JP6724001B2 - 内視鏡システム - Google Patents
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Description
一般に光ファイバは1本の線で構成されるために、老朽化等の影響で光ファイバが切断される場合に「使用中に突然画像が途切れる」ようなことが起き得る。
通常の光ファイバは、光の通る管(コア)の径が50μm以下であり、接続の位置決めには数μmオーダーの精度が要求される。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、接続部が大きくなるうえに、部品点数が増えることで製造コストがアップしてしまう虞がある。
光ファイバによるシステムにおいては、電気信号を光信号に、また光信号を電気信号にと信号形態を変換する必要性から、レーザーダイオード、フォトダイオードおよびその駆動回路等を持つ必要が生じるため、回路規模が大きくなりやすい。
撮像ユニットから光ファイバによる信号伝送を行なう場合でも、電源の伝送および動作クロックの伝送を光ファイバで代替することは難しく、係る光ファイバを用いた伝送システムにおいては、システムの中から電気接続(リードワイヤ)による信号線路を無くすことは困難である。
一般に無線電波は様々なタイプの電磁干渉を頻繁に受けやすい上に、伝送経路の障害物により信号伝送の中断も起こりうるために、有線に拠る信号伝送と比べて著しく信号伝送の信頼性が損なわれてしまう。
また、挿入部先端部に配設した撮像ユニットから無線電波による信号伝送をしようとしても、例えば、被検体体腔内の観察を行なう場合には、被検体の体腔内に存在する各種の電解質、水分等が電波の伝播を邪魔してしまい、ごく近距離の通信しかおこなうことができない虞がある。
本発明の一態様の内視鏡システムは、被検物を撮像して映像信号を生成する撮像ユニットが先端に配された挿入部と、前記撮像ユニットで生成された映像信号を処理する映像処理部と、前記撮像ユニットと前記映像処理部とを結ぶ信号伝送路を有する内視鏡システムであって、前記信号伝送路の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って、前記導波路により信号伝送を行ない、前記導波路は、長手方向に誘電率が均一になるように延出された誘電体と、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、を有する導波管により構成されていて、前記誘電体は、樹脂材料と、前記樹脂材料より大きい比誘電率を持つ結晶材料とを有する。
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。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかか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。
次に、本実施形態の内視鏡システムを特徴づける導波路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)について詳しく説明する。
次に、上述した如き構成をなす本実施形態の内視鏡システムにおける作用について説明する。
以上説明したように、本第1の実施形態によれば、有線のミリ波通信経路(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。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
また、本第5の実施形態において導波路541は、長手方向に誘電率が均一になるように延出された誘電体501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502と、を有する導波管500により構成され、前記誘電体501は、誘電損失tanδが10-3より小さい値であることを特徴とする(図16参照)。なお、前記導波路541および導波管500の構成については、後に詳述する。
(2)1mあたりの伝送損失が20dBを超えないこと
ここで、条件(1)は、当該導波管を内視鏡に内蔵するための物理的な制約条件であり、本発明時点の内視鏡製品の構成から導出している。ここで、前述のとおり内視鏡の挿入部およびユニバーサルコードはその目的から10mm程度以下の外形寸法を持つことが多い。
上述の点を考慮して本第5の実施形態において導波路541は、図16、図17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誘電体501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502と、を有する導波管500により構成され、前記誘電体501は、誘電損失tanδが10-3より小さい値であることを特徴とする。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図19に示すように、本第6の実施形態における導波管600は、内部の誘電体として、2本の円形断面の可撓性誘電体601a、601bを用いることを特徴とする。
Claims (10)
- 被検物を撮像して映像信号を生成する撮像ユニットが先端に配された挿入部と、前記撮像ユニットで生成された映像信号を処理する映像処理部と、前記撮像ユニットと前記映像処理部とを結ぶ信号伝送路を有する内視鏡システムであって、
前記信号伝送路の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って、前記導波路により信号伝送を行ない、
前記導波路は、長手方向に誘電率が均一になるように延出された誘電体と、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、を有する導波管により構成されていて、
前記誘電体は、断面形状が円形状である2本の芯材を含むことを特徴とする内視鏡システム。 - 被検物を撮像して映像信号を生成する撮像ユニットが先端に配された挿入部と、前記撮像ユニットで生成された映像信号を処理する映像処理部と、前記撮像ユニットと前記映像処理部とを結ぶ信号伝送路を有する内視鏡システムであって、
前記信号伝送路の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って、前記導波路により信号伝送を行ない、
前記導波路は、長手方向に誘電率が均一になるように延出された誘電体と、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、を有する導波管により構成されていて、
前記誘電体は、樹脂材料と、前記樹脂材料より大きい比誘電率を持つ結晶材料とを有することを特徴とする内視鏡システム。 - 前記誘電体は、前記2本の芯材の間にテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合により構成される糸部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記誘電体は、誘電損失tanδが10 -3 より小さい値であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記誘電体は、少なくとも一部がフッ素樹脂を含む材質により構成されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記誘電体は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは窒化ホウ素の少なくとも1つを含み、比誘電率ε r が2より大きいことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記金属層は、金、銀、銅またはアルミニウムの何れか1つを含む金属膜と、樹脂フィルムとにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記撮像ユニット内に、200万画素以上の画素数を持つ固体撮像素子を有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- さらにMMIC(モノシリックマイクロ波集積回路)により構成されるミリ波・サブミリ波通信回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記挿入部に、前記撮像ユニットが配された先端部と、前記先端部の方向を変更するための湾曲部とを有するとともに、
前記MMIC(モノシリックマイクロ波集積回路)は前記先端部に配設され、
前記導波路は、少なくとも前記湾曲部が配されることを特徴とする請求項9に記載の内視鏡システム。
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