JP2018117919A - 内視鏡用信号ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】機械的な耐性の低下を防止し、大容量のデータを伝送することができる内視鏡用信号ケーブルを提供する。【解決手段】信号ケーブル１００は、総合シールド１０４と、２本の画像信号伝送線１０６と、複数の単純線１０８とを備える。総合シールド１０４は、複数の導体素線１０４ａが螺旋状に巻かれて形成されている。２本の画像信号伝送線１０６は、総合シールド１０４内において、総合シールド１０４の中心軸Ｏを通る直線Ｌ上に配置されている。画像信号伝送線１０６は、ツイストペアケーブル１１２とドレインワイヤー１１４とが束ねられて形成されている。複数の単純線１０８は、総合シールド１０４内において、直線Ｌに対して対称となる位置に配置されている。２本の画像信号伝送線１０６と複数の単純線１０８とは、一括して束ねられて導体素線１０４ａの巻き方向に巻かれている。【選択図】図１１

Description

本発明は、内視鏡用信号ケーブルに関する。

内視鏡は、例えば患者の体内に挿入される挿入部を有する。この挿入部は、先端から順に、先端部、湾曲部、軟性部となっている。そして、先端部の先端面には、観察窓、照明窓、鉗子出口、送気・送水ノズルが設けられている。また、先端部の内面には、観察窓に対応した位置でカメラモジュールが、照明窓に対応した位置でライトガイドがそれぞれ取り付けられている。湾曲部は、複数の節輪ユニットを連結して構成されており、ワイヤ操作によって先端部を所望の方向に向けることができる。軟性部は、被検体の所望の観察部位に先端部を到達させるために、１ｍ〜２ｍ程度の長さとなっている。

カメラモジュールは撮影レンズユニット及び撮像ユニットから構成されている。撮影レンズユニットは、ハウジング内に複数個のレンズを収納して構成されている。撮像ユニットは、撮影レンズユニットによって結像された光学画像を撮像信号に光電変換するイメージエリアセンサを有する。イメージエリアセンサはフレキシブル基板やサブ基板などの回路基板を介して信号ケーブルに接続されている。また、フレキシブル基板やサブ基板にはイメージエリアセンサを駆動するために電子部品が実装されている。撮像ユニットからの信号は、フレキシブル基板やサブ基板、信号ケーブルを介して画像処理装置に送られる。画像処理装置では信号を画像処理して、モニタに病変等の画像を表示する。

撮像ユニットからの信号を画像処理装置に送るための信号ケーブルは、特許文献１に示すように、複合多芯ケーブルから構成されている。特許文献１には、総合シールド内において、ユニット化した複数の複合ケーブルと、ユニット化しない複数の単純線とを一括して撚り束ねることにより、信号ケーブル全体の細径化に寄与できる技術が開示されている。複数の単純線には、イメージエリアセンサの駆動信号を伝送する駆動用の単純線と電源用の単純線等が含まれる。

また、イメージエリアセンサの高画素化等に伴う大容量のデータを高速に伝送する画像信号伝送線としてツイナックス線が知られている。例えば、特許文献２のように、ツイナックス線は、導体素線を絶縁体で被覆してなる信号線のペアを２本並べ、信号線に沿ってドレインワイヤーを配置するとともにこれらを１本に束ねて形成される。このようなツイナックス線を内視鏡に適用する際は、例えば、総合シールド内において、ツイナックス線と、ツイナックス線の外径よりも細い単純線等とを一括することにより複合ケーブル化させることが考えられる。

国際公開第２０１２／１０５１４２号 特開２０１２−２３８４６８号公報

内視鏡においては曲げ及び／又は捻りなどの手技が行われ、信号ケーブルにも同じように力が加わる。この時、ユニット化しない単純線は、捻りの負荷の蓄積、総合シールドからの力による配列の乱れなどにより、局所的に負荷が蓄積し、座屈などが発生する場合があり、信号ケーブルの機械的な耐性の低下が懸念される。特許文献１には、信号ケーブル全体の細径化のために、ユニット化した複数の複合ケーブルとユニット化しない複数の単純線とを一括して撚り束ねているものの、機械的な耐性の低下を防止することについては何ら開示されていない。また、大容量のデータを伝送するツイナックス線と、単純線とを複合ケーブル化した際に、単純線が、ツイナックス線及び／又は総合シールドから応力を受けることについては、特許文献１，２のいずれにも何ら開示が無い。

本発明は、機械的な耐性の低下を防止し、大容量のデータを伝送することができる内視鏡用信号ケーブルを提供することを目的とする。

本発明の内視鏡用信号ケーブルは、複数の導体素線が螺旋状に巻かれた総合シールドと、総合シールド内において総合シールドの中心軸を通る直線上に配置されており、ツイストペアケーブルとドレインワイヤーとが束ねられて形成された２本の画像信号伝送線と、総合シールド内において直線に対して対称となる位置に配置された複数の単純線と、を備え、２本の画像信号伝送線と複数の単純線とは、一括して束ねられて導体素線の巻き方向に巻かれている。

ツイストペアケーブルとドレインワイヤーとは、導体素線の巻き方向に撚り合わせられていることが好ましい。

ツイストペアケーブルは、１対の電線を導体素線の巻き方向に撚り合わせて形成されていることが好ましい。

２本の画像信号伝送線の間に配置されるグランド線を有することが好ましい。グランド線は、断線の検査に使用されることが好ましい。グランド線は、単純線よりも細径とされていることが好ましい。

２本の画像信号伝送線の間に介在部材が設けられ、グランド線は、介在部材により覆われていることが好ましい。

画像信号伝送線は、ツイストペアケーブルおよびドレインワイヤーを覆うシールド層と、シールド層を覆う絶縁層とを有することが好ましい。

総合シールドは、導体素線により構成された複数の層を有しており、２本の画像信号伝送線と複数の単純線とは、総合シールドの最も内層を構成する導体素線の巻き方向に巻かれていることが好ましい。

総合シールドの各層を構成する導体素線の巻き方向が同じとされていることが好ましい。

純線は、総合シールドの同心円上に配置されていることが好ましい。単純線は、放射状に配置されていてもよい。

本発明の内視鏡用信号ケーブルによれば、機械的な耐性の低下を防止し、大容量のデータを伝送することができる

電子内視鏡システムの構成をしめす斜視図である。 内視鏡の先端部の断面図である。 先端部を示す斜視図である。 カメラモジュールの全体外観を示す斜視図である。 カメラモジュールの全体外観を示す側面図である。 撮影レンズユニットを分解して示す斜視図である。 撮影レンズユニットを分解して示す断面図である。 ハウジングを正面斜めから見た斜視図である。 ハウジングとプリズム保持具とイメージエリアセンサなどの電装部品とを分解して示す斜視図である。 ケーブル連結具を示す斜視図である。 信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 信号ケーブルの内部構造を示す斜視図である。 第２実施形態の信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 介在部材とグランド線の配置を変えた信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 グランド線と単純線との外径が同じである信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 グランド線が介在部により覆われている信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 第３実施形態の信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 単純線を撚り合わせてテープで一体化した信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 内側総合シールド内の四隅に介在部材を配置した信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。 単純線を撚り合わせてテープで一体化した別の信号ケーブルの内部構造を示す断面図である。

［第１実施形態］
図１において、本発明の内視鏡用信号ケーブル（以下、単に「信号ケーブル」という）１００は、電子内視鏡システム１０に含まれる電子内視鏡（以下、単に「内視鏡」という）１２とプロセッサ装置１４との間で、画像データなどの信号の伝送と給電などをするために使用される。

電子内視鏡システム１０は、内視鏡１２とプロセッサ装置１４の他に、光源装置１６と、と、モニタ１８とを備える。

内視鏡１２は、例えば被検体の体腔内に挿入される可撓性の挿入部２０と、挿入部２０の基端部分に連接された操作部２１と、プロセッサ装置１４および光源装置１６に接続されるコネクタ２２と、操作部２１およびコネクタ２２間を繋ぐユニバーサルコード２３とを有する。

挿入部２０は、先端から順に、先端部２０ａ、湾曲部２０ｂ、および軟性部２０ｃにより構成されている。

先端部２０ａの断面形状を示す図２において、先端部２０ａは、硬質樹脂製の先端部本体２６に、軟質樹脂製の先端キャップを被せ、先端部本体２６とこれに続く湾曲部２０ｂの金属製先端筒２８をチューブ２９により被覆して構成される。先端部本体２６内には、図１に示すように、カメラモジュール３０が取り付けられている。

先端部本体２６内には、カメラモジュール３０の他に、ライトガイド３１ａ，３１ｂ、鉗子チャンネル３３、送気チューブ３４、送水チューブ３５が取り付けられている。カメラモジュール３０は、先端部本体２６に形成した取り付け穴に後述するハウジング５３が入り込み、ネジ止めされることにより先端部本体２６に固定される。カメラモジュール３０のイメージエリアセンサ８２は、先端部本体２６の内周面、正確には湾曲部２０ｂの金属製先端筒２８の内周面に近接するように配置される。

先端筒２８の円筒内でイメージエリアセンサ８２が外側近くに配置されるため、イメージエリアセンサ８２と先端筒２８の内周面２８ａとの間には、隙間が形成されて、この隙間部分がデッドスペース３７となる。本実施形態では、このデッドスペース３７に、後述するケーブル連結具８４が配置される。

湾曲部２０ｂは各節輪がピン結合されたユニットを有し、全体が湾曲する。湾曲部２０ｂは、操作部２１のアングルノブ２１ａの回転操作により、上下左右方向に任意角度で湾曲する。これにより、先端部２０ａを体腔内の所望の方向に向けて、体腔内の観察部位をカメラモジュール３０で撮像することができる。

軟性部２０ｃは、操作部２１と湾曲部２０ｂとの間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。

図３に示すように、先端部２０ａの先端面には、鉗子出口４０、観察窓４１、照明窓４２ａ，４２ｂ、及び送気・送水ノズル４３が設けられる。観察窓４１には、カメラモジュール３０のレンズが配置され、照明窓４２ａ，４２ｂにはライトガイド３１ａ，３１ｂが連結され、送気・送水ノズル４３には送気チューブ３４、送水チューブ３５が連結されている。

操作部２１は、アングルノブ２１ａ、送気・送水ボタン２１ｂ、吸引ボタン２１ｃ、レリーズボタン２１ｄ、ズーム操作用のシーソースイッチ２１ｅなどの各種操作部材を備えている。アングルノブ２１ａは、回転操作によって挿入部２０の先端部２０ａを上下左右方向に湾曲させる。送気・送水ボタン２１ｂは、押圧操作によって送気・送水ノズル４３からエアーまたは水を噴出させる。吸引ボタン２１ｃは、押圧操作によって、体内の液体や組織等の被吸引物を鉗子出口４０から吸引する。レリーズボタン２１ｄは、押圧操作によってカメラモジュール３０により観察画像を静止画記録する。シーソースイッチ２１ｅは、後述するモータ７４を正転または逆転させて、この回転をワイヤ７３を介してカム軸に伝達し、撮影レンズを標準及び拡大撮影に切り換える。

プロセッサ装置１４は、光源装置１６と電気的に接続され、電子内視鏡システム１０の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１４は、ユニバーサルコード２３や挿入部２０内に挿通された信号ケーブル１００を介して電子内視鏡１２に給電を行い、先端部２０ａのカメラモジュール３０の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１４は、信号ケーブル１００を介してカメラモジュール３０からの信号を受信し、各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１４にはモニタ１８が接続されている。モニタ１８は、プロセッサ装置１４からの画像データに基づき観察画像を表示する。

光源装置１６は、先端部２０ａの先端面に設けられた照明窓４２ａ，４２ｂを通して体腔内の観察部位を照射する照明光を内視鏡１２に供給する。光源装置１６から供給される照明光は、内視鏡１２のユニバーサルコード２３及び挿入部２０内に挿通された多数本の光ファイバを束ねて構成されるライトガイド３１ａ，３１ｂを介して、先端部２０ａの先端面まで伝送される。

次に、内視鏡１２の挿入部２０の先端部２０ａ内に設けられるカメラモジュール３０について説明する。図４及び図５に示すように、カメラモジュール３０は、撮影レンズユニット５１と、撮像ユニット５２とを有する。以下、撮影レンズユニット５１および撮像ユニット５２について、それぞれ詳細に説明する。

図６及び図７に示すように、撮影レンズユニット５１は、ハウジング５３と、これらハウジング５３内に収納される撮影レンズ５４、レンズ移動部５５とを有する。

撮影レンズ５４は、第１固定レンズ５６、第１可動レンズ５７、第２可動レンズ５８、第２固定レンズ５９を光軸方向に順に配置して構成されている。各固定レンズ５６，５９、各可動レンズ５７，５８は、レンズ枠５６ａ〜５９ａと、これらレンズ枠５６ａ〜５９ａで保持される１枚または複数枚のレンズ本体５６ｂ〜５９ｂとから構成される。

レンズ移動部５５は、カム軸６０と、このカム軸６０上で摺動移動する第１レンズ移動枠６１及び第２レンズ移動枠６２とを備える。このレンズ移動部５５は、第１、第２可動レンズ５７，５８を光軸方向に移動させ、撮影レンズ５４の焦点距離を変えて変倍撮影を可能にする。

図８に示すように、ハウジング５３は、第１筒部６４と第２筒部６５とを筒心方向に直交する方向に並べて連結部６６で連結して構成されている。第２筒部６５の外径は第１筒部６４の外径より少し小さくされており正面から見て８の字形になっている。第１筒部６４には撮影レンズ収納穴６７が形成されて、この撮影レンズ収納穴６７に撮影レンズ５４が収納される。第２筒部６５にはレンズ移動部収納穴６８が形成されて、レンズ移動部５５が収納される。図７に示すように、レンズ移動部収納穴６８内には、係止リング６８ａが突出して形成されている。また、連結部６６内には撮影レンズ収納穴６７とレンズ移動部収納穴６８を連結する摺動穴６９が形成されている。なお、第１筒部６４に形成される穴７０は、反射防止筒７１，７２と第２固定レンズ５９などを撮影レンズ収納穴６７内に固定するときの、接着剤注入のため、あるいはネジ挿入のためのものであり、必要に応じて設けられる。

図６及び図７に示すように、カム軸６０は外周面に第１カム溝６０ａと第２カム溝６０ｂとを有し、後端に軸心に沿ってワイヤ連結穴６０ｃ、後端部外周面に係止フランジ６０ｄを有する。ワイヤ連結穴６０ｃには回転駆動用のワイヤ７３（図１、図２参照）の先端が固定される。ワイヤ７３は保護チューブ７５（図２参照）に入れられて操作部２１内のモータ７４（図１参照）に連結されている。モータ７４は操作部２１のシーソースイッチ２１ｅの操作によって正転または逆転するように図示しないコントローラにより駆動制御される。

カム軸６０の先端には固定リング７６が取り付けられている。この固定リング７６により、レンズ移動部収納穴６８内でカム軸６０が傾くことなく円滑に回転する。また、カム軸６０の後端側の係止フランジ６０ｄは、係止リング６８ａに係止するため、レンズ移動部収納穴６８からカム軸６０が抜け出すことがない。

第１レンズ移動枠６１は、ガイド筒６１ａとレンズ枠５７ａとこれらを連結するアーム６１ｂとを有し、これらが一体に形成されている。同様に、第２レンズ移動枠６２も、ガイド筒６２ａ，レンズ枠５８ａ，アーム６２ｂを有し、一体に形成されている。第１レンズ移動枠６１のガイド筒６１ａには第１係合ピン７７ａが取り付けられ、この係合ピン７７ａの先端は第１カム溝６０ａに入り込む。また、第２レンズ移動枠６２のガイド筒６２ａには係合ピン７７ｂが取り付けられ、この第２係合ピン７７ｂは第２カム溝６０ｂに入り込む。

カム軸６０がモータ７４（図１参照）により正転または逆転すると、この回転量に応じてカム軸６０が回転変位し、この回転変位によって各係合ピン７７ａ，７７ｂを介して、第１及び第２レンズ移動枠６１，６２がハウジング５３内で光軸方向に移動する。

図６および図９に示すように、ハウジング５３の第１筒部６４の外周面の後半分６４ａは、外周面の前半分６４ｂよりも外径を僅かに小さく形成してあり、前半分６４ｂと後半分６４ａとの間に段差面６４ｃが形成される。この外周面の後半分６４ａには、撮像ユニット５２のプリズム保持具８０が取り付けられる。

図４及び図５に示すように、撮像ユニット５２は、信号ケーブル１００の他、プリズム保持具８０、プリズム８１、イメージエリアセンサ８２、回路基板８３、ケーブル連結具８４、放熱板８５及び配線類を封止する封止剤（図示省略）を有する。

図９に示すように、プリズム保持具８０は、ハウジング５３の第１筒部６４の後端側に取り付けられる取付筒部８０ａと、プリズム８１が取り付けられるプリズム取付枠８０ｂとを有する。

プリズム８１は、直角に交差する入射面８１ａおよび出射面８１ｂと、斜面からなる反射面８１ｃと、両側面８１ｄとの５面を有する直角プリズムから構成されている。

図４、図５及び図９に示すように、プリズム８１の出射面８１ｂにはイメージエリアセンサ８２が取り付けられ、プリズム８１の反射面８１ｃにはイメージエリアセンサ８２を駆動するための回路基板８３が接着剤にて取り付けられる。回路基板８３は、フレキシブル配線回路基板８８や結線（図示省略）などを介して、イメージエリアセンサ８２と接続されている。回路基板８３には、後述する信号ケーブル１００の画像信号伝送線１０６と単純線１０８とが接続される。なお、回路基板８３はメイン基板の他に、複数のサブ基板を有していてもよい。

イメージエリアセンサ８２の外側には放熱板８５が固着されている。この放熱板８５の後端にはケーブル受け部８５ａが形成されており、このケーブル受け部８５ａは、後述する信号ケーブル１００の総合シールド１０４に半田付けされる。放熱板８５はイメージエリアセンサ８２からの熱を信号ケーブル１００に逃がす。

放熱板８５のケーブル受け部８５ａと同じ側であり、略Ｔ字板状の金属板により構成されたケーブル連結具８４の一端は、後述する信号ケーブル１００の外皮１０２と接着剤により固着される。

図１０に示すように、ケーブル連結具８４は、取付枠部８４ａと連結板部８４ｂとから構成される。取付枠部８４ａは、金属板の両側部を折り曲げて断面Ｕ字状に形成されている。この取付枠部８４ａに接着材が充填されて、信号ケーブル１００と一体化される。取付枠部８４ａと信号ケーブル１００の外皮１０２との間の領域であり、かつ、信号ケーブル１００の軸方向において０．８ｍｍ以上、好ましくは１．０ｍｍ以上の領域に、接着材が充填される。なお、接着材が充填される領域を拡大するために、取付枠部８４ａの基端側に、信号ケーブル１００の軸方向に延びる追加の取付枠部材を設けてもよい。この追加の取付枠部材は、例えば取付枠部８４ａに取り付けられる。

連結板部８４ｂは、平板を折り曲げて中央付近にオフセット部８９、先端に係止爪９０が形成されている。オフセット部８９は、イメージエリアセンサ８２や放熱板８５が当たることがないようなオフセット量で形成されている。係止爪９０は９０°に折り曲げて形成されており、先端縁は、ハウジング５３の第１筒部６４の外周面に沿うように円弧状に形成されている。係止爪９０とオフセット部８９との間は、取付筒部８０ａとの接着面となっており、この部分に接着材が充填されることで、ケーブル連結具８４がプリズム保持具８０に固着される。オフセット部８９は、イメージエリアセンサ８２と、プリズム保持具８０の取付筒部８０ａの外周面との位置関係に応じて設けられるものであり、取付筒部８０ａの外周面からイメージエリアセンサ８２を覆う放熱板８５が外側に突出していない場合には、オフセット部８９は不要で、平板状に構成してよい。

ケーブル連結具８４やイメージエリアセンサ８２及び回路基板８３に覆われた結線部や素線などを保護するために、これらの隙間には必要に応じて、封止剤（図示省略）が注入されて固化される。

ケーブル連結具８４は、イメージエリアセンサ８２の両側方を覆うことがないように、板状に形成されている。したがって、イメージエリアセンサ８２のサイズが変更される場合でも、サイズ変更によりイメージエリアセンサ８２が大きくなっても連結板部８４ｂに接触してしまうことがなくなり、イメージエリアセンサ８２のサイズ変更などにも対応が可能となる。また、イメージエリアセンサ８２を保護する放熱板８５も枠状ではなく、板状であるので、イメージエリアセンサ８２のサイズが変更される場合でも、現状の構造でサイズ変更が可能になる。

次に、図１１および図１２を参照しながら信号ケーブル１００の内部構造について説明する。信号ケーブル１００の断面形状を示す図１１において、信号ケーブル１００は、外皮１０２と、総合シールド１０４と、２本の画像信号伝送線１０６と、８本の単純線１０８と、介在部材１１０とを備える。

信号ケーブル１００は、２本の画像信号伝送線１０６と８本の単純線１０８とが一括して束ねられて後述する総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向に巻かれており、これら画像信号伝送線１０６および単純線１０８が総合シールド１０４により覆われ、さらに総合シールド１０４が外皮１０２で被覆されている。本実施形態では、外皮１０２と総合シールド１０４との各中心軸が、信号ケーブル１００全体の中心軸（ケーブル中心軸）Ｏと同軸とされている。

外皮１０２は、絶縁性の材料、例えば、ＰＦＡ（フッ素樹脂）またはＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）などにより形成されている。この外皮１０２の先端は、糸巻きにより縛られている。なお、外皮１０２がＰＦＡまたはＰＴＦＥなどのフッ素樹脂により形成されている場合は、接着剤による外皮１０２とケーブル連結具８４との固定を強固にするために、外皮１０２にフッ素樹脂表面処理を施すことが好ましい。

総合シールド１０４は、複数本の導体素線１０４ａを螺旋状に巻いて形成されている。本実施形態において、導体素線１０４ａの巻き方向は、図１１に示すＡ方向とされている。導体素線１０４ａは、例えば銀メッキ銅合金製である。

２本の画像信号伝送線１０６は、総合シールド１０４内において、総合シールド１０４の中心軸すなわち信号ケーブル１００全体の中心軸Ｏを通る直線Ｌ上にほぼ位置するように配置されている。画像信号伝送線１０６は、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）形式の映像信号を伝送する。

画像信号伝送線１０６は、ツイストペアケーブル１１２と、１本の導体素線からなるドレインワイヤー１１４と、シールド層１１６と、絶縁層１１８とを有するツイナックス線である。図１２に示すように、ツイストペアケーブル１１２とドレインワイヤー１１４とは、一括して束ねられて、総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向に撚り合わせられている。

画像信号伝送線１０６は、束ねられたツイストペアケーブル１１２とドレインワイヤー１１４とをシールド層１１６で覆い、このシールド層１１６を絶縁層１１８でさらに覆って構成されている。画像信号伝送線１０６は、細径であり、かつ、２〜４ｍの長さを要するため、伝送損失等の劣化を抑制するために、シールド層１１６と絶縁層１１８とが硬質とされている。

画像信号伝送線１０６は、ツイストペアケーブル１１２とドレインワイヤー１１４とを備えていることにより、例えばメガピクセルクラスのＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージエリアセンサからの画像データを高速に伝送する場合に適している。さらに、画像信号伝送線１０６は、平行な電線などで構成された画像信号伝送線と比較して、鉗子チャンネル３３からのノイズの影響を受けにくい。

ツイストペアケーブル１１２は、１対の電線１２０を撚り合わせて形成されている。より具体的には、１対の電線１２０は、導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向に撚り合わせられている。電線１２０は、複数本の導体素線または単線からなる芯線１２０ａを絶縁外皮１２０ｂで覆って形成されている。電線１２０の太さは、例えばＡＷＧ４０とされている。

シールド層１１６は、複数本の導体素線を螺旋状に巻いて形成されている。本実施形態では、シールド層１１６の導体素線の巻き方向は、総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向とされている。

絶縁層１１８は、絶縁性の材料、例えば、ＰＦＡまたはＰＴＦＥなどにより形成されている。

８本の単純線１０８は、総合シールド１０４内において、総合シールド１０４の中心軸すなわち信号ケーブル１００全体の中心軸Ｏを通る直線Ｌに対してほぼ対称となる位置に配置されている。より具体的には、８本の単純線１０８は、総合シールド１０４の同心円上に配置されている。単純線１０８は、複数本の導体素線または単線からなる芯線１０８ａを絶縁外皮１０８ｂで覆って形成されている。

８本の単純線１０８には、イメージエリアセンサ８２の駆動信号を伝送する駆動用の単純線と、電源用の単純線とが含まれている。例えば、８本の単純線１０８のうち、４本が駆動用の単純線であり、残り４本が電源用の単純線である。なお、単純線１０８にグランド線が含まれていてもよい。単純線１０８の外径は、Φ０．２５以上、望ましくはΦ０．３０以上である。また、単純線１０８の外径は、画像信号伝送線１０６の外径の半分以上であることが望ましい。

介在部材１１０は、スフ糸またはケブラー糸または綿糸等からなり、２本の画像信号伝送線１０６の間を含む電線間の隙間を埋めるように設けられている。介在部材１１０は、単純線１０８が２本の画像信号伝送線１０６の間に移動することを規制する。これにより、太く硬質な画像信号伝送線１０６の間に単純線１０８が挟まれ、単純線１０８が断線することが防止される。また、介在部材１１０により２本の画像信号伝送線１０６が非接触とされているため、クロストークの発生が防止される。

以上のように、信号ケーブル１００は、ツイナックス線である画像信号伝送線１０６と単純線１０８とが一括して束ねられて総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向に巻かれているため、内視鏡１２の曲げ及び／又は捻りなどの手技により導体素線１０４ａ同士の間に隙間が生じた場合であっても、この隙間に単純線１０８が落ち込み挟まれることによる機械的な耐性の低下が防止され、かつ、大容量のデータを伝送することができる。

また、画像信号伝送線１０６は、ツイストペアケーブル１１２とドレインワイヤー１１４とが束ねられて巻かれる巻き方向と、シールド層１１６の導体素線の巻き方向とが同じ方向、すなわち総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向とされているため、シールド層１１６の導体素線同士の間に隙間が生じた場合であっても、この隙間にツイストペアケーブル１１２またはドレインワイヤー１１４が落ち込み挟まれることによる局所的な座屈の発生が抑制される。この結果、信号ケーブル１００としての機械的な耐性の低下が防止される。

また、本実施形態では、２本の画像信号伝送線１０６と８本の単純線１０８との巻き方向と、ツイストペアケーブル１１２とドレインワイヤー１１４との巻き方向と、シールド層１１６の導体素線の巻き方向とに加え、ツイストペアケーブル１１２を構成する１対の電線１２０を撚り合わせる巻き方向も、総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向とされている。このように、信号ケーブル１００は、上記各線の巻き方向が全て同一方向とされていることにより、いずれかの線の巻き方向が異なる信号ケーブルと比較して、電気特性に優れる。

なお、本実施形態では、画像信号伝送線１０６は、２本設けられているが、これに限られず、１本または３本以上でも良い。断線などにより伝送不能になる場合に備え、画像信号伝送線１０６は２本以上設けられていることが好ましい。伝送量確保の観点でも、画像信号伝送線１０６は２本以上設けられていることが好ましい。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、２本の画像信号伝送線１０６の間に１つの介在部材１１０が配置されているが、図１３に示すように、第２実施形態の信号ケーブル１５０は、２本の画像信号伝送線１０６の間に、１対の介在部材１５２と、１本のグランド線１５４とが配置されている。信号ケーブル１５０は、上記第１実施形態の信号ケーブル１００と比べて、１本のグランド線１５４が追加されている。なお、第２実施形態以降は、上記第１実施形態と同様の部材ついての説明を省略する。

１対の介在部材１５２は、介在部材１１０と同様に、スフ糸またはケブラー糸または綿糸等からなる。介在部材１５２は、２本の画像信号伝送線１０６の間を含む電線間の隙間を埋めるように設けられている。具体的には、介在部材１５２は、総合シールド１０４の中心軸すなわち信号ケーブル１５０全体の中心軸Ｏを通る直線Ｌに対してほぼ対称となる位置に配置されている。

グランド線１５４は、２本の画像信号伝送線１０６と１対の介在部材１５２との間に配置されている。グランド線１５４は、複数本の導体素線または単線からなる芯線１５４ａを絶縁外皮１５４ｂで覆って形成されている。

以上のように、２本の画像信号伝送線１０６の間にグランド線１５４が配置されることにより、２本の画像信号伝送線１０６間が電気的に遮蔽され、クロストークの発生がより確実に防止される。また、グランド線１５４が絶縁外皮１５４ｂで覆われていることにより、２本の画像信号伝送線１０６に挟み込まれた場合であっても短絡等が生じることが防止される。

また、グランド線１５４は、信号ケーブル１５０の断線の検査に使用しても良い。例えば、グランド線１５４のインピーダンス値を測定することにより、画像信号伝送線１０６と単純線１０８とが断線する恐れが有るか否かを検査することができる。このように断線を検査するという観点では、グランド線１５４は、単純線１０８などの他の線よりも座屈と摩耗等の影響が大きく表れるように、単純線１０８よりも細径とされていることが好ましい。なお、グランド線１５４のインピーダンス値が規定のインピーダンス値を超えた場合に警告表示及び／又は警告音を出力するようにしても良い。

なお、介在部材１５２とグランド線１５４の配置は上記のものに限られない。例えば、図１４に示すように、信号ケーブル１６０は、一方の介在部材１５２が２本の画像信号伝送線１０６の間であり、かつ、直線Ｌ上に配置され、他方の介在部材１５２とグランド線１５４とが直線Ｌに対してほぼ対称となる位置に配置されている。この場合でも、グランド線１５４により、２本の画像信号伝送線１０６間が電気的に遮蔽され、クロストークの発生がより確実に防止される。

また、グランド線１５４は、単純線１０８よりも細径のものに限られない。例えば、図１５に示すように、グランド線１５４の外径が単純線１０８と同じ外径であっても良い。さらには、グランド線１５４が単純線１０８よりも太径であっても良い。

また、グランド線１５４は、介在部材により覆われていても良い。例えば、図１６に示すように、信号ケーブル１７０は、介在部材１７２の内部にグランド線１５４が配置されている。この例では３本のグランド線１５４が配置されているが、グランド線１５４の本数については適宜設計してよい。この場合でも、グランド線１５４により、２本の画像信号伝送線１０６間が電気的に遮蔽され、クロストークの発生がより確実に防止される。

［第３実施形態］
上記第１，第２実施形態では、一層の総合シールド１０４が設けられているが、第３実施形態では、複数の層を有する総合シールドが設けられている。

図１７に示すように、信号ケーブル１８０は、内側総合シールド１８２と、内側絶縁体１８４と、外側総合シールド１８６と、外側絶縁体１８８とが、内側からこの順に設けられている。

内側総合シールド１８２と外側総合シールド１８６とは、総合シールド１０４と同様に、導体素線１０４ａを螺旋状に巻いて形成されている。内側総合シールド１８２と外側総合シールド１８６との巻き方向は、総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向とされている。

内側絶縁体１８４と外側絶縁体１８８とは、外皮１０２と同様に絶縁性の材料で形成されている。

また、８本の単純線１０８は、直線Ｌに対してほぼ対称となる位置に、４本ずつ放射状に配置されている。単純線１０８同士は、撚り合わせられておらず、平行に配置されている。これらの単純線１０８は、２本の画像信号伝送線１０６と一括して束ねられて、総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向に巻かれている。

以上のように、信号ケーブル１８０は、内側総合シールド１８２と外側総合シールド１８６とを有することにより、外部からの電気的なノイズの影響がより抑制される。さらに、信号ケーブル１８０は、上記各線の巻き方向が全て同一方向とされていることにより電気特性により優れる。

なお、内側総合シールド１８２と外側総合シールド１８６との巻き方向をいずれも総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向とすることに限られず、少なくとも内側総合シールド１８２の巻き方向がＡ方向とされていればよい。これにより、信号ケーブル１８０としての機械的な耐性の低下が防止される。

なお、単純線１０８同士を平行に配置せずに、撚り合わせてもよい。例えば、単純線１０８を４本ずつ一括して束ねて撚り合わせる。この場合の単純線１０８の巻き方向は、総合シールド１０４の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向であることが好ましい。

また、８本の単純線１０８のうち、４本が駆動用の単純線であり、残り４本が電源用の単純線である場合には、４本の駆動用の単純線を一括して束ねて撚り合わせ、残り４本の電源用の単純線を一括して束ねて撚り合わせても良い。

さらに、束ねた４本の単純線１０８をより一体化させるためにテープで被覆してもよい。例えば、図１８に示すように、信号ケーブル１９０は、一括して束ねて撚り合わせられた４本の単純線１０８が、それぞれテープ１９２により被覆されている。テープ１９２は、例えばポリエステルで形成されている。テープ１９２は、絶縁性を有することが好ましい。

また、内側総合シールド１８２内において、２本の画像信号伝送線１０６とテープ１９２で被覆した単純線１０８とにより形成される空間に、介在部材を配置しても良い。例えば、図１９に示すように、信号ケーブル２００において、内側総合シールド１８２内の四隅に形成された空間に介在部材２０２が配置される。

なお、４本の単純線１０８をテープ１９２で一体化して複合ケーブルとした場合には、内側総合シールド１８２の導体素線１０４ａ同士の間に生じる隙間に、各単純線１０８よりも太径である上記複合ケーブルが落ち込むことが抑制される。このため、機械的な耐性の観点のみで言えば、例えば、図２０に示す信号ケーブル２１０のように、２本の画像信号伝送線１０６と、上記複合ケーブル、すなわちテープ１９２で一体化した４本の単純線１０８とが、内側総合シールド１８２の導体素線１０４ａの巻き方向であるＡ方向とは反対方向のＢ方向に巻かれていても良い。ただし、信号ケーブルにおいては、機械的な耐性の観点のみならず電気特性の観点も重要であるから、上記各線の巻き方向が全て同一方向とされていることが好ましい。

１０ 電子内視鏡システム
１２ 電子内視鏡（内視鏡）
１４ プロセッサ装置
１６ 光源装置
１８ モニタ
２０ 挿入部
２０ａ 先端部
２０ｂ 湾曲部
２０ｃ 軟性部
２１ 操作部
２１ａ アングルノブ
２１ｂ 送気・送水ボタン
２１ｃ 吸引ボタン
２１ｄ レリーズボタン
２１ｅ シーソースイッチ
２２ コネクタ
２３ ユニバーサルコード
２６ 先端部本体
２８ 金属製先端筒
２８ａ 内周面
２９ チューブ
３０ カメラモジュール
３１ａ ライトガイド
３１ｂ ライトガイド
３３ 鉗子チャンネル
３４ 送気チューブ
３５ 送水チューブ
３７ デッドスペース
４０ 鉗子出口
４１ 観察窓
４２ａ 照明窓
４２ｂ 照明窓
４３ 送気・送水ノズル
５１ 撮影レンズユニット
５２ 撮像ユニット
５３ ハウジング
５４ 撮影レンズ
５５ レンズ移動部
５６ 第１固定レンズ
５６ａ レンズ枠
５６ｂ レンズ本体
５７ 第１可動レンズ
５７ａ レンズ枠
５８ 第２可動レンズ
５８ａ レンズ枠
５９ 第２固定レンズ
５９ａ レンズ枠
５９ｂ レンズ本体
６０ カム軸
６０ａ 第１カム溝
６０ｂ 第２カム溝
６０ｃ ワイヤ連結穴
６０ｄ 係止フランジ
６１ 第１レンズ移動枠
６１ａ ガイド筒
６１ｂ アーム
６２ 第２レンズ移動枠
６２ａ ガイド筒
６２ｂ アーム
６４ 第１筒部
６４ａ 後半分
６４ｂ 前半分
６４ｃ 段差面
６５ 第２筒部
６６ 連結部
６７ 撮影レンズ収納穴
６８ レンズ移動部収納穴
６８ａ 係止リング
６９ 摺動穴
７０ 穴
７１ 反射防止筒
７２ 反射防止筒
７３ ワイヤ
７４ モータ
７５ 保護チューブ
７６ 固定リング
７７ａ 第１係合ピン
７７ｂ 第２係合ピン
８０ プリズム保持具
８０ａ 取付筒部
８０ｂ プリズム取付枠
８１ プリズム
８１ａ 入射面
８１ｂ 出射面
８１ｃ 反射面
８１ｄ 両側面
８２ イメージエリアセンサ
８３ 回路基板
８４ ケーブル連結具
８４ａ 取付枠部
８４ｂ 連結板部
８５ 放熱板
８５ａ ケーブル受け部
８８ フレキシブル配線回路基板
８９ オフセット部
９０ 係止爪
１００ 信号ケーブル
１０２ 外皮
１０４ 総合シールド
１０４ａ 導体素線
１０６ 画像信号伝送線
１０８ 単純線
１０８ａ 芯線
１０８ｂ 絶縁外皮
１１０ 介在部材
１１２ ツイストペアケーブル
１１４ ドレインワイヤー
１１４ 本の導体素線からなるドレインワイヤー
１１６ シールド層
１１８ 絶縁層
１２０ 電線
１２０ａ 芯線
１２０ｂ 絶縁外皮
１５０ 信号ケーブル
１５２ 介在部材
１５４ グランド線
１５４ａ 芯線
１５４ｂ 絶縁外皮
１６０ 信号ケーブル
１７０ 信号ケーブル
１７２ 介在部材
１８０ 信号ケーブル
１８２ 内側総合シールド
１８４ 内側絶縁体
１８６ 外側総合シールド
１８８ 外側絶縁体
１９０ 信号ケーブル
１９２ テープ
２００ 信号ケーブル
２０２ 介在部材
２１０ 信号ケーブル

Claims (12)

1. 複数の導体素線が螺旋状に巻かれた総合シールドと、
   前記総合シールド内において前記総合シールドの中心軸を通る直線上に配置されており、ツイストペアケーブルとドレインワイヤーとが束ねられて形成された２本の画像信号伝送線と、
   前記総合シールド内において前記直線に対して対称となる位置に配置された複数の単純線と、
   を備え、
   ２本の前記画像信号伝送線と複数の前記単純線とは、一括して束ねられて前記導体素線の巻き方向に巻かれている内視鏡用信号ケーブル。
2. 前記ツイストペアケーブルと前記ドレインワイヤーとは、前記導体素線の巻き方向に撚り合わせられている請求項１に記載の内視鏡用信号ケーブル。
3. 前記ツイストペアケーブルは、１対の電線を前記導体素線の巻き方向に撚り合わせて形成されている請求項２に記載の内視鏡用信号ケーブル。
4. ２本の前記画像信号伝送線の間に配置されるグランド線を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡用信号ケーブル。
5. 前記グランド線は、断線の検査に使用される請求項４に記載の内視鏡用信号ケーブル。
6. 前記グランド線は、前記単純線よりも細径とされている請求項５に記載の内視鏡用信号ケーブル。
7. ２本の前記画像信号伝送線の間に介在部材が設けられ、
   前記グランド線は、前記介在部材により覆われている請求項４から６のいずれか１項に記載の内視鏡用信号ケーブル。
8. 前記画像信号伝送線は、前記ツイストペアケーブルおよび前記ドレインワイヤーを覆うシールド層と、前記シールド層を覆う絶縁層とを有する請求項１から７のいずれか１項に記載の内視鏡用信号ケーブル。
9. 前記総合シールドは、前記導体素線により構成された複数の層を有しており、
   ２本の前記画像信号伝送線と複数の前記単純線とは、前記総合シールドの最も内層を構成する前記導体素線の巻き方向に巻かれている請求項１から８のいずれか１項に記載の内視鏡用信号ケーブル。
10. 前記総合シールドの各層を構成する前記導体素線の巻き方向が同じとされている請求項９に記載の内視鏡用信号ケーブル。
11. 前記単純線は、前記総合シールドの同心円上に配置されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の内視鏡用信号ケーブル。
12. 前記単純線は、放射状に配置されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の内視鏡用信号ケーブル。

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