JP2006075244A

JP2006075244A - 受信装置

Info

Publication number: JP2006075244A
Application number: JP2004260247A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Kimoto; 誠一郎木許
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-03-23
Also published as: CN101010028A; CN100536757C

Abstract

【課題】簡易な構成でノイズの少ない被検体内情報が取得できる受信装置を提供すること。
【解決手段】被検体内に導入される送信装置１から送信される被検体内情報を含む無線信号を受信するアンテナ５が設けられ、無線信号を受信して復調信号を得るための復調処理を行う無線ユニット１ｂと、無線信号を受信した無線ユニット１ｂと着脱可能であって、復調信号から被検体内情報を得るための処理を行う受信器本体ユニット１ａと、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検体内に導入される送信装置から送信される被検体内情報を含む無線信号を受信する受信装置に関するものである。

近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために患者の口から飲込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像情報は、順次高周波信号により外部に送信され、外部の受信装置内に設けられたメモリに蓄積される。患者がこの高周波信号受信機能とメモリ機能とを備えた受信装置を携帯することにより、患者は、カプセル型内視鏡を飲込んだ後、排出されるまで自由に行動できる。この後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像データに基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる。

なお、受信装置にノイズが入ることを防ぐために無線を制御する無線制御装置と受信装置とを別体に構成して両者を接続ケーブルで接続し、無線制御装置と受信装置とを離間する技術が提示されている（特許文献１）。

特開平５−２１８９８４号公報

しかし、受信装置においてアンテナは被検体に取り付けられるものであるので、アンテナと受信装置本体とが所定の長さのコードを介して連結されることとなる。従って、アンテナと受信装置本体とがいずれかの箇所でくり返し着脱できるのが望まれる。また、この場合において、くり返し着脱される部分が高周波接続部となるのを回避するのが望まれる。

そこで、本発明は上記要望を一挙に解決すべくなされたものである。

すなわち、本発明の受信装置は、被検体内に導入される送信装置から送信される被検体内情報を含む無線信号を受信するアンテナが設けられ、前記無線信号を受信して復調信号を得るための復調処理を行う無線ユニットと、この無線ユニットと着脱可能であって、前記復調信号から前記被検体内情報を得るための処理を行う受信器本体ユニットと、を備えるものである。

更に、より好ましくは、無線ユニットとアンテナとが一体的に接続されているもの、無線ユニットが、受信強度検出機能を有するものを挙げることができる。

また、着脱式によるノイズの発生を防止するには、無線ユニットが、復調信号を２値化処理及び同期検出処理を行う機能を有すること、受信強度信号をＡＤ変換する機能を有することが望ましい。

このようなものであると、無線ユニットが無線信号を復調処理する機能を有するので、高周波接続による劣化を招くことなく受信装置をアンテナ側の無線ユニットと、受信器本体ユニットとにくり返し着脱できるようになる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる受信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明にかかる受信装置を用いた無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、この無線型被検体内情報取得システムは、無線受信機能を有する複数のアンテナ５と、複数のアンテナ５を接続する受信装置１と、被検体２の体内に導入され、体腔内画像を撮像して受信装置１に対して画像情報などを高周波信号によって送信するカプセル型内視鏡３と備える。また、無線型被検体内情報取得システムは、受信装置１が受信した画像情報に基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、受信装置１と表示装置４との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体６とを備える。受信装置１は、複数のアンテナ５を接続し、複数のアンテナ５を介して受信される高周波信号を復調する無線ユニット１ｂと無線ユニット１ｂで復調されたベースバンド信号をもとに画像情報を取得する受信器本体ユニット１ａとを備え、無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとは、コネクタ１ｃによって接続されている。

表示装置４は、カプセル型内視鏡３によって撮像された体腔内画像を表示するためのものであり、携帯型記録媒体６によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーション等のような構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタ等のように、他の媒体に画像を出力する構成としてもよい。

携帯型記録媒体６は、受信器本体ユニット１ａおよび表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体６は、カプセル型内視鏡３が被検体２の体腔内を移動している間は受信器本体ユニット１ａに挿着されてカプセル型内視鏡３から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡３が被検体２から排出された後、つまり、被検体２の内部の撮像が終わった後には、受信器本体ユニット１ａから取り出されて表示装置４に挿着され、表示装置４によって記録したデータが読み出される構成を有する。受信器本体ユニット１ａと表示装置４との間のデータの受け渡しをコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等の携帯型記録媒体６によって行うことで、受信器本体ユニット１ａと表示装置４との間が有線接続された場合よりも、被検体２が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となり、また、表示装置４との間のデータの受け渡し期間の短縮にも寄与している。なお、ここでは、受信器本体ユニット１ａと表示装置４との間のデータの受け渡しに携帯型記録媒体６を使用したが、必ずしもこれに限られるものではなく、受信器本体ユニット１ａに内蔵型の他の記録装置を用い、表示装置４との間のデータの受け渡しのために、双方を有線または無線接続するように構成してもよい。

ここで、図２および図３を参照して、受信装置１の詳細構成について説明する。図２に示すように、受信装置１は、受信器本体ユニット１ａと無線ユニット１ｂとを有し、無線ユニット１ｂは、コネクタ１ｃによって受信器本体ユニット１ａに電気的に接続され、物理的に固定される。また、無線ユニット１ｂは、複数のアンテナ５を接続し、複数のアンテナ５は、被検体２（図示せず）に固定される。コネクタ１ｃは、プラグとソケットとによって構成され、いずれか一方が、無線ユニット１ｂに取付けられ、他方が受信器本体ユニット１ａに取付けられる。無線ユニット１ｂは、コネクタ１ｃを介して受信器本体ユニット１ａから容易に着脱される。

図３に示すように、無線ユニット１ｂは、複数のアンテナ５を接続し、切替信号Ｓ４を入力して複数のアンテナ５から一つにアンテナを選択的に切替えるアンテナ切替部１０ｂと、アンテナ切替部１０ｂを介して受信した高周波信号を復調する復調部１１ｂと、復調部１１ｂで復調されたベースバンド信号を２値化して２値化信号Ｓ１を出力する２値化部１２ｂと、復調部１１ｂで復調されたベースバンド信号をもとに垂直同期信号および水平同期信号からなる同期信号を検出して同期検出信号Ｓ２を出力する同期検出部１３ｂと、アンテナ切替部１０ｂを介してアンテナ５で受信された高周波信号の信号強度を検出して検出信号Ｓ３を出力する信号強度検出部１４ｂと、受信器本体ユニット１ａから電気信号Ｓ５によって電力供給を受けて無線ユニット１ｂ内の各機能部に電力を供給する無線ユニット電源１５ｂとを有している。

受信器本体ユニット１ａは、２値化信号Ｓ１と同期検出信号Ｓ２とを入力して画像信号を得る処理を行う信号処理部１１ａと、アナログ信号である検出信号Ｓ３を入力してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１２ａと、信号処理部１１ａで得られた画像信号を入力して画像情報を取得する制御部１０ａと、制御部１０ａに接続され、画像情報を簡易的に表示する表示部１３ａと、制御部１０ａに接続され、画像情報を記憶する記憶部１４ａと、受信器本体１ａ内の各機能部に電力を供給するとともに無線ユニット１ｂに電力を供給する受信器本体電源１５ａとを有する。制御部１０ａは、Ａ／Ｄ変換部１２ａから出力されたデジタル信号をもとに切替信号Ｓ４を出力してアンテナ切替部１０ｂの切替え制御を行うアンテナ選択部１００を有する。

コネクタ１ｃは、無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとを物理的に結合させるとともに無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとを電気的に接続し、２値化信号Ｓ１、同期検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３、切替信号Ｓ４、電気信号Ｓ５を伝送する。この場合、コネクタ１ｃが伝送する信号は、低周波信号であるため、コネクタ１ｃには、低周波用コネクタが用いられるが、このコネクタ１ｃからはノイズが入り難い。そのため、受信器本体ユニット１ａは、ノイズの少ない２値化信号Ｓ１、同期検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３を入力でき、結果的にノイズの少ない良好な画像情報が取得できる。また、コネクタ１ｃとして多ピン型コネクタが使用でき、無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとの固定を簡易化できる。低周波信号用のコネクタ１ｃの構造は、高周波信号用コネクタに比して単純であるため、着脱を繰返しても劣化が起こり難く、寿命が長いという利点を有する。

この実施の形態１では、受信装置１は、復調を行う無線ユニット１ｂと画像情報を取得する受信器本体ユニット１ａとを分離し、低周波信号用のコネクタ１ｃによって両者を結合するようにしているので、コネクタ１ｃからはノイズが入り難く、受信器本体ユニット１ａ側では、ノイズの少ない良好な画像情報を取得することができる。

（実施の形態２）
つぎに、この発明にかかる実施の形態２について説明する。実施の形態１では、無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとを分離し、低周波用のコネクタ１ｃによって信号を伝送していたが、実施の形態２では、フォトカプラによって信号を伝送し、さらに無線ユニットと受信器本体ユニットとは、個別のバッテリを備えるようにしている。

図４は、この実施の形態２にかかる受信装置２の概要構成を示すブロック図である。図４に示すように、この受信装置２は、無線ユニット２ｂと、受信器本体ユニット２ａとを有し、無線ユニット２ｂは、受信強度検出部１４ｂの後段にＡ／Ｄ変換部１７ｂを配置し、発光ダイオード２０ａ，２０ｃ，２０ｅとフォトダイオード２０ｇとを配置する。受信器本体ユニット２ａは、フォトダイオード２０ｂ，２０ｄ，２０ｆと発光ダイオード２０ｈとを配置する。各発光ダイオード２０ａ，２０ｃ，２０ｅ，２０ｈと各フォトダイオード２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｇとは、フォトカプラを形成する。フォトカプラは、光を媒体として信号を伝送するため、無線ユニット２ｂと受信器本体ユニット２ａとは電気的に接続されず絶縁される。

また、無線ユニット２ｂは、無線ユニット２ｂの各機能部を駆動する無線ユニットバッテリ１８ｂを備え、受信器本体ユニット２ａは、受信器本体ユニット２ａの各機能部を駆動する受信器本体バッテリ１８ａを備えている。

受信装置２において、２値化部１２ｂから出力される２値化信号Ｓ１は、発光ダイオード２０ａとフォトダイオード２ｂとによって形成されるフォトカプラによって信号処理部１１ａに伝送され、同期検出部１３ｂから出力される同期検出信号Ｓ２は発光ダイオード２０ｃとフォトダイオード２０ｄとによって形成されるフォトカプラによって信号処理部１１ａに伝送される。また、Ａ／Ｄ変換部２０ｃは、受信強度検出部１４ｂで検出された検出信号をデジタル信号Ｓ６に変換し、このデジタル信号Ｓ６は、発光ダイオード２０ｅとフォトダイオード２０ｆとによって形成されるフォトカプラによって制御部１０ａに伝送される。また、制御部１０ａ内のアンテナ選択部１００から出力された切替信号Ｓ４は、発光ダイオード２０ｈとフォトダイオード２０ｇとによって形成されるフォトカプラによってアンテナ切替部１０ｂに伝送される。

また、無線ユニット２ｂは、各機能部を駆動する無線ユニットバッテリ１８ｂを備え、受信器本体ユニット２ａは、各機能部を駆動する受信器本体バッテリ１８ａを備える。

この実施の形態２では、無線ユニット２ｂと受信器本体２ａとに発光ダイオード２０ａ，２０ｃ，２０ｅ，２０ｈとフォトダイオード２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｇとを配置し、フォトカプラを形成し、また、無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとはそれぞれ個別のバッテリを備えるようにしているので、無線ユニット２ｂと受信器本体ユニット２ａとは、電気的接合部を持たず、高い絶縁性を保持しつつ通信接続を行うことができ、受信器本体ユニット２ａ側では、ノイズの少ない良好な画像情報を取得することができる。

また、この実施の形態２では、受信装置２は、無線ユニット１ｂと受信器本体ユニット１ａとを接続するコネクタを設けないため、被検体２をアルコール洗浄する場合等、コネクタに対して防水処置を施す必要がなく、受信装置２を使い勝手のよいものとするという利点を有する。

なお、この実施の形態２では、無線ユニット２ｂがＡ／Ｄ変換部１７ｂを備え、受信器本体ユニット２ａにノイズの少ないデジタル信号Ｓ６を伝送するようにしていたが、Ａ／Ｄ変換部１７ｂを受信器本体ユニット２ａに備えるようにしてもよい。すなわち、デジタルの２値化信号Ｓ１に代えてアナログのベースバンド信号によって通信接続を行ってもよい。

また、この実施の形態２で説明した無線ユニットバッテリ１８ｂおよび受信器本体バッテリ１８ａは、１次電池であってもよいし、２次電池であってもよい。

（実施の形態３）
つぎに、この発明にかかる実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、無線ユニットが受信器本体ユニットに挿着された場合、トランスを用いて、受信器本体ユニット側から無線ユニット側に電力を供給するようにしている。

図５は、実施の形態３である受信装置３の概要構成を示すブロック図である。図５に示すように、無線ユニット３ｂは、実施の形態２で説明した無線ユニットバッテリ１８ｂに換えて２次側コイル１９ｂと電源部２１ｂとを備え、受信器本体ユニット３ａは、受信器本体バッテリ１８ａに換えて１次側コイル１９ａと電源部２１ａとを備えている。

電源部２１ａは、受信器本体ユニット１ａに電力を供給するとともに、コイル１９ａに交流電流を流す。無線ユニット３ｂが受信器本体ユニット３ａに挿着されると、１次側コイル１９ａと２次側コイル１９ａとによってトランス１９ｃが形成され、２次側コイル１９ｂに交流起電力が発生する。電源部２１ｂは、この交流起電力を整流して無線ユニット３ｂ内の各機能部に電力を供給して各機能部を駆動する。

実施の形態３では、無線ユニット３ｂが、トランス１９ｃの形成によって受信器本体ユニット３ａから電力の供給を受けるようにしているので、無線ユニット３ｂは、信号系のみならず電源系も絶縁され、ノイズの混入を一層、防止することができ、結果的に、受信器本体ユニット３ａ側では、ノイズの少ない良好な画像情報を取得することができる。

この発明の実施の形態１にかかる受信装置を用いた送受信システム全体を示す模式図である。この発明の実施の形態１にかかる受信装置の外観を示す断面図である。この発明の実施の形態１にかかる受信装置の概要構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２にかかる受信装置の概要構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３にかかる受信装置の概要構成を示すブロック図である。

符号の説明

１受信装置
１ａ，２ａ，３ａ受信器本体ユニット
１ｂ，２ｂ，３ｂ無線ユニット
１ｃコネクタ
２被検体
３カプセル型内視鏡
４表示装置
５アンテナ
６携帯型記録媒体
１０ａ制御部
１０ｂアンテナ切替部
１１ａ信号処理部
１１ｂ復調部
１２ａ，１７ｂＡ／Ｄ変換部
１２ｂ２値化部
１３ａ表示部
１３ｂ同期検出部
１４ａ記憶部
１４ｂ信号強度検出部
１５ａ受信器本体電源
１５ｂ無線ユニット電源
１８ａ受信器本体バッテリ
１８ｂ無線ユニットバッテリ
１９ａ１次側コイル
１９ｂ２次側コイル
１９ｃトランス
２０ａ，２０ｃ，２０ｅ，２０ｆ発光ダイオード
２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｇフォトダイオード
２１ａ，２１ｂ電源部

Claims

被検体内に導入される送信装置から送信される被検体内情報を含む無線信号を受信するアンテナが設けられ、前記無線信号を受信して復調信号を得るための復調処理を行う無線ユニットと、
この無線ユニットと着脱可能であって、前記復調信号から前記被検体内情報を得るための処理を行う受信器本体ユニットと、
を備えたことを特徴とする受信装置。
前記無線ユニットと前記アンテナとが一体的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記無線ユニットが、受信強度検出機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
前記無線ユニットが、復調信号を２値化処理及び同期検出処理を行う機能を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の受信装置。
前記無線ユニットが、前記受信強度信号をＡＤ変換する機能を有することを特徴とする請求項３または４に記載の受信装置。