频率切换电路、发送装置、被检体内导入装置以及发送接收系统制作方法

小出直人

2012年5月23日

2010年8月10日

2009年11月26日

奥林巴斯医疗株式会社

A61B1/00GK102474484SQ201080035919

电路 切换 发送 频率 体内 装置

1.一种频率切换电路，其特征在于，具备中心频率调整部，其调整用于传输数据的载波的中心频率； 频率调制部，其根据输入的上述数据来进行频率调制；以及频率切换部，其切换上述载波的中心频率2.根据权利要求1所述的频率切换电路，其特征在于，上述频率切换部切换前后的上述中心频率的频率差大于等于50MHz3.根据权利要求1或者2所述的频率切换电路，其特征在于，上述频率切换部通过对振荡出上述载波的外部谐振电路的电容并联连接电容来切换上述中心频率4.根据权利要求3所述的频率切换电路，其特征在于， 上述频率切换部具备两个可变电容二极管，这两个可变电容二极管的正极彼此连接；以及开关，其切换对上述可变电容二极管的通电的接通和断开5.根据权利要求4所述的频率切换电路，其特征在于，上述开关根据外部信号的输入来切换通电的接通和断开6.根据权利要求4所述的频率切换电路，其特征在于，还具备电压控制部，该电压控制部对上述正极之间提供用于对上述外部谐振电路的谐振频率进行微调整的电压7.—种发送装置，其特征在于，具备根据权利要求1所述的频率切换电路8.一种被检体内导入装置，其特征在于，具备根据权利要求1所述的频率切换电路9.根据权利要求8所述的被检体内导入装置，其特征在于，还具备 摄像部，其进行被检体内的摄像；以及照明部，其在上述摄像部进行拍摄时向摄像位置照射光，其中，在该被检体内导入装置的电源接通的情况下，上述照明部根据设定的频率来点亮或者闪烁10.一种发送接收系统，其特征在于，具有 根据权利要求1所述的频率切换电路；以及接收装置，其使用多个天线来接收数据

本发明涉及一种用于向接收装置无线发送信息的频率切换电路、发送装置、被检体内导入装置以及发送接收系统

以下，参照附图详细地说明用于实施本发明的方式此外，本发明不限定于以下的实施方式另外，在以下的说明中，各图不过是将形状、大小以及位置关系概要性地表示为能够理解本发明的内容的程度，因而本发明不只限定于各图中例示的形状、大小以及位置关系以下，使用附图来详细地说明本发明的实施方式的生物体内信息获取系统1的结构以及动作此外，在本实施方式中，以使用了作为被检体内导入装置的胶囊型医疗装置10 的情况为例，该胶囊型医疗装置10经口导入被检体100内，在从被检体100的食道到肛门进行移动的过程中获取被检体100内的信息(被检体内信息)但是，本发明不限于此，例如能够使用在滞留于被检体100的胃、肠等各种器官的状态下获取被检体100内的某些被检体内信息的胶囊型医疗装置等各种被检体内导入装置另外，作为胶囊型医疗装置10获取的生物体内信息，在本实施方式中以使用后述的摄像部15进行拍摄而获取到的图像(被检体内图像)为例但是，本发明不限于此，能够将被检体内的温度、压力、PH值等各种信息设为被检体内信息图1是表示本发明的实施方式的生物体内信息获取系统1的概要结构的示意图如图1所示，作为发送接收系统的生物体内信息获取系统1具备胶囊型医疗装置 10，其是大小为被检体100能够吞服的程度的被检体内导入装置；接收装置30，其能够接收从该胶囊型医疗装置10以无线信号送出的图像数据；信息处理装置50，其能够经由使用了 USB(Universal Serial Bus 通用串行总线)线缆等通信线缆59的有线接口、 Bluetooth(蓝牙)等无线接口或者快闪存储器(注册商标)等便携式记录介质58等来与接收装置30之间进行数据的输入输出在接收装置30中经由连接线缆39、未图示的平衡-不平衡变压器(Balim)等与体外天线20连接从胶囊型医疗装置10发出的无线信号经由该体外天线20输入接收装置 30胶囊型医疗装置10例如定期地获取被检体内图像，依次将该图像数据发送给接收装置30因而，在构成为用有线或者无线接口来连接接收装置30和信息处理装置50且将由接收装置30接收的被检体内图像随时向信息处理装置50输入的情况下，能够在信息处理装置50中将由胶囊型医疗装置10获取到的被检体内图像大致实时地显示给用户例如在将胶囊型医疗装置10的图像获取周期设为一秒钟两帧的情况下，信息处理装置50以至少一秒钟两次的周期从接收装置30获取图像数据来进行显示由此，将被检体内图像大致实时地显示给用户这里使用图2所示的框图来更详细地说明本实施方式的生物体内信息获取系统 1图2是表示构成本实施方式的生物体内信息获取系统1的各装置的概要结构的框图如图2所示，导入被检体100内的胶囊型医疗装置10例如具备摄像部15，其获取被检体100内的图像；照明部16，其在摄像部15进行拍摄时对被检体100内进行照明； 信号处理部12，其对摄像部15所获取的被检体内图像的数据(以下称作图像数据)执行规定的处理；发送部13，其是将由信号处理部12处理过的图像数据发送给接收装置30的发送装置；控制部11，其对胶囊型医疗装置10内的各部进行控制；存储部14，其存储控制部 11用于控制各部的各种程序、各种设定数据等；以及电池17，其对胶囊型医疗装置10内的各部提供电力此外，在电池17中包含未图示的电源电路等另外，胶囊型医疗装置10的各部收容在胶囊型容器(壳体)内，该胶囊型容器由一端具有半球状的圆顶形状而另一端开口的大致圆筒形状或者半椭圆球状的容器18以及通过嵌入容器18的开口来不透水地密封容器18内的半球形状的罩19构成该胶囊型容器(18、19)具有例如被检体100能够吞服这种程度的大小另外，在本实施方式中，至少罩 19由透明的材料形成，且搭载上述的摄像部15以及照明部16的电路基板配置在胶囊型容器(18、19)内的罩19侧摄像部15的摄像方向以及照明部16的照明方向经由罩19朝向胶囊型医疗装置10的外侧由此，能够一边由照明部16对被检体100内部进行照明一边由摄像部15拍摄被检体100内部此外，在本实施方式中，以具备一组摄像部15以及照明部16的胶囊型医疗装置10 为例，但是本发明不限于此，例如也能够应用具备多组摄像部以及照明部的所谓复眼胶囊型医疗装置例如两眼的胶囊型医疗装置的容器18具有两端开口的中空的圆柱形状，在各开口中嵌入透明的罩19另外，在各开口中设置成摄像部以及照明部隔着罩19朝向胶囊型医疗装置外接着，使用图2来详细地说明本实施方式的接收装置30的结构如图2所示，配置在被检体100外(例如被检体100表面或者被检体100穿着的衣服等)的接收装置30具备接收部33，其接收从胶囊型医疗装置10发送的图像数据；信号处理部32，其对接收到的图像数据执行规定的处理；控制部31，其对接收装置30内的各部进行控制；存储部34， 其存储控制部31用于控制各部的各种程序、各种设定数据等；数据输入输出接口 35，其在与后述的信息处理装置50的通信中作为接口而发挥功能；以及电池36，其对接收装置30 内的各部提供电力另外，构成接收装置30的各部收纳在具有人等被检体100能够携带的大小以及形状的壳体内部这样将包含电池36的电源部搭载在壳体内部，因此本实施方式的接收装置 30不需要电源线缆等，由此能够由被检体100携带接着，使用图2详细地说明本实施方式的信息处理装置50的结构本实施方式的信息处理装置50由例如个人计算机等具备运算功能以及显示功能的信息处理装置构成， 如图2所示那样具备数据输入输出接口 55，其在与接收装置30的通信中作为接口而发挥功能；信号处理部52，其对经由数据输入输出接口 55输入的图像数据执行规定的处理来生成显示用的图像信号；显示部56，其基于从信号处理部52输入的图像信号来显示被检体内图像；控制部51，其执行对信息处理装置50内的各部的控制、各种运算等；以及记录部M， 其存储描述了由控制部51执行的各种动作的程序、各种设定数据接着，参照图3说明作为发送装置的胶囊型医疗装置10在向接收装置30进行无线发送的情况下进行的信号处理图3是表示构成本发明的实施方式的胶囊型医疗装置10 的发送部13的电路的概要结构的电路图发送部13具有中心频率调整部137、频率切换部135以及频率调制部136，其中，该中心频率调整部137与基准频率振荡电路131以及作为天线共用振荡线圈的外部谐振电路132并联连接中心频率调整部137经由PLL(锁相环)133与基准频率振荡电路131连接另外，频率切换部135和频率调制部136与电压控制电路(DAC) 134连接，该电压控制电路(DAC) 134为控制电压来进行频率的微调整的电压控制部中心频率调整部137具有可变电容二极管D5、D6，根据从基准频率振荡电路131经由PLL 133施加到连接正极间的连接点N3的电压来调整载波频率的中心频率PLL 133根据频率切换信号SlO的输入来进行载波频率的切换此外，PLL 133根据时钟来进行锁相， 在时钟的上升沿(或者下降沿)使其与基准时钟的相位同步，由此使载波稳定地进行振荡来抑制频率的偏差另外，基准频率振荡电路131例如由对于施加电压以大致固定的频率进行振荡的晶体振荡器等构成频率调制部136具有可变电容二极管D3、D4以及开关SW3、SW4频率调制部136 根据从控制部11输出的数据切换信号S20的输入接通开关SW3、SW4来将载波频率调制为与所输入的数据信号相对应的频率这里，频率调制部136的可变电容二极管D3、D4的正极间的连接点N2与电压控制电路134相连接此外，电压控制电路134输出电容切换信号 S30，控制施加在可变电容二极管D3、D4的电压来改变电容，对包含外部谐振电路132的谐振电路的谐振频率进行微调整频率切换部135具有可变电容二极管D1、D2以及开关SW1、SW2在发送对象的无线信号的中心频率例如小于等于30MHz的情况下，根据从控制部11输出的频率切换信号 SlO来接通开关SW1、SW2，将频率切换为小于等于30MHz此外，电压控制电路134根据输入的频率切换信号SlO来输出电容切换信号S31，控制施加在可变电容二极管Dl、D2的电压来改变电容，对包含外部谐振电路132的谐振电路的谐振频率进行微调整这里，电容切换信号S31在可变电容二极管D1、D2的正极AN1、AN2间的连接点m处输入可变电容二极管D1、D2，开关SW1、SW2配置在负极CA1、CA2侧S卩，载波频率通过中心频率调整部137被调整频率，通过频率调制部136被调制为与所输入的数据信号相对应的频率，并作为无线信号经由外部谐振电路132发送给接收装置30另外，在接收装置30接收的无线信号的频率例如小于30MHz的情况下，能够由频率切换部135切换无线信号的频率来向接收装置30发送这里，参照图4、5说明频率切换部135进行的中心频率的切换图4、5是表示本发明的实施方式的强度-频率特性的一个例子的曲线图图4是表示利用频率切换部135 切换频率前的曲线图，图5是表示利用频率切换部135切换频率后的曲线图在图4所示的曲线图中，在频率切换部135的开关SW1、SW2为断开状态的情况下， 从外部谐振电路132输出的频率fl例如在80MHz处具有峰值另外，在开关SW1、SW2断开时，能够通过由电压控制电路134对施加电压进行控制来对频率f IL f 1H，例如频率f 1进行数十MHz的微调整另一方面，在频率切换部135的开关SW1、SW2成为接通状态的情况下，如图5所示，峰值迁移到中心频率f2、例如30MHz处这里，两个中心频率fl、f2的差f0是50MHz 在大幅切换频率的情况下，通过使用本实施方式的结构能够容易地切换频率此外，当开关SW1、SW2为接通时，能够通过由电压控制电路134对施加电压进行控制来对频率f2L f2H,例如频率f2进行数十MHz的微调整另外，也可以在胶囊型医疗装置10的电源接通的情况下，控制部11确认向接收装置30发送的无线信号的频率，根据频率来使照明部16点亮或者闪烁数秒图6是表示本发明的实施方式的胶囊型医疗装置10起动时的依赖于中心频率的照明部16的接通/断开的一个例子的时序图例如，在每次再起动时将中心频率交替地设定为30MHz模式、80MHz 模式的情况下，当频率为30MHz时照明部16点亮约5秒，当之后再起动而中心频率被设定为80MHz时闪烁约5秒(重复照明的接通/断开)，由此用户能够在将胶囊型医疗装置10 导入被检体100内之前确认从胶囊型医疗装置10发送的无线信号的频率此外，也可以设定为每次再起动时不变更频率模式，还可以根据来自接收装置30 侧的频率设定信号来设定频率模式进一步，也可以在接收装置30中设置LED等显示部， 如上述那样使LED点亮或者闪烁这里，显示部可以设置能够显示消息等的画面，也能够使信息处理装置50的显示部56显示此外，频率切换部的可变电容二极管也可以设置在电路的外部图7是表示构成本发明的实施方式的发送部13的变形例的电路的概要结构的电路图相对于图3所示的结构，在图7所示的变形例中，频率切换部135a的可变电容二极管Dla、D2a配置在发送电路13A的外部动作与图3所示的结构相同，根据频率切换信号Sll来切换与发送电路13A 外部的负极CAla、CA2a侧相连接的开关SWla、SW2a的接通/断开，来切换要发送的无线信号的频率另夕卜，电压控制电路134向可变电容二极管Dla、D2a中的正极ANla、AN2a间的连接点Nla输出电容切换信号S31，控制电压来进行电容的微调整在图7所示的变形例的结构中，可变电容二极管设置在外部由此，该可变电容二极管Dla、D2a的自由度变大特别是，在以小型化为目的而发送电路13A内部配置可变电容二极管的面积小的情况下，通过将期望的可变电容二极管配置在外部，也能够进行应对， 能够更容易地进行向不同频率的切换根据上述的实施方式，能够通过一个胶囊型医疗装置向接收装置侧发送多个中心频率的无线信号另外，通过电压控制电路能够进行频率的微调整，能够进行进一步提高了精度的无线信号的发送此外，在本实施方式中，可变电容二极管也能够使用电容电路来构成产业上的可利用件如上，上述的实施方式所涉及的频率切换电路、发送装置、被检体内导入装置以及发送接收系统例如在发送装置对使用不同频率的接收装置发送数据的情况下有用，特别适于导入检体内来拍摄检体内部并以无线信号向接收装置发送的被检体内导入装置附图标记说明1 生物体内信息获取系统；10 胶囊型医疗装置；11、31、51 控制部；12、32、52 信号处理部；13 发送部；14,34 存储部；15 摄像部；16 照明部；17、36 电池；20 体外天线；30 接收装置；33 接收部；50 信息处理装置；54 记录部；100 被检体；131 基准频率振荡电路；132 外部谐振电路；133 =PLL ； 134 电压控制电路；135、135a 频率切换部；136 频率调制部；137 中心频率调整部