CN203072042U - 接触式图像传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线阵图像读取装置，包括一个能够读取原稿整个幅面宽度的第一图像传感器和一个读取原稿局部范围的第二图像传感器，两类图像传感器相互连接，能同时读取原稿的焦点位置，相对于第一图像传感器，第二图像传感器的光源照射方向和扫描方向可以是不同并可以调整改变的，第二图像传感器与第一图像传感器相互独立地读取图像信号并分别向外传输，第一传感器用于读取原稿的常规图像，第二传感器根据所需扫描图像的需要编制程序，程序控制步进电机旋转角度，步进电机带动第二图像传感器旋转，自动调整光源照射方向和读取方向，以读取原稿的非常规图像，两类图像传感器可以相互独立地进行图像读取，从而实现了常规图像与非常规图像的同时读取，提高了图像读取装置对特殊原稿的识别能力。

Description

接触式图像传感器

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，具体地说是一种既能读取常规图像，也能读取全息图像或变色油墨图像的接触式图像传感器。 

背景技术

图1是现有线阵图像读取装置的断面图，图中1是能发出光并均匀照射原稿的线照明光源，2是在原稿移动方向的垂直方向上延伸至整个读取范围并能将原稿反射光进行聚焦的透镜，3是多个排列成直线的用于接收透镜2所汇聚光的传感器芯片， 4是搭载上述传感器芯片的传感器基板，6是容纳光源1、透镜阵列2、传感器基板4的框架，５是设置在框架6上的搭载原稿的玻璃板，7是传感器基板上设置的用于为传感器基板提供电源或控制信号及将读取的图像数据向外传送的插口。 

在上述图像读取装置中，光源1发出的光，透过玻璃板5，照射到外面的原稿8上 ,原稿8上的文字黑色区域光被吸收,而在原稿其它的白色底色区域,光几乎100%被反射,这些反射光再穿过玻璃板5,被透镜阵列2收集,照射到传感器基板4上搭载的传感器芯片3上。在传感器芯片3在内部电路的控制下将接收到的光信号转换成电信号,并经过驱动电路输出,最终通过接口7作为图像（文字）信息向外输出。原稿不断移动，其上所记载的图像信息(文字)就会被连续读取下来。 

但是上述线阵图像读取装置由于光源的照射方向是固定的，读取方向也是固定的，所以只能读取原稿的常规图像，如光源中配置红绿蓝三基色时可以读取原稿的彩色图像，光源内配置红外光时可以读取原稿的红外图像。对于纸币等有价证券中包含的全息图像或变色油墨等图像，需要改变光源照射方向或读取方向才能正确读取图像的原稿，现有的图像读取装置就无能为力了。 

近来也有一些图像读取装置在其内部加入了另外一组照射方向不同的光源，使用两组照射方向不同的光源可以对变色油墨的图像进行不同方向的读取，但仍不能读取全息图像，并且这种图像读取装置用于读取变色油墨图像时就只能用于读取变色油墨图像而不能读取原来的常规图像了。 

综上所述，现有线阵图像读取装置存在以下问题：由于现有图像读取装置只能读取常规图像或只能读取变色油墨图像，不能读取特殊原稿中的全息图像，也不能两种性质的图像同时读取，影响了特殊原稿的识别，也给使用造成了很大的不便。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种既能读取常规图像，也能读取全息图像或变色油墨图像等非常规图像，并且常规图像与非常规图像可以实现同时读取的线阵图像读取装置。 

本发明可以通过如下措施达到： 

一种线阵图像读取装置，其特征在于包括用于读取原稿整个幅面宽度的第一图像传感器和用于读取原稿局部范围的第二图像传感器，

所述第一图像传感器至少包括能照射原稿整个读取范围的第一光源，在原稿移动方向的垂直方向上延伸至整个读取范围并能将原稿反射光进行聚焦的第一透镜，多个排列成直线的能接收第一透镜汇聚光的第一传感器芯片，搭载前述第一传感器芯片的第一传感器基板，以及容纳上述第一光源、第一透镜、第一传感器基板的第一框架，

所述第二图像传感器至少包括能照射原稿部分范围的第二光源，接收原稿反射第二光源的光的第二透镜，接收第二透镜汇聚光的第二传感器芯片，搭载前述第二传感器芯片的第二传感器基板，以及容纳上述第二光源、第二透镜、第二传感器基板的第二框架，

第二图像传感器与第一图像传感器相互连接，能同时读取原稿的焦点位置，相对于第一图像传感器，第二图像传感器的光源照射方向和扫描方向可以是不同并可以调整改变的，第二图像传感器与第一图像传感器相互独立地读取图像信号并分别向外传输。

本发明所述的第一图像传感器上设有支架，第二图像传感器经转轴与支架相连接，转轴与支架上的步进电机相连接，步进电机与单片机控制器相连接，步进电机由单片机控制器控制其旋转角度，步进电机直接或通过传动装置与转轴相连接，转轴带动第二图像传感器旋转到扫描方向需要的角度，传动装置可以采用皮带传动方式，也可以采用齿轮传动方式。 

本发明可以根据图像读取的角度要求以及需要读取的全息图像的数量，设置至少两个第二图像传感器，每个第二图像传感器分别与步进电机相连接，步进电机与单片机控制器相连接，以分别控制各个第二图像传感的扫描方向，也可以共用一个步进电机，步进电机与单片机控制器相连接，各第二图像传感的转轴由传动装置相连接，单片机控制器经步进电机、传动装置控制各个第二图像传感器的扫描方向。 

本发明第一传感器用于读取原稿的常规图像，第二传感器根据所需扫描图像的需要编制程序，程序控制步进电机旋转角度，步进电机直接或通过传动装置带动与第二图像传感器相连接的转轴旋转，从而带动第二图像传感器旋转，自动调整光源照射方向和读取方向，以读取原稿的变色油墨图像或全息图像等非常规图像，两个图像传感可以相互独立地进行图像读取，从而实现了常规图像与非常规图像的同时读取，提高了图像读取装置对特殊原稿的识别能力。同时，第二传感器可以自动调整扫描角度，既提高了效率，拓展了应用范围，也大大提高了角度调整的准确性、可靠性。

附图说明

图1为现有接触式图像传感器的断面图。 

图2为本发明实施例1所示的线阵图像读取装置的断面结构示意图。 

图3为本发明实施例1所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图。 

图4为本发明实施例2所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图。 

图5为本发明实施例3所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图。

图6为本发明实施例4所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图。

图7为本发明实施例5所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图。

图8为本发明实施例1所示的线阵图像读取装置的控制方法的流程图。

图中标记：第一光源101、第一透镜102、第一传感器芯片103、第一传感器基板104、玻璃板105、第一框架106、插座107、第二光源201、第二透镜202、第二传感器芯片203、第二传感器基板204、玻璃板205、第二框架206、插座207、旋转轴301、联轴器302、步进电机303、单片机控制系统304、齿轮305、齿轮306、皮带轮307、皮带轮308、皮带309、离合装置310。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述： 

一种线阵图像读取装置，其特征在于包括用于读取原稿整个幅面宽度的第一图像传感器和用于读取原稿局部范围的第二图像传感器，

所述第一图像传感器至少包括能照射原稿整个读取范围的第一光源，在原稿移动方向的垂直方向上延伸至整个读取范围并能将原稿反射光进行聚焦的第一透镜，多个排列成直线的能接收第一透镜汇聚光的第一传感器芯片，搭载前述第一传感器芯片的第一传感器基板，以及容纳上述第一光源、第一透镜、第一传感器基板的第一框架，

所述第二图像传感器至少包括能照射原稿部分范围的第二光源，接收原稿反射第二光源的光的第二透镜，接收第二透镜汇聚光的第二传感器芯片，搭载前述第二传感器芯片的第二传感器基板，以及容纳上述第二光源、第二透镜、第二传感器基板的第二框架，

第二图像传感器与第一图像传感器相互连接，能同时读取原稿的焦点位置，相对于第一图像传感器，第二图像传感器的光源照射方向和扫描方向可以是不同并可以调整改变的，第二图像传感器与第一图像传感器相互独立地读取图像信号并分别向外传输。

本发明所述的第一图像传感器上设有支架，第二图像传感器经转轴与支架相连接，转轴与支架上的步进电机相连接，步进电机与单片机控制器相连接，步进电机由单片机控制器控制其旋转角度，步进电机直接或通过传动装置与转轴相连接，转轴带动第二图像传感器旋转到扫描方向需要的角度，传动装置可以采用皮带传动方式，也可以采用齿轮传动方式。 

本发明可以根据图像读取的角度要求以及需要读取的全息图像的数量，设置至少两个第二图像传感器，每个第二图像传感器分别与步进电机相连接，步进电机与单片机控制器相连接，以分别控制各个第二图像传感器的扫描方向，也可以共用一个步进电机，步进电机与单片机控制器相连接，各第二图像传感器的转轴由传动装置相连接，单片机控制器经步进电机、传动装置控制各个第二图像传感器的扫描方向。 

实施例1：图2是本发明实施例1的线阵图像装置的断面结构图，图中101是能发出光并均匀照射整个原稿幅度的第一光源，102是在原稿移动方向的垂直方向上延伸至整个读取范围并能将原稿反射光进行聚焦的第一透镜，103是多个排列成直线的用于接收透镜阵列102所汇聚光的第一传感器芯片， 104是搭载上述多个传感器芯片103的第一传感器基板， 106是容纳光源101、透镜102、传感器基板104的第一框架，105是设置在框架106上的搭载原稿的玻璃板，107是为传感器基板104提供电源、驱动信号及向外输出读取的图像信号的插座。上述光源101、透镜102、传感器芯片103、传感器基板104、玻璃板105、框架106及插座107构成第一图像传感器10，用于读取原稿整个幅度内的常规图像。

图中201是至少能照射原稿部分范围的第二光源，202是接收第二光源202照射原稿产生反射光的第二透镜，203是接收第二透镜镜汇聚光的第二传感器芯片，204是搭载前述第二传感器芯片203的第二传感器基板，206是容纳上述第二光源201、第二透镜201、第二传感器基板204的第二框架，205是设置在框架206上的搭载原稿的玻璃板，207是为传感器基板204提供电源、驱动信号及向外输出读取的图像信号的插座。上述光源201、透镜202、传感器芯片203、传感器基板204、玻璃板205、框架206及插座207构成第二图像传感器20，用于读取原稿中的局部的变色油墨图像或全息图像等非常规图像。 

图中301为与框架206连成一体的旋转轴，302为将旋转轴301与步进电机303连接起来的联轴器，304为单片机控制系统。根据需要读取的局部的变色油墨图像或全息图像等非常规图像所需的角度要求，编制单片机控制程序，在程序的控制下，步进电机303旋转一定的角度，通过联轴器302带动第二图像传感器20旋转需要的角度。该方式结构简单，安装方便，精度高，根据现有步进电机的性能参数，最小步进角度可以达到0.36°，因此该实施例中，第二图像传感器的旋转角度最小可以控制在0.36°。 

实施例2：图4为本发明实施例2所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图，第一图像传感器10、第二图像传感器20与实例1结构相同，区别在于，旋转轴301上装有齿轮305，步进电机303的输出轴上也装有齿轮306，根据需要读取的局部的变色油墨图像或全息图像等非常规图像所需的角度要求，编制单片机控制程序，在程序的控制下，步进电机303旋转一定的角度，通过齿轮组305、306，带动第二图像传感器20旋转一定的角度。根据需要，选择齿轮组的传动比，可以调整第二图像传感器20的最小旋转角度，提高控制精度。 

实施例3：图5为本发明实施例3所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图，第一图像传感器10、第二图像传感器20与实例1结构相同，区别在于，旋转轴301上装有皮带轮307，步进电机303的输出轴上也装有皮带轮308，根据需要读取的局部的变色油墨图像或全息图像等非常规图像所需的角度要求，编制单片机控制程序，在程序的控制下，步进电机303旋转一定的角度，通过皮带轮307、308，以及皮带309带动第二图像传感器20旋转一定的角度。根据需要，选择皮带轮的传动比，可以调整第二图像传感器20的最小旋转角度，提高控制精度。 

实施例4：图6为本发明实施例4所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图，在前述实施例中，在读取整个原稿幅面常规图像的第一图像传感器10旁边只配有一个读取原稿局部非常规图像的第二图像传感20。根据需要也可以配置多个第二图像传感器20及自动调整系统。图6是在读取整个原稿幅面常规图像的第一图像传感器10旁边配有两个读取原稿局部非常规图像的第二图像传感器20及自动调整系统。配备多个第二传感器20时，多个第二传感器20之间可以相同，也可以是不同的。其自动调整系统可以全部采用上述实施例中的一种，也可以根据需要，分别采用其中的一种。 

实施例5：图7为本发明实施例5所示的线阵图像读取装置的俯视结构示意图，在前述实施例中，根据需要在读取整个原稿幅面常规图像的第一图像传感器10旁边可以配置多个第二图像传感器20，每个第二图像传感器20都配有单独的自动调整系统。本实施例采用一套自动调节系统来同时控制多个第二图像传感器20，多个第二图像传感器20可以根据需要同时旋转，也可以通过离合装置310，控制其中的一个或几个进行旋转，以调整第二图像传感器20的读取角度。其传动装置可以是齿轮组、皮带传动，也可以是联轴器、齿轮组、皮带传动的任意组合。 

图8为本发明实施例4所示的线阵图像读取装置的控制方法的流程图，该实施例中的线阵图像读取装置包括用于读取原稿整个幅面宽度的第一图像传感器和用于读取原稿局部范围的第二图像传感器，具体地，该第二图像传感器通过自动调整系统，调整扫描方向和角度，该方法包括如下的步骤S401、S402、S403和S404。 

步骤S401：根据需要读取的全息图像的数量和位置，确定第二传感器的数量和位置，例如，读取人民币时通常会有几处需要单独读取的图像或防伪标记，这就需要几个第二传感器，而每一个的读取角度也可能不同，所以需要区别对待。 

步骤S402：根据每一个需要读取的全息图像的读取角度，确定每个第二传感器需要旋转的角度， 

步骤S403：根据第二传感器的位置和需要旋转的角度，选择传动装置的类型，并计算齿轮、皮带轮、电机等有关参数，

步骤S404：根据上述要求，选择驱动装置，并编制控制程序，

通过以上步骤，可以根据需要，自动调整每个第二传感器的读取方向和位置，从而读取每个特殊图像或防伪标记。其它实施例的控制方法和这个类似，不再累述。

本发明第一传感器用于读取原稿的常规图像，第二传感器根据所需扫描图像的需要编制程序，程序控制步进电机旋转角度，步进电机直接或通过传动装置带动与第二图像传感器相连接的转轴旋转，从而带动第二图像传感器旋转，自动调整光源照射方向和读取方向，以读取原稿的变色油墨图像或全息图像等非常规图像，两个图像传感器可以相互独立地进行图像读取，从而实现了常规图像与非常规图像的同时读取，提高了图像读取装置对特殊原稿的识别能力。同时，第二传感器可以自动调整扫描角度，既提高了效率，拓展了应用范围，也大大提高了角度调整的准确性、可靠性。

Claims (5)

1.一种接触式图像读取装置，其特征在于包括用于读取原稿整个幅面宽度的第一图像传感器和用于读取原稿局部范围的第二图像传感器，

所述第一图像传感器至少包括能照射原稿整个读取范围的第一光源，在原稿移动方向的垂直方向上延伸至整个读取范围并能将原稿反射光进行聚焦的第一透镜，多个排列成直线的能接收第一透镜汇聚光的第一传感器芯片，搭载前述第一传感器芯片的第一传感器基板，以及容纳上述第一光源、第一透镜、第一传感器基板的第一框架，

所述第二图像传感器至少包括能照射原稿部分范围的第二光源，接收原稿反射第二光源的光的第二透镜，接收第二透镜汇聚光的第二传感器芯片，搭载前述第二传感器芯片的第二传感器基板，以及容纳上述第二光源、第二透镜、第二传感器基板的第二框架，

第二图像传感器与第一图像传感器相互连接，能同时读取原稿的焦点位置，相对于第一图像传感器，第二图像传感器的光源照射方向和扫描方向可以是不同并可以调整改变的，第二图像传感器与第一图像传感器相互独立地读取图像信号并分别向外传输。

2.根据权利要求1所述的接触式图像读取装置，其特征在于第一图像传感器上设有支架，第二图像传感器经转轴与支架相连接，转轴与支架上的步进电机相连接，步进电机与单片机控制器相连接，步进电机由单片机控制器控制其旋转角度。

3.根据权利要求1所述的接触式图像读取装置，其特征在于第一图像传感器上设有支架，第二图像传感器经转轴与支架相连接，支架上的步进电机经带传动或齿轮传动与转轴相连接，步进电机与单片机控制器相连接，步进电机由单片机控制器控制其旋转角度。

4.根据权利要求2或3所述的接触式图像读取装置，其特征在于设置至少两个第二图像传感器，每个第二图像传感器分别与步进电机相连接，步进电机与单片机控制器相连接，分别控制各个第二图像传感器的扫描方向。

5.根据权利要求2或3所述的接触式图像读取装置，其特征在于设置至少两个第二图像传感器，各个第二图像传感器共用一个步进电机，步进电机与单片机控制器相连接，各第二图像传感的转轴由带传动或齿轮传动相连接，单片机控制器经步进电机、带传动或齿轮传动控制各个第二图像传感器的扫描方向。

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