JP4054319B2 - 電力供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に導入された被検体内導入装置、たとえば飲込み型のカプセル型内視鏡に、被検体の外部から電力を供給する電力供給装置に関するものである。

近年、内視鏡の分野では、撮像機能と無線機能とが装備されたカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体である被検者に飲込まれた後、被検者の生体から自然排出されるまでの観察期間、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて順次撮像する構成である。

また、これら臓器内の移動によるこの観察期間、カプセル型内視鏡によって生体内で撮像された画像データは、順次無線通信などの無線機能により、被検体の外部に設けられた外部装置に送信され、メモリに蓄積される。被検者がこの無線機能とメモリ機能を備えた外部装置を携帯することにより、被検者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの観察期間、不自由を被ることなく行動が可能になる。観察後は、医者もしくは看護士によって、外部装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、臓器の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる。

この種のカプセル型内視鏡に電力を供給するシステムとしては、たとえば特許文献１に示すものがある。このシステムでは、ラジオカプセル（カプセル型内視鏡に相当）が被検体の生体内に留置されるため、生体外部からカプセル型内視鏡内部に電力を送信することにより、そのカプセル型内視鏡内部に電力を供給するものがあった。すなわち、このシステムでは、外部装置に電力送信用アンテナを設けるとともに、このカプセル型内視鏡内部に電力受信アンテナを設け、この外部装置から送信用アンテナ、受信用アンテナを介してカプセル型内視鏡内に電力を供給して、生体内に長時間留置されたカプセル型内視鏡の観察動作を可能にしていた。

特開２００１−２３１１８６号公報（第３頁、図１）

しかしながら、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡は、被検体の体腔内を方向や位置を変えて移動するので、指向性がその度に変化することとなる。したがって、このような電力送信システムでは、被検体である被検者が着用する衣類の表面に設けた平面的な一定の指向性のみのアンテナを用いて、単に電力を供給するだけなので、体腔内の移動中に常に姿勢が変化するカプセル型内視鏡への電力供給を効率良く行うことができなかった。また、カプセル型内視鏡内に方向の異なる２つ以上のコイルを設けて、電力を供給し易くするなどの方法も考えられるが、複数のコイルを配設するための専用のスペースが必要となり、被検体内の情報を取得するための機器の設置スペースが限られている状況下では、複数コイルの配設は好ましいものではない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、カプセル型内視鏡のように被検体内に導入する装置（被検体内導入装置）への電力供給を効率良く行うことができる電力供給装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電力供給装置は、被検体の内部に導入されて、被検体内情報を取得する被検体内導入装置に対して、前記被検体の外部から電力を供給する電力供給装置において、前記被検体を被覆する衣類の周面に巻回されて配設され、電力供給時に無指向性を有するコイルを形成する第１の導電線と、前記コイルを介して被接触で前記被検体内導入装置に電力を供給する電力供給手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明にかかる電力供給装置は、上記発明において、前記コイルは、少なくとも１本の前記第１の導電線から形成され、前記電力供給時に、磁界が発生する軸を複数方向に形成させることによって、方向性が無指向の前記磁界を発生させることを特徴とする。

また、請求項３の発明にかかる電力供給装置は、上記発明において、前記コイルは、少なくとも前記衣類の周面に斜めで、かつ対称的に巻回される構成からなることを特徴とする。

また、請求項４の発明にかかる電力供給装置は、上記発明において、コイルを形成する第２の導電線が配設された保持手段を、さらに備え、少なくとも１つの前記保持手段を前記衣類または前記被検体へ装着させ、前記電力供給手段は、前記第１および第２の導電線で形成される無指向性を有するコイルを介して被接触で前記被検体内導入装置に電力を供給することを特徴とする。

また、請求項５の発明にかかる電力供給装置は、上記発明において、前記電力供給装置は、コイルを形成する第２の導電線が配設された保持手段を、さらに備え、少なくとも１つの前記保持手段を前記衣類または前記被検体へ装着させるとともに、前記第１の導電線から形成されるコイルは、少なくとも前記衣類の周囲に上下に巻回され、前記電力供給手段は、前記第１および第２の導電線で形成される無指向性を有するコイルを介して被接触で前記被検体内導入装置に電力を供給することを特徴とする。

本発明にかかる電力供給装置は、被検者が装着するベストなどの衣類に導電線を巻回させて、電力供給時に発生する磁界の方向が無指向性を有するコイルを形成するので、被検体内に導入された被検体内導入装置の方向や位置がどのように変化しても、被検体内導入装置が、前記発生した磁束と交差することとなり、これによって起電力が生じて被検体内導入装置に電力が供給されるため、カプセル型内視鏡のように被検体内に導入する被検体内導入装置への電力供給を効率良く行うことができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる被検体内情報取得装置の電力供給装置の実施の形態を図１〜図１２の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる被検体内情報取得システムの概念を示すシステム概念図である。図１において、この被検体内情報取得システムは、被検体１の体腔内に導入される被検体内情報取得装置としての飲み込み型のカプセル型内視鏡２と、被検体１の外部に配置されて、カプセル型内視鏡２との間で各種の情報を無線通信する体外装置である通信装置３とを備えている。また、被検体内情報取得システムは、通信装置３が受信したデータに基づいて画像表示を行う表示装置４と、通信装置３と表示装置４間でデータの入出力を行う携帯型記録媒体５とを備えている。

図２は、図１に示したカプセル型内視鏡の内部構成を示すブロック図である。なお、以下の図において、図１と同様の構成部分は、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。カプセル型内視鏡２は、図２のブロック図に示すように、たとえば被検体１の体腔内の被検部位を照射するための照明手段としての発光素子（ＬＥＤ）２０およびＬＥＤ２０の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路２１と、ＬＥＤ２０によって照射された領域からの反射光である体腔内の画像（被検体内情報）を撮像するセンサー手段（撮像手段）としての電荷結合素子（ＣＣＤ）２２およびＣＣＤ２２の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路２３と、無線送信手段としてこの撮像された画像信号をＲＦ信号に変調するＲＦ送信ユニット２４およびＲＦ送信ユニット２４から出力されたＲＦ信号を無線送信する送信アンテナ部２５とを備えている。

また、カプセル型内視鏡２は、これらＬＥＤ駆動回路２１、ＣＣＤ駆動回路２３およびＲＦ送信ユニット２４の動作を制御するシステムコントロール回路２６を備えることにより、このカプセル型内視鏡２が被検体１内に導入されている間、ＬＥＤ２０によって照射された被検部位の画像データをＣＣＤ２２によって取得するように動作している。この取得された画像データは、さらにＲＦ送信ユニット２４によってＲＦ信号に変換され、送信アンテナ部２５を介して被検体１の外部に送信されている。

また、カプセル型内視鏡２は、通信装置３から送信された無線信号を受信可能に構成された無線受信手段としての受信アンテナ部２７と、この受信アンテナ部２７で受信された信号から所定の入力レベル（たとえば受信強度レベル）のコントロール信号を検出するコントロール信号検出回路２８と、システムコントロール回路２６およびコントロール信号検出回路２８に電力を供給する受電回路２９を備えている。

コントロール信号検出回路２８は、受信された信号のうち、所定入力レベル以上の信号（起動用信号）を検出し、その起動用信号をシステムコントロール回路２６に出力するとともに、コントロール信号の内容を検出し、必要に応じてＬＥＤ駆動回路２１、ＣＣＤ駆動回路２３およびシステムコントロール回路２６に対してコントロール信号を出力している。システムコントロール回路２６は、受電回路２９から供給される駆動電力を他の構成要素（機能実行手段）に対して分配する機能を有している。

このシステムコントロール回路２６は、たとえば各構成要素と受電回路２９との間に接続された切り替え機能を有するスイッチ素子およびラッチ回路などを備えている。そして、このラッチ回路は、外部からの磁界が加わると、スイッチ素子をオン状態にし、それ以降はこのオン状態を保持して、受電回路２９からの駆動電力をカプセル型内視鏡２内の各構成要素に供給している。なお、この実施の形態では、カプセル型内視鏡２内に備わる撮像機能を有する撮像手段、照明機能を有する照明手段および無線機能（一部）を有する無線送信手段を総称して、所定の機能を実行する機能実行手段とし、撮像手段および照明手段を第１の機能実行手段、また無線送信手段を第２の機能実行手段としている。具体的には、システムコントロール回路２６、受信アンテナ部２７およびコントロール信号検出回路２８を除いたものは、所定の機能を実行する機能実行手段であり、以下では必要に応じてカプセル内機能実行回路と総称する。

図３は、図２に示した受電回路の回路構成を示す回路図である。図３において、受電回路２９は、送信される電力信号の周波数に合わせた共振周波数を有するように形成された受電用コイル２９ａとコンデンサ２９ｂとを備えた受電用共振回路２９ｃと、交流信号を直流信号に変換する整流用ダイオード２９ｄと、整流用ダイオード２９ｄで整流された電力を蓄積するコンデンサ２９ｅと、このコンデンサ２９ｅから供給される電力を昇圧する昇圧回路としてのＤＣ／ＤＣコンバータ２９ｆとを備える。すなわち、この受電回路２９では、受電用共振回路２９ｃで受電された電力信号は、整流用ダイオード２９ｄで整流された後に、コンデンサに蓄積され、さらにこの蓄積された電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２９ｆで各機能実行手段の駆動電力として昇圧した後に、カプセル型内視鏡内のシステムコントロール回路２６およびコントロール信号検出回路２８に供給された後に、各機能実行手段に分配されて、この機能実行手段が動作する構成を有する。

通信装置３は、起動用信号をカプセル型内視鏡２に送信する無線送信手段として送信装置の機能と、カプセル型内視鏡２から無線送信された体腔内の画像データを受信する無線受信手段として受信装置の機能を有する。図４は、図１に示した通信装置３の内部構成を示すブロック図である。図４において、通信装置３は、被検体１に着用されるとともに、複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎおよび複数の送信用アンテナＢ１〜Ｂｍを有する送受信用衣類（たとえば送受信用ベスト）３１と、送受信された無線信号の信号処理などを行う外部装置３２とを備える。なお、ｎ，ｍは、必要に応じて設定されるアンテナの任意の個数を示している。

外部装置３２は、受信用アンテナＡ１〜Ａｎによって受信された無線信号に対して復調などの所定の信号処理を行い、無線信号の中からカプセル型内視鏡２によって取得された画像データを抽出するＲＦ受信ユニット３３と、抽出された画像データに必要な画像処理を行う画像処理ユニット３４と、画像処理が施された画像データを記録するための記憶ユニット３５とを備え、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号の信号処理を行う。なお、この実施の形態では、記憶ユニット３５を介して携帯型記録媒体５に画像データが記録されている。

また、外部装置３２は、カプセル型内視鏡２の駆動状態を制御するためのコントロール信号（起動用信号）を生成するコントロール信号入力ユニット３６と、生成されたコントロール信号を無線周波数に変換して出力するＲＦ送信ユニット回路３７とを備えており、ＲＦ送信ユニット回路３７で変換された信号は、送信用アンテナＢ１〜Ｂｍに出力されて、カプセル型内視鏡２に対して送信される。さらに、外部装置３２は、所定の蓄電装置またはＡＣ電源アダプタなどを備えた電力供給ユニット３８を備え、外部装置３２の各構成要素は、電力供給ユニット３８から供給される電力を駆動エネルギーとしている。なお、電力供給ユニット３８は、後述するベスト３１などの衣類に配設されたコイル状の導電線（以下、単に「コイル」という）のドライバ回路にも、電力を供給している。

表示装置４は、カプセル型内視鏡２によって撮像された体腔内画像などを表示するためのものであり、携帯型記録媒体５によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーションなどのような構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。

携帯型記録媒体５は、外部装置３２および表示装置４にも接続可能であって、両者に対して装着されて、接続された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。この実施の形態では、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡２が被検体１の体腔内を移動している間は、外部装置３２に挿入されてカプセル型内視鏡２から送信されるデータを記録する。次に、カプセル型内視鏡２が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終了した後には、外部装置３２から取り出されて表示装置４に挿入され、この表示装置４によって、携帯型記録媒体５に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、この携帯型記録媒体５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどから構成され、外部装置３２と表示装置４とのデータの入出力を、携帯型記録媒体５を介して間接的に行うことができ、外部装置３２と表示装置４との間が有線で直接接続された場合と異なり、被検体１が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となる。

次に、導電線が配設される衣類の実施の形態１を図５の平面図に示す。図５において、コイルは、２本の導電線から形成されており、この形成されたコイル６１，６２は、被り型の衣類（たとえばベスト）３１の内周面に斜めで、かつ対称的に巻回されて配設されている。すなわち、被検者がこのベスト３１を着用した時に、コイル６１は、左肩から右腰の斜めのラインに、所定ピッチで螺旋状のループに巻回され、コイル６２は、右肩から左腰の斜めのラインに、所定ピッチで螺旋状のループに巻回され、かつこれらコイル６１，６２は、体の中心線上で互いに交差している。

これらコイル６１，６２には、ドライバ回路６３〜６６が接続されており、これらドライバ回路６３〜６６は、上述した外部装置３２の電力供給ユニット３８と接続されている。そして、これらコイル６１，６２には、ドライバ回路６３〜６６を介して、電力供給ユニット３８から電力が供給されており、この電力の供給によって、各コイル６１，６２には、所定の強さの交流磁界がそれぞれ発生する。なお、このベスト３１には、図示しない複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎおよび複数の送信用アンテナＢ１〜Ｂｍも配設されている。

図６は、図５に示した各コイル６１，６２が発生する交流磁界を示す図である。図６において、各コイル６１，６２の中心軸は、互いに直交しており、各コイル６１，６２の磁束６１ａ，６２ａは、この２つの中心軸を中心にして、四方に放射状に発生し、かつ互いに交差しており、これによって方向性が無指向の交流磁界を生じさせることが可能となる。

ここで、これらコイル６１，６２に電力供給ユニット３８から電力が供給されると、コイル６１，６２に電流が流れ、図６に示しように、コイル６１，６２を貫くように方向の異なる複数の磁束６１ａ，６２ａが発生して、無指向の磁界が生じる。そして、被検体１内に導入されたカプセル型内視鏡２がこの磁界内に到ると、電磁誘導により、受電用コイル２９ａ（図３参照）に誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡２の内部に電力が供給される。なお、この図６以降の図では、図示の都合上、電力供給に最も関わる磁界を代表して示すものとする。

このように、この実施の形態では、衣類の周面に斜めで、かつ対称的に巻回される２つの給電用のコイルを設けて、方向性が無指向の交流磁界を発生させるので、この交流磁界内で、かつ被検体内に導入されたカプセル型内視鏡の方向や位置がどのように変化しても、カプセル型内視鏡が、コイルから発生した磁束と交差することとなり、これによって誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡内に電力が供給されるため、カプセル型内視鏡への電力供給を効率良く行うことができる。

また、この実施の形態では、方向性が無指向の交流磁界を発生させるので、たとえば従来の技術分野で示したカプセル型内視鏡に方向の異なる２つ以上のコイルを設けて受電するなどの必要がなくなり、１つのコイルのみを設けるだけでよく、これにより上記電力の安定供給とともに、カプセル型内視鏡内の省スペース化を図ることもできる。

なお、本発明では、たとえばこの給電用のコイルに、図４に示した送信用アンテナを兼ねさせることも可能である。この場合には、外部装置３２のコントロール信号入力ユニット３６は、電力供給ユニット３８から供給される交流電力からなる電力供給用信号に、各種制御信号を重畳させてカプセル型内視鏡２に供給することとなり、これによって上記の効果を奏するとともに、外部装置の送信用アンテナを省くことが可能となり、部品点数および製作コストの削減を図ることも可能である。また、この実施の形態では、２本の導電線で襷掛けの２個のコイルを形成したが、導電線の巻き方によっては、１本の導電線でこの２個のコイルを形成することも可能である。

（実施の形態２）
図７は、図１に示したベストの実施の形態２を示す平面図である。図７において、図５の実施の形態１にかかるベストと異なる点は、ベスト３１の内周面に上下に巻回されて配設されるコイル７０を備える点である。このコイル７０は、所定ピッチで螺旋状のループに巻回された１本の導電線から形成され、コイル６１，６２とベスト３１の前面および後面で互いに交差している。

このコイル７０には、ドライバ回路７１，７２が接続されており、これらドライバ回路７１，７２は、上述した外部装置３２の電力供給ユニット３８と接続され、電力供給ユニット３８から電力が供給されている。この電力供給によって、コイル７０には、各コイル６１，６２と同様に、所定の強さの交流磁界が発生する。

図８は、図７に示した各コイル６１，６２，７０が発生する交流磁界を示す図である。図８において、コイル６１，６２の磁束６１ａ，６２ａは、実施の形態１と同様であり、コイル７０の磁束７０ａは、体の上下方向に形成される中心軸を中心にして、四方に放射状に発生し、コイル６１，６２の磁束６１ａ，６２ａが互いに交差しており、これによって方向性が無指向の交流磁界を生じさせることが可能となる。

この場合も、実施の形態１と同様に、これらコイル６１，６２，７０に電力供給ユニット３８から電力が供給されると、コイル６１，６２，７０に電流が流れ、図８に示しように、コイル６１，６２，７０を貫くように方向の異なる複数の複雑な磁束６１ａ，６２ａ，７０ａが発生して、無指向の磁界が生じる。そして、被検体１内に導入されたカプセル型内視鏡２がこの磁界内に到ると、電磁誘導により、受電用コイル２９ａ（図３参照）に誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡２の内部に電力が供給される。

このように、この実施の形態では、衣類の周面に斜めで、かつ対称的に巻回される２つの給電用のコイルと、この周面に上下に巻回される１つの給電用のコイルとを設けて、実施の形態１よりもさらに方向性が無指向の交流磁界を発生させるので、この交流磁界内で、かつ被検体内に導入されたカプセル型内視鏡の向きや方向がどのように変化しても、カプセル型内視鏡が、コイルから発生した磁束と交差することとなり、これによって誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡内に電力が供給されるため、カプセル型内視鏡への電力供給をさらに効率良く行うことができる。なお、この実施の形態でも、導電線の巻き方によっては、１本の導電線でこの３個のコイルを形成することが可能である。

（実施の形態３）
図９は、図１に示したベストの実施の形態３を示す平面図である。図９において、コイル６７は、１本の導電線から形成されており、この形成されたコイル６７は、ベスト３１の内周面の前面と後面で互いに交差し、かつ側面で上下方向に所定のピッチになるように連続的に巻回されて配設されている。

このコイル６７には、ドライバ回路６８，６９が接続されており、これらドライバ回路６８，６９は、上述した外部装置３２の電力供給ユニット３８と接続され、電力供給ユニット３８から電力が供給されている。この電力供給によって、コイル６７には、実施の形態１，２と同様に、所定の強さの交流磁界が発生する。

すなわち、このコイル６７では、１つ１つのループに対応する中心軸が連続的に形成され、このコイル６７の磁束は、これら中心軸を中心にして、四方に放射状に発生し、互いに交差してさらに多方向におよぶ磁束となり、かつこれら磁束が互いに交差する複雑な構成となる。これによって、この実施の形態でも、方向性が無指向の交流磁界を生じさせることが可能となる。この実施の形態でも、コイル６７に電力供給ユニット３８から電力が供給されると、無指向の磁界が生じる。そして、被検体１内に導入されたカプセル型内視鏡２がこの磁界内に到ると、電磁誘導により、受電用コイル２９ａ（図３参照）に誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡２の内部に電力が供給される。

このように、この実施の形態では、衣類の周面の前面と後面で互いに交差し、かつ側面で上下方向に所定のピッチになるように連続的に巻回される１つの給電用のコイルを設けて、実施の形態１，２よりもさらに磁束が複雑に交差されて、方向性が無指向の交流磁界を発生させるので、この交流磁界内で、かつ被検体内に導入されたカプセル型内視鏡の方向や位置がどのように変化しても、カプセル型内視鏡が発生した磁束と交差することとなり、これによって誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡内に電力が供給されるため、カプセル型内視鏡への電力供給をさらに効率良く行うことができる。

（実施の形態４）
図１０は、図１に示したベストの実施の形態４を示す平面図である。図１０において、この実施の形態では、ベスト３１の内周面に上下に巻回されて配設されるコイル７０を備える。このコイル７０は、実施の形態２と同様に、所定ピッチで螺旋状のループに巻回された１本の導電線から形成されるとともに、ドライバ回路７１，７２を介して外部装置３２の電力供給ユニット３８と接続され、電力供給ユニット３８から電力が供給されている。コイル７０の磁束７０ａは、体の上下方向に形成される中心軸を中心にして、四方に放射状に発生している。

また、この実施の形態では、所定サイズの小片からなるシート部材７３，７５に、導電線をたとえば同じ径の同心円で、かつ螺旋状のループに貼り合わせてコイル７４，７６を作成することで保持部材をそれぞれ構成して、コイルの自己インダクタンスを一定にしている。また、これらシート部材７３，７５の一面は、貼り合わせが可能なように粘着性を有している。これらシート部材７３，７５は、ベスト３１の前面と後面の略同一位置に対向して貼り合わされ、かつコイル７０と交差している。これらコイル７４，７６は、ドライバ回路７７〜８０を介して外部装置３２の電力供給ユニット３８と接続され、電力供給ユニット３８から電力が供給されている。なお、このコイルが形成されたシール部材７３，７５は、必要に応じて任意の場所に貼り合わされている。

図１１は、図１０に示した各コイル７０，７４，７６が発生する交流磁界を示す図である。なお、図１１は、ベスト３１の側面側から見た場合の交流磁界を示している。図８において、コイル７０の磁束７０ａは、実施の形態２と同様に、体の上下方向に形成される中心軸を中心にして、四方に放射状に発生している。また、コイル７４，７６の磁束８１は、コイル７４，７６間では、中心軸を中心として収束するように磁束が形成され、一様の交流磁界を生じさせ、かつコイル７０の磁束７０ａと互いに交差しており、これによって方向性が無指向の交流磁界を生じさせることが可能となる。また、コイル７４，７６のそれぞれの外方向（被検体外部の方向）の磁束８１は、中心軸を中心として、四方に放射状に発生している。

ここで、これらコイル７０，７４，７６に電力供給ユニット３８から電力が供給されると、コイル７０，７４，７６に電流が流れ、図１１に示しように、コイル７０，７４，７６を貫くように方向の異なる磁束７０ａ，８１が発生して、無指向の磁界が生じる。そして、被検体１内に導入されたカプセル型内視鏡２がこの磁界内に到ると、電磁誘導により、受電用コイル２９ａ（図３参照）に誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡２の内部に電力が供給される。

このように、この実施の形態では、衣類の周面に上下に巻回される１つの給電用のコイルと、一対で磁界を発生させるパッチタイプの２つの給電用のコイルとを設けて、方向性が無指向の交流磁界を発生させるので、この交流磁界内で、かつ被検体内に導入されたカプセル型内視鏡の方向や位置がどのように変化しても、カプセル型内視鏡が、コイルから発生した磁束と交差することとなり、これによって誘導起電力が生じ、カプセル型内視鏡内に電力が供給されるため、カプセル型内視鏡への電力供給をさらに効率良く行うことができる。また、この実施の形態では、パッチタイプの給電用のコイルを用いるので、必要に応じて任意の場所に交流磁界を発生させることができる。

なお、この実施の形態では、一組のパッチタイプの給電用のコイルを用いたが、本発明はこれに限らず、１つのパッチタイプの給電用のコイルでも実施の形態４と同様の交流磁界を生じさせることが可能である。また、本発明では、一対のパッチタイプの給電用のコイルを複数用いることも無論可能であり、この場合には、同一場所または任意の複数の場所に多方向から異なる磁束を発生させることで、複雑に交差した磁束を構成させて、実施の形態４よりもさらに方向性が無指向の交流磁界を発生させることもできる。さらに、この実施の形態４のパッチタイプの給電用のコイルは、実施の形態１〜３のコイルと組み合わせて用いることも可能である。

また、図１２は、図１０に示したコイルが形成されたシート部材の別の例の構成を示す構成図である。図において、所定サイズの小片からなるシート部材８２には、導電線を渦形状に貼り合せてコイル８３を作成することで保持部材を構成して、コイルの自己インダクタンスを一定にするとともに、図示しないドライバ回路を介して、電力供給ユニット３８から電力が供給されると、コイル８３に電流が流れ、図１１に示したコイル７４，７６と同様の磁束を発生させることができる。また、このシート部材８２の一面も、貼り合わせが可能なように粘着性を有している。

このような構成のシート部材８２を、コイル７０が形成された衣類、または被検体の体の部分に１枚、またはこれら衣類や体のたとえば前後、または左右に少なくとも２枚貼ることで、方向性が無指向の交流磁界を発生させることができるので、この例の場合も上述した実施の形態４と同様の効果を奏することができる。また、図１２に示したシート部材は、同心円で異なる径のループを形成することにより、図１０に示したシート部材のように、コイルのループを重ね合わせる必要がないので、図１０に示したシート部材よりも厚みを薄く構成することが可能である。

本発明にかかる被検体内情報取得システムの概念を示すシステム概念図である。 図１に示したカプセル型内視鏡の内部構成を示すブロック図である。 図２に示した受電回路の回路構成を示す回路図である。 図１に示した通信装置の内部構成を示すブロック図である。 図１に示したベストの実施の形態１を示す平面図である。 図５に示した各コイルが発生する磁界を示す図である。 図１に示したベストの実施の形態２を示す平面図である。 図７に示した各コイルが発生する磁界を示す図である。 図１に示したベストの実施の形態３を示す平面図である。 図１に示したベストの実施の形態４を示す平面図である。 図１０に示した各コイルが発生する磁界を示す図である。 図１０に示したコイルが形成されたシート部材の別の例の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ 被検体
２ カプセル型内視鏡
３ 通信装置
４ 表示装置
５ 携帯型記録媒体
２０ ＬＥＤ
２１ ＬＥＤ駆動回路
２２ ＣＣＤ
２３ ＣＣＤ駆動回路
２４ ＲＦ送信ユニット
２５ 送信アンテナ部
２６ システムコントロール回路
２７ 受信アンテナ部
２８ コントロール信号検出回路
２９ 受電回路
２９ａ 受電用コイル
２９ｂ，２９ｅ コンデンサ
２９ｃ 受電用共振回路
２９ｄ 整流用ダイオード
２９ｆ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３１ 送受信用ベスト
３２ 外部装置
３３ ＲＦ受信ユニット
３４ 画像処理ユニット
３５ 記憶ユニット
３６ コントロール信号入力ユニット
３７ ＲＦ送信ユニット回路
３８ 電力供給ユニット
６１，６２，７０，７４，７６，８３ 給電用のコイル
６１ａ，６２ａ，７０ａ，８１ 磁束
６３〜６９，７１，７２，７７〜８０ ドライバ回路
７３，７５，８２ シート部材
Ａ１〜Ａｎ 受信用アンテナ
Ｂ１〜Ｂｍ 送信用アンテナ

Claims (14)

1. 被検体の内部に導入されて、被検体内情報を取得する被検体内導入装置に対して、前記被検体の外部から電力を供給する電力供給装置において、
   前記被検体を被覆する衣類の周面に巻回され、互いに交差し、当該各給電用コイル自体によって形成される内部空間が前記被検体内部となる２つの給電用コイルと、
   前記２つの給電用コイルを介して非接触で前記被検体内導入装置に電力を供給する電力供給手段と、
   を備えたことを特徴とする電力供給装置。
2. 前記２つの給電用コイルは、前記被検体の体の中心線に対して対称的に巻回されることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記２つの給電用コイルは、
   前記衣類を装着した前記被検体の右肩と左腰とを通る螺旋状のループを形成する第１のコイルと、
   前記衣類を装着した前記被検体の左肩と右腰とを通る螺旋状のループを形成する第２のコイルと、
   からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電力供給装置。
4. コイルを形成する導電線が配設された保持手段をさらに備え、
   少なくとも１つの前記保持手段は、前記衣類または前記被検体へ装着され、
   前記電力供給手段は、前記２つの給電用コイルと前記少なくとも一つの保持手段のコイルとを介して非接触で前記被検体内導入装置に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
5. 前記衣類は、被り型の衣類であることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
6. 前記衣類は、ベストであることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
7. 前記衣類に配設され、前記被検体内導入装置によって無線送信された前記被検体内情報を受信する受信アンテナをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
8. 前記衣類に配設され、前記被検体内導入装置に対するコントロール信号を送信する送信アンテナを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
9. 前記給電用コイルは、前記被検体内導入装置に対するコントロール信号を送信する送信アンテナであることを特徴とする請求項８に記載の電力供給装置。
10. 前記衣類の内周面に上下に巻回されて配設される上下方向のコイルをさらに備え、
    前記電力供給手段は、少なくとも前記２つの給電用コイルと前記上下方向のコイルとを介して非接触で前記被検体内導入装置に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
11. 前記保持手段に配設されたコイルは、所定のシート部材に貼り合わせて形成されることを特徴とする請求項４に記載の電力供給装置。
12. 前記シート部材は、一面に粘着性を有することを特徴とする請求項１１に記載の電力供給装置。
13. 請求項１〜１２に記載の電力供給装置に用いられる電力供給装置用の給電用コイルであって、当該給電用コイルは、螺旋状のループを形成する導電線を所定の粘着面に貼り合わせて形成されることを特徴とする電力供給装置用の給電用コイル。
14. 前記給電用コイルは、前記被検体に装着されるシート部材の前記粘着面に貼り合わせて形成されることを特徴とする請求項１３に記載の電力供給装置用の給電用コイル。

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