(57)【要約】  観察要素によってキャプチャされた光をデジタル及び／又はアナログ信号に変換するべく、ＣＭＯＳ画像センサ及び／又はＣＣＤ画像センサに結合された観察要素を有する先端セクションを有する内視鏡について記述されている。主コネクタは、信号を内視鏡の主制御ユニットに送信するべく、先端セクションと結合されている。主コネクタは、ＣＭＯＳ画像センサによって提供されたデジタル信号を主制御ユニットのレセプタクル内のプッシュピンプローブに送信するべく、パッドを含む。また、主コネクタは、アナログ信号を主制御ユニットに送信するべく、別のインターフェイスをも含む。
2019520121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡であって、
少なくとも１つの観察要素を有する先端セクション、及び、
前記先端セクションと結合された、且つ、前記少なくとも１つの観察要素からビデオデータ信号の第１の組を受け取ると共に送信するように構成された、主コネクタであって、少なくとも１つのパッドを有する主コネクタ、
を有する内視鏡と、
制御ユニットであって、
前記制御ユニットの外部表面上において位置決めされた、且つ、前記主コネクタを受け入れるように構成された、レセプタクルであって、前記レセプタクルは、第１領域を有し、前記第１領域は、少なくとも１つのプローブを有し、前記少なくとも１つのプローブは、スプリング付勢されたピンを有し、且つ、前記レセプタクルへの前記主コネクタの装着の際に、前記少なくとも１つのプローブは、前記少なくとも１つのプローブが圧縮されるように、前記少なくとも１つのパッドに当接する、レセプタクル、
を有する制御ユニットと、
を備える内視鏡システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパッドは、平坦であり、且つ、金属製である、請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１領域は、光ガイド、ガスチャネル、及び第２プローブを有する、請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記主コネクタは、第２パッドを有し、且つ、前記レセプタクルへの前記主コネクタの装着の際に、前記第２プローブは、前記第２プローブが圧縮されるように、前記第２パッドと当接する、請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記レセプタクルは、第２領域を更に有し、且つ、前記第２領域は、ビデオデータ信号の第２の組を受け取るように構成されたマルチピンインターフェイスを有し、且つ、前記ビデオデータ信号の第２の組は、前記ビデオデータ信号の第１の組の帯域幅よりも低い帯域幅を有する、請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記ビデオデータ信号の第１の組は、前記少なくとも１つの観察要素内のＣＭＯＳセンサによって生成され、且つ、１ＧＨｚ超の帯域幅を有する、請求項５に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記ビデオデータ信号の第２の組は、前記少なくとも１つの観察要素内のＣＣＤセンサによって生成され、且つ、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有する、請求項５に記載の内視鏡。
【請求項８】
前記第１領域は、光ガイド、ガスチャネル、第２プローブ、及び第３プローブを有し、前記少なくとも１つのプローブ、前記第２プローブ、及び前記第３プローブは、前記光ガイド及び前記ガスチャネルのうちの少なくとも１つの周りで円周方向において位置決めされ、且つ、前記第２プローブ及び前記第３プローブのそれぞれは、スプリング付勢されたピンを有する、請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記主コネクタは、第２パッド及び第３パッドを有し、且つ、前記レセプタクルへの前記主コネクタの装着の際に、前記第２プローブは、前記第２プローブが圧縮されるように、前記第２パッドと当接し、且つ、前記第３プローブは、前記第３プローブが圧縮されるように、前記第３パッドと当接する、請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
内視鏡であって、
第１観察要素及び第２観察要素を有する先端セクション、及び、
前記先端セクションと結合された、且つ、前記第１観察要素からのビデオデータ信号の第１の組と、前記第２観察要素からのビデオデータ信号の第２の組とを受け取ると共に送信するように構成された、主コネクタであって、前記第１観察要素とデータ通信状態にある第１パッドと、前記第２観察要素とデータ通信状態にある第２パッドと、を有する主コネクタ、
を有する内視鏡と、
制御ユニットであって、
前記制御ユニットの外部表面上において位置決めされた、且つ、前記主コネクタを受け入れるように構成された、レセプタクルであって、前記レセプタクルは、第１領域を有し、前記第１領域は、第１プローブ及び第２プローブを有し、前記第１プローブ及び前記第２プローブのそれぞれは、スプリング付勢されたピンを有し、且つ、前記レセプタクルへの前記主コネクタの装着の際に、前記第１プローブは、前記第１プローブが圧縮されるように、前記第１パッドと当接し、且つ、前記第２プローブは、前記第２プローブが圧縮されるように、前記第２パッドと当接する、レセプタクル、
を有する制御ユニットと、
を備える内視鏡システム。
【請求項１１】
前記第１パッド及び前記第２パッドのそれぞれは、平坦であり、且つ、金属製である、請求項１０に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記レセプタクルは、第２領域を更に有し、且つ、前記第２領域は、ビデオデータ信号の第３の組を受け取るように構成されたマルチピンインターフェイスを有し、且つ、前記ビデオデータ信号の第３の組は、前記ビデオデータ信号の第１の組の帯域幅又は前記ビデオデータ信号の第２の組の帯域幅よりも低い帯域幅を有する、請求項１０に記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
前記ビデオデータ信号の第１の組は、ＣＭＯＳセンサによって生成され、且つ、１ＧＨｚ超の帯域幅を有する、請求項１２に記載の内視鏡。
【請求項１４】
前記ビデオデータ信号の第３の組は、ＣＣＤセンサによって生成され、且つ、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有する、請求項１２に記載の内視鏡。
【請求項１５】
内視鏡に装着されるように、且つ、これとデータ通信状態となるように、構成された内視鏡制御ユニットであって、
前記制御ユニットの外部表面上において位置決めされた、且つ、前記内視鏡の主コネクタを受け入れるように構成された、レセプタクルと、
前記レセプタクルの外部面内において位置決めされた第１領域であって、前記第１領域は、第１プローブを有し、前記第１プローブは、第１帯域幅を有するビデオデータ信号の第１の組を受け取るように構成されたスプリング付勢されたピンを有する、第１領域と、
前記レセプタクルの前記外部面内において位置決めされた、且つ、前記第１領域とは分離された、第２領域であって、第２帯域幅を有するビデオデータ信号の第２の組を受け取るように構成されたインターフェイスを有する第２領域と、
を備える内視鏡制御ユニット。
【請求項１６】
前記第２領域の前記インターフェイスは、前記内視鏡のコネクタ内の相補型マルチピンインターフェイスに装着されるように構成されたマルチピンインターフェイスを有する、請求項１５に記載の内視鏡制御ユニット。
【請求項１７】
前記第１プローブは、前記内視鏡のコネクタへの前記レセプタクルの装着の際に、圧縮されるように構成されている、請求項１５に記載の内視鏡制御ユニット。
【請求項１８】
前記ビデオデータ信号の第１の組は、１ＧＨｚ超の帯域幅を有するデジタルデータを有する、請求項１５に記載の内視鏡制御ユニット。
【請求項１９】
前記ビデオデータ信号の第２の組は、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有するデジタルデータを有する、請求項１８に記載の内視鏡制御ユニット。
【請求項２０】
前記第１領域は、光ガイド、ガスチャネル、第２プローブ、及び第３プローブを更に有し、前記第１プローブ、前記第２プローブ、及び前記第３プローブは、前記光ガイド及び前記ガスチャネルのうちの少なくとも１つの周りで円周方向において位置決めされており、且つ、前記第２プローブ及び前記第３プローブのそれぞれは、スプリング付勢されたピンを有する、請求項１５に記載の内視鏡制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、一般に、内視鏡に関し、且つ、更に詳しくは、内視鏡内において位置決めされた異なるタイプの画像センサを検出すると共にこれらに応答する主制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、医学界において広く受け入れられており、その理由は、内視鏡が、患者の内部解剖構造を医師が観察できるようにしつつ、患者への傷を最小限に抑えた状態において手順を実行する手段を提供するからである。多年にわたって、多数の内視鏡が、膀胱鏡検査、大腸内視鏡検査、腹腔鏡検査、上部消化管内視鏡検査、及びその他のものなどの、特定の用途に従って、開発及び分類されている。内視鏡は、身体の自然な管腔内に、或いは、皮膚の切れ込みを通じて、挿入することができる。
【０００３】
いくつかの内視鏡は、結腸などの内臓を観察するための観察要素と、観察要素の視野を照明するための照明器と、を有する。観察要素及び照明器は、内視鏡の先端内に配置されており、且つ、内視鏡によってスキャニングされている体腔の内部壁の画像をキャプチャするべく、使用される。キャプチャされた画像は、制御ユニットと結合された画面上において表示されるように、スコープシャフト内に存在しているチャネルのうちの１つを介して内視鏡と結合された制御ユニットに送信される。内視鏡手順においては、操作している医師は、制御ユニットと結合された画面上において表示されているキャプチャ画像をガイドとして使用することにより、内視鏡を患者の身体内においてガイドしている。
【０００４】
内視鏡は、先端部分内に配置されたカメラなどの、１つ又は複数の観察要素により、内臓の画像をキャプチャしている。それぞれの観察要素は、観察要素によってキャプチャされた光を少なくとも１つの画像に変換するべく、画像センサと結合されている。画像センサは、電荷結合デバイス（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）画像センサであってもよく、或いは、画像をキャプチャするべく使用可能な光感知表面を有するその他の適切な装置であってもよい。画像センサによって生成されたアナログ信号又はデジタル信号などの信号は、主制御ユニットと結合された画面上における表示のために、内視鏡の主コネクタを介して主制御ユニットに送信される。ＣＣＤに基づいた内視鏡には、当技術分野において一般に知られている、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタなどの、プッシュ／プル電気コネクタを有する主コネクタが装着されている。ＬＯＭＯ（登録商標）コネクタは、１／３ＧＨｚの帯域幅を有するアナログ画像信号の送信のために内視鏡の主制御ユニット上において提供されている対応するＬＥＭＯ（登録商標）コネクタインターフェイス内に装着される。但し、ＣＭＯＳ画像センサは、ＣＣＤ画像センサによって生成される信号との比較において非常に大きい、１．５ＧＨｚ以上のレベルの帯域幅を有するデジタル画像／ビデオ信号を生成しており、且つ、その結果、標準的なＬＥＭＯ（登録商標）インターフェイスを介しては、送信することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、内視鏡内のＣＣＤに基づいた主コネクタ結合具及びＣＭＯＳに基づいた主コネクタ結合具の両方をサポートしうる、主制御ユニットインターフェイス及び／又はアダプタに対するニーズが存在している。また、信号の完全性を維持すると共に、ＣＭＯＳに基づいた内視鏡と共に利用しうる、信号歪を結果的にもたらさない、高速送信インターフェイスも、求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、少なくとも１つの観察要素を有する先端セクション、及び、先端セクションと結合された且つ少なくとも１つの観察要素からのビデオデータ信号の第１の組を受信及び送信するように構成された主コネクタであって、少なくとも１つのパッドを有する主コネクタ、を有する内視鏡と、制御ユニットの外部表面上において位置決めされた且つ主コネクタを受け入れるように構成されたレセプタクルを有する制御ユニットと、を有する内視鏡システムを開示しており、レセプタクルは、第１領域を有し、第１領域は、少なくとも１つのプローブを有し、前記少なくとも１つのプローブは、スプリング付勢されたピンを有し、且つ、前記レセプタクルへの主コネクタの装着の際に、少なくとも１つのプローブは、少なくとも１つのプローブが圧縮されるように、少なくとも１つのパッドに当接する。
【０００７】
任意選択により、少なくとも１つのパッドは、平坦であり、且つ、金属製である。
任意選択により、第１領域は、光ガイドと、ガスチャネルと、第２プローブと、を有する。
【０００８】
任意選択により、主コネクタは、第２パッドを有し、前記レセプタクルへの主コネクタの装着の際に、第２プローブは、第２プローブが圧縮されるように、第２パッドに当接する。
【０００９】
任意選択により、レセプタクルは、第２領域を更に有し、且つ、前記第２領域は、ビデオデータ信号の第２の組を受け取るように構成されたマルチピンインターフェイスを有し、且つ、ビデオデータ信号の第２の組は、ビデオデータ信号の第１の組の帯域幅よりも低い帯域幅を有する。
【００１０】
任意選択により、ビデオデータ信号の第１の組は、少なくとも１つの観察要素内のＣＭＯＳセンサによって生成され、且つ、１ＧＨｚ超の帯域幅を有する。
任意選択により、ビデオデータ信号の第１の組は、少なくとも１つの観察要素内のＣＣＤセンサによって生成され、且つ、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有する。
【００１１】
任意選択により、第１領域は、光ガイドと、ガスチャネルと、第２プローブと、第３プローブと、を有し、少なくとも１つのプローブ、第２プローブ、及び第３プローブは、光ガイド及びガスチャネルのうちの少なくとも１つの周りで円周方向において位置決めされており、且つ、第２プローブ及び第３プローブのそれぞれは、スプリング付勢されたピンを有する。
【００１２】
任意選択により、主コネクタは、第２パッド及び第３パッドを有し、且つ、前記レセプタクルへの主コネクタの装着の際に、第２プローブは、第２プローブが圧縮されるように、第２パッドに当接し、且つ、第３プローブは、第３プローブが圧縮されるように、第３パッドに当接する。
【００１３】
また、本明細書は、第１観察要素及び第２観察要素を有する先端セクション、及び、先端セクションと結合された且つ第１観察要素からのビデオデータ信号の第１の組及び第２観察要素からのビデオデータ信号の第２の組を受信及び送信するように構成された主コネクタであって、第１観察要素とデータ通信状態にある第１パッド及び第２観察要素とデータ通信状態にある第２パッドを有する主コネクタ、を有する内視鏡と、制御ユニットの外部表面上において位置決めされた且つ主コネクタを受け入れるように構成されたレセプタクルを有する制御ユニットと、を有する内視鏡システムをも開示しており、レセプタクルは、第１領域を有し、第１領域は、第１プローブ及び第２プローブを有し、第１プローブ及び第２プローブのそれぞれは、スプリング付勢されたピンを有し、且つ、前記レセプタクルへの主コネクタの装着の際に、第１プローブは、第１プローブが圧縮されるように、第１パッドに当接し、且つ、第２プローブは、第２プローブが圧縮されるように、第２パッドと当接する。
【００１４】
任意選択により、第１パッド及び第２パッドのそれぞれは、平坦であり、且つ、金属製である。
任意選択により、レセプタクルは、第２領域を更に有し、前記第２領域は、ビデオデータ信号の第３の組を受け取るように構成されたマルチピンインターフェイスを有し、且つ、ビデオデータ信号の第３の組は、ビデオ信号の第１の組の帯域幅又はビデオデータ信号の第２の組の帯域幅よりも低い帯域幅を有する。
【００１５】
任意選択により、ビデオデータ信号の第１の組は、ＣＭＯＳセンサによって生成され、且つ、１ＧＨｚ超の帯域幅を有する。
任意選択により、ビデオデータ信号の第３の組は、ＣＣＤセンサによって生成され、且つ、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有する。
【００１６】
また、本明細書は、内視鏡に装着されると共にこれとデータ通信状態となるように構成された内視鏡制御ユニットをも開示しており、内視鏡制御ユニットは、制御ユニットの外部表面上において位置決めされた且つ内視鏡の主コネクタを受け入れるように構成されたレセプタクルと、レセプタクルの外部面内において位置決めされた第１領域であって、第１領域は、第１プローブを有し、第１プローブは、第１帯域幅を有するビデオデータ信号の第１の組を受け取るように構成されたスプリング付勢されたピンを有する、第１領域と、レセプタクルの外部面内において位置決めされた、第１領域とは分離された、第２領域であって、第２帯域幅を有するビデオデータ信号の第２の組を受け取るように構成されたインターフェイスを有する第２領域と、を有する。
【００１７】
任意選択により、第２領域のインターフェイスは、内視鏡のコネクタ内の相補型マルチピンインターフェイスに装着されるように構成されたマルチピンインターフェイスを有する。
【００１８】
任意選択により、第１プローブは、内視鏡のコネクタへのレセプタクルの装着の際に、圧縮されるように構成されている。
任意選択により、ビデオデータ信号の第１の組は、１ＧＨｚ超の帯域幅を有するデジタルデータを有する。
【００１９】
任意選択により、ビデオデータ信号の第２の組は、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有するデジタルデータを有する。
任意選択により、第１領域は、光ガイドと、ガスチャネルと、第２プローブと、第３プローブと、を更に有し、第１プローブ、第２プローブ、及び第３プローブは、光ガイド及びガスチャネルのうちの少なくとも１つの周りで円周方向において位置決めされており、且つ、第２プローブ及び第３プローブのそれぞれは、スプリング付勢されたピンを有する。
【００２０】
また、本明細書は、少なくとも１つの観察要素によってキャプチャされた光を少なくとも１つの画像を表すデジタル信号に変換するべく少なくとも１つのＣＭＯＳ画像センサと結合された複数の観察要素を有する先端セクションと、デジタル信号を内視鏡の主制御ユニットに送信するべく先端セクションと結合された主コネクタであって、主コネクタは、デジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供された複数のプローブに送信するための複数のパッドを有し、プローブは、デジタル信号の送信の際に、パッドを圧接状態において押圧するスプリング付勢された先端部を有する、主コネクタと、を有する内視鏡をも開示している。
【００２１】
任意選択により、観察要素は、カメラである。
任意選択により、ＣＭＯＳセンサによって生成されるデジタル信号は、１．５ＧＨｚの帯域幅を有する高速信号である。
【００２２】
任意選択により、主コネクタ上において提供されているパッドの数は、主コネクタハウジング上において提供されているプローブの数に対応している。
任意選択により、それぞれのパッドは、主制御ユニットの主コネクタハウジング上の対応するプローブとアライメントされた状態において、主コネクタ上において位置決めされている。
【００２３】
また、本明細書は、観察要素によってキャプチャされた光を少なくとも１つの画像を表すデジタル信号に変換するべく少なくとも１つのＣＭＯＳ画像センサと結合された複数の観察要素を有する先端セクションと結合された内視鏡の主コネクタをも開示しており、主コネクタは、デジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供されている複数のプローブに送信するべく複数のパッドを有し、且つ、プローブは、デジタル信号の送信の際に、パッドを圧接状態において押圧するスプリング付勢された先端を有する。
【００２４】
また、本明細書は、内視鏡の１つ又は複数の観察要素によってキャプチャされた光を少なくとも１つの画像を表す信号に変換するべくＣＣＤに基づいたセンサ及びＣＭＯＳに基づいたセンサのうちの１つ又は両方を有する内視鏡の主コネクタと結合する制御ユニットをも開示しており、制御ユニットは、信号を送信するべく１つ又は複数のパッドを有する主コネクタを介して内視鏡から信号を受け取るための複数のプローブを有し、プローブは、信号の送信の際に、パッドを圧接状態において押圧するスプリング付勢された先端を有する。
【００２５】
また、本明細書は、観察要素によってキャプチャされた光をデジタル及び／又はアナログ信号に変換するべくＣＭＯＳ画像センサ及びＣＣＤ画像センサのうちの少なくとも１つ又は両方と結合された複数の観察要素を有する先端セクションと、信号を内視鏡の主制御ユニットに送信するべく先端セクションと結合された主コネクタであって、ＣＭＯＳ画像センサによって提供されたデジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供された複数のプローブに送信するべく複数のパッドを有する主コネクタと、主制御ユニットの主コネクタハウジングを介して少なくとも１つの画像センサによって提供された０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有するアナログ信号を送信するためのコネクタと、を有する内視鏡をも開示している。
【００２６】
任意選択により、観察要素は、カメラである。
任意選択により、ＣＭＯＳセンサによって生成されるデジタル信号は、１．５ＧＨｚの帯域幅を有する高速信号である。
【００２７】
任意選択により、主コネクタは、デジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供された複数のプローブに送信するべく複数のパッドを有し、プローブは、デジタル信号の送信の際に、パッドを圧接状態において押圧するスプリング付勢された先端を有する。
【００２８】
任意選択により、主コネクタは、デジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供された複数のツイストペアケーブルに送信するための複数のパッドを有する。
【００２９】
任意選択により、主コネクタ上において提供されているパッドの数は、主コネクタハウジング上において提供されているプローブの数に対応している。
任意選択により、それぞれのパッドは、主制御ユニットの主コネクタハウジング上の対応するプローブとアライメントされた状態において、主コネクタ上において位置決めされている。
【００３０】
また、本明細書は、観察要素によってキャプチャされた光を信号に変換するべく少なくとも１つの画像センサと結合された複数の観察要素を有する先端セクションと、信号を内視鏡の主制御ユニットに送信するべく先端セクションと結合された主コネクタであって、主制御ユニットの主コネクタハウジングを介して少なくとも１つの画像センサによって提供されたアナログ信号を送信するためのＬＥＭＯ（登録商標）コネクタを有する主コネクタと、少なくとも１つの画像センサによって提供されたデジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供された少なくとも１つのプローブに送信するための少なくとも１つのパッドと、を有する内視鏡をも開示している。
【００３１】
任意選択により、少なくとも１つの画像センサは、ＣＭＯＳセンサである。更には、任意選択により、少なくとも１つの画像センサは、ＣＣＤセンサである。
任意選択により、少なくとも１つのプローブは、ＣＭＯＳ画像センサによって提供されたデジタル信号を送信するべく少なくとも１つの接続手段と接続するように適合されている。更には、任意選択により、接続手段は、スプリング付勢されたピンプローブ、同軸プローブ、又はツイストペアのうちの１つであってもよい。
【００３２】
また、本明細書は、少なくとも１つの観察要素によってキャプチャされた光を信号に変換するべく画像センサと結合された少なくとも１つの観察要素を有する先端セクションと、信号を内視鏡の主制御ユニットに送信するべく先端セクションと結合された主コネクタと、を有する内視鏡をも開示しており、主コネクタは、主制御ユニットの主コネクタハウジングを介して画像センサによって提供されたアナログ信号を送信するためのＬＥＭＯ（登録商標）コネクタと、画像センサによって提供されたデジタル信号を主制御ユニットの主コネクタハウジング上において提供された少なくとも１つのプローブに送信するための少なくとも１つのパッドと、を有する。
【００３３】
任意選択により、少なくとも１つの画像センサは、ＣＭＯＳセンサである。更には、任意選択により、少なくとも１つの画像センサは、ＣＣＤセンサである。
任意選択により、少なくとも１つのプローブは、ＣＭＯＳ画像センサによって提供されたデジタル信号を送信するべく少なくとも１つの接続手段と接続するように適合されている。更には、任意選択により、接続手段は、スプリング付勢されたプッシュピンプローブ、同軸プローブ、又はツイストペアのうちの１つであってもよい。
【００３４】
また、本明細書は、内視鏡の１つ又は複数の観察要素によってキャプチャされた光を少なくとも１つの画像を表すデジタル及び／又はアナログ信号に変換するべくＣＣＤに基づいたセンサ及びＣＭＯＳに基づいたセンサのうちの１つ又は両方を有する内視鏡の主コネクタと結合するための制御ユニットをも開示しており、制御ユニットは、デジタル及び／又はアナログ信号を送信するべく１つ又は複数のパッドを有する主コネクタを介して内視鏡からデジタル及び／又はアナログ信号を受け取るための複数のプローブを有しており、プローブは、デジタル及び／又はアナログ信号の送信の際に、パッドを圧接状態において押圧するスプリング付勢された先端を有する。
【００３５】
以下において提供される図面及び詳細な説明において、本明細書の上述の及びその他の実施形態について更に詳しく説明することとする。
本明細書のこれらの及びその他の特徴及び利点については、添付図面との関連において検討する際に以下の詳細な説明を参照することにより、その理解が深まることから、理解することができよう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】いくつかの実施形態によるマルチカメラ内視鏡検査システムの概略図を示す。
【図１Ｂ】マルチカメラ内視鏡検査システムの主制御ユニットのフロントパネルの一実施形態の斜視図を示す。
【図２Ａ】本明細書の一実施形態による、内視鏡の主制御ユニットに主コネクタを接続するためのシステムを示す。
【図２Ｂ】本明細書の一実施形態による、主制御ユニットに堅固に接続された主コネクタを示す。
【図３】内視鏡の主制御ユニットのフロントパネル上の主コネクタハウジングを示す。
【図４】内視鏡の主コネクタを示す。
【図５Ａ】本明細書の一実施形態による、ＣＣＤに基づいた内視鏡のみならず、ＣＭＯＳに基づいた内視鏡の両方と相互交換可能に適合する主制御ユニットの主コネクタハウジング／レセプタクルを示す。
【図５Ｂ】本明細書の一実施形態による、ＣＣＤに基づいた内視鏡のみならず、ＣＭＯＳに基づいた内視鏡の両方と相互交換可能に適合する主制御ユニットの主コネクタハウジング／レセプタクルを示す。
【図５Ｃ】本明細書の一実施形態による、主コネクタハウジング内において利用されるプローブの図である。
【図６Ａ】本明細書の一実施形態による、ＣＭＯＳセンサを有する内視鏡の主コネクタの図である。
【図６Ｂ】本明細書の一実施形態による、ＣＭＯＳセンサを有する内視鏡の主コネクタの図である。
【図７Ａ】内視鏡の主コントローラのビデオコントローラ又はコントローラ回路基板が内視鏡及びその表示ユニットと動作自在に接続する方式を詳しく示す。
【図７Ｂ】内視鏡の主コントローラのビデオコントローラ又はコントローラ回路基板が内視鏡及びその表示ユニットと動作自在に接続する方式を詳しく示す。
【図８】本明細書の一実施形態による、内視鏡の観察要素と結合されたＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた信号を検出すると共に内視鏡から主制御ユニットに転送する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本明細書は、内臓の画像をキャプチャすると共にこれをデジタルデータに変換するべく、カメラとの関連においてＣＭＯＳセンサを使用する内視鏡を提供している。一実施形態においては、本明細書は、ＣＭＯＳセンサに基づいた内視鏡のみならず、ＣＣＤに基づいた内視鏡の両方を認識し、且つ、その後に、これらと接続するための電気インターフェイスを有する主制御ユニットを提供している。一実施形態においては、本明細書は、内視鏡の主制御ユニット上において提供されたプローブと接続するためのコネクタパッドを有するＣＭＯＳに基づいた内視鏡用の主コネクタを提供している。いくつかの実施形態においては、プローブは、スプリング付勢されたプッシュピンプローブである。いくつかの実施形態においては、本明細書は、主制御ユニット内において提供された高速送信インターフェイスと堅固に接続しうる主コネクタについて記述している。「パッド」又は「複数のパッド」という用語は、本明細書において記述されているプローブとインターフェイスするように構成された、１つ又は複数の平坦な、好ましくは、金属製の、表面を意味していることを理解されたい。パッドの周囲の周りにおいて任意の延長部又は部材を有する又は有していない、平坦なパッド表面は、プローブを圧縮することにより、データ接続を確立するように、構成されていることを更に理解されたい。
【００３８】
本明細書において言及されている「内視鏡」という用語は、具体的には、いくつかの実施形態によれば、結腸内視鏡を意味しうるが、結腸内視鏡にのみ限定されるものではないことに留意されたい。「内視鏡」という用語は、中空臓器又は身体の空洞の内部を検査するべく使用される任意の器具を意味しうる。
【００３９】
また、本明細書に登場する、以下のような、複数の用語は、類似のコンポーネントに適用されるように、或いは、これらを意味するように、相互交換可能に使用されており、且つ、決して限定として解釈してはならないことにも留意されたい。
【００４０】
・「ユティリティチューブ／ケーブル」は、「アンビリカルチューブ／ケーブル」と呼称することもできる。
・「主制御ユニット」は、「コントローラユニット」、「主コントローラ」、又は「ヒューズボックス」と呼称することもできる。
【００４１】
・「観察要素」は、画像キャプチャ装置／コンポーネント、観察コンポーネント、カメラ、ＴＶカメラ、又はビデオカメラと呼称することもできる。
本明細書は、複数の実施形態を対象としている。以下の開示は、当業者が本明細書を実施できるようにするべく、提供されるものである。本明細書において使用されている言語は、任意の１つの特定の実施形態の一般的な否認として解釈するべきでなく、或いは、その内部において使用されている用語の意味を超えて請求項を限定するように使用するべきでもない。本明細書において定義されている一般的な原理は、本明細書の精神及び範囲を逸脱することなしに、その他の実施形態及び用途に対して適用することができる。これに加えて、用語及びフレーズは、例示用の実施形態の説明を目的として使用されており、従って、限定として見なすべきではない。従って、本明細書に対しては、開示されている原理及び特徴と一貫性を有する多数の代替肢、変更、及び均等物を包含する最も広い範囲を付与することを要する。わかりやすさを目的として、本明細書に関係している技術分野において既知の技術的材料に関係する詳細については、不必要に本明細書を曖昧にしないように、詳細に記述されてはいない。
【００４２】
本出願の説明及び請求項においては、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、及び「有する（ｈａｖｅ）」という用語のそれぞれ、並びに、その諸形態は、必ずしも、これらの用語が関連しうるリストの構成要素に限定されるものではない。本明細書においては、特定の実施形態との関連において記述されている任意の特徴又はコンポーネントは、そうではない旨が明らかに示されていない限り、任意のその他の実施形態と共に使用又は実装されうることに留意されたい。
【００４３】
まず、図１Ａを参照すれば、この図は、マルチ観察要素内視鏡検査システム１００を示している。システム１００は、マルチ観察要素内視鏡１０２を含むことができる。マルチ観察要素内視鏡１０２は、ハンドル１０４を含むことができ、このハンドルからは、長尺状のシャフト１０６が延在している。長尺状のシャフト１０６は、先端セクション１０８によって終端しており、先端セクションは、折り曲げセクション１１０によって向きを変更可能である。ハンドル１０４は、体腔内において長尺状のシャフト１０６を操作するべく、使用することができる。ハンドルは、１つ又は複数のボタン及び／又はノブ及び／又はスイッチ１０５を含むことができ、これらは、折り曲げセクション１１０のみならず、流体の注入及び吸引などの機能をも制御している。ハンドル１０４は、それを通じてツールが挿入されうる、少なくとも１つの、且つ、いくつかの実施形態においては、１つ又は複数の、作動チャネル開口部１１２のみならず、１つ又は複数の側部サービスチャネル開口部を更に含むことができる。
【００４４】
ハンドル１０４と主制御ユニット１９９との間には、アンビリカルチューブとも呼称される、ユティリティケーブル１１４を接続することができる。実施形態においては、ユティリティケーブル１１４は、（図２Ａに示されている）主コネクタを介して主制御ユニット１９９と接続している。ユティリティケーブル１１４は、その内部に、１つ又は複数の流体チャネル及び１つ又は複数の電気チャネルを含むことができる。電気チャネルは、前方及び側方に向いた観察要素からビデオ信号を受け取るための少なくとも１つのデータケーブルのみならず、電力を観察要素に且つ個別の照明器に提供するための少なくとも１つの電源ケーブルを含むことができる。
【００４５】
主制御ユニット１９９は、内視鏡１０２によってキャプチャされた内臓の画像及び／又はビデオストリームを表示するべく必要とされる制御装置を収容している。主制御ユニット１９９は、先端セクションの観察要素及び照明器用などの、内視鏡１０２の先端セクション１０８への電力の伝達を制御することができる。主制御ユニット１９９は、１つ又は複数の流体、液体、及び／又は吸引ポンプを更に制御してもよく、これらのポンプは、対応する機能を内視鏡１０２に対して供給している。主制御ユニット１９９との間における人間によるやり取りを目的として、キーボード、タッチスクリーン、及びこれらに類似したものなどの１つ又は複数の入力装置１１８を主制御ユニット１９９に接続することができる。図１Ａに示されている実施形態においては、主制御ユニット１９９は、内視鏡１０２が使用されている際に内視鏡検査手順に関係する動作情報を表示するための画面／ディスプレイ１２０を有する。画面１２０は、マルチ観察要素内視鏡１０２の観察要素から受け取られた画像及び／又はビデオストリームを表示するように構成することができる。画面１２０は、人間の操作者が内視鏡検査システムの様々な機能を設定できるようにするためのユーザインターフェイスを表示するべく、更に動作自在であってもよい。
【００４６】
任意選択により、マルチ観察要素内視鏡１０２の異なる観察要素から受け取られた画像及び／又はビデオストリームは、並行して、或いは、相互交換可能に、主制御ユニット１９９から情報をアップロードすることにより、（図示されてはいない）少なくとも１つのモニタ上において別個に表示することができる（即ち、操作者は、異なる観察要素からの視野の間において手動で切り替えることができる）。或いは、この代わりに、これらの画像及び／又はビデオストリームは、観察要素の視野の間におけるオーバーラップに基づいて、それらを単一のパノラマビデオフレームに組み合わせるように、主制御ユニット１１６によって処理することもできる。一実施形態においては、２つ以上のディスプレイが主制御ユニット１９９に接続されていてもよく、これらのそれぞれは、マルチ観察要素内視鏡１０２の異なる観察要素からのビデオストリームを表示するためのものである。主制御ユニット１９９については、２０１４年４月２８日付けで出願されると共に「Ｖｉｄｅｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｉｎ  Ａ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｖｉｅｗｉｎｇ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称を有する米国特許出願第１４／２６３，８９６号明細書に記述されており、この特許文献の内容は、引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
【００４７】
図１Ｂは、マルチカメラ内視鏡検査システムの主制御ユニットの制御パネルの一実施形態の斜視図を示している。図１Ｂに示されているように、制御パネル１０１は、フロントパネル１０７を有する主コネクタハウジング１０３を収容している。主コネクタハウジングのフロントパネル１０７は、光ガイド開口部１１３及びガスチャネル開口部１１５を含む第１セクション１１１と、ケーブル開口部１１９を有する第２セクション１１７と、を有する。光ガイド開口部１１３及びガスチャネル開口部１１５は、主コネクタ上において、それぞれ、光ガイド及びガスチャネルを受け入れ且つこれらと接続するように構成されており、且つ、ユティリティケーブル開口部１１９は、内視鏡の電気コネクタを受け入れ且つこれと接続するように構成されている。スイッチ１２１は、主制御ユニットをスイッチオン及びオフするべく使用される。
【００４８】
図２Ａは、本発明の一実施形態による主制御ユニット近傍の主コネクタを示している。図示のように、主コネクタ２０２は、ジェットコネクタ２０４であって、通常は、流体を内視鏡先端内のジェット開口部に提供するべく流体供給機に接続されるジェットコネクタ、水ボトルコネクタ２０６であって、通常は、流体を内視鏡先端内において配置された送気及び／又は潅注システムに供給するべく、水ボトル又は病院設備などの水供給機に係合する水ボトルコネクタ２０６、電気コネクタ２０８であって、電気を様々なコンポーネントに提供するべく、限定を伴うことなしに、センサ、照明器、内視鏡のハンドル、及び主制御ユニットなどの、内視鏡内の電子回路コンポーネントの間を接続している電気コネクタ２０８、ガスチャネル２１０であって、通常は、ガスフローを内視鏡の先端及び光ガイドピン２１２に提供するガスチャネル２１０、を有する。主コネクタ２０２は、ユティリティケーブル２１４と接続されている。主制御ユニット２１６は、内視鏡が使用されている際の内視鏡検査手順に関係する動作情報用の画面２２０を有するフロントパネル２１８を有する。また、主制御ユニット２１６は、主コネクタ２０２を受け入れるための主コネクタハウジング２２２をも有する。主コネクタハウジング２２２は、光ガイドピン２１２及びガスチャネル２１０と接続するための第１セクション２２４と、電気コネクタ２０８を受け入れるための第２セクション２２６と、を有する。フロントパネル２１８は、主制御ユニット２１６をスイッチオン又はオフするためのボタン２２８を更に有する。
【００４９】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による、主制御ユニットに堅固に接続された主コネクタを示している。図２Ａ及び図２Ｂの両方を参照すれば、様々な実施形態において、主コネクタ２０２は、光ガイドピン２１２及びガスチャネル２１０が光ガイド開口部及びガスチャネル開口部に挿入された際に、それぞれ、主コネクタハウジング２２２の第１セクション２２４の開口部内において両方が配置された状態において、主制御ユニット２１６に接続される。また、電気コネクタ２０８は、主コネクタハウジング２２２の第２セクション２２６の開口部に挿入される。
【００５０】
図３は、内視鏡の主制御ユニットのフロントパネル上の主コネクタハウジング／レセプタクルを示している。図４は、内視鏡の主コネクタを示している。図３及び図４を同時に参照すれば、主制御ユニットのフロントパネル３０１は、光ガイド開口部３０４及びガスチャネル開口部３０６を有する第１セクションと、ユティリティケーブル開口部３０８を有する第２セクションと、という２つのセクションを有するレセプタクル３０２を有する。ガスチャネル開口部３０６は、（図２Ａに示されている）ガスチャネルを受け入れ、且つ、これと接続し、且つ、ユティリティケーブル開口部３０８は、（図２Ａに示されている）主コネクタを受け入れ、且つ、これと接続する。実施形態において、ユティリティケーブル開口部３０８は、当技術分野において一般に既知である、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタインターフェイスなどの、プッシュ／プル電気コネクタインターフェイスを有する。ＣＣＤセンサと結合された観察要素を有する内視鏡は、観察要素及びＣＣＤセンサによってキャプチャされたアナログ画像信号をＬＥＭＯ（登録商標）コネクタインターフェイスを有するユティリティケーブル開口部３０８を介して主制御ユニットに送信するべく、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタを装備している。
【００５１】
但し、内視鏡検査によってスキャニングされている内臓の画像及びビデオをキャプチャするべく観察要素と結合されたＣＭＯＳセンサを有する内視鏡は、キャプチャされたデジタル信号の送信のための別個の接続インターフェイスを必要としており、その理由は、これらの信号は、ＬＥＭＯ（登録商標）インターフェイスを介して送信することができないからである。また、一実施形態においては、任意選択により、このような信号を送信するべく使用されるプローブを有する（図５Ａを参照して記述されている）インターフェイスがレセプタクル３０２上において提供されてもよく、これについては、図５Ａを参照して説明する。また、レセプタクル３０２は、限定を伴うことなしに、主コネクタに機械的に係合し、且つ、これをレセプタクル３０２から係合解除するように調節された機械的レバーなどの、ロック要素を有することもできる。
【００５２】
図４に示されているように、主コネクタ４１０は、ジェットコネクタ４１２と、水ボトルコネクタ４１４と、電気コネクタ４１６と、を有する。図３及び図４を同時に参照すれば、一実施形態においては、電気コネクタ４１６は、限定を伴うことなしに、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ４１８を有しており、これは、内視鏡の主制御ユニットのフロントパネル３０１のレセプタクル３０２上に提供されているユティリティケーブル開口部３０８内のＬＥＭＯ（登録商標）コネクタインターフェイスと接続する。また、本明細書においては、更に詳細に後述するように、電気コネクタ４１６は、ＣＭＯＳ画像に基づいた内視鏡装置の接続を可能にするコネクタインターフェイスを有することもできることに留意されたい。電気コネクタ４１６は、限定を伴うことなしに、内視鏡のセンサ、照明器、ハンドルなどの内視鏡内の電子回路コンポーネントをユティリティケーブル４２０を介して主制御ユニットに接続する。ユティリティケーブル４２０は、その内部に、１つ又は複数の流体チャネルと、１つ又は複数の電気チャネルと、を含むことができる。電気チャネルは、前方及び少なくとも１つの側方に向いた観察要素からビデオ信号を受け取るための少なくとも１つのデータケーブルのみならず、電力を観察要素に且つ別個の照明器に提供するための少なくとも１つのパワーケーブルを含むことができる。観察要素と結合されたＣＣＤセンサを有する内視鏡においては、データケーブルは、観察要素によってキャプチャされたアナログ画像信号をＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ４１８を介して主制御ユニットに送信しており、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ４１８は、主制御ユニットのレセプタクル３０２上において提供されたＬＥＭＯ（登録商標）コネクタインターフェイス３０８と接続している。また、様々な実施形態においては、ユティリティケーブル４２０のデータケーブルは、主制御ユニットの主コネクタ及びレセプタクル上において提供された図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃ内において記述されているものなどの、接続手段を介して、内視鏡の先端内に存在しているＣＭＯＳセンサによって提供されたデジタル信号を主コネクタに、且つ、次いで、主制御ユニットに、送信している。
【００５３】
主コネクタ４１０は、主コネクタ４１０を主制御ユニットと接続するべく、ガスチャネル開口部３０６と接続するガスチャネル４２２と、レセプタクル３０２の光ガイド開口部３０４に進入する光ガイドピン４２４と、を更に有する。主コネクタは、ピン４２６を更に有しており、これらのピンは、ユティリティケーブル開口部３０８との間の主コネクタ４１０の堅固なロックを可能にしている。また、実施形態においては、内視鏡を防水型とするべく、内視鏡の再処理サイクル（洗浄／クリーニング）において電気コネクタ４１６をカバーするように、コネクタカバーカップを提供することもできる。
【００５４】
図５Ａは、本明細書の一実施形態による、ＣＣＤに基づいた内視鏡のみならず、ＣＭＯＳに基づいた内視鏡の両方と適合する主制御ユニットの主コネクタハウジングを示している。レセプタクル５００は、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、及び図３に示されているように、内視鏡システムの主制御ユニット上において提供されている。レセプタクル５００は、第１セクション５０２と、第２セクション５１０と、を有する。様々な実施形態においては、第２セクション５１０は、内視鏡の観察要素と結合されたＣＣＤセンサによってキャプチャされたアナログ信号を主制御ユニットに送信するべく使用される、ＬＥＭＯ（登録商標）インターフェイスなどの、マルチピンアナログインターフェイス５１２（図３の３０８）を有する。第１セクション５０２は、内視鏡の主コネクタの、それぞれ、光ガイドピン及びガスチャネルと接続するべく、開口部５０４及び５０６を有する。更には、レセプタクル５００は、観察要素／カメラと結合されたＣＭＯＳセンサを有する内視鏡と適合していることから、第１セクション５０２は、少なくとも１つのプローブ５０８をも有しており、このプローブは、ＣＭＯＳセンサ及び観察要素によってキャプチャされた高周波数デジタル画像及びビデオ信号を主制御ユニットに転送するべく、使用される。実施形態においては、少なくとも１つのプローブは、好ましくは、スプリング付勢されたプッシュピンプローブである。
【００５５】
更に一般的には、内視鏡の基端部を受け入れるように構成された、主コネクタハウジング５００は、ハウジング５００の平坦な部分によって分離された、２つの別個の接続領域を有する。第１接続領域は、内視鏡の主コネクタの、それぞれ、光ガイドピン及びガスチャネルと接続するべく、受け入れ部分５０４及び５０６を有する。光ガイドピン及びガスチャネルの周りで円周方向において位置決めされているのは、内視鏡の主コネクタ内において位置決めされた１つ又は複数の相補型インターフェイスから、１ＧＨｚ以上の帯域幅を有するデジタルデータを受け取るように構成された１つ又は複数のインターフェイス５０８である。一実施形態においては、例示用のインターフェイスは、内視鏡の主コネクタ内の相補型パッドと結合した際に圧縮する、且つ、１ＧＨｚ超の帯域幅を有するデジタル送信を受け取るように適合された、スプリング付勢された信号ピンを有する同軸プローブインターフェイスを有する。一実施形態においては、インターフェイスは、スプリング付勢されたプッシュピンを有するプローブインターフェイスを有する。別の実施形態においては、例示用のインターフェイスは、相補型オス同軸シングルピンコネクタを受け入れる、且つ、第２領域内のデータ送信よりも大きな帯域幅を有するデジタル信号を受け取るように最適化された、同軸メスレシーバを有する。プローブの圧縮とパッドの組合せが好適であるが、その理由は、これにより、ユーザが、必須のフィットを実現するべく、複数の延在部材を複数の孔と正確にアライメントさせる必要性が未然に防止されるからである。むしろ、圧縮可能なピン及びパッドを使用することにより、光ガイド、ガスチャネル、及び第２領域のアナログ接続などの、その他のコンポーネントが適切に結合された際に、第１領域内のデジタルデータ接続が自動的に実現されている。
【００５６】
第２接続領域は、１つ又は複数のマルチピンアナログコネクタに接続するように、且つ、これを通じてデータを受け取るように、適合された、レシーバインターフェイスを有する。例示用のインターフェイスは、シングル同軸型の、プッシュ−プルの、マルチピンコネクタを受け入れる、マルチピンインターフェイスを有しており、且つ、０．５ＧＨｚ未満の帯域幅を有するアナログ送信を受け取るように適合されている。別の実施形態においては、例示用のインターフェイスは、シングル同軸型の、プッシュ−プルの、マルチピンコネクタを受け入れる、且つ、第１領域内のデータ送信よりも小さな帯域幅を有するアナログ信号を受け入れるように最適化された、マルチピンインターフェイスを有する。
【００５７】
光ガイドピン及びガスチャネルは、第１ではなく、第２領域内において位置決めすることが可能であり、光ガイドピンは、ガスチャネルが第１領域内にある状態において、第２領域内において位置決めされることが可能であり、或いは、光ガイドピンは、ガスチャネルが第２領域内にある状態において、第１領域内において位置決めすることができることを理解されたい。レセプタクルの第１領域内のスプリング付勢されたピンプローブと結合するように構成された、内視鏡コネクタ内の平坦なパッド構造の位置を切り替えることにより、平坦なパッド構造をレセプタクル内において配置することができると共に、スプリング付勢されたピンを内視鏡コネクタ内において配置することができることを更に理解されたい。
【００５８】
一実施形態においては、第１セクション５０２は、ＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた高速画像及びビデオデータを内視鏡からレセプタクル５００を介して主制御ユニットに転送するべく、少なくとも２つ（内視鏡のそれぞれの観察要素／カメラごとに１つずつ）のプローブ５０８を有する。一実施形態においては、第１セクション５０２は、ＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた高速画像及びビデオデータをレセプタクル５００を介して内視鏡から主制御ユニットに転送するべく、少なくとも３つ（内視鏡のそれぞれの観察要素／カメラごとに１つずつ）のプローブ５０８を有する。様々な実施形態においては、プローブ５０８は、レセプタクル５００上の任意の場所に配置することができる。
【００５９】
図５Ｂは、本明細書の一実施形態による、図５Ａに示されているプローブ５０８の別の例示用の位置を示している。図５Ｂに示されているように、プローブ５０８は、第２セクション５１０内において位置決めされており、第２セクション５１０は、ＣＣＤに基づいた内視鏡の主コネクタと接続するべく、電気プッシュ／プルマルチピンインターフェイス５１２をも有する。プローブ５０８は、ＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた高速画像及びビデオデータをレセプタクル５００を介して内視鏡から主制御ユニットに転送する。
【００６０】
一実施形態においては、プローブ５０８は、５０Ωのインピーダンスを有し、０〜２ＧＨｚ容量の範囲の高速信号を信号の完全性を損なうことなしに送信する能力を有し、且つ、スプリング付勢された先端を有する。実施形態においては、約２ＧＨｚの高速信号を送信する能力を有する任意の一般に入手可能なプローブを主コネクタハウジング／レセプタクル５００内において利用することができる。一実施形態においては、サブミニチュアバージョンＡ（ＳＭＡ：Ｓｕｂ  Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ  ｖｅｒｓｉｏｎ  Ａ）ソケットに対するスプリング付勢された接続を実施するように設計されたプローブが利用されてもよく、その理由は、これにより、犠牲プラグ及びソケットに対するニーズが代用されるからである。例示用の一実施形態においては、以下の仕様を有するプローブを利用することができる。
・インピーダンス５０Ω
・作動移動距離：４．２４ｍｍ（０．１６７’’）
・外側遮蔽のための作動移動距離におけるスプリング力：５７ｇ（２．０ｏｚ）
・内側接触のための作動移動距離におけるスプリング力：１１３ｇ（４．０ｏｚ）
・電流定格（ＤＣ）：３Ａｍｐ
・最大周波数（３ｄｂ  ｃ／о）：２．５ＧＨｚ
・ＹＳＷＲ：１ＧＨｚにおいて１．１５：１
・Ｉｎｓ損失：１ＧＨｚにおいて０．１３ｄｂ
・必要なテールコネクタ：ＳＢＭプラグ
図５Ｃは、本明細書の一実施形態による主コネクタハウジング内において利用されるプローブの概略図を示している。プローブ５０８は、スプリング付勢された先端部分５１４と、金属製の遮蔽体５１８によって取り囲まれた絶縁体部分５１６と、を有する。プローブ５０８は、内視鏡の先端部分内において提供されたＣＭＯＳセンサによってキャプチャされた高速デジタル画像及びビデオ信号をユティリティケーブルを介して内視鏡の主コネクタに転送し、且つ、次いで、プローブ５０８の先端部５２０がその内部に装着される、レセプタクル５００内において提供されたＳＭＡコネクタを介して、内視鏡の主制御ユニットに転送する。様々な実施形態においては、内視鏡のＣＣＤセンサによってキャプチャされた画像を制御ユニットに転送するべく使用される同一のユティリティケーブルが、内視鏡の先端内において提供されたＣＭＯＳセンサによってキャプチャされた高速デジタル画像及びビデオ信号を制御ユニットに転送するべく、使用されている。
【００６１】
図６Ａ及び図６Ｂは、本明細書の一実施形態による、ＣＭＯＳセンサを有する内視鏡の主コネクタを示している。図６Ａに示されているように、主コネクタ６００は、少なくとも、（図５Ａに示されている開口部５０４などの）主制御ユニット上の光ガイドピン開口部内に装着される、光ガイドピン６０４と、（図５Ａに示されている開口部５０６などの）主制御ユニット上のガスチャネル開口部内に装着される、ガスチャネル６０６と、を更に有する第１セクション６０２を有する。また、第１セクション６０２は、それぞれのパッドが、内視鏡の主制御ユニットのレセプタクル上において提供された（図５Ａに示されているプローブ５０８などの）プローブとのアライメント状態において配置されるように、１つ又は複数のパッド６０８をも装備している。また、主コネクタ６００は、第２セクション６１２を有していてもよく、第２セクション６１２は、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ６１０を含む。
【００６２】
図６Ｂは、少なくとも、主制御ユニット上の（図５Ｂに示されている開口部５０４などの）光ガイドピン開口部内に装着される、光ガイドピン６０４と、主制御ユニット上の（図５Ｂに示されている開口部５０６などの）ガスチャネル開口部内に装着される、ガスチャネル６０６と、を更に有する第１セクション６０２を有する主コネクタ６００を示している。主コネクタ６００の第２セクション６１２は、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ６１０を有しており、且つ、この第２セクションには、それぞれのパッドが、内視鏡の主制御ユニットのレセプタクル上において提供された（図５Ｂに示されているプローブ５０８などの）プローブとのアライメント状態において配置されるように、１つ又は複数のパッド６０８が提供されている。パッド６０８は、攻撃的な物質に対する耐性を有する。それぞれの医療手順の間において、内視鏡は、再処理しなければならず、再処理は、内視鏡をクリーニングするための、且つ、内視鏡を次の患者のために準備するための、化学的成分の使用を含みうる。様々な実施形態においては、パッド６０８は、内視鏡の再処理のために使用される任意の化学物質による変質又は損傷に対する耐性を有する。様々な実施形態においては、パッド６０８は、一般に入手可能であり、且つ、限定を伴うことなしに、同軸ケーブルなどの、ケーブルの先端との電気的接続を確立するべく、金属被覆／カバーを有する。一実施形態においては、パッド６０８は、接続を可能とするべく、金によってカバーされている。
【００６３】
コネクタ６００が、図５Ａ、図５Ｂなどに示されている、主制御ユニットのレセプタクルに接続された際に、パッド６０８は、プローブのスプリング付勢された先端を圧接状態において押圧し、これにより、内視鏡の先端内において利用されているＣＭＳセンサからの高速信号がそれを通じて主制御ユニットに送信されうる、堅固な接続をもたらす。高速信号は、観察要素から、（図１Ａに示されている）ユティリティケーブルを介してパッド６０８に、且つ、パッド６０８から、レセプタクル上において提供されたプローブを通じてケーブルを介して主制御ユニットに、転送される。
【００６４】
様々な実施形態においては、主コネクタ６００上に提供されているパッド６０８の数は、主制御ユニット上に提供されているプローブの数に対応している。図５Ａ、図５Ｂ、及び図６Ａ、図６Ｂに示されている実施形態においては、それぞれのプローブ及びパッドのペアは、観察要素によってキャプチャされた画像／ビデオを主制御ユニットに送信するべく内視鏡の先端部分内において配置された観察要素と結合されている。ＣＣＤに基づいた画像センサのみを利用している内視鏡の主コネクタには、パッド６０８は、提供されない。このような内視鏡からの画像データは、主コネクタ６００の第２セクション６１２上において提供されたＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ６１０を介して、主制御ユニットに送信される。一実施形態においては、パッド６０８は、内視鏡の先端内において利用されているＣＭＯＳセンサからの高速信号を主コネクタを介して主制御ユニットに転送するべく、任意のその他の適切な接続要素により、置換することができる。
【００６５】
別の実施形態においては、ＣＭＯＳセンサ及び観察要素によってキャプチャされた高周波数デジタル画像及びビデオ信号を主制御ユニットに転送するべく、同軸ケーブルの代わりに、当技術分野において一般に既知であるツイストペアケーブル配線を使用することができる。ツイストペアケーブル配線は、外部供給源からの電磁干渉（ＥＭＩ）の打ち消しを目的として単一回路の２つの導体が１つに捩じり合わせられた、タイプの配線である。図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、一実施形態においては、第１セクション５０２は、高速ビデオデータを内視鏡から主制御ユニットにレセプタクル５００を介して転送するべく、少なくとも１つのツイストペアを有する。
【００６６】
当業者には明らかとなりうるように、様々な実施形態において、内視鏡のＣＭＯＳセンサからの高速ビデオデータを主制御ユニットに転送することにより、内視鏡及びレセプタクルがＣＣＤ及びＣＭＯＳセンサの両方と適合するようにするべく、ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタと共に、その他の適切な手段を内視鏡のコネクタ及びレセプタクル上において提供することができる。
【００６７】
図７Ａ，７Ｂは、内視鏡の主コントローラのビデオコントローラ又はコントローラ回路基板７２０が内視鏡７１０及び表示ユニット７５０と動作自在に接続する方式を詳しく示している。図７Ａ，７Ｂを参照すれば、ビデオコントローラ／コントローラ制御基板７２０は、ＬＥＤ７１１に対する電力供給を制御し、内視鏡内の（１つ又は複数のカメラを有する）画像センサ７１２の動作のための制御を送信し、且つ、画像センサからのプレビデオ信号を標準的なビデオ信号に変換する、カメラ基板７２１を有する。画像センサ７１２は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）又は相互型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）撮像器であってもよい。カメラ基板７２１は、ＣＣＤ撮像器によって生成されたプレビデオ信号７１３を受け取り、且つ、内視鏡７１０からのその他のリモードコマンド７１４をも受け取っている。
【００６８】
コントローラ回路基板７２０は、カメラ基板７２１を通じて画像センサ７１２から取得されたビデオを処理するための要素のみならず、システム監視及び制御のためのその他の要素をも更に有する。
【００６９】
これらの要素は、ＰＣＢであるベース基板モジュール７５２と接続されている。一実施形態においては、ＩＣ（集積回路）である要素は、はんだ付けによって接続されており、要素７２６（ＳＯＭ、即ち、Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）は、装着によって接続される一方において、すべてのその他の要素は、ケーブルによって接続されている。
【００７０】
以下、ベース基板モジュール９０５２上の様々な要素について説明する。
ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）７２３：
ＦＰＧＡ７２３は、システム要件のために具体的にプログラミングされた論理装置であり、且つ、（ソフトウェアではなく）ハードウェアによって好ましくは実装される論理タスクと、ビデオ画像処理に関係する論理タスクと、という２つのタイプに分類されうるタスクを実行している。一実施形態においては、ベース基板モジュール７５２は、ＦＰＧＡ７２３との通信状態にある、１つ又は複数のダブルデータレートタイプの３つの同期式ダイナミックランダムアクセスメモリモジュール（ＤＤＲ３）７３３を含む。
【００７１】
ハードウェアによって好ましくは実装される論理タスクは、限定を伴うことなしに、以下を含む。
・システムの電源投入の際のいくつかのベース基板モジュール７５２のＩＣの初期化
・フロントパネル７３５上のホワイトバランス、ＬＥＤオン／オフ、エアフロー、及び電源オン／オフのためのボタン７４０の監視
・ウォッチドッグメカニズムを使用したＳＯＭ７２６の適切な動作の監視
・システムがスイッチオフされている際をも含む、システムパラメータのいくつかのバックアップ（例：エアフローレベル）
・カメラボード７２１との通信
ソフトウェア又はハードウェアによって実装される、ビデオ画像処理に関係する論理タスクは、限定を伴うことなしに、以下を含む。
・ビデオ入力の多重化−複数の撮像要素のそれぞれは、いくつかのビデオインターフェイスを有しており、これらのビデオインターフェイスは、ビデオ入力インターフェイス７５１を介して多重化される。更には、いくつかの補助インターフェイスも、補助ビデオ入力インターフェイス７２５を介して多重化される。
・任意選択のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）７２２の再生出力及びＤＳＰレコード入力
・複数のディスプレイに対するビデオ出力インターフェイス７２４を介したビデオ出力に対する内部試験パターン
・ビデオ規格を表示するためのカメラのビデオ規格の間における変換
・グラフィックオーバーレイとも呼称される、ＯＳＤ（Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ：オンスクリーンディスプレイ）挿入
・ＰＩＰ（Ｐｉｃｔｕｒｅ−Ｉｎ−Ｐｉｃｔｕｒｅ：ピクチャインピクチャ）
・単一画面上において表示された１つの画像へのいくつかのカメラからの画像の縫合
・輝度やコントラストなどのような画像の調節
ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）７２２：
ＤＳＰ７２２は、圧縮された（コード化された）ビデオの記録と、圧縮解除された（デコーディングされた）ビデオの再生と、に使用される。一実施形態においては、圧縮されたビデオの規格は、Ｈ２６４又は（ＭＰＥＧなどの）均等物である。
【００７２】
動作的には、ＦＰＧＡ７２３は、記録されるべき望ましいビデオ、即ち、入力のいずれか、或いは、恐らくは、画面のうちの１つ又は複数のものの複写、をＤＳＰ７２２のために選択している。後者のケースにおいては、これは、ＯＳＤ及びフォーマット変換を含む。画面のフォーマットが、ＤＳＰ７２２の必要とされているビデオ入力フォーマットのものとは異なっている、という可能性の高いケースにおいては、ＦＰＧＡ７２３は、ビデオをＤＳＰ７２２に送信している間に画面のフォーマットを望ましいＤＳＰ７２２に更に変換している。
補助ビデオ入力インターフェイス７２５：
一実施形態においては、補助ビデオ入力インターフェイス７２５へのビデオ入力は、ＣＶＢＳ（Ｃｏｌｏｒ、Ｖｉｄｅｏ、Ｂｌａｎｋｉｎｇ、Ｓｙｎｃ）、Ｓ−ビデオ、又はＹＰＢＰＲフォーマットなどのアナログビデオ、或いは、デジタルビデオ（ＤＶＩ）を有していてもよく、且つ、そのように表示されてもよい。
ＳＯＭ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）７２６：
ＳＯＭ７２６は、キーボード、マウス、及びタッチスクリーンなどの、入力装置へのインターフェイスをタッチインターフェイス７２７を介して提供している。フロントパネル７３５内のボタン７４０と共に、これらの入力装置を通じて、ユーザは、システムの機能及び動作パラメータを制御している。一実施形態においては、周辺コンポーネント相互接続エクスプレス（ＰＣＩｅ：Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｅｘｐｒｅｓｓ）バスが、ＳＯＭ７２６をＦＰＧＡ７２３と接続している。ＰＣＩｅ上におけるデータトラフィックの最も一般的なタイプは、以下のとおりである。
ａ．ＳＯＭ７２６からＦＰＧＡ７２３へ：（例えば、ユーザが動作パラメータを変更する際などの）コマンド、並びに、
ｂ．ＦＰＧＡ７２３からＳＯＭ７２６へ：内部状態の通知を提供するレジスタ値及びキャプチャ画像
その他の機能：
コントローラ回路基板７２０は、１つ又は複数の流体、液体、及び／又は吸引ポンプを更に制御してもよく、これらのポンプは、ガス圧インターフェイス７２８、ポンプ７２９、及び逆止弁７３０を通じて、対応する機能を内視鏡に供給している。コントローラ回路基板７２０は、オンボード電源７４５と、フロントパネル７３５と、を更に有しており、フロントパネル７３５は、ユーザ用の動作ボタン７４０を提供している。
【００７３】
カメラ基板７２１は、一実施形態においては、画像センサ７１２によって生成される、３つの内視鏡先端観察要素（１つは、前方に向いた、２つは、側方に向いた観察要素である）によるビデオピックアップに対応した、３つのビデオフィードを有する、ビデオ信号７１３を受け取っている。一実施形態においては、内視鏡先端の３つの観察要素（前方に向いた、左側方に向いた、及び右側方に向いた観察要素）に対応する、３つのビデオフィードピックアップは、３つの個々のモニタ上において表示されている。
【００７４】
図８は、本明細書の一実施形態による、内視鏡の観察要素と結合されたＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた信号を検出すると共に内視鏡から主制御ユニットに転送する方法を示すフローチャートである。様々な実施形態において、内視鏡には、ＣＣＤセンサを使用することによってキャプチャされたアナログ信号のみならず、ＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた高速デジタル信号の両方を転送するための手段が提供されており、且つ、主制御ユニットには、両方の種類の信号を受け取るための手段が提供されている。実施形態においては、内視鏡は、（図６Ａ〜図６Ｂに示されているＬＥＭＯ（登録商標）コネクタ６１０などの）ＬＥＭＯ（登録商標）コネクタを有するコネクタのみならず、（図６Ａ〜図６Ｂに示されているパッド６０８など）１つ又は複数のパッドを使用することにより、主制御ユニットに接続されており、且つ、主制御ユニットは、（図５Ａ〜図５Ｂに示されているＬＥＭＯ（登録商標）インターフェイス５１２などの）ＬＥＭＯ（登録商標）インターフェイス及び（図５Ａ〜図５Ｂに示されているプローブ５０８などの）少なくとも１つのプローブ又はツイストペアケーブルの両方を有する、レセプタクルを有する。
【００７５】
ステップ８０２において、内視鏡の主コネクタは、ＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサと結合された内視鏡の観察要素によってキャプチャされた信号を主制御ユニットに転送するべく、主制御ユニットのレセプタクルに挿入されている。ステップ８０４において、コネクタの少なくとも１つのパッドが、主コントローラのレセプタクル上に存在している、スプリング付勢されたプッシュピンプローブなどのプローブ又はツイストペアケーブルのいずれかとアライメントされているかどうかが判定されている。コネクタの少なくとも１つのパッドが、レセプタクル上に存在しているプローブ又はツイストペアケーブルとアライメントされている場合には、ステップ８０６において、内視鏡がＣＭＯＳセンサを有していると判定される。次いで、ステップ８０８において、内視鏡の観察要素と結合されたＣＭＯＳセンサを使用することによってキャプチャされた高速画像及びビデオデジタル信号が、コネクタ上のパッドとレセプタクル上のプローブ又はツイストペアケーブルとの間の接続を介して、主制御ユニットに転送される。コネクタの少なくとも１つのパッドが、レセプタクル上に存在しているプローブ又はツイストペアケーブルとアライメントされていない場合には、ステップ８１０において、内視鏡は、ＣＣＤセンサを有していると判定される。次いで、ステップ８１２において、内視鏡の観察要素と結合されたＣＣＤセンサを使用することによってキャプチャされたアナログ信号が、内視鏡のコネクタ上において提供されているＬＥＭＯ（登録商標）コネクタとレセプタクル上において提供されているＬＥＭＯ（登録商標）インターフェイスとの間の接続を介して、主制御ユニットに転送される。
【００７６】
上述の例は、本明細書のシステムの多くの用途を例示するものに過ぎない。本明細書には、本明細書のいくつかの実施形態についてのみ、記述されているが、本明細書は、本明細書の精神又は範囲を逸脱することなしに、多くのその他の特定の形態において実施されうることを理解されたい。従って、これらの例及び実施形態は、限定ではなく、例示を目的としたものであると見なすことを要し、且つ、本明細書は、添付の請求項の範囲内において変更することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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