JP5627067B2 - 生体観察システム及びこの生体観察システムの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体内観察装置により生体内の情報を取得可能な生体観察システム及びこの生体観察システムの駆動方法に関する。

内視鏡は、医療分野等において従来広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡は、生体内の観察等の用途において主に用いられている。そして、前述した内視鏡の種類の１つとして、被検者が嚥下することにより体腔内に配置され、蠕動運動に伴って前記体腔内を移動しつつ被写体の像を撮像し、撮像した前記被写体の像を撮像信号として外部に無線伝送可能なカプセル型内視鏡が近年提案されている。

前述したカプセル型内視鏡と略同様の機能を有する装置としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。図１２は特許文献１に開示されたカプセル内視鏡の撮像装置の電源のオン状態又はオフ状態を説明する回路図である。

特許文献１には、図１２に示すように、静磁界中に置かれた状態において接点が開くリードスイッチ７１を非接触型の電源スイッチとして用いたカプセル内視鏡の構成が記載されている。

そして、特許文献１に記載のカプセル内視鏡は、前記リードスイッチ７１を有することにより、例えば、磁石を備えた梱包箱又は収納ケースに収納されている場合には、前記リードスイッチ７１の接点が開くことにより電源がオフするように構成されている。

また、前記カプセル内視鏡は、前記梱包箱又は前記収納ケースから取り出された場合には、前記リードスイッチ７１の接点が閉じることにより電源がオンする、即ちバッテリー７０から電力が供給されるように構成されている。
特開２００１−２２４５５３号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のカプセル内視鏡の電源投入方法では、カプセル型内視鏡の製造過程において、電源である電池を組み込む工程の後は常に電源が投入された状態となる。この場合、製造工程において電力の消耗が進んでしまう。その結果、例えば、流通先で被検者が使用した際、生体内部の所望の位置に到達する以前に、前記電池（具体的には内蔵バッテリ）の残量が前記所望の部位を観察不可能なレベルに低下してしまうことになるので、前記所望の部位の観察ができなくなる虞れがある。

これを回避するためには、電池組み込み後の各工程間の移動や待機時等、カプセル型内視鏡が動作する必要がない場面において、常に磁石をカプセル型内視鏡に近接させておく必要がある。しかしながら、このように常に磁石を近接して製造を行うことは作業者にとって非常に不便である、といった問題点が生じる。

そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、生体内観察装置の起動及び停止の制御を非接触で且つ低消費電力で行うことができるとともに、磁石を近接しておかなくても生体内観察装置の停止状態を維持することが可能な生体観察システム及びこの生体観察システムの駆動方法を提供することを目的とする。

本発明における生体観察システムは、生体内観察装置と、前記生体内観察装置の外部に配置され、交流磁界を発生する磁界発生部と、を具備し、
前記生体内観察装置が、生体内の情報を取得する生体内情報取得部と、前記交流磁界に応じた電気信号を出力する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される前記電気信号を整流して出力する整流部と、を含み、外部からの前記交流磁界を検知し、検知結果を検知信号として出力する磁界検知部と、前記磁界検知部からの前記検知信号を２分周する分周回路と、電池と、を含み、前記磁界検知部が出力する前記検知信号に基づき、前記電池から前記生体内情報取得部へ供給される駆動電力の供給状態を制御する電力供給制御部と、を有し、
前記磁界発生部が、前記生体内観察装置の起動及び停止の制御を行う前記交流磁界を発生するためのソレノイド形状の送信コイルと、前記送信コイルの外周に配設されている、周囲への前記交流磁界の漏洩を減少させる円筒形状の強磁性体からなるヨークと、を含む送信アンテナと、前記送信アンテナを駆動するドライバと、前記ドライバに電力を供給する電源と、を有する。

本発明における生体観察システムの駆動方法は、生体内観察装置と、前記生体内観察装置の外部に配置され、交流磁界を発生する磁界発生部と、を具備する生体観察システムの駆動方法であって、
前記生体内観察装置が、生体内の情報を取得する生体内情報取得部と、前記交流磁界に応じた電気信号を出力する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される前記電気信号を整流して出力する整流部と、を含み、外部からの前記交流磁界を検知し、検知結果を検知信号として出力する磁界検知部と、前記磁界検知部からの前記検知信号を２分周する分周回路と、電池と、を含み、前記磁界検知部が出力する前記検知信号に基づき、前記電池から前記生体内情報取得部へ供給される駆動電力の供給状態を制御する電力供給制御部と、を有し、前記磁界発生部が、前記生体内観察装置の起動及び停止の制御を行う前記交流磁界を発生するためのソレノイド形状の送信コイルと、前記送信コイルの外周に配設されている、周囲への前記交流磁界の漏洩を減少させる円筒形状の強磁性体からなるヨークと、を含む送信アンテナと、前記送信アンテナを駆動するドライバと、前記ドライバに電力を供給する電源と、を有し、前記磁界発生部からの前記交流磁界を検出する度に、前記生体内観察装置が起動と停止を繰り返し行う。

本発明による生体観察システム及びこの生体観察システムの駆動方法によれば、生体内観察装置の起動及び停止の制御を非接触で且つ低消費電力で行うことができるとともに、磁石を近接しておかなくても生体内観察装置の停止状態を維持することが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１から図７は本発明の生体観察システムの第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態に係る生体観察システム全体の構成を示す構成図、図２は図１の磁界発生部の内部構成の一例を示すブロック図、図３は磁界発生部内の送信アンテナの外観の構成を示す構成図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図１のカプセル型内視鏡の内部構成の一例を示すブロック図、図６は図５の受信アンテナの具体的な構成を示す構成図、図７は本実施形態のカプセル型内視鏡の動作状態の一例を示すタイミングチャートである。

図１に示すように、本実施の形態の生体観察システム１は、生体内に配置可能な寸法及び形状等を有して構成されるカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２の外部に配置され、交流磁界を発生する磁界発生部３とを有して構成されている。

磁界発生部３は、例えば、ユーザの図示しないスイッチ等の操作に応じて、磁界の発生状態をオン又はオフのいずれかに切り替えることが可能な構成を有している。尚、前記磁界発生部３は、ユーザの操作又は指示に応じて交流磁界を発生する構成である場合においては、どのような構成のものであっても良い。

生体内観察装置としてのカプセル型内視鏡２は、自身の進行方向の前方に存在する被写体を照明する照明部４と、この照明部４により照明された前記被写体の像を結像する図示しない対物光学系を有し、この対物光学系により結像された前記被写体の像を撮像信号として出力する撮像部５とを少なくとも有して構成された生体内情報取得部を内部に有している。

また、カプセル型内視鏡２は、前記撮像部５によって得られた映像信号を体外に伝送するための無線伝送部６と、前記照明部４、前記撮像部５及び前記無線伝送部６に駆動電力を供給するとともにこの駆動電力の供給を制御する電力供給制御部としての電力供給部７と、外部から発生された交流磁界を検知する磁界検知部８とを内部に有している。

尚、前記カプセル型内視鏡２の外部筐体は、図示しないが撮像素子を搭載した端部が透明なドーム状のレンズ形状で構成されている。また、この外部筐体の残りの円筒部及び反対側の端部は、遮光性の材料によって構成されている。

本実施の形態では、このような構成のカプセル型内視鏡２の外部には、このカプセル型内視鏡２に交流磁界を印加するための磁界発生部３が配置されている。

次に、図１に示す磁界発生部３の具体的な構成について、図２〜図４を用いて説明する。
図２に示すように、磁界発生部３は、電源９と、ドライバ１０と、送信アンテナ１１とを有して構成されている。
電源９は、例えば電池等で構成されたもので、ドライバ１０に電力を供給する。ドライバ１０は、送信アンテナ１１を駆動させるものであって、電源９より供給された電力を所望の周波数の電力に変換して送信アンテナ１１に供給することで、送信アンテナ１１を駆動させる。

送信アンテナ１１は、カプセル型内視鏡２の起動及び停止を制御するための交流磁界を発生する。

さらに、送信アンテナ１１の構成について図３及び図４を用いて説明する。
図３には、図２に示す送信アンテナ１１の外観の構成が示されている。
図３に示すように、本実施の形態に係わる送信アンテナ１１は、１次側コイル３Ａと、この１次側コイル３Ａの外周の配設されるヨーク３Ｂと、図示しない１次側コンデンサとを有して構成されている。

１次側コイル３Ａは、送信コイルを構成するものであって、例えば略筒状のソレノイドコイル形状を有しており、その内部にカプセル型内視鏡２を挿入可能に形成されている。また、ヨーク３Ｂは、例えば強磁性体を用いて円筒形状に構成されている。
尚、図示しない１次側コンデンサは、１次側コイル３Ａとで共振回路を構成するものである。

ここで、このような構成の送信アンテナ１１を有する磁界発生部３の動作について図４を用いて説明する。
例えば図４に示すように、ユーザがカプセル型内視鏡２を送信アンテナ１１の内部に挿入したとする。そして、ユーザは、磁界発生部３の図示しないスイッチ等の操作を行ってオンしたとする。

すると、磁界発生部３のドライバ１０は送信アンテナ１１を駆動させることで、送信アンテナ１１の１次側コイル３Ａから交流磁界を発生させる。

この場合、図４に示すように、１次側コイル３Ａから発生したコイル内磁束１１ａは、１次側コイル３Ａ外では、ヨーク３Ｂ内部を通過するヨーク内磁束１１ｄと、ヨーク３Ｂの外部を通過する漏れ磁束１１ｅとに分けられる。

本実施の形態では、送信アンテナ１１により交流磁界の磁束は、ヨーク３Ｂに集中するため、その磁束の大部分はヨーク内磁束１１ｄとなり、漏れ磁束１１ｅについては非常に少なくなる。

この漏れ磁束１１ｅは、周囲の電子機器の誤動作の原因となる虞れがあるが、が、本実施の形態では、漏れ磁束１１ｅが非常に小さいため、その結果、周囲の電子機器が誤動作を引き起こすことを防ぐことができる。即ち、検査時に必要な他の電子機器を磁界発生部３近くに配置することが可能となり、診断性の向上を図ることが可能となる。

尚、送信アンテナ１１を構成する１次側コイル３Ａは、略筒状のソレノイドコイル形状に限定されるものではなく、その他の形状であっても良い。

次に、図１のカプセル型内視鏡２の前記電力供給部７及び前記磁界検知部８の具体的な構成について、図５を用いて説明する。
図５に示すように、前記磁界検知部８は、磁界発生部３において発生された交流磁界に応じた電気信号を出力する受信アンテナ１２と、この受信アンテナ１２から出力される前記電気信号を整流して出力する整流部１５と、抵抗１６とを有して構成されている。

受信アンテナ１２は、図示はしないが、例えば、磁界発生部３において発生された交流磁界に応じた電気信号を出力する磁界検知用コイルである二次側コイルと、整流部１５の入力端において磁界検知用コイル（二次側コイル）に対して並列に接続される共振用コンデンサとを有して構成されている。

整流部１５は、入力端が受信アンテナ１２の出力端に接続されたダイオード１３と、このダイオード１３から出力される電気信号を平滑化する平滑用コンデンサ１４とを有している。
抵抗１６は、前記ダイオード１３の出力端において、平滑用コンデンサ１４に対して並列に接続されている。

一方、電力供給部７は、図５に示すように、電池等からなる電源部１８と、Ｐチャネル型ＦＥＴ１９と、磁界検知部８からの出力信号（検知信号）を２分周する分周回路１７とを有して構成されている。

分周回路１７の入力端としてのノードＮ１は、磁界検知部８の出力端に接続されている。即ち、磁界検知部８から出力された電気信号は、ノードＮ１を介して分周回路１７に入力される。分周回路１７の出力端としてのノードＮ２は、Ｐチャネル型ＦＥＴ１９のゲートに接続されている。

Ｐチャネル型ＦＥＴ１９のソースは、電源部１８に接続されている。また、Ｐチャネル型ＦＥＴ１９のゲートは、分周回路１７の出力端としてのノードＮ２に接続されている。さらに、Ｐチャネル型ＦＥＴ１９のドレインは、照明部４と、撮像部５と、無線伝送部６とに夫々接続されている。

尚、図５における照明部４、撮像部５及び無線伝送部６の配置状態は、説明を解りやすくするために概略的に記載したものであって、実際には、図１に示す配置状態で構成されている。

次に、図５のカプセル型内視鏡２の受信アンテナ１２の具体的な構成について図６を用いて説明する。
図６に示すように、カプセル型内視鏡２の受信アンテナ１２は、２次側コイル２Ａと、２次側コア２Ｂと、図示しない２次側コンデンサとを有して構成されている。

２次側コイル２Ａは、例えば略筒状のソレノイドコイル形状を有しており、その内部に２次側コア２Ｂを挿入可能に形成されている。また、２次側コア２Ｂは、例えば磁性体を用いて円筒形状に構成されている。

以上に述べたカプセル型内視鏡２の構成によれば、磁界検知部８の出力端としてのノードＮ１がＨ（Ｈｉｇｈ）レベルになったタイミングに基づいて、分周回路１７の出力端としてのノードＮ２がＬ（Ｌｏｗ）レベルになった場合に、Ｐチャネル型ＦＥＴ１９がオンし、照明部４と、撮像部５と、無線伝送部６とに対して駆動電力が供給される。

即ち、磁界発生部３により交流磁界が発生すると、カプセル型内視鏡２の磁界検知部８により磁界の発生を検知し、この検知結果に基づき、体内情報取得部（照明部４、撮像部５及び無線伝送部６等）への駆動電力の供給を制御する電力供給制御部（電力供給部７で、詳しくは分周回路１７及びＰチャネル型ＦＥＴ１９等）を制御することが可能となる。

次に、本実施の形態における生体観察システム１の作用について、図４、図５及び図７を用いて説明する。
尚、 図７は図４及び図５の各主要部の動作波形を示す波形図であって、図７（ａ）は磁界発生部３からの交流磁界発生状態を示し、図７（ｂ）は磁界検知部８の信号出力（ノードＮ１）を示し、図７（ｃ）は電力供給部７のＰチャネル型ＦＥＴ１９のゲートに入力される分周回路１７の信号出力（ノードＮ２）を示し、図７（ｄ）はカプセル型内視鏡２の動作状態を夫々示している。

図７に示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間Ｔ１は、カプセル型内視鏡２が磁界発生部３にセットされていない状態を示している。尚、カプセル型内視鏡２の磁界発生部３へのセットとは、カプセル型内視鏡２が磁界発生部３の１次側コイル３Ａ内に挿入した状態（図４参照）を意味している。

図７に示す時刻ｔ１において、前記したようユーザによって磁界発生部３の図示しないスイッチ等のオン操作を行って、磁界発生部３の送信アンテナ１１を駆動させて交流磁界を発生させたとする。

すると、交流磁界が発生すると、カプセル型内視鏡２の２次側コイル２Ａの両端には、電磁誘導により交流電圧が発生する。この交流電圧は、ダイオード１３と平滑用コンデンサ１４とからなる整流部１５より直流電圧に変換され、この変換された直流電圧、即ち、ノードＮ１の信号の電位は、図７（ｂ）に示すように、Ｈレベル（Ｖ１）となる。

そして、時刻ｔ２において磁界発生部３から交流磁界の発生が停止されると、平滑用コンデンサ１４にチャージされていた電荷が抵抗１６を介しディスチャージされ、ノードＮ１の信号の電位はＬレベルとなる。

以下、同様にして、磁界発生部３から交流磁界が発生している期間Ｔ１は、磁界検知部８の出力であるノードＮ１の信号（検知信号）の電位がＨレベルとなり、一方、交流磁界が発生していない期間Ｔ２は、磁界検知部８の出力のノードＮ１の信号（検知信号）の電位がＬレベルとなる。

このような磁界検知部８の出力であるノードＮ１の検知信号が入力される電力供給部７においては、分周回路１７の出力であるノードＮ２の信号は、図７（ｃ）に示すように、磁界検知部８の出力のノードＮ１の検知信号により、事前の状態から前記ノードＮ２を反転するように動作する。

即ち、分周回路１７の出力であるノードＮ２の信号は、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間の期間Ｔ３ではＬレベル、時刻ｔ３から時刻ｔ５の期間Ｔ４ではＨレベルとなる。そのため、分周回路１７の出力（ノードＮ２の信号）がゲートに入力されているＰチャネル型ＦＥＴ１９は、時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間Ｔ３においてオン状態となり、時刻ｔ３から時刻ｔ５の期間Ｔ４においてオフ状態となる。

従って、時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間Ｔ３においてはカプセル型内視鏡２の各回路（照明部４、撮像部５、及び無線伝送部６等）に対して、電源部１８からの駆動電力が供給され、時刻ｔ３から時刻ｔ５の期間Ｔ４においては駆動電力の供給が停止されることになる。

即ち、磁界発生部３から交流磁界が発生される度に、電力供給の開始及び停止が切り替り、カプセル型内視鏡２は停止状態から起動状態へ、又は起動状態から停止状態へと駆動状態の切り換え制御が可能となる。

つまり、生体観察システム１においては、発生する交流磁界がカプセル型内視鏡２の駆動状態の切り換え制御する一種のスイッチ機能を構成している。
その後の期間の作用についても、前記期間Ｔ３、期間Ｔ４と同様に動作する。

また、本実施の形態では、磁界発生部３による交流磁界の発生時、つまり、カプセル型内視鏡２の各回路への駆動電力供給時においては、磁界発生部３の送信アンテナ１１により発生する交流磁界の磁束は、図４で説明したように、ヨーク３Ｂに集中するため、その磁束の大部分はヨーク内磁束１１ｄとなり、漏れ磁束１１ｅについては非常に少なくなる。

このため、周囲の電子機器の誤動作の原因となる虞れがある漏れ磁束１１ｅが非常に小さくなるので、周囲の電子機器が誤動作を引き起こすことを防ぐことができる。即ち、検査時に必要な他の電子機器を磁界発生部３近くに配置することが可能となり、診断性の向上を図ることが可能となる。

尚、本実施の形態では、送信アンテナ１１を構成するヨーク３Ｂは、例えばフェライト、アモルファス磁性材料、パーマロイ等の強磁性体を用いて構成すれば良い。
また、カプセル型内視鏡２の受信アンテナ１２を構成する２次側コア２Ｂは、円筒形状として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば円柱形状や、三角柱形状、四角柱形状等の多角柱形状に構成しても良い。即ち、磁束を集中させることができれば、形状は特に限定されるものではない。

また、受信アンテナ１２は、２次側コア２Ｂを設けた構成について説明したが、これに限定されるものではなく、この２次側コア２Ｂを設けずに受信アンテナ１２を構成しても良い。

従って、第１の実施の形態によれば、生体内観察装置としてのカプセル型内視鏡２の起動及び停止の制御を非接触で且つ低消費電力で行うことができるとともに、磁石を近接しておかなくても生体内観察装置としてのカプセル型内視鏡２の停止状態を維持することが可能な生体観察システム１を実現できる。

また、生体観察システム１の磁界発生部３は、発生する交流磁界の磁束に含まれる漏れ磁束１１ｅを非常に少なくすることができるので、周囲の電子機器が誤動作を引き起こすことを防ぐことができる。即ち、検査時に必要な他の電子機器を磁界発生部３近くに配置することが可能となり、診断性の向上を図ることが可能な生体観察システム１を実現できる。

尚、第１の実施の形態では、生体内観察装置としてカプセル型内視鏡２を用いて説明したが、生体内観察装置は、このカプセル型内視鏡２に限定されるものではなく、例えば、体内の温度やＰＨ等の体内情報の取得のための体内観察装置に本発明を適用できることは言うまでもない。

（第２の実施の形態）
図８は本発明の生体観察システムの第２の実施の形態に係る生体観察システムの磁界発生部の断面図である。
尚、図８は、前記第１の実施の形態の生体観察システムと同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
第２の実施の形態の生体観察システム１は、前記第１の実施の形態の生体観察システム１と略同様に構成されているが、磁界発生部３の送信アンテナ１１の構成が異なっている。

図８に示すように、第２の実施の形態における磁界発生部３は、送信アンテナ１１Ａを有している。この送信アンテナ１１Ａは、１次側コイル３Ａと、この１次側コイル３Ａの外周の配設されるヨーク３Ｂと、このヨーク３Ｂの底面に配設される補助ヨーク３Ｃと、図示しない１次側コンデンサとを有して構成されている。

１次側コイル３Ａ及びヨーク３Ｂは、前記第１の実施の形態と略同様に構成されている。
また、新たに設けられた補助ヨーク３Ｃは、例えば強磁性体を用いて円形状に構成されている。そして、この補助ヨーク３Ｃがヨーク３Ｂの底面に設けられることにより、円筒形状のヨーク３Ｂの底面側の開口が塞がれた構成となる。

尚、補助ヨーク３Ｃは、例えばフェライト、アモルファス磁性材料、パーマロイ等の強磁性体であれば良い。また、第２の実施の形態では、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃは、強磁性体であれば同じ材料でも、異なる材料を用いても良い。また、第２の実施の形態では、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃは、別々に形成して説明したが、一体化して形成しても良い。

また、補助ヨーク３Ｃは、円形状に限定されるものでなく、他の形状に構成しても良い。また、補助ヨーク３Ｃは、ヨーク３Ｂの底部の内周面に内装しても良い。さらに、補助ヨーク３Ｃは、ヨーク３Ｃの外径よりも大きく構成し、補助ヨーク３Ｃの面上にヨーク３Ｂを配設するように構成しても良い。
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

次に、第２の実施の形態の特徴となる、送信アンテナ１１Ａの作用について図８を用いて説明する。
第２の実施の形態における送信アンテナ１１Ａでは、交流磁界発生時において、１次側コイル３Ｂから発生したコイル内磁束１１ａの大部分は、ヨーク３Ｂを通過した後、補助ヨーク３Ｃを通過することになる。

即ち、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃとで閉磁路を形成しているため、漏れ磁束１１ｅは、前記第１の実施の形態と比較すると、極めて少なくなる。

従って、このような構成の送信アンテナ１１Ａにより、周辺の電子機器への更なる誤動作防止効果が期待できる。このため、検査時に必要な他の電子機器を磁界発生手段近くに配置することが可能となることで、診断性の向上を図ることが可能となる。

このように、第２の実施の形態によれば、補助ヨーク３Ｃを付加した送信アンテナ１１Ａを設けたことにより、漏れ磁束１１ｅを第１の実施の形態よりも少なくすることができるので、漏れ磁束１１ｅによる周辺の電子機器への誤動作防止効果をより向上させることができる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

（第３の実施の形態）
図９は本発明の生体観察システムの第３の実施の形態に係る生体観察システムの磁界発生部の断面図である。
尚、図９は、前記第１の実施の形態の生体観察システムと同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
第３の実施の形態の生体観察システム１は、前記第２の実施の形態の磁界発生部３の送信アンテナ１１Ａの構成に改良が成されている。

図９に示すように、第３の実施の形態における磁界発生部３は、送信アンテナ１１Ｂを有している。
この送信アンテナ１１Ｂは、１次側コイル３Ａと、この１次側コイル３Ａの外周に配設されるヨーク３Ｂと、このヨーク３Ｂの底面に配設される補助ヨーク３Ｃと、この補助ヨーク３Ｃの上面上で且つ１次側コイル３Ａの内部に配設される１次側コア３Ｄと、図示しない１次側コンデンサとを有して構成されている。

ヨーク３Ｂと補助ヨーク３Ｃの構成は、第２の実施の形態と略同様であるが、夫々の大きさが、第２の実施の形態よりも小さく形成されている。勿論、その大きさは、カプセル型内視鏡２を挿入可能な空間を有する大きさである。

また、１次側コイル３Ａは、図９に示すように、第２の実施の形態と略同様に略筒状のソレノイドコイル形状に構成されているが、その外径及び高さ方向における寸法が小さく形成されている。
そして、この１次側コイル３Ａの内部に配置される１次側コア３Ｄは、例えば強磁性体を用いて円柱形状に構成されている。
その他の構成は前記第２の実施の形態と同様である。

次に、第３の実施の形態の特徴となる、送信アンテナ１１Ｂの作用について図９を用いて説明する。
第３の実施の形態における送信アンテナ１１Ｂでは、１次側コア３Ｄを１次側コイル３Ａの内部に配置したため、１次側コイル３Ａの自己インダクタンスを向上させることができる。

即ち、１次側コイル３Ａに単位電流を流したときに発生する磁束を増加させることができるため、１次側コイル３Ａの磁束発生能力を向上させることができる。

従って、１次側コイル３Ａのみならず、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃも小型化することができるため、送信アンテナ１１Ｂ自体を小型化することができる。

尚、第３の実施の形態では、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃと、１次側コア３Ｄとは、強磁性体であれば、同じ材料でも、或いは異なる材料を用いて構成しても良い。

また、第３の実施の形態では、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃと、１次側コア３Ｄとは別々に形成した構成について説明したが、これに限定されるものではなく、一体化して送信アンテナ１１Ｂを形成しても良い。
例えば、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃとを一体化して形成し、１次側コア３Ｄを別々に形成しても良いし、補助ヨーク３Ｃと、１次側コア３Ｄとを一体化して形成し、ヨーク３Ｂを別々に形成しても良いし、ヨーク３Ｂと、補助ヨーク３Ｃと、１次側コア３Ｄを一体化して形成しても良い。

このように、第３の実施の形態によれば、前記第２の実施の形態の効果が得られる他に、送信アンテナ１１１Ｂの小型化が可能となり、即ち、磁界発生部３自体の小型化に大きく寄与する。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

（第４の実施の形態）
図１０及び図１１は本発明の生体観察システムの第４の実施の形態に係り、図１０は第４の実施の形態に係る生体観察システムの磁界発生部の構成を示す構成図、図１１は図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
尚、図１０及び図１１は、前記第１の実施の形態の生体観察システムと同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
第４の実施の形態の生体観察システム１は、前記第１の実施の形態と略同様の構成であるが、磁界発生部３の構成が異なっている。
尚、第４の実施の形態では、被検者がカプセル型内視鏡２を嚥下し、所望の部位に達したときに、外部に位置する磁界発生部３からの交流磁界の印加によりカプセル型内視鏡２を起動させるといったカプセル型内視鏡２の駆動方法、及びこの駆動方法を実施するための磁界発生部３及び送信アンテナ１１の構成について説明する。
図１０に示すように、第４の実施の形態の生体観察システム１は、磁界発生部３を構成する送信アンテナ１１Ｃを有している。
この送信アンテナ１１Ｃは、１次側コイル３Ａと、この１次側コイル３Ａを巻回するための例えばコの字形状に形成されたコア４２とを有して構成されている。そして、このコア４２は、被検者４０の検査に用いるベッド４１の所定位置に配設されるようになっている。

尚、コア４２に対する１次側コイル３Ａの巻回数は、図１０に示す巻回数に限定されるものではなく、交流磁界を発生することができる巻回数であれば良い。

次に、このような構成の生体観察システム１の駆動方法について、図１０及び図１１を用いて説明する。
まず、被検者４０は、起動させていない状態のカプセル型内視鏡２を嚥下する。その後、カプセル型内視鏡２は、蠕動運動又は誘導システム（図示しない）等により体腔内の所望の位置に移動する。

そのとき、ユーザである術者（図示しない）は、磁界発生部３の図示しないスイッチをオンすることで、図１０に示す送信アンテナ１１Ｃを駆動させ、交流磁界を発生させる。

すると、カプセル型内視鏡２はこの交流磁界により、起動を開始する。そのため、所望の位置にカプセル型内視鏡が移動する前に、電池が消耗してしまうことを防止できる。

また、磁界発生部３により交流磁界が発生すると、図１１に示すように、１次側コイル３Ａから発生したコイル内磁束４３ａは、コア４２内を通過後、被検者４０が横になっているベッド４１を通過する。

このとき、コイル内磁束４３ａは、カプセル該内視鏡２の磁界検知部８によって検知され、カプセル型内視鏡２の起動に寄与する磁束、即ち、有効磁束４３ｂと、磁界検知部８によって検知されずにカプセル型内視鏡２の起動に寄与しない磁束、即ち、無効磁束４３ｃとに分けられる。

本実施の形態では、コア４２で閉磁路を形成しているため、無効磁束４３ｃは非常に少なくなり、その磁束の大部分は有効磁束４３ｂとなる。即ち、交流磁界の受信効率を向上させることができ、磁界発生部３の低消費電力化を図ることが可能となる。
尚、第４の実施の形態では、コア４２は、コの字形状に構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、閉磁路を形成できれば、どの形状でも良いことは言うまでもない。

また、ベッド４１に横たわる被検者４０を対象に体外からカプセル型内視鏡２を起動及び停止する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば立位や座位した被検者４０を対象に体外からカプセル型内視鏡２を起動及び停止する構成としても良い。
その他の構成及び作用は第１の実施の形態と同様である。

従って、第４の実施の形態によれば、非常に簡単な方法によりカプセル型内視鏡２の起動及び停止の制御を体外から容易に行うことができ、また、磁界発生部３の低消費電力化を図ることができるとともに、カプセル型内視鏡２の電源部１８の消耗を最小限に抑えることができる生体観察システム１及びその生体観察システムの駆動方法の実現が可能となる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

尚、第４の実施の形態において、生体内観察装置としてカプセル型内視鏡２を用いて説明したが、このカプセル型内視鏡２に限定されるものではなく、例えば、体内の温度やＰＨなどの体内情報の取得のための生体内観察装置に本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明は、以上述べた実施の形態及び変形例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

本発明の生体観察システムの第１の実施の形態に係る生体観察システム全体の構成を示す構成図。 図１の磁界発生部の内部構成の一例を示すブロック図。 図２の磁界発生部内の送信アンテナの外観の構成を示す構成図。 図３のＡ−Ａ線断面図。 図１のカプセル型内視鏡の内部構成の一例を示すブロック図。 図５の受信アンテナの具体的な構成を示す構成図。 本実施の形態のカプセル型内視鏡の動作状態の一例を示すタイミングチャート。 本発明の生体観察システムの第２の実施の形態に係る生体観察システムの磁界発生部の断面図。 本発明の生体観察システムの第３の実施の形態に係る生体観察システムの磁界発生部の断面図。 本発明の生体観察システムの第４の実施の形態に係る生体観察システムの磁界発生部の構成を示す構成図。 図１０のＢ−Ｂ線断面図。 従来のカプセル型内視鏡の撮像装置の電源のオン状態又はオフ状態を説明する回路図。

符号の説明

１…生体観察システム、
２…カプセル型内視鏡、
２Ａ…２次側コイル、
２Ｂ…２次側コア、
３…磁界発生部、
３Ａ…１次側コイル、
３Ｂ…ヨーク、
３Ｃ…補助ヨーク、
３Ｄ…１次側コア、
４…照明部、
５…撮像部、
６…無線伝送部、
７…電力供給部、
８…磁界検知部、
９…電源、
１０…ドライバ、
１１…送信アンテナ、
１１ａ…コイル内磁束、
１１ｄ…ヨーク内磁束、
１１ｅ…漏れ磁束
１１、１１Ａ〜１１Ｃ…送信アンテナ、
１２…受信アンテナ、
１３…ダイオード、
１４…平滑用コンデンサ、
１５…整流部、
１６…抵抗、
１７…分周回路、
１８…電源部、
４０…被検者、
４２…コア。

Claims (8)

1. 生体内観察装置と、前記生体内観察装置の外部に配置され、交流磁界を発生する磁界発生部と、を具備し、
   前記生体内観察装置が、
   生体内の情報を取得する生体内情報取得部と、
   前記交流磁界に応じた電気信号を出力する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される前記電気信号を整流して出力する整流部と、を含み、外部からの前記交流磁界を検知し、検知結果を検知信号として出力する磁界検知部と、
   前記磁界検知部からの前記検知信号を２分周する分周回路と、電池と、を含み、前記磁界検知部が出力する前記検知信号に基づき、前記電池から前記生体内情報取得部へ供給される駆動電力の供給状態を制御する電力供給制御部と、を有し、
   前記磁界発生部が、
   前記生体内観察装置の起動及び停止の制御を行う前記交流磁界を発生するためのソレノイド形状の送信コイルと、前記送信コイルの外周に配設されている、周囲への前記交流磁界の漏洩を減少させる円筒形状の強磁性体からなるヨークと、を含む送信アンテナと、
   前記送信アンテナを駆動するドライバと、
   前記ドライバに電力を供給する電源と、を有することを特徴とする生体観察システム。
2. 前記ヨークの底面に配設され前記ヨークの底面側の開口を塞いでいる円形状の強磁性体からなる補助ヨークを、前記ヨークが含むことを特徴とする請求項１に記載の生体観察システム。
3. 前記送信コイルが少なくとも一部分の周囲に巻きつけられている円柱形状の強磁性体からなり、前記補助ヨークに配設されているコアを、前記ヨークが含むことを特徴とする請求項２に記載の生体観察システム。
4. 前記磁界検知部は、少なくとも前記交流磁界を検知する受信コイルと、前記受信コイルの内部に配設され、前記交流磁界の検知感度を向上させる強磁性体を有する前記受信アンテナとを有して構成したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の生体観察システム。
5. 前記生体内観察装置は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の生体観察システム。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の生体観察システムを駆動するための方法であって、
   前記磁界発生部からの前記交流磁界を検出する度に、前記生体内観察装置が起動と停止を繰り返し行うことを特徴とする生体観察システムの駆動方法。
7. 前記生体内観察装置は、体外で前記交流磁界を検知して起動した後に、被検者の前記生体内に嚥下されることを特徴とする請求項６に記載の生体内観察システムの駆動方法。
8. 前記生体内観察装置は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の生体内観察システムの駆動方法。

Images