專利名稱：具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，尤其涉及一種擷取并儲(chǔ)存影像信 息的裝置。
背景技術(shù)：
早在1795年起，就有許多醫(yī)學(xué)前輩開始進(jìn)行消化道的檢查，而后為了改善檢查 的便利性，從而有了內(nèi)視鏡的構(gòu)想及發(fā)明。檢查時(shí)，利用一軟性管插入所要檢查的器官 內(nèi)，從冷光光源所傳送來的光線可以將器官內(nèi)部照亮，然后管子末端所鑲嵌的光感受芯 片可以很清晰的將影像訊號傳送回機(jī)器，并在屏幕上顯現(xiàn)出來。然而，上述的技術(shù)手段 不適用于人體小腸段的檢查，且傳統(tǒng)的內(nèi)視鏡如果長度太長，操控將比較困難，病人得 承受較大的痛苦。而隨著科技的進(jìn)步，發(fā)展出利用生物無線遙測的技術(shù)，舍棄先前的有線傳輸， 再從體積和使用方式上解決前述管形內(nèi)視鏡的缺點(diǎn)。近年更因?yàn)槭‰娗椅⑿突墓飧惺苄酒盁o線發(fā)射裝置的涌現(xiàn)，使得輕薄短小 的膠囊內(nèi)視鏡得以誕生，該裝置裝設(shè)數(shù)個(gè)無線電接收天線，并將所接受到的訊號儲(chǔ)存在 攜帶的接收器內(nèi)以供轉(zhuǎn)換成影像使用，于是膠囊內(nèi)視鏡將忠實(shí)的記錄它在肚子里所攝影 到的一切畫面，再隨著排泄出體內(nèi)，以完成檢查動(dòng)作，如此病人在檢查使用上相當(dāng)方 便，且可免去利用管子侵入式地進(jìn)入體內(nèi)而造成的不適與痛苦。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪z囊內(nèi)視鏡裝置在消化道中，雖可不 停的以無線方式來傳送影像，但因其需要使用非常昂貴的高容量電池，并須使用低分辨 率的光感受芯片，以便整個(gè)消化道的影像能被完整的擷取，而且基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪z 囊內(nèi)視鏡須以串行方式來傳輸所擷取的影像，通常無法使用高分辨率的光感受芯片，如 要使用則會(huì)降低每秒傳送的影像的幅數(shù)，且非常快速的消耗電池，因此導(dǎo)致裝置單價(jià) 高、但影像分辨率不高的缺點(diǎn)，如此一來使得這類無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪z囊內(nèi)視鏡裝置不易 推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，以提供一種功耗小且能提供 更多的影像訊息的內(nèi)視鏡裝置。本發(fā)明提供的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置包括如下的電子組件一膠囊殼 體、一控制單元、一電池組、一窄波段光感芯片、一發(fā)光單元及一儲(chǔ)存單元；其中膠囊殼體內(nèi)部包圍有容置空間且于一端處設(shè)有一取像口，且取像口內(nèi)側(cè)處設(shè)有 一透鏡；控制單元設(shè)于膠囊殼體內(nèi)，為一具有控制集成電路的電子裝置，用于控制各電 子組件的運(yùn)作；電池組設(shè)于膠囊殼體內(nèi)，用于提供各電子組件運(yùn)作時(shí)所需的電源；
窄波段光感芯片設(shè)于膠囊殼體內(nèi)對應(yīng)于取像口及取像口后的透鏡處，以電性連 接方式連接于控制單元上并受該控制單元驅(qū)動(dòng)以擷取自取像口進(jìn)入的影像，窄波段光感 芯片進(jìn)一步包含有一濾光片及一數(shù)組光傳感器；其中濾光片上數(shù)組地設(shè)有濾光單元，每 一濾光單元由紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)及透明(T)四種濾光像素排列而成；而其 中數(shù)組光傳感器裝設(shè)于濾光片的后側(cè)以接收經(jīng)濾光片過濾光色后的影像而后將影像數(shù)據(jù) 傳輸至控制單元上；發(fā)光單元設(shè)于膠囊殼體內(nèi)對應(yīng)于取像口處，且以電性連接方式連接于窄波段光 感芯片上，其內(nèi)部具兩種異色發(fā)光組件，并受窄波段光感芯片驅(qū)動(dòng)而可交替地發(fā)出兩種 相異色光，該兩種相異色光分別具有于皮膚表面反射及穿透皮膚后反射的不同特征；儲(chǔ)存單元設(shè)于膠囊殼體中，為一大容量的內(nèi)存儲(chǔ)存裝置，通過數(shù)據(jù)總線接口連 接于控制單元上，并以直接記憶存取(DMA，DirectMemoryAccess)技術(shù)與窄波段光感芯 片作信息傳輸交流。上述窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置還可以進(jìn)一步包括一設(shè)于膠囊殼體上的數(shù)據(jù)卸載接 口，該數(shù)據(jù)卸載接口以電性連接方式連接于控制單元，用于輸出儲(chǔ)存單元的內(nèi)存儲(chǔ)存數(shù) 據(jù)。本發(fā)明中，具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置通過交替地利用兩種穿透性不同的 相異色光照到活體上，然后于活體同一位置處擷取兩組不同層面的影像，以得到較精確 訊息以識別病兆，而后利用直接內(nèi)存存取技術(shù)透過并列總線方式將擷取影像存錄在儲(chǔ)存 單元內(nèi)，不經(jīng)任何的運(yùn)算處理，因此消耗的功率低且存取效率高，大幅提升了擷取影像 的訊息，并減少了功率的損量，結(jié)構(gòu)簡易，易于實(shí)施。


圖1為本發(fā)明的配置示意圖；圖2為本發(fā)明的組件-窄波段光感芯片局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的組件-濾光片局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的實(shí)施例圖。
具體實(shí)施例下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)描述。顯然，所描述的實(shí) 施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所 獲取的其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。值得說明的是，后續(xù)說明書附圖僅為示 意及輔助說明之用，未必為本實(shí)用新型實(shí)施后的真實(shí)比例及精準(zhǔn)配置，故不應(yīng)以附圖中 的比例與配置關(guān)系來局限本實(shí)用新型在實(shí)際實(shí)施上的權(quán)利范圍。如圖1所示，本發(fā)明的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置于一較佳的實(shí)施方式中 具有一膠囊殼體(10)、一控制單元(20)、一電池組(30)、一發(fā)光單元(40)、一窄波段光 感芯片(50)、一儲(chǔ)存單元(60)及一數(shù)據(jù)卸載接口(70)。膠囊殼體(10)由抗酸堿材料制 成，其內(nèi)部包圍有容置空間，且其一端處設(shè)有一 取像口(11)，該取像口(11)可為一透明光學(xué)圓頂結(jié)構(gòu)，且取像口(11)內(nèi)側(cè)處可進(jìn)一步設(shè) 有一透鏡(12)。
控制單元(20)設(shè)于膠囊殼體(10)內(nèi)，其為一具有控制IC的電子裝置，以供控 制本發(fā)明各相對組件的運(yùn)作。電池組(30)設(shè)于膠囊殼體(10)內(nèi)，用以提供本發(fā)明內(nèi)部各電子組件運(yùn)作時(shí)所需 的電源。
發(fā)光單元(40)設(shè)于膠囊殼體(10)內(nèi)對應(yīng)于取像口(11)處，且以電性連接方式 連接于窄波段光感芯片(50)(或控制單元(10))上，其內(nèi)部或可包含兩種相異色的LED 發(fā)光組件，并可受窄波段光感芯片(50)(或控制單元(10))驅(qū)動(dòng)而交替地發(fā)出兩種相異色 光，該兩種相異色光源分別具有會(huì)于皮膚表面反射及會(huì)穿透皮膚后反射的不同特征，分 別可為白色光源及波長介于415nm至540nm間的藍(lán)綠色光(藍(lán)綠色光于光學(xué)上具有可穿 透皮膚表層的特性)。請進(jìn)一步配合參看圖2及圖3，上述的窄波段光感芯片(50)設(shè)于膠囊殼體(10) 內(nèi)對應(yīng)于取像口(11)及取像口(11)后的透鏡(12)處，為一多層次的片狀結(jié)構(gòu)且其以電 性連接方式連接于控制單元(20)上并受其驅(qū)動(dòng)而可接受并擷取自取像口(11)進(jìn)入的影 像，窄波段光感芯片(50)進(jìn)一步包含有一濾光片(51)及一數(shù)組光傳感器(Photo Diode) (52)，其中該濾光片(51)上數(shù)組地設(shè)有為數(shù)眾多的濾光單元(511)，每一濾光單元可進(jìn) 一步由四種濾光像素排列而成，該四種濾光像素分別為紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)及 透明(T)，相異于一般傳統(tǒng)濾光用的RGB三色濾光單元的數(shù)組技術(shù)；而其中數(shù)組光傳感 器(52)裝設(shè)于濾光片(51)的后側(cè)，以接收穿透過濾光片(51)過濾光色后的影像而后將 影像數(shù)據(jù)傳輸至控制單元(20)上，其可為一 CMOS光傳感器或CCD光傳感器。上述的儲(chǔ)存單元(60)設(shè)于膠囊殼體(10)中，該儲(chǔ)存單元(60)為一大容量的內(nèi) 存儲(chǔ)存裝置，通過數(shù)據(jù)總線(DATABUS)接口連接于控制單元(20)上，并以直接記憶存 取(DMA，Direct Memory Access)技術(shù)與窄波段光感芯片(50)作信息傳輸交流，進(jìn)而在 窄波段光感芯片(50)得到影像信息后可不需經(jīng)過控制單元(20)作任何運(yùn)算處理，而以 并列總線方式直接寫錄到儲(chǔ)存單元(60)內(nèi)，透過此技術(shù)寫錄的時(shí)間非常短，可在很短的 時(shí)間內(nèi)以非常高的速度傳輸存取很大的數(shù)據(jù)量，且由于控制單元(20)未對信息進(jìn)行運(yùn)算 儲(chǔ)存的動(dòng)作，因此消耗的功率非常低且影像不會(huì)失真。其中，上述提及的直接記憶存取 (DMA, Direct MemoryAccess)技術(shù)為一電子信息領(lǐng)域中已廣泛運(yùn)用的現(xiàn)有技術(shù)，應(yīng)為該 技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員所能輕易理解并應(yīng)用，因此不在說明書中對其細(xì)節(jié)多加贅述。請進(jìn)一步參照圖4，上述的數(shù)據(jù)卸載接口(70)設(shè)于膠囊殼體(10)上，且以電性 連接方式連接于控制單元(20)上，用以將儲(chǔ)存單元(60)的內(nèi)存儲(chǔ)存數(shù)據(jù)輸出到連接端的 終端主機(jī)，當(dāng)利用數(shù)據(jù)卸載接口(70)與一終端主機(jī)連接后，可進(jìn)而將儲(chǔ)存單元(60)內(nèi)所 存取的影像數(shù)據(jù)快速傳輸至終端主機(jī)，而此接口也能作為一提供裝置電力的電源接口。而當(dāng)本發(fā)明的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，或可置于一活體 中實(shí)施，通過控制單元(20)的控制邏輯可直接要求窄波段光感芯片(50)取像，同時(shí)由窄 波段光感芯片(50)控制發(fā)光單元(40)打光以便于取像，并使異色的光線交替地由發(fā)光單 元(20)透過取像口(11)朝膠囊殼體(10)外投射出去，該光線照到物體后的反射光將再 經(jīng)取像口(11)進(jìn)入膠囊殼體(10)并經(jīng)過透鏡(12)聚光后投射至窄波段光感芯片(50)， 進(jìn)而取得反射成像的圖像信息；而由于在光學(xué)中白色光具有的穿透力最低，而藍(lán)綠色光 具有較高的穿透力，因此當(dāng)發(fā)光單元(20)以白光作為照射光源時(shí)，白光于接觸活體的皮膚表面后即反射，因此可在數(shù)組光傳感器(52)接收后有效顯示活體表面的像，而當(dāng)發(fā)光 單元(20)交替以藍(lán)綠光作為照射光源后，因?yàn)樵摱滩ㄩL光線具有較強(qiáng)的穿透力，因此將 在穿透過皮膚表層后才反射，進(jìn)而在數(shù)組光傳感器(52)接收影像后可得活體表面下層的 微血管組織的像；而本發(fā)明在透過具有透明濾光像素的濾光片(51) 做為過濾色調(diào)的作 法下，可將具有藍(lán)綠色彩的影像色差更加地銳利化并以極高的效果成像于數(shù)組光傳感器 (52)，以此來提高藍(lán)綠反射光所顯像的皮膚下層組織的輪廓。本發(fā)明因透過兩種穿透力相異的光源照射，故窄波段光感芯片(50)將可分別抓 取活體同一處(例如消化道)的表面與下層組織等兩層相異圖像，此外，本發(fā)明利用 DMA技術(shù)手段而可直接將所擷取影像存錄在儲(chǔ)存單元(60)內(nèi)，不經(jīng)任何的運(yùn)算處理，具 有消耗功率低(即耗電量低)、存取速度快的優(yōu)點(diǎn)，可在很短的時(shí)間快速存取同一活體部 位的不同層影像并大幅提高影像擷取信息量，甚至可用以高精密度的影像擷取以大幅提 高每秒儲(chǔ)存拍攝的影像幅數(shù)以及分辨率；而在本發(fā)明隨排泄物排出人體并經(jīng)過清潔后，可將終端主機(jī)連接到本裝置的外 接式數(shù)據(jù)卸載接口(70)，以將儲(chǔ)存單元(60)內(nèi)所攝取的影像數(shù)據(jù)快速傳輸至終端主機(jī)， 由終端主機(jī)顯示處理，而后獲得大量的活體內(nèi)部的表面影像與表面下層微血管影像，并 可以同步地以該兩種影像相輔相成的加以組合為單一成像，或者分開成像，而如此豐富 的影像訊息，可確實(shí)地提供醫(yī)務(wù)人員活體內(nèi)部信息以供其識別病兆。綜上所述，本發(fā)明提供的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置通過交替地利用兩種 穿透性不同的相異色光照到活體上，然后于活體同一位置處擷取兩組不同層面的影像， 以得到較精確訊息以識別病兆，而后利用直接內(nèi)存存取技術(shù)透過并列總線方式將擷取影 像存錄在儲(chǔ)存單元內(nèi)，不經(jīng)任何的運(yùn)算處理，因此消耗的功率低且存取效率高，大幅提 升了擷取影像的訊息，并減少了功率的損量；而且上述的具有內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡 裝置結(jié)構(gòu)簡單，適合縮裝在小體積的膠囊本體內(nèi)使用，且能用一般的計(jì)算機(jī)(PC)與個(gè)人 助理裝置(PDA)來卸載影像與顯像，便于推廣應(yīng)用。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟 悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù) 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，其特征在于，包括如下的電子組件一膠 囊殼體、一控制單元、一電池組、一窄波段光感芯片、一發(fā)光單元及一儲(chǔ)存單元；其中膠囊殼體內(nèi)部包圍有容置空間且于一端處設(shè)有一取像口，且取像口內(nèi)側(cè)處設(shè)有一透鏡；控制單元設(shè)于膠囊殼體內(nèi)，為一具有控制集成電路的電子裝置，用于控制各電子組 件的運(yùn)作；電池組設(shè)于膠囊殼體內(nèi)，用于提供各電子組件運(yùn)作時(shí)所需的電源；窄波段光感芯片設(shè)于膠囊殼體內(nèi)對應(yīng)于取像口及取像口后的透鏡處，以電性連接方 式連接于控制單元上并受該控制單元驅(qū)動(dòng)以擷取自取像口進(jìn)入的影像，窄波段光感芯片 進(jìn)一步包含有一濾光片及一數(shù)組光傳感器；其中濾光片上數(shù)組地設(shè)有濾光單元，每一濾 光單元由紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色⑶及透明(T)四種濾光像素排列而成；而其中數(shù) 組光傳感器裝設(shè)于濾光片的后側(cè)以接收經(jīng)濾光片過濾光色后的影像而后將影像數(shù)據(jù)傳輸 至控制單元上；發(fā)光單元設(shè)于膠囊殼體內(nèi)對應(yīng)于取像口處，且以電性連接方式連接于窄波段光感芯 片上，其內(nèi)部具兩種異色發(fā)光組件，并受窄波段光感芯片驅(qū)動(dòng)而可交替地發(fā)出兩種相異 色光，該兩種相異色光分別具有于皮膚表面反射及穿透皮膚后反射的不同特征；儲(chǔ)存單元設(shè)于膠囊殼體中，為一大容量的內(nèi)存儲(chǔ)存裝置，通過數(shù)據(jù)總線接口連接于 控制單元上，并以直接記憶存取(DMA，DirectMemoryAccess)技術(shù)與窄波段光感芯片作 信息傳輸交流。
2.如權(quán)利要求1所述的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元 內(nèi)的兩種異色發(fā)光組件為LED發(fā)光組件，分別發(fā)出白色光源和藍(lán)綠色光源。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，其特征在于，還包括一 設(shè)于膠囊殼體上的數(shù)據(jù)卸載接口，該數(shù)據(jù)卸載接口以電性連接方式連接于控制單元，用 于輸出儲(chǔ)存單元的內(nèi)存儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，其特征在于，所述膠囊殼體 由抗酸堿材料制成，且其取像口為一透明光學(xué)圓頂結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，其特征在于，所述窄波段光 感芯片的數(shù)組光傳感器為一 CMOS光傳感器。
6.如權(quán)利要求4所述的具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，其特征在于，所述窄波段光 感芯片的數(shù)組光傳感器為一 CCD光傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具內(nèi)存的窄波段膠囊內(nèi)視鏡裝置，包括一小型膠囊殼體及置于殼體內(nèi)的窄波段光感芯片、控制單元、電池組、發(fā)光單元、儲(chǔ)存單元等。該裝置通過交替地利用兩種穿透性不同的相異色光照到活體上，然后于活體同一位置處擷取兩組不同層面的影像，以得到較精確訊息以識別病兆，而后利用直接內(nèi)存存取技術(shù)透過并列總線方式將擷取影像存錄在儲(chǔ)存單元內(nèi)，不經(jīng)任何的運(yùn)算處理，因此消耗的功率低且存取效率高，大幅提升了擷取影像的訊息，并減少了功率的損量，結(jié)構(gòu)簡易，易于實(shí)施。
文檔編號A61B1/00GK102008279SQ20091017024
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者邱立國 申請人:旭高醫(yī)療設(shè)備股份有限公司