(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールド中でカメラ作動パラメータをアップデートするためのポータブルシステムであって、
フィールドプログラマブルカメラと、
前記カメラを制御するための一組の作動パラメータと、
前記カメラと接続して活用するためにユーザーに付与される任意のアップデートを示す複数のデータの組と、を備え、
前記一組の作動パラメータと前記複数のデータの組とを格納するために前記カメラで接続可能なシステムストレージと、
前記複数のデータの組の中から特定のデータの組を選択し、前記選択されたデータの組に基づいて前記一組の作動パラメータをアップデートするためのアップデートモジュールと、
アップデートする作動パラメータと、使用権能のあるユーザーを特徴づける作動パラメータのレベルを示すデータの組を格納するためのモジュールストレージと、
前記モジュール及び前記カメラの間に構築された通信リンクと、
前記モジュールストレージから前記データの組に基づく作動パラメータを読み出して、前記システムストレージに格納された前記一組の作動パラメータをアップデートするための前記モジュール上で作動するソフトウエアと、を備える、ポータブルシステム。
【請求項２】
前記システムストレージは、前記カメラ上に位置している、請求項１に記載のポータブルシステム。
【請求項３】
前記通信リンクは、前記カメラ及び前記モジュールの間の無線接続を有している、請求項１に記載のポータブルシステム。
【請求項４】
前記無線接続は、赤外線通信を含む、請求項３に記載のポータブルシステム。
【請求項５】
前記モジュールは、カードを備える、請求項１に記載のポータブルシステム。
【請求項６】
前記カードは、前記カメラに接続されたコントロールユニットに挿入可能である、請求項５に記載のポータブルシステム。
【請求項７】
前記モジュール及び前記カメラの間に構築された前記通信リンクは、前記コントロールユニットを介して延在している、請求項６に記載のポータブルシステム。
【請求項８】
前記アップデートモジュールは、前記フィールドプログラマブルカメラに関するカメラデータを収集する、請求項１に記載のポータブルシステム。
【請求項９】
前記カメラデータは、ソフトウエアバージョンナンバー、モデルナンバー、シリアルナンバー、製造日、点検日、所有者データ、デバイスロケーション、メンテナンス日、ハードウエアバージョンナンバー、及びサービスロケーションからなる群から選択される、請求項８に記載のポータブルシステム。
【請求項１０】
前記カメラデータは、前記アップデートモジュールに格納されている、請求項８に記載のポータブルシステム。
【請求項１１】
前記カメラデータは、コンピュータに送信される、請求項８に記載のポータブルシステム。
【請求項１２】
前記カメラデータは、ネットワークに送信される、請求項１１に記載のポータブルシステム。
【請求項１３】
前記カメラデータは、規制機関への報告書の形態で送信される、請求項１２に記載のポータブルシステム。
【請求項１４】
フィールド中で制御ユニット作動パラメータをアップデートするためのポータブルシステムであって、
フィールドプログラマブルコントロールユニットと、
前記コントロールユニットを制御するための一組の作動パラメータと、
前記コントロールユニットとの通信で活用するためのユーザーに付与される任意のアップデートを示す複数のデータの組と、を備え、
前記一組の作動パラメータと前記複数のデータの組を格納するために前記コントロールユニットで接続可能なシステムストレージと、
前記複数のデータの組の中から特定のデータの組を選択し、前記選択されたデータの組に基づいて前記一組の作動パラメータをアップデートするためのアップデートモジュールと、
アップデートする作動パラメータと、使用権能のあるユーザーを特徴づける作動パラメータのレベルを示すデータの組とを格納するためのモジュールストレージと、
前記モジュール及び前記コントロールユニットの間に構築された通信リンクと、
前記モジュールストレージから前記データの組に基づく作動パラメータを読み出して、前記システムストレージに格納された前記一組の作動パラメータをアップデートするための前記モジュール上で作動するソフトウエアと、を備える、ポータブルシステム。
【請求項１５】
前記システムストレージは、前記コントロールユニットに位置している、請求項１４に記載のポータブルシステム。
【請求項１６】
前記通信リンクは、前記コントロールユニット及び前記モジュールの間の無線接続を有している、請求項１４に記載のポータブルシステム。
【請求項１７】
前記無線接続は、赤外線通信を含む、請求項１６に記載のポータブルシステム。
【請求項１８】
前記モジュールは、カードを備える、請求項１４に記載のポータブルシステム。
【請求項１９】
前記カードは、前記コントロールユニットに挿入可能である、請求項１８に記載のポータブルシステム。
【請求項２０】
前記アップデートモジュールは、前記フィールドプログラマブルコントロールユニットに関するコントロールユニットデータを収集する、請求項１４に記載のポータブルシステム。
【請求項２１】
前記コントロールユニットデータは、ソフトウエアバージョンナンバー、モデルナンバー、シリアルナンバー、製造日、点検日、所有者データ、デバイスロケーション、メンテナンス日、ハードウエアバージョンナンバー、及びサービスロケーションからなる群から選択される、請求項２０に記載のポータブルシステム。
【請求項２２】
前記コントロールユニットデータは、前記アップデートモジュールに格納されている、請求項２０に記載のポータブルシステム。
【請求項２３】
前記コントロールユニットデータは、コンピュータに送信される、請求項２０に記載のポータブルシステム。
【請求項２４】
前記コントロールユニットデータは、ネットワークに送信される、請求項２３に記載のポータブルシステム。
【請求項２５】
前記コントロールユニットデータは、規制機関への報告書の形態で送信される、請求項２４に記載のポータブルシステム。
【請求項２６】
前記フィールドプログラマブルカメラに着脱可能に接続されるコントロールユニットを更に備え、前記コントロールユニットは、格納された複数のデータ処理指令を実行可能であり、読み出したカメラデータに基づいて、前記複数のデータ処理指令のうち実行するデータ処理指令を決定する、請求項１に記載のポータブルシステム。
【請求項２７】
前記フィールドプログラマブルコントロールユニットに着脱可能に接続されるカメラを更に備え、前記コントロールユニットは、格納された複数のデータ処理指令を実行可能であり、読み出したカメラデータに基づいて、前記複数のデータ処理指令のうち実行するデータ処理指令を決定する、請求項１４に記載のポータブルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの一組の所定の撮像機能特性に応答してコンピュータで実行可能な撮像データを生成するように構成されたフィールドアップグレード可能なカメラを備えるビデオ撮像システム及びカメラアセンブリ、及び、前記フィールドにおけるカメラをアップグレードするためのアップグレードモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ内視鏡のフィールドは、本発明が全体的に関連するが、ほかの近付きがたい低侵襲外科的処置を最小限に活用する体腔に侵入して眺めるための内視鏡を活用する医療診断及び内科治療の分野を含んでいる。映像再生のために、（固体撮像装置を組み込んだ）ビデオ撮像カメラと内視鏡を結合することは、フィールド内でスタンダードになってきている。内視鏡ビデオカメラは、医療関係者による使いやすさの点で最も有利に小さく軽量であり、単一又は複数の固体撮像装置を典型的に組み込んでいる。いくつかの特別な目的で内視鏡は、固体撮像装置を統合（内蔵）し、ビデオ撮像システム及びディスプレイを伴う医療関係者による体腔の直接観察を容易にする。所望のサイズ及び重量を得るために、カメラヘッド及び／又は統合された内視鏡カメラアセンブリエレクトロニクスは、処理に必要な大多数の回路から典型的に物理的に着脱され、高品質で、カラーのビデオ撮像を出力する。
【０００３】
既知のビデオ撮像システムにおいて、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）とカメラとの相互接続は、通常ケーブルの一端がカメラヘッドに取り外せないように固定されるが他端がコネクタを用いてＣＣＵに着脱可能に接続される、ケーブルによって達成される。
【０００４】
内視鏡ビデオカメラ用の多数のケーブルは、照明用の光ファイバのライトガイドを有し、該光ファイバのライトガイドは、ケーブル通信電子ビデオ信号からはっきりと区別できるものである。
カメラ及びＣＣＵの間の既存の相互接続は、より大きなデータのキャリングキャパシティを提供するために専用の平行電線を典型的に備えている。このことは、カメラヘッド及びＣＣＵの間で、出力及び制御信号用に単一か、又は撮像データ用にシールドされた同軸の、各特定信号が各電線によって送信される「専用の平行電線によって」ということを意味している。ビデオ撮像システムが発展するにつれて、ＣＣＵは、新しい制御特色と異なる種類のビデオ信号を処理する能力を追加した、様々な種類のカメラヘッドとの互換性に対してプログラム制御可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６１３３９４１号明細書
【特許文献２】特開２００４−３３７２６号公報
【特許文献３】特開２００１−２８１５５７号公報
【特許文献４】特開平５−２７７０６５号公報
【特許文献５】特開２００３−８４９９４号公報
【特許文献６】特開２００３−２９６１１６号公報
【特許文献７】特開２０００−２４５６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現状のカメラシステムに関する一つの問題は、カメラが一組の作動指令で提供されていることである。しかしながら、これらの指示は、多くの異なる処理において適切ではないおそれがある。現状では、医師は、行うとする手順の種類に基づくカメラを選択しなければならない。このことは、必要となり得る異なる手順のためにより多くのカメラを保持しておく必要があるため、非常に望ましくない。このことは、在庫及びメンテナンスのコストの増大をもたらす。加えて、特定の手順又は一連の手順のための独自仕様のカメラは、特定の手順に対して誤ったカメラを選択し得るため、不利である。
【０００７】
現状のビデオシステムに対する他の問題は、工場から発送されたカメラが該カメラを識別して設定及びカメラ機能を提供する現在のソフトウエアを備えている場合、しかしながら、このソフトウエアは直ちに旧式のものとなり、新しい機能を利用するためにアップデートしなければならない。現状のアップデート処理は、アップデートソフトウエアがインストールされる工場に発送して、その後、ユーザーに戻ってくるまで、前記カメラが使えないものとして扱わなければならないため、煩わしい。この処理は、頻繁なアップデートを既存のカメラに適用する必要があるときにユーザー及び／又は施設（機関）が使用のために複数のカメラを有することが必要であるため、非常に望ましくない。
【０００８】
従って、要望されていることは、単一のカメラを多くの処理に対して活用でき最適化できるシステム及び方法である。
【０００９】
さらに要望されていることは、ＣＣＵ及び／又はカメラに常駐するカメラソフトウエアを迅速かつ容易にアップグレードするシステム及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの及び他の目的は、カメラアセンブリが電子撮像データを生成するように構成されたカメラを備えるシステム及び方法の提供によって達成される。コントロールユニットは、着脱可能にカメラに接続されて、前記撮像データを保持（受容）する。第１の組のデータ処理指令は、撮像データを処理するためにコントロールユニットに格納されている。第２の組のデータ処理指令は、撮像データを処理するためにカメラに格納されている。少なくとも第３の組のデータ処理指令は、第２の組のデータ処理指令と交換可能であり、撮像データの処理において作動する。前記第３の組のデータ処理指令は、第２の組のデータ処理指令と異なっている。任意の番号の指示の組が、本出願及び手順に基づくカメラによって活用され得るということが企図される。１つの有利な実施の形態において、カメラに対する複数の指令の組は、正確な指令の組が必要なときにカメラに読み込まれる（ロードされる）ようにカメラから離れて格納される。
【００１１】
一実施の形態におけるカメラの第１及び第２の組の所定の撮像機能特性には、例えば、カメラ露光、カメラフォーカス、カメラズーム、カメラローテーション又はカメラ力学的診断、が含まれうる。
【００１２】
第２の組のデータ処理指令及び第３の組のデータ処理指令は、いずれの組もコントロールユニットの第１のデータ処理指令と互換性のあるカメラの作動に対して交換可能であっても良い。従って、前記カメラが異なる環境で用いられる場合でも、前記交換可能なデータ処理指令は、環境に適応させるために必要なように換えることができる。例えば、前記カメラが関節鏡視下手術で使用される場合、前記カメラでの第２の組のデータ処理指令の作動が望まれうる。しかしながら、前記カメラが腸手術で使用される場合、前記カメラでの第３のデータ処理指令の作動が望まれうる。
【００１３】
それ故、本質的に任意のカメラが、本質的に任意のバージョンのデータ処理指令で作動できる。カメラに現在ロードされるデータ処理指令に基づいて、所望の機能は、選択された手順に対してカメラの適切な作動を保証するために選択され得る。カメラ及びコントロールユニットを分離することで、コントロールユニットはそこに格納されているデータ処理指令だけを実行する。しかしながら、前記カメラ及びコントロールユニットが互いに接続されているとき、前記撮像データは処理のためカメラからコントロールユニットにダウンロードされる。これにより、点検のためコントロールユニットに送る必要がなくコントロールユニットに格納されたデータ処理指令のアップグレードや一時修正を各カメラが提供することが可能となる。
【００１４】
前記データ処理指令は、４つの層で設計される。
１）カメラにおける高水準の目的を行う最上位の組の指令であるアプリケーション層；
２）アプリケーション層とデバイスドライバとの間の標準化されたインターフェースを提供するハードウエア吸収層；
３）直接ハードウエアを操作するデータ処理指令であるデバイスドライバ；
４）デバイスドライバに操作されるハードウエア自体であるハードウエア層。
【００１５】
コントロールユニットのデータ処理指令は、カメラシャーシに接続されるカメラからのアプリケーションソフトウエア及びフィールドプログラマブルゲードアレイ（ＦＰＧＡ）指令のダウンロードを容易にする。カメラは、該カメラが作動している（オンである）ときであれ、任意の時刻に接続又は分離することができる。カメラの存在又は非存在は、自動的に検出される。
【００１６】
データ処理指令は、本質的に任意のカメラに任意の時刻で受信することができる。このことは、コントロールユニット及びそのデータ処理指令が実質的に任意のカメラで検出可能であり、そして作動可能でなければならないことを意味する。これは、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、又は他のビデオスタンダードに接続された、単一のチップ、３つのチップ、及び順次走査ＣＣＤを含む。
【００１７】
カメラがコントロールユニットに接続されたとき、データ処理指令は、カメラに位置する実行可能な撮像データをダウンロードする。この実行可能なイメージは、ビデオ撮像システムに必要な全体的な機能に対してコントロールユニットにおいて提供するために連携して動作する。カメラを装着しなくても、前記コントロールユニットは、ユーザーメニューのような、基本的に「非接続な」関連機能を提供するであろう。
【００１８】
コントロールユニットのデータ処理指令は、フォーマッター及びプロセッサＦＰＧＡのいずれも構成することを可能にする。カメラがコントロールユニットに差し込まれていないとき（カメラが差し込まれているが実質的に除去されている場合も含む）、コントロールユニットのデータ処理指令は、ＦＰＧＡに対するベースＦＰＧＡ構成コードをダウンロードする。カメラが差し込まれているとき、コントロールユニットのダウンロード処理指令は、カメラに格納されている新しいＦＰＧＡコードを用いて再プログラミングすることにより、単数又は複数のＦＰＧＡを再構成する。
【００１９】
コントロールユニットのデータ処理指令は、カメラヘッドから新しい指令をダウンロードすることができる。一旦完了すると、ダウンロードコードは、コントロールユニットのデータ処理指令にリンクされ、カメラ特有のアプリケーションを備える能力を拡張する。前記カメラ指令は、最小限で、カメラ特有の項目を操作するためのアプリケーション指令を含む。この例には、エンハンスメント、明るさ、シャッター機能、等が含まれうる。コントロールユニットのデータ処理指令モジュールは、カメラがコントロールユニットシャーシに差し込まれ又は取り外されるたび毎に、機能を拡張、修正及び／又は置換する能力を有している。
【００２０】
コントロールユニットのデータ処理指令は、カメラからダウンロードされた新しいソフトウエアドライバを提供する。カメラから除去されると、新しくダウンロードされたソフトウエアドライバはアンロード（領域解放）される。
【００２１】
１つの有利な実施の形態において、カメラアセンブリは、撮像データを生成するように構成されたカメラと、前記カメラに着脱可能に接続されて前記撮像データを保持するコントロールユニットを備えて提供される。前記カメラアセンブリは、前記カメラに格納された前記カメラに特有のカメラ特性データ処理指令と、コントロールユニットに格納されたコントロールユニットデータ処理指令をさらに有する。カメラアセンブリは、カメラがコントロールユニットに接続されたときに、前記カメラのカメラ特性データ処理指令がコントロールユニットのコントロールユニットデータ処理指令と協働して、前記カメラ及びコントロールユニットのいずれにも格納されている撮像データをカメラからコントロールユニットに送信して処理をするように、提供される。
【００２２】
他の有利な実施の形態において、カメラアセンブリが撮像データを生成するように構成されたカメラと、前記カメラに着脱可能に接続されて撮像データを保持するコントロールユニットを備えて提供される。前記カメラアセンブリは、カメラに格納されたカメラ特有のカメラ特性データ処理指令と、コントロールユニット上に格納されたコントロールユニットデータ処理指令と、照明光を生成する光源をさらに有する。カメラアセンブリは、照明光を光源から対象物に透過するための光源に接続されたライトガイドを含む、カメラ及びコントロールユニットの間を接続するケーブルと、カメラからコントロールユニットに撮像データを透過させるチャネルをさらに備える。カメラアセンブリは、カメラがコントロールユニットに接続されたときに、カメラのカメラ特性データ処理指令がコントロールユニットのコントロールユニットデータ処理指令と協働して、撮像データをカメラからコントロールユニットに送信して処理するように提供される。
【００２３】
さらに他の有利な実施の形態において、カメラアセンブリは、イメージを代表する撮像データを生成するように構成されたカメラと、カメラに着脱可能に接続して撮像データを保持するコントロールユニットを備えて提供される。カメラアセンブリは、複数のカメラ特性データ処理指令及びコントロールユニットデータ処理指令をさらに備える。カメラアセンブリは、カメラがコントロールユニットに接続されたときに、コントロールユニットが、カメラに接続された同一性（アイデンティフィケイション）に基づいて使用される正確なカメラ特性データ処理指令を選択するように提供される。
【００２４】
さらに他の実施の形態において、カメラシステムは、イメージを代表する撮像データを生成するように構成されたカメラと、前記カメラに着脱可能に接続されて撮像データを保持するコントロールユニットを備えて提供される。前記カメラアセンブリは、複数のカメラ特性データ処理指令、コントロールユニットデータ処理指令、及び照明光を生成する光源をさらに備える。前記カメラアセンブリは、光源から対象物への照明光を透過するために光源に接続されたライトガイドを含み、カメラとコントロールユニットとを接続するケーブルと、異撮像データをカメラからコントロールユニットへ送信するためのチャネルをさらに備える。前記カメラアセンブリは、前記カメラがコントロールユニットに接続されたときに、コントロールユニットが、接続されたカメラの同一性に基づいて使用される正確なカメラ特性データ処理指令を選択するように提供される。
【００２５】
さらに他の実施の形態において、ビデオ撮像システムが、撮像データを生成するカメラと、カメラを制御するコントロールユニットと、カメラとコントロールユニットを接続するケーブルを備えて提供される。前記ケーブルは、カメラ及びコントロールユニットの間にカメラ作動情報を送信するためのチャネルを含む。カメラアセンブリは、光源からカメラへの照明光を透過するライトガイドをさらに備える。前記ケーブルは、光を長手方向に向けて前記カメラを貫通させるために、長手方向にカメラと係合する。
【００２６】
さらに他の実施の形態において、ビデオ撮像システムは、カメラ、コントロールユニット、カメラをコントロールユニットに接続するケーブルを備えて提供される。前記ケーブルは、単一の保護ジャケットに囲繞され、カメラとコントロールユニットとの間に情報を送信する少なくとも１つのチャネルと、照明光をカメラに透過するライトガイドを備える。ビデオ撮像システムは、照明光を長手方向に向けてカメラを貫通させるためにケーブルが長手方向にカメラと係合するように提供される。
【００２７】
さらに他の実施の形態において、フィールド中でカメラ作動パラメータをアップグレードするためのポータブルシステムが提供され、フィールドプログラマブルカメラと、カメラを制御する一組の作動パラメータと、前記カメラと接続して活用するためのユーザーに付与された特性レベルを示すデータの組と、を有する。前記ポータブルシステムは、一組の作動パラメータ及びデータの組を格納するためのカメラに接続可能（アクセス可能）なシステムストレージと、一組の作動パラメータをアップグレードするためのアップグレードするポータブルアップグレードモジュールと、使用権能のあるユーザーを特徴づける作動パラメータのレベルを示すデータの組をモジュールストレージをさらに備える。ポータブルシステムは、前記モジュール及び前記カメラの間に構築される通信リンクと、前記データの組に基づく一組の作動パラメータを読み出してアップグレードするためのモジュール上で作動するソフトウエアをさらに備える。
【００２８】
さらに他の実施の形態において、フィールド中のコントロールユニット作動パラメータをアップグレードするためのポータブルシステムは、フィールドプログラマブルカメラと、コントロールユニットを制御するための一組の作動パラメータと、前記コントロールユニットとの通信で活用するためのユーザーに付与された特性のレベルを示すデータの組を備える。ポータブルユニットは、前記一組の作動パラメータと前記データの組を格納するために前記コントロールユニットで接続可能なシステムストレージと、前記一組の作動パラメータをアップグレードするためのポータブルアップグレードモジュールと、アップグレードする作動パラメータと使用権能のあるユーザーを特徴づける作動パラメータのレベルを示すデータの組とを格納するためのモジュールストレージとを、さらに備える。前記ポータブルシステムは、前記モジュール及び前記コントロールユニットの間に構築された通信リンクと、前記データの組に基づく前記一組の作動パラメータを読み出してアップグレードするための前記モジュール上で作動するソフトウエアと、をさらに備える。
本発明及びその特性及び利点は、図面を参照として添付した下記の詳細な説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】カメラ、チャネルコネクション、コントロールユニットを示すビデオ撮像システムと、光源を示すブロック線図である。
【図２】ケーブルアセンブリ、コントロールユニット、及び光源を装着した断面図を伴うカメラの描写である。
【図３】コントロールユニット、レセプタクル、ケーブルを装着したコネクタ、及び光源の描写である。
【図４】レセプタクルに挿入されるコネクタアセンブリの描写である。
【図５】レセプタクルの正面断面図である。
【図６】レセプタクルのアセンブリの図である。
【図７】後部からコントロールユニットに入りレセプタクルを介してケーブルに接続される光源ガイドを示す図１のコントロールユニットの上面断面図である。
【図８】後部からコントロールユニットに入りレセプタクルを介してケーブルに接続される光源ガイドを示す図１のコントロールユニットの側面断面図である。
【図９】８つの導電体を備える４つのチャネルを現す図２のカメラの断面における描写である。
【図１０】コントロールユニット内に搭載された光源の描写である。
【図１１】第１組のデータ処理命令を有し、第２組のデータ処理命令を有するカメラに連結されたコントロールユニットと、修正モジュールを現すカメラアセンブリのブロック線図である。
【図１２】交換可能な第３組のデータ処理命令を示す図１１のカメラアセンブリのブロック線図である。
【図１３】交換可能なデータ処理命令を示す図１１、図１２のカメラアセンブリのブロック線図である。
【図１４】周辺機器に通信可能なコントロールユニット及びカメラを示す図１１、図１２、図１３のカメラアセンブリのブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図面を参照する際、参照番号は各図面を通して対応する構造を示す。
【００３１】
図１は、ビデオ撮像システム１００の有利な実施の形態を示す。カメラヘッド１０５は、撮像データ及び制御信号を多重化するためのマルチプレクサ１１０を備えて提供されている。カメラコントロールユニット１１５は、カメラヘッド１０５からの多重化された信号を受信して処理をするマルチプレクサ１２０を備えている。指令信号チャネル１２５は、カメラヘッド１０５とカメラコントロールユニット１１５とを相互接続するように提供される。指令信号チャネル１２５によって、カメラコントロールユニット１１５からカメラヘッド１０５への指令信号の送信が可能となる。指令信号は、カメラコントロールユニットからカメラヘッドに送信された任意の信号を含む。制御信号チャネル１３０は、カメラヘッド１０５とカメラコントロールユニット１１５とを相互接続するように提供される。制御信号チャネル１３０によって、カメラヘッド１０５からカメラコントロールユニット１１５への制御信号の送信が可能となる。制御信号は、撮像データ以外のカメラヘッドから送信された任意の信号を含み、ソフトウエアプログラム、操作情報、カメラ使用情報、などといった信号を含んでいてもよい。撮像データチャネル１３５は、カメラヘッド１０５とカメラコントロールユニット１１５とを相互接続するように提供される。撮像データチャネル１３５によって、カメラヘッド１０５からカメラコントロールユニット１１５への処理用の撮像データの送信が可能となる。
【００３２】
マルチプレクサ１１０を介して、制御信号１３０及び撮像データ１３５が同一の物理的な組のワイヤで送信され、指令信号１２５が第２の組のワイヤで送信される。
【００３３】
あるいは、さらなるケーブルサイズの減少のために、指令信号もまた、制御信号及び撮像データと多重化されていても良く、従って物理的に同一のワイヤで送信され、これによりワイヤの数が一組減少される。マルチプレクサ１１０及び１２０が多重化及び逆多重化機能のいずれも実行し得ることは、当技術分野において良く知られている。ビデオ撮像システムは、低電圧の差分信号のようなデジタルのシリアルプロトコルを活用する。
【００３４】
さらに、新しいシステムを利用可能にするような将来のデータ実行要求に対して、撮像データ、制御信号、及び指令信号用に、追加の組のワイヤを供給しても良いということは、当業者に明らかであろう。
【００３５】
光源ガイド１４０もまた、カメラコントロールユニット１１５を介して、光源１４５からカメラヘッド１０５への照明光を提供するために、備え付けられる。
【００３６】
指令信号チャネル１２５、制御信号チャネル１３０，撮像データチャネル１３５、光源ガイド１４０、及び利用し得る任意の追加チャネルを囲むために、単一の保護ジャケット１５０もまた提供される。
【００３７】
図２は、ビデオ撮像システム２００の有利な実施の形態を示す。カメラヘッド２０５は、ケーブル２１０を有して提供される。この実施の形態では、ケーブル２１０は、カメラヘッド２０５に永久的に装着される。しかしながら、ケーブル２１０もまた着脱可能にカメラヘッド２０５に接続され得ることが企図されている。カメラヘッド２０５は、対象物（オブジェクト、図示せず）で反射されたフォトニックエネルギー２２０を受けるために撮像装置２１５を備えている。カメラヘッド２０５も、カメラヘッド２０５によって生じる様々な信号を多重化するためのマルチプレクサ２２５を備えている。様々な信号は、例えば、撮像装置２１５で発生した撮像データ、カメラヘッド２０５で発生した制御信号を含み得る。図２において、ビデオ撮像システム２００は、カメラヘッド２０５が光源２５５からの光２７０を受けて、該カメラヘッド２５０から光２７０が送られる内視鏡２６０をさらに備えている。この光２７０は、カメラヘッド２０５を介して送られる。前記光２７０は、カメラヘッド２０５に搭載された中間カップリング２７５と、中間カップリング２７５及び内視鏡２６０を接続するためのケーブル２８０とを介して、カメラヘッド２０５から内視鏡２６０へ送られる。
【００３８】
ケーブル２１０は、照明光をカメラヘッド２０５に送るための光ガイドチャネル２３０を備えている。ケーブル２１０は、カメラヘッド２０５からＣＣＵ２４０に、また、ＣＣＵ２４０からカメラヘッド２０５に、データを送信するためのデータチャネル２３５をさらに備えている。図２及び１０では、４つのデータチャネル２３５が示されているが、より少ない、又は、より多くのデータチャネル２３５を活用してもよい。撮像データ及び制御信号は、データチャネル２３５に沿って送信するために、マルチプレクサ２２５によってカメラヘッド２０５中で多重化される。信号を多重化するために、データチャネル２３５の１つを活用しても良く、又は任意の数のデータチャネル２３４、又はデータチャネル２３５の組合せを活用しても良い。ケーブル２１０もまた、光ガイドチャネル２３０及びデータチャネル２３５を収容する、保護ジャケット２４５を備えている。図９は、８つの導電体２３５ａ−ｈを備える４つのチャネルを現す図２のカメラヘッドの断面を示す。さらに、図２では、ケーブル２１０は、カメラヘッド２０５を介して光２７０を長手方向に完全に向けるために、カメラヘッド２０５に係合している。図１０は、カメラコントロールユニット２４０内に搭載された光源２５５の描写である。
【００３９】
この有利な実施の形態においては、ＣＣＵ２４０もまた指令信号を多重化するために、及びカメラヘッド２０５から送信された撮像データや制御信号を逆多重化するために、マルチプレクサ２５０を備え得るということが企図されている。マルチプレクサ２２５及び２５０のいずれも、多重化及び逆多重化のいずれの機能も提供し得ることが企図されている。光源２５５もまた、光ガイドチャネル２３０によってカメラヘッド２０５に送信するための照明光を発生するために提供される。ケーブル２１０は、図３−８に示されるように、ＣＣＵ２４０に着脱可能に接続されている。
【００４０】
図３−８、特に図３を参照すると、内視鏡アセンブリ用のコネクタアセンブリは、フロント部分３３０及びリヤ部分３３５を有するＣＣＵ３１５を介して、カメラヘッド３０５と光源３１０との接続を提供する。カメラヘッドから延在するケーブル３２０は、光源ガイドと、ＣＣＵとカメラヘッドとの間の電気信号を送信する少なくとも１つのワイヤの組とを、有している。光源ケーブル３２５は、ＣＣＵを介して光源３１０から延在し、直接ＣＣＵ中のケーブル２１０に係合している。
【００４１】
図４を参照すると、コネクタアセンブリは、成型体４１０を備えるプラグ４０５を有する。光コネクタ４１５は、成型体４１０のフロント表面４２０から延在し、電気的な接続は、その大部分が成型体４１０中に入っているが、フロント表面４２０を超えて投影される鍵状端部コネクタ（キーエッジコネクタ）４２５を有している。図４に明示されているように、プラグ４０５を介して延在する光コネクタ４１５及びキーエッジコネクタ４２５は、固定された空間関係中に存在している。
【００４２】
キーエッジコネクタ４２５は、非常に様々な電気的コネクタから選択することができ、このケースにおいては、プリント配線板として示してある。キーエッジコネクタ４２５は、光コネクタ４１５のように同一面中で終端となることが好ましい。しかしながら、本発明の範囲内において、キーエッジコネクタ４２５及び光コネクタ４１５が成型体４１０のフロント表面４２０から異なる距離で延在する配列を提供することが企図されている。このような構造は、互いに近接する位置のレセプタクルの部材を一致させるために供される。前記光コネクタ４１５は、キーエッジコネクタ４２５よりも上方に示されている。しかしながら、これらの部材を様々な異なる配置に設けることが可能である。しかしながら、様々な配置を用いられる部材に関して、固定した空間関係を保持することが有利である。
【００４３】
図４にさらに示されるように、成型体４１０は、キーエッジコネクタ４２５及び光コネクタ４１５に対する保護と同様に、フロント表面４２０からこれらのコネクタを超えて延在することで、プラグに対して鍵状の（キーイング）表面４３０を有している。プラグ４０５は、ＣＣＵ（図３）におけるフロントサイド３３０を介してレセプタクル開口部４３５中に導入される。各キーイング表面４３０は、プラグを所定の空間位置中のレセプタクルだけに入れることが可能な形状を有している。例示の目的専用に、図４における各キーイング表面４３０は、互いに傾斜している２つの直線部４４０、４４５を有している。
【００４４】
キーイング表面４３０は、プラグ４３５に対する入口点（エントリーポイント）で開口部４３５における内周面４５５に補完的に延在することによって、レセプタクル４５０に関して唯一の（ユニークな）空間位置中にプラグ４０５を位置させるように形成されてそのような大きさにされている。前記プラグは、図５に示したように、光学部材５０５及び電子部材５１０のそれぞれと、光コネクタ４１５及びキーエッジコネクタ４２５との間の係合を提供するように、レセプタクル４５０中に４６０のように進入する。光学部材５０５及び電子部材５１０の位置は、光コネクタ４１５、キーエッジコネクタ４２５それぞれの構成のミラーイメージ（鏡像）である。さらに、図６に見られるように、接地板６０５は、図５及び図６に示した複数の相隔たる、レジリエント（弾力性のある）フィンガー６１０を備え、図４に示される開口部４３５のボトム端５１５のわずかに上方に延在している。
【００４５】
レセプタクル４５０は、図６に示されるように、着脱可能なフロントパネル６２０を備えたハウジング６１５を有している。フロントパネル６２０は、アセンブルされた（組み立てられた）とき、ＣＣＵのフロントサイド３３０と同一平面に存在するフロントフランジ６２５を有している。ハウジング６１５に関してフロントパネル６２０の正確な位置を提供するために、各サイド６３０は、ハウジング６１５上に形成されたそれぞれのラグ（突起）６４０を受ける細長い凹部６３５を有している。
【００４６】
ハウジング６１５は、ＣＣＵのリヤ部分３３５及び光コネクタ４１５及びプラグ４０５のキーエッジコネクタ４２５を介して延在する光源ケーブル３２５の光コネクタ部材、を受ける。チャンバ６４５は、プラグ４０５の成型体４１０がその全長を、光コネクタ４１５及びプラグ４０５のキーエッジコネクタ４２５がレセプタクル４５０のそれぞれの部材と係合する係合位置でのレセプタクル４５０中に延在するようなサイズとされている。
【００４７】
ハウジング６１５は、図７に示されるように、ＣＣＵ３１５のリヤ部分３３５に対して延在してガイドエレメント７０５を受けるカラー６５０をさらに備え、ＣＣＵ３１５のリヤ部分３３５とレセプタクル４５０との間の距離を直線的に拡大する。ガイドエレメント７０５の内部端は、カラー６５０に対して摺動し、図８に示すように、レセプタクル４５０のハウジング６１５におけるシート８０５に対して隣接している。光学接続部材を有する光源ケーブル３２５の端部は、ガイドエレメント７０５を超えて延在し、チャンバ６４５のリヤウォール（後部壁）６５５に達している。従って、光源ケーブル３２５は、固定された空間位置でのレセプタクル４５０内に搭載され、フロントパネル６２０の開口部４３５に一致するプラグ４０５の成型体４１０の後でケーブル３２０と整列される。
【００４８】
カメラヘッドと残りのＣＣＵ部材との電気的接続を与えるために、レセプタクル４５０は、ソケット６６０を備える電子部材５１０を有している。前記ソケット６６０は、前記光学部材５０５と同一の固定された空間関係にある。
【００４９】
光源３１０からの高強度の光がＣＣＵ３１５から漏洩することを防止するため、レセプタクル４５０は、光デフレクタ（光偏向板）６６５を備え、該光デフレクタ６６５は、プラグ４０５がレセプタクル４５０から外された（回収された）ときに光源ケーブル３２５からのＣＣＵ３１５から出る光を遮断するために搭載されている。底部６７５は、光デフレクタ６６５の相隔たる壁６７０とを埋める（橋渡す）。前記デフレクタ６６５は、プラグ４０５がレセプタクル４５０の中に進むときにプラグ４０５のキーイング表面４３０が底部６７５に接触するようなサイズとされている。光デフレクタ６６５は、相隔たる壁６７０間に延在するピン６８０によって枢動可能に搭載され、レセプタクル４５０のハウジング６１５上に搭載され、光路の外に揺動する。前記プラグがレセプタクル４５０から外されたときに、光デフレクタ６６５は、ＣＣＵ３１５の内側の光を限定するために光路中に揺り戻る。
【００５０】
ピン６８０がハウジング６１５から移動しないことを保証するため、フロントパネル６２０上に提供されるフランジ６８５は、凹部６９０を覆う。従って、ピン６８０は、チャンバ６４５の底部とフランジ６８５との間で回転し得る。チャンバ６４５は、プラグ４０５がレセプタクル４５０に進入するか又は取り外されるので、光デフレクタ６６５の全路に沿った相隔たる壁６７０の縁部６９５と並列するリヤウォール６５５を有するような寸法とされる。さらに、リヤウォール６５５は、縁部６９５と同一な半径の曲率を有している。示されるように、光デフレクタ６６５の相隔たる壁６７０は、三角形状の断面を有している。しかしながら、光デフレクタ６６５が光路中又は光路外に揺動可能な任意の他の断面も容易に実施し得る。しかしながら、図には唯一の有利な実施の形態が示されているが、光デフレクタ６６５を実施するために多くの異なる実施の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。例えば、光デフレクタは、図示されたように光路中に回転するに、回転可能であってもよいが、摺動可能であっても良く、或いは、レセプタクル４５０中のプラグ４０５の存在を感知するセンサは、レセプタクル４５０からのプラグ４０５を取り除く光源３１０を取り外し、妨害し、弱め、又は止めるように作動してもよい。これらの任意の方法又は他の方法は、分離時に光の漏洩を防ぐために活用し得る。
【００５１】
図１１には、カメラアセンブリ１０００が示されている。カメラアセンブリ１０００は、電子撮像データ１０１０を発生するように構成された少なくとも１つのカメラ１００２を備える。電子撮像データ１０１０は、例えば、上述した図１の指令信号及び制御信号及び撮像データを含んでいる。コントロールユニット１００６は、少なくとも１つのカメラ１００２及び撮像データ１０１０の収容部に１０１２で着脱可能に接続されている。第１の組のデータ処理指令（ＣＥｌ１）１００８は、撮像データ１０１０を処理するために、コントロールユニット１００６中のストレージ（貯蔵部）１０２０に格納されている。第２の組のデータ処理指令（ＣＥｌ２）１００４は、第１の組の所定の撮像機能に基づく撮像データ１０１０を処理するために、少なくとも１つのカメラ１００２上のストレージ１０２２に存在している。上述した撮像データ１０１０の処理には、例えば、撮像データ１０１０の送信、受信、格納、ソート、搬送要求、デジタル化、多重化、又は他の信号処理又はデータ処理がある。
を含む。
【００５２】
アップデートモジュール１０３０もまた、図１１に示されている。アップデートモジュール１０３０は、様々なデータ処理指令をアップデートするためにその上に位置するアップデートデータ処理指令（ＣＥｌ１、…ＣＥｌｎ）１０３４を有するストレージ１０３２を備えている。２つの接続が、アップデートモジュール１０３０が、様々なデータ処理指令（ＣＥｌ１、…ＣＥｌｎ）をアップデートするために、カメラ１００２か又はコントロールユニット１００６に接続され得ることを示す点線１０３６’及び１０３６”で現される。アップデートモジュール１０３０は、コントロールユニット１００６を介してさらに間接的にカメラ１００２に連結されても良いことに注意されるべきである。
【００５３】
アップデートモジュール１０３０は、直接連結するか無線によって、カメラ１００２及び／又はコントロールユニット１００６に連結され得る。無線接続は、例えば赤外線接続を含み得るがこれに限定されず、ＲＦ、誘導無線、他の無線方法といった任意の他の好適に接続手段を含みうるということが企図され得る。あるいは、接続手段が直接的な結合手段である場合、アップデートモジュール１０３０は、例えば、コントロールユニット１００６及び／又はカメラ１００２に挿入されるカードを含み得る。いずれかの例において、アップデートモジュール１０３０は、カメラ１００２及び／又はコントロールユニット１００６へのアップデートデータ処理指令を提供するために用いても良い。
【００５４】
アップデートモジュール１０３０は、アップデート及びユーザーの権利、例えば、特定のカメラ１００２及び／又はコントロールユニット１００６に対して認可されたユーザーを確認するために活用し得ることもさらに企図される。技術者がアップデートモジュール１０３０を有してクライアントを訪問して、ユーザーに付与される任意のアップデート及び／又はアップグレードは何かをカメラ１００２及び／又はコントロールユニット１００６に格納され得る読み出しデータに基づいて確認することができ、そして、ユーザーが権利を有する任意の追加的な機能及び／又はアップデートを提供することができるので、これは有利である。これは、ユーザーがストックで保持するカメラをより少なくできる定期的な（ルーチンの）ソフトウエアアップデートに対して最小限の停止時間を提供する。アップグレードのためにカメラを工場に送る必要が無いためである。自動認証読み出し機能は、ユーザーが契約している権利をアップデートモジュール１０３０が決定するため、技術者による誤りを少なくできることも意味する。
【００５５】
アップデートモジュール１０３０は、例えば、以下のものに制限されないが、ソフトウエアバージョン番号、モデル番号、シリアル番号、製造日、点検日、ソフトウエアアップデート日、所有者データ、及びカメラ１００２及び／又はコントロールユニット１００６の機器の位置、を含むカメラ及び／又はコントロールユニット１００６のデータを収集することもさらに企図される。この情報は、後のコンピュータ（図示せず）への通信のために、ストレージ１０３２中の前記アップデートモジュール１０３０に有利に格納され得る。このカメラ及び／又はコントロールユニットデータは、政府規制を順守するために、ネットワーク全体に亘ってコンピュータシステムに直接送信してもよいということも企図され得る。他の事象（イベント）において、アップデートモジュール１０３０は、報告目的でこの情報を収集するために活用され得る。この情報は、例えば、報告書の形式をとり得る。
【００５６】
図１２において、第３の組のデータ処理指令（ＣＥｌ３）１０１４は、第２の組のデータ処理指令１００４と交換可能であり、処理撮像データ１０１０中で作動する。
【００５７】
全体として、前記カメラは、カメラ露出（シャッタスピード）、カメラフォーカス、カメラズーム、カメラ回転、又は光線力学的診断といった前記カメラ１００２の撮像機能特性を含む。電子撮像データ１０１０は、図１における指令信号、制御信号及び撮像データチャネル１２５、１３０、１３５によってカメラ１００２とコントロールユニット１００６との間で搬送される。カメラ１００２は、カメラ１００２に格納されている指示に基づいて異なる作動をするように構成し得る。特に、前記カメラは、各カメラ１００２に格納されて各カメラ１００２を特定する指示を処理する一組のデータによって作動をするように構成されている。これにより、各カメラ１００２が有し得る任意の特色をサポートするために必要なデータ処理指令を各カメラ１００２に提供することが可能となる。多数のカメラの種類が使用され得る。カメラの種類は、標準又は直接結合インターフェース（ＤＣＩ）、全国テレビジョン方式委員会（ＮＴＳＣ）又は位相反転走査線（ＰＡＬ）の１チップ、ＮＴＳＣ又はＰＡＬの３チップ又は順次走査センサ、光線力学的診断（ＰＤＤ）可能又は不可能なもの、回転、ズーム、又はフォーカス可能又は不可能なもの、といった特色を組合せたものを有する。各カメラの種類は、格納されたデータ処理指令の組に基づいて異なる作動をするように構成される。
【００５８】
図１１及び図１２に示されるように、第２の組のデータ処理指令１００４及び第３の組のデータ処理指令１０１４は、交換可能であり、いずれも第１の組のデータ処理指令１００８と互換性がある。従って、カメラ１００２が異なる環境で使用されれば、交換可能なデータ処理指令１００４、１０１４は、環境に適するのに必要なように、交換され得る。例えば、カメラ１００２が、関節鏡視下手術で使用される場合、第２の組のデータ処理指令１００４は、カメラ１００２（図１１）で作動され得る。しかしながら、カメラ１００２が腸手術で使用される場合、第３の組のデータ処理指令１０１４がカメラ１００２（図１２）で作動され得る。
【００５９】
図１３において、複数のデータ処理指令（１０８、１００４、１０１４、１０２６）は、ストレージ１０２０中に格納されている。カメラ１００２をコントロールユニット１００６と接続すると、コントロールユニット１００６はカメラデータ１０２４を読み出し、活用するための正確なデータ処理指令を決定する。選択されたデータ処理指令がコントロールユニット１００６、カメラ１００２及び／又はこれら両方で活用され得るということが企図される。任意の数のデータ処理指令がストレージ１０２０上に格納され得るということもさらに企図される。ストレージ１０２０がコントロールユニット１００６中に位置するように示されているが、ストレージはコントロールユニット１００６に対してローカル又はリモートであってもよく、例えば以下に限定されないがネットワーク又はインターネットに亘って接続することが、さらに企図される。
【００６０】
アップデートモジュール１０３０（図１１）が図１２及び図１３に示されていないが、ユーザーの認可された権利によってアップグレードされた機能とアップデートされたデータとを提供するこれらのシステムに十分に互換性があることが企図されている点にさらに注意すべきである。
【００６１】
図１４は、キーボード（ＫＢＤ）２０１２、通信ネットワーク（ＮＥＴ）２０１６、モニター（ＭＯＮ）２０２０、及び、レコーダー（ＲＥＣ）２０２２のような所定の周辺機器と通信可能なコントロールユニット２００２を示す図１１、図１２、図１３のカメラアセンブリ２０００の概略図である。カメラ２００４は、内視鏡（ＥＮＤ）２００６又は他の医療機器と、及びコントロールユニット２００２と２００８で、通信２０１０する。
【００６２】
それ故、上述の説明に基づいて、カメラアセンブリは、カメラが電気撮像データを発生するように構成されていることが開示されている。コントロールユニットは、着脱可能にカメラに接続され、撮像データを受容する。撮像データを処理するために、複数のデータ処理指令は、前記カメラ及び／又はコントロールユニットに格納されている。前記カメラがコントロールユニットに接続されているとき、複数のデータ処理指令は撮像データをカメラからコントロールユニットに移送する。
【００６３】
本発明は特定の配列の部品、特色等を参照して説明されているが、全ての可能な配置又は特色を排除する意図ではなく、そして、実際多くの他の修正及び変形が当業者によって確定されるであろう。
【符号の説明】
【００６４】
１００ ビデオ撮像システム
１０５ カメラヘッド
１１０ マルチプレクサ
１１５ カメラコントロールユニット
１２０ マルチプレクサ
１２５ 指令信号チャネル
１３０ 制御信号チャネル
１３５ 撮像データチャネル
１４０ 光源ガイド
１４５ 光源
１５０ 保護ジャケット
２００ ビデオ撮像システム
２０５ カメラヘッド
２１０ ケーブル
２１５ 撮像装置
２２５ マルチプレクサ
２３５ データチャネル
２４５ 保護ジャケット
２５０ カメラヘッド
２６０ 内視鏡
２７０ 光
２７５ 中間カップリング
２８０ ケーブル
３１０ 光源
３２５ 光源ケーブル
３３０ フロント部分
３３５ リヤ部分
４０５ プラグ
４１０ 成型体
４１５ 光コネクタ
４２０ フロント表面
４２５ キーエッジコネクタ
４３０ キーイング表面
４３５ レセプタクル開口部
４４０ 直線部
４４５ 直線部
４５０ レセプタクル
４５５ 内周面
５０５ 光学部材
５１０ 電子部材
５１５ ボトム端
６０５ 接地板
６１０ レジリエントフィンガー
６１５ ハウジング
６２０ フロントパネル
６２５ フロントフランジ
６３０ サイド
６３５ 凹部
６４０ ラグ
６４５ チャンバ
６５０ カラー
６５５ リヤウォール
６６０ ソケット
６６５ 光デフレクタ
６７０ 壁
６７５ 底部
６８０ ピン
６８５ フランジ
６９０ 凹部
６９５ 縁部
７０５ ガイドエレメント
８０５ シート
１０００ カメラアセンブリ
１００２ カメラ
１００４ 第２の組のデータ処理指令
１００６ コントロールユニット
１００８ 第１の組のデータ処理指令
１０１０ 電子撮像データ
１０１４ 第３の組のデータ処理指令
１０２０ ストレージ
１０２２ ストレージ
１０３０ アップデートモジュール
２００２ コントロールユニット
２００４ カメラ
２００６ 内視鏡
２０１０ 通信
２０１２ キーボード
２０１６ 通信ネットワーク
２０２０ モニター
２０２２ レコーダー
【図１】
0005404665.tif 000002
【図２】
0005404665.tif 000003
【図３】
0005404665.tif 000004
【図４】
0005404665.tif 000005
【図５】
0005404665.tif 000006
【図６】
0005404665.tif 000007
【図７】
0005404665.tif 000008
【図８】
0005404665.tif 000009
【図９】
0005404665.tif 000010
【図１０】
0005404665.tif 000011
【図１１】
0005404665.tif 000012
【図１２】
0005404665.tif 000013
【図１３】
0005404665.tif 000014
【図１４】
0005404665.tif 000015