WO2010050426A1 - 被検体内導入装置および医療システム - Google Patents

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WO2010050426A1
WO2010050426A1 PCT/JP2009/068319 JP2009068319W WO2010050426A1 WO 2010050426 A1 WO2010050426 A1 WO 2010050426A1 JP 2009068319 W JP2009068319 W JP 2009068319W WO 2010050426 A1 WO2010050426 A1 WO 2010050426A1
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light
unit
light source
subject
present
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PCT/JP2009/068319
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English (en)
French (fr)
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哲夫 薬袋
慎介 田中
達也 折原
豊 越川
和昭 田村
森　健
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
オリンパス株式会社
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments 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
    • A61B1/04—Instruments 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
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments 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
    • A61B1/06—Instruments 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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0605—Instruments 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 with illuminating arrangements for spatially modulated illumination
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    • A61B1/06—Instruments 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 with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments 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 with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments 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
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00011—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission
    • A61B1/00016—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission using wireless means

Definitions

  • the present invention relates to an in-subject introduction apparatus, and more particularly to a capsule-type in-subject introduction apparatus that is introduced into a subject such as a human being, an animal, or a plant and acquires an image in the subject.
  • JP 2007-181669 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-112961
  • a plurality of types of LEDs that output RGB and infrared light are used to illuminate the subject using a light source that is stacked along the optical axis.
  • the film refracts light from the lower layer light source, or the light from the lower layer light source includes shadows of the film structure such as the upper layer electrode, making the light distribution of the lower layer light source and the upper layer light source coincide.
  • the problem that it is difficult occurs.
  • the difference in light distribution for each color component is detected by the subject. In other words, the image is formed as it is, causing a problem that color unevenness occurs in the captured image.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an in-subject introduction apparatus and a medical system that can illuminate the inside of a subject without causing color unevenness in a captured image.
  • an in-subject introduction device is an in-subject introduction device introduced into a subject, the first light source for outputting first light, and the first light source.
  • a light source unit having a second light source that outputs a second light having a wavelength band different from that of the light, a light distribution matching unit that matches a light distribution of the first light and the second light, and the light source.
  • An illumination control unit that drives the unit to illuminate the inside of the subject, and an imaging unit that images the inside of the subject are provided.
  • the light distribution matching unit includes a first member that transmits the first and second lights, and reflects the first light and transmits the second light.
  • a first dichroic prism formed by bonding, and the first and second light sources reflect the optical axis of the first light reflected by the bonding surface between the first member and the second member.
  • the first light and the second light are incident on the dichroic prism so as to coincide with the optical axis of the second light transmitted through the joint surface.
  • the light distribution matching unit includes a fiber group including a plurality of bundled fibers, and the fiber group includes light in which light incident ends of the plurality of fibers are aligned.
  • the first light source and the second light source respectively enter the first light and the second light on the light incident surface.
  • the light distribution matching unit includes a prism that diffuses and outputs incident light.
  • the light distribution matching unit reflects the first and second lights, and reflects and partially reflects the first and second lights.
  • a half mirror that transmits light wherein the mirror and the half mirror are spaced apart to form a reflective region, and the first and second light sources are disposed in the reflective region. It is characterized by being.
  • the in-subject introduction apparatus described above is characterized in that the light distribution matching unit includes a diffusion unit that diffuses the first light and the second light to match the light distribution. .
  • the in-subject introduction device described above is characterized in that it includes a plurality of the light source units and the light distribution matching units arranged point-symmetrically or line-symmetrically.
  • the in-subject introduction apparatus includes a circuit board on which the light source unit is mounted, and an optical window that is disposed on the first surface side of the circuit board and transmits light output from the light source unit to the outside. And the light source unit is mounted on a second surface of the circuit board opposite to the first surface, and the circuit board passes through the light output from the light source unit to the optical window. A hole is formed.
  • An in-subject introduction apparatus is an in-subject introduction apparatus that is introduced into a subject, and includes a light source that outputs first light and a part of the first light.
  • a light source unit having a wavelength shifter that converts the light into a second light having a wavelength band different from that of the first light, a light distribution matching unit that matches a light distribution between the first light and the second light, and the light source
  • An illumination control unit that drives the unit to illuminate the inside of the subject, and an imaging unit that images the inside of the subject, and the wavelength shifter disperses the first light output from the light source. And having a plurality of through-holes that pass therethrough.
  • the in-subject introduction apparatus described above is characterized in that the light distribution matching unit includes a diffusion unit that diffuses the first light and the second light to match the light distribution. .
  • the in-subject introduction device described above is characterized in that it includes a plurality of the light source units and the light distribution matching units arranged point-symmetrically or line-symmetrically.
  • the in-subject introduction apparatus includes a circuit board on which the light source unit is mounted, and an optical window that is disposed on the first surface side of the circuit board and transmits light output from the light source unit to the outside. And the light source unit is mounted on a second surface of the circuit board opposite to the first surface, and the circuit board passes through the light output from the light source unit to the optical window. A hole is formed.
  • An in-subject introduction apparatus is an in-subject introduction apparatus that is introduced into a subject, and outputs first light and second light having a wavelength band different from that of the first light.
  • a light source having a light source that transmits light, a first filter that transmits the first light, and a second filter that transmits the second light, and an arrangement of the first light and the second light
  • a light distribution matching unit that matches light; an illumination control unit that drives the light source unit to illuminate the inside of the subject; and an imaging unit that images the inside of the subject.
  • the first and second filters Is characterized in that the first and second lights output from the light source are dispersed and transmitted.
  • the in-subject introduction apparatus described above is characterized in that the light distribution matching unit includes a diffusion unit that diffuses the first light and the second light to match the light distribution. .
  • the in-subject introduction device described above is characterized in that it includes a plurality of the light source units and the light distribution matching units arranged point-symmetrically or line-symmetrically.
  • the in-subject introduction apparatus includes a circuit board on which the light source unit is mounted, and an optical window that is disposed on the first surface side of the circuit board and transmits light output from the light source unit to the outside. And the light source unit is mounted on a second surface of the circuit board opposite to the first surface, and the circuit board passes through the light output from the light source unit to the optical window. A hole is formed.
  • An in-subject introduction apparatus is an in-subject introduction apparatus that is introduced into a subject, and includes a light source that outputs first light, white light that is output, and the first light.
  • a light source unit that includes a white light source that transmits, a wavelength shifter that converts a part of the first light into second light having a wavelength band different from that of the first light, the first light, and the first light
  • a light distribution matching unit that matches the light distribution of the two lights and the white light, an illumination control unit that drives the light source unit to illuminate the inside of the subject, an imaging unit that images the inside of the subject,
  • the light source and the white light source are arranged so that their optical axes coincide with each other.
  • the in-subject introduction apparatus described above is characterized in that the light distribution matching unit includes a diffusion unit that diffuses the first light and the second light to match the light distribution. .
  • the in-subject introduction device described above is characterized in that it includes a plurality of the light source units and the light distribution matching units arranged point-symmetrically or line-symmetrically.
  • the in-subject introduction apparatus includes a circuit board on which the light source unit is mounted, and an optical window that is disposed on the first surface side of the circuit board and transmits light output from the light source unit to the outside. And the light source unit is mounted on a second surface of the circuit board opposite to the first surface, and the circuit board passes through the light output from the light source unit to the optical window. A hole is formed.
  • a medical system includes a medical device including any of the above-described in-subject introduction devices, a communication device arranged outside the subject, and a display device that displays an image using image data.
  • the in-subject introduction device includes a wireless transmission unit that transmits image data acquired by the imaging unit as a wireless signal, and the communication device transmits the image data transmitted from the wireless transmission unit.
  • a wireless reception unit that receives the image data, an image signal processing unit that performs signal processing on the image data received by the wireless reception unit, and image data that has undergone signal processing by the image signal processing unit are detachably connected to the communication device
  • a communication device external interface unit for storing in the portable recording medium, and the display device includes a display device external interface unit to which the portable recording medium can be attached and detached, and the display device external interface.
  • a display unit for displaying from the portable recording medium connected to the face portion reads the image data, characterized by comprising a.
  • a medical system includes a medical device including any of the above-described in-subject introduction devices, a communication device arranged outside the subject, and a display device that displays an image using image data.
  • the in-subject introduction device includes a wireless transmission unit that transmits image data acquired by the imaging unit as a wireless signal, and the communication device transmits the image data transmitted from the wireless transmission unit.
  • a wireless reception unit that receives the image data, an image signal processing unit that processes the image data received by the wireless reception unit, and a communication device external interface that outputs the image data subjected to the signal processing by the image signal processing unit to the display device
  • a display device external interface unit for inputting the image data output from the communication device external interface unit, and the display device external Characterized by comprising a display unit for displaying an image in the subject by using the image data input to the interface section.
  • the present invention it is possible to match the light distribution of the first light and the second light having different wavelength bands, so that the inside of the subject is illuminated without causing color unevenness in the captured image.
  • An intra-subject introduction device and a medical system that can be implemented can be realized.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a medical system using a capsule medical device according to any of Embodiments 1 to 7 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of each apparatus constituting the medical system according to any one of Embodiments 1 to 6 of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the capsule medical device according to any of Embodiments 1 to 7 of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of an element arrangement of the imaging elements in the imaging unit of the capsule medical device according to any of Embodiments 1 to 6 of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram showing a configuration example of a capsule medical device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a diagram showing the light emission characteristics of the illumination unit and the spectral sensitivity characteristics of the image sensor according to Embodiments 1 to 6 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing the absorbance characteristics of blood.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of the light distribution matching unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to a modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10B is a DD cross-sectional view in FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to the third embodiment of the present invention. 11B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 11A.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to the fourth embodiment of the present invention. 12B is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 12A.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 13A.
  • FIG. 14A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to the sixth embodiment of the present invention. 14B is a cross-sectional view taken along line LL in FIG. 14A.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating a configuration example of a capsule medical device according to a modification of the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line LL in FIG. 15A.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a capsule medical device in the medical system according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a capsule medical device in the medical system according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram showing an example of an element arrangement of the imaging elements in the imaging unit of the capsule medical device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 18A is a diagram showing a configuration example of a capsule medical device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • 18B is a cross-sectional view taken along line NN in FIG. 16A.
  • each drawing only schematically shows the shape, size, and positional relationship to the extent that the contents of the present invention can be understood. Therefore, the present invention is illustrated in each drawing. It is not limited to only the shape, size, and positional relationship. Moreover, in each figure, a part of hatching in a cross section is abbreviate
  • the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • an example in which the capsule medical device 10 is applied to the intra-subject introduction device floating in the liquid 904 stored in the stomach 902 and an inner wall image of the stomach 902 is acquired will be described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to an in-subject introduction apparatus that acquires an image in the subject 900 while moving the capsule medical device 10 according to the present embodiment from the esophagus to the anus.
  • the organ in which the liquid 904 is stored is not limited to the stomach 902, and can be various organs such as the small intestine and the large intestine.
  • the liquid 904 it is preferable to use a liquid that does not adversely affect the subject 900 and the capsule medical device 10, such as physiological saline or water.
  • the liquid 904 is preferably transparent. Thereby, it is possible to prevent the image acquired by the capsule medical device 10 from being blurred by the liquid 904.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a medical system 1 using a capsule medical device 10 according to the present embodiment.
  • a capsule medical device 10 that is orally introduced into a subject 900 and floats in a liquid 904 stored in the stomach 902, and capsules by performing wireless communication with the capsule medical device 10
  • a communication device 130 that transmits and receives image data, control commands, and the like with the medical device 10.
  • the communication device 130 is configured such that a portable recording medium 140 such as a flash memory (registered trademark) or a smart card (registered trademark) is detachable.
  • a portable recording medium 140 such as a flash memory (registered trademark) or a smart card (registered trademark) is detachable.
  • image data of an in-vivo image acquired by the capsule medical device 10 is recorded on the portable recording medium 140.
  • a user connects the portable recording medium 140 to an information processing terminal 150 such as a personal computer or a server, reads image data stored in the portable recording medium 140 with the information processing terminal 150, and displays the display unit of the information processing terminal 150. Display the in-subject image.
  • the communication device 130 is disposed outside the subject 900.
  • the external antenna 120 is connected to the communication device 130 via a connection cable 139 such as a coaxial cable.
  • the extracorporeal antenna 120 is disposed outside the subject 900 and in the vicinity of the capsule medical treatment 10.
  • the communication device 130 transmits / receives data to / from the capsule medical device 10 via the extracorporeal antenna 120.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of each device constituting the medical system 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the capsule medical device 10 according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the image signal processing device 135 in the communication device 130 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of an element arrangement of the imaging elements 14 a in the imaging unit 14 of the capsule medical device 10.
  • the capsule medical device 10 introduced into the subject 900 includes an imaging unit 14 that images the inside of the subject 900, and an imaging control circuit 14A that drives the imaging unit 14 to acquire image data.
  • a plurality of illumination units 15 that respectively output light of a plurality of wavelength bands, an illumination control circuit 15A that drives the illumination unit 15 to illuminate the imaging direction when the imaging unit 14 captures an image of the subject 900,
  • the wireless transmission circuit 13 that transmits the image data acquired by the imaging control circuit 14A as a wireless signal to the communication device 130, the wireless reception circuit 12 that receives the wireless signal transmitted from the communication device 130, and the wireless reception from the communication device 130
  • a control circuit 11 that controls each circuit in the capsule medical device 10 based on a control command or the like input via the circuit 12 and supplies power to each circuit in the capsule medical device 10 Provided that the power supply unit 17, a.
  • the configuration and arrangement of the imaging unit 14 and the illumination unit 15 will be described in detail later.
  • the control circuit 11 drives the imaging control circuit 14A and the illumination control circuit 15A periodically (for example, two frames per second) based on, for example, a control command received from the communication device 130 via the wireless reception circuit 12, for example.
  • the imaging operation is performed under control, and the image data acquired thereby is transmitted to the communication device 130 by the wireless transmission circuit 13.
  • the capsule medical device 10 may include a sensor unit 16 and a sensor control circuit 16A that drives and controls the sensor unit 16.
  • the sensor unit 16 includes a thermometer, a pressure gauge, a pH meter, and the like, and appropriately acquires the temperature, pressure, pH value, etc. in the subject 900 as in-subject information.
  • the sensor control circuit 16 ⁇ / b> A drives the sensor unit 16 to acquire in-subject information and inputs it to the control circuit 11.
  • each circuit and each part of the capsule medical device 10 are housed in a capsule-shaped casing composed of a container 18 and a cap 19 as shown in FIG.
  • the container 18 has a substantially cylindrical or semi-elliptical spherical shape in which one end has a hemispherical dome shape and the other end is opened.
  • the cap 19 has a hemispherical shape and seals the inside of the container 18 by being fitted into the opening of the container 18.
  • the capsule container composed of the container 18 and the cap 19 is, for example, a size that allows the subject 900 to swallow.
  • the cap 19 is formed of a transparent material, and the above-described imaging unit 14 and illumination unit 15 are arranged on the cap 19 side in the capsule container (18, 19).
  • the imaging direction of the imaging unit 14 and the illumination direction of the illumination unit 15 are directed to the outside of the capsule medical device 10 via the cap 19 as shown in FIG. 2 or FIG.
  • the inside of the subject 900 can be imaged by the imaging unit 14 while the inside of the subject 900 is illuminated by the illumination unit 15.
  • the cap 19 also functions as a lens for adjusting the light distribution from the light output from the illumination unit 15 and / or the light incident on the image sensor 14a via the objective lens 14c.
  • the communication device 130 arranged on the outer surface of the subject 900 (for example, the surface of the subject 900 or clothes worn by the subject 900) generates a transmission signal such as a control command or the capsule medical device 10.
  • An image signal processing circuit 135 that performs predetermined processing on the received image data to generate an image signal (also referred to as image data), and a portable type Includes an interface circuit 136 capable recording medium 140 is detachable, the power supply unit 137 supplies power to the communication device 130 each section, the.
  • the communication device 130 can be communicated with other devices equipped with the operation unit via a wireless line or a wired line even if an operation unit for an operator to input various operations such as an imaging instruction is provided. It may be configured. Further, the communication device 130 may be provided with a display unit that displays the in-vivo image received from the capsule medical device 10.
  • FIG. 4 is a layout diagram showing an example of the element arrangement of the image pickup element 14a in the image pickup unit 14 according to the present embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a configuration example of the capsule medical device 10 according to the present embodiment.
  • 5A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5B
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 5A.
  • FIG. 6 shows the light emission characteristics of the illumination unit 15 and the spectral sensitivity characteristics of the image sensor 14a.
  • FIG. 7 shows blood absorbance characteristics.
  • so-called special light observation in which imaging is performed by driving the imaging unit 14 while illuminating the subject 900 using light in a part of the wavelength band in the visible region (hereinafter referred to as special light).
  • imaging is performed by driving the imaging unit 14 while illuminating the inside of the subject 900 using so-called white light (hereinafter referred to as normal light) in a wavelength band covering the entire visible region. This is called normal light observation.
  • the imaging unit 14 receives the reflected light from the inner wall of the subject 900 and accumulates charges, and is arranged on the light receiving surface side of the imaging device 14a. And an objective lens 14c provided.
  • the imaging unit 14 is mounted on a circuit board 14B provided with an imaging control circuit 14A that drives and controls the imaging unit 14.
  • the circuit board 14B is disposed so as to be offset toward the cap 19 side in a state where the surface on which the imaging unit 14 is mounted is directed toward the cap 19 side.
  • the imaging control circuit 14 ⁇ / b> A drives the imaging unit 14 under the control of the control circuit 11 to acquire image data of the in-subject image, and inputs this to the wireless transmission circuit 13.
  • the imaging control circuit 14A generates digital image data by executing predetermined processing such as sampling, amplification, and A / D (Analog to Digital) conversion on analog image data input from the imaging unit 14, for example. To do.
  • the image sensor 14a includes a CCD in which a plurality of light receiving elements 14b and a plurality of light receiving elements 14g are alternately arranged in the matrix direction (x and y directions in the drawing). (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera.
  • the light receiving element 14b receives light in a wavelength band W 14b near, for example, 415 nm and accumulates electric charges.
  • the light receiving element 14g receives light in a wavelength band W 14g near 540 nm, for example, and accumulates charges.
  • the image data includes an image data receiving device 14b that receive light in a wavelength band W 14b around 415nm is produced, the light receiving elements that receive light in a wavelength band W14g around 540nm acquired using the imaging element 14a 14g generated image data.
  • the light in the wavelength band W 14b around 415nm indicates the blue light wavelength band W14g around 540nm indicates green. Therefore, the image sensor 14a generates green (G) component image data and blue (B) component image data.
  • the object 900 is generated by reversing the image data of a so-called negative image obtained by receiving the light near 415 nm or the reflected light of light near 540 nm by the imaging device 14a, thereby generating image data of a positive image. It is possible to generate an image representing the structure of the blood vessel.
  • the transmittance of light generally varies depending on the wavelength length.
  • light in two types of wavelength bands light near 415 nm and light near 540 nm, is used, so that image data generated from the reflection component of light near 415 nm and light reflection near 540 nm are reflected.
  • image data generated from the components it is possible to generate a stereoscopic image representing the three-dimensional structure of the blood vessel.
  • the illumination unit 15 includes a light source including one or more LEDs (Light Emitting Diodes) that output light in different wavelength bands, and the illumination that drives and controls the light source. It is mounted on a circuit board 15B having a control circuit 15A.
  • the illumination control circuit 15 ⁇ / b> A illuminates the inside of the subject 900 by driving the illumination unit 15 in accordance with the imaging timing, for example, under the control of the control circuit 11.
  • the circuit board on which the illumination control circuit 15 ⁇ / b> A is mounted so that the plurality of illumination units 15 are symmetric with respect to one point on the optical axis LX of the objective lens 14 c, for example. 15B is laid out.
  • the present invention is not limited to this, and the plurality of illumination units 15 includes, for example, one point on the optical axis LX, and the x axis or the y axis of the image data acquired by the image sensor 14a (see FIGS. 4 and 5A). ) May be laid out on the circuit board 15B so as to be symmetric with respect to a straight line parallel to the center line.
  • each illumination unit 15 includes, for example, an LED 15b (first light source) that outputs light in a wavelength band W 15b near 415 nm (hereinafter referred to as first special light).
  • a light source 15x including an LED 15g (second light source) that outputs light (hereinafter referred to as second special light) in a wavelength band W of 14 g near 540 nm (hereinafter referred to as second special light) is provided.
  • the wavelength band of the first special light output from the LED 15b, the wavelength band of the second special light output from the LED 15g, the light receiving sensitivity band of the light receiving element 14b, and the light receiving sensitivity band of the light receiving element 14g are explained the relationship.
  • the LED 15b outputs the first special light in the wavelength band W 15b having a peak in the vicinity of 415 nm, whereas the light receiving sensitivity band W 14b of the light receiving element 14b is in the vicinity of 415 nm.
  • the light receiving element 14b Since the wavelength band W 14b has a peak, the light receiving element 14b mainly receives the spectrum of the first special light output from the LED 15b to generate image data, while the LED 15g has a peak in the vicinity of 540 nm.
  • the output of special light, for light-receiving sensitivity band W 14g of the light receiving element 14g is wavelength band W 14g having a peak around 540 nm, a second special light receiving element 14g is outputted from primarily LED15g
  • the image data is generated by receiving the spectrum of.
  • Each illuminating unit 15 multiplexes the first and second special lights so that the optical axis of the first special light output from the LED 15b and the optical axis of the second special light output from the LED 15g overlap each other.
  • the light distribution match here means that the light distributions when light of different wavelength bands is standardized with the maximum illuminance match or substantially match regardless of whether or not the maximum illuminance is the same.
  • the optical axis of LED refers to the center line of the spread of light output from the LED.
  • FIG. 8 shows a schematic configuration of the light distribution matching unit 15y.
  • the dichroic prism 15p has a cubic or rectangular parallelepiped shape, and reflects at least the first member 15m that transmits the first special light L15b and the second special light L15g, and the first special light L15b. And a second member 15n that transmits the second special light L15g.
  • the first member 15m and the second member 15n have, for example, a triangular prism shape whose cross section is a right-angled isosceles triangle.
  • the dichroic prism 15p is formed by joining surfaces including the hypotenuses of equilateral triangles at right angles between the first member 15m and the second member.
  • This joint surface functions as a reflecting surface 15h that reflects the first special light L15b.
  • the LEDs 15b and 15g of the light source 15x are respectively arranged on surfaces having an inclination of 45 ° with respect to the reflecting surface 15h which is a joint surface between the first member 15m and the second member 15n in the dichroic prism 15p.
  • the first special light L15b or the second special light L15g is incident toward the center of the prism 15p.
  • the LED 15g is disposed approximately at the center of the side surface of the first member 15m of the dichroic prism 15p, and the LED 15b is approximately at the center of the bottom surface of the second member 15n of the dichroic prism 15p. It is arranged.
  • the first special light L15b output from the LED 15b is reflected by the reflecting surface 15h, which is a joint surface, and proceeds to the light extraction surface 15s
  • the second special light L15g output from the LED 15g is reflected by the reflecting surface 15h.
  • the first special light L15b and the second special light L15g can be combined on the reflection surface 15h on the reflection surface 15h.
  • the optical axis of the combined light L15 passes through the center of the light emitting surface 15s, which is the upper surface of the dichroic prism 15p, for example, and is parallel to the optical axis LX of the objective lens 14c.
  • the diffusion plate 15d is disposed on the light exit surface 15s of the dichroic prism 15p.
  • the light incident surface and the light extraction surface of the diffusing plate 15d face each other, and are each subjected to, for example, sandblasting. That is, innumerable irregularities are formed on the light incident surface and the light extraction surface of the diffusion plate 15d.
  • the first special light L15b and the second special light L15g included in the combined light L15 can be diffused. .
  • the configuration for matching the light distribution of the first special light L15b and the second special light L15g included in the combined light L15 output from the dichroic prism 15p is not limited to the diffusion plate 15d described above.
  • Various modifications such as a plate-like waveguide having a refractive index different from the refractive index of the prism 15p and the refractive index of the atmosphere in the capsule medical device 10 can be made.
  • the object lens 14c is symmetric with respect to a point on the optical axis LX, or symmetric with respect to a straight line passing through the point on the optical axis LX as a center line. Since the plurality of illumination units 15 are arranged (see, for example, FIG. 5A), when the plurality of illumination units 15 are driven simultaneously, the optical axes of the entire light beams in different wavelength bands radiated in the imaging direction from the entire illumination unit 15 and It is possible to match the light distribution.
  • the luminance distribution of the image data for each color component acquired by the imaging unit 14 is matched by illuminating the subject 900 with light of different wavelength bands in which the optical axis and light distribution match as described above. It becomes possible. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 which is an optical window of the capsule medical device 10 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axis and the light distribution of the light of different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the LED 15b that outputs light having a peak near 540 nm is used as the light source of the second special light.
  • the present invention is not limited to this, for example, a white LED that outputs normal light, You may use the light source which combined the filter which permeate
  • the configuration in which the illumination unit 15 is disposed on the cap 19 side surface of the circuit board 15B on which the illumination control circuit 15A is mounted is given as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the illumination unit 15 is on the surface of the circuit board 15B opposite to the cap 19 (this is the back surface).
  • An arranged configuration may be used.
  • the circuit board 15B has an opening 15a for emitting the light output from the diffusion plate 15d to the cap 19 side.
  • the distance between the illumination unit 15 that is a light source and the inside of the subject 900 that is an imaging target can be increased. It becomes.
  • the optical distance between the illumination unit 15 and the inside of the subject 900 is increased, it is possible to approximately match the optical axes and light distributions of light in different wavelength bands output from the illumination units 15.
  • FIGS. 5A and 5B correspond to FIGS. 5A and 5B, respectively.
  • Other configurations are the same as those of the capsule medical device 10 according to the first embodiment described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the capsule medical device 20 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same components as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals for the sake of simplification of description, and detailed description thereof is omitted.
  • the capsule medical device 20 is applied to an in-subject introduction device that floats on the liquid 904 stored in the stomach 902 as an example.
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to an in-subject introduction apparatus that acquires an image in the subject 900 while moving the capsule medical device 20 according to the present embodiment from the esophagus to the anus. .
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams showing a configuration example of the capsule medical device 20 according to the present embodiment.
  • 10A is a CC cross-sectional view in FIG. 10B
  • FIG. 10B is a DD cross-sectional view in FIG. 10A.
  • the capsule medical device 20 according to the present embodiment has the same configuration as the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention. However, as is clear from a comparison between FIGS. 10A and 10B and FIGS. 5A and 5B, in the capsule medical device 20 according to the present embodiment, the illumination unit 15 in the capsule medical device 10 is replaced with the illumination unit 25. ing.
  • the light distribution matching unit 15y in the illumination unit 15 shown in FIG. 8 is replaced with a light distribution matching unit 25y.
  • the light distribution matching unit 25y includes the dichroic prism 15p in the light distribution matching unit 15y.
  • the fiber group 25f is formed by bundling a plurality of fibers.
  • two LEDs 15b and 15g that respectively output the first special light L15b and the second special light L15g are arranged below the fiber group 25f.
  • each fiber in the fiber group 25f is aligned on the side where the LEDs 15b and 15g are arranged.
  • the optical output end of each fiber is aligned on the upper surface side where the diffusion plate 15d is disposed.
  • Each fiber is interlaced so that the first special light L15b incident from the LED 15b and the second special light L15g incident from the LED 15g are output uniformly from the entire light exit surface of the fiber group 25f. Accordingly, each of the first special light L15b and the second special light L15g incident on the fiber group 25f is dispersed through each fiber and then emitted from the light exit surface of the fiber group 25f. Thereafter, the light is incident on the diffusion plate 15d and diffused, and then is output from the light extraction surface which is the upper surface of the diffusion plate 15d.
  • the first special light L15b and the second special light L15g output from the LED 15b and the LED 15g are distributed substantially uniformly from the entire light exit surface of the fiber group 25f and output.
  • the first special light L15b and the second special light L15g having the same optical axis and light distribution can be diffused by the diffusion plate 15d. Therefore, as in the first embodiment of the present invention, each illumination unit 25, it is possible to output light (first special light and second special light) in different wavelength bands in which the optical axis and light distribution match.
  • the capsule medical device 20 similarly to the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention, it is point-symmetric about one point on the optical axis LX of the objective lens 14c, or Since a plurality of illumination units 25 are arranged symmetrically about a straight line passing through one point on the optical axis LX (see, for example, FIG. 10A), the entire illumination unit 25 is driven when the plurality of illumination units 25 are driven simultaneously. It becomes possible to make the optical axes and light distributions of the whole light of different wavelength bands emitted in the imaging direction coincide with each other.
  • the color acquired by the imaging unit 14 is illuminated by illuminating the subject 900 with light of different wavelength bands in which the optical axis and light distribution coincide with each other, as in the first embodiment of the present invention. It is possible to match the luminance distribution of the image data for each component. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 that is the optical window of the capsule medical device 20 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axis and the light distribution of the light in different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the illumination unit 25 is a surface on the opposite side of the cap 19 of the circuit board 15B, as in the capsule medical device 10A according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
  • positioned in may be sufficient. Since this specific configuration example can be easily conceived from FIGS. 9A and 9B, detailed description thereof will be omitted here.
  • the capsule medical device 30 according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first or second embodiment of the present invention, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the present embodiment as in the first embodiment of the present invention, a case where the capsule medical device 30 is applied to an in-subject introduction device floating on a liquid 904 stored in the stomach 902 will be described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to an in-subject introduction apparatus that acquires an image in the subject 900 while moving the capsule medical device 30 according to the present embodiment from the esophagus to the anus. .
  • FIG. 11A and FIG. 11B are diagrams showing a configuration example of the capsule medical device 30 according to the present embodiment.
  • 11A is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 11B
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 11A.
  • the capsule medical device 30 according to the present embodiment has the same configuration as the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention. However, as is clear from a comparison between FIGS. 11A and 11B and FIGS. 5A and 5B, in the capsule medical device 30 according to the present embodiment, the illumination unit 15 in the capsule medical device 10 is replaced with the illumination unit 35. ing.
  • the light distribution matching unit 15y in the illumination unit 15 shown in FIG. 8 is replaced with a light distribution matching unit 35y.
  • the light distribution matching unit 35y includes the dichroic prism 15p in the light distribution matching unit 15y.
  • the flat diffusion plate 15d is replaced with a diffusion plate 35d distorted along the concave surface of the flat concave lens 35l.
  • two LEDs 15b and 15g that output the first special light L15b and the second special light L15g, respectively, are both disposed below the plane concave lens 35l.
  • the light incident surface of the flat concave lens 35l is a flat surface, and the LEDs 15b and 15g are disposed. This light incident surface is the lower surface.
  • the light exit surface of the planar concave lens 35l is a concave surface, and a diffusion plate 35d is provided. This light exit surface is the upper surface.
  • the optical axes and the light distributions of the first and second special lights L15b and L15g output from each illumination unit 15 can be approximately matched.
  • the first and second special lights L15b and L15g whose optical axes and light distribution are approximately matched are incident on the diffusion plate 35d disposed on the light exit surface and diffused. It is output from the light extraction surface which is the upper surface.
  • the first special light L15b and the second special light L15g output from the LED 15b and the LED 15g are diffused in the plane concave lens 35l, respectively, and the optical axis and the light distribution are matched by diffusing. Since the first special light L15b and the second special light L15g can be further diffused by the diffusing plate 35d, the optical axis and the light distribution coincide with each other from the illumination units 35, as in the first embodiment of the present invention. Thus, it is possible to output light of different wavelength bands (first special light and second special light).
  • the capsule medical device 30 as in the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention, it is point-symmetric about one point on the optical axis LX of the objective lens 14c, or The optical axes of the entire light beams of different wavelength bands radiated in the imaging direction from the entire illumination unit 35 when the plurality of illumination units 35 are simultaneously driven symmetrically about a straight line passing through one point on the optical axis LX as a center line, and It is possible to match the light distribution.
  • the color acquired by the imaging unit 14 is illuminated by illuminating the subject 900 with light of different wavelength bands in which the optical axis and light distribution coincide with each other, as in the first embodiment of the present invention. It is possible to match the luminance distribution of the image data for each component. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 that is the optical window of the capsule medical device 30 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axes and the light distribution of the light in different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the illumination unit 35 is a surface on the opposite side of the cap 19 of the circuit board 15B, similarly to the capsule medical device 10A according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
  • positioned in may be sufficient. Since this specific configuration example can be easily conceived from FIGS. 9A and 9B, detailed description thereof will be omitted here.
  • a capsule medical device 40 according to Embodiment 4 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as in any of Embodiments 1 to 3 of the present invention for the sake of simplification, and detailed description thereof is omitted.
  • the capsule medical device 40 is applied to an in-subject introduction device floating on a liquid 904 stored in the stomach 902 as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the capsule medical device 40 according to the present embodiment can be applied to an in-subject introduction apparatus that acquires an image in the subject 900 while moving from the esophagus to the anus. .
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams showing a configuration example of the capsule medical device 40 according to the present embodiment.
  • 12A is a sectional view taken along line GG in FIG. 12B
  • FIG. 12B is a sectional view taken along line HH in FIG. 12A.
  • the capsule medical device 40 according to the present embodiment has the same configuration as the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention. However, as is clear from a comparison between FIGS. 12A and 12B and FIGS. 5A and 5B, in the capsule medical device 40 according to the present embodiment, the illumination unit 15 in the capsule medical device 10 is replaced with the illumination unit 45. In addition, the circuit board 15B on which the illumination control circuit 15A is mounted is replaced with a circuit board 45B.
  • the lighting unit 45 includes two LEDs 15b and 15g that output the first special light L15b and the second special light L15g, respectively, while the light distribution matching unit 15y in the lighting unit 15 shown in FIG. 8 is replaced with the light distribution matching unit 45y.
  • the light source 15x including is disposed on the surface of the circuit board 45B opposite to the cap 19 (this is the back surface).
  • the light distribution matching portion 45y is formed of a ring plate-shaped diffusion plate that covers substantially the entire surface of the circuit board 45B on the cap 19 side. That is, in the present embodiment, a common light distribution matching unit 45y is used in the plurality of illumination units 45.
  • the light distribution matching unit 45y has a point-symmetric shape about one point on the optical axis LX of the objective lens 14c, or a line-symmetric shape about a straight line passing through one point on the optical axis LX.
  • the hole provided in the center of the light distribution matching part 45y is a window for making the light which passes through the cap 19 inject into the image pick-up element 15a directly.
  • the first special light L15b and the second special light L15g output from the light source 15x (LED 15b and LED 15g) disposed on the surface opposite to the cap 19 are passed to the cap 19 side.
  • the opening 45a is formed. Accordingly, the first special light L15b and the second special light L15g output from the LED 15b and the LED 15g are incident on the light distribution matching unit 45y through the opening 45a, diffused in the light distribution matching unit 45y, and then distributed. The light is output from the light extraction surface which is the upper surface of the matching portion 45y.
  • the first special light L15b and the second special light L15g output from the LED 15b and the LED 15g can be diffused in the ring-shaped light distribution matching unit 45y.
  • the color acquired by the imaging unit 14 is illuminated by illuminating the subject 900 with light of different wavelength bands in which the optical axis and light distribution coincide with each other, as in the first embodiment of the present invention. It is possible to match the luminance distribution of the image data for each component. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 that is the optical window of the capsule medical device 40 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axes and the light distribution of the light of different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the capsule medical device 50 according to the fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those in any of Embodiments 1 to 4 of the present invention, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the capsule medical device 50 is applied to an in-subject introduction device floating on a liquid 904 stored in the stomach 902 as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the capsule medical device 50 according to the present embodiment can also be applied to an in-subject introduction device that acquires an image in the subject 900 while moving from the esophagus to the anus. .
  • FIGS. 13A and 13B are diagrams showing a configuration example of the capsule medical device 50 according to the present embodiment.
  • 13A is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 13B
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 13A.
  • the capsule medical device 50 according to the present embodiment has the same configuration as the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention. However, as is clear from a comparison between FIGS. 13A and 13B and FIGS. 5A and 5B, in the capsule medical device 50 according to the present embodiment, the illumination unit 15 in the capsule medical device 10 is replaced with the illumination unit 55. ing.
  • the light distribution matching unit 15y in the illumination unit 15 shown in FIG. 8 is replaced with a light distribution matching unit 55y.
  • the light distribution matching unit 55y includes the dichroic prism 15p in the light distribution matching unit 15y.
  • the diffuser 15d is replaced with a reflection region composed of the lower mirror 55r and the upper half mirror 55h, and the diffuser plate 15d is replaced with a ring-shaped diffuser plate 55d similar to the diffuser plate 35d according to the fourth embodiment of the present invention.
  • two LEDs 15b and 15g that output the first special light L15b and the second special light L15g, respectively, are arranged in a region sandwiched between the mirror 55r and the half mirror 55h.
  • the mirror 55r and the half mirror 55h are ring plate-like members that cover substantially the entire surface of the circuit board 15 on the cap 19 side. However, the mirror 55r totally reflects the first special light L15b and the second special light L15g output from the light source 15x. On the other hand, the half mirror 55h reflects, for example, about 50% of each of the first special light L15b and the second special light L15g output from the light source 15x and transmits about 50%. Accordingly, the first special light L15b and the second special light L15g output from the LED 15b and the LED 15g are each diffused by being repeatedly reflected in the reflection region formed by the mirror 55r and the half mirror 55h that are disposed apart from each other.
  • the light is incident on the diffusion plate 55d disposed on the upper surface of the half mirror 55h, which is the light exit surface of the reflection region, and is further diffused. Thereafter, the light is output from the light extraction surface which is the upper surface of the diffusion plate 55d.
  • the first special light L15b and the second special light L15g output from the LED 15b and the LED 15g are diffused and diffused in the ring-shaped reflection region including the mirror 55r and the half mirror 55h.
  • the first special light L15b and the second special light L15g having the same optical axis and light distribution can be further diffused by the diffusing plate 55d. Therefore, as in the first embodiment of the present invention, each illumination unit 55 Therefore, it is possible to output light of different wavelength bands in which the optical axis and the light distribution coincide.
  • the capsule medical device 50 as in the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention, it is point-symmetric about one point on the optical axis LX of the objective lens 14c, or Since the plurality of illumination units 55 are arranged symmetrically about a straight line passing through one point on the optical axis LX (see, for example, FIG. 13A), the entire illumination unit 55 is driven when the plurality of illumination units 55 are driven simultaneously. It becomes possible to make the optical axes and light distributions of the whole light of different wavelength bands emitted in the imaging direction coincide with each other.
  • the color acquired by the imaging unit 14 is illuminated by illuminating the subject 900 with light of different wavelength bands in which the optical axis and light distribution coincide with each other, as in the first embodiment of the present invention. It is possible to match the luminance distribution of the image data for each component. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 which is an optical window of the capsule medical device 50 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axis and the light distribution of light in different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the illumination unit 55 has a surface on the side opposite to the cap 19 of the circuit board 15B, similarly to the capsule medical device 10A according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
  • positioned in may be sufficient. Since this specific configuration example can be easily conceived from FIGS. 9A and 9B, detailed description thereof will be omitted here.
  • a capsule medical device 60 according to Embodiment 6 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same components as those in any of Embodiments 1 to 5 of the present invention are denoted by the same reference numerals for the sake of simplification, and detailed description thereof is omitted.
  • the capsule medical device 60 is applied to an in-subject introduction device that floats on the liquid 904 stored in the stomach 902 as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the capsule medical device 60 according to the present embodiment can also be applied to an in-subject introduction device that acquires an image in the subject 900 while moving from the esophagus to the anus. .
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams showing a configuration example of the capsule medical device 60 according to the present embodiment.
  • 14A is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 14B
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the line LL in FIG. 14A.
  • the capsule medical device 60 according to the present embodiment has the same configuration as that of the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention. However, as is clear from a comparison between FIGS. 14A and 14B and FIGS. 5A and 5B, in the capsule medical device 60 according to the present embodiment, the illumination unit 15 in the capsule medical device 10 is replaced with the illumination unit 65. ing.
  • the light source 15x in the illumination unit 15 shown in FIG. 8 is replaced with the light source 65x, and the light distribution matching unit 15y is replaced with the light distribution matching unit 65y.
  • the light source 65x is configured by an LED that outputs the first special light L15b, for example.
  • the light distribution matching unit 65y is disposed on the upper surface which is the light extraction surface of the light source 65x. Further, the light distribution matching portion 65y is substantially the same as the light distribution matching portion 15y shown in FIG. 5B, for example, in which the dichroic prism 15p in the light distribution matching portion 15y is the surface of the circuit board 15 on the cap 19 side.
  • a wavelength shifter 65s that has a ring plate shape covering the whole and converts the first special light L15b in the wavelength band W 15b near 415 nm into the second special light L15g in the wavelength band W 15g near 540 nm and outputs it. has been replaced.
  • the diffusion plate 15d is replaced with a diffusion plate 65d similar to the diffusion plate 35d according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the wavelength shifter 65s absorbs and excites the first special light in the wavelength band W 15b near 415 nm, and then emits the second special light in the wavelength band W 15g near 540 nm when returning to the ground state. Comprising.
  • a plurality of through holes 65a are formed in a region located on each light source 65x in the wavelength shifter 65s. In the region on each light source 65x, the total opening area of the plurality of through holes 65a occupies about half the area of this region.
  • the through hole 65a is a hole for allowing the first special light L15b output from the light source 65x to enter the diffusion plate 65d as it is.
  • the through holes 65a are formed in a dispersed manner so that the first special light L15b is output uniformly from the entire region on the light source 65x.
  • the first special light L15b output from the light source 65x and the second special light L15g having a wavelength band converted by transmitting through the wavelength shifter 65s are dispersed with the same amount of light on the diffusion plate 65d. Is incident. The light incident on the diffusion plate 65d is diffused by the diffusion plate 65d and then output from the light extraction surface which is the upper surface of the diffusion plate 65d.
  • the first special light L15b output from the light source 65x and the second special light L15g generated by converting the wavelength of the first special light L15b are dispersed and output, and the dispersion is also performed.
  • the dispersion is also performed.
  • the capsule medical device 60 similarly to the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention, or symmetrical with respect to one point on the optical axis LX of the objective lens 14c, or Since a plurality of illumination units 65 are arranged symmetrically about a straight line passing through one point on the optical axis LX as a center line (see, for example, FIG. 14A), radiation is performed in the imaging direction when the plurality of illumination units 65 are driven simultaneously. It becomes possible to make the optical axis and light distribution of the whole light of different wavelength bands coincide.
  • the color acquired by the imaging unit 14 is illuminated by illuminating the subject 900 with light of different wavelength bands in which the optical axis and light distribution coincide with each other, as in the first embodiment of the present invention. It is possible to match the luminance distribution of the image data for each component. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 that is an optical window of the capsule medical device 60 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axis and the light distribution of the light in different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the illumination unit 65 is a surface on the opposite side of the cap 19 of the circuit board 15B as in the capsule medical device 10A according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
  • positioned in may be sufficient. Since this specific configuration example can be easily conceived from FIGS. 9A and 9B, detailed description thereof will be omitted here.
  • an LED that outputs the first special light L15b is used as the light source 65x, and a part of the first special light L15b output from the light source 65x has a wavelength longer than that of the first special light L15b.
  • the wavelength shifter 65s provided with the through-hole 65a is used as the means for converting to the special light L15g, the present invention is not limited to this, for example, the capsule according to the first modification of the present embodiment shown in FIGS. 15A and 15B
  • a white LED that outputs white light is used as the light source 65x-1, and the first special light L15b and the second special light L15g are generated from the light output from the light source 65x-1. You may comprise.
  • a filter 65b (first special light) that transmits light in the wavelength band near 415 nm (first special light) of the white light.
  • An optical filter combining a filter) and a filter 65g (second filter) that transmits light in the wavelength band near 540 nm (second special light) can be used.
  • the light source 65x-1 includes a white LED (white light source), and the light distribution matching unit 65y-1 includes an optical filter including the filters 65b and 65g and a diffusion plate 65d.
  • the optical filter has a configuration in which, for example, the wavelength shifter 65s according to the present embodiment described above is replaced with the filter 65b, and the through hole 65a of the wavelength shifter 65s is replaced with the filter 65g.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams corresponding to FIGS. 5A and 5B, respectively.
  • Other configurations are the same as those of the capsule medical device 60 according to the sixth embodiment described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the capsule medical device 70 according to the seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the same components as those in any of Embodiments 1 to 6 of the present invention are denoted by the same reference numerals for the sake of simplification, and detailed description thereof is omitted.
  • the capsule medical device 70 is applied to the in-subject introduction device floating in the liquid 904 stored in the stomach 902 as an example.
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to an in-subject introduction apparatus that acquires an image in the subject 900 while moving the capsule medical device 70 according to the present embodiment from the esophagus to the anus. .
  • the capsule medical device 70 according to the present embodiment uses special light observation that illuminates the subject 900 using special light and normal light observation that illuminates the subject 900 using normal light. And can be executed simultaneously or individually.
  • FIG. 16 shows a schematic block diagram of a capsule medical device 70 according to the present embodiment.
  • the capsule medical device 70 includes an imaging unit 74 that images the inside of the subject 900, an imaging control circuit 74A that drives the imaging unit 74 to acquire image data, and one or more types of special light. And / or a plurality of illumination units 75 that output normal light, an illumination control circuit 75A that drives the illumination unit 75 to illuminate the imaging direction when the imaging unit 74 images the inside of the subject 900, and is driven during imaging. And an illumination selection circuit 75C that selects at least one of the special light source 75e and the ordinary light source 75n as an illumination unit.
  • the illumination unit 75 includes a special light source 75e that outputs one or more types of special light, and a normal light source 75n that outputs normal light.
  • Other configurations are the same as those of the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a layout diagram illustrating an example of an element arrangement of the image pickup element 74a in the image pickup unit 74 according to the present embodiment.
  • 18A and 18B are diagrams showing a configuration example of the capsule medical device 70 according to the present embodiment.
  • 18A is a cross-sectional view taken along line MM in FIG. 18B
  • FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line NN in FIG. 18A.
  • the imaging element 14a is replaced with the imaging element 74a in the configuration illustrated in FIG.
  • the image sensor 74a includes a CCD in which a plurality of light receiving elements 74r, a plurality of light receiving elements 74g, and a plurality of light receiving elements 74b are sequentially arranged in the matrix direction (x and y directions in the drawing). It has a CMOS structure.
  • the light receiving elements 74g and 74g are light receiving elements similar to the light receiving elements 14g and 14b according to the first embodiment of the present invention, respectively.
  • the light receiving element 74r has a light receiving sensitivity band having a peak in the vicinity of 700 nm, for example. Therefore, the imaging element 74a generates red component (R) image data, green component (G) image data, and blue component (B) image data.
  • the illumination part 75 by this Embodiment contains light sources, such as several LED (Light Emitting Diode) which each outputs multiple types of special light and normal light, and drives and controls this light source It is mounted on a circuit board 75B including an illumination control circuit 75A and an illumination selection circuit 75C that selects a light source to be driven among the light sources.
  • the illumination control circuit 75A illuminates the inside of the subject 900 by driving the illumination unit 15 in accordance with the imaging timing under the control of the control circuit 11.
  • the illumination selection circuit 75C selects a light source to be driven at the time of imaging under the control of the control circuit 11.
  • each illuminator 75 has a light source 75x that appropriately outputs the first and second special lights and the normal light, and a light distribution that matches the light distribution of the various lights output from the light source 75x. And an optical matching unit 75y.
  • the light source 75x includes a special light source 75e that outputs first special light and second special light, and a normal light source 75n (white light source) that outputs normal light.
  • the special light source 75e includes an LED 75b that outputs first special light, and a wavelength shifter 75s provided on the light emission surface (upper surface) of the LED 75b.
  • the wavelength shifter 75s has an opening for exposing a part of the LED 75b. The center of the opening coincides with the optical axis of the LED 75b. Moreover, the area of this opening is about half of the area of the light emission surface of LED75b, for example. Further, a normal light source 75n is provided in this opening.
  • the normal light source 75n includes an LED including a transparent resin and a light emitting electrode, and outputs normal light.
  • the optical axis of the normal light source 75n coincides with the optical axis of the LED 75b in the special light source 75e.
  • the light source 75x when only the special light source 75e is driven, the light source 75x generates the first special light that passes through the transparent portion of the normal light source 75n and the wavelength shifter 75s to convert the wavelength. Second special light is output.
  • the normal light source 75n when the normal light source 75n is driven, normal light is output from the light source 75x.
  • a diffusion plate 75d similar to the diffusion plate 15d according to the first embodiment of the present invention is disposed on the light emission surface (upper surface) of the light source 75x. Accordingly, the first and second special light and / or normal light output from the light source 75x is diffused by the diffusion plate 75d and output from the light extraction surface (upper surface) of the diffusion plate 75d in a state where the light distribution is aligned.
  • the capsule medical device 70 As described above, in this embodiment, even when special light observation and normal light observation are performed simultaneously, one or more special lights and normal light output from the light sources having the same optical axis are diffused and distributed. It is possible to match the light. Further, in the capsule medical device 70 according to the present embodiment, as in the capsule medical device 10 according to the first embodiment of the present invention, it is point-symmetric about one point on the optical axis LX of the objective lens 14c, or Since a plurality of illumination units 75 are arranged symmetrically about a straight line passing through one point on the optical axis LX as a center line (see, for example, FIG. 18A), when the plurality of illumination units 75 are driven simultaneously, the entire illumination unit 75 Thus, the optical axis and light distribution of the entire light emitted in the imaging direction can be matched.
  • image data for each color component acquired by the imaging unit 74 is displayed.
  • the luminance distribution can be matched. As a result, it is possible to generate image data of the in-vivo image with reduced color unevenness.
  • the cap 19 that is the optical window of the capsule medical device 20 has an optical function of adjusting the light distribution of the light transmitted through the cap 19, so that the optical axis and the light distribution of the light in different wavelength bands Can be made more consistent.
  • the illumination unit 75 has a surface opposite to the cap 19 of the circuit board 75B, as in the capsule medical device 10A according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
  • positioned in may be sufficient. Since this specific configuration example can be easily conceived from FIGS. 9A and 9B, detailed description thereof will be omitted here.

Abstract

　被検体内に導入される被検体内導入装置は、第１特殊光を出力するＬＥＤ１５ｂと、第１特殊光と異なる波長帯域の第２特殊光を出力するＬＥＤ１５ｇと、第１特殊光と第２特殊光との配光を整合する配光整合部１５ｙと、を有する照明部１５と、照明部１５を駆動して被検体９００内を照明する照明制御回路１５Ａと、被検体９００内を撮像する撮像部１４と、を備える。

Description

被検体内導入装置および医療システム
　本発明は、被検体内導入装置に関し、特に人や動物や植物などの被検体内に導入されて被検体内の画像を取得するカプセル型の被検体内導入装置に関する。
　従来、単色光または白色光を出力する複数の光源を用いて被検体内を照明しつつ被検体内の画像を取得するカプセル型の生体内撮像装置が存在する（例えば以下に示す特許文献１参照）。また、近年では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）ごとに異なる光源を用いて被検体内を照明しつつ被検体内の画像を取得することで、被検体内のカラー画像を取得する技術が開発されている（例えば以下に示す特許文献２参照）。
特開２００７－１８１６６９号公報 特開２００２－１１２９６１号公報
　しかしながら、色成分ごとに異なる光源を使用する場合、各光源が発する光の配光を一致させることが困難である。配光が一致しない光源で照明すると、撮像した画像に色むらが生じてしまうという問題が発生する。
　例えば上述した特許文献２による技術では、ＲＧＢおよび赤外光それぞれを出力する複数種類のＬＥＤが光軸に沿って積層された光源を用いて被検体内を照明するが、この技術では、上層の膜が下層の光源からの光を屈折させたり下層の光源からの光に上層の電極などの膜構成の影が含まれたりしてしまい、下層の光源と上層の光源との配光を一致させることが困難であるという問題が発生する。このため、積層された複数の光源から積層方向へ出力された光を集光レンズで集光し、これをファイバを介して被検体内に照射すると、色成分ごとの配光の異なりが被検体内でそのまま形成されてしまうことになり、撮像画像に色むらが生じてしまうという問題が発生する。
　そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、撮像画像に色むらを生じさせることなく被検体内を照明することができる被検体内導入装置および医療システムを提供することを目的とする。
　かかる目的を達成するために、本発明による被検体内導入装置は、被検体内に導入される被検体内導入装置であって、第１の光を出力する第１光源と、前記第１の光と異なる波長帯域の第２の光を出力する第２光源と、を有する光源部と、前記第１の光と前記第２の光との配光を整合する配光整合部と、前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、前記被検体内を撮像する撮像部と、を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、前記第１および第２の光を透過する第１部材と、前記第１の光を反射し前記第２の光を透過する第２部材と、が接合されてなるダイクロイック・プリズムを含み、前記第１および第２光源が、前記第１部材と前記第２部材との接合面で反射した前記第１の光の光軸が前記接合面を透過した前記第２の光の光軸と一致するように前記ダイクロイック・プリズムに前記第１の光と前記第２の光とをそれぞれ入射することを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、束ねられた複数のファイバよりなるファイバ群を含み、前記ファイバ群が、前記複数のファイバの光入射端が揃えられた光入射面と、前記複数のファイバの光出射端が揃えられた光出射面と、を有し、前記複数のファイバが、前記光入射面から入射した光が分散して前記光出射面から出射するように交錯しており、前記第１および第２光源が、前記光入射面に前記第１の光と前記第２の光とをそれぞれ入射することを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、入射した光を拡散して出力するプリズムを含むことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、前記第１および第２の光を反射するミラーと、前記第１および第２の光の一部を反射し且つ一部を透過させるハーフミラーと、を含み、前記ミラーおよび前記ハーフミラーが、離間して配設されることで反射領域を形成し、前記第１および第２光源が、前記反射領域内に配置されていることを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記光源部を搭載する回路基板と、前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、を備え、前記光源部が、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、前記回路基板が、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明による被検体内導入装置は、被検体内に導入される被検体内導入装置であって、第１の光を出力する光源と、該第１の光の一部を該第１の光と異なる波長帯域の第２の光に変換する波長シフタと、を有する光源部と、前記第１の光と前記第２の光との配光を整合する配光整合部と、前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、前記被検体内を撮像する撮像部と、を備え、前記波長シフタが、前記光源から出力された前記第１の光を分散して通過させる複数の貫通孔を有することを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記光源部を搭載する回路基板と、前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、を備え、前記光源部が、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、前記回路基板が、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明による被検体内導入装置は、被検体内に導入される被検体内導入装置であって、第１の光と該第１の光と異なる波長帯域の第２の光とを出力する光源と、前記第１の光を透過する第１フィルタと、前記第２の光を透過させる第２フィルタと、を有する光源部と、前記第１の光と前記第２の光との配光を整合する配光整合部と、前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、前記被検体内を撮像する撮像部と、を備え、前記第１および第２フィルタが、前記光源から出力された前記第１および第２の光をそれぞれ分散して透過させることを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記光源部を搭載する回路基板と、前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、を備え、前記光源部が、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、前記回路基板が、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明による被検体内導入装置は、被検体内に導入される被検体内導入装置であって、第１の光を出力する光源と、白色光を出力し且つ前記第１の光を透過する白色光源と、前記第１の光の一部を該第１の光と異なる波長帯域の第２の光に変換する波長シフタと、を有する光源部と、前記第１の光と前記第２の光と前記白色光との配光を整合する配光整合部と、前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、前記被検体内を撮像する撮像部と、を備え、前記光源と前記白色光源とが、光軸が一致するように配置されていることを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記配光整合部が、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする。
　上記した本発明による被検体内導入装置は、前記光源部を搭載する回路基板と、前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、を備え、前記光源部が、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、前記回路基板が、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明による医療システムは、上記した何れかの被検体内導入装置と、前記被検体外に配置された通信装置と、画像データを用いて画像を表示する表示装置と、を備えた医療システムであって、前記被検体内導入装置が、前記撮像部で取得された画像データを無線信号として送信する無線送信部を備え、前記通信装置が、前記無線送信部から送信させた前記画像データを受信する無線受信部と、該無線受信部で受信した前記画像データを信号処理する画像信号処理部と、該画像信号処理部で信号処理した画像データを当該通信装置に着脱可能に接続された携帯型記録媒体に格納する通信装置外部インタフェース部と、を備え、前記表示装置が、前記携帯型記録媒体を着脱可能な表示装置外部インタフェース部と、該表示装置外部インタフェース部に接続された前記携帯型記録媒体から前記画像データを読み出して表示する表示部と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明による医療システムは、上記した何れかの被検体内導入装置と、前記被検体外に配置された通信装置と、画像データを用いて画像を表示する表示装置と、を備えた医療システムであって、前記被検体内導入装置が、前記撮像部で取得された画像データを無線信号として送信する無線送信部を備え、前記通信装置が、前記無線送信部から送信させた前記画像データを受信する無線受信部と、該無線受信部で受信した前記画像データを信号処理する画像信号処理部と、該画像信号処理部で信号処理した画像データを前記表示装置へ出力する通信装置外部インタフェース部と、を備え、前記表示装置が、前記通信装置外部インタフェース部から出力された前記画像データを入力する表示装置外部インタフェース部と、該表示装置外部インタフェース部に入力された前記画像データを用いて前記被検体内の画像を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、それぞれ波長帯域の異なる第１の光と第２の光との配光を整合させることが可能となるため、撮像画像に色むらを生じさせることなく被検体内を照明することが可能な被検体内導入装置および医療システムを実現することができる。
図１は、本発明の実施の形態１～７のいずれかによるカプセル型医療装置を用いた医療システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１～６のいずれかによる医療システムを構成する各装置の概略構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１～７のいずれかによるカプセル型医療装置の概略構成を示す斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態１～６のいずれかによるカプセル型医療装置の撮像部における撮像素子の素子配列例を示す概念図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図５Ｂは、図５ＡにおけるＢ－Ｂ断面図である。 図６は、本発明の実施の形態１～６による照明部の発光特性および撮像素子の分光感度特性を示す図である。 図７は、血液の吸光度特性を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１による配光整合部の概略構成を示す斜視図である。 図９Ａは、本発明の実施の形態１の変形例によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図９Ｂは、図９ＡにおけるＢ－Ｂ断面図である。 図１０Ａは、本発明の実施の形態２によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１０Ｂは、図１０ＡにおけるＤ－Ｄ断面図である。 図１１Ａは、本発明の実施の形態３によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１１Ｂは、図１１ＡにおけるＦ－Ｆ断面図である。 図１２Ａは、本発明の実施の形態４によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１２Ｂは、図１２ＡにおけるＨ－Ｈ断面図である。 図１３Ａは、本発明の実施の形態５によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１３Ｂは、図１３ＡにおけるＪ－Ｊ断面図である。 図１４Ａは、本発明の実施の形態６によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１４Ｂは、図１４ＡにおけるＬ－Ｌ断面図である。 図１５Ａは、本発明の実施の形態６の変形例によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１５Ｂは、図１５ＡにおけるＬ－Ｌ断面図である。 図１６は、本発明の実施の形態７による医療システムにおけるカプセル型医療装置の概略構成を示すブロック図である。 図１７は、本発明の実施の形態７によるカプセル型医療装置の撮像部における撮像素子の素子配列例を示す概念図である。 図１８Ａは、本発明の実施の形態７によるカプセル型医療装置の構成例を示す図である。 図１８Ｂは、図１６ＡにおけるＮ－Ｎ断面図である。
　以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
　＜実施の形態１＞
　まず、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施の形態では、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置１０を適用して胃９０２の内壁画像を取得する場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置１０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。また、液体９０４が蓄えられる臓器は、胃９０２に限らず、例えば小腸や大腸など、各種器官とすることができる。さらに、液体９０４には、例えば生理食塩水や水など、被検体９００およびカプセル型医療装置１０に対して悪影響を与えない液体を用いることが好ましい。なお、液体９０４は透明であることが好ましい。これにより、カプセル型医療装置１０によって取得する画像が液体９０４によって不鮮明となることを防止できる。
　図１は、本実施の形態によるカプセル型医療装置１０を用いた医療システム１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、例えば経口で被検体９００内に導入されて胃９０２に蓄えられた液体９０４に浮遊するカプセル型医療装置１０と、このカプセル型医療装置１０と無線通信を行なうことでカプセル型医療装置１０との間で画像データや制御命令等を送受信する通信装置１３０と、を備える。
　また、通信装置１３０は、フラッシュメモリ（登録商標）やスマートカード（登録商標）などの携帯型記録媒体１４０が着脱可能に構成される。携帯型記録媒体１４０には、例えばカプセル型医療装置１０が取得した被検体内画像の画像データが記録される。ユーザは、携帯型記録媒体１４０を例えばパーソナルコンピュータやサーバなどの情報処理端末１５０に接続し、携帯型記録媒体１４０に格納された画像データを情報処理端末１５０で読み取って情報処理端末１５０の表示部に被検体内画像を表示させる。
　この通信装置１３０は、被検体９００外に配置される。また、通信装置１３０には、同軸ケーブルなどの接続ケーブル１３９を介して体外アンテナ１２０が接続される。体外アンテナ１２０は、被検体９００外であってカプセル型医療措置１０の近傍に配置される。通信装置１３０は、この体外アンテナ１２０を介してカプセル型医療装置１０とデータの送受信を行なう。
　ここで、図２並びに図３～図４を用いて、本実施の形態による医療システム１をより詳細に説明する。図２は、本実施の形態による医療システム１を構成する各装置の概略構成を示すブロック図である。図３は本実施の形態によるカプセル型医療装置１０の概略構成を示す斜視図であり、図４は本実施の形態による通信装置１３０における画像信号処理装置１３５の概略構成を示すブロック図である。また、図４はカプセル型医療装置１０の撮像部１４における撮像素子１４ａの素子配列例を示す概念図である。
　・カプセル型医療装置
　まず、本実施の形態によるカプセル型医療装置１０の一例を、図２を用いて詳細に説明する。図２に示すように、被検体９００内に導入されるカプセル型医療装置１０は、被検体９００内を撮像する撮像部１４と、撮像部１４を駆動して画像データを取得する撮像制御回路１４Ａと、複数の波長帯域の光をそれぞれ出力する複数の照明部１５と、撮像部１４で被検体９００内を撮像する際に照明部１５を駆動して撮像方向を照明する照明制御回路１５Ａと、撮像制御回路１４Ａで取得された画像データを無線信号として通信装置１３０へ送信する無線送信回路１３と、通信装置１３０から送信された無線信号を受信する無線受信回路１２と、通信装置１３０から無線受信回路１２を介して入力された制御命令等に基づいてカプセル型医療装置１０内の各回路を制御する制御回路１１と、カプセル型医療装置１０内の各回路に電力を供給する電源部１７と、を備える。なお、撮像部１４および照明部１５の構成および配置については、後述において詳細に説明する。
　また、制御回路１１は、例えば無線受信回路１２を介して通信装置１３０から受信した制御命令等に基づき、定期的（例えば１秒間に２コマ）に、撮像制御回路１４Ａおよび照明制御回路１５Ａを駆動制御して撮像動作を実行させ、これにより取得された画像データを無線送信回路１３に通信装置１３０へ送信させる。
　さらに、カプセル型医療装置１０は、センサ部１６およびこれを駆動制御するセンサ制御回路１６Ａを備えても良い。センサ部１６は、体温計や圧力計やｐＨ計などで構成され、適宜、被検体内情報として被検体９００内の温度や圧力やｐＨ値などを取得する。センサ制御回路１６Ａは、制御回路１１からの制御のもと、センサ部１６を駆動して被検体内情報を取得し、これを制御回路１１へ入力する。
　カプセル型医療装置１０の各回路および各部は、図２に示すように、容器１８とキャップ１９とからなるカプセル型の筐体内に収納される。ここで図３に示すように、容器１８は、一方の端が半球状のドーム形状をしており他方の端が開口された略円筒形状または半楕円球状の形状を有する。一方、キャップ１９は、半球形状を有し、容器１８の開口に嵌められることで容器１８内を封止する。容器１８およびキャップ１９よりなるカプセル型容器は、例えば被検体９００が飲み込める程度の大きさである。また、本実施の形態では、少なくともキャップ１９が透明な材料で形成され、かつ、上述した撮像部１４および照明部１５がカプセル型容器（１８、１９）内のキャップ１９側に配置される。撮像部１４の撮像方向および照明部１５の照明方向は、図２又は図３に示すように、キャップ１９を介してカプセル型医療装置１０の外側へ向いている。これにより、照明部１５で被検体９００内部を照明しつつ撮像部１４で被検体９００内部を撮像することが可能となる。なお、キャップ１９は、照明部１５から出力した光および／又は対物レンズ１４ｃを介して撮像素子１４ａに入射する光の配光を調整するためのレンズとしての機能も果たしている。
　・通信装置
　次に、本実施の形態による通信装置１３０の一例を、図２および図４を用いて詳細に説明する。図２に示すように、被検体９００外表（例えば被検体９００表面または被検体９００が着用する衣服等）に配置される通信装置１３０は、制御命令等の送信信号の生成やカプセル型医療装置１０から受信した画像データの携帯型記録媒体１４０への格納などを制御する制御回路１３１と、制御回路１３１が出力したカプセル型医療装置１０の制御命令等に所定の処理を実行して送信信号を生成する送信信号処理回路１３２と、送信信号を体外アンテナ１２０から送信する無線送信回路１３３と、カプセル型医療装置１０から送信された画像データ等を体外アンテナ１２０を介して受信する無線受信回路１３４と、受信した画像データに所定の処理を実行して画像信号（これも画像データという）を生成する画像信号処理回路１３５と、携帯型記録媒体１４０が着脱可能なインタフェース回路１３６と、通信装置１３０の各部へ電力を供給する電源部１３７と、を備える。
　なお、通信装置１３０には、操作者が撮像指示などの各種操作を入力するための操作部が設けられても、この操作部を備えた他の装置と無線回線又は有線回線を介して通信可能に構成されても良い。さらに、通信装置１３０には、カプセル型医療装置１０から受信した被検体内画像を表示する表示部が設けられても良い。
　（撮像部および照明部）
　次に、本実施の形態によるカプセル型医療装置１０の撮像部１４および照明部１５のより詳細な構成例を、図面を用いて詳細に説明する。図４は本実施の形態による撮像部１４における撮像素子１４ａの素子配列例を示すレイアウト図である。図５Ａおよび図５Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置１０の構成例を示す図である。なお、図５Ａは図５ＢにおけるＡ－Ａ断面図であり、図５Ｂは図５ＡにおけるＢ－Ｂ断面図である。また、図６に、照明部１５の発光特性および撮像素子１４ａの分光感度特性を示す。さらに、例として、図７に血液の吸光度特性を示す。
　本実施の形態では、可視領域の一部の波長帯域の光（以下、これを特殊光という）を用いて被検体９００内を照明しつつ撮像部１４を駆動して撮像する、いわゆる特殊光観察を行なう場合を例に挙げる。なお、本実施の形態では、可視領域全体に亘る波長帯域の光、いわゆる白色光（以下、これを通常光という）を用いて被検体９００内を照明しつつ撮像部１４を駆動して撮像することを、通常光観察という。
　・撮像部
　図３に示すように、本実施の形態による撮像部１４は、被検体９００内壁からの反射光を受光して電荷を蓄積する撮像素子１４ａと、撮像素子１４ａの受光面側に配設された対物レンズ１４ｃと、よりなる。この撮像部１４は、これを駆動制御する撮像制御回路１４Ａを備えた回路基板１４Ｂに搭載される。回路基板１４Ｂは、撮像部１４を搭載する面がキャップ１９側に向けられた状態で、キャップ１９側に片寄って配設される。
　撮像制御回路１４Ａは、制御回路１１からの制御のもと、撮像部１４を駆動して被検体内画像の画像データを取得し、これを無線送信回路１３に入力する。なお、撮像制御回路１４Ａは、例えば撮像部１４から入力したアナログの画像データにサンプリングや増幅やＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ）変換などの所定の処理を実行することで、デジタルの画像データを生成する。
　また、図４に示すように、本実施の形態による撮像素子１４ａは、複数の受光素子１４ｂと複数の受光素子１４ｇとが行列方向（図面中ｘおよびｙ方向）それぞれにおいて交互に配列されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラよりなる。図６に示すように、受光素子１４ｂは、例えば４１５ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｂの光を受光して電荷を蓄積する。一方、受光素子１４ｇは、例えば５４０ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｇの光を受光して電荷を蓄積する。したがって、撮像素子１４ａを用いて取得される画像データは、４１５ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｂの光を受光した受光素子１４ｂが生成する画像データと、５４０ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｇの光を受光した受光素子１４ｇが生成する画像データと、を含んでいる。なお、４１５ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｂの光は青色を示し、５４０ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｇの光は緑色を示す。したがって、撮像素子１４ａは、緑色（Ｇ）成分の画像データと青色（Ｂ）成分の画像データとを生成する。
　ここで、図７に示すように、被検体９００を例えば人間や動物等の生体とした場合、その血液の吸光度は、４１５ｎｍ付近と５４０ｎｍ付近とでピークを形成する。したがって、４１５ｎｍ付近の光や５４０ｎｍ付近の光の反射光を撮像素子１４ａで受光して得られた、いわゆるネガ画像の画像データを反転してポジ画像の画像データを生成することで、被検体９００の血管の構造を表現する画像を生成することが可能となる。
　また、光は、一般的に波長の長さによって透過率が異なる。本実施の形態では、４１５ｎｍ付近の光と５４０ｎｍ付近の光との２種類の波長帯域の光を使用しているため、４１５ｎｍ付近の光の反射成分から生成した画像データと５４０ｎｍ付近の光の反射成分から生成した画像データとを用いることで、血管の立体的構造を表現する立体画像を生成することが可能となる。
　・照明部
　また、本実施の形態による照明部１５は、それぞれが、異なる波長帯域の光を出力する１つ以上のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などよりなる光源を含み、この光源を駆動制御する照明制御回路１５Ａを備えた回路基板１５Ｂに搭載される。照明制御回路１５Ａは、例えば制御回路１１からの制御のもと、撮像タイミングにあわせて照明部１５を駆動して被検体９００内部を照明する。
　本実施の形態では、図５Ａに示すように、複数の照明部１５は、例えば対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称となるように、照明制御回路１５Ａを搭載する回路基板１５Ｂ上にレイアウトされる。ただし、本発明はこれに限定されず、複数の照明部１５は、例えば光軸ＬＸ上の一点を含み且つ撮像素子１４ａにより取得される画像データのｘ軸またはｙ軸（図４および図５Ａ参照）と平行な直線を中心線として線対称となるように回路基板１５Ｂ上にレイアウトされていても良い。
　各照明部１５は、図５Ａおよび図５Ｂならびに図６に示すように、例えば４１５ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１５ｂの光（以下、これを第１特殊光という）を出力するＬＥＤ１５ｂ（第１光源）と、例えば５４０ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１４ｇの光（以下、これを第２特殊光という）を出力するＬＥＤ１５ｇ（第２光源）と、を含む光源１５ｘを備える。ここで、図６を用いて、ＬＥＤ１５ｂが出力する第１特殊光の波長帯域およびＬＥＤ１５ｇが出力する第２特殊光の波長帯域と受光素子１４ｂの受光感度帯域および受光素子１４ｇの受光感度帯域との関係を説明する。図６に示すように、本実施の形態では、ＬＥＤ１５ｂが４１５ｎｍ付近にピークを持つ波長帯域Ｗ１５ｂの第１特殊光を出力するのに対し、受光素子１４ｂの受光感度帯域Ｗ１４ｂが４１５ｎｍ付近にピークを持つ波長帯域Ｗ１４ｂであるため、受光素子１４ｂは主としてＬＥＤ１５ｂから出力された第１特殊光の分光を受光して画像データを生成する一方、ＬＥＤ１５ｇが５４０ｎｍ付近にピークを持つ波長帯域Ｗ１５ｇの第２特殊光を出力するのに対し、受光素子１４ｇの受光感度帯域Ｗ１４ｇが５４０ｎｍ付近にピークを持つ波長帯域Ｗ１４ｇであるため、受光素子１４ｇは主としてＬＥＤ１５ｇから出力された第２特殊光の分光を受光して画像データを生成する。
　また、各照明部１５は、ＬＥＤ１５ｂから出力された第１特殊光の光軸とＬＥＤ１５ｇから出力された第２特殊光の光軸とが重なるように第１および第２特殊光を合波するダイクロイック・プリズム１５ｐと、ダイクロイック・プリズム１５ｐから出力された合波光を拡散することで第１特殊光と第２特殊光との配光を一致させる拡散板１５ｄと、よりなる配光整合部１５ｙを備える。なお、ここで言う配光の一致とは、最大照度が同じであるか否かに関わらず、異なる波長帯域の光を最大照度で規格化した場合の光分布が一致または略一致することを指す。また、ＬＥＤの光軸とは、ＬＥＤから出力される光の広がりの中心線を指す。
　また、配光整合部１５ｙの概略構成を図８に示す。図８に示すように、ダイクロイック・プリズム１５ｐは、立方体または直方体の形状を有し、少なくとも第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを透過する第１部材１５ｍと、第１特殊光Ｌ１５ｂを反射し、第２特殊光Ｌ１５ｇを透過する第２部材１５ｎと、を有する。第１部材１５ｍおよび第２部材１５ｎは、例えば断面が直角二等辺三角形の三角柱の形状を有する。ダイクロイック・プリズム１５ｐは、第１部材１５ｍと第２部材とにおける直角に等辺三角形の斜辺を含む面同士が接合されてなる。この接合面は、第１特殊光Ｌ１５ｂを反射する反射面１５ｈとして機能する。光源１５ｘのＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇは、ダイクロイック・プリズム１５ｐにおける第１部材１５ｍと第２部材１５ｎとの接合面である反射面１５ｈに対してそれぞれ４５°の傾きを有する面にそれぞれ配設され、それぞれダイクロイック・プリズム１５ｐの中心方向へ第１特殊光Ｌ１５ｂまたは第２特殊光Ｌ１５ｇを入射する。
　本実施の形態では、図８に示すように、ＬＥＤ１５ｇがダイクロイック・プリズム１５ｐの第１部材１５ｍの側面の略中央に配設され、ＬＥＤ１５ｂがダイクロイック・プリズム１５ｐの第２部材１５ｎの底面の略中央に配設されている。このような構成により、ＬＥＤ１５ｂから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂが接合面である反射面１５ｈで反射して光取出面１５ｓへ進行し、ＬＥＤ１５ｇから出力された第２特殊光Ｌ１５ｇが反射面１５ｈを透過してそのまま光取出面１５ｓへ進行するため、反射面１５ｈにおいて第１特殊光Ｌ１５ｂと第２特殊光Ｌ１５ｇとを反射面１５ｈにおいて合波することが可能となる。なお、合波光Ｌ１５の光軸は、例えばダイクロイック・プリズム１５ｐの上面である光出射面１５ｓの中央を通り且つ対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸと平行である。
　また、ダイクロイック・プリズム１５ｐの光出射面１５ｓには、上述したように拡散板１５ｄが配設される。拡散板１５ｄの光入射面と光取出面とは互いに対向しており、それぞれ例えばサンドブラスト処理されている。すなわち、拡散板１５ｄの光入射面及び光取出面には、無数の凹凸が形成されている。このように無数の凹凸を備えた２面で挟まれた領域を形成する拡散板１５ｄをダイクロイック・プリズム１５ｐの光出射面１５ｓに配置しておくことで、拡散板１５ｄに入射した合波光Ｌ１５を拡散板１５ｄの光入射面および光取出面それぞれで複数回乱反射させることが可能となるため、合波光Ｌ１５に含まれる第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをそれぞれ拡散することが可能となる。この結果、拡散板１５ｄの光取出面から出力される合波光Ｌ１５ａに含まれる第１特殊光Ｌ１５ｂと第２特殊光Ｌ１５ｇとの配光を一致させることが可能となる。
　なお、ダイクロイック・プリズム１５ｐから出力された合波光Ｌ１５に含まれる第１特殊光Ｌ１５ｂと第２特殊光Ｌ１５ｇとの配光を整合させる構成は、上記した拡散板１５ｄに限定されず、例えばダイクロイック・プリズム１５ｐの屈折率およびカプセル型医療装置１０内雰囲気の屈折率と異なる屈折率を備えた板状の導波路など、種々変形することが可能である。
　上述のような構成を備えることで、本実施の形態では、各照明部１５から光軸と配光とが一致する異なる波長帯域の光（第１特殊光および第２特殊光）を出力させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置１０では、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部１５が配列されているため（例えば図５Ａ参照）、複数の照明部１５を同時に駆動した場合に照明部１５全体から撮像方向に放射される異なる波長帯域の光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した異なる波長帯域の光で被検体９００内を照明することで、撮像部１４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置１０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、本実施の形態では、第２特殊光の光源として５４０ｎｍ付近にピークを持つ光を出力するＬＥＤ１５ｂを用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば通常光を出力する白色ＬＥＤと、白色ＬＥＤから出力された光の一部を透過させるか又は波長をシフトさせることで５４０ｎｍ付近の光を透過／出力するフィルタと、を組み合わせた光源を使用しても良い。
　（変形例１）
　また、本実施の形態では、照明部１５が照明制御回路１５Ａを搭載する回路基板１５Ｂのキャップ１９側の面に配設された構成を例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、例えば図９Ａおよび図９Ｂに示す本実施の形態の変形例１によるカプセル型医療装置１０Ａに示すように、照明部１５が回路基板１５Ｂにおけるキャップ１９と反対側の面（これを裏面とする）に配設された構成であっても良い。この場合、回路基板１５Ｂには、拡散板１５ｄから出力された光をキャップ１９側へ出射するための開口１５ａが形成される。
　このように照明部１５を回路基板１５Ｂの裏面側に配設した構成とすることで、光源である照明部１５と撮像対象物である被検体９００内部との間の距離を大きくすることが可能となる。この結果、照明部１５と被検体９００内部との光学距離が大きくなるため、各照明部１５が出力する異なる波長帯域の光の光軸および配光を近似的により一致させることが可能である。
　なお、図９Ａおよび図９Ｂは、図５Ａおよび図５Ｂにそれぞれ対応する図である。また、その他の構成は、上述した実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　＜実施の形態２＞
　次に、本発明の実施の形態２によるカプセル型医療装置２０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下において、本発明の実施の形態１と同様の構成については、説明の簡略化のため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、本発明の実施の形態１と同様に、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置２０を適用した場合を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置２０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。
　図１０Ａおよび図１０Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置２０の構成例を示す図である。なお、図１０Ａは図１０ＢにおけるＣ－Ｃ断面図であり、図１０Ｂは図１０ＡにおけるＤ－Ｄ断面図である。
　本実施の形態によるカプセル型医療装置２０は、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様の構成を有する。ただし、図１０Ａおよび図１０Ｂと図５Ａおよび図５Ｂとを比較すると明らかなように、本実施の形態によるカプセル型医療装置２０では、カプセル型医療装置１０における照明部１５が照明部２５に置き換えられている。
　照明部２５は、図８に示す照明部１５における配光整合部１５ｙが、配光整合部２５ｙに置き換えられている。配光整合部１５ｙ（例えば図５Ｂ参照）と配光整合部２５ｙ（例えば図１０Ｂ参照）とを比較すると明らかなように、配光整合部２５ｙは、配光整合部１５ｙにおけるダイクロイック・プリズム１５ｐが、複数のファイバを束ねて形成されたファイバ群２５ｆに置き換えられている。また、照明部２５では、第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをそれぞれ出力する２つのＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇが共にファイバ群２５ｆの下側に配設されている。
　ファイバ群２５ｆにおける各ファイバの光入力端は、ＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇが配設された側に揃えられている。一方、各ファイバの光出力端は、拡散板１５ｄが配設される上面側に揃えられている。各ファイバは、ＬＥＤ１５ｂから入射された第１特殊光Ｌ１５ｂとＬＥＤ１５ｇから入射された第２特殊光Ｌ１５ｇとがファイバ群２５ｆの光出射面全体から満遍なく出力されるように交錯されている。したがって、ファイバ群２５ｆに入射した第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇそれぞれは、各ファイバを通って分散された後、ファイバ群２５ｆの光出射面から出射する。その後、拡散板１５ｄに入射して拡散された後、拡散板１５ｄの上面である光取出面から出力される。
　以上のような構成を備えることで、ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをファイバ群２５ｆの光出射面全体から略均一に分散して出力し、また、分散することで光軸および配光が一致した第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを拡散板１５ｄで拡散することが可能となるため、本発明の実施の形態１と同様に、各照明部２５から光軸と配光とが一致する異なる波長帯域の光（第１特殊光および第２特殊光）を出力させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置２０では、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様に、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部２５が配列されているため（例えば図１０Ａ参照）、複数の照明部２５を同時に駆動した場合に照明部２５全体から撮像方向に放射される異なる波長帯域の光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した異なる波長帯域の光で被検体９００内を照明することで、本発明の実施の形態１と同様に、撮像部１４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置２０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、その他の構成および効果は、本発明の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　また、本実施の形態によるカプセル型医療装置２０は、本発明の実施の形態１の変形例１によるカプセル型医療装置１０Ａと同様に、照明部２５が回路基板１５Ｂのキャップ１９と反対側の面に配設された構成であっても良い。この具体的な構成例は、図９Ａおよび図９Ｂから容易に想到し得るため、ここでは詳細な説明を省略する。
　＜実施の形態３＞
　次に、本発明の実施の形態３によるカプセル型医療装置３０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下において、本発明の実施の形態１または２と同様の構成については、説明の簡略化のため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、本発明の実施の形態１と同様に、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置３０を適用した場合を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置３０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。
　図１１Ａおよび図１１Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置３０の構成例を示す図である。なお、図１１Ａは図１１ＢにおけるＥ－Ｅ断面図であり、図１１Ｂは図１１ＡにおけるＦ－Ｆ断面図である。
　本実施の形態によるカプセル型医療装置３０は、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様の構成を有する。ただし、図１１Ａおよび図１１Ｂと図５Ａおよび図５Ｂとを比較すると明らかなように、本実施の形態によるカプセル型医療装置３０では、カプセル型医療装置１０における照明部１５が照明部３５に置き換えられている。
　照明部３５は、図８に示す照明部１５における配光整合部１５ｙが、配光整合部３５ｙに置き換えられている。配光整合部１５ｙ（例えば図５Ｂ参照）と配光整合部３５ｙ（例えば図１１Ｂ参照）とを比較すると明らかなように、配光整合部３５ｙは、配光整合部１５ｙにおけるダイクロイック・プリズム１５ｐが、平面凹レンズ３５ｌに置き換えられると共に、平板状の拡散板１５ｄが平面凹レンズ３５ｌの凹面に沿って歪曲した拡散板３５ｄに置き換えられている。また、照明部３５では、第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをそれぞれ出力する２つのＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇが共に平面凹レンズ３５ｌの下側に配設されている。
　平面凹レンズ３５ｌの光入射面は、平面であり、ＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇが配設される。この光入射面を下面とする。一方、平面凹レンズ３５ｌの光出射面は、凹面であり、拡散板３５ｄが配設される。この光出射面を上面とする。このように平面凹レンズ３５ｌを配設することで、平面である光入射面に入射した第１および第２特殊光Ｌ１５ｂおよびＬ１５ｇが凹面である光出射面で拡散して出射するため、ＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇと撮像対象である被検体９００内壁との光学距離を長くすることができる。この結果、各照明部１５が出力する第１および第２特殊光Ｌ１５ｂおよびＬ１５ｇの光軸および配光を近似的に一致させることが可能となる。また、光軸および配光が近似的に一致された第１および第２特殊光Ｌ１５ｂおよびＬ１５ｇは、光出射面に配設された拡散板３５ｄに入射して拡散された後、拡散板３５ｄの上面である光取出面から出力される。
　このような構成を備えることで、ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを平面凹レンズ３５ｌにおいてそれぞれ拡散し、また、拡散することで光軸および配光が一致した第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを拡散板３５ｄでさらに拡散することが可能となるため、本発明の実施の形態１と同様に、各照明部３５から光軸と配光とが一致する異なる波長帯域の光（第１特殊光および第２特殊光）を出力させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置３０では、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様に、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部３５を同時に駆動した場合に照明部３５全体から撮像方向に放射される異なる波長帯域の光光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した異なる波長帯域の光で被検体９００内を照明することで、本発明の実施の形態１と同様に、撮像部１４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置３０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、その他の構成および効果は、本発明の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　また、本実施の形態によるカプセル型医療装置３０は、本発明の実施の形態１の変形例１によるカプセル型医療装置１０Ａと同様に、照明部３５が回路基板１５Ｂのキャップ１９と反対側の面に配設された構成であっても良い。この具体的な構成例は、図９Ａおよび図９Ｂから容易に想到し得るため、ここでは詳細な説明を省略する。
　＜実施の形態４＞
　次に、本発明の実施の形態４によるカプセル型医療装置４０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下において、本発明の実施の形態１～３のいずれかと同様の構成については、説明の簡略化のため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、本発明の実施の形態１と同様に、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置４０を適用した場合を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置４０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。
　図１２Ａおよび図１２Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置４０の構成例を示す図である。なお、図１２Ａは図１２ＢにおけるＧ－Ｇ断面図であり、図１２Ｂは図１２ＡにおけるＨ－Ｈ断面図である。
　本実施の形態によるカプセル型医療装置４０は、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様の構成を有する。ただし、図１２Ａおよび図１２Ｂと図５Ａおよび図５Ｂとを比較すると明らかなように、本実施の形態によるカプセル型医療装置４０では、カプセル型医療装置１０における照明部１５が照明部４５に置き換えられると共に、照明制御回路１５Ａが搭載される回路基板１５Ｂが回路基板４５Ｂに置き換えられている。
　照明部４５は、図８に示す照明部１５における配光整合部１５ｙが、配光整合部４５ｙに置き換えられると共に、第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをそれぞれ出力する２つのＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇを含む光源１５ｘが回路基板４５Ｂのキャップ１９と反対側の面（これを裏面とする）に配設されている。
　配光整合部４５ｙは、回路基板４５Ｂのキャップ１９側の面の略全体をカバーするリング板状の拡散板よりなる。すなわち、本実施の形態では、複数の照明部４５において共通の配光整合部４５ｙを用いる。なお、配光整合部４５ｙは、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称な形状、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称な形状を有する。また、配光整合部４５ｙの中心に設けられた穴は、キャップ１９を介する光を撮像素子１５ａへ直接入射させるための窓である。
　また、回路基板４５Ｂには、キャップ１９と反対側の面に配設された光源１５ｘ（ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇ）から出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをキャップ１９側へ通過させるための開口４５ａが形成されている。したがって、ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇからそれぞれ出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇは、開口４５ａを介して配光整合部４５ｙに入射し、配光整合部４５ｙにおいて拡散された後、配光整合部４５ｙの上面である光取出面から出力される。
　このような構成を備えることで、ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをリング状の配光整合部４５ｙにおいて拡散することが可能となるため、本発明の実施の形態１と同様に、各照明部４５から光軸と配光とが一致する異なる波長帯域の光（第１特殊光および第２特殊光）を出力させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置４０では、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様に、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部４５が配列されているため（例えば図１２Ａ参照）、複数の照明部４５を同時に駆動した場合に照明部４５全体から撮像方向に放射される異なる波長帯域の光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した異なる波長帯域の光で被検体９００内を照明することで、本発明の実施の形態１と同様に、撮像部１４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置４０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、その他の構成および効果は、本発明の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　＜実施の形態５＞
　次に、本発明の実施の形態５によるカプセル型医療装置５０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下において、本発明の実施の形態１～４のいずれかと同様の構成については、説明の簡略化のため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、本発明の実施の形態１と同様に、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置５０を適用した場合を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置５０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。
　図１３Ａおよび図１３Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置５０の構成例を示す図である。なお、図１３Ａは図１３ＢにおけるＩ－Ｉ断面図であり、図１３Ｂは図１３ＡにおけるＪ－Ｊ断面図である。
　本実施の形態によるカプセル型医療装置５０は、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様の構成を有する。ただし、図１３Ａおよび図１３Ｂと図５Ａおよび図５Ｂとを比較すると明らかなように、本実施の形態によるカプセル型医療装置５０では、カプセル型医療装置１０における照明部１５が照明部５５に置き換えられている。
　照明部５５は、図８に示す照明部１５における配光整合部１５ｙが、配光整合部５５ｙに置き換えられている。配光整合部１５ｙ（例えば図５Ｂ参照）と配光整合部５５ｙ（例えば図１３Ｂ参照）とを比較すると明らかなように、配光整合部５５ｙは、配光整合部１５ｙにおけるダイクロイック・プリズム１５ｐが、下側のミラー５５ｒと上側のハーフミラー５５ｈとよりなる反射領域に置き換えられると共に、拡散板１５ｄが本発明の実施の形態４による拡散板３５ｄと同様のリング状の拡散板５５ｄに置き換えられている。また、照明部５５では、第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをそれぞれ出力する２つのＬＥＤ１５ｂおよび１５ｇがミラー５５ｒとハーフミラー５５ｈとで挟まれた領域内に配置されている。
　ミラー５５ｒおよびハーフミラー５５ｈは、それぞれ回路基板１５のキャップ１９側の面の略全体をカバーするリング板状の部材である。ただし、ミラー５５ｒは、光源１５ｘから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを全反射する。一方、ハーフミラー５５ｈは、光源１５ｘから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇそれぞれの例えば約５０％を反射し、約５０％を透過させる。したがって、ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇそれぞれは、離間して配設されたミラー５５ｒおよびハーフミラー５５ｈが形成する反射領域内で反射を繰り返して拡散された後、反射領域の光出射面であるハーフミラー５５ｈ上面に配設された拡散板５５ｄに入射してさらに拡散される。その後、拡散板５５ｄの上面である光取出面から出力される。
　このような構成を備えることで、ＬＥＤ１５ｂおよびＬＥＤ１５ｇから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇをミラー５５ｒおよびハーフミラー５５ｈよりなるリング状の反射領域において拡散し、また、拡散することで光軸および配光が一致した第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを拡散板５５ｄでさらに拡散することが可能となるため、本発明の実施の形態１と同様に、各照明部５５から光軸と配光とが一致する異なる波長帯域の光を出力させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置５０では、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様に、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部５５が配列されているため（例えば図１３Ａ参照）、複数の照明部５５を同時に駆動した場合に照明部５５全体から撮像方向に放射される異なる波長帯域の光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した異なる波長帯域の光で被検体９００内を照明することで、本発明の実施の形態１と同様に、撮像部１４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置５０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、その他の構成および効果は、本発明の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　また、本実施の形態によるカプセル型医療装置５０は、本発明の実施の形態１の変形例１によるカプセル型医療装置１０Ａと同様に、照明部５５が回路基板１５Ｂのキャップ１９と反対側の面に配設された構成であっても良い。この具体的な構成例は、図９Ａおよび図９Ｂから容易に想到し得るため、ここでは詳細な説明を省略する。
　＜実施の形態６＞
　次に、本発明の実施の形態６によるカプセル型医療装置６０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下において、本発明の実施の形態１～５のいずれかと同様の構成については、説明の簡略化のため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、本発明の実施の形態１と同様に、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置６０を適用した場合を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置６０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。
　図１４Ａおよび図１４Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置６０の構成例を示す図である。なお、図１４Ａは図１４ＢにおけるＫ－Ｋ断面図であり、図１４Ｂは図１４ＡにおけるＬ－Ｌ断面図である。
　本実施の形態によるカプセル型医療装置６０は、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様の構成を有する。ただし、図１４Ａおよび図１４Ｂと図５Ａおよび図５Ｂとを比較すると明らかなように、本実施の形態によるカプセル型医療装置６０では、カプセル型医療装置１０における照明部１５が照明部６５に置き換えられている。
　照明部６５は、図８に示す照明部１５における光源１５ｘが光源６５ｘに置き換えられると共に、配光整合部１５ｙが配光整合部６５ｙに置き換えられている。光源６５ｘは、例えば第１特殊光Ｌ１５ｂを出力するＬＥＤで構成される。
　配光整合部６５ｙは、光源６５ｘの光取出面である上面に配設される。また、配光整合部６５ｙは、例えば図５Ｂに示す配光整合部１５ｙと比較すると明らかなように、配光整合部１５ｙにおけるダイクロイック・プリズム１５ｐが、回路基板１５のキャップ１９側の面の略全体をカバーするリング板状の形状を有し、４１５ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１５ｂの第１特殊光Ｌ１５ｂを５４０ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１５ｇの第２特殊光Ｌ１５ｇに変換して出力する波長シフタ６５ｓに置き換えられている。また、拡散板１５ｄが、本発明の実施の形態４による拡散板３５ｄと同様の拡散板６５ｄに置き換えられている。
　波長シフタ６５ｓは、４１５ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１５ｂの第１特殊光を吸収して励起し、その後、基底状態に戻る際に５４０ｎｍ付近の波長帯域Ｗ１５ｇの第２特殊光を放出する蛍光体を含んでなる。
　また、波長シフタ６５ｓのうち各光源６５ｘ上に位置する領域には、複数の貫通孔６５ａが形成されている。各光源６５ｘ上の領域において、複数の貫通孔６５ａの総開口面積は、この領域の約半分の面積を占める。この貫通孔６５ａは、光源６５ｘから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂをそのまま拡散板６５ｄへ入射させるための穴である。貫通孔６５ａは、光源６５ｘ上の領域全体から満遍なく第１特殊光Ｌ１５ｂが出力されるように分散して形成されている。したがって、拡散板６５ｄには、光源６５ｘから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂと、波長シフタ６５ｓを透過することで波長帯域が変換された第２特殊光Ｌ１５ｇとが、同程度の光量で分散して入射される。また、拡散板６５ｄに入射された光は、拡散板６５ｄにおいて拡散された後、拡散板６５ｄの上面である光取出面から出力される。
　このような構成を備えることで、光源６５ｘから出力された第１特殊光Ｌ１５ｂと第１特殊光Ｌ１５ｂを波長変換して生成された第２特殊光Ｌ１５ｇとを分散して出力し、また、分散することで光軸および配光が略一致した第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを拡散板６５ｄで拡散することが可能となるため、本発明の実施の形態１と同様に、複数の照明部６５全体から光軸と配光とが一致する異なる波長帯域の光（第１特殊光および第２特殊光）を出力させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置６０では、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様に、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部６５が配列されているため（例えば図１４Ａ参照）、複数の照明部６５を同時に駆動した場合に撮像方向に放射される異なる波長帯域の光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した異なる波長帯域の光で被検体９００内を照明することで、本発明の実施の形態１と同様に、撮像部１４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置６０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、その他の構成および効果は、本発明の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　また、本実施の形態によるカプセル型医療装置６０は、本発明の実施の形態１の変形例１によるカプセル型医療装置１０Ａと同様に、照明部６５が回路基板１５Ｂのキャップ１９と反対側の面に配設された構成であっても良い。この具体的な構成例は、図９Ａおよび図９Ｂから容易に想到し得るため、ここでは詳細な説明を省略する。
　（変形例１）
　また、本実施の形態では、光源６５ｘに第１特殊光Ｌ１５ｂを出力するＬＥＤを用い、この光源６５ｘより出力された第１特殊光Ｌ１５ｂの一部を第１特殊光Ｌ１５ｂよりも波長の長い第２特殊光Ｌ１５ｇに変換する手段に貫通孔６５ａを備えた波長シフタ６５ｓを用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば図１５Ａおよび図１５Ｂに示す本実施の形態の変形例１によるカプセル型医療装置６０Ａに示すように、光源６５ｘ－１に白色光を出力する白色ＬＥＤを用い、この光源６５ｘ－１より出力された光から第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇを生成するように構成しても良い。この場合、白色光を第１特殊光Ｌ１５ｂおよび第２特殊光Ｌ１５ｇに変換する構成としては、例えば白色光のうち４１５ｎｍ付近の波長帯域の光（第１特殊光）を透過するフィルタ６５ｂ（第１フィルタ）と５４０ｎｍ付近の波長帯域の光（第２特殊光）を透過するフィルタ６５ｇ（第２フィルタ）とを組み合わせた光学フィルタを用いることができる。
　したがって、本変形例による照明部６５－１は、光源６５ｘ－１が白色ＬＥＤ（白色光源）を備え、配光整合部６５ｙ－１がフィルタ６５ｂおよび６５ｇよりなる光学フィルタと拡散板６５ｄとを備えた構成を有する。なお、光学フィルタは、例えば上述した本実施の形態による波長シフタ６５ｓがフィルタ６５ｂに置き換えられ、波長シフタ６５ｓの貫通孔６５ａがフィルタ６５ｇに置き換えられた構成を備える。
　また、図１５Ａおよび図１５Ｂは、図５Ａおよび図５Ｂにそれぞれ対応する図である。その他の構成は、上述した実施の形態６によるカプセル型医療装置６０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　＜実施の形態７＞
　次に、本発明の実施の形態７によるカプセル型医療装置７０を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下において、本発明の実施の形態１～６のいずれかと同様の構成については、説明の簡略化のため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、本発明の実施の形態１と同様に、胃９０２内に蓄えた液体９０４に浮かぶ被検体内導入装置にカプセル型医療装置７０を適用した場合を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態によるカプセル型医療装置７０を食道から肛門にかけて移動する途中で被検体９００内の画像を取得する被検体内導入装置に適用することも可能である。
　本実施の形態によるカプセル型医療装置７０は、特殊光を用いて被検体９００内を照明しつつ撮像する特殊光観察と、通常光を用いた被検体９００内を照明しつつ撮像する通常光観察と、の両方を同時もしくは個別に実行できるように構成されている。ここで、図１６に、本実施の形態によるカプセル型医療装置７０の概略ブロック図を示す。
　図１６に示すように、カプセル型医療装置７０は、被検体９００内を撮像する撮像部７４と、撮像部７４を駆動して画像データを取得する撮像制御回路７４Ａと、１種類以上の特殊光および／または通常光をそれぞれ出力する複数の照明部７５と、撮像部７４で被検体９００内を撮像する際に照明部７５を駆動して撮像方向を照明する照明制御回路７５Ａと、撮像時に駆動する照明部として特殊光光源７５ｅと通常光光源７５ｎとの少なくとも一方を選択する照明選択回路７５Ｃと、を備える。照明部７５は、１種類以上の特殊光を出力する特殊光光源７５ｅと、通常光を出力する通常光光源７５ｎと、を含む。なお、他の構成は、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様である。
　（撮像部および照明部）
　ここで、本実施の形態によるカプセル型医療装置７０の撮像部７４および照明部７５のより詳細な構成例を、図面を用いて詳細に説明する。図１７は本実施の形態による撮像部７４における撮像素子７４ａの素子配列例を示すレイアウト図である。図１８Ａおよび図１８Ｂは、本実施の形態によるカプセル型医療装置７０の構成例を示す図である。なお、図１８Ａは図１８ＢにおけるＭ－Ｍ断面図であり、図１８Ｂは図１８ＡにおけるＮ－Ｎ断面図である。
　・撮像部
　本実施の形態による撮像部７４は、図３に示す構成において、撮像素子１４ａが撮像素子７４ａに置き換えられる。撮像素子７４ａは、図１６に示すように、複数の受光素子７４ｒと複数の受光素子７４ｇと複数の受光素子７４ｂとが行列方向（図面中ｘおよびｙ方向）それぞれにおいて順番に配列されたＣＣＤまたはＣＭＯＳ構造を備える。受光素子７４ｇおよび７４ｇは、それぞれ本発明の実施の形態１による受光素子１４ｇおよび１４ｂと同様の受光素子である。また、受光素子７４ｒは、例えば７００ｎｍ付近にピークを持つ受光感度帯域を備える。したがって、撮像素子７４ａは、赤色成分（Ｒ）の画像データと緑色成分（Ｇ）の画像データと青色成分（Ｂ）の画像データとを生成する。
　・照明部
　また、本実施の形態による照明部７５は、それぞれが、複数種類の特殊光と通常光とを出力する複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などの光源を含み、この光源を駆動制御する照明制御回路７５Ａおよびこの光源のうち駆動する光源を選択する照明選択回路７５Ｃを備えた回路基板７５Ｂに搭載される。照明制御回路７５Ａは、例えば制御回路１１からの制御のもと、撮像タイミングにあわせて照明部１５を駆動して被検体９００内部を照明する。照明選択回路７５Ｃは、例えば制御回路１１からの制御のもと、撮像時に駆動する光源を選択する。
　各照明部７５は、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、第１および第２特殊光と通常光とを適宜出力する光源７５ｘと、光源７５ｘから出力された各種光の配光を整合する配光整合部７５ｙと、を備える。光源７５ｘは、第１特殊光および第２特殊光を出力する特殊光光源７５ｅと、通常光を出力する通常光光源７５ｎ（白色光源）と、を含む。
　特殊光光源７５ｅは、第１特殊光を出力するＬＥＤ７５ｂと、ＬＥＤ７５ｂの光出射面（上面）に設けられた波長シフタ７５ｓと、を備える。また、波長シフタ７５ｓには、ＬＥＤ７５ｂの一部を露出させる開口が形成されている。この開口の中心は、ＬＥＤ７５ｂの光軸と一致する。また、この開口の面積は、例えばＬＥＤ７５ｂの光出射面の面積の約半分である。さらに、この開口には、通常光光源７５ｎが設けられる。
　通常光光源７５ｎは、透明な樹脂と発光電極とを含むＬＥＤを含んで構成され、通常光を出力する。また、通常光光源７５ｎの光軸は、特殊光光源７５ｅにおけるＬＥＤ７５ｂの光軸と一致する。
　したがって、特殊光光源７５ｅのみを駆動した場合、光源７５ｘからは、通常光光源７５ｎの透明な部分を透過する第１特殊光と、波長シフタ７５ｓに入射して波長が変換することで生成された第２特殊光と、が出力される。一方、通常光光源７５ｎを駆動した場合、光源７５ｘからは、通常光が出力される。
　光源７５ｘの光出射面（上面）には、本発明の実施の形態１による拡散板１５ｄと同様の拡散板７５ｄが配設される。したがって、光源７５ｘから出力された第１および第２特殊光および／または通常光は、拡散板７５ｄによって拡散され、配光が整合された状態で拡散板７５ｄの光取出面（上面）より出力される。
　このように、本実施の形態では、特殊光観察と通常光観察とを同時に行なう場合でも、光軸が一致する光源からそれぞれ出力された１つ以上の特殊光と通常光とを拡散して配光を一致させることが可能となる。また、本実施の形態によるカプセル型医療装置７０では、本発明の実施の形態１によるカプセル型医療装置１０と同様に、対物レンズ１４ｃの光軸ＬＸ上の一点を中心として点対称に、または、光軸ＬＸ上の一点を通る直線を中心線として線対称に、複数の照明部７５が配列されているため（例えば図１８Ａ参照）、複数の照明部７５を同時に駆動した場合に照明部７５全体から撮像方向に放射される光全体の光軸および配光を一致させることが可能となる。
　また、上記のように光軸と配光とが一致した１つ以上の特殊光と通常光とで被検体９００内を照明することで、撮像部７４で取得される色成分ごとの画像データの輝度分布を一致させることが可能となる。この結果、色むらが低減された被検体内画像の画像データを生成することが可能となる。
　さらに、本実施の形態では、カプセル型医療装置２０の光学窓であるキャップ１９がキャップ１９を透過する光の配光を整える光学的機能を備えるため、異なる波長帯域の光の光軸および配光をより一致させることが可能である。
　なお、その他の構成および効果は、本発明の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　また、本実施の形態によるカプセル型医療装置７０は、本発明の実施の形態１の変形例１によるカプセル型医療装置１０Ａと同様に、照明部７５が回路基板７５Ｂのキャップ１９と反対側の面に配設された構成であっても良い。この具体的な構成例は、図９Ａおよび図９Ｂから容易に想到し得るため、ここでは詳細な説明を省略する。
　また、上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
　１　医療システム
　１０、１０Ａ、２０、３０、４０、５０、６０、６０Ａ、７０　カプセル型医療装置
　１１　制御回路
　１２　無線受信回路
　１３　無線送信回路
　１４、７４　撮像部
　１４Ａ、７４Ａ　撮像制御回路
　１４Ｂ、４５Ｂ　回路基板
　１４ａ、７４ａ　撮像素子
　１４ｂ、１４ｇ、７４ｂ、７４ｇ、７４ｒ　受光素子
　１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５　照明部
　１５Ａ、７５Ａ　照明制御回路
　１５Ｂ、７５Ｂ　回路基板
　１５ａ、４５ａ　開口
　１５ｂ、１５ｇ、７５ｂ、７５ｇ　ＬＥＤ
　１５ｄ、３５ｄ、５５ｄ、６５ｄ、７５ｄ　拡散板
　１５ｈ　反射面
　１５ｍ　第１部材
　１５ｎ　第２部材
　１５ｐダイクロイック・プリズム
　１５ｓ　光取出面
　１５ｘ、６５ｘ、７５ｘ　光源
　１５ｙ、２５ｙ、３５ｙ、４５ｙ、５５ｙ、６５ｙ、７５ｙ　配光整合部
　１６　センサ部
　１６Ａ　センサ制御回路
　１７　電源部
　１８　容器
　１９　キャップ
　２５ｆ　ファイバ群
　３５ｌ　平面凹レンズ
　５５ｈ　ハーフミラー
　５５ｒ　ミラー
　６５ａ　貫通孔
　６５ｂ、６５ｇ　フィルタ
　６５ｓ、７５ｓ　波長シフタ
　７５Ｃ　照明選択回路
　７５ｅ　特殊光光源
　７５ｎ　通常光光源
　Ｌ１５、Ｌ１５ａ　合波光
　Ｌ１５ｂ　第１特殊光
　Ｌ１５ｇ　第２特殊光
　ＬＸ　光軸
　Ｗ１４ｂ、Ｗ１４ｇ、Ｗ１５ｂ、Ｗ１５ｇ　波長帯域

Claims (22)

  1. 　被検体内に導入される被検体内導入装置であって、
    　第１の光を出力する第１光源と、前記第１の光と異なる波長帯域の第２の光を出力する第２光源と、を有する光源部と、
    　前記第１の光と前記第２の光との配光を整合する配光整合部と、
    　前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、
    　前記被検体内を撮像する撮像部と、
    　を備えたことを特徴とする被検体内導入装置。
  2. 　前記配光整合部は、前記第１および第２の光を透過する第１部材と、前記第１の光を反射し前記第２の光を透過する第２部材と、が接合されてなるダイクロイック・プリズムを含み、
    　前記第１および第２光源は、前記第１部材と前記第２部材との接合面で反射した前記第１の光の光軸が前記接合面を透過した前記第２の光の光軸と一致するように前記ダイクロイック・プリズムに前記第１の光と前記第２の光とをそれぞれ入射することを特徴とする請求項１記載の被検体内導入装置。
  3. 　前記配光整合部は、束ねられた複数のファイバよりなるファイバ群を含み、
    　前記ファイバ群は、前記複数のファイバの光入射端が揃えられた光入射面と、前記複数のファイバの光出射端が揃えられた光出射面と、を有し、
    　前記複数のファイバは、前記光入射面から入射した光が分散して前記光出射面から出射するように交錯しており、
    　前記第１および第２光源は、前記光入射面に前記第１の光と前記第２の光とをそれぞれ入射することを特徴とする請求項１記載の被検体内導入装置。
  4. 　前記配光整合部は、入射した光を拡散して出力するプリズムを含むことを特徴とする請求項１記載の被検体内導入装置。
  5. 　前記配光整合部は、前記第１および第２の光を反射するミラーと、前記第１および第２の光の一部を反射し且つ一部を透過させるハーフミラーと、を含み、
    　前記ミラーおよび前記ハーフミラーは、離間して配設されることで反射領域を形成し、
    　前記第１および第２光源は、前記反射領域内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の被検体内導入装置。
  6. 　前記配光整合部は、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
  7. 　点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
  8. 　前記光源部を搭載する回路基板と、
    　前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、
    　を備え、
    　前記光源部は、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、
    　前記回路基板は、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
  9. 　被検体内に導入される被検体内導入装置であって、
    　第１の光を出力する光源と、該第１の光の一部を該第１の光と異なる波長帯域の第２の光に変換する波長シフタと、を有する光源部と、
    　前記第１の光と前記第２の光との配光を整合する配光整合部と、
    　前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、
    　前記被検体内を撮像する撮像部と、
    　を備え、
    　前記波長シフタは、前記光源から出力された前記第１の光を分散して通過させる複数の貫通孔を有することを特徴とする被検体内導入装置。
  10. 　前記配光整合部は、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする請求項９に記載の被検体内導入装置。
  11. 　点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする請求項９に記載の被検体内導入装置。
  12. 　前記光源部を搭載する回路基板と、
    　前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、
    　を備え、
    　前記光源部は、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、
    　前記回路基板は、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の被検体内導入装置。
  13. 　被検体内に導入される被検体内導入装置であって、
    　第１の光と該第１の光と異なる波長帯域の第２の光とを出力する光源と、前記第１の光を透過する第１フィルタと、前記第２の光を透過させる第２フィルタと、を有する光源部と、
    　前記第１の光と前記第２の光との配光を整合する配光整合部と、
    　前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、
    　前記被検体内を撮像する撮像部と、
    　を備え、
    　前記第１および第２フィルタは、前記光源から出力された前記第１および第２の光をそれぞれ分散して透過させることを特徴とする被検体内導入装置。
  14. 　前記配光整合部は、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の被検体内導入装置。
  15. 　点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の被検体内導入装置。
  16. 　前記光源部を搭載する回路基板と、
    　前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、
    　を備え、
    　前記光源部は、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、
    　前記回路基板は、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の被検体内導入装置。
  17. 　被検体内に導入される被検体内導入装置であって、
    　第１の光を出力する光源と、白色光を出力し且つ前記第１の光を透過する白色光源と、前記第１の光の一部を該第１の光と異なる波長帯域の第２の光に変換する波長シフタと、を有する光源部と、
    　前記第１の光と前記第２の光と前記白色光との配光を整合する配光整合部と、
    　前記光源部を駆動して前記被検体内を照明する照明制御部と、
    　前記被検体内を撮像する撮像部と、
    　を備え、
    　前記光源と前記白色光源とは、光軸が一致するように配置されていることを特徴とする被検体内導入装置。
  18. 　前記配光整合部は、前記第１の光と前記第２の光とを拡散して配光を整合させる拡散部を備えたことを特徴とする請求項１～５、９、１３および１７のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
  19. 　点対称または線対称に配置された複数の前記光源部および前記配光整合部を備えたことを特徴とする請求項１～５、９、１３、１７および１８のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
  20. 　前記光源部を搭載する回路基板と、
    　前記回路基板の第１面側に配設され、前記光源部から出力された光を外部へ透過させる光学窓と、
    　を備え、
    　前記光源部は、前記回路基板における前記第１面と反対側の第２面に搭載され、
    　前記回路基板は、前記光源部から出力された光を前記光学窓へ通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１～５、９、１３および１７～１９のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
  21. 　請求項１～２０のいずれか一つに記載の被検体内導入装置と、前記被検体外に配置された通信装置と、画像データを用いて画像を表示する表示装置と、を備えた医療システムであって、
    　前記被検体内導入装置は、前記撮像部で取得された画像データを無線信号として送信する無線送信部を備え、
    　前記通信装置は、前記無線送信部から送信させた前記画像データを受信する無線受信部と、該無線受信部で受信した前記画像データを信号処理する画像信号処理部と、該画像信号処理部で信号処理した画像データを当該通信装置に着脱可能に接続された携帯型記録媒体に格納する通信装置外部インタフェース部と、を備え、
    　前記表示装置は、前記携帯型記録媒体を着脱可能な表示装置外部インタフェース部と、該表示装置外部インタフェース部に接続された前記携帯型記録媒体から前記画像データを読み出して表示する表示部と、を備えたことを特徴とする医療システム。
  22. 　請求項１～２０のいずれか一つに記載の被検体内導入装置と、前記被検体外に配置された通信装置と、画像データを用いて画像を表示する表示装置と、を備えた医療システムであって、
    　前記被検体内導入装置は、前記撮像部で取得された画像データを無線信号として送信する無線送信部を備え、
    　前記通信装置は、前記無線送信部から送信させた前記画像データを受信する無線受信部と、該無線受信部で受信した前記画像データを信号処理する画像信号処理部と、該画像信号処理部で信号処理した画像データを前記表示装置へ出力する通信装置外部インタフェース部と、を備え、
    　前記表示装置は、前記通信装置外部インタフェース部から出力された前記画像データを入力する表示装置外部インタフェース部と、該表示装置外部インタフェース部に入力された前記画像データを用いて前記被検体内の画像を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする医療システム。
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