JP3717694B2 - 内視鏡画像撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡画像撮像装置、更に詳しくはコネクタの構造部分に特徴のある内視鏡画像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を備えたファイバ式又はリレーレンズを持つ光学式内視鏡の接眼部に着脱自在に取り付けられるカメラヘッドあるいは電子内視鏡の先端内に配置される撮像ユニット等の内視鏡画像撮像装置においても、その製造コストの低減は重要な課題となっている。このために、特開平１０−１７２６２８号公報に示されるような樹脂ハウジング自体に導電パターンを形成し、作業性の向上や構造体と一体で電気接続部を設けることで部品点数の削減、小型化による部材費の低減が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、医療現場で使用される内視鏡画像撮像装置においては、メスなどの鋭利な医療器具と共に使用されるため、内視鏡画像撮像装置より延出したケーブルに傷がつくなどしてケーブルの交換が必要になる場合が多い。このため、ケーブルは特に高価なカメラヘッドやフィルタ、光学系を内蔵した撮像ユニット側で交換される構造が必要であるが、上記先行例では、ケーブル内の信号線を内視鏡画像撮像装置内で半田付けしているために、ケーブルが交換できないといった問題がある。
【０００４】
また、内視鏡画像撮像装置ではその全長の短縮化は細径化と並んで最重要であり、ケーブル内の信号線をＣＣＤがマウントされた電気基板に接続すると共に、ケーブル外周に覆われているシールド編組も内視鏡画像撮像装置のＧＮＤレベルに電気的接続し、かつ、全長を短くする必要がある。
【０００５】
つまり、ケーブル内の信号線を電気基板に接続する際には圧着、はんだ付け、シールド編組の処理等、所定の長さを必要とするが、この分の長さをいたずらに残すことはその全長を長くする。
【０００６】
ところが、上記先行例ではコネクタを円筒状のコネクタの撮像素子側にさらに接続部を設けた構造としているため、その分、全長が長くなっている。また、円筒状のコネクタの外周部にケーブルの長手方向に凹状の導電パターンを設けているため、信号線のケーブルから突出される長さは導電パターン部への長さ分が要求されるので、さらに全長が長くなっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、信号線を必要最小限の長さで処理し、かつ、着脱自在のコネクタを設けその全長を可能な限り短くすることのできる内視鏡画像撮像装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡画像撮像装置は、先端に内視鏡像を撮像する撮像素子を内蔵し、映像生成回路を備えたコントロールユニットにケーブルにより接続される内視鏡画像撮像装置において、前記ケーブルに内包された信号線を通す貫通部を有し、前記貫通部を通して前記撮像素子側に配された前記信号線の端部が電気的に接続される導電パターン部を前記撮像素子側に有する絶縁材質を有する第１のコネクタユニットと、前記導電パターン部と電気的に接続する接続面を有する絶縁材質を有する第２のコネクタユニットと、前記第２のコネクタユニットと電気的に接続され前記撮像素子を駆動する駆動信号を発する駆動回路基板と、を有し、前記第１のコネクタユニットの前記撮像素子側と前記第２のコネクタユニットのコントロールユニット側の間に前記信号線を収納する中空部と、前記第１のコネクタユニットと前記第２のコネクタユニットとを電気的に接続する少なくとも一対のコネクタと、を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図である。
【００１１】
（構成）
図１に示すように、本実施の形態の内視鏡画像撮像装置であるカメラヘッド１は、図示しないカメラコントロールユニットとケーブル２により接続され、ケーブル２はカメラヘッド１の内部に達し、その端部のシールド編組３を折り返し、ケーブル２の外被に密着させると共に複数の信号線４を所定の長さを突出させる。折り返されたシールド編組３の外側にはケーブル２のシールド枠５がシールド編組３と等電位に接続される。
【００１２】
シールド枠５の内部には第１のコネクタユニット６が内蔵されている。第１のコネクタユニット６は中央部に貫通孔７を有し、ケーブル２の信号線４を通すようになっている。また、カメラヘッド１には内視鏡像を撮像する撮像素子１０が設けられており、第１のコネクタユニット６の撮像素子１０側端面には導電パターン８がプリントされ、各導電パターン８のランドに各々対応する信号線４がケーブル２側に折り返されて電気的に接続される。
【００１３】
第１のコネクタユニット６には撮像素子１０側端面の外周近傍に導電パターン８より突出した第１の信号ピン９が撮像素子側端面に垂直に設けられる。
【００１４】
第１のコネクタユニット６の撮像素子１０側には該第１の信号ピン９に電気的接続を保つ凹状のピン受け１１を内蔵した第２のコネクタユニット１２が着脱自在に接続される。
【００１５】
第２のコネクタユニット１２にはピン受け１１に電気的に接続された第２の信号ピン１３が第２のコネクタユニット１２の撮像素子１０側端面に突出している。第２の信号ピン１３は撮像素子１０の駆動回路を搭載した駆動回路基板１４に接続され、駆動回路基板１４には撮像素子１０が接続される。
【００１６】
第１のコネクタユニット６と第２のコネクタユニット１２の間には中空部１５を有し、貫通孔７を経て折り返された信号線４を収納するようになっている。
【００１７】
（作用）
図示しないカメラコントロールユニットに接続されたケーブル２に内蔵された信号線４は第１のコネクタユニット６の貫通孔７を通って、中空部１５にて折り返され導電パターン８に接続される。導電パターン８は第１の信号ピン９、ピン受け１１、第２の信号ピン１３、駆動回路を搭載した駆動回路基板１４を経由して撮像素子１０と電気的に接続されカメラコントロールユニットにて映像化される。
【００１８】
ケーブル２の交換時には ピン受け１１より第１の信号ピン９を抜去することで、第１のコネクタユニット６と第２のコネクタユニット１２を分離する。
【００１９】
（効果）
このように本実施の形態では、第１のコネクタユニット６と第２のコネクタユニット１２の間の中空部１５に貫通孔７を経て折り返された信号線４を収納するようにしたので、信号線４の突出長は最低限に迎えられ、この長さにおいて、全長を短縮できる。また、ピン受け１１より第１の信号ピン９を抜去するといった着脱自在なコネクタ機構を構成したので、この全長を短くして構成可能となっている。
【００２０】
さらに信号線４が貫通孔７を通って接続されるためケーブル２が外圧によって受ける曲げ等のストレスを信号線端部（導電パターン８との接続部）で受けることがない（断線防止）。また、同様の理由により組み立て、リペア時に第１のコネクタユニット６の操作部が良好となる（断線の心配がない）。
【００２１】
なお、第１、第２のコネクタユニットを共にＭＩＤ（立体配線基盤）とすれば部品点数の削減、駆動回路基板の第２のコネクタユニット上の実装が可能である。
【００２２】
図２は本発明の第２の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図である。
【００２３】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００２４】
（構成）
本実施の形態では、ケーブル２に内包されたシールド編組５１は折り返され、第１のコネクタユニット５２の内周部で第１のコネクタユニット５２とシールド押え５３で挟み込まれる様に固定される。シールド押え５３は導電体で構成され、同様に導電体で構成されたシールド枠５４を第１のコネクタユニット５２とシールド押え５３で挟み込むように構成される。
【００２５】
第１のコネクタユニット５２は中央部に貫通孔５５が設けられ、その撮像素子１０側端面には導電パターン５６が成形されている。また、第１のコネクタユニット５２のシールド編組５１を挟み込む内周部にはＧＮＤパターン６０が成形され、必要な信号線４のＧＮＤラインと電気的に接続される。
【００２６】
第１のコネクタユニット５２の撮像素子１０側端面には一対のＳＭＤ型の第２のコネクタユニット５７が構成され、各接点は所定の導電パターン５６に接続される。第２のコネクタユニット５７の撮像素子側には撮像素子１０、及び撮像素子１０の駆動回路を搭載した駆動回路基板５８が接続される。
【００２７】
ケーブル２から所定の長さを突出した信号線４は第１のコネクタユニット５２と駆動回路基板５８の間で第２のコネクタユニット５７のケーブル２の長手方向の長さ分で構成された空間５９で折り返されて導電パターン５６に電気的に接続される。
【００２８】
（作用）
図示しないカメラコントロールユニットに接続されたケーブル２に内蔵された信号線４は第１のコネクタユニット５２の貫通孔５５を通って、空間５９にて折り返され導電パターン５６に接続される。導電パターン５６は第２のコネクタユニット５７、駆動回路を経由して撮像素子１０と電気的に接続され、カメラコントロールユニットにて映像化される。
【００２９】
ケーブル２の交換時には第２のコネクタユニット５７にて分離する。シールド編組５１は第１のコネクタユニット５２の内周部にてシールド押え５３を経由して、シールド枠５４と等電位になり、電気的シールドを確保する。
【００３０】
（効果）
本実施の形態では、シールド編組５１の処理を第１のコネクタユニット５２の内周部で行ったため、この分、信号線４の突出長を第１の実施の形態より短くでき、結果さらに全長が短くできる。
【００３１】
また、市販の着脱自在なコネクタ機構であるＳＭＤ型の第２のコネクタユニット５７を利用しているので、安価に構成することができる。
【００３２】
さらに、第１のコネクタユニット５２の内周部にＧＮＤパターン６０を構成しているので、シールド編組５１を信号線４のＧＮＤラインと繋ぐことが可能である。
【００３３】
なお、第１のコネクタユニット５２をＰＣ基板とし、シールド編組５１をシールド押え５３で挟むことで、さらに全長を短くすることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の内視鏡画像撮像装置によれば、第１、第２の各々のコネクタユニットの接続面側にケーブル、信号線を収納する空間と、第１、第２の各々のコネクタユニットの接続面に第１、第２の各々のコネクタユニットを電気的に接続する一対のコネクタとを設けたので、信号線を必要最小限の長さで処理し、かつ、着脱自在のコネクタを設けその全長を可能な限り短くすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図
【図２】 本発明の第２の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図
【符号の説明】
１…カメラヘッド
２…ケーブル
３…シールド編組
４…信号線
５…シールド枠
６…第１のコネクタユニット
７…貫通孔
８…導電パターン
９…第１の信号ピン
１０…撮像素子
１１…ピン受け
１２…第２のコネクタユニット
１３…第２の信号ピン
１４…駆動回路基板
１５…中空部
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡画像撮像装置、更に詳しくはコネクタの構造部分に特徴のある内視鏡画像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を備えたファイバ式又はリレーレンズを持つ光学式内視鏡の接眼部に着脱自在に取り付けられるカメラヘッドあるいは電子内視鏡の先端内に配置される撮像ユニット等の内視鏡画像撮像装置においても、その製造コストの低減は重要な課題となっている。このために、特開平１０−１７２６２８号公報に示されるような樹脂ハウジング自体に導電パターンを形成し、作業性の向上や構造体と一体で電気接続部を設けることで部品点数の削減、小型化による部材費の低減が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、医療現場で使用される内視鏡画像撮像装置においては、メスなどの鋭利な医療器具と共に使用されるため、内視鏡画像撮像装置より延出したケーブルに傷がつくなどしてケーブルの交換が必要になる場合が多い。このため、ケーブルは特に高価なカメラヘッドやフィルタ、光学系を内蔵した撮像ユニット側で交換される構造が必要であるが、上記先行例では、ケーブル内の信号線を内視鏡画像撮像装置内で半田付けしているために、ケーブルが交換できないといった問題がある。
【０００４】
また、内視鏡画像撮像装置ではその全長の短縮化は細径化と並んで最重要であり、ケーブル内の信号線をＣＣＤがマウントされた電気基板に接続すると共に、ケーブル外周に覆われているシールド編組も内視鏡画像撮像装置のＧＮＤレベルに電気的接続し、かつ、全長を短くする必要がある。
【０００５】
つまり、ケーブル内の信号線を電気基板に接続する際には圧着、はんだ付け、シールド編組の処理等、所定の長さを必要とするが、この分の長さをいたずらに残すことはその全長を長くする。
【０００６】
ところが、上記先行例ではコネクタを円筒状のコネクタの撮像素子側にさらに接続部を設けた構造としているため、その分、全長が長くなっている。また、円筒状のコネクタの外周部にケーブルの長手方向に凹状の導電パターンを設けているため、信号線のケーブルから突出される長さは導電パターン部への長さ分が要求されるので、さらに全長が長くなっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、信号線を必要最小限の長さで処理し、かつ、着脱自在のコネクタを設けその全長を可能な限り短くすることのできる内視鏡画像撮像装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡画像撮像装置は、先端に内視鏡像を撮像する撮像素子を内蔵し、映像生成回路を備えたコントロールユニットにケーブルにより接続される内視鏡画像撮像装置において、前記ケーブルに内包された信号線を通す貫通部を有し、前記貫通部を通して前記撮像素子側に配された前記信号線の端部が電気的に接続される導電パターン部を前記撮像素子側に有する絶縁材質を有する第１のコネクタユニットと、前記導電パターン部と電気的に接続する接続面を有する絶縁材質を有する第２のコネクタユニットと、前記第２のコネクタユニットと電気的に接続され前記撮像素子を駆動する駆動信号を発する駆動回路基板と、を有し、前記第１のコネクタユニットの前記撮像素子側と前記第２のコネクタユニットのコントロールユニット側の間に前記信号線を収納する中空部と、前記第１のコネクタユニットと前記第２のコネクタユニットとを電気的に接続する少なくとも一対のコネクタと、を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図である。
【００１１】
（構成）
図１に示すように、本実施の形態の内視鏡画像撮像装置であるカメラヘッド１は、図示しないカメラコントロールユニットとケーブル２により接続され、ケーブル２はカメラヘッド１の内部に達し、その端部のシールド編組３を折り返し、ケーブル２の外被に密着させると共に複数の信号線４を所定の長さを突出させる。折り返されたシールド編組３の外側にはケーブル２のシールド枠５がシールド編組３と等電位に接続される。
【００１２】
シールド枠５の内部には第１のコネクタユニット６が内蔵されている。第１のコネクタユニット６は中央部に貫通孔７を有し、ケーブル２の信号線４を通すようになっている。また、カメラヘッド１には内視鏡像を撮像する撮像素子１０が設けられており、第１のコネクタユニット６の撮像素子１０側端面には導電パターン８がプリントされ、各導電パターン８のランドに各々対応する信号線４がケーブル２側に折り返されて電気的に接続される。
【００１３】
第１のコネクタユニット６には撮像素子１０側端面の外周近傍に導電パターン８より突出した第１の信号ピン９が撮像素子側端面に垂直に設けられる。
【００１４】
第１のコネクタユニット６の撮像素子１０側には該第１の信号ピン９に電気的接続を保つ凹状のピン受け１１を内蔵した第２のコネクタユニット１２が着脱自在に接続される。
【００１５】
第２のコネクタユニット１２にはピン受け１１に電気的に接続された第２の信号ピン１３が第２のコネクタユニット１２の撮像素子１０側端面に突出している。第２の信号ピン１３は撮像素子１０の駆動回路を搭載した駆動回路基板１４に接続され、駆動回路基板１４には撮像素子１０が接続される。
【００１６】
第１のコネクタユニット６と第２のコネクタユニット１２の間には中空部１５を有し、貫通孔７を経て折り返された信号線４を収納するようになっている。
【００１７】
（作用）
図示しないカメラコントロールユニットに接続されたケーブル２に内蔵された信号線４は第１のコネクタユニット６の貫通孔７を通って、中空部１５にて折り返され導電パターン８に接続される。導電パターン８は第１の信号ピン９、ピン受け１１、第２の信号ピン１３、駆動回路を搭載した駆動回路基板１４を経由して撮像素子１０と電気的に接続されカメラコントロールユニットにて映像化される。
【００１８】
ケーブル２の交換時には ピン受け１１より第１の信号ピン９を抜去することで、第１のコネクタユニット６と第２のコネクタユニット１２を分離する。
【００１９】
（効果）
このように本実施の形態では、第１のコネクタユニット６と第２のコネクタユニット１２の間の中空部１５に貫通孔７を経て折り返された信号線４を収納するようにしたので、信号線４の突出長は最低限に迎えられ、この長さにおいて、全長を短縮できる。また、ピン受け１１より第１の信号ピン９を抜去するといった着脱自在なコネクタ機構を構成したので、この全長を短くして構成可能となっている。
【００２０】
さらに信号線４が貫通孔７を通って接続されるためケーブル２が外圧によって受ける曲げ等のストレスを信号線端部（導電パターン８との接続部）で受けることがない（断線防止）。また、同様の理由により組み立て、リペア時に第１のコネクタユニット６の操作部が良好となる（断線の心配がない）。
【００２１】
なお、第１、第２のコネクタユニットを共にＭＩＤ（立体配線基盤）とすれば部品点数の削減、駆動回路基板の第２のコネクタユニット上の実装が可能である。
【００２２】
図２は本発明の第２の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図である。
【００２３】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００２４】
（構成）
本実施の形態では、ケーブル２に内包されたシールド編組５１は折り返され、第１のコネクタユニット５２の内周部で第１のコネクタユニット５２とシールド押え５３で挟み込まれる様に固定される。シールド押え５３は導電体で構成され、同様に導電体で構成されたシールド枠５４を第１のコネクタユニット５２とシールド押え５３で挟み込むように構成される。
【００２５】
第１のコネクタユニット５２は中央部に貫通孔５５が設けられ、その撮像素子１０側端面には導電パターン５６が成形されている。また、第１のコネクタユニット５２のシールド編組５１を挟み込む内周部にはＧＮＤパターン６０が成形され、必要な信号線４のＧＮＤラインと電気的に接続される。
【００２６】
第１のコネクタユニット５２の撮像素子１０側端面には一対のＳＭＤ型の第２のコネクタユニット５７が構成され、各接点は所定の導電パターン５６に接続される。第２のコネクタユニット５７の撮像素子側には撮像素子１０、及び撮像素子１０の駆動回路を搭載した駆動回路基板５８が接続される。
【００２７】
ケーブル２から所定の長さを突出した信号線４は第１のコネクタユニット５２と駆動回路基板５８の間で第２のコネクタユニット５７のケーブル２の長手方向の長さ分で構成された空間５９で折り返されて導電パターン５６に電気的に接続される。
【００２８】
（作用）
図示しないカメラコントロールユニットに接続されたケーブル２に内蔵された信号線４は第１のコネクタユニット５２の貫通孔５５を通って、空間５９にて折り返され導電パターン５６に接続される。導電パターン５６は第２のコネクタユニット５７、駆動回路を経由して撮像素子１０と電気的に接続され、カメラコントロールユニットにて映像化される。
【００２９】
ケーブル２の交換時には第２のコネクタユニット５７にて分離する。シールド編組５１は第１のコネクタユニット５２の内周部にてシールド押え５３を経由して、シールド枠５４と等電位になり、電気的シールドを確保する。
【００３０】
（効果）
本実施の形態では、シールド編組５１の処理を第１のコネクタユニット５２の内周部で行ったため、この分、信号線４の突出長を第１の実施の形態より短くでき、結果さらに全長が短くできる。
【００３１】
また、市販の着脱自在なコネクタ機構であるＳＭＤ型の第２のコネクタユニット５７を利用しているので、安価に構成することができる。
【００３２】
さらに、第１のコネクタユニット５２の内周部にＧＮＤパターン６０を構成しているので、シールド編組５１を信号線４のＧＮＤラインと繋ぐことが可能である。
【００３３】
なお、第１のコネクタユニット５２をＰＣ基板とし、シールド編組５１をシールド押え５３で挟むことで、さらに全長を短くすることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の内視鏡画像撮像装置によれば、第１、第２の各々のコネクタユニットの接続面側にケーブル、信号線を収納する空間と、第１、第２の各々のコネクタユニットの接続面に第１、第２の各々のコネクタユニットを電気的に接続する一対のコネクタとを設けたので、信号線を必要最小限の長さで処理し、かつ、着脱自在のコネクタを設けその全長を可能な限り短くすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図
【図２】 本発明の第２の実施の形態に係るカメラヘッドの構成を示す断面図
【符号の説明】
１…カメラヘッド
２…ケーブル
３…シールド編組
４…信号線
５…シールド枠
６…第１のコネクタユニット
７…貫通孔
８…導電パターン
９…第１の信号ピン
１０…撮像素子
１１…ピン受け
１２…第２のコネクタユニット
１３…第２の信号ピン
１４…駆動回路基板
１５…中空部
Claims (2)
- 先端に内視鏡像を撮像する撮像素子を内蔵し、映像生成回路を備えたコントロールユニットにケーブルにより接続される内視鏡画像撮像装置において、
前記ケーブルに内包された信号線を通す貫通部を有し、前記貫通部を通して前記撮像素子側に配された前記信号線の端部が電気的に接続される導電パターン部を前記撮像素子側に有する絶縁材質を有する第１のコネクタユニットと、
前記導電パターン部と電気的に接続する接続面を有する絶縁材質を有する第２のコネクタユニットと、
前記第２のコネクタユニットと電気的に接続され前記撮像素子を駆動する駆動信号を発する駆動回路基板と、
を有し、
前記第１のコネクタユニットの前記撮像素子側と前記第２のコネクタユニットのコントロールユニット側の間に前記信号線を収納する中空部と、
前記第１のコネクタユニットと前記第２のコネクタユニットとを電気的に接続する少なくとも一対のコネクタと、
を設けたことを特徴とする内視鏡画像撮像装置。 - 前記ケーブルの前記信号線を覆うシールド編部と導通される導電パターンを前記第１のコネクタユニットの貫通部の内周に有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡画像撮像装置。
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| JP04342099A JP3717694B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 内視鏡画像撮像装置 |
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| JP2000237128A JP2000237128A (ja) | 2000-09-05 |
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Family Applications (1)
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| JP04342099A Expired - Fee Related JP3717694B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 内視鏡画像撮像装置 |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP4647416B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2011-03-09 | 株式会社オーディオテクニカ | コンデンサマイクロホン |
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1999
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