CN104516170A - 一种立体调焦法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体调焦法及其系统，调整一影像模块的对焦点，使该影像模块对焦于一预定位置，该方法包含：提供一具有顶端部的锥体，且该锥体顶端部与该影像模块间隔一距离，使该锥体的顶端部大致与该影像模块的光轴对齐；调整该影像模块的对焦点，以形成一第一影像，在该第一影像中，该锥体影像的一部分清晰；根据该第一影像，计算出该影像模块在形成该第一影像时对焦点的位置；及调整形成该第一影像后的该影像模块的对焦点。本发明可降低模块调焦的成本，并同时增加其产出，且有效缩小测试设备的所需空间。

Description

一种立体调焦法及其系统

技术领域

本发明涉及一种调焦法及其系统，特别是关于一种利用3D物体的调焦法及其系统。

背景技术

影像模块是内置于照相机、手机、平板电脑与笔记本电脑等装置内部的一套摄像组件，其包含镜头、影像感测器、电路板、连接器等主要构件。在安装至上述电子装置前，影像模块的对焦点需要被调整（影像模块中镜头与影像感测器间的距离，会决定对焦的位置），使影像模块对焦于一预定位置；举例来说，一用于手机的影像模块，其对焦点位置被预设在距离影像模块60公分之处，因此在被安装到手机前，该影像模块的对焦点，需要被调整到上述预定位置，这个过程称为模块调焦；就一般常见的影像模块来说，模块调焦的过程，就是旋转影像模块中的镜头，使影像模块中镜头与影像感测器的相对距离改变，在调整的过程中，在该预定位置（以上述手机的例子，就是距影像模块60公分处）物体的影像，会逐渐由模糊变清晰。

影像模块调焦，一般由机器或人工将镜头旋配到镜头座上，而在影像模块上方预定对焦的位置，则设置有平面测试图（如图8所示），接着转动镜头上的调焦环，并观察萤幕中测试图的影像，当影像达到一定的清晰度时，即停止旋转镜头，完成调焦程序，此即平面调焦法。在平面调焦法中，可以使用单张平面测试图，亦可使用多张放置在不同位置的平面测试图，逐层调焦及测试；平面调焦法为目前业界主流调焦的方式，其优点在于硬件设备简单、投入的金额较少，并可针对不同装置、不同机种的模块，快速调整调焦的设备；其主要缺点则是所需的空间较大，例如若预定对焦的位置为距离影像模块两公尺处，则需要具有至少两公尺长度的空间，来摆放平面测试图及影像模块；再者，在使用多张平面测试图的系统，整个调焦过程会在调整对焦点与程式判读影像间多次反复，导致调焦过程冗长，产出无法提升。

另一种较先进的调焦法为逆投影调焦法，该方法需要一高倍率的放大镜，将之安置在尚未调焦影像模块的光轴上，其操作方式为调整该高倍放大镜与该影像模块的距离，使影像模块中影像感测器前方彩色滤光片RGB三原色的图案清晰成像，其后将该高倍放大镜与该影像模块的间隔距离回馈至一自动程式，计算后产生一调整信号，用以将调焦环一次性旋转至最佳对焦位置。此方法可快速完成影像模块的调焦，提升其产出，但逆投影调焦法的设备较为昂贵，且此调焦方式仅能针对影像中心做出最佳调焦，无法顾及影像四周边缘。

综上所述，目前业界缺乏一种影像模块调焦方式，其同时具备设备简单、所需空间小、调校过程迅速且具弹性等多重优点，因此模块调焦的成本与产出无法兼顾。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种立体调焦法及其系统，以克服或解决现有技术中关于影像调焦的问题。

本发明的技术解决方案包括：提供一种立体调焦法，调整一影像模块的对焦点，使该影像模块对焦于一预定位置，该方法包含：提供一具有顶端部的锥体，且该锥体顶端部与该影像模块间隔一距离，使该锥体的顶端部大致与该影像模块的光轴对齐；调整该影像模块的对焦点，以形成一第一影像，在该第一影像中，该锥体影像的一部分清晰；根据该第一影像，计算出该影像模块在形成该第一影像时对焦点的位置；及调整形成该第一影像后的该影像模块的对焦点。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法还包含：形成一第二影像，在该第二影像中，该锥体影像的另一部分清晰；根据该第二影像，计算出该影像模块在形成该第二影像时对焦点的位置；及调整形成该第二影像后的该影像模块的对焦点至该预定位置。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体顶端部与该影像模块间隔的距离大于等于该影像模块的最近对焦距离。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，调整形成该第二影像后的该影像模块的对焦点距离，远于该第二影像的对焦点距离。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体具有一轴心，该顶端部位于该轴心上，且该锥体的结构相对于该轴心对称。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该影像模块包括一影像感测器，该影像感测器具有一短边，该锥体具有一底部，该锥体的底部于该影像感测器的成像可以完整覆盖影像感测器的短边。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体的该顶端部与该影像模块间隔的该固定距离介于5公分至20公分。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，对焦的该预定位置与该影像模块的距离，小于60公分。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，对焦的该预定位置与该影像模块的距离，介于60公分至1公尺。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，对焦的该预定位置与该影像模块的距离，大于1公尺。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该影像模块及该锥体之间设有一校正透镜模块。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体具有多边形或圆形的截面。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体可为一内凹式锥体。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体的表面具有黑白相间的纹路。

较佳地，本发明所提供的立体调焦法中，该锥体的表面具有刻度。

本发明还提供一种立体调焦系统，用于调整一影像模块的对焦点，使该影像模块对焦于一预定位置，该系统包含：一锥体，该锥体具有一顶端部，该影像模块在一或多个对焦位置拍摄该锥体的一或多张影像；一计算模块，其接收并分析该一或多张影像，以计算该影像模块对应于该一或多张影像的该一或多个对焦位置，据以产生一调整信号；及一自动调整模块，接收该调整信号，以将该影像模块的对焦点调整至该预定位置。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体顶端部与该影像模块间隔的距离大于等于该影像模块的最近对焦距离。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，至该影像模块对应该预定位置的焦距大于该影像模块对应该一或多张影像的焦距。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体具有一轴心，该顶端部位于该轴心上，且该锥体的结构相对于该轴心对称。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该一或多张影像中，该锥体的一部分清晰。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该影像模块包括一影像感测器，该影像感测器具有一短边，该锥体具有一底部，该影像模块拍摄该锥体的一或多张影像当中，该锥体底部成像可以完整覆盖影像感测器的短边。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体的该顶端部与该影像模块间隔的该固定距离介于5公分至20公分。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体具有多边形体或圆形体的截面。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体的表面具有黑白相间的纹路。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体的表面具有刻度。

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该影像模块及该锥体之间设有一校正透镜模块

较佳地，本发明所提供的立体调焦系统中，该锥体可为一内凹式锥体。

通过本发明可降低模块调焦的成本，并同时增加其产出，且有效缩小测试设备的所需空间。

附图说明

图1为本发明立体调焦法中一种用以调焦的锥体的示意图。

图2为本发明立体调焦系统的示意图。

图3为本发明第一实施例中锥体成像的示意图。

图4A为本发明立体调焦法中锥体的一实际成像的示意图。

图4B为本发明立体调焦法中锥体的另一实际成像的示意图。

图5A为本发明立体调焦法中另一种用以调焦的锥体的示意图。

图5B为图5Ａ所示的锥体的成像示意图。

图6为本发明立体调焦法中又一种用以调焦的锥体的示意图。

图7A为利用一锥体实施本发明立体调焦法的设置侧视图。

图7B为利用一内凹式锥体实施本发明立体调焦法的设置侧视图。

图8为现有技术平面对焦法所使用的一种标准测试图。

主要元件标号说明

具体实施方式

虽然本发明将参阅含有本发明较佳实施例及所附图式予以充分描述，但在此描述之前应了解熟悉本领域的人士可修改本文中所描述的发明，同时获致本发明的功效。因此，须了解以下的描述对熟悉本领域技艺的人士而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明。

本发明第一实施例，例示一种立体调焦法，调整一影像模块的对焦点，使该影像模块对焦于一预定位置；其中该影像模块用于智慧型手机的主要镜头，其包含一焦距为4mm的镜头，以及一大小为1/3″的影像感测器（长4.8mm、宽3.6mm），此组合提供约74°的视角，镜头光圈值为f/2；在此实施例中，该影像模块对焦地预定位置（即完成调焦后的对焦点）被设定在距离影像模块60公分之处。

在本实施例中，一锥体被利用来调整该镜头模块的对焦点，该锥体具有一轴心，且于该轴心上具有一顶端部102，该锥体的结构相对于该轴心呈对称状，于本实施例当中以一金字塔型锥体为例，本发明不以此为限。本发明的立体调焦法原理大致如下：该金字塔型锥体通过该镜头模块成像，而通过分析上述影像，可以得到该镜头模块当下的对焦位置，因而可以计算出距离预定对焦位置的一调整量，最后再将镜头模块的对焦点，调整到预定位置。如本发明图式图1所示，该金字塔型锥体100具有正方形的截面，其底部101为8公分见方的正方形，自锥体顶端部102至锥体底部101的高度为10公分，该锥体的四个侧边相对于锥体轴心相互对称且其表面具有黑白相间的纹路或设有刻度；锥体的顶端部102至底部101为斜率固定的连续斜面；其中锥体的高度及锥体底部的大小，根据实际设置便利性的考量，以及影像模块镜头及影像感测器的各项参数所设计。

图2则说明操作本发明立体调焦法时，各项硬件的设置。其中锥体100设置于该镜头模块200的上方，锥体100的顶端部102及轴心大致与影像模块200的光轴对齐，锥体100的重心亦大致与影像模块200的光轴对齐，该顶端部102与影像模块200间隔5公分，顶端部102可为一尖端，亦可为一平面；在此须说明的是，本发明所提供的立体调焦法中，锥体顶端部及锥体的轴心与影像模块的光轴对齐，并非必要的条件，但如此设置为一般性的设置方式，在分析锥体影像时，也会较为简化（该影像会对称于影像的中心），此外，锥体顶端部102与影像模块200的距离，并没有任何特殊限制，较佳地，该距离可为大于或等于影像模块200的最近对焦距离，使锥体可以通过影像模块的镜头，成像于影像感测器。为达自动化调焦的目的，如图2所示，一计算模块300设置以从影像模块200接收锥体100的影像数据，并分析该影像数据；此外，计算模块300传输控制信号至一自动调整模块400，自动调整模块400根据该控制信号，调整镜头模块200的调焦环，以改变其对焦的位置；于另一实施例，亦得由人工根据产品规格手动调整镜头模块200的调焦环，使镜头模块200调整至一对焦的预定位置。

在完成上述锥体100与镜头模块200的设置后，本发明所提供的立体调焦法，将进行一第一调焦步骤，在此步骤中，计算模块300将驱动自动调整模块400，以调整镜头模块200对焦的位置，其目的在形成一第一影像，第一调焦步骤后对焦点的位置称为第一焦点位置，而在该第一影像中，锥体100的一部分清晰。在不考量景深位置的因素下，锥体100的影像将如图3所示，但在实际的情况中，锥体100为分布于空间中的一立体物件，锥体100的顶端部102距离影像模块200较近，而其底部101距离影像模块200较远，因此若影像模块的对焦点位于锥体顶端部102与底部101的之间，则可能会形成部分清晰、部分模糊的影像；图4A即例示当对焦点在锥体100顶端部时，锥体100的实际影像，由图4A可以看出，锥体100的顶端部较清晰，而接近底部的影像，则较为模糊；图4B则例示当对焦点在锥体100底部时，锥体100的实际影像，由图4B可以看出，锥体100的底部较清晰，而接近顶端部的影像，则较为模糊。

本实施例中，计算模块300分析经上述第一调焦步骤后的一第一影像，计算出影像模块200实际的第一对焦点位置在距离该影像模块10公分处，而该影像模块对焦的预定位置距离该影像模块60公分之处，因此影像模块200的对焦位置，尚须调整50公分，计算模块300即可根据此一调整量，产生一调整信号以控制自动调整模块400，将影像模块200的对焦点，调整到预定的位置。在此实施例中，计算模块300仅依据对焦点尚须调整50公分的信息，即计算出传送至自动调整模块400的调整信号，自动调整模块400根据该调整信号，将影像模块200的对焦点调整到预定位置；在一批规格相同，工艺误差极小的影像模块中，样本间的差异性极低，因此只须观察少量的样本，即可找到调整信号与对焦点调整量的关系（具体而言，就是调焦环转动量与影像模块的对焦点移动量的关系），因此对于同一批影像模块，计算模块300可能如本发明第一实施例所示，仅依据对焦点尚须调整的距离，就推算出上述调整信号；但在实际的情况中，样本间的误差可能并未受到良好的控制，若依据本发明第一实施例所示的方法调整焦点，可能会有对焦位置精准度不足，误差超出可容许范围的情形。

本发明第二实施例，则例示一种改良的立体调焦法，可以避免上述缺点。本发明第二实施例的硬件架构与设置与本发明第一实施例完全相同；在完成锥体100与影像模块200的设置后，本发明第二实施例的立体调焦法，进行一第一调焦步骤，在此步骤中，计算模块300将驱动自动调整模块400，以调整影像模块200对焦的位置，其目的在形成一第一影像，该第一影像中，锥体100的一部分清晰，根据该一部分清晰的第一影像，计算模块300可以分析出影像模块200在第一调焦步骤后对焦点的位置，称为第一焦点位置；其后进行一第二调焦步骤，在此步骤中计算模块300再度驱动自动调整模块400，转动影像模块200的调焦环一固定量，以形成一第二影像，该第二影像中，锥体100的另一部分清晰，根据该一部分清晰的第二影像，计算模块300可以分析出影像模块200在第二调焦步骤后对焦点的位置，称为第二焦点位置。根据该第一对焦位置及该第二对焦位置，计算模块300可以计算出影像模块200调焦环转动量与影像模块的对焦点移动量的关系；计算模块300根据第二焦点位置以及对焦点的预定位置，可以计算出影像模块200对焦点尚须调整的距离，并根据上述调焦环转动量与影像模块的对焦点移动量的关系，计算出一调整信号以控制自动调整模块400，将影像模块200的对焦点，调整到预定的位置。本发明第二实施例所示的方式，针对每一个影像模块，求取调焦环转动量与影像模块的对焦点移动量的关系，因此在最后一步骤中，调整信号的估算将不会受到样本间差异的影响，调焦的精准度可以提升。

由上述两个实施例可以看出，本发明即是利用锥体100相对于影像模块200为具有远近分布的立体物件的特性，造成部分清晰、部分模糊的影像，而通过分析此影像清晰部分的位置，即可以计算出影像模块200实际的第一焦点位置，以及第二实施例中实际的第二焦点位置；而是否能形成部分清晰、部分模糊的影像，与影像模块镜头的光圈值、焦距及实际对焦点的位置均有关系，原则上较大的光圈、较长的镜头焦距以及较近的对焦点有助于形成浅景深（模糊范围较大的影像）；因此如本发明第一实施例及第二实施例，在镜头的光圈与焦距均为定值的情况下，实际的对焦点位置，会影响影像清晰与模糊的范围，也因此锥体100与影像模块200的距离十分重要，距离太远，整个锥体的影像都落入清晰的范围、距离太近，锥体影像清晰的部分可能会太小，有辨识上的困难。

下表一即列出本发明第一实施例及第二实施例所使用的影像模块200实际对焦位置与影像清晰的范围的关系，其中实际对焦位置与清晰影像的范围均是以与影像模块200的距离所表示。

由表一可以看出，对于本发明第一实施例及第二实施例所使用的影像模块200而言，实际的对焦位置由距离该影像模块5公分至40公分，均可得到一对应的清晰影像范围，较近的对焦位置，对应到一较小的清晰影像范围，而较远的对焦位置，对应到一较大的清晰影像范围。然而若第一对焦点位置或第二对焦点位置在距离影像模块40公分处，要在有限的空间内完成调焦，已经有些困难；明显的，其原因在于清晰影像的范围太大（由32.79公分至51.27公分），因此锥体的高度将至少大于清晰影像的范围，也就是18.48公分，而实际上锥体的高度会比这个值大上许多，因为影像中也要有足够的模糊范围；因此若锥体100与影像模块200的距离为40公分（意味着第一对焦点位置或第二对焦点位置距离影像模块200会大于40公分），则整个调焦系统所需的长度，粗略估计会超过一公尺，将失去了本发明所需空间较小的优点。明显地，若使用本发明第一实施例与第二实施例的影像模块200，锥体与影像感测器间的距离约在5公分至20公分左右；锥体与影像感测器间的距离在20公分至40公分的设置，虽理论上可行，但实际上系统的体积会太大，这样的设置，实际适用在镜头光圈更大、或焦段更长、影像感测器更大的影像模块，在目前市售的手机中，的确有少数配备有此种高阶的影像模块。相反的，较本发明实施例所使用影像模块更为低阶的影像模块（光圈较小、或焦距更短、影像感测器更小），在利用本发明所提供的立体调焦法时，锥体与影像感测器间的距离有可能小于5公分。因此，为缩减测试设备所需空间，在本发明第一实施例及第二实施例中，较佳的实施方式是由对焦距离较近的第一影像及第二影像来计算出影像模块所需调整的距离，以便将该影像模块调整到焦距较远的该对焦预定位置，简而言之，本发明利用焦距较近的对焦测试步骤来计算焦距较长的对焦预定位置所需调整的调整量，因而无需使用远焦调整时，体积庞大的测试机具，借以缩减测试空间，增加测试效率及产能；综上所述，锥体与影像模块间的距离可依照影像模块的规格而最佳化；此外，亦可于锥体及影像模块间设置一校正透镜模块，用以在不增加设备体积的情况下模拟影像模块于远焦的成像情形。

在本发明第一实施例及第二实施例中，影像模块对焦的预定位置（即完成调焦后的对焦点）距离影像模块60公分之处，然而本发明所提供的立体调焦法，并不限于上述范围，本发明所提供的立体调焦法，可应用在60公分内的对焦点调校，亦可应用在中焦（完成调焦后的对焦点距离影像模块60公分至一公尺）甚至远焦（完成调焦后的对焦点距离影像模块大于一公尺）的调整。在远焦与中焦的调校上，与本发明前述实施例中所示近焦（完成调焦后的对焦点距离影像模块在60公分之内）调校的最大差异，在于在第一实施例的近焦调整中，第一对焦位置与调焦后的对焦位置较接近，因此最后自动调整模块为将对焦点由第一对焦位置调整到预定位置而转动调焦环的量（即转动了几度），与第一对焦位置与调焦后的对焦位置，仍有可能大致呈现一线性关系，当此线性关系存在时，计算模块300根据第一对焦位置与调焦后的对焦位置的差异，计算最终传输给自动调整模块的调整信号将较为单纯；在第二实施例中根据第二对焦位置与调焦后的对焦位置的差异，计算最终传输给自动调整模块的调整信号亦是相同的情况。

但是上述线性关系，在大幅调整对焦点位置时，会产生较大的差异，为提升调教的精准度，在中焦调校和远焦调校的情形中，可以利用下列简单的成像公式，将所有的物距换算成像距：

1/u+1/v=1/f    [1]

在公式[1]中，u为物距，v为像距而f为影像模块镜头的焦距。关于该公式的应用，以下以一与本发明第二实施例相似的第三实施例说明。本发明第三实施例的硬件架构与设置与本发明第二实施例完全相同；在完成锥体100与影像模块200的设置后，本发明第三实施例的立体调焦法，进行一第一调焦步骤，在此步骤中，计算模块300将驱动自动调整模块400，以调整影像模块200对焦的位置，其目的在形成一第一影像，该第一影像中，锥体100的一部分清晰，根据该一部分清晰的第一影像，计算模块300可以分析出影像模块200在第一调焦步骤后对焦点的位置，称为第一焦点位置，该第一焦点位置与影像模块200的距离即为一物距（实际上就是锥体上某一点至影像模块200镜头的距离），因此可利用公式[1]将第一焦点位置与影像模块200的距离转换为一第一像距；其后进行一第二调焦步骤，在此步骤中计算模块300再度驱动自动调整模块400，转动影像模块200的调焦环一固定量，以形成一第二影像，该第二影像中，锥体100的另一部分清晰，根据该一部分清晰的第二影像，计算模块300可以分析出影像模块200在第二调焦步骤后对焦点的位置，称为第二焦点位置，相同的，该第二焦点位置也可通过公式[1]转换成一第二像距。根据该第一像距及该第二像距，计算模块300可以估算出影像模块200调焦环转动量与影像模块像距改变量的关系；计算模块300根据对焦点的预定位置，通过公式[1]转换为最终的像距，再根据第二像距以及最终的像距，可以计算出影像模块200尚须调整的像距，并根据上述调焦环转动量与影像模块像距改变量的关系，计算出一调整信号以控制自动调整模块400，将影像模块200的对焦点，调整到预定的位置。上述第三实施例所示的方法，不仅可用在中焦和远焦的调校上，应用在近焦的调整上，也可达成较为精准的调焦结果。

在本发明各实施例中，锥体的顶端部与影像模块的距离为5公分，锥体高度约10公分，锥体底部为8公分见方的正方形，在此配置下，通过实施例中所述的影像模块200，锥体成像的范围大约为一正方形，该正方形的边长为影像模块200中，影像感测器短边长度的三分之二；在更理想的状态下，可以选择一高度相同，但底部面积更大的锥体（较为矮胖、斜率较缓的锥体），使得锥体底部成像(前述第一影像、第二影像)可以完整覆盖影像感测器的短边，如此设置，可以增进计算模块300在影像分析时的精准度，亦可对于影像的周边区域进行其他分析(例如镜头边缘画质分析)，当然此一设置不是绝对必要的；若要满足此一条件，则需根据影像模块镜头的焦距、感测器的大小以及影像模块与锥体顶端部的距离，设置适当高度及底部大小的锥体。

如前所述，本发明利用锥体为一具有深度的立体物件，而造成影像清晰与模糊的变化，借以辨识对焦点并用以调焦；因此在本发明各实施例中，使用的锥体虽如图1所示，然而锥体的纹路与形状，并不受到限制。图5Ａ所示为另一可用在本发明立体调焦的锥体，其形状与图1所示的锥体相同，但其纹路不同，图5Ｂ为其通过影像模块的成像(不考虑景深的效果)；此外，如前所述，本发明即是利用锥体100相对于影像模块200为具有远近分布的立体物件的特性来进行测试调整，在符合上述原则之下，锥体的形状亦可变化，如图6所示的圆锥体，或是其他具有多边形的锥体，均可使用在本发明中，此外一内凹式锥体，亦可基于相同原理，实施本发明；图7B即说明使用一内凹式锥体实施本发明立体调焦法的设置，图7A则说明使用一般锥体实施本发明立体调焦法的设置，以与图7B对应比较。图7A中，影像模块503置于锥体500的下方，影像模块503可对焦于第一对焦位置501及/或第二对焦位置502，拍摄锥体500的第一影像及/或第二影像，而影像模块预定的对焦点位置504（即完成调焦后的对焦点位置）与影像模块503的距离则不受限制，该距离可以远大于影像模块503到锥体500底部的距离；一般而言，预定的对焦点位置504与影像模块503的距离介于60公分至无穷远。图7B有着类似的设置，影像模块603置于一内凹式锥体600的下方，该内凹式锥体600的内部表面，具有黑白相间的纹路或刻度，影像模块603可对焦于第一对焦位置601及/或第二对焦位置602，拍摄内凹式锥体600的第一影像及/或第二影像，而影像模块预定的对焦点位置604与影像模块603的距离亦不受限制，一般而言，该距离介于60公分至无穷远；由图7A及图7B可以看出，使用一般锥体或是内凹式锥体实施本发明所揭示的立体调焦法，实质上并没有差异。在此须说明的是，本发明中，锥体的形状，并没有任何的限制，但考量到制作上的方便，以及简化影像分析的考量，仍以具对称性，截面为正多边形的锥体为优先考量，亦可对应影像模块的长宽比例进行调整，本发明不以此为限。

本发明的各实施例，例示本发明立体调焦的方法与系统，并揭示调焦方法以及系统设置的细节，以达成本发明以简单设备及有限的空间、迅速而精准的完成影像模块的调焦，因此提升模块调焦产出并降低其成本。

Claims (27)

1.一种立体调焦法，调整一影像模块的对焦点，使该影像模块对焦于一预定位置，其特征在于，所述立体调焦法包含：

提供一具有顶端部的锥体，且该锥体顶端部与该影像模块间隔一距离，使该锥体的顶端部大致与该影像模块的光轴对齐；

调整该影像模块的对焦点，以形成一第一影像，在该第一影像中，该锥体影像的一部分清晰；

根据该第一影像，计算出该影像模块在形成该第一影像时对焦点的位置；及

调整形成该第一影像后的该影像模块的对焦点。

2.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，在调整形成该第一影像后的该影像模块的对焦点后还包含：

形成一第二影像，在该第二影像中，该锥体影像的另一部分清晰；

根据该第二影像，计算出该影像模块在形成该第二影像时对焦点的位置；及

调整形成该第二影像后的该影像模块的对焦点至该预定位置。

3.根据权利要求2所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体顶端部与该影像模块间隔的距离大于等于该影像模块的最近对焦距离。

4.根据权利要求2所述的立体调焦法，其特征在于，，调整形成该第二影像后的该影像模块的对焦点距离，远于该第二影像的对焦点距离。

5.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体具有一轴心，该顶端部位于该轴心上，且该锥体的结构相对于该轴心对称。

6.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该影像模块包括一影像感测器，该影像感测器具有一短边，该锥体具有一底部，该锥体的底部于该影像感测器的成像可以完整覆盖影像感测器的短边。

7.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体的该顶端部与该影像模块间隔的该固定距离介于5公分至20公分。

8.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，对焦的该预定位置与该影像模块的距离，小于60公分。

9.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，对焦的该预定位置与该影像模块的距离，介于60公分至1公尺。

10.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，对焦的该预定位置与该影像模块的距离，大于1公尺。

11.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该影像模块及该锥体之间设有一校正透镜模块。

12.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体具有多边形或圆形的截面。

13.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体可为一内凹式锥体。

14.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体的表面具有黑白相间的纹路。

15.根据权利要求1所述的立体调焦法，其特征在于，该锥体的表面具有刻度。

16.一种立体调焦系统，用于调整一影像模块的对焦点，使该影像模块对焦于一预定位置，其特征在于，所述立体调焦系统包含：

一锥体，该锥体具有一顶端部，该影像模块在一或多个对焦位置拍摄该锥体的一或多张影像；

一计算模块，其接收并分析该一或多张影像，以计算该影像模块对应于该一或多张影像的该一或多个对焦位置，据以产生一调整信号；及

一自动调整模块，接收该调整信号，以将该影像模块的对焦点调整至该预定位置。

17.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体顶端部与该影像模块间隔的距离大于等于该影像模块的最近对焦距离。

18.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，至该影像模块对应该预定位置的焦距大于该影像模块对应该一或多张影像的焦距。

19.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体具有一轴心，该顶端部位于该轴心上，且该锥体的结构相对于该轴心对称。

20.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该一或多张影像中，该锥体的一部分清晰。

21.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该影像模块包括一影像感测器，该影像感测器具有一短边，该锥体具有一底部，该影像模块拍摄该锥体的一或多张影像当中，该锥体底部成像可以完整覆盖影像感测器的短边。

22.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体的该顶端部与该影像模块间隔的该固定距离介于5公分至20公分。

23.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体具有多边形体或圆形体的截面。

24.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体的表面具有黑白相间的纹路。

25.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体的表面具有刻度。

26.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该影像模块及该锥体之间设有一校正透镜模块。

27.根据权利要求16所述的立体调焦系统，其特征在于，该锥体可为一内凹式锥体。