CN108324230A - 具有可摇摄相机的内窥镜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有可摇摄相机的内窥镜。一种内窥镜，在其插入轴的远端处具有可摇摄相机，该可摇摄相机组件是可枢转的，以提供能够等于或大于180度的视场范围。终端发光元件可以安装到相机组件，以便无论相机组件的旋转位置如何，照亮相机传感器的当前视场。插入段的携液导管还可以用来收纳功能部件，包括相机组件、致动电缆、连接至相机传感器的通信电缆、和/或为发光元件提供光的光纤电缆。内窥镜手柄的远侧段可以相对于内窥镜手柄的近侧手持段是可旋转的，出于通过电子处理器实现图像定向校正的目的，旋转编码器被提供以将插入轴相对于手柄的旋转位置转换成信号。

Description

具有可摇摄相机的内窥镜

分案说明

本发明专利申请是申请日为2014年1月31日的、发明名称为“具有可摇摄相机的内窥镜”的中国发明专利申请201480011848.2的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是非临时申请，其要求于2013年5月22日提交的且标题为“Endoscope withPannable Camera(具有可摇摄相机的内窥镜)”(律师备案号No.K35)的美国临时专利申请序列号No.61/826,303；和2013 年2月1日提交的且标题为“Pannable Endosope(可摇摄内窥镜)”(律师备案号No.K29)的美国临时专利申请序列号No.61/759,784的优选权，这两份美国专利申请中的每一个在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于在如下情况下观察和工作的内窥镜仪器：在相对难以到达的空间中；以及在用于在人体内的紧密解剖空间中使用内窥镜或关节镜等操作的一些方面中。

背景技术

在医疗中使用内窥镜仪器允许在难以到达的空间中进行远程观察和操作已经得到确认。这些仪器也曾用于汽车、航空、抽水马桶、电子设备和许多其它工业。在药学或兽医业领域中，当需要最小切口或无切口时，或为了避免干扰附近组织，内窥镜检查或关节镜检查常常用来观察或处理解剖区。在矫形术中，例如，可以使用通过一个或多个小外皮切口引入到关节中的一个或多个关节镜仪器来访问诸如膝盖或肩膀的关节的情况。这些仪器还可以用来修复各种关节内组织。观察并修复这些解剖区的开放手术的标准技术会相对更加耗时，与对患者而言更大的风险和创伤相关联，并且会与更长的恢复时间相关联。此外，与开放手术相关联的麻醉可能更加复杂、危险并且昂贵。为了改进视场，内窥镜可以装备有可由用户在仪器的手柄端处控制的主动柔性远侧段。当仪器的末端被定位在有限的空间(其可能不适应使内窥镜的远侧段挠曲所需的运动范围)中时，这可能不是有效的选项。在医疗应用中，一个这种示例将包括关节内外科手术。一般地，如果使用具有有源柔性远侧段的仪器不切实际，则使用具有刚性插入轴的仪器可能是优选的。非柔性轴可以提供改进的光学或图像重现，在仪器内提供增加的空间用于附加功能，以及提供更大的耐久性。然而，刚性内窥镜或关节内窥镜具有有限的视场并且可能需要被频繁地重定位或旋转以增加视场。为了改变视场，必须将一些内窥镜或关节内窥镜从患者物理地移除以将零部件换出。套管系统可以促进这种做法，但是也可能增加程序的复杂性和切口的大小。这些限制可能降低操作员效率，增加外科手术时间，并且可能增加医源性伤害的风险。在医疗和其它应用中，将有利的是，使内窥镜具有增加的或可变的视场，而不使用主动柔性远侧段。还可能有利的是，将功能合并在单个导管内以便减小内窥镜的轴的外直径。另外，目前的仪器经历重复使用、清洁和/或消毒易于在功能和光学质量上退化。制造和组装成本足够低以经济地证明其不可重用的内窥镜设计也将是有利的。重复清洁或消毒以及重新封装的成本将被消除，并且使单次使用装置的质量和可靠性符合标准也可能是更容易的。

发明内容

本公开的实施例包括在工业以及医疗应用中有用的可变视场内窥镜。内窥镜可以包括近端和与近端相对的远端。内窥镜的近端可以进一步包括手柄。内窥镜可以进一步包括细长构件，该细长构件包括插入段或轴，所述插入段或轴可以从手柄延伸到远端。插入段或轴可以被配置成相对于手柄的至少一部分绕插入段的纵向轴线可旋转。靠近远端，成像装置(或‘成像器’)可以可枢转地安装在插入段中。成像器可以是图像传感器。成像器可以布置在壳体内。壳体可以包括至少一个镜头，图像通过所述至少一个镜头被导引至成像器。成像器可以具有预定的角视场，并且可以被配置成捕获视场的图像。成像器可安装在可枢转组件或相机底座上。当前角视场可以相对于插入段的长轴线在成像器的第一角位置与第二角位置之间旋转，第一角位置和第二角位置限定成像器的可视范围的界限。通过使底座上的成像器绕近似垂直于或横向于插入段或轴的纵向轴线的轴线枢转，可以改变当前视场。相机底座的旋转轴线可以被配置成位于大致将插入轴二等分为上区和下区的平面内。

内窥镜可以进一步包括枢转控制结构；该枢转控制结构可以被配置成当该枢转控制结构绕近似垂直于插入轴的长轴线的旋转轴线旋转时使成像器枢转。枢转控制结构可以进一步包括突起。突起可以被配置成可选地可操作地接合至少一个棘爪，使得枢转控制结构可以以离散步长旋转，每个步长为枢转控制结构的旋转位置提供固定化点。棘爪中的一个或多个可以对应于成像器的预定枢转定向。枢转控制结构可以通过细长致动器--诸如，牵引电缆或牵引线--连接到可枢转相机组件。

在实施例中，插入轴可以从手柄延伸到内窥镜的插入端，插入轴被配置成收纳细长枢转致动器，该细长枢转致动器在近端上连接到手柄上的控制构件，在远端上连接到枢转组件。枢转组件可以充当图像传感器或相机的底座，并且可以包括透镜组件。图像传感器被配置成捕获具有预定角视场的图像，所述预定角视场通过作用在枢转组件上的细长枢转致动器纵向移动可旋转。在实施例中，枢转相机组件可以被收纳在内窥镜插入轴的携液导管内。相机组件可以旋转到与插入轴的纵向轴线呈约90度与约120度之间的角度。在该位置中，透镜组件的表面可以通过使灌洗液经过插入轴来清洗，灌洗液然后在离开插入轴的远端时越过透镜组件的表面。

在实施例中，细长枢转致动器的终末段被约束或重新定向为相对于插入轴的长轴线形成角度。在一个示例中，所形成的角度在约30度至约90度的范围内。重定向元件可以被包括在插入轴的远侧部分中，重定向元件促使枢转致动器的终末段相对于插入轴的长轴线形成角度。当将枢转致动器连接到其旋转轴线下方的枢转组件时，重定向元件可以位于枢转组件的轴线的上方，而当将枢转致动器连接到其旋转轴线上方的枢转组件时，重定向元件可以位于枢转组件的轴线的下方。细长枢转致动器可以包括线或电缆，并且第一枢转致动器可以连接到其旋转轴线的一侧上的枢转组件，而第二枢转致动器可以连接到枢转组件的相对侧上的枢转组件。第一枢转致动器的终末段可以被重定向或被约束为相对于插入轴的长轴线形成角度，而第二枢转致动器的终末段可以不被如此约束或重定向。可替代地，第一和第二枢转致动器都可以具有终末段，所述终末段被约束或被重定向为相对于插入轴的长轴线形成角度。重定向元件可以包括在插入轴的远侧部分中的壁，该壁具有凹部或包括柱、滑轮或孔眼，枢转致动器可以抵靠所述柱、滑轮或孔眼重定向。重定向元件可以被配置成为终末段提供角度，使得图像传感器的视场可以在达到180度或可选地180度以上的可视范围内旋转。

内窥镜的插入段还可以包括导管，该导管被配置成在插入段的末端所处的空间与内窥镜外部的位置之间传递流体(液体和/或气体)。导管还可以被配置成承载内窥镜的功能部件，包括(但不限于)相机、相机底座、光纤电缆、电子传输电缆、和机械牵引线或推杆。所述部件中的一个或多个可以包括允许部件在湿环境下运行的绝缘或表面结构。内窥镜可以被配置成提供密封元件，该密封元件允许所述功能部件从手柄壳体延伸到内窥镜的插入段的远侧区，该密封元件还抑制流体从导管渗透到手柄外壳的至少一部分。

相机组件包括镜头，并且电子图像传感器可以定位在内窥镜的插入轴的携液导管内，手柄组件的壳体包括与插入轴的携液导管流体连通的液体端口。相机组件可以安装在枢转轴承上，枢转轴承具有横向于插入轴的纵向轴线的旋转轴线。携液导管可以包括使相机组件移动的一个或多个机械致动器。携液导管可以包括连接至图像传感器通信电缆，或被配置成为图像传感器提供照明的光纤束。障碍物可以定位在插入轴的携液导管与手柄组件的内部壳体之间，障碍物被配置成抑制液体从携液导管经过到手柄组件的壳体。障碍物可以包括穿透障碍物，该穿透障碍物允许在携液导管与手柄组件的壳体之间的光纤束、机械致动器电缆、或通信电缆经过。手柄组件的壳体可以包括近侧壳体段和远侧壳体段，远侧壳体段被置于近侧壳体段与插入轴之间。远侧壳体段可以包括枢转控制设备，该枢转控制设备用以控制连接至插入轴中的相机组件的一个或多个枢转控制电缆的移动。近侧壳体段可以包围电子控制板以从相机组件接收图像数据。插入轴与远侧壳体段之间的第一穿透障碍物可以一个或多个枢转控制电缆允经过，第一穿透障碍物中的枢转控制电缆通道被配置成允许一个或多个枢转控制电缆在预定的距离上不受限制的近侧和远侧移动。远侧壳体段与近侧壳体段之间的第二穿透障碍物可以允许通信电缆从相机组件经过到电子控制板，第二穿透障碍物中的通信电缆通道被配置成在手柄组件的远侧壳体段与近侧壳体段之间提供液封。在远侧壳体段与近侧壳体段之间的第二穿透障碍物可以允许被配置成在插入轴的远端处提供照明的光纤束通过，在第二穿透障碍物中的光纤束通道被配置成在手柄组件的远侧壳体段与近侧壳体段之间提供液封。在远侧壳体段与近侧壳体段之间的第二穿透障碍物可以允许携液管通过，携液管被配置成通过第一穿透障碍物、第二穿透障碍物、和近侧壳体段的端部将液体传递至远侧插入轴或从远侧插入轴传递液体。

在实施例中，枢转相机组件可以被收纳在内窥镜轴的插入端中，枢转相机组件包括镜头和图像传感器，并且被配置成绕大致横向于轴的纵向轴线的轴线枢转。发光器可以安装到相机组件，发光器被配置成随着相机组件绕其轴线枢转将光投射到大致与图像传感器的视场重合的照明场中。发光器可以是无源发光器，因为它引导源自内窥镜外部的源的光。发光器可以由诸如光纤材料的光导材料制成。发光器可以包括安装结构，该安装结构与相机组件上的配接结构相配合，以促进将发光器紧固在相机组件上。掩模可以施加到发光器的一个或多个表面以抑制发从所述表面发射。反射涂层可以被施加到发光器的一个或多个表面。发光器的发射表面可以被粗糙化以使从所述表面发射的光漫射。发光器可以具有弯曲形状，以顺应于镜头的周向形状。发光器可以由多根光纤形成或熔合到多根光纤。光纤的端部可以被布置在相机组件中的靠近镜头一个或多个凹部中。发光器可以由已经熔合到在一起的多个单独的光纤形成。发光器可以包括过渡区，该过渡区包含多个未熔合的柔性光纤，其中，过渡区的至少一部分是刚性的。过渡区可以附接到相机组件的一部分。

在实施例中，相机组件可以包括与图像传感器隔开的透镜组件，该透镜组件和图像传感器安装在相机壳体上。相机壳体可以被配置成绕枢转轴承旋转，所述枢转轴承具有横向于内窥镜的插入轴的纵向轴线的旋转轴线。发光器可以被安装在相机壳体上并且被配置成在图像传感器的视场的方向上发光。发光器可以包括柔性光纤束的终末部。发光器可以包括由柔性光纤束模制的或熔合到柔性光纤束的实心透明发光构件。相机壳体可以被配置成通过牵引电缆的作用绕枢转轴承旋转，相机壳体包括绕卷结构，该绕卷结构提供引导牵引电缆的终末部的表面，并且相机壳体包括固定牵引电缆的远端的接触区域。绕卷结构可以包括相机壳体上的弯曲凹部，牵引电缆的终末部可以定位在弯曲凹部中。

在实施例中，相机壳体可以被配置成通过牵引电缆的作用绕枢转轴承旋转，枢转轴承具有横向于内窥镜的插入轴的旋转轴线。此外，相机壳体可以包括绕卷结构，所述绕卷结构被配置成将牵引电缆的终末部至少部分地缠绕到被配置成固定牵引电缆的远端的相机壳体上的连接区域。绕卷结构可以包括弓形段和直线段。弓形段的弧可以由恒定的半径限定。半径可以从旋转轴线延伸到弓形段的表面。绕卷结构可以被配置成使牵引电缆的终末部环绕旋转轴线缠绕达到约360度。通过内窥镜的手柄中的控制结构，可以使牵引电缆沿着插入段的纵向轴线移位。使牵引电缆在第一方向上沿着插入段的纵向轴线移位可以被配置成使第二牵引电缆在第二相反方向上沿着插入段的纵向轴线移位，并且反之亦然。相机壳体可以包括用于第二牵引电缆的附接点。相机壳体可以包括第二绕卷结构，该第二绕卷结构被配置成将第二牵引电缆的终末部至少部分地缠绕到被配置成固定第二牵引电缆的远端的相机壳体上的连接区域。通过内窥镜的手柄中的控制构件，可以使第二牵引电缆沿着插入段的纵向轴线移位。第二绕卷结构可以被配置成使牵引电缆的终末部环绕旋转轴线缠绕达到约360度。第二绕卷结构可以包括弓形段和直线段。弓形段的弧可以由恒定半径限定。半径可以从旋转轴线延伸到弓形段的表面。第一或第二绕卷结构可以包括相机壳体上的弯曲凹部，第二牵引电缆的终末部可以定位在该弯曲凹部中。

在实施例中，发光器可以由光纤束形成，该光纤束包括：用柔性光纤束模制或熔合到柔性光纤束的实心透明发光构件。部分熔合的光纤的过渡段可以形成为在第一端处与发光构件相邻并且在第二端处与相邻于光纤束的柔性光纤相邻。过渡段在第一端处可以包括不易弯曲形态，该不易弯曲形态维持与发光构件的固定角关系，其中，发光构件具有大致平坦发射表面，该平坦发射表面被配置成发射沿着光纤束传输的光。发光构件可以包括丙烯酸或聚碳酸酯材料。发光构件可以成形为至少部分地包围透镜组件，构件的发射表面被定向为在透镜组件的视场的方向上发光。发光构件可以安装到可旋转的相机组件，相机组件包括与图像传感器相对的透镜组件，其中，相机组件和发光器被配置成绕连接至相机组件的枢轴一起旋转。

在实施例中，发光器可以通过如下步骤由光纤束形成：将纤维束的远端的段放置在压铸模型上；在将所述段放置到所述模型上之前、期间或之后，对所述模型或相应的施力或插头构件施加热；将所述施力或插头构件移动到与所述模型的配接关系中；对所述纤维束段施加压力；和使所述段熔化以形成由所述模型和相应的施力或插头构件的形状确定的所述发射器的形状。模型可以包括纤维定向结构，电缆的过渡段放置在纤维定向结构上，并且过渡段可以形成为相对于发光器的面具有固定的角关系。纤维定向结构可以是倾斜结构。可以将夹套或散热器施加于光纤束的接近过渡段的区域。夹套或散热器可以用于在纤维束的远端的压缩和加热期间维持接近过渡段的光纤束的带状截面形状。在对纤维束的远端的压缩和加热期间，光纤束的一部分的带状截面形状在接近过渡段可以被维持。带状截面形状可以包括将光纤束的一部分放置在引导构件中。压力可以来自于气动源、液压源、机械源或手动压力源。光纤束可以包括丙烯酸或聚碳酸酯材料。光纤束的远端可以环绕模型中的心轴而缠绕。在冷却之后，闪蒸可以被从发光器去除。可以将掩模或反射涂层施加到发光器的表面。可以利用电阻加热元件施加热。可以基于来自与插入构件或模型相关联的温度传感器的温度反馈来调节所施加的热的量。在冷却之后，可以使用排出器从模型排出发光器。可以允许发射器冷却，使得它固化，以及之后，可以使施力或插头构件与模型脱离配接关系。纤维束的与处于压力下的段相邻或接近的至少过渡段可以被强制冷却。这可以包括横跨纤维束的至少过渡段吹送空气。

在实施例中，在组装供在水相环境中使用的相机的过程中，可以通过如下步骤将透镜组件相对于图像传感器定位，透镜组件具有外光学表面和面对传感器的相对的光学表面：将透镜组件放置在板的第一表面上，该板具有预定厚度的、第二相对的板表面上和孔隙上，透镜元件的外光学表面可以插入到孔隙中；将透镜元件插入到孔隙中，使得透镜元件的外光学表面不延伸穿过板的全厚度，在透镜组件的外表面与由板的第二表面形成的平面之间留下空隙；在板的第一表面与在板的第一表面上方的透镜组件的周边之间施加密封部；通过毛细管作用向空隙添加液体，液体完全填充空隙；

将透明盖放置在板的第二表面上方；以及调节传感器与透镜组件的面对传感器的光学表面之间的距离，以在连接至传感器的显示屏上提供焦点对准的图像，其中，图像源被放置在离板的第二表面预定的距离处。板可以包括玻璃载片。孔隙可以具有约1mm至约3mm的直径。

在实施例中，内窥镜可以具有轴，该轴包括远侧插入端，该远侧插入端配置成用于插入到患者的解剖区中。轴可以限定内部空间，远侧插入端具有开口，该开口将轴的内部空间与轴插入到的解剖区流体地连接。内窥镜可以在轴的内部空间内在插入端或靠近插入端包括电子图像传感器。图像传感器可以被配置成相对于开口具有轴被插入到的解剖区的无障碍视场。开口可以是楔状隙。防护结构可以定位在开口上方，部分覆盖开口。防护结构可以包括笼状物。与开口相邻的轴的壁可以包括靠近图像传感器的纵向狭缝开口。狭缝开口的宽度可以随着狭缝开口在接近图像传感器的位置的方向上延伸而增加。图像传感器可以安装到相机组件。相机组件可以被配置成绕枢轴枢转。在远端和狭缝开口处的开口可以被配置成，随着相机组件相对于内窥镜轴的纵向轴线从约0度枢转至约120度，为相机组件的图像传感器提供无障碍视场。相机组件可以包括与图像传感器相对的透镜组件。而且，透镜组件可以包括光学透明窗口，该光学透明窗口与透镜组件的外表面隔开，在窗口与透镜组件的外表面之间密封地提供气体或空气空间。

附图说明

这些和其它方面将从本公开的各实施例的下列详细描述参考附图变得更加明显，在附图中：

图1是内窥镜的两个部件手柄设计的表征图示；

图2示出图1的图示的附加特征；

图3示出内窥镜的示例性侧视图；

图4示出内窥镜的手柄近侧段的示例的分解视图；

图5示出内窥镜的手柄近侧段的替代示例的分解视图；

图6示出内窥镜的手柄远侧段的示例的顶部透视图；

图7示出内窥镜的旋转感测组件的示例和手柄远侧段的分解图；

图8示出示例性内窥镜的部分装配视图；

图9是穿透障碍物的表征图示，其允许实用部件从手柄传递至内窥镜的导管；

图10示出充当穿透障碍物的内护套底座的示例的分解图；

图11示出枢转控制结构的示例的分解图；

图12示出密封构件的示例的透视图；

图13以处于其装配位置的内护套底座、枢转控制结构、密封构件的示例示出示例性内窥镜的部分装配视图；

图14示出外护套底座的透视图；

图15示出内护套底座、内护套、和外护套处于其装配位置的内窥镜的近距离局部视图；

图16示出与内护套分离的相机组件底座的示例；

图17示出作为内护套的部分的相机组件底座的替代示例；

图18描绘在图17的线18-18处截取的图17的示例相机组件底座和内护套的截面图；

图19示出相机组件、外护套的部分、和相机组件底座的部分的示例；

图20示出相机组件、外护套的部分、和相机组件底座的部分的替代示例；

图21示出相机组件、外护套的部分、和相机组件底座的部分的替代示例；

图22示出相机组件的透视图；

图23示出相机组件和相机组件底座的侧视图，其中为了清晰，移除了相机组件底座的壁；

图24示出替代示例性相机组件和相机组件底座的侧视图，其中为了清晰，移除了相机组件底座的壁；

图25示出替代示例性相机组件和相机组件底座的侧视图，其中为了清晰，移除了相机组件底座的壁；

图26-30描绘替代相机组件的可能的旋转位置中的一些；

图31示出示例相机组件；

图32示出示例相机组件连同附接的光纤束和电子柔性电缆；

图33示出示例性相机组件和相机组件底座的顶视图；

图34示出相机组件和柔性光纤束或带的透视图；

图35示出具有单片相机壳体和发光结构的相机组件的透视图；

图36示出图35的相机组件的侧视图；

图37示出柔性光纤束或带的示例；

图38示出图37的柔性光纤带的侧视图；

图39示出光投射元件的示例的透视图；

图40示出光投射元件的另一个示例的透视图；

图41示出光投射元件的另一个示例的透视图；

图42示出图41中所示的光投射元件的底部透视图；

图43示出在图41的线43-43处截取的图41和42中所示的光投射元件的截面图；

图44示出在图41的线44-44处截取的图41和42中所示的光投射元件的截面图；

图45示出在图41的线45-45处截取的图41和42中所示的光投射元件的截面图；

图46示出其上安装有图41的光投射元件的相机组件的顶部透视图；

图47示出被包括在柔性带中的多个照明纤维的顶视图；

图48示出带的一端已经在其本身上打圈的柔性带的多个照明纤维的顶视图；

图49示出形成为光投射元件的柔性带的循环端的侧视图；

图50示出具有完全形成的光投射元件的柔性带的顶视图；

图51示出可以被用来形成光投射元件的设备的表征图示；

图52示出可以被用来形成光投射元件的设备的示例实施例；

图53示出可以被用来形成光投射元件的设备的示例实施例；

图54示出可以被用来制造光投射元件的两个相对的形式的实施例；

图55示出可以被用来制造光投射元件的设备的实施例；

图56示出可以被用来制造光投射元件的设备的实施例；

图57示出可以被用来制造光投射元件的形式的实施例；

图58示出可以被用来制造光投射元件的形式的实施例；

图59示出可以被用来制造光投射元件的示例设备以及可以用该设备制造的光投射元件的实施例；

图60示出在图59的线60-60处截取的图59中的设备的截面图；

图61示出在图22的线61-61处截取的示例相机组件的截面图；

图62示出在图32的线62-62处截取的示例相机组件的截面图；

图63示出在图32的线62-62处截取的示例相机组件的截面图；

图64示出示例透镜组件的透视图；

图65示出在图64的线65-65处截取的示例透镜组件的截面图；

图66示出示例透镜组件的透视图；

图67示出在图66的线67-67处截取的示例透镜组件的截面图；

图68示出示例透镜组件的透视图；

图69示出在图68的线69-69处截取的示例透镜组件的截面图；

图70示出示例透镜组件的透视图；

图71示出在图70的线71-71处截取的示例透镜组件的截面图；

图72示出示例固定装置的部分的俯视图，该示例固定装置可以被放置到更大的设备中，用于确定光学元件和图像传感器的正确空间布置；

图73-75概念地描绘用于将光学元件封闭在其预期的工作介质中的的过程；

图76概念地描绘用于对准光学元件的图像平面中的传感器的过程；

图77描绘示例图像传感器和透镜组件，所述图像传感器和透镜组件彼此分离，使得透镜组件的图像平面不对准图像传感器；

图78描绘在对准之后已经附着到示例透镜组件的示例图像传感器；

图79描绘可以被用来确定光学元件和图像传感器的正确空间布置的示例设备的透视图；

图80描绘在图79中所描绘的设备的部分的透视图；

图81-84描绘可以被用来装配完整的固定装置并且将固定装置放置到更大的设备中的示例过程；

图85示出内窥镜的部分装配视图，其中手柄印刷电路板、电力 /HDMI电缆、照明纤维、和灌洗线处于其装配位置中；

图86示出示例图像处理系统的框图；以及

图87描绘示出可以使用来自旋转感测组件的输入如何纠正图像的示例图示。

具体实施方式

如本文中使用的术语‘内窥镜’和‘关节镜’意味着可交换地使用并且将被提供它们最广义的解释，每个术语指示为了目视检查、诊断和/或治疗或修复的目的具有用于插入到难以接近的空间的细长段仪器。在医药或兽医实践领域，这种空间可以包括体腔、关节空间、组织平面或其它身体结构。仪器还可以用于多个非医疗(例如，工业) 应用，其中，内窥镜的插入部的直径需要被最小化，或内窥镜必须在其中操作的空间太受局限以至于不允许使用主动柔性远侧段。

图1中示出内窥镜10的两部件手柄设计。示例内窥镜10包括手柄近侧段16和手柄远侧段30。手柄近侧段16可以是壳体。如所示出的，手柄远侧段30可以至少部分地延伸到手柄近侧段16中。手柄远侧段30和手柄近侧段16可以相对于彼此旋转。在一些实施例中，用户可以保持手柄近侧段16固定不动，同时用于拇指或手指使手柄远侧段30旋转。内窥镜10可以具有多个结构，诸如但不限于，旋转感测组件、流体导管、照明设备、成像器或相机组件、成像器的枢转控制器等。

内窥镜10的另外的结构在图2中表示。内窥镜10包括手柄近侧段16和手柄远侧段30。在该示例中，插入轴或段14的至少一部分固定至手柄远侧段30并且随手柄远侧段30移动。手柄远侧段30包括手柄突起或翼片36，手柄突起或翼片36为用户提供压靠的表面以促进手柄远侧段30相对于手柄近侧段16旋转。在一些实施例中，用户的手可以保持手柄近侧段16固定不动，同时使用用户的手指或拇指中的一个使手柄远侧段30旋转。

在一些实施例中，手柄近侧段16和手柄远侧段30中的一者或两者可以用作壳体或为内窥镜10的其它部件提供支撑结构。图2所示的内窥镜10可以包括旋转感测组件150。旋转感测组件150可以跟踪手柄远侧段30相对于手柄近侧段16的旋转。在一些实施例中，旋转感测组件150可以包括相对于手柄近侧段16固定的部件和相对于手柄远侧段30固定的部件。例如，旋转感测组件150可以包括电位计和键接轴。电位计可以例如安装到包括手柄近侧段16的内部壳体的支撑构件。可替代地，手柄远侧段30还可以包括支撑构件用于安装旋转感测组件 150的一个或多个部件(参见例如图7中的旋转传感器保持器)。在任一情况下，旋转感测组件的旋转或平移部件被布置成与手柄远侧段30 相对于手柄近侧段16的旋转程度成比例地移动。

图3示出内窥镜(或，例如，关节镜)10的示例性实施例。可以在各种内窥镜手术(尤其包括关节镜检查)中使用内窥镜10。如所示出的，内窥镜10包括手柄12和插入段或轴14，插入段或轴14可以包括细长中空轴，一个或多个致动构件、电/通信线、照明或光传输电缆和/或流体通道可以位于细长中空轴中。如所示出，在实施例中，手柄 12在形状上可以是大致筒状的和圆形的。插入段14在形状上也可以是大致筒状的并且沿着纵向轴线延伸。在实施例中，插入段14可以是刚性的且相对直的。在其它实施例中，插入段14沿着其长度的至少一部分可以是弯曲的或倾斜的。在其它实施例中，插入段14可以包括半刚性可锻材料，半刚性可锻材料允许它被弯曲并被保持到期望的形状。插入段14的直径显著小于手柄12的直径。在一些实施例中，插入段14的直径可以是近似5.5mm或更小。内窥镜10的插入段14可以与手柄12的长度大致相同的长度。在替代实施例中，手柄12和插入段14 的长度和形状可以大致不同。

插入段14的至少一部分可以从手柄12拆卸。在此种实施例中，插入段14或插入段14的可拆卸部分可以通过各种装置中的任一种联接到手柄12，所述各种装置包括但不限于摩擦配合、卡扣配合、螺纹联接，卡口座等。在一些实施例中，插入段14可以是一次性部件，而手柄12可以是可重复使用的部件。在插入段14是一次性的实施例中，插入段14在使用之后可以丢弃。在其它实施例中，插入段14在使用之后可以经高压釜、溶液浸透、或其它适当的消毒程序来消毒。在优选实施例中，手柄12和插入段14两者都是一次性的并且在使用之后可以丢弃，避免对消毒程序和设备的成本的需要(除在例如装置的制造、组装或封装期间使用氧丙环、辐射等的预使用消毒以外)。另外，通过将内窥镜10的手柄12和插入段14都制成一次性的，在功能或可靠性上不存在因重复使用和重复清洁而引起的退化。将整个内窥镜10 制成一次性具有其它益处，下面将讨论这些益处。

优选地，一次性内窥镜10可以装备有防止其重复使用的装置，特别地在对使用过的仪器消毒可能使其功能退化的情况下。例如，内窥镜10可以包括存储识别码的存储器芯片，识别码可以由基板单元中的电子处理器识别，为了图像的可操作性和显示，内窥镜10必须连接到基板单元。连接部可以包括在基板单元中的控制器与内窥镜10中的存储器芯片之间的有线通信，或，例如使用安装在内窥镜10中的RFID 装置的无线通信。(还可以使用其它类型的无线传输，诸如，例如蓝牙或wi-fi)。在实施例中，基板单元可以被编程为在第一次使用之后对内窥镜10上的存储装置进行编码，并且可以被编程为每当内窥镜10 随后重新被连接至任意基板单元时读取并识别预示内窥镜10先前已经被使用的代码。一旦识别‘使用过的’内窥镜10，控制器就可以被编程以防止内窥镜10和基板单元之间的电子和成像通信。可以对代码及其通信进行加密以增强系统安全性。可替代地，内窥镜10在其软件中可以包括致使内窥镜10在使用之后不能动手术的去功能化结构。

如图3所示，内窥镜10的手柄12可以包括多个不同的结构。手柄12可以包括手柄近侧段16。手柄近侧段16可以是相对光滑的，如图3所示。手柄近侧段16可以包括一个或多个中空段。手柄近侧段16 还可以是波状的，因而它包括多项人体工学属性。在一些实施例中，手柄近侧段16的至少一部分可以不具有光滑表面并且可以包括滚花的、有棱纹的、粗糙化的、多孔的等类型的纹理，和/或用橡胶液浸渍过的或弹性表层以在其操作期间促进对内窥镜10的握持。在示例实施例中，手柄近侧段16形成有多个手指凹槽18。在一些实施例中，手柄近侧段16可以由具有柔软手感或握持起来舒适的材料(例如，橡胶或其它弹性体)制成。在一些实施例中，手枪式握把状结构(未示出) 可以被包括作为手柄近侧段16的部分。

如图3所示，手柄近侧段16可以被划分为两个独立的部分。图3 中的手柄近侧段16包括手柄顶段20和手柄底段22。手柄顶段20和手柄底段22的手柄近侧段16可以被制造为两个独立的部分并且通过任意适当的手段--诸如，例如，粘合剂、螺钉、卡扣配合等--联接在一起。如所示出的，手柄顶段20是光滑的和波状形的，不同于手柄底段22。这可以帮助用户迅速且容易地通过感觉确定内窥镜10的定向。在一些实施例中，手柄顶部20和手柄底段22可以包括具有不同的感觉(例如，金属相对于塑性、金属相对于弹性体、光滑相对于纹理化等)的表面材料。

手柄12的内窥镜10还可以包括手柄远侧段30。如图3所示，手柄远侧段30从手柄近侧段16朝插入段14延伸。手柄远侧段30在直径上可以比手柄近侧段16更小。如所示出的，手柄远侧段30在长度上可以比手柄近侧段16更长，但是在替代实施例中，手柄远侧段30 和手柄近侧段16的相对尺寸可以不同。

在手柄远侧段30的至少一部分上，可能存在握持纹理，如图3所示。在图3所示的示例实施例中，握持纹理是一系列螺旋肋32。在其它实施例中，也可以使用其它握持纹理--诸如非螺旋肋、粗结、凸块、凹槽、蜂巢图案化或其它形式的滚花或方格图案等。如所示出的，在示例实施例中的螺旋肋32包围手柄远侧段30的外径的大部分。在一些实施例中，包括手柄远侧段30上的握持纹理，握持纹理可以不形成为手柄远侧段30的连续部分。在此种实施例中，握持纹理可以是施加到手柄远侧段30上的‘外皮’或套筒。握持纹理外皮可以通过任意适当的手段--诸如但不限于粘合剂、卡扣配合、各种紧固件、包覆成形等 --联接到手柄远侧段30。在一些实施例中，握持纹理外皮可以由不同于手柄远侧段30的材料制成。握持纹理外皮例如可以是较软、弹性或类似橡胶的材料，这种材料与手柄远侧段30材料相比握持起来更加舒服 /不太滑溜。

在示例实施例中，手柄远侧段30包括从手柄远侧段30的顶部突出的手柄凸起部分34。在该示例中，手柄凸起部分34不从手柄远侧段 30的其余部分向上尖锐地突出。替代地，手柄凸起部分34可以被配置成从手柄远侧段30的其余部分平缓地向上弯曲。在该示例中，螺旋肋 32不延伸经过并且到手柄凸起部分34的顶部上。下面将进一步描述手柄凸起部分34的另外的特征。

—方面，从手柄远侧段30的底部突出的可以是手柄翼片36。在该示例中，手柄翼片36不尖锐地突出远离手柄远侧段30的其余部分。替代地，手柄翼片36可以被配置为朝内窥镜10的下级或从属位置平缓地弯曲远离手柄远侧段30的其余部分。螺旋肋32优选地不延伸经过并且到手柄翼片36的底部上。在其它实施例中，手柄翼片36可以被配置成从手柄远侧段30的顶部突出，而手柄凸起部分34可以被配置成从手柄远侧段30的另一个方面突出。手柄翼片36可以被布置成模拟各种电缆、灌洗装置等在是医师可能已经熟悉的内窥镜中的入口点的位置。这可能是期望的，因为这种入口点常常被用作压靠表面以促使旋转并且作为定向标记。下面将进一步描述手柄翼片36的另外的特征。

图4和图5示出图3所示的手柄近侧段16的手柄顶段20和手柄底段22的示例实施例。手柄顶段20和手柄底段22以未联接或分解视图示出。手柄近侧段16可以是中空的并且当装配时形成似壳结构。手柄底段22可以包括凸耳40，该凸耳40在离手柄底段22的顶面46一定远处缠绕底段内壁42。如所示出的，在手柄底段22中存在以大致垂直于手柄底段22的顶面46的角度布置的弯曲或U形切口44。在靠近手柄底段22的后部处，可以包括两个钉突起47。钉突起47可以在凸耳40略上方延伸并且成近似垂直于凸耳40的顶面的角度。

如图4和图5所示，当装配手柄近侧段16时，手柄顶段20的一部分的尺寸可以使得它可以被手柄底段22重叠。重叠段48可以从手柄顶段外表面50步进，如图4和图5所示。重叠段48的高度可以被选择为使得它近似等于或略大于手柄底段22的凸耳40的顶部与手柄底段22的顶面46之间的距离。在此种实施例中，当完全装配时，手柄顶段20的底面52(是指当装配时的定向)紧靠手柄底段22的凸耳 40的顶部。此外，在这种实施例中，手柄顶段外表面50和手柄底段外表面54可以彼此平齐并且在它们之间形成几乎连续的表面且无间隙。在一些实施例中，在手柄顶段外表面50与手柄底段外表面54之间可能存在小间隙(图3所示的小间隙)。

如所示出的，手柄顶段20可以包括钉切口59，钉切口59的形状和布置使得它们可以将钉突起47接纳在手柄底段22中。手柄顶段20 可以在手柄顶段20的对接或近侧部分处包括弯曲切口58。如所示出，弯曲切口58可以以大致垂直于手柄顶段20的底面52的角度(是指当装配时的定向)凹进到手柄顶段20中。当手柄近侧段16被装配时，手柄底段22的弯曲或U形切口44以及手柄顶段20的弯曲切口58一起可以形成将在下面进一步描述的大致圆形的或卵圆形的手柄空隙或开口60。应领会，本文使用术语“切掉”、“切割”等不应被解释为暗示材料必须通过切割或材料移除过程而被物理地移除。在一些实施例中，弯曲或U形切口44和弯曲切口58可以在制造期间形成，而无需物理地移除材料。

如图4所示，手柄底段22可以包括轴支撑构件63。图4中的轴支撑构件63具有弯曲或半圆形部分，该弯曲或半圆形部分大致对应于图5中的带齿突起62的位置。轴支撑构件63还包括柱。柱从半圆形部分的中点垂直突出，在柱的每侧上留下半圆形部分的近似90度。从轴支撑构件63的柱的顶部朝手柄近侧段16的远端垂直突出的是轴支撑段65。轴支撑段65可以包括凹陷，传感器齿轮轴120(参见图7) 的一部分可以座接在凹陷中。当手柄近侧段16完全被装配时，轴支撑构件63的柱可以近似为半圆形部分的半径的长度。下面将进一步描述轴支撑构件63、带齿突起62、和带齿突起64。

如图5中所示，手柄底段22可以替而或可选地包括弯曲带齿突起 62。弯曲带齿突起62由被包括在手柄顶段20上的类似的带齿突起64 补充。带齿突起62和带齿突起64可以被布置成使得，当手柄近侧段 16被完全装配时，它们彼此一致并且形成环体或内环齿轮。

如图4和图5所示，手柄底段22与弯曲或U形切口44相对的面以及手柄远侧段20的与弯曲切口58相对的面可以包括半圆形开口或空隙70。弯曲或U形轨道72可以沿着每个半圆形空隙70的整个弧凹进到半圆形空隙70的边缘中，如图4和图5所示。

图3的示例手柄远侧段30在图6中被示出为与手柄12的其余部分隔离。图6从大致顶部透视图示出手柄远侧段30。如所示出的，上文详述的螺旋肋32和前手柄凸起段34在手柄远侧段30上是可见的。如由沿着手柄远侧段的垂直中心面延续的缝所指示的，手柄远侧段30 可以被配置为两个或更多个独立的部分(在该示例实施例中为30a和 30b)，所述两个或更多个独立的部分通过任意适当手段或适当手段的组合--诸如，例如，卡扣配合、粘合剂和/或螺钉--联接在一起。

此外，图6中的手柄远侧段30包括未在图3中示出的段。当装配内窥镜10时，如图3所示，手柄远侧段30的部分可以被收纳在手柄近侧段16的内部。例如，被收纳的手柄电子设备段80从外部手柄远侧段82向近侧突出(这在图3和图6两个图中都是可见的)。下面将进一步描述被收纳的手柄电子设备段80。

在被收纳的手柄电子设备段80与外部手柄远侧段82之间的是小直径跨部84。如所示出的，小直径跨部84可以包括圆形凹槽86，该圆形凹槽86凹进到小直径跨部84的外表面中。在一些实施例中，当被完全装配时，手柄远侧段30的小直径跨部84可以被布置在手柄近侧段16的半圆形空隙70内。小直径跨部84中的圆形凹槽86和小半圆形空隙70中的弯曲或U形轨道72可以彼此一致。在使用内窥镜10 时，上述情况可以允许手柄远侧段30和手柄近侧段16相对于彼此旋转。可选地，球轴承(未示出)或其它类型的轴承可以沿着手柄远侧段30的小直径跨部84内的圆形凹槽86和手柄近侧段16的半圆形空隙70中的U形轨道72跟踪。在优选实施例中，O型环(未示出)可以放置在手柄远侧段30的小直径跨部84的圆形凹槽86中。O型环(未示出)可以用作手柄近侧段16与手柄远侧段30之间的动态密封部。在此种实施例中，手柄近侧段16和手柄远侧段30可以相对于彼此旋转，同时密封手柄近侧段16的内部免于接触液体。

随着手柄近侧部分16和手柄远侧段30相对于彼此旋转，手柄翼片36或其它突起可以充当用户的定向标记。可以在视觉上或通过感觉来检查定向。在一些实施例中，手柄翼片36上的握持纹理可以不同于手柄远侧段30的其余部分上的螺旋肋32以促进通过感觉定向检查。

如图6中所示，手柄凸起段34可以包括按钮90。在一些实施例中，手柄凸起段34可以包括多于一个按钮90或根本没有按钮。按钮 90可以位于手柄远侧段30上的其它地方或手柄12上的其它地方。在一些实施例中，手柄凸起段34可以包括按钮90，并且一个或多个附加按钮90可以位于手柄12上的其它地方。可以为按钮90分配功能。在一些实施例中，可以对按钮90分配可以通过各种用户操作启用的多个功能。在一些实施例中，按钮90中的一个或多个可以相对于外部手柄段82密封以抑制液体渗透。

按钮90可以是图像捕获按钮。在此种实施例中，按钮90的用户凹陷可以促使照片由内窥镜10记录。在一些实施例中，用户可以双击按钮90、按住按钮90等来促使内窥镜10开始记录视频。为了停止记录视频，用户可双击按钮90、按住按钮90等。在一些实施例中，用户可能仅需要按下按钮90以停止记录视频。在一些实施例中，在内窥镜 10记录视频时，用户对按钮90的单次按下可以促使静态图像被记录，而无需暂停视频记录。

此外，手柄凸起段34可以包括滑动按钮凹部92。如图6中所示，同时约束横向移动，滑动按钮凹部92被布置成允许滑动按钮或手指触头98的前后移动(参见图13)。在一些实施例中，滑动按钮可以是枢转控制器或枢转控制结构100的部分(参见，例如，图13)。在一些实施例中，包括图6中所示的示例实施例，滑动按钮凹部92可以略弯曲以顺应手柄的滑动按钮凹部92所位于的部分的形状。

如图6中所示，滑动按钮凹部92可以包括多个脊部或棘爪94，当用户前后移动滑动按钮时，该多个脊部或棘爪94可以接合滑动按钮上相应的元件以提供一系列离散的主动停止。一些实施例可以不包括脊部94。在一些实施例中，枢转控制结构100(参见图11)的可以与用户对接的部分可以突出通过位于手柄凸起段34的滑动按钮凹部92 中的枢转控制结构槽口96(参见图13)。在图6中的示例实施例中，枢转控制结构100的这样的一部分包括手指触头98。如所示出的，出于人体工学原因，手指触头98可以具有倾斜轮廓。将进一步描述枢转控制结构100。

图7示出示例性手柄远侧段30的更加详细图示，而无附接插入段 14。图7中也示出示例旋转感测组件150。如所示出的，手柄远侧段 30被制造为两个独立的部分30a和30b。在示例实施例中，手柄远侧段30的两个独立的部分30a和30b包括多个螺纹孔102，所述多个螺纹孔102可以被攻螺纹。螺钉(未示出)或其它适当的紧固件可以被用来将手柄远侧段30的两个独立的部分30a和30b联接在一起。在一些实施例中，两个独立的部分30a和30b可以经卡扣配合、超声波焊接、粘合剂等联接在一起。

在一些实施例中，手柄远侧段30的两个独立的部分30a和30b中的一个可以包括钉状突起104，钉状突起104配合到在两个独立的部分 30a和30b中的另一个上的互补的钉接纳腔106中。这可以有助于将两个独立的部分30a和30b对准和/或联接在一起。在一些实施例中，包括图7所示的实施例，外部手柄远侧段82可以是大致中空的。在一些实施例中，外部手柄远侧段82的中空部可以不被密封防止流体进入。在图7所示的示例实施例中，例如在手柄翼片36中可以包括排水通道 108。排水通道108可以允许进入外部手柄远侧段82的中空部中的任意流体容易地排出。替代实施例可以包括附加和/或不同的排水布置。

手柄远侧段30还可以包括旋转传感器保持器110，如图4所示。当内窥镜10完全被装配时，旋转传感器保持器110可以保留旋转感测组件150。如所示出的，旋转感测组件150可以包括向前齿轮112。向前齿轮112绕向前齿轮轴114布置。如图4所示，传动齿轮116也放置在向前齿轮轴114上，使得向前齿轮112的旋转促使传动齿轮116 也旋转。传动齿轮116可以与布置在传感器齿轮轴120上的传感器轴齿轮118啮合。随着向前齿轮112旋转，传感器轴齿轮118和传感器齿轮轴120也旋转。使用齿轮组件可以允许将附接的电位计122放置在从手柄远侧段30的中心旋转轴线偏离中心的位置中，这可以有利地允许其它内部结构的居中放置(例如，灌洗导管、光纤束、电子柔性电缆或其它电子部件)。

如在图7中的示例实施例中，传感器齿轮轴120可以包括用花键联接的或键接的(例如，D形状的)部分。键接的部分可以与一个或多个旋转电位计122可操作地接合。在图7所示的示例实施例中，存在两个旋转电位计122。电位计122可以安装在或以其它方式附接到安装元件或手柄中的印刷电路板的一部分上，如参照图85所描述的。电位计122每个包括键接的(例如，D形状的)空隙，传感器齿轮轴120 的相应的键接部分与键接的空隙配接。随着传感器齿轮轴120旋转， (一个或多个)电位计122的电阻将相称地变化。因为电阻将可预见地随传感器齿轮轴120的旋转量而改变，所以(一个或多个)电位计 122的测量的电阻可以被用来确定在手柄近侧段16与手柄远侧段30 (以及通过延伸，插入段14)之间已经产生的旋转量。

在一些实施例中，每个电位计122的壳体可以安装到被收纳的手柄电子设备段80(或附接到手柄远侧段30的其它元件)的元件，并且因此相对于手柄远侧段30(以及通过延伸，插入段14)被固定化，而电位计122的轴或旋转轴毂连接到手柄近侧段16。在其它实施例中，电位计122的壳体相对于手柄近侧段16可以被固定，而其它轴或旋转轴套可以连接到手柄远侧段30或手柄电子设备段80的元件。

图7中的示例实施例包括两个旋转电位计122，这两个旋转电位计122堆叠在一起的并且彼此旋转地偏移。在替代实施例中，电位计 122可以彼此隔开，但是共享公共旋转轴线(例如，公共轴可以促使两个电位计122的游标移动)。该布置允许控制器从两个电位计122接收电阻值从而以期望的精确度计算传感器轴(以及最终计算在内窥镜的远端处的部件)通过360度旋转的旋转程度，因此帮助消除在测量内窥镜的远端轴(例如，相机)处部件的旋转中的计算“盲点”。由在其运动范围的末尾处一个电位计122的游标的位置产生的任何盲点可以由其位置不在其运动范围的末尾处的第二电位计122的游标来补偿。在替代实施例中，可以使用多于两个旋转地偏移的电位计122。为了计算简单，电位计122之间的旋转偏移可以是180度，但是其它角偏移可以被用来实现相同的结果，只要旋转偏移允许由一个电位计122 产生的任意盲点与另一个电位计122的功能范围重叠。在替代实施例中，取决于测量旋转中期望的精度、电位计122的灵敏度和其它因素，向前轴齿轮112、传动轴齿轮116和传感器轴齿轮118之间齿轮传动率可以变化。在替代实施例中，旋转感测组件150可以使用带，而非齿轮组件中的一个或多个。例如，传动齿轮116和传感器轴齿轮118可以由带取代。还可以使用本领域中已知的其它旋转到旋转布置。在一些实施例中，向前齿轮轴114可以包括键接结构(例如，D形状的部分)，该键接结构直接可操作地接合电位计122。还可以使用不同于电位计122的旋转传感器。替代实施例可以包括旋转传感器，诸如旋转编码器、旋转可变差动变压器、或其它编码装置。在使用旋转编码器的实施例中，编码器可以是格雷编码器、磁编码器、光编码器等。

在实施例中，传感器齿轮轴120可以不延伸到轴支撑构件63的轴承段。相反，旋转感测组件150可以由旋转传感器保持器110支撑。在其它益处当中，该布置允许手柄远侧段30相对于手柄近侧段16的不受限制的旋转程度。另外，如将由本领域的技术人员领域的，允许旋转感测组件150的部件位于偏心位置中。这可以在装配期间提供益处。例如，它可以简化灌洗线434(参见图85)、电力电缆432(参见图85)等的布设。

在其它实施例中，轴支撑构件63和电位计122可以通过轴直接连接。用花键联接或键接在远端上的轴可以从轴支撑构件63的轴承段延伸并且延伸过电位计122中相应的用花键联接的或键接(例如，D形状的)空隙。因为轴支撑构件63相对于手柄近侧段16可以是固定的，所以远侧手柄段30相对于手柄近侧段16的旋转将会改变由电位计122 测量的电阻。如上所提及的，因为电阻将可预见地随一个手柄段相对于另一个手柄段的旋转而改变，所以电阻测量可以被用来确定由手柄远侧段(而且最终，例如图19中所示的内窥镜或相机组件350的远端) 获得的旋转量。

在其它实施例中，旋转感测组件150可以包括测距仪，该测距仪可以被布置在电子设备段80的收纳手柄上(参见图6)。手柄近侧段 16的内壁(参见图4)可以包括可变厚度或可变高度凸起表面，所述可变厚度或可变高度凸起表面缠绕手柄近侧段16的内壁的360度的全部或部分，并且在厚度或高度上以预定的方式沿着其周向路径变化。由于手柄近侧段16和手柄远侧段30相对于彼此旋转，所以测距仪可以为控制器提供根据由测距仪读取的到不同的表面的距离(其不同的厚度或高度)而变化的信号。信号可能与由测距仪测量的相对于预定基部位置--在该位置处，表面具有指定厚度或高度--的厚度/高度或距离有关并且与手柄远侧段30相对于手柄近侧段16的指定角旋转有关。可以将该距离与先前距离相比以由此确定已经产生的旋转量。测距仪可以是任意类型的测距仪(例如，机械位置传感器、声音测距仪、激光或其它光学测距仪等)。

在又一个替代实施例中，可以使用类似光电鼠标的传感器装置。传感器可以安装在被收纳的手柄电子设备段80或手柄近侧段16中的一个上并且被配置成跟踪被收纳的手柄电子设备段80或手柄近侧段16 中的另一个移动。在此种实施例中，由传感器感测的移动量和方向可以被用来确定已经产生的旋转移位的量和方向。在一些实施例中，由传感器跟踪的表面可以具有坐标方格、独特的指示器的数量、图案、标记或其它区分特征，这允许在启动之后传感器对旋转方向的确定。也可以在各种实施例中使用本领域的技术人员已知的其它种类的旋转感测组件150。

如图7所示，手柄远侧段30的旋转传感器保持器110可以形成为使得，当将手柄远侧段30的两个独立的部分30a和30b联接在一起时，可以在两个独立的部分30a和30b之间捕获旋转感测组件150。旋转传感器保持器110的每侧可以包括向前齿轮轴槽124和传感器齿轮轴槽 126。当被装配时，向前齿轮轴槽124和传感器齿轮轴槽126可以分别充当向前齿轮轴114和传感器齿轮轴120的轴承表面。旋转传感器保持器110的每侧还可以包括保持器空隙128。保持器空隙128的大小和形状可以使得，当完全装配手柄远侧段30时，传动齿轮116、传感器轴齿轮118、和电位计122可以装配在旋转传感器保持器110内。

图8示出内窥镜10的手柄12的部分装配视图。在图8中仅示出手柄近侧段16的手柄底段22。如所示出，手柄近侧段16的手柄底段 22的一部分已经被切掉。另外，在图8中所示的实施例中，手柄远侧段30由两个独立的部分30a和30b装配(参见图7)。在图8中，为了清晰，已经移除了手柄远侧段30的半体(30b)中的一个。被收纳的手柄电子设备段80可以位于手柄近侧段16的内部。外部手柄远侧段82延伸超过手柄近侧段16并且暴露于环境。

如上所述，旋转感测组件150被布置在旋转传感器保持器110内。如所示出的，旋转感测组件150的向前齿轮112可以啮合由带齿突起 62和带齿突起64形成的环状齿圈(在图5在最佳示出)。在此种实施例中，当手柄12被完全装配时，手柄远侧段30相对于手柄近侧段16 的任意旋转促使向前齿轮112旋转，因为它啮合由带齿突起62和带齿突起64形成的环状齿圈。然后，该旋转可以被平移通过其余的旋转感测组件150，允许旋转由旋转感测组件150测量。在优选实施例中，总齿数比可以是近似1:1。

可替代地，不是齿轮元件，而是手柄近侧段16--类似于图4所示的手柄近侧段--可以包括附着到轴支撑构件63的轴支撑段65的键接轴或部分键接轴。轴的键接部分可以被布置成与一个或多个电位计122 的轴套配接，一个或多个电位计122被保持在旋转传感器保持器110 中。因此，由于手柄远侧段30相对于手柄近侧段16旋转，所以一个或多个电位计122的游标能够将手柄远侧段30和近侧段16的相对位置转换成可用于确定旋转定向的电阻值。

现在参照图9，在实施例中，内窥镜10的插入段14包括导管157，通过导管157，操作或功能可以被执行。在工业或医疗应用中，该导管 157可以被用来传递仪器以操纵在插入段14的端部处的对象(仪器诸如抓紧器、钳子、夹具、钢丝笼、扩张器、刀子、剪刀、磁性拾音器等)。流体(气体或液体)也可以被传递到外部资源到插入段14被放置的空间或从插入段14被放置的空间从外部资源被传递。在医疗应用中，这种导管157可以被用来将气体吸入体腔，将气体从体腔排出，用液体灌洗空间，或从空间吸入液体和/或悬浮颗粒。可选地，导管157 可以携载实用部件，诸如光透射部件、信息传输部件、电力传输部件和机械控制部件，节省插入段14内的空间并且有助于减小插入段14 的外直径。光透射部件可以包括例如光纤束、带、导光管、光投射元件和/或等。信息传输部件可包括例如电力电缆束或带，该电力电缆或带将在插入段14的端部处的成像器或图像传感器连接到位于手柄12 中或内窥镜10外部的图像处理单元。这种电缆还可以为图像传感器提供电力。机械控制部件可以包括例如推杆、牵引线等以控制在靠近插入段14的端部处元件的移动。这可以包括例如插入段14的主动柔性远侧段，该主动柔性远侧段可以通过使用从手柄12延伸的(一个或多个)机械控制部件主动地折曲。它还可以包括例如在插入段14的端部处的可旋转相机或相机底座，该可旋转相机或相机底座可以通由使用从手柄12延伸的(一个或多个)机械控制部件主动地移动。

在具体实施例中，插入轴或段14内的携液导管157被配置成封闭内窥镜10的实用部件，诸如例如光纤束、通信电缆和机械致动器。在进一步的实施例中，导管157可以与插入轴14的远端处的相机组件350 (参见例如图19)流体连通。相机组件350可以包括相机传感器或成像器，所述相机传感器或成像器具有到通信电缆的连接部。在这种情况下，相机传感器和通信电缆连接部以及任意相关联的透镜组件的内部部件可以被密封避免暴露于导管157中存在的液体。如果内窥镜10 的至少一部分被配置成单次使用装置--即，在医疗手术中使用之后可随意处置，则允许相机组件350、透镜组件、通信电缆、机械致动器(例如，牵引线)和光纤电缆或束暴露于‘湿’导管可能是可行的。因此，避免了对导管内部件的充分消毒方面的任意技术挑战。

内窥镜10的一些部件特别地位于手柄段12内的电子部件优选地应保持干燥。插入段14的导管157与手柄12的内部之间障碍元件159 可以允许部件从手柄12贯通到插入段14导管157(在图9中由线段 155表示并且被称为贯通部件)，同时也抑制液体从导管157渗透到手柄12的内部空间。障碍物159可以包括贯通部件155(诸如，上述效用部件)可以从手柄12贯通到插入段14的导管157的通道(孔、狭缝等)。通道可被形成为提供环绕贯通部件155的外表面提供相对紧密配合。在一些实施例中，弹性垫圈、O型环、或其它类似的元件可以进一步辅助抑制流体从插入段14的导管157渗透到手柄12的内部空间。障碍物159可以包括分隔手柄12与插入段14的近端之间的接合区的壁。接合区可以靠近导管157连接到为导管157提供外部流体连接的导管端口。可替代地，障碍物159可以包括块，布设通道通过该块连接效用洞，该效用洞将块的第一侧上的导管157与块的第二侧 (其与块的第一侧相对)上的或块的第三侧(在一些实施例中，其可以大致垂直于块的第一侧)上的一个或多个结构(例如，导管端口) 连通。用于电缆、缎带、线、推杆或手柄12的其它部件的通道可以形成在块的第二侧(与块的第一侧相对)上并且可以对准块的效用洞。导管157可以由连接或附接到仪器的手柄12的护套(诸如，图15的内护套312)形成。在一些实施例中，手柄12与插入段14的护套之间的贯通障碍物159可以包括护套底座，该护套底座用于在手柄12处靠近其近侧起点支撑插入段14的护套，并且用于将插入段14的护套附接或连接到手柄12。在一些实施例中，插入段14可以包括套管，护套可以定位在套管内。套管可以经断开结构安装到手柄12，允许套管保持在原地，而包括手柄12和护套的内窥镜10可以从一个部位取下。

相对于图9所描述的障碍物159在图10中示出并且被称为内护套底座160。如所示出的，内护套底座160包括远侧段161a和近侧段161b，远侧段161a和近侧段161b在图10中彼此分离以显露内护套底座160 的内部。如所示出的，远侧段161a在远侧段161a的每侧上可以包括槽口162。如在图10中的示例实施例中所示，远侧段161a的内面164(当被装配时)的一部分可以被凹进。灌洗或吸入布设通道166还可以凹进到内护套底座160的远侧段161a中。如所示出的，灌洗布设通道166 位于凹进面164内。灌洗布设通道166可以在第一端上与效用洞168 连通。在示例实施例中，(虽然在其它实施例中，效用洞168不必居中)效用洞168可以基本上位于远侧段161a的中心附近，在凹进面164 内。

内护套底座160的近侧段161b在左右侧边上还可以包括槽口170，类似于凹进到远侧段161a中的槽口162。槽口170可以一直延伸通过近侧段161b。内护套底座160的槽口162和170的大小可以适于接纳手柄远侧段30的突起，当内窥镜10被完全装配时，槽口162和170可以帮助将内护套底座160保持到位。

近侧段161b还可以包括内面的凸起部分172(当被装配时)。如所示出的，凸起部分172具有与远侧段161a中的凹进面164类似的外尺寸。当被装配时，凸起部分172可以被压进到凹进面164中以将远侧段161a和近侧段161b联接在一起。在一些实施例中，在凹进面164和凸起部分172之间可以使用胶水或另一个适当的粘合剂来将近侧段 161b约束到远侧段161a。这还可以用于在两个部件之间构成液封。

近侧段161b可以包括多个其它特征。如所示出的，近侧段161b 包括灌洗或吸入通道174。当将近侧段161b配接到远侧段161a时，灌洗或吸入通道174可以定位成对准灌洗布设通道166的第二端。当内窥镜10处于使用中时，灌洗或吸入流体可以经灌洗布设通道166在效用洞168与灌洗通道174之间流动。

如在图10中的示例实施例中所示，内护套底座160的近侧段161b 可以包括护套底座狭缝176。如所示出的，护套底座狭缝176可以水平地定向(定向是指图10中所示的定向)并且位于内护套底座160的近侧段161b，大致对准效用洞168。在替代实施例中，护套底座狭缝176 可以被不同地定向。在图10中的示例实施例中，护套底座狭缝176以大致垂直于近侧段161b的内面(当装配时)的平面的角度延伸穿过整个近侧段161b。

内护套底座160的近侧段161b还可以包括多个孔口178。在图10 中的示例实施例中，孔口178是延伸过整个近侧段161b的小直径孔并且能够用来允许拉或推电缆或电线从手柄内传到内窥镜10的远端。近侧段161b还可以包括光导纤维通路179。在示例实施例中，孔口178 和光导纤维通路179的角度垂直于近侧段161b的内面(当装配时)。在替代实施例中，孔口178和光导纤维通路179的角度可以不同或可以具有不同的直径。如所示出的，孔口178环绕护套底座狭缝176布置。当内护套底座160被完全装配时，护套底座狭缝176和孔口178 对准远侧段161a的效用洞168。

在替代实施例中，贯通障碍物或内护套底座160的形状、位置、尺寸等的一些特征可以不同。贯通障碍物或内护套底座160可以包括附加特征或可以省略某些特征。在一些实施例中，可能存在更大或更小数量的孔口178。在一些实施例中，孔口178可以不布置在图10中所示的空间布置中。可能存在多于一个灌洗通道174。在一些实施例中，内护套底座160可以与垫片相关联或包括垫片以进一步抑制流体渗透到内窥镜的手柄内的敏感区域中。

手柄电子设备段80被配置成封闭优选地受到保护避免流体渗透的机械和电子部件。被配置成收纳枢转控制结构和用于控制内窥镜轴或插入轴的远端中的相机组件的移动的致动电缆的手柄远侧外部段82 (枢转控制壳体)可以以对内窥镜的操作具有相对最小影响的方式暴露于液体。因此，更加重要的，维持手柄电子设备段80与手柄远侧外部段82之间的液封。图12和图13中所示的贯通障碍物--诸如，密封构件210--可以被配置成环绕电子柔性电缆、光纤束、或在离开之前必须从内窥镜的远端传递到其近端的其它结构提供紧密的密封(例如，弹性密封)。另一方面，图10和图13中所示的贯通障碍物--诸如，内护套底座160--可以允许更少密封，特别地是在它应用于从枢转控制结构传递到内窥镜轴的远端的任意牵引线或牵引电缆时。任意流体渗透到手柄远侧段82中可以允许通过内置于壳体的从属部分--诸如例如图 7所示的通道108--中的一个或多个排水孔或通道离开壳体。

在替代实施例中，手柄远侧段或枢转控制壳体82与内窥镜的轴之间的贯通障碍物可以包括完全密封结构，该完全密封结构仍旧允许从枢转控制壳体延伸到内窥镜轴的远端的牵引电缆或致动电缆移动。例如，贯通障碍物可以包括柔性(或软的)隔膜、打褶弹性隔膜、可折叠结构化橡胶套、波纹管结构、或在其外围处附接到壳体的其它可置换隔膜，所述隔膜、橡胶套、波纹管结构在靠近其中心区环绕经过它的任意结构形成液密的密封部，并且其中心区可以向远侧和近侧自由地来回移动以允许经过它的任意枢转控制电缆的自由移动。利用在内窥镜的该部分处更加完整的密封，可以减小或消除对在枢转控制壳体与手柄电子设备段80之间的二次密封的需要。

图11示出枢转控制结构100的实施例的示例分解图。枢转控制结构100可以控制结构的枢转。结构可以例如是在插入段14的远端(参见图3)处的相机组件350(参见图19)。在替代实施例中，枢转控制结构100可以被用来替而或另外控制插入段14的挠性段的挠曲。枢转控制结构100的一些实施例可以包括不同于下文所公开的实施例的传动装置、马达、多个杠杆机构、转盘等。

以分解图示出图11中的示例枢转控制结构100。上文详述的手指触头98被示出为与枢转控制结构100分离。如所示出的，手指触头98 的底面可选地可以包括多个钉突起180。在图11中所示的示例实施例中，存在在形状上为大致圆柱形的四个钉突起180(钉突起的数量和形状可以不同)。手指触头98此外包括位于手指触头98的下表面中的手指触头槽182。

在手指触头98下方，示出枢转控制结构100的枢转部分184的示例实施例。枢转控制结构100的枢转构件184的顶部可以包括滑动件 186。从滑动件186的中心突出的是布置成与手指触头槽182配接的手指触头柱188。可选地，在手指触头柱188的每侧上，手指触头钉孔 190位于手指触头柱188的侧面。当将手指触头98附接到枢转控制结构100时，可以使手指触头槽182滑动到滑动件186上的手指触头柱 188上。另外，当被装配时，手指触头98的钉突起180，如果存在，可以座接在滑动件186的手指触头钉孔190中。

枢转控制结构100可以与内窥镜的一个或多个结构相互作用，允许内窥镜被锁定或保持在期望的定向上。如所示出的，枢转构件184 的滑动件186的底面可选地可以包括一个或多个扣杆或棘爪元件192。在其它实施例中，多个扣杆192可以沿着滑动件186的底部被布置，被布置成与手柄12上的相对的凸起结构或脊部94接合。

扣杆或棘爪元件192可以与上文描述的手柄凸起部分32的滑动按钮凹部92的凸起结构或脊部94相互作用(在图6中最佳示出)。随着用户使枢转控制结构100移位，脊部94之间的空间可以充当棘爪，滑动件186的扣杆192可以“停靠”在棘爪中。这帮助在用户将枢转控制结构100移动至期望的位置并且释放它的情况下防止枢转控制结构100的漂移或移动。它还可以有助于确保在仪器的使用期间枢转控制结构100不意外地移位。

如所示出的，枢转控制结构100的枢转构件184包括弯曲的内屏蔽部194。内屏蔽部194当被装配时在滑动件186下层并且在手柄外壳下方。柱196可以横跨内屏蔽部194的顶面与滑动件186的底面之间的距离。在一些实施例中，扣杆192可以位于内屏蔽部194的顶部上。在此种实施例中，上文描述的脊部94可以位于手柄远侧段30的壳体的内壁上，使得脊部94可以形成内屏蔽部194上的扣杆192的棘爪。如上所述，这允许枢转控制结构100“停靠”在期望的位置中。

从内屏蔽部194的底面延伸的可以是枢转臂198。在示例实施例中，枢转臂198包括两个机械电缆附接点或孔202。一个孔202位于枢轴204的一侧上，而第二孔202位于枢轴204的另一侧上。在该示出的实施例中，滑动件186的向前移动促使机械电缆连接至将向近侧缩回的下孔202，而滑动件186的尾部移动促使机械电缆连接至将向近侧缩回的上孔202。为了适应光纤电缆或电力电缆从手柄的近端到手柄的远端的接纳相对畅通无阻的经过，枢转臂198可以例如在其枢轴204 开槽，使得经过的电缆可以自由地靠在枢轴204(或围绕轴204的同中心套筒或轴套)上。这种布置将允许以最小的横向或竖直移位经过。

现在参照图11和图13两者，枢转臂198被配置成具有包含枢转区200和枢轴204的横向移位段199。因此，包含枢轴204的轴套或套筒(当被装配时)被示出为充当经过的电缆250可以靠在其上的支承表面。枢转臂198的下部从在枢轴204的轴套或套筒下方的位置向下延伸。在一些实施例中，枢转臂198的下部可选地可以竖直地对准枢转臂198的上部，使得连接至点或孔202的机械电缆也竖直地对准。在其它实施例中，一根或多根电缆(例如，电缆250)可以以各种其它方式行进环绕(或穿过)枢轴204的轴套，使得其路径最低限度地受到枢转控制结构100的枢转臂198的阻碍。

可选地，但是在优选实施例中，辅助贯通密封在可能渗入到手柄远侧段30的壳体中的流体与手柄近侧段16的壳体--电子设备段80可以被收纳于其中--之间提供附加障碍。密封可以包括孔口、孔或狭缝，诸如但不限制于光纤束、电子电缆和/或流体导管管件的部件可以穿过所述孔口、孔或狭缝。孔或狭缝的大小可以适于当这些部件经过密封部时在这些部件上提供滑动配合。在实施例中，辅助贯通密封由橡胶或其它弹性材料形成以增强其流体密封性能。

图12示出辅助密封部(即，密封构件210)的示例实施例。密封构件210在形状上可以是大致矩形的，如图12所示。如图12所示，密封构件210的一端可以具有第一(例如，矩形)形状，而密封构件 210的第二端可以具有第二形状(例如，具有圆形边缘或是圆形的)。这在装配期间可以提供确保密封构件210被安装在正确定向上的优点。密封构件210可以包括多个孔口。在示例实施例中，密封构件210包括光纤束(例如，照明纤维)孔口212、柔性电缆(即，电子电缆)孔口214、和流体管件(例如，灌洗线)孔口216。在图12中所示的示例实施例中，照明纤维孔口212、柔性电缆孔口214、和灌洗线孔口216 延伸过整个密封构件210。照明纤维孔口212具有相对小的直径以匹配纤维束或导光管的直径。柔性电缆孔口214是狭缝，匹配电子柔性电缆的大小和形状。灌洗线孔口216是筒状的并且具有大于照明纤维孔口212的直径的直径。照明纤维孔口212、柔性电缆孔口214、和灌洗线孔口216以大致垂直于密封构件210的前面(相对于图12而言)的角度延伸过密封构件210。在替代实施例中，密封构件210中的孔口在数量、大小或形状上可以不同。在一些实施例中，密封构件210可以包括例如用于布设到按钮90附加孔。

如在图12中的示例实施例中所示，密封构件210还可以包括多个填料臂218。在图12中的示例实施例中，填实臂218突出远离密封构件210的顶面和底面，靠近密封构件210的后边缘。如所示出的，可能存在两个填实臂218。在一些实施例中，填实臂218可以是直线的。在示例实施例中，填实臂218包括由弓形段连接的两个直线段，该弓形段使填实臂218弯曲远离密封构件210。

图13示出手柄远侧段30的一半(30a)的示例实施例。如所示出的，内护套底座160、枢转控制结构100和密封构件210装配并且放置在手柄远侧段30的所示出一半(30a)内。还示出柔性电缆250(例如，柔性电子通信/电力电缆)。在图13中所示的示例实施例中，内护套底座160的远侧段161a包括护套安装轴套252。护套安装轴套252沿着与效用洞168相同的轴线向远侧延伸(参见图10)。在示例实施例中，护套安装轴套252可以是中空且大致筒状的。护套安装轴套252的内径可选地可以近似等于或稍微大于效用洞168的直径。在示例实施例中，护套底座安装耳片254从护套安装轴套252的外表面向高处突出。护套底座安装耳片254定位成靠近插入侧件160a的一个面，护套安装轴套252从该面突出。安装耳片254可以用于在将护套安装到护套安装轴套252上时对护套(例如，图15中所示的内护套312)进行适当地定向，并且可选地还可以充当锁定构件以将护套固定至护套安装轴套252和护套底座160。

在其它实施例中，护套底座耳片254可以被布置在护套底座轴套 252的内侧表面上。这可能是期望的，因为它避免了将内护套底座轴套 252嵌套在护套内部的需要，消除了在护套的导管的直径上的限制。必然地，通过这种导管可以获得较高的流率。可替代地，在一些实施例中，可以不包括护套底座耳片254。护套可以替而被定向并且固定至任意适当的固定装置(未示出)中的护套底座轴套252中。

如所示出的，柔性电缆250延伸过内护套底座160。柔性电缆250 经过护套安装轴套252到内护套底座160的远侧段161a中。柔性电缆 250也被布设为通过近侧段161b的护套底座狭缝176。

内护套底座160的近侧段161b包括流体导管附接部位或端口256。流体导管附接部位256可以是中空大致圆柱形突起，该突起从内护套底座160的近侧段161b朝页面的右边(相对于图13而言)延伸。灌洗线434的管件(参见图85)可以在流体导管端口256的外表面上方滑动，其可选地可以是带钩的以辅助固持管件的安装段。如所示出的，流体导管端口256的右边缘可以以也促进管件段到端口256的安装便利性的方式被倒角。另外，如图13所示，流体导管端口256的近端锥形化为比端口256表面的其余部分稍大的直径。这可以充当倒钩以及帮助确保，一旦附接，灌洗线434的管件(参见图85)不容易被逐出。在替代实施例中，导管端口256可以延伸并且配合到密封构件210的灌洗线孔口216中。然后，灌洗线434的带钩部分/附接部位可以被放置在密封构件210上。

枢转控制结构100可以可枢转地联接到手柄远侧段30中，如图 13所示。如所示出的，枢轴204延伸穿过枢转控制结构100的枢转臂 198中的枢转轴孔200。插入到手柄远侧段30的远壁中的枢轴204(或周围轴套)的端部可以座接在从手柄远侧段30的内壁突出的枢转轴承 260中。当完全装配时，枢轴204的相对端同样可以座接在从手柄远侧段30的另一半(30b)的内壁突出的枢转轴承260中。

如图13所示，枢转控制结构100的滑动件186和内屏蔽部194可以通过柱196彼此偏离略大于手柄远侧段30的壁的厚度的距离。柱196 可以延伸过上文描述的枢转控制结构槽口96。滑动件186和内屏蔽部 194的曲率可以经选择，使得滑动件186和内屏蔽部194可以利用来自用户的输入前后自由移动，而不干扰手柄远侧段30壳体的壁。枢转控制结构槽口96的长度可以确定用户可以通过输入到枢转控制结构100 产生的枢转移位量。

在一些实施例中，枢转控制结构槽口96的壁可以抵靠柱196施加摩擦力。在此种实施例中，该摩擦力可以允许枢转控制结构100在一个位置中处于“停靠”状态。在此种实施例中，枢转控制结构槽口96 的壁可以由诸如橡胶或其它弹性材料的高摩擦材料制成。在此种实施例中，枢转控制结构100可以不需要包括上文描述的扣杆192或脊部 94。

内窥镜10还可以包括以牵引电缆或牵引线、带、或推杆的形式的机械枢转致动器。致动器可以是实心的，编织的，或以其它方式从内窥镜10的手柄延伸到在插入段的远端处的可移动元件的任意细长构件。细长构件可以是柔性或大致刚性的。细长构件可以是圆形的(如在电缆的示例中)，卵圆形的，相对平坦的，或可以具有任意其它形状或截面。在一些实施例中，致动器可以是带。

在具有可摇摄相机或相机底座的内窥镜中，在插入段的远端处或靠近插入段的远端，使用牵引线或推杆可以使可摇摄相机或相机底座旋转。在牵引线实施例中，摇摄电缆可以附接或连接至或成圈通过电缆附接孔202。在一些实施例中，两根摇摄电缆可以附接到每个电缆附接孔202。在优选实施例中，单个摇摄电缆的两端附接到每个电缆附接孔202，形成圈。可替代地，单芯电缆在约其中点处可以成圈通过电缆附接孔202，因此，电缆的端部在远侧连接至可旋转相机或相机底座。摇摄电缆可以从枢转臂198中的电缆附接孔202延伸并且被布设为通过内护套底座160的近侧段160b中的一个或多个孔口178。因此，摇摄电缆可以延伸通过效用洞168并且通过由内护套形成的导管，可选地在一段电子柔性电缆250和/或光纤束的旁边。通过使枢转控制结构 100枢转，连接至电缆附接孔202中的一个的一根或多根摇摄电缆将被拉动，而连接至另一个附接孔202的(一根或多根)电缆将松弛。由将与一个电缆附接孔202相关联的摇摄电缆或电缆附接到枢转点的一侧，并且将与另一个电缆附接孔202相关联的一个或多个摇摄电缆附接到枢转点的相对侧，则枢转控制结构100可以被用来使枢转对象在内窥镜的插入段中向远侧选择性地旋转。在其它实施例中，类似的线缆机构可以被用来使插入段的柔性远侧段主动地折曲。

在一些实施例中，枢转控制结构100的枢转臂198可以经齿轮传动枢转。在此种实施例中，手指触头98、手指触头柱188(参见图11)、滑动件186、立柱196、和内屏蔽部194可能不是必需的。手柄远侧段 30中所包含的用户输入齿轮的至少一部分可以从中手柄凸起段34突出。用户输入齿轮可以转绕布置在手柄远侧段30内的枢转轴线旋转。该旋转可以由用户经例如用户的手指或拇指开始。用户输入齿轮可以与枢转轴齿轮啮合，枢转轴齿轮绕枢转控制结构100的枢转臂198的枢轴204布置。在此种实施例中，随着使用户输入齿轮旋转，也导致枢转轴齿轮和枢转臂198旋转，作用在如上文所描述的枢转致动器上 (例如，摇摄电缆、致动电缆或牵引电缆)。在一些实施例中，在用户输入齿轮与枢轴齿轮之间可能存在一个中间齿轮或许多中间齿轮以提供任意期望的齿轮减速以移动满足精度和人体工学要求。

在其它实施例中，可以促使枢转臂198经电马达(例如，无刷马达、步进马达等)旋转。经马达旋转可以受到一个或多个用户输入装置(诸如，按钮90)的控制。在包括至少一个按钮90的实施例中，按钮90或按钮90可以控制枢转臂198的移动速度和方向。

在一些实施例中，枢轴204可以突出到手柄远侧段30的外部。在此种实施例中，用户可以直接使枢轴204(或覆盖轴套或套筒)旋转。在一些实施例中，枢轴204的从手柄远侧段30突出的部分可以包括按钮、拨盘、曲柄等，使得用户可以通过抓握和旋转按钮、拨盘、曲柄等容易地使枢轴204旋转。

如图13所示，密封构件210被定位在垫片凹部270中。垫片凹部 270可以包括填料臂凹部272。各种部件可以贯通密封构件210，如上所述。如所示出的，柔性电缆250连接至被收纳在手柄近侧段16中的电子设备段80中的印刷电路板430a(参见，例如，图85)，可以贯通密封构件210的柔性电缆孔口214并且通过手柄远侧段30的壳体和护套底座160延伸到密封构件210之外，最终在内窥镜的插入段内向远侧行进。灌洗线434(参见图85)和光纤束(例如，照明纤维364，参见图85)可以经过它们相应的灌洗线孔口216和光纤束孔口212并且延伸过手柄远侧段30的壳体，类似于柔性电缆250。

在图13中示出垫片凹部270的仅一半。垫片凹部270的另一半可以位于手柄远侧段30的未示出的另一半(30b，例如参见图7)上。当被完全装配时，密封构件210被捕获在垫片凹部270的两半之间。当被完全装配时，密封构件210可以确保，可以抑制手柄远侧段30中可能存在的流体渗入到手柄近侧段16中，手柄近侧段16包含电子设备部件，电子设备部件包括电子设备段80。密封构件210可以由适当柔性(例如，弹性)材料或其它适当的填料材料制成并且可以被压入到垫片凹部270中以确保紧密的密封。在一些实施例中，可以使用粘合剂将密封构件210保持到位。

图14示出外护套或套管底座300的示例实施例。可以采用外护套或套管318来为插入段的远端中的部件提供附加保护，或以允许用户取出内窥镜的插入段，同时留下套管318在原位，以允许稍后将内窥镜的插入段重新插入。如所示出的，套管底座300可以具有截头圆锥形状，在近侧更大直径段形成连接器(例如卡口底座)以便将套管318 安装在内护套312上(参见，例如，图15)。套管底座孔302可以延伸过套管底座300以与套管通道汇合。套管或外护套底座孔302可以被配置成接纳并固持套管318。套管318可以被配置成充当插入段的内护套312上的套筒。

如所示出的，阴型卡口安装部304包括两个槽306。可选地，槽 306可以具有不同的尺寸以确保套管318相对于手柄远侧段30的远侧部分上的配接(阳型)连接器的正确定向。在一些实施例中，阴型卡口安装部304的槽306可以包括截线(serif)，可以使用例如贝氏垫圈将阳型卡口安装部308经弹簧加到截线中。在此种实施例中，弹簧加载的连接部可以帮助确将保两个块(套管318和手柄远侧段30)更加牢固地锁定在一起。

在一些实施例中，可以在套管底座300上包括对准结构以便在装配期间对套管318与套管底座300并且最终当安装在插入段的内护套 312上时与内护套312一起适当地定向(参见，例如，图15)。在图 10中的示例实施例中，外护套底座耳片310可以从外护套底座孔302 的内壁突出。外护套底座耳片310可以从阴型卡口安装部304的远侧面延伸，阴型卡口安装部304因此可以被用来在装配期间将卡口底座 300与具有配接槽的套管318对准。可替代地，对这种结构的需要可以通过将外护套或套管318和套管底座300联接在适当的固定装置中而消除。

图15示出手柄远侧段30的远侧面的示例实施例的局部剖视图。内护套312被安装在内护套底座160的护套安装轴套252上。内护套 312包括护套底座凹部314。内护套底座凹部314的尺寸可以接纳护套安装轴套252上的护套安装耳片254。在此种实施例中，护套安装耳片 254和内护套底座凹部314可以确保，内护套312在内窥镜10上被正确地定向。

内护套312(和/或外护套或套管318，参见图14)可以由钢、多种硬化塑料或其它刚性耐用材料中的任一种形成。可替代地，内护套 312或其部分可以是柔性的，允许内窥镜的插入段根据需要弯曲以便插入到非视线目标区域中。在这些实施例中，用户可以放弃使用外护套或套管318，或套管318本身也可以由类似的柔性材料配置。

在图15中所示的示例实施例中，阳型卡口安装部308也是可见的。阳型卡口底座部分308可以包括两个叉状部316。叉状部316的大小可以适于装配在阴型卡口安装部304的L形槽306的支腿中，现在另外参照图14。外护套318和套管底座300可以通过如下方式联接到手柄远侧段30：将叉状部316与槽306对准，在叉状部316下按压卡口底座，然后旋转卡口底座以将它锁定到位。如所示出的，可选地，两个叉状部316的尺寸不同，使得外护套底座300当被联接到手柄远侧段 30上时可以仅具有一个可能的定向。

现在仍然参照图14-15，外护套或套管318可以在内护套312上滑动，形成套筒。外护套318的内径可以仅略大于内护套312的外径以确保适贴配合。外护套318可以包括外护套凹部320。当内窥镜10完全被装配时，外护套凹部320的尺寸可以适于接纳外护套底座耳片310。在一些实施例中，外护套318可以摩擦适配、胶合或以其它方式熔合到或附接到围绕外护套底座孔302的壁。当内窥镜10完全被装配时，外护套底座耳片310可以有助于确保外护套318的正确定向。

当内窥镜10的插入段14(参见图3)被插入到目标区中时，外护套318和外护套底座300可以从内窥镜10的其余部分断开，如上所述。这可以允许外护套318被用作留在原地的套管以允许内窥镜10重新被引入到目标区中。若需要，外护套或套管318可以被用作导管，可以通过该导管将其它仪器引入到目标区中。外护套318还可以用作导管，可以通过该导管将流体从目标区引入或抽出。

相机组件壳体330或远侧工段在图16中被示出为与内护套312的远端分离。在该实施例中，内窥镜的插入段的远侧工段可以用内护套 312独立地配置并且随后在装配期间被配接到内护套312的远端。在其它实施例中，内护套312可以被配置为包含远侧工段的单件。在远侧工段被独立地配置的实施例中，远侧工段可以由不同于内护套312的材料的材料制成。另外，它可以由多个已装配的部分配置。

在图16中所示的示例实施例中，内护套312的远侧边缘包括内护套远侧凹部322。相机组件壳体330可以包括嵌套段332，嵌套段332 的形状和外径适合于在内窥镜10的装配期间插入到内护套312的远端。嵌套段332可以包括嵌套段耳片334或其它对准结构。嵌套段耳片334的尺寸可以适于使得，当装配内窥镜10时，嵌套段耳片334可以与内护套远侧凹部322配合。嵌套段耳片334和内护套远侧凹部322 可以帮助确保当装配内窥镜10时，将相机组件壳体330适当地定向和对准。

此外，相机组件壳体330可以包括工段336。如所示出的，图16 中的工段336可以包括顶部空隙338，有或无底部空隙340。顶部空隙 338和底部空隙340可以沿着相机组件底座330的工段336的大部分延伸。在相机组件底座330的工段336的远端处，可以包括倒圆末端342。如所示出的，倒圆末端342可以可选地包括楔状隙开口344。楔状隙开口344的边缘可以是成斜面的、倒角的或圆形的。在示例实施例中，楔状隙开口344与顶部空隙338相连。在一些实施例中，顶部空隙338 和底部空隙340可以同样地为楔状隙。

倒圆末端342，诸如图16中所示的倒圆末端342可以提供多项益处。倒圆末端342可以促进插入段14插入到患者的目标区中。在一些情况下，这可以消除对套管针的需要。在关节镜应用中，倒圆末端342 的轮廓允许内窥镜10被机动到关节内的紧密空间中。此外，倒圆末端 342可以允许外科医生在目标区内的组织上防止损伤地施加压力。倒圆末端342还可以充当相机组件350的防护结构。

如图16所示，相机组件壳体330的工段336的内壁包括两个相机底座枢转轴承346。在图16所示的示例实施例中，相机枢转轴承346 从相机组件底座330的内侧壁大致垂直突出。相机组件壳体330可以由钢、许多固化塑料、或任意其它适当强的刚性材料制成。

在图16中所示的示例实施例中，相机组件壳体330的工段336的内壁包括多个电缆引导孔348。在优选实施例中，可能存在仅两个电缆引导孔348。一个电缆引导孔348可以位于一个侧壁上，而另一个电缆引导孔348可以位于相对的侧壁上。优选地，电缆引导孔348可以被布置在相机底座枢转轴承346下方，使得控制电缆的远端相对于它所连接到的相机、相机底座、或相机组件350可以形成角度(参见，例如，图23)。相机组件壳体330还可以包括一个或多个约束结构。在图16中所示的示例实施例中，存在两个约束槽口349。一个约束槽口349位于一个侧壁上，而另一个约束槽口349位于相对的侧壁上。如图 16所示，约束槽口349大致与电缆引导孔348一致。下文将进一步描述电缆引导孔348和约束槽口349。

图17描绘作为单个部分配置的远侧工段或相机组件壳体330和内护套312的实施例。另外参照图18，示出在相机组件壳体330的线 18-18处截取的截面。在远侧工段或相机组件壳体330和内护套312作为单个部分被配置的实施例中，远侧工段或相机组件壳体330和内护套312可以由钢制造。在这种实例中，内护套312和相机组件壳体330 的末端形状可以经滚轧过程配置。因此，各种空隙、开口、和其它结构，例如上文所描述的那些，可以后机加工到那部分中。在图17中的示例实施例中，相机组件壳体330仅包括相机底座枢转轴承346。

可能有利的是，将内护套312和相机组件壳体330作为单个部分产生。在优点当中，该部分可以是较强的。另一个优点是，消除对嵌套部分的需要。因此，在内护套312和相机组件壳体330的汇合部处的截面积中的“堵塞点”被消除。这可以提供多项益处。移除这种堵塞点允许为各种部件留下更多空间，所述各种部件诸如内护套312和相机组件壳体330内的效用部件。而且，消除这种堵塞点允许增加内护套312和相机组件壳体330内的灌洗流体的增加的流动。备选地或此外，内护套312和相机组件壳体330的外直径可能减小。内护套312 和相机组件壳体330还可以是增厚的。这帮助加强那部分。因为增厚将加强那部分，它还可以允许外护套或套管318被制造得更薄。更薄外护套或套管318进而可以允许更大直径的内护套312和相机组件壳体330。也就是，在不增加插入段14(由外护套318、内护套312和相机组件壳体330组成)的外直径的情况下，可以使得插入段14内导管的截面积更大。此外，增厚使得相机底座枢转轴承346能够具有更大的轴承表面，允许抵靠轴承施加的压力遍布于更大的面积。

图19示出插入段14的末端的装配视图(在图3中最佳示出)。相机组件壳体330、相机组件350、和外护套或套管318在图19中是可见的。如所示出的，相机组件壳体330的倒圆末端342突出经过外护套或套管318的远端。观察槽口352凹进到外护套318的顶部中。在如由楔状隙开口344和观察槽口352的组合体产生的开口所限定的整个可视范围内，相机组件350可以是可摇摄。在一些实施例中，可摇摄范围可以是近似180度。当摇摄时，相机组件350可以在相机枢转轴承346上枢转(参见，例如，图16)。下面将进一步描述摇摄致动。

在一些实施例中，当内窥镜10的插入段14(参见图3)被插入到目标区中时，外护套318可以被旋转到插入位置(未示出)。在插入位置中，观察槽口352可以不对准楔状隙开口344和顶部空隙338。这可以在插入期间帮助保护相机组件350，并且在医疗应用中，可以减小在插入插入段14之后损害组织的风险。在插入之后，可以将外护套318 向后旋转到观察槽口352对准楔状隙开口344和顶部空隙338的位置，使得全可视范围再一次是有效的。

在一些实施例中，盖或窗口材料可以覆盖或放置在限定观察槽口 352和楔状隙开口344的开口中以保护相机组件350。在一些实施例中，外护套318和观察槽口352的远侧边缘可以是楔状隙、圆形的、有斜面的等以帮助防止可能起因于具有锋利边缘的损害。

在示例实施例中，不使用盖或窗口。这种布置提供多个益处。例如，通过在插入段14的末端处不使用盖或窗口，内窥镜的成本可以减小，因为没有使用诸如蓝宝石、专用玻璃等的昂贵的耐划伤和耐磨材料。没有盖或窗口还可以消除来自盖或窗口的表面的任意不期望的反射，这种反射另外还会影响由相机拍摄的任意图像的清晰性。而且，通过不使用盖或窗口，对目标区域的灌洗可以通过内窥镜10的内护套 312(参见图15)的导管进行。这使得插入段14的总直径将保持很小同时维持灌洗容量。此外，内护套312内的灌洗流可以帮助将任意残渣或材料从相机组件350和任意相关联一个或多个透镜清除/清洁掉。在一个示例中，用户可以通过在灌洗期间移动相机组件350的镜头来有效地灌洗相机组件350，使得灌洗流清洗相机组件350的透镜组件 354(参见，例如，图22)并且将残渣或不需要的材料带走。作为附加益处，灌洗流还可以有助于使与相机组件350相关联的图像传感器 380(参见，例如，图61)冷却。

如所示出的，楔状隙开口344和观察槽口352的尺寸可以适于保护相机组件350，而无需盖或窗口。在图19中的示例实施例中，楔状隙开口344和观察槽口352部分地包围从由楔状隙开口344和观察槽口352形成的外表面凹进的相机组件350。因此，楔状隙开口344和观察槽口352限定相机组件350的防护装置的边缘。局部包围帮助保护相机组件350的可移动部件和任意相关联的部件(例如控制电缆、电缆、信息电缆等)在将插入段插入到目标区中期间或在仪器的使用期间(一旦在目标区中)与外部对象相接触。楔状隙开口344和观察槽口352为相机组件350提供不受限制的视场，而将相机组件350的仅小部分暴露于来自插入段外部的对象(诸如，例如，医疗器械，诸如刨削器)的损害。这帮助确保相机组件350在插入期间或在手术期间不受损害。

随着相机组件350旋转，相机组件350与外护套318之间的距离将改变。因此，外护套318下降到相机组件350的视场中的量也将改变。从相机组件350到内护套318的距离越大，外护套318将在相机组件350的视场内的量越大。因此，在仍然提供相机组件350和不受限制的视场的同时，被优化的保护量可以通过改变观察槽口352的宽度来获得。

图20描绘插入段14的末端的替代装配视图(图3中最佳示出)，其中，观察槽口352具有不同的宽度。观察槽口352的宽度变化，使得在相机组件350的任意角取向上，观察槽口352恰好在相机组件350 的视场的外部。这允许外护套318对相机组件350的更大程度的包围。

图21描绘插入段14(图3中最佳示出)的末端的另一个替代实施例，由杆351隔开的多个开口353被包括在末端中，代替像图20中所示的观察槽口352。这种布置可以提供对相机组件350的附加保护。为了最小化杆351使相机组件350的视场模糊的量，杆351可以由透明材料制成。在其它实施例中，杆351可以由不透明材料(例如，与外护套318的材料相同的材料)制成。

替代地，部分地覆盖观察槽口352(参见图20)或一个或多个开口353(参见图21)的盖构件(未示出)可以安装到插入段14的远侧末端(参见，例如，图1)。这种盖构件可以例如是笼状物，其允许为相机组件350提供大致透明的视场，同时为相机组件350提供附加保护。在一些实施例中，盖构件可以包括光学透明的局部覆盖件。

相机组件350在图22中以孤立形式示出。如所示出的，柔性电缆 250联接到相机组件350中并且可以将电力和数据通信路径提供到相机组件350和从相机组件350提供电力和数据通信路径。相机组件350 可以是被配置成支撑内窥镜10的相机的任意适当的结构。在相机组件 350可以被摇摄实施例中，相机组件350可以包括枢转致动器附接结构。

如所示出的，相机组件350可以包括透镜组件354。如所示出的，透镜组件354可以保持在相机壳体顶部356和相机壳体底部358之间适当的位置中。当装配时，相机壳体顶部356和相机壳体底部358可以通过任意合适的手段联接在一起，所述任意合适的手段诸如但不限于胶水、粘合剂、超声波焊接、协作结构的压配合等。在图22中的示例实施例中，透镜组件354突出通过相机壳体顶部356中的透镜开口 360，使得它可以具有目标解剖区域的透明视图。在一些实施例中，透镜组件354的至少一部分可以从相机壳体顶部356凸出。

相机壳体顶部356可以包括多个其它空隙。在图22中所示的示例性实施例中，相机壳体顶部356包括布置在透镜开口360的左右侧面 (相对于图22)上的两个细长光投射空隙362，空隙362被设计为接纳光纤的终端元件(或可选地诸如LED的其它光源)以与照相机镜头或透镜组件354可以被瞄准的方向一致地将光投射到目标区域上。在示出的示例中，右细长空隙362在形状上是梯形的，而左细长空隙362 在形状上是长菱形的。在替代实施例中，空隙362的形状可以不同，例如，两者可以都是卵圆形的。在替代实施例中，可能存在附加空隙 362。例如，在一些实施例中，可能存在以环绕透镜开口360的三角形配置布置的三个空隙362。在一些实施例中，可能存在以环绕透镜开口 360的矩形、方形、圆形或卵圆形配置布置的四个空隙362。

内窥镜10的一个或多个照明源可以至少部分地被包括在内窥镜 10内。一个或多个照明源可以照亮相机组件350的相机的视场，而不考虑其摇摄位置。在一些实施例中，照明源可以在相机组件350中。在图22中的示例实施例中，照明源是多根光导纤维(例如，光纤)364，其可以传输来自内窥镜10外部的照明元件(未示出)的光。光纤364 可以被布设并且联接到相机壳体顶部356中的空隙362中。在示例实施例中，28根光纤364被布设到相机壳体顶部356的空隙362中。在替代实施例中，光纤364的数量可以不同。光纤364的发光端可以大致与相机壳体顶部356的顶面平齐。在一些实施例中，可以使用例如 LED的其它照明源。光纤364或其它照明源可以被配置成以预定的光投射角提供任意期望的颜色或光强度。

如图22中的示例实施例所示，相机组件350可以包括枢转销366。枢转销366可以可枢转地联接到相机组件壳体330中的枢轴销轴承346 (参见图16)。枢转销366可以大致从插入段的长轴线垂直地突出。枢转销366可以允许相机组件350和光纤364(或其它照明源)彼此一前一后地枢转。

相机组件350还可以包括如上所述的枢转致动器附接结构。在图 22中的示例实施例中，相机组件350包括顶部电缆附接结构或锚定点 372以及底部电缆附接结构或锚定点374。下面将进一步讨论顶部电缆附接结构372和底部电缆附接结构374。

如上所提及的，内窥镜10还可以包括枢转致动器或致动器。枢转致动器可以是用来经枢转附接结构在相机组件350推或拉的细长构件。在所示的示例中，枢转致动器大部分是牵引电缆或牵引线，但是这些示例不应被解释为将枢转致动器严格限制至电缆状结构。细长构件可以是柔性或大致刚性的。细长构件可以是圆形的(如在电缆的示例中)，平坦的，或可以具有任意其它形状或截面。在一些实施例中，枢转致动器可以是环绕合作附接结构布设的带，合作附接结构与带的内周上的结构摩擦接合或以其它方式啮合。在优选实施例中，枢转致动器可以被用来仅提供拉力。这种布置允许更小的直径插入段14(参见图3)，因为枢转致动器不必是充分厚或截面加强的或被限制在支撑轨道内，以防止响应于抵靠枢转致动器的推力在插入段14内的大致横向移位。牵引线或牵引电缆装置也允许在配置枢转致动器中使用更大范围的材料，因为材料仅需要具有抗张强度，而非压缩刚度。

如图23所示，摇摄电缆可以附接到在枢转销366上方和下方的相机组件350。在示例实施例中，为了图示的便利性，摇摄电缆被示出为相对松弛。在操作，在枢转销366的一侧上的一根或多根摇摄电缆将处于张紧状态，而在枢转销366的另一侧上的一个或多个摇摄电缆将是松弛的。如上文详述的并且现在另外参照图13，摇摄电缆可以在近侧附接到枢转控制结构100的电缆附接孔202(参见图13)。在一些实施例中，两根摇摄电缆可以附接到每个电缆附接孔202。摇摄电缆可以从枢转臂198中的电缆附接孔202延伸并且被布设为通过内护套底座160(参见图10)的近侧段161b中的一个或多个孔口178。因此，摇摄电缆可以延伸过在柔性电缆250的效用洞168。因为电缆附接孔 202位于枢转臂198的枢转点的相对侧上，所以使枢转控制结构100枢转可以促使摇摄电缆附接到电缆附接孔202中的一个松弛并且促使附接到另一个附接孔的摇摄电缆变得紧绷。通过将与一个电缆附接孔202 相关联的摇摄电缆附接到枢转销366的一侧上的相机组件350并且将与另一个电缆附接孔202相关联摇的拍电缆附接到枢转销366的相对侧，枢转控制结构100可以被用来使相机组件350选择性地旋转。在一些实施例中，向前推动枢转控制结构100可以使相机组件350向前摇摄，而向后拉动枢转控制结构100可以使相机组件350向后摇摄。在一些实施例中，所有摇摄电缆当被装配时都可能处于张紧状态下。

在优选实施例中，仅单个摇摄电缆可以附接到枢转臂198的枢转控制结构100上的每个电缆附接孔202(参见图13)。在此种实施例中，可能存在顶部摇摄电缆368和底部摇摄电缆370。顶部摇摄电缆 368和底部摇摄电缆370可以如上文所描述的那样延伸到相机组件350。顶部摇摄电缆368可以缠绕相机组件350上的顶部电缆附接结构 372，以及向后返回至它原来所处的在枢转臂198上的相同的电缆附接孔202。底部摇摄电缆370可以缠绕相机组件350上的底部电缆附接结构374，以及向后返回至它原来所处的相同的电缆附接孔202。可替代地，摇摄电缆可以成圈通过附接孔202，且电缆的两端在远侧上在电缆附接结构上终止。

在示例实施例中，顶部电缆附接结构372(在图22中最佳示出) 包括在相机壳体顶部356中的两个孔。此外，顶部电缆附接结构372 包括连接两个孔的凹部。顶部摇摄电缆368可以进入孔中的一个，跟随凹部，并且从两个孔中的另一个离开，返回到手柄中的电缆附接孔 202(参见图13)。底部电缆附接结构374(在图22中最佳示出)包括两个附接点或钩子，该两个附接点或钩子突出远离相机壳体底部358 的相对侧。相比顶部电缆附接结构372而言，底部电缆附接结构374 在枢转销366的相对侧上。底部摇摄电缆370可以缠绕底部电缆附接结构374的一个附接点或钩，收紧直至底部电缆附接结构374的第二附接点或钩，从那里返回到手柄的枢转臂198上的其电缆附接孔202。在替代实施例中，顶部电缆附接结构372和/或底部电缆附接结构374 可以包括例如孔眼、叉状物、钉等。

顶部摇摄电缆368和底部摇摄电缆370可以由任意适当的电缆或线状材料制造，或是金属或合成聚合物，或是编织的或单纤维线。顶部摇摄电缆368和底部摇摄电缆370可以例如是横向柔性的金属或塑性条或带。在优选实施例中，顶部摇摄电缆368和底部摇摄电缆370 由在张紧状态下耐拉伸的材料制造。将单个摇摄电缆从每个电缆附接孔202环绕相机组件350上的枢转致动器附接结构缠绕在枢转臂198 上(参见图13)可能是期望的，因为它确保，摇摄电缆敷设到相机组件350的一侧与摇摄电缆从相机组件350返回的一侧处于相同的张紧状态下；随时间或使用对电缆的一些部分的任意拉伸将对电缆的两半具有相同的影响。

在优选实施例中，顶部摇摄电缆368可以贯穿在相机组件底座330 的每个内壁上的电缆引导孔348中的一个。如图23所示，顶部摇摄电缆368螺纹通过电缆引导孔348中的一个，并且沿着相机组件壳体330 的外部朝相机组件350继续延伸。在一些实施例中，可能存在沿着顶部摇摄电缆368所采取的路径凹进到相机组件壳体330的外部中的凹陷或凹槽。在此种实施例中，凹陷或凹槽可以充当引导部。凹陷或凹槽还可能有助于确保，顶部摇摄电缆368大致与相机组件壳体330的外表面平齐。这可以有助于确保，在对完全装配的内窥镜10的使用期间，外护套318(参见图19)不撞击在顶部摇摄电缆368上削弱其移动。

如图23所示，顶部摇摄电缆368在它重新进入相机组件壳体330 的内部时被收紧通过约束槽口349。然后，顶部摇摄电缆368延续顶部电缆附接结构372，如上文所描述的。一返回到电缆附接孔202(参见图13)，顶部摇摄电缆368就从顶部电缆附接结构372延续到相机组件壳体330的相对的壁(参见图16)上的约束槽口349。然后，顶部摇摄电缆368沿着相机组件壳体330的前壁的外表面并且可选地沿着壁中的凹陷或凹槽延续。然后，顶部摇摄电缆368重新进入相机组件壳体330的内部空间并且向后行进到手柄中的电缆附接孔202，如先前所描述的。

在插入段的远端处，枢转致动器的接近其到枢转组件的连接部的终末段(诸如，线材或电缆)在支轴或支撑点处可能受到约束以重新引导致动器从而相对于插入段或轴的长轴线形成角度。例如，通过使顶部摇摄电缆368通过电缆引导孔348和约束或重定向槽口349，然后使它倾斜到枢轴销366的另一侧上的顶部电缆附接结构372，可以获得枢转相机组件350的增加的枢转范围。因此，可以使具有预定或固定角视场的图像传感器旋转以允许可旋转的视场，使得可视面积可以增加到180度的范围。在其它实施例中，可以使图像传感器旋转从而实现超过180度的可视区域。如图23中所示，按所描述的那样布设电缆将电缆以更尖的入射角置于其附接点372，并且因此允许相机组件350 的更大程度的后旋转。

在一些实施例中，并且另外参照图24，相机组件350可以能够旋转全180度或以上，因为存在两组电缆引导孔348：较低的一组引导孔 348控制相机壳体顶段，而较高的一组引导孔348控制相机壳体底段。相机组件350可以旋转的角度是摇摄电缆的终末部相对于摇摄电缆的近侧部分或插入段(或内窥镜轴)14的纵向轴线(参见图1)所形成的角度的函数。摇摄电缆的终末部在它重新进入相机组件壳体330的外部时相对于插入段14纵向轴线的角度越大，则它在相机组件350中可以引起的运动范围越大。在优选实施例中，相机组件壳体330的重进入表面或重定向引导部被定位成为摇摄电缆的终末部相对于插入段14的长轴线提供将在约30度至90度的范围内的角度。在其它实施例中，相机组件350的旋转运动范围可以被改进，同时通过对电缆重新进入表面或引导部进行定位以实现使摇摄电缆的终末部的角度在约45 度至80度的范围内来限制摇摄电缆的摩擦阻力。如上文所描述的这种实施例仅需要在一对互补电缆368、370中的任一个上施加拉力，互补电缆中的一个在插入段14中的远侧或终端位置处向上倾斜以附接到顶部电缆附接结构372，并且互补电缆中的一个在插入段14中的远侧或终端位置处向下倾斜至相应的底部电缆附接结构374。采用该布置，不需要致动电缆在插入段14的长度的大部分内侧向或横向地移动，这允许插入段14内的内部空间更窄，帮助最小化其外直径。

在一些实施例中，可以不使用约束或重定向槽口349。一些实施例可以使用在插入段的远端处合并到壁中的不同类型的约束或重定向元件。在一些实施例中，滑轮或孔眼可以被用作约束部。销、钉、柱等也可以被用作约束或重定向元件。在一些实施例中，可以在相机组件壳体330的侧壁中形成弯曲的手指部或叉状部。弯曲的手指部可以延伸到相机组件壳体330的内部空间中，使得在相机组件壳体330的内壁与弯曲手指部之间存在空间。顶部摇摄电缆368可以贯穿该空间，使得它受到弯曲的手指部的约束。在大多数实施例中，可能期望的是，约束部与电缆之间的接触点具有足以最小化在内窥镜的操作期间对摇摄电缆的摩擦损害的可能性的平滑度或曲率半径。在一些情况下，约束部可以涂覆有具有低摩擦系数的材料，诸如特氟隆。

在一些实施例中，代替顶部摇摄电缆368，底部摇摄电缆370可以类似于先前的描述受到约束以使得在一个旋转方向上能够比在另一个旋转方向实现相机组件350的更大枢转范围。如图24所示，在一些实施例中，底部摇摄电缆370和顶部摇摄电缆368可能受到约束或被重定向，允许甚至更大的枢转范围。

在图24中，示出外护套318、相机组件壳体330、和相机组件350。存在两组电缆引导孔348。一组设置在相机组件壳体330的纵向轴线上方，另一组设置在相机组件壳体330的纵向轴线下方。还存在两个约束槽口349。约束槽口349中的一个位于相机组件壳体330的纵向轴线上方，而另一个位于相机组件壳体330的纵向轴线的下方。

通过将重定向元件(例如，凹部)定位在相机组件350的枢转轴线的一侧上(例如，在其下方)，同时将摇摄电缆的终端附接到位于相机组件350的枢转轴线的相对侧上(例如，在其上方)的相机组件上的某点上，可以获得摇摄电缆的改进的机械效益。

如所示出的，顶部摇摄电缆368贯穿电缆引导孔348中的在纵向轴线下方一个，并且在纵向轴线下方的约束槽口349处重新进入相机组件壳体330。然后，顶部摇摄电缆368重定向直至在相机组件350上的顶部电缆附接结构372。在图24中，底部摇摄电缆370贯穿在相机组件壳体330的纵向轴线上方的电缆引导孔348。然后，底部摇摄电缆 370通过在相机组件壳体330的纵向轴线上方的约束槽口349重新进入相机组件壳体330。然后底部摇摄电缆370向下重定向至底部电缆附接结构374。顶部摇摄电缆368和底部摇摄电缆370可以缠绕相机组件 350的一部分，取决于相机组件350已经被枢转到的地方。在图24中，底部摇摄电缆370被示出为缠绕相机组件350的一部分。

一些实施例可以将带384作为枢转致动器利用。在图25中示出包括作为枢转致动器带384的实施例。如所示出的，带384缠绕相机组件350的枢轴销366中的一个。在一些实施例中，枢轴销366可以是细长的，使得枢轴销366中的至少一个的一部分从枢转轴承346延伸。在此种实施例中，带384可以是缠绕枢轴销366的该部分，如图25所示。在一些实施例中，相机组件350的形状可以不同，使得带384可以缠绕相机组件350。例如，相机组件350可以是大致柱状形状。相机组件350的大致柱状形状可以与枢轴销366共轴。在此种实施例中，带384可以缠绕相机组件350的圆周。

在一些实施例中，带384在其上缠绕的表面相对于位于其侧面的表面可以是凹进的(例如，V形的)。这可以有助于在工作期间将带 384保持到位。在其它实施例中，可以使用任意其它类型的引导部。例如，带384缠绕在其上的表面的两则可以是两个壁，在操作期间这两个壁将带384保持到位。

带384可以由高摩擦材料制成，使得在驱动带384时，带384不在它所缠绕的表面上滑动。在一些实施例中，带384可以具有粗糙表面，或可以是带齿以辅助其握持或刚性地接合相机组件枢轴销366(其可以是齿轮传动的)的能力。对带384的使用可以允许相机组件350 的宽范围的枢转，而无需将牵引电缆枢转致动器插入段14内横向地重定向以实现相机组件350的相等的运动范围。这允许插入段14被制造成具有更小的直径。

在使用带384和实施例中，带384可以被配置成通过枢转控制结构100的移位来驱动(参见图13)。在一些实施例中，枢轴销366或带384的从其缠绕相机组件350的相对端可以缠绕枢转控制结构100 的枢轴204。在此种实施例中，枢轴204的旋转可以驱动带384。枢轴204的被带384缠绕的部分可以具有相对大的直径。这可能是期望的，使得仅需要枢轴204的小枢转移位来将带384驱动相对大的量。在带 384包括齿的实施例中，带384的齿可以与位于枢转控制结构100的枢轴204上的齿轮互相交叉。在此种实施例中，枢轴204和枢轴204上的齿轮的旋转可以驱动带384。随着带384被驱动，带384的移动将在相机组件350上施加驱动力，促使相机组件350枢转。

在使用一个或多个摇摄电缆的又一个布置中，可以获得类似的枢转范围，而无需通过被包括在相机组件底座330中的各种结构对摇摄电缆进行任意布设。这可能是期望的，因为它可以允许插入段14的直径(参见图1)将被制造得更小。另外，这种实施例的相机组件底座330将不要求任意门窗布局(例如，图16的电缆引导孔348)或重定向元件/约束部(例如，图16的约束槽口349)，因此，简化相机组件底座的制造。这种实施例可以例如使用在图17的示例实施例中示出的相机组件底座330和内护套312。

在这种实施例中，相机组件350可以包括一个或多个绕卷结构或表面1400。绕卷结构被配置成环绕相机组件的壳体至少部分地缠绕摇摄电缆的终末部。摇摄电缆的终端的连接或附接点可以位于绕卷结构远侧的相机组件壳体上。绕卷结构优选地具有弯曲的稍微凹进表面，该弯曲的稍微凹进表面可以部分或完全缠绕相机组件壳体的一部分。因此，在各实施例中，摇摄电缆可以仅部分地或在环绕壳体的一个或多个闭合环路中缠绕环绕壳体。更长的绕卷结构为相机组件提供更加广泛的旋转范围。在致动期间，相关联的摇摄电缆可以缠绕绕卷结构 1400或从绕卷结构1400解缠。绕卷结构1400可以增加相机组件350 的枢转范围。绕卷结构1400可以允许在旋转期间更加一致的扭矩被施加到相机组件350。绕卷结构1400可以被配置为产生期望的或不同长度的力矩臂。另外，将绕卷结构1400定位成与相机组件的旋转轴线径向分开可以帮助摇摄电缆更加有效地产生旋转扭矩。

图26-30的进展概念地示出包括处于多个旋转位置中的绕卷结构 1400的相机组件350。如所示出的，绕卷结构1400可以包括弓形部分和直线部分。弓形部分形成为使得它具有从相机组件350的枢转轴线延伸的曲率半径。绕卷结构1400的直线部分倾斜为使得它充当扭矩增加结构。另外，绕卷结构1400的直线部分允许相机壳体355由更多材料(原本需要移除其它以连接弓形段)制造并且因此增加相机壳体355 的结构完整性。这在相机组件350被设计成装配在极小空间内并且因此必须被制造成具有非常小的形状因素的实施例中可能是特别重要的。

如图26所示，顶部摇摄电缆368可以缠绕绕卷结构1400。由顶部摇摄电缆368施加的拉力将绕相机组件350的枢转轴线产生扭矩，促使相机组件350沿顺时针方向旋转。另外，绕卷结构1400的直线部分产生更长的力矩臂，因此增加针对给定的拉力量产生的扭矩。

由于相机组件350旋转到图27中所示的位置，所以顶部摇摄电缆 368开始从绕卷结构1400解缠。随着力继续将被施加并且相机组件继续旋转，顶部摇摄电缆368将继续从绕卷结构解缠，如图28中所示。当充分地解缠时，顶部摇摄电缆368离开绕卷结构1400的点将位于绕卷结构1400的弓形段上(如图27和图28两个图中所示)。在实施例中，绕卷结构1400的弓形段上的所有点可以定位成离枢转轴线相等的距离。

在示例性实施例中，随着拉力继续由顶部摇摄电缆368施加，相机组件350将继续旋转直至顶部摇摄电缆368不再接触绕卷结构1400 的表面为止，如图29所示。因此，相机组件350可以继续旋转直至顶部摇摄电缆368的拉力接近与相机组件的旋转轴线重合。在图30中描绘该位置。如将由本领域的技术人员理解的，摇摄电缆可以缠绕绕卷结构1400一次或多次以增加使用摇摄电缆可以产生的旋转量。摇摄电缆缠绕相机组件上的接触表面的程度允许相机组件的旋转范围超过90 度。相机组件的旋转程度因此将仅受到所附接的电子柔性电缆和/或光纤束的松弛量和灵活性的限制。

在实施例中，摇摄电缆和绕卷表面被布置成允许相机组件旋转到在远侧内窥镜轴的长轴线的约90度至约120度之间的位置，将相机组件的镜头面至少部分地定向在内窥镜轴的近端的方向上。在该位置中，镜头面的任意残渣或其它污染物可以通过在内窥镜轴远侧行进的灌洗流体冲洗掉。

为了使相机组件350从其在图30中的位置旋转到图30中的位置，可以经底部摇摄电缆370施加拉力。在一些实施例中，底部摇摄电缆370也可以与绕卷结构相关联。例如，底部摇摄电缆370可以缠绕的相机组件350的拐角或边缘可以是圆形的。

图31-32描绘包括绕卷结构1400的相机组件350的特定示例实施例的顶部透视图。相机组件350包括透镜组件354。透镜组件354被布置在相机壳体355内部。绕卷结构1400可以凹进到相机壳体355的一侧中，如图所示。在示例实施例中，绕卷结构1400包括弓形部分和直线部分。绕卷结构1400的弓形部分成形为使得它具有从枢转销366或枢转轴线的中心延伸的曲率半径。

如图31中最佳示出，绕卷结构1400凹进到其中的壁可以包括第一空隙1402。相机壳体355还可以包括第二空隙1404。第二空隙1404 可以经过相机壳体355的顶面到相机壳体355的底面。

如所示出的，可以使用仅单个摇摄电缆1406。摇摄电缆1406可以延伸过相机壳体355中的第一空隙1402和第二空隙1404两者。摇摄电缆1406的一端可以附接到枢转臂198上的电缆附接孔202(参见图13)。摇摄电缆1406的另一端可以附接到枢转臂198上的另一个电缆附接孔202。在一些实施例中，摇摄电缆1406可以在一个或多个点处固定地附接到相机壳体355。例如，可以将胶水的粘合剂放置到空隙 1402或1404中的一个中。这可以确保，在致动期间，摇摄电缆1406 不在相机壳体355的表面上滑动或移动。另外，在一些实施例中，摇摄电缆1406可以在一个或多个位置中被打结。例如，可以通过空隙1402 或1404中的一个供给摇摄电缆1406，打结，然后通过空隙1402或1404 中的另一个供给。优选地，结的宽度可以充分宽从而不适合通过空隙 1402或1404中的任一个。此外，这种结可以有助于保持摇摄电缆1406 在致动期间在相机壳体355的表面上滑动或移动。

如本领域的技术人员将领悟的，可以将图31-32中所示的实施例容易地修改成使用两根摇摄电缆。在第一空隙1402中或在第一空隙1402的位置处，一个摇摄电缆可以终止并且固定地附接到相机壳体 355。在第二空隙1404中或在第二空隙1404的位置处，第二摇摄电缆可以终止并且固定地附接到相机壳体355。

在其它实施例中，枢转致动器可以是齿条和齿轮布置的托架。在此种实施例中，相机组件350的枢转销366可以包括齿部。枢转销366 的齿部可以是与枢转致动器的托架互相交叉的小齿轮。随着托架在插入段14内纵向地移位，该运动经枢转销366的带齿小齿轮部分被转换成相机组件350的旋转。虽然这种实施例不单独地依赖于使相机组件 350旋转的拉力，但是枢转致动器仍然不需要致动器在插入段14内的横向移位。推拉式托架类型致动器可能仍然需要一些特征(例如，刚度、厚度)或可以另外被约束在轨道内以防止在托架上施加压缩力期间的横向或侧面到侧面弯曲。

现在返回参照图13，枢转控制结构100能够“停靠”在由手柄凸起部分34的滑动按钮凹部92中的脊部94限定的棘爪中。在一些实施例中，脊部94可以被隔开，使得由脊部94形成的棘爪可以与相机组件350的特定角定向定向一致。在一些实施例中，由脊部94形成的棘爪可以被隔开，使得它们的位置对应于相机组件350的特定角增量(例如，30度)。

如上所述(参见图6)，手柄远侧段30相对于手柄近侧段16可以是可旋转的。这种旋转也将促使插入段14的纵向轴线也旋转。进而，相机组件350可以随插入段14旋转。这可以允许用户获得正在讨论的解剖区域的近全局视图，尽量不出现对内窥镜10的角度重定位。用户可能仅需要平移相机组件350并且使手柄远侧段30相对于手柄近侧段 16旋转以在解剖区域内获得期望的视场。

对光纤--诸如，光纤364--的重复扭弯和弯曲可能导致一根或多根纤维的破裂或故障。在光纤364的实例中，这导致光和照明损失，随着更多光纤364变得受到损害，光和照明损失增加。这种弯曲在如下情况下可能发生：光纤364终止并且附接或熔合到枢转相机组件350 的一部分，如上文所描述的。如果内窥镜10被设计成是一次性的，则光纤364的完整性或性能方面的任意下降可能在相对于仪器的预期寿命而言的容许限制内。因此，在一些实施例中，光纤364可以附接或熔合到枢转相机组件350，对光纤364破坏和最终光损耗担忧最小。在一些实施例中，与光纤364相关联的终端照明器、光投射元件或发光器可以有利地安装到相机组件350以便在不考虑什么目标或相机组件 350的透镜组件354已经旋转或平移到的视场处投射光。这种布置帮助确保，透镜组件354的视场(在图23-25中以虚线示出)总是被光纤 364照亮，而不考虑在相机组件的350中相机组件350已经旋转到的可摇摄范围在哪里。

在一些实施例中，照明系统可以包括光引导部或导光管375。在一些实施例中，光纤364可以包括沿着照明系统的路径的至少一部分的光引导部或导光管375(参见，例如，图33)。术语“光引导部”和“导光管”在本文中可交换地使用。当光纤相对直时，光损耗相对小，因为光在纤维内的入射角浅到足以促进在光纤内的近全反射。然而，使光纤弯曲可以更改到如下点的入射角：在该点处，光从纤维透射出是可能的。然而，导光管或引导部的弯曲可能受到控制。由于这个原因，在可行的情况下使用光引导部375可以有助于最小化包括光导纤维364的照明系统中的光损耗或可以将光纤一起更换。光引导部 375还可以提供多项其它益处。例如，光引导部375可以辅助装配并且缩短装置的装配时间。光引导部375可以是本文所描述的类型或可以是本领域的技术人员已知的任意适当类型的光引导部。

图33示出利用光管375的内窥镜10的示例实施例。两个更大直径的光管375可以沿着内护套312的壁的一段或多段延伸(参见图16) 到相机组件壳体330，然后弯曲或弯曲到相机组件枢转轴承346中的一个中。每个导光管375的弯曲段可以涂覆有高度反射材料376以便最小化在导光管375改变方向时从导光管375出来的光的损失。可以使用本领域的技术人员已知的任意适当的高度反射材料376。在此种实施例中，相机组件350还可以具有内置相机组件光管377，内置相机组件光管377形成在与在枢转轴承346处的光管375的汇合部中。由光管 375携带的光可以被转移至在汇合部处相机组件光管377。相机组件光管377可以从枢转销366中的每一个延伸到相机组件350中。相机组件光管377在光投射空隙362中终止，使得相机组件350的视场将被照亮，而不考虑相机和透镜组件的旋转位置。在这种实施例中，由相机组件光管377采取的任意弯曲部可以涂覆有高度反射材料376，如上文所描述的。在一些实施例中，在光管375和相机组件光管377的其它部分上，除了光管375和相机组件光管377的弯曲部之外，可以包括高度反射材料376。

产生与相机组件350的枢转区一致的光管节可能是期望的，因为它避免光纤364的弯曲或绞合，在使相机组件350旋转时，消除损害光纤364的风险。这种设计可以适于在可重复使用或一次性内窥镜10 中使用。该布置还可以降低内窥镜10的制造或装配成本。

在使用光管375的另一个示例实施例(未示出)中，更大直径的导光管375可以大致沿着柔性电缆250的路径延伸。导光管375的离内护套底座160最近的端部可以形成与光纤364的汇合部或被布置成吸进来自另一个照明源的光。导光管375的离相机组件350最近的端部也可以形成与延伸到相机组件350的照明纤维364的汇合部。

在一些实施例中，光纤364到相机组件350可以被布置成形成柔性带1000，以最小弯曲或仅一维弯曲产生可以终止到光投射元件中的线性纤维阵列(参见，例如，图34)。可替代地，在一些实施例中，柔性带1000不必是线性纤维阵列，替而可以是光导材料的单个带状柔性件。在一些实施例中，可能存在两个柔性带1000，每个延伸到相机组件350中的光投射空隙362中的一个。在一些实施例中，柔性带1000 可以涂覆有反射材料376以最大化相机组件350处的光量。在一些实施例中，柔性带1000可以与导光管形成汇合部。

在一些实施例中，相机壳体顶部356可以包括用以充当光投射元件或照明器的光管材料。在这种情况下，光可以发自相机壳体顶部356 的大部分并且到相机组件350的视场中。在一些实施例中，相机壳体顶部356的一些区域可能变暗或被掩蔽，使得光仅发自相机壳体顶部 356的期望的区或区域。在一些实施例中，相机壳体顶部356的一些区域可以涂覆有高度反射材料376以防止来自那些区域的不需要的发光。

图34示出光纤364合并到柔性带1000中的实施例，柔性带1000 可选地可以涂覆有高度反射材料376。如所示出的，柔性带1000延伸到相机组件350。柔性带1000可以被超模压到相机组件350中，与相机组件350熔合到，或以其它方式联接到相机组件350。

在图34的示例实施例中，相机组件350包括单片相机壳体1002。无附接柔性带1000的示例单片相机壳体1002在图35中更详细地示出。在示例实施例中，单片相机壳体1002由光管或传输材料制造并且用作光投射元件。在示例实施例中，单片相机壳体1002可以几乎完全涂覆有高度反射材料376以最大化来自单片相机壳体1002的非涂覆或非掩蔽区域的光输出。光投射或照明表面1004具有适合于将镜头和图像传感器组件相邻地放置在单片相机壳体1002上的形状，光投射或照明表面1004可以通过在高度反射材料(或可替代地简单黑掩模)376的施加期间掩蔽区域来配置。在示例实施例中，光投射表面1004具有环的形状。在其它实施例中，光投射表面1004可以月牙形的、半圆形的、或可以具有任意其它期望的形状。光可以发自单片相机壳体1002的光投射表面1004以照亮透镜组件354的视场。如在上述实施例中，照明区域优选地随相机组件350枢转，确保透镜组件354的视场总是被照亮。

图36示出单片相机壳体1002的另一个示例实施例。如以轮廓形式所示，单片相机壳体1002包括联轴节凹部1006。联接凹部1006可以允许柔性带1000被适当地联接到单片相机壳体1002中。在一些实施例中，联接凹部1006可以允许柔性带1000联接到--例如，经卡扣配合--单片相机组件1002中。在一些实施例中，联接凹部1006可以接纳未形成在柔性带1000中的光纤364。类似于图35，在图36中，单片相机壳体1002可以用作光投射元件。单片相机壳体1002还可以同样地被涂覆和/或被掩蔽为相对于图35描述的单片相机壳体1002。

图37和图38示出光投射元件1005合并在柔性带1000的端部中的实施例。光投射元件1005可以由光管材料形成，在一些实施例中，光投射元件1005可以是一组纤维熔合到适于以期望的方式投射来自光纤束或柔性带1000的光的形状。在一些实施例中，光投射元件1005 和柔性带1000可以是(例如，通过加热或通过化学手段)熔合到在一起的两个相互独立的部分。在其它实施例中，光投射元件1005和柔性光纤的带1000可以是单个模制部。在一些实施例中，光投射元件1005 可以相对于图47-60所描述的那样产生。

仍然参照图37和38，柔性带1000可以涂覆有高度反射材料376。光投射元件1005的底壁和侧壁还可以涂覆有高度反射材料376。这可以确保，光仅发自光投射元件1005的非涂覆顶部并且到透镜组件354 的视场中。如在图38中所示，光投射元件1005或柔性带1000可以包括联接结构1008。联接结构1008可以允许光投射元件1005和柔性带 1000联接到相机组件350上或到相机组件350中。联接结构1008可以是光投射元件1005的集成的部分。

图39和图40描绘包括光投射元件1005的柔性带1000的两个示例实施例，光投射元件1005可以由光管材料形成。图39中的光投射元件1005具有大体上环状形状，而图40中的光投射元件1005是大体上月牙形状的，而可以根据需要选择其它形状。在图39和图40的示例实施例中，仅光投射元件1005的顶表面未涂覆高度反射材料376。

光投射元件1005可以包括一个或多个纹理1010，所述一个或多个纹理1010有助于引导发自光投射元件1005的光。在一些实施例中，可以包括纹理1010或一些纹理1010以促使光以漫射方式被发出。纹理1010或一些纹理1010可以例如在光投射元件1005的模制期间被产生，或可替代地，形成光投射元件1005的光管材料可以包括填充材料，填充材料促使光以漫射方式发自光投射元件1005。

图41和图42分别描绘光投射元件1005的另一个示例实施例的顶部和底部透视图。如所示出的，光投射元件1005在形状上是环状。光投射元件1005还包括联接结构1008，如在图42中的底部透视图中所示。图42中的联接结构1008是光投射元件1005的集成的部分。在示例实施例中，联接结构1008是凸耳或架子。凸耳联接结构1008可以有助于将光投射元件1005定位和/或对准在另一个部件(诸如，相机组件350)上。另外，在一些实施例中，粘合剂或胶水可以沿着凸耳联接结构1008被放置以将光投射元件1005固定至另一个部件--诸如，相机组件350。光投射元件1005被示出为附接到图46中的示例相机组件 350。

图41-42中所示的光投射元件1005不包括高度反射涂层或材料 376(参见，例如，图37)。对这种高度反射涂层或材料376的需要可以通过将光投射元件1005的尺寸定为增加而最小化或最大化进入不期望发光的光投射元件1005内的光的全内反射。这可以通过确保在光投射元件1005的不期望发光的区域中任意弯曲部或弯曲部具有大半径来实现。另外，这可以通过将光投射元件1005的尺寸定为使得遍及光投射元件1005的厚度变化不引起光投射元件1005内光的入射角的改变 (这将使得入射角小于临界角)来完成。可能期望，光投射元件1005 的厚度不下降到小于光投射元件1005所附接到的光纤或柔性带的厚度。可能还期望，光投射元件1005的表面在不期望发光的区域中是光滑的。

图43、图44和图45描绘图41-42中所描述的光投射元件1005的多个截面。截面分别在图41的线43-43、44-44、和45-45处被截取。如所示出的，进入光投射元件1005的光必须在从光投射元件1005的顶表面发出之前横跨第一弯曲部1300和第二弯曲部1302。如在图43-45 中所示，光投射元件1005可以成形为使得这些弯曲部的半径取决于光投射元件1005的平面而变化。这些弯曲部1300和1302中的每一个的半径可以经选择为在给定平面内在可用空间内尽可能逐渐增加。另外，如图所示，光投射元件1005的厚度大体上保持恒定。这确保，由于厚度变化而导致的入射角度的改变被最小化。

相对于图41-45示出和描述的光投射元件1005附接到图46中的示例相机组件350。如所示出的，光投射元件1005被布置成使得它将光投射到主照明场(由于发射光的漫射和反射，环绕该主照明场的周边区也可以被照亮)，该主照明场大致与透镜组件354的视场一致。

图47-60详述用于产生期望的大小和形状的连接至一根或多根光纤的光投射元件的过程和多个示例设备。这种过程在许多应用中可能是有用的。如上文所指出的，该过程可以被用来产生用于内窥镜仪器或其它医疗器械的光投射元件。还可以在各种成像应用中的任一种中使用经这种过程产生的光投射元件。这种过程对于在其它物品中产生光投射元件或产生用于其它应用的光投射元件也可能是有用的。

由于多个原因，相对于图47-60所描述的过程可能是有利的。在这些原因当中，该过程允许配置所需大小和形状的略大于材料成本的光投射元件。还允许在一根或多根光纤与光投射元件之间不存在机械断裂。这可以有助于避免可能另外在汇合部处引入的光损耗。它避免对单独的光纤的耗时布设的需要。该过程允许被优化用于最大光输出的光投射元件的容易可重复产生。此外，在其它优点当中，该过程允许多个单独的纤维被带到或布设到一位置然后形成为期望的光投射元件的形状。因此，最终光投射元件的尺寸可以使得它大于布设路径中的任意限制。

图47-50描绘用软塑料光纤束或带1000模制示例性光投射元件或发射器2005、将示例性光投射元件或发射器2005熔合到或附接到软塑料光纤束或带1000的示例过程。特别地，如果用软塑料光纤束模制，则发光器包括柔性光纤束制的实心透明塑性发光构件，该发光构件根据被选择用于产生它的模制形式以预定方式成形。在这种情况下，发射器可以被视为无源发光器，因为它引导并发射源自光纤束的近端的光。除其它材料之外，塑料光纤材料的示例可以包括丙烯酸或聚碳酸酯。在图47中示出柔性光纤带1000。在图47中示出包括柔性带1000 的单独的光纤364。柔性带1000的一端可以被环绕，直至光纤364的端部向后靠在其本身上为止，如图48所示。因此，柔性带1000的成圈端可以使用例如压缩模制成期望的功能形状而形成并且熔化成光投射元件或发光器2005。优选地，在柔性光纤带1000的端部处对光纤 364的打圈允许形成光投射元件2005，且在形成元件内不产生任意内部空隙。可替代地，各种光纤364的端部在最终模制过程之前可以被熔化成足够材料的毛坯，以形成期望的光投射元件2005。一些光投射元件2005可能不需要这种熔化或打圈，只要存在足够的材料以形成光投射元件2005即可。光投射元件2005可以通过任意适当的方式或方式的组合才形成，所述方式诸如压印过程、压缩模制、冲压/模切过程、 RF加热过程等。

在一些实施例中，顶部型构1052a(参见图51)可以包括心轴等以促进对光纤364的打圈。另外，在一些特定实施例中，光纤364可以例如缠绕相机组件350上的心轴(参见，例如，图22)，然后成型并且熔化成光投射元件2005。在此种实施例中，最终产品的一部分，在这种情况下中，相机组件350(参见，例如，图22)可以因此充当图51的型构1052a、b中的一个。在其它应用中，型构1052a、b中的一个或多个可以是最终产品的组件的另一个部分。在图47-50中所描绘的示例实施例中，型构1020可以包括施力或插头构件和配接模型或腔。

图49示出柔性光纤带1000和形成为光投射元件或发射器2005的光纤364的环形的侧视图。如在图49中的示例中所示，光投射元件2005 通过压印/冲压过程形成，在压印/冲压过程中，在两个型构1020之间施加压力。图50示出完整的柔性带1000，其中，光纤364的环形已经被形成并且熔化成光投射元件或发射器2005。在柔性带1000与光投射元件2005之间不存在机械断裂。该为组件提供坚固性和完整性，同时也允许用于有效的透光性。如所示出的，光投射元件2005成形为环，但是可以以这种方式形成将发光器定位成靠近相机组件的透镜元件的任意其它期望的形状。因此，在一些实施例中，柔性光纤带1000和/ 或光投射元件2005的选择性部分可以涂覆有或掩蔽有高度反射材料 376(如所描述的，例如，相对于图33-40)。在一些实施例中，在光投射元件2005已经形成之后，纹理1010或多个纹理1010可以被添加到光投射元件2005。如上所提及的，光投射元件2005可以被形成使得它包括联接结构1008(参见，例如，图38)。另外，在一些实施例中，在形成光投射元件2005之前，可以将填充材料放置到一个或两个型构 1020中。

图51描绘可以被用来产生光投射元件或发光器的设备1050的示例框图。在图51中的示例中，光投射元件可以通过将一根或多根光纤 364熔化而产生。在图51中，如在例如压缩模制中，通过加热和压力的组合将纤维364一起熔合到期望的光投射元件。可替代地，纤维364 可以通过化学过程(例如，使用溶剂)熔化。如所示出的，设备1050 包括型构1052a、b。设备1050也可以包括与型构1052a、b热连通的热源1054。在将纤维束放置在模型上之前、期间和/或之后，可以对型构施加热量。压力源1056可以被包括在设备1050中并且可以被布置成在型构1052a、b中的一个或两个上施加压力和/或促使型构1052a、b 聚集在一起。另外，冷却源1058可以被包括在设备1050中。

冷却源1058被配置成冷却与模型上的段相邻的纤维束的至少过渡段。因此，过渡段将具有包括部分融入且固化的纤维的远侧区域和其中保存有单独的柔性纤维的更近区域。因此，过渡段可选地具有在冷却之后维持与形成的发光器的固定角关系的能力。可选地，夹套或散热器1059可以放置在(一根或多根)光纤364上，接近过渡段，同时形成光投射元件或发射器。

在操作中，热源1054可以用来加热型构1052a和/或1052b。可以将型构1052a、b加热至预定的温度。选定的温度可以取决于所使用的光纤364材料。所使用的温度可以经选择使得它不是太高以至于燃烧光纤364材料--或在一些情况下材料上任意涂层，但是足以促使光纤材料364的完全熔化。另外，选定的温度可以足以使型构1052a、b内的光纤材料熔化，而使得靠近型构1052a、b而型构1052a、b中的材料大致不变或不扭曲。在实施例中，挑选的温度范围跨越材料熔化的温度点。这种温度选择可能是有利的，因为它缩短材料保持处于设备1050 中以冷却的时间量。在一些实施例中，所使用的温度可以依赖于冷却源1058和/或散热器1059能够移除的热能量。在所使用的光纤364材料是丙烯酸的特定实施例中，适当的温度范围可以在约270华氏度至 280华氏度之间。

一根或多根光纤364可以放置在型构1052b中的一个上。因此，可以将型构1052a、b聚在一起，并且可以在型构1052a、b上施加压力。热量和压力可以促使一根或多根光纤364熔化并且熔合到如由型构 1052a、b的形状和内部特征所指定的期望的光投射元件。在一些实施例中，还可以将填充材料放置在型构1052a、b中，使得期望的光投射元件在熔化和熔合到期间掺杂或浸渍有填充材料。

在纤维364通过化学过程熔合的实施例中，在已经将一根或多根照明纤维364放置到模型1052b上之前或之后，可以将溶剂例如引入到模型1052b中。可以将型构1052a、b聚集在一起，并且可以在型构 1052a、b上施加压力。因此，溶剂的作用可以促使一根或多根纤维364 溶解并且熔合到如由型构1052a、b所指定的形状。因此，可以允许一根或多根纤维364在型构1052a、b分离之前凝固。在使用溶剂的实施例中，冷却源1058和散热器1059可能不是必需的。

在一些实施例中，冷却源1058可以被用来从一根或多根光纤364 的不期望熔化/熔合到(例如，靠近加热的型构1052a、b或在光投射元件与未改变的一根或多根纤维之间的过渡区域处)部分除去热能。散热器1059(例如，环绕纤维束或带放置的金属套筒)也可以被用于或另外被用于相同端。

然后，型构1052a、b可以允许冷却。一旦型构1052a、b已经充分地被冷却，它们就可以被分离，并且可以移除光纤364和熔合到的光投射元件或发射器。在一些实施例中，冷却源1058可以被用来快速冷却型构1052a、b。冷却型构1052a、b允许熔化的光纤364凝固熔合到光投射元件的形状。优选地，型构1052a、b被冷却直至光纤364材料不再热到足以流动。在一些实施例中，设备1050可以包括排出器(未示出)，一旦型构1052a、b被分离，排出器就可以排出光投射元件。在排出之后，可以去除光投射元件上的任何闪蒸(flashing)。

型构1052a、b可以由金属或其它适当的热稳定物质配置。期望的光投射元件的形状可以被切害、铣削、凹进等成为型构1052a、b。如上文相对于图39和图40所描述的，光投射元件可以包括在照明表面 1010和/或结构(诸如，联接结构1008)上的表面纹理化。这种纹理化和结构可以被包括作为被切割、铣削、凹进等成为型构1052a、b的形状的部分。

在一些实施例中，热源1054可以是电的。在一些实施例中，型构 1052a、b可以在其中包括电阻加热元件。在一些实施例中，热源1054 可以是与型构1052a、b热连通的一个或多个加热杆。也可以使用任意其它适当的加热元件。另外，热电偶(未示出)或温度传感器可以被用来提供温度反馈以确保型构1052a、b被维持在期望的温度。可以基于来自温度传感器的读数调节热源1054的热输出。

压力源1056可以是任意适当的压力源。在各实施例中，压力源 1056可以是手动压力源、机械或机电的压力源、气动压力源、液压压力源等。

冷却源1058可以是任意适当的冷却源。在各实施例中，冷却源 1058可以是风扇、压缩机等连接至导管以引导冷却空气以环流期望的部分的一根或多根光纤364。在一些实施例中，冷却源1058可以是液体冷却源，例如，围绕一根或多根光纤364的水套。

散热器1059可以由任意适当的材料制成并且可以采取任意适当的形状或形式。优选地，散热器1059由比光纤材料或设备1050的操作温度更高熔化温度的材料制成。在一些实施例中，夹套或散热器1059 还可以用于附加目的。例如，散热器1059还可以用作引导构件，所述引导构件用于将(一根或多根)光纤364约束在期望的定向(例如，平坦带)上，同时形成光投射元件。在可能不需要散热器1059的一些实施例中，仍然可以包括引导构件。这种引导构件可能不需要散热器 1059的热耗散性质。

现在参照图52和53，描绘的可以被用来产生光投射元件的设备 1050的特定实例。如所示出的，设备1050类似于图51中所示的设备。设备1050包括固定元件1060和移动或力元件1062。此外，设备1050 可以包括引导部1064，引导部1064精确地约束可移动元件1062的移动。在图52中所示的示例实施例中，引导部1064是轨道。在固定元件1060(例如，模腔)和可移动元件1062(例如，施力或插头构件) 两者上都包括型构1052a或1052b。型构1052a、b布置在固定元件1060 和可移动元件1062的相对的表面上。在存在适当的热量和压力的情况下，当将可移动元件1062与固定元件1060聚集在一起时(参见图53)，型构1052a、b配合熔化光纤材料并且通过放置在设备1050中的一根或多根光纤形成光投射元件。图54描绘固定元件1060的型构(或模腔)1052b以及可移动元件1062的型构(或施力/插头构件)1052a的近距离透视图。

一旦将固定元件1060和可移动元件1062聚集在一起，来自压力源1056的压力(参见图51)可以经型构1052a、b施加在(一根或多根)光纤上以辅助光投射元件或发光器的形成。如上所提及的，型构 1052a、b(并且在一些实施例中，它们附接到的固定元件1060和可移动元件1062)可以被加热，如上所述。加热还可以辅助光投射元件的形成。

此外，图52中所示的设备1050包括联接单元1066。联接单元1066 允许可移动元件1062被附接到压力源1056(参见图51)。为了促进这种联接，图52中的联接单元包括螺纹轴1068。在一些实施例中，螺纹轴1068可以螺接到压力源1056的闸板元件(未示出)。

图55和图56描绘可以被用来产生光投射元件的设备1050的另一个示例实施例。如所示出的，设备1050类似于图52-53中所示的设备。设备1050包括固定元件1060和可移动元件1062。如在图52和图53 中，还包括引导部1064以及包括螺纹轴1068的联接单元1066。另外，如在图52和图53中，在固定元件1060和可移动元件1062两者上都包括型构1052a或1052b。型构1052a、b布置在固定元件1060和可移动元件1062的相对的表面上。当将可移动元件1062与固定元件1060 聚集在一起时(参见图56)，型构1052a、b配合以通过放置在设备1050中的一根或多根光纤形成光投射元件。被包括在图55-56中的固定元件1060和可移动元件1062上的型构1052a、b不同于图52-53中所示的那些。在图57和图58中分别描绘了图17、55-56中的固定元件1060的型构1052b和可移动元件1062的型构1052a的近距离透视图。

在图59中示出图55-56的固定元件1060的型构1052b和可移动元件1062的型构1052a的近距离透视图。另外，在图59中示出的是将起因于使用所示的型构1052a、b的示例光投射元件2005。图59中的示例光投射元件2005类似于相对于图41-46示出和描述的光投射元件。

如所示出的，在图59(以及还有图41-46)中示出过渡跨部或区域1072。过渡跨部1072位于光投射元件2005与单独的光纤364之间。由于随着元件2005过渡到更近的光纤束在围绕光投射元件2005的区域中的高热的耗散，可能产生过渡跨部1072。可能期望的产生尽可能小的过渡跨部1072，因为过渡跨部1072可能是易脆的并且相对不太易弯的。如上所提及的，这可以通过使用的散热器1059(参见，例如，图51)和/或冷却源1058(参见，例如，图51)来完成。在光投射元件或发射器2005被放置在枢转或旋转组件(例如，图32中的相机组件350)上的应用中，可能期望的是，这种跨部固定地附接到组件。这可以确保，过渡跨部1072不经受过多应力或弯曲。替代地，应力和弯曲因此将被施加到更加易曲的单独的光纤364，进一步远离光投射元件 2005，在光投射元件2005的形成期间，所述更加易曲的单独的光纤364 大致未改变。

现在另外参照图60，示出在图59的线60-60处截取的设备1050 和光投射元件2005的截面。型构1052a、b中的一个或多个可以包括纤维定向结构。如所示出的，固定元件1060的模型1052b包括纤维定向倾斜结构1070。出于多个原因，这种倾斜结构1070可能是有利的。例如，倾斜结构1070可以有助于确保光纤364过渡到光投射元件或发射器2005中，光投射元件或发射器2005相对于所形成发光器的照明面具有期望的布置、角度、定向等。在示例实施例中，倾斜结构1070 用于将光纤364保持为大致平坦带状布置。另外，倾斜结构1070用于约束光纤364，使得它们以期望的角度过渡到光投射元件2005。纤维束的最终过渡段的至少部分已经被暴露于充分的热和/或压力以在冷却之后凝固成非柔性材料。

图61示出在由图22的线61-61表示的截面平面处截取的包括透镜组件354的示例性相机组件的截面图。透镜组件354被示出为被收纳在相机壳体顶部356与如在图22中的相机壳体底部358之间。如所示出的，透镜组件354被定位成将图像投射到图像传感器380的平面上。图像传感器380的类型可以包括例如CCD图像传感器、CMOS图像传感器等。优选地，图像传感器380可以被收纳在相机组件350的密封段中以防止流体暴露。在一次性内窥镜中，可以使用不太昂贵的处理来密封图像传感器抵抗流体暴露(例如，使用透明环氧化合物)，因为组件因此将不被设计为抵抗消毒和重复使用的严格要求。

如图61所示，图像传感器380可以电联接到柔性电缆250的挠性板381。在一些实施例中，保形涂层材料可以被用来产生附加保护抵抗水分，并且可选地可以被配置为支撑安装用于图像传感器380的球栅阵列的接头。柔性电缆250可以为图像传感器380提供电力，以及往返于图像传感器380的数据和/或命令的传输手段。在一些实施例中，加强件382可以被包括在相机组件350中。在图61中所示的示例实施例中，加强件382被定位成加强其上支撑有图像传感器380的结构，这可能有助于保护图像传感器380的物理完整性。加强件382可以包括例如薄铝背衬(在示例性实施例中，可以为约0.002英寸厚)。

相机组件350还可以包括一个或多个纤维引导部384。在图61中所示的示例中，纤维引导部384联接到相机壳体底部358的底面。示例纤维引导部384包括引导槽386。可以看到纤维引导部384的引导槽 386的后壁朝图61的页面的底部突出。纤维引导部384还可以是或包括多个引导槽口或通道388，所述多个引导槽口或通道388在图61中所示的示例纤维引导部384中凹进到引导槽386的后壁中。在一些实施例中，包括图61中的示例性实施例，引导槽口或通道388可以形成在相机壳体顶部356和相机壳体底部358中的一个或两个中。纤维引导部384可以有助于在内窥镜10的装配期间布设照明纤维364。纤维引导部384也可以起到在内窥镜10的操作期间将照明纤维364保持到位的作用。取决于内窥镜10的特定配置，纤维引导部384的位置、形状、数量、大小等可以变化。在一些实施例中，除了纤维引导部384之外，可以使用胶水、环氧树脂或另一种适当的粘合剂或制剂来帮助将照明纤维364保持在预定位置中。在例如使用光引导部或光投射元件(例如图33-40所示或如图62所示)的一些情况下，在组件中可以不使用纤维引导部384。

图62描绘在图32的线62-62处截取的图32中所描绘的相机组件 350的截面。如所示出的，透镜组件354被示出在相机壳体355中适当的位置。图像传感器380也被示出为在相机壳体355内适当的位置。透镜组件被定位成将图像投射到图像传感器380。同上，图像传感器 380可以是任意类型的图像传感器(例如，CCD、CMOS等)并且可以被密封以抵抗流体暴露。另外，如上所述，图像传感器380联接到挠性板381上，挠性板381附接到柔性电缆250。图62中所示的相机组件350不包括纤维引导部384(参见图61)。替代地，光投射元件或发光器2005处于图62中的相机组件350上适当的位置。

如所示出的，在示例实施例中，柔性电缆250在其自身上对折。这可以通过使柔性电缆250弯曲然后通过将胶水或另一种固定剂施加至柔性电缆250的受影响区域来维持弯曲来完成。在相机组件350被封闭在有限空间中的实施例中，将相机组件350下方的柔性电缆250 双打圈(Double-looping)可能是有利的。例如，如图20所示，将相机组件350限制到内护套312内的空间可以限制柔性电缆250可用于弯曲的量。因此，在相机组件350的某些旋转位置，柔性电缆250可能必须弯曲不合期望的小半径。这种小弯曲半径对于柔性电缆250可能是有害的，尤其是在它反复地发生的情况下。随着内护套312的直径减小，该问题变得更成问题。通过将柔性电缆250布置成在其本身上对折，然而，在相机组件350的旋转之后，更大长度的柔性电缆250 可用于重复弯曲，并且可以获得更大的最小弯曲半径。因此，由于在小半径上的重复弯曲和不弯曲，这可以允许内护套312被制造成具有更小直径，而无需担心柔性电缆250的完整性。

引导光投射元件2005的柔性电缆250和光纤364两者都显示一些抗弯性。另外，当弯曲时两者都可以施加恢复弹簧力。该抗弯性可以增加相机组件的350的抗旋转性。如图63中所示，柔性电缆250和光纤364可以朝彼此倾斜。这种布置可以利用柔性电缆250抵抗光纤364 的刚度或反之亦然，辅助使相机组件350旋转。为了最佳示出该概念，在图63中，柔性电缆250未在其自身上对折。

图64描绘透镜组件354的示例实施例。在图64中，独立地示出透镜组件354。在内窥镜10的组装期间，透镜组件354可以被安装在相机组件350中/上(参见图61)。如所示出的，透镜组件354包括物镜400。物镜400可以座接在透镜壳体402中。透镜壳体402可以由刚性材料(诸如，铝、钢或变硬的聚合物或塑性复合材料)制成。在实施例中，透镜壳体402可以是筒状的，或可以具有卵形体或以其它方式形状的截面以适应所使用的一个或多个透镜的形状。在图64中所示的示例实施例中，透镜壳体402在其基部处可以具有凸缘段以促进其在相机壳体或相机组件350中的安装。透镜壳体402被配置成封闭透镜组件354的(一个或多个)透镜。在示例实施例中，透镜封壳404 延伸穿过整个透镜壳体402。透镜组件354的物镜400被布置成大部分在透镜封壳404内。在一些实施例中，胶水、环氧树脂或另一种适当的粘合剂可以被用来将物镜400联接并密封到透镜壳体402中。在一些实施例中，粘合剂可以被添加在物镜400接触透镜封壳404的位置。

图65示出在由图64所示的线65-65限定的平面中透镜组件354 的截面图。如在图64中，物镜400被布置在图65中的透镜壳体402 的透镜封壳404内。在图65中，还示出盘406。盘406可以配置自薄金属或塑性，位于在透镜封壳404内在透镜组件354的物镜400与第二透镜408之间。如图65中所示，盘406包括中心孔隙410。孔隙410 大小可以变化，这取决于透镜相对于相机感测元件的光学布置。在一些实施例中，胶水、环氧树脂或另一种适当的粘合剂可以被用来将第二透镜408联接并密封到透镜壳体402中。

在一些实施例中，对焦元件可以被包括在透镜组件354中。在图 65中所描绘的示例实施例中，透镜组件354不包括对焦元件。透镜组件354可以被布置成将在近似9mm与50mm之间的距离处聚焦的对象的图像投射到图像传感器380的平面上(参见图61)。在图65中所示的示例实施例中，透镜组件354的当前视场(在任何时候可见的视场) 是近似75度，但是替代实施例可以提供更大的或更小的当前视场。

在替代实施例中，透镜组件354可以包括能够使物镜400、第二透镜408、或物镜400和第二透镜408两者移动的对焦元件(未示出) 以便将各种解剖对象对好焦距，而无需对内窥镜10重定位。

可以使用各种适当的对焦元件中的任一种。例如，在一些实施例中，镍钛诺线可以被用来调节透镜组件354的焦距。镍钛诺线可以选择性地被加热和冷却以使透镜在透镜组件354中移动以将对象对好焦距。在一些实施例中，一根镍钛诺线材或一组镍钛诺线材可以被用来将透镜拉开，而另一根镍钛诺线材或一组镍钛诺线材可以被用来将透镜拉得更近。

在一些实施例中，电活性聚合物(诸如，例如，离子电活性聚合物)可以被用作致动器以将期望的对象对好焦距。离子电活性聚合物在医疗应用中可能是有利的，因为它仅需要小电压用于致动。

在一些实施例中，透镜组件354可以被配置成双稳态，使得对焦元件可以能够聚焦在近场深或更远场深上。用户可以以二元方式操作对焦元件以选择哪个场深是期望的或适当的。按钮--诸如，上文描述的按钮90--可以被用来调节内窥镜10的焦距。

图66描绘透镜组件354的示例实施例。在图66中，独立地示出透镜组件354。在内窥镜10的组装期间，透镜组件354可以被安装相机组件350上(参见图61)。如所示出的，透镜组件354包括物镜400。物镜400可以座接在透镜壳体402中。透镜壳体402可以由刚性材料 (诸如，铝、钢或变硬的聚合物或塑性复合材料)制成。在实施例中，透镜壳体402可以是筒状的，或可以具有卵形体或以其它方式形状的截面以适应所使用的(一个或多个)透镜的形状。在图66中所示的示例实施例中，透镜壳体402在其基部处可以具有凸缘段以促进其在相机壳体或相机组件350中的安装。透镜壳体402可以包括透镜封壳404，该透镜封壳404被配置成封闭透镜组件354的透镜。透镜组件354的物镜400被布置使得它不从透镜壳体402的顶部凸出。这可以有助于在内窥镜10的使用期间保护物镜400免于与医疗仪器(例如，刨削器) 相接触。在一些实施例中，胶水、环氧树脂或另一种适当的粘合剂可以被用来将物镜400联接并密封到透镜壳体402中。在一些实施例中，透镜(包括物镜400)可以压缩配合到透镜壳体402中。

图67示出在由图66中的线67-67限定的平面中透镜组件354的截面图。如在图66中，物镜400被布置在图23中的透镜壳体402的透镜封壳404内。在图67中，还示出盘406。盘406可以配置自薄金属或塑性，位于在透镜封壳404内在透镜组件354的物镜400与第二透镜408和第三透镜409之间。如图67中所示，盘406包括中心孔隙 410。取决于透镜相对于相机感测元件的光学布置，孔隙410大小可以变化。

透镜组件354被布置成将在近似4mm与50mm之间的距离处聚焦的对象的图像投射到图像传感器380的平面上(参见图61)。在图67 中所示的示例实施例中，透镜组件354的当前视场(在任何时候可见的视场)是近似75度，但是替代实施例可以提供更大的或更小的当前视场。

图68描绘透镜组件354的另一个示例实施例。在图68中，独立地示出透镜组件354。在内窥镜10的组装期间，透镜组件354可以被安装在相机组件350上(参见图61)。如所示出的，透镜组件354包括物镜400。物镜400可以座接在透镜壳体402中。透镜壳体402可以由刚性材料(诸如，铝、钢或变硬的聚合物或塑性复合材料)制成。在实施例中，透镜壳体402可以是筒状的，或可以具有卵形体或以其它方式形状的截面以适应所使用的(一个或多个)透镜的形状。在图 68中所示的示例实施例中，透镜壳体402在其基部处可以具有凸缘段以促进其在相机壳体或相机组件350中的安装。透镜壳体402的其它部分也可以成形为促进其安装到相机壳体或相机组件350中。透镜壳体402可以包括透镜封壳404，该透镜封壳404被配置成封闭透镜组件 354的透镜。透镜组件354的物镜400被布置使得它不从透镜壳体402 的顶部凸出。这可以有助于在内窥镜10的使用期间保护物镜400免于与医疗仪器(例如，刨削器)相接触。在一些实施例中，胶水、环氧树脂或另一种适当的粘合剂可以被用来将物镜400联接并密封到透镜壳体402中。

图69示出在由图68中的线69-69限定的平面中透镜组件354的截面图。如在图68中，物镜400被布置在图69中的透镜壳体402的透镜封壳404内。在图69中，还示出盘406。盘406可以配置自薄金属或塑性，位于在透镜封壳404内在透镜组件354的物镜400与第二透镜408和第三透镜409之间。如图69中所示，盘406包括中心孔隙410。取决于透镜相对于相机感测元件的光学布置，孔隙410大小可以变化。

如图69中所示，在透镜组件354中每个透镜400、408、和409 的外径可以被制成为具有大致相等的直径。在将透镜400、408和409 放置在透镜封壳404中时，使透镜400、408和409具有相等的外径将促使透镜400、408和409自我定中心。这可以帮助透镜组件354的装配以及它们缩短透镜组件354的装配时间。这种自动定心设计在需要精确透镜对准的透镜组件354中可能是特别期望的。

图70描绘透镜组件354的另一个示例实施例。在图70中，独立地示出透镜组件354。在内窥镜10的组装期间，透镜组件354可以被安装在相机组件350上(参见图61)。如所示出的，透镜组件354包括窗口411。窗口411可以座接在透镜壳体402中。透镜壳体402可以由刚性材料(诸如，铝、钢或变硬的聚合物或塑性复合材料)制成。在实施例中，透镜壳体402可以是筒状的，或可以具有卵形体或以其它方式形状的截面以适应所使用的(一个或多个)透镜的形状。在图 70中所示的示例实施例中，透镜壳体402在其基部处可以具有凸缘段以促进其在相机壳体或相机组件350中的安装。透镜壳体402的其它部分也可以成形为促进其安装到相机壳体或相机组件350中。透镜壳体402可以包括透镜封壳404，该透镜封壳404被配置成封闭透镜组件 354的透镜。透镜组件354的窗口411被布置使得它大致与透镜壳体 402的顶部平齐。在一些实施例中，胶水、环氧树脂或另一种适当的粘合剂可以被用来将窗口411联接并密封到透镜壳体402中。优选地，窗口411可以被联接到透镜壳体402，使得在透镜壳体402中的内部部件与外部环境之间产生液封。

图71示出在由图70中的线71-71限定的平面中透镜组件354的截面图。如在图70中，窗口411与透镜壳体402的顶部平齐。透镜组件354包括物镜400。物镜400被布置在图71中的透镜壳体402的透镜封壳404内。在图71中，还示出盘406。盘406可以配置自薄金属或塑性，位于在透镜封壳404内在透镜组件354的物镜400与第二透镜408和第三透镜409之间。如图71中所示，盘406包括中心孔隙410。取决于透镜相对于相机感测元件的光学布置，孔隙410大小可以变化。类似于图69中所示的透镜组件354，图71中的透镜组件354的透镜 400、408、和409具有相等的外径。如上所述，这可以辅助透镜400、 408、和409的装配和对准。

此外，图71中所示的透镜组件354包括密封空间412。在窗口411 的内面与物镜400的表面之间存在密封空间412。该密封空间412可以填充有介质，透镜组件354的透镜400、408、和409被设计在(例如空气)中操作。因此，窗口411可以形成“遮风镜”，该“遮风镜”允许透镜组件354在任意介质中操作。例如，如果透镜400、408和409 被设计为在空气中使用，则密封空间412可以填充有空气。然后，可以将透镜组件354放置到例如液体(例如，水)的另一种介质中并且保持正确的对焦。优选地，窗口411成形为使得它不使通过透镜组件 354的透镜400、408和409传输的图像扭曲。

图72-84描绘用于确定透镜或透镜组件以及与透镜或透镜组件相关联的图像传感器(或其它期望的目标或成像面，例如，胶片板或胶片保持器)的正确空间布置的示例过程和设备。这种空间布置对于确保由图像传感器接收的图像聚焦是关键的。该设备和过程可以允许确定透镜或透镜组件的焦距并且可以允许确定透镜或透镜组件的图像平面。对于说明性示例，单透镜的焦距可以被确定如下：

1/f_lens＝(n_lens–n_incident)*(1/R₁–1/R₂)

其中：n＝折射率

R1和R2＝分别为透镜的入射和出射的曲率半径。

如由该公式所指示的，这种过程和设备在不是精确知道的(一个或多个)透镜的形状情境下可能是必需的。另外，如所指示的，因为透镜或透镜组件必须与介质相接触，所以期望在这种确定在透镜或透镜组件被设计用于在液体环境中使用的应用中变得复杂的情况下使用。具体地，图72-84中所描绘的过程和设备可以有利地用于被设计用于在液体环境或液体工作介质中使用的透镜或透镜组件。

该过程可能涉及将透镜或透镜组件固定在被包括作为设备的部分的固定装置内。因此，该过程可能涉及将一定量的液态介质引入到固定装置中，使得液态介质紧靠透镜或透镜组件。然后，液态介质可以被封闭使得它被保持不接触透镜或透镜组件，并且没有空气泡存在。该过程利用小尺寸的将被聚焦的透镜组件来使用毛细管作用以引入液态介质，有效地消除液态介质与透镜的表面之间的空气滞留。例如，通过毛细管作用引入的液体可以用于具有约1mm至约3mm直径的透镜组件。另外，液态介质可以被透明板封闭和保持，透明板不对通过透镜或透镜组件传输的图像产生透镜效应。然后，成像表面可以被调节直至它大致在固定装置中的透镜或透镜组件的图像平面上为止。

图72描绘示例固定装置的部分的俯视图，该示例固定装置可以被放置到更大的设备中，用于确定正确空间布置。在图72中示出板或块 602。板602可以由诸如玻璃(例如，玻璃显微镜载片)的任意适当的材料制成。优选地，板602是当它不与透镜或透镜组件被设计在其中工作的液体接触时将不退化、溶解或另外变得受损的材料。板602可以由暗色材料制成或可以包括至少一个暗化区。

板602具有限定的厚度和包括孔隙或空隙604。孔隙604延伸穿过整个板602。孔隙604的大小和形状适于接纳透镜或透镜组件。如所示出的，还可以包括垫片606。垫片606可以围绕空隙604。垫片606 可以例如是O型环。其它实施例可以使用任意其它适当的垫片606。

图73-75中的框图的进展概念地描绘可以被用来装配完整的固定装置600(在图75中示出)的示例过程。图73-75中所描绘的过程将透镜组件354的透镜或物镜封闭在湿环境或液体工作介质中。为了说明性目的，图73-75描绘在图72的线73-73处截取的多个截面图。

如图73中所示，可以将透镜或透镜组件354引入到孔隙或空隙中，使得其外表面或外透镜元件位于空隙604的内部空间内。在该示例中，透镜的内表面被限定为透镜组件或元件的面对传感器的表面，而外表面或外透镜元件被限定为透镜组件或元件的面对板或其孔隙/空隙的表面。可选地，空隙604被倒角或是埋头的，使得随着它朝板602的底面延伸，它变宽。一旦透镜或透镜组件354已经被引入，垫片606就可以在透镜或透镜组件354与板602的顶部之间产生流体不可渗透密封。垫片606还可以用于将透镜或透镜组件354保持到位。

然后，可以将一定体积的液体或工作介质608插入到空隙604的不被透镜占据的那部分中。所插入的液体608的体积优选大于空隙604 中的空气体积。所引入的液体608可以是透镜或透镜组件354被设计成在其中起作用的类型，诸如例如水或盐溶液。孔隙或空隙604充分小以至于液体可以沿着外透镜的表面和限定空隙的板的连续表面移动经液体的毛细管作用填充空隙。使用该方法，液体迁移到空隙中完全驱替任何空气，因此在液体与空隙内的透镜的表面之间的接口中形成完全无空气环境。因此，在透镜与传感器的透镜的对准期间，可以消除空气抵靠透镜表面产生的任何扭曲。图74中所示的液体608具有充分的表面张力，微滴可以抵抗重力从空隙604悬挂。对于具有不同表面张力的液体，板602可以翻过来，使得当将液体608放置在空隙604 中时，重力不是问题。如所示出的，液体608湿滴或接触相机组件354 的透镜或物镜。另外，如所示出的，理想地，期望的是，液体608不包含空气泡。

现在参照图75，一旦液体608已经被引入，诸如塑料或玻璃盖片的第二板610可以抵靠第一板602的表面放置。这可以类似于湿安装显微镜载片。如所示出的，第二板610将液体608包围在空隙604中。第二板610可以抵靠第一板602由液体608的表面张力保持。在其它实施例中，第二板610可以主动地被保持到位。这种实施例在透镜或透镜组件354被设计用于在具有更小程度的表面张力的液体中使用的实例中可能是期望的。

第二板610优选地由在期望的波长处是光学透明的(例如，为了视觉光学目的，透明的)材料制造。此外，可能期望的是，第二板610 由如下材料制造：当它与透镜或透镜组件354被设计成在其中工作的液体相接触时，将不退化、溶解或另外变得受损。第二板610也可以是平面的，如图75中所示。可能期望的是，确保第二板610不产生透镜效应。

一旦工作介质已经被封闭使得它被保持不接触透镜或透镜组件 354，固定装置600可以完成。因此，对焦距或图像平面的确定可以如相对于图76所描述和示出的那样制造。参照对象612可以放置在透镜或透镜组件354的视场内，在离透镜组件354期望的距离处。期望的距离可以在透镜组件354的使用期间从对象到透镜或透镜组件354的预期距离。参照对象612可以是任意适当的参照物。各种实施例可以例如使用坐标方格、十字准线、棋盘、点布置、图像等。在图76中，参照对象612概念地图示为实线。来自参照对象612的光可以通过透镜或透镜组件354被传输。参照对象612的图像614将在透镜或透镜组件354的图像平面处聚焦。

在图76中也示出图像传感器616。可以调节图像传感器616，直至其成像面近似与图像平面一致或可接受地在透镜或透镜组件354的焦深内为止。在移动图像传感器616的同时，用户可以监视显示器618 上的由图像传感器616捕获的图像，直至图像处于容许或离散焦距内为止。在替代实施例中，图像传感器616可以保持固定，同时固定装置600和参照对象612相对于图像传感器616移动。

在一些实施例中，聚焦过程可能不是手动过程。在此种实施例中，对图像传感器616的调节可以通过计算机执行，计算机例如使用自动聚焦算法使图像传感器616移动至图像平面。在一个这种示例中，可以使用利用对比度检测的被动式自动对焦系统。在这种实施例中，可以调节图像传感器616，直至在相邻的像素之间发现最大强度差点为止。

一旦图像传感器616的成像面近似对准透镜或透镜组件354的图像平面，图像传感器616和透镜或透镜组件354就可以以固定的空间关系固定到彼此。这可以通过任意适当的方法进行。

在图77和图78所示的具体实施例中，图像传感器616可以通过胶水、粘合剂或另一种适当的制剂以固定的空间关系固定到透镜组件354。如图77中所示，透镜组件354和图像传感器616被示出为彼此分离。如上所述，透镜组件354与图像传感器616之间的距离可以变化，直至获得期望的聚焦为止。一旦适当的距离被确定，透镜组件354 与图像传感器616可以因此被固定在一起，如在图78中所描绘的。如所示出的，在透镜组件354与图像传感器616之间存在小空间。胶水滴1180已经被施加在透镜组件的凸缘与图像传感器616之间。该胶水滴1180用于在离透镜组件354的适当距离处将图像传感器616固定到透镜组件354。

图79描绘用于确定透镜或透镜组件和与透镜或透镜组件相关联的图像传感器(或其它期望的目标或成像面，例如，胶片板或胶片保持器)的正确空间布置的特定示例设备1200。如所示出的，设备1200 包括图像传感器底座1202。图像传感器(在图79中未示出)可以安装到图像传感器底座1202。设备1200还包括固定装置保持器1204。固定装置保持器1204可以保持固定装置600。在诸如相对于图72-75所示出和描述的处理之后，可以装配固定装置600。固定装置保持器1204 还可以被配置成保持参照对象612。在图80中示出并描述固定装置保持器1204的近视图。

设备1200还包括空间调节器1206，所述空间调节器1206被配置成调节图像传感器底座1202和固定装置保持器1204相对于彼此的空间位置。在图79中所示的示例实施例中，空间调节器1206是微米调节器。在其它实施例中，可以使用空间调节器1206的其它变型。在一些实施例中，空间调节器1206可以仅被包括用于图像传感器底座1202 或固定装置保持器1204中的一个。用户可以使用空间调节器1206调节图像传感器保持器1202和固定装置保持器1204相对于彼此的空间定向。如相对于图76所描述的，可以这样做，直至图像传感器的成像面近似与透镜或透镜组件的图像平面一致为止。

图80描绘在图79中所示的固定装置保持器1204的近视图。如所示出的，固定装置保持器1204包括在其顶面中包括凹部1230。该凹部 1230可以帮助在固定装置保持器1204上对固定装置的保持和适当定向。另外，示出两个对准结构1232。对准结构1232可以有助于在固定装置保持器1204上对固定装置适当地定向。

在图80中所示的示例实施例中，固定装置保持器1204包括空隙 1234。空隙1234可被调整大小和形状以允许被包括在放置在固定装置保持器1204上的已装配的固定装置中的透镜或透镜组件的透明视场。在固定装置保持器1204中还包括许多槽1236。可以将参照对象插入到任意期望的槽1236中。槽1236被布置成使得可以将参照对象放置在离在固定装置保持器1204上适当位置中的固定装置预定的距离处。

图81-82的进展描绘可以被用来装配完整的固定装置600(在82 中示出)并且将固定装置放置600置于更大的设备(诸如，图79中所示的设备1050)中的示例过程。图81描绘板602的前视图。在图81 中，还示出透镜组件354。如所示出的，透镜组件354包括凸缘，凸缘座置于垫片606的顶部。凸缘在与垫片606一起产生液封中可能是有用的。凸缘可以与垫片606配合，使得垫片606充当止动部，帮助对透镜组件354定位，使得它伸入到板602中期望的深度。

图82描绘板602的底部透视图。如所示出的，透镜组件354的小部分也是可见的，伸入到板602中的空隙604中。液体量或工作介质 608也被示出为被放置到空隙604中。在图82中的示例中，液体608 经注射筒1220和皮下注射针1222被引入。可以使用任意其它合适的手段--诸如滴管、移液管等--将液体608插入到空隙604中。

可能期望的是，引入液体，使得它首先接触空隙604的侧壁。液体的体积因此可以增加，使得在填充空隙604的中心并且最终形成如图82中所示的微滴之前，液体芯吸(wick)环绕透镜组件354。这种芯吸可以有助于最小化在空隙604内空气泡的滞留。它还可以有助于确保，在液体的引入期间，透镜组件354不受到例如皮下注射针1222 的损害。

一旦液体608已经被引入，第二板610可能进入与第一板602的表面相接触的状态，类似于对显微镜载片进行湿安装。第二板610包围空隙604中的液体608。图83描绘在将板602放置到固定装置保持器1204上时板602的前视图。所描绘的固定装置保持器1204与图79-80 中所示的示例固定装置保持器相同。第二板610处于固定装置保持器 1204上适当的位置。如所示出的，凹部1230的大小适于接纳第二板 610以及对第二板610进行定位。现在另外参照84，可以使第一板602 进入与第二板610相接触的状态以完成对固定装置600的装配。对准结构1232可以用于将第一板602适当地定位在固定装置保持器1204 上。

图85示出内窥镜10的另一个示例实施例。在图85中仅示出内护套312。另外，手柄近侧段16的底段22和手柄远侧段30的一半(30a) 是可见的。如所示出的，内窥镜10包括手柄封闭印刷电路板430a(在本文中也被称为手柄PCB 430a)。也示出电力/HDMI电缆432、光纤 364、和灌洗线434。图85示出电力/HDMI电缆432、光纤364、和灌洗线434的示例布设路径。如所示出的，电力/HDMI电缆432、光纤 364、和灌洗线434通过在手柄近侧段16后方或尾部处的开口60进入内窥镜10。该入口点可能比手柄侧入口点更加有利，因为它减小各种电缆索和电缆由于插入段相对于手柄近侧段16旋转而变得缠结的可能性。

在一些实施例中，电力/HDMI电缆432、光纤364、和灌洗线434 可以相对于后手柄开口60以角度进入内窥镜10。这种布置通过允许用户抓住手柄近侧段16的后部分的更大的部分将为用户提供人体工学益处。

如所示出的，电力/HDMI电缆432、光纤364、和灌洗线434在进入手柄近侧段16之后在手柄PCB 430a的一部分上方延伸。电力/HDMI 电缆432插入到手柄PCB 430a上的电力/HDMI连接器430b中。电力 /HDMI电缆432可以为内窥镜10提供电力。图像数据可以经柔性电缆 250传递至手柄PCB 430a。电力/HDMI电缆432可以将由内窥镜10收集的可视数据传输至外部图形用户界面显示器(未示出)。光纤364 和灌洗线434在手柄PCB 430a下方延伸并且跟随先前描述的路径。在内窥镜10是一次性的实施例中，电力/HDMI电缆432、光纤364、和灌洗线434都可以被包括作为一次性部件以确保重新使用的无菌性或成本节省。

在图85中还示出按钮90的控制线91。如所示出的，控制线91 经过密封构件210中的孔口。控制线91与手柄PCB 430a通信。另外，如图85中所示，手柄PCB 430a包括手柄PCB柔性电缆430e。手柄 PCB柔性电缆430e连接到手柄PCB部分430f，允许PCB部分430f 相对于手柄PCB 430a的其余部分以角度(例如，垂直)定向。当被装配时，挠曲附接的手柄PCB部分430f可以布置在示例旋转感测组件 150的两个电位计122之间(参见图7)。

在一些实施例中，手柄PCB 430a可以包括图像或图形处理单元 430c。优选地，然而，图像处理单元430c可以位于内窥镜10外部。图像处理单元430b可以用作内窥镜10的电子校正机构。图像处理单元 430c可以接收由图像传感器380捕获的图像，图像从图像传感器380 经柔性电缆250发送至手柄PCB 430a。在优选实施例中，由图像传感器380捕获的图像然后经电力/HDMI电缆432被传输至在内窥镜10外部的图像处理单元430c。图像处理单元430c还可以从旋转感测组件150 接收信号。在一些实施例中，在手柄PCB 430a上可以包括模数转换器 430d以转换来自旋转感测组件150的信号。图像处理单元430c可以使用来自旋转感测组件150的信号以将图像电子地“校正”至期望的定向。在一些实施例中，图像处理单元430c可以使图像旋转，使得图像被显示为犹如它从用户视角被捕获。在一些实施例中，还可以为图像处理单元430c做透镜扭曲效应的校正。

除非显示在图形用户界面上的图像的定向首先被校正，否则所显示的图像可能使用户失去方向感。通过根据用户的视角限定方向，图像处理单元430c可以使用来自旋转感测组件150的数据自动地旋转图像，使得图像与用户的视角一致。

图86示出成像系统的示例框图。如所示出的，成像系统包括捕获图像的图像传感器380。由图像传感器380捕获的图像可以经相机串行接口450(例如，MIPI相机串行接口)传递至图像处理单元452。然后，图像处理单元452(IPU)可以将图像框架移动至成像系统中的其它硬件部件。其它硬件部件可以包括但不限于存储装置和图形处理单元 430c(GPU)。图形处理单元430c可以校正由透镜组件354引起的任何扭曲。

在一些实施例中，通过将图像表示为已经加载到图形处理单元 430c中的表面上的纹理，图形处理单元430c可以校正这种扭曲。这可以促使图像以校正和/或消除由透镜组件354引入的扭曲的方式被调节或拉伸。在图像被纠正的实施例中，图形处理单元430c然后可以经来自旋转感测组件150的输入使经校正的图像旋转(参见，例如，图7)。例如，来自旋转感测组件150的测量可以通过模数转换器430d被传递至图形处理单元430c(参见，例如，图85)。因此，来自模数转换器 430d的信号可以被用来将图像旋转至其正确的定向。在一些实施例中，用户可以触发图像校正、扭曲校正、和/或可以被执行或关闭各种其它图像处理。稍后将在说明书中相对于图87进一步描述图像校正。

然后，可以将来自图像处理单元430c的已处理图像显示在图形用户界面或显示器454上。在一些实施例中，可以将来自图像处理单元 430c的已处理的图像存储在存储器中。在此种实施例中，用户可以捕获将被存储在存储器中的图像以便稍后通过例如触发按钮90来调用。一些实施例可以包括视频处理单元456，该视频处理单元456可以将来自图像传感器380的帧编码成可记录的视频格式。在此种实施例中，然后，可以将编码视频被存储在存储器中。用户可以经与按钮(诸如按钮90)互动来命令内窥镜开始和停止视频捕获，如上文所描述的。

在一些实施例中，图像处理单元430c还可以使捕获的图像经历曝光反馈分析。在特定实施例中，可以根据图像的所有像素产生图像直方图。然后，可以使用图像直方图来调谐图像或调谐由图像芯片或传感器380接收的随后图像的曝光。图像处理单元430c的这种进一步处理可以有助于减小图像的曝光过度白区或图像的曝光不足的暗区。还可以使用调谐图像的其它手段，诸如例如色调映射等。

图87描绘示出可以使用来自旋转感测组件150(参见，例如，图 87)的输入如何纠正图像的示例图示。如所示出的，描绘了第一块2100 和第二块2102。在每个块2100、2102内的是具有视场2104的内窥镜 10。在第一块2100中，内窥镜10的视场2104定向为离第二块2102 中的内窥镜10近似180度。这可以通过使内窥镜10的远端相对于内窥镜10的近端旋转来完成。在传统内窥镜10中，在远侧段相对于近侧段的旋转期间，图像传感器不旋转，因为图像传感器被收纳在近侧段中。因此，第一块2100和第二块b中所示的内窥镜10两者都捕获图像2106。

在本文所描述的图像传感器380随内窥镜2106的远端旋转的各实施例中，情况将不是这样。在第一块2100中所示的内窥镜10将捕获图像2106，而旋转到第二块2102中所示的位置的相同的内窥镜10将捕获图像2108。这是因此，随着图像传感器随内窥镜10的远端旋转，将促使图像传感器倒置。在该位置中，例如，图像传感器的顶部将拾取的是图像的底部，这是习惯于传统内窥镜10的人将期望的。

为了规避让用户适应于此的需要，可以将图像与内窥镜10的远端的旋转程度成比例地旋转。因此，图像可能总是以习惯于传统内窥镜 10的用户将预期的方式显示。这可以防止旋转图像传感器可能导致的任意可能的混淆。它还可以促进这种内窥镜10的用户采用。

由附图提供的图解应被看作由本说明书公开的本发明的非限制性示例。本公开预期包含仍然可以包含本文所公开的本发明的新颖特征的任意替代方案、修改和变型。

提供附图中所示的实施例仅用以论证本公开的某些实施例。并且，附图仅用于说明性目的；同样地，一些元件的大小可能被夸大并且未按局部比例尺绘制。另外，取决于上下文，附图内所示的具有相同附图标记的元件可以是相同的元件或可以表示类似的或相似的元件。

在本说明书和权利要求中使用术语“包括”的情况下，术语“包括”不排除其它元件或步骤。在使用不定冠词或定冠词的情况下，当提及单数名词例如“一(a)”“一个(an)”或“该(the)”时，这包括该名词的复数，除非另外特别陈述外。因此，术语“包括”不应该被解释为限于其后列出的项，它不排除其它元件或步骤，所以“一种设备包括项目A和B”的范围不应该限定为这种设备只包括部件A 和B。该措辞表明，相对于本公开，设备的唯一有关的部件是A和B。

此外，不考虑是在说明书中还是在权利要求书中所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”等等旨在区分相似的元件并且不一定描述连续的或者按时间先后的顺序。应当理解的是，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的(除非清楚地另外公开之外)，并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文所描述或所示出的顺序和/或布置来操作。

Claims (19)

1.一种内窥镜(10)，具有近侧手柄组件(12)和远侧插入轴(14)，所述手柄组件包括近侧壳体(16)和远侧壳体(30)，其中所述近侧壳体和远侧壳体具有公共的纵向轴线，并且所述远侧壳体能够围绕所述插入轴的纵向轴线相对于所述近侧壳体旋转；

所述远侧壳体连接或附接到所述插入轴，使得所述插入轴被配置成与所述远侧壳体一起旋转；

其中，所述插入轴的远端包括被配置成与所述远侧壳体一起旋转的相机组件(350)，并且

所述远端壳体包括图像捕获按钮(90)，所述图像捕获按钮(90)被配置为使得源自所述相机组件(350)的图像的照片被记录或视频记录被拍摄。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述远侧壳体至少部分地延伸到所述近侧壳体中。

3.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述近侧壳体包围被安装或附接到所述远侧壳体的电子感测设备(150、430)。

4.根据权利要求3所述的内窥镜，其中，所述电子感测设备包括旋转感测设备，所述旋转感测设备被配置成提供电子旋转信号，所述电子旋转信号指示所述远侧壳体相对于所述近侧壳体的旋转位置。

5.根据权利要求4所述的内窥镜，其中，所述旋转感测设备包括第一旋转电位计(122)和第二旋转电位计(122)，所述第二电位计从所述第一电位计旋转地偏移。

6.根据权利要求4所述的内窥镜，其中，所述旋转感测设备包括旋转编码器。

7.根据权利要求6所述的内窥镜，其中，所述旋转编码器包括电位计、磁旋转编码器或光学旋转编码器。

8.根据权利要求6所述的内窥镜，其中，所述旋转编码器包括电位计，所述电位计被放置以可操作接合在键接轴上，使得所述键接轴相对于所述近侧壳体是固定的并且所述电位计相对于所述远侧壳体是固定的，或所述键接轴相对于所述远侧壳体是固定的并且所述电位计相对于所述近侧壳体是固定的。

9.根据权利要求6所述的内窥镜，其中，所述旋转编码器从所述插入轴的所述纵向轴线横向地偏移。

10.根据权利要求6所述的内窥镜，其中，所述旋转编码器联接到包括向前齿轮(112)、传动齿轮(116)和传感器轴齿轮(118)的一组齿轮，所述近侧外壳和远端壳体的相对旋转通过所述一组齿轮被传送到所述旋转编码器。

11.根据权利要求10所述的旋转编码器，其中，所述一组齿轮的总齿数比是1:1。

12.根据权利要求4所述的内窥镜，进一步包括图像传感器，所述图像传感器被配置成提供所述相机组件的视场的电子图像。

13.根据权利要求12所述的内窥镜，进一步包括控制器，所述控制器被配置成接收所述电子图像和电子旋转信号，并且产生用于显示在显示屏上的显示图像。

14.根据权利要求13所述的内窥镜，其中，所述控制器基于所述旋转信号的值来控制所述显示图像的旋转定向。

15.根据权利要求14所述的内窥镜，其中所述值与所述近侧壳体与所述远侧壳体之间的相对旋转的程度成比例。

16.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜，还包括滑动按钮(98)，并且其中，所述远端壳体包括凸起段，所述凸起段包括滑动按钮凹部，所述滑动按钮凹部被布置成允许所述滑动按钮的纵向移动同时约束所述滑动按钮的横向移动，并且其中，所述滑动按钮被配置成使所述相机组件围绕横向于所述插入轴的所述纵向轴线的轴线旋转。

17.一种内窥镜(10)，具有近侧手柄组件(12)和远侧插入轴(14)，其中，所述远侧插入轴的远侧插入端具有开口，在所述开口上方定位有防护结构。

18.一种内窥镜，具有近侧手柄组件和远侧插入轴，所述手柄组件包括近侧壳体和远侧壳体，所述远侧壳体能够围绕所述插入轴的纵向轴线可相对于所述近侧壳体旋转；所述远侧壳体连接或附接到所述插入轴，使得所述插入轴被配置成与所述远侧壳体一起旋转；

其中，所述插入轴的远端包括被配置为与所述远侧壳体一起旋转的相机组件；

并且其中，电子处理器被安装在印刷电路板上，所述印刷电路板被附接或安装到所述远侧壳体，并且被配置成从所述相机组件接收图像数据，所述印刷电路板被配置成与所述远侧壳体一起相对于所述近侧壳体旋转。

19.一种内窥镜，具有近侧手柄组件和远侧插入轴，所述手柄组件包括近侧壳体和远侧壳体，所述远侧壳体能够围绕所述插入轴的纵向轴线可相对于所述近侧壳体旋转；所述远侧壳体连接或附接到所述插入轴，使得所述插入轴被配置成与所述远侧壳体一起旋转；

其中，所述插入轴的远端包括被配置为与所述远侧壳体一起旋转的相机组件；并且

其中，所述近侧壳体包围旋转感测设备，所述旋转感测设备被安装或附接到所述远侧壳体并且被配置为提供指示所述远侧壳体相对于所述近侧壳体的旋转位置的电子旋转信号。