WO2020246006A1

WO2020246006A1 - アンテナ装置及びアンテナシステム

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Publication number: WO2020246006A1
Application number: PCT/JP2019/022636
Authority: WO
Inventors: 徹宮園
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2020-12-10
Anticipated expiration: 2021-12-06

Abstract

本発明にかかるアンテナ装置は、医療装置に対する無線信号の受信及び送信の少なくとも一方を実施する複数のアンテナと、複数のアンテナを直列に接続するケーブルと、を備える。本発明にかかるアンテナ装置によれば、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

Description

アンテナ装置及びアンテナシステム

　本発明は、無線信号を受信するアンテナを有するアンテナ装置及びアンテナシステムに関する。

　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アンテナを経由して受信装置に受信される。この複数のアンテナの各々は、一端がケーブルを経て装置に接続され、他端が被検体の体表に固定される（例えば、特許文献１を参照）。

特許第５０３３４１８号公報

　ところで、アンテナは、被検体内におけるカプセル型内視鏡の導入経路に対応して、取り付け順や取り付け位置が決まっている。特許文献１の各アンテナは、一つの装置から個別に延びるケーブルに接続されており、被検体への取り付け位置に対する柔軟性は高いが、取り付け順の確認や、取り付け順に応じた被検体への取り付けに手間を要していた。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができるアンテナ装置及びアンテナシステムを提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアンテナ装置は、医療装置に対する無線信号の受信及び送信の少なくとも一方を実施する複数のアンテナと、前記複数のアンテナを直列に接続するケーブルと、を備えることを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、前記ケーブルは、同軸ケーブル又はフレキシブル基板であることを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、前記複数のアンテナと接続され、信号を伝送する伝送線と、前記複数のアンテナそれぞれと前記伝送線との電気的な接続状態を切り替える複数の切替部と、を備えることを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、前記複数のアンテナは、それぞれ、前記医療装置に対して無線信号を送受信する一対のエレメントからなるダイポールアンテナを有し、前記伝送線は、平面視上、前記エレメント間の空間を通過することを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、前記伝送線の前記アンテナに接続される側と反対側に設けられ、外部の装置と接続するコネクタ部、をさらに備え、前記アンテナは、前記無線信号を受信した前記一対のアンテナ素子が出力した信号に対して増幅処理を施す整合部、を有し、前記整合部は、前記アンテナと、当該アンテナと前記コネクタ部とを接続する前記伝送線の長さに応じて設定される増幅率で前記信号を増幅することを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、前記医療装置は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、被検体の体表に配置され、前記アンテナを収容する収容部、を備えることを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナ装置は、上記発明において、前記収容部は、扁平な形状をなすことを特徴とする。

　また、本発明に係るアンテナシステムは、医療装置に対する無線信号の受信及び送信の少なくとも一方を実施する複数のアンテナと、前記複数のアンテナを直列に接続するケーブルと、各アンテナと前記ケーブルとの接続状態の切り替えを制御する切替制御部と、を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置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は、図１に示すアンテナ装置の概略構成を示す模式図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。図４は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の切り替え制御前の状態を説明する図である。図５は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の切り替え制御の一例を説明する図である。図６Ａは、アンテナの引き回し例（その１）を説明する図である。図６Ｂは、アンテナの引き回し例（その２）を説明する図である。図６Ｃは、アンテナの引き回し例（その３）を説明する図である。図７は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。図８は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。図９は、本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。図１０は、本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。図１１は、本発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。

　以下に、本発明に係る実施の形態として、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。

（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置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アンテナを有するアンテナ装置４と、アンテナ装置４が着脱自在に接続され、アンテナ装置４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５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。アンテナ装置４と受信装置５とによってアンテナシステムを構成する。

　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アンテナ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（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４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。

　図２は、図１に示すアンテナ装置の概略構成を示す模式図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。アンテナ装置４は、各アンテナが被検体２に取り付けられる（図１参照）。また、各アンテナ及び受信装置５は、ケーブルよって接続されている。

　ここで、アンテナ装置４の構成について、図３及び図４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４は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の切り替え制御前の状態を説明する図である。なお、図４では、説明のためにケーブル４２を分割したブロック表示としているが、実際には屈曲自在な径を有する線状をなしている。後述する図５についても同様である。また、図４に示す受信装置５は、アンテナ装置４が受信した無線信号に所定の処理を施したデータを記録する記録部や、表示に係る処理を実行する処理部、アンテナ装置４を統括的に制御する制御部等の記載を省略している。

　アンテナ装置４は、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信する複数のアンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）、各アンテナと受信装置５とを接続するケーブル４２と、受信装置５に接続するコネクタ部４３と、を有する。アンテナ装置４では、アンテナ４１Ａ～４１Ｈが、コネクタ部４３側からアンテナ４１Ａ～４１Ｈ順でケーブル４２に接続されている。

　アンテナ４１Ａ～４１Ｈは、アンテナ素子４１１が、アンテナ素子４１１を収容する収容部４１０に収容されてなる。アンテナ４１Ａ～４１Ｈは、直列に配列されている。言い換えると、アンテナ４１Ａ～４１Ｈは、ケーブル４２によって数珠つなぎに接続されている。本実施の形態１では、アンテナの数を８個として説明するが、アンテナの数は、８個に限定されず、少なくとも二つあればよい。

　収容部４１０は、樹脂等を用いて形成され、扁平な形状をなしている。収容部４１０はアンテナ素子４１１の一部または全体を覆う構造を有する。収容部４１０は、例えば、アンテナ素子４１１全体を覆う場合、樹脂フィルムによるラミネート加工によって構成され、袋状をなす場合、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する構造をなす。収容部４１０には、一方の面に、被検体２に取り付ける取付部材が設けられる。取付部材は、例えば、シール等の公知の貼付部材が用いられる。なお、貼付部材のほか、被検体２に巻き付けるベルトを使用して収容部４１０を被検体２に取り付けてもよい。

　アンテナ素子４１１は、カプセル型内視鏡３からの無線信号を受信し、受信した信号をケーブル４２に出力する。アンテナ素子４１１は、アンテナ部４１１ａと、整合部４１１ｂとを有する。
　アンテナ部４１１ａは、例えば、一対のエレメント４１１１、４１１２からなるダイポールアンテナを用いて構成される。実施の形態１において、ダイポールアンテナのエレメント４１１１、４１１２は、ケーブル４２の延伸方向と平行に延びている。なお、アンテナ部４１１ａは、モノポールアンテナや、チップアンテナ等を用いて構成してもよい。
　整合部４１１ｂは、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信したアンテナ部４１１ａが出力した信号に対して、不平衡から平衡に信号変換してインピーダンス整合したり、信号を増幅したりする。整合部４１１ｂは、一つ又は複数の回路によって構成される。整合部４１１ｂは、アンテナと、当該アンテナとコネクタ部４３とを接続するケーブル４２（後述するアンテナケーブル４２１）の長さに応じて設定される増幅率で信号を増幅する。例えば、図２に示す例において、アンテナ４１Ｈの伝送路（ケーブル）の長さは、アンテナ４１Ａの伝送路（ケーブル）の長さよりも長い。この場合、アンテナ４１Ｈは、伝送に起因する減衰がアンテナ４１Ａよりも大きいため、アンテナ４１Ｈによって取得した信号の増幅率を、アンテナ４１Ａによって取得した信号の増幅率よりも大きくする。なお、増幅率の設定は上記に限らず、例えば一律の増幅率に設定してもよいし、ユーザが設定してもよい。
　アンテナ素子４１１は、図示しない基板に実装される。この基板は、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。

　ケーブル４２は、各アンテナが受信した無線信号や、アンテナに送信する信号を伝送するアンテナケーブル４２１と、受信装置５に無線信号を伝送するアンテナを選択するためのアンテナ切替信号等の制御信号を伝送する制御ケーブル４２２とを有する。ケーブル４２では、アンテナケーブル４２１及び制御ケーブル４２２が被覆チューブ等によって被覆されている。アンテナケーブル４２１は、伝送線に相当する。

　また、各アンテナには、信号の伝送経路を切り替えるスイッチ（スイッチ４１２Ａ～４１２Ｈ）が設けられる（図４ではスイッチ４１２Ａ、４１２Ｂ、４１２Ｈのみ図示）。スイッチ４１２Ａ～４１２Ｈは、受信装置５側のケーブル（アンテナケーブル４２１）に対して接続する伝送路を切り替える切替部に相当する。実施の形態１では、スイッチは、伝送路を、スイッチが設けられているアンテナに接続する第１経路と、当該アンテナより後段側のアンテナに接続する第２経路とのいずれかに切り替える。具体的には、例えば、アンテナ４１Ａには、スイッチ４１２Ａが設けられ、アンテナ４１Ａのアンテナ素子４１１に接続する第１経路と、アンテナ４１Ｂ（後段のアンテナ）に接続する第２経路とのいずれか一方に切り替える。本実施の形態１では、アンテナからの無線信号の受信を行わない場合、すべてのスイッチは、第２経路に切り替えられる（図４参照）。なお、最も後段に接続されるアンテナ４１Ｈは、アンテナ素子４１１とは異なる末端（例えば、終端）に接続する伝送路が第２経路となる。
　ここで、アンテナケーブル４２１（伝送線）は、各スイッチを経てアンテナを直列に接続する。すなわち、アンテナケーブル４２１は、送受信部５３及びスイッチ４１２Ａを接続する第１の接続線、スイッチ４１２Ａ及び４１２Ｂを接続する第２の接続線、・・・、スイッチ４１２Ｇ及び４１２Ｈを接続する第８の接続線から構成される。

　図５は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の切り替え制御の一例を説明する図である。アンテナから無線信号を受信する場合、受信対象のアンテナのスイッチを、第１経路に切り替える。図５に示す例では、受信装置５が、アンテナ４１Ａが受信した無線信号を取得する例を示している。この場合、アンテナ４１Ａのスイッチ４１２Ａが、第１経路に切り替えられている。この際、アンテナ４１Ｂ以降は、アンテナケーブル４２１において受信装置５と電気的に接続されていない状態となる。

　続いて、アンテナの被検体２への引き回し例について、図６Ａ～図６Ｃを参照して説明する。図６Ａは、アンテナの引き回し例（その１）を説明する図である。図６Ｂは、アンテナの引き回し例（その２）を説明する図である。図６Ｃは、アンテナの引き回し例（その３）を説明する図である。

　例えば、小腸を検査の対象としてカプセル型内視鏡３から無線信号を受信する場合には、アンテナ４１Ａ～４１Ｈ及びケーブル４２を渦巻状に引き回して被検体２に配置する（図６Ａ参照）。

　また、大腸を検査の対象としてカプセル型内視鏡３から無線信号を受信する場合には、アンテナ４１Ａ～４１Ｈ及びケーブル４２を周回させて被検体２に配置する（図６Ｂ参照）。この際、ケーブル４２の経路上、コネクタ部４３から最も遠いアンテナ４１Ｈは、被検体２に対し、アンテナ４１Ａ～４１Ｇとは反対側（被検者の背中側）に配置される。

　また、比較的小柄な被検体２に引き回す場合には、アンテナ４１Ａ～４１Ｈのうち、コネクタ部４３側に位置するアンテナ４１Ａ、４１Ｂは被検体２には取付けない配置（不使用）としてもよい（図６Ｃ参照）。

　図１に戻り、受信装置５は、複数のアンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）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５は、画像データに対応する画像を表示する受信表示部５１と、受信装置５を操作するための指示信号及び各アンテナの位置に関する情報の入力を受け付ける操作部５２と、を備える。さらに、受信装置５は、アンテナから無線信号を受信する送受信部５３と、スイッチの選択経路を切り替える切替制御部５４とを備える。送受信部５３及び切替制御部５４は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。

　送受信部５３は、各アンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）及びアンテナケーブル４２１を経由して入力される無線信号を受信する。また、送受信部５３は、カプセル型内視鏡３に情報を送信する際に、アンテナケーブル４２１を経由して、アンテナに情報を送信させることもできる。この場合、アンテナは、送受信用のアンテナとして機能する。本実施の形態１において、アンテナは、カプセル型内視鏡３からの無線信号を受信する機能、及びカプセル型内視鏡３へ無線信号を送信する機能のうちの少なくとも一方を実施するアンテナに相当する。

　切替制御部５４は、制御ケーブル４２２を経由してスイッチを切り替えるための制御信号を生成して、各スイッチに出力することによって、各スイッチの接続状態の切り替えを制御する。切替制御部５４は、ビット制御又はコマンド通信によってスイッチ４１２Ａ～４１２Ｈの切り替えを制御する。切替制御部５４は、予め設定された順にしたがって無線信号を取得するアンテナを選択して、当該アンテナにおける経路を第１経路に切り替える。

　また、受信装置５は、受信した無線信号の受信強度（受信電界強度）をアンテナ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の位置を推定する構成とすることができる。この際、受信装置５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、各アンテナ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。

　画像処理装置７は、受信装置５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、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサ、メモリ、モニタ等を用いて構成される。
　画像処理装置７は、受信装置５から画像データ等を読み取るクレードル６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６は、受信装置５が装着された際に、受信装置５から画像データ、この画像データに関連付けられた各アンテナの受信強度、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。

　以上説明した実施の形態１では、アンテナケーブル４２１が直列に配列された複数のアンテナをそれぞれ接続し、各アンテナに設けられるスイッチによって、受信装置５に無線信号を送信するアンテナを選択する。本実施の形態１によれば、アンテナが引き回し順に配列されているため、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

　また、実施の形態１では、各アンテナを一つの伝送経路によって接続する、すなわち、一本のケーブル（アンテナケーブル４２１）によって接続しているため、ケーブル４２を細線化することができる。

　また、実施の形態１では、扁平な形状をなす収容部４０１によってアンテナ素子４１１を保持したため、アンテナ素子４１１と被検体２の体表との位置関係を安定させる、具体的には各アンテナのアンテナ部４１１ａの向きを容易に揃えることができる。その結果、カプセル型内視鏡２とアンテナとの無線通信の品質を安定させることができる。一方、例えば、収容部４１０をケーブルと同様にして円柱（又は円筒）状にすると、各アンテナのアンテナ部４１１ａの向きを揃えることが難しく、カプセル型内視鏡２とアンテナとの無線通信の品質が不安定となる場合がある。

（実施の形態２）
　図７は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。上述した実施の形態１では、各アンテナを一本のケーブルによって接続する例を説明したが、本実施の形態２では、各アンテナと送受信部５３とを個別のケーブルによってそれぞれ接続する。本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムは、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１に対し、アンテナ装置４及び受信装置５に代えてアンテナ装置４Ａ及び受信装置５Ａを備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成（アンテナ装置４Ａ及び受信装置５Ａ）について説明する。

　アンテナ装置４Ａは、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信する複数のアンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）、各アンテナと受信装置５とを接続するケーブル４２Ａと、受信装置５に接続するコネクタ部４３（図２、３参照）と、を有する。アンテナ装置４Ａでは、コネクタ部４３側からアンテナ４１Ａ～４１Ｈ順でケーブル４２に接続されている。なお、図７では、説明のためにケーブル４２Ａを分割したブロック表示としているが、実際には屈曲自在な径を有する線状をなしている。

　アンテナ４１Ａ～４１Ｈは、実施の形態１と同様、アンテナ素子４１１が、アンテナ素子４１１を収容する収容部４１０に収容されてなる。

　ケーブル４２Ａは、各アンテナが受信した無線信号をそれぞれ伝送するアンテナケーブル４２１Ａ～４２１Ｈを有する。アンテナケーブル４２１Ａ～４２１Ｈは、被検体２への配置順にしたがって長くなっている。ケーブル４２Ａでは、アンテナケーブル４２１Ａ～４２１Ｈが被覆チューブ等によって被覆されている。

　受信装置５Ａは、実施の形態１に係る送受信部５３及び切替制御部５４に代えて送受信部５３Ａを備える。送受信部５３Ａは、各アンテナ及びアンテナケーブル４２１Ａ～４２１Ｈを経由して入力される無線信号を受信する。送受信部５３Ａは、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。

　送受信部５３Ａは、無線信号を取得するアンテナを切り替える切替制御部５３１を有する。切替制御部５３１は、予め設定された順にしたがって無線信号を取得するアンテナを選択して、当該アンテナに接続するアンテナケーブルとの接続状態を切り替える。

　以上説明した実施の形態２では、配置順にしたがって長さが異なるアンテナケーブル４２１Ａ～４２１Ｈが、直列に配列される各アンテナにそれぞれ接続し、いずれかのアンテナケーブルによって選択的に無線信号を取得する。本実施の形態２によれば、アンテナが引き回し順に配列されているため、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

（実施の形態３）
　図８は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。上述した実施の形態１では、各アンテナを一本のケーブルによって接続する例を説明したが、本実施の形態３では、各アンテナと送受信部５３とを接続するケーブルに、ケーブルの延伸方向への伸縮性を付与する。本実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムは、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１に対し、アンテナ装置４に代えてアンテナ装置４Ｂを備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成（アンテナ装置４Ｂ）について説明する。

　アンテナ装置４Ｂは、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信する複数のアンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）、各アンテナと受信装置５とを接続するケーブル４２Ｂと、受信装置５に接続するコネクタ部４３（図２、３参照）と、を有する。アンテナ装置４Ｂでは、アンテナ４１Ａ～４１Ｈが、コネクタ部４３側からアンテナ４１Ａ～４１Ｈ順でケーブル４２Ｂに直接接続されている。なお、図８では、説明のためにケーブル４２Ｂを分割したブロック表示としているが、実際には屈曲自在な径を有する線状をなしている。

　ケーブル４２Ｂは、各アンテナが受信した無線信号を伝送するアンテナケーブル４２３と、受信装置５に無線信号を伝送するアンテナを選択するアンテナ切替信号等の制御信号を伝送する制御ケーブル４２４とを有する。ケーブル４２Ｂでは、アンテナケーブル４２３及び制御ケーブル４２４が、伸縮性を有する被覆チューブ等によって被覆されている。
　受信装置５のアンテナ装置４Ｂの送受信制御については、実施の形態１と同様である。

　アンテナケーブル４２３及び制御ケーブル４２４には、一部において伸縮部４２３ａ、４２４ａが形成されている。伸縮部４２３ａ、４２４ａは、螺旋状をなして巻回の軸方向に伸縮する。なお、伸縮部４２３ａ、４２４ａは、ケーブルの長手方向に伸縮できれば、螺旋状に限らない。

　以上説明した実施の形態３では、アンテナケーブル４２３が直列に配列された複数のアンテナをそれぞれ接続し、各アンテナに設けられるスイッチによって、受信装置５に無線信号を送信するアンテナを選択する。本実施の形態３によれば、アンテナが引き回し順に配列されているため、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

　また、実施の形態３では、伸縮部４２３ａ、４２４ａによってケーブル４２Ｂに伸縮性を付与しているため、被検体２の体型への柔軟性を一層高くすることができる。

（実施の形態４）
　図９は、本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。上述した実施の形態１では、カプセル型内視鏡３から受信した無線信号と、スイッチを制御する制御信号とを、アンテナケーブルと制御ケーブルとで分けて伝送する例を説明したが、本実施の形態４では、カプセル型内視鏡３から受信した無線信号を伝送するアンテナケーブルに、制御信号を畳み込んでアンテナケーブルのみで無線信号と制御信号とを伝送する。本実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムは、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１に対し、アンテナ装置４及び受信装置５に代えてアンテナ装置４Ｃ及び受信装置５Ｂを備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成（アンテナ装置４Ｃ及び受信装置５Ｂ）について説明する。

　アンテナ装置４Ｃは、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信する複数のアンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）、各アンテナと受信装置５とを接続するケーブル４２Ｃと、受信装置５に接続するコネクタ部４３（図２、３参照）と、を有する。アンテナ装置４Ｃでは、コネクタ部４３側からアンテナ４１Ａ～４１Ｈ順でケーブル４２に接続されている。なお、図９では、説明のためにケーブル４２Ｃを分割したブロック表示としているが、実際には屈曲自在な径を有する線状をなしている。

　アンテナ４１Ａ～４１Ｈは、実施の形態１と同様、アンテナ素子４１１が、アンテナ素子４１１を収容する収容部４１０に収容されてなる。本実施の形態４において、アンテナ素子４１１は、アンテナケーブル４２５からの信号を、受信装置５Ｂへ無線信号を送信する経路と、スイッチ制御に係る制御信号とに分離する信号分離部（信号分離部４１３Ａ～４１３Ｈ）と、信号分離部が分離した制御信号を受信してスイッチを制御するスイッチ制御部（スイッチ制御部４１４Ａ～４１４Ｈ）をさらに有する。

　ケーブル４２Ｃは、各アンテナが受信した無線信号をそれぞれ伝送するアンテナケーブル４２５を有する。ケーブル４２Ｃでは、アンテナケーブル４２５が被覆チューブ等によって被覆されている。

　受信装置５Ｂは、上述した切替制御部５４に代えて切替制御部５４Ａを備える。送受信部５３は、各アンテナ及びアンテナケーブル４２５を経由して入力される無線信号を受信する。

　切替制御部５４Ａは、アンテナケーブル４２５に制御信号を畳み込んで、該アンテナケーブル４２５を経由して各アンテナに制御信号を送信する。切替制御部５４Ａは、カプセル型内視鏡３が送信する信号の周波数とは異なる周波数、又は時分割処理によってスイッチ４１２Ａ～４１２Ｈの切り替えを制御する制御信号をアンテナケーブル４２５に畳み込む。切替制御部５４Ａは、予め設定された順にしたがって無線信号を取得するアンテナを選択して、当該アンテナにおける経路を第１経路に切り替える。切替制御部５４Ａは、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。

　以上説明した実施の形態４では、アンテナケーブル４２５が直列に配列された複数のアンテナをそれぞれ接続し、各アンテナに設けられるスイッチによって、受信装置５に無線信号を送信するアンテナを選択する。本実施の形態４によれば、アンテナが引き回し順に配列されているため、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

　また、実施の形態４では、ケーブル４２Ｃに挿通する信号線がアンテナケーブル一本のみで実現されるため、ケーブル４２Ｃを細線化することができる。

（実施の形態５）
　図１０は、本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。上述した実施の形態１では、各アンテナのアンテナ素子４１１が、ケーブル４２の延伸方向とは異なる方向に延出して配置される例を説明したが、本実施の形態５では、各アンテナが備えるアンテナ素子４１１のエレメント（エレメント４１１１、４１１２）が、ケーブル４２の延伸方向と重なる方向に延びる。本実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムは、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１に対し、アンテナ装置４に代えてアンテナ装置４Ｄを備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成（アンテナ装置４Ｄ）について説明する。

　アンテナ装置４Ｄは、カプセル型内視鏡３から無線信号を受信する複数のアンテナ（アンテナ４１Ａ～４１Ｈ）、各アンテナと受信装置５とを接続するケーブル４２と、受信装置５に接続するコネクタ部４３（図２、３参照）と、を有する。アンテナ装置４Ｄは、上述したアンテナ装置４と構成要素は同じである。また、受信装置５のアンテナ装置４の送受信制御についても実施の形態１と同様である。実施の形態５においても、アンテナ４１Ａ～４１Ｈは、直列に配列されている。また、アンテナケーブル４２１は、これらアンテナ４１Ａ～４１Ｈにそれぞれ接続する。なお、図１０では、説明のためにケーブル４２を分割したブロック表示としているが、実際には屈曲自在な径を有する線状をなしている。

　アンテナ素子４１１のアンテナ部４１１ａは、例えば、ダイポールアンテナを用いて構成される。実施の形態５において、ダイポールアンテナの各エレメント（図３にエレメント４１１１、４１１２）は、ケーブル４２の延伸方向と垂直に延びている。さらに、アンテナ部４１１ａにおいて、アンテナケーブル４２１が通過する。具体的には、平面視において、アンテナケーブル４２１が、ダイポールアンテナのエレメント間に形成される空間を通過する。この際の平面は、アンテナ４１Ａ～４１Ｈの配列方向と直交する方向、かつアンテナケーブル４２１と各アンテナが重なる方向であり、ここでは紙面に相当する。
　なお、図１０では、制御ケーブル４２２もエレメント間の空間を通過する例を示しているが、制御ケーブル４２２は、エレメント間の空間とは異なる位置を通過してもよい。

　以上説明した実施の形態５では、アンテナケーブル４２１が直列に配列された複数のアンテナをそれぞれ接続し、各アンテナに設けられるスイッチによって、受信装置５に無線信号を送信するアンテナを選択する。本実施の形態５によれば、アンテナが引き回し順に配列されているため、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

　また、実施の形態５は、ダイポールアンテナのエレメント間の空間にケーブル４２が通過するため、収容部４１０のケーブル４２の延伸方向の長さを短くすることができる。

　さらに、実施の形態５は、ダイポールアンテナのエレメント間にケーブル４２を通過させることによって、アンテナの指向性と、信号線の延伸方向が互いに垂直になるため、信号の分離を一層容易に行うことができる。

（実施の形態６）
　図１１は、本発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態６は、各アンテナのアンテナ素子４１１や、スイッチ４１２Ａ～４１２Ｈ、アンテナからの信号を伝送する信号線４２６ａ（アンテナケーブル）と、スイッチの切り替えを制御する制御信号を伝送する信号線４２６ｂ（制御ケーブル）とを有するケーブル４２Ｄをフレキシブル基板に実装する。本実施の形態６に係るカプセル型内視鏡システムは、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１に対し、アンテナ装置４に代えてアンテナ装置４Ｅを備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成（アンテナ装置４Ｅ）について説明する。

　アンテナ装置４Ｅは、各アンテナのアンテナ素子４１１や、スイッチ４１２Ａ～４１２Ｈ、アンテナからの信号を伝送する信号線４２６ａ（アンテナケーブル）と、スイッチの切り替えを制御する制御信号を伝送する信号線４２６ｂ（制御ケーブル）とを有するケーブル４２Ｄをフレキシブル基板４２６に実装してなる。信号線は、エッチングや印刷、メッキ等によってパターンが形成される。
　また、フレキシブル基板４２６の一端には、受信装置５に接続するコネクタ部４３（図２、３参照）が設けられる。信号線４２６ａ及び信号線４２６ｂは、上述したアンテナケーブル４２１及び制御ケーブル４２２と同様に機能する。
　また、８個のアンテナ（アンテナ４２６Ａ～４２６Ｈ）は、アンテナ素子４１１、スイッチ（スイッチ４１２Ａ～４１２Ｈ）からなり、それぞれ収容部４１０によって収容されている。
　受信装置５のアンテナ装置４の送受信制御については、実施の形態１と同様である。
　なお、図１１は、説明のための図であり、フレキシブル基板４２６において、少なくとも信号線４２６ａ及び信号線４２６ｂのみが配設される部分の幅は、実際には屈曲自在な程度の幅となっている。

　以上説明した実施の形態６では、信号線４２６ａが直列に配列された複数のアンテナをそれぞれ接続し、各アンテナに設けられるスイッチによって、受信装置５に無線信号を送信するアンテナを選択する。本実施の形態６によれば、アンテナが引き回し順に配列されているため、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化することができる。

　また、実施の形態６は、各アンテナのアンテナ素子４１１や、スイッチ４１２Ａ～４１２Ｈ、アンテナからの信号を伝送する信号線（アンテナケーブル）、スイッチの切り替えを制御する制御信号を伝送する信号線（制御ケーブル）をフレキシブル基板に実装されているため、アンテナ装置４Ｅを簡易に組み立てて作製することができる。

　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。

　なお、上述した実施の形態１～６では、医療装置としてカプセル型内視鏡３を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、インプラントメディカルデバイスや、カテーテル、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医療装置であってもよい。

　以上のように、本発明に係るアンテナ装置及びアンテナシステムは、アンテナにおける、被検体への取り付け位置への柔軟性が高く、かつ取り付けの手間を簡素化するのに有用である。

　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、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ　アンテナ装置
　５、５Ａ、５Ｂ　受信装置
　６　クレードル
　７　画像処理装置
　４１Ａ～４１Ｈ　アンテナ
　４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ　ケーブル
　４３　コネクタ部
　５１　受信表示部
　５２　操作部
　５３、５３Ａ　送受信部
　５４、５４Ａ、５３１　切替制御部
　７２　操作入力部
　７２ａ　マウス
　７２ｂ　キーボード
　７３　表示部
　４１０　収容部
　４１１　アンテナ素子
　４１１ａ　アンテナ部
　４１１ｂ　整合部
　４１２Ａ～４１２Ｈ　スイッチ
　４２１、４２１Ａ～４２１Ｈ、４２３、４２５　アンテナケーブル
　４２２、４２４　制御ケーブル
　４２３ａ、４２４ａ　伸縮部
　４２６　フレキシブル基板
　４１１１、４１１２　エレメント

Claims

　医療装置に対する無線信号の受信及び送信の少なくとも一方を実施する複数のアンテナと、
　前記複数のアンテナを直列に接続するケーブルと、
　を備えるアンテナ装置。
　前記ケーブルは、同軸ケーブル又はフレキシブル基板である
　請求項１に記載のアンテナ装置。
　前記複数のアンテナと接続され、信号を伝送する伝送線と、
　前記複数のアンテナそれぞれと前記伝送線との電気的な接続状態を切り替える複数の切替部と、
　を備える請求項１に記載のアンテナ装置。
　前記複数のアンテナは、それぞれ、前記医療装置に対して無線信号を送受信する一対のエレメントからなるダイポールアンテナを有し、
　前記伝送線は、平面視上、前記エレメント間の空間を通過する、
　請求項３に記載のアンテナ装置。
　前記伝送線の前記アンテナに接続される側と反対側に設けられ、外部の装置と接続するコネクタ部、
　をさらに備え、
　前記アンテナは、
　前記無線信号を受信した前記一対のアンテナ素子が出力した信号に対して増幅処理を施す整合部、
　を有し、
　前記整合部は、前記アンテナと、当該アンテナと前記コネクタ部とを接続する前記伝送線の長さに応じて設定される増幅率で前記信号を増幅する、
　請求項４に記載のアンテナ装置。
　前記医療装置は、カプセル型内視鏡である、
　請求項１に記載のアンテナ装置。
　被検体の体表に配置され、前記アンテナを収容する収容部、
　を備える請求項１に記載のアンテナ装置。
　前記収容部は、扁平な形状をなす、
　請求項７に記載のアンテナ装置。
　医療装置に対する無線信号の受信及び送信の少なくとも一方を実施する複数のアンテナと、
　前記複数のアンテナを直列に接続するケーブルと、
　各アンテナと前記ケーブルとの接続状態の切り替えを制御する切替制御部と、
　を備えるアンテナシステム。