KR20170086069A - 유도 커플링을 구비한 엔도커플러 - Google Patents

유도 커플링을 구비한 엔도커플러 Download PDF

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KR20170086069A
KR20170086069A KR1020177016255A KR20177016255A KR20170086069A KR 20170086069 A KR20170086069 A KR 20170086069A KR 1020177016255 A KR1020177016255 A KR 1020177016255A KR 20177016255 A KR20177016255 A KR 20177016255A KR 20170086069 A KR20170086069 A KR 20170086069A
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KR
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endocoupler
inductive coupling
coil
rotary
camera head
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KR1020177016255A
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English (en)
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게오르게 미할카
바오두이 트란
데이비드 소넨셰인
Original Assignee
스미스 앤드 네퓨, 인크.
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Abstract

카메라 헤드로부터 내시경 장치 내에 포함된 적어도 하나의 고체 상태 광원으로 전력을 무선으로 제공하는 내시경 시스템 및 방법이 개시된다. 내시경 시스템 및 방법은 적어도 카메라 헤드, 엔도커플러, 및/또는 내시경 장치의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 또한 엔도커플러로부터 고체 상태 광원으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 채용한다.

Description

유도 커플링을 구비한 엔도커플러 {ENDOCOUPLER WITH INDUCTION COUPLING}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 발명의 명칭이 "유도 커플링을 구비한 엔도커플러(ENDOCOUPLER WITH INDUCTION COUPLING)"인 2014년 11월 18일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/081,158호에 기초하여 우선권을 주장한다.
본 출원은 대체로 내시경 시스템 및 방법에 관한 것이고, 더 구체적으로 카메라 헤드로부터 내시경 장치 내에 수용된 하나 이상의 고체 상태 광원으로의 무선 전력 전달을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
의사 및 다른 의료 전문인은 수술, 진단, 및/또는 다른 의료 시술 중에 환자의 신체 내의 영역을 검사하기 위해 내시경 시스템 및 방법을 빈번하게 채용한다. 예를 들어, 의사는 복강경 시술 중에 환자의 복강 또는 골반강을 검사하기 위해, 또는 흉강경 시술 중에 환자의 흉강 또는 폐강을 검사하기 위해, 내시경 시스템을 채용할 수 있다. 그러한 내시경 시스템은 환자의 복부 또는 가슴을 개방할 필요를 회피하면서, 환자의 신체 내에 만들어진 작은 절개부를 통해 그러한 복강경 또는 흉강경 시술을 수행하기 위해, 겸자, 가위, 프로브 등과 같은 수술 기구와 관련하여 채용될 수 있다. 이러한 방식으로, 의료 시술로 인한 환자의 통증 및/또는 불편함과, 환자의 회복 시간이 감소될 수 있다.
종래의 내시경 시스템은 전형적으로 카메라 헤드, 엔도커플러, 내시경 장치, 광원, 및 광 케이블을 포함한다. 엔도커플러는 내시경 장치에 카메라 헤드를 기계적으로 그리고 광학적으로 결합시키고, 광 케이블은 내시경 장치에 광원을 연결한다. 내시경 장치는 전형적으로 엔도커플러로부터 내시경 장치의 원위 단부로 연장하는 신장된 삽입 튜브, 및 광원에 의해 생성된 광 에너지를 내시경 장치의 원위 단부로 지향시키기 위한 광 경로를 제공하는 광섬유 다발을 포함한다.
그러나, 위에서 설명된 종래의 내시경 시스템은 적어도 광원의 낮은 효율 및 높은 전력으로 인해, 결점을 갖는다. 그러한 광원은 전형적으로 내시경 장치의 원위 단부로 약 1와트의 광을 전달하기 위해 300와트만큼 많은 전력 또는 그 이상을 요구하여, 약 0.3%의 효율을 생성할 수 있는 램프이다. 또한, 광 케이블과 조합된 광원은 대형일 수 있고, 수술 장비에 불필요한 복잡성을 추가하며 내시경 시스템의 전체 비용을 상당히 증가시킬 수 있다.
그러므로, 종래의 내시경 시스템의 결점들 중 적어도 일부를 회피할 수 있는 내시경 시스템 내의 광원을 구현하는 시스템 및 방법을 갖는 것이 바람직하다.
본 출원에 따르면, 카메라 헤드로부터 내시경 장치 내에 수용된 적어도 하나의 고체 상태 광원으로의 무선 전력 전달을 제공하는 내시경 시스템 및 방법이 개시된다. 개시되는 내시경 시스템 및 방법은 적어도 카메라 헤드, 엔도커플러, 및/또는 내시경 장치의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 그리고 엔도커플러로부터 고체 상태 광원으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 채용한다.
하나의 태양에서, 예시적인 내시경 시스템은 카메라 헤드, 내시경 장치, 및 내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키는 엔도커플러를 포함한다. 카메라 헤드는 엔도커플러의 근위 영역에 결합되고, 내시경 장치는 엔도커플러의 원위 영역에 결합된다. 예시적인 태양에서, 내시경 장치는 직시형 내시경일 수 있다. 내시경 장치는 신장된 삽입 튜브, 조명 기둥 하우징, 및 광섬유 다발을 포함한다. 강성 또는 가요성일 수 있는 신장된 삽입 튜브는 엔도커플러의 원위 영역 둘레로부터 내시경 장치의 원위 단부 섹션으로 연장한다. 조명 기둥 하우징은 적어도 하나의 고체 상태 광원을 수용할 수 있다. 추가의 예시적인 태양에서, 고체 상태 광원은 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 신장된 삽입 튜브의 광섬유 다발은 고체 상태 광원에 의해 생성된 광 에너지를 내시경 장치의 원위 단부 섹션으로 지향시키기 위한 광 경로를 제공한다.
이러한 태양에서, 내시경 시스템은 적어도 카메라 헤드, 엔도커플러, 및/또는 내시경 장치의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 그리고 엔도커플러로부터 조명 기둥 하우징 내에 수용된 고체 상태 광원으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 추가로 포함한다. 예시적인 태양에서, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 적어도 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지를 포함한다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지는 엔도커플러의 근위 영역에서 또는 그 부근에서 카메라 헤드와 엔도커플러 사이에 배치된다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지는 엔도커플러의 원위 영역에서 또는 그 부근에서 엔도커플러와 내시경 장치 사이에 배치된다. 추가의 예시적인 태양에서, 제1 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지는 제1 페라이트 코어 둘레에 권취된 자기장 발생 코일을 갖는 제1 코일/페라이트 조립체, 및 제2 페라이트 코어 둘레에 권취된 자기장 포착 코일을 갖는 제2 코일/페라이트 조립체를 각각 포함할 수 있다. 카메라 헤드 및 엔도커플러의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하기 위해, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 내에 포함된 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체들은 회전식 트랜스포머와 같은 회전식 전력 전달 장치로서 구현될 수 있다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지는 카메라 헤드에 엔도커플러를 회전 가능하게 부착하기 위한, 나사식 마운트와 같은 제1 회전식 부착 메커니즘을 추가로 포함할 수 있다. 내시경 장치 및 엔도커플러의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하기 위해, 제2 회전식 유도 커플링 스테이지 내에 포함된 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체는 유사하게 회전식 트랜스포머와 같은 회전식 전력 전달 장치로서 구현될 수 있다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지는 내시경 장치에 엔도커플러를 회전 가능하게 부착하기 위한 회전식 조인트와 같은 제2 회전식 부착 메커니즘을 추가로 포함할 수 있다.
예시적인 작동 모드에서, 카메라 헤드, 내시경 장치, 내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키는 엔도커플러, 카메라 헤드와 엔도커플러 사이에 배치된 제1 회전식 유도 커플링 스테이지, 및 적어도 하나의 고체 상태 광원을 수용하는, 엔도커플러와 내시경 장치 사이에 배치된 제2 회전식 유도 커플링 스테이지를 포함하는 내시경 시스템이 제공된다. 전력이 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제1 코일/페라이트 조립체에 제1 교류(본원에서 "제1 AC 전류"로도 지칭됨)를 제공함으로써 고체 상태 광원을 급전하여, 제1 자기장이 제1 회전식 유도 커플링 스테이지의 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되게 하도록, 카메라 헤드에 의해 제공된다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지의 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되는 제1 자기장은 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제2 코일/페라이트 조립체에 의해 포착되어, 제2 교류(본원에서 "제2 AC 전류"로도 지칭됨)가 제1 회전식 유도 커플링 스테이지의 제2 코일/페라이트 조립체 내에서 유도되게 한다. 제2 AC 전류는 제2 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제1 코일/페라이트 조립체에 제공되어, 제2 자기장이 제2 회전식 유도 커플링 스테이지의 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되게 한다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지의 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되는 제2 자기장은 제2 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제2 코일/페라이트 조립체에 의해 포착되어, 제3 교류(본원에서 "제3 AC 전류"로도 지칭됨)가 제2 회전식 유도 커플링 스테이지의 제2 코일/페라이트 조립체 내에서 유도되게 한다. 제3 AC 전류는 직류(본원에서 "DC 전류"로도 지칭됨)로 변환되고, 이는 내시경 장치의 조명 기둥 하우징 내에 수용된 고체 상태 광원을 급전하기 위해 제공된다. 고체 상태 광원을 급전하면, 내시경 장치는 엔도커플러로부터 내시경 장치 내에 수용된 고체 상태 광원으로의 제2 회전식 유도 커플링 스테이지에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 내시경 장치의 원위 단부 섹션의 배향을 변화시키기 위해 제2 회전식 유도 커플링 스테이지에서 그의 축 둘레에서 사용자에 의해 회전된다. 내시경 장치의 원위 단부 섹션의 배향을 변화시키면, 엔도커플러 내에 구현된 포커싱 링 조립체가 카메라 헤드로부터 엔도커플러로의 그리고 궁극적으로 고체 상태 광원으로의 제1 회전식 유도 커플링 스테이지에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 엔도커플러 및/또는 카메라 헤드 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위해 제1 회전식 유도 커플링 스테이지에서 그의 축 둘레에서 사용자에 의해 회전된다.
카메라 헤드, 내시경 장치, 내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키는 엔도커플러, 카메라 헤드와 엔도커플러 사이에 배치된 제1 회전식 유도 커플링 스테이지, 및 엔도커플러와 내시경 장치 사이에 배치된 적어도 제2 회전식 유도 커플링 스테이지를 포함하는 내시경 시스템을 제공함으로써, 사용자(예컨대, 의사 또는 다른 의료 전문인)는 내시경 장치 내에 수용된 고체 상태 광원을 급전하기 위해, 카메라 헤드로부터 제1 회전식 유도 커플링 스테이지를 가로질러 엔도커플러로의 그리고 엔도커플러로부터 제2 회전식 유도 커플링 스테이지를 가로질러 내시경 장치로의 전력의 전달을 유리하게 유지하면서, 엔도커플러에 대해 제2 회전식 유도 커플링 스테이지에서 내시경 장치를 축방향으로 회전시키고, 또한 카메라 헤드에 대해 제1 회전식 유도 커플링 스테이지에서 엔도커플러 내에 구현된 포커싱 링 조립체를 축방향으로 회전시킬 수 있다. 그러한 고체 상태 광원(예컨대, LED)은 내시경 장치의 원위 단부로 약 1와트의 광을 전달하기 위해 약 5와트의 전력을 요구할 수 있어서, 유리하게는 약 20%의 증가된 효율을 생성한다.
본 발명의 다른 특징, 기능, 및 태양은 다음의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
본 명세서 내에 통합되어 그의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본원에서 설명되는 하나 이상의 실시예를 도시하고, 상세한 설명과 함께 이러한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 출원에 따른, 카메라 헤드, 내시경 장치, 및 내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키는 엔도커플러를 포함하는 예시적인 내시경 시스템의 도면이다.
도 2는 도 1의 내시경 시스템 내에 포함된 카메라 헤드, 엔도커플러, 및 내시경 장치의 상세한 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 내시경 시스템의 제1 대안적인 실시예에 포함된 엔도커플러 및 내시경 장치의 상세한 부분 단면도이다.
도 4는 도 1의 내시경 시스템의 제2 대안적인 실시예에 포함된 엔도커플러 및 내시경 장치의 상세한 부분 단면도이다.
도 5a는 본 출원에 따른, 비디오 내시경 시스템 내에 포함된 카메라 헤드 및 비디오 내시경 장치의 상세 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 비디오 내시경 시스템 내에 포함된 예시적인 정류기 회로 및 예시적인 고체 상태 광원의 개략도이고, 정류기 회로는 고체 상태 광원을 급전하기 위해 교류(AC) 입력을 직류(DC)로 변환하도록 구성된다.
도 5c는 역평행 방식으로 연결된 2개의 고체 상태 광원이 AC 입력에 의해 급전되는, 도 5b의 회로의 대안적인 실시예의 개략도이다.
도 6은 도 1의 내시경 시스템을 포함하는 컴퓨터화된 의료 시스템의 블록 선도이다.
도 7은 도 1의 내시경 시스템을 작동시키는 예시적인 방법의 흐름도이다.
발명의 명칭이 "유도 커플링을 구비한 엔도커플러(ENDOCOUPLER WITH INDUCTION COUPLING)"인 2014년 11월 18일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/081,158호의 개시내용이 본원에서 전체적으로 참조로 통합되었다.
카메라 헤드로부터 내시경 장치 내에 수용된 적어도 하나의 고체 상태 광원으로의 무선 전력 전달을 제공하는 내시경 시스템 및 방법이 개시된다. 개시되는 내시경 시스템 및 방법은 적어도 카메라 헤드, 엔도커플러, 및/또는 내시경 장치의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 그리고 엔도커플러로부터 고체 상태 광원으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 채용한다.
도 1은 본 출원에 따른 예시적인 내시경 시스템(100)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 내시경 시스템(100)은 카메라 헤드(106), 내시경 장치(102), 및 내시경 장치(102)에 카메라 헤드(106)를 결합시키도록 구성된 엔도커플러(104)를 포함한다. 예를 들어, 의사 또는 다른 의료 전문인은 복강경 시술, 흉강경 시술, 또는 임의의 다른 적합한 수술, 진단, 또는 다른 의료 시술 중에, 환자의 신체 내의 영역을 검사하기 위해 내시경 시스템(100)을 채용할 수 있다. 내시경 장치(102)는 신장된 삽입 튜브(108), 접안 렌즈 섹션(110), 및 적어도 하나의 고체 상태 광원(예컨대, 고체 상태 광원(513); 도 5a 참조)을 수용하기 위한 조명 기둥 하우징(112)을 포함한다. 엔도커플러(104)는 엔도커플러(104) 및/또는 카메라 헤드(106) 내에 포함된 포커싱 광학 장치(예컨대, 적어도 하나의 렌즈(218); 도 2 참조)를 조정하기 위한 포커스 조립체(예컨대, 포커스 조립체(514); 도 5a 참조)의 포커싱 링(114)을 포함한다. 포커싱 광학 장치를 통해, 엔도커플러(104)는 내시경 장치(102)의 접안 렌즈 섹션(110)을 통해 관찰되는 영상을 카메라 헤드(106)의 촬영 센서 상으로 투사할 수 있다. 카메라 헤드(106)는 엔도커플러(104)의 근위 영역(118)에 결합되고, 내시경 장치(102)는 엔도커플러(104)의 원위 영역(116)에 결합된다. 하나의 실시예에서, 내시경 장치(102)는 직시형 내시경, 또는 임의의 다른 적합한 내시경일 수 있다. 강성 또는 가요성일 수 있는 신장된 삽입 튜브(108)는 접안 렌즈 섹션(110)으로부터 내시경 장치(102)의 원위 단부 섹션(120)으로 연장한다. 하나의 실시예에서, 고체 상태 광원(513)(도 5a 참조)은 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 신장된 삽입 튜브(108)는 고체 상태 광원에 의해 생성된 광 에너지를 내시경 장치(102)의 원위 단부 섹션(120)으로 지향시키기 위한 광 경로를 제공하기 위해 광섬유 다발(예컨대, 광섬유 다발(521); 도 5a 참조)을 포함할 수 있다.
개시되는 내시경 시스템(100)은 적어도 카메라 헤드(106), 엔도커플러(104), 및/또는 내시경 장치(102)의 서로에 대한 축(122) 둘레에서의 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드(106)로부터 엔도커플러(104)로 그리고 엔도커플러(104)로부터 조명 기둥 하우징(112) 내에 수용된 고체 상태 광원으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 추가로 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 적어도 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202) 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)를 포함할 수 있다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)는 엔도커플러(104)의 근위 영역(118)에서 또는 그 부근에서 카메라 헤드(106)와 엔도커플러(104) 사이에 배치된다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)는 엔도커플러(104)의 원위 영역(116)에서 또는 그 부근에서 엔도커플러(104)와 내시경 장치(102) 사이에 배치된다.
아울러 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)는 페라이트 코어(207) 둘레에 권취된 자기장 발생 코일(206)을 갖는 제1 코일/페라이트 조립체(표시되지 않음), 및 페라이트 코어(209) 둘레에 권취된 자기장 포착 코일(208)을 갖는 제2 코일/페라이트 조립체(표시되지 않음)를 포함할 수 있다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 코일/페라이트 조립체 및 제2 코일/페라이트 조립체는 내시경 시스템(100)의 축(122) 둘레에서 종방향으로 배치된다. 카메라 헤드(106) 및 엔도커플러(104)의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하기 위해, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체는 회전식 트랜스포머 또는 임의의 다른 적합한 회전식 전력 전달 장치로서 구현될 수 있다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체가 회전식 트랜스포머로서 구현되는 경우에, 코일/페라이트 조립체들 중 하나는 고정식 코일을 가지며, 다른 코일/페라이트 조립체는 회전 가능한 코일을 가질 수 있다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)는 카메라 헤드(106)에 엔도커플러(104)를 회전 가능하게 부착하는 데 사용하기 위한 C-마운트 또는 임의의 다른 적합한 회전식 부착 메커니즘과 같은 나사식 마운트(220)를 추가로 포함할 수 있다.
도 2에 관련하여, 내시경 시스템(100)의 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)는 페라이트 코어(215) 둘레에 권취된 자기장 발생 코일(210)을 갖는 제1 코일/페라이트 조립체(표시되지 않음), 및 페라이트 코어(213) 둘레에 권취된 자기장 포착 코일(212)을 갖는 제2 코일/페라이트 조립체(표시되지 않음)를 포함할 수 있다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제1 코일/페라이트 조립체 및 제2 코일/페라이트 조립체는 내시경 시스템(100)의 축(122) 둘레에서 종방향으로 배치된다. 내시경 장치(102) 및 엔도커플러(104)의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하기 위해, 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체는 회전식 트랜스포머 또는 임의의 다른 적합한 회전식 전력 전달 장치로서 구현될 수 있다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체가 회전식 트랜스포머로서 구현되는 경우에, 코일/페라이트 조립체들 중 하나는 고정식 코일을 가지며, 다른 코일/페라이트 조립체는 회전 가능한 코일을 가질 수 있다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)는 내시경 장치(102)에 엔도커플러(104)를 회전 가능하게 부착하는 데 사용하기 위한 회전식 조인트(211) 또는 임의의 다른 적합한 회전식 부착 메커니즘을 추가로 포함할 수 있다.
하나의 작동 모드에서, 교류(AC) 공급원(본원에서 "AC 전류 공급원"으로도 지칭됨)(예컨대, AC 전류 공급원(616); 도 6 참조)은 채널(222) 내에 배치된 제1 도체를 거쳐, 제1 AC 전류를 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 코일/페라이트 조립체에 제공하여, 제1 자기장이 자기장 발생 코일(206)에 의해 발생되게 한다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제2 코일/페라이트 조립체 내에 포함된 자기장 포착 코일(208)은 자기장 발생 코일(206)에 의해 발생된 제1 자기장을 포착하여, 제2 AC 전류가 자기장 포착 코일(208) 내에서 유도되게 한다. 채널(216) 내에 배치되는 제2 도체가 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제1 코일/페라이트 조립체에 제2 AC 전류를 제공하여, 제2 자기장이 자기장 발생 코일(210)에 의해 발생되게 한다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제2 코일/페라이트 조립체 내에 포함된 자기장 포착 코일(212)은 자기장 발생 코일(210)에 의해 발생된 제2 자기장을 포착하여, 제3 AC 전류가 자기장 포착 코일(212) 내에서 유도되게 한다. 채널(214) 내에 배치된 제3 도체가 내시경 장치(102)의 조명 기둥 하우징(112) 내에 수용된 고체 상태 광원(예컨대, LED)을 급전하기 위해 제3 AC 전류를 직류(본원에서 "DC 전류"로도 지칭됨)로 변환하는, 브리지 정류기 또는 임의의 다른 적합한 정류기 회로와 같은 정류기 회로(예컨대, 정류기 회로(523); 도 5a 참조)에 제3 AC 전류를 제공한다. 내시경 장치(102)의 고체 상태 광원을 급전하면, 내시경 장치(102)는 엔도커플러(104)로부터 고체 상태 광원으로의 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(예컨대, 회전식 트랜스포머)에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 내시경 장치(102)의 원위 단부 섹션(120)의 배향을 변화시키기 위해 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)에서 축(122) 둘레에서 사용자(예컨대, 의사 또는 다른 의료 전문인)에 의해 회전될 수 있다. 내시경 장치(102)의 원위 단부 섹션(120)의 배향을 변화시키면, 포커스 조립체의 포커싱 링(114)은 카메라 헤드(106)로부터 엔도커플러(104)로의 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(예컨대, 다른 회전식 트랜스포머)에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 엔도커플러(104) 및/또는 카메라 헤드(106) 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위해 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)에서 축(122) 둘레에서 사용자에 의해 회전될 수 있다.
도 3은 도 1의 내시경 시스템(100)의 제1 대안적인 실시예를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 내시경 시스템(300)은 카메라 헤드(306), 내시경 장치(302), 및 내시경 장치(302)에 카메라 헤드(306)를 결합시키도록 구성된 엔도커플러(304)를 포함한다. 내시경 장치(302)는 접안 렌즈 섹션(310)을 포함한다. 엔도커플러(104)는 엔도커플러(304) 및/또는 카메라 헤드(306) 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위한 포커스 조립체의 포커싱 링(314)을 포함한다. 내시경 시스템(300)은 적어도 카메라 헤드(306), 엔도커플러(304), 및/또는 내시경 장치(302)의 서로에 대한 축(322) 둘레에서의 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드(306)로부터 엔도커플러(304)로 그리고 엔도커플러(304)로부터 내시경 장치(302) 내에 수용된 고체 상태 광원(예컨대, LED)으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 추가로 포함한다. 아울러 도 3에 도시된 바와 같이, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 엔도커플러(304)의 원위 영역에서 또는 그 부근에서 엔도커플러(304)와 내시경 장치(302) 사이에 배치된 적어도 회전식 유도 커플링 스테이지(303)를 포함할 수 있다. 회전식 유도 커플링 스테이지(303)는 제1 코일/페라이트 조립체(307) 및 제2 코일/페라이트 조립체(309)를 포함할 수 있다. 엔도커플러(304)의 근위 영역에서 또는 그 부근에서 카메라 헤드(306)와 엔도커플러(304) 사이에 배치될 수 있는 다른 그러한 회전식 유도 커플링 스테이지는 예시의 명확함을 위해 도시되지 않았다. 회전식 유도 커플링 스테이지(204)(도 2 참조)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(및 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체; 또한, 도 2 참조)는 내시경 시스템(100)의 축(122) 둘레에서 종방향으로 배치되고, 회전식 유도 커플링 스테이지(303)(도 3 참조)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(307, 309)는 내시경 시스템(300)의 축(322) 둘레에서 방사상으로 배치된다. 하나의 실시예에서, 방사상으로 배치된 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(307, 309)는 단일 에나멜 와이어, 복수의 리츠(litz) 와이어, 또는 임의의 다른 적합한 와이어(들)을 사용하여 구현될 수 있는 단일 회전 코일을 각각 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 내시경 시스템(100)의 제2 대안적인 실시예를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 내시경 시스템(400)은 카메라 헤드(406), 내시경 장치(402), 및 내시경 장치(402)에 카메라 헤드(406)를 결합시키도록 구성된 엔도커플러(404)를 포함한다. 내시경 장치(402)는 접안 렌즈 섹션(410)을 포함한다. 엔도커플러(404)는 엔도커플러(404) 및/또는 카메라 헤드(406) 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위한 포커스 조립체의 포커싱 링(414)을 포함한다. 내시경 시스템(400)은 적어도 카메라 헤드(406), 엔도커플러(404), 및/또는 내시경 장치(402)의 서로에 대한 축(422) 둘레에서의 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드(406)로부터 엔도커플러(404)로 그리고 엔도커플러(404)로부터 내시경 장치(402) 내에 수용된 고체 상태 광원(예컨대, LED)으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 추가로 포함한다. 아울러 도 4에 도시된 바와 같이, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 엔도커플러(404)의 원위 영역에서 또는 그 부근에서 엔도커플러(404)와 내시경 장치(402) 사이에 배치된 적어도 회전식 유도 커플링 스테이지(403)를 포함할 수 있다. 회전식 유도 커플링 스테이지(403)는 제1 코일/페라이트 조립체(407) 및 제2 코일/페라이트 조립체(409)를 포함할 수 있다. 엔도커플러(404)의 근위 영역에서 또는 그 부근에서 카메라 헤드(406)와 엔도커플러(404) 사이에 배치될 수 있는 다른 그러한 회전식 유도 커플링 스테이지는 예시의 명확함을 위해 도시되지 않았다. 내시경 시스템(300)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(307, 309)는, 전형적으로 원형 단면을 갖는 단일 회전 코일(예컨대, 단일 에나멜 와이어, 복수의 리츠 와이어)을 각각 포함할 수 있고, 내시경 시스템(400)의 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(407, 409)는 편평 단면과 같은 비원형 단면을 갖는 코일을 각각 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(407, 409)는 편평 또는 리본 와이어, 또는 임의의 다른 적합한 넓고 얇은 도체를 사용하여 구현되는 코일을 각각 포함할 수 있다. 넓고 얇은 도체를 사용하여 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(407, 409)의 코일을 구현함으로써, 코일들 사이의 개선된 커플링 (및 개선된 전력 전달 효율)이 표피 효과, 즉, 그러한 넓고 얇은 도체의 표면에서 발생할 수 있는 AC 전류의 분포로 인해 달성될 수 있다.
도 5a는 본 출원에 따른 예시적인 비디오 내시경 시스템(500)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 비디오 내시경 시스템(500)은 카메라 헤드(506), 및 카메라 헤드(506)에 결합된 조합형 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)를 포함한다. 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)는 신장된 삽입 튜브(508), 및 고체 상태 광원(513)(예컨대, LED)을 수용하기 위한 조명 기둥 하우징(512)을 포함한다. 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)는 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504) 및/또는 카메라 헤드(506) 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위해 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 근위 영역에 인접하여 포커스 조립체(514)를 추가로 포함한다. 카메라 헤드(506)는 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 근위 영역에 결합 가능하다. 강성 또는 가요성일 수 있는 신장된 삽입 튜브(508)는 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 원위 영역으로부터 비디오 내시경 시스템(500)의 원위 단부 섹션으로 연장한다. 신장된 삽입 튜브(508)는 고체 상태 광원(513)에 의해 생성된 광 에너지를 비디오 내시경 시스템(500)의 원위 단부 섹션으로 지향시키기 위한 광 경로를 제공하는 데 사용하기 위한 광섬유 다발(521)을 포함한다.
도 5a에 관련하여, 비디오 내시경 시스템(500)은 적어도 카메라 헤드(506) 및 (포커스 조립체(514)를 포함하는) 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 서로에 대한 축(522) 둘레에서의 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드(506)로부터 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)로 그리고 궁극적으로 조명 기둥 하우징(512) 내에 수용된 고체 상태 광원(513)으로 전력을 무선으로 전달할 수 있는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘을 추가로 포함한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 적어도 3개의 스테이지, 즉, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(515), 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(525), 및 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(535)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 및 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(515, 525, 535)는 회전식 트랜스포머 또는 임의의 다른 적합한 회전식 전력 전달 장치로서 각각 구현될 수 있다. 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(515)는 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 근위 영역에서 또는 그 부근에서 카메라 헤드(506)와 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504) 사이에 배치된다. 포커스 조립체(514)는 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(515)와 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(525) 사이에 배치된다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(525)는 포커스 조립체(514)와 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(535) 사이에 배치된다. 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(535)는 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 원위 영역에 또는 그 부근에 배치된다.
아울러 도 5a에 관련하여, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(515)는 제1 코일/페라이트 조립체(517) 및 제2 코일/페라이트 조립체(519)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(517, 519)는 비디오 내시경 시스템(500)의 축(522) 둘레에서 종방향으로 (또는 방사상으로) 배치될 수 있다. 카메라 헤드(506) 및 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하기 위해, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(515)는 카메라 헤드(506)에 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)를 회전 가능하게 부착하는 데 사용하기 위한 C-마운트 또는 임의의 다른 적합한 회전식 부착 메커니즘과 같은 나사식 마운트(550)를 포함할 수 있다. 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(525)는 제1 코일/페라이트 조립체(527) 및 제2 코일/페라이트 조립체(529)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(527, 529)는 비디오 내시경 시스템(500)의 축(522) 둘레에서 종방향으로 (또는 방사상으로) 배치될 수 있다. 제1 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(515, 525)는 비디오 내시경 시스템(500)의 축(522) 둘레에서 그들 사이에 배치된 포커스 조립체(514)의 회전 운동을 허용하도록 구성된다. 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(535)는 제1 코일/페라이트 조립체(537) 및 제2 코일/페라이트 조립체(539)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 코일/페라이트 조립체(537, 539)는 비디오 내시경 시스템(500)의 축(522) 둘레에서 종방향으로 (또는 방사상으로) 배치될 수 있다. 비디오 내시경 시스템(500)의 원위 단부 섹션의 배향을 변화시키기 위해 비디오 내시경/엔도커플러 장치(504)의 원위 영역의 축방향 회전 운동을 허용하기 위해, 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(535)는 회전식 조인트(550) 또는 그러한 축방향 회전 운동을 허용하도록 구성된 임의의 다른 적합한 메커니즘을 포함할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 비디오 내시경 시스템(500)은 제3 회전식 유도 커플링 스테이지(535)에 의해 제공되는 AC 전류를 조명 기둥 하우징(512) 내에 수용된 고체 상태 광원(513)(예컨대, LED)을 급전하기 위한 DC 전류로 변환할 수 있는 정류기 회로(523)를 포함한다. 도 5b는 입력으로서 AC 전류를 수신하여 AC 입력을 LED(513)를 급전하기 위한 DC 전류로 변환하도록 작동하는 브리지 정류기로서 구성된 복수의 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 포함하는 정류기 회로(523)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 5c는 LED(513)가 역평행 방식으로 연결된 복수의 고체 상태 광원(560, 562)(예컨대, 적어도 2개의 LED)에 의해 대체된, 도 5b의 회로의 대안적인 실시예를 도시한다. 복수의 LED(560, 562)는 AC 입력에 의해 직접 급전되어, 정류기 회로(523)에 대한 필요를 제거한다. 도 5c에 도시된 바와 같이, LED(560)의 캐소드 및 LED(562)의 애노드는 노드(A)에 연결되고, LED(562)의 캐소드 및 LED(560)의 애노드는 노드(B)에 연결된다. AC 전압이 노드(A, B)를 가로질러 인가되면, LED(560, 562)는 AC 파형의 교대하는 반부들 상에서 급전된다. 하나의 실시예에서, 복수의 LED(560, 562)는 하나 이상의 백색 LED의 코어를 구성할 수 있는 복수의 청색/UV LED 칩으로서 구현될 수 있다. 추가의 대안적인 실시예에서, 복수의 LED의 역평행 회로 구성을 유지하면서, 하나 이상의 추가의 LED가 LED(560)와 평행하게 연결될 수 있고, 유사하게, 하나 이상의 추가의 LED가 LED(562)와 평행하게 연결될 수 있다.
도 6은 본원에서 설명된 내시경 시스템(100, 300, 400, 500)들 중 임의의 하나와 유사할 수 있는 내시경 시스템(606)을 포함하는 예시적인 컴퓨터화된 의료 시스템(600)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 컴퓨터화된 의료 시스템(600)은 내시경 시스템(606), 컴퓨팅 장치(604), 및 디스플레이 장치(602)를 포함한다. 내시경 시스템(606)은, 예컨대, 적합한 비디오/프레임 포착 장치를 거쳐 영상 데이터를 수신할 수 있는 컴퓨팅 장치(604)에 환자의 내부 해부학적 구조물의 영상 데이터를 보낼 수 있다. 컴퓨팅 장치(604)는 다른 조직 및/또는 구조물로부터의 영상 데이터 내에서 목표 조직 및/또는 해부학적 구조물을 세그먼트화하고, 의사 또는 다른 의료 전문인과 같은 사용자에게 그러한 세그먼트화를 전송하는 방식으로 디스플레이 장치(602) 상에서 대응하는 영상을 디스플레이하기 위해, 영상 데이터에 대한 처리를 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(604)는 내시경 시스템(606)으로부터 영상 데이터를 수신하고, 내시경 시스템(606)에 (AC 전류 공급원(616)과 관련하여) 전력을 제공하고, 아울러 내시경 시스템(606)과의 양방향 통신을 제공할 수 있는 카메라 인터페이스(614)를 포함한다.
도 6에 관련하여, 컴퓨팅 장치(604)는 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 휴대용 컴퓨팅 장치, 콘솔, 랩탑, 태블릿, 네트워크 단말기, 내장형 장치 등과 같은 임의의 적합한 유형의 컴퓨팅 장치로서 실시될 수 있다. 컴퓨팅 장치(604)는 데이터 버스, 또는 메모리(610), 프로세서(612), 및 입력/출력(I/O) 인터페이스(608)에 카메라 인터페이스(614)를 결합시키는 다른 회로와 같은 상호 연결 메커니즘을 추가로 포함한다. 메모리(610)는, 예컨대, 플로피 디스크, 하드 디스크, 판독 전용 메모리(ROM), 및/또는 임의 접근 메모리(RAM)을 포함할 수 있는 임의의 적합한 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체로서 실시될 수 있다. 메모리(610)는 프로세서(612)에 의해 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 프로그램/어플리케이션을 저장할 수 있다. 저장된 소프트웨어 프로그램/어플리케이션은 프로세서(612)에 의해 실행될 때, 프로세서(612)가 본원에서 설명되는 다양한 작업을 수행하게 하는 지시를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(604)의 작동 중에, 프로세서(612)는 소프트웨어 프로그램/어플리케이션(들)을 실행하기 위해 상호 연결 메커니즘을 거쳐 메모리(610)에 접근할 수 있다. 다른 구현예에서, 프로세서(612) 및 메모리(610)는 소프트웨어 프로그램/어플리케이션의 로직을 실행하도록 프로그램될 수 있는 현장 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA)와 같은 프로그램 가능 회로로 대체될 수 있다.
내시경 시스템(100)을 작동시키는 예시적인 방법이 도 1, 도 2, 및 도 7을 참조하여 아래에서 설명된다. 블록(702)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 카메라 헤드(106), 내시경 장치(102), 내시경 장치(102)에 카메라 헤드(106)를 결합시키는 엔도커플러(104), 카메라 헤드(106)와 엔도커플러(104) 사이에 배치된 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)(도 2 참조), 및 엔도커플러(104)와 내시경 장치(102) 사이에 배치된 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)(도 2 참조)를 포함하는 내시경 시스템(100)(도 1 참조)이 제공된다. 블록(704)에 도시된 바와 같이, 제1 AC 전류가 카메라 헤드(106)에 의해 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202) 내의 제1 코일/페라이트 조립체로 제공되어, 제1 자기장이 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되게 한다. 블록(706)에 도시된 바와 같이, 제1 자기장은 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202) 내의 제2 코일/페라이트 조립체에 의해 포착되어, 제2 AC 전류가 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)의 제2 코일/페라이트 조립체 내에서 유도되게 한다. 블록(708)에 도시된 바와 같이, 제2 AC 전류는 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204) 내의 제1 코일/페라이트 조립체에 제공되어, 제2 자기장이 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되게 한다. 블록(710)에 도시된 바와 같이, 제2 자기장은 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204) 내의 제2 코일/페라이트 조립체에 의해 포착되어, 제3 AC 전류가 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)의 제2 코일/페라이트 조립체 내에서 유도되게 한다. 블록(712)에 도시된 바와 같이, 제3 AC 전류는 DC 전류로 변환되고, 이는 내시경 장치(102)의 조명 기둥 하우징(112) 내에 수용된 고체 상태 광원을 급전하기 위해 제공된다. 블록(714)에 도시된 바와 같이, 고체 상태 광원을 급전하면, 내시경 장치(102)는 엔도커플러(104)로부터 내시경 장치(102) 내에 수용된 고체 상태 광원으로의 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 내시경 장치(102)의 원위 단부 섹션(120)의 배향을 변화시키기 위해 제2 회전식 유도 커플링 스테이지(204)에서 그의 축 둘레에서 사용자(예컨대, 의사 또는 다른 의료 전문인)에 의해 회전된다. 블록(716)에 도시된 바와 같이, 내시경 장치(102)의 원위 단부 섹션(120)의 배향을 변화시키면, 엔도커플러(104) 내에 구현된 포커싱 링 조립체(114)가 카메라 헤드(106)로부터 엔도커플러(104)로 그리고 궁극적으로 내시경 장치(102) 내에 수용된 고체 상태 광원으로의 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 엔도커플러(104) 및/또는 카메라 헤드(106) 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위해 제1 회전식 유도 커플링 스테이지(202)에서 그의 축 둘레에서 사용자에 의해 회전된다.
위에서 설명된 시스템 및 방법에 대한 변형 및 변경이 본원에서 개시되는 본 발명의 개념으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 본 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주 및 사상에 의해서를 제외하고는 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.

Claims (22)

  1. 내시경 시스템이며,
    카메라 헤드;
    하나 이상의 고체 상태 광원을 포함하는 내시경 장치;
    내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키도록 작동하는 엔도커플러; 및
    카메라 헤드, 엔도커플러, 및 내시경 장치 중 하나 이상의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 전력을 전달하고, 아울러 하나 이상의 고체 상태 광원을 급전하기 위해 엔도커플러로부터 내시경 장치로 전력을 전달하도록 작동하는 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘
    을 포함하는, 내시경 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 고체 상태 광원은 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함하는, 내시경 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    정류기 회로를 추가로 포함하고,
    다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 정류기 회로에 교류(AC) 입력을 제공하도록 추가로 작동하고,
    정류기 회로는 하나 이상의 LED를 급전하기 위해 AC 입력을 직류로 변환하도록 작동하는, 내시경 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 하나 이상의 LED는 역평행 방식으로 연결된 복수의 LED를 포함하고, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 복수의 LED를 급전하기 위해 역평행 방식으로 연결된 복수의 LED에 교류(AC) 입력을 제공하도록 추가로 작동하는, 내시경 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 적어도 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지를 포함하고, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지는 카메라 헤드와 엔도커플러 사이에 배치되고, 제2 회전식 유도 커플링 스테이지는 엔도커플러와 내시경 장치 사이에 배치되는, 내시경 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지는 제1 회전식 전력 전달 장치 및 제1 회전식 부착 메커니즘을 포함하고, 제1 회전식 전력 전달 장치는 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 전력을 무선으로 전달하도록 작동하고, 제1 회전식 부착 메커니즘은 카메라 헤드에 엔도커플러를 회전 가능하게 부착하도록 작동하는, 내시경 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 제1 회전식 부착 메커니즘은 나사식 마운트를 포함하는, 내시경 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 제2 회전식 유도 커플링 스테이지는 제2 회전식 전력 전달 장치 및 제2 회전식 부착 메커니즘을 포함하고, 제2 회전식 전력 전달 장치는 엔도커플러로부터 내시경 장치로 전력을 무선으로 전달하도록 작동하고, 제2 회전식 부착 메커니즘은 내시경 장치에 엔도커플러를 회전 가능하게 부착하도록 작동하는, 내시경 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 제2 회전식 부착 메커니즘은 회전식 조인트를 포함하는, 내시경 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 제1 회전식 전력 전달 장치 및 제2 회전식 전력 전달 장치 중 하나 이상은 회전식 트랜스포머를 포함하는, 내시경 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지 중 하나 이상은 제1 페라이트 코어 둘레에 권취된 자기장 발생 코일을 갖는 제1 코일/페라이트 조립체, 및 제2 페라이트 코어 둘레에 권취된 자기장 포착 코일을 갖는 제2 코일/페라이트 조립체를 포함하는, 내시경 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 제1 코일/페라이트 조립체 및 제2 코일/페라이트 조립체는 내시경 시스템의 축 둘레에서 종방향으로 배치되는, 내시경 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 제1 코일/페라이트 조립체 및 제2 코일/페라이트 조립체 중 하나 이상은 편평 또는 리본 와이어를 포함하는, 내시경 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 제1 코일/페라이트 조립체 및 제2 코일/페라이트 조립체는 내시경 시스템의 축 둘레에서 방사상으로 배치되는, 내시경 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 제1 코일/페라이트 조립체 및 제2 코일/페라이트 조립체 중 하나 이상은 단일 에나멜 와이어 또는 복수의 리츠 와이어를 포함하는, 내시경 시스템.
  16. 제5항에 있어서, 엔도커플러는 내시경 시스템의 축 둘레에서 적어도 제1 회전식 유도 커플링 스테이지에서 회전되도록 작동하여, 엔도커플러 및 카메라 헤드 중 하나 이상 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하는 포커싱 광학 장치를 포함하는, 내시경 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 다중 스테이지 전자기 유도 커플링 메커니즘은 포커싱 링 조립체와 제2 회전식 유도 커플링 스테이지 사이에 배치된 제3 회전식 유도 커플링 스테이지를 추가로 포함하고, 포커싱 링 조립체는 내시경 시스템의 축 둘레에서 제3 회전식 유도 커플링 스테이지에서 회전되도록 추가로 작동하는, 내시경 시스템.
  18. 내시경 시스템을 작동시키는 방법이며,
    카메라 헤드, 내시경 장치, 내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키는 엔도커플러, 카메라 헤드와 엔도커플러 사이에 배치된 제1 회전식 유도 커플링 스테이지, 및 엔도커플러와 내시경 장치 사이에 배치된 제2 회전식 유도 커플링 스테이지를 포함하는 내시경 시스템을 제공하는 단계;
    카메라 헤드에 의해, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제1 코일/페라이트 조립체에 제1 교류(AC 전류)를 제공하여, 제1 자기장이 제1 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되게 하는 단계;
    제1 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제2 코일/페라이트 조립체에 의해 제1 자기장을 포착하여, 제2 AC 전류가 제2 코일/페라이트 조립체 내에서 유도되게 하는 단계;
    제2 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제3 코일/페라이트 조립체에 제2 AC 전류를 제공하여, 제2 자기장이 제3 코일/페라이트 조립체에 의해 발생되게 하는 단계;
    제2 회전식 유도 커플링 스테이지 내의 제4 코일/페라이트 조립체에 의해 제2 자기장을 포착하여, 제3 AC 전류가 제4 코일/페라이트 조립체 내에서 유도되게 하는 단계; 및
    내시경 장치 내에 포함된 적어도 하나의 고체 상태 광원을 급전하는 데 사용하기 위한 제3 AC 전류를 제공하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    고체 상태 광원을 급전하면, 엔도커플러로부터 고체 상태 광원으로의 제2 회전식 유도 커플링 스테이지에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 내시경 장치의 원위 단부 섹션의 배향을 변화시키기 위해 내시경 시스템의 축 둘레에서 제2 회전식 유도 커플링 스테이지에서 내시경 장치를 회전시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    내시경 장치의 원위 단부 섹션의 배향을 변화시키면, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로의 제1 회전식 유도 커플링 스테이지에 의한 전력의 전달을 유지하면서, 엔도커플러 및 카메라 헤드 중 하나 이상 내에 포함된 포커싱 광학 장치를 조정하기 위해 내시경 시스템의 축 둘레에서 제1 회전식 유도 커플링 스테이지에서 엔도커플러 내에 구현된 포커싱 링 조립체를 회전시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  21. 내시경 시스템이며,
    카메라 헤드;
    적어도 하나의 고체 상태 광원을 포함하는 내시경 장치;
    내시경 장치에 카메라 헤드를 결합시키도록 작동하는 엔도커플러;
    카메라 헤드 및 엔도커플러 중 하나 이상의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 카메라 헤드로부터 엔도커플러로 전력을 전달하도록 작동하는 제1 회전식 유도 커플링 스테이지; 및
    엔도커플러 및 내시경 장치 중 하나 이상의 서로에 대한 축방향 회전 운동을 허용하면서, 적어도 하나의 고체 상태 광원을 급전하기 위해 엔도커플러로부터 내시경 장치로 전력을 전달하도록 작동하는 제2 회전식 유도 커플링 스테이지
    를 포함하는, 내시경 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 제1 회전식 유도 커플링 스테이지 및 제2 회전식 유도 커플링 스테이지 중 하나 이상은 회전식 전력 전달 장치 및 회전식 부착 메커니즘을 포함하고, 회전식 전력 전달 장치는 회전식 트랜스포머를 포함하고, 회전식 부착 메커니즘은 나사식 마운트 및 회전식 조인트 중 하나를 포함하는, 내시경 시스템.
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