JP2006305322A - Capsule endoscope system - Google Patents

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Masaaki Nakajima
雅章 中島
Masayuki Honjo
昌幸 本所
Hiroyuki Iekata
寛行 家方
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • 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
    • A61B1/041Capsule endoscopes for imaging

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capsule endoscope system capable of obtaining an appropriate exposure value in an imaging device without setting a light detecting device, a light volume recording device, a comparator or the like in a capsule endoscope. <P>SOLUTION: An image signal output from an image sensor 213 of the capsule endoscope 1 is transmitted from a transmitting antenna 23b, and received by a receiving antenna 33a of an external unit 30. A signal processing circuit 303 of the external unit 30 selects a luminance signal from the received image signal. A light volume control signal generating circuit 305 compares the luminance signal to a set value, and generates a light volume control signal with parameters for getting the luminance signal close to the set value. The light volume control signal is transmitted from a transmitting antenna 33b, and received by a receiving antenna 23a of the capsule endoscope 1. A controller of the capsule endoscope 1 indicates a driver 216 to change a current value to be supplied with a LED 211 in response to the light volume control signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検者の体腔内に導入されたカプセル内視鏡が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に設置された体外ユニットへ無線送信するカプセル内視鏡システムに、関する。   The present invention relates to a capsule endoscope that wirelessly transmits an image signal obtained by a capsule endoscope introduced into a body cavity of a subject to image an inside of the body cavity to an external unit installed outside the subject. Concerning the system.

周知のとおり、被検者の消化管内部を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 inside of the digestive tract of a subject. 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体外ユニット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 due to the insertion of the insertion part of the electronic endoscope into the throat, the subject swallows the body cavity (in the digestive tract) of the subject. A capsule endoscope system including a capsule endoscope to be introduced and an extracorporeal unit arranged outside the body of a subject has been developed.

このカプセル内視鏡は、撮影に際して体腔内を照明するために、照明装置(発光ダイオード)を備えている。   This capsule endoscope includes an illuminating device (light emitting diode) for illuminating the inside of a body cavity at the time of imaging.

ところで、カプセル内視鏡に限らず、体腔内を撮影する内視鏡では、そのサイズ上の制約に因り、機械式のシャッタや絞りが撮像装置に組み込まれていない。そのため、適正な露光値を得るには、照明装置における照明光量を調整する手法がとられる。
特表2004−535878号公報
By the way, not only a capsule endoscope but also an endoscope that takes an image of inside a body cavity, a mechanical shutter and a diaphragm are not incorporated in an imaging apparatus due to size restrictions. Therefore, in order to obtain an appropriate exposure value, a method of adjusting the amount of illumination light in the illumination device is taken.
JP-T-2004-535878

カプセル内視鏡内で自律的に露光調整(照明光調整)をする手法の一つとして、上記先行文献のように、カプセル内視鏡内に体壁から反射した光の量や強さを検出する光検知装置を組み込み、それから得られた光量を記録し、その値をある閾値と比較し、その値を越えるとカプセル内視鏡内の照明装置の光量制御を行うという手法がある。   As one of the methods of autonomous exposure adjustment (illumination light adjustment) in the capsule endoscope, the amount and intensity of the light reflected from the body wall in the capsule endoscope is detected as in the previous document. There is a technique in which a light detecting device is incorporated, the amount of light obtained therefrom is recorded, the value is compared with a certain threshold value, and if the value is exceeded, the light amount of the illumination device in the capsule endoscope is controlled.

しかし、体腔内に導入するという使用方法故に小型軽量であることが重視されるカプセル内視鏡にとっては、これらの処理に必要とされる光検知装置や光量記録装置や比較器等を組み込むことによりカプセルサイズが大きくなる、もしくは実装が複雑になる等のデメリットがある。また、感染症対策として使い捨てのカプセル内視鏡に適用する際には、カプセル内視鏡内の構成・処理をできるだけ簡単にしてコストを下げる必要があり、この場合には上記処理をカプセル内視鏡内にて行うことが最適な手法であるとは言い難い。   However, for capsule endoscopes where small size and light weight are important due to the method of introduction into the body cavity, by incorporating a light detection device, light quantity recording device, comparator, etc. required for these processes There are demerits such as an increase in capsule size and a complicated implementation. In addition, when applied to a disposable capsule endoscope as a countermeasure against infectious diseases, it is necessary to simplify the configuration and processing inside the capsule endoscope as much as possible to reduce the cost. It is hard to say that performing in a mirror is the best method.

そこで、本発明の課題は、カプセル内視鏡内には、上記処理に必要な光検知装置や光量記録装置や比較器等を組み込む必要がなく、ただ、その照明装置の駆動回路をカプセル内視鏡の外部から制御するだけで、撮像装置において適正な露光値を得ることができるカプセル内視鏡システムを、提供することである。   Therefore, the problem of the present invention is that it is not necessary to incorporate a light detection device, a light amount recording device, a comparator, and the like necessary for the above processing in the capsule endoscope. It is an object of the present invention to provide a capsule endoscope system that can obtain an appropriate exposure value in an imaging apparatus only by controlling from the outside of a mirror.

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システムは、被検者の体腔内に導入されたカプセル内視鏡が当該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体外ユニットへ無線送信するカプセル内視鏡システムであって、前記カプセル内視鏡は、発光素子と、この発光素子に対して駆動電流を供給する駆動回路と、対物光学系と、この対物光学系によって形成された像を撮像することによって画像信号を出力する撮像素子と、この画像信号を無線送信する送信装置と、制御信号を受信する受信装置と、この受信装置によって受信された光量制御のための制御信号に応じて、前記駆動回路による前記発光素子に対する駆動電流の供給量を制御する制御回路とを備え、前記体外ユニットは、前記画像信号を受信する受信装置と、この受信装置によって受信された画像信号が示す輝度値と所定の目標値との差分に対応したパラメータを内容とする光量制御のための制御信号を生成する光量制御のための制御信号生成回路と、この光量制御のための制御信号を無線送信する送信装置とを備えることを、特徴とする。   The capsule endoscope system of the present invention devised to solve the above-described problems is obtained by using an image signal obtained by imaging a body cavity of a capsule endoscope introduced into a body cavity of a subject. A capsule endoscope system that wirelessly transmits to an extracorporeal unit installed outside the body of a subject, the capsule endoscope including a light emitting element and a driving circuit that supplies a driving current to the light emitting element, An objective optical system, an image sensor that outputs an image signal by capturing an image formed by the objective optical system, a transmission device that wirelessly transmits the image signal, a reception device that receives a control signal, and the reception A control circuit that controls the amount of drive current supplied to the light emitting element by the drive circuit in accordance with a control signal for light amount control received by the apparatus, wherein the extracorporeal unit includes the image Of a light quantity control that generates a control signal for light quantity control including a parameter corresponding to a difference between a luminance value indicated by an image signal received by the reception apparatus and a predetermined target value. And a transmission device that wirelessly transmits a control signal for controlling the amount of light.

このように構成されると、カプセル内視鏡の対物光学系によって形成された像を撮像素子が撮像することによって得られた画像信号は、送信装置によって無線送信される。この画像信号を受信装置によって受信した体外ユニットでは、光量制御のための制御信号生成回路が、この画像信号が示す輝度値を抽出し、この輝度値と所定の目標値との差分に基づいて、前者を後者に近づけるためのパラメータを内容とする光量制御のための制御信号を生成し、送信装置がこの光量制御のための制御信号を無線送信する。この光量制御のための制御信号を受信装置によって受信したカプセル内視鏡では、制御回路が、この光量制御のための制御信号に応じて、駆動回路による発光素子に対する駆動電流の供給量を制御する。そのため、カプセル内視鏡には、光検知装置や光量記録装置や比較器等は必要がないので、カプセル内視鏡全体のサイズや重量を小さくすることができると共に、カプセル内の構成・処理を簡単にすることができる。   If comprised in this way, the image signal obtained when the image pick-up element imaged the image formed with the objective optical system of a capsule endoscope will be wirelessly transmitted by the transmitter. In the extracorporeal unit that has received this image signal by the receiving device, the control signal generation circuit for light amount control extracts the luminance value indicated by this image signal, and based on the difference between this luminance value and a predetermined target value, A control signal for light amount control including parameters for bringing the former closer to the latter is generated, and the transmission device wirelessly transmits the control signal for light amount control. In the capsule endoscope that has received the control signal for the light amount control by the receiving device, the control circuit controls the amount of drive current supplied to the light emitting element by the drive circuit according to the control signal for the light amount control. . Therefore, since the capsule endoscope does not require a light detection device, a light quantity recording device, a comparator, etc., the overall size and weight of the capsule endoscope can be reduced, and the configuration and processing inside the capsule can be reduced. Can be simple.

一般的に、ビデオカメラ等においてCCDやCMOS等のイメージセンサーから得られた画像(画素)信号は、マトリックス回路等の複数段の画像処理回路を経て輝度信号と色差信号を抽出した後、NTSC等のビデオ信号に変換される。そこで、本発明において、体外ユニットにてビデオ信号を構築する過程で抽出された輝度信号に基づいて輝度値を取得しても良い。   In general, image (pixel) signals obtained from image sensors such as CCD and CMOS in video cameras, etc. are extracted from luminance and color difference signals through multiple stages of image processing circuits such as a matrix circuit, and then NTSC etc. Video signal. Therefore, in the present invention, the luminance value may be acquired based on the luminance signal extracted in the process of constructing the video signal in the extracorporeal unit.

本発明によるカプセル内視鏡システムによると、カプセル内視鏡内には、光検知装置や光量記録装置や比較器等を組み込む必要がない。にも拘わらず、その照明装置の駆動回路をカプセル内視鏡の外部に配置された体外ユニットから制御することによって、撮像装置における適正な露光値を得ることができる。   According to the capsule endoscope system of the present invention, it is not necessary to incorporate a light detection device, a light amount recording device, a comparator, and the like in the capsule endoscope. Nevertheless, an appropriate exposure value in the imaging apparatus can be obtained by controlling the driving circuit of the illumination apparatus from an extracorporeal unit arranged outside the capsule endoscope.

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.

実施形態1Embodiment 1

本発明の第1の実施形態であるカプセル内視鏡システムは、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無線送信するカプセル内視鏡1(図1参照)と、このカプセル内視鏡1から送信された画像信号を受信するとともに、このカプセル内視鏡1に対して各種制御信号を送出するために被検者の体外に設置された体外ユニット2(図2参照)とから、構成されている。   The capsule endoscope system according to the first embodiment of the present invention is orally introduced into a body cavity of a subject and images the body cavity, and wirelessly transmits an image signal obtained by imaging the body cavity. The capsule endoscope 1 (see FIG. 1) to be transmitted and the image signal transmitted from the capsule endoscope 1 are received, and various control signals are sent to the capsule endoscope 1 to be examined. It is comprised from the extracorporeal unit 2 (refer FIG. 2) installed outside the person's body.

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21と、バッテリーケース22と、これら各部品をその内部に収納して液密に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 21 that is housed in the frame 20, a battery case 22, and these components. And a capsule 10 for protecting it in a liquid-tight manner.

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の前端に液密に嵌め込まれた半球状の透明カバー102とからなる。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は、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 fitted to the front end of the barrel portion 101. Therefore, the capsule 10 has a so-called capsule shape as a whole. The transparent cover 102 serves as a dome port that keeps the distance from the objective optical system 212 of the imaging unit 21 to the subject moderate.

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を収納し、その開口端を撮像用基板210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。また、このバッテリーケース22の後端面には、受信アンテナ23a(受信装置)及び送信アンテナ23b(送信装置)と、電源スイッチ回路24とが、実装されている。   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 houses the battery 220 in a space inside thereof, and is inserted into the frame 20 with its open end facing the imaging substrate 210. 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 receiving antenna 23 a (receiving device), a transmitting antenna 23 b (transmitting device), and a power switch circuit 24 are mounted on the rear end surface of the battery case 22.

さらに、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。この陰極接触部222は、電源スイッチ回路24を介して、後述する各回路部品のグランド電極に導通している。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210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、バッテリー220の陽極に導通している。   Further, 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. The cathode contact portion 222 is electrically connected to the ground electrode of each circuit component described later via the power switch circuit 24. The power supply electrode of each circuit component is connected to the anode of the battery 220 through each circuit pattern, through the circuit pattern on the imaging substrate 210 (and the circuit pattern on the frame 20 and the circuit pattern on the battery case 22). Is conducting.

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、バッテリーケース22に形成された配線と後述する撮像用基板210上の配線とを中継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. A circuit pattern for relaying the wiring formed on the battery case 22 and the wiring on the imaging substrate 210 described later 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、対物光学系212,鏡筒202,撮像用基板210,及び、この撮像用基板210に実装された発光ダイオード211,イメージセンサ213,LEDドライバ214,変復調回路216,コントローラ215等の回路部品から、構成されている。   The imaging unit 21 is a unit that captures an image in a body cavity, and includes an objective optical system 212, a lens barrel 202, an imaging substrate 210, and a light emitting diode 211, an image sensor 213, and an LED mounted on the imaging substrate 210. It consists of circuit components such as a driver 214, a modem circuit 216, a controller 215, and the like.

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.

発光素子としての各発光ダイオード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。そして、各発光ダイオード211は、鏡筒202の発光ダイオード用固定穴202b内を引き通されたリード線2111を通じて撮像用基板210に接続されており、このリード線2111を通じて撮像用基板210から供給された駆動電流によって発光する。   As each light emitting diode 211 as a light emitting element, a high luminance type light emitting diode that emits white light is used. Each light emitting diode 211 is connected to the imaging substrate 210 through a lead wire 2111 drawn through the light emitting diode fixing hole 202 b of the lens barrel 202, and is supplied from the imaging substrate 210 through the lead wire 2111. Light is emitted by the drive current.

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.

撮像素子としてのイメージセンサ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RGBの各原色毎に光電変換するCCD等の撮像素子であり、対物光学系212によって形成された体腔内の像を画像信号に変換する。   The image sensor 213 serving as an image sensor is an image sensor such as a CCD that photoelectrically converts an image formed on the image plane by the objective optical system 212 for each of the primary colors of RGB. A body cavity formed by the objective optical system 212 The image inside is converted into an image signal.

撮像用基板210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、この撮像用基板210の外周面が接する。撮像用基板210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が実装されており、鏡筒202の各発光ダイオード用固定穴202bと重なる位置には、夫々、発光ダイオード211に繋がるリード線2111が接続されている。この撮像用基板210上には、これら発光ダイオード211及びイメージセンサ213,LEDドライバ214,変復調回路216,コントローラ215等の各種回路部品が実装されている。   The imaging substrate 210 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 210 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 210 that is bonded to the lens barrel 202, and is connected to the light emitting diode 211 at each position overlapping the light emitting diode fixing holes 202 b of the lens barrel 202. A lead wire 2111 is connected. Various circuit components such as the light emitting diode 211, the image sensor 213, the LED driver 214, the modulation / demodulation circuit 216, and the controller 215 are mounted on the imaging substrate 210.

各LEDドライバ214(以下、本明細書中では「ドライバ214」と記載する)は、バッテリー220からの電源に基づいて各発光ダイオード211に駆動電流を供給する回路であり、その駆動電流の電流値又は電圧値若しくは、パルスワイズモジュレーションにおける単位時間中の駆動電流供給時間を変化させることによって、各発光ダイオード211に単位時間中に供給する電力量を増減する。   Each LED driver 214 (hereinafter referred to as “driver 214” in the present specification) is a circuit that supplies a driving current to each light emitting diode 211 based on a power source from the battery 220, and a current value of the driving current. Alternatively, the amount of power supplied to each light emitting diode 211 during the unit time is increased or decreased by changing the voltage value or the drive current supply time during the unit time in the pulse-wise modulation.

コントローラ215は、このカプセル内視鏡1全体を制御する回路であり、特に、体外ユニット2から受信した光量制御のための制御信号に基づいて、各ドライバ214に対して単位時間中に供給する電力量を変化させる制御を行う。なお、これらカプセル内視鏡1の電源は、バッテリー220の代わりに、電磁波を通じて外部から供給されても良い。   The controller 215 is a circuit that controls the capsule endoscope 1 as a whole, and in particular, power supplied to each driver 214 during a unit time based on a control signal for controlling the amount of light received from the extracorporeal unit 2. Control to change the amount. Note that the power of the capsule endoscope 1 may be supplied from the outside through electromagnetic waves instead of the battery 220.

図3は、カプセル内視鏡1の内部回路を示すブロック図である。この図3に示されるように、変復調回路216は、受信アンテナ23aに接続された受信ブロック216aと、送信アンテナ23bに接続された送信ブロック216bとから、構成されている。また、受信ブロック216aには、受信アンプ216a1と復調回路216a2とが設けられており、送信ブロック216bには、変調回路216b1と送信アンプ216b2とが設けられている。   FIG. 3 is a block diagram showing an internal circuit of the capsule endoscope 1. As shown in FIG. 3, the modulation / demodulation circuit 216 includes a reception block 216a connected to the reception antenna 23a and a transmission block 216b connected to the transmission antenna 23b. The reception block 216a is provided with a reception amplifier 216a1 and a demodulation circuit 216a2. The transmission block 216b is provided with a modulation circuit 216b1 and a transmission amplifier 216b2.

図3において、受信アンテナ23aによって受信された信号(後述する光量制御のための制御信号等の各種制御信号を搬送波上に変調した信号)は、受信ブロック216a中の受信アンプ216a1に入力される。この受信アンプ216a1は、入力信号を増幅して、同じく受信ブロック216a中の復調回路216a2に入力する。この復調回路216a2は、搬送波上に変調されている各種制御信号を復調し、復調した各種制御信号を制御回路としてのコントローラ215に入力する。   In FIG. 3, a signal received by the receiving antenna 23a (a signal obtained by modulating various control signals such as a control signal for controlling the amount of light to be described later on a carrier wave) is input to the receiving amplifier 216a1 in the receiving block 216a. The reception amplifier 216a1 amplifies the input signal and inputs the amplified signal to the demodulation circuit 216a2 in the reception block 216a. The demodulation circuit 216a2 demodulates various control signals modulated on the carrier wave, and inputs the demodulated various control signals to a controller 215 as a control circuit.

このコントローラ215は、入力した制御信号に応じた各種制御を実行する。その制御のうちの一つが、後述した光量制御のための制御信号に基づいた照明光量制御である。即ち、この光量制御のための制御信号の内容は、各発光ダイオード211の発光光量を単位量だけ増加又は減少させることを内容とするパラメータ,若しくは、各発光ダイオード211の発光光量を直接指定するパラメータである。そして、コントローラ215は、光量制御のための制御信号の内容が前者のパラメータである場合には、ドライバ214に対して、各発光ダイオード211に対して単位時間中に供給する電力量を上記光量制御のための制御信号の内容に応じて単位量だけ増加又は減少させる指示を行う。また、コントローラ215は、光量制御のための制御信号が後者のパラメータである場合には、ドライバ214に対して、各発光ダイオード211対して単位時間中に供給する電力量を上記光量制御のための制御信号の内容に対応した値に変化させる指示を行う。   The controller 215 executes various controls according to the input control signal. One of the controls is illumination light quantity control based on a control signal for light quantity control described later. That is, the content of the control signal for controlling the light amount includes a parameter that increases or decreases the light emission amount of each light emitting diode 211 by a unit amount, or a parameter that directly specifies the light emission amount of each light emitting diode 211. It is. When the content of the control signal for light quantity control is the former parameter, the controller 215 determines the amount of power supplied to each light emitting diode 211 during the unit time to the driver 214. An instruction to increase or decrease by a unit amount is given according to the content of the control signal for. Further, when the control signal for controlling the light amount is the latter parameter, the controller 215 determines the amount of power supplied to the light emitting diode 211 during the unit time to the driver 214 for the light amount control. An instruction to change to a value corresponding to the content of the control signal is given.

駆動回路としてのドライバ214は、コントローラ215からの指示に応じた電流値の駆動電流を、発光ダイオード211に供給する。このとき、ドライバ214は、コントローラ215からの指示が単位量だけ駆動電流を増加又は減少させる旨であれば、それまでに発光ダイオード211に対して供給していた駆動電流を単位量だけ増加又は減少させる。また、ドライバ214は、コントローラ215からの指示が駆動電流の電流値を具体的値に変化させる旨であれば、発光ダイオード211に対して供給する駆動電流の電流値を指示された値に変化させる。   A driver 214 as a drive circuit supplies a drive current having a current value corresponding to an instruction from the controller 215 to the light emitting diode 211. At this time, if the instruction from the controller 215 increases or decreases the drive current by the unit amount, the driver 214 increases or decreases the drive current that has been supplied to the light emitting diode 211 by the unit amount. Let If the instruction from the controller 215 is to change the current value of the drive current to a specific value, the driver 214 changes the current value of the drive current supplied to the light emitting diode 211 to the instructed value. .

このようにして供給された駆動電流によって発光ダイオード211が発光した照明光によって照らされた被検物からの反射光が対物光学系212によって形成した当該被検物の像は、イメージセンサ213によって撮像され、画像信号に変換される。この画像信号は、送信ブロック216bの変調回路216b1に入力される。この変調回路216b1は、受信した映像信号を、所定の搬送波によって変調する。このようにして変調された信号は、送信アンプ216b2によって増幅された後に、送信アンテナ23bを通じて送信される。   An image of the test object formed by the objective optical system 212 by the reflected light from the test object illuminated by the illumination light emitted from the light emitting diode 211 by the drive current supplied in this manner is captured by the image sensor 213. And converted into an image signal. This image signal is input to the modulation circuit 216b1 of the transmission block 216b. The modulation circuit 216b1 modulates the received video signal with a predetermined carrier wave. The signal modulated in this way is amplified by the transmission amplifier 216b2, and then transmitted through the transmission antenna 23b.

図2(A)及び(B)は、夫々、体外ユニット2の正面図及び背面図である。これらの図に示されたように、体外ユニット2は、被検者がその上半身に着込むベストの形態を有している。そして、その表面における腹部及びその周辺に重なる位置には、多数個の小型の受信アンテナ33aが分散して取り付けられている。また、その表面における胸部に重なる位置には、受信モジュール30,メモリ31及びバッテリー32が取り付けられている。他方、その背面には、一個の送信アンテナ33bが取り付けられている。この送信アンテナ33bとしては、カプセル内視鏡1が消化管のどこに在っても信号を受信できるように、指向性の広いものが用いられる。一方、受信アンテナ33aとしては、カプセル内視鏡1からの信号の受信状況に応じてその位置が算出できるように、信号を受信できる範囲が狭いものが、腹部全体と重なる範囲に、多数分散配置されている。   2A and 2B are a front view and a rear view of the extracorporeal unit 2, respectively. As shown in these drawings, the extracorporeal unit 2 has a vest that the subject wears on the upper body. A large number of small receiving antennas 33a are distributed and attached at positions overlapping the abdomen and its periphery on the surface. In addition, a receiving module 30, a memory 31, and a battery 32 are attached to a position overlapping the chest on the surface. On the other hand, one transmission antenna 33b is attached to the rear surface. As the transmission antenna 33b, a transmission antenna having a wide directivity is used so that a signal can be received wherever the capsule endoscope 1 is located in the digestive tract. On the other hand, the receiving antenna 33a is distributed in a large number in a range where the signal can be received according to the reception status of the signal from the capsule endoscope 1 but the range in which the signal can be received is overlapped with the entire abdomen. Has been.

図4は、受信モジュール30の内部構成を示すブロック図である。この図4に示されるように、この受信モジュール30は、各受信アンテナ33aに接続された受信アンプ301,この受信アンプ301に接続された復調回路302,この復調回路302に接続された信号処理回路303,この信号処理回路303に夫々接続された情報圧縮回路304及び光量制御信号生成回路305,この光量制御信号生成回路305に接続された変調回路306,及び、この変調回路306に接続された送信アンプ307から、構成されている。   FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the receiving module 30. As shown in FIG. 4, the receiving module 30 includes a receiving amplifier 301 connected to each receiving antenna 33a, a demodulating circuit 302 connected to the receiving amplifier 301, and a signal processing circuit connected to the demodulating circuit 302. 303, an information compression circuit 304 and a light amount control signal generation circuit 305 connected to the signal processing circuit 303, a modulation circuit 306 connected to the light amount control signal generation circuit 305, and a transmission connected to the modulation circuit 306, respectively. The amplifier 307 is configured.

何れかの受信アンテナ33aによって受信された信号(画像信号を搬送波上に変調した信号)は、受信アンプ301によって増幅されて、復調回路302に入力される。この復調回路302は、搬送波上に変調されている画像信号を復調し、復調した画像信号(即ち、RGBの各原色毎の輝度分布を示す信号)を信号処理回路303に入力する。   A signal (a signal obtained by modulating an image signal onto a carrier wave) received by any one of the reception antennas 33 a is amplified by the reception amplifier 301 and input to the demodulation circuit 302. The demodulation circuit 302 demodulates the image signal modulated on the carrier wave, and inputs the demodulated image signal (that is, a signal indicating the luminance distribution for each primary color of RGB) to the signal processing circuit 303.

この信号処理回路303は、入力した画像信号を構成するRGB各色毎の画像信号に対してRGB−YCCマトリックス演算を実行することによって、画像信号を、輝度信号と色差信号とに分離する。そして、分離された輝度信号及び色差信号に基づいてビデオ信号を生成して情報圧縮回路304に入力するとともに、輝度信号のみを光量制御信号生成回路305に入力する。   The signal processing circuit 303 separates the image signal into a luminance signal and a color difference signal by performing an RGB-YCC matrix operation on the image signals for each of RGB colors constituting the input image signal. Then, a video signal is generated based on the separated luminance signal and color difference signal and input to the information compression circuit 304, and only the luminance signal is input to the light amount control signal generation circuit 305.

情報圧縮回路304は、入力されたビデオ信号に対してMPEG等の圧縮処理を施すことによって圧縮して、メモリ31に格納する。   The information compression circuit 304 compresses the input video signal by performing a compression process such as MPEG on the input video signal, and stores it in the memory 31.

一方、光量制御信号生成回路305は、信号処理回路303から入力した輝度信号に基づいて、映像信号の各フレーム全体における輝度の平均値,若しくは、予めフレーム中のある一部分を特定範囲として設定し、各フレームのその特定範囲部分における輝度の平均値を算出する。そして、光量制御信号生成回路305は、このようにして算出した輝度平均値を、適正な露出が得られるものとして予め設定しておいた目標値と比較し、後者に対する前者の差分(差分=画像信号が示す輝度−所定の目標値)を算出する。そして、光量制御信号生成回路305は、この差分だけ平均輝度値を上昇又は下降させるために必要な発光光量を計算して、この発光光量に相当するパラメータ(差分に対応したパラメータ,画像信号が示す輝度値と所定の目標値との差分を打ち消すに必要な発光光量に相当するパラメータ)を、光量制御信号として変調回路306に入力する。若しくは、光量制御信号生成回路305は、算出した差分が正の値であれば発光光量を単位量だけ減少させる旨のパラメータ(差分に対応したパラメータ,所定の目標値に対する画像信号が示す輝度値の差分が正であることを示すパラメータ)を、算出した差分が負の値であれば発光光量を単位量だけ増加させる旨のパラメータ(差分に対応したパラメータ,所定の目標値に対する画像信号が示す輝度値の差分が負であることを示すパラメータ)を、光量制御のための制御信号として変調回路306に入力する。   On the other hand, the light quantity control signal generation circuit 305 sets the average value of the luminance of each entire frame of the video signal or a certain part in the frame as a specific range based on the luminance signal input from the signal processing circuit 303, The average value of luminance in the specific range portion of each frame is calculated. Then, the light amount control signal generation circuit 305 compares the average brightness value calculated in this way with a target value set in advance so that proper exposure can be obtained, and the former difference (difference = image) with respect to the latter. (Luminance indicated by the signal−predetermined target value) is calculated. Then, the light amount control signal generation circuit 305 calculates a light emission amount necessary for increasing or decreasing the average luminance value by this difference, and indicates a parameter corresponding to the light emission amount (a parameter corresponding to the difference, an image signal indicates). A parameter corresponding to the light emission amount necessary for canceling the difference between the luminance value and the predetermined target value) is input to the modulation circuit 306 as a light amount control signal. Alternatively, the light amount control signal generation circuit 305 may use a parameter (a parameter corresponding to the difference, a luminance value indicated by the image signal corresponding to the predetermined target value) to decrease the emitted light amount by a unit amount if the calculated difference is a positive value. A parameter indicating that the difference is positive), and a parameter indicating that the amount of emitted light is increased by a unit amount if the calculated difference is a negative value (a parameter corresponding to the difference, the luminance indicated by the image signal for a predetermined target value) A parameter indicating that the difference between the values is negative is input to the modulation circuit 306 as a control signal for light amount control.

変調回路306は、光量制御信号生成回路305によって入力された光量制御のための制御信号を、所定の搬送波によって変調する。このようにして変調された信号は、送信アンプ307によって増幅された後に、送信アンテナ33bを通じて送信される。   The modulation circuit 306 modulates the control signal for light amount control input by the light amount control signal generation circuit 305 with a predetermined carrier wave. The signal modulated in this way is amplified by the transmission amplifier 307 and then transmitted through the transmission antenna 33b.

以上のように構成された本実施形態のカプセル内視鏡システムを用いて被検者の消化管内を撮影する際における各部の動作は、以下の通りとなる。まず、電源スイッチ回路24を起動することによって各回路に電源が投入されたカプセル内視鏡1を、体外ユニット2を装着した被検者が嚥下して、胃の中に導入する。このとき、コントローラ215は、電源が投入された時点では、ドライバ214に対して、所定の初期値にて駆動電流を発光ダイオード211に供給する指示を行う。この指示に応じてドライバ214は、初期値の駆動電流を発光ダイオード211に供給することによって、この発光ダイオード211が発光する。このように発光ダイオード211から発光された照明光によって照明された体腔内をイメージセンサ213が撮像して、撮像によって得られた画像信号を送信ブロック216bに入力する。すると、画像信号は、変調回路216b1によって変調され、送信アンプ216b2によって増幅されて、送信アンテナ23bから送信される。   The operation of each part when photographing the subject's digestive tract using the capsule endoscope system of the present embodiment configured as described above is as follows. First, a subject wearing the extracorporeal unit 2 swallows the capsule endoscope 1 whose power is turned on by activating the power switch circuit 24 and introduces it into the stomach. At this time, the controller 215 instructs the driver 214 to supply the drive current to the light emitting diode 211 at a predetermined initial value when the power is turned on. In response to this instruction, the driver 214 supplies an initial value of drive current to the light emitting diode 211, so that the light emitting diode 211 emits light. In this way, the image sensor 213 images the body cavity illuminated by the illumination light emitted from the light emitting diode 211, and inputs an image signal obtained by the imaging to the transmission block 216b. Then, the image signal is modulated by the modulation circuit 216b1, amplified by the transmission amplifier 216b2, and transmitted from the transmission antenna 23b.

カプセル内視鏡1が、体外ユニット2の何れかの受信アンテナ33aの受信エリア(即ち、胃の内部)に入ると、この画像信号は、その受信アンテナ33aによって受信されて、受信アンプ301によって増幅され、復調回路302によって復調され、信号処理回路303によってビデオ信号に変換され、情報圧縮回路304によって圧縮され、メモリ31に格納される。同時に、信号処理回路303によって、この画像信号から輝度信号のみが抽出されて、光量制御信号生成回路305に入力される。この光量制御信号生成回路305は、画像信号を構成する各フレームについてそのフレーム全体の輝度平均値又は予めフレーム中のある一部分を特定範囲として設定し、各フレームのその特定範囲部分の輝度平均値を算出して、上述した内容の光量制御のための制御信号を生成する。この光量制御のための制御信号は、変調回路306によって変調され、送信アンプ307によって増幅されて、送信アンテナ33bから送信される。この送信アンテナ33bからの信号を受信できるエリアは、各受信アンテナ33aの受信エリアを含んでいるので、何れかの受信アンテナ33aの受信エリア内に存在するカプセル内視鏡1の受信アンテナ23aによって光量制御のための制御信号が受信される。   When the capsule endoscope 1 enters the reception area of one of the reception antennas 33a of the extracorporeal unit 2 (that is, inside the stomach), this image signal is received by the reception antenna 33a and amplified by the reception amplifier 301. Then, it is demodulated by the demodulation circuit 302, converted into a video signal by the signal processing circuit 303, compressed by the information compression circuit 304, and stored in the memory 31. At the same time, only the luminance signal is extracted from the image signal by the signal processing circuit 303 and input to the light quantity control signal generation circuit 305. The light amount control signal generation circuit 305 sets the luminance average value of the entire frame or a certain part of the frame as a specific range for each frame constituting the image signal, and calculates the luminance average value of the specific range portion of each frame. The control signal for the light quantity control having the above-described content is generated. The control signal for controlling the amount of light is modulated by the modulation circuit 306, amplified by the transmission amplifier 307, and transmitted from the transmission antenna 33b. Since the area that can receive the signal from the transmission antenna 33b includes the reception area of each reception antenna 33a, the amount of light is received by the reception antenna 23a of the capsule endoscope 1 that exists in the reception area of any of the reception antennas 33a. A control signal for control is received.

この光量制御のための制御信号は、受信アンプ216a1によって増幅され、復調回路216a2によって復調され、コントローラ215に入力される。コントローラ215は、この光量制御のための制御信号に基づいて、上述したようにして、ドライバ214に対して発光ダイオード211に供給している駆動電流を増加又は減少させる指示(又は、発光ダイオード211に対して単位時間中の駆動電流を供給する期間の長さを増加又は減少させる指示)を行う。   The control signal for controlling the amount of light is amplified by the reception amplifier 216a1, demodulated by the demodulation circuit 216a2, and input to the controller 215. Based on the control signal for controlling the light amount, the controller 215 instructs the driver 214 to increase or decrease the drive current supplied to the light emitting diode 211 (or to the light emitting diode 211 as described above). (Instruction to increase or decrease the length of the period during which the drive current is supplied during unit time).

以上のようなカプセル内視鏡1と体外ユニット2との間における無線通信を経由したフィードバック制御を繰り返すことにより、光量制御信号生成回路305において算出される平均輝度値は、目標値とほぼ一致するようになる。即ち、イメージセンサ213において適正露光が得られるように、発光ダイオード211からの照明光の発光量が自動調整される。   By repeating the feedback control via wireless communication between the capsule endoscope 1 and the extracorporeal unit 2 as described above, the average luminance value calculated in the light amount control signal generation circuit 305 substantially matches the target value. It becomes like this. In other words, the amount of illumination light emitted from the light emitting diode 211 is automatically adjusted so that the image sensor 213 can obtain appropriate exposure.

その後、カプセル内視鏡1が撮影する対象が反射率の低い部位となったり、反射率の高い部位となったとしても、上述したフィードバック制御によって、イメージセンサ213は常に適正露光を得ることができる。   Thereafter, even if the object to be imaged by the capsule endoscope 1 is a part having a low reflectance or a part having a high reflectance, the image sensor 213 can always obtain appropriate exposure by the feedback control described above. .

以上のような撮像を継続することによって、メモリ31内には、撮像によって得られたビデオ信号が蓄積される。そして、カプセル内視鏡1が目的とする部位を通過した後、若しくは、カプセル内視鏡1が動作を停止した後に、メモリ31からビデオ信号を読み出して、このビデオ信号に基づく動画をモニタ上に表示させることによって、医師が、診断を行うことができる。   By continuing the imaging as described above, the video signal obtained by the imaging is accumulated in the memory 31. Then, after the capsule endoscope 1 passes through the target site, or after the capsule endoscope 1 stops operating, the video signal is read from the memory 31 and a moving image based on the video signal is displayed on the monitor. By displaying, the doctor can make a diagnosis.

以上に説明した本実施形態によると、被検者の体腔内(消化管内)に導入されるカプセル内視鏡1の内部には、適正露光が得るための発光ダイオードの発光量を自律的に計算するための光検知装置や光量記録装置や比較器等が不要となるので、カプセル内視鏡1全体のサイズ及び重量を小さくすることができる。   According to the present embodiment described above, the light emission amount of the light-emitting diode for obtaining proper exposure is autonomously calculated inside the capsule endoscope 1 introduced into the body cavity (in the digestive tract) of the subject. Therefore, the size and weight of the entire capsule endoscope 1 can be reduced.

実施形態2Embodiment 2

本発明の第2の実施形態によるカプセル内視鏡システムは、上述した第1実施形態のものと比較して、受信モジュール30の光量制御信号生成回路305が光量制御のための制御信号を生成するプロセスが異なる。即ち、上述した第1実施形態では、光量制御信号生成回路305が信号処理回路303から受け取った平均輝度値と比較する参照値は幅を持たない一つの値であったが、下限値と上限値との間に所定の幅を持った値であっても良いとするのが、本第2実施形態である。   In the capsule endoscope system according to the second embodiment of the present invention, the light amount control signal generation circuit 305 of the reception module 30 generates a control signal for light amount control as compared with the first embodiment described above. The process is different. That is, in the first embodiment described above, the reference value that the light intensity control signal generation circuit 305 compares with the average luminance value received from the signal processing circuit 303 is a single value having no width, but the lower limit value and the upper limit value. In the second embodiment, a value having a predetermined width may be used.

以下、本第2実施形態による受信モジュール30内での制御の流れを、図5のフローチャートを参照して説明する。   Hereinafter, the flow of control in the receiving module 30 according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

図4に示すように、受信アンテナ33a,受信アンプ301及び復調回路302を通じて、新規の画像信号のフレームを受信すると(S1)、信号処理回路303は、上述した第1実施形態の場合と同様に当該フレームから輝度信号を抽出して、光量制御信号生成回路305に入力する(S2)。   As shown in FIG. 4, when a frame of a new image signal is received through the reception antenna 33a, the reception amplifier 301, and the demodulation circuit 302 (S1), the signal processing circuit 303 is the same as in the case of the first embodiment described above. A luminance signal is extracted from the frame and input to the light quantity control signal generation circuit 305 (S2).

光量制御信号生成回路305は、信号処理回路303から入力した輝度信号に基づいて、映像信号の各フレーム全体における輝度の平均値,若しくは、予めフレーム中のある一部分を特定範囲として設定し、各フレームのその特定範囲部分における輝度の平均値を算出する。そして、光量制御信号生成回路305は、このようにして算出した輝度平均値を、先ず、目標値の下限値と比較する(S3)。そして、輝度平均値が下限値を下回っている場合には、発光光量を単位量だけ増加させる旨のパラメータ(若しくは、差分に対応したパラメータ,所定の目標値に対する画像信号が示す輝度値の差分が負であることを示すパラメータ)を生成し(S4)、生成したパラメータを、光量制御のための制御信号として変調回路306に入力する(S7)。   Based on the luminance signal input from the signal processing circuit 303, the light amount control signal generation circuit 305 sets an average value of luminance in the entire frame of the video signal or a part of the frame in advance as a specific range, The average value of the luminance in the specific range portion is calculated. The light quantity control signal generation circuit 305 first compares the brightness average value calculated in this way with the lower limit value of the target value (S3). When the average brightness value is below the lower limit value, a parameter indicating that the amount of emitted light is increased by a unit amount (or a parameter corresponding to the difference, or a difference between the brightness values indicated by the image signal with respect to a predetermined target value). (Parameter indicating negative) is generated (S4), and the generated parameter is input to the modulation circuit 306 as a control signal for light quantity control (S7).

一方、輝度平均値が下限値以上である場合には、光量制御信号生成回路305は、次に、輝度平均値を、目標値の上限値と比較する(S5)。そして、輝度平均値が上限値を上回っている場合には、発光光量を単位量だけ減少させる旨のパラメータ(若しくは、差分に対応したパラメータ,所定の目標値に対する画像信号が示す輝度値の差分が正であることを示すパラメータ)を生成し(S6)、生成したパラメータを、光量制御のための制御信号として変調回路306に入力する(S7)。   On the other hand, when the average luminance value is equal to or greater than the lower limit value, the light quantity control signal generation circuit 305 next compares the average luminance value with the upper limit value of the target value (S5). When the average brightness value exceeds the upper limit value, a parameter indicating that the amount of emitted light is decreased by a unit amount (or a parameter corresponding to the difference, or a difference between the brightness values indicated by the image signal with respect to a predetermined target value). (Parameter indicating positive) is generated (S6), and the generated parameter is input to the modulation circuit 306 as a control signal for light quantity control (S7).

他方、輝度平均値が上限値以下である場合には、照明光量が適正であるため、光量制御信号生成回路305は、何等、光量制御のための制御信号を生成しない。   On the other hand, when the luminance average value is equal to or lower than the upper limit value, the amount of illumination light is appropriate, and the light amount control signal generation circuit 305 does not generate any control signal for light amount control.

本第2実施形態におけるその他の構成及び作用は、上述した第1実施形態のものと同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations and operations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment described above, description thereof will be omitted.

本発明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 embodiment of this invention 体外ユニットの正面図(A)及び背面図(B)Front view (A) and rear view (B) of extracorporeal unit カプセル内視鏡の内部回路を示すブロック図Block diagram showing the internal circuit of the capsule endoscope 体外ユニットの内部回路を示すブロック図Block diagram showing the internal circuit of the extracorporeal unit 本発明の第2実施形態における対外ユニットの動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the external unit in 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 カプセル内視鏡
2 体外ユニット
23a 受信アンテナ
23b 送信アンテナ
30 受信モジュール
33a 受信アンテナ
33b 送信アンテナ
211 発光ダイオード
213 イメージセンサ
214 LEDドライバ
215 コントローラ
216 変復調回路
216a 受信ブロック
216b 送信ブロック
302 復調回路
303 信号処理回路
305 光量制御信号生成回路
306 変調回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capsule endoscope 2 External unit 23a Reception antenna 23b Transmission antenna 30 Reception module 33a Reception antenna 33b Transmission antenna 211 Light emitting diode 213 Image sensor 214 LED driver 215 Controller 216 Modulation / demodulation circuit 216a Reception block 216b Transmission block 302 Demodulation circuit 303 Signal processing circuit 305 Light quantity control signal generation circuit 306 Modulation circuit

Claims (7)

被検者の体腔内に導入されたカプセル内視鏡が当該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体外ユニットへ無線送信するカプセル内視鏡システムであって、
前記カプセル内視鏡は、
発光素子と、
この発光素子に対して電力を供給する駆動回路と、
対物光学系と、
この対物光学系によって形成された像を撮像することによって画像信号を出力する撮像素子と、
この画像信号を無線送信する送信装置と、
制御信号を受信する受信装置と、
この受信装置によって受信された光量制御のための制御信号に応じて、前記駆動回路が前記発光素子に対して供給する単位時間当たりの電力量を制御する制御回路とを備え、
前記体外ユニットは、
前記画像信号を受信する受信装置と、
この受信装置によって受信された画像信号が示す輝度値と所定の目標値との差分に対応したパラメータを内容とする光量制御のための制御信号を生成する光量制御のための制御信号生成回路と、
この光量制御のための制御信号を無線送信する送信装置とを備える
ことを特徴とするカプセル内視鏡システム。
A capsule endoscope system that wirelessly transmits an image signal obtained by imaging a capsule cavity introduced into a body cavity of a subject to an external unit installed outside the body of the subject. And
The capsule endoscope is:
A light emitting element;
A drive circuit for supplying power to the light emitting element;
An objective optical system;
An image sensor that outputs an image signal by capturing an image formed by the objective optical system;
A transmission device for wirelessly transmitting the image signal;
A receiving device for receiving the control signal;
A control circuit for controlling the amount of power per unit time supplied to the light emitting element by the drive circuit in response to a control signal for light amount control received by the receiving device;
The extracorporeal unit is
A receiving device for receiving the image signal;
A control signal generation circuit for light amount control for generating a control signal for light amount control including a parameter corresponding to a difference between a luminance value indicated by the image signal received by the receiving device and a predetermined target value;
A capsule endoscope system comprising: a transmission device that wirelessly transmits a control signal for controlling the amount of light.
前記光量制御のための制御信号は、前記画像信号が示す輝度値と前記所定の目標値との差分を打ち消すに必要な発光光量に相当するパラメータを内容とし、
前記制御回路は、前記駆動回路が前記発光素子に供給する単位時間当たりの電力量が、前記発光光量に対応した単位時間当たりの電力量となるように制御する
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡システム。
The control signal for the light amount control includes a parameter corresponding to a light emission amount necessary for canceling a difference between a luminance value indicated by the image signal and the predetermined target value,
The control circuit controls the power amount per unit time supplied to the light emitting element by the drive circuit to be a power amount per unit time corresponding to the light emission amount. Capsule endoscope system.
前記光量制御のための制御信号は、前記所定の目標値に対する前記画像信号が示す輝度値の差分が正であるか負であるかを示すパラメータを内容とし、
前記制御回路は、前記差分が正であれば前記駆動回路が前記発光素子に供給する単位時間当たりの電力量を減少させる一方前記差分が負であれば前記駆動回路が前記発光素子に供給する単位時間当たりの電力量を増加させるように前記駆動回路を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡システム。
The control signal for the light amount control includes a parameter indicating whether a difference in luminance value indicated by the image signal with respect to the predetermined target value is positive or negative,
The control circuit reduces the amount of power per unit time that the drive circuit supplies to the light emitting element if the difference is positive, while the unit that the drive circuit supplies to the light emitting element if the difference is negative The capsule endoscope system according to claim 1, wherein the drive circuit is controlled to increase an amount of electric power per hour.
前記所定の目標値は所定の下限値と上限値との間で一定の幅を持った値であり、前記光量制御のための制御信号は、前記画像信号が示す輝度値が前記下限値よりも低ければ両者の差分が負であることを示し、前記画像信号が示す輝度値が前記上限値よりも高ければ両者の差分が正であることを示し、
前記制御回路は、前記光量制御のための制御信号が前記差分が負であることを示している場合には前記駆動回路が前記発光素子に供給する電力を増加させる一方、前記光量制御のための制御信号が前記差分が正であることを示している場合には前記駆動回路が前記発光素子に供給する電力を減少させるように前記駆動回路を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡システム 。
The predetermined target value is a value having a certain width between a predetermined lower limit value and an upper limit value, and the control signal for the light amount control is such that the luminance value indicated by the image signal is lower than the lower limit value. If it is low, it indicates that the difference between the two is negative, and if the luminance value indicated by the image signal is higher than the upper limit value, it indicates that the difference between the two is positive.
The control circuit increases the power supplied to the light emitting element by the drive circuit when the control signal for the light amount control indicates that the difference is negative, while the control signal for the light amount control 2. The capsule according to claim 1, wherein when the control signal indicates that the difference is positive, the drive circuit is controlled to reduce power supplied to the light emitting element by the drive circuit. Endoscope system.
前記光量制御のための制御信号は、前記画像信号が示す輝度値と前記所定の目標値との差分を打ち消すに必要な発光光量に相当するパラメータを内容とし、
前記制御回路は、前記駆動回路が前記発光素子に対して単位時間中に電力を供給する供給期間を、前記発光光量に対応した供給期間となるように制御する
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡システム。
The control signal for the light amount control includes a parameter corresponding to a light emission amount necessary for canceling a difference between a luminance value indicated by the image signal and the predetermined target value,
The control circuit controls the supply period in which the drive circuit supplies power to the light emitting element during a unit time so as to be a supply period corresponding to the light emission amount. Capsule endoscope system.
前記光量制御のための制御信号は、前記所定の目標値に対する前記画像信号が示す輝度値の差分が正であるか負であるかを示すパラメータを内容とし、
前記制御回路は、前記差分が正であれば前記駆動回路が前記発光素子に対して単位時間中に電力を供給する供給期間を減少させる一方前記差分が負であれば前記駆動回路が前記発光素子に対して単位時間中に電力を供給する供給期間を増加させるように前記駆動回路を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡システム。
The control signal for the light amount control includes a parameter indicating whether a difference in luminance value indicated by the image signal with respect to the predetermined target value is positive or negative,
If the difference is positive, the control circuit reduces a supply period in which the drive circuit supplies power to the light emitting element during unit time, while if the difference is negative, the drive circuit causes the light emitting element to The capsule endoscope system according to claim 1, wherein the drive circuit is controlled so as to increase a supply period during which power is supplied during unit time.
前記所定の目標値は所定の下限値と上限値との間で一定の幅を持った値であり、前記光量制御のための制御信号は、前記画像信号が示す輝度値が前記下限値よりも低ければ両者の差分が負がであることを示し、前記画像信号が示す輝度値が前記上限値よりも高ければ両者の差分が正であることを示し、
前記制御回路は、前記光量制御のための制御信号が前記差分が負であることを示している場合には前記駆動回路が前記発光素子に供給する単位時間中に電力を供給する供給期間を増加させる、一方、前記上限値との差分が正であることを示している場合には前記駆動回路が前記発光素子に供給する単位時間中に電力を供給する供給期間を減少させるように前記駆動回路を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のカプセル内視鏡システム 。
The predetermined target value is a value having a certain width between a predetermined lower limit value and an upper limit value, and the control signal for the light amount control is such that the luminance value indicated by the image signal is lower than the lower limit value. A low value indicates that the difference between the two is negative, and a luminance value indicated by the image signal is higher than the upper limit value indicates that the difference between the two is positive.
The control circuit increases a supply period for supplying power during a unit time that the drive circuit supplies to the light emitting element when the control signal for controlling the light amount indicates that the difference is negative. On the other hand, when the difference from the upper limit value is positive, the drive circuit is configured to reduce the supply period for supplying power during the unit time that the drive circuit supplies the light emitting element. The capsule endoscope system according to claim 1, wherein the capsule endoscope system is controlled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010017231A (en) * 2008-07-08 2010-01-28 Olympus Medical Systems Corp Capsule type medical device
WO2021176708A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-10 オリンパス株式会社 Antenna system, capsule endoscope system, and operating method of antenna system
US11730352B2 (en) 2021-01-13 2023-08-22 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Auto-exposure method for wireless capsule endoscope

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