KR100909308B1 - 무선형 피검체내 정보 취득 시스템 - Google Patents

Abstract

캡슐형 내시경에 대하여 무선 신호를 송신하는 송수신 장치(2)에서, 송신용의 공진 회로(22)의 근방에 배치된 송신 레벨 판정부(25)와, 송신 레벨 판정부(25)에 의한 판정 결과에 기초하여 발진 주파수를 제어하는 주파수 제어부(26)와, 주파수 제어부(26)의 제어에 기초하여 발진 주파수를 변화시키는 주파수 가변 발진기(16)를 구비한다. 송신 레벨이 커지도록 발진 주파수를 변화시킴으로써, 코일(24)의 자기 인덕턴스 값의 변동에 수반하여 변화된 공진 회로(22)의 공진 주파수와의 주파수차가 저감되도록 발진 주파수를 변화시키는 것이 가능하며, 송신 효율의 저감을 억제할 수 있다.

피검체, 송수신 장치, 송수신 재킷, 외부 장치, 캡슐형 내시경, 표시 장치, 휴대형 기록 매체

Description

무선형 피검체내 정보 취득 시스템{WIRELESS INTRA-SUBJECT INFORMATION ACQUIRING SYSTEM}

본 발명은, 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 피검체내 도입 장치와의 사이에서 무선 교신을 행하는 송수신 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에 관한 것이다.

최근, 내시경의 분야에서는, 삼키는 형태의 캡슐형 내시경이 등장하고 있다. 이 캡슐형 내시경에는, 촬상 기능과 무선 통신 기능이 설치되어 있다. 캡슐형 내시경은, 관찰(검사)을 위해서 환자의 입으로부터 삼켜진 후, 인체로부터 자연 배출될 때까지의 동안, 체강 내, 예를 들면 위, 소장 등의 장기의 내부를 그 연동 운동에 따라서 이동하여, 순차적으로 촬상하는 기능을 갖는다.

체강 내를 이동하는 동안, 캡슐형 내시경에 의해 체내에서 촬상된 화상 데이터는, 순차적으로 무선 통신에 의해 외부에 송신되어, 메모리에 축적된다. 환자가 이 무선 통신 기능과 메모리 기능을 구비한 수신기를 휴대함으로써, 환자는, 캡슐형 내시경을 삼킨 후, 배출될 때까지의 기간에도, 자유롭게 행동할 수 있다. 이 후, 의사 혹은 간호사에게 있어서는, 메모리에 축적된 화상 데이터에 기초하여 장기의 화상을 디스플레이에 표시시켜 진단을 행할 수 있다.

이러한 캡슐형 내시경은, 내장한 전력 공급원으로부터 구동 전력을 얻는 구성으로 하여도 되지만, 최근, 캡슐형 내시경에 대하여 외부로부터 무선 송신을 통해서 구동 전력을 공급하는 구성이 주목받고 있다. 이와 같이, 외부로부터 전력을 공급하는 구성으로 함으로써, 캡슐형 내시경이 체강 내를 이동하는 도중에 의도하지 않고 전력이 전부 소비되어 구동이 정지한다고 하는 것을 회피하는 것이 가능하다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

도 16은, 무선 송신된 전력을 수신하는 목적으로 종래의 캡슐형 내시경에 내장되는 수신 안테나의 구성을 도시하는 회로도이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 수신 안테나는, 수신용 코일(201)과 수신용 컨덴서(202)를 구비한 수신용 공진 회로(203)와, 교류 신호를 직류 신호로 변환하는 정류용 다이오드(204)와, 정류용 다이오드(204)에서 정류된 전력을 축적하는 축전용 컨덴서(205)를 구비한다. 수신용 공진 회로(203)가 송신되는 전기 신호의 주파수에 맞춘 공진 주파수를 갖도록 수신용 코일(201) 및 수신용 컨덴서(202)가 형성되고, 수신된 전기 신호는, 정류용 다이오드(204)에서 정류된 후에 축전용 컨덴서(205)에 축적된다. 그리고, 축전용 컨덴서(205)에 축적된 전력을 구동 전력으로 하여, 캡슐형 내시경 내의 각 구성 요소가 동작하는 구성을 갖는다.

[특허 문헌 1] 일본 특개 2001-231186호 공보(제3페이지, 도 1)

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그러나, 피검체가 착용하는 재킷 내에 송신 안테나를 탑재하는 구성으로 한 경우, 송신 효율 및/또는 수신 효율이 저하한다고 하는 문제가 발생하고 있다. 이하, 이러한 문제에 대해서 상세히 설명한다.

무선 송신을 행하기 위한 송신 안테나는, 통상적으로, 컨덴서와 코일에 의해 형성되는 공진 회로를 구비한다. 그 때문에, 통상은, 고효율의 무선 송신을 행하기 위해서, 컨덴서의 정전 용량과, 코일의 자기 인덕턴스에 기초하여 정해지는 공진 회로의 공진 주파수를 발진기의 주파수와 일치시키고 있다. 따라서, 통상의 무선 송신 기구의 경우에는, 발진기의 주파수에 적합한 컨덴서 및 코일의 형상, 재질 등을 정하고 있다.

이에 대하여, 재킷 내에 송신 안테나를 내장한 구성인 경우에는, 코일의 자기 인덕턴스의 값이 안정되지 않는다고 하는 문제가 존재한다. 즉, 재킷 내에 내장된 코일은, 재킷을 착용하는 피검체의 체형에 맞춰서 그 형상 등이 변화되기 때문에, 형상 등의 변화에 수반하여 자기 인덕턴스의 값이 변화되게 된다. 특히, 피검체를 내부에 포함하도록 코일을 형성한 경우에는, 피검체의 체형에 의해 코일 단면적이 직접 영향을 받음으로써 코일의 자기 인덕턴스의 값이 크게 변동한다. 따라서, 사용시에서의 공진 회로의 공진 주파수와, 발진기의 주파수 사이에 주파수차가 발생하고, 송신 효율의 저하가 발생하게 된다.

또한, 종래의 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에서는, 전력 송신 강도의 상승에 수반하여 캡슐형 내시경에 공급되는 전력값이 포화할 가능성이 있다고 하는 과제를 갖는다. 도 17은, 외부로부터 송신된 고강도의 전기 신호를 수신할 때에 수신용 공진 회로(203)로부터 출력되는 전기 신호의 전압의 파형을 도시하는 모식 적인 그래프이다. 또한, 도 17의 예에서, 송신되는 전기 신호의 파형은 정현파이다.

송신되는 전력의 파형이 정현파인 관계상, 본래라면 수신용 공진 회로(203)로부터 출력되는 전기 신호의 전압 파형도 정현 파형을 가질 것이다. 그러나, 실제의 캡슐형 내시경에서는, 고강도의 전기 신호를 수신할 때에는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 전압값이 소정의 값으로 포화한 파형이 얻어진다. 또한, 수신용 공진 회로(203)로부터 출력되는 전류값은, 전압의 값에 대응하기 때문에, 전압 파형에 포화가 발생하는 경우에는, 전압과 전류의 곱으로 구해지는 전력값도 포화하게 된다. 따라서, 수신용 공진 회로(203)에서 수신한 전기 신호로부터 직접 전력을 얻는 구성인 경우에는, 외부로부터 송신되는 전기 신호의 강도에 상관없이, 얻어지는 전력의 값을 일정값 이상으로 할 수는 없다. 이는, 캡슐형 내시경 등의 피검체내 도입 장치의 고기능화에 수반하는 소비 전력의 증대를 생각한 경우에 전력의 이용 효율의 점에서 불리하게 된다.

또한, 전압값의 포화를 피하기 위해서는, 코일을 대형화하는 등의 대책을 생각하는 것도 가능하다. 그러나, 캡슐형 내시경은 상기한 바와 같이 피검체 내에 도입되는 것이기 때문에, 캡슐형 내시경의 사이즈는 일정 이하로 억제할 필요가 있고, 캡슐형 내시경의 대형화에 연결되는 코일의 대형화를 행하기 위해서는 다양한 제약이 수반되게 된다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 캡슐형 내시경을 이용한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에서, 피검체 외부에 설치된 안테나를 구성하는 코일 의 자기 인덕턴스 변동에 의한 송신 효율 및/또는 수신 효율의 저하를 억제하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템을 실현하는 것을 목적으로 하고 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 상기 피검체내 도입 장치와의 사이에서 무선 교신을 행하는 송수신 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템으로서, 상기 송수신 장치는, 송신하는 무선 신호의 발진 주파수를 규정하고, 그 발진 주파수를 조정 가능한 주파수 가변 발진기와, 고정 용량 및 송신용 코일에 의해 형성된 송신용 공진 회로와, 상기 발진 주파수와, 상기 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 따라서 변동하는 상기 송신용 공진 회로의 공진 주파수와의 주파수차를 저감하도록 상기 주파수 가변 발진기를 제어하는 주파수 제어부를 구비하고, 상기 피검체내 도입 장치는, 가변 용량 및 수신용 코일에 의해 형성된 수신용 공진 회로와, 상기 수신용 공진 회로의 공진 주파수와, 수신하는 무선 신호의 주파수와의 주파수차를 저감하도록 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 용량 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 청구항 1의 발명에 따르면, 송수신 장치는, 발진 주파수를 조정함으로써 공진 회로의 공진 주파수와의 차분값을 저감하는 주파수 제어부를 구비하는 것으로 하였기 때문에, 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 의해 발생하는 송신 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 피검체내 도입 장치는, 상기의 발진 주파수의 조정에 수반하여 수신용 공진 회로의 공진 주파수를 조정하는 용량 제어부를 구비하는 것으로 하였기 때문에, 수신용 공진 회로의 공진 주파수와 발진 주파수와의 차를 저감하여, 수신 효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 청구항 2에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 송수신 장치는, 그 송신용 공진 회로에 의해 송신되는 무선 신호의 강도를 판정하는 송신 레벨 판정부를 더 구비하고, 상기 주파수 제어부는, 상기 송신 레벨 판정부에 의해 판정된 무선 신호의 강도를 참조하면서 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 피검체내 도입 장치는, 상기 수신용 공진 회로에 의해 수신되는 무선 신호의 강도를 판정하는 수신 레벨 판정부를 더 구비하고, 상기 용량 제어부는, 상기 수신 레벨 판정부에 의해 판정된 무선 신호의 강도를 참조하면서 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 4에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 용량 제어부는, 상기 무선 신호의 강도가 허용 레벨 이하로 되도록 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 5에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 상기 피검체내 도입 장치와의 사이에서 무선 교신을 행하는 송수신 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템으로서, 상기 송수신 장치는, 소정의 발진 주파수를 공급하는 발진기 와, 가변 용량 및 송신용 코일에 의해 형성된 송신용 공진 회로와, 상기 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 따라서 발생한 상기 송신용 공진 회로의 공진 주파수와 상기 발진 주파수와의 주파수차를 저감하도록 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 용량 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 청구항 5의 발명에 따르면, 송신용 공진 회로의 용량의 조정을 행하는 송수신 장치가 용량 제어부를 구비하는 것으로 하였기 때문에, 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 의해 발생한 공진 주파수의 변동폭을 저감하여, 발진 주파수와의 주파수차를 저감함으로써 발신 효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 청구항 6에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 송수신 장치는, 상기 송신용 공진 회로에 의해 송신되는 무선 신호의 강도를 판정하는 송신 레벨 판정부를 더 구비하고, 상기 용량 제어부는, 상기 송신 레벨 판정부에 의해 판정된 무선 신호의 강도를 참조하면서 용량값을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 7에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 피검체내 도입 장치를 피검체 내에 도입할 때에 상기 피검체에 의해 착용되는 착용 부재를 더 구비하고, 상기 송신용 코일은, 상기 착용 부재 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 8에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 송신용 코일은, 상기 착용 부재가 상기 피검체에 착용되었을 때에 해당 송신용 코일 내에 상기 피검체를 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 9에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 가변 용량은, 가변 용량 다이오드를 포함해서 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 10에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 가변 용량은, 고정 용량과 스위칭부를 접속한 기구를 복수 병렬 접속함으로써 형성되고, 상기 스위칭부의 온·오프에 의해 용량값이 변화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 11에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 송수신 장치는, 적어도 급전용 신호를 상기 피검체내 도입 장치에 대하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 12에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 무선 송신에 의해 상기 피검체내 도입 장치에 대하여 전력을 공급하는 급전 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템으로서, 상기 피검체내 도입 장치는, 수신용 코일 및 수신용 용량을 구비한 수신용 공진 회로와, 상기 수신용 공진 회로에서 수신한 전기 신호의 전압값을, 상기 수신용 코일에 발생하는 유도기전력보다도 낮은 값으로 변환하는 전압 변환부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 청구항 12의 발명에 따르면, 피검체내 도입 장치에서, 수신용 공진 회로에서 얻어진 전기 신호로부터 직접 전력을 추출하는 것이 아니라, 수신용 공진 회로에서 수신한 전기 신호의 전압을 수신용 코일에서의 유도기전력보다도 낮은 값으 로 변환한 후에 전력을 추출하는 것으로 하였기 때문에, 전력으로서 추출하는 전력 신호의 전압값이 포화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 청구항 13에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 전압 변환부는, 상기 수신용 코일에서 수신시에 발생하는 자계에 기초하는 유도기전력을 발생하는 전력 공급용 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 14에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 전력 공급용 코일은, 상기 수신용 코일의 권수보다도 적은 권수를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 15에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 전력 공급용 코일은, 내주가 상기 수신용 코일의 외주에 접촉한 상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 청구항 15의 발명에 따르면, 전력 공급용 코일의 내주를 수신용 코일의 외주에 밀착시키는 것으로 하였기 때문에, 전력 공급용 코일을 새롭게 배치했음에도 불구하고 코일의 점유 영역이 확대되지 않고, 피검체내 도입 장치의 대형화를 억제할 수 있다.

또한, 청구항 16에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 상기의 발명에서, 상기 피검체내 도입 장치는, 상기 전압 변환부에 의해 전압값이 변환된 전기 신호로부터 급전용 신호를 분리하는 분리부와, 분리된 상기 급전용 신호에 기초하여 전력을 재생하는 전력 재생부와, 재생된 전력을 축적하는 축전부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 송수신 장치가 발진 주파수를 조정함으로써 공진 회로의 공진 주파수와의 차분값을 저감하는 주파수 제어부를 구비하는 구성으로 하였기 때문에, 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 의해 발생하는 송신 효율의 저하를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다. 또한, 피검체내 도입 장치는, 상기의 발진 주파수의 조정에 수반하여 수신용 공진 회로의 공진 주파수를 조정하는 용량 제어부를 구비하는 구성으로 하였기 때문에, 수신용 공진 회로의 공진 주파수와 발진 주파수와의 차를 저감하여, 수신 효율의 저하를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 송신용 공진 회로의 용량의 조정을 행하는 송수신 장치가 용량 제어부를 구비하는 구성으로 하였기 때문에, 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 의해 발생한 공진 주파수의 변동폭을 저감하고, 발진 주파수와의 주파수차를 저감함으로써 발신 효율의 저하를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 피검체내 도입 장치에서, 수신용 공진 회로에서 얻어진 전기 신호로부터 직접 전력을 추출하는 것이 아니라, 수신용 공진 회로에서 수신한 전기 신호의 전압을 수신용 코일에서의 유도기전력보다도 낮은 값으로 변환한 후에 전력을 추출하는 구성으로 하였기 때문에, 전력으로서 추출하는 전력 신호의 전압값이 포화하는 것을 방지하여, 송수신 장치로부터 공급되는 전력값이 포화되지 않는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템을 실현할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 전력 공급용 코일의 내주를 수신용 코일의 외주에 밀착시키는 구성으로 하였기 때문에, 전력 공급용 코일을 새롭게 배치했음에도 불구하고 코일의 점유 영역이 확대되지 않고, 피검체내 도입 장치의 대형화를 억제하면서 전력값의 포화를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 전체 구성을 도시하는 모식도.

도 2는 실시 형태 1에서의 송수신 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 3은 실시 형태 1에서의 캡슐형 내시경의 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 송수신 장치의 발진 주파수의 조정 동작을 설명하기 위한 플로우차트.

도 5는 캡슐형 내시경의 용량의 조정 동작을 설명하기 위한 플로우차트.

도 6은 실시 형태 2에서의 송수신 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 7은 실시 형태 2에서의 캡슐형 내시경의 구성을 도시하는 블록도.

도 8은 송수신 장치의 용량의 조정 동작을 설명하기 위한 플로우차트.

도 9는 실시 형태 2의 변형예에서의 송수신 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 10은 송수신 장치의 용량의 조정 동작을 설명하기 위한 플로우차트.

도 11은 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 전체 구성을 도시하는 모시도.

도 12는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템을 구성하는 송수신 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도.

도 13은 무선형 피검체내 정보 취득 시스템을 구성하는 캡슐형 내시경의 구성을 모식적으로 블록도.

도 14는 캡슐형 내시경을 구성하는 수신용 공진 회로와 전압 변환 회로와의 관계를 도시하는 회로도.

도 15는 수신용 공진 회로를 구성하는 수신용 코일과, 전압 변환 회로를 구성하는 전력 공급용 코일과의 구체적 위치 관계를 도시하는 도면.

도 16은 종래 기술에 따른 캡슐형 내시경에서, 외부로부터 송신되는 무선 신호를 수신하여 전력을 추출하는 구성을 모식적으로 도시하는 회로도.

도 17은 종래 기술에 따른 캡슐형 내시경에서, 수신되는 전력 신호의 전압 파형을 도시하는 모식적인 그래프.

<부호의 설명>

1: 피검체

2: 송수신 장치

2a: 송수신 재킷

2b: 외부 장치

3: 캡슐형 내시경

4: 표시 장치

5: 휴대형 기록 매체

11: 수신 안테나부

12: RF 수신 유닛

13: 화상 처리 유닛

14: 기억 유닛

15: 컨트롤 정보 입력 유닛

16: 주파수 가변 발진기

17: 중첩 회로

18: 증폭 회로

20: 송신 안테나부

22: 송신용 공진 회로

23: 고정 용량

24: 송신용 코일

25: 송신 레벨 판정부

26: 주파수 제어부

31: LED

32: LED 구동 회로

33: CCD

34: CCD 구동 회로

35: RF 송신 유닛

36: 송신 안테나부

37: 수신 안테나부

38: 분리 회로

39: 전력 재생 회로

40: 수신 레벨 판정부

41: 승압 회로

42: 축전기

43: 시스템 컨트롤 회로

44: 컨트롤 정보 검출 회로

45: 수신용 공진 회로

46: 수신용 코일

47: 가변 용량

48: 용량 제어부

51: 송수신 장치

51a: 송수신 재킷

51b: 외부 장치

52: 캡슐형 내시경

53: 발진기

54: 송신 안테나부

55: 송신용 공진 회로

56: 가변 용량

57: 용량 제어부

62: 수신 안테나부

63: 수신용 공진 회로

64: 고정 용량

65: 송수신 장치

65a: 송수신 재킷

65b: 외부 장치

66: 가속도 판정부

101: 피검체

102: 송수신 장치

102a: 송수신 재킷

102b: 외부 장치

103: 캡슐형 내시경

104: 표시 장치

105: 휴대형 기록 매체

111: RF 수신 유닛

112: 화상 처리 유닛

113: 기억 유닛

114: 발진기

115: 컨트롤 정보 입력 유닛

116: 중첩 회로

117: 증폭 회로

118: 전력 공급 유닛

119: LED

120: LED 구동 회로

121: CCD

122: CCD 구동 회로

123: RF 송신 유닛

124: 송신 안테나부

125: 수신 안테나부

126: 전압 변환 회로

127: 분리 회로

128: 전력 재생 회로

129: 승압 회로

130: 축전기

131: 컨트롤 정보 검출 회로

132: 시스템 컨트롤 회로

133: 수신용 공진 회로

134: 수신용 코일

135: 수신용 용량

136: 전력 공급용 코일

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태인 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에 대해서 설명한다. 또한, 도면은 모식적인 것으로, 각 부분의 두께와 폭과의 관계, 각각의 부분의 두께의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 것에 유의해야 하며, 도면의 상호간에서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다. 또한, 이하의 실시 형태에서는, 체강 내 화상을 촬상하는 캡슐형 내시경 시스템을 예로 한 것에 대해서 설명을 행하지만, 피검체내 정보로서는 체강 내 화상에 한정되는 것은 아닌 것은 물론이다.

(실시 형태 1)

우선, 실시 형태 1에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에 대해서 설명한다. 도 1은, 사용시에서의 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 전체 구성을 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 청구의 범위에서의 피검체내 도입 장치의 일례로서 기능하고, 무선 신호를 수신하는 목적의 공진 회로를 구비한 캡슐형 내시경(3)과, 캡슐형 내시경(3)에 대하여 무선 송수신을 행하는 기능을 갖는 송수신 장치(2)와, 송수신 장치(2)가 수신 한 데이터에 기초하여 체강 내 화상을 표시하는 표시 장치(4)와, 송수신 장치(2)와 표시 장치(4) 사이의 데이터 주고 받기를 행하기 위한 휴대형 기록 매체(5)를 구비한다.

표시 장치(4)는, 캡슐형 내시경(3)에 의해 촬상된 체강 내 화상을 표시하기 위한 것으로서, 휴대형 기록 매체(5)에 의해 얻어지는 데이터에 기초하여 화상 표시를 행하는 구성을 갖는다. 구체적으로는, 표시 장치(4)는, CRT 디스플레이, 액정 디스플레이 등에 의해 직접 화상을 표시하는 구성으로 하여도 되고, 프린터 등과 같이, 다른 매체에 화상을 출력하는 구성으로 하여도 된다.

휴대형 기록 매체(5)는, 외부 장치(2b) 및 표시 장치(4)에 대하여 착탈 가능하고, 양자에 대한 삽입 부착시에 정보의 출력 또는 기록이 가능한 구조를 갖는다. 구체적으로는, 휴대형 기록 매체(5)는, 캡슐형 내시경(3)이 피검체(1)의 체강 내를 이동하고 있는 동안은 외부 장치(2b)에 삽입 부착되어 캡슐형 내시경(3)으로부터 송신되는 데이터를 기록한다. 그리고, 캡슐형 내시경이 피검체(1)로부터 배출된 후에는, 외부 장치(2b)로부터 추출되어 표시 장치(4)에 삽입 부착되고, 표시 장치(4)에 의해 기록한 데이터가 판독되는 구성을 갖는다. 외부 장치(2b)와 표시 장치(4) 사이의 데이터의 주고 받기를 휴대형 기록 매체(5)에 따라서 행함으로써, 외부 장치(2b)와 표시 장치(4) 사이가 유선 접속된 경우와 달리, 피검체(1)가 체강 내의 촬영중에 자유롭게 동작하는 것이 가능하게 된다.

송수신 장치(2)는, 청구의 범위에서의 착용 부재의 일례로서 기능하기 위해서 피검체(1)가 착용 가능한 형상을 갖는 송수신 재킷(2a)과, 송수신 재킷(2a)에서 수신한 데이터의 처리 등의 기능을 구비한 외부 장치(2b)를 구비한다. 송수신 재킷(2a)은, 착용시에 피검체(1)를 내부에 포함하도록 형성된 송신용 코일(24)과, 컨덴서 등에 의해 형성됨과 함께 고정된 용량값을 가지며, 송신용 코일(24)과 함께 공진 회로를 형성하는 고정 용량(23)을 구비한다.

도 2는, 송수신 장치(2)의 상세한 구성에 대해서 모식적으로 도시하는 블록도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 송수신 장치(2)는, 수신 안테나부(11)와, 송신 안테나부(20)를 송수신 재킷(2a) 상에 구비함과 함께, 신호 처리 등을 행하는 기구를 외부 장치(2b) 상에 구비하고 있다.

외부 장치(2b)는, 수신한 데이터를 처리하는 기구를 갖는다. 구체적으로는, 수신 안테나부(11)에서 수신한 무선 신호에 대하여 소정의 처리를 행하고, 캡슐형 내시경으로 촬상된 체강 내의 화상 데이터를 출력하는 RF 수신 유닛(12)과, 출력된 화상 데이터에 대하여 소정의 화상 처리를 행하는 화상 처리 유닛(13)과, 화상 처리가 실시된 화상 데이터를 기억하기 위한 기억 유닛(14)을 구비한다. 기억 유닛(14)을 통해서 휴대형 기록 매체(5)에 화상 처리가 실시된 화상 데이터가 기록된다.

또한, 외부 장치(2b)는, 캡슐형 내시경(3)에 대하여 송신하는 신호를 생성하는 기구도 갖는다. 구체적으로는, 캡슐형 내시경(3) 내의 기구의 구동 제어를 행하는 컨트롤 정보 신호를 입력하는 컨트롤 정보 입력 유닛(15)과, 송신 대상인 급전용 신호를 포함하는 무선 신호의 발진 주파수를 규정하기 위한 것으로서, 주파수를 변화 가능한 기구를 갖는 주파수 가변 발진기(16)와, 컨트롤 정보 신호와 발진 주파수를 합성하는 중첩 회로(17)와, 중첩 회로(17)에서 합성된 신호를 증폭하는 증폭 회로(18)를 구비한다.

송신 안테나부(20)는, 고정 용량(23)과 송신용 코일(24)에 의해 형성되는 송신용 공진 회로(22)와, 송신용 공진 회로(22)로부터 송신되는 무선 신호의 강도를 검출하는 송신 레벨 판정부(25)를 구비한다. 송신 레벨 판정부(25)에서 검출된 강도는, 외부 장치(2b) 내에 설치된 주파수 제어부(26)에 출력되고, 주파수 제어부(26)는, 검출된 강도에 기초하여 주파수 가변 발진기(16)로부터 발진되는 주파수의 값을 변화시키는 것으로 하고 있다.

다음으로, 캡슐형 내시경(3)에 대해서 설명한다. 캡슐형 내시경(3)은, 피검체(1)의 체강 내에 도입되어, 체강 내 화상을 촬상하고, 취득한 화상을 무선 송신하는 기능을 가짐과 함께, 구동 전력 확보 등의 목적을 위하여 송수신 재킷(2a)으로부터의 급전용 신호 등을 수신하기 위한 것이다.

도 3은, 캡슐형 내시경(3)의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 캡슐형 내시경(3)은, 피검체(1)의 피검 부위를 조명하는 조명광을 발광하는 발광 소자로서의 LED(31)와, LED(31)를 구동하기 위한 LED 구동 신호를 송출하는 LED 구동 회로(32)와, LED(31)로부터의 조명광이 피검 부위에서 반사함으로써 얻어지는 피검체상을 촬상하는 CCD(33)와, CCD(33)를 구동하기 위한CCD 구동 회로(34)와, CCD(33)로부터 출력된 촬상 신호를 변조하여 RF 신호로 하는 RF 송신 유닛(35)과, 이 RF 송신 유닛(35)으로부터 출력된 RF 신호를 무선 송신하기 위한 송신용 안테나로서의 송신 안테나부(36)를 구비한다.

또한, 캡슐형 내시경(3)은, 송수신 장치(2)로부터 보내져 온 무선 신호를 수신하는 수신 안테나부(37)와, 이 수신 안테나부(37)에서 수신한 신호로부터 급전용 신호를 분리하는 분리 회로(38)와, 이 급전용 신호로부터 전력을 재생하는 전력 재생 회로(39)와, 재생된 전력을 승압하는 승압 회로(41)와, 승압된 전력을 축적하는 축전기(42)와, 축전기(42)에 축적된 전력과, 컨트롤 정보 검출 회로(44)에서 추출된 컨트롤 정보 신호에 의해 CCD(33), LED(31) 등의 캡슐형 내시경(3) 내의 각 유닛을 컨트롤하는 시스템 컨트롤 회로(43)가 설치되어 있다. 또한, 캡슐형 내시경(3)은, 후술하는 수신 레벨 판정부(40)에서 얻어진 전력 레벨에 기초하여, 후술하는 수신 안테나부(37) 내에 구비되는 가변 용량(47)의 용량값을 제어하는 용량 제어부(48)를 구비한다.

수신 안테나부(37)는, 수신용 코일(46)과, 가변 용량(47)에 의해 형성되는 수신용 공진 회로(45)와, 수신용 공진 회로(45)의 근방에 수신용 공진 회로(45)에 의해 수신되는 무선 신호의 강도를 검출하는 수신 레벨 판정부(40)를 구비한다. 수신용 공진 회로(45)는, 수신용 코일(46)의 자기 인덕턴스와, 가변 용량(47)의 용량에 의해 정해지는 공진 주파수를 갖는다. 가변 용량(47)은, 예를 들면, 가변 용량 다이오드나, 고정 용량과 스위칭부를 접속한 기구를 복수 병렬 접속함으로써 형성되고, 상기 스위칭부의 온·오프에 의해 용량값이 변화되는 기구를 가지며, 용량 제어부(48)의 제어에 기초하여 용량이 변화되는 기능을 갖는다.

수신 안테나부(37)는, 가변 용량(47)의 용량을 변화시킴으로써, 수신용 공진 회로(45)의 공진 주파수를 변화 가능한 구성을 가지고 있다. 구체적으로는, 가변 용량(47)은, 용량 제어부(48)의 제어에 의해 용량의 값이 변화되는 구성으로 되어 있다. 용량 제어부(48)는, 수신 레벨 판정부(40)에서 얻어진 무선 신호의 강도에 기초하여 가변 용량(47)의 용량을 조정하는 기능을 갖는다.

다음으로, 본 실시 형태 1에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 동작에 대해서 설명한다. 이미 설명한 바와 같이, 송수신 재킷 내에 송신용의 송신용 코일(24)을 내장한 구성으로 한 경우에는, 송수신 재킷을 착용하는 피검체(1)의 체형 등에 따라서, 송신용의 송신용 코일(24)의 형상 등이 변화되는 것이 알려져 있다. 이러한 형상 변화 등에 의해, 송신용 코일(24)의 자기 인덕턴스의 값이 변동하여, 송신용 공진 회로(22)의 공진 주파수가 변화된다. 따라서, 초기 상태에 있어서 무선 신호의 발진 주파수와, 송신용 공진 회로(22)의 공진 주파수가 일치하고 있어도, 송수신 재킷(2a)이 피검체(1)에 의해 착용되었을 때에는, 발진 주파수와 공진 주파수 사이에 차가 발생하여, 송수신 장치(2)로부터의 송신 효율 및 캡슐형 내시경(3)에서의 수신 효율이 저하하게 된다. 이 때문에, 본 실시 형태 1에서는, 공진 주파수의 변동에 대하여, 송수신 장치(2)에서의 발진 주파수의 조정과, 캡슐형 내시경(3)에서의 가변 용량(47)의 용량의 조정을 행하고 있다.

도 4는, 송수신 장치(2)에서의 발진 주파수의 조정 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 송신 레벨 판정부(25)에 의해, 송신 안테나부(20)로부터 송신되는 무선 신호의 강도가 판정된다(스텝 S101). 스텝 S101에서 판정된 무선 신호의 강도에 관한 정보는, 송신 레벨 판정부(25)로부터 주파수 제어부(26)에 출력되어 무선 신호의 강도가 최적값인지의 여부의 판정이 행해진다(스텝 S102).

그리고, 무선 신호의 강도가 최적값이라고 판정된 경우에는, 발진 주파수와, 송신용 공진 회로(22)의 공진 주파수가 거의 일치한다고 판단되기 때문에, 발진 주파수의 값을 그대로 유지하고(스텝 S104), 발진 주파수의 조정을 종료한다. 무선 신호의 강도가 최적값이 아니라고 판정된 경우에는, 발진 주파수의 값을 변경한 (스텝 S103) 후, 다시 스텝 S101로 되돌아가 전술한 동작을 반복한다.

상기한 바와 같이, 송신용 코일(24)은 송수신 재킷(2a) 상에 설치되고, 피검체(1)의 체형 등에 의해 그 형상이 영향을 받기 때문에, 자기 인덕턴스의 값이 변동한다. 한편, 송신용 공진 회로(22)의 공진 주파수는, 송신용 코일(24)의 자기 인덕턴스와, 고정 용량(23)의 용량값에 의해 정해진다. 그 때문에, 자기 인덕턴스의 값의 변동에 의해, 송신용 공진 회로(22)의 공진 주파수가 변동하여, 주파수 가변 발진기(16)에 의해 규정되는 발진 주파수와의 어긋남이 발생함으로써 송신 효율이 저하하게 된다. 이 때문에, 송수신 장치(2)에서는, 송신용 코일(24)의 자기 인덕턴스의 변동에 의한 공진 주파수의 변화에 대하여, 발진 주파수를 조정함으로써, 공진 주파수와 발진 주파수 사이의 차를 감소시켜, 송신 효율의 저하를 억제하고 있다.

또한, 스텝 S102에서 송신된 무선 신호의 최적값은, 송신 기구의 특성 등에 따라서 임의로 정하는 것으로 하면 되지만, 예를 들면, 송신 레벨 판정부(25)가, 송신용 공진 회로(22) 내를 흐르는 전류값을 검출하는 구성을 구비한 경우에는, 이론상 송신용 공진 회로(22) 내를 흐를 전류값을 최적값으로 하여도 된다. 또한, 스텝 S102에서의 판정은, 최적값과 정확하게 일치하는 경우뿐만 아니라, 소정값과 의 차분값이 소정 범위 내로 억제되어 있는 경우에 최적값에 도달했다고 판정하는 것으로 하여도 된다.

또한, 스텝 S104에서, 발진 주파수의 변경은, 변경하는 주파수를 무작위로 결정하는 것으로 하여도 되지만, 소위 등산법(Hill-climbing　method: 최급 구배법)을 이용함으로써, 보다 신속하게 최적의 발진 주파수의 조정을 행하는 것으로 하여도 된다. 이 밖에도, 임의의 알고리즘을 이용하여 변경되는 주파수를 결정하는 것이 가능하다.

다음으로, 캡슐형 내시경(3)에서의 가변 용량(47)의 조정 동작에 대해서 설명한다. 도 5는, 캡슐형 내시경(3)에서의 가변 용량(47)의 조정 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 수신 레벨 판정부(40)에 의해, 수신한 무선 신호의 강도를 검출한다(스텝 S201). 검출된 강도는, 용량 제어부(48)에 출력되고, 용량 제어부(48)는, 무선 신호의 강도가 최적값에 도달하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S202).

그리고, 무선 신호의 강도가 최적값과 상이하다고 판정된 경우에는, 수신용 공진 회로(45)의 공진 주파수를 변화시키기 위해서, 용량 제어부(48)는, 가변 용량(47)의 용량의 값을 변화시키고, 다시 스텝 S201에 되돌아가 마찬가지의 동작이 반복된다. 따라서, 가변 용량(47)의 용량의 값의 조정은, 수신된 무선 신호의 강도가 최적값에 도달할 때까지 반복되게 된다. 한편, 스텝 S202에서 무선 신호의 강도가 최적값에 도달하고 있다고 판단된 경우에는, 가변 용량(47)의 용량을 고정하고, 조정 동작은 종료한다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태 1은, 송수신 장치(2)에서, 송신용 코일(24)의 자기 인덕턴스의 변동에 따라서 발진 주파수를 변화시키는 구조를 갖는다. 발진 주파수의 변화에 의해, 수신측으로 되는 캡슐형 내시경(3)에서는, 수신하는 무선 신호의 주파수와, 수신용 공진 회로(45)의 공진 주파수 사이에 차가 발생하여, 수신 효율이 저하하게 된다. 이 때문에, 본 실시 형태 1에서는, 송신용 코일(24)의 형상이 변화되는 송수신 장치(2)측뿐만 아니라, 캡슐형 내시경(3)에 구비되는 수신용 공진 회로(45)의 공진 주파수의 조정도 행함으로써, 무선 통신의 효율 저하를 억제하고 있다.

또한, 스텝 S202에서 판단 기준으로 되는 최적값은, 수신 기구의 특성에 따라서 임의로 정하는 것으로 하면 되지만, 스텝 S102의 경우와 마찬가지로, 공진 회로를 흐르는 전류값이나, 공진 회로 내의 소정의 2점간 전압값에 관련해서 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 스텝 S203에서의 용량의 변경은, 스텝 S103의 경우와 마찬가지로, 무작위 추출한 용량으로 변경하는 것으로 하여도 되고, 등산법 등에 기초하여 변경하는 용량값을 결정하는 것으로 하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 1에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에서는, 송신용 코일(24)의 형상 변화 등에 의한 자기 인덕턴스 값의 변동에 대하여, 송신측의 송수신 장치(2)의 발진 주파수와, 수신측의 캡슐형 내시경(3)의 수신용 공진 회로(45)에서의 공진 주파수를 변화시킴으로써, 송신 효율 및 수신 효율의 저하를 억제한다고 하는 이점을 갖는다.

송신용 코일(24)의 형상 등의 변화에 의한 자기 인덕턴스 값의 변화는, 피검 체(1)의 체형마다에 의해 상이한 값으로 된다. 이 때문에, 본 실시 형태 1에서는, 송수신 재킷(2a)이 피검체(1)에 의해 착용될 때마다 상기한 바와 같이 발진 주파수 등의 조정을 행하는 구성으로 함으로써, 피검체(1)의 체형 등의 상위에 상관없이, 송신 효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 송수신 장치(2)측의 발진 주파수의 조정에 수반하여, 본 실시 형태 1에서는 캡슐형 내시경(3)에 구비되는 가변 용량(47)의 용량을 조정하는 것으로 하고 있다. 이에 의해, 캡슐형 내시경(3)에 구비되는 수신용 공진 회로(45)의 공진 주파수와, 무선 신호의 주파수, 즉 상기한 바와 같이 조정된 발진 주파수와의 주파수차가 저감되어, 캡슐형 내시경(3)측에서의 수신 효율의 저하를 억제할 수 있다.

(실시 형태 2)

다음으로, 실시 형태 2에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에 대해서 설명한다. 본 실시 형태 2에서는, 송수신 재킷 내에 설치된 코일의 자기 인덕턴스 값의 변동에 따라서, 동일하게 송수신 재킷 내에 설치된 가변 용량의 용량값을 변화시킴으로써 송신 효율의 저하를 억제하고 있다.

도 6은, 실시 형태 2에서의 송수신 장치(51)의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이며, 도 7은, 실시 형태 2에서의 캡슐형 내시경(52)의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다. 또한, 본 실시 형태 2에서, 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 전체 구성 등은, 이하에서 특별히 언급하지 않는 한 실시 형태 1과 마찬가지인 것으로 한다. 또한, 도 6, 도 7에서, 실시 형태 1과 공통되는 명칭 또는 부호를 붙인 것에 대해서는, 이하에서 특별히 언급하지 않는 한, 그 구성, 기능 등은 실시 형태 1에서의 것과 마찬가지로 한다.

우선, 도 6을 참조하여, 송수신 장치(51)의 구성을 설명한다. 본 실시 형태 2에서는, 외부 장치(51b) 내에 구비되는 발진기(53)는, 실시 형태 1에서의 주파수 가변 발진기(16)와는 달리, 미리 정해진 일정한 주파수에서 발신하는 구성을 갖는다. 또한, 송수신 재킷(51a) 내에 구비되는 송신 안테나부(54)는, 송신용 코일(24)과, 가변 용량(56)에 의해 형성되는 송신용 공진 회로(55)와, 송신용 공진 회로(55)에 의해 송신되는 무선 신호의 강도를 검출하는 송신 레벨 판정부(25)와, 무선 신호의 강도에 기초하여 가변 용량(56)의 용량을 제어하는 용량 제어부(57)를 구비한다.

다음으로, 도 7을 참조하여 청구의 범위에서의 피검체내 도입 장치의 일례로서 기능하는 캡슐형 내시경(52)의 구성을 설명한다. 본 실시 형태 2에서는, 캡슐형 내시경(52)에 구비되는 수신 안테나부(62) 내에 배치되는 수신용 공진 회로(63)의 공진 주파수는 조정 대상으로는 되지 않으며, 수신용 공진 회로(63)를 형성하는 용량인 고정 용량(64)은, 고정의 용량값을 가지며, 또한, 수신 레벨 판정부, 용량 제어부 등도 구비하지 않는 구성으로 된다.

본 실시 형태 2에서는, 송수신 장치(51) 내에 구비되는 송신용 코일(24)의 자기 인덕턴스 값의 변동에 대하여, 송신용 코일(24)과의 사이에서 송신용 공진 회로(55)를 형성하는 가변 용량(56)의 용량을 조정하고 있다. 이하, 도 8에 도시하는 플로우차트를 참조하면서, 송수신 장치(51)에서의 가변 용량(56)의 조정 동작에 대해서 설명한다.

우선, 송신 레벨 판정부(25)에 의해, 송신하는 무선 신호의 강도를 검출한다(스텝 S301). 검출된 강도는, 용량 제어부(57)에 출력되고, 용량 제어부(57)는, 무선 신호의 강도가 최적값에 도달하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S302).

그리고, 무선 신호의 강도가 최적값에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 용량 제어부(57)에 의해, 가변 용량(56)의 용량을 변화시킨 후(스텝 S303), 다시 스텝 S301로 되돌아가 전술한 동작을 반복한다. 따라서, 송신되는 무선 신호의 강도가 최적값에 도달할 때까지는, 가변 용량(56)의 용량의 조정이 행해지게 된다. 한편, 스텝 S302에서 무선 신호의 강도가 최적값에 도달하고 있다고 판정된 경우에는, 가변 용량(56)의 용량을 고정하고(스텝 S304), 조정은 종료한다.

본 실시 형태 2에서는, 송수신 장치(51) 내에 구비되는 가변 용량(56)의 용량을 조정함으로써, 송신 효율의 저하를 억제하고 있다. 즉, 송신용 코일(24)의 자기 인덕턴스 값이 변동함으로써, 송신용 코일(24)을 포함하는 송신용 공진 회로(55)의 공진 주파수는, 발진기(53)에 의해 공급되는 발진 주파수와 상이한 값으로 된다. 이에 대하여, 본 실시 형태 2에서는, 송신용 코일(24)과 함께 송신용 공진 회로(55)를 형성하는 가변 용량(56)의 용량을 변화시킴으로써 송신용 공진 회로(55)의 공진 주파수를 조정하고, 발진기(53)로부터 공급되는 발진 주파수와 공진 주파수와의 차를 저감함으로써, 송신 효율의 저하를 억제하고 있다.

또한, 송수신 장치(51) 내에 구비되는 송신용 공진 회로(55)의 공진 주파수를, 발진기(53)로부터 공급되는 발진 주파수와의 차분값이 작아지도록 제어함으로써, 캡슐형 내시경(52)에서 공진 주파수의 조정이 불필요해진다고 하는 이점도 갖 는다. 즉, 본 실시 형태 2에서는, 송수신 장치(51)에서, 발진기(53)로부터 공급되는 발진 주파수는 당초 값으로 유지되기 때문에, 송수신 장치(51)로부터 송신되는 무선 신호의 주파수는, 당초 값으로부터 변화되지 않는다. 한편, 캡슐형 내시경(52)에 구비되는 수신용 공진 회로(63)는, 그 공진 주파수와 발진기(53)로부터 공급되는 발진 주파수가 일치하도록 미리 형성되어 있다. 따라서, 본 실시 형태 2와 같이 발진 주파수의 조정을 행하지 않는 구성으로 함으로써, 캡슐형 내시경(52)에서 수신되는 무선 신호의 주파수가 변화되지 않고, 수신용 공진 회로(63)의 공진 주파수의 조정을 행하는 기구를 구비하지 않더라도 효율 좋은 수신이 가능하다. 이 때문에, 본 실시 형태 2에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 캡슐형 내시경(52)을 간이한 구성으로 실현할 수 있다고 하는 이점을 갖는다.

(변형예)

다음으로, 실시 형태 2의 변형예에 대해서 설명한다. 본 변형예에서는, 송수신 재킷을 착용한 피검체가 자세 등을 변경할 때마다 가변 용량의 용량값의 조정을 행하는 구성을 갖는다.

실시 형태 1 및 실시 형태 2에서는, 피검체마다 송수신 재킷 내에 구비되는 코일의 자기 인덕턴스 값이 변화되는 것을 문제로 하고 있고, 가변 용량의 용량값의 조정 등을 행함으로써 송신 효율 및/또는 수신 효율의 저하를 억제하고 있다. 그러나, 송수신 재킷 내에 구비되는 코일의 형상 등은, 송수신 재킷의 착용시뿐만 아니라, 송수신 재킷을 착용한 후에 피검체가 그 자세를 변경하는 등의 동작을 행한 경우, 코일의 형상은 다시 변화되게 된다.

이 때문에, 본 변형예에서는, 외부 장치 내에 피검체의 동작을 검출하는 기구를 구비하고, 피검체가 동작할 때마다 가변 용량의 용량값의 조정을 행하는 것으로 하고 있다. 이하, 이러한 구성을 구비한 변형예에서의 송수신 장치의 구성과, 가변 용량의 용량값의 조정 동작에 대해서 설명한다.

도 9는, 본 변형예에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템을 구성하는 송수신 장치(65)의 구성을 도시하는 블록도이다. 또한, 송수신 장치(65) 이외의 구성에 대해서는 실시 형태 2와 마찬가지로 한다.

송수신 장치(65)는, 송수신 재킷(65a)이 피검체(1)에 의해 착용되는 동안, 피검체(1)의 이동이나 자세 변화 등을 검출하는 가속도 판정부(66)를 외부 장치(65b) 내에 구비하고, 가속도 판정부(66)에서의 검출 결과에 기초하여 송신 레벨 판정부(25)의 검출 동작이 개시되는 구성을 갖는다.

다음으로, 도 10을 참조하면서 가변 용량(56)의 용량의 조정 동작에 대해서 설명한다. 우선, 가속도 판정부(66)에 의해, 피검체(1)의 이동, 자세 변화 등에 의해 발생하는 가속도를 검출하고(스텝 S401), 검출한 가속도가 소정의 임계값을 초과했는지의 여부를 판정한다(스텝 S402). 임계값을 초과하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 S401로 되돌아가 스텝 S401, S402의 동작을 반복한다.

스텝 S402에서 가속도가 임계값을 초과했다고 판정된 경우에는, 실시 형태 2와 마찬가지로, 송신 레벨 판정부(25)에 의해, 송신되는 무선 신호의 강도가 검출되고(스텝 S403), 무선 신호의 강도가 최적값에 도달하고 있는지의 여부가 판정된다(스텝 S404). 그리고, 최적값에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우에는 가변 용 량(56)의 용량값을 변화시켜(스텝 S405), 다시 스텝 S403으로 되돌아가고, 최적값에 도달했다고 판정된 경우에는, 용량값이 고정되어(스텝 S406), 다시 스텝 S401로 되돌아가 전술한 동작을 반복한다.

이와 같이, 가속도 판정부(66)를 구비한 구성으로 함으로써, 피검체(1)의 이동, 자세 변화 등이 발생함으로써 송수신 재킷(65a)에 구비되는 송신용 코일(24)의 형상 등이 변화된 경우에, 송신 효율의 저하를 억제할 수 있다. 즉, 본 변형예에서는, 피검체(1)의 이동, 자세 변화 등에 의해 송신용 코일(24)의 형상 등이 변화되어 자기 인덕턴스 값이 변동하고, 수신용 공진 회로(63)의 공진 주파수가 변동하는 등의 경우에도, 공진 주파수가 변화될 때마다 송신 레벨 판정부(25) 및 용량 제어부(57)가 동작을 개시하여, 송신 강도가 최적값에 도달할 때까지 가변 용량(56)의 용량의 조정을 행한다. 이에 의해, 캡슐형 내시경이 피검체 내에 도입되고 나서 체외로 배출될 때까지의 동안, 양호한 송신 효율을 유지하는 것이 가능하다.

또한, 스텝 S402에서 판단 기준으로 임계값을 설정하는 것으로 한 것은, 송신용 코일(24)의 형상이 변화되지 않는 등의 경미한 이동 등의 경우에까지 용량의 조정을 행하는 것을 회피하기 위해서이다. 이러한 임계값의 값은, 송수신 재킷(65a) 및 송신용 코일(24)의 형상에 기초하여 결정하는 것으로 하여도 되고, 피검체(1) 마다 설정하는 것으로 하여도 된다.

이상, 실시 형태 1, 실시 형태 2 및 변형예를 이용하여 본 발명을 설명해 왔지만, 본 발명은 상기의 것에 한정되지 않고, 당업자라면 다양한 실시예, 변형예 및 응용예에 상도하는 것이 가능하다. 예를 들면, 실시 형태 1의 구성에 대하여, 변형예에서 나타낸 가속도 판정부(66)를 새롭게 구비하는 것으로 하여도 된다.

또한, 실시 형태 1, 실시 형태 2 및 변형예에서는, 송수신 장치로부터 캡슐형 내시경에 대하여 송신되는 무선 신호는, 급전용 신호와 컨트롤 정보 신호를 포함하는 것으로 했지만, 어느 한쪽만을 포함하는 것으로 하여도 되고, 이들 이외의 신호를 포함하는 것으로 하여도 된다. 즉, 본 발명에서는, 무선 신호의 종류에 상관없이, 무선 신호의 송신 효율 및/또는 수신 효율의 저하를 억제하는 것이 가능하다.

또한, 실시 형태 1, 실시 형태 2 및 변형예에서는, 캡슐형 내시경은 LED, CCD 등을 구비함으로써 피검체(1) 내부의 화상을 촬상하는 구성하고 있다. 그러나, 피검체 내에 도입되는 피검체내 도입 장치는, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 온도 정보나 pH 정보 등의 다른 생체 정보를 취득하는 것으로 하여도 된다.

(실시 형태 3)

다음으로, 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에 대해서 설명한다. 도 11은, 본 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 전체 구성을 도시하는 모식도이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 무선 송수신 기능을 갖는 송수신 장치(102)와, 피검체(101)의 체내에 도입되어, 송수신 장치(102)로부터 송신된 무선 신호로부터 얻어지는 구동 전력에 의해 동작하고, 체강 내 화상을 촬상하여 송수신 장치(102)에 대하여 데이터 송신을 행하는 캡슐형 내시경(103)을 구비한다. 또한, 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 송수신 장치(102)가 수신한 데이터에 기초하여 체강 내 화상을 표시하는 표시 장치(104)와, 송수신 장치(102)와 표시 장치(104) 사이의 데이터 주고 받기를 행하기 위한 휴대형 기록 매체(105)를 구비한다. 송수신 장치(102)는, 피검체(101)에 의해 착용되는 송수신 재킷(102a)과, 송수신 재킷(102a)을 통해서 송수신되는 무선 신호의 처리 등을 행하는 외부 장치(102b)를 구비한다.

표시 장치(104)는, 캡슐형 내시경(103)에 의해 촬상된 체강 내 화상을 표시 하기 위한 것으로, 휴대형 기록 매체(105)에 의해 얻어지는 데이터에 기초하여 화상 표시를 행하는 워크스테이션 등과 같은 구성을 갖는다. 구체적으로는, 표시 장치(104)는, CRT 디스플레이, 액정 디스플레이 등에 의해 직접 화상을 표시하는 구성으로 하여도 되고, 프린터 등과 같이, 다른 매체에 화상을 출력하는 구성으로 하여도 된다.

휴대형 기록 매체(105)는, 외부 장치(102b) 및 표시 장치(104)에 대하여 착탈 가능하며, 양자에 대한 삽입 부착시에 정보의 출력 또는 기록이 가능한 구조를 갖는다. 구체적으로는, 휴대형 기록 매체(105)는, 캡슐형 내시경(103)이 피검체(101)의 체강 내를 이동하고 있는 동안은 외부 장치(102b)에 삽입 부착되어 캡슐형 내시경(103)으로부터 송신되는 데이터를 기록한다. 그리고, 캡슐형 내시경(103)이 피검체(101)로부터 배출된 후, 즉, 피검체(101)의 내부의 촬상이 끝난 후에는, 외부 장치(102b)로부터 추출되어 표시 장치(104)에 삽입 부착되고, 표시 장치(104)에 의해 기록한 데이터가 판독되는 구성을 갖는다. 외부 장치(102b)와 표시 장치(104) 사이의 데이터의 주고 받기를 컴팩트 플래시(등록 상표) 메모리 등 의 휴대형 기록 매체(105)에 의해 행함으로써, 외부 장치(102b)와 표시 장치(104) 사이가 유선 접속된 경우와 달리, 피검체(101)가 체강 내의 촬영중에 자유롭게 동작하는 것이 가능하게 된다.

송수신 장치(102)는, 캡슐형 내시경(103)에 대하여 전력 송신을 행하는 급전 장치로서의 기능을 가짐과 함께, 캡슐형 내시경(103)으로부터 송신된 체강 내 화상 데이터를 수신하는 수신 장치로서의 기능도 갖는다. 도 12는, 송수신 장치(102)의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 송수신 장치(102)는, 피검체(101)에 의해 착용 가능한 형상을 가지며, 수신용 안테나 A1~An 및 급전용 안테나 B1~Bm을 구비한 송수신 재킷(102a)과, 송수신된 무선 신호의 처리 등을 행하는 외부 장치(102b)를 구비한다.

외부 장치(102b)는, 캡슐형 내시경(103)으로부터 송신된 무선 신호의 처리를 행하는 기능을 갖는다. 구체적으로는, 외부 장치(102b)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 수신용 안테나　A1~An에 의해 수신된 무선 신호에 대하여 소정의 처리를 행하고, 무선 신호 중에서 캡슐형 내시경(103)에 의해 취득된 화상 데이터를 추출하고, 출력하는 RF 수신 유닛(111)과, 출력된 화상 데이터에 필요한 처리를 행하는 화상 처리 유닛(112)과, 화상 처리가 실시된 화상 데이터를 기록하기 위한 기억 유닛(113)을 구비한다. 또한, 기억 유닛(113)을 통해서 휴대형 기록 매체(105)에 화상 데이터가 기록된다.

또한, 외부 장치(102b)는, 캡슐형 내시경(103)에 대하여 송신하는 무선 신호의 생성을 행하는 기능을 갖는다. 구체적으로는, 외부 장치(102b)는, 급전용 신호 의 생성 및 발진 주파수의 규정을 행하는 발진기(114)와, 캡슐형 내시경(103)의 구동 상태의 제어를 위한 컨트롤 정보 신호를 생성하는 컨트롤 정보 입력 유닛(115)과, 급전용 신호와 컨트롤 정보 신호를 합성하는 중첩 회로(116)와, 합성된 신호의 강도를 증폭하는 증폭 회로(117)를 구비한다. 증폭 회로(117)에서 증폭된 신호는, 급전용 안테나 B1~Bm으로 보내져, 캡슐형 내시경(103)에 대하여 송신된다. 또한, 외부 장치(102b)는, 소정의 축전 장치 또는 AC 전원 어댑터 등을 구비한 전력 공급 유닛(118)을 구비하고, 외부 장치(102b)의 구성 요소는, 전력 공급 유닛(118)으로부터 공급되는 전력을 구동 에너지로 하고 있다.

다음으로, 청구의 범위에서 피검체내 도입 장치의 일례로서 기능하는 캡슐형 내시경(103)에 대해서 설명한다. 도 13은, 캡슐형 내시경(103)의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 캡슐형 내시경(103)은, 피검체(101)의 내부를 촬영할 때에 촬상 영역을 조사하기 위한 LED(119)와, LED(119)의 구동 상태를 제어하는 LED 구동 회로(120)와, LED(119)에 의해 조사된 영역의 촬상을 행하는 CCD(121)를 구비한다. 또한, 캡슐형 내시경(103)은, CCD(121)의 구동 상태를 제어하는 CCD 구동 회로(122)와, CCD(121)에 의해 촬상된 화상 데이터를 변조해서 RF 신호를 생성하는 RF 송신 유닛(123)과, RF 송신 유닛(123)으로부터 출력된 RF 신호를 송신하는 송신 안테나부(124)와, LED 구동 회로(120), CCD 구동 회로(122) 및 RF　송신 유닛(123)의 동작을 제어하는 시스템 컨트롤 회로(132)를 구비한다.

이들 기구를 구비함으로써, 캡슐형 내시경(103)은, 피검체(101) 내에 도입되 어 있는 동안, LED(119)에 의해 조명된 피검 부위의 화상 정보를 CCD(121)에 의해 취득한다. 그리고, 취득된 화상 정보는, RF 송신 유닛(123)에서 RF 신호로 변환된 후, 송신 안테나부(124)를 통해서 외부에 송신된다.

또한, 캡슐형 내시경(103)은, 송수신 장치(102)로부터 보내져 온 무선 신호를 수신하는 수신 안테나부(125)와, 수신 안테나부(125)에서 수신한 신호에 대하여 전압 변환을 행하는 전압 변환 회로(126)와, 전압값이 변환된 신호로부터 급전용 신호를 분리하는 분리 회로(127)를 구비한다. 또한, 캡슐형 내시경(103)은, 분리된 급전용 신호로부터 전력을 재생하는 전력 재생 회로(128)와, 재생된 전력을 승압하는 승압 회로(129)와, 승압된 전력을 축적하는 축전기(130)를 구비한다. 또한, 캡슐형 내시경(103)은, 분리 회로(127)에서 급전용 신호와 분리된 성분으로부터 컨트롤 정보 신호의 내용을 검출하고, 필요에 따라서 LED 구동 회로(120), CCD 구동 회로(122) 및 시스템 컨트롤 회로(132)에 대하여 제어 신호를 출력하는 컨트롤 정보 검출 회로(131)를 구비한다.

이들 기구를 구비함으로써, 캡슐형 내시경(103)은, 우선, 송수신 장치(102)로부터 보내져 온 무선 신호를 수신 안테나부(125)에서 수신하고, 전압 변환 회로(126)에서 전압 변환을 행한 후에 분리 회로(127)에 의해 무선 신호로부터 급전용 신호 및 컨트롤 정보 신호를 분리한다. 컨트롤 정보 신호는, 컨트롤 정보 검출 회로(131)를 거쳐서 LED 구동 회로(120), CCD 구동 회로(122) 및 시스템 컨트롤 회로(132)에 출력되어, LED(119), CCD(121) 및 RF 송신 유닛(123)의 구동 상태의 제어에 사용된다. 한편, 급전용 신호는, 전력 재생 회로(128)에 의해 전력으로서 재 생되고, 재생된 전력은 승압 회로(129)에 의해 전위를 축전기(130)의 전위로까지 승압된 후, 축전기(130)에 축적된다. 축전기(130)는, 시스템 컨트롤 회로(132) 그 밖의 구성 요소에 대해서 전력을 공급한다. 이와 같이, 캡슐형 내시경(103)은, 송수신 장치(102)로부터의 무선 송신에 의해 전력이 공급되는 구성을 갖는다.

다음으로, 캡슐형 내시경(103)의 구성 요소 중, 수신 안테나부(125) 및 전압 변환 회로(126)의 구성에 대해서 설명한다. 도 14는, 수신 안테나부(125)를 구성하는 수신용 공진 회로(133)와, 전압 변환 회로(126)와의 관계를 도시하는 회로도이다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 수신용 공진 회로(133)는, 수신용 코일(134)과 수신용 용량(135)을 구비한다. 수신용 공진 회로(133)는, 수신용 코일(134)의 자기 인덕턴스 값과 수신용 용량(135)의 정전 용량값에 기초하여 정해지는 공진 주파수를 가지며, 공진 주파수가 송수신 장치(102)에 구비되는 발진기(114)의 주파수와 거의 동일한 값으로 되도록 수신용 코일(134) 및 수신용 용량(135)의 형상 등이 정해져 있다.

한편, 전압 변환 회로(126)는, 수신용 코일(134)의 근방에 배치된 전력 공급용 코일(136)을 구비하고, 무선 신호의 수신시에 수신용 코일(134)에서 발생하는 자계에 기초하여 전력 공급용 코일(136)에 유도기전력이 발생하는 구성을 갖는다. 여기에서, 전력 공급용 코일(136)은, 후술하는 이유에 기초하여, 수신용 코일(134)의 권수보다도 적은 권수를 구비한 구조를 갖는다.

수신용 코일(134)과 전력 공급용 코일(136)과의 구체적 구성에 대해서 설명한다. 도 15는, 수신용 코일(134)과 전력 공급용 코일(136)과의 구체적 구성을 도 시하는 모식도이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 종래와 마찬가지의 구조를 갖는 수신용 코일(134)에 대하여, 전력 공급용 코일(136)은, 수신용 코일(134)의 외주 상에 적어도 그 내주가 접촉하고, 보다 바람직하게는 밀착하도록 감긴 구조를 갖는다. 여기에서, 수신용 코일(134)과 전력 공급용 코일(136)은 예를 들면 절연 피복된 구리선 등에 의해 구성되어, 서로 전기적으로 절연된 구조를 갖는다. 이러한 위치 관계를 가짐으로써, 수신용 코일(134)에서 발생한 자계의 대부분은, 전력 공급용 코일(136) 내를 통과하게 된다.

다음으로, 전압 변환 회로(126)의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 수신용 공진 회로(133)는, 송수신 장치(102)로부터 송신되는 무선 신호의 주파수와 거의 동일한 공진 주파수를 가짐으로써 수신시에 무선 신호에 공진하고, 회로 내에 전류가 흐른다. 그리고, 수신시에 수신용 공진 회로(133) 내에 흐르는 전류의 변화에 따라서, 수신용 코일(134)에서, 무선 신호에 대응한 자계가 도 14의 화살표로 나타내는 바와 같이 발생한다.

수신용 코일(134)에서 발생한 자계는 수신용 코일(134)의 근방에 설치된 전력 공급용 코일(136)에 도달하고, 전력 공급용 코일(136)은, 이러한 자계의 강도 변화에 기초하여 유도기전력을 발생한다. 여기에서, 코일의 권수의 대소 관계에 의해, 전력 공급용 코일(136)에서 발생하는 유도기전력은, 수신용 코일(134)에서 발생하는 전압의 값보다도 작은 값으로 된다. 이 유도기전력에 대응해서 전력 공급용 코일(136)에는 소정의 전류가 흐르고, 이러한 전류 및 유도기전력에 기초하여 전력이 재생되고, 재생된 전력이 축전기(130)에 축적된다. 그리고, 캡슐형 내시 경(103)은, 축전기(130)에 축적된 전력을 이용하여, 촬상 등의 소정의 기능을 발휘하기 위해서 동작을 행한다.

다음으로, 본 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템의 이점에 대해서 설명한다. 우선, 본 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템에서는, 전압 변환 회로(126)를 구비함으로써 무선 송신을 통해서 고강도의 전력을 공급할 수 있다고 하는 이점을 갖는다.

이미 설명한 바와 같이, 캡슐형 내시경(103)은, 피검체(101)에 의해 삼켜져 피검체(101) 내부를 이동하는 구성을 갖기 때문에, 피검체(101)에 부여하는 부하를 저감하기 위해서 소형화할 필요가 있고, 수신 안테나부(125)를 구성하는 수신용 코일(134)도 소형 형상으로 하지 않을 수 없었다. 따라서, 수신용 공진 회로(133)로부터 직접 전류를 추출하는 구성으로 한 경우에는, 송신되는 전력의 강도가 높아지게 됨에 따라서 출력되는 전압값이 포화하여, 송신된 무선 신호의 일부를 전력으로서 추출할 수 없을 가능성이 있었다.

이 때문에, 본 실시 형태 3에서는,캡슐형 내시경(103)은, 송신되는 무선 신호와 공진하기 위한 수신용 공진 회로(133)를 구비한 수신 안테나부(125)와는 별도로, 수신용 공진 회로(133)에서 발생하는 전기 신호의 전압값을 저감하는 전압 변환 회로(126)를 갖는 것으로 하고 있다. 전압 변환 회로(126)에 의해 수신한 전기 신호의 전압값을 변환한 후에 분리 회로(127) 등에 출력하는 구성으로 한 경우에는, 수신용 공진 회로(133)로부터 직접 전력을 추출한 경우보다도, 전압값의 포화가 발생하기 어려운 것이 발명자 등에 의해 확인되어 있다. 전압 포화의 발생 회 피가 어떠한 메카니즘에 의한 것인가는 현시점에서는 꼭 분명한 것은 아니지만, 아마 공진 회로와 상이한 회로 구성을 구비한 전압 변환 회로(126)로부터 전력을 추출하는 구성으로 한 것에 의한 것으로 생각된다.

이상의 점으로부터, 본 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 전압 변환 회로(126)를 이용함으로써, 송신되는 무선 신호의 강도에 상관없이, 추출되는 전력의 강도에 포화가 발생하는 것을 억제할 수 있다고 하는 이점을 갖는다. 즉, 본 실시 형태 3에서 캡슐형 내시경(103)은, 송수신 장치(102)로부터 송신되는 무선 신호의 강도에 따른 구동 전력을 얻는 것이 가능해지고, 본 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 무선 송신을 통해서 고강도의 전력을 공급하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시 형태 3에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 도 15에 도시하는 바와 같은 전력 공급용 코일(136)을 구비함으로써 전압 변환에 수반하는 전력값의 저하를 억제할 수 있다고 하는 이점을 갖는다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 전력 공급용 코일(136)은, 수신용 코일(134)의 외주 상에 그 내주가 배치되도록 구성되어 있어, 무선 신호의 수신시에 수신용 코일(134)에 의해 형성된 자계가 전력 공급용 코일(136) 내를 누설되지 않고 통과하게 된다. 이 때문에, 수신용 코일(134)에 의해 발생한 자계를 전력 공급용 코일(136)에서의 전자 유도에 누설없이 이용하는 것이 가능해지고, 전력 저하를 억제하면서 전압 변환을 행하는 것이 가능하다.

또한, 전력 공급용 코일(136)이 도 15에 도시하는 구조를 가짐으로써, 캡슐 형 내시경(103)을 대형화하지 않고 고효율의 전력 전송을 행할 수 있다고 하는 이점을 갖는다. 즉, 수신용 코일(134)과 전력 공급용 코일(136)을 별개 독립적으로 배치한 구조로 하는 것이 아니라, 수신용 코일(134)의 외주 상에 전력 공급용 코일(136)의 내주가 위치하도록 배치함으로써, 코일 내부의 대부분을 공유하는 구성으로 된다. 이 때문에, 전력 공급용 코일(136)을 새롭게 설치하고, 전력의 이용 효율을 향상시킨 구성으로 하였음에도 불구하고, 캡슐형 내시경(103) 내부에서 코일 부분의 점유 영역이 증가하지 않고, 종래와 동일 정도의 크기의 캡슐형 내시경(103)을 실현하는 것이 가능하다. 또한, 도 15에 도시한 구조의 수신용 코일(134)의 내부 공간에 LED(119), CCD(121) 등의 캡슐형 내시경(103)의 구성 요소의 모두 또는 일부를 배치하는 구성으로 하여도 되고, 이러한 구성으로 한 경우에는 캡슐형 내시경(103)을 보다 소형화하는 것이 가능하다.

이상, 실시 형태 3에 의해 본 발명을 설명해 왔지만, 본 발명은 상기의 것에 한정되지 않고, 당업자라면 다양한 실시예, 변형예 및 응용예에 상도하는 것이 가능하다. 예를 들면, 본 실시 형태 3에서는, 캡슐형 내시경은 LED, CCD 등을 구비함으로써 피검체(101) 내부의 화상을 촬상하는 구성으로 하고 있다. 그러나, 피검체 내에 도입되는 피검체내 도입 장치는, 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 온도 정보나 pH 정보 등의 다른 피검체내 정보를 취득하는 것으로 하여도 된다. 또한, 피검체내 도입 장치가 진동자를 구비하는 구성으로서, 피검체(101) 내의 초음파 화상을 취득하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 이들 피검체내 정보 중에서 복수의 정보를 취득하는 구성으로 하여도 된다.

또한, 송수신 장치로부터 캡슐형 내시경에 대하여 송신되는 무선 신호는, 급전용 신호와 컨트롤 정보 신호를 포함하는 것으로 했지만, 급전용 신호만을 포함하는 것으로 하여도 되고, 이들 이외의 신호를 포함하는 것으로 하여도 된다. 즉, 송수신 장치로부터 캡슐형 내시경(103)에 대하여, 전력으로 변환되는 급전용 신호를 무선 송신하는 구성이면 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태 3에서는, 송수신 장치(102)는, 송수신 재킷(102a)을 구비하고, 송수신 재킷(102a)에 수신용 안테나 A1~An 및 급전용 안테나 B1~Bm을 구비한 구성으로 했지만, 수신용 안테나 및 급전용 안테나를 다른 장소에 배치하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 송수신 장치(102)와 표시 장치(104) 사이에서 휴대형 기록 매체(105)에 의해 데이터 전송을 행하는 것이 아니라, 송수신 장치(102)와 표시 장치(104) 사이를 유선 접속 혹은 무선 접속한 구성으로 하여도 된다.

또한, 전압 변환 회로(126)의 구조에 대해서도, 반드시 도 14 및 도 15에 도시하는 것에 한정되는 것은 아니다. 도 14 및 도 15에 도시하는 구성은, 전력 저하를 억제함과 함께 캡슐형 내시경(103)의 대형화를 억제하는 일례로서 나타낸 것으로, 전압 변환 회로로서는, 전압 변환 기능을 갖는 것이면 다른 구조로 하여도 된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 무선형 피검체내 정보 취득 시스템은, 예를 들면 의료 분야에서, 피검체 내의 관찰, 진단 등에 적용하는 것이 유용하다.

Claims (17)

1. 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 상기 피검체내 도입 장치와의 사이에서 무선 교신을 행하는 송수신 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템으로서,

   상기 송수신 장치는,

   송신하는 무선 신호의 발진 주파수를 규정하고, 그 발진 주파수를 조정 가능한 주파수 가변 발진기와,

   고정 용량 및 송신용 코일에 의해 형성된 송신용 공진 회로와,

   상기 발진 주파수와, 상기 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 따라 변동하는 상기 송신용 공진 회로의 공진 주파수와의 주파수차를 저감하도록 상기 주파수 가변 발진기를 제어하는 주파수 제어부

   를 구비하고,

   상기 피검체내 도입 장치는,

   가변 용량 및 수신용 코일에 의해 형성된 수신용 공진 회로와,

   상기 수신용 공진 회로의 공진 주파수와, 수신하는 무선 신호의 주파수와의 주파수차를 저감하도록 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 용량 제어부

   를 구비한 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 송수신 장치는, 그 송신용 공진 회로에 의해 송신되는 무선 신호의 강도를 판정하는 송신 레벨 판정부를 더 구비하고,

   상기 주파수 제어부는, 상기 송신 레벨 판정부에 의해 판정된 무선 신호의 강도를 참조하면서 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 피검체내 도입 장치는, 상기 수신용 공진 회로에 의해 수신되는 무선 신호의 강도를 판정하는 수신 레벨 판정부를 더 구비하고,

   상기 용량 제어부는, 상기 수신 레벨 판정부에 의해 판정된 무선 신호의 강도를 참조하면서 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 용량 제어부는, 상기 무선 신호의 강도가 허용 레벨 이하로 되도록 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
5. 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 상기 피검체내 도입 장치와의 사이에서 무선 교신을 행하는 송수신 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템으로서,

   상기 송수신 장치는,

   미리 설정된 발진 주파수를 공급하는 발진기와,

   가변 용량 및 송신용 코일에 의해 형성된 송신용 공진 회로와,

   상기 송신용 코일의 자기 인덕턴스 값의 변화에 따라 발생한 상기 송신용 공진 회로의 공진 주파수와 상기 발진 주파수와의 주파수차를 저감하도록 상기 가변 용량의 용량값을 변화시키는 용량 제어부

   를 구비한 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 송수신 장치는, 상기 송신용 공진 회로에 의해 송신되는 무선 신호의 강도를 판정하는 송신 레벨 판정부를 더 구비하고,

   상기 용량 제어부는, 상기 송신 레벨 판정부에 의해 판정된 무선 신호의 강도를 참조하면서 용량값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
7. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 피검체내 도입 장치를 피검체 내에 도입할 때에 상기 피검체에 의해 착용되는 착용 부재를 더 구비하고,

   상기 송신용 코일은, 상기 착용 부재 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 무 선형 피검체내 정보 취득 시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 송신용 코일은, 상기 착용 부재가 상기 피검체에 착용되었을 때에 해당 송신용 코일 내에 상기 피검체를 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
9. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 가변 용량은, 가변 용량 다이오드를 포함해서 형성되는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
10. 제1항 또는 제5항에 있어서,

    상기 가변 용량은, 고정 용량과 스위칭부를 접속한 기구를 복수 병렬 접속함으로써 형성되고, 상기 스위칭부의 온·오프에 의해 용량값이 변화되는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
11. 제1항 또는 제5항에 있어서,

    상기 송수신 장치는, 상기 피검체내 도입 장치 내부에서 구동 전력으로 변환되는 급전용 신호를 적어도 포함하는 무선 신호를 상기 피검체내 도입 장치에 대하여 송신하는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
12. 피검체 내부에 도입되는 피검체내 도입 장치와, 피검체 외부에 배치되고, 무선 송신에 의해 상기 피검체내 도입 장치에 대하여 전력을 공급하는 급전 장치를 구비한 무선형 피검체내 정보 취득 시스템으로서,

    상기 피검체내 도입 장치는,

    수신용 코일 및 수신용 용량을 구비한 수신용 공진 회로와,

    상기 수신용 공진 회로에서 수신한 전기 신호의 전압값을, 상기 수신용 코일에 발생하는 유도 기전력보다도 낮은 값으로 변환하는 전압 변환부

    를 구비한 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    상기 전압 변환부는, 상기 수신용 코일에서 수신시에 발생하는 자계에 기초하는 유도 기전력을 발생하는 전력 공급용 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
14. 제13항에 있어서,

    상기 전력 공급용 코일은, 상기 수신용 코일의 권수보다도 적은 권수를 갖는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
15. 제13항에 있어서,

    상기 전력 공급용 코일은, 내주가 상기 수신용 코일의 외주에 접촉한 상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
16. 제12항에 있어서,

    상기 피검체내 도입 장치는,

    상기 전압 변환부에 의해 전압값이 변환된 전기 신호로부터 급전용 신호를 분리하는 분리부와,

    분리된 상기 급전용 신호에 기초하여 전력을 재생하는 전력 재생부와,

    재생된 전력을 축적하는 축전부

    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.
17. 제1항에 있어서,

    상기 주파수 제어부는, 소정의 알고리즘에 따라 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체내 정보 취득 시스템.

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