CN103908220B - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像装置，适于获取待测物的影像。摄像装置包括摄像单元、镜头及前盖。镜头设置在摄像单元上，且具有第一光轴。前盖可转动地连接至镜头。前盖通过承靠来固定前盖与待测物的相对位置。镜头相对于前盖旋转，以使第一光轴相对于待测物旋转。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及一种光学装置，且特别是一种摄像装置。

背景技术

眼睛是灵魂之窗，在现代人普遍用眼过度之下，患有高度近视等眼睛疾病的人口比例逐年上升，因此日常生活的眼睛保健便变得重要。其中，眼睛的视网膜与黄斑部等重要部位皆位于眼底，因此眼底状况的检查通常更为重要。一般而言，眼底的健康检查及诊断是使用大型眼底照相机拍摄病患的眼底影像。这类大型眼底照相机体积大，并且需要专业医护人员的操作方可拍摄出清晰的眼底影像。由于人眼的瞳孔大小限制之故，在拍摄眼底影像时，医护人员通常需调整眼底照相机以对准人眼底的不同位置，因此这类的眼底照相机设有两个以上方向的移动结构及相关的驱动装置，而使其价格高昂并且体积庞大。如此一来，不仅使得拍摄眼底影像的时间冗长、增加医护人员与病患的负担，亦增加医疗院所的成本，使得眼底影像检查难以普及化。

发明内容

本发明提出一种摄像装置，其可从多个方向获取待测物的影像。

本发明的一实施例提供一种摄像装置，适于获取待测物的影像，且摄像装置包括摄像单元、镜头及前盖。镜头设置在摄像单元上，且具有第一光轴。前盖可转动地连接至镜头，且前盖通过承靠来固定前盖与待测物的相对位置。镜头相对于前盖旋转，以使第一光轴相对于待测物旋转。

在本发明的一实施例中，上述待测物为眼球，眼球具有第二光轴。当镜头相对于前盖旋转时，第一光轴相对于第二光轴旋转。

在本发明的一实施例中，上述前盖通过万向接头与镜头可转动地连接。

在本发明的一实施例中，上述万向接头具有第一部件与第二部件，第一部件与第二部件之一连接至镜头，第一部件与第二部件之另一连接至前盖。第一部件具有第一定位部，且第二部件具有多个第二定位部。当镜头相对于前盖旋转时，第一定位部选择性地与这些第二定位部之一接合，且当第一定位部与不同的这些第二定位部接合时，镜头相对于前盖分别处于多个不同的方位。

在本发明的一实施例中，上述摄像单元包括影像感测器及控制单元。影像感测器配置于设置在来自镜头的光的传递路径上，以获取来自镜头的光所形成的影像。控制单元电性连接至影像感测器，且将影像感测器所检测到的多个不同角度的影像合并，其中这些不同角度的影像分别为第一定位部与这些不同的第二定位部接合时，影像感测器所获取到的影像。

在本发明的一实施例中，上述摄像装置还包括多个开关元件，电性连接至控制单元。当第一定位部与这些不同的第二定位部接合时，不同的这些开关元件分别被触发。

在本发明的一实施例中，上述这些开关元件设置在镜头与前盖之间。

在本发明的一实施例中，上述摄像装置还包括使用者界面，与控制单元电性连接。当这些开关元件之一被触发时，使用者界面告知使用者摄像装置处于对应于开关元件的拍摄角度。

在本发明的一实施例中，上述使用者界面为显示单元。当不同的这些开关元件被触发时，显示单元分别点亮多个不同的图案。这些图案在显示单元上的位置分别对应于镜头相对于前盖所在的这些方位。

在本发明的一实施例中，上述控制单元选择性地命令显示单元闪烁这些图案之一，以提醒使用者将镜头相对于前盖旋转至对应于闪烁的图案的方位。当镜头相对于前盖旋转至方位时，控制单元命令显示单元持续点亮图案。

在本发明的一实施例中，上述前盖包括镜头环，镜头环靠近于前盖与镜头的连接处，且使用者握持镜头环以使前盖相对于镜头转动。

在本发明的一实施例中，上述待测物为眼球，且前盖承靠于眼球周围的组织。

基于上述，在本发明的实施例的摄像装置中，由于镜头可相对于前盖旋转，因此摄像装置可由多个方向检测待测物的影像。

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A、图1B与图1C分别是本发明的一实施例的摄像装置在三种不同的动作状态下的示意图；

图2A与图2B是图1A中的前盖与镜头的两种不同视角的局部分解示意图；

图3A与图3B分别是根据图1A中前盖与镜头接合的两个不同的方向的剖面图；

图4是根据图1的实施例的摄像装置的侧视图。

附图标记说明：

100：摄像装置；

101：使用者界面；

101A、101B、101C、101D、101E、101F、101Z：指示区；

110：摄像单元；

112：影像感测器；

114：控制单元；

120：镜头；

130：前盖；

150：万向接头；

152：第一部件；

1522：外表面；

153：第一定位部；

154：第二部件；

1542：内表面；

155、155a、155b、155c、155d、155e、155f、155z：第二定位部；

A、B、C、D、E、F、Z：区域；

AL：待测物；

CV：凸部；

OP：眼底；

R：镜头环；

SW：开关元件；

TA：凸部；

TU：凹陷沟槽；

V：凹陷；

X1：第一光轴；

X2：第二光轴。

具体实施方式

图1A、图1B与图1C分别是本发明的一实施例的摄像装置在三种不同的动作状态下的示意图。请参照图1A、图1B与图1C，本实施例的摄像装置100适于获取待测物AL的影像。在本实施例中，摄像装置100包括摄像单元110、镜头120及前盖130。镜头120设置在摄像单元110上，且具有第一光轴X1。其中，前盖130可转动地连接至镜头120，且前盖130通过承靠来固定前盖130与待测物AL的相对位置。举例而言，待测物AL例如是眼球，而前盖130可承靠于眼球周围的组织，来固定前盖130与眼球的相对位置。镜头120相对于前盖130旋转，以使第一光轴X1相对于待测物AL旋转。

在本实施例中，待测物AL可为眼球，眼球具有第二光轴X2。其中，第一光轴X1可相对第二光轴X2倾斜或平行。当镜头120相对于前盖130旋转时，第一光轴X1可相对于第二光轴X2旋转。举例而言，镜头120可相对于前盖130平行，如图1A中所示出的状态，摄像单元110可对准眼球中央的位置而拍摄其影像。或者是，镜头120可相对于前盖130倾斜而旋转如图1B中所示出的状态而拍摄影像，亦可相对前盖130倾斜而旋转至如图1C中所示出的另一状态而拍摄影像。换言之，摄像装置100的镜头120的光轴X1可借此对准眼球的眼底OP上不同部位以拍摄多个影像。此外，在本实施例中，前盖130的材质为不透光的遮光材质，因此前盖130可屏蔽环境杂散光的影响，进而可提升拍摄眼睛影像的稳定度及准确性，以利临床诊断。或是，当前盖130采用可抛弃式的材质时，可避免多个病患承靠眼部所带来的眼部感染等情形，可具卫生防疫的功效。此外，前盖130亦可包括镜头环R，镜头环R靠近于前盖130与镜头120的连接处，使用者可两手分别握持镜头环R与摄像单元110以使镜头120相对于前盖130转动。在本实施例中，镜头环R的外圈部分可具有条状凹凸纹路。当使用者手握镜头环R转动镜头120时，此条状凹凸纹路可增加使用者的手与镜头环R间的摩擦力，可使使用者更稳定地握持并转动镜头120，进而可增加使用者的便利与拍摄的稳定性。

详细而言，在本实施例中，前盖130可通过万向接头150与镜头120可转动地连接。图2A与图2B是图1A中的前盖与镜头的两种不同视角的局部分解示意图。请参照图2A及图2B。在本实施例中，万向接头150可具有第一部件152与第二部件154。第一部件152连接至镜头120，而第二部件154连接至前盖130。在本实施例中，第一部件152可设置在镜头120靠近前盖130的一端，而第二部件154可设置在前盖130靠近镜头120的一端。然而，在其他实施例中，亦可以是第一部件152连接至前盖130，而第二部件154连接至镜头120，例如第二部件154亦可设置在镜头120靠近前盖130的一端，而第一部件152亦可设置在前盖130靠近镜头120的一端。并且，在本实施例中，第一部件152被第二部件154环绕，然而在其他实施例中，第二部件154亦可被第一部件152环绕，本发明不以此为限。其中，第一部件152靠近第二部件154的一侧具有第一定位部153，而第二部件154靠近第一部件152的一侧具有多个第二定位部155。在本实施例中，第一部件152的外表面1522与第二部件154的内表面1542皆为曲面，例如为共形(comformal)的两个曲面，因此，当第一部件152相对第二部件154滑动时，第一部件152亦相对于第二部件154转动，并使得第一定位部153可选择性地卡合于多个第二定位部155之一。因此，与第一部件152连接的镜头120可借此机制转动而由不同的角度对准眼球。在本实施例中，内表面1542例如为凹面，而外表面1522例如为凸面。在本实施例中，外表面1522具有凹陷沟槽TU，而内表面1542具有对应凹陷沟槽TU的凸部TA，在组装第一部件152与第二部件154时，可先将凸部TA对准凹陷沟槽TU并组合第一部件152与第二部件154。当凸部TA进入凹陷沟槽TU后，凸部TA可在凹陷沟槽TU内活动而使得第一部件152可相对第二部件154转动以执行上述功能，同时亦不易使第一部件152与第二部件154分开。

进一步而言，请参照图2A，当第一部件152上的第一定位部153卡合至第二定位部155a时，镜头120的第一光轴X1相对眼球的第二光轴X2向上倾斜，如图1B中所示出的情形，摄像单元110可沿着光轴X1获取到位于眼球的眼底OP上方的区域A。请再参照图2B，当第一部件152上的第一定位部153卡合至第二定位部155d时，镜头120的第一光轴X1相对眼球的第二光轴X2向下倾斜，如图1C中所示出的情形，摄像单元110可沿着光轴X1获取到位于眼球的眼底OP下方的区域D。更进一步而言，第一部件152卡合至第二定位部155a、155b、155c、155d、155e、155f及155z其中之一时，可使得镜头120的第一光轴X1相应地对准眼球的不同部位，在本实施例中亦即眼底OP的区域A、B、C、D、E、F及Z，借此可使得摄像单元110拍摄到眼球不同区域的影像，有利于眼部疾病的临床诊断。在本实施例中，第一定位部153例如为凸起，而每一第二定位部155例如为凹陷。然而，在其他实施例中，第一定位部153例如为凹陷，而每一第二定位部155例如为凸起。另外，在其他实施例中，第一定位部153与第二定位部155的凹凸、形状、数量、排列方式及分布位置可根据实际应用而有所变化，本发明不以此为限。

请再参照图1A，在本实施例中，摄像单元110包括影像感测器112及控制单元114。影像感测器112设置在来自镜头120的光的传递路径上，以获取来自镜头120的光所形成的影像。控制单元114电性连接至影像感测器112，且将影像感测器112所检测到的多个不同角度的影像合并。在本实施例中，控制单元114例如是微控制单元(microcontrollerunit，MCU)等。在本实施例中，当这些不同角度的影像分别为第一定位部153与这些不同的第二定位部155接合时，影像感测器112所获取到的影像亦即分别为眼底OP中区域A、B、C、D、E、F及Z的影像。通过合并这些来自不同区域的影像，可提供眼睛临床诊断更完整的眼睛信息。

图3A与图3B是分别根据图1A中前盖与镜头的两个不同的方向的剖面图。请参照图1A、图3A及图3B，更详细而言，在本实施例中，上述的摄像装置110还可包括多个开关元件SW，电性连接至控制单元114，其中当第一定位部153与这些不同的第二定位部155接合时，不同的这些开关元件SW分别被触发。图3A与图3B是根据图1A中前盖与镜头的两个不同视角的局部剖面示意图。在本实施例中，这些开关元件SW可设置在镜头120与前盖130之间。更详细而言，这些开关元件SW可被设置在第一部件152的外表面1522上的凹陷V内，并可分别地与控制单元114电性连接。在本实施例中，这些开关元件SW例如为按钮。然而，在其他实施例中，开关元件SW可为接点开关。详细而言，与控制单元114电性连接的导电回路可设置在第一定位部153上并具有回路缺口而形成断路，当其中一个第二定位部155与第一定位部接合时，此第二定位部155上的导电接点会接触回路缺口而使回路导通。然而在其他实施例中，开关元件SW亦可以其他如机械式开关等方式实施，并可根据实际需求而设置在不同的位置，本发明不以此为限。在本实施例中，当第一定位部153与这些第二定位部155之一接合时，位于第一部件152的外表面1522的凹陷V中的的开关元件SW之一可与位于第二部件154的内表面1542凸起的凸部CV接触而被按压，并产生信号而传递至控制单元114。其中，当第一定位部153选择地与第二定位部155之一接合时，可使得与此一第二定位部155相应的开关元件SW被凸部CV压下而产生信号。因此，控制单元114可通过这些信号确认是何一开关元件SW正被凸部CV压下，亦即可借此得知目前何一第二定位部155正在与第一定位部153卡合着，而能够判断镜头120的第一光轴X1目前所指向眼睛的部位为何。值得注意的是，在本实施例中开关元件SW的形式与配置位置是作为举例以说明本实施例，本发明不以此为限。

进一步而言，在本实施例中，摄像装置100还可包括使用者界面101，其与控制单元114电性连接。当这些开关元件SW之一被触发时，使用者界面101告知使用者摄像装置100处于对应于开关元件SW的拍摄角度。图4是根据图1的实施例的摄像装置的侧视图。举例而言，请参照图2A、图2B及图4，在本实施例中，使用者界面101可为液晶显示器(liquidcrystaldisplay，LCD)、有机发光二极管显示器(organiclightemittingdiodedisplay，OLEDdisplay)或其他类型的显示器，或是显示器上用以指示使用者的软件界面。其中，图4所绘示示出的使用者界面101可具有指示区101A、101B、101C、101D、101E、101F及101Z。当第一部件152上的第一定位部153卡合至第二定位部155a时，位于第一部件152的外表面1522凹陷V内的开关元件SW被触发，并可传送讯号信号至控制单元114。控制单元114可判断出第二定位部155a正与第一定位部153卡合，亦即镜头120的第一光轴X1此时对准眼底OP上的区域A。控制单元114可将此一信息传送至使用者界面101，并可在使用者界面101上的指示区101A发出如闪烁等效果，以指示并协助使用者依序地由各种角度拍摄待测物AL(如眼睛)。进一步而言，使用者界面101上的区域101A、101B、101C、101D、101E、101F及101Z除了可相应地反映出第一定位部153与第二定位部155接合的位置之外，亦可用以指示使用者更换拍摄的角度。举例而言，当使用者拍摄完眼底OP上的区域A的影像后，控制单元114可命令使用者界面101上的指示区D闪烁，以指示使用者将镜头120旋转以使得第一定位部153与第二定位部155D接合，亦即镜头120对准眼底OP的区域D的情况。此时，控制单元114可再命令指示区D持续发亮以告知使用者已定位，并可提示使用者进行拍摄。借此，可减少重复拍摄及漏拍等情况，有利于后续的完整眼睛影像结合。其中，上述的使用者界面101与其所包括的各区域的数量、形状及指示符号形式仅用于说明本实施例，在其他实施例中，使用者界面101可为排列的指示灯，借此亦可达到相似的功效，本发明不以此为限。

此外，摄像装置100除了具有观察完整的眼底OP影像的功能之外，还具有快速简易的检查功能。举例而言，当第一部件152上的第一定位部153卡合至第二定位部155a时，镜头120的第一光轴X1相对眼球的第二光轴X2平行。换言之，此时的摄像装置100可获取位于眼底OP中心区域Z的影像。此时，使用者界面101的指示区Z可闪烁并且控制单元114可将指示区A到F隐藏或取消其闪烁，以提示使用者目前进入简易检查的模式。当医护人员需要快速简单的筛检观看病患眼底OP的影像时，可利用摄像装置100直接观看位于眼底OP中央附近血管及感光细胞聚集的部位。若医护人员需要进一步地观看病患完整的眼底OP影像时，可再利用摄像装置100从多角度拍摄，而使得医护人员在临床筛检病症时更具弹性及效率，进而提高医疗品质。

综上所述，本发明的实施例的摄像装置可通过旋转镜头与前盖，而能够从多个角度拍摄待测物的影像。并且，使用者可由使用者界面得知目前镜头拍摄的方向，依序地由各方向拍摄待测物的各个部份，可帮助使用者快速完整的拍摄待测物的影像以利后续完整影像的合并，并可避免重复拍摄或是漏拍的情况，易于使用者操作。同时，本发明的实施例的摄像装置还可具有简易检查与完整检查的功能，操作上极具弹性，可提升医疗效率及品质。此外，本发明的实施例的摄像装置体积不大，构造简单，易于大量制造及节省成本，可提升医疗品质及效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种摄像装置，适于获取待测物的影像，其特征在于，包括：

摄像单元；

镜头，设置在该摄像单元上，且具有第一光轴；以及

前盖，可转动地连接至该镜头，该前盖通过承靠来固定该前盖与该待测物的相对位置，且该镜头相对于该前盖旋转，以使该第一光轴相对于该待测物旋转，其中没有透镜固定于该前盖并跟着该前盖转动。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该待测物为眼球，该眼球具有第二光轴，当该镜头相对于该前盖旋转时，该第一光轴相对于该第二光轴旋转。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该前盖通过万向接头与该镜头可转动地连接。

4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，该万向接头具有第一部件与第二部件，该第一部件与该第二部件之一连接至该镜头，且该第一部件与该第二部件之另一连接至该前盖，该第一部件具有第一定位部，该第二部件具有多个第二定位部，当该镜头相对于该前盖旋转时，该第一定位部选择性地与该多个第二定位部之一接合，且当该第一定位部与不同的该多个第二定位部接合时，该镜头相对于该前盖分别处于多个不同的方位。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，该摄像单元包括：

影像感测器，设置在来自该镜头的光的传递路径上，以获取来自该镜头的光所形成的影像；以及

控制单元，电性连接至该影像感测器，且将该影像感测器所检测到的多个不同角度的影像合并，其中该多个不同角度的影像分别为该第一定位部与该多个不同的第二定位部接合时，该影像感测器所获取到的影像。

6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，还包括多个开关元件，电性连接至该控制单元，其中当该第一定位部与该多个不同的第二定位部接合时，不同的该多个开关元件分别被触发。

7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，该多个开关元件设置在该镜头与该前盖之间。

8.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，还包括使用者界面，与该控制单元电性连接，其中当该多个开关元件之一被触发时，该使用者界面告知使用者该摄像装置处于对应于该开关元件的拍摄角度。

9.根据权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，该使用者界面为显示单元，且当不同的该多个开关元件被触发时，该显示单元分别点亮多个不同的图案，其中该多个图案在该显示单元上的位置分别对应于该镜头相对于该前盖所在的该多个方位。

10.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，该控制单元选择性地命令该显示单元闪烁该多个图案之一，以提醒该使用者将该镜头相对于该前盖旋转至对应于该闪烁的图案的方位，且当该镜头相对于该前盖旋转至该方位时，该控制单元命令该显示单元持续点亮该图案。

11.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该前盖包括镜头环，该镜头环靠近于该前盖与该镜头的连接处，且使用者握持该镜头环以使该前盖相对于该镜头转动。

12.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该待测物为眼球，且该前盖承靠于该眼球周围的组织。