(57)【要約】【課題】臓器内部に導入された液体面に浮遊した状態で体内画像を撮像する際に、この液体面からの反射光を受光することを防止でき、鮮明な体内画像を撮像できること。【解決手段】本発明にかかるカプセル型内視鏡１は、カプセル型筐体２と撮像部４とを備え、被検体の臓器内部に導入された液体の液面Ｓに浮遊した状態で撮像部４によって臓器内部の体内画像を撮像するものである。撮像部４は、カプセル型筐体２が液面Ｓに浮遊した状態において液面Ｓに対して略垂直な光軸Ｃ１を有する。カプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は、この液面Ｓに浮遊した状態において、撮像部４の画角θ１を成す視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２との交差部Ａ１が液面Ｓに対して上方に位置するように設定される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像手段とを備え、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態で前記撮像手段によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、
前記カプセル型筐体を前記液体の表面に浮遊させた状態で前記撮像手段の光軸を前記液体の表面に対して略垂直にし、前記撮像手段の画角を成す視野境界面と浮遊状態の前記カプセル型筐体との交差部が前記液体の表面に対して上方に位置するように当該カプセル型内視鏡の比重を設定することを特徴とするカプセル型内視鏡。
【請求項２】
前記撮像手段の撮像視野を照明する照明手段を備え、
前記照明手段が発光する照明光の配光角を成す照明境界面と浮遊状態の前記カプセル型筐体との交差部が前記液体の表面に対して上方に位置するように当該カプセル型内視鏡の比重を設定することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項３】
前記カプセル型筐体を前記液体の表面に浮遊させた状態で前記撮像手段の光軸が前記液体の表面に対して略垂直になるように当該カプセル型内視鏡の重心位置を設定する重心位置設定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項４】
前記重心位置設定手段は、錘であることを特徴とする請求項３に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項５】
前記重心位置設定手段は、浮きであることを特徴とする請求項３に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項６】
前記カプセル型筐体の一部に形成された溝部に配置した発泡剤と、
前記液体を浸透可能であって、前記発泡剤を配置した前記溝部を覆う弾性膜と、
を備え、
前記浮きは、前記弾性膜を浸透した前記液体と前記発泡剤とが混合した場合に発生する気体によって前記弾性膜を膨張させることによって形成されることを特徴とする請求項５に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項７】
前記カプセル型筐体を前記液体の表面に浮遊させた状態で前記液体の表面を視野外とする撮像視野を有するように前記カプセル型筐体の内部に固定配置され、前記液体の表面下に位置する水中の臓器内部の画像を撮像する液中撮像手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のカプセル型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者等の被検体の臓器内部に導入され、この被検体の臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の分野において、撮像機能と無線通信機能とを備えたカプセル型内視鏡が登場している。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために患者等の被検体の口から飲込まれた後、この被検体から自然排出されるまでの間、胃や小腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、この被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像という場合がある）を例えば０．５秒間隔で順次撮像する。カプセル型内視鏡は、このように撮像した体内画像をこの被検体が携帯する受信装置に対して順次無線送信する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかるカプセル型内視鏡によって無線送信された体内画像は、この被検体が携帯する受信装置によって順次受信され、この受信装置の記憶媒体内に順次蓄積される。その後、この被検体の体内画像群を記憶した記憶媒体は、受信装置から取り外され、所定の画像表示装置に挿着される。画像表示装置は、この記憶媒体を媒介して被検体の体内画像群を取得し、かかる被検体の体内画像群をディスプレイ上に表示する。医師または看護師等のユーザにおいては、かかる画像表示装置に表示させた体内画像を観察して、この被検体の診断を行う。
【０００４】
このようなカプセル型内視鏡として、胃または大腸等の比較的大空間の臓器内部を観察するために、かかる臓器内部に導入された液体中に浮遊可能な比重を有し、この液体中に浮遊した状態で体内画像を順次撮像するものがある（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５２３１０１号公報
【特許文献２】特表２００４−５２９７１８号公報
【特許文献３】特開２００４−１２１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のカプセル型内視鏡は、臓器内部の液体中に浮遊した状態で液面から上方に位置する気中の臓器内部（胃壁、腸壁等）を撮像する際、この被写体である気中の臓器内部からの反射光を受光するとともに液面からの反射光を受光する場合が多く、これに起因して不鮮明な体内画像を撮像するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、臓器内部に導入された液体面に浮遊した状態で体内画像を撮像する際に、この液体面からの反射光を受光することを防止でき、鮮明な体内画像を撮像できるカプセル型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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像手段とを備え、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態で前記撮像手段によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、前記カプセル型筐体を前記液体の表面に浮遊させた状態で前記撮像手段の光軸を前記液体の表面に対して略垂直にし、前記撮像手段の画角を成す視野境界面と浮遊状態の前記カプセル型筐体との交差部が前記液体の表面に対して上方に位置するように当該カプセル型内視鏡の比重を設定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記撮像手段の撮像視野を照明する照明手段を備え、前記照明手段が発光する照明光の配光角を成す照明境界面と浮遊状態の前記カプセル型筐体との交差部が前記液体の表面に対して上方に位置するように当該カプセル型内視鏡の比重を設定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記カプセル型筐体を前記液体の表面に浮遊させた状態で前記撮像手段の光軸が前記液体の表面に対して略垂直になるように当該カプセル型内視鏡の重心位置を設定する重心位置設定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記重心位置設定手段は、錘であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記重心位置設定手段は、浮きであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記カプセル型筐体の一部に形成された溝部に配置した発泡剤と、前記液体を浸透可能であって、前記発泡剤を配置した前記溝部を覆う弾性膜と、を備え、前記浮きは、前記弾性膜を浸透した前記液体と前記発泡剤とが混合した場合に発生する気体によって前記弾性膜を膨張させることによって形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記カプセル型筐体を前記液体の表面に浮遊させた状態で前記液体の表面を視野外とする撮像視野を有するように前記カプセル型筐体の内部に固定配置され、前記液体の表面下に位置する水中の臓器内部の画像を撮像する液中撮像手段をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液体の表面に浮遊した状態で体内画像を撮像する際に、この液体面を撮像視野外に確実に外すことができ、この結果、被写体からの反射光を受光する際に液体面からの反射光を受光することを防止でき、鮮明な体内画像を撮像できるカプセル型内視鏡を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明にかかるカプセル型内視鏡の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。この実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１は、患者等の被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成されたカプセル型筐体２を有し、このカプセル型筐体２の内部に撮像機能および無線通信機能を備える。具体的には、図１に示すように、カプセル型内視鏡１は、カプセル型筐体２の内部に、照明光を発光する複数の照明部３と、これら複数の照明部３によって照明された撮像視野の被写体画像（例えば体内画像）を撮像する撮像部４と、撮像部４が撮像した被写体画像を外部に無線送信する無線通信部５とを有する。また、カプセル型内視鏡１は、撮像部４が撮像した被写体画像を生成し且つカプセル型内視鏡１の各構成部を制御する処理制御部６と、カプセル型内視鏡１の各構成部に対して電力を供給する電源部７と、カプセル型内視鏡１の重心位置を設定する錘８とを有する。
【００１８】
カプセル型筐体２は、患者等の被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成されたカプセル型の筐体であり、ケース本体２ａと光学カバー２ｂとによって形成される。ケース本体２ａは、一端が開口し且つ他端がドーム状に閉じた筒状のケースであり、複数の照明部３、撮像部４、無線通信部５、処理制御部６、電源部７、および錘８等のカプセル型内視鏡１の各構成部を内部に収容する。光学カバー２ｂは、照明部３が発光する照明光の波長と撮像部４が受光する反射光（被写体からの反射光）の波長とに対して透明なドーム状の光学部材である。光学カバー２ｂは、ケース本体２ａの開口端に取り付けられるとともに、この開口端を閉じる。かかるケース本体２ａと光学カバー２ｂとによって形成されるカプセル型筐体２は、カプセル型内視鏡１の各構成部（複数の照明部３、撮像部４、無線通信部５、処理制御部６、電源部７、錘８等）を液密に収容する。
【００１９】
複数の照明部３は、撮像部４の撮像視野を照明する照明手段として機能する。具体的には、複数の照明部３は、ＬＥＤ等の複数の発光素子と、これら複数の発光素子の駆動を実現する回路が形成された照明基板とを用いて実現される。かかる複数の照明部３は、撮像部４の撮像視野に対して照明光を発光することによって、光学カバー２ｂ越しに撮像部４の撮像視野内の臓器内部を照明する。
【００２０】
撮像部４は、カプセル型内視鏡１が被検体の臓器内部に導入された場合に撮像視野に位置する臓器内部の画像（体内画像）を撮像する撮像手段として機能する。具体的には、撮像部４は、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の固体撮像素子４ａと、固体撮像素子４ａの受光面に被写体の光学像を結像するレンズ等の光学系４ｂと、固体撮像素子４ａの駆動を実現するための回路が形成された撮像基板とを用いて実現される。撮像部４は、カプセル型筐体２の長軸（長手方向の中心軸）Ｃ２と略同一直線上に位置する光軸Ｃ１と、この光軸Ｃ１を中心軸とする撮像視野の範囲を規定する画角θ１とを有し、カプセル型筐体２の内部に固定配置される。このような撮像部４は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面（液面Ｓ）にカプセル型筐体２が浮遊した状態において、光軸Ｃ１を液面Ｓに対して略垂直にする。この場合、撮像部４は、液面Ｓの上方に撮像視野を有し、かかる撮像視野内の被写体、すなわち液面Ｓに対して鉛直上方に位置する気中の被写体の画像を撮像する。このようにして、撮像部４は、液面Ｓに対して鉛直上方に位置する気中の臓器内部の体内画像を撮像する。
【００２１】
ここで、かかる撮像部４の撮像視野内と撮像視野外との境界面である視野境界面Ｂ１は、図１に示すように、撮像部４の画角θ１を成し、撮像部４の光軸Ｃ１に対して角度αを形成する。この場合、撮像部４の画角θ１は２αである。このような視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２との交差部Ａ１は、カプセル型筐体２が液面Ｓに浮遊した状態において、この液面Ｓに対して上方に位置する。
【００２２】
無線通信部５は、コイル状のアンテナ５ａを有し、撮像部４が撮像した体内画像を外部に対して無線送信する。具体的には、無線通信部５は、撮像部４が撮像した体内画像を含む画像信号を処理制御部６から取得し、この取得した画像信号に対して変調処理等の所定の通信処理を行って、この画像信号を変調した無線信号を生成する。無線通信部５は、被検体が携帯する外部の受信装置（図示せず）に対して、この無線信号を送信する。この場合、撮像部４が撮像した体内画像は、アンテナ５ａを介して外部の受信装置に受信される。
【００２３】
処理制御部６は、撮像部４が撮像した体内画像を含む画像信号を生成する画像処理機能と、カプセル型内視鏡１の各構成部を制御する制御機能とを有する。具体的には、処理制御部６は、各種処理プログラムを実行するＣＰＵ、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ、各種情報を一時的に記憶するＲＡＭ、および所定の画像処理回路等を用いて実現される。かかる処理制御部６は、複数の照明部３によって照明された撮像視野（具体的には臓器内部）の体内画像を撮像部４が撮像するように、複数の照明部３と撮像部４との動作タイミングを制御する。また、処理制御部６は、かかる撮像部４によって撮像された体内画像を外部の受信装置に対して無線送信するように無線通信部５を制御する。
【００２４】
また、処理制御部６は、撮像部４が撮像した体内画像の画像データを固体撮像素子４ａから取得し、この取得した画像データをもとに、この体内画像を生成する。そして、処理制御部６は、この体内画像を含む画像信号を生成し、この生成した画像信号を無線通信部５に送信する。
【００２５】
電源部７は、カプセル型内視鏡１の各構成部に対して電力を供給する。具体的には、電源部７は、所定の電力を有する電池７ａと、ＤＣＤＣコンバータおよびスイッチ回路等を含む電源回路７ｂとを用いて実現される。電池７ａは、所定の電力を有するボタン型電池であり、電源回路７ｂを介してカプセル型内視鏡１の各構成部（複数の照明部３、撮像部４、無線通信部５、および処理制御部６等）に対して電力を供給する。電源回路７ｂは、電力供給状態（電源オン状態）と電力停止状態（電源オフ状態）とを外部からの磁力によって切り替える。また、電源回路７ｂは、電池７ａから供給された電力を所定の電力に変換し、この変換した電力をカプセル型内視鏡１の各構成部に供給する。
【００２６】
錘８は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面（液面Ｓ）にカプセル型筐体２が浮遊した状態において撮像部４の光軸Ｃ１が液面Ｓに対して略垂直になるように、カプセル型内視鏡１の重心位置を設定する重心位置設定手段として機能する。具体的には、錘８は、撮像部４の光軸Ｃ１がカプセル型筐体２の長軸Ｃ２と同一直線上に位置する場合、カプセル型筐体２の後端部、すなわち、ケース本体２ａのドーム形状部に固定配置される。この場合、錘８は、長軸Ｃ２の近傍に配置されることが望ましい。このようにカプセル型筐体２の内部に固定配置された錘８は、カプセル型筐体２の中心位置ＣＰに比して後端側（ケース本体２ａのドーム形状部側）にカプセル型内視鏡１の重心位置を設定する。このような位置に重心が設定されたカプセル型内視鏡１が液面Ｓに浮遊した場合、上述した撮像部４の光軸Ｃ１は、この液面Ｓに対して略垂直に設定される。この場合、かかる撮像部４の撮像方向（図１に示す光軸Ｃ１の方向）は、略鉛直上方に設定される。
【００２７】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１の比重の設定について説明する。図２は、実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１の比重の設定を説明するための模式図である。以下、図２を参照しつつ、カプセル型内視鏡１の比重の設定について説明する。
【００２８】
カプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は、臓器内部に導入される液体Ｌｑの比重Ｇ２以下であって、上述した視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１が液面Ｓの上方に位置するように設定される。具体的には、撮像部４は、図２に示すようにケース本体２ａと光学カバー２ｂとの接合部に比してケース本体２ａ側の位置に固定配置される。かかる撮像部４の配置と画角θ１とに起因して、交差部Ａ１は、ケース本体２ａと光学カバー２ｂとの接合部近傍（詳細には、この接合部の光学カバー２ｂ側）に位置する。この場合、比重Ｇ１は、かかるケース本体２ａと光学カバー２ｂとの接合部の位置まで液面Ｓの下に沈む場合のカプセル型内視鏡１の比重以下に設定される。
【００２９】
ここで、かかるケース本体２ａと光学カバー２ｂとの接合部の位置まで液面Ｓの下に沈む場合のカプセル型内視鏡１の重量は、アルキメデスの原理に基づいて、このカプセル型内視鏡１のうちの液面Ｓの下に沈んだ筐体部分（以下、液没部分という）の体積と同じ体積の液体Ｌｑの重量に等しい。したがって、カプセル型筐体２の全体積と、この液没部分の体積に等しい体積の液体Ｌｑの重量とをもとに、このカプセル型内視鏡１の設定すべき比重Ｇ１を算出することができる。
【００３０】
カプセル型筐体２の全体積Ｖ１は、図２に示すカプセル型筐体２のドーム半径ｒと全長Ｌとを用い、次式（１）によって算出される。なお、かかるドーム半径ｒは、ケース本体２ａの後端部（ドーム形状部）のドーム半径、ケース本体２ａの筒状部の半径、および光学カバー２ｂのドーム半径と同値である。
Ｖ１＝｛（４πｒ3）／３｝＋πｒ2×（Ｌ−２ｒ）                  ・・・（１）
【００３１】
一方、ケース本体２ａと光学カバー２ｂとの接合部の位置まで液面Ｓの下に沈めた状態でカプセル型筐体２が液面Ｓに浮遊する場合、このカプセル型筐体２の液没部分の体積Ｖ２は、ドーム半径ｒと全長Ｌとを用い、次式（２）によって算出される。
Ｖ２＝｛（４πｒ3）／３｝×（１／２）＋πｒ2×（Ｌ−２ｒ）      ・・・（２）
【００３２】
このようにして算出される体積Ｖ１，Ｖ２および液体Ｌｑの比重Ｇ２と、カプセル型内視鏡１の比重Ｇ１との間には、次式（３）の関係式が成立する。
Ｇ１≦（Ｖ２×Ｇ２）／Ｖ１                                      ・・・（３）
【００３３】
ここで、ドーム半径ｒ＝５．５［ｍｍ］であり、全長Ｌ＝２６［ｍｍ］であり、さらに、液体Ｌｑが水である（比重Ｇ２＝１）場合を前提条件として、カプセル型内視鏡１の比重Ｇ１を具体的に説明する。この場合、上述した式（１），（２）に基づいて、カプセル型筐体２の全体積Ｖ１＝２．１２２［ｃｍ3］であり、このカプセル型筐体２の液没部分の体積Ｖ２＝１．７７４［ｃｍ3］である。カプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は、このように算出した体積Ｖ１，Ｖ２と液体Ｌｑの比重Ｇ２とを用い、上述した式（３）に基づいて算出される。すなわち、かかる前提条件の場合のカプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は、０．８４以下である。
【００３４】
したがって、かかる前提条件下において、カプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は０．８４以下に設定される。このような比重Ｇ１に設定されたカプセル型内視鏡１は、比重Ｇ２＝１の液体Ｌｑ（すなわち水）の液面Ｓに浮遊できるとともに、上述した視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１をこの液面Ｓに対して常に上方に位置させることができる。
【００３５】
なお、カプセル型内視鏡１は、上述したように、カプセル型筐体２の内部に、複数の照明部３、撮像部４、無線通信部５、処理制御部６、電源部７、および錘８を有する。このようなカプセル型内視鏡１の比重Ｇ１を０．８４以下に設定するために、例えば、このカプセル型内視鏡１が軽量化される。かかるカプセル型内視鏡１の軽量化の方法として、以下に示すものが挙げられる。
【００３６】
具体的には、電源部７の電池７ａとして、酸化銀電池に比して軽量なリチウム電池または所定の電力を蓄電したキャパシタを用いる。また、ＤＣＤＣコンバータを用いて電池７ａの電力を変換して供給するように構成することによって電源部７の電池数量を減らす。このようにして、電源部７を軽量化する。
【００３７】
また、カプセル型筐体２の材質として、従来のポリカーボネート（密度１．２［ｇ／ｃｍ3］）に比して軽量な素材（例えば、シンクロオレフィンポリマー（密度０．９５［ｇ／ｃｍ3］）、ポリメチルペンテン（密度０．８３５［ｇ／ｃｍ3］）等）を用いる。また、カプセル型筐体２の厚さを可能な限り薄化（例えば通常の１．２［ｍｍ］から０．５［ｍｍ］に薄化）する。このようにして、カプセル型筐体２を軽量化する。
【００３８】
さらに、上述した照明部３が実装される照明基板、撮像部４が実装される撮像基板、無線通信部５およびアンテナ５ａが実装される無線通信基板等の各構成部の回路基板として、通常のリジット基板に比して軽量なフレキシブル基板を用いる。このようにして、照明部３、撮像部４、および無線通信部５を軽量化する。
【００３９】
このようにカプセル型内視鏡１の各構成部を軽量化することによって、カプセル型内視鏡１の全重量を所望の値に軽量化することができる。これによって、カプセル型筐体２を大型化せずにカプセル型内視鏡１の比重Ｇ１を適正な値（例えば０．８４以下）に設定することができる。
【００４０】
つぎに、被検体の胃内部にカプセル型内視鏡１と水とを導入した場合を例示して、この水の液面Ｓに浮遊した状態で胃内部の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡１の動作を具体的に説明する。図３は、胃内部に導入された水の液面Ｓに浮遊した状態で胃内部の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡１の状態を例示する模式図である。
【００４１】
被検体の胃内部にカプセル型内視鏡１と水とを導入する場合、このカプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は、上述したように、例えば０．８４以下に設定される。また、このカプセル型内視鏡１の重心位置は、上述したように、錘８によって中心位置ＣＰよりもケース本体２ａの後端側に設定される。
【００４２】
このように比重Ｇ１および重心位置が設定されたカプセル型内視鏡１は、図３に示すように、胃内部に導入された水の液面Ｓに浮遊する。具体的には、かかるカプセル型内視鏡１のカプセル型筐体２は、錘８によって設定された重心位置に起因して特定の浮遊姿勢を取る。この場合、撮像部４の光軸Ｃ１は、この液面Ｓに対して略垂直であり、この光軸Ｃ１と画角θ１とによって規定される撮像部４の撮像視野は、液面Ｓに対して鉛直上方に設定される。また、カプセル型筐体２は、液面Ｓの下にケース本体２ａを液没させるとともに、光学カバー２ｂを液面Ｓから浮上させる。
【００４３】
このようなカプセル型内視鏡１の浮遊状態において、複数の照明部３は、かかる撮像部４の撮像視野内に捉えられた気中の被写体（気中の胃内壁）に対して光学カバー２ｂ越しに照明光を発光し、かかる気中の胃内部を照明する。撮像部４は、かかる照明部３によって照明された気中の胃内壁からの反射光を受光して、この気中の胃内壁を被写体として含む体内画像を撮像する。
【００４４】
ここで、このカプセル型内視鏡１の比重Ｇ１は、上述した式（１）〜（３）に基づいて、例えば０．８４以下に設定されている。このため、撮像部４の視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１は、この胃内部の水の液面Ｓに対して上方に位置する。この場合、かかるカプセル型内視鏡１を浮遊させる胃内部の水の液面Ｓは、撮像部４の撮像視野外に位置する。これによって、この液面Ｓからの反射光が撮像部４に受光されることを防止することができる。したがって、撮像部４は、かかる液面Ｓからの反射光を受光することなく、気中の胃内壁からの反射光を受光することができる。これによって、撮像部４は、光学カバー２ｂ越しに気中の胃内部の体内画像を鮮明に撮像することができる。
【００４５】
以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、被検体の臓器内部に導入された液体の表面にカプセル型筐体を浮遊させた状態で撮像部の光軸がこの液体の表面に対して略垂直になるようにカプセル型筐体の内部に撮像部を固定配置し、この撮像部の画角を成す視野境界面と浮遊状態のカプセル型筐体との交差部がこの液体の表面に対して上方に位置するように、当該カプセル型内視鏡の比重を設定した。このため、この液体の表面に浮遊した状態で気中の臓器内部の体内画像を撮像する際に、この液体の表面を撮像部の撮像視野外に確実に外すことができる。この結果、被写体である気中の臓器内部からの反射光を受光する際に、この液体の表面からの反射光を受光することを防止でき、これによって、鮮明な体内画像を撮像できるカプセル型内視鏡を実現することができる。
【００４６】
また、照明部、撮像部、無線通信部、電源部、およびカプセル型筐体等の当該カプセル型内視鏡の各構成部を軽量化することによって当該カプセル型内視鏡を軽量化している。このため、カプセル型筐体を大型化せずに当該カプセル型内視鏡の比重を適正な値（例えば０．８４以下）に設定することができる。この結果、当該カプセル型内視鏡を臓器内部において円滑に移動させることができ、当該カプセル型内視鏡を臓器内部に導入する被検体の負担を軽減することができる。
【００４７】
さらに、カプセル型筐体内部の所定位置に錘を固定配置することによって当該カプセル型内視鏡の重心位置を設定したので、この撮像部の光軸をこの液体の表面に対して略垂直にする当該カプセル型内視鏡の重心位置を容易に設定することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、カプセル型筐体２の内部に錘８を固定配置し、この錘８によってカプセル型内視鏡１の重心位置を設定していたが、この実施の形態２では、カプセル型筐体の外壁部に浮きを配置し、この浮きによってカプセル型内視鏡の重心位置を設定している。
【００４９】
図４は、本発明の実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を例示する断面模式図である。図５は、カプセル型筐体の外壁部に配置した弾性膜の膨張によって形成される浮きの一例を示す模式図である。図４，５に示すように、この実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２１は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１のカプセル型筐体２に代えてカプセル型筐体２２を有し、錘８に代えてカプセル型筐体２２の外壁部に浮き２３を有する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５０】
カプセル型筐体２２は、上述した実施の形態１のカプセル型筐体２と同様に患者等の被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成されたカプセル型の筐体であり、ケース本体２２ａと光学カバー２ｂとによって形成される。ケース本体２２ａは、例えば開口端（すなわち光学カバー２ｂが取り付けられる一端部）の近傍に溝部２２ｃを有する。溝部２２ｃは、ケース本体２２ａの周方向に沿って連続的または断続的に形成される。かかる溝部２２ｃの内部には、後述する浮き２３を形成するための発泡剤２３ｂが配置される。また、かかる発泡剤２３ｂを内包した状態の溝部２２ｃを覆うように弾性膜２３ａが配置される。かかるケース本体２２ａのその他の構成は、上述した実施の形態１のカプセル型筐体２の一部分を成すケース本体２ａと同様である。
【００５１】
浮き２３は、カプセル型内視鏡２１の重心位置を設定する重心位置設定手段として機能する。これと同時に、浮き２３は、カプセル型内視鏡２１の比重を所望の適正値（上述した比重Ｇ１）に設定するための比重設定手段の一つとしても機能する。このような浮き２３は、ケース本体２２ａの溝部２２ｃに配置された発泡剤２３ｂと弾性膜２３ａとを用いて形成される。
【００５２】
具体的には、浮き２３は、発泡剤２３ｂと水等の液体とが混合した場合に発生する気体によって弾性膜２３ａが膨張することによって形成される。発泡剤２３ｂは、水等の液体と混合することによって気体を発生させるものであり、上述したように、ケース本体２２ａの溝部２２ｃの内部に配置される。弾性膜２３ａは、かかる発泡剤２３ｂを内包した状態の溝部２２ｃを覆うように、ケース本体２２ａの外壁部に設けられる。弾性膜２３ａは、例えば小径の開口部（図示せず）を有し、かかる小径の開口部を介して水等の液体を浸透させる。このような弾性膜２３ａは、臓器内部に導入された液体の液面Ｓにカプセル型筐体２２が浮遊した状態において、この液体をケース本体２２ａの溝部２２ｃ内部に浸透させる。かかる弾性膜２３ａを浸透した液体と溝部２２ｃ内部の発泡剤２３ｂとが混合する。これによって、発泡剤２３ｂは、所定時間、気体を発生し続ける。弾性膜２３ａは、図５に示すように、かかる発泡剤２３ｂによって発生した気体によって伸縮可能に膨張する。この結果、浮き２３がケース本体２２ａの外壁部に形成される。
【００５３】
このような浮き２３は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面（液面Ｓ）にカプセル型筐体２２が浮遊した状態において撮像部４の光軸Ｃ１が液面Ｓに対して略垂直になるように、カプセル型内視鏡２１の重心位置を設定する。具体的には、かかる浮き２３は、カプセル型筐体２２の中心位置ＣＰに比して後端側（ケース本体２２ａのドーム形状部側）にカプセル型内視鏡２１の重心位置を設定する。このような位置に重心が設定されたカプセル型内視鏡２１が液面Ｓに浮遊した場合、撮像部４の光軸Ｃ１は、上述した実施の形態１の場合と同様に、この液面Ｓに対して略垂直に設定される。
【００５４】
ここで、このようなカプセル型内視鏡２１の比重Ｇ１は、カプセル型筐体２２の外壁部に形成された浮き２３の体積を考慮して設定される。具体的には、液面Ｓに浮遊した状態のカプセル型内視鏡２１の全体積Ｖ３は、カプセル型筐体２２の全体積に対して浮き２３の体積を加算したものになる。この場合、浮き２３の体積は、膨張した状態の弾性膜２３ａによって覆われる空間の体積から溝部２２ｃの容積を減算したものとする。また、液面Ｓに浮遊した状態のカプセル型内視鏡２１の液没部分の体積Ｖ４は、カプセル型筐体２２の液没部分の体積に対して浮き２３の液没部分の体積を加算したものになる。
【００５５】
このようにして算出されるカプセル型内視鏡２１の全体積Ｖ３および液没部分の体積Ｖ４と液体Ｌｑの比重Ｇ２とを用いた次式（４）に基づいて、カプセル型内視鏡２１の比重Ｇ１が算出される。
Ｇ１≦（Ｖ４×Ｇ２）／Ｖ３                                      ・・・（４）
この式（４）を満足する比重Ｇ１をカプセル型内視鏡２１の比重として設定することによって、カプセル型内視鏡２１は、比重Ｇ２の液体Ｌｑの液面Ｓに浮遊できるとともに、視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１をこの液面Ｓに対して常に上方に位置させることができる。
【００５６】
なお、かかる比重Ｇ１を設定するためのカプセル型内視鏡２１の軽量化は、上述した実施の形態１の場合と同様に行ってもよい。しかし、上述したように錘８に代えて浮き２３によってカプセル型内視鏡２１の重心位置を設定しているため、カプセル型内視鏡２１の軽量化は、実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１の軽量化ほど厳しく行わなくてもよい。このため、かかるカプセル型内視鏡２１の構造設計が容易になる。
【００５７】
つぎに、被検体の胃内部にカプセル型内視鏡２１と水とを導入した場合を例示して、この水の液面Ｓに浮遊した状態で胃内部の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡２１の動作を具体的に説明する。図６は、浮き２３を形成して水の液面Ｓに浮遊した状態で胃内部の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡２１の状態を例示する模式図である。
【００５８】
被検体の胃内部にカプセル型内視鏡２１と水とを導入した場合、この水の一部は、弾性膜２３ａを浸透してケース本体２２ａの溝部２２ｃの内部に流入し、この溝部２２ｃ内の発泡剤２３ｂと混ざり合う。このように水と混合した発泡剤２３ｂは、所定時間、気体を発生し続ける。この場合、弾性膜２３ａは、かかる発泡剤２３ｂによって発生した気体によって伸縮可能に膨張する。この結果、浮き２３がケース本体２２ａの外壁部に形成される。
【００５９】
このように浮き２３が形成された場合、カプセル型内視鏡２１の比重は、上述した式（４）を満足する比重Ｇ１に設定される。これと同時に、このカプセル型内視鏡２１の重心位置は、かかる浮き２３によって中心位置ＣＰよりもケース本体２２ａの後端側に設定される。
【００６０】
かかる浮き２３によって比重Ｇ１および重心位置が設定されたカプセル型内視鏡２１は、図６に示すように、胃内部に導入された水の液面Ｓに浮遊する。具体的には、かかるカプセル型内視鏡２１のカプセル型筐体２２は、浮き２３によって設定された重心位置に起因して特定の浮遊姿勢を取る。この場合、撮像部４の光軸Ｃ１は、この液面Ｓに対して略垂直であり、この光軸Ｃ１と画角θ１とによって規定される撮像部４の撮像視野は、上述した実施の形態１の場合と略同様に、液面Ｓに対して鉛直上方に設定される。
【００６１】
ここで、かかる浮き２３が形成された状態のカプセル型内視鏡２１の比重Ｇ１は、上述した式（４）を満足するものである。このため、撮像部４の視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体２２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１は、この胃内部の水の液面Ｓに対して上方に位置する。この場合、かかるカプセル型内視鏡２１を浮遊させる胃内部の水の液面Ｓは、上述した実施の形態１の場合と略同様に撮像部４の撮像視野外に位置し、これによって、この液面Ｓからの反射光が撮像部４に受光されることを防止することができる。
【００６２】
このように液面Ｓに浮遊した状態のカプセル型内視鏡２１の撮像部４は、上述した実施の形態１の場合と同様に、かかる液面Ｓからの反射光を受光することなく、気中の胃内壁からの反射光を受光することができる。これによって、この撮像部４は、光学カバー２ｂ越しに気中の胃内部の体内画像を鮮明に撮像することができる。
【００６３】
一方、かかる浮き２３を形成する弾性膜２３ａは、発泡剤２３ｂが気体を発生させ続ける限り、膨張した状態を維持する。なお、かかる弾性膜２３ａを膨張させている気体は、弾性膜２３ａを介して外部（すなわち胃内部の水中）に徐々に漏出する。このような弾性膜２３ａの膨張状態（すなわち浮き２３が形成された状態）は、発泡剤２３ｂの量と弾性膜２３ａの浸透性とを実験結果等に基づいて経験的に調整することによって、所望の時間、維持できる。
【００６４】
ここで、発泡剤２３ｂが気体の発生を終了した場合、かかる弾性膜２３ａを膨張させている気体の圧力は、徐々に低下し、最終的には、この弾性膜２３ａの収縮力以下に低下する。この場合、弾性膜２３ａは、膨張した状態から膨張前の元の状態（溝部２２ｃを除くケース本体２２ａの外壁面と略同一面を形成する状態）に収縮する。
【００６５】
このように弾性膜２３ａが元の状態に収縮した場合、カプセル型内視鏡２１は、カプセル型筐体２２の外壁面から突出した部分（すなわち浮き２３）を消失させた状態になる。このように突出部分（浮き２３）を消失させた状態のカプセル型内視鏡２１は、被検体の臓器内部（例えば十二指腸、小腸等）を円滑に移動することができる。
【００６６】
以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、カプセル型筐体の外壁部に配置した浮きによって当該カプセル型内視鏡の重心位置を設定し、この浮きの体積を考慮して当該カプセル型内視鏡の比重を設定するようにし、その他を上述した実施の形態１と同様に構成した。このため、上述した実施の形態１の作用効果を享受するとともに、比重設定のための当該カプセル型内視鏡の軽量化が容易になり、この撮像部の画角を成す視野境界面と浮遊状態のカプセル型筐体との交差部をこの液体の表面に対して上方に位置させる当該カプセル型内視鏡の比重を容易に設定することができる。
【００６７】
また、この浮きを収縮可能に構成し、胃等の観察部位において浮きを形成してカプセル型筐体を液面に浮遊させ、その後、被検体の臓器内部（食道、十二指腸、小腸等）を移動する際に浮きを収縮している。このため、カプセル型筐体を大型化することなく、臓器内部の液面に浮遊できるとともに、臓器内部を円滑に移動できるカプセル型内視鏡を実現することができる。
【００６８】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、カプセル型筐体２の内部に一つの撮像部４を固定配置していたが、この実施の形態３では、２つの撮像部をカプセル型筐体の内部に固定配置している。
【００６９】
図７は、本発明の実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。図７に示すように、この実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡３１は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１のカプセル型筐体２に代えてカプセル型筐体３２を有し、錘８に代えて錘３８を有する。また、カプセル型内視鏡３１は、このカプセル型筐体３２の内部に、複数の照明部３３および撮像部３４をさらに有する。この場合、無線通信部５は、上述した撮像部４が撮像した体内画像を含む無線信号と撮像部３４が撮像した体内画像を含む無線信号とを外部の受信装置（図示せず）に対して交互に送信する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００７０】
カプセル型筐体３２は、２つの撮像部を有する２眼のカプセル型内視鏡に適したカプセル型の筐体であり、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成される。このようなカプセル型筐体３２は、ケース本体３２ａと光学カバー２ｂ，３２ｃとによって形成される。
【００７１】
ケース本体３２ａは、両端が開口した筒状構造のケースである。かかるケース本体３２ａの一開口端には光学カバー２ｂが取り付けられ、ケース本体３２ａの他の開口端には光学カバー３２ｃが取り付けられる。この場合、かかるケース本体３２ａの両開口端は、光学カバー２ｂ，３２ｃによってそれぞれ閉塞される。光学カバー３２ｃは、照明部３３が発光する照明光の波長と撮像部３４が受光する反射光（被写体からの反射光）の波長とに対して透明なドーム状の光学部材である。かかるケース本体３２ａと光学カバー２ｂ，３２ｃとによって構成されるカプセル型筐体３２は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１のカプセル型筐体２と略同様のカプセル形状を成し、カプセル型内視鏡３１の各構成部（複数の照明部３，３３、撮像部４，３４、無線通信部５、処理制御部３６、電源部７、錘３８等）を液密に収容する。
【００７２】
複数の照明部３３は、撮像部３４の撮像視野を照明する照明手段として機能する。具体的には、複数の照明部３３は、ＬＥＤ等の複数の発光素子と、これら複数の発光素子の駆動を実現する回路が形成された照明基板とを用いて実現される。かかる複数の照明部３３は、撮像部３４の撮像視野に対して照明光を発光することによって、光学カバー３２ｃ越しに撮像部３４の撮像視野内の臓器内部（液中の臓器内部）を照明する。
【００７３】
撮像部３４は、被検体の臓器内部に導入された液体の液面Ｓにカプセル型内視鏡３１が浮遊した状態において、この液面Ｓの下方に撮像視野を有し、この撮像視野内に位置する液中の臓器内部の画像（液中の体内画像）を撮像する液中撮像手段として機能する。具体的には、撮像部３４は、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の固体撮像素子３４ａと、固体撮像素子３４ａの受光面に被写体の光学像を結像するレンズ等の光学系３４ｂと、固体撮像素子３４ａの駆動を実現するための回路が形成された撮像基板とを用いて実現される。撮像部３４は、カプセル型筐体３２の長軸Ｃ２（図示せず）と略同一直線上に位置する光軸Ｃ３と、この光軸Ｃ３を中心軸とする撮像視野の範囲を規定する画角θ３とを有し、カプセル型筐体３２の内部に固定配置される。このような撮像部３４は、被検体の臓器内部に導入された液体の液面Ｓにカプセル型筐体３２が浮遊した状態において、この液面Ｓの下方に撮像視野を有し、かかる撮像視野内の被写体、すなわち液面Ｓに対して鉛直下方に位置する液中の被写体の画像を撮像する。このようにして、撮像部３４は、液中の体内画像を撮像する。
【００７４】
ここで、かかる撮像部３４の撮像視野内と撮像視野外との境界面である視野境界面Ｂ２は、図７に示すように、撮像部３４の画角θ３を成し、撮像部３４の光軸Ｃ３に対して角度αを形成する。この場合、撮像部３４の画角θ３は２αである。撮像部３４は、カプセル型筐体３２が液面Ｓに浮遊した状態において、かかる視野境界面Ｂ２が液面Ｓと交差しないような態様でカプセル型筐体３２の内部に固定配置される。これによって、撮像部３４は、液面Ｓを撮像視野外に外すことができる。この結果、撮像部３４は、液面Ｓからの反射光を受光せずに液中の被写体からの反射光を受光し、液中の体内画像を鮮明に撮像することができる。
【００７５】
処理制御部３６は、撮像部４が撮像した体内画像を含む画像信号と撮像部３４が撮像した液中の体内画像を含む画像信号とを生成する画像処理機能と、カプセル型内視鏡３１の各構成部を制御する制御機能とを有する。具体的には、処理制御部３６は、各種処理プログラムを実行するＣＰＵ、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ、各種情報を一時的に記憶するＲＡＭ、および所定の画像処理回路等を用いて実現される。このような処理制御部３６は、複数の照明部３３によって照明された撮像視野（具体的には液中の臓器内部）の体内画像を撮像部３４が撮像するように、複数の照明部３３と撮像部３４との動作タイミングを制御する。また、処理制御部３６は、撮像部４が撮像した気中の体内画像と撮像部３４が撮像した液中の体内画像とを外部の受信装置（図示せず）に対して交互に無線送信するように無線通信部５を制御する。かかる処理制御部３６の他の機能は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１の処理制御部６と同様である。
【００７６】
錘３８は、被検体の臓器内部に導入された液体の液面Ｓにカプセル型筐体３２が浮遊した状態において撮像部４の光軸Ｃ１が液面Ｓに対して略垂直になるように、カプセル型内視鏡３１の重心位置を設定する重心位置設定手段として機能する。具体的には、錘３８は、撮像部４の光軸Ｃ１がカプセル型筐体３２の長軸Ｃ２と同一直線上に位置する場合、光学カバー３２ｃの近傍であるケース本体３２ａの後端部に固定配置される。このようにカプセル型筐体３２の内部に固定配置された錘３８は、カプセル型筐体３２の中心位置ＣＰに比して後端側（光学カバー３２ｃ側）にカプセル型内視鏡３１の重心位置を設定する。このような位置に重心が設定されたカプセル型内視鏡３１が液面Ｓに浮遊した場合、撮像部４の光軸Ｃ１は、上述した実施の形態１の場合と同様に、この液面Ｓに対して略垂直に設定される。これと同時に、撮像部３４の撮像方向（図７に示す光軸Ｃ３の方向）は、略鉛直下方に設定される。この場合、撮像部３４の視野境界面Ｂ２は、液面Ｓと交差しない。すなわち、撮像部３４の撮像視野内に液面Ｓが含まれない。なお、このような錘３８は、カプセル型筐体３２の内部に互いに対称的な位置に配置する複数の錘であってもよいし、リング状に形成された１以上の錘であってもよい。
【００７７】
ここで、このようなカプセル型内視鏡３１の比重Ｇ１は、上述した実施の形態１の場合と略同様に、カプセル型筐体３２の全体積Ｖ５と、カプセル型筐体３２が液体Ｌｑの液面Ｓに浮遊した状態において液面Ｓの下に沈むカプセル型筐体３２の液没部分の体積Ｖ６と、この液体Ｌｑの比重Ｇ２とを用いて算出される。すなわち、かかるカプセル型内視鏡３１の比重Ｇ１は、カプセル型筐体３２の全体積Ｖ５、液没部分の体積Ｖ６、および液体Ｌｑの比重Ｇ２を用いた次式（５）に基づいて算出される。
Ｇ１≦（Ｖ６×Ｇ２）／Ｖ５                                      ・・・（５）
この式（５）を満足する比重Ｇ１をカプセル型内視鏡３１の比重として設定することによって、カプセル型内視鏡３１は、比重Ｇ２の液体Ｌｑの液面Ｓに浮遊できるとともに、視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体３２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１をこの液面Ｓに対して常に上方に位置させることができる。
【００７８】
さらには、かかるカプセル型内視鏡３１の比重Ｇ１は、複数の照明部３の照明境界面Ｅとカプセル型筐体３２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ２が液面Ｓに対して上方に位置するように設定されることが望ましい。なお、この照明境界面Ｅは、複数の照明部３が照明する照明範囲内と照明範囲外との境界面であり、かかる複数の照明部３が発光する照明光の配光角θ２を成す。
【００７９】
このように設定した比重Ｇ１を有するカプセル型内視鏡３１は、図７に示すように、照明境界面Ｅと光学カバー２ｂとの交差部Ａ２を液面Ｓに対して常に上方に位置させた状態で液面Ｓに浮遊する。この場合、かかる複数の照明部３から発光された照明光は、液面Ｓを介さずに撮像部４の撮像視野を照明する。この結果、かかる照明光は、液面Ｓにおいて屈折することなく、この撮像部４の撮像視野を鮮明に照明できる。なお、かかる比重Ｇ１を設定するためのカプセル型内視鏡３１の軽量化は、上述した実施の形態１の場合と同様に行えばよい。
【００８０】
つぎに、被検体の胃内部にカプセル型内視鏡３１と水とを導入した場合を例示して、この水の液面Ｓに浮遊した状態で胃内部の体内画像（気中および液中の体内画像）を撮像するカプセル型内視鏡３１の動作を具体的に説明する。図８は、水の液面Ｓに浮遊した状態で気中および液中の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡３１の状態を例示する模式図である。
【００８１】
カプセル型内視鏡３１の比重Ｇ１は、上述した式（５）を満足するように設定される。また、カプセル型内視鏡３１の重心位置は、上述したように錘３８によって、カプセル型筐体３２の中心位置ＣＰに比して後端側（光学カバー３２ｃ側）に設定される。このようなカプセル型内視鏡３１と水とを被検体の胃内部に導入した場合、カプセル型内視鏡３１は、図８に示すように、この胃内部の水の液面Ｓに浮遊する。
【００８２】
具体的には、かかるカプセル型内視鏡３１のカプセル型筐体３２は、錘３８によって設定された重心位置に起因して特定の浮遊姿勢を取る。この場合、撮像部４の光軸Ｃ１は、この液面Ｓに対して略垂直であり、この光軸Ｃ１と画角θ１とによって規定される撮像部４の撮像視野は、上述した実施の形態１の場合と同様に、液面Ｓに対して鉛直上方に設定される。これと同時に、撮像部３４の撮像視野は、視野境界面Ｂ２と液面Ｓとが交差しないように液面Ｓに対して下方に設定される。
【００８３】
ここで、かかるカプセル型内視鏡３１の比重Ｇ１は、上述した式（５）を満足するものである。このため、撮像部４の視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体３２（具体的には光学カバー２ｂ）との交差部Ａ１は、この胃内部の水の液面Ｓに対して上方に位置する。さらには、照明部３の照明境界面Ｅと光学カバー２ｂとの交差部Ａ２が、この液面Ｓに対して上方に位置する。この場合、かかる液面Ｓは、撮像部４の撮像視野外に位置するとともに照明部３の照明範囲外に位置する。この結果、気中の体内画像を撮像する際に液面Ｓからの反射光が撮像部４に受光されることを防止でき、且つ、撮像部４が撮像する気中の被写体（胃内壁）を照明する際に照明光が液面Ｓにおいて屈折することを防止できる。
【００８４】
このように液面Ｓに浮遊した状態のカプセル型内視鏡３１の撮像部４は、かかる液面Ｓからの反射光を受光することなく、照明部３によって一層鮮明に照明された気中の胃内壁からの反射光を受光することができる。これによって、この撮像部４は、光学カバー２ｂ越しに気中の胃内部の体内画像を一層鮮明に撮像することができる。
【００８５】
一方、かかる浮遊状態のカプセル型内視鏡３１の撮像部３４は、この液面Ｓを撮像視野外に外すことができるので、この液面Ｓからの反射光を受光することなく、照明部３３によって照明された液中の胃内壁からの反射光を受光することができる。これによって、この撮像部３４は、光学カバー３２ｃ越しに液中の胃内部の体内画像を鮮明に撮像することができる。
【００８６】
以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、被検体の臓器内部に導入された液体の液面にカプセル型筐体を浮遊させた状態で液面下に位置する液中の臓器内部の体内画像を撮像する液中撮像部を追加配置し、この液面が液中撮像部の撮像視野外に位置するように液中撮像部の撮像方向を設定し、その他を上述した実施の形態１と略同様に構成した。このため、上述した実施の形態１の作用効果を享受するとともに、気中の臓器内部の体内画像に追加して液中の臓器内部の体内画像を鮮明に撮像でき、観察部位である臓器内部の鮮明な体内画像を短時間に効率良く撮像可能なカプセル型内視鏡を実現することができる。
【００８７】
また、この撮像部の撮像視野（気中の撮像視野）を照明する照明部の照明範囲外に液面が位置するように当該カプセル型内視鏡の比重を設定したので、照明部が発光した照明光が液面において屈折することを防止できる。この結果、この撮像部の撮像視野をより鮮明に照明することができ、これによって、気中の臓器内部の体内画像をより鮮明に撮像することができる。
【００８８】
なお、本発明の実施の形態１，２では、撮像部４の視野境界面Ｂ１と光学カバー２ｂとの交差部Ａ１が液面Ｓに対して上方に位置するようにカプセル型内視鏡の比重Ｇ１を設定していたが、図９に示すように、この撮像部４の撮像視野を照明する照明部３の照明境界面Ｅと光学カバー２ｂとの交差部Ａ２が液面Ｓに対して上方に位置するようにカプセル型内視鏡の比重Ｇ１を設定することが望ましい。このように比重Ｇ１を設定することによって、実施の形態１，２にかかるカプセル型内視鏡の照明部３が発光した照明光が液面Ｓにおいて屈折することを防止できる。この結果、撮像部４の撮像視野をより鮮明に照明することができ、これによって、気中の臓器内部の体内画像をより鮮明に撮像することができる。
【００８９】
また、本発明の実施の形態１，３では、カプセル型筐体の内部に固定配置した錘によってカプセル型内視鏡の重心位置を設定していたが、これに限らず、カプセル型内視鏡の各構成部（照明部、撮像部、無線通信部、電源部、処理制御部等）のうちの少なくとも一つを用いてカプセル型内視鏡の重心位置を設定してもよい。具体的には、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１の重心位置は、図１０に示すように、錘８に代えて電源部７または電池７ａをケース本体２ａの後端部に固定配置することによって中心位置ＣＰよりも後端側に設定されてもよいし、図１１に示すように、錘８に代えて無線通信部５と処理制御部６と電源部７とをケース本体２ａの後端側に偏った状態で固定配置することによって中心位置ＣＰよりも後端側に設定されてもよい。このことは、上述した実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡３１の重心位置を設定する場合についても同様である。
【００９０】
さらに、本発明の実施の形態１，２では、気中の撮像視野の画像を撮像する撮像部４の光軸Ｃ１とカプセル型筐体の長軸Ｃ２とを同一直線上の軸（互いに平行な軸であることを含む）に設定されていたが、これに限らず、かかる撮像部４の光軸Ｃ１とカプセル型筐体の長軸Ｃ２との成す角度を所望の角度に設定してもよい、すなわち、かかる光軸Ｃ１と長軸Ｃ２とは互いに平行でなくてもよい。
【００９１】
例えば、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡１において、撮像部４は、図１２に示すように、カプセル型筐体の径方向に平行な光軸Ｃ１（すなわち長軸Ｃ２に対して略垂直な光軸Ｃ１）を有してもよいし、図１３に示すように、長軸Ｃ２に対して斜角を成す光軸Ｃ１を有してもよい。いずれの場合であっても、かかるカプセル型筐体が液面Ｓに浮遊した状態において撮像部４の視野境界面とカプセル型筐体との交差部Ａ１が液面Ｓに対して上方に位置すればよく、さらには、照明部３の照明境界面とカプセル型筐体との交差部Ａ２が液面Ｓに対して上方に位置することが望ましい。以上のことは、上述した実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２１についても同様である。
【００９２】
また、本発明の実施の形態３では、気中の撮像視野の画像を撮像する撮像部４の光軸Ｃ１と液中の撮像視野の画像を撮像する撮像部３４の光軸Ｃ３とが、カプセル型筐体の長軸Ｃ２と同一直線上の軸（互いに平行な軸であることを含む）に設定されていたが、これに限らず、かかる撮像部４，３４の光軸Ｃ１，Ｃ３とカプセル型筐体の長軸Ｃ２との成す角度を所望の角度にそれぞれ設定してもよい。すなわち、かかる光軸Ｃ１，Ｃ３と長軸Ｃ２とは互いに平行でなくてもよいし、光軸Ｃ１，Ｃ３のいずれか一つが長軸Ｃ２に対して平行であり、残りの光軸が長軸Ｃ２に対して斜角または直角を成してもよい。
【００９３】
例えば、上述した実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡３１において、撮像部４，３４は、図１４に示すように、カプセル型筐体の径方向に平行な光軸Ｃ１，Ｃ３（すなわち長軸Ｃ２に対して略垂直な光軸Ｃ１，Ｃ３）を有してもよいし、図１５に示すように、長軸Ｃ２に対して斜角を成す光軸Ｃ１，Ｃ３を有してもよい。または、撮像部４，３４は、図１６に示すように、長軸Ｃ２に対して斜角を成す光軸Ｃ１と直角を成す光軸Ｃ３とをそれぞれ有してもよいし、この逆であってもよい。いずれの場合であっても、かかるカプセル型筐体が液面Ｓに浮遊した状態において撮像部４の視野境界面とカプセル型筐体との交差部Ａ１が液面Ｓに対して上方に位置すればよく、さらには、照明部３の照明境界面とカプセル型筐体との交差部Ａ２が液面Ｓに対して上方に位置することが望ましい。一方、かかる液中の撮像部３４の視野境界面は、カプセル型筐体が液面Ｓに浮遊した状態において液面Ｓと交差しないものであればよい。
【００９４】
また、本発明の実施の形態１〜３では、視野境界面Ｂ１と光学カバー２ｂとが交差するように撮像部４を固定配置していたが、これに限らず、視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体のケース本体（上述したケース本体２ａ，２２ａ，３２ａ）とが交差するように撮像部４を固定配置してもよい。この場合、かかる視野境界面Ｂ１とカプセル型筐体のケース本体との交差部Ａ１が液面Ｓに対して上方に位置するようにカプセル型内視鏡の比重Ｇ１を設定すればよい。
【００９５】
さらに、本発明の実施の形態３では、２つの撮像部４，３４を有する２眼のカプセル型内視鏡３１を例示したが、これに限らず、３以上の撮像部を有する多眼のカプセル型内視鏡であってもよい。この場合、かかる３以上の撮像部のうちの気中の撮像視野の画像を撮像する１以上の撮像部は、カプセル型筐体が液面Ｓに浮遊した状態において液面Ｓに対して略直角を成す光軸を有する。また、かかる１以上の撮像部の視野境界面とカプセル型筐体との交差部は、この液面Ｓに対して上方に位置する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。
【図２】実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡の比重の設定を説明するための模式図である。
【図３】胃内部に導入された水の液面に浮遊した状態で胃内部の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡の状態を例示する模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を例示する断面模式図である。
【図５】カプセル型筐体の外壁部に配置した弾性膜の膨張によって形成される浮きの一例を示す模式図である。
【図６】浮きを形成して水の液面に浮遊した状態で胃内部の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡の状態を例示する模式図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。
【図８】水の液面に浮遊した状態で気中および液中の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡の状態を例示する模式図である。
【図９】実施の形態１，２にかかるカプセル型内視鏡の照明境界面と光学カバーとの交差部が液面に対して上方に位置する状態の一例を示す断面模式図である。
【図１０】錘に代えて電源部を用いて重心位置が設定されたカプセル型内視鏡の一例を示す模式図である。
【図１１】錘に代えて処理制御部と無線通信部と電源部とを用いて重心位置が設定されたカプセル型内視鏡の一例を示す模式図である。
【図１２】カプセル型筐体の径方向に撮像視野を有する単一の撮像部を備えたカプセル型内視鏡の変形例を示す断面模式図である。
【図１３】カプセル型筐体の長軸に対して斜めの方向に撮像視野を有する単一の撮像部を備えたカプセル型内視鏡の変形例を示す断面模式図である。
【図１４】カプセル型筐体の径方向に撮像視野を有する２つの撮像部を備えたカプセル型内視鏡の変形例を示す断面模式図である。
【図１５】カプセル型筐体の長軸に対して斜め方向に撮像視野を有する２つの撮像部を備えたカプセル型内視鏡の変形例を示す断面模式図である。
【図１６】２つの撮像部の光軸が互いに平行ではない場合のカプセル型内視鏡の変形例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００９７】
１，２１，３１  カプセル型内視鏡
２，２２，３２  カプセル型筐体
２ａ，２２ａ，３２ａ  ケース本体
２ｂ，３２ｃ  光学カバー
３，３３  照明部
４，３４  撮像部
４ａ，３４ａ  固体撮像素子
４ｂ，３４ｂ  光学系
５  無線通信部
５ａ  アンテナ
６，３６  処理制御部
７  電源部
７ａ  電池
７ｂ  電源回路
８，３８  錘
２２ｃ  溝部
２３  浮き
２３ａ  弾性膜
２３ｂ  発泡剤
Ｂ１，Ｂ２  視野境界面
Ｅ  照明境界面
Ｓ  液面
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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