CN210927717U - 图像扫描装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种图像扫描装置，该图像扫描装置包括：透镜组件，包括多个透镜，多个透镜沿扫描方向依次排列，扫描方向为目标物体的长度方向；一个光电转换芯片，与透镜组件在第一预定方向上相对间隔地设置，图像扫描装置在扫描方向上的成像区域有多个，成像区域的个数与透镜的个数相同，且任意相邻的两个成像区域至少连接，第一预定方向为多个透镜的光轴的延伸方向，使得该图像扫描装置实现无缝扫描，相比现有技术中的多个面阵相机，光电转换芯片与透镜在第一预定方向上的距离可以较小，所以不需要将扫描图像的缩小倍数变大，也可以保证任意相邻的两个成像区域至少连接，即该装置在实现无缝扫描的同时保证了扫描图像的分辨率较高。

Description

图像扫描装置

技术领域

本申请涉及传感器技术，具体而言，涉及一种图像扫描装置。

背景技术

现有的面阵图像扫描装置扫描图像时都是成一个比原稿缩小的图像。扫描装置虽然可以通过相机并排排列，实现长尺扫描。但现有相机体积过大，两个或者多个相机间距相距过远，要保证无缝扫描，物体的缩小倍数会变得很大，就无法实现高分辨率扫描。相机相距近，虽然物体的缩小倍数变小，可以高分辨率扫描，但因为相机自身的体积限制，无法无限地靠近在一起，就无法实现无缝扫描。因此，需要一种高分辨率无缝扫描装置。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种图像扫描装置，以解决现有技术中图像扫描装置在保证分辨率的基础上难以实现无缝扫描的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种图像扫描装置，包括：透镜组件，包括多个透镜，多个所述透镜沿扫描方向依次排列，所述扫描方向为目标物体的长度方向；一个光电转换芯片，与所述透镜组件在第一预定方向上相对间隔地设置，所述图像扫描装置在所述扫描方向上的成像区域有多个，所述成像区域的个数与所述透镜的个数相同，且任意相邻的两个所述成像区域至少连接，所述第一预定方向为多个所述透镜的光轴的延伸方向。

进一步地，所述光电转换芯片在预定平面上的投影在所述透镜组件在所述预定平面上的投影的内部，所述预定平面与所述第一预定方向垂直且与所述扫描方向平行。

进一步地，任意两个所述透镜与所述光电转换芯片之间的距离均相等。

进一步地，任意两个所述透镜为相同的透镜。

进一步地，所述图像扫描装置还包括光源，所述光源位于所述透镜远离所述光电转换芯片的一侧，且在第二预定方向上，所述光源位于所述透镜组件的一侧，所述第二预定方向分别与所述第一预定方向以及所述扫描方向垂直。

进一步地，所述光源有两个，在所述第二预定方向上，一个所述光源位于所述透镜组件的一侧，另一个所述光源位于所述透镜组件的另一侧。

进一步地，所述光源在所述扫描方向上的长度大于所述透镜组件在所述扫描方向上的长度。

进一步地，所述图像扫描装置还包括框体，所述框体具有容纳腔，多个所述透镜、所述光电转换芯片和所述光源均位于所述容纳腔内。

进一步地，所述图像扫描装置还包括线路板，所述线路板位于所述容纳腔内，所述光电转换芯片设置在所述线路板的表面上且位于所述线路板和所述透镜之间。

进一步地，所述图像扫描装置还包括插座，所述插座分别与所述光源和所述线路板电连接。

应用本申请的技术方案，上述图像扫描装置中，包括透镜组件和一个光电转换芯片，图像扫描装置在上述扫描方向上的成像区域有多个，成像区域的个数与透镜的个数相同，且任意相邻的两个成像区域的部分连接，从而使得该图像扫描装置实现无缝扫描。并且，该图像扫描装置中，任意两个相邻的透镜之间距离没有限制，即可以将二者在扫描方向上无限靠近甚至接触或者部分重叠，相比现有技术中的多个面阵相机，光电转换芯片与透镜在第一预定方向上的距离可以较小，所以不需要将扫描图像的缩小倍数变大，也可以保证任意相邻的两个成像区域至少连接，即该装置在实现无缝扫描的同时保证了扫描图像的分辨率较高。

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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种实施例的图像扫描装置的侧视图；以及

图2示出了根据本实用新型的一种实施例的图像扫描装置的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、框体；20、透镜组件；21、第一透镜；22、第二透镜；23、第三透镜；24、第四透镜；30、线路板；40、光电转换芯片；50、光源；60、插座；70、目标物体；71、第一成像区域；72、第二成像区域；73、第三成像区域；74、第四成像区域；712、第一重叠区域；723、第二重叠区域；734、第三重叠区域。

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申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的图像扫描装置在保证分辨率的基础上难以实现无缝扫描，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种图像扫描装置。

图1和图2是根据本实用新型实施例的图像扫描装置的结构示意图，该图像扫描装置包括：

透镜组件20，包括多个透镜，多个上述透镜沿扫描方向依次排列，上述扫描方向为目标物体70的长度方向；

一个光电转换芯片40，与上述透镜组件20在第一预定方向上相对间隔地设置，上述图像扫描装置在上述扫描方向上的成像区域有多个，上述成像区域的个数与上述透镜的个数相同，且任意相邻的两个上述成像区域的部分连接，上述第一预定方向为多个上述透镜的光轴的延伸方向。

上述图像扫描装置中，包括透镜组件和一个光电转换芯片，图像扫描装置在上述扫描方向上的成像区域有多个，成像区域的个数与透镜的个数相同，且任意相邻的两个成像区域的部分连接，从而使得该图像扫描装置实现无缝扫描。并且，该图像扫描装置中，任意两个相邻的透镜之间距离没有限制，即可以将二者在扫描方向上无限靠近甚至接触或者部分重叠，相比现有技术中的多个面阵相机，光电转换芯片与透镜在第一预定方向上的距离可以较小，所以不需要将扫描图像的缩小倍数变大，也可以保证任意相邻的两个成像区域至少连接，即该装置在实现无缝扫描的同时保证了扫描图像的分辨率较高。

需要说明的是，任意相邻的两个上述成像区域至少连接包括两种情况，第一种情况，任意相邻的两个上述成像区域部分重叠，第二种情况，任意相邻的两个成像区域连接，在这两种情况下，任意相邻的两个上述成像区域之间没有缝隙。

本申请一种具体的实施例中，如图1所示，上述透镜组件20包括第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23和第四透镜24，第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23和第四透镜24在扫描方向上依次排列，且透镜与成像区域一一对应，任意相邻的透镜对应的成像区域部分重叠，第一透镜21对应的成像区域为第一成像区域71，第二透镜22对应的成像区域为第二成像区域72，第三透镜23对应的成像区域为第三成像区域73，第四透镜24对应的成像区域为第四成像区域74，第一成像区域71与第二成像区域72的重叠区域为第一重叠区域712，第二成像区域72与第三成像区域73的重叠区域为第二重叠区域723，第三成像区域73与第四成像区域74的重叠区域为第三重叠区域734。

在本申请的一种实施例中，如图2所示，上述光电转换芯片40在预定平面上的投影在上述透镜组件20在上述预定平面上的投影的内部，上述预定平面与上述预定方向垂直且与上述扫描方向平行。该结构可以保证光电转换芯片通过对应的透镜接收目标物体的反射光，进一步保证任意相邻的两个成像区域至少连接，从而实现无缝扫描。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，任意两个上述透镜与上述光电转换芯片40之间的距离均相等，例如，上述第一透镜21与上述光电转换芯片40之间的距离等于上述第二透镜22与上述光电转换芯片40之间的距离，使得各透镜对应的扫描图像的缩小倍数相同，便于后续将各透镜对应的扫描图像整合为一个完整的图像。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，任意两个相邻的上述透镜的光心的连线与上述预定平面平行，从而简化了透镜的排列方式，使得图像扫描装置结构简单，便于维修更换。

在本申请的一种实施例中，任意两个上述透镜为相同的透镜，即大小、形状以及材料等参数均相同。采用相同的透镜进行图像扫描，使得各透镜对应的扫描图像的分辨率均相同，便于之后的图像处理。

需要说明的是，多个上述透镜也可以为不同的透镜，在这种情况下，本领域技术人员根据实际情况调整透镜与光电转换芯片的距离，使得各光电转换芯片图像扫描的分辨率均相同。

在本申请的一种实施例中，如图1和图2所示，上述图像扫描装置还包括光源50，上述光源50发出的光照射在目标物体70上，目标物体70的反射光通过透镜组件20后被光电转换芯片40接收，上述光源50位于上述透镜远离上述光电转换芯片40的一侧，且在第二预定方向上，上述光源50位于上述透镜组件20的一侧，上述第二预定方向分别与上述第一预定方向以及上述扫描方向垂直，以避免光源50阻挡目标物体70的反射光，使得目标物体70的反射光可以毫无阻碍地通过透镜组件20照射到光电转换芯片40上，这样可以进一步保证扫描结果的准确性。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述光源50有两个，在上述第二预定方向上，一个上述光源50位于上述透镜组件20的一侧，另一个上述光源50位于上述透镜组件20的另一侧，使得多个光源50发出的光均匀地照射在目标物体70上，从而保证扫描图像各部分的亮度相同。

本申请的一种实施例中，如图1和图2所示，上述光源50在上述扫描方向上的长度大于上述透镜组件20在上述扫描方向上的长度，避免光源发出的光无法照射到边缘透镜对应的成像区域，导致边缘透镜无法扫描得到对应的扫描图像，进一步保证实现无缝扫描。

在本申请的一种实施例中，如图1和图2所示，上述图像扫描装置还包括框体10，上述框体10具有容纳腔，多个上述透镜、上述光电转换芯片40和上述光源50均位于上述容纳腔内。将多个上述透镜、上述光电转换芯片和上述光源设置在一个框体的容纳腔内，相比于现有技术中一个相机对应一个框体，打破了透镜之间的距离限制，进一步在保证分辨率的基础上实现无缝扫描。

在本申请的一种实施例中，如图1和图2所示，上述图像扫描装置还包括线路板30，上述线路板30位于上述容纳腔内，上述光电转换芯片40设置在上述线路板30的表面上且位于上述线路板30和上述透镜之间。上述结构中，上述光电转换芯片集成在线路板上，便于统一供电，从而简化了图像扫描装置的结构。

为了控制上述光电转换芯片和上述光源的工作，在本申请的一种实施例中，如图1和图2所示，上述图像扫描装置还包括插座60，上述插座60与上述光源50和上述线路板30电连接，用于为上述光电转换芯片40和上述光源50供电。

具体地，将上述插座通电，使得上述光电转换芯片和上述光源开始工作，即图像扫描装置开始图像扫描，光源发出的光均匀照射在目标物体上，光电转换芯片通过透镜接收目标物体的反射光，并将光信号转换为电信号，电信号经过处理得到目标物体的扫描图像。

在本申请的一种实施例中，上述图像扫描装置还包括信号处理器，与上述光电转换器电连接，用于根据上述光电转换器输出的电信号构建目标物体的扫描图像。具体地，上述光电转换器通过插座与上述信号处理器连接，上述光电转换器将接收的目标物体的反射光信号转换成电信号，上述电信号经插座通过电缆传输至信号处理器，上述信号处理器根据上述电信号构建目标物体的扫描图像。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的图像扫描装置中，包括透镜组件和一个光电转换芯片，图像扫描装置在上述扫描方向上的成像区域有多个，成像区域的个数与透镜的个数相同，且任意相邻的两个成像区域的部分连接，从而使得该图像扫描装置实现无缝扫描。并且，该图像扫描装置中，任意两个相邻的透镜之间距离没有限制，即可以将二者在扫描方向上无限靠近甚至接触或者部分重叠，相比现有技术中的多个面阵相机，光电转换芯片与透镜在第一预定方向上的距离可以较小，所以不需要将扫描图像的缩小倍数变大，也可以保证任意相邻的两个成像区域至少连接，即该装置在实现无缝扫描的同时保证了扫描图像的分辨率较高。

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

Claims (10)

1.一种图像扫描装置，其特征在于，包括：

透镜组件，包括多个透镜，多个所述透镜沿扫描方向依次排列，所述扫描方向为目标物体的长度方向；

一个光电转换芯片，与所述透镜组件在第一预定方向上相对间隔地设置，所述图像扫描装置在所述扫描方向上的成像区域有多个，所述成像区域的个数与所述透镜的个数相同，且任意相邻的两个所述成像区域至少连接，所述第一预定方向为多个所述透镜的光轴的延伸方向。

2.根据权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述光电转换芯片在预定平面上的投影在所述透镜组件在所述预定平面上的投影的内部，所述预定平面与所述第一预定方向垂直且与所述扫描方向平行。

3.根据权利要求2所述的图像扫描装置，其特征在于，任意两个所述透镜与所述光电转换芯片之间的距离均相等。

4.根据权利要求3所述的图像扫描装置，其特征在于，任意两个所述透镜为相同的透镜。

5.根据权利要求2所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像扫描装置还包括光源，所述光源位于所述透镜远离所述光电转换芯片的一侧，且在第二预定方向上，所述光源位于所述透镜组件的一侧，所述第二预定方向分别与所述第一预定方向以及所述扫描方向垂直。

6.根据权利要求5所述的图像扫描装置，其特征在于，所述光源有两个，在所述第二预定方向上，一个所述光源位于所述透镜组件的一侧，另一个所述光源位于所述透镜组件的另一侧。

7.根据权利要求5所述的图像扫描装置，其特征在于，所述光源在所述扫描方向上的长度大于所述透镜组件在所述扫描方向上的长度。

8.根据权利要求7所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像扫描装置还包括框体，所述框体具有容纳腔，多个所述透镜、所述光电转换芯片和所述光源均位于所述容纳腔内。

9.根据权利要求8所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像扫描装置还包括线路板，所述线路板位于所述容纳腔内，所述光电转换芯片设置在所述线路板的表面上且位于所述线路板和所述透镜之间。

10.根据权利要求9所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像扫描装置还包括插座，所述插座分别与所述光源和所述线路板电连接。

Images