JP2001095755A

JP2001095755A - カプセル内視鏡

Info

Publication number: JP2001095755A
Application number: JP27989399A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Ninomiya; 一郎二ノ宮; Masaaki Nakajima; 雅章中島; Tetsuya Nakamura; 哲也中村; Masahiro Fushimi; 正寛伏見; Taichi Nakanishi; 太一中西; Masaru Eguchi; 勝江口; Kenichi Ohara; 健一大原
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【目的】組み立て作業性がよく、小型化され
た、実際的なカプセル内視鏡を得る。【構成】本発明は、照明体で照明し対物レンズ
で形成した物体像をイメージセンサに結像させ、該イメ
ージセンサによる画像信号を無線で送信するカプセル内
視鏡であって、上記イメージセンサを保持する基板とそ
の他１以上の基板を有し、上記各基板は、イメージセン
サ用基板を最も対物レンズ側として、対物レンズの光軸
の延長線に略直交する状態で間隔をおいて位置している
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はカプセル内視鏡の機構構造に関す
る。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】従来のファイバースコー
プや電子内視鏡装置は、人体外に配置した操作部や画像
モニタ装置と、人体内に導入される撮像ヘッド部とが可
撓性管でつながれている構成となっている。被験者の苦
痛を軽減するために撮像ヘッド部の小型化や細径化が計
られても、「管」が被験者の喉を通る苦痛を根本的にな
くすことができない。そこで近年、管のないカプセル状
の撮像ヘッド部と離隔された画像モニタ部を有する電子
内視鏡装置が提案されてはいるが、従来の提案内容は単
なるアイデアに過ぎず、実際に製造、使用する段階には
至っていない。

【０００３】

【発明の目的】本発明は以上の問題点を鑑み、組み立て
作業性がよく、小型化された、実際的なカプセル内視鏡
を得ることを目的とする。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、照明体で照明し対物レンズで
形成した物体像をイメージセンサに結像させ、該イメー
ジセンサによる画像信号を無線で送信するカプセル内視
鏡であって、上記イメージセンサを保持する基板とその
他１以上の基板を有し、上記各基板は、イメージセンサ
用基板を最も対物レンズ側として、対物レンズの光軸の
延長線に略直交する状態で間隔をおいて位置しているこ
とを特徴としている。

【０００５】このカプセル内視鏡において、上記各基板
は略円形状または略多角形状に形成されていると、カプ
セル内に効率良く収納することができ好ましい。なお略
多角形状に形成される場合、三角形や四角形でも構成可
能であるが、頂点が５ヶ所以上ある多角形であれば面積
が広くなるため、基板上に部品を容易に配置することが
できる。

【０００６】上記その他１以上の基板は、上記イメージ
センサを制御するイメージセンサ制御部品を保持したイ
メージセンサ制御部品用基板と；上記イメージセンサか
ら出力される電気信号を送信する送信電気部品を保持し
た送信電気部品用基板と；であると好ましい。

【０００７】さらに、上記送信電気部品で生成された送
信信号を発信する送信アンテナ配線を有するアンテナ基
板を有し、該アンテナ基板は、対物レンズの光軸に略直
交する状態で間隔をおいて順に配置された上記基板の周
囲に巻かれて円筒状をなしていると、スペース効率良く
アンテナを設けることができ好ましい。

【０００８】また、上記イメージセンサ用基板、イメー
ジセンサ制御部品用基板、および送信電気部品用基板
は、接続ストリップ基板を介して基板製造時に接続され
ているとよい。

【０００９】上記アンテナ基板は、送信電気部品用基板
に基板製造時に一体化されていると組み立て時に接続す
る手間が省けてよい。あるいは、基板製造時には送信電
気部品用基板とは別体で、後に接続される構成とすれ
ば、組み立て作業が容易である。

【００１０】また、上記送信電気部品用基板には、電源
スイッチが合わせて搭載されていることが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本カプセル内視鏡は、それぞれサ
ブアッセンブリされる主ブロック１０と回路基板１０
０、および外装ケース５０を有する。以下にこれらのサ
ブアッセンブリについて各々説明する。

【００１２】図２に主ブロック１０を示す。主ブロック
１０は、全体として筒状をなし、その前方（図２の左
方）から順に、照明体支持板部１１、小径の対物レンズ
保持筒１２、大径の電気要素保持筒１３を有する。照明
体支持板部１１には、対物レンズ保持筒１２の径方向の
両側に位置させて、照明手段（発光ダイオード）３０が
保持される。発光ダイオード３０のリード３１は、電気
要素保持筒１３の前方の壁面を貫通していて、電気要素
保持筒１３内に収納される回路基板１００に接続する。
対物レンズ保持筒１２には、対物レンズ鏡筒２０が保持
される。対物レンズ鏡筒２０は、光軸方向に位置調節可
能で、調整後、固定ネジ１６で固定される。照明体支持
板部１１の前方には、半球状の透明カバー１７が固定さ
れる。この透明カバー１７は、対物レンズ２２から被写
体までの距離を確保する役目も有している。

【００１３】図４に回路基板１００の展開図を示す。こ
の回路基板１００は、３枚の円形回路基板１１０、１２
０、１３０と１枚の長方形のアンテナ基板１４０を連結
した形状になっている。円形回路基板（１）１１０には
イメージセンサ窓１１２が形成され、表面にイメージセ
ンサ１１１が固定されている。円形回路基板（２）１２
０の表面にはイメージセンサ制御電気部品１２１が固定
されている。円形回路基板（３）１３０の表面には送信
アンプ等の送信電気部品１３１および電源スイッチ１３
２が固定され、裏面にはバッテリー１０１を押さえ込む
ためのバッテリー用圧縮バネ１３３が固定されている。
これらの円形回路基板１１０、１２０、１３０は帯状の
接続ストリップ基板１５０で接続され、この裏面に有す
る導電部材で結線されている。円形回路基板（３）１３
０にはさらに表面に送信アンテナ１４１を配置したアン
テナ基板１４０が接続している。アンテナ基板１４０の
長さＬは主ブロック１０の電気要素保持筒１３の円周長
とほぼ等しく、裏面には送信によるノイズを防止するた
めにシールドが施されている。これら複数部分を連結し
た形状の回路基板１００を、円形回路基板（１）１１
０、円形回路基板（２）１２０、円形回路基板（３）１
３０が平行になるように折り曲げると略円柱状となり、
主ブロック１０の電気要素保持筒１３内に各電気系部品
を効率良く収納することができる。図３は、スペーサ１
０２とバッテリー１０１を組み込んだ、主ブロック１０
に収納状態の回路基板１００である。このような形状と
した回路基板１００は電気要素保持筒１３に内蔵され、
図５に示すようにかしめ突起１４で固定される。

【００１４】図６に外装ケース５０を示す。外装ケース
５０は前方を覆う透明カバー１７と後方を覆う後端部が
半球状をなす筒状カバー５５とからなる。筒状カバー５
５の半球状部５１には水密保持可能なＯリング５３を有
する貫通孔５２が設けてあり、この貫通孔５２から外部
に電源スイッチ１３２が突出する（図７）。貫通孔５２
から突出した電源スイッチ１３２を押しこむと、カプセ
ル内視鏡の電源が入る構造になっている。

【００１５】カプセル内視鏡は体腔内に嚥下されるもの
であるので、この半球状部５１のような丸みが不可欠で
あるが、従来このような丸みのある部分には部品を収納
しにくく、スペースが無駄になることが多かった。本実
施形態では、筒状カバー５５に回路基板１００を保持し
た主ブロック１０を収納すると、半球状部５１の内部に
円形回路基板（３）１３０上に設けた送信電気部品１３
１、電源スイッチ１３２がスペースの無駄なく配置する
ことができる。

【００１６】以上に述べた主ブロック１０と回路基板１
００、および外装ケース５０は、主ブロック１０に回路
基板１００を固定し、これを外装ケース５０に収納し透
明カバー１７と筒状カバー５５を水密に接着するとカプ
セル内視鏡とすることができる。以下にその組み立てに
ついて説明する。

【００１７】各電気系部品を実装した回路基板１００
は、サブアッセンブリされた主ブロック１０（電気要素
保持筒１３）に対して次のように結合される。回路基板
１００は単に折り曲げただけでは戻ってしまい形状が安
定しないので、円形回路基板（１）１１０と円形回路基
板（２）１２０の間に円筒状のスペーサ１０２を挟みこ
んで接着する。スペーサ１０２の外径は電気要素保持筒
１３の内径に対応している。この円形回路基板（１）１
１０と円形回路基板（２）１２０およびスペーサ１０２
を電気要素保持筒１３に収納し、さらにバッテリー１０
１を円形回路基板（２）１２０と円形回路基板（３）１
３０の間に挟むように収納する。バッテリー１０１の外
径は電気要素保持筒１３の内径に対応し、円形回路基板
（２）１２０と円形回路基板（３）１３０との間のスペ
ーサの役割も果たしている。バッテリー用圧縮バネ１３
３を押さえ込みながらかしめ突起１４を倒して固定する
と、このバッテリー用圧縮バネ１３３によって円筒状に
なった回路基板１００と電気要素保持筒１３が押しつけ
られ、各電気接点部分が安定して接続する。すなわち、
発光ダイオード３０と円形回路基板（１）１１０が接し
て発光ダイオード３０に電力供給が可能になる。またイ
メージセンサ１１１は、圧縮バネ１３３で電気要素保持
筒１３の壁面に押しつけられて光軸に対し垂直に固定さ
れる。図５に、回路基板１００を保持した主ブロック１
０を示す。さらに、電気要素保持筒１３の外周にアンテ
ナ基板１４０を巻きつけて、この主ブロック１０および
回路基板１００を外装ケース５０（筒状カバー５５）に
挿入すると、アンテナ基板１４０は、電気要素保持筒１
３と筒状カバー５５とのわずかなスペースを効率良く利
用して収納される。

【００１８】対物レンズ鏡筒２０のピント調整作業は、
外装ケース５０に主ブロック１０全体を収納し固定する
前に行う。図６に示すように、主ブロック１０の前方に
透明カバー１７を固定し、主ブロック１０（レンズ保持
筒１２）の調節穴（治具挿入穴）１５から調整用治具を
挿入し、対物レンズ鏡筒２０の溝２１を利用して対物レ
ンズ鏡筒２０を光軸方向に進退移動させ、ピント調整終
了後に固定ネジ１６を本締めして対物レンズ鏡筒２０を
固定する。

【００１９】回路基板１００を保持して外周にアンテナ
基板１４０を巻きつけ、透明カバー１７を固定した主ブ
ロック１０を筒状カバー５５に収納し、筒状カバー５５
と透明カバー１７を水密に接着すると、半球状部５１に
は、送信電気部品１３１と電源スイッチ１３２がスペー
ス効率良く内蔵される（図７）。上述のようにこのカプ
セル内視鏡は、回路基板１００、主ブロック１０、外装
ケース５０の３ブロックからなる構成となっているため
組み立て作業が容易であり、筒状カバー５５と透明カバ
ー１７の接合を水密にするだけで、カプセル全体の水密
性を保つことができる。

【００２０】本カプセル内視鏡の使用について図１を参
照に説明する。まず電源スイッチ１３２を押しこんでカ
プセル内視鏡の電源をオンにしたのち、被験者にこのカ
プセル内視鏡を嚥下させる。体腔内では押しのけられた
管腔が透明カバー１７に密着し、この透明カバー１７の
表面に密着した部位が観察範囲となる。観察範囲は図１
に示すように、対物レンズ２２を挟んで対称に設けられ
た発光ダイオード３０によって照明されている。照明さ
れた被写体の像は対物レンズ２２によってイメージセン
サ１１１上に結像し、イメージセンサ制御電気部品１２
１から画像信号として出力される。この画像信号は送信
電気部品１３１で加工され、送信アンテナ１４１から送
信されて体外の受信手段により受信されて観察できる。

【００２１】本実施形態では回路基板１００は１枚の基
板であるが、回路基板１００を図１１のように複数枚に
分割し、アンテナ基板１４０以外を主ブロック１０に収
納した後に送信アンテナ１４１を接続すれば、回路基板
１００の組み立て作業が行いやすくなる。また、電源ス
イッチ１３２は一度オンにしたら戻らない（オフにでき
ない）構造であり、外装ケース５０の各部品を接着して
ある、バッテリー交換が不可能な使い捨てタイプである
が、もちろん、再利用可能な構造とすることも可能であ
る。本実施形態のように透明カバー１７を主ブロック１
０側の部材として、まずこれら透明カバー１７と主ブロ
ック１０を接着してもよいが、透明カバー１７を外装ケ
ース５０側の部材と考え、組み立ての最終段階で筒状カ
バー５５と透明カバー１７を接着すれば、接着作業は一
度ですむという利点がある。

【００２２】

【発明の効果】複数の回路基板上に効率良く部品を配置
したことにより、カプセル内のスペースを有効に使い、
小型で組み立て作業性のよいカプセル内視鏡が実現可能
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すカプセル内視鏡の断面
図である。

【図２】主ブロックの断面図である。

【図３】電気要素保持筒に収納された状態の回路基板を
示す側断面図である。

【図４】回路基板の展開図である。

【図５】回路基板を収納した主ブロックを示す側断面図
である。

【図６】外装ケースを固定する前のカプセル内視鏡であ
る。

【図７】図１と別の断面を示す断面図である。

【図８】図７におけるVIII―VIII断面矢視図である。

【図９】図７におけるIX―IX断面矢視図である。

【図１０】図７におけるX―X断面矢視図である。

【図１１】別の実施形態における回路基板の展開図であ
る。

【符号の説明】

１０主ブロック１１照明体支持板部１２レンズ保持筒１３電気要素保持筒１４かしめ突起１５調節穴（治具挿入穴）１６固定ネジ１７透明カバー２０対物レンズ鏡筒２１対物レンズの溝２２対物レンズ３０照明手段（発光ダイオード）３１リード５０外装ケース５１半球状部５２貫通孔５３Ｏリング５５筒状カバー１００回路基板１０１バッテリー１０２スペーサ１１０円形回路基板（１）１１１イメージセンサ１１２イメージセンサ窓１２０円形回路基板（２）１２１イメージセンサ制御電気部品１３０円形回路基板（３）１３１送信電気部品１３２電源スイッチ１３３バッテリー用圧縮バネ１４０アンテナ基板１４１送信アンテナ１５０接続ストリップ基板Ｌアンテナ基板の長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村哲也東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者伏見正寛東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者中西太一東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者江口勝東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者大原健一東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H040 BA24 DA00 DA11 GA02 4C038 CC03 CC05 CC09 4C061 AA00 BB02 CC06 DD00 FF40 JJ06 JJ19 LL02 NN01 NN03 PP06 PP11 SS01 UU06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明体で照明し対物レンズで形成した物
体像をイメージセンサに結像させ、該イメージセンサに
よる画像信号を無線で送信するカプセル内視鏡であっ
て、上記イメージセンサを保持するイメージセンサ用基板
と、その他１以上の基板を有し、上記各基板は、イメージセンサ用基板を最も対物レンズ
側として、対物レンズの光軸の延長線に略直交する状態
で間隔をおいて位置していることを特徴とするカプセル
内視鏡。
【請求項２】請求項１記載のカプセル内視鏡におい
て、上記各基板は略円形状または略多角形状に形成され
ているカプセル内視鏡。
【請求項３】請求項１または２記載のカプセル内視鏡
において、上記その他１以上の基板は、上記イメージセ
ンサを制御するイメージセンサ制御部品を保持したイメ
ージセンサ制御部品用基板と；上記イメージセンサから
出力される電気信号を送信する送信電気部品を保持した
送信電気部品用基板と；であるカプセル内視鏡。
【請求項４】請求項３記載のカプセル内視鏡におい
て、さらに、上記送信電気部品で生成された送信信号を
発信する送信アンテナ配線を有するアンテナ基板を有
し、該アンテナ基板は、対物レンズの光軸に略直交する
状態で間隔をおいて順に配置された上記基板の周囲に巻
かれて円筒状をなしているカプセル内視鏡。
【請求項５】請求項３または４記載のカプセル内視鏡
において、上記イメージセンサ用基板、イメージセンサ
制御部品用基板、および送信電気部品用基板は、接続ス
トリップ基板を介して基板製造時に接続されているカプ
セル内視鏡。
【請求項６】請求項４または５記載のカプセル内視鏡
において、上記アンテナ基板は、送信電気部品用基板に
基板製造時に一体化されているカプセル内視鏡。
【請求項７】請求項４または５記載のカプセル内視鏡
において、上記アンテナ基板は、基板製造時には送信電
気部品用基板とは別体で、後に接続されるカプセル内視
鏡。
【請求項８】請求項３ないし７いずれか１項記載のカ
プセル内視鏡において、上記送信電気部品用基板には、
電源スイッチが合わせて搭載されているカプセル内視
鏡。