カプセル内視鏡システム
【課題】 カプセル内視鏡を使用する都度、使用中でない周波数（帯）を選んで、そのカプセル内視鏡に設定することができるカプセル内視鏡システムを、提供する。
【解決手段】
周波数設定端末３に格納されている周波数管理テーブル３４には、予め使用を予定されている周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が使用開始時刻として記録されている。ＣＰＵ３０は、使用を開始するカプセル内視鏡への周波数設定を要求された場合には、周波数管理テーブル３４を検索して、使用開始時刻からの経過時間が所定の標準検査時間を越えている周波数を特定し、特定した周波数のうちの何れかが選択された場合には、その選択された周波数をカプセル内視鏡に設定するとともに、
その選択された周波数の使用開始時刻として、現在時刻を周波数管理テーブル３４に記録する。
【解決手段】
周波数設定端末３に格納されている周波数管理テーブル３４には、予め使用を予定されている周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が使用開始時刻として記録されている。ＣＰＵ３０は、使用を開始するカプセル内視鏡への周波数設定を要求された場合には、周波数管理テーブル３４を検索して、使用開始時刻からの経過時間が所定の標準検査時間を越えている周波数を特定し、特定した周波数のうちの何れかが選択された場合には、その選択された周波数をカプセル内視鏡に設定するとともに、
その選択された周波数の使用開始時刻として、現在時刻を周波数管理テーブル３４に記録する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の体腔内を撮像するカプセル内視鏡に、関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、患者の消化管を経口的に観察するためのシステムとして、電子内視鏡システムがある。この電子内視鏡システムは、被検体の撮像を行う撮像装置がその先端に組み込まれている可撓管状の挿入部を有する電子内視鏡と、この電子内視鏡から出力される画像信号のプロセシングを行うためのプロセッサ装置と、プロセッサ装置によってプロセシングを施された画像信号に基づく画像を表示するモニタとを、備えている。このような電子内視鏡システムを用いて実際に患者の消化管を観察する際には、電子内視鏡の挿入部を経口的に患者の体（消化管）内に導入しなくてはならないが、患者にとって、挿入部を構成する管が咽喉を通る感覚は耐えがたく、この可撓管状の挿入部を飲み込むことは多大なる苦痛を伴うものであった。
【０００３】
そこで近年、患者が電子内視鏡の挿入部を飲み込む際の苦痛を無くすために、患者が嚥下することにより患者体内に取り込まれて体腔内を撮像する小さなカプセル型の撮像装置（カプセル内視鏡）と、患者の体外に配置されるプロセッサ装置及びモニタとからなるカプセル内視鏡システムが開発されている。
【０００４】
このカプセル内視鏡システムにおけるプロセッサ装置は、このカプセル内視鏡を体外から遠隔操作するとともに、カプセル内視鏡から無線にて送信される画像信号の処理を行う。患者によって飲み込まれた（経口的に体腔内へ取り込まれた）カプセル内視鏡は、体腔内を撮像してその像を画像信号へと変換し、プロセッサ装置へと送信する。プロセッサ装置はこの画像信号に基づく画像をモニタに表示させる。このようなカプセル内視鏡システムによると、患者が小さなカプセル内視鏡を飲み込むだけで体腔内の撮像ができるので、患者の苦痛を伴わずに患者の体腔内（消化管の内壁）を観察することができる。（例えば、特許文献１参照）
このようなカプセル内視鏡は、通常の内視鏡とは異なり、患者の消化管内を容易に移動できるものではないので、複数のカプセル内視鏡を一定周期毎に患者に投与して、各カプセル内視鏡から送信されてくる画像信号を順次受信する必要がある。また、カプセル内視鏡による体腔内観察は、院内感染の危険が低いので、同じ処置室内又は隣接した処置室において複数の患者が同時にカプセル内視鏡を投与される場合もありえる。このように、複数のカプセル内視鏡が同時に使用される場合には、（時分割多重方式を採用するのでない限り）各カプセル内視鏡に対して操作信号受信用及び画像信号送信用として設定される周波数（帯）を、各カプセル内視鏡毎に相違させなければならない。
【０００５】
そのための方式として、本出願人が先に出願した特願２００３−３０２９１３号では、工場出荷時に、予め定められた数の周波数（帯）の中から一定比率で選択された周波数を個々のカプセル内視鏡に設定しておき、設定された周波数（帯）を示す色をカプセルに着色することを、提案している。
【特許文献１】特開２００１−９１８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記方式による場合には、特定の周波数（帯）のみを連続して使用した場合には、在庫しているカプセル内視鏡の周波数に偏りが生じてしまうので、全周波数を使用する必要が生じたときには、上記特定の周波数（帯）が割り当てられたカプセル内視鏡の在庫が無くなっている事がありうる。その為、術者は、各周波数を割り当てられたカプセル内視鏡を、均等に使用していかなければならない。
【０００７】
また、各患者の体腔（消化管）内において、カプセル内視鏡が被検部を通過してしまった後は、そのカプセル内視鏡は無用なものとなるが、外部操作によってカプセル内視鏡の主電源を切る機能が備わっていれば格別、そうでなければ、そのカプセル内視鏡のバッテリーが切れるまでの間は、事実上、同じ周波数（帯）が割り当てられているカプセル内視鏡を使用することができない。もしも、その間に、同じ周波数（帯）が割り当てられているカプセル内視鏡を使用しようとするならば、最初に使用していたカプセル内視鏡から発信された画像信号が、後から使用する画像信号と混信してしまうからである。そのため、上記方式による場合には、各周波数（帯）毎に、カプセル内視鏡の使用開始時間を記録しておき、そのバッテリーが切れるまでの時間を、個別に管理しなければならない。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、カプセル内視鏡を使用する都度、予め定められた複数の周波数のうちから、その時点で使用中でない周波数を選んで、そのカプセル内視鏡の操作信号受信用又は画像信号送信用周波数として、そのカプセル内視鏡に設定することができるカプセル内視鏡システムを、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために案出された本発明のカプセル内視鏡システムの第１の態様は、カプセル内視鏡が画像信号を送信するために用いる搬送波の周波数を設定するための態様であり、体腔内を撮像することによって得た画像信号を搬送波に乗せて無線送信するカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が用いる前記搬送波の周波数を設定する周波数設定端末からなる。具体的には、その周波数設定端末は、予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段とを、備える。また、そのカプセル内視鏡は、撮像することによって画像信号を出力する撮像装置と、前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の搬送波を発振する発振回路と、前記撮像装置から出力された画像信号によって前記発振回路から発振された搬送波を変調する変調回路と、この変調回路によって変調された信号を送出するアンテナとを、備える。
【００１０】
また、本発明のカプセル内視鏡システムの第２の態様は、カプセル内視鏡内の回路に供給される制御信号を抽出する周波数を設定するための態様であり、外部から受信した制御信号に応じて動作を行うカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が受信する制御信号の周波数を設定する周波数設定端末からなる。具体的には、その周波数設定端末は、予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段とを、備える。また、そのカプセル内視鏡は、外部からの信号を受信するアンテナと、前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の信号を発振する発振回路と、前記アンテナが受信した信号のうち、前記発振回路が発振する周波数に対応した信号のみを抽出する同調回路と、この同調回路によって抽出された信号を復調する復調回路と、この復調回路によって復調された信号が所定の制御信号である場合に、この制御信号に応じて動作する回路とを、備える。
【００１１】
何れの場合においても、或るカプセル内視鏡がこれから使用される際には、使用可能周波数特定手段が、周波数管理手段によって管理されている複数の周波数の中から、何れかのカプセル内視鏡に設定されてからの経過時間が所定の標準時間内にないものが、特定される。この特定された周波数の中から、入力手段に受け付けられた操作によって何れかの周波数が選択された場合には、指示手段が、選択された周波数の設定を当該使用予定のカプセル内視鏡に指示する。カプセル内視鏡の発振回路は、指示された周波数の信号を発振するので、この信号を搬送波とした画像信号の変調や、この信号に基づいた同調がなされることになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカプセル内視鏡システムによれば、カプセル内視鏡を使用する都度、予め定められた複数の周波数のうちから、その時点で使用中でない周波数を選んで、そのカプセル内視鏡の操作信号受信用又は画像信号送信用周波数として、そのカプセル内視鏡に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
＜カプセル内視鏡の構造＞
本実施形態におけるカプセル内視鏡１は、患者（被検者）によって経口的に体腔内に導入されて体腔内を撮像するとともに、撮像した体腔内の画像信号を無線にて被検者の体外に設置されたプロセッサ装置に送信するものである。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明のカプセル内視鏡１の全体形状を示す側面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されたカプセル内視鏡１の内部構成を表すためにその中心軸に沿った縦断面を示す断面図である。なお、以下の説明を簡単にするために、図１の紙面上における左側を「前側」とし、図１の紙面上における右側を「後側」とする。
【００１５】
図１に示されるように、このカプセル内視鏡１は、各回路部品を収納する筒状のフレーム２０と、このフレーム２０内に収納される撮像ユニット２１と、バッテリーケース２２と、このバッテリーケース２２の後端面に配置された電源スイッチ２４，送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂと、これら各部をその内部に収納して保護するためのケーシング１０とから、構成されている。
【００１６】
ケーシング１０は、後端部が半球状をなす円筒状の胴部１０ｂと、胴部１０ｂの前端に取り付けられ半球状に突出した形状の透明カバー１０ａとからなる。即ち、ケーシング１０は、全体として所謂カプセル型の形状を有している。なお、透明カバー１０ａは、透明であるとともに酸に強い樹脂からなり、撮像ユニット２１の対物光学系２１２から被写体までの距離を適度に保つ役割を有する。
【００１７】
また、胴部１０ｂは、光を遮蔽できるとともに酸に強い樹脂から成形されている。そして、この胴部１０ｂの中心軸上には、電源スイッチ２４が貫通するスイッチ孔２４０が穿たれている。
【００１８】
フレーム２０は、円筒形の回路板であり、その内部において撮像ユニット２１及びバッテリーケース２２を保持する。また、このフレーム２０には、撮像ユニット２１，送信モジュール２３ａ，受信モジュール２３ｂ及びバッテリーケース２２中のバッテリー２２０を電気的に繋ぐための回路パターン，及び、アンテナ２０１（図２参照）として機能する回路パターンが、形成されている。
【００１９】
撮像ユニット２１は、体腔内の像を撮像するユニットであり、発光ダイオード２１１，対物光学系２１２，鏡筒２０２，イメージセンサ２１３，画像処理回路２１４，及び撮像用基板２１５からなる。
【００２０】
鏡筒２０２は、対物光学系２１２及び発光ダイオード２１１をフレーム２０内に保持するための枠であり、フレーム２０よりも僅かにその半径が小さい円柱形状を有している。この鏡筒２０２は、その前端面がフレーム２０の前縁とほぼ面一となるように、フレーム２０内に固定されている。この鏡筒２０２には、その中心軸に沿って対物レンズ用保持孔２０２ａが貫通しており、この対物レンズ用保持孔２０２ａを挟んで点対称な二箇所に夫々発光ダイオード２１１が埋め込まれている。また、鏡筒２０２上の対物レンズ用保持孔２０２ａには、対物光学系２１２を構成する複数のレンズが、収容されている。
【００２１】
各発光ダイオード２１１としては、白色光を発光する高輝度タイプが用いられている。各発光ダイオード２１１は、撮像用基板２１５を通じてバッテリーケース２２中のバッテリー２２０から駆動電流を受けて発光し、カプセル内視鏡１が体腔内に導入された時には、体腔内を照明する。
【００２２】
対物光学系２１２は、体腔内の像を結ぶための光学系であって、その光軸が透明カバー１０ａの中心軸と同軸となるように、鏡筒２０２の対物レンズ用保持孔２０２ａによって固定されている。
【００２３】
イメージセンサ２１３は、対物光学系２１２によってその撮像面上に結ばれた像を光電変換するＣＣＤ等の撮像素子であり、体腔内の像を電気信号に変換する。なお、このイメージセンサ２１３は、対物光学系２１２が体腔内の像を結ぶ位置にその撮像面が来るように、配置されている。なお対物光学系２１２及びイメージセンサ２１３が撮像装置に相当する。
【００２４】
画像処理回路２１４は、イメージセンサ２１３にて変換された電気信号を取得して、この電気信号に対してノイズ除去等の処理，及びＡ／Ｄ変換処理を施して、画像信号として出力する。
【００２５】
撮像用基板２１５は、イメージセンサ２１３と画像処理回路２１４とを実装することにより、これらの回路部品を電気的に接続するとともに固定配置するプリント基板である。撮像用基板２１５は、フレーム２０よりも僅かにその径が小さく扁平な円柱形状を有し、鏡筒２０２の後端面に同軸に接着されている。従って、フレーム２０の内部に撮像ユニット２１が保持された状態では、フレーム２０の内周面に撮像用基板２１５の外周面が接する。撮像用基板２１５における鏡筒２０２に接着された面の中央にはイメージセンサ２１３が、この面と対向する面の中央には画像処理回路２１４が、夫々実装されている。また、この撮像用基板２１５上の回路には、鏡筒２０２内を各発光ダイオード用固定穴２０２ｂまで貫いた２組のリード２１６が繋がれている。発光ダイオード２１１は、このリード２１６を通じて電気的に撮像用基板２１５と繋がれ、この撮像用基板２１５上の回路から駆動電流の供給を受ける。さらに、この撮像用基板２１５における画像処理回路２１４が実装されている面の裏側の後端面には、後述するバッテリー２２０の陽極と接触する回路部品である陽極接触部２２１が実装されている。
【００２６】
バッテリーケース２２は、フレーム２０よりも僅かにその径が小さい有底円筒形状を有する絶縁体である。バッテリーケース２２は、その内側の空間にバッテリー２２０（電力供給手段に相当）を収納し、その開口端を撮像用基板２１５に向けて、フレーム２０の内部に挿入されている。この状態では、フレーム２０の内周面にバッテリーケース２２の外周面が接する。このバッテリーケース２２内部の底面には、バッテリー２２０の陰極と接触するバネ状の陰極接触部２２２が実装されている。このバッテリーケース２２の後端面には、送信モジュール２３ａ，受信モジュール２３ｂ及び電源スイッチ２４が、実装されている。なお、陰極接触部２２２は、バッテリーケース２２及びフレーム２０上の回路パターンを通じ撮像用基板２１５における画像処理回路２１４のグランド電極に導通している。
【００２７】
電源スイッチ２４は、バッテリーケース２２の後端面から、その中心を通り後側に向かって垂直に突出形成された円柱状部材である。この電源スイッチ２４の底面の半径はスイッチ孔２４０の半径よりも僅かに小さく、両者の間は、図示せぬシール部材によって液密に保たれている。電源スイッチ２４自体は絶縁体である。電源スイッチ２４は、電源がオフの状態では、胴部１０ｂのスイッチ孔２４０から後側に突出した状態であり（図１において破線にて図示）、この突出した部分が前側に向けて押下された状態が、電源がオンの状態である（図１において実線にて図示）。電源がオフの状態では、バッテリー２２０の陽極は、撮像用基板２１５上に実装された陽極接触部２２１とは離れている。電源がオンの状態にされると、バッテリー２２０が、バッテリーケース２２上に実装されたバネ状の陰極接触部２２２によって、撮像用基板２１５上に実装された陽極接触部２２１に向けて押し付けられるので、バッテリー２２０からカプセル内視鏡１の各回路部品に駆動電力が供給される。
【００２８】
次に、送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの詳細な回路構成を、図２のブロックに示す。図２に示されるように、送信モジュール２３ａは、基準周波数発信器２３１と、この基準周波数発信器２３１の出力端に接続された位相検出器２３２と、この位相検出器２３２の出力端に接続された積分回路２３３と、この積分回路２３３の出力端に接続された電圧制御発振器２３４と、この電圧制御発振器２３４の出力端にその入力端が接続されるとともに上記位相検出器２３２の入力端にその出力端が接続されたｎ分周器２３６と、上記電圧制御発振器２３４の出力端に接続された無線送信回路２３９と、上記ｎ分周器２３６の制御端に接続されたマイコン２３７と、このマイコンに接続された外部通信インターフェイス２３８とから、構成される。
【００２９】
これらのうち、位相検出器２３２，積分回路２３３，電圧制御発振器２３４及びｎ分周器２３６は、周知のＰＬＬ発振回路を構成している。即ち、位相検出器２３２は、基準周波数発振器２３１から発振されている特定周波数の信号（基準信号ｆｘ）の位相と後述するｎ分周器２３６の出力信号ｆｏ／ｎの位相とを比較し、両者が不一致であればその位相差に応じた電圧（差電圧）を出力する。この差電圧は、積分回路２３３によってその高周波成分及びノイズを除去された後に、電圧制御発振器２３４に入力する。電圧制御発振器２３４は、基準信号ｆｘに対して信号ｆｏ／ｎが進んでいることを差電圧が示している場合には、その出力信号の発振周波数ｆｏを下げることによって信号ｆｏ／ｎの位相を遅らせ、基準信号ｆｘに対して信号ｆｏ／ｎが遅れていることを差電圧が示している場合には、その出力信号の発振周波数ｆｏを上げることによって信号ｆｏ／ｎの位相を進めることによって、基準信号ｆｘに対して信号ｆｏ／ｎを同期させる。ｎ分周器は、電圧制御発振器２３４の出力周波数ｆｏをｎ分周することによって、上記信号ｆｏ／ｎを出力する。その結果、電圧制御発振器２３４の出力周波数ｆｏは、常に、基準信号ｆｘのｎ倍を保つようになるので、ｎを適宜選択することによって、電圧制御発振器２３４の出力周波数ｆｏを複数（＝ｎの取りうる個数）通りに変化させることができるのである。
【００３０】
変調回路としての無線送信回路２３９は、この電圧制御発振器２３４の出力信号を搬送波として、画像処理回路２１４からの画像信号によってこれを変調し、増幅して、アンテナ２０１へ送出する。従って、ｎ分周器２３６に設定されるｎの値に応じて、アンテナ２０１から発信される電波の周波数帯が変わるのである。
【００３１】
なお、上記マイコン２３７は、外部通信インターフェイス２３８を通じて受信した周波数設定端末３からの指示に従って、指示されたｎの値を上記分周器２３６に設定する。この外部通信インターフェイス２３８は、赤外線通信，ＲＦ等の非接触型のインターフェイスである。また、周波数設定端末３においては、後において詳しく説明する。
【００３２】
一方、受信モジュール２３ｂは、基準周波数発振器２４１，ＰＬＬ発振回路（位相検出器２４２，積分回路２４３，電圧制御発振器２４４，ｎ分周器２４６），マイコン２４７，外部通信インターフェイス２４８，及び無線受信回路２４９から、構成されている。これらのうち、無線受信回路２４９以外の回路要素の機能及び相互の接続関係は、上述した送信モジュール２３ａのものと同じであるので、その説明を省略する。
【００３３】
無線受信回路２４９は、アンテナ２０１によって受信した信号に電圧制御発振器２４４の出力信号を混合したのちに特定中間周波数の信号のみを取り出す同調回路と、取り出された信号を復調する復調回路とを有し、復調した信号を制御信号として撮像素子２１３や画像処理回路２１４に与える。従って、ｎ分周器２４６に設定されるｎの値に応じて、アンテナ２０１によって受信された電波のうち復調すべき信号の周波数帯が変わるのである。
【００３４】
なお、各カプセル内視鏡１と通信（操作信号の送信及び画像信号の受信）を行うことによって、カプセル内視鏡１から受信した画像信号を処理してこのカプセル内視鏡１が撮像した画像をモニタ上に表示するプロセッサ装置２も、上記したカプセル内視鏡１のものと同じ送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂを備えている。なお、プロセッサ装置２としては、一つの周波数帯を用いて一つのカプセル内視鏡と通信する単チャンネル式のものが標準であるが、送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂを複数組備えれば、同時に複数の周波数帯を用いて複数のカプセル内視鏡と通信できる多チャンネル方式とすることもできる。
【００３５】
次に、以上のように構成された個々のカプセル内視鏡１及びプロセッサ装置２の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの夫々のマイコン２３７，２４７に対して、外部通信インターフェイス２３８，２４８を通じてｎ分周器２３６，２４６へのｎの値の設定を指示するための周波数設定端末３について、説明する。
【００３６】
この周波数設定端末３は、各カプセル内視鏡１とプロセッサ２との通信に用いられる電波が届く領域（例えば、一つの手術室）内において一つのみ設置される。この周波数設定端末は、図２に示すように、ＣＰＵ３０と、このＣＰＵ３０に夫々接続されたタッチパネル３１，一対の外部通信インターフェイス３２，３３及び周波数管理データベース３４とから、構成されている。
【００３７】
このＣＰＵ３０は、図示せぬディスク装置又はロムから読み込んだプログラムを実行することにより、各種処理を実行する中央処理装置である。
【００３８】
タッチパネル３１は、ＣＰＵ３０によって生成された画面が表示されるとともにオペレータがＣＰＵ３０に対する命令が入力される入出力装置（表示手段及び入力手段に相当）である。図３は、このタッチパネルにおける画面表示例である。
【００３９】
外部通信インターフェイス３２，３３は、夫々、送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの外部通信インターフェイス２３８，２４８との間で非接触の通信を行うインターフェイスである。
【００４０】
周波数管理データベース２３には、図４に示すように、各ｎの値に対応した周波数（即ち、ｎ分周器２３６，２４６に各ｎの値を設定した場合にアンテナ２０１から発信される電波又はアンテナ２０１によって受信されて同調される電波の周波数）毎にレコードが用意されており、各レコードには、夫々、そのレコードの識別番号であるレコード番号，その周波数の値，その周波数の使用開始時刻（即ち、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻），その周波数を最新に使用した（即ち、その周波数に対応したｎの値が各ｎ分周器２３６，２４６に設定された）カプセル内視鏡の識別情報が、記録される（周波数管理手段に相当）。
【００４１】
次に、各カプセル内視鏡１（及び、プロセッサ装置２）に周波数を設定するために周波数設定端末３のＣＰＵ３０が実行する処理を、図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理に入って最初のＳ０１では、ＣＰＵ３０は、レコード番号を指定するための変数ｆを“１”に初期設定する。
【００４２】
次のＳ０２では、ＣＰＵ３０は、ｆ番目のレコードに記録された周波数の値を、選択可能なボタンアイテムとして、タッチパネル３１に表示する。
【００４３】
次のＳ０３では、ＣＰＵ３０は、ｆ番目のレコードに記録されている使用開始時刻を読み出し、その使用開始時刻から所定の標準検査時間を経過した後の時刻が、現在時刻よりも前であるか否かをチェックする。そして、前者が後者よりも前であるか使用開始時刻が記録されていなければ、ＣＰＵ３０は、Ｓ０５において、「使用可」の文字列を、Ｓ０２にて表示したボタンアイテムの隣に表示する（使用可能周波数特定手段及び表示手段に相当）。一方、前者が後者よりも後であれば、ＣＰＵ３０は、Ｓ０４において、「使用中」の文字列，及び前者と後者との時間差である「残り時間」を、Ｓ０２にて表示したボタンアイテムの隣に表示する。何れの場合も、ＣＰＵ３０は、処理をＳ０６へ進め、変数ｆを一つインクリメントする。
【００４４】
次のＳ０７では、ＣＰＵ３０は、変数ｆが最大値（即ち、レコード総数）を超えたか否かをチェックする。そして、変数ｆが最大値以下であれば、処理をＳ０２に戻し、次のレコードについての処理を行う。以上のＳ０２〜Ｓ０７のループ処理を繰り返した結果として変数ｆが最大値を越えたときには、ＣＰＵ３０は、Ｓ０８において、「使用可」の文字列がタッチパネル３１上に一つでも表示されているか否かをチェックする。そして、「使用可」の文字列が一つも表示されていない場合には、ＣＰＵ３０は、Ｓ０９において、「使用可能な周波数がありません」とのメッセージを、タッチパネル３１上に表示する。
【００４５】
これに対して、「使用可」の文字列が一つでも表示されていれば、タッチパネル上に表示される画面は、図３に示すようになる。そこで、ＣＰＵ３０は、次のＳ１０において、何れかの周波数を選択するための操作がなされるのを待つ。即ち、タッチパネル３１における何れかのボタンアイテムに相当する箇所が押圧されるのを待つ。そして、周波数を選択するための操作がなされた場合には、ＣＰＵ３０は、次のＳ１１において、Ｓ１０にて選択された周波数が「使用可」であるか否かを、押圧された箇所に表示されているボタンアイテムの隣に「使用可」の文字列が表示されているか否かに基づいて、チェックする。そして、「使用可」でなければ、ＣＰＵ３０は、処理をＳ１０に戻し、周波数を選択するための操作が再度行われるのを待つ。
【００４６】
これに対して、選択された周波数が「使用可」である場合には、ＣＰＵ３０は、次のＳ１２において、カプセル内視鏡１（及びプロセッサ装置２）の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂのマイコン２３７，２４７に対して、選択された周波数（押圧された箇所にボタンアイテムとして表示されている周波数）に対応したｎの値を各ｎ分周器２３６，２４６に設定させる指示を、外部インターフェイス３２，３３を通じて送信する（指示手段に相当）。
【００４７】
次のＳ１３では、ＣＰＵ３０は、選択された周波数（押圧された箇所にボタンアイテムとして表示されている周波数）に対応したレコードに、「使用開始時刻」として現在時刻を、「使用カプセル」として、Ｓ１２にて周波数設定を行ったカプセル内視鏡１の識別情報を、記録する。このＳ１３を完了すると、ＣＰＵ３０は、周波数設定のための一連の処理を終了する。
【００４８】
以上のように構成された本実施形態のカプセル内視鏡システムを用いて内視鏡検査を行う場合には、オペレータは、周波数設定端末３及び現在使用中でないプロセッサ装置２に主電源を投入するとともに、未使用のカプセル内視鏡１をケースから取り出して、その電源スイッチ２４を押し込む。そして、プロセッサ装置２及び当該未使用のカプセル内視鏡１を、周波数設定端末３から外部通信インターフェイスを通じて通信可能な範囲に置いて、図５の処理をスタートさせる。
【００４９】
すると、予め使用を予定されている複数の周波数（即ち、周波数管理データベース３４に登録されている周波数）毎に、それが現在「使用中（即ち、その周波数が何れかのカプセル内視鏡１に最後に設定されてからの経過時間が所定の標準検査時間内であること）」であるか「使用可（即ち、その周波数が未だ何れのカプセル内視鏡にも設定されたことがないか、若しくは、その周波数が何れかのカプセル内視鏡１に最後に設定されてからの経過時間が所定の標準検査時間を越えたこと）」であるかの区別、「使用中」であるならば「使用可」になるまでの残り時間が、周波数設定端末３のタッチパネル３１に表示される（Ｓ０１〜Ｓ０７）。
【００５０】
そこで、オペレータが、「使用可」と表示されている何れかの周波数のボタンアイテムを押圧すれば、その周波数近傍の周波数帯の電波をアンテナ２０１から送信し、また、アンテナ２０１から受信して復調するためのｎの値を各ｎ分周器２３６，２４６に設定させるための指示が、外部インターフェイス３２，３３を通じて、当該未使用のカプセル内視鏡１及びプロセッサ装置２の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの各マイコン２３７，２４７へ送信される（Ｓ１０〜Ｓ１２）。
【００５１】
それにより、当該未使用のカプセル内視鏡１及びプロセッサ装置２の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの各ｎ分周器２３６，２４６にｎの値が設定されるので、以後、これらカプセル内視鏡１及びプロセッサ２の間では、当該周波数帯の電波を通じて通信を行うことができるようになる。
【００５２】
他方、周波数管理データベース３４における当該周波数を記録したレコードには、現在時刻が「使用開始時刻」として記録されるので（Ｓ１３）、以後所定の標準検査時間が経過するまでの間は、オペレータが他のカプセル内視鏡１に対して周波数設定をしようとしても、当該周波数については、周波数設定端末３のタッチパネル３１上に「使用中」と表示され、設定することが不可能となる。よって、あるカプセル内視鏡１に設定された周波数が、そのカプセル内視鏡１を使用している間に、他のカプセル内視鏡１に重複して設定されてしまう不都合を防止することができるのである。
【００５３】
また、本実施形態によれば、全ての未使用のカプセル内視鏡１は、予め周波数が設定されていないという点において共通している。従って、オペレータが、検査の都度同じ周波数を設定していたとしても、カプセル内視鏡１の在庫に偏り生じることがあり得ない。よって、カプセル内視鏡１の在庫管理が楽であるとともに、何時でも、複数個のカプセル内視鏡を同時に使用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態であるカプセル内視鏡の全体形状を示す側面図及び縦断面図
【図２】本発明の実施形態であるカプセル内視鏡システムの概略ブロック図
【図３】周波数設定端末のタッチパネルに表示される画面例を示す図
【図４】周波数管理データベースのデータ構造を示す図
【図５】周波数設定端末のＣＰＵが実行する処理の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５５】
１ カプセル内視鏡
２ プロセッサ装置
３ 周波数設定端末
２３ａ 送信モジュール
２３ｂ 受信モジュール
３０ ＣＰＵ
３１ タッチパネル
３４ 周波数管理データベース
２０１ アンテナ
２３６ ｎ分周器
２３７ マイコン
２３９ 無線送信回路
２４６ ｎ分周器
２４７ マイコン
２４９ 無線受信回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の体腔内を撮像するカプセル内視鏡に、関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、患者の消化管を経口的に観察するためのシステムとして、電子内視鏡システムがある。この電子内視鏡システムは、被検体の撮像を行う撮像装置がその先端に組み込まれている可撓管状の挿入部を有する電子内視鏡と、この電子内視鏡から出力される画像信号のプロセシングを行うためのプロセッサ装置と、プロセッサ装置によってプロセシングを施された画像信号に基づく画像を表示するモニタとを、備えている。このような電子内視鏡システムを用いて実際に患者の消化管を観察する際には、電子内視鏡の挿入部を経口的に患者の体（消化管）内に導入しなくてはならないが、患者にとって、挿入部を構成する管が咽喉を通る感覚は耐えがたく、この可撓管状の挿入部を飲み込むことは多大なる苦痛を伴うものであった。
【０００３】
そこで近年、患者が電子内視鏡の挿入部を飲み込む際の苦痛を無くすために、患者が嚥下することにより患者体内に取り込まれて体腔内を撮像する小さなカプセル型の撮像装置（カプセル内視鏡）と、患者の体外に配置されるプロセッサ装置及びモニタとからなるカプセル内視鏡システムが開発されている。
【０００４】
このカプセル内視鏡システムにおけるプロセッサ装置は、このカプセル内視鏡を体外から遠隔操作するとともに、カプセル内視鏡から無線にて送信される画像信号の処理を行う。患者によって飲み込まれた（経口的に体腔内へ取り込まれた）カプセル内視鏡は、体腔内を撮像してその像を画像信号へと変換し、プロセッサ装置へと送信する。プロセッサ装置はこの画像信号に基づく画像をモニタに表示させる。このようなカプセル内視鏡システムによると、患者が小さなカプセル内視鏡を飲み込むだけで体腔内の撮像ができるので、患者の苦痛を伴わずに患者の体腔内（消化管の内壁）を観察することができる。（例えば、特許文献１参照）
このようなカプセル内視鏡は、通常の内視鏡とは異なり、患者の消化管内を容易に移動できるものではないので、複数のカプセル内視鏡を一定周期毎に患者に投与して、各カプセル内視鏡から送信されてくる画像信号を順次受信する必要がある。また、カプセル内視鏡による体腔内観察は、院内感染の危険が低いので、同じ処置室内又は隣接した処置室において複数の患者が同時にカプセル内視鏡を投与される場合もありえる。このように、複数のカプセル内視鏡が同時に使用される場合には、（時分割多重方式を採用するのでない限り）各カプセル内視鏡に対して操作信号受信用及び画像信号送信用として設定される周波数（帯）を、各カプセル内視鏡毎に相違させなければならない。
【０００５】
そのための方式として、本出願人が先に出願した特願２００３−３０２９１３号では、工場出荷時に、予め定められた数の周波数（帯）の中から一定比率で選択された周波数を個々のカプセル内視鏡に設定しておき、設定された周波数（帯）を示す色をカプセルに着色することを、提案している。
【特許文献１】特開２００１−９１８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記方式による場合には、特定の周波数（帯）のみを連続して使用した場合には、在庫しているカプセル内視鏡の周波数に偏りが生じてしまうので、全周波数を使用する必要が生じたときには、上記特定の周波数（帯）が割り当てられたカプセル内視鏡の在庫が無くなっている事がありうる。その為、術者は、各周波数を割り当てられたカプセル内視鏡を、均等に使用していかなければならない。
【０００７】
また、各患者の体腔（消化管）内において、カプセル内視鏡が被検部を通過してしまった後は、そのカプセル内視鏡は無用なものとなるが、外部操作によってカプセル内視鏡の主電源を切る機能が備わっていれば格別、そうでなければ、そのカプセル内視鏡のバッテリーが切れるまでの間は、事実上、同じ周波数（帯）が割り当てられているカプセル内視鏡を使用することができない。もしも、その間に、同じ周波数（帯）が割り当てられているカプセル内視鏡を使用しようとするならば、最初に使用していたカプセル内視鏡から発信された画像信号が、後から使用する画像信号と混信してしまうからである。そのため、上記方式による場合には、各周波数（帯）毎に、カプセル内視鏡の使用開始時間を記録しておき、そのバッテリーが切れるまでの時間を、個別に管理しなければならない。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、カプセル内視鏡を使用する都度、予め定められた複数の周波数のうちから、その時点で使用中でない周波数を選んで、そのカプセル内視鏡の操作信号受信用又は画像信号送信用周波数として、そのカプセル内視鏡に設定することができるカプセル内視鏡システムを、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために案出された本発明のカプセル内視鏡システムの第１の態様は、カプセル内視鏡が画像信号を送信するために用いる搬送波の周波数を設定するための態様であり、体腔内を撮像することによって得た画像信号を搬送波に乗せて無線送信するカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が用いる前記搬送波の周波数を設定する周波数設定端末からなる。具体的には、その周波数設定端末は、予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段とを、備える。また、そのカプセル内視鏡は、撮像することによって画像信号を出力する撮像装置と、前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の搬送波を発振する発振回路と、前記撮像装置から出力された画像信号によって前記発振回路から発振された搬送波を変調する変調回路と、この変調回路によって変調された信号を送出するアンテナとを、備える。
【００１０】
また、本発明のカプセル内視鏡システムの第２の態様は、カプセル内視鏡内の回路に供給される制御信号を抽出する周波数を設定するための態様であり、外部から受信した制御信号に応じて動作を行うカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が受信する制御信号の周波数を設定する周波数設定端末からなる。具体的には、その周波数設定端末は、予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段とを、備える。また、そのカプセル内視鏡は、外部からの信号を受信するアンテナと、前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の信号を発振する発振回路と、前記アンテナが受信した信号のうち、前記発振回路が発振する周波数に対応した信号のみを抽出する同調回路と、この同調回路によって抽出された信号を復調する復調回路と、この復調回路によって復調された信号が所定の制御信号である場合に、この制御信号に応じて動作する回路とを、備える。
【００１１】
何れの場合においても、或るカプセル内視鏡がこれから使用される際には、使用可能周波数特定手段が、周波数管理手段によって管理されている複数の周波数の中から、何れかのカプセル内視鏡に設定されてからの経過時間が所定の標準時間内にないものが、特定される。この特定された周波数の中から、入力手段に受け付けられた操作によって何れかの周波数が選択された場合には、指示手段が、選択された周波数の設定を当該使用予定のカプセル内視鏡に指示する。カプセル内視鏡の発振回路は、指示された周波数の信号を発振するので、この信号を搬送波とした画像信号の変調や、この信号に基づいた同調がなされることになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカプセル内視鏡システムによれば、カプセル内視鏡を使用する都度、予め定められた複数の周波数のうちから、その時点で使用中でない周波数を選んで、そのカプセル内視鏡の操作信号受信用又は画像信号送信用周波数として、そのカプセル内視鏡に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
＜カプセル内視鏡の構造＞
本実施形態におけるカプセル内視鏡１は、患者（被検者）によって経口的に体腔内に導入されて体腔内を撮像するとともに、撮像した体腔内の画像信号を無線にて被検者の体外に設置されたプロセッサ装置に送信するものである。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明のカプセル内視鏡１の全体形状を示す側面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されたカプセル内視鏡１の内部構成を表すためにその中心軸に沿った縦断面を示す断面図である。なお、以下の説明を簡単にするために、図１の紙面上における左側を「前側」とし、図１の紙面上における右側を「後側」とする。
【００１５】
図１に示されるように、このカプセル内視鏡１は、各回路部品を収納する筒状のフレーム２０と、このフレーム２０内に収納される撮像ユニット２１と、バッテリーケース２２と、このバッテリーケース２２の後端面に配置された電源スイッチ２４，送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂと、これら各部をその内部に収納して保護するためのケーシング１０とから、構成されている。
【００１６】
ケーシング１０は、後端部が半球状をなす円筒状の胴部１０ｂと、胴部１０ｂの前端に取り付けられ半球状に突出した形状の透明カバー１０ａとからなる。即ち、ケーシング１０は、全体として所謂カプセル型の形状を有している。なお、透明カバー１０ａは、透明であるとともに酸に強い樹脂からなり、撮像ユニット２１の対物光学系２１２から被写体までの距離を適度に保つ役割を有する。
【００１７】
また、胴部１０ｂは、光を遮蔽できるとともに酸に強い樹脂から成形されている。そして、この胴部１０ｂの中心軸上には、電源スイッチ２４が貫通するスイッチ孔２４０が穿たれている。
【００１８】
フレーム２０は、円筒形の回路板であり、その内部において撮像ユニット２１及びバッテリーケース２２を保持する。また、このフレーム２０には、撮像ユニット２１，送信モジュール２３ａ，受信モジュール２３ｂ及びバッテリーケース２２中のバッテリー２２０を電気的に繋ぐための回路パターン，及び、アンテナ２０１（図２参照）として機能する回路パターンが、形成されている。
【００１９】
撮像ユニット２１は、体腔内の像を撮像するユニットであり、発光ダイオード２１１，対物光学系２１２，鏡筒２０２，イメージセンサ２１３，画像処理回路２１４，及び撮像用基板２１５からなる。
【００２０】
鏡筒２０２は、対物光学系２１２及び発光ダイオード２１１をフレーム２０内に保持するための枠であり、フレーム２０よりも僅かにその半径が小さい円柱形状を有している。この鏡筒２０２は、その前端面がフレーム２０の前縁とほぼ面一となるように、フレーム２０内に固定されている。この鏡筒２０２には、その中心軸に沿って対物レンズ用保持孔２０２ａが貫通しており、この対物レンズ用保持孔２０２ａを挟んで点対称な二箇所に夫々発光ダイオード２１１が埋め込まれている。また、鏡筒２０２上の対物レンズ用保持孔２０２ａには、対物光学系２１２を構成する複数のレンズが、収容されている。
【００２１】
各発光ダイオード２１１としては、白色光を発光する高輝度タイプが用いられている。各発光ダイオード２１１は、撮像用基板２１５を通じてバッテリーケース２２中のバッテリー２２０から駆動電流を受けて発光し、カプセル内視鏡１が体腔内に導入された時には、体腔内を照明する。
【００２２】
対物光学系２１２は、体腔内の像を結ぶための光学系であって、その光軸が透明カバー１０ａの中心軸と同軸となるように、鏡筒２０２の対物レンズ用保持孔２０２ａによって固定されている。
【００２３】
イメージセンサ２１３は、対物光学系２１２によってその撮像面上に結ばれた像を光電変換するＣＣＤ等の撮像素子であり、体腔内の像を電気信号に変換する。なお、このイメージセンサ２１３は、対物光学系２１２が体腔内の像を結ぶ位置にその撮像面が来るように、配置されている。なお対物光学系２１２及びイメージセンサ２１３が撮像装置に相当する。
【００２４】
画像処理回路２１４は、イメージセンサ２１３にて変換された電気信号を取得して、この電気信号に対してノイズ除去等の処理，及びＡ／Ｄ変換処理を施して、画像信号として出力する。
【００２５】
撮像用基板２１５は、イメージセンサ２１３と画像処理回路２１４とを実装することにより、これらの回路部品を電気的に接続するとともに固定配置するプリント基板である。撮像用基板２１５は、フレーム２０よりも僅かにその径が小さく扁平な円柱形状を有し、鏡筒２０２の後端面に同軸に接着されている。従って、フレーム２０の内部に撮像ユニット２１が保持された状態では、フレーム２０の内周面に撮像用基板２１５の外周面が接する。撮像用基板２１５における鏡筒２０２に接着された面の中央にはイメージセンサ２１３が、この面と対向する面の中央には画像処理回路２１４が、夫々実装されている。また、この撮像用基板２１５上の回路には、鏡筒２０２内を各発光ダイオード用固定穴２０２ｂまで貫いた２組のリード２１６が繋がれている。発光ダイオード２１１は、このリード２１６を通じて電気的に撮像用基板２１５と繋がれ、この撮像用基板２１５上の回路から駆動電流の供給を受ける。さらに、この撮像用基板２１５における画像処理回路２１４が実装されている面の裏側の後端面には、後述するバッテリー２２０の陽極と接触する回路部品である陽極接触部２２１が実装されている。
【００２６】
バッテリーケース２２は、フレーム２０よりも僅かにその径が小さい有底円筒形状を有する絶縁体である。バッテリーケース２２は、その内側の空間にバッテリー２２０（電力供給手段に相当）を収納し、その開口端を撮像用基板２１５に向けて、フレーム２０の内部に挿入されている。この状態では、フレーム２０の内周面にバッテリーケース２２の外周面が接する。このバッテリーケース２２内部の底面には、バッテリー２２０の陰極と接触するバネ状の陰極接触部２２２が実装されている。このバッテリーケース２２の後端面には、送信モジュール２３ａ，受信モジュール２３ｂ及び電源スイッチ２４が、実装されている。なお、陰極接触部２２２は、バッテリーケース２２及びフレーム２０上の回路パターンを通じ撮像用基板２１５における画像処理回路２１４のグランド電極に導通している。
【００２７】
電源スイッチ２４は、バッテリーケース２２の後端面から、その中心を通り後側に向かって垂直に突出形成された円柱状部材である。この電源スイッチ２４の底面の半径はスイッチ孔２４０の半径よりも僅かに小さく、両者の間は、図示せぬシール部材によって液密に保たれている。電源スイッチ２４自体は絶縁体である。電源スイッチ２４は、電源がオフの状態では、胴部１０ｂのスイッチ孔２４０から後側に突出した状態であり（図１において破線にて図示）、この突出した部分が前側に向けて押下された状態が、電源がオンの状態である（図１において実線にて図示）。電源がオフの状態では、バッテリー２２０の陽極は、撮像用基板２１５上に実装された陽極接触部２２１とは離れている。電源がオンの状態にされると、バッテリー２２０が、バッテリーケース２２上に実装されたバネ状の陰極接触部２２２によって、撮像用基板２１５上に実装された陽極接触部２２１に向けて押し付けられるので、バッテリー２２０からカプセル内視鏡１の各回路部品に駆動電力が供給される。
【００２８】
次に、送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの詳細な回路構成を、図２のブロックに示す。図２に示されるように、送信モジュール２３ａは、基準周波数発信器２３１と、この基準周波数発信器２３１の出力端に接続された位相検出器２３２と、この位相検出器２３２の出力端に接続された積分回路２３３と、この積分回路２３３の出力端に接続された電圧制御発振器２３４と、この電圧制御発振器２３４の出力端にその入力端が接続されるとともに上記位相検出器２３２の入力端にその出力端が接続されたｎ分周器２３６と、上記電圧制御発振器２３４の出力端に接続された無線送信回路２３９と、上記ｎ分周器２３６の制御端に接続されたマイコン２３７と、このマイコンに接続された外部通信インターフェイス２３８とから、構成される。
【００２９】
これらのうち、位相検出器２３２，積分回路２３３，電圧制御発振器２３４及びｎ分周器２３６は、周知のＰＬＬ発振回路を構成している。即ち、位相検出器２３２は、基準周波数発振器２３１から発振されている特定周波数の信号（基準信号ｆｘ）の位相と後述するｎ分周器２３６の出力信号ｆｏ／ｎの位相とを比較し、両者が不一致であればその位相差に応じた電圧（差電圧）を出力する。この差電圧は、積分回路２３３によってその高周波成分及びノイズを除去された後に、電圧制御発振器２３４に入力する。電圧制御発振器２３４は、基準信号ｆｘに対して信号ｆｏ／ｎが進んでいることを差電圧が示している場合には、その出力信号の発振周波数ｆｏを下げることによって信号ｆｏ／ｎの位相を遅らせ、基準信号ｆｘに対して信号ｆｏ／ｎが遅れていることを差電圧が示している場合には、その出力信号の発振周波数ｆｏを上げることによって信号ｆｏ／ｎの位相を進めることによって、基準信号ｆｘに対して信号ｆｏ／ｎを同期させる。ｎ分周器は、電圧制御発振器２３４の出力周波数ｆｏをｎ分周することによって、上記信号ｆｏ／ｎを出力する。その結果、電圧制御発振器２３４の出力周波数ｆｏは、常に、基準信号ｆｘのｎ倍を保つようになるので、ｎを適宜選択することによって、電圧制御発振器２３４の出力周波数ｆｏを複数（＝ｎの取りうる個数）通りに変化させることができるのである。
【００３０】
変調回路としての無線送信回路２３９は、この電圧制御発振器２３４の出力信号を搬送波として、画像処理回路２１４からの画像信号によってこれを変調し、増幅して、アンテナ２０１へ送出する。従って、ｎ分周器２３６に設定されるｎの値に応じて、アンテナ２０１から発信される電波の周波数帯が変わるのである。
【００３１】
なお、上記マイコン２３７は、外部通信インターフェイス２３８を通じて受信した周波数設定端末３からの指示に従って、指示されたｎの値を上記分周器２３６に設定する。この外部通信インターフェイス２３８は、赤外線通信，ＲＦ等の非接触型のインターフェイスである。また、周波数設定端末３においては、後において詳しく説明する。
【００３２】
一方、受信モジュール２３ｂは、基準周波数発振器２４１，ＰＬＬ発振回路（位相検出器２４２，積分回路２４３，電圧制御発振器２４４，ｎ分周器２４６），マイコン２４７，外部通信インターフェイス２４８，及び無線受信回路２４９から、構成されている。これらのうち、無線受信回路２４９以外の回路要素の機能及び相互の接続関係は、上述した送信モジュール２３ａのものと同じであるので、その説明を省略する。
【００３３】
無線受信回路２４９は、アンテナ２０１によって受信した信号に電圧制御発振器２４４の出力信号を混合したのちに特定中間周波数の信号のみを取り出す同調回路と、取り出された信号を復調する復調回路とを有し、復調した信号を制御信号として撮像素子２１３や画像処理回路２１４に与える。従って、ｎ分周器２４６に設定されるｎの値に応じて、アンテナ２０１によって受信された電波のうち復調すべき信号の周波数帯が変わるのである。
【００３４】
なお、各カプセル内視鏡１と通信（操作信号の送信及び画像信号の受信）を行うことによって、カプセル内視鏡１から受信した画像信号を処理してこのカプセル内視鏡１が撮像した画像をモニタ上に表示するプロセッサ装置２も、上記したカプセル内視鏡１のものと同じ送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂを備えている。なお、プロセッサ装置２としては、一つの周波数帯を用いて一つのカプセル内視鏡と通信する単チャンネル式のものが標準であるが、送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂを複数組備えれば、同時に複数の周波数帯を用いて複数のカプセル内視鏡と通信できる多チャンネル方式とすることもできる。
【００３５】
次に、以上のように構成された個々のカプセル内視鏡１及びプロセッサ装置２の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの夫々のマイコン２３７，２４７に対して、外部通信インターフェイス２３８，２４８を通じてｎ分周器２３６，２４６へのｎの値の設定を指示するための周波数設定端末３について、説明する。
【００３６】
この周波数設定端末３は、各カプセル内視鏡１とプロセッサ２との通信に用いられる電波が届く領域（例えば、一つの手術室）内において一つのみ設置される。この周波数設定端末は、図２に示すように、ＣＰＵ３０と、このＣＰＵ３０に夫々接続されたタッチパネル３１，一対の外部通信インターフェイス３２，３３及び周波数管理データベース３４とから、構成されている。
【００３７】
このＣＰＵ３０は、図示せぬディスク装置又はロムから読み込んだプログラムを実行することにより、各種処理を実行する中央処理装置である。
【００３８】
タッチパネル３１は、ＣＰＵ３０によって生成された画面が表示されるとともにオペレータがＣＰＵ３０に対する命令が入力される入出力装置（表示手段及び入力手段に相当）である。図３は、このタッチパネルにおける画面表示例である。
【００３９】
外部通信インターフェイス３２，３３は、夫々、送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの外部通信インターフェイス２３８，２４８との間で非接触の通信を行うインターフェイスである。
【００４０】
周波数管理データベース２３には、図４に示すように、各ｎの値に対応した周波数（即ち、ｎ分周器２３６，２４６に各ｎの値を設定した場合にアンテナ２０１から発信される電波又はアンテナ２０１によって受信されて同調される電波の周波数）毎にレコードが用意されており、各レコードには、夫々、そのレコードの識別番号であるレコード番号，その周波数の値，その周波数の使用開始時刻（即ち、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻），その周波数を最新に使用した（即ち、その周波数に対応したｎの値が各ｎ分周器２３６，２４６に設定された）カプセル内視鏡の識別情報が、記録される（周波数管理手段に相当）。
【００４１】
次に、各カプセル内視鏡１（及び、プロセッサ装置２）に周波数を設定するために周波数設定端末３のＣＰＵ３０が実行する処理を、図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理に入って最初のＳ０１では、ＣＰＵ３０は、レコード番号を指定するための変数ｆを“１”に初期設定する。
【００４２】
次のＳ０２では、ＣＰＵ３０は、ｆ番目のレコードに記録された周波数の値を、選択可能なボタンアイテムとして、タッチパネル３１に表示する。
【００４３】
次のＳ０３では、ＣＰＵ３０は、ｆ番目のレコードに記録されている使用開始時刻を読み出し、その使用開始時刻から所定の標準検査時間を経過した後の時刻が、現在時刻よりも前であるか否かをチェックする。そして、前者が後者よりも前であるか使用開始時刻が記録されていなければ、ＣＰＵ３０は、Ｓ０５において、「使用可」の文字列を、Ｓ０２にて表示したボタンアイテムの隣に表示する（使用可能周波数特定手段及び表示手段に相当）。一方、前者が後者よりも後であれば、ＣＰＵ３０は、Ｓ０４において、「使用中」の文字列，及び前者と後者との時間差である「残り時間」を、Ｓ０２にて表示したボタンアイテムの隣に表示する。何れの場合も、ＣＰＵ３０は、処理をＳ０６へ進め、変数ｆを一つインクリメントする。
【００４４】
次のＳ０７では、ＣＰＵ３０は、変数ｆが最大値（即ち、レコード総数）を超えたか否かをチェックする。そして、変数ｆが最大値以下であれば、処理をＳ０２に戻し、次のレコードについての処理を行う。以上のＳ０２〜Ｓ０７のループ処理を繰り返した結果として変数ｆが最大値を越えたときには、ＣＰＵ３０は、Ｓ０８において、「使用可」の文字列がタッチパネル３１上に一つでも表示されているか否かをチェックする。そして、「使用可」の文字列が一つも表示されていない場合には、ＣＰＵ３０は、Ｓ０９において、「使用可能な周波数がありません」とのメッセージを、タッチパネル３１上に表示する。
【００４５】
これに対して、「使用可」の文字列が一つでも表示されていれば、タッチパネル上に表示される画面は、図３に示すようになる。そこで、ＣＰＵ３０は、次のＳ１０において、何れかの周波数を選択するための操作がなされるのを待つ。即ち、タッチパネル３１における何れかのボタンアイテムに相当する箇所が押圧されるのを待つ。そして、周波数を選択するための操作がなされた場合には、ＣＰＵ３０は、次のＳ１１において、Ｓ１０にて選択された周波数が「使用可」であるか否かを、押圧された箇所に表示されているボタンアイテムの隣に「使用可」の文字列が表示されているか否かに基づいて、チェックする。そして、「使用可」でなければ、ＣＰＵ３０は、処理をＳ１０に戻し、周波数を選択するための操作が再度行われるのを待つ。
【００４６】
これに対して、選択された周波数が「使用可」である場合には、ＣＰＵ３０は、次のＳ１２において、カプセル内視鏡１（及びプロセッサ装置２）の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂのマイコン２３７，２４７に対して、選択された周波数（押圧された箇所にボタンアイテムとして表示されている周波数）に対応したｎの値を各ｎ分周器２３６，２４６に設定させる指示を、外部インターフェイス３２，３３を通じて送信する（指示手段に相当）。
【００４７】
次のＳ１３では、ＣＰＵ３０は、選択された周波数（押圧された箇所にボタンアイテムとして表示されている周波数）に対応したレコードに、「使用開始時刻」として現在時刻を、「使用カプセル」として、Ｓ１２にて周波数設定を行ったカプセル内視鏡１の識別情報を、記録する。このＳ１３を完了すると、ＣＰＵ３０は、周波数設定のための一連の処理を終了する。
【００４８】
以上のように構成された本実施形態のカプセル内視鏡システムを用いて内視鏡検査を行う場合には、オペレータは、周波数設定端末３及び現在使用中でないプロセッサ装置２に主電源を投入するとともに、未使用のカプセル内視鏡１をケースから取り出して、その電源スイッチ２４を押し込む。そして、プロセッサ装置２及び当該未使用のカプセル内視鏡１を、周波数設定端末３から外部通信インターフェイスを通じて通信可能な範囲に置いて、図５の処理をスタートさせる。
【００４９】
すると、予め使用を予定されている複数の周波数（即ち、周波数管理データベース３４に登録されている周波数）毎に、それが現在「使用中（即ち、その周波数が何れかのカプセル内視鏡１に最後に設定されてからの経過時間が所定の標準検査時間内であること）」であるか「使用可（即ち、その周波数が未だ何れのカプセル内視鏡にも設定されたことがないか、若しくは、その周波数が何れかのカプセル内視鏡１に最後に設定されてからの経過時間が所定の標準検査時間を越えたこと）」であるかの区別、「使用中」であるならば「使用可」になるまでの残り時間が、周波数設定端末３のタッチパネル３１に表示される（Ｓ０１〜Ｓ０７）。
【００５０】
そこで、オペレータが、「使用可」と表示されている何れかの周波数のボタンアイテムを押圧すれば、その周波数近傍の周波数帯の電波をアンテナ２０１から送信し、また、アンテナ２０１から受信して復調するためのｎの値を各ｎ分周器２３６，２４６に設定させるための指示が、外部インターフェイス３２，３３を通じて、当該未使用のカプセル内視鏡１及びプロセッサ装置２の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの各マイコン２３７，２４７へ送信される（Ｓ１０〜Ｓ１２）。
【００５１】
それにより、当該未使用のカプセル内視鏡１及びプロセッサ装置２の送信モジュール２３ａ及び受信モジュール２３ｂの各ｎ分周器２３６，２４６にｎの値が設定されるので、以後、これらカプセル内視鏡１及びプロセッサ２の間では、当該周波数帯の電波を通じて通信を行うことができるようになる。
【００５２】
他方、周波数管理データベース３４における当該周波数を記録したレコードには、現在時刻が「使用開始時刻」として記録されるので（Ｓ１３）、以後所定の標準検査時間が経過するまでの間は、オペレータが他のカプセル内視鏡１に対して周波数設定をしようとしても、当該周波数については、周波数設定端末３のタッチパネル３１上に「使用中」と表示され、設定することが不可能となる。よって、あるカプセル内視鏡１に設定された周波数が、そのカプセル内視鏡１を使用している間に、他のカプセル内視鏡１に重複して設定されてしまう不都合を防止することができるのである。
【００５３】
また、本実施形態によれば、全ての未使用のカプセル内視鏡１は、予め周波数が設定されていないという点において共通している。従って、オペレータが、検査の都度同じ周波数を設定していたとしても、カプセル内視鏡１の在庫に偏り生じることがあり得ない。よって、カプセル内視鏡１の在庫管理が楽であるとともに、何時でも、複数個のカプセル内視鏡を同時に使用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態であるカプセル内視鏡の全体形状を示す側面図及び縦断面図
【図２】本発明の実施形態であるカプセル内視鏡システムの概略ブロック図
【図３】周波数設定端末のタッチパネルに表示される画面例を示す図
【図４】周波数管理データベースのデータ構造を示す図
【図５】周波数設定端末のＣＰＵが実行する処理の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５５】
１ カプセル内視鏡
２ プロセッサ装置
３ 周波数設定端末
２３ａ 送信モジュール
２３ｂ 受信モジュール
３０ ＣＰＵ
３１ タッチパネル
３４ 周波数管理データベース
２０１ アンテナ
２３６ ｎ分周器
２３７ マイコン
２３９ 無線送信回路
２４６ ｎ分周器
２４７ マイコン
２４９ 無線受信回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を撮像することによって得た画像信号を搬送波に乗せて無線送信するカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が用いる前記搬送波の周波数を設定する周波数設定端末からなるカプセル内視鏡システムであって、
前記周波数設定端末は、
予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、
この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、
この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、
この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段と
を備え、
前記カプセル内視鏡は、
撮像することによって画像信号を出力する撮像装置と、
前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の搬送波を発振する発振回路と、
前記撮像装置から出力された画像信号によって前記発振回路から発振された搬送波を変調する変調回路と、
この変調回路によって変調された信号を送出するアンテナと
を備えたことを特徴とするカプセル内視鏡システム。
【請求項２】
外部から受信した制御信号に応じて動作を行うカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が受信する制御信号の周波数を設定する周波数設定端末からなるカプセル内視鏡システムであって、
前記周波数設定端末は、
予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、
この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、
この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、
この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段と
を備え、
前記カプセル内視鏡は、
外部からの信号を受信するアンテナと、
前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の信号を発振する発振回路と、
前記アンテナが受信した信号のうち、前記発振回路が発振する周波数に対応した信号のみを抽出する同調回路と、
この同調回路によって抽出された信号を復調する復調回路と、
この復調回路によって復調された信号が所定の制御信号である場合に、この制御信号に応じて動作する回路と
を備えたことを特徴とするカプセル内視鏡システム。
【請求項３】
前記使用可能周波数特定手段によって特定された周波数を使用可能なものとして表示する表示手段を
更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のカプセル内視鏡システム。
【請求項４】
前記表示手段は、前記使用周波数特定手段によって特定されなかった周波数については、前記経過時間と前記標準時間との差を残り時間として表示する
ことを特徴とする請求項３記載のカプセル内視鏡システム。
【請求項１】
体腔内を撮像することによって得た画像信号を搬送波に乗せて無線送信するカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が用いる前記搬送波の周波数を設定する周波数設定端末からなるカプセル内視鏡システムであって、
前記周波数設定端末は、
予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、
この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、
この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、
この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段と
を備え、
前記カプセル内視鏡は、
撮像することによって画像信号を出力する撮像装置と、
前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の搬送波を発振する発振回路と、
前記撮像装置から出力された画像信号によって前記発振回路から発振された搬送波を変調する変調回路と、
この変調回路によって変調された信号を送出するアンテナと
を備えたことを特徴とするカプセル内視鏡システム。
【請求項２】
外部から受信した制御信号に応じて動作を行うカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡が受信する制御信号の周波数を設定する周波数設定端末からなるカプセル内視鏡システムであって、
前記周波数設定端末は、
予め使用を予定されている複数の周波数毎に、その周波数が何れかのカプセル内視鏡に最新に設定された時刻が記録される周波数管理手段と、
この周波数管理手段に記録されている時刻からの経過時間が所定の標準時間内にない周波数を、使用可能なものとして特定する使用可能周波数特定手段と、
この使用可能周波数特定手段によって特定された周波数のうちの何れかを選択する操作を受け付ける入力手段と、
この入力手段によって受け付けられた操作によって選択された周波数の設定を、使用予定のカプセル内視鏡に指示する指示手段と
を備え、
前記カプセル内視鏡は、
外部からの信号を受信するアンテナと、
前記周波数設定端末の前記指示手段によって設定を指示された周波数の信号を発振する発振回路と、
前記アンテナが受信した信号のうち、前記発振回路が発振する周波数に対応した信号のみを抽出する同調回路と、
この同調回路によって抽出された信号を復調する復調回路と、
この復調回路によって復調された信号が所定の制御信号である場合に、この制御信号に応じて動作する回路と
を備えたことを特徴とするカプセル内視鏡システム。
【請求項３】
前記使用可能周波数特定手段によって特定された周波数を使用可能なものとして表示する表示手段を
更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のカプセル内視鏡システム。
【請求項４】
前記表示手段は、前記使用周波数特定手段によって特定されなかった周波数については、前記経過時間と前記標準時間との差を残り時間として表示する
ことを特徴とする請求項３記載のカプセル内視鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２８０８２８（Ｐ２００６−２８０８２８Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０８２１７（Ｐ２００５−１０８２１７）
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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