專利名稱:磁驅動器、磁驅動器的工作方法及采用該磁驅動器的膠囊型內窺鏡的制作方法
技術領域:
本發明涉及使用磁力進行驅動的磁驅動器、石茲驅動器的工 作方法及釆用該^t驅動器的膠嚢型內窺鏡。
背景技術:
以往,例如提出了通過將螺線管磁化而使磁體或強磁性材 料沿螺線管的軸線方向移動的驅動器(例如,參照專利文獻l )。 另外,作為在膠嚢型醫療裝置中使用的驅動器,提出了通過將 能旋轉的^茲體和螺紋才幾構組合并施加旋轉i"茲場而 <吏其沿軸線方
向移動的驅動器(例如,參照專利文獻2)。
專利文獻l:曰本特開2002 _ 270423號7>才艮 專利文獻2:曰本凈爭開2003 — 325438號/>才艮 但是,在使用螺線管的磁驅動器中,利用在螺線管中產生 的磁性引力來驅動驅動器,在移動部分與螺線管分開距離時輸 出急劇降低,因此需要使螺線管與移動部分緊貼,因此,存在 限制了驅動器的設計自由度這樣的問題。另外,在采用螺紋機 構的磁驅動器中,由于利用螺紋機構將旋轉運動變換為直線運 動,存在因磨擦的影響而使能量轉換效率降低、移動速度減緩 的情況,因此,存在無法用于要求迅速的動作這樣的問題。
另外,采用該磁驅動器的以往的膠嚢型內窺鏡,因驅動器 的設計自由度受到限制而限制了裝置設計的自由度,并導致膠 嚢型外殼內的構造復雜化。結果,存在膠嚢型內窺鏡的裝置規 模大型化,難以將膠嚢型內窺鏡導入到被檢體的體內這樣的問 題。
發明內容
本發明即是鑒于上述內容而做成的,其目的在于提供確保 設計的自由度、且能量轉換效率較高的磁驅動器、磁驅動器的 工作方法以及采用該磁驅動器的膠嚢型內窺鏡。其目的還在于 能夠使采用該磁驅動器的膠嚢型內窺鏡小型化,從而能夠將利 用磁驅動器進行動作的膠嚢型內窺鏡容易地插入到被檢體的體 內。
為了解決上述課題而達到目的,本發明的磁驅動器的特征
在于,其包括外殼;第l永久磁體及第2永久磁體,能夠在包 含磁化方向的平面內進行相對旋轉地設置在上述外殼內;》茲場 產生部,在上述外殼外產生使上述第l永久磁體及/或上述第2 永久磁體向上述第l永久磁體及上述第2永久磁體互相產生斥 力的方向進行相對旋轉的磁場;第1感應部分,沒置在上述外 殼內,控制上述第l永久磁體及上述第2永久磁體因產生的上述 斥力而進4亍相對移動的方向。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述外殼固定于上述磁場產生部。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述外殼能夠改變其相對于上述磁場產生部的相對位置, 上述f茲場產生部包括能夠產生多個方向f茲場的^茲場方向變更部。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述外殼是能夠插入到被檢體內而在上述被檢體內進行 醫療行為的插入部分,上述磁場產生部設置在上述被檢體外部。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述第l永久磁體固定于上述外殼內,上述第2永久^茲體
ii能夠在包含上述第2永久磁體的^茲化方向的平面內進行S走轉地
設置在上述第l感應部分內,上述磁場產生部在上述第l感應部 分內產生f茲場。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述第l永久磁體以其相對于上述外殼的旋轉被約束了
的狀態設置在上述第l感應部分內,上述第2永久》茲體被i殳置為 能夠在包含上述第2永久f茲體的》茲化方向的平面內相對于上述 外殼旋轉,上述》茲場產生部對上述第2永久磁體產生磁場。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,該》茲驅動器還包括第2感應部分,該第2感應部分設置在 上述外殼內,控制上述第l永久磁體及/或上述第2永久磁體因 上述產生的斥力而進行相對移動的方向,上述第2永久萬茲體設 置在上述第2感應部分內。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,該磁驅動器還包括設置在上述外殼內的第3永久磁體 和控制設置在上述外殼內的上述第3永久磁體移動的方向的第 2感應部分,上述第2感應部分i殳置在與上述第17Jc久^茲體相對 應的位置,上述第3永久》茲體能夠在包含上述磁化方向的平面 內進行相對旋轉地設置在上述第2感應部分內,上述第l永久磁 體設置在上述第2永久磁體與上述第3永久^茲體之間,上述》茲場 產生部在i殳置有上述第3永久》茲體的感應部分產生;茲場。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述》茲場產生部包括在上述第l感應部分產生^茲場的 第lf茲場產生部、在上述第2感應部分產生^茲場的第2萬茲場產生 部、控制上述第l磁場產生部的磁場產生的第l磁場控制部、控 制上述第2磁場產生部的磁場產生的第2磁場控制部。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征在于,上述第l感應部分內的永久磁體與上述第2感應部分內的
永久磁體祐:設定為,利用同一》茲場產生部所產生的磁場進4亍移 動,且移動的磁場強度各自不同。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征
在于,上述第l永久磁體及上述第2永久磁體被設置為能夠在包
含上述磁化方向的平面內分別相對于上述外殼旋轉,并且具有
各自不同的磁場強度,上述第2永久磁體設置在上述第l感應部 分內,上述磁場產生部在上述第1永久》茲體與上述第1感應部分 內產生f茲場,上述不茲場產生部包括在上述第l永久》茲體和上述 第2永久磁體能夠旋轉的平面內產生多個^茲場的,茲場方向變更部。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述第l感應部分包括旋轉約束部,在上述第2永久磁體 受到來自上述第l永久磁體的引力或斥力的任一狀態的情況 下,該旋轉約束部約束上述第2永久;茲體在包含》茲化方向的平 面內相對于上述外殼的旋轉。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,該磁驅動器還包括設置在上述外殼內的第3永久》茲體, 上述第2永久磁體設置在上述第l感應部分內,上述第l感應部 分設置在上述第l永久磁體與上述第3永久》茲體之間。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述第l永久磁體與上述第3永久磁體以磁化方向為不同 方向的方式固定在上述外殼內,上述第2永久磁體被設置為能 夠在包含上述第2永久》茲體的^茲化方向的平面內相對于上述外 殼旋轉,上述石茲場產生部在上述第l感應部分產生磁場。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述第l永久磁體及上述第3永久磁體被設置為能夠在包含各磁化方向的平面內相對于上述外殼旋轉,上述第2永久磁 體以其相對于上述外殼的旋轉被約束了的狀態設置,上述磁場
產生部包括 <吏上述第1永久-茲體產生》茲場的第1》茲場產生部、 使上述第2永久磁體產生磁場的第2磁場產生部、控制上述第1 磁場產生部的f茲場產生的第l磁場控制部、控制上述第2萬茲場產 生部的^f茲場產生的第2》茲場控制部。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述磁場產生部被設置為,所產生的磁場方向與在包含 磁化方向的平面內相對于上述外殼的旋轉一皮約束了的永久》茲體 的磁化方向具有規定角度。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述規定角度為60。以下。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述第l7Jc久磁體與上述第2永久磁體的磁力不同。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述外殼具有大致圓筒形狀,上述第l永久磁體及/或 上述第2永久磁體被固定為沿上述大致圓筒形狀的徑向。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,磁場產生部產生不同磁場強度的磁場,該磁驅動器與上 述》茲場產生部所產生的各磁場強度相應地進行不同的動作。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,》茲場產生部產生不同頻率的磁場,該石茲驅動器與上述》茲
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,在上述大致圓筒形狀的外殼的外表面上設有螺旋構造。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述外殼具有大致圓筒形狀,上述第l永久磁體及/或上述第2永久磁體能夠將磁化方向從上述圓筒形狀的徑向變更 為上述大致圓筒形狀的軸線方向,能夠維持變更為上述大致圓 筒形狀的軸線方向的磁化方向。
另外,本發明的磁驅動器以上述技術方案為基礎,其特征 在于,上述磁驅動器還包括用于檢測上述外殼相對于上述f茲場 產生部的位置及姿態的檢測部。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡的特征在于,其包括能夠
導入到被檢體內部的膠嚢型殼體、能夠相對于上述殼體獨立地 旋轉的永久》茲體、將追隨外部的旋轉磁場進行旋轉的上述永久 磁體的旋轉力變換為推進力的推進力變換部。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述永久磁體繞與其磁化方向垂直的軸線旋轉。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述永久磁體繞與上述殼體的長度方向軸線大致垂 直的軸線旋轉。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述永久磁體繞與上述殼體的長度方向軸線大致平 行的軸線旋轉,上述推進力變換部將上述永久磁體的旋轉力變 換為上述殼體的長度方向的推進力。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,該膠嚢型內窺鏡包括旋轉動作變換部,該旋轉動作 變換部將繞與上述殼體的長度方向軸線大致平行的軸線旋轉的
垂直的軸線的旋轉動作。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,該膠嚢型內窺鏡的重心被設定在與上述殼體的長度 方向垂直的徑向中心軸線上。
15另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述推進力變換部配置在以上述殼體的長度方向的 中心軸線為邊界的上述殼體的單側。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,特 征在于,該膠嚢型內窺鏡的重心被設定在上述徑向中心軸線上 的、自上述殼體的中心向上述推進力變換部側偏離了的位置。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,該膠嚢型內窺鏡的重心被設定在上述殼體的長度方 向的中心軸線上。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述推進力變換部在上述殼體中配置有多個,多個 上述推進力變換部相對于上述殼體的長度方向的中心軸線對 稱。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述永久磁體配置在上述殼體內部的、上述徑向中 心軸線上。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,該膠嚢型內窺鏡還包括用于修正由上述永久磁體引 起的該膠嚢型內窺鏡的重量偏差的修正構件。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,該膠嚢型內窺鏡包括在上述殼體的外部產生磁場的 ^茲場產生部,上述》茲場的^茲化方向相對于上述永久f茲體的》走轉 軸線方向固定。
另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,上述殼體液密地內置有執行該膠嚢型內窺鏡的規定 功能的功能執行部,上述永久磁體及上述推進力變換部配置在 液密地內置有上述功能執行部的上述殼體的內部空間的外側。另外,本發明的膠嚢型內窺鏡以上述技術方案為基礎,其 特征在于,該膠嚢型內窺鏡包括狀態變更部,該狀態變更部能 夠將上述永久磁體相對于上述殼體進行相對旋轉的狀態變更為 能夠將上述永久磁體相對于上述殼體相對固定的狀態。
另外,在本發明的磁驅動器的工作方法中,該磁驅動器在 外殼內包括有助于進行動作的第l永久磁體和第2永久磁體,其
特征在于,該》茲驅動器的工作方法包括石茲場變化步驟,4吏對 上述第l永久磁體和上述第2永久磁體施加的磁場發生變化;旋 轉步驟,使上述第l永久磁體與上述第2永久》茲體進行相對旋 轉;距離變化步驟,使上述第l永久磁體與上述第2永久》茲體之 間的相對距離發生變化。
另外,在本發明的磁驅動器的工作方法中,該磁驅動器在 外殼內包括有助于進行動作的第l永久磁體、第2永久磁體和第 3永久磁體,其特征在于,該磁驅動器的工作方法包括第l磁 場變化步驟,4吏對上述第l永久磁體和上述第2永久磁體施加的 磁場發生變化;第l旋轉步驟,使上述第l永久磁體與上述第2 永久磁體進行相對旋轉;第l距離變化步驟,使上述第l永久磁 體與上述第2永久磁體之間的相對距離發生變化;第2磁場變化 步驟,使對上述第2永久磁體和上述第3永久磁體施加的磁場發 生變化;第2旋轉步驟,使上述第2永久磁體與上述第3永久磁 體進行相對旋轉;第2距離變化步驟,使上述第2永久磁體與上 述第3永久磁體之間的相對距離發生變化。
本發明包括能夠在包含磁化方向的平面內進行相對旋轉 地設置在外殼內的第l永久磁體及第2永久;茲體;在外殼外產生 使第l永久i茲體及/或第2永久》茲體向第17Jc久》茲體及第2永久 磁體互相產生斥力的方向進行相對旋轉的》茲場的》茲場產生部; 設置在外殼內,控制第l永久磁體及第2永久磁體因產生的斥力
17而進行相對移動的方向的第l感應部分。,人而,能夠實現確保 設計的自由度、且能量轉換效率較高的磁驅動器。
另外,通過采用本發明的磁驅動器,能夠使利用磁驅動器 進行各種動作的膠嚢型內窺鏡的膠嚢內部構造簡化,由此起到 能夠促進裝設有磁驅動器的膠嚢型內窺鏡小型化、并能夠將利 用磁驅動器進行動作的膠嚢型內窺鏡容易地插入J 'J被檢體的體 內的效果。
圖l是實施方式l的磁驅動器的主視圖。
圖2是圖l所示的磁驅動器的右側視圖。 圖3是由圖l中的A - A線沿徑向剖切圖l所示的磁驅動器 的圖。
圖4是由圖1中的B - B線沿徑向剖切圖l所示的磁驅動器的圖。
圖5是由圖3中的C - C線沿軸線方向剖切圖l所示的磁驅 動器的圖。
圖6是說明圖l所示的旋轉移動磁體能夠旋轉動作的磁場 強度的圖。
圖7是表示圖l所示的線圈所施加的磁場強度的時間依賴 的圖。
圖8是圖l所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖9是圖1所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖10是沿軸線方向剖切實施方式1的變形例1的磁驅動器 的圖。
圖ll是表示圖IO所示的線圈所施加的磁場強度的時間依 賴的圖。圖12是圖IO所示的磁驅動器的軸線方向的剖^L圖。 圖13是圖IO所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖14是圖IO所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖15是圖IO所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖16是沿徑向剖切實施方式1的變形例2的磁驅動器的圖。 圖17是表示圖16所示的線圏所施加的磁場強度的時間依 賴的圖。
圖18是圖16所示的磁驅動器的徑向的剖視圖。 圖19是圖16所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖20是圖16所示的磁驅動器的徑向的剖視圖。 圖21是圖16所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖22是沿軸線方向剖切實施方式1的變形例3的磁驅動器 的圖。
圖23是說明圖22所示的磁驅動器的動作的圖。 圖24是說明圖22所示的磁驅動器的動作的圖。 圖25是說明圖22所示的磁驅動器的動作的圖。 圖26是表示圖22所示的磁驅動器的其他構造的圖。 圖27是表示對圖26所示的線圏供給的電流值的時間依賴 的圖。
圖28是說明圖26所示的磁驅動器的動作的剖視圖。 圖29是表示圖22所示的磁驅動器的其他構造的圖。 圖3 0是表示圖2 9所示的線圈所施加的磁場強度的時間依 賴的圖。
圖3l是表示圖22所示的磁驅動器的其他構造的圖。 圖32是表示圖22所示的磁驅動器的其他構造的圖。 圖33是沿軸線方向剖切實施方式1的變形例4的磁驅動器 的圖。圖34是說明圖33所示的磁驅動器的動作的圖。 圖35是表示圖33所示的磁驅動器的其他構造的圖。 圖36是沿軸線方向剖切實施方式1的變形例5的i茲驅動器 的圖。
圖37是實施方式2的磁驅動器的主視圖。
圖38是由圖37中的F - F線沿徑向剖切圖37所示的磁驅動
器的圖。
圖39是由圖37中的G - G線沿徑向剖切圖37所示的磁驅動
器的圖。
圖40是由圖38中的H - H線沿軸線方向剖切圖37所示的磁
驅動器的圖。
圖41是說明圖37所示的磁驅動器的動作的圖。 圖42是說明圖37所示的磁驅動器的動作的圖。 圖43是沿軸線方向剖切實施方式2的變形例1的磁驅動器的圖。
圖44是表示圖43所示的線圏所施加的磁場強度的時間依
賴的圖。
圖45是圖43所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。 圖46是沿軸線方向剖切實施方式2的變形例2的磁驅動器 的圖。
圖47是說明圖46所示的磁驅動器的動作的圖。
圖4 8是沿軸線方向剖切實施方式3的磁驅動器的圖。
圖49是由I - I線沿徑向剖切圖48所示的磁驅動器的剖視圖。
圖50是表示圖48所示的線圏所施加的磁場強度的時間依
賴的圖。
圖51是圖48所示的磁驅動器的軸線方向的剖視圖。圖52是沿軸線方向剖切實施方式3的變形例1的磁驅動器的圖。
圖53是表示圖52所示的磁驅動器的其他構造的圖。 圖54是表示實施方式4的膠嚢感應系統的構造的示意圖。 圖55是表示圖54所示的膠嚢型內窺鏡的內部構造的示意圖。
圖56是說明圖55所示的局部注射機構的圖。 圖57是說明實施方式4的變形例1的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖58是說明實施方式4的變形例2的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖59是說明圖58所示的膠嚢型內窺鏡的其他例子的圖。 圖60是說明實施方式4的變形例3的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖61是說明實施方式4的變形例4的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖62是說明實施方式4的變形例5的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖63是說明實施方式4的變形例6的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖64是說明圖63所示的膠嚢型內窺鏡的動作的圖。 圖65是說明實施方式4的變形例7的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖66是表示圖65所示的膠嚢型內窺鏡所施加的磁場的磁 場強度的時間依賴的圖。
圖67是表示圖65所示的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖。
圖68是實施方式5的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖。 圖69是說明實施方式5的變形例1的膠嚢型內窺鏡的圖。 圖70是實施方式6的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖一見圖。 圖7l是表示圖70所示的局部注射機構的截面構造的圖。 圖72是為了圖70所示的膠嚢型內窺鏡進行規定的動作所 需要的磁場強度的圖。
圖73是說明對圖70所示的膠嚢型內窺鏡施加的石茲場的圖。
21圖74是說明對圖70所示的膠嚢型內窺鏡施加的磁場的圖。 圖75是表示實施方式6的變形例l的膠嚢型內窺鏡的軸線
方向的剖視圖。
圖76是說明圖75所示的膠嚢型內窺鏡的動作的圖。
圖77是由軸線方向上的規定的面剖切實施方式7的膠嚢型
內窺鏡的圖。
圖78是由圖77中的J - J線沿徑向剖切圖77所示的磁驅動
器的圖。
圖79是由圖77中的K - K線沿軸線方向剖切圖77所示的磁 驅動器的圖。
圖80是表示在圖77所示的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態 下施加的》茲場的f茲場強度的圖。
圖81是圖77所示的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖。 圖8 2是表示實施方式7的變形例1的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。
圖83是表示在圖82所示的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態 下施加的/f茲場的萬茲場強度的圖。
圖84是表示實施方式7的變形例2的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。
圖85是表示在圖84所示的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態 下施加的f茲場的^茲場強度的圖。
圖86是表示實施方式7的變形例3的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。
圖87是表示在圖86所示的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態 下施加的磁場的磁場強度的圖。
圖88是表示實施方式7的變形例4的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖89是表示在圖88所示的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態 下施加的》茲場的》茲場強度的圖。
圖90是表示實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡的一個 構成例的示意圖。
圖91是表示膠嚢型內窺鏡的履帶機構利用外部的旋轉磁 場進行動作的狀態的示意圖。
圖92是表示本發明的實施方式7的變形例6的膠嚢型內窺 鏡的一個構成例的縱剖視示意圖。
圖93是表示實施方式7的變形例7的膠嚢型內窺鏡的 一 個 構成例的示意圖。
圖94是表示膠嚢型內窺鏡的兩側的履帶機構利用外部的 旋轉磁場進行動作的狀態的示意圖。
圖95是表示實施方式7的變形例8的膠嚢型內窺鏡的一個 構成例的示意圖。
圖96是圖95所示的膠嚢型內窺鏡的R - R線剖視圖。
圖97是表示實施方式7的變形例9的膠嚢型內窺鏡的一個 構成例的示意圖。
圖98是實施方式8的磁開關的剖視圖。
附圖標記i兌明
1、 11、 21、 31、 41a~41d、 51a、 51b、 61、 201、 211、 221、 301、 311、 321、》茲馬區動器;2、 12、 32、 52、 52b、 202、 212、 222、 302、夕卜殼;2a、 32a、 32b、 52a、 52c、 202a、 212a、 222a、感應區域;3、 3a、 3b、 3c、 4、 4a、 4b、 4c、 43a、 43c、 44a、 44c、 203、 204、 203a、 203b、 204a、 204b、 303a 303d、 304a 304d、線圏;5、 5a、 5b、移動構件;6、 6a、 6b、旋轉移動》茲體;7、 7a、 7b、固定》茲體;8、高摩4寮構 件;9、摩擦降低構件;206、 206a、 206b、旋轉磁體;207、移動磁體;202b、突起部;310、編碼器(encoder); 400、 膠嚢感應系統;401、 401a 401h、 501、 501a、 601、 601a、 701、 701a 701i、月交嚢型內窺鏡;402、位置才企測用線圏; 403、磁場產生部;411、接收部;412、位置計算部;413、 控制部;415、顯示部;416、輸入部;417、存^f諸部;418、 》茲場控制部;419、電力供給部;421、 421c、位置才全測用激勵 線圏;422、攝像系統;423、天線;424、電池;425、球嚢; 426、藥劑;427、針;427a、旋轉針;430、局部注射才幾構; 433、貫穿孔;434、注入口; 441、 一皮;改出部;442、固定部; 443、月莫;452、高步頁發熱才勾l牛;461、屌'J; 462、蟲累》走槽;471、 卡定板;472、腸壁;473、卡定機構;481、支架(stent); 484a、 484b、殼體;484、開閉機構;485、浮子;485a、 485b、 凹部;491、鉗子機構;492、鉗子;503、管;504、閥;603、 螺旋突起;611、切斷刀;612、生物體組織;711、 738、 739、 746、 747、 755a、 757a、 765、齒輪;712、 741、履帶;721、 752、 753、壽侖月臺.,731、 740、 751、 761、殼體.,732、 733、 742、 743、車壽侖;734、 736、 744、 745、 754、 755、車軸; 735、 737、 756、 764、旋轉磁體;757、旋轉軸;762a~ 762d、 旋轉部;763、螺旋突起;801、磁開關;811、 812、電極; 813、導電構件。
具體實施例方式
下面,參照
本發明的實施方式。另外,本發明未 被該實施方式有所限定。另外,在附圖的記載中,對相同部分 標注相同的附圖標記。另外,附圖是示意圖,需要留意各部分 的厚度與寬度的關系、各部分的比率等與現實的不同。在附圖 的相互之間也包括互相的尺寸關系、比率不同的部分。實施方式l
首先,說明實施方式l。圖l是實施方式l的磁驅動器的主
視圖,圖2是圖l所示的磁驅動器的右側視圖。如圖l及圖2所示, 在實施方式l的磁驅動器l中,在端部被堵塞的大致圓筒形狀的 作為外殼零件的外殼2外部固定有能夠產生磁場的線圈3及與 線圈3相面對地配置的線圈4。如圖1及圖2所示,在》茲驅動器1 中還具有能沿外殼2的軸線方向移動的移動構件5。在外殼2的 右端部設有用于供移動構件5能沿軸線方向移動的通過口 ,移 動構件5如圖l的箭頭所示地伸出到外殼2外或進入到外殼2內。 通過該移動構件5在軸線方向上的移動來控制被驅動裝置的規 定動作的驅動。
接著,說明磁驅動器l的內部。圖3是由圖l中的A-A線沿 徑向剖切磁驅動器l的圖,圖4是由圖1中的B - B線沿徑向剖切 磁驅動器l的圖。另外,圖5是由圖3中的C-C線沿軸線方向剖 切磁驅動器l的圖。
如圖3及圖5所示,在外殼2內設有與移動構件5相連接的圓 柱狀的旋轉移動磁體6。在外殼2內還設有感應區域2a,該感應 區域2a作為外殼2內的內部空間具有與旋轉移動磁體6的徑向 尺寸相對應的內徑,具有在移動構件5被拉入到》茲驅動器1內的 情況下使移動構件5的右端部不會突出到該感應區域2a外的程 度的軸線方向上的長度。旋轉移動磁體6設置在該感應區域2a 內。如圖4及圖5所示,在外殼2內,以固定在外殼2內的狀態下 設有固定磁體7,使固定磁體7隔著用于分隔內部空間的隔板與 旋轉移動磁體6相面對。固定^茲體7以,茲化方向為^茲驅動器1的 徑向的方式固定。于是,旋轉移動i茲體6能夠以磁驅動器l的軸 心為中心進行旋轉。
旋轉移動》茲體6及與旋轉移動》茲體6的右端部相連接的移動構件5能夠在感應區域2a內沿著外殼2的軸線方向、沿著圖5 的左右移動。該感應區域2a沿著外殼2的軸線方向地控制旋轉 移動磁體6因后述產生的斥力進行移動的方向。如圖3及圖5所 示,旋轉移動磁體6配置為能夠在包含固定磁體7的磁化方向的 平面內旋轉,其能夠利用與感應區域2a的位置相對應地固定配 置在外殼2外部的線圈3 、 4在感應區域2 a內產生的磁場如圖3 的箭頭所示地沿磁驅動器1的徑向旋轉。
設置在外殼2外的線圏3、 4通過自相連接的未圖示的電力 供給部供給規定的電力,而在感應區域2a內產生規定^茲場強度 的^f茲場。外殼2固定于線圏3、 4上。線圏3、 4以產生的^l場方 向與固定》茲體7的f茲化方向具有規定角度的方式設置,該固定 磁體7在包括一磁化方向的平面內相對于外殼2的旋轉纟皮約束。 即,如圖3的直線lc所示,線圏3、 4設置為與表示固定磁體7的
磁化方向的直線ig具有規定的角度e。
在此,圖6的曲線lkl、 lk2表示以-60° ~ 60°的角度0配 置的線圈3、 4中的旋轉移動磁體6能夠旋轉動作的磁場強度。 如圖6的曲線lkl、 lk2所示,在角度e的絕對值大于60。的情況 下,旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場強度急劇增加,因此,旋 轉移動磁體6無法旋轉。在角度e的絕對值大于O。小于等于60 。的情況下,旋轉移動磁體6能夠旋轉。因而,為了使旋轉移動 磁體6旋轉,期望線圈3、 4與表示固定》茲體7的》茲化方向的直線 lg所成的角度e的絕對值大于O。小于等于60。。另外,如圖6 的曲線lkl、 lk2所示,在角度e大于等于5。小于等于40。的情 況下,由于包含凹形狀的曲線lkl、 lk2的底部分,因此,旋轉 移動磁體6能夠以與其他角度相比較小的磁場強度進行旋轉動 作。因此,更期望線圈3、 4與表示固定磁體7的磁化方向的直 線lg所成的角度e大于等于5。小于等于40。。并且,通過使線圈3、 4與表示固定》茲體7的磁化方向的直線lg所成的角度e大于 等于5°小于等于30。,能夠使旋轉移動磁體6以線圈3、 4所施 加的磁場的磁場強度較小的"G1"左右穩定地旋轉。
接著,參照圖7~圖9說明磁驅動器1的動作。圖7是表示線 圏3、 4所施加的^茲場強度的時間依賴的圖,圖8是表示圖7所示 的時間tl的磁驅動器l的軸線方向的剖視圖,圖9是表示圖7所 示的時間12的磁驅動器1的軸線方向的剖視圖。另外,磁驅動器 l的角度e為約5。
~約30°中的任一個。
首先,如圖7及圖8所示,在時間tl,線圈3、 4對圖5所示 的OFF狀態的》茲驅動器l沿感應區i或2a內的徑向施加凝:轉移動 磁體6能夠旋轉的》茲場強度G1以上的^茲場Ml 。萬茲場Ml的方向 如圖8所示地為圖8的下方向。因此,;旋轉移動》茲體6利用》茲場 Ml如箭頭Y11所示地才艮據》茲場M1的^茲場方向而向圖8的下方 向旋轉半周。在這種情況下,由于旋轉移動磁體6的磁場方向 與固定》茲體7的f茲場方向一致,因此,在^走轉移動-磁體6與固定 磁體7之間產生斥力H1。換言之,線圏3、 4在旋轉移動磁體6 與固定i茲體7互相產生斥力的方向上產生使i走轉移動磁體6相
對旋j爭的i茲場。
旋轉移動》茲體6利用其與固定磁體7之間產生的斥力Hl,如 圖9的箭頭Y12所示地沿著感應區域2a向圖9的右方向移動。與 旋轉移動》茲體6相連接的移動構件5隨著4t轉移動磁體6的右方 向的移動,如圖9的箭頭Y13所示地自磁驅動器l的右側面向圖9 的右方向突出。結果,磁驅動器l成為ON狀態。
而且,為了維持圖9所示的磁驅動器l的ON狀態,如圖7的 時間12所示地將旋轉移動磁體6的位置維持在感應區域2 a的右 端部即可。并且,維持為使旋轉移動磁體6的磁場方向與線圈3、 4所產生的,茲場方向 一 致的狀態、即橫_旋轉移動^茲體6不再次旋轉即可。在此,由于; 走轉移動》茲體6在;茲驅動器1為驅動狀態時 遠離固定磁體7,因此,能夠利用比磁場強度G1小的磁場強度 G2將旋轉移動磁體6的磁場方向維持為與磁場M1相同的方向。 因此,為了維持圖9所示的磁驅動器l的ON狀態,如圖7所示, 在O N狀態后的時間12以旋轉移動磁體6不會再次旋轉半周的 程度的》茲場強度G2施加與^茲場M1同方向的,茲場即可。
而且,為了使^磁驅動器l成為OFF狀態,如圖7的時間t3所 示地停止由線圈3、 4施加-磁場即可。在這種情況下,由于朝圖 8及圖9的下方向維持旋轉移動磁體6的磁場消失,因此,旋轉 移動磁體6向圖8及圖9的上方向旋轉,被在其與固定磁體7之間 產生的引力拉入到外殼2中。結果,由于與旋轉移動磁體6相連 接的移動構件5也被拉入到外殼2內,因此,磁驅動器1成為圖5 所示的OFF狀態。
這樣,實施方式l的磁驅動器l利用在旋轉移動磁體6與固 定磁體7之間產生的斥力使移動構件5突出到磁驅動器l外而驅 動磁驅動器l,因此,能夠比以往技術的磁驅動器更迅速地動 作。另外,采用實施方式l,即使在一旦成為ON狀態之后降低 磁場強度,也能夠維持ON狀態,因此,能夠實現能量轉換效 率較高的磁驅動器。
另外,在實施方式l中,也可以還i殳有壓力傳感器、接觸 傳感器、通過傳感器、旋轉傳感器、線圈等磁性傳感器來檢測 磁驅動器l的動作。
變形例l
接著,說明實施方式l的變形例l。圖10是沿軸線方向剖切 變形例l的磁驅動器的圖。如圖10所示,與磁驅動器l相比,變 形例l的磁驅動器ll具有固定》茲體7a和固定》茲體7b這兩個固定 i茲體,固定磁體7a配置在圖10的旋轉移動》茲體6的左側,固定磁體7b固定配置在i殳置于圖IO的感應區域2a內的旋轉移動磁 體6的右側。換言之,設置有旋轉移動磁體6的感應區域2a設置 在固定磁體7a、 7b之間。固定磁體7a與固定磁體7b以磁化方向 為不同方向的方式固定配置在外殼12內。感應區域2a設置在固 定磁體7a與固定》茲體7b之間。旋轉移動》茲體6設置為能夠在包 含旋轉移動磁體6的磁化方向的平面內相對于外殼12旋轉。
接著,參照圖11 ~圖15說明磁驅動器11的動作。圖ll是表 示線圏3、 4所施加的》茲場強度的時間依賴的圖,圖12是表示圖 ll所示的時間tll的磁驅動器11的軸線方向的剖視圖,圖13是 表示圖11所示的時間tl2的磁驅動器ll的軸線方向的剖視圖, 圖14是表示圖ll所示的時間tl3的磁驅動器11的軸線方向的剖 視圖,圖15是表示圖11所示的時間tl4的磁驅動器ll的軸線方
向的剖視圖。另外,磁驅動器ii的角度e與磁驅動器i同樣為約
5° ~約30°中的任一個。
首先,對使磁驅動器1 l從OFF狀態變為ON狀態的情況進 行說明。如圖11及圖12所示,線圏3、 4在時間tll對圖IO所示 的OFF狀態的磁驅動器ll沿感應區域2a內的徑向施加旋轉移 動磁體6能夠旋轉的磁場強度G1的、朝向圖12的下方的磁場 Ml。因此,旋轉移動f茲體6如箭頭Y14所示地才艮據^茲場Ml的》茲 場方向而向圖12的下方向旋轉半周,結果,在旋轉移動磁體6 與固定磁體7a之間產生斥力Hl。
然后,旋轉移動磁體6利用其與固定磁體7之間產生的斥力 Hl,如圖13的箭頭Y15所示地沿著感應區域2a向圖13的右方向 移動,從而移動構件5自磁驅動器11突出,磁驅動器ll成為ON 狀態。沿著感應區域2a內向右方向移動后的^走轉移動/f茲體6利 用在其與固定磁體7b之間產生的引力成為靠近固定磁體7b與 旋轉移動磁體6之間的隔板的狀態。因此,如圖ll所示,磁驅動器11即使在磁驅動器ll成為ON狀態的時間tl2之后停止由 線圏3、 4施加磁場的情況下,也能夠維持ON狀態。
接著,對使磁驅動器1 l從ON狀態變為OFF狀態的情況進 行說明。在圖ll的時間t13,如圖14所示地沿感應區域2a內的 徑向施加旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場強度G1的、與在時間 tll施加的^茲場Ml反向的朝向上方的》茲場M2。因此,;旋轉移動 磁體6如箭頭Y16所示地根據磁場M2的磁場方向而向圖14的上 方向旋轉半周,結果,在旋轉移動磁體6與固定磁體7a之間產 生斥力H2。然后,旋轉移動磁體6利用其與固定磁體7b之間產 生的斥力H2,如圖15的箭頭Y17所示地沿著感應區域2a向圖15 的左方向移動,從而移動構件5被拉入到外殼12內,磁驅動器 ll成為OFF狀態。沿著感應區域2a內向左方向移動后的旋轉移 動磁體6利用在其與固定磁體7a之間產生的引力成為靠近固定 磁體7a與旋轉移動;茲體6之間的隔4反的狀態。因此,如圖ll所 示,磁驅動器11即使在磁驅動器ll成為OFF狀態的時間tl4之 后停止由線圏3、 4施加磁場的情況下,也能夠維持OFF狀態。
采用變形例l,通過在旋轉移動》茲體6的兩側設置磁場方向 各自相反的固定磁體,僅在ON狀態或OFF狀態變化時產生磁 場即可,因此,能夠實現進一步提高了能量轉換效率的磁驅動 器。并且,采用變形例l,在各ON狀態或OFF狀態下,旋轉移 動磁體6成為吸附于固定磁體上的狀態,因此,在ON狀態或 OFF狀態中的任 一 狀態下均能夠產生ON狀態或OFF狀態的較 強的維持力。
變形例2
接著,說明實施方式1的變形例2。圖16是與設有線圏的部 位相對應地沿徑向剖切變形例2的磁驅動器的圖。如圖16所示, 與具有產生磁場的一組線圈3、 4的磁驅動器11相比,變形例2的磁驅動器21具有產生磁場的2組線圈3a、 3b、 4a、 4b。線圏 3a與線圈4a成為 一組而產生^f茲場,線圈3b與線圈4b成為 一組而 產生與線圈3a、 4a所產生的,茲場反向的》茲場。如圖16所示,線 圏3a、 4a與磁驅動器11同樣地設置為與表示固定磁體7的磁化 方向的直線具有60。以下的規定角度。而且,線圈3b、 4b設置 為與表示固定^茲體7的磁化方向的直線具有-60°以下的^見定 角度。
接著,參照圖17~圖21說明磁驅動器21的動作。圖17是表 示線圏3a、 3b、 4a、 4b所施加的磁場強度的時間依賴的圖,圖 18是表示圖17所示的時間t21 ~ t22的磁驅動器21的徑向的剖 視圖,圖19是表示圖17所示的時間t21 ~ t22的磁驅動器21的軸 線方向的剖視圖,圖20是表示圖17所示的時間t23 ~ t24的磁驅 動器21的徑向的剖視圖,圖21是表示圖17所示的時間t23 t24 的磁驅動器21的軸線方向的剖視圖。圖17中的曲線ll表示線圏 3a、 4a施加的磁場的磁場強度,曲線12表示線圈3b、 4b施加的 磁場的磁場強度。圖19與圖18中的D _ D線剖一見圖相對應,圖 21與圖20中的E- E線剖浮見圖相對應。
首先,對使磁驅動器21從OFF狀態變為ON狀態的情況進 行說明。在這種情況下,兩組線圏中的線圈3a、 4a產生^f茲場。 圖17的曲線11如圖18的(1)所示,線圏3a、 4a在時間t21對 OFF狀態的》茲驅動器21沿感應區域2a內的徑向施加旋轉移動 磁體6能夠旋轉的磁場強度G1的、朝向圖18的右下方向的磁場 M3。因此,如圖18的(2)及圖19的(1)的箭頭Y18a所示, 旋轉移動磁體6才艮據^茲場M3的磁場方向而向圖18的(2)及圖 19的(1 )的下方向順時針旋轉半周。結果,如圖19的(1)所 示,在旋轉移動,茲體6與固定磁體7a之間產生斥力H3,旋轉移 動磁體6如圖19的(2)的箭頭Y18b所示地沿著感應區域2a向圖19的(2)的右方向移動,磁驅動器21成為ON狀態。之后, 旋轉移動磁體6利用在其與固定磁體7b之間產生的引力成為靠 近固定》茲體7b與旋轉移動》茲體6之間的隔板的狀態。因此,如 圖17及圖18的(3)所示,磁驅動器21即使在成為ON狀態的時 間t22之后停止由線圈3a、 4a施加磁場的情況下,也能夠維持 ON狀態。
接著,對使磁驅動器2l從ON狀態變為OFF狀態的情況進 行說明。在這種情況下,兩組線圈中的線圈3b、 4b產生磁場。 圖17的曲線12如圖20的(l)所示,線圈3b、 4b在圖17的時間 t23,對ON狀態的》茲驅動器21沿感應區域2a內的徑向施加旋轉 移動磁體6能夠旋轉的磁場強度G1以上的、朝向圖20的右上方 向的磁場M4。因此,如圖20的(2 )及圖21的(1 )的箭頭Y19a 所示,旋轉移動磁體6根據磁場M4的磁場方向而向圖20的(2) 及圖21的(1)的上方向繞順時針旋轉半周。即,旋轉移動磁 體6與被線圈3a、 4a施加磁場的情況反向地旋轉半周。結果, 如圖21的(1)所示,在旋轉移動磁體6與固定磁體7b之間產生 斥力H4,旋轉移動磁體6如圖21的(2)的箭頭Y19b所示地沿 著感應區域2a向圖21的(2)的左方向移動,移動構件5被拉入 到磁驅動器21的外殼12內,磁驅動器21成為OFF狀態。之后, 旋轉移動磁體6利用在其與固定磁體7a之間產生的引力成為靠 近固定磁體7a與旋轉移動磁體6之間的隔板的狀態,因此,如 圖17及圖20的(3)所示,磁驅動器21即使在成為OFF狀態的 時間t24之后停止由線圏3b、 4b施加磁場的情況下,也能夠維 持OFF狀態。
采用變形例2,通過設置兩組線圏并在ON狀態或OFF狀態 變化時施加不同方向的磁場,能夠使O N狀態的旋轉移動磁體6 的旋轉方向與OFF狀態的旋轉移動磁體6的旋轉方向相反,因此,能夠應用于不應使移動構件5向同一方向旋轉的情況。 變形例3
才妻著,沈明實施方式1的變形例3。圖22是沿軸線方向剖切 變形例3的^f茲驅動器的圖。如圖22所示,與萬茲驅動器l相比,變 形例3的》茲驅動器31在外殼32內具有固定》茲體7和分別與移動 構件5a、 5b相連接的多個旋轉移動磁體6a、 6b。固定磁體7設 置在旋轉移動磁體6a、 6b之間。磁驅動器31包括具有與旋轉移 動磁體6a相對應的感應區域32a、線圏3a、 4a和與旋轉移動》茲 體6b相對應的感應區域32b、線圏3c、 4c的外殼32。感應區&戈 32a控制旋轉移動磁體6a移動的方向,旋轉移動磁體6a能夠在 包含f茲場方向的平面內S走轉地設置在感應區i或32a內,感應區 域32b設置在與固定f茲體7相對應的位置,控制旋轉移動磁體6b 移動的方向,》走轉移動》茲體6b能夠在包含》茲場方向的平面內i走 轉地設置在感應區域32b內。線圏3a、 4a與線圏3c、 4c在感應 區域32a產生磁場,且在設置有旋轉移動磁體6b的感應區域32b 內也產生》茲場。線圏3a、 4a在感應區域32a內產生^茲場,與未 圖示的第l外部裝置相連接而供給電力。線圏3a、 4a通過第l 外部裝置控制-磁場的產生。線圈3c、 4c在感應區域32a內產生 磁場,連接于與第l外部裝置不同的第2外部裝置而供給電力。 線圏3c、 4c利用第2外部裝置控制磁場的產生。
接著,參照圖23~圖25說明磁驅動器31的動作。首先,對 使連接于旋轉移動磁體6a的移動構件5a自磁驅動器31突出而 成為ON狀態的情況進行說明。在這種情況下,與移動構件5a 相對應的線圏3a、 4a產生磁場,沿感應區域32a內的徑向施加 具有旋轉移動磁體6 a能夠旋轉的磁場強度G1的、朝向圖2 3的下 方的磁場M5。因此,如圖23的箭頭Y21所示,旋轉移動磁體6a 根據磁場M5的磁場方向而向圖23的下方向旋轉半周。結果,如圖23所示,在旋轉移動》茲體6a與固定^茲體7之間產生斥力 H5,旋轉移動,茲體6a如圖24的箭頭Y22所示地沿著感應區i或 32a向圖24的右方向移動,移動構件5a突出,成為ON狀態。另 外,在磁驅動器31中,通過與磁驅動器l同樣地在使移動構件 5a突出而成為ON狀態之后,使線圏3a、 4a施加強度比磁場強 度G1低的、旋轉移動磁體6a不會再次旋轉半周的程度的磁場強 度G2,能夠維持ON狀態。
另外,如圖25的(1)所示,在使連接于旋轉移動磁體6b 的移動構件5b自磁驅動器31突出而成為ON狀態的情況下,與 移動構件5b相對應的線圏3c、 4c沿感應區域32b內的徑向施加 具有旋轉移動磁體6 b能夠旋轉的磁場強度G1的、朝向圖2 5的 (1 )的下方的磁場M6。因此,如圖25的(1 )的箭頭Y23所示, 旋轉移動磁體6b根據磁場M6的磁場方向而向圖25的(1)的下 方向旋轉半周,在旋轉移動磁體6b與固定磁體7之間產生斥力 H6。結果,旋轉移動磁體6b如圖25的(2)的箭頭Y24所示地 沿著感應區域32b向圖25的(2)的左方向移動,移動構件5b 突出,成為ON狀態。另外,在磁驅動器31中,通過與磁驅動 器l同樣地在使移動構件5b突出而成為ON狀態之后,使線圈 3c、 4c施加強度比磁場強度Gl低的、旋轉移動磁體6a不會再次 旋轉半周的程度的磁場強度G 2,能夠維持O N狀態。
這樣,采用變形例3,能夠利用一個固定磁體7驅動兩個旋 轉移動磁體,因此,與磁驅動器l相比,能夠謀求進一步節省 空間。并且,采用變形例3,除了通過使線圈3a、 4a及線圏3c、 4c利用不同的外部裝置在不同的時機產生磁場而使移動構件 5a、 5b分別在不同的時機動作之外,也可以通過使線圏3a、 4a 及線圈3 c 、 4 c利用相同的外部裝置產生磁場而使移動構件5 a 、 5b同時動作。另外,在變形例3中,也可以通過施加不同的,茲場強度而
使旋轉移動;茲體6a、 6b移動,切換移動構件5a、 5b的動作。例 如,如圖26所示,對替代》茲驅動器31的線圈3a、 3c、 4a、 4c 而具有臣數不同的線圈43a、 43c、 44a、 44c的磁驅動器41a進 行說明。在,茲驅動器41a中,線圈43a與線圈43c串聯連接,線 圏44a與線圏44c串聯連接。另夕卜,線圈43a、 43c、 44a、 44c 通過相同的外部裝置供給電力而產生磁場。另外,由于線圈 44a、 44c的臣數比線圏43a、 43c的匝數多,因此,在供給相同 電力的情況下,能夠產生比線圈4 3 a 、 4 3 c大的磁場強度的磁場。
接著,參照圖27及圖28說明磁驅動器41a的動作。圖27是 表示對線圈43a、 43c、 44a、 44c供給的電流值的時間依賴的圖, 圖28是圖27所示的時間t41 ~ t44的磁驅動器41a的軸線方向的 剖視圖。首先,對使移動構件5b成為ON狀態的情況進行說明。 在這種情況下,如圖27所示,在時間t41,對線圏43a、 43c、 44a、 44c供給能夠在線圈43c、 44c中產生使旋轉移動磁體6b 能夠旋轉的磁場強度G1的磁場的電流值A11以上的電流。結 果,長口圖28的(l)所示,線圏43c、 44c沿感應區i或32b的4圣向 施加》茲場強度G1的》茲場M7。因此,如圖28的(1)所示,旋轉 移動磁體6b根據磁場M7的磁場方向而旋轉半周,在旋轉移動 磁體6b與固定》茲體7之間產生斥力H7。結果,旋轉移動磁體6b 如圖28的(2)所示地沿著感應區域32b向圖28的(2)的左方 向移動,移動構件5b成為ON狀態。而且,為了維持移動構件 5b的ON4犬態,只寸線圏43a、 43c、 44a、 44c供纟會能夠在纟戔圈43c、 44c中產生能夠維持移動構件5b的ON狀態的磁場強度G2的磁 場的電流值A21以上的電流即可。
接著,對使移動構件5a成為ON狀態的情況進行說明。在 這種情況下,如圖27所示,在時間t42,對線圈43a、 43c、 44a、44c供給能夠在線圏43a、 44a中產生比旋轉移動磁體6a能夠i走 轉的磁場強度G1大的磁場強度的磁場的電流值A12。結果,如 圖28的(2)所示,線圈43a、 44a沿感應區域32a的徑向施力口 磁場強度G1的磁場M8。因此,如圖28的(2)所示,旋轉移動 磁體6a根據磁場M8的磁場方向而旋轉半周,在旋轉移動磁體 6a與固定磁體7之間產生斥力H8。結果,旋轉移動磁體6a如圖 28的(3)所示地沿著感應區域32a向圖28的(3)的左方向移 動,移動構件5a成為ON狀態。而且,為了維持移動構件5a的 ON狀態,對線圈43a、 43c、 44a、 44c供給能夠在線圏43a、 44a中產生比能夠維持移動構件5a的ON狀態的磁場強度G2大 的磁場強度的磁場的電流值A22即可。
接著,對使移動構件5a成為OFF狀態的情況進行說明。在 這種情況下,如圖27所示,在時間t43, ^使對線圈43a、 43c、 44a、 44c供給的電流值低于能夠在線圈43a、 44a中產生能夠維 持移動構件5a的ON狀態的磁場強度G2的電流值A22即可。結 果,如圖28的(3)所示,在感應區域32a內無法維持與由線圏 43a、 44a施加的》茲場方向相同的方向而向上方旋:轉。然后,禱: 轉移動磁體6a利用其與固定磁體7之間的引力而向固定磁體7 側移動,與旋轉移動磁體6a連接的移動構件5a隨之被拉入到磁 驅動器41a的外殼32內,成為OFF狀態。而且,如圖27所示, 通過在時間t44停止對線圈43a、 43c、 44a、 44c供給的電流值 而停止施加磁場,從而如圖28的(4)所示,在感應區域32b 內無法維持與由線圏43c、 44c施加的-茲場方向相同的方向而向 上方旋轉。然后,旋轉移動^茲體6b利用其與固定》茲體7之間的 引力而向固定磁體7側移動,與固定移動》茲體6b相連接的移動 構件5 b隨之被拉入到磁驅動器41 a的外殼3 2內,成為O F F狀態。
這樣,通過設置能夠設定成用于使各旋轉移動磁體6a、 6b移動而供給的電流值不同的線圈43a、 43c、 44a、 44c和對線圈 43a、 43c、 44a、 44c供給電力的外部裝置,能夠切換移動構4牛 5a、 5b的動作,實現動作自由度較高的磁驅動器41a。
另外,除了設置匝數不同的線圏,也可以設定為各旋轉移 動磁體6a、 6b移動的磁場強度不同來切換移動構件5a、 5b的動 作。例如,如圖29的磁驅動器41b所示,設定為改變固定磁體7 與各旋轉移動磁體6 a 、 6 b之間的距離來使各旋轉移動磁體6 a 、 6b移動的磁場強度不同。在這種情況下,旋轉移動磁體6a利用 厚度D1的隔板與固定^茲體7分隔,旋轉移動^茲體6b利用比D1厚 的厚度D2的隔壽反與固定磁體7分隔。因此,與旋轉移動磁體6a 相比,旋轉移動磁體6b與固定磁體7之間的引力作用較低,因 此,能夠通過施加比旋轉移動磁體6a弱的磁場強度的磁場進行 旋轉。
因此,如圖30所示,在磁驅動器41b中,線圏3、 4通過在 時間t45對感應區域32a、 32b內施力口比旋轉移動磁體6b能夠旋 轉的磁場強度G11強的磁場強度的磁場,而使旋轉移動磁體6b 旋轉,基于旋轉移動磁體6b與固定磁體7之間的斥力使旋轉移 動磁體6b移動而使移動構件5b成為ON狀態。然后,線圏3、 4 以》茲場強度G21為下限地減弱磁場強度,維持移動構件5b的ON 狀態。沖妄著,線圈3、 4通過在圖30的時間t46對感應區域32a、 32b內施加比旋轉移動磁體6a能夠旋轉的磁場強度G12強的磁 場強度的磁場,而使旋轉移動磁體6a旋轉,基于旋轉移動石茲體 6a與固定》茲體7之間的斥力4吏旋轉移動磁體6a移動而使移動構 件5a成為ON狀態。然后,線圏3、 4以磁場強度G22為下限地 減弱對感應區域32a、 32b內施加的磁場強度,維持移動構件5a 的ON狀態。然后,在圖30的時間t47,線圈3、 4將對感應區i或 32a、 32b內施加的磁場的磁場強度減弱到G22以下,使旋轉移動磁體6a向固定^茲體7側移動而使移動構件5a成為OFF狀態。 并且,在圖30的時間t48,線圈3、 4停止對4t轉移動》茲體6a施 加的磁場,使旋轉移動磁體6b向固定磁體7側移動而使移動構 件5b成為OFF狀態。
這樣,通過改變旋轉移動磁體6a、 6b與固定磁體7之間的 距離來改變旋轉移動磁體6a、 6b能夠移動的磁場強度,無論是 否使用一組線圏都能夠分別驅動移動構件5a、 5b, 乂人而能夠實 現動作自由度較高的磁驅動器41b。
另外,如圖31的磁驅動器41c所示,也可以通過改變^:轉 移動磁體6a、 6b的規格來改變旋轉移動磁體6a、 6b能夠移動的 磁場強度。在磁驅動器41c中,由于具有比磁體規格為S2的旋 轉移動磁體6b大的磁體規格Sl的旋轉移動磁體6a,因此,能夠 通過施加比i走轉移動A茲體6 a弱的》茲場強度的,茲場來4吏旋轉移 動i茲體6bi走轉。另夕卜,如圖32的i茲驅動器41d所示,也可以通 過在旋轉移動》茲體6a的、與設置在其與固定》茲體7之間的隔4反 相接觸的面上設置摩擦力較高的高摩擦構件8來改變旋轉移動 磁體6a、 6b能夠移動的磁場強度。與旋轉移動磁體6b相比,S走 轉移動磁體6a在旋轉時的摩擦力較高,旋轉受到抑制,因此, 能夠以比旋轉移動》茲體6b大的磁場強度旋轉。在》茲驅動器41c、 41d中,通過與》茲驅動器41b同樣地改變如圖30所示地對感應區 域32a、 32b施加的磁場的磁場強度,能夠抑制移動構件5a、 5b 的驅動。
變形例4
接著,說明實施方式l的變形例4。圖33是沿軸線方向剖切 變形例4的磁驅動器的圖。如圖33所示,與磁驅動器l相比,變 形例4的磁驅動器51a具有殼體56和與該殼體56的下端相連4妻 的移動構件5,該殼體56以不阻礙旋轉移動》茲體6沿磁驅動器51a的徑向旋轉的方式將旋轉移動磁體6收容在內部。另外,在 外殼52內配置有旋轉移動磁體6,且設有能供該旋轉移動磁體6 在圖33所示的^t驅動器51a內沿圖33的上下方向移動的內部空 間、即感應區域52a。另夕卜,固定磁體7以相對于磁驅動器51a 的軸心傾斜的角度固定在》茲驅動器51a內。
接著,說明磁驅動器51a的動作。首先,為了使磁驅動器 51a從OFF狀態成為ON狀態,如圖34的(1)所示,首先,線 圏3、 4對感應區域52a內施加比旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場 強度強的磁場強度的磁場M9。結果,如圖34的(1)的箭頭Y25 所示,旋轉移動磁體6根據磁場M9的磁場方向而向圖34的(1) 的下方向旋轉半周。于是,如圖34的(2)所示,在旋轉移動 磁體6與固定》茲體7之間產生斥力H9。旋轉移動磁體6利用該斥 力H9如圖34的(3 )的箭頭Y26所示地沿著感應區域52a向圖34 的下方向移動。通過該;旋轉移動》茲體6的移動,移動構件5自》茲 驅動器51a的外殼52突出,磁驅動器51a成為ON狀態。另外, 為了維持磁驅動器51a的ON狀態,需要以比旋轉移動磁體6能 夠旋轉的磁場強度弱的磁場強度、且強至能夠維持旋轉移動磁 體6在感應區域52a的下端部的配置狀態的程度的磁場強度持 續;也施加》茲場。
這樣,采用變形例4,通過改變固定》茲體7的方向及感應區 域52a中的旋轉移動磁體6的移動方向,能夠使移動構件5沿磁 驅動器的徑向移動,從而能夠進一步實現設計自由度高的^茲驅 動器。
另外,如圖35的磁驅動器51b所示,也可以通過在外殼52b 內以相對于磁驅動器51 b的軸心傾斜的角度設置感應區域5 2 c , 從而以相對于磁驅動器的軸心傾斜的角度驅動移動構件5 。為 了使該磁驅動器51b從OFF狀態成為ON狀態,如圖35的(1)所示,線圈3、 4對感應區域52c內施加比旋轉移動磁體6能夠旋 轉的磁場強度強的磁場強度的磁場MIO,如圖35的(1)的箭 頭Y27所示地使旋轉移動磁體6旋轉。于是,如圖35的(2)所 示,在旋轉移動》茲體6與固定磁體7之間產生斥力H10,旋轉移 動磁體6利用該斥力H10如圖35的(3)的箭頭Y28所示地沿著 感應區域52c以相對于磁驅動器的軸心向圖35的(3)的下方向 傾斜的移動。通過該旋轉移動磁體6的移動,移動構件5自》茲驅 動器51b的外殼52b突出,磁驅動器51b成為0N狀態。另外,為 了維持磁驅動器51b的ON狀態,與磁驅動器51a同樣地需要以 比旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場強度弱的磁場強度、且強至 能夠維持旋轉移動,茲體6在感應區域5 2 c的下端部的配置狀態 的程度的》茲場強度持續地施加 一磁場。 變形例5
接著,說明實施方式1的變形例5。圖36是沿軸線方向剖切 變形例5的磁驅動器的圖。如圖36的(1)所示,與^f茲驅動器l 相比,變形例5的》茲驅動器61在; 走轉移動》茲體6的表面上具有減 輕感應區域2a與旋轉移動磁體6的磨擦的摩擦降低構件9。并 且,在感應區域2a的內表面上的與旋轉移動》茲體6相接觸的全 部區域中也設有摩擦降低構件9。因此,在磁驅動器61中,旋 轉移動磁體6能夠以比未設置摩擦降低構件9的情況弱的磁場 強度旋轉。
因而,如圖36的(1)的箭頭Y29所示,通過線圏3、 4施 加比旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場強度G1弱的磁場強度的f茲 場Mll,旋轉移動磁體6能夠旋轉。并且,由于設置在旋轉移動 磁體6表面上的摩擦降低構件9與設置在感應區域2 a表面上的 摩擦降低構件9互相接觸,因此,如圖36的(2)及圖36的(3) 所示,由在4t轉移動》茲體6與固定^茲體7之間產生的斥力H11引起的移動也順暢地進行,如圖36的(3)的箭頭Y30所示,移動 構件5突出到磁驅動器61的外殼2之外而成為0 N狀態。
這樣,采用變形例6,通過設置摩擦降低構件9而提高旋轉 移動磁體6移動時的滑動性,能夠降低對磁驅動器61施加的i茲 場的磁場強度,從而能夠實現進一步提高了能量轉換效率的;茲 驅動器61。
另外,在^走轉移動》茲體6的表面上和感應區;或2a的內表面 上的任 一 個表面上設有摩擦降低構件9的情況下,與磁驅動器1 相比,能夠提高旋轉移動磁體6移動時的滑動性,因此,能夠 提高磁驅動器的能量轉換效率。
實施方式2
首先,說明實施方式2。圖37是實施方式2的磁驅動器的主 視圖,圖38是由圖37的F - F線沿徑向剖切磁驅動器的圖,圖 39是由圖37的G-G線沿徑向剖切磁驅動器的圖。另外,圖40 是由圖38的H _ H線沿軸線方向剖切磁驅動器的圖。
如圖37所示,在實施方式2的磁驅動器201中,在端部被堵 塞的大致圓筒形狀的作為外殼零件的外殼202外部固定有能夠 產生磁性的線圈203及與線圈203相面對地配置的線圈204。磁 驅動器201與磁驅動器1同樣地還具有能夠沿外殼202的軸線方 向移動的移動構件5。
另外,如圖39及圖40所示,在外殼202內,隔著分隔內部 空間的隔板而與移動磁體207相面對地設有旋轉磁體206。旋轉 磁體206能夠以磁驅動器201的軸心為中心進行旋轉。即,旋轉 磁體206酉己置為能夠在包含旋轉磁體206的磁化方向的平面內 相對于外殼202旋轉,其通過使與旋轉磁體206的配置位置相對 應地固定配置在外殼202外部的線圏203、 204在感應區域202a 內產生的磁場,能夠如圖38的箭頭所示地沿磁驅動器201的徑向旋轉。
另外,線圏203、 204與實施方式1同樣地通過由未圖示的 相連接的外部裝置供給電力,對旋轉磁體206產生磁場。而且, 線圈203、 204如直線lc2所示地設置為與表示移動磁體207的磁 化方向的直線lg2具有規定角度02。規定角度62與實施方式l同 樣地需要小于等于60。,特別期望大于等于5。小于等于40。, 通過進一步為大于等于5。小于等于30。,能夠減弱線圈203、 204所施加的磁場的磁場強度,并且,能夠實現旋轉磁體206 的穩定的旋轉。
如圖38~圖40所示,在夕卜殼202內,4乍為夕卜殼202內的內吾卩 空間還設有感應區域202a,該感應區域202a具有與移動磁體 207的徑向尺寸相對應的內徑,具有在移動構件5被拉入到》茲驅 動器201的外殼202內的情況下移動構件5的右端部不突出的程 度的軸線方向上的長度。移動磁體207以相對于外殼202被約束 了旋轉的狀態設置在該感應區域202a內。另夕卜,移動磁體207 以磁化方向被固定的狀態沿外殼202的徑向配置。移動磁體207 具有凹部207t。在感應區域202a的內表面上i殳有突起部202b , 通過該突起部202b與移動磁體207的凹部207t嚙合,如圖39的 箭頭所示地約束移動磁體207在磁驅動器201的徑向上的旋轉。 因此,移動f茲體207不旋轉而在感應區域202a內沿圖40的左右 方向移動。因而,與移動磁體207相連接的移動構件5也不旋轉 而伸出到磁驅動器201外或進入到磁驅動器201內。
接著,參照41及圖42所示,說明磁驅動器201的動作。首 先,為了使圖40所示的OFF狀態的磁驅動器201成為ON狀態, 如圖41所示,線圈203、 204沿磁驅動器201的徑向施加旋轉移 動磁體6能夠旋轉的i茲場強度的^茲場M12。結果,旋轉磁體206 利用磁場M12如箭頭Y31所示地根據磁場M12的磁場方向而向圖41的下方向旋轉半周。結果,在旋轉磁體206與移動磁體207 之間產生斥力H12。
旋轉》茲體206利用在其與移動磁體207之間產生的斥力 H12如圖42的箭頭Y32所示地沿著感應區域202a而向圖42的 右方向移動。與旋轉》茲體206相連接的移動構件5隨著旋轉》茲體 206的右方向的移動而如圖42的箭頭Y33所示地自^f茲驅動器 201的右側面向圖42的右方向突出。結果,磁驅動器201成為 ON狀態。然后,在磁驅動器201中,通過與磁驅動器l同樣地 使移動構件5突出而成為ON狀態之后,線圈203、 204施力口強度 比旋轉磁體206能夠旋轉的磁場強度低的、旋轉磁體206不會再 次旋轉半周的程度的磁場強度,從而能夠維持ON狀態。并且, 在磁驅動器201中,通過與磁驅動器1同樣地停止由線圈203、 204施加磁場,能夠自ON狀態成為OFF狀態。
這樣,采用實施方式2,利用在旋轉磁體206與移動磁體207 之間產生的斥力來驅動磁驅動器201,因此,能夠起到與實施 方式l同樣的效果。另外,采用實施方式2,在磁驅動器201動 作時移動構件5不旋轉,因此,也能夠應用于不應使移動構件5 旋轉的情況,從而能夠進一步提高設計的自由度。另外,與將 產生i茲場的線圏3、 4配置在與感應區域2a相對應的全部區i或中 的磁驅動器l相比,在磁驅動器201中,將線圈203、 204設置在 旋轉磁體206附近即可,因此,能夠使線圏小型化,從而能夠 進一步提高能量轉換效率。
變形例1
接著,說明實施方式2的變形例1。圖43是沿軸線方向剖切 變形例l的磁驅動器的圖。如圖43所示,與磁驅動器201相比, 變形例1的磁驅動器211具有旋轉磁體206a和旋轉磁體206b這 兩個旋轉磁體,該旋轉磁體206a配置在以旋轉被約束了的狀態
43設置在外殼212內的移動磁體207的左側,該旋轉磁體206b配置 在旋轉被約束了的移動磁體207的右側。該旋轉磁體206a、 206b設置為能夠在包含各磁化方向的平面內相對于外殼212旋 轉。在外殼212外還設置有對旋轉磁體206a施力口磁場的線圈 203a、 204a和對旋轉磁體206b施力口磁場的線圈203b、 204b。 線圏203a、 204a及線圏203b、 204b與線圏203、 204同樣地設 置為與表示移動;茲體207的磁化方向的直線lg2具有60。以下 的規定角度62。另外,與磁驅動器201相比,在磁驅動器211 中,移動構件5連接于移動i茲體207的徑向端部,其能夠以始終 突出到磁驅動器211外的狀態沿圖43的左右方向移動。線圏 203a、 204a通過未圖示的第1電力供給部控制各個磁場的產生。 線圏203b、 204b通過未圖示的第2電力供給部控制各個磁場的產生。
接著,參照圖44及圖45說明磁驅動器211的動作。圖44是 表示線圏203a、 204a、 203b、 204b所施力口的磁場強度的時間 依賴的圖,圖45是圖43所示的磁驅動器211的軸線方向的剖視 圖。圖44中的曲線121表示線圈203a、 204a所施力口的磁場的磁 場強度,曲線122表示線圏203b、 204b所施加的磁場的磁場強 度。
首先,對使移動構件5位于圖45的(1 )所示的位置P1的情 況進行說明。如圖44的曲線122及圖45的(1)所示,在圖t211, 纟戔圏203b、 204b乂于i走壽爭不茲體206b施力口具有S走壽爭》茲體206b能夠 旋轉的磁場強度G3的、與移動磁體207的》茲場方向一致的方向 的磁場M13。因此,旋轉磁體206b如圖45的(1)所示地成為 與磁場M13的磁場相同的方向,在旋轉磁體206b與移動磁體 207之間產生斥力H13。移動磁體207利用該斥力H13移動到感 應區域212a左側的位置Pl。在此,由于未對旋轉磁體206a施加磁場,因此,旋轉磁體206a旋轉為與移動磁體207的磁場方 向相反的旋轉。結果,與移動磁體207相連接的移動構件5利用 在移動磁體207與旋轉磁體206a之間產生的引力,能夠如圖45 的(1)所示地穩定地位于感應區域212a左側的位置Pl。為了 這樣地使移動構件5移動到感應區域212a左側的位置Pl,在線 圈203b、 204b中產生規定強度的磁場即可。
接著,對使移動構件5位于圖45的(2)所示的位置P2的情 況進行說明。如圖44的曲線121及圖45(的2)所示,在圖t212, 纟戔圏203a、 204a^^走壽爭f茲體206a施力口具有i走4爭》茲體206a能夠 旋轉的磁場強度G3以上的、與移動磁體207的磁場方向一致的 方向的磁場M14。因此,旋轉磁體206a如圖45的(2)所示地 成為與磁場M14的磁場相同的方向,在旋轉磁體206a與移動磁 體207之間產生斥力H14。移動磁體207利用該斥力H14的作用 向圖45的(2)所示的箭頭Y35的方向移動。并且,如圖44及 圖45的(2)所示,由于線圈203b、 204b繼續施加磁場,因此, 與移動磁體207相連接的移動構件5利用其與旋轉磁體206a之 間的斥力H14及其與旋轉磁體206b之間的斥力H13這兩個作 用,能夠位于感應區域212a中央的位置P2。為了這樣地使移動 構件5移動到感應區域212a的中央位置P2,在線圈203a、 204a 及線圈203b 、 204b這兩者中產生規定強度的》茲場即可。
接著,對使移動構件5位于圖45的(3)所示的位置P3的情 況進行說明。如圖44的曲線122及圖45的(3)所示,在圖t213, 纟戔圈203b、 204b4f止施力口》茲i湯。因》匕,^義^j";^:壽爭》茲體206b施 加具有旋轉磁體2 0 6b能夠旋轉的磁場強度G 3以上的、與移動磁 體207的》茲場方向一致的方向的》茲場M14。因而,如圖45的(3 ) 所示,由于旋轉磁體206a維持與移動磁體207的磁場方向 一 致 的方向,因此, 一直維持旋轉磁體206a與移動磁體207之間的斥力H14的狀態。結果,移動磁體207利用該斥力H14移動到感 應區域212a右側的位置P3 (參照圖45的(3)的箭頭Y37)。另 外,由于未對旋轉磁體206b施加磁場,因此,旋轉磁體206b 旋轉為與移動磁體207的磁場方向相反(參照圖45的(3)的箭 頭Y36)。結果,與移動磁體207相連接的移動構件5利用在移動 磁體207與旋轉磁體206b之間產生的引力,能夠如圖45的(3) 所示地穩定地位于感應區域212a右側的位置P3。為了這樣地使 移動構件5移動到感應區域212a的中央位置P3,在線圏203a、 204a中產生規定強度的磁場即可。
這樣,采用變形例l,通過控制各線圈中的磁場產生,能 夠控制移動構件5的3種配置位置,從而能夠對被驅動裝置進行 更復雜的控制。
變形例2
接著,說明實施方式2的變形例2。圖46是沿軸線方向剖切 變形例2的磁驅動器的圖。如圖46所示,與磁驅動器201相比, 變形例2的磁驅動器2 21在外殼2 2 2內具有設置有旋轉磁體2 0 6 的感應區域222a。該感應區域222a利用在旋轉磁體206與移動 磁體207之間產生的斥力來控制旋轉》茲體206相對地移動的方 向。因此,旋轉磁體206能夠沿磁驅動器221的軸線方向移動。 而且,磁驅動器22l還包括與移動磁體207相連接的移動構件5a 和與旋轉磁體206相連接的移動構件5b。移動構件5b隨著旋轉 磁體206的旋轉進行旋轉。
接著,參照圖47說明磁驅動器221的動作。如圖47的(1) 所示,線圈203、 204對4t轉》茲體206施力口具有i走轉》茲體206能 夠旋轉的磁場強度的、與移動》茲體的磁場方向一致的方向的磁 場M15。在這種情況下,旋轉磁體206如圖47的(1 )的箭頭Y38 所示地;f艮據一磁場M15而向圖47的(1)的下方向4t轉半周。結果,在旋轉磁體206與移動磁體207之間產生斥力H15。于是, 移動磁體207利用產生的斥力H15如圖47的(2)的箭頭Y39所 示地沿著感應區域202a向圖47的(2)的右方向移動,移動構 件5a隨著移動》茲體207的右方向的移動而向圖47的(2)的右方 向突出。另外,旋轉磁體206利用產生的斥力H15如圖47的(2 ) 的箭頭Y40所示地沿著感應區域222a向圖47的(2)的左方向 移動,移動構件5b隨著旋轉》茲體206的移動而向圖47的(2)的 左方向突出。
這樣,采用變形例2,通過也對旋轉》茲體206設置感應區域 222a,能夠由移動構件在兩個方向上同時驅動,因此,與磁驅 動器201相比能夠謀求節省空間。
實施方式3
首先,說明實施方式3。圖48是沿軸線方向剖切實施方式3 的磁驅動器的圖。圖49是由I - I線沿徑向剖切圖48所示的磁驅 動器的剖視圖。
如圖48所示,實施方式3的磁驅動器30l具有旋轉移動磁體 6和能夠旋轉的旋轉磁體206。旋轉移動磁體6設置在感應區域 2a內并進行旋轉,能夠在感應區域2a內沿磁驅動器301的軸線 方向移動。旋轉磁體206與旋轉移動磁體6配置為能夠在包含磁 化方向的平面內分別相對于外殼302旋轉。另外,旋轉磁體206 與編碼器310相連接。編碼器310隨著旋轉磁體206的旋轉動作 而進行旋轉。另外,旋轉移動磁體6的尺寸比旋轉磁體206的尺 寸大。換言之,旋轉磁體206與旋轉移動磁體6具有各不相同的 磁場強度。因此,旋轉移動磁體6通過施加比旋轉磁體206能夠 旋轉的磁場強度強的》茲場強度的磁場而能夠旋轉。
如圖49所示,磁驅動器301具有線圏303a、 304a、線圏 303b、 304b、線圏303c、 304c、線圈303d、 304d這4組線圏。
47該各組線圏通過依次對旋轉移動磁體6及感應區域2a產生磁場 而在旋轉移動^茲體6及旋轉;茲體206能夠旋轉的平面內產生多 個磁場,能夠施加以磁驅動器301的軸心為中心進行旋轉的旋 轉磁場。在磁驅動器301中,通過改變對磁驅動器301施加的磁 場的磁場強度,能夠在圖48的上圖所示的A狀態或圖48的下圖 所示的B狀態的任一狀態下使旋轉磁體206旋轉,從而使編碼器 310旋轉。
接著,參照圖48、圖49和圖50、圖51說明^磁驅動器301的 動作。圖50的曲線131是表示線圏303a、 304a、線圈303b、 304b、 線圈303c、 304c、線圈303d、 304d中的線圈303a、 304a所施 加的;茲場強度的時間依賴的圖,圖51是圖50所示的時間t312 ~ t313中的磁驅動器301的軸線方向的剖視圖。
首先,在圖50的t311 ~ t312,如曲線131所示,使線圏303a、 304a、線圈303b、 304b、線圏303c、 304c、線圏303d、 304d 的各組線圈依次產生小于磁場強度G 41的磁場強度的磁場,對 f茲驅動器301施加i走轉》茲場M16。在這種情況下,由于施加的 旋轉磁場M16的磁場強度較弱,因此,旋轉磁體206與旋轉移 動磁體6利用相互的引力隔著隔板而成為 一體地旋轉。結果, 如圖48的上圖的箭頭Y41所示,與旋轉磁體206相連接的編碼 器310隨著旋轉萬茲體206的旋轉進行旋轉。
接著,為了使移動構件5突出而使磁驅動器301成為ON狀 態,檢測旋轉移動磁體6及旋轉磁體206的磁場方向,與實施方 式l同樣地產生與檢測出的磁場方向的角度差為60。以內的強 ^磁場。例如,在^r測出的^f茲化方向為圖49所示的直線lm3的情 況下,對應于與該直線lm3具有60。以內的角度63的直線lg3 的線圈303a、 304a產生強磁場。在這種情況下,在根據編碼器 310是否^走轉來^r測旋轉i茲體6旋轉之后,施加用于^f吏移動構件5突出的》茲場。在圖50的時間t312,如圖51的(1)所示,線圏 303a、 304a沿感應區域2a內的徑向施力口磁場M18,該磁場M18 的磁場強度至少大于沿與旋轉移動i茲體6所施加的磁場方向相 同的方向固定的磁場強度G42。在這種情況下,如圖51的(1) 的箭頭Y 4 3所示,旋轉移動磁體6根據磁場M18的方向而旋轉為 磁場朝向圖51的(1)的下方向。結果,在旋轉移動磁體6與旋 轉/磁體206之間產生斥力H18。
旋轉移動磁體6與旋轉磁體206利用該斥力H18而相斥,如 圖51的(2)的箭頭Y44所示,;旋轉移動^茲體6沿著感應區域2a 而向圖51的(2)的右方向移動。在這種情況下,移動構件5也 隨著旋轉移動磁體6的移動而突出到磁驅動器301的外殼302之 外,磁驅動器301成為ON狀態。
并且,對保持磁驅動器3 01為O N狀態地使移動構件5旋轉 的情況進行說明。在這種情況下,在圖50的時間t313,如圖48 中的下圖所示,橫:線圏303a、 304a、線圈303b、 304b、線圈 303c、 304c、線圏303d、 304d的各組線圏依次產生大于磁場 強度G41的磁場強度的磁場,對磁驅動器301施加旋轉磁場 M17 。該磁場強度G 41是變化為圖4 8的上圖所示的A狀態的閾 值。通過持續地施加大于該磁場強度G41的》茲場強度的旋轉^t 場M17,能夠維持圖48的下圖所示的B狀態,如圖48中的下圖 的箭頭Y42所示,能夠保持磁驅動器301為ON狀態地使移動構 件5旋轉。另外,由于通過施加旋轉^茲場M17而使旋轉磁體206 也旋轉,因此,通過4全測與旋轉磁體206相連接的編碼器310 的旋轉,能夠判斷移動構件5是否正常地進行旋轉動作。
這樣,采用實施方式3,通過將磁驅動器301連接于旋轉磁 體206,能夠進行編碼器310的旋轉動作和移動構件5的突出動 作這2種動作,因此,能夠對驅動裝置進行更復雜的控制。變形例1
接著,說明實施方式3的變形例1。圖52是沿軸線方向剖切 變形例l的磁驅動器的圖。如圖52所示,與磁驅動器301相比, 變形例1的磁驅動器311具有在旋轉移動磁體6的旋轉磁體206 側的表面上設有高摩擦構件8的結構。旋轉移動磁體6在與旋轉 磁體2 0 6側的隔板接觸的情況下,被高摩擦構件8約束旋轉。
因此,如圖52的(1)所示,在施加有^:轉,茲場M16的情 況下,旋轉移動磁體6也不旋轉。然后,如圖52的(2)所示, 通過施加強石茲場強度的》茲場M18,旋轉f茲體2064艮據》茲場M18 的磁場方向而如箭頭Y43a所示地旋轉,旋轉移動磁體6的^茲場 方向與旋轉f茲體206的》茲場方向一致。結果,在i走轉移動》茲體6 與旋轉磁體206之間產生斥力H18,如圖52的(3)所示,旋轉 移動磁體6利用斥力H18離開旋轉磁體206側的隔板而向圖52 的(3)的右方向移動,磁驅動器311成為0N狀態。在這種情 況下,由于旋轉移動磁體6表面上的高摩擦構件8離開旋轉磁體 206側的隔板,因此,旋轉移動磁體6旋轉的約束被解除而能夠 旋轉。結果,如圖52的(3)所示,旋轉移動》茲體6通過施加旋 轉磁場M17而與旋轉磁體206—同例如向圖52的(3)的箭頭 Y45的方向旋轉。
這樣,采用變形例1,通過在S走轉移動-磁體6的旋轉i茲體206 側設置高摩擦構件8,能夠使旋轉移動磁體6僅在移動構件5突 出而磁驅動器3ll成為ON狀態的情況下進行旋轉。
另外,如圖53的磁驅動器321所示,也可以在S走轉移動磁 體6的與旋轉磁體206側相反側的面上設置高摩擦構件8。如圖 53的(1)所示,在施加旋轉磁場M16的情況下,旋轉移動磁 體6位于旋轉磁體206側,因此,高摩擦構件8不會與其他構件 接觸。在這種情況下,由于旋轉移動磁體6不受高摩擦構件8的旋轉的約束,因此,能夠如箭頭Y46所示地與像箭頭Y41那樣 地旋轉的旋轉》茲體206同樣地旋轉。另一方面,如圖53的(2) 所示,在磁驅動器321為ON狀態的情況下、即移動構件5為突 出到磁驅動器321的外殼302夕卜的狀態的情況下,成為旋轉移動 磁體6上的高摩擦構件8與外殼302的內表面接觸的狀態。在此 時,在對》茲驅動器321施加旋轉》茲場M17的情況下,;旋轉移動 》茲體6的旋轉 一皮約束,僅》走轉^ 茲體6如箭頭Y 4 2所示地旋轉。
采用》茲驅動器3 21,通過在旋轉移動》茲體6上的與旋轉》茲體 206側相反側設置高摩擦構件8,能夠使旋轉移動磁體6僅在移 動構件5被拉入到磁驅動器321的外殼302內而磁驅動器321成 為OFF狀態的情況下進行旋轉。這樣,通過在感應區域2a內設 置高摩擦構件,能夠實現約束旋轉移動磁體6的旋轉的動作, 該高摩擦構件在旋轉移動磁體6受到來自旋轉磁體206的引力 或斥力中的任一狀態的情況下、約束旋轉移動磁體6在包含磁 化方向的平面內相對于外殼旋轉。
實施方式4
接著,說明實施方式4。在實施方式1 3中,說明了磁驅 動器主體,在實施方式4中,對將實施方式l 3中i兌明的^t驅動 器應用于能夠插入到被檢體內而在被檢體內進行醫療行為的膠 嚢型內窺鏡的情況具體進行說明。
圖54是表示實施方式4的膠嚢感應系統的構造的示意圖。 如圖54所示,實施方式4的膠嚢感應系統400包括通過自被檢 體的口吞入而導入到被檢體的體腔內且與外部裝置通信的膠嚢 型的膠嚢型內窺鏡401、固定配置在基體(matrix)上的位置 檢測用線圏402、設置在被檢體周圍且能夠產生3維的旋轉磁場 的磁場產生部403、接收與包含自膠嚢型內窺鏡401發送來的圖 像信息的各信息相對應的信號的接收部411、基于感應于位置檢測用線圏402的電壓計算出膠嚢型內窺鏡401相對于磁場產 生部403的位置及姿態而進行檢測的位置計算部412、控制膠嚢 感應系統400的各構成部位的控制部413、顯示輸出由膠嚢型內 窺鏡401拍攝的圖像的顯示部415、將指示膠嚢感應系統400中 的各種操作的指示信息輸入到控制部413的輸入部416、存儲由 膠嚢型內窺鏡401拍攝的圖像信息及由位置計算部412計算出 的膠嚢型內窺鏡401的位置信息的存儲部417、控制對位置檢測 用線圈402及》茲場產生部403產生干涉的》茲場的》茲場控制部 418 、按照磁場控制部418的控制將電力供給到位置檢測用線圏 402及^茲場產生部403的電力供給部419。
接著,說明實施方式4的膠嚢型內窺鏡401。圖55是表示圖 54所示的膠嚢型內窺鏡401的內部構造的示意圖。如圖55所示, 膠嚢型內窺鏡4 01包括發出用于檢測位置的磁場的位置檢須'J 用激勵線圏4 21 、對位置檢測用的規定體腔內進行拍攝的攝像 系統422、向接收部411發送規定信號的天線423、向膠嚢型內 窺鏡401的各構成部位供給電力的電池424 、儲存藥劑426的球 嚢425、用于將儲存在球嚢425內的藥劑426注射到被檢體內的 目標部位的針427、控制由針427注射藥劑的局部注射機構430。 在此,在局部注射才幾構430內應用實施方式l中i兌明的》茲驅動器
接著,參照圖56的(1 )說明局部注射機構430。如圖56 所示,具有大致圓筒形狀的局部注射機構430具有旋轉移動磁 體6、磁化方向沿局部注射機構430的徑向固定配置的固定磁體 7、具有突出時與用于向球嚢425中注入藥劑的注入口 434相連 接的貫穿孔4 3 3的針4 2 7 。旋轉移動f茲體6能夠沿局部注射機構 430的徑向旋轉,能夠在設置于局部注射機構430內的中空區 域、即感應區域2a內沿上下方向移動。固定》茲體7配置為具有與局部注射機構430的徑向 一 致的方向的磁場。針427連接于旋 轉移動磁體6的下端部,隨著旋轉移動》茲體6在圖5 6的上下方向 上的移動而沿圖56的上下方向移動。另外,局部注射機構430 與f茲驅動器l不同,產生旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場的》茲場 產生部403設置在吞入設有局部注射機構430的膠嚢型內窺鏡 401的被檢體外部。另外,磁驅動器l中的外殼2與能夠插入到 被檢體內而在被4全體內進行醫療行為的膠囊型內窺鏡401主體 相對應。另外,由于膠嚢型內窺鏡401在被檢體內的體腔內移 動,因此,能夠改變相對于設置在被檢體外部的磁場產生部403 的相對位置,由于磁場產生部403能夠基于,茲場控制部418的控 制產生3維的旋轉磁場,因此,能夠產生多個方向上的磁場。
而且,參照圖56說明局部注射機構430的動作。在膠嚢感 應系統400中,操作者在自膠嚢型內窺鏡401發送來的圖像信息 中發現病變的情況下,通過#:作輸入部416來指示向病變部注 入藥液。在這種情況下,在月交嚢感應系統400中,通過^f茲場控 制部418的控制,由電力供給部419向磁場產生部403供給電力, 自磁場產生部403產生磁場M51。即,如圖56的(1)所示,自 磁場產生部403對針427容納在局部注射機構430中的狀態的膠 嚢型內窺鏡401產生圖56的(2)所示的磁場M51。另外,磁場 產生部403產生相對于由位置計算部412計算出的膠嚢型內窺 鏡401中的固定磁體7的磁化方向具有60°以下的角度的磁場 M51。該f茲場M51是具有旋轉移動;茲體6能夠旋轉的石茲場強度 的、且相對于如圖56的(2)的右方向朝向所示的膠嚢型內窺 鏡401的方向具有60。以下的角度差的磁場。
因此,如圖56的(2)的箭頭Y51所示,旋轉移動磁體6根 據磁場M51的》茲場方向而向圖56的(2)的右方向旋轉半周。 通過橫J走轉移動》茲體6旋轉半周,位于局部注射才幾構430的軸心
53左側的貫穿孔433位于局部注射機構430的軸心右側。于是,如 圖56的(2)所示,在旋轉移動磁體6與固定萬茲體7之間產生斥 力H51,旋轉移動磁體6如圖56的(3)所示地沿著感應區域2a 向圖56的(3)的下方向移動。隨之,如圖56的(3)的箭頭Y52 所示,與旋轉移動磁體6相連接的針427也向圖56的(3)的下 方向移動。由于針427的下方向的移動,位于局部注射機構430 的軸心右側的貫穿孔433也向下方向移動,與注入口 434相連 接。結果,如圖56的(3)的箭頭Y53所示,球嚢425內的藥劑 426經由注入口 434及貫穿孑L433而自4十427內省卩一皮注入到#1才全 體內的目標部^f立。
這樣,采用實施方式4,不必設置復雜的水密機構,而能 夠利用在膠嚢型內窺鏡401內設置磁體的簡單的構造來控制由 針427注入藥劑426。另外,采用實施方式4,由于利用在旋轉 移動磁體6與固定》茲體7之間產生的斥力使針427突出到膠嚢型 內窺鏡401外,因此,不必使用膠嚢型內窺鏡401內的電池424。 因此,采用實施方式4,由于不必增加膠嚢型內窺4竟401內的電 池424容量,因此,能夠使膠嚢型內窺鏡401小型化,從而能夠 提高向一皮檢體內的插入性。
變形例1
接著,參照圖57說明實施方式4的變形例1。在變形例1中, 對將磁驅動器l應用于留置膠嚢的藥劑放出的情況進行說明。
如圖57所示,在變形例l的留置用的膠嚢型內窺鏡401a中 設有固定部442和膜443,該固定部422用于將被膠嚢型內窺鏡 401a固定于放出部441,該膜443能夠在注入球嚢425的藥劑 426的注入口 434與針427之間打開或關閉。
在未對膠嚢型內窺鏡401a施加旋轉移動磁體6能夠旋轉的 磁場強度的磁場的情況下,旋轉移動磁體6利用在其與固定磁體7之間產生的引力穩定地位于圖57的(1 )的感應區域2a的上 方,該固定磁體7設置在球嚢425與膜443之間,其磁化方向被 沿膠嚢型內窺鏡401a的徑向固定。在這種情況下,通過旋轉移 動磁體6與固定磁體7合攏而使旋轉移動磁體6位于感應區域2a 的上方,/人而i殳置在i走轉移動磁體6與注入口 434之間的膜443 堵塞注入口 434。
然后,如圖57的(2)所示,通過侵J茲場產生部403產生相 對于由位置計算部412計算出的膠嚢型內窺鏡401a的固定磁體 7的》茲化方向具有60。以下的角度差、且旋轉移動磁體6能夠旋 轉的磁場強度的磁場M 5 2 ,旋轉移動磁體6根據磁場M 5 2的磁 場方向而如圖57的(2)的箭頭Y54所示地向圖57的(2)的右 方向旋轉半周。如圖57的(2)所示,通過旋轉移動磁體6旋轉 半周,在旋轉移動萬茲體6與固定》茲體7之間產生斥力H52,旋轉 移動磁體6如圖57的(2)的箭頭Y55所示地沿著感應區域2a向 圖57 ( 3)的下方移動。隨之,如圖57的(3)所示,堵塞注入 口 434的膜443因旋轉移動石茲體6也向下方向撓曲。結果,如圖 57的(3)的箭頭Y56所示,被膜443堵塞的注入口 434開放, ^求嚢425內的藥劑426經由注入口 434口土出到4十427中,自4十427 被注入到#皮》文出部442內的目標部位。
并且,通過停止由磁場產生部403施加磁場,旋轉移動磁 體6利用其與固定》茲體7之間的引力而在感應區域2a內向圖57 的上方向移動,隨之,膜443堵塞注入口 434。結果,停止放出 J求嚢425內的藥劑426。
這樣,采用變形例l,通過夾著能夠開閉注入口 434的膜443 地設置固定磁體7及旋轉移動磁體6,能夠通過開閉膜4 4 3來控 制膠嚢型內窺鏡401a放出藥劑426。
變形例2接著,參照圖58說明實施方式4的變形例2。在變形例2中, 對如圖58的(1 )所示地將磁驅動器l應用于能夠通過施加高頻 磁場而燒灼組織的高頻加熱治療膠嚢的情況進行說明。如圖58 所示,作為變形例2的高頻加熱治療膠嚢的膠嚢型內窺鏡401b 具有連接于旋轉移動磁體6的、能夠利用高頻磁場發熱的高頻 發熱構件452。高頻發熱構件452的突出狀況及高頻發熱構件 452燒灼組織的情形能夠由攝像系統422來確認。另外,位置檢 測用激勵線圏421的4企測方向為膠嚢型內窺鏡401b的徑向,與 用于使能夠沿膠嚢型內窺鏡401b的徑向旋轉地設置的旋轉移 動磁體6旋轉所需的磁場方向一致。因此,位置計算部412能夠 判斷旋轉移動》茲體6的磁場方向與^r測出的位置4企測用激勵線 圈421為相同的方向。
在圖58的(1)中,在通過攝像系統422觀察到膠嚢型內窺 鏡401b到達了作為治療對象的組織的情況下,如圖58的(2) 所示,^磁場產生部403產生相對于由位置計算部412計算出的膠 嚢型內窺鏡401b的軸線方向具有60。以下的角度差、且旋轉移 動磁體6能夠旋轉的磁場強度的磁場M53。磁場產生部403所產 生的》茲場是靜》茲場。結果,旋轉移動;茲體64艮據-磁場M53的磁 場方向而如圖58的(2)的箭頭Y57a所示地向圖58的(2)的 上方向旋轉半周。于是,如圖58的(2)所示,通過使旋轉移 動磁體6旋轉半周,在旋轉移動磁體6與固定萬茲體7之間產生斥 力H53,旋轉移動磁體6如圖58的(3 )的箭頭Y57b所示地沿著 感應區域2a向圖58的(3)的右方向移動。隨之,如圖58的(3) 所示,與旋轉移動磁體6相連接的高頻發熱構件452也向圖58 的(3)的右方向移動而突出到膠嚢型內窺鏡401b外。然后, 磁場產生部403通過對膠嚢型內窺鏡401b施力。高頻磁場Wb而 使高頻發熱構件452發熱,結果,能夠燒灼作為治療對象的組
56這樣,采用變形例2,能夠控制磁場產生部403所產生的頻 率,從而根據磁場產生部403所產生的各頻率進行與旋轉移動 磁體6相連接的高頻發熱構件的突出及高頻發熱構件的發熱等 不同的動作。
另外,如圖59的(1)所示,對位置^r測用激勵線圏421c 的檢測方向是膠嚢型內窺鏡401c的軸線方向、與用于使能夠沿 膠嚢型內窺鏡401c的徑向旋轉地設置的旋轉移動磁體6旋轉所 需的磁場的方向不一致的膠嚢型內窺鏡401c進行說明。
在這種情況下,如圖59的(2)所示, -磁場產生部403在垂 直于由位置計算部412計算出的膠嚢型內窺鏡401c的方向的平 面內產生旋轉磁場M53a。結果,旋轉移動磁體6根據磁場M53a 的磁場而如圖59的(2)的箭頭Y57c所示地向圖59的(2)的 上方向旋轉半周。于是,通過由旋轉移動磁體6旋轉半周而產 生的圖59的(2)所示的斥力H53a,旋轉移動磁體6如圖59的 (3)的箭頭Y57d所示地沿著感應區域2a向圖59的(3)的右 方向移動。
隨之,如圖59的(3)所示,與旋轉移動^茲體6相連接的高 頻發熱構件452也向圖59的(3)的右方向移動,突出到膠嚢型 內窺4竟401c外。于是,如圖59的(3)所示,在高頻發熱構件 452突出至攝像系統422的視場內的區域S4的情況下,能夠由攝 像系統422確認高頻發熱構件452的突出。這樣,在能夠由攝像 系統422確認高頻發熱構件45的2突出的情況下,磁場產生部 403施加將磁場方向固定為固定磁體7的磁場方向的磁場 M53b。之后,如圖59的(4)所示,通過由》茲場產生部403施 加高頻磁場Wb,突出的高頻發熱構件452發熱,燒灼作為治療 對象的組織。另外,高頻發熱構件452的突出也可以通過將除攝像系統4 2 2之外的接觸傳感器、通過檢測傳感器等能夠確認 磁驅動器的動作的傳感器設置在膠嚢型內窺鏡401c內來確認。 在這種情況下,磁場產生部403基于由接收部411接收到的傳感 器的結果來控制施加磁場即可。 變形例3
接著,參照圖60說明實施方式4的變形例3。在變形例3中, 對如圖60的(1)所示地將磁驅動器l應用于由生物體檢測刷獲 取組織的刷生物體檢測膠嚢的情況進行說明。如圖60所示,作 為變形例3的生物體檢測刷膠嚢的膠嚢型內窺鏡401d,通過使 旋轉移動磁體6沿著設置在感應區域2a內的螺旋槽462旋轉移 動,而使與旋轉移動》茲體6相連接的生物體一企測用的刷461 —邊 旋轉一邊突出到膠嚢型內窺鏡401d外。
在圖60的(1)中,在膠嚢型內窺鏡401d到達生物體對象 的組織的情況下,如圖60的(2)所示,磁場產生部403產生相 對于膠嚢型內窺鏡401d的軸線方向具有60。以下的角度差、且 旋轉移動磁體6能夠旋轉的磁場強度的磁場M54。結果,旋轉 移動磁體6根據磁場M54的磁場方向而如圖60的(2)所示地旋 轉半周,利用在旋轉移動磁體6與固定磁體7之間產生的斥力 H54而一邊如圖60的(2)的箭頭Y58所示地沿著螺旋槽462旋 轉一邊沿著感應區域2a向圖60的(2)的右方向移動。隨之, 如圖60的(3)所示的箭頭Y59所示,與旋轉移動^茲體6相連接 的刷461也一邊旋轉一邊如箭頭Y60所示地突出到膠嚢型內窺 鏡401d外。結果,作為獲取對象的組織被一邊旋轉一邊突出的 刷461自#皮斗全體刮取。
這樣,采用變形例3,通過使旋轉移動磁體6沿著螺旋槽462 旋轉移動,能夠控制移動時的旋轉量和刷461的突出量,因此, 能夠使刷462—邊4t轉一邊突出而正確地進行生物體#企測。變形例4
接著,參照圖61說明實施方式4的變形例4。如圖61的(1) 所示,變形例4的膠嚢型內窺鏡401e通過采用應用了磁驅動器l 的卡定機構473而使卡定板471突出,從而能夠將膠嚢型內窺鏡 卡定于腸壁472上。
在圖61的(1)中,在膠嚢型內窺鏡401e到達卡定區域的 情況下,如圖61的(2)所示,》茲場產生部403產生相對于月交嚢 型內窺鏡401e的軸線方向具有60。以下妁角度差、且旋轉移動 磁體6能夠旋轉的磁場強度的磁場M55。結果,旋轉移動磁體6 根據磁場M55的^茲場方向而如圖61的(2)的箭頭Y61所示地i走 轉半周,利用在旋轉移動磁體6與固定磁體7之間產生的斥力 H55而沿著感應區域2a向圖61的(3)的上方向移動。隨之, 如圖61的(3)所示的箭頭Y62所示,與旋轉移動磁體6相連接 的卡定板471也突出到膠嚢型內窺鏡401e外。結果,膠嚢型內 窺鏡401e能夠卡定于腸壁472等規定的體腔內,從而能夠穩定 地進行生物體檢測等各處理。
變形例5
接著,參照圖62說明實施方式4的變形例5。如圖62的(1) 所示,變形例5的膠嚢型內窺鏡401f應用磁驅動器l開閉膠嚢型 內窺鏡401f,從而開》丈容納于殼體內的支架481進行標記。固 定磁體7與構成月交嚢型內窺鏡401f的左側部分的殼體484a相連 接,固定設置在用于控制膠嚢型內窺鏡401f的殼體的開閉的開 閉機構484內。旋轉移動磁體6能夠沿膠嚢型內窺鏡401f的徑向 旋轉地配置在構成膠嚢型內窺鏡401f的右側部分的殼體484b 中。與殼體相484b相連接的移動構件5能夠在感應區域2a中沿 左右方向移動地插入到固定磁體7的軸心中。因此,移動構件5 隨著因旋轉移動》茲體6向右方向移動而產生的殼體484b的移
59動,沿著感應區域2a通過固定磁體7的軸心地移動。
在圖62的(1)中,在膠嚢型內窺鏡401f到達期望做標記 的區域的情況下,如圖62的(2)所示,磁場產生部403產生相 對于膠嚢型內窺鏡401f的徑向具有60。以下的角度差、且旋轉 移動磁體6能夠旋轉的》茲場強度的磁場M56。在這種情況下, 旋轉移動磁體6才艮據磁場M56的磁場方向如圖62的(2)的箭頭 Y63所示地旋轉半周。于是,如圖62的(3)的箭頭Y64所示, 旋轉移動》茲體6利用在其與固定磁體7之間產生的斥力H56而沿 著感應區域2a而向圖62的(3)的右方向移動。隨之,移動構 件5也通過固定》茲體7的軸心而沿著感應區域2a向圖62的(3 ) 的右方向移動。結果,如圖62的(3)所示,通過移動構件5的 右方向的移動,移動構件5所連接的殼體484b整體也向右方向 (參照圖62的(3)的箭頭Y65)移動,從而膠嚢型內窺鏡401f 打開。于是,支架481通過向膠嚢型內窺鏡401f外開放而展開 (參照圖62的(3)的箭頭Y66),如圖62的(4)所示地留置 在期望做標記的區域。然后,通過停止由磁場產生部403施加 磁場,移動構件5如圖62的(4)所示地利用固定磁體7與旋轉 移動磁體6之間的引力沿著感應區域2a向左側(參照圖62的(4 ) 的箭頭Y67)移動,殼體484a與殼體484b接觸,從而膠嚢型內 窺鏡401f關閉。這樣,通過使用磁驅動器l,能夠順暢地開i文 支架481。
變形例6
接著,參照圖63及圖64說明實施方式4的變形例6。如圖63 的(1)所示,變形例6的膠嚢型內窺鏡401g在安裝有浮子485 的狀態的情況下能夠在水面Wg附近浮起。于是,在膠嚢型內窺 鏡401g處于如圖63的(2 )所示地與浮子485分離的狀態的情況 下,膠嚢型內窺鏡401g的比重發生變化,因此,沉入到水中。在膠嚢型內窺鏡401g中,在如圖63的(1 )所示地安裝浮子485 而浮在水中的狀態下觀察之后,如圖63的(2)所示地使浮子 485脫離,/人而能夠從水底進行觀察。
接著,對浮子485自膠嚢型內窺鏡401g脫離的動作進行說 明。如圖64的(1)所示,膠嚢型內窺鏡401g具有萬茲場方向相 同的固定》茲體7a、 7b和設置在固定》茲體7a、 7b之間且與固定》茲 體7a、 7b的磁場方向相反的固定磁體7c。膠嚢型內窺鏡401g 具有分別設置于各感應區域32a、32b內的旋轉移動》茲體6a、 6b, 各感應區域32a、 32b設置于固定磁體7a、 7b、 7c各自之間。旋 轉移動磁體6a、 6b分別連接有移動構件5a、 5b。移動構件5a 隨著旋轉移動》茲體6a的移動,能夠在固定》茲體7a的軸心沿圖64 的(1)的左右方向移動,移動構件5b隨著旋轉移動磁體6b的 移動,能夠在固定磁體7b的軸心沿圖64的(1)的左右方向移 動。通過使移動構件5a、 5b分別卡定于設置于浮子485上的凹 部485a、 485b內,而將浮子485安裝于膠嚢型內窺鏡401g上。
然后,在使浮子485自膠嚢型內窺鏡401g脫離的情況下, 如圖64的(2)所示,磁場產生部403施加相對于膠嚢型內窺鏡 401g的軸線方向具有60。以下的角度差、且旋轉移動磁體6a、 6b能夠旋轉的磁場強度的磁場M57。結果,旋轉移動磁體6a、 6b根據磁場M57的磁場方向而如圖64的(2)的箭頭Y68、 Y69 所示地分別旋轉半周,利用在與分別對應于各旋轉移動磁體 6a、 6b的固定磁體7a、 7b之間產生的斥力H57a、 H57b而沿著 感應區域32a、 32b移動到膠嚢型內窺鏡401g內。因此,與旋轉 移動磁體6a相連接的移動構件5a如圖64的(3)的箭頭Y70a所 示地通過固定i茲體7a的軸心而向左方向移動,收容在膠嚢型內 窺鏡401g內。另夕卜,與旋轉移動磁體6b相連接的移動構件5b 如圖64的(3)的箭頭Y70b所示地通過固定磁體7b的軸心而向右方向移動,收容在膠嚢型內窺鏡401g內。即,分別卡合于浮 子485的凹^卩485a、 485b的移動構i^牛5a、 5b自凹部485a、 485b 脫離,收容在膠嚢型內窺鏡401g內。
因此,如圖64的(3)的箭頭Y71所示,浮子485自膠嚢型 內窺鏡401g脫離而朝向水面上升,膠嚢型內窺鏡401g如箭頭 Y72所示地沉入到水中。另外,利用斥力H57a、 H57b移動到 膠嚢型內窺鏡401g內部的旋轉移動磁體6a、 6b利用在其與固定 磁體7c之間產生的引力維持接近固定磁體7c的狀態。結果,移 動構件5a、 5b也維持容納在膠嚢型內窺鏡401g內的狀態,不會 突出到膠嚢型內窺鏡401g外。
這樣,在月交嚢型內窺鏡401g中,能夠通過施加一次磁場而 使浮子485脫離,因此,能夠以較高的能量轉換效率順利地觀 察廣闊范圍。
變形例7
接著,說明實施方式4的變形例7。如圖65所示,變形例7 的膠嚢型內窺鏡401h,在通過攝像系統422觀察到膠嚢型內窺 鏡401h到達生物體檢測對象的組織的情況下,使用應用了磁驅 動器201的鉗子機構491來進行生物體檢測。
接著,參照圖66及圖67說明膠嚢型內窺鏡401h的鉗子才幾構 491的動作。圖66是表示磁場產生部403所施加的磁場強度的時 間依賴的圖,圖67是圖66所示的時間t411 ~ t414的月交嚢型內窺 鏡401h的軸線方向的剖視圖。如圖67的(1)所示,膠嚢型內 窺鏡401h除旋轉磁體206a之外還具有旋轉磁體206b,在鉗子 492容納于膠嚢型內窺鏡401h時,該旋轉磁體206b與插入到移 動磁體207的軸心中的構件相接觸。膠嚢型內窺鏡401h在鉗子 492容納在膠嚢型內窺鏡401h內的圖67的(1 )所示的C狀態下 在體腔內移動。在膠嚢型內窺鏡401h為C狀態的情況下,如圖66所示,》茲場產生部403停止產生》茲場。
首先,在圖66中的時間t411,在膠嚢型內窺鏡401h以圖67 的(1 )所示的C狀態移動而膠嚢型內窺鏡401h到達生物體檢測 對象的組織的情況下,磁場產生部403為了使鉗子492突出,如 圖67的(2)所示地產生比磁場強度G58a強的磁場強度M58。 該磁場強度G58a是使C狀態的旋轉磁體206a能夠朝與移動磁 體207的磁場方向相同的方向旋轉的磁場強度。因此,如圖67 的(2)的箭頭Y73所示,旋轉磁體206a朝與磁場M58的方向 相同的方向旋轉,在旋轉磁體206a與移動磁體207之間產生斥 力H58。移動磁體207利用該斥力H58而向圖67的(2)的右方 向移動。在這種情況下,旋轉磁體206b及與旋轉磁體206b相連 接的鉗子492也隨著移動磁體207的移動而向圖67的(2)的右 方向移動,因此,如圖67的(2 )的箭頭Y74所示地變為鉗子492 的刃部分自膠嚢型內窺鏡401h突出的D狀態。另外,在圖66的 t411 t412之間,在鉗子492突出之后,施加比能夠將旋轉f茲 體206a的》茲場方向維持為與移動石茲體207的》茲場方向相同的方 向的磁場強度G58b強的磁場強度的磁場,從而能夠維持圖67 的(2 )所示的D狀態。
接著,在圖66的時間t412,在打開鉗子492的情況下,如 圖67的(3)所示,磁場產生部403產生比磁場強度G59a強的 磁場強度的磁場M59 。該磁場強度G59a是能夠使與D狀態的移 動磁體207接近的旋轉磁體206b旋轉為與移動磁體207的磁場 方向相同的方向的磁場強度。因此,如圖67的(3)的箭頭Y75 所示,旋轉磁體206b旋轉為與磁場M59的方向相同的方向,在 旋轉磁體206b與移動磁體207之間產生斥力H59。旋轉-磁體 206b利用該斥力H59而向圖67的(3)的右方向移動。在這種 情況下,旋轉f茲體206b通過向圖67的(3)的右方向移動而對鉗子492的腳部施加壓力,因此,如圖67的(3)的箭頭Y76所 示,鉗子492的腳部收縮而變為鉗子492的刃部打開的E狀態。 另外,在圖66的t412 t413之間,在鉗子492的刃部打開之后, 施加比能夠將旋轉磁體2 0 6b的磁場方向維持為與移動磁體2 0 7 的磁場方向相同的方向的^茲場強度G59b強的》茲場強度的磁場, 從而能夠維持圖67的(3)所示的E狀態。
然后,在圖66的時間t413,在為了進行生物體檢測而閉合 鉗子492的刃部的情況下,通過使由磁場產生部403施力口的磁場 的磁場強度比G59b弱,來解除相對于旋轉磁體206b的旋轉約 束。結果,由于旋轉磁體206b旋轉而與移動》茲體207合攏,因 此,膠嚢型內窺鏡401h變為圖67的(2)所示的D狀態。然后, 在圖66的時間t414,在將鉗子492容納在膠嚢型內窺鏡401h內 的情況下,通過停止由磁場產生部403施加-磁場,來解除旋轉 磁體206a的旋轉約束。結果,由于旋轉磁體206b旋轉而與移動 磁體207合攏,因此,膠嚢型內窺鏡401h變為圖67的(1)所 示的C狀態。這樣,采用變形例7,通過改變^f茲場產生部403所 產生的磁場強度,能夠改變鉗子492的各狀態而進行生物體檢 測。
實施方式5
接著,說明實施方式5。在實施方式5中,對使用在實施方 式l、 2中說明的多個磁驅動器來控制多個構成部位的動作的膠 嚢型內窺鏡進行說明。另外,實施方式5的膠嚢感應系統具有 與實施方式4的月交嚢感應系統400同樣的構造。
圖68是實施方式5的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖。 如圖68的(1)所示,實施方式5的膠嚢型內窺鏡501應用多個 磁驅動器1,進行藥劑閥的開閉處理及針的穿刺處理。
在膠嚢型內窺鏡501中,在未由磁場產生部403施加磁場的情況下,如圖68的(1)所示,與旋轉移動磁體6a相連接、且 按壓管5 0 3而使藥液4 2 6的流動停止的閥5 0 4利用旋轉移動磁體 6a與固定磁體7之間的引力而關閉。另外,如圖68的(1 )所示, 由于旋轉移動磁體6b利用旋轉移動磁體6b與固定磁體7之間的 引力而位于固定配置在膠嚢型內窺鏡501深處側的固定》茲體7 側,因此,與旋轉移動磁體6b相連接的針427容納在膠嚢型內 窺鏡501內。
另外,與由》走轉移動》茲體6a和固定》茲體7構成的^茲驅動器 和實施方式l的磁驅動器41a ~ 41d中的任一個磁驅動器同樣, 由旋轉移動磁體6b和固定磁體7構成的磁驅動器為了受不同的 磁場強度驅動而設定磁體尺寸或旋轉移動磁體6a、 6b與固定磁 體7之間的間隙。在膠嚢型內窺鏡501中,為了不浪費藥劑地進 行局部注射,期望在針427穿刺之后進行控制而使得閥504打 開。即,期望能夠以比控制閥504的旋轉移動磁體6a弱的》茲場 強度使控制針427的旋轉移動磁體6b旋轉。因此,使旋轉移動 磁體6b的磁體尺寸小于旋轉移動磁體6a的磁體尺寸,或者使旋 轉移動i茲體6b與固定石茲體7之間的間隙大于旋轉移動-磁體6a與 固定》茲體7之間的間隙即可。
接著,說明膠嚢型內窺鏡501的動作。在圖68的(1)中, 在膠嚢型內窺鏡501到達局部注射對象區域的情況下,如圖68 的(2)所示,磁場產生部403對膠嚢型內窺鏡501施加旋轉移 動磁體6b能夠旋轉的磁場強度的磁場M60b。結果,旋轉移動 磁體6b根據磁場M60b的磁場方向而如圖68的(2 )的箭頭Y77b 所示地旋轉半周,利用在旋轉移動磁體6b與固定i茲體7之間產 生的斥力如圖68的(3)所示地向圖68的(3)的右方向移動。 隨之,如圖68的(3)的箭頭Y78b所示,與旋轉移動磁體6b相 連接的針427突出到膠嚢型內窺鏡501外。
65接著,如圖68的(3)所示,磁場產生部403對膠嚢型內窺 鏡501施加旋轉移動^茲體6a能夠旋轉的磁場強度的、比旋轉移 動磁體6b能夠;旋轉的^茲場強度強的磁場強度的磁場M60a。結 果,旋轉移動磁體6a根據磁場M60a的磁場方向而如圖68的(3 ) 的箭頭Y77a所示地旋轉半周,利用在旋轉移動磁體6a與固定i茲 體7之間產生的斥力如箭頭Y78a所示地向圖68的(3)的右方 向移動。隨之,與旋轉移動磁體6b相連接的閥504打開。結果, 3口圖68的(3)的箭頭Y79a、 79b所示,^求嚢425內的藥劑426 經由管而自針427#:注入到#^全體內的目標部位。
這樣,采用實施方式5,由于在針穿刺之后開》丈藥液閥, 因此,能夠不浪費藥劑地進行局部注射。另外,采用實施方式 5,由于通過改變磁場強度而用同一驅動源控制多個動作,因 此,能夠謀求膠嚢感應系統的筒化及小型化。另外,采用實施 方式5,由于能夠用構造簡單的驅動器控制多個動作,因此, 能夠使膠囊型內窺鏡的被限制的空間內具有多個功能。
另外,在圖68中,說明了依次進行針427的穿刺動作及閥 504的打開動作的情況,但也可以設定為同時驅動。在這種情 況下,通過佳j走轉移動^茲體6a、 6b的磁體尺寸相同,或者通過 使旋轉移動磁體6a、 6b與固定磁體7之間的間隙為相同程度, 能夠實現同時驅動。或者,通過施加旋轉移動^茲體6a能夠;旋轉 的磁場強度的磁場,能夠利用比旋轉移動磁體6a弱的磁場強度 的磁化進行動作的旋轉移動磁體6b也與旋轉移動磁體6a—同 動作,從而能夠實現同時驅動。
變形例1
接著,參照圖69說明實施方式5的變形例1。如圖69的(1) 所示,變形例l的膠嚢型內窺鏡501a包括在圖55及圖56中說明 的局部注射機構430和在圖61中說明的卡定機構473這兩者。在膠嚢型內窺鏡501a中,為了使卡定機構473比局部注射機構430 更早動作,對構成局部注射機構430的磁驅動器與構成卡定才幾 構473的》茲驅動器來說,設定磁體尺寸或旋轉移動》茲體6與固定 ;茲體7之間的間隙。
因此,如圖69的(2)的箭頭Y80所示,磁場產生部403首 先施加構成卡定機構4 7 3的磁驅動器能夠動作的磁場強度的磁 場M61, 乂人而由卡定才反471進行卡定。之后,^茲場產生部403 如圖69的(2)的箭頭Y81所示地施加構成局部注射才幾構430的 磁驅動器能夠動作的f茲場強度的i茲場,從而4吏針427穿刺進4亍 局部注射處理。這樣,采用變形例l,由于能夠在卡定膠嚢型 內窺鏡501a的狀態下局部注射藥劑,因此,能夠不受穿刺時的 反作用力的影響而可靠地穿刺。
實施方式6
接著,說明實施方式6。圖70是實施方式6的月交嚢型內窺鎮: 的軸線方向的剖視圖。圖71是表示圖70所示的局部注射機構的 截面構造的圖,圖72是說明用于進行規定動作所需的磁場強度 的圖。另外,實施方式6的膠嚢感應系統具有與實施方式4的膠 嚢感應系統400相同的結構。
如圖70所示,實施方式6的膠嚢型內窺鏡601具有比圖71 的(1)所示的局部注射4幾構430內的旋轉移動^茲體6的體積大 的固定磁體7。固定》茲體7的磁場方向與膠嚢型內窺4竟601的徑 向一致,通過繞膠嚢型內窺鏡601的軸線(例如圖70所示的箭 頭Y82的方向)施加旋轉磁場而使膠嚢型內窺鏡601旋轉。在膠 嚢型內窺鏡601的圓筒部周圍形成有螺旋突起603。在膠嚢型內 窺鏡601旋轉時,螺旋突起603對準體內的消化管壁,膠嚢型內 窺鏡6 01能夠向螺絲那樣地沿軸線方向移動。
在此,由于固定^茲體7的體積大于局部注射機構430內的旋轉移動i茲體6的體積,因此,如圖72所示,通過施加比局部注 射機構430能夠動作的磁場強度G61弱的磁場強度的旋轉磁場, 能夠利用膠嚢型內窺鏡601的磁感應而旋轉。
另外,如圖71的(2)及圖72的曲線161所示,在局部注射 時,施加比局部注射機構430內的旋轉移動磁體6能夠旋轉的》茲 場強度G61強的》茲場強度的、與固定磁體7的萬茲化方向具有60 。以下的角度差的磁場M62。結果,如圖71的(2)的箭頭Y83 所示,旋轉移動磁體6旋轉,利用在其與固定;茲體7之間產生的 斥力H62而如圖71的(3)的箭頭Y84所示地向圖71的(3)的 左方向移動。隨之,如圖71的(3)的箭頭Y85所示,針427— 邊旋轉一邊突出到膠嚢型內窺鏡601外,注入藥劑426。由于針 427—邊旋轉一邊突出,因此,能夠可靠地穿刺。另外,為了 使局部注射機構430動作而施加的磁場M62也可以在控制固定 磁體7的》茲化方向時的產生^茲場方向附近侵J茲場傾殺牛振動。結 果,能夠吸收控制固定磁體7的磁化方向時的產生磁場與固定 磁體的磁化方向的角度差。
這樣,采用實施方式6,能夠通過對膠嚢型內窺鏡601施加 旋轉磁場來感應膠嚢型內窺鏡601,因此,能夠實現提高觀察 效率,并且能正確地控制局部注射位置。
另外,在膠嚢型內窺鏡601中,對使固定磁體7的尺寸大于 局部注射機構430內的旋轉移動磁體6的尺寸、利用固定磁體7 來進行/磁感應的情況進行說明,但也可以-使局部注射機構430 內的旋轉移動磁體6的尺寸大于固定磁體7的尺寸,利用旋轉移 動磁體6來進行磁感應。在這種情況下,通過施加用于使局部 注射機構430動作的較強的磁場M62 ,固定磁體7旋轉而旋轉移 動磁體不旋轉,因此,在固定有固定磁體7的月交嚢型內窺鏡601 主體旋轉的同時針427突出。這樣,通過月交嚢型內窺鏡601主體旋轉而向穿刺方向產生推進力,能夠進行可靠的穿刺動作。
另夕卜,在膠嚢型內窺鏡601中,如圖73所示,也可以通過 使在局部注射時產生的磁場為旋轉磁場M63,利用螺旋推進將 針427強烈地推壓在管壁上。在這種情況下,如圖73的箭頭Y86 所示,能夠向穿刺方向產生推壓力,因此,能夠可靠地穿刺。
另外,在膠嚢型內窺鏡601中,如圖74所示,也可以通過 施加使磁力線M1的各間隔隨著朝向針427的突出方向而變窄的 梯度磁場Sm,從而利用如箭頭Y87所示地產生的磁性引力來感 應膠嚢型內窺鏡601。另外,在膠嚢型內窺鏡601中,也可以在 局部注射時產生磁性引力,利用磁性引力將針強烈地推壓在管 壁上。
變形例1
接著,參照圖75說明實施方式6的變形例1。如圖75的(1) 所示,變形例l的膠嚢型內窺鏡601a應用磁驅動器l展開膠嚢型 內窺4竟601a內的具有切斷刀611的生物體^r測^L構來"R取目標 組織。具有切斷刀611的生物體機構與旋轉移動磁體6相連接, 與旋轉移動》茲體6成為 一 體而進行旋轉或移動。
如圖75的(2)的箭頭Y88a所示,通過施加旋轉移動i茲體 6能夠旋轉的磁場強度的磁場M 6 4,旋轉移動磁體6進行旋轉。 隨之,如圖75的(2)的箭頭Y88b所示,構成具有切斷刀611 的膠嚢型內窺鏡601a的右側部分的生物體機構也進行旋轉。
于是,旋轉移動磁體6利用在圖75的(2)所示的旋轉移動 磁體6與固定磁體7之間產生的斥力H64如圖75的(3)的箭頭 Y88c所示地在感應區域2a內向圖75的(3)的右方向移動。隨 之,如圖75的(3)的箭頭Y88d所示,旋轉移動磁體6所連接 的生物體檢測機構也向圖75的(3)的右方向移動,生物體檢 測機構展開。然后,如圖75的(4)所示,在存在提取對象的生物體組織612的情況下,磁場產生部4 0 3減弱磁場M 6 4的磁場 強度。結果,在旋轉移動磁體6與固定磁體7之間產生的斥力H64 消失,旋轉移動磁體6如圖75的(4)的箭頭Y89b所示地一邊 旋轉一邊向固定》茲體7側移動。隨之,與旋轉移動》茲體6相連4妻 的生物體檢測機構也如箭頭Y89a及箭頭Y89c所示地 一 邊旋轉 一邊向固定》茲體7側、即生物體一全測才幾構關閉的方向移動。在 這種情況下,作為獲耳又對象的生物體組織612#皮切斷刀611切下 而收容在生物體沖全測才幾構內。另夕卜,在生物體才全測才幾構關閉的 狀態下無法提耳又組織的情況下,通過施加旋轉磁場而使膠嚢型 內窺鏡主體旋轉來切斷、提取作為提取對象的生物體組織。
這樣,采用變形例l,能夠通過使膠嚢型內窺鏡601a主體 旋轉而一邊使切斷刀611旋轉一邊關閉生物體沖全測才幾構,因此, 作為提取對象的生物體組織612的切斷性提高,能夠可靠地提 取組織。另外,采用變形例l,能夠利用磁驅動器的磁體使膠 嚢型內窺鏡601a主體旋轉,因此,能夠謀求提高能量轉換效率。 另外,采用變形例l,由于需要設置用于使膠嚢型內窺鏡主體
旋轉的機構,因此,能夠使膠嚢型內窺鏡主體小型化,從而能 夠提高向被檢體內的插入性。
另外,如圖76所示,通過利用^f茲性引力M64a將膠嚢型內 窺鏡601a內的切斷刀611推壓在生物體組織上,能夠更可靠地 切斷、提耳又生物體組織。
實施方式7
接著,說明實施方式7。在實施方式7中,通過對磁感應用 的磁體施加不同的磁場強度的磁場,對膠嚢型內窺鏡進行磁感 應或者對膠嚢型內窺鏡進行方向控制。圖77是由軸線方向的規 定的面剖切實施方式7的膠嚢型內窺鏡的圖,圖78是由圖77中 的J - J線沿徑向剖切磁驅動器的圖,圖79是由圖77中的K- K器的圖。另外,實施方式7的膠嚢感
應系統具有與實施方式4的膠嚢感應系統400同樣的構造。
如圖77所示,在實施方式7的膠嚢型內窺鏡701中,利用螺 旋突起603的進行磁感應的旋轉移動磁體6設置為能夠沿膠嚢 型內窺鏡701的軸線方向旋轉。膠嚢型內窺鏡701的該旋轉移動 磁體6能夠在圖78所示的感應區域2a內沿圖78的左右方向、即 膠嚢型內窺鏡701的徑向移動。另外,如圖78及圖79所示,在 膠嚢型內窺鏡701的徑向上,在旋轉移動f茲體6的兩側設有與旋 轉移動^茲體6相比體積小、f茲力小的固定》茲體7a、 7b。固定磁 體7a的^茲場方向以與月交嚢型內窺鏡701的軸線方向一致的方式 固定配置在膠嚢型內窺鏡701內。另夕卜,固定磁體7b的磁場方 向以與膠嚢型內窺鏡701的徑向方向一致的方式固定配置在膠 嚢型內窺鏡701內。
另外,雖未特別圖示,但該實施方式7的膠嚢型內窺鏡701 與上述實施方式4的膠嚢型內窺鏡401同樣地,在膠嚢型殼體內 部包括位置檢測用激勵線圏421、攝像系統422、借助天線423 而向外部的接收部411無線發送圖像信號等的無線系統、電池 424、用于控制膠嚢型內窺鏡701的各構成部(位置檢測用激勵 線圏421、攝像系統422及無線系統)的控制部。另外,如上述 實施方式4~ 6或各變形例所例示,該膠嚢型內窺鏡701也可以 適當地包括注射藥劑的局部注射機構、對生物體內部進行生 物體組織的提取或燒灼處理等醫療處理的處理機構(鉗子、高 頻發熱構件等)。
在該膠嚢型內窺4竟701中,進行》茲感應的i走轉移動磁體6設 置為能夠沿膠嚢型內窺鏡701的軸線方向旋轉。因此,旋轉移 動磁體6通過與施加的磁場相應地進行旋轉,旋轉移動磁體6的 磁化方向能夠如圖77所示地切換為膠嚢型內窺鏡701的徑向或膠嚢型內窺鏡701的軸線方向。在具有大致圓筒形狀的膠嚢型
內窺鏡701中,旋轉移動磁體6能夠使磁化方向從膠嚢型內窺鏡 701的徑向變為膠嚢型內窺鏡701的軸線方向,能夠維持變為膠 嚢型內窺鏡701的軸線方向后的磁化方向。在此,說明與切換 膠嚢型內窺鏡701的i走轉移動磁體6的石茲化方向相關的動作。圖 80是表示在膠嚢型內窺鏡701的規定狀態下》茲場產生部403所 施加的磁場強度的圖,圖81是圖77所示的膠嚢型內蔬鏡701的 軸線方向的剖浮見圖。
在利用螺旋突起603對膠嚢型內窺鏡701進行磁感應的情 況下,如圖80的曲線171所示,磁場產生部403以比旋轉移動磁 體6能夠在膠嚢型內窺鏡701內旋轉的磁場強度G65弱的磁場 強度,繞膠嚢型內窺鏡701的長度軸線施加旋轉磁場M65a。在 這種情況下,如圖81的(1 )的右圖所示,由于旋轉移動磁體6 被施加的旋轉磁場M 6 5 a的磁場強度比其能夠旋轉的磁場強度 弱,因此,旋轉移動石茲體6與固定磁體7a合4龍而繼續位于感應 區域2a內的固定^t體7a側。因此,如圖81的(1 )的左圖所示, 旋轉移動磁體6—邊維持其磁化方向為膠嚢型內窺鏡701的徑 向的狀態、即在膠嚢型內窺鏡701內不旋轉的狀態一邊隨著繞 膠嚢型內窺鏡701的長度軸線施加的旋轉磁場M65a進行旋轉。 結果,如圖81的(1)的左圖的箭頭Y91a所示,膠嚢型內窺鏡 701呈一邊i走轉一邊進行螺旋推進的》茲感應狀態。
接著,說明將旋轉移動磁體6的磁化方向從膠嚢型內窺鏡 701的徑向切換為軸線方向的情況。在這種情況下,如圖80的 曲線172所示,萬茲場產生部403施加比旋轉移動^茲體6能夠在膠 嚢型內窺鏡701內旋轉的磁場強度G65強的磁場強度的、與固定 磁體7a的^茲化方向具有60。以下的角度差的磁場M65b。在這 種情況下,如圖81的(2)的左圖的箭頭Y91b所示,旋轉移動磁體6根據磁場M65b進行旋轉。結果,如圖81的(2)的右圖 所示,旋轉移動磁體6受到在其與固定磁體7a之間產生的斥力 的影響而在感應區域2a內移動到固定》茲體7b側,利用在其與固 定磁體7b之間產生的引力而繼續位于感應區域2a內的固定磁 體7b側。這樣,能夠將旋轉移動磁體6的磁化方向從膠嚢型內 窺鏡7 01的徑向切換為軸線方向。
然后,如圖80的曲線173所示,磁場產生部403施加比旋轉 移動磁體6能夠在膠嚢型內窺鏡701內旋轉的磁場強度G65弱 的i茲場強度的、與轉換方向相對應的磁場。在這種情況下,如 圖81的(3)的右圖所示,由于旋轉移動磁體6被施加的旋轉,茲 場的i茲場強度比其能夠旋轉的》茲場強度弱,因此,其與固定磁 體7b合攏而繼續位于感應區域2a內的固定》茲體7b側。于是,旋 轉移動磁體6進行動作而成為與對膠嚢型內窺鏡701施加的磁 場相應的磁場方向,因此,膠嚢型內窺鏡701能夠與施加的磁 場的方向相應地成為一體而轉換方向。例如,如圖81的(3) 的左圖所示,在施加磁場M65c的情況下,膠嚢型內窺鏡701能 夠向上下方向轉換方向,在施加磁場M65d的情況下,膠嚢型 內窺鏡701能夠向往深處去的方向或跟前方向轉換方向。
這樣,采用實施方式7,通過應用磁驅動器l,能夠改變感 應用磁體在膠嚢型內窺鏡701內的方向。結果,在膠嚢型內窺 鏡7 01中,由于能夠分開進行螺旋推進和方向轉換這兩個動作, 因此,能夠以更高精度高效率地進行感應。并且,在膠嚢型內 窺鏡701中,由于螺旋推進和方向轉換這兩個動作能夠共用同 一個旋轉移動磁體6,因此,能夠使膠嚢型內窺鏡主體小型化, 從而能夠實現向被#r體內部的插入性優良的月交嚢感應系統。
變形例1
接著,參照圖82及圖83說明實施方式7的變形例1。圖82是變形例1的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖8 2的左圖是變形例1的
膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖,圖82的右圖是由圖82的左 圖中的L- L線剖切膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖83是表示在變形 例l的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態下磁場產生部403施加的 磁場強度的圖。如圖82所示,與膠嚢型內窺鏡701相比,變形 例l的膠嚢型內窺鏡701a具有如下結構替代固定磁體7a而設 置旋轉磁體206、替代旋轉移動磁體6而設置在旋轉磁體206側 的表面上設有高摩擦構件8的旋轉移動磁體6、刪除了固定磁體 7b。其他構造與上述實施方式7的膠嚢型內窺鏡701相同。另夕卜, 該實施方式7的變形例1的膠嚢感應系統與上述實施方式4的月交 嚢感應系統400大致相同,具有替代膠嚢感應系統的膠嚢型內 窺鏡401而具有膠嚢型內窺鏡701a的構造。
首先,在利用螺旋突起603對膠嚢型內窺鏡701a進行磁感 應的情況下,如圖83的曲線171a所示,》茲場產生部403以比錄: 轉磁體206能夠在膠嚢型內窺鏡701a內旋轉的磁場強度G65e 弱的磁場強度,繞膠嚢型內窺鏡701a的長度軸線施加旋轉磁場 M65e。在這種情況下,如圖82的(1)的右圖所示,旋轉移動 磁體6在被高摩擦構件8約束了旋轉的狀態下與旋轉磁體206合 攏而繼續位于感應區域2a內的旋轉磁體206側。如圖82的(1) 的左圖所示,旋轉移動磁體6—邊根據旋轉磁場M65e維持在膠 嚢型內窺鏡701a內不旋轉的狀態一邊根據繞膠嚢型內窺鏡 701a的長度軸線施加的旋轉磁場M65e進行旋轉,因此,在箭 頭Y91a所示的方向上,膠嚢型內窺鏡701a呈一邊旋轉一邊進 行螺旋推進的》茲感應狀態。
然后,如圖83的曲線172a所示,》茲場產生部403施加比^茲 場強度G65e強的磁場強度的、與圖82的(1)的左圖的狀態的 旋轉移動^茲體6的》茲化方向具有60 °以下的角度差的磁場M65e。在這種情況下,如圖82的(2)的右圖的箭頭Y91c所示, 旋轉磁體206根據磁場M65e進行旋轉。結果,如圖82的(2) 的右圖所示,旋轉移動磁體6受到在其與旋轉石茲體206之間產生 的斥力H65的影響而在感應區域2a內移動,解除高摩擦構件8 的旋轉約束而能夠旋轉。于是,旋轉移動》茲體6的磁化方向成 為與磁場M 6 5 f的方向相同的方向,比旋轉移動磁體6的體積小 的旋轉磁體206旋轉為與旋轉移動磁體6相反的磁化方向。結 果,如圖82的(3)的右圖所示,旋轉移動磁體6利用在旋轉移 動磁體6與旋轉磁體206之間產生的引力而在感應區域2a內移 動到旋轉磁體206側,再次成為被高摩擦構件8約束了旋轉的狀 態。這樣,能夠將旋轉移動磁體6的;茲化方向從膠嚢型內窺鏡 701a的徑向切:換為軸線方向。
而且,在對膠嚢型內窺鏡701a進行方向轉換的情況下,與 膠嚢型內窺鏡701同樣,如圖83的曲線173a所示,磁場產生部 403以比磁場強度G65e弱的磁場強度施加與^茲場M65c、 65d等 的轉換方向相對應的方向的》茲場即可。
這樣的膠嚢型內窺鏡701a通過裝設本發明的磁驅動器,能 夠與上述實施方式7的膠嚢型內窺鏡701同樣地使膠嚢型內窺 鏡主體小型化,結果,能夠實現向被檢體內部的插入性優良的 月交嚢感應系統。
變形例2
接著,參照圖84及圖85說明實施方式7的變形例2。圖84 是變形例2的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖8 4的左圖是變形例2的 膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖,圖84的右圖是由圖84的左 圖中的M- M線剖切膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖85是表示在變 形例2的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態下磁場產生部403施加 的磁場強度的圖。如圖84所示,與膠嚢型內窺鏡701a相比,變形例2的膠嚢型內窺鏡701b還包括如箭頭Y92a所示地旋轉而 使膠嚢型內窺鏡701b移動的履帶712和控制履帶712的旋轉的 齒輪711,不包括上述螺旋突起603。其他構造與上述實施方式 7相同。旋轉移動^茲體6是如上所述地比旋轉》茲體206尺寸(體 積)大的f茲體,與齒輪711嚙合。該齒4侖711隨著該旋轉移動磁 體6的旋轉而旋轉,結果,履帶712進行旋轉。
另外,該實施方式7的變形例2的月交嚢感應系統與上述實施 方式4的月交嚢感應系統400大致相同,具有替代膠嚢感應系統的 膠嚢型內窺鏡401而具有膠嚢型內窺鏡701b的構造。
在履帶712旋轉時,如圖85的曲線171b所示,磁場產生部 403以比旋轉移動》茲體6能夠在膠嚢型內窺鏡701b內旋轉的》茲 場強度G66強的磁場強度,繞與膠嚢型內窺鏡701b的長度軸線 方向垂直的徑向的軸線施加旋轉i茲場M66。在這種情況下,如 圖84的(1)的右圖所示,旋轉移動磁體6利用強磁場的旋轉磁 場M66解開被高摩擦構件8約束的旋轉,從而能夠旋轉。于是, 通過使旋轉移動磁體6旋轉而使齒輪711也旋轉,履帶712進行 旋轉動作,從而膠嚢型內窺鏡701b能夠移動。
然后,在方向轉換時,如圖85的曲線173b所示, 一磁場產生 部403以比旋轉移動磁體6能夠在膠嚢型內窺鏡701b的感應區 域2a內旋轉的磁場強度G66弱的磁場強度,施加與轉換方向相 對應的方向的磁場。結果,如圖84的(2)的右圖所示,旋轉 移動磁體6利用在旋轉移動磁體6與旋轉磁體206之間產生的引 力而在感應區域2a內移動到旋轉磁體206側,再次成為被高摩 擦構件8約束了旋轉的狀態。這樣,能夠將旋轉移動磁體6的磁 化方向從膠嚢型內窺鏡701b的徑向切換為長度軸線方向。
具體地講,磁場產生部403在旋轉移動磁體6的磁化方向與 膠嚢型內窺鏡701b的長度軸線方向(例如,膠嚢型內窺鏡701b
76的拍攝視場方向) 一致之后停止旋轉》茲場M66,將該旋轉磁場 M66的磁場強度減弱為小于上述磁場強度G66 (參照圖85 )。結 果,如圖84的(2)的左圖所示,旋轉移動磁體6停止在感應區 域2a內旋轉,因此,如圖84的(2)的右圖的箭頭Y92b所示地 移動到感應區域2a的旋轉磁體206側。然后,如圖84的(3)的 右圖所示,;旋轉移動f茲體6利用在其與旋轉磁體2 0 6之間產生的 引力而成為與旋轉磁體206側的隔板接觸的狀態,成為被高摩 擦構件8約束了旋轉的狀態。由于成為旋轉移動磁體6在膠嚢型 內窺鏡701b中被固定的狀態,因此,如圖83的曲線173b及圖84 的(3)的左圖所示,膠嚢型內窺鏡701b與上述膠嚢型內窺鏡 701同樣地,利用以比磁場強度G66弱的磁場強度施加的磁場 M65c、 M65d來控制方向轉換動作。在這種情況下,膠嚢型內 窺鏡701b追隨利用上述i茲場產生部403變更的i茲場M65c 、 M65d的》茲4匕方向而4爭纟奐方向。
另外,在該實施方式7的變形例2中,在使膠嚢型內窺鏡 701b的長度軸線方向與旋轉移動磁體6的磁化方向 一致的狀態 下對膠嚢型內窺鏡701b施加磁場M65c、 M65d,通過控制該磁 場M65c、 M65d的磁場方向來控制膠嚢型內窺鏡701b的方向轉 換,但并不限定于此,也可以控制旋轉磁場M66的^茲場強度及 磁場方向以使膠嚢型內窺鏡7 01 b的徑向與旋轉移動磁體6的磁 化方向一致,形成繞該狀態的膠嚢型內窺鏡701b的長度軸線旋 轉的旋轉磁場,從而使膠嚢型內窺鏡701b繞長度軸線旋轉。
這樣,采用變形例2,能起到與膠嚢型內窺鏡701同樣的效 果,并且能夠利用外部磁場來切換旋轉移動磁體6的狀態(具 體地講是能夠在外殼內旋轉的狀態及固定在外殼內的狀態),由 此,能夠由履帶進行膠嚢型內窺鏡的推進及方向轉換,從而能 夠以更高精度高效率地感應膠嚢型內窺鏡。另外,由于膠嚢型內窺鏡的推進和方向轉換這兩個動作能
夠共用同 一個^走轉移動^t體6,因此,也不必對該動作分別配 置磁驅動器,結果,能夠促進膠嚢型內窺鏡主體的小型化,并 且能實現膠嚢型內窺鏡向被檢體內部的插入性優良的膠嚢感應 系統。
并且,由于使通過履帶712的旋轉而推進(前進或后退) 膠嚢型內窺鏡701b的旋轉移動磁體6的旋轉軸線與膠嚢型內窺 鏡701b的長度軸線大致垂直,因此,能夠增大足以使膠嚢型內 窺鏡701b繞徑向的軸線顛倒的轉矩,由此,能夠防止由使該旋 轉移動磁體6旋轉的外部的旋轉磁場M66引起膠嚢型內窺鏡 701b顛倒。結果,能夠使該旋轉磁場M66的磁力能量不浪費于 膠嚢型內窺鏡701b的顛倒轉矩而高效率地使旋轉移動磁體6旋 轉,從而能夠利用該旋轉磁場M66可靠地推進膠嚢型內窺鏡 701b。
另外,由于使旋轉移動磁體6相對于膠嚢型內窺鏡701b的 殼體相對地旋轉,使相對于膠嚢型內窺鏡701b的殼體相對地旋 轉的履帶712追隨該旋轉移動磁體6的旋轉動作進行旋轉,因 此,能夠使該旋轉移動磁體6及履帶712相對于膠嚢型內窺鏡 701b的殼體獨立地旋轉。由此,膠嚢型內窺鏡701b能夠使其殼 體不繞長度軸線或繞徑向的軸線旋轉地前進或后退。結果,能 夠防止由膠嚢型內窺鏡7 01 b的攝像系統拍攝的圖像因膠嚢型 內窺鏡701b的殼體旋轉引起圖像抖動。即,該膠嚢型內窺鏡 70 lb能夠在被4企體內部前進或后退,并且能清晰地拍攝#1檢體 內部的圖像。
變形例3
接著,參照圖86及圖87說明實施方式7的變形例3。圖86 是變形例3的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖86的左圖是變形例3的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖,圖86的右圖是由圖86的左 圖中的N- N線剖切膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖87是表示在變 形例3的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態下^f茲場產生部403施加 的磁場強度的圖。如圖86所示,變形例3的膠嚢型內窺鏡701c 與膠囊型內窺鏡701b相比,旋轉移動》茲體6構成使月交嚢型內窺 鏡701c移動的輪胎721。而且,膠嚢型內窺鏡701c包括螺旋突 起603,如箭頭Y91a所示,能夠通過磁感應來進行螺旋推進。 其他構造與上述實施方式7的變形例2的膠嚢型內窺鏡701b相 同,對相同的構成部分標注相同的附圖標記。另外,該實施方 式7的變形例3的膠嚢感應系統與上述實施方式4的膠嚢感應系 統400大致相同,具有替代膠嚢感應系統的膠嚢型內窺鏡401 而包括膠嚢型內窺鏡701c的構造。
首先,如圖87的曲線171c所示,^磁場產生部403以比體積 大于旋轉》茲體206的旋轉移動磁體6能夠在感應區域2a內旋轉 的磁場強度G67弱的磁場強度,繞膠嚢型內窺鏡701c的長度軸 線施加旋轉磁場M65a。在這種情況下,如圖86的(1)的右圖 所示,由于旋轉移動磁體6呈被高摩擦構件8約束了旋轉、其磁 化方向被固定為膠嚢型內窺鏡701c的徑向的狀態,因此,如圖 86的(1)的左圖所示,膠嚢型內窺鏡701c—邊根據膠嚢型內 蔬鏡701c的長度軸線周圍的旋轉磁場M65a繞長度軸線旋轉一 邊沿箭頭Y91a所示的方向進行螺旋推進。另外,在膠嚢型內窺 鏡701c中,在旋轉移動石茲體6的磁化方向被固定為膠嚢型內窺 鏡70lc的長度軸線方向的情況下,利用與膠嚢型內窺鏡70lc的 長度軸線方向平行的磁化方向的磁場來控制方向。
然后,在輪胎i走轉時,如圖87的曲線173c所示,^磁場產生 部403施力口比S走轉移動石茲體6能夠在膠嚢型內窺鏡701c內旋轉 的磁場強度G67強的磁場強度的》茲場M66。在這種情況下,如圖86的(2)的右圖所示,旋轉移動磁體6與旋轉磁體206利用 強磁場的旋轉》茲場M67根據磁場M67向相同的方向(圖86的
(2) 所示的箭頭Y93的方向)旋轉,產生斥力H67。于是,如 圖86的(3)的右圖的箭頭Y94所示,旋轉移動》茲體6以利用該 斥力H67自旋轉磁體206離開的方式在感應區域2a內移動,因 此,高摩擦構件8對旋轉的約束被解除,從而能夠旋轉。然后, 膠嚢型內窺鏡701c由于旋轉移動磁體6被施加比磁場強度G67 強的磁場強度的旋轉》茲場而進行旋轉,隨之,輪胎721也向圖 86的(3)所示的箭頭Y94a的方向旋轉,因此,能夠如圖86的
(3) 的左圖的箭頭94b所示地移動。
這樣,采用變形例3,能起到與膠嚢型內窺鏡701同樣的效 果,并且能夠利用外部磁場來切換旋轉移動磁體6的狀態(具 體地講是能夠在外殼內旋轉的狀態及固定狀態),由此,能夠選 擇性地由輪胎進行膠嚢型內窺鏡的推進、由螺旋突起進行膠嚢 型內窺鏡的推進,進而能夠通過由外部磁場改變處于固定狀態 的旋轉移動》茲體6的磁化方向來進行膠嚢型內窺鏡的方向轉 換。結果,從而能夠以更高精度高效率地感應膠嚢型內窺鏡。
另外,能夠在將磁化方向保持在與膠嚢型內窺鏡701c所具 有的攝像系統的攝像方向平行的方向(期望為一致的方向)上 的狀態下、將旋轉移動磁體6臨時固定于膠嚢型內窺鏡701c的 殼體上,通過控制對該固定狀態的旋轉移動磁體6施加的外部 磁場的》茲化方向,能夠將追隨該i走轉移動》茲體6而轉換方向的 膠嚢型內窺鏡701c的攝像系統的攝像方向控制為目標方向。結 果,膠嚢型內窺鏡701c能夠容易地拍攝被檢體內的目標方向上 的圖像。
并且,由于膠嚢型內窺鏡的推進和方向轉換這兩個動作能 夠共用同 一個^走轉移動^茲體6,因此,也不必對該動作分別配置磁驅動器,結果,能夠促進膠嚢型內窺鏡主體的小型化,并 且能實現膠嚢型內窺鏡向被檢體內部的插入性優良的膠嚢感應 系統。
另外,由于使通過輪胎721的旋轉而推進(前進或后退) 膠嚢型內窺鏡701c的旋轉移動磁體6的旋轉軸線與膠嚢型內窺 鏡701c的長度軸線大致垂直,因此,能夠增大足以使膠嚢型內 窺鏡701c繞徑向的軸線顛倒的轉矩,由此,能夠防止由使該旋 轉移動磁體6旋轉的外部的磁場M67引起膠嚢型內窺鏡701c顛 倒。結果,能夠使該磁場M67的磁力能量不浪費于膠囊型內窺 鏡701c的顛倒轉矩而高效率地使旋轉移動磁體6旋轉,從而能 夠利用該》茲場M67可靠地推進膠嚢型內窺鏡701c。
另外,由于使旋轉移動磁體6相對于膠嚢型內窺鏡701c的 殼體相對地旋轉,因此,能夠使配置在該旋轉移動磁體6外周 的輪胎721相對于膠嚢型內窺鏡701c的殼體獨立地旋轉。由此, 膠嚢型內窺鏡701c能夠使其殼體不繞長度軸線或繞徑向的軸 線旋轉地前進或后退。結果,能夠防止由膠嚢型內窺鏡701c的 攝像系統拍攝的圖像因膠嚢型內窺鏡701c的殼體旋轉引起圖 像抖動。即,該膠嚢型內窺鏡701c能夠在被檢體內部前進或后 退,并且能清晰地拍攝被檢體內部的圖像。
另外,在上述實施方式7的變形例3中,通過控制對旋轉移 動磁體6及旋轉磁體2 0 6施加的外部磁場的磁化方向及磁場強 度,選擇性地由螺旋突起603對膠嚢型內窺鏡701c進行螺旋推 進和由輪胎721對膠嚢型內窺鏡701c進行推進,但并不限定于 此,膠嚢型內窺鏡701c也可以不包括上述螺旋突起603,而利 用與追隨外部磁場進行旋轉的旋轉移動磁體6 —起旋轉的輪胎 721前進或后退。
另外,在上述實施方式7的變形例3中,通過控制對旋轉移動磁體6及旋轉磁體2 0 6施加的外部》茲場的》茲化方向及磁場強 度,使該旋轉移動石茲體6相對于膠嚢型內窺4竟701c的殼體為相 對固定狀態,但并不限定于此,也可以不設置上述旋轉磁體206 及高摩擦構件8,而將旋轉移動磁體6旋轉自由地軸支承在膠嚢 型內窺鏡701c的殼體內。在這種情況下,該膠嚢型內窺鏡701c 內的旋轉移動磁體6追隨繞膠嚢型內窺鏡701c的殼體徑向的軸 線旋轉的旋轉磁場而旋轉且輪胎721旋轉,從而生成膠嚢型內 窺鏡701c的推進力。具有將該旋轉移動磁體6軸支承在殼體內 部的構造的膠嚢型內窺鏡701c,能夠利用比上述磁場強度G67 弱的磁場強度的旋轉磁場前進或后退,結果,能夠減輕該膠嚢 型內窺鏡701c前進或后退時的消耗能量。另外,能夠簡單地實 現該膠嚢型內窺鏡701c的殼體的水密構造。 變形例4
接著,參照圖88及圖89說明實施方式7的變形例4。圖88 是變形例4的膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖88的(1 )及圖88的(2) 是變形例4的膠嚢型內窺鏡的軸線方向的剖視圖,圖88 ( 3 )是 由圖88的(2 )的O - O線剖切膠嚢型內窺鏡的剖視圖。圖89是 表示在變形例4的膠嚢型內窺鏡的規定的各狀態下磁場產生部 403施加的磁場強度的圖。如圖88所示,在變形例4的膠嚢型內 窺鏡701d中,為了使旋轉磁體206順暢地旋轉而在旋轉磁體206 的接觸面上設有摩擦降低構件9。另外,在膠嚢型內窺鏡701d 中,在旋轉移動^茲體6與旋轉磁體6側的隔板接觸的情況下,為 了約束旋轉,在旋轉移動》茲體6的朝旋轉^茲體206 —側的表面上 設有高摩擦構件8。另外,膠嚢型內窺鏡701d為了在旋轉移動 磁體6旋轉時與旋轉移動》茲體6嚙合,在感應區域2a內配置控制 旋轉針427a的旋轉動作的齒輪739。
首先,如圖89的曲線171d所示,》茲場產生部403以比體積
82大于旋轉磁體206的旋轉移動磁體6能夠在感應區域2a內旋轉 的磁場強度G68弱的磁場強度,繞膠嚢型內窺鏡701d的長度軸 線施加旋轉磁場。在這種情況下,如圖88的(1)的右圖所示, 由于旋轉移動磁體6成為被高摩擦構件8約束了旋轉的狀態,因 此,膠嚢型內窺鏡701d根據膠嚢型內窺鏡701d的長度軸線周圍 的旋轉磁場而推進。另外,在膠嚢型內窺鏡701d中,也可以通 過設置螺旋突起603來促進螺旋推進。
在局部注射J求嚢425內的藥劑426時,如圖89的曲線174d 所示,磁場產生部403施加比旋轉移動》茲體6能夠在月交嚢型內窺 鏡701d內旋轉的磁場強度G68強的磁場強度的磁場M68。在這 種情況下,如圖88的(2)的箭頭Y95a所示,旋轉移動磁體6 與旋轉磁體206利用磁場M68根據磁場M68向相同的方向旋 轉,產生斥力H68。于是,如圖88的(2)的箭頭Y95b所示, 旋轉移動》茲體6以利用該斥力H68自旋轉磁體206分離的方式 在感應區域2a內移動而與齒輪739嚙合。另外,在旋轉移動》茲 體6中,高摩擦構件8對旋轉的約束被解除,從而能夠旋轉。然 后,膠嚢型內窺鏡701d由于以比磁場強度G68強的磁場強度施 加與旋轉針427a的旋轉方向相對應的方向的磁場而旋轉,隨 之,齒輪739也分別旋轉。結果,如圖88的(3)所示,通過齒 輪739的旋轉,旋轉針427a如箭頭Y95c所示地旋轉,突出到膠 嚢型內窺鏡701d外。于是,在旋轉針427a與旋轉停止面接觸時, 膠嚢型內窺鏡701d主體旋轉,旋轉針427a沿著腸管等的周向穿 刺。并且,由于球嚢425的貫穿孔433與旋轉針427a的未圖示的 貫穿孔相連接,因此,球嚢425內的藥劑426通過旋轉針427a 而 一皮'注入到目才示區i或。
然后,通過保持著比磁場強度G 6 8強的磁場強度地使磁場 的方向顛倒,旋轉針427a被容納在膠嚢型內窺鏡701d內,并且,通過使施加的磁場小于磁場強度G68,而將旋轉移動磁體6如圖 88的(1)所示地固定于膠嚢型內窺鏡701d中。
這樣,采用變形例4,起到與膠嚢型內窺鏡701同樣的效果, 并且通過切換旋轉移動磁體6的狀態,能夠以更高精度高效率 地進行膠嚢型內窺鏡的推進動作及局部注射動作。
變形例5
接著,說明本發明的實施方式7的變形例5。在上述實施方 式7的變形例2中,通過控制外部磁場的》茲化方向及》茲場強度而 將旋轉移動磁體6切換為能夠旋轉的狀態或固定狀態,通過隨 著該旋轉移動磁體6的旋轉而使履帶712與齒輪711—同旋轉, 從而生成膠嚢型內窺鏡701b的推進力,但在該實施方式7的變 形例5中,將相對于膠嚢型內窺鏡的殼體自由旋轉地配置的旋 轉磁場作為車軸,利用外部的旋轉磁場使履帶712與該旋轉磁 場一同旋轉而生成膠嚢型內窺鏡的推進力。
圖90是表示實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡的一個 構成例的示意圖。另外,圖90表示該實施方式7的變形例5的膠 嚢型內窺鏡701e的側視圖及P - P線剖視圖。
該實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡701e與上述實施 方式7的變形例2的膠嚢型內窺鏡701b大致相同,具有能夠利用 由磁驅動器旋轉驅動的履帶712前進或后退的構造。具體地講, 如圖90所示,膠嚢型內窺鏡701e包括形成為易于導入到被檢 體體內的大小的膠嚢型的殼體731、上述履帶712、使履帶712 呈環狀旋轉的車4侖732、 733、旋轉自由地支岸義一個(例如前方 側)車輪732的車軸734、旋轉自由地支承另 一個(例如后方側) 車輪733的車軸狀的旋轉磁體735。膠嚢型內窺鏡701e與上述實 施方式4的月交嚢型內窺鏡401同樣,在殼體731的內部還包括 位置檢測用激勵線圏421、攝像系統422、借助天線423向外部的接收部411無線發送圖像信號等的無線系統、電池424、用于 控制膠嚢型內窺鏡401的各構成部(位置檢測用激勵線圈421、 攝像系統422及無線系統)的控制部。
另外,雖未圖示,但如上述實施方式4 ~ 6或各變形例所例 示,月交嚢型內窺鏡701e也可以適當地包括注射藥劑的局部注 射機構、對生物體內部進行生物體組織的提取或燒灼處理等醫 療處理的處理機構(鉗子、高頻發熱構件等)。該實施方式7的 變形例5的月交嚢感應系統與上述實施方式4的月交嚢感應系統400 大致相同,具有替代膠嚢感應系統的膠嚢型內窺鏡401而包括 膠嚢型內窺鏡701e的構造。
一對車輪732安裝在殼體731的前方側(配置有攝像系統 422的一側)的車軸734兩端,被該車軸734能旋轉地軸支承。 另外, 一對車輪733安裝在殼體731的后方側的車軸、即旋轉磁 體735的兩端,被該旋轉磁體735能旋轉地軸支承。該車輪732、 733隨著旋轉磁體735的旋轉而旋轉,使用于使膠嚢型內窺鏡 701e前進或后退的履帶712呈環狀旋轉。
車軸734旋轉自由地貫穿入形成在殼體731的前方側的貫 穿孔中,在其兩端具有上述一對車輪732。貫穿入該貫穿孔內 的車軸734是與作為殼體731的長度方向的中心軸的長度軸線 CL1垂直(即,與殼體731的徑向平行)的旋轉軸,其相對于 殼體731獨立地進行旋轉。
旋轉磁體735旋轉自由地貫穿入形成在殼體731的后方側 的貫穿孔中,在其兩端具有上述一對車輪733。貫穿入該貫穿 孔內的旋轉磁體735是與殼體731的長度軸線CL1垂直的方向 (即,殼體731的徑向)上的旋轉軸,追隨外部的旋轉磁場(由 上述磁場產生部403形成的旋轉》茲場)而相對于殼體731獨立地 進行旋轉。該旋轉磁體735起到使車輪733繞與長度軸線CL1垂直的軸線旋轉的車軸的作用,并且起到利用繞殼體731的徑向 軸線旋轉的外部的旋轉磁場的作用而使履帶712旋轉的磁驅動 器的作用。另外,該旋轉磁體735的表面被具有生物體適合性 的物質覆蓋。
在此,供該車軸734或旋轉磁體735貫穿的殼體731的各貫 穿孔是沿著與殼體731的長度軸線CL1垂直的方向(即,殼體 731的徑向)形成的貫穿孔,與配置上述攝像系統422、無線系 統及電池424等內部零件的殼體731的內部空間相隔離。因此, 具有該各貫穿孔的殼體731能夠利用簡單的構造確保配置膠嚢 型內窺鏡701e的內部零件的內部空間的液密,并且能夠以與該 內部空間相隔離的狀態包括用于使膠嚢型內窺鏡701e前進或 后退的履帶才兒構、即上述車輪732、 733、車軸734及旋轉^茲體 735和履帶712。
具有這樣的構造的膠嚢型內窺鏡701e的重心GP通過調整 上述各構成部(攝像系統422及電池424等內部零件、車輪732、 733、車軸734、旋轉磁體735及履帶712等)的配置來設定在 殼體731內部的規定位置。具體地講,如圖90所示,重心GP設 定在殼體731的徑向軸線、即通過殼體731的內部空間的中心 CP的中心軸線CL2上,更期望設定在自中心CP向殼體731的底 部側(配置有車輪732、 733等的履帶機構的一側)偏離的位置。
另外,用于利用上述位置計算部412檢測該膠嚢型內窺鏡 701e的位置及方向中的至少一個的位置4全測用激勵線圏421 (未圖示),以使上述旋轉磁體735的旋轉軸與線圈軸平行的方 式配置在殼體731的內部。該位置檢測用激勵線圈421形成與旋 轉磁體735的磁化方向垂直的方向的磁場。
接著,對利用外部的旋轉磁場使膠嚢型內窺鏡701e前進或 后退的履帶機構的動作進行說明。圖9l是表示膠嚢型內窺鏡的
86履帶機構利用外部的旋轉磁場進行動作的狀態的示意圖。另夕卜,
圖91表示該實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡701e的側3見 圖及P- P線剖視圖。
如圖91所示,利用上述磁場產生部403對旋轉自由地貫穿 入殼體731的貫穿孔內的旋轉磁體735施加繞該殼體731的徑向 軸線旋轉的旋轉-磁場M70。在這種情況下,旋轉磁體735追隨 該旋轉》茲場M70繞殼體731的徑向軸線旋轉,并且4吏兩端的車 輪733旋轉。
履帶712通過該旋轉磁體735的作用而與旋轉磁體735朝向 相同的方向旋轉,從而生成膠嚢型內窺鏡701e的推進力。即, 履帶712將追隨該旋轉磁場M70的旋轉磁體735的旋轉力變換 為膠嚢型內窺鏡701e的推進力。另外,旋轉自由地貫穿入殼體
磁體735的作用引起的履帶712的旋轉,追隨該履帶712進行旋 轉。膠嚢型內窺鏡701e通過該履帶712的旋轉,能夠使殼體731 不旋轉而在凈皮才企體的體內前進或后退。
在此,起到該膠嚢型內窺鏡701e的履帶機構的磁驅動器的 作用的旋轉磁體735,不被上述高摩擦構件8或另外的旋轉磁體 206等阻礙而追隨外部的旋轉磁場M70順暢地旋轉。因此,對 該旋轉磁體735施力口的旋轉磁場M70即使是比上述實施方式7 的變形例2的旋轉磁場M66的磁場強度G66小的磁場強度,也能 夠使旋轉磁體735繞殼體731的徑向軸線旋轉。結果,能夠減輕 產生使該旋轉磁體7 3 5旋轉的旋轉磁場M 7 0所需的消耗能量。
這樣,在實施方式7的變形例5中,在與配置攝像系統、無 線系統及電池等內部零件的膠嚢型的殼體的內部空間相隔離的 殼體部分形成與該殼體的長度方向垂直的方向上的貫穿孔,將
作為該膠嚢型內窺鏡的履帶機構的車軸、且起到磁驅動器的作用的旋轉》茲體旋轉自由地貫穿入該貫穿孔中,對該旋轉磁體施
加繞該殼體的徑向軸線旋轉的外部的旋轉磁場,從而使該;旋轉 磁體相對于殼體獨立且繞殼體的徑向軸線旋轉,通過該旋轉》茲 體的作用使履帶旋轉而使該膠嚢型內窺鏡前進或后退。因此, 能夠實現能利用簡單的殼體構造確保膠嚢型殼體的內部空間 (即,配置攝像系統、無線系統及電池等的膠嚢型內窺鏡的內 部零件的空間)的液密的膠嚢型內窺鏡,該膠嚢型殼體能利用 外部的旋轉磁場在被檢體內容易地前進或后退,且具有用使該 膠嚢型殼體前進或后退的履帶機構。
另外,由于具有形成與該旋轉》茲體的^茲化方向垂直的方向 的》茲場的位置4企測用激勵線圈,因此,能夠才企測^皮4企體內部的 該膠嚢型內窺鏡的位置,并且能夠;險測始終與該旋轉磁體的》茲 化方向垂直的方向的i走轉》茲體的力走轉軸線方向。通過對禱:4爭;茲 體施加與該旋轉軸線方向垂直的旋轉磁場,能夠更高精度地感 應膠嚢型內窺鏡的位置及方向。
并且,由于由該履帶機構的起到磁驅動器的作用的旋轉磁 體形成履帶機構的一個車軸,因此,能夠使該履帶機構小型化, 結果,能夠促進膠嚢型內窺鏡主體的小型化,并且能夠實現膠 嚢型內窺鏡向^皮^r體內部的插入性優良的膠嚢感應系統。
另外,由于使該旋轉磁體的旋轉軸線與膠嚢型內窺鏡的長 度軸線大致垂直,因此,能夠增大足以使膠嚢型內窺鏡繞徑向 軸線顛倒的轉矩,由此,能夠防止由使該旋轉磁體旋轉的外部 的旋轉磁場引起的膠嚢型內窺鏡顛倒。結果,能夠使該外部的 旋轉磁場的磁力能量不浪費于膠嚢型內窺鏡的顛倒轉矩而高效 率地使旋轉磁體旋轉,從而能夠利用該旋轉磁場可靠地推進膠 嚢型內窺鏡。
并且,由于將該膠嚢型內窺鏡的重心設定在膠嚢型殼體的徑向軸線、即通過殼體中心的中心軸線上,因此,能夠使膠嚢 型內窺鏡的由履帶機構進行的履帶行駛穩定化。另外,通過將 該膠嚢型內窺鏡的重心設定在該殼體的徑向中心軸線上的、自 殼體的中心位置向殼體的底部側(履帶機構側)偏離的位置上 (即,使其低重心化),能夠使膠嚢型內窺鏡的由該履帶機構進 行的履帶行駛更穩定化,即使在傾斜面上進行履帶行駛的情況 下,也能夠不發生顛倒等而穩定地感應膠嚢型內窺鏡。
另外,由于利用外部的旋轉磁場使旋轉自由地貫穿入殼體 的貫穿孔內的旋轉磁體旋轉,因此,能夠使旋轉磁體追隨外部 的旋轉一磁場而順暢地旋轉。.因此,能夠降低對該旋轉》茲體施加 的外部的旋轉磁場的磁場強度,結果,能夠減輕產生使該旋轉 磁體旋轉的外部的旋轉磁場所需的消耗能量。
并且,由于通過使旋轉磁體相對于膠嚢型殼體相對地旋轉 而使履帶相對于殼體獨立地旋轉,因此,能夠不使該殼體繞長 度軸線或繞徑向軸線旋轉地使膠嚢型內窺鏡前進或后退。結果, 能夠防止由該膠嚢型內窺鏡的攝像系統拍攝的圖像因殼體旋轉 引起圖像抖動。即,該膠嚢型內窺鏡能夠在被檢體內部前進或 后退,并且能清晰地拍攝被檢體內部的圖^象。
另外,在上述實施方式7的變形例5中,將用于4全測祐j企體 內部的膠嚢型內窺鏡的位置及方向中的至少一個的位置檢測用 激勵線圏設置于膠嚢型內窺鏡中,但并不限定于此,也可以替 代該位置檢測用激勵線圈而在膠嚢型內窺鏡中設置LC標識器。
該LC標識器以其線圈軸與旋轉磁體的旋轉軸大致平行的方式
配置于膠嚢型內窺鏡內即可,例如,也可以在履帶機構中配置
在與旋轉磁體成對的車軸(上述車軸734 )上。在這種情況下, 上述位置計算部412根據LC標識器方式來計算(檢測)被檢體 內部的膠嚢型內窺鏡的位置及方向中的至少一個即可。另外,在上述實施方式7的變形例5中,通過調整攝像系統
422及電池424等內部零件、車輪732、 733、車軸734、旋轉磁 體735及履帶712等的配置,來將膠嚢型內窺鏡701e的重心GP 設定在殼體731的徑向中心軸線CL2上,但并不限定于此,也 可以相對于殼體731的徑向中心軸線CL2在旋轉磁體735的對 稱的位置設置與旋轉磁體735同等重量的配重,由此來修正由 旋轉磁體735產生的重量偏差,從而將膠嚢型內窺鏡701e的重 心GP設定在殼體731的徑向中心軸線CL2上(進一步是向殼體 731的底部側偏心的位置)。在這種情況下,該配重可以是電池、 超級電容器、位置檢測用激勵線圈及砝碼等中的任一個,也可 以將它們適當地組合。 變形例6
接著,i兌明本發明的實施方式7的變形例6。在上述實施方 式7的變形例5中,將起到履帶機構的磁驅動器的作用的旋轉磁 體735用于履帶機構的車軸,但在該實施方式7的變形例6中, 將起到履帶機構的磁驅動器的作用的旋轉磁體配置在殼體的徑 向中心軸線上而使月交嚢型內窺鏡低重心化。
圖92是表示本發明的實施方式7的變形例6的膠嚢型內窺 鏡的一個構成例的縱剖視示意圖。另外,圖92圖示了膠嚢型的 殼體731和履帶才幾構。如圖92所示,該實施方式7的變形例6的 膠嚢型內窺鏡701f替代上述實施方式7的變形例5的膠嚢型內 窺鏡701e的旋轉磁體735而具有車軸736,還具有與該車軸736 的齒輪部嚙合地進行旋轉的齒輪7 3 8和在外周具有與該齒輪 738嚙合的齒4侖部的旋轉磁體737。其他構造與上述實施方式7 的變形例5相同,對相同的構成部分標注相同的附圖標記。另 外,該實施方式7的變形例6的月交嚢感應系統與上述實施方式4 的膠嚢感應系統400大致相同,具有替代膠嚢感應系統的膠嚢型內窺鏡401而包括膠嚢型內窺鏡701f的構造。
另外,雖未特別圖示,但膠嚢型內窺鏡701f與上述實施方 式7的變形例5的月交嚢型內窺鏡701e同樣地在殼體731的內部包 括位置檢測用激勵線圏421、攝像系統422、借助天線423向 外部的接收部411無線發送圖像信號等的無線系統、電池424、 用于控制這些各構成部(位置檢測用激勵線圈421、攝像系統 422及無線系統)的控制部。另外,如上述實施方式4 6或各 變形例所例示,月交嚢型內窺鏡701f也可以適當地包括注射藥 劑的局部注射機構、對生物體內部進行生物體組織的提取或燒 灼處理等醫療處理的處理機構(鉗子、高頻發熱構件等)。
車軸736旋轉自由地貫穿入形成在殼體731的后方側的貫 穿孔中,在其兩端具有上述一對車輪733。貫穿入該貫穿孔內 的車軸736是與殼體731的長度軸線CL1垂直(即,與殼體731 的徑向平行)的旋轉軸,其相對于殼體731獨立地旋轉。
旋轉磁體737起到利用繞殼體731的徑向軸線旋轉的外部 的旋轉磁場M70的作用使履帶712旋轉的磁驅動器的作用。具 體地講,旋轉磁體737被與殼體731的長度軸線CL1垂直的旋轉 軸旋轉自由地軸支承,追隨上述外部的旋轉磁場M70繞殼體 731的徑向軸線旋轉。在這種情況下,旋轉磁體737相對于殼體 731獨立地旋轉。該旋轉磁體737具有與齒輪738嚙合的齒輪部, 借助該齒輪738使車軸736旋轉。齒輪738與該旋轉磁體737的 齒輪部和車軸736的齒輪部嚙合,將旋轉磁體737的旋轉動作傳 遞到車軸736。
具有這樣的構造的膠嚢型內窺鏡701f的重心GP通過調整 上述各構成部(攝像系統422及電池424等內部零件、車輪732、 733、車軸734、 736、旋轉磁體737、齒輪738及履帶712等) 中的、重量最大的旋轉磁體737的配置而設定在殼體731內部的規定位置。具體地講,如圖92所示,重心GP是通過將旋轉磁體
737配置在殼體731的徑向中心軸線CL2上的、向殼體731的底 部側(配置有車輪732、 733等的履帶機構的一側)偏心的位置 來設定。該重心GP位于該旋轉磁體737的旋轉軸線與徑向中心 軸線CL2的交點。
這樣,在實施方式7的變形例6中,通過將旋轉磁體配置在 膠嚢型殼體的徑向中心軸線上的、向殼體的底部側(配置有履 帶機構的一側)偏心的位置,而將該膠嚢型內窺鏡的中心設定 在該旋轉磁體的旋轉軸線與殼體的徑向中心軸線的交點的位 置,通過齒輪將該旋轉磁體的旋轉動作傳遞到履帶機構的車軸, 其他與上述實施方式7的變形例5同樣地構成。因此,享有與上 述實施方式7的變形例5同樣的作用效果,并且能夠容易地將該 膠嚢型內窺鏡的中心設定在自殼體的中心向底部側(配置有履 帶機構的一側)偏心的位置,能夠簡單地實現有利于使由履帶 機構進行的履帶行駛穩定化的膠嚢型內窺鏡的低重心化。
變形例7
4妻著,說明本發明的實施方式7的變形例7。在上述實施方 式7的變形例5中,在殼體731的單側(底部側)具有履帶機構, 但在該實施方式7的變形例7中,在相對于膠嚢型殼體的長度軸 線對稱的各殼體部分(即,殼體的底部及頂部)分別具有履帶 機構。
圖9 3是表示實施方式7的變形例7的膠嚢型內窺鏡的 一 個 構成例的示意圖。另外,圖93表示該實施方式7的變形例7的膠 嚢型內窺鏡701g的側視圖及Q - Q線剖視圖。
如圖93所示,該實施方式7的變形例7的膠嚢型內窺鏡701g 替代上述實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡701e的殼體731 而包括能夠相對于長度軸線CL1對稱地配置2個履帶機構的構造的膠嚢型殼體740。另外,膠嚢型內窺鏡701g在該殼體740 的底部側具有與上述實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡 701e同樣的履帶機構(履帶712、車輪732、 733、車軸734及 旋轉》茲體735 ),在該殼體740的頂部側具有與該底部側的履帶 機構對稱的履帶機構、即履帶741、車輪742、 743及車軸744、 745。膠嚢型內窺鏡701g在該殼體740的內部還具有用于使該底 部側的履帶才幾構與頂部側的履帶4幾構連動的齒一侖746、 747。在 該實施方式7的變形例7中,旋轉磁體735具有與該齒輪746嚙合 的齒4侖部。其他構造與上述實施方式7的變形例5相同,對相同 的構成部分標注相同的附圖標記。另外,該實施方式7的變形 例7的月交嚢感應系統與上述實施方式4的月交嚢感應系統400大致 相同,具有替代膠嚢感應系統的膠嚢型內窺鏡401而包括膠嚢 型內窺鏡701g的構造。
另外,雖未特別圖示,但膠嚢型內窺鏡701g與上述實施方 式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡701e同樣地在殼體740的內部包 括位置檢測用激勵線圏421、攝像系統422、借助天線423向 外部的接收部411無線發送圖像信號等的無線系統、電池424、 用于控制這些各構成部(位置檢測用激勵線圏421、攝像系統 422及無線系統)的控制部。另外,如上述實施方式4 6或各 變形例所例示,月交嚢型內窺4竟701g也可以適當地包括注射藥 劑的局部注射機構、對生物體內部進行生物體組織的提取或燒 灼處理等醫療處理的處理機構(鉗子、高頻發熱構件等)。
殼體740是形成為易于導入到被檢體的體內的大小的膠嚢 型殼體,如上所述,具有能夠相對于長度軸線CL1對稱地配置2 個履帶機構的構造。具體地講,殼體740與上述實施方式7的變 形例5的膠嚢型內窺鏡701e的殼體731同樣地,在底部側具有供 車軸734旋轉自由地貫穿的貫穿孔和供旋轉磁體735旋轉自由地貫穿的貫穿孔。另外,殼體740在頂部側具有分別供頂部側
的履帶機構中的車軸744、 745旋轉自由地貫穿的各貫穿孔。該
軸線CL1對稱,沿著與殼體740的長度軸線CL1垂直的方向(即, 殼體740的徑向)形成。另外,該殼體740的頂部側的各貫穿孔 及底部側的各貫穿孔與配置上述攝像系統422、無線系統及電 池424等的內部零件的殼體740的內部空間相隔離。
一對車輪742安裝在殼體740頂部側的前方側(配置有攝像 系統422的一側)的車軸744的兩端,被該車軸744能旋轉地軸 支承。另外, 一對車輪743安裝在殼體740頂部側的后方側的車 軸745的兩端,尋皮該車軸745能4乏壽爭i也軸支岸、。該車壽侖742、 743 支承殼體740頂部側的履帶機構的履帶741,并與殼體740底部 側的履帶機構的動作(詳細地講是旋轉磁體735的旋轉)連動 地旋轉,結果,使該履帶741呈環狀旋轉。在這種情況下,履 帶741將通過齒輪746、 747自底部側的履帶機構傳遞來的旋轉 磁體735的旋轉力變換為膠嚢型內窺鏡701g的推進力。
車軸744旋轉自由地貫穿入形成在殼體740的頂部側的各 貫穿孔中的前方側的貫穿孔,在其兩端具有上述一對車輪742。 另 一方面,車軸745旋轉自由地貫穿入形成在殼體740頂部側的 各貫穿孔中的后方側的貫穿孔,在其兩端具有上述一對車輪 743。貫穿入該各貫穿孔內的車軸744、 745是與殼體740的長 度軸線CL1垂直(即,與殼體740的徑向平行)的旋轉軸,其 相對于殼體740獨立地旋轉。
另外,該后方側的車軸745具有與齒輪747嚙合的齒輪部, 與由2個齒輪746、 747傳遞來的旋轉》茲體735的旋轉動作連動地 向與該旋轉磁體735相反的方向旋轉。齒輪746、 747是一邊互 相嚙合 一 邊進行旋轉的 一 對齒輪,分別被相對于殼體7 4 0旋轉自由的旋轉軸軸支承。齒輪746—邊與旋轉磁體735的齒輪部嚙 合 一 邊隨著該旋轉磁體735的旋轉動作而向旋轉磁體735相反 的方向旋轉。該齒l侖7 4 6將該旋轉磁體7 3 5的旋轉動作傳遞到齒 輪747。齒輪747—邊與該齒輪746及車軸745的齒輪部嚙合一 邊隨著該齒輪746的旋轉動作 而向與旋轉磁體735相同的方向 旋轉。該齒輪747隨著通過該齒輪746自旋轉磁體735傳遞來的 旋轉動作而使車軸7 4 5向與該旋轉磁體7 3 5相反的方向旋轉。
具有這樣的構造的膠嚢型內窺鏡701g的重心GP通過調整 上述各構成部(揚」象系統422及電池424等的內部零件、頂部側 的履帶機構及底部側的履帶機構等)的配置而設定在殼體740 內部的規定位置。具體地講,如圖93所示,重心GP設定在殼體 740的長度軸線CL1上,更期望設定在殼體740的徑向中心軸線 CL2與長度軸線CL1的交點(即,殼體740的中心位置)。
接著,對設置在上述殼體740的兩側(底部側及頂部側) 的各履帶機構的動作進行說明。圖94是表示膠嚢型內窺鏡的兩 側的履帶機構利用外部的旋轉磁場進行動作的狀態的示意圖。 另外,圖94表示該實施方式7的變形例7的膠嚢型內窺鏡701g 的側視圖及Q- Q線剖視圖。
如圖94所示,與上述實施方式7的變形例5的情況同樣,利 用上述》茲場產生部403對旋轉自由地貫穿入殼體740底部側的 貫穿孔內的旋轉磁體735施加繞殼體740的徑向軸線旋轉的旋 轉磁場M70,旋轉》茲體735追隨該施加的旋轉》茲場M70繞殼體 740的徑向軸線旋轉。結果,該底部側的履帶機構的履帶712、 車軸734及車輪732、 733與上述實施方式7的變形例5的情況同 樣地與該旋轉》茲體735向相同的方向旋轉。
另一方面,構成殼體740頂部側的履帶機構的履帶741、車 輪742、 743及車軸744、 745與該底部側的履帶機構的動作(詳細地講是旋轉》茲體735的旋轉動作)連動地動作。即,車軸745 與由齒輪746、 747傳遞來的旋轉磁體735的旋轉動作連動地向 與該旋轉磁體735相反的方向旋轉。被該車軸745軸支承的車輪 743與車軸745—同旋轉,使履帶741向與上述底部側的履帶機 構的履帶712相反的方向旋轉。另外,車輪742及車軸744—邊 支承該履帶741的前方側一邊隨著履帶741的旋轉而旋轉。
在此,該底部側的履帶機構的履帶712 —邊捕捉與殼體740 的底部相面對的內臟器官內壁一邊利用追隨外部的旋轉磁場 M70旋轉的旋轉磁體735的旋轉力與旋轉磁體735向相同的方 向旋轉。另一方面,該頂部側的履帶機構的履帶741 —邊捕捉 與殼體740的頂部相面對的內臟器官內壁一邊與上述旋轉》茲體 735的旋轉動作連動地向與旋轉磁體735相反的方向旋轉。該履 帶712、 741通過互相反向地旋轉,能夠生成比僅由單側的履帶 產生的推進力大的推進力。
在因內臟器官內部未充分擴張而內臟器官的內徑尺寸小于 殼體740的外徑尺寸的情況下,具有該履帶712、 741的膠嚢型 內窺鏡701g也能夠利用如上所述地一邊連動一邊互相反向地 進行旋轉動作的履帶712、 741的作用, 一邊使內臟器官內部與 殼體740的外形相配合地擴張一邊前進或后退。另外,上述底 部側的履帶機構(履帶712、車輪732、 733、車輪734及旋轉 磁體735 )以及頂部側的履帶機構(履帶741、車輪742、 743 及車軸744、 745 )相對于殼體740獨立地旋轉動作。因此,月交 嚢型內窺鏡701g能夠-使殼體740不隨著該底部側及頂部側的各 履帶機構的旋轉動作而旋轉而是在被檢體的體內前進或后退。
這樣,在實施方式7的變形例7中,相對于膠嚢型殼體的長 度軸線對稱地配置底部側的履帶機構和頂部側的履帶機構,該 底部側的履帶^U勾具有作為^f茲驅動器的旋轉箱f體,該頂部側的履帶機構通過齒輪與底部側的履帶機構的旋轉動作連動,對該 旋轉磁體施力卩夕卜部的旋轉磁場,使該旋轉磁體追隨該施加的外 部的旋轉磁場而旋轉,從而使底部側的履帶機構進行旋轉動作, 并且使頂部側的履帶機構與該旋轉磁體的旋轉動作連動地向與 底部側的履帶才幾構相反的方向進行旋轉動作,其他與上述實施 方式7的變形例5同樣地構成。因此,能夠享有與上述實施方式
7的變形例5同樣的效果,并且能夠生成比僅由單側的履帶機構
產生的推進力更強的推進力,即使在內臟器官內部未充分擴張 的情況下,也能夠不被來自內臟器官內壁側的壓力阻礙推進地 在被檢體的體內前進或后退。
另外,在上述實施方式7的變形例7中,與旋轉》茲體735的 旋轉軸線平行地配置用于才全測被才全體內部的膠嚢型內窺鏡的位 置及方向中的至少一個的位置檢測用激勵線圏421,但并不限 定于此,也可以替代該位置檢測用激勵線圈而在膠嚢型內窺鏡 中設置LC標識器。該LC標識器以其線圏軸與旋轉磁體的旋轉 軸大致平行的方式配置于膠嚢型內窺鏡內即可,例如,可以配 置在除旋轉磁體735之外的履帶機構的車軸743、 744、 745中 的任一個上。在這種情況下,上述位置計算部412根據LC標識 器方式來計算(檢測)被檢體內部的膠嚢型內窺鏡的位置及方 向中的至少一個即可。
另外,在上述實施方式7的變形例7中,通過調整攝像系統 422及電池424等的內部零件、頂部側的履帶機構及底部側的履 帶機構等的配置,來將膠嚢型內窺鏡701g的重心GP設定在殼 體740的長度軸線CL1上,但并不限定于此,也可以相對于殼 體740內部的中心位置在與旋轉磁體735相對稱的位置上設置 與旋轉磁體735同等重量的配重,由此來修正由旋轉磁體735 產生的重量偏差,從而將膠嚢型內窺鏡701g的重心GP設定在殼體740的長度軸線CL1上(進而是殼體740的中心位置)。在 這種情況下,該配重可以是電池、超級電容器、位置檢測用激 勵線圏及砝碼等中的任一個,也可以將它們適當地組合。 變形例8
接著,i兌明本發明的實施方式7的變形例8。在上述實施方 式7的變形例5中,利用包括作為磁驅動器的繞與膠嚢型殼體 731的長度軸線CL1垂直的軸線旋轉的旋轉磁體735的履帶枳^ 構來獲得膠嚢型內窺鏡的推進力,但在該實施方式7的變形例8 中,利用作為磁驅動器而包括繞膠嚢型殼體的長度軸線CL1旋 轉的旋轉磁體的推進機構來使膠嚢型內窺鏡沿長度軸線方向前 進或后退。
圖95是表示實施方式7的變形例8的膠嚢型內窺鏡的一個 構成例的示意圖。圖96是圖95所示的膠嚢型內窺鏡的R - R線 剖視圖。另外,圖96示意地表示該實施方式7的變形例8的膠嚢 型內窺鏡701h的殼體和推進機構。
該實施方式7的變形例8的膠嚢型內窺鏡701h替代上述實 施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡701e的履帶機構而具有采 用4輪的輪胎的推進機構。即,如圖95、 96所示,膠嚢型內窺 鏡701h包括形成為易于導入到被檢體的體內的大小的膠嚢型 殼體751、配置在殼體751的前方側的一對輪胎752、配置在殼 體7 51的后方側的 一 對輪胎7 5 3 、軸支承前方側的 一 對輪胎7 5 2 的車軸754、軸支承后方側的一對輪胎753的車軸755、追隨外 部的旋轉磁場進行旋轉動作的作為磁驅動器的旋轉磁體756、 繞殼體751的長度軸線CL1旋轉自由地支承旋轉磁體756的旋 轉軸757、將該旋轉磁體756的旋轉變換為繞車軸755的旋轉的 齒輪757a、 755a。其他構造與實施方式7的變形例5相同,對相 同的構成部分標注相同的附圖標記。另外,該實施方式7的變形例8的膠嚢感應系統與上述實施方式4的月交嚢感應系統400大 致相同,具有替代月交嚢感應系統的膠嚢型內窺鏡401而包括膠 嚢型內窺鏡701h的構造。
另外,膠嚢型內窺鏡701h與上述實施方式7的變形例5的膠 嚢型內窺鏡701e同樣地在殼體751的內部包括位置檢測用激 勵線圏421、損J象系統422、借助天線423向外部的接收部411 無線發送圖像信號等的無線系統、電池424、用于控制這些各 構成部(位置^f全測用激勵線圏421、攝像系統422及無線系統) 的控制部。另外,如上述實施方式4 6或各變形例所例示,月交 嚢型內窺鏡701h也可以適當地包括注射藥劑的局部注射才幾 構、對生物體內部進行生物體組織的提取或燒灼處理等醫療處 理的處理機構(鉗子、高頻發熱構件等)。
一對輪胎752安裝在殼體751前方側(配置有攝像系統422 的一側)的車軸754的兩端,被該車軸754能旋轉地軸支承。另 外, 一對輪胎753安裝在殼體751后方側的車軸755的兩端,被 該車軸755能旋轉地軸支承。該輪月臺752、 753隨著旋轉磁體756 的旋轉而旋轉,生成膠嚢型內窺鏡701h的推進力。
車軸754旋轉自由地貫穿入形成在殼體751前方側的貫穿 孔中,在其兩端具有上述一對輪胎752。另一方面,車軸755 旋轉自由地貫穿入形成在殼體751后方側的貫穿孔中,在其兩 端具有上述一對輪胎753。貫穿入該貫穿孔內的車軸754、 755 是與殼體751的長度軸線CL1垂直(即,與殼體751的徑向平行) 的旋轉軸,其相對于殼體751獨立地旋轉。
旋轉磁體756被旋轉自由地配置在殼體751內部的旋轉軸 757軸支承,利用外部的旋轉磁場M70進行旋轉而生成作為膠 嚢型內窺鏡701h的推進力的源的旋轉力。在此,旋轉軸757與 殼體751的長度軸線CL1平行。被該旋轉軸757旋轉自由地軸支承的旋轉磁體756追隨外部的旋轉磁場M70地繞殼體751的長 度軸線CL1旋轉。在這種情況下,旋轉磁體756不伴隨殼體751 的旋轉而相對于殼體7 51獨立地旋轉。
齒輪757a、 755a使用錐齒輪等來實現,將該旋轉磁體756 的旋轉動作變換為車軸755的旋轉動作(即,繞與殼體751的長 度軸線CL1垂直的徑向軸線的旋轉動作)。具體地講,齒輪757a 設置在旋轉磁體7 5 6的旋轉軸7 5 7的端部,與該旋轉軸7 5 7 —同 旋轉。另一方面,齒輪755a以其旋轉軸與車軸755 —致的方式 設置于車軸755上,與該齒輪757a的旋轉連動地使車軸755繞殼 體751的徑向軸線4t轉。該齒輪757a、 755a—邊互相嚙合一邊 進行旋轉,從而將利用旋轉磁體756繞長度軸線CL1進行的旋 轉動作變換為繞車軸755進行的旋轉動作。
另外,上述44侖的輪胎752、 753、車軸754、 755、旋轉磁 體756、凝:轉軸757及齒4侖757a、 755a構成使該實施方式7的變 形例8的膠嚢型內窺鏡701h沿長度軸線CLl方向前進或后退的 推進機構。另外,旋轉磁體756及旋轉軸757構成該膠嚢型內窺 鏡70lh的推進機構的磁驅動器。
另外,該膠嚢型內窺鏡701h的重心GP通過調整上述各構 成部(攝像系統422及電池424等的內部零件、上述推進機構等) 的配置,與實施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡701e同樣地設 定在殼體751內部的規定位置。在這種情況下,重心GP期望設 定在殼體751的徑向中心軸線CL2上,如圖95所示,更期望設 定在自殼體751的中心CP向殼體751的底部側(配置有輪胎 752、 753等推進機構的一側)偏離的位置。
另外,用于利用上述位置計算部412^f全測該膠嚢型內窺鏡 701h的位置及方向中的至少 一個的位置^f全測用激勵線圏421 (未圖示)以使上述旋轉磁體756的旋轉軸757與線圈軸平行的
1方式配置在殼體751的內部。該位置檢測用激勵線圈421形成與 旋轉磁體756的磁化方向垂直的方向的磁場。
接著,參照圖96說明膠嚢型內窺鏡701h的推進機構的動 作。如圖96所示,利用上述磁場產生部403對被旋轉軸757繞殼 體751的長度軸線CL1旋轉自由地軸支承的旋轉磁體756施加 繞該殼體7 51的長度軸線C L1旋轉的旋轉磁場M 7 0 。在這種情 況下,旋轉磁體756追隨該旋轉磁場M70與旋轉軸757—同繞殼 體751的長度軸線CL1旋轉,并使該旋轉軸757端部的齒輪757a 繞長度軸線CL1旋轉。
該齒輪757a—邊與車軸755的齒輪755a嚙合一邊進行旋 轉,通過齒輪755a而將上述旋轉磁體756的旋轉動作傳遞到車 軸755。在這種情況下,齒輪755a將通過該齒輪757a自旋轉f茲 體756傳遞來的繞旋轉軸757 (即,繞殼體751的長度軸線CL1 ) 的旋轉動作變換為繞殼體7 51的徑向軸線的旋轉動作,使車軸 755繞殼體751的徑向軸線旋轉。
與該齒輪755a—同繞殼體751的徑向軸線旋轉的車軸755 使一對輪胎753繞殼體751的徑向軸線旋轉,該一對輪胎753繞 車軸755旋轉,并將上述旋轉磁體756的旋轉力變換為膠嚢型內 窺鏡701h的推進力。膠嚢型內窺鏡701h利用由該一對輪胎753 的旋轉動作生成的推進力在被檢體的體內沿長度軸線CL1的方 向前進或后退。另外,殼體751前方側的車軸754及一對輪胎752 不妨礙該膠嚢型內窺鏡701h的前進或后退而相對于殼體751獨 立地向與輪胎753相同的方向旋轉。
這樣,在實施方式7的變形例8中,具有與繞膠嚢型殼體的 長度軸線旋轉的旋轉磁體的旋轉動作連動地使輪胎繞殼體的徑 向軸線旋轉的推進才幾構,使旋轉磁體追隨對該旋轉萄f體施加的 外部的旋轉磁場而繞殼體的長度軸線旋轉,利用齒輪將該旋轉磁體的旋轉動作變換為繞車軸的旋轉動作而使推進機構的輪胎
能夠享有與上述實施方式7的變形例5同樣的作用效果,并且不 必在殼體內部儲藏推進膠嚢型內窺鏡所需的能量,能夠利用簡 單的構造實現膠嚢型內窺鏡的推進機構。結果,能夠促進膠嚢 型內窺鏡的小型化,并且能夠實現膠嚢型內窺鏡向被檢體內部 的插入性優良的膠嚢感應系統。
另外,在上述實施方式7的變形例8中,與旋轉》茲體756的 旋轉軸757平行地配置用于#全測被檢體內部的膠嚢型內窺《竟的 位置及方向中的至少一個的位置檢測用激勵線圏,但并不限定 于此,也可以與該旋轉軸757垂直地配置。另外,也可以替代 該位置檢測用激勵線圏而在膠嚢型內蔬鏡中設置LC標識器。該 L C標識器以其線圈軸與旋轉磁體的旋轉軸大致垂直或平行的 方式配置于膠嚢型內窺鏡即可。在這種情況下,上述位置計算 部412根據LC標識器方式來計算(檢測)被檢體內部的膠嚢型 內窺鏡的位置及方向中的至少一個即可。
另外,在上述實施方式7的變形例8中,通過調整攝像系統 422及電池424等的內部零件、旋轉磁體756及輪胎752、 753等 推進機構等的配置(例如,將作為最重的零件的旋轉磁體756 配置在殼體751的徑向中心軸線CL2上),來將膠嚢型內窺鏡 701h的重心GP設定在殼體751的徑向中心軸線CL2上,但并不 限定于此,也可以相對于殼體751的徑向中心軸線CL2與旋轉 磁體756相對稱的位置上設置與旋轉磁體756同等重量的配重, 由此來修正由S走轉i茲體756產生的重量偏差,從而將膠嚢型內 窺鏡701h的重心GP設定在殼體751的徑向中心軸線CL2上(并 且向殼體751的底部側偏心的位置)。在這種情況下,該配重可 以是電池、超級電容器、位置檢測用激勵線圏及砝碼等中的任一個,也可以將它們適當地組合。 變形例9
接著,說明本發明的實施方式7的變形例9。在上述實施方 式7的變形例5中,與追隨外部的旋轉磁場而繞殼體731的徑向 軸線旋轉的旋轉磁體7 3 5的旋轉動作連動地使履帶712旋轉來 推進膠嚢型內窺鏡701e,但在該實施方式7的變形例9中,利用 旋轉磁體使在外表面上設有螺旋突起的旋轉部旋轉而推進膠嚢
型內窺鏡。
圖97是表示實施方式7的變形例9的膠嚢型內窺鏡的一個 構成例的示意圖。另外,圖97是該實施方式7的變形例9的膠嚢 型內窺鏡701i的側視圖及S - S線剖視圖。
該實施方式7的變形例9的膠嚢型內窺4竟701i替代上述實 施方式7的變形例5的膠嚢型內窺鏡7()le的履帶機構而具有使 在外表面上具有螺旋突起的旋轉部繞長度方向軸線旋轉來獲得 推進力的推進機構。即,如圖97所示,膠嚢型內窺鏡701i包括 形成為易于導入到被檢體的體內的大小的膠嚢型殼體761、在 外表面上配設有螺旋突起763的旋轉部762a ~ 762d、使旋轉部 76 2 a追隨外部的旋轉》茲場M 7 0進行旋轉的旋轉磁體7 6 4 、與該 ^走專爭部762a的^走壽爭動4乍連動i也4吏其余的41壽爭部762b ~ 762d4t 轉的齒4侖765。其他構造與實施方式7的變形例5相同,對相同 的構成部分標注相同的附圖標記。另夕卜,該實施方式7的變形 例9的膠嚢感應系統與上述實施方式4的膠嚢感應系統400大致 相同,具有替代膠嚢感應系統的膠嚢型內窺鏡401而包括膠嚢 型內窺鏡701i的構造。
另外,膠嚢型內窺鏡701i與上述實施方式7的變形例5的膠 嚢型內窺鏡701e同樣地在殼體761的內部包括位置檢測用激 勵線圈421、攝像系統422、借助天線423向外部的接收部411無線發送圖像信號等的無線系統、電池424、用于控制這些各
構成部(位置檢測用激勵線圈421、攝像系統422及無線系統) 的控制部。另夕卜,如上述實施方式4 6或各變形例所例示,膠 嚢型內窺《竟701i也可以適當地包括注射藥劑的局部注射才幾構、 對生物體內部進行生物體組織的提取或燒灼處理等醫療處理的 處理機構(鉗子、高頻發熱構件等)。
殼體761是形成為易于導入到被檢體的內臟器官內部的大 小的膠嚢型殼體,具有用于分別配設將膠嚢型內窺鏡701i推進 的4個旋轉部762a ~ 762d的凹部。該殼體761以至少使螺旋突 起763露出到凹部夕卜側的形態旋轉自由地軸支承4個旋轉部 762a 762d。另夕卜,軸支岸義于該殼體761的S走轉部762a ~ 762d 中的、旋轉部762a與旋轉部762c相對于殼體761的長度軸線 CL1對稱,旋轉部762b與旋轉部762d相對于殼體761的長度軸 線CL1對稱。另外,殼體761在內部具有使該4個旋轉部762a 762d連動的齒輪765,將該齒輪765旋轉自由地軸支承在長度軸 線CL1的周圍。
旋轉部762a ~ 762d是具有以螺旋狀形成在外表面上的旋 轉磁體7 5 6的膠嚢形狀的構件,以如上所述地軸支承于殼體7 61 的形態繞長度方向軸線(即,繞與長度軸線CL1平行的軸線) 旋轉,由此生成膠嚢型內窺鏡701i的推進力。另外,旋轉部 762a ~ 762d具有與齒輪765嚙合的齒輪部, 一邊與該齒輪765 嚙合一邊向互相相同的方向旋轉。即,該旋轉部762a ~ 762d 通過該齒4侖765而互相連動。
旋轉萬茲體764起到使該旋轉部762a ~ 762d旋轉的磁驅動 器的作用。具體地講,旋轉磁體764在與殼體761的長度軸線 CL1垂直的方向上具有磁化方向,固定配置在該4個旋轉部 762a ~ 762d中的4壬一個、例^口》走專爭部762a的內部。該i走壽爭i茲體764在被施加繞與長度軸線CL1平行的軸線旋轉的外部的旋
轉磁場M70的情況下,使旋轉部762a繞與長度軸線CL1平行的 軸線旋轉。
另外,在外表面上具有上述螺旋突起763的4個旋轉部 762a~ 762d、旋轉磁體764及齒輪765構成使該實施方式7的變 形例9的膠嚢型內窺鏡701i沿長度軸線CLl方向前進或后退的 推進機構。
另 一方面,用于利用上述位置計算部412檢測該膠嚢型內 窺鏡701i的位置及方向中的至少 一個的位置檢測用激勵線圈 421 (未圖示),以使上述旋轉磁體764的旋轉軸與線圏軸平行 的方式配置在殼體761的內部。該位置檢測用激勵線圈421形成 與旋轉》茲體764的》茲化方向垂直的方向的》茲場。
接著,參照圖97說明膠嚢型內窺鏡701i的推進機構的動 作。如圖97所示,利用上述磁場產生部403對繞與長度軸線CL1 平行的軸線旋轉自由地配設的旋轉磁體764施加繞內置有該旋 轉磁體764的旋轉部762a的旋轉軸旋轉的外部的旋轉磁場 M70。在這種情況下,旋轉磁體764追隨該旋轉磁場M70進行 旋轉,并使旋轉部762a繞與長度軸線CL1平行的軸線旋轉。
該旋轉部7 6 2 a與該旋轉磁體7 6 4 —同繞與長度軸線C L1平 行的軸線旋轉,并且使殼體761內部的齒輪765旋轉。齒輪765 一邊與4個》走轉部762a ~ 762d的各齒輪部嚙合一邊進行旋轉, 將該旋轉^茲體764的^走轉動作傳遞到旋轉部762a 762d。即, 旋轉部762a ~ 762d與通過該齒輪765傳遞來的旋轉部762a的 旋轉動作連動地繞與長度軸線CL1平行的軸線旋轉。在這種情 況下,4個旋轉部762a 762d—邊使螺旋突起763與被檢體內 部的內臟器官內壁接觸一邊相對于殼體761獨立地與旋轉;茲體 764向相同的方向旋轉,由此生成膠嚢型內窺鏡701i的推進力。膠嚢型內窺鏡701i利用這樣地旋轉的旋轉部762a ~ 762d的各 螺旋突起763的作用,使殼體761不繞長度軸線CL1旋轉而在被 檢體的內臟器官內部沿長度軸線CL1的方向前進或后退。這樣,在實施方式7的變形例9中具有推進機構和作為》茲驅 動器的旋轉磁體,該旋轉磁體在膠嚢型殼體的長度方向軸線周 圍旋轉,該推進機構使在外表面上具有螺旋突起的多個旋轉部 繞長度方向軸線旋轉而生成推進力,使該旋轉磁體追隨外部的 旋轉磁場進行旋轉,與該旋轉磁體的旋轉動作連動地使多個旋 轉部與該旋轉磁體向相同的方向進行旋轉動作,使與這些多個 旋轉部一同旋轉的螺旋突起與內臟器官內壁接觸,其他與上述 實施方式7的變形例5同樣地構成。因此,能夠享有與上述實施 方式7的變形例5同樣的作用效果,并且能夠獲得足夠在狹窄的 內臟器官內部前進或后退的推進力,即使在內臟器官內部未充 分擴張的情況下,也能夠容易地在被檢體內部前進或后退。另外,由于不必在殼體內部儲藏推進膠嚢型內窺鏡所需的 能量,因此,能夠簡單地促進膠嚢型內窺鏡的小型化,并且能 夠實現膠嚢型內窺鏡向被檢體內部的插入性優良的膠嚢感應系 統。另外,在上述實施方式7的變形例9中,與旋轉磁體764的 旋轉軸平行地配置用于檢測被檢體內部的膠嚢型內窺鏡的位置 及方向中的至少一個的位置檢測用激勵線圏,但并不限定于此, 也可以與該旋轉軸764垂直地配置。另外,也可以替代該位置 檢測用激勵線圏而在膠嚢型內窺鏡中設置LC標識器。該LC標 識器以其線圈軸與旋轉磁體的旋轉軸大致垂直或平行的方式配 置于膠嚢型內窺鏡內即可。在這種情況下,上述位置計算部412 根據LC標識器方式來計算(檢測)被檢體內部的膠嚢型內窺鏡 的位置及方向中的至少一個即可。另外,在上述實施方式7的變形例9中,通過調整攝像系統422及電池424等內部零件、旋轉磁體764及旋轉部762a 762d 等推進機構等的配置,來將膠嚢型內窺鏡701i的重心設定在殼 體761的長度軸線CL1上,但并不限定于此,也可以在相對于 殼體761的長度軸線CL1與旋轉磁體764相對稱的位置(例如, 旋轉部762c的內部)設置與旋轉磁體764同等重量的配重,由 此來修正由旋轉磁體764產生的重量偏差,從而將膠嚢型內窺 鏡701i的重心設定在殼體761的長度軸線CLl上(進一步是殼 體761的中心位置)。在這種情況下,該配重可以是電池、超級 電容器、位置檢測用激勵線圈及砝碼等中的任一個,也可以將 它們適當i也《且合。另外,在實施方式4 7中,說明了將實施方式l ~ 3中的磁 驅動器應用于所謂的膠嚢型內窺鏡的情況,但應用于像內窺鏡、 導管那樣地具有插入到被檢體內的插入部的醫療裝置的情況也 能夠起到同樣的效果。實施方式8接著,參照圖98說明實施方式8。實施方式8說明將磁驅動 器l應用于^茲開關的情況。圖98是實施方式8的磁開關的剖禍L 圖。如圖98所示,實施方式8的磁開關801具有在旋轉移動^茲體 6的電極811、 812側的表面上設有導電構件813的構造。如圖98 的(1)所示,在使OFF狀態的磁開關801成為ON狀態的情況 下,如圖98的(2)所示,施加旋轉移動磁體6能夠旋轉的不茲場 強度的、與旋轉移動》茲體6的磁化方向具有6()。以下的角度差 的磁場M69。在這種情況下,如圖98的(2)的箭頭Y97所示, 旋轉移動磁體6根據磁場M69進行旋轉,在其與固定磁體7之間 產生斥力H69。旋轉移動磁體6利用該斥力H69如圖98的(3)1的箭頭Y98所示地移動到電極811、 812側,電極811、 812與S走 轉移動磁體6上的導電構件813接觸,從而磁開關801成為ON狀 態。另外,通過繼續施加磁場M69,能夠維持磁開關801的ON 狀態,通過停止施加磁場M69,能夠使磁開關801成為OFF狀 態。這樣,采用實施方式8的磁開關801,由于不像以往使用的 簧片開關那樣需要真空管,因此,能夠使開關小型化,并且能 夠提高形狀的設計自由度。工業實用'性如上所述,本發明的磁驅動器、磁驅動器的工作方法以及 采用該磁驅動器的膠嚢型內窺鏡對裝置規模的小型化有用,特 別適合確保設計自由度且能量轉換效率較高的磁驅動器、 -磁驅 動器的工作方法以及釆用磁驅動器的膠嚢型內窺鏡。
權利要求
1.一種磁驅動器,其特征在于,該磁驅動器包括外殼;第1永久磁體及第2永久磁體,能夠在包含磁化方向的平面內進行相對旋轉地設置在上述外殼內;磁場產生部,在上述外殼外產生使上述第1永久磁體及/或上述第2永久磁體向使上述第1永久磁體及上述第2永久磁體互相產生斥力的方向進行相對旋轉的磁場;第1感應部分,設置在上述外殼內,控制上述第1永久磁體及上述第2永久磁體因產生的上述斥力而進行相對移動的方向。
2. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述外殼固定于上述》茲場產生部。
3. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述外殼能夠改變其相對于上述磁場產生部的相對位置; 上述f茲場產生部包能夠產生多個方向》茲場的石茲場方向變更部。
4. 根據權利要求3所述的磁驅動器,其特征在于,上述外殼是能夠插入到被檢體內而在上述被檢體內進行醫 療行為的插入部分;上述磁場產生部設置在上述被檢體外部。
5. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l永久》茲體固定于上述外殼內;上述第2永久》茲體能夠在包含上述第2永久^茲體的^茲化方 向的平面內進行旋轉地設置在上述第l感應部分內; 上述磁場產生部在上述第l感應部分內產生;茲場。
6. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l永久磁體以其相對于上述外殼的旋轉被約束了的狀態i殳置在上述第l感應部分內;上述第2永久^茲體被設置為能夠在包含上述第2永久磁體 的磁化方向的平面內相對于上述外殼旋轉;上述f茲場產生部對上述第2永久》茲體產生》茲場。
7. 根據權利要求6所述的磁驅動器,其特征在于, 該/磁驅動器還包括第2感應部分,該第2感應部分設置在上述外殼內,控制上述第l永久磁體及/或上述第2永久磁體因產 生的上述斥力而進4于相對移動的方向;上述第2永久^茲體設置在上述第2感應部分內。
8. 根據權利要求5所述的磁驅動器,其特征在于, 該磁驅動器還包括設置在上述外殼內的第3永久磁體和控制設置在上述外殼內的上述第3永久磁體移動的方向的第2感 應部分;上述第2感應部分i殳置在與上述第l永久^茲體相對應的位置;上述第3永久磁體能夠在包含上述磁化方向的平面內進行 旋轉地設置在上述第2感應部分內;上述第l永久磁體設置在上述第2永久磁體與上述第3永久 磁體之間;上述》茲場產生部在"i殳置有上述第3永久萬茲體的感應部分產 生磁場。
9. 根據權利要求8所述的磁驅動器,其特征在于, 上述磁場產生部包括在上述第l感應部分產生磁場的第l石茲場產生部、在上述第2感應部分產生》茲場的第2》茲場產生部、 控制上述第l磁場產生部的磁場產生的第l磁場控制部、控制上 述第2磁場產生部的磁場產生的第2磁場控制部。
10. 根據權利要求8所述的磁驅動器,其特征在于,上述第1感應部分內的永久》茲體與上述第2感應部分內的 永久磁體纟皮設定為,利用同一磁場產生部所產生的》茲場進行移 動,且移動的磁場強度各自不同。
11. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l永久磁體及上述第2永久磁體被設置為能夠在包含上述磁化方向的平面內分別相對于上述外殼旋轉,并且各自具有不同的磁場強度;上述第2永久萬茲體設置在上述第l感應部分內; 上述》茲場產生部在上述第l永久》茲體與上述第l感應部分內產生》茲場;上述i茲場產生部包括在上述第l永久f茲體和上述第2永久 磁體能夠旋轉的平面內產生多個磁場的石茲場方向變更部。
12. 根據權利要求ll所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l感應部分包括旋轉約束部,在上述第2永久磁體受到來自上述第l永久磁體的引力或斥力的任一狀態的情況下, 該旋轉約束部約束上述第2永久磁體在包含》茲化方向的平面內 相對于上述外殼的旋轉。
13. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 該磁驅動器還包括設置在上述外殼內的第3永久磁體; 上述第2永久石茲體i殳置在上述第l感應部分內;上述第l感應部分設置在上述第l永久磁體與上述第3永久 磁體之間。
14. 根據權利要求13所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l永久f茲體與上述第3永久磁體以》茲化方向為不同方向的方式固定在上述外殼內;上述第2永久磁體被設置為能夠在包含上述第2永久磁體 的磁化方向的平面內相對于上述外殼旋轉;上述萬茲場產生部在上述第1感應部分產生》茲場。
15. 根據權利要求13所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l永久磁體及上述第3永久磁體被設置為能夠在包含各磁化方向的平面內相對于上述外殼旋轉;上述第2永久磁體以其相對于上述外殼的旋轉被約束的狀 態設置;上述》茲場產生部包括使上述第l永久》茲體產生磁場的第1 磁場產生部、 <吏上述第2永久》茲體產生,茲場的第2》茲場產生部、 控制上述第l磁場產生部的磁場產生的第l磁場控制部、控制上 述第2f茲場產生部的f茲場產生的第2^f茲場控制部。
16. 根據權利要求3所述的磁驅動器,其特征在于, 上述》茲場產生部纟皮設置為,所產生的》茲場方向與在包含》茲化方向的平面內相對于上述外殼的旋轉被約束了的永久磁體的 磁化方向具有身見定角度。
17. 根據權利要求13所述的磁驅動器,其特征在于, 上述磁場產生部祐:設置為,所產生的》茲場方向與在包含磁化方向的平面內相對于上述外殼的旋轉被約束了的永久磁體的 磁化方向具有規定角度。
18. 根據權利要求16所述的磁驅動器,其特征在于, 上述規定角度為60。以下。
19. 根據權利要求17所述的磁驅動器,其特征在于, 上述規定角度為60。以下。
20. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述第l永久f茲體與上述第2永久磁體的磁力不同。
21. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 上述外殼具有大致圓筒形狀;上述第l7Jc久磁體及/或上述第2永久^茲體的磁化方向被固定為沿上述大致圓筒形狀的徑向。
22. 根據權利要求13所述的磁驅動器,其特征在于, 上述外殼具有大致圓筒形狀;上述第l7Jc久磁體及/或上述第2永久磁體的^茲化方向被 固定為沿上述大致圓筒形狀的徑向。
23. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, 磁場產生部產生不同磁場強度的磁場;該磁驅動器與上述磁場產生部所產生的各磁場強度相應地 進行不同的動作。
24. 根據權利要求l所述的磁驅動器,其特征在于, f茲場產生部產生不同頻率的f茲場;該磁驅動器與上述磁場產生部所產生的各頻率相應地進行 不同的動作。
25. 根據權利要求20所述的磁驅動器,其特征在于, 在上述大致圓筒形狀的外殼的外表面上設有螺旋構造。
26. 根據權利要求20所述的磁驅動器,其特征在于, 上述外殼具有大致圓筒形狀;上述第l永久磁體及/或上述第2永久磁體能夠將磁化方 向從上述大致圓筒形狀的徑向變更為上述大致圓筒形狀的軸線 方向,且能夠維持變更為上述大致圓筒形狀的軸線方向的磁化 方向。
27. 根據權利要求3所述的磁驅動器,其特征在于, 上述磁驅動器還包括用于檢測上述外殼相對于上述磁場產生部的位置及姿態的纟全測部。
28. 根據權利要求18所述的磁驅動器,其特征在于, 上述磁驅動器還包括用于檢測上述外殼相對于上述磁場產生部的位置及姿態的4全測部。
29. —種膠嚢型內窺鏡,其特征在于,該膠嚢型內窺鏡包括能夠導入到被檢體內部的膠嚢型殼體、能夠相對于上述殼體獨立地旋轉的永久》茲體、將追隨外部 的旋轉磁場進行旋轉的上述永久磁體的旋轉力變換為推進力的 推進力變換部。
30. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 上述永久》茲體繞與其》茲化方向垂直的軸線旋轉。
31. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 上述永久磁體繞與上述殼體的長度方向軸線大致垂直的軸線旋轉。
32. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 上述永久磁體繞與上述殼體的長度方向軸線大致平行的軸線旋轉;上述推進力變換部將上述永久磁體的旋轉力變換為上述殼 體的長度方向的推進力。
33. 根據權利要求32所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 該膠嚢型內窺鏡包括旋轉動作變換部,該旋轉動作變換部將繞與上述殼體的長度方向軸線大致平行的軸線旋轉的上述永 久磁體的旋轉動作變換為繞與上述殼體的長度方向軸線垂直的 軸線的;^走轉動作。
34. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 該膠嚢型內窺鏡的重心被設定在與上述殼體的長度方向垂直的徑向中心軸線上。
35. 根據權利要求34所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 上述推進力變換部配置在以上述殼體的長度方向中心軸線為邊界的上述殼體的單側。
36. 根據權利要求35所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于,該膠嚢型內窺鏡的重心被設定在上述徑向中心軸線上的、 自上迷殼體的中心向上述推進力變換部側偏離了的位置。
37. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 該膠嚢型內蔬鏡的重心被設定在上述殼體的長度方向的中心軸線上。
38. 根據權利要求37所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 針對上述殼體配置有多個上述推進力變換部; 多個上述推進力變換部相對于上述殼體的長度方向的中心 軸線對稱。
39. 根據權利要求34所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 上述永久石茲體配置在上述殼體內部的、上述徑向中心軸線上。
40. 根據權利要求34所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 該膠嚢型內窺鏡還包括用于修正由上述永久磁體引起的該膠嚢型內窺鏡的重量偏差的修正構件。
41. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 該膠嚢型內窺鏡包括在上述殼體的外部產生磁場的磁場產生部,上述磁場的磁化方向相對于上述永久磁體的旋轉軸線方 向固定。
42. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 上述殼體液密地內置有執行該膠嚢型內窺鏡的規定功能的功能執行部;上述永久磁體及上述推進力變換部配置在液密地內置有上 述功能執行部的上述殼體的內部空間的外側。
43. 根據權利要求29所述的膠嚢型內窺鏡,其特征在于, 該膠嚢型內窺鏡包括狀態變更部,該狀態變更部將上述永久磁體能夠相對于上述殼體進行相對旋轉的狀態變更為能夠將上述永久^茲體相對于上述殼體相對固定的狀態。
44. 一種磁驅動器的工作方法,該磁驅動器在外殼內包括 有助于動作的第l永久磁體和第2永久磁體,其特征在于,該磁驅動器的工作方法包括磁場變化步驟,使對上述第l永久磁體和上述第2永久》茲體 施加的》茲場發生變^f匕;旋轉步驟,使上述第l永久磁體與上述第2永久磁體進行相 對旋轉;距離變化步驟,^吏上述第l永久磁體與上述第2永久磁體之 間的相對距離發生變化。
45. —種磁驅動器的工作方法,該磁驅動器在外殼內包括 有助于動作的第l永久磁體、第2永久磁體和第3永久磁體,其 特征在于,該^磁驅動器的工作方法包括第l磁場變化步驟,使對上述第l永久磁體和上述第2永久 f茲體施加的》茲場發生變化;第1旋轉步驟,使上述第l永久磁體與上述第2永久磁體進 行相對旋轉;第l距離變化步驟,使上述第l永久磁體與上述第2永久磁 體之間的相對距離發生變化;第2磁場變化步驟,使對上述第2永久萬茲體和上述第3永久 磁體施加的磁場發生變化;第2旋轉步驟,使上述第2永久磁體與上述第3永久磁體進 行相對旋轉;第2距離變化步驟,使上述第2永久磁體與上述第3永久磁 體之間的相對距離發生變化。
全文摘要
本發明提供確保設計的自由度、且能量轉換效率較高的磁驅動器、磁驅動器的工作方法及采用該磁驅動器的膠囊型內窺鏡。本發明的磁驅動器包括外殼(2)、設置在外殼(2)內的旋轉移動磁體(6)及固定磁體(7)、配置在外殼(2)外的線圈(3、4)、設置在外殼(2)內的感應區域(2a)。旋轉移動磁體(6)及固定磁體(7)能夠在包含磁化方向的平面內進行相對旋轉。線圈(3、4)產生使旋轉移動磁體(6)向使旋轉移動磁體(6)及固定磁體(7)互相產生斥力的方向進行相對旋轉的磁場。旋轉移動磁體(6)利用感應區域(2a)控制其因產生的斥力進行相對移動的方向。
文檔編號H02K33/00GK101622773SQ20088000622
公開日2010年1月6日 申請日期2008年2月26日 優先權日2007年2月26日
發明者河野宏尚, 片山美穗 申請人:奧林巴斯醫療株式會社