發(fā)明涉及一種影像擷取模塊，特別是涉及一種皮膚分析裝置的影像擷取模塊。

背景技術(shù)：

皮膚鏡(dermoscope)是一種有用的皮膚分析工具，其可擷取皮膚影像并提供容易且清楚的皮膚分析，通過使用皮膚鏡可達到皮膚病變的早期偵測，尤其是針對皮膚癌及黑色素瘤，如此可提升患者的存活率并降低相關(guān)的治療費用。

由于傳統(tǒng)的光學式皮膚鏡是通過光線反射的原理來擷取皮膚影像，因此影像感測單元、手指與光源之間的相對角度必須經(jīng)過適當?shù)卦O(shè)計或調(diào)整才能擷取到清晰的皮膚影像。一般而言，掃描得到的皮膚影像中經(jīng)常會產(chǎn)生眩光(flare)圖案，且皮膚分析裝置的微型化也并不容易。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決前述現(xiàn)有問題點，本發(fā)明提供一種皮膚分析裝置的影像擷取模塊，包括一殼體、一透光元件、一影像感測單元、一環(huán)狀的基板、多個光源以及一環(huán)狀的光學機構(gòu)。前述透光元件設(shè)置于殼體的一端，前述影像感測單元設(shè)置于殼體內(nèi)，且位于影像擷取模塊的一中心軸上。前述環(huán)狀的基板設(shè)置于殼體內(nèi)，前述光源則設(shè)置于基板上并且圍繞前述中心軸。前述光源于中心軸方向上的位置介于透光元件和影像感測單元之間，且環(huán)狀的光學機構(gòu)設(shè)置于該殼體內(nèi)，并導(dǎo)引前述光源所發(fā)出的光線至透光元件。

在本發(fā)明一實施例中，前述透光元件和影像感測單元于中心軸方向上相隔一距離H，且前述透光元件和光學機構(gòu)于中心軸方向A上相隔一距離h1，其中h1/H的比值介于0.15～0.2。

在本發(fā)明一實施例中，前述透光元件和影像感測單元于中心軸方向上相隔一距離H，且前述光源和影像感測單元于中心軸方向上相隔一距離h2，其 中h2/H的比值介于0.4～0.6。

在本發(fā)明一實施例中，前述殼體具有一開口，且透光元件鄰接開口，其中開口具有一寬度W1，影像感測單元具有一寬度W2，且W1/W2的比值介于0.8～1.2。

在本發(fā)明一實施例中，前述每一該光源的中心位置和影像感測單元于一水平方向上相隔一距離D，且影像感測單元于水平方向上具有一寬度W2，其中W1/(2D+W2)的比值介于0.5～0.8。

在本發(fā)明一實施例中，前述影像擷取模塊還包括一底座以及一承載件，影像感測單元設(shè)置于底座的一開孔內(nèi)，且承載件設(shè)置于底座上，用以承載光源和基板。

在本發(fā)明一實施例中，前述光學機構(gòu)具有一擴散片或一棱鏡片。

在本發(fā)明一實施例中，前述光學機構(gòu)設(shè)置于透光元件與光源之間。

在本發(fā)明一實施例中，前述透光元件為壓克力或玻璃材質(zhì)。

在本發(fā)明一實施例中，前述光學機構(gòu)包括一楔形的導(dǎo)光板、一光學膜片以及一反射片，光學膜片設(shè)置于導(dǎo)光板的一頂側(cè)，反射片設(shè)置于導(dǎo)光板的一底側(cè)，且光源鄰接于導(dǎo)光板的一側(cè)壁，其中側(cè)壁位于頂側(cè)與底側(cè)之間。

在本發(fā)明一實施例中，前述光學機構(gòu)還包括一擴散片，設(shè)置于導(dǎo)光板的頂側(cè)，且位于導(dǎo)光板與光學膜片之間。

在本發(fā)明一實施例中，前述光學膜片包含微棱鏡陣列或微透鏡陣列。

在本發(fā)明一實施例中，前述光學機構(gòu)具有一發(fā)光面，且發(fā)光面相對于中心軸呈傾斜。

在本發(fā)明一實施例中還提供一種皮膚分析裝置，包括如前所述的影像擷取模塊以及一處理單元，其中影像擷取模塊電連接處理單元。

在本發(fā)明一實施例中，前述影像感測單元具有一結(jié)合部，且影像感測單元通過結(jié)合部螺接鎖固于皮膚分析裝置的一側(cè)。

在本發(fā)明一實施例中，前述皮膚分析裝置連接至一筆記型電腦、移動電話、平板電腦、個人電腦、讀卡機、信用卡刷卡機或自動柜員機。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例并配合所附的附圖做詳細說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的影像擷取模塊分解圖；

圖2為圖1的影像擷取模塊組裝后的剖視圖；

圖3為本發(fā)明另一實施例的影像擷取模塊剖視圖；

圖4為圖3中的光源以及光學機構(gòu)放大圖。

符號說明

100、100’～指紋辨識模塊； 10～殼體；

11～開口； 20～透光元件；

21～接觸面； 22～下表面；

30～影像擷取模塊； 31～結(jié)合部；

32～感測面； 40、40’～光源；

50、60～光學機構(gòu)； 51、631～發(fā)光面；

61～導(dǎo)光板； 611～頂側(cè)；

612～底側(cè)； 613～側(cè)壁；

62～擴散片； 63～光學膜片；

64～反射片； A～中心軸；

B～底座； B1～開孔；

C～承載件； D～距離；

H、h1、h2～距離； L～光線；

S～基板； W1、W2～寬度；

θ～入射角。

具體實施方式

以下說明本發(fā)明實施例的皮膚分析裝置及其影像擷取模塊。然而，可輕易了解本發(fā)明實施例提供許多合適的發(fā)明概念而可實施于廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅用于說明以特定方法使用本發(fā)明，并非用以局限本發(fā)明的范圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術(shù)及科學用語)具有與此篇揭露所屬的一般技術(shù)者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應(yīng)被解讀成具有一與相關(guān)技術(shù)及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應(yīng)以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

首先請一并參閱圖1、圖2，本發(fā)明一實施例的影像擷取模塊100(image capturing module)可包含于一皮膚分析裝置中，并且電連接至皮膚分析裝置內(nèi)部的一處理單元，由此可通過影像擷取模塊100擷取皮膚影像，并將所擷取到的皮膚影像數(shù)據(jù)傳送至前述處理單元以進行皮膚影像的分析。

如圖1、圖2所示，前述影像擷取模塊100主要包括一中空的殼體10、一透光元件20、影像感測單元30、多個光源40、一光學機構(gòu)50、一底座B、一承載件C以及一環(huán)狀的基板S，其中影像感測單元30具有一結(jié)合部31，影像擷取模塊100可通過形成有螺紋的結(jié)合部31而螺接鎖固于皮膚分析裝置的一側(cè)，當使用者在操作皮膚分析裝置時可通過影像擷取模塊100擷取皮膚影像以進行皮膚分析。

在本實施例中，透光元件20設(shè)置于殼體10的頂端并鄰接位于殼體10中央的一開口11，當使用者欲進行皮膚分析時，可將皮膚貼附于透光元件20的接觸面21上，以利于影像感測單元30擷取皮膚影像。此外，前述影像感測單元30、光源40、光學機構(gòu)50、底座B、承載件C以及基板S都設(shè)置于殼體10內(nèi)，其中影像感測單元30設(shè)置于底座B中央的開孔B1內(nèi)，承載件C則設(shè)置于底座B上，用以承載前述光源40和基板S。

如圖2所示，本實施例中的光源40例如為發(fā)光二極管(LED)，設(shè)置于基板B上并且圍繞影像擷取模塊100的一中心軸A，前述光學機構(gòu)50則可包含擴散片(diffuser)或棱鏡片(prism)等光學鏡片，設(shè)置于光源40上方，由此可在光源40上方形成一環(huán)形且垂直于中心軸A的發(fā)光面51，以增加光線L投射至透光元件20時的入射角θ，如此一來可避免因入射角度過小，導(dǎo)致光線經(jīng)由透光元件20的下表面22直接反射到影像感測單元30的感測面32而造成眩光(flare)現(xiàn)象。

此外，為了兼顧影像擷取模塊100的微型化與透光元件20高開口率的需求，前述各元件于三度空間中的配置與相對位置關(guān)系都經(jīng)過特殊的機構(gòu)設(shè)計安排。如圖2所示，前述透光元件20和影像感測單元30之間于中心軸方向A上相隔一距離H，透光元件20和光學機構(gòu)50之間于中心軸方向A上相隔一距離h1，此外光源40和影像感測單元30之間于中心軸方向A上則相隔一距離h2，其中光源40略高于影像感測單元30，亦即光源40在沿中心軸A的方向上的位置介于透光元件20和光學機構(gòu)50之間，且h2/H的比值介于0.15～0.2(本實施例中h2/H的比值為0.185)，h1/H的比值介于 0.4～0.6(本實施例中h2/H的比值為0.5)。需特別說明的是，本實施例通過使光源40的位置略高于像擷取模塊30，并通過在光源40上方設(shè)置環(huán)狀的光學機構(gòu)50，使得由光學機構(gòu)50的發(fā)光面51所發(fā)出的主要光線L投射到透光元件20時可形成較大的入射角θ，由此能有效避免透光元件20的下表面22直接反射光線至影像感測單元30而產(chǎn)生眩光(flare)現(xiàn)象。

如前所述，本發(fā)明通過適當?shù)嘏渲猛腹庠?0、影像感測單元30、光源40以及光學機構(gòu)50，可增加發(fā)光面51所發(fā)出的主要光線L投射到透光元件20時的入射角θ，以防止眩光現(xiàn)象的產(chǎn)生。另一方面，通過前述特殊的機構(gòu)設(shè)計，更可兼顧到影像擷取模塊100的微型化與透光元件20高開口率的需求；具體而言，本實施例中的透光元件20例為如一壓克力或玻璃材質(zhì)的透明平板，其中在殼體10上且鄰接于透光元件20的開口11具有一寬度W1，前述影像感測單元30則具有一寬度W2，其中W1/W2的比值大致介于0.8～1.2(本實施例中W1/W2的比值為1)。此外，前述光源40的中心位置與影像感測單元30于水平方向上相隔一距離D，亦即位于相反側(cè)的兩對應(yīng)光源40間的距離為2D+W2，其中W1/(2D+W2)的比值介于0.5～0.8(本實施例中W1/(2D+W2)的比值為0.59)。換言之，本發(fā)明除了可避免眩光現(xiàn)象產(chǎn)生之外，也能兼顧透光元件20的高開口率并有助于縮短光源40到影像感測單元30之間的距離D，由此可減小影像擷取模塊100的寬度尺寸以達成微型化的目的。

接著請一并參閱圖3、圖4，在本發(fā)明另一實施例的影像擷取模塊100’中，在殼體10內(nèi)部配置有多個光源40’以及一環(huán)狀的光學機構(gòu)60，用以分別取代圖2中所示的光源40以及光學機構(gòu)50。由圖3中可以看出，前述光學機構(gòu)60環(huán)繞于影像擷取模塊100’的中心軸A，其主要包括一楔形的導(dǎo)光板61、一擴散片62、一光學膜片63以及一反射片64，其中擴散片62和光學膜片63位于導(dǎo)光板61的頂側(cè)611，而反射片64則設(shè)置于導(dǎo)光板61的底側(cè)612，且擴散片62位于導(dǎo)光板61與光學膜片62之間。圖3、圖4所示，多個光源40’鄰接于導(dǎo)光板61的側(cè)壁613，其中前述側(cè)壁613位于頂側(cè)611與底側(cè)612之間，當光源40’所發(fā)出的光線進入導(dǎo)光板61后可經(jīng)由反射片64反射并依序穿過擴散片62以及光學膜片63，且光線最后會經(jīng)由光學膜片63上方的發(fā)光面631離開光學機構(gòu)60。舉例而言，前述光學膜片63可包含微棱鏡陣列(microprism array)或微透鏡陣列(microlens array)，由此可控制發(fā) 光面631出光角度以避免眩光(flare)現(xiàn)象產(chǎn)生，其中發(fā)光面631相對于影像擷取模塊100’的中心軸A呈傾斜。

綜上所述，本發(fā)明提供一種體積小且可防止眩光(flare)的影像擷取模塊，其可設(shè)置于一皮膚分析裝置中以提供容易且清楚的皮膚分析(例如皮膚癌及黑色素瘤的早期檢測)。然而，該皮膚分析裝置同時也可以作為一指紋辨識裝置(fingerprint recognition device)，其中位于皮膚分析裝置內(nèi)部的影像擷取模塊電連接至一處理單元，由此可通過影像擷取模塊擷取一指紋影像，并將所擷取到的指紋影像數(shù)據(jù)傳送至前述處理單元以進行指紋比對。舉例而言，前述皮膚分析裝置(指紋辨識裝置)可連接至筆記型電腦、移動電話、平板電腦等可攜式電子裝置，或者任何需要登入或身分認證的電子設(shè)備上，例如個人電腦、讀卡機(card reader)、信用卡刷卡機(credit card swipe machine)或自動柜員機(Automated Teller Machine,ATM)等，由此便能達到生物特征授權(quán)(biometric authorization)與身分確認的目的，以確保系統(tǒng)在使用上與交易上的安全性。

雖然本案實施例及其優(yōu)點已揭露如上，但應(yīng)該了解的是，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發(fā)明的保護范圍并未局限于說明書內(nèi)所述特定實施例中的制程、機器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者可從本發(fā)明揭示內(nèi)容中理解現(xiàn)行或未來所發(fā)展出的制程、機器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結(jié)果都可根據(jù)本發(fā)明使用。因此，本發(fā)明的保護范圍包括上述制程、機器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法及步驟。另外，每一權(quán)利要求構(gòu)成個別的實施例，且本發(fā)明的保護范圍也包括各個權(quán)利要求及實施例的組合。

在本說明書以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如“第一”、“第二”等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標示區(qū)分兩個具有相同名字的不同元件。

本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉此項技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以附上的權(quán)利要求所界定的為準。