(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置において、
互いに絶縁された状態で積層されている複数の伝送層と、
複数の通信チップから成る通信チップ群であって、それぞれ対応する前記伝送層に電気的に接続された複数系統の通信チップ群と、を備えたこと、を特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記複数の伝送層の各々において、前記通信チップ群を用いてそれぞれ異なる系統の信号を伝送すること、を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記複数の伝送層の各々において通信プロトコルが異なること、を特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の通信装置。
【請求項４】
該通信プロトコルは、１パケットにおける伝送可能な最大サイズの設定であること、を特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記複数の伝送層の各々はそれぞれ異なる性状を有すること、を特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の通信装置。
【請求項６】
該性状は、材料、形状の少なくとも一つを含むこと、を特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
該形状は前記伝送層の厚みであること、を特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記複数系統の通信チップ群を用いて同一系統の信号を並行して伝送すること、を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項９】
前記複数の伝送層で伝送される信号のグランド電位となるグランド層と、
前記通信チップに駆動電圧を供給するための電源層と、を更に備え、
前記複数の伝送層を前記グランド層と前記電源層との間に挟み込んで積層したこと、を特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の通信装置。
【請求項１０】
前記複数の伝送層の各々における前記通信チップの配置密度が実質的に同一であること、を特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の通信装置。
【請求項１１】
隣接する同系統の通信チップ間に他の系統の通信チップが介在しないよう各通信チップを配置したこと、を特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の通信装置。
【請求項１２】
隣接する同系統の三つの通信チップが三角形を成すよう配置され、他の系統の通信チップが該三角形の内側に配置されたこと、を特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の通信装置。
【請求項１３】
該三角形の内側はその内心又は重心であること、を特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
【請求項１４】
該三角形は少なくとも二辺の長さが等しい形であること、を特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、個別に配線を必要とすることなく、複数の素子（以下、ＤＳＴ（Diffusive Signal-Transmission）チップと称する）の各々が信号を中継して当該信号を目的地に向けてパケットで伝送させていく技術（以下、二次元拡散信号伝送（２Ｄ（Dimension）−ＤＳＴ）テクノロジと称する）が提案されている。例えば下記特許文献１及び特許文献２には、二次元拡散信号伝送テクノロジを採用した通信装置が開示されている。二次元拡散信号伝送テクノロジを採用した通信装置は、想定される様々な分野の機器に実装可能である。
【特許文献１】特開２００３−１８８８８２号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、様々な機器に対して、多機能化や処理速度向上等の要求が恒常的に存在する。例えば機器が多機能である場合、通信装置により多種のデータを伝送する必要がある。これらのデータの各々はタイプが異なるものであり得る。このように各データのタイプが異なる場合、各データ毎に要求される伝送速度や伝送単位のデータサイズ等がそれぞれ異なり得る。
【０００４】
しかしながら上記特許文献１及び特許文献２に記載された通信装置では、機器の多機能化や処理速度向上等の要求に応えることが困難である。例えば上記特許文献１では第１信号層を電圧変化させることにより、各ＤＳＴチップに信号を伝送している。このような構成の通信装置を用いて多種のデータを伝送する場合、要求される伝送速度やデータサイズの異なる種々のデータが信号層に混在した状態で時分割で伝送される。ここで、処理速度向上を実現するため、効率の良い信号伝送を行うことが考えられる。ところが上述の如く種々のデータを混在させて信号伝送を行った場合、伝送効率を向上させることは困難であり得る。伝送されるべきデータのタイプの数に比例して、伝送効率の低下が顕著に現れることも想定される。
【０００５】
そこで、本発明は上記の事情に鑑みて、信号の伝送効率向上を実現することができる二次元拡散信号伝送テクノロジを用いた通信装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る通信装置は、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な装置であり、互いに絶縁された状態で積層されている複数の伝送層と、複数の通信チップから成る通信チップ群であって、それぞれ対応する伝送層に電気的に接続された複数系統の通信チップ群とを備えたことを特徴としたものである。
【０００７】
上記通信装置では、例えば複数の伝送層の各々において、通信チップ群を用いてそれぞれ異なる系統の信号を伝送することができる。
【０００８】
なお、複数の伝送層の各々において例えば通信プロトコルが異なり得る。ここでいう通信プロトコルは、例えば１パケットにおける伝送可能な最大サイズの設定であり得る。
【０００９】
また、上記通信装置において、例えば複数の伝送層の各々はそれぞれ異なる性状を有したものであっても良い。ここでいう性状は、例えば材料、形状の少なくとも一つを含んだものであり得る。また、ここでいう形状は伝送層の厚みであり得る。
【００１０】
また、上記通信装置において、複数系統の通信チップ群を用いて同一系統の信号を並行して伝送することができる。
【００１１】
また、上記通信装置は、複数の伝送層で伝送される信号のグランド電位となるグランド層と、通信チップに駆動電圧を供給するための電源層とを更に備えたものであっても良い。この場合、複数の伝送層をグランド層と電源層との間に挟み込んで積層すると良い。
【００１２】
また、上記通信装置において、複数の伝送層の各々における通信チップの配置密度が実質的に同一であっても良い。
【００１３】
また、上記通信装置において、隣接する同系統の通信チップ間に他の系統の通信チップが介在しないよう各通信チップを配置しても良い。
【００１４】
また、上記通信装置において、隣接する同系統の三つの通信チップが三角形を成すよう配置されても良く、この場合、他の系統の通信チップが該三角形の内側に配置されると良い。なお、上記三角形の内側はその内心又は重心であっても良い。また、上記三角形は少なくとも二辺の長さが等しい形であっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の通信装置を採用すると、二次元拡散信号伝送テクノロジを用いつつも信号の伝送効率向上を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の幾つかの実施例の通信装置について説明する。これらの実施例では通信装置は例えば内視鏡システムに実装されている。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本実施例１の内視鏡システム１０の構成を示したブロック図である。術者は、内視鏡システム１０を用いて患者１の体腔内の様相を観察・診断することができる。
【００１８】
内視鏡システム１０は、カプセル型内視鏡１００、アンテナ付きジャケット２００、及び、モニタ付きＰＣを含む外部処理システム３００を有している。カプセル型内視鏡１００は、患者１の体腔内を撮像するために投入される小型でワイヤレス駆動の内視鏡である。アンテナ付きジャケット２００は、患者１を診断及びその体腔内を観察するために着用させるジャケットである。アンテナを有しており、例えばカプセル型内視鏡１００から発信される画像情報を含んだ信号を取得することができる。外部処理システム３００は、アンテナ付きジャケット２００で取得された画像情報を解析、表示させることができる。なお、ここでいう解析とは、例えば取得された画像情報に基づいて、体腔内の表面形状やその分布の傾向、或いは、画像情報の色信号成分の体腔内表面の色分布の傾向を分析し、通常状態（正常部分）と異なる状態の部分を抽出することを示す。これにより、大量に取得された画像情報に基づき、異常がありそうな部分の候補を予めピックアップすることができ、診断の高速化等が可能となる。
【００１９】
図２は、本実施例１のカプセル型内視鏡１００の構成を示したブロック図である。カプセル型内視鏡１００は微小な内視鏡であるため、細長く且つ蛇行した腸類に容易に進入してその内部を撮像することができる。カプセル型内視鏡１００は、各構成要素に電源を供給する電源部１０２、全体の制御を統括的に実行する制御部１０４、各種データが記憶されるメモリ１０６、体腔内を照明する２つの照明部１０８、体腔内を観察するための対物光学系１１０、体腔内の画像を撮像する固体撮像素子１１２、外部と通信するための送受信部１１４、及び、電波の送受信を行うためのアンテナ部１１５を備えている。
【００２０】
カプセル型内視鏡１００は電源がオンされて患者に投入されると、照明部１０８でその体腔内を照明する。照明光は体腔内の壁部等で反射された後、対物光学系１１０に入射される。ここで、固体撮像素子１１２はその受光面が対物光学系１１０の像側焦点面上に位置するよう設置されている。従って対物光学系１１０に入射された光束は固体撮像素子１１２により受光される。
【００２１】
固体撮像素子１１２は受光された反射光を光電変換して、画像情報を含んだ信号を生成する。制御部１０４は受信部１１４を制御して、生成された信号を変調する。変調された信号はアンテナ部１１５を介して外部に発信される。本実施例１において、アンテナ部１１５から発信された信号はアンテナ付きジャケット２００により受信される。
【００２２】
次に、本実施例１のアンテナ付きジャケット２００の構成及び作用について説明する。
【００２３】
図３は、本実施例１のアンテナ付きジャケット２００の断面構造を示した図である。アンテナ付きジャケット２００は患者１の体の一部を覆うよう型取られている。二次元拡散信号伝送を実現するためのＤＳＴチップ２３０がその全域に渡って埋設されており、一種の通信装置を成している。なお、図３では一部分の断面のみを示しているが、アンテナ付きジャケット２００は略全域に渡って図３に示されたものと同一の構造を有している。ＤＳＴチップ２３０を用いて信号伝送を実現するため、アンテナ付きジャケット２００の内部には有線ケーブルや銅箔のパターンが不要である。
【００２４】
アンテナ付きジャケット２００では、二次元拡散信号伝送テクノロジを採用したことによりその内部に回路を構築しつつも通常の衣服に比べて遜色のない柔軟性や耐久性が維持されている。また、カプセル型内視鏡１００との通信を実現するためのアンテナ（後述）を高い自由度で設計でき且つ高密度に実装できる。また、アンテナ付きジャケット２００には、構築され得る回路全体を制御することができる制御ユニット２２０が備えられている。
【００２５】
図３に示されるように、本実施例１のアンテナ付きジャケット２００は九層構造を有している。患者１側（すなわちアンテナ付きジャケット２００の裏側）から順に、絶縁層２１０、電源層２１１、絶縁層２１２、第一伝送層２１３、絶縁層２１４、第二伝送層２１５、絶縁層２１６、グランド層２１７、絶縁層２１８が積層されている。また、ＤＳＴチップ２３０が、電源層２１１からグランド層２１７に掛けて貫通した状態で埋設されている。
【００２６】
電源層２１１、第一伝送層２１３、第二伝送層２１５、及び、グランド層２１７は柔軟性及び導電性を有したシートである。例えば導電ゴムや導電体が織り込まれた布等から成る。電源層２１１は各ＤＳＴチップ２３０に電源を供給するための層である。第一伝送層２１３及び第二伝送層２１５はＤＳＴチップ２３０間で伝送される２Ｄ−ＤＳＴ信号の電位となる信号層を成す。グランド層２１７はグランド電位となる信号層を成す。
【００２７】
絶縁層２１０、２１２、２１４、２１６、及び、２１８は柔軟性及び絶縁性を有したシートである。例えば絶縁ゴムや絶縁フィルム或いは絶縁性を有した布等から成る。絶縁層２１０及び２１８は、アンテナ付きジャケット２００内部と外部とを絶縁するために積層されている。絶縁層２１２は、電源層２１１と第一伝送層２１３とを絶縁するために積層されている。絶縁層２１４は、第一伝送層２１３と第二伝送層２１５とを絶縁するために積層されている。絶縁層２１６は、第二伝送層２１５とグランド層２１７とを絶縁するために積層されている。
【００２８】
なお、本実施例１では電源層２１１及びグランド層２１７が、第一伝送層２１３及び第二伝送層２１５を挟み込むよう積層されている。これは、電源層２１１及びグランド層２１７が比較的低インピーダンスであり、シールドとして機能し得るからである。これにより、外部のノイズ、また伝送層等から発生するノイズに対するシールド効果がより顕著なものとなる。
【００２９】
ＤＳＴチップ２３０は大別してＤＳＴチップ２３０Ａ、２３０Ｂに分類される。ＤＳＴチップ２３０Ａは導電性を有したコンタクト部材２５０により、電源層２１１、第一伝送層２１３、及び、グランド層２１７に導通している。また、絶縁性を有した絶縁部材２５２により第二伝送層２１５と絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２３０Ａは第一伝送層２１３の電圧変化により信号伝送を行う。一方、ＤＳＴチップ２３０Ｂはコンタクト部材２５０により、電源層２１１、第二伝送層２１５、及び、グランド層２１７に導通している。また、絶縁部材２５２により第一伝送層２１３と絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２３０Ｂは第二伝送層２１５の電圧変化により信号伝送を行う。なお、ＤＳＴチップ２３０Ａ及び２３０Ｂは処理対象の信号が異なるだけであり、構成としては実質的に等しい。
【００３０】
次に、ＤＳＴチップ２３０（すなわちＤＳＴチップ２３０Ａ及び２３０Ｂ）の構成及び作用について説明する。
【００３１】
図４は、本実施例１のＤＳＴチップ２３０の構成を示したブロック図である。ＤＳＴチップ２３０は、制御部２３２、アンテナ２３４、送受信部２３５、メモリ２３６、及び、通信部２３８を有している。
【００３２】
制御部２３２は、ＤＳＴチップ全体の制御を統括的に実行する。アンテナ２３４は、カプセル内視鏡１００に代表される外部機器との間で電波を送受信する。送受信部２３５は外部機器との間で信号を通信する機能を有している。メモリ２３６は、自己のＩＤ情報、所定の目的地に向けて信号伝送するための経路情報等を記憶しており、更に、カプセル型内視鏡１００からの信号を一時的に保持することができる。通信部２３８は、二次元拡散信号伝送テクノロジによる２Ｄ−ＤＳＴ信号伝送を実行するために、隣接したＤＳＴチップ２３０との通信を行う。
【００３３】
図５は、本実施例１の制御ユニット２２０の構成を示したブロック図である。制御ユニット２２０は、アンテナ付きジャケット２００全体を制御する機能と、外部処理システム３００とのインターフェースとしての機能を備えている。制御ユニット２２０は、制御部２２１、電源２２２、通信部２２３、メモリ２２４、信号処理部２２５、及び、インターフェース部２２６を有している。
【００３４】
制御部２２１は、アンテナ付きジャケット２００全体の制御を統括的に実行する。電源２２２は、アンテナ付きジャケット２００全体の電源として機能する。電源２２２からの駆動電圧は、電源層２１１中を流れて各ＤＳＴチップ２３０に供給される。通信部２２３は、二次元拡散信号伝送テクノロジにより、制御ユニット２２０に最も近接したＤＳＴチップ２３０との通信を行う。メモリ２２４には各種制御用プログラムが保存されている。また、ＤＳＴチップ２３０からの伝送信号等を含む各種データが格納され得る。信号処理部２２５は上記伝送信号に所定の処理を施して、外部処理システム３００で表示可能な画像信号に変換することができる。インターフェース部２２６は、外部処理システム３００との信号の入出力端子である。
【００３５】
次に、本実施例１の内視鏡システム１０においてカプセル型内視鏡１００からの画像信号を受信して外部処理システム３００に出力する処理について概説する。
【００３６】
先ず、制御ユニット２２０の制御部２２１が、カプセル型内視鏡１００から発信されている電波に対する受信強度データを取得するための処理を開始する。このとき制御部２２１は、アンテナ付きジャケット２００内に散在されている全てのＤＳＴチップ２３０Ａに対して受信強度データを要求する。各ＤＳＴチップ２３０Ａは前記の要求に応じて受信強度データを取得し、制御部２２１に向けて出力する。なお、前記の要求も受信強度データも二次元拡散信号伝送テクノロジにより第一伝送層２１３中を伝送されることは言うまでもない。カプセル型内視鏡１００は患者１の体腔内を移動し得るため、上述した一連の受信強度データを取得する処理はこれ以後も定期的に行われる。
【００３７】
制御部２２１は各ＤＳＴチップ２３０Ａの受信強度データを比較して、受信強度が最も高いアンテナ２３４を搭載したＤＳＴチップ２３０Ａ近傍のＤＳＴチップ２３０Ｂを信号受信用チップとして設定する。信号受信用チップには例えば所定の条件を満たすものが選択される（例えば前記のＤＳＴチップ２３０Ａの左隣に配置されたＤＳＴチップ２３０Ｂである等）。
【００３８】
制御部２２１は上記信号受信用チップに対して、カプセル型内視鏡１００から発信されている電波（すなわち画像情報を含んだ信号）を受信するよう要求を出す。前記の要求は二次元拡散信号伝送テクノロジにより第二伝送層２１５中を伝送される。上記信号受信用チップはその要求に応じて上記画像情報を含んだ信号を受信する。次いで、制御ユニット２２０に向かうよう、隣接したＤＳＴチップ２３０Ｂに受信信号を伝送する。上記受信信号は、各ＤＳＴチップ２３０Ｂを中継地点として制御ユニット２２０に向かって第二伝送層２１５中を伝送されていく。制御部２２１は上記受信信号を受け取ると、メモリ２２４に格納する。メモリ２２４に格納された信号は信号処理部２２５の処理により映像信号に変換されて、インターフェース部２２６を介して外部処理システム３００に出力される。これにより、外部処理システム３００において患者１の体腔内の画像が表示されたりその解析が行われたりする。
【００３９】
外部処理システム３００は、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）形式の規格に対応したモニタを有している。このようなモニタで映像を表示する場合、毎秒６０フィールド（３０フレーム）の画像情報が必要となる。従って本実施例１では、ＤＳＴチップ２３０Ｂ（上記信号受信用チップ）は画像情報を含んだ信号を毎秒６０回受信して伝送する。すなわち第二伝送層２１５では毎秒６０フィールドの画像情報が伝送される。
【００４０】
第二伝送層２１５において画像情報が伝送される一方で、第一伝送層２１３では受信強度データが伝送されている。ここで、カプセル型内視鏡１００の移動速度は比較的遅いことが想定される。従って受信強度データのサンプリング間隔を比較的長く設定しても良いと考えられる。また、受信強度データのサイズは１フィールドの画像情報と比較して小さい。すなわち受信強度データは画像情報よりもその受信サンプリング数が少なく且つデータサイズが小さい。
【００４１】
上述したように本実施例１では、各伝送層で伝送される信号のサンプリング数及びデータサイズがそれぞれ異なっている。すなわち本実施例１では、伝送条件の異なる信号の各々を物理的に異なる伝送路で伝送させている。ここで、各伝送層における信号伝送に関わるプロトコルや伝送層自体の構造をそれぞれ取り扱うデータに対して最適となるように設計することにより、信号の伝送効率を向上させることが可能である。従って本実施例１では、第一伝送層２１３は受信強度データを効率良く伝送できるよう設計されている。また、第二伝送層２１５は画像情報を効率良く伝送できるよう設計されている。これにより、各信号の伝送速度やサイズの相違に起因して伝送効率が低下することがなくなり、機器の多機能化や処理速度向上等の要求を充分に満たした通信装置を提供することが可能となる。
【００４２】
信号伝送に関わるプロトコルには例えばパケット単位のデータサイズ、パケット構造、誤り訂正用データ付きの構造、上記の如きデータを全く持たない構造、ビットの時間的な長さ等が挙げられる。例えば画像情報は受信強度データよりもデータサイズが大きい。従って第二伝送層２１５における１パケットの伝送可能な最大サイズを、第一伝送層２１３における最大サイズよりも大きく設定することが望ましい。このようにそれぞれ取り扱う信号に合わせて上記最大サイズを設定することにより、効率の良い信号伝送が実現され得る。
【００４３】
また、信号伝送に関わる伝送層自体の構造には、例えば伝送層の材料や形状等が挙げられる。例えば抵抗値の低い材料を用いたり層厚を厚くして抵抗値を下げたりして信号の伝送速度を向上させることができる。具体的には、例えば抵抗値の低い材料を用いて第二伝送層２１５を形成したり、第二伝送層２１５を第一伝送層２１３よりも厚く形成したりすることが想定される。なお、各伝送層に最適と考えられる材料や形状は、例えばコストや薄型化等とのトレードオフを考慮して決定される。例えば設計条件においてアンテナ付きジャケット２００の厚み方向の制限が緩い場合、その厚みを厚くして設計することが可能である。また、コストに対する制限が緩い場合、例えばそのコストに収まる範囲内で最も抵抗値の低い比較的高価な材料を選択してアンテナ付きジャケット２００を設計することが可能である。
【００４４】
なお、例えば第一伝送層２１３で２タイプの信号（例えば受信強度データと、伝送経路に関わる信号）を伝送し、第二伝送層２１５で１タイプの信号（例えば画像情報のみ）を伝送した場合であっても、従来（この例では単一の伝送層で３タイプの信号を伝送）と比較して伝送効率が向上することは言うまでもない。
【００４５】
図６は、図１の領域Ｒを拡大して示した図である。破線で囲われた白丸がＤＳＴチップ２３０Ａであり、黒丸がＤＳＴチップ２３０Ｂである。なお、図６の二点鎖線は説明の便宜上示されたものであり、実際には存在しない想像線である。
【００４６】
図６に示されるように本実施例１では、ＤＳＴチップ２３０Ａは、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ａと上記想像線で結ばれたときに正三角形（代替的には二等辺三角形）を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｂと上記想像線で結ばれたときに正三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ａは、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂが成す正三角形の内心に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ａが成す正三角形の内心に位置している。
【００４７】
図６に示されるように各ＤＳＴチップ２３０を配列すると、隣接する同一タイプのＤＳＴチップ２３０を結ぶ上記想像線上に他のタイプのＤＳＴチップ２３０が介在しない。例えば隣接する二つのＤＳＴチップ２３０Ａを結ぶ上記想像線上にＤＳＴチップ２３０Ｂが位置することがない。上記配列により同一タイプのＤＳＴチップ２３０の各々が直線で結ばれるため、各ＤＳＴチップ２３０を中継地点とした最短の信号伝送路を確保することが可能となる。最短の信号伝送路を確保した場合、当該伝送路におけるインダクタンス値、抵抗値及び寄生容量を最小限に抑えることができ、結果、伝送効率が向上する。
【００４８】
また、同一タイプの三つのＤＳＴチップ２３０が正三角形を成すように配列することにより、各ＤＳＴチップ間の距離を等しくすることができる。また、同一タイプの三つのＤＳＴチップ２３０から成る正三角形の内心に他のタイプのＤＳＴチップ２３０を配置した場合、その正三角形の辺の各々と、内心に位置するチップとの距離が全て等しくなる。これは各チップと、それを囲む三本の想像線に沿って確立される伝送路との距離がそれぞれ等しくなることを意味する。また、第一伝送層２１３におけるＤＳＴチップ２３０Ａの配置密度と、第二伝送層２１５におけるＤＳＴチップ２３０Ｂの配置密度とが実質的に同一となる。これらの観点から、各伝送路の物性（容量、抵抗、インダクタンス等）が互いに等しくなる。すなわち各伝送路の物性が一様となるため、図６に示されたようにＤＳＴチップ２３０を配列すると伝送確度を高くすることができると言える。
【００４９】
次に、図面を参照して様々な変形例の一部（実施例２〜５）を示す。なお、これらの変形例において本実施例１と同一又は同様の構成には、同一又は同様の符号を付して詳細な説明を省略することとする。
【実施例２】
【００５０】
本発明の実施例２の内視鏡システムでは、ＤＳＴチップ２３０の配列が本実施例１と異なる。図７は、本実施例１の図６に相当する図であって、本実施例２のアンテナ付きジャケット２００の一部を拡大して示した図である。
【００５１】
図７に示されるように本実施例２では、ＤＳＴチップ２３０Ａは、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ａと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｂと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ａは、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂが成す三角形の内側に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ａが成す三角形の内側に位置している。
【００５２】
図７に示されるように各ＤＳＴチップ２３０を配列すると、本実施例１と同様に、隣接する同一タイプのＤＳＴチップ２３０を結ぶ上記想像線上に他のタイプのＤＳＴチップ２３０が介在しない。従って最短の信号伝送路を確保して、当該伝送路におけるインダクタンス値、抵抗値及び寄生容量を最小限に抑えることが可能となる。また、本実施例２では三角形の形状を統一しておらず、各ＤＳＴチップ２３０の設置場所の自由度が高いため、設計の容易性が高いと言える。
【実施例３】
【００５３】
本発明の実施例３の内視鏡システムでは、アンテナ付きジャケットが十一層構造を有している。図８は、本実施例３のアンテナ付きジャケット２００’の断面構造を示した図である。
【００５４】
アンテナ付きジャケット２００’は、その裏側から順に、絶縁層２１０、電源層２１１、絶縁層２１２、第一伝送層２１３、絶縁層２１４、第二伝送層２１５、絶縁層２１６、第三伝送層２６０、絶縁層２６２、グランド層２１７、絶縁層２１８が積層されている。第三伝送層２６０は第一伝送層２１３や第二伝送層２１５と同様に、ＤＳＴチップ２３０間で伝送される２Ｄ−ＤＳＴ信号の電位となる信号層を成す。また、絶縁層２６２は他の絶縁層と同一の構成及び性能を有している。本実施例３では、絶縁層２１６が第二伝送層２１５と第三伝送層２６０とを絶縁するために積層されている。絶縁層２６２が第三伝送層２６０とグランド層２１７とを絶縁するために積層されている。
【００５５】
また、アンテナ付きジャケット２００’は、ＤＳＴチップ２３０Ａ、２３０Ｂ、及び、２３０Ｃの３タイプのチップを有している。ＤＳＴチップ２３０Ａ及び２３０Ｂは、電源層２１１からグランド層２１７に掛けて貫通した状態で埋設されている。ＤＳＴチップ２３０Ｃは、絶縁層２１０からグランド層２１７に掛けて貫通した状態で埋設されている。
【００５６】
本実施例３においてＤＳＴチップ２３０Ａはコンタクト部材２５０により、電源層２１１、第一伝送層２１３、及び、グランド層２１７に導通している。また、絶縁部材２５２により第二伝送層２１５及び第三伝送層２６０と絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２３０Ａは第一伝送層２１３の電圧変化により信号伝送を行う。本実施例３において第一伝送層２１３では、本実施例１と同様に、ＤＳＴチップ２３０Ａにより受信強度データが伝送される。
【００５７】
また、ＤＳＴチップ２３０Ｂはコンタクト部材２５０により、電源層２１１、第二伝送層２１５、及び、グランド層２１７に導通している。また、絶縁部材２５２により第一伝送層２１３及び第三伝送層２６０と絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２３０Ｂは第二伝送層２１５の電圧変化により信号伝送を行う。本実施例３において第二伝送層２１５では、本実施例１と同様に、ＤＳＴチップ２３０Ｂにより画像情報が伝送される。
【００５８】
また更に、ＤＳＴチップ２３０Ｃはコンタクト部材２５０により、電源層２１１、第三伝送層２６０、及び、グランド層２１７に導通している。また、絶縁部材２５２により第一伝送層２１３及び第二伝送層２１５と絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２３０Ｃは第三伝送層２６０の電圧変化により信号伝送を行う。
【００５９】
図９は、本実施例３のＤＳＴチップ２３０Ｃの構成を示したブロック図である。ＤＳＴチップ２３０Ｃは、制御部２３２、センサ３３４、送受信部２３５、メモリ２３６、及び、通信部２３８を有している。ＤＳＴチップ２３０Ｃは第三伝送層２６０を用いて、センサ３３４による測定データを二次元拡散信号伝送テクノロジにより伝送させる。
【００６０】
センサ３３４は、例えば患者１の体調に関する情報を測定するために絶縁層２１０から表出して設けられている。体調に関する情報とは、例えば体温や呼吸数或いは心拍数等である。術者は、センサ３３４により測定されたデータを参照することにより、患者１の体腔内の画像を観察すると共にその体調までも同時にチェックすることができる。従って手技中に患者１の容態が悪化すると、直ぐさまそれを認識することができる。
【００６１】
センサ３３４の具体例を挙げる。センサ３３４には様々なタイプが想定され、例えば体温を測定する為の温度センサ、呼吸数や心拍数または血圧を測定する為の圧力センサ、汗の水素イオン濃度を測定するＰｈセンサ、汗の尿酸値を測定する尿酸センサ、出血の有無を測定する光センサ、血流量を測定する為の超音波センサ、酸素飽和度を測定する為のフォトセンサ、心電測定する為の電極等がある。
【００６２】
制御部２２１はＤＳＴチップ２３０Ａ及び２３０Ｂに対する上記要求と並行して、全てのＤＳＴチップ２３０Ｃに対して上記測定データを要求する。各ＤＳＴチップ２３０Ｃは前記の要求に応答してセンサ３３４により測定データをサンプリングし、制御部２２１に向けて出力する。なお、前記の要求も測定データも二次元拡散信号伝送テクノロジにより第三伝送層２６０中を伝送されることは言うまでもない。なお、測定データのサンプリング間隔やサイズはセンサのタイプによりそれぞれ異なる。
【００６３】
本実施例３では、第一伝送層２１３で受信強度データ、第二伝送層２１５で画像情報、第三伝送層２６０で測定データを伝送している。本実施例１と同様に、各伝送層における信号伝送に関わるプロトコルや伝送層自体の構造は、処理対象の信号を効率良く伝送できるよう設計されている。
【００６４】
図１０は、本実施例１の図６に相当する図であって、本実施例３のアンテナ付きジャケット２００’の一部を拡大して示した図である。
【００６５】
図１０に示されるように本実施例３では、ＤＳＴチップ２３０Ａは、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ａと上記想像線で結ばれたときに正三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｂと上記想像線で結ばれたときに正三角形を成すように配列されている。また更に、ＤＳＴチップ２３０Ｃも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｃと上記想像線で結ばれたときに正三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ａは、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す正三角形の内心に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ａと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す正三角形の内心に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｃも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す正三角形の内心に位置している。
【００６６】
図１０に示されるように各ＤＳＴチップ２３０を配列すると、本実施例１と同様に、最短の信号伝送路を確保することによるインダクタンス値、抵抗値及び寄生容量の低減が実現される。また、正三角形の辺の各々と、内心に位置するチップとの距離が全て等しくなることや、同一タイプもおける各ＤＳＴチップ間距離が等しくなることにより伝送確度の向上も実現される。
【実施例４】
【００６７】
本発明の実施例４の内視鏡システムでは、ＤＳＴチップ２３０の配列が本実施例３と異なる。図１１は、本実施例３の図１０に相当する図であって、本実施例４のアンテナ付きジャケット２００’の一部を拡大して示した図である。
【００６８】
図１１に示されるように本実施例４では、ＤＳＴチップ２３０Ａは、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ａと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｂと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また更に、ＤＳＴチップ２３０Ｃも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｃと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ａは、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す三角形の重心に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ａと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す三角形の重心に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｃも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す三角形の重心に位置している。
【００６９】
図１１に示されるように各ＤＳＴチップ２３０を配列すると、本実施例３と同様に、最短の信号伝送路を確保することによるインダクタンス値、抵抗値及び寄生容量の低減が実現される。また、三角形の辺の各々と、重心に位置するチップとを所定の距離で配置することができる。チップと伝送路の距離やチップ間の距離等を管理できるため、伝送確度を容易に管理して一定の品質を確保することができるようになる。
【実施例５】
【００７０】
本発明の実施例５の内視鏡システムでは、ＤＳＴチップ２３０の配列が本実施例３と異なる。図１２は、本実施例３の図１０に相当する図であって、本実施例５のアンテナ付きジャケット２００’の一部を拡大して示した図である。
【００７１】
図１２に示されるように本実施例５では、ＤＳＴチップ２３０Ａは、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ａと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｂと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また更に、ＤＳＴチップ２３０Ｃも同様に、各々が頂点となり且つ隣接する他の任意の二つのＤＳＴチップ２３０Ｃと上記想像線で結ばれたときに三角形を成すように配列されている。また、ＤＳＴチップ２３０Ａは、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す三角形の内側に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｂも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ａと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す三角形の内側に位置している。また、ＤＳＴチップ２３０Ｃも同様に、三つのＤＳＴチップ２３０Ｂと三つのＤＳＴチップ２３０Ｃの各々が成す三角形の内側に位置している。
【００７２】
図１２に示されるように各ＤＳＴチップ２３０を配列すると、本実施例３と同様に、最短の信号伝送路を確保することによるインダクタンス値、抵抗値及び寄生容量の低減が実現される。また、本実施例５では本実施例２と同様に三角形の形状を統一しておらず、各ＤＳＴチップ２３０の設置場所の自由度が高いため、設計の容易性が高いと言える。
【００７３】
以上が本発明の実施例である。本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば伝送層の数は二や三に限定されることなく四以上であっても良い。これは、伝送すべき信号の数が四以上の場合に極めて有用である。
【００７４】
また、例えばセンサの数は複数あっても良い。これは、体調に関する様々な情報を一挙に取得したい場合に極めて有用である。
【００７５】
また、例えば画像情報を複数の伝送層を用いて伝送するようにしても良い。一例として、第一伝送層で偶数フィールドの画像情報、第二伝送層で奇数フィールドの画像情報を伝送する形態が挙げられる。画像情報のようなサイズの比較的大きなデータを複数の伝送層で並行して伝送した場合、伝送速度が向上する。
【００７６】
また、アンテナ付きジャケット上に各チップを規則的に配列しない実施例も想定される。このような実施例には例えば、ある系統のチップ（例えばＤＳＴチップ２３０Ａ群）の想像線上に別の系統のチップ（例えばＤＳＴチップ２３０Ｂ群）が配置されているものが挙げられる。また、多数のチップが必要とされる部分（例えばカプセル型内視鏡が位置する可能性の高い場所近傍）にはチップを集中的に配置して、チップの必要性が低い部分（例えばセンサ等の配置密度が低くても良いものを配置する部分）には少数のチップしか配置しないものが挙げられる。すなわち必要度の高い部分には高密度でチップを配置して、必要度の低い部分には低密度でチップを配置する。必要度に応じてチップ配置数を決定するため、配置効率が極めて高いと言える。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例１の内視鏡システムの構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施例１のカプセル型内視鏡の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施例１のＤＳＴチップの断層構造を示した図である。
【図４】本発明の実施例１のＤＳＴチップの構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の実施例１の制御ユニットの構成を示したブロック図である。
【図６】図１の領域Ｒを拡大して示した図である
【図７】本発明の実施例２のアンテナ付きジャケットの一部を拡大して示した図である。
【図８】本発明の実施例３のＤＳＴチップの断層構造を示した図である。
【図９】本発明の実施例３のＤＳＴチップの構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明の実施例３のアンテナ付きジャケットの一部を拡大して示した図である。
【図１１】本発明の実施例４のアンテナ付きジャケットの一部を拡大して示した図である。
【図１２】本発明の実施例５のアンテナ付きジャケットの一部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  内視鏡システム
１００  カプセル型内視鏡
２００  アンテナ付きジャケット
２１３  第一伝送層
２１５  第二伝送層
２５０  コンタクト部材
２５２  絶縁部材
２２０  制御ユニット
２３０  ＤＳＴチップ
２６０  第三伝送層
３００  外部処理システム
【図１】
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【図２】
0004592020.tif 000003
【図３】
0004592020.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004592020.tif 000006
【図６】
0004592020.tif 000007
【図７】
0004592020.tif 000008
【図８】
0004592020.tif 000009
【図９】
0004592020.tif 000010
【図１０】
0004592020.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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