JPH10125145A - 信号伝送ケーブル - Google Patents
信号伝送ケーブルInfo
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- JPH10125145A JPH10125145A JP27963196A JP27963196A JPH10125145A JP H10125145 A JPH10125145 A JP H10125145A JP 27963196 A JP27963196 A JP 27963196A JP 27963196 A JP27963196 A JP 27963196A JP H10125145 A JPH10125145 A JP H10125145A
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Abstract
ーブルの導体の断線に対する耐久性を向上することので
きる信号伝送ケーブルを提供すること。 【解決手段】 電子内視鏡の挿入部内を挿通され、信号
伝送を行う信号伝送ケーブル14Aは複数の同軸線23
と単線26からなる信号線を撚って形成され、かつこの
撚り方向29は同軸線23の内部導体18を形成する複
数の素線17を撚る撚り方向28、単線26の芯線24
を形成する複数の素線17を撚る撚り方向28及び同軸
線23の外部導体21を形成する複数の素線20を撚る
撚り方向28と逆方向にして、屈曲、撚回等により信号
線に撚りを締め付ける或いは緩めるように作用するする
力とは逆方向の力が導体に作用するようにして相互に打
ち消し合うようにして、断線等に対する耐久性を向上し
た。
Description
る撮像装置に接続され、複数の信号線を撚った信号伝送
ケーブルに関する。
数の素線を撚った導体を絶縁体で被覆した複数の信号線
を撚ったもので構成されている。このような信号伝送ケ
ーブルの導体の撚り方向や、複数の信号線の撚り方向に
ついては特に考慮されていなかった。
れた撮像装置に接続したものは、内視鏡挿入部の湾曲や
挿入操作に伴って信号伝送ケーブルは屈曲や撚回が加わ
る。例えば、大腸を観察するにあたっては、S字結腸を
通過させる際に、挿入部先端を体壁に引っかけながら挿
入部をねじり、S字結腸を真っ直ぐにして挿入させる手
技がある。また、挿入部先端を所望の方向に向けるため
に湾曲部に湾曲をかけたり、旋回させることがしばしば
必要とされる。このような状態にあっては、挿入部内に
配設されている信号伝送ケーブルにも屈曲(湾曲)や撚
回が加わる。
体の撚り方向と信号線の撚り方向とが同方向である場合
に、撚回がかかった場合にはその撚回の方向に対して撚
り方向が、逆方向であると、それらの撚りが緩むように
作用し導体が座屈しやすく、一方、同方向であると、撚
りが締まるように作用し導体が断線しやすく、これらが
繰り返されると導体の座屈や断線が発生し易くなる。
は撚りが緩み、曲げ外側では締まるように作用するが、
内視鏡湾曲方向は上下左右と決まっているので、繰り返
しの湾曲により信号伝送ケーブルの導体が断線するとい
う不具合が生じる。
点に着目して成されたもので、信号伝送ケーブルに屈曲
や撚回が頻繁に加わっても、信号伝送ケーブルの導体の
断線に対する耐久性を向上することのできる信号伝送ケ
ーブルを提供することを目的とする。
導体を被覆体で被覆した複数の信号線を撚り合わせて成
る信号伝送ケーブルにおいて、前記導体の素線を撚る撚
り方向を、前記複数の信号線を撚る撚り方向に対して逆
方向とした構造とすることによって、湾曲或いは撚回が
信号伝送ケーブルに加わっても撚った信号線に作用する
撚り方向に対する力を逆方向に素線を撚った導体に作用
する撚り方向に対する力で相殺或いは互いに軽減し合う
ようにして、座屈や断線が発生しにくく耐久性を高くで
きるようにしている。
施の形態を具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1及び図2は本発明の第1の実
施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態が設
けられた電子内視鏡の概略の構成を示し、図2は第1の
実施の形態の信号伝送ケーブルを示す。
と、この挿入部2の後端に設けられた操作部3と、この
操作部3から延出されたユニバーサルコード4と、この
ユニバーサルコード4の端部に設けられた総合コネクタ
5とを有する。
この先端部6の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部7
と、この湾曲部7の後端から操作部3の前端に至る可撓
性の可撓部8とから構成され、操作部3には図示しない
湾曲操作ノブが設けられ、この湾曲操作ノブを操作する
ことによって湾曲部7を湾曲することができる。
4内にはライトガイド9が挿通され、このライトガイド
9の後端は総合コネクタ5のライトガイドコネクタ11
に至る。このライトガイドコネクタ11を図示しない光
源装置に接続することによって、照明光が供給され、こ
の照明光を伝送して先端部6の照明窓に取り付けた先端
面から出射し、体腔内の患部等の被写体を照明する。
られた観察窓に取り付けれた対物レンズ12によってそ
の結像位置に光学像を結ぶ。この結像位置にはCCD等
の固体撮像素子13が配置され、光学像を光電変換す
る。この対物レンズ12と固体撮像素子13とは撮像手
段となる固体撮像装置10Aを形成している。
の信号伝送ケーブル14Aの一方の端部と接続され、挿
入部2、操作部3、ユニバーサルコード4内を挿通され
たこの信号伝送ケーブル14Aの他方の端部は総合コネ
クタ5の電気コネクタ15と接続されている。この電気
コネクタ15には図示しないスコープケーブルを介して
図示しない信号処理装置に接続される。
動する駆動信号を信号伝送ケーブル14Aを形成する複
数の信号線等を介して伝送して、固体撮像素子13に印
加する。そして、光電変換された信号も信号伝送ケーブ
ル14A等を介して信号処理装置に伝送され、信号処理
されて標準的な映像信号が生成され、図示しないカラー
モニタに出力し、モニタ画面に被写体像をカラー表示す
る。
くするために湾曲部7を湾曲したり、撮像手段を検査対
象部位に向けるため(つまり観察を容易にするため)に
湾曲部7を湾曲する等、湾曲部7を頻繁に湾曲する操作
が行われるのが一般的であり、信号伝送ケーブル14A
へストレスがかかる。これに対する耐性を向上するため
に本実施の形態の信号伝送ケーブル14Aを図2に示す
ような構造にしている。
は、複数の素線17を撚合せて束ねられた内部導体18
を絶縁性の被覆体としての内部絶縁被覆或いは絶縁体1
9により被覆し、さらにその外周上に複数の素線20か
ら成る外部導体21を撚り、この外部導体21を絶縁被
覆する外部絶縁被覆22で被覆した構造の同軸線23
と、複数の素線17を撚り合せて束ねられた芯線24を
絶縁被覆25により被覆した構造の単線26との各信号
線を複数本撚り合せて形成されている。
的には2本の同軸線23と1本の単線26を撚り合わせ
た場合で示しているが、実際にはもっと多数本の信号線
で形成される。
導体18と単線26の芯線24をそれぞれ形成する素線
17及び同軸線23の外部導体21を形成する素線20
を撚る撚り方向28と、(信号線としての)同軸線23
と単線26を撚る撚り方向29とが逆方向となるように
それぞれ撚り合わせている。
内部導体18等を形成する素線17と同じ特性(同じ材
質及び同じ線径)のものでも良いし、異なる特性にして
も良い。また、図2では内部導体18及び芯線24は同
じ素線17で説明したが、異なる特性にしても良い。
24の軸方向(図2の左側)に対して反時計回り方向に
素線17を捻るように巻くように(つまり撚るように)
して撚り線にしているのに対して、同軸線23と単線2
6は時計回り方向に巻き付けるように撚って撚り線にし
ている。
7を撚った導体としての内部導体18を内部絶縁被覆1
9で被覆し、さらに複数の素線20を撚った導体として
の外部部導体21を外部絶縁被覆22で被覆した構造を
有する同軸線23と、複数の素線17を撚った導体とし
ての芯線24を絶縁被覆25で被覆した単線26との複
数の信号線を撚り合わせて信号伝送ケーブル14Aを形
成し、素線17を撚る撚り方向を、複数の信号線を撚る
撚り方向と逆方向にした構造にして、湾曲等した場合に
対して、各信号線が座屈及び断線しにくい機能を果たす
ようにしていることが特徴となっている。
内視鏡1に湾曲をかけると、その湾曲により挿入部2内
に挿通された信号伝送ケーブル14も湾曲する。例え
ば、図2のA方向で示すように下側が曲げの内側となる
ように湾曲する。
の内側の部分(図2では信号伝送ケーブル14Aの下側
部分)では信号線の撚りを締める方向に力が働くことに
なり、その力は内部にも作用する。
及び芯線24の素線17と、外部導体21の素線20と
の撚り方向が信号線の撚り方向と逆の方向であるので、
その撚りを緩める方向に力が働くことになり、従って、
それらの力は信号線の撚りを締める力を相殺するように
働くことになる。
く撚りを締める力が作用するのをその内部の導体の撚り
によって相殺し、総合的には締める力が殆ど及ばないよ
うになる。
側部分(図2では信号伝送ケーブル14Aの上側部分)
では信号線の撚りを緩める方向に力が働くが、この場合
には内部導体18及び芯線24の素線17と、外部導体
21の素線20とには締める方向に力が作用することに
なり、この場合にも両者では互いに相殺するように力が
作用する。
力が作用した場合にも、各信号線とその内部の素線1
7、20とでは互いに撚りの方向に対して逆の方向の力
が作用して、互いに相殺し合うことになる。
回等の操作が行われても、従来例における撚りを緩める
力や、撚りを締めるような力がそのまま働くような事態
が発生することはないので、座屈とか断線が発生するこ
とを大幅に軽減できる。
対する強度や、旋回に対する強度が大きくなり、湾曲等
を繰り返し行ってもそれらに対する耐性が向上し、断線
等の発生を有効に防止できる。
の実施の形態の信号伝送ケーブルを示す。本実施の形態
の信号伝送ケーブルも例えば図1の電子内視鏡1に使用
されるものであり、屈曲等に対する強度を向上すること
により、断線を防止することを目的とする。
軸線23,単線26が複数本を適度な撚りピッチPに従
って束ねて形成されている。曲げ、引っ張り等の外力に
対し、ストレスを吸収、緩和することができる。
D、撚りピッチPが以下の関係 3D<P<13D (1) を満たすように形成されている。この(1)式の関係を
満たすことで、バランス良く組成される。
な構成は図2と同様である。本実施の形態の効果は第1
の実施の形態とほぼ同様の作用、及び効果を有する。
の実施の形態の信号伝送ケーブル及び撚り方向を示す。
本実施の形態の信号伝送ケーブルも例えば図1の電子内
視鏡1に使用されるものであり、強度を向上することに
より、断線を防止することを目的とする。
は、複数の素線17を撚り合せるように束ねて内部導体
18を形成した後、内部絶縁被覆19で被覆し、その外
周上に複数の素線20を撚り合せて外部導体21を形成
し、その後外部絶縁被覆22で被覆した同軸線23と、
複数の素線17を撚り合せ束ねて芯線24を形成した
後、絶縁被覆25で被覆した単線26とを撚り合せ、そ
の外周上に、複数本の素線30を撚り合せて形成した総
合シールド31でシールドし、その総合シールド31を
最外被覆32により被覆している。
21、総合シールド31の撚り方向を図4(B)に示す
内部導体18及び総合シールド31の撚り方向と、図4
(C)に示す外部導体21の撚り方向に対して逆方向と
した。また、芯線24の撚り方向を外部導体21の撚り
方向と同じにして、内部導体18の撚り方向と逆の方向
にした。また、本実施の形態では信号線の撚り方向は内
部導体18及び総合シールド31の撚り方向と同じ方向
とし、芯線24の撚り方向と逆の方向にしている。
鏡は先端側を湾曲させる場合が多く、当然信号伝送ケー
ブル14Cにも外力としてねじりが働くことになる。ね
じりの働く方向は一様でないが、その任意の方向に対し
て、信号伝送ケーブル14Cの内部の撚り方向を前述の
様に規則性を持たせている。本実施の形態においても、
信号線の撚り方向に対して逆の撚り方向の導体(外部導
体21及び芯線24)を有する構造である。
を緩める方向に力が働くと、外部導体21及び芯線24
は締まる方向(例えば撚回方向)になる。このため、信
号伝送ケーブル14Cの素線17,20,30に加わる
負荷を(同じ巻き方向にした場合に加わる負荷の場合よ
りも)小さくでき、相対的に強度を向上した場合と同等
の作用を有する。
導体の撚り方向を全て逆の方向とした場合には湾曲等し
た場合に撚りを締める方向に働く力と緩める方向に働く
力の大きさが異なるような場合には、本実施の形態のよ
うにさらに詳細に撚り方向を調整することによって互い
により相殺し合うようにすることができる。その他は第
1の実施の形態と同様の効果を有する。
明の第4の実施の形態に係り、図5は電子内視鏡の先端
に配置される固体撮像装置を示し、図6は信号伝送ケー
ブルの屈曲性(曲り易さ)の特性を示し、図6(A)の
信号伝送ケーブルの長手方向に対して図6(B)は対応
する各長さ部分での屈曲性を示す。なお、図5では対物
レンズ側を外した状態で示している。
図1の電子内視鏡1に使用されるものであり、強度を向
上することにより、断線を防止することを目的とする。
図5に示す固体撮像装置10Bは、固体撮像素子13と
この固体撮像素子13と電気的に接続された信号処理基
板42と、固体撮像素子13及び信号処理基板42に電
気的に接続され、電気信号を伝送させるための第4の実
施の形態の信号伝送ケーブル14Dと、固体撮像素子1
3,信号処理基板42及び信号伝送ケーブル14Dの接
続部を覆う保護カバー43とを有する。
3aをパッケージ13bに取付け、ワイヤボンディング
で電気的接続を行い、固体撮像素子チップ13aの光電
変換面をカバーガラス13cで覆って保護し、この固体
撮像素子13を素子固定枠44に接着剤で固定してい
る。この素子固定枠44の前端には対物レンズを取り付
けたレンズ枠45(図6(A)参照)を取り付けて固体
撮像装置10Bが形成される。
は信号伝送ケーブル14Dの同軸線23等が接続され、
かつ端部側を広げるように変形させた外部端子46は信
号処理基板42に実装したコンデンサ47等の電極に接
続され、信号処理基板42はその板面が(対物レンズの
光軸方向と)傾けて保護カバー43内に配置されてい
る。
側は図6(B)に示すような屈曲性に設定している。例
えば、信号伝送ケーブル14Dの先端部分の外皮には熱
収縮チューブ48を被せて屈曲しにくい特性に調整して
いる。この熱収縮チューブ48を被せた部分よりも後方
側は例えば、最外被覆32の肉厚を徐々に変化させて屈
曲性を図6(B)に示すように変化させている。
14Dの先端側は信号伝送ケーブル14Dを適宜の長さ
範囲L1,L2,L3,L4,…にそれぞれ区分けし
て、各長さ範囲ごとに屈曲性を徐々に変化させている。
具体的には固体撮像素子13と信号処理基板42に近い
側では屈曲性を悪くし(硬い)、遠ざかるにつれ良く
(柔く)している。
ル14Dの外皮上に熱収縮樹脂48を被せたり、最外被
覆32の肉厚を徐々に変化させている。なお、信号伝送
ケーブル14Dの外皮上に肉厚の異なる熱収縮樹脂48
を被せて図6(B)に示す特性を持つように屈曲性を変
えるようにしても良い。
て最外被覆32に熱を加えることで屈曲性をかえるよう
にしても良い。この信号伝送ケーブル14Dの内部構成
は例えば図4と同じであり、その説明を省略する。
撮像装置10Bは先端側になれば、なるほど曲げがきつ
くなるため、先端側の屈曲性を強くした。
14Dの屈曲性を変化させることで(先端側の屈曲性を
向上し)、ストレスを解放し、断線を防止させることが
できる。
る。信号伝送ケーブル14Gを形成する同軸線23と単
線26の太さを図7に示す関係にしても良い。図7
(A)は同軸線23の構造を示し、図7(B)は単線2
6の構造を示す。
体18,絶縁体19,外部導体21,外部絶縁被覆22
から成り、単線26は芯線24,絶縁被覆25から成
る。この場合、同軸線23と単線26との最外皮径はほ
ぼ同径であり、外部絶縁被覆22と25の肉厚もほぼ同
じである。
導体21及び絶縁体19がある為、その分だけ単線26
の芯線24よりも芯線26に対応する内部導体18部分
が細い。
使用され、外部導体21はノイズなどの除去に用いら
れ、GND等に接続される。
3を用いるのではなく、ノイズを発生する高周波の信号
に対しては信号伝送ケーブル14C中の同軸線23を用
い、低周波信号、直流信号に対しては、ノイズ発生も低
いため、単線26を用いている。
く、同軸線23の場合よりも強度が大きい単線26を信
号伝送の信号線として多い本数採用することによって、
湾曲とかねじられても自己回復により耐えることができ
る。
じり等の機械的強度が向上し信号伝送ケーブル14Dの
耐性が向上できる効果がある。
7を撚る方向を図7(C)に示すように逆にして、これ
に応じて同軸線23とこの単線26を撚る方向を図4と
は逆の方向にしても良い。
明の第5の実施の形態に係り、図8は電子内視鏡の挿入
部の先端側を屈曲させた状態を示し、図9は第5の実施
の形態の信号伝送ケーブルの概略の断面構造を示す。
側の湾曲部7は、例えば一方の湾曲方向Waとその反対
側の湾曲方向Wbとの最大湾曲角度が異なった設定にな
っており、最大湾曲時の湾曲半径Ra,Rbも異なって
いる。
角度が小さい湾曲方向Wbの方よりも湾曲半径Raが小
さくなっている。つまり、 Ra<Rb (2) となっている。
に接続される信号伝送ケーブル14Eの概略の断面構造
を示す。この信号伝送ケーブル14Eは同軸線23,単
線26の複数本から成り最外被覆32により束ねられて
いる。なお、同軸線23及び単線26の構造は例えば図
2に示すものと同様である。
一でなく、湾曲方向Wa側の肉厚taが最も厚く、湾曲
方向Wb側の肉厚tbが最も薄くなるように偏るように
している。つまり、偏肉して、 ta>tb (3) の様に成形している。
号伝送ケーブル14Eを厚い肉厚ta側を最大湾曲角度
の大きい方(つまり小さい湾曲半径Raの方)に内蔵
し、薄い肉厚tb側を最大湾曲角度の小さい方(つまり
大きい湾曲半径Rbの方)に内蔵させるように配置して
いる。
湾曲角度の大きい方に最外被覆32の最も大きな厚肉t
aの部分が存在することにより、信号伝送ケーブル14
Eの折れ、座屈を防止できる。従って、耐久性が向上す
る。
2の第1の実施の形態の効果の他に、最外被覆32によ
って内部の信号線の断線を防止でき、耐性を向上できる
という効果がある。
実施の形態の信号伝送ケーブルを図10を参照して説明
する。図10は、電子内視鏡1に用いられる信号伝送ケ
ーブル14Fの断面図である。この信号伝送ケーブル1
4Fは同軸線23,単線26を複数本まとめ最外被覆3
2で束ねている。
部絶縁被覆22a,外部絶縁被覆22bはFEP,PF
A等から成る。本実施の形態では最外被覆32と、中心
側に配置される信号線の外部絶縁被覆22aと、外周側
に配置される信号線の外部絶縁被覆22bの各々の伸縮
する伸縮率を互いに異ならせる。
心から外周へ向かうにつれ伸縮率を高くする。つまり、
伸縮率の関係は 外部絶縁被覆22aの伸縮率<外部絶縁被覆22bの伸縮率<最外被覆32の伸 縮率) (4) のように設定して、信号伝送ケーブル14Fの中心から
外周へ向かうにつれて柔らかくしている。
覆22a、外部絶縁被覆22bの肉厚を異ならせたもの
である。具体的には、信号伝送ケーブル14F′の中心
から外周へ向かうにつれ肉厚を薄くして、つまり信号伝
送ケーブル14F′の中心から外周へ向かうにつれ柔く
している。その他ほ構成は例えば図2と同様である。
のようになる。信号伝送ケーブル14F,F′の中心
は、湾曲をかけて伸び縮みが少なく外側になるにしたが
って伸び縮みが大きくなるので信号伝送ケーブル14
F,F′の中心側の外皮を硬く外側をやわらかくしてい
るので、この湾曲に円滑に対応できる。
えば第1の実施の形態の効果の他に、最外被覆32等の
被覆体により信号伝送ケーブル14F,14F′の曲げ
易さと屈曲強度の維持を両立させることができる効果が
ある。
4Fは例えば図12のように固体撮像装置10Cを形成
する固体撮像素子13と接続されている。電子内視鏡の
先端に内蔵される固体撮像素子13を構成する固体撮像
素子チップ13aはパッケージ13bに組み付けられて
おり、固体撮像素子チップ13aのランド部はボンディ
ングワイヤ等によりパッケージ13bのリードに接続さ
れ、このパッケージ13bの裏面に突設した外部端子4
6に接続されている。また、固体撮像素子チップ13a
の光電変換面はカバーガラス13cで保護されて固体撮
像素子13が形成されている。
4Fの同軸線23及び単線26が接続され、固体撮像素
子13と図示しない信号処理装置とを電気的に接続し、
電気信号を伝送可能にしている。信号伝送ケーブル14
Fの構成要素となっている同軸線23及び単線26は外
部端子46へ巻き付ける様にして取り付けられている。
の内部導体18と単線26の芯線24が外部端子46に
巻き付ける様に取り付けられ、さらに同軸線23の内部
絶縁被覆19の部分と単線26の絶縁被覆25の部分も
巻きつけ、その後、半田51によりもしくは接着剤によ
り固定されている。なお、同軸線23の外部導体21は
この固体撮像素子13と信号伝送ケーブル14Fとの接
続部を覆う図示しないシールド枠に接続される。
部端子46へ取り付ける部分を拡大して示している。外
部端子46に対し、単線26の芯線24が外部端子46
に巻き付けられ、さらにその基端側の単線26をも巻き
つけその後、半田51によりもしくは接着剤により固定
されている。なお、外部端子46に内部導体18又は芯
線24、内部導体18の外皮部分又は単線26を巻き付
けて半田後に外部端子46と外皮とを接着してもよい。
半田付け或いは接着した場合に比べてはるかに接続強度
を大きくでき、湾曲した場合にも、半田51或いは接着
剤が剥がれることを防止でき、従って接続不良とか断線
等が起きるのを有効に防止できる。従って、外部端子4
6と内部導体18又は芯線24の剥離を防止でき、耐久
性を向上できる。
送ケーブル14Fを用いた他の固体撮像装置10Dを示
す。この固体撮像装置10D内には、素子固定枠44に
固体撮像素子13が接着剤等で取り付けられ、この固体
撮像素子13の裏面に突設した外部端子46に信号伝送
ケーブル14F内の内部導体18又は芯線24が接続さ
れる。
プ13aがパッケージ13bに取り付けられ、固体撮像
素子チップ13aのランド部はバンプ接続によりTAB
等を介してパッケージ13bの外部端子46と電気的に
接続されている。
55の先端が固定され、この金属製の素子固定枠44に
導通するシールド枠55によって固体撮像素子13、信
号伝送ケーブル14Fの先端部付近を一括して覆い、シ
ールドする。
能を向上するために、シールド枠55を同軸線23の外
部導体21と接続している。この場合、図15(A)に
示すようにシールド枠55の一部を外部導体21と接続
させるためにかしめ部56aを設け、かしめている。
線断面、図15(B)は図14のB−B線断面である。
この時、接続をより確実に行わせるために、外部導体2
1とかしめ部56aを図15(A)に示すように半田5
7により固定するようにしても良い。
続を補助するために、信号伝送ケーブル14Fの最外被
覆32をシールド枠55のかしめ部56bにて固定して
いる。この時、図15(B)に示すようにかしめ部56
bは接着剤58により固定している。
ド枠55のかしめ部56a,56bにより信号伝送ケー
ブル14Fの固定がしっかり行われる。従って、固体撮
像素子13と信号伝送ケーブル14Fとの確実な接続固
定が行え、接触不良、断線を防止できる。
素子13に接続する例で示したが、信号伝送ケーブル1
4Fを信号処理基板等に接続する場合にも同様に適用で
き、同様に接触不良、断線を防止できる。
7を参照して本発明の第7の実施の形態を説明する。図
16は第7の実施の形態の信号伝送ケーブル14Gを示
し、図17は電子内視鏡1に内蔵される固体撮像装置1
0Eを示す。
号伝送ケーブル14Aをさらに最外被覆32で覆ったも
のである。つまり、内部導体18,絶縁体19,外部導
体21,外部絶縁被覆22から成る同軸線23と、芯線
24,絶縁被覆25から成る単線26を複数本を束ねた
ものを絶縁性の最外被覆32で覆った構成である。
内視鏡1の挿入部2内に挿通され、先端部6に内蔵され
た図17に示す固体撮像装置10Eに接続される。
3が素子固定枠44に取り付けられ、この素子固定枠4
4は対物レンズが取り付けられたレンズ枠45とピント
合わせして固定される。
線26はそれぞれ固体撮像素子13,ICチップ61等
が実装された信号処理基板62に接続される。また、同
軸線23の外部導体はシールド結束部63で結束されて
いる。このシールド結束部63は素子固定枠44と接続
される(シールド枠を設けた場合にはシールド枠にも接
続される)。
部端子46及び信号処理基板62と信号伝送ケーブル1
4Gとの接続部等は接着剤64で覆うようにして固めら
れて保護及び補強されている。
外部絶縁被覆と接着剤、そして単線26の絶縁被覆と接
着剤との接着性能を良くさせるため、接着剤64として
ポリウレタンなどの接着性のある樹脂とした。
ることにより、信号伝送ケーブル14Gを固体撮像素子
13、周辺回路に接続する際、補強する接着剤64に対
する親和性を向上できるので、信号伝送ケーブル14G
との接続強度が高くなる。
トレスによる固体撮像装置10E内での剥離、断線など
を防止できる。なお、本実施の形態の信号伝送ケーブル
14Gは第1の実施の形態と同様の作用及び効果を有す
る。
9を参照して本発明の第8の実施の形態を説明する。図
18は第8の実施の形態の信号伝送ケーブル14Hを示
し、図19は内部導体18の断面を示す。本実施の形態
は信号伝送ケーブル14Hに補強手段を設けたものであ
る。
撚って信号伝送ケーブル14Hが形成されている。各同
軸線23は図18に示すように内部導体18,絶縁体1
9,外部導体21,外部絶縁被覆22からなる。また、
内部導体18は複数本の素線17を撚って構成されると
共に、これらの素線17の他に、補強手段として素線1
7よりも機械的強度の高い特性を示す材質の線状部材か
らなる高強度材65が撚った素線17の中心に配置した
構成となっている。
す図19のように内部導体18を構成する素線17の中
心位置に高強度材65が配置されている。この高強度材
65の素材としては、ケブラーなどを用いて形成され
る。なお、図19では、高強度材65を中心に配置した
が、他の素線17と同様に撚るようにして混合させても
よい。図18に示す具体例では図2の信号伝送ケーブル
14Aを同軸線23のみからなる構造にし、さらに各中
心導体18を図19に示すように高強度材65を中心に
配置して補強した構造となっている。
に高強度材65を用いることで、高強度材65以外の素
線17の断線も防止できる作用を有する。
の形態と同様な効果の他に、高強度材65によってさら
に信号伝送ケーブル14Hの断線を防止できる。
のみからなる信号線を撚って信号伝送ケーブル14Hを
形成した場合に対して説明したが、図2のように複数の
同軸線23及び単線26からなる信号線を撚った信号伝
送ケーブル14Aの場合における同軸線23及び単線2
6に対して高強度材65等で補強しても良い。また、複
数の単線26のみからなる信号線を撚って形成した信号
伝送ケーブルの場合における芯線24に対して高強度材
65等で補強しても良い。
実施の形態を図20を参照して説明する。図20(A)
は第9の実施の形態の信号伝送ケーブルを示し、図20
(B)はその断面を示す。本実施の形態はねじり等のス
トレスに対し、強度を向上した構造にしたものである。
伝送ケーブル14Iは、例えば2本の同軸線23と複数
本の単線26からなり、中央側Cに配置した2本の同軸
線23を撚ると共に、この2本の同軸線23の周囲に配
置した複数本の単線26も互いに撚り、これらを最外被
覆32で被覆している。
方向と単線26の撚り方向は同じであり、同軸線23を
形成する内部導体及び外部導体は同軸線23の撚り方向
と逆方向の撚り方向にしている。また、単線26の芯線
の撚り方向も単線26の撚り方向と逆方向である。
をほぼ同じ外径にした場合、単線26の方が強度を大き
くできるので、単線26よりも強度が小さい同軸線23
を中心側Cに配置して撚ると共に、単線26側をその周
囲に配置して撚った構造にしている。
14Iにおける強度の小さい信号線を中央部分に撚って
配置し、その内部導体の撚り方向を逆にしているので、
湾曲とか捻る操作等した場合にも、中央部分に配置した
信号線の湾曲の内側及び外側で逆方向に作用する力を
(その周囲に配置した信号線よりも)相対的に小さくで
きる。
りも、中央部分に配置した信号線の湾曲等のストレスに
対する強度を向上でき、断線をより有効に防止できる効
果を有する。
に限らず、単線26を配置したり、補強材となる綿糸等
を混ぜてもよい。また、補強の機能を有すると共に、リ
ペア用の単線或いは同軸線を余分に挿通しても良い。そ
して、通常は補強の機能を有し、単線26或いは同軸線
23が断線した場合には先端部6とコネクタ部分を分解
して断線したものと接続を変えるようにすれば良い。こ
の場合には信号伝送ケーブル14I全体を交換しなくて
済むので、短時間でかつ簡単に修理ができる。
を内蔵し、その回路に切り換え用の信号をシリアルで送
ることにより、信号伝送に用いられている任意の単線2
6或いは同軸線23の先端が電気的に接続されている部
分にリペア用の単線或いは同軸線の先端を接続できる構
成にしても良い。このようにすると、先端部6を分解し
なくても済み、断線に対する修理がより簡単に行える。
なお、中心側Cに配置される線は図示の2本のみでなく
3本以上でも構わない。
0の実施の形態を図21及び図22を参照して説明す
る。図21は例えば同軸線23の内部導体18を形成す
る複数本の素線17A,17B,17C,17D(4本
とする)を分解して示し、図22はこれらの素線17
A,17B,17C,17Dを撚った状態で示す。本実
施の形態は素線が断線するような場所が存在しても、そ
の場所で素線全体が断線してしまわないようにして信号
伝送の機能を確保できるようにするものである。
17D中の各部分a,b,c,d,e,f,…は、他の
部分より機械的強度の低い部分を示す。弱い部分は、例
えば細くする等にて形成される。弱い部分i(i=a,
b,…)を設ける位置としては17A,17B,17
C,17D各々が同ピッチで弱い部分iが長手方向に重
ならないように規則正しく設けられている(同一のピッ
チで設けられたものを互いに長手方向にずらして重なら
ないようにするのが実際的である)。
2に示す。この図22から分かるように弱い部分iが重
ならないように設けられている。従って、ストレスがか
かった場合、弱い部分iで断線することにより、同じ場
所で全ての素線が断線してしまうのを防止し、信号伝送
の機能を確保する。
17B,17C,17Dが断線することを防止できるの
で、信号伝送の機能を確保できるという効果がある。な
お、強度の弱い部分iを規則的に設ける代わりに、ラン
ダムに設けるようにしても良い。また、上記説明では同
軸線23の内部導体18の場合で説明したが、単線26
の芯線26を形成する素線17の場合にも適用できる。
1の実施の形態を図23を参照して説明する。図23は
固体撮像装置に接続される第10の実施の形態の信号伝
送ケーブル14Jを示している。この信号伝送ケーブル
14Jは撚り線にされた複数本からなる同軸線23及び
単線26と、これらを覆う総合シールド31と、この総
合シールド31をさらに覆う最外被覆32により構成さ
れている。
号伝送ケーブル14Jにおける湾曲部7に配置される部
分には、PFAよりも薄い、フッ素ゴム、ポリウレタン
等の弾性材71で被覆している。なお、総合シールド3
1は網線で構成されているが、撚り線で構成しても良
い。
電子内視鏡1の挿入部2内に挿通される信号伝送ケーブ
ル14Jは湾曲等により曲げ、ストレスがかかるため、
特に湾曲が多用される湾曲部7内に配置される部分には
最外被覆32に使用される材質よりも柔軟性がある弾性
材71で覆い、柔軟でかくストレスが低減される。
きる。また、最外被覆32の様にすべりにくく弾性材7
1の引けがおこりにくい。なお、複数本からなる同軸線
23及び単線26を撚り線にしない場合の信号伝送ケー
ブルに対して湾曲部7内に配置される部分を柔軟性があ
る弾性材71で覆うようにしても良い。
の形態を図24及び図25を参照して説明する。図24
は本発明の第12の実施の形態の信号伝送ケーブル14
Kの断面を示し、図25はこの信号伝送ケーブル14K
が挿通された電子内視鏡1の概略を示す。本実施の形態
は信号線の断線の予測もしくは検知を行うことができる
ようにしたものである。
送ケーブル14Kは、最外被覆32内に複数本の同軸線
23と単線26とが配置されると共に、さらに複数本の
ファイバ74を外皮75で覆ったライトガイド76が配
置されている。
単線26とは撚って配置されている。ライトガイド76
はこれらと共に撚って配置しても良いし、撚らないで配
置しても良い。このライトガイド76のファイバ74は
同軸線23の内部導体18と単線26の芯線24の曲げ
強度よりも少し低い値(力)で折れる特性を持つものが
あるように設定されている。
25に示す電子内視鏡1内に挿通され、先端部6では信
号線側は固体撮像装置10に接続され、ライトガイド7
6は分離されて先端面に露出する。
ユニバーサルコード4内を挿通され、コネクタ部5にて
信号線側は電気コネクタ15に接続され、ライトガイド
76は分離されて端面で露出している。
る一方の端面に光を供給し、他方の端面から伝送された
光の光量を検出する状態において、光量が減少するよう
な屈曲を行うと、ファイバ74の折損を検出できる。こ
のような折損が発生するような屈曲量を知ることがで
き、そのような屈曲量を越えて屈曲を行うと信号線の断
線が発生する可能性があることをユーザ等は予測ことが
できる。
屈曲することを未然に防止し、屈曲による信号線の断線
を防止できる。また、誤って過度の湾曲により信号線を
断線させてしまうような操作を行った場合には、ライト
ガイド76の光量の伝送機能が大幅に低下していること
から、信号線の断線の検知の可能性があることが分か
る。
14Lを示す。この信号伝送ケーブル14Lでは最外被
覆32内の同軸線23の外部絶縁被覆22及び単線26
の絶縁被覆25とがそれぞれ光透過性シース81で形成
されている。
3の内部導体18を形成する素線17と単線26の芯線
24を形成する素線17よりも曲げ強度が低い特性を持
つように設定されている。
27に示す電子内視鏡1内に挿通され、先端部6では光
透過性シース81はその内側の外部導体21側及び芯線
側の信号線と(長手方向に切り込みを設ける等して)分
離され、信号線は固体撮像装置10に接続され、光透過
性シース81の束82は先端面に露出する。
ユニバーサルコード4内を挿通され、コネクタ部5にて
光透過性シース81はその内側の外部導体21側及び芯
線側の信号線と分離され、信号線は電気コネクタ15に
接続され、光透過性シース81の束82は分離されて端
面で露出している。
4L内の光透過性シース81,その束82は芯線24よ
り曲げ強度が低いため、電子内視鏡1の先端側の湾曲な
どにより芯線24より早く折れ、光伝送特性の低下によ
りその折れを検知できる。従って、上記第12の実施の
形態と同様に芯線24の断線の検知もしくは予測に利用
できる。
ル14Mを一体化したケーブル束にしても良い。この一
体化されたケーブル束は芯線24と絶縁被覆25とから
成る単線26と、内部導体18、絶縁体19、外部導体
21、外部絶縁被覆22とから成る同軸線23とが組み
合わされて構成されている。
る絶縁被覆25と外部絶縁被覆22とは、隣り合い、接
触している部分が発生するが、点接触でなく面接触の接
触面91で1体に作られている(接触面91において
は、圧着等により固定させる)。
た方が配線などを行い易い場合には、図29(A)に示
すように引き離すような力を加えたり、カッタなどで切
断することによって図29(B)に示すように接触面9
1からケーブル束より剥離することができるようにして
いる。
挿入部内を挿通するような場合には外皮部分で一体化さ
れているので、ばらばらで挿通した場合よりも、耐性を
向上できる。従って、折れ、断線等を防止できる効果が
ある。
送ケーブルは複数の同軸線23と単線26とからなる複
数の信号線を撚って形成したものとして説明したが、殆
どの場合が複数の同軸線23のみからなる複数の信号線
を撚って形成したものでも適用できるし、殆どの場合が
複数の単線26のみからなる複数の信号線を撚って形成
したものでも適用できる。なお、上述した実施の形態等
を部分的等で組み合わせる等して形成される他の実施の
形態等も本発明に属する。
数の信号線を撚り合わせて成る信号伝送ケーブルにおい
て、前記導体の素線を撚る撚り方向を、前記複数の信号
線を撚る撚り方向に対して逆方向とした構造を有するこ
とを特徴とする信号伝送ケーブル。
ルは、撮像装置に接続されるもの。 3.付記2において、前記撮像装置は、内視鏡の挿入部
先端に設けられるもの。 4.付記1において、前記複数の信号線の少なくとも一
本は、複数の素線を撚った内部導体と、この内部導体を
被覆する内部絶縁体と、この内部絶縁体を被覆する複数
の素線を撚った外部導体と、この外部導体を被覆する外
部絶縁体からなる同軸線である。
方向を、前記複数の信号線を撚る撚り方向に対して逆方
向とした。 6.付記4において、前記外部導体の撚り方向を、前記
複数の信号線を撚る撚り方向に対して逆方向とした。
方向を、前記外部導体の撚り方向に対して逆方向とし
た。 8.付記4において、前記内部導体の撚り方向を、前記
外部導体の撚り方向に対して同方向とした。 9.付記4において、前記複数の信号線の少なくとも一
本は、複数の素線を撚った芯線と、この芯線を被覆する
外部絶縁体からなる単線である。
向を、前記内部導体の撚り方向に対して同方向とした。 11.付記10において、前記芯線の撚り方向を、前記
内部導体の撚り方向と逆方向とした。 12.付記1において、前記複数の信号線の少なくとも
一本は、複数の素線を撚った芯線と、この芯線を被覆す
る外部絶縁体からなる単線である。
方向を、前記複数の信号線を撚る撚り方向に対して逆方
向とした。 14.付記1において、前記複数の撚られた信号線は複
数の素線を撚った総合シールド体で被覆され、この総合
シールド体は最外被覆体で被覆されたもの。 15.付記14において、前記総合シールド体の撚り方
向を、前記複数の信号線を撚る撚り方向に対して同方向
とした。
の内部導体を被覆する内部絶縁体と、この内部絶縁体を
被覆する複数の素線を撚った外部導体と、この外部導体
を被覆する外部絶縁体からなる同軸線を少なくとも一本
を有した複数の信号線を撚り、この複数の撚られた信号
線を複数の素線を撚った総合シールド体で被覆し、この
総合シールド体を最外被覆体で被覆した信号伝送ケーブ
ルにおいて、前記内部導体と前記総合シールド体の撚り
方向を同方向にするとともに、前記外部導体の撚り方向
とは逆方向とした。
る撮像装置からの信号伝送には、同軸線及び/または単
線を複数本撚り合せ、その上に総合シールド線を施して
いる複合ケーブルを使用している。しかし、各線の相互
の撚り方向によっては、強度が極端に低下することがあ
る。同軸線の内部導体、外部導体と総合シールド線を同
巻き方向にすると湾曲の際全ての素線がしまる方向に行
き耐性がおちる。
び総合シールドの巻き方向に規則性を持たせ強度向上を
行う。このため、付記16の構成にして目的を達成して
いる。
ーブルは、撮像装置に接続されるもの。 18.付記17において、前記撮像装置は、内視鏡の挿
入部先端に設けられるもの。 19.付記16において、前記信号線の撚り方向は、前
記外部導体の撚り方向に対して逆方向とした。
り方向は、前記外部導体の撚り方向に対して同方向とし
た。 21.付記16において、前記信号線は、複数の素線を
撚った芯線と、この芯線を被覆する外部絶縁体からなる
単線を含む。 22.付記21において、前記芯線の撚り方向は、前記
外部導体の撚り方向に対して同方向とした。 23.付記21において、前記芯線の撚り方向は、前記
外部導体の撚り方向に対して逆方向とした。
号伝送ケーブルにおいて、前記信号線の撚りピッチを
P、前記信号伝送ケーブルの外径をDとしたとき、前記
信号線の撚りピッチは、3D<P<13Dとした。 (付記24の背景)同軸線と単線の撚り合せた信号伝送
ケーブルの同軸線及び/又は単線の撚りピッチを短くし
すぎたり、長くしすぎて屈曲および撚回の強度が安定し
なかった。 (目的)強度向上を狙い断線を防止させる。このため、
付記24の構成にしてこの目的を達成した。
ーブルは、撮像装置に接続されるもの。 26.付記25において、前記撮像装置は、内視鏡の挿
入部先端に設けられるもの。 27.付記24において、前記信号線は、同軸線を含
む。 28.付記24において、前記信号線は、単線を含む。
数の素線を撚ってなる導体を被覆体で被覆した複数の信
号線を撚り合わせて成る信号伝送ケーブルにおいて、前
記導体の素線を撚る撚り方向を、前記複数の信号線を撚
る撚り方向に対して逆方向とした構造にしているので、
屈曲や撚回が加えられた場合に、信号線に作用する撚り
を締め付ける或いは緩めるように作用する力を、素線を
逆方向に撚った導体に作用する逆方向の力で相殺或いは
軽減でき、断線等のストレスに対する耐久性を向上でき
る。
視鏡の概略の構成を示す図。
の概略の構造を示す斜視図。
の概略を示す図。
及び撚り方向を示す図。
鏡の先端に配置される固体撮像装置を示す断面図。
の屈曲性等を示す図。
単線の構造を示す図。
を示す図。
の概略の構造を示す断面図。
ルの概略の断面図。
ルの概略の断面図。
された固体撮像装置の一部を示す図。
部分を拡大して示す図。
される他の固体撮像装置の構造を示す図。
ルの概略の構造を示す斜視図。
された固体撮像装置の構造を示す図。
ルの概略の構造を示す斜視図。
ルを示す図。
の素線を示す図。
ブルの概略の構想を示す図。
ブルの断面図。
内視鏡の概略の構成を示す図。
ブルを示す斜視図。
内視鏡の概略の構成を示す図。
ルを示す図。
す説明図。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の素線を撚ってなる導体を被覆体で
被覆した複数の信号線を撚り合わせて成る信号伝送ケー
ブルにおいて、 前記導体の素線を撚る撚り方向を、前記複数の信号線を
撚る撚り方向に対して逆方向とした構造を有することを
特徴とする信号伝送ケーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27963196A JPH10125145A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 信号伝送ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27963196A JPH10125145A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 信号伝送ケーブル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10125145A true JPH10125145A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17613680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27963196A Pending JPH10125145A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 信号伝送ケーブル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10125145A (ja) |
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-
1996
- 1996-10-22 JP JP27963196A patent/JPH10125145A/ja active Pending
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