JP2006197986A - Capsule endoscope - Google Patents

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幸雄 久保田
Takanobu Shiokawa
孝紳 塩川
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亨 千葉
Takaomi Sekiya
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    • 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
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a capsule endoscope in the capsule endoscope using a surface emitting element such as an organic electroluminescence element (hereinafter, referred to as an organic EL element) as an illumination means. <P>SOLUTION: This capsule endoscope 10 is constituted by sealing its inside in a sealed capsule 11. The outer shell wall of the sealed capsule 11 is composed of a cylindrical cover 12, a transparent cover 13 connected to the end of the cover, and a semispherical cover 14. The transparent cover 13 is provided with a transparent semisphere part 13c. The inside of the transparent cover 13 is provided with imaging means (an objective lens group 21 and a solid-state imaging device 24) facing the inside face 13A of the transparent cover 13. The inside face 13A of the transparent cover 13 is provided with the organic EL element 30. The organic EL element 30 is extended along the inside face 13A to avoid a visual field range X of the imaging means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、照明手段に有機エレクトロルミネセンス素子（以下有機ＥＬ素子という）等の面発光素子を用いたカプセル内視鏡に関する。   The present invention relates to a capsule endoscope using a surface light emitting element such as an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) as an illumination means.

従来の内視鏡は、患者の生体内に挿入する挿入部と、患者の体外に設けられ挿入部が接続される操作部とで構成されている。挿入部の先端には、別体の光源装置からの照明光を伝達するライトガイドの先端部および撮像素子が配置され、照明光で照明された生体内が撮像素子によって撮像される。撮像された情報は挿入部および操作部を介して患者の体外に送られ、その情報により医師は生体内の様子を知ることができる。   A conventional endoscope includes an insertion unit that is inserted into a patient's living body and an operation unit that is provided outside the patient's body and to which the insertion unit is connected. At the distal end of the insertion portion, a distal end portion of a light guide that transmits illumination light from a separate light source device and an image sensor are arranged, and the inside of the living body illuminated with the illumination light is imaged by the image sensor. The imaged information is sent to the outside of the patient's body through the insertion unit and the operation unit, and the doctor can know the state in the living body based on the information.

内視鏡の挿入部は、撮像素子等が設けられた先端が目的とする生体内に到達するために、患者の喉を通過しなければならず、また、その先端が目的とする生体内に到達した後も、喉の中に挿入されたままである。したがって、従来の内視鏡は、生体内を観察するとき、患者に対して苦痛を与えている。   The insertion portion of the endoscope must pass through the patient's throat so that the distal end provided with the imaging device or the like reaches the target living body, and the distal end is not in the target living body. Even after reaching, it remains inserted in the throat. Therefore, the conventional endoscope gives pain to the patient when observing the inside of the living body.

そこで患者の苦痛を軽減するために、挿入部がないカプセル内視鏡が提案されている。カプセル内視鏡は、飲み込まれることにより、生体内に送り込まれ、生体内で撮像された情報が、無線によって体外に送信され、その送信された情報により生体内の様子が確認される。カプセル内視鏡は、飲み込まれた後、生体内を観察している間、挿入部による苦痛を患者に与えることはない。   Therefore, in order to reduce patient's pain, a capsule endoscope without an insertion portion has been proposed. When the capsule endoscope is swallowed, it is sent into the living body, information captured in the living body is transmitted to the outside of the body by radio, and the state in the living body is confirmed by the transmitted information. The capsule endoscope does not give the patient pain due to the insertion portion while observing the inside of the living body after being swallowed.

カプセル内視鏡は、撮像素子が生体内を観察できるように照明素子が設けられ、照明素子としては例えば特許文献１または２に記載のようにＬＥＤが用いられる。
特開２００３−２６００２５号公報 特開２００１−２２４５５２号公報 The capsule endoscope is provided with an illumination element so that the imaging element can observe the inside of a living body, and an LED is used as the illumination element as described in Patent Document 1 or 2, for example.
JP 2003-260025 A JP 2001-224552 A

カプセル内視鏡は、飲み込むときの患者の苦痛を低減させるために、できるだけその本体を小型化する必要がある。しかし、ＬＥＤを照明素子として用いると、各ＬＥＤの照明範囲は限られるので、ＬＥＤは複数設けなければならず、また、各ＬＥＤはその形状や大きさにより配設される場所が限定され、特許文献１または２に記載されるように固体撮像素子の周辺部に配設しなければならない。このように、固体撮像素子の周辺部にＬＥＤを設けると、その他の必要な部材をこの周辺部に配置させることができず、カプセル内視鏡の小型化には限界がある。   The capsule endoscope needs to be miniaturized as much as possible in order to reduce the patient's pain when swallowing. However, when LEDs are used as illumination elements, the illumination range of each LED is limited, so a plurality of LEDs must be provided, and the location where each LED is arranged according to its shape and size is limited. As described in Document 1 or 2, it must be arranged at the periphery of the solid-state imaging device. As described above, when the LED is provided in the peripheral portion of the solid-state imaging device, other necessary members cannot be disposed in the peripheral portion, and there is a limit to downsizing of the capsule endoscope.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、より小型化されたカプセル内視鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a capsule endoscope that is further downsized.

本発明に係るカプセル内視鏡は、内部を密閉し、その外殻壁の少なくとも一部が透明壁である密閉カプセルと、カプセル内視鏡の内部に配設され、透明壁を介して生体内に照明光を発する面発光素子と、透明壁に対向する内部に配設され、照明光によって照明された生体内を透明壁を介して撮像する撮像手段とを備える。本発明によれば、光源に面発光素子を使用することにより、カプセル内視鏡を小型化することが可能になる。   The capsule endoscope according to the present invention seals the inside, the sealed capsule in which at least a part of the outer shell wall is a transparent wall, and the capsule endoscope disposed inside the capsule endoscope. And a surface light emitting element that emits illumination light, and an imaging unit that is disposed inside the transparent wall and that images the inside of the living body illuminated by the illumination light through the transparent wall. According to the present invention, it is possible to reduce the size of the capsule endoscope by using the surface light emitting element as the light source.

本発明に係るカプセル内視鏡においては、面発光素子が前記透明壁の内面に配設されたほうが良い。この構成においては、撮像手段を保護しつつ生体内からの反射光を撮像手段に受光させるための透明壁に、照明素子として面発光素子が設けられることにより、カプセル内部に照明素子を設けるための特別なスペースを設ける必要がなくなるので、カプセル内視鏡をさらに小型化することができる。   In the capsule endoscope according to the present invention, it is preferable that the surface light emitting element is disposed on the inner surface of the transparent wall. In this configuration, a surface light emitting element is provided as an illumination element on the transparent wall for allowing the imaging means to receive reflected light from the living body while protecting the imaging means, thereby providing the illumination element inside the capsule. Since it is not necessary to provide a special space, the capsule endoscope can be further downsized.

面発光素子は、内面に沿って面状に広がることが好ましい。また、好ましくは、撮像手段の視野領域を避けるように配設される。これにより、面発光素子からの照明光が、撮像手段に直接入射することを防止することができ、撮像手段にフレアを生じさせる懸念もない。さらに面発光素子が、撮像手段の撮像を阻害することはない。   The surface light emitting element preferably extends in a planar shape along the inner surface. Further, it is preferably arranged so as to avoid the visual field area of the imaging means. Thereby, it is possible to prevent the illumination light from the surface light emitting element from directly entering the imaging unit, and there is no fear of causing flare in the imaging unit. Further, the surface light emitting element does not hinder the imaging of the imaging means.

密閉カプセルの外殻壁は、円筒状カバーの一端に透明壁が外部に膨みつつ覆うように形成され、透明壁は、好ましくは半球部を有する。この場合、面発光素子は、半球部の先端部およびその先端部の周辺部を避けるように、内面に沿って面状に広がることが好ましい。これにより、面発光素子は、撮像手段の視野領域を避けるように配設されることが可能である。そして、面発光素子は、撮像手段の光軸を中心に環状に設けられるほうが良い。   The outer shell wall of the hermetic capsule is formed at one end of the cylindrical cover so that the transparent wall swells outside, and the transparent wall preferably has a hemispherical portion. In this case, the surface light emitting element preferably spreads in a planar shape along the inner surface so as to avoid the tip of the hemispherical part and the peripheral part of the tip. Thereby, the surface light emitting element can be arranged so as to avoid the visual field area of the imaging means. The surface light emitting element is preferably provided in an annular shape around the optical axis of the imaging means.

内面に光軸に直交する直交面が設けられ、面発光素子はその直交面上に積層されて構成されるほうが良い。これにより、面発光素子から出射する光が有効に撮像手段の視野領域に照射される。また、直交面が複数設けられる場合、これら各直交面にはそれぞれ面発光素子が設けられ、各面発光素子は光軸を中心に同心的に設けられる。なお、面発光素子は、例えば有機ＥＬ素子である。   It is preferable that an orthogonal surface orthogonal to the optical axis is provided on the inner surface, and the surface light emitting element is laminated on the orthogonal surface. Thereby, the light emitted from the surface light emitting element is effectively applied to the field of view of the imaging means. In addition, when a plurality of orthogonal surfaces are provided, each of the orthogonal surfaces is provided with a surface light emitting element, and each surface light emitting element is provided concentrically with the optical axis as a center. The surface light emitting element is, for example, an organic EL element.

本発明によれば、面発光素子を照明素子として用いることにより、カプセル内視鏡の小型化を図ることができる。   According to the present invention, the capsule endoscope can be downsized by using the surface light emitting element as the illumination element.

以下本発明について図面を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る内視鏡カプセルを示した図であり、透明カバーの内部の構造のみを断面で示した部分断面図である。図２は、透明カバーの内部を正面から見た図である。図３は、有機ＥＬ素子３０について概略的に示した断面図である。   The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the endoscope capsule according to the first embodiment, and is a partial cross-sectional view showing only the internal structure of the transparent cover in cross section. FIG. 2 is a front view of the inside of the transparent cover. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the organic EL element 30.

図１に示すようにカプセル内視鏡１０は、その内部が密閉カプセル１１で密閉されて構成される。密閉カプセル１１の外殻壁は、円筒状カバー１２と、その円筒状カバー１２の両端を覆う透明カバー（透明壁）１３および半球カバー１４とで構成される。円筒状カバー１２の内側には、そのカバーに沿うように円筒状の保持枠（図示せず）が設けられ、その保持枠内には、その保持枠に支持される電源ユニット、回路基板、送信ユニット等（図示せず）が設けられる。半球カバー１４の内部側には、保持枠に支持されるアンテナ等（図示せず）が設けられる。電源ユニットは、例えば電池で構成され、後述する有機ＥＬ素子３０等に電源を供給する。回路基板には、画像処理回路、固体撮像素子２４等が設けられる。   As shown in FIG. 1, the capsule endoscope 10 is configured such that the inside thereof is sealed with a sealed capsule 11. The outer shell wall of the sealed capsule 11 includes a cylindrical cover 12, a transparent cover (transparent wall) 13 and a hemispherical cover 14 that cover both ends of the cylindrical cover 12. A cylindrical holding frame (not shown) is provided inside the cylindrical cover 12 along the cover, and a power supply unit, a circuit board, and a transmission supported by the holding frame are provided in the holding frame. A unit or the like (not shown) is provided. On the inner side of the hemispherical cover 14, an antenna or the like (not shown) supported by the holding frame is provided. The power supply unit is composed of, for example, a battery, and supplies power to the organic EL element 30 and the like described later. The circuit board is provided with an image processing circuit, a solid-state imaging device 24, and the like.

透明カバー１３は、円筒状カバー１２の端部から外部に向けて膨らみ、例えば樹脂等の透明材料で形成される。本実施形態における透明カバー１３は、円筒カバー１２に接続され径が円筒カバー１２と同一で円筒形を呈する透明円筒部１３ｂと、その円筒部に接続され、透明カバー１３の先端部Ｙに向かうに従ってその径が狭くなり、略半球形を呈する透明半球部１３ｃとから成る。   The transparent cover 13 bulges outward from the end of the cylindrical cover 12 and is formed of a transparent material such as a resin. In the present embodiment, the transparent cover 13 is connected to the cylindrical cover 12 and has the same diameter as the cylindrical cover 12 and has a cylindrical shape. The transparent cover 13 is connected to the cylindrical portion and is directed to the distal end Y of the transparent cover 13. The diameter is narrow and the transparent hemispherical portion 13c has a substantially hemispherical shape.

透明カバー１３の内部には、対物レンズ群２１が透明カバー１３に対向するように配設される。対物レンズ群２１は、レンズ保持枠２０によって保持される。レンズ保持枠２０は、円筒状カバー１２の内部に設けられた保持枠（図示せず）に接続され、円筒状カバー１２の内部から透明カバー１３に延びる。対物レンズ群２１の光軸Ｚは、透明半球部１３ｃの球の中心および透明カバー１３の先端部Ｙを通過する。対物レンズ群２１の光軸Ｚ後方には、ＣＣＤ等の固体撮像素子（撮像手段）２４が設けられる。固体撮像素子２４の視野領域は、図１に示すように対物レンズ群２１によって、固体撮像素子２４から離れるほど大きくなり、透明カバー１３の内面１３Ａでは、図２に示すように上方から見ると、透明カバー１３の先端部Ｙを中心に、円形に広がる視野領域Ｘとなる。   The objective lens group 21 is disposed inside the transparent cover 13 so as to face the transparent cover 13. The objective lens group 21 is held by the lens holding frame 20. The lens holding frame 20 is connected to a holding frame (not shown) provided inside the cylindrical cover 12 and extends from the inside of the cylindrical cover 12 to the transparent cover 13. The optical axis Z of the objective lens group 21 passes through the center of the sphere of the transparent hemispherical part 13 c and the front end Y of the transparent cover 13. A solid-state image sensor (imaging means) 24 such as a CCD is provided behind the optical axis Z of the objective lens group 21. As shown in FIG. 1, the visual field area of the solid-state image sensor 24 increases as the distance from the solid-state image sensor 24 increases as the objective lens group 21 moves away from the solid-state image sensor 24. The field of view X extends in a circle around the tip Y of the transparent cover 13.

透明カバー１３の内面１３Ａには有機ＥＬ素子（面発光素子）３０が配設され、有機ＥＬ素子３０は内面１３Ａに沿って面状に広がる。有機ＥＬ素子３０は、固体撮像素子２４の内面１３Ａにおける視野領域Ｘを避けるように、透明カバー１３の内面１３Ａ全体に亘って広がる。したがって、有機ＥＬ素子３０は、上方から見ると、円形の視野領域Ｘ、すなわち先端部Ｙおよびその先端部Ｙの周辺部を避けるように、円環状に広がる。   An organic EL element (surface light emitting element) 30 is disposed on the inner surface 13A of the transparent cover 13, and the organic EL element 30 extends in a planar shape along the inner surface 13A. The organic EL element 30 extends over the entire inner surface 13A of the transparent cover 13 so as to avoid the visual field region X on the inner surface 13A of the solid-state imaging element 24. Therefore, when viewed from above, the organic EL element 30 expands in an annular shape so as to avoid the circular visual field region X, that is, the distal end portion Y and the peripheral portion of the distal end portion Y.

図３に示すように有機ＥＬ素子３０は、透明カバー１３の内面１３Ａに陽極３１、有機発光層を含む積層体３２、および陰極３３が順に積層されて構成される。陰極の上面には、封止膜３４が設けられる。封止膜３４は、その周辺部が透明カバー１３の内面１３Ａに接合され、封止膜３４と内面１３Ａによって、陽極３１、積層体３２、陰極３３が封止される。陽極３１および陰極３３は、電流が流されるために、透明カバー１３と封止膜３４の間から外部に延出し、延出した陽極３１および陰極３３は上述した回路基板を介して電源ユニットに接続される。   As shown in FIG. 3, the organic EL element 30 is configured by sequentially laminating an anode 31, a laminate 32 including an organic light emitting layer, and a cathode 33 on the inner surface 13 </ b> A of the transparent cover 13. A sealing film 34 is provided on the upper surface of the cathode. The peripheral portion of the sealing film 34 is bonded to the inner surface 13A of the transparent cover 13, and the anode 31, the laminate 32, and the cathode 33 are sealed by the sealing film 34 and the inner surface 13A. The anode 31 and the cathode 33 extend to the outside from between the transparent cover 13 and the sealing film 34 because a current flows, and the extended anode 31 and cathode 33 are connected to the power supply unit via the circuit board described above. Is done.

陽極３１は、透明電極であって、例えばITO（Indium Tin Oxide）、ATO(antimony doped tindioxide)、ZnO（zinc oxide）によって形成される。陰極３３は、ITO、ATO、ZnO等によって形成されても良いが、有機ＥＬ素子３０からの照明光が、直接、固体撮像素子２４に入射することを防止できるように、遮光性を有する例えばアルミニウム等によって形成されるのが好ましい。積層体３２は、陽極３１側から順に例えば、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層等が積層され、白色光を発するように構成される。封止膜３４は例えば金属酸化物や窒化物によって形成される。   The anode 31 is a transparent electrode, and is formed of, for example, ITO (Indium Tin Oxide), ATO (antimony doped tin dioxide), or ZnO (zinc oxide). The cathode 33 may be formed of ITO, ATO, ZnO, or the like. However, for example, aluminum having a light shielding property so that illumination light from the organic EL element 30 can be prevented from directly entering the solid-state imaging element 24. Etc. are preferably formed. The stacked body 32 is configured so that, for example, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, and the like are stacked in order from the anode 31 side, and emits white light. The sealing film 34 is made of, for example, metal oxide or nitride.

有機ＥＬ素子３０は、陰極３１と陽極３３に電流が流されることより照明光を発し、その照明光は陽極、および透明カバー１３を介して、カプセル内視鏡１０の外部に射出される。   The organic EL element 30 emits illumination light when current flows through the cathode 31 and the anode 33, and the illumination light is emitted to the outside of the capsule endoscope 10 through the anode and the transparent cover 13.

有機ＥＬ素子３０の各層が積層される方向、すなわち照明光の出射方向は、透明カバー１３の先端部に近づくに従って、光軸Ｚに対する傾き角が小さくなる。また、有機ＥＬ素子３０から発せられる光は、図１に示すように拡散光である。したがって、先端部Ｙに近い部分から発せられた照明光は、透明カバー１３から所定の距離離れた位置における固体撮像素子２４の視野領域を照明することができ、直接照明光として利用することができる。   In the direction in which the layers of the organic EL element 30 are stacked, that is, the direction in which the illumination light is emitted, the inclination angle with respect to the optical axis Z decreases as the tip of the transparent cover 13 is approached. Further, the light emitted from the organic EL element 30 is diffused light as shown in FIG. Therefore, the illumination light emitted from the portion close to the tip Y can illuminate the visual field region of the solid-state image sensor 24 at a position away from the transparent cover 13 by a predetermined distance, and can be used directly as illumination light. .

一方、先端部Ｙから遠く、円筒状カバー１２に近い部分において発せられた照明光は、対物レンズ群２１の視野範囲を照明することができない。しかし、このような光は、間接照明光として利用され、結果的に視野を明るくすることができる。すなわち、本実施形態においては、有機ＥＬ素子３０から発せられた全ての照明光は有効に利用される。   On the other hand, illumination light emitted from a portion far from the tip Y and close to the cylindrical cover 12 cannot illuminate the field range of the objective lens group 21. However, such light is used as indirect illumination light, and as a result, the visual field can be brightened. That is, in the present embodiment, all illumination light emitted from the organic EL element 30 is used effectively.

有機ＥＬ素子３０から発せられた照明光は生体内に照射され、その照射された生体内からの反射光は、対物レンズ群２１を介して、固体撮像素子２４上に受光される。固体撮像素子２４では、受光した光に対応する生体内の像が形成される。形成された像は、固体撮像素子２４で光電変換されて蓄積され、その蓄積信号は、画像処理回路に出力される。蓄積信号は画像処理回路で画像処理された後、送信信号に変換される。送信信号は、アンテナに送られ、アンテナから生体外の受信装置に送信される。受信装置では、その送信信号が、ディスプレイ上に映像化され、医師等によって観察される。   Illumination light emitted from the organic EL element 30 is irradiated into the living body, and reflected light from the irradiated living body is received on the solid-state imaging element 24 through the objective lens group 21. In the solid-state imaging device 24, an in-vivo image corresponding to the received light is formed. The formed image is photoelectrically converted and accumulated by the solid-state imaging device 24, and the accumulated signal is output to the image processing circuit. The accumulated signal is subjected to image processing by an image processing circuit and then converted to a transmission signal. The transmission signal is sent to the antenna and transmitted from the antenna to the receiving device outside the living body. In the receiving device, the transmission signal is visualized on a display and observed by a doctor or the like.

本実施形態では、照明素子として有機ＥＬ素子３０を用い、さらにその有機ＥＬ素子３０を透明カバー１３の内面に配設することにより、カプセル内視鏡１０の内部に、照明素子を配設する特別なスペースを設ける必要がないので、カプセル内視鏡１０の小型化を実現することができる。   In the present embodiment, the organic EL element 30 is used as the illumination element, and the organic EL element 30 is further disposed on the inner surface of the transparent cover 13, so that the illumination element is disposed inside the capsule endoscope 10. Since it is not necessary to provide a large space, the capsule endoscope 10 can be downsized.

また、本実施形態では、撮像手段（固体撮像素子２４）を保護するために設けられた透明カバー１３上に有機ＥＬ素子３０を積層することができるので、照明素子の構成を簡素化することができる。さらに、有機ＥＬ素子は、ＬＥＤに比べその演色性に優れるので、本実施形態では生体内の色再現性を良くすることができる。なお、面発光素子としては、有機ＥＬ素子に限定されず、無機ＥＬ素子などであっても良い。   Moreover, in this embodiment, since the organic EL element 30 can be laminated | stacked on the transparent cover 13 provided in order to protect an imaging means (solid-state image sensor 24), it can simplify the structure of a lighting element. it can. Furthermore, since the organic EL element is superior in color rendering properties compared to the LED, in this embodiment, the color reproducibility in the living body can be improved. The surface light emitting element is not limited to the organic EL element, and may be an inorganic EL element or the like.

また、本実施形態においては、有機ＥＬ素子３０は、透明カバー１３の内面に配設されたが、本発明においては、透明カバー１３の内部に配設されれば、配設される位置は特に限定されない。したがって、有機ＥＬ素子３０は、例えば、固体撮像素子２４を取り巻くように平面リング状に形成され、固体撮像素子２４と同一面に配設されても良い。また、同様に、例えば、対物レンズ群２１を取り巻くように平面リング状に形成され、対物レンズ群２１の光軸前方側の先端面と同一面に配設されても良い。もちろん、この先端面の同一面と、固体撮像素子の同一面の間等に設けられても良い。さらに、対物レンズ群２１は設けられなくても良く、この場合、透明カバー１３にパワーを持たせ、透明カバー１３が対物レンズの役割を果たすようにすれば良い。   Further, in the present embodiment, the organic EL element 30 is disposed on the inner surface of the transparent cover 13. However, in the present invention, if the organic EL element 30 is disposed inside the transparent cover 13, the disposed position is particularly It is not limited. Therefore, for example, the organic EL element 30 may be formed in a planar ring shape so as to surround the solid-state imaging element 24, and may be disposed on the same surface as the solid-state imaging element 24. Similarly, for example, the objective lens group 21 may be formed in a planar ring shape so as to surround the objective lens group 21, and may be disposed on the same surface as the front end surface of the objective lens group 21 on the optical axis front side. Of course, you may provide between the same surface of this front end surface, the same surface of a solid-state image sensor, etc. Further, the objective lens group 21 may not be provided. In this case, the transparent cover 13 may be provided with power so that the transparent cover 13 serves as an objective lens.

ただし、固体撮像素子２４や対物レンズ群２１の周辺に照明素子を設けると、その照明素子から発せられた光は、透明カバー１３を透過してカプセル外の生体を照明するとともに、多くの光が透明カバー１３で反射し固体撮像素子２４に入射される。このように照明素子の光が透明カバー１３で反射し固体撮像素子２４に入射されると、フレアを生じさせ、画質を低下させる。したがって、有機ＥＬ素子３０からの光が、透明カバー１３で反射されにくくするため、本実施形態のように透明カバー１３の内面に有機ＥＬ素子３０を設けることが好ましい。   However, when an illumination element is provided around the solid-state imaging device 24 and the objective lens group 21, light emitted from the illumination element passes through the transparent cover 13 to illuminate the living body outside the capsule, and a lot of light is emitted. The light is reflected by the transparent cover 13 and enters the solid-state image sensor 24. As described above, when the light of the illumination element is reflected by the transparent cover 13 and is incident on the solid-state imaging element 24, flare is generated and the image quality is deteriorated. Therefore, in order to make the light from the organic EL element 30 difficult to be reflected by the transparent cover 13, it is preferable to provide the organic EL element 30 on the inner surface of the transparent cover 13 as in the present embodiment.

第１の実施形態の変形例について、図４および図５を用いて説明する。この変形例においては、透明カバー１３の内面１３Ａには視野領域Ｘを避けるように、それぞれが光軸Ｚと直交する複数の直交面４１が設けられる。それぞれの直交面４１は、内面１３Ａにおいて僅かに突出し、かつ透明カバー１３の周方向に沿って全周に亘って形成される。すなわち、各直交面４１は、光軸Ｚを中心とする円環形状を呈する。   A modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In this modification, a plurality of orthogonal surfaces 41 that are orthogonal to the optical axis Z are provided on the inner surface 13A of the transparent cover 13 so as to avoid the visual field region X. Each orthogonal surface 41 protrudes slightly on the inner surface 13 </ b> A and is formed over the entire circumference along the circumferential direction of the transparent cover 13. That is, each orthogonal surface 41 has an annular shape centered on the optical axis Z.

各直交面４１は、それぞれ適宜間隔をおいて形成され、各直交面４１の間は、光軸Ｚに平行である平行面４２によって接続される。これにより、内面１３Ａにおいて、先端部１３および先端部１３の周辺部以外の部分は、図４に示すように階段状に形成される。なお、直交面４１および平行面４２は、これらの面が予め成形された透明基板４０が、半球状の透明カバー１３の内面に接合されて形成される。   The orthogonal surfaces 41 are formed at appropriate intervals, and the orthogonal surfaces 41 are connected by parallel surfaces 42 that are parallel to the optical axis Z. Thereby, in the inner surface 13A, the portion other than the distal end portion 13 and the peripheral portion of the distal end portion 13 is formed in a step shape as shown in FIG. In addition, the orthogonal surface 41 and the parallel surface 42 are formed by bonding a transparent substrate 40 having these surfaces formed in advance to the inner surface of the hemispherical transparent cover 13.

各直交面４１には、それぞれ有機ＥＬ素子３０が積層される。有機ＥＬ素子３０は、それぞれ直交面４１上に陽極、積層体、陰極が積層されて構成され、その陰極上には、封止膜が設けられる。陰極は、効率良くカプセル外へ照明光を出射できるように、例えばアルミニウム等によって形成されるのが好ましい。封止膜は全ての有機ＥＬ素子３０を覆うように設けられる。各有機ＥＬ素子３０の陰極および陽極の間は、それぞれ接続され、円筒状カバー１２に最も近接する有機ＥＬ素子３０の陰極および陽極は電源ユニットに接続され、これにより各有機ＥＬ素子３０には電源が供給される。なお、本変形例の有機ＥＬ素子３０は、第１の実施形態と同様に、直交面４１上に直接積層しても良いが、有機ＥＬ素子を同心円状のパーツに作成して、後から直交面４１上に貼り付けても良い。また、平行面４２は反射板であることが好ましい。平行面４２が反射板であれば、透明カバーを透過せずに反射してしまう散乱光も照明光として利用できるので、有機ＥＬ素子３０からの光を更に効率よく利用することができる。   The organic EL elements 30 are stacked on each orthogonal surface 41. The organic EL element 30 is configured by laminating an anode, a laminate, and a cathode on each orthogonal plane 41, and a sealing film is provided on the cathode. The cathode is preferably formed of, for example, aluminum so that illumination light can be efficiently emitted outside the capsule. The sealing film is provided so as to cover all the organic EL elements 30. The cathode and anode of each organic EL element 30 are connected to each other, and the cathode and anode of the organic EL element 30 closest to the cylindrical cover 12 are connected to the power supply unit. Is supplied. Note that the organic EL element 30 of this modification may be directly laminated on the orthogonal plane 41 as in the first embodiment, but the organic EL element is formed into concentric parts and orthogonal afterwards. You may affix on the surface 41. FIG. Moreover, it is preferable that the parallel surface 42 is a reflecting plate. If the parallel surface 42 is a reflecting plate, the scattered light that is reflected without passing through the transparent cover can also be used as illumination light, so that the light from the organic EL element 30 can be used more efficiently.

図５に示すように隣接する各直交面４１は、上方から見ると接する。したがって、各有機ＥＬ素子３０は、上方から見ると重ならないように、かつ光軸Ｚを中心に同心的に設けられる。   As shown in FIG. 5, the adjacent orthogonal surfaces 41 contact each other when viewed from above. Accordingly, each organic EL element 30 is provided concentrically with the optical axis Z as the center so as not to overlap when viewed from above.

各有機ＥＬ素子３０は、それぞれ光軸Ｚに対して平行方向に積層され、各有機ＥＬ素子３０から発せられる照明光の射出する方向は光軸Ｚに平行である。したがって、各有機ＥＬ素子３０から発する照明光は、対物レンズ群２１が捉える観察対象物に照射されやすく、各有機ＥＬ素子３０から発した照明光がより有効に利用される。そして、有機ＥＬ素子３０が光軸Ｚから離れていても、観察対象物に照明光は照射されやすい。したがって、光軸Ｚに最も近い有機ＥＬ素子３０は、第１の実施形態に比べ光軸Ｚから離して設けられる。   Each organic EL element 30 is laminated in a direction parallel to the optical axis Z, and the direction in which the illumination light emitted from each organic EL element 30 is emitted is parallel to the optical axis Z. Therefore, the illumination light emitted from each organic EL element 30 is easily irradiated to the observation target captured by the objective lens group 21, and the illumination light emitted from each organic EL element 30 is used more effectively. Even if the organic EL element 30 is away from the optical axis Z, the observation object is easily irradiated with illumination light. Therefore, the organic EL element 30 closest to the optical axis Z is provided farther from the optical axis Z than in the first embodiment.

なお、本変形例においては、透明カバー１３は、その内面１３Ａが階段状に形成されるために、先端部Ｙに向かって径が小さくならなければならない。したがって、第１の実施形態のように径が同一である透明円筒部１３ｂ（図１参照）は設けられず、透明半球部１３ｃのみから成る。また、本変形例では、第１の実施形態に比べ、有機ＥＬ素子３０が光軸Ｚから離れて設けられるので、内面１３Ａにおける固体撮像素子２４の視野領域Ｘを広く取ることが可能である。したがって、対物レンズ群２１は、第１の実施形態に比べ透明カバー１３から離されて、円筒状カバー１２の内部に配置される。   In the present modification, the transparent cover 13 must have a diameter that decreases toward the tip end portion Y because the inner surface 13A is formed in a step shape. Therefore, the transparent cylindrical portion 13b (see FIG. 1) having the same diameter as in the first embodiment is not provided, and only the transparent hemispherical portion 13c is formed. Further, in this modification, the organic EL element 30 is provided away from the optical axis Z as compared with the first embodiment, so that the visual field region X of the solid-state imaging element 24 on the inner surface 13A can be widened. Therefore, the objective lens group 21 is arranged farther from the transparent cover 13 than in the first embodiment and is disposed inside the cylindrical cover 12.

さらに、本変形例直交面４１は、それぞれ光軸Ｚに直交したが、直交しなくても良い。平行面４２も同様に、光軸Ｚに平行でなくとも良い。   Further, although the orthogonal surface 41 of the present modification is orthogonal to the optical axis Z, it does not have to be orthogonal. Similarly, the parallel surface 42 may not be parallel to the optical axis Z.

本発明の第１の実施形態に係る内視鏡カプセルを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an endoscope capsule concerning a 1st embodiment of the present invention. 第１の実施形態の透明カバーの内部を正面から見た図である。It is the figure which looked at the inside of the transparent cover of 1st Embodiment from the front. 第１の実施形態の有機ＥＬ素子について概略的に示した断面図である。It is sectional drawing shown roughly about the organic EL element of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態に係る内視鏡カプセルを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an endoscope capsule concerning a 2nd embodiment of the present invention. 第２の実施形態の透明カバーの内部を正面から見た図である。It is the figure which looked at the inside of the transparent cover of 2nd Embodiment from the front.

符号の説明Explanation of symbols

１０ カプセル内視鏡
１１ 密閉カプセル
１２ 円筒状カバー
１３ 透明カバー
１３Ａ 内面
１３ｂ 透明円筒部
１３ｃ 透明半球部
２１ 対物レンズ群
２４ 固体撮像素子
３０ 有機ＥＬ素子
４１ 直交面

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Capsule endoscope 11 Sealed capsule 12 Cylindrical cover 13 Transparent cover 13A Inner surface 13b Transparent cylindrical part 13c Transparent hemisphere part 21 Objective lens group 24 Solid-state image sensor 30 Organic EL element 41 Orthogonal surface

Claims (11)

内部を密閉し、その外殻壁の少なくとも一部が透明壁である密閉カプセルと、
前記内部に配設され、前記透明壁を介して生体内に照明光を発する面発光素子と、
前記透明壁に対向する前記内部に配設され、前記照明光によって照明された生体内を前記透明壁を介して撮像する撮像手段と
を備えるカプセル内視鏡。 A sealed capsule that seals the interior and at least a portion of its outer shell wall is a transparent wall;
A surface light emitting element disposed inside and emitting illumination light into the living body through the transparent wall;
A capsule endoscope comprising: an imaging unit that is disposed in the inside facing the transparent wall and images a living body illuminated by the illumination light through the transparent wall. 前記面発光素子は前記透明壁の内面に配設されることを特徴とする請求項１に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 1, wherein the surface light emitting element is disposed on an inner surface of the transparent wall. 前記面発光素子は、前記内面に沿って面状に広がることを特徴とする請求項２に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 2, wherein the surface light emitting element extends in a planar shape along the inner surface. 前記密閉カプセルの外殻壁は、円筒状カバーの一端に前記透明壁が外部に膨みつつ覆うように形成されることを特徴とする請求項２に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 2, wherein the outer shell wall of the hermetic capsule is formed at one end of a cylindrical cover so that the transparent wall bulges outside. 前記透明壁は、半球部を有することを特徴とする請求項４に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 4, wherein the transparent wall has a hemispherical portion. 前記面発光素子は、前記半球部の先端部およびその先端部の周辺部を避けるように、前記内面に沿って面状に広がることを特徴とする請求項５に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 5, wherein the surface light emitting element spreads in a planar shape along the inner surface so as to avoid a distal end portion of the hemispherical portion and a peripheral portion of the distal end portion. 前記内面に光軸に直交する直交面が設けられ、前記面発光素子はその直交面上に積層されて構成されることを特徴とする請求項２に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 2, wherein an orthogonal surface orthogonal to the optical axis is provided on the inner surface, and the surface light emitting element is stacked on the orthogonal surface. 前記直交面が複数設けられ、これら各直交面にはそれぞれ面発光素子が設けられ、各面発光素子は前記光軸を中心に同心的に設けられることを特徴とする請求項７に記載のカプセル内視鏡。   The capsule according to claim 7, wherein a plurality of the orthogonal surfaces are provided, a surface light emitting element is provided on each of the orthogonal surfaces, and each surface light emitting element is provided concentrically around the optical axis. Endoscope. 前記面発光素子は、前記撮像手段の視野領域を避けるように配設されることを特徴とする請求項１に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 1, wherein the surface light emitting element is disposed so as to avoid a visual field region of the imaging unit. 前記面発光素子は、前記撮像手段の光軸を中心に環状に設けられることを特徴とする請求項１に記載のカプセル内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 1, wherein the surface light emitting element is provided in an annular shape around an optical axis of the imaging unit. 前記面発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１に記載のカプセル内視鏡。

The capsule endoscope according to claim 1, wherein the surface light emitting element is an organic EL element.

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