KR20200142113A - 패닝가능한 카메라를 구비한 내시경 - Google Patents

패닝가능한 카메라를 구비한 내시경 Download PDF

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제이슨 에이. 디머스
데릭 쥐. 케인
피터 케이. 본드라스
스티븐 엘. 피체라
티모시 디. 모로
브라이언 디. 트래시
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데카 프로덕츠 리미티드 파트너쉽
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Abstract

내시경은 그 삽입 샤프트의 원위 단부에 패닝가능한 카메라를 구비하며, 패닝가능한 카메라 조립체는 180도 이상의 시야 범위를 제공하도록 피봇될 수 있다. 말단 발광 요소가 카메라 조립체에 장착되어 카메라 조립체의 회전 위치에 무관하게 카메라 센서의 직접 시야를 조명할 수 있다. 또한, 삽입 섹션의 유체 운반 도관이 기능 구성요소를 수납하기 위해 사용되며, 기능 구성요소는 카메라 조립체, 작동 케이블, 카메라 센서에 연결된 통신 케이블 및/또는 발광 요소에 광을 제공하는 광섬유 케이블을 포함한다. 내시경 손잡이의 원위 섹션은 내시경 손잡이의 근위 손잡이 보유 섹션에 대해 회전가능하며, 손잡이에 대한 삽입 샤프트의 회전 위치를 전자 프로세서에 의한 이미지 배향 교정 목적을 위한 신호로 변환하도록 회전 인코더가 제공된다.

Description

패닝가능한 카메라를 구비한 내시경{ENDOSCOPE WITH PANNABLE CAMERA}
관련 출원 상호 참조
본 출원은 2013년 5월 22일자로 출원된 발명의 명칭이 "패닝가능한 카메라를 구비한 내시경"(대리인 문서 번호 K35)인 미국 가특허 출원 제61/826,303호 및 2013년 2월 1일자로 출원된 발명의 명칭이 "패닝가능한 내시경"(대리인 문서 번호 K29)인 미국 가특허 출원 제61/759,784호에 대한 혜택을 주장하는 정출원이며, 상기 가출원들 각각은 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합되어 있다.
기술 분야
본 발명은 비교적 접근불가한 공간에서의 관찰 및 작업을 위한, 그리고, 일부 양태에서는 내시경 또는 관절경 등을 사용하여 신체 내의 좁은 해부 공간에서의 동작을 위한 내시경 기구에 관한 것이다.
의학에서의 접근이 곤란한 공간에서의 원격 관찰 및 동작을 가능하게 하는 내시경 기구의 사용은 잘 정립되어 왔다. 이들 기구는 자동차, 항공, 배관, 전자장치 및 다수의 다른 산업에서도 유용하다. 의학 또는 수의학 업무의 분야에서, 최소의 절제부나 어떠한 절제부도 없는 것이 바람직할 때 해부 영역을 관찰 또는 치료하기 위해서 또는 부근 조직에 대한 교란을 피하기 위해 내시경검사 및 관절경검사가 빈번히 사용된다. 예로서, 정형외과에서, 하나 이상의 작은 피부 절제부를 통해 관절 내로 도입된 하나 이상의 관절경 기구를 사용하여 무릎이나 어깨 같은 관절의 상태가 평가될 수 있다. 이들 기구는 다양한 관절내 조직의 치료를 위해서도 사용될 수 있다. 이들 해부 영역을 관찰 및 치료하기 위한 개방 수술의 표준 기술은 비교적 더 많은 시간을 소비하고, 환자에 대한 더 큰 위험 및 외상과 연계되며, 더 긴 회복 시간과 연계될 수 있다. 또한, 개방 수술과 연계된 마취는 더욱 복잡하고, 위험하며, 고가일 수 있다. 개선된 시야를 위해, 내시경은 기구의 손잡이 단부에서 사용자에 의해 제어될 수 있는 능동적 가요성 원위 세그먼트를 구비할 수 있다. 이는 내시경의 원위 세그먼트를 굴곡시키기 위해 요구되는 운동 범위를 수용할 수 없는 제한된 공간에 기구의 선단이 위치되게 되는 경우에는 효과적인 선택이 아닐 수 있다. 의료 용례에서, 한 가지 이런 예는 관절내 수술을 포함한다. 일반적으로, 능동 가요성 세그먼트를 구비하는 기구의 사용이 비실용적인 경우 강성 삽입 샤프트를 갖는 기구를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 비가요성 샤프트는 개선된 광학 또는 이미지 재현과, 추가적 기능성을 위한 기구 내부의 증가된 공간과, 더 큰 내구성을 제공할 수 있다. 그러나, 강성 내시경 또는 관절경은 제한된 시야를 가지며, 시야를 증가시키기 위해 빈번히 재배치 또는 회전될 필요가 있을 수 있다. 일부 내시경 또는 관절경은 시야의 변경을 위해 부품을 교체하도록 환자로부터 물리적으로 제거되어야 한다. 캐뉼러 시스템은 이러한 접근법을 용이하게 하지만, 역시 절제부의 크기와 절차의 복잡성을 증가시킬 수 있다. 이들 제한은 작업자 효율을 감소시키고, 수술 시간을 증가시키며, 의원성 부상의 위험을 증가시킬 수 있다. 의료 용례 및 다른 용례에서, 내시경은 능동 가요성 원위 세그먼트를 사용하지 않고 증가된 또는 가변적 시야를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 내시경의 샤프트의 전체 직경을 감소시키기 위해 단일 도관 내에 기능들을 조합하는 것이 유리할 수 있다. 추가적으로, 현용의 기구는 반복된 사용, 세정 및/또는 살균을 거치면서 기능 및 광학 품질의 열화가 쉽게 발생한다. 또한, 제조 및 조립 비용이 그 재사용불가성을 경제적으로 정당화하기에 충분히 낮은 내시경 디자인이 바람직하다. 반복된 세정 또는 살균과 재포장의 비용이 제거되며, 또한, 일회용 장치의 품질 및 신뢰성을 표준화하는 것이 더 용이할 수 있다.
본 내용의 일 실시예는 산업 및 의료 용례에 유용한 가변 시야 내시경을 포함한다. 내시경은 근위 단부와, 근위 단부에 대향한 원위 삽입 단부를 포함할 수 있다. 또한, 내시경의 근위 단부는 손잡이를 포함할 수 있다. 내시경은 손잡이로부터 원위 단부로 연장할 수 있는 삽입 섹션 또는 샤프트를 포함하는 세장형 부재를 더 포함할 수 있다. 삽입 섹션 또는 샤프트는 손잡이의 적어도 일부에 대하여 삽입 섹션의 종방향 축을 중심으로 회전할 수 있도록 구성될 수 있다. 원위 단부 부근에서, 이미징 장치(또는 '이미저')가 삽입 섹션에 피봇가능하게 장착될 수 있다. 이미저는 이미지 센서일 수 있다. 이미저는 하우징 내에 배치될 수 있다. 하우징은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있으며, 이 적어도 하나의 렌즈를 통해 이미지가 이미저로 안내된다. 이미저는 사전 결정된 각도 시야를 가질 수 있으며, 시야의 이미지를 포착하도록 구성될 수 있다. 이미저는 피봇가능한 조립체 또는 카메라 장착부에 장착될 수 있다. 직접 각도 시야는 삽입 섹션의 장축에 관하여 이미저의 제1 각도 위치와 제2 각도 위치 사이에서 회전될 수 있으며, 제1 및 제2 각도 위치는 이미저의 가시 범위의 경계를 형성한다. 직접 시야는 삽입 섹션 또는 샤프트의 종방향 축에 대략 수직 또는 횡단하는 축을 중심으로 장착부 상에서 이미저를 피봇시킴으로써 변화될 수 있다. 카메라 장착부의 회전축은 삽입 샤프트를 상부 영역과 하부 영역으로 대략 양분하는 평면에 위치되도록 구성될 수 있다.
내시경은 피봇 제어 구조를 더 포함할 수 있으며, 피봇 제어 구조는 피봇 제어 구조가 삽입 샤프트의 장축에 대략 수직인 회전축을 중심으로 회전될 때 이미저를 피봇시키도록 구성될 수 있다. 피봇 제어 구조는 돌출부를 더 포함할 수 있다. 돌출부는 피봇 제어 구조가 불연속적 단계로 회전될 수 있고, 각 단계가 피봇 제어 구조의 회전 위치에 대한 이동불가한 지점을 제공하도록 적어도 하나의 디텐트(detent)와 작동식으로 결합하도록 선택적으로 구성될 수 있다. 디텐트 중 적어도 하나는 이미저의 사전규정된 피봇 배향에 대응할 수 있다. 피봇 제어 구조는 풀 케이블 또는 와이어 같은 세장형 작동기에 의해 피봇가능한 카메라 조립체에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 삽입 샤프트는 손잡이로부터 내시경의 삽입 단부로 연장할 수 있으며, 삽입 샤프트는 손잡이의 제어 부재에 근위 단부에서 연결되어 있으면서 피봇 조립체에 원위 단부에서 연결되어 있는 세장형 피봇 작동기를 수납하도록 구성된다. 피봇 조립체는 이미지 센서 또는 카메라의 장착부로서 기능할 수 있으며, 렌즈 조립체를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 피봇 조립체 상에 작용하는 세장형 피봇 작동기의 종방향 이동에 의해 회전될 수 있는 사전결정된 각도 시야를 갖는 이미지를 포착하도록 구성된다. 일 실시예에서, 피봇 카메라 조립체는 내시경 삽입 샤프트의 액체 운반 도관 내에 수납될 수 있다. 카메라 조립체는 삽입 샤프트의 종방향 축의 약 90도와 약 120도 사이의 각도로 회전될 수 있다. 이 위치에서, 렌즈 조립체의 표면은 삽입 샤프트를 통해 관주 액체를 통과시킴으로써 세척될 수 있으며, 관주 액체는 그후 삽입 샤프트의 원위 단부를 벗어날 때 렌즈 조립체의 표면 위를 통과한다.
일 실시예에서 세장형 피봇 작동기의 말단 세그먼트는 삽입 샤프트의 장축에 관하여 각도를 형성하도록 전향 또는 구속된다. 일 실시예에서, 형성된 각도는 약 30도 내지 약 90도의 범위 이내이다. 삽입 샤프트의 원위 부분에 전향 요소가 포함될 수 있고, 이 전향 요소는 피봇 작동기의 말단 세그먼트가 삽입 샤프트의 장축에 관해 각도를 형성하게 한다. 전향 요소는 피봇 작동기가 그 회전축 아래에서 피봇 조립체에 연결될 때 피봇 조립체의 축 위에 위치될 수 있는 반면, 전향 요소는 피봇 작동기가 그 회전축 위에서 피봇 조립체에 연결될 때 피봇 조립체의 축 아래에 위치될 수 있다. 세장형 피봇 작동기는 와이어 또는 케이블을 포함할 수 있고, 제1 피봇 작동기는 그 회전축의 일 측부에서 피봇 조립체에 연결될 수 있으며, 제2 피봇 작동기는 피봇 조립체의 대향 측부에서 피봇 조립체에 연결될 수 있다. 제1 피봇 작동기의 말단 세그먼트는 삽입 샤프트의 장축에 관하여 각지게 전향 또는 구속될 수 있는 반면, 제2 피봇 작동기의 말단 세그먼트는 구속 또는 전향될 수없다. 대안적으로, 제1 및 제2 피봇 작동기는 양자 모두 삽입 샤프트의 장축에 관해 각지게 구속 또는 전향될 수 있는 말단 세그먼트를 구비할 수 있다. 전향 요소는 삽입 샤프트의 원위 부분에 벽을 포함할 수 있으며, 이 벽은 절결부를 갖거나 포스트, 풀리 또는 아일릿을 포함하며, 이들에 대해 피봇 작동기가 전향될 수 있다. 전향 요소는 이미지 센서의 시야가 180도까지 또는 선택적으로 180도를 초과하는 가시 범위에 걸쳐 회전될 수 있도록 말단 세그먼트의 각도를 제공하도록 구성될 수 있다.
내시경의 삽입 섹션은 또한 도관을 포함하고, 이 도관은 삽입 섹션의 선단이 위치되는 공간과 내시경 외부의 위치 사이에 유체(액체 및/또는 가스)를 전달하도록 구성된다. 도관은 또한 카메라, 카메라 장착부, 광섬유 케이블, 전자 전송 케이블 및 기계적 풀 와이어 또는 푸시로드를 포함하는(그러나, 이에 한정되지 않는) 내시경의 기능 구성요소를 운반하도록 구성될 수 있다. 상기 구성요소 중 하나 이상은 습윤 환경에서 구성요소가 기능할 수 있게 하는 절연 또는 표면 구성부를 포함할 수 있다. 내시경은 손잡이 하우징으로부터 내시경의 삽입 섹션의 원위 영역까지 상기 기능 구성요소가 연장할 수 있게 하는 밀봉 요소를 제공하도록 구성될 수 있으며, 밀봉 요소는 또한 도관으로부터 손잡이 하우징의 적어도 일부로 유체의 침투를 억제한다.
렌즈와 전자 이미지 센서를 포함하는 카메라 조립체는 내시경의 삽입 샤프트의 액체 전달 도관 내에 위치될 수 있고, 손잡이 조립체의 하우징은 삽입 샤프트의 액체 운반 도관과 유체 연통하는 액체 포트를 포함한다. 카메라 조립체는 삽입 샤프트의 종방향 축에 횡단하는 회전축을 갖는 피봇 베어링 상에 장착될 수 있다. 액체 운반 도관은 카메라 조립체를 이동시키기 위해 하나 이상의 기계적 작동기를 포함할 수 있다. 액체 운반 도관은 이미지 센서에 연결된 통신 케이블 또는 이미지 센서를 위한 조명을 제공하도록 구성된 광섬유 다발을 포함할 수 있다. 손잡이 조립체의 내부 하우징과 삽입 샤프트의 액체 운반 도관 사이에 배리어가 위치될 수 있으며, 이 배리어는 액체 운반 도관으로부터 손잡이 조립체의 하우징으로의 액체의 통과를 억제하도록 구성된다. 배리어는 손잡이 조립체의 하우징과 액체 운반 도관 사이의 광섬유 다발, 기계적 작동기 케이블 또는 통신 케이블의 통과를 허용하는 관통 배리어를 포함할 수 있다. 핸들 조립체의 하우징은 근위 하우징 섹션과 원위 하우징 섹션을 포함할 수 있고, 원위 하우징 섹션은 근위 하우징 섹션과 삽입 샤프트 사이에 개재된다. 원위 하우징 섹션은 삽입 샤프트의 카메라 조립체에 연결된 하나 이상의 피봇 제어 케이블의 이동을 제어하도록 피봇 제어 장치를 포함할 수 있다. 근위 하우징 섹션은 카메라 조립체로부터 이미지 데이터를 수신하기 위해 전자 제어 보드를 수납할 수 있다. 삽입 샤프트와 원위 하우징 섹션 사이의 제1 관통 배리어는 하나 이상의 피봇 제어 케이블의 통과를 허용하고, 제1 관통 배리어 내의 피봇 제어 케이블 통로는 사전결정된 거리에 걸친 하나 이상의 피봇 제어 케이블의 구속되지 않은 근위 및 원위 이동을 허용하도록 구성된다. 원위 하우징 섹션과 근위 하우징 섹션 사이의 제2 관통 배리어는 카메라 조립체로부터 전자 제어 보드로의 통신 케이블의 통과를 허용할 수 있으며, 제2 관통 배리어 내의 통신 케이블 통로는 손잡이 조립체의 근위 하우징 섹션과 원위 하우징 섹션 사이의 액체 밀봉을 제공하도록 구성된다. 원위 하우징 섹션과 근위 하우징 섹션 사이의 제2 관통 배리어는 삽입 샤프트의 원위 단부의 조명을 제공하도록 구성된 광섬유 다발의 통과를 허용할 수 있으며, 제2 관통 배리어 내의 광섬유 다발 통로는 손잡이 조립체의 근위 하우징 섹션과 원위 하우징 섹션 사이의 액체 밀봉을 제공하도록 구성된다. 근위 하우징 섹션과 원위 하우징 섹션 사이의 제2 관통 배리어는 제1 관통 배리어, 제2 관통 배리어 및 근위 하우징 섹션의 단부를 통한 원위 삽입 샤프트로의 또는 그로부터의 액체를 통과시키도록 구성되는 액체 운반 튜브의 통과를 허용할 수 있다.
일 실시예에서, 피봇 카메라 조립체는 내시경 샤프트의 삽입 단부에 수납될 수 있고, 피봇 카메라 조립체는 렌즈와 이미지 센서를 포함하며, 샤프트의 종방향 축에 실질적으로 횡단하는 축을 중심으로 피봇하도록 구성된다. 광 이미터가 카메라 조립체에 장착되며, 광 이미터는 카메라 조립체가 그 축을 중심으로 회전할 때 이미지 센서의 시야와 실질적으로 일치하는 조명장으로 광을 투사하도록 구성된다. 광 이미터는 내시경 외부의 소스로부터 발생되는 광을 전도하는 패시브 광 이미터일 수 있다. 광 이미터는 광섬유 재료 같은 도광성 재료로 이루어질 수 있다. 광 이미터는 카메라 조립체에 대한 광 이미터의 고정을 돕도록 카메라 조립체 상의 정합 구성부와 협력하는 장착 구성부를 포함할 수 있다. 광 이미터의 하나 이상의 표면에 마스크가 적용되어 상기 표면으로부터의 광 방출을 억제할 수 있다. 반사 코팅이 광 이미터의 하나 이상의 표면에 적용될 수 있다. 광 이미터의 출사면은 상기 표면으로부터 출사된 광을 확산시키도록 조면화될 수 있다. 광 이미터는 렌즈의 원주방향 형상에 합치되도록 굴곡된 형상을 가질 수 있다. 광 이미터는 다수의 광섬유로부터 형성되거나 다수의 광섬유로 융합될 수 있다. 광섬유의 단부는 렌즈에 인접한 카메라 조립체의 하나 이상의 리세스에 배치될 수 있다. 광 이미터는 함께 융합된 다수의 개별 광섬유로 형성될 수 있다. 광 이미터는 다수의 융합되지 않은 가요성 광섬유를 포함하는 전이 영역을 포함하고, 전이 영역의 적어도 일부는 비가요성이다. 전이 영역은 카메라 조립체의 일부에 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 카메라 조립체는 이미지 센서로부터 이격 배치된 렌즈 조립체를 포함할 수 있고, 렌즈 조립체 및 이미지 센서는 카메라 하우징에 장착된다. 카메라 하우징은 내시경의 삽입 샤프트의 종방향 축에 횡단하는 회전축을 갖는 피봇 베어링을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 광 이미터는 카메라 하우징 상에 장착될 수 있고, 이미지 센서의 시야의 방향으로 광을 출사하도록 구성된다. 광 이미터는 가요성 광섬유 다발의 말단 부분을 포함할 수 있다. 광 이미터는 가요성 광섬유 다발로부터 몰딩되거나 가요성 광섬유 다발로 융합된 고체 투명 발광 부재를 포함할 수 있다. 카메라 하우징은 풀 케이블의 작용에 의해 피봇 베어링을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있고, 카메라 하우징은 풀 케이블의 말단 부분을 안내하기 위한 표면을 제공하는 스풀 구성부를 포함하며, 카메라 하우징은 풀 케이블의 원위 단부를 고정하기 위한 접촉 영역을 포함한다. 스풀 구성부는 풀 케이블의 말단 부분이 그 내부에 위치될 수 있는 카메라 하우징 상의 굴곡 리세스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 카메라 하우징은 내시경의 삽입 샤프트의 종방향 축에 횡단하는 회전축을 갖는 피봇 베어링을 중심으로 풀 케이블의 작용에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. 카메라 하우징은 추가적으로 풀 케이블의 원위 단부를 고정하도록 구성된 카메라 하우징 상의 연결 영역에 풀 케이블의 말단 부분을 적어도 부분적으로 권선하도록 구성된 스풀 구성부를 포함할 수 있다. 스풀 구성부는 원호형 섹션과 직선 섹션을 포함할 수 있다. 원호형 섹션의 원호는 일정한 반경으로 형성될 수 있다. 이 반경은 회전축으로부터 원호형 섹션의 표면까지 연장할 수 있다. 스풀 구성부는 회전축을 중심으로 약 360도까지 풀 케이블의 말단 부분을 권선하도록 구성될 수 있다. 풀 케이블은 내시경의 손잡이의 제어 구조에 의해 삽입 섹션의 종방향 축을 따라 변위될 수 있다. 제1 방향으로 삽입 섹션의 종방향 축을 따른 풀 케이블의 변위는 제2 대향 방향으로 삽입 섹션의 종방향 축을 따른 제2 풀 케이블의 변위를 유발하도록 구성되고, 그 반대도 마찬가지이다. 카메라 하우징은 제2 풀 케이블을 위한 부착 지점을 포함할 수 있다. 카메라 하우징은 제2 풀 케이블의 원위 단부를 고정하도록 구성된 카메라 하우징 상의 연결 영역에 제2 풀 케이블의 말단 부분을 적어도 부분적으로 권선하도록 구성된 제2 스풀 구성부를 포함할 수 있다. 제2 풀 케이블은 내시경의 손잡이의 제어 부재에 의해 삽입 섹션의 종방향축을 따라 변위될 수 있다. 제2 스풀 구성부는 회전축을 중심으로 약 360도까지 풀 케이블의 말단 부분을 권선하도록 구성될 수 있다. 제2 스풀 구성부는 원호형 섹션과 직선 섹션을 포함할 수 있다. 원호형 섹션의 원호는 일정한 반경으로 형성될 수 있다. 이 반경은 회전축으로부터 원호형 섹션의 표면까지 연장할 수 있다. 제1 또는 제2 스풀 구성부는 제2 풀 케이블의 말단 부분이 그 내부에 위치되는 카메라 하우징 상의 굴곡 리세스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광 이미터는 가요성 광섬유 다발로부터 형성되거나 가요성 광섬유 다발로 융합된 고체 투명 발광 부재를 포함하는 광섬유 다발로부터 형성될 수 있다. 부분적으로 융합된 광섬유의 전이 세그먼트는 제1 단부에서 발광 부재에 인접하게 형성될 수 있고 가요성 광섬유는 제2 단부에서 광섬유 다발에 인접한다. 전이 세그먼트는 발광 부재와 고정된 각도 관계를 유지하는 제1 단부에서 비가요성 몰딩된 형태를 포함하고, 발광 부재는 광섬유 다발을 따라 전송되는 광을 출사하도록 구성된 실질적으로 평탄한 출사면을 갖는다. 발광 부재는 아크릴 또는 폴리카보네이트 재료를 포함할 수 있다. 발광 부재는 렌즈 조립체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 성형될 수 있으며, 부재의 출사면은 렌즈 조립체의 시야의 방향으로 광을 출사하도록 배향된다. 발광 부재는 회전가능한 카메라 조립체에 장착될 수 있고, 카메라 조립체는 이미지 센서에 대향한 렌즈 조립체를 포함하며, 카메라 조립체와 광 이미터는 카메라 조립체에 연결된 피봇 샤프트를 중심으로 함께 회전하도록 구성된다.
일 실시예에서, 광 이미터는 압축 몰드 상으로 섬유 다발의 원위 단부의 섹션을 배치하고, 이 섹션이 몰드 형틀 상으로 배치되기 이전에, 도중에 또는 이후에 몰드 형틀 또는 대응 힘인가(force) 또는 마개(plug) 부재에 열을 인가하고, 힘인가 또는 마개 부재를 몰드 형틀과 정합 관계로 이동시키고, 섬유 다발의 섹션에 압력을 인가하고, 섹션을 용융시켜 몰드 형틀 및 대응 힘인가 또는 마개 부재의 형상에 의해 결정되는 이미터의 형상을 형성하도록 함으로써 광섬유 다발로부터 형성될 수 있다. 몰드 형틀은 섬유 배향 구성부를 포함할 수 있으며, 이 섬유 배향 구성부 상에 케이블의 전이 섹션이 배치되고, 전이 섹션은 광 이미터의 면에 관하여 고정된 각도 관계를 가지도록 형성될 수 있다. 섬유 배향 구성부는 경사 구성부일 수 있다. 재킷 또는 히트 싱크가 전이 섹션에 인접한 광섬유 다발의 영역에 적용될 수 있다. 재킷 또는 히트 싱크는 섬유 다발의 원위 단부의 압축 및 가열 동안 전이 섹션에 인접한 광섬유 다발의 밴드형 단면 형상을 유지하도록 기능할 수 있다. 광섬유 다발의 일부의 밴드형 단면 형상은 섬유 다발의 원위 단부의 압축 및 가열 동안 전이 섹션에 인접하게 유지된다. 밴드형 단면 형상은 안내 부재 내에 광섬유 다발의 부분을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 압력은 공압식, 유압식, 기계식 또는 수동식(manual) 압력원으로부터 일 수 있다. 광섬유 다발은 아크릴 또는 폴리카보네이트 재료를 포함할 수 있다. 광섬유 다발의 원위 단부는 몰드 형틀에서 멘드릴 둘레에 감겨질 수 있다. 냉각 이후 광 이미터로부터 플래싱(flashing)이 존재할 수 있다. 광 이미터의 표면에 마스크 또는 반사 코팅이 적용될 수 있다. 열은 저항 가열 요소에 의해 인가될 수 있다. 인가된 열의 양은 마개 부재 또는 몰드 형틀과 연계된 온도 센서로부터의 온도 피드백에 기초하여 조절될 수 있다. 광 이미터는 냉각 이후 이젝터를 사용하여 몰드 형틀로부터 배출될 수 있다. 이미터는 응고되고 그후 힘인가 또는 마개 부재가 몰드 형틀과의 정합 관계를 벗어나 이동되도록 냉각이 허용될 수 있다. 적어도, 압력 하의 섹션에 인접하고 근접한 섬유 다발의 전이 섹션은 능동적으로 냉각될 수 있다. 이는 적어도 섬유 다발의 전이 섹션을 가로지른 공기 송풍을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 렌즈 조립체는 수성 환경에서 사용하기 위해 카메라 조립 공정에서 이미지 센서에 대해 위치설정될 수 있고, 렌즈 조립체는 외부 광학 표면 및 센서를 향한 대향 광학 표면을 구비하고, 상기 위치설정은 사전결정된 두께, 제2 대향 판 표면 및 렌즈 요소의 외부 광학 표면이 그 내부로 삽입되는 개구를 갖는 판의 제1 표면에 렌즈 조립 요소를 배치하고; 렌즈 요소의 외부 광학 표면이 판의 전체 두께를 통해 연장하지 않고 판의 제2 표면에 의해 형성된 평면과 렌즈 조립체의 외부 표면 사이에 공극을 남기도록 개구 내로 렌즈 요소를 삽입하고; 판의 제1 표면 위의 렌즈 조립체의 주연부와 판의 제1 표면 사이에 밀봉부를 적용하고; 모세관 작용에 의해 공극으로 액체를 추가하여 액체로 공극을 완전히 충전하고; 판의 제2 표면 위에 투명 커버를 배치하고; 센서에 연결된 디스플레이 스크린 상에 초점을 두고 이미지를 제공하도록 센서를 향하는 렌즈 조립체의 광학 표면과 센서 사이의 거리를 조절하는 것에 의해 이루어지고, 이미지의 소스는 판의 제2 표면으로부터 사전결정된 거리에 배치된다. 판은 유리 슬라이드를 포함할 수 있다. 개구는 약 1 mm 내지 약 3 mm의 직경을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 내시경은 환자의 해부 영역 내로 삽입되도록 구성된 원위 삽입 단부를 포함하는 샤프트를 구비할 수 있다. 샤프트는 내부 공간을 형성하고, 원위 삽입 단부는 샤프트가 내부로 삽입되는 해부 영역과 샤프트의 내부 공간을 유체식으로 연결하는 개구를 구비한다. 내시경은 삽입 단부에서 또는 그 부근에서 샤프트의 내부 공간 내에 전자 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 샤프트가 내부로 삽입되는 해부 영역의 방해받지 않는 시야를 제공하도록 개구에 관해 구성될 수 있다. 개구는 총안형(embrasured)일 수 있다. 보호 구성부가 개구의 위에 위치되어 개구를 부분적으로 덮을 수 있다. 보호 구성부는 케이지를 포함할 수 있다. 개구에 인접한 샤프트의 벽은 이미지 센서에 인접한 종방향 슬릿 개구를 포함할 수 있다. 슬릿 개구의 폭은 이미지 센서의 위치에 대해 근위 방향으로 슬릿이 연장함에 따라 증가할 수 있다. 이미지 센서는 카메라 조립체에 장착될 수 있다. 카메라 조립체는 피봇 축을 중심으로 피봇하도록 구성될 수 있다. 원위 단부의 개구와 슬릿 개구는 카메라 조립체가 내시경 샤프트의 종방향 축에 관하여 약 0도 내지 약 120도 피봇할 때 카메라 조립체의 이미지 센서가 방해받지 않은 시야를 제공하도록 구성될 수 있다. 카메라 조립체는 이미지 센서에 대향한 렌즈 조립체를 포함할 수 있다. 그리고, 렌즈 조립체는 렌즈 조립체의 외부 표면으로부터 이격된 광학적으로 투명한 윈도우를 포함하며 렌즈 조립체의 외부 표면과 윈도우 사이에 가스 또는 공기 공간을 밀봉식으로 제공한다.
도면을 참조로 하는 본 내용의 다양한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 이들 및 다른 양태를 더 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1은 내시경을 위한 2-구성요소 손잡이 디자인의 예시도이다.
도 2는 도 1의 예시도의 추가적 특징을 도시한다.
도 3은 내시경의 예시적 측면도를 도시한다.
도 4는 내시경의 손잡이 근위 섹션의 예의 분해도를 도시한다.
도 5는 내시경의 손잡이 근위 섹션의 대안적 예의 분해도를 도시한다.
도 6은 내시경의 손잡이 원위 섹션의 예의 상면 사시도를 도시한다.
도 7은 내시경의 회전 감지 조립체의 일 예와 손잡이 원위 섹션의 분해도를 도시한다.
도 8은 예시적 내시경의 부분 조립된 모습을 도시한다.
도 9는 손잡이로부터 내시경의 도관까지 유틸리티 구성요소가 통과할 수 있게 하는 관통 배리어의 예시도이다.
도 10은 관통 배리어로서 기능하는 내부 덮개 장착부의 일 예의 분해도를 도시한다.
도 11은 피봇 제어 구조의 일 예의 분해도를 도시한다.
도 12는 밀봉 부재의 일 예의 사시도를 도시한다.
도 13은 그 조립된 위치에서 내부 덮개 장착부, 피봇 제어 구조 및 밀봉 부재의 일 예를 갖는 예시적 내시경의 부분 조립된 모습을 도시한다.
도 14는 외부 덮개 장착부의 사시도를 도시한다.
도 15는 내부 덮개 장착부, 내부 덮개 및 외부 덮개가 그 조립된 위치에 있는 내시경의 확대 부분도를 도시한다.
도 16은 내부 덮개로부터 분리된 카메라 조립체 장착부의 일 예를 도시한다.
도 17은 내부 덮개의 일부로서 카메라 조립체 장착부의 대안적 예를 도시한다.
도 18은 도 17의 선 18-18에서 취한 도 17의 내부 덮개와 예시적 카메라 조립체 장착부의 단면도를 도시한다.
도 19는 카메라 조립체의 일 예와, 외부 덮개의 일부와, 카메라 조립체 장착부의 일부를 도시한다.
도 20은 카메라 조립체의 대안적 예와, 외부 덮개의 일부와, 카메라 조립체 장착부의 일부를 도시한다.
도 21은 카메라 조립체의 대안적 예와, 외부 덮개의 일부와, 카메라 조립체 장착부의 일부를 도시한다.
도 22는 카메라 조립체의 사시도를 도시한다.
도 23은 명료성을 위해 카메라 조립체 장착부의 벽이 제거되어 있는 카메라 조립체와 카메라 조립체 장착부의 측면도를 도시한다.
도 24는 명료성을 위해 카메라 조립체 장착부의 벽이 제거되어 있는 대안적 예시적 카메라 조립체와, 카메라 조립체 장착부의 측면도를 도시한다.
도 25는 명료성을 위해 카메라 조립체 장착부의 벽이 제거되어 있는 대안적 예의 카메라 조립체와 카메라 조립체 장착부의 측면도를 도시한다.
도 26 내지 도 30은 대안적 카메라 조립체의 가능한 회전 위치 중 일부를 도시한다.
도 31은 예시적 카메라 조립체를 도시한다.
도 32는 전자 가굴성 케이블과 광섬유 다발이 부착되어 있는 예시적 카메라 조립체를 도시한다.
도 33은 예시적 카메라 조립체와 카메라 조립체 장착부의 상면도를 도시한다.
도 34는 카메라 조립체와 가요성 광섬유 다발 또는 리본의 사시도를 도시한다.
도 35는 모놀리식 카메라 하우징과 발광 구성부를 갖는 카메라 조립체의 사시도를 도시한다.
도 36은 도 35의 카메라 조립체의 측면도를 도시한다.
도 37은 가요성 광섬유 다발 또는 리본의 일 예를 도시한다.
도 38은 도 37의 가요성 광섬유 리본의 측면도를 도시한다.
도 39는 광 투사 요소의 일 예의 사시도를 도시한다.
도 40은 광 투사 요소의 다른 예의 사시도를 도시한다.
도 41은 광 투사 요소의 다른 예의 사시도를 도시한다.
도 42는 도 41의 광 투사 요소의 저면 사시도를 도시한다.
도 43은 도 41의 선 43-43에서 취한 도 41 및 도 42에 도시된 광 투사 요소의 단면도를 도시한다.
도 44는 도 41의 선 44-44에서 취한 도 41 및 도 42에 도시된 광 투사 요소의 단면도를 도시한다.
도 45는 도 41의 선 45-45에서 취한 도 41 및 도 42에 도시된 광 투사 요소의 단면도를 도시한다.
도 46은 도 41의 광 투사 요소가 장착되는 카메라 조립체의 상면 사시도를 도시한다.
도 47은 가요성 리본에 포함된 다수의 조명 섬유의 상면도를 도시한다.
도 48은 리본의 일 단부가 자체적으로 루프 형성되어 있는 가요성 리본의 다수의 조명 섬유의 상면도를 도시한다.
도 49는 광 투사 요소에 형성되는 가요성 리본의 루프 단부의 측면도를 도시한다.
도 50은 완전히 형성된 광 투사 요소를 갖는 가요성 리본의 상면도를 도시한다.
도 51은 광 투사 요소를 형성하기 위해 사용될 수 있는 장치의 예시도를 도시한다.
도 52는 광 투사 요소를 형성하기 위해 사용될 수 있는 장치의 일 예시적 실시예를 도시한다.
도 53은 광 투사 요소를 형성하기 위해 사용될 수 있는 장치의 일 예시적 실시예를 도시한다.
도 54는 광 투사 요소를 형성하기 위해 사용될 수 있는 두 개의 대향 형틀의 일 실시예를 도시한다.
도 55는 광 투사 요소를 제조하기 위해 사용될 수 있는 장치의 일 실시예를 도시한다.
도 56은 광 투사 요소를 제조하기 위해 사용될 수 있는 장치의 일 실시예를 도시한다.
도 57은 광 투사 요소를 제조하기 위해 사용될 수 있은 형틀의 일 실시예를 도시한다.
도 58은 광 투사 요소를 제조하기 위해 사용될 수 있는 형틀의 일 실시예를 도시한다.
도 59는 광 투사 요소를 제조하기 위해 사용될 수 있는 예시적 장치와 그로부터 제조된 광 투사 요소의 일 실시예를 도시한다.
도 60은 도 59의 선 60-60에서 취한 도 59의 장치의 단면도를 도시한다.
도 61은 도 22의 선 61-61에서 취한 예시적 카메라 조립체의 단면도를 도시한다.
도 62는 도 32의 선 62-62에서 취한 예시적 카메라 조립체의 단면도를 도시한다.
도 63은 도 32의 선 62-62에서 취한 예시적 카메라 조립체의 단면도를 도시한다.
도 64는 예시적 렌즈 조립체의 사시도를 도시한다.
도 65는 도 64의 선 65-65에서 취한 예시적 렌즈 조립체의 단면도를 도시한다.
도 66은 예시적 렌즈 조립체의 사시도를 도시한다.
도 67은 도 66의 선 67-67에서 취한 예시적 렌즈 조립체의 단면도를 도시한다.
도 68은 예시적 렌즈 조립체의 사시도를 도시한다.
도 69는 도 68의 선 69-69에서 취한 예시적 렌즈 조립체의 단면도를 도시한다.
도 70은 예시적 렌즈 조립체의 사시도를 도시한다.
도 71은 도 70의 선 71-71에서 취한 예시적 렌즈 조립체의 단면도를 도시한다.
도 72는 광학 요소 및 이미지 센서의 적절한 공간적 배열을 결정하기 위해 사용되는 더 큰 장치 내에 배치될 수 있는 예시적 설비의 일부의 상면도를 도시한다.
도 73 내지 도 75는 그 의도된 작동 매체 내에 광학 요소를 수납하기 위한 공정을 개념적으로 도시한다.
도 76은 광학 요소의 이미지 평면에 센서를 정렬하기 위한 공정을 개념적으로 도시한다.
도 77은 렌즈 조립체의 이미지 평면이 이미지 센서와 정렬되지 않도록 서로 분리되어 있는 예시적 이미지 센서와 렌즈 조립체를 도시한다.
도 78은 정렬 이후 예시적 렌즈 조립체에 고정된 예시적 이미지 센서를 도시한다.
도 79는 광학 요소와 이미지 센서의 적절한 공간적 배열을 결정하기 위해 사용될 수 있는 예시적 장치의 사시도를 도시한다.
도 80은 도 79에 도시된 장치의 부분 사시도를 도시한다.
도 81 내지 도 84는 완성된 설비를 조립하고 더 큰 장치 내에 설비를 배치하기 위해 사용될 수 있은 예시적 공정을 도시한다.
도 85는 손잡이 인쇄 회로 보드, 전력/HDMI 케이블, 조명 섬유 및 관주 라인이 그 조립된 위치에 있는 내시경의 부분 조립된 모습을 도시한다.
도 86은 예시적 이미지 처리 시스템의 블록도를 도시한다.
도 87은 회전 감지 조립체로부터의 입력을 사용하여 이미지가 조정되는 방식을 예시하는 예시도를 도시한다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 '내시경' 및 '관절경'은 상호교환가능하게 사용되는 의미이며, 그 가장 넓은 해석이 적용되고, 각 용어는 시각적 검사, 진단 및/또는 처리나 치료의 목적으로 다른 방식으로는 접근이 곤란한 공간 내로 삽입되는 세장형 섹션을 갖는 기구를 나타낸다. 의학 또는 수의학 업무의 분야에서 이런 공간은 체강, 관절 공간, 조직 평면 또는 기타 신체 구조를 포함할 수 있다. 또한, 이 기구는 내시경의 삽입 부분의 직경이 최소화될 필요가 있거나, 내시경이 동작하여야 하는 공간이 능동적 가요성 원위 세그먼트의 사용이 가능하기에는 너무 제약된 다수의 비의료적(예를 들어, 산업적) 용례에서 사용될 수도 있다.
내시경(10)의 2-구성요소 손잡이 디자인이 도 1에 도시되어 있다. 예시적 내시경(10)은 손잡이 근위 섹션(16)과 손잡이 원위 섹션(30)을 포함한다. 손잡이 근위 섹션(16)은 하우징일 수 있다. 도시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 근위 섹션(16) 내로 적어도 부분적으로 연장할 수 있다. 손잡이 원위 섹션(30)과 손잡이 근위 섹션(16)은 서로에 대해 회전가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 엄지 또는 손가락으로 손잡이 원위 섹션(30)을 회전시키면서 손잡이 근위 섹션(16)을 이동불가하게 보유할 수 있다. 내시경(10)은 회전 감지 조립체, 유체 도관, 조명, 이미저 또는 카메라 조립체, 이미저를 위한 피봇 제어부 등 같은, 그러나 이들에 한정되지 않는 다수의 구성부를 가질 수 있다.
내시경(10)의 추가적 구성부가 도 2에 도시되어 있다. 내시경(10)은 손잡이 근위 섹션(16)과 손잡이 원위 섹션(30)을 포함한다. 본 예에서, 삽입 샤프트 또는 섹션(14)의 적어도 일부는 손잡이 원위 섹션(30)에 고정되고, 손잡이 원위 섹션(30)과 함께 이동한다. 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 돌출부 또는 휜(fin)(36)을 포함하며, 이는 손잡이 근위 섹션(16)에 대해 손잡이 원위 섹션(30)을 회전시키기 위해 그에 대해 가압하는 사용자를 위한 표면을 제공한다. 일부 실시예에서, 사용자의 손은 사용자의 손가락 중 하나 또는 엄지를 사용하여 손잡이 원위 섹션(30)이 회전되는 동안 손잡이 근위 섹션(16)을 이동불가하게 보유할 수 있다.
일부 실시에에서, 손잡이 근위 섹션(16) 및 손잡이 원위 섹션(30) 중 하나 또는 양자 모두는 내시경(10)의 다른 구성요소의 지지 구조를 제공하거나 하우징으로서 기능할 수 있다. 도 2에 도시된 내시경(10)은 회전 감지 조립체(150)를 포함할 수 있다. 회전 감지 조립체(150)는 손잡이 근위 섹션(16)에 대한 손잡이 원위 섹션(30)의 회전을 트랙킹할 수 있다. 일부 실시예에서, 회전 감지 조립체(150)는 손잡이 원위 섹션(30)에 관하여 고정되어 있는 구성요소와 손잡이 근위 섹션(16)에 관하여 고정되어 있는 구성요소를 포함할 수 있다. 예로서, 회전 감지 조립체(150)는 전위차계 및 키이형 샤프트를 포함할 수 있다. 전위차계는 예로서 손잡이 근위 섹션(16)의 내부 하우징을 포함하는 지지 부재에 장착될 수 있다. 대안적으로, 손잡이 원위 섹션(30)은 또한 회전 감지 조립체(150)의 하나 이상의 구성요소를 장착하기 위한 지지 부재를 포함할 수 있다(예로서, 도 7의 회전 센서 홀더 참조). 각 경우에, 회전 감지 조립체의 회전 또는 병진 구성요소는 손잡이 근위 섹션(16)에 대한 손잡이 원위 섹션(30)의 회전 정도에 비례하여 이동하도록 배열된다.
내시경(또는 예를 들어 관절경)(10)의 예시적 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 내시경(10)은 특히 관절경검사를 포함하는 다양한 내시경 시술에 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 내시경(10)은 손잡이(12)와 삽입 섹션 또는 샤프트(14)를 포함하고, 삽입 섹션 또는 샤프트는 세장형 중공 샤프트를 포함하며, 이 세장형 중공 샤프트 내에는 하나 이상의 작동 부재, 전기/통신 와이어, 조명 또는 광 전달 케이블 및/또는 유체 채널이 위치된다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 손잡이(12)는 형상이 대략 원통형이고 둥글 수 있다. 삽입 섹션(14)은 또한 형상이 원통형이며, 종방향 축을 따라 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 강성적일 수 있으며, 비교적 직선형이다. 다른 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 그 길이의 적어도 일부를 따라 굴곡되거나 각질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 원하는 형상으로 굴곡되어 유지될 수 있게 하는 반-강성적인, 유연성 재료를 포함할 수 있다. 삽입 섹션(14)의 직경은 손잡이(12)의 것보다 현저히 작다. 일부 실시예에서, 삽입 섹션(14)의 직경은 약 5.5 mm 이하일 수 있다. 내시경(10)의 삽입 섹션(14)은 손잡이(12)의 것과 대략 동일한 길이일 수 있다. 대안적 실시예에서, 손잡이(12) 및 삽입 섹션(14)의 길이 및 형상은 실질적으로 다를 수 있다.
삽입 섹션(14)의 적어도 일부는 손잡이(12)로부터 분리가능할 수 있다. 이런 실시예에서, 삽입 섹션(14) 또는 삽입 섹션(14)의 분리가능한 부분은 마찰 끼워맞춤, 스냅 결합, 나사 결합, 베이어닛 장착부 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 수단 중 임의의 수단에 의해 손잡이(12)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 일회용 구성요소일 수 있고, 손잡이(12)는 재사용가능한 구성요소일 수 있다. 삽입 섹션(14)이 일회용인 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 사용 이후 폐기될 수 있다. 다른 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 오토클레이브, 용액 소킹(soaking) 및 기타 적절한 살균 절차를 통해 사용 이후 살균될 수 있다. 양호한 실시예에서, 손잡이(12) 및 삽입 섹션(14) 양자 모두가 일회용이며, 사용 이후 폐기될 수 있어서 살균 절차 및 장비(예로서, 장치의 제조, 조립 또는 포장 동안 에틸렌 옥사이드, 방사선 등에 의한 사용전 살균 제외)에 대한 필요성과 비용을 피한다. 추가적으로, 내시경(10)의 손잡이(12) 및 삽입 섹션(14) 양자 모두를 일회용으로 구성함으로써, 반복된 사용 및 반복된 세정으로부터 초래되는 기능이나 신뢰성의 열화가 없다. 전체 내시경(10)을 일회용으로 형성하는 것은 이하에서 일부가 설명되게 될 다른 장점들을 갖는다.
바람직하게, 일회용 내시경(10)은 특히 사용된 기구의 살균이 그 기능을 열화시키기 쉬운 경우 그 재사용을 방지하기 위한 수단을 구비할 수 있다. 예로서, 내시경(10)은 내시경(10)이 동작 및 이미지의 표시를 위해서는 연결되어야만 하는 베이스 유닛의 전자 프로세서에 의해 인식될 수 있는 식별 코드를 저장하는 메모리 칩을 포함할 수 있다. 연결은 베이스 유닛의 제어기와 내시경(10)의 메모리 칩 사이의 유선 통신 또는 예로서, 내시경(10)에 장착된 RFID 장치를 사용한 무선 통신을 포함한다.(예를 들어, 블루투스나 Wi-Fi 같은 다른 유형의 무선 통신도 사용될 수 있다). 일 실시예에서, 베이스 유닛은 최초 사용시 내시경(10) 상의 메모리 장치를 인코딩하도록 프로그램될 수 있으며, 내시경(10)이 후속해서 임의의 베이스 유닛에 연결될 때마다 내시경(10)이 이전에 사용되었는지를 의미하는 코드를 판독 및 식별하도록 프로그램될 수 있다. '사용된' 내시경(10)의 식별시, 제어기는 베이스 유닛과 내시경(10) 사이의 전자 및 이미징 통신을 방지하도록 프로그램될 수 있다. 코드 및 그 통신은 시스템 보안을 향상시키도록 암호화될 수 있다. 대안적으로, 내시경(10)은 사용 이후 내시경(10)을 동작불가하게 하는 불능화 특징을 그 소프트웨어에 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 내시경(10)의 손잡이(12)는 다수의 서로 다른 특징을 포함할 수 있다. 손잡이(12)는 손잡이 근위 섹션(16)을 포함할 수 있다. 손잡이 근위 섹션(16)은 도 3에 도시된 바와 같이 비교적 매끄러울 수 있다. 손잡이 근위 섹션(16)은 하나 이상의 중공 섹션을 포함할 수 있다. 손잡이 근위 섹션(16)은 또한 다수의 인체공학적 특징을 포함하도록 윤곽형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 손잡이 근위 섹션(16)의 적어도 일부는 매끄러운 표면을 갖지 않을 수 있으며, 널링, 리브형성, 조면화, 허니콤형 등의 유형의 텍스쳐 및/또는 고무화 또는 엘라스토머 표면 층을 포함하여 그 동작 동안 내시경(10)의 파지를 도울 수 있다. 예시적 실시예에서, 손잡이 근위 섹션(16)은 다수의 손가락 홈(18)을 갖도록 형성된다. 일부 실시예에서, 손잡이 근위 섹션(16)은 부드러운 느낌을 갖거나 다른 방식으로 보유가 편안한 재료(예를 들어, 고무 또는 다른 엘라스토머)로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 권총 손잡이형 구성부(미도시)가 손잡이 근위 섹션(16)의 일부에 포함될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 손잡이 근위 섹션(16)은 두 개의 별개의 부분으로 분할될 수 있다. 도 3의 손잡이 근위 섹션(16)은 손잡이 상단 섹션(20)과 손잡이 저부 섹션(22)을 포함한다. 손잡이 근위 섹션(16)의 손잡이 상단 섹션(20) 및 손잡이 저부 섹션(22)은 두 개의 별개의 부분으로 제조되고 예를 들어 접착제, 스크류, 스냅 결합 등 같은 임의의 적절한 수단에 의해 함께 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 손잡이 상단 섹션(20)은 매끄럽고 손잡이 저부 섹션(22)과는 다르게 윤곽형성된다. 이는 느낌으로 내시경(10)의 배향을 사용자가 신속하고 쉽게 판정하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 손잡이 상단 섹션(20) 및 손잡이 저부 섹션(22)은 다른 느낌(예를 들어, 금속-플라스틱, 금속-탄성중합체, 매끄러움-텍스쳐형성 등)을 갖는 표면 재료를 포함할 수 있다.
내시경(10)의 손잡이(12)는 또한 손잡이 원위 섹션(30)을 포함할 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 근위 섹션(16)으로부터 삽입 섹션(14)을 향해 연장한다. 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 근위 섹션(16)보다 직경이 작을 수 있다. 도시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 근위 섹션(16)보다 길이가 길 수 있지만, 대안 실시예에서, 손잡이 원위 섹션(30)과 손잡이 근위 섹션(16) 사이의 상대적 치수는 다를 수 있다.
손잡이 원위 섹션(30)의 적어도 일부에는 도 3에 도시된 바와 같은 파지 텍스쳐가 존재할 수 있다. 도 3에 도시된 예시적 실시예에서, 파지 텍스쳐는 일련의 나선형 리브(32)이다. 다른 실시예에서, 비나산형 리브, 너브(nub), 돌기, 홈, 허니콤 패턴 또는 다른 형태의 널링 또는 바둑판 무늬 등 같은 다른 파지 텍스쳐도 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 예시적 실시예의 나선형 리브(32)는 손잡이 원위 섹션(30)의 외경의 대부분을 둘러싼다. 손잡이 원위 섹션(30)에 파지 텍스쳐를 포함하는 일부 실시예에서, 파지 텍스쳐는 손잡이 원위 섹션(30)의 연속적 부분으로서 형성되지 않을 수 있다. 이런 실시예에서, 파지 텍스쳐는 손잡이 원위 섹션(30) 상에 적용되는 '표피' 또는 슬리브일 수 있다. 파지 텍스쳐 표피는 접착제, 스냅 결합, 다양한 체결구, 오버 몰드 등 같은 그러나 이에 한정되지 않는 임의의 적절한 수단에 의해 손잡이 원위 섹션(30)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 파지 텍스쳐 표피는 손잡이 원위 섹션(30)과는 다른 재료로 이루어질 수 있다. 파지 텍스쳐 표피는 예로서 손잡이 원위 섹션(30) 재료보다 파지가 더 편안하고/덜 미끄러운 더 연성의 엘라스토머 또는 고무질 재료일 수 있다.
예시적 실시예에서, 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 원위 섹션(30)으로부터 돌출하는 손잡이 융기부(34)를 포함한다. 본 예에서, 손잡이 융기부(34)는 손잡이 원위 섹션(30)의 잔여부로부터 날카롭게 상향 돌출하지 않는다. 대신, 손잡이 융기부(34)는 손잡이 원위 섹션(30)의 잔여부로부터 완만하게 상향 굴곡되도록 구성될 수 있다. 본 예에서, 나선형 리브(32)는 손잡이 융기부(34)의 상단 위로 그리고 그 상으로 연장하지 않는다. 손잡이 융기부(34)의 추가적 특징이 추가로 후술된다.
일 양태에서, 손잡이 휜(36)이 손잡이 원위 섹션(30)의 저부로부터 돌출한다. 본 예에서, 손잡이 휜(36)은 손잡이 원위 섹션(30)의 잔여부로부터 멀어지는 방향으로 날카롭게 돌출하지 않는다. 대신, 손잡이 휜(36)은 내시경(10)의 위치에 따라 또는 내부를 향해 손잡이 원위 섹션(30)의 잔여부로부터 멀어지는 방향으로 완만하게 굴곡되도록 구성될 수 있다. 나선형 리브(32)는 바람직하게는 손잡이 휜(36)의 위로 그리고 저부 상으로 연장하지 않는다. 다른 실시예에서, 손잡이 휜(36)은 손잡이 원위 섹션(30)의 상단으로부터 돌출하도록 구성될 수 있고, 손잡이 융기부(34)는 손잡이 원위 섹션(30)의 다른 양태로부터 돌출하도록 구성될 수 있다. 손잡이 휜(36)은 의사에게 이미 친숙할 수 있는 내시경의 다양한 케이블, 관주 등을 위한 진입 지점의 위치와 유사하도록 배치될 수 있다. 이는 이런 진입 지점이 종종 배향 마커로서 그리고 회전을 돕기 위해 그에 대해 눌러지는 표면으로서 사용되기 때문에 바람직할 수 있다. 손잡이 휜(36)의 추가적 특징을 추가로 후술한다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 손잡이 근위 섹션(16)의 손잡이 저부 섹션(22) 및 손잡이 상단 섹션(20)의 예시적 실시예를 도시한다. 손잡이 상단 섹션(20) 및 손잡이 저부 섹션(22)은 결합되지 않은 또는 분해된 모습으로 도시되어 있다. 손잡이 근위 섹션(16)은 중공일 수 있으며, 조립시 껍질 같은 구조를 형성할 수 있다. 손잡이 저부 섹션(22)은 손잡이 저부 섹션(22)의 상단면(46)으로부터 거리를 두고 저부 섹션 내부 벽(42) 둘레에 감겨지는 리지(40)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이 손잡이 저부 섹션(22)의 상단면(46)에 실질적으로 수직인 각도로 배치된 손잡이 저부 섹션(22)의 굴곡 또는 U 형 절결부(44)가 존재한다. 두 개의 페그 돌출부(47)는 손잡이 저부 섹션(22)의 후방 부근에 포함될 수 있다. 페그 돌출부(47)는 미소하게 리지(40) 위로 연장할 수 있으며, 리지(40)의 상단면에 대략 수직으로 각질 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 손잡이 상단 섹션(20)의 일부는 손잡이 근위 섹션(16)이 조립될 때 손잡이 저부 섹션(22)에 의해 중첩될 수 있도록 치수설정될 수 있다. 중첩 섹션(48)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 손잡이 상단 섹션 외부 표면(50)으로부터 단차형성될 수 있다. 중첩 섹션(48)의 높이는 손잡이 저부 섹션(22)의 상단면(46)과 손잡이 저부 섹션(22)의 리지(40)의 상단 사이의 거리와 대략 동일하거나 그보다 약간 더 크도록 선택될 수 있다. 이런 실시예에서, 완전히 조립되었을 때, 손잡이 상단 섹션(20)의 저부면(52)(조립시 배향 참조)은 손잡이 저부 섹션(22)의 리지(40)의 상단에 접한다. 추가적으로, 이런 실시예에서, 손잡이 상단 섹션 외부 표면(50) 및 손잡이 저부 섹션 외부 표면(54)은 서로 표면이 일치되어 둘 사이에 간극이 거의 없는 거의 연속적 표면을 형성한다. 일부 실시예에서, 손잡이 저부 섹션 외부 표면(54)과 손잡이 상단 섹션 외부 표면(50) 사이에 작은 간극(도 3에 도시된 작은 간극)이 존재할 수 있다.
도시된 바와 같이, 손잡이 상단 섹션(20)은 손잡이 저부 섹션(22)의 페그 돌출부(47)를 수용할 수 있도록 성형 및 배치된 페그 절결부(59)를 포함할 수 있다. 손잡이 상단 섹션(20)은 손잡이 상단 섹션(20)의 밑동 또는 근위 부분에 굴곡된 절결부(58)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 굴곡된 절결부(58)는 손잡이 상단 섹션(20)의 저부면(52)(조립시 배향 참조)에 실질적으로 수직인 각도로 손잡이 상단 섹션(20) 내로 만입될 수 있다. 손잡이 근위 섹션(16)이 조립될 때, 손잡이 저부 섹션(22)의 굴곡 또는 U형 절결부(44)와 손잡이 상단 섹션(20)의 굴곡 절결부(58)는 함께 추가로 후술되는 실질적 원형 또는 타원형 손잡이 공극 또는 개구(60)를 형성할 수 있다. 용어 "절결부", "절단부" 등은 본 명세서에서 사용될 때 절단 또는 재료 제거 공정에 의해 물리적으로 재료가 제거되어야만 하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 일부 실시예에서, 굴곡 또는 U형 절결부(44) 및 굴곡 절결부(58)는 물리적 재료 제거 없이 제조 동안 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 저부 섹션(22)은 샤프트 지지 부재(63)를 포함할 수 있다. 도 4의 샤프트 지지 부재(63)는 도 5의 치형 돌출부(62)의 위치에 대략 대응하는 굴곡 또는 반원형 부분을 가진다. 샤프트 지지 부재(63)는 또한 포스트를 포함한다. 포스트는 포스트의 각 측부에 반원형 부분의 대략 90도를 남겨 두고 반원형 부분의 중간 지점으로부터 수직으로 돌출한다. 샤프트 지지 부재(63)의 포스트의 상단부로부터 수직으로 손잡이 근위 섹션(16)의 원위 단부를 향해 샤프트 지지 섹션(65)이 돌출한다. 샤프트 지지 섹션(65)은 센서 기어 샤프트(120)(도 7 참조)의 일부가 착좌될 수 있는 만입부를 포함할 수 있다. 샤프트 지지 부재(63)의 포스트는 손잡이 근위 섹션(16)이 완전히 조립될 때 대략 반원형 부분의 반경의 길이일 수 있다. 샤프트 지지 부재(63), 치형 돌출부(62) 및 치형 돌출부(64)는 추가로 후술된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 손잡이 저부 섹션(22)은 대신 또는 선택적으로 굴곡 치형 돌출부(62)를 포함할 수 있다. 굴곡 치형 돌출부(62)는 손잡이 상단 섹션(20) 상에 포함된 유사한 치형 돌출부(64)에 의해 보완된다. 치형 돌출부(62) 및 치형 돌출부(64)는 손잡이 근위 섹션(16)이 완전히 조립될 때 이들이 서로 정렬되어 환형 또는 내부 링 기어를 형성하도록 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 굴곡 또는 U형 절결부(44)에 대향한 손잡이 저부 섹션(22)의 면 및 굴곡 절결부(58)에 대향한 손잡이 원위 섹션(20)의 면은 반원형 개구 또는 공극(70)을 포함할 수 있다. 굴곡 또는 U형 트랙(72)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 각 반원형 공극(70)의 전체 원호를 따라 반원형 공극(70)의 가장자리 내로 만입될 수 있다.
도 3의 예시적 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이(12)의 잔여 부분으로부터 격리되어 도 6에 도시되어 있다. 도 6은 실질적 상면 시야로부터 손잡이 원위 섹션(30)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 나선형 리브(32) 및 상술한 전방 손잡이 융기부(34)를 손잡이 원위 섹션(30)에서 볼 수 있다. 손잡이 원위 섹션(30)의 수직 중앙 평면 아래로 연장하는 봉합선으로 표시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)은 둘 이상의 별개의 부분(예시적 실시예에서 30a, 30b)으로 구성될 수 있으며, 이들은 예를 들어 스냅 결합, 접착제 및/또는 스크류 같은 적절한 수단의 조합이나 임의의 적절한 수단에 의해 함께 결합된다.
도 6의 손잡이 원위 섹션(30)은 도 3에 도시되지 않은 섹션을 추가로 포함한다. 내시경(10)이 조립될 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)의 일부가 손잡이 근위 섹션(16) 내측에 수납될 수 있다. 예로서, 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80)은 외부 손잡이 원위 섹션(82)(도 3 및 도 6으로부터 볼 수 있음)으로부터 근위방향으로 돌출한다. 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80)은 추가로 후술된다.
수납된 손잡이 전자장치 섹션(80) 및 외부 손잡이 원위 섹션(82) 사이에는 소경 스팬(small diameter span)(84)이 존재한다. 도시된 바와 같이, 소경 스팬(84)은 소경 스팬(84)의 외부 표면 내로 만입된 둥근 홈(86)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 완전히 조립되었을 때, 손잡이 원위 섹션(30)의 소경 스팬(84)은 손잡이 근위 섹션(16)의 반원형 공극(70) 내에 배치될 수 있다. 소경 스팬(84)의 둥근 홈(86)과 반원형 공극(70)의 굴곡 또는 U형 트랙(72)은 서로 정렬되어 있을 수 있다. 이는 손잡이 원위 섹션(30)과 손잡이 근위 섹션(16)이 내시경(10)이 사용될 때 서로에 대해 회전될 수 있게 한다. 선택적으로, 볼 베어링(미도시) 또는 다른 유형의 베어링이 손잡이 원위 섹션(30)의 소경 스팬(84)의 둥근 홈(86) 및 손잡이 근위 섹션(16)의 반원형 공극(70)의 U형 트랙(72)을 따라 트랙킹할 수 있다. 양호한 실시예에서, o-링(미도시)이 손잡이 원위 섹션(30)의 소경 스팬(84)의 둥근 홈(86) 내에 배치될 수 있다. o-링(미도시)은 손잡이 근위 섹션(16)과 손잡이 원위 섹션(30) 사이의 동적 밀봉부로서 기능할 수 있다. 이런 실시예에서, 손잡이 근위 섹션(16) 및 손잡이 원위 섹션(30)은 서로에 대해 회전될 수 있으면서 손잡이 근위 섹션(16)의 내부를 액체로부터 밀봉할 수 있다.
손잡이 휜(36) 및 다른 돌출부는 손잡이 근위 섹션(16)과 손잡이 원위 섹션(30)이 서로에 대해 회전할 때 사용하기 위한 배향 마커로서 기능할 수 있다. 배향은 시각적으로 또는 느낌에 의해 점검될 수 있다. 일부 실시예에서, 손잡이 휜(36) 상의 파지 텍스쳐는 느낌에 의한 배향 점검을 돕도록 손잡이 원위 섹션(30)의 잔여부의 나선형 리브(32)와는 다를 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 손잡이 융기부(34)는 버튼(90)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 손잡이 융기부(34)는 하나보다 많은 버튼(90)을 포함하거나 버튼을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 버튼(90)은 손잡이 원위 섹션(30) 상의 임의의 위치 또는 손잡이(12) 상의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 손잡이 융기부(34)는 버튼(90)을 포함할 수 있고, 하나 이상의 추가적 버튼(90)이 손잡이(12) 상의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 버튼(90)에는 기능이 할당될 수 있다. 일부 실시예에서, 버튼(90)은 다양한 사용자 조작에 의해 작동될 수 있는 다수의 기능이 할당될 수 있다. 일부 실시예에서, 버튼(90) 중 하나 이상은 액체 침투를 억제하도록 외부 손잡이 섹션(82)에 관하여 밀봉될 수 있다.
버튼(90)은 이미지 포착 버튼일 수 있다. 이런 실시예에서, 사용자가 버튼(90)을 누르면 내시경(10)에 의해 사진이 기록되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 버튼(90)을 두번 두드리거나, 버튼(90)을 누른 상태로 유지하는 등에 의해 내시경(10)이 비디오 기록을 개시하게 할 수 있다. 비디오 기록을 중단하기 위해, 사용자는 버튼(90)을 두번 두드리거나, 버튼(90)을 누른 상태로 유지하는 등의 작업을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 비디오 기록을 중지시키기 위해 단순히 버튼(90)을 누르기만 하면 될 수 있다. 일부 실시예에서, 내시경(10)이 비디오를 기록하는 동안 사용자가 버튼(90)을 한번 누르는 것은 비디오 기록을 일시정지시킬 필요 없이 정화상을 기록하게 할 수 있다.
손잡이 융기부(34)는 활주 버튼 리세스(92)를 추가로 포함할 수있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 활주 버튼 리세스(92)는 측방향 이동을 억제하면서 활주 버튼 또는 손가락 접촉부(98)(도 13 참조)의 전후방향 이동을 허용하도록 배열될 수 있다. 활주 버튼은 일부 실시예에서 피봇 제어부 또는 피봇 제어 구조(100)(예로서, 도 13 참조)의 일부일 수 있다. 도 6에 도시된 예시적 실시예를 포함하는 일부 실시예에서, 활주 버튼 리세스(92)는 그 내부에 배치되는 손잡이의 부분의 형상에 합치되도록 미소하게 굴곡될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 활주 버튼 리세스(92)는 다수의 리지 또는 디텐트(94)를 포함할 수 있으며, 이들은 사용자가 버튼을 전후로 활주시킬 때 일련의 불연속적 포지티브 정지부를 제공하도록 활주 버튼 상의 대응 요소와 결합될 수 있다. 일부 실시예는 리지(94)를 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자가 그와 인터페이싱할 수 있는 피봇 제어 구조(100)(도 11 참조)의 부분은 손잡이 융기부(34)의 활주 버튼 리세스(92)에 위치된 피봇 제어 구조 절결부(96)(도 13 참조)를 통해 돌출할 수 있다. 도 6의 예시적 실시예에서, 이런 피봇 제어 구조(100)의 부분은 손가락 접촉부(98)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 손가락 접촉부(98)는 인체공학적 이유로 경사진 윤곽을 가질 수 있다. 피봇 제어 구조(100)가 추가로 후술된다.
도 7은 부착된 삽입 섹션(14)을 갖지 않는 예시적 손잡이 원위 섹션(30)의 더 상세한 예시도를 도시한다. 예시적 회전 감지 조립체(150)도 도 7에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)은 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)으로서 제조된다. 예시적 실시예에서, 손잡이 원위 섹션(30)의 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)은 나사결합될 수 있는 다수의 스크류 구멍(102)을 포함할 수 있다. 스크류(미도시) 또는 다른 적절한 체결구가 손잡이 원위 섹션(30)의 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)을 함께 결합하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)은 스냅 결합, 초음파 용접, 접착제 등을 통해 함께 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 손잡이 원위 섹션(30)의 두 개의 별개의 부분(30a, 30b) 중 하나는 두 개의 별개의 부분(30a, 30b) 중 나머지 상의 상보적 페그 수용 공동(106) 내에 끼워지는 페그형 돌출부(104)를 포함할 수 있다. 이는 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)이 함께 정렬 및/또는 결합되는 것을 도울 수 있다. 도 7에 도시된 실시예를 포함하는 일부 실시예에서, 외부 손잡이 원위 섹션(82)은 실질적으로 중공일 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 손잡이 원위 섹션(82)의 중공부는 유체에 대해 밀봉되지 않을 수 있다. 도 7에 도시된 예시적 실시예에서, 드레인 채널(108)이 예로서 손잡이 휜(36)에 포함될 수 있다. 드레인 채널(108)은 외부 손잡이 원위 섹션(82)의 중공부에 진입하는 임의의 유체가 용이하게 드레인 배출될 수 있게 할 수 있다. 대안 실시예는 추가적 및/또는 다른 드레인 배열을 포함할 수 있다.
손잡이 원위 섹션(30)은 또한 도 4에 도시된 바와 같이 회전 센서 홀더(110)를 포함할 수 있다. 회전 센서 홀더(110)는 내시경(10)이 완전히 조립될 때 회전 감지 조립체(150)를 유지할 수 있다. 도시된 바와 같이, 회전 감지 조립체(150)는 전진 기어(112)를 포함할 수 있다. 전진 기어(112)는 전진 기어 샤프트(114)를 중심으로 배치된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전달 기어(116)도 전진 기어 샤프트(114) 상에 배치되어 전진 기어(112)의 회전이 전달 기어(116)가 마찬가지로 회전하게 할 수 있다. 전달 기어(116)는 센서 기어 샤프트(120) 상에 배치된 센서 샤프트 기어(118)와 맞물릴 수 있다. 전진 기어(112)가 회전함에 따라, 센서 샤프트 기어(118)와 센서 기어 샤프트(120)도 회전한다. 기어 조립체의 사용은 손잡이 원위 섹션(30)의 중앙 회전축으로부터 중심을 벗어나 있는 위치에서 부착된 전위차계(122)의 배치를 가능하게 할 수 있으며, 이는 유리하게 다른 내부 구조(예를 들어, 관주 도관, 광섬유 다발, 전자 굴곡 케이블 또는 다른 전자 구성요소)의 중앙 배치를 가능하게 할 수 있다.
도 7의 예시적 실시예에서와 같이, 센서 기어 샤프트(120)는 스플라인형 또는 키이형(예를 들어, D-형) 부분을 포함할 수 있다. 키이형 부분은 하나 이상의회전 전위차계(122)와 작동식으로 결합할 수 있다. 도 7의 예시적 실시예에서, 두 개의 회전 전위차계(122)가 존재한다. 전위차계(122)는 도 85를 참조로 설명된 바와 같이 손잡이의 인쇄 회로 보드의 일부 또는 장착 요소에 장착되거나 다른 방식으로 부착될 수 있다. 전위차계(122) 각각은 키이형(예를 들어, D-형) 공극을 포함하며, 이에 센서 기어 샤프트(120)의 대응 키이형 부분이 정합된다. 센서 기어 샤프트(120)가 회전할 때, 전위차계(들)(122)의 전기 저항은 비례적으로 변할 수 있다. 저항이 센서 기어 샤프트(120)의 회전양에 따라 예측가능하게 변하기 때문에, 전위차계(들)(122)의 측정된 저항은 손잡이 근위 섹션(16)과 손잡이 원위 섹션(30)(그리고, 나아가, 삽입 섹션(14)) 사이에서 발생하는 회전량을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 각 전위차계(122)의 하우징은 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80)의 요소(또는 손잡이 원위 섹션(30)에 부착된 다른 요소)에 장착될 수 있으며, 따라서, 손잡이 원위 섹션(30)(그리고, 나아가, 삽입 섹션(14))에 대해 부동화될 수 있고, 동시에, 전위차계(122)의 회전 허브 또는 샤프트는 손잡이 근위 섹션(16)에 연결된다. 다른 실시예에서, 전위차계(122)의 하우징은 손잡이 근위 섹션(16)에 대해 부동화될 수 있고, 그 샤프트 또는 회전 허브는 손잡이 원위 섹션(30) 또는 손잡이 전자장치 섹션(80)의 요소들에 연결될 수 있다.
도 7의 예시적 실시예는 함께 적층되고 서로 회전적으로 오프셋되어 있는 두 개의 회전 전위차계(122)를 포함한다. 대안 실시예에서, 전위차계(122)는 서로 이격 배치될 수 있지만, 공통 회전축을 공유한다(예를 들어, 양 전위차계(122)의 와이퍼는 공통 샤프트에 의해 이동하게 된다). 이 배열은 360도 회전을 통해 원하는 정확도로 센서 샤프트(그리고, 궁극적으로 내시경의 원위 단부의 구성요소)의 회전 정도를 연산하기 위해 양 전위차계(122)로부터 전기 저항값을 수신하는 제어기를 허용하고, 따라서, 내시경의 원위 샤프트의 구성요소(예를 들어, 카메라)의 회전을 측정하는 데 있어서 연산적 "맹점"을 을 제거하는 것을 돕는다. 그 운동 범위의 종점에서의 하나의 전위차계(122)의 와이퍼의 위치에 의해 생성되는 임의의 맹점은 그 위치가 그 운동 범위의 종점에 있지 않은 제2 전위차계(122)의 와이퍼에 의해 보상될 수 있다. 대안 실시예에서, 둘 보다 많은 회전적으로 오프셋된 전위차계(122)가 사용될 수 있다. 전위차계(122) 사이의 회전 오프셋은 연산의 단순성을 위해 180도일 수 있지만, 회전 오프셋이 전위차계(122)에 의해 생성되는 임의의 맹점이 다른 전위차계(122)의 기능 범위에 의해 중첩될 수 있다면 다른 각도 오프셋이 사용되어 동일한 결과를 달성할 수 있다. 대안 실시예에서, 전진, 전달 및 센서 샤프트 기어(112, 116, 118) 사이의 기어비는 회전 측정시의 원하는 정확도 정도, 전위차계(122)의 감도 및 다른 인자에 따라서 변할 수 있다. 대안 실시예에서, 회전 감지 조립체(150)는 하나 이상의 기어 조립체 대신 벨트를 사용할 수 있다. 예로서, 전달 기어(116) 및 센서 샤프트 기어(118)는 벨트로 대체될 수 있다. 본 기술 분야에 공지된 다른 회전 대 회전 배열이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 전진 기어 샤프트(114)는 전위차계(122)와 직접적으로 작동식으로 결합하는 키이 구성부(예를 들어, D-형 부분)를 포함할 수 있다. 전위차계(122) 이외의 회전 센서도 사용될 수 있다. 대안 실시예는 회전 인코더, 회전 가변 차동 변환기 또는 다른 인코딩 장치 같은 회전 센서가 사용될 수 있다. 회전 인코더를 사용하는 실시예에서, 인코더는 그레이 인코더, 자기 인코더, 광학 인코더 등일 수 있다.
일 실시예에서, 센서 기어 샤프트(120)는 샤프트 지지 부재(63)의 샤프트 베어링 섹션으로 연장하지 않을 수 있다. 대신, 회전 감지 조립체(150)는 회전 센서 홀더(110)에 의해 지지될 수 있다. 다른 이득들 중에서, 이러한 배열은 손잡이 근위 섹션(16)에 대한 손잡이 원위 섹션(30)의 제한되지 않은 정도의 회전을 가능하게 한다. 추가적으로, 본 기술 분야의 숙련자가 인지할 수 있는 바와 같이, 이는 회전 감지 조립체(150)의 구성요소가 중심을 벗어난 위치에 위치될 수 있게 한다. 이는 조립 동안 이득을 제공할 수 있다. 예로서, 이는 관주 라인(434)(도 85 참조), 전력 케이블(432)(도 85 참조)의 라우팅을 단순화할 수 있다.
다른 실시예에서, 샤프트 지지 부재(63)와 전위차계(122)는 샤프트에 의해 직접적으로 연결될 수 있다. 원위 단부 상에 스플라인 또는 키이결합된 샤프트는 샤프트 지지 부재(63)의 샤프트 베어링 섹션으로부터 연장할 수 있고, 전위차계(122)의 대응 스플라인 또는 키이형(예를 들어, D-형) 공극을 통해 연장할 수 있다. 샤프트 지지 부재(63)가 손잡이 근위 섹션(16)에 대해 고정될 수 있기 때문에, 손잡이 근위 섹션(16)에 대한 손잡이 원위 섹션(30)의 회전은 전위차계(122)에 의해 측정된 저항을 변화시킨다. 상술한 바와 같이, 저항은 하나의 손잡이 섹션의 나머지에 대한 회전에 따라 예측가능하게 변하기 때문에, 저항 측정은 손잡이 원위 섹션(그리고, 궁극적으로, 내시경의 원위 단부 또는 예로서, 도 19에 도시된 카메라 조립체(350))에 의해 달성되는 회전량을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 회전 감지 조립체(150)는 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80)(도 6 참조) 상에 배치될 수 있는 레인지 파인더를 포함할 수 있다. 손잡이 원위 섹션(16)의 내부 벽(도 4 참조)은 가변 두께 또는 가변 높이 융기면을 포함할 수 있고, 이는 손잡이 근위 섹션(16)의 내부 벽의 360도 대부분 또는 전부를 감싸며, 그 원주방향 경로를 따라 사전결정된 방식으로 두께나 높이가 변한다. 손잡이 근위 섹션(16) 및 손잡이 원위 섹션(30)이 서로에 대해 회전함에 따라, 레인지 파인더는 가변 표면까지의 레인지 파인더에 의해 판독된 거리(그 가변 두께 또는 높이 중 어느 하나)에 따라 변하는 신호를 제어기에 제공할 수 있다. 이 신호는 표면이 특정한 두께 또는 높이를 가지는 사전결정된 베이스 위치에 대한 레인지 파인더에 의해 판독된 거리 또는 두께/높이에 상관될 수 있으며, 손잡이 근위 섹션(16)에 대한 손잡이 원위 섹션(30)의 특정 각도 회전에 상관된다. 이 거리는 이전 거리에 비교됨으로서 발생하는 회전의 양을 결정할 수 있다. 레인지 파인더는 임의의 유형의 레인지 파인더일 수 있다(예를 들어, 기계적 위치 센서, 음향 레인지 파인더, 레이저 또는 기타 광학 레인지 파인더 등).
또 다른 대안 실시예에서, 광학 마우스형 센서 배열이 사용될 수 있다. 센서는 손잡이 근위 섹션(16) 또는 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80) 중 하나에 장착될 수 있으며, 손잡이 근위 섹션(16)이나 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80) 중 나머지의 이동을 추적하도록 구성될 수 있다. 이런 실시예에서, 센서에 의해 감지된 이동양 및 이동 방향은 발생되는 회전 변위의 방향 및 양을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 센서에 의해 추적되는 표면은 기준 그리드, 다수의 고유 식별자, 패턴, 마킹 또는 기타 구별되는 구성부를 구비할 수 있고, 이들은 센서가 시동시의 회전 배향을 결정할 수 있게 한다. 본 기술 분야의 숙련자에게 공지된 다른 다양한 회전 감지 조립체(150)가 또한 다양한 실시예에서 사용될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 손잡이 원위 섹션(30)의 회전 센서 홀더(110)는 손잡이 원위 섹션(30)의 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)이 함께 결합되도록 성형될 수 있으며, 회전 감지 조립체(150)는 두 개의 별개의 부분(30a, 30b) 사이에 포획될 수 있다. 회전 센서 홀더(110)의 각 측부는 센서 기어 샤프트 홈통(126) 및 전진 기어 샤프트 홈통(124)을 포함할 수 있다. 조립된 전진 기어 샤프트 홈통(124) 및 센서 기어 샤프트 홈통(126)이 전진 기어 샤프트(114) 및 센서 기어 샤프트(120) 각각을 위한 베어링 표면으로서 작용될 수 있다. 회전 센서 홀더(110)의 각 측부는 또한 홀더 공극(128)을 포함할 수 있다. 홀더 공극(128)은 전달 기어(116), 센서 샤프트 기어(118) 및 전위차계(122)가 손잡이 원위 섹션(30)이 완전히 조립되었을 때 회전 센서 홀더(110) 내에 체결될 수 있도록 크기설정 및 성형될 수 있다.
도 8은 내시경(10)의 손잡이(12)의 부분 조립된 모습을 도시한다. 손잡이 근위 섹션(16)의 손잡이 저부 섹션(22)만이 도 8에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 손잡이 근위 섹션(16)의 손잡이 저부 섹션(22)은 절단제거되었다. 추가적으로, 도 8에 도시된 실시예에서, 손잡이 원위 섹션(30)은 두 개의 별개의 부분(30a, 30b)(도 7 참조)으로부터 조립된다. 손잡이 원위 섹션(30)의 반부(30b) 중 하나는 명료성을 위해 도 8로부터 제거되어 있다. 수납된 손잡이 전자장치 섹션(80)은 손잡이 근위 섹션(16) 내부에 위치될 수 있다. 외부 손잡이 원위 섹션(82)은 손잡이 근위 섹션(16)을 초과하여 연장하며, 환경으로 노출된다.
상술한 바와 같이, 회전 감지 조립체(150)는 회전 센서 홀더(110) 내에 배치된다. 도시된 바와 같이, 회전 감지 조립체(150)의 전진 기어(112)는 치형 돌출부(62) 및 치형 돌출부(64)(도 5에 가장 잘 도시됨)에 의해 형성된 환형 기어와 맞물릴 수 있다. 이런 실시예에서, 손잡이(12)가 완전히 조립되었을 때, 손잡이 근위 섹션(16)에 관한 손잡이 원위 섹션(30)의 임의의 회전은 전진 기어(112)가 회전하게 하며, 그 이유는 이것이 치형 돌출부(62) 및 치형 돌출부(64)에 의해 형성된 환형 기어와 맞물리기 때문이다. 이러한 회전은 그후 회전 감지 조립체(150)의 잔여부를 통해 전달됨으로써 회전 감지 조립체(150)에 의해 회전이 측정될 수 있게 한다. 양호한 실시예에서, 전체 기어비는 대략 1:1일 수 있다.
대안적으로, 기어 요소 이외에, 도 4에 도시된 것과 유사한 손잡이 근위 섹션(16)은 샤프트 지지 부재(63)의 샤프트 지지 섹션(65)에 고정된 키이형 샤프트 또는 부분적 키이형 샤프트를 포함할 수 있다. 샤프트의 키이형 부분은 회전 센서 홀더(110) 내에 보유되는 하나 이상의 전위차계(122)의 허브와 정합되도록 배열될 수 있다. 따라서, 손잡이 원위 섹션(30)이 손잡이 근위 섹션(16)에 대해 회전될 때, 하나 이상의 전위차계(122)의 와이퍼는 손잡이 원위 섹션(30) 및 근위 섹션(16)의 상대적 위치를 회전 배향을 결정하기 위해 사용할 수 있는 전기 저항값으로 변환할 수 있다.
이제, 도 9를 참조하면, 일 실시예에서, 내시경(10)의 삽입 섹션(14)은 그를 통해 동작 또는 기능이 수행될 수 있는 도관(157)을 포함한다. 산업 또는 의료 용례에서, 이 도관(157)은 삽입 섹션(14)의 단부에서 대상물을 조작하기 위해 기구를 통과시키기 위하여 사용될 수 있다(파지기, 핀셋, 클램프, 와이어 배스킷, 확장기, 나이프, 가위, 자기 픽업 등 같은 기구). 또한, 유체(가스 또는 액체)가 내부에 삽입 섹션(14)이 배치되는 공간으로부터/으로 외부 소스로/로부터 통과될 수 있다. 의료 용례에서, 이런 도관(157)은 가스를 체강에 살포하거나, 체강으로부터 가스를 배기하거나, 공간에 액체를 관주시키거나, 공간으로부터 액체 및/또는 현탁 미립자를 흡인하기 위해 사용될 수 있다. 도관(157)은 선택적으로 광 전송, 정보 전송, 전력 전송 및 기계적 제어 구성요소 같은 유틸리티 구성요소를 운반하여 삽입 섹션(14) 내의 공간을 절약하고, 삽입 섹션(14)의 전체 직경을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 광 전송 구성요소는 예로서 광섬유 다발, 리본, 광 파이프, 광 투사 요소 및/또는 유사체들을 포함할 수 있다. 정보 전송 구성요소는 예로서, 삽입 섹션(14)의 단부의 이미지 센서 또는 이미저를 내시경(10) 외부의 또는 손잡이(12)에 배치된 이미지 처리 유닛에 연결하는 전기 케이블 다발 또는 리본을 포함할 수 있다. 이런 케이블은 또한 이미지 센서에 전력을 제공할 수 있다. 기계 제어 구성요소는 예로서, 삽입 섹션(14)의 단부 부근의 요소의 이동을 제어하기 위하여 푸시로드, 풀 와이어 등을 포함할 수 있다. 이는 예로서, 손잡이(12)로부터 연장하는 기계적 제어 구성요소(들)의 사용에 의해 능동적으로 굴곡될 수 있는 삽입 섹션(14)의 능동적 가요성 원위 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 이는 예로서, 손잡이(12)로부터 연장하는 기계적 제어 구성요소(들)의 사용에 의해 능동적으로 이동될 수 있는 삽입 섹션(14)의 단부의 회전가능한 카메라 또는 카메라 장착부를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 삽입 샤프트 또는 섹션(14) 내의 유체 운반 도관(157)은 예로서, 광섬유 다발, 통신 케이블 및 기계적 작동기 같은 내시경(10)의 유틸리티 구성요소를 수납하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 도관(157)은 삽입 샤프트(14)의 원위 단부의 카메라 조립체(350)(예로서, 도 19 참조)와 유체 연통할 수 있다. 카메라 조립체(350)는 통신 케이블에 대한 연결부를 구비하는 카메라 센서 또는 이미저를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 카메라 센서 및 통신 케이블 연결부와, 임의의 연계된 렌즈 조립체의 내부 구성요소는 도관(157) 내에 존재하는 액체에 대한 노출에 대해 밀봉될 수 있다. 카메라 조립체(350), 렌즈 조립체, 통신 케이블, 기계적 작동기(예를 들어, 풀 와이어) 및 광섬유 케이블이나 다발이 '습윤' 도관에 노출될 수 있게 하는 것은 내시경(10)의 적어도 일부가 일회용 장치가 되도록, 즉, 의료 시술에서 사용후 폐기될 수 있도록 구성되는 경우 고려할 수 있다. 따라서, 도관내 구성요소를 적절히 살균하는 임의의 기술적 과제가 회피된다.
내시경(10)의 일부 구성요소, 특히, 손잡이 섹션(12) 내에 위치된 전자 구성요소는 바람직하게는 건조 상태로 유지되어야 한다. 손잡이(12)의 내부와 삽입 섹션(14)의 도관(157) 사이의 배리어 요소(159)는 손잡이(12)로부터 삽입 섹션(14) 도관(157) 으로의 구성요소의 통과를 가능하게 할 수 있고(관통 구성요소로 지칭되며 라인 세그먼트 155로 도 9에 도시됨), 동시에, 또한, 도관(157)으로부터 손잡이(12)의 내부 공간 내로의 유체의 침투를 억제한다. 배리어(159)는 통로(구멍, 슬릿 등)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 앞서 설명한 유틸리티 구성요소 같은 관통 구성요소(155)가 손잡이(12)로부터 삽입 섹션(14)의 도관(157)으로 통과할 수 있다. 통로는 관통 구성요소(155)의 외측 표면 둘레에 비교적 긴밀한 끼워맞춤을 제공하도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 엘라스토머 개스킷, O-링 또는 다른 유사한 요소가 추가로 삽입 섹션(14)의 도관(157)으로부터 손잡이(12)의 내부 공간으로의 유체 침투를 억제하는 것을 도울 수 있다. 배리어(159)는 삽입 섹션(14)의 근위 단부와 손잡이(12) 사이의 접합 영역을 분리시키는 벽을 포함할 수 있다. 접합 영역은 도관(157)이 도관(157)을 위한 외부적 유체 연결부를 제공하는 도관 포트에 연결되는 영역 부근에 존재할 수 있다. 대안적으로, 배리어(159)는 블록을 포함할 수 있으며, 이 블록을 통해 라우팅 채널이 블록의 제1 측부에 대향한 블록의 제2 측부 상의 또는 블록의 제3 측부 상의 하나 이상의 구성부(예를 들어, 도관 포트)와 블록의 제1 측부 상의 도관(157)과 연통하는 유틸리티 구멍을 연결한다(일부 실시예에서, 블록의 제3 측부는 블록의 제1 측부에 대략 수직일 수 있다). 손잡이(12)로부터의 케이블, 리본, 와이어, 푸시로드 또는 다른 구성요소를 위한 통로는 블록의 제1 측부에 대향한 블록의 제2 측부 상에 형성될 수 있고, 블록의 유틸리티 구멍과 정렬될 수 있다. 도관(157)은 기구의 손잡이(12)에 연결 또는 부착되는 덮개(sheath)(도 15의 내부 덮개(312) 같은)로부터 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 삽입 섹션(14)의 덮개와 손잡이(12) 사이의 관통 배리어(159)는 덮개 장착부를 포함할 수 있고, 이는 손잡이(12)에서 근위방향으로 그 원점 부근에서 삽입 섹션(14)의 덮개를 지지하도록 그리고, 손잡이(12)에 이를 부착 또는 연결하도록 기능한다. 일부 실시예에서, 삽입 섹션(14)은 덮개가 그 내부에 위치될 수 있는 캐뉼러를 포함할 수 있다. 캐뉼러는 분리 구성부를 통해 손잡이(12)에 장착될 수 있어서 내시경(10)-손잡이(12)와 덮개 포함-이 부위로부터 인출될 수 있으면서 캐뉼러가 현장에 남아 있을 수 있게 한다.
도 9와 관련하여 설명된 배리어(159)는 도 10에 도시되어 있고, 내부 덮개 장착부(160)라 지칭된다. 도시된 바와 같이, 내부 덮개 장착부(160)는 내부 덮개 장착부(160)의 내부를 드러내기 위해 도 10에서는 서로 분리되어 있는 원위 섹션(161a)과 근위 섹션(161b)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 원위 섹션(161a)은 원위 섹션(161a)의 각 측부 상에 절결부(162)를 포함한다. 도 10의 예시적 실시예에 도시된 바와 같이, 원위 섹션(161a)의 내부면(164)(조립시)의 일부는 만입될(recessed) 수 있다. 관주 또는 흡입 라우팅 채널(166)이 또한 내부 덮개 장착부(160)의 원위 섹션(161a) 내로 만입될 수 있다. 도시된 바와 같이, 관주 라우팅 채널(166)은 만입형 면(164) 내에 위치된다. 관주 라우팅 채널(166)은 유틸리티 구멍(168)을 갖는 제1 단부 상에 연통될 수 있다. 예시적 실시예에서, 유틸리티 구멍(168)은 (비록, 다른 실시예에서, 유틸리티 구멍(168)은 중심설정될 필요가 없지만) 만입형 면(164) 내에서 원위 섹션(161a)의 중심 실질적 부근에 위치될 수 있다.
내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(161b)은 또한 원위 섹션(161a) 내로 만입된 절결부(162)와 유사하게 그 우측 및 좌측 측부에 절결부(170)를 포함할 수 있다. 절결부(170)는 근위 섹션(161b)을 통해 전체 경로로 연장할 수 있다. 내부 덮개 장착부(160)의 절결부(162, 170)는 손잡이 원위 섹션(30)의 돌출부를 수용하도록 크기설정될 수 있으며, 이는 내시경(10)이 완전히 조립되었을 때 내부 덮개 장착부(160)를 제 위치에 보유하는 것을 도울 수 있다.
근위 섹션(161b)은 또한 내부면(조립시)의 융기 부분(172)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 융기된 부분(172)은 원위 섹션(161a)의 만입형 면(164)과 유사한 외부 치수로 이루어진다. 조립시, 융기된 부분(172)은 원위 섹션(161a) 및 근위 섹션(161b)을 함께 결합하도록 만입형 면(164) 내로 압입된다. 일부 실시예에서, 융기된 부분(172)과 만입형 면(164) 사이에 글루 또는 다른 적절한 접착제가 사용되어 근위 섹션(161b)을 원위 섹션(161a)에 결속할 수 있다. 또한, 이는 두 개의 구성요소 사이의 유압 밀봉부를 생성하도록 기능할 수 있다.
근위 섹션(161b)은 다수의 다른 구성부를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 근위 섹션(161b)은 관주 또는 흡입 통로(174)를 포함한다. 관주 또는 흡입 통로(174)는 근위 섹션(161b)이 원위 섹션(161a)에 정합될 때 관주 라우팅 채널(166)의 제2 단부와 정렬되도록 배치될 수 있다. 내시경(10)이 사용될 때, 관주 또는 흡입 유체는 관주 라우팅 채널(166)을 거쳐 관주 통로(174)와 유틸리티 구멍(168) 사이에서 유동할 수 있다.
도 10의 예시적 실시예에 도시된 바와 같이, 내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(161b)은 덮개 장착 슬릿(176)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 덮개 장착 슬릿(176)은 수평으로 배향될 수 있고(도 10에 도시된 배향 참조), 유틸리티 구멍(168)과 대략 정렬되어 내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(161b)에 배치될 수 있다. 덮개 장착 슬릿(176)은 대안 실시예에서 다르게 배향될 수 있다. 도 10의 예시적 실시예에서, 덮개 장착 슬릿(176)은 근위 섹션(161b)의 내부 면(조립시)의 평면에 실질적으로 수직인 각도로 전체 근위 섹션(161b)을 통해 연장한다.
내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(161b)은 또한 다수의 오리피스(178)를 포함할 수 있다. 도 10의 예시적 실시예에서, 오리피스(178)는 작은 직경의 구멍이며, 이는 전체 근위 섹션(161b)을 통해 연장하고, 손잡이 내부로부터 내시경(10)의 원위 단부로의 풀 또는 푸시 케이블 또는 와이어의 통과를 허용하기 위해 사용될 수 있다. 근위 섹션(161b)은 또한 광섬유 통로(179)를 포함할 수 있다. 예시적 실시예에서, 오리피스(178) 및 광섬유 통로(179)는 근위 섹션(161b)의 내부 면(조립시)에 수직으로 각져 있다. 대안 실시예에서, 오리피스(178) 및 광섬유 통로(179)는 다르게 각질 수 있거나 다른 직경을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 오리피스(178)는 덮개 장착 슬릿(176) 둘레에 배열된다. 내부 덮개 장착부(160)가 완전히 조립되었을 때, 덮개 장착 슬릿(176)과 오리피스(178)는 원위 섹션(161a)의 유티리티 구멍(168)과 정렬된다.
대안 실시예에서, 관통 배리어 또는 내부 덮개 장착부(160)의 일부 구성부의 형상, 위치, 치수 등은 다를 수 있다. 관통 배리어 또는 내부 덮개 장착부(160)는 추가적 구성부를 포함할 수 있거나, 특정 구성부가 생략될 수 있다. 일부 실시예에서, 더 많거나 더 작은 수의 오리피스(178)가 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 오리피스(178)는 도 10에 도시된 공간적 배열로 배열되지 않을 수 있다. 하나보다 더 많은 관주 통로(174)가 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 내부 덮개 장착부(160)는 내시경의 손잡이 내의 민감한 영역 내로의 유체 침투를 추가로 억제하기 위해 개스킷과 연계되거나 개스킷을 포함할 수 있다.
손잡이 전자장치 섹션(80)은 유체 침투에 대해 보호되는 것이 바람직한 기계적 및 전자 구성요소를 수납하도록 구성된다. 피봇 제어 구조 및 삽입 샤프트 또는 내시경 샤프트의 원위 단부의 카메라 조립체의 이동을 제어하기 위한 작동 케이블을 수납하도록 구성된 손잡이 원위 외부 섹션(82)(피봇 제어 하우징)은 내시경의 작동시 비교적 미소한 영향으로 액체에 노출될 수 있다. 따라서, 손잡이 전자장치 섹션(80)과 손잡이 원위 외부 섹션(82) 사이에 액체 밀봉을 유지하는 것이 더 중요하다. 도 12 및 도 13에 도시된 밀봉 부재(210) 같은 관통 배리어는 전자장치 가굴성 케이블, 광섬유 다발 또는 밖으로 나오기 이전에 내시경의 원위 단부로부터 그 근위 단부로 통과하여야 하는 다른 구조 둘레에 긴밀한 밀봉(예를 들어, 엘라스토머 밀봉)을 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 한편, 도 10 및 도 13에 도시된 내부 덮개 장착부(160) 같은 관통 배리어는 특히, 피봇 제어 구조로부터 내시경 샤프트의 원위 단부로 통과하는 임의의 풀 와이어 또는 케이블에 적용될 수 있기 때문에 더 약한 밀봉을 허용할 수 있다. 손잡이 원위 섹션(82) 내로의 임의의 유체 침투는 예로서, 도 7에 도시된 통로(108) 같은 하우징의 종속 부분 내에 구성된 하나 이상의 배액 구멍 또는 통로를 통해 하우징을 벗어나는 것이 허용될 수 있다.
대안 실시예에서, 손잡이 원위 섹션 또는 피봇 제어 하우징(82)과 내시경의 샤프트 사이의 관통 배리어는 완전 밀봉식 구조를 포함할 수 있으며, 이 완전 밀봉식 구조는 피봇 제어 하우징으로부터 내시경 샤프트의 원위 단부로 연장하는 풀 케이블 또는 작동 케이블의 이동을 여전히 허용한다. 예로서, 관통 배리어는 가요성(또는 늘어진) 다이아프램, 주름식 엘라스토머 다이아프램, 아코디언 구조 고무 부트, 벨로우즈 구조 또는 하우징에 대해 그 주연부에서 부착되는 다른 변위가능한 다이아프램을 포함하며, 이들은 그 중앙 영역 부근에서 그를 통해 통과하는 임의의 구조 둘레에 유체 밀폐 밀봉부를 형성하고, 그 중앙 영역은 그를 통해 통과하는 임의의 피봇 제어 케이블의 자유 이동을 허용하도록 원위 및 근위방향으로 자유롭게 전후 이동할 수 있다. 내시경의 이 부분에 더 완전한 밀봉부를 구비하면, 손잡이 전자장치 섹션(80)과 피봇 제어 하우징 사이의 2차 밀봉에 대한 필요성이 감소 또는 제거될 수 있다.
도 11은 피봇 제어 구조(100)의 일 실시예의 예시적 분해도를 도시한다. 피봇 제어 구조(100)는 구조의 피봇을 제어할 수 있다. 구조는 예로서 삽입 섹션(14)(도 3 참조)의 원위 단부의 카메라 조립체(350)(도 19 참조)일 수 있다. 대안 실시예에서, 피봇 제어 구조(100)는 대신 또는 추가적으로 삽입 섹션(14)의 가요성 섹션의 가굴성을 추가적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다. 피봇 제어 구조(100)의 일부 실시예는 기어, 모터, 멀티바아 연동부, 다이얼 등을 포함할 수 있으며, 이들은 후술된 실시예와는 다르다.
도 11의 예시적 피봇 제어 구조(100)는 분해도로 도시되어 있다. 위에서 상세히 설명한 손가락 접촉부(98)는 피봇 제어 구조(100)로부터 분리되어 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 손가락 접촉부(98)의 저부면은 선택적으로 다수의 페그 돌출부(180)를 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 예시적 실시예에서, 형상이 대체로 원통형인 네 개의 페그 돌출부(180)가 존재한다(페그 돌출부의 수 및 형상은 다를 수 있음). 손가락 접촉부(98)는 추가적으로, 손가락 접촉부(98)의 하위 표면에 배치된 손가락 접촉부 슬롯(182)을 포함한다.
손가락 접촉부(98) 아래에는, 피봇 제어 구조(100)의 피봇 부분(184)의 예시적 실시예가 도시되어 있다. 피봇 제어 구조(100)의 피봇 부재(184)의 상단부는 슬라이더(186)를 포함할 수 있다. 슬라이더(186)의 중심으로부터는 손가락 접촉부 슬롯(182)과 정합하도록 배열된 손가락 접촉 포스트(188)가 돌출한다. 선택적으로, 손가락 접촉 페그 구멍(190)은 손가락 접촉 포스트(188)의 각 측부 상에서 손가락 접촉 포스트(188) 측면과 접한다. 손가락 접촉부(98)가 피봇 제어 구조(100)에 부착될 때, 손가락 접촉 슬롯(182)은 슬라이더(186) 상의 손가락 접촉 포스트(188) 상으로 활주될 수 있다. 추가적으로, 조립시, 손가락 접촉부(98)의 페그 돌출부(180)는 존재시 슬라이더(186)의 손가락 접촉 페그 구멍(190) 내에 배치될 수 있다.
피봇 제어 구조(100)는 내시경의 하나 이상의 구성부와 상호작용하여 원하는 배향으로 고정 또는 유지될 수 있게 한다. 도시된 바와 같이, 피봇 부재(184)의 슬라이더(186)의 저부면은 선택적으로 하나 이상의 포획 바아 또는 디텐트 요소(192)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 다수의 포획 바아(192)가 손잡이(12) 상의 대향 융기 구성부 또는 리지(94)와 결합하도록 배열되어 슬라이더(186)의 저부를 따라 배치될 수 있다.
포획 바아 또는 디텐트 요소(192)는 상술한 손잡이 융기 부분(32)(도 6에 가장 잘 도시됨)의 활주 버튼 리세스(92)의 융기 구성부 또는 리지(94)와 상호작용할 수 있다. 피봇 제어 구조(100)가 사용자에 의해 변위될 때, 리지(94) 사이의 공간은 디텐트로서 작용할 수 있으며, 그 내부에 슬라이더(186)의 포획 바아(192)가 "파킹"될 수 있다. 이는 사용자가 원하는 위치로 이를 이동시키고 해제하고 나서 피봇 제어 구조(100)의 표류 또는 이동을 방지하는 것을 돕는다. 또한, 이는 피봇 제어 구조(100)가 기구의 사용 동안 우발적으로 변위되지 않는 것을 보증하는 것을 도울 수 있다.
도시된 바와 같이, 피봇 제어 구조(100)의 피봇 부재(184)는 굴곡 내부 차폐부(194)를 포함한다. 내부 차폐부(194)는 조립시 손잡이 하우징 아래에, 그리고, 슬라이더(186) 아래에 겹쳐진다. 포스트(196)는 슬라이더(186)의 저부면과 내부 차폐부(194)의 상단면 사이의 거리에 걸쳐질 수 있다. 일부 실시예에서, 포획 바아(192)는 내부 차폐부(194)의 상단부 상에 위치될 수 있다. 이런 실시예에서, 상술한 리지(94)는 리지(94)가 내부 차폐부(194) 상의 포획 바아(192)를 위한 디텐트를 형성할 수 있도록 손잡이 원위 섹션(30)의 하우징의 내부벽 상에 위치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이는 피봇 제어 구조(100)가 원하는 위치에서 "파킹"될 수 있게 한다.
피봇 아암(198)이 내부 차폐부(194)의 저부면으로부터 연장할 수 있다. 예시적 실시예에서, 피봇 아암(198)은 두 개의 기계적 케이블 부착 지점 또는 구멍(202)을 포함한다. 하나의 구멍(202)은 피봇 샤프트(204)의 일 측부에 배치되고, 제2 구멍(202)은 피봇 샤프트(204)의 다른 측부에 배치된다. 예시된 실시예에서, 슬라이더(186)의 전진 이동은 하부 구멍(202)에 연결된 기계적 케이블이 근위방향으로 후퇴되게 하고, 슬라이더(186)의 후향 이동은 상부 구멍(202)에 연결된 기계적 케이블이 근위 방향으로 수축되게 한다. 손잡이의 근위 단부로부터 손잡이의 원위 단부로의 광섬유 또는 전기 케이블의 비교적 방해받지 않은 통과를 수용하기 위해, 피봇 아암(198)은 예로서, 그 피봇 샤프트(204) 위에 절결부가 형성됨으로써, 통과하는 케이블이 피봇 샤프트(204) (또는 샤프트(204)를 둘러싸는 동심 슬리브 또는 허브) 상에서 자유롭게 안치될 수 있게 한다. 이러한 배열은 측방향 또는 수직방향으로의 최소의 변위로 통과를 가능하게 한다.
이제, 도 11 및 도 13을 참조하면, 피봇 아암(198)은 피봇 영역(200)과 피봇 샤프트(204)를 둘러싸는 측방향 변위 섹션(199)을 갖도록 구성된다. 따라서, 피봇 샤프트(204)를 둘러싸는 허브 또는 슬리브(조립시)는 통과하는 케이블(250)이 안치될 수 있는 베어링 표면으로서 기능하는 것으로 도시되어 있다. 피봇 아암(198)의 하부 부분은 피봇 샤프트(204)의 슬리브 또는 허브 아래의 위치로부터 하향 연장한다. 일부 실시예에서, 피봇 아암(198)의 하부 부분은 선택적으로, 지점 또는 구멍(202)에 연결된 기계적 케이블이 또한 수직으로 정렬되도록 피봇 아암(198)의 상부 부분과 수직으로 정렬될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 케이블(예를 들어, 케이블(250)이 다양한 다른 방식으로 피봇 샤프트(204)의 허브 둘레에(또는 그를 통해) 지나갈 수 있으며, 그래서, 그 경로는 피봇 제어 구조(100)의 피봇 아암(198)에 의해 최소로 방해를 받는다.
선택적으로, 그러나, 양호한 실시예에서, 2차 관통 밀봉부는 손잡이 원위 섹션(30)의 하우징 내로 침투한 유체와 전자장치 섹션(80)이 수납될 수 있는 손잡이 근위 섹션(16)의 하우징 사이에 추가적 배리어를 제공한다. 밀봉부는 오리피스, 구멍 또는 슬릿을 포함할 수 있으며, 이를 통해 광섬유 다발, 전기 케이블 및/또는 유체 도관 배관 같은 그러나 이에 한정되지 않는 구성요소들이 통과할 수 있다. 구멍 또는 슬릿은 슬릿을 통해 이들이 통과할 때 이들 구성요소 위에 꼭맞는 끼워맞춤을 제공하도록 크기설정될 수 있다. 일 실시예에서, 2차 관통 밀봉부는 그 유체 밀봉 특성을 향상시키기 위해 고무 또는 다른 엘라스토머 재료로 형성된다.
도 12는 2차 밀봉부, 즉, 밀봉 부재(210)의 예시적 실시예를 도시한다. 밀봉 부재(210)는 도 12에 도시된 바와 같이 형상이 대략 직사각형일 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(210)의 일 단부는 제1(예를 들어, 직사각형) 형상으로 이루어질 수 있고, 밀봉 부재(210)의 제2 단부는 제2 형상(예를 들어, 둥근 에지를 갖거나 둥근 형상)으로 이루어질 수 있다. 이는 조립 동안 장점을 제공하여 밀봉 부재(210)가 적절한 배향으로 장착되는 것을 보증할 수 있다. 밀봉 부재(210)는 다수의 오리피스를 포함할 수 있다. 예시적 실시예에서, 밀봉 부재(210)는 광섬유 다발(예를 들어, 조명 섬유) 오리피스(212), 가굴성 케이블(즉, 전기 케이블) 오리피스(214) 및 유체 배관(예를 들어, 관주 라인) 오리피스(216)를 포함한다. 도 12에 도시된 예시적 실시예에서, 조명 섬유 오리피스(212), 가굴성 케이블 오리피스(214) 및 관주 라인 오리피스(216)는 전체 밀봉 부재(210)를 통해 연장한다. 조명 섬유 오리피스(212)는 섬유 다발 또는 광 파이프의 직경과 일치하도록 비교적 작은 직경을 갖는다. 가굴성 케이블 오리피스(214)는 전자 가굴성 케이블의 크기 및 형상에 일치하는 슬릿이다. 관주 라인 오리피스(216)는 원통형이고, 조명 섬유 오리피스(212)의 것보다 큰 직경을 갖는다. 조명 섬유 오리피스(212), 가굴성 케이블 오리피스(214) 및 관주 라인 오리피스(216)는 밀봉 부재(210)의 전방면(도 12에 관하여)에 실질적으로 수직인 각도로 밀봉 부재(210)를 통해 연장한다. 대안 실시예에서, 밀봉 부재(210) 내의 오리피스는 수, 크기 및 형상이 다를 수 있다. 일부 실시예에서, 밀봉 부재(210)는 예로서, 버튼(90)으로의 배선을 위한 추가적 구멍을 포함할 수 있다.
도 12의 예시적 실시예에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(210)는 또한 다수의 개스킷 아암(218)을 포함할 수 있다. 도 12의 예시적 실시예에서, 개스킷 아암(218)은 밀봉 부재(210)의 후방 에지 부근에서 밀봉 부재(210)의 상단 및 저부면으로부터 멀어지는 방향으로 돌출한다. 도시된 바와 같이, 두 개의 개스킷 아암(218)이 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 개스킷 아암(218)은 직선형일 수 있다. 예시적 실시예에서, 개스킷 아암(218)은 밀봉 부재(210)로부터 멀어지는 방향으로 개스킷 아암(218)을 굴곡시키는 아치형 섹션에 의해 연결된 두 개의 직선형 섹션을 포함한다.
도 13은 손잡이 원위 섹션(30)의 일 반부(30a)의 예시적 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 내부 덮개 장착부(160), 피봇 제어 구조(100) 및 밀봉 부재(210)는 손잡이 원위 섹션(30)의 도시된 반부(30a) 내에 조립 및 배치된다. 가굴성 케이블(250)(예를 들어, 가굴성 전자 통신/전력 케이블)이 또한 도시되어 있다. 도 13에 도시된 예시적 실시예에서, 내부 덮개 장착부(160)의 원위 섹션(161a)은 덮개 장착 허브(252)를 포함한다. 덮개 장착 허브(252)는 유틸리티 구멍(168)(도 10 참조)과 동일한 축을 따라 원위방향으로 연장한다. 예시적 실시예에서, 덮개 장착 허브(252)는 중공 및 실질적 원통형일 수 있다. 덮개 장착 허브(252)의 내경은 선택적으로 유틸리티 구멍(168)의 직경보다 다소 크거나 대략 동일할 수 있다. 예시적 실시예에서, 덮개 장착부 장착 탭(254)이 덮개 장착 허브(252)의 외부 표면으로부터 도드라지게 돌출한다. 덮개 장착부 장착 탭(254)은 덮개 장착 허브(252)가 그로부터 돌출하는 삽입 측부 부재(160a)의 면에 인접하게 배치된다. 장착 탭(254)은 덮개 장착 허브(252)에 장착될 때 덮개(예를 들어, 도 15에 도시된 내부 덮개(312)를 적절히 배향하도록 기능할 수 있고, 선택적으로 또한 덮개 장착부(160)와 덮개 장착 허브(252)에 덮개를 고정하기 위한 로킹 부재로서 기능할 수도 있다.
다른 실시예에서, 덮개 장착 탭(254)은 덮개 장착 허브(252)의 내측 표면 상에 배치될 수 있다. 이는 덮개 내측에 내부 덮개 장착 허브(252)를 수용할 필요성을 회피하여 덮개의 도관의 직경의 긴축부를 제거하기 때문에 바람직할 수 있다. 결과적으로, 이런 도관을 통한 더 높은 유량이 달성될 수 있다. 대안적으로, 덮개 장착 허브(254)는 일부 실시예에서 포함되지 않을 수 있다. 덮개는 대신 임의의 적절한 설비(미도시)의 덮개 장착 허브(252)로 배향되어 그에 고정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 가굴성 케이블(250)은 내부 덮개 장착부(160)를 통해 연장한다. 가굴성 케이블(250)은 덮개 장착 허브(252)를 통해 내부 덮개 장착부(160)의 원위 섹션(161a) 내로 통과한다. 가굴성 케이블(250)은 또한 근위 섹션(161b)의 덮개 장착 슬릿(176)을 통해 라우팅된다.
내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(161b)은 유체 도관 부착 부위 또는 포트(256)를 포함함다. 유체 도관 부착 부위(256)는 중공의 대략 원통형의 돌출부일 수 있으며, 이는 내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(161b)으로부터 지면(도 13에 관하여)의 우측을 향해 연장한다. 관주 라인(434)의 배관(도 85 참조)은 배관의 설치된 섹션을 보유하는 것을 돕도록 선택적으로 가시형성될 수 있는 유체 도관 포트(256)의 외부 표면 위로 활주될 수 있다. 도시된 바와 같이, 유체 도관 포트(256)의 우측 에지는 또한 포트(256)로의 배관 세그먼트의 용이한 설치를 돕는 방식으로 모따기될 수 있다. 추가적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 유체 도관 포트(256)의 근위 단부는 포트(256) 표면의 잔여부보다 미소하게 더 큰 직경으로 테이퍼진다. 이는 가시부로서 작용할 수 있으며, 부착되고 나서 관주 라인(434)의 배관(도 85 참조)이 쉽게 분리되지 않는 것을 보증하는 것을 돕는다. 대안 실시예에서, 도관 포트(256)는 밀봉 부재(210)의 관주 라인 오리피스(216) 내로 연장되고 끼워질 수 있다. 관주 라인(434)을 위한 가시형 부분/부착 부위는 그후 밀봉 부재(210) 상에 배치될 수 있다.
피봇 제어 구조(100)는 도 13에 도시된 바와 같이 손잡이 원위 섹션(30)으로 피봇식으로 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 피봇 샤프트(204)는 피봇 제어 구조(100)의 피봇 아암(198)의 피봇 샤프트 구멍(200)을 통해 연장한다. 손잡이 원위 섹션(30)의 원거리 벽 내로 삽입된 피봇 샤프트(204)의(또는 주변 허브의) 단부는 손잡이 원위 섹션(30)의 내부벽으로부터 돌출하는 피봇 베어링(260)에서 배치될 수 있다. 완전히 조립되었을 때, 피봇 샤프트(204)의 대향 단부는 유사하게 손잡이 원위 섹션(30)의 다른 반부(30b)의 내부벽으로부터 돌출하는 피봇 베어링(260)에 배치될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 피봇 제어 구조(100)의 내부 차폐부(194)와 슬라이더(186)는 손잡이 원위 섹션(30)의 벽의 두께보다 미소하게 더 큰 거리로 포스트(196)에 의해 서로 오프셋될 수 있다. 포스트(196)는 상술된 피봇 제어 구조 절결부(96)를 통해 연장할 수 있다. 내부 차폐부(194)와 슬라이더(186)의 곡률은 슬라이더(186)와 내부 차폐부(194)가 손잡이 원위 섹션(30) 하우징의 벽과의 간섭 없이 사용자로부터의 입력에 의해 전후로 자유롭게 이동할 수 있도록 선택될 수 있다. 피봇 제어 구조 절결부(96)의 길이는 사용자가 피봇 제어 구조(100)에 대한 입력으로 생성할 수 있는 피봇 변위량을 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 피봇 제어 구조 절결부(96)의 벽은 포스트(196)에 대해 마찰력을 작용할 수 있다. 이런 실시예에서, 이 마찰력은 피봇 제어 구조(100)가 소정 위치에 "파킹"될 수 있게 한다. 이런 실시예에서, 피봇 제어 구조 절결부(96)의 벽은 고무나 다른 엘라스토머 재료 같은 고 마찰 재료로 이루어질 수 있다. 이런 실시예에서, 피봇 제어 구조(100)는 상술한 리지(94) 또는 포획 바아(192)를 포함할 필요가 없을 수 있다.
또한, 내시경(10)은 풀 케이블 또는 와이어, 벨트 또는 푸시로드 형태의 기계적 피봇 작동기를 포함할 수 있다. 작동기는 삽입 섹션의 원위 단부의 이동가능한 요소까지 내시경(10)의 손잡이로부터 중실형, 브레이드형 또는 기타 방식으로 연장하는 임의의 세장형 부재일 수 있다. 세장형 부재는 가요성이거나 실질적으로 강성적일 수 있다. 세장형 부재는 둥글거나(케이블의 예에서와 같이), 타원형이거나, 비교적 평탄하거나, 임의의 다른 형상이나 단면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서 작동기는 벨트일 수 있다.
패닝가능한 카메라 또는 카메라 장착부를 삽입 섹션의 원위 단부에 또는 그 부근에 구비하는 내시경에서, 패닝가능한 카메라 또는 카메라 장착부는 풀 와이어 또는 푸시 로드를 사용하여 회전될 수 있다. 풀 와이어 실시예에서, 패닝 케이블은 케이블 부착 구멍(202)을 통해 부착 또는 연결되거나 루프형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 두 개의 패닝 케이블이 각 케이블 부착 구멍(202)에 부착될 수 있다. 양호한 실시예에서, 단일 패닝 케이블의 양 단부가 각 케이블 부착 구멍(202)에 부착되어 루프를 생성한다. 대안적으로, 단일 케이블이 그 중간점 부근에서 케이블 부착 구멍(202)을 통해 루프형성되고, 케이블의 단부들이 그후 회전가능한 카메라 또는 카메라 장착부에 원위에서 연결된다. 패닝 케이블은 피봇 아암(198)의 케이블 부착 구멍(202)으로부터 연장하고 내부 덮개 장착부(160)의 근위 섹션(160b)의 하나 이상의 오리피스(178)를 통해 라우팅될 수 있다. 패닝 케이블은 그후 유틸리티 구멍(168)을 통해, 그리고, 내부 덮개에 의해 형성된 도관을 통해, 선택적으로는 전자 가굴성 케이블(250) 또는 광섬유 다발의 길이와 나란하게 연장할 수 있다. 피봇 제어 구조(100)를 피봇시킴으로써, 케이블 부착 구멍(202) 중 하나에 연결된 패닝 케이블 또는 케이블들이 당겨지고, 다른 부착 구멍(202)에 연결된 케이블(들)은 이완된다. 하나의 케이블 부착 구멍(202)과 연계된 패닝 케이블 또는 케이블들을 피봇 지점의 일 측부에 부착하고, 다른 케이블 부착 구멍(202)과 연계된 패닝 케이블 또는 케이블들을 피봇 지점의 다른 측부에 부착함으로써, 피봇 제어 구조(100)는 내시경의 삽입 섹션의 원위의 피봇 대상물을 선택적으로 회전시키도록 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 유사한 케이블 기구가 사용되어 삽입 섹션의 가요성 원위 세그먼트를 능동적으로 굴곡시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 피봇 제어 구조(100)의 피봇 아암(198)은 기어를 통해 피봇될 수 있다. 이런 실시예에서, 피봇 접촉부(98), 핑거 접촉 포스트(188)(도 11 참조), 슬라이더(186), 수직 포스트(196) 및 내부 차폐부(194)는 필요하지 않을 수 있다. 손잡이 원위 섹션(30)에 수납된 사용자 입력 기어의 적어도 일부가 손잡이 융기부(34)의 외부로 돌출할 수 있다. 사용자 입력 기어는 손잡이 원위 섹션(30) 내에 배치된 피봇축을 중심으로 회전될 수 있다. 이러한 회전은 예로서, 사용자의 손가락 또는 엄지에 의해 사용자가 개시할 수 있다. 사용자 입력 기어는 피봇 제어 구조(100)의 피봇 아암(198)을 위해 피봇 샤프트(204) 둘레에 배치된 피봇 샤프트 기어와 맞물릴 수 있다. 이런 실시예에서, 사용자 입력 기어가 회전될 때, 피봇 샤프트 기어 및 피봇 아암(198)은 역시 회전하게 되어 상술한 바와 같이 피봇 작동기(예를 들어, 패닝, 작동 또는 풀 케이블) 상에 작용한다. 일부 실시예에서, 중간 기어 또는 임의의 수의 중간 기어가 사용자 입력 기어와 피봇 샤프트 기어 사이에 존재하여 이동 정확도 및 인체공학적 요건을 충족시키기 위한 임의의 원하는 기어 감속을 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 피봇 아암(198)은 전기 모터(예를 들어, 브러시리스 모터, 스텝퍼 모터 등)를 통해 회전될 수 있다. 모터를 통한 회전은 버튼(90) 같은 하나 이상의 사용자 입력 수단에 의해 제어될 수 있다. 적어도 하나의 버튼(90)을 포함하는 실시예에서, 버튼(90) 또는 버튼들(90)은 피봇 아암(198)의 이동 속도 및 방향을 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 피봇 샤프트(204)는 손잡이 원위 섹션(30)의 외측으로 돌출할 수 있다. 이런 실시예에서, 피봇 샤프트(204)(또는 상위 허브 또는 슬리브)는 사용자에 의해 직접적으로 회전될 수 있다. 일부 실시예에서, 손잡이 원위 섹션(30)의 외부로 돌출하는 피봇 샤프트(204)의 부분은 너브, 다이얼, 크랭크 등을 포함할 수 있으며, 그래서, 사용자가 이 너브, 다이얼, 크랭크 등을 파지 및 회전시키는 것에 의해 피봇 샤프트(204)를 쉽게 회전시킬 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(210)가 개스킷 리세스(270) 내에 배치된다. 개스킷 리세스(270)는 개스킷 아암 리세스(272)를 포함할 수 있다. 다양한 구성요소가 상술한 바와 같이 밀봉 부재(210)를 통과할 수 있다. 도시된 바와 같이, 손잡이 근위 섹션(16)에 수납된 전자장치 섹션(80)의 인쇄 회로 보드(430a)(예로서, 도 85 참조)에 연결된 가굴성 케이블(250)은 밀봉 부재(210)의 가굴성 케이블 오리피스(214)를 통과하고, 밀봉 부재(210)를 지나 덮개 장착부(160) 및 손잡이 원위 섹션(30)의 하우징을 통해 궁극적으로 내시경의 삽입 섹션으로 원위방향으로 진행하도록 연장할 수 있다. 관주 라인(434)(도 85 참조) 및 광섬유 다발(예를 들어, 조명 섬유(364), 도 85 참조)는 그 각각의 관주 라인 오리피스(216) 및 광섬유 다발 오리피스(212)를 통과하고, 가굴성 케이블(250)과 유사하게 손잡이 원위 섹션(30)의 하우징을 통해 연장할 수 있다.
개스킷 리세스(270)의 단지 하나의 반부만이 도 13에 도시되어 있다. 개스킷 리세스(270)의 다른 반부는 손잡이 원위 섹션(30)의 다른 도시되지 않은 반부(30b)(예로서, 도 7 참조)에 위치될 수 있다. 완전히 조립되면, 밀봉 부재(210)는 개스킷 리세스(270)의 두 개의 반부 사이에 포획된다. 완전히 조립되면, 밀봉 부재(210)는 손잡이 원위 섹션(30)에 존재할 수 있은 유체가 손잡이 근위 섹션(16) 내로 침입하는 것이 억제되는 것을 보증할 수 있으며, 손잡이 근위 섹션은 전자장치 섹션(80)을 포함하는 전자장치 구성요소를 수납한다. 밀봉 부재(210)는 적절한 유연한(예를 들어, 엘라스토머) 재료 또는 다른 적절한 개스킷 재료로 이루어질 수 있고, 밀폐 밀봉을 보증하도록 개스킷 리세스(270) 내로 가압될 수 있다. 일부 실시예에서, 밀봉 부재(210)는 접착제를 사용하여 제 위치에 보유될 수 있다.
도 14는 외부 덮개 또는 캐뉼러 장착부(300)의 예시적 실시예를 도시한다. 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)는 삽입 섹션의 원위 단부의 구성요소에 대한 추가적 보호를 제공하거나 캐뉼러(318)를 현장에 남겨두고 사용자가 내시경의 삽입 섹션을 인출함으로써 추후 내시경의 삽입 섹션의 재삽입을 가능하게 하기 위하여 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 캐뉼러 장착부(300)는 절두원추형 형상을 가질 수 있으며, 더 큰 직경의 섹션은 근위방향에서 내부 덮개(312) 위에 캐뉼러(318)를 장착하기 위한 커넥터(예를 들어, 베이어닛 장착부)를 형성한다(예로서, 도 15 참조). 캐뉼러 장착 구멍(302)은 캐뉼러 채널에 합쳐지도록 캐뉼러 장착부(300)를 통해 연장할 수 있다. 캐뉼러 또는 외부 덮개 장착 구멍(302)은 캐뉼러(318)를 수용 및 보유하도록 구성될 수 있다. 캐뉼러(318)는 삽입 섹션의 내부 덮개(312) 위의 슬리브로서 작용하도록 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 암형 베이어닛 장착 부분(304)은 두 개의 슬롯(306)을 포함한다. 슬롯(306)은 선택적으로 서로 다른 치수를 가짐으로써 손잡이 원위 섹션(30)의 원위 부분 상의 정합(수형) 커넥터에 관한 캐뉼러(318)의 적절한 배향을 보증할 수 있다. 일부 실시예에서, 암형 베이어닛 장착 부분(304)의 슬롯(306)은 세리프(serif)를 포함할 수 있고, 이 세리프 내로 수형 베이어닛 장착 부분(308)이 예로서, 벨빌(Belleville) 와셔를 사용하여 스프링 부하될 수있다. 이런 실시예에서, 스프링 부하식 연결은 두 개의 부재(캐뉼러(318) 및 손잡이 원위 섹션(30))가 함께 더욱 확실히 로킹되는 것을 보증하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 정렬 구성부가 캐뉼러 장착부(300)에 포함되어 조립 동안 캐뉼러(318)를 캐뉼러 장착부(300)와 적절히 배향하고, 궁극적으로는 삽입 섹션의 내부 덮개(312) 위에 설치되었을 때 내부 덮개(312)(예로서, 도 15 참조)와 적절히 배향할 수 있다. 도 10의 예시적 실시예에서, 외부 덮개 장착 탭(310)은 외부 덮개 장착 구멍(302)의 내부 벽으로부터 돌출할 수 있다. 외부 덮개 장착 탭(310)은 암형 베이어닛 장착 부분(304)의 원위면으로부터 연장할 수 있고, 이는 그후 조립 동안 장착 슬롯을 갖는 캐뉼러(318)와 베이어닛 장착부(300)를 정렬하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 이런 구성부에 대한 필요성은 적절한 설비에 캐뉼러 장착부(300) 및 외부 덮개나 캐뉼러(318)를 결합함으로써 제거될 수 있다.
도 15는 손잡이 원위 섹션(30)의 원위면의 예시적 실시예의 부분 단면도를 도시한다. 내부 덮개(312)는 내부 덮개 장착부(160)의 덮개 장착 허브(252)에 장착된다. 내부 덮개(312)는 덮개 장착 절결부(314)를 포함한다. 내부 덮개 장착 절결부(314)는 덮개 장착 허브(252) 상에 덮개 장착 탭(254)을 수용하도록 치수설정될 수 있다. 이런 실시예에서, 덮개 장착 탭(254) 및 내부 덮개 장착 절결부(314)는 내부 덮개(312)가 내시경(10) 상에 적절히 배향되는 것을 보증할 수 있다.
내부 덮개(312)(및/또는 외부 덮개 또는 캐뉼러(318), 도 14 참조)는 스틸, 임의의 수의 경화 플라스틱 또는 다른 강성적이고 내구성있는 재료로 형성될 수 있다. 대안적으로, 내부 덮개(312) 또는 그 일부는 가요성이어서 내시경의 삽입 섹션이 삽입을 위해 필요할 때 비가시(non-line-of-site) 타겟 영역 내로 굴곡될 수 있게 한다. 이들 실시예에서, 사용자는 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)를 사용하지 않을 수 있거나 캐뉼러(318) 자체가 또한 유사하게 가요성인 재료로 구성될 수 있다.
수형 베이어닛 장착 부분(308)도 도 15에 도시된 예시적 실시예에서 볼 수 있다. 수형 베이어닛 장착 부분(308)은 두 개의 프롱(316)을 포함할 수 있다. 프롱(316)은 이제 역시 도 14를 참조하면 암형 베이어닛 장착 부분(304)의 L-형 슬롯(306)의 다리부에 끼워지도록 크기설정될 수 있다. 외부 덮개(318) 및 캐뉼러 장착부(300)는 프롱(316)을 슬롯(306)과 정렬시키고, 베이어닛 장착부를 프롱(316) 위로 가압하고, 그후, 베이어닛 장착부를 돌려서 이를 위치에 로킹함으로써 손잡이 원위 섹션(30)에 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 선택적으로, 두 개의 프롱(316)은 서로 다르게 치수설정되고, 그래서, 외부 덮개 장착부(300)는 손잡이 원위 섹션(30)에 결합될 때 단지 하나의 가능한 배향만을 가질 수 있다.
도 14 및 도 15를 계속 참조하면, 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)는 내부 덮개(312) 위로 활주되어 슬리브를 형성할 수 있다. 외부 덮개(318)의 내경은 꼭맞는 끼워맞춤을 보증하기 위해 내부 덮개(312)의 외경보다 단지 미소하게 더 클 수 있다. 외부 덮개(318)는 외부 덮개 절결부(320)를 포함할 수 있다. 외부 덮개 절결부(320)는 내시경(10)이 완전히 조립되었을 때 외부 덮개 장착 탭(310)을 수용하도록 치수설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 덮개(318)는 외부 덮개 장착 구멍(302) 둘레의 벽에 마찰 끼워맞춤, 글루 결합 또는 다른 방식으로 융합 또는 부착될 수 있다. 외부 덮개 장착 탭(310)은 내시경(10)이 완전히 조립될 때 외부 덮개(318)의 정확한 배향을 보증하는 것을 도울 수 있다.
내시경(10)의 삽입 섹션(14)(도 3 참조)이 타겟 영역 내로 삽입될 때, 외부 덮개(318) 및 외부 덮개 장착부(300)는 상술한 바와 같이 내시경(10)의 잔여부로부터 분리될 수 있다. 이는 외부 덮개(318)가 캐뉼러로서 사용될 수 있게 하고, 현장에 잔류하여 내시경(10)이 타겟 영역 내로 재도입될 수 있게 한다. 필요시, 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)는 그를 통해 다른 기구가 타겟 영역 내로 도입될 수 있는 도관으로서 사용될 수 있다. 외부 덮개(318)는 또한 그를 통해 타겟 영역으로부터 유체가 인출 또는 도입될 수 있는 도관으로서 기능할 수 있다.
카메라 조립체 하우징(330) 또는 원위 작동 섹션이 도 16에 내부 덮개(312)의 원위 단부로부터 분리되어 도시되어 있다. 본 실시예에서, 내시경의 삽입 섹션의 원위 작동 섹션은 내부 덮개(312)와는 별개로 구성되고 후속하여 조립 동안 내부 덮개(312)의 원위 단부와 정합될 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 덮개(312)는 원위 작동 섹션을 통합하는 단일 부재로서 구성될 수 있다. 원위 작동 섹션이 별개로 구성되는 실시예에서, 원위 작동 섹션은 내부 덮개(312)와는 다른 재료로 형성될 수 있다. 추가적으로, 이는 다수의 조립된 부품으로 구성될 수 있다.
도 16의 예시적 실시예에서, 내부 덮개(312)의 원위 에지는 내부 덮개 원위 절결부(322)를 포함한다. 카메라 조립체 하우징(330)은 내시경(10)의 조립 동안 내부 덮개(312)의 원위 단부 내로 삽입되기에 적절한 외경을 구비하는 성형된 피수용 세그먼트(332)를 포함할 수 있다. 피수용 세그먼트(332)는 피수용 세그먼트 탭(334) 또는 다른 정렬 구성부를 포함할 수 있다. 피수용 세그먼트(334)는 내시경(10)이 조립될 때 내부 덮개 원위 절결부(322)에 정합되도록 치수설정될 수 있다. 피수용 세그먼트 탭(334)과 내부 덮개 원위 절결부(322)는 내시경(10)이 조립될 때 카메라 조립체 하우징(330)이 적절히 배향 및 정렬되는 것을 보증하는 것을 돕는다.
카메라 조립체 하우징(330)은 추가적으로, 작동 세그먼트(336)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 16의 작동 세그먼트(336)는 저부 공극(340)을 갖거나 갖지 않는 상단 공극(338)을 포함할 수 있다. 상단 공극(338) 및 저부 공극(340)은 카메라 조립체 장착부(330)의 작동 세그먼트(336)의 대부분을 따라 연장할 수 있다. 둥근 선단부(342)는 카메라 조립체 장착부(330)의 작동 세그먼트(336)의 원위 단부에 포함될 수 있다. 도시된 바와 같이, 둥근 선단부(342)는 선택적으로 총안형 개구(344)를 포함할 수 있다. 총안형 개구(344)의 에지는 사면형성, 모따기 또는 둥글게 형성될 수 있다. 예시적 실시예에서, 총안형 개구(344)는 상단 공극(338)과 연속적이다. 일부 실시예에서, 상단 공극(338) 및 저부 공극(340)은 유사하게 총안형일 수 있다.
도 16에 도시된 둥근 선단부(342) 같은 둥근 선단부(342)는 다수의 이득을 제공할 수 있다. 둥근 선단부(342)는 환자의 타겟 영역 내로의 삽입 샤프트(14)의 삽입을 도울 수 있다. 일부 경우에, 이는 투관침에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 관절경 용례에서, 둥근 선단부(342)의 윤곽은 내시경(10)이 관절 내의 좁은 공간 내로 조종될 수 있게 한다. 둥근 선단부(342)는 추가적으로 의사가 타겟 영역 내의 조직에 비외상성으로 압력을 적용할 수 있게 한다. 또한, 둥근 선단부(342)는 카메라 조립체(350)를 위한 보호 구성부로서 기능할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 카메라 조립체 하우징(330)의 작동 세그먼트(336)의 내부 벽은 두 개의 카메라 장착 피봇 베어링(346)을 포함한다. 도 16에 도시된 예시적 실시예에서, 카메라 피봇 베어링(346)은 카메라 조립체 장착부(330)의 내부 측부 벽으로부터 실질적 수직으로 돌출한다. 카메라 조립체 하우징(330)은 스틸, 임의의 수의 경화 플라스틱 또는 임의의 다른 적절한 강한 강성적 재료로 이루어질 수 있다.
도 16에 도시된 예시적 실시예에서, 카메라 조립체 하우징(330)의 작동 세그먼트(336)의 내부 벽은 다수의 케이블 안내 구멍(348)을 포함한다. 양호한 실시예에서, 단지 두 개의 케이블 안내 구멍(348)이 존재할 수 있다. 하나의 케이블 안내 구멍(348)은 하나의 측부 벽 상에 위치되고, 다른 케이블 안내 구멍(348)은 대향 측부 벽 상에 위치될 수 있다. 바람직하게, 케이블 안내 구멍(348)은 카메라 장착 피봇 베어링(346) 아래에 배치될 수 있으며, 그래서, 제어 케이블의 원위 단부는 연결되는 카메라, 카메라 장착부 또는 카메라 조립체(350)(예로서, 도 23 참조)에 관하여 각도를 형성할 수 있다. 카메라 조립체 하우징(330)은 또한 하나 또는 다수의 구속 구성부를 포함할 수 있다. 도 16에 도시된 예시적 실시예에서, 두 개의 구속 절결부(349)가 존재한다. 하나의 구속 절결부(349)는 하나의 측부 벽 상에 위치되고, 다른 구속 절결부(349)는 대향 측부 벽 상에 위치된다. 도 16에 도시된 바와 같이, 구속 절결부(349)는 케이블 안내 구멍(348)과 대략 일렬이다. 케이블 안내 구멍(348)과 구속 절결부(349)는 추가로 후술될 것이다.
도 17은 단일 부분으로서 구성된 내부 덮개(312)와 원위 작동 섹션 또는 카메라 조립체 하우징(330)의 실시예를 도시한다. 또한, 도 18c를 참조하면, 카메라 조립체 하우징(330)의 선 18-18에서 취한 단면이 도시되어 있다. 원위 작동 섹션 또는 카메라 조립체 하우징(330)과 내부 덮개(312)가 단일 부분으로서 구성되는 실시예에서, 이들은 스틸로 이루어질 수 있다. 이런 예에서, 내부 덮개(312) 및 카메라 조립체 하우징(330)의 선단부 형상은 압연 공정을 통해 생성될 수 있다. 다양한 공극, 개구 및 다른 구성부, 예로서, 상술한 것들이 그후 부품에 추후 기계가공될 수 있다. 도 17의 예시적 실시예에서, 카메라 조립체 하우징(330)은 단지 카메라 장착 피봇 베어링(346)만을 포함한다.
단일 부품으로서 카메라 조립체 하우징(330)과 내부 덮개(312)를 생성하는 것이 유리할 수 있다. 장점들 중에서, 부품이 더 강인할 수 있다. 다른 장점은 피수용 부분에 대한 필요성이 제거된다는 것이다. 결론적으로, 내부 덮개(312)와 카메라 조립체 하우징(330)의 결합부의 단면적의 "협폭점(choke point)"가 제거된다. 이는 다수의 장점을 제공할 수 있다. 이런 협폭점의 제거는 카메라 조립체 하우징(330)과 내부 덮개(312) 내의 유틸리티 구성요소 같은 다양한 구성요소의 더 많은 공간을 가능하게 한다. 또한, 이런 협폭점의 제거는 카메라 조립체 하우징(330)과 내부 덮개(312) 내의 관주 유체의 증가된 유동을 가능하게 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 내부 덮개(312)와 카메라 조립체 하우징(330)의 전체 직경이 감소될 수 있다. 또한, 내부 덮개(312)와 카메라 조립체 하우징(330)이 두꺼워질 수 있다. 이는 부품 강화를 돕는다. 두꺼워지는 것이 부품을 보강하기 때문에, 또한, 이는 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)가 더 얇게 형성될 수 있게 한다. 더 얇은 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)는 또한 더 큰 직경의 내부 덮개(312) 및 카메라 조립체 하우징(330)을 가능하게 한다. 즉, 삽입 섹션(14)(외부 덮개(318), 내부 덮개(312) 및 카메라 조립체 하우징(330)으로 구성)의 전체 직경을 증가시키지 않고, 삽입 섹션(14) 내의 도관의 단면적이 더 커질 수 있다. 또한, 두꺼워지는 것은 카메라 장착 피봇 베어링(346)이 더 큰 베어링 표면을 가져서 베어링에 대해 작용되는 압력이 더 큰 면적에 걸쳐 분산될 수 있게 한다.
도 19는 삽입 섹션(14)의 선단부(도 3에 가장 잘 도시됨)의 조립도를 도시한다. 카메라 조립체 하우징(330), 카메라 조립체(350) 및 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)를 도 19서 볼 수 있다. 도시된 바와 같이, 카메라 조립체 하우징(330)의 둥근 선단부(342)는 외부 덮개 또는 캐뉼러(318)의 원위 단부를 지나쳐 돌출한다. 관찰 절결부(352)가 외부 덮개(318)의 상단부 내로 만입되어 있다. 카메라 조립체(350)는 관찰 절결부(352)와 총안형 개구(344)의 조합에 의해 생성되는 개구에 의해 형성되는 가시 범위 전반에 걸쳐 패닝가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 패닝가능한 범위는 대략 180도일 수 있다. 패닝시, 카메라 조립체(350)는 카메라 피봇 베어링(346) 상에서 피봇할 수 있다(예로서, 도 16 참조). 패닝 작동은 추가로 후술된다.
일부 실시예에서, 외부 덮개(318)는 내시경(10)의 삽입 섹션(14)(도 3 참조)이 타겟 영역 내로 삽입될 때 삽입 위치(미도시)로 회전될 수 있다. 삽입 위치에서, 관찰 절결부(352)는 총안형 개구(344) 및 상단 공극(338)과 정렬되지 않을 수 있다. 이는 삽입 동안 카메라 조립체(350)를 보호하는 것을 도울 수 있고, 의료 용례에서 삽입 섹션(14)의 삽입시 조직에 대한 손상 위험을 감소시킬 수 있다. 삽입 이후, 외부 덮개(318)는 관찰 절결부(352)가 총안형 개구(344) 및 상단 공극(338)과 정렬되어 전체 관찰가능범위가 다시 가용해지는 위치로 다시 회전될 수 있다.
일부 실시예에서, 캡 또는 윈도우 재료는 카메라 조립체(350)를 보호하기 위해 총안형 개구(344) 및 관찰 절결부(352)를 형성하는 개구에 배치되거나 그를 덮을 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 덮개(318)와 관찰 절결부(352)의 원위 에지는 날카로운 에지를 갖는 것으로부터 초래될 수 있는 손상을 방지하는 것을 돕도록 총안형, 둥근형상, 경사면 형상 등일 수 있다.
예시적 실시예에서, 캡 또는 윈도우는 사용되지 않는다. 이런 배열은 다수의 장점을 제공한다. 예로서, 삽입 섹션(14)의 선단부에 캡 또는 윈도우를 사용하지 않음으로써, 어떠한 고가의 사파이어, 특수 유리 등 같은 긁힘 및 마모 내성 재료도 사용되지 않기 때문에 내시경의 비용이 감소될 수 있다. 캡 또는 윈도우를 구비하지 않는 것은 또한 캡 또는 윈도우의 표면으로부터의 임의의 원치 않는 반사를 제거하며, 이는 그렇지 않은 경우 카메라에 포착되는 임의의 이미지의 명료성에 영향을 줄 수 있다. 또한, 캡 또는 윈도우를 사용하지 않음으로써, 타겟 영역의 관주는 내시경(10)의 내부 덮개(312)(도 15 참조)의 도관을 통해 수행될 수 있다. 이는 관주 기능을 유지하면서 삽입 섹션(14)의 전체 직경이 작게 유지될 수 있게 한다. 또한, 내부 덮개(312) 내에서의 관주 유동은 카메라 조립체(350) 및 임의의 관련 렌즈 또는 렌즈들로부터 임의의 파편 또는 물질을 세정/세척하는 것을 도울 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 관주 유동이 카메라 조립체(350)의 렌즈 조립체(354)(예를 들어, 도 122 참조) 위를 세척하고 파편이나 원치않는 물질을 그로부터 운반하도록 관주 동안 카메라 조립체(350)를 패닝함으로써 카메라 조립체(350)를 효과적으로 관주할 수 있다. 추가적 이득으로서, 관주 유동은 또한 카메라 조립체(350)와 연계된 이미지 센서(380)(예로서, 도 61 참조)를 냉각시키는 것을 도울 수 있다.
도시된 바와 같이, 총안형 개구(344) 및 관찰 절결부(352)는 캡 또는 윈도우를 필요로 하지 않고 카메라 조립체(350)를 보호하기 위해 치수설정될 수 있다. 도 19의 예시적 실시예에서, 총안형 개구(344) 및 관찰 절결부(352)는 카메라 조립체(350)를 부분적으로 둘러싸고, 이는 총안형 개구(344) 및 관찰 절결부(352)에 의해 형성된 외부 표면으로부터 만입된다. 따라서, 총안형 개구(344) 및 관찰 절결부(352)는 카메라 조립체(350)를 위한 보호부의 에지를 형성한다. 부분적 포위는 카메라 조립체(350)의 가동성 구성요소 및 임의의 연계된 구성요소(예를 들어, 제어, 전기, 정보 케이블 등)를 타겟 영역 내로의 삽입 섹션의 삽입 동안 또는 타겟 영역에 도달하고 나서 기구의 사용 동안 외부적 대상물과 접촉하는 것으로부터 보호하는 것을 돕는다. 총안형 개구(344) 및 관찰 절결부(352)는 카메라 조립체(350)에 방해받지 않은 관찰을 제공하며, 동시에, 삽입 섹션 외부의 대상물(예를 들어, 세이버 같은 의료 기구 같은)로부터의 가능한 손상에 대해 카메라 조립체(350)의 단지 작은 부분만이 노출되게 한다. 이는 시술 동안 또는 삽입 동안 카메라 조립체(350)가 손상되지 않는 것을 보증하는 것을 돕는다.
카메라 조립체(350)가 회전할 때, 카메라 조립체(350)와 외부 덮개(318) 사이의 거리가 변한다. 결과적으로, 카메라 조립체(350)의 시야 내에 들어가는 외부 덮개(318)의 양이 역시 변한다. 카메라 조립체(350)로부터 내부 덮개(318)까지의 거리가 클수록, 카메라 조립체(350)의 시야 내에 존재하게 되는 외부 덮개(318)의 양도 커진다. 따라서, 여전히 카메라 조립체(350)를 수용할 만한 최적화된 양의 보호와 방해받지 않는 시야가 관찰 절결부(352)의 폭을 변경시킴으로써 달성될 수 있다.
도 20은 관찰 절결부(352)가 가변적 폭을 갖는 삽입 섹션(14)(도 3에 가장 잘 도시됨)의 선단부의 대안적 조립도를 도시한다. 관찰 절결부(352)의 폭은 관찰 절결부(352)가 카메라 조립체(350)의 임의의 각도 배향에서 카메라 조립체(350)의 시야의 바로 외측에 있도록 변한다. 이는 외부 덮개(318)에 의한 카메라 조립체(350)의 더 큰 포위 정도를 가능하게 한다.
도 21은 바아(351)에 의해 분리된 다수의 개구(353)가 도 20에 도시된 것 같이 관찰 절결부(352) 대신 포함되어 있은 삽입 섹션(14)(도 3에 가장 잘 도시됨)의 선단부의 다른 대안 실시예를 도시한다. 이런 배열은 카메라 조립체(350)에 대한 추가적 보호를 제공할 수 있다. 바아(351)가 카메라 조립체(350)의 시야를 방해하는 양을 최소화하기 위해, 바아(351)는 투명 재료로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 바아(351)는 예로서, 외부 덮개(318)와 동일한 재료인 불투명 재료로 형성될 수 있다.
대안적으로, 관찰 절결부(352)(도 20 참조) 또는 하나 이상의 개구(353)(도 21 참조)를 부분적으로 덮는 커버 부재(미도시)가 삽입 개구(14)(예로서, 도 1 참조)의 원위 선단부에 장착될 수 있다. 이런 커버 부재는 예로서 카메라 조립체(350)를 위한 추가적 보호를 제공하면서 카메라 조립체(350)를 위한 실질적으로 투명한 시야를 가능하게 하는 케이지일 수 있다. 일부 실시예에서, 커버 부재는 광학적 투명한 부분적 커버를 포함할 수 있다.
카메라 조립체(350)는 도 22에 격리되어 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 가굴성 케이블(250)은 카메라 조립체(350) 내에 결합되어 있고, 카메라 조립체(350)로 그리고, 그로부터 전력 및 데이터 통신을 제공할 수 있다. 카메라 조립체(350)는 내시경(10)의 카메라를 지지하도록 구성된 임의의 적절한 구조일 수 있다. 카메라 조립체(350)가 패닝될 수 있는 실시예에서, 카메라 조립체(350)는 피봇 작동기 부착 구성부를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 카메라 조립체(350)는 렌즈 조립체(354)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 카메라 하우징 상단부(356)와 카메라 하우징 저부(358) 사이에서 제 위치에 유지될 수 있다. 조립시, 카메라 하우징 상단부(356) 및 카메라 하우징 저부(358)는 글루, 접착제, 초음파 용접, 협력 구성부의 가압식 결합 등 같은 그러나 이에 한정되지 않는 임의의 적절한 수단에 의해 함께 결합될 수 있다. 도 22의 예시적 실시예에서, 렌즈 조립체(354)는 타겟 해부 영역의 투명한 시야를 가질 수 있도록 카메라 하우징 상단부(356)의 렌즈 개구(360)를 통해 돌출한다. 일부 실시예에서, 렌즈 조립체(354)의 적어도 일부는 카메라 하우징 상단부(356)로부터 돌출할 수 있다.
카메라 하우징 상단부(356)는 다수의 다른 공극을 포함할 수 있다. 도 22에 도시된 예시적 실시예에서, 카메라 하우징 상단부(356)는 렌즈 개구(360)의 우측 및 좌측(도 22에 관하여) 측면들에 배치된 두 개의 세장형 광 투사 공극(362)을 포함하며, 공극(362)은 카메라 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)가 조준되는 것과 일치하는 타겟 영역 상으로 광을 투사하기 위해 광섬유(또는 선택적으로 LED 같은 다른 광원)의 말단 요소를 수용하도록 설계된다. 도시된 예에서, 우측 세장형 공극(362)은 형상이 사다리꼴이고, 좌측 세장형 공극(362)은 형상이 마름모형이다. 대안 실시예에서, 공극(362)의 형상은 다를 수 있으며, 예로서, 양자 모두가 타원형일 수 있다. 대안 실시예에서, 추가적 공극(362)이 존재할 수 있다. 예로서, 일부 실시예에서, 렌즈 개구(360) 둘레에 삼각형 구조로 배열된 세 개의 공극(362)이 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈 개구(360)의 둘레에 직사각형, 정사각형, 원형 또는 타원형 구성으로 배열된 네 개의 공극(362)이 존재할 수 있다.
내시경(10)을 위한 하나 이상의 조명원이 내시경(10) 내에 적어도 부분적으로 포함될 수 있다. 조명원 또는 조명원들은 그 패닝된 위치에 무관하게 카메라 조립체(350)의 카메라의 시야를 조명할 수 있다. 일부 실시예에서, 조명원은 카메라 조립체(350) 내에 있을 수 있다. 도 22의 예시적 실시예에서, 조명원은 다수의 광섬유(예를 들어, 파이버옵틱 섬유)(364)이고, 이는 내시경(10) 외부의 조명 요소(미도시)로부터 광을 전송할 수 있다. 광섬유(364)는 카메라 하우징 상단부(356)의 공극(362) 내로 라우팅 및 결합될 수 있다. 예시적 실시예에서, 28 광섬유(364)가 카메라 하우징 상단부(356)의 공극(362) 내로 라우팅된다. 대안 실시예에서 광섬유(364)의 수는 다를 수 있다. 광섬유(364)의 발광 단부는 카메라 하우징 상단부(356)의 상단면과 대략 일치할 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 조명원, 예로서, LED가 사용될 수 있다. 광섬유(364) 또는 다른 조명원은 사전결정된 광 투사 각도로 임의의 원하는 색상 또는 강도의 광을 공급하도록 구성될 수 있다.
도 22의 예시적 실시예에 도시된 바와 같이, 카메라 조립체(350)는 피봇 핀(366)을 포함할 수 있다. 피봇 핀(366)은 카메라 조립체 하우징(330)(도 16 참조)의 피봇 핀 베어링(346) 내로 피봇식으로 결합될 수 있다. 피봇 핀(366)은 삽입 섹션의 장축으로부터 실질적으로 수직으로 돌출할 수 있다. 피봇 핀(366)은 카메라 조립체(350) 및 광섬유(364)(또는 기타 조명원)가 서로 직렬식으로 피봇할 수 있게 한다.
카메라 조립체(350)는 또한 상술한 바와 같은 피봇 작동기 부착 구성부를 포함할 수 있다. 도 22의 예시적 실시예에서, 카메라 조립체(350)는 상단 케이블 부착 구성부 또는 고정점(372)과 저부 케이블 부착 구성부 또는 고정점(374)을 포함한다. 상단 케이블 부착 구성부(372) 및 저부 케이블 부착 구성부(374)는 추가로 후술된다.
상술한 바와 같이, 내시경(10)은 또한 피봇 작동기 또는 작동기들을 포함할 수 있다. 피봇 작동기는 피봇 부착 구성부를 통해 카메라 조립체(350)를 당기거나 추진하기 위해 사용되는 세장형 부재일 수 있다. 예시된 실시예에서, 피봇 작동기는 대부분 풀 케이블 또는 와이어이지만, 이들 예는 피봇 작동기를 케이블형 구조로 엄밀히 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 세장형 부재는 가요성 또는 실질적으로 강성적일 수 있다. 세장형 부재는 둥글거나(케이블의 예에서와 같이), 평탄하거나, 임의의 다른 형상 또는 단면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 피봇 작동기는 벨트의 내부 원주 상의 구성부와 마찰 결합되거나 다른 방식으로 맞물리는 협력 부착 구성부 둘레로 라우팅된 벨트일 수 있다. 양호한 실시예에서, 피봇 작동기는 단지 당김 힘을 공급하기 위해서만 사용될 수 있다. 이런 배열은 작은 직경의 삽입 섹션(14)(도 3 참조)을 가능하게 하며, 그 이유는 피봇 작동기가 피봇 작동기에 대한 추진력에 응답하여 삽입 섹션(14) 내에서 실질적 측방향 변위하는 것을 방지하기 위해 지지 트랙 내에 구속되거나 충분히 두꺼워지거나 단면이 보강될 필요가 없기 때문이다. 풀 와이어 또는 풀 케이블 배열은 또한 재료가 압축 강성도가 아닌 인장 강도만을 필요로 하기 때문에 피봇 작동기 구성에 더 큰 범위의 재료가 사용될 수 있게 한다.
도 23에 도시된 바와 같이, 패닝 케이블은 피봇 핀(366) 위 및 아래에서 카메라 조립체(350)에 부착될 수 있다. 예시적 실시예에서, 패닝 케이블은 예시의 용이성을 위해 비교적 이완된 상태로 도시되어 있다. 동작시, 피봇 핀(366)의 일 측부 상의 하나 이상의 패닝 케이블은 인장하에 있고, 피봇 핀(366)의 다른 측부 상의 하나 이상의 패닝 케이블은 이완 상태가 된다. 상술한 바와 같이, 그리고, 이제 도 13을 또한 참조하면, 패닝 케이블은 피봇 제어 구조(100)의 케이블 부착 구멍(202)에 대해 인접하게 부착될 수 있다(도 13 참조). 일부 실시예에서, 두 개의 패닝 케이블이 각 케이블 부착 구멍(202)에 부착될 수 있다. 패닝 케이블은 피봇 아암(198) 내의 케이블 부착 구멍(202)으로부터 연장하고, 내부 덮개 장착부(160)(도 10 참조)의 근위 섹션(161b)에서 하나 이상의 오리피스(178)를 통해 라우팅된다. 패닝 케이블은 그후 가굴성 케이블(250)을 따라 유틸리티 구멍(168)을 통해 연장될 수 있다. 케이블 부착 구멍(202)이 피봇 아암(198)의 피봇점의 대향 측부들 상에 위치되기 때문에, 피봇 제어 구조(100)를 피봇시키는 것은 케이블 부착 구멍(202) 중 하나에 부착된 패닝 케이블이 이완되게 하고, 나머지에 부착된 패닝 케이블이 팽팽해지게 한다. 하나의 케이블 부착 구멍(202)과 연계된 패닝 케이블을 피봇 핀(366)의 일 측부 상에서 카메라 조립체(350)에 부착하고, 나머지 케이블 부착 구멍(202)과 연계된 패닝 케이블을 피봇 핀(366)의 대향 측부에 부착함으로써, 피봇 제어 구조(100)는 카메라 조립체(350)를 선택적으로 회전시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 피봇 제어 구조(100)를 전향 추진하는 것은 카메라 조립체(350)를 전향 패닝시키고, 피봇 제어 구조(100)를 후향으로 당기는 것은 카메라 조립체(350)를 후방으로 패닝시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 조립시, 패닝 케이블 모두는 인장 하에 있을 수 있다.
양호한 실시예에서, 단일 패닝 케이블만이 피봇 제어 구조(100) 피봇 아암(198)(도 13 참조) 상에서 각 케이블 부착 구멍(202)에 부착될 수 있다. 이런 실시예에서, 상단 패닝 케이블(368) 및 저부 패닝 케이블(370)이 존재할 수 있다. 상단 패닝 케이블(368) 및 저부 패닝 케이블(370)은 상술한 바와 같이, 카메라 조립체(350)로 연장할 수 있다. 상단 패닝 케이블(368)이 카메라 조립체(350) 상의 상단 케이블 부착 구성부(372) 둘레에 감겨지고, 케이블이 발원된 피봇 아암(198) 상의 동일한 케이블 부착 구멍(202)으로 다시 복귀될 수 있다. 저부 패닝 케이블(370)은 카메라 조립체(350) 상의 저부 케이블 부착 구성부(374) 둘레에 감겨질 수 있고, 케이블이 발원된 동일한 케이블 부착 구멍(202)으로 다시 복귀될 수 있다. 대안적으로, 패닝 케이블은 부착 구멍(202)을 통해 루프형성되고, 케이블의 양 단부들은 케이블 부착 구성부에서 원거리에서 종결된다.
예시적 실시예에서, 상단 케이블 부착 구성부(372)(도 22에 가장 잘 도시됨)는 카메라 하우징 상단부(356)의 두 개의 구멍을 포함한다. 상단 케이블 부착 구성부(372)는 추가적으로 두 개의 구멍을 연결하는 리세스를 포함한다. 상단 패닝 케이블(368)은 구멍 중 하나에 진입하고, 리세스를 따르고, 두 개의 구멍 중 나머지에서 빠져나와 손잡이의 케이블 부착 구멍(202)(도 13 참조)으로 복귀될 수 있다. 저부 케이블 부착 구성부(374)(도 22에 가장 잘 도시됨)는 두 개의 부착점 또는 후크를 포함하고, 이들은 카메라 하우징 저부(358)의 대향 측부들로부터 돌출한다. 저부 케이블 부착 구성부(374)는 상단 케이블 부착 구성부(372)보다 피봇 핀(366)의 대향 측부 상에 있다. 저부 패닝 케이블(370)은 저부 케이블 부착 구성부(374)의 하나의 부착점 또는 후크 둘레에 감겨지고, 저부 케이블 부착 구성부(374)의 제2 부착점 또는 후크 위로 끼워지고, 그곳으로부터 손잡이의 피봇 아암(198) 상의 그 케이블 부착 구멍(202)으로 복귀된다. 대안 실시예에서, 상단 케이블 부착 구성부(372) 및/또는 저부 케이블 부착 구성부(374)는 예로서, 아일릿, 프롱, 페그 등을 포함할 수 있다.
상단 패닝 케이블(368) 및 저부 패닝 케이블(370)은 금속성 또는 합성 폴리머, 브레이드형 또는 모노필라멘트형의 임의의 적절한 케이블 또는 와이어형 재료로 이루어질 수 있다. 상단 패닝 케이블(368) 및 저부 패닝 케이블(370)은 예로서, 측방향으로 굴곡될 수 있는 금속 또는 플라스틱 스트립 또는 밴드일 수 있다. 양호한 실시예에서, 상단 패닝 케이블(368) 및 저부 패닝 케이블(370)은 인장 하의 신장에 저항하는 재료로 이루어진다. 카메라 조립체(350) 상의 피봇 작동기 부착 구성부 둘레의 피봇 아암(198)(도 13 참조) 상의 각 케이블 부착 구멍(202)으로부터의 단일 패닝 케이블을 감싸는 것은 바람직할 수 있으며, 그 이유는 카메라 조립체(350)로 연장하는 패닝 케이블의 측부가 카메라 조립체(350)로부터 복귀되는 패닝 케이블의 측부와 동일한 인장 하에 있는 것을 보증하기 때문이며, 시간 또는 사용에 걸쳐 케이블의 일부 부분의 임의의 신장은 케이블의 양 반부 상에서 동일한 효과를 갖는다.
양호한 실시예에서, 상단 패닝 케이블(368)은 카메라 조립체 장착부(330)의 각 내부 벽 상의 케이블 안내 구멍(348) 중 하나를 통해 연장할 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 상단 패닝 케이블(368)은 케이블 안내 구멍(348) 중 하나를 통해 끼워지고, 카메라 조립체 하우징(330)의 외부를 따라 카메라 조립체(350)를 향해 계속 연장한다. 일부 실시예에서, 상단 패닝 케이블(368)에 의해 취해지는 경로를 따라 카메라 조립체 하우징(330)의 외부로 만입되는 만입부 또는 홈부가 존재할 수 있다. 이런 실시예에서, 만입부 또는 홈부는 안내부로서 기능할 수 있다. 만입부 또는 홈부는 또한 상단 패닝 케이블(368)이 카메라 조립체 하우징(330)의 외부 표면과 대략 일치하는 것을 보증하는 것을 도울 수 있다. 이는 외부 덮개(318)(도 19 참조)가 상단 패닝 케이블(368)에 충돌하여 완전히 조립된 내시경(10)의 사용 동안 그 이동을 방해하지 않도록 하는 것을 보증하는 것을 도울 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 상단 패닝 케이블(368)은 카메라 조립체 하우징(330)의 내부로 재진입할 때 구속 절결부(349)를 통해 끼워진다. 상단 패닝 케이블(368)은 그후 상술한 바와 같이, 상단 케이블 부착 구성부(372)로 연장한다. 케이블 부착 구멍(202) (도 13 참조)으로 복귀시, 상단 패닝 케이블(368)은 상단 케이블 부착 구성부(372)로부터 카메라 조립체 하우징(330)의 대향 벽(도 16 참조) 상의 구속 절결부(349)로 연장한다. 상단 패닝 케이블(368)은 그후 카메라 조립체 하우징(330)의 전방 벽의 외부 표면을 따라, 그리고, 선택적으로, 벽 내의 만입부 또는 홈부를 따라 연장한다. 상단 패닝 케이블(368)은 그후 카메라 조립체 하우징(330)의 내부 체적에 재진입하고, 전술한 바와 같이 손잡이의 케이블 부착 구멍(202)으로 다시 이동한다.
삽입 섹션의 원위 단부의 피봇 조립체에 대한 그 연결부 부근에 피봇 작동기(와이어 또는 케이블 같은)의 말단 세그먼트가 삽입 섹션 또는 샤프트의 장축에 관하여 각도를 형성하도록 작동기를 전향하기 위해 지점 또는 지지점에서 구속될 수 있다. 예로서, 상단 패닝 케이블(368)을 케이블 안내 구멍(348) 및 구속 또는 전향 절결부(349)를 통해 연장시키고, 그후, 이를 피봇 핀(366)의 다른 측부 상의 상단 케이블 부착 구성부(372)까지 정렬시킴으로써, 피봇 카메라 조립체(350)의 증가된 피봇 범위가 달성될 수 있다. 따라서, 사전결정된 또는 고정된 각도 시야를 갖는 이미지 센서가 회전되어 회전가능한 시야를 가능하게 하고, 그래서, 관찰 영역이 180도까지의 범위로 증가될 수 있다. 다른 실시예에서, 이미지 센서는 180도를 초과하는 관찰 영역을 달성하도록 회전될 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 설명된 바와 같이 라우팅되는 케이블을 구비함으로써 케이블을 그 부착점(372)에 대해 더욱 예각의 입사각으로 배치하고, 따라서, 카메라 조립체(350)의 더 큰 역회전 정도를 허용한다.
일부 실시예에서, 그리고, 이제, 또한 도 24를 참조하면, 카메라 조립체(350)는 두 세트의 케이블 안내 구멍(348), 즉, 카메라 하우징 상단 섹션을 제어하기 위한 안내 구멍(348)의 하부 세트 및 카메라 하우징 저부 섹션을 제어하기 위한 안내 구멍(348)의 상부 세트의 존재에 기인하여, 전체 180도 이상으로 회전할 수 있다. 카메라 조립체(350)가 회전될 수 있는 정도는 삽입 섹션(또는 내시경 샤프트)(14)(도 1 참조)의 종방향 축 또는 패닝 케이블의 근위 부분에 관하여 패닝 케이블의 말단 부분이 형성하는 각도의 함수이다. 패닝 케이블이 카메라 조립체 하우징(330)의 외부로 재진입할 때 삽입 섹션(14)의 종방향 축에 관하여 패닝 케이블의 말단 부분이 형성하는 각도가 클수록, 카메라 조립체(350)에 유도할 수 있는 운동 범위도 커진다. 양호한 실시예에서, 카메라 조립체 하우징(330)의 전향 안내부 또는 재진입 표면은 삽입 섹션(14)의 장축에 관하여 약 30 내지 90도의 범위 이내가 되도록 패닝 케이블의 말단 부분의 각도를 제공한다. 다른 실시예에서, 패닝 케이블의 말단 부분의 각도가 약 45 내지 80도 이내가 되도록 하기 위해 케이블 재진입 표면 또는 안내부를 위치시킴으로써 패닝 케이블의 마찰 저항을 제한하면서 카메라 조립체(350)의 회전 운동 범위가 개선될 수 있다. 이런 실시예에서, 상술한 바와 같이, 하나는 상단 케이블 부착 구성부(372)에 부착되도록 삽입 섹션(14)의 원위 또는 말단 위치까지 상향 각도형성되고, 하나는 대응 저부 케이블 부착 구성부(374)까지 삽입 섹션(14)의 원위 또는 말단 위치에서 하향 각도형성되는 한 쌍의 상보적 케이블(368, 370) 중 어느 하나에 대한 당김 힘만을 필요로 한다. 이런 배열에서, 삽입 섹션(14)의 길이의 대부분에서 측방향 또는 횡방향으로 어떠한 작동 케이블도 이동할 필요가 없으며, 이는 삽입 섹션(14) 내의 내부 공간이 더 좁아질 수 있게 하여 그 전체 직경을 최소화하는 것을 돕는다.
일부 실시예에서, 구속 또는 전향 절결부(349)는 사용되지 않을 수 있다. 일부 실시예는 삽입 섹션의 원위 단부에서 벽에 통합되는 다른 유형의 구속 또는 전향 요소를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 풀리 또는 아일릿이 구속부로서 사용될 수 있다. 핀, 페그, 포스트 등도 구속 또는 전향 요소로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 굴곡 핑거 또는 프롱이 카메라 조립체 하우징(330)의 측부 벽 내에 형성될 수 있다. 굴곡 핑거는 굴곡 핑거와 카메라 조립체 하우징(330)의 내부 벽 사이에 공간이 존재하도록 카메라 조립체 하우징(330)의 내부 체적 내로 연장할 수 있다. 상단 패닝 케이블(368)은 이 공간을 통해 연장되어 굴곡 핑거에 의해 구속될 수 있다. 대부분의 실시예에서, 구속부와 케이블 사이의 접촉점이 내시경의 동작 동안 패닝 케이블에 대한 마찰 손상의 가능성을 최소화하기에 충분한 곡률 반경 또는 평활도를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 구속부는 테플론 같은 저 마찰 계수의 재료로 코팅될 수 있다.
일부 실시예에서, 상단 패닝 케이블(368) 대신 저부 패닝 케이블(370)이 다른 회전 방향보다 일 회전 방향에서 카메라 조립체(350)의 더 큰 피봇 범위를 가능하게 하도록 상술한 설명과 유사하게 구속될 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 저부 패닝 케이블(370) 및 상단 패닝 케이블(368)은 구속 또는 전향되어 매우 더 큰 피봇 범위를 가능하게 할 수 있다.
도 24에서, 외부 덮개(318), 카메라 조립체 하우징(330) 및 카메라 조립체(350)가 도시되어 있다. 두 세트의 케이블 안내 구멍(348)이 존재한다. 한 세트는 카메라 조립체 하우징(330)의 종방향 축 위에 있고, 나머지는 카메라 조립체 하우징(330)의 종방향 축 아래에 있다. 또한, 두 개의 구속 절결부(349)가 존재한다. 하나의 구속 절결부(349)는 카메라 조립체 하우징(330)의 종방향 축 위에 위치되고, 나머지는 카메라 조립체 하우징(330)의 종방향 축 아래에 위치된다.
패닝 케이블의 개선된 기계적 장점은 카메라 조립체(350)의 피봇 축의 일 측부(예를 들어, 아래)에 전향 요소(예를 들어, 절결부)를 위치시키고 패닝 케이블의 말단 단부를 카메라 조립체(350)의 피봇 축의 대향 측부(예를 들어 위)에 위치된 카메라 조립체 상의 지점에 부착함으로써 달성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 상단 패닝 케이블(368)은 종방향 축 아래의 케이블 안내 구멍(348)을 통해 연장하고, 종방향 축 아래의 구속 절결부(349)에서 카메라 조립체 하우징(330)에 재진입한다. 상단 패닝 케이블(368)은 그후 카메라 조립체(350) 상의 상단 케이블 부착 구성부(372)까지 전향된다. 도 24에서, 저부 패닝 케이블(370)은 카메라 조립체 하우징(330)의 종방향 축 위의 케이블 안내 구멍(348)을 통해 연장한다. 저부 패닝 케이블(370)은 그후 카메라 조립체 하우징(330)의 종방향 축 위의 구속 절결부(349)를 통해 카메라 조립체 하우징(330)에 재진입한다. 저부 패닝 케이블(370)은 그후 저부 케이블 부착 구성부(374)로 하향 전향된다. 상단 패닝 케이블(368) 및 저부 패닝 케이블(370)은 카메라 조립체(350)가 피봇되는 위치에 따라서 카메라 조립체(350)의 일부 둘레에 감겨진다. 도 24에서, 저부 패닝 케이블(370)은 카메라 조립체(350)의 일부 둘레에 감겨진 상태로 도시되어 있다.
일부 실시예는 피봇 작동기로서 벨트(384)를 사용할 수 있다. 피봇 작동기로서 벨트(384)를 포함하는 실시예가 도 25에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 벨트(384)는 카메라 조립체(350)의 피봇 핀(366) 중 하나 둘레에 감겨진다. 일부 실시예에서, 피봇 핀(366)은 피봇 핀(366) 중 적어도 하나의 일부가 피봇 베어링(346)으로부터 연장하도록 세장형일 수 있다. 이런 실시에에서, 벨트(384)는 도 25에 도시된 바와 같이 피봇 핀(366)의 이 부분 둘레에 감겨질 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라 조립체(350)의 형상은 벨트(384)가 카메라 조립체(350) 둘레에 감겨질 수 있도록 다를 수 있다. 예로서, 카메라 조립체(350)는 실질적 원통형 형상으로 이루어질 수 있다. 카메라 조립체(350)의 실질적 원통형 형상은 피봇 핀(366)과 동축일 수 있다. 이런 실시예에서, 벨트(384)는 카메라 조립체(350)의 원주 둘레에 감겨질 수 있다.
일부 실시예에서, 벨트(384)가 그 위에 감겨지는 표면은 그 측면을 형성하는 표면에 관하여 만입(예를 들어, V형상)될 수 있다. 이는 동작 동안 제 위치에 벨트(384)를 유지하는 것을 도울 수 있다. 다른 실시예에서, 임의의 다른 유형의 안내부가 사용될 수 있다. 예로서, 벨트(384)가 그 위에 감겨지는 표면은 동작 동안 벨트(384)를 제 위치에 유지하는 두 개의 벽에 의해 측면형성될 수 있다.
벨트(384)는 고 마찰 재료로 형성됨으로써 벨트(384)가 구동될 때 벨트가 그 위에 감겨지는 표면 위에서 벨트(384)가 미끄러지지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 벨트(384)는 거친 표면을 가질 수 있거나, 카메라 조립체 피봇 핀(366)(기어형일 수 있음)을 파지하거나 능동적으로 그와 결합하는 그 기능을 돕도록 치형일 수 있다. 벨트(384)의 사용은 카메라 조립체(350)의 동등한 운동 범위를 달성하도록 삽입 섹션(14) 내에서 측방향으로 풀 케이블 피봇 작동기가 전향될 필요 없이 카메라 조립체(350)의 넓은 피봇 범위를 가능하게 할 수 있다. 이는 삽입 섹션(14)이 더 작은 직경으로 형성될 수 있게 한다.
벨트(384)를 사용하는 실시예에서, 벨트(384)는 피봇 제어 구조(100)(도 13 참조)의 변위에 의해 구동되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라 조립체(350) 또는 피봇 핀(366) 둘레에 감겨지는 단부에 대향한 벨트(384)의 대향 단부는 피봇 제어 구조(100)의 피봇 샤프트(204) 둘레에 감겨질 수 있다. 이런 실시예에서, 피봇 샤프트(204)의 회전은 벨트(384)를 구동할 수 있다. 벨트(384)가 둘레에 감겨지는 피봇 샤프트(204)의 부분은 비교적 큰 직경을 가질 수 있다. 이는 비교적 큰 양으로 벨트(384)를 구동하기 위해 피봇 샤프트(204)의 단지 작은 피봇 변위만이 필요하다는 점에서 바람직할 수 있다. 벨트(384)가 치형부를 포함하는 실시예에서, 벨트(384)의 치형부는 피봇 제어 구조(100)의 피봇 샤프트(204) 상에 위치된 기어와 맞물릴 수 있다. 이런 실시예에서, 피봇 샤프트(204)와 피봇 샤프트(204) 상의 기어의 회전은 벨트(384)를 구동한다. 벨트(384)가 구동될 때, 벨트(384)의 이동은 카메라 조립체(350)에 구동력을 작용하여 카메라 조립체(350)가 피봇하게 한다.
하나 이상의 패닝 케이블을 사용하는 또 다른 배열에서, 카메라 조립체 장착부(330)에 포함된 다양한 구성부를 통한 패닝 케이블의 임의의 라우팅을 필요로 하지 않고 유사한 피봇 범위가 달성된다. 이는 삽입 섹션(14)(도 1 참조)의 직경이 더 작아질 수 있게 하기 때문에 바람직할 수 있다. 추가적으로, 이런 실시예를 위한 카메라 조립체 장착부(330)는 어떠한 천공부(예를 들어, 도 16의 케이블 안내 구멍(348))나 전향 요소/구속부(예를 들어, 도 16의 구속 절결부(349)도 필요로 하지 않기 때문에 카메라 조립체 장착부의 제조를 단순화한다. 이런 실시예는 예로서, 도 17의 예시적 실시예에 도시된 내부 덮개(312)와 카메라 조립체 장착부(330)를 사용할 수 있다.
이런 실시예에서, 카메라 조립체(350)는 하나 이상의 스풀 구성부 또는 표면(1400)을 포함할 수 있다. 스풀 구성부는 카메라 조립체의 하우징 둘레의 패닝 케이블의 말단 부분을 적어도 부분적으로 권취하도록 구성된다. 패닝 케이블의 말단 단부를 위한 연결 또는 부착 지점은 스풀 특징에 대해 원위의 카메라 조립 하우징에 배치될 수 있다. 스풀 구성부는 바람직하게는 굴곡된, 다소 만입형인 표면을 가지며, 이는 카메라 조립체 하우징의 일부 둘레에 부분적으로 또는 완전히 감겨질 수 있다. 따라서, 다양한 실시에에서, 패닝 케이블은 하우징 둘레에서 단지 부분적으로 또는 1회 이상의 완전한 루프로 하우징 둘레에 권취될 수 있다. 더 긴 스풀 구성부는 카메라 조립체의 더 방대한 범위의 회전을 제공한다. 작동 동안, 연계된 패닝 케이블은 스풀 구성부(1400)에 권취 또는 그로부터 권취해제될 수 있다. 스풀 구성부(1400)는 카메라 조립체(350)의 피봇 범위를 증가시킬 수 있다. 스풀 구성부(1400)는 회전 동안 카메라 조립체(350)에 더 일정한 토크가 인가될 수 있게 한다. 스풀 구성부(1400)는 원하는 또는 변하는 길이의 모멘트 아암을 생성하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 카메라 조립체의 회전축으로부터 반경방향으로 이격된 스풀 구성부(1400)를 위치설정하는 것은 더 효율적으로 회전 토크를 생성할 수 있는 패닝을 도울 수 있다.
도 26 내지 도 30의 진행은 다수의 회전 위치의 스풀 구성부(1400)를 포함하는 카메라 조립체(350)를 개념적으로 예시한다. 도시된 바와 같이, 스풀 구성부(1400)는 아치형 부분 및 직선형 부분을 포함할 수 있다. 아치형 부분은 카메라 조립체(350)의 피봇축으로부터 연장하는 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 스풀 구성부(1400)의 직선 부분은 토크 증가 구성부로서 기능하도록 각져있다. 추가적으로, 스풀 구성부(1400)의 직선형 부분은 카메라 하우징(355)이 더 많은 재료로 형성될 수 있게 하며(이는 다른 방식에서는 아치형 섹션을 연속하기 위해 제거될 필요가 있음), 따라서, 카메라 하우징(355)의 구조적 완전성을 증가시킨다. 이는 카메라 조립체(350)가 매우 작은 공간에 설치되도록 설계되며, 따라서, 매우 작은 형상 인자를 가져야 하는 실시예에서 특히 중요할 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 상단 패닝 케이블(368)은 스풀 구성부(1400) 둘레에 권취될 수 있다. 상단 패닝 케이블(368)에 의해 작용되는 당김 힘은 카메라 조립체(350)의 피봇 축을 중심으로 토크를 생성함으로써 카메라 조립체(350)가 시계 방향으로 회전되게 한다. 추가적으로, 스풀 구성부(1400)의 직선 부분은 더 긴 모멘트 아암을 생성하며, 따라서, 주어진 양의 당김 힘에 대해 생성된 토크를 증가시킨다.
카메라 조립체(350)가 도 27에 도시된 위치로 회전될 때, 상단 패닝 케이블(368)은 스풀 구성부(1400)로부터 권취해제되기 시작한다. 힘이 계속 인가되고 카메라 조립체가 계속 회전함에 따라, 상단 패닝 케이블(368)은 도 28에 도시된 바와 같이 스풀 구성부로부터 계속 권취해제된다. 충분히 권취해제될 때, 상단 패닝 케이블(368)이 스풀 구성부(1400)를 벗어나는 지점은 스풀 구성부(1400)의 아치형 섹션 상에 위치된다(도 27 및 도 38 양자 모두에 도시된 바와 같이). 일 실시예에서, 스풀 구성부(1400)의 아치형 섹션 상의 모든 지점은 피봇 축으로부터 등거리에 위치된다.
예시적 실시예에서, 당김 힘이 상단 패닝 케이블(368)에 의해 계속 작용될 때, 카메라 조립체(350)는 상단 패닝 케이블(368)이 도 29에 도시된 바와 같이 스풀 구성부(1400)의 표면과 더 이상 접촉하지 않을 때까지 계속 회전한다. 카메라 조립체(350)는 그후 상단 패닝 케이블(368)이 카메라 조립체의 회전축과 일치하게 접근할 때까지 계속 회전할 수 있다. 이 위치는 도 30에 도시되어 있다. 본 기술 분야의 숙련자가 이해할 수 있은 바와 같이, 패닝 케이블은 스풀 구성부(1400) 둘레에 1회 이상 권취됨으로써 패닝 케이블을 사용하여 생성될 수 있는 회전량을 증가시킬 수 있다. 패닝 케이블이 카메라 조립체 상의 접촉 표면 둘레에 권취되는 정도는 90도를 초과하는 카메라 조립체의 회전 범위를 가능하게 한다. 카메라 조립체의 회전 정도는 이때 부착된 전자 가굴성 케이블 및/또는 광섬유 다발의 가요성 및 이완량에 의해서만 제한된다.
일 실시예에서, 패닝 케이블 및 스풀 표면은 원위 내시경 샤프트의 장축의 약 90도와 약 120도 사이의 위치로 카메라 조립체가 회전할 수 있게 하도록 배열됨으로써 내시경 샤프트의 근위 단부의 방향으로 적어도 부분적으로 카메라 조립체의 렌즈 표면을 배향한다. 이 위치에서, 렌즈 표면의 임의의 파편 또는 다른 오염은 내시경 샤프트의 원위방향으로 이동하는 관주 유체에 의해 세척 제거될 수 있다.
카메라 조립체(350)를 도 30의 그 위치로부터 도 30에 도시된 위치로 회전시키기 위해, 당김 힘이 저부 패닝 케이블(370)을 통해 작용될 수 있다. 일부 실시예에서, 저부 패닝 케이블(370)은 또한 스풀 구성부와 연계될 수 있다. 예로서, 그 둘레에 저부 패닝 케이블(370)이 감싸여질 수 있는 카메라 조립체(350)의 코너 또는 에지는 둥글 수 있다.
도 31 및 도 32는 스풀 구성부(1400)를 포함하는 카메라 조립체(350)의 특정 예시적 실시예의 상면 사시도를 도시한다. 카메라 조립체(350)는 렌즈 조립체(354)를 포함한다. 렌즈 조립체(354)는 카메라 하우징(355)의 내측에 배치된다. 스풀 구성부(1400)는 도시된 바와 같이 카메라 하우징(355)의 측부 내로 만입될 수 있다. 예시적 실시예의 스풀 구성부(1400)는 아치형 부분 및 직선형 부분을 포함한다. 스풀 구성부(1400)의 아치형 부분은 피봇 축 또는 피봇 핀(366)의 중심으로부터 연장하는 곡률 반경을 갖도록 성형된다.
도 31에 가장 잘 도시된 바와 같이, 스풀 구성부(1400)가 그 내부로 만입되는 벽은 제1 공극(1402)을 포함할 수 있다. 또한, 카메라 하우징(355)은 제2 공극(1404)을 포함할 수 있다. 제2 공극(1404)은 카메라 하우징(355)의 상단면을 통해 카메라 하우징(355)의 저부면에 전달될 수 있다.
도시된 바와 같이, 단지 단일 패닝 케이블(1406)이 사용될 수 있다. 패닝 케이블(1406)은 카메라 하우징(355) 내의 제1 공극(1402) 및 제2 공극(1404) 양자 모두를 통해 연장할 수 있다. 패닝 케이블(1406)의 일 단부는 피봇 아암(198) 상의 케이블 부착 구멍(202)에 부착될 수 있다(도 13 참조). 패닝 케이블(1406)의 다른 단부는 피봇 아암(198) 상의 다른 케이블 부착 구멍(202)에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 패닝 케이블(1406)은 하나 이상의 지점에서 카메라 하우징(355)에 고정 부착될 수 있다. 예로서, 글루로 이루어진 접착제가 공극(1402 또는 1404) 중 하나에 배치될 수 있다. 이는 패닝 케이블(1406)이 작동 동안 카메라 하우징(355)의 표면 위로 활주하거나 이동하지 않는 것을 보증할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에서, 패닝 케이블(1406)은 하나 이상의 위치에서 매듭형성될 수 있다. 예로서, 패닝 케이블(1406)은 공극(1402 또는 1404) 중 하나를 통해 공급되고, 매듭형성되고, 그후, 공극(1402 또는 1404) 중 나머지를 통해 공급될 수 있다. 바람직하게, 매듭의 폭은 공극(1402 또는 1404) 중 어느 하나를 통해 끼워지지 않도록 충분히 넓을 수 있다. 이런 매듭은 역시 작동 동안 카메라 하우징(355)의 표면 위로 패닝 케이블(1406)이 활주되거나 이동하지 않도록 유지하는 것을 도울 수 있다.
본 기술분야의 숙련자가 인지할 수 있는 바와 같이, 도 31 및 도 32에 도시된 실시예는 두 개의 패닝 케이블을 사용하도록 쉽게 변경될 수 있다. 하나의 패닝 케이블은 제1 공극(1402)의 위치에서 또는 그 내부에서 카메라 하우징(355)에 대해 종결 및 고정 부착될 수 있다. 제2 패닝 케이블은 제2 공극(1404)의 위치에서 또는 그 내부에서 카메라 하우징(355)에 대해 종결 및 고정 부착될 수 있다.
다른 실시예에서, 피봇 작동기는 래크 및 피니언 배열의 래크일 수 있다. 이런 실시에에서, 카메라 조립체(350)의 피봇 핀(366)은 치형 부분을 포함할 수 있다. 피봇 핀(366)의 치형 부분은 피봇 작동기의 래크와 상호맞물리는 피니언 기어일 수 있다. 래크가 삽입 섹션(14) 내에서 종방향으로 변위될 때, 이러한 운동은 피봇 핀(366)의 치형 피니언 부분을 통해 카메라 조립체(350)의 회전으로 변환된다. 이런 실시예는 카메라 조립체(350)를 회전시키기 위해 당김 힘에만 의존하지 않으며, 피봇 작동기는 여전히 삽입 섹션(14) 내의 작동기의 측방향 변위를 필요로하지 않는다. 푸시-풀 래크형 작동기는 그럼에도 불구하고 특징(예를 들어, 강성, 두께)을 필요로 할 수 있거나, 달리, 래크 상의 압축력의 인가 동안 측방향 또는 나란한 굴곡을 방지하도록 트랙 내에 구속될 수 있다.
이제, 도 13을 다시 참조하면, 피봇 제어 구조(100)는 손잡이 융기부(34)의 활주 버튼 리세스(92) 내에 리지(94)에 의해 형성되는 디텐트 내에 "파킹"될 수 있다. 일부 실시예에서, 리지(94)는 리지(94)에 의해 형성되는 디텐트가 카메라 조립체(350)의 특정 각도 배향에 대응할 수 있도록 이격배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 리지(94)에 의해 형성된 디텐트는 그 위치가 카메라 조립체(350)의 특정 각도 증분(예를 들어, 30도)에 대응하도록 이격 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이(또 6 참조), 손잡이 원위 섹션(30)은 손잡이 근위 섹션(16)에 대해 회전가능할 수 있다. 이런 회전은 또한 삽입 섹션(14)의 종방향 축이 마찬가지로 회전하게 한다. 순차적으로, 카메라 조립체(350)는 삽입 섹션(14)과 함께 회전할 수 있다. 이는 사용자가 내시경(10)의 각도 재배치가 미소하거나 거의 없는 상태로 관련 해부 영역의 거의 전체적 모습을 취득할 수 있게 한다. 사용자는 단지 카메라 조립체(350)를 패닝하고 손잡이 원위 섹션(30)을 손잡이 근위 섹션(16)에 대해 회전시켜 해부 영역 내에 원하는 시야를 획득하게 하는 것이 필요할 수 있다.
광섬유(364) 같은 광섬유의 반복된 왜곡 및 굴곡은 하나 이상의 섬유의 파열 또는 파괴를 초래할 수 있다. 광섬유(364)의 예에서, 이는 광 및 조명 손실을 초래하며, 이는 더 많은 광섬유(364)가 훼손됨에 따라 증가될 수 있다. 이런 굴곡은 광섬유(364)가 종결되고 상술한 바와 같이 피봇 카메라 조립체(350)의 일부에 부착되거나 융합되는 경우 발생할 수 있다. 내시경(10)이 일회용으로 설계되는 경우, 그후, 광섬유(364)의 완전성 또는 성능의 임의의 감소는 기구의 의도된 수명에 대한 허용가능한 한계 이내일 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예에서, 광섬유(364)는 광섬유(364) 파괴 및 결과적 광 손실에 대한 미소한 고려로 피봇 카메라 조립체(350)에 부착되거나 융합될 수 있다. 광섬유(364)와 연계된 말단 조명기, 광 투사 요소 또는 광 이미터는 일부 실시예에서, 어떤 타겟에든 광을 투사하도록 카메라 조립체(350)에 유리하게 장착될 수 있거나, 카메라 조립체(350)의 렌즈 조립체(354)의 시야가 회전 또는 패닝되된다. 이러한 배열은 카메라 조립체(350)의 패능가능한 범위에서 카메라 조립체(350)가 회전되는 위치에 무관하게, 렌즈 조립체(354)를 위한 시야(도 23 내지 도 25에 점선으로 도시됨)가 항상 광섬유(364)에 의해 조명되는 것을 보증하는 것을 돕는다.
일부 실시예에서, 조명 시스템은 도광부 또는 광 파이프(375)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광섬유(364)는 조명 시스템의 경로의 적어도 일부를 따라 도광부 또는 광 파이프(375)를 포함할 수 있다(예로서 도 33 참조). 용어 "도광부" 및 "광 파이프"는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 광섬유가 비교적 직선인 경우, 섬유 내의 광의 입사각이 광섬유 내의 근사 전반사를 돕기에 충분히 얕기 때문에 광 손실은 비교적 작다. 그러나, 광섬유의 굴곡은 섬유 외부로의 광의 소정의 전송이 가능한 지점으로의 입사각을 변경할 수 있다. 광 파이프 또는 고광부의 굴곡은 그러나 제어될 수 있다. 이 목적을 위해, 고려가능한 경우 도광부(375)의 사용은 광섬유(364)를 포함하는 조명 시스템의 광 손실을 최소화하는 것을 도울 수 있거나, 광섬유를 완전히 대체할 수 있다. 도광부(375)는 또한 다수의 다른 이득을 제공할 수 있다. 예로서, 도광부(375)는 조립을 돕고 장치를 위한 조립 시간을 단축시킬 수 있다. 도광부(375)는 본 명세서에 설명된 유형으로 이루어질 수 있거나, 본 기술 분야의 숙련자들에게 공지된 임의의 적절한 유형의 도광부일 수 있다.
도 33은 광 파이프(375)를 사용한 내시경(10)의 예시적 실시예를 도시한다. 두 개의 더 큰 직경의 광 파이프(375)는 내부 덮개(312)(도 16 참조)의 벽의 하나 이상의 섹션을 따라 카메라 조립 하우징(330)으로 연장할 수 있고, 그후, 카메라 조립체 피봇 베어링(346) 중 하나로 굴곡되거나 굽혀질 수 있다. 각 도광부(375)의 굴곡 섹션은 방향이 변할 때 광 파이프(375)의 외부로의 광 손실을 최소화하기 위해 고 반사성 재료(376)로 코팅될 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 고 반사성 재료(376)가 사용될 수 있다. 이런 실시예에서, 카메라 조립체(350)는 또한 피봇 베어링(346)에서 광 파이프(375)와의 접합부에 형성되는 내장 카메라 조립체 광 파이프(377)를 구비할 수 있다. 광 파이프(375)에 의해 운반되는 광은 접합부에서 카메라 조립체 광 파이프(377)로 전달될 수 있다. 카메라 조립체 광 파이프(377)는 피봇 핀(366) 각각으로부터 카메라 조립체(350)로 연장할 수 있다. 카메라 조립체 광 파이프(377)는 광 투사 공극(362)에서 종결되며, 그래서, 카메라 조립체(350)의 시야는 카메라 및 렌즈 조립체의 회전 위치에 무관하게 조명된다. 이런 실시예에서, 카메라 조립체 광 파이프(377)에 의해 취해진 임의의 굴곡은 상술한 바와 같이 고 반사성 재료(376)로 코팅될 수 있다. 일부 실시예에서, 고 반사성 재료(376)는 카메라 조립체 광 파이프(377) 및 광 파이프(375)의 굴곡에 추가로 카메라 조립체 광 파이프(377)와 광 파이프(375)의 다른 부분에 포함될 수 있다.
카메라 조립체(350)의 피봇 영역과 일치하는 광 파이프 접합부의 생성은 바람직할 수 있으며, 그 이유는 이것이 카메라 조립체(350)가 회전될 때 광섬유(364)의 굴곡이나 비틀림을 피하여 광섬유(364)에 대한 손상 위험을 제거하기 때문이다. 이러한 디자인은 재사용가능한 또는 일회용 중 어느 하나인 내시경(10)에 사용하도록 구성될 수 있다. 또한, 이 배열은 내시경(10)의 제조 및 조립 비용을 감소시킬 수 있다.
광 파이프(375)를 사용하는 다른 예시적 실시예(미도시)에서, 더 큰 직경의 광 파이프(375)가 실질적으로 가굴성 케이블(250)의 경로를 따라 연장할 수 있다. 내부 덮개 장착부(160)에 가장 가까운 광 파이프(375)의 단부는 광섬유(364)와 접합부를 형성할 수 있거나 다른 조명원으로부터 광을 인출하도록 배열될 수 있다. 카메라 조립체(350)에 가장 근접한 광 파이프(375)의 단부는 또한 카메라 조립체(350)로 연장하는 조명 섬유(364)와 접합부를 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 카메라 조립체(350)까지의 광 섬유(364)는 가요성 리본(1000)을 형성하도록 배열됨으로써, 단 하나의 치수로 굴곡 또는 미소하게 굴곡되는 상태로 광 투사 요소 내로 종결될 수 있는 섬유의 선형 어레이를 생성한다(도 34 참조). 대안적으로, 가요성 리본(1000)은 섬유의 선형 어레이를 필요로 하지 않을 수 있으며, 대신, 일부 실시예에서, 단일, 리본형, 가요성 도광 재료 부재일 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라 조립체(350) 내의 광 투사 공극(362) 중 하나로 각각 연장하는 두 개의 가요성 리본(1000)이 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 리본(1000)은 카메라 조립체(350)에서의 광량을 최대화하도록 반사 재료(376)로 코팅될 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 리본(1000)은 광 파이프와의 접합부를 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 카메라 하우징 상단부(356)는 광 투사 요소 또는 조명기로서 기능하기 위한 광 파이프 재료를 포함할 수 있다. 본 경우에, 광은 카메라 하우징 상단부(356)의 대부분으로부터 카메라 조립체(350)의 시야 내로 출사될 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라 하우징 상단부(356)의 일부 영역은 카메라 하우징 상단부(356)의 원하는 영역이나 영역들로부터만 광이 출사되도록 마스킹되거나 블랙아웃될 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라 하우징 상단부(356)의 일부 영역은 이들 영역으로부터의 비의도적 광 출사를 방지하기 위해 고 반사성 재료(376)로 코팅될 수 있다.
도 34는 광 섬유(364)가 가요성 리본(1000) 내로 통합되는 실시예를 도시하며, 이는 선택적으로 고 반사성 재료(376)로 코팅될 수 있다. 도시된 바와 같이, 가요성 리본(1000)은 카메라 조립체(350)로 연장한다. 가요성 리본(1000)은 카메라 조립체(350)에 오버몰딩되거나, 매설되거나, 그와 융합되거나 다른방식으로 결합될 수 있다.
도 34의 예시적 실시예에서, 카메라 조립체(350)는 모놀리식 카메라 하우징(1002)을 포함한다. 부착된 가요성 리본(1000)이 없는 예시적 모놀리식 카메라 하우징(1002)은 도 35에 더 상세히 도시되어 있다. 예시적 실시예에서, 모놀리식 카메라 하우징(1002)은 광 파이프 또는 전송 재료로 이루어지며, 광 투사 요소로서 기능한다. 예시적 실시예의 모놀리식 카메라 하우징(1002)은 모놀리식 카메라 하우징(1002)의 코팅되지 않거나 마스킹되지 않은 영역으로부터 출력된 광을 최대화하기 위해 고 반사성 재료(376)로 거의 전체적으로 코팅될 수 있다. 모놀리식 카메라 하우징(1002) 상의 렌즈 및 이미지 센서 조립체에 인접하게 배치하기에 적합한 형상을 갖는 광 투사 또는 조명 표면(1004)은 고 반사성 재료(376)(또는 대안적으로 간단한 다크 마스크)의 적용 동안 영역을 마스킹함으로써 구성될 수 있다. 예시적 실시예에서, 광 투사 표면(1004)은 링의 형상을 갖는다. 다른 실시예에서, 광 투사 표면(1004)은 초승달형, 반원형 또는 임의의 다른 원하는 형상을 가질 수 있다. 광은 렌즈 조립체(354)의 시야를 조명하기 위해 모놀리식 카메라 하우징(1002)의 광 투사 표면(1004)으로부터 출사될 수 있다. 상술한 실시예에서와 같이, 조명 필드는 바람직하게는 카메라 조립체(350)와 함께 피봇함으로써 렌즈 조립체(354)의 시야가 항상 조명되는 것을 보증한다.
도 36은 모놀리식 카메라 하우징(1002)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 윤곽선 형태로 도시된 바와 같이, 모놀리식 카메라 하우징(1002)은 결합 리세스(1006)를 포함한다. 결합 리세스(1006)는 가요성 리본(1000)이 모놀리식 카메라 하우징(1002) 내에 적절히 결합되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 결합 리세스(1006)는 예로서 모놀리식 카메라 조립체(1002) 내로의 스냅 결합을 통해 가요성 리본(1000)이 결합되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 결합 리세스(1006)는 가요성 리본(1000) 내에 형성되지 않은 광 섬유(364)를 수용할 수 있다. 도 35와 유사하게, 도 36에서, 모놀리식 카메라 하우징(1002)은 광 투사 요소로서 기능할 수 있다. 모놀리식 카메라 하우징(1002)은 또한 도 35에 관하여 설명된 모놀리식 카메라 하우징(1002)과 유사하게 코팅 및/또는 마스킹될 수 있다.
도 37 및 도 38은 광 투사 요소(1005)가 가요성 리본(1000)의 단부에 통합되는 실시예를 도시한다. 광 투사 요소(1005)는 광 파이프 재료로 형성될 수 있으며, 이는 일부 실시예에서, 원하는 방식으로 광섬유 다발 또는 가요성 리본(1000)으로부터 광을 투사하기에 적합한 형상으로의 섬유 그룹의 융합체일 수 있다. 일부 실시예에서, 광 투사 요소(1005) 및 가요성 리본(1000)은 (예를 들어, 가열 또는 화학적 수단에 의해) 함께 융합된 두 개의 별개의 부분일 수 있다. 다른 실시예에서, 광 투사 요소(1005) 및 가요성 광섬유 리본(1000)은 단일 몰딩된 부분일 수 있다. 일부 실시예에서, 광 투사 요소(1005)는 도 47 내지 도 60에 관하여 설명된 바와 같이 생성될 수 있다.
도 37 및 도 38을 계속 참조하면, 가요성 리본(1000)은 고 반사성 재료(376)로 코팅될 수 있다. 또한, 광 투사 요소(1005)의 저부 및 측부 벽은 고 반사성 재료(376)로 코팅될 수 있다. 이는 광이 광 투사 요소(1005)의 비코팅 상단부로부터만 렌즈 조립체(354)의 시야 내로 출사되는 것을 보증할 수 있다. 도 38에 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(1005) 또는 가요성 리본(1000)은 결합 구성부(1008)를 포함할 수 있다. 결합 구성부(1008)는 광 투사 요소(1005) 및 가요성 리본(1000)이 카메라 조립체(350) 상에 또는 카메라 조립체(350) 내로 결합되게 할 수 있다. 결합 구성부(1008)는 광 투사 요소(1005)의 일체형 부분일 수 있다.
도 39 및 도 40은 광 파이프 재료로 형성될 수 있는 광 투사 요소(1005)를 포함하는 가요성 리본(1000)의 두 개의 예시적 실시예를 도시한다. 도 39의 광 투사 요소(1005)는 대체로 링형 형상을 갖고, 도 40의 광 투사 요소(1005)는 대체로 초승달 형상이지만, 다른 형상도 필요에 따라 선택될 수 있다. 도 39 및 도 40의 예시적 실시예에서, 단지 광 투사 요소(1005)의 상단 표면만이 고 반사성 재료(376)로 코팅되지 않고 남아 있다.
광 투사 요소(1005)는 광 투사 요소(1005)로부터 출사된 광을 안내하는 것을 돕는 하나 또는 다수의 텍스쳐(1010)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 확산 방식으로 광이 방출되는 것을 조장하기 위해 텍스쳐(1010) 또는 텍스쳐들(1010)이 포함될 수 있다. 텍스쳐(1010) 또는 텍스쳐들(1010)이 예로서, 광 투사 요소(1005)의 몰딩 동안 생성될 수 있거나, 대안적으로, 광 투사 요소(1005)를 형성하는 광 파이프 재료가 확산 방식으로 광 투사 요소(1005)로부터 광이 출사되는 것을 조장하는 충전 재료를 포함할 수 있다.
도 41 및 도 42는 각각 광 투사 요소(1005)의 다른 예시적 실시예의 상면 및 저면 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(1005)는 형상이 링형이다. 또한, 광 투사 요소(1005)는 도 42의 저면 사시도에 도시된 바와 같이 결합 구성부(1008)를 포함한다. 도 42에서 결합 구성부(1008)는 광 투사 요소(1005)의 일체형 부분이다. 예시적 실시예에서, 결합 구성부(1008)는 리지(ledge) 또는 셀프(shelf)이다. 리지 결합 구성부(1008)는 카메라 조립체(350) 같은 다른 구성요소 상에 광 투사 요소(1005)를 위치설정 및/또는 정렬하는 것을 도울 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에서, 접착제 또는 글루는 카메라 조립체(350) 같은 다른 구성요소에 대해 광 투사 요소(1005)를 고정하기 위해 리지 결합 구성부(1008)를 따라 배치될 수 있다. 도 46에 예시적 카메라 조립체(350)에 부착된 광 투사 요소(1005)가 도시되어 있다.
도 41 및 도 42에 도시된 광 투사 요소(1005)는 고 반사성 코팅 또는 재료(376)(예를 들어, 도 37 참조)를 포함하지 않는다. 이런 고 반사성 코팅 또는 재료(376)에 대한 필요성은 광의 출사를 원하지 않는 광 투사 요소(1005) 내에서의 그리고, 그에 진입하는 광의 내부 전반사를 증가 또는 최대화하도록 광 투사 요소(1005)를 치수설정함으로써 최소화될 수 있다. 이는 광의 출사를 원하지 않는 광 투사 요소(1005)의 영역에서 임의의 벤드 또는 벤드들이 큰 반경을 갖는 것을 보증함으로써 이루어질 수 있다. 추가적으로, 이는 광 투사 요소(1005) 전반에 걸친 두께 변동이 입사각이 임계 각도 미만이 되게 하는 광 투사 요소(1005) 내의 광의 입사각의 변화를 도입하지 않도록 광 투사 요소(1005)를 치수설정함으로써 이루어질 수 있다. 광 투사 요소(1005)의 두께가 광 투사 요소(1005)가 부착되는 광섬유 또는 가요성 리본의 두께 미만으로 감소되지 않는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 광 투사 요소(1005)의 표면은 광의 출사가 필요하지 않은 영역에서 매끄러운 것이 바람직할 수 있다.
도 43, 도 44 및 도 45는 도 41 및 도 42에 도시된 광 투사 요소(1005)의 다수의 단면을 도시한다. 단면은 각각 도 41의 선 43-43, 44-44 및 45-45에서 취해진다. 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(1005)에 진입하는 광이 광 투사 요소(1005)의 상단 표면의 외부로 출사되기 이전에 제1 벤드(1300) 및 제2 벤드(1302)를 횡단하여야만 한다. 도 43 내지 도 45에 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(1005)는 광 투사 요소(1005)의 평면에 따라 이들 벤드의 반경이 변하도록 성형될 수 있다. 이들 벤드(1300, 1302) 각각의 반경은 주어진 평면에서 가용 공간에서 가능한 점진적이 되도록 선택될 수 있다. 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(1005)의 두께는 대체로 일정하게 유지된다. 이는 두께 변동에 기인한 입사각의 변화가 최소화되는 것을 보증한다.
도 41 내지 도 45에 관하여 도시되고 설명된 광 투사 요소(1005)는 도 46의 예시적 카메라 조립체(350)에 부착된다. 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(1005)는 렌즈 조립체(354)의 시야와 실질적으로 일치하는 일차 조명 필드(이 일차 조명 필드 주변의 주변 영역은 또한 출사된 광의 확산 및 반사에 기인하여 조명됨)내로 광을 투사하도록 배열된다.
도 47 내지 도 60은 하나 이상의 광섬유(들)에 연결된 원하는 사이즈 및 형상의 광 투사 요소를 생성하기 위한 다수의 예시적 장치 및 프로세스를 상세화한다. 이런 프로세스는 임의의 수의 용례에 유용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로세스는 내시경 기구 또는 다른 의료 장치를 위한 광 투사 요소를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 이런 프로세스를 통해 생성된 광 투사 요소는 다양한 이미징 용례 중 임의의 용례에 사용될 수 있다. 또한, 다른 물품에서 또는 다른 용례를 위해 광 투사 요소를 생성하는 데 유용할 수 있다.
도 47 내지 도 60에 관하여 설명된 프로세스는 다수의 이유로 유리할 수 있다. 이들 이유 중에서, 프로세스는 미소하게 더 많은 재료 비용으로 원하는 크기 및 형상의 광 투사 요소가 구성될 수 있게 한다. 또한, 이는 광 투사 요소와 광섬유 또는 섬유들 사이에 어떠한 기계적 단절부도 존재하지 않을 수 있게 한다. 이는 다른 방식에서 접합부에 도입되게 될 수 있는 광 소실을 피하는 것을 도울 수 있다. 이는 개별 광 섬유를 시간 소모적으로 라우팅할 필요성을 회피한다. 이 프로세스는 최대 광 출력을 위해 최적화된 광 투사 요소의 쉽게 반복가능한 생성을 가능하게 한다. 또한, 다른 장점들 중에서, 프로세스는 다수의 개별 섬유가 일 위치로 이동 또는 라우팅되어 원하는 광 투사 요소의 형상으로 형성될 수 있게 한다. 따라서, 최종 광 투사 요소는 라우팅 경로의 임의의 규제보다 더 크도록 치수설정될 수 있다.
도 47 내지 도 50은 가요성 플라스틱 광 섬유 다발 또는 리본(1000)으로부터 몰딩되거나, 그와 융합되거나 그에 부착되는 예시적 광 투사 요소 또는 이미터(2005)를 형성하는 예시적 프로세스를 도시한다. 특히, 가요성 플라스틱 광 섬유 다발로부터 몰딩되는 경우, 광 이미터는 이를 생성하기 위해 선택된 몰딩 형틀에 따라 사전결정된 방식으로 성형된 가요성 광 섬유 다발의 고체 투명 플라스틱 발광 부재를 포함한다. 이 경우에 이미터는 광 섬유 다발의 근위 단부로부터 유발되는 광을 전도 및 출사한다는 점에서 패시브 광 이미터로 고려될 수 있다. 플라스틱 광 섬유 재료의 예는 다른 재료들 중에서 아크릴 또는 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 가요성 광섬유 리본(1000)은 도 47에 도시되어 있다. 가요성 리본(1000)을 포함하는 개별 광 섬유(364)가 도 47에 도시되어 있다. 가요성 리본(1000)의 일 단부는 광섬유(364)의 단부가 도 48에 도시된 바와 같이 그들 자체적으로 역방향 배설될 때까지 주위로 루프형성될 수 있다. 가요성 리본(1000)의 루프 단부는 그후 예로서 압축 몰딩을 사용하여 광 투사 요소 또는 광 이미터(2005)로서 원하는 기능 형상으로 형성 및 융합될 수 있다. 바람직하게는, 가요성 광 섬유 리본(1000)의 단부에서의 광 섬유(364)의 루프형성은 형성된 요소에 어떠한 내부 공극도 생성하지 않고 광 투사 요소(2005)가 형성될 수 있게 한다. 대안적으로, 다양한 광 섬유(364)의 단부는 원하는 광 투사 요소(2005)를 형성하기 위해 최종 몰딩 프로세스 이전에 충분한 재료의 슬러그로 용융될 수 있다. 일부 광 투사 요소(2005)는 광 투사 요소(2005)를 형성하기 위해 충분한 재료가 존재한다면 이러한 용융이나 루프형성을 필요로 하지 않을 수 있다. 광 투사 요소(2005)는 코이닝 프로세스, 압축 몰딩, 스탬프/다이 절단 프로세스, RF 가열 프로세스 등 같은 수단의 조합이나 임의의 적절한 수단에 의해 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상단 형틀(1052a)(도 51 참조)은 광 섬유(364)의 루프형성을 돕기 위한 멘드릴 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 특정 실시예에서, 광 섬유(364)는 예로서 카메라 조립체(350)(예로서, 도 22 참조) 상의 멘드릴 둘레에 감겨질 수 있고, 그후, 광 투사 요소(2005) 내로 형성 및 융합될 수 있다. 이런 실시예에서, 최종 생성물의 일부, 본 경우에는, 카메라 조립체(350)(예로서, 도 22 참조)는 따라서 도 51의 형틀(1052a, b) 중 하나로서 작용할 수 있다. 다른 용례에서, 하나 이상의 형틀(1052a, b)은 최종 생성물의 조립체의 다른 부분일 수 있다. 도 47 내지 도 50에 도시된 예시적 실시예에서, 형틀(1020)은 힘인가 또는 마개 부재 및 정합 몰드 형틀 또는 공동을 포함할 수 있다.
도 49는 가요성 광 섬유 리본(1000)과 광 투사 요소 또는 이미터(2005)로 형성되는 광섬유(364)의 루프의 측면도를 예시한다. 도 49의 예에서 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(2005)는 두 개의 형틀(1020) 사이에 압력이 인가되는 코이닝/스탬핑 프로세스를 통해 형성된다. 도 50은 광 섬유(364)의 루프가 형성되고 광 투사 요소 또는 이미터(2005)로 융합되는 완성된 가요성 리본(1000)을 도시한다. 가요성 리본(1000)과 광 투사 요소(2005) 사이에 어떠한 기계적 단절부도 존재하지 않는다. 이는 조립체에 강인성 및 완전성을 제공하고, 또한, 광의 효율적 전달을 가능하게 한다. 도시된 바와 같이, 광 투사 요소(2005)는 링으로서 형성되지만, 카메라 조립체의 렌즈 요소에 인접하게 광 이미터를 배치하는 임의의 다른 원하는 형상이 이러한 방식으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 광 섬유 리본(1000) 및/또는 광 투사 요소(2005)의 선택적 부분은 그후 고 반사성 재료(376)로 코팅 또는 마스킹될 수 있다(예로서, 도 33 내지 도 40에 관하여 설명된 바와 같이). 일부 실시예에서, 텍스쳐(1010) 또는 텍스쳐들(1010)은 형성된 이후 광 투사 요소(2005)에 추가될 수 있다. 상술한 바와 같이, 광 투사 요소(2005)는 결합 구성부(1008)를 포함하도록 형성될 수 있다(예로서, 도 38 참조). 추가적으로, 일부 실시예에서, 충전 재료는 광 투사 요소(2005)를 형성하기 이전에 하나 또는 양자 모두의 형틀(1020) 내에 배치될 수 있다.
도 51은 광 투사 요소 또는 광 이미터를 생성하기 위해 사용될 수 있는 장치(1050)의 예시적 블록도를 도시한다. 도 51의 예에서, 광 투사 요소는 하나 또는 다수의 광섬유(364)를 융합함으로써 생성될 수 있다. 도 51에서, 섬유(364)는 예로서, 압축 몰딩에서와 같이 열 및 압력의 조합으로 원하는 광 투사 요소로 함께 융합된다. 대안적으로, 섬유(364)는 화학적 프로세스에 의해(예를 들어, 솔벤트를 사용하여) 융합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 장치(1050)는 형틀(1052a, b)을 포함한다. 장치(1050)는 또한 형틀(1052a, b)과 열 소통하는 열원(1054)을 포함할 수 있다. 열은 몰드 형틀 상에 섬유 다발을 배치하기 이전에, 도중에 및/또는 이후에 형틀에 적용될 수 있다. 압력원(1056)은 장치(1050)에 포함될 수 있으며, 하나 또는 양자 모두의 형틀(1052a, b)에 압력을 작용하도록 배열될 수 있거나 및/또는 형틀(1052a, b)이 함께 합쳐지게 하도록 배열될 수 있다. 추가적으로, 냉각원(1058)이 장치(1050)에 포함될 수 있다.
냉각원(1058)은 적어도 몰드 형틀 상의 섹션에 인접한 섬유 다발의 전이 섹션을 냉각하도록 구성된다. 전이 섹션은 결과적으로 부분적으로 합쳐진 그리고 응고된 섬유를 포함하는 원위 영역과 개별 가요성 섬유가 보전되는 더 근위의 영역을 갖는다. 따라서, 전이 섹션은 선택적으로 냉각 이후 형성된 광 이미터에 관해 고정된 각도를 유지하는 기능을 갖는다. 선택적으로, 재킷 또는 히트 싱크(1059)는 광 투사 요소 또는 이미터가 형성되는 동안 전이 섹션에 인접하게 광섬유(들)(364) 상에 배치될 수 있다.
동작시, 열원(1054)은 형틀(1052a 및/또는 1052b)을 가열하기 위해 사용될 수 있다. 형틀(1052a, b)은 사전규정된 온도로 가열될 수 있다. 선택된 온도는 사용되는 광섬유(364) 재료에 의존할 수 있다. 사용되는 온도는 광섬유(364) 재료, 또는, 일부 경우에는 재료 상의 임의의 코팅을 태울 정도로 높지 않지만, 광섬유 재료(364)의 완전한 용융을 유발하기에 충분하도록 선택될 수 있다. 추갖거으로, 선택된 온도는 형틀(1052a, b) 내부를 제외한 부근의 재료를 실질적으로 변경 또는 왜곡되지 않게 남겨두면서 형틀(1052a, b) 내의 광섬유 재료를 용융시키기에 충분할 수 있다. 일 실시예에서, 선택된 온도 범위는 재료가 용융되는 온도 지점에 걸쳐진다. 이런 온도 선택은 재료가 장치(1050) 내에서 차갑게 유지되는 시간의 양을 감소시키기 때문에 유리할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용되는 온도는 냉각원(1058) 및/또는 히트 싱크(1059)가 제거할 수 있는 열 에너지의 양에 의존할 수 있다. 사용되는 광섬유(364) 재료가 아크릴인 특정 실시예에서, 적절한 온도 범위는 화씨 약 270도 내지 280도 사이일 수 있다.
광섬유 또는 섬유들(364)은 형틀(1052b) 중 하나 상에 배치될 수 있다. 형틀(1052a, b)은 그후 함께 합쳐지고 압력이 형틀(1052a, b) 상에 작용될 수 있다. 열 및 압력은 형틀(1052a, b)의 형상 및 내부 구성부에 의해 지정되는 바와 같은 원하는 광 투사 요소로 광섬유 또는 섬유들(364)이 용융 및 융합되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 충전 재료가 또한 형틀(1052a, b) 내에 배치되어, 원하는 광 투사 요소가 용융 및 융합 동안 충전 재료가 주입되거나 혼합될 수 있다.
섬유(364)가 화학적 프로세스에 의해 융합되는 실시예에서, 조명 섬유 또는 섬유들(364)이 몰드 형틀(1052b) 상에 배치되기 이전에 또는 이후에 예로서 몰드 형틀(1052b)에 솔벤트가 도입될 수 있다. 형틀(1052a, b)은 함께 합쳐질 수 있고, 압력이 형틀(1052a, b) 상에 작용될 수 있다. 솔벤트의 작용은 그후 섬유 또는 섬유들(364)이 형틀(1052a, b)에 의해 지정된 형상으로 용해 및 융합되게 한다. 섬유 또는 섬유들(364)은 그후 형틀(1052a, b)이 분리되기 이전에 경화되도록 허용될 수 있다. 솔벤트를 사용하는 실시예에서, 냉각원(1058) 및 히트 싱크(1059)는 필요하지 않을 수 있다.
일부 실시예에서, 냉각원(1058)은 용융/융합이 필요하지 않은(예를 들어, 광 투사 요소와 비변경 섬유 또는 섬유들 사이의 전이 영역에서 또는 가열된 형틀(1052a, b) 부근에서) 광섬유 또는 섬유들(364)의 부분으로부터 열 에너지를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 히트 싱크(1059)(예를 들어, 섬유 다발 또는 리본 둘레에 배치된 금속 슬리브)가 또한 또는 추가적으로 동일 단부에 사용될 수 있다.
형틀(1052a, b)은 그후 냉각이 허용될 수 있다. 형틀(1052a, b)이 충분히 냉각되고 나면, 이들은 분리될 수 있고, 광섬유(364) 및 융합된 광 투사 요소 또는 이미터가 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉각원(1058)은 형틀(1052a, b)의 냉각을 가속시키기 위해 사용될 수 있다. 형틀(1052a, b)의 냉각은 용융된 광섬유(364)가 광 투사 요소의 형상으로 응고 및 융합될 수 있게 한다. 바람직하게는, 광섬유(364) 재료는 더 이상 유동에 충분하게 고온이 될 때까지 형틀(1052a, b)이 냉각된다. 일부 실시예에서, 장치(1050)는 형틀(1052a, b)이 분리되고 나서 광 투사 요소를 배출할 수 있는 이젝터(미도시)를 포함할 수 있다. 배출 이후, 광 투사 요소 상의 임의의 번짐부가 그후 제거될 수 있다.
형틀(1052a, b)은 금속 또는 다른 적절한 가열 안정성 재료로 구성될 수 있다. 원하는 광 투사 요소의 형상은 형틀(1052a, b) 내로 절삭, 밀링가공, 만입 등이 이루어질 수 있다. 도 39 및 도 40에 관하여 상술한 바와 같이, 광 투사 요소는 결합 구성부(1008) 같은 조명 표면(1010) 및/또는 구성부 위의 표면 텍스쳐형성을 포함할 수 있다. 이런 텍스쳐형성 및 구성부는 형틀(1052a, b) 내로 절단, 밀링가공, 만입 등이 이루어질 수 있는 형상의 일부로서 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 열원(1054)은 전기일 수 있다. 일부 실시예에서, 형틀(1052a, b)은 저항성 가열 요소를 내부에 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 열원(1054)은 형틀(1052a, b)과 열적으로 연통하는 하나 이상의 히트 로드일 수 있다. 임의의 다른 적절한 가열 요소가 또한 사용될 수 있다. 추가적으로, 열전쌍(미도시) 또는 온도 센서는 형틀(1052a, b)이 원하는 온도로 유지되는 것을 보증하기 위해 온도 피드백을 제공하도록 사용될 수 있다. 열원(1054)의 열 출력은 온도 센서로부터의 판독에 기초하여 조절될 수 있다.
압력원(1056)은 임의의 적절한 압력원일 수 있다. 다양한 실시예에서, 압력원(1056)은 수동식 압력원, 기계적 또는 전기기계적 압력원, 공압원, 유압원 등일 수 있다.
냉각원(1058)은 임의의 적절한 냉각원일 수 있다. 다양한 실시예에서, 냉각원(1058)은 광섬유 또는 섬유들(364)의 원하는 부분 둘레로 냉각 공기가 유동하도록 안내하기 위해 도관에 연결된 팬, 압축기 등일 수 있다. 일부 실시예에서, 냉각원(1058)은 액체 냉각원, 예로서, 광섬유 또는 섬유들(364)을 둘러싸는 워터 재킷일 수 있다.
히트 싱크(1059)는 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있고, 임의의 적절한 형상 또는 형태를 취할 수 있다. 바람직하게는, 히트 싱크(1059)는 장치(1050)의 동작 온도 또는 광섬유 재료보다 높은 용융 온도를 갖는 재료로 이루어진다. 일부 실시예에서, 재킷 또는 히트 싱크(1059)는 또한 추가적 목적을 위해 기능할 수 있다. 예로서, 히트 싱크(1059)는 또한 광 투사 요소가 형성되는 동안 원하는 배향의 광섬유(들)(364)을 구속하도록 기능하는 안내 부재(예를 들어, 평탄한 리본)로서 기능할 수 있다. 히트 싱크(1059)가 필요하지 않은 일부 실시예에서, 안내 부재가 또한 포함될 수 있다. 이런 안내 부재는 히트 싱크(1059)의 열 소산 특성을 필요로 하지 않을 수 있다.
이제, 도 52 및 도 53을 참조하면, 광 투사 요소를 생성하기 위해 사용될 수 있는 장치(1050)의 특정 예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 장치(1050)는 도 51에 도시된 것과 유사하다. 장치(1050)는 고정 요소(1060) 및 이동 또는 힘 요소(1062)를 포함한다. 장치(1050)는 추가적으로 이동 요소(1062)의 이동을 정확하게 구속하는 안내부(1064)를 포함할 수 있다. 도 52에 도시된 예시적 실시예에서, 안내부(1064)는 레일이다. 형틀(1052a 또는 1052b)은 고정 요소(1060)(예를 들어, 몰드 공동) 및 이동 요소(1062)(예를 들어, 힘인가 또는 마개 부재) 양자 모두에 포함된다. 형틀(1052a, b)은 고정 요소(1060)와 이동 요소(1062)의 대향 표면들 상에 배치된다. 이동 요소(1062)가 적절한 양의 열 및 압력이 존재하는 상태에서 고정 요소(1060)(도 53 참조)와 함께 합쳐질 때, 형틀(1052a, b)은 광섬유 재료를 용융시키고, 장치(1050)에 배치된 하나 이상의 광섬유로부터 광 투사 요소를 형성하도록 협력한다. 이동 요소(1062)의 형틀(또는 힘인가/마개 부재)(1052a)과 고정 요소(1060)의 형틀(또는 몰드 공동)(1052b)의 확대 사시도가 도 54에 도시된다.
고정 요소(1060) 및 이동 요소(1062)가 함께 합쳐지고 나면, 압력원(1056)(도 51 참조)으로부터의 압력은 광 투사 요소 또는 광 이미터의 형성을 돕기 위해 형틀(1052a, b)을 통해 광 섬유(들) 상에 작용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 형틀(1052a, b)(그리고, 이들이 부착되는 이동 요소(1062) 및 고정 요소(1060)은 상술한 바와 같이 가열될 수 있다. 또한, 열은 광 투사 요소의 형성을 도울 수 있다.
도 52에 도시된 장치(1050)는 추가적으로 결합 요소(1066)를 포함한다. 결합 요소(1066)는 압력원(1056)(도 51 참조)에 이동 요소(1062)가 부착될 수 있게 한다. 이러한 결합을 돕기 위해, 도 52의 결합 요소는 나사형 샤프트(1068)를 포함한다. 일부 실시예에서, 나사형 샤프트(1068)는 압력원(1056)의 램 요소(미도시) 내로 나사결합될 수 있다.
도 55 및 도 56은 광 투사 요소를 생성하기 위해 사용될 수 있는 장치(1050)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 장치(1050)는 도 52 내지 도 53에 도시된 것과 유사하다. 장치(1050)는 고정 요소(1060) 및 이동 요소(1062)를 포함한다. 도 52 및 도 53에 도시된 바와 같이, 안내부(1064) 및 나사형 샤프트(1068)를 포함하는 결합 요소(1066)가 또한 포함된다. 또한, 도 52 및 도 53에 도시된 바와 같이, 형틀(1052a 또는 1052b)은 고정 요소(1060) 및 이동 요소(1062) 양자 모두에 포함된다. 형틀(1052a, b)은 고정 요소(1060)와 이동 요소(1062)의 대향 표면들 상에 배치된다. 이동 요소(1062)가 고정 요소(1060)와 함께 합쳐질 때(도 56 참조), 형틀(1052a, b)은 장치(1050) 내에 배치된 하나 이상의 광섬유로부터 광 투사 요소를 형성하도록 협력된다. 도 55 및 도 56의 이동 요소(1062) 및 고정 요소(1060)에 포함된 형틀(1052a, b)은 도 52 및 도 53에 도시된 것들과는 다르다. 도 17, 도 55 및 도 56의 고정 요소(1060)의 형틀(1052b)과 이동 요소(1062)의 형틀(1052a)의 확대 사시도는 각각 도 57 및 도 58에 도시되어 있다.
도 55 및 도 56의 이동 요소(1062)의 형틀(1052a)과 고정 요소(1060)의 형틀(1052b)의 확대 사시도가 도 59에 도시되어 있다. 또한, 도 59에는 도시된 형틀(1052a, b)의 사용으로부터 초래되는 예시적 광 투사 요소(2005)가 도시되어 있다. 도 59의 예시적 광 투사 요소(2005)는 도 41 내지 도 46에 관하여 도시되고 상술된 것과 유사하다.
도시된 바와 같이, 전이 스팬 또는 영역(1072)이 도 59(그리고, 또한 도 41 내지 도 46)에 도시되어 있다. 전이 스팬(1072)은 광 투사 요소(2005)와 개별 광섬유(364) 사이에 배치된다. 요소(2005)가 더 근위의 광섬유 다발로 전이될 때 소산되는 광 투사 요소(2005)를 둘러싸는 영역에서의 높은 열의 결과로서 전이 스팬(1072)이 생성될 수 있다. 전이 스팬(1072)이 취성적이고 비교적 덜 유연할 수 있기 때문에 가능한 작은 전이 스팬(1072)을 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이는 히트 싱크(1059)(예로서, 도 51 참조) 및/또는 냉각원(1058)(예로서, 도 51 참조)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 광 투사 요소 또는 이미터(2005)가 피봇 또는 회전 조립체(예를 들어, 도 32에 도시된 카메라 조립체(350)) 상에 배치되는 용례에서, 이런 스팬이 조립체에 고정 부착되는 것이 바람직할 수 있다. 이는 전이 스팬(1072)이 과도한 응력 또는 굴곡에 노출되지 않는 것이 보증될 수 있다. 대신, 그후, 광 투사 요소(2005)의 형성 동안 실질적으로 변경되지 않고 남겨져 있는 광 투사 요소(2005)로부터 더 멀리 이격된 더 유연한 개별 광섬유(364)에 응력 및 굴곡이 인가된다.
이제 또한 도 60을 참조하면, 도 59의 선 60-60에서 취한 광 투사 요소(2005) 및 장치(1050)의 단면이 도시되어 있다. 하나 이상의 형틀(1052a, b)은 섬유 배향 구성부를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 고정 요소(1060)의 몰드 형틀(1052b)은 섬유 배향 경사 구성부(1070)를 포함한다. 이런 경사 구성부(1070)는 다수의 이유로 유리할 수 있다. 예로서, 경사 구성부(1070)는 형성된 광 이미터의 조명면에 관하여 원하는 배열, 각도, 배향 등으로 광 투사 요소 또는 이미터(2005) 내로 광섬유(364)가 전이하는 것을 보증하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 경사 구성부(1070)는 실질적으로 평탄한 리본형 배열로 광섬유(364)를 유지하도록 기능한다. 추가적으로, 경사 구성부(1070)는 이들이 원하는 각도로 광 투사 요소(2005)로 전이하도록 광섬유(364)를 구속하도록 기능한다. 섬유 다발의 결과적 전이 섹션의 적어도 일부는 냉각시 비가요성 재료로 응고되도록 충분한 열 및/또는 압력에 노출된다.
도 61은 도 22의 선 61-61에 의해 표현된 단면에서 취해진 렌즈 조립체(354)를 포함하는 예시적 카메라 조립체의 단면도를 도시한다. 렌즈 조립체(354)는 도 22에서와 같이 카메라 하우징 저부(358)와 카메라 하우징 상단부(356) 사이에 수납된 상태로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 이미지 센서(380)의 평면 상으로 이미지를 투사하도록 배치된다. 이미지 센서(380)의 유형은 예로서, CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이미지 센서(380)는 유체 노출에 대해 보호하도록 카메라 조립체(350)의 밀봉된 섹션 내에 수납될 수 있다. 일회용 내시경에서, 조립체가 이때 살균 및 재사용을 위한 어려움을 견디도록 설계되지 않기 때문에 유체 노출에 대해 이미지 센서를 밀봉하기 위해(예를 들어, 투명 에폭시 콤파운드를 사용하여) 덜 고가의 프로세스가 사용될 수 있다.
도 61에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(380)는 가굴성 케이블(250)의 가굴성 보드(381)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 등각 코팅 재료가 습기에 대한 추가적 보호를 제공하기 위해 사용될 수 있고, 선택적으로, 이미지 센서(380)를 위한 볼 그리드 어레이 장착부의 결합부를 지지하도록 구성될 수 있다. 가굴성 케이블(250)은 이미지 센서(380)에 전력과 이미지 센서(380)로부터/로 데이터 및/또는 명령을 운반하는 수단을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 스티프너(382)가 카메라 조립체(350)에 포함될 수 있다. 도 61에 도시된 예시적 실시예에서, 스티프너(382)는 그 위에 이미지 센서(380)가 지지되는 구조를 보강하도록 위치되며, 이는 이미지 센서(380)의 물리적 완전성을 보호하는 것을 도울 수 있다. 스티프너(382)는 예로서, 얇은 알루미늄 이면재(예시적 실시예에서 약 0.002 in 두께일 수 있음)를 포함할 수 있다.
카메라 조립체(350)는 또한 하나 또는 다수의 섬유 안내부(384)를 포함할 수 있다. 도 61에 도시된 예에서, 섬유 안내부(384)는 카메라 하우징 저부(358)의 저부면에 결합된다. 예시적 섬유 안내부(384)는 안내 홈통(386)을 포함한다. 섬유 안내부(384)의 안내 홈통(386)의 후방 벽은 도 61의 지면 저부를 향해 돌출하는 것을 볼 수 있다. 섬유 안내부(384)는 또한 도 61에 도시된 예시적 섬유 안내부(384)에서 안내 홈통(386)의 후방 벽 내로 만입되는 다수의 안내 절결부 또는 채널(388)이거나 이를 포함할 수 있다. 도 61의 예시적 실시예를 포함하는 일부 실시예에서, 안내 절결부 또는 채널(388)은 카메라 하우징 저부(358) 및 카메라 하우징 상단부(356) 중 하나 또는 양자 모두에 형성될 수 있다. 섬유 안내부(384)는 내시경(10)의 조립 동안 조명 섬유(364)를 라우팅하는 것을 도울 수 있다. 섬유 안내부(384)는 또한 내시경(10)의 동작 동안 제 위치에 조명 섬유(364)를 유지하도록 작용할 수 있다. 섬유 안내부(384)의 위치, 형상, 수, 크기 등은 내시경(10)의 특정 구성에 따라 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 글루, 에폭시 또는 다른 적절한 접착제나 보조제가 섬유 안내부(384)에 추가로 사용되어 조명 섬유(364)를 원하는 위치에 유지하는 것을 도울 수 있다. 도광부 또는 광 투사 요소(예를 들어, 도 33 내지 도 40에 도시된 바 또는 도 62에 도시된 바와 같이)일부 경우에, 예로서, 섬유 안내부(384)가 조립체에 사용되지 않을 수 있다.
도 62는 도 32의 선 62-62에서 취한 도 32에 도시된 카메라 조립체(350)의 단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 카메라 하우징(355) 내에서 제 위치에 도시되어 있다. 또한, 이미지 센서(380)는 카메라 하우징(355) 내의 제 위치에 도시되어 있다. 렌즈 조립체는 이미지 센서(380)에 이미지를 투사하도록 위치된다. 상술한 바와 같이, 이미지 센서(380)는 임의의 유형의 이미지 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등)일 수 있으며, 유체 노출에 대해 밀봉될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 이미지 센서(380)는 가굴성 케이블(250)에 부착된 가굴성 보드(381) 상에 결합된다. 도 62에 도시된 카메라 조립체(350)는 섬유 안내부(384)(도 61 참조)를 포함하지 않는다. 대신, 광 투사 요소 또는 광 이미터(2005)가 도 62의 카메라 조립체(350) 상의 제 위치에 있다.
도시된 바와 같이, 가굴성 케이블(250)은 예시적 실시예에서 자체적으로 역방향으로 이중화된다. 이는 가굴성 케이블(250)을 굴곡시키고, 그후 가굴성 케이블(250)의 영향을 받은 영역에 대해 글루 또는 다른 정착액을 적용함으로써 밴드를 유지하는 것에 의해 달성될 수 있다. 카메라 조립체(350) 아래의 가굴성 케이블(250)을 이중 루프형성하는 것은 카메라 조립체(350)가 구속된 공간에 수납되는 실시예에서 유리할 수 있다. 예로서, 도 20에 도시된 바와 같이 내부 외부 덮개(312) 내의 공간에 카메라(350)를 구속하는 것은 벤딩에 가용한 가굴성 케이블(250)의 양을 제한할 수 있다. 가굴성 케이블(250)은 이때 카메라 조립체(350)의 특정 회전 위치에서 바람직하지 못하게 작은 반경에 걸쳐 굴곡될 수 있다. 이런 작은 굴곡 반경은 특히 반복적으로 발생되는 경우 가굴성 케이블(250)에 유해할 수 있다. 이 문제점은 내부 덮개(312)의 직경이 감소할 때 더욱 문제가 된다. 그러나, 가굴성 케이블(250)을 자체적으로 역방향 이중화되도록 배열함으로써, 더 큰 가굴성 케이블(250)의 길이가 카메라 조립체(350)의 회전시 반복된 굴곡에 대해 가용하며, 더 큰 최소 굴곡 반경이 얻어질 수 있다. 따라서, 이는 작은 반경에 걸친 반복된 굴곡 및 비굴곡에 기인한 가굴성 케이블(250)의 완전성에 대한 고려 없이 더 작은 직경으로 내부 덮개(312)가 형성되게 할 수 있다.
광 투사 요소(2005)로 이어지는 가굴성 케이블(250)과 광 섬유(364) 양자 모두는 굴곡에 대한 약간의 내성을 나타낸다. 추가적으로, 굴곡시 양자 모두는 복원 스프링력을 작용할 수 있다. 굴곡에 대한 이러한 저항은 회전에 대한 카메라 조립체(350)의 저항을 증가시킬 수 있다. 도 63에 도시된 바와 같이, 가굴성 케이블(250) 및 광섬유(364)는 서로를 향해 각질 수 있다. 이런 배열은 회전 카메라 조립체(350)를 보조하기 위해 광섬유(364)에 대해 가굴성 케이블(250)의 강성도를 레버리지할 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 이 개념을 가장 잘 예시하기 위해, 가굴성 케이블(250)은 도 63에서 자체적으로 역방향 이중화되지 않는다.
도 64는 렌즈 조립체(354)의 예시적 실시예를 도시한다. 렌즈 조립체(354)는 도 64에서 격리되어 도시되어 있다. 이는 내시경(10)의 조립 동안 카메라 조립체(350) 내에/상에 설치될 수 있다(도 61 참조). 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 대물 렌즈(400)를 포함한다. 대물 렌즈(400)는 렌즈 하우징(402) 내에 배치될 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 알루미늄, 스틸 또는 경화된 폴리머 또는 플라스틱 콤파운드 같은 강성 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 원통형일 수 있거나, 사용되는 렌즈 또는 렌즈들의 형상을 수용하기 위해 타원형 또는 다른 형상의 단면을 가질 수 있다. 도 64에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 카메라 하우징 또는 카메라 조립체(350) 내에서의 그 설치를 돕기 위해 그 베이스에서 플랜지형 섹션을 구비할 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 렌즈 조립체(354)의 렌즈 또는 렌즈들을 수납하도록 구성된다. 예시적 실시예에서, 렌즈 수납체(404)는 전체 렌즈 하우징(402)을 통해 연장한다. 렌즈 조립체(354)의 대물 렌즈(400)는 렌즈 수납체(404) 내에 대부분 배치된다. 일부 실시예에서, 글루, 에폭시 또는 다른 적절한 접착제가 대물 렌즈(400)를 렌즈 하우징(402) 내로 결합 및 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제가 추가될 수 있으며, 여기서, 대물 렌즈(400)는 렌즈 수납체(404)와 접촉한다.
도 65는 도 64에 도시된 선 65-65에 의해 형성된 평면에서의 렌즈 조립체(354)의 단면도를 도시한다. 도 64에서와 같이, 대물 렌즈(400)는 도 65의 렌즈 하우징(402)의 렌즈 수납체(404) 내에 배치된다. 디스크(406)도 도 65에 도시되어 있다. 얇은 금속 또는 플라스틱으로부터 구성될 수 있는 디스크(406)는 렌즈 조립체(354)의 제2 렌즈(408)와 대물 렌즈(400) 사이에 렌즈 수납체(404) 내에 배치된다. 도 65에 도시된 바와 같이, 디스크(406)는 중앙 개구(410)를 포함한다. 개구(410) 크기는 카메라 감지 요소에 관한 렌즈의 광학 배열에 따라 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 글루, 에폭시 또는 다르나 적절한 접착제는 제2 렌즈(408)를 렌즈 하우징(402)에 결합 및 밀봉하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 집속 요소는 렌즈 조립체(354)에 포함될 수 있다. 도 65에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 조립체(354)는 집속 요소를 포함하지 않는다. 렌즈 조립체(354)는 이미지 센서(380)의 평면 상으로의 초점에서 약 9 mm과 50 mm 사이의 거리에서 물체의 이미지를 투사하도록 배열될 수 있다(도 61 참조). 도 65에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 조립체(354)의 직접 시야(1회에 볼 수 있는 시야)는 약 75도이지만, 대안적 실시예는 더 크거나 더 작은 직접 시야를 제공할 수 있다.
대안 실시예에서, 렌즈 조립체(354)는 내시경(10)을 재배치하는 것을 필요로 하지 않고 초점으로 다양한 해부 대상을 가져가기 위해 대물 렌즈(400), 제2 렌즈(408) 또는 대물 렌즈(400)와 제2 렌즈(408) 양자 모두를 이동시킬 수 있는 집속 요소(미도시)를 포함할 수 있다.
다양한 적절한 집속 요소 중 임의의 것이 사용될 수 있다. 예로서, 일부 실시예에서, 니티놀 와이어가 렌즈 조립체(354)의 초점을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 니티놀 와이어는 렌즈 조립체(354) 내의 렌즈를 이동시켜 대상물을 초점 내로 이동시키도록 선택적으로 가열 및 냉각될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나의 니티놀 와이어 또는 니티놀 와이어의 세트가 렌즈들을 이격 견인하기 위해 사용될 수 있고, 다른 니티놀 와이어 또는 니티놀 와이어의 세트는 렌즈들을 함께 더 근접하게 이동시키기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서 전자 활성화 폴리머(예를 들어, 이온 전자 활성화 폴리머 같은)가 원하는 대상물을 초점 내로 이동시키기 위한 작동기로서 사용될 수 있다. 이온 전자 활성화 폴리머는 의료 용례에 유리하며, 그 이유는 작동에 단지 작은 전압만을 필요로 하기 때문이다.
일부 실시예에서, 렌즈 조립체(354)는 쌍안정화되도록 구성될 수 있고, 그래서, 집속 요소는 더 떨어진 필드 깊이 또는 근접한 필드 깊이 중 어느 하나에서의 초점형성이 가능할 수 있다. 사용자는 어느 필드의 깊이가 바람직하거나 적절한지를 선택하기 위해 이진적 방식으로 집속 요소를 동작시킬 수 있다. 상술한 버튼(90) 같은 버튼이 내시경(10)의 초점을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
도 66은 렌즈 조립체(354)의 예시적 실시예를 도시한다. 렌즈 조립체(354)는 도 66에 격리되어 도시되어 있다. 이는 내시경(10)의 조립 동안 카메라 조립체(350)(도 61 참조) 상에 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 대물 렌즈(400)를 포함한다. 대물 렌즈(400)는 렌즈 하우징(402) 내에 배치될 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 알루미늄, 스틸 또는 경화 폴리머 또는 플라스틱 콤파운드 같은 강성 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 원통형일 수 있거나 사용되는 렌즈 또는 렌즈들의 형상을 수용하기 위해 타원형 또는 다른 형상의 단면을 가질 수 있다. 도 66에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 카메라 하우징 또는 카메라 조립체(350) 내에서의 그 설치를 돕기 위해 그 베이스에 플랜지 섹션을 가질 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 렌즈 조립체(354)의 렌즈들을 수납하도록 구성된 렌즈 수납체(404)를 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(354)의 대물 렌즈(400)는 렌즈 하우징(402)의 상단부에서 돌출하지 않도록 배치된다. 이는 내시경(10)의 사용 동안 의료 기구(예를 들어, 세이버(shaver))와 접촉하는 것으로부터 렌즈(400)를 은폐하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 글루, 에폭시 또는 다른 적절한 접착제는 대물 렌즈(400)를 렌즈 하우징(402) 내로 결합 및 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 대물 렌즈(400)를 포함하는 렌즈는 렌즈 하우징(402) 내에 압축 끼워맞춤될 수 있다.
도 67은 도 66에 도시된 선 67-67에 의해 형성된 평면에서 렌즈 조립체(354)의 단면도를 도시한다. 도 66에서와 같이, 대물 렌즈(400)는 도 23의 렌즈 하우징(402)의 렌즈 수납체(404) 내에 배치된다. 또한, 디스크(406)는 도 67에 도시되어 있다. 얇은 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있는 디스크(406)는 대물 렌즈(400)와 렌즈 조립체(354)의 제2 렌즈(408) 및 제3 렌즈(409) 사이에서 렌즈 수납체(404) 내에 위치된다. 도 67에 도시된 바와 같이, 디스크(406)는 중앙 개구(410)를 포함한다. 개구(410) 크기는 카메라 감지 요소에 관한 렌즈의 광학 배열에 따라 변할 수 있다.
렌즈 조립체(354)는 이미지 센서(380)의 평면 상으로의 초점에서 약 4 mm과 50 mm 사이의 거리에서 대상물의 이미지를 투사하도록 배열된다(도 61 참조). 도 67에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 조립체(354)의 직접 시야(임의의 1회에 볼 수 있은 시야)는 약 75도이지만, 대안 실시에는 더 크거나 더 작은 직접 시야를 제공할 수 있다.
도 68은 렌즈 조립체(354)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 렌즈 조립체(354)는 도 68에 격리되어 도시되어 있다. 이는 내시경(10)의 조립 동안 카메라 조립체(350) 상에(예를 들어, 도 61 참조) 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 대물 렌즈(400)를 포함한다. 대물 렌즈(400)는 렌즈 하우징(402) 내에 배치될 수 있다. 렌즈 하우징(402)는 알루미늄, 스틸 또는 경화 폴리머 또는 플라스틱 콤파운드 같은 강성 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 원통형일 수 있거나, 사용되는 렌즈 또는 렌즈들의 형상을 수용하도록 타원형 또는 기타 형상의 단면을 가질 수 있다. 도 268에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 카메라 하우징 또는 카메라 조립체(350) 내에서의 그 설치를 돕기 위해 그 베이스에 플랜지 섹션을 가질 수 있다. 렌즈 하우징(402)의 다른 부분은 또한 카메라 하우징 또는 카메라 조립체(350) 내로의 그 설치를 돕도록 성형될 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 렌즈 조립체(354)의 렌즈를 수납하도록 구성된 렌즈 수납체(404)를 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(354)의 대물 렌즈(400)는 렌즈 하우징(402)의 상단부에서 돌출하지 않도록 배치된다. 이는 내시경(10)의 사용 동안 의료 기구(예를 들어, 세이버)와 접촉하는 것으로부터 대물 렌즈(400)를 은폐하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 글루, 에폭시 또는 다른 적절한 접착제가 사용되어 렌즈 하우징(402) 내로 대물 렌즈(400)를 결합 및 밀봉할 수 있다.
도 69는 도 68에 도시된 선 69-69에 의해 형성된 평면에서 렌즈 조립체(354)의 단면도를 도시한다. 도 68에서와 같이, 대물 렌즈(400)는 도 69의 렌즈 하우징(402)의 렌즈 수납체(404) 내에 배치된다. 또한, 디스크(406)가 도 69에 도시되어 있다. 얇은 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있는 디스크(406)는 대물 렌즈(400)와 렌즈 조립체(354)의 제2 렌즈(408) 및 제3 렌즈(409) 사이에서 렌즈 수납체(404) 내에 위치된다. 도 69에 도시된 바와 같이, 디스크(406)는 중앙 개구(410)를 포함한다. 개구(410) 크기는 카메라 감지 요소에 관한 렌즈의 광학 배열에 의존하여 변할 수 있다.
도 69에 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)의 각 렌즈(400, 408 및 409)의 외경은 실질적으로 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 렌즈(400, 408, 409) 상에 동일한 외경을 갖는 것은 렌즈(400, 408, 409)는 렌즈 수납체(404) 내에 배치될 때 렌즈(400, 408, 409)가 자체 중심설정되게 한다. 이는 렌즈 조립체(354)의 조립을 도울 수 있고, 조립 시간을 절감할 수 있다. 이런 자체 중심설정 디자인은 정확한 렌즈 정렬이 요구되는 렌즈 조립체(354)에서 특히 바람직할 수 있다.
도 70은 렌즈 조립체(354)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 렌즈 조립체(354)는 도 70에서 격리되어 도시되어 있다. 이는 내시경(10)의 조립 동안 카메라 조립체(350)(예로서, 도 61 참조) 상에 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 윈도우(411)를 포함한다. 윈도우(411)는 렌즈 하우징(402) 내에 배치될 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 알루미늄, 스틸 또는 경화 폴리머 또는 플라스틱 콤파운드 같은 강성 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 원통형일 수 있거나, 사용되는 렌즈 또는 렌즈들의 형상을 수용하도록 타원형 또는 기타 형상의 단면을 가질 수 있다. 도 70에 도시된 예시적 실시예에서, 렌즈 하우징(402)은 카메라 하우징 또는 카메라 조립체(350)에서의 그 설치를 돕기 위해 그 베이스에 플랜지 섹션을 가질 수 있다. 렌즈 하우징(402)의 다른 부분은 또한 카메라 하우징 또는 카메라 조립체(350) 내로의 그 설치를 돕도록 성형될 수 있다. 렌즈 하우징(402)은 렌즈 조립체(354)의 렌즈를 수납하도록 구성된 렌즈 수납체(404)를 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(354)의 윈도우(411)는 렌즈 하우징(402)의 상단부와 실질적으로 일치되도록 배치된다. 일부 실시예에서, 글루, 에폭시 또는 다른 적절한 접착제가 사용되어 윈도우(411)를 렌즈 하우징(402) 내로 결합 또는 밀봉할 수 있다. 바람직하게는, 윈도우(411)는 유체 밀봉부가 외부 환경과 렌즈 하우징(402)의 내부 구성요소 사이에 생성되도록 렌즈 하우징(402)에 결합될 수 있다.
도 71은 도 70에 도시된 선 71-71에 의해 형성된 평면에서 렌즈 조립체(354)의 단면도를 도시한다. 도 70에서와 같이, 윈도우 411는 렌즈 하우징(402)의 상단부와 일치된다. 렌즈 조립체(354)는 대물 렌즈(400)를 포함한다. 대물 렌즈(400)는 도 71의 렌즈 하우징(402)의 렌즈 수납체(404) 내에 배치된다. 또한, 디스크(406)도 도 71에 도시되어 있다. 얇은 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있는 디스크(406)는 렌즈 조립체(354)의 대물 렌즈(400)와 제2 렌즈(408) 및 제3 렌즈(409) 사이에서 렌즈 수납부(404) 내에 배치된다. 도 71에 도시된 바와 같이, 디스크(406)는 중앙 개구(410)를 포함한다. 개구(410) 크기는 카메라 감지 요소에 관한 렌즈의 광학 배열에 따라 변할 수 있다. 도 69에 도시된 렌즈 조립체(354)와 유사하게, 도 71의 렌즈 조립체(354)의 렌즈(400, 408, 409)는 동일한 외경으로 이루어진다. 상술한 바와 같이, 이는 렌즈(400, 408, 409)의 조립 및 정렬을 도울 수 있다.
도 71에 도시된 렌즈 조립체(354)는 추가적으로 밀봉된 공간(412)을 포함한다. 밀봉된 공간(412)은 대물 렌즈(400)의 표면과 윈도우(411)의 내부면 사이에 존재한다. 밀봉된 공간(412)은 렌즈 조립체(354)의 렌즈(400, 408, 409)가 동작하도록 설계된 매체(예를 들어, 공기)로 충전될 수 있다. 따라서, 윈도우(411)는 임의의 매체에서 렌즈 조립체(354)가 동작할 수 있게 하는 "고글"을 형성할 수 있다. 예로서, 렌즈(400, 408, 409)가 공기 중에서 사용되도록 설계되는 경우, 밀봉된 공간(412)은 공기로 충전될 수 있다. 렌즈 조립체(354)는 그후 다른 매체, 예로서, 액체(예를 들어, 물) 내에 배치될 수 있고, 적절한 초점에서 유지된다. 바람직하게, 윈도우(411)는 렌즈 조립체(354)의 렌즈(400, 408, 409)를 통해 전달되는 이미지를 왜곡시키지 않도록 성형된다.
도 72 내지 도 84는 렌즈 또는 렌즈 조립체 및 렌즈 또는 렌즈 조립체와 연계된 이미지 센서(또는 기타 원하는 도착 또는 이미징 표면, 예를 들어, 필름 판 또는 필름 단편을 위한 홀더)의 적절한 공간적 배열을 결정하기 위한 예시적 프로세스 및 장치를 도시한다. 이런 공간적 배열은 이미지 센서에 의해 수신된 이미지가 초점에 있은 것을 보증하는 핵심이다. 장치 및 프로세스는 렌즈 또는 렌즈 조립체의 초점 길이의 결정을 가능하게 할 수 있으며, 렌즈 또는 렌즈 조립체의 이미지 평면의 결정을 가능하게 할 수 있다. 예시적 실시예에 대하여, 단일 렌즈를 위한 초점 길이는 다음과 같이 결정될 수 있다:
1/flens = (nlens - nincident) * (1/R1 - 1/R2)
여기서: n=굴절 지수
R1 및 R2 = 각각 렌즈의 입사부 및 출사부의 곡률 반경
이 공식에 의해 나타내진 바와 같이, 이런 프로세스 및 장치는 렌즈 또는 렌즈들의 형상이 정확히 알려지지 않은 시나리오에서 필요할 수 있다. 또한, 언급된 바와 같이, 렌즈 또는 렌즈 조립체는 렌즈 조립체가 내부에서 사용되도록 의도된 매체와 접촉하여야만 하기 때문에, 렌즈 또는 렌즈 조립체가 액체 환경에서 사용하도록 설계되는 용례에서 이런 결정은 매우 복잡해질 수 있다. 구체적으로, 도 72 내지 도 84에 도시된 프로세스 및 장치는 액체 환경 또는 액체 작동 매체에서 사용하도록 설계된 렌즈 또는 렌즈 조립체를 위해 유리하게 사용될 수 있다.
프로세스는 장치의 일부로서 포함된 설비 내에 렌즈 또는 렌즈 조립체를 고정하는 것을 포함할 수 있다. 이 프로세스는 그후 액체 매체가 렌즈 또는 렌즈 조립체와 접촉하도록 설비 내로 액체 매체의 양을 도입하는 것을 포함할 수 있다. 그후, 액체 매체는 렌즈 또는 렌즈 조립체에 대해 보유되도록 수납되며 어떠한 기포도 존재하지 않는다. 이 프로세스는 액체 매체를 도입하기 위해 모세관 작용을 사용함으로서 렌즈의 표면과 액체 매체 사이의 공기의 포획을 효과적으로 제거하는 데 초점을 두는, 렌즈 조립체의 작은 크기의 장점을 취한다. 예로서, 모세관 작용에 의한 액체 도입은 직경이 약 1 mm 내지 약 3 mm인 직경을 갖는 렌즈 조립체를 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 액체 매체는 렌즈 또는 렌즈 조립체를 통해 전송되는 이미지에 대한 어떠한 렌즈 효과도 생성하지 않는 투명 판에 의해 수납 및 보유될 수 있다. 이미징 표면은 그후 실질적으로 설비 내의 렌즈 또는 렌즈 조립체의 이미지 평면에 있게 될 때까지 조절될 수 있다.
도 72는 적절한 공간적 배열을 결정하기 위해 사용되는 더 큰 장치 내에 배치될 수 있는 예시적 설비의 부분의 상면도를 도시한다. 판 또는 블록(602)이 도 72에 도시되어 있다. 판(602)은 유리(예를 들어, 유리 현미경 슬라이드) 같은 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 판(602)은 렌즈 또는 렌즈 조립체가 내부에서 작동되도록 설계된 액체와 접촉할 때 열화, 용해 또는 다른 방식으로 손상되지 않는 재료로 이루어진다. 판(602)은 어두운 재료로 이루어질 수 있거나 적어도 하나의 어둡게된 영역을 포함할 수 있다.
판(602)은 규정된 두께를 가지며, 개구 또는 공극(604)을 포함한다. 개구(604)는 판(602)의 전체를 통해 연장한다. 개구(604)는 렌즈 또는 렌즈 조립체를 수용하도록 크기설정 및 성형된다. 도시된 바와 같이, 개스킷(606)이 또한 포함될 수 있다. 개스킷(606)은 공극(604)을 둘러쌀 수 있다. 개스킷(606)은 예로서, o-링일 수 있다. 다른 실시예는 임의의 다른 적절한 개스킷(606)을 사용할 수 있다.
도 73 내지 도 75의 블록도의 진행은 완성된 설비(600)(도 75에 도시됨)를 조립하기 위해 사용될 수 있는 예시적 프로세스를 개념적으로 도시한다. 도 73 내지 도 75에 도시된 프로세스는 습윤 환경 또는 액체 작동 매체에서 렌즈 조립체(354)의 렌즈 또는 대물 렌즈를 수납한다. 예시의 목적을 위해, 도 73 내지 도 75는 도 72의 선 73-73에서 취해진 다수의 단면도를 도시한다.
도 73에 도시된 바와 같이, 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)는 그 외부면 또는 외부 렌즈 요소가 공극(604)의 내부 체적 내에 배치되도록 개구 또는 공극 내로 도입될 수 있다. 본 예에서, 렌즈의 내부 표면은, 센서에 대면하는 렌즈 조립체 또는 요소의 해당 표면이 되도록 형성되며, 외부 표면 또는 외부 렌즈 요소는 판 또는 그 개구/공극에 대면하는 해당 렌즈 조립체 또는 요소의 표면이 되도록 형성된다. 선택적으로, 공극(604)은 판(602)의 저부 표면을 향해 연장할 때 확장되도록 챔퍼링 또는 카운터싱킹된다. 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)가 도입되고 나면, 개스킷(606)은 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)와 판(602)의 상단부 사이에 유체 불투과성 밀봉부를 생성할 수 있다. 또한, 개스킷(606)은 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)를 제 위치에 보유하도록 기능할 수 있다.
액체 또는 작동 매체(608)의 체적은 그후 렌즈에 의해 점유되지 않은 공극(604)의 부분 내에 삽입될 수 있다. 삽입된 액체(608)의 체적은 바람직하게는 공극(604)의 공기 체적보다 크다. 도입된 액체(608)는 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)가 예를 들어, 물 또는 식염수 용액 같이 기능하도록 설계되는 유형으로 이루어질 수 있다. 개구 또는 공극(604)은 공극을 형성하는 판의 연속적 표면과 외부 렌즈의 표면을 따른 액체의 모세관 작용을 통해 공극을 충전하도록 액체가 이동할 수 있도록 충분히 작다. 이 방법을 사용하여, 공극 내로의 액체의 이동은 임의의 공기를 완전히 제거하며 따라서 공극 내의 렌즈의 표면과 액체 사이의 계면에 완전히 공기가 없는 환경을 형성한다. 따라서, 센서와 렌즈의 정렬 동안 렌즈의 표면에 대한 공기에 의해 생성되는 임의의 왜곡이 제거될 수 있다. 도 74에 도시된 액체(608)는 중력에 대해 공극(604)으로부터 액적이 매달려 질 수 있기에 충분한 표면 장력을 갖는다. 다른 표면 장력을 갖는 액체에 대하여, 판(602)은 뒤집혀질 수 있고, 그래서, 액체(608)가 공극(604) 내에 배치될 때 중력이 문제가 되지 않는다. 도시된 바와 같이, 액체(608)는 카메라 조립체(354)의 렌즈 또는 대물 렌즈를 습윤 또는 그와 접촉한다. 또한, 도시된 바와 같이, 액체(608)가 어떠한 기포도 포함하지 않는 것이 이상적으로 바람직할 수 있다.
이제, 도 75를 참조하면, 액체(608)가 도입되고 나서, 플라스틱 또는 유리 커버 슬립 같은 제2 판(610)이 제1 판(602)의 표면에 대해 배치될 수 있다. 이는 현미경 슬라이드를 습식 장착하는 것과 유사할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 판(610)은 공극(604) 내에 액체(608)를 수납한다. 제2 판(610)은 액체(608)의 표면 장력에 의해 제1 판(602)에 대해 보유될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 판(610)은 제 위치에 능동적으로 보유될 수 있다. 이런 실시예는 예로서, 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)가 더 적은 정도의 표면 장력을 갖는 액체에 사용하도록 설계되는 경우에 바람직할 수 있다.
제2 판(610)은 바람직하게는 원하는 파장에서 광학적으로 투명한(예를 들어, 가시 광학 목적에 대해 투과성인) 재료로 형성된다. 추가적으로, 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)가 그 내부에서 작동하도록 설계된 액체와 접촉할 때 열화, 용해 또는 다른 방식으로 훼손되지 않게 하는 재료로 제2 판(610)이 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 제2 판(610)은 또한 도 75에 도시된 바와 같이 평면형일 수 있다. 어떠한 렌즈 효과도 제2 판(610)에 의해 생성되지 않는 것을 보증하는 것이 바람직할 수 있다.
렌즈 또는 렌즈 조립체(354)에 대해 보유되도록 작동 매체가 수납되고 나면, 설비(600)가 완성될 수 있다. 초점 거리 또는 이미지 평면의 결정은 그후 도 76에 관하여 설명 및 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 기준 대상물(612)은 렌즈 조립체(354)로부터 원하는 거리에서 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)의 시야 내에 배치될 수 있다. 원하는 거리는 렌즈 조립체(354)의 사용 동안 서브젝트로부터 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)까지의 의도된 거리일 수 있다. 기준 대상물(612)은 임의의 적절한 기준일 수 있다. 다양한 실시예는 예로서 기준 그리드, 크로스 헤어, 체커보드, 도트 배열, 이미지 등을 사용할 수 있다. 도 76에서, 기준 대상물(612)은 실선으로 개념적으로 예시된다. 기준 대상물(612)로부터의 광은 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)를 통해 전송될 수 있다. 기준 대상물(612)의 이미지(614)는 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)의 이미지 평면에 초점형성된다.
또한, 이미지 센서(616)가 도 76에 도시되어 있다. 이미지 센서(616)는 그 이미징 표면이 이미지 평면과 대략 일렬이 되거나 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)의 초점의 깊이 이내에 수용가능하게될 때까지 조절될 수 있다. 이미지 센서(616)를 이동시키는 동안, 사용자는 이미지가 수용가능하거나 선명한 초점 내에 있게 될 때까지 디스플레이(618) 상의 이미지 센서(616)에 의해 포착된 이미지를 모니터링할 수 있다. 대안 실시예에서, 이미지 센서(616)는 설비(600)와 기준 대상물(612)이 이미지 센서(616)에 대해 이동되는 동안 고정 상태로 유지될 수 있다.
일부 실시예에서, 초점형성 프로세스는 수동식 프로세스가 아닐 수 있다. 이런 실시예에서, 이미지 센서(616)의 조절은 예로서 이미지 센서(616)를 자동 초점형성 알고리즘을 사용하여 이미지 평면으로 이동시키는 컴퓨터에 의해 실행될 수 있다. 한 가지 이런 예에서, 대비 검출을 사용한 패시브 자동 초점 시스템이 사용될 수 있다. 이런 일 실시예에서, 이미지 센서(616)는 인접한 화소 사이의 최대 강도 편차 지점이 발견될 때까지 조절될 수 있다.
이미지 센서(616)의 이미징 표면이 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)의 이미지 평면과 대략 정렬되고 나면, 이미지 센서(616) 및 렌즈 또는 렌즈 조립체(354)는 서로에 관하여 고정된 공간적 관계로 고정될 수 있다. 이는 임의의 적절한 방법에 의해 수행될 수 있다.
도 77 및 도 78에 도시된 특정 실시예에서, 이미지 센서(616)는 글루, 접착제 또는 다른 적절한 보조제에 의해 렌즈 조립체(354)에 대해 고정된 공간적 관계로 고정될 수 있다. 도 77에 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354) 및 이미지 센서(616)는 서로 분리되어 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 렌즈 조립체(354)와 이미지 센서(616) 사이의 거리는 원하는 초점이 달성될 때까지 변할 수 있다. 적절한 거리가 결정되고 나면, 둘은 그후 도 78에 도시된 바와 같이 함께 고정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이미지 센서(616)와 렌즈 조립체(354) 사이에 작은 공간이 존재한다. 글루의 비드(1180)가 이미지 센서(616)와 렌즈 조립체의 플랜지 사이에 적용되어 있다. 이 글루의 비드(1180)는 렌즈 조립체(354)로부터 적절한 거리에서 렌즈 조립체(354)에 이미지 센서(616)를 고정하도록 기능한다.
도 79는 렌즈 또는 렌즈 조립체와 연계된 이미지 센서(또는 다른 원하는 도착처 또는 이미징 표면, 예를 들어, 필름 판 또는 필름 조각을 위한 홀더) 및 렌즈 또는 렌즈 조립체의 적절한 공간적 배열을 결정하기 위한 특정 예시적 장치(1200)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 장치(1200)는 이미지 센서 장착부(1202)를 포함한다. 이미지 센서(도 79에는 도시되지 않음)는 이미지 센서 장착부(1202)에 장착될 수 있다. 또한, 장치(1200)는 설비 홀더(1204)를 포함한다. 설비 홀더(1204)는 설비(600)를 보유할 수 있다. 설비(600)는 도 72 내지 도 75에 관하여 도시 및 설명된 것 같은 프로세스에 후속하여 조립될 수 있다. 또한, 설비 홀더(1204)는 기준 대상물(612)을 보유하도록 구성될 수 있다. 설비 홀더(1204)의 확대도가 도 80에 도시 및 설명된다.
또한, 장치(1200)는 서로에 대해 설비 홀더(1204)와 이미지 센서 장착부(1202)의 공간적 위치를 조절하도록 구성되는 공간적 조절기(1206)를 포함한다. 도 79에 도시된 예시적 실시예에서, 공간적 조절기(1206)는 마이크로미터 조절기이다. 다른 실시예에서, 다른 다양한 공간적 조절기(1206)가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 공간적 조절기(1206)는 이미지 센서 장착부(1202) 또는 설비 홀더(1204) 중 하나에 대해서만 포함될 수 있다. 사용자는 공간적 조절기(1206)를 사용하여 서로에 대해 설비 홀더(1204)와 이미지 센서 홀더(1202)의 공간적 배향을 조절할 수 있다. 도 76에 관하여 설명된 바와 같이, 이는 이미지 센서의 이미징 표면이 렌즈 또는 렌즈 조립체의 렌즈의 이미지 평면과 대략 일렬일 때까지 이루어질 수 있다.
도 80은 도 79에 도시된 설비 홀더(1204)의 확대도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 설비 홀더(1204)는 그 상단면에 리세스(1230)를 포함한다. 이 리세스(1230)는 설비 홀더(1204) 상에 설비를 유지 및 적절히 배향하는 것을 도울 수 있다. 또한, 두 개의 정렬 구성부(1232)가 도시되어 있다. 정렬 구성부(1232)는 설비 홀더(1204) 상의 설비를 적절히 배향하는 것을 도울 수 있다.
도 80의 본 예시적 실시예에서, 설비 홀더(1204)는 공극(1234)을 포함한다. 공극(1234)은 설비 홀더(1204) 상에 배치된 조립된 설비에 포함된 렌즈 또는 렌즈 조립체를 위한 투명한 시야를 가능하게 하도록 크기설정 및 성형될 수 있다. 또한, 다수의 슬롯(1236)이 설비 홀더(1204)에 포함된다. 기준 대상물은 임의의 원하는 슬롯(1236) 내에 삽입될 수 있다. 슬롯(1236)은 기준 대상물이 설비 홀더(1204) 상의 제 위치의 설비로부터 사전결정된 거리에 배치될 수 있도록 배치된다.
도 81 및 도 82의 진행은 완성된 설비(600)(도 82 참조)를 조립하고, 설비(600)를 도 79에 도시된 장치(1050) 같은 더 큰 장치 내에 배치하기 위해 사용될 수 있는 예시적 프로세스를 도시한다. 도 81은 판(602)의 정면도를 도시한다. 또한, 렌즈 조립체(354)가 도 81에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체(354)는 개스킷(606) 상단에 배치되는 플랜지를 포함한다. 플랜지는 개스킷(606)으로 유체 밀봉부를 생성하는 데 유용할 수 있다. 개스킷(606)이 렌즈 조립체(354)가 판(602) 내로 원하는 깊이로 돌출하도록 렌즈 조립체를 위치설정하는 것을 돕는 정지부로서 작용하도록 플랜지는 개스킷(606)과 협력할 수 있다.
도 82는 판(602)의 저면 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 또한 판(602)의 공극(604) 내로 돌출하는 렌즈 조립체(354)의 작은 부분을 볼 수 있다. 또한, 액체 또는 작동 매체(608)의 양은 공극(604) 내로 배치되어 있다. 도 82의 예에서, 액체(608)는 주사기(1220)와 피하 바늘(1222)을 통해 도입된다. 액체(608)는 드롭퍼, 피펫 등 같은 임의의 다른 적절한 수단을 사용하여 공극(604) 내로 삽입될 수 있다.
액체는 공극(604)의 측벽과 최초 접촉하도록 도입되는 것이 바람직할 수 있다. 이때, 공극(604)의 중심을 충전하고, 결과적으로, 도 82에 도시된 바와 같은 액적을 형성하기 이전에 액체가 렌즈 조립체(354) 둘레로 위킹(wicking)되도록 액체의 체적이 충전될 수 있다. 이러한 위킹은 공극(604) 내의 기포의 포획을 최소화하는 것을 도울 수 있다. 또한, 이는 렌즈 조립체(354)가 액체의 도입 동안 예로서 피하 바늘(1222)에 의해 손상되지 않는 것을 보증하는 것을 도울 수 있다.
액체(608)가 도입되고 나면, 제2 판(610)은 습식 장착 현미경 슬라이드와 유사하게 제1 판(602)의 표면과 접촉될 수 있다. 제2 판(610)은 공극(604) 내에 액체(608)를 수납한다. 도 83은 설비 홀더(1204) 상에 배치되어 있는 판(602)의 정면도를 도시한다. 도시된 설비 홀더(1204)는 도 79 및 도 80에 도시된 예시적 설비 홀더와 동일하다. 제2 판(610)은 설비 홀더(1204) 상의 제 위치에 있다. 도시된 바와 같이, 리세스(1230)는 제2 판(610)을 수용하고 위치설정하도록 크기설정된다. 또한, 이제 도 84를 참조하면, 제1 판(602)은 설비(600)의 조립을 완성하기 위해 제2 판(610)과 접촉하게 될 수 있다. 정렬 구성부(1232)는 설비 홀더(1204) 상에 제1 판(602)을 위치설정하도록 기능할 수 있다.
도 85는 내시경(10)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 내부 덮개(312) 만이 도 85에 도시되어 있다. 추가적으로, 손잡이 근위 섹션(16)의 저부 섹션(22)과 손잡이 원위 섹션(30)의 반부(30a)를 볼 수 있다. 도시된 바와 같이, 내시경(10)은 손잡이 수납 인쇄 회로 보드(430a)(또한 손잡이 PCB(430a)로서 본 명세서에서 지칭됨)를 포함한다. 전력/HDMI 케이블(432), 광 섬유(364) 및 관주 라인(434)도 또한 도시되어 있다. 도 85는 전력/HDMI 케이블(432), 광 섬유(364) 및 관주 라인(434)을 위한 예시적 라우팅 경로를 도시한다. 도시된 바와 같이, 전력/HDMI 케이블(432), 광 섬유(364) 및 관주 라인(434)는 손잡이 근위 섹션의 후방 섹션(16)의 후방 또는 밑동의 개구(60)를 통해 내시경(10)에 진입한다. 이러한 진입 지점은 손잡이측 진입 지점보다 더 유리하며, 그 이유는 삽입 섹션이 손잡이 근위 섹션(16)에 대하여 회전될 때 다양한 코드 및 케이블이 얽히게 되는 가능성을 감소시키기 때문이다.
일부 실시예에서, 전력/HDMI 케이블(432), 광 섬유(364) 및 관주 라인(434)은 후방 손잡이 개구(60)에 관하여 각지게 내시경(10)에 진입할 수 있다. 이런 배열은 근위 손잡이 섹션(16)의 후방 부분의 더 큰 부분을 사용자가 파지할 수 있게 함으로써 사용자에게 인체공학적 이득을 제공한다.
도시된 바와 같이, 전력/HDMI 케이블(432), 광 섬유(364) 및 관주 라인(434)은 손잡이 근위 섹션(16)에 진입한 이후 손잡이 PCB(430a)의 일부 위로 연장한다. 전력/HDMI 케이블(432)은 손잡이 PCB(430a) 상의 전력/HDMI 커넥터(430b) 내로 플러그결합된다. 전력/HDMI 케이블(432)은 내시경(10)에 전력을 제공할 수 있다. 이미지 데이터는 가굴성 케이블(250)을 통해 손잡이 PCB(430a)로 전달될 수 있다. 전력/HDMI 케이블(432)은 외부 그래픽 사용자 인터페이스 디스플레이(미도시)에 내시경(10)에 의해 수집된 시각적 데이터를 전송할 수 있다. 광섬유(364) 및 관주 라인(434)은 손잡이 PCB(430a) 아래로 연장하며, 전술한 경로를 따른다. 내시경(10)이 일회용인 실시예에서, 전력/HDMI 케이블(432), 광 섬유(364) 및 관주 라인(434)은 모두 재사용의 비용을 절약하거나 무균성을 보증하기 위해 일회용 구성요소로서 포함될 수 있다.
또한, 버튼(90)을 위한 제어 와이어(91)가 도 85에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제어 와이어(91)는 밀봉 부재(210)의 오리피스를 통과한다. 제어 와이어(91)는 손잡이 PCB(430a)와 연통한다. 또한, 도 85에 도시된 바와 같이, 손잡이 PCB(430a)는 손잡이 PCB 가굴성 케이블(430e)을 포함한다. 손잡이 PCB 가굴성 케이블(430e)은 손잡이 PCB 부분(430f)에 연결되어 손잡이 PCB(430a)의 잔여부에 각지게(예를 들어, 수직으로) PCB 부분(430f)이 배향될 수 있게 한다. 조립시, 가굴성 부착 손잡이 PCB 부분(430f)은 예시적 회전 감지 조립체(150)의 두 개의 전위차계(122) 사이에 배치될 수 있다(도 7 참조).
일부 실시예에서, 손잡이 PCB(430a)는 이미지 또는 그래픽 처리 유닛(430c)을 포함할 수 있다. 그러나, 바람직하게, 이미지 처리 유닛(430c)은 내시경(10) 외부에 위치될 수 있다. 이미지 처리 유닛(430b)은 내시경(10)을 위한 전자식 정립(righting) 기구로서 기능할 수 있다. 이미지 처리 유닛(430c)은 가굴성 케이블(250)을 통해 이미지 센서(380)로부터 손잡이 PCB(430a)로 전송되는 이미지 센서(380)에 의해 포착되는 이미지를 수신할 수 있다. 양호한 실시예에서, 이미지 센서(380)에 의해 포착된 이미지는 그후 전력/HDMI 케이블(432)을 통해 내시경(10) 외부의 이미지 처리 유닛(430c)으로 전송된다. 이미지 처리 유닛(430c)은 또한 회전 감지 조립체(150)로부터 신호를 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 아날로그-디지털 컨버터(430d)가 손잡이 PCB(430a)에 포함되어 회전 감지 조립체(150)로부터의 신호를 변환할 수 있다. 이미지 처리 유닛(430c)은 회전 감지 조립체(150)로부터의 신호를 사용하여 전기적으로 이미지를 원하는 배향으로 "정립"시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 이미지는 사용자의 시점으로부터 포착되는 것 같이 이미지가 표시되도록 이미지 처리 유닛(430c)에 의해 회전될 수 있다. 일부 실시예에서, 이미지 처리 유닛(430c)은 또한 렌즈 왜곡의 영향을 교정할 수 있다.
그래픽 사용자 인터페이스에 표시된 이미지의 배향이 먼저 교정되지 않는 한, 표시된 이미지는 사용자에게 오배향될 수 있다. 사용자의 시점에 따른 방향을 규정함으로써, 이미지 처리 유닛(430c)은 이미지가 사용자의 시점에 대응하도록 이미지를 자동 회전시키기 위해 회전 감지 조립체(150)로부터의 데이터를 사용할 수 있다.
도 86은 이미징 시스템의 예시적 블록도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이미징 시스템은 이미지를 포착하는 이미지 센서(380)를 포함한다. 이미지 센서(380)에 의해 포착된 이미지는 카메라 시리얼 인터페이스(450)(예로서, MIPI 카메라 시리얼 인터페이스)를 통해 이미지 처리 유닛(452)으로 전달될 수 있다. 이미지 처리 유닛(452)(IPU)은 그후 이미지 프레임을 이미징 시스템의 다른 하드웨어 구성요소로 이동시킬 수 있다. 다른 하드웨어 구성요소는 메모리 디바이스 및 그래픽 처리 유닛(430c)(GPU)을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 그래픽 처리 유닛(430c)은 렌즈 조립체(354)에 의해 유발되는 임의의 왜곡을 교정할 수 있다.
일부 실시예에서, 그래픽 처리 유닛(430c)은 그래픽 처리 유닛(430c) 내로 로딩되는 표면 상의 텍스쳐로서 이미지를 표현함으로써 이러한 왜곡을 교정할 수 있다. 이는 렌즈 조립체(354)에 의해 도입되는 왜곡을 교정 및/또는 제거하는 방식으로 이미지가 신장 및 조절되게 할 수 있다. 이미지가 정립되는 실시예에서, 그래픽 처리 유닛(430c)은 그후 회전 감지 조립체(150)(예로서, 도 7 참조)로부터의 입력을 통해 교정된 이미지를 회전시킬 수 있다. 예로서, 회전 감지 조립체(150)로부터의 측정은 아날로그-디지털 컨버터(430d)(예로서, 도 85 참조)를 통해 그래픽 처리 유닛(430c)으로 전달될 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터(430d)로부터의 신호는 그후 이미지를 그 정확한 배향으로 회전시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 이미지 정립, 왜곡 교정 및/또는 온 또는 오프가 이루어질 수 있는 다양한 다른 이미지 조작을 토글할 수 있다. 이미지 정립은 또한 도 87에 관하여 명세서에서 추후 더 설명될 것이다.
이미지 처리 유닛(430c)으로부터의 처리된 이미지는 그후 그래픽 사용자 인터페이스 또는 디스플레이(454) 상에 표시될 수 있다. 일부 실시예에서, 이미지 처리 유닛(430c)로부터의 처리된 이미지는 메모리 내에 저장될 수 있다. 이런 실시예에서, 사용자는 예로서, 버튼(90)을 트리거링함으로써 추후 환기를 위해 메모리에 저장될 이미지를 포착할 수 있다. 일부 실시예는 이미지 센서(380)로부터 기록가능한 비디오 포맷으로 프레임을 인코딩할 수 있은 비디오 처리 유닛(456)을 포함할 수 있다. 이런 실시예에서, 인코딩된 비디오는 그후 메모리에 저장될 수 있다. 사용자는 상술한 바와 같이 버튼(90) 같은 버튼과의 상호작용을 통해 내시경에 비디오 포착을 개시 및 정지할 것을 명령할 수 있다.
일부 실시예에서, 이미지 처리 유닛(430c)은 또한 포착된 이미지가 노출 피드백 분석을 받게 할 수 있다. 특정 실시예에서, 이미지 히스토그램은 이미지의 화소 모두로부터 생성될 수 있다. 이미지 히스토그램은 그후 이미지를 조율하거나 이미지 칩 또는 센서(380)에 의해 수신된 후속 이미지의 노출을 조율하기 위해 사용될 수 있다. 이미지 처리 유닛(430c)에 의한 이런 추가적 처리는 이미지의 블로우아웃된 백색 영역 또는 이미지의 부족노출된 어두운 영역을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 예로서, 색조 맵핑 등 같은 이미지 또는 이미지들을 조율하는 다른 수단이 또한 사용될 수 있다.
도 87은 회전 감지 조립체(150)로부터의 입력을 사용하여 이미지가 정립될 수 있는 방식을 예시하는 예시적 도면을 도시한다(예로서, 도 87 참조). 도시된 바와 같이, 제1 블록(2100) 및 제2 블록(2102)이 도시되어 있다. 각 블록(2100, 2102) 내에는 시야(2104)를 갖는 내시경(10)이 있다. 제1 블록(2100) 내의 내시경(10)의 시야(2104)는 제2 블록(2102)에서 내시경(10)으로부터 약 180도로 배향된다. 이는 내시경(10)의 근위 단부에 대해 내시경(10)의 원위 단부를 회전시킴으로써 달성될 수 있다. 종래의 내시경(10)에서, 근위 섹션에 대한 원위 섹션의 회전 동안, 이미지 센서는 회전되지 않으며, 그 이유는 이미지 센서가 근위 섹션에 수납되기 때문이다. 따라서, 제1 블록(2100) 및 제2 블록(b)에 도시된 내시경(10)은 양자 모두 이미지(2106)를 포착한다.
이미지 센서(380)가 내시경(2106)의 원위 단부와 함께 회전하는 본 명세서에 설명된 다양한 실시예에서, 이는 그렇지 않다. 제1 블록(2100)에 도시된 내시경(10)은 이미지(2106)를 포착하며, 제2 블록(2102)에 도시된 위치로 회전된 동일한 내시경(10)은 이미지(2108)를 포착한다. 이는 이미지 센서가 내시경(10)의 원위 단부와 함께 회전할 때 이미지 센서가 상하 반전되게 하기 때문에 그러하다. 이러한 위치에서, 예로서, 이미지 센서의 상단부는 종래의 내시경(10)에서 통상적으로 이미지의 저부가 될 것으로 예상되는 것을 픽업한다.
사용자가 이에 적응할 필요성을 피하기 위해, 이미지는 내시경(10)의 원위 단부의 회전 정도에 비례하여 회전될 수 있다. 따라서, 이미지는 항상 종래의 내시경(10)에 통상적인 사용자가 예상하는 방식으로 항상 표시될 수 있다. 이는 회전 이미지 센서에 의해 유발될 수 있는 임의의 가능한 혼란을 방지할 수 있다. 또한, 이는 이런 내시경(10)에 대한 사용자 적응을 용이하게 할 수 있다.
도면에 의해 제공된 예시들은 본 명세서에 개시된 본 발명의 비제한적인 예로서 보아야 한다. 본 내용은 그럼에도 불구하고 본 명세서에 개시된 본 발명의 신규한 특징을 포함할 수 있은 임의의 대안, 변형 및 변경을 포함하는 것을 의도한다.
도면에 도시된 실시예는 본 내용의 특정 예를 예시하기 위해서만 제시된 것이다. 그리고, 도면은 단지 예시의 목적을 위해서만 사용되며, 이 때문에, 일부 요소의 크기는 확장될 수 있고, 특정 규모로 도시되지 않을 수 있다. 추가적으로, 동일한 참조 번호를 갖는 도면에 도시된 요소는 동일한 요소일 수 있거나, 내용에 따라 유사하나 비슷한 요소를 나타낼 수 있다.
용어 "포함하는"이 본 설명 및 청구범위에서 사용되는 경우, 이는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 단수형 명사를 참조할 때 부정관사 또는 정관사, 예를 들어, "일" 또는 "이"가 사용되는 경우, 이는 달리 명시적으로 언급되지 않는 복수의 해당 명사를 포함한다. 따라서, 용어 "포함하는"은 이하에 나열된 항목에 한정되는 것으로서 해석되지 않아야 하며, 이는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 그래서, 표현 "항목 A 및 B를 포함하는 장치"의 범주는 단지 구성요소 A 및 B만을 포함하는 장치에 한정되지 않아야 한다. 이 표현은 본 내용에 관하여, 장치의 유일한 관련 구성요소가 A 및 B라는 것을 의미한다.
또한, 용어 "제1", "제2", "제3" 등은 설명에 사용되든 청구범위에 사용되든, 유사한 요소 사이를 구별하는 것을 의도하며, 반드시 순차적 또는 연대순 순서를 설명하는 것은 아니다. 이렇게 사용되는 용어가 적절한 환경 하에서(달리 명시적으로 언급되지 않는 한) 상호교환가능하며, 본 명세서에 설명된 내용의 실시예는 본 명세서에 설명 또는 예시된 것과는 다른 순서열 및/또는 배열의 동작이 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (12)

  1. 근위 손잡이 조립체 및 원위 삽입 샤프트를 구비하는 내시경이며,
    상기 삽입 샤프트는 카메라 조립체를 포함하는 원위 부분을 갖고,
    상기 삽입 샤프트는 액체 운반 도관을 포함하고,
    상기 카메라 조립체는 전자 이미지 센서를 포함하고,
    상기 근위 손잡이 조립체는 근위 하우징 및 원위 하우징을 포함하고,
    상기 원위 하우징 및 상기 삽입 샤프트는 서로 연결되며 상기 근위 하우징에 대해 함께 회전 가능하고,
    상기 액체 운반 도관은 상기 카메라 조립체로부터 상기 원위 하우징에 부착된 인쇄 회로 보드까지 연장되는 유선 연결부를 포함하고, 상기 유선 연결부는 상기 도관에 의해 운반되는 임의의 액체에 노출되고,
    상기 손잡이 조립체의 상기 근위 하우징은 상기 삽입 샤프트의 상기 액체 운반 도관과 유체 연통되는 액체 통로를 포함하는, 내시경.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유선 연결부는 통신 케이블을 포함하는 내시경.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유선 연결부는 상기 카메라 조립체에 전력을 공급하는 내시경.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유선 연결부는 가굴성 케이블을 포함하는 내시경.
  5. 제1항에 있어서, 상기 카메라 조립체는 상기 전자 이미지 센서 위에 장착되는 렌즈를 포함하는 내시경.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카메라 조립체는 상기 삽입 샤프트의 종방향 축을 횡단하는 축을 중심으로 회전하도록 구성되는 카메라 장착부를 포함하는 내시경.
  7. 제6항에 있어서, 상기 카메라 장착부는 상기 액체 운반 도관의 상기 원위 부분의 종방향 축을 횡단하는 축을 중심으로 회전하도록 구성되는 내시경.
  8. 제6항에 있어서, 상기 액체 운반 도관은 상기 원위 하우징으로부터 상기 카메라 장착부까지 연장되는 하나 이상의 기계적 작동 케이블을 포함하고, 상기 삽입 샤프트는 상기 하나 이상의 기계적 작동 케이블이 상기 액체 운반 도관 내에서 유동하는 임의의 액체에 노출되도록 구성되는 내시경.
  9. 제1항에 있어서, 상기 카메라 조립체로부터 상기 근위 손잡이 조립체를 통과하고 상기 근위 손잡이 조립체로부터 빠져나가는 광섬유 다발을 더 포함하고,
    상기 삽입 샤프트는 상기 광섬유 다발이 상기 액체 운반 도관 내에서 유동하는 임의의 액체에 노출되도록 구성되는 내시경.
  10. 제1항에 있어서, 상기 근위 하우징은 상기 인쇄 회로 보드를 수납하도록 구성되고, 상기 원위 하우징, 상기 인쇄 회로 보드, 상기 유선 연결부 및 상기 카메라 하우징은 상기 원위 하우징에 대해 함께 회전하도록 구성되는 내시경.
  11. 제1항에 있어서, 상기 삽입 샤프트의 상기 액체 운반 도관과 상기 원위 하우징의 내부 공간 사이에 위치하는 배리어를 더 포함하고, 상기 배리어는 상기 액체 운반 도관으로부터 상기 손잡이 조립체의 상기 원위 하우징으로의 액체의 통과를 억제하도록 구성되는 내시경.
  12. 제11항에 있어서, 상기 배리어는 상기 손잡이 조립체의 상기 원위 하우징과 상기 액체 운반 도관 사이에서 광섬유 다발, 기계적 작동 케이블 또는 통신 케이블의 통과를 허용하는 관통 배리어를 포함하는 내시경.
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