具有用以照明处于不同距离上的组织的多个源的体内相的制造方法
【专利摘要】一种使用多个源(205、206)来照明组织(241)的体内内窥镜(200)。来自短程源(206)的光通过与成像区域(212)重叠的第一照明区域(210)射出内窥镜(200)的管状壁,并且光在被组织反射后通过成像区域(210)返回,以在相机(304)中形成图像。来自长程源(205)的光通过不与成像区域(212)重叠的第二照明区域(211)射出管状壁(201M)。一些实施方式的内窥镜200包括反射镜(218),并且来自短程源(206)的发射体的光被分裂并从相机(304)的光轴(306)的两侧到达第一照明区域(210)。用光的分裂部分照明第一照明区域(210)产生比直接用未分裂光束的照明更高的照明均匀性。由每个源(205、206)所产生的能量根据要进行成像的组织的距离(d1、d2)而改变。
【专利说明】具有用W照明处于不同距离上的组织的多个源的体内相机
[0001] 本申请是国际申请日2009年6月1日提交的、于2010年12月2日进入中国国家 阶段的、申请号为200980120587. 7、发明名称为"具有用W照明处于不同距离上的组织的多 个源的体内相机"的分案申请。
[0002] 巧关申请的帘叉引巧
[0003] 本申请要求对于W引用的方式整体并入本文中的、由Gordon C. Wilson于2008年 6 月 9 日提交的标题为"In Vivo CAMERA WITH MULTIPLE SOURCES TO 比LUMINATE TISS肥 AT DIFFERENT DISTANCES"的第61/060, 068号临时美国申请(律师案卷CAP003 PV)的优 先权。本申请还要求对于W引用的方式整体并入本文中的、由Gordon C. Wilson于2009年 5月 29 日提交的标题为"In Vivo CAMERA WITH MULTIPLE SOURCES TO ILLUMINATE TISS肥 AT DIFFERENT DISTANCES"的第12/4754, 358号非临时美国申请(律师案卷CAP003 U巧的 优先权。
【背景技术】
[0004] 已经开发出配置用W从生物体的机体内的体内通道和腔内,如胃肠(GI)道内的 腔、管和管状器官内拍摄图像的各种现有技术设备。一些现有技术设备被形成为尺寸小到 足W吞咽的胶囊。胶囊通常包含相机W及一个或多个光源用于照明胶囊外的物体,其图像 将由相机所记录。胶囊中的电子器件可W由电池或者由来自体外的感应式功率传输来驱 动。胶囊还可W包括存储器用于储存拍摄到的图像,W及/或者无线电发射器用于将数据 传输到机体外的体外接收器。常用的诊断过程包括活生物体(如人或动物)吞咽胶囊,继 而胶囊中的相机随着胶囊在蠕动的作用下被动地移动通过由GI道的内部组织壁所形成的 生物体腔而W不同时间间隔拍摄图像。
[0005] 根据成像的器官的大小,可W设想两种一般的图像拍摄情况。在相对狭窄的通道 中,诸如食道和小肠中,呈楠圆形并且长度小于通道直径的胶囊将在通道内自然地将其自 身纵向对齐。在几种现有技术胶囊中,相机位于胶囊一端(或两端)的透明弯顶之下。相机 朝下面向通道从而使图像的中也由黑洞形成。人们所感兴趣的区域是图像周边处的肠壁。
[0006] 图IA示例说明了现有技术的体内相机胶囊100。胶囊100包括可在器官102 (诸 如食道或小肠)的内腔104内在该器官内部体内穿行的壳体。在图IA中所示的图像拍摄 情况中,胶囊100与器官的内表面106相接触,而相机透镜开口 110在其视野128内拍摄图 像。胶囊100可W包括;输出端口 114,用于输出图像数据;电源116,用于为相机的组件供 电;存储器118,用于储存图像;压缩电路120,用于对要在存储器中储存的图像进行压缩; 图像处理器112,用于处理图像数据;W及LED 126,用于照明器官的表面106从而可W由从 表面散射的光拍摄图像。
[0007] 当胶囊在其直径大于胶囊的任何尺度的腔(诸如结肠)中时,出现第二情况。在 该一情况中,胶囊定向的可预见性大大降低,除非有一些机制来稳定它。假设器官中没有食 物、排泄物或者流体,那么作用于胶囊上的主要的力为重力、表面张力、摩擦力W及腔壁压 向胶囊的力。腔向胶囊施加压力,作为对诸如将胶囊推向它的重力等其他力的被动反力,并 且作为蠕动的周期性主动压力。该些力决定了胶囊在滞留期间的移动及其定向的动态。该 些力中的每一个力的大小和方向受到胶囊和腔的物理特性的影响。例如,胶囊的质量越大, 重力就将越大;而胶囊越光滑,摩擦力就越小。结肠壁中的起伏倾向于将胶囊翻倒,从而使 胶囊的纵轴118不与结肠的纵轴平行。
[000引图IB示出了通道134的一个例子,如人类结肠,且胶囊100在图的左侧与表面132 接触。在该种情况下,相机的光轴(未示出)平行于通道134的纵轴(两个轴在图中都是 竖直定向的)。胶囊100还具有与其相机的光轴重合的纵轴118。通道134中的脊状突起 136具有前表面138,该前表面138为可见的并且因而在胶囊100接近该脊状突起(假设胶 囊100在图中向上移动)时被其成像。然而,对于透镜开口 110,脊状突起136的背面140 是不可见的,并因此无法形成背面140的图像。具体而言,胶囊100错过了表面140的部分, 并且注意,其错过了通道134中被示为息肉142的不规则物。
[0009] 在图IB中,将透镜开口 110的视野内的H点标记为了 A、B和C。透镜开口 110对 于该H点的距离是不同的,其中可视范围112在胶囊的一侧比另一侧更宽阔,因此需要大 景深来同时为所有H个点产生适当的聚焦。并且,如果LED(发光二极管)照明器在整个角 度FOV(视野)中提供均匀的光通量,那么相比于B和C点,A点将被更为明亮地照明。因 此,对于B点的最佳曝光导致在A点曝光过度并且在C点曝光不足。对于A点的最佳曝光 导致在B和C点曝光不足。对于每幅图像,仅有FOV的相对较小的百分比将具有适当的聚 焦和曝光,从而使系统的效率低下。功率会由可能为CMOS或CCD像素阵列的成像器和闪光 灯消耗在图像的各部分上。另外,没有图像压缩的话,更多的系统资源会消耗在对具有低信 息含量的图像的部分的储存或传输上。为了最大化充分成像结肠内的所有表面的可能性, 在该现有技术胶囊的使用中需要大量的兀余度,亦即多个重叠图像。
[0010] US 6, 836, 377和US 6, 918, 872公开了两种用于非全景式胶囊相机的现有技术 几何结构。在US 6, 836, 377中,胶囊弯顶是楠球形的,且光瞳位于其中也而L邸位于焦曲 面上。在US 6, 918, 872中,弯顶是球形的,且光瞳居中于曲面的中也而同一平面中的LED 更为靠近球体的边缘。刚刚描述的两项专利W引用的方式整体并入本文中作为【背景技术】。 在转让给 CapsoVision, Inc.的标题为"In Vivo Sensor with Panoramic Camera"的、由 Kang-Huai Wang 和 Gordon Wilson 于 2006 年 12 月 19 日提交的美国专利申请 11/642, 285 中公开了用于具有全景式成像系统的胶囊内窥镜的各种照明几何结构。刚刚描述的专利申 请W引用的方式整体并入本文中。
[0011] 标题为"Self-St油ilizing Encapsulated Imaging System"的、由 Mintchev 等 人所做出的美国专利公布2006/0178557 W引用的方式整体并入本文中作为【背景技术】。该 一公布描述了在本文所附的图IC中所示的胶囊内窥镜,其中发光二极管(LED) 154和成像 器152 (例如CMOS成像器)安装在胶囊在末端156a与15化之间的中也区域中。胶囊包括 向外部接收器传输由成像器152所获得的图像的RF发射器158。胶囊还包括电池160a和 160b,W及控制器162。
[0012] 发明人相信,人们期望对用于由内窥镜对体内通道进行的成像的照明进行改进。
【发明内容】
[0013] 根据本发明,内窥镜使用多个光源在体腔内提供照明,并且使用其中封闭的相机 来拍摄体腔中组织的图片。在本发明的某些实施方式中,使用源中的一个(也被称为"长程 源")来对位于距内窥镜的预定距离范围中的组织进行成像。在刚刚描述的实施方式中,由 源中的另一个(也被称为"短程源")来照明位于同内窥镜相接触或者与其接近(例如5mm 内)之处的组织。
[0014] 刚刚描述的两个光源可W基于W下内容相对于下文中描述的相机定位;(1)相机 的光轴与内窥镜的壳体的内表面的交点,下文的"光轴交点"或者简单地称为"交点";似 壳体的让来自长程源的光(也被称为"长程光")通过其射出壳体的一个区域(下文的"长 程照明区域");W及(3)壳体的让来自短程源的光(也被称为"短程光")通过其射出壳体 的另一区域(下文的"短程照明区域")。具体而言,将短程光源和长程光源定位成使得光 轴交点被包含在短程照明区域内(并作为其一部分),但光轴交点位于长程照明区域之外。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图IA和图IB W横截面图来分别示例说明在小肠和大肠中的一种现有技术胶囊内 窥镜。
[0016] 图IC W剖面透视图来示例说明在由Mintchev等人做出的美国专利公布 2006/0178557中所述的一种现有技术内窥镜。
[0017] 图2A W透视图来示例说明本发明的一个实施方式中的胶囊内窥镜200,所述胶囊 内窥镜200具有管状壁201M,该壁具有成像区域212,该成像区域与光通过其透射用于短程 照明的照明区域210 W及光通过其透射用于长程照明的另一照明区域211重叠。
[001引图2B和图2C W透视图来示例说明在从图2A的左侧看时图2A的胶囊内窥镜,从 而示出照明的光束的重叠(图2B) W及由此形成的合并区域(图2C)。
[0019] 图2D W透视图来示例说明在图2A的胶囊内窥镜内的光源布置。
[0020] 图2E示例说明胶囊内窥镜200在图2C的2E-2E方向上所取的横截面图。
[0021] 图2F示例说明根据本发明的另一胶囊内窥镜的横截面图。
[0022] 图2G示例说明在本发明的又一实施方式中的一种内窥镜,其中管状壁具有直径 大于两端的中也区域。
[0023] 图2H示例说明在本发明的另一实施方式中的一种内窥镜,其中管状壁具有小于1 的宽高比。
[0024] 图21 W图表来示例说明图2E中所示的下部LED 217和上部LED 205根据组织离 内窥镜的距离所产生的福射能量。
[0025] 图2J和图2K示例说明响应于施加到LED 217和LED 205用W产生如图21中所 示的福射能量的电流,在不同距离处的光束强度分布和光斑尺寸。
[0026] 图化和图2M示例说明图2A的内窥镜,所述内窥镜具有封闭在壳体之中的多个 短程源,所述多个短程源位于相对于光轴的公共缔度上,但却位于不同经度(即径向方向) 上。
[0027] 图2N示例说明图化和图2M的内窥镜在正常操作中的使用,其中多个短程源创建 出跨越360°的连续重叠的区域。
[002引 图20示例说明也封闭在图2L、图2M和图2N中所示类型的内窥镜中的透镜L1-L4 和传感器Q1-Q4。
[0029] 图2P示例说明根据本发明的包括安装在插入管的一端的图2A中所示类型的远侧 末端的一种内窥镜。
[0030] 图2Q W放大的横截面图来示例说明图2P的远侧末端。
[003。 图3、图4和图5 W取自图2C的2E-2E方向上的横截面图来示例说明在内窥镜的 H个实施方式中一个或多个光源在相机的视野之外的位置上的定位。
[0032] 图6 W图3中所示类型的内窥镜的放大图来示例说明实施于一些实施方式之中的 在光源、相机的物镜W及管状壁的表面之间的角度关系。
[0033] 图7、图8和图9 W图3中所示类型的内窥镜的放大图来示例说明在一些实施方式 中使用的用于减少发光体的角度色散的光学元件。
[0034] 图10示例说明在其中通过被定位成使它的"Z"轴穿过发光体的位置的角度集中 器来实施所述光学元件的一个实施方式。
[00巧]图11 W透视图来示例说明在内窥镜的一些实施方式中使用的一种环形角度集中 器。
[0036] 图12A W侧视图来示例说明图11中所示的环形角度集中器。
[0037] 图12B W在图12C中的A-A方向上的横截面图来示例说明图12A的环形角度集中 器的一部分。
[003引图12C W顶部立视图来示例说明图11的环形角度集中器的一个半部。
[0039] 图12D W在图12C中的D-D方向上的侧视图来示例说明环形角度集中器的半部。
[0040] 图12E W底部立视图来示例说明图11的环形角度集中器的半部。
[0041] 图13 W横截面图来示例说明在根据本发明的内窥镜的一些实施方式中发光体与 复合抛物面集中器的相对位置。
[0042] 图14A和图14B分别W顶视图和侧视图来示例说明在内窥镜的一些实施方式中多 个发光体和环形集中器的组装件。
[0043] 图15和图16 W横截面图来示例说明根据本发明的发光体与集中器的组合的两个 备选实施方式。
[0044] 图17示例说明根据本发明的、具有两个发光体的内窥镜用于在短距上照明和成 像的使用。
[004引图18示例说明也根据本发明的、图17的内窥镜用于长程照明和成像的使用。
[0046] 图19示例说明在本发明的一个备选实施方式中的、具有两个发光体的内窥镜用 于轴向照明和成像的使用。
[0047] 图20 W框图来示例说明用于在图21中所示类型的照明控制方法中使用的LED的 编号和传感器的区段的编号。
[0048] 图21队流程图来示例说明在一些实施方式中使用的、用W操作发光体用于全景 式照明和成像的方法。
[0049] 图22 W图表来示例说明在根据本发明的一种内窥镜中在控制器、L邸和传感器之 间的信号之间的时序关系。
[0050] 图23 W框图来示例说明在根据本发明的一种内窥镜中的包括控制器、L邸和传感 器的电子电路。
[0051] 图24示例说明一种单片式传感器芯片,其中使用四个区域Q1-Q4来拍摄全景 360°图像的四个部分。
[0052] 图25示例说明在本发明的一些实施方式中的、具有凸反射面的示例性环形反射 镜218的尺度。
[0053] 图26示例说明在本发明的一些实施方式中的、胶囊形状的内窥镜的尺度。
[0054] 图27 W部分横截面视图来示例说明在根据本发明的胶囊内窥镜的一些实施方式 中,由双层窗口形成H个虚源。
[005引图28A-图28D W前视图来示例说明在本发明的一些实施方式中的胶囊内窥镜的 窗口上的长程照明区域211、短程照明区域210 W及成像区域212的相对位置。
[0056] 图28E和图28G分别示例说明在图28A和图28C中所示类型的胶囊内窥镜中,一 对相邻成像区域282A与282B彼此间的重叠,W及此外另一对相邻成像区域282Z与282A 彼此间的另一重叠。
[0057] 图28F和图28H分别示例说明在图28E和图28G中所示类型的胶囊内窥镜中的相 邻成像区域的联合282。
[005引 图281和图28J分别示例说明,在图28E-图28F W及图28G-图28H中所示类型的 胶囊内窥镜的展开的管状壁上,成像区域的联合282与相邻短程照明区域的另一联合281 的位置的相对位置。
[0059] 图28K和图2化分别示例说明在图28A和图28C中所示类型的胶囊内窥镜中,成 像区域282A与相应的短程照明区域283A的重叠。
[0060] 图29A、图29B和图29C W部分横截面视图来示例说明用于将光源S相对于相机的 光瞳P定位W消除或最小化在图像中拍摄到虚源的几何结构。
[0061] 图30 W横截面平面图来示例说明在本发明的一些实施方式中的胶囊内窥镜中长 程照明源与短程照明源的相对位置。
[0062] 图31和图32 W横截面侧视图来示例说明根据本发明的胶囊内窥镜的两个实施方 式,所述实施方式在相机中容纳有径向对称的光学元件。
[0063] 图33示例说明相对于内窥镜的两个照明区域离胃肠道的距离的变化,根据本发 明发射的能量的变化。
[0064] 图34示例说明在本发明的一个备选实施方式中,在胶囊的两端具有两个相机的 内窥镜。
【具体实施方式】
[0065] 根据本发明,内窥镜200 (图2A)使用多个光源205、206在直径为D的体腔241内 部提供照明,并且使用封闭在其内的相机拍摄组织的图像。在一些实施方式中,内窥镜200 具有大于一的宽高比,W及纵轴222。内窥镜200的定向由自身通常细长的体腔241的尺 度和定向所决定。体腔241的例子为胃肠道的各个部分,如小肠和结肠(大肠)。注意在 图2A中,使用了若干条线299作为在壳体201的光滑曲面上的阴影,特别用来在透视图中 传达视觉深度。在图2B-图2D、图2G-图2K W及图2M-图2P中也使用了类似的阴影线。
[0066] 参照图2A,内窥镜200的源205是"长程源",其用于对位于腔241中在离内窥镜 的例如IOmm与35mm之间的预定距离范围内的组织进行成像。当体腔241的组织与内窥镜 相接触时,不使用长程源205。相反,使用主要来自短程源206的照明来对接触的组织进行 成像。靠近内窥镜(例如在5mm W内)但不与内窥镜接触的组织在本发明的一些实施方式 中由源205和206 -同进行照明。
[0067] 不论如何实施,在许多实施方式中多个光源205和206如W下所述的那样相对于 相机的光瞳202 (图2A)定位。光瞳202具有光轴203,其与内窥镜200的壳体201的内表 面在点204相交。注意,在图2A中将壳体201说明性地示为了不具有厚度,尽管如本领域 技术人员将很容易地明白的那样,壳体是具有有限厚度的(例如4mm)。点204在此也被称 为"光轴交点"或者简单地"交点"。长程源205被相对于透镜202定位,使得光轴交点204 位于由长程源205透射的光(也被称为"长程光")209通过其射出壳体201的区域(也被 称为"长程照明区域")211之外。另外,短程源206被相对于透镜202定位,使得光轴交点 204位于由短程源206透射的光(也被称为"短程光")208通过其射出壳体201的另一区域 (也被称为"短程照明区域")210之内。注意,短程照明区域210比长程照明区域211大, 通过该样设计,在组织靠近或触及内窥镜时确保组织的照明的充分的均匀性。
[0068] 为总结前述段落中所述的布置,光源205和206被定位成使光轴交点204被包含 于短程照明区域210内(并作为其一部分),但却位于长程照明区域211之外。在图2A中 所示实施方式中,长程照明区域211不仅不包含交点204,该区域211也不与壳体201的区 域(也被称为"成像区域")212重叠,由组织反射的光(也被称为"反射光")通过所述区 域212透射穿过壳体201并被相机所拍摄。在一些实施方式中,光源205和206相对于相 机的光瞳202的具体位置和定向是W改善位于离内窥镜的多个距离范围中的组织的照明 的均匀性为目标,而凭经验确定的。
[0069] 注意,杂散反射光可能通过其他区域进入内窥镜200,但用于在内窥镜200内形成 可诊断图像的光是由区域212的边界来划定的。区域212的边界排除任何未被内窥镜200 内的传感器所感测的光。另外,区域212的边界还排除任何可能被感测到但没有最终用于 可诊断图像的光,例如生成在诊断前被"裁剪掉"(即,未使用)的图像部分的光。
[0070] 成像区域212通常由视野("F0V")214所确定。视野214是由在穿过光轴交点 204和光轴203的平面中的、在其中位于壳体201之外的组织241形成被相机拍摄用于诊 断的图像的角度范围所限定的。注意,视野有时被称为覆盖角或者视角。视野取决于她邻 光瞳202的物镜的焦距,W及用W记录图像的胶片或传感器的物理尺寸。视野214与壳体 201的相交形成内窥镜200的成像区域212。在内窥镜200中,光源205和206中的每一个 都位于视野214之外,W避免对来自该些源的光成像。上述FOV指的是纵向方向;还存对于 横向方向的角度视野。然而,横向FOV与当前讨论无密切关系。
[0071] 另外,上述在长程照明区域211与成像区域212之间没有重叠消除了由于壳体201 所反射的长程光209而在被相机拍摄并被用于诊断的图像中存在虚像(也被称为"鬼影") 的任何可能性。在某些备选实施方式中,在相机中形成的图像中存在来自由壳体所造成的 长程光的反射的鬼影,并且会操作传感器例如通过裁剪图像而排除鬼影。在裁剪过程中,图 像在其中也区域的部分由内窥镜200传输给计算机用于在诊断中的使用,而图像包含有鬼 影的其余部分则不被处理。根据实施方式,裁减或者由位于机体之外的计算机来执行,在该 种情况下要传输整个图像;或者备选地在壳体201内执行。在刚刚描述的备选实施方式中, 裁减例如由传感器并且/或者由处理器在电子电路中执行(见图18)。
[0072] 在上述类型的一些实施方式中,光源206被有意地定位成使短程照明区域210与 成像区域212重叠。刚刚描述的重叠被选择用W确保短程光208即使在组织与壳体201的 外表面相接触时,仍然足够充分地照明组织W在相机中获得可诊断图像。
[0073] 在图2A中所示类型的实施方式中,区域210、211和212横向定向在例如作为壳 体201的一部分的管状壁201M(图2B)上。另外,在图2A中,管状壁201M构成具有位于壁 201M的两侧的每一侧的两个弯顶20口和201B的胶囊形状的壳体201的一部分。在图2A 中所示实施方式中,管状壁201M在一侧盖有弯顶形末端(或者简单地"弯顶")201T并且在 另一侧盖有另一弯顶形末端201B,W实现胶囊内窥镜。弯顶20口和201B构成还包括管状 壁201M的壳体的部分。
[0074] 在内窥镜200 (图2A)中弯顶20IT和20IB不用于将任何光传递到内窥镜200之 外的区域。弯顶201T和201B也不用于接收任何形成待诊断图像的光。相反,光通过管状 壁201M离开内窥镜200 W及进入内窥镜200,并且刚刚描述的光相对于内窥镜的定向在此 被称为"径向"。弯顶201T和201B用于(同管状壁201M-起)为封闭在内窥镜200内的 光学和电子组件形成水密壳体。注意,根据本发明的内窥镜的其他实施方式可W具有不同 的形状,例如图2Q和图2R中所示的内窥镜290在插入管292的一端具有远侧末端291。远 侧末端291还通过与内窥镜200相似的管状壁来径向地照明体腔。注意,在备选实施方式 中,如图19中所示,区域210、211和212轴向地定向在例如弯顶201T或者弯顶201B上。
[0075] 如W上所讨论的那样,径向照明内窥镜(无论是形如图2A中的胶囊还是形如图2Q 和图2R中所示的在插入管292的一端上的远侧末端291)通过管状壁201M提供照明。管 状壁201M可W具有圆形横截面,如圆柱体或者长球体或扁球体形的截头锥体。内窥镜的管 状壁201M可W备选地具有非圆形横截面,如楠圆形横截面。无论横截面如何,大部分的光 (例如能量的50% W上)从侧面通过内窥镜的管状壁201M(图2B)径向地从内窥镜200射 出。另外,组织反射的光也横向地向回穿过管状壁220, W在内窥镜200内形成待诊断的图 像(未在图2B中示出)。
[0076] 在一些实施方式中,最初由壳体内的发光体(如LED)来产生射出内窥镜的短程光 208,而短程光208在随后由(也在壳体内的)光学元件分裂为至少两个部分,该至少两个 部分分别在壳体上形成至少两个重叠的光斑。例如,图2B示例说明了由短程光208通过分 裂而产生的两个部分所形成的两个光斑210A和210B。将短程光208分为两个或多个部分 使组织的更大区域能够由重叠光斑所照明,其相对于在其中也具有单峰的单个光斑而言在 整个照明区域上提供更大的能量分布均匀度。
[0077] 在图2B中所示例子中,两个光斑210A和210B在壳体201上相互重叠,W形成如 图2C中所示的短程照明区域210的至少一大部分(例如其面积的50% W上)。在图2B和 图2C中,通过短程光208的第H部分还形成了第H光斑210C,并且该光斑被包括在短程照 明区域210中。在一个示例说明性实施方式中,短程光208的两个大致相等的部分(能量 的大约25% )形成光斑210A和210B。在所述示例说明性实施方式中,短程光208的另一 部分(能量的大约50% )形成第H光斑210C。
[0078] 如本领域技术人员将很容易明白的那样,形成短程光208的各个部分的百分比的 例子在不同的实施方式中会有所不同。另外,其他实施方式(未示出)仅将短程光208分 裂为两个部分,即不形成第H光斑210C。还有其他实施方式(也未示出)将短程光208分 裂为四个或更多个部分,即形成短程照明区域210的四个或更多个光斑。另外,还根据实施 方式,短程光208的光斑可W合并在一起来形成单个的连续区域,或者可W不合并在一起。
[0079] 在内窥镜200中,根据实施方式,长程照明区域211和短程照明区域210可W相互 重叠或不重叠。还根据实施方式,成像区域212可W与长程照明区域211重叠或不重叠。
[0080] 在许多实施方式中,由两个光束208A和208B (图2D)形成两个光斑210A和210B, 该两个光束是短程光208 (图2A)的两个部分。光束208A和208B分别由位于光轴203的 相对两侧的两个光源206和218透射向壳体201的内表面。在图2A和图2D中将光轴203 示为了水平线,并且为了方便,在此将光轴203的两侧称为在光轴的"上方"和"下方",尽管 应当理解根据轴203相对于观察者的定向,该两侧的定向是不同的(例如如果轴203是垂 直定向的,那么为"左侧"和"右侧")。
[0081] 参照图2D,光源206位于光轴203下方并且透射光轴203之下的光束208A的大部 分(例如其中能量的50% W上)。相应地,光轴交点204位于光斑210A的顶部部分中。在 一些实施方式中,发光体位于光轴203之下,并且该发光体被包括在光源206之中,该光源 额外地包括对接收自发光体的短程光208进行分裂的光学元件。光源206位于光轴203之 下并且位置足够靠近(例如接触)壳体201从而使光束208A在壳体201上的入射角大到 足W在区域212内最小化或者消除相机对光束208A直接被壳体201所反射的任何部分的 拍摄。
[0082] 除了上述光束208A W外,上述光学元件在一些实施方式中从接收自发光体的光 208形成光束208B。光束208B最初由光学元件跨越光轴203透射到光源218。如图2D中 所示,光源218位于光轴203上方,并且包括反射面,该反射面再透射接收自发光体的光束 208B的大部分W在壳体的内表面上形成光斑210B。光轴交点204位于光斑210B的底部部 分中。注意,在图2B-图2D中所示的实施方式中,光斑210B的底部部分与光斑210A的顶 部部分重叠,并且交点204位于重叠处内。另外,在图2B中所示的实施方式中,光斑210A 和210B沿着与纵轴222对齐的(例如5° W内)方向相对于彼此对齐。注意,同样地在该 里,光源218的位置足够靠近壳体201,从而使光束208B的入射角大到足W最小化或者消除 相机对光束208B直接被壳体201所反射的任何部分的拍摄。
[0083] 在图2D中所示的示例说明性实施方式中,光学元件在对短程光208的分裂中还形 成第H光束208C,并且光束208C直接入射在壳体201上W形成光斑210C,其大部分位于光 斑210B下方(其间具有小部分重叠)。注意,光斑210C位于成像区域212之外的照明区域 210中。相应地,在组织与壳体接触时入射在光斑210C上的第H部分的大部分都不会到达 相机。然而,光束208C在组织位于离壳体的较短距离处(例如5mm远)时通过短程照明区 域210提供不会到达相机的照明。
[0084] 图2E示例说明了 W上参照图2A-图2D所述类型的内窥镜200的一个实施方式的 一个示例性实施。具体而言,如图2E中所示,发光体217向光学元件216提供短程光,所述 光学元件216如W下所述那样将短程光分裂为H个光束。一个光束208C (图2D) W强度分 布219C直接入射在壳体上(图2E)。另一光束208A (图2D)主要在光轴203下方并且W强 度分布219A入射在壳体上(图2E)。第H光束208B (图2D)跨越光轴203,并且由反射镜 218所反射并随后W强度分布219B入射在壳体上(图2E)。光学元件216的一个例子是如 下文所讨论的复合抛物面集中器(compound par油olic concentrator,CPC)。透镜L是相 机的物镜,并且通过其接收的光由反射镜M反射到传感器232用于感测和存储图像。
[0085] 注意,图2E中所示的实施是关于纵轴222对称的,并且内窥镜200具有在长程源 205中的发光体的四个副本、另一发光体217和光学元件216 ( -起形成短程光源)、光学元 件218 (其与发光体217和光学元件216 -起形成另一短程光源)、透镜L和反射镜M。还 要注意的是,传感器232和发光体217都由板249所支撑。在另一实施方式中,在八个径向 方向中的每个方向上有一对发光体(总共有十六个发光体),用于产生体腔的360 °全景图 像。
[0086] 尽管图2E中所示的内窥镜200在给定径向方向上具有两个发光体,但是如在图2F 中所示的横截面图中所示的那样,备选实施方式可W在单个径向方向上使用四个发光体。 在图2F中,内窥镜250包括用来作为两个长程光源的两个发光体221A和224A。另外,内窥 镜250还具有用来作为短程光源的两个额外的发光体222A和223A。另外,在一些实施方式 中,发光体被定位在内窥镜中用W沿着四个径向方向(例如,在从上方看时,围绕壳体的圆 形边界的北、南、东和西)中的每个方向照明。在图2F中将在相应的H个径向方向上的H 组光源示为了在西方的源221A、222A、223A和224A、在北方的源221B、222B、223B和224B, W及在东方的源221C、222C、223C和224C(而在南方的源未于图2F中示出,因为图2F是横 截面图)。在某些实施方式中,发光体被定位在内窥镜中用W沿着八个径向方向(例如,再 次在从上方看时的北、东北、东、东南、南、西南、西W及西北)中的每个方向照明。
[0087] 图2A中所示的实施方式具有大于1的宽高比,据此内窥镜200具有沿着轴222的 比位于横截轴222的横截面内的任何其他尺度更大的尺度。例如,内窥镜200具有沿着管 状壁201M的比管状壁210M的外径(在圆形横截面的情况下)更大的长度。相应地,在刚 刚描述的实施方式中,管状壁202具有圆柱形的形状。
[0088] 在本发明的几个备选实施方式中,内窥镜具有横截面沿内窥镜的长度变化的管状 壁。例如,图2G示例说明了内窥镜223,其中管状壁224在中部具有比在两端处的外径226 更大的外径225 (在圆形横截面的情况下),即管状壁224在其中也具有凸出部分。在另一 例子中(未示出),根据本发明的内窥镜的管状壁具有较窄的中央部分与较宽的两端,即沙 漏形。如W上在本发明的某些实施方式中所述的那样,无论管状壁的形状如何,照明和成像 是通过管状壁的各个重叠和非重叠区域来执行的。
[0089] 此外,在图2H中所示的另一备选实施方式中,内窥镜227具有小于1的宽高比,据 此沿着轴222的尺度小于在横截轴222的横截面中的至少一个尺度,例如厚度229小于直 径228(在圆形横截面的情况下)。尽管宽高比小于1,但在该一实施方式中,用于照明和成 像的重叠和非重叠区域也是如上所述形成在管状壁229上的。
[0090] 在一个示例说明性实施方式中,内窥镜200(图2B)具有1. Icm的直径231和2. 6cm 的长度232。注意,在该一示例说明性实施方式中,管状壁201M具有高度为5. Omm的透明窗 口。另外,成像区域212 (图2A)具有表示为弧长的0.9cm的宽度,W及0.5cm的高度。此 夕F,照明区域210 (图2C)不具有确切的边界。因此,图2C中所示的轮廓是对于特定强度水 平,如最大强度的10%的。在示例说明性实施方式中,轮廓210具有0. 7cm的高度和0. 7cm 的最大弧宽。此外,注意管状壁201M (图2B)具有2. Ocm的长度。并且,弯顶201T和201B 中的每一个都具有0. 3cm的高度(见图2C)和1. Icm的直径(该直径与管状壁的直径相 同)。注意,在此标示的尺度仅仅是为了示例说明,而在其他实施方式中使用了其他尺度。
[0091] 在一些实施方式中,成像区域212(图2A) W及照明区域210和211的位置更为靠 近顶部弯顶201T (也被称为"近端"),而更加远离底部弯顶201B (也被称为"远端")。内 窥镜内封闭于两个弯顶20口和201B或其中之一内或者邻近两个弯顶20口和201B或其中 之一的邻近空间在某些实施方式中用于容纳各种电子组件,如通常用于胶囊内窥镜的类型 的电池和无线发射器(未示出)。
[0092] 在其他实施方式中,照明和成像区域210和212重叠出一条中线(例如"赤道"), 该中线位于离胶囊内窥镜的两个弯顶201T和201B上的两个最远点中的每一个点的等距离 处。在其他实施方式中(也未示出),照明和成像区域210和212居中于中线上并且在该 些实施方式中该中线穿过光轴交点204(图2A ;未示出中线)。在一些实施方式中,成像区 域212和照明区域210 (如图2A中所示)具有它们相应的互相偏离的中也,尽管在其他实 施方式中该两个中也是重合的。
[0093] 参照图2A,照明区域210是由来自位于接近远端201B处的短程光源206的光所形 成的。短程源206在沿着轴222的纵向方向上从光轴203偏移距离233。类似于光源206, 长程光源205也在沿着轴222的纵向方向上从光轴203偏移,但方向是相反的。在图2A中, 光源205 W离光轴203的偏移距离234位于接近近端20口处。此外,如图2B中所示,光源 218是由也在沿轴222的纵向方向上W离光轴203的偏移距离235偏向近端201T的反射镜 来实施的。
[0094] 源206、205和218定位和定向在被选择用W确保由管状壁201M对来自该些源的 光所产生的任何反射都不会进入光瞳202的位置和角度上。在一个示例说明性实施方式 中,短程偏移距离233为0. 2畑1,长程偏移距离234为0. 4畑1,而反射镜的偏移距离235为 0.4cm。注意,如果来自源的光的角度分布收窄,那么偏移距离可W更小。相应地,由反射镜 反射的光线到纵向平面上的投影相对于来自其他两个源的光线而言在狭窄的角度范围之 中,而由于该个原因,反射镜的偏移距离相对于其他两个源的偏移距离而言也是相对较小 的。
[0095] 在一些实施方式中,光源205和206被操作用W根据组织241离内窥镜200的距 离来产生相对于彼此各不相同的福射能量。组织的距离是由内窥镜200中(安装在印刷电 路板249上)的控制器基于被组织反射并被相机的传感器232感测的光的强度而确定的。 使用感测的强度,施加到源205和206的电流由控制器(见图23)使用凭经验确定的在福 射能量与距离之间的关系来自动地改变。在图2E中所示的例子中,未示出来自源205的光 的强度分布。
[0096] 如果待成像组织与内窥镜200相接触,那么可W操作源205来产生最低量的福射 能量(乃至根据实施方式而切断)。如上所述,接触的组织是由来自短程源206的光照明 的。当组织远离内窥镜时,(根据实施方式)可W同时地、协同地或者同期地使用所有多个 光源205、206和218, W提供生成可诊断图像所需的照明。相应地,用于成像的源的数量根 据距离而改变,W确保组织的图像在预定强度范围内形成在相机内。
[0097] 在一些实施方式中,基于图像实现由医生进行诊断所需的细节的分辨率的充分 度,而凭经验提前选择预定强度范围。在其中为内窥镜确定组织的距离和/或发光体能量 发射的具体方式在各实施方式中是不同的。相应地,鉴于本公开内容,多种用于确定组织的 距离和/或发光体能量发射的方法对于本领域技术人员都将是显而易见的。
[0098] 在根据本发明的内窥镜中包括多个光源使内窥镜能够通过使用根据组织的距离 的不同量和/或分布的照明来对位于离内窥镜的不同位置处的组织进行成像。在第一例子 中,当组织位于与内窥镜的外表面接触之处或者在离其非常短的距离Dl处(例如所关也的 体腔的直径D的1/10 W下)时,通过向LED 217提供电流W产生福射能量E2 (图21)来照 明组织241 ( W及对组织进行成像)。由此产生的照明包括由相应的光束208A-208C经由成 像区域212产生的强度分布291A-219C (图2J和图2K)。在该时,长程源LED 205被操作产 生极微量的能量E1,该造成分布215,并且其能量的大部分都在视野214之外,即不用于成 像。因此,如果合适,可W在该个阶段将源205关闭。
[0099] 在第二例子中,组织位于离内窥镜的中间距离D2之处(例如体腔直径的1/5左 右)并且如图21中所示在内窥镜200中的LED 217和205都被驱动用W产生相同量的福 射能量E3。由此产生的照明现在包括强度分布215 (图2J和图2K),其一部分现在与光轴 203重叠,尽管能量的大部分都在轴203的上方。注意,分布219B的峰值(并且因而其中 也)也已经(在纵向方向上)移动到了在分布215的峰值上方的位置。此外,分布219A的 峰值已经从在轴203上方的位置移动到了在峰值219C下方的位置。相应地,在相机的视野 214内的中间距离D2处,长程源LED 205提供与短程源LED 217所提供的照明大致相同的 照明量。
[0100] 在第H例子中,组织位于另一中间距离D3处(例如体腔直径的1/3左右)并且长 程源LED 205被操作产生几乎是短程源LED 217的能量E4的两倍的能量E5 (图21)。在 距离D3处的强度分布215 (图2J和图2K)构成照明的大部分(例如提供> 50%的能量)。 因此,长程源LED 205提供大部分的照明。注意,在距离D3处,分布219A和219B的峰值位 于相机的视野214之外。虽然分布219C的峰值在视野214之内,但该分布对总照明的贡献 很小(例如20 % W下)。
[0101] 最后,在第四例子中,组织位于大距离D4处(例如体腔直径的1/2左右),长程源 LED 205被提供W比短程源LED 217的功率P4(其功率P4保持与在距离D3处的功率相同) 大一个数量级的功率P6。如图2K中所示,来自长程源LED 205的强度分布215提供主要照 明。在距离D4处,来自短程源LED 217的贡献最小(例如5%或更小)。
[0102] 注意,在图21中所示类型的一些实施方式中,每个像素的积分时间都相对于另一 像素移位,尽管像素都具有公共积分时间,在此时间中内窥镜内的每个LED例如被一个接 一个地按顺序开启,或者全都被同时开启。还应注意,由L邸发出的(并且因此被像素捕获 的)福射能量的量取决于LED被开启的持续时间W及LED在其开启期间的功率输出。在下 表中为一个特定的示例说明性实施方式提供了W上所讨论的距离与福射能量的总结,且下 表中的数字为例子,其在其他实施方式中具有不同数值。在下表中,P为从内窥镜的纵轴 到组织所位于其中的平面的距离,R为内窥镜的半径,Utop与顶部长程LED的光能成正比, 而化Ottom与短程源LED 217的光能成正比
[0103] P /民 Utop Ubotto田 m TTo 0.004~〇2 D2 TTs 〇7^ 〇3 D3 [Tl [oT |0. 05 D4 tTo TTo 05
[0104] 图2J和图2K中所示的强度分布是基于具有凸反射面的环形反射镜218的。强 度分布对于平面反射镜218是大致相同的,尽管确切的分布形状变得稍窄。注意,来自长 程LED 205所透射的光的分布215中的峰值大体上跟随一条W L邸的角度(例如相对于光 轴203为20度)倾斜的线。所W,如果LED 205的倾斜改变,那么分布215的中也与光轴 203相交的水平距离也会改变。该距离由(L邸离光轴的距离)/tan (倾角)给出。在没有 来自短程LED的大量照明的情况下,该是长程照明的强度分布在其上相对于相机对称的距 离。对于更大的距离,所述分布不太对称但均匀性实际上得到了改善,因为分布的扩散比视 野的扩展更快。
[0105] 如上所述,图2A示例说明了内窥镜200在一个方向上(亦即在图2A中朝向西方 或左侧)的径向照明,尽管内窥镜200在其他径向方向上(例如3个额外的方向上)具有 类似的结构,W实现在直径为D的体腔(图2A)内的全向的组织241的360°全景图像的生 成。具体而言,如图化中所示,除了短程光源LED 217之外,内窥镜200还包括H个额外的 短程光源LED 242、243和244,它们安装在其中安装有LED 217的公共横向平面251内。在 LED 217形成照明区域210的同时,其他源形成围绕内窥镜200的管状壁的其他照明区域。 具体而言,如图2M中所示,源242形成照明区域252,该区域252位于与区域210不同的经 度处。注意,区域252和210彼此相邻并且具有重叠,使得该两个区域在同时开启源217和 242时合并形成如图2N中所示的连续区域253。
[0106] 注意,内窥镜240还包括形成如下图像所需的各种光学和/或电子组件,该些图像 可W由计算机(未示出)结合W形成连续的360°全景图像。例如,一些实施方式使用具有 极宽视野(例如160° )的广角透镜作为物镜。在内窥镜200内来自透镜的光路中包括一 个或多个额外的光学元件,如反射镜、透镜和/或棱镜,例如用W创建用于由传感器进行拍 摄的适当图像。注意,在一些实施方式中,如本领域技术人员鉴于本公开内容将会明白的那 样,额外的光学元件包括反射镜并跟随WH个透镜,该H个透镜被选择用W确保低像差和 崎变并且用W提供适当的视野。某些示例说明性实施方式包括如在此W引用的方式整体并 入本文中的由Gordon Wilson等人于2009年5月11日提交的标题为'卞olded Imager"的 美国申请12/463, 488中所述的额外的光学元件。
[0107] 内窥镜200可W封闭在几个纵向平面中的每个平面中用作物镜的几个透镜(例如 4个透镜),并且来自物镜的光(在必要时)经由额外的光学元件传到相应的传感器。图20 示例说明了透镜L1-L4,该些透镜被用作用于进入内窥镜的反射光的物镜。来自透镜L1-L4 的光由反射镜(未在图20中示出;见图2E中的反射镜M)反射,并且穿过额外的透镜到达 传感器Q1-Q4用于在其中成像。
[0108] 尽管在图2A-图2F中已示出了胶囊状内窥镜,但在图2P中所示的一个备选实施 方式中,内窥镜290包括在插入管292的一端的远侧末端291。管292连接到控制部分293, 其继而连接到通用线294。如图2Q中所示,远侧末端291包括管状壁291M W及在其近端的 顶部弯顶29口,但不在底部具有另一弯顶。相反,远侧末端291的底部连接到插入管292。 注意,远侧末端291通过管状壁291M径向地照明体腔。
[0109] 根据本发明的胶囊内窥镜300(图3)通过使用透镜301作为相机304的物镜来对 靠近或触及胶囊壳体的体内物体进行成像。透镜301具有相关的输入光瞳P (图3)。注意, 图3示意性地示例说明了具有单个物镜301、光瞳P W及有图像305形成于其上的图像平面 I的胶囊内窥镜300。为简单起见,在图3中将相机304示为建模为具有并置的输入和输出 光瞳W及取值为1的角放大率的小孔。
[0110] 在图3中,透镜301具有朝向并从侧面穿过胶囊内窥镜300的管状壁351中的窗 口 303的视野(FOV)。术语FOV表示整个成像系统在所有方向上的视野,并且由在图像平面 I的目标区域R上生成图像305的关于光轴306的视场角范围所限定。物镜301可W具有 生成溢出图像平面I上的目标区域R的图像的更大的F0V。例如,目标区域R可W由图像传 感器I上的所有有效像素或者由该些像素的子集所限定。
[0111] FOV在胶囊内窥镜300 (图3)的纵向平面中的投影被称为纵向F0V。纵向FOV的 一个例子是图2A中的视野214。FOV在(垂直于纵向平面的)横向平面中的另一投影被称 为横向F0V。如果胶囊内窥镜如图3中所示的那样垂直定向,那么纵向FOV位于(与图3中 的纸面相同的)垂直平面内,而横向FOV则在(垂直于纸面的)水平平面中。纵向FOV跨 越在光轴306的任一侧的角度并由如图3中所示的透视线A和B所划定。相应地,横向FOV 位于穿过胶囊内窥镜300 (图3)的光轴306的平面之中。包括在胶囊内窥镜300中并位于 不同经度上的多个物镜的横向FOV在它们的边界处重叠,从而使如上文中参照图20所述的 由相机304成像出360°的全景图。
[0112] 短程光源302位于胶囊内窥镜300之内但在相机304的主体之外。因此,来自源 302的照明光的一部分经由光学窗口 303穿过管状壁351射出。反射的图像形成光通过同一 光学窗口 303返回到胶囊内窥镜300中并由相机304采集用W形成(未在图3中示出的) 外部物体的图像305。相机304还可能拍摄到由窗口 303的外表面303E和内表面3031所 反射的照明光。该些反射在图像305中呈现为光斑,从而降低了图像的质量及其诊断价值。
[0113] 为了由胶囊内窥镜300进行的彩色成像,将短程光源302实施为白色光源。在一些 实施方式中,白色光源是通过使用封装有磯光体的蓝色或紫外L邸而形成的,该磯光体在 被蓝色或紫外L邸激发时会在更长的可见波长上发光。为了最小化腔体尺寸,在几个实施 方式中使用了具有导电衬底的LED,从而只需要一条接合线W及相关的接合焊盘。备选地, 在某些实施方式中结合了在诸如红色、绿色和蓝色的不同波长上发光的多个LED。还有胶囊 内窥镜300的其他实施方式使用包括有机LED(OLED)、电致发光设备W及英光源的光源。
[0114] 在胶囊内窥镜300的一些实施方式中,在内表面3031和/或外表面303E上使用 了抗反射("AR")涂层,W减少该些反射。具体而言,使用诸如喷姗涂覆法和蒸发涂覆法的 标准工艺,将AR涂层应用到与来自其源的材料的视线流大致垂直的表面。相应地,在一些 实施方式中在胶囊内窥镜的外表面303E上执行了胶囊内窥镜中的圆柱形管状壁的抗反射 涂层。如聚合物的材料的保形涂层或者微结构到管状壁上的印刻或蚀刻是在该样的实施方 式中使用W实现AR涂层的各种技术。
[0115] 在胶囊内窥镜300的一些实施方式上使用的AR涂层被设计为至少如用W形成内 窥镜300的管状壁的聚合物材料那样好地抗划伤,并且满足其诸如疏水性和生物相容性的 其他要求。即使有AR涂层,一定程度的反射还是会在一些实施方式中被成像到。另外,在 其中AR涂层不可用或者难W应用的胶囊内窥镜的实施方式中,没有使用AR涂层。相反,在 胶囊内窥镜300的一些实施方式中使用了某些照明体和/或相机几何结构来确保内反射不 与图像传感器I上的图像305重叠。
[0116] 具体而言,如图3中所示,内壁3031和外壁303E全都将来自短程光源302的光反 射回胶囊内窥镜300中。反射看起来来自源302的镜像,亦即虚源VSl和VS2。镜像在图 3中的水平方向上被作为内窥镜300的管状壁351的一部分的窗口 303的圆柱形形状所扭 曲。在图3中的垂直方向上,镜像VSl和VS2并未扭曲,除非胶囊300的管状壁不精确地为 圆柱形。例如,胶囊内窥镜300可能是长球体。
[0117] 第H反射,例如来自外壁303E的两个反射和来自内壁3031的一个反射的光路产 生第H虚像,其位于距胶囊内窥镜300比虚源VSl和VS2更远的距离处。由于W下原因,第 H虚像比图像VSl和VS2暗得多。反射光线中的能量在n次反射后被降低为1/r。对于垂 直入射,空气中的聚合物的反射率通常为3-5%。非偏振光的反射率随着单一电介质界面上 的入射角而增大。相应地,在胶囊内窥镜300的一些实施方式中短程光源位置和物镜位置 的几何结构并不与第H虚像是否被相机304所拍摄相关。
[0118] 胶囊内窥镜300内的其他反射面可能与表面3031和/或303E相结合产生显著的 次级反射。例如,如果相机304的主体是反射性的,那么将会在胶囊内窥镜300外比VSl和 VS2更远处产生两个额外的虚源。因此在本发明的一些实施方式中相机304的主体具有底 反射率表面。
[0119] 如果虚源VSl和VS2位于FOV内并且源302向宽角度范围中发光,那么在图像305 中将会拍摄到镜像VSl和VS2。如果虚源VSl和VS2如图3中所示位于FOV外,那么它们就 不会被成像。在图3中使出了两条示例性光线。一条光线307从内壁3031反射向光瞳P。 另一光线308从外壁303E反射向光瞳P。VSl和VS2因此在物体空间中具有与光瞳P的直 接视线。然而,该些视线在FOV之外,所W反射VS1和VS2不呈现在目标图像305中。
[0120] 在内窥镜300的某些实施方式中,将短程源302与光轴306保持了一定距离(例 如4mm)。源302越靠近胶囊内窥镜300的纵轴309,其离光轴306的距离就越大。同样地, (图3中所示的)纵向FOV越大,源302的位置就离光轴306越远。然而,如图3中所示的 用W将反射保持在图像之外的源定位具有某些缺点。例如,由于源302被迫更加远离光轴 306,所W胶囊内窥镜300的光学系统的体积会增大。在一些实施方式中通过使用靠近管状 壁351的窗口 303安置的小源302 (即它们占据小宽度的环形部分)来降低胶囊内窥镜300 的高度。靠近内窥镜300的壳体的小源产生不均匀的照明和"生硬的"阴影。相应地,在胶 囊内窥镜300的一些实施方式中,使用了具有相对于被照明物体的< 60°的入射角的大漫 射光源作为短程源302, W产生更好的组织照明。
[0121] 另外,在胶囊内窥镜300的一些实施方式中使用了具有小于几毫米的尺度的白色 源。胶囊内窥镜300的其他实施方式使用了由与磯光体一起封装在环氧树脂中的蓝色或紫 外L邸所形成的白色LED。并且在胶囊内窥镜300的某些实施方式中,L邸的芯片与封装 物、正电极W及负电极一同位于反射腔中。反射腔被设计用W将来自全方位发光的L邸和 英光体的光有效地从封装物散射到半球形分布中。芯片附接W及引线接合工艺限制了腔可 W相对于芯片制成多小。
[0122] 在胶囊内窥镜300的一些实施方式中,L邸衬底是绝缘的并且两组引线接合被包 括在内窥镜中,用W将芯片连接到每个电极。在胶囊内窥镜300的其他实施方式中,LED 衬底是导电的,并且L邸使用导电环氧树脂或焊料接合到一个电极并且导线接合到另一电 极。刚刚描述的实施方式具有单个导线接合,并且产生比使用两组导线接合更为紧凑的胶 囊内窥镜300。一个示例说明性实施方式使用W下器件作为源302,该器件为:可购自化ee, Inc.,4600Silicon Drive,Durham,NC 28703,USA Tel ;+l. 919. 313. 5300,www. cree. com的 EZBri曲t290。
[0123] 在一些实施方式中,内窥镜400(图4)具有包括反射腔401和发光二极管 (LED) 402的短程光源409。腔401引导来自LED 402的光通过光圈403,并且通过管状壁的 窗口 404射出内窥镜400。在该些实施方式中,光源位于距光轴406的(沿未在图4中示出 的纵轴测量的)预定距离405处,从而使虚源VS3的光圈407处于FOV之外。
[0124] 在某些实施方式中,将短程光源安置成使得一个或多个其镜像将会处于FOV内, 但却是为了有意地放置在光源与管状壁中的窗口之间的内壁(即挡板)的存在,W确保从 光瞳到虚像没有视线。例如,在图5中所示的一个该样的实施方式中,光源S比图3中的光 源302更高(即更加接近光轴),从而使得在图5中虚像VS4的一部分位于FOV内。图5的 内窥镜还包括与内窥镜的管状壁垂直并且位于光源S的上方的挡板。在图5中所示的例子 中,内窥镜的管状壁是垂直定向的;而挡板501是水平定向的、外围安装的并且位于物镜与 光源S之间的平面中。挡板501在一个示例说明性实施方式中形成为环形壁。
[01巧]挡板501反射或者吸收入射光线,如来自源S的光线或者由窗口 503所反射的光 线。在图5的实施方式中,挡板的虚像502阻挡了 FOV内的虚像VS4与P之间的视线。注 意,挡板501在被照明于内窥镜外的物体(例如组织)上产生阴影,如果被拍摄在可诊断图 像中那么该可能是个缺点。注意,图2E中的反射镜218为挡板,因为其阻挡了来自源205 的光线形成可被相机拍摄到的虚像。
[0126] 在一些实施方式中,源通过其发光的光圈部分地或者完全地位于FOV内,尽管从 光圈发出的光线角度的范围如图6中所示的那样受到限制。具体而言,在图6中,从源S的 光圈发出的光线在U点上从窗口 601反射。光线到包含有U和弧AUB(由窗口 601与包含 有U并且平行于光轴PQ的平面的相交限定)的曲率中也C的垂直平面上的投影在U处形 成与窗口 601的法线N的夹角0 1。对于圆柱形的窗口 601,C在内窥镜600的纵轴(未在 图6中示出)上。设a为法线与光轴PQ之间的角度。如果0 i > 0胃+〇,那么反射光线 607(图6)不会进入光瞳P,并且在根据本发明的内窥镜600的一些实施方式中满足了该一 条件。
[0127] 图7示例说明了包括由位于腔702内并安装在印刷电路板(PCB) 703上的LED 701 构成的短程源709的一些实施方式的内窥镜700。在同一 PCB 703上安装了图像传感器 704。反射镜705将光轴折叠并且将图像形成光引导至传感器705上。短程源709将光发 射至减少光的角度色散的光学元件710,即角度集中器710的输入光圈Al中。光通过输出 光圈A2射出集中器710。
[0128] 在内窥镜700的某些实施方式中,角度集中器710将所有方向上的角度发散限制 到半角0 2,并且目是相机711的光轴706与集中器710的光轴707之间的角,而a是壳 体表面法线N与相机的光轴706之间的角(见图6)。该样的实施方式通过满足W下的0 2 < e-0pw-2a的条件而确保内反射处于FOV之外。注意,对于几个该样的实施方式,目在 45°到135°的范围之中。在一些实施方式中,窗口 712的形状为圆柱形(或者圆锥形), 光瞳P位于圆柱(或者圆锥)的纵轴上,并且集中器710只将(相对于窗口的)径向方向 上的发散限制到0 2。在同时限制切线方向上的发散(尽管不一定要到与0 2 一样小的角) 的其他实施方式中不满足该些条件。一般而言,将发散限制成使得Si > 0胃+a,其中01 对于所有发射自A2的光线都如上文所定义。
[0129] 在内窥镜700的若干实施方式中,根据福射定理将一个维度中的最大角度集中度 定义为了
【权利要求】
1. 一种设备,包括: 封闭在壳体内的多个源,所述多个源被定位成围绕相机的环,所述多个源中的每个源 包括一对端子和耦合到所述一对端子的至少一个电磁辐射发射体; 封闭在所述壳体内的反射面,所述反射面被定位在所述多个源中的至少一个源发射的 部分电磁辐射的的路径之中,以便将所述部分电磁辐射中的至少一部分引导出所述壳体, 所述反射面被形成为减少所述部分电磁辐射的角度发散; 其中所述相机定位在所述壳体中,使得由在所述壳体外的反射之后进入所述壳体的、 所述部分电磁辐射中的至少一部分在所述相机中形成至少一部分图像。
2. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述反射面至少由部分抛物面限定。
3. 根据权利要求1所述的设备,其中,所述部分电磁辐射以下作为第一部分,并且其 中, 电磁辐射的第二部分在没有被所述反射面反射的情况下离开所述壳体。
4. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述反射面由角度集中器限定,所述角度集中器具有穿过所述至少一个源的位置的 轴。
5. 根据权利要求1所述的设备,其中,所述反射面以下作为第一反射面,所述壳体具有 近端和远端,并且其中, 所述设备还包括沿纵向方向从所述相机的光轴朝向所述近端偏移的第二反射面;以及 所述多个源中的每个源沿纵向方向从所述相机的所述光轴朝向所述远端偏移;以及 所述第二反射面被定位在由所述多个源中的至少一个源所发射的电磁辐射的第二部 分的路径中,以便将所述电磁辐射的第二部分中的至少一部分反射出所述壳体。
6. 根据权利要求5所述的设备,其中所述第二反射面是环形的。
7. 根据权利要求5所述的设备,其中所述多个源以下作为多个第一源,其中, 所述设备进一步包括多个第二源;以及 所述多个第二源沿所述纵向方向从所述光轴朝着所述近端偏移。
8. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述壳体包括管状壁;以及 在所述壳体外的反射之后进入所述壳体的所述部分电磁辐射中的所述一部分通过所 述管状壁进入。
9. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述反射面被包括在光学元件中,所述光学元件具有面向所述至少一个源的输入光圈 和输出光圈,所述部分电磁辐射在所述输出光圈处具有减少的角度发散;以及 所述光学元件具有额外的输入光圈和额外的输出光圈以使得由所述至少一个源发射 的额外的部分电磁辐射通过所述额外的输入光圈进入所述光学元件以及在所述额外的输 出光圈处离开所述光学元件。
10. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述反射面在一个层的一侧上;以及 所述层具有反射由所述至少一个源发射的额外部分的电磁辐射中的至少一部分的另 一侧。
11. 根据权利要求1所述的设备,其中, 纵向平面穿过所述壳体的表面与所述相机的光轴相交形成的点(以下称为"交点"), 所述纵向平面还穿过弧AB的曲率中心C,所述弧AB由所述壳体的所述表面与平行于所述光 轴并穿过所述交点的横向平面的相交限定,所述横向平面与所述纵向平面被定向成相互垂 直:以及 所述反射面限制从所述至少一个源发射的至少一些照明光线的角度发散,使得所述大 部分中的照明光线在从所述交点反射后到所述纵向平面上的投影与所述壳体的所述表面 的法线成角度θρ 0i> 0FW+a,其中0rov为相机投影在所述纵向平面中的视野的半角, 而a为所述法线与所述光轴之间的角。
12. 根据权利要求1所述的设备,其中, 由所述至少一个源发出的第一照明光线以入射角入射在所述壳体上并且以相对于线N 的相同反射角被反射,所述线N平分由所述第一照明光线与由所述壳体对所述第一照明光 线的反射所产生的反射光线所形成的角; U点存在于同所述入射光线共线的第一线与同所述反射光线共线的第二线相交之处; 第一图像形成光线与线N形成角度,所述第一图像形成光线被包含在多个图像形成光 线之中,所述多个图像形成光线形成所述图像的提供给包含于所述设备中的发射器的经裁 剪的部分; 来自所述至少一个源的额外的照明光线被限制在以下角度,该角度使得对于入射在所 述壳体上的任何额外的照明光线与包含于所述多个图像形成光线中的对应的额外的图像 形成光线的对子中的大部分而言; 所述第一图像形成光线在位于所述壳体与所述相机之间的自由空间内时与穿过所述U 点和所述相机的光瞳的线共线;以及 所述线与所述第一照明光线和所述反射光线共面。
13. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述反射面被包括在光学元件中; 所述光学元件具有环形形状。
14. 根据权利要求13所述的设备,其中, 所述光学元件包括在内侧壁和外侧壁之间的多个辐条;以及 所述反射面位于两个相邻的辐条的壁之间、所述内侧壁或者所述外侧壁之一上。
15. 根据权利要求14所述的设备,其中所述反射面以下称为第一反射面,并且其中 第二反射面位于所述两个相邻的辐条的所述壁之间、所述内侧壁或者所述外侧壁中的 另一个上。
16. 根据权利要求15所述的设备,其中, 所述第一反射面、所述第二反射面和所述两个相邻的辐条的所述壁的边缘限定所述光 学元件的输入光圈的边界;以及 所述至少一个源被直接定位成面向所述输入光圈。
17. 根据权利要求13所述的设备,其中, 所述至少一个发射体包括封装在封包的腔内的发光二极管(LED);以及 所述光学元件安装在所述封包上,且所述光学元件的外壁的至少一部分悬于所述腔的 开口之上。
18. 根据权利要求17所述的设备,其中, 所述腔的所述开口的面积大于所述光学元件面向所述至少一个源的输入光圈的面积。
19. 根据权利要求1所述的设备,其中, 所述反射面在一个平面的第一侧上,而所述至少一个源在所述平面的第二侧上,并且 来自所述至少一个源的所有电磁辐射在所述平面的所述第二侧上被发射。
20. 根据权利要求1所述的设备,进一步包括封闭在所述壳体内的额外的壁,其中, 多个路径对应于源自所述多个源中的具体源的多个光线,所述多个路径穿过所述额外 的壁到达所述壳体,而所述光线从其反射以在所述壳体内、在无所述额外的壁的情况下形 成所述具体源的镜像;以及 所述额外的壁是不透明的并且被定位在邻近所述具体源处,以阻挡沿着所述路径的所 述多条光线的通过,从而防止由所述多条光线对所述镜像的所述形成。
21. 根据权利要求20所述的设备,其中, 所述额外的壁是环形的。
22. 根据权利要求1所述的设备,进一步包括封闭在所述壳体内的挡板,其中, 所述挡板被定位成阻挡源自所述多个源中的至少一个源的光线形成能够被所述相机 捕获的虚拟图像。
23. 根据权利要求7所述的设备,其中所述第二反射面在反射镜上,并且其中, 所述多个第二源定位在所述反射镜后面,所述反射镜充当挡板以阻挡源自所述多个第 二光源中的至少一个光源的光线形成能够被所述相机捕获的虚拟图像。
24. 根据权利要求7所述的设备,进一步包括封闭在所述壳体内的挡板,其中, 所述多个第二源定位在所述挡板后面以阻挡源自所述多个第二光源中的至少一个光 源的光线形成能够被所述相机捕获的虚拟图像。
25. -种体内成像的方法,包括: 由封闭在壳体中的多个源中的至少一个源发射电磁辐射; 其中所述多个源被定位成环,所述多个源中的每个源包括一对端子和耦合到所述一对 端子的至少一个电磁辐射发射体; 其中反射面被定位在所述至少一个源发射的部分电磁辐射的的路径之中, 其中所述反射面减少所述部分电磁辐射的角度发散; 其中被所述反射表面所反射的所述部分电磁辐射中的至少一部分离开所述壳体;以及 在封闭在所述壳体内的至少一个相机中感应图像; 其中由在所述壳体外的反射之后进入所述壳体的、所述部分电磁辐射中的至少一部分 在所述至少一个相机中产生至少一部分所述图像。
26. 根据权利要求25所述的方法,其中, 所述反射面至少由部分抛物面限定。
27. 根据权利要求25所述的方法,其中, 所述反射面是环形的。
28. 根据权利要求25所述的方法,其中, 所述反射面由具有穿过所述至少一个源的位置的轴的角度集中器限定。
29. 根据权利要求25所述的方法,其中,所述反射面以下称为第一反射面,并且所述壳 体具有近端和远端,并且其中, 所述设备还包括沿纵向方向从所述相机的光轴朝向所述近端偏移的第二反射面;以及 所述多个源中的每个源沿纵向方向从所述相机的所述光轴朝向所述远端偏移;以及 所述第二反射面被定位在由所述多个源中的至少一个源所发射的电磁辐射的第二部 分的路径中,以便将所述电磁辐射的第二部分中的至少一部分反射出所述壳体。
30. 根据权利要求25所述的方法,其中, 所述壳体包括管状壁;以及 在所述壳体外的反射之后进入所述壳体的所述部分电磁辐射中的所述一部分穿过所 述管状壁。
31. 根据权利要求25所述的方法,其中, 所述反射面在一个平面的第一侧,而所述至少一个源在所述平面的第二侧,并且来自 所述至少一个源的所有电磁辐射都在所述平面的所述第二侧发射。
32. 根据权利要求25所述的方法,其中, 所述内窥镜为用于感测所述图像的多个区段中的各区段计算平均亮度值; 所述内窥镜计算为各区段所计算的所述平均亮度值与对于所述各区段的目标亮度值 之间的差异;以及 所述内窥镜至少部分地基于所述差异来计算用于产生所述电磁辐射的驱动电流。
33. 根据权利要求32所述的方法,其中: 基于为所述多个区段中的各区段分别计算的多个所述差异的线性组合而获得所述驱 动电流的变化。
34. 根据权利要求29所述的方法,其中, 所述第二反射面在反射镜上,所述反射镜充当挡板以阻挡源自所述多个第二光源中的 至少一个光源的光线在所述相机中形成虚拟图像。
35. -种设备,包括: 封闭在壳体内的多个源,所述多个源被定位成围绕相机的环,所述多个源中的每个源 包括一对端子和耦合到所述一对端子的至少一个电磁辐射发射体; 光学元件,其封闭在所述壳体内,所述光学元件被定位在所述多个源中的至少一个源 发射的部分电磁辐射的的路径之中,以便将所述部分电磁辐射中的至少一部分引导出所述 壳体; 其中所述相机定位在所述壳体中,使得由在所述壳体外的反射之后通过管状壁进入所 述壳体的、所述部分电磁辐射中的至少一部分在所述相机中形成至少一部分图像。
36. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件被形成为减少所述部分电磁辐射的角度发散。
37. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件包括至少由部分抛物面限定的反射面。
38. 根据权利要求35所述的设备,其中,所述部分电磁辐射以下作为第一部分,并且其 中, 电磁辐射的第二部分在没有所述光学元件的引导的情况下离开所述壳体。
39. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件包括由角度集中器限定的反射面,所述角度集中器具有穿过所述至少一 个源的位置的轴。
40. 根据权利要求35所述的设备,其中,所述壳体具有近端和远端,并且其中, 所述光学元件包括沿纵向方向从所述相机的光轴朝向所述近端偏移的反射面;以及 所述多个源中的每个源沿纵向方向从所述相机的所述光轴朝向所述远端偏移;以及 所述反射面被定位在由所述多个源中的至少一个源所发射的电磁辐射的第二部分的 路径中,以便将所述电磁辐射的第二部分中的至少一部分反射出所述壳体。
41. 根据权利要求40所述的设备,其中所述反射面是环形的。
42. 根据权利要求40所述的设备,其中所述多个源以下作为多个第一源,所述反射面 在反射镜上并且其中, 所述设备进一步包括多个第二源;以及 所述多个第二源沿所述纵向方向从所述光轴朝着所述近端偏移。
43. 根据权利要求42所述的设备,其中, 所述多个第二源被定位在所述反射镜的后面,所述反射镜充当挡板以阻挡源自所述多 个第二光源中的至少一个光源的光线形成能够被所述相机捕获的虚拟图像。
44. 根据权利要求42所述的设备,进一步包括封闭在所述壳体内的挡板,其中, 所述多个第二源定位在所述挡板后面以阻挡源自所述多个第二光源中的至少一个源 的光线形成能够被所述相机捕获的虚拟图像。
45. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件具有面向所述至少一个源的输入光圈和输出光圈,所述部分电磁辐射在 所述输出光圈处具有减少的角度发散;以及 所述光学元件具有额外的输入光圈和额外的输出光圈以使得由所述至少一个源发射 的额外部分的电磁辐射通过所述额外的输入光圈进入所述光学元件以及在所述额外的输 出光圈处离开所述光学元件。
46. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件包括在一个层的一侧上的反射面,以及 所述层具有反射由所述至少一个源发射的额外部分的电磁辐射中的至少一部分的另 一侧。
47. 根据权利要求35所述的设备,其中, 纵向平面穿过所述壳体的表面与所述相机的光轴相交形成的点(以下称为"交点"), 所述纵向平面还穿过弧AB的曲率中心C,所述弧AB由所述壳体的所述表面与平行于所述光 轴并穿过所述交点的横向平面的相交限定,所述横向平面与所述纵向平面被定向成相互垂 直;以及 所述光学元件限制从所述至少一个源发射的至少一些照明光线的角度发散,使得所述 大部分中的照明光线在从所述交点反射后到所述纵向平面上的投影与所述壳体的所述表 面的法线成角度θρ 0i> 0FW+a,其中0FW为相机投影在所述纵向平面中的视野的半 角,而a为所述法线与所述光轴之间的角。
48. 根据权利要求35所述的设备,其中, 由所述至少一个源发出的第一照明光线以入射角Θ i入射在所述壳体上并且以相对于 线N的相同反射角被反射,所述线N平分由所述第一照明光线与由所述壳体对所述第一照 明光线的反射所产生的反射光线所形成的角; U点存在于同所述入射光线共线的第一线与同所述反射光线共线的第二线相交之处; 第一图像形成光线与线N形成角度〇,所述第一图像形成光线被包含在多个图像形成 光线之中,所述多个图像形成光线形成所述图像的提供给包含于所述设备中的发射器的经 裁剪的部分; 来自所述至少一个源的额外的照明光线的角度受限,使得对于入射在所述壳体上的任 何额外的照明光线与包含于所述多个图像形成光线中的对应的额外的图像形成光线的对 子中的大部分而言,σ ; 所述第一图像形成光线在位于所述壳体与所述相机之间的自由空间内时与穿过所述U 点和所述相机的光瞳的线共线;以及 所述线与所述第一照明光线和所述反射光线共面。
49. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件具有环形形状。
50. 根据权利要求49所述的设备,其中, 所述光学元件包括在内侧壁和外侧壁之间的多个辐条;以及 所述反射面位于两个相邻的辐条的壁之间、所述内侧壁或者所述外侧壁之一上。
51. 根据权利要求50所述的设备,其中所述反射面以下称为第一反射面,并且其中 第二反射面位于所述两个相邻的辐条的所述壁之间、所述内侧壁或者所述外侧壁中的 另一个上。
52. 根据权利要求51所述的设备,其中, 所述第一反射面、所述第二反射面和所述两个相邻的辐条的所述壁的边缘限定所述光 学元件的输入光圈的边界;以及 所述至少一个源被直接定位成面向所述输入光圈。
53. 根据权利要求49所述的设备,其中, 所述至少一个发射体包括封装在封包的腔内的发光二极管(LED);以及 所述光学元件安装在所述封包上,且所述光学元件的外壁的至少一部分悬于所述腔的 开口之上。
54. 根据权利要求53所述的设备,其中, 所述腔的所述开口的面积大于所述光学元件面向所述至少一个源的输入光圈的面积。
55. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件在一个平面的第一侧上,而所述至少一个源在所述平面的第二侧上,并 且来自所述至少一个源的所有电磁辐射在所述平面的所述第二侧上被发射。
56. 根据权利要求35所述的设备,进一步包括封闭在所述壳体内的额外的壁,其中, 多个路径对应于源自所述多个源中的具体源的多个光线,所述多个路径穿过所述额外 的壁到达所述壳体,而所述光线从其反射以在所述壳体内、在无所述额外的壁的情况下形 成所述具体源的镜像;以及 所述额外的壁是不透明的并且被定位在邻近所述具体源处,以阻挡沿着所述路径的所 述多条光线的通过,从而防止由所述多条光线对所述镜像的所述形成。
57. 根据权利要求56所述的设备,其中, 所述额外的壁是环形的。
58. 根据权利要求35所述的设备,进一步包括封闭在所述壳体内的挡板,其中, 所述挡板被定位成阻挡源自所述多个源中的至少一个源的光线形成能够被相机捕获 的虚拟图像。
59. 根据权利要求35所述的设备,其中, 所述光学元件包括透镜。
60. 根据权利要求59所述的设备,其中 所述透镜是准直透镜。
61. -种体内成像的方法,包括: 由封闭在壳体中的多个源中的至少一个源发射电磁辐射; 其中所述多个源被定位成环,所述多个源中的每个源包括一对端子和耦合到所述一对 端子的至少一个电磁辐射发射体; 其中光学元件被定位在所述至少一个源发射的部分电磁辐射的的路径之中, 其中所述部分电磁辐射中的至少一部分被所述光学元件引导离开所述壳体;以及 在封闭在所述壳体内的至少一个相机中感应图像; 其中由在所述壳体外的反射之后通过管状壁进入所述壳体的、所述部分电磁辐射中的 至少一部分在所述至少一个相机中产生至少一部分所述图像。
62. 根据权利要求61所述的方法,其中, 所述光学元件包括至少由部分抛物面限定的反射面。
63. 根据权利要求61所述的方法,其中, 所述光学元件是环形的。
64. 根据权利要求61所述的方法,其中, 所述光学元件的至少一部分由角度集中器限定,所述角度集中器具有穿过所述至少一 个源的位置的轴。
65. 根据权利要求61所述的方法,其中所述壳体具有近端和远端,并且其中, 所述光学元件包括沿纵向方向从所述相机的光轴朝向所述近端偏移的反射面;以及 所述多个源中的每个源沿纵向方向从所述相机的所述光轴朝向所述远端偏移;以及 所述反射面被定位在由所述多个源中的至少一个源所发射的电磁辐射的第二部分的 路径中,以便将所述电磁辐射的第二部分中的至少一部分反射出所述壳体。
66. 根据权利要求61所述的方法,其中, 所述光学元件在一个平面的第一侧,而所述至少一个源在所述平面的第二侧,并且来 自所述至少一个源的所有电磁辐射都在所述平面的所述第二侧发射。
67. 根据权利要求61所述的方法,其中, 所述内窥镜为用于感测所述图像的多个区段中的各区段计算平均亮度值; 所述内窥镜计算为各区段所计算的所述平均亮度值与对于所述各区段的目标亮度值 之间的差异;以及 所述内窥镜至少部分地基于所述差异来计算用于产生所述电磁辐射的驱动电流。
68. 根据权利要求67所述的方法,其中: 基于为所述多个区段中的各区段分别计算的多个所述差异的线性组合而获得所述驱 动电流的变化。
69. 根据权利要求65所述的方法,其中, 所述第二反射面在反射镜上,所述反射镜充当挡板以阻挡源自所述多个第二光源中的 至少一个光源的光线在所述相机中形成虚拟图像。
70. 根据权利要求61的方法,其中, 所述光学元件包括透镜。
【文档编号】A61B1/04GK104224093SQ201410532920
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2009年6月1日 优先权日:2008年6月9日
【发明者】G·C·威尔森 申请人:康生科技公司