CN101753770B - 影像扫描单元及影像扫描模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种影像扫描单元，包括一透明出光板，与该出光板相对设置的影像感测器及多个点光源，该影像感测器与该透明出光板定义出一锥形空间，该影像感测器与该透明出光板分别位于该锥形空间的顶部与底部，该多个点光源相互分散并围绕该锥形空间外围设置，该点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°。本发明还提供一种包括多个上述影像扫描单元的影像扫描模组。
Description
技术领域
本发明涉及影像扫描技术领域，特别涉及具有照明装置的影像扫描单元及影像扫描模组
背景技术
随着影像扫描技术的发展，辅助照明光源及影像感测器在各种用途的扫描仪器中得到广泛的应用，辅助照明光源与影像感测器的配合使用提高了扫描仪器扫瞄文本的清晰度。具体地，请参阅Artyomov，E等人2005年在Circuits and Systems for Video Technology，IEEETransactions on上发表的论文Morton(Z)scan based real-time variable resolutionCMOS image sensor。
现有技术中，影像扫描照明模组一般包括影像感测器以及与辅助照明光源。该辅助照明光源与影像感测器位于同一平面，且辅助照明光源与影像感测器所需感测的待感测物体表面正对以照亮该待感测物体，使影像感测器能更好地感测获取待感测物体表面的图像。但是，由于该辅助照明光源发出的光照射到待感测物体表面时，辅助照明光源正对的中心区域亮度较高，周边区域亮度较低，其扫描清晰度不一致，周边区域可能会形成暗带，影响了影像感测器的成像效果。且，该辅助照明光源的部分光线向周围发散，减少了照射到待感测物体表面的光线，使得其扫描清晰度下降。
因此，有必要提供一种可有效提高扫描清晰度及扫描均匀性的影像扫描单元及影像扫描模组。
发明内容
下面将以具体实施例说明一种影像扫描单元及影像扫描模组。
一种影像扫描单元，包括一透明出光板，与该出光板相对设置的影像感测器及多个点光源，该影像感测器与该透明出光板定义出一锥形空间，该影像感测器与该透明出光板分别位于该锥形空间的顶部与底部，该多个点光源相互分散并围绕该锥形空间外围设置，该点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°。
一种影像扫描模组，其包括多个影像扫描单元，每个影像扫描单元包括一透明出光板，与该出光板相对设置的影像感测器及多个点光源，该影像感测器与该透明出光板定义出一锥形空间，该影像感测器与该透明出光板分别位于该锥形空间的顶部与底部，该多个点光源相互分散并围绕该锥形空间外围设置，该点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°，该多个影像扫描单元呈行列式分布且相邻的影像扫描单元相互卡合使得该多个影像扫描单元的透明出光板共同形成一扫描面。
相对于现有技术，本技术方案的影像扫描单元及影像扫描模组具有如下优点：首先，多个围绕该锥形空间外围设置的点光源可提高光投射到透明出光板的光线的亮度，从而提高影像感测器感测成像的扫描清晰度。其次，由于点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°，使得点光源投射到透明出光板的光更均匀，提高影像扫描照明模组的影像扫描均匀性，提高影像扫描效果。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的影像扫描单元的示意图。
图2是图1沿II-II方向的剖视图。
图3是本技术方案第二实施例提供的影像扫描单元的示意图。
图4是本技术方案第三实施例提供的影像扫描单元的示意图。
图5是本技术方案第四实施例提供的影像扫描单元的示意图。
图6是本技术方案第五实施例提供的影像扫描模组的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和多个实施例对本技术方案的影像扫描单元及影像扫描模组作进一步详细说明。
请参阅图1及图2，本技术方案第一实施例提供的影像扫描单元100，包括外壳体10、影像感测器20及多个点光源30。外壳体10具有顶板12、与顶板12相对的透明出光板14以及连接于顶板12与透明出光板14之间的侧板16。影像感测器20设置于外壳体10的顶板12。该影像感测器20与该透明出光板14定义出一锥形空间102，该影像感测器20与该透明出光板14分别位于该锥形空间102的顶部与底部，该多个点光源30相互分散并围绕该锥形空间102外围设置。影像感测器20和点光源30均与透明出光板14相对。
外壳体10为一多边形锥形壳体。本实施例中，以四边形的锥形外壳体10为例进行说明。外壳体10具有顶板12、透明出光板14和侧板16。顶板12为一正方形结构，其几何中心开设有一个固定孔122。顶板12可采用不透光塑料制作形成。
透明出光板14与顶板12平行相对，透明出光板14与顶板12的形状相同，其也呈多边形结构。透明出光板14的面积大于顶板12的面积。顶板12在透明出光板14的正投影位于透明出光板14的中心区域。透明出光板14可采用透光玻璃或塑料制作形成。优选地，透明出光板14为具有防眩光镀膜或微结构的玻璃或塑料。
侧板16连接于顶板12与透明出光板14之间。该侧板16自该透明出光板14周围向靠近该影像感测器20的方向延伸。侧板16与透明出光板14的夹角为锐角。本实施例中，侧板16为四个平面，相邻两侧板16相交处形成侧边162。从而，该锥形外壳体10具有四条侧边162。对应于每条侧边162的中间区域均开设形成一个收容孔164。
此外，侧板16位于收容孔164与透明出光板14之间的内侧面166为高反射表面，该高反射表面可将点光源30投射到内侧面166的光线反射到透明出光板14，从而增加点光源30的光利用效率。当然，该高反射表面也可为通过涂布、喷镀以及印刷具有高反射率的材料等方式形成于内侧面166的高反射率涂层的表面。
优选地，侧板16位于收容孔164与顶板12之间的内侧面168为防眩光表面。该防眩光表面可防止反射到该内侧面168的光再入射到透明出光板14，从而可防止近距离的杂散光不均匀的入射到透明出光板14，提高透明出光板14出光的均匀性。因而，可进一步提高影像扫描单元100扫描的均匀性，避免扫描面出现过亮的光点。
影像感测器20设置于顶板12中心的固定孔122且与顶板12固定。影像感测器20的影像感测面22与透明出光板14相对。影像感测器20可为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，简称CCD)或互补金属氧化物半导体晶体管(Complementary Metal Oxide SemiconductorTransistor，简称CMOS)，用于将光学成像信号转换成数字信号。
点光源30的数量至少为两个，该点光源30设置于外壳体10的侧板16。该点光源30固定于侧板16。本实施例中，点光源30为四个，其分别设置于外壳体10的四个侧边162中间区域的四个收容孔164内，并与侧板16固定。即，该点光源30固定于该相邻侧板16的交界处。点光源30的发光面朝向外壳体10的透明出光板14。该点光源30所发光线的正投射方向与该透明出光板14的垂线的夹角θ小于或等于45°。优选地，该点光源30所发光线的正投射方向与该透明出光板14的垂线的夹角θ小于或等于10°。该点光源30为发光二极管(light-emittingdiode，简称LED)。
由于多个点光源30可从不同方向将光线投射到透明出光板14，且点光源30与透明出光板14的距离缩短，使得透明出光板14的亮度和均匀度提高，从而提高影像扫描单元100的扫描清晰度及扫描均匀性，并可有效避免扫描过程中出现的暗带现象。
请参阅图3，本技术方案第二实施例提供的影像扫描单元200与第一实施例提供的影像扫描单元100大致相同，其不同之处在于，多个点光源230设置于侧板216的四个平面的中间区域。每个平面上等间距设置两个点光源230，四个平面共设置八个点光源230。当然，该点光源230设置的数量可根据点光源230的亮度以及扫描所需的清晰度等因素而具体确定。
请参阅图4，本技术方案第三实施例提供的影像扫描单元300与第一实施例提供的影像扫描单元100大致相同，其不同之处在于，外壳体310的侧板316近似为圆锥状，相应地，其顶板312与透明出光板314均呈圆形。多个点光源330等间距设置于侧板316的环形圆周面，其设置数量可视具体情况而定。
请参阅图5，本技术方案第四实施例提供的影像扫描单元400与第一实施例提供的影像扫描单元100大致相同，其不同之处在于，外壳体410的侧板416包括第一侧板4162以及与第一侧板4162相对的第二侧板4164。该第一侧板4162与第二侧板4164位于第一轴向上。第一侧板4162与第二侧板4164上形成有第一接合部4182与第二接合部4184。该第一接合部4182具有与该透明出光板414垂直的第一外侧面402，该第二接合部4184具有与该透明出光板414垂直的第二外侧面404。该第一外侧面402上形成有卡合凸起406，该第二外侧面404内形成有与该卡合凸起406尺寸匹配的卡合凹槽408。
当然，该多个侧板416还可进一步包括相对的第三侧板(图未示)与第四侧板(图未示)。该第三侧板与第四侧板位于与上述第一轴向垂直的第二轴向上。第三侧板与第四侧板上形成有第三接合部与第四接合部，该第三接合部上形成有卡合凸起，该第四接合部内形成有与该凸起尺寸匹配的卡合凹槽。
请参阅图6，本技术方案第五实施例提供的影像扫描模组500由第四实施例提供的多个影像扫描单元400卡合形成。影像扫描单元400可通过第一接合部4182的卡合凸起406与相邻的另一影像扫描单元400的第二接合部4184的卡合凹槽408配合固定，从而形成一个影像扫描模组500。该多个影像扫描单元400呈行列式分布且相邻的影像扫描单元400相互卡合使得该多个影像扫描单元400的透明出光板414共同形成一扫描面以增大其扫描面积。
当然，第二实施例与第三实施例中的多个影像扫描单元也可利用卡合结构或其它连接方式形成一个影像扫描模组。
可以理解的是，在上述第一与第二实施例中，多个点光源可同时设置于侧板的侧边和平面上。另外，为了控制其扫描亮度，可设置一控制装置控制每个点光源的亮灭，当不需要高亮度时，可熄灭相邻两个点光源的其中一个，即使该多个点光源呈亮灭间隔设置。
相对于现有技术，本技术方案的影像扫描单元及影像扫描模组具有如下优点：首先，多个围绕该锥形空间外围设置的点光源可提高光投射到透明出光板的光线的亮度，从而提高影像感测器感测成像的扫描清晰度。其次，由于点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°，使得点光源投射到透明出光板的光更均匀，提高影像扫描照明模组的影像扫描均匀性，提高影像扫描效果。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种影像扫描单元，包括一透明出光板，与该出光板相对设置的影像感测器及多个点光源，该影像感测器与该透明出光板定义出一锥形空间，该影像感测器与该透明出光板分别位于该锥形空间的顶部与底部，该多个点光源相互分散并围绕该锥形空间外围的中间区域等间距设置，其特征在于，该点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°。
2.如权利要求1所述的影像扫描单元，其特征在于，该点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于10°。
3.如权利要求1所述的影像扫描单元，进一步包括一顶板，该影像感测器固定于该顶板。
4.如权利要求3所述的影像扫描单元，其特征在于，该顶板与该透明出光板形状相同。
5.如权利要求3所述的影像扫描单元，进一步包括多个侧板，该多个侧板连接于该顶板与该透明出光板之间，该点光源固定于该侧板。
6.如权利要求5所述的影像扫描单元，其特征在于，该点光源固定于该相邻侧板的交界处。
7.如权利要求5所述的影像扫描单元，其特征在于，该多个侧板包括相对的第一侧板与第二侧板，第一侧板与第二侧板上形成有第一接合部与第二接合部，该第一接合部具有与该透明出光板垂直的第一外侧面，该第二接合部具有与该透明出光板垂直的第二外侧面，该第一外侧面上形成有卡合凸起，该第二外侧面内形成有与该卡合凸起尺寸匹配的卡合凹槽。
8.如权利要求7所述的影像扫描单元，其特征在于，该多个侧板包括相对的第三侧板与第四侧板，第三侧板与第四侧板上形成有第三接合部与第四接合部，该第三接合部上形成有卡合凸起，该第四接合部内形成有与该凸起尺寸匹配的卡合凹槽。
9.如权利要求5所述的影像扫描单元，其特征在于，该侧板内形成有收容孔，该点光源收容于该收容孔内。
10.一种影像扫描模组，其包括多个影像扫描单元，每个影像扫描单元包括一透明出光板，与该出光板相对设置的影像感测器及多个点光源，该影像感测器与该透明出光板定义出一锥形空间，该影像感测器与该透明出光板分别位于该锥形空间的顶部与底部，该多个点光源相互分散并围绕该锥形空间外围的中间区域等间距设置，该点光源所发光线的正投射方向与该透明出光板的垂线的夹角小于或等于45°，该多个影像扫描单元呈行列式分布且相邻的影像扫描单元相互卡合使得该多个影像扫描单元的透明出光板共同形成一扫描面。
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