具內存儲存裝置的膠囊內視鏡的製作方法
2023-04-30 01:46:56 1
專利名稱：具內存儲存裝置的膠囊內視鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種影像擷取裝置，特別是一種具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其使用於攝影人體內的腸道。
背景技術：
早在1795年起，就有許多醫學先輩開始進行消化道的檢查。在檢查儀器較粗糙不便的情況下，通常只能針對消化道的前後端作診察，爾後為了改善檢查的便利性，遂有了內視鏡的構想及發明。檢查時，將管子插入所要檢查的器官內，從冷光源所傳送來的冷光可以將器官內部照亮，然後管子末端所鑲嵌的光感受晶片(CCD組件，類似以DV或V8錄像機的影像)就可以很清晰的將影像訊號傳送回機器，由機器裡的計算機將訊號轉換成影像，然而，仍然有一大段的小腸不容易用內視鏡檢查到，因為傳統式的內視鏡如果長度太長，操控將比較困難，病人也就要承受比較大的痛苦。
隨著科技的進步，遂發展出利用生物無線遙測的技術，捨棄先前的有線傳輸，再從體積和使用方式上解決目前內視鏡的缺點。近年更因為省電且微型化的光感受晶片及無線發射裝置的發明，使得輕薄短小的膠囊內視鏡得以誕生此為習知技術，此膠囊內視鏡是指將攝影用的光感受晶片以及冷光源縮小到如同我們服用膠囊藥物一般大小，其大小只有11×26毫米大小，裡面除了有光感受晶片之外，還有小電池，發光二極體(LED)，以及計算機晶片和無線電發送器，每秒可以照兩張相片，每一次檢查時間約為8小時，總共照了約50000張的照片，將這個如同膠囊大小的內視鏡吞入肚子。在肚子裡，膠囊內視鏡隨著腸子蠕動而前進，同時膠囊內視鏡自己本身會每秒閃亮兩次，這時候，光感受晶片就可以同時照相，得到器官內部的影像，然後將光感受晶片所得到的影像訊號用無線電方式將訊號傳送到身體外部，我們會在受檢查者的腹部裝設9個無線電接受天線，並且將所接受到的訊號儲存在一部可攜式的接受器內。於是膠囊內視鏡將忠實的紀錄它在肚子裡所攝影到的一切畫面，從食道一直到小腸甚至到大腸，最後直到它電池沒電了，隨著糞便從肛門排出，結束整個檢查任務，如此病人在檢查使用就相當方便。
然而，使用這種無線數據傳輸的膠囊內視鏡及附屬的周邊裝置的費用是非常昂貴的，且需要在受檢查者身上裝設大體積的天線與接收儲存裝置來接收影像資料，需要專業人員來裝設，過程複雜，且受檢查者身上裝設大體積的天線與接收器行動較不方便，如此會使得這一種膠囊內視鏡系統不易推廣。
另外因為是使用貼在受檢查者的天線來接收資料，會有接收靈敏度的問題，如在小腸至幽門內一公尺深的範圍內，則現有的無線數據傳輸之膠囊內視鏡敏感度方面就較為遜色。
而在準確性方面，因用於人體的無線數據傳輸必須是低頻無線數據傳輸方式，所以數據傳輸量與每筆資料的寬度不可能太大，如此每秒的影像張數及解析度就受到很大的限制，因無法傳送大量資料，因此無法於每秒傳輸較多的影像張數，如裝置在食道等會移動較快的地方，因每秒最多傳兩張像，裝置移動太快就會漏失一些訊息；另外此裝置內也無法安裝太多光感受晶片，於及時抓取更多的影像資料，讓醫師有足夠的信息去判讀。
發明內容
本發明的目的在於提供一種具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其系利用內存儲存裝置來儲存拍攝的影像，因而改進現有無線傳輸的膠囊內視鏡所需的無線電傳送器，與外部的天線的無線接收機，進而大幅降底成本與使用操作時的方便性。
本發明的另一目的系在提供一種具內存儲存裝置之膠囊內視鏡，其系透過一控制器以數據總線(DATA BUS)接口的方式，連結控制及存取控制器所控制的內存儲存裝置，進而能以非常高的速度與很大的資料量存取內存儲存裝置，使本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡大幅提高每秒儲存拍攝的影像幅數以及解析度。
本發明的又一目的在於提供一種具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其系透過複數個光感受晶片，設置於膠囊本體的前方與後方，以組合方式拍攝出約360度的影像，增加其影像的完整性，使醫師判讀的準確性更高。
本發明的技術方案為一種具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，包含一膠囊本體，內部具有至少一光感受晶片與一控制器連接，用以擷取受檢查者的器官內部影像，複數個發光二極體設置於所述的膠囊本體前端以提供光源使用，一主機接口設置於該控制器後方，用來與外界的一終端主機作溝通連結使用，其特徵在於還包括一內存模塊，與所述的控制器連結，將該至少一所述的光感受晶片所擷取的影像資料存入該內存模塊中。
所述的控制器、所述的內存模塊與所述的光感受晶片可透過半導體製程技術，整合成一單晶片。
所述的光感受晶片可為複數個，裝設在所述的膠囊本體的前後與後端，此組合可拍攝出360度的影像，使擷取的影像信息更完整。
所述的主機接口為一通用序列總線(USB)接口、或為一IEEE 1394接口或者其它標準的接口。
所述的內存模塊為一NAND Flash接口，或為一Smart Media接口、Memory Stick接口、SD接口、xD接口或其它標準接口的儲存裝置接口。
所述的光感受晶片為CMOS影像傳感器，或為一CCD影像傳感器或其它取像的裝置。
本發明更包含有一擴充插槽，設置於該膠囊本體的末端，供擴充內存容量使用。
本發明更包含有一外加內存模塊，藉由將該外加內存模塊插入所述的擴充插槽上，以擴充所述的內存模塊的內存容量。
所述的膠囊本體為一奈米科技製成抗酸抗鹼的膠囊。
本發明更包含有一電池組，該電池組為一水銀電或可重複充放電的鋰電池或鋰聚合物的電池。
本發明更包含有一透明光學圓頂組合一透鏡與一鏡座，擴大該光感受晶片的影像擷取範圍。
本發明的技術效果為本發明裝置以控制器整合控制光感受晶片及內存模塊，以數據總線(DATA BUS)接口的方式讀取控制器所控制的光感受晶片的影像資料，然後能以非常高的速度寫入同在總線接口上的內存模塊106，進而能大幅提高每秒的影像幅數，此處的光感受晶片也可為複數個，裝設至膠囊本體的前後端，以組合而拍攝出約360度的影像，如此更可增加其影像信息的完整性，進而增加醫師判讀的準確性。
本發明在膠囊本體內建置內存模塊，能做實時取像實時儲存，不需要無線電傳送器與接收機的天線，檢測的費用就大幅降低，也不需在受檢查者身上安裝任何設備，所以使用就方便性就提升多且使用者可任意行動；另外透過半導體技術，將控制器、光感受晶片與內存模塊整合在一單晶片上以便縮小體積，便可以做大資料量的攝影存儲，如此每秒的拍攝的影像張數就可大幅提升，或使用高解析度的光感受晶片；本發明的電池組可為複數個水銀電池或可重複充放電之鋰電或鋰聚合物，又膠囊本體為一奈米科技製成抗酸抗鹼的殼體。
圖1為本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡方塊圖。
圖2為本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡立體圖。
圖3為本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡剖示圖。
圖中10-膠囊本體； 102-光感受晶片； 104-控制器；106-內存模塊；108-發光二極體； 110-電池組； 112-主機接口； 114-透明光學圓頂；116-鏡座；118-透鏡；120-外加內存模塊； 122-擴充插槽；2-終端主機； 22-通用序列總線。
具體實施例方式
本發明裝置系提供儲存空間用以儲存及時拍攝的影像，因而可捨棄現有無線傳輸的膠囊內視鏡內所需的無線電傳送器，與外部的天線與無線接收機，進而大幅降底成本與使用的方便性。
請參閱圖1為本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡功能方塊圖，一膠囊本體10，內部具有一光感受晶片102負責擷取並拍攝影像，透過一控制器104將影像傳至一內存模塊106中儲存，其中，膠囊本體10前端具有複數個發光二極體108，以提供足夠的光源讓光感受晶片102擷取並拍攝影像，一電池組110負責供應電源給膠囊本體10內部的組件使用，最後再透過一主機接口112與外界終端主機2的通用序列總線22做連接，進而將內存模塊106內的影像數據傳輸至終端主機2顯示處理。
再請參閱圖2為本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡立體圖與圖3為本發明具內存儲存裝置的膠囊內視鏡剖示圖所示，於膠囊本體10的前端設置一透明光學圓頂114，圓頂的後方具有一鏡座116，並在鏡座116上設置一透鏡118，複數個發光二極體108以環狀圍繞方式設置在鏡座116後方，當膠囊本體10被吞入體內時，便可以依靠複數個發光二極體108發出的光源，將影像清晰的擷取拍攝。透鏡118後方為一光感受晶片102，透過半導體製程技術，將控制器104、光感受晶片102與內存模塊106整合在一PCB上，甚至將控制器、光感受晶片與內存模塊整合在單晶片上以便縮小體積，如此便可以做出大資料量的攝影存儲，既省電又無頻率過高對人體造成影響的問題；後方連結有一主機接口112，做為與終端主機2溝通的橋梁；更可在最後端設置一外加內存模塊120與一擴充插槽122，以擴充其內存空間容量。
在本發明中主機接口112為通用序列總線22的USB接口，其或為一IEEE 1394接口或者其它標準的接口。USB接口系與終端主機2連接，控制器104連接至主機接口112，使得控制器104通過主機接口112而與終端主機2連接，並與內存模塊106連接。在本實施例中內存模塊106為NAND Flash接口，其或為一Smart Media接口、Memory Stick接口、SD接口、xD接口或其它標準接口之儲存裝置接口；另外本實施例中光感受晶片為CMOS影像傳感器，或為一CCD影像傳感器或其它的取像裝置。
控制器104的任務是與終端主機2溝通，同時管理內存模塊106、發光二極體108及光感受晶片102。內存模塊106須包括至少一個用來儲存資料的儲存晶片或內存，例如快閃記憶體、可編程只讀存儲器(PROM)或一切可電性抹除可編程只讀存儲器；當激活裝置內電池組110的電源，控制器104就開始驅動發光二極體102及光感受晶片102進行連續拍攝程序，同時將拍攝的影像會及時儲存在內存模塊106中；控制器104會同時管理內存模塊106，會將所拍攝的數個影像幅數存成一個影像檔案；於是膠囊內視鏡將忠實的紀錄它在肚子裡所攝影到的一切畫面，從食道一直到小腸甚至到大腸，最後直到它電池沒電了，隨著糞便從肛門排出，結束整個檢查任務。
然後將排出的膠囊內視鏡清洗消毒後，剖開膠囊本體10而將此裝置的主機接口112連接至終端主機2。膠囊內視鏡的控制器104透過該主機接口112而與該終端主機2溝通，控制器104在連接至終端主機2而得到電源後，會將信息區塊讀入控制器的SRAM內。根據裝載入SRAM的信息區塊資料，控制器104將對終端主機2發出的請求做出反應，對內存模塊進行配置，並將其視為邏輯磁碟，該終端主機2透過該邏輯磁碟而自由存取其內所拍攝的一切影像檔案，在終端主機2的應用軟體會以多任務的方式運作，會同時連續抓取內存模塊106的一切影像檔案，同時會把抓取的影像檔案在顯示器做及時得顯示，及將此顯示的影像檔案做處理後儲存或製做成光碟文件。
又本發明裝置以控制器104整合控制光感受晶片102及內存模塊106，以數據總線(DATA BUS)接口的方式讀取控制器所控制的光感受晶片的影像資料，然後能以非常高的速度寫入同在總線接口上的內存模塊106，進而能大幅提高每秒的影像幅數，此處的光感受晶片102也可為複數個，裝設至膠囊本體10的前後端，以組合而拍攝出約360度的影像，如此更可增加其影像信息的完整性，進而增加醫師判讀的準確性。
本發明在膠囊本體10內建置內存模塊106，能做實時取像實時儲存，不需要無線電傳送器與接收機的天線，檢測的費用就大幅降低，也不需在受檢查者身上安裝任何設備，所以使用就方便性就提升多且使用者可任意行動；另外透過半導體技術，將控制器104、光感受晶片102與內存模塊106整合在一單晶片上以便縮小體積，便可以做大資料量的攝影存儲，如此每秒的拍攝的影像張數就可大幅提升，或使用高解析度的光感受晶片102；本發明的電池組110可為複數個水銀電池或可重複充放電之鋰電或鋰聚合物，又膠囊本體10為一奈米科技製成抗酸抗鹼的殼體。
權利要求
1.一種具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，包含一膠囊本體(10)，內部具有至少一光感受晶片(102)與一控制器(104)連接，用以擷取受檢查者的器官內部影像，複數個發光二極體(108)設置於所述的膠囊本體(10)前端以提供光源使用，一主機接口(112)設置於該控制器(104)後方，用來與外界的一終端主機(2)作溝通連結使用，其特徵在於還包括一內存模塊(106)，與所述的控制器(104)連結，將該至少一所述的光感受晶片(102)所擷取的影像資料存入該內存模塊(106)中。
2.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於所述的控制器(104)、所述的內存模塊(106)與所述的光感受晶片(102)可透過半導體製程技術，整合成一單晶片。
3.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於所述的光感受晶片(102)可為複數個，裝設在所述的膠囊本體(10)的前後與後端，此組合可拍攝出360度的影像，使擷取的影像信息更完整。
4.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於所述的主機接口(112)為一通用序列總線(USB)接口、或為一IEEE1394接口或者其它標準的接口。
5.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於所述的內存模塊(106)為一NAND Flash接口，或為一Smart Media接口、Memory Stick接口、SD接口、xD接口或其它標準接口的儲存裝置接口。
6.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於所述的光感受晶片(102)為CMOS影像傳感器，或為一CCD影像傳感器或其它取像的裝置。
7.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於更包含有一擴充插槽(122)，設置於該膠囊本體的末端，供擴充內存容量使用。
8.根據權利要求7所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於更包含有一外加內存模塊(120)，藉由將該外加內存模塊(120)插入所述的擴充插槽(122)上，以擴充所述的內存模塊(106)的內存容量。
9.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於所述的膠囊本體(10)為一奈米科技製成抗酸抗鹼的膠囊。
10.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於更包含有一電池組(110)，該電池組(110)為一水銀電或可重複充放電的鋰電池或鋰聚合物的電池。
11.根據權利要求1所述的具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其特徵在於更包含有一透明光學圓頂(114)組合一透鏡與一鏡座，擴大該光感受晶片的影像擷取範圍。
全文摘要
本發明涉及一種具內存儲存裝置的膠囊內視鏡，其為11×26毫米大小的橢圓柱膠囊本體，包含有連接至主機接口的一控制器、連接至控制器的光感受晶片、複數個發光二極體及一內存模塊、一提供電力的電池組、以及將上述組件包覆起來的抗酸鹼膠囊本體，前端取像口為一透明光學圓頂。將此膠囊本體吞入口腔後即開始進行攝影檢查，當整個攝影檢查完畢後，經由人體排出，剖開膠囊本體而將主機接口連接至終端主機，經控制器與終端主機交握溝通後，使終端主機能存取此裝置內存儲器模塊的影像數據，進而取得更完整正確的影像數據。
文檔編號G02B23/24GK101021615SQ20061002386
公開日2007年8月22日 申請日期2006年2月14日 優先權日2006年2月14日
發明者林鳳娟 申請人:林鳳娟