专利名称：具光源控制的微型摄像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于胶囊内视镜、微型摄影机的照明技术，尤指一种具有 电力及光源控制的微型摄像装置。
背景技术：
一般胶囊内视镜、微型摄影机多使用发光二极管(Light Emitting Diode, LED), 作为暗处使用时的照明之用，而提供所述胶囊内视镜、微型摄影机等摄像装置所需的亮光， 增进摄像时的成像品质，且LED有良好的省电效果及寿命长等优点。然而，使用LED作为照明时，必须针对发光时的角度进行设计，由于不同的发光角 度会有不同的配光曲线，投光时未必能均勻分布于镜头前方，如照明甚弱的暗处或光照过 强的亮点处等问题，这些问题最后都会显现在影像上，而会产生暗点或亮点以降低感测器 的成像品质。再者，虽然LED具有省电的效果，但因为电力的消耗，也会发生照明亮度衰减 的问题。因此，本创作人设计一种具光源控制功效的微型摄像装置，利用微处理器内建有升 压功能，将一般电池升压并稳压再供给LED照明光源稳定运作，并由感测元件以脉宽调变 的数字控制方式(Pulse Width Modulation, PWM)，使其常态保持关闭的状态，并于开始摄 像时，方启动LED照明光源进行照明，且能精确调节功率比，有效控制LED的工作时间，并达 到节省电源的目的。
发明内容本实用新型的一目的，旨在提供一种具光源控制的微型摄像装置，利用微处理器 内建的升压功能，使LED照明光源获取稳压而足够的电压源，使感测元件获取稳定的照度 以拍摄出清晰的影像，且不需持续照明而减少耗电量而增加使用时间。本实用新型的次一目的，旨在提供一种具光源控制的微型摄像装置，以PWM控制 方式直接控制LED照明光源的启闭，并可增大照明的效益，增加控制LED的即时性与便利 性。本实用新型的再一目的，旨在提供一种具有影像传输处理器的微型摄像装置，利 用微处理器将感测元件所拍摄的影像，以快速的DMA方式传给影像传输处理器进行无线传 输或即时储存等处理。为达上述目的，本实用新型的具光源控制的微型摄像装置包括一感测元件，设于 一第一电路板上；一取像镜头，包覆设于所述感测元件上，供以将影像投射至所述感测元 件上而产生一数字影像数据；一 LED照明光源，设于所述取像镜头的外部，所述LED照明 光源是与所述感测元件作信号连接，由所述感测元件回授控制所述LED照明光源的启闭； 一微处理器，设于所述感测元件的第一电路板另一面，所述微处理器是与所述感测元件、所 述LED照明光源作信号连接，所述微处理器更设有一电源升压模块；一影像传输处理器，设 于所述感测元件的第一电路板另一面，所述影像传输处理器与所述微处理器作信号连接， 使所述感测元件所产生的所述数字影像数据，通过所述微处理器传送至所述影像传输处理器，以进行无线传输或即时储存处理；以及一电源装置，设于所述感测元件的第一电路板另 一面，且位于所述微处理器一侧，所述电源装置并与所述微处理器的电源升压模块作电性 连接，以提供稳压而足够的电压源，致动所述LED照明光源作为取像时所需的稳定光源。在一实施例中，所述LED照明光源是于一环状的第二电路板上设有多个LED，使 所述多个LED平均设置于所述第二电路板上。所述电源装置是选自水银电池、锂电池或 其他便于携带的电源装置其中之一，这类的电源装置多为小型电池装置，通常会随着使用 时间而有电力衰减的现象，影响到总合的照度效益，故于所述微处理器内建有电源升压模 块，使所述LED照明光源获取稳压而足够的电压源，进而使所述感测元件获取稳定的照度 以拍摄出清晰的影像。再者，本实用新型的感测元件是以PWM(脉宽调变-Pulse Width Modulation)的方式控制所述LED照明光源的启闭，而以数字输出控制模拟电路，是大幅度 降低制造成本及功耗，且所述LED照明光源可由此调节功率比，直到精确产生所需的亮度， 而能增大照明的效益，且大幅提升控制所述LED照明光源的即时性与便利性。所述微处理 器、所述感测元件及所述影像传输处理器是整合设于所述第一电路板上。所述感测元件是 选自互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor, CMOS)或感光耦 合元件(Charge Coupled Device，CCD)其中之一，而本实用新型的感测元件所摄得的影像， 会通过微处理器以直接存储器存取(direct memory access，DMA)的方式，传输至所述影像 传输处理器，以快速进行无线传输或即时储存等处理。
图1为本实用新型较佳实施例的立体分解图；图2为本实用新型较佳实施例的硬件方块图；图3为本实用新型较佳实施例组装后的立体外观图；图4为本实用新型较佳实施例应用于胶囊内视镜的结构示意图。附图标记说明10_微型摄像装置；11-感测元件；111-第一电路板；12-取像 镜头；13-LED照明光源；131-第二电路板；132-LED ； 14-微处理器；141-电源升压模块； 15-电源装置；16-影像传输处理器；20-胶囊内视镜；21-外壳。
具体实施方式
为使贵审查委员能清楚了解本实用新型的内容，以下列说明搭配图式，敬请参阅。请参阅图1 3所示，为本实用新型较佳实施例的立体分解图、硬件方块图及组装 后的立体外观图。本实用新型具光源控制的微型摄像装置10包括一感测器11、一取像镜头 12、一 LED照明光源13、一微处理器14，一电源装置15以及一影像传输处理器16，其中所述感测元件11设于一第一电路板111上，且所述感测元件11是选自互补性 氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)或感光耦合元件 (Charge Coupled Device, CCD)。所述取像镜头12包覆设于所述感测元件11的外部，供使影像经过所述取像镜头 12后，利用内部设置镜片的排列而被投射至所述感测元件11上，进而产生一数字影像数 据。所述LED照明光源13，设于所述取像镜头12的外部，供以产生所述微型摄像装置10取像所需的光源，如图1中所示，所述LED照明光源13是在一环状的第二电路板131上，在所述第二电路板131的四分点上各设有一 LED 132，而使所述多个LED 132平均设置于所 述第二电路板131上，以平均发出照明用的亮光。微处理器H(MCU)设于所述感测元件11的第一电路板111另一面，所述微处理 器14与所述感测元件11及所述LED照明光源13作信号连接，所述微处理器14内部至少 设有一电源升压模块141。故所述微处理器14感应所述感测元件11的启动后，会送出一 回授信号至所述微处理器14，复由所述微处理器14内部的电源升压模块141控制所述电 源装置的启闭，即时控制所述LED照明光源的启闭及精确调节功率比，且使所述LED照明光 源13获得稳压而足够的电压源，致动所述LED照明光源13发亮，增大所述LED照明光源的 照度效益并达到省电功效；因此，本实用新型的LED照明光源13是常态时关闭，仅于所述 微型摄像装置10开始摄像时，才会启动LED照明光源13以节省使用的电力；再者，所述微 处理器14与所述感测元件11及所述影像传输处理器16是整合设于所述第一电路板111 上，而能够降低制造及组装成本；另外，本实用新型是可采用具有自动感应环境亮度功能的 感测元件11，以直接控制所述LED照明光源13的启闭，所述种感测元件11是以PWM(脉宽 调变-Pulse Width Modulation)的方式控制所述LED照明光源13的启闭，PWM是一种数 字输出控制模拟电路的技术，以获得非常有效的控制效果，其具有控制简单、灵活及动态反 应好等优点，而为一般电力电子技术最广泛应用的控制技术，再者，由数字输出控制模拟电 路，还可以大幅度降低制造成本和功耗，且能够用来调节所述LED照明光源所需的功率比， 直到精确产生所需的亮度，大幅提升了使用时的即时性与便利性，且可避免因亮度不足而 影响成像品质，故也能有效改善所述感测元件11的成像品质。所述影像传输处理器16设于所述感测元件11的第一电路板111另一面，所述影 像传输处理器16与所述微处理器14作信号连接，使以将所述感测元件11所摄得的影像， 通过微处理器14以直接存储器存取(direct memory access, DMA)的方式，传输至所述影 像传输处理器16内部，以快速进行无线传输或即时储存等处理。所述电源装置15设于所述感测元件11的第一电路板111另一面，且位于所述微 处理器14 一侧，所述电源装置15是与所述感测元件11、所述LED照明光源13、所述微处理 器14及所述影像传输处理器16作电性连接，以致动所述多个元件运作；再者，所述微处理 器14的电源升压模块141又与所述电源装置14作信号连接，并可通过所述微处理器14的 电源升压模块141，控制所述电源装置15的电压上升，并达到维持所述电源装置15稳压的 状态，使所述LED照明光源13作为微型摄像装置10取像时获取稳压而足够得电压源；再 者，所述电源装置15是选自水银电池、锂电池或其他便于携带的电源装置15其中之一，由 于这类的电源装置多为小型电池装置，通常会随着使用时间而有电力衰减的现象，影响到 总合的照度效益，故于所述微处理器内建有电源升压模块，使所述LED照明光源获取稳压 而足够的电压源，进而使所述感测元件获取稳定的照度以拍摄出清晰的影像，才不致现有 的长时间开启电源而造成的电力衰减，最后使得所述LED照明光源13亮度也随的衰减。请参阅图4，为本实用新型较佳实施例应用于胶囊内视镜的结构示意图。本实用新 型的微型摄像装置10是经过微型化处理，其体积大幅缩减，且内建有LED照明光源13及电 源装置15，而可应用于一般医疗使用的胶囊内视镜20内部，所述胶囊内视镜20设有一透明 外壳21，供以容置所述微型摄像装置10。当吞食所述胶囊内视镜20后，通过所述LED照明光源13的稳定照明效果，使其于身体内部有更佳的成像效果，并能降低所述电源装置15的 电力消耗，而能有较长的使用时间及寿命。如上所述，如图1 4所示，本实用新型在实施时，将具有下列优点1.本实用新型的微型摄像装置10，利用微处理器14内建的电源升压模块141，控 制所述电源装置15的电压上升，并达到维持所述电源装置15稳压的状态，使所述LED照明 光源13获取稳压而足够的电压源以有稳定的照度，使所述感测元件11在获取稳定的照度 后，即能拍摄出清晰的影像，且不需持续照明而减少耗电量而增加使用时间。2.再者，由于本实用新型是以PWM控制方式控制所述LED照明光源13的启闭，并 可增大照明的效益，增加控制LED的即时性与便利性。。3.本实用新型是利用所述微处理器14将所述感测元件11所拍摄的影像，以快速 的DMA方式传给所述影像传输处理器16，而进行影像的无线传输或即时储存等处理。以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型实施 的范围，其他如LED照明光源13所使用的LED 132数量或设置方式，或所述微处理器14的 类型，所述电源装置15所选用的型式等，在不脱离以 下所附权利要求所限定的精神和范围 的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求一种具光源控制的微型摄像装置，其特征在于，其包括一感测元件，设于一第一电路板上；一取像镜头，包覆设于所述感测元件上，供以将影像投射至所述感测元件上而产生一数字影像数据；一LED照明光源，设于所述取像镜头的外部，所述LED照明光源是与所述感测元件作信号连接，由所述感测元件回授控制所述LED照明光源的启闭；一微处理器，设于所述感测元件的第一电路板另一面，所述微处理器是与所述感测元件、所述LED照明光源作信号连接，所述微处理器更设有一电源升压模块；一影像传输处理器，设于所述感测元件的第一电路板另一面，所述影像传输处理器与所述微处理器作信号连接，使所述感测元件所产生的所述数字影像数据，通过所述微处理器传送至所述影像传输处理器，以进行无线传输或即时储存处理；以及一电源装置，设于所述感测元件的第一电路板另一面，且位于所述微处理器一侧，所述电源装置并与所述微处理器的电源升压模块作电性连接，以提供稳压而足够的电压源，致动所述LED照明光源作为取像的稳定光源。
2.根据权利要求1所述的具光源控制的微型摄像装置，其特征在于，所述LED照明光源 是在一环状的第二电路板上设有多个LED，使所述多个LED平均设置于所述第二电路板上。
3.根据权利要求1或2所述的具光源控制的微型摄像装置，其特征在于，所述电源装置 是选自水银电池、锂电池或其他便于携带的电源装置其中之一。
4.根据权利要求1或2所述的具光源控制的微型摄像装置，其特征在于，所述感测元件 是以PWM的方式控制所述LED照明光源的启闭。
5.根据权利要求1或2所述的具光源控制的微型摄像装置，其特征在于，所述微处理 器、所述感测元件及所述影像传输处理器是整合设于所述第一电路板上。
6.根据权利要求1或2所述的具光源控制的微型摄像装置，其特征在于，所述感测元件 是选自互补性氧化金属半导体或感光耦合元件其中之一。
专利摘要一种具光源控制的微型摄像装置，其包括一感测元件、一取像镜头、一LED照明光源、一微处理器、一影像传输处理器及一电源装置；通过所述感测元件的回授信号，即时控制所述LED照明光源的启闭及精确调节功率比，增大所述LED照明光源的照度效益并达到省电功效；再者，所述微处理器内建有一电源升压模块，使所述LED照明光源获取稳压且足够的电压源，以产生稳定的照度而拍摄出清晰的影像；另外，所述微处理器是利用可将所述感测元件所拍摄的影像，以直接存储器存取(direct memory access，DMA)的方式，传输至所述影像传输处理器作无线传输或即时储存等处理。
文档编号H05B37/02GK201562073SQ20092021861
公开日2010年8月25日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者庄镇豪, 邱立国 申请人:旭高医疗设备股份有限公司