JP2015024029A - 内視鏡用撮像ユニット及びその組立方法 - Google Patents

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一斐 神宮
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【課題】簡単な作業で電気ケーブルを纏めつつ内視鏡挿入部の細径化を図った内視鏡用撮像ユニットを提供する。【解決手段】内視鏡用撮像ユニット30は、挿入部2の先端に配設されたCCD25と、CCD25に電気的に接続され、挿入部2内に延設されるシールドケーブル40、50、60と、可撓性を有する線状部材であって、シールドケーブル40、50、60を一纏めに束ねてケーブル束部31を構成する一本のケーブル束ね部材32と、備え、束ね部材32は、一本のシールドケーブルサーランの外周またはシールドケーブル50、60を纏めた外周に巻回した第1の巻回部33と、基準にする一本のケーブル中心軸40aに直交する方向に対して各ケーブル40、50、60の中心軸40a、50a、60aを直線状態に配列し束ねる第2の巻回部34と、を有し、ケーブル束ね部材32は、第1および第2の巻回部33、34を形成しケーブル束部31を構成している。【選択図】図3

Description

本発明は、撮像装置と複数の電気ケーブルを備える内視鏡用撮像ユニット及びその組立方法に関する。
内視鏡は、医療分野及び工業用分野等において利用されている。内視鏡は、被検部内に挿入される細長な挿入部を有している。
内視鏡には、光学式の内視鏡と、電子式の内視鏡(以下、電子内視鏡と記載する)とがある。電子内視鏡は、観察窓に臨む対物レンズ及び対物レンズの焦点位置に撮像素子の撮像面を配置した撮像装置を備えている。
撮像装置は、撮像素子と、撮像素子に直接または基板を介して電気的に接続される撮像ケーブルが延出されて内視鏡用撮像ユニットとして構成される。内視鏡用撮像ユニットの撮像ケーブルは、内視鏡挿入部内、内視鏡操作部内、ユニバーサルコード内に延設されて例えば内視鏡コネクタを介して外部装置である例えばビデオプロセッサに接続される構成になっている。
内視鏡挿入部内には、撮像ケーブルの他に、例えば、被検部へ照明光を導光するライドガイドファイバー束、或いは、被検部へ処置具を導く処置具チャンネルチューブ等の内視鏡内蔵物が挿通されている。電子内視鏡においては、被検部内へ挿入部を挿入し易くするために挿入部の細径化が求められている。
特許文献1には一本の信号ケーブル内に挿通されている例えば10本の信号線(本願発明の素線に対応する)を、例えば7本の素線を挿通したシールド(本願発明のシールド層に対応)で覆った第1の信号ケーブル(本願発明のシールドケーブルに対応)と、3本の素線を挿通しシールドで覆った第2の信号ケーブルと、の少なくとも二本に分割して挿入部の細径化を実現した電子内視鏡が示されている。
そして、素線或いはシールドケーブル等の電気ケーブルを纏めて束ねる構成が、特許文献2或いは特許文献3に示されている。
特許文献2には、三本の電気ケーブルを纏めた外周を、可撓性を有した結束バンドにより束ねた構成が示されている。内側に導体層が形成された結束バンドを、三本の電気ケーブルであるシールドケーブルの露出されたシールド層の纏めた外周に巻回することにより、三本のシールドケーブルを一纏めに束ねるとともに、三本のシールドケーブルのシールド層を簡易な構成で同電位にしている。
特許文献3には複数のシールドケーブルの位置ずれや曲げを防止し束ねつつ各同軸シールドケーブルのシールド層を同電位にする、ばね性を有した板状部材を所定の形状に曲げて構成した共通グランドに容易かつ安定して接続する集合ケーブルの接地部材が示されている。これらの技術によれば、編組導体を解す作業、解した線を撚り合わせる作業等を不要にすることができる。
特開2001−128937号公報 特開2005−093198号公報 特開2010−040214号公報
しかしながら、図1の(B)の図に示すように特許文献2の技術を三本のシールドケーブル101、102、103を有した内視鏡撮像ユニットに適用した場合、三本のシールドケーブルに可撓性を有した結束バンド110を巻き付けて一纏めに束ねることによって、三本のシールドケーブル101、102、103が略三角形状に束ねられる。すると、略三角形状に束ねられた三本のシールドケーブル101、102、103の外形(以下、幅と記載する)W1が、例えば図1の(A)に示すような直線状に配設された三本のシールドケーブル101、102、103の幅Wに比べて大きくなる。この結果、シールドケーブルを直線状に配設した挿入部111の半径に対し、シールドケーブルが略三角形状に束ねられた挿入部111Aの半径は、寸法dだけ拡がり構成される。即ち、結束バンド110を巻付固定する構成においては、挿入部細径化に支障を来すおそれがある。
なお、符号112は処置具挿通用チャンネルチューブであり、外径寸法はφDである。
一方、特許文献3の技術では、図1の(A)に示すように、三本のシールドケーブル101、102、103を直線状に配設するように接地部材で束ねることが可能である。しかしながら、接地部材は、板状の硬質部材であり、さらにはばね性を有している。このため、シールドケーブルを束ねるために加える押圧力を調整することが困難である。
内視鏡用撮像ユニットは、例えば0.5mm等の非常に細い外径を有した電気ケーブルを用いることがある。この様なシールドケーブルは、素線の導体を覆う絶縁被膜も非常に薄く構成されている。この様な非常に薄い絶縁被膜を有したシールドケーブルを、絶縁被膜を破壊せずに、さらにはシールドケーブルの位置ずれを起こさないように、接地部材で適切な押圧力で束ねることは困難であり、束ねる作業が難しくなる虞がある。
また、接地部材の厚み分、シールドケーブルをまとめる部分の幅が大きくなるおそれがある。加えて、シールドケーブルの複数のシールド層を同電位にする場合、露出したシールド層に一様且つ適度な圧力で密接するようにしているため、細径なシールドケーブルを接地部材の外壁と内壁との間に配置させる作業が難しくなるおそれがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、簡単な作業で電気ケーブルを纏めつつ内視鏡挿入部の細径化を図った内視鏡用撮像ユニット及びその組立方法を提供することを目的にしている。
本発明の一態様における内視鏡用撮像ユニットは、挿入部の先端に配設された撮像素子と、前記撮像素子に電気的に接続され、前記挿入部内に延設される三本の電気ケーブルと、可撓性を有する線状部材であって、三本の前記電気ケーブルを一纏めに束ねてケーブル束部を構成する一本のケーブル束ね部材と、備え、前記ケーブル束ね部材は、一本の前記電気ケーブルの外周または二本の前記電気ケーブルを纏めた外周に少なくとも一周巻回した第1の巻回部と、基準にする一本の前記電気ケーブルの中心軸に直交する方向に対して三本の前記電気ケーブルの中心軸を直線状態に配列し束ねる第2の巻回部と、を有し、前記ケーブル束ね部材は、前記第1および第2の巻回部を形成して前記ケーブル束部を構成している。
本発明の一態様における内視鏡用撮像ユニットの組立方法は、挿入部の先端に配設された撮像素子と、前記撮像素子に電気的に接続され、前記挿入部内に延設される三本の電気ケーブルと、可撓性を有する線状部材であって、三本の前記電気ケーブルを一纏めに束ねてケーブル束部を構成する一本のケーブル束ね部材と、を備えた内視鏡用撮像ユニットであって、前記ケーブル束ね部材で、一本の前記電気ケーブルの外周または二本の前記電気ケーブルを纏めた外周に少なくとも一周巻回する第1のケーブル巻付工程と、前記第1のケーブル巻付工程の後に、前記ケーブル束ね部材で、基準にする一本の前記電気ケーブルの中心軸に直交する方向に対して三本の前記電気ケーブルの中心軸を直線状態に配列し束ねる第2のケーブル巻付工程と、により前記ケーブル束部を構成する。
本発明によれば、簡単な作業で電気ケーブルを纏めつつ内視鏡挿入部の細径化を図った内視鏡用撮像ユニット及びその組立方法を実現できる。
(A)は内視鏡挿入部の細径化を実現した内視鏡撮像ユニットのシールドの構成例を説明する図 図2−図9は本発明の一実施形態に係り、図2は電子内視鏡の構成例を説明する図 電子内視鏡の挿入部の先端側に設けられた内視鏡撮像ユニットを主に説明する図 対物光学部の他の構成例を説明する図 図3の矢印Y5−Y5線断面図 電気ケーブルの一例である第1のシールドケーブルの構成及び第1のシールドケーブルに挿通されている出力ケーブル、電源線、及び接地線を説明する図 複数の電気ケーブルをケーブル束ね部材で一纏めに束ねてケーブル束部を構成する巻回作業を説明する図 処置具挿通用チャンネルチューブに対して複数の電気ケーブルを横並びにしたケーブル束部を配置した挿入部の断面図 電気ケーブルの束ね方の種類を説明する図 変形例に係り、シールド束を設けた内視鏡撮像ユニットを説明する図 図10の矢印Y11−Y11線断面図 第2のシールドケーブルの変形例を説明する図 第3のシールドケーブルの変形例を説明する図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図2−図9を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図2に示すように電子内視鏡(以下、内視鏡と略記する)1は、挿入部2と、操作部3と、ユニバーサルケーブル4と、を有して構成されている。挿入部2は、観察対象部位に向けて挿入される細長で長尺な部材である。挿入部2は、先端側から順に先端部2aと、湾曲部2bと、可撓管部2cとを連設して構成されている。
先端部2a内には例えばライトガイドファイバー束(不図示)を備える照明光学系、後述する内視鏡用撮像ユニット(以下、撮像ユニットと略記する、図3の符号30)を備える撮像光学系等が配設されている。先端部2aの先端面には図示しない観察窓、照明窓、及び処置具チャンネル用開口が設けられている。
湾曲部2bは、例えば上下の二方向に湾曲自在に構成されている。可撓管部2cは、長尺で可撓性を有する管状部材である。
操作部3には、湾曲操作部5、各種スイッチ6、吸引シリンダ7、処置具挿入口8などが設けられている。各種スイッチ6は、例えば、レリーズスイッチ、フリーズスイッチ、あるいは、通常観察と蛍光観察との切替を行うための観察モード切替スイッチ等である。
吸引シリンダ7には吸引釦(不図示)が配置される。処置具挿入口8は、処置具挿通用チャンネルチューブ(図5の符号29)を介して先端部2aの処置具開口に連通している。
ユニバーサルケーブル4は、操作部3の側面より延出している。ユニバーサルケーブル4の端部には図示しない内視鏡コネクタが設けられている。内視鏡コネクタは、外部装置である光源装置を備えたカメラコントロールユニットに着脱自在に接続される。
図3を参照して挿入部2の先端側の構成を説明する。
図3に示すように挿入部2の先端側には先端部2aを構成する先端構成部材11が設けられている。先端構成部材11の基端側には湾曲部2bを構成する先端湾曲駒12の先端側が一体に固定されている。
なお、湾曲部2bは、先端湾曲駒12、先端湾曲駒12に連設する複数の湾曲駒(不図示)と、複数の湾曲駒を被覆する湾曲ゴム(図5の符号12g参照)とを備えて構成されている。先端湾曲駒12の予め定めた位置には上湾曲ワイヤ(図5の符号12u参照)の先端部及び下湾曲ワイヤ(図5の符号12d参照)の先端部が固定されている。
挿入部2の先端側には撮像光学系13が設けられている。撮像光学系13は、対物光学部14と、撮像ユニット30とを備えて主に構成されている。
対物光学部14は、光学ユニットであって、例えばステンレス製のレンズ枠15に観察窓を構成する先端レンズ16及び複数の光学レンズ17、例えばステンレス製の絞り部材18及びスペーサ等を配置して構成されている。レンズ枠15は、先端構成部材11の観察用貫通孔11h内に固定される。
絞り部材18には、明るさ絞りとフレア絞りとがあり、フレア絞りについては、図4の(A)に示す弾性部材で構成したフレア絞り19を用いる構成であってもよい。
フレア絞り19は、径寸法がレンズ枠15の内径より予め定めた寸法小径で、厚み寸法が予め定めた寸法に設定されている。
フレア絞り19は、図4の(A)に示すように配置される。フレア絞り19は、撮像装置側を構成する光学レンズ17をフレア絞り19の弾性力に抗して矢印4A方向に押し込みつつレンズ枠15内に配置していくことによって押し潰されて弾性変形する。
そして、光学レンズ17を図4の(B)に示すように所定の位置に配置することによって、破線形状であったフレア絞り19が実線に示すように所定の厚みに変形する。この結果、予め定めた寸法の開口が形成されると共に、フレア絞り19の外周面がレンズ枠15の内周面に密着する。
このように、フレア絞り19を弾性部材で構成したことによって、弾性変形させたフレア絞り19の外周面をレンズ枠15の内周面に密着させることができる。したがって、先端レンズ16を通過したレーザー光がレンズ枠15の内周面に沿って後述する撮像素子の撮像面に入射することが防止される。
なお、フレア絞り19は、押し潰されて弾性変形する構成に限定されるものでは無く、図4の(C)の破線に示すようにフレア絞り19Aの外径φd1を予めレンズ枠15の内径φd2より大きく設定した構成であってもよい。
本実施形態において、撮像装置側を構成する装置側光学レンズ17Aをレンズ枠15内に配置する際、フレア絞り19Aの外縁部19cが弾性変形して湾曲し、湾曲状態の外縁部19cがレンズ枠15の内周面に密着して上述と同様の作用及び効果を得ることができる。
この構成において、撮像装置側を構成する装置側光学レンズ17Aの絞り側縁部には湾曲した外縁部19cを収容可能な逃がし部17bが予め設けてある。
また、上述したようにフレア絞りを弾性部材で構成する代わりに、図4の(D)に示すようにスペーサ19Sを弾性部材で構成してもよい。スペーサ19Sは、絞り部材18と撮像装置側を構成する光学レンズ17との間に配置される。
この配置状態において、スペーサ19Sは、前述したフレア絞り19と同様に弾性変形されて外周面をレンズ枠15の内周面に密着させる。この結果、上述と同様の作用及び効果を得ることができる。
図3に示すように撮像ユニット30は、例えばステンレス製の撮像枠21、光学部材であるカバーガラス22、プリズム23、保護ガラス24、固体撮像素子である例えばCCD25、及び、例えば硬質な回路基板である駆動基板26を備える撮像装置20と、複数のシールドケーブル40、50、60とを主に備えて構成されている。保護ガラス24は、プリズム23に紫外線で硬化する透明な接着剤で固定されている。
なお、固体撮像素子は、CCDに限らずCMOSやその他の個体撮像素子であってもよい。カバーガラス22は、略円柱形状で有り、撮像枠21の基端側内面に接着固定されている。
プリズム23は、一面が傾斜面で構成されている。傾斜面の反対面である先端面は、カバーガラス22に紫外線で硬化する透明な接着剤で固定されている。また、プリズム23の傾斜面には反射面が構成されている。さらに、プリズム23は、CCD25の撮像面側に透明な接着剤で接着固定されている。
CCD25の基端側部には駆動基板26の先端側部が載置されて電気的に接続されている。
駆動基板26の裏面基端側には、基端部に予めグランド接続部27Gを備える電子部品27が実装されている。なお、駆動基板26の表面及び裏面には図示されていない電子部品が実装されている。
駆動基板26の表面の予め定めた位置には複数の素線接続部(不図示)が予め定めた位置に設けられている。それぞれの素線接続部には、対応する素線である、第1のシールドケーブル40内を挿通する素線41、第2のシールドケーブル50内を挿通する素線51、第3のシールドケーブル60内を挿通する素線61の各々の導線が接続されている。
なお、本実施形態においては、素線41、51、61は、電子部品27、或いは、駆動基板26を介してCCD25に電気的に接続されている。しかし、素線41、51、61を、電子部品27或いは駆動基板26を介さず直接CCD25に接続してもよい。
シールドケーブル40、50、60内には、それぞれ複数の素線41、51、61が挿通されている。しかし、図3中においては、シールドケーブル40、50、60内にそれぞれ1本の素線41、51、61が挿通された記載として他の素線については図示を省略している。
なお、シールドケーブル40、50、60内に挿通される素線41、51、61は、複数に限定されるものではなく、一本でもよい。また、シールドケーブル40、50、60は、挿入部2の長手軸に沿って配列され、操作部3に向かって延出されている。
符号28は、熱収縮チューブである。熱収縮チューブ28の先端側内面は、撮像枠21の基端側外周面に密着固定される。熱収縮チューブの基端側内面は、シールドケーブル40、50、60の後述する各々のシールド層42、52、62を一纏めに束ね構成したケーブル束部31より外側(基端側とも記載する)に密着固定されている。
本実施形態において、ケーブル束部31の基端側に密着固定された熱収縮チューブ28の外形(以下、幅と記載する)は(W2+2a)である。幅(W2+2a)は、シールドケーブル40、50、60のうち一番太いシールドケーブルの外径D2と熱収縮チューブ28の肉厚aを含んだ幅である。
なお、撮像枠21と熱収縮チューブ28とケーブル束部31とで構成される内部空間28Sには封止部材(不図示)が設けられている。
熱収縮チューブ28の基端側は、後述するケーブル束部31によりシールドケーブル40、50、60の中心軸が略直線上に配設された状態で、シールドケーブル40、50、60の外周に密着固定される。
レンズ枠15と撮像枠21とは長手軸方向の位置調整を完了した後、接合固定されている。対物光学部14の先端レンズ16及び複数の光学レンズ17を通過した光学像は、撮像装置20のカバーガラス22を通過してプリズム23に侵入した後、プリズム23の反射面で光軸を折り曲げられ、CCD25の結像面(不図示)に結像する。そしてCCD25で光電変換された光学像の電気信号は、第1のシールドケーブル40内の出力ケーブル、内視鏡コネクタを介してカメラコントロールユニットに伝送される。
図5に示すように挿入部2内には外径寸法が例えばφDの処置具挿通用チャンネルチューブ29が配設されている。処置具挿通用チャンネルチューブ29は、挿入部2の長手軸に沿って操作部3に向かって延出されて、処置具挿入口8に連通固定されている。
図3、図5、図6に示すように第1のシールドケーブル40は、例えば網組導体、或いは、導膜で形成された第1のシールド層42と、第1のシールド層42を被覆して外皮層を構成する絶縁チューブである第1の外層チューブ43とを備えて構成されている。
図6に示すように第1のシールドケーブル40内には、素線41として、例えば同軸ケーブルである出力ケーブル41aと、電源線41bと、接地線41cとが挿通されている。出力ケーブル41aは、導電性を有した内部導体44aと内部絶縁被膜45aと、例えば網組導体、或いは導膜で形成された内部シールド層46aと、絶縁チューブである内部チューブ体47aと、を備えて構成されている。電源線41bは、内部導体44bと内部チューブ体47bとを備えて構成されている。接地線41cは、内部導体44cと内部チューブ体47cとを備えて構成されている。
図3、図5に示すように第2のシールドケーブル50も、第1のシールドケーブル40と同様に、第2のシールド層52と第2の外層チューブ53とを備えている。そして、第2のシールドケーブル50内には、素線51として、例えば水平駆動信号等の周波数の高い駆動信号を伝送する複数の駆動信号線(不図示)が挿通されている。駆動信号線は、インピーダンスの影響で劣化することを防止するため、太径である。
第3のシールドケーブル60も、第1のシールドケーブル40、或いは、第2のシールドケーブル50と同様に、第3のシールド層62と第3の外層チューブ63とを備えている。そして、第3のシールドケーブル60内には、素線61として、例えば周波数の低い駆動信号を伝送する複数の駆動信号線(不図示)が挿通されている。
図3、図5に示すように3本の電気ケーブルである、第1のシールドケーブル40、第2のシールドケーブル50、及び第3のシールドケーブル60は、ケーブル束ね部材32をシールドケーブル40、50、60の一部である予め定めた部位に巻回することによって、一列に配列されて一纏めにまとまったケーブル束部31として構成されている。
具体的に、ケーブル束ね部材32は、第1のシールドケーブル40の第1のシールド層42、第2のシールドケーブル50の第2のシールド層52及び第3のシールドケーブル60の第3のシールド層62に巻回される。
なお、シールドケーブル40、50、60を束ねるケーブル束ね部材32は、例えば、1本の導電線、または、複数本の導電線を撚り束ね集めて形成された可塑性を有する柔軟な一本の導電性線状部材であって、例えば銅線である。このため、以下の説明において、ケーブル束ね部材32を銅線32とも記載する。
ここで、三本のシールドケーブル40、50、60を一纏めにする手順を説明する。
まず、作業者は、第1のシールドケーブル40の素線41a、41b、41cを露出させると共に、第1の外層チューブ43を剥がして第1のシールド層42を予め定めた長さ露出させる。
また、作業者は、第2のシールドケーブル50についても第1のシールドケーブル40と同様に、複数の素線51を露出させると共に、第2のシールド層52の一部を切断して予め定めた長さだけを該シールド層52を露出させる。続けて、作業者は、第3のシールドケーブル60についても上述と同様に、複数の素線61を露出させると共に、第3のシールド層62の一部を切断して予め定めた長さだけ該シールド層62を露出させる。
次に、作業者は、必要に応じ、基準にするシールドケーブルである例えば第1のシールドケーブル40の第1のシールド層42を棒状に硬質化させる硬質化処理を行う。硬質化処理は、例えば第1のシールド層42を構成する柔軟性を有する網組導体に半田を塗布して硬化させる処理である。本実施形態において、第1のシールド層42は、半田を含浸させた直線棒状の第1のシールド層42として構成されている。
なお、第1のシールド層42を、半田ではなく例えば導電性接着剤等により直線棒状の第1のシールド層42として構成してもよい。
また、第2のシールド層52及び第3のシールド層62は、硬質化させること無く柔軟性を有している。
また、硬質化処理を施すシールド束は、第1のシールドケーブル40の第1のシールド層42に限定されるものではなく、他のシールドケーブルのシールド層を硬質部として構成してもよい。そして、硬質化処理を施すシールドケーブルとしては、シールド層の先端面が電子部品27のグランド接続部27Gに対面して接続されるシールド層を有するシールドケーブルが最適である。つまり、本実施形態において、棒状の第1のシールド層42の中心軸は、電子部品27のグランド接続部27Gの中央部に一致している。
また、上述において、第1のシールド層42を直線棒状としている。しかし、シールドケーブルのシールド層先端面が電子部品27のグランド接続部27Gに対面配置させることが困難な場合には、予め定めたシールドケーブルのシールド層を、屈曲部を有する硬質部、或いは、曲部を有する硬質部として構成してもよい。
次に、作業者は、シールドケーブル40、50、60を一纏めに束ねてケーブル束部31を構成する巻回作業を行う。
作業者は、図7の(A)に示すようにケーブル束ね部材32を第1のシールド層42に少なくとも一周巻き付けて第1の巻回部33を構成する。
この後、作業者は、三本のシールドケーブル40、50、60を予め定めた方向に直線状態、即ち一列に纏めるための配列方向を設定する。ケーブル束配列方向は、第1の巻回部33を設けた基準となる第1のシールド層42を有する第1のシールドケーブル40の中心軸40aに直交する任意の方向であり、図中の例えば矢印Y7方向である。
作業者は、ケーブル束配列方向を設定した後、図7の(B)に示すように第1の巻回部33を挟んで、第2のシールドケーブル50の第2のシールド層52及び第3のシールドケーブル60の第3のシールド層62を配列方向に沿って略直線状に配置する。
そして、図7の(C)に示すように、第1の巻回部33から延出されている銅線32の一方を固定しつつ、第1の巻回部33から延長されている銅線32の他方を第2のシールドケーブル50の第2のシールド層52と、第3のシールドケーブル60の第3の総合シールド62との側面に沿わせ、その後、第3のシールド層62の外周に沿い矢印Y7Cに示すように第1のシールド層42の方向に向けて折り返す。
そして、作業者は、銅線32の前記一方を固定しつつ、図7の(D)に示すように銅線32の他方を矢印Y7D方向に引っ張って、第3のシールド層62を第1のシールド層42側に折曲させつつ第2のシールド層52に徐々に引き寄せていく。そして、第3のシールド層62を第2のシールド層52に当接させる。
その後、作業者は、ケーブル束配列方向を確認しつつ、銅線32の前記一方を固定しながら、さらに銅線32の他方を矢印Y7D方向に引っ張って、当接状態の第3のシールド層62及び第2のシールド層52を徐々に第1のシールド層42に引き寄せていく。
この結果、第3のシールド層62が第1のシールド層42側にさらに折曲されるとともに、第2のシールド層52が第1のシールド層42側に折曲されて、第1のシールド層42を基準の位置として第3のシールド層62と第2のシールド層52とが第1のシールド層42側に引き寄せられていく。そして、図7の(E)に示すように第3のシールド層62と第2のシールド層52とが当接した状態を保持しつつ、第2のシールド層52が第1のシールド層42に巻回された第1の巻回部33に当接する。
この当接状態において、作業者は、ケーブル束配列方向を確認する。即ち、第1のシールド層42を有する第1のシールドケーブル40の中心軸40aと、第2のシールド層52を有する第2のシールドケーブル50の中心軸50aと、第3のシールド層62を有する第3のシールドケーブル60の中心軸60aとが矢印Y7方向に直線状に配列されているか否かを確認する。
シールドケーブル40、50、60の中心軸40a、50a、60aが一直線に配列されていた場合には、銅線32を矢印Y7Eに示すように第1のシールド層42の外周に沿わせて第3のシールド層62の方向に向け折り返す。その後、銅線32を第1のシールド層42と、第2のシールド層52及び第3のシールド層62を纏めた外周に一回又は複数回巻回して第2の巻回部34を構成する。
すると、第1のシールドケーブル40、第2のシールドケーブル50及び第3のシールドケーブル60が、基準となる第1のシールドケーブル40の中心軸40aと直交するY7の方向に対して、各々の中心軸40a、50a、60aを直線状態に配列し束ねられ一体固定される。
この結果、三本のシールドケーブル40、50、60が予め定めた矢印Y7方向に一列に一纏めに束ねたケーブル束部31が構成される。
また、ケーブル束ね部材32である1本の銅線32を第1のシールドケーブル40の第1のシールド層42と、第2のシールドケーブル50の第2のシールド層52と、第3のシールドケーブル60の第3のシールド層62とに巻回し接触させることにより、第1のシールド層42、第2のシールド層52、及び第3のシールド層62が銅線32を介して同電位になる。
次いで、作業者は、基板26と第1のシールド層42とを接続するケーブル/基板接続作業を行う。
作業者は、第1のシールド層42を所定の長さで切断し、この先端面を対面する電子部品27のグランド接続部27Gの側面に当接配置させ、その後、半田、或いは、導電性接着剤によって第1のシールド層42の先端面を電子部品27のグランド接続部27Gに一体に固定する。この結果、一纏めに構成されたシールドケーブル40、50、60が駆動基板26に対して安定した状態で一体固定保持されると共に、各々が同電位となる。
この後、作業者は、素線41、51、61等を駆動基板26上の素線接続部に接続していく。そして、封止部材の塗布、及び熱収縮チューブ28の取り付けが完了することによって、撮像ユニット30が構成される。
本実施形態においては、第2のシールド層52及び第3のシールド層62の露出量を第1のシールド層42の露出量に比較して短く設定している。したがって、素線41、51、61等の駆動基板26への接続スペースを確保して素線41、51、61を駆動基板26に接続する接続作業をスムーズに行える。
このように、複数の素線を挿通したシールドケーブル40、50、60をケーブル束ね部材32によって直線状に配列して一纏めにしたケーブル束部31の幅W2は、例えば図1の(B)に示した略三角形状に束ねられたケーブル束部の幅W1に対し小さくなる。この結果、ケーブル束部31を直径Dの処置具挿通用チャンネルチューブ29に隣設させて挿入部2の小径化を実現することができる。
また、基準とする第1のシールドケーブル40の第1のシールド層42に銅線32を巻回させ第一の巻回部33を構成し、第1のシールドケーブル40の中心軸40aに直交する任意の方向をケーブル束配列方向に設定し、該ケーブル束配列方向に各シールド層42、52、62を配列した上で、各シールド層42、52、62を纏めた外周にケーブル束ね部材32を巻回して第2の巻回部34を構成している。
この結果、シールドケーブル40、50、60の基準となる例えば第1のシールドケーブル40の位置を基準とし、第2のシールド層52と第3のシールド層62とを第1のシールド層42に寄せた状態で第2の巻回部34をつくることができる。
したがって、第1のシールド層42を有する第1のシールドケーブル40の中心軸40aと、第2のシールド層52を有する第2のシールドケーブル50の中心軸50aと、第3のシールド層62を有する第3のシールドケーブル60の中心軸60aとをケーブル束配列方向に対して容易に直線状に配列することができる。
また、可撓性を有する柔軟なケーブル束ね部材32を三本のシールドケーブル40、50、60に巻回して一纏めに束ねることにより、束ねるための巻回力の調節が容易である。これにより、各々のシールドケーブル40、50、60の素線41,51、61の絶縁被膜である内部チューブ体47a、47b、47cを破壊することなく、さらには三本のシールドケーブル40、50、60の位置ずれを起こさない様に、三本のシールドケーブル40、50、60を束ねる作業を容易に行うことができる。
また、導電性を有するケーブル束ね部材32を三本のシールドケーブル40、50、60の各々のシールド層42、52、62に巻回することにより、シールド層42、52、62を簡易な構成で同電位にすることができる。
また、導電性を有するケーブル束ね部材32を用いて三本のシールドケーブル40、50、60の各々のシールド層42、52、62を同電位にした上で、第1のシールド層42のみを駆動基板26に実装された電子部品27のグランド接続部27Gに半田接続している。
この結果、駆動基板26への外部からの静電気の影響、或いはシールドケーブル40、50、−60内の素線41、51、61への外部からのノイズの影響、素線41、51、61から外部へのノイズの影響等を容易かつ確実に低減することができる。
さらには、各々のシールド層42、52、62を同電位にした上で、第1のシールド層42のみをグランド接続部27Gに半田接続しているので、第2のシールド層52と第3のシールド層62との各々を駆動基板26に接続するために第2のシールド層52と第3のシールド層62を駆動基板26側に延出させるスペースが必要なく、加えて、駆動基板26に第2のシールド層52と第3のシールド層62を接続するための接続部を設けるスペースが必要なく、挿入部2の先端部2aの小型化を実現することができる。
また、束ね部材32で束ねられた各々のシールド層42、52、62を、半田、或いは、導電性接着剤等により一体固定している。
この結果、三本のシールドケーブル40、50、60を、電子部品27のグランド接続部27Gに安定した形状で接続することができ、作業性が向上するとともに、駆動基板26に対して電子部品27を介して安定した形状で固定保持させることができる。
これらの結果、簡易な作業で三本の電気ケーブルであるシールドケーブル40、50、60を纏めつつ挿入部2の小径化の実現を図った内視鏡用撮像ユニットを実現することができる。
なお、上述した実施形態においては、処置具挿通用チャンネルチューブ29に対して縦並びにしたケーブル束部31を配置する構成としているが、図8に示すように処置具挿通用チャンネルチューブ29に対して横並びにしたケーブル束部31を配置してもよい。
上述した実施形態においては、ケーブル束ね部材32を第1のシールド層42に巻き付けて、第1の巻回部33を構成し、その後、第1のシールド層42と、第2のシールド層52及び第3のシールド層62との外周を一纏めに巻回し束ねる第2の巻回部34を構成してケーブル束部31を構成するとしている。
しかし、ケーブル束部31を構成する手順は、上述した手順に限定されるものでは無く、例えば、図9の(A)に示すように銅線32で第1のシールド層42と第2のシールド層52とを纏めた外周に一纏めに巻回し束ねることにより第1の巻回部33Aを構成し、その後、第1のシールド層42と、第2のシールド層52と、第3のシールド層62と、を纏めた外周を一纏めに巻回し束ねることにより第1のシールド層42の中心軸に直交する方向に対して3本のシールド層42、52、62の中心軸を直線状態に配列し束ねる第2の巻回部34Aを構成して、第1のシールドケーブル40、第2のシールドケーブル50及び第3のシールドケーブル60を、一体固定してもよい。
また、図9の(B)に示すように中央に位置する第2のシールド層52の外周に銅線32を巻回して第1の巻回部33Bを構成し、その後、第1の巻回部33Bの両隣に第1のシールド層42と第3のシールド層62とを配置した上で、第1のシールド層42と第2のシールド層52と第3のシールド層62とを纏めた外周に銅線32を一纏めに巻回し束ねることにより第1のシールド層42の中心軸に直交する方向に対して3本のシールド層42、52、62の中心軸を直線状態に配列し束ねる第2の巻回部34Bを構成して、シールドケーブル40、50、60を一体固定してもよい。
また、図9の(C)に示すように第1のシールド層42の外周に第1巻回部である第1巻部33c1を構成し、第2のシールド層52の外周に第1の巻回部である第2巻部33c2を構成し、その後、銅線32を第1のシールド層42と第2のシールド層52と第3のシールド層62とを纏めた外周に一纏めに巻回して束ねることにより第2の巻回部34Cを構成して、シールドケーブル40、50、60を一体固定してもよい。
また、図9の(D)に示すように第1のシールド層42の外周に第1の巻回部である第1巻部33d1を構成し、第2のシールド層52の外周に第1の巻回部である第2巻部33d2を構成し、第3のシールド層62の外周に第1の巻回部である第3巻部33d3を構成し、その後、銅線32を第1のシールド層42と第2のシールド層52と第3のシールド層62とを纏めた外周に一纏めに巻回し束ねることにより、第2の巻回部34Dを構成して、シールドケーブル40、50、60を一体固定してもよい。
また、図9の(E)に示すように第1のシールド層42の外周に第1の巻回部33Eを構成し、その後、第1の巻回部33Eとの間に銅線32が交差する交差部35を設けつつ第2のシールド層52及びシールド層62とを纏めた外周に銅線32を一纏めに巻回し束ねることにより第1のシールド層42の中心軸に直交する方向に対して3本のシールド層42、52、62の中心軸を直線状態に配列し束ねる第2の巻回部34Eを構成してシールドケーブル40、50、60を一体固定してもよい。
また、図9の(F)に示すように第1のシールド層42と第2のシールド層52とを纏めた外周に銅線32を一纏めに巻回し束ねた第1の巻回部33Fを構成し、その後、第1の巻回部33Fとの間に銅線32が交差する交差部35を設けつつ第3のシールド層62の外周に銅線32が巻回することにより第1のシールド層42の中心軸に直交する方向に対して3本のシールド層42、52、62の中心軸を直線状態に配列し束ねる第2の巻回部34Fを構成してシールドケーブル40、50、60を一体固定してもよい。
また、図示は省略するが、例えば、第2のシールド層52または/および第3のシールド層62の切除された部分を撚り合わせて線状部材を構成して、その撚り合わせた線状部材をケーブル束ね部材32にしてもよい。
また、図示は省略するが、例えば、第2のシールド52または/および第3のシールド層62の先端側の余剰の部分を撚り合わせて線状部材を構成して、その撚り合わせた線状部材をケーブル束ね部材32にしてもよい。
また、シールドケーブル40、50、60の何れかに予め駆動基板26に接続されない素線であるダミー素線を挿通配置しておき、そのダミー素線の内部導体をケーブル束ね部材としてもよい。
これらの構成によれば、撮像ユニット30を組み立てる際に、ケーブル束ね部材を別体で用意する必要が無くなる。
また、上述した実施形態においては、電気ケーブルをシールドケーブル40、50、60としている。そして、シールドケーブル40、50、60の各々のシールド層42、52、62にケーブル束ね部材である銅線32を巻回することにより、シールド層42、52、62を同電位とする構成としている。
しかし、ケーブル束ね部材は、導電性を有する可撓性の線状部材に限定されるものではなく、非導電性で可撓性を有する柔軟な線状部材であってもよい。また、電気ケーブルは、本実施形態と同様のシールドケーブル、或いは、シールド層を有していない単なる素線、或いは、シールド層を有さず複数の素線が挿通されている複合ケーブル等であり、これら電気ケーブルの外皮層を構成する絶縁チューブである外層チューブに、上述した形態でケーブル束ね部材を巻回してケーブル束部を形成して、三本の電気ケーブルを一体固定してもよい。
その結果、シールド層を同電位にすることはないが、三本の電気ケーブルを直線状に配列し束ねることが可能となり、簡易な作業で三本の電気ケーブルを纏めつつ挿入部2の小径化の実現を図った内視鏡用撮像ユニットを実現することができる。
次に、本実施形態の変形例を、図10、図11を参照して説明する。
前述した実施形態においては、シールドケーブル40の素線41を覆った状態のシールド層42、シールドケーブル50の素線51を覆った状態のシールド層52、及びシールドケーブル60の素線61を覆った状態のシールド層62に、ケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31を形成した。
しかし、本変形例においては、三本のシールドケーブル40、50、60の各々の素線41、51、61と、シールド層42、52、62と、を分離し、分離状態のシールド層42、52、62にケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31を形成する。
図10、図11に示すように、三本のシールドケーブル40、50、60の各々の、素線41、51、61を覆う状態のシールド層42、52、62を解し、素線41、51、61を露出させた後、各々のシールド層42、52、62を撚り束ねることによりシールド束42Z、52Z、62Zを構成する。
そして、シールド束42Z、52Z、62Zに、上述した実施形態と同様にケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31Zを形成する。
ここで、三本のシールド束42Z、52Z、62Zを一纏めにする手順を説明する。
まず、作業者は、第1のシールドケーブル40の複数の素線41を露出させ、第1の外層チューブ43を剥がして第1のシールド層42を予め定めた長さ露出させる。続けて、作業者は、第1のシールド層42を解し、該シールド層42からも素線41を露出させ、素線41を覆わない状態の第1のシールド層42を撚り束ねて、束線状の第1のシールド束42Zを形成する。
なお、第1のシールドケーブル40の素線41の1つであって同軸ケーブルである出力ケーブル41aについても同様に内部チューブ体47aを剥がし、内部シールド層46aを露出させ、該シールド層46aを第1のシールド層42に撚り束ねて、第1のシールド束42Zを形成してもよい。
また、作業者は、第2のシールドケーブル50についても第1のシールドケーブル40と同様に、複数の素線51を露出させ、第2のシールド層52の一部を切断して予め定めた長さだけ該シールド層52を露出させるとともに、第2のシールド層52からも素線51を露出させ、素線51を覆わない状態の第2のシールド層52を撚り束ねて、束線状の第2のシールド束52Zを形成する。
続けて、作業者は、第3のシールドケーブル60についても上述と同様に、複数の素線61を露出させ、第3のシールド層62の一部を切断して予め定めた長さだけ該シールド層62を露出させるとともに、第3のシールド層62からも素線61を露出させ、素線61を覆わない状態の第3のシールド層62を撚り束ねて、束線状の第3のシールド束62Zを形成する。
次に、作業者は、上述した実施形態と同様に、第1のシールド束42Zと、第2のシールド束52Zと、第3のシールド束62Zとに、ケーブル束ね部材32を巻回して第1の巻回部33及び第2の巻回部34を設けてケーブル束部31Zを形成する。
この際、予め、各々のシールドケーブル40、50、60から延出される各シールド束42Z、52Z、62Zの突出方向を各々のシールドケーブル40、50、60の中心軸方向に沿わせて突出させると共に、各々のシールドケーブル40、50、60から延出される素線41、51、61の突出方向を、前記各シールド束42Z、52Z、62Zを避ける方向、例えば各々のシールドケーブル40、50、60の中心軸40a、50a、60aを結んだ線を境とした一方向側に突出させておく。そして、その状態で、シールド束42Z、52Z、62Zにケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31Zを形成する。
これにより、中心軸が直線状に配列され束ねられたシールド束42Z、52Z、62Zに従い倣うように、シールドケーブル40、50、60の中心軸40a、50a、60aも直線状に配列される。
この結果、三本のシールド束42Z、52Z、62Zを予め定めた図7の(A)の矢印Y7方向に一列に一纏めに束ねたケーブル束部31Zが構成される。また、シールド束42Z、52Z、62Zの配列に従い倣うように、シールドケーブル40、50、60も予め定めた図7の(A)の矢印Y7方向に一列に配列され、シールドケーブル40、50、60の中心軸40a、50a、60aが直線状に配列される。
そして、作業者は、ケーブル束部31Zより先端側の第2のシールド束52Z及び第3のシールド束62Zの余剰分を切除する一方、上述した実施形態と同様に、第1のシールド層42の先端面に対応する第1のシールド束42Zの先端面を、電子部品27のグランド接続部27Gに一体に固定する。
この結果、上述した実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
また、各々のシールドケーブル40、50、60の素線41、51、61と、シールド層42、52、62とを分離し、分離状態で、シールド束42Z、52Z、62Zにケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31Zを形成する。
このことにより、ケーブル束部31Zより先端側の第2のシールド束52Z及び第3のシールド束62Zの余剰分を切除する作業を容易に行うことができる。
この結果、簡易な作業で三本の電気ケーブルであるシールド束42Z、52Z、62Zを纏めつつ挿入部2の小径化の実現を図った内視鏡用撮像ユニットを実現することができる。
なお、上記変形例においては、各々のシールドケーブル40、50、60のシールド層42、52、62を束ねたシールド束42Z、52Z、62Zにケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31Zを形成する構成とした。しかし、第2のシールドケーブル50の代わりに、例えば、図12に示すような複合ケーブル70を用いても良い。
図12に示す複合ケーブル70は、素線として、図6に示した出力ケーブル41aと同様の構成である同軸ケーブル71を複数本挿通して構成されている。同軸ケーブル71a、71b、71cは、それぞれ内部導体74a、74b、74cと、内部絶縁被膜75a、75b、75cと、内部シールド層76a、76b、76cと、内部チューブ体77a、77b、77cと、を備えて構成されている。
複合ケーブル70においては、これら複数の同軸ケーブル71の複数の内部シールド層76a、76b、76cを一纏めに撚り束ねて第2のシールド束72Zを形成してもよい。そして、三本のシールド束42Z、72Z、62Zにケーブル束ね部材を巻回してケーブル束部を形成する。
また、前記変形例においては、各々のシールドケーブル40、50、60の素線41、51、61とシールド層42、52、62とを分離し、束ねられたシールド束42Z、52Z、62Zにケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31Zを形成している。
しかし、図13に示すように例えば、第3のシールドケーブル60内に、例えば、素線61a、61b、61cに加えて、予め第3のシールド層62と接触して電気的に接続された導電性を有するダミー導線62Dを挿通配置しておく。そして、このダミー導線62Dと、第1のシールド束42Zと、第2のシールド束52Zと、にケーブル束ね部材32を巻回してケーブル束部31Zを形成してもよい。
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
1…内視鏡(電子内視鏡) 2…挿入部 2a…先端部 2b…湾曲部 2c…可撓管部
3…操作部 4…ユニバーサルケーブル 5…湾曲操作部 6…スイッチ
7…吸引シリンダ 8…処置具挿入口 11…先端構成部材 11h…観察用貫通孔
12…先端湾曲駒 12d…下湾曲ワイヤ 12g…湾曲ゴム 12u…上湾曲ワイヤ
13…撮像光学系 14…対物光学部 15…レンズ枠 16…先端レンズ
17…光学レンズ 17A…装置側光学レンズ 17b…逃がし部 18…絞り部材
19S…スペーサ 19c…外縁部 20…撮像装置 21…撮像枠 22…カバーガラス 23…プリズム 24…保護ガラス 26…駆動基板 27…電子部品
27G…グランド接続部 28…熱収縮チューブ 28S…内部空間
29…処置具挿通用チャンネルチューブ 30…撮像ユニット
31、31Z…ケーブル束部 32…ケーブル束ね部材(銅線) 33…第1の巻回部
34…第2の巻回部 35…交差部 40…第1のシールドケーブル 40a…中心軸
41、51…素線 41a…出力ケーブル 41b…電源線 41c…接地線
42…第1のシールド層 42Z…シールド束 43…第1の外層チューブ
44a、44b、44c…内部導体 45a…内部絶縁被膜 46a…内部シールド層
47a、47b、47c…内部チューブ体 50…第2のシールドケーブル
50a…中心軸 51…素線 52…第2のシールド層 52Z…シールド束
53…第2の外層チューブ 60…第3のシールドケーブル 60a…中心軸
61…素線 62…第3のシールド層 62…第3のシールド層 62D…ダミー導線
62Z…シールド束 63…第3の外層チューブ 70…複合ケーブル
71…同軸ケーブル 72Z…シールド束 74a…内部導体 75a…内部絶縁被膜
76a…内部シールド層 77a…内部チューブ体 101…シールドケーブル
110…結束バンド 111…挿入部 112…処置具挿通用チャンネルチューブ

Claims (5)

  1. 挿入部の先端に配設された撮像素子と、
    前記撮像素子に電気的に接続され、前記挿入部内に延設される三本の電気ケーブルと、
    可撓性を有する線状部材であって、三本の前記電気ケーブルを一纏めに束ねてケーブル束部を構成する一本のケーブル束ね部材と、備え、
    前記ケーブル束ね部材は、一本の前記電気ケーブルの外周または二本の前記電気ケーブルを纏めた外周に少なくとも一周巻回した第1の巻回部と、基準にする一本の前記電気ケーブルの中心軸に直交する方向に対して三本の前記電気ケーブルの中心軸を直線状態に配列し束ねる第2の巻回部と、を有し、
    前記ケーブル束ね部材は、前記第1および第2の巻回部を形成して前記ケーブル束部を構成することを特徴とする内視鏡用撮像ユニット。
  2. 素線を覆うシールド層を備えた複数のシールドケーブルを有し、
    前記ケーブル束ね部材は、導電性を有し、
    前記ケーブル束ね部材は、前記シールド層に巻回されて複数の前記シールドケーブルのシールド層を同電位にすることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用撮像ユニット。
  3. 前記電気ケーブルは、単数または複数の前記シールドケーブルのシールド層を一本に撚り束ねたシールド束であり、
    前記ケーブル束ね部材は、三本の前記シールド束に巻回されて、三本の前記シールド束を一纏めに束ねるとともに、複数の前記シールドケーブルのシールド層を同電位にすることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用撮像ユニット。
  4. 三本の前記電気ケーブルは、三本の前記シールドケーブルであり、
    前記ケーブル束ね部材は、前記シールドケーブルの前記シールド層に巻回されて、三本の前記シールドケーブルを一纏めに束ねるとともに、三本の前記シールドケーブルのシールド層を同電位にすることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用撮像ユニット。
  5. 挿入部の先端に配設された撮像素子と、
    前記撮像素子に電気的に接続され、前記挿入部内に延設される三本の電気ケーブルと、
    可撓性を有する線状部材であって、三本の前記電気ケーブルを一纏めに束ねてケーブル束部を構成する一本のケーブル束ね部材と、備えた内視鏡用撮像ユニットであって、
    前記ケーブル束ね部材で、一本の前記電気ケーブルの外周または二本の前記電気ケーブルを纏めた外周に少なくとも一周巻回する第1のケーブル巻付工程と、
    第1のケーブル巻き付け工程の後に、前記ケーブル束ね部材で、基準にする一本の前記電気ケーブルの中心軸に直交する方向に対して三本の前記電気ケーブルの中心軸を直線状態に配列し束ねる第2のケーブル巻付工程と、
    により前記ケーブル束部を構成することを特徴とする内視鏡用撮像ユニット組立方法。
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