TW201740872A - 應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統 - Google Patents

Abstract

本發明之主要目的，在於提供一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，係特別使用全景光學同調攝影術(Full-Field Optical Coherence Tomography, FF-OCT)而結合於行動裝置上。其中，藉由如此之設計，使用者僅需藉由手持式行動裝置(平板電腦或智慧型手機)，即可針對人體皮膚進行深度檢測，進而達到普及化的優點。

Description

應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統

本發明係關於設置於行動裝置上之鏡頭應用領域，尤指微小化且美容用之一種應用於行動裝置之皮膚檢測系統。

近年來，於百貨公司等美容保養專櫃經常可見美容肌膚檢測儀器之應用，而其所檢測之肌膚範圍多屬於平面(2D)影像並用以針對肌膚表皮的細胞進行放大的影像輸出。

其中，一般常見的2D肌膚檢測儀係使用白光光源並配合影像拍攝的方式而達到放大成像之效果，然其光源之穿透力不足，因而僅能看到皮膚表面之暗沈、老化、細紋或斑點等肌膚症狀。然而，上述2D之肌膚檢測技術中，係無法深入表皮下層與真皮組織中以觀察肌膚深層裡的變化與代謝中的細胞，因而，美容師或使用者更無法進一步地藉由深層細胞的變異來預知膠原蛋白萎縮、黑色素沈積以及皮膚由內向外產生細紋與斑點等狀況。因此，在醫學美容領域中，一般常見的2D肌膚檢測儀僅屬於可以事後偵測與修補、而無法事前探知與預防的膚質偵測工具。

針對皮膚表皮下層之檢測技術中，光學同調斷層攝影技術 (Optical Coherence Tomography, OCT)為一觀測生理組織結構的高解析度生醫影像技術，並具有可對人體組織進行非侵入式、非破壞性檢測的優點。其中，OCT攝影技術的原理係類似於超音波造影，是測量寬頻光源導入人體組織裡所產生的反向散射光而得到的高解析度斷層影像，其高解析力不僅可應用於深層皮膚之檢測，更經常被應用於人體醫學或眼科等相關領域，並可用於診斷疾病的初期病理，作為早期治療的依據。

而將OCT攝影技術應用於皮膚組織時，一是在皮膚醫學領域，可用於偵測肌膚老化與皺紋的分佈情形、深層斑點的形成徵兆、毛髮的增生概況等，提供皮膚科醫師早期醫學美容的重要診測依據。除了皮膚醫學領域之外，亦可應用於皮膚美容的領域，可將現今的膚質檢測儀之檢測影像由2D延伸至3D領域，進而讓使用者、皮膚科醫師以及美容師不但可以觀察到肌膚表面的膚質狀況，更可以觀察其皮膚深層的健康情形。

其中包括皮膚各層組織的構造、油脂與黑色素分佈、皮膚的保濕情形、其他相關膚層細胞的增生、移動、取代等新陳代謝的進行狀況。然而，習用之OCT攝影儀器不僅體積龐大，且造價也非常昂貴，因而不常見於市面上之百貨公司的美容專櫃或消費者家中，一般僅可見於較大型之美容醫療中心，而其使用成本也相對較高，故較不普及。

因此，本案之發明人研發完成本發明之一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，並透過將皮膚之3D檢測技術應用於手機鏡頭架構中，進而可將美膚檢測儀應用到手持式系統與個人化預防醫學的領域。

本發明之主要目的，在於提供一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，係特別使用全景光學同調攝影術(Full-Field Optical Coherence Tomography, FF-OCT)而結合於行動裝置上。其中，藉由如此之設計，使用者僅需要藉由手持式行動裝置(平板電腦或智慧型手機)，即可針對人體進行皮膚之深度檢測，進而取代傳統之技術並達到普及化的優點。

因此，為了達成本發明上述之目的，本案之發明人提出一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，係設置於一行動裝置內並包括： 一光源模組； 一分光元件，係用以接收該光源模組所發出之光束並產生雙光路以分別投射至一參考面鏡與一待測組織，其中，該分光元件所產生之光路係透過該行動裝置之一微透鏡而投射至該待測組織；以及 一影像擷取單元，係用以接收該待測組織及該參考面鏡所反射與互相干涉後產生之光束； 　　其中，該影像擷取單元係透過全景光學同調攝影術(Full-Field Optical Coherence Tomography, FF-OCT)而將該待測組織及該參考面鏡之反射光束互相干涉後產生之光束進行成像； 其中，該應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統係透過該行動裝置之該微透鏡與浮動式音圈馬達而進行聚焦與調焦。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請參圖1與圖2，係本發明之一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統的架構圖與本發明之應用於行動裝置之分解示意圖。如圖1與圖2所示，本發明之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統1係設置於一行動裝置2上並主要包括有：一光源模組10、一分光元件11以及一影像擷取單元13，且該行動裝置2係包括有一皮膚攝影鏡頭模組21。

進一步地，該分光元件11係用以接收該光源模組10所發出之光源並產生雙光路以分別投射至一參考面鏡12與一待測組織S。其中，該分光元件11所產生之光路係透過該行動裝置2之一微透鏡25而投射至該待測組織S；並且，該影像擷取單元13則用以接收該待測組織S及該參考面鏡12所反射與互相干涉後產生之光束。

於本發明之技術中，該影像擷取單元13係透過全景光學同調攝影術(Full-Field Optical Coherence Tomography, FF-OCT)而將該待測組織S及該參考面鏡12互相干涉後產生之光束進行成像。其中，該應用於行動裝置之皮膚檢測系統1係透過該行動裝置2之該微透鏡25與一浮動式音圈馬達24而進行聚焦與調焦。

其中，該分光元件11為一微型分光元件 (Beamsplitter)。且該光源模組10所發出之光束係可穿透至該待測組織S之表皮層及真皮層之深度。

此外，該行動裝置2更包括有一紅外線濾光片26與一控制電路22。其中，該紅外線濾光片26係設置於該分光元件11與該影像擷取單元13之間，進而減低光源對於影像擷取單元13的熱影像干擾與熱傷害。並且，於本實施例之中，該光源模組10係為一白光LED或一IR LED或一微型集成光源 (RGB LED Source Module)，而該影像擷取單元13為互補式金氧半導體(CMOS)元件或電荷耦合元件(CCD)。

更詳細地，當光源模組10採用白光LED時，則可產生全彩效果並透過該紅外線濾光片26之設置可達到濾除紅外線並減低白光光源對於影像擷取單元之CMOS鏡頭或CCD鏡頭的熱干擾與熱傷害；此外，若光源模組10採用IR LED時，則可偵測皮膚較深層區域並可透過省略設置紅外線濾光片之方式以提升紅外光影像信號之強度與影像之品質。

另一方面，該控制電路22係連接於該光源模組10、該參考面鏡12與該影像擷取單元13，進而控制該光源模組10的發光狀態，並控制該參考面鏡12與該分光元件11之間的參考光程；並且，透過該控制電路22可控制該微透鏡25與該浮動式音圈馬達24而進行聚焦與調焦，且該控制電路22係控制該影像擷取單元13擷取該待測組織S之影像，且針對該待測組織S的影像進行影像處理並輸出至該行動裝置2之一顯示器23。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，並且經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之優點：

1.請參閱圖3，係本發明的應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統應用示意圖。如圖所示，藉由本發明之應用，使用者僅需要藉由一手持式行動裝置C(平板電腦或智慧型手機)，即可針對人體P進行皮膚之深度檢測，進而取代傳統之技術並達到普及化的優點。

2.此外，於本發明中係採用白光LED或IR LED或微型集成光源做為光源，其中，LED光源不但同時具有便宜、體積小、壽命長、維護容易等優點，更較為容易進一步地實現微小化並成為RGB三色微型集成光源，以達成全彩化之皮膚檢測與成像。

3.承上述第2點，值得一提的是，LED本身波寬夠大，適合用於低同調干涉等技術上，再加上是高功率、三原色適合應用於全彩皮膚檢測系統之中。

4.再者，於本發明中係直接沿用傳統行動裝置相機鏡頭之微透鏡與浮動式音圈馬達以執行聚焦與調焦效能。

5.承上述第4點，本發明更沿用傳統行動裝置鏡頭之控制電路做修改進而可連結至手機主系統，而可同時地進行光源的功率控制、三維空間中Z軸組織深度方向的掃描控制等工作，並將所得到的2D或3D深層皮膚組織影像成果經由行動裝置之顯示器或經由藍牙或紅外線等傳輸系統以進一步地輸出

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

＜本發明＞
1‧‧‧應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統
10‧‧‧光源模組
11‧‧‧分光元件
12‧‧‧參考面鏡
13‧‧‧影像擷取單元
2‧‧‧行動裝置
21‧‧‧皮膚攝影鏡頭模組
22‧‧‧控制電路
23‧‧‧顯示器
24‧‧‧浮動式音圈馬達
25‧‧‧微透鏡
26‧‧‧紅外線濾光片
S‧‧‧待測組織
C‧‧‧手持式行動裝置
P‧‧‧人體

圖1係本發明之一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統的架構圖； 圖2係本發明之應用於行動裝置之分解示意圖；以及 圖3係本發明的應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統的應用示意圖。

1‧‧‧應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統

10‧‧‧光源模組

11‧‧‧分光元件

12‧‧‧參考面鏡

13‧‧‧影像擷取單元

25‧‧‧微透鏡

26‧‧‧紅外線濾光片

S‧‧‧待測組織

Claims (9)

1. 一種應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，係設置於一行動裝置上並包括： 一光源模組； 一分光元件，係用以接收該光源模組所發出之光源並產生雙光路以分別投射 至一參考面鏡與一待測組織，其中，該分光元件所產生之光束係透過該行動裝置之一微透鏡而投射至該待測組織；以及 一影像擷取單元，係用以接收該待測組織及該參考面鏡所反射與互相干涉後產生之光束； 其中，該影像擷取單元係透過全景光學同調攝影術(Full-Field Optical Coherence Tomography, FF-OCT)而將該待測組織及該參考面鏡互相干涉後產生之光束進行成像； 其中，該應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統係透過該行動裝置之該微透鏡與一浮動式音圈馬達而進行聚焦與調焦。
2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該光源模組係為一白光LED或一IR LED或一微型集成光源 (RGB LED Source Module)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該分光元件為一微型分光元件 (Beamsplitter)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該行動裝置更包括有一紅外線濾光片並設置於該分光元件與該影像擷取單元之間，進而減低光源對於影像擷取單元的熱影像干擾與熱傷害。
5. 如申請專利範圍第1項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該光源模組所發出之光源係可穿透至該待測組織之表皮層及真皮層之深度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該影像擷取單元為互補式金氧半導體(CMOS)元件或電荷耦合元件(CCD)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該行動裝置更包括一控制電路連接於該光源模組、該參考面鏡與該影像擷取單元，進而控制該光源模組的發光狀態並控制該影像擷取單元擷取該待測組織之影像，且控制該參考面鏡與該分光元件之間的參考光程。
8. 如申請專利範圍第7項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該控制電路係針對該待測組織的影像進行影像處理並輸出至該行動裝置之一顯示器。
9. 如申請專利範圍第7項所述之應用於行動裝置之微小化皮膚檢測系統，其中，該控制電路係控制該微透鏡與該浮動式音圈馬達而進行聚焦與調焦。