專利名稱：照亮器官的制作方法
技術領域：
本發明涉及用來照亮進行檢查的器官的方法和檢查設備。
背景技術：
當檢查不同的器官如眼睛、耳朵、鼻子、嘴等時，可使用數字檢查設備，其形成可被 傳送以在計算機屏幕上顯示的電子圖像。對于每個器官可能有單獨的檢查設備，但檢查設 備也可包括用于檢查不同器官的共用數字攝像機單元，以及可與攝像機單元附接和分離并 用作攝像機單元的物鏡的多個光學部件。在這種情況下，不同的光學部件用于形成不同器 官的圖像，其使得能夠高效地檢查。然而，使用可附接于攝像機單元并且可與其分離的光學部件存在一些問題。雖然 可根據進行檢查的目標來設置形成圖像的光學裝置，但對進行檢查的目標的照亮不充分， 因為進行檢查的不同目標由相同的源以相同的方式照亮。通常，必須根據用作檢測器的數 字單元的曝光能力來實施數字系統中的照明。結果，不適合目標的定向于進行檢查的目標 處的光輻射難以正確地顯示目標的期望特性，其也未充分照亮目標周圍的區域。因此，對進 行檢查的目標的照明并非最優的，并且在一些情形中光輻射的強度和波帶遠遠不夠。
發明內容
本發明的目的是提供一種改進的方法和一種實施該方法的設備。這通過一種用于 照亮器官的方法實現，其中攝像機單元用于形成器官的電子圖像。該方法可采用至少一個 光學部件，其可連接于攝像機單元并包括至少一個光輻射源和至少一個光輻射控制結構； 使用該至少一個光輻射源將光輻射定向于該至少一個光輻射控制結構，該控制結構并非軸 向地定位于光學部件的光軸；并且使用每個光輻射控制結構沿偏離光學部件的光軸的方向 將光輻射定向于器官。本發明還涉及一種用于形成器官的圖像的設備，該設備包括用于形成器官的電子 圖像的攝像機單元。該設備包括一組光學部件，該組包括至少一個光學部件，每個光學部件 可連接于攝像機單元；每個光學部件包括至少一個光輻射源和至少一個光輻射控制結構； 該至少一個光輻射源被設置成將光輻射定向于該至少一個光輻射控制結構，該光輻射控制 結構非軸向地定位于光學部件的光軸；并且每個光輻射控制結構被設置成將來自光輻射源 的光輻射沿偏離光學部件的光軸的方向定向于器官。本發明的優選實施方式在從屬權利要求中公開。本發明的方法和系統提供多個優點。來自光學部件中的光輻射源的輻射沿偏離光 學部件的光軸的方向發射至進行檢查的目標以形成進行檢查的目標的良好圖像。由于各個 光學部件用于檢查和照亮特定器官，所以可按需照亮進行檢查的目標。
現在參照附圖并結合優選實施方式更詳細地描述本發明，在附圖中
圖1示出了檢查設備，圖2示出了攝像機單元，光學部件附接于該攝像機單元，圖3示出了帶有光輻射源的光學部件，
圖4示出了帶有兩個光輻射源的光學部件，圖5A示出了帶有光輻射源和兩個光輻射控制結構的光學部件，圖5B示出了數字信號處理器，圖6示出了光輻射反饋，圖7示出了攝像機單元，兩個光學部件連接于該攝像機單元，圖8示出了檢查設備的框圖，圖9示出了處于塢站(docking station)中的攝像機單元，以及圖10示出了該方法的流程圖。
具體實施例方式根據進行檢查的目標，檢查設備可與帶有合適的成像光學裝置的一個或多個光學 部件相連接。光學部件可彼此聯通并且與設備的其余部分聯通，并且通過利用這種聯通， 透鏡本身及設備的構架二者中的光輻射源可以以受控的方式用于所有目標中，這些目標的 圖像以如下方式形成根據形成其圖像的目標，以期望的方式控制來自所有或部分可用光 輻射源的輻射并將其定向于進行檢查的目標。在這種應用中，光輻射是指大約IOOnm至 500 μ m的波長帶。就絕大部分而言，該檢查設備的攝像機單元可類似于芬蘭專利FI107120、FI 200212233和FI 20075499中公開的方案，因此本申請沒有更詳細地公開攝像機單元本來 就公知的特征，而是特意集中在所公開的方案與上述事實和現有技術不同的特征上。首先通過圖1大致觀察示出的檢查設備。在本例中，檢查設備為攝像機單元100， 其可為便攜式數碼攝像機。檢查設備的攝像機單元100可包括光學單元102，其可參與將 器官的圖像形成于攝像機單元100的檢測器104。通過光學單元102將器官的圖像形成于 檢測器104可由馬達144調節，該馬達144可由控制器106控制。當檢查設備操作時，檢測 器104可形成器官的電子圖像。由檢測器104形成的圖像可被供給至攝像機單元100的控 制器106，該控制器106可包括處理器和存儲器，用于控制攝像機單元100并處理和存儲圖 像及其它可用信息。圖像可從控制器106供給至攝像機單元100的顯示器108以顯示圖像 和其它可能的數據。攝像機單元100的檢測器104可為CCD (電荷耦合器件)或CMOS單元 (互補金屬氧化物半導體)，并且攝像機單元100可形成靜止圖片或視頻圖像。除攝像機單元100外，檢查設備還包括至少一個光學部件110至114，其可連接于 攝像機單元100。各光學部件110至114用于單獨地或連同至少一個其它光學部件110至 114 一起形成預定器官的圖像。該至少一個光學部件110至114包括至少一個透鏡或鏡件， 其可連同光學單元102 —起將諸如眼睛等器官的圖像形成于檢測器104。可在攝像機單元 100中附接、增設或替換適合進行檢查的目標的光學部件。附接于攝像機單元100后，這些 光學部件110至114中每一個可通過使用數據結構116至120與攝像機單元100聯通和/ 或彼此聯通。此外，各光學部件110至114可與周圍的設備聯通。各光學部件110至114 可單獨或地連同一個或多個其它光學部件110至114 一起控制圖像的生成、處理和存儲。
各光學部件110至114的數據結構116至120可包含關于光學部件110至114的 信息。數據結構110至114可位于光學部件110至114的構架中，或位于用于形成圖像的 至少一個部件中，例如透鏡中。光學部件110至114可包括例如一個或多個形成圖像的元 件，如透鏡和鏡件，并且光學部件110至114可用作攝像機單元100的附加物鏡。數據結構116至120例如可為電子機械結構，其將光學部件110至114機械地附 接于攝像機單元100并且在攝像機單元100與光學部件110至114之間形成電連接。通過 將數據結構116至120抵靠攝像機單元100中的對應部122進行連接，與光學部件110至 114相關的信息可例如沿著導體從數據結構116至120經由對應部122傳送至控制器106。 在這種情況下，數據結構116至120和攝像機單元100的對應部122可包括一個或多個電 接觸面。對于各個光學部件110至114或部件類型，電連接可以是特定的。通過這些接觸 面，攝像機單元100可在數據結構116至120中接通電力，并且數據結構116至120對攝像 機單元100的電信號的響應包含各個光學部件110至114的信息特征。可存在用于形成不同器官的圖像的不同的光學部件110至114，在這種情況下各 個光學部件110至114具有不同類型的連接。連接可在例如電阻、電容或電感方面互相不 同，其影響例如由攝像機單元100檢測到的電流或電壓。代替此類模擬編碼地，也可使用數 字編碼以將光學部件110至114彼此分開。數據結構116至120還可為例如包括各個光學部件110至114的信息特征的存儲 電路。數據結構116至120可為例如USB存儲器，并且攝像機100可具有用于該USB存儲 器的連接器作為對應部122。可將與光學部件110至114相關的信息從存儲電路傳送至攝 像機單元100的控制器106，該控制器106可使用該信息來控制攝像機單元100和各個光學 部件110至114的光輻射源300、304從而控制光輻射。數據結構116至120中包括的信息的讀取未必需要攝像機單元100與數據結構 116至120之間的導電接觸。在這種情況下，與光學部件110至114相關的信息可例如以 電容、電感或光學的方式從數據結構116至120讀取。數據結構116至120可為條形碼，其 由攝像機單元100的條形碼讀取器讀取。條形碼也可從通過攝像機單元100的圖像處理程 序形成的圖像讀取。條形碼可以以與形成器官圖像的波長不同的波長檢測。例如當器官的 圖像以可見光形成時，可借助于紅外輻射識別條形碼。因此，條形碼并不干擾器官圖像的形 成。數據結構116至120也可為各個光學部件110至114的諸如圖像像差的光學可檢 測特性，其可為例如球面像差、像散、彗形像差、像場彎曲、畸變(枕形畸變和桶形畸變)、色 像差和/或更高程度的像差(斯涅爾定律(Snell's law)三次以上的項)。另外，數據結構 116至120可為透鏡中的結構像差。透鏡的結構像差可包括例如形狀像差(凸起或凹陷)、 線條、多余和氣泡。這些像差都可以以其自身可識別的方式影響所形成的圖像。在攝像機 單元100已識別特定光學部件110至114的像差特征后，可識別光學部件110至114，可存 儲識別數據和/或可利用該數據來控制光輻射源300、304、將光輻射定向于測量目標并處 理圖像。存儲電路也可為RFID (射頻識別)，其也可稱為RF標簽。被動RFID不自帶電源， 而是使用來自讀取器——在該情況下為攝像機單元100——的能量進行操作。可將能量經 由導體從例如電池供給至RFID，或在無線方案中，可利用識別數據詢問信號的能量。
攝像機單元100可將特定光學部件110至114形成的圖像與基準圖像進行比較， 該基準圖像可存儲在攝像機單元100的存儲器中。可對例如圖像的不同部分中的像差、對 比度或亮度進行比較。因此，可獲得各個光學部件110至114的光學特性方面的信息，例如 透鏡的折射率。另外，可通過例如控制光輻射源300、304并改變定向于測量目標的光輻射 來校正圖像誤差。當至少一個光學部件110至114連接于攝像機單元100時，各個光學部件110至 114的數據結構116至120可因此將關于光學部件110至114的信息傳送至攝像機單元 100。通過使用與各個連接的光學部件110至114相關的信息，數據結構116至120因此可 直接或間接地(例如，借助于控制器106或醫院的服務器)控制測量目標的照明以及通過 攝像機單元100實現的器官圖像的形成。一個或多個光學部件110至114還可包括檢測單元138，光輻射可直接或通過例如 鏡件140而定向于該檢測單元138。鏡件140可為半透性的。檢測單元138也可足夠小以 致其僅覆蓋經過光學部件110至114的光輻射的一部分，藉此光輻射也到達檢測器104。光 學部件110至114可包括多于一個的檢測單元，并且當光學部件110至114連接于攝像機 單元100時它們可與控制器106有線連接。連接于攝像機單元100以后，檢測單元138可 被啟動以使用來自攝像機單元100的能量進行操作并且其可用于形成器官的圖像。檢測單 元138可以以與檢測器104相同或不同的波長操作。以不同波長操作的單元138可用于以 例如紅外光形成圖像，而檢測器104可用于以可見光形成圖像。鏡件140可很好地反射紅 外輻射，并且同時允許大量可見光穿過它。檢測單元138的圖像數據和檢測器104的圖像 數據可被單獨或一并地處理和/或結合并利用。檢測單元138可為例如CCD或CMOS元件。各個光學部件110至114可包括至少一個傳感器134，例如加速度傳感器、距離傳 感器、溫度傳感器和/或生理傳感器。距離傳感器可測量與進行檢查的目標的距離。生理 傳感器可測量例如血糖含量和/或血紅蛋白。當攝像機單元100包括多個光輻射源時，可根據攝像機單元100與進行檢查的目 標之間的距離從不同的源將輻射發射至進行檢查的目標。光輻射源例如可以以這樣的方 式使用，即當攝像機單元100距眼睛比預定距離遠時，可見光源照亮眼睛。另一方面，當攝 像機單元距眼睛比預定距離近時，紅外源照亮眼睛。因此，眼睛的照亮裝置可以是距離的函 數。加速度傳感器可例如用于執行如下功能在當特定光輻射源朝測量目標發射光時 的第一時刻從眼睛基底采集第一圖像，并且在當攝像機單元在相對于眼睛處于與采集第一 圖像時相同位置時的另一時刻、通過使用不同的光輻射源采集至少一個其它圖像。由于手 持式攝像機單元在手中晃動，所以攝像機單元相對于眼睛的位置總是在變化。通過將攝像 機單元的加速度向量—積分成速度向量—其中Jadt并且通過將速度向量—轉化成空間位
置向量其中i = 可在任意時刻確定攝像機單元的位置。如果采集第一和第二圖像時 的位置相同，則第一和第二圖像的彼此不同之處可在于它們是通過使用不同的波長采集 的。另一個區別可在于圖像中的陰影可沿不同方向投射，因為不同的光輻射源可位于光學 部件中的不同位置。不同的波長和沿不同方向的陰影可提供關于測量目標的信息。
在圖1的情況，在沒有光學部件110附接在攝像機單元100的情況下，未必能通過 攝像機單元100形成圖像，或其可用于形成例如皮膚的圖像。圖2示出如何形成眼睛的圖像。在這種情況下，適合形成眼睛基底的圖像的光學 部件110附接于攝像機單元100。適合形成眼睛圖像的光學部件110的數據結構116可借 助于與對應部122的機械連接而表示與所述光學部件和該部件的特性相關的信息，接通位 于攝像機單元100的前部的一個或多個光輻射源124以照亮眼睛。可替代地，輻射源124可 以以如下方式接通使得與數據結構116的光學部件110相關的信息經由導體或無線地傳 輸至攝像機單元100的對應部122并從那里傳輸至控制器106，或直接傳輸至控制器106， 控制器106基于與光學部件110相關的信息設定輻射源124使其操作。輻射源124可自 動接通。在這種情況下，攝像機單元100內的光輻射源126可相應地接通或切斷。輻射源 124、126可為例如可見區域中的光的輻射器或紅外輻射的輻射器。現在通過圖3更仔細地觀察用于形成眼睛圖像的光學部件110。在圖3中，光學部 件110包括一個光輻射源300，但光學部件110 —般可具有多個光輻射源(圖4)。每個光 輻射源300可定位在光學部件110內部，并且每個光輻射源300從攝像機單元100獲得其 電力。光學部件110還可包括光輻射控制結構302。光輻射源300將光輻射施加于光輻射 控制結構302，通過光學部件110的透鏡單元320將來自光輻射源300的輻射朝進行檢查的 眼睛定向。光輻射控制結構302可為鏡件或棱鏡，其非軸向地設置于光學部件110的光軸 350且其沿偏離光學部件110的光軸350的方向朝眼睛施加光輻射。光學部件300還包括 物鏡320，通過它將光輻射定向于進行檢查的器官。當光學部件110附接于攝像機單元100時，輻射源300可自動接通。在這種情況 下，攝像機單元100內部的光輻射源126可接通或切斷而光輻射源124可切斷。輻射源300 可為例如可見區域中的光的輻射器或紅外線區域中的輻射的輻射器。圖4示出了具有若干光輻射源300、304和光輻射控制結構302、306的方案。所有 光輻射源300、304都可在相同的波長區域中操作，但也可以至少兩個光輻射源300、304在 不同的波長區域中操作。并且，至少兩個光輻射源300、304的光輻射帶寬可彼此不同。在一個實施方式中，來自所有光輻射源300、304的光輻射可以是非極化的或以相 同的方式被極化。另外或可替代地，來自至少兩個光輻射源300、304的光輻射可在極化方 面彼此不同。以不同方式極化的光輻射可以以不同方式從不同目標反射，并且因此可有助 于分離和檢測不同目標。如果在接收處確定發射的光輻射與接收的光輻射之間的極化變 化，則可基于該變化確定目標的期望特性。在一個實施方式中，光輻射源300、304可發射脈沖輻射或連續輻射。脈沖輻射可 用作例如閃光燈。光學電源300、304也可被設定成以脈沖模式或連續模式獨立地操作。在一個實施方式中，在圖像形成期間每個光輻射源300、304可被設定到期望的位 置或部位上。因此，光輻射可從期望的方向定向于控制結構302、306。光輻射源300、304可 通過例如馬達308、310進行移動。同樣，在圖像形成期間每個光輻射控制結構302、306可被 設定到期望的位置。控制結構302、306也可通過馬達312、314而整體移動。控制結構302、 306可包括成行或成矩陣的元件，所述元件的方向——其影響光輻射——可被獨立地控制 (參見圖5B)。馬達308至314可由控制器106控制，該控制器106可接收來自用戶界面的 用戶控制指令。因此，光輻射可從期望的方向以期望的方式定向于眼睛。當形成例如眼睛基底的圖像時，可定向光輻射和/或改變光輻射的方向，藉此可更清晰地觀看眼睛基底。圖5A示出了一個實施方式，其中一個光輻射源300向兩個光輻射控制結構302、 306發射光輻射。定向至兩個光輻射控制結構302、306的光輻射可具有相同的強度和波長 帶，或光輻射源300可將具有不同強度和/或波長帶的光輻射定向于不同的控制結構302、 306。當不同類型的光輻射定向于光輻射控制結構302、306時，沿不同方向傳播的光輻射可 在光輻射源300中以不同的方式被過濾。相應地，兩個光輻射控制結構302、306都可將具 有相同或不同強度和波長帶的光輻射朝測量目標定向。當相同種類的光輻射被定向于光輻 射控制結構302、306時，光輻射可在光輻射控制結構302、306中被過濾，以將不同種類的光 輻射定向于測量目標。光輻射也可在每個控制結構302、306中以期望的方式被極化，而不 論定向于控制結構的光輻射是否是以某種方式被極化的。控制結構302、306可為包括一組例如呈直線或矩陣形式的鏡件的數字輻射處理 器。各個鏡件的位置可受到控制。數字輻射處理器可為例如DLP(數字光處理器)500，其在 圖5B中示出。到達不同的鏡件元件502、504的光輻射506因此可沿期望的方向從各個元 件反射。圖6示出了一個實施方式，其中攝像機單元100的構架中的光源124將光輻射直 接朝形成圖像的目標發射并發射到攝像機單元100中。向內定向的光輻射借助于傳送單元 600引導而通過光學單元102定向于進行檢查的目標。光輻射也可從光學單元102朝光學 部件110中的控制結構302定向，光輻射從該控制結構302定向于進行檢查的器官。傳送 單元600可包括例如形成潛望鏡(periscope)類型的三個反射器602、604和606，如圖6所 示。代替反射器地，也可使用棱鏡。傳送單元600也可為光纖或另一種光輻射導體。在本 方案中，光輻射可靠近攝像機單元的光軸350定向。圖7示出了一個實施方式，其中兩個光學部件110、112彼此附接并且將該結合體 緊固于攝像機單元100。光學部件110、112借助于光學部件112的對應部128和數據結構 116彼此接觸。結果是，當適合形成眼睛圖像的光學部件112附接于適于形成皮膚圖像的 光學部件110時，可提供用于形成例如眼睛基底的圖像的有效設備。在這種情況下，來自位 于攝像機單元100前部的輻射源124的光輻射不一定能夠很好地到達眼睛。通過使用與光 學部件110、112相關的信息，光學部件110、112的數據結構116、118然后可將輻射源124 設定成切斷并將可能位于攝像機單元100內部的輻射源126設定成接通。另外，光輻射源 300可接通以將光輻射發射至眼睛。攝像機單元100或其它數據處理單元可利用若干數據 結構116、118的數據以編輯圖像數據并控制光輻射源。除了接通和切斷以外，如果在檢查 眼睛時可利用一個或多個輻射源的光輻射，則還可調節照明的強度、方向或對比度。如果還 知道一個或多個可用光學部件的諸如焦距、極化或光學通帶的光學特性，則可以以多種方 式影響照明特性。光學部件110至114內部的輻射源300可很大程度地進行優化以強調目標的期望 特性。由于其它光學部件中的輻射源和設備構架中的輻射源二者可被同時定向于測量目 標，所以可以用形成圖像所需的輻射量照亮測量目標，同時強調一個或多個期望特性。在一個實施方式中，光學部件110至114將預定圖案定向于測量目標。該預定圖 案可為例如矩陣、刻度(scale)或網格。如果將刻度定向于測量目標處，則可測量在測量目 標中檢測的結構的尺寸。例如，可確定眼睛中的血管、創傷或腫塊的尺寸。可基于任何預定圖案通過計算而實現測量。當將預定圖案定向于眼睛表面時，能夠測量眼內壓力。眼內壓力通常為10至 21mmHg。然而，如果睫狀體的表面細胞層中產生過多水樣液或水樣液經前房角中的小梁網 排放到鞏膜靜脈竇(Schlemm’ s canal)中并進一步排放至靜脈循環的速度過慢，則該壓力 將較高。在測量期間，可將期望的空氣噴霧從已知距離并以預定或預先測量的壓力定向于 眼睛處。眼睛中的壓力越低，空氣噴霧就將眼睛表面扭曲得越多。空氣噴霧所產生的扭曲 還致使從眼睛表面反射的預定圖像改變。可通過檢測器104檢測圖案的形狀，并且可通過 控制器106或外部計算機處理和測量該圖案。由于可基于測得或已知的變量確定通過壓力 施加至眼睛表面的力，所以測得的預定圖案的變化可用于確定眼睛能夠發生測得的變化所 必須具有的壓力。在一個實施方式中，形成的圖像完全或部分地以期望的方式著色。可在攝像機單 元100中、單獨的計算機810中、塢站、醫院的基站或醫院的服務器中實現著色以及其它一 些與圖像形成相關的步驟。著色可以是例如這樣的當形成眼睛的圖像時，用橙色光照亮目 標，當形成耳朵的圖像時，用紅色光照亮它，而當形成皮膚的圖像時，用藍色光。在圖像處理 中，圖像也被編輯成橙色、紅色或藍色圖像。在一個實施方式中，與光學部件110至114相關的信息可用于確定形成圖像的目 標(如眼睛、鼻子、嘴、耳朵、皮膚等)上的信息，因為可將各個光學部件110至114單獨地 或與一個或多個預定的光學部件110至114 一起形成預定器官的圖像。因此，例如，用于檢 查眼睛的光學部件允許將信息“眼睛光學器件”或“眼睛的圖像”自動附于圖像。由于攝像 機單元100基于與一個或多個光學部件110至114相關的信息來識別形成其圖像的目標， 所以攝像機單元100可通過處理操作而自動識別形成其圖像的目標中的預定圖案并可例 如用顏色對它們進行標記。當顯示圖像時，可清楚地區分被標記的部段，其可為例如疾病特 征。從一個或多個光學部件接收的信息可用于監控診斷如何繼續進行。如果患者眼睛 中有癥狀，但攝像機單元100被用于形成耳朵的圖像，則其可推斷這不是正確的作用方式。 還有可能的是，醫院的服務器已經以例如DIC0M(醫學數字成像和通信)格式將關于病人和 他/她的病癥的信息傳輸至攝像機單元100。因此，攝像機單元100僅形成病人已訴說的器 官的圖像，在本情況下為眼睛。如果除適合形成患病目標(眼睛)圖像的光學部件之外的 一些光學部件110至114附接于攝像機單元100，則攝像機單元100通過聲音信號和/或攝 像機單元100的顯示器上的警告信號來警告照相人員。例如，通過使用從一個或多個光學部件接收的信息而收集圖像的醫院患者數據系 統可生成統計表和計費數據。在一個實施方式中，通過使用與附接于攝像機單元100的一個或多個光學部件 110至114相關的信息，可控制環境的照明并且因此還可影響形成其圖像的器官的照明。因 此，光學部件110至114上的信息例如被傳送至控制檢查室的照明的控制器。也可采取其 它方式控制檢查室的照明使得，例如，可增加或減少照明，或可控制照明的顏色和顏色的色 度。例如當攝像機單元100和形成其圖像的目標靠近檢查室的光源時，可使光源變暗。相 應地，如果攝像機單元100遠離光源，則可調節光源以更強烈地照明。在一個實施方式中，可例如通過使用例如一個或多個UWB(超寬帶)或WLAN發射器(無線局域網)來確定緊固于攝像機單元100的光學部件110至114的位置。每個發射 器發射識別信息(identification)，并且已知每個發射器的位置。通過使用一個發射器， 可基于發射器的覆蓋范圍而確定光學部件110至114的位 置，并且而基于兩個發射器的傳 送通常可更精確地確定光學部件110至114的位置，但生成兩個備選位置，而基于三個或更 多發射器的發射，可通過三角測量相當準確并且比發射的覆蓋范圍更精確地確定光學部件 110至114的位置。在確定所使用的光學部件110至114的位置后，可控制檢查室的照明使 得將關于光學部件110至114的位置的信息例如傳送至控制檢查室的照明的控制器。可采 用與前述示例中相同的方式控制檢查室的照明。例如，如果光學部件110至114用在已知 定位在患者檢查床旁的地點，則可自動增加(或減少)患者檢查床及其周圍的照明。此外， 攝像機單元100采集的圖像可附加有圖像采集于患者檢查床旁邊的信息。在一個實施方式中，光學部件110至114包括加速度傳感器，其可確定攝像機單元 100的位置。在確定攝像機單元100的位置后，位置信息可用于控制病房的照明使得將關 于攝像機單元100的位置的信息例如傳送至控制檢查室的照明的控制器，與前述示例中一 樣。加速度傳感器可用于確定攝像機單元100的加速度，并且通過將加速度進行積分，可確 定攝像機單元的速度，并且如果攝像機單元在起動時時刻已定位在預定地點，則通過對該 速度進行積分，可確定攝像機單元的位置。從而，可單獨通過這種測量或與前述測量一起三 維地確定攝像機單元的位置。因此可三維地控制檢查室的光線以適合采集圖像。現在參照圖8所示的檢查設備的框圖。檢查設備可包括紅外輻射源802、可見光源 804、用戶界面806、攝像機部分808、控制器106和存儲器812。攝像機部分808包括例如檢 測器104。控制器106，其可包括處理器和存儲器，可控制攝像機部分808的操作。控制器 106可接收與一個或多個光學部件110至114相關的信息并通過調節照明、圖像亮度、對比 度、顏色飽和度、顏色等控制圖像的形成。圖像可從攝像機部分808傳送至存儲器812，圖 像可由控制器106控制從存儲器812傳送至用戶界面806的顯示器上、揚聲器822和/或 別處。從形成其圖像的目標采集的靜止圖片或視頻圖像可存儲在存儲器812中，其可為閃 存型存儲器或可反復分離和連接的存儲器，例如SD(安全數字)存儲卡。存儲器812也可 定位在光學部件110至114中。轉換器816可轉換來自存儲器812的信號的格式。轉換器 816也可轉換來自射頻部分818的信號的格式。檢查設備可通過天線820發射和接收射頻 信號。射頻部分818可將要發射的基帶信號混合到射頻，并且射頻部分818可將射頻信號 向下混合到基帶。圖9示出了連接于塢站950的攝像機單元100。檢查設備可僅包括攝像機單元 100，或包括攝像機單元100和塢站950 二者。塢站950可通過導體902連接于普通電網， 塢站950從該電網獲取電力并使用該電力進行自身的操作或可將該電力轉換成攝像機單 元100所需的格式。在攝像機單元100與塢站950之間設有線纜900，塢站950沿著該線纜 900向攝像機單元100供給為例如攝像機單元100的電池充電所需的電力。塢站950也可 以以如下方式成形當攝像機單元100未用于檢查器官時可將攝像機單元100牢固地設定 在其在塢站950中的位置。塢站950也可包括電池。塢站950可通過導體904連接于聯網 的患者數據系統的數據網絡上，或塢站950可與醫院的基站無線連接，其在與醫院的服務 器的數據傳送中用作訪問接入點。另外，塢站950可通過例如線纜906與個人計算機(PC) 聯通。
圖10示出了該方法的流程圖。在步驟1000中，通過至少一個光輻射源將光輻射 定向于至少一個光輻射控制結構，其非軸向地定位于光學部件的光軸。在步驟1002中，通 過每個光輻射控制結構而將光輻射沿偏離光學部件的光軸的方向定向于進行檢查的器官。雖然以上參照根據附圖的示例描述了本發明，但顯而易見的是，本發明并不局限 于此，而是可在所附權利要求的范圍內以許多方式進行改變。
權利要求
一種用于照亮器官的方法，其中使用攝像機單元(100)來形成所述器官的電子圖像，其特征在于所述方法采用至少一個光學部件(110至114)，其可連接于所述攝像機單元(100)并包括至少一個光輻射源(300，304)以及至少一個光輻射控制結構(302，306)；通過所述至少一個光輻射源(300，304)將光輻射定向(1000)至所述至少一個光輻射控制結構(302，306)，所述光輻射控制結構(302，306)并非沿軸向地定位于所述光學部件(110至114)的光軸(350)；并且通過每個光輻射控制結構(302，306)而將光輻射沿偏離所述光學部件(110至114)的所述光軸(350)的方向定向(1002)于進行檢查的器官。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將光輻射定向于眼睛，所述眼睛為所述進行 檢查的器官。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，每個光學部件(110至114)包括包含與所述 光學部件(110至114)相關的信息的數據結構(116至120)；所述方法包括當至少一個光學部件(110至114)連接至所述攝像機單元(100)時，將與所述光學部 件(110至114)相關的信息從所述數據結構(116至120)傳送至所述攝像機單元(100)； 以及基于與一個或多個光學部件(110至114)相關的信息而控制通過所述攝像機單元 (100)進行的所述器官的圖像的形成。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，將所述光輻射源(300，304)設定為按需照亮 所述進行檢查的器官。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，獨立地控制每個光輻射源(300，302)。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，控制每個光輻射源(300，302)的強度。
7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，控制每個光輻射源(300，302)的光學帶寬。
8.如權利要求3所述的方法，其特征在于，將所述光輻射控制結構(302，306)設定為按 需照亮所述進行檢查的器官。
9.如權利要求3所述的方法，其特征在于，將所述光輻射源(300，304)設定為借助于其 光輻射而強調所述進行檢查的器官的期望的特征。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將脈沖光輻射施加于所述器官。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將連續光輻射施加于所述器官。
12.一種用于形成器官的圖像的設備，所述設備包括用于形成所述器官的電子圖像的 攝像機單元(100)，其特征在于所述設備包括一組光學部件(110至114)，所述組包括至少一個光學部件(110至 114)，每個光學部件(110至114)可連接于所述攝像機單元(100)；每個光學部件(110至114)包括至少一個光輻射源(300，304)和至少一個光輻射控制 結構(302，306)；所述至少一個光輻射源(300，304)被設置成將光輻射定向于所述至少一個光輻射控 制結構(302，306)，所述至少一個光輻射控制結構(302，306)并非軸向地定位于所述光學 部件(110至114)的光軸(350)；并且每個光輻射控制結構(302，306)被設置成將來自所述光輻射源(300，304)的光輻射沿 偏離所述光學部件(110至114)的所述光軸(350)的方向定向于所述器官。
13.根據權利要求12所述的設備，其特征在于，所述設備為用于照亮眼睛并形成其圖 像的檢眼鏡。
14.根據權利要求12所述的設備，其特征在于，所述攝像機單元(100)包括檢測器 (104)和光學單元(102)，所述光學單元(102)被設置成與所述至少一個光學部件(110至 114) 一起將圖像形成于所述攝像機單元(100)的所述檢測器(104)。
15.如權利要求12所述的設備，其特征在于，每個光學部件(110至114)包括包含與所 述光學部件(110至114)相關的信息的數據結構(116至120)；并且所述設備被設置成當至少一個光學部件(110至114)連接至所述攝像機單元(100)時 將與所述光學部件(110至114)相關的信息從所述數據結構(116至120)傳送至所述攝像 機單元(100)；并且所述設備被設置成基于與一個或多個光學部件(110至114)相關的信息而控制通過所 述攝像機單元(100)進行的所述器官的圖像的形成。
16.如權利要求14所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成使所述光輻射源(300， 304)設定為按需照亮所述進行檢查的器官。
17.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成獨立地控制每個光輻 射源(300，302)。
18.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成控制每個光輻射源 (300,302)的強度。
19.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成控制每個光輻射源 (300,302)的光學帶寬。
20.如權利要求14所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成使所述光輻射控制結 構(302，306)設定為按需照亮所述進行檢查的器官。
21.如權利要求14所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成使所述光輻射源(300， 304)設定為借助于其光輻射而強調所述進行檢查的器官的期望的特征。
22.如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成將脈沖光輻射施加于 所述器官。
23.如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述設備被設置成將連續光輻射施加于 所述器官。
全文摘要
一種檢查設備，包括至少一個光學部件(110至114)，各個光學部件可連接于攝像機單元(100)。光學部件(110至114)包括至少一個光輻射源(300，304)和至少一個光輻射控制結構(302，306)。光輻射源(300，304)被設置成將光輻射定向到該至少一個光輻射控制結構(302，306)，該光輻射控制結構并非軸向地定位于光學部件(110至114)的光軸(350)。光輻射控制結構(302，306)被設置成沿偏離光學部件(110至114)的光軸(350)的方向將光輻射源(300，304)的光輻射朝器官定向。
文檔編號A61B3/14GK101827552SQ200880112052
公開日2010年9月8日 申請日期2008年10月16日 優先權日2007年10月19日
發明者彼得里·波赫亞寧 申請人:歐視博公司