波导管、具有波导管的图像传输装置、具有波导管的内窥镜及内窥镜系统制造方法及图纸

一种挠性波导管(150)，具有：线状的内部电介质(151)，其介电常数在长度方向上均匀且剖面在长度方向上呈相同的形状；以及挠性外导体(153)，其配设在覆盖电介质(151)的外周的位置，该挠性波导管传导60GHz附近以上的毫米波、亚毫米波以上的频带的电波，外导体(153)具有金属层部，金属层部的与内部电介质(151)对置的内周侧部的形状朝向该波导管长度方向具有周期性的形状位移构造，在将由该周期构造引起的主反射频带的中心波长设为λmr、将波导管的高阶模式的截止波长设为λch时，满足λmr＜λch。

Waveguide, image transmission device with waveguide, endoscope with waveguide and endoscope system

A flexible waveguide (150) has: a linear internal dielectric (151), the dielectric constant of which is uniform in the length direction and the profile of which is of the same shape in the length direction; and a flexible outer conductor (153), which is arranged at the position covering the outer circumference of the dielectric (151), the flexible waveguide conducts the electric wave in the frequency band of millimeter wave and submillimeter wave above 60GHz, and the outer conductor (153) Having a metal layer part, the shape of the inner peripheral side part of the metal layer part opposite to the internal dielectric (151) has a periodic shape displacement structure towards the length direction of the waveguide. When the central wavelength of the main reflection band caused by the periodic structure is set to \u03bb Mr, and the cut-off wavelength of the high-order mode of the waveguide is set to \u03bb ch, \u03bb Mr < \u03bb ch is satisfied.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波导管、具有波导管的图像传输装置、具有波导管的内窥镜及内窥镜系统
本专利技术涉及在高频的电波信号传输中利用的波导管、更详细而言是适于毫米波或亚毫米波段以上的电波传输的波导管、具有波导管的图像传输装置、具有波导管的内窥镜及内窥镜系统。
技术介绍
近年来，由于所谓的FTTH(FiberToTheHome)等技术，具有超过1Gbps的通信速度的通信环境也渗透于普通家庭中。另外，智能手机等具有高处理能力的终端得到广泛普及，可利用的通信技术及信息处理的速度、即“硬件性能”显著提高。另外，由于以超过所谓的FHD(FullHighDefinition)的4K/8K图像为代表的高精细/大容量影像的利用、经由因特网的信息访问的扩大等，在个人或企业中可利用的信息的质和量、即“软件利用”也飞跃性地扩大。这对于近年来备受瞩目的大数据分析、基于深度学习(深层学习)的AI(artificialintelligence；人工智能)的发展等新的方法、附加价值的诞生也较大地作出贡献。这样，“硬件性能”的提高和“软件利用”的扩大两者相辅相成，近年来的技术显著发展，诞生出新的附加价值。其结果是，当前时刻的信息通信技术所要求的性能高到以前无法比拟的程度。而且，即便在信息通信所需的技术要素中，若着眼于信号传输线路，则可知在该领域中要求的性能也显著提高。这里，当前可以说“在传输距离短且传输速度慢的区域中主要使用电互连(基于金属线的连接)”，另一方面，“在传输距离长且传输速度快的区域中主要使用光互连(光通信，即基于光纤的连接)”。即，例如可以说几米左右的电互连的能够利用的极限是2.5Gbps左右的传输速度，当超过该速度时，则光互连(光通信)成为有力的手段。这样，在传输距离长且传输速度快的区域中，光通信为有力的手段，但已知在光通信中存在与信号传输的可靠性相关的问题点。即，通常，通信用光纤由以石英玻璃为主成分的1根线构成，因此，可能由于意外的冲击等影响而使作为信号传输路的光纤非预期地被切断。另外，同样也已知在光通信中存在与连接性相关的问题点。即，通常利用的通信用光纤的被称为传输光信号的芯体的芯线的直径只有50μm左右以下，因此，在该连接中，需要μm级这样的极其高的定位精度，而且，可能由于尘埃的影响而无法连接。需要说明的是，关于电互连(基于金属线的连接)，线路通常是将多个细线捆束而构成，在被切断的情况下，也是将细线渐渐切断，因此，通信性能渐渐劣化，通过知晓通信性能的劣化，能够事先采取修理等应对措施。另外，线路的连接也通常具有0.1mm级的精度即可，尘埃的影响也容易排除等，不伴有特别的困难。即，由于上述的问题点的存在，尤其是在通信要求高可靠性的用途中，或者在使用中要求线路彼此的连接的用途中，认为光通信无法替代电互连。鉴于上述情况，本专利技术人在日本特愿2015-131913号中提出了如下的技术：作为能够以几厘米～5米程度以下的长度来实现5Gbps以上的通信速度的方法，并且，作为在克服基于导线的信号传输方式的课题即传输速度的极限的同时、也克服基于光纤的信号传输方式的课题的新的信号传输方式，利用电波和波导路。即，根据如下的挠性波导管，能够克服上述课题(可靠性的问题，与连接相关的问题)，同时实现在电互连中难以实现的可进行几十Gbps级的高速通信的通信线路，该挠性波导管能够应用于从电基板程度的大小到通常布线程度的长度的通信，且传输具有毫米波(包含亚毫米波)以上的频率的电波。然而，通常，在传输具有毫米波(包含亚毫米波)以上的频率的电波的波导管中，难以实现挠性。另一方面，也已知实现这样的具有挠性的波导管的技术。例如，在日本特许第4724849号说明书所记载的方法中，目的在于，通过对内部电介质使用绝缘性的线来提高波导管的挠性，并且，通过改变该内部电介质的线的种类而在介电常数中产生分布，使传输特性稳定。另外，在日本特开平8-195605号公报所记载的技术中，利用较薄的导体无间隙地进行粘贴来形成外部导体，从而同时实现挠性和传输损耗的降低。此外，在日本特开2015-185858号公报中，记载有如下技术：通过将具有扁平的剖面形状的所需数量的平箔线在电介质的周围卷绕成所谓的编绳状，从而形成传输损耗少的挠性波导管。此外，在日本特许第2800636号说明书中，记载有如下技术：具有波纹部，在该波纹部形成具备弯曲自如的外导体的挠性波导管。然而，在上述的日本特开平8-195605号公报所记载的技术中，利用由金属导体构成的带在电介质的周围卷绕成螺旋状，因此，在金属层的内部表面产生周期性的凹凸。另外，在将波导管弯曲时，在电介质与金属导体之间产生间隙，在该部分的金属层会出现褶皱。这里，存在如下问题点：在该金属层的内部表面上产生的周期性的凹凸或褶皱使波导管的传输损耗显著增大。在该日本特开平8-195605号公报中，完全未示出金属带的宽度及间隙的尺寸。另外，在日本特开2015-185858号公报所记载的技术(挠性波导管)中，首先，形成相同形状的剖面沿长度方向连续且具有挠性的电介质作为芯。然后，在所述电介质的外侧表面，将扁平的剖面形状且具有导电性的所需数量的平箔线呈编绳状地卷绕于该电介质，构成外导体。如上所述，这样构成的日本特开2015-185858号公报所记载的挠性波导管如上所述，是将平箔线呈编绳状地卷绕在作为芯的电介质上而构成外导体，因此，在其构造上，除了在波导管内的内部表面上产生的周期性的凹凸或褶皱之外，还产生周期性的间隙(制绳孔)。而且，该周期性的间隙(制绳孔)的存在引起使挠性波导管的传输损耗增大这样的问题点。此外，在日本特许2800636号说明书所记载的技术中，为了确保挠性，在波导管的外导体部分设置有波纹部，但关于由此产生的波导管内的凹凸间隔的周期性，没有示出任何内容。然而，由于该凹凸的尺寸，产生传输特性显著下降这样的问题点。此外，在上述中，指出了“在金属层的内部表面上产生的周期性的凹凸或褶皱，或者，周期性的间隙(制绳孔)使传输损耗显著增大”这样的课题，但以往，关于该课题，从其他的本领域技术人员没有任何指出。即，上述的课题是本专利技术人在深入研究的基础上发现的事项，是本专利技术人在日本特愿願2016-247031号中首次指出的事项。本专利技术是鉴于上述情况完成的，从根本上解决上述以往的问题点，提供一种在传输所希望的毫米波(包含亚毫米波)以上的频率的电波的波导管中兼顾适当的挠性和优异的传输特性的波导管、具有波导管的图像传输装置、具有波导管的内窥镜及内窥镜系统。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的一方式的波导管具有：线状的电介质，其介电常数在长度方向上均匀，并且其剖面在长度方向上呈相同的形状；以及外导体，其配设于覆盖所述电介质的外周的位置，具有挠性且形成为筒状，该波导管传导60GHz附近以上的毫米波或亚毫米波以上的频带的电波，其中，所述外导体具有金属层部，所述金属层部具有如下的周期构造：与所述电介质对置的内周侧部的形状朝向该波导管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波导管，其具有：/n线状的电介质，其介电常数在长度方向上均匀，并且其剖面在长度方向上呈相同的形状；以及/n外导体，其配设于覆盖所述电介质的外周的位置，具有挠性且形成为筒状，/n该波导管传导60GHz附近以上的毫米波或亚毫米波以上的频带的电波，/n该波导管的特征在于，/n所述外导体具有金属层部，/n所述金属层部具有如下的周期构造：与所述电介质对置的内周侧部的形状朝向该波导管的长度方向而形成周期性的形状位移部，/n所述周期构造是如下的构造：在将由该周期构造引起的主反射频带的中心波长设为λmr、将所述波导管的高阶模式的截止波长设为λch时，满足λmr＜λch。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170502 JP 2017-0919711.一种波导管，其具有：
线状的电介质，其介电常数在长度方向上均匀，并且其剖面在长度方向上呈相同的形状；以及
外导体，其配设于覆盖所述电介质的外周的位置，具有挠性且形成为筒状，
该波导管传导60GHz附近以上的毫米波或亚毫米波以上的频带的电波，
该波导管的特征在于，
所述外导体具有金属层部，
所述金属层部具有如下的周期构造：与所述电介质对置的内周侧部的形状朝向该波导管的长度方向而形成周期性的形状位移部，
所述周期构造是如下的构造：在将由该周期构造引起的主反射频带的中心波长设为λmr、将所述波导管的高阶模式的截止波长设为λch时，满足λmr＜λch。


2.根据权利要求1所述的波导管，其特征在于，
所述周期构造还是如下的构造：在将该波导管的基本模式的截止波长设为λc、将所述电介质的相对介电常数设为εr时，该周期构造中的所述形状位移部在所述波导管长度方向上的周期L满足


3.根据权利要求2所述的波导管，其特征在于，
所述金属层部构成为具有波纹形状部，该波纹形状部朝向所述波导管长度方向形成有周期性的凹凸部，
所述周期构造是如下的构造：在将该波导管的基本模式的截止波长设为λc、将所述电介质的相对介电常数设为εr时，该周期构造中的所述波纹形状部的周期性的凹凸部的最小周期L满足


4.根据权利要求1所述的波导管，其特征在于，
所述金属层部由多根或1根带状部构成，该带状部的与延伸方向垂直的剖面呈长方形剖面，且该带状部包含金属物质，
所述带状部被配设为，所述带状部以如下方式延伸，即在该带状部的侧缘部相对于该波导管长度方向成规定角度的状态下，该带状部的平坦部被卷绕于所述电介质的外周面，并且，所述带状部被配设为，相邻的该带状部的相互对置的所述侧缘部彼此相对于该波导管长度方向保持固定的间隔，
所述周期构造是如下的构造：在将该波导管的基本模式的截止波长设为λc、将所述电介质的相对介电常数设为εr、并且将所述带状部的宽度设为s、将所述固定的间隔设为p、将设与所述波导管长度方向垂直的角度为0度时的相对于该波导管长度方向的所述规定角度设为θ时，满足


5.根据权利要求1所述的波导管，其特征在于，
所述金属层部由多个带状部构成，该带状部的与延伸方向垂直的剖面呈长方形剖面，且该带状部包含金属物质，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤圭吾，渡边正，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP