JP2003260025A - カプセル型内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写界深度内の被写体側を照度分布の片寄り
を少なく、照明できるカプセル型内視鏡を提供する。 【解決手段】 外装ケース１６と透明カバー１７とで密
閉されたカプセル状容器内おける半球形状の透明カバー
１７に対向する中央部には、対物光学系２２が配置さ
れ、その周囲の複数箇所に白色光を出射する白色ＬＥＤ
２５が複数配置され、対物光学系２２の被写界深度の近
点より手前側で複数の白色ＬＥＤ２５における所定の強
度比を持つ照明光が重なり合うようにして、被写界深度
内の被写体側を照度分布の片寄りを少なく、照明できる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生体内を検査する飲
み込み型のカプセル型内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野で広く採用されるようになった。また、最近、内視鏡
における挿入部を必要としないで、カプセル形状にした
カプセル型内視鏡を患者が飲み込むことにより、挿入部
による挿入の苦痛を軽減できるようにしたものが医療用
分野で使用される状況になった。例えば、特開２００１
−９１８６０号公報がある。

【０００３】この従来例では、略半球状の透明カバーの
内部に対物レンズと、これを挟むように対称に設けた発
光素子による照明手段とを内蔵し、発光素子により照明
された被写体は観察範囲となる部分が対物光学系により
イメージセンサ上に結像するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のように複
数の発光素子を対物光学系の周辺に配置する場合には、
被照射面での照度分布に片寄りがあったり、急激に照度
が変化するような部分が存在すると、観察しにくくな
り、診断もしにくい。

【０００５】また、体腔内の観察においては、食道や腸
管など管腔状の内壁部分を観察対象とし、視野の中心付
近よりもむしろ視野の周辺を明るく照明する必要がある
場合と、胃のように比較的広い空間内で胃壁などを観察
対象とし、視野の中心付近を明るく照射する必要がある
場合がある。

【０００６】（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、被写界深度内の被写体側を照度分
布の片寄りを少なく照明できるカプセル型内視鏡を提供
することを目的とする。また、被照射面での照度分布を
均一化する等して、被写体側を観察し易い状態で照明で
きるカプセル型内視鏡を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】生体内を照明する照明手
段と、該照明手段によって照明された部位を撮像する撮
像手段と、該撮像手段前方の対物光学系と、該対物光学
系前方の透明カバーとを密閉カプセルに内蔵したカプセ
ル型内視鏡において、前記照明手段を前記対物光学系の
周辺に複数配置すると共に、該複数の照明手段の照明光
が重なり合う位置を該対物光学系の被写界深度の近点よ
りも手前の空間で交わるように設定したことにより、被
写界深度内の被写体側を照度分布の片寄りを少なく照明
できるようにしている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図６は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えたカ
プセル型内視鏡装置等の構成を示し、図２は第１の実施
の形態のカプセル型内視鏡の構成を示し、図３は拡散板
を設けた場合の照明光の配光特性を示し、図４は出射角
に対する照明光の強度分布を示し、図５は拡散板を設け
ない場合の照明光の配光特性を示し、図６は強度比が
０．５と０．１の光線を被写界深度の近点より手前で交
わるようにした場合における被照射面での照度分布例を
示す。

【０００９】図１（Ａ）に示すように本発明の第１の実
施の形態を備えた内視鏡検査を行うカプセル型内視鏡装
置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壁面を光学的に撮像
した画像信号を無線で送信するカプセル型内視鏡３と、
このカプセル型内視鏡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とから構成される。

【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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】ＵＳＢケーブル８としては、ＵＳＢ１．
０、ＵＳＢ１．１、ＵＳＢ２のいずれの通信規格でも良
い。また、この他にＲＳ−２３２Ｃ、ＩＥＥＥ１３９４
の規格のシリラルのデータ通信を行うものでも良いし、
シリアルのデータ通信を行うものに限定されるものでな
く、パラレルのデータ通信を行うものでも良い。

【００１４】図１（Ａ）に示すようにカプセル型内視鏡
３を飲み込んで内視鏡検査を行う場合には、患者２が着
るシールド機能を持つシールドシャツ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
が装着され、カプセル型内視鏡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。

【００１５】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１３と、制御操作を行う操作ボタン１４と
が設けてある。また、体外ユニット５の内部には、送受
信回路（通信回路）、制御回路、画像データ表示回路、
電源を備えている。

【００１６】図２に示すように第１の実施の形態のカプ
セル型内視鏡３は、円筒形状でその後端を丸くして閉塞
した外装ケース１６の先端側となる開口する端部に半球
面形状の透明カバー１７を水密的に接続固定してその内
側を密閉し、その密閉したカプセル状容器内に以下の内
蔵物を収納している。

【００１７】透明カバー１７に対向する中央部には、レ
ンズ枠２１と、基板２０に設けた筒部とにそれぞれ第１
レンズ及び第２レンズを取り付けて構成した対物光学系
２２が配置され、その結像位置には固体撮像素子として
例えばＣＭＯＳイメージャ２３が配置されている。この
ＣＭＯＳイメージャ２３は例えば基板２４の前面に取り
付けられている。

【００１８】また、対物光学系２２の周囲には、照明手
段として複数箇所に白色ＬＥＤ２５が、例えば対物光学
系２２に関して対称的に基板２０の前面に取り付けられ
ている。

【００１９】なお、ＣＭＯＳイメージャ２３の撮像面の
前にはその撮像面を保護すると共に白色ＬＥＤ２５によ
る特性を補正する色補正フィルタ２６が取り付けてあ
り、この前に対物光学系２３の第２レンズが配置される
ようにしている。また、この基板２０におけるＣＭＯＳ
イメージャ２３の周囲には白色ＬＥＤ２５を間欠的にフ
ラッシュ発光させるように駆動するＬＥＤ駆動回路を構
成するチップ部品２７が実装されている。

【００２０】前面にＣＭＯＳイメージャ２３を取り付け
た基板２４の背面側には、基板２４とでＣＭＯＳイメー
ジャ２４を駆動すると共に、ＣＭＯＳイメージャ２４か
ら出力される撮像信号に対する信号処理及び制御処理を
行う駆動処理回路２８が配置され、この駆動処理回路２
８の背面側には、この駆動処理回路２８により生成され
た映像信号を高周波変調して無線送信等する無線通信回
路２９と、ＬＥＤ駆動回路、駆動処理回路２８、無線通
信回路２９に動作電力を供給する内蔵電源としてのボタ
ン型の２つの電池３０とがカプセル容器の軸方向に積層
するようにして配置されている。また、電池３０に隣接
するカプセル容器の後端内部には無線通信回路２９に接
続され、無線で映像信号を放射等するアンテナ３１が配
置されている。

【００２１】本実施の形態では、対物光学系２２の入射
瞳３２の位置が半球形状の透明カバー１７の内面及び外
面の曲率半径の中心位置に設定し、その周囲に配置した
複数の白色ＬＥＤ２５で発光された照明光が、仮に透明
カバー１７の内面等で反射された場合にも、対物光学系
２２に入射されないようにして、フレア等、不要光の影
響を受けにくいようにしている。

【００２２】また、本実施の形態では、ＣＭＯＳイメー
ジャ２４の撮像面は色補正フィルタ２６で保護されてお
り、この色補正フィルタ２６を覆うように第２レンズを
取り付けた基板２０が取り付けられ、この基板２０の筒
部に嵌合するレンズ枠２１を光軸Ｏ方向に前後動させて
ピント出し調整を行う。

【００２３】このため、ピント出し調整の際に、レンズ
枠２１の削りかす等のごみが発生してもＣＭＯＳイメー
ジャ２４の撮像面の前面に付着するようなことを防止で
き、ごみによって良好な画像が得られなくなることを防
止できるようにしている。

【００２４】また、本実施の形態では、照明手段として
の白色ＬＥＤ２５には、その発光面に、例えば蛍光剤を
塗布することで、青色ＬＥＤの青色発光を白色に変える
と共に、拡散させる働きの蛍光樹脂を固めた拡散板２５
ａが取り付けてあり、白色ＬＥＤ２５による光を拡散板
２５ａで拡散してより広い出射角度で出射できるように
している。

【００２５】また、本実施の形態では、図２に示すよう
に対物光学系２２の周囲に複数配置した白色ＬＥＤ２５
の照明光が、この対物光学系２２の被写界深度の近点よ
りも手前側の空間（位置）で重なり合うように設定し
て、対物光学系２２による視野範囲の角度φ内の観察対
象側を照明強度むら等が起こるのを少なく、つまり均一
的に照明して、観察し易い画像を結像し、結像位置に配
置された撮像手段により観察或いは診断し易い画像を得
ることができるようにしている。

【００２６】なお、図２の場合には、対物光学系２２の
被写界深度の近点側は例えば透明カバー１７の外面、つ
まり、入射瞳３２の位置から曲率半径Ｒｏの距離に設定
されている。

【００２７】そして、図２の場合には、上下両側の白色
ＬＥＤ２５による照明光は光軸Ｏ上で透明カバー１７の
外面から距離Ｘだけ手前側の位置で重なるようになって
いる。なお、図２では各白色ＬＥＤ２５による照明光の
発光の中心軸（０°の出射角の方向）をＯ′で示してい
る。

【００２８】この場合における照明光の配光角Ｙ（出射
角）に対する強度分布を図３或いは図４に示す。図３は
拡散板２５ａを設けた場合の照明光の配光角Ｙに対する
強度分布の概略を示し、図４はより詳細な強度分布を出
射角に対して示す。

【００２９】図３に示すように出射角が０°での強度を
１とした場合に出射角の増大と共に強度はガウス分布状
に低下する。そして、出射角が０°からその強度が０．
１になるまでの角度を（本実施の形態では）出射角θと
している。また、この出射角θの２倍を配光角Ｙとし
て、図２及び３で示している。

【００３０】そして、対物光学系２２の光軸Ｏに対して
垂直に（照明系による）被照射面を設定したとき、前記
被照射面での視野内照度分布がほぼ一定となるように上
記複数の発光素子としての白色ＬＥＤ２６を対物光学系
２２の周辺に配置し、白色ＬＥＤ２５による強度比が
０．１となる光線が被写界深度の近点より手前側で重な
り合うように設定したことが特徴となっている。本実施
の形態では、上記のように設定することにより、以下の
説明から分かるように診断し易い画像が得られるように
適切な照明を行うことができる。

【００３１】発光素子としての白色ＬＥＤ２５から出射
された光線の内で、出射角が比較的大きく、且つ照射強
度が弱い光線については、被照射面上での照度分布には
殆ど影響を与えないが、光源からの光線の出射角度が比
較的小さく、且つ照射強度が比較的強い光線について
は、被照射面上での照度分布に多大な影響を与えること
になる。

【００３２】即ち、発光素子から出射される照明光束に
は、被照射面の照度分布に対して、特に強く寄与する範
囲がある。一般に、配光分布が略ガウス分布に従うもの
とすると、光線の約７５％が強度比０．５以上の範囲に
集中することになり、主に、この範囲が被照射面上での
照度分布に強く影響を与えている。

【００３３】発光素子として通常の（具体的には拡散板
を有しない）ＬＥＤから出射する光は、一般に図５に見
られるような指向性の強い配光特性をもっている。図５
に示されているように、強度比０．５のときの発光素子
から出射される光線の出射角は約２５°（配光角では約
５０°）であり、この付近を境界にして、これよりも出
射角の大きい光線は、被照射面上での照度分布に大きな
影響を与えない。

【００３４】そこで、前記複数の発光素子から出射され
る出射角が約２５°の光線が、対物光学系の有効被写界
深度よりも手前の空間で交わるようにすれば、前記有効
被写界深度内の前記被照射面上での視野内照度分布をほ
ぼ一定とすることができる。またカプセル型内視鏡にお
いては、対物光学系の視野を広角化して、できるだけ広
い範囲をもれなく観察できるようにするのが好ましい。
本実施の形態のカプセル型内視鏡３に採用した対物光学
系２２としては視野角φが９０°〜１４０°のものが用
いられるが、このように広範な視野内を照明する場合に
は視野内照度分布をほぼ一定に保つことはむずかしい。

【００３５】上記のような広角な（撮像手段に対する）
対物光学系２２と組合わせる発光素子には、発光面に拡
散板２５ａを設け拡散作用を持たせて、図４に示すよう
に広角化して配光特性をある程度改善した発光素子とし
ての白色ＬＥＤ２５を用いている。

【００３６】この場合、強度比０．５のときの前記発光
素子から出射される光線の出射角は約３５°であり、こ
の光線が対物光学系２２の有効被写界深度の近点よりも
手前の空間で交わるようにすると、被照射面上での視野
内照度分布は図６（Ａ）のようになって、視野中心付近
では均一な明るさが保たれるが視野周辺では急激に暗く
なってしまうことがわかる。そこで新たに、配光中心に
対する強度比が０．１の光線に着目し、この光線が対物
光学系２２の有効被写界深度よりも手前の空間で交わる
ようにした。

【００３７】図３或いは図４において、配光中心に対す
る強度比が０．１のときの発光素子から出射される光線
の出射角は約６０°（配光角では約１２０°）であり、
この光線が対物光学系２２の有効被写界深度の近点より
も手前の空間で交わるようにしたときの被照射面上での
視野内照度分布は図６（Ｂ）のようになる。

【００３８】図６（Ｂ）の照度分布は、被照射面の中心
付近では僅かに照度が低下し、また視野周辺では緩やか
に照度が減少するが、全体として被照射面での照度分布
に片寄りがあったり、急激に照度が変化する部分は存在
しない。このため、視野の全体に渡ってほぼ均一に照明
できる適正な照明ができ、従って、視野全体に渡って明
るい観察像を得ることができ、診断し易い画像を得るこ
とが可能となる。

【００３９】更に、カプセル型内視鏡３においては観察
対象物が透明カバー１７に密着した状態で観察を行う場
合が想定されるため、少なくとも対物光学系２２の光軸
Ｏと透明カバー１７の外面が交わる位置は対物光学系２
２の有効被写界深度内に含まれていることが望まれる。

【００４０】このためには、複数の白色ＬＥＤ２５から
出射される出射角が６０°付近の光線、つまり強度比が
０．１の光線は図２に示すように透明カバー１７外面よ
り内側で交わるようにすることが適切な照明を行う条件
となる。

【００４１】このように本実施の形態によれば、対物光
学系２２の周囲に配置した複数の照明手段による各照明
光が被写界深度の近点より手前で重なり合うように設定
しているので、観察対象となる被写体側に対してその視
野範囲内ではほぼ均一な強度分布で照明でき、診断し易
い画像を得られるようにできる。また、白色ＬＥＤなど
の発光素子を用いた照明手段の配光角を対物光学系の視
野角に合わせて適切に補正する配光角補正手段（レンズ
など）を付加しても当然よいし、白色ＬＥＤ以外の照明
手段でも良い。

【００４２】なお、発光素子を含むカプセル型内視鏡３
の照明系には、被写体の照度が観察に適正な範囲にない
場合、すなわち前記被写体の照度が低すぎてそのままで
は観察に必要な明るさが確保できなかったり、前記被写
体の照度が高すぎて観察画像が白とびしてしまったとき
には、前記被写体の照度が観察に適正な照度になるよう
に前記発光素子の発光強度を調整する機構を備えるよう
にしても良い。

【００４３】なお、色補正フィルタ２６は撮像手段とし
てのＣＭＯＳイメージャの撮像面の前に配置する例で示
したが、対物光学系２２内、透明カバー１７内面、白色
ＬＥＤ２５の前面等に設けるようにしても良い。

【００４４】また、本実施の形態では、対物光学系２２
の外表面（具体的には第１レンズ前面）の位置が照明手
段としての白色ＬＥＤ２５の外表面（具体的には前面）
よりも視野前方に突出するように配置しているが、この
関係を入れ替えたように配置しても良い。

【００４５】また、本実施の形態では対物光学系２２は
２つの凸レンズ（より詳細には凸平レンズ）で構成して
いるが、例えば第１レンズの前面を大きな曲率半径で凹
面にした、凸パワーにしたメニスカスレンズにしても良
い。

【００４６】そして、メニスカスレンズと凸レンズとを
組み合わせて対物光学系２２を形成した場合には、視野
角が大きい方で生じる非点収差を（２つの凸レンズで構
成した場合よりも）軽減して、良好な画像が得られるよ
うにできる。

【００４７】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図７を参照して説明する。図７に示す第２
の実施の形態のカプセル型内視鏡４１は、第１の実施の
形態と同様に、円筒形状でその後端を丸くして閉塞した
外装ケース１６の先端側となる開口する端部に半球面形
状の透明カバー１７を水密的に接続固定してその内側を
密閉し、その密閉したカプセル状容器内に以下の内蔵物
を収納している。

【００４８】透明カバー１７に対向する中央部には、対
物光学系４２を構成する第１レンズを取り付けたレンズ
枠４３が第２レンズを取り付けたレンズ枠の機能を備え
た封止カバー４４に嵌合して取り付けられている。ま
た、対物光学系４２の結像位置には、封止カバー４４で
封止された撮像センサとして、例えばＣＭＯＳイメージ
ャ２３が基板２４の前面に取り付けられており、このＣ
ＭＯＳイメージャ２３の撮像面に離間して第２レンズが
配置される構造になっている。

【００４９】なお、封止カバー４４の中央部分は第２レ
ンズが取り付けられているが、その代わりに透明なカバ
ーガラスで覆い、その前方側に第２レンズを取り付ける
ようにしても良い。

【００５０】また、対物光学系４２の周囲には、複数箇
所に白色ＬＥＤ２５が例えば対物光学系４２に関して対
称的な位置で基板４５の前面に取り付けられる。また、
この白色ＬＥＤ２５には拡散板２５ａが取り付けられて
いる。また、基板２４の背面側には、駆動処理回路２８
等が第１の実施の形態で説明したように配置されてい
る。

【００５１】また、本実施の形態においても、対物光学
系４２の入射瞳４６の位置を透明カバー１７の内面及び
外面の曲率半径の中心位置に設定して、不要な光が対物
光学系４２に入射するのを防止するようにしている。例
えば、透明カバー１７の外面の曲率半径をＲｏで示して
いる。

【００５２】そして、本実施の形態でも、対物光学系４
２の周囲に複数配置した白色ＬＥＤ２５による照明光が
対物光学系４２の被写界深度の近点（具体的には透明カ
バー１７の外面）より手前側で重なるようにしている。

【００５３】また、本実施の形態では、撮像センサを対
物光学系４２によるピント調整する前に、その撮像面を
覆うように封止カバー４４で覆って封止するように取り
付け、その後にこの封止カバー４４の筒部に嵌合し、第
１レンズが取り付けられたレンズ枠４３を光軸Ｏ方向に
スライド移動してピント出し調整を行い、ピント出し調
整の後にその状態で接着剤等でレンズ枠４３を封止カバ
ー４４の筒部に固定するようにしている。

【００５４】従って、ピント出し調整を行う場合にレン
ズ枠５４の削れかすなどのごみが発生しても撮像センサ
としてのＣＭＯＳイメージャ２３の撮像面にごみが付着
するなどして撮像される画像の質を低下するようなこと
を防止できる。

【００５５】その他の構成及び作用は第１の実施の形態
と同様である。本実施の形態によれば、第１の実施の形
態と類似の効果を有する。

【００５６】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図８を参照して説明する。図８に示す第３
の実施の形態のカプセル型内視鏡５１は、図７に示すカ
プセル型内視鏡４１と同様に、外装ケース１６の先端側
に半球面状の透明カバー１７を水密的に接続固定して形
成したカプセル容器内に、対物光学系５２を形成する第
１レンズ５３ａを取り付けたレンズ枠５４を、ＣＭＯＳ
イメージャ２３側に先に取り付けた第２レンズ５３ｂに
ピント出し調整して固定する構造にしている。

【００５７】つまり、第２レンズ５３ｂはＣＭＯＳイメ
ージャ２３の撮像面を保護するように取り付けたカバー
ガラス５５の前面に透明な接着剤等で接合して固定さ
れ、このカバーガラス５５に固定された第２レンズ５３
ｂの外径に嵌合する内径のレンズ枠５４を光軸Ｏ方向に
スライド移動して対物光学系５２による像をＣＭＯＳイ
メージャ２３の撮像面にフォーカスして結像するように
ピント出し調整を行った後、接着剤等で固定する構造に
している。

【００５８】従って、ピント出し調整を行う場合にレン
ズ枠５４の削れかすなどのごみが発生しても撮像センサ
としてのＣＭＯＳイメージャ２３の撮像面にごみが付着
するなどして撮像される画像の質を低下するようなこと
を防止できる。

【００５９】また、レンズ枠５４には白色ＬＥＤ２５を
取り付けた基板５６が取り付けられ、この基板５６の背
面側には白色ＬＥＤ２５を駆動するＬＥＤ駆動回路を構
成するチップ部品５７が実装されている。なお、白色Ｌ
ＥＤ２５の発光面には拡散板２５ａが取り付けられてい
る。

【００６０】なお、ＣＭＯＳイメージャ２３を前面に取
り付けた基板２４の背面側の構成は図７（或いは図２）
と同様の構成である。また、本実施の形態においても対
物光学系５２の入射瞳５７の位置を透明カバー１７の内
面及び外面の曲率半径の中心位置に設定して、不要な光
が対物光学系５２に入射するのを防止するようにしてい
る。例えば、透明カバー１７の外面の曲率半径をＲｏで
示している。

【００６１】本実施の形態においても、白色ＬＥＤ２５
から拡散板２５ａを経て出射される照明光は対物光学系
５２の被写界深度の近点より手前側で重なるようにして
いる。なお、図８でも、照明光における照明範囲を強度
比が０．１の光線で示している。

【００６２】本実施の形態は、図７に示す実施の形態と
同様の作用及び効果を第２レンズを固定する枠体（図７
では封止カバー４４）を設けることなく実現している。
従って、より小型化できると共に、部品公差によるバラ
ツキが減り、光学精度を向上できる。

【００６３】なお、撮像センサとしてのＣＭＯＳイメー
ジャ２３の撮像面に密着するようにカバーガラス５５を
取り付けるのではなく、撮像面から離間するようにして
カバーガラス５５を取り付けるようにしても良い（例え
ば、カバーガラス５５の周縁部に凸面部を設け、その凸
面部を撮像エリア周辺に当接させて固定する）。

【００６４】図９は変形例のカプセル型内視鏡６１を示
す。このカプセル型内視鏡６１は、その構成が図８の場
合と同様であるが、図８の場合よりも拡散板２５ａの拡
散機能が小さい拡散板２５ｂが用いてあり、従ってその
出射角θが図８の場合よりも狭くなっている。そして、
この場合の照明光におけるその強度比が０．１以上の配
光角（出射角θでいうとその１／２）が、視野範囲の角
φより小さい場合の照明手段を用いたものである。

【００６５】この場合においても、照明光における照明
範囲を強度比が０．１の光線の重なり位置が少なくとも
被写界深度の近点より手前側に設定し、かつ被写界深度
Ｌａの遠点よりも遠方側で強度比０．１の光線が視野範
囲の角φと交差するようにしている。

【００６６】つまり、遠方側においても、少なくとも視
野内における対物光学系５２による被写界深度Ｌａの遠
点内側を０．１の強度比の光線で照明できるようにして
いる。この変形例によれば、視野内を照明むらの少ない
状態で照明できる。

【００６７】なお、上述した各実施の形態等を部分的等
で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属す
る。

【００６８】［付記］ ５．請求項４において、前記配光中心強度に対する強度
比が約０．１となる配光角を約１２０°に設定した。 ６．請求項１、２において、該複数の照明手段は、指向
性の強い配光特性を持った発光素子である。 ７．付記６において、該複数の照明手段である発光素子
の照明光が重なり合う位置を、該発光素子から出射する
光線の配光中心強度を１とした時に、前記配光中心強度
に対する強度比が約０．５となる配光角の光線が重なり
合う位置とした。 ８．付記７において、前記配光中心強度に対する強度比
が約０．５となる配光角ηを約５０°に設定した。

【００６９】９．請求項１〜４又は付記５〜８の発光素
子は、白色ＬＥＤである。 １０．付記９において、該白色ＬＥＤの色補正フィルタ
を、該撮像手段前面、該対物光学系内、該透明カバー内
面、該白色ＬＥＤ前面の内の少なくとも１ヶ所に具備さ
せた。 １１．請求項１〜４又は付記５〜１０において、該対物
光学系の外表面が、該複数の照明手段の外表面より視野
前方に突出するように設定した。 １２．請求項１〜４又は付記５〜１０において、該複数
の照明手段の外表面が、該対物光学系の外表面より視野
前方に突出するように設定した。

【００７０】１３．請求項１〜４又は付記５〜１２にお
いて、該撮像手段が撮像し、出力した画像信号を体外に
送信する送信手段を具備した。

【００７１】１４．請求項１において、前記対物光学系
の視野角内で、その被写界深度内を所定の強度比の照明
光で照明可能にした。 １５．基板に固定した撮像手段と、該撮像手段前方の対
物光学系とを密閉カプセルに内蔵するカプセル型内視鏡
において、該撮像手段前面を少なくともカバーする透明
カバー部材を前記基板、または撮像手段前面に固定した
後に、透明カバー部材より視野前方位置で光学ピント出
し調整を行う構成としたカプセル型内視鏡。 １６．付記１５において、該対物光学系は第１レンズと
第２レンズとの間で光学ピント出しを行う構成とした。

【００７２】１７．付記１６において、該対物光学系を
凸レンズまたは凸レンズの組み合わせにより構成した。 １８．付記１６において、該対物光学系を凸パワーを持
ったメニスカスレンズと凸平レンズの組み合わせにより
構成した。 １９．付記１５において、該撮像手段前面と該透明カバ
ー部材とは、間隔を開けて固定した。 ２０．付記１５〜１９において、該対物光学系の周囲に
生体内を照明する照明手段を固定し、照明手段と対物光
学系の前方に透明カバーを固定した。 ２１．付記２０において、該撮像手段が撮像し、出力し
た画像信号を体外に送信する送信手段を具備した。

【００７３】（付記１５〜２１の背景）従来例として特
開２００１−９１８６０号公報がある。 （従来例の欠点）この従来例では、略半球状の透明カバ
ー内に対物レンズと照明体を固定したものであり、剥き
出しのイメージセンサに対して、対物レンズ鏡筒を移動
させてピント出しを行った後、固定ネジでレンズ保持筒
に固定するものであった。このため、ピント出し時に生
じるレンズ枠の削れカス等のごみが撮像（イメージ）セ
ンサの前面に付着し、ごみによって良好画像が得られな
くなる可能性が高いという不具合があった。

【００７４】（付記１５〜２１の目的）撮像センサ前面
をカバーしてからピント出し調整を行う構成にしたの
で、ピント出し調整時に生じるレンズ枠の削れカス等の
ごみが撮像センサ前面に付着することが防止でき、ごみ
の少ない良好画像を得ることができるカプセル型内視鏡
を提供することを目的として付記１５〜２１の構成にし
た。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
体内を照明する照明手段と、該照明手段によって照明さ
れた部位を撮像する撮像手段と、該撮像手段前方の対物
光学系と、該対物光学系前方の透明カバーとを密閉カプ
セルに内蔵したカプセル型内視鏡において、前記照明手
段を前記対物光学系の周辺に複数配置すると共に、該複
数の照明手段の照明光が重なり合う位置を該対物光学系
の被写界深度の近点よりも手前の空間で交わるように設
定しているので、被写界深度内の被写体側を照度分布の
片寄りを少なく照明できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えたカプセル型
内視鏡装置等の構成を示す図。

【図２】第１の実施の形態のカプセル型内視鏡の構成を
示す断面図。

【図３】拡散板を設けた場合の照明光の配光特性を示す
図。

【図４】出射角に対する照明光の強度分布を示す図。

【図５】拡散板を設けない場合の照明光の配光特性を示
す図。

【図６】強度比が０．５と０．１の光線を被写界深度の
近点より手前で交わるようにした場合における被照射面
での照度分布例を示す図。

【図７】本発明の第２の実施の形態のカプセル型内視鏡
の構成を示す断面図。

【図８】本発明の第３の実施の形態のカプセル型内視鏡
の構成を示す断面図。

【図９】変形例のカプセル型内視鏡の構成の一部を示す
断面図。

【符号の説明】

１…カプセル型内視鏡装置 ２…患者 ３…カプセル型内視鏡 ４…アンテナユニット ５…体外ユニット ６…表示システム ７…パソコン ８…ＵＳＢケーブル １１…シールドシャツ １２…アンテナ １３…液晶モニタ １６…外装ケース １７…透明カバー ２０、２４…基板 ２１…レンズ枠 ２２…対物光学系 ２３…ＣＭＯＳイメージャ ２５…白色ＬＥＤ ２５ａ…拡散板 ２６…色補正フィルタ ２８…駆動処理回路 ２９…無線通信回路 ３０…電池 ３１…アンテナ ３２…入射瞳

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧澤 寛伸 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長谷川 晃 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 松本 伸也 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 隆之 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA23 BA24 CA02 CA23 DA01 FA08 GA02 GA10 4C061 CC06 DD10 FF40 FF47 LL01 NN01 NN03 NN07 QQ02 QQ07 UU06 YY03 YY12 5C022 AA09 AB15 AC42 AC65 AC77 AC78

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体内を照明する照明手段と、該照明手段
   によって照明された部位を撮像する撮像手段と、該撮像
   手段前方の対物光学系と、該対物光学系前方の透明カバ
   ーとを密閉カプセルに内蔵したカプセル型内視鏡におい
   て、 前記照明手段を前記対物光学系の周辺に複数配置すると
   共に、該複数の照明手段の照明光が重なり合う位置を該
   対物光学系の被写界深度の近点よりも手前の空間で交わ
   るように設定したことを特徴とするカプセル型内視鏡。
2. 【請求項２】生体内を照明する照明手段と、該照明手段
   によって照明された部位を撮像する撮像手段と、該撮像
   手段前方の対物光学系と、該対物光学系前方の透明カバ
   ーとを密閉カプセルに内蔵したカプセル内視鏡におい
   て、 前記照明手段を前記対物光学系の周辺に複数配置すると
   共に、該複数の照明手段の照明光が重なり合う位置を該
   透明カバー外面より対物光学系側に入るように設定した
   ことを特徴とするカプセル型内視鏡。
3. 【請求項３】前記複数の照明手段は、発光面に拡散作用
   を持たせる手段を付加して配光特性を改善した発光素子
   であることを特徴とする請求項１又は２記載のカプセル
   型内視鏡。
4. 【請求項４】前記複数の照明手段である発光素子の照明
   光が重なり合う位置を、該発光素子から出射する光線の
   配光中心強度を１とした時に、前記配光中心強度に対す
   る強度比が約０．１となる配光角の光線が重なり合う位
   置としたことを特徴とする請求項３記載のカプセル型内
   視鏡。