JP2006187456A - Capsule endoscope - Google Patents

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capsule endoscope capable of turning on a power supply switch by an operation outside a capsule liquidtightly covering a circuit without using a force such as a magnetic force affecting the circuit other than the power supply switch. <P>SOLUTION: The capsule 10 of this capsule endoscope 1 is interposed with a power switch circuit 24 between a battery 220 and a circuit system 26 on the way to a power current supply wire. The power switch circuit 24 is constituted of a photodiode 242 passing a current by receiving a light and a thyristor 21 allowing the passing of the power current on the power current supply wire using the current passed by the photodiode 242 as a trigger. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被検者の体腔内を撮影することによって得た画像信号を被検者の外部へ無線にて送信するカプセル内視鏡に、関する。   The present invention relates to a capsule endoscope that wirelessly transmits an image signal obtained by photographing an inside of a body cavity of a subject to the outside of the subject.

周知のとおり、被検者の消化管を経口的に観察するためのシステムとして、電子内視鏡システムがある。この電子内視鏡システムは、被検体の撮像を行う撮像装置がその先端に組み込まれている可撓管状の挿入部を有する電子内視鏡と、この電子内視鏡から出力される画像信号のプロセシングを行うためのプロセッサ装置と、プロセッサ装置によってプロセシングを施された画像信号に基づく画像を表示するモニタとを、備えている。このような電子内視鏡システムを用いて実際に被検者の消化管を観察する際には、電子内視鏡の挿入部を経口的に被検者の体腔(消化管)内に導入しなくてはならないが、被検者にとって、挿入部を構成する管が咽喉に差し込まれた状態は、多大なる苦痛を伴うものであって、耐え難いものであった。   As is well known, there is an electronic endoscope system as a system for observing the digestive tract of a subject orally. This electronic endoscope system includes an electronic endoscope having a flexible tubular insertion portion in which an imaging device for imaging a subject is incorporated at the tip thereof, and an image signal output from the electronic endoscope. A processor device for performing processing and a monitor for displaying an image based on an image signal processed by the processor device are provided. When actually observing the digestive tract of a subject using such an electronic endoscope system, the insertion portion of the electronic endoscope is orally introduced into the body cavity (digestive tract) of the subject. It must be, but for the subject, the state where the tube constituting the insertion portion was inserted into the throat was very painful and unbearable.

そこで、近年、電子内視鏡の挿入部を咽喉部に差し込まれることに因る被検者の苦痛を無くすために、被検者が嚥下することにより被検者者の体腔内(消化管内)に導入されるカプセル内視鏡と、被検者の体外に配置されるプロセッサ装置及びモニタとからなるカプセル内視鏡システムが、開発されている。   Therefore, in recent years, in order to eliminate the pain of the subject caused by inserting the insertion portion of the electronic endoscope into the throat, the subject swallows the body cavity of the subject (in the digestive tract). 2. Description of the Related Art A capsule endoscope system has been developed that includes a capsule endoscope that is introduced to a patient, and a processor device and a monitor that are arranged outside the body of a subject.

このカプセル内視鏡は、対物光学系及び撮像素子との組合せからなるとともに被検者の体腔内を撮像することによって画像信号を生成する撮像装置と、複数のLEDからなるとともに撮像装置によって撮像される範囲に対して照明光を照射する照明装置と、撮像装置に対する制御信号を受信したり撮像装置が被写体を撮像することによって得られた画像信号を搬送波に乗せて送信する送信装置と、これらの装置を制御する制御回路と、これら装置に含まれる回路及び制御回路に駆動電流を供給するバッテリーとを、カプセルによって液密に覆った構成を有している。   This capsule endoscope is composed of a combination of an objective optical system and an image sensor, and also includes an imaging device that generates an image signal by imaging the body cavity of a subject, and a plurality of LEDs and is imaged by the imaging device. An illuminating device that irradiates illumination light to a range, a transmitting device that receives a control signal for the imaging device and transmits an image signal obtained by imaging the subject on a carrier wave, and these A control circuit that controls the device and a circuit that is included in the device and a battery that supplies a drive current to the control circuit are liquid-tightly covered with a capsule.

また、このカプセル内視鏡システムにおけるプロセッサ装置は、被検者の身体を透過する搬送波に乗せて、カプセル内視鏡に対して制御信号を送信したり、カプセル内視鏡から送信された画像信号を受信する。そして、プロセッサ装置は、受信した画像信号に対して各種の処理を施すことによって、体腔内の画像をモニタ上に表示させる。   Further, the processor device in this capsule endoscope system transmits a control signal to the capsule endoscope on an carrier wave that passes through the body of the subject, and an image signal transmitted from the capsule endoscope. Receive. Then, the processor device performs various processes on the received image signal to display an image in the body cavity on the monitor.

このようなカプセル内視鏡システムによると、被検者が小さなカプセル内視鏡を飲み込むだけで体腔内を撮像することができるので、被検者の苦痛を伴わずに被検者の体腔内(消化管の内壁)を観察することができる。(例えば、特許文献1参照)
特開2003−210395号公報
According to such a capsule endoscope system, since the subject can take an image of the inside of the body cavity simply by swallowing a small capsule endoscope, the inside of the body cavity of the subject (without the subject's pain) The inner wall of the digestive tract can be observed. (For example, see Patent Document 1)
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-210395

このようなカプセル内視鏡システムに用いられるカプセル内視鏡において、カプセルは、内蔵する各種装置や回路を体腔内の環境から保護するために、液密に密封されていなければならない。その一方、カプセルに内蔵されるバッテリーの容量には制限があるので、バッテリーと各回路部品との間の電源電流供給線の途中に電源電流を遮断するためのスイッチを介在させ、被検者の体腔内に導入する直前までこのスイッチを開けておき、導入直前にこのスイッチを閉じることによって各回路部品に駆動電流を供給する必要がある。これら相対立する二つの要求を両立させるために、Oリングを介してカプセルを貫く押しボタンに連動する電源スイッチを設ける例もあるが、より完全に液密にするには、カプセル自体から可動部を無くし、このカプセルを透過するエネルギーをカプセル外から加えることによって、カプセル内に設けられたスイッチを閉じることが望ましい。しかも、押しボタンにスイッチを連動させる構成は、カプセル内視鏡を落下させた場合に加わる衝撃等の力学的影響に因って誤動作を起こす可能性もあるので、好ましいものではない。そのため、上記特許文献1に記載されたカプセル内視鏡では、カプセル外から磁力を加えることによってスイッチを閉じる構成を採用している。   In a capsule endoscope used in such a capsule endoscope system, the capsule must be liquid-tightly sealed in order to protect various devices and circuits incorporated therein from the environment inside the body cavity. On the other hand, since the capacity of the battery built into the capsule is limited, a switch for cutting off the power supply current is interposed in the middle of the power supply current supply line between the battery and each circuit component, so that the subject's It is necessary to supply a drive current to each circuit component by opening this switch until immediately before introduction into the body cavity and closing this switch immediately before introduction. In order to satisfy both of these two requirements, there is an example in which a power switch interlocked with a push button that penetrates the capsule through an O-ring is provided. It is desirable to close the switch provided in the capsule by eliminating the energy and applying energy from the outside of the capsule. In addition, the configuration in which the switch is interlocked with the push button is not preferable because a malfunction may occur due to a mechanical influence such as an impact applied when the capsule endoscope is dropped. Therefore, the capsule endoscope described in Patent Document 1 adopts a configuration in which the switch is closed by applying a magnetic force from the outside of the capsule.

しかしながら、このようにして磁力をカプセル内視鏡に加えるとなると、磁力には電子の運動を変化させる作用があるので、スイッチ以外の回路を防磁する必要が生じてしまう。その結果、カプセル内視鏡の製造工程がより煩雑になって、その製造コストが高騰してしまうという問題を生じてしまう。   However, when the magnetic force is applied to the capsule endoscope in this way, the magnetic force has an effect of changing the movement of electrons, so that it is necessary to shield the circuits other than the switch. As a result, the manufacturing process of the capsule endoscope becomes more complicated, resulting in a problem that the manufacturing cost increases.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、電源スイッチ以外の回路に影響を及ぼす力を用いることなく、回路を液密に覆うカプセルの外部からの操作によって電源スイッチを投入することができるカプセル内視鏡を、提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem is that a power source is operated by an operation from the outside of a capsule that liquid-tightly covers the circuit without using a force that affects the circuit other than the power switch. To provide a capsule endoscope that can be switched on.

上記の課題を解決するために案出された本発明のカプセル内視鏡は、被検者の体腔内に導入された場合に当該体腔内を撮像することによって画像信号を得て外部へ無線送信する回路を内蔵したカプセル内視鏡であって、電源と、電源と前記回路を構成する回路部品との間に設けられる電源電流供給線の途中に介在し、光を受光するまでは前記電源電流供給線を電気的に開けておくとともに、光を受光した以降は前記電源電流供給線を電気的に閉じる電源スイッチ回路と、前記回路,電源及び電源スイッチ回路とを液密に覆うとともに前記電気スイッチ回路に受光される光を透過させるカプセルとを、備えたことを特徴とする。   The capsule endoscope of the present invention devised to solve the above problems obtains an image signal by imaging the body cavity when it is introduced into the body cavity of a subject, and wirelessly transmits the image signal to the outside. A capsule endoscope having a built-in circuit that intervenes in the middle of a power source and a power source current supply line provided between the power source and a circuit component constituting the circuit, and until the light is received, the power source current A power switch circuit that electrically opens the supply line and electrically closes the power supply current supply line after receiving light, and the circuit, the power supply, and the power switch circuit are liquid-tightly covered and the electric switch And a capsule that transmits light received by the circuit.

このように構成されると、電源と回路部品との間の電源電流供給線の途中で駆動電流を断続する電源スイッチ回路は、カプセルを透過する光を通じて、カプセル外から操作可能である。従って、カプセルは、電源スイッチ回路によって受光される光を通しさえすれば足りるので、可動部を一切必要とせず、高度に液密性が保たれる。また、光は、磁力と異なり、電源スイッチ回路以外の回路には何ら影響を及ぼすことがないので、撮像装置が必要とする通常の遮光手段の他、何ら特別な遮光手段を必要としない。よって、カプセル内視鏡の製造工程が煩雑になることも、その製造コストが高騰することもない。   If comprised in this way, the power switch circuit which interrupts a drive current in the middle of the power supply current supply line between a power supply and a circuit component can be operated from the outside of a capsule through the light which permeate | transmits a capsule. Therefore, since the capsule only needs to pass the light received by the power switch circuit, it does not require any moving parts and is highly liquid-tight. Further, unlike magnetic force, light does not affect any circuit other than the power switch circuit, so that no special light shielding means is required in addition to the normal light shielding means required by the imaging apparatus. Therefore, the manufacturing process of the capsule endoscope is not complicated, and the manufacturing cost is not increased.

本発明によるカプセル内視鏡においては、カプセルを透過する光を通じて電源スイッチ回路が操作されるので、内部の回路がカプセルによって液密に保たれつつ、電源スイッチ回路以外の回路がこれによって影響を受けることない。   In the capsule endoscope according to the present invention, since the power switch circuit is operated through the light passing through the capsule, the internal circuit is kept liquid-tight by the capsule and the circuits other than the power switch circuit are affected by this. Nothing.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態におけるカプセル内視鏡1は、経口的に被検者の体腔内に導入されて体腔内を撮像するとともに、体腔内を撮像することによって得た画像信号を被検者の体外に設置されたプロセッサ装置へ無線送信するものである。   The capsule endoscope 1 according to the present embodiment is orally introduced into a body cavity of a subject and images the inside of the body cavity, and sets an image signal obtained by imaging the inside of the body cavity outside the body of the subject. Wirelessly transmitted to the processor unit.

図1は、このカプセル内視鏡1の内部構成を表すためにその中心軸に沿った縦断面を示す断面図である。なお、以下の説明を簡単にするために、図1の左側を「前側」とし、図1の右側を「後側」と定義する。   FIG. 1 is a sectional view showing a longitudinal section along the central axis in order to represent the internal configuration of the capsule endoscope 1. In order to simplify the following description, the left side of FIG. 1 is defined as “front side” and the right side of FIG. 1 is defined as “rear side”.

図1に示されるように、このカプセル内視鏡1は、各回路部品を収納する筒状のフレーム20と、このフレーム20内に収納される撮像ユニット(観察手段)21と、バッテリーケース22と、このバッテリーケース22の後端面に実装された送信回路(通信手段)23と、電源スイッチ回路(起動手段)24と、この電源スイッチ回路24を構成するフォトダイオード242(図2〜図4参照)の受光面を覆う光学フィルタ25と、これら各部品をその内部に収納して保護するためのカプセル10とからなる。   As shown in FIG. 1, the capsule endoscope 1 includes a cylindrical frame 20 that houses circuit components, an imaging unit (observation means) 21 that is housed in the frame 20, a battery case 22, and the like. A transmission circuit (communication means) 23 mounted on the rear end face of the battery case 22, a power switch circuit (starting means) 24, and a photodiode 242 constituting the power switch circuit 24 (see FIGS. 2 to 4). The optical filter 25 that covers the light receiving surface of the optical fiber and the capsule 10 for storing and protecting these components therein.

カプセル10は、後端部が半球状に窄まった円筒状の胴部101と、胴部101の前端に液密に取り付けられた半球状の透明カバー102とからなる。この胴部101は、耐酸性を有する不透明な樹脂から形成され、その後端の中心に円形の貫通穴101aが穿たれており、この貫通孔101aの周囲が、平面状にカットされている。そして、この貫通孔101aには、耐酸性を有する透明樹脂からなる蓋(起動光入射窓)103が、液密に嵌め込まれている。この起動光入射窓103の外面は、胴部101の外面と連続して、半球面を形成している。従って、カプセル10は、全体として所謂カプセル型の形状を呈している。なお、透明カバー102も、耐酸性を有する透明樹脂からなり、撮像ユニット21の対物光学系212から被写体までの距離を適度に保つドームポートとしての役割を有する。   The capsule 10 includes a cylindrical barrel portion 101 whose rear end portion is semispherical and a hemispherical transparent cover 102 that is liquid-tightly attached to the front end of the barrel portion 101. The body 101 is made of an opaque resin having acid resistance, and a circular through hole 101a is formed in the center of the rear end thereof, and the periphery of the through hole 101a is cut into a flat shape. A lid (starting light incident window) 103 made of a transparent resin having acid resistance is fitted in the through hole 101a in a liquid-tight manner. The outer surface of the activation light incident window 103 is continuous with the outer surface of the body 101 to form a hemispherical surface. Therefore, the capsule 10 has a so-called capsule shape as a whole. The transparent cover 102 is also made of an acid-resistant transparent resin, and has a role as a dome port that keeps the distance from the objective optical system 212 of the imaging unit 21 to the subject moderate.

フレーム20は、円筒形の回路板であり、その内部において撮像ユニット21及びバッテリーケース22を保持する。また、このフレーム20の内周面には、撮像ユニット21,送信回路23,及び電源スイッチ回路24を電気的に接続して各種信号及び電源電流を伝達するための回路パターンが、プリントされている。   The frame 20 is a cylindrical circuit board, and holds the imaging unit 21 and the battery case 22 inside thereof. Further, a circuit pattern for electrically connecting the imaging unit 21, the transmission circuit 23, and the power switch circuit 24 to transmit various signals and power current is printed on the inner peripheral surface of the frame 20. .

撮像ユニット21は、体腔内の像を撮像するユニットであり、発光ダイオード211,対物光学系212,鏡筒202,イメージセンサ213,各種回路部品214,及び撮像用基板215からなる。   The imaging unit 21 is a unit that captures an image in a body cavity, and includes a light emitting diode 211, an objective optical system 212, a lens barrel 202, an image sensor 213, various circuit components 214, and an imaging substrate 215.

鏡筒202は対物光学系212及び発光ダイオード211をフレーム20内に保持するための枠であり、フレーム20よりも僅かにその半径が小さい円柱形状を有している。この鏡筒202は、その前端面がフレーム20の前縁から若干凹むように、フレーム20内に固定されている。この鏡筒202には、その中心軸に沿って対物レンズ用保持孔202aが貫通しており、この対物レンズ用保持孔202aを挟んで点対称な二箇所に夫々発光ダイオード用固定穴202bが穿たれている。鏡筒202上の対物レンズ用保持孔202aには対物光学系212を構成する複数のレンズが、また、各発光ダイオード用固定穴202bには、夫々発光ダイオード211が、嵌め込まれる。   The lens barrel 202 is a frame for holding the objective optical system 212 and the light emitting diode 211 in the frame 20, and has a cylindrical shape whose radius is slightly smaller than that of the frame 20. The lens barrel 202 is fixed in the frame 20 so that the front end surface thereof is slightly recessed from the front edge of the frame 20. The lens barrel 202 has an objective lens holding hole 202a extending therethrough along the central axis thereof, and light emitting diode fixing holes 202b are formed in two point-symmetric positions with the objective lens holding hole 202a interposed therebetween. I'm leaning. A plurality of lenses constituting the objective optical system 212 are fitted into the objective lens holding hole 202a on the lens barrel 202, and a light emitting diode 211 is fitted into each light emitting diode fixing hole 202b.

各発光ダイオード211としては、白色光を発光する高輝度タイプの発光ダイオードが用いられている。各発光ダイオード211は、電源スイッチ回路24,フレーム内周面上の回路パターン及び撮像用基板215を通じて、バッテリーケース22中のバッテリー220からの駆動電流が供給されることによって発光し、カプセル内視鏡1が体腔内に導入された時には、体腔内を照明する。   As each light emitting diode 211, a high-luminance type light emitting diode that emits white light is used. Each light emitting diode 211 emits light when a driving current is supplied from the battery 220 in the battery case 22 through the power switch circuit 24, the circuit pattern on the inner peripheral surface of the frame, and the imaging substrate 215, and the capsule endoscope When 1 is introduced into the body cavity, the inside of the body cavity is illuminated.

対物光学系212は、体腔内の像を結ぶための光学系であって、その光軸が透明カバー102の中心軸と同軸となるように、鏡筒202の対物レンズ用保持孔202a内に固定されている。   The objective optical system 212 is an optical system for connecting an image in the body cavity, and is fixed in the objective lens holding hole 202a of the lens barrel 202 so that its optical axis is coaxial with the central axis of the transparent cover 102. Has been.

イメージセンサ213は、対物光学系212によってその撮像面上に結ばれた像を光電変換するCCD等の撮像素子であり、体腔内の像を電気信号に変換する。なお、このイメージセンサ213は、対物光学系212が体腔内の像を結ぶ位置にその撮像面が来るように、配置されている。なお対物光学系212及びイメージセンサ213が撮像装置に相当する。   The image sensor 213 is an image sensor such as a CCD that photoelectrically converts an image formed on the imaging surface by the objective optical system 212, and converts an image in the body cavity into an electrical signal. The image sensor 213 is arranged so that the imaging surface comes to a position where the objective optical system 212 connects the images in the body cavity. Note that the objective optical system 212 and the image sensor 213 correspond to an imaging device.

撮像用基板215は、イメージセンサ213と各種回路部品214とを実装することにより、これらの回路部品を電気的に接続するとともに機械的に保持するプリント基板である。撮像用基板215は、フレーム20よりも僅かにその径が小さく扁平な円柱形状を有し、鏡筒202の後端面に同軸に接着されている。従って、フレーム20の内部に撮像ユニット21が保持された状態では、フレーム20の内周面に撮像用基板215の外周面が接する。撮像用基板215における鏡筒202に接着された面の中央にはイメージセンサ213が、この面と対向する面の中央には各種回路部品214が、夫々実装されている。また、この撮像用基板215上に形成された回路パターンには、鏡筒202内を各発光ダイオード用固定穴202bまで貫いた2組のリード216が繋がれている。発光ダイオード211は、このリード216を通じて電気的に撮像用基板215と繋がれ、この撮像用基板215上の回路パターン及びリード216を通じて駆動電流の供給を受ける。さらに、この撮像用基板215における画像処理回路214が実装されている面の裏側の後端面には、後述するバッテリー220の陽極と接触する電極である陽極接触部221が実装されている。   The imaging substrate 215 is a printed circuit board that electrically connects and mechanically holds these circuit components by mounting the image sensor 213 and various circuit components 214. The imaging substrate 215 has a flat cylindrical shape slightly smaller in diameter than the frame 20 and is coaxially bonded to the rear end surface of the lens barrel 202. Therefore, in a state where the imaging unit 21 is held inside the frame 20, the outer peripheral surface of the imaging substrate 215 is in contact with the inner peripheral surface of the frame 20. An image sensor 213 is mounted at the center of the surface of the imaging substrate 215 bonded to the lens barrel 202, and various circuit components 214 are mounted at the center of the surface facing this surface. The circuit pattern formed on the imaging substrate 215 is connected to two sets of leads 216 penetrating through the lens barrel 202 up to the respective light emitting diode fixing holes 202b. The light emitting diode 211 is electrically connected to the imaging substrate 215 through the lead 216, and receives a drive current supplied through the circuit pattern on the imaging substrate 215 and the lead 216. Further, an anode contact portion 221 that is an electrode that comes into contact with the anode of the battery 220 described later is mounted on the rear end surface on the back side of the surface on which the image processing circuit 214 is mounted on the imaging substrate 215.

バッテリーケース22は、フレーム20よりも僅かにその径が小さい有底円筒形状を有する絶縁体である。バッテリーケース22は、その内側の空間にバッテリー220(電力供給手段に相当)を収納し、その開口端を撮像用基板215に向けて、フレーム20の内部に挿入されている。この状態では、フレーム20の内周面にバッテリーケース22の外周面が接する。このバッテリーケース22内部の底面には、バッテリー220の陰極と接触するバネ状の電極である陰極接触部222が、実装されている。また、このバッテリーケース22の後端面には、送信回路23及び電源スイッチ回路24が実装されている。なお、陰極接触部222は、電源スイッチ回路24を介して、各回路部品のグランド電極に導通している。例えば、バッテリーケース22上に形成された回路パターンを通じて送信回路23のグランド電極に、バッテリーケース22上の回路パターン,フレーム20上の回路パターン及び撮像用基板215上に形成された回路パターンを通じて、撮像用基板215における各種回路部品214,イメージセンサ213,及び、各発光ダイオード211の各グランド電極に、夫々導通している。なお、これら各回路部品の電源電極は、夫々、各回路パターンを通じて、夫々、撮像用基板215上の回路パターン(並びに、フレーム20上の回路パターン及びバッテリーケース22上の回路パターン)を通じて、陽極接触部221に導通している。   The battery case 22 is an insulator having a bottomed cylindrical shape whose diameter is slightly smaller than that of the frame 20. The battery case 22 accommodates a battery 220 (corresponding to power supply means) in a space inside thereof, and is inserted into the frame 20 with an opening end thereof facing the imaging substrate 215. In this state, the outer peripheral surface of the battery case 22 is in contact with the inner peripheral surface of the frame 20. A cathode contact portion 222 that is a spring-like electrode that contacts the cathode of the battery 220 is mounted on the bottom surface inside the battery case 22. A transmission circuit 23 and a power switch circuit 24 are mounted on the rear end surface of the battery case 22. The cathode contact portion 222 is electrically connected to the ground electrode of each circuit component via the power switch circuit 24. For example, imaging is performed through the circuit pattern formed on the battery case 22 to the ground electrode of the transmission circuit 23 through the circuit pattern on the battery case 22, the circuit pattern on the frame 20, and the circuit pattern formed on the imaging substrate 215. The circuit board 214 is electrically connected to various circuit components 214, the image sensor 213, and the ground electrodes of the light emitting diodes 211, respectively. The power supply electrodes of these circuit components are in contact with each other through the circuit patterns, and the circuit patterns on the imaging substrate 215 (and the circuit patterns on the frame 20 and the battery case 22). The part 221 is electrically connected.

送信回路23は、イメージセンサ213から入力された画像信号を、予め割り当てられた周波数帯域の搬送波に乗せ(変調)、増幅等の処理を施した上で、アンテナから無線送信する回路部品である。   The transmission circuit 23 is a circuit component that transmits the image signal input from the image sensor 213 on a carrier wave in a frequency band assigned in advance (modulation), performs amplification, and the like, and then wirelessly transmits from the antenna.

電源スイッチ回路24は、図2の回路図に示す構成を有する光スイッチである。図2は、カプセル内視鏡1内の各回路部品に電源電流を供給するための電源供給線の配線を示す概略回路図であり、上述した各種回路部品214,イメージセンサ213,各発光ダイオード211,送信回路23は、「回路系26」として概括されている。図2に示すように、電源スイッチ回路24は、サイリスタ241及びこのサイリスタ241を起動する光源変換回路240から構成されている。その具体的構成例を挙げるならば、図3に示すように、そのカソードが陰極接触部222を通じてバッテリー(電源)220の陰極に接続されているとともにそのアノードが回路系26のグランド電極に接続されているサイリスタ(SCR)241と、このサイリスタ241のカソードとゲートとの間に順方向に直列接続されたバイアス電源243及びフォトダイオード242とから、構成されている。従って、このフォトダイオード242が受光をしていない場合には、このフォトダイオード242は、バイアス電源243サイリスタ241のゲートに印加されるべきゲートトリガ電流を遮断するので、サイリスタ241のカソード−アノード間も電流を流さず、その結果、回路系26に駆動電流が供給されることはない。これに対して、フォトダイオード242が所定値以上の光を受光すると、バイアス電源243からのゲートトリガ電流をサイリスタ241のゲートに印加するので、サイリスタ241のカソード−アノード間が電流を流し得る状態となり、その結果、回路系26にバッテリー220からの駆動電流が供給される。なお、光フィルタ25は、特定の波長の光(起動光)のみを透過してフォトダイオード242に受光させるためのフィルタであり、例えば、700〜1500nmの波長帯域の光を透過する。   The power switch circuit 24 is an optical switch having the configuration shown in the circuit diagram of FIG. FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing wiring of a power supply line for supplying a power supply current to each circuit component in the capsule endoscope 1, and the various circuit components 214, the image sensor 213, and the light emitting diodes 211 described above. The transmission circuit 23 is generally referred to as a “circuit system 26”. As shown in FIG. 2, the power switch circuit 24 includes a thyristor 241 and a light source conversion circuit 240 that activates the thyristor 241. As shown in FIG. 3, the cathode is connected to the cathode of the battery (power source) 220 through the cathode contact portion 222 and the anode is connected to the ground electrode of the circuit system 26 as shown in FIG. A thyristor (SCR) 241, and a bias power supply 243 and a photodiode 242 connected in series in the forward direction between the cathode and the gate of the thyristor 241. Therefore, when the photodiode 242 is not receiving light, the photodiode 242 cuts off the gate trigger current to be applied to the gate of the bias power supply 243 thyristor 241, so that the cathode-anode of the thyristor 241 is also disconnected. As a result, no drive current is supplied to the circuit system 26. On the other hand, when the photodiode 242 receives light of a predetermined value or more, the gate trigger current from the bias power supply 243 is applied to the gate of the thyristor 241, so that a current can flow between the cathode and the anode of the thyristor 241. As a result, the drive current from the battery 220 is supplied to the circuit system 26. Note that the optical filter 25 is a filter that transmits only light having a specific wavelength (starting light) and causes the photodiode 242 to receive the light. For example, the optical filter 25 transmits light having a wavelength band of 700 to 1500 nm.

このようなカプセル内視鏡1を組み立てるには、組立作業者は、予め、撮像ユニット21を組み立てておくとともに、バッテリーケース22に送信器23及び電源スイッチ回路24を実装しておく。そして、組立作業者は、この撮像ユニット21とバッテリー22を収容したバッテリーケース22とを、フレーム20内に挿入して、夫々の回路パターン同士を導通させる。さらに、組立作業者は、このフレーム20を、起動光入射窓103を固着済みの胴部101内に収納する。この状態で、透明カバー102の縁を、胴部101の前縁に液密に固定することにより、カプセル内視鏡1の組立作業が完了する。なお、この作業は、起動光が存在しない環境下で行われるので、意に反して電源スイッチ回路24がONとなることはない。しかも、完成したカプセル内視鏡1は、直ちに遮光袋に封入されるので、それ以降も、電源スイッチ回路24がONとなることはない。カプセル内視鏡1は、この状態で、工場から出荷される。   In order to assemble such a capsule endoscope 1, an assembly operator assembles the imaging unit 21 in advance and mounts the transmitter 23 and the power switch circuit 24 on the battery case 22. Then, the assembling worker inserts the imaging unit 21 and the battery case 22 containing the battery 22 into the frame 20 to make the respective circuit patterns conductive. Further, the assembling worker stores the frame 20 in the body 101 to which the activation light incident window 103 is fixed. In this state, the assembly operation of the capsule endoscope 1 is completed by fixing the edge of the transparent cover 102 to the front edge of the body 101 in a liquid-tight manner. Since this operation is performed in an environment where there is no startup light, the power switch circuit 24 is not turned on unintentionally. Moreover, since the completed capsule endoscope 1 is immediately enclosed in the light shielding bag, the power switch circuit 24 will not be turned on thereafter. The capsule endoscope 1 is shipped from the factory in this state.

術者は、カプセル内視鏡1を用いて被検者の体腔内(消化管内)を検査しようとする場合には、カプセル内視鏡1を遮光袋から取り出して、その起動光入射窓103から起動光を入射する。すると、上述したようにして電源スイッチ回路24がON(サイリスタ241のアノード−カソード間に電流が流れ得る状態)となるので、画像処理回路214,イメージセンサ213,各発光ダイオード211,送信回路23に対して、バッテリー220からの電源電流が供給される。その結果、これら回路部品が所定の機能を果たすことによって、体腔内の画像を示す画像信号が、図示せぬプロセッサ装置へ無線送信される。なお、一旦電源スイッチ回路24がON(サイリスタ241のアノード−カソード間に電流が流れ得る状態)となると、サイリスタのゲート部への電流供給が途絶えても電源スイッチ回路24はOFFにはならない。よって、術者が、このカプセル内視鏡1を被検者体腔内に導入することによって起動光入射窓103に入射する起動光が無くなってしまっても、電源スイッチ回路24は、駆動電流を流し続ける。   When the operator intends to examine the body cavity (in the digestive tract) of the subject using the capsule endoscope 1, the operator removes the capsule endoscope 1 from the light shielding bag, and uses the activation light incident window 103. The startup light is incident. Then, as described above, the power switch circuit 24 is turned on (a state in which a current can flow between the anode and the cathode of the thyristor 241), so that the image processing circuit 214, the image sensor 213, each light emitting diode 211, and the transmission circuit 23 are turned on. On the other hand, the power supply current from the battery 220 is supplied. As a result, when these circuit components perform a predetermined function, an image signal indicating an image in the body cavity is wirelessly transmitted to a processor device (not shown). Once the power switch circuit 24 is turned on (a state in which a current can flow between the anode and cathode of the thyristor 241), the power switch circuit 24 is not turned off even if the current supply to the gate portion of the thyristor is interrupted. Therefore, even if the surgeon introduces the capsule endoscope 1 into the body cavity of the subject and no activation light enters the activation light incident window 103, the power switch circuit 24 causes a drive current to flow. to continue.

以上のように構成された本実施形態のカプセル内視鏡1によると、電源スイッチ回路24を作動させるためにカプセル10の外から起動光入射窓103を通してカプセル10の内部に入射される起動光を用いているので、カプセル10には何ら可動部を設ける必要がなく、カプセル10自体を液密に保つことができる。しかも、磁気等を用いた場合と異なり、起動光は電源スイッチ回路24以外の電気回路には、何ら影響を及ぼすことがない。   According to the capsule endoscope 1 of the present embodiment configured as described above, the activation light incident on the inside of the capsule 10 from the outside of the capsule 10 through the activation light incident window 103 in order to operate the power switch circuit 24. Since it is used, it is not necessary to provide any movable part in the capsule 10, and the capsule 10 itself can be kept liquid-tight. In addition, unlike the case where magnetism or the like is used, the starting light does not affect the electric circuits other than the power switch circuit 24 at all.

実施形態2Embodiment 2

本発明の第2実施形態は、上述した第1実施形態における図2と比較して、電源スイッチ回路24におけるサイリスタ(SCR)241を図4の概略回路図に示すように、トライアック244に置き換えたものである。サイリスタ241及びこのサイリスタ241を起動する光源変換回路240から構成されている。より具体的な回路構成を示すならば、図5の詳細回路図に示す通りとなる。このトライアック244は、バイアス電源243及びフォトダイオード242の接続の仕方が図3のものと同じである限り、図3のトライアック(SCR)241と同じ動作を行う。従って、本第2実施形態における電源スイッチ回路24も、上述した第1実施形態における電源スイッチ回路24と全く同じ動作を行う。本第2実施形態におけるその他の構成及び動作は、上述した第1実施形態のものと全く同じであるので、その説明を省略する。   In the second embodiment of the present invention, the thyristor (SCR) 241 in the power switch circuit 24 is replaced with a triac 244 as shown in the schematic circuit diagram of FIG. 4 in comparison with FIG. 2 in the first embodiment described above. Is. A thyristor 241 and a light source conversion circuit 240 for starting the thyristor 241 are included. A more specific circuit configuration is as shown in the detailed circuit diagram of FIG. This triac 244 performs the same operation as the triac (SCR) 241 in FIG. 3 as long as the way of connecting the bias power supply 243 and the photodiode 242 is the same as that in FIG. Therefore, the power switch circuit 24 in the second embodiment also performs exactly the same operation as the power switch circuit 24 in the first embodiment described above. Other configurations and operations in the second embodiment are exactly the same as those in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

実施形態3Embodiment 3

本発明の第3実施形態は、上述した第2実施形態と同様に図4の概略回路図に示す回路構成を有するものであるが、その具体的な回路構成を示す図6の詳細回路図に示されているように、図5と比較し、バイアス電源243及びフォトダイオード242を極性が逆向きとなるように接続することにより、トライアック244に対するゲートトリガ電流の向きを逆にしたことを特徴としている。トライアック244の特性により、このようにしてゲートトリガ電流の向きを逆にしたとしても、トライアック244は、上述した第2実施形態のものと全く同様に動作する。本第3実施形態におけるその他の構成及び動作は、上述した第1実施形態のものと全く同じであるので、その説明を省略する。   The third embodiment of the present invention has the circuit configuration shown in the schematic circuit diagram of FIG. 4 as in the second embodiment described above. The detailed circuit diagram of FIG. As shown in FIG. 5, compared with FIG. 5, the bias power supply 243 and the photodiode 242 are connected so that the polarities are opposite to each other, whereby the direction of the gate trigger current with respect to the triac 244 is reversed. Yes. Even if the direction of the gate trigger current is reversed in this way due to the characteristics of the triac 244, the triac 244 operates in exactly the same manner as in the second embodiment. Other configurations and operations in the third embodiment are exactly the same as those in the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted.

本発明の第1の実施の形態であるカプセル内視鏡の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the capsule endoscope which is the 1st Embodiment of this invention 電源スイッチ回路を介して駆動電流を供給する回路構成を示す概略回路図Schematic circuit diagram showing circuit configuration for supplying drive current via power switch circuit 回路構成の詳細回路図Detailed circuit diagram of circuit configuration 本発明の第2の実施の形態における回路構成を示す概略回路図Schematic circuit diagram showing a circuit configuration in the second embodiment of the present invention 回路構成の詳細回路図Detailed circuit diagram of circuit configuration 本発明の第3の実施の形態における回路構成を示す詳細回路図The detailed circuit diagram which shows the circuit structure in the 3rd Embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 カプセル内視鏡
10 カプセル
22 バッテリー
23 送信回路
24 電源スイッチ回路
26 回路系
103 起動光入射窓
211 発光ダイオード
213 撮像素子
214 画像処理回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capsule endoscope 10 Capsule 22 Battery 23 Transmission circuit 24 Power switch circuit 26 Circuit system 103 Starting light incident window 211 Light emitting diode 213 Image sensor 214 Image processing circuit

Claims (4)

被検者の体腔内に導入された場合に当該体腔内を撮像することによって画像信号を得て外部へ無線送信する回路を内蔵したカプセル内視鏡であって、
電源と、
電源と前記回路を構成する回路部品との間に設けられる電源電流供給線の途中に介在し、光を受光するまでは前記電源電流供給線を電気的に開けておくとともに、光を受光した以降は前記電源電流供給線を電気的に閉じる電源スイッチ回路と、
前記回路,電源及び電源スイッチ回路とを液密に覆うとともに前記電気スイッチ回路に受光される光を透過させるカプセルとを
備えたことを特徴とするカプセル内視鏡。
A capsule endoscope having a built-in circuit that obtains an image signal by imaging the inside of the body cavity when it is introduced into the body cavity of the subject and wirelessly transmits it to the outside,
Power supply,
Intervene in the middle of the power supply current supply line provided between the power supply and the circuit components constituting the circuit, and after the light is received, the power supply current supply line is electrically opened until light is received. Is a power switch circuit for electrically closing the power supply current supply line;
A capsule endoscope comprising: a capsule that liquid-tightly covers the circuit, the power source, and the power switch circuit, and that transmits light received by the electrical switch circuit.
前記電源スイッチ回路は、
前記電源電流供給線の途中に介在しているサイリスタと、
前記サイリスタのゲートに接続されることにより、光を受光した時のみ前記サイリスタに対してゲートトリガ電流を印加する受光素子とを含む
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡。
The power switch circuit is
A thyristor interposed in the middle of the power supply current supply line;
The capsule endoscope according to claim 1, further comprising: a light receiving element that is connected to the gate of the thyristor and applies a gate trigger current to the thyristor only when light is received.
特定波長帯域の光のみを透過する光フィルタが前記受光素子に入射する光の光路上に設けられている
ことを特徴とする請求項2記載のカプセル内視鏡。
The capsule endoscope according to claim 2, wherein an optical filter that transmits only light in a specific wavelength band is provided on an optical path of light incident on the light receiving element.
前記サイリスタはトライアックである
ことを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載のカプセル内視鏡。
The capsule endoscope according to claim 2, wherein the thyristor is a triac.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109349985A (en) * 2018-11-30 2019-02-19 重庆金山医疗器械有限公司 A kind of power supply structure and capsule endoscope

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