JP2023532788A - 磁気制御装置及び磁気制御カプセル内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】本願は磁気制御装置及磁気制御カプセル内視鏡システムに関する。【解決手段】磁気制御装置（１）は、磁気制御装置を吊り上げるための取付台（１１）と、取付台（１１）に接続されるベース（１２）と、カプセル内視鏡の回動を駆動するための磁石（１６１）を含む磁気部材（１６）と、磁気部材（１６）が第１軸線（Ｌ１）周りに回動するように駆動するための第１モータ（１３）と、ベース（１２）に取り付けられ、磁気部材（１６）が第２軸線（Ｌ２）周りに回動するように駆動するための第２モータ（１４）とを含み、磁気制御装置（１）の第１方向に沿って、第１モータは取付台（１１）を貫通してベース（１２）に取り付けられ、第１軸線（Ｌ１）は第２軸線（Ｌ２）と交差する。磁気制御装置（１）の取付空間を合理的に利用することにより、構造がよりコンパクトになり、小型で且つ移動に便利である。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２０年０７月１０日に中国特許庁に出願した、出願番号２０２０１０６６４９３９.３、発明の名称「磁気制御装置及び磁気制御カプセル内視鏡システム」の中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は、引用によって本願に組み込まれている。

本願は、カプセル内視鏡制御システムの技術分野に関し、特に磁気制御装置及び磁気制御カプセル内視鏡システムに関する。

現在、カプセル内視鏡を用いて人体の消化管に対して通常の検査を行うことは、市場において先進的な検診手段であり、従来の挿入式の電子内視鏡に比べて、カプセル内視鏡を飲み込むことでは、被験者の身体及び心理的不快感を引き起こすことなく、交差感染の可能性も減少する。

磁気制御カプセル内視鏡システムは、操作端によって検査視野を能動的に制御できるカプセル内視鏡システムである。常用の手法として、人体の外に磁性部材を配置し、磁気制御カプセル内視鏡システムに内蔵された磁石が、外部の変化する磁界の影響を受けて人体内におけるカプセル内視鏡の動きを駆動し、それにより、カプセル内視鏡の検査視野の能動的な調整を実現するものであるが、現在の磁気制御装置では、体積が大きく、重く、占める空間が大きい。

本願は、構造が簡素で、かつ、体積が小さい特徴を有する磁気制御装置を提供する。

本願の実施例は、カプセル内視鏡を制御するための磁気制御装置を提供し、前記磁気制御装置は、
前記磁気制御装置を吊り上げるための取付台と、
前記取付台に接続されるベースと、
前記カプセル内視鏡の回動を駆動するための磁石を含む磁気部材と、
前記磁気部材が第１軸線周りに回動するように制御するための第１モータと、
前記磁気部材が第２軸線周りに回動するように制御するための第２モータと、を含み、
前記磁気制御装置の第１方向に沿って、前記第１モータは、前記取付台を貫通して前記ベースに取り付けられ、
前記第２モータは、前記ベースに取り付けられ、
前記第１軸線は、前記第２軸線と交差する。

可能な設計において、前記ベースは、上ベースと下ベースとを含み、
前記磁気制御装置の第１方向に沿って、前記上ベースは、前記取付台と前記下ベースとの間に位置し、前記取付台と前記下ベースとの間の空間は、取付空間となる。

可能な設計において、前記下ベースの外縁は、前記上ベースの外縁を超える。

可能な設計において、前記第１モータは、前記上ベースに取り付けられ、
前記第２モータは、前記下ベースに接続され、前記取付台と前記下ベースとの間の前記取付空間に設けられている。

可能な設計において、前記磁気制御装置は、取付板をさらに含み、前記取付板は、前記ベースに接続され、
前記取付板の少なくとも一部は、前記取付空間まで延在し、前記第２モータと前記ベースは、前記取付板により接続されている。

可能な設計において、前記磁気制御装置は、導電スリップリングをさらに含み、前記導電スリップリングは、上スリップリングと下スリップリングとを含み、
前記上スリップリングは、前記上ベースに取り付けられ、電源と電気的に接続されるために用いられ、前記下スリップリングは、前記下ベースに取り付けられ、前記第２モータと電気的に接続されるために用いられる。

可能な設計において、前記導電スリップリングには、ＰＣＢスリップリングが用いられ、かつ、前記ＰＣＢスリップリングの厚さは、１０ｍｍ以下である。

可能な設計において、前記磁気部材は、ハウジングをさらに含み、前記磁石は、前記ハウジング内に固定され、
前記ハウジングは、左ハウジングと右ハウジングとを含み、前記左ハウジングと前記右ハウジングは、フランジにより接続され、前記磁石は、前記ハウジング内に固定されている。

可能な設計において、前記磁気制御装置の第２方向に沿って、前記下ベースの両端には、接続板が設けられ、前記磁気制御装置の第１方向に沿って、２つの前記接続板は、前記上ベースから離れる方向に向かって延在し、
前記ハウジングは、２つの前記接続板の間に位置するとともに、２つの前記接続板に回動接続され、かつ、前記ハウジングは、前記第１モータと前記第２モータとの駆動によって回動可能である。

可能な設計において、前記磁気制御装置は、少なくとも１つの回動原点検出機構をさらに含み、前記回動原点検出機構は、前記磁気部材が回動原点にあるかどうかを判断するために用いられ、
前記回動原点検出機構は、前記第１モータ及び／又は前記第２モータに電気的に接続されるスイッチアセンブリと、前記スイッチアセンブリと協働して回路のオン・オフを制御するスイッチ協働部材とを含む。

可能な設計において、前記回動原点検出機構は、前記上ベースと前記下ベースとの間に取り付けられ、前記スイッチアセンブリは、前記上ベース又は前記下ベースのうちの一方に取り付けられ、前記スイッチ協働部材は、前記上ベース又は前記下ベースのうちの他方に取り付けられ、前記スイッチアセンブリと前記スイッチ協働部材とは、相対的な回動により前記第１モータの起動及び停止を制御する。可能な設計において、前記回動原点検出機構は、前記下ベースと前記磁気部材との接続位置に取り付けられ、前記スイッチアセンブリは、前記下ベース又は前記磁気部材のうちの一方に取り付けられ、前記スイッチ協働部材は、前記下ベース又は前記磁気部材のうちの他方に取り付けられ、前記スイッチアセンブリと前記スイッチ協働部材とは、相対的な回動により前記第２モータの起動及び停止を制御する。

可能な設計において、前記スイッチアセンブリは、光電スイッチであり、前記スイッチ協働部材は、コードホイールであり、前記コードホイールには、検出部が設けられ、
前記光電スイッチと前記コードホイールとの相対的な回動に伴い、前記光電スイッチが前記検出部を検出すると、前記光電スイッチは、回路をオフにするように制御し、前記磁気部材は、回動原点に停止する。

可能な設計において、前記スイッチアセンブリは、マイクロスイッチ群であり、前記スイッチ協働部材は、接触協働部であり、
前記マイクロスイッチ群と前記接触協働部との相対的な回動に伴い、前記マイクロスイッチが前記接触協働部を検出すると、前記マイクロスイッチ群は、回路をオフにするように制御し、前記磁気部材は、回動原点に停止する。

可能な設計において、前記第１モータ及び／又は前記第２モータには、直流モータ又はステッピングモータが用いられる。

本願の実施例は、さらに磁気制御カプセル内視鏡システムと提供し、当該磁気制御カプセル内視鏡システムは、上述した磁気制御装置を含み、前記磁気制御装置は、前記取付台を介して前記磁気制御カプセル内視鏡システムに搭載されている。

本願による技術案は、以下の有益な効果を奏することができる。
取付台の投影で覆われる領域には取付空間が形成され、第２モータが取付空間に位置し、取付空間を合理的に利用して、第１モータ及び第２モータを取り付けることにより、構造がよりコンパクトになり、小型で且つ移動に便利である。

以上の一般的な説明及び以下の詳細な説明は例示的なものであり、本出願を制限するものではないと理解されるべきである。

ここでの図面は明細書に組み込まれ且つ明細書の一部を構成し、本願に適合する実施例を示し、且つ明細書と共に本願の原理を説明するために用いられる。

本願による磁気制御装置の１つの具体的な実施例における構成の模式図である。 図１におけるＡ部の拡大図である。 図１の全断模式図である。 図３におけるＢ部の拡大図である。 図３におけるＣ部の拡大図である。 図１の他の方向の全断模式図である。 図６におけるＤ部の拡大図である。

本願の技術案をよりよく理解するために、以下、図面を参照して本願の実施例を詳細に説明する。

明らかなように、説明される実施例は、本願の一部の実施例だけである。本願における実施例に基づき、当業者が創造的な労働をしない前提で得られた全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属するものとする。

具体的な実施例において、以下は具体的な実施例により図面を参照しながら本願をさらに詳細に説明する。

現在、一般的に使用される「カプセル内視鏡」を制御する手法は、人体の外に１つの磁石を置き、磁石の方位及び姿勢を変えることで磁石の周囲の磁界の規則的な変化を引き起こし、磁気制御カプセル内視鏡に内蔵された磁石が、外部の変化する磁界の影響を受けてカプセル内視鏡の動きを駆動し、それにより、カプセル内視鏡の検査視野の変化を実現するものであるが、磁石が取り付けられた磁気制御装置の体積が大きく、重い。

例えば、磁気制御装置は、支持台、垂直回転モータ、水平回転モータ、磁性ボール及び磁性ボール取付ブラケットを含み、支持台は、磁気制御装置を吊り上げるために用いられ、垂直回転モータ及び水平回転モータは、通常、支持台の左右両側に取り付けられ、磁性ボールは、磁性ボール取付ブラケットに取り付けられ、磁性ボール取付ブラケットは、支持ブラケットの下方に取り付けられ、且つ、軸受を介して支持台に回動接続され、垂直回転モータ及び水平回転モータは、磁性ボール取付ブラケットが回動するように制御して、磁性ボールの回動を駆動し、磁性ボールの周囲の磁界の規則的な変化を引き起こし、さらに人体内におけるカプセル内視鏡の動きを制御する。また、支持台は、磁気制御装置を固定するために用いられ、その体積が大きい。垂直回転モータ及び水平回転モータは、支持台の両側に取り付けられ、且つ垂直回転モータ及び／又は水平回転モータと磁性ボールとの間の伝動チェーンが長く、磁気制御装置全体の体積を大きくし、磁気制御装置を配置するために十分大きな作業空間が必要となり、その体積が大きいため、移動にも不便である。

図１～図７に示すように、上記技術的問題を解決するために、本願の実施例は、磁気制御カプセル内視鏡システムを提供し、当該磁気制御カプセル内視鏡システムは、磁気制御装置１を含む。当該磁気制御カプセル内視鏡システムは、人体の胃腸管を全体的に観察して診断を行うために、人体内に飲み込まれたカプセル内視鏡の動きを制御するために用いられる。当該磁気制御装置１は、取付台１１、ベース１２、磁気部材１６、第１モータ１３及び第２モータ１４を含み、取付台１１は、磁気制御装置１を吊り上げるために用いられ、磁気制御装置１は、取付台１１を介してカプセル内視鏡システムのブラケットに搭載され、磁気制御装置１は、取付台１１を介してブラケットに固定されている。ブラケットとは、磁気制御装置１を取り付ける外部装置であり、通常、地面に取り付けられ、磁気制御装置１の前後、上下、左右の移動を駆動して、患者に近い位置に対応して移動し、検査しやすい。ベース１２は、取付台１１の下方に固定接続され、磁気部材１６は、磁石１６１を含み、磁石１６１は、カプセル内視鏡の回動を駆動するために用いられ、第１モータ１３は、磁気部材１６が第１軸線Ｌ１周りに回動するように制御するために用いられ、磁気制御装置１の第１方向に沿って、第１モータ１３は、取付台１１を貫通し且つベース１２に取り付けられ、第２モータ１４は、磁気部材１６が第２軸線Ｌ２周りに回動するように制御するために用いられ、第２モータ１４は、ベース１２に取り付けられ、第１軸線Ｌ１は、第２軸線Ｌ２と交差する。

また、磁気制御装置１の第１方向は、磁気制御装置１の高さ方向Ｚ（図１に示すように）とすることができる。なお、以下の実施例のいずれにも第１方向が高度方向Ｚであることを例として説明する。

本願の実施例では、取付台１１は、磁気制御装置１に設けられ、ベース１２は、取付台１１の下方に固定され、第１モータ１３は、取付台１１を貫通してベース１２に取り付けられ、取付空間１１１を合理的に利用して、第１モータ１３及び第２モータ１４を取り付けることによって、構造がよりコンパクトになり、小型で、磁気制御装置１が移動しやすい。

また、第１モータ１３及び第２モータ１４は、直流モータ又はステッピングモータを用いることができる。本願は、サーボモータに代えて直流モータ又はステッピングモータを用いることにより、磁気制御装置１にエンコーダ及び／又は減速機を設ける必要がなく、且つ、第１モータ１３又は／及び第２モータ１４がタイミングプーリを用いて伝動し、モータのトルクに対する要求が低下され、それにより、磁気制御装置１全体の体積を小さくする。当然ながら、磁気部材１６が精度良く回動するように駆動でき、且つ体積が小さいモータを用いても良い。

図１、図３及び図６に示すように、可能な設計において、ベース１２は、上ベース１２１と下ベース１２２とを含み、第１モータ１３は、上ベース１２１に取り付けられ、第２モータ１４は、下ベース１２２に接続されている。磁気制御装置１の高さ方向Ｚに沿って、上ベース１２１は、取付台１１と下ベース１２２との間に位置し、磁気制御装置１の高さ方向Ｚに沿って、取付台１１と下ベース１２２との間の空間は、取付空間１１１であり、且つ下ベース１２２の外縁は、上ベース１２１の外縁を超える。

本実施例では、下ベース１２２の外縁は、上ベース１２１の外縁を超えることにより、取付台１１と下ベース１２２との間は、上ベース１２１を除いて、余分な取付空間１１１を有する。さらに、第２モータ１４を取付空間１１１に設け、且つ下ベース１２２に取り付けることができ、それにより、全体の体積がよりコンパクトになり、磁気制御装置１の空間利用率を効果的に改善させる。また、ベース１２、第１モータ１３及び第２モータ１４は、取付後にいずれも取付台１１の投影が覆う範囲を超えないことにより、磁気制御装置１は、構造がコンパクトであり、体積が小さい特徴を有する。また、より具体的には、第２モータ１４が磁気部材１６の回転を制御する第２軸線Ｌ２は、第１モータ１３が磁気部材１６の回転を制御する第１軸線Ｌ１に垂直である。このとき、当該第１モータ１３の回転軸は、鉛直方向に沿い、第２モータ１４の回転軸は、水平方向に沿う。本実施例における第１モータ１３及び第２モータ１４の取付形態は、従来技術において第１モータ１３及び第２モータ１４がいずれもベース１２に鉛直に取り付けられることに比べて、取付空間を大幅に節約して、磁気制御装置１の体積１１１をより小さくすることができる。

図１及び図６に示すように、可能な設計において、磁気制御装置１は、取付板１５をさらに含み、取付板１５は、ベース１２に接続されている。磁気制御装置１の高さ方向Ｚに沿って、取付板１５の少なくとも一部は、取付空間１１１まで延在し、第２モータ１４とベース１２は、取付板１５により接続されている。第２モータ１４は、取付板１５を介して下ベース１２２に接続され、それにより、下ベース１２２の全体構造を簡略化する。

図３に示すように、さらに、上ベース１２１と下ベース１２２との間に導電スリップリング２０が取り付けられ、導電スリップリング２０は、第２モータ１４に導電するために用いられ、導電スリップリング２０は、上スリップリング２０１と下スリップリング２０２とを含み、上スリップリング２０１と下スリップリング２０２は、相対的に回動しながら両者の間の電気的な接続を確保することができる。また、上スリップリング２０１は、上ベース１２１に取り付けられ、下スリップリング２０２は、下ベース１２２に取り付けられ、上スリップリング２０１は、電源（図示せず）に電気的に接続され、下スリップリング２０２は、第２モータ１４に電気的に接続されることができる。作動状態にあるときに、上スリップリング２０１は、下スリップリング２０２に導電することができ、第２モータ１４が長い導線で電源に接続されて導線が下ベース１２２に伴って回動して巻回されることを回避することができる。なお、上述した電源は、本願における磁気制御装置１自体の電源（磁気制御装置１に設けられる電源を含む）であってもよく、磁気制御装置１を組み立てるための装置における外接電源であってもよく、磁気制御装置１を商用電源などに接続してもよく、ここでは詳細な説明を省略する。

また、導電スリップリング２０には、ＰＣＢ板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂoａｒｄ、プリント回路板）式のスリップリングを用いることができ、且つＰＣＢ板式のスリップリングの厚さは、１０ｍｍ以下である。他のタイプの導電スリップリングに比べて、ＰＣＢ板式のスリップリングの厚さはより小さく、高度方向Ｚにおいて構造を小さくすることができ、磁気制御装置１の全体寸法をコンパクト化することに有利である。

図３に示すように、可能な設計において、磁気部材１６は、ハウジング１６２をさらに含み、磁石１６１は、ハウジング１６２内に固定され、また、ハウジング１６２は、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂとを含み、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂは、フランジ１６２ｃにより接続されている。本実施例では、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂは、フランジ１６２ｃにより固定接続されている。具体的な操作として、まず、左ハウジング１６２ａを一方のフランジに固定し（当該フランジは、左ハウジング１６２ａと一体形成されてもよい）、さらに、右ハウジング１６２ｂを他方のフランジに固定し（当該フランジは、右ハウジング１６２ｂと一体形成されてもよい）、そして、２つのフランジの間にフランジパッドを配置し、さらに、ボルトで２つのフランジを引張してそれらを緊密に結合して、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂを固定接続する。左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂとの周縁に複数のネジ穴が設けられ、複数のネジが順に締め付けることで、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂを固定接続させることに比べて、より便利且つ強固である。また、本願の実施例は、ハウジング１６２にネジ穴を開ける必要がなく、ハウジング１６２の内部のシール性を保証し、且つ左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂがネジ接続されるときに少なくとも４つの接続位置が必要となり、取り付け及び取り外しが煩雑である。これに対して、フランジ１６２ｃの接続、取り付け及び取り外しがより便利であり、且つ左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂとの接続強度が高く、ハウジング１６２内のシール性が高い。

図３に示すように、可能な設計において、磁気制御装置１の第２方向Ｙに沿って、下ベース１２２の両端には、接続板１２２ａが設けられ、磁気制御装置１の高さ方向Ｚに沿って、２つの接続板１２２ａは、上ベース１２１から離れる方向に向かって延在する。ハウジング１６２は、２つの接続板１２２ａの間に位置するとともに、２つの接続板１２２ａに回動接続され、且つ第１モータ１３と第２モータ１４との駆動で、ハウジング１６２は回動可能である。本実施例では、ハウジング１６２は、内部の磁石１６１の回動を駆動し、磁石１６１の周囲の磁界を変化させ、人体内に位置するカプセル内視鏡に小磁石が内蔵され、当該小磁石が外部の変化する磁界の影響を受けてカプセル内視鏡の動きを駆動し、それによりカプセル内視鏡の検査視野の変化を実現する。さらに、接続板１２２ａは、上ベース１２１から離れる方向に向かって延在し、ハウジング１６２は、接続板１２２ａに接続され、それにより、磁石１６１は第１モータ１３及び第２モータ１４から離れ、第１モータ１３及び第２モータ１４が磁界干渉の影響を受けることを低減させる。

具体的には、第１モータ１３が作動するように駆動する場合、第１モータ１３は、その回転軸により下ベース１２２が回動するように駆動し、下ベース１２２は、接続板１２２ａによりハウジング１６２の回動を駆動し、それにより、ハウジング１６２は、磁石１６１が第１モータ１３の回転軸に従って回動するように駆動して、カプセル内視鏡の所在する磁界が変化し、それによりカプセル内視鏡の検査視野の変化を実現する。第２モータ１４が作動するように駆動する場合、第２モータ１４は、その回転軸により伝動アセンブリが回動するように駆動し、伝動アセンブリがハウジング１６２に接続されているため、ハウジング１６２は、磁石１６１が第２モータ１４の回転軸に従って回動するように駆動して、カプセル内視鏡の所在する磁界が変化し、それによりカプセル内視鏡の検査視野の変化を実現する。

より具体的には、図６及び図７に示すように、伝動アセンブリは、第１タイミングプーリ１４２、タイミングベルト１４３及び第２タイミングプーリ１４４を含み、第１タイミングプーリ１４２は、第２カップリング１４１を介して第２モータ１４の回転軸に接続され、第２タイミングプーリ１４４は、左ハウジング１６２ａ（又は右ハウジング１６２ｂ）に固定接続され、第１タイミングプーリ１４２と第２タイミングプーリ１４４は、タイミングベルト１４３により同期に回動して、ハウジング１６２の回動を駆動し、さらに磁石１６１の回動を実現する。

また、磁気制御装置１の第２方向は、磁気制御装置１の長さ方向Ｙとすることができる（図１に示すように）。また、以下の実施例では、いずれも第２方向が長さ方向Ｙであることを例として説明する。

他の可能な設計では、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂは、ボルトにより接続されてもよい。当然ながら、他の接続態様により固定することもでき、左ハウジング１６２ａと右ハウジング１６２ｂとの固定接続を実現すればよい。

図１、図３及び図４に示すように、さらに、上ベース１２１と下ベース１２２との間に間隔を有し、第１モータ１３の回転軸は、第１カップリング１３１を介して接続軸１３２の一端に接続され、接続軸１３２の他端は、主軸１３３に取り付けられている。磁気制御装置１の高さ方向Ｚに沿って、主軸１３３は、下ベース１２２に接続されるまで延在して、第１モータ１３が下ベース１２２の回動を制御することを実現する。ハウジング１６２は、接続板１２２ａを介して下ベース１２２に取り付けられ、それにより第１モータ１３がハウジング１６２の回動を駆動することを実現する。第１モータ１３が第１カップリング１３１、接続軸１３２を介して主軸１３３に接続されてトルクを伝達することで、第１モータ１３の回転によって主軸１３３とトルクを伝達することにより、第１モータ１３が過大な荷重を受けることを低減し、第１モータ１３を保護する役割を果たす。

図６及び図７に示すように、第２モータ１４は、下ベース１２２に取り付けられ、第２モータ１４の回転軸は、伝動アセンブリを介してハウジング１６２の回動を駆動する。また、第１モータ１３がハウジング１６２の回動を制御する方向は、第２モータ１４がハウジング１６２の回動を制御する方向に垂直である。

図３及び図４に示すように、具体的には、主軸１３３に軸受１３４及びロックナット１３５が嵌着され、主軸１３３は、上ベース１２１を貫通し、軸受１３４を介して上ベース１２１に回動接続され、２つのロックナット１３５でロックして、磁気制御装置１の逆転時に主軸１３３が動くことを防止する。ロックナット１３５の外側には、さらに軸スリーブ１３６が嵌着され、それにより、主軸１３３が振動を受けてずれる現象が発生することを防止する。

磁気制御装置１に通電して初期化を行った後、操作者が後続の操作を行いやすくするために、本願の可能な設計では、磁気制御装置１は、少なくとも１つの回動原点検出機構をさらに含み、当該回動原点検出機構は、磁気部材１６が回動原点（即ち、磁石１６１の回動原点）にあるかどうかを判断するために用いられる。また、回動原点検出機構は、少なくとも第１モータ１３及び／又は第２モータ１４に電気的に接続されるスイッチアセンブリと、スイッチアセンブリと協働して回路のオン・オフを制御するスイッチ協働部材とを含む。

なお、本設計では、回動原点は、磁気部材１６が第１軸線Ｌ１周りに回動する回動原点（第１ゼロ点ともいう）であってもよく、磁気部材１６がＬ２軸周りに回動する回動原点（第２ゼロ点ともいう）であってもよい。場合によっては、磁気部材１６が第１ゼロ点にある場合、磁石１６１は、Ｎ極が上向きであり、Ｓ極が下向きであると考えられる。他の場合、磁気部材１６の他の姿勢、例えば磁石１６１のＳ極が上向きであり、Ｎ極が下向きである姿勢などをゼロ点の位置とすることもでき、カプセル内視鏡を容易に制御すればよい。

磁石１６１が第１ゼロ点及び／又は第２ゼロ点まで移動したかどうかを検出及び制御するために、本願の可能な設計では、回動原点検出機構は、上ベース１２１と下ベース１２２との間に取り付けられ、スイッチアセンブリは、上ベース１２１又は下ベース１２２のうちの一方に取り付けられ、スイッチ協働部材は、上ベース１２１又は下ベース１２２のうちの他方に取り付けられ、スイッチアセンブリとスイッチ協働部材とは、相対的な回動により第１モータ１３の起動及び停止を制御する。他の可能な設計では、回動原点検出機構は、下ベース１２２と磁気部材との接続位置に取り付けられ、スイッチアセンブリは、下ベース１２２又は磁気部材１６のうちの一方に取り付けられ、スイッチ協働部材は、下ベース１２２又は磁気部材１６のうちの他方に取り付けられ、スイッチアセンブリとスイッチ協働部材とは、相対的な回動により第２モータ１４の起動及び停止を制御する。

可能な設計において、スイッチアセンブリは、光電スイッチ１８であり、スイッチ協働部材は、コードホイール１９であり、コードホイール１９には、検出部が設けられている。光電スイッチ１８とコードホイール１９との相対的な回動に伴い、光電スイッチ１８が検出部を検出すると、光電スイッチ１８は、回路をオフにするように制御し、磁気部材１６は、回動原点に停止する。

図３～図７に示すように、可能な設計において、磁気制御装置１は、光電スイッチ１８及びコードホイール１９をさらに含み、コードホイール１９は、磁石１６１の回動に伴って光電スイッチ１８と相対的に回動することができる。光電スイッチが、対応する検出部を検知すると、磁石１６１が回動原点に到達したと判断する。１つの具体的な実施形態では、光電スイッチ１８は、第１モータ１３又は第２モータ１４に接続され、磁石１６１が回動原点にあるかどうかを検出するために用いられ、且つ磁石１６１が回動原点に回動すると、光電スイッチ１８は、第１モータ１３又は第２モータ１４が作動を停止するように制御する。

本実施例では、コードホイール１９は、磁石１６１に伴って回動することができ、光電スイッチ１８は、コードホイール１９を検出することで、磁石１６１の回動位置を検出する。磁石１６１が回動原点に回動すると、光電スイッチ１８は、第１モータ１３及び／又は第２モータ１４が作動を停止するように制御することができ、それにより磁石１６１が回動を停止するように制御し、磁石１６１の回動原点を探しやすく、それにより、カプセル内視鏡の初期位置を明確にし、同時に磁石１６１が少なくとも一周に回動することを確定し、それによって、磁石１６１の磁界変化により人体内におけるカプセル内視鏡が少なくとも一回動するように駆動しやすく、カプセル内視鏡がより全体的に人体の胃の内部の状況を観察する。

当然ながら、本願の実施例では、さらに、磁石１６１の実際の回動周数（即ち、磁石１６１が回動原点を通過したことを検出した回数）に基づき、磁気部材１６の回動を制御することができる。例えば、光電スイッチ１８が磁石１６１の回動原点通過の回数を検出する閾値を設定することができ、磁石１６１の回動原点通過の回数が当該閾値を超えたことが検出されると、光電スイッチ１８は、第１モータ１３及び／又は第２モータ１４が作動を停止するように制御することができる。具体的には、当該閾値を１５０とすることができ、すなわち、光電スイッチ１８は、磁石１６１が回動原点を１５０回通過したことを検出する。

図６及び図７に示すように、可能な設計において、コードホイール１９は、第１コードホイール１９１を含み、光電スイッチ１８は、第１光電スイッチ１８１を含み、検出部は、第１コードホイール１９１に設けられる第１検出部を含み、第１コードホイール１９１は、下ベース１２２に取り付けられ、第１光電スイッチ１８１は、上ベース１２１に取り付けられ、第１光電スイッチ１８１には、第１溝１８１ａが設けられ、第１光電コードホイール１９１には、第１検出部が設けられている。第１コードホイール１９１の第１検出部が第１溝１８１ａ内に位置するときに、第１検出部は、第１光電スイッチ１８１と協働して回路の起動及び停止を制御することができる。すなわち、第１検出部の回動初期位置（給電しない時）が第１溝１８１ａ内に位置し、第１光電スイッチ１８１によって第１検出部が第１溝１８１ａの溝内に位置することが検出されると、磁石１６１は、第１ゼロ点に位置し、第１コードホイール１９１は、第１検出部が下ベース１２２に従って回動することを駆動することができる。第１光電スイッチ１８１によって第１コードホイール１９１が第１溝１８１ａ内に位置することが再び検出されると、磁石１６１は、第１ゼロ点に戻り、第１光電スイッチ１８１は、第１モータ１３が作動を停止するように制御する。また、第１コードホイール１９１が一回動するごとに、第１検出部は、第１溝１８１ａを１回通過する。

具体的には、本願のいくつかの実施例では、第１検出部は、遮光板であり、且つ遮光板は、第１コードホイール１９１の外縁に設けられ、磁石１６１の回動に伴って回動することができる。本実施例では、上ベース１２１は、取付台１１に固定され、回動しない。第１モータ１３は、下ベース１２２の回動を制御して、第１コードホイール１９１及び磁石１６１の回動を駆動する。第１光電スイッチ１８１は、第１コードホイール１９１の遮光板を検出することにより、磁石１６１の回動位置を検出する。第１コードホイール１９１の遮光板が再び第１溝１８１ａ内に回動すると、磁石１６１は、第１ゼロ点に戻り、遮光板は、第１溝１８１ａの内部の光束を遮断し、それにより、第１光電スイッチ１８１は、第１コードホイール１９１を検出し、自動的にオフにする。第１光電スイッチ１８１は、第１モータ１３の電源に電気的に接続され、さらに第１モータ１３の電源をオフにし、第１モータ１３が作動を停止するによう制御する。

当然ながら、本願の他の実施例では、第１検出部は、他の構成であってもよく、磁石１６１が回動原点に停止するように制御できればよい。例えば、第１検出部は、第１コードホイール１９１の外縁に設けられるリング状の薄壁遮光板であり、且つ遮光板に開口又は透明部が設けられている。開口又は透明部が第１溝内部にあると、第１光電スイッチ１８は、第１モータ１３を制御することにより、磁石１６１を回動原点に停止させることができる。具体的な応用では、異なる光電スイッチの種類（例えば、対向放射型の光電スイッチ、溝型の光電スイッチなど）に応じて、それと協働可能な第１検出部を選択することができ、具体的な説明を省略し、磁気部材１６が回動原点に正確に停止するように制御できればよい。

図３及び図５に示すように、可能な設計において、ハウジング１６２は、軸部１６２ｄを介して下ベース１２２に回動可能に取り付けられている。コードホイール１９は、第２コードホイール１９２をさらに含み、光電スイッチ１８は、第２光電スイッチ１８２をさらに含み、第２コードホイール１９２は、ハウジング１６２又はハウジング１６２の軸部１６２ｄに取り付けられ、第２光電スイッチ１８２は、接続板１２２ａに取り付けられ、第２光電スイッチ１８２には、第２溝１８２ａが設けられ、検出部は、第２コードホイール１９２に設けられる第２検出部を含む。第２コードホイール１９２の第２検出部が第２溝１８２ａ内に位置すると、第２検出部は、第２光電スイッチ１８２と協働して回路の起動及び停止を制御することができる。すなわち、第２検出部の回動初期位置（給電しない時）は第２溝１８２ａ内に位置し、第２コードホイール１９２は、第２検出部がハウジング１６２に伴って回動するように駆動し、第２光電スイッチ１８２によって第２検出部が第２溝１８２ａ内に位置することが再び検出されると、磁石１６１は、回動原点（第２ゼロ点）に戻り、第２光電スイッチ１８２は、第２モータ１４が作動を停止するように制御する。また、第２コードホイール１９２が一回転するごとに、第２検出部は、第２溝１８２ａを１回通過する。

具体的には、本願のいくつかの実施例では、第２検出部は、開口１９２ａであってもよく、開口１９２ａは、第２コードホイール１９２の縁部に設けられ、磁石１６１の回動に伴って回動することができる。本実施例では、ハウジング１６２は、接続板１２２ａに回動接続され、第２モータ１４は、ハウジング１６２の回動を制御し、それにより、第２コードホイール１９２及び磁石１６１の回動を駆動し、第２光電スイッチ１８２は、第２コードホイール１９２の開口１９２ａを検出することにより、磁石１６１の回動位置を検出する。第２コードホイール１９２の開口１９２ａが再び第２溝１８２ａ内に回動すると、磁石１６１は、回動原点（第２ゼロ点）に戻り、開口１９２ａは、第２溝１８２ａ内の光束を連通させ、それにより、第２光電スイッチ１８２は、第２コードホイール１９２の開口１９２ａを検出し、且つ自動的にオフにする。第２光電スイッチ１８２は、第２モータ１４の電源に電気的に接続され、さらに第２モータ１４の電源をオフにし、第２モータ１４が作動を停止するように制御する。

当然ながら、本願の他の実施例では、異なる種類の光電スイッチ１８によって、第２検出部は、他の構成であってもよく、磁石１６１が第２ゼロ点に停止するように制御できればよい。ここで、繰り返し記述しない。

なお、スイッチアセンブリは、マイクロスイッチ群であり、スイッチ協働部材は、接触協働部である。マイクロスイッチ群と接触協働部との相対的な回動に伴い、マイクロスイッチ群が接触協働部を検出すると、マイクロスイッチ群は、回路をオフにするように制御し、磁気部材１６は、回動原点に停止する。

また、マイクロスイッチ群は、第１モータ１３及び／又は第２モータ１４に電気的に接続され、マイクロスイッチ及び接触部材を含み、マイクロスイッチには、接触部材に協働可能な接触協働部が設けられ、接触部材と接触協働部との接触及び離間により、回路のオン・オフを制御する。また、マイクロスイッチ群は、磁気制御装置１の回動原点位置に設けられ、その接触部材とマイクロスイッチのうちの一方は、磁石１６１の回動に伴って回動できるように設けられ、他方は、固定設置され、且つ両者は、互いに協働して回路のオン・オフを制御することができ、それにより、磁気制御装置１は、回動原点位置に停止することができる。

第１モータ１３及び第２モータ１４をそれぞれ調整するために、マイクロスイッチ群の数は、少なくとも２つであり、それぞれ磁石１６１が第１ゼロ点に停止するように制御し、及び、磁石１６１が第２ゼロ点に停止するように制御する。１つの具体的な実施例では、マイクロスイッチ群（図示せず）は、上ベース１２１に設けられ、接触部材（図示せず）は、作動板バネであり、接触協働部（図示せず）は、下ベース１２２に設けられてマイクロスイッチ群に向かって突起する突起点であり、且つ、突起点は、下ベース１２２に従って回動する。突起点が作動板バネに接触すると、マイクロスイッチは、第１モータ１３がオフにするように制御し、磁石１６１は、第１ゼロ点に停止する。なお、マイクロスイッチ群は、さらに下ベース１２２に設けられ、突起点は、磁気部材１６のハウジング１６２の軸部１６２ｄに設けられ、且つハウジング１６２に従って回動する。突起点が作動板バネに接触すると、マイクロスイッチは、第２モータ１４をオフにするによう制御し、磁石１６１は、第２ゼロ点に停止し、それにより、操作者が使用しやすくなる。

なお、本特許出願書類の一部には、著作権によって保護されたコンテンツが含まれている。著作権者は、特許庁の特許書類又は記録された特許書類の内容についてコピーを作成する以外は、著作権を有する。

１－磁気制御装置
１１－取付台
１１１－取付空間
１２－ベース
１２１－上ベース
１２２－下ベース
１２２ａ－接続板
１３－第１モータ
１３１－第１カップリング
１３２－接続軸
１３３－主軸
１３４－軸受
１３５－ロックナット
１３６－軸スリーブ
１４－第２モータ
１４１－第２カップリング
１４２－第１タイミングプーリ
１４３－タイミングベルト
１４４－第２タイミングプーリ
１５－取付板
１６－磁気部材
１６１－磁石
１６２－ハウジング
１６２ａ－左ハウジング
１６２ｂ－右ハウジング
１６２ｃ－フランジ
１６２ｄ－軸部
１８－光電スイッチ
１８１－第１光電スイッチ
１８１ａ－第１溝
１８２－第２光電スイッチ
１８２ａ－第２溝
１９－コードホイール
１９１－第１コードホイール
１９２－第２コードホイール
１９２ａ－開口
２０－導電スリップリング
２０１－上スリップリング
２０２－下スリップリング

Claims (16)

1. カプセル内視鏡を制御するための磁気制御装置であって、
   前記磁気制御装置を吊り上げるための取付台と、
   前記取付台に接続されるベースと、
   前記カプセル内視鏡の回動を駆動するための磁石を含む磁気部材と、
   前記磁気部材が第１軸線周りに回動するように制御するための第１モータと、
   前記磁気部材が第２軸線周りに回動するように制御するための第２モータと、を含み、
   前記磁気制御装置の第１方向に沿って、前記第１モータは、前記取付台を貫通して前記ベースに取り付けられ、
   前記第２モータは、前記ベースに取り付けられ、
   前記第１軸線は、前記第２軸線と交差することを特徴とする磁気制御装置。
2. 前記ベースは、上ベースと下ベースとを含み、
   前記磁気制御装置の第１方向に沿って、前記上ベースは、前記取付台と前記下ベースとの間に位置し、前記取付台と前記下ベースとの間の空間は、取付空間となることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御装置。
3. 前記下ベースの外縁は、前記上ベースの外縁を超えることを特徴とする請求項２に記載の磁気制御装置。
4. 前記第１モータは、前記上ベースに取り付けられ、
   前記第２モータは、前記下ベースに接続され、前記取付台と前記下ベースとの間の前記取付空間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の磁気制御装置。
5. 前記磁気制御装置は、取付板をさらに含み、前記取付板は、前記ベースに接続され、
   前記取付板の少なくとも一部は、前記取付空間まで延在し、前記第２モータと前記ベースは、前記取付板により接続されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気制御装置。
6. 前記磁気制御装置は、導電スリップリングをさらに含み、前記導電スリップリングは、上スリップリングと下スリップリングとを含み、
   前記上スリップリングは、前記上ベースに取り付けられ、電源と電気的に接続されるために用いられ、前記下スリップリングは、前記下ベースに取り付けられ、前記第２モータと電気的に接続されるために用いられることを特徴とする請求項２に記載の磁気制御装置。
7. 前記導電スリップリングには、ＰＣＢスリップリングが用いられ、且つ前記ＰＣＢスリップリングの厚さは、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の磁気制御装置。
8. 前記磁気部材は、ハウジングを含み、
   前記ハウジングは、左ハウジングと右ハウジングとを含み、前記左ハウジングと前記右ハウジングは、フランジにより接続され、前記磁石は、前記ハウジング内に固定されていることを特徴とする請求項２～７のいずれか１項に記載の磁気制御装置。
9. 前記磁気制御装置の第２方向に沿って、前記下ベースの両端には、接続板が設けられ、前記磁気制御装置の第１方向に沿って、２つの前記接続板は、前記上ベースから離れる方向に向かって延在し、
   前記ハウジングは、２つの前記接続板の間に位置するとともに、２つの前記接続板に回動接続され、かつ、前記ハウジングは、前記第１モータと前記第２モータとの駆動によって回動することを特徴とする請求項８に記載の磁気制御装置。
10. 前記磁気制御装置は、少なくとも１つの回動原点検出機構をさらに含み、前記回動原点検出機構は、前記磁気部材が回動原点にあるかどうかを判断するために用いられ、
    前記回動原点検出機構は、前記第１モータ及び／又は前記第２モータに電気的に接続されるスイッチアセンブリと、前記スイッチアセンブリと協働して回路のオン・オフを制御するスイッチ協働部材とを含むことを特徴とする請求項２に記載の磁気制御装置。
11. 前記回動原点検出機構は、前記上ベースと前記下ベースとの間に取り付けられ、前記スイッチアセンブリは、前記上ベース又は前記下ベースのうちの一方に取り付けられ、前記スイッチ協働部材は、前記上ベース又は前記下ベースのうちの他方に取り付けられ、前記スイッチアセンブリと前記スイッチ協働部材とは、相対的な回動により前記第１モータの起動及び停止を制御することを特徴とする請求項１０に記載の磁気制御装置。
12. 前記回動原点検出機構は、前記下ベースと前記磁気部材との接続位置に取り付けられ、前記スイッチアセンブリは、前記下ベース又は前記磁気部材のうちの一方に取り付けられ、前記スイッチ協働部材は、前記下ベース又は前記磁気部材のうちの他方に取り付けられ、前記スイッチアセンブリと前記スイッチ協働部材とは、相対的な回動により前記第２モータの起動及び停止を制御することを特徴とする請求項１０に記載の磁気制御装置。
13. 前記スイッチアセンブリは、光電スイッチであり、前記スイッチ協働部材は、コードホイールであり、前記コードホイールには、検出部が設けられ、
    前記光電スイッチと前記コードホイールとの相対的な回動に伴い、前記光電スイッチが前記検出部を検出すると、前記光電スイッチは、回路をオフにするように制御し、前記磁気部材は、回動原点に停止することを特徴とする請求項１０～１２のいずれか１項に記載の磁気制御装置。
14. 前記スイッチアセンブリは、マイクロスイッチ群であり、前記スイッチ協働部材は、接触協働部であり、
    前記マイクロスイッチ群と前記接触協働部との相対的な回動に伴い、前記マイクロスイッチが前記接触協働部を検出すると、前記マイクロスイッチ群は、回路をオフにするように制御し、前記磁気部材は、回動原点に停止することを特徴とする請求項１０～１２のいずれか１項に記載の磁気制御装置。
15. 前記第１モータ及び／又は前記第２モータには、直流モータ又はステッピングモータが用いられることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御装置。
16. 磁気制御カプセル内視鏡システムであって、
    請求項１～１５のいずれか１項に記載の磁気制御装置を含み、前記磁気制御装置は、前記取付台を介して前記磁気制御カプセル内視鏡システムに搭載されていることを特徴とする磁気制御カプセル内視鏡システム。

Images