随着MEMS技术、通讯技术和计算机技术等多学科的发展,微创甚至无创越来越成为人们对于外科诊疗技术的追求,而内窥镜是实现这一追求的重要手段。为此,国内外很多研究机构和学者都致力于该方向的研究,也取得了丰硕的成果,本文正是在这样的研究背景下而展开的。 本文在已有的国内外先进内窥镜技术和自主成功研制基于OV7910、OV7930内窥镜胶囊的基础上,针对目前困扰内窥镜胶囊研究与发展关键技术——微型化和微功耗,采用了世界上尺寸最小、功耗较低的图像传感器OV6920,研究设计了OV6920的外部控制电路,对原有的模拟射频发射电路进行改进和优化,调整电路的性能参数,减小电路的尺寸和功耗,研究设计了发射电路的实验板和PCB板,同时对系统的电池组单元、支架照明单元、透镜光学单元进行了研究设计,研制了带有磁控开关的无线胶囊式内窥镜微机电系统。该系统利用图像传感器采集外部图像,并通过内部无线发射电路和外部无线接收电路实现图像的无线传输,图像最终进入计算机进行最终处理。系统在外部磁场的作用下工作,实现定位检查,可节约内窥镜的电池能源,延长系统连续采集的工作时间。 在本文所述的内窥镜系统设计中,综合运用了电子电路、几何光学、精密机械等多方面的知识,并进行了大量的实验研究,以证明该系统的实际应用的可行性。论文主要完成了以下内容： 一、对内窥镜系统的体内部分进行了从原理到设计再到实际加工制作的过程介绍,并通过实验测试了该系统的有效性,证明该系统可以很好地实现所需功能； 二、对发射电路单元进行研究设计,通过电路的重新设计,降低了发射电路的功耗,并减小了该部件的尺寸,使其更有利于人体微型内窥胶囊中； 三、通过对最新的OV6920芯片的应用开发,实现图像的采集,该芯片尺寸只有OV7910、OV7930三分之一或四分之一,另外其功耗也有明显的降低,这为降低整体功率和尺寸提供了可能； 四、将内窥镜系统的图像传感器单元、射频发射单元进行实验,采集外部图像,对实验结果进行分析,掌握了解目前系统的性能,并提出了改进方案； 五、将目前已经研究的数字式胶囊内窥镜的原理和设计方案做了简要介绍,以作为对今后的进一步研究和发展方向的基础；