圖像獲取裝置與其自動對焦方法
【專利摘要】本發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，且光束經過角膜傳遞至眼底。由圖像感應單元通過鏡頭模塊，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。由圖像感應單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質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
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種圖像獲取裝置與其自動對焦方法，且特別是有關于一種應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】
[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]現有眼底檢測的圖像獲取裝置為了能夠因應不同待測眼球表面的曲率，其圖像獲取裝置必須調整對眼底的成像焦距，方可取得清晰的眼底圖像。舉例來說，現有技術采用兩個長方形狹縫光點所產生的光束，以檢測光束折射回圖像感應器(image sensor)上的圖像。其中，當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膜附近的位置上時，可通過換算光束折射回圖像感應器的兩光點的位置，以取得聚焦點的位置來移動鏡頭，并完成對眼底的視網膜對焦。
[0004]然而，現有技術中，必須先以手動的方式來使圖像感應器對正瞳孔的位置，直到瞳孔的位置已與圖像感應器對正之后，圖像感應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。
【發明內容】
[0005]本發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，且光束經過角膜傳遞至眼底。由圖像感應單元通過鏡頭模塊，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。由圖像感應單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質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]在本發明的一實施例中，上述根據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。根據第一組位置信息，自變焦信息中取得對應于第一組位置信息的第一位移量。根據第一位移量，調整第一透鏡與光源的配置。
[0009]在本發明的一實施例中，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，并根據角膜圖像的分布，取得角膜圖像的反射差異值。根據反射差異值與一校正信息，調整第一透鏡的配置，且每隔一時序時間根據角膜圖像的分布，取得反射差異值。
[0010]在本發明的一實施例中，上述由圖像感應單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質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]在本發明的一實施例中，上述由圖像感應單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質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。根據第二組位置信息，自變焦信息中取得對應于第二組位置信息的第二位移量。根據第二位移量，調整第一透鏡的配置。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的自動對焦方法，還包括由圖像感應單元通過第一透鏡檢測第一光點圖像，及由圖像感應單元通過第一透鏡檢測第二光點圖像。
[0013]本發明提出一種圖像獲取裝置，其包括多個光源、圖像感應單元、鏡頭模塊以及控制單元。多個光源發出多個光束至眼球，其中眼球具有角膜、瞳孔、水晶體以及眼底，且光束經過角膜傳遞至眼底。鏡頭模塊配置在光源與圖像感應單元之間，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單元、鏡頭模塊。圖像感應單元通過鏡頭模塊，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，使圖像感應單元對角膜對焦，且圖像感應單元通過鏡頭模塊，檢測光束實質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，使圖像感應單元對眼底對焦。
[0014]在本發明的一實施例中，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，根據第一組位置信息，自變焦信息中取得對應于第一組位置信息的第一位移量，且根據第一位移量調整第一透鏡與光源的配置。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的圖像感應單元檢測角膜的角膜圖像，控制單元根據角膜圖像的分布，取得角膜圖像的反射差異值，且根據反射差異值與一校正信息，調整第一透鏡的配置。
[0016]在本發明的一實施例中，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間通知控制單元根據角膜圖像的分布，取得角膜圖像的反射差異值。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的控制單元根據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，根據第二組位置信息，自變焦信息中取得對應于第二組位置信息的第二位移量，且根據第二位移量，調整第一透鏡的配置。
[0019]在本發明的一實施例中，上述的圖像感應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]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，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是對應圖3A的第一光點圖像的分布示意圖；
[0026]圖3D是對應圖3C的第一光點圖像的分布示意圖；
[0027]圖3F是對應圖3E的第一光點圖像的分布示意圖；
[0028]圖4A至圖4C是本發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。為了使本發明的內容更為明了，以下特舉實施例做為本發明確實能夠據以實施的范例。
[0060]圖1是本發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具有視網膜、視神經及脈絡膜等眼底組織(未示出)。
[0061]詳細而言，光源110、120及130用以發出多個光束L1、L2及L3，其中光束L1、L2及L3經過角膜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實質上沿著傳遞方向Vl傳遞，光束L2實質上沿著傳遞方向V2傳遞，且光束L3實質上沿著傳遞方向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可預設有一對焦距離D I。而在其他實施例中，光源110、120及130各自發出光束L1、L2及L3的投射角度，也能依據圖像獲取裝置100所獲取的圖像而被調整，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量。本領域技術人員可以視其實際產品的設計需求，并參照本實施例的示例，來調整圖像獲取裝置100所具有的光源的數量。
[0062]鏡頭模塊140配置在光源110、120及130與圖像感應單元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，當光源110、120及130以固定角度發出光束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，進而使圖像感應單元150對角膜210對焦并將角膜圖像清晰呈現在圖像感應單元150上。此外，當圖像感應單元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，使圖像感應單元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]圖像感應單元150的感應區可形成一成像面(未示出)。圖像感應單元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根據圖像感應單元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發出光束L1、L2及L3至眼球200，其中光束L1、L2及L3經過眼球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射非平行的光束L1、L2及L3。
[0067]步驟S203，圖像感應單元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是對應圖3A的第一光點圖像的分布示意圖，圖3D是對應圖3C的第一光點圖像的分布示意圖，圖3F是對應圖3E的第一光點圖像的分布示意圖，其中假設從光源110、120及130所發出的非平行光束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發射。請參照圖3A及圖3B，當圖像感應單元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，且位于圖像感應單元150的成像面的圖像52、54及56分別對應于第一光點圖像212、214及216。另一方面，請參照圖3C及圖3D，當圖像感應單元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，且位于圖像感應單元150的成像面的圖像52’、54’及56’分別對應于第一光點圖像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。控制單元160可根據第一組位置信息，自變焦信息中取得對應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，由于圖像感應單元150自鏡頭模塊140所檢測到的第一光點圖像，可經由同步調整光源與第一透鏡142的配置而呈現不同的分布，因此變焦信息可記錄圖像感應單元150對角膜210對焦所需的參數。舉例來說，變焦信息例如是記錄不同第一組位置信息與預設位置信息01的多個差異值，以及這些差異值分別對應第一透鏡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，當光源110、120及130各自以固定的投射角度發出光束L1、L2及L3時，控制單元160會根據第一位移量來調整第一透鏡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，用以使圖像感應單元150對角膜210對焦。當然，在其他實施例中，當光源110、120及130各自發出光束L1、L2及L3的投射角度可被調整時，控制單元160也可根據第一位移量來調整光源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第一組位置信息Rl的第一位移量XI，并根據第一位移量Xl來調整第一透鏡142的配置。此時，如圖3E及圖3F所示，圖像感應單元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，且位于圖像感應單元150的成像面的圖像52”、54”及56”分別對應于第一光點圖像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第一組位置信息Rl ’的第一位移量Xl ’，并根據第一位移量Xl ’來調整第一透鏡142的配置。此時，如圖3E及圖3F所示，圖像感應單元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可根據反射差異值與一校正信息來調整第一透鏡的配置，其中校正信息可記錄不同反射差異值所分別對應的參數，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，將圖像感應單元150所獲取的角膜圖像，以虛線SI及S2劃分成區域A及B，其中區域A及B分別位于虛線SI及S2的兩側。
[0074]詳細而言，圖像感應單元150對角膜210對焦后，如圖4B所示，角膜圖像40在區域A與區域B的分布有相同的反射量(如環形面積400均等分布在區域A與區域B)。當圖像感應單元150的光軸C與角膜210相對移動，使圖像感應單元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(如環形面積420)主要位于區域A。因此，控制單元160會計算區域A與區域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，以調整第一透鏡142的配置，進而使區域A與區域B的反射量相同。若圖像感應單元150的光軸C與眼球200相對移動，使圖像感應單元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(如環形面積440)主要位于區域B。相同地，控制單元160會計算區域A與區域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，以調整第一透鏡142的配置，進而使區域A與區域B的反射量可相同。如此一來，當有外界干擾時，控制單元160可通過追蹤角膜圖像中的反射差異值，即時地調整第一透鏡142的配置。因此，圖像感應單元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可耦接至時序控制單元(未示出)，其中時序控制單元會每隔一時間區間，通知控制單元計算區域A與區域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，使圖像感應單元150維持對角膜210對焦。
[0076]返回步驟S207，圖像感應單元150會通過鏡頭模塊140，檢測光束L1、L2及L3實質上相交錯于瞳孔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會根據圖像感應單元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單元150對眼底230對焦所需的參數，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設位置信息02的多個差異值，以及這些差異值分別對應第一透鏡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上旋轉的角度)。因此，控制單元160根據第二位移量調整第一透鏡142的配置后，可使圖像感應單元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，以使圖像感應單元150對眼底230對焦。如此一來，根據圖像感應單元150所檢測的第二光點圖像的分布，控制單元160可調整第一透鏡142的配置，據此，圖像感應單元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，而其他構件材料與配置關系、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的構件相似，故在此不再贅述。
[0080]綜上所述，本發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]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
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，且該些光束經過該角膜傳遞至該眼底； 由一圖像感應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； 由該圖像感應單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質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.根據權利要求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； 根據該第一組位置信息，自該變焦信息中取得對應于該第一組位置信息的一第一位移量；以及 根據該第一位移量，調 整該第一透鏡與該光源的配置。
3.根據權利要求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； 根據該角膜圖像的分布，取得該角膜圖像的一反射差異值； 根據該反射差異值與一校正信息，調整該第一透鏡的配置；以及 每隔一時序時間根據該角膜圖像的分布，取得該反射差異值。
4.根據權利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，由該圖像感應單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質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.根據權利要求1所述的圖像獲取裝置的自動對焦方法，其特征在于，由該圖像感應單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質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； 根據該第二組位置信息，自該變焦信息中取得對應于該第二組位置信息的一第二位移量；以及 根據該第二位移量，調整該第一透鏡的配置。
6.根據權利要求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，該些光束經過該角膜傳遞至該眼底； 一圖像感應單元；一鏡頭模塊，配置在該些光源與該圖像感應單元之間，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，耦接于該圖像感應單元、該鏡頭模塊， 其中該圖像感應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，使該圖像感應單元對該角膜對焦，且該圖像感應單元通過該鏡頭模塊，檢測該些光束實質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，使該圖像感應單元對該眼底對焦。
8.根據權利要求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，根據該第一組位置信息，自該變焦信息中取得對應于該第一組位置信息的一第一位移量，且根據該第一位移量調整該第一透鏡與該光源的配置。
9.根據權利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該圖像感應單元檢測該角膜的一角膜圖像，該控制單元根據該角膜圖像的分布，取得該角膜圖像的一反射差異值，且根據該反射差異值與一校正信息，調整該第一透鏡的配置。
10.根據權利要求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間通知該控制單元根據該角膜圖像的分布，取得該角膜圖像的該反射差異值。
11.根據權利要求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.根據權利要求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，根據該第二組位置信息，自該變焦信息中取得對應于該第二組位置信息的一第二位移量，且根據該第二位移量，調整該第一透鏡的配置。
13.根據權利要求7所述的圖像獲取裝置，其特征在于，該圖像感應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 優先權日:2012年7月12日
【發明者】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