[发明专利]影像撷取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像撷取装置，尤其涉及一种能够撷取物体的空间位置的影像撷取装置。

背景技术

影像撷取装置已经广泛应用于光学式定位物体，例如光学触控面板的触控物定位。

传统的采用单一镜头模组的影像撷取装置通常只能获取物体的平面影像，即只能二维定位物体。为了三维定位物体，即获知物体的空间位置，现有技术之一是使用单一镜头加上周边的反射镜，以产生虚拟相机的多视角，然后藉由影像处理的方法建立出物体的三维信息，然此方法需在使用者或物体周边架设反射镜，使得该结构较为复杂、成本较高。还有一种方法是通过两个相机从不同角度分别拍摄被摄物以获得两个二维影像。该两个相机通常相对固定，当被摄物的两个二维影像被重新组合后，通过两相机的位置关系，将此二维影像组合成三维影像。通过这种方式也可以获得物体的空间位置，但是，该方法需要两个包括透镜组、感测元件的相机本体，成本高、体积大且携带不便。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单、成本低廉且能够撷取物体空间位置的影像撷取装置。

一种影像撷取装置，用于撷取物体的空间位置，其包括：镜头模组，所述镜头模组具有若干镜片；影像感测器，所述影像感测器所在平面与所述镜头模组的光轴的垂直面相交且成一锐角，所述影像感测器具有多个像平面，当所述被测物体处于与所述影像撷取装置距离不同的位置时，其成像于所述影像感测器的不同像平面；以及影像处理单元，根据所述影像感测器上所述被测物体影像所处于的像平面的位置判断被测物体与所述影像感测器的距离。

相较于现有技术，本发明实施例的影像撷取装置只需要一个镜头模组及一个倾斜设置的影像感测器，该倾斜设置的影像感测器相当于具有多个不同竖直位置的像平面，不同距离的物体的光经所述镜头模组会聚后将聚焦于影像感测器的不同像平面，根据影像感测器上物体影像所处于的像平面的位置即可确定物体与影像感测器的距离。因此，所述影像撷取装置可以获得物体的空间位置，且具有结构简单、成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的影像撷取装置的剖示图。

图2是图1中影像撷取装置的工作原理示意图。

图3是本发明第二实施例提供的影像撷取装置的剖示图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明第一实施例提供的影像撷取装置100包括镜头模组10、镜座20、设置在镜座20内的影像感测器30、楔形底板21及设置于楔形底板21上的影像处理芯片22。

镜头模组10包括镜筒11及设置于镜筒11内的多个镜片12。所述多个镜片12组成的光学系统的光轴为L，亦即所述镜头模组10的光轴为L。作所述光轴L的一个垂直面M。镜头模组10固定于镜座20上。

镜座20具有一内部空间用于收容影像感测器30、楔形底板21及影像处理芯片22。所述镜座20的内壁与镜筒11的外壁粘合固定。当然，镜筒11与镜座20也可以采用螺纹方式固定。

楔形底板21底面为平面，上表面211相对底面倾斜。该上表面211具有一向内凹陷的收容部212，所述影像处理芯片22即固定于所述收容部212内。当然所述收容部212并非必要，所述影像处理芯片22也可以直接固定在楔形底板21的上表面211，即楔形底板21的上表面211为平面即可。

影像感测器30固定在影像处理芯片22上，且影像感测器30与影像处理芯片22电连接。所述影像感测器30所在的平面N与垂直面M不平行，即平面N与垂直面M相交成一锐角θ。优选的，所述锐角θ的角度范围大于0度而小于45度。更优的，锐角θ的角度范围在15度至30度之间。在本实施例中，所述锐角θ为30度。

如图2所示，所述影像感测器30相对于镜头模组10是倾斜设置，则影像感测器30相当于具有多个像平面。举例说明，物体50分别位于位置A1、A2及A3时，物体50的光经过镜头模组10会聚后分别聚焦于像平面B1、B2及B3。所述像平面B1、B2及B3均为条状。位置A1、A2及A3相对影像感测器30的距离为由远至近，而物体50在不同距离下其所成的清晰的图像也分别位于不同的像平面。根据这一原理，当影像感测器30的倾斜角度为一定值，则根据物体50所成的清晰图像的所在的像平面的位置，即可推算出物体50与影像感测器30的距离。

影像处理芯片22用于根据影像感测器30上清晰物体影像所处于的像平面的位置判断物体50与影像感测器30的距离。