(57)【要約】  本発明にかかる受信アンテナシステムは、被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号をアンテナ素子によって受信するアンテナ素子と、アンテナ素子を実装する基材であって、一部の実効比誘電率が他の部分の実効比誘電率と比して高い基材とを有する受信アンテナと、被検体に装着され、受信アンテナを内包するホルダと、を備える。
2019225106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号を受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材であって、一部の実効比誘電率が他の部分の実効比誘電率と比して高い基材とを有する受信アンテナと、
前記被検体に装着され、前記受信アンテナを内包するホルダと、
を備えることを特徴とする受信アンテナシステム。
【請求項２】
前記基材は、
前記アンテナ素子を実装する第１の基材と、
実効比誘電率が、前記第１の基材の実効比誘電率よりも高い誘電体と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項３】
前記基材は、
前記アンテナ素子を実装する第１の基材と、
前記アンテナ素子の前記第１の基材側と反対側を覆う第２の基材と、
を有し、
前記第１の基材は、実効比誘電率が前記第２の基材の実効比誘電率よりも高く、
前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項４】
前記基材は、
前記アンテナ素子を実装する第１の基材と、
前記アンテナ素子を覆い、実効比誘電率が前記第１の基材の実効比誘電率よりも高い第２の基材をさらに備え、
前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項５】
前記基材は、
前記アンテナ素子の前記第１の基材側と反対側に設けられ、前記アンテナ素子を覆う第２の基材、
をさらに有し、
前記誘電体は、実効比誘電率が前記第１の基材及び前記第２の基材よりも高く、
前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記誘電体、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の受信アンテナシステム。
【請求項６】
前記基材は、
前記アンテナ素子の前記第１の基材側と反対側に設けられ、前記アンテナ素子を覆う第２の基材、
をさらに有し、
前記誘電体は、実効比誘電率が前記第２の基材よりも高く、
前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材、前記誘電体が配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の受信アンテナシステム。
【請求項７】
前記受信アンテナは、前記一部の実効比誘電率が、１０以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項８】
前記アンテナ素子は、３００ＭＨｚ以上５００ＭＨｚ以下の周波数の前記無線信号を受信する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項９】
前記誘電体の板厚は、１０ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の受信アンテナシステム。
【請求項１０】
被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号を受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材とを有する受信アンテナと、
実効比誘電率が、前記基材の実効比誘電率よりも高い誘電体と、
前記被検体に装着され、前記受信アンテナ及び前記誘電体を内包するホルダと、
を備えることを特徴とする受信アンテナシステム。
【請求項１１】
被検体内に導入され、無線信号を送信するカプセル型内視鏡と、
前記無線信号をアンテナ素子によって受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材であって、一部の実効比誘電率が他の部分の実効比誘電率と比して高い基材とを有する受信アンテナと、
前記被検体に装着され、前記受信アンテナを内包するホルダと、
を備えることを特徴とするカプセル型内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を受信する受信アンテナシステム及びカプセル型内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内視鏡の分野では、患者等の被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル形状の筐体内に撮像機能や無線通信機能等を内蔵したカプセル型内視鏡が知られている。このカプセル型内視鏡は、被検体の口から飲み込まれた後、蠕動運動等によって消化管内等の被検体内部を移動しながら、被検体内部を順次撮像して画像データを生成し、この画像データを順次無線送信する。カプセル型内視鏡が無線送信した画像データは、被検体の外部に設けられた複数の受信アンテナを経由して受信装置に受信される。この複数の受信アンテナの各々は、アンテナホルダに保持され、被検体の体表に固定される。【０００３】
ここで、無線通信において、特性インピーダンスの変動による伝送ロスを抑制する技術として、被検体の影響を受けていない他の送信アンテナに分配する電力を大きくして複数の受信アンテナ全体としての電気的特性の変化を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５３８６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
受信アンテナがアンテナホルダに保持された構成では、被検体と受信アンテナとの距離が変化することがある。この距離の変化によって、特性インピーダンスが変動すると、無線通信における伝送ロスが大きくなる。この際、送信側のアンテナを制御する特許文献１をカプセル型内視鏡に適用すると、送信アンテナを複数設けた構成となって、カプセル型内視鏡が大型化するため好ましくない。【０００６】
また、カプセル型内視鏡では、３００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの周波数で無線通信を行っている。これは、５００ＭＨｚよりも大きい周波数では被検体による電波の吸収が大きくなってしまい、３００ＭＨｚ未満の周波数では送信アンテナと受信アンテナとの間の伝送効率が低下してしまうためである。３００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの無線通信を行ううえで理想的な受信アンテナは、被検体には取り付けられない大きさになってしまう。そこで、受信アンテナを人体に取り付けられる大きさにすると、被検体と受信アンテナの距離が変化した際に受信アンテナの特性インピーダンスの変動が大きくなってしまう。その結果、受信アンテナと受信回路の伝送ロスが大きくなってしまう。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる受信アンテナシステム及びカプセル型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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る受信アンテナシステムは、被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号を受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材であって、一部の実効比誘電率が他の部分の実効比誘電率と比して高い基材とを有する受信アンテナと、前記被検体に装着され、前記受信アンテナを内包するホルダと、を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記基材は、前記アンテナ素子を実装する実装基材と、実効比誘電率が、前記実装基材の実効比誘電率よりも高い誘電体と、を有することを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記基材は、前記アンテナ素子を実装する実装基材と、前記アンテナ素子の前記実装基材側と反対側を覆う被覆基材と、を有し、前記実装基材は、実効比誘電率が前記被覆基材の実効比誘電率よりも高く、前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記実装基材、前記アンテナ素子、前記被覆基材が配置されることを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記基材は、前記アンテナ素子を実装する実装基材と、前記アンテナ素子を覆い、実効比誘電率が前記実装基材の実効比誘電率よりも高い被覆基材をさらに備え、前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記実装基材、前記アンテナ素子、前記被覆基材が配置されることを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記基材は、前記アンテナ素子の前記実装基材側と反対側に設けられ、前記アンテナ素子を覆う被覆基材、をさらに有し、前記誘電体は、実効比誘電率が前記実装基材及び前記被覆基材よりも高く、前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記誘電体、前記実装基材、前記アンテナ素子、前記被覆基材が配置されることを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記基材は、前記アンテナ素子の前記実装基材側と反対側に設けられ、前記アンテナ素子を覆う被覆基材、をさらに有し、前記誘電体は、実効比誘電率が前記被覆基材よりも高く、前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記実装基材、前記アンテナ素子、前記被覆基材、前記誘電体が配置されることを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記受信アンテナは、前記一部の実効比誘電率が、１０以上であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記アンテナ素子は、３００ＭＨｚ以上５００ＭＨｚ以下の周波数の前記無線信号を受信することを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、上記発明において、前記誘電体の板厚は、１０ｍｍ以下であることを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係る受信アンテナシステムは、被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号を受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材とを有する受信アンテナと、実効比誘電率が、前記基材の実効比誘電率よりも高い誘電体と、前記被検体に装着され、前記受信アンテナ及び前記誘電体を内包するホルダと、を備えることを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係るカプセル型内視鏡システムは、被検体内に導入され、無線信号を送信するカプセル型内視鏡と、前記無線信号をアンテナ素子によって受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材であって、一部の実効比誘電率が他の部分の実効比誘電率と比して高い基材とを有する受信アンテナと、前記被検体に装着され、前記受信アンテナを内包するホルダと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るアンテナホルダを備えるカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示すアンテナホルダの概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す受信アンテナの概略構成を示す模式図である。
【図４】図４は、図２のアンテナ部の拡大図である。
【図５】図５は、図４のＡ−Ａ線部分断面図である。
【図６】図６は、インピーダンス変化の差異を解析するための試験片について説明する図である。
【図７】図７は、誘電体の有無によるインピーダンス変化の差異を説明するグラフである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の変形例２に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の変形例３に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態の変形例４に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態の変形例５に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る実施の形態として、医療装置としてカプセル型内視鏡を使用するカプセル型内視鏡システムについて説明する。なお、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。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、各部材の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。
【００２２】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係るアンテナホルダを備えるカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すカプセル型内視鏡システム１は、被検体２内に導入された医療装置としてのカプセル型内視鏡３と、被検体２に装着され、複数の受信アンテナを保持するアンテナホルダ４と、アンテナホルダ４に取り付けられており、被検体２内に導入されるカプセル型内視鏡３から送信される無線信号を受信する複数の受信アンテナを有するアンテナ装置５と、アンテナ装置５が着脱自在に接続され、アンテナ装置５が受信した無線信号に所定の処理を行って記録又は表示する受信装置６と、カプセル型内視鏡３によって撮像された被検体２内の画像データに対応する処理及び／又は表示する画像処理装置７と、を備える。アンテナホルダ４と、アンテナ装置５が備える受信アンテナとによってアンテナユニットを構成している。
【００２３】
カプセル型内視鏡３は、被検体２内を撮像する撮像機能と、被検体２内を撮像して得られた画像データを含む無線信号を受信アンテナ５１へ送信する無線機能と、を有する。カプセル型内視鏡３は、被検体２内に飲み込まれることによって被検体２内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって被検体２内を移動する。カプセル型内視鏡３は、被検体２内を移動しながら微小な時間間隔、例えば０．５秒間隔（例えば２ｆｐｓ）で被検体２内を逐次撮像し、撮像した被検体２内の画像データを生成してアンテナ装置５へ順次送信する。カプセル型内視鏡３は、例えば、３００ＭＨｚ以上５００ＭＨｚ以下の周波数の無線信号を出力する。
【００２４】
図２は、図１に示すアンテナホルダの概略構成を示す模式図であって、被検体２にアンテナホルダ４を装着した様子を表す図である。アンテナホルダ４は、図２に示すように、被検体２にアンテナホルダ４を固定するベルト部４１と、ベルト部４１に支持されるとともに、複数の受信アンテナ５１が取り付けられるアンテナ取付部４２と、を備える。
【００２５】
ここで、アンテナ装置５の構成について、図３を参照して説明する。図３は、図１に示す受信装置の概略構成を示す模式図である。図３に示すように、アンテナ装置５は、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信する複数の受信アンテナ５１、複数の受信アンテナ５１が受信した無線信号を受信装置６へ伝播するアンテナケーブル５２と、受信装置６に接続するコネクタ部５３と、を有する。受信アンテナ５１の構成については後述する。
【００２６】
図２に戻り、アンテナホルダ４のベルト部４１は、被検体２に装着されることによって、アンテナホルダ４を被検体２の体表に沿うように固定する。ベルト部４１は、被検体の体格に応じてアンテナホルダ４を固定できるよう、ゴムやポリウレタン弾性繊維等の伸縮性がある材料を用いて形成されていることが好ましい。
【００２７】
図４は、図２のアンテナ取付部４２の拡大図である。図５は、図４に示すアンテナ取付部４２のＡ−Ａ線部分断面図である。図５において、アンテナ取付部４２の左側に被検体２が配置される。以下、他の部分断面図においても、左側に被検体２が配置されるものとして説明する。図４、５に示すように、アンテナ取付部４２は、複数の受信アンテナ５１を収容する本体部４２１と、本体部４２１内に設けられ、各々が１つの受信アンテナ５１を保持してその位置を固定する６つのアンテナ固定部４２２と、を有する。以下、アンテナ固定部４２２の数を６つとし、６つの受信アンテナ５１が取り付けられるものとして説明するが、アンテナ固定部４２２及び受信アンテナ５１の数は、６つに限定されない。また、アンテナ固定部４２２と受信アンテナ５１との数は必ずしも同一とは限らない。
【００２８】
本体部４２１は、布等を用いて形成される袋状をなしている。本体部４２１は、例えば、点ファスナーや、線ファスナー、面ファスナーを用いて形成される開閉自在な開口を有している。
【００２９】
アンテナ固定部４２２は、ポケット状に形成された布等であり、内部に受信アンテナ５１を１つ内包する。各アンテナ固定部４２２は、受信アンテナ５１が配置される位置に対応して設けられる。
【００３０】
受信アンテナ５１は、基板で構成され、カプセル型内視鏡３からの無線信号を受信するアンテナ素子５１１と、アンテナ素子５１１によって受信した無線信号を受信装置６に出力する配線パターンが形成された第１基材５１２と、アンテナ素子５１１を覆う第２基材５１３と、第１基材５１２のアンテナ素子５１１側と反対側に設けられる誘電体５１４とを有する。基板は、屈曲自在なフレキシブル基板を用いて構成してもよいし、剛性を有するリジット基板を用いて構成してもよい。アンテナ素子５１１は、ダイポールアンテナ等のアンテナを含んで構成される。
【００３１】
第１基材５１２及び第２基材５１３は、実効比誘電率（Effective  Permittivity）εrが、誘電体５１４の実効比誘電率εrよりも低い材料を用いて形成される。第１基材５１２及び第２基材５１３の実効比誘電率εrは、例えば３以上５以下である。第１基材５１２及び第２基材５１３の材料としては、ポリイミドや、ＦＲ４（Flame  Retardant  Type  4）が挙げられる。本実施の形態では、第１基材５１２にアンテナ素子５１１が形成され、第２基材５１３がアンテナ素子５１１をカバーする。
【００３２】
誘電体５１４は、実効比誘電率εrが、第１基材５１２や第２基材５１３の実効比誘電率εrよりも高く、例えば１０以上である。誘電体５１４は、例えば、受信アンテナ５１への取り付けやすさの観点から、板厚が１０ｍｍ以下の基材を用いて構成される。
【００３３】
誘電体５１４は、第１基材５１２の一方の面を覆うことができる大きさとなっている。なお、この場合、誘電体５１４は、第１基材５１２の主面以上の大きさであればよい。ここで、「主面」とは、基板を構成する六つの面のうち最も面積の大きい面である。また、誘電体５１４は、当該誘電体５１４の外縁を第１基材５１２に投影した際に、この投影領域内に第１基材５１２を含む大きさとなる。アンテナホルダ４が被検体２に装着された際、誘電体５１４は、受信アンテナ５１において被検体２側に配置される。すなわち、誘電体５１４は、受信アンテナ５１において被検体２側の面を覆っている。
【００３４】
なお、本実施の形態では、誘電体５１４が、第１基材５１２に固定されているものとして説明するが、着脱自在に設けてもよい。誘電体５１４の固定は、接着剤や、ねじ止め等、公知の固定方法を用いることができる。
【００３５】
また、受信アンテナ５１において、アンテナ素子５１１の大きさ（主面の面積）は、第１基材５１２及び誘電体５１４の大きさよりも小さく、第２基材５１３の大きさと同じである。
【００３６】
図６は、インピーダンス変化の差異を解析するための試験片について説明する図である。図６に示す試験片１００は、第１基材１０１と、第１基材１０１に形成されるアンテナ素子１０２と、第１基材１０１のアンテナ素子１０２の実装面に設けられる第２基材１０３と、第１基材１０１のアンテナ素子１０２の実装面とは反対側の面に設けられる誘電体１０４とを有する。アンテナ素子１０２には、ダイポールアンテナが実装されている。アンテナ素子１０２は、第１基材１０１と第２基材１０３とに挟まれてなる。誘電体１０４は、板厚が１ｍｍである。第１基材１０１及び第２基材１０３は、それぞれ上述した第１基材５１２及び第２基材５１３に相当し、誘電体１０４は誘電体５１４に相当する。
また、誘電体１０４を有する試験片の比較例として、誘電体１０４を有しない試験片、すなわち第１基材１０１、アンテナ素子１０２及び第２基材１０３からなる試験片も作製した。
【００３７】
これらの試験片を用いて、アンテナの浮き量を１ｍｍ〜３０ｍｍまで変化させて、各浮き量について特性インピーダンスの変化量（インピーダンス変化量（Ω））を解析した。シミュレーションツール（Advanced  Design  System（ADS）  2016）を用いて解析を行った。解析において、第２基材１０３の第１基材１０１（アンテナ素子１０２）側と反対側には、有限の空気層１１０を設定した。また、誘電体１０４の第１基材１０１側と反対側には、有限の空気層１２０を設定するとともに、さらにファントム層１３０設定した。このファントム層１３０は、被検体に相当する。なお、アンテナの浮き量は、無線信号を発生する装置とアンテナとの間の距離を表しており、ここでは第１基材１０１（第１基材５１２）の誘電体１０４（誘電体５１４）側の面と、ファントム層１３０（被検体）の外表面との間の距離に相当する。また、第１基材１０１及び第２基材１０３は、ポリイミドを用いて形成されたものとした。
【００３８】
図７は、誘電体の有無によるインピーダンス変化の差異を説明するグラフである。図７は、誘電体１０４の実効比誘電率εrが１０の場合を示している。図７に示すように、二つの試験片ともに、アンテナの浮き量が大きくなるほど特性インピーダンスの変化量も大きくなる。しかしながら、誘電体１０４を有している試験片１００の方が、誘電体を有しない試験片と比して、変化量が小さい。特性インピーダンスの変化量が小さいほど、アンテナが受信する受信電力の変化量が小さくなるため、誘電体１０４を有している試験片１００の方が、安定して通信できるといえる。
また、誘電体１０４の実効比誘電率が大きいほど、特性インピーダンス変化量は小さくなる。
【００３９】
図１に戻り、受信装置６は、複数の受信アンテナ５１を経由してカプセル型内視鏡３から送信された無線信号に含まれる被検体２内の画像データを記録又は被検体２内の画像データに対応する画像を表示する。受信装置６は、画像データに対応する画像を表示する受信表示部６１と、受信装置６を操作するための指示信号及び各受信アンテナ５１の位置に関する情報の入力を受け付ける操作部６２と、を備える。また、受信装置６は、各受信アンテナ５１を経由して、カプセル型内視鏡３から送信された無線信号を受信し、この受信した無線信号の受信強度（受信電界強度）を受信アンテナ５１毎に算出して記録するとともに、被検体２内におけるカプセル型内視鏡３の位置を推定する。受信装置６は、カプセル型内視鏡３から受信した無線信号に含まれる画像データと、各受信アンテナ５１が受信した無線信号の受信強度と、カプセル型内視鏡３が生成した画像データの時間情報と、を対応付けて記録する。
【００４０】
画像処理装置７は、受信装置６を経て取得した被検体２内の画像データに対応する画像を表示する。画像処理装置７は、受信装置６から画像データ等を読み取るクレードル７１と、マウス７２ａやキーボード７２ｂ等の操作入力部７２と、画像データに対応する画像を表示する表示部７３と、を有する。クレードル７１は、受信装置６が装着された際に、受信装置６から画像データ、この画像データに関連付けられた各受信アンテナ５１の受信強度、カプセル型内視鏡３が生成した画像データの時間情報及びカプセル型内視鏡３の識別情報等を取得し、取得した各種情報を画像処理装置７へ転送する。操作入力部７２は、ユーザによる入力を受け付ける。ユーザは、操作入力部７２を操作しつつ、画像処理装置７が順次表示する被検体２内の画像を見ながら、被検体２内部の生体部位、例えば食道、胃、小腸及び大腸等を観察し、被検体２を診断する。
【００４１】
以上説明した実施の形態では、受信アンテナ５１において、アンテナ素子５１１を形成する第１基材５１２や第２基材５１３の実効比誘電率よりも大きい実効比誘電率を有する誘電体５１４を配設した。このため、受信アンテナ５１が被検体２から浮いて、受信アンテナ５１と被検体２との間の距離が大きくなったとしても、誘電体を有しない場合と比して特性インピーダンスの変化を抑制することができる。本実施の形態によれば、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる。
【００４２】
（変形例１）
図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。図８に示す部分断面図は、図４に示すＡ−Ａ線断面に対応している。上述した実施の形態では、誘電体５１４が第１基材５１２全体を覆うものとして説明したが、本変形例１では、誘電体５１４Ａが第１基材５１２の一部を覆う。本変形例１に係る受信アンテナ５１Ａは、アンテナ素子５１１と、第１基材５１２と、第２基材５１３と、第１基材５１２のアンテナ素子５１１側と反対側に設けられる誘電体５１４Ａとを有する。以下、上述した実施の形態とは異なる構成（誘電体５１４Ａ）について説明する。
【００４３】
誘電体５１４Ａは、上述した誘電体５１４と同様、実効比誘電率εrが、第１基材５１２や第２基材５１３の実効比誘電率εrよりも高く、例えば１０以上である。
【００４４】
誘電体５１４Ａは、第１基材５１２の一方の面の一部を覆うことができる大きさとなっている。また、アンテナホルダ４が被検体２に装着された際、誘電体５１４Ａは、受信アンテナ５１Ａに対して被検体２側に配置される。すなわち、誘電体５１４Ａは、受信アンテナ５１において被検体２側の面の一部を覆っている。
【００４５】
本変形例１においても、アンテナ素子５１１とカプセル型内視鏡３とが通信するうえで、誘電体５１４Ａが介在するため、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる。
【００４６】
（変形例２）
図９は、本発明の実施の形態の変形例２に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。図９に示す部分断面図は、図４に示すＡ−Ａ線断面に対応している。上述した実施の形態では、受信アンテナ５１において、実効比誘電率が相対的に高い誘電体５１４を設けた例を説明したが、本変形例２では、第１基材５１２Ａ自体が、実効比誘電率の高い材料からなる。本変形例２に係る受信アンテナ５１Ｂは、アンテナ素子５１１と、第１基材５１２Ａと、第２基材５１３とを有する。以下、上述した実施の形態とは異なる構成（第１基材５１２Ａ）について説明する。
【００４７】
第１基材５１２Ａは、上述した誘電体５１４と同様、実効比誘電率εrが、第２基材５１３の実効比誘電率εrよりも高く、例えば１０以上である材料を用いて形成される。
【００４８】
本変形例２においても、アンテナ素子５１１とカプセル型内視鏡３とが通信するうえで、実効比誘電率が高い第１基材５１２Ａが介在するため、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる。また、本変形例２によれば、誘電体を設けていないため、上述した実施の形態と比して小型化することができる。
【００４９】
（変形例３）
図１０は、本発明の実施の形態の変形例３に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。図１０に示す部分断面図は、図４に示すＡ−Ａ線断面に対応している。上述した実施の形態では、受信アンテナ５１において、実効比誘電率が相対的に高い誘電体５１４を設けた例を説明したが、本変形例３では、第２基材５１３Ａ自体が、実効比誘電率の高い材料からなる。本変形例３に係る受信アンテナ５１Ｃは、アンテナ素子５１１と、第１基材５１２と、第２基材５１３Ａとを有する。以下、上述した実施の形態とは異なる構成（第２基材５１３Ａ）について説明する。
【００５０】
第２基材５１３Ａは、上述した誘電体５１４と同様、実効比誘電率εrが、第１基材５１２の実効比誘電率εrよりも高く、例えば１０以上である材料を用いて形成される。
【００５１】
本変形例３においても、アンテナ素子５１１とカプセル型内視鏡３とが通信するうえで、受信アンテナ５１Ｃが、実効比誘電率が高い第２基材５１３Ａを備えているため、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる。また、本変形例３によれば、誘電体を設けていないため、上述した実施の形態と比して小型化することができる。
【００５２】
（変形例４）
図１１は、本発明の実施の形態の変形例４に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。図１１に示す部分断面図は、図４に示すＡ−Ａ線断面に対応している。上述した実施の形態では、受信アンテナ５１において、誘電体５１４を第１基材５１２に取り付けた例を説明したが、本変形例４では、誘電体５１４を第２基材５１３に取り付ける。本変形例４に係る受信アンテナ５１Ｄは、アンテナ素子５１１と、第１基材５１２と、第２基材５１３と、誘電体５１４を有する。各構成物は、上述した実施の形態と同じであり、以下では構成物の配置について説明する。
【００５３】
誘電体５１４は、第２基材５１３のアンテナ素子５１１側と反対側に設けられる。また、アンテナホルダ４が被検体２に装着された際、誘電体５１４は、受信アンテナ５１Ｄにおいて被検体２側とは反対側に配置される。
【００５４】
本変形例４においても、アンテナ素子５１１とカプセル型内視鏡３とが通信するうえで、受信アンテナ５１Ｄが、実効比誘電率が高い誘電体５１４を備えているため、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる。
【００５５】
（変形例５）
図１２は、本発明の実施の形態の変形例５に係る受信アンテナを保持するアンテナホルダの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。図１２に示す部分断面図は、図４に示すＡ−Ａ線断面に対応している。上述した実施の形態では、受信アンテナ５１において、誘電体５１４が第１基材５１２に取り付けられている例を説明したが、本変形例５では、第１基材５１２、アンテナ素子５１１、第２基材５１３とは別体の誘電体５１４が、アンテナ固定部４２２に収容されている。
【００５６】
本変形例５では、アンテナ素子５１１と、第１基材５１２と、第２基材５１３とを有する受信アンテナ５１Ｅと、受信アンテナ５１Ｅとは別体の誘電体５１４とを有する。受信アンテナ５１Ｅと、誘電体５１４とがアンテナ固定部４２２に収容されている。各構成物は、上述した実施の形態と同じであり、以下では構成物の配置について説明する。
【００５７】
誘電体５１４は、第２基材５１３のアンテナ素子５１１側と反対側に設けられる。また、アンテナホルダ４が被検体２に装着された際、誘電体５１４は、受信アンテナ５１Ｅの被検体２側に配置される。
【００５８】
本変形例５においても、アンテナ素子５１１とカプセル型内視鏡３とが通信するうえで、受信アンテナ５１Ｅの近傍に、実効比誘電率が高い誘電体５１４が配置されているため、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うことができる。
【００５９】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態及び変形例によってのみ限定されるべきものではない。本発明は、以上説明した実施の形態及び変形例には限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。また、実施の形態及び変形例の構成を適宜組み合わせてもよい。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、誘電体５１４が、第１基材５１２に取り付けられるものとして説明したが、例えば、変形例４と組み合わせて、二つの誘電体５１４によって、アンテナ素子５１１、第１基材５１２及び第２基材５１３が挟み込まれた構成としてもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、医療装置の一例としてカプセル型内視鏡３を挙げて説明したが、医療装置はこれに限らない。例えば、被検体内に導入され、ｐＨ情報を取得して無線信号として出力する装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る受信アンテナシステム及びカプセル型内視鏡システムは、被検体と受信アンテナとの間の距離が変化しても安定した無線通信を行うのに有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１  カプセル型内視鏡システム
２  被検体
３  カプセル型内視鏡
４  アンテナホルダ
４１  ベルト部
４２  アンテナ取付部
５  アンテナ装置
６  受信装置
７  画像処理装置
５１、５１Ａ〜５１Ｄ  受信アンテナ
５２  アンテナケーブル
５３  コネクタ部
６１  受信表示部
６２  操作部
７１  クレードル
７２  操作入力部
７２ａ  マウス
７２ｂ  キーボード
７３  表示部
５１１  アンテナ素子
５１２、５１２Ａ  第１基材
５１３、５１３Ａ  第２基材
５１４、５１４Ａ  誘電体
【図１】
2019225106.tif 000003
【図２】
2019225106.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019225106.tif 000007
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月17日(2020.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号を受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材とを有する受信アンテナと、
前記被検体に装着され、前記受信アンテナを内包するホルダと、
を備え、
前記基材は、第１の基材および第２の基材を有し、
前記アンテナ素子は、前記第１および第２の基材のいずれかに設けられ、
前記第１および第２の基材は、互いに実効比誘電率が異なり、
前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される、
ことを特徴とする受信アンテナシステム。
【請求項２】
実効比誘電率が、前記第１の基材の実効比誘電率よりも高い誘電体、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項３】
前記第１の基材は、前記アンテナ素子を実装し、
前記第２の基材は、前記アンテナ素子の前記第１の基材側と反対側を覆い、
前記第１の基材は、実効比誘電率が前記第２の基材の実効比誘電率よりも高い、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項４】
前記第１の基材は、前記アンテナ素子を実装し、
前記第２の基材は、前記アンテナ素子を覆い、実効比誘電率が前記第１の基材の実効比誘電率よりも高い、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項５】
前記誘電体は、実効比誘電率が前記第１の基材及び前記第２の基材よりも高く、
前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記誘電体、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の受信アンテナシステム。
【請求項６】
前記誘電体は、実効比誘電率が前記第２の基材よりも高く、
前記受信アンテナが前記ホルダに内包され、該ホルダが前記被検体に装着された際に、前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材、前記誘電体が配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の受信アンテナシステム。
【請求項７】
前記受信アンテナは、一部の実効比誘電率が、１０以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項８】
前記アンテナ素子は、３００ＭＨｚ以上５００ＭＨｚ以下の周波数の前記無線信号を受信する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信アンテナシステム。
【請求項９】
前記誘電体の板厚は、１０ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の受信アンテナシステム。
【請求項１０】
被検体内に導入された医療装置から送信される無線信号を受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材とを有する受信アンテナと、
実効比誘電率が、前記基材の実効比誘電率よりも高い誘電体と、
前記被検体に装着され、前記受信アンテナ及び前記誘電体を内包するホルダと、
を備え、
前記基材は、第１の基材および第２の基材を有し、
前記アンテナ素子は、前記第１および第２の基材のいずれかに設けられ、
前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される、
ことを特徴とする受信アンテナシステム。
【請求項１１】
被検体内に導入され、無線信号を送信するカプセル型内視鏡と、
前記無線信号をアンテナ素子によって受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子を実装する基材とを有する受信アンテナと、
前記被検体に装着され、前記受信アンテナを内包するホルダと、
を備え、
前記基材は、第１の基材および第２の基材を有し、
前記アンテナ素子は、前記第１および第２の基材のいずれかに設けられ、
前記第１および第２の基材は、互いに実効比誘電率が異なり、
前記被検体側から順に、前記第１の基材、前記アンテナ素子、前記第２の基材が配置される、
ことを特徴とするカプセル型内視鏡システム。
【国際調査報告】
2019225106.tif 000015
2019225106.tif 000016