(57)【要約】【課題】  小型化するのに適した構成の光学系を有するカプセル型医療装置を提供する。【解決手段】  発光体としてのＬＥＤチップ３６が凹部基板面に実装されたＬＥＤ基板３４の中心の貫通孔３５と同心となるように外周側に設けた嵌合部３４ａには透明な先端カバー３３が嵌合して固着され、その中心軸が貫通孔３５に固定される対物光学系３１の光軸Ｏと殆ど一致する照明モジュール３２が形成される。また、対物光学系３１をレンズ枠を介する事無く貫通孔３５に固定することにより、組立性が良く、小型化しやすい照明モジュール３２等を用いてカプセル型医療装置３を実現した。【選択図】  図３
2005143670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明素子と、照明素子を実装する照明基板と、照明手段にて照明された部位を撮像する撮像手段と、撮像手段に光学像を結像する対物光学系と、撮像手段の撮像範囲を覆う透明カバーとを備えたカプセル型医療装置において、
照明基板に照明手段を一体成形し、前記照明基板に設けた貫通孔に対物光学系を嵌入させて固定すると共に、前記照明基板の外周に透明カバーとの嵌合部を設けたことを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項２】
前記照明素子は発光体および蛍光体からなり、照明基板に設けた凹部に前記発光体および蛍光体を直接実装したことを特徴とする請求項１記載のカプセル型医療装置。
【請求項３】
照明素子が実装される照明基板と、前記照明素子にて照明された部位を撮像する撮像素子と、前記撮像素子に光学像を結像する対物光学系とを備えたカプセル型医療装置において、
前記照明基板に設けられ、対物光学系の外径に殆ど一致する内径の貫通孔と、
前記貫通孔にその外周面が嵌入して固定される対物光学系と、
を設けたことを特徴とするカプセル型医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔内を照明すると共に、照明された部位を撮像するカプセル型医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カプセル形状にして口部から飲み込むことにより、体腔内を撮像することができる各種のカプセル型医療装置が提案されている。  
例えば、特開２００３−２６００２３号公報には、照明用ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板に設けた円筒状凸部がレンズ枠に設けた凹部に嵌合することによりＬＥＤ基板と対物光学系との光学軸を合わせている。
【０００３】
この場合、撮像光学系は、対物光学系／照明素子／先端透明カバー／イメージセンサの全ての光学軸を一致させることが必要であり、組立時にそれらを合わせる調整を行っていた。しかし、この調整は光学系が小さくなるほど高い精度が要求されるため、装置の小型化の妨げになっていた。
【特許文献１】特開２００３−２６００２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の構成では、透明カバーと対物光学系の軸が一意的に決まらず調整が必要となると共に、対物光学系を取り付ける場合レンズ枠を介して照明用ＬＥＤが実装される基板に取り付ける構造になっているため、対物光学系を取り付ける部分のスペースが必要となる上、またＬＥＤ基板にはＬＥＤチップを実装するためのパッドを設ける必要があり、カプセル型医療装置をより小型化することが困難になる。
【０００５】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、小型化するのに適した構成の光学系を有するカプセル型医療装置を提供することを目的とする。  
また、本発明は調整が容易で、かつ小型化するのに適した構成の光学系を有するカプセル型医療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、照明素子と、照明素子を実装する照明基板と、照明手段にて照明された部位を撮像する撮像手段と、撮像手段に光学像を結像する対物光学系と、撮像手段の撮像範囲を覆う透明カバーとを備えたカプセル型医療装置において、
照明基板に照明手段を一体成形し、前記照明基板に設けた貫通孔に対物光学系を嵌入させて固定すると共に、前記照明基板の外周に透明カバーとの嵌合部を設けたことを特徴とする。  
上記構成により対物光学系をレンズ枠を用いること無く照明基板に取り付けるようにして、小型化できるようにしている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対物光学系をレンズ枠を用いること無く照明基板に取り付け、ＬＥＤと基板を一体成形した構成であるので小型のカプセル型医療装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。  
【実施例１】
【０００９】
図１ないし図５は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１を備えたカプセル型医療システム等の構成を示し、図２は体外ユニットの電気系の構成を示し、図３はカプセル型医療装置の構造を示し、図４は照明モジュールの裏面におけるフレキシブル基板との接続部の構造を示し、図５は変形例のカプセル型医療装置の構造を示す。  
図１（Ａ）に示すように本発明の実施例１を備えた内視鏡検査を行うカプセル型医療システム１は、患者２の口部から飲み込まれることにより体腔内管路を通過する際に体腔内管路内を光学的に撮像した画像信号を無線で送信するカプセル型医療装置３と、このカプセル型医療装置３で送信された信号を患者２の体外に設けたアンテナユニット４により受け、画像を保存する機能を有する（患者２の体外に配置される）体外ユニット５とを有する。
【００１０】
この体外ユニット５には、画像データを保存するために、容量が例えば１ＧＢのコンパクトフラッシュ（Ｒ）サイズのハードディスク１８（図２参照）が内蔵されている。  
そして、体外ユニット５に蓄積された画像データは検査中或いは検査終了後に図１（Ｂ）の表示システム６に接続して、画像を表示することができる。  
つまり、図１（Ｂ）に示すように、この体外ユニット５は、表示システム６を構成するパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略記）７とＵＳＢケーブル８等の通信を行う通信ケーブルで着脱自在に接続される。  
そして、パソコン７により体外ユニット５に保存した画像を取り込み、内部のハードディスクに保存したり、表示するため等の処理を行い表示部９により保存した画像を表示できるようにしている。このパソコン７にはデータ入力操作等を行う操作盤としての例えばキーボード１０が接続されている。
【００１１】
図１（Ａ）に示すように、カプセル型医療装置３を飲み込んで内視鏡検査を行う場合には、患者２はシールド機能を持つシールドシャツ１１を着て行う。  
このシールドシャツ１１の内側には複数のアンテナ１２が取り付けられたアンテナユニット４が取り付けてあり、このアンテナユニット４は、体外ユニット５に接続される。    そして、体外ユニット５は、このアンテナユニット４により、カプセル型医療装置３により撮像され、それに内蔵されたアンテナから送信された信号を受け、このアンテナユニット４に接続された体外ユニット５に撮像した画像を保存するようにしている。この体外ユニット５は、例えば患者２のベルトに着脱自在のフックにより取り付けられる。
【００１２】
また、本実施例では、シールドシャツ１１には、外側表面のシールド部分の内側に交流磁界を発生して、給電或いは送電するアンテナコイル（送電コイル）１３ａ、１３ｂが肩から側面側に（患者２の身長方向に対して）斜めに形成されると共に、中央部には例えば長方形状に巻回した送電或いは給電するアンテナコイル１３ｃが正面側と背面側に対向するように形成されている。  
これらアンテナコイル１３ａ、１３ｂ、１３ｃも、体外ユニット５に接続される。  
また、この体外ユニット５は、例えば箱形状であり、前面には画像表示を行う表示装置としての例えば液晶モニタ１４と、制御操作を行う操作部１５とが設けてある。
【００１３】
図２に示すように、体外ユニット５の内部には、液晶モニタ１４，操作部１５の他に、アンテナ１２に接続される通信回路（無線受信回路）１６と、信号処理を行う信号処理回路１７と、信号処理された画像データを記憶するハードディスク１８と、アンテナコイル１３ａ、１３ｂ、１３ｃに出力する交流電力を発生する（発振回路及び電力増幅回路からなる）交流出力回路１９と、通信回路１６等を制御する制御回路２０と、電源としての電池２１とを備えている。  
そして、アンテナコイル１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、交流出力回路１９から供給される交流電力により、交流磁界を発生する。後述するようにこの交流磁界は、生体組織では減衰の少ない数１００ｋＨｚ以下であり、体内のカプセル型医療装置３に対して殆ど減衰することなく交流磁界を印加することができるようにしている。
【００１４】
また、ユーザは、操作部１５を操作することにより、制御回路２０を介して交流出力回路１９からアンテナコイル１３ａ〜１３ｃに供給される交流電力を制御することができるようにしている。例えば、交流電力を供給するアンテナ１３ａ〜１３ｃを選択設定したり、順次切り換えてサイクリックに供給したり、順次切り換えて供給する周期を選択設定することもできるようにしている。  
次に図３及び図４を参照して、本実施例のカプセル型医療装置３の構成を説明する。図３（Ａ）はカプセル型医療装置３の内部構造を縦断面図で示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ矢視図を示す。また、図４（Ａ）は、照明モジュールの裏面におけるフレキシブル基板との接続部の構造を示し、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、図４（Ａ）の変形例を示す。
【００１５】
図３に示すように本実施例のカプセル型医療装置３は、光学像を結ぶ対物光学系３１がレンズ枠を用いることなく取り付けられるＬＥＤ基板３４の前面側に、ドーム形状で透明部材で形成される先端カバー３３を一体的に取り付けると共に、対物光学系３１が取り付けられる貫通孔３５の周囲に凹部を設けて照明を行う発光体としてのＬＥＤチップ３６を実装し、その周囲に蛍光体３７を実装（充填）して、ユニット化された光学系モジュールとしての照明モジュール３２を形成している。  
つまり、略円板形状のＬＥＤ基板３４の中心には、対物光学系３１の外径と同じ内径の貫通孔３５が設けてあり、この貫通孔３５には対物光学系３１が嵌入されて固定される。また、このＬＥＤ基板３４における貫通孔３５の周囲の例えば、４箇所に設けた凹部となる基板面には、照明素子を構成する発光体としてのＬＥＤチップ３６が実装される。  
各ＬＥＤチップ３６の周囲は蛍光体３７で覆われており、ＬＥＤチップ３６により発光された光を蛍光体３７を介して白色光にして対物光学系３１による視野範囲θを略均一に照明するようにしている。
【００１６】
また、ＬＥＤ基板３４の外周側には、中心に設けた貫通孔３５と同心となるように外周面を段差状に切り欠いて、先端カバー３３の基端部の内径と嵌合する外径となる嵌合部３４ａを形成して、この先端カバー３３の基端を嵌合させて接着剤等で接着して一体的に固定することにより、水密構造の照明モジュール３２を形成している。なお、ＬＥＤ基板３４において、貫通孔３５、嵌合部３４ａと、ＬＥＤの光軸中心（光軸）が一致するように配置されている。  
この照明モジュール３２を構成するＬＥＤ基板３４は、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の立体配線基板、段付き構造をもったキャビティ基板（樹脂基板でも、セラミック基板でも良い）で形成することができる。さらに、放熱性の高いアルミ基板を用いることもできる（この場合、放熱性が高いので、より多くの電流を流せるので明るくできる。）  
このＬＥＤ基板３４の貫通孔３５に嵌入されて接着固定される対物光学系３１は、例えば前後に配置される第１レンズ３８及び第２レンズ３９とにより形成され、第２レンズ３９の後面（背面）にはＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の固体撮像素子４０の前面が密着するように固定される。
【００１７】
この場合、第２レンズ３９の後面に固体撮像素子４０の前面が密着する状態で、この固体撮像素子４０の光電変換する受光面に、対象物の光学像がフォーカス状態で結像されるように２つのレンズ３８、３９の間隔が予め調整されている。  
具体的には、第２レンズ３９の周縁には前面側に延出されたリング状のスペーサ部３９ａが一体的に設けてある。
【００１８】
このスペーサ部３９ａに第１レンズ３８の後面を密着させることにより、第２レンズ３９の後面より僅かに後方の位置が結像位置となり、この後面に固体撮像素子４０の前面を密着させることにより、固体撮像素子４０の受光面には対象物の光学像がフォーカス状態で結像されるようにスペーサ部３９ａの長さが予め設定されている。  
また、ＬＥＤ基板３４における貫通孔３５の中心と、その外周側に段差状に切り欠いて形成した嵌合部３４ａの中心とが一致する同心となるように形成してある。そして、この嵌合部３４ａに、先端カバー３３の基端の円環部を嵌合させることにより、先端カバー３３の中心軸が、貫通孔３５に嵌合して取り付けられる対物光学系３１の光軸Ｏと殆ど一致するようになる。さらに、ＬＥＤの光軸中心と、先端カバー３３の中心軸と、対物光学系３１の高直Ｏも一致する。  
なお、この対物光学系３１により、観察可能（撮像可能）となる視野範囲θは、９０°から１４０°程度に設定されている。この場合、先端カバー３３はこの視野範囲θよりも外側を覆うように設けてある。
【００１９】
また、この固体撮像素子４０は、フレキシブル基板４１にフリップチップ接続（フリップチップ実装）された後、このフレキシブル基板４１と共にＬＥＤ基板３４の背面に固定される。  
ＬＥＤ基板３４の背面には、貫通孔３５と連通する開口が設けられ、第２レンズ３９を通したフレキシブル基板４１が配置され、フレキシブル基板４１の端部（上端）はＬＥＤ基板３４と電気的に接続される。  
また、このフレキシブル基板４１の背面側の面に設けた電極パッド５４（図４参照）には、固体撮像素子４０側の電極パッドがバンプを介してフリップチップ実装される。  
このフレキシブル基板４１は、この背面側に対向する固体撮像素子４０の下端付近から後方側に折り返すように延出される狭い幅の延出部４１ａが形成してあり、その後端はリジッドな基板４２と電気的に接続される。
【００２０】
なお、対物光学系３１は、例えばフレキシブル基板４１にフリップチップ実装された固体撮像素子４０の受光面の中心と光軸Ｏとが一致するように調整された後、第２レンズ３９の後面が受光面に密着するようにして接着され、その後この対物光学系３１は、ＬＥＤ基板３４の貫通孔３５に嵌入され、フレキシブル基板４１がＬＥＤ基板３４の背面に当接するようにして図４に示すように電気的に接続されると共に、接着剤で固着される。  
固体撮像素子４０の背面側に配置されるリジッドな基板４２には、固体撮像素子４０を駆動すると共に、固体撮像素子４０から光電変換されて出力される撮像信号に対する信号処理を行い、圧縮された画像データを生成すると共に、各回路の制御も行う（集積回路（ＩＣと略記）で構成された）信号処理＆制御回路４３と、この信号処理＆制御回路４３により生成された画像データを無線で送信するために高周波で変調処理するＩＣで形成された無線回路４４と、充電の処理を行うＩＣで形成された充電回路４５と、これらの回路を付随的に構成するための抵抗やコンデンサ等の電子部品４６とが実装されている。
【００２１】
また、この基板４２の後端には充電回路４５により充電される例えば電気二重層コンデンサ等により形成され、略円板形状で静電容量が大容量となるコンデンサ４７が配置され、このコンデンサ４７の両電極は基板４２に電気的に接続されている。  
例えば、コンデンサ４７の一方の電極は基板４２の下面後端の電極パッドにコンデンサ４７の一方の電極面が接触する状態で半田付けにより接続されと共に、基板４２の後端に密着固定される。  
また、この基板４２を囲むように、円筒状のコイル芯４８が配置されている。このコイル芯４８には、その外周面上に螺旋状に導線を巻回して受電コイルと送信コイル（送信アンテナ）の機能を兼ねる受電＆送信コイル４９が形成されている。  
この受電＆送信コイル４９における受電コイルの両端は充電回路４５と接続され、送信コイルの両端は、無線回路４４と接続される。
【００２２】
図４（Ａ）は、ＬＥＤ基板３４の背面に設けた電極パッド５１とフレキシブル基板４１の端部に設けた半スルーホール５２との接続部を示す。  
ＬＥＤ基板３４の背面には、このＬＥＤ基板３４の前面に実装されたＬＥＤチップ３６と電気的に接続された電源供給用の電極パッド５１が水平方向に隣接して２つ設けてある。  
フレキシブル基板４１は、ＬＥＤ基板３４と同じ外径の円形状のものを、その上端がＬＥＤ基板３４に設けた２つの電極パッド５１に対向するように、上部側がＤカットされ、このＤカットされた上辺の端部に設けた半スルーホール５２を電極パッド５１と接触するように位置合わせして、半田５３により半田付けされる。  
また、このフレキシブル基板４１の下端側も、その中央の延出部４１ａを残したことを除くと、上部側と同様にＤカットしている。
【００２３】
また、このフレキシブル基板４１における背面には、固体撮像素子４０の前面の受光面の両側に形成されている電極パッドとフリップチップ接続するための電極パッド５４が形成されている。そして、これらの電極パッド５４と上記電極パッド５１とは延出部４１ａの図示しないプリントパターンを介してリジッドな基板４２と接続される。  
ＬＥＤ基板３４の背面に、フレキシブル基板４１とフリップチップ接続された固体撮像素子４０や、フレキシブル基板４１の延出部４１ａと接続された基板４２及びこの基板４２を囲むように配置されるコイル芯４８の周囲には、樹脂５５が充填されて外装体５６が形成される。  
図４（Ａ）においては、フレキシブル基板４１は、ＬＥＤ基板３４と同じ円形の一部を切り欠いた形状にしているが、図４（Ｂ）に示すように長方形の形状にしたものでも良いし、図４（Ｃ）に示すように図４（Ｂ）に示す長方形の４隅を切り欠いた八角形でも良いし、その他の多角形にしても良い。
【００２４】
このように本実施例では、略円板形状のＬＥＤ基板３４に、その中心に対物光学系３１の外径と一致する内径の貫通孔３５を設け、この貫通孔３５に対物光学系３１を嵌合するようにして固着することにより、レンズ枠を不必要としてＬＥＤ基板３４に対物光学系３１を固定できるようにした構造の光学系モジュールを形成している。  
また、ＬＥＤ基板３４における貫通孔３５と同心となる嵌合部３４ａを形成しているので、この嵌合部３４ａに透明な先端カバー３３の基端を嵌合させることにより、殆ど調整を行わなくても対物光学系３１の光軸Ｏに先端カバー３３の中心軸及びＬＥＤの光軸を殆ど一致させることができる。
【００２５】
このような構成の本実施例の動作を説明する。  
図１（Ａ）に示すように患者２は、シールドシャツ１１を着て、体外ユニット５を装着してカプセル型医療装置３を口部から飲み込む。この場合、前もってアンテナコイル１３ａ〜１３ｃに交流磁界を印加し、カプセル型医療装置３の受電＆送信コイル４９により受電して、充電回路４５により直流電力に変換してコンデンサ４７を充電する。そして、このコンデンサ４７に蓄積された直流電力により、カプセル型医療装置３の各回路を動作させ、正常に動作することを確認してから患者２は、カプセル型医療装置３を飲み込む。    カプセル型医療装置３の信号処理＆制御回路４３は、照明手段を形成するＬＥＤチップ３６を間欠的に発光させるように駆動制御し、また固体撮像素子４０に駆動信号を印加する。
【００２６】
固体撮像素子４０は、ＬＥＤチップ３６により発光され、蛍光体３７を経た白色光により照明された体腔内の部位を撮像し、光電変換して信号電荷として蓄積する。そして、この固体撮像素子４０は、駆動信号が印加されることにより光電変換した信号電荷が読み出され、撮像信号として出力する。  
そして、この撮像信号は、信号処理＆制御回路３７により画像データに変換され、さらに圧縮された画像データにされた後、無線回路４４に送られ、この無線回路４４により、例えば数１０ＭＨｚ以上の周波数で変調された後、受電＆送信コイル４９（の送信コイル部分）に供給され、外部に電波として放射される。  
この電波は、体外のアンテナ１２により受信され、通信回路１６により復調された後、信号処理回路１７に送られ、圧縮された画像データはハードディスク１８に格納されると共に、伸張処理され、さらに映像信号に変換処理されて液晶モニタ１４に出力され、液晶モニタ１４の表示面には固体撮像素子４０で撮像された画像が表示される。
【００２７】
また、例えば体外ユニット５側から一定周期などでサイクリック（循環的）にアンテナコイル１３ａ〜１３ｃを介して数１００ｋＨｚ以下の周波数の交流磁界を印加することにより、カプセル型医療装置３の受電＆送信コイル４９には交流起電力が誘起され、その交流起電力は充電回路４５により整流されて直流に変換された後、適宜の電圧に昇圧されてコンデンサ４７に蓄積される。  
従って、コンデンサ４７には外部から送電される電気エネルギが蓄積されるので、撮像手段等を動作させて長時間、体内で撮像した画像データを送信することができる。  
本実施例では、画像データを得るための光学的に照明を行うと共に、照明された観察対象部位を結像する対物光学系３１とレンズ枠を不用にするＬＥＤ基板３４を用いた照明モジュール３２を採用し、コンパクトにユニット化している。
【００２８】
従って、本実施例によれば、簡単に、かつ高精度の光学系を備えたカプセル型医療装置３を製造することができると共に、レンズ枠を不用としているので小型のカプセル型医療装置３を実現できる。  
また、ＬＥＤ基板３４に対物光学系３１及び先端カバー３３を一体化して光学部品をユニット化した照明モジュール３２を形成することにより、この照明モジュール３２を用いて簡単にカプセル型医療装置３を製造できる。また、部品点数を削減でき、組立性を向上できると共に、低コスト化することもできる。また、ユニット化により小型化することにより、設計の自由度も大きくできる。
【００２９】
図５（Ａ）は変形例のカプセル型医療装置３Ｂを縦断面図で示し、図５（Ｂ）は一部を平面断面図で示す。本変形例のカプセル型医療装置３Ｂは、図３のカプセル型医療装置３において、ＬＥＤ基板３４の背面の電極パッドと接続するフレキシブル基板４１を設けないで、その代わりに、ＬＥＤ基板３４の背面の電極パッドに固体撮像素子４０の前面の受光面の周囲に設けた電極パッドをフリップチップ実装するようにしている。  
また、本変形例では、固体撮像素子４０の背面には、リジッドな基板４２の前端が接触するように配置され、この基板４２の前端の上面及び下面に設けた電極パッドと固体撮像素子４０の背面に水平方向に延出された２列の電極パッドとが半田付け５７により接続されている。
【００３０】
また、図３のカプセル型医療装置３においては、ＬＥＤ基板３４の背面側は、樹脂５５により一体成形した外装体５６を形成していたが、本変形例では、円筒状の枠体５８で覆うようにしている。  
また、本変形例では、ＬＥＤ基板３４の前面側に一体に固定される透明な先端カバー３３Ｂは、半球面形状にしてあり、この先端カバー３３Ｂの曲率半径の中心が対物光学系３１の光学中心としての瞳位置と一致するように、ＬＥＤ基板３４の円形の外周面に外嵌する先端カバー３３Ｂの円筒状の基端の位置決めを行って固定している。この場合、この照明モジュール３２Ｂでは、その外周面に先端カバー３３Ｂを外嵌させ、対物光学系３１の光軸Ｏと先端カバー３３Ｂの円筒の中心軸とＬＥＤの光軸とが一致するようにして固定される。
【００３１】
また、本変形例では、図３におけるコイル芯４８の代わりに、受電コイル及び送信コイルを形成するプリントパターンが例えば外周面に設けたフレキシブル基板５９を円筒形状にして、基板４２の板面に両端部を接続して受電コイル及び送信コイルの機能を持つ受電＆送信コイル４９を形成している。  
そして、上述した（信号処理＆制御回路４３等が実装された）基板４２を固体撮像素子４０の背面に半田付け５７して接続及び機械的に固定したり、フレキシブル基板５９を円筒形状にして、基板４２に接続した後、円筒状で後端が閉塞された枠体５８を先端カバー３３Ｂと嵌合させて接着して内蔵物を水密的に覆うようにしている。  
その他の構成は図３に示したカプセル型医療装置３と同様である。また、本変形例の効果は、図３に示したカプセル型医療装置３とほぼ同様である。
【実施例２】
【００３２】
次に図６を参照して本発明の実施例２を説明する。図６は、本実施例における照明モジュール３２Ｃ付近の構造を示す。この場合、図６（Ａ）は、照明モジュール３２Ｃの断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の正面図を示す。なお、図６においては、対物光学系３１を取り付けない状態で示している。  
実施例１においては、照明モジュール３２を構成するＬＥＤ基板３４をＭＩＤ等の立体基板や段付き構造のキャビティ基板を利用していたが、本変形例では円板形状の中心に円形の開口を設けたドーナツ形状のリジッド基板６１等を用いて照明モジュール３２とほぼ同様の機能を持つ照明モジュール３２Ｃを形成している。  
ドーナツ形状（中空円板形状）のリジッド基板６１には、その前面の周方向には複数のＬＥＤチップ３６がワイヤボンディング実装等で実装される。このリジッド基板６１の背面には、固体撮像素子４０がフリップチップ実装される。
【００３３】
また、このリジッド基板６１のＤカットされた下端は、フレキシブル基板６２の一端と接続され、このフレキシブル基板６２の他端はリジッドの基板４２と接続される。  
このリジッド基板６１の中心位置に円形に設けた開口には、その前面側から対物光学系３１が嵌入されて固定される（対物光学系３１の外径に嵌合する）内周面を有する内筒６３の後端が嵌入されて固着され、さらにリジッド基板６１の外周部分には外筒６４が外嵌されて固着される。  
なお、リジッド基板６１の下部のＤカット部に対応して外筒６４にもその前面側に肉厚部が形成してある。リジッド基板６１の下部のＤカット部と、外筒６４の間の空隙部において、Ｄカット部されたリジッド基板６１はフレキシブル基板６２の一端と接続される。このフレキシブル基板６２は、後方側にに延出され、基板４２と接続される。  
また、リジッド基板６１に実装されたＬＥＤチップ３６における内筒６３と外筒６４との間の空間には、蛍光体３７が充填される。
【００３４】
このようにして、本実施例では実施例１とほぼ同様の機能を持つ照明モジュール３２Ｂを形成している。  
その他の構成は実施例１と同様である。また、本実施例によれば、高価なＭＩＤやキャビティ基板を使わなくても、実施例１とほぼ同様の機能及び効果を持つ照明モジュール３２Ｃを構成でき、カプセル型医療装置を小型化及び低コスト化等することができる。
【実施例３】
【００３５】
次に図７ないし図１０を参照して本発明の実施例３を説明する。図７は本実施例における照明モジュール３２Ｄの構成を示す。  
この照明モジュール３２Ｄは、実施例１における対物光学系３１とは異なる第１レンズ７１及び第２レンズ７２とを採用している。  
ＬＥＤ基板３４における貫通孔３５の前端付近には段差状に拡径にした切り欠き７３が設けてあり、この切り欠き７３に嵌合する形状に成形された第１レンズ７１が接着固定される。この貫通孔３５の後方から、固体撮像素子４０がその後面に密着するように接着された第２レンズ７２が嵌合するように挿入され、接着固定される。  
また、この固体撮像素子４０は、図８（Ａ）にも示すようにＬＥＤ基板３４の背面にフリップチップ実装される。
【００３６】
この場合、例えば第２レンズ７の後面に密着するようにして固着された固体撮像素子４０は、第２レンズ７２が貫通孔３５に嵌入され、その際固体撮像素子４０の前面がＬＥＤ基板３４の背面にフリップチップ実装される。そして、貫通孔３５の前面側から第１レンズ７１が嵌入され、フォーカス調整されて固定される。  
また、本実施例では照明モジュール３２Ｄの背面側にはリジッドな基板を用いることなく、以下に説明するように電子部品を実装したフレキシブル基板７３と接続する構成にしている。  
図８（Ａ）に示すようにＬＥＤ基板３４の下部には、Ｄカット部３４ｂが形成され、このＤカット部３４ｂに臨む電極パッドは四角の筒形（図９参照）に形成されたフレキシブル基板７３に設けた接続用端子部７３ａが、異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ  ＡＣＦと略記）７４を介して電気的に接続される。
【００３７】
このＡＣＦ７４は、異方的に導電性及び絶縁性を有するフィルム（膜）であり、具体的にはその厚み方向には導電性を示し、厚み方向に直交する面方向には絶縁性を有する。従って、このＡＣＦ７４を介挿することにより、ＡＣＦ７４を介挿した部分の両側に位置する２端部を電気的に導通させる（バンプ接続で導通させる）ことができ、かつ面方向に隣接する端部との絶縁を確保することができることになる。  
この場合、図８（Ａ）のＢ−Ｂ断面となる図８（Ｂ）に示すように、固体撮像素子４０がフリップチップ実装されるＬＥＤ基板３４の背面に設けた電極パッド７５は、プリントパターン７６を介してＤカット部３４ｂの端部に設けた複数の電極パッドと接続されている。
【００３８】
また、この電極パッドは、ＬＥＤチップ３６と接続される電源パターンと接続されるものも含む。そして、Ｄカット部３４ｂの端部に設けた複数の電極パッドは、異方性のＡＣＦ７４を介してフレキシブル基板７３に設けた接続用端子部７３ａと電気的に接続される。なお、このＡＣＦ７４を用いることなく、複数の電極パッドと接続用端子部７３ａとを電気的に接続しても良い。  
図９は、四角の筒形に形成されたフレキシブル基板７３の外観を斜視図で示し、図１０は四角の筒形に折り曲げる前の展開した図を示す。  
図１０に示すように、折り曲げるライン（点線で示している）の両端部には切り欠き７７が設けてあり、折り曲げ易くしている。なお、折り曲げるラインに沿った部分を薄肉にしても良い。
【００３９】
このフレキシブル基板７３の内面には信号処理＆制御回路４３等が実装される。また、図９に示すようにフレキシブル基板７３の外表面には、螺旋状にプリントパターン７８が設けてあり、筒形にして対向する端部のプリントパターン７８を接続することにより受電コイル及び送信コイルの機能を持つ受電＆送信コイル４９が形成される。  
図８（Ａ）に示すようにＬＥＤ基板３４の外周面には、例えば図３に示した透明な先端カバー３３が固着される。そして、このＬＥＤ基板３４の背面側には、例えば図３の場合と同様に一体成形用の樹脂５５が流し込まれて外装体が形成されるようになる。  
本実施例によれば、実施例１の図３や図５のようなリジッドな基板４２を用いることなく、受電＆送信コイル４９が外側表面に形成され、その内側表面には信号処理＆制御回路４３等が実装されたフレキシブル基板７３を用いることにより、省スペースで高密度に内蔵物を実装することができ、小型のカプセル型医療装置を製造できる。
【００４０】
図１１は第１変形例のカプセル型医療装置３Ｃにおける照明モジュール３２Ｂの周辺部の構造を示す。  
本変形例は、図５の変形例に相当する構成であり、リジッドな基板４２を囲むように受電＆送信コイル４９を形成するためのフレキシブル基板７３を例えば四角或いは円筒状に折り曲げて、その端部を基板４２の側面で固定する構造にしたものである。  
図１１に示す本変形例では、照明モジュール３２Ｂの構造は、図５に示したものと殆ど同じ構成であるが、フレキシブル基板７３上に形成したプリントパターン７８における対向する端部を、基板４２の側端に沿って設けた半スルーホール８１の上面及び下面にて半田付けにて接続することにより、受電コイル及び送信コイルの機能を持つ受電＆送信コイル４９を形成するようにしている。本変形例によれば、フレキシブル基板７３に形成したプリントパターン７８の端部をコイルが形成されるように電気的に接続できると共に、筒形にしたフレキシブル基板７３を基板４２に固定することもできる。
【００４１】
なお、図１１に示した構成では、リジッドな基板４２を採用しているが、図８に示すように基板４２を用いることなく、フレキシブル基板７３により固体撮像素子４０と電気的に接続する構造にしても良い。
【００４２】
図１２（Ａ）は、第２変形例における照明モジュール３２Ｅの周辺部の構造を示す。本変形例は、図１１において、固体撮像素子４０の前面には電極パッドを設けないで、その背面に設けた電極パッド８３とＬＥＤ基板３４の背面に設けた電極パッド８４とをワイヤボンディング８５により接続した構造にしている。  
図１２（Ｂ）は、第３変形例における照明モジュール３２Ｆの周辺部の構造を示す。本変形例は、図１１において、固体撮像素子４０の前面には電極パッドを設けないで、例えば上下にリードフレーム８６を延出して、ＬＥＤ基板３４の背面に設けた電極パッド８７とリードフレーム８６の端部を半田付けで接続している。
【００４３】
図１２（Ｃ）は、第４変形例における照明モジュール３２Ｇの周辺部の構造を示す。本変形例は、図１１において、固体撮像素子４０の前面には電極パッドを設けないで、例えば上下に半スルーホール８８を設け、この半スルーホール８８をＬＥＤ基板３４の背面に設けた電極パッドとを半田９０により接続している。
【００４４】
図１２（Ｄ）は、図１２（Ｃ）におけるＬＥＤ基板３４の背面の電極パッド８９に位置合わせされた固体撮像素子４０の上端部の半スルーホール８８とを半田９０により半田付けした状態で示す。第２〜第４変形例は、第１変形例とほぼ同様の効果を有する。また、第１変形例において、説明したようにリジッドな基板４２を採用しないで、固体撮像素子４０にフレキシブル基板７３とを接続する構造にしても良い。  
なお、上述した各実施例を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
患者の口から飲み込むことにより体腔内に挿入され、体腔内を移動する際に、照明手段により照明された部位を対物光学系及び撮像手段により撮像した画像データを無線で体外に送信し、体外の表示手段で表示することにより体内を検査することができる。
【００４６】
［付記］
１．請求項３において、前記撮像素子は、前記照明基板の背面にフリップチップ実装される。  
２．請求項３において、前記照明基板には、前記貫通孔と同心となり、前記撮像素子及び照明素子を覆うドーム形状で透明な先端カバーの基端の円環部が嵌合して取り付けられる嵌合部が設けてある。  
３．請求項３において、前記対物光学系は、前記嵌合孔に嵌合する外径を有する第１及び第２レンズからなり、第１及び第２レンズにおける一方には両レンズの間隔を一定しするスペーサが一体的に設けてある。  
４．付記１において、前記照明基板には、電子部品を実装したフレキシブル基板と電気的に接続される接続部が設けてある。  
５．付記４において、前記フレキシブル基板には送信及び受電を行うアンテナコイルが設けてある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１を備えたカプセル型医療システム等の構成を示す図。
【図２】体外ユニットの内部構成を示すブロック図。
【図３】実施例１のカプセル型医療装置の構成を示す図。
【図４】照明モジュールの裏面におけるフレキシブル基板との接続部の構造を示す図。
【図５】変形例のカプセル型医療装置の構造を示す断面図。
【図６】本発明の実施例２における照明モジュールの構造を示す図。
【図７】本発明の実施例３における照明モジュールの構造を示す図。
【図８】照明モジュール周辺部の構成を示す図。
【図９】四角の筒形にされたフレキシブル基板を示す斜視図。
【図１０】図９のフレキシブル基板の展開の内面を示す図。
【図１１】第１変形例における照明モジュール周辺部の構造を示す図。
【図１２】第２ないし第４変形例における照明モジュール周辺部の構造を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１…カプセル型医療システム
２…患者
３…カプセル型医療装置
４…アンテナユニット
５…体外ユニット
６…表示システム
１２…アンテナ
１３ａ〜１３ｃ…アンテナコイル（送電コイル）
１４…液晶モニタ
１６…通信回路
１９…交流出力回路
３１…対物光学系
３２…照明モジュール
３３…先端カバー
３４…ＬＥＤ基板
３４ａ…嵌合部
３５…貫通孔
３６…ＬＥＤチップ
３７…蛍光体
３８、３９…レンズ
４０…固体撮像素子
４１…フレキシブル基板
４２…基板
４３…信号処理＆制御回路
４４…無線回路
４５…充電回路
４７…コンデンサ
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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