(57)【要約】【課題】アンテナの配置位置を最適化し、カプセル内視鏡内部のスペースを確保する。【解決手段】カプセル外殻の内部に、円環状に形成した発光素子基板２５を設ける。発光素子基板２５の左端面２５Ｌは、透明に形成されたカプセル外殻の左ドーム部に対向する。発光素子基板２５の左端面２５Ｌには、発光素子２６をカプセル外殻の長手軸Ｘを中心に周方向Ｃに並べる。発光素子基板２５の内部には、複数のアンテナ１７を設ける。各アンテナ１７は、周方向Ｃにおいて隣接する２つの発光素子２６の間に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル外殻と、
前記カプセル外殻の内部から外部に向けて照明光を照射するための発光素子と、
前記カプセル外殻の内部に設けられ、前記発光素子が取り付けられる発光素子基板と、
前記発光素子基板に設けられており、所定の信号をカプセル外殻の外部に無線送信し、又は外部からの所定の信号を無線受信するアンテナと
を備えることを特徴とするカプセル型医療機器。
【請求項２】
前記発光素子は、前記カプセル外殻の軸を中心に周方向に複数並べられると共に、前記アンテナは、導線で形成され、かつ軸方向において前記発光素子と異なる位置に配置され、
前記導線は前記周方向において前記発光素子に一致する位置では、相対的に少なく配線されると共に、前記周方向において前記発光素子からずれた位置では相対的に多く配線されることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療機器。
【請求項３】
前記アンテナは、前記周方向に沿って複数並べられると共に、それぞれ前記各発光素子から前記周方向においてずれた位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療機器。
【請求項４】
前記各アンテナは、前記周方向において隣接する前記発光素子の間に配置されることを特徴とする請求項３に記載のカプセル型医療機器。
【請求項５】
前記アンテナは、前記カプセル外殻の軸方向に対して直交する直交面上に平面的に配置されることを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療機器。
【請求項６】
前記導線は、前記発光素子からずれた位置で蛇行して配線されることによって相対的に多く配線されることを特徴とする請求項５に記載のカプセル型医療機器。
【請求項７】
前記発光素子基板及び前記アンテナは、前記カプセル外殻の軸を中心に環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療機器。
【請求項８】
前記アンテナは、前記発光素子基板の外周面に巻回されていることを特徴とする請求項４に記載のカプセル型医療機器。
【請求項９】
前記アンテナは、前記発光素子基板の内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号等を送信又は受信するためのアンテナの配置位置を最適化したカプセル内視鏡等のカプセル型医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、胃腸等の体内を撮影するための内視鏡として、飲み込み型のカプセル内視鏡が実用化されつつある。カプセル内視鏡では、発光素子によって照明された被写体が、撮像素子によって撮像されて画像信号が生成される。その画像信号は送信用アンテナを介して外部に送信され、被写体画像として医師等の使用者によって観察される。
【０００３】
特許文献１に記載されるように、カプセル内視鏡の外殻は、円筒体の一端が半球状の透明ドーム部で覆われると共に、他端が不透明ドーム部で覆われて形成される。そして、発光素子や撮像素子は、透明ドーム部に対向するように設けられると共に、送信用アンテナは不透明ドーム部の内部に配置されている。
【特許文献１】特表２００３−５２６２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、送信用アンテナは、通常、アンテナ基板の上に実装されており、この基板と合わせると、カプセル内視鏡の内部スペースを大きく占有することとなる。そのため、カプセル内視鏡も大きくならざるを得ず、嚥下時に患者に大きな苦痛を与えるという問題がある。また、アンテナ等による内部スペースの占有により、電池を十分に大きくできず、内視鏡の駆動時間を十分に長くすることができないという問題もある。
【０００５】
そこで本発明は、これら問題点に鑑みてなされたものであり、アンテナの配置位置を改良することにより、カプセル内視鏡を小型化し、また電池のためのスペースを内部に十分に確保することが可能なカプセル内視鏡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】
本発明に係るカプセル型医療機器は、カプセル外殻と、カプセル外殻の内部から外部に向けて照明光を照射するための発光素子と、カプセル外殻の内部に設けられ、発光素子が取り付けられる発光素子基板と、発光素子基板に設けられており、所定の信号をカプセル外殻の外部に無線送信し、又は外部からの所定の信号を無線受信するアンテナとを備えることを特徴とする。
【０００７】
発光素子は、カプセル外殻の軸を中心に周方向に複数並べられると共に、アンテナは、導線で形成され、かつ軸方向において発光素子と異なる位置に配置されことが好ましい。
この場合、導線は周方向において発光素子に一致する位置では、相対的に少なく配線されると共に、周方向において発光素子からずれた位置では相対的に多く配線されることが好ましい。
【０００８】
例えば、アンテナが周方向に沿って複数並べられる場合、アンテナそれぞれは各発光素子から周方向においてずれた位置に配置されることが好ましい。これにより、導線は周方向において発光素子に一致する位置で相対的に少なく配線されると共に、周方向において発光素子からずれた位置では相対的に多く配線されることが可能になる。なお、上記複数のアンテナそれぞれは、周方向において隣接する発光素子の間に配置されたほうが良い。
【０００９】
アンテナは、カプセル外殻の軸方向に対して直交する直交面上に平面的に配置されても良く、この場合、導線は例えば、発光素子からずれた位置で蛇行して配線されることによって相対的に多く配線されることが好ましい。発光素子基板及びアンテナは、例えば、カプセル外殻の軸を中心に環状に形成される。この場合、アンテナは、例えば発光素子基板の外周面に巻回されている。なお、アンテナは、発光素子基板の内部に設けられていても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、発光素子基板にアンテナを実装することにより、アンテナ基板を設けなくてもよいので、カプセル内視鏡を小型化し、また電池のためのスペースをカプセル内視鏡の内部に十分に確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について図面を参照にして説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカプセル内視鏡の断面図である。カプセル内視鏡１０は、内部を密閉するためのカプセル外殻１２と、カプセル外殻１２の内部に設けられた撮像ユニット１４、バッテリー１５、及び送信ユニット１６とを備える。カプセル内視鏡１０は、体内に嚥下されて体内を観察するために使用されるカプセル型医療機器である。
【００１２】
カプセル外殻１２は、細長の円筒状を呈する本体部１２Ａと、その本体部１２Ａの左端部及び右端部それぞれに連設され、外側に膨らんだ半球形を呈する左ドーム部１２Ｂ及び右ドーム部１２Ｃを備え、細長でかつ長手軸Ｘを中心とする回転体に形成される。カプセル外殻１２において、左ドーム部１２Ｂは、光透過性を有する透明材料で構成されるとともに、それ以外の部分は不透明材料で構成される。
【００１３】
撮像ユニット１４は、レンズ鏡筒２０と、撮像素子基板２３と、発光素子基板２５とが一体になって形成される。レンズ鏡筒２０は、カプセル外殻１２の長手軸Ｘ上に保持孔２０Ａが形成された円筒状の枠体であって、保持孔２０Ａの内部に対物レンズ系２１が保持される。対物レンズ系２１の光軸は、カプセル外殻１２の長手軸Ｘに一致する。
【００１４】
発光素子基板２５は、レンズ鏡筒２０を取り巻く板状の円環体として形成され、その中心軸は長手軸Ｘに一致する。発光素子基板２５の左端面２５Ｌは、平面状に形成され、レンズ鏡筒２０の左端２０Ｌと略同一平面上に配置される。発光素子基板２５の左端面２５Ｌ及びレンズ鏡筒２０の左端２０Ｌは、カプセル外殻１２の左ドーム部１２Ｂの内壁１２Ｅに対向して配置される。
【００１５】
発光素子基板２５の左端面２５Ｌには、ＬＥＤから成る複数の発光素子２６が取り付けられている。また、発光素子基板２５の内部には後述するように、アンテナ１７（図２参照）が設けられている。これにより、発光素子２６及びアンテナ１７は、それぞれ長手軸Ｘ方向において、異なる位置に配置される。
【００１６】
発光素子基板２５及びレンズ鏡筒２０は、接続部２７を介して、撮像素子基板２３の左面２３Ｌに固定される。撮像素子基板２３の左面２３Ｌには、対物レンズ系２１の光軸後方に配置されるように、撮像素子２４が取り付けられる。
【００１７】
バッテリー１５は、その外径がカプセル外殻１２の内径に略等しく、撮像ユニット１４の右側に長手軸Ｘに沿って２個並べられている。バッテリー１５は、撮像ユニット１４、送信ユニット１６に電力を供給する。バッテリー１５の右側には、送信ユニット１６が配置される。送信ユニット１６は、導線２８によって撮像ユニット１４に接続される。
【００１８】
発光素子２６から照射された照明光は、左ドーム部１２Ｂを介して外部の被写体（例えば、生体組織）に照射される。照明光が照射された被写体は、対物レンズ系２１によって、撮像素子２４で被写体像として結像され、撮像素子２４ではその被写体像に対応した画像信号が生成される。画像信号は、撮像素子基板２３の上に設けられた画像処理回路（不図示）で画像処理が施された後、導線２８を介して、送信ユニット１６に出力される。送信ユニット１６では、画像信号が外部に送信できるように送信用画像信号に変換される。送信用画像信号は導線２８を介してアンテナ１７（図２参照）に出力され、アンテナ１７からカプセル外殻１２の外部に無線送信される。
【００１９】
図２は、第１の実施形態に係る発光素子基板の斜視図である。図２に示すように、発光素子基板２５の左端面２５Ｌに取り付けられた複数の発光素子２６は、長手軸Ｘを中心とする周方向Ｃに等間隔に並べられる。また、発光素子基板２６の内部に設けられた複数のアンテナ１７も同様に、周方向Ｃに等間隔に並べられる。各アンテナ１７は、周方向Ｃにおいて隣接する発光素子２６の間に配置され、これにより各アンテナ１７は、周方向Ｃにおいて発光素子２６が配置された位置からずれて配置される。そして、各アンテナ１７と各発光素子２６は周方向Ｃにおいて交互に設けられている。
【００２０】
各アンテナ１７は、長手軸Ｘに平行な軸を中心に、金属線等の導線４１が等脚台形状に巻回されて形成されるループアンテナである。各アンテナ１７が形成する等脚台形は、平行な一組の対辺のうち短辺１７Ａが発光素子基板２５の内周側に、長辺１７Ｂが外周側に配置されている。なお、本実施形態では複数のアンテナ１７は不図示の導線等によって並列に接続されるが、直列に接続されていても良い。
【００２１】
図３は、第１の実施形態に係る発光素子基板の断面図である。本実施形態において、発光素子基板２５は、円環状に形成された第１〜第３の基板２５Ａ〜２５Ｃが、右ドーム部側１２Ｃ側から順に長手軸Ｘに沿って積層されて構成される。第２の基板２５Ｂには、各アンテナ１７に対応した位置に、孔２５Ｈが形成される。第１〜第３の基板２５Ａ〜２５Ｃが積層されると、孔２５Ｈの内部に中空部２５Ｅが形成される。各中空部２５Ｅには、それぞれアンテナ１７が配置され、これにより各アンテナ１７は発光素子基板２５の内部に収容されることになる。なお、各アンテナ１７は、第１の基板２５Ａの上に固定されている。
【００２２】
以上のように、本実施形態では、アンテナ１７は発光素子基板２５の内部に収容されるので、アンテナを配置するためのスペースが必要とされず、またアンテナ１７を実装するためのアンテナ基板を設ける必要がない。したがって、カプセル内視鏡を小型化することができ、またカプセル外殻１２の内部にバッテリー１５のためのスペースを十分に確保することもできる。
【００２３】
さらに、本実施形態では、各アンテナ１７は、軸Ｘ方向及び周方向Ｃいずれにおいても、発光素子２６からずれた位置に配置されるので、発光素子２６によって画像信号の送信が阻害されるおそれが低減される。また、アンテナ１７が複数設けられることにより、画像信号を多方向に向けて送信することができるので、カプセル内視鏡１０の向きにかかわらず画像信号を受信装置に対して送信しやすくなる。
【００２４】
なお、本実施形態では、アンテナ１７としてループアンテナが使用される例を説明したが、誘電体アンテナ等その他のアンテナが使用されても良い。また、アンテナ１７としては、本実施形態ではカプセル外殻１２の内部から外部に向けて信号を送信する送信用アンテナを示したが、外部からの信号を受信するための受信用アンテナであっても良い。
【００２５】
図４、５は第２の実施形態に係る発光素子基板を示す。第１の実施形態では、アンテナ１７は発光素子基板２５の内部に設けられているが、本実施形態では発光素子基板２５の外周面２５Ｕに取り付けられている。以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を説明する。
【００２６】
本実施形態においては、発光素子基板２５の外周面２５Ｕには、周方向Ｃに延在する無端状の外周溝２５Ｖが形成されている。外周溝２５Ｖの溝底面には、導線４１が周方向Ｃに沿って巻き付けられ、長手軸Ｘを中心に環状を呈するアンテナ１７が形成される。アンテナ１７の外周１７Ｕは、発光素子基板２５の外周面２５Ｕと略同一の円周面上に配置される。
【００２７】
本実施形態では、発光素子基板２５の外周面２５Ｕにアンテナ１７を巻き付けることにより、アンテナ長の長いアンテナ１７を提供することができる。また、アンテナ基板やアンテナを配置するための特別なスペースを設ける必要がないので、カプセル内視鏡１０の小型化等を実現することが可能になる。
【００２８】
図６は、第３の実施形態に係る発光素子基板を示す。第２の実施形態では、アンテナ１７は、外周溝２５Ｖの底面に巻き付けられていたが、本実施形態では、発光素子基板２５の内部に埋設されている。以下、本実施形態について、第２の実施形態との相違点を説明する。
【００２９】
本実施形態でも、アンテナ１７は、導線４１が長手軸Ｘを中心に周方向Ｃに巻回されて形成される。そして、アンテナ１７は、その外周１７Ｕが発光素子基板２５の外周面２５Ｕに露出するように、外周面２５Ｕ近傍において、発光素子基板２５の内部に埋設されている。なお、アンテナ１７の外周１７Ｕは、外周面２５Ｕと略同一の円周面上に配置される。
【００３０】
本実施形態における発光素子基板２５は、複数の基板が積層されて成形される。ここで、１巻分の導線４１は、基板が別の基板の上に積層されるとき、その基板と共に積層されて成形され、この１巻分の導線４１の積層が繰り返されアンテナ１７が成形される。なお、導線４１が積層されるとき、導線同士は互いに接続されることにより、１本の導線としてアンテナ１７を形成する。なお、アンテナ１７は、外周面２５Ｕに露出していなくても良く、完全に発光素子基板２５の内部に埋設されていても良い。
【００３１】
図７は第４の実施形態に係る発光素子基板を示す。本実施形態において、第１の実施形態と相違する点は、アンテナ１７が、軸Ｘに直交する直交面Ｒに沿って平面的に形成されて発光素子基板２５の内部に埋設されている点である。
【００３２】
本実施形態では、アンテナ１７は、直交面Ｒ上において、１本の薄膜線状の導線４１が所定のパターンに配線されて形成される。導線４１は、周方向Ｃにおいて隣り合う発光素子２６の間の位置それぞれでは、径方向に沿ってコの字が複数並ぶように、蛇行しつつ径方向外側に向かって配線された後、径方向内側に直線的に延びることにより蛇行パターン４２を形成している。隣接する蛇行パターン４２の間では、導線４１は、周方向に沿って円弧状に延在し、隣接する２つの蛇行パターン４２を接続している。
【００３３】
以上の構成により、本実施形態では、導線４１は、周方向Ｃにおいて、発光素子２６と一致する位置では相対的に少なく配線されると共に、発光素子２６からずれた位置では、相対的に多く配線される。換言すると、周方向Ｃにおいて、発光素子２６と一致する位置では、相対的に単位面積あたりのアンテナ長が短くなると共に、発光素子２６からずれた位置では、相対的に単位面積あたりのアンテナ長が長くなる。したがって、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、発光素子２６によって、アンテナ１７からの画像信号の送信が阻害されるおそれを少なくすることができる。なお、本実施形態でも、発光素子基板２５は、複数の基板が積層されて成形されるが、導線４１は例えば２枚の基板の間に積層されて成形される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカプセル内視鏡の断面図である。
【図２】第１の実施形態における発光素子基板を示す一部を透視した斜視図である。
【図３】第１の実施形態における発光素子基板の断面図である。
【図４】第２の実施形態における発光素子基板を示す一部を透視した斜視図である。
【図５】第２の実施形態における発光素子基板を示す一部を切欠いた側面図である。
【図６】第３の実施形態における発光素子基板を示す一部を切欠いた側面図である。
【図７】第４の実施形態における発光素子基板を示す一部を透視した斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  カプセル内視鏡
１２  カプセル外殻
１７  アンテナ
２５  発光素子基板
２６  発光素子
【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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