JP4468691B2 - 超音波信号ケーブルコネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波を利用して体腔内を観察する超音波内視鏡装置において、特に電子走査式超音波素子の駆動制御信号と超音波信号を送受信する複数の信号線からなる超音波信号ケーブルを超音波観測機器に接続させる超音波コネクタと、前記超音波信号ケーブルとの接続に用いる超音波信号ケーブルコネクタ装置に関する。

近年、医療分野では、体腔内に挿入して生体組織の観察、採取、及び治療処置を行う際に内視鏡が用いられている。この内視鏡には、体腔内に挿入される挿入部先端に、超音波振動子を備え、その超音波振動子から生体組織に対して超音波を送信し、生体組織から反射された超音波から超音波断層画像を生成して、生体組織を観察する超音波内視鏡装置がある。

この超音波内視鏡装置に用いる超音波内視鏡の構成を図５を用いて説明する。超音波内視鏡５１は、体腔内に挿入される細長の挿入部５２、この挿入部５２の後端に設けられる操作部５３、この操作部５３の基端に設けられる接眼部５４、前記操作部５３から延出されたユニバーサルコード５５、このユニバーサルコード５５の基端に設けられた、図示していない光源装置に接続される内視鏡コネクタ５６、この内視鏡コネクタ５６から延出され先端に超音波コネクタ５８を有する超音波信号ケーブル５７から構成されている。

前記挿入部５２は、細径に形成され、先端から先端硬質部５９、湾曲部６０、長尺な可撓性を有する可撓部６１が順に設けられている。この先端硬質部５９には、超音波を送受する複数の圧電素子が配列して構成される電子走査式超音波振動子を備えた超音波振動子部６３が設けられている。

前記操作部５３は、前記挿入部５２の湾曲部６０を所望の方向に湾曲操作する湾曲ノブ６２、前記挿入部５２内に設けられている図示していない送気・送水チャンネルに送気・送水するための送気・送水ボタン、吸引チャンネルに吸気・吸水する吸引ボタン、鉗子チャンネルに鉗子処置具を挿入する鉗子処置具挿入口等が設けられている。前記接眼部５４は、前記挿入部５２の先端硬質部５９に設けられた対物レンズが取り込んだ体腔内の光学像をイメージガイドにより案内され視認する。

前記内視鏡コネクタ５６は、図示していない光源装置に接続され、光源装置からの照明光をユニバーサルコード５５、操作部５３、挿入部５２に内蔵されているライトガイドによって導光され先端硬質部５９から体腔内の観察部位に投射する。前記内視鏡コネクタ５６から延出される超音波信号ケーブル５７は、前記ユニバーサルコード５５、操作部５３、挿入部５２に設けられた図示していない超音波信号ケーブルチャンネルを介して挿通され、前記超音波振動子部６３に設けられた電子走査式超音波振動子に接続されている。この超音波信号ケーブル５７の先端に設けられた超音波コネクタ５８は、前記超音波振動子部６３の電子走査式超音波振動子による超音波の送受駆動制御を行う図示していない超音波観測機器に接続する。

前記超音波信号ケーブル５７は、前記超音波振動子部６３に設けられた電子走査式超音波振動子の複数の圧電素子に接続されて、それぞれの圧電素子から超音波を送受する信号用の複数の信号線と、その複数の信号線を所定本数単位毎にグルーピングし、そのグルーピング毎の各信号線のシールドと絶縁被覆、及び全てのグループの信号線全体のシールドと絶縁被覆からなっている。

この超音波信号ケーブル５７の基端側の複数の信号線は、前記超音波振動子部６３に設けられる電子走査式超音波振動子の複数の圧電素子にそれぞれ電気的に接続される。前記複数の圧電素子に接続された前記超音波信号ケーブル５７の先端は、前記挿入部５２の先端硬質部５９に設けられた超音波信号ケーブルチャンネル開口から挿入される。この先端硬質部５９から超音波信号ケーブルチャンネル開口から挿入された前記超音波信号ケーブル５７は、前記挿入部５２の湾曲部６０と可撓部６１、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６の超音波信号ケーブルチャンネルを挿通して超音波コネクタ５８に接続される。

この超音波コネクタ５６には、前記超音波信号ケーブル５７の複数の信号線と、シールドをそれぞれ電気的に接続するための後述する接続コネクタ９２と、それぞれの信号線により送受される信号の超音波観測機器とのマッチングを行う後述するマッチング基板９１が設けられている。

前記超音波信号ケーブル５７の複数の信号線の先端には、前記信号線をグルーピングしたグループ毎にケーブルコネクタ基板が設けられる。このケーブルコネクタ基板によって、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に接続されるようになっている。このケーブルコネクタ基板の構成は、例えば、特許文献１に提案されている。

この特許文献１に提案されている超音波信号ケーブルの先端に設けられるケーブルコネクタ基板の構成について、図６乃至図８を用いて説明する。最初に図８を用いて超音波コネクタ５８の構成を簡単に説明する。なお、図８は、超音波コネクタの断面図である。

この超音波コネクタ５８は、略長方形の箱状の金属フレーム９６、ケーブル挿入孔９０、接続コネクタ９２、絶縁シート９３、マッチング基板９１、ベース基板９４、金属基板９７、コネクタユニット９８からなる。ケーブル挿入孔９０は、前記金属フレーム９６内に前記超音波信号ケーブル５７を挿入するための挿入孔である。接続コネクタ９２は、前記ケーブル挿入孔９０から挿入された超音波信号ケーブル５７の先端に設けられた後述する複数のケーブルコネクタ基板と、そのケーブルコネクタ基板に接続された後述する延長基板８５が装着される。絶縁シート９３は、前記接続コネクタ９２に前記延長基板８５を装着接続する際に、前記延長基板８５と金属フレーム９６との間に介装されて絶縁する。マッチング基板９１は、前記接続コネクタ９２に電気的に接続され、前記超音波信号ケーブル５７に接続されている電子走査式超音波振動子と超音波観測機器とのマッチングを行うマッチング回路が搭載された基板である。ベース基板９４は、前記マッチング基板９１に接続され、かつ、超音波観測機器に接続するための複数のコネクタピンが設けられている。金属基板９７は、前記ベース基板９４のコネクタピンの周辺を覆い、前記金属フレーム９６に固定されている。コネクタユニット９８は、超音波コネクタ５８を前記超音波観測機器に装着した際に前記金属フレーム９６と金属基板９７を超音波観測機器の基準電位と同電位とする。

この超音波コネクタ５８に接続される超音波信号ケーブル５７の構成について図６を用いて説明する。この超音波信号ケーブル５７は、複数の信号芯線７１、この複数の信号芯線７１のそれぞれの周囲に設けられた絶縁体層７２、それぞれの絶縁体層７２の周囲に設けられたシールド７３、そのシールド７３の周囲に被覆された絶縁被覆層７４からなる信号線と、この信号線を複数本単位でグルーピングして形成した複数の同軸線７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄと、この複数の同軸線７５ａ〜７５ｄをまとめて、その周囲に設けられた全体シールド７６と、この全体シールド７６を被覆する全体絶縁被覆７７からなっている。

前記複数の同軸線７５ａ〜７５ｄのそれぞれの先端には、ケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄが接続されている。このケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄは、図示するように、各同軸線７５ａ〜７５ｄの先端からケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄの長さＬ分、同軸線７５ａ〜７５ｄの軸方向にずらして接続されている。つまり、ケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄが相互に重ならないように配置されている。

このケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄの構成について、図７を用いて説明する。このケーブルコネクタ基板７８は、図７（ａ）に示すように、長方形状のフレキシブル基板によって形成されている。この長方形状のフレキシブル基板の一方の表面の短辺側に前記同軸線７５の信号芯線７１を電気的に接続するための等間隔に設けられた第１の配線ランド７９ａ、前記同軸線７５のシールド７３を電気的に接続される第１の接地配線ランド８０ａが設けられている。前記長方形状のフレキシブル基板の一方の表面の長辺側に等間隔に設けられた第２の配線ランド７９ｃ、この第２の配線ランド７９ｃと併設された第２の接地配線ランド８０ｃが設けられている。さらに、フレキシブル基板の表面には、前記第１の配線ランド７９ａと第２の配線ランド７９ｃを接続する配線パターン７９ｂ、前記第１の接地配線ランド８０ａと第２の接地配線ランド８０ｃを接続する接地配線パターン８０ｂが形成されている。この接続コネクタ７８の第１の配線ランド７９ａと第１の接地配線ランド８０ａが形成される短辺側の幅は、前記超音波内視鏡５１の挿入部５２、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６に設けられている超音波信号ケーブルチャンネルに挿通可能な寸法に形成されている。

このケーブルコネクタ基板７８に接続する延長基板８５は、長方形状のフレキシブル基板によって形成されている。この長方形状のフレキシブル基板の表面の一方端側には、前記ケーブルコネクタ基板７８の第２の配線ランド７９ｃと第２の接地配線ランド８０ｃと電気的に接続される配線ランド８６が設けられている。このフレキシブル基板の表面の他方端側には、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に装着される接続ランド８７が設けられ、前記配線ランド８６と接続ランド８７とを接続する配線パターン８５からなっている。

前記超音波信号ケーブル５７の複数の同軸線７５ａ〜７５ｄの先端に前記ケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄが接続された状態において、前記ケーブルコネクタ基板７８が接続された側から前記挿入部５２の先端硬質部５９から挿入して、前述したように、挿入部５２、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６の超音波信号ケーブルチャンネルを挿通して、前記超音波コネクタ５８のケーブル挿入孔９０から挿入させる。このケーブル挿入孔９０から挿入された超音波信号ケーブル５７の同軸線７５ａ〜７５ｄの先端にそれぞれ接続されたケーブルコネクタ基板７８ａ〜７８ｄの第２の配線ランド７９ｃと第２の接地配線ランド８０ｃに、前記延長基板８５の配線ランド８６を半田付により電気的に接続させる。

前記ケーブルコネクタ基板７８の第２の配線ランド７９ｃと第２の接地配線ランド８０ｃに、配線ランド８６が電気的に接続された前記延長基板８５の他方の配線ランド８７は、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に装着されて、前記マッチング基板９１を介して、前記ベース基板９４のコンタクトピンに接続される。

つまり、超音波信号ケーブルは、細径な超音波信号ケーブルチャンネルに挿通可能な形状のケーブルコネクタ基板をケーブル先端に接続させて挿通させ、超音波コネクタに挿入後に延長基板を介してマッチング基板に接続している。
特開２０００−１３９９２７号公報（第５頁右欄から第７頁左欄、図８から図１２参照）

従来の超音波内視鏡において、電子走査式超音波振動子に接続された超音波ケーブル５７の信号芯線７１は、電子走査式超音波振動子を構成する圧電素子の数によるが、数十本以上の比較的多くの本数が内蔵されている。このために超音波信号ケーブル５７の外形の細径化と、複数の圧電素子の幅が狭く信号芯線の電気的接続部分も狭いことなどから前記信号芯線７１の線径が極細化されている。

更に、前記超音波信号ケーブル５７の先端に接続されたケーブルコネクタ基板７８の形状寸法は、前述したように、挿入部５２、ユニバーサルコード５５などの細径な超音波信号ケーブルチャンネルに挿通させるために、この超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下にする必要がある。

このため、前記超音波信号ケーブル５７の所定の本数の信号芯線７１を接続する前記ケーブルコネクタ基板７８に設けられる第１の配線ランド７９ａのランド幅とランド間隔は極小化する。従って、ランド幅とランド間隔が極小である第１の配線ランド７９ａに、極細な信号芯線７１を半田付による電気的接続は高度な熟練した作業が必要となる。

一方、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に設けられる複数のコネクタ片は、コネクタ片幅とコネクタ片間隔が比較的広く設定されて、接触不良が生じないように配慮されている。この超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２のコネクタ片に対応して、前記ケーブルコネクタ基板７８の第２の配線ランド７９ｃのランド幅とランド間隔が設定されている。かつ、前記接続コネクタ９２への装着を容易とするために前記延長基板８５が設けられている。

しかし、前記超音波信号ケーブル５７に事前に前記ケーブルコネクタ基板７８を接続した状態において、前記超音波信号ケーブルチャンネルに挿通して、前記超音波コネクタ５８のケーブル挿入孔９０に挿入した後に、前記延長基板８５を半田接続する必要がある。この超音波コネクタ５８の狭い内部におけるケーブルコネクタ基板７８と延長基板８５との半田付け作業は煩雑で熟練を要する。又、このケーブルコネクタ基板７８と延長基板８５の半田付け箇所は、外力により亀裂が容易に発生する課題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、作業環境の狭い超音波コネクタにおける電気的接続作業をなくし、細径な超音波信号ケーブルチャンネルに容易に挿通できる超音波信号ケーブルコネクタ装置を提供することを目的としている。

本発明の超音波信号ケーブルコネクタ装置は、体腔内に挿入される挿入部先端に設けられ、体腔内組織に対して超音波を発信すると共に、体腔内組織から反射された超音波を受信して超音波信号を生成する電子走査式超音波振動子を有する超音波内視鏡と、その超音波内視鏡の超音波振動子を駆動制御すると共に、生成された超音波信号から超音波画像信号を生成する超音波観測機器とからなる超音波内視鏡装置に用いられる超音波信号ケーブルコネクタ装置において、前記電子走査式超音波振動子を構成する複数の圧電素子のそれぞれに接続された複数の信号線を有する超音波信号ケーブルと、この超音波信号ケーブルを前記超音波観測機器に接続するための超音波コネクタと、前記超音波信号ケーブルの複数の信号線を前記超音波コネクタにそれぞれ接続するための配線パターンが形成された略Ｌ字状のフレキシブル配線基板と、このフレキシブル配線基板の一端面に前記超音波信号ケーブルの複数の信号線を前記配線パターンにそれぞれ接続させるための複数の配線ランドが形成され、その配線ランドが形成された部分を硬質化した第１の硬質基板部と、前記フレキシブル配線基板の他端面に前記配線パターンを前記超音波コネクタに接続させるための複数のコネクタ接続ランドが形成され、そのコネクタ接続ランドが形成された部分を硬質化した第２の硬質基板部と、を具備し、前記Ｌ字状フレキシブル配線基板を介して、前記第１の硬質基板部と第２の硬質基板部を対向するように変形可能なことを特徴とている。

本発明の超音波信号ケーブルコネクタ装置の前記第１の硬質基板部の表裏両面に、前記超音波信号ケーブルの信号線を接続するための複数の接続ランドを形成し、その第１の硬質基板部の裏面に形成された複数の接続ランドは、前記フレキシブル配線基板に設けられたスルーホールを有する配線パターンを介して前記第２の硬質基板部に接続されることを特徴としている。

本発明の超音波信号ケーブルコネクタ装置の前記第１の硬質基板部の幅方向と、前記第２の硬質基板部の長さ方向の寸法は、超音波内視鏡の挿入部内に設けられる超音波信号ケーブル挿通チャンネルの内径以下とすることを特徴としている。

本発明の超音波信号ケーブルコネクタ装置は、超音波信号ケーブルの先端へのケーブルコネクタの半田付により電気的接続作業が最小化でき、かつ、細径な超音波信号ケーブルチャンネルに容易に挿通できると共に、超音波コネクタに設けられた接続コネクタへの装着も容易となる。

本発明は、超音波振動子に接続された超音波信号ケーブルの先端へのケーブルコネクタの接続作業の最小化と、細径な超音波ケーブルチャンネルへの挿通と、超音波コネクタへの装着作業の簡素なり、作業効率が向上し、かつ、ケーブルコネクタの強度が向上する効果を有している。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。本発明の超音波信号ケーブルコネクタ装置の第一の実施形態を図１と図２を用いて説明する。図１は本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第一の実施形態である超音波信号ケーブルに接続するケーブルコネクタの構成を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。図２は本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第一の実施形態である超音波信号ケーブルに接続したケーブルコネクタの超音波信号ケーブルチャンネルへの挿入方法を示す側面図である。

超音波内視鏡装置において、図６を用いて前述したように超音波内視鏡の挿入部先端に設けられた電子走査式超音波振動子に接続された超音波信号ケーブル５７は、超音波内視鏡の挿入部５２、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６に設けられている細径の超音波信号ケーブルチャンネルに挿通され、超音波観測機器に超音波コネクタ５８を介して接続される。この超音波信号ケーブル５７の先端には、前記超音波コネクタ５８との接続用のケーブルコネクタが用いられている。

この超音波信号ケーブル５７の先端に設けられる前記超音波コネクタ５８に接続するための、本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置について、図１を用いて説明する。なお、本発明に用いる超音波信号ケーブル５７と超音波コネクタ５８の構成は、図６乃至図８を用いて前述した超音波信号ケーブル５７と超音波コネクタ５８と同じである。

本発明の第一の実施形態の超音波信号ケーブルコネクタ装置（以下、単にケーブルコネクタと称する）１０は、絶縁性ベース基板の表面に接続ランドや回路パターンが形成されたフレキシブル基板１１からなり、このフレキシブル基板１１は、略Ｌ字状に一体形成されている。

このＬ字状に形成されたフレキシブル基板１１の一端の表面には、前記超音波信号ケーブル５７の同軸線７５ａ〜７５ｄの複数の信号芯線７１がそれぞれを半田付けにより電気的に接続される等間隔に設けられた複数の信号芯線配線ランド１５ａ〜１５ｎと、この信号芯線配線ランド１５ａ〜１５ｎにそれぞれ接続される複数の信号芯線７１に設けられているシールド７３それぞれを半田付けにより電気的に接続される接地ランド１６が設けられている。前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６からは、前記フレキシブル基板１１の表面形状に沿って等間隔に設けられた配線パターン１７ａ〜１７ｎと、接地パターン１８とが延出している。

前記Ｌ字状に形成されたフレキシブル基板１１の他端の表面には、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に装着されてマッチング基板９１と接続する等間隔に設けられた複数のコネクタ接続ランド１９ａ〜１９ｎとコネクタ接地ランド２０が設けられている。このコネクタ接続ランド１９ａ〜１９ｎは、前記配線パターン１７ａ〜１８ｎに接続され、コネクタ接地ランド２０は、前記接地パターン１８に接続されている。

前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６が設けられたフレキシブル基板１１の一端の表面の幅方向寸法である図中の符号ｌ１は、前記超音波内視鏡５１の挿入部５２、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６に設けられている超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下とする。このために、前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎのランド幅は、超音波信号ケーブル５７の信号芯線７１の線径と略同等であり、前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎのランド間の間隔は、前記幅方向寸法ｌ１に所定の本数の信号芯線７１が接続できる間隔に設定されている。

又、前記コネクタ配線ランド１９ａ〜１９ｎとコネクタ接地ランド２０が設けられたフレキシブル基板１１の他端の表面の長手方向である前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２への挿入方向寸法は、前記一端の表面の前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６が設けられたフレキシブル基板１１の幅方向寸法ｌ１と略同じく、前記超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下に形成する。

前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６が設けられたフレキシブル基板１１の裏面側には、図１（ｂ）に示すように、硬質部材２２を貼着して第１の硬質基板部１２を形成する。又、前記コネクタ接続ランド１９ａ〜１９ｎとコネクタ接地ランド２０が設けられたフレキシブル基板１１の裏面側には、図１（ｂ）に示すように、硬質部材２３を貼着して第２の硬質基板部１３を形成する。この第１項の硬質基板部１２の幅寸法ｌ１と第２の硬質基板１３の長手方向寸法ｌ３は、前記超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下の略同等（ｌ１＝ｌ３）に形成されている。さらに、この第１の硬質基板部１２から延出された配線パターン１７ａ〜１７ｎと接地パターン１８が形成されたフレキシブル基板１１がＬ字状に変形する部分から第２の硬質基板部１３までの長手方向寸法ｌ２は、前記超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下とし、前記第１硬質部１２の幅方向寸法と第２の硬質基板部１３の長手方向寸法ｌ３と同等か、それ以下（ｌ１＝ｌ３≧ｌ２）とする。

つまり、前記Ｌ字状に形成したフレキシブル基板１１は、前記信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６を設けた部分に硬質部材２２を貼着して第１の硬質基板部１２を形成し、前記コネクタ接続ランド１９ａ〜１９ｎとコネクタ接地ランド２０が形成された部分に硬質部材２３を貼着して第２の硬質基板部１３を形成し、前記第１の硬質基板部１２と第２の硬質基板部１３は折り曲げ変形がしにくい状態とし、その第１と第２の硬質基板部１２，１３以外の配線パターン１７ａ〜１７ｎと接地パターン１８が設けられたフレキシブル基板１１は軟性なフレキシブル性を残存させた軟性基板部１４となる。

このような構成のケーブルコネクタ１０の第１の硬質基板部１２に設けられた信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎに超音波信号ケーブル５８の各信号芯線７１を、接地ランド１６に各信号芯線７１のシールド７３を細径信号線用の半田付け冶具等を用いて電気的接続を行う。

このケーブルコネクタ１０が接続された超音波信号ケーブル５７を前記超音波内視鏡５１の先端硬質部５９から挿入部５２、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６に設けられた超音波信号ケーブルチャンネルに挿通する方法について、図２を用いて説明する。

前記超音波信号ケーブル５７の先端に電気的に接続された前記ケーブルコネクタ１０は、前記第１の硬質基板部１２の信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６が設けられた面と、第２の硬質基板部１３のコネクタ接続ランド１９ａ〜１９ｎとコネクタ接地ランド２０が設けられた面とが対向するように前記軟性基板部１４から略Ｕ字形に折り曲げる。

このＵ字形に折り曲げた状態において、超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿入させると、第１と第２の硬質基板部１２，１３は、超音波信号ケーブルチャンネル２５の内径以下に設定されていることから前記超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿通させることができる。なお、前記ケーブルコネクタ１０を超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿通時には、Ｕ字形状に維持させるために、Ｕ字状に折り曲げた状態で、例えば、円筒形チューブを被冠させたり、セロハンテープを巻回する。

このようにして、前記超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿通された前記超音波信号ケーブル５７の先端に接続された前記ケーブルコネクタ１０は、前記超音波コネクタ５８のケーブル挿入孔９０１から挿入して、前記ケーブルコネクタ１０をＵ字形に折り曲げ維持させていた円筒形チューブ、またはセロハンテープなどを除去した後、前記第２の硬基板部２３を接続コネクタ９２に装着する。

以上説明したように、超音波信号ケーブルチャンネル２５に超音波信号ケーブル５７を挿入する以前に、前記超音波信号ケーブル５７の信号芯線７１とシールド７３に前記ケーブルコネクタ１０の第１の硬質基板部１２に設けられた信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６へと電気的接続が可能となる。この電気的接続である半田付け作業は、周囲にいかなる構造物も存在しない広い環境状態において実施できる。このために、超音波信号ケーブル５７とケーブルコネクタ１０の半田接続用特殊冶具も作業環境の制約がないことから比較的簡素とすることができる。さらに、ケーブルコネクタ１０は、Ｌ字状に形成され、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に装着させる第２の硬質基板部１３と一体に形成されているために、超音波コネクタ５８の内部における半田付け作業も不要となり、かつ、Ｌ字形状部分に外力が加わっても亀裂が生じにくくなる。

次に、本発明の超音波内視鏡用超音波信号ケーブルコネクタ装置の第二の実施形態を図３と図４を用いて説明する。図３は、本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第二の実施形態である超音波信号ケーブルに用いるケーブルコネクタの構成を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図である。図４は本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第二の実施形態である超音波信号ケーブルに用いるケーブルコネクタの超音波信号ケーブルチャンネルへの挿入方法を示す側面図である。なお、図１と図２と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。

前述した第一の実施形態は、Ｌ字状に形成されたフレキシブル基板１１の一端の表面に信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６が形成されているが、この第二の実施形態のケーブルコネクタ１０’は、Ｌ字状に形成されたフレキシブル基板１１’の一端の表面と裏面の両面に信号芯線ランド１５’ａ、１５’ｂ，…と接地ランド１６’（裏面側の号芯線ランド１５’ａ、１５’ｂ，…と接地ランド１６’は図示していない）とがそれぞれ設けられ、かつ、表裏両面のそれぞれの信号芯線ランド１５’ａ，１５’ｂ，…と接地ランド１６’からは、配線パターン１７’ａ，１７’ｂ，…と接地パターン１８’が長手方向に延出形成されている。前記フレキシブル基板１１の裏面側に設けられた配線パターン１７’ａ，１７’ｂ，…と接地パターン１８’は、前記フレキシブル基板１１’のＬ字状への変形部分にスルーホール２４ａ，２４ｂ，…を設け、このスルーホール２４ａ，２４ｂ，…を介して表面側に導出されている。

前記フレキシブル基板１１の他端の表面側には、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に装着するためのコネクタ接続ランド１９’ａ〜１９’ｎとコネクタ接地ランド２０’とが設けられ、このコネクタ接続ランド１９’ａ〜１９’ｎと前記コネクタ接地ランド２０’は、前記配線パターン１７ａ，１７ｂ，…とスルーホール２４ａ，２４ｂ，…に接続されている。

つまり、前記フレキシブル基板１１の一端の表裏両面に信号芯線ランド１５’ａ、１５’ｂ，…と接地ランド１６’とがそれぞれ設けられ、その信号芯線ランド１５’ａ、１５’ｂ，…と接地ランド１６’とに超音波信号ケーブル５７の信号芯線７１とシールド７３が半田付け接続されることで、前述した第一の実施形態のように硬質部材２２を貼着することなく第１の硬質基板部１２’が形成できる。

又、このケーブルコネクタ１０’に接続する超音波信号ケーブル５７の信号芯線７１の数量が前述した第一の実施形態と同じである場合は、第１の硬質基板部１２’の表裏両面側に信号芯線ランド１５’ａ、１５’ｂ，…と接地ランド１６’とをそれぞれ設けたことにより、この第１の硬質基板部１２’の幅方向寸法ｌ１’は、約半分（ｌ１’＝ｌ１／２）にすることができる。

さらに、前記第１の硬質基板部１２’の表裏両面の信号芯線ランド１５’ａ，１５’ｂ，…と接地ランド１６からの配線パターン１７’ａ，１７’ｂ，…と接地パターン１８’は、前記第１の硬質基板部１２’の長手方向の直進延出させ、フレキシブル基板１１のＬ字に変形する部分において、裏面側の配線パターン１７’ａ，１７’ｂ，…と接地パターン１８’をスルーホール２４ａ，２４ｂ，…により表面側に導出させて、前述した第一の実施形態と同様に硬質部材２３’が貼着された第２の硬質基板部１３’のコネクタ接続ランド１９’ａ〜１９’ｎとコネクタ接地ランド２０’に接続される。この結果、第２の硬質部１３’の長手方向の寸法と幅方向の寸法を前述した第一の実施形態と同様に前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２の形状寸法に合わせることができる。

このようにケーブルコネクタ１０’は、Ｌ字状に形成したフレキシブル基板１１’の表裏両面に信号芯線ランド１５’ａ〜１５’ｎと接地ランド１６’を設け、これらに超音波信号ケーブル５７の信号芯線７１とシールド７３を半田付け接続することにより第１の硬質基板部１２を形成し、前記コネクタ接続ランド１９’ａ〜１９’ｎとコネクタ接地ランド２０’が形成された裏面に硬質部材２３を貼着して第２の硬質基板部１３’を形成することにより前記第１の硬質基板部１２’と第２の硬質基板部１３’は折り曲げ変形がしにくい状態となる。又、その第１と第２の硬質基板部１２’，１３’以外の配線パターン１７’ａ，１７’ｂ，…，接地パターン１８’，スルーホール２４ａ，２４ｂ，…が設けられたフレキシブル基板１１の軟性フレキシブル性を残存させた軟性基板部１４となる。

このケーブルコネクタ１０’の第１の硬質基板部１２’の表裏両面に設けられた信号芯線ランド１５’ａ，１５’ｂ，…に超音波信号ケーブル５８の各信号芯線７１を、接地ランド１６’に各信号芯線７１のシールド７３をそれぞれ細径信号線の半田付け用冶具等を用いて電気的接続を行う。

このケーブルコネクタ１０’が接続された超音波信号ケーブル５７を前記超音波内視鏡５１の先端硬質部５９から挿入部５２、操作部５３、ユニバーサルコード５５、内視鏡コネクタ５６に設けられた超音波信号ケーブルチャンネルに挿通する方法について、図４を用いて説明する。

前記超音波信号ケーブル５７の先端に電気的に接続された前記ケーブルコネクタ１０’は、前記第１の硬質基板部１２’の信号芯線ランド１５’ａ，１５’ｂ，…と接地ランド１６’が設けられた一方の面と、第２の硬質基板部１３’のコネクタ接続ランド１９’ａ〜１９’ｎとコネクタ接地ランド２０’が設けられた面とが対向するように前記軟性基板部１４’から略Ｕ字状に折り曲げる。

このＵ字状に折り曲げた状態にして、超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿入させると、第１と第２の硬質基板部１２’，１３’は、超音波信号ケーブルチャンネル２５の内径以下に設定されていることから前記超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿通させることができる。なお、前記ケーブルコネクタ１０’を超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿通時には、Ｕ字状体を維持させるために、Ｕ字状に折り曲げた状態で、例えば、円筒形チューブを被冠させたり、セロハンテープを巻回する。

このようにして、前記超音波信号ケーブルチャンネル２５に挿通された前記超音波信号ケーブル５７の先端に接続された前記ケーブルコネクタ１０’は、前記超音波コネクタ５８の超音波ケーブル挿入孔７１から挿入して、前記ケーブルコネクタ１０’をＵ字状に折り曲げ維持させていた円筒形チューブ、またはセロハンテープなどを除去した後、前記第２の硬質基板部２３’を接続コネクタ９２に装着する。

この第二の実施形態では、前記第１の硬質基板部１２’の幅寸法ｌ１’を前記第一の実施形態の幅寸法ｌ１に対して、約半分（ｌ１’＝ｌ１／２）に設定できることから、第２の硬質基板部１３’の長手方向寸法ｌ３’は、超音波信号ケーブルチャンネル２５の直径に比較的近い値にすることができる。

又、前記第１の硬質基板１２’の表裏両面の信号芯線ランド１５’ａ，１５’ｂ，…と接地ランド１６の長手方向の直進延出させた配線パターン１７’ａ〜１７’ｎ、接地パターン１８’、スルーホール２４ａ，２４ｂ，…が形成されているＬ字状変形部分１４’ａの表裏いずれかの面に硬質部材を貼着して第３の硬質基板１４’ａとする。この第３の硬質基板部１４’ａを形成すると、スルーホール２４ａ，２４ｂ，…に対する変形湾曲のストレスの供給を防止できる。なお、前記第２の硬質基板部１３’のコネクタ接続ランド１９’ａ〜１９’ｎとコネクタ接地ランド２０’から延出されている配線パターン１７’ａ〜１７’ｎと接地パターン１８’が設けられる部分にはフレキシブル基板１１’の軟性状態が維持された軟性基板部１４’ｂを形成する。

以上説明したように、超音波信号ケーブルチャンネル２５に超音波信号ケーブル５７を挿入する以前に、前記超音波信号ケーブル５７の信号芯線７１とシールド７３を前記ケーブルコネクタ１０の第１の硬質基板部１２に設けられた信号芯線ランド１５ａ〜１５ｎと接地ランド１６へと電気的接続が可能となる。この電気的接続である半田付け作業は、周囲にいかなる構造物も存在しない広い環境状態において実施できる。このために、超音波信号ケーブル５７とケーブルコネクタ１０の半田接続用特殊冶具も作業環境の制約がないことから比較的簡素とすることができる。さらに、ケーブルコネクタ１０は、Ｌ字状に形成され、前記超音波コネクタ５８の接続コネクタ９２に装着させる第２の硬質基板部１３と一体に形成されているために、超音波コネクタ５８の内部における半田付け作業も不要となり、かつ、Ｌ字形状部分に加わる切断力に対しても強固となる。

［付記］
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。

（付記１） 体腔内に挿入される挿入部先端に設けられ、体腔内組織に対して超音波を発信すると共に、体腔内組織から反射された超音波を受信して超音波信号を生成する電子走査式超音波振動子を有する超音波内視鏡と、その超音波内視鏡の超音波振動子を駆動制御すると共に、生成された超音波信号から超音波画像信号を生成する超音波観測機器とからなる超音波内視鏡装置に用いられる超音波信号ケーブルコネクタ装置において、
前記電子走査式超音波振動子を構成する複数の圧電素子のそれぞれに接続された複数の信号線を有する超音波信号ケーブルと、
この超音波信号ケーブルを前記超音波観測機器に接続するための超音波コネクタと、
前記超音波信号ケーブルの複数の信号線を前記超音波コネクタにそれぞれ接続するための配線パターンが形成された略Ｌ字状のフレキシブル配線基板と、
このフレキシブル配線基板の一端面に前記超音波信号ケーブルの複数の信号線を前記配線パターンにそれぞれ接続させるための複数の配線ランドが形成され、その配線ランドが形成された部分を硬質化した第１の硬質基板部と、
前記フレキシブル配線基板の他端面に前記配線パターンを前記超音波コネクタに接続させるための複数のコネクタ接続ランドが形成され、そのコネクタ接続ランドが形成された部分を硬質化した第２の硬質基板部と、
を具備し、前記Ｌ字状フレキシブル配線基板を介して、前記第１の硬質基板部と第２の硬質基板部を対向するように変形可能なことを特徴とした超音波信号ケーブルコネクタ装置。

（付記２） 前記第１の硬質基板部の表裏両面に、前記超音波信号ケーブルの信号線を接続するための複数の接続ランドを形成し、その第１の硬質基板部の裏面に形成された複数の接続ランドは、前記フレキシブル配線基板に設けられたスルーホールを有する配線パターンを介して前記第２の硬質基板部に接続されることを特徴とした付記１記載の超音波信号ケーブルコネクタ装置。

（付記３） 前記第１の硬質基板部の幅方向と、前記第２の硬質基板部の長さ方向の寸法は、超音波内視鏡の挿入部内に設けられる超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下とすることを特徴とした付記１または２のいずれかに記載の超音波信号ケーブルコネクタ装置。

（付記４） 前記フレキシブル配線基板は、前記第１の硬質基板部の幅方向と同じ幅方向部分を硬質化させたことを特徴とした付記１乃至３のいずれかに記載の超音波信号ケーブルコネクタ装置。

（付記５） 前記フレキシブル配線基板は、前記第１の硬質基板部の幅方向と同じ幅方向部分を硬質化させ、その硬質化された部分に前記スルーホールを設けたことを特徴とした付記２または３のいずれかに記載の超音波信号ケーブルコネクタ装置。

本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第一の実施形態である超音波信号ケーブルに用いるケーブルコネクタの構成を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図。 本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第一の実施形態である超音波信号ケーブルに用いるケーブルコネクタの超音波信号ケーブルチャンネルへの挿入方法を示す側面図。 本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第二の実施形態である超音波信号ケーブルに用いるケーブルコネクタの構成を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図。 本発明に係る超音波信号ケーブルコネクタ装置の第二の実施形態である超音波信号ケーブルに用いるケーブルコネクタの超音波信号ケーブルチャンネルへの挿入方法を示す側面図。 本発明に係る超音波内視鏡の構成を示す説明図。 従来の超音波内視鏡に用いられている超音波信号ケーブルの構成を示す平面図。 従来の超音波内視鏡に用いる超音波信号ケーブルのケーブルコネクタ基板の構成を示す平面図。 従来の超音波内視鏡に用いる超音波コネクタの構成を示す断面図。

符号の説明

１０ ケーブルコネクタ
１１ フレキシブル基板
１２ 第１の硬質基板部
１３ 第２の硬質基板部
１４ 軟性基板部
１５ 信号芯線ランド
１６ 接地ランド
１７ 配線パターン
１８ 接地パターン
１９ コネクタ接続ランド
２０ コネクタ接地ランド
２２、２３ 硬質部材
２５ 超音波信号ケーブルチャンネル

Claims (3)

1. 体腔内に挿入される挿入部先端に設けられ、体腔内組織に対して超音波を発信すると共に、体腔内組織から反射された超音波を受信して超音波信号を生成する電子走査式超音波振動子を有する超音波内視鏡と、その超音波内視鏡の超音波振動子を駆動制御すると共に、生成された超音波信号から超音波画像信号を生成する超音波観測機器とからなる超音波内視鏡装置に用いる超音波信号ケーブルコネクタ装置において、
   前記電子走査式超音波振動子を構成する複数の圧電素子のそれぞれに接続された複数の信号線を有する超音波信号ケーブルと、
   この超音波信号ケーブルを前記超音波観測機器に接続するための超音波コネクタと、
   前記超音波信号ケーブルの複数の信号線を前記超音波コネクタにそれぞれ接続するための配線パターンが形成された略Ｌ字状のフレキシブル配線基板と、
   このフレキシブル配線基板の一端面に前記超音波信号ケーブルの複数の信号線を前記配線パターンにそれぞれ接続させるための複数の配線ランドが形成され、その配線ランドが形成された部分を硬質化した第１の硬質基板部と、
   前記フレキシブル配線基板の他端面に前記配線パターンを前記超音波コネクタに接続させるための複数のコネクタ接続ランドが形成され、そのコネクタ接続ランドが形成された部分を硬質化した第２の硬質基板部と、
   を具備し、前記Ｌ字状フレキシブル配線基板を介して、前記第１の硬質基板部と第２の硬質基板部を対向するように変形可能なことを特徴とした超音波信号ケーブルコネクタ装置。
2. 前記第１の硬質基板部の表裏両面に、前記超音波信号ケーブルの信号線を接続するための複数の接続ランドを形成し、その第１の硬質基板部の裏面に形成された複数の接続ランドは、前記フレキシブル配線基板に設けられたスルーホールを有する配線パターンを介して前記第２の硬質基板部に接続されることを特徴とした請求項１記載の超音波信号ケーブルコネクタ装置。
3. 前記第１の硬質基板部の幅方向と、前記第２の硬質基板部の長さ方向の寸法は、超音波内視鏡の挿入部内に設けられる超音波信号ケーブルチャンネルの内径以下とすることを特徴とした請求項１または２のいずれかに記載の超音波信号ケーブルコネクタ装置。

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