TW201325534A - 內視鏡及其無線傳輸系統 - Google Patents

Abstract

一種內視鏡，係用來搭配一顯示裝置，其包括一管子、一末端部及一掌握部。末端部係耦接於管子的一末端，包含一第一晶圓級影像感測器(wafer-level image sensor)，用來擷取至少一第一影像。掌握部係耦接於管子的一近端，包含一傳送器，其透過一無線連線將第一影像發送至顯示裝置。

Description

內視鏡及其無線傳輸系統

    本發明係有關一種內視鏡，特別是關於一種內視鏡及其無線傳輸系統。

    內視鏡是一種可***器官以診察器官內部的儀器。內視鏡通常包括一可彎曲的管子和一鏡頭系統，其中此鏡頭系統一般係設置在管子的末端，用來收集器官內部的影像。所擷取之影像會透過一有線連線(例如傳輸線Transmission Line)被傳送至一外部的顯示螢幕，以供使用者(如醫生)檢視。然而，使用者必須一邊操作內視鏡，同時觀看所擷取之影像，實在很不方便。

  此外，為了縮小內視鏡的尺寸，需要在鏡頭系統的製程多下功夫，如此便提高了整體成本。考量成本及實用性，由於傳統內視鏡不僅價錢高，且無法方便地觀看所擷取之影像，因此，亟需提出一種新穎的內視鏡，期能排除上述問題。

    鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種內視鏡，其末端係由晶圓級成像模組構成，且透過無線連線來傳輸影像，因此不僅可降低內視鏡的整體成本，亦可便於操作內視鏡。

    本發明係揭示一種內視鏡，係用來搭配一顯示裝置，其包括一管子、一末端部及一掌握部。末端部係耦接於管子的一末端，包括一第一晶圓級影像感測器(wafer-level image sensor)，用來擷取至少一第一影像。掌握部係耦接於管子的一近端，包括一傳送器，其透過一無線連線將第一影像發送至顯示裝置。

    本發明又揭示一種無線傳輸系統，包括一內視鏡及一顯示裝置。內視鏡包括一管子、一末端部及一掌握部。末端部係耦接於管子的一末端，包括一第一晶圓級影像感測器，用來擷取至少一第一影像。掌握部係耦接於管子的一近端，包括一傳送器，其透過一無線連線將第一影像發送至顯示裝置。顯示裝置包括一透過無線連線來接收第一影像的接收器以及至少一用來顯示第一影像的鏡片。

    請參考第一圖，係為本發明一實施例之無線傳輸系統的架構示意圖。如第一圖所示，無線傳輸系統1包括一內視鏡10及一顯示裝置17。內視鏡10包括一管子11、一末端部13及一掌握部15。具體來說，末端部13係耦接於管子11的末端，掌握部15係耦接於管子11的近端。

    請同時參考第二圖，係為本發明一實施例之末端部13的立體圖。如第二圖所示，末端部13主要包括一晶圓級成像模組23(wafer-level imaging module)(或簡稱晶圓級模組(WLM))，其包括一晶圓級影像感測器(wafer-level image sensor)233以及一晶圓級鏡頭231。晶圓級影像感測器233係坐落在管子11之末端的表面，且可為一互補金氧半導體(CMOS)影像感測器(通常縮寫成CIS)，但不以此為限於。晶圓級鏡頭231，如一鏡頭，係位於遠離管子11之末端處，且可由玻璃製成，但不以揭露者為限。晶圓級影像感測器233係與晶圓級鏡頭231黏合在一起，例如使用一膠黏劑。與傳統的內視鏡相比，本發明之內視鏡利用大量生產及低成本之半導體技術來製造內視鏡的成像系統。晶圓級模組23係一種使用半導體技術在晶圓層級中組裝微小鏡頭之技術，晶圓級成像模組之製程細節可參考美國專利第7,564,496號，由Wolterink等人提出的”Camera device, method of manufacturing a camera device, wafer scale package”。

    末端部13更包括一外殼(holder)21，用來覆蓋內含晶圓級影像感測器233與晶圓級鏡頭231的晶圓級模組23。一實施例中，外殼21在晶圓級模組23上具有一開孔25，並與之對齊。如此一來，晶圓級影像感測器233便可透過開孔25擷取影像。

    為了方便操作，本實施例之晶圓級影像感測器233所擷取之影像係直接被傳至顯示裝置17的鏡片175上顯示。第三圖係為本發明一實施例之無線傳輸系統的功能方塊圖。如第三圖所示，掌握部15包括一第一處理器151及一傳送器153。第一處理器151係用來控制內視鏡10的操作，例如，控制晶圓級影像感測器233擷取影像。傳送器153便可透過一無線連線將所擷取之影像發送至顯示裝置17。

    具體來說，顯示裝置17可為一頭戴式顯示器，但不以此為限於。顯示裝置17包括一第二處理器171、一接收器173及一鏡片175(如右鏡片)。接收器173透過無線連線來接收傳送器153傳來的影像。第二處理器171係用來控制顯示裝置17的操作，例如，控制接收器173接收影像，並將收到的影像轉換成適當格式，以將其直接顯示在鏡片175上。一實施例中，影像可顯示在單一鏡片175(左鏡片或右鏡片)或頭戴式顯示器的兩鏡片175上。

    最後，請參考第四圖，係為本發明另一實施例之之末端部的立體圖。末端部13亦可包括左右兩個晶圓級模組23a、23b，分別包括左晶圓級影像感測器231a和左晶圓級鏡頭233a以及右晶圓級影像感測器231b和右晶圓級鏡頭233b。左晶圓級模組23a及右晶圓級模組23b係並排地設置在外殼21中。左晶圓級影像感測器231a可透過開孔25a擷取至少一左影像，且右晶圓級影像感測器231b可透過開孔25b擷取至少一右影像。如此一來，第一處理器151便將所擷取之左影像及右影像處理成一3D影像，且3D影像藉由傳送器153發送至頭戴式顯示器的鏡片175上顯示。具體來說，左鏡片175顯示了3D影像的左影像，右鏡片175顯示了3D影像的右影像。此外，外殼21的形狀除了如例示中的圓柱體，以便符合管子11的形狀，亦可採用方體。

    根據上述實施例，本發明所提出的內視鏡係整合了晶圓級模組及無線通訊系統，以便於操作並無線地傳輸所擷取之影像，供使用者觀看或診察。

    以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

1．．．無線傳輸系統

10．．．內視鏡

11．．．管子

13．．．末端部

15．．．掌握部

17．．．顯示裝置

175．．．鏡片

21．．．外殼

151．．．第一處理器

153．．．傳送器

171．．．第二處理器

173．．．接收器

23、23a、23b．．．晶圓級成像模組

231、231a、231b．．．晶圓級鏡頭

233、233a、233b．．．晶圓級影像感測器

25、25a、25b．．．開孔

第一圖係為本發明一實施例之無線傳輸系統的架構示意圖。
第二圖係為本發明一實施例之之末端部的立體圖。
第三圖係為本發明一實施例之無線傳輸系統的功能方塊圖。
第四圖係為本發明另一實施例之之末端部的立體圖。

1．．．無線傳輸系統

10．．．內視鏡

11．．．管子

13．．．末端部

15．．．掌握部

17．．．顯示裝置

175．．．鏡片

Claims (20)

1. 一種內視鏡，係用來搭配一顯示裝置，包含：
   一管子；
   一末端部，耦接於該管子的一末端，包含：
   一第一晶圓級影像感測器(wafer-level image sensor)，用來擷取至少一第一影像；及
   一掌握部，耦接於該管子的一近端，包含：
   一傳送器，透過一無線連線將該第一影像發送至該顯示裝置。
   
   
2. 如申請專利範圍第1項所述之內視鏡，其中該顯示裝置係為一頭戴式顯示器，其包含：
   一接收器，透過該無線連線來接收該第一影像；及
   至少一鏡片，用來顯示該第一影像。
   
   
3. 如申請專利範圍第2項所述之內視鏡，其中該末端部更包含：
   一第一晶圓級鏡頭(wafer-level optics)，與該第一晶圓級影像感測器黏合；
   其中，該第一晶圓級影像感測器係坐落在該管子之末端的表面，且該第一晶圓級鏡頭係位於遠離該管子之末端處。
   
   
4. 如申請專利範圍第3項所述之內視鏡，更包含：
   一外殼(holder)，設置來覆蓋該末端部。
   
   
5. 如申請專利範圍第4項所述之內視鏡，其中該掌握部更包含：
   一第一處理器，用來控制該內視鏡的操作。
   
   
6. 如申請專利範圍第5項所述之內視鏡，其中該顯示裝置更包含：
   一第二處理器，用來控制該顯示裝置的操作，並將該第一影像轉換成適當格式以顯示。
   
   
7. 如申請專利範圍第6項所述之內視鏡，其中該末端部更包含：
   一第二晶圓級影像感測器，用來擷取至少一第二影像；及
   一第二晶圓級鏡頭，與該第二晶圓級影像感測器黏合；
   其中，該第二晶圓級影像感測器係坐落在該管子之末端的表面，且該第二晶圓級鏡頭係位於遠離該管子之末端處。
   
   
8. 如申請專利範圍第7項所述之內視鏡，其中該第一處理器將所擷取之該第一影像及該第二影像處理成一3D影像，且該3D影像藉由該傳送器發送至該鏡片上顯示。
   
   
9. 如申請專利範圍第7項所述之內視鏡，其中該第一晶圓級影像感測器及該第二晶圓級影像感測器包含一互補金氧半導體(CMOS)影像感測器。
   
   
10. 如申請專利範圍第7項所述之內視鏡，其中該第一晶圓級鏡頭及該第二晶圓級鏡頭包含一鏡頭。
    
    
11. 如申請專利範圍第10項所述之內視鏡，其中該鏡頭係由玻璃製成。
    
    
12. 如申請專利範圍第7項所述之內視鏡，其中該外殼具有至少一開孔位於該第一晶圓級鏡頭及該第二晶圓級鏡頭之上。
    
    
13. 如申請專利範圍第4項所述之內視鏡，其中該外殼係為方體或圓柱體。
    
    
14. 一種無線傳輸系統，包含：
    一內視鏡，包含：
    一管子；
    一末端部，耦接於該管子的一末端，包含：
    一第一晶圓級影像感測器(wafer-level image sensor)，用來擷取至少一第一影像；及
    一掌握部，耦接於該管子的一近端，包含：
    一傳送器，透過一無線連線傳送該第一影像；及
    一顯示裝置，包含：
    一接收器，透過該無線連線來接收該第一影像；及
    至少一鏡片，用來顯示該第一影像。
    
    
15. 如申請專利範圍第14項所述之無線傳輸系統，其中該顯示裝置係為一頭戴式顯示器。
    
    
16. 如申請專利範圍第14項所述之無線傳輸系統，其中該末端部更包含：
    一第一晶圓級鏡頭(wafer-level optics)，與該第一晶圓級影像感測器黏合；
    其中，該第一晶圓級影像感測器係坐落在該管子之末端的表面，且該第一晶圓級鏡頭係位於遠離該管子之末端處。
    
    
17. 如申請專利範圍第16項所述之無線傳輸系統，其中該掌握部更包含：
    一第一處理器，用來控制該內視鏡的操作。
    
    
18. 如申請專利範圍第17項所述之無線傳輸系統，其中該顯示裝置更包含：
    一第二處理器，用來控制該顯示裝置的操作，並將該第一影像轉換成適當格式以顯示。
    
    
19. 如申請專利範圍第18項所述之無線傳輸系統，其中該末端部更包含：
    一第二晶圓級影像感測器，用來擷取至少一第二影像；及
    一第二晶圓級鏡頭，與該第二晶圓級影像感測器黏合；
    其中，該第二晶圓級影像感測器係坐落在該管子之末端的表面，且該第二晶圓級鏡頭係位於遠離該管子之末端處。
    
    
20. 如申請專利範圍第19項所述之內視鏡，其中該第一處理器將所擷取之該第一影像及該第二影像處理成一3D影像，且該3D影像藉由該傳送器發送至該鏡片上顯示。