專利名稱：具光源控制的微型攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于膠囊內(nèi)視鏡、微型攝影機的照明技術(shù)，尤指一種具有 電力及光源控制的微型攝像裝置。
背景技術(shù)：
一般膠囊內(nèi)視鏡、微型攝影機多使用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED), 作為暗處使用時的照明之用，而提供所述膠囊內(nèi)視鏡、微型攝影機等攝像裝置所需的亮光， 增進攝像時的成像品質(zhì)，且LED有良好的省電效果及壽命長等優(yōu)點。然而，使用LED作為照明時，必須針對發(fā)光時的角度進行設(shè)計，由于不同的發(fā)光角 度會有不同的配光曲線，投光時未必能均勻分布于鏡頭前方，如照明甚弱的暗處或光照過 強的亮點處等問題，這些問題最后都會顯現(xiàn)在影像上，而會產(chǎn)生暗點或亮點以降低感測器 的成像品質(zhì)。再者，雖然LED具有省電的效果，但因為電力的消耗，也會發(fā)生照明亮度衰減 的問題。因此，本創(chuàng)作人設(shè)計一種具光源控制功效的微型攝像裝置，利用微處理器內(nèi)建有升 壓功能，將一般電池升壓并穩(wěn)壓再供給LED照明光源穩(wěn)定運作，并由感測元件以脈寬調(diào)變 的數(shù)字控制方式(Pulse Width Modulation, PWM)，使其常態(tài)保持關(guān)閉的狀態(tài)，并于開始攝 像時，方啟動LED照明光源進行照明，且能精確調(diào)節(jié)功率比，有效控制LED的工作時間，并達 到節(jié)省電源的目的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的一目的，旨在提供一種具光源控制的微型攝像裝置，利用微處理器 內(nèi)建的升壓功能，使LED照明光源獲取穩(wěn)壓而足夠的電壓源，使感測元件獲取穩(wěn)定的照度 以拍攝出清晰的影像，且不需持續(xù)照明而減少耗電量而增加使用時間。本實用新型的次一目的，旨在提供一種具光源控制的微型攝像裝置，以PWM控制 方式直接控制LED照明光源的啟閉，并可增大照明的效益，增加控制LED的即時性與便利 性。本實用新型的再一目的，旨在提供一種具有影像傳輸處理器的微型攝像裝置，利 用微處理器將感測元件所拍攝的影像，以快速的DMA方式傳給影像傳輸處理器進行無線傳 輸或即時儲存等處理。為達上述目的，本實用新型的具光源控制的微型攝像裝置包括一感測元件，設(shè)于 一第一電路板上；一取像鏡頭，包覆設(shè)于所述感測元件上，供以將影像投射至所述感測元 件上而產(chǎn)生一數(shù)字影像數(shù)據(jù)；一 LED照明光源，設(shè)于所述取像鏡頭的外部，所述LED照明 光源是與所述感測元件作信號連接，由所述感測元件回授控制所述LED照明光源的啟閉； 一微處理器，設(shè)于所述感測元件的第一電路板另一面，所述微處理器是與所述感測元件、所 述LED照明光源作信號連接，所述微處理器更設(shè)有一電源升壓模塊；一影像傳輸處理器，設(shè) 于所述感測元件的第一電路板另一面，所述影像傳輸處理器與所述微處理器作信號連接， 使所述感測元件所產(chǎn)生的所述數(shù)字影像數(shù)據(jù)，通過所述微處理器傳送至所述影像傳輸處理器，以進行無線傳輸或即時儲存處理；以及一電源裝置，設(shè)于所述感測元件的第一電路板另 一面，且位于所述微處理器一側(cè)，所述電源裝置并與所述微處理器的電源升壓模塊作電性 連接，以提供穩(wěn)壓而足夠的電壓源，致動所述LED照明光源作為取像時所需的穩(wěn)定光源。在一實施例中，所述LED照明光源是于一環(huán)狀的第二電路板上設(shè)有多個LED，使 所述多個LED平均設(shè)置于所述第二電路板上。所述電源裝置是選自水銀電池、鋰電池或 其他便于攜帶的電源裝置其中之一，這類的電源裝置多為小型電池裝置，通常會隨著使用 時間而有電力衰減的現(xiàn)象，影響到總合的照度效益，故于所述微處理器內(nèi)建有電源升壓模 塊，使所述LED照明光源獲取穩(wěn)壓而足夠的電壓源，進而使所述感測元件獲取穩(wěn)定的照度 以拍攝出清晰的影像。再者，本實用新型的感測元件是以PWM(脈寬調(diào)變-Pulse Width Modulation)的方式控制所述LED照明光源的啟閉，而以數(shù)字輸出控制模擬電路，是大幅度 降低制造成本及功耗，且所述LED照明光源可由此調(diào)節(jié)功率比，直到精確產(chǎn)生所需的亮度， 而能增大照明的效益，且大幅提升控制所述LED照明光源的即時性與便利性。所述微處理 器、所述感測元件及所述影像傳輸處理器是整合設(shè)于所述第一電路板上。所述感測元件是 選自互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-OxideSemiconductor, CMOS)或感光耦 合元件(Charge Coupled Device，CCD)其中之一，而本實用新型的感測元件所攝得的影像， 會通過微處理器以直接存儲器存取(direct memory access，DMA)的方式，傳輸至所述影像 傳輸處理器，以快速進行無線傳輸或即時儲存等處理。

圖1為本實用新型較佳實施例的立體分解圖；圖2為本實用新型較佳實施例的硬件方塊圖；圖3為本實用新型較佳實施例組裝后的立體外觀圖；圖4為本實用新型較佳實施例應(yīng)用于膠囊內(nèi)視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記說明10_微型攝像裝置；11-感測元件；111-第一電路板；12-取像 鏡頭；13-LED照明光源；131-第二電路板；132-LED ； 14-微處理器；141-電源升壓模塊； 15-電源裝置；16-影像傳輸處理器；20-膠囊內(nèi)視鏡；21-外殼。
具體實施方式
為使貴審查委員能清楚了解本實用新型的內(nèi)容，以下列說明搭配圖式，敬請參閱。請參閱圖1 3所示，為本實用新型較佳實施例的立體分解圖、硬件方塊圖及組裝 后的立體外觀圖。本實用新型具光源控制的微型攝像裝置10包括一感測器11、一取像鏡頭 12、一 LED照明光源13、一微處理器14，一電源裝置15以及一影像傳輸處理器16，其中所述感測元件11設(shè)于一第一電路板111上，且所述感測元件11是選自互補性 氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)或感光耦合元件 (Charge Coupled Device, CCD)。所述取像鏡頭12包覆設(shè)于所述感測元件11的外部，供使影像經(jīng)過所述取像鏡頭 12后，利用內(nèi)部設(shè)置鏡片的排列而被投射至所述感測元件11上，進而產(chǎn)生一數(shù)字影像數(shù) 據(jù)。所述LED照明光源13，設(shè)于所述取像鏡頭12的外部，供以產(chǎn)生所述微型攝像裝置10取像所需的光源，如圖1中所示，所述LED照明光源13是在一環(huán)狀的第二電路板131上，在所述第二電路板131的四分點上各設(shè)有一 LED 132，而使所述多個LED 132平均設(shè)置于所 述第二電路板131上，以平均發(fā)出照明用的亮光。微處理器H(MCU)設(shè)于所述感測元件11的第一電路板111另一面，所述微處理 器14與所述感測元件11及所述LED照明光源13作信號連接，所述微處理器14內(nèi)部至少 設(shè)有一電源升壓模塊141。故所述微處理器14感應(yīng)所述感測元件11的啟動后，會送出一 回授信號至所述微處理器14，復由所述微處理器14內(nèi)部的電源升壓模塊141控制所述電 源裝置的啟閉，即時控制所述LED照明光源的啟閉及精確調(diào)節(jié)功率比，且使所述LED照明光 源13獲得穩(wěn)壓而足夠的電壓源，致動所述LED照明光源13發(fā)亮，增大所述LED照明光源的 照度效益并達到省電功效；因此，本實用新型的LED照明光源13是常態(tài)時關(guān)閉，僅于所述 微型攝像裝置10開始攝像時，才會啟動LED照明光源13以節(jié)省使用的電力；再者，所述微 處理器14與所述感測元件11及所述影像傳輸處理器16是整合設(shè)于所述第一電路板111 上，而能夠降低制造及組裝成本；另外，本實用新型是可采用具有自動感應(yīng)環(huán)境亮度功能的 感測元件11，以直接控制所述LED照明光源13的啟閉，所述種感測元件11是以PWM(脈寬 調(diào)變-Pulse Width Modulation)的方式控制所述LED照明光源13的啟閉，PWM是一種數(shù) 字輸出控制模擬電路的技術(shù)，以獲得非常有效的控制效果，其具有控制簡單、靈活及動態(tài)反 應(yīng)好等優(yōu)點，而為一般電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制技術(shù)，再者，由數(shù)字輸出控制模擬電 路，還可以大幅度降低制造成本和功耗，且能夠用來調(diào)節(jié)所述LED照明光源所需的功率比， 直到精確產(chǎn)生所需的亮度，大幅提升了使用時的即時性與便利性，且可避免因亮度不足而 影響成像品質(zhì)，故也能有效改善所述感測元件11的成像品質(zhì)。所述影像傳輸處理器16設(shè)于所述感測元件11的第一電路板111另一面，所述影 像傳輸處理器16與所述微處理器14作信號連接，使以將所述感測元件11所攝得的影像， 通過微處理器14以直接存儲器存取(direct memory access, DMA)的方式，傳輸至所述影 像傳輸處理器16內(nèi)部，以快速進行無線傳輸或即時儲存等處理。所述電源裝置15設(shè)于所述感測元件11的第一電路板111另一面，且位于所述微 處理器14 一側(cè)，所述電源裝置15是與所述感測元件11、所述LED照明光源13、所述微處理 器14及所述影像傳輸處理器16作電性連接，以致動所述多個元件運作；再者，所述微處理 器14的電源升壓模塊141又與所述電源裝置14作信號連接，并可通過所述微處理器14的 電源升壓模塊141，控制所述電源裝置15的電壓上升，并達到維持所述電源裝置15穩(wěn)壓的 狀態(tài)，使所述LED照明光源13作為微型攝像裝置10取像時獲取穩(wěn)壓而足夠得電壓源；再 者，所述電源裝置15是選自水銀電池、鋰電池或其他便于攜帶的電源裝置15其中之一，由 于這類的電源裝置多為小型電池裝置，通常會隨著使用時間而有電力衰減的現(xiàn)象，影響到 總合的照度效益，故于所述微處理器內(nèi)建有電源升壓模塊，使所述LED照明光源獲取穩(wěn)壓 而足夠的電壓源，進而使所述感測元件獲取穩(wěn)定的照度以拍攝出清晰的影像，才不致現(xiàn)有 的長時間開啟電源而造成的電力衰減，最后使得所述LED照明光源13亮度也隨的衰減。請參閱圖4，為本實用新型較佳實施例應(yīng)用于膠囊內(nèi)視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新 型的微型攝像裝置10是經(jīng)過微型化處理，其體積大幅縮減，且內(nèi)建有LED照明光源13及電 源裝置15，而可應(yīng)用于一般醫(yī)療使用的膠囊內(nèi)視鏡20內(nèi)部，所述膠囊內(nèi)視鏡20設(shè)有一透明 外殼21，供以容置所述微型攝像裝置10。當吞食所述膠囊內(nèi)視鏡20后，通過所述LED照明光源13的穩(wěn)定照明效果，使其于身體內(nèi)部有更佳的成像效果，并能降低所述電源裝置15的 電力消耗，而能有較長的使用時間及壽命。如上所述，如圖1 4所示，本實用新型在實施時，將具有下列優(yōu)點1.本實用新型的微型攝像裝置10，利用微處理器14內(nèi)建的電源升壓模塊141，控 制所述電源裝置15的電壓上升，并達到維持所述電源裝置15穩(wěn)壓的狀態(tài)，使所述LED照明 光源13獲取穩(wěn)壓而足夠的電壓源以有穩(wěn)定的照度，使所述感測元件11在獲取穩(wěn)定的照度 后，即能拍攝出清晰的影像，且不需持續(xù)照明而減少耗電量而增加使用時間。2.再者，由于本實用新型是以PWM控制方式控制所述LED照明光源13的啟閉，并 可增大照明的效益，增加控制LED的即時性與便利性。。3.本實用新型是利用所述微處理器14將所述感測元件11所拍攝的影像，以快速 的DMA方式傳給所述影像傳輸處理器16，而進行影像的無線傳輸或即時儲存等處理。以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用以限定本實用新型實施 的范圍，其他如LED照明光源13所使用的LED 132數(shù)量或設(shè)置方式，或所述微處理器14的 類型，所述電源裝置15所選用的型式等，在不脫離以 下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍 的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種具光源控制的微型攝像裝置，其特征在于，其包括一感測元件，設(shè)于一第一電路板上；一取像鏡頭，包覆設(shè)于所述感測元件上，供以將影像投射至所述感測元件上而產(chǎn)生一數(shù)字影像數(shù)據(jù)；一LED照明光源，設(shè)于所述取像鏡頭的外部，所述LED照明光源是與所述感測元件作信號連接，由所述感測元件回授控制所述LED照明光源的啟閉；一微處理器，設(shè)于所述感測元件的第一電路板另一面，所述微處理器是與所述感測元件、所述LED照明光源作信號連接，所述微處理器更設(shè)有一電源升壓模塊；一影像傳輸處理器，設(shè)于所述感測元件的第一電路板另一面，所述影像傳輸處理器與所述微處理器作信號連接，使所述感測元件所產(chǎn)生的所述數(shù)字影像數(shù)據(jù)，通過所述微處理器傳送至所述影像傳輸處理器，以進行無線傳輸或即時儲存處理；以及一電源裝置，設(shè)于所述感測元件的第一電路板另一面，且位于所述微處理器一側(cè)，所述電源裝置并與所述微處理器的電源升壓模塊作電性連接，以提供穩(wěn)壓而足夠的電壓源，致動所述LED照明光源作為取像的穩(wěn)定光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具光源控制的微型攝像裝置，其特征在于，所述LED照明光源 是在一環(huán)狀的第二電路板上設(shè)有多個LED，使所述多個LED平均設(shè)置于所述第二電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具光源控制的微型攝像裝置，其特征在于，所述電源裝置 是選自水銀電池、鋰電池或其他便于攜帶的電源裝置其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具光源控制的微型攝像裝置，其特征在于，所述感測元件 是以PWM的方式控制所述LED照明光源的啟閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具光源控制的微型攝像裝置，其特征在于，所述微處理 器、所述感測元件及所述影像傳輸處理器是整合設(shè)于所述第一電路板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具光源控制的微型攝像裝置，其特征在于，所述感測元件 是選自互補性氧化金屬半導體或感光耦合元件其中之一。
專利摘要一種具光源控制的微型攝像裝置，其包括一感測元件、一取像鏡頭、一LED照明光源、一微處理器、一影像傳輸處理器及一電源裝置；通過所述感測元件的回授信號，即時控制所述LED照明光源的啟閉及精確調(diào)節(jié)功率比，增大所述LED照明光源的照度效益并達到省電功效；再者，所述微處理器內(nèi)建有一電源升壓模塊，使所述LED照明光源獲取穩(wěn)壓且足夠的電壓源，以產(chǎn)生穩(wěn)定的照度而拍攝出清晰的影像；另外，所述微處理器是利用可將所述感測元件所拍攝的影像，以直接存儲器存取(direct memory access，DMA)的方式，傳輸至所述影像傳輸處理器作無線傳輸或即時儲存等處理。
文檔編號H05B37/02GK201562073SQ20092021861
公開日2010年8月25日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者莊鎮(zhèn)豪, 邱立國 申請人:旭高醫(yī)療設(shè)備股份有限公司