JP2007307005A - ２次元拡散通信用基板及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 透湿性を維持しつつ、基板内での短絡を防止し、腐食を軽減することができる着衣用の２Ｄ−ＤＳＴ基板を提供すること。
【解決手段】 最外層に設けられる２つの絶縁層と、前記絶縁層間に設けられる複数の導電層と、前記複数の導電層間に設けられる少なくとも一つの中間絶縁層と、を備え、前記２つの絶縁層及び前記複数の導電層及び前記中間絶縁層に透湿性を、前記２つの絶縁層の少なくとも一方に撥水性を具備させたことを特徴とする着衣用の２次元拡散通信用基体を提供する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、２次元拡散信号伝送技術を用いた通信用基板に関し、特に、被験者の体に装着する着衣用の通信用基体及び通信装置に関する。

導電層あるいは電磁作用伝達層に電気的に接続した複数の通信素子を備えた通信装置であって、各通信素子がその周辺に配置された他の通信素子に対して導電層を介して信号を伝達する通信機能を有する通信装置が開示されている（特許文献１）。また、導電性の基板またはシート上に配置された機能素子（通信素子）を「拡散通信」の技術を使って連携させ、回路を構成する技術である「２次元拡散信号伝送（２Ｄ−ＤＳＴ）テクノロジ」が株式会社セルクロスにより開発されている（非特許文献１）。これらの技術を用いることにより、物理的な回路パターンを有さず、ゴムのような伸縮自在なシート上にも形成可能な基板（以下、２Ｄ−ＤＳＴ基板と称す）がつくられている。

また、上述の技術を利用して、各通信素子に電波送受信機能（アンテナ）を付与し、複数の該通信素子を散在させた２Ｄ−ＤＳＴ基板を用いた着衣（ジャケット）が考案されている。この着衣は、例えば、体内に投入された内視鏡カプセル等により送信される電波を各通信素子により受信する機能を有する。２Ｄ−ＤＳＴ基板は、各通信素子によって受信した内視鏡カプセルからの種々の情報を、通信素子間の連携により当該着衣に備えられた制御部に情報を集約することができる。また、人体（主に胸部・腹部）の周囲に各通信素子を散在させることができるので、各通信素子の電波の受信強度等により、体内のどの部分に内視鏡カプセルが位置しているかをモニタすることも可能となっている。

特開２００３−１８８８８２号公報 株式会社セルクロス、(http://www.utri.co.jp/biz/index02_02.html)[平成１８年５月検索]

２Ｄ−ＤＳＴ基板の導電層や絶縁層は布状（メッシュ状）の材料で構成されており、可撓性及び通気性・透湿性を有する。したがって、着衣として利用し易い。しかし、人間は絶えず発汗しているため、被験者が当該着衣を装着したときには汗（水分、電解質等）が２Ｄ−ＤＳＴ基板内に侵入する。その場合、基板内での短絡、長期的には導電層の腐食を引き起こす原因となる。そこで、汗を遮断する材料を２Ｄ−ＤＳＴ基板に設けることが考えられる。しかし、２Ｄ−ＤＳＴ基板には、通信素子を取り付けるために基板を貫通する穴が形成されている。通信素子はその穴の位置にコネクタを用いて取り付けられている。したがって、汗を遮断する機能を有する材料を設けたとしても汗がコネクタと基板の隙間から侵入し、短絡、腐食等を防止することができない。また、上述のように汗を遮断しようとすると今度は２Ｄ−ＤＳＴ基板の透湿性が損なわれ、着衣時に被験者に不快感を与えてしまう。したがって、透湿性を維持しつつも２Ｄ−ＤＳＴ基板の短絡、腐食を防止することができる着衣用の２Ｄ−ＤＳＴ基板が求められていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、透湿性を維持しつつ、基板内での短絡を防止し、腐食を軽減することができる着衣用の２Ｄ−ＤＳＴ基板を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、最外層に設けられる２つの絶縁層と、前記絶縁層間に設けられる複数の導電層と、前記複数の導電層間に設けられる少なくとも一つの中間絶縁層と、を備え、前記２つの絶縁層及び前記複数の導電層及び前記中間絶縁層に透湿性を、前記２つの絶縁層の少なくとも一方に撥水性を具備させたことを特徴とする着衣用の２次元拡散通信用基体を提供する。

したがって、本発明の着衣用の２次元拡散通信用基体は、透湿性及び撥水性を備えた絶縁層を最外層に設けるため、汗等に含まれる水分・電解質等により２次元拡散通信用基体内部での短絡、腐食等を防止することができる。

また、本発明では、前記２つの絶縁層全てに撥水性を具備させたことを特徴とする。また、前記２つの絶縁層を除き前記複数の導電層及び前記中間絶縁層により積層された部分は、素子を前記複数の導電層と電気的に接続するための端子を挿入するための貫通した端子用穴部を有し、前記端子用穴部の一方側は前記２つの絶縁層のうちの一方により塞がれていることを特徴とする。

また、本発明では、最外層に設けられる２つの絶縁層と、前記絶縁層間に設けられる複数の導電層と、前記複数の導電層間に設けられる少なくとも一つの中間絶縁層と、を備え、前記２つの絶縁層及び前記複数の導電層及び前記中間絶縁層に透湿性を、前記２つの絶縁層の少なくとも一方に撥水性を具備させた着衣用の２次元拡散通信用基体と、前記複数の導電層に電気的に接続される複数の通信素子とを備え、各通信素子がその周辺に配置された他の通信素子に対して前記複数の導電層のうちの少なくとも一つを介して信号を伝達する通信機能を有することを特徴とする通信装置を提供する。

また、前記各通信素子を保持し前記各通信素子を前記導電層と電気的に接続するためのコネクタを更に備え、前記２つの絶縁層を除き前記複数の導電層及び前記中間絶縁層により積層された部分は、前記コネクタを取り付けるための貫通した取り付け用穴部を有し、前記取り付け用穴部の一方側は前記２つの絶縁層のうちの一方により塞がれていることを特徴とする。

さらに、前記コネクタを固定するための固定部材を更に有し、前記コネクタ及び前記固定部材は一方に凸部、他方に凹部が形成されており、前記コネクタが前記取付け用穴部に装着された状態で前記凸部及前記凹部が前記２つの絶縁層のうちの一方を介して嵌合することにより前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする。

さらに、前記凸部が雄ネジ形状、前記凹部が雌ネジ形状であって、前記コネクタと前記固定部材を螺合することにより、前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする。代替的には、前記固定部材が前記凹部を有し、該凹部が前記固定部材の端部から中央部に延びる切り欠き溝形状であり、前記固定部材を前記中央部から前記端部の方向にスライドさせることにより、前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする。代替的には、前記固定部材が前記凸部を有し、該凸部は先端が末広がりであり、前記固定部材を所定の方向で前記コネクタの凹部に挿入し、挿入後前記固定部材を回転させることにより、前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする。

また、前記コネクタと前記固定部材が嵌合された状態では、前記２つの絶縁層のうちの一方は変形した状態で前記コネクタと前記固定部材との間に挟まれることを特徴とする。

したがって、本発明では、透湿性を維持しつつ、基板内での短絡を防止し且つ腐食を軽減することができる着衣用の２Ｄ−ＤＳＴ基板を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る２次元拡散信号伝送（２Ｄ−ＤＳＴ）テクノロジを用いた基板（以下、２Ｄ−ＤＳＴ基板と称す）について説明する。本発明の実施形態では、着衣（ジャケット）に２Ｄ−ＤＳＴ基板を用いる。また、２Ｄ−ＤＳＴ基板に取り付けられた各通信素子（以下、２Ｄ−ＤＳＴチップと称す）は、アンテナ機能を含むため、当該着衣を「アンテナ機能付きジャケット」と称する。アンテナ機能付きジャケットは、例えば、カプセル型内視鏡等、患者の体内から送信される電波を体の周囲で受信するために用いられる。

本発明の実施形態におけるアンテナ機能付きジャケット１００について図１を用いて説明する。アンテナ機能付きジャケット１００は、主として２Ｄ−ＤＳＴ基板２００により形成されており、被験者１の体の一部を覆うように型取られている。２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は、可撓性を有するシート形状の部材であるため、アンテナ機能付きジャケット１００として体の周囲を覆うことができる。２Ｄ−ＤＳＴ基板２００中に散在された複数の２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、カプセル型内視鏡等から発信された各種信号を受信する回路、カプセル型内視鏡等へ電源供給のための電磁波や制御信号を発信する回路、及び被験者１の体調に関わる体調情報を取得する回路等を有する。また、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００には制御部２５０が接続されており、制御部２５０は、被験者１の腰付近に位置するよう取り付けられると共に各２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０または複数の２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０全体としての制御を行う機能を有する。

図２は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０の機能を示すブロック図である。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、アンテナ部２２１と、制御部２２２と、メモリ２２３と、通信部２２４とを有する。アンテナ部２２１はカプセル型内視鏡等と電波の送受信を行うことができる。制御部２２２は２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０全体の制御を行う。メモリ２２３は２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０のＩＤ情報やその他各種データが記憶される。通信部２２４は近接した２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０との信号の送受信を行う。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、近接したチップとの信号の送受信により、順次信号を伝送することにより、回路パターンが無くとも、所望の位置に信号を伝送することが可能となっている。

２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、主にアンテナ部２２１を用い、カプセル型内視鏡等から発信された信号を受信する機能、及びカプセル型内視鏡等に電源供給用の信号や術者の意図を反映した駆動制御信号を含んだ電波を発信する機能を果たす。この２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０の作用により、術者は、小型のバッテリーしか搭載できないカプセル型内視鏡等を、長時間駆動させると共に遠隔操作を行うこともできる。なお、カプセル型内視鏡等は主に腸類内部の画像を撮像するものである為、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、これら腸類に比較的近い被験者１の腹部近辺に集中的に位置するよう２Ｄ−ＤＳＴ基板内に散在されてもよい。また、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、上述したように送受信の機能を有したものであるが、別の実施形態では送信または受信のいずれか一方の機能を有したものであってもよい。

図３は、本発明の第一の実施形態としてのアンテナ機能付きジャケット１００の断面を示す図であり、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０付近を示す図である。アンテナ機能付きジャケット１００は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００と、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０と、コネクタ２３０と、固定部材２４０とを有する。なお、固定部材２４０側が被験者１側、すなわちジャケットの内側である。

図４は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０及びコネクタ２３０を示す図である。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０とコネクタ２３０は一体的に形成されている。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０内においてアンテナ部２２１はコネクタ２３０側に配置されている。すなわち、被験者１の体内からの電波を送受信するために、被験者１側に配置される。コネクタ２３０は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０から離れる方向に向って段階的にその直径が小さくなる略円柱形状を有する（４種類の径を有する）。すなわち、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０の方から順に、第一の底面部２３１と、第二の底面部２３２と、第三の底面部２３３と、第四の底面部２３４とを有する。また、略円柱形状であるコネクタ２３０の中心軸に沿って第四の底面部２３４からコネクタ２３０内部に向けて雌ネジ部２３５が形成されている。コネクタ２３０は、カプセル内視鏡等からの電波を遮蔽しない材料、例えば樹脂等で形成されていることが好ましい。また、コネクタ２３０には、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０から延びる各電極２３６〜２３９が挿通されている。電極２３６の接点が第二の底面部２３２、電極２３７，２３８の接点が第三の底面部２３３、電極２３９の接点が第四の底面部２３４上にそれぞれ位置する。また各接点は各底面部から所定量だけ突出するよう形成されている。

図５は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００を示す図である。２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は、複数の層を有するシート状部材であり、４つの絶縁層と３つの導電層からなる。２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は、絶縁層２０１、電源層２０２、絶縁層２０３、信号層２０４、絶縁層２０５、グランド層２０６、撥水絶縁層２０７の順に積層されている。撥水絶縁層２０７が最も被験者１側となる。絶縁層２０１，２０３，２０５は、絶縁性を有し且つ透湿性、伸縮性等を有する素材（例えば、スポンジ、布、フェルト等）が使用される。導電層である電源層２０２、信号層２０４、グランド層２０６は、導電性を有し且つ透湿性、伸縮性等を有する素材（例えば、電磁波シールド等の目的でＰＣ等に使用されている、銀メッキされたポリエステル、銅・ニッケルメッキされたポリエステル等）が使用される。撥水絶縁層２０７は、絶縁性、撥水性、透湿性を有し延伸可能（２軸延伸）な素材が使用される。撥水絶縁層２０７としては、例えば、撥水性及び絶縁性、透湿性に優れたゴアテックス（登録商標）等を使用することができる。

また、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は、コネクタ２３０を取り付けるためのコネクタ取付け穴部２１０を有する。コネクタ取付け穴部２１０は、絶縁層２０１，２０３，２０５、電源層２０２、信号層２０４、グランド層２０６にそれぞれ円形状の貫通穴を設けることにより形成されている。それぞれの層の貫通穴は被験者１に近いほどその径が小さく、電源層２０２と絶縁層２０３、信号層２０４と絶縁層２０５はそれぞれ貫通穴の径が等しくなるように形成されている。コネクタ取付け穴部２１０において、導電層は、それぞれ環状に露出した、電源層露出部２１１、信号層露出部２１２、グランド層露出部２１３を有する。コネクタ２３０は、このコネクタ取付け穴部２１０に嵌合する形状となっている。すなわち、コネクタ２３０をコネクタ取付け穴部２１０に取り付けた際に、コネクタ２３０の第一の底面部２３１が絶縁部２０１に当接し、第二の底面部２３２が電源層露出部２１１に当接し、第三の底面部２３３が信号層露出部２１２に当接し、第四の底面部２３４がグランド層露出部２１３に当接する形状となっている。また、電極２３６の接点が電源層露出部２１１に、電極２３７，２３８の接点が信号層露出部２１２に、電極２３９の接点がグランド層露出部２１３にそれぞれ当接する形状となっている。なお、コネクタ取付け穴部２１０では、導電層の全てに貫通穴が形成されているため、被験者１とアンテナ部２２１間において導電層が電磁波シールドとして機能し電波が遮蔽されることがない。また、コネクタ取付け穴部２１０にのみ導電層の穴が形成されているため、導電層が電磁波シールドとして機能し、アンテナ部２２１が電波を受信する方向を制限することができるので、ノイズを低減することができる。

信号層２０４は、導電率が一様でもよいし、特定のパターン（低抵抗領域と高抵抗領域によるパターン）が形成されて導電率が異なっていてもよい。特定のパターンが形成されている場合、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０が通信を行うことのできる他のチップの数を制限することができる。なお、特定のパターンが形成されている場合、低抵抗領域間を掛け渡すために（２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０により高抵抗領域に隔てられた低抵抗領域間をバイパスする）、電極２３７と電極２３８とが使用される。

図６は、固定部材２４０を示す図である。固定部材２４０は、円盤状のフランジ部２４２と、雄ネジ部２４４とを有する。固定部材２４０は、例えば樹脂等の、電磁波を遮蔽しない材料で形成されている。雄ネジ部２４４は、雌ネジ部２３５のピッチと等しいが、雌ネジ部２３５よりも径が若干小さく、雌ネジ部２３５に嵌め込んだときに多少マージンを有するように形成されている。

図７は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を２Ｄ−ＤＳＴ基板２００に取り付ける様子を示す図である。まず初めに、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を保持しているコネクタ２３０を２Ｄ−ＤＳＴ基板２００のコネクタ取付け穴部２１０に差し込む（図７（a）及び図７（b））。このとき、電極２３６が電源層露出部２１１に、電極２３７，２３８が信号層露出部２１２に、電極２３９がグランド層露出部２１３にそれぞれ当接する。その後、固定部材２４０の雄ネジ部２４４の中心軸をコネクタ２３０の雌ネジ部２３５の中心軸に合わせ、雄ネジ部２４４を撥水絶縁層２０７側を介して雌ネジ部２３５に螺合させる（図７（c）及び図７（d））。雄ネジ部２４４と雌ネジ部２３５との間にはあらかじめ空隙が形成されているので、撥水絶縁層２０７はその空隙に入ることができる。撥水絶縁層２０７は２軸延伸が可能な材料であるため、破れることなく、雄ネジ部２４４の形状に沿って変形することができる。

図８は、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００の透湿性及び撥水性を説明するための模式図である。なお、図８では説明の簡単のため、撥水絶縁層２０７と、グランド層２０６と、絶縁層２０５のみを示すが、他の導電層（２０４，２０２）はグランド層２０６と、他の絶縁層（２０３，２０１）は絶縁層２０５とそれぞれ同様な透湿性を有するものとする。撥水絶縁層２０７（例えば、ＰＴＦＥ≒ゴアテックス）は、以下の特徴を有する。１）非常に微細な穴があいている（水滴２６０のサイズより十分小さく、水蒸気（分子）２６４のサイズより大きい）。２）撥水性が高い（表面エネルギーが高い）。

人間は絶えず発汗しており、その汗に含まれる水分及び電解質（Ｎａ^＋、Ｃｌ⁻等）がもし２Ｄ−ＤＳＴ基板２００に侵入すれば、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００内の導電層間及び電極間の短絡、又は腐食を引き起こす原因となる。汗に含まれる電解質は常温では蒸発することは無いため、水滴２６０中に存在する。水分が蒸発すれば分子（或いは結晶）２６２として存在する。撥水絶縁層２０７が有する穴のサイズはそれら分子２６２のサイズよりも小さいため、分子２６２は透過することはない。一方、電解質を含んだ水分は撥水絶縁層２０７上（被験者１側）ではその撥水性により水滴２６０となり、撥水絶縁層２０７を透過することはない。よって、電解質は撥水絶縁層２０７上で食い止められる。汗中の蒸発した水蒸気２６４のみが撥水絶縁層２０７を透過して２Ｄ−ＤＳＴ基板２００を通過することができる。したがって、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は、透湿性は維持しつつも、短絡及び腐食を防止することができる。また、本発明の実施形態においては、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００内のコネクタ２４０の部分も撥水絶縁層２０７に穴が開くことなく連続的に敷設されているので、コネクタ２４０と２Ｄ−ＤＳＴ基板２００の間に汗が入り込むこともない。なお、絶縁層２０１を撥水絶縁層２０７と同一素材としてもよい。絶縁層２０１に透湿性および撥水性を持たせることにより、２Ｄ−ＤＳＴ基盤２００は、雨等による外部からの水滴の侵入を防止しつつも、透湿性を維持することができる。

図９は、本発明の第二の実施形態を示す図である。図１から図８中の符号と同一の符号で示す部材は同一の部材を示す。本実施形態では、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は第一の実施形態と同様であり、コネクタ取付け穴２１０も同様に形成されている（図５）。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、コネクタ３３０及び固定部材３４０を用いて取り付けられる。コネクタ３３０は、コネクタ２３０と同様にコネクタ取付け穴２１０に係合する形状を有するが、最底面３３４（コネクタ２３０でいう第四の底面部２３４に相当する面）上に雄ネジ部３３５を有する。固定部材３４０は円盤状の部材であり、雌ネジ部３４４を有する。雌ネジ部３４４は、雄ネジ部３３５が緩挿されるように、ピッチは雄ネジ部３３５と等しいが径が小さく、若干マージンが設けられている（雄ネジ部２４４と雌ネジ部２３５の関係と同様）。コネクタ３３０をコネクタ取付け部２１０に挿入すると、雄ネジ部３３５は、撥水絶縁部２０７を被験者１側に押圧する。固定部材３４０は、雄ネジ部３３５及び撥水絶縁部２０７を、雌ネジ部３４４で螺合する。撥水絶縁部２０７は、雄ネジ部３３５の形状に沿って変形する。したがって、撥水絶縁部２０７は破れることがないため、第一の実施形態同様、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００の撥水性及び透湿性が維持される。コネクタ３３０及び固定部材３４０は、コネクタ２３０及び固定部材２４０と同様の材質で形成される。

図１０から図１４は、本発明の第三の実施形態を示す図である。図１から図８中の符号と同一の符号は同一の部材を示す。本実施形態においても、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は第一の実施形態と同様であり、コネクタ取付け穴２１０も同様に形成されている（図５）。図１０に示すように、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、コネクタ４３０及び固定部材４４０を用いて取り付けられる。コネクタ４３０は、コネクタ２３０と同様にコネクタ取付け穴２１０に係合する形状を有するが、第四の底面部４３４（コネクタ２３０でいう第四の底面部２３４に相当する面）上に係合凸部４３５を有する。固定部材４４０は円盤状の部材であり、開口部４４４を有する。

図１１は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０及びコネクタ４３０を示す図である。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０とコネクタ４３０は一体的に形成されている。コネクタ４３０は、コネクタ２３０同様、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０から離れる方向に向って段階的にその直径が小さくなる略円柱形状を有する。すなわち、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０の方から順に、環状の第一の底面部４３１と、第二の底面部４３２と、第三の底面部４３３と、第四の底面部４３４とを有する。また、略円柱形状を有するコネクタ４３０の中心軸に沿って第四の底面部４３４から係合凸部４３５が形成されている。コネクタ４３０は、コネクタ２３０同様、カプセル内視鏡等からの電波を遮蔽しない材料、例えば樹脂等で形成されていることが好ましい。また、コネクタ４３０は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０から延びる各電極２３６〜２３９を挿通している。電極２３６の接点が第二の底面部４３２、電極２３７，２３８の接点が第三の底面部４３３、電極２３９の接点が第四の底面部４３４上にそれぞれ配置される。また各接点は各底面部から所定量だけ突出するよう形成されている。係合凸部４３５は、円柱形状の軸部４３６と略円錐形状の円錐形状部４３５とを有する。

図１２は、固定部材４４０を様々な角度、位置からみた図である。図１２（a）は、固定部材４４０を上面（コネクタ４３０側）からみた外観図である。図１２（b）は、図１２（a）中のＡ−Ａ’断面を示す斜視図であり、図１２（c）は同じくＡ−Ａ’断面を示す図である。図１２（d）は、固定部材４４０を図１２（a）中のＡ’方向からみた外観図である。固定部材４４０は、開口部４４４を有する。開口部４４４は、側面部４４５、当接部４４６、側面部４４７、側面部４４８（両側２箇所）、底面部４４９を有する。側面部４４５、側面部４４７は、それぞれ固定部材４４０の上面と垂直な面である。また、側面部４４５、側面部４４７は固定部材４４０の上面側からみてＵ字型になっており、曲面部分の曲率半径は側面部４４７の方が大きくなっている。側面部４４５と側面部４４７は、当接部４４６により連続的につながっている。側面部４４５、当接部４４６、側面部４４７、底面部４４９により形成される空間は、コネクタ４３０の係合凸部４３５を包囲することができる形状となっている。

図１３は、コネクタ４３０を有する２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を２Ｄ−ＤＳＴ基板２００に取り付ける様子を示す図である。まず初めに、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を保持しているコネクタ４３０を２Ｄ−ＤＳＴ基板２００のコネクタ取付け穴部２１０に差し込む（図１３（a）及び図１３（b））。このとき、電極２３６が電源層露出部２１１に、電極２３７，２３８が信号層露出部２１２に、電極２３９がグランド層露出部２１３にそれぞれ当接し、係合凸部４３５が撥水絶縁層２０７を押圧し、撥水絶縁層２０７が変形して２Ｄ−ＤＳＴ基板２００外部に突出する（図１３（b））。そして、固定部材４４０の上面をコネクタ取付け穴部２１０付近の撥水絶縁層２０７に接触させた状態で、開口部４４４の側面部４４８により撥水絶縁層２０７の突出部を挟み込むように図中右方向にスライドさせる（図１３（c））。さらに固定部材４４０をスライドさせると（図１３（d））、固定部材４４０の側面部４４５及び当接部４４６により撥水絶縁層２０７が係合凸部４３５の方へ押圧される。したがって、図１４のように、固定部材４４０の開口部４４４の最深部（すなわち固定部材４４０の中央部）で撥水絶縁層２０７を介して係合凸部４３５が係止される。なお、図１０に示す固定部材４４４は、開口部４４４の開口端が紙面鉛直上方側に位置している。また、固定部材４４０をスライドして取り付ける際、当接部４４６が係合凸部４３５の円錐形状部４３５により撥水絶縁層２０７を介して２Ｄ−ＤＳＴ基板２００側へ付勢されるため、撥水絶縁層２０７と固定部材４４０との摩擦力も相まって、固定部材４４０が容易に外れてしまうことがない。また、撥水絶縁層２０７は２軸延伸が可能な材料であるため、破れることなく、固定部材４４０とコネクタ４３０の係合を保つことができる。したがって、コネクタ４３０部分においても２Ｄ−ＤＳＴ基板２００の撥水性を失うことなく透湿性を保つことができるため、基板の短絡、腐食等を防ぐことができる。

図１５から図１９は、本発明の第四の実施形態を示す図である。図１から図８中の符号と同一の符号は同一の部材を示す。本実施形態においても、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００は第一の実施形態と同様であり、コネクタ取付け穴２１０も同様に形成されている（図５）。図１５に示すように、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０は、コネクタ５３０及び固定部材５４０を用いて取り付けられる。コネクタ５３０は、コネクタ２３０と同様にコネクタ取付け穴２１０に係合する形状を有するが、第四の底面部５３４（コネクタ２３０でいう第四の底面部２３４に相当する面）からコネクタ５３０内部に向って嵌合穴部５３５が形成されている。固定部材５４０は円盤状の部材であり、嵌合凸部５４４を有する。

図１６は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０及びコネクタ５３０を示す図である。また、図１７はコネクタ５３０を示す図である。２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０とコネクタ５３０は一体的に形成されている。コネクタ５３０は、コネクタ２３０同様、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０から離れる方向に向って段階的にその直径が小さくなる略円柱形状を有する。すなわち、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０の方から順に、環状の第一の底面部５３１と、第二の底面部５３２と、第三の底面部５３３と、第四の底面部５３４とを有する。コネクタ５３０は、コネクタ２３０同様、カプセル内視鏡等からの電波を遮蔽しない材料、例えば樹脂等で形成されることが好ましい。また、コネクタ５３０は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０から延びる各電極２３６〜２３９を挿通している。電極２３６の接点が第二の底面部５３２、電極２３７，２３８の接点が第三の底面部５３３、電極２３９の接点が第四の底面部５３４上にそれぞれ配置される。また各接点は各底面部から所定量だけ突出するよう形成されている。

図１７を用いてコネクタ５３０の嵌合穴部５３５について説明する。図１７（a）はコネクタ５３０を底面側からみた外観図であり、図１７（b）は図１７（a）のＡ−Ａ’断面図であり、図１７（c）は図１７（a）のＢ−Ｂ’断面図であり、図１７（d）は図１７（b）の斜視図である。嵌合穴部５３５は第四底面部５３４から略円筒形状に形成された穴であり、２箇所の係合部５３６，５３６を有する。係合部５３６，５３６は、嵌合穴部５３５の内周面の下端（底面部５３４側）においてそれぞれが対向するように形成されている。係合部５３６，５３６は、それぞれ面５３６aと曲面５３６bとを有する。面５３６aは図１７（a）におけるＡ−Ａ’方向に垂直な平面である。曲面５３６b，５３６bは、円錐の内周面の一部であり、面５３６a，５３６aを含む平面及び嵌合穴部５３５の内周側面によって切り取られた形状を有する。

図１８は、固定部材５４０を様々な方向からみた外観図である。図１８（a）は固定部材５４０を上方（嵌合凸部５４４が形成されている側）から、図１８（b）及び図１８（c）はそれぞれ側面からみた外観図であり、図１８（d）は斜視図である。固定部材５４０は円盤状のフランジ部５４２と嵌合凸部５４４とからなる。嵌合凸部５４４は、フランジ部５４２の中央部から突出するように形成されており、軸部５４４aと係合部５４４bとからなる。係合部５４４bは、底面を連結した２つの円錐が、２つの面５４４c，５４４cと上面５４４dと軸部５４４aと周面５４４eとにより切り取られた形状を有している（略円錐形状、第一円錐面５４４fと第一円錐面５４４gとを有する）。面５４４c，５４４cは、フランジ部５４２の上面５４２aと垂直であり、且つ互いに平行である。また、嵌合凸部５４４の上面５４４dとフランジ部の上面５４２aは平行である。また、嵌合凸部５４４の面５４４c，５４４cの面間隔はコネクタ５３０の嵌合穴部５３５の面５３６a，５３６aの面間隔よりも小さくなるように形成されており、係合部５４４bの直径（周面５４４eの直径）は、コネクタ５３０の嵌合穴部５３５の直径よりも小さくなるように形成されている。

図１９は、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を２Ｄ−ＤＳＴ基板２００に取り付ける様子を示す図である。まず初めに、２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を保持しているコネクタ５３０を２Ｄ−ＤＳＴ基板２００のコネクタ取付け穴部２１０に差し込む（図１９（a）及び図１９（b））。このとき、電極２３６が電源層露出部２１１に、電極２３７，２３８が信号層露出部２１２に、電極２３９がグランド層露出部２１３にそれぞれ当接する。その後、固定部材５４０の嵌合凸部５４４の中心軸をコネクタ５３０の嵌合穴部５３５の中心軸に合わせ、さらに嵌合凸部５４４の面５４４c，５４４cと嵌合穴部５３５の面５３６a，５３６aとが平行になるように合わせる（図１９（c））。その状態で、固定部材５４０をコネクタ５３０側へ押圧する。固定部材５４０を押圧することにより、嵌合凸部５４４が撥水絶縁層２０７を変形させながら嵌合穴部５３５に入り込む。図１９（d）のように、フランジ部５４２の上面５４２aが撥水絶縁層２０７に接するまで固定部材５４０を挿入した後、固定部材５４０を図１９（e）中矢印の方向に９０°回転させる。固定部材５４０を９０°回転させることにより、嵌合凸部５４４の第二円錐面５４４gと嵌合穴部５３５の曲面５３６bとが撥水絶縁層２０７を介して係合する。嵌合凸部５４４の第二円錐面５４４gは、曲面５３６bから撥水絶縁層２０７を介して付勢されるので、コネクタ５３０と固定部材５４０とはしっかりと固定される。また、嵌合凸部５４４と撥水絶縁層２０７との間の摩擦力により、固定部材５４０は容易に外れることがない。また、撥水絶縁層２０７は２軸延伸が可能な材料であるため、破れることなく嵌合凸部５４４を覆うことできる。したがって、コネクタ５４０の部分において２Ｄ−ＤＳＴ基板２００の撥水性を失うことなく透湿性を保つことができるため、基板の短絡、腐食等を防ぐことができる。

したがって、本発明は上記の構成により、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００の等湿性を維持しつつ２Ｄ−ＤＳＴチップ２２０を取り付けることができるため、２Ｄ−ＤＳＴ基板２００全体として基板の短絡、腐食等を防止することができる。

本発明の実施形態としてのアンテナ機能付きジャケットを示す図である。 ２Ｄ−ＤＳＴチップの機能を示すブロック図である。 本発明の第一の実施形態を示す断面図である。 本発明の第一の実施形態の２Ｄ−ＤＳＴチップ及びコネクタを示す断面図である。 ２Ｄ−ＤＳＴ基板を示す断面図である。 本発明の第一の実施形態の固定部材を示す図である。 本発明の第一の実施形態における２Ｄ−ＤＳＴチップを取り付ける様子を示す図である。 本発明の実施形態における２Ｄ−ＤＳＴ基板の透湿性及び撥水性を説明するための図である。 本発明の第二の実施形態を示す図である。 本発明の第三の実施形態を示す図である。 本発明の第三の実施形態の２Ｄ−ＤＳＴチップ及びコネクタを示す断面図である。 本発明の第三の実施形態の固定部材を示す図である。 本発明の第三の実施形態における２Ｄ−ＤＳＴチップを取り付ける様子を示す図である。 本発明の第三の実施形態における２Ｄ−ＤＳＴチップを取り付ける様子を示す図である。 本発明の第四の実施形態を示す図である。 本発明の第四の実施形態の２Ｄ−ＤＳＴチップ及びコネクタを示す断面図である。 本発明の第四の実施形態のコネクタを示す断面図である。 本発明の第四の実施形態の固定部材を示す図である。 本発明の第四の実施形態における２Ｄ−ＤＳＴチップを取り付ける様子を示す図である。

符号の説明

１００ アンテナ機能付きジャケット
２００ ２Ｄ−ＤＳＴ基板
２０１，２０３，２０５ 絶縁層
２０２ 電源層
２０４ 信号層
２０６ グランド層
２０７ 撥水絶縁層
２１０ コネクタ取付け穴部
２２０ ２Ｄ−ＤＳＴチップ
２３０，３３０，４３０，５３０ コネクタ
２４０，３４０，４４０，５４０ 固定部材

Claims (10)

1. 最外層に設けられる２つの絶縁層と、
   前記絶縁層間に設けられる複数の導電層と、
   前記複数の導電層間に設けられる少なくとも一つの中間絶縁層と、を備え、
   前記２つの絶縁層及び前記複数の導電層及び前記中間絶縁層に透湿性を、
   前記２つの絶縁層の少なくとも一方に撥水性を具備させたことを特徴とする着衣用の２次元拡散通信用基体。
2. 前記２つの絶縁層全てに撥水性を具備させたことを特徴とする請求項１に記載の着衣用の２次元拡散通信用基体。
3. 前記２つの絶縁層を除き前記複数の導電層及び前記中間絶縁層により積層された部分は、素子を前記複数の導電層と電気的に接続するための端子を挿入するための貫通した端子用穴部を有し、前記端子用穴部の一方側は前記２つの絶縁層のうちの一方により塞がれていることを特徴とする請求項１または２に記載の着衣用の２次元拡散通信基体。
4. 最外層に設けられる２つの絶縁層と、
   前記絶縁層間に設けられる複数の導電層と、
   前記複数の導電層間に設けられる少なくとも一つの中間絶縁層と、を備え、
   前記２つの絶縁層及び前記複数の導電層及び前記中間絶縁層に透湿性を、
   前記２つの絶縁層の少なくとも一方に撥水性を具備させた着衣用の２次元拡散通信用基体と、
   前記複数の導電層に電気的に接続される複数の通信素子とを備え、
   各通信素子がその周辺に配置された他の通信素子に対して前記複数の導電層のうちの少なくとも一つを介して信号を伝達する通信機能を有することを特徴とする通信装置。
5. 前記各通信素子を保持し前記各通信素子を前記導電層と電気的に接続するためのコネクタを更に備え、
   前記２つの絶縁層を除き前記複数の導電層及び前記中間絶縁層により積層された部分は、前記コネクタを取り付けるための貫通した取り付け用穴部を有し、前記取り付け用穴部の一方側は前記２つの絶縁層のうちの一方により塞がれていることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 前記コネクタを固定するための固定部材を更に有し、前記コネクタ及び前記固定部材は一方に凸部、他方に凹部が形成されており、前記コネクタが前記取付け用穴部に装着された状態で前記凸部及び前記凹部が前記２つの絶縁層のうちの一方を介して嵌合することにより前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記凸部が雄ネジ形状、前記凹部が雌ネジ形状であって、前記コネクタと前記固定部材を螺合することにより、前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 前記固定部材が前記凹部を有し、該凹部が前記固定部材の端部から中央部に延びる切り欠き溝形状であり、前記固定部材を前記中央部から前記端部の方向へスライドさせることにより、前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
9. 前記固定部材が前記凸部を有し、該凸部は先端が末広がりであり、前記固定部材を所定の方向で前記コネクタの凹部に挿入し、挿入後前記固定部材を回転させることにより、前記コネクタが前記２次元拡散通信用基体に固定されることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
10. 前記コネクタと前記固定部材が嵌合された状態では、前記２つの絶縁層のうちの一方は変形した状態で前記コネクタと前記固定部材との間に挟まれることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の通信装置。

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