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KR20160004994A - 검이경 - Google Patents

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KR20160004994A
KR20160004994A KR1020157020673A KR20157020673A KR20160004994A KR 20160004994 A KR20160004994 A KR 20160004994A KR 1020157020673 A KR1020157020673 A KR 1020157020673A KR 20157020673 A KR20157020673 A KR 20157020673A KR 20160004994 A KR20160004994 A KR 20160004994A
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KR
South Korea
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electronic image
image unit
distal end
head portion
camera
Prior art date
Application number
KR1020157020673A
Other languages
English (en)
Inventor
피터 루프페르스베르그
알브레히트 레프플레-비엔후에스
Original Assignee
헬렌 오브 트로이 리미티드
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Publication date
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Priority claimed from EP13000553.1A external-priority patent/EP2762056B1/en
Priority claimed from EP13001748.6A external-priority patent/EP2787333B1/en
Application filed by 헬렌 오브 트로이 리미티드 filed Critical 헬렌 오브 트로이 리미티드
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Abstract

본 발명은, 사용하는 동안 사용자가 검이경(10)을 조작할 수 있는 핸들부(12); 및 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 실질적으로 테이퍼진 형태를 나타내고, 핸들부(12)에 인접한 근위단(16) 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18)을 포함하는 헤드부(14)를 구비하는 검이경(otoscope)(10)에 관한 것이다. 검이경(10)은 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 전자 영상 유니트(40)를 더 구비하고, 전자 영상 유니트(40)는 상기 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되게 위치된 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)을 나타내고, 원위단(18)은 방사상 옵셋(r1)이 원위단(18)의 직경에 대해 최대가 될 수 있도록 전자 영상 유니트(40)를 수용하도록 구성된다.

Description

검이경{Otoscope}
본 발명은 사용자가 조작할 수 있는 핸들부, 그 세로축을 따라 실질적으로 테이퍼 형태로 연장하는 헤드부를 구비하고, 헤드부는 핸들부에 근접한 근위단 및 피험자의 외이도(canal of outer ear)에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단을 가진 검이경에 관한 것이다.
검이경(otocope: 종종 '오러스코프(auriscope)'로도 명명됨)은 귀를 검사하는데 사용되는 의료 장치이다. 귀 검사에 상응하는 방법은 "이경검사법(otoscopy)"으로 명명된다. 이경검사법은 100년 이상 전에 확립된 표준 의료 검사 기법이다. 의대생들은 생리학 실습 과정 동안 그들의 학습의 초기에 이경검사법을 배운다. 검이경적 검사에 근거한 전형적인 진단은: 중이염(otitis media; OM), 삼출성 중이염(otitis media with effusion; OME), 외이도염(otitis externa), 및 고막 천공이 있다. OME는 저류액(middle ear effusion) 즉, 급성감염증의 징후 또는 증상 없이 정상 고막(intact tympanic membrane)의 뒤쪽에 존재하는 액체에 의해 정의된다. OME는 가장 흔한 소아과 진단들 중의 하나이다. 그러나, 이경검사법은 귀지, 털, 고막과 같이 귀속의 물체를 확인 및 관찰하는데도 일반적으로 사용된다.
이경검사법에서 수십 년 동안 사용되고 있는 전형적인 검이경(10')은 도 3에 도시되어 있다. 검이경(10')은 사용하는 동안 사용자가 조작하기 위한 핸들부(12')를 구비한다. 여기서, "조작한다"라는 용어는, 검이경을 쥐는 동작, 피험자의 귀에 검이경을 정렬시키는 동작, 및 빛을 켜거나 끄는 동작 등과 같이, 여러 가지 다른 종류의 동작 또는 행위를 의미한다. 또한, 검이경(10')은 핸들부(12')에 연결된 헤드부(14')를 구비한다. 헤드부(14')는 헤드부(14')의 세로축(A')을 따라 연장하는실질적으로 테이퍼 형상 일반적으로, 원뿔 형상을 나타낸다. 헤드부(14')는 속이 빈 깔때기로 실질적으로 구성되고, 깔때기의 끝은, 일반적으로 아동용의 경우, 대략 3밀리미터의 상대적으로 작은 직경을 가진다. 또한, 헤드부(14')는 핸들부(12')에 인접한 근위부(16') 및 피험자의 외이도(C')에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18')을 가진다. 위에서, "끝단"이라는 용어는 단일의 점을 의미하는 것이 아니라 헤드부(14')의 영역 또는 섹션을 의미하고, 근위단(16')은 세로축(A')에 대해 원위단(18')에 반대로 위치된다. 외이도(C)는 유연한 결합조직(C1)에 의해 부분적으로 둘러싸이고 또는 중이를 향해 하방으로 경골(C2)에 의해 부분적으로 둘러싸인다.
알려진 검이경의 작동 원리는 외이도(C) 속으로 밀고 들어가는 3mm의 팁을 가진 속이 빈 깔때기를 통해 피험자의 고막(ED)에 빛을 조사함과 동시에 관찰하는 것이다. 즉, 외이도(C)의 자연적인 굴곡 구조 때문에, 귀 밖에서는 고막(ED)을 볼 수 없다. 외이도(C)의 자연적 굴곡을 극복하기 위하여, 숙련된 전문의는 고막을 관측하는데 필요한 깊이까지 깔때기의 팁을 주의 깊게 밀어넣는 동안 외이를 상방 및 뒤로 주의 깊게 당겨야만 한다. 의사가 검이경(10')의 광축을 따라 고막(ED)을 자유롭게 볼 수 있도록 외이도(C)는 일반적으로, 일직선으로 변형되어야 하며, 여기서, 광학축은 헤드부(14')의 세로축(A')에 상응한다. 검이경의 광학은 기본적으로, 근위단(16')의 깔때기의 더 넓은 끝단에만 위치되고 램프와 고막(ED)의 영상을 확대하는 렌즈(미도시)로 구성된다.
이경검사법 시술은 외이도(C) 속으로 깔때기를 주의 깊게 밀어넣을 수 있는 한편 내부를 보면서 귀를 당겨서 외이도(C)의 곡률을 조작할 수 있도록 수작업과 이를 위한 엄청난 훈련이 요구된다. 예를 들어, 집게 손가락 또는 새끼 손가락이 머리 위에 위치됨으로써 외이도(C)에 대한 상처를 방지하기 위해, 훈련받은 의사는 피험자의 머리에 대해 검이경을 잡는 손의 사용이 매우 중요하다. 특히, 외이도의 내부가 상대적으로 짧고 검사하는 동안 갑작스러운 머리 이동이 발생할 수 있는 어린 아이의 경우, 매우 민감한 외이도 피부 또는 심지어 고막이 관통될 위험이 있다. 그러한 상처는 고통이 수반되고 청각 장애뿐만 아니라 미주신경 과다자극을 통해 심지어 심혈관 질환을 유발할 수 있으므로 어떻게 해서라도 방지되어야 한다.
또한, 특히 귀에 염증이 발생된 경우, 외이도(C)의 "직선화(straightening)"를 위한 기계적 조작은 엄청난 불편 또는 심한 경우, 통증을 초래하여, 영유아의 검사를 더욱더 어렵게 만든다.
도 4는 검이경(10')의 원위팁이 뼈 부분(C)의 훨씬 안에 위치되어 있고, 외이도(C)가 상당할 정도로 직선화되어 세로축(A)이 고막(ED)에 적어도 가까이 향하는 상태를 도시한다. 헤드부(14')의 원위팁은 뼈 부분(C2) 안에 지지됨으로써, 유연 결합조직(C1)과 접촉하는 헤드부(14')의 근위단이 유연한 결합조직(C)을 하방으로 밀어낼 수 있다. 헤드부(14')가 이러한 모양을 하기 때문에 고막(ED)에 접촉할 위험이 존재한다.
이러한 이유들에 의해, 검이경의 확실하고 안정적인 취급은 잘 훈련된 의사들에게만 현재 봉착된 과제이고 더 광범위한 전문의들에게는 보충될 수 없다. 미국의 조사의 결과로서 공표된 최근 논문은 의사들이 예컨대, 피험자의 고막의 상태를 (정확히) 판단하지 못하거나 검이경에 의해 제공되는 영상을 정확히 해석(즉, 보완 및 의미있는 대상의 인식)하지 못하고 있는 사실을 보여준다. 그러한 잘못은 내이도(inner ear canal) 또는 고막 상태의 오역을 유발한다. 결과적으로, 의사들이 부주의에 의해 실수를 하는 경향이 있고, 아니면 의사들이 무의미한 영상 해석을 감행할 수 있기 때문에, 예를 들어, 의심되는 고막 염증을 치료하기 위한 항생제의 과잉 진료로 이어질 수 있다.
특히, 예를 들어, 숙련된 전문가가 피험자의 고막 및 외이도의 영상들을 캡처할 수 있는 귀 내시경(video otoscope)과 같은 다른 검이경 장치가 존재한다. 그러한 귀 내시경은 헤드부의 원위단으로부터 원위단에서 멀리 떨어져서 위치하는 CCD-칩까지 연장하는 한 다발의 광가이드를 구비한다. 영상들의 성능 해상도는 광가이드들의 수에 의존한다. 만족스러운 해상도를 가진 영상들을 얻기 위하여, 엄청난 수의 개별 광가이드들이 제공되어야 하므로 통상적인 치료를 위한 장치의 가격이 너무 높아진다. 또한, 헤드부의 원위단으로부터 멀리 떨어져서 위치하는 CCD-칩을 가진 알려진 모든 귀 내시경들은 의사들에 의한 고도의 취급 숙련도를 필요로 한다. 이러한 이유들에 의해, 이러한 장치들은 의료 업계의 의사들에 의한 사용은 물론 비전문가에 의한 사용에 적합하지 않다.
귀 내시경을 포함하여, 현재 시중에 있는 모든 검이경들은, 일반적으로 상대적으로 얇은 개방 깔때기와 같은 기본적 디자인에 근거한다. 길이, 각도, 시계 및 깔때기의 크기는 모든 판매되는 검이경들 사이에서 대동소이하다. 이러한 공통적 특징의 결과로서, 사용 용이성 그리고 안정성 문제 때문에, 그러한 장치들은 제한적이다. 고막을 포함하여, 외이도에 있는 물체의 확실한 감지를 위한 알려진 검이경 및/또는 그 사용 방법은 매우 복잡하다.
결과적으로, 오늘날까지 검이경은 대부분의 의사들에 의해 독점적으로 사용되고 있다. 의사들 중에서도, 소수의 의사들만 신뢰할 수 있고 적절한 방식으로 검이경을 사용하도록 충분히 훈련되어 있다. 그러나, 중이염은 어린 아이의 고열을 유발하는 매우 흔한 질병이고, 중이염 특히, OME의 배제는 소아과를 찾는 가장 중요한 이유이므로, 부모에 의한 귀의 검사가 절실히 필요하다. 그들의 자녀의 외이도가 다량의 귀지 및/또는 외부 물체에 의해 막혀 있는지 여부를 체크하기 위해 집에서 비전문가에 의해 검이경이 안전하게 사용될 수 있다면 부모들은 그러한 검이경으로부터 이익을 얻을 수 있다.
선행기술 문헌 US5,910,130 A는 소형 비디오 카메라 또는 고체 영상기(예, CCD 또는 CMOS)를 가진 검이경을 개시한다. 광원은 연속 링 형태의 발광 섬유로 제공될 수 있다. 고막을 관측하기 위해서 검이경의 헤드부는 직선화된 외이도 속으로 깊숙히 도입되어야 한다.
선행기술 문헌 US2013/027515 A1은 예를 들어, CCD 또는 CMOS 칩을 포함하는 카메라를 구비하는 직경이 작은 외이도 사이드 스캐너를 개시한다. 카메라는 사이드 스캐너의 탐침 팁에 배치될 수 있다. 스캐너는 외이도의 측면의 사이드를 스캔할 수 있다. 사이드 스캐너의 팁은 스캐닝 전에 고막에 가깝게 위치된다.
선행기술 문헌 US2011/063428 A1은 조명 수단 및 예컨대, 고체 영상기와 같이 웨이퍼 레벨 광학 계열 비디오 카메라를 구비하고, 3.2mm 미만의 최대 외경을 가진 의료 장치(내시경)를 개시한다.
선행기술 문헌 EP 2 289 391 A1은 헤드부 및 디스플레이부에 헤드부를 거꾸로 장착하기 위한 고정 링을 구비하는 검이경을 개시한다.
선행기술 문헌 EP 2 277 439 A2는 특히, 원위단에 온도 센서가 배치될 수 있는 캐버티를 제공하기 위해, 방사상으로 옵셋되어 위치된 이미지 센서를 포함하는 임상용 귀온도계를 개시한다.
본 발명의 목적은 광범위한 이경검사법을 훈련받지도 않고, 피험자에게 상처를 유발시킬 위험도 없이 또는 적어도 위험을 현저히 감소시키면서 비전문가 및 의사에 의해 사용될 수 있는 검이경을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 검이경의 헤드부의 외이도 안에서의 상대적 위치와 실질적으로 무관하게, 외이도 내부의 물체 예컨대, 고막을 자동적으로 확인할 수 있는 검이경을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 비전문가에 의해 검이경이 사용되는 경우라도 매우 신뢰성있게 물체를 확인할 수 있는 검이경을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1 또는 청구항 19 또는 청구항 20의 특징들을 나타내는 검이경에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들은 종속항들의 기술적 주제를 나타낸다.
특히, 이러한 목적은 전술한 바와 같이, 일반적인 형태의 검이경에 의해 수행되고, 검이경은 헤드부의 원위단 특히, 헤드부의 원위팁에 위치된 광학 전자 영상 유니트를 더 구비하고, 전자 영상 유니트는 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되게 위치된 적어도 하나의 광학축을 나타내고, 원위단은 전자 영상 유니트를 수용하도록 구성됨으로써 방사상 옵셋이 원위단의 직경에 대해 최대화될 수 있다. 원위단이 연성 결합조직과 외이도를 구획하는 경골 사이의 천이 영역에만 위치되더라도, 방사상 옵셋이 더 클수록 고막을 더 잘 볼 수 있다. 검이경이 외이도의 곡률 주위를 효과적으로 관찰할 수 있도록 하기 위하여, 전자 영상 유니트는 원위단의 직경에 대해 방사상 옵셋이 최대가 되도록 배치될 수 있다.
헤드부의 원위단에서 방사상으로 옵셋된 적어도 하나의 광학축을 나타내는 소형 전자 영상 유니트의 제공은, 피험자의 외이도를 변형시킬 필요없이, 아니면 전술한 종래의 검이경과 같은 정도로 외이도를 적어도 변형시킬 필요없이 피험자의 고막을 "볼" 수 있게 한다. 그 이유는, 검이경의 헤드부의 세로축에 상응하는 전자 영상 유니트의 "관찰 방향"이 불필요해지기 때문이다. 오히려, 방사상 옵셋은 외이도가 곧게 되어 있지 않을 경우에도 고막을 볼 수 있는 가시선은 장치로 하여금 "모퉁이 주변을 관찰"할 수 있게 한다. 특히, 많은 경우들에 있어서, 외이도는 직선이 아니라, 특히 연성 결합조직과 외이도를 구획하는 경골 사이의 천이 영역 또는 천이 포인트에서, 적어도 하나의 곡선을 나타낸다. "모퉁이"는 이러한 곡선에 의해 제공된다. 특히, 사실상 거의 항상, 외이도는 제1 곡률과 제2 곡률을 가진 S-형(sigmoid) 형태를 가지며, 제2 곡률은 제1 곡률보다 고막에 더 가깝게 되어 있다. 특히, 외이도의 제2 곡률은 외이도의 경골부 내부에 적어도 수 밀리미터까지 더 깊이 도입되지 않은 검이경의 그 어떤 광학적 가시선 또는 영상 통신을 방해한다. "모퉁이"는 외이도의 제2 곡률로서 정의될 수 있다. 특히, 원위 방향에서, 제2 곡률은 외이도의 경골부로 유도한다. 연성 결합조직과 경골 사이의 천이 포인트 또는 천이 영역은 이러한 제2 곡률에 배치된다. 제2 곡률은 경골에 의해 독립적으로 구획되는 외이도의 영역으로 유도한다. 바람직하게, 천이 영역은 곡률에 대하여 수 밀리미터 원위(후방) 그리고 수 밀리미터의 근위(전방) 영역 특히, 0mm 내지 5mm 또는 1mm 내지 3mm로서 정의될 수 있다.
그러한 전자 영상 유니트는 광범위한 이경검사법의 훈련없이, 상처 유발의 위험을 현저히 감소시키면서 특히, 예컨대, 외이도의 경골부 내부의 조직과 같은 피험자 조직의 자극을 현저히 감소시키면서 비전문가에 의해 사용될 수 있는 검이경을 제공할 수 있다. 그러한 전자 영상 유니트는 외이도 내부의 검이경의 헤드부의 상대적 위치와 실질적으로 무관하게, 특히, 외이도의 경골부 즉, 경골에 의해 구획되는 영역 속으로 삽입되는 그 어떤 특정의 삽입 깊이와 무관하게, 고막을 관측할 수 있게 한다. 검이경이 "모퉁이 주위 또는 곡률을 볼 수 있도록" 배치되기 때문에, 비전문가는 경골에 의해 구획되는 외이도의 영역까지 깊숙히 헤드부를 도입시킬 필요가 없다. 한편, 일반적인 검이경에 있어서, 전문의는 외이도의 경골부 내부의 수 밀리미터까지 적어도 더 멀리 즉, 제2 곡률보다 더 상당히 내측으로 검이경을 도입시켜야만 하고, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 제2 곡률에 인접하게 위치될 수 있다. 일반적인 이경검사법에 있어서, 특히, 검이경의 원위팁에서 일종의 지지점 또는 휴식점 또는 앵커점을 제공하기 위하여, 검이경은 외이도의 경골부 속으로 깊이 도입될 필요가 있다. 검이경의 원위팁이 경골부 내부에 지지되면, 고막에 대한 광학적 가시선을 확보하기 위해 외이도를 직선화시키기 위하여 의사는 검이경의 핸들부에 지렛대를 적용할 수 있다. 이러한 종류의 검이경의 "정렬" 또는 외이도의 이러한 종류의 직선화는 고통스럽다. 대조적으로, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 그러한 "정렬" 또는 직선화를 필요로 하지 않는다.
특정의 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는 넓은 각도를 가진 시계를 나타낼 수 있으므로, 세로축이 외이도의 세로축에 대해 큰 각도로 경사져 있는 경우에도 고막을 볼 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트의 광학축은 세로축에 대해 각지게 배치될 수 있으므로, 장치가 보다 효과적으로 "모퉁이 주위를 관찰"할 수 있도록 한다. 추가적이거나 대안적인 이유는 헤드부의 원위단에 마련된 전자 영상 유니트의 시계가 종래기술에 따른 검이경의 상대적으로 극도의 속이 빈 깔때기로 얻을 수 있는 시계보다 훨씬 더 클 수 있다.
나아가, 종래의 검이경과 비교하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부의 원위단은 상대적으로 얇은 개방된 깔때기를 가진 원뿔 모양을 가질 필요가 없고, 이러한 원뿔 모양은 헤드부의 원위단을 외이도 속으로 너무 깊이 진입시킬 수 있는 위험을 가지고 있으므로, 피험자에게 심각한 상처를 유발할 수 있었다. 대신에, 헤드부의 원위단의 외형이 그러한 방식으로 설계됨으로써, 실제적으로 외이도 속으로 너무 깊게 도입시키는 것 자체가 불가능하다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 비전문가에 의해서도 피험자에게 상처를 유발시키지 않고서 안정되고 신뢰할 수 있게 작동될 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 외이도 내부의 검이경의 헤드부의 상대 위치와 실질적으로 무관하게, 특히 외이도의 골부 즉, 경골부에 의해 구획되는 영역 속으로의 삽입되는 그 어떤 특정 깊이와 무관하게, 고막을 관찰할 수 있게 된다. 원위단에는 고막과의 기계적 접촉을 방지하는 형상이 제공될 수 있다. 특히, 원위단에는 고막으로부터 상대적으로 훨씬 떨어진 위치에서 외이부 내부에서 큰 방사상 옵셋과 기계적 멈춤을 허용하는 상대적으로 큰 직경이 제공될 수 있다.
원위단은 전자 영상 유니트를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 캐버티를 가질 수 있으므로, 방사상 옵셋이 원위단의 측벽 면 또는 측면 내부에서, 바람직하게, 원위팁의 적어도 절반의 반지름(반지름 크기의 절반), 보다 더 바람직하게 원위팁의 반지름의 적어도 2/3(반지름 크기의 2/3)로, 최대화될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 방사상 옵셋은 원위팁의 방사상 크기의 적어도 0.25배, 바람직하게 적어도 0.3배, 보다 바람직하게 적어도 0.35배이다. 그와 같이 상대적으로 큰 방사상 옵셋은, 원위팁이 연성 결합조직과 경골 사이의 천이 포인트까지 깊게 도입되더라도, 외이도 내부의 적절한 편심성 관측 포인트에서 광학축의 위치를 보장할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 소형 카메라 및/또는 적외선 센서 유니트가 원위팁으로부터 3mm이하, 바람직하게, 2mm이하, 보다 바람직하게 1mm이하의 간격에 위치된다. 그러한 정렬은 특히, 원위팁에 가능한 가깝게 함으로써, 외이도 내부에서 최대의 편심성을 제공하여, "모퉁이 주위의 관찰"을 효과적으로 허용한다.
일 실시예에 따르면, 원위단의 내측면에 인접되어, 헤드부는 적어도 하나의 광학축을 구획하는 전자 영상 유니트의 광학 요소(예, 카메라, 렌즈 또는 이미지 센서)를 수용하기 위한 캐버티를 포함함으로써, 광학축은 원위단의 내측면에 가능한 한 가깝게 배치될 수 있다. 그러한 캐버티는 최대의 방사상 옵셋을 확보한다. 바람직하게, 캐버티는 적어도 부분적으로 원위단의 내측면에 의해 한정된다.
바람직하게, 전자 영상 유니트 또는 적어도 그 광학 요소, 예컨대, 렌즈는 헤드부의 최원위부에 위치된다. 특히, 전자 영상 유니트는 헤드부의 앞측 또는 전면과 접촉될 수 있고, 또는 전자 영상 유니트는 헤드부의 앞측 또는 전면을 제공할 수 있다. 이것은 헤드부를 외이도 속으로 깊게 도입시킬 필요없이 외이도 내부에 전자 영상 유니트의 최원위부를 위치시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 예를 들어, 현대적 디지털 사진기에 의해 제공되는 추가적인 특징을 구비할 수 있다. 예를 들어, 검이경은 디스플레이와 같은 시각 출력 수단, 및/또는 확성기와 같은 음향 출력 수단, 및/또는 확보된 영상을 저장할 수 있는 스토리지 카드를 삽입하기 위한 스토리지 카드 슬롯, 및/또는 USB-포트와 같은 케이블 연결 포트, 및/또는 Bluetooth®, WIFI®와 같은 무선 컨넥션, 및/또는 배터리와 같은 에너지 서플라이를 구비할 수 있다.
바람직하게, "전자 영상 유니트의 광학축"은 전자 영상 유니트의 최원위 포인트로부터 원위 방향으로 특히, 고막을 향해 연장하는 축을 의미하고, 그 방향성은 광학 요소들에 의해 조금도 변형되지 않는다. "전자 영상 유니트의 광학축"은 바람직하게 가장 큰 방사상 옵셋을 가진 광학축이다.
바람직하게, 적어도 하나의 광학축은 원위단의 내측면에 가능한 한 가깝게 배치된다. 따라서, 방사상 옵셋이 최대화될 수 있다.
전자 영상 유니트는 광학축을 구획하는 비디오 카메라, 바람직하게, 광각(wide angle) 칼라 비디오 카메라를 구비할 수 있다. 여기서, "광각"은 적어도 80°의 각도, 바람직하게 적어도 110°의 각도, 예컨대 120°의 각도를 의미한다. 그러한 광각 카메라는 카메라의 광학축이 고막에 직접 중심이 맞지 않더라도 그리고, 사용시 고막과 종래의 검이경 헤드의 팁 끝단 사이의 간격과 비교하여, 고막이 상대적으로 카메라로부터 떨어져 있더라도, 피험자의 고막의 감지를 허용한다. 칼라 비디오 카메라를 사용하면, 고막의 색상 및/또는 외이도의 내부의 판단을 허용하는 이점이 있다. 따라서, 염증은 불그스름함의 정도로 감지될 수 있다.
전자 영상 유니트는 미니어처 카메라 특히, 3mm×3mm 미만의 치수, 바람직하게 2mm×2mm 미만, 구체적으로 1.2mm×1.2mm, 보다 바람직하게, 대략 1mm×1mm 또는 1mm×1mm 미만의 치수를 가진, 실질적으로 편평한 구성의 웨이퍼-레벨 카메라를 구비할 수 있다. 웨이퍼-레벨 카메라는 상대적 신기술을 의미한다. 그들은 픽셀당 대략 3마이크론만 가진 소형 사이즈로 생산될 수 있다. 따라서, 웨이퍼-레벨 영상 기술은, 대략 1mm×1mm 또는 심지어 더 작은 렌즈만을 포함하는 카메라의 풋프린트(footprint)를 사용하여 고막의 "충분한" 해상도의 영상 예컨대, 250픽셀×250픽셀의 영상을 얻게 한다.
"미니어처 카메라"는 영상을 캡처하는 데 필요한 방법과 관련하여 최소의 크기, 바람직하게 1.5mm 내지 2.5mm 범위의 측면 또는 방사상 치수, 보다 바람직하게, 0.5mm 내지 1.5mm의 범위의 치수 또는 1mm의 치수를 가진 카메라를 의미한다. "미니어처 카메라"는 예를 들어, 0.5mm 내지 1.5mm 범위의 직경을 포함한다. 축 방향(세로축에 평행)에서 카메라의 치수는 정황적 즉, 그다지 중요하지 않다. 2mm×2mm 이하의 방사상 치수, 보다 바람직하게 대략 1mm×1mm의 방사상 치수는 전자 영상 유니트 또는 카메라의 광학축이 헤드부의 내부면 또는 외측면에 매우 가깝게 배치될 수 있는 장점을 제공함으로써, 검이경이 상대적으로 큰 각도로 예컨대, 10° 내지 60°의 범위, 바람직하게, 15°내지 40°의 범위, 보다 바람직하게, 20°내지 30°의 범위의 각도로 "모퉁이 주위를 관찰"할 수 있게 한다.
웨이퍼 기술에 근거한 카메라는 광민감도 및 공간 조건 사이의 양호한 타협을 제공한다. 광민감도는 카메라의 조리개 또는 렌즈의 치수에 의존한다. 조리개가 더 클수록, 광민감도가 더 높아진다.
광각 카메라는, 특히, 헤드부의 세로축에 대해 경사진 방사상 옵셋 및/또는 광학축과 관련하여, 검이경이 "모퉁이 주위의 관찰"을 가능하게 한다. "광학"의 능력과 관련한 방사상 옵셋은 경사진 광학축의 필요없이 "모퉁이 주위의 관찰"의 장점을 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고, "모퉁이 주위의 관찰"의 능력은 방사상으로 옵셋되어 위치되고 경사진 광학축을 가진 카메라에 의해 확보될 수 있다. 가장 효과적인 "모퉁이 주위의 관찰" 능력은 방사상으로 옵셋되어 위치되고 경사진 광학축을 가진 광각 카메라에 의해 확보될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특정의 실시예에 따르면, 방사상 옵셋에 부가하여, 전자 영상 유니트는 세로축에 대해 경사진 광각 및/또는 적어도 하나의 광학축을 가진 가시 범위를 포함한다. 광학축은 세로축에 대하여 경사진 광학축과 관련하여 및/또는 광각을 가진 가시 범위와 관련하여 방사상으로 옵셋되게 위치되어 있으므로, 그러한 전자 영상 유니트는 "모퉁이 주의의 관찰"을 효과적으로 하기 위해 배치된 검이경을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는, 헤드부의 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 배치될 수 있고, 광학축 또는 카메라의 중간축에 대한 방사상 옵셋이 1mm 내지 2.5mm의 범위, 바람직하게, 1.5mm 내지 2mm의 범위, 구체적으로 적어도 1.8mm가 되는 치수를 각각 나타내는, 적어도 하나의 미니어처 카메라, 바람직하게, 적어도 3개 내지 6개의 미니어처 카메라들, 구체적으로 4개의 카메라들을 구비한다. 다시 말해, 헤드부의 직경에 대해 상대적으로 큰 방사상 옵셋을 가진(구체적으로 최대 방사상 옵셋을 가진) 적어도 하나의 광학축을 가진 전자 영상 유니트가 구현될 수 있도록 영상 유니트의 형태 또는 영상 유니트의 구성품들이 선택될 수 있다. 이러한 범위의 방사상 옵셋은 원위팁의 상대적으로 큰 직경과 관련하여 구현될 수 있다. 원위팁이 천이 영역까지 깊게 도입되더라도, 전자 영상 유니트의 광학축이 불리하게 위치되는 경우에도, 적어도 1.8mm의 방사상 옵셋의 제공은 "곡률 주위의 관찰"을 용이하게 한다.
다수의 카메라들에 의해 광학축이 제공되는 경우, 전자 영상 유니트가 적어도 3개 또는 4개의 카메라 특히, 예컨대, 모든 카메라들이 방사상으로 옵셋되어(최대 방사상 옵셋으로) 위치될 수 있는 치수를 가진 웨이퍼-레벨 카메라와 같이, 미니어처 카메라들을 구비한다. 특히, 전자 영상 유니트는 3개 또는 4개의 미니어처 카메라들, 예컨대, 각각 대략 1mm×1mm의 치수를 가지는 웨이퍼-레벨 카메라를 구비한다. 헤드부의 원위팁이 4.8 내지 5.5mm의 범위의 직경(상대적으로 큰 직경)을 가지는 경우에도, 검이경이 "모퉁이 주변을 관찰"할 수 있도록 충분히 큰 방사상 옵셋으로 배열될 수 있는 그러한 소형 카메라의 발견에 근거한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예는, 외이도 내부에 2개 형태의 조직 사이의 천이 영역 또는 굴곡에서 헤드부의 기계적 멈춤을 제공한다.
특히, 각각 대략 또는 심지어 1mm×1mm 이하의 치수를 가진 미니어처 카메라의 경우에도, 3개의 카메라들의 수가 충분할 수 있으므로, 그러한 소형 마케라들은 상대적으로 높은 방사상 옵셋으로 배치될 수 있다. 카메라가 작을수록, 카메라의 광학축의 구현가능한 방사상 옵셋은 더 커진다. 카메라가 예컨대 대략 1.2mm×1.2mm 또는 1.5mm×1.5mm의 치수를 가지는 경우, 4개의 카메라들이 바람직하다. 카메라 또는 광학축의 수가 많아질수록, 고막을 완전히 관찰하기 위해, 적어도 하나의 광학축이 외이도 내부의 유효한 편심 위치에 위치될 가능성이 더 높아진다. 일 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는 동일한 방사상 옵셋에 배치되고 원주 방향으로 서로 동일한 간격을 가진 4개의 카메라들을 구비한다.
3개, 4개, 5개, 또는 6개의 미니어처 카메라들 또는 광학축들의 수는 바람직한 편심 관측 포인트에 카메라를 위치시키기 위한 헤드부의 이동 또는 회전을 위한 그 어떤 필요성을 제거할 수 있다. 예를 들어, 그러한 배열에 따르면, 검이경의 헤드부 또는 검이경의 핸들부는 전혀 회전될 필요가 없다. 비전문가는 검이경을 축방향으로 단지 도입시키기만 하면 된다. 검이경의 그 어떤 부분도 회전시킬 필요가 없다. 이것은 비전문가에 의한 조직의 그 어떤 자극의 가능성을 감소시킨다. 바람직하게, 전자 영상 유니트는 헤드부의 세로축에 대하여 동심으로 특히, 회전적으로 대칭적으로 배열된 다수의 광학축들을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 각각의 광학축은 하나의 카메라에 의해 제공될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 광학축의 수와 무관하게, 부가적으로, 모션 메카니즘이 제공될 수 있다. 예컨대, 2개 또는 3개의 카메라와 같이, 모션 메커니즘과 관련하여, "모퉁이 주변의 관찰"을 위해 바람직한 위치에서 카메라들의 적어도 어느 하나를 이동시키기 위해, 헤드부 또는 검이경이 대략 20°내지 50°의 최대 각도로 회전될 필요가 있는 경우에도, 다수의 카메라들의 제공은 장점을 제공한다. 최대 40°또는 50°의 회전 이동은 고막이 가장 잘 보이는 위치에 적어도 하나의 카메라를 위치시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 40° 또는 50°의 각도에서 비전문가가 사용하는 경우에 비전문가에 의한 인체공학적 방식에 있어서, 그 어떤 문제 없이 취급 또는 작동될 수 있는 사실에 근거한다. 따라서, 적어도 2개 또는 3개, 특히 4개의 광학축들은 그 어떤 모션 메커니즘의 필요성을 제거할 수 있다. 4개를 초과하는 카메라들 또는 광학축은 필요하지 않다고 판명되었다. 각각의 광학축이 상대적으로 큰 광학축과 함께 위치된 경우에도, 3개의 카메라들이 충분할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 4개의 카메라들의 수는 대부분의 경우에 있어서 바람직하게 보인다.
일 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는 각각의 카메라들이 헤드부의 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 배치되도록 방사상 치수를 포함하는 적어도 2개의 카메라들을 구비하고, 카메라의 광학축 또는 중간축에 대해 방사상 옵셋은 헤드부의 원위팁의 직경의 1/4보다 더 크고, 바람직하게 헤드부의 원위팁의 직경보다 1/3보다 더 크다. 그러한 소형 치수들을 가진 카메라의 제공은 검이경의 "코너 주의의 관찰"을 용이하게 할 수 있다. 카메라의 치수가 작을 수록, 구현될 수 있는 방사상 옵셋이 더 커진다. 그러한 방사상 치수를 가진 카메라는 헤드부의 외측면에 매우 가깝게 즉, 외이도의 내측면에 매우 근접되게 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는, 헤드부의 원위단 또는 원위팁의 직경의 1/3보다 더 작은, 바람직하게, 1/4보다 더 작은, 보다 바람직하게 1/5 또는 1/6보다 더 작은 방사상 치수를 가진 렌즈와 같은 적어도 하나의 카메라 또는 광학 부품을 구비한다. 이러한 상대적으로 작은 방사상 치수는 상대적으로 큰 방사상 옵셋을 보장할 수 있다. 또한, 그러한 상대적으로 작은 방사상 치수는 선택적으로, 다수의 카메라들이 동일한 원의 피치에 배치될 수 있음을 보장하고, 원의 피치는 상대적으로 큰 직경을 가진다.
일 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 배치된 적어도 2개의 광학축들을 구획하는 빔 스플리터를 포함한다. 빔 스플리터는 다수의 카메라의 필요없이 헤드부의 원위팁의 서로 다른 지점들로부터 고막이 관측될 수 있는 장점을 제공한다. 빔 스플리터를 통해, 각각의 광학축의 상대적으로 큰 방사상 옵셋 특히, 카메라에 의해 정의되는 광학축의 방사상 옵셋보다 더 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다(상대적으로 작은 미니어처 카메라가 사용되는 경우에도). 특히, 빔 스플리터의 광학 부품은 상대적으로 작은 방사상 치수로 제공될 수 있다. 특히, 광학 부품들은 방사상 치수 즉, 1mm보다 더 작은 직경, 바람직하게, 0.9mm보다 더 작은, 보다 바람직하게 0.8mm 또는 0.7mm보다 더 작은 직경으로 제공될 수 있다.
또한, 빔 스플리터는 상대적으로 큰 방사상 치수를 나타내는 개구를 제공할 수 있다. 큰 개구는 양호한 광학 특성, 양호한 광민감도 및/또는 높은 운동 범위를 제공한다. 또한, 빔 스플리터는 저렴한 "모퉁이 주위의 관찰"을 위한 배치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 빔 스플리터는 헤드부의 세로축에 대해 동심으로, 특히 회전되게 대칭적으로 배치된 다수의 광학축을 구획한다. 그러한 설계는 외이도 내부의 헤드부의 방위가 사용자에 의해 자유롭게 선택될 수 있는 상황을 보장한다. 사용자는 특정 방향으로 검이경의 헤드부를 위치시킬 필요가 없다.
대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 어느 하나의 광학축들은 세로축에 대해 경사져서 세로축에 위치하는 미리 결정된 지점을 향하게 될 수도 있다. 빔 스플리터는 헤드부의 세로축에 대해여 상대적으로 크게 경사진 광학축을 가진 배치를 제공함으로써, 평행한 광학축을 가지거나 상대적으로 작은 경사각을 가진 그 어떤 배치보다 효과적으로 "모퉁이 주위의 관찰"을 허용할 수 있게 된다.
바람직하게, 전자 영상 유니트는 빔 스플리터에 광학적으로 연결된 특히, 적어도 2개의 광학축들에 연결되고 세로축에 중심적으로 위치된 이미지 센서를 구비한다. 중심적으로 위치된 이미지 센서는 영상 유니트의 대칭적 설계를 제공할 수 있고, 제조적 관점에서 유용성을 제공할 수 있다. 중심적으로 위치된 이미지 센서는 원위팁보다 더 큰 방사상 치수를 나타내는 헤드부의 영역에 보다 근위적으로 배치될 수 있다. 바람직하게, 이미지 센서는 다수의 광학축과 관련하여 예컨대, 빔 스플리터와 관련하여 제공된다. 다시 말해, 전자 영상 유니트는 단일의 이미지 센서와 다수의 광학축들을 가진 배열을 제공하도록 구성된다. 이미지 센서들의 수의 감소는 검이경의 저렴하고 간단한 설계를 제공한다.
이미지 센서는 검이경의 원위팁에 배치된 그 어떤 광학 부품의 방사상 치수보다 더 큰 방사상 치수 바람직하게 적어도 0.7mm, 보다 바람직하게 적어도 1mm, 더 바람직하게 적어도 1.5mm, 구체적으로 1.5mm 내지 3mm의 치수를 나타낸다. 원위팁으로부터 이격되어 위치되고 원위팁에서 그 어떤 광학 부품으로부터 이격되게 배치된 이미지 센서는 광학 부품, 특히 그 어떤 조리개보다 더 큰(방사상, 즉 측면) 치수가 제공될 수 있다. 특히, 헤드부의 원뿔 모양과 관련하여, 원위팁에서 광학 부품에 근접되도록 이미지 센서의 배열은 헤드부 내부의 보다 큰 공간(방사 방향)을 제공한다. 이미지 센서가 더 클수록, 광학 특징이 더 향상된다. 특히, 큰 이미지 센서는 광민감도, 동적 범위 및/또는 해상도가 향상된다.
빔 스플리터는 적어도 하나의 미러 및/또는 프리즘 및/또는 적어도 하나의 렌즈를 구비할 수 있다. 이러한 부품들은 전자 영상 유니트의 설계에 대한 높은 유연성을 제공할 수 있다. 또한, 구체적으로 그 방사상 치수가 상대적으로 작아질수록, 예컨대, 미니어처 카메라의 방사상 치수보다 더 작은 경우에도, 이러한 부품들은 큰 방사상 옵셋을 허용한다. 예를 들어, 빔 스플리터는 하나의 통합 렌즈를 나타내는 적어도 하나의 프리즘을 구비할 수 있다. 렌즈를 직접적으로 포함하는 프리즘, 구체적으로 프리즘으로서 동일한 재질로 제조되는 통합 렌즈를 가진 프리즘은, 간단한 설계로 검이경을 제공할 수 있고, 헤드부의 원위단 내부의 제한된 공간 상태가 활용될 수 있다. 바람직하게, 통합 렌즈는 프리즘에 의해 형성되는 렌즈이다.
대안적으로 또는 부가적으로, 각각의 광학축을 위하여, 빔 스플리터는 오목 거울들, 특히 바람직하게 구형 표면으로서 제공되는 2개의 오목 거울들을 구비할 수 있고, 각각의 광학축의 방사상 옵셋은 적어도 2개의 오목 거울들에 의해 구획된다. 각각의 광학축을 위한 2개의 거울들의 상대적으로 낮은 수는 검이경의 간단한 설계를 제공할 수 있고, 헤드부의 원위단 내부의 제한된 공간 상태가 활용될 수 있다.
또한, 각각의 광학축을 위해, 빔 스플리터는 다수의 렌즈들 또는 표면들, 구체적으로 2개의 굴절 표면 및 반사 표면과 2개의 굴절 표면을 구비할 수 있고, 각각의 광학축은 다수의 표면들에 의해 구획된다. 다수의 광학 표면들은 높은 광 충실도를 제공할 수 있다. 굴절 및/또는 반사 구형 표면들의 적절한 조합은, 예컨대 단일 사출 성형 PMMA 파트일 수 있는 단일 광학 요소 또는 블록에서 필요한 광학 특성의 구현을 허용한다. 단일 사술 성형 파트는 서포트 또는 하우징 및 렌즈와 같은 광학 요소 모두를 제공한다.
특히, 각각의 광학축을 위하여, 빔 스플리터에는 2개의 굴절 렌즈들이 제공될 수 있고, 모두 굴절 및 반사 렌즈 모두를 가진다. 바람직하게, 반사 렌즈는 광학축에 대해 경사져 있으므로, 방사상 옵셋이 구현될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 광학축을 위하여, 빔 스플리터는 광섬유, 구체적으로 굴절율 섬유를 구비하고, 각각의 광학축은 광섬유에 의해 구획되고, 각각의 광섬유는 바람직하게 전자 영상 유니트의 이미지 센서와 헤드부의 원위팁 사이로 연장한다. 광섬유는 서로에 대하여 빔 스플리터의 요소들의 서로 다른 배열을 허용한다. 광섬유는 광학축의 경사를 허용한다. 다수의 광학 요소들로 구성된 그 어떤 복잡한 배열이 불필요하다. 광섬유는 원위단 내부의 공간적 조건과 무관하게 또는 원위단 내부의 그 어떤 기하학적 구속과 무관하게 최대 방사상 옵셋을 허용한다. 또한, 이미지 센서의 큰 방사상 치수를 허용하기 위하여, 광학 섬유는 원위팁으로부터 상대적으로 큰 간격에 이미지 센서의 배치를 허용한다. 또한, 광섬유는 광학 부품 또는 표면의 최소 사용, 즉, 복잡성의 감소를 허용한다.
전술한 바와 같이, 빔 스플리터의 구체적 특징들은, 구체적인 적용 또는 사람들의 집단에 대한 특정(최적화된) 전자 영상 유니트를 제공하기 위해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 영상 유니트는 적어도 하나의 광학축 및/또는 적어도 하나의 카메라 및/또는 빔 스플리터의 방사상 옵셋을 구획하는 서포트 또는 하우징을 구비하고, 서포트는 원위단의 내측면과 접촉되는 것이 바람직하다. 서포트는, 구체적으로 헤드부의 세로축에 대한, 적어도 하나의 카메라, 구체적으로 웨이퍼 카메라 또는, 헤드부 내부의 빔 스플리터의 적어도 하나의 광학축을 정확하게 위치시키거나 방위를 잡게 할 수 있다. 특히, 서포트는 광학축들의 동심적 배치를 가능하게 한다. 동심적 배치는 외이도 내부의 헤드부의 회전 위치와 무관하게 최대 방사상 옵셋을 보장할 수 있다.
바람직하게, 빔 스플리터는 광학축들이 원위단의 방사상 치수에 대해 최대인 방사상 옵셋으로 위치되도록 정렬될 수 있다. 빔 스플리터는 헤드부의 직경에 대해 최대인 양 또는 간격을 위해 방사 방향으로 향하는 광학 경로를 제공할 수 있다. 빔 스플리터는 상대적으로 큰 방사상 옵셋을 제공할 수 있다. 특히, 광학 경로의 적어도 2개의 광학 표면들은 세로축에 대해 경사진 각도로 배치됨으로써, 최대의 방사상 옵셋이 구현될 수 있다. 대안적으로, 2개의 오목 거울들은 최대 방사상 옵셋이 구현될 수 있는 형상의 표면에 제공될 수 있다.
하나의 특정 실시예에 있어서, 서포트 또는 하우징은 적어도 영역들에서 볼록한 형상을 가진 외부 측면을 나타낸다. 원위단 또는 원위팁의 직경과 관련하여 최대의 방사상 옵셋을 제공하기 위하여, 볼록 형상은 각각의 광학축이 원위단 또는 원위팁의 내측면에 가능한 한 가깝게 위치될 수 있는 것을 보장한다. 바람직하게, 서포트는 적어도 그 원위단에서 전자 영상 유니트를 포함한다. 또한, 선택적으로, 전자 영상 유니트의 부품들, 예컨대, 카메라는 적어도 부분적으로, 내부 측면에 고정 및/또는 직접 중심에 설치될 수 있다.
전자 영상 유니트의 하나의 광학축은 헤드부의 세로축에 대해 실질적으로 중심적으로 위치될 수 있다. 만약, 전자 영상 유니트의 하나의 광학축이 헤드부의 세로축에 위치되는 경우, 전자 영상 유니트의 실질적으로 편평한 광학 요소가 헤드부의 세로축에 대해 경사져 있거나 경사질 수 있는 것이 바람직하므로, 전자 영상 유니트의 하나의 광학축(또는 "시야 방향")은 헤드부의 세로축에 대해 각이 형성되어(세로축에 경사지게 형성되어), 검이경이 중앙의 관측 포인트로부터도 "모퉁이 주위의 관측"을 가능하게 한다.
전술한 바와 같이, 전자 영상 유니트는 예컨대, 카메라에 의해 제공된 적어도 하나의 광학축, 바람직하게, 헤드부의 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 적어도 3개 또는 4개의 웨이퍼-레벨 카메라들에 의해 제공된 적어도 3개 또는 4개의 광학축을 구비한다. 그러한 구성 역시 만약 헤드부의 세로축에 중앙에만 위치된 하나의 광학축을 전자 영상 유니트가 가질 경우에 필요하게 될지도 모를 깊이 만틈 전자 영상 유니트를 도입시킬 필요가 없이 고막에 대한 자유로운 시야를 얻게 할 수 있다. 3개 또는 4개의 광학축들의 모든 옵셋은 세로축으로부터 적어도 1mm, 바람직하게, 적어도 1.7mm, 보다 바람직하게, 적어도 1.8mm 또는 적어도 1.9mm, 또는 (가능한 경우) 적어도 2.2mm 또는 2.5mm일 수 있다. 바람직하게, 최대 방사상 옵셋은 구체적으로 적어도 하나의 카메라의 광학축 또는 중간축에 대하여 1mm 내지 2.5mm의 범위, 바람직하게, 1.5mm 내지 2mm, 구체적으로 적어도 1.8mm이다. 구체적으로 헤드부의 원위팁의 큰 직경과 관련하여, 큰 방사상 옵셋의 배치는 외이도의 내벽에 가능한 한 가깝게 카메라 또는 광학축을 위치시킬 수 있으므로, 원위팁을 외이도의 경골 영역에 멀리 도입시킬 필요없이 외이도 내부의 바람직한 위치로부터 고막의 관측이 가능하다.
바람직하게, 적어도 하나의 카메라는 헤드부의 내측면에 인접하게 정렬됨으로써, 방사상 옵셋은 헤드부의 방사상 치수에 대해 최대이다. 따라서, 방사상 옵셋이 최대화될 수 있다.
적어도 하나의 카메라의 광학축은 세로축의 미리 결정된 지점을 향하도록 하기 위하여 세로축에 대해 경사질 수 있고, 미리 결정된 지점은 적어도 하나의 카메라에 대해 고정된 간격을 가진다. 경사진 광학축은, 외이도 내부에서 검이경의 헤드부의 상대 위치와 실질적으로 무관하게 전체 고막의 관찰 가능성을 담보하는 장점을 제공한다.
하나의 특정의 실시예에 있어서, 헤드부는 전자 영상 유니트의 카메라를 고정하기 위한 서포트 구조물을 제공하고, 서포트 구조물은 세로축으로부터 헤드부의 내측면까지 적어도 부분적으로 방사상으로 연장함으로써, 카메라가 최대 방사상 옵셋을 가진 위치에 지지될 수 있게 한다.
헤드부는 바람직하게 전자 영상 유니트를 구비하는 그 원위단이 고막에 접촉되지 않을 외이도 속의 깊이 만큼만 특히, 경골에 접촉되지 않을 깊이 만큼만 또는 기껏해야 경골에 의해 구획되는 영역 내부의 수 밀리미터만큼 멀리 도입될 수 있는 형상이다(방사상 치수를 나타낸다). 피험자의 외이도는 고막에 의해 한정된다. 특히, 피험자의 외이도는 연성 결합조직에 의해 둘러싸이고 대체로 털과 귀지를 구비하는 피험자의 외이의 영역(즉, 피험자의 외이도)를 의미하는 바깥 부분을 구비한다. 바깥 부분은 대략 피험자의 외이도의 바깥 절반을 구비한다. 또한, 피험자의 외이도는 두개골에 의해 둘러싸이고 대개 털과 귀지가 없는 피험자의 외이의 영역(즉, 피험자의 외이도)를 의미하는 안쪽 부분을 구비한다. 이러한 안쪽 부분은 피험자의 외이도의 바깥 부분의 근위단으로부터 고막까지 연장한다. 이도의 안쪽 부분은 기계적 마찰에 의한 상처의 경우 통증에 매우 민감하다. 이도의 안쪽 부분의 부상은 미주신경의 과다자극을 통한 심혈관 질환의 위험을 감수할 수도 있다.
바람직하게, 헤드부는 전자 영상 유니트를 구비하는 그 원위단이 연성 결합조직에 의해 한정되는 이도의 영역에만 도입될 수 있지만, 경골에 의해 한정되는 이도의 영역에는 도입될 수 없는 방식의 모양을 가진다. 한편으로, 그러한 모양은 검이경이 비전문가에 의해 사용되는 경우에도, 원위단이 고막에 접촉되지 않도록 보장할 수 있다. 다른 한편으로, 검이경은 이도 내부에서 헤드부의 위치를 수정할 필요없이 비전문가에 의해 사용될 수 있다. 그렇기 보다, 헤드부는 이도 내부에 "어떻게든" 위치시키기만 하면 되고, 이것은 비전문가 조차도 수행할 수 있다. 다시 말해, 예를 들어, 혼자 사는 노인이 사용하는 경우에도 용인할 수 있는 바와 같이, 그 어떤 도움을 받을 필요가 없다. 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 비전문가에 의한 사용도 가능하게 한다. 특히, 검이경은 "모퉁이 주위의 관찰"을 가능하게 함으로써, 연성 결합조직에 의해 한정되는 이도의 영역에만 검이경을 도입시키는 것으로도 충분하다.
바람직하게, 원위단의 팁영역은 고막으로부터 적어도 수 밀리미터, 바람직하게, 적어도 3mm, 보다 바람직하게 적어도 10mm, 더욱 바람직하게 적어도 15mm의 간격보다 더 멀지 않게 피험자의 외이도 속으로 도입될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 테이퍼진 헤드부는, 종래의 알려진 검이경과 비교하여 뭉툭한, 라운드진 팁끝단을 가지는 형상을 할 수 있으므로, 피험자에 대한 상처 또는 불편함의 위험을 감소시킨다. 따라서, 장치는 비전문가에 의해 안정되게 취급될 수 있다. 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은, 그럼에도 불구하고, 전자 영상 유니트가 헤드부의 원위단에 제공되어, 방사상으로 옵셋된 적어도 하나의 광학축을 나타내기 때문에, 고막의 검출을 허용한다.
바람직하게, 헤드부의 원위단에는 라운드지고 스무스한 모양이 마련된다. 또한, 원위단은 실리콘과 같이, 상대적으로 연성 재질로부터 제조될 수 있고, 아니면, 연성 재질로부터 제조된 외부 표면을 구비할 수 있다. 또한, 이도 속으로의 도입에 따른 세로힘은 신장 구조 또는 탄성 요소의 사용에 의해 제한될 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같이, 종래의 검이경의 기능적 개념은 헤드부의 팁 끝단이 상대적으로 작고 뾰족(날카로움)해야 하고, 대략 3mm의 직경을 일반적으로 가져야 한다. 성인의 외이도의 안쪽 부분의 직경은 대략 4mm임을 유의해야 한다. 따라서, 사용자(비숙련)가 주의를 기울이지 않으면, 팁 영역이 외이도의 안쪽 부분 속으로 깊게 도입되어 피험자에게 심각한 상처를 유발할 수 있다. 이러한 위험을 실질적으로 방지하기 위하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부(테이퍼 모양도 가짐)는, 헤드부의 원위단 포인트로부터 4mm이하의 헤드부의 세로축을 따르는 위치에서, 바람직하게 적어도 4mm, 바람직하게 5mm 이상, 보다 바람직하게 6mm 이상의 직경을 나타낸다. 따라서, 기하학적으로 헤드부의 원위단이 피험자의 이도 속으로 과도하게 깊이 도입되는 것이 배제된다. 다양한 테이퍼 형상들은 피험자의 연령 그룹에 따라 바람직하게 사용될 수 있다. 아동의 경우, 예를 들어, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 방법을 수행하도록 조정된 검이경의 헤드부는 헤드부의 원위단 포인트로부터 4mm만큼만의 헤드부의 세로축을 따르는 위치에서 대략 5mm의 직경을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 헤드부는 0 내지 2세의 아동의 경우, 제1 특정 모양 및 2세 이상의 피험자를 위한 제2 특수 모양으로 제공될 수 있다. 그러나, 피험자의 연령 그룹에 따라 테이퍼의 서로 다른 기하학적 형상을 사용할 필요는 없다. 그렇기 보다는, 헤드부의 창의적인 모양은 모든 연령 그룹에 의해 사용될 수 있고, 헤드부가 피험자의 이도 속으로 멀리 도입될 필요는 없다. 따라서, 헤드부의 창의적인 모양은 보편적 검경(universal speculum)을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 헤드부의 원위팁은 구체적으로 적어도 4.0mm, 바람직하게 적어도 4.7mm, 보다 바람직하게 4.8mm 이상, 더 바람직하게, 4.9mm의 외경을 나타낸다. 4.7mm, 4.8mm 또는 4.9mm의 직경을 가진 원위팁을 구비하는 헤드부는 전통적인 이경검사법 구체적으로, 아이들의 고막을 관측하기 적합 또는 적절하지 않다. 그러한 상대적으로 큰 팁은 뼈 부분 구체적으로, 아동의 귀 내부의 상당히 먼 곳의 이도 속으로 삽입될 수 없다. 헤드부는 고막으로부터 상당히 먼 곳의 위치 적어도 아동의 귀 내부에서 막히게 될 것이다. 그것은 고막의 관측이 불가능할 것이다. 고막에 대한 그 어떤 가시선이 형성되지 않게 될 것이다. 고막을 볼 수 있도록 이도 내부에 검이경을 정렬시키는 것이 불가능할 것이다. 헤드부는 전체 이도를 정렬시킬 만큼 충분히 멀리 도입되지 않을 것이다.
대조적으로, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따르면, 대략 4.7mm, 4.8mm 또는 4.9mm의 직경을 가진 원위팁은 연성 결합조직과 이도를 둘러싸는 경골 사이의 천이 영역에 상응하는 이도의 안쪽 부분의 위치보다 이도 속으로 더 삽입될 수 있다. 특히, 기껏해야, 헤드부의 원위팁은 뼈 부분의 근위단에 계류 또는 결합된다. 기껏해야, 헤드부의 원위팁은 이도의 뼈 부분의 외부 끝단에 위치되지만 안쪽으로 더 나아가지 않는다. 다시 말해, 검이경의 헤드부는 전자 영상 유니트 또는 광학 요소(예, 카메라)를 구비하는 그 원위단이 연성 결합조직과 이도를 구획하는 경골 사이의 천이 영역의 이도 속의 깊이까지만 도입될 수 있다. 바람직하게, 원위단의 내측면의 직경은 최대 방사상 옵셋을 허용하기 위해 적어도 4.2mm, 바람직하게 4.4mm 이상, 보다 바람직하게 대략 4.5mm 또는 4.6mm 사이의 범위이다.
본 발명의 실시예들은 원위단을 경골에 의해 구획되는 이도의 부분 내부까지 상당히 멀리 도입시킬 필요가 없다는 사실에 근거한다. 그렇기 보다는, 전자 영상 유니트는 원위팁이 2가지 형태의 조직 사이의 천이 영역의 깊이만큼 도입되는 경우에도 "모퉁이 주위의 관찰"을 허용한다. 따라서, 원위팁에 배치된 전자 영상 유니트는 광각, 및/또는 원위팁의 내부 측면에 가능한 한 가깝게 그리고 인접하게 방사상으로 옵셋되게 배치되고/또는 헤드부의 세로축에 대해 경사진 광학축을 가진 적어도 하나의 광학축을 나타내는 카메라를 구비한다.
다시 말해, "모퉁이 주위의 관찰"의 능력 때문에, 고막에 대한 원위팁의 그 어떤 접촉 또는 이도의 뼈 부분과의 접촉 구체적으로, 기계적인 접촉조차도 방지될 수 있는 형태의 헤드부의 형상이 가능하다. 특히, 본 발명의 실시예들은 "모퉁이 주변의 관찰" 능력이 헤드부의 단일의 모양 즉, 일종의 "모든 세대 또는 사람들에게 적합한 헤드부의 단일 사이즈"만을 제공할 수 있는 사실에 근거한다.
일 실시예에 따르면, 헤드부는 3°내지 10°의 범위, 바람직하게 4°내지 8°의 범위, 구체적으로 5°또는 6°의 개구 각도(α)를 가진 원뿔부를 나타낸다. 그러한 개구 각도는, 비전문가가 헤드부를 경골에 의해 구획되는 이도의 영역에 가능한 멀게 도입을 시도하는 경우에도, 고막에 도달하기 전에 이도 내부에서 헤드부의 추가적 삽입이 방지되는 것을 보장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 헤드부는 4mm 내지 6mm의 범위, 바람직하게, 4.5mm 내지5.3mm의 범위, 더 바람직하게, 4.7mm 내지 5.1mm의 범위 구체적으로 4.9mm의 제1 직경(d1)을 가진 원위팁을 나타낸다. 특정의 길이에 의해 구획되는 세로 위치에서, 헤드부는 7.5mm 내지 9.5mm의 범위, 바람직하게 8mm 내지 9mm, 더 바람직하게 8.3mm 내지 8.8mm의 범위, 구체적으로 8.5mm의 제2 직경(d2)을 나타낸다. 바람직하게, 이러한 직경들의 비(d1:d2)는 0.57 내지 0.65의 범위, 구체적으로 대략 0.58 또는 대략 0.63이다. 그러한 모양은 헤드부가 고막에 도달하기 훨씬 전에 헤드부를 저지할 수 있게 한다. 바람직하게, 특정의 길이는 18mm 내지 22mm의 범위, 보다 바람직하게 19mm 내지 21mm의 범위, 구체적으로 20mm이다. 이러한 직경들 또는 비율은 헤드부, 구체적으로 원위단이 피험자의 이도의 외이도를 구획하는 연성 결합조직의 영역에만 도입되지만, 외이도를 구획하는 경골의 영역에는 도입되지 않도록 보장하는 기하학적 치수를 나타낸다. 그러한 모양은 검이경이 조직의 자극의 위험없이 비전문가에 의해 사용될 수 있는 것을 보장할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전자 영상 유니트는 세로축에 대해 경사진 광학축을 가진 적어도 하나의 카메라를 구비하고, 원위단은 바람직하게 세로축과 적어도 대략 광학축의 경사 각도에 상응하는 원위단의 측면 사이의 경사 각도(β1)를 가진 원뿔 모양을 나타낸다. 그러한 디자인은 최대 방사상 옵셋을 가진 카메라의 배치를 용이하게 한다. 또한, 원위단의 원뿔 모양은 2가지 형태의 조직 사이의 천이 영역 내부에서 헤드부의 기계적 저지를 용이하게 할 수 있다. 바람직하게, 경사 각도는 가변적이고 증가될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 원위단에서, 헤드부는 0.1mm 내지 0.5mm의 범위, 바람직하게 0.12mm 내지 0.3mm의 범위, 보다 바람직하게 0.13mm 내지 0.2mm의 범위, 구체적으로 최대 0.15mm의 최대 벽 두께를 나타낸다. 그러한 상대적으로 낮은 벽 두께는 원위팁의 방사상 치수에 대하여 최대 편심성을 가진 (각각의) 광학축의 위치를 가능하게 한다. 벽 두께가 작을수록, 더 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 헤드부 및/또는 핸들부는 검이경에 탐침 커버를 고정하기 위한 고정 수단을 구비한다. 따라서, 탐침 커버는 헤드부 또는 핸들부에 고정될 수 있으므로 상대 운동이 방지된다. 헤드부와 탐침 커버 사이의 상대 운동은 원위팁이 충분히 멀리 도입되는 순간에만 가능하기 때문에, 그러한 고정 수단은 탐침 커버의 사전 펴짐(unfoling)을 방지할 수 있다. 영상 통신을 방해하는 귀지의 위험이 최소화될 수 있다.
전술한 바와 같이, 헤드부의 모양과 관련한 특징들은, 비전문가에 의한 사용의 경우에도, "모퉁이 주위의 관찰"의 개념을 더 실행가능하도록 하기 위해, 서로 결합될 수 있다.
헤드부의 팁 끝단을 피험자의 외이의 외이도의 안쪽 부분과 바깥 부분 사이의 경계 즉, 2개 형태의 조직 사이의 천이 영역보다 더 깊게 도입되지 않을 때, 소형 전자 영상 유니트의 피험자의 고막에 대한 시야를 방해하는 귀지, 털, 및 외이도의 외측 부분으로부터 나오는 다른 형태의 때와 같은 인공물의 위험이 있다. 따라서, 외이도 내부의 서로 다른 위치들로부터의 여러 가지 영상들을 취하는 것이 유용하다. 그렇게 하기 위해, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 헤드부의 원위단에 있는 하나 이상의 광학축 또는 카메라 예컨대, 헤드부의 다른 위치들에 위치된 2개의 광학축 또는 카메라들을 구비할 수 있고, 검이경은, 구체적으로, 외이도의 적어도 대략 원형 단면의 동일한 반원에 정렬된 편심 관측 포인트들로부터, 다수의 다양한 영상들을 캡처하기 위한 각각의 카메라 또는 빔 스플리터를 제어하는 논리 연산 유니트를 구비한다.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 검이경은 전자 영상 유니트 또는 전자 영상 유니트의 적어도 하나의 광학축 또는 핸들부에 대한 전자 영상 유니트의 적어도 하나의 카메라의 이동을 허용하도록 구성된 모션 메커니즘을 더 구비한다. 그러한 모션 메커니즘을 이용하면, 실질적으로 외이도 내부의 헤드부의 위치와 무관하게, 유효한 편심 관측 포인트의 적어도 하나의 광학축을 위치시키는 것이 가능하다. 또한, 그러한 모션 메커니즘을 이용하면, 피험자의 외이도 내부의 하나의 광학축으로부터 서로 다른 위치들로부터의 다수의 영상들을 캡처하는 것이 가능하므로, 2개 또는 그 이상의 카메라들에 대한 필요를 회피할 수 있다. 예를 들어, 만약 털-적어도 부분적으로-이 이도 내부의 특정 위치에서 전자 영상 유니트의 고막에 대한 시야를 방해하면, 전자 영상 유니트는 이도의 다른 위치에서 고막에 대한 자유로운 시야를 가질 수 있거나 털에 의해 부분적으로 방해를 받았던 고막의 부분에 대한 자유로운 시야를 적어도 부분적으로 가질 수 있다.
적어도 하나의 광학축의 방사상 옵셋의 위치 결정은 이러한 적어도 하나의 광학축에서 원위팁에 위치된 편심 관측 포인트가 불리한 위치 예컨대, 최소 곡률 반경을 가진 이도의 영역 부근에 위치될 수 있다는 사실이 판명되었다. 따라서, 적어도 하나의 방사상으로 옵셋된 광학축으로부터 벗어나면, 모션 메커니즘은 "모퉁이 주위의 관찰"의 개념을 더 실용적으로 할 수 있다.
또한, 그러한 모션 메커니즘의 제공은 피험자의 귀에서 다른 물체의 자동 확인을 허용한다. 일반적으로, 이경검사법에서, 고막은 일차적인 관심의 대상을 나타낸다. 대조적으로, 귀지, 털 및 다른 종류의 먼지 등과 같은 인공물은 다른 특별한 관심이 일반적으로 없다. 그러한 인공물은 피험자의 고막에 대한 시야를 방해할 때 문제를 나타낸다.
그러나, 인공물은 고막과 비교하여, 이도에 있는 전자 영상 유니트 전면에 상대적으로 가깝기 때문에, 전자 영상 유니트를 이도 내부에서 이동시킬 때, 인공물은 고막으로부터 구별될 수 있다. 즉, 만약, 2개의 영상들이 이도 내부에 있는 다른 위치들/시각들로부터 캡처될 때(전자 영상 유니트에 대한 그들의 짧은 거리 때문에), 인공물은 명확한 위치들에서 묘사되는 반면, 고막은 실질적으로 동일한 위치에서 보여진다(전자 영상 유니트에 대한 상대적으로 큰 간격 때문에). 입체 사진 시야의 원리에 따르면, 바람직한 실시예의 장치는 전자 영상 유니트에 대한 다른 물체들의 간격을 결정할 수 있다. 이러한 결정은, 바람직하게 검이경의 일부를 형성하는 마이크로프로세서와 같은, 논리 연산 유니트에 의해 자동적으로 계산될 수 있다. 또한, 인공물로 확인된 물체들(전자 영상 유니트에 가까운 간격 때문에)은 피험자의 이도 내부의 서로 다른 위치들로부터 캡처된 2개 또는 그 이상의 영상을 비교함으로써 영상 처리 유니트에 의해 제거(자동적으로)될 수 있다. 결과적으로, 중첩된 영상은 인공물을 제거하는 영상 처리 유니트에 의해 생성 또는 계산될 수 있다. 영상 처리 유니트는 검이경에 제공된 마이크로프로세서와 같이, 논리 연산 유니트의 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 헤드부의 팁 끝단이 외이도의 외측 부분과 내측 부분 사이의 경계까지 이도 속(이도의 더 깊은 곳까지는 아님)으로 도입되더라도, 고막을 분명하게 묘사하는 영상이 얻어질 수 있다.
모션 메커니즘은 핸들부 내부에 배치될 수 있고, 모션 메커니즘은 바람직하게, 세로축에 배치된 구동 샤프트를 포함한다. 바람직하게, 모션 메커니즘은 헤드부와 완전히 분리되어 배치된다. 그러한 정렬은 귀에 대한 음향방출이 낮도록 간편 설계를 제공할 수 있다.
바람직하게, 모션 메커니즘은 모터를 포함한다. 모터는 광학축의 자동적 위치를 허용한다. 모터는 구체적으로, 모터에 의해 생성 또는 야기되는 소음을 최소화시키기 위해, 무브러시(brushless) 모터 형태로 제공될 수 있다. 무브러시 모터는 회전 자기장의 각속도의 증가에 의해 부드럽게 가속될 수 있다. 회전 진동은 최소화될 수 있다. 소음이 감소된 무브러시 모터는 모터의 그 어떤 소음 또는 음향방출이 검이경을 사용하는 동안 피험자를 불안하게 하거나 혼란스럽게 하지 않는 장점을 제공한다. 바람직하게, 모터 메커니즘은 대략 180°에 의해 전자 영상 유니트를 회전시키기 위해 구성된다.
모션 메커니즘은 바람직하게 회전축에 대하여 전자 영상 유니트 또는 적어도 하나의 광학축 또는 적어도 하나의 카메라의 적어도 부분적 회전을 허용하도록 구성된다. 회전축은 헤드부의 세로축에 상응할 수 있다. 미리 결정된 운동 경로를 따라 전자 영상 유니트를 이동시키면, 전술한 바와 같이, 검출된 물체에 대한 전자 영상 유니트의 간격을 자동적으로 계산할 수 있다. 털 및 귀지 물질과 같이, 이도에서 발견된 인공물의 전형적인 사이즈의 관점에서, 모션 메커니즘은 적어도 1mm, 보다 바람직하게 적어도 2mm, 더 바람직하게 적어도 3mm의 광학축의 피험자의 이도 내부에서의 이동을 허용한다. 예를 들어, 1.8mm 또는 2mm의 방사상 옵셋이 구현되는 경우, 90°의 회전은 대략 3mm의 이동을 유발한다. 적어도 90°의 회전, 보다 바람직하게 적어도 120°의 회전, 보다 바람직하게 180°의 회전 또는 축 주위의 더 큰 각도의 회전이 구현될 수 있다. 2개의 광학축들을 나타내거나 2개의 카메라들을 구비하는 전자 영상 유니트와 관련하여, 최대 90°의 회전은 가장 유리한 편심 관측 포인트의 발견을 위해 적합할 수 있다. 3개의 광학축들을 나타내거나 3개의 카메라들을 구비하는 전자 영상 유니트와 관련하여, 최대 60°또는 70°의 회전이 적절할 수 있다. 바람직하게, 모션 메커니즘은 두 방향 모두 즉, 시계 및 반시계 방향의 회전을 허용한다. 모션 메커니즘은 하나의 축 이상에 대한 회전 이동을 허용할 수 있다. 모션 메커니즘은 적어도 하나의 모터 및 하나 또는 그 이상의 기어들 및/또는 베어링들을 구비할 수 있다. 전자 영상 유니트는 유연성 케이블 예컨대, 연성 리본 케이블에 연결되어 그러한 이동을 허용할 수 있다.
헤드부의 세로축에 상응하는 회전의 축은 세로축 주위에서 적어도 하나의 광학축의 동심적 이동을 허용한다. 따라서, 광학축의 상대 위치와 무관하게, 최대 방사상 옵셋이 확보될 수 있다.
바람직하게, 전자 영상 유니트의 광학 부품 또는 전자 영상 유니트의 적어도 하나의 광학축 또는 적어도 하나의 카메라는, 구체적으로 모션 메커니즘에 의한 회전 동안, 회전축에 대하여 경사져서, 회전축 위의 미리 결정된 포인트를 연속적으로 향하게 되고, 미리 결정된 포인트는 전자 영상 유니트 또는 카메라에 대하여 고정된 간격을 가진다. 피험자의 외이의 외이도의 내측 부분의 전형적인 길이의 관점에서, 상기 간격은 3mm 내지 20mm 사이, 바람직하게, 10mm 내지 15mm 사이일 수 있다. 따라서, 전자 영상 유니트의 "시야 방향"은, 통상적으로 피험자의 귀속에서 일차적인 관심의 대상을 나타내는, 고막에 중심을 맞추기 위해 최적화된다. 또한, "시야 방향"은 모션 메커니즘에 의해 유발되는 상대 회전이 있는 경우에도, 관심의 중앙 포인트를 향하도록 유지된다. 원위팁이 2개 형태의 조직 사이의 천이 영역에서 기계적으로 차단되는 것을 보장하는 헤드부의 특정 모양과 관련하여, 전자 영상 유니트의 최원위의 부품에 대한 고정된 간격은 천이 영역과 고막 사이의 이도의 영역의 상대적 길이와 관련하여 고정될 수 있다. 그러한 배치는 비전문가에 의한 사용을 용이하게 할 수 있다.
또한, 검이경은, 세로축에 대한 그것의 경사와 관련하여, 전자 영상 유니트 또는 전자 영상 유니트의 적어도 하나의 광학축 또는 적어도 하나의 카메라의 헤드부에 대한 이동을 허용하도록 구성된 적어도 하나의 메커니즘을 더 구비할 수 있다. 그러한 결합된 메커니즘 또는 서로 결합된 2개의 모션 메커니즘들 구체적으로, 서로에 의존하여 제어될 수 있는 2개의 모션 메커니즘들은 "모퉁이 주위의 관찰"을 더 효과적으로 허용한다. 특히, 광학축의 경사와 관련한 축방향 이동 또는 광학축의 회전은, 상대적으로 작은 방사상 옵셋을 가진 관측 포인트로부터 조차, 또는 이도 내부의 불리한 위치에서도, 전체 고막의 관측을 가능하게 한다.
위생적인 이유로, 검이경은 바람직하게 헤드부 위에 놓여지도록 구성된 적어도 부분적으로 투명한 탐침 커버를 더 구비한다. 탐침 커버는 플라스틱 재질, 바람직하게 투명 플라스틱 재질로부터 제조될 수 있다. 그러한 탐침 커버는 저비용으로 대량 생산될 수 있는 일회용 제품으로서 설계될 수 있다. 전자 영상 유니트가 고막에 대한 명확한 시야를 가질 수 있도록, 탐침 커버는 그것이 편심 관측 포인트를 덮게 되는 즉, 그것이 전자 영상 유니트의 광학축을 교차하는 적어도 위치들에서 투명해야만 한다. 구체적으로 헤드부를 피험자의 이도 속으로 도입할 때, 탐침 커버는 전자 영상 유니트를 구비하는 검이경의 헤드부의 오염을 억제한다.
바람직하게, 모션 메커니즘에 의해 전자 영상 유니트 또는 적어도 하나의 광학축 또는 적어도 하나의 카메라가 이동하는 동안 탐침 커버가 핸들부에 대해 이동하지 않도록, 탐침 커버는 헤드부 및/또는 핸들부의 적어도 하나의 영역에 고정되도록 구성된다. 그렇지 않으면, 전자 영상 유니트가 모션 메커니즘에 의해 이동되는 경우라 하더라도, 탐침 커버에 부착되는 귀지 입자들과 같은 인공물이 전자 영상 유니트에 의해 묘사될 것이다. 그러나, 이것은 캡처된 영상으로부터의 물체의 확인 및 인공물의 제거와 간섭할 것이다.
검이경은 전자 영상 유니트 또는 적어도 하나의 광학축 또는 적어도 하나의 카메라에 대한 탐침 커버의 적어도 일부분을 이동시키도록 구성된 탐침 커버 이동 메커니즘을 더 구비할 수 있다. 따라서, 탐침 커버에 부착되어 전자 영상 유니트 또는 카메라의 고막에 대한 시야를 방해하는 귀지 입자와 같은 인공물은 탐침 커버 이동 메커니즘에 의해 전자 영상 유니트로부터 떨어지게 이동될 수 있다.
특히, 탐침 커버 이동 메커니즘은, 구체적으로, 가시성을 방해하는 그 어떤 귀지 입자들의 문제를 야기하지 않거나 그러한 귀지 입자들의 가능성을 감소시키고, 전자 영상 유니트의 광학축이 상대적으로 큰 방사상 옵셋으로 배열되는 것을 보장할 수 있다. 귀지 입자들은 종종 이도를 둘러싸는 내면에 위치된다. 따라서, 광학축을 큰 방사상 옵셋으로 배치되는 경우 즉, 이도의 내부 측면에 가깝게 배치되는 경우, 귀지 입자들이 광학축을 덮는 영역에서 탐침 커버에 부착됨으로써 귀지에 대한 시야을 방해할 가능성이 높아질 수 있다. 다시 말해, 적어도 대략 중심적으로 배치된 광학축으로부터 더 방사상으로 옵셋된 광학축으로부터의 시야를 방해하는 귀지 입자의 가능성이 증가될 수 있다. 탐침 커버 이동 메커니즘은 광학축이 이도의 내측면에 가까운 최대 방사상 옵셋으로 배치되는 경우에도 고막에 대한 시야가 방해받지 않는 것을 보장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 탐침 커버 이동 메커니즘의 제공에 의해, 상대적으로 큰 방사상 옵셋을 가진 편심 관측 포인트로부터 고막의 관측이 보다 실제적이고 보다 확실하게 수행될 수 있다는 사실에 근거한다. 탐침 커버 이동 메커니즘은 "모퉁이 주위의 관찰"의 개념을 실현 가능하게 하고, 외이도가 여러 가지 물체들에 의해 방해를 받는 경우에도 편리한 방식으로 구현시킬 수 있는 것을 보장한다.
탐침 커버 이동 메커니즘은 예를 들어, 모터에 의해 구동되는 래치 메커니즘 또는 자동화 메커니즘의 형태로 제공될 수 있다. 탐침 커버 이동 메커니즘은 구체적으로 축방향, 즉 헤드부의 세로축에 평행한, 제어되고, 미리 결정된 상대 이동을 허용한다. 바람직하게, 탐침 커버 이동 메커니즘은 탐침 커버의 근위부와 상호 작용을 하고, 탐침 커버 또는 탐침 커버의 일부분의 원위 및/또는 근위 방향으로의 축방향 운동 또는 이동을 위해 구성된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 탐침 커버 이동 메커니즘은 탐침 커버의 회전을 위해 구성될 수 있다.
바람직하게, 탐침 커버는 예컨대, 전자 영상 유니트로부터 떨어진 귀지로 오염된 탐침 커버의 부분들을 이동시키기 위해 탐침 커버의 부분들을 펼치거나 벗어내는 방식으로 설계될 수 있다. 검이경은 바람직하게 전자 영상 유니트에 대하여 탐침 커버를 이동시키거나 그 반대로 이동시키기는 기계적 수단을 포함한다.
피험자의 외이도 및 고막을 비추기 위하여, 검이경은 헤드부의 원위단 구체적으로, 헤드부의 원위팁에 일반적으로 위치된 적어도 하나의 광원을 더 구비할 수 있다. "광원"은 광자를 방출할 수 있는 그 어떤 근원을 인가하는 것으로 이해된다. 원위단 또는 원위팁에 위치된 광원은, 원위팁이 2가지 형태의 조직 사이의 천이 영역까지 깊이 도입되는 경우에도 외이도의 조명을 보장한다. 원위의 광원은 "모퉁이 주위의 관찰"의 개념의 구현을 용이하게 한다.
기하학적 제한들은 헤드부의 원위부의 공간을 한정하기 때문에, 광원은 광가이드의 원위단에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광가이드는 1mm, 바람직하게, 0.5mm 이하, 보다 바람직하게 대략 0.2mm의 직경을 나타낼 수 있다. 광가이드는 헤드부의 원위단으로부터 떨어져서 위치된 LED에 연결될 수 있다. 광가이드는 예컨데, 바람직하게 대략 0.2mm 내지 1mm의 직경을 가진 나일론 광가이드일 수 있다. 대안적으로, 광가이드는 예컨대, 헤드부의 원위단에 직접 배치된 소형 발광 다이오드(LED)에 의해 형성될 수 있다. LED는 낮은 에너지 소비와 최소 열 발생의 조명을 보장할 수 있다.
광가이드는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리아미드, 구체적으로 폴리아미드 6.6으로 제조될 수 있다. PMMA는 양호한 광학 특성의 장점을 제공한다. 폴리아미드 6.6은 높은 유연성의 장점을 제공한다. 광가이드는 공간적 제약이 덜하고 열을 효과적으로 분산시키기 위한 수단(예, 인쇄회로기판)을 가진 공간으로 원위단으로부터 이격되어 광원의 이동을 허용할 수 있다. 그러한 배치는 "모퉁이 주위의 관찰"의 개념의 구현을 용이하게 한다. 구체적으로, 광가이드는 조직에 대한 열적인 손상의 위험없이 최대 방사상 옵셋으로 배치될 수 있다. 효과적인 열 분산은 외이도를 한정하는 조직에서 검이경의 충격을 감소시켜서 조직에 대한 열적 자극을 방지한다.
만약, 검이경이 헤드부의 원위단에서 다수의 광원을 구비하고, 각각의 광원이 별도로 제어될 수 있으면 유리하다. 따라서, 외이도는 유리한 편심 조명 포인트로부터 조사될 수 있으므로 예컨대, 그림자(shadowing)를 감소시킬 수 있다. 또한, 서로 다른 위치들에서 피험자의 외이도에 있는 물체를 조명함으로써, 예컨대, 개별 광원들을 연속적으로 온/오프시킴으로써, 외이도 내부에 있는 전자 영상 유니트를 모션 메커니즘에 의해 이동시킬 필요없이, 귀 안에 있는 여러가지 물체를 구별할 수 있다. 고막과 같이 전자 영상 유니트로부터 상대적으로 멀리 떨어진 물체는 헤드부의 원위단의 서로 다른 위치들로부터 조명될 때 그 모습이 약간만 변화될 것 이다. 그러나, 전자 영상 유니트에 상대적으로 가까운 인공물(털 및 귀지 등)은 그 모습(위치)이 엄청나게 변화될 것이다. 따라서, 검이경은 구체적으로, 다른 위치들로부터 조명된 물체를 취하는 영상들에 근거하여 피험자의 귀 안에 있는 다른 물체들을 구별하도록 구성된 마이크로프로세서와 같은 논리 연산 유니트와 같은 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 논리 연산 유니트는 적어도 2개의 광원들과 결합되고 광원들을 개별적으로 스위치 온 및 스위치 오프시키고 개별적으로 광도를 변화시키도록 배치된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 광원은 색상의 관점에서 제어될 수 있으므로, 광원에 의해 발광되는 색상을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 적색은 염증이 있는 바람직하게 고막을 인식할 수 있고, 녹색은 귀지를 인식하는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 검이경은 논리 연산 유니트를 구비하고, 논리 연산 유니트는 적어도 2개의 광원들과 결합되고 광원들을 개별적으로 스위치 온/오프 및/또는 광도를 개별적으로 변화시키도록 배치된다. 개별적인 스위치 온/오프는, 구체적으로 반사된 광 패턴의 변화 때문에 광학축들을 따르는 깊이 분석과 같은 입체적인 조망을 가능하게 한다. 또한, 외이도의 분절된 조명이 수행될 수 있다. 예를 들어, 3개의 광원들 각각이 외이도의 특정 영역을 조명할 수 있다. 광원들의 각각의 피드백 조절은, 서로 다른 조명 수준들에 근거하여, 외이도의 균일한 조명을 허용한다. 바람직하게, 논리 연산 유니트는 광원들의 각각에 결합될 수 있고, 논리 연산 유니트는 피드백 조절 및/또는 조명 레벨의 조정을 허용한다.
일 실시예에 따르면, 검이경은 논리 연산 유니트를 구비하고, 논리 연산 유니트는 적어도 하나의 광원에 의해 제공된 조명의 강도를 조절하기 위해 배치되고, 적어도 하나의 광원은 흐릿하게 할 수 있는 구체적으로 연속적으로 흐릿하게 될 수 있 것이 바람직하다. 조명 레벨의 조정은 구체적으로, 조직을 둘러싸는 점 그리고 조명의 특정 강도에 관하여 고막의 불그스름함의 정도에 근거하여, 고막의 확인을 용이하게 한다. 바람직하게, 논리 연산 유니트는 적어도 하나의 조광기(dimmer) 스위치를 구비한다.
전자 영상 유니트와 유사하게, 적어도 하나의 광원은 헤드부의 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치되는 것이 바람직하다. 그러한 구성은, 광원이 헤드부의 세로축에 중심적으로 배치되었을 때, 필요한 경우와 같이, 외이도 속으로 광원을 멀리 도입시킬 필요없이 고막의 조명을 허용한다. 옵셋은 세로축으로부터 적어도 1mm, 바람직하게 적어도 1.5mm, 보다 바람직하게 적어도 2mm일 수 있다. 바람직하게, 옵셋은 헤드부의 외경의 한계에 대하여 최대이다. 일 실시예에 따르면, 옵셋은 적어도 하나의 광학축의 방사상 옵셋과 동일한 범위이다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원의 방사상 옵셋은 전자 영상 유니트의 카메라의 방사상 옵셋만큼 크다. 그러한 배치는 전체 고막의 관측을 위하거나 그림자를 감소시키기 위해 유리하다.
방사상 옵셋은 1.8mm 내지 2.5mm의 범위, 보다 바람직하게, 1.9mm 내지 2.3mm의 범위, 더 바람직하게, 2.0mm 내지 2.1mm의 범위가 바람직하다. 그러한 방사상 옵셋은 외이도 내부의 검이경의 헤드부의 상대 위치와 무관하게, 구체적으로 외이도의 뼈 부분 속으로의 그 어떤 특정의 삽입 깊이 즉, 경골에 의해 한정되는 영역과 무관하게, 광이 효과적으로 고막에 조명되는 것을 보장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 방사상 옵셋은 적어도 하나의 광학축의 방사상 옵셋보다 크지 않다. 이러한 배치는 광이 외이도 내부에서 조명되고, 외이도의 내부 측면으로부터의 반사가 최소로 되는 것을 보장한다.
바람직하게, 적어도 하나의 광원은, 바람직하게 2mm 미만, 보다 바람직하게 1.5mm 미만, 더 바람직하게, 1.3mm 미만, 구체적으로 1mm 내지 1.3mm 또는 0.6mm 내지 0.8mm 사이의 간격(b)으로, 적어도 하나의 광학축에 인접되게 위치된다. 그러한 배치는 하나의 특정 카메라 또는 광학축에 대하한 광의 발산을 가능하게 한다. 특히, 그림자가 감소될 수 있다. 광은, 특히, 적어도 대략적으로 외이도에 평행한 방향으로, 유리한 위치로부터 고막에 조명될 수 있다. 또한, 광학축에 가까운 배치는 광원을 유리한 편심 조명 포인트에 위치시키기 위하여 광학축과 관련하여 광원이 쉽게 배치될 수 있는 것을 보장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 검이경은 서로로부터 이격된 최대 간격(d)으로 배치된 적어도 2개의 광원들 또는 광가이드들을 나타내고, 최대 간격(d)은 적어도 3.5mm 내지4.6mm의 범위이다. 그러한 배치는, 구체적으로, 카메라 또는 광원을 특정 위치에서 회전시킬 필요없이, 전체 고막을 관측하는데 유리하다. 상대적으로 큰 간격은 적어도 2개, 3개 또는 4개의 광원들 중 어느 하나가 유리한 편심 조명 포인트에 정렬될 가능성을 보장한다.
바람직하게, 전자 영상 유니트 또는 적어도 하나의 광학축이 모션 메커니즘에 의해 이동되는 경우라도, 적어도 하나의 광원은 전자 영상 유니트 또는 적어도 하나의 광학축에 대한 미리 결정된 간격을 유지하기 위해 정렬된다. 그러한 구성은, 적어도 하나의 광원과 광학축 사이의 미리 결정된 원위 관계가 향상된(자동적인) 영상 분석을 허용하기 때문에, 유리하다. 모션 메커니즘이 제공되면, 모션 메커니즘은 적어도 하나의 광원을 이동시키는 것이 바람직하다. 광원이 광가이드 형태로 제공되면, 광가이드는 적어도 하나의 광원의 그러한 이동을 허용하도록 충분히 유연할 필요가 있다. 바람직하게, 광가이드는 헤드부 내부에서 원위적으로 고정되고, 광가이드는 탄력성이 있고, 그러한 탄성은 굴곡 및/또는 꼬임을 허용한다. 대안적으로, 광가이드는 단단할 수 있고, 전체 조명 장치는 헤드부와 관련하여 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원은 구체적으로 전자 영상 유니트에 직접 또는 그것을 경유하여 모션 메커니즘에 결합됨으로써, 모션 메커니즘은 적어도 하나의 광원을 회전축에 대하여 적어도 부분적인 회전을 허용하고, 회전축은 세로축에 상응하는 것이 바람직하다. 광원을 유리한 위치에서 회전시키는 것은 매우 안정되게 전체 고막의 관측을 허용할 수 있다.
적어도 하나의 광원은, 구체적으로, 전자 영상 유니트의 카메라에 측면으로 고정되거나 전자 영상 유니트의 적어도 하나의 광학 부품을 수용하거나 적어도 하나의 광학축을 구획하는 서포트에 측면으로 고정되게, 전자 영상 유니트에 고정될 수 있다. 그러한 정렬을 통해, 전자 영상 유니트와 광원 모두의 회전이 용이하게 구현될 수 있다. 따라서, 모션 메커니즘은 이러한 부품들의 어느 하나에 결합되어야만 한다.
일 실시예에 있어서, 검이경은 헤드부의 원위단에 구체적으로, 중심적으로 위치된 적외선 센서 유니트를 더 구비한다. 물체의 광학적 확인과 관련하여 온도 감지용 적외선 센서 유니트를 구비하는 검이경의 제공은 물체 예컨대 고막의 보다 확실한 확인을 허용한다. 부가적으로 적외선 센서 유니트를 가진 검이경의 제공은 오진의 위험을 최소화한다. 사전-진단이 용이할 수 있다. 온도 감지는 진단을 수행하는 의사를 도울 수 있다. 종료 진단이 의사에 의해 수행될 것이다. 그 어떤 향상되거나 최종 질병 진단은, 의사에 의해 관측되거나 의사의 추가적 검진에 의해, 피험자에 의해 나타나는 증상에 근거하여 의사에 의해 수행되어야만 한다.
적외선 센서 유니트는 전자 영상 유니트의 부품으로서, 또는 분리된 센서 유니트로서 제공될 수 있다. 적외선 센서 유니트는 논리 연산 유니트에 연결될 수 있고, 논리 연산 유니트는 적외선 센서 유니트와 전자 영상 유니트 모두로부터 구체적으로, 동시에 나오는 처리 데이터를 위해 구성되어 있다. 적외선 센서 유니트에 의해 획득되는 데이터는 전자 영상 유니트에 의해 획득되는 데이터에 의해 변경될 수 있고, 그 반대도 가능하다. 적외선 센서 유니트는 전자 영상 유니트 또는 광원과 관련하여 논의된 위치들과 유사한 동일한 위치들에 제공될 수 있다. 유사하게, 적외선 센서 유니트는 전자 영상 유니트 또는 광원과 관련하여 논의된 것과 동일한 방식으로 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 검이경은 마이크로프로세서와 같은 논리 연산 유니트를 더 구비할 수 있다. 논리 연산 유니트는 전자 연산 유니트 및/또는 적어도 하나의 광원 및/또는 적외선 유니트 및/또는 모션 메커니즘 또는 이동 메커니즘의 어느 하나를 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 논리 연산 유니트는, 예컨대, 고막 및/또는 외이도의 안쪽 부분의 염증을 탐지하기 위하여, 및/또는 귀 내부의 다른 위치들에 위치된 전자 영상 유니트를 이용하여 및/또는 피험자의 귀 안에 있는 다른 물체들을 이용하여 확보된 2개의 영상들을 비교하기 위하여, 전자 영상 유니트에 의해 획득된 영상들을 분석할 수 있다. 논리 연산 유니트는 새로운 영상을 생성 또는 계산하도록 더 구성될 수 있고, 이전에 확인된 미리 결정된 물체는 제거된다.
특정의 실시예에 따르면, 전술한 목적은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경에 의해 수행된다. 이러한 검이경은, 사용하는 동안 사용자가 검이경을 조작할 수 있는 핸들부; 헤드부의 세로축을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 모양을 나타내는 헤드부를 구비하고, 헤드부는 핸들부에 인접한 근위부 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단을 구비하고, 검이경은 헤드부의 근위단에 구체적으로, 헤드부의 원위팁에 위치된 광학 전자 영상 유니트를 더 구비하고, 전자 영상 유니트는 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된, 적어도 2개, 구체적으로 3개 또는 4개의, 광학축을 나타내고, 원위단은 전자 영상 유니트를 수용하도록 구성됨으로써 방사상 옵셋이 원위단의 직경에 대하여 최대화될 수 있고, 전자 영상 유니트는 구체적으로, 단일 사출 성형부로서 제공된 빔 스플리터를 나타내고, 일 부는 각각의 광학 경로 또는 광학축을 위해, 적어도 2개의 광학축들을 구획하고, 적어도 2개의 광학축들은 동심으로 구체적으로, 헤드부의 세로축에 대해 회전되게 대칭적으로 정렬되어 있다. 그러한 검이경은 각각의 특징들의 관점에서 전술한 바와 같은 장점들을 제공한다.
하나의 특정의 실시예에 따르면, 전술한 목적은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경에 의해 얻어진다. 이러한 검이경은, 사용시 사용자가 검이경을 조작하기 위한 핸들부; 및 헤드부의 세로축을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 나타내는 헤드부를 구비하고, 헤드부는 핸들부에 인접한 근위단 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단을 구비하고, 검이경은 헤드부의 원위단 구체적으로, 헤드부의 원위팁에 위치된 광학 전자 영상 유니트를 더 구비하고, 전자 영상 유니트는 세로축으로부터 방사상으로 옵셋된 하나의 광학축을 나타내고, 원위단은 전자 영상 유니트를 수용하도록 구성됨으로써 방사상 옵셋이 원위단의 직경에 대해 최대화될 수 있고, 전자 영상 유니트는 미니어쳐 카메라를 구비하고, 카메라의 광학축 또는 중간축에 대한 방사상 옵셋은 1mm 내지 2.5mm의 범위, 바람직하게, 1.5mm 내지 2mm의 범위, 구체적으로 적어도 1.9mm이고, 검이경은 핸들부에 대한 카메라의 이동 구체적으로, 회전을 허용하도록 구성된 모션 메커니즘을 구비한다. 그러한 검이경은 각각의 특징들의 관점에서 전술한 장점들을 제공한다.
전술한 목적은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경에 의해 얻어진다. 이러한 검이경은 사용시 사용자가 검이경을 조작할 수 있는 핸들부; 및 헤드부의 세로축을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 나타내는 헤드부를 구비하고, 헤드부는 핸들부에 인접한 근위단 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단을 구비하고, 검이경은 헤드부의 원위단 구체적으로 헤드부의 원위팁에 위치된 광학 전자 영상 유니트를 더 구비하고, 전자 영상 유니트는, 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된, 적어도 2개, 구체적으로 3개 또는 4개의 광학축을 나타내고, 원위단은 전자 영상 유니트를 수용하도록 구성됨으로써, 방사상 옵셋이 원위단의 직경에 대해 최대일 수 있고, 전자 영상 유니트는 적어도 2개, 구체적으로 3개 또는 4개의 미니어처 카메라들을 구비하고, 카메라들의 광학축 또는 중간축에 대한 방사상 옵셋은 바람직하게 1mm 내지 3mm의 범위, 보다 바람직하게 1.5mm 내지 2.5mm의 범위이다. 다수의 편심 카메라들은 구체적으로, 그 어떤 모션 메커니즘의 필요성 없이 유리한 편심 관측 포인트들을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전술한 목적은 검이경에 의해 수행된다. 검이경은 사용시 사용자가 검이경을 조작할 수 있는 핸들부; 및 헤드부의 세로축을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 모양을 나타내는 헤드부를 구비하고, 헤드부는 핸들부에 인접한 근위단 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단을 구비하고, 검이경은 헤드부의 원위단 구체적으로, 헤드부의 원위팁에 위치된 광학 전자 영상 유니트를 더 구비하고, 전자 영상 유니트는 광학축으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 4개의 광학축을 나타내고, 원위단은 전자 영상 유니트를 수용하도록 구성됨으로써, 방사상 옵셋이 원위단의 직경에 대해 최대로 될 수 있고, 전자 영상 유니트는 원위단에서 세로축으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 4개 내지 8개, 구체적으로 4개의 광원들을 더 구비하고, 적어도 하나의 광원은 각각의 광학축에 연관되거나 할당되거나 해당되고, 광원들의 방사상 옵셋은 1mm 내지 2.5mm의 범위이다. 적어도 하나의 광원과 각각의 광학축의 상관 관계 구체적으로, 4개의 광원 또는 5개, 6개, 7개 또는 8개의 광원들과 4개의 광학축들의 상관 관계는, 외이도 내부의 검이경의 헤드부의 상대 위치와 실질적으로 무관하게 또는 외이도 내부의 헤드부의 상대(회전) 방위 위치와 실질적으로 무관하게, 외이도가 유리한 편심 조명 포인트뿐만 아니라 유리한 편심 관찰 포인트로부터 조명될 수 있는 장점을 제공한다.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예들은 첨부된 도면들에 대한 이어지는 발명의 상세한 설명에서 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부 및 핸들부를 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1의 헤드부에 제공된 플레이트 덮개 구멍의 확대도이다.
도 3은 피험자의 외이도 속으로 부분적으로 도입된 헤드부를 가진 종래기술의 검이경을 도시한다.
도 4는 피험자의 외이도에 완전히 도입된 헤드부를 가진 도 3의 검이경을 도시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 전자 영상 유니트의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 다른 전자 영상 유니트의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 전자 영상 유니트를 위한 빔 스플리터의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 전자 영상 유니트의 다른 빔 스플리터의 측단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 빔 스플리터를 수용하도록 배치된 전자 영상 유니트의 헤드부의 측면 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 헤드부의 개략적 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 전자 영상 유니트의 빔 스플리터의 부품으로서 사용될 수 있는 구체적인 섬유를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 여러가지 섬유들을 구비하는 빔 스플리터의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부의 측면 사시도뿐만 아니라 헤드부의 원위단의 정면도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 일 실시예에 따른, 카메라를 구비하는 전자 영상 유니트를 수용하는 헤드부의 평면도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 일 실시예에 따른, 4개의 광학축들을 구비하는 빔 스플리터를 가진 전자 영상 유니트를 수용하는 헤드부의 평면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 헤드부의 측면 사시도이다.
도 17a는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 일 실시예의 헤드부의 측면 사시도이다.
도 17b는 도 17a에 도시된 헤드부의 다른 측면 사시도이다.
도 17c는 도 17a에 도시된 헤드부의 측면도이다.
도 18은 선행기술에 따른 검이경의 2개의 헤드부들과 비교하여 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 일 실시예의 헤드부의 측면도이다.
도 19는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 일 실시예의 헤드부의 측단면도 뿐만 아니라 헤드부의 원위팁의 정면도이다.
도 20은 선행기술의 검이경의 헤드부의 측단면도이다.
도 21은 선행기술의 검이경의 다른 헤드부의 측단면도이다.
도 22는 헤드부가 피험자의 외이도에 도입된, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 개략도이다.
도 23a는 피험자의 외이도 속으로 부분적으로 도입된 헤드부를 가진, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 개략도이다.
도 23b는 고막이 관측될 수 있는 끝단 위치까지 멀리 피험자의 외이도에 도입된 헤드부를 가진 도 23a에 도시된 검이경의 개략도이다.
도 24a는 원통형 원위단을 나타내는, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부의 개략도이다.
도 24b는 원뿔 원위단을 나타내는 헤드부를 가진, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부의 개략도이다.
도 25a는 헤드부가 피험자의 외이도 속으로 도입되어 있고, 제1 위치에 위치된 카메라를 가진, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 도면이다.
도 25b는 카메라가 제2 위치에 위치된 도 25a의 검이경의 도면이다.
도 26은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 다른 실시예의 핸들부의 일부 및 헤드부의 측단면도이다.
도 27은 본 발명의 바람직한 예시적 실시에에 따른 검이경의 헤드부의 정면도로서, 검이경의 광원들과 카메라의 방사상 위치가 설명된다.
도 28은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 헤드부의 정면도로서, 검이경의 광원 및 복수의 광학축들의 방사상 위치가 설명된다.
도 29는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 귀 검사 장치의 헤드부의 개략도로서, 헤드부는 원통형 원위단을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경(10)의 일 실시예의 핸들부(12)(은선으로만 도시됨)의 일부 및 헤드부(14)의 개략적 측단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드부(14)는 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 가진다. 헤드부(14)는 핸들부(12)에 인접되고 상대적으로 큰 근위단(16) 및 더 작은 원위단(18)을 구비한다. 헤드부(14)의 원위단(18)은 피험자의 외이도 속으로 도입되도록 구성된다.
또한, 헤드부(14)는 회전 가능한 방사상의 내부 부분(20)과 고정된 방사상의 외부 부분(22)을 구비한다. 회전 가능한 부분(20)은 회전축(R)에 대해 회전할 수 있다. 회전축(R)은 헤드부(14)의 세로축(A)에 상응한다. 서보 모터(26)를 구비하는 모션 메커니즘(24)은 핸들부(12) 내부에 위치된다. 모션 메커니즘(24)은 헤드부의 고정된 부분(22)에 대하여 그리고 검이경(10)의 핸들부(12)에 대하여 회전축(R)을 기준으로 회전 가능한 부분(20)을 회전시키기 위하여, 헤드부(14)의 회전 가능한 부분(20)에 결합된다. 회전 가능한 부분(20)은 레이디얼 베어링(28)(개략적으로 도시)에 의해 지지된다.
도시된 예시적 실시예에 있어서, 헤드부(14)의 외부 부분(22)은 헤드부(14)에 필요한 안정성을 제공하는 서포트 구조물(30)을 구비한다. 서포트 구조물(30)은 실리콘과 같이, 상대적으로 연성 재질로부터 형성된 외부 클래딩(32)에 의해 적어도 부분적으로 덮여진다. 클래딩(32)은 헤드부(14)의 원위단(18)을 피험자의 외이도 속으로 도입할 때 피험자를 더 편안하게 만든다. 클래딩은 탐침 커버(미도시)의 상호 보완적으로 형성된 원형 텅(tongue)(미도시)과 결합하도록 구성된 원형 슬롯-형 리세스(33)를 구비할 수 있다. 탐침 커버는 플라스틱 재질로부터 형성될 수 있고 헤드부(14) 위에 놓여지도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 탐침 커버는 투명한 물질로부터 제조된다. 탐침 커버의 벽은 상대적으로 얇아서, 탐침 커버를 상대적으로 유연하게 할 수 있다. 헤드부(14)의 원위단(18)에 위치된 전자 영상 유니트(후술할 예정)가 탐침 커버를 통해 자유로운 시야를 가질 수 있도록 하기 위해, 헤드부(14)의 원위단(18)을 덮고 있는 탐침 커버의 적어도 일부분은 투명해야만 한다. 위생적인 이유로, 탐침 커버는 일회용 제품으로서 설계되는 것이 바람직하다. 또한, 탐침 커버는 전자 영상 유니트를 구비하는 원위단(18)의 오염을 확실하게 방지한다. 그러한 탐침 커버가 없으면, 원위단(18)을 피험자의 외이도의 바깥 부분 속으로 도입시킬 때, 예컨대, 귀지 입자들이 전자 영상 유니트에 달라붙을 위험이 높아진다(그러면, 영상 품질을 저하시키게 된다).
헤드부(14)는, 도시된 예시적 실시예에 있어서, 헤드부(14)의 세로축(A)에 실질적으로 위치된 원위단 포인트(34)를 구비한다. 그러나, 헤드부(14)는 대안적으로, 세로축(A)에 실질적으로 대칭이 아니지만 인간의 외이도의 해부학적 구조에 더 맞춰지는 테이퍼 모양을 가질 수도 있다.
헤드부(14)의 정확한 모양과 무관하게, 헤드부(14)는 피험자의 외이의 외이도의 안쪽 부분 속으로 도입될 수 없는 그러한 방식의 치수인 것이 바람직하다. 도시된 예시적 실시예에 있어서, 헤드부(14)의 원위단(18)은 실질적으로 라운드 모양을 가진다. 원위단 포인트(34)로부터 세로축(A)의 방향으로 수 밀리미터(4mm 이하) 만큼 떨어진 위치에서, 헤드부(14)는 5mm 이상의 직경을 나타낸다. 성인의 외이도의 안쪽 부분은 일반적으로 4mm의 직경을 나타내기 때문에, 헤드부(14)의 원위단(18)이 부주의하게 피험자의 외이도 속으로 너무 깊게 도입될 위험이 없다. 따라서, 외이도의 안쪽 부분의 민감한 피부 및/또는 고막에 대한 상처가 확실히 방지될 수 있다.
회전 가능한 부분(20)은 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 실질적으로 연장하지만 거기에 정확히 평행하지는 않는 보어(36) 또는 도관을 구비한다. 보어(36)의 원위단은 원위단 포인트(34)에 근접하게 위치되지만, 보어축(B)은 세로축(A)으로부터 적어도 2mm 만큼 옵셋된다. 또한, 보어(36)의 원위단은 플레이트(38)에 의해 닫혀진다. 플레이트(38)의 확대된 평면도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에서, 보어(36)는 원통 모양이므로, 플레이트(38)는 보어축(B)이 그 중심을 형성하면서 대체적으로 원형의 외관을 가진다. 그러나, 보어(30) 및/또는 플레이트(38)는 다른 모양을 동등하게 나타낼 수 있다.
플레이트(38)는 광-각 칼라 비디오 카메라(40.1) 및 4개의 광가이드들(42)의 원위단들을 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 지지한다. 예시적 실시예에 있어서, 광가이드들(42)은 전자 영상 유니트(40) 또는 카메라(40.1) 주위에 배치됨으로써, 하나의 광가이드(42)는 실질적으로 직사각형의 전자 영상 유니트(40) 또는 카메라(40.1)의 4개의 측면들의 각각에 연결된다. 그러나, 이것은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예의 전제 조건은 아니다. 4개의 광가이드들(42) 대신에, 예를 들어, 2개 또는 3개의 광가이드들(42)이 검이경(10)에 제공될 수도 있다. 전자 영상 유니트(40)는 실질적으로 편평한 구성을 가지며 1mm 내지 2mm 범위의 치수의 웨이퍼-레벨 카메라를 맞춤식으로 구비한다. 웨이퍼-레벨 카메라는 대략 250 픽셀의 250 픽셀의 해상도를 제공하는 대략 1mm×1mm의 치수를 맞춤식으로 나타낸다. 플레이트(38)는 대략 1.5mm 내지 2.0mm 사이의 직경을 가지고, 광가이드들(42)은 대략 0.2mm의 직경을 가진다.
전자 영상 유니트(40)의 비디오 카메라(40.1)는 케이블(미도시)의 원위단에 연결된다. 예를 들어, 리본 케이블과 같은 케이블은 보어(36)를 통과하여 검이경(10)의 핸들부(12)까지 연장된다. 케이블의 원위단은 도 1에 개략적으로 도시된 마이크로프로세서와 같은 논리 연산 유니트(44)에 연결된다. 유사하게, 광가이드들(42)(도 1에서 미도시)은 보어(36)를 통과하여 검이경(10)의 핸들부(12)까지 연장된다. 광가이드들(42)의 근위단들은 4개의 LED들(46)에 연결된다. LED들(46)은 논리 연산 유니트(44)와 유사하게, 검이경(10)의 핸들부(12) 내부에 위치된다. LED들(46)은 개별적으로 스위치 온 및 오프될 수 있다. 또한, 핸들부(12)는 전자 영상 유니트(40) 또는 카메라(40.1)에 의해 캡처되는 영상들을 저장하기 위한 메모리(48)를 구비하는 것이 바람직하다. 메모리는 예컨대, 스토리지 카드 슬롯 및 슬롯 내부에 삽입되는 상응하는 스토리지 카드에 의해 형성될 수도 있다. 핸들부(12)는 전자 영상 유니트(40) 또는 카메라(40.1)에 의해 촬영된 영상들을 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이(미도시)를 더 구비할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 핸들부(12)는 USB-포트와 같은 케이블 연결 포트, 및/또는 Bluetooth®, WIFI®와 같은 무선 컨넥션, 및/또는 (이차) 전지와 같은 에너지 서플라이를 구비할 수 있다. 핸들부(12)의 이러한 부가적인(선택적인) 부품들은 예컨대, 디지털 카메라들로부터 알려져 있다.
피험자의 외이도의 안쪽 부분 및 특히, 피험자의 고막의 영상을 캡처하기 위하여, 헤드부(14)의 원위단(18)은 피험자의 외이도 속으로 도입되어야 한다. 헤드부(14)의 모양 때문에, 원위단(18)이 외이도 속으로 너무 깊게 삽입될 위험은 없다. 즉, 원위단(18)의 모양과 구조는 원위단 포인트(34)가 통증에 민감한 피험자의 외이도의 안쪽 부분 속으로 현저하게 도입되는 것을 허용하지 않는다. 따라서, 외이도의 안쪽 부분의 피부 및/또는 고막에 대한 상처가 확실히 방지될 수 있다. 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경의 구조와 기술은 전술한 바와 같이, 전통적인 검이경을 사용할 때와 달리, 피험자의 귀를 변형시킬 필요가 없다. 결과적으로, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은 비전문가에 의해 안정적으로 사용될 수 있다.
헤드부(14)의 원위단(18)이 외이도의 안쪽 부분 속으로 삽입되지 않는 경우라도, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경은, 그럼에도 불구하고, 헤드부(14)의 원위단(18)에 제공된 광각 카메라를 구비하는 전자 영상 유니트(40) 때문에, 외이도의 안쪽 부분과 고막으로부터의 영상들의 캡처를 허용한다. 고막을 "관찰"하는 전자 영상 유니트(40)의 능력을 향상시키기 위하여, 전자 영상 유니트(40)의 카메라는 헤드부(14)의 세로축(A)으로부터 옵셋되어 배치된다. 또한, 전자 영상 유니트(40)의 카메라의 주요한 "시야 방향"은 보어축(B)에 상응하고, 헤드부(14)의 세로축(A)에 대하여 각이 형성되거나 경사져 있다. 보어축(B)과 세로축(A)은 원위단 포인트(34)로부터 미리 결정된 간격을 가진 포인트에서 교차하고, 미리 결정된 간격은 피험자의 외이도의 안쪽 부분의 전형적인 길이에 상응하므로, 전자 영상 유니트(40)의 카메라는 고막을 향하게 된다.
헤드부의 원위단(18)이 피험자의 외이도에 도입될 때, 전자 영상 유니트(40)의 전면의 귀지 입자 또는 털과 같은 인공물은 예컨대, 탐침 커버에 달라붙어서, 고막에 대한 시야를 부분적으로 또는 완전히 방해하는 경우가 발생될 수도 있다. 따라서, 모션 메커니즘(24)은 나머지 검이경(10)에 대하여 회전축(R)을 기준으로 헤드부(14)의 회전 가능한 부분(20)을 회전시킬 수도 있다. 예를 들어, 모션 메커니즘(24)은 회전 가능한 부분(20)을 초기 위치로부터 시계 방향으로 대략 120°회전시킨 후, 초기 위치로부터 반시계 방향으로 대략 120°로 회전시켜서, 최종적으로 초기 위치로 복귀할 수도 있다. 논리 연산 유니트(44)는 카메라(40.1)로부터 수신되는 영상들을 비교함으로써 피험자의 귀에 있는 다른 물체들을 확인할 수도 있다. 특히, 논리 연산 유니트(44)는 위에서 더 상세히 설명한 바와 같이, 입체적인 관찰의 원칙에 따라 카메라(40.1)에 대한 그들의 간격을 결정함에 의해 고막으로부터 인공물을 구별할 수도 있다.
확인 과정을 더 향상시키기 위하여, 영상을 각각 캡처하기 위해 서로 다른 LED들(46)을 스위치 온 및 오프시킴으로써 카메라(40.1)의 3개의 위치들 각각으로부터 하나 이상의 영상이 촬영되는 것이 바람직할 수도 있다. 서로 다른 위치들로부터 인공물과 고막을 비추게 되면, 위에서 상세히 설명한 바와 같이, 이러한 물체들의 구별을 돕는다.
결국, 고막을 분명하게 볼 수 있도록 하기 위해, 바람직하게, 논리 연산 유니트(44)에 의해, 확인된 인공물이 제거되고, 새로운 영상이 생성될 수 있다. 그러면, 고막의 불그스름함의 정도가 쉽게 결정될 수 있다. 사용자는 중이염의 위험 때문인지 아닌지 등과 같이, 의사에게 진찰을 받는 것과 동일한 상응하는 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 피험자의 외이도에 있는 대량의 귀지 때문에 검이경이 고막을 탐지하는데 실패하면, 그 상응하는 정보가 사용자에게 제공될 수도 있다. 그러면, 사용자는 자신의 귀를 청소하기 위해 의사를 찾아갈 것인지를 결정할 수도 있다.
도 5는 전자 영상 유니트(40)가 정렬될 수 있는 헤드부(미도시)의 세로축(A)에 대하여 방사상으로 옵셋되어 정렬된 적어도 2개의 광학축들(X1)(X2)을 가진 빔 스플리터(40.2)를 나타내는 전자 영상 유니트(40)를 도시한다. 도 5는 다수의 거울들 또는 프리즘들(45.1)(45.2)(45.3)(45.4) 및 렌즈들(47.1)(47.2)에 대한 이미지 센서(43)의 배치를 도시한다. 이미지 센서(43)는 예컨대, 다수의 사분면들, 예컨대 4개의 사분면들로 분리된 VGA 표준 CMOS(치수 예 1/9" 즉, 2.82mm, 또는 1/10" 즉, 2.54mm, 및 해상도 예, 640×480)이다. 사분절들 각각은 예컨대, 그 어떤 불투명한 벽(미도시)에 의해 또는 광학의 적절한 균등한 개구 성질에 의해 나눠질 수 있다. 다시 말해, 사분절들의 각각은 돌출 벽 또는 세퍼레이터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 광학 세퍼레이터는 사분절들의 어느 하나에 반사되는 빛이 인접한 사분절들의 어느 하나에 반사 또는 흩어지지 않도록 보장할 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 거울들(45.1)(45.2)(45.3)(45.4) 중 2개는 성형된 프리즘(예, PMMA 프리즘)에 반사 코팅된 형태로 제공된다. 렌즈들(47.1)(47.2)은 프리즘들의 일부일 수 있거나, 각각 개별적으로 제공될 수 있다. 성형된 프리즘들과 렌즈들은 빔 스플리터 광학(40.2)을 가진 전자 영상 유니트(40)를 제공할 수 있다. 도 5는 2-in-1-optic을 개략적으로 도시한다. 그럼에도 불구하고, 3-in-1-optic이 구현될 수 있고, 2개의 프리즘들과 각각 관련하여 렌즈들(47.1)(47.2)의 4개가 제공된다. 도 5에 도시된 배치는 다중 렌즈 단일 센서 배열로서 설명될 수 있다. 다시 말해서, 빔 스플리터 광학(40.2)은 다중 카메라 배열에 대한 대안을 제공한다. 본 발명의 실시예는 4개의 개별적인 미니어처 카메라 또는 단일의(상대적으로 더 큰) 이미지 센서 칩을 가진 4-in-1-optic 중 어느 하나가 가장 유리하다는 사실에 근거한다. 그럼에도 불구하고, 이러한 2개의 개념들은 결합될 수 있다. 즉, 빔 스플리터 광학(40.2)은 하나 또는 그 이상의 카메라들과 결합될 수 있다.
명확성의 이유로, 광학축들(X1)(X2)은 헤드부(미도시)의 세로축(A)에 적어도 대략적으로 평행한 방위에서 도시되었다. 그럼에도 불구하고, 포인트(P1)에서 세로축(A)을 교차하는 파선에 의해 표시된 바와 같이, 세로축(A) 위의 미리 결정된 포인트(P1)로 향하도록 하기 위하여, 광학축들(X1)(X2)은 세로축에 대해 구체적으로, 10°내지 60°의 범위, 바람직하게 15°내지 40°의 범위, 보다 바람직하게, 20°내지 30°의 범위로 경사질 수 있다. 바람직하게, 경사 각도는 가변될 수 있다.
거울 또는 프리즘(45.1)(45.2)은 상대적으로 작은, 구체적으로 1mm 이하, 바람직하게 0.9mm 이하, 심지어 0.8mm 또는 0.7mm보다 더 작은 방사상의 치수 또는 직경(d4)을 나타내므로, 각각의 광학축의 상대적으로 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다.
도 6은 전자 영상 유니트(40)가 배치될 수 있는 헤드부(미도시)의 세로축(A)에 대해 방사상으로 옵셋되어 배치된 적어도 2개의 광학축들(X1)(X2)을 가진 빔 스플리터 광학(40.2)을 나타내는 전자 영상 유니트(40)를 도시한다. 도 6은 다수의 거울들 또는 프리즘들(예, PMMA 프리즘)(45.1)(45.2)(45.3)(45.4) 및 렌즈들(47.1a)(47.1b)(47.2a)(47.2b)에 대한 이미 센서(43)의 배치를 도시한다. 이미지 센서(43)는 예컨대, 다수의 사분절들 예, 4개의 사분절들로 분리된 VGA 표준 CMOS(치수 예, 1/9", 즉 2.82mm, 또는 1/10", 즉, 2.54mm, 및 해상도 예, 640×480)이다.
프리즘들(45.1)(45.2)(45.3)(45.4)은 렌즈들(47.1a)(47.1b)(47.2a)(47.2b)을 포함한다. 프리즘(45.2)(45.3)은 볼록 렌즈들(47.1a)(47.2a)을 각각 포함한다. 도 5와 관련하여 설명한 바와 같이, 빔 스플리터 광학(40.2)은 예컨대, 3-in-1-optic 또는 4-in-1-optic을 제공할 수 있다. 거울 또는 프리즘(45.1)(45.4)은 도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 상대적으로 작은 방사상 치수 또는 직경(d4)을 타나낸다.
도 7은 각각의 광학 경로를 위한 2개의 오목 거울들(47.4)을 포함하는 거울 배열 형태의 빔 스플리터 광학(40.2)을 나타내는 전자 영상 유니트(40)를 도시한다. 2개의 광학축들(X1)(X2)은 헤드부(미도시)의 세로축(A)에 대해 방사상으로 옵셋된다. 바람직하게, 2개의 오목 거울들(47.4)은 구형 표면 형태로 제공되고 각각의 광학축(X1)(X2) 또는 세로축(A)에 대해 경사진다. 도 7에 도시된 빔 스플리터 광학(40.2)는 각각의 광학 경로를 위해 2개의 오목 거울들(47.4)을 나타낸다. 따라서, 특히, 단일 또는 몇 개의 사출 광학 부품 또는 성분을 사용한 저비용으로, 간단하고 간편한 배열이 구현 가능하다. 반사면 또는 거울들은 예컨대, 광학적으로 투명한 표면에 금속 코팅을 증착시킴으로써 구현될 수 있다.
반사 오목 거울(47.4)은 구체적으로, 1mm 이하, 바람직하게 0.9mm 이하, 심지어 0.8mm 또는 0.7mm보다 더 작은, 상대적으로 작은 방사상 치수 또는 직경(d4)을 가지므로, 각각의 광학축(X1)(X2)의 상대적으로 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다.
도 8은 다수의 굴절 렌즈들(47.3)(47.3a)(47.3b) 형태의 빔 스플리터 광학(40.2)를 나타내는 전자 영상 유니트(40)를 도시하며, 빔 스플리터 광학(40.2)은 각각의 광학 경로를 위해 2개의 굴절 및 반사 표면(47.3b)(구체적으로 구형 거울들)뿐만 아니라 하나의 오목 굴절 표면(47.3) 및 하나의 볼록 굴절 표면(47.3a)을 포함한다. 광학축(X)은 헤드부(미도시)의 세로축(A)에 대해 방사상으로 옵셋된다.
각각의 렌즈, 구체적으로, 방사상으로 외측으로 배열된 오목 굴절 렌지(47.3)는 구체적으로 1mm 이하, 바람직하게, 0.9mm 이하, 심지어 0.8mm 또는 0.7mm 이하의 상대적으로 작은 방사상 치수 또는 직경(d4)을 나타내기 때문에, 광학축(X)의 상대적으로 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다.
도 7 및 도 8은 그 어떤 거울 또는 반사 표면을 나타내지 않는 광학 부품들의 종류에 따라, 동일한 실시예를 나타낼 수도 있다.
도 9는 전자 영상 유니트(40)가 위치된 원위단(18)을 가진 헤드부(14)를 도시한다. 전자 영상 유니트(40)는 도 8에 도시된 빔 스플리터 광학(40.2)을 구비한다. 전자 영상 유니트(40)는 16개의 굴절 및/또는 반사 표면들을 구비하고, 4개의 렌즈들(47.3)은 원위단(18)의 내측면에 인접하게 즉, 최대 방사상 옵셋으로 배열된다. 추가적인 4개의 반사 표면들(47.3b)은 헤드부(14)의 세로축(A) 주위에 방사상 옵셋이 더 작게 되도록 동심으로 배열된다. 4개의 서로 다른 광학 경로들 각각을 위하여, 추가적인 2개의 표면들(즉, 구형 거울들:미도시)은 원위단(18) 뒤에(근위적으로) 배열된다. 전자 영상유니트(40)는 렌즈를 수납하기 위한 하우징 또는 서포트(40.3)를 구비한다. 특히, 서포트(40.3)는 사출 성형 부품 구체적으로, 단일 부품, 또는 각각의 광학 경로를 위한 하나의 부품의 형태로 제공될 수 있다. 서포트(40.3)는 예컨대, PMMA(폴리메틸메타크릴레이트)로 제조될 수 있다. 서포트(40.3)는 4개의 광가이드들(42) 또는 광원들과 적어도 4개의 렌즈 또는 렌즈 표면, 바람직하게, 16개의 굴절 및/또는 반사 표면들을 수용하기 위해 배열되고, 4개의 렌즈들은 4개의 광학 경로들 각각을 위해 마련된다. 서포트(40.3)는 최대 방사상 옵셋을 가진 각각의 렌즈(47.3), 최대 방사상 옵셋을 가진 각각의 렌즈(47.3)에 인접한 2개의 광가이드들(42)을 수용하기 위해 정렬된다. 서포트(40.3)는 최대 방사상 옵셋을 가진 렌즈(47.3)와 동일한 피치원(pitch circle)에 광가이드들(42)을 수용하도록 배열된다.
서포트(40.3)와 관련하여 광학 부품들 구체적으로, 반사 표면들을 제공하기 위하여, 서포트(40.3)의 특정 표면들은 예컨대, 증기 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 코팅 구체적으로, 금속-코팅될 수 있다. 서포트(40.3)는 다수의 광가이드들(42)을 수용하기 위한 4개의 리세스들(40.3a)을 나타낸다. 도 10은 전면으로부터 서포트(40.3)를 도시한다. 광가이드들(42)은 렌즈(47.3)에 인접한 최대 방사상 옵셋을 가진 렌즈(47.3)와 동일한 피치원에 배치되는 것을 볼 수 있다. 광가이드들(42)은,예컨대 접착제 결합에 의해, 또는 적절한 윤곽 또는 형상의 프레싱에 의해 서포트(40.3)의 외측면, 및/또는 내측면(18.1)에 고정될 수 있다. 서포트(40.3)는 적어도 영역들에서 볼록한 외측면(40.3b)을 나타낸다. 볼록한 표면(40.3b)은, 원위단 또는 원위팁의 직경에 대해 최대 방사상 옵셋을 제공하기 위하여, 전자 영상 유니트(40)가 원위단(18) 또는 원위팁의 내측면(18.1)(원통형)에 가능한 한 가깝게 위치될 수 있는 것을 보장한다.
다른 실시예(미도시)에 따르면, 렌즈 표면들(40.3) 및 거울들(47.3b)은 원형이 아닌 반원형일 수 있다. 반원형은 각각의 광학축의 방사상 옵셋의 추가적 증가를 허용한다.
렌즈(47.3)는 상대적으로 작은, 구체적으로 1mm 이하, 바람직하게, 0.9mm 이하, 더 구체적으로 0.8mm 또는 0.7mm 이하의 방사상 치수 또는 직경(d4)을 나타내기 때문에, 광학축들의 상대적으로 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다.
도 11은 다수의 광학축들을 제공하는 빔 스플리터 광학의 부품으로서 사용될 수 있는 광섬유(40.2a)를 도시한다. 광섬유는 소위, 그린(GRIN:gradient index) 섬유 형태로 제공될 수 있다. 그러한 GRIN 섬유는 특정의 피치(PI)를 가진 릴레이 렌즈(RL) 및 대물 렌즈(OL)를 가지며, 대물 렌즈(OL)는 섬유(40.2b)의 원위단에 배치된 것을 특징으로 할 수 있다. 릴레이 렌즈(RL)는 피치의 길이에 상응하는 길이 즉, 1.0PI의 길이를 가진다. 예를 들어, 고막과 같은 물체(ED)가 관측되고, 물체(ED)에 의해 방출되는 빛 또는 광선은 섬유(40.2a) 내부에서 반사된다. 특히, 광선은 0.5PI 영역에서 섬유(40.2a)의 내벽에서 반사된다. GRIN 섬유는 광학 렌즈 또는 다수의 렌즈들로서 간주될 수 있다. 그러한 GRIN 섬유는 넓은 시야각(γ)을 보장할 수 있다. 시야각(γ)은 광학축(X)과 섬유의 시계의 외부 경계 사이의 각도에 상응한다. 시야각(γ)은 바람직하게 30°내지 60°의 범위, 보다 바람직하게, 45°내지 60°의 범위이므로, 넓은 각도(90°내지 110°또는 120°)를 가진 시계가 보장될 수 있다.
도 12는 빔 스플리터 광학(40.2) 및 이미지 센서(43)를 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 수용하는 헤드부(14)를 도시한다. 빔 스플리터 광학(40.2)은 헤드부(14)의 원위팁(35)과 이미지 센서(43) 사이에 배치된 다수의 GRIN 섬유들(40.2a)(40.2b)을 구비한다. 각각의 섬유들(40.2a)(40.2b)은 이미지 센서(43)의 특정 사분면 또는 표면 영역과 영상 통신을 한다. 이미지 센서(43)는 헤드부(14)의 세로축(a)에 대해 동심으로 배치된다. 빔 스플리터 광학(40.2)은 다수의 광학축들(X1)(X2)을 제공한다.
GRIN 섬유들(40.2a)(40.2b)은 상대적을 작은 구체적으로, 1mm이하, 바람직하게, 0.9mm 이하, 심지어 0.8mm 또는 0.7mm 이하의 직경(d4)을 나타내므로, 광학축들의 상대적으로 큰 방사상 옵셋이 구현될 수 있다. 특히, 직경(d4)은 미니어처 카메라의 방사상 치수보다 상당히 더 작을 수도 있다.
도 11, 도 12, 도 13, 도 14 및 도 18은 도 1에 도시된 헤드부(14) 내부에 수용될 수 있는 전자 영상 유니트의 각각의 실시예들을 도시한다. 전자 영상 유니트(40)의 각각의 이미지 센서(43)는 상대적으로 큰 방사상 치수를 가지도록 제공될 수 있다. 구체적으로, 이미지 센서는 원위팁 즉, 원위팁보다 더 근위적으로 분리되어 배치될 수 있다. 그러한 위치에서, 헤드부(14)는 일반적으로 더 큰 직경을 나타내고, 측면(방사상) 방향에서 더 많은 공간을 제공한다.
도 13은 다수의 광가이드들 또는 광원들(42) 및 편심되게 배치된 즉, 방사상으로 옵셋된 카메라들(40.1)을 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 수용하는 헤드부(14)를 도시한다. 전자 영상 유니트(40)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대하여 실질적으로 중심적으로 위치된다. 빛은 하나 또는 그 이상의 광원으로부터 광가이드들(42)을 경유하여 원위팁(35)으로 가이드된다. 선택적으로, 4개 이상의 광가이드들이 제공될 수 있다. 특히, 4개의 카메라들(40.1)을 위해, 2개의 광가이드들 또는 광원들(42)이 제공될 수 있다.
카메라(40.1)는 세로축(A)에 대해 방사상의 간격(r1)으로 배치되고, 간격(r1)은 각각의 카메라(40.1)의 세로축(A)과 중간축(M1) 사이에서 측정된다. (편심적인) 간격(r1) 즉, 방사상 옵셋은 1mm 내지 2.8mm의 범위 또는 1.3mm 내지 2.5mm의 범위, 바람직하게, 1.7mm 내지 2.2mm의 범위, 구체적으로 대략 1.8mm, 1.9mm 또는 2.0mm이다. 비율(r1:d1)은 0.35 내지 0.55의 범위, 구체적으로, 0.4, 0.45, 또는 0.5이다.
적어도 2개의 카메라들(40.1)의 광학축(X)은 세로축(A)에 대해 각도(β)에 배치됨으로써, 카메라(40.1)가 "모퉁이 주위의 관찰"을 허용한다. 각도(β)는 10°내지 30°가 바람직하다.
원위팁(35) 또는 헤드부(14)의 원위단 포인트와 세로축(A) 위의 미리 결정된 포인트(P1 또는 P2) 사이의 간격(L3 또는 L4)은 바람직하게 10mm 내지 25mm의 범위, 구체적으로 16mm, 18mm 또는 20mm이다.
카메라(40.1)에 부가하여, 전자 영상 유니트(40)는 이미지 센서(43), 특히 다수의 사분면들 바람직하게, 4개의 사분면들이 분리된 CMOS가 마련될 수 있다. 빔 스플리터 광학(미도시)은 이미지 센서(43)와 관련하여 마련될 수 있고, 빔 스플리터 광학은 다수의 광학축들을 제공하고, 바람직하게, 다수의 광학축들은 다수의 사분면들에 상응한다.
바람직하게, 이미지 센서 또는 칩이 각각 마련된 다수의 카메라들의 개념 또는 하나의 단일 이미지 센서와 관련한 빔 스플리터 광학의 개념 중 어느 하나가 구현될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이미지 센서(43)에 의해 제안되는 바와 같이, 이러한 개념들의 조합이 구현될 수 있다.
바람직하게, 전자 영상 유니트(40)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 방사상으로 옵셋된 다수의 광학축들(미도시)이 마련된다. 광학축들은 세로축(A)에 대해 경사질 수 있다.
이미지 센서(43)는 카메라들(40.1)의 수가 감소될 수 있는 장점 또는 예컨대, 하나 또는 그 이상의 렌즈들 및/또는 거울들 및/또는 프리즘들을 구비하는 카메라들(40.1)의 적어도 하나가 광학 시스템에 의해 대체될 수 있는 장점을 제공할 수 있다. 바람직하게, 이미지 센서(43)의 사분절들의 수는 카메라들(40.1)과 독립적으로 또는 이에 부가하여 제공되는 광학축들의 수에 상응한다.
도 13에 도시된 실시예에 있어서, 카메라들(40.1)은 방사상 옵셋(r1)으로 배치됨으로써 헤드부(14)는 세로축(A)에 대해 동심으로 배치될 수 있는 그루브 또는 오목부(14.3)가 제공될 수 있다. 특히, 오목부(14.3)는 탐침 커버의 일부를 수용하기 위한 캐버티를 제공할 수 있다.
도 13에 도시된 실시예에 대한 대안으로서, 전자 영상 유니트(40)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 실질적으로 중심적으로 위치된 단일 카메라를 구비할 수 있고, 카메라의 광학축은 경사져 있다.
도 14는 단일 카메라(40.1)를 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 수용하는 헤드부(14)를 도시한다. 카메라(40.1)는 최대 방사상 옵셋(r1)을 가지도록 방사상으로 옵셋되게 위치된다. 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 원위팁의 원통형 내측면(18.1)에 인접되게 위치된다. 2개의 광가이드들 또는 광원들(42)은 카메라(40.1)에 인접되게 구체적으로 카메라(40.1)와 동일한 피치원 위에 배치된다. 바람직하게, 카메라(40.1)는 모션 메커니즘(미도시)에 의해, 구체적으로 광가이드들(42) 또는 적어도 광가이드들(42)의 원위단들과 함께 회전될 수 있다. 광가이드들(42)은 나일론과 같은 유연성 재료로 만들어질 수 있고, 광가이드들(42)의 근위단이 회전되지 않는 경우 광가이드들(42)은 굴곡되거나 꼬여질 수 있다. 대안으로서, 광원들(미도시)은 카메라(40.1)와 광가이드들(42)과 함께 회전될 수 있다. 광가이드들(42)의 직경은 0.2 내지 1.5mm의 범위, 바람직하게 0.7mm 내지 1.2mm의 범위, 구체적으로 1.0mm이다.
카메라(40.1)는 세로축(A)에 대해 방사상 간격(r1)으로 배치되고, 간격(r1)은 세로축(A)과 카메라(40.1)의 중간축 사이에서 측정된다. (편심의) 방사상 간격(r1)은 1.8mm 내지 2mm의 범위이다. 2개의 광가이드들(42)은 카메라(40.1)와 2개의 광가이드들(42)이 배치된 피치원의 원호(의 일부)의 길이에 상응하는 간격(b)만큼 카메라(40.1)에 인접되게 배열된다. 간격(b)은 카메라(40.1)의 중간축과 각각의 광가이드(42)의 중간축 사이에서 측정된다. 바람직하게, 간격(b)은 0.5mm 내지 2mm의 범위, 보다 바람직하게 0.8mm 내지 1.8mm의 범위, 구체적으로 1.5mm이다.
도 13 및 도 14에 도시된 실시예들에 있어서, (각각의) 카메라는 적외선 센서(미도시)가 세로축(A) 위에 또는 세로축(A)과 동심으로 위치될 수 있도록 구획될 수 있는 방사상 옵셋으로 배치된다.
도 15는 원통형 내측면(18.1)을 가진 원위단을 구비하는 헤드부(14)를 도시한다. 전자 영상 유니트(40)는 빔 스플리터 광학(40.2)을 수용하기 위한 서포트(40.3)를 구비한다. 빔 스플리터 광학(40.2)은 복수의 렌즈들(47.3)(구체적으로 8개의 렌즈들) 및 반사 표면들(47.3b)(구체적으로 8개의 반사 표면들)을 구비하고, 도 15에는 4개의 렌즈들만 도시되어 있다. 빔 스플리터 광학(40.2)은 4개의 다른 광학 경로들을 제공한다. 각각의 광학 경로는 2개의 렌즈들과 2개의 반사 표면들에 의해 구획된다. 광학 경로를 구획하는 이러한 렌즈들은 일점 쇄선들로 표시된 바와 같이, 각각 동일한 평면에 배열된다.
4개의 광가이드들 또는 광원들(42)은 각각의 렌즈들(47.3) 사이에 배열된다. 바람직하게, 광가이드들(42)은 양호한 광 특성을 제공하는 PMMA로 제조된다. 광가이드들(42)은 렌즈들(47.3)에 인접되게(최대의 방사상 옵셋을 가지도록) 배치되고, 렌즈(47.3)와 광가이드들(42)이 배치되는 피치원의 원호의 길이에 상응하는 각각의 렌즈(47.3)로부터 간격(b)만큼 이격되게 배열된다. 간격(b)은 각각의 렌즈(47.3)의 중간축과 각각의 광가이드(42)의 중간축 사이에서 측정된다. 바람직하게, 간격(b)은 광가이드들(42)의 직경에 따라, 0.8mm 내지 1.6mm의 범위, 보다 바람직하게 0.9mm 내지 1.5mm의 범위, 더 바람직하게 대략 1.3mm, 구체적으로 1mm 내지 1.3mm이다.
서포트(40.3)의 외측면은 내측면(18.1)에 인접되게 배치된다. 서포트(40.3)의 외측면은 내측면(18.1)에 접촉한다. 서포트(40.3)는 적어도 영역들에서 볼록한 외측면(40.3b)를 나타낸다. 이러한 볼록한 표면(40.3b)은, 원위단 또는 원위팁의 직경에 대한 최대의 방사상 옵셋을 제공하기 위하여, 전자 영상 유니트(40)가 헤드부(14)의 원위단 또는 원위팁의 (원통형) 내측면에 가능한 한 인접되게 위치될 수 있는 것을 보장한다. 그러한 배치를 통해서, 도 15에 도시된 4개의 렌즈들(47.3)은 최대 방사상 옵셋 및 서로로부터 최대 간격으로 위치될 수 있다.
도 13 및 도 15에 도시된 실시예들에 있어서, 전자 영상 유니트(40)의 각각의 이미지 센서는 상대적으로 큰 방사상 치수로 제공될 수 있다. 구체적으로, 이미지 센서(43)는 원위팁으로부터 분리되어 즉, 원위팁보다 더 근위적으로 배치될 수 있다. 그러한 위치에서, 헤드부(14)는 일반적으로 더 큰 직경을 나타내기 때문에, 측면(방사상) 방향에서 더 큰 공간을 제공한다.
도 16은 원위단(18)의 내측면(18.1)에 배치된 서포트(40.3)를 도시한다. 원위단(18)은 서포트(40.3)를 수용하기 위한 캐버티를 나타낸다. 캐버티는 내측면(18.1)에 인접되게 배치된다. 캐버티는 내측면(18.1)에 의해 구획된다. 4개의 렌즈들(47.3)은 최대 방사상 옵셋으로 위치되고 내측면(18.1)에 인접되게 배치된다. 다시 말해서, 렌즈(47.3)의 최대 방사상 옵셋을 구현하기 위하여, 방사상으로 외측을 면하는 각각의 렌즈(47.3)의 측면 영역에서, 서포트(40.3)는 감소된 벽 두께를 가진다. 바람직하게, 가장 외측으로 배치된 서포트(40.3)의 영역들에서(즉, 가장 큰 방사상 돌출 영역에서), 벽은 0에 수렴하는 두께를 가지므로, 각각의 렌즈(47.3)는 내측면(18.1)에 직접 인접되거나 내측면(18.1)에 접촉하도록 배치된다.
도 17a에 있어서, 원위단(18)을 가진 헤드부(14)가 도시된다. 헤드부(14)의 원위팁(35)에서, 전자 영상 유니트(40)는 편심되게 배치된 측, 방사상으로 옵셋되게 위치된 다수의 카메라들(40.1)을 포함하다. 또한, 다수의 광원들(46) 또는 광가이드들(42)은 방사상으로 옵셋되게 위치된다. 원위팁(35)에서, 헤드부(14)의 최원위 포인트인 원위단 포인트(34)가 배치된다. 도 17b에서, 핸들부(미도시)에 연결 또는 결합될 수 있는 바닥측으로부터 바라 본 헤드부(14)의 근위부(37)가 도시된다.
도 17c에서, 헤드부(14)의 모양이 상세히 설명된다. 헤드부(14)의 원위팁(35)은 직경(d1)을 가진다. 길이(L1)를 따라, 원위 방향에서, 헤드부(14)의 직경은 점점 넓어지고, 즉, 더 커진다. 원위단(18)은 원통형 또는 원뿔형으로 마련될 수 있다. 도시된 바와 같이, 원위단(18)과 근위부(37) 사이의 모양은 엄밀히 원뿔형일 수 있다. 그러나, 이러한 모양은 하나 또는 그 이상의 영역들에만 원뿔일 수도 있고, 예컨대, 하나 또는 그 이상의 영역에서 포물선 형상일 수 있다. 바람직하게, 포물선 영역은, 핸들부로 유도하는 일종의 칼라 또는 천이 영역을 제공하기 위하여, 헤드부(14)의 근위 영역에 제공될 수 있다. 넓어지는 영역(원뿔 영역)과 근위 영역(37) 사이의 교차점에서, 헤드부(14)는 직경(d3)을 가진다. 넓어지는 영역의 중앙 영역에서, 헤드부(14)는, 구체적으로, 바람직하게 28mm 내지 32mm의 범위 특히, 20mm인 특정한 길이(L2)에 의해 한정되는 축 위치에서, 직경(d2)을 가진다.
원위단으로부터 근위부까지의 길이에 상응하는 길이(L1)는 바람직하게, 25mm 내지 30mm의 범위, 구체적으로 28mm이다. 원위팁(35)의 직경(d1)은 바람직하게 4.5mm 내지 5.1mm의 범위, 보다 바람직하게 4.6mm 내지 4.8mm의 범위, 구체적으로 4.7mm이다. 직경(d3)은 바람직하게, 8mm 내지 10mm의 범위, 구체적으로 9mm이다. d1:d3의 비는 바람직하게 0.5이다.
d1:d2의 비는 바람직하게, 1.57 내지 0.65의 범위, 구체적으로 대략 0.58 또는 대략 0.63이다. 그러한 비는 헤드부가 경골을 접촉하지 않을 만큼만, 또는 경골에 의해 한정되는 영역 내부에서 수 밀리미터 멀리까지만 도입될 수 있는 것을 보장할 수 있다. 특히, 그러한 비는 헤드부가 외이도를 한정하는 연성 결합조직의 영역에만 도입될 수 있고, 경골의 영역에는 도입되지 않도록 보장할 수 있다.
도 18에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드부(14)의 모양이 선행기술에 따른 제1 헤드부(14') 및 선행기술에 따른 제2 헤드부(14")의 모양과 비교하여 도시되어 있다. 헤드부(14)는 원뿔 영역(14.1)과 포물선 영역(14.2)을 가짐을 알 수 있다. 원뿔 영역(14.1)은 연성 결합조직과 접촉하게 되도록 제공된 삽입 영역으로서 설명될 수 있다. 원뿔 영역(14.1)과 포물선 영역(14.2) 사이의 천이 영역에서, 헤드부(14)는 직경(d2)을 가진다. 원뿔 영역(14.1)은 특정 길이(L2)를 따라 제공된다.
12개월 이상의 아동 또는 성인을 위해 바람직하게 마련되는 제1 헤드부(14')와 비교할 때, 헤드부(14)의 모양은 더 가늘어 졌고, 원뿔 영역(14.1)의 코누스(conus)의 개구 각도(α)가 더 작고 즉, 더 둔하다. 12개월 미만의 영유아를 위해 바람직하게 제공되는 제2 헤드부(14")와 비교할 때, 헤드부(14)의 원위팁(35)은 더 큰 직경(d1)을 가진다. 또한, 헤드부(14)의 개구 각도(α)은 헤드부(14')의 개구 각도(α') 또는 헤드부(14")의 개구 각도(α")보다 더 둔하다. 개구 각도(α)는 바람직하게 3°내지 10°의 범위, 더 바람직하게 4°내지 8°의 범위, 구체적으로 5°또는 6°이다. 본 실시예의 헤드부(14)의 d1:d2의 비는 종래기술의 헤드부들(14')(14")와 비교하여 더 크다.
특정 길이(L2)는 바람직하게, 18mm 내지 22mm의 범위, 구체적으로 20mm이다. 원위팁(35)의 직경(d1)은 바람직하게 4.7mm 내지 5.2mm의 범위, 보다 바람직하게 4.8mm 내지 5mm, 구체적으로 4.9mm이다. 구체적으로, 원위팁(35)으로부터 20mm의 간격에서, 직경(d2)은, 바람직하게 8mm 내지 9mm이고, 구체적으로 8.5mm이다.
도 19는 적어도 하나의 광가이드 또는 광원(42) 및 편심되게 배치된 즉, 방사상으로 옵셋된 다수의 카메라들(40.1)을 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 포함하는 헤드부(14)를 도시한다. 빛은 하나 또는 그 이상의 광원들(46)로부터 광가이드(42)를 경유하여 원위팁(35)으로 유도된다. 특정 길이(L2)를 따라, 헤드부(14)는 원뿔 모양을 가진다. 특정 길이(L2)는 헤드부(14)가 피험자의 조직 구체적으로, 외이도를 구획하는 연성 결합조직에 적어도 부분적으로 접촉될 수 있는 길이로서 정의될 수 있다. 특정 길이(L2)는 바람직하게 18mm 내지 22mm의 범위, 구체적으로 20mm이다. 원위팁(35)의 직경(d1)은 바람직하게 4.7mm 내지 5.2mm의 범위, 보다 구체적으로 4.8mm 내지 5mm, 구체적으로 4.9mm이다. 구체적으로, 원위팁(35)으로부터 20mm의 간격에서, 직경(d2)은 바람직하게 8mm 내지 9mm의 범위, 구체적으로, 8.5mm이다. 탐침 커버(60)는 헤드부(14) 위에 제공될 수 있다. 헤드부의 전체 길이는 26mm 내지 34mm의 범위, 바람직하게 28mm 내지 32mm의 범위, 보다 바람직하게 29mm 내지 31mm의 범위, 구체적으로 대략 30.3mm이다.
카메라들(40.1)은 세로축(A)과 각각의 카메라(40.1)의 중간축(M1) 사이의 방사상 간격(r1)에 배치된다. (편심의) 간격(r1) 즉, 방사상 옵셋은 바람직하게, 1mm 내지 2.8mm의 범위 또는 1.2mm 내지 2.5mm의 범위, 보다 바람직하게, 1.5mm 내지 2mm의 범위, 구체적으로, 대략 1.7mm, 1.8mm 또는 1.9mm이다. r1:d1의 비는 바람직하게, 0.35 내지 0.55, 구체적으로, 0.4, 0.45 또는 0.5이다.
헤드부(14)는 원위팁에서 오목부(14.3)를 나타낸다. 오목부(14.3)는 세로축(A)에 대해 동심으로 배치된다. 오목부(14.3)는 예컨대, 포물선 또는 원통형으로 제공될 수 있다. 오목부(14.3)는 탐침 커버(60)의 부분들 구체적으로, 탐침 커버(60)의 접혀지거나 압축된 부분을 수용하기 위한 캐버티를 제공한다.
도 13과 관련하여 설명된 바와 같이, 카메라들(40.1)에 부가하여 또는 카메라들(40.1)과 관련하여, 이미지 센서(43)가 제공될 수 있다.
도 20 및 도 21에 있어서, 종래기술에 따른 헤드부들(14')(14")의 모양이 특정 길이(L2)를 참조하여 개략적으로 설명되었다. 도 20 및 도 21에 있어서, 특정 길이(L2)는 18mm 내지 22mm의 범위, 구체적으로 20mm이다. 도 20에서, 직경(d1)은 3.5mm 내지 3.7mm의 범위, 구체적으로 3.6mm이고, 원위팁으로부터 길이 방향으로 20mm의 세로 위치에서 직경(d2)은 대략 8.5mm이다. 도 21에서, 직경(d1)은 4.8mm 내지 5.2mm의 범위, 특히 5mm이고, 원위팁으로부터 길이 방향으로 대략 20mm의 위치에서 직경(d2)은 대략 9.6mm이다.
도 22에서, 카메라(40.1)를 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 포함하는 헤드부(14)를 가진 검이경(10)이 도시되고, 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 편심되게(즉, 방사상으로 옵셋되게) 위치된다. 편심성(방사상 옵셋)은 예컨대, 1.5mm 내지 2mm의 범위이다. 헤드부(14)는 외이도(C)에 도입되고, 헤드부(14)의 외면 또는 탐침 커버(미도시)는 연성 결합조직(C1)에 접촉된다. 경골(C2)과 대조적으로, 연성 결합조직(C1)은 탄력적이고 헤드부(14)에 의해 확장될 수 있다.
카메라(40.1)는 바람직하게 원뿔형의 시계(41)를 가진다. 기하학적으로, 시계(41)는 적어도 80°의 범위, 바람직하게 적어도 110°의 범위, 예컨대 120°의 개구 각도를 가진 코누스로서 설명될 수 있다. 카메라(40.1)는 바람직하게, 광각 칼라 비디오 카메라이다. 카메라(40.1)의 광학축(X)은 세로축에 대해 각도(β)로 배치되어, 장치가 효과적으로 "모퉁이의 주위를 관찰"하도록 한다. 각도(β)는 바람직하게 20°내지 40°의 범위이다. 카메라(40.1)는, 고막(ED)을 스캔하기 위하여, "모퉁이 주위를 관찰"하도록 배치된다. 이러한 목적을 위해, 카메라(40.1)는 방사사으로 옵셋되게 배열된다.
도 22에 있어서, 곡률(C4)을 가진 외이도(C)의 구조가 도시된다. 대부분의 다른 모양들을 가진 외이도들에 있어서, 외이도의 전형적인 곡률(C)은, 일종의 "코너"를 형성한다. 카메라(40.1)가 "코너 주위를 관찰"하도록 배치되어 있기 때문에, 헤드부(14)의 원위팁(35)은 연성 결합조직(C1)과 외이도(C)를 한정하는 경골(C2) 사이의 천이 영역 또는 천이 포인트(C3)까지 멀리 도입될 필요는 없다. 다시 말해서, 헤드부(14)의 원위팁(35)은 외이도(C)가 곡률(C4) 또는 특히 작은 곡률 반경을 가지는 천이 영역(C3)까지 멀리 도입될 필요는 없다. 또한, 원위팁(35)은 경골(C2) 즉, 외이도(C2)의 뼈 부분까지 멀리 도입될 필요는 없다. 원위팁(35)과 고막(ED) 사이에는 특히, 적어도 10mm의 간격이 유지될 수 있다. 이것은 비전문가에 의한 검이경(10)의 사용을 용이하게 한다. 또한, 외이도(C)의 "직선화"를 위한 기계적 조작도 필요 없다. 통상적으로 사용되는 검이경과 비교하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 검이경(10)의 사용은 의사에 의한 도움을 필요로 하지 않는다.
도 22에 도시된 바와 같이, 헤드부(14)의 직경은 헤드부(14)의 원위팁이 경골(C2)에 의해 한정되는 외이도(C)의 영역에 맞춰지지 않도록 결정된다. 특히, 보통 사람(남성 및 여성)의 경우, 외이도는 4.8mm±0.5mm의 직경을 가지는 것으로 알려져 있다. 남자의 외이도의 보통 직경에 대한 개요는 Salvinelli F, Maurizi M et al.; Scand. Audil. 1991; 20(4):253-6를 참조하면 된다.
도 23a는 제1 곡률(C4')과 제2 곡률(C4)을 가진 S-형(sigmoid) 형태를 가진 외이도(C)를 도시하고, 제2 곡률(C4)은 제1 곡률(C4')보다 더 고막(ED)에 가깝게 되어 있다. 검이경(10)의 헤드부(14)는 외이도(C) 내부에 도입된다. 도 23a에 도시된 위치에서, 외이도(C)의 제2 곡률(C4)은 헤드부(14)의 원위단(18)과 고막(ED)의 그 어떤 광학적 가시선 또는 영상 통신을 방해한다.
도 23b는 도 23a에서 설명된 외이도(C)를 도시하고, 검이경(10)은 제2 곡률(C4)까지 멀리 즉, 연성 결합조직(C1)과 경골(C2) 사이의 천이 영역(C3)까지 멀리 외이도(C) 내부로 도입된다. 도 23b에 도시된 위치에서, 검이경(10)은 "모퉁이 주위를 관찰"할 수 있다. "모퉁이"는 외이도(C)의 제2 곡률(C4)로서 정의될 수 있다.
도 22에 도시된 것과 마찬가지로, 헤드부(14)의 직경은 그것이 경골(C2)에 의해 한정되는 외이도(C)의 영역에 맞춰지지 않도록 하는 모양일 수 있다. 도 23b는 헤드부(14)의 상대적 축 위치를 설명하고 나타낼 뿐, 헤드부(14)의 그 어떤 바람직한 직경을 나타내거나 설명하는 것은 아니다. 특히, 헤드부(14)의 외경은, 특히 원위팁에서, 바람직하게 경골(C2)에 의해 한정되는 외이도(C)의 영역의 내경보다 더 크다.
도 24a는 직경(d1)을 가진 원위단(18) 또는 원위팁을 나타내는 헤드부(14)를 도시한다. 직경(d1)은 4.7mm 내지 5.2mm의 범위, 바람직하게 4.8mm 내지 5mm의 범위, 구체적으로 4.9mm이다. 원위단(18)은 원통형 모양을 가진다. 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 방사상 옵셋(r1)을 가지도록 방사상으로 옵셋되게 배치된다. 카메라(40.1)는 광학축(X)을 가진다. 카메라(40.1)와 그 광학축(X)은 세로축(A)에 대해 경사진다. 경사 각도(β)는 예컨대, 10°내지 30°의 범위이다. 광학축(X)은 원위단(18)의 측면에 대해 경사진다. 그러한 배치에 있어서, 원위단(18)의 측면에 대한 카메라(40.1)의 경사진 배열 때문에, 최대 방사상 옵셋이 제한된다. 바람직하게, 경사 각도는 가변적이다.
도 24b는 최소 직경(d1)을 가진 원위단(18a) 또는 원위팁을 나타내는 헤드부(14)를 도시한다. 직경(d1)은 4.7mm 내지 5.2mm의 범위, 바람직하게 4.8mm 내지 5mm의 범위, 구체적으로 4.9mm이다. 도 24a에 도시된 실시예와 비교하여, 원뒤단(18a)은 원뿔 모양을 가진다. 원뿔 모양은 원뿔 측면 구체적으로, 원뿔 내측면에 의해 제공될 수 있다. 다시 말해서, 원위단(18a)은 원뿔 내측면과 동일한 원뿔성(conicity)을 가진 원뿔 외측면에 제공될 필요는 없다. 원위단(18a)의 근위 경계의 직경(d1a)은 직경(d1)보다 약간 더 크다. 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 방사상 옵셋(r1)으로 방사상으로 옵셋되게 배열된다.
카메라(40.1)는 광학축(X)을 가진다. 카메라(40.1)와 그 광학축(X)은 세로축(A)에 대해 경사진다. 경사 각도(β)는 예컨대 10°내지 30°의 범위이다. 특히, d1a:d1의 비는 1 보다 더 크다. 즉, 세로축(A)과 광학축(X)의 경사 각도(β)에 적어도 대략적으로 상응하는 원위단(18a)의 측면 사이의 경사 각도(β1)를 나타낸다.
도 24a에 도시된 배열과 비교하여, 카메라(40.1)가 원위단(18a)의 내측면에 가깝게 배치될 수 있는 바와 같이, 방사상 옵셋(r1a)은 방사상 옵셋(r1)보다 더 클 수 있다. 방사상 옵셋이 크면 고막의 관측에 유리하고, 원위팁의 최대 직경은 해부학적 이유로 제한되므로, 원뿔 원위단(18a)은 향상된 시계를 제공한다. 원위단(18a)은 챔퍼(chamfer) 또는 베벨(bevel) 형태로 제공될 수 있다.
도 25a는 검이경(10)의 세로축(A) 주위에서 회전될 수 있는 헤드부(14)를 가진 검이경(10)을 도시한다. 전자 영상 유니트(40)는 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 카메라(40.1)를 구비한다. 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 원위팁에 위치된다. 도 25a에 도시된 위치(제1 위치)에서, 카메라(40.1)는 아직 고막(ED)을 스캔하지 못한다. 카메라(40.1)는 고막(ED)과 아직 영상 통신을 하지 않는다. 그렇기 보다는, 외이도(C)의 곡률(C4)은, 점선에 의해 도시된 바와 같이, 그 어떤 광학적 가시선 또는 영상 통신을 방해한다. 도 25a에서 도시된 바와 같은 제1 위치에서, 고막(ED)은 카메라(40.1)에 의해 전혀 볼 수 없다. 고막(ED)과의 영상 통신을 확보하기 위해서는, 첫째, 외이도(C) 내부의 카메라(40.1)의 (방사상) 위치가 수정되어야 한다. 이것은 구체적으로, 검이경(10)의 핸들부(12)의 추가적 이동, 구체적으로 회전없이, 세로축(A) 주위의 헤드부 또는 헤드부(14)의 일부의 회전에 의해 행해질 수 있다. 이러한 목적을 위해, 검이경(10)에는 모션 메커니즘(24)이 마련된다. 모션 메커니즘(24)은 핸들부(12) 내부에 배치된다. 모션 메커니즘(24)은 회전 가능한 부분(20)을 핸들부(12)에 연결하는 구동 샤프트(24.1)를 포함한다. 도 26에 상세히 도시된 바와 같이, 회전 가능한 부분(20)은 베어링(28)에 의해 지지된다.
도 25b는 비록 헤드부(14)의 원위팁이 연성 결합조직(C1)과 경골(C2) 사이의 천이 포인트(C3)까지 멀리 도입되지는 않았지만, 카메라(40.1)의 광학축(X)이 고막(ED)을 향할 수 있는 위치에 있는 카메라(40.1)를 도시한다. 카메라(40.1)는 도 25b에 도시된 제2 위치로 회전되었다.
카메라(40.1)의 회전은 후술하는 바와 같이 수행될 수 있다. 헤드부(14)의 회전 가능한 부분(20)은 서보 모터 예컨대, 소형 표준 서보 포터(예, Modelcraft Micro-Servo MC1811 JR)에 부착될 수 있다. 서보 모터는 회전 가능한 부분(20)을 구체적으로 180°까지 회전시키도록 배치된다. 서보 모터는 예컨대, 대략 2cm의 높이를 가지고, 회전 가능한 부분(20)의 축에 직접 배치될 수 있다. 서보 모터는 모터 하우징을 수 밀리미터를 초과하는 회전부를 나타낼 수 있다. 서보 모터는 베어링에 의해 지지되는 회전 가능한 부분(20)과 정렬되도록 단단하게 유지되도록 설계된 금속부에 의해 검이경의 섀시에 부착될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 광가이드(미도시) 및 케이블(미도시)은 인쇄회로기판(미도시)에 연결될 수 있다. 케이블은 인쇄회로기판에 직접 용접될 수 있는 한편 광가이드들은 광원들(미도시)에 직접 장착될 수 있다.
도 26은 핸들부(12)와 헤드부(14)를 가진 검이경(10)을 도시한다. 헤드부는 회전 가능한 부분(20)과 서포트 구조물(30)을 포함한다. 회전 가능한 부분(20)은 핸들부(12)에 배치된 모션 메커니즘(24)에 의해 회전될 수 있다. 회전 가능한 부분(20)은 서포트 구조물(30)에 대해 회전될 수 있다. 모션 메커니즘(24)은 회전 가능한 부분(20)을 핸들부(12)에 연결하는 구동 샤프트(24.1)를 포함한다. 모션 메커니즘(24)은 구동 샤프트(24.1)에 연결된 무브러쉬 모터(26a)를 포함한다. 선택적으로, 기어(24.2)는 모터(26a)와 구동 샤프트(24.1) 사이에 마련된다. 회전 가능한 부분(20)은 핸들부(12)에 의해 지지된 베어링(28)에 의해 지지된다. 서포트 구조물(30)은 핸들부(12)에 의해 지지된다. 서포트 구조물(30)은 헤드부(14)의 외측면의 일부를 제공한다. 다시 말해서, 헤드부(14)의 모양은 부분적으로 서포트 구조물(30)에 의해 한정된다. 특히, 헤드부(14)의 근위부의 모양은 서포트 구조물(30)에 의해 구획된다. 서포트 구조물(30)은 베어링(28)에 의해 핸들부(12)에 고정된다.
헤드부(14)는 원위팁(35)을 포함하는 원위단(18)을 가지며, 원위단(18)은 원뿔형 또는 원통형(점선으로 표시됨)을 가진다. 적외선 센서 유니트(140)는 원위단(18)에 중심적으로 위치된다. 이러한 위치는 예시적인 방식으로만 설명된다. 도 26에 도시된 적외선 센서 유니트(140)는 전술되고 후술되는 검이경의 다른 실시예들과 관련하여 제공될 수 있다. 원위단(18)에는 탐침 커버(미도시)의 일부분을 수용하기 위한 오목부(14.3)가 마련된다. 광학축(X)을 가진 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 방사상으로 옵셋되게 배치되고, 광학축(X)의 방사상 옵셋(r1)은 바람직하게 1.5mm 내지 2mm의 범위이다. 카메라(40.1)는 원위단(18)의 내측면에 인접되게 배열된다. 바람직하게, 카메라(40.1)는 원위단(18)의 내측면과 접촉한다.
도 25a, 도 25b, 및 도 25에서, 탐침 커버는 도시되어 있지 않다. 본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 탐침 커버는 헤드부와 함께 회전될 수 있거나 고정되어 있을 수 있다. 바람직하게, 탐침 커버는 회전되지 않고 즉, 탐침 커버는 고정되어 있다.
도 27은 단일 카메라(40.1)를 구비하는 전자 영상 유니트(40)를 수용하는 헤드부(14)를 도시한다. 카메라(40.1)는 헤드부(14)의 원위팁(35)에서 최대 방사상 옵셋으로 방사상으로 옵셋되게 배치된다. 2개의 광가이드들 또는 광원들(42)(LED)은 구체적으로, 카메라(40.1)와 동일한 피치원 위에, 카메라(40.1)에 인접되게 배치된다. 광원들(42)은 헤드부(14)의 세로(중간)축(A)과 각각의 광원(42)의 중간축(M2) 사이의 방사상 간격에 상응하는 방사상 옵셋(r2)으로 배치된다. 특히, 광원들(42)의 방사상 옵셋(r2)은 카메라(40.1)의 방사상 옵셋에 상응할 수 있고, 아니면 대안으로서, 카메라(40.1)의 방사상 옵셋보다 더 클 수도 있다.
바람직하게, 카메라(40.1)는 모션 메커니즘(미도시)에 의해 구체적으로, 광가이드들(42) 또는 광가이드들(42)의 적어도 원위단들과 함께 회전될 수 있다. 광가이드들(42)의 직경은 0.2mm 내지 1.5mm의 범위, 바람직하게 0.7mm 내지 1.2mm의 범위, 구체적으로 1.0mm이다. (편심의) 방사상 간격 또는 방사상 옵셋(r2)은, 광가이드들(42)의 직경에 따라, 1.8mm 내지 2.5mm의 범위, 바람직하게 1.9mm 내지 2.3mm의 범위, 보다 바람직하게 2.0mm 내지2.1mm의 범위이다. 2개의 광가이드들(42)은 카메라에 대해 간격(b)만큼 카메라(40.1)에 인접하게 배치되고, 간격(b)은 카메라(40.1)의 중간축과 각각의 광가이드(42)의 중간축(M2) 사이에서 측정된다. 바람직하게, 간격(b)은 0.5mm 내지 2mm의 범위, 보다 바람직하게 0.8mm 내지 1.8mm, 구체적으로 대략 1.5mm이다.
도 28은 원위팁(35)을 가진 헤드부(14)를 도시한다. 전자 영상 유니트(40)는 원위팁(35) 내부에 위치된다. 전자 영상 유니트(40)는 다수의 렌즈들 또는 광학 표면들(47.3)(구체적으로 16개의 렌즈들 또는 광학 표면들)을 나타내는 빔 스플리터 광학(40.2)을 구비한다. 여기서, 8개의 렌즈들이 도 28에 도시된다. 빔 스플리터 광학(40.2)은 4개의 다른 광학 경로들(X1)(X2)을 제공한다. 각각의 광학 경로는 4개의 광학 표면들에 의해 구획된다. 광학 경로를 구획하는 그러한 광학 표면들은 동일한 평면에 각각 배치된다. 4개의 광가이드들 또는 광원들(42) 또는 LED(46)는 렌즈들(47.3) 사이에 각각 배치된다. 광가이드들(42) 또는 LED(46)는, 최대 방사상 옵셋을 가지며 구체적으로, 각각의 렌즈(47.3)에 대해 간격(b) 만큼 각각의 렌즈(47.3)에 인접하게 배치된다. 간격(b)은 렌즈(47.3)와 광가이드들(42)이 배열된 피치원의 원호의 길이에 상응한다. 간격(b)은 각각의 렌즈(47.3)의 중간축과 각각의 광가이드(42)의 중간축(M2) 사이에서 측정된다. 바람직하게, 간격(b)은, 광가이들(42)의 직경에 따라, 2mm 이하 예컨대 1.5mm, 보다 바람직하게 1.5mm이하 예컨대 1.35mm, 더 바람직하게 1.3mm이하, 구체적으로 1mm 내지 1.3mm의 범위이다.
렌즈들을 수용하는 서포트(40.3)의 외측면은 원위팁(35)의 내측면에 인접되게 배열된다. 서포트(40.3)의 외측면은 내측면에, 특히 4개의 다른 영역들에 접촉한다. 광가이드들(42) 또는 LED(46)는 서포트(40.3)의 리세스들 또는 그루브들(40.3a) 내부에 배치된다.
광원들(42)은 헤드부(14)의 세로(중간)축(A)과 각각의 광원(42)의 중간축(M2) 사이의 방사상 간격에 상응하는 방사상 옵셋(r2)을 가지도록 배치된다. 특히, 광원들(42)의 방사상 옵셋(r2)은 카메라(40.1)의 방사상 옵셋에 상응할 수 있고, 또는 대안으로서, 카메라(40.1)의 방사상 옵셋보다 더 클 수도 있다. (편심의) 방사상 간격 또는 옵셋(r2)은, 광가이드들(42)의 직경에 따라, 1.8mm 내지 2.5mm의 범위, 바람직하게 1.9mm 내지 2.3mm의 범위, 더 바람직하게 2.0mm 내지 2.1mm의 범위이다.
광원들(42) 또는 LED들(46) 중에서 2개는 서로 간격(b')으로 각각 배치된다. 간격(b')은 광원들(42) 또는 LED들(46)이 배치되는 피치원의 원호의 (일부의) 길이에 상응한다. 바람직하게, 간격(b')은 5mm 내지 3mm의 범위, 예컨대 4mm, 보다 바람직하게 3.5mm 내지 4.5mm의 범위이다. 그러한 배치에 따르면, 구체적으로 하나의 렌즈(47.3)에 대하여 2개의 광가이드들(42) 또는 LED들(46)에 의해, 광은 효과적으로 제공될 수 있다. 특히, 도 28에 도시된 4개의 광학축들(X1)(X2)과 관련하여 4개의 광원들(42)의 배열에 의해, 외이도는 외이도 내부의 각각의 렌즈(47.3) 또는 광원(42) 또는 LED(46)의 정확한 위치와 실질적으로 독립하여 관측될 수 있다.
적어도 2개의 광원들 또는 광가이드들(42) 또는 LED들(46)은 최대 간격(d)으로 서로 이격되어 배치된다. 최대 간격(d)은 각각의 광가이드들(42)의 중간축(M2) 사이에서 측정된다. 바람직하게, 최대 간격(d)은 적어도 3.5mm, 보다 바람직하게 적어도 4mm, 더 바람직하게 4.2mm 내지 4.6mm의 범위이다. 이러한 상대적으로 큰 간격(d)은, 서로 다른 방향으로부터 반사되는 반사된 광을 분석하기 위하여, 구체적으로 서로 가장 멀리 떨어져 있는 2개의 점들로부터 방출되는 광에 의해, 입체적 조망을 용이하게 한다. 이러한 상대적으로 큰 간격(d)은 외이도 내부의 그 어떤 물체(예, 귀지)로부터 고막을 구별하기 위해 도움이 될 수 있는 깊이 정보의 평가를 용이하게 할 수 있다.
LED(46)는 짧은 반응 시간 또는 높은 반응 속도의 장점을 제공한다. 다시 말해서, LED들은 수 초 내에 스위치 온 및 오프될 수 있기 때문에, 입체적 조망을 위해 효과적으로 사용될 수 있다. LED들은 지연(delay) 없이 또는 즉각적으로 작동될 수 있다. 따라서, LED 조명은 전자 영상 유니트의 셔터와 동기화될 수 있어서, 서로 다른 조명 상태에서 개별적 프레임들의 노출을 허용한다.
도 29는 직경(d1)을 가진 원위단(18) 또는 원위팁(35)을 나타내는 헤드부(14)를 도시한다. 직경(d1)은 4.7mm 내지 5.2mm의 범위, 바람직하게 4.8mm 내지 5mm의 범위, 구체적으로 4.9mm이다. 원위단(18)은 원통 모양을 가진다. 적어도 하나의 카메라(40.1) 및/또는 적외선 센서 유니트(52)(140) 및/또는 광가이드(42) 또는 광원(46) 및/또는 이동 센서 유니트(40a)는 헤드부(14)의 세로축(A)에 대하여 방사상 옵셋(r1)을 가지도록 방사상으로 옵셋되게 배치된다. 카메라(40.1) 또는 각각의 장치는 광학축(X)을 가진다. 카메라(40.1) 및 그 광학축(X)은 세로축(A)에 대해 경사진다. 경사 각도(β)는 예컨대 10°내지 30°의 범위이다. 광학축(X)은 원위단(18)의 측면에 대해 경사진다.
적어도 하나의 카메라(40.1)는 최원위 위치에 정렬되어 즉, 접촉되거나 원위팁(35)을 제공한다. 예시적으로, 대안적 구성이 도시되고, 원위팁은 간격(A1)(돌출하는 원위팁(35a))을 가진 위치에 제공될 수 있다. 간격(A1)은 최원위의 전면 또는 헤드부(14)의 전면 즉, 돌출하는 원위팁(35a)과, 카메라(40.1) 또는 적외선 센서 유니트(52)(140) 또는 광원(46)의 최원위의(광학) 부품 사이의 간격이다. 바람직하게, 각각의 장치는, 돌출하는 원위팁(35a)으로부터 3mm 미만, 바람직하게, 2mm 미만, 보다 바람직하게 1mm 미만의 간격(A1)에 위치될 수 있다. 이것은 방사상 옵셋이 외이도 안의 관측 포인트 또는 조명 포인트 또는 온도 감지 포인트의 가장 편심된 위치를 제공할 수 있다.
10...검이경 12...핸들부
14...헤드부 16...근위단
18...원위단 20...회전 가능한 부분
22...외부 부분 24...모션 메커니즘
24.1...구동 샤프트 26...서보 모터
28...베어링 30...서포트 구조물
32...클래딩 33...리세스
34...원위단 포인트 35...원위팁
36...보어 38...플레이트
40...전자 영상 유니트 40.1...카메라
40.2...스플리터 42...광가이드
43...이미지 센서 45...프리즘
46...LED 47...렌즈

Claims (22)

  1. 사용하는 동안 사용자가 검이경(10)을 조작할 수 있는 핸들부(12); 및 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 실질적으로 테이퍼진 형태를 나타내고, 상기 핸들부(12)에 인접한 근위단(16) 및 피험자의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18)을 포함하는 헤드부(14)를 구비하는 검이경(otoscope)(10)에 있어서:
    상기 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 전자 영상 유니트(40)를 더 구비하고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 상기 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되게 위치된 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)을 나타내고,
    상기 원위단(18)은 방사상 옵셋(r1)이 상기 원위단(18)의 직경에 대해 최대가 될 수 있도록 상기 전자 영상 유니트(40)를 수용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 검이경.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사상 옵셋(r1)은 상기 원위단(18)의 방사상 치수의 0.25배, 바람직하게 적어도 0.3배, 보다 바람직하게 적어도 0.35배인 것을 특징으로 하는 검이경.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 헤드부(14)는, 상기 원위단(18)의 내측면에 인접하여, 상기 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)을 구획하는 전자 영상 유니트(40)의 광학 부품을 수용하는 캐버티를 포함하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 광학축(X)을 구획하는 비디오 카메라(40.1), 바람직하게 적어도 80°의 각도, 바람직하게 적어도 110°의 각도, 구체적으로 120°의 각도인 광각(wide angle) 칼라 비디오 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 미니어처 카메라(40.1), 특히, 3mm×3mm 미만의 치수, 바람직하게 2mm×2mm 미만, 구체적으로 1.2mm×1.2mm, 보다 바람직하게, 대략 1mm×1mm 또는 1mm×1mm 미만의 치수를 가진, 실질적으로 편평한 구성의 웨이퍼-레벨 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40)는, 상기 헤드부(14)의 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되게 배치될 수 있는 치수를 각각 나타내는, 적어도 하나의 카메라(40.1), 바람직하게 3개 내지 6개의 카메라들, 구체적으로 4개의 카메라들을 구비하고,
    광학축(X) 또는 상기 카메라(40.1)의 중간축(M)에 대한 방사상 옵셋(r1)은 1mm 내지 2.8mm의 범위, 바람직하게 1.5mm 내지 2mm의 범위, 구체적으로 적어도 1.8mm인 것을 특징으로 하는 검이경.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되게 배치된 적어도 2개의 광학축들(X1)(X2)을 구획하는 빔 스플리터 광학(40.2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40)는, 적어도 하나의 광학축(X1)(X2)의 방사상 옵셋을 구획하거나, 적어도 하나의 카메라(40.1) 또는 빔 스플리터(40.2)를 수용하는 서포트 또는 하우징(40.3)을 구비하고,
    상기 서포트(40.3)는 상기 원위단(18)의 내측면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드부(14)의 원위팁(35)은 적어도 4.7mm의 직경, 바람직하게 4.8mm를 초과하는 직경, 보다 구체적으로 대략 4.9mm의 직경을 가진 것을 특징으로 하는 검이경.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40) 또는 상기 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2) 또는 전자 영상 유니트(40)의 적어도 하나의 카메라(40.1)를 상기 핸들부(12)에 대해 이동시키도록 구성된 모션 메커니즘(23)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 모션 메커니즘(24)은 회전축(R)을 기준으로 상기 전자 영상 유니트(40) 또는 상기 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)을 적어도 부분적으로 회전시키도록 구성되고,
    상기 회전축(R)은 상기 헤드부(14)의 상기 세로축(A)에 상응하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전자 영상 유니트(40) 또는 상기 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)은, 상기 모션 메커니즘에 의한 회전시, 상기 회전축(R) 위의 미리 결정된 포인트를 연속적으로 향하도록 하기 위하여 상기 회전축(R)에 대해 경사지고,
    상기 미리 결정된 포인트는 상기 전자 영상 유니트(40)에 대해 고정된 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 검이경.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 적어도 하나의 광원을 더 구비하고,
    상기 검이경(10)은 상기 헤드부(14)의 원위단(18)에 있는 다수의 광원들을 구비하고,
    상기 광원들의 각각은 개별적으로 제어될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 검이경.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 상기 헤드부(14)의 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치되고,
    방사상 옵셋(r2)은 바람직하게 1.8mm 내지 2.5mm의 범위, 보다 바람직하게 1.9mm 내지 2.3mm의 범위, 더 바람직하게 2.0mm 내지 2.1mm의 범위인 것을 특징으로 하는 검이경.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    서로로부터 떨어진 최대 간격(d)에 배치된 적어도 2개의 광원들 또는 광가이드들(42)을 포함하고,
    최대 간격(d)은 적어도 3.5mm, 바람직하게 적어도 4mm, 더 바람직하게 4.2mm와 4.6mm 사이인 것을 특징으로 하는 검이경.
  16. 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은, 상기 전자 영상 유니트(40) 또는 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)이 상기 모션 메커니즘(24)에 의해 이동될 때, 상기 전자 영상 유니트(40) 또는 적어도 하나의 광학축(X)(X1)(X2)에 대해 미리 결정된 간격을 유지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 검이경.
  17. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 상기 모션 메커니즘(24)에 직접 또는 상기 전자 영상 유니트(40)를 통해 연결됨으로써, 상기 모션 메커니즘(24)이 회전축(R)을 기준으로 상기 적어도 하나의 광원을 적어도 부분적으로 회전시킬 수 있고,
    상기 회전축(R)은 상기 세로축(A)에 상응하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드부(14)의 상기 원위단(18)에 위치된 적외선 센서 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  19. 사용시 사용자가 검이경(10)을 조작할 수 있는 핸들부(12); 및 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 나타내고, 상기 핸들부(12)에 인접한 근위단(16) 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18)을 포함하는 헤드부(14)를 구비하는 검이경(10)에 있어서:
    상기 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 전자 영상 유니트(40)를 더 구비하고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 적어도 2개, 구체적으로 3개 또는 4개의 광학축(X1)(X2)을 포함하고,
    상기 원위단(18)은 방사상 옵셋(r1)이 상기 원위단(18)의 직경에 대해 최대가 될 수 있도록 상기 전자 영상 유니트(40)를 수용하도록 구성되고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 적어도 2개의 광학축들(X1)(X2)을 구획하는 단일 사출 성형부로서 마련된, 빔 스플리터 광학(40.2)을 포함하고,
    상기 적어도 2개의 광학축들(X1)(X2)은 동심적으로, 구체적으로, 상기 헤드부(14)의 세로축(A)에 대해 회전되도록 대칭되게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 검이경.
  20. 사용시 사용자가 검이경(10)을 조작할 수 있는 핸들부(12); 및 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 나타내고, 상기 핸들부(12)에 인접한 근위단(16) 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18)을 포함하는 헤드부(14)를 구비하는 검이경(10)에 있어서:
    상기 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 전자 영상 유니트(40)를 더 구비하고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 하나의 광학축(X)을 포함하고,
    상기 원위단(18)은 방사상 옵셋(r1)이 상기 원위단(18)의 직경에 대해 최대가 될 수 있도록 상기 전자 영상 유니트(40)를 수용하도록 구성되고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 미니어처 카메라(40.1)를 포함하고,
    상기 광학축(X) 또는 카메라(40.1)의 중간축(M)에 대한 방사상 옵셋(r1)은 1mm 내지 2.8mm의 범위, 바람직하게 1.5mm 내지 2mm의 범위, 구체적으로 적어도 1.8mm이고,
    상기 핸들부(12)에 대하여 상기 카메라(40.1)를 이동 또는 회전시키도록 구성된 모션 메커니즘(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 검이경.
  21. 사용시 사용자가 검이경(10)을 조작할 수 있는 핸들부(12); 및 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 나타내고, 상기 핸들부(12)에 인접한 근위단(16) 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18)을 포함하는 헤드부(14)를 구비하는 검이경(10)에 있어서:
    상기 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 전자 영상 유니트(40)를 더 구비하고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 적어도 2개, 구체적으로 3개 또는 4개의 광학축(X1)(X2)을 포함하고,
    상기 원위단(18)은 방사상 옵셋(r1)이 상기 원위단(18)의 직경에 대해 최대가 될 수 있도록 상기 전자 영상 유니트(40)를 수용하도록 구성되고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 적어도 2개, 구체적으로 3개 또는 4개의 미니어처 카메라들(40.1)을 포함하고,
    상기 광학축들(X1)(X2) 또는 카메라들(40.1)의 중간축(M)에 대한 방사상 옵셋(r1)은 1mm 내지 2.8mm의 범위인 것을 특징으로 하는 검이경.
  22. 사용시 사용자가 검이경(10)을 조작할 수 있는 핸들부(12); 및 헤드부(14)의 세로축(A)을 따라 연장하는 실질적으로 테이퍼 형태를 나타내고, 상기 핸들부(12)에 인접한 근위단(16) 및 피험자의 외이의 외이도에 도입되도록 구성된 더 작은 원위단(18)을 포함하는 헤드부(14)를 구비하는 검이경(10)에 있어서:
    상기 헤드부(14)의 원위단(18) 또는 원위팁(35)에 위치된 전자 영상 유니트(40)를 더 구비하고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 4개의 광학축들(X1)(X2)을 포함하고,
    상기 원위단(18)은 방사상 옵셋(r1)이 상기 원위단(18)의 직경에 대해 최대가 될 수 있도록 상기 전자 영상 유니트(40)를 수용하도록 구성되고,
    상기 전자 영상 유니트(40)는 원위단(18)의 세로축(A)으로부터 방사상으로 옵셋되어 위치된 4개 또는 8개, 구체적으로 4개의 광원들을 더 구비하고,
    적어도 하나의 광원은 각각의 광학축과 상관관계를 형성하고,
    상기 광원들의 방사상 옵셋(r2)은 1mm 내지 2.8mm의 범위인 것을 특징으로 하는 검이경.
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