(57)【要約】【課題】誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす誘電体混合材料、およびミリ波（サブミリ波を含む）領域で用いる可撓性導波管を提供する。【解決手段】信号伝送路である可撓性導波管５１における内部誘電体５２の構成材料として用いる誘電体混合材料であって、無極性樹脂よりも高い誘電率を有する結晶の粉末６１，６３と、結晶粉末６１，６３の隙間６２に配された無極性樹脂と、同隙間６２に配され当該誘電体混合材料のうち体積割合で５〜４０％を占める気孔と、を有し、結晶粉末と気孔とは、いずれにも信号伝送路を伝搬する波長に対して１／５０以下の大きさを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号伝送路の構成材料として用いる誘電体混合材料であって、
無極性の樹脂と、
前記無極性樹脂よりも高い誘電率を有する結晶の粉末と、
前記誘電体混合材料のうち体積割合で５〜４０％を占める気孔と、
を有し、
前記結晶粉末と前記気孔とは、いずれにも前記信号伝送路を伝搬する波長に対して１／５０以下の大きさを有する
ことを特徴とする誘電体混合材料。
【請求項２】
前記結晶粉末は、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素もしくは窒化アルミニウムの何れか、または、これらの混合物により構成されるとともに、異なる平均粒径を有する粉末が混合されて形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の誘電体混合材料。
【請求項３】
前記無極性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の誘電体混合材料。
【請求項４】
長手方向に誘電率が均一、かつ、断面が同一形状の線状の誘電体と、長手方向に連続的に延出され前記誘電体の外周を覆う金属層と、を有する、ミリ波またはサブミリ波を伝搬する導波路により構成された可撓性を有する可撓性導波管であって、
前記線状の誘電体は、請求項１−３のいずれか１項に記載の誘電体混合材料を含む
ことを特徴とする可撓性導波管。
【請求項５】
請求項４に記載の可撓性導波管を有する画像伝送装置であって、
前記可撓性導波管は、所定の画像信号を伝送する
ことを特徴とする画像伝送装置。
【請求項６】
請求項４に記載の可撓性導波管を有する内視鏡であって、
前記可撓性導波管は、所定の画像信号を伝送する
ことを特徴とする内視鏡。
【請求項７】
請求項６に記載の内視鏡と、
前記可撓性導波管により伝送された所定の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理部と、
を具備することを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号伝送線路の構成材料として用いる誘電体混合材料、中でもミリ波またはサブミリ波領域で用いる可撓性導波管の内部に配することができる誘電体混合材料、誘電体混合材料を含む可撓性導波管、可撓性導波管を有する画像伝送装置、可撓性導波管を有する内視鏡、および、内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるＦＴＴＨ(Fiber To The Home）等の技術により、１Ｇｐｂｓを超える通信速度を有する通信環境が一般の家庭にも浸透してきている。また、スマートフォン等の高い処理能力を有する端末が広く普及し、利用可能な通信技術、および、情報処理の速度、すなわち「ハード性能」が著しく向上してきている。
【０００３】
また、いわゆるＦＨＤ（Full High Definition）を超える４Ｋ／８Ｋ画像に代表される高精細／大容量映像の利用、インターネットを介した情報アクセスの拡大等により、個人、または企業において利用可能な情報の質と量、すなわち「ソフト利用」についても飛躍的に拡大している。
【０００４】
これらは、近年とくに注目をあびているビックデータ解析、ディープラーニング（深層学習）によるＡＩ(artificial intelligence；人工知能)の発展など、新しい手法・付加価値の誕生にも大きく貢献している。
【０００５】
このように、「ハード性能」の向上と「ソフト利用」の拡大とが両輪となって近年の技術は著しく発展し、新しい付加価値が誕生している。その結果として、現時点の情報通信技術に求められる性能は、以前とは比べものにならないほど高いものになっている。そして、情報通信に必要な技術要素の中でも信号伝送線路に着目すると、この分野でも求められる性能は著しく高くなっていることが判る。
【０００６】
ここで、現在においては、“伝送距離が短く伝送速度の遅い領域においては電気インターコネクション（金属線による接続）が主に用いられる”、一方、“伝送距離が長く伝送速度の速い領域では光インターコネクション（光通信、すなわち光ファイバによる接続）が主に用いられる”といえる。
【０００７】
すなわち、例えば、数メートル程度での電気インターコネクションは、その利用できる限界が２．５Ｇｂｐｓ程度の伝送速度であり、これを超えると光インターコネクション（光通信）が有力な手段となるといえる。
【０００８】
このように、伝送距離が長く伝送速度の速い領域では光通信が有力な手段とされるが、光通信には下記にあるような性能上の問題点が有ることが知られている。
【０００９】
（１）信号伝送の信頼性に関わる問題点
一般に通信用光ファイバは石英ガラスを主成分とする１本の線で構成されることから、意図しない衝撃等の影響で信号伝送路である光ファイバが予期せず切断されることが起きる虞がある。
【００１０】
（２）線路同士の接続に関わる問題点
通常の通信用光ファイバは、光の通る管（コア）の径が１０μｍ程度（太くても５０μｍ以下）であり、線路同士の接続には一般的な加工では実現し難い（数μｍオーダーの）位置決め精度が要求される。この要求を緩和するために、接続部にレンズなど光学系を用いることもできるが、接続部が大型化し、また、塵、汚れ等により通信性能が劣化する虞がある。
【００１１】
なお、上記（１）おける問題点に関して電気インターコネクション（金属線による接続）は、線路は一般に複数の細線を束ねて構成しており、切断される場合にも徐々に細線が切れていくため、通信性能は徐々に劣化し、通信性能の劣化を知ることで事前に修理などの対応をとることができる。
【００１２】
同様に上記（２）における問題点に関して電気インターコネクションで用いられる接続部では、線路同士の接続にせいぜい０．１ｍｍ程度の寸法精度を求められるに過ぎず、一般的な加工精度で容易に必要な接続精度を得ることができる。
【００１３】
また、接続は金属同士を擦り合わせることに実現され、この「擦り合わせ」により接続部は安定してクリーニングされることから、塵、汚れ等による通信性能の劣化は多くの場合問題とならない。
【００１４】
すなわち、上記（１）、（２）における問題点の存在により、特に通信に高い信頼性が求められる用途、または使用において線路同士の接続が求められる用途においては、光通信は電気インターコネクションの代替にならないと考えられる。
【００１５】
上述した事情を鑑みて本発明者等は、数センチメートル〜５メートル程度以下の長さで５Ｇｂｐｓ以上の通信速度を実現しうる方法として、また、リードワイヤによる信号伝送方式の課題である伝送速度の限界を克服しつつ、光ファイバによる信号伝送方式の課題をも克服する新しい信号伝送方式として導波路を利用する技術を特願２０１５−１３１９１３号において提案した。
【００１６】
すなわち、電気基板程度の大きさから一般配線程度の長さの通信に適用できる、ミリ波（サブミリ波を含む）以上の周波数を有する電波を伝送する可撓性導波管によれば、上述した課題（信頼性の問題、接続に関わる問題）を克服しながら、電気インターコネクションでは実現が困難な数十Ｇｂｐｓオーダーの高速通信が可能な通信線路を実現することができる。
【００１７】
なお、本発明者等は特願２０１５−１３１９１３号において、上述したミリ波（サブミリ波を含む）導波管として、長手方向に誘電率が均一且つ断面が同一形状の線状の誘電体と、前記誘電体の外周を覆う金属層とを有する構成を想定しているが、本発明者等は、さらに、ミリ波（サブミリ波を含む）可撓性導波管の構成要件である前記線状の誘電体に必要な技術要件として、「誘電正接が０．０００５以下であること」が必要なことを見出した。
【００１８】
また、その具体的な適用範囲として内視鏡の内部通信を想定したとき、同じく必要な技術要件として、「比誘電率が４．０以上であること」および「適切な可撓性があること」が必要なことを見出した。
【００１９】
ここで、上記要件を全て満たす材料、すなわち、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を全て適切に満たす単一材料を見出すことは困難である。一方、これらの条件に近い要件を備える材料を得るための技術として、従来、無極性の樹脂と高誘電率の結晶粉末とを混合する方法が知られている。
【００２０】
具体的には、特開２００６−１００２５８号公報（特許文献１）において示される誘電体無機フィラーと樹脂との複合体、特開２００８−１８６６８０号公報（特許文献２）において示されるフッ素樹脂と誘電性セラミックス粉末との混合体等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００６−１００２５８号公報
【特許文献２】特開２００８−１８６６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら上述した特許文献１，２においては、上述の如き可撓性導波管に適用することに鑑みるに、下記の課題があるといえる。
【００２３】
すなわち、特許文献１（特開２００６−１００２５８号公報）において示される誘電体無機フィラーと樹脂との複合体では、非常に高い誘電率は得られるものの、誘電正接は０．００７程度よりも大きい値でしか安定しない。
【００２４】
また同材料は、そもそも機械強度の高い素材を得るための技術であって、可撓性は考慮されていない。
【００２５】
一方、特許文献２（特開２００８−１８６６８０号公報）において示されるフッ素樹脂と誘電性セラミックス粉末との混合体も同様であり、誘電正接は０．００１程度以下でしか安定して得ることができず、可撓性も考慮されていない。
【００２６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす材料を提供し、結果として基本周波数が１０ＧＨｚを超えるような高速信号の伝送線路、中でも数センチメートル〜５メートル程度以下の長さで５Ｇｂｐｓ以上の通信速度を実現しうるミリ波（サブミリ波を含む）領域で用いる可撓性導波管を実現し得る誘電体混合材料、誘電体混合材料を含む可撓性導波管、可撓性導波管を有する画像伝送装置、可撓性導波管を有する内視鏡、および、内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の一態様の誘電体混合材料は、信号伝送路の構成材料として用いる誘電体混合材料であって、無極性の樹脂と、前記無極性樹脂よりも高い誘電率を有する結晶の粉末と、前記誘電体混合材料のうち体積割合で５〜４０％を占める気孔と、を有し、前記結晶粉末と前記気孔とは、いずれにも前記信号伝送路を伝搬する波長に対して１／５０以下の大きさを有する。
【００２８】
本発明の一態様の可撓性導波管は、長手方向に誘電率が均一、かつ、断面が同一形状の線状の誘電体と、長手方向に連続的に延出され前記誘電体の外周を覆う金属層と、を有する、ミリ波またはサブミリ波を伝搬する導波路により構成された可撓性を有する可撓性導波管であって、前記線状の誘電体は、請求項１−３のいずれか１項に記載の誘電体混合材料を含む。
【００２９】
本発明の一態様の画像伝送装置は、前記可撓性導波管を有する画像伝送装置であって、前記可撓性導波管は、所定の画像信号を伝送する。
【００３０】
本発明の一態様の内視鏡は、前記可撓性導波管を有する内視鏡であって、前記可撓性導波管は、所定の画像信号を伝送する。
【００３１】
本発明の一態様の内視鏡システムは、前記内視鏡と、前記可撓性導波管により伝送された所定の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理部と、を具備する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす材料を提供し、結果として基本周波数が１０ＧＨｚを超えるような高速信号の伝送線路、中でも数センチメートル〜５メートル程度以下の長さで５Ｇｂｐｓ以上の通信速度を実現しうるミリ波（サブミリ波を含む）領域で用いる可撓性導波管を実現し得る誘電体混合材料、誘電体混合材料を含む可撓性導波管、可撓性導波管を有する画像伝送装置、可撓性導波管を有する内視鏡、および、内視鏡システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態の誘電体混合材料を含む可撓性導波管を有する内視鏡システムの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムにおける撮像ユニットおよび可撓性導波管の構造を示した要部拡大斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムにおける撮像ユニットおよび可撓性導波管の構造を一部断面にて示した要部拡大斜視図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムにおける可撓性導波管の構成を示した要部拡大斜視図である。
【図６】図６は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管に含まれる誘電体混合材料に関して粒度配合が無い場合の例を２次元に単純化して示した要部拡大図である。
【図７】図７は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管に含まれる誘電体混合材料に関して粒度配合が有る場合の例を２次元に単純化して示した要部拡大図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管に関して標準導波管寸法から計算した内部誘電体が存在する導波管寸法を示した表図である。
【図９】図９は、図８における内部誘電体が存在する導波管寸法を求める際の矩形型導波管の長径短径関係を示した図である。
【図１０】図１０は、図８における内部誘電体が存在する導波管寸法を求める際の楕円型導波管の長径短径関係を示した図である。
【図１１】図１１は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管における誘電体と外部導体との関係に係るシミュレーションモデルを示した図である。
【図１２】図１２は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管における誘電体の誘電損失のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１３は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管における誘電体の誘電損失のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】図１４は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管の可撓性の状態を示すモデルを示した斜視図である。
【図１５】図１５は、第１の実施の形態における第１〜第５の実施例および第１〜第５の比較例にかかる誘電体混合材料の配合と特性を示した表図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施の形態にかかる可撓性導波管における内部誘電体を示した要部拡大斜視図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態にかかる可撓性導波管における外部導体を示した拡大平面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第３の実施の形態にかかる誘電体混合材料を用いて作成したマイクロストリップ線路を示した要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
なお、以下に示す第１〜第２の実施形態は、本発明の誘電体混合材料を含む可撓性導波管を有する内視鏡システムを例に説明するものとする。
【００３５】
また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態の誘電体混合材料を含む可撓性導波管を有する内視鏡システムの概略構成を示す斜視図であり、図２は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【００３７】
図１に示すように、内視鏡システム１は、いわゆる上部消化管用の内視鏡システムであって、被検体Ｐの体腔内に先端部を挿入することによって被写体Ｐの体内画像を撮像し当該被写体像の画像信号を出力する撮像部を備える内視鏡２と、内視鏡２における前記撮像部から出力される画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理部を備えるとともに内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御するビデオプロセッサ３と、内視鏡２の先端から出射するための照明光を発生する光源装置４と、ビデオプロセッサ３において画像処理が施された画像を表示する表示装置５と、を主に備える。
【００３８】
内視鏡２は、先端部に前記撮像部を備えると共に主として可撓性を有する細長形状部により構成される挿入部６と、挿入部６の基端側に接続され各種の操作信号の入力を受け付ける操作部７と、操作部７から基端側に向けて延出されビデオプロセッサ３および光源装置４と接続するユニバーサルコード８と、を備える。
【００３９】
ここで内視鏡２は、挿入部６の先端部に配設した撮像部とビデオプロセッサ３における画像処理部との間において、挿入部６における前記撮像部から当該挿入部６、前記操作部７および前記ユニバーサルコード８のそれぞれ内部を経由してビデオプロセッサ３の画像処理部に至るまで延設され、撮像部からの画像信号等の伝送するための信号伝送路を備える。
【００４０】
そして、本実施形態に係る内視鏡システムにおいては、前記信号伝送路をミリ波またはサブミリ波（以下、場合により代表してミリ波と記載する）を通す導波路により構成されることを特徴とする（当該「導波路」については、後に詳述する）。
【００４１】
図１に戻って、挿入部６は、最先端部に配設された、前記撮像部を構成する撮像素子２２等を内蔵した先端硬性部１０と、当該先端硬性部１０の基端側に配設され、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部９と、当該湾曲部９の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部と、を有する。
【００４２】
また、図２に示すように、本実施形態において挿入部６の最先端に配設された先端硬性部１０には、被検体像を入光する撮像光学系２１と、撮像光学系２１の後方に配設され、被検体像を撮像して光電変換により所定の画像信号を出力する撮像素子２２等を含む撮像ユニット２０と、が配設されている。
【００４３】
前記撮像ユニット２０は、前記撮像光学系２１の結像位置に設けられ、撮像光学系２１が集光した光を受光して電気信号に光電変換する前記撮像素子２２と、撮像素子２２の近傍基端側に配設され、当該撮像素子２２を駆動すると共に撮像素子２２から出力された撮像信号に所定の処理を施すドライバＩＣ２３と、ドライバＩＣ２３の基端側に設けられ、導波路（導波管）５１（詳しくは後述する）を介して信号の送受信をするための送受信アンテナ２７（詳しくは後述する）と、を有する。
【００４４】
前記撮像素子２２は、本実施形態においては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであって、かつ、いわゆるフルハイビジョン相当以上の画素数である２００万画素以上の画素数を有するイメージセンサを採用する。
【００４５】
前記ドライバＩＣ２３は、撮像素子２２が出力した電気信号に対してノイズ除去およびＡ／Ｄ変換を行うアナログフロントエンド（ＡＦＥ）２４と、撮像素子２２の駆動タイミングおよびＡＦＥ２４等における各種信号処理のパルスを発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）２５と、前記送受信アンテナ２７を接続し、前記導波路（導波管）５１を介してＡＦＥ２４が出力したデジタル信号をビデオプロセッサ３における画像処理部との間で送受信するための送受信回路２６と、撮像素子２２の動作を制御する図示しない制御部と、を有する。
【００４６】
前記送受信回路２６は、いわゆるＭＭＩＣ（monolithic microwave integrated circuit；モノシリックマイクロ波集積回路）により形成される、ミリ波・サブミリ波通信回路である。
【００４７】
また前記ドライバＩＣ２３は、本実施形態においては、前記アナログフロントエンドＡＦＥ２４、タイミングジェネレータＴＧ２５、送受信回路２６等の各回路が全てシリコンＣＭＯＳプロセスにより作成され、十分に小型化されている。
【００４８】
また、撮像素子２２とドライバＩＣ２３とは、セラミック基板２８を介して接続され、また、当該セラミック基板２８（図３等参照）にはコンデンサ２９等の複数の受動部品が搭載されている（詳しくは後述する）。
【００４９】
一方、ビデオプロセッサ３は、内視鏡２における前記撮像ユニット２０から出力される画像信号に対して所定の画像処理を施す前記画像処理部としての画像信号処理回路３１と、内視鏡２における撮像素子２２等に対して供給するための電源を生成する電源供給回路３２と、前記導波路（導波管）５１を介して内視鏡２における撮像ユニット２０と所定の信号の送受信を行うための送受信回路３３と、送受信回路３３に接続された送受信アンテナ３４と、を備える。
【００５０】
なお、前記画像信号処理回路３１は、撮像素子２２およびドライバＩＣ２３を制御するための制御信号（例えば、クロック信号、同期信号等）を生成し、前記撮像素子２２およびドライバＩＣ２３に向けて送出する。
【００５１】
なお、ビデオプロセッサ３における前記送受信回路３３も、前記送受信回路２６と同様に、いわゆるＭＭＩＣ（monolithic microwave integrated circuit；モノシリックマイクロ波集積回路）により形成される。
【００５２】
また、図２に示すように、内視鏡２における前記挿入部６、操作部７およびユニバーサルコード８内には、上述したように信号伝送路としての前記導波路（導波管）５１が内設されるが、これらユニバーサルコード８等の内部には前記導波路（導波管）５１と並行して、各種信号線が配設される。
【００５３】
すなわち、ユニバーサルコード８内には、図２に示すように、ビデオプロセッサ３における画像信号処理回路３１から供給される各種制御信号を伝送する制御信号線４１、電源供給回路３２から供給される電源を伝送する電源線４２およびグランド線（ＧＮＤ線）４３が、それぞれ配設される。
【００５４】
そして、内視鏡２における撮像素子２２およびドライバＩＣ２３における前記各回路には、前記制御信号線４１を介して所定の制御信号（例えば、クロック信号、同期信号等）が供給されるようになっている。
【００５５】
同様に、内視鏡２における前記撮像素子２２およびドライバＩＣ２３における前記各回路には、前記電源線４２およびグランド線（ＧＮＤ線）４３を介して、ビデオプロセッサ３の電源供給回路３２から電源が供給されるようになっている。
【００５６】
＜導波路（導波管）および送受信回路並びに撮像ユニットの構成について＞
次に、本実施形態にかかる内視鏡システムにおける導波路（可撓性導波管）および送受信回路、並びにこれらの周辺回路（撮像ユニット等）について説明する。
【００５７】
上述したように、本発明は、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす材料を提供し、ミリ波領域（サブミリ波を含む）で用いる可撓性導波管を実現し得る誘電体混合材料、誘電体混合材料を含む可撓性導波管、可撓性導波管を有する画像伝送装置、可撓性導波管を有する内視鏡、および、内視鏡システムを提供するものであるが、当該内視鏡における撮像部とビデオプロセッサにおける画像処理部とを結ぶ信号伝送方式として従来用いられてきた、リードワイヤによる信号伝送方式および光ファイバによる信号伝送方式に代わり、ミリ波またはサブミリ波（おおよそ３０〜６００ＧＨｚの周波数を有する電波）を通す導波路（導波管）による信号伝送方式を新たに提案するものでもある。
【００５８】
なお、本実施形態においてミリ波、サブミリ波は、ミリからサブミリオーダ（０．５〜１０ｍｍ程度）の波長をもつ電波を指すものとする。
【００５９】
図２に示すように、撮像ユニット２０は、挿入部６の最先端に配設された先端硬性部１０において、被検体像を入光する撮像光学系２１の後方に配設される。また、撮像ユニット２０は、上述したように、被検体像を撮像して光電変換により所定の画像信号を出力する撮像素子２２等を含むとともに、当該撮像ユニット２０からは挿入部基端側に向けて導波路（可撓性導波管）５１が延設されるようになっている。
【００６０】
また撮像ユニット２０は、上述したように、撮像光学系２１が集光した光を受光して電気信号に光電変換する前記撮像素子２２と、撮像素子２２の近傍基端側に配設され、当該撮像素子２２を駆動すると共に撮像素子２２から出力された撮像信号に所定の処理を施すドライバＩＣ２３と、ドライバＩＣ２３の基端側に設けられ、導波路（可撓性導波管）５１を介して信号の送受信をするための送受信アンテナ２７と、を有する。
【００６１】
ドライバＩＣ２３は、上述したように、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２５、送受信回路２６および図示しない制御部等を有するが、撮像素子２２とはセラミック基板２８を介して接続されるようになっている。
【００６２】
図３は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムにおける撮像ユニットおよび導波路（導波管）の構造を示した要部拡大斜視図であり、図４は、同内視鏡システムにおける撮像ユニットおよび導波路（導波管）の構造を一部断面にて示した要部拡大斜視図である。また、図５は、第１の実施の形態にかかる内視鏡システムにおける導波路（導波管）の構成を示した要部拡大斜視図である。
【００６３】
前記ドライバＩＣ２３の基端側には、図３、図４に示すように、前記ドライバＩＣ２３のパッケージに一体化された前記送受信アンテナ２７を挟んで、ミリ波またはサブミリ波を通す前記可撓性導波管５１の先端部が接続されている。
【００６４】
この可撓性導波路５１（以下、導波管５１とも記す）は、可撓性を有し、先端硬性部１０に配設された前記ドライバＩＣ２３にその先端側が接続された後、挿入部６の基端側に向けて延出されるようになっている。
【００６５】
より詳しくは、導波路５１は、挿入部６においてドライバＩＣ２３よりさらなる基端側、すなわち、先端硬性部１０における前記ドライバＩＣ２３の配設箇所より基端側部をはじめ、より基端側の前記湾曲部９および可撓管部１１を含めた挿入部６の内部を挿通した後、操作部７内部およびユニバーサルコード８の内部を挿通し、ビデオプロセッサ３に至る位置に配設されるようになっている。
【００６６】
なお、前記導波路５１の基端側は、ユニバーサルコード８の一端に設けたコネクタにおける変換を経てビデオプロセッサ３に接続されるものであってもよい。
【００６７】
前記導波路５１は、撮像ユニット２０とビデオプロセッサ３における前記画像処理部（画像処理回路３１）とを結ぶ信号伝送路であって、少なくとも一部がミリ波またはサブミリ波を伝搬する導波路である。
【００６８】
また、本実施形態において前記導波路５１は、図５に示すように、長手方向に誘電率が均一になるように延出された内部誘電体５２と、長手方向に連続的に延出され前記内部誘電体５２の外周を覆う金属層である外部導体５３と、を有する可撓性導波管５１により構成される。
【００６９】
因みに、本実施形態において、「誘電率が均一」とは、導波管内部を伝搬する電波（ミリ波またはサブミリ波）の波長オーダーの寸法でみたときに均一であることを意味するものである。すなわち、波長オーダーよりも１〜２桁以上寸法の異なる構造による誘電率分布は、導波管内部を伝搬する電波には影響を与えないため、本実施形態においては、これを含めて誘電率が均一と表現している。
【００７０】
なお、後述するように本実施形態においては樹脂材料（母剤）に結晶材料（本実施形態においては熱伝導性フィラー）を混合した誘電体材料の利用を想定するが、この場合には混合される誘電体材料は前記波長よりも遥かに小さい。これにより、樹脂材料と結晶材料の誘電率の違い、または、微細な構造は導波管内部の電波に影響を与えず、平均した誘電率のみが伝送特性に影響する。
【００７１】
＜内部誘電体５２の構成＞
次に、内部誘電体５２の構成について説明する。
【００７２】
上述したように、本発明は、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす材料を提供し、ミリ波領域（サブミリ波を含む）で用いる可撓性導波管を実現し得る誘電体混合材料等を提供するものである。以下、本実施形態における内部誘電体５２を構成する「誘電体混合材料」の基本的な概念について説明する。
【００７３】
一般に、樹脂材料に粉末を混合することで樹脂材料の特性を向上する取り組みは、従来から広く行なわれている。たとえば、樹脂材料の機械的特性を向上させるためにガラス繊維を混合すること、または、樹脂材料に導電性を付与するためにカーボン系の材料を混合することが知られている。
【００７４】
本発明はこれらと同様に、樹脂材料に対してより誘電率の高い材料を混合することで、適正な高誘電率を有する混合材料を得るものである。
【００７５】
＜誘電体における気孔の作用：誘電正接ｔａｎδの低下について＞
本実施形態の内部誘電体５２としての誘電体混合材料において、最も特徴があり高い効果を生むのは、誘電体混合材料のうち５〜４０％を占める気孔である。この気孔がないと、以下に示すように、誘電正接ｔａｎδを十分に低下、具体的にはｔａｎδを０．０００５以下とすることができない。
【００７６】
なお後述するように、この「ｔａｎδ＜０．０００５」は、特に導波管用途を考慮したときの必要条件である。導波管の内部誘電体に用いる誘電体材料の誘電正接は０．０００５（望ましくは０．０００２）以下である必要がある。
【００７７】
樹脂材料とセラミックス粉末を均一に混合するには、溶媒となる液体または分散剤のような助剤を利用（混合）する必要があることが一般に知られている。しかし、これら助剤は通常、誘電正接をおおきく損なう。
【００７８】
本実施形態においては、無極性の樹脂の中に高誘電率の結晶を拡散し均一に混合するために助剤を用いることを前提とするが、本実施形態において用いる助剤には、高温などにより揮発させて除去・消失できるものを選択する。
【００７９】
また、本実施形態の誘電体混合材料では、成形に際して助剤を揮発させうる温度で十分に加熱するが、この揮発した助剤成分は、当該誘電体混合材料に含まれる気孔を経由して揮発する。
【００８０】
すなわち、気孔を経由することで材料内部に取り込まれた助剤までもが揮発するため、本実施形態の誘電体混合材料では、混合のために添加した助剤のほぼ全てを揮発させることができる。
【００８１】
本実施形態においてはその結果として、素材としての誘電体混合材料にかかる誘電正接を維持し、誘電正接の大幅な向上（ｔａｎδ＜０．０００５）を実現することができる。
【００８２】
たとえば、特開２００８−１８６６８０号公報において示されるような混合材料で十分に小さい誘電正接を得るには、混合の均一さや生産性など他の性能や技術要素を大きく犠牲にしつつも全く助剤を用いないか、本実施形態と同様に混合に用いる助剤を加熱などにより揮発・除去する必要があるが、当該特開２００８−１８６６８０号公報における構成で助材を用いる場合は、材料の内部に入り込んだ助剤を十分に除去することができない。
【００８３】
すなわち当該特開２００８−１８６６８０号公報における構成では、素材の誘電正接を維持することは困難と言わざるを得ず、結果として０．０００５以下の誘電正接を得ることができないと考えられる。
【００８４】
なお、誘電正接の小さい誘電体混合材料を得るためには、上述したように助剤を十分に揮発・消失すること以外にも、混合する材料（本実施形態における無極性樹脂および結晶粉末）の誘電正接が小さい必要がある。
【００８５】
それには材料そのものの誘電正接が小さいことは勿論だが、混合する材料（本実施形態における無極性樹脂および結晶粉末）が一定以上の純度を持つ必要がある。具体的には概ね９９．９５％以上の純度が必要であり、望ましくは９９．９９％以上の純度の材料を用いる必要がある。
【００８６】
すなわち、上述した助剤だけでなく、素材における不純物も誘電正接ｔａｎδを大きく悪化させるため、材料純度にも十分に配慮する必要がある。
【００８７】
＜誘電体における気孔の作用：可撓性の付与について＞
ところで本実施形態の構成においては、結晶粉末は互いに結びつく力を持たず、無極性樹脂の結合力によって形状が保持される。このとき、無極性樹脂の結合力が強すぎると可撓性を得ることができないと考えられる。
【００８８】
そもそも、誘電正接ｔａｎδの小さい材料は、分子を構成する原子同士の結びつきが強い材料であり、機械的には「硬い」材料が多く、可撓性を得ることは困難であると考えられる。
【００８９】
そして、このような材料に可撓性を付与するためには、分子スケールでの構造には手を加えずに樹脂の結合を弱める必要があるが、この「可撓性の付与」にも気孔と結晶粉末の存在が寄与する。
【００９０】
すなわち、本実施形態の誘電体混合材料は、内部に気孔および結晶粉末を含むがために、樹脂が網の目のような構造をとることで樹脂の結合が弱まり、可撓性が付与されることを特徴とする。
【００９１】
ここで本発明者等は、無極性樹脂としてＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene；ポリテトラフルオロエチレン）を用いた場合には、ＰＴＦＥの体積割合が２０％前後（結晶粉末と気孔を合わせた体積割合が８０％前後）となるときに良い可撓性が得られることを見出した。
【００９２】
なお、これは一例に過ぎず、使用する材料の種類や大きさなどによってその割合はひろく最適値を見出し得る。
【００９３】
なお、本発明者等は、近年広く利用される気孔を多く含むＰＴＦＥ素材では、ＰＴＦＥの体積割合で２０％弱程度から７０％強程度（結晶粉末と気孔を合わせた体積割合が３０％弱程度から８０％強程度）までのもので適切な可撓性が得られることを確認しており、概ねこの範囲で適切な可撓性が得られる可能性が高い。
【００９４】
＜結晶粉末、気孔が信号の波長の１／５０であることについて＞
一方で、本実施形態の誘電体混合材料としては、信号伝送路の構成材料として「信号伝送路を伝搬する信号（電磁波）を妨げないこと」が求められる。
【００９５】
すなわち、本実施形態の誘電体混合材料は、信号伝送路を伝搬する電磁波の波長オーダーの寸法で見たときに、誘電率が均一である必要がある。より詳しくは、伝搬する電磁波から見たとき、波長オーダーに近いかそれよりも大きい寸法の誘電率分布は波に影響を与えるが、波長よりも１〜２桁以上寸法が小さい構造による誘電率分布は、伝搬する波に影響を与えない。
【００９６】
すなわち、本実施形態における結晶粉末は無極性樹脂よりも誘電率が大きく、気孔は誘電率が小さいことを考慮すると、「波長オーダーの寸法で見たときに誘電率が均一」であるために、この大きさは伝搬する電磁波の波長に対して十分に寸法が小さい必要がある。
【００９７】
本発明者は鋭意研究の結果、この大きさが具体的に、信号伝送路を伝搬する信号の波長に対して１／５０以下の大きさをもつ必要があることを見出した。
【００９８】
ここで、前記気孔は、上述したように内部の助剤成分を逃がす役割を担う側面から、それぞれが繋がる、あるいは、結晶粒子と結晶性樹脂との間に体積を持たずに存在するような形態をも含む。
【００９９】
すなわち、本実施形態の誘電体混合材料における気孔の大きさは、空間として（気泡のような形で）存在する大きさを示し、気孔同士が繋がっていてもそれらを繋げて（積算して）評価しない。
【０１００】
一方、前記無極性樹脂は、上述したように網の目のような構造をとることで結合し、形態を保持する役割を担う側面から、それぞれが細く糸状に繋がる、または薄くフィルム状に繋がる形で、存在するような形態をも含む。
【０１０１】
すなわち、本実施形態の誘電体混合材料における無極性樹脂の大きさは、塊として存在する大きさを示し、無極性樹脂同士が細く、薄く繋がっていてもそれらを繋げて（積算して）評価しない。
【０１０２】
このように、本実施形態において前記気孔および前記無極性樹脂の「大きさ」に対する考え方は同じである。これに対して前記結晶粉末は、繋がって存在し得ないことから前記気孔および前記無極性樹脂の大きさに係る上述した考え方には当たらない。
【０１０３】
＜適切な結晶粉末および樹脂の種類＞
なお、比誘電率の高さ、誘電正接の小ささを両立し、かつ、工業的に利用し易い「誘電体混合材料」を得るには、材料となる無極性樹脂および結晶粉には誘電正接が低いことに加えて、水分の吸着による誘電正接の増加が置き難いこと、および、材料に毒性が無いこと等の取り扱いの容易さも考慮する必要がある。
【０１０４】
特に結晶粉末においては比誘電率が大きいことも必要な条件となる。
【０１０５】
本発明者等は、上述したこれら条件を勘案し、比誘電率が大きく誘電正接が小さいうえに人体に無害で取り扱い容易な、工業的な利用に適した結晶材料を鋭意探索した結果、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素および窒化アルミニウム等を抽出した。
【０１０６】
同様に本発明者等は、実施形態の誘電体混合材料に利用できる無極性樹脂を鋭意探索した結果、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ほかのフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの無極性樹脂がこの条件に合致することが判った。
【０１０７】
これらの中でもＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene；ポリテトラフルオロエチレン）は、溶融粘度が高い特性を有し、結晶粉末とＰＴＦＥ粉末とを混合してから加熱・圧着および圧延することで可撓性を得易い構造（網の目のような樹脂構造）を取り易く、適切な気孔をも形成しやすいことから、前記無極性プラスチックの中でも特に本実施形態の誘電体混合材料を得るために利用価値が高いことを見出した。
【０１０８】
＜粒度混合の作用について＞
本実施形態の誘電体混合材料において、比誘電率を高めるためには、高い屈折率を有する結晶粉末の割合を増やし、低い屈折率を有する「気孔」の割合を減らす必要がある。ここで異なる粒度の結晶粉末の混合によれば、結晶粉末の割合を増やすことができる。
【０１０９】
図６は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管に含まれる誘電体混合材料に関して結晶粉末の粒度配合が無い場合の例を２次元に単純化して示した要部拡大図であり、図７は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管に含まれる誘電体混合材料に関して結晶粉末の粒度配合が有る場合の例を２次元に単純化して示した要部拡大図である。
【０１１０】
図６に示すように、ある誘電体混合材料中に含まれる結晶粉末（例えば、内部誘電体５２を構成する誘電体材料に含まれる結晶粉末）に単一粒径の粒子（図中、符号６１で示す）が配置されると仮定すると、その粒子６１間には多くの隙間６２が生じることがわかる。
【０１１１】
これに対して図７に示すように、当該誘電体混合材料に、より小さい粒径の粒子（図７中、符号６３で示す）である結晶粉末を配合することで、当該小さい粒子６３が隙間６２に入り込み、当該誘電体材料における結晶粉末の充填率を増やすことができる。
【０１１２】
ここで本実施形態において当該誘電体混合材料は、前記隙間６２に前記無極性樹脂および前記気孔が概ね均一に配されるように設定される。なお、ここでの説明は、あくまで前記結晶粉末の充填率を上げることの必要性を記述したのであって、前記隙間６２が小さい状態であることを求めているわけではなく、これに限定されない。
【０１１３】
むしろ前記隙間６２は、当該誘電体混合材料の中に適切に存在する必要が有り、上述した粒度配合は当該誘電体材料が所望の特性を有する（結晶粉末と前記隙間とのバランスを適切に設定する）ために必要であるといえる。
【０１１４】
本実施形態の内部誘電体５２を構成する「誘電体混合材料」においては、結晶粉末材料（大きい比誘電率を持つ）について図７に示す如き「粒度配合」を行うことで、前記粉末材料の配合比率を増やし、結果的に“４”以上の比誘電率を得ることを特徴とする。
【０１１５】
すなわち、本実施形態の誘電体混合材料において斯様な結晶粉末材料の「粒度配合」を行わないと仮定すると（例えば、図６に示す状態のままであるとすると）、例えば、当該「誘電体混合材料」を、内視鏡における信号伝送路としての「可撓性導波管」の内部素材として利用することは困難になると考えられる。
【０１１６】
＜内部誘電体の誘電率として４以上が望ましいことの臨界的意義＞
ここで、当該可撓性導波管を内視鏡に採用する場合において、その内部誘電体の誘電率として“４”以上が望ましいことの臨界的意義について説明する。
【０１１７】
いま、複数の前提条件を仮置きした上で、利用価値の高い誘電率の範囲を特定する。まず、通信線路（ミリ波（またはサブミリ波）可撓性導波管）の太さは、一般の内視鏡へ導入可能な太さから、φ２ｍｍ以下である必要がある。また、現状の無線技術において利用し易い周波数帯域として６０ＧＨｚ帯を想定し、この帯域を利用することを前提にして試算する。
【０１１８】
図８は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管に関して標準導波管寸法から計算した内部誘電体が存在する導波管寸法を示した表図である。また、図９は、内部誘電体が存在する導波管寸法を求める際の矩形型導波管の長径短径関係を示した図であり、図１０は、同導波管寸法を求める際の楕円型導波管の長径短径関係を示した図である。
【０１１９】
図８は、上述したうように標準導波管（中空の導波管、すなわち内部には空気が満たされており、誘電率が１．０の導波管）の寸法と、この寸法を元に中実（内部に比誘電率εｒが３．８、４．０、５．０の誘電体を充填した）の導波管の寸法を示したものである。
ている。
【０１２０】
ここで中実の導波管の寸法は、波長短縮効果を示す式
λ＝λ０／√εｒ
を用いて換算した。
【０１２１】
図８から、６０ＧＨｚの伝送に適した可撓性導波管５１の外径がφ２ｍｍ以下の径に収まるためには、可撓性導波管５１の内部に配する内部誘電体５２の比誘電率εｒは（外部導体５３の形成に必要な厚さにより異なるが）、少なくとも
比誘電率εｒ＝３．８〜４．０
程度以上である必要があることが判る。
【０１２２】
但し、上述した可撓性導波管５１の径がφ２ｍｍ以下という要件をより臨界的に捉えるならば、外部導体５３の形成に必要な厚さを考慮して、可撓性導波管５１の内部に配する内部誘電体５２の比誘電率εｒは４．０程度以上が望ましいといえる。
【０１２３】
＜誘電正接０．０００５以下を得ることの臨界的意義＞
図１１は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管における誘電体と外部導体との関係に係るシミュレーションモデルを示した図であり、図１２、図１３は、第１の実施の形態にかかる可撓性導波管における誘電体の誘電損失のシミュレーション結果を示す図である。
【０１２４】
上述した有効な誘電率範囲の下限であるεｒ＝３．８について、図１１に示すあるシミュレーションモデル（導波管の断面形状は長径１．９２８×短径０．９６４の楕円、外部導体には純銅相当の電気伝導率を設定）に当てはめ、１メートル当たりの透過損失量を（比誘電率εｒ＝３．８固定として）誘電正接ｔａｎδの値を変更しながらシミュレーションしたところ、図１２、図１３に示す結果を得た。
【０１２５】
なお、ここで、比誘電率εｒ＝３．８、誘電正接ｔａｎδ＝０．００１程度というのは、石英ガラスの誘電特性に相当する。
【０１２６】
図１２、図１３に示すように、誘電正接ｔａｎδが小さいほど伝送損失量が小さくなり、より好ましいことが判る。また逆に、誘電正接ｔａｎδが大きいほど伝送損失量が大きくなり、適切な通信が困難になる虞があると考えられる。
【０１２７】
ここで、現在の電波回路技術を用いて信号回復し、通信が可能となる信号減衰量が−７０ｄＢ程度であることを考慮すると、目標とする５ｍ程度での通信を可能とするためには、１ｍあたりの信号減衰量は−１４ｄＢ／ｍ程度以下である必要がある。
【０１２８】
これを図１２と対比すると、誘電体の誘電正接ｔａｎδは５．０×１０−４程度よりも小さい必要があることが判る。
【０１２９】
なお、図１２から誘電正接ｔａｎδが６０ＧＨｚ近辺で１４ｄＢ程度となるのが
ｔａｎδ＝５．０×１０−４
の線になる。そして、導波管の断面形状を調整することで、減衰特性の調整が可能であることをも考慮すると、利用価値のある誘電正接ｔａｎδの限界値を５．０×１０−４とした。
【０１３０】
＜適切な可撓性の必要性＞
ところで、いわゆる内視鏡は先端部付近において湾曲する必要があり、その内部に配する信号伝送線路も同様に湾曲することが求められる。
【０１３１】
本実施形態の誘電体混合材料を含む「可撓性導波管５１」に係る「適切な可撓性」とは、本実施形態においては、「内視鏡内部に配するに足る硬さ（柔らかさ）；例えば、図１４に示す如き可撓性」を意味するものである。
【０１３２】
以上説明したように、本実施形態によれば、比誘電率εｒが４．０以上、誘電正接ｔａｎδが０．０００５以下という、適切な可撓性の３条件を適切に満たす誘電体材料を得ることができる。
【０１３３】
また、結果として基本周波数が１０ＧＨｚを超えるような高速信号の伝送線路、中でも数センチメートル〜５メートル程度以下の長さで５Ｇｂｐｓ以上の通信速度を実現しうるミリ波（サブミリ波を含む）領域で用いる可撓性導波管を実現することができる。
【０１３４】
＜第１の実施形態に係る実施例＞
以下、本発明の第１の実施形態に係る各実施例について説明する。
【０１３５】
図１５は、第１の実施の形態における実施例１〜５および比較例１〜５にかかる誘電体混合材料の配合と特性を示した表図である。
【０１３６】
なお、図１５において、※１で示す各特性について、比誘電率および誘電正接については１０ＧＨｚにおける値を示し、可撓性については任意指標によるものとする。
【０１３７】
＜実施例１，２＞
まずは、本発明の実施例１，２に係る誘電体混合材料について説明する。
【０１３８】
本発明の実施例１，２に係る誘電体混合材料は、粒度の異なるα−Ａｌ２Ｏ３結晶粉末を２種類（平均粒度３μｍの粉末と平均粒度１μｍの粉末、それぞれ４Ｎ以上の純度を有する）とＰＴＦＥ樹脂粉末（例えば、ダイキン工業株式会社製ＰＴＦＥファインパウダー）、および均一な混合を行うための助剤とを混合した。
【０１３９】
ここで、混合後の誘電体混合材料はペースト状となるが、これを常温下での予備成形した後、加熱プレス機にて平面に押し固めた。ここで加熱プレス機における加圧・加温条件は、実施例１に比べて実施例２の加圧力が若干高く、実施例１、２の温度条件は同一として、図１５に示す表おける「実施例１、２」に対応する材料を得た。
【０１４０】
すなわち、図１５に示す表にあるように、実施例１では空気（すなわち、気孔）の体積割合が約４０％、比誘電率４．６、誘電正接０．００００６であり、厚さ０．５２ｍｍの軽い力で曲げることができる材料を得た。
【０１４１】
また、実施例２では空気（すなわち気孔）の体積割合が３３％、比誘電率５．０、誘電正接０．００００６、厚さ０．５１ｍｍの軽い力でしなやかに曲げることができる材料を得た。
【０１４２】
ここで実施例１の材料と実施例２の材料とを比較すると、実施例１の材料は繰り返し曲げに対する耐性が若干劣り、数回の回数の繰り返し曲げにより硬さの変化を感じた。
【０１４３】
この実施例１，２の誘電体混合材料において、気孔は加圧プレス機により圧延する際に生じている。すなわち、圧延の際に結晶粉末と樹脂との間に生じる隙間が材料に残ることで気孔は形成されるため、発生する気孔は基本的に結晶粉末よりも大きいものにならないこと、気孔が発生しても圧力でさらに小さくなることから、気泡の大きさは結晶粉末よりも大きいものにはなり得ない。
【０１４４】
本実施例１，２においては、粒度の異なる結晶粉末を２種類混合したが、これは結晶粉末の充填度向上を目的にしている。
【０１４５】
なお、ここで選択した２種類の粉末（平均粒度３μｍの粉末と平均粒度１μｍの粉末）は、充填度を向上するために有意な組合せの一例でしかなく、他の粒度をもつ粉末の組み合わせによっても同様の効果を得ることができる。
【０１４６】
また、同等の粒度配合は、本実施例にあるように粒度の判った結晶粉末の混合に拠らずとも、もとから粒度ばらつきのある結晶粉末を用いる、または、同一粒度の結晶粉末に対して粉砕加工を施して粒度ばらつきを与える方法によっても得ることができる。すなわち、本願発明でいう粒度配合は、その方法に拠らず、結果として様々な粒度の結晶粉末が混合されていることを言い、方法に拠らず同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
本実施例１，２により得られた誘電体混合材料に含まれる結晶粉末において、最大の粉末粒径（粒の長径の最大値）は余裕をもって見積もっても６μｍといえる。この最大の粉末粒径Ｌは電磁波からみたときに、結晶の比誘電率εｒの平方根を掛けた大きさに拡大されて見えるために概ね１８．３μｍの大きさに見える。なお、α―Ａｌ２Ｏ３の比誘電率εｒは約９．３として、６μｍ×√（９．３）で計算した。
【０１４８】
この大きさは３００ＧＨｚの電磁波（波長１ｍｍ）の１／５０にあたる。また、本実施例１，２により得られた誘電体混合材料に含まれる気孔は、結晶粉末の大きさと比べて小さいことを確認していることから、本実施例１，２により得られた誘電体混合材料は、概ね３００ＧＨｚ以下の信号伝送路に適用が可能である。
【０１４９】
本実施例１，２において得た材料の厚さは、誘電特性（比誘電率、誘電正接）を測定する際に０．４〜０．６ｍｍ程度の厚さが必要なためであり、材料の構成や特性を規定するものではない。なお、この点においては、以下に実施例３〜５，および各比較例において同じである。
【０１５０】
＜実施例３〜５＞
次に、本発明の実施例３〜５に係る誘電体混合材料について説明する。
【０１５１】
本発明の実施例３〜５に係る誘電体混合材料は、粒度の異なるα−Ａｌ２Ｏ３結晶粉末を３種類（平均粒度３μｍの粉末、平均粒度１μｍの粉末、平均粒度０．３〜０．５μｍの粉末、それぞれ４Ｎ以上の純度を有する）とＰＴＦＥ樹脂粉末（例えばダイキン工業株式会社製ＰＴＦＥファインパウダー）、および均一な混合を行うための助剤とを混合した。
【０１５２】
当該実施例３〜５に係る誘電体混合材料は、上述した実施例１〜２と同様に常温下での予備成形を経て、加熱プレス機にて平面に押し固め、加熱プレス機における加圧・加温条件を振ることで、図１５に示す表における実施例３，４，５に対応する材料を得た。
【０１５３】
ここで加圧プレス条件は、実施例３、４、５の順で加圧力を少しずつ高めた。また、温度条件は（実施例１，２）とは異なるが、実施例３，４，５とで同一とした。その結果、図１５に示す表にあるように、実施例３では、空気（すなわち気孔）の体積割合が約３１％、比誘電率５．５、誘電正接０．００００６であり、厚さ０．５３ｍｍの軽い力でしなやかに曲げることができる材料を得た。
【０１５４】
また、実施例４では、空気（すなわち気孔）の体積割合が約２０％、比誘電率６．２、誘電正接０．００００７、厚さ０．５１ｍｍの軽い力でしなやかに曲げることができる材料を得た。
【０１５５】
さらに、実施例５では、空気（すなわち気孔）の体積割合が約７〜８％、比誘電率７．４、誘電正接０．００００２１、厚さ０．５０ｍｍの軽い力でしなやかに曲げることができる材料を得た。
【０１５６】
＜比較例１，２＞
次に、上述した実施例１，２に対応する比較例１，２について説明する。
【０１５７】
これら比較例１，２は、上述した実施例１，２と同様に、粒度の異なるα−Ａｌ２Ｏ３結晶粉末を２種類（平均粒度３μｍの粉末と平均粒度１μｍの粉末、それぞれ４Ｎ以上の純度を有する）とＰＴＦＥ樹脂粉末、および均一な混合を行うための助剤とを混合し、常温下での予備成形を経て、加熱プレス機にて平面に押し固め、加熱プレス機における加圧・加温条件を振ることで、図１５に示す表における比較例１，２に相当する材料を得た。
【０１５８】
ここで加圧プレス条件は、実施例１よりも加圧力を若干低く、温度条件は実施例１，２と同一とした。その結果、当該図１５に示す表にあるように、比較例１では、空気（すなわち気孔）の体積割合が約４１％、比誘電率４．５、誘電正接０．００００６であり、厚さ０．５４ｍｍの軽い力で曲げることができる材料を得た。
【０１５９】
また、比較例２では、空気（すなわち気孔）の体積割合が約４６％、比誘電率４．２、誘電正接０．００００５、厚さ０．４９ｍｍの軽い力で曲げることができる材料を得た。
【０１６０】
これら比較例１，２で得た材料は、数回の曲げには耐えたものの、比較例１の材料は１０回程度の曲げで表面にヒビが生じ、比較例２の材料は５回程度の曲げで表面にヒビが生じ、１０回程度の曲げで一部破断するなど、適切な可撓性を保有するとは言えない。
【０１６１】
＜比較例３，４＞
次に、上述した実施例３，４に対応する比較例３，４について説明する。
【０１６２】
これら比較例３〜４は、上述した実施例３〜５と同様に、粒度の異なるα−Ａｌ２Ｏ３結晶粉末を３種類（平均粒度３μｍの粉末、平均粒度１μｍの粉末、平均粒度０．３〜０．５μｍの粉末、それぞれ４Ｎ以上の純度を有する）とＰＴＦＥ樹脂粉末、および均一な混合を行うための助剤とを混合し、常温下での予備成形を経て、加熱プレス機にて平面に押し固め、加熱プレス機における加圧・加温条件を振ることで、図１５に示す表における比較例３〜５に相当する材料を得た。
【０１６３】
ここで加圧プレス条件は、実施例５よりも加圧力を若干高く、温度条件は実施例３，４，５と同一とした。その結果、図１５に示す表にあるように、比較例３では、空気（すなわち気孔）の体積割合が５％弱、比誘電率７．２、誘電正接０．０００６５であり、厚さ０．４７ｍｍの軽い力でしなやかに曲げることができる材料を得た。
【０１６４】
また、比較例４では、空気（すなわち気孔）の体積割合が約２％、比誘電率７．４、誘電正接０．００１５、厚さ０．４５ｍｍの軽い力で曲げることができる材料を得た。
【０１６５】
本比較例３，４で得た材料は、導波管の内部に配する誘電体として必要な誘電正接の条件（ｔａｎδ＜０．０００５）を満たすことができなかった。
【０１６６】
＜比較例５＞
次に、上述した実施例５に対応する比較例５について説明する。
【０１６７】
この比較例５は、上述した実施例３〜５と同様に、粒度の異なるα−Ａｌ２Ｏ３結晶粉末を３種類（平均粒度３μｍの粉末、平均粒度１μｍの粉末、平均粒度０．３〜０．５μｍの粉末）とＰＴＦＥ樹脂粉末、および均一な混合を行うための助剤とを混合した。
【０１６８】
但しここで、使用したα−Ａｌ２Ｏ３結晶粉末のうち、平均粒度３μｍの粉末の純度が３Ｎ（９９．９％以上）と低いものだった。
【０１６９】
以下、当該比較例５は、実施例３〜５と同様に、これを常温下で予備成形し、加熱プレス機にて平面に押し固め、加熱プレス機で加圧・加温して、図１５に示す表における比較例５に相当する材料を得た。
【０１７０】
ここで加圧プレス条件は実施例３に準じており、結果として当該表にあるように、比較例５は、空気（すなわち気孔）の体積割合が約２９％、比誘電率５．７、誘電正接０．００２４であり、厚さ０．５２ｍｍの軽い力でしなやかに曲げることができる材料を得た。
【０１７１】
本比較例５で得た材料は実施例５に近い気孔の体積比率を得たにも関わらず、導波管の内部に配する誘電体として必要な誘電正接の条件（ｔａｎδ＜０．０００５）を満たすことができなかった。
【０１７２】
（効果）
以上説明したように本第１の実施形態によると、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす材料を提供し、結果として基本周波数が１０ＧＨｚを超えるような高速信号の伝送線路、中でも数センチメートル〜５メートル程度以下の長さで５Ｇｂｐｓ以上の通信速度を実現しうるミリ波（サブミリ波を含む）領域で用いる可撓性導波管を実現し得る誘電体混合材料、誘電体混合材料を含む可撓性導波管、可撓性導波管を有する画像伝送装置、可撓性導波管を有する内視鏡、および、内視鏡システムを提供することができる。
【０１７３】
また本第１の実施形態によれば、有線のミリ波（サブミリ波を含む）通信経路（導波路）を通じた高い信頼性での信号伝送が可能であり、画像情報の伝送速度としても、フルハイビジョンを大きく超える高精細画像を実用的なフレームレートによって送信可能である。
【０１７４】
ここで本実施形態における導波路５１の太さはミリオーダーであり、また、送受信アンテナ２７および送受信アンテナ３４が導波路５１の寸法範囲にあれば効率の良い通信が可能であるため、導波路とアンテナの接続は容易に行なうことができる。
【０１７５】
また、撮像素子２２からの画像情報を処理し、信号伝送を行なうドライバＩＣ２３は、上述したようにアナログフロントエンド部、タイミングジェネレータ部、送受信回路が全てシリコンＣＭＯＳプロセスにより作成され、十分に小型化されている。
【０１７６】
この中でも、送受信回路２６および送受信回路３３がモノシリックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）により構成されることから回路の小型化に寄与している。
【０１７７】
このようにドライバＩＣ２３の小型化を実現した結果、フルハイビジョン画像信号の高い信頼性での伝送と、先端部の小型化を両立することを可能としている。
【０１７８】
さらに、導波管の利用により、撮像ユニット側アンテナから発せられた電波は、導波管内に閉じ込められる形で伝播するため、拡散などによるロスが最小に抑えられる。すなわち、送信に必要な電力量の最小化をも果たすことができている。
【０１７９】
なお、本実施形態の内視鏡システムは、上部消化管のビデオ内視鏡システムであることを前提としたが、撮像ユニットが先端部に配された挿入部と、前記撮像ユニットにおいて生成された画像信号を処理する画像処理部と、前記撮像ユニットと前記画像処理部とを結ぶ信号伝送路を有するビデオ内視鏡システムであれば、内視鏡の種類に拠らず上記同様の効果を得ることができる。
【０１８０】
すなわち、下部消化管（大腸）用内視鏡など各種の消化管用内視鏡はもちろんのこと、内視鏡外科手術において用いられる各種外科用内視鏡、パイプ、機械、各種構造物の内部を観察するための各種工業用内視鏡などにおいて、それぞれ同様の効果を得ることができる。
【０１８１】
また本実施形態においては、上述したように、撮像ユニット２０の構成として、撮像素子２２、ドライバＩＣ２３、送受信アンテナ２７およびコンデンサを含み、前記ドライバＩＣ２３はアナログフロントエンド（ＡＦＥ）部２４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）部２５および送受信回路２６を備えるものとしたが、この構成はこれに限らずとも、同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
たとえば、ドライバＩＣ２３内にあるアナログフロントエンド（ＡＦＥ）部２４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２５部は、撮像素子２２内に含めることも可能であり、この場合も同様の効果を得ることができる。
【０１８３】
また内視鏡２側における送受信回路２６およびビデオプロセッサ３側における送受信回路３３は、いずれもモノシリックマイクロは集積回路（ＭＭＩＣ）として、上述したように回路の小型化において最適な構成としたが、これに拠らずとも、フルハイビジョン画像信号の高い信頼性での伝送は可能であり、同様の効果を得ることはできる。
【０１８４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１８５】
本第２の実施形態に係る内視鏡システムは、その構成は基本的には第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、その他の詳細の説明は省略する。
【０１８６】
すなわち、本第２の実施形態に係る内視鏡システム１は、第１の実施形態に対して、可撓性導波管５１における内部誘電体５２の形状、および外部導体５３の構成を異にするものであって、その構成は基本的には第１の実施形態と同様である。
【０１８７】
図１６は、本発明の第２の実施の形態にかかる可撓性導波管における内部誘電体を示した要部拡大斜視図であり、図１７は、第２の実施形態にかかる可撓性導波管における外部導体を示した拡大平面図である。
【０１８８】
本第２の実施形態の誘電体混合材料を含む可撓性導波管を有する内視鏡システムは、第１の実施形態に係る上述した実施例４の誘電体混合材料を用いて、内部誘電体として断面形状が１．５×０．７５ｍｍの小判型の線材を作成した（図１６参照）。
【０１８９】
さらに、本第２の実施形態においては、図１７に示すように、平角銅線を編んで可撓性導波管における外部導体を形成した。
【０１９０】
本第２の実施形態において最終的に得られた可撓性導波管の太さは概ね１．６×０．９ｍｍ以下の寸法範囲にあり、内視鏡の内部通信に利用できる太さを実現した。また、第２の実施形態に係る可撓性導波管における１メートルあたりの伝送損失量（６０ＧＨｚ）は、約−１２ｄＢ／ｍであり、５ｍ程度の通信であれば十分に利用できるものとなった。
【０１９１】
本第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、誘電率の高さ、誘電正接の小ささ、適切な可撓性の３条件を適切に満たす材料を提供することができる。
【０１９２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【０１９３】
図１８は、本発明の第３の実施の形態にかかる誘電体混合材料を用いて作成したマイクロストリップ線路を示した要部拡大斜視図である。
【０１９４】
図１８に示すように、本第３の実施形態の誘電体混合材料は、図１８に示す如きマイクロストリップ線路に適用される。すなわち、第１の実施形態に係る実施例３に示す誘電体混合材料を用いて当該図１８に示す如きマイクロストリップ線路を作成した。
【０１９５】
この図１８に示すマイクロストリップ線路は、基板の厚みｈが０．１５ｍｍ、線路の幅Ｗが約０．２２ｍｍ、電極の厚さｔが約８μｍであって、電極は印刷法により形成した。
【０１９６】
この本第３の実施形態によると、適切な可撓性を有する信号伝送線路を実現することができる。
【０１９７】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【０１９８】
上述した第１の実施形態は、上述の如き誘電体混合材料を含む可撓性導波管５１を内視鏡に適用したが、本第４の実施形態は、上述の如き誘電体混合材料を含む可撓性導波管５１を所定の画像信号を伝送する画像伝送装置に適用するものである。
【０１９９】
この第４の実施形態に係る画像伝送装置は、第１の実施形態に示されるような内視鏡システムに限らず、いわゆるＦＨＤ（Full High Definition）を超える４Ｋ／８Ｋ画像に代表される高精細／大容量の画像信号を伝送可能とする伝送装置であって、換言すれば、基本周波数が１０ＧＨｚを超えるような高速信号の伝送線路を有する伝送装置である。
【０２００】
さらに、本第４の実施形態に係る当該伝送路は、数センチメートル〜５メートル程度以下の長さで５Ｇｂｐｓ以上の通信速度を実現しうるミリ波（サブミリ波を含む）領域で用いることを想定するものあって、かつ、可撓性を要するものである。
【０２０１】
上記の第１の実施形態として説明した誘電体混合材料を含む可撓性導波管は、斯様な条件を要する第４の実施形態の如き画像伝送装置にあっても適切に適用することができる。
【０２０２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【０２０３】
１：内視鏡システム
２：内視鏡
３：ビデオプロセッサ
６：挿入部
７：操作部
８：ユニバーサルコード
１０：先端硬性部
２０：撮像ユニット
２１：撮像光学系
２２：撮像素子
２３：ドライバＩＣ
２６：送受信回路
２７：送受信アンテナ
３３：送受信回路
３４：送受信アンテナ
４１：制御信号線
４２：電源線
４３：ＧＮＤ線
５１：可撓性導波管（導波路）
５２：内部誘電体
５３：外部導体
６１：粒子
６２：隙間
６３：小径粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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