(57)【要約】【課題】【解決手段】各種の内視鏡に互換使用可能に構成された携帯型ハンドヘルド内視鏡システム。このシステムは、第１端及び第２端を含む内視鏡を備え、第１端が接眼レンズを有し、第２端が観察端を有し、内視鏡は更に光源に連結する連結器を有する。前記システムは、更に、光学的入力部、観察スクリーン、デジタル信号プロセッサ及び組み込みソフトウェアを有するメモリを含むバッテリ動作一体型カメラを備える。埋め込みソフトウェアは、プロセッサからのデータを処理し、観察スクリーンに画像を表示する。システムは、更に、第１端及び第２端を含む連結器を備え、該第１端が、接眼レンズに取外可能に接続するコネクタを含み、該第２端が、デジタルカメラの光学的入力部に連結されている。一実施形態では、高速データ転送及びデジタル技術を利用する内視鏡画像システムは、人体の内部組織の画像を表示及び記録する、携帯型の、多用途の、安価なシステムを提供する。内視鏡画像のための高速データ転送のデジタルカメラを使用することにより、カメラ制御部が必要なくなる。内視鏡は、変更なしに、又は、内視鏡画像化連結器以外に必要とされる追加の装置なしにカメラに直接取り付けられる。高速データ転送接続ケーブルはデジタルカメラに取り付けられ、コンピュータ・デバイスへの画像の高速転送を可能にする。デジタルカメラには、ＬＣＤスクリーン、オンボード型ソフトウェア、アナログ出力、メディアストレージ、及び画像の改善、操作及び記憶のためのワンタッチ制御部を備えても良い。デジタルカメラは、また、パーソナル・コンピュータ・デバイスに連結されることができ、高速データ転送ケーブルは、カメラを直接、パーソナル・コンピュータ・デバイスに連結する。パーソナル・コンピュータ・デバイスは、カメラを制御し、内視鏡を通じて得られる医療画像を表示、記憶、及び編集する手段を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の内視鏡に互換使用可能に構成された携帯型の手持ち(hand-held)内視鏡システムであって、
第１端及び第２端を有し、該第１端は接眼レンズを有し、該第２端は観察端を有する内視鏡と、
光学的入力部と、表示スクリーンと、デジタル信号プロセッサと、前記デジタル信号プロセッサからのデータを処理し、前記観察スクリーンに画像を表示する組み込みソフトウェアを含むメモリとを有する、バッテリ動作可能なデジタルカメラと、
第１端及び第２端を有する連結器であって、該第１端が前記接眼レンズに取り外し可能に連結するコネクタを含み、該第２端が前記デジタルカメラの前記光学的入力部に連結するコネクタを含む、前記連結器と、
を備える、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記内視鏡は、可撓性の内視鏡及び剛体の内視鏡からなるグループから選択される、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記連結器は、第１位置及び第２位置の間で調節可能な調節部を有し、前記第１位置は、前記デジタルカメラを前記内視鏡に一直線に整列させ、前記第２位置は、前記デジタルカメラを前記内視鏡に対して角度を持った配置に整列させる、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記連結器の前記第１端は、外方に延びるパワースイッチボタンを含み、これにより、該ボタンを押圧しながら前記第１端に前記内視鏡を連結し、組み込みソフトウェアにより電源起動モードを起動する、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、データを記憶するための少なくとも１つの取り外し可能なデジタルメディア記憶カードを有する、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、データ記憶のためのオンボード型メモリを備える、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、
ファイル保管システム（ローカル又はリモート）又は電子健康記録に画像及びデータを転送する間に、関連一覧作成のために画像及びデータにタグを付す手段を備え、教示及び検討するために組み込まれた通常レファレンスの映像及び画像／データを有する、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、デジタルカメラは高速デジタル転送プロトコル入力／出力ポートを備え、これにより、ポートは、パーソナル・コンピュータ、タブレット・パーソナル・コンピュータ及び記憶媒体等の各種装置の任意の１つに連結可能であり、高速データ転送プロトコルポートは、ライブ画像データ伝送、及び、蓄積／転送・機能を提供可能である、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記デジタルカメラは、出力コネクタに連結されるアナログ出力を生成し、これにより、前記アナログ出力が、モニタのＳ−ビデオ・コネクタ等の外部装置に連結可能である、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記デジタルカメラは、無線高速データ転送入力／出力インターフェースを含み、これにより、前記プロセッサからのデータがラップトップ等の外部装置に連結可能である、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、より焦点の合った良質の画像の促進するカップリング手段に連結されたフォーカスリングを更に備える、システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムにおいて、画像の拡大を促進するカップリング手段に連結されたズームリングを更に備える、システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記デジタルカメラは、組み込みソフトウェアを有するメモリと、データを操作、改善及び調整するためのユーザ制御部とを含む、システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムにおいて、ワンフィンガー、電気的焦点制御を提供する手段と、ワンフィンガー、電気的ズーム制御を提供する手段とを更に備える、システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムにおいて、無線接続及び有線接続からなるグループのうちの１つから接続されたフットペダルであって、該フットペダルは、データ操作及び画像取得を制御する手段を有する、システム。
【請求項１６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記デジタルカメラは、シングル電荷結合素子を備えている、システム。
【請求項１７】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記デジタルカメラは、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）チップを備えている、システム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記デジタルカメラは、トリプル電荷結合素子を備えている、システム。
【請求項１９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記観察スクリーンは、画像を直接観察するためのＬＣＤ観察スクリーン及びＬＥＤ観察スクリーンからなるグループから選択される、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記観察スクリーンは、取り外し可能であり、前記デジタルカメラに回転可能に取り付けられている、システム。
【請求項２１】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記観察スクリーンは、前表示面及び後表示面を含み、さらに、前記観察スクリーンは、前記前表示面及び前記後表示面からともに観察できる透過表示を提供する、システム。
【請求項２２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記内視鏡は、該内視鏡を用いて検査される領域の照度を向上させる光源に連結するための連結器を含み、前記光源はバッテリ動作可能な光源である、システム。
【請求項２３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記内視鏡は、該内視鏡を用いて検査される領域の照度を向上させる光源に連結するための連結器を含み、前記光源は遠隔から電力を供給される光源である、システム。
【請求項２４】
請求項１に記載のシステムにおいて、システム電力供給は、バッテリ又はＤＣ電源により供給される、システム。
【請求項２５】
請求項１に記載のシステムにおいて、検査領域のストロボ分析を行う手段を更に備える、システム。
【請求項２６】
請求項１に記載のシステムにおいて、ハイファイ(high fidelity)のマイクロフォンと、ハイファイの喉頭部の聴診器を取り付ける手段と、を備えるシステム。
【請求項２７】
携帯型のハンドヘルド内視鏡システムであって、
第１端及び第２端を有し、該第１端は接眼レンズを有し、該第２端は観察端を有する内視鏡と、
レンズ部と、高速データ転送プロトコル及びポートとを備えるデジタルカメラと、
第１端及び第２端を有する連結器であって、該第１端が前記接眼レンズに取り外し可能に連結するコネクタを含み、該第２端が前記デジタルカメラの前記レンズ部に連結するコネクタを含む、前記連結器と、
高速データ転送プロトコル及びポートを備え、データを操作及び記憶するパーソナル・コンピュータ・デバイスと、
前記デジタルカメラと前記パーソナル・コンピュータ・デバイスとの間に連結され、前記デジタルカメラと前記パーソナル・コンピュータ・デバイスとの間でデータを伝送する高速データ転送プロトコル及びポートケーブルと、
を備えるシステム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記内視鏡は、光源に連結する連結器を含み、さらに、前記内視鏡を用いて検査される領域の照度を向上させるために前記内視鏡に連結される光源を備える、システム。
【請求項２９】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記カップリング手段と前記デジタルカメラとの間に連結され、画質を向上させるためのフォーカスリングを更に備える、システム。
【請求項３０】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記カップリング手段に連結され、拡大画像を容易にするズームリングを更に備える、システム。
【請求項３１】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、データを操作、改善及び調整するための組み込みソフトウェア及び制御部を備える、システム。
【請求項３２】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、観察スクリーンを備え、前記観察スクリーンは、ＬＣＤスクリーン及びＬＥＤスクリーンからなるグループから選択された、システム。
【請求項３３】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、データを記憶する少なくとも１つの取り外し可能なデジタルメディア記憶カードを備える、システム。
【請求項３４】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、データ記憶のためのオンボード型メモリ（フラッシュメモリ又はミニ・ハードディスクドライブ）を備えている、システム。
【請求項３５】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記パーソナル・コンピュータ・デバイスは、パーソナル・ノートブック型コンピュータである、システム。
【請求項３６】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記パーソナル・コンピュータ・デバイスは、パーソナル・ハンドヘルド・コンピュータ・デバイスである、システム。
【請求項３７】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、シングル電荷結合素子を備えている、システム。
【請求項３８】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）チップを備えている、システム。
【請求項３９】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、トリプル電荷結合素子を備えている、システム。
【請求項４０】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、バッテリ動作可能なデジタルカメラである、システム。
【請求項４１】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、例えば、外部ＰＣデバイスを通じて行われるような、外部電源のインターフェースを含む、システム。
【請求項４２】
各種の内視鏡に互換使用可能に構成された携帯型のハンドヘルド内視鏡システムであって、
第１端及び第２端を有し、該第１端は接眼レンズを有し、該第２端は観察端を有する内視鏡と、
バッテリ動作可能な一体型デジタルカメラであって、光学的入力部と、観察スクリーンと、デジタル信号プロセッサと、前記プロセッサからのデータを処理し、前記観察スクリーンに画像を表示する組み込みソフトウェアを含むメモリと、前記内視鏡の接眼レンズに取り外し可能に連結される前記カメラの末端部に配置された連結器と、を有するデジタルカメラと、
を備えるシステム。
【請求項４３】
各種の内視鏡に互換使用可能に構成された携帯型のハンドヘルド内視鏡システムであって、
第１端及び第２端と、該第１端に配置される電気コネクタと、該第２端に配置され光学画像を受け取り、出力部を備える装置とを有する内視鏡であって、該内視鏡は、内視鏡を通じて延びる導体を有し、該導体は第１端及び第２端を有し、該導体の第１端は前記装置の前記出力に連結され、該第２端は前記電気コネクタに連結されている内視鏡と、
バッテリ動作可能なデジタルカメラであって、電気コネクタと、入力部及び出力部を含み該入力部が該電気コネクタに連結されるアナログ−デジタルコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力部に連結された入力部を含むデジタル信号プロセッサと、前記プロセッサからのデータを処理し、高速デジタルデータを提供する組み込みソフトウェアを含むメモリと、第１端及び第２端を有する連結器であって、該連結器の第１端が、前記内視鏡の第１端に取り外し可能に連結し、かつ前記カメラの電気コネクタを前記内視鏡の電気コネクタに取り外し可能に連結するように構成されており、前記連結器の第２端が前記デジタルカメラに連結されている前記連結器と、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２００４年１２月２８日に出願された米国仮出願６０／６３９，４５１号に基づく優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、内視鏡画像、特に、任意の内視鏡に適用可能で、より安価で、医師に利用可能な現在のシステムよりも可動性及び持ち運びに優れた内視鏡画像システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
良く知られているように、人体の内部臓器及び組織を観察し、画像化することに使用する様々な技術が、医療従事者に利用可能である。例えば、耳鼻咽喉科医は、しばしば、患者の上部呼吸器系の内視鏡検査を必要とする。耳鼻咽喉科医が上部呼吸器系を見ることに最も一般的に使用される道具の１つが内視鏡である。同様に、内視鏡は、人体の部分を内部的に見て検査、診断及び治療するために、医療の多くの分野で、外科医及び内科医に使用されている。先ず、内視鏡は、それを通じて検査及び／又は治療されている場所を見ることができる接眼部を１つのみ有している。しかしながら、医療機器の近代化により、内視鏡の基端部又は接眼部に通常連結器を介して取り付けられるカメラヘッドを有するカメラアセンブリを備えたより近代的な内視鏡システムが製造された。例えば、高村他に発行された米国特許４，６９７，８９４号は、関連するユニットを内視鏡の接眼部に接続する接続装置を開示している。ここで、米国特許４，６９７，８９４号は、参照により援用する。
【０００４】
視覚的な書類が、医療分野、特に、改善された患者ケアや、教育及び研修の目的において重要である。医師に利用可能なカメラシステムには幾つかのバリエーションがあり、これらは内視鏡に取り付けられ、内視鏡が見ているものを画像化する。スチル写真（静止写真）には、３５ｍｍアナログ一眼レフ（ＳＬＲ）カメラまたは最新のデジタル（ＳＬＲ及び非ＳＬＲ）カメラが使用され得る。ビデオ撮影では、カメラヘッド、カメラ制御ユニット、内視鏡をカメラに取り付けるアダプタ、及びビデオシステムモニタを使用して見る。内視鏡の全ての方法は、照明のための光源を必要とする。これらのシステムは、医師のオフィス、救急処置室、病室、及び手術室で共通に使用されるが、非常に高価で、設置が容易でなく、複数の場所の間を容易に運搬できるように構成されていない。
【０００５】
現在医療従事者に利用可能なカメラは、容易に内視鏡の画像化をすることができるように構成されていない。カメラ制御ユニットは、カメラを制御し、内視鏡からカメラにより受信されたデジタル又はアナログ信号を処理することが要求される。アナログ信号は、アナログ／デジタル・コンバータで処理され、デジタル信号として送信される。デジタル画像は、画像を画素フォーマットで電荷として捕捉(capture)する電荷結合デバイス（ＣＣＤ）に直接取得される。この情報は、その後、カラー画像を生成する各種配列のフィルタで処理される。次に、その画像は、コンピュータ・デバイスに送信され、蓄積、編集(editing)、及び、更なるデータ処理がなされる。
【０００６】
カメラ制御ユニット、付随するコンピュータ及び観察スクリーンは、大型で、重く、他の場所への運搬が容易でない。サイズ及び運搬の制限に加えて、現在利用可能なシステムは、カメラ及びカメラ制御ユニットだけで１０，０００ドル以上のコストがかかる。カメラ及びカメラ制御ユニットに加えて、内視鏡、及び、通常、光源を購入しなければならない。
【０００７】
製造業者は、デジタルファイル保管プラットフォームを生成し、ディスク焼付け機及びハードディスクドライブを内視鏡に一体化して、取外可能なメディアに検査結果を直接蓄積できるようにすることにより、デジタル時代に容易に適用できるようにしようと試みてきた。しかしながら、これらの代替品は、画像の編集を制限し、十分に動的とはいえない。他の製造業者は、ビデオキャプチャ及び保存という特定の機能のために設計された周辺コンピュータシステムに直接、画像を捕捉する内視鏡ユニットの作成を試みてきた。これらのシステムは、より良好なデータ操作性を提供しながらも、２０，０００ドル以上のコストを要する可能性があり、小さな診療所やコスト制限された診療所には手頃ではない。
【０００８】
幾つかの代替的なシステムは、携帯可能な構成部品で設計されてきた。これらの携帯可能な構成部品からなるシステムは、固定システムよりも小型であるが、なお、主要構成部品であるカメラ及び内視鏡に加えて、カメラ制御ユニット、モニタ、画像キャプチャ手段、及び光源を要する。これらのシステムは携帯型と分類されるものの、それらは、重く、扱い難く、そして高価である。Ｙａｒｕｓｈ他に発行された米国特許６，４３２，０４６号は、物体のビデオ画像を生成するハンドヘルド・ポータブル・カメラを開示しており、過度の量の熱を生成することなく、高輝度照明が可能な照明システムを特徴とするカメラを提供することを目的とする。Ｙａｒｕｓｈ他は、種々の明らかに特別注文のプローブを受け入れる固定レンズを開示するが、ある実施形態では、更に特定のプローブを受け入れるための数種のアダプタのうちの１つを要する。更に、前述の特許は、医療行為で使用される内視鏡の接眼レンズにおける標準的な取り付けに容易に適用することはできない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前述の問題及び他の問題を克服する内視鏡画像システムを含む。一実施形態では、本発明は、種々の内視鏡に互換使用可能に適用される携帯型ハンドヘルド内視鏡システム(portable hand-held endoscopy system)を提供する。このシステムは、第１端及び第２端を含み、第１端が接眼レンズを有し、第２端が観察端を有する内視鏡を備える。前記システムは、更に、光学的入力部、観察スクリーン、デジタル信号プロセッサ及び組み込みソフトウェアを有するメモリを含むバッテリ動作カメラを備え、埋め込みソフトウェアは、前記プロセッサからのデータを処理し、観察スクリーンに画像を表示する。前記システムは、更に、第１端及び第２端を含む連結器を備え、該第１端が、接眼レンズに取外可能に接続するコネクタを含み、該第２端が、デジタルカメラの光学的入力部に結合可能なコネクタを含む。
【００１０】
他の実施形態では、システムが観察スクリーンを含まなくても良い。代替的または追加的に、システムは、パーソナルコンピュータのような外部装置に連結される高速デジタルデータ伝送プロトコルポートを提供する特徴を有しても良い。
【００１１】
他の実施形態では、本発明は、種々の内視鏡に互換使用可能に適用される携帯型ハンドヘルドシステムを提供する。前記システムは、第１端及び第２端を有し、第１端が接眼レンズを含み、第２端が観察端を含む。前記システムは、更に、光学的入力部、観察スクリーン、デジタル信号プロセッサ、及び、組み込みソフトウェアを含むメモリを有するバッテリ動作可能な一体デジタルカメラを備え、組み込みソフトウェアは、プロセッサからのデータを処理し、観察スクリーンに画像を表示する。前記システムは、更に、前記カメラの末端部に配置され、内視鏡の接眼レンズに取り外し可能に接続される連結器を備えている。
【００１２】
他の実施形態では、内視鏡の末端部は、画像を取得するための電荷結合素子（ＣＣＤ）または類似の素子を含むことが可能である。ＣＣＤの出力は、カメラに連結される。
【００１３】
本発明のより特定の特徴によれば、一実施形態は、高速データ転送コンポーネント（ＩＥＥＥ  １３９４，ＵＳＢ，及び類似の方式）を含み、該コンポーネントは、カメラに直接連結し、カメラから信号を、パーソナル・コンピュータ、取り外し可能なデータ記憶カード、及び／又は、オンボード型のミニ・ハードディスクドライブ、又は、フラッシュメモリ、及び、より詳細なカメラ制御及び画像操作を可能にするオンボード制御部に、送る。本発明の他の実施形態は、ＬＣＤ又は画像を見るための類似のスクリーンと、組み込みソフトウェア、及び画像を改善し、操作し、編集するためのワンタッチ操作部と、画像を保存するためのメディア記憶カードとを備える。
【００１４】
ここで説明される本発明は、限られた数のコンポーネントのみ必要とし、内視鏡検査及びその画像の記録のための、携帯可能な、多用途の、より安価なシステムを医師に提供する。このシステムは、複数の場所に容易に運搬することができ、医療サービス提供者に対して、内視鏡検査の利用により多くの用途を提供するとともに、患者を検査する場所の柔軟性を提供することができる。コスト削減及び柔軟性に加えて、高速データ転送技術は、より高速な、低コストのデータ変換及び操作を促進し、特別な費用のかかるコンピュータシステムを必要とせずに生成される視覚的な書類の質を改善及び拡張する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、添付図面とともに、以下の詳細な説明を参照することにより、さらに完全に理解される。
図面、特に図１及び２を参照すると、本発明の第一実施形態を含む内視鏡画像システムが示されている。特に図１を参照すると、内視鏡画像システム２４を使用して患者２２の内視鏡検査を実行する医師２０が示されている。内視鏡２６は、患者２２に挿入される。内視鏡２６で見られる画像は、高速データ転送が可能な携帯型内視鏡デジタルカメラ２８に受信され、次に、例えばＵＳＢケーブルである高速データ転送接続ケーブル３２によりコンピュータ３０に伝送される。ケーブル３２は多機能インターフェースカード３４に接続され、また、該カード３４はカメラ２８に電力を供給する。代替的に、高速データ転送接続がコンピュータ・デバイスに組み込まれる場合には、多機能インターフェースカードなしに、高速データ転送接続ケーブルが直接コンピュータ又は類似のコンピュータ・デバイスに接続されることが可能である。本発明に係る高速データ転送の例は、ＩＥＥＥ１３９４，ＵＳＢ，ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（ブルートゥース）、８０２．１１．ｂ（又は類似の無線技術）のような各種のプロトコルを含む。更に代替的には、カメラ２８は、バッテリ動作可能（電池で動作可能）でも良い。コンピュータ３０によれば、医師２０が、カメラ２８を制御し、更に、検査中に受信したデータを操作することが可能になる。内視鏡画像３６は、コンピュータスクリーン３８上に表示される。コンピュータスクリーン３８は、ノート型コンピュータ上のオンボード型スクリーンでも良いし、或いは、コンピュータ３０にネットワーク接続された独立のモニタ、或いは、デスクトップのワークステーション・コンピュータでも良い。
【００１６】
特に図２を参照すると、図１の内視鏡画像システム２４の拡大図が示されている。図１の内視鏡２６は、ステンレスのような剛体材料、又は医療用途での使用に対して承認された他の材料から構成される。図２に図示の内視鏡５２は、医療用途での使用に対して承認された可撓性材料から構成される。内視鏡５２は、連結器４０により高速データ転送が可能な携帯型内視鏡デジタルカメラ２８に連結されている。一実施形態では、連結器４０は、標準的なＣ又はＣ／Ｓ連結器を含み、内視鏡２６又は５２をカメラ２８に確実に保持するロッキング機構４２を備えている。代替的に、Ｃ又はＣ／Ｓ連結器を含まない場合もある。連結器４０は、内視鏡５２から画像を受け取る。連結器４０は、画像の焦点が送受波器（トランスデューサ）に合うように移動するレンズアセンブリ、又は、カメラ２８内の他の類似の装置を含む。追加的に、画像連結器によって、画像のズーム及び拡大が可能になる。連結器４０は、カメラ３８及びフォーカスリング４４に連結する。フォーカスリング４４により、医師は、画像の焦点を合わせ、よりクリアで質の高い画像を得ることができる。
【００１７】
一実施形態では、高速データ転送が可能な携帯型デジタルカメラ２８は、画像取得素子としてのシングル電荷結合素子(single CCD)（以下で更に説明する）を、高速データ転送入力／出力ポート４６とともに、使用する。コンピュータ３０でユーザにより選択されたカメラモードに基づいて、携帯型内視鏡デジタルカメラ２８は、画像をコンピュータ３０に送り、そこで画像を見たり、保存する。内視鏡画像システム２４の使用のための、ＩＥＥＥ１３９４等に基づくデジタルカメラは、また、トリプル電荷結合素子（triple CCD）を備え、複数の高速データ転送入力／出力ポート４６を有している。トリプルＣＣＤに要求される追加のスループットのために、複数の高速ポートが有益である。更に、高速データ転送が可能な携帯型の内視鏡デジタルカメラは、また、画像取得のために相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）を備えることができる。図１及び図２に図示の実施形態は、内視鏡２６，５２及び連結器４０に連結された光源５０を含む。光源５０は、内視鏡５２で検査されている領域のより良好な像を得るために追加の照明を提供する。図示の光源５０は、バッテリ動作可能である。しかし、光源は外部電源によって動作させても良い。代替的に、外部光源及び光ガイドケーブルが、光源として提供されても良い。更にまた、内視鏡が光源を備えても良い。
【００１８】
図３を参照すると、本発明の第２実施形態を含む内視鏡画像システム６０が示されている。この内視鏡画像システム６０の多くの構成要素は、図１及び図２で図示され、それに関連して上記で説明された内視鏡画像システム２４の構成要素の構造及び機能と実質的に同一である。このような同一の構成要素は、図３において、内視鏡画像システム２４の上記記載で使用されたと同一の参照符号を割り当てるが、プライム符号（’）を割り当てることにより区別される。
【００１９】
内視鏡画像システム６０は、内視鏡画像システム６０が、オンボード型ＬＣＤスクリーン６４と、データを操作、改善及び調節する組み込みソフトウェアを備えるオンボード型のワンタッチカメラ制御部とを備えるカメラ２８’を含む点において、図１及び図２の内視鏡画像システム２４と異なる。当然のことながら、スクリーンは、ＬＣＤスクリーンでも、ＬＥＤスクリーン又は他の類似のモニタでも良い。カメラ２８’には、ミニ・ハードドライブ又はフラッシュメモリ及び／又はデジタルメディア記憶カードの形態で、組込メモリが取り付けられている。組込メモリは、カメラ２８’が高速接続ケーブル３２’を介してパーソナル・コンピュータにダウンロードするまで、内視鏡検査からの画像を保存する。このようなメモリについては、以下で更に説明する。
【００２０】
図４を参照すると、本発明の他の実施形態を含む内視鏡画像システム７０を示している。内視鏡画像システム７０の多くの構成要素は、図１及び図２で図示され、それに関連して上記で説明された内視鏡画像システム２４の構成要素の構造及び機能と実質的に同一である。このような同一の構成要素は、図４において、内視鏡画像システム２４の上記記載で使用されたと同一の参照符号を割り当てるが、プライム符号（’’）を割り当てることにより区別される。
【００２１】
内視鏡画像システム７０は、ハンドヘルド・コンピュータ・デバイス７２を備える点で、図１及び図２の内視鏡画像システム２４と異なる。ハンドヘルド・コンピュータ・デバイス７２は、アップルコンピュータ社製造のｉＰｏｄ（登録商標）、Ｐａｌｍ  Ｐｉｌｏｔ（登録商標）、又は、他の類似の当業者に知られたパーソナル・コンピュータ・デバイスであり得る。
【００２２】
図５は、他の実施形態の斜視図であり、カメラ２８’’’及び連結器４０’’’が、観察スクリーン６４’’’とともに一体部材として提供される。観察スクリーンは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）スクリーンである。観察スクリーンは、スイベル旋回軸ヒンジ８０を介して一体型カメラユニットに取り付けられている。カメラユニットは、組込ソフトウェアを介してデータを操作、改善及び調節するためのユーザ入力制御部８２（ａ，ｂ，ｃ）を含む。また、一体型カメラユニットは、図１−図４に示すような内視鏡に連結するための内視鏡連結器４０’’’を含む。さらに、一体型カメラユニットは、フォーカスリング４４とズームリング８４とを含み、これにより、医師は観察スクリーン上に表示する画像を調節することができる。しかしながら、焦点制御及びズームの機能は、また、組込ソフトウェア及びユーザ入力制御部８２を介して実現され得る。スロット８６は、取り外し可能なフラッシュメモリカード（図１５参照）の接続のために設けられる。取り外し可能なフラッシュメモリにより、データを他の装置に移転し、該データを所望のように表示又は保存することができる。
【００２３】
図６は、他の実施形態の斜視図を示し、カメラ２８’’’及び連結器４０’’’が高速データ転送ポート４６（図６では図示せず）を含めて一体部材として設けられる。高速データ転送ポート４６は、ハンドヘルドＰＣデバイスのような、上記で示した各種の外部装置への連結を可能にする。
【００２４】
図７は、他の実施形態の斜視図を示し、カメラ２８’’’’及び連結器４０’’’’がスイベル方向調節器又は肘関節部９０を含めて一体部材として設けられる。スイベル方向調節器９０は、一実施形態において、特定の外形を有する１又は複数のスリーブであり、カメラユニットを捻り又は回転させることにより、カメラユニットを図７及び図８に示す方位のような種々の方位に確定することができる。
【００２５】
図９は、他の実施形態の斜視図を示し、カメラ２８’’’’及び連結器４０’’’’がヒンジ連結フリップ型観察スクリーン６４’’’’及びスイベル方向調節器９０を含めて一体部材として設けられている。図９から、ハンドル又はカメラ本体９４が連結器部４０’’’’に対して１方向をとり、フリップ型観察スクリーン６４’’’’が連結器部に対して他の独立の方位をとることが分かる。
【００２６】
図１０及び図１１は、調節器９０の変形例を示す。この場合には、カメラ本体９４は、ピン９８を含むピボット点で、延長部分９６に連結されている。カメラ本体９４は、複数の凹部９９を含むが、凹部９９は、ディテント又は爪１００を受け入れて、カメラ本体９４と延長部分９６とを所定位置に固定する。図１０は、一列になる方位を示し、図１１は９０°のオフセット方位を示す。
【００２７】
図１２は、一実施形態に係る一体構成要素の概略図である。内視鏡連結器４０は、フォーカスリング４４に隣接して図示されており、フォーカスリング４４はズームリング８４に隣接している。ズームリング８４は画像リング１０２に隣接している。肘関節部９０は、本体９４に連結されて図示されている。カメラユニットの本体９４の末端部は、光学レンズ機構１０８を含み、この光学レンズ機構は、焦点制御機能及びズーム機能を収容し、画像をＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ１１０に方向付けることができる。チップ１１０は、アナログ−デジタル・コンバータ１１２の入力にリボンワイヤ１１４を介して連結されている。Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、デジタル信号プロセッサ／カメラプロセッサ１２０に連結されている。ユーザ入力制御部８２は、プロセッサ１２０に連結されるか、又は代替的に図１３に示すようなコントローラ１２２に連結される。また、本体９４の基端部部は、バッテリ１２４、及び外部ＤＣ電源用のコネクタ１２６を含む。また、本体９４の基端部部は、Ｉ／Ｏ高速データ転送ポート１２８と、取り外し可能なフラッシュメモリカード１３０（図１３参照）用のコネクタ８６とを含む。また、本体９４は、オンボード型フラッシュメモリ１３２を含む。最後に、データの無線ダウンロード、及び、カメラユニットの無線制御のための無線送受信機１３４が図示されている。電源投入・ペグ１３６が示されている。電源投入・ペグ１３６は、コントローラ１２２に連結されるスイッチ１３８（図１３参照）を含む。メモリ１３２は、スリープモード、電源投入ルーチンのコード、又は同様のバッテリセービング機能を含む。当業者が理解するように、ユニットは、通常、スリープモードにある。連結器４０が内視鏡に係合すると、電源投入・ペグ１３６が係合され、電源投入モードが起動する。図示されるように、リボンワイヤ１１４又は他の導体は、末端側の連結器端部から基端側の本体に向かって肘関節部９０内を延びる。
【００２８】
図１３は、本発明の一実施形態の機能ブロック図である。画像取得素子１４０は、例えばＣＣＤチップ１１０とすることができる。高速データ転送ポート１４２は、オンボード型スクリーン６４及び外部装置に連結するためのポート１２８に連結されて図示されている。オーディオＳのようなアナログ出力１４４が外部装置に連結するために設けられる。
【００２９】
図１４は、内視鏡の末端部に配置される電荷結合素子１５０又は他の画像取得素子を有する本発明の一実施形態の機能ブロック図である。導体１５２は素子１５０に連結され、内視鏡内を延びている。連結器４０は、電気的及び機械的コネクタ１５４を含み、該コネクタはリボンコネクタワイヤ１１４を有する電気的及び機械的コネクタ１５６に連結される。電気的及び機械的コネクタ１５４は、また、内視鏡及び導体１５２に連結されるように構成されている。例えば、コネクタ１５４は、内視鏡に連結される部分と、連結器４０に連結される部分とを含むことができる。その他の点では、図１４のシステムは、図１２に図示のものと類似する。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態が添付図面に記載され、前述の詳細な説明で説明されたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるのではなく、本発明の精神から外れることなく、部品や要素の多様な再配置、変更、置換が可能である、ことが理解される。例えば、カメラの観察スクリーンは、バックライト及び２つのＬＣＤスクリーンの間にシステムＬＳＩ（大規模集積回路）を備える商業的に入手可能なツインＬＣＤディスプレイとし、両側のディスプレイを同時に動作させるようにしても良い。更に、システムは、ストロボ分析(stroboscopic analysis)を提供するオーディオ入力を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態の使用時を図示した斜視図。
【図２】本発明の他の実施形態の斜視図。
【図３】本発明のさらに他の実施形態の斜視図。
【図４】本発明のさらに他の実施形態の斜視図。
【図５】本発明の他の実施形態の斜視図であり、カメラ及び連結器が観察スクリーンを含んで一体構成要素で設けられる。
【図６】本発明の他の実施形態の斜視図であり、カメラ及び連結器が高速データ転送ポートを含んで一体構成要素で設けられる。
【図７】本発明の他の実施形態の斜視図であり、カメラ及び連結器がスイベル方向調節器を含んで一体構成要素で設けられる。
【図８】異なる方向に調節された図７のカメラユニットを示す。
【図９】本発明の他の実施形態の斜視図であり、カメラ及び連結器が、可動の観察スクリーン及びスイベル方向調節器を含んで一体構成要素で設けられる。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の斜視図であり、カメラ及び連結器が、スイベル方向調節器を含んで一体構成要素で設けられる。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態の斜視図であり、カメラ及び連結器が、スイベル方向調節器を含んで一体構成要素で設けられる。
【図１２】一体構成要素の一実施形態の概略図。
【図１３】本発明の一実施形態の機能ブロック図である。
【図１４】内視鏡の末端部に電荷結合素子を有する本発明の一実施形態の概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月29日(2007.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の内視鏡に互換使用可能に構成された携帯型の手持ち(hand-held)内視鏡システムであって、
第１端及び第２端を有し、該第１端は接眼レンズを有し、該第２端は観察端を有する内視鏡（２６，５２）と、
バッテリ動作可能な一体型デジタル内視鏡カメラ（２８’’’）であって、本体と、光学的入力部と、観察スクリーン（６４’’’）と、カメラ（２８’’’）の末端部に配置され、内視鏡（２６，５２）の接眼レンズに取り外し可能に連結された連結器（４０）と、デジタル信号プロセッサ（１２０）と、前記デジタル信号プロセッサ（１２０）からのデータを処理し、前記観察スクリーン（６４’’’）に画像を表示する組み込みソフトウェアを含むメモリ（１３２）と、前記内視鏡カメラの前記本体と前記観察スクリーン（６４’’’）との間に動作可能に配置された揺動旋回点ヒンジ（８０）であり、前記観察スクリーンが、前記内視鏡カメラ（２８’’’）の本体に対して任意の方向に変位されるのを許容する揺動旋回点ヒンジ（８０）と、を有する内視鏡カメラ（２８’’’）と、
を備える内視鏡システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡は、可撓性の内視鏡（５２）及び剛体の内視鏡（２６）からなるグループから選択される、内視鏡システム。
【請求項３】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡カメラは、データを記憶するための取り外し可能なデジタル媒体記憶カード（１３０）を少なくとも１つ備える、内視鏡システム。
【請求項４】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記デジタル信号プロセッサ（１２０）からのデータを処理し、前記観察スクリーン（６４’’’）に画像を表示する組み込みソフトウェアを含む前記メモリ（１３２）は、オンボード型メモリを備える、内視鏡システム。
【請求項５】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡カメラは、高速デジタルデータ転送プロトコル入力／出力ポート（１４２）を備え、これにより、前記高速デジタルデータ転送プロトコル入力／出力ポート（１４２）が少なくとも１つのパーソナルコンピュータ（３０）及びタブレット型パーソナルコンピュータ（７２）に連結可能であり、前記高速デジタルデータ転送プロトコル入力／出力ポートは、ライブ画像データ伝送機能、及び、蓄積／転送・機能の両方を提供可能である、内視鏡システム。
【請求項６】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡カメラは、出力コネクタに連結されるアナログ出力（１４４）を生成し、これにより、前記アナログ出力（１４４）が外部観察装置に連結可能である、内視鏡システム。
【請求項７】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡カメラは、無線高速データ転送入力／出力インターフェース（１３４）を含み、これにより、前記デジタル信号プロセッサが外部装置に連結され得る、内視鏡システム。
【請求項８】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡カメラは、前記内視鏡から取得する画像の焦点を合わせるフォーカスリング（４４’’’）を含む、内視鏡システム。
【請求項９】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡カメラは、前記内視鏡から取得した画像を拡大するズームリング（８４）を含む、内視鏡システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の内視鏡システムにおいて、
前記観察スクリーン（６４’’’）は、ＬＣＤ観察スクリーン及びＬＥＤ観察スクリーンからなるグループから選択される、内視鏡システム。
【国際調査報告】
2008545449.tif 000017
2008545449.tif 000018
2008545449.tif 000019
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