JP2018192280A - マルチカメラ内視鏡用フレキシブル電子回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】内視鏡の先端部分における必要な要素の全てを効率的に充填可能にする、大腸内視鏡検査などの内視鏡の技術を提供すること。【解決手段】マルチカメラ内視鏡の先端部分用フレキシブル電子回路基板であって、前向きカメラを保持する正面カメラ表面と、第１の側面向きカメラを保持する第１の側面カメラ表面と、第２の側面向きカメラを保持する第２の側面カメラ表面と、正面向きカメラ視野を本質的に照明する１以上の正面照明器を保持する１以上の正面照明器表面と、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面とを備える、フレキシブル電子回路基板を提供する。【選択図】図１
Description
本開示の態様は、フレキシブル電子回路基板を有するマルチカメラ内視鏡に関する。
内視鏡は、医学界で偉大な受け入れを達成し、患者の最小限の外傷での治療の実施のための手段を提供するので、医師が患者の内部解剖を見ることを可能にする。長年にわたり、多くの内視鏡は、膀胱鏡検査、大腸内視鏡検査、腹腔鏡検査、および上部消化管内視鏡検査などの特定のアプリケーションに応じて開発され分類されてきた。内視鏡は、身体の元からある開口部または皮膚の切開部に挿入され得る。
内視鏡は、通常、ビデオカメラまたはその端部に光ファイバレンズアセンブリを有する、剛性または可塑性の細長い管状シャフトである。シャフトは、時には直接表示用接眼レンズを含む、ハンドルに接続されている。通常、外部画面を介して表示が可能になる。様々な手術用具は、異なる外科処置を実施するための内視鏡において作業経路を介して挿入されてよい。
現在使用されている大腸鏡などの内視鏡は、通常、大腸、照明器、カメラレンズを洗浄するための流体注入器および時には、例えば、大腸で発見されるポリープを除去するための手術用具の挿入のための作業経路などの内臓器官を表示するための正面カメラを有する。多くの場合、内視鏡は、また、それらが挿入される大腸などの体腔を洗浄するための流体注入器（「ノズル」）を有する。一般的に使用される照明器は、光を伝達する光ファイバであり、内視鏡先端部分へ、遠隔に生成される。照明器の発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用もまた、知られている。
このような内視鏡の欠点の中では、限られた分野、および小型内視鏡先端部分における流体運搬要素と一体の電子機器および光ファイバなどの必要な全ての要素の複雑な梱包である。
したがって、より広い分野を可能にし、また、それらの機能を維持する間、先端部における全ての必要な要素の効率的な充填を可能にする、大腸内視鏡検査などの内視鏡の技術における必要性がある。
関連する技術の前述の実施例およびそれらに関する制限は、例示的であり、排他的でないことを意図している。関連する技術の他の制限は、明細書を読み、図面の調査により当業者により明らかになるだろう。
以下の実施形態およびその態様は、範囲を限定しないで例示および説明するシステム、ツールおよび方向に合わせて記載および説明される。
いくつかの実施形態によれば、マルチカメラ内視鏡の先端部分用フレキシブル電子回路基板であって、前向きカメラを保持する正面カメラ表面と、第１の側面向きカメラを保持する第１の側面カメラ表面と、第２の側面向きカメラを保持する第２の側面カメラ表面と、正面向きカメラ視野を本質的に照明する１以上の正面照明器を保持する１以上の正面照明器表面と、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、を備える、フレキシブル電子回路基板が提供される。用語「本質的に視野を照明する」とは、視野の一部のみを照明するということである。１以上の小メイン照明器表面は、３つの正面照明器表面を含んでよい。
いくつかの実施形態によれば、マルチカメラ内視鏡の先端部分用フレキシブル電子回路基板であって、前向きカメラを保持する正面カメラ表面と、第１の側面向きカメラを保持する第１の側面カメラ表面と、第２の側面向きカメラを保持する第２の側面カメラ表面と、正面向きカメラ視野を本質的に照明する１以上の正面照明器を保持する１以上の正面照明器表面と、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、を備える、フレキシブル電子回路基板が提供される。用語「本質的に視野を照明する」とは、視野の一部のみを照明するということである。１以上の小メイン照明器表面は、３つの正面照明器表面を含んでよい。
正面カメラ表面および１以上の正面照明器表面は、本質的に、互いに平行であってよく、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、フレキシブル電子回路基板の中央部分に対して本質的に垂直であってよい。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、第１の側面向きカメラおよび第２の側面向きカメラが対向する方向になるように、第１の側面カメラ表面および第２の側面カメラ表面は、本質的に、互いに平行である。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、第１の側面カメラ表面および第２の側面カメラ表面は、フレキシブル電子回路基板の中央部に本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、第１の側面カメラ表面および第２の側面カメラ表面は、正面カメラ表面に対して本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、１以上の側面照明器表面は、２つの側面照明器表面を備える。
いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する２つの側面照明器を保持するように構成され、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、２つの側面照明器表面は、本質的に互いに平行であり、それらの間に位置する前記第１の側面カメラ表面へ本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する２つの側面照明器を保持するように構成され、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、２つの側面照明器表面は、本質的に互いに平行であり、それらの間に位置する前記第１の側面カメラ表面へ本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第１の側面向きカメラに対向する側面で２つの側面照明器を保持するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する２つの側面照明器を保持するように構成され、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、２つの側面照明器表面は、本質的に、互いに平行であり、それらの間に位置する第２の側面カメラ表面へ本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する２つの側面照明器を保持するように構成され、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、２つの側面照明器表面は、本質的に、互いに平行であり、それらの間に位置する第２の側面カメラ表面へ本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第２の側面向きカメラに対向する側面で２つの側面照明器を保持するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、マルチカメラ内視鏡の先端部分であって、
マルチカメラ内視鏡の折り畳まれた前記先端部分用フレキシブル電子回路基板であって、前向きカメラを保持する正面カメラ表面と、第１の側面向きカメラを保持する第１の側面カメラ表面と、第２の側面向きカメラを保持する第２の側面カメラ表面と、正面向きカメラ視野を本質的に照明する１以上の正面照明器を保持する１以上の正面照明器表面と、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、を備える、フレキシブル電子回路基板と、
折り畳まれた位置に前記フレキシブル電子回路基板を保持するフレキシブル電子回路基板ホルダーと、を備える、先端部分が提供される。
いくつかの実施形態によれば、マルチカメラ内視鏡の先端部分であって、
マルチカメラ内視鏡の折り畳まれた前記先端部分用フレキシブル電子回路基板であって、前向きカメラを保持する正面カメラ表面と、第１の側面向きカメラを保持する第１の側面カメラ表面と、第２の側面向きカメラを保持する第２の側面カメラ表面と、正面向きカメラ視野を本質的に照明する１以上の正面照明器を保持する１以上の正面照明器表面と、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する１以上の側面照明器を保持する１以上の側面照明器表面と、を備える、フレキシブル電子回路基板と、
折り畳まれた位置に前記フレキシブル電子回路基板を保持するフレキシブル電子回路基板ホルダーと、を備える、先端部分が提供される。
いくつかの実施形態によれば、（大腸内視鏡などの）内視鏡の先端部分は、内視鏡の終点である内視鏡のもっとも遠い部分である。先端部分は、接続された湾曲部の手段で回転可能である。
いくつかの実施形態によれば、先端部分は、通気および／または潅注用の流体経路に適合する流体導管成分をさらに含む。流体導管成分は、単一成分であってよく、先端部分で１以上の正面光学要素を洗浄するための単一流体導管成分の遠位端部で正面開口部へ導く正面流体経路、および先端部分の側面光学要素を洗浄するための単一流体導管成分において左側面開口部および右側面開口部へ導く側面流体経路を備える。単一流体導管成分は、医療用器具の挿入に適合する作業経路をさらに含んでよい。単一流体導管成分は、内視鏡が挿入される体腔の洗浄に適合するノズル流体経路をさらに含んでよい。
いくつかの実施形態によれば、１以上の正面照明器表面は、３つの正面照明器表面を備える。
いくつかの実施形態によれば、正面カメラ表面および１以上の正面照明器表面は、本質的に互いの平行であり、フレキシブル電子回路基板の中央部分に対して、本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、正面カメラ表面および１以上の正面照明器表面は、本質的に互いの平行であり、フレキシブル電子回路基板の中央部分に対して、本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、第１の側面向きカメラおよび第２の側面向きカメラが対向する方向になるように、第１の側面カメラ表面および第２の側面カメラ表面は、本質的に、互いに平行である。いくつかの実施形態によれば、第１の側面カメラ表面および第２の側面カメラ表面は、フレキシブル電子回路基板の中央部に本質的に垂直である。いくつかの実施形態によれば、第１の側面カメラ表面および第２の側面カメラ表面は、正面カメラ表面に対して本質的に垂直である。
いくつかの実施形態によれば、１以上の側面照明器表面は、２つの側面照明器表面を備える。いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第１の側面向きカメラの視野を本質的に照明する２つの側面照明器を保持するように構成され、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、２つの側面照明器表面は、本質的に互いに平行であり、それらの間に位置する第１の側面カメラ表面へ本質的に垂直である。いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第１の側面向きカメラに対向する側面で２つの側面照明器を保持するように構成される。いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第２の側面向きカメラの視野を本質的に照明する２つの側面照明器を保持するように構成され、フレキシブル電子回路基板が折り畳まれた構成である場合、２つの側面照明器表面は、本質的に、互いに平行であり、それらの間に位置する前記第２の側面カメラ表面へ本質的に垂直である。いくつかの実施形態によれば、２つの側面照明器表面は、第２の側面向きカメラに対向する側面で２つの側面照明器を保持するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板ホルダーは、１以上の側面および正面照明器用のヒートシンクとして使用されるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、先端部分は、約１７ｍｍ以下の直径を有する。いくつかの実施形態によれば、先端部分は、約１２ｍｍ以下の直径を有するいくつかの実施形態によれば、先端部分は、約１０ｍｍ以下の直径を有する。
いくつかの実施形態によれば、先端部分は、約１７ｍｍ以下の直径を有する。いくつかの実施形態によれば、先端部分は、約１２ｍｍ以下の直径を有するいくつかの実施形態によれば、先端部分は、約１０ｍｍ以下の直径を有する。
いくつかの実施形態によれば、本明細書で開示される先端部分を備える、大腸内視鏡などのマルチカメラ内視鏡が本明細書で提供される。いくつかの実施形態によれば、（大腸内視鏡などの）内視鏡の先端部分は、内視鏡の終点である内視鏡の最も遠い意部分である。先端部分は、接続された湾曲部の手段で回転可能である。
本発明およびその実施形態のより多くの詳細および特徴は、説明および添付の図面で発見しうる。
特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的科学的用語は、本発明に即する当業者に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載と同様または類似の方法および材料が本発明の実施および試験で使用され得るが、適切な方法およびお材料がいかに記載される。矛盾する場合、定義を含む特許明細書が制御する。また、材料、方法、および実施例は、例示のみであって、限定されるものではない。
特に定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的科学的用語は、本発明に即する当業者に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載と同様または類似の方法および材料が本発明の実施および試験で使用され得るが、適切な方法およびお材料がいかに記載される。矛盾する場合、定義を含む特許明細書が制御する。また、材料、方法、および実施例は、例示のみであって、限定されるものではない。
参照図面で例示的な実施形態を説明する。図面に示す構成要素および特徴の寸法は、一般に、説明の利便性や明確性のために選択され、必ずしも寸法が示されていない。本明細書に開示される実施形態および図面が限定されることなく例示のみであることが意図される。図面を以下に示す。
多くの例示的な態様および実施形態を上述したが、当業者は、特定の修正、置換、追加およびそれらの組み合わせを認識するだろう。従って、以下の添付の特許請求の範囲および後に紹介する特許請求の範囲がそれらの真実の精神と範囲内で修正、置換、追加および組み合わせなどの全てを含むと解釈されることを意図する。
本出願の明細書および特許請求の範囲において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「有する（ｈａｖｅ）」のそれぞれの単語およびそれらの形式は、単語が関連するリストのメンバーに限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態に係る、複数の視野を有する内視鏡の先端部分の外観斜視図を示す。
本実施形態の一実施形態によれば、内視鏡の先端部分２３０は、少なくとも前向きカメラおよび少なくとも１つの側面向きカメラを備える。先端部分２３０は、湾曲部とする（例えば、椎骨機構）フレキシブルシャフト（不図示）の手段で回転可能である。
本実施形態の一実施形態によれば、内視鏡の先端部分２３０は、少なくとも前向きカメラおよび少なくとも１つの側面向きカメラを備える。先端部分２３０は、湾曲部とする（例えば、椎骨機構）フレキシブルシャフト（不図示）の手段で回転可能である。
いくつかの実施形態において、正面向きカメラおよび／またはいくつかの側面向きカメラは、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）画像センサを備える。
本明細書で述べた用語「内視鏡」が、特に大腸内視鏡を指すが、大腸内視鏡のみに限定されないことに留意されたい。用語「内視鏡」は、中空器官または身体の体腔の中を検査するための任意の器具を指す。
本明細書で述べた用語「内視鏡」が、特に大腸内視鏡を指すが、大腸内視鏡のみに限定されないことに留意されたい。用語「内視鏡」は、中空器官または身体の体腔の中を検査するための任意の器具を指す。
先端部分２３０は、先端部分２３０の正面３２０上の前向きカメラ１１６（図２および５〜８の例を参照）の正面光学アセンブリ２３６を含む。前向きカメラ１１６の光軸は、実質的に、内視鏡の長寸法に沿った方向である。しかしながら、前向きカメラ１１６が一般に広角カメラなので、その視野（ＦＯＶ）は、その光軸に対して大きい角度の表示方向を含んでよい。また、ＬＥＤ２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃの光の窓２４２ａ、２４２ｂおよび２４２ｃは、それぞれ、先端部分２３０の正面３２０上に位置する（図２および５〜８の例を参照）。ＦＯＶの照明に使用されるＬＥＤなどの照明源の数は、変化する（例えば、１〜５個のＬＥＤが先端部分２３０の正面３２０で使用されてよい）。作業経路（不図示）遠位開口部３４０もまた、作業経路管を通して挿入し、内視鏡の先端部分２３０の作業経路を通って正面３２０を超えて展開される手術道具が前向きカメラ１１６により表示されるように、先端部分２３０の正面３２０に位置する。
ノズル流体経路の遠位開口部３４４もまた、先端部分２３０の正面３２０上に位置する。ノズル流体経路の遠位開口部３４４は、体腔の壁を洗浄するための水または生理食塩水などの高圧ジェットを提供するために使用されてよい。
また、先端部分２３０の正面３２０に位置するのは、正面光学アセンブリ２３６の目的であるノズル３４８を有する潅注および通気（Ｉ／Ｉ）注入器３４６である。（Ｉ／Ｉ）注入器３４６は、前向きカメラの正面光学アセンブリ２３６から血液、排泄物および他のデブリなどの汚染物質を洗う流体（液体および／またはガス）を注入するために使用されてよい。同じ注入器が、任意に、正面光学アセンブリ２３６および２個または全ての光の窓２４２ａ、２４２ｂおよび２４２ｃを洗浄するために使用される。Ｉ／Ｉ注入器３４６は、体腔の洗浄および／または膨張させるために使用され得る水および／またはガスなどの液体により供給されてよい。
先端部分２３０の側面壁３６２で見られるのは、カメラ２２０ｂに対してＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂの側面向きカメラ２２０ｂおよび光の窓２５２ａおよび２５２ｂの側面カメラ（側面向きカメラ）要素３５６ｂである。第２の側面向きカメラ２２０ａは、図１に示されていないが、その光学アセンブリ２５６ａおよびカメラ２２０ａのＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’の光の窓２５２ａ’および２５２ｂ’に沿って、例えば、図２および５〜６で見られる。側面向きカメラ２２０ａの光軸は、内視鏡の長寸法に対して実質的に垂直の方向である。側面向きカメラ２２０ｂの光軸は、内視鏡の長寸法に対して実質的に垂直の方向である。しかしながら、側面向きカメラ２２０ａおよび２２０ｂは、一般に広角カメラであるので、その視野は、その光軸に対して広角での表示方向を含み得る。
側面光学アセンブリ２５６ｂを目的とするノズル２６８を有するＩ／Ｉ注入器２６６は、側面向きカメラの側面光学アセンブリ２５６ｂから血液、排泄物および他のデブリなどの汚染物質を洗う流体を注入するために使用されてよい。流体は、体腔を膨張させるために使用されるガスを含んでよい。同様の注入器が、任意に、側面光学アセンブリ２５６ｂおよび光の窓２５２ａおよび／または２５２ｂの両方を洗浄するために使用される。いくつかの実施形態によれば、先端が１以上の窓およびＬＥＤを有し、側面上での側面に１以上の窓およびＬＥＤを有する（例えば、側面に１〜５の窓と２つのＬＥＤがある）ことに留意されたい。Ｉ／Ｉ注入器およびノズルの同様の構成は、先端２３０の他の側面に位置する光学アセンブリ２５６ａおよび光の窓２５２ａ’および２５２ｂ’を洗浄するために存在する。Ｉ／Ｉ注入器は、これらの窓／ＬＥＤの全てまたは一部を洗浄するように構成される。Ｉ／Ｉ注入器３４６および２６６は、同じ経路から供給されてよい。
側壁３６２が注入される洗浄流体をＩ／Ｉ注入器２６６から側面光学アセンブリ２５６ｂおよび光の窓２５２ａおよび／または２５２ｂに向かうように役立つ本質的に平坦面の形式を有することに留意されたい。このような平坦面の欠如は、結果として、所望の洗浄動作を実行することなく内視鏡の先端部分２３０の局面に沿って洗浄流体が漏れる。
１つの側面向きカメラのみが図１に見られるが、好ましくは、少なくとも２つの側面向きカメラが先端部分２３０内に位置してよいことに留意されたい。２つの側面向きカメラが使用される場合、側面向きカメラは、好ましくは、それらの視野が実質的に対抗するように組み込まれる。しかしながら、側面向きカメラの異なる構成や数は、本発明の一般的な範囲内で可能である。
内視鏡の小さい内部体積への全ての必要な構成要素を梱包するために作られる試みの場合、常に重大な問題が存在する。この問題は、本発明のいくつかの実施形態により本明細書に開示されるような、３つのカメラおよび各照明源（ＬＥＤなど）が内視鏡の先端に梱包されるべき場合、劇的に増加する。従って、本発明のいくつかの実施形態によれば、内視鏡の先端、少なくとも１つの正面カメラおよび１以上（例えば２つ）の側面向きカメラおよびそれらの各照明源の限定された内部体積内に保持および梱包するためのフレキシブル電子回路が提供される。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板は、少ない空間を消費し、追加の必要な特徴のより大きな体積を残す。基板の柔軟性は、構成要素の配置に使用され得る空間において別の寸法を追加する。
本発明の実施形態に係る回路基板の使用は、構成要素の接続に線を使用することないように、接続する電子モジュールの信頼性を大いに増加させる。また、いくつかの実施形態によれば、構成要素アセンブリは、機械加工および自動である。
本発明の実施形態に係る回路基板の使用は、信頼性の高レベルを維持する間、カメラヘッド（内視鏡の先端）のアセンブリの間で構成要素（部品）の移動および操縦性を可能にする。本発明の実施形態に係る回路基板の使用は、（先端）組み立て工程を簡素化し得る。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル回路基板は、複数のケーブルを介して制御部へ接続され、このケーブルは、先端アセンブリ内の追加の空間を開放し、ケーブルのアクセスの柔軟性を追加する指定の位置に基板に溶接される。電子的な構成要素へ向かう複数のケーブルの組み立ては、本発明の実施形態に係るフレキシブル基板の使用により軽減される大きな挑戦であった。
図２は、本発明の一実施形態に係る、正面向きカメラ、２つの側面向きカメラおよび照明器源を保持する折畳みフレキシブル電子回路基板の斜視図を示す。
折り畳まれた構成で示される、フレキシブル電子回路基板４００は、前向きカメラ１１６と、前向きカメラ１１６の視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように配置されるＬＥＤ２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃと、側面向きカメラ２２０ｂと、側面向きカメラ２２０ｂの視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように配置されるＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂと、側面向きカメラ２２０ａの視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように配置される側面向きカメラ２２０ａおよびＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’と、を保持するように構成される。
折り畳まれた構成で示される、フレキシブル電子回路基板４００は、前向きカメラ１１６と、前向きカメラ１１６の視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように配置されるＬＥＤ２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃと、側面向きカメラ２２０ｂと、側面向きカメラ２２０ｂの視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように配置されるＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂと、側面向きカメラ２２０ａの視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように配置される側面向きカメラ２２０ａおよびＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’と、を保持するように構成される。
図３および４に見られるように、平坦な折畳みフレキシブル電子回路基板の斜視図をそれぞれ示し、本発明の一実施形態に係る、フレキシブル電子回路基板４００は、３つの部である、正面部４０２、主要部４０４および背面部４０６を含む。
フレキシブル電子回路基板４００の正面部４０２は、第１の正面ＬＥＤ表面４０８、第２の正面ＬＥＤ表面４１０および底面ＬＥＤ表面４１２を含む。第１の正面ＬＥＤ表面４０８、第２の正面ＬＥＤ表面４１０および底面ＬＥＤ表面４１２は、ＰＣＢ層の単一部品から形成される平坦面である。第１の正面ＬＥＤ表面４０８は、正面ＬＥＤ２４０ａを保持するように適合され、第２の正面ＬＥＤ表面４１０は、正面ＬＥＤ２４０ｂを保持するように適合され、底面ＬＥＤ表面４１２は、正面ＬＥＤ２４０ｃを保持するように適合される。第１の正面ＬＥＤ表面４０８、第２の正面ＬＥＤ表面４１０および底面ＬＥＤ表面４１２は、前向きカメラ１１６を支持するように構成されるそれらの間で円弧形状を形成する。
フレキシブル電子回路基板４００の正面部４０２は、底面部４１２を介して主要部４０４に接続される。フレキシブル電子回路基板４００の主要部４０４は、中央部４１８、第１の折畳み側面パネル４１４および第２の折畳み側面パネル４１６を含む。フレキシブル電子回路基板４００が折り畳まれた構成である場合、第１の折畳み側面パネル４１４および第２の折畳み側面パネル４１６は、例えば、本明細書に示すように、主要部４０４の中央部４１８と約４５度の角度を形成するように上方に（内視鏡の先端の長軸に向かって）折り畳まれるように構成される。また、第１の折畳み側面パネル４１４は、そこから延びる、前向きカメラ１１６を保持するために適合される正面センサ表面４２２（カメラ表面ともいわれる）を有するアーム部４２０を含む。フレキシブル電子回路基板４００が折り畳まれた位置にある場合、アーム部４２０は、主要部４０４０の中央部４１８に対して本質的に垂直になるように折り畳まれ、正面センサ表面４２２は、第１の正面ＬＥＤ表面４０８、第２の正面ＬＥＤ表面４１０および底面ＬＥＤ表面４１２と本質的に同じ前向き方向を向くように、中央部４１８およびアーム部４２０に対して本質的に垂直に折り畳まれる。この構成で前向きカメラ１１６およびＬＥＤ２４０ａ〜ｃが同じ方向を向くことができる。
上述のように、主要部４０４は、正面部４０２の底面部４１２に接続される。主要部４０４の対向する端部上で、背面部４０６に接続される。
背面部４０６は、背面中央部４２４を含む。背面中央部４２４は、背面中央部４２４の一側面から延びる第１の背面アーム部４２６および背面中央部４２４の反対の側面から延びる第２の背面アーム部４２８に接続される。
背面部４０６は、背面中央部４２４を含む。背面中央部４２４は、背面中央部４２４の一側面から延びる第１の背面アーム部４２６および背面中央部４２４の反対の側面から延びる第２の背面アーム部４２８に接続される。
第１の背面アーム部４２６は、（側面向きカメラ２２０ａを保持するように適合される）第１の側面センサ表面４３０を含む。第２の背面アーム部４２８は、（側面カメラ２２０ｂを保持するように適合される）第２の側面センサ表面４３２を含む。
第１の背面アーム部４２６は、側面ＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’を保持するようにそれぞれ適合される、第１の側面ＬＥＤ表面４３４および第２の側面ＬＥＤ表面４３６をさらに含む。第２の背面アーム部４２８は、側面ＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂを保持するようにそれぞれ適合される、第３の側面ＬＥＤ表面４３８および第４の側面ＬＥＤ表面４４０をさらに含む。
いくつかの実施形態によれば、（前向きカメラ１１６を保持するように適合される）正面センサ表面４２２、（側面向きカメラ２２０ａおよび２２０ｂを保持するように適合される）第１の側面センサ表面４３０および第２の側面センサ表面４３２は、正面および側面ＬＥＤ表面よりも厚い。例えば、センサ表面の厚さは、センサの溶接ピンが表面を覆い、特定の溶接パッドにおけるセンサの反対側に溶接されるように、（カメラの）センサを配置するように構成される。
センサ表面は、剛性であってよく、カメラアセンブリの基礎として使用され得る。センサ表面の高さは、センサ導体がセンサ剛性表面の反対側の溶接パッドに直接達するように曲げられるような、かなりの重要性を有する。剛性の基礎は、または、電磁ノイズをフィルタリングする電気接地として機能し、センサを形成することで、信号品質を高める。
フレキシブル電子回路基板４００が折り畳みの構成である場合、背面中央部４２４は、主要部４０４の中央部４１８に対して垂直に、上方に折り畳まれる。第１の側面センサ表面４３０および第２の側面センサ表面４３２は、中央部４１８に対して垂直に位置し、また、背面中央部４２４に対して垂直である。また、第１の側面センサ表面４３０および第２の側面センサ表面４３２は、本質的に平行であり、側面向きカメラ２２０ａおよび側面向きカメラ２２０ｂを保持する場合にこれらのカメラが反対側を示すように、互いに「背中合わせ」に位置する。第１の側面ＬＥＤ表面４３４および第２の側面ＬＥＤ表面４３６は、側面ＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’が側面向きカメラ２２０ａに近接するように、第１の側面センサ表面４３０に対して垂直に位置し、それぞれ側面ＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’を、内側面で、保持するように適合される。第３の側面ＬＥＤ表面４３８および第４の側面ＬＥＤ表面４４０は、ＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂが側面向きカメラ２２０ｂに近接するように、第２の側面センサ表面４３２に対して垂直に位置し、それぞれ側面ＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂを、内側面で、保持するように適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板４００の正面部４２０、主要部４０４および背面部４０６は、回路基板層の単一部から全て一体に形成される。
図５および６を参照して、本発明の一実施形態に係る、カメラおよび照明器源を保持する折り畳まれたフレキシブル電子回路基板およびフレキシブル電子回路基板ホルダーの等角分解図を示す（図５は、分解図を示す）。
図２と同様に、その折り畳まれた構成において図５に示すフレキシブル電子回路基板４００は、前向きカメラ１１６と、前向きカメラ１１６の視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように位置するＬＥＤ２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃと、側面向きカメラ２２０ｂと、側面向きカメラ２２０ｂの視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように位置するＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂと、側面向きカメラ２２０ａの視野（ＦＯＶ）を本質的に照明するように位置する側面向きカメラ２２０ａおよびＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’と、を保持するように構成される。
フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、その所望の折り畳まれた位置にフレキシブル電子回路基板４００を保持するように適合され、所定の位置で正面および側面向きカメラとそれらの対応する照明器を固定する。図５に示すように、フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、黄銅、ステンレス、スチール、アルミニウムまたは他の材料などの、単一部の剛性材料である。
いくつかの実施形態によれば、フレキシブル電子回路基板ホルダーの構造に対する金属の使用は、電気伝導性および熱伝導の目的で重要である。本発明の実施形態によれば、（フレキシブル電子回路基板ホルダー５００などの）フレキシブル電子回路基板ホルダーは、先端部に位置するいくつかまたは全ての電子部品、具体的には、（側面または正面ＬＥＤなどの）照明器に対するヒートシンクとして使用され、内視鏡の先端の全体の温度を減少させる。これは、内視鏡の先端および／または任意の構成要素の、具体的には、ＬＥＤ照明器を使用する場合に、高くなった温度の重大な問題を解決または少なくとも軽減する。
フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、第２の側面ＬＥＤ表面４３６および第４の側面ＬＥＤ表面４４０を支持するように適合される裏面部５０２を含む。
フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、第１の正面ＬＥＤ表面４０８および第２の正面ＬＥＤ表面４１０の（ＬＥＤが取り付けられる側面が開いている）裏面をそれぞれ支持する、正面部５０４ａおよび５０４ｂをさらに含む。
フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、第１の正面ＬＥＤ表面４０８および第２の正面ＬＥＤ表面４１０の（ＬＥＤが取り付けられる側面が開いている）裏面をそれぞれ支持する、正面部５０４ａおよび５０４ｂをさらに含む。
フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、フレキシブル電子回路基板ホルダー５００の２つの異なる側面で２つの側面部５０６ａ（不図示）および５０６ｂをさらに含む。側面部５０６ａおよび５０６ｂのそれぞれは、側面ＬＥＤ（２５０ａ、２５０ｂ、２５０ａ’、２５０ｂ’）に対して２つの小さい開口部および側面カメラ２２０ｂおよび２２０ａ（不図示）に対して１つの開口部を含む。フレキシブル電子回路基板ホルダー５００の側面部５０６ａおよび５０６ｂは、フレキシブル電子回路基板４００の第１および第２の側面折畳みパネル４１６および４１４とそれぞれ隣接する。
フレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、フレキシブル電子回路基板４００の上部を覆い、流体導管成分６００（図７）を支持するように構成される、上部５０８ａおよび５０８ｂを含む（フレキシブル電子回路基板ホルダーの上部は、また、１つの上部を含んでよい）上部をさらに含む。
図７を参照して、本発明の一実施形態に係る、メラおよび照明器源を保持する折り畳まれたフレキシブル電子回路基板、フレキシブル電子回路基板ホルダー、および流体導管成分の斜視図を示す。図６は、カメラおよび照明器源を保持する折り畳まれたフレキシブル電子回路基板およびフレキシブル電子回路基板ホルダーの斜視図を示す。図７は、図６の構成、潅注および通気（Ｉ／Ｉ）注入器、ノズル経路および作業経路を含む、流体導管成分６００を追加する。流体導管成分６００は、フレキシブル電子回路基板４００からの分離成分である。この構成は、フレキシブル電子回路基板４００の領域に位置する高感度電子部品および光学部品から流体導管成分６００に位置する、流体経路および作業経路を分離するように適合される。
いくつかの実施形態によれば、流体導管成分６００（または、いくつかの実施形態に係る単一の流体導管成分）は、一般的に、２つの部品、近接流体導管成分部６９０’と、遠位流体導管成分部６９０”と、を含んでよい。近接流体導管成分部６９０’は、基本的に円筒形状を有してよい。遠位流体導管成分部６９０”は、近接流体導管成分部６９０’の円筒形状を部分的に続け、（円筒の高軸に沿った）円筒の断片のみ有する、部分的に円筒（任意に長細い部分的に円筒）の形状を有し、（円筒の高軸に沿った）円筒の別の断片が欠けている。遠位流体導管成分部６９０”は、近接流体導管成分部６９０’を有する単一ブロックとして、一体に形成されてよい。遠位流体導管成分部６９０”の高さは、近接流体導管成分部６９０’よりも高い。遠位流体導管成分部６９０”の場合、部分的な円筒（例えば、高軸の一側面に沿った円筒形状の断片のみを有する部分的な円筒）の形状は、フレキシブル電子回路基板４００およびフレキシブル電子回路基板ホルダー５００に適合する空間を提供し得る。
遠位流体導管成分部６９０”の正面６２０は、（不図示だが流体導管成分部６９０の内側に位置する）作業経路の遠位開口部６４０を含む。遠位流体導管成分部６９０”の正面６２０は、体腔（大腸など）の壁を洗浄するための水または生理食塩水などの流体の高圧ジェットおよび任意の吸引を提供するために使用されるジェット流体経路の遠位開口部６４４をさらに含む。遠位流体導管成分部６９０”の正面６２０は、前向きカメラの正面光学アセンブリ２３６から血液、排泄物および他のデブリなどの汚染物質を洗う流体（液体および／またはガス）を注入するために使用される潅注および通気（Ｉ／Ｉ）注入器６６４をさらに含む。
流体導管成分６００の近接流体導管成分部６９０’は、光学アセンブリ２５６ａおよび２５６ｂをそれぞれ目的とし、側面向きカメラ２２０ａおよび２２０ｂの側面光学アセンブリ２５６ａおよび２５６ｂから血液、排泄物および他のデブリなどの汚染物質を洗う流体（用語「流体」は、ガスおよび／または液体を含んでよい）を注入するために使用される、Ｉ／Ｉ開口部６６６ａ（不図示）および６６６ｂを含む。いくつかの実施形態によれば、注入器は、（任意の光学アセンブリ、窓、ＬＥＤおよび他の構成要素などの）任意の先端構成要素を洗浄するための液体を供給し得る。
図８を参照して、本発明の一実施形態に係る、メラおよび照明器源を保持する折り畳まれたフレキシブル電子回路基板、フレキシブル電子回路基板ホルダー、流体導管成分、および先端カバー（分解図）の斜視図を示す。
流体導管成分６００、フレキシブル電子回路基板４００およびフレキシブル電子回路基板ホルダー５００は、図６および図７に記載される。先端カバー７００は、先端部分２３０の内部にフィットし、内側部分の内部成分に対する保護を提供するように設計される。
先端カバー７００は、前向きカメラ１１６の正面光学アセンブリ２３６と、ＬＥＤ２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃの光の窓２４２ａ、２４ｂおよび２４２ｃ（例えば、図２および５〜８を参照）と、作業経路（不図示）の遠位開口部３４０と、ジェット流体経路の遠位開口部３４４と、（流体導管成分６００の開口部６６４と協調する）ノズル３４８を有するＩ／Ｉ注入器３４６と、側面向きカメラ２２０ａおよび２２０ｂの側面光学アセンブリ２５６ａおよび２５６ｂと協調するように構成される穴７５６ａ（不図示）および７５６ｂと、カメラ２２０ａに対するＬＥＤ２５０ａおよび２５０ｂの光の窓２５２ａおよび２５２ｂと、ＬＥＤ２５０ａ’および２５０ｂ’の光の窓２５２ａ’および２５２ｂ’と、Ｉ／Ｉ開口部６６６ａ（不図示）および６６６ｂと協調するように適合する側面穴２６６ａ（不図示）および２６６ｂと、強調するように構成される穴７３６を含む。
本発明は、その特定の実施形態とともに説明してきたが、多くの代替、修正および変更が当業者により理解されることは、明らかである。従って、添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲内にこのような代替、修正および変更の全てを包含することを意図する。本明細書で言及される全ての刊行物、特許および特許明細書は、個々の刊行物、特許または特許明細書が参照として本明細書に組み込まれていると指摘する場合に、その全体が参照として本明細書に組み込まれている。また、この明細書において任意の参照の引例または識別は、このような参照が本発明の先行技術で利用可能であると解釈されるべきでない。
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- 本件明細書に記載のマルチカメラ内視鏡およびフレキシブル電子回路基板の組み合わせ。
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