KR100596457B1 - 내시경을 포함하는 카메라 영상장치 - Google Patents

내시경을 포함하는 카메라 영상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 관한 것으로서, 복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되어 구현되는 굴절적층체; 굴절적층체의 원형플레이트를 관통하는 구동와이어; 굴절적층체의 원형플레이트를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체; 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라; 및 굴절적층체의 후방에 설치되며, 구동와이어가 관통되는 호스;를 포함한다.

Description

내시경을 포함하는 카메라 영상장치{Camera imaging apparatus with an endoscope}
도 1은 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제1실시예의 분해사시도,
도 2는 도 1의 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 있어서, 굴절적층체에 의하여 카메라가 1 방향으로 움직일 수 있는 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제2실시예의 분해사시도,
도 4는 도 3의 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 있어서, 굴절적층체에 의하여 카메라가 2 방향으로 움직일 수 있는 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제3실시예의 분해사시도,
도 6은 도 5의 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 있어서, 굴절적층체에 의하여 카메라가 4 방향으로 움직일 수 있는 상태를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10 ... 굴절적층체 11 ... 원형플레이트
11a ... 지지부 11b, 11c ... 지지홈
11d, 11e ... 관통공 20 ... 구동와이어
30 ... 탄성지지체 40 ... 카메라
50 ... 호스
110 ... 굴절적층체 111 ... 원형플레이트
111a ... 지지부 111b, 111c ... 지지홈
111d, 111e ... 관통공 120 ... 구동와이어
130 ... 탄성지지체 140 ... 카메라
150 ... 호스 210 ... 굴절적층체
211, 212, 213 ... 제1,2,3원형플레이트
211a, 212a, 213a ... ... 관통공
220 ... 구동와이어 230 ... 탄성지지체
230a, 230b ... 제1,2탄성지지체 240 ... 카메라
250 ... 호스
본 발명은 의료 및 산업분야에서 인체내부나 기계내부, 파이프 내부등의 좁은 공간을 촬영하기 위한 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 관한 것이다.
인체 내부나 기계속, 또는 파이프 내부를 촬영하기 위하여 내시경을 포함하는 카메라 영상장치가 이용되고 있다. 카메라 영상장치는, 굴곡이 가능한 호스의 전방에 카메라가 설치되는 구조를 가지며, 카메라는 호스 내부의 와이어와 유기적으로 연결되어 있다. 이러한 내시경을 포함하는 카메라 영상장치를 이용하여 인체 내부나 기계속, 또는 파이프 내부를 촬영하고자 할 경우에는, 카메라가 장착된 내시경의 전방 부분을 촬영 대상지로 삽입시키고, 이후 와이어를 잡아당김으로써 카메라의 촬영각도를 조절하면서 촬영이 진행된다.
그런데, 카메라를 촬영각도를 조절하기 위한 와이어와의 구동메커니즘은 매우 정밀하고 복잡하기 때문에, 고장이 많이 발생되고 카메라의 촬영각도를 정밀하게 제어하기가 어려웠다. 또한 복잡하기 때문에 가격이 매우 고가로 책정될 수 밖에 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 좁은 공간에서도 카메라의 촬영각도를 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하여 잔고장이 없으며, 비교적 저가로 구현할 수 있는 카메라 영상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카메라 영상장치의 제1실시예는,
복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되어 구현되는 굴절적층체와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 관통하는 구동와이어와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체와, 상기 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라와, 상기 굴절적층체의 후방에 설치되며, 상기 구동와이어가 관통되는 호스를 포함하고,
상기 굴절적층체(10)는, 일측 상부로 반원 이상 돌출되게 형성된 지지부(11a)와, 상기 지지부(11a)의 내측 양단에 대향되게 형성된 한쌍의 지지홈(11b)(11c)과, 상기 지지홈(11b)(11c) 사이에서 대향되게 형성되는 한쌍의 관통공(11d)(11e)을 가지는 다수개의 원형플레이트(11)를 포함하며;
상기 지지부(11a)가 일측에 위치되도록 상기 원형플레이트(11)를 복수개 적층한 후, 한쌍의 상기 지지홈(11b)(11c)들에 상기 탄성지지체(30)를 삽입 설치하고, 한쌍의 상기 관통공(11d)(11e)들에 상기 구동와이어(20)가 관통하여 구현되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카메라 영상장치의 제2실시예는,
복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되어 구현되는 굴절적층체와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 관통하는 구동와이어와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체와, 상기 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라와, 상기 굴절적층체의 후방에 설치되며, 상기 구동와이어가 관통되는 호스;를 포함하고;
상기 굴절적층체(110)는, 일측 상부로 반원 이하 돌출되게 형성된 지지부(111a)와, 상기 지지부(111a)의 외측 양단에 대향되게 형성된 한쌍의 지지홈(111b)(111c)과, 상기 지지홈(111b)(111c) 사이에서 대향되게 형성되는 한쌍의 관통공(111d)(111e)을 가지는 다수개의 원형플레이트(111)를 포함하며;
상기 지지부(111a)가 일측에 위치되도록 상기 원형플레이트(111)를 복수개 적층한 후, 한쌍의 상기 지지홈(111b)(111c)들에 탄성지지체(130)를 삽입 설치하고, 상기 관통공(111d)(111e)들에 구동와이어(120)가 관통하여 구현되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 탄성지지체(130)는, 상기 원형플레이트(111)들간의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 상기 지지홈(111b)(111c)의 가장자리가 끼어지는 요홈(130a)이 일정한 간격을 이루며 형성된다.
목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카메라 영상장치의 제3실시예는,
복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되어 구현되는 굴절적층체와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 관통하는 구동와이어와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체와, 상기 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라와, 상기 굴절적층체의 후방에 설치되며, 상기 구동와이어가 관통되는 호스를 포함하고;
상기 굴절적층체(210)는, 중심에 대하여 90도 간격으로 형성된 4 개의 관통공(211a)(212a)(213a)을 각각 가지는 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)를 포함하며;
상기 탄성지지체(230)는, 코일스프링으로 된 제1탄성지지체(230a)와 제2탄성지지체(230b)를 포함하고;
상기 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)를 적층하되, 상기 제1원형플레이트(211)와 제2원형플레이트(212)의 대향되는 관통공(211a)(212a) 사이에 한쌍의 제1탄성지지체(230a)를 설치하고, 상기 제2원형플레이트(212)와 제3원형플레이트(213) 사이에서 상기 제1탄성지지체(230a)와 직각되는 위치의 관통공(212a)(213a) 사이에 한쌍의 제2탄성지지체(230b)를 설치하며;
상기 구동와이어(220)가 상기 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)의 관통공(211a)(212a)(213a) 및 상기 제1,2탄성지지체(230a)(230b)를 관통하여 구현되는 것;을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명에 따른 카메라 영상장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치는 소정의 방향으로 굴절되는 굴절적층체와, 굴절적층체를 굴절시키는 구동와이어와, 굴절적층체가 굴절되 도록 지지하는 탄성지지체와, 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라와, 굴절적층체의 후방을 지지하는 호스를 포함한다. 이러한 내시경을 포함하는 카메라 영상장치는 굴절적층체의 굴절 방향에 의하여 3 가지 실시예로 나뉘어지며 이를 하나하나씩 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제1실시예의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 있어서, 굴절적층체에 의하여 카메라가 1 방향으로 움직일 수 있는 상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제1실시예는, 복수개의 원형플레이트(11)가 굴절될 수 있도록 적층되는 굴절적층체(10)와; 굴절적층체(10)를 관통하는 구동와이어(20)와; 굴절적층체(10)를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체(30)와; 굴절적층체(10)의 전방에 설치되는 카메라(40)와; 굴절적층체(10)의 후방에 설치되는 호스(50);를 포함한다. 이때, 호스(50)의 후방에는 조작자가 내시경을 포함하는 카메라 영상장치를 조작할 수 있는 조작부(미도시)가 설치된다. 또한, 카메라(40)는 CCD 촬상소자에 의하여 촬영하는 공지의 디지털 카메라이다.
굴절적층체(10)를 이루는 원형플레이트(11)는, 일측 상부로 반원 이상 돌출되게 형성된 지지부(11a)와, 지지부(11a)의 외측 양단에 대향되게 형성된 한쌍의 지지홈(11b)(11c)과, 한쌍의 지지홈(11b)(11c) 사이에서 대향되게 형성되는 한쌍의 관통공(11d)(11e)을 포함한다.
굴절적층체(10)는, 지지부(11a)가 일측에 위치되도록 원형플레이트(11)를 복수개 적층한 후, 한쌍의 지지홈(11b)(11c)들에 탄성지지체(30)를 삽입 설치하고, 한쌍의 관통공(11d)(11e)들에 구동와이어(20)가 관통하여 구현된다.
이때 구동와이어(20)의 단부는 굴절적층체(10)의 상단에 고정되고, 하부는 호스(50)를 통하여 조작부와 연결된다.
탄성지지체(30)는 여러개의 적층된 원형플레이트(11)가 일직선을 이루도록 탄성력을 인가한다. 이러한 탄성지지체는 스프링이나, 우레탄, 실리콘과 같은 탄성계수가 큰 재질로 된다.
이러한 구조에 의하여, 호스 후방의 조작부에서 원형플레이트의 관통공(11e)을 관통하는 구동와이어(20)를 밀거나 당김에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 굴절적층체(10)의 전방에 설치된 카메라는 화살표 방향으로 움직이게 된다. 그리고, 조작부에서 밀거나 당겨진 구동와이어(20)를 놓게 되면, 탄성지지체(30)의 탄성에 의하여 굴절적층체(10)는 일직선을 이루게 되면서 카메라(40)가 초기 상태로 귀환한다.
도 3은 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제2실시예의 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 있어서, 굴절적층체에 의하여 카메라가 2 방향으로 움직일 수 있는 상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제2실시예는, 복수개의 원형플레이트(111)가 굴절될 수 있도록 적층되는 굴절적층체(110)와; 굴절적층체(110)를 관통하는 구동와이어(120)와; 굴절적층체(110)를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체(130)와; 굴절적층체(110)의 전방에 설치되는 카메라(140)와; 굴절적층체(110)의 후방이 설치되는 호스(150);를 포함한다. 이때, 호스(150)의 후방에는 조작자가 내시경을 포함하는 카메라 영상장치를 조작할 수 있는 조작부(미도시)가 설치된다. 또한, 카메라(140)는 CCD 촬상소자에 의하여 촬영하는 공지의 디지털 카메라이다.
굴절적층체(110)를 이루는 원형플레이트(111)는, 일측 상부로 반원 이하가 되게 형성된 지지부(111a)와, 지지부(111a)의 외측 양단에 대향되게 형성된 한쌍의 지지홈(111b)(111c)과, 한쌍의 지지홈(111b)(111c) 사이에서 대향되게 형성되는 한쌍의 관통공(111d)(111e)을 포함한다.
여기서, 제2실시예가 제1실시예와 다른 점은, 제2실시예에서 지지부(111a)의 크기가 제1실시예에서의 지지부(11a) 보다 작고, 제2실시예에서 지지홈(111b)(111c)이 지지부(111a)의 외측 양단에 형성되는 것에 비하여 제1실시예에서 지지홈(111b)(111c)은 지지부(111a) 내측 양단에 형성되는 것이다.
굴절적층체(110)는, 지지부(111a)가 일측에 위치되도록 원형플레이트(111)를 복수개 적층한 후, 한쌍의 지지홈(111b)(111c)들에 탄성지지체(130)를 삽입 설치하고, 관통공(111d)(111e)들에 구동와이어(120)가 관통하여 구현된다.
이때 구동와이어(120)의 단부는 굴절적층체(110)의 상단에 고정되고, 하부는 호스(150)를 통하여 조작부와 연결된다.
탄성지지체(130)는 여러개의 적층된 원형플레이트(111)가 일직선을 이루도록 탄성력을 인가한다. 이때 탄성지지체(130)에는 원형플레이트(111)들간의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 지지홈(111b)(111c)의 가장자리가 끼어지는 요홈(130a)이 일정한 간격을 이루며 형성된 것이 바람직하다. 이러한 탄성지지체는 스프링이나, 우레탄, 실리콘과 같은 탄성계수가 큰 재질로 된다.
이러한 구조에 의하여, 호스 후방의 조작부에서 원형플레이트의 관통공(111e)을 관통하는 구동와이어(120) 또는 관통공(111d)을 관통하는 구동와이어(120)를 밀거나 당김에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 굴절적층체(110)의 전방에 설치된 카메라는 화살표 방향(2 방향)으로 움직이게 된다. 그리고, 조작부에서 밀거나 당겨진 구동와이어(120)를 놓게 되면, 탄성지지체(130)의 탄성에 의하여 굴절적층체(110)는 일직선을 이루게 되면서 카메라(140)가 초기 상태로 귀환한다.
도 5는 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제3실시예의 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 있어서, 굴절적층체에 의하여 카메라가 4 방향으로 움직일 수 있는 상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치의 제3실시예는, 복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되는 굴절적층체(210)와; 굴절적층체(210)를 관통하는 구동와이어(220)와; 굴절적층체(210)를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체(230)와; 굴절적층체(210)의 전방에 설치되는 카메라(240)와; 굴절적층체(210)의 후방에 설치되는 호스(250);를 포함한다. 이때, 호스(250)의 후방에는 조작자가 내시경을 포함하는 카메라 영상장치를 조작할 수 있는 조작부(미도시)가 설치된다. 또한, 카메라(240)는 CCD 촬상소자에 의하여 촬영하는 공지의 디지털 카메라이다.
굴절적층체(210)를 설명하기 위하여, 원형플레이트를 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)로 정의하고, 탄성지지체(230)를 제1,2탄성지지체(230a)(230b)로 정의한다.
제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213) 각각은 중심에 대하여 90도 간격으로 형성된 4 개의 관통공(211a)(212a)(213a)을 가진다.
제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)는, 제1원형플레이트(211)와 제2원형플레이트(212)의 대향되는 관통공(211a)(212a) 사이에 한쌍의 제1탄성지지체(230a)를 설치하고, 제2원형플레이트(212)와 제3원형플레이트(213) 사이에서 제1탄성지지체(230a)와 직각되는 위치의 관통공(212a)(213a) 사이에 한쌍의 제2탄성지지체(230b)를 설치하도록 적층한다. 그리고, 제1,2원형플레이트와, 제2,3원형플레이트를 교번적으로 적층한다. 이때, 구동와이어(220)가 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)의 관통공 및 제1,2탄성지지체(230a)(230b)를 관통하도록 한다.
이때 구동와이어(220)의 단부는 굴절적층체(210)의 상단에 고정되고, 하부는 호스(250)를 통하여 조작부와 연결된다.
탄성지지체(230a)(230b)는 여러개의 적층된 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)가 일직선을 이루도록 탄성력을 인가한다. 이러한 탄성지지체(230a)(230b)는 코일스프링으로 된 것이 바람직하다.
이러한 구조에 의하여, 호스 후방의 조작부에서 제1,2,3원형플레이트의 관통공(211a)(212a)(213a) 및 탄성지지체(230a)(230b)를 관통하는 구동와이어(220)를 밀거나 당김에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 굴절적층체(210)의 전방에 설치된 카메라는 화살표 방향(4 방향)으로 움직이게 된다. 그리고, 조작부에서 밀거나 당겨진 구동와이어(220)를 놓게 되면, 탄성지지체(230)의 탄성에 의하여 굴절적층체(210)는 일직선을 이루게 되면서 카메라(240)가 초기 상태로 귀환한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
이와 같이, 본원에 따른 내시경을 포함하는 카메라 영상장치에 따르면, 탄성지지체 또는 탄성지지체에 의하여 굴절가능하게 지지되고, 와이어에 의하여 굴절되는 굴절적층체를 채용함으로써, 좁은 공간에서도 카메라를 1 방향, 또는 2 방향, 또는 4 방향으로 움직일 수 있다, 이러한 내시경을 포함하는 카메라 영상장치는 동일 형상의 원형플레이트를 탄성지지체 또는 탄성지지체에 의하여 적층함과 동시에 구동와이어가 관통하므로, 매우 단순한 구조로 구현 가능하므로, 잔고장이 없으며, 비교적 저가로 구현할 수 있다는 효과가 있다.

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  3. 복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되어 구현되는 굴절적층체와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 관통하는 구동와이어와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체와, 상기 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라와, 상기 굴절적층체의 후방에 설치되며, 상기 구동와이어가 관통되는 호스;를 포함하고;
    상기 굴절적층체(110)는, 일측 상부로 반원 이하 돌출되게 형성된 지지부(111a)와, 상기 지지부(111a)의 외측 양단에 대향되게 형성된 한쌍의 지지홈(111b)(111c)과, 상기 지지홈(111b)(111c) 사이에서 대향되게 형성되는 한쌍의 관통공(111d)(111e)을 가지는 다수개의 원형플레이트(111)를 포함하며;
    상기 지지부(111a)가 일측에 위치되도록 상기 원형플레이트(111)를 복수개 적층한 후, 한쌍의 상기 지지홈(111b)(111c)들에 탄성지지체(130)를 삽입 설치하고, 상기 관통공(111d)(111e)들에 구동와이어(120)가 관통하여 구현되는 것을 특징으로 하는 내시경을 포함하는 카메라 영상장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 탄성지지체(130)는,
    상기 원형플레이트(111)들간의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 상기 지지홈(111b)(111c)의 가장자리가 끼어지는 요홈(130a)이 일정한 간격을 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 내시경을 포함하는 카메라 영상장치.
  5. 복수개의 원형플레이트가 굴절될 수 있도록 적층되어 구현되는 굴절적층체와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 관통하는 구동와이어와, 상기 굴절적층체의 원형플레이트를 굴절 가능하게 지지하는 탄성지지체와, 상기 굴절적층체의 전방에 설치되는 카메라와, 상기 굴절적층체의 후방에 설치되며, 상기 구동와이어가 관통되는 호스를 포함하고;
    상기 굴절적층체(210)는, 중심에 대하여 90도 간격으로 형성된 4 개의 관통공(211a)(212a)(213a)을 각각 가지는 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)를 포함하며;
    상기 탄성지지체(230)는, 코일스프링으로 된 제1탄성지지체(230a)와 제2탄성지지체(230b)를 포함하고;
    상기 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)를 적층하되, 상기 제1원형플레이트(211)와 제2원형플레이트(212)의 대향되는 관통공(211a)(212a) 사이에 한쌍의 제1탄성지지체(230a)를 설치하고, 상기 제2원형플레이트(212)와 제3원형플레이트(213) 사이에서 상기 제1탄성지지체(230a)와 직각되는 위치의 관통공(212a)(213a) 사이에 한쌍의 제2탄성지지체(230b)를 설치하며;
    상기 구동와이어(220)가 상기 제1,2,3원형플레이트(211)(212)(213)의 관통공(211a)(212a)(213a) 및 상기 제1,2탄성지지체(230a)(230b)를 관통하여 구현되는 것;을 특징으로 하는 내시경을 포함하는 카메라 영상장치.
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