CN104580806A - 图像读取器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像读取器，包括：相对设置的第一图像传感器和第二图像传感器，第一图像传感器和第二图像传感器之间形成扫描通道，第一图像传感器和/或第二图像传感器具有光源，第一图像传感器还具有第一容纳透镜，第二图像传感器还具有第二容纳透镜，当第一图像传感器或第二图像传感器的光源工作时，第一容纳透镜和第二容纳透镜中的一个接收该光源的反射光，第一容纳透镜和第二容纳透镜中的另一个同时接收该光源的透射光。本发明的技术方案解决了现有技术中的透射光源和反射光源单需独分开设置导致成本高及增大设备体积的问题。

Description

图像读取器

技术领域

本发明涉及图像扫描设备技术领域，具体而言，涉及一种图像读取器。

背景技术

目前，接触式图像传感器在金融行业的应用越来越广泛。其中，票据、纸币等的透射图形、双面反射图形的采集需求越来越大，要求也越来越高。因此对图像传感器的性能、结构、外形等都提出了更高的要求。

如图12所示，现有技术中，图像传感器需获取被扫描图形的透射图形以及反射图形。获取图形的透射图形需要透射光源20’，获取图形的反射图形需要反射光源10’，透射光源和20’反射光源10’单需独分开设置，且不能通用。这样即增加了成本，也增大了图像传感器的外形尺寸。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种图像读取器，以解决现有技术中的透射光源和反射光源单需独分开设置导致成本高及增大设备体积的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种图像读取器，包括：相对设置的第一图像传感器和第二图像传感器，第一图像传感器和第二图像传感器之间形成扫描通道，第一图像传感器和/或第二图像传感器具有光源，第一图像传感器还具有第一容纳透镜，第二图像传感器还具有第二容纳透镜，当第一图像传感器或第二图像传感器的光源工作时，第一容纳透镜和第二容纳透镜中的一个接收该光源的反射光，第一容纳透镜和第二容纳透镜中的另一个同时接收该光源的透射光。

进一步地，第一容纳透镜和第二容纳透镜相对扫描通道呈轴对称布置，且第一容纳透镜的中心轴线和第二容纳透镜的中心轴线重合，光源包括第一光源，第一光源设置在第一容纳透镜的一侧，第一光源的主光路与第一容纳透镜的中心轴线具有预设角度α。

进一步地，光源还包括第二光源，第二光源设置在第二容纳透镜的一侧，第二光源与第一光源位于第二容纳透镜的中心轴线的同侧，第一光源和第二光源相对扫描通道呈轴对称布置。

进一步地，光源还包括第三光源，第三光源和第一光源相对第一容纳透镜的中心轴线呈轴对称布置。

进一步地，光源还包括第四光源，第四光源和第二光源相对第二容纳透镜的中心轴线呈轴对称布置。

进一步地，第一容纳透镜的中心轴线和第二容纳透镜的中心轴线平行并且具有预设距离b，光源包括第一光源和第二光源，第一光源和第二光源位于第一容纳透镜的中心轴线的同侧，第一光源和第一容纳透镜之间的距离与第二光源和第二容纳透镜之间的距离相等。

进一步地，预设距离为1至2mm的范围内。

进一步地，第一光源、第二光源、第三光源以及第四光源包括：光传导部件，光传导部件为条状，光传导部件包括本体以及设置在本体侧面上的凸面，本体的横截面为梯形或者矩形，凸面为弧面。

进一步地，第一光源、第二光源、第三光源以及第四光源包括：光传导部件，光传导部件为条状，光传导部件包括本体以及设置在本体上的切面。

进一步地，所述预设角度α为0至30°的范围内。

应用本发明的技术方案，图像读取器包括相对设置的第一图像传感器和第二图像传感器，第一图像传感器和第二图像传感器之间形成扫描通道。第一图像传感器和/或第二图像传感器上设置有光源，第一图像传感器上设置有第一容纳透镜，第二图像传感器上设置有第二容纳透镜。当第一图像传感器或者第二图像传感器上的光源工作时，第一容纳透镜和第二容纳透镜中的一个接收该光源发出的反射光，另一个接收该光源的透射光。因此，图像传感器上的光源既可以用作反射光源，又可以用作透射光源，不必再同时设置两种光源，减少了多余光源的设置，节省了设备成本，同时减小设备体积。因此本发明的技术方案有效地解决现有技术中的透射光源和反射光源单需独分开设置导致成本高及增大设备体积的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的图像读取器的实施例一的纵剖面示意图；

图2示出了实施例一的光源的纵剖面示意图；

图3示出了实施例一的光源的光传导部件的纵剖面示意图；

图4示出了根据本发明的图像读取器的实施例二的纵剖面示意图；

图5示出了根据本发明的图像读取器的实施例三的纵剖面示意图；

图6示出了根据本发明的图像读取器的实施例四的纵剖面示意图；

图7示出了根据本发明的图像读取器的实施例五的纵剖面示意图；

图8示出了根据本发明的图像读取器的实施例六的纵剖面示意图；

图9示出了实施例六的光传导部件的横截面示意图；

图10示出了根据本发明的图像读取器的实施例七的光传导部件的横截面示意图；

图11示出了根据本发明的图像读取器的实施例八的光传导部件的横截面示意图；

图12示出了现有技术中图像读取器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

α、预设角度；b、预设距离；1、光传导部件；2、发光体；3、基板；4、反射图形；5、安装外壳；10’、反射光源；20’、透射光源；10、第一图像传感器；20、第二图像传感器；31、第一光源；32、第二光源；33、第三光源；34、第四光源；40、第一容纳透镜；50、第二容纳透镜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，实施例一的图像读取器包括第一图像传感器10和第二图像传感器20。第一图像传感器10和第二图像传感器20相对设置，第一图像传感器10和第二图像传感器20之间形成扫描通道。第一图像传感器10具有光源，第一图像传感器10还具有第一容纳透镜40，第二图像传感器20还具有第二容纳透镜50。当光源工作时，第一容纳透镜40接收该光源的反射光，第二容纳透镜50同时接收该光源的透射光。

应用本实施例的技术方案，图像读取器包括相对设置的第一图像传感器10和第二图像传感器20，第一图像传感器10和第二图像传感器20之间形成扫描通道。第一图像传感器10和/或第二图像传感器20上设置有光源，第一图像传感器10上设置有第一容纳透镜40，第二图像传感器20上设置有第二容纳透镜50。当第一图像传感器10或者第二图像传感器20上的光源工作时，第一容纳透镜40和第二容纳透镜50中的一个接收该光源发出的反射光，另一个接收该光源的透射光。因此，图像传感器上的光源既可以用于反射光源，又可以用于透射光源，不必再同时设置两种光源，减少了多余光源的设置，节省了设备成本，同时减小设备体积。因此本实施例的技术方案有效地解决现有技术中的透射光源和反射光源单需独分开设置导致成本高及增大设备体积的问题。

在本申请的技术方案中，光源、第一容纳透镜40和第二容纳透镜50均为条状，并且光源、第一容纳透镜40和第二容纳透镜50的延伸方向相同。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，光源、第一容纳透镜40和第二容纳透镜50的具体布置方式为：第一容纳透镜40和第二容纳透镜50相对扫描通道呈轴对称布置，且第一容纳透镜40的中心轴线和第二容纳透镜50的中心轴线重合。光源包括第一光源31，第一光源31设置在第一容纳透镜40的一侧，第一光源31的主光路与第一容纳透镜40的中心轴线具有预设角度α。

当第一光源31照射过位于扫描通道上的被扫描原稿时，第一光源31的主光路一部分穿透原稿并射向第二图像传感器，一部分在原稿的下表面反射并射向第一图像传感器。第一容纳透镜40用于收集第一光源31的反射光，反射光线通过折射以及反射后被第一容纳透镜40接收。第二容纳透镜用于收集第一光源31的折射光，折射光线通过折射后被第二容纳透镜50接收。

第一容纳透镜40和第二容纳透镜50接收到的光线会被汇聚到第一图像传感器10和第二图像传感器20上的感光芯片上，感光芯片由许多感光区组成，感光区能够将照射到感光区的光进行光电转换，并将信号输出给驱动电路。感光芯片将接收的光转换成电信号后经过驱动电路输出，使得原稿上的图像或文字信息能够向外输出。具体的，第一容纳透镜40会获得原稿的下表面的图像信息，第二容纳透镜50会获得原稿的透射图形的图像信息。原稿不断移动，并全部通过扫描通道后，图像读取器就能够获得原稿的下表面的反射图像和透射图像。为获得原稿上表面的图像或文字信息，将原稿翻面并再次通过扫描通道，就可获得原稿上的全部图像或文字信息。

为了保证第一光源射出的光线能够同时产生质量较好的反射光线和透射光线，需使第一光源的主光路与第一容纳透镜的中心轴线具有一定的预设角度α。由于第一光源31发出的光线同时会通过待扫描原稿、玻璃以及传播介质，因此上述光线会经过较为复杂的折射、反射现象。申请人发现，预设角度α为0至30°的范围内时，第一光源31发出的光线会获得较高质量的反射光线和折射光线，保证扫描图像的高清晰度。过大的预设角度α会导致折射光线或者反射光线较弱，扫描效果差。

当然，预设角度α会受到多种因素影响，例如第一图像传感器10和第二图像传感器20中玻璃的材质、被扫描原稿的材质以及传播介质等等。因此实际的预设角度α需要根据不同的设备情况和工作情况来做调整，并且不限于上述的范围内。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，光源包括光传导部件1、发光体2、基板3，反射图形4以及安装外壳5。具有出光面的光传导部件1安装于白色不透明的安装外壳5内，基板3通过铆接、粘接、或其它方式与安装外壳5紧密连接起来，能够有效防止基板3上的发光体2发出的光从缝隙中流失。同时，也使发光体2紧靠在光传导部件1的端部，发光体2发出的光绝大部分就会进入光传导部件1，不会发散到其他地方，增加了光的利用率。

由于光传导部件1为条状，因此光传导部件1需将发光体2发出的光均匀地传导到光传导部件1的尾部，并通过印刷在光传导部件1上的反射图形4将光从出光面反射出去，均匀的照射在原稿上。发光体2发出的光是散射光，进入光传导部件1后，会发生折射、散射等现象。这些光在光传导部件1内一部分通过出光面，另一部分光会照射到反射图形4上，反射图形4又将这些光反射到出光面，到达出光面的光一部分直接射出，另一部分会被反射回反射图形4上，这样循环往复，光传导部件1就能将发光体2发出的光从端部传导到尾部并能使一部分光均匀的从出光面射出。当然，为了使得光源射出的光线效果更好，可以在光传导部件1的两个端面分别设置发光体2。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，光传导部件1件包括本体以及连接在本体侧面上的凸面，本体的横截面为梯形或者矩形，凸面为为弧形。将光传导部件的截面做成上述的形状利于更好的反射或者收集安装外壳5反射回来的光，从而增大光的利用效率、提高光的均匀性；凸面是光传导部件1的出光面，凸面的横截面外廓为弧形，类似于一个凸透镜，对光传导部件1内部的光线具有汇聚作用，能够增强光源主光路上的亮度，提高反射图形及透射图形的采集效果，改善产品性能。

本申请的实施例二与实施例一的区别在于：光源还包括第二光源32。具体地，如图4所示，第二光源32设置在第二容纳透镜50的一侧，并且第二光源32与第一光源31位于第二容纳透镜50的中心轴线的同侧，第一光源31和第二光源32相对扫描通道呈轴对称布置。

实施例二的技术方案的工作过程如下：

图像读取器能够自动获取待扫描原稿的全部文字或图像信息。具体地，当原稿第一次通过扫描通道时，打开第一光源31并关闭第二光源32，第一容纳透镜40获取原稿的下表面的反射图像，第二容纳透镜50获取原稿的透射图像。当原稿全部通过扫描通道后，使原稿逆向第二次进入扫描通道，并且此时打开第二光源32并关闭第一光源31，第一容纳透镜40获取原稿的下表面的反射图像，第二容纳透镜50获取原稿的透射图像。当原稿第二次全部通过扫描通道后，图像读取器便获取了原稿的上表面反射图像，下表面反射图像以及透射图像，省去了手动将原稿翻面的步骤，使得操作更加简便。

实施例二中第一容纳透镜40获取反射图像或折射图像、第二容纳透镜50获取反射图像或折射图像以及图像的光电转化原理与实施例一相同，在此不在赘述。

为保证第一光源31发出的折射光和透射光，以及和第二光源32发出的折射光和反射光均能被第一容纳透镜40和第二容纳透镜50接收到，本实施例中第一光源31和第二光源32相对扫描通道呈轴对称布置，并且第一光源31的主光路和第二光源32的主光路相对于第一容纳透镜40的中心轴线具有相同的倾斜角度。第一光源31和第二光源32主光路的倾斜角度设置和实施例一相同，在此不再赘述。

本申请的实施例三与实施例二的区别在于：光源还包括第三光源33，具体地，如图5所示，第三光源33和第一光源31相对第一容纳透镜40的中心轴线呈轴对称布置。

在实施例三的技术方案中，第一容纳透镜40两侧布置有第一光源31和第三光源33，并第一光源31工作时同打开第三光源33。在第一图像传感器10上设置两个光源能够增强主光路的强度，提高原稿下表面反射图像和透射图像的扫描质量。同时也能够实现图像读取器获取全部原稿文字图像信息的功能。

为了保证第一光源31和第三光源33同时打开时，第一光源31的反射光和第三光源33的反射光能够同时被第一容纳透镜40接收，以及第一光源31的透射光和第三光源33的透射光能够同时被第二容纳透镜50接收。本实施例中，第三光源33和第一光源31相对第一容纳透镜40的中心轴线呈轴对称布置。由于上述第三光源33和第一光源31的相对位置布置方法，使得第三光源33的主光路和第一光源31的主光路相对于第一容纳透镜40的中心轴线具有相同的角度。

本申请的实施例四与实施例三的区别在于，光源还包括第四光源34，如图6所示，具体地，第四光源34和第二光源32相对第二容纳透镜50的中心轴线呈轴对称布置。

本实施例中，第一容纳透镜40两侧分别设置有第一光源31和第三光源33，第二容纳透镜50两侧分别设置有第二光源32和第四光源34。上述布置方法能够大大增强图像读取器的图像扫描质量。

具体地，当需要获取原稿的下表面文字图像信息时，同时打开第一光源31和第三光源33，并关闭第二光源32和第四光源34,。第一光源31和第三光源33在原稿下表面的折射光线被第一容纳透镜40接收，第一光源31和第三光源33的透射光线被第二容纳透镜50接收，并获取原稿的下表面反射图像和透射图像。

当需要获取原稿的上表面文字图像信息时，同时打开第二光源32和第四光源34，并关闭第一光源31和第三光源33,。第二光源32和第四光源34在原稿上表面的折射光线被第二容纳透镜50接收，第二光源32和第四光源34的透射光线被第一容纳透镜40接收，并获取原稿的上表面反射图像和透射图像。

由于第一容纳透镜40和第二容纳透镜50的均在两侧设置有光源，所以使得原稿的上表面反射光线、原稿的下表面反射光线以及透射光线均得到加强，全面提高图像读取器的扫描质量。

本实施例中第四光源34和第二光源32相对第二容纳透镜50的中心轴线呈轴对称布置的理由与实施例三中第三光源33和第一光源31相对第一容纳透镜40的中心轴线呈轴对称布置的理由相同，在此不再赘述。

如图7所示，本申请的实施例五和实施例一至四的区别在于，第一容纳透镜40的中心轴线和第二容纳透镜50的中心轴线平行并且具有预设距离b，光源包括第一光源31和第二光源32，第一光源31和第二光源32相对于第一容纳透镜40的中心轴线同侧，并且第一光源31和第一容纳透镜40之间的距离与第二光源32和第二容纳透镜50之间的距离相等。

实施例五的技术效果在于，当图像读取器扫描表面积较小的原稿，具体为原稿的宽度小于扫描通道的宽度时，能够通过第一光源31或者第二光源32的角度，避免第一光源31和第二光源32的透射光线不经过原稿直接进入第二容纳透镜50和第一容纳透镜40，影响原稿扫描效果。

具体地，以第一光源31工作、第二光源32关闭时为例，当原稿的宽度小于扫描通道的宽度时，第一光源31的主光路照射到原稿的下表面并透射过原稿，并被第二容纳透镜50接收，而第一光源31的主光路在经过扫描通道没有原稿的部分时，会直接进入第二容纳透镜50，并影响扫描效果。

为克服上述问题，实施例五中第一容纳透镜40的中心轴线和第二容纳透镜50的中心轴线平行并且具有预设距离b，通过调整第一光源31的主光路角度，使第一光源31的主光路在不经过原稿时不能够被第二容纳透镜50接收，并且在第一光源31的主光路经过原稿折射后能够被第二容纳透镜50接收，进而防止上述第一光源31的透射光线不经过原稿直接进入第二容纳透镜50。

当第二光源32工作，关闭第一光源31时第二光源32的主光路工作原理与上述第一光源31工作、第二光源32关闭时的工作原理一致，在此不再赘述。

为了便于第一光源31和第二光源32的主光路角度调整，本实施例中的预设距离b不必过大，预设距离b为1至2mm的范围即可。当然根据设备情况以及工作情况的不同，预设距离b的范围不限于此。

如图8所示和图9所示，实施例六与实施例四的区别仅在于，光源的光传导部件1包括本体以及设置在本体侧面的切面，本体的横截面为矩形。采用上述截面图形的光传导部件1通过改变光传导部件1上的反射图形4的位置来改变光从出光面射出的角度，从而实现所要求的照射角度。实施例六的优点是：将光源10固定设置，降低了成本。

如图10和图11所示，本申请的实施例七和实施例八与实施例一至实施例六的区别仅在于光源的光传导部件1结构不同。具体地，如图10所示，实施例七的技术方案中，光传导部件1的截面为矩形，优点在于：光传导部件1的结构紧凑，能够节约空间，同时，由于其不具有汇集光线的作用，所以，能够使从出光面射出的光线在较大范围内扩散，从而防止光源照射在原稿上波动较大。

如图11所示，在实施例八的技术方案中，光传导部件1的截面为圆形，其优点在于：圆形截面的光传导部件1的汇聚光的能力更强，也就大大提高了光的利用率，提高了光源的亮度，改善了产品的性能。。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像读取器，包括：相对设置的第一图像传感器(10)和第二图像传感器(20)，所述第一图像传感器(10)和所述第二图像传感器(20)之间形成扫描通道，所述第一图像传感器(10)和/或所述第二图像传感器(20)具有光源，所述第一图像传感器(10)还具有第一容纳透镜(40)，所述第二图像传感器(20)还具有第二容纳透镜(50)，其特征在于，当所述第一图像传感器(10)或所述第二图像传感器(20)的所述光源工作时，所述第一容纳透镜(40)和所述第二容纳透镜(50)中的一个接收该光源的反射光，所述第一容纳透镜(40)和所述第二容纳透镜(50)中的另一个同时接收该光源的透射光。

2.根据权利要求1所述的图像读取器，其特征在于，所述第一容纳透镜(40)和所述第二容纳透镜(50)相对所述扫描通道呈轴对称布置，且所述第一容纳透镜(40)的中心轴线和所述第二容纳透镜(50)的中心轴线重合，所述光源包括第一光源(31)，所述第一光源(31)设置在所述第一容纳透镜(40)的一侧，所述第一光源(31)的主光路与所述第一容纳透镜(40)的中心轴线具有预设角度α。

3.根据权利要求2所述的图像读取器，其特征在于，所述光源还包括第二光源(32)，所述第二光源(32)设置在所述第二容纳透镜(50)的一侧，所述第二光源(32)与所述第一光源(31)位于所述第二容纳透镜(50)的中心轴线的同侧，所述第一光源(31)和所述第二光源(32)相对所述扫描通道呈轴对称布置。

4.根据权利要求3所述的图像读取器，其特征在于，所述光源还包括第三光源(33)，所述第三光源(33)和所述第一光源(31)相对所述第一容纳透镜(40)的中心轴线呈轴对称布置。

5.根据权利要求4所述的图像读取器，其特征在于，所述光源还包括第四光源(34)，所述第四光源(34)和所述第二光源(32)相对第二容纳透镜(50)的中心轴线呈轴对称布置。

6.根据权利要求1所述的图像读取器，其特征在于，所述第一容纳透镜(40)的中心轴线和所述第二容纳透镜(50)的中心轴线平行并且具有预设距离b，所述光源包括第一光源(31)和第二光源(32)，所述第一光源(31)和所述第二光源(32)位于所述第一容纳透镜(40)的中心轴线的同侧，所述第一光源(31)和所述第一容纳透镜(40)之间的距离与所述第二光源(32)和所述第二容纳透镜(50)之间的距离相等。

7.根据权利要求6所述的图像读取器，其特征在于，所述预设距离b为1至2mm的范围内。

8.根据权利要求5所述的图像读取器，其特征在于，所述第一光源(31)、所述第二光源(32)、第三光源(33)以及第四光源(44)包括：

光传导部件(1)，所述光传导部件(1)为条状，所述光传导部件(1)包括本体以及设置在本体侧面上的凸面，所述本体的横截面为梯形或者矩形，所述凸面为弧面。

9.根据权利要求5所述的图像读取器，其特征在于，所述第一光源(31)、所述第二光源(32)、第三光源(33)以及第四光源(44)包括：

光传导部件(1)，所述光传导部件(1)为条状，所述光传导部件(1)包括本体以及设置在本体上的切面。

10.根据权利要求2所述的图像读取器，其特征在于，所述预设角度α为0至30°的范围内。