圖像獲取裝置與其自動對焦方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像獲取裝置與其自動對焦方法，該方法包括以下步驟。由多個光源發(fā)出多個光束至眼球，其中眼球具有角膜、瞳孔、水晶體以及眼底，且光束經(jīng)過角膜傳遞至眼底。由圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束傳遞至角膜上的多個第一光點圖像，其中鏡頭模塊具有第一透鏡與第二透鏡。根據(jù)第一光點圖像與變焦信息，同步移動光源及第一透鏡對角膜對焦。由圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質(zhì)上相交錯于瞳孔而傳遞至眼底上的多個第二光點圖像。根據(jù)第二光點圖像與變焦信息，移動第一透鏡對眼底對焦。
【專利說明】圖像獲取裝置與其自動對焦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像獲取裝置與其自動對焦方法，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于眼底檢測的圖像獲取裝置與其自動對焦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眼睛乃人類靈魂之窗，因此眼睛的健康極為重要。此外，由于觀察眼底就能直接看到血管，全身性的疾病，尤其是血管病變(例如糖尿病視網(wǎng)膜病變)，還可通過檢測眼底來定期追蹤檢查。常見的眼睛檢測裝置包含氣動式眼壓計、驗光機及眼底照相機等，其中，眼底照相機為用來觀察眼底的圖像獲取裝置，用以檢測眼底的組織有無病變。
[0003]現(xiàn)有眼底檢測的圖像獲取裝置為了能夠因應(yīng)不同待測眼球表面的曲率，其圖像獲取裝置必須調(diào)整對眼底的成像焦距，方可取得清晰的眼底圖像。舉例來說，現(xiàn)有技術(shù)采用兩個長方形狹縫光點所產(chǎn)生的光束，以檢測光束折射回圖像感應(yīng)器(image sensor)上的圖像。其中，當(dāng)光束平行進入眼睛的水晶體后，光束折射且聚焦在眼底的視網(wǎng)膜附近的位置上時，可通過換算光束折射回圖像感應(yīng)器的兩光點的位置，以取得聚焦點的位置來移動鏡頭，并完成對眼底的視網(wǎng)膜對焦。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中，必須先以手動的方式來使圖像感應(yīng)器對正瞳孔的位置，直到瞳孔的位置已與圖像感應(yīng)器對正之后，圖像感應(yīng)器才會進一步對眼底對焦。因此，以手動的方式來使圖像感應(yīng)器對正瞳孔，在檢測眼底的操作上既不易于操作且耗時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種圖像獲取裝置的自動對焦方法，可使圖像獲取裝置在完成對角膜對焦時，同時取得眼底至角膜的距離，以縮短對眼底對焦的時間。
[0006]本發(fā)明提供一種圖像獲取裝置，其可在完成對角膜對焦時，同時取得眼底至角膜的距離，以縮短對眼底對焦的時間。
[0007]本發(fā)明提出一種圖像獲取裝置的自動對焦方法，包括以下步驟。由多個光源發(fā)出多個光束至眼球，其中眼球具有角膜、瞳孔、水晶體以及眼底，且光束經(jīng)過角膜傳遞至眼底。由圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束傳遞至角膜上的多個第一光點圖像，其中鏡頭模塊具有第一透鏡與第二透鏡。根據(jù)第一光點圖像與變焦信息，同步移動光源及第一透鏡對角膜對焦。由圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質(zhì)上相交錯于瞳孔而傳遞至眼底上的多個第二光點圖像。根據(jù)第二光點圖像與變焦信息，移動鏡頭模塊的第一透鏡對眼底對焦。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述根據(jù)第一光點圖像與變焦信息，移動鏡頭模塊的第一透鏡對角膜對焦的步驟，包括計算第一光點圖像之間的第一組位置信息。根據(jù)第一組位置信息，自變焦信息中取得對應(yīng)于第一組位置信息的第一位移量。根據(jù)第一位移量，調(diào)整第一透鏡與光源的配置。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的圖像獲取裝置的自動對焦方法還包括下列步驟。檢測角膜的角膜圖像，并根據(jù)角膜圖像的分布，取得角膜圖像的反射差異值。根據(jù)反射差異值與一校正信息，調(diào)整第一透鏡的配置，且每隔一時序時間根據(jù)角膜圖像的分布，取得反射差異值。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述由圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質(zhì)上相交錯于瞳孔而傳遞至眼底上的第二光點圖像的步驟，包括根據(jù)第二光點圖像與變焦信息，取得角膜與眼底之間的距離。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，上述由圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質(zhì)上相交錯于瞳孔而傳遞至眼底上的第二光點圖像的步驟，還包括計算第二光點圖像之間的第二組位置信息。根據(jù)第二組位置信息，自變焦信息中取得對應(yīng)于第二組位置信息的第二位移量。根據(jù)第二位移量，調(diào)整第一透鏡的配置。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述的自動對焦方法，還包括由圖像感應(yīng)單元通過第一透鏡檢測第一光點圖像，及由圖像感應(yīng)單元通過第一透鏡檢測第二光點圖像。
[0013]本發(fā)明提出一種圖像獲取裝置，其包括多個光源、圖像感應(yīng)單元、鏡頭模塊以及控制單元。多個光源發(fā)出多個光束至眼球，其中眼球具有角膜、瞳孔、水晶體以及眼底，且光束經(jīng)過角膜傳遞至眼底。鏡頭模塊配置在光源與圖像感應(yīng)單元之間，且鏡頭模塊具有第一透鏡與第二透鏡。控制單元耦接于圖像感應(yīng)單元、鏡頭模塊。圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束傳遞至角膜上的多個第一光點圖像，控制單元根據(jù)第一光點圖像與一變焦信息，同步移動光源及第一透鏡，使圖像感應(yīng)單元對角膜對焦，且圖像感應(yīng)單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質(zhì)上相交錯于瞳孔而傳遞至眼底上的多個第二光點圖像，控制單元根據(jù)第二光點圖像與變焦信息，移動鏡頭模塊的第一透鏡，使圖像感應(yīng)單元對眼底對焦。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，上述的控制單元計算第一光點圖像之間的第一組位置信息，根據(jù)第一組位置信息，自變焦信息中取得對應(yīng)于第一組位置信息的第一位移量，且根據(jù)第一位移量調(diào)整第一透鏡與光源的配置。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，上述的圖像感應(yīng)單元檢測角膜的角膜圖像，控制單元根據(jù)角膜圖像的分布，取得角膜圖像的反射差異值，且根據(jù)反射差異值與一校正信息，調(diào)整第一透鏡的配置。
[0016]在本發(fā)明的一實施例中，上述的圖像獲取裝置，還包括時序控制單元，耦接于控制單元，時序控制單元每隔一時間區(qū)間通知控制單元根據(jù)角膜圖像的分布，取得角膜圖像的反射差異值。
[0017]在本發(fā)明的一實施例中，上述的控制單元根據(jù)第二光點圖像與變焦信息，取得角膜與眼底之間的距離。
[0018]在本發(fā)明的一實施例中，上述的控制單元計算第二光點圖像之間的第二組位置信息，根據(jù)第二組位置信息，自變焦信息中取得對應(yīng)于第二組位置信息的第二位移量，且根據(jù)第二位移量，調(diào)整第一透鏡的配置。
[0019]在本發(fā)明的一實施例中，上述的圖像感應(yīng)單元通過第一透鏡檢測第一光點圖像，并通過第一透鏡檢測第二光點圖像。
[0020]基于上述，通過檢測光束傳遞至角膜上的多個第一光點圖像，圖像獲取裝置可對角膜對焦，同時可通過檢測傳遞至眼底上的多個第二光點圖像對眼底對焦。如此一來，圖像獲取裝置在完成對角膜對焦的同時，通過透鏡的移動可取得第二光點圖像的位置信息而可取得眼底至角膜的距離，并完成對眼底對焦。因此，圖像獲取裝置可縮短對眼底對焦的時間。
[0021]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一實施例所示出的一種圖像獲取裝置的方塊圖；
[0023]圖2是本發(fā)明一實施例所示出的圖像獲取裝置的自動對焦方法流程圖；
[0024]圖3A、圖3C及圖3E是本發(fā)明一實施例所示出的檢測第一光點圖像時的圖像獲取裝置方塊圖；
[0025]圖3B是對應(yīng)圖3A的第一光點圖像的分布示意圖；
[0026]圖3D是對應(yīng)圖3C的第一光點圖像的分布示意圖；
[0027]圖3F是對應(yīng)圖3E的第一光點圖像的分布示意圖；
[0028]圖4A至圖4C是本發(fā)明一實施例所示出的追蹤角膜圖像的示意圖；
[0029]圖5A至圖5C是本發(fā)明一實施例所示出的檢測眼底圖像的示意圖。
[0030]附圖標記說明:100:圖像犾取裝直；
[0031]110、120、130:光源；
[0032]140:鏡頭模塊；
[0033]142:第一透鏡；
[0034]144:第二透鏡；
[0035]150:圖像感應(yīng)單元；
[0036]160:控制單元；
[0037]200:眼球；
[0038]202:水晶體；
[0039]210:角膜；
[0040]220:瞳孔；
[0041]23O:眼底；
[0042]212、214、216、212，、214，、216，、212”、214”、216”:第一光點圖像；
[0043]232、234、236、232，、234，、236，、232”、234”、236”:第二光點圖像；
[0044]40,42,44:角膜圖像；
[0045]400 >420 >440:環(huán)形面積；
[0046]52、54、56、52，、54，、56，、52，，、54，，、56，、62、64、66、62，、64，、66，、62”、64”、66”:圖像；
[0047]A、B:區(qū)域；
[0048]C、C，、C，，:光軸；
[0049]D 1、D2、D2，、D2”:距離；
[0050]E 1、E2:方向;
[0051]Go:中心位置；
[0052]G、P1、P2:交錯點；[0053]L1、L2、L3:光束；
[0054]S1、S2:虛線；
[0055]T1、T2:三角形；
[0056]V1、V2、V3:傳遞方向；
[0057]y、y’、y”:位移量；
[0058]S201 ~S209:步驟。 【具體實施方式】
[0059]眼底檢查的過程中，在因應(yīng)不同眼球的表面曲率時，若能快速地對眼球的角膜及眼底對焦，且進而獲取眼底上的清晰圖像，勢必能提升眼底檢查的效率。本發(fā)明便是基于上述觀點而提出的圖像獲取裝置與其自動對焦方法。為了使本發(fā)明的內(nèi)容更為明了，以下特舉實施例做為本發(fā)明確實能夠據(jù)以實施的范例。
[0060]圖1是本發(fā)明一實施例所示出的一種圖像獲取裝置的方塊圖。本實施例的圖像獲取裝置100例如是眼底攝影機(Fundus Camera)或其他眼科視光學(xué)儀器等。請參照圖1，圖像獲取裝置100包括多個光源110、120及130、鏡頭模塊140、圖像感應(yīng)單元150以及控制單元160。在本實施例中，圖像獲取裝置100用以檢測眼球200，其中眼球200具有角膜210、瞳孔220、水晶體202以及眼底230，其中眼底230具有視網(wǎng)膜、視神經(jīng)及脈絡(luò)膜等眼底組織(未示出)。
[0061]詳細而言，光源110、120及130用以發(fā)出多個光束L1、L2及L3，其中光束L1、L2及L3經(jīng)過角膜210以傳遞至眼底230。在本實施例中，光源110、120及130為不可見光源(例如為遠紅外光源)，而光束L1、L2及L3為不可見光束(例如為遠紅外光束)。此外，本實施例的光源110、120及130可提供直進性較佳的光束。進一步地說，光束LI實質(zhì)上沿著傳遞方向Vl傳遞，光束L2實質(zhì)上沿著傳遞方向V2傳遞，且光束L3實質(zhì)上沿著傳遞方向V3傳遞，其中傳遞方向V1、V2及V3彼此之間互不平行。在本實施例中，各光源110、120及130可以固定的投射角度發(fā)出光束L1、L2及L3，使光束L1、L2及L3交錯于一交錯點G上，且各光源110、120及130的中心位置Go與交錯點G可預(yù)設(shè)有一對焦距離D I。而在其他實施例中，光源110、120及130各自發(fā)出光束L1、L2及L3的投射角度，也能依據(jù)圖像獲取裝置100所獲取的圖像而被調(diào)整，進而控制光束L1、L2及L3所交錯的位置。此外，為了方便說明，在此僅示出三個光源。然而，本實施例不限制光源的數(shù)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以視其實際產(chǎn)品的設(shè)計需求，并參照本實施例的示例，來調(diào)整圖像獲取裝置100所具有的光源的數(shù)量。
[0062]鏡頭模塊140配置在光源110、120及130與圖像感應(yīng)單元150之間。鏡頭模塊140具有第一透鏡142與第二透鏡144，其中，第二透鏡144代表基礎(chǔ)鏡頭透鏡組。在本實施例中，鏡頭模塊140的第一透鏡142可與光源110、120及130的固定座(未示出)耦接或分離，使第一透鏡142可與光源110、120及130同步移動或非同步移動。具體而言，當(dāng)光源110、120及130以固定角度發(fā)出光束L1、L2及L3時，第一透鏡142可與光源110、120及130在光軸C上同步地前后移動，以讓光束L1、L2及L3的交錯點G交錯在眼球200的瞳孔220位置，進而使圖像感應(yīng)單元150對角膜210對焦并將角膜圖像清晰呈現(xiàn)在圖像感應(yīng)單元150上。此外，當(dāng)圖像感應(yīng)單元150完成對角膜210對焦之后，第一透鏡142的配置將不受限于光源110、120及130，換言之，此時的第一透鏡142則會與光源110、120及130的固定座分離，且第一透鏡142可在光軸C上前后移動或旋轉(zhuǎn)，使圖像感應(yīng)單元150進一步對眼底230對焦。因此，在第一透鏡142、第二透鏡144、光源110、120及130的相互搭配下，圖像獲取裝置100可縮短對眼底230對焦的時間，并提升所獲取的眼底圖像的清晰度。[0063]圖像感應(yīng)單元150的感應(yīng)區(qū)可形成一成像面(未示出)。圖像感應(yīng)單元150通過鏡頭模塊140，可將位于角膜210上的角膜圖像與位于眼底230上的眼底圖像成像在成像面。此外，本實施例的圖像感應(yīng)單元150例如是電荷稱合元件(Charge Coupled Device,CCD)、互補性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)兀件或感光底片等。
[0064]控制單元160耦接于圖像感應(yīng)單元150、第一透鏡142及第二透鏡144。在本實施例中，控制單元160根據(jù)圖像感應(yīng)單元150所檢測的眼球200的圖像與變焦信息，控制第一透鏡142與光源110、120及130在光軸C上的配置，使圖像感應(yīng)單元150對角膜210對焦，且控制第一透鏡142在光軸C上的配置，使圖像感應(yīng)單元150對眼底230對焦。
[0065]以下即搭配上述圖像獲取裝置100與眼球200來說明圖像獲取裝置的自動對焦方法。圖2是本發(fā)明一實施例所示出的圖像獲取裝置的自動對焦方法流程圖。本實施例的自動對焦方法，適于通過圖像獲取裝置100來檢測眼球200。
[0066]請同時參照圖1與圖2，步驟S201，由光源110、120及130發(fā)出光束L1、L2及L3至眼球200，其中光束L1、L2及L3經(jīng)過眼球200的角膜210以傳遞至眼底230。本實施例中，光源110、120及130可呈三角形的分布且發(fā)射非平行的光束L1、L2及L3。
[0067]步驟S203，圖像感應(yīng)單元150通過鏡頭模塊140，檢測光束L1、L2及L3傳遞至角膜210上的多個第一光點圖像。圖像感應(yīng)單元150也可直接通過鏡頭模塊140的第一透鏡142與第二透鏡144來檢測第一光點圖像。
[0068]詳細而言，圖3A、圖3C及圖3E是本發(fā)明一實施例所示出的檢測第一光點圖像時的圖像獲取裝置方塊圖，圖3B是對應(yīng)圖3A的第一光點圖像的分布示意圖，圖3D是對應(yīng)圖3C的第一光點圖像的分布示意圖，圖3F是對應(yīng)圖3E的第一光點圖像的分布示意圖，其中假設(shè)從光源110、120及130所發(fā)出的非平行光束L1、L2及L3在未相交錯之前，是呈正立三角形的分布朝向眼球200發(fā)射。請參照圖3A及圖3B，當(dāng)圖像感應(yīng)單元150自鏡頭模塊140所檢測到的光束L1、L2及L3，是交錯于角膜210與光源110、120及130之間(即，角膜210前方)的交錯點Pl上時，此時圖像感應(yīng)單元150所檢測到傳遞至角膜210上的第一光點圖像212,214及216是呈正立三角形Tl的分布，且位于圖像感應(yīng)單元150的成像面的圖像52、54及56分別對應(yīng)于第一光點圖像212、214及216。另一方面，請參照圖3C及圖3D，當(dāng)圖像感應(yīng)單元150自鏡頭模塊140所檢測到的光束L1、L2及L3，是交錯于眼底230與角膜210之間(即，角膜210后方)的交錯點P2上時，此時圖像感應(yīng)單元150所檢測到傳遞至角膜210上的第一光點圖像212’、214’及216’是呈倒立三角形T2的分布，且位于圖像感應(yīng)單元150的成像面的圖像52’、54’及56’分別對應(yīng)于第一光點圖像212’、214’及216’。在此說明的是，上述各第一光點圖像的形狀近似圓形即可，本實施例不限制第一光點圖像的面積大小與形狀。
[0069]請參照圖1與圖2，步驟S205，控制單元160根據(jù)第一光點圖像與一變焦信息，移動第一透鏡142對角膜210對焦。詳細而言，為了使光束L1、L2及L3交錯于角膜210而進入眼球200中，控制單元160會計算第一光點圖像之間的第一組位置信息?？刂茊卧?60可根據(jù)第一組位置信息，自變焦信息中取得對應(yīng)于第一組位置信息的第一位移量，其中變焦信息例如是儲存在一耦接于控制單元160的儲存裝置(未示出)中。進一步地說，由于圖像感應(yīng)單元150自鏡頭模塊140所檢測到的第一光點圖像，可經(jīng)由同步調(diào)整光源與第一透鏡142的配置而呈現(xiàn)不同的分布，因此變焦信息可記錄圖像感應(yīng)單元150對角膜210對焦所需的參數(shù)。舉例來說，變焦信息例如是記錄不同第一組位置信息與預(yù)設(shè)位置信息01的多個差異值，以及這些差異值分別對應(yīng)第一透鏡142的第一位移量(即第一透鏡142在光軸C上移動的距離)。也就是說，當(dāng)光源110、120及130各自以固定的投射角度發(fā)出光束L1、L2及L3時，控制單元160會根據(jù)第一位移量來調(diào)整第一透鏡142的配置，同時也會使光源110、120及130與第一透鏡142在光軸C上同步移動，進而讓光束L1、L2及L3交錯于瞳孔220而傳遞至眼底230中，用以使圖像感應(yīng)單元150對角膜210對焦。當(dāng)然，在其他實施例中，當(dāng)光源110、120及130各自發(fā)出光束L1、L2及L3的投射角度可被調(diào)整時，控制單元160也可根據(jù)第一位移量來調(diào)整光源110、120及130各自的的投射角度，進而控制光束L1、L2及L3交錯于瞳孔220而傳遞至眼底230，如此一來，圖像感應(yīng)單元150同樣可以達到對角膜210對焦的目地。 [0070]具體而言，如圖3A及圖3B所示，圖像感應(yīng)單元150所檢測到的第一光點圖像212、214及216呈正立三角形Tl的分布。在此，控制單元160會計算第一光點圖像212、214及216之間的第一組位置信息R1，而控制單元160可根據(jù)第一組位置信息Rl計算出第一光點圖像212、214及216之間的間距以及向量差。此外，控制單元160會從變焦信息取得對應(yīng)第一組位置信息Rl的第一位移量XI，并根據(jù)第一位移量Xl來調(diào)整第一透鏡142的配置。此時，如圖3E及圖3F所示，圖像感應(yīng)單元150會檢測到交錯于瞳孔220上的第一光點圖像212”、214”及216” (即第一光點圖像212”、214”及216”互相重疊)，其中光束L1、L2及L3交錯于瞳孔220而進入眼球200，且位于圖像感應(yīng)單元150的成像面的圖像52”、54”及56”分別對應(yīng)于第一光點圖像212”、214”及216”。。
[0071]另一方面，如圖3C及圖3D所示，圖像感應(yīng)單元150所檢測到的第一光點圖像212’、214’及216’呈倒立三角形T2的分布。相似地，控制單元160會計算第一光點圖像212’、214’及216’之間的第一組位置信息R1’，而控制單元160可根據(jù)第一組位置信息R1’計算出第一光點圖像212’、214’及216’之間的間距以及向量差。此外，控制單元160從變焦信息取得對應(yīng)第一組位置信息Rl ’的第一位移量Xl ’，并根據(jù)第一位移量Xl ’來調(diào)整第一透鏡142的配置。此時，如圖3E及圖3F所示，圖像感應(yīng)單元150會檢測到交錯于瞳孔220上互相重疊的第一光點圖像212”、214”及216”。
[0072]另外，在圖像感應(yīng)單元150檢測眼球200的過程中，由于眼球200與光軸C的相對位置未必是固定不動，因此，為了使圖像感應(yīng)單元150維持光束L1、L2及L3交錯于瞳孔220，控制單元160可根據(jù)角膜圖像的分布，取得角膜圖像的一反射差異值。此外，控制單元160可根據(jù)反射差異值與一校正信息來調(diào)整第一透鏡的配置，其中校正信息可記錄不同反射差異值所分別對應(yīng)的參數(shù)，用以使控制單元160控制第一透鏡142的配置以追蹤角膜圖像，且使圖像感應(yīng)單元150所檢測的光束L1、L2及L3交錯于瞳孔220，并維持對角膜210對焦。
[0073]舉例來說，圖4A至圖4C是本發(fā)明一實施例所示出的追蹤角膜圖像的示意圖，其中圖4A示出瞳孔220向第一方向El偏移時圖像感應(yīng)單元150所獲取的圖像，圖4B示出瞳孔220維持不偏移時，圖像感應(yīng)單元150所獲取的圖像，而圖4C示出瞳孔220向第二方向E2偏移時圖像感應(yīng)單元150所獲取的圖像。為了方便說明，在圖4A至圖4C中，將圖像感應(yīng)單元150所獲取的角膜圖像，以虛線SI及S2劃分成區(qū)域A及B，其中區(qū)域A及B分別位于虛線SI及S2的兩側(cè)。
[0074]詳細而言，圖像感應(yīng)單元150對角膜210對焦后，如圖4B所示，角膜圖像40在區(qū)域A與區(qū)域B的分布有相同的反射量(如環(huán)形面積400均等分布在區(qū)域A與區(qū)域B)。當(dāng)圖像感應(yīng)單元150的光軸C與角膜210相對移動，使圖像感應(yīng)單元150所檢測到的瞳孔220向第一方向El偏移時，則如圖4A所示，在角膜圖像42的分布中，角膜圖像42的反射量(如環(huán)形面積420)主要位于區(qū)域A。因此，控制單元160會計算區(qū)域A與區(qū)域B中反射量的差異，以取得反射差異值。并且，控制單元160可將反射差異值與一校正信息做比對，以調(diào)整第一透鏡142的配置，進而使區(qū)域A與區(qū)域B的反射量相同。若圖像感應(yīng)單元150的光軸C與眼球200相對移動，使圖像感應(yīng)單元150所檢測到的瞳孔220向第二方向E2偏移時，如圖4C所示，在角膜圖像44的分布中，角膜圖像44的反射量(如環(huán)形面積440)主要位于區(qū)域B。相同地，控制單元160會計算區(qū)域A與區(qū)域B中反射量的差異以做為反射差異值，且控制單元160可將所計算的反射差異值與校正信息做比對，以調(diào)整第一透鏡142的配置，進而使區(qū)域A與區(qū)域B的反射量可相同。如此一來，當(dāng)有外界干擾時，控制單元160可通過追蹤角膜圖像中的反射差異值，即時地調(diào)整第一透鏡142的配置。因此，圖像感應(yīng)單元150可維持第一透鏡142的光軸在瞳孔220的中央位置。
[0075]另外，控制單元160可耦接至?xí)r序控制單元(未示出)，其中時序控制單元會每隔一時間區(qū)間，通知控制單元計算區(qū)域A與區(qū)域B中反射量的差異，用以取得角膜圖像中的反射量差異值。因此，控制單元160可依時序地檢查光束L1、L2及L3是否維持交錯于瞳孔220而傳遞至眼底230，使圖像感應(yīng)單元150維持對角膜210對焦。
[0076]返回步驟S207，圖像感應(yīng)單元150會通過鏡頭模塊140，檢測光束L1、L2及L3實質(zhì)上相交錯于瞳孔220而傳遞至眼底230上的多個第二光點圖像。詳細而言，如圖5A至圖5C所示，由于不同的眼球210，其瞳孔220至眼底230之間的距離也不相同，因此圖像感應(yīng)單元150通過鏡頭模塊140所檢測到的第二光點圖像的分布也不相同。
[0077]接著步驟S209，控制單元160會根據(jù)圖像感應(yīng)單元150所檢測的第二光點圖像與變焦信息，移動第一透鏡142對眼底230對焦。詳細而言，控制單元160會計算第二光點圖像之間的第二組位置信息，例如是第二光點圖像之間的間距與向量差。并且，控制單元160可自變焦信息中取得對應(yīng)于第二組位置信息的第二位移量。在此，變焦信息也可記錄圖像感應(yīng)單元150對眼底230對焦所需的參數(shù)，使控制單元160計算出眼底230至角膜210的距離，以控制圖像感應(yīng)單元150對眼底230對焦。舉例來說，變焦信息例如是記錄不同第二組位置信息與預(yù)設(shè)位置信息02的多個差異值，以及這些差異值分別對應(yīng)第一透鏡142的第二位移量(即，第一透鏡142在光軸C上移動的距離，或者第一透鏡142在光軸C上旋轉(zhuǎn)的角度)。因此，控制單元160根據(jù)第二位移量調(diào)整第一透鏡142的配置后，可使圖像感應(yīng)單元150檢測清晰的眼底圖像。
[0078]具體而言，如圖5A所示，圖像感應(yīng)單元150對角膜210對焦之后，同時會檢測到眼底230上的第二光點圖像232、234及236。此時，控制單元160可根據(jù)第二光點圖像232、234及236之間的第二組位置信息R2，取得角膜210與眼底230之間的距離D2，以及取得對應(yīng)第二透鏡144的第二位移量X2。舉例來說，如圖5B所示，對于角膜210與眼底230之間的距離較長的眼球200而言，控制單元160可依據(jù)第二位移量X2’，取得角膜210與眼底230之間的距離D2’，并使第一透鏡142在光軸C上移動，此時圖像感應(yīng)單元150的光軸C’與位于瞳孔220的光軸C之間將會有一位移量Y，。另一方面，如圖5C所不,對于角膜210與眼底230之間的距離較短的眼球200而言，控制單元160可依據(jù)第二位移量X2”，取得角膜210與眼底230之間的距離D2”，并使第一透鏡142在光軸C上移動，此時圖像感應(yīng)單元150的光軸C”與位于瞳孔220的光軸C之間將會有一位移量y”。另外，在其他實施例中，控制單元160也可使第一透鏡142與光軸C具有一視角，以使圖像感應(yīng)單元150對眼底230對焦。如此一來，根據(jù)圖像感應(yīng)單元150所檢測的第二光點圖像的分布，控制單元160可調(diào)整第一透鏡142的配置，據(jù)此，圖像感應(yīng)單元150可在對角膜210對焦后取得清晰的眼底圖像。[0079]另外，在本實施例中，是以第一透鏡142配置在光源110、120及130與第二透鏡144之間，而第二透鏡144配置在第一透鏡142與圖像感應(yīng)單元150之間為例進行說明。然而，在另一實施例中，也可以將第一透鏡142配置在第二透鏡144與圖像感應(yīng)單元150之間，而第二透鏡144配置在光源110、120及130與第一透鏡142之間，而其他構(gòu)件材料與配置關(guān)系、自動對焦的方法各步驟、用途與功效等，與圖1中的圖像獲取裝置100的構(gòu)件相似，故在此不再贅述。
[0080]綜上所述，本發(fā)明的圖像獲取裝置與其自動對焦方法，通過檢測光束傳遞至角膜上的多個第一光點圖像，圖像獲取裝置可對角膜對焦，并且通過檢測光束實質(zhì)上相交錯于瞳孔而傳遞至眼底上的多個第二光點圖像，圖像獲取裝置可對眼底對焦。因此，圖像獲取裝置可縮短對眼底對焦的時間，且取得清晰的眼底圖像。
[0081]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，包括: 由多個光源發(fā)出多個光束至一眼球，其中該眼球具有一角膜、一瞳孔、水晶體以及一眼底，且該些光束經(jīng)過該角膜傳遞至該眼底； 由一圖像感應(yīng)單元通過一鏡頭模塊，檢測該些光束傳遞至該角膜上的多個第一光點圖像，其中該鏡頭模塊具有一第一透鏡與一第二透鏡； 根據(jù)該些第一光點圖像與一變焦信息，同步移動該些光源及該第一透鏡對該角膜對焦； 由該圖像感應(yīng)單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質(zhì)上相交錯于該瞳孔而傳遞至該眼底上的多個第二光點圖像；以及 根據(jù)該些第二光點圖像與該變焦信息，移動該鏡頭模塊的該第一透鏡對該眼底對焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，根據(jù)該些第一光點圖像與該變焦信息，移動該鏡頭模塊的該第一透鏡對該角膜對焦的步驟包括: 計算該些第一光點圖像之間的一第一組位置信息； 根據(jù)該第一組位置信息，自該變焦信息中取得對應(yīng)于該第一組位置信息的一第一位移量；以及 根據(jù)該第一位移量，調(diào) 整該第一透鏡與該光源的配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，還包括: 檢測該角膜的一角膜圖像； 根據(jù)該角膜圖像的分布，取得該角膜圖像的一反射差異值； 根據(jù)該反射差異值與一校正信息，調(diào)整該第一透鏡的配置；以及 每隔一時序時間根據(jù)該角膜圖像的分布，取得該反射差異值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，由該圖像感應(yīng)單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質(zhì)上相交錯于該瞳孔而傳遞至該眼底上的該些第二光點圖像的步驟包括: 根據(jù)該些第二光點圖像與該變焦信息，取得該角膜與該眼底之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，由該圖像感應(yīng)單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質(zhì)上相交錯于該瞳孔而傳遞至該眼底上的該些第二光點圖像的步驟，還包括: 計算該些第二光點圖像之間的一第二組位置信息； 根據(jù)該第二組位置信息，自該變焦信息中取得對應(yīng)于該第二組位置信息的一第二位移量；以及 根據(jù)該第二位移量，調(diào)整該第一透鏡的配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，還包括: 由該圖像感應(yīng)單元通過該第一透鏡檢測該些第一光點圖像，及由該圖像感應(yīng)單元通過該第一透鏡檢測該些第二光點圖像。
7.一種圖像獲取裝置，其特征在于，包括: 多個光源，發(fā)出多個光束至一眼球，其中該眼球具有一角膜、一瞳孔、水晶體以及一眼底，該些光束經(jīng)過該角膜傳遞至該眼底； 一圖像感應(yīng)單元；一鏡頭模塊，配置在該些光源與該圖像感應(yīng)單元之間，該鏡頭模塊具有一第一透鏡與一第二透鏡；以及 一控制單元，耦接于該圖像感應(yīng)單元、該鏡頭模塊， 其中該圖像感應(yīng)單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束傳遞至該角膜上的多個第一光點圖像，該控制單元根據(jù)該些第一光點圖像與一變焦信息，同步移動該些光源及該第一透鏡，使該圖像感應(yīng)單元對該角膜對焦，且該圖像感應(yīng)單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質(zhì)上相交錯于該瞳孔而傳遞至該 眼底上的多個第二光點圖像，該控制單元根據(jù)該些第二光點圖像與該變焦信息，移動該鏡頭模塊的該第一透鏡，使該圖像感應(yīng)單元對該眼底對焦。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該控制單元計算該些第一光點圖像之間的一第一組位置信息，根據(jù)該第一組位置信息，自該變焦信息中取得對應(yīng)于該第一組位置信息的一第一位移量，且根據(jù)該第一位移量調(diào)整該第一透鏡與該光源的配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該圖像感應(yīng)單元檢測該角膜的一角膜圖像，該控制單元根據(jù)該角膜圖像的分布，取得該角膜圖像的一反射差異值，且根據(jù)該反射差異值與一校正信息，調(diào)整該第一透鏡的配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像獲取裝置，其特征在于，還包括: 一時序控制單元，耦接于該控制單元，該時序控制單元每隔一時間區(qū)間通知該控制單元根據(jù)該角膜圖像的分布，取得該角膜圖像的該反射差異值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該控制單元根據(jù)該些第二光點圖像與該變焦信息，取得該角膜與該眼底之間的距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該控制單元計算該些第二光點圖像之間的一第二組位置信息，根據(jù)該第二組位置信息，自該變焦信息中取得對應(yīng)于該第二組位置信息的一第二位移量，且根據(jù)該第二位移量，調(diào)整該第一透鏡的配置。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該圖像感應(yīng)單元通過該第一透鏡檢測該些第一光點圖像，及該圖像感應(yīng)單元通過該第一透鏡檢測該些第二光點圖像。
【文檔編號】A61B3/12GK103536272SQ201210241180
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】張佐宇, 鍾郁芬, 曹德朝, 陳品汶, 鄭心皓, 王鵬坤, 徐敬忠, 林俊安 申請人:華晶科技股份有限公司