CN213126141U - 图像扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像扫描装置。图像扫描装置包括：罩体，罩体具有第一开口和第二开口，第一开口与第二开口相对设置；PCB板，PCB板设置在第二开口处；光源结构，光源结构设置在第一开口处或第一开口远离第二开口的一侧，且与罩体、PCB板围成腔体；透镜结构，透镜结构设置在腔体中，透镜结构包括多个间隔设置的透镜，PCB板上朝向透镜结构的一侧设置有多个光电转换芯片，多个光电转换芯片与多个透镜一一对应设置，且透镜的光轴垂直于PCB板，光源结构包括多个光源，多个光源间隔设置，且各透镜的两侧分别对称设置有至少一个光源。本实用新型解决了现有技术中图像扫描装置存在照射不均匀及光强不足的问题。

Description

图像扫描装置

技术领域

本实用新型涉及传感设备成像技术领域，具体而言，涉及一种图像扫描装置。

背景技术

目前，现有的高分辨率图像扫描装置，在高速闪光拍摄下检测被检查对象上的异物时需要在被检测对象照射上均一的强光才能实现。而现有的图像扫描装置的照射存在不均匀及光强度不足的问题。

也就是说，现有技术中图像扫描装置存在照射不均匀及光强度不足的问题。

实用新型内容

本实用新型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存在照射不均匀及光强度不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种图像扫描装置，包括：罩体，罩体具有第一开口和第二开口，第一开口与第二开口相对设置；PCB板，PCB板设置在第二开口处；光源结构，光源结构设置在第一开口处或第一开口远离第二开口的一侧，且光源结构与罩体、PCB板围成腔体；透镜结构，透镜结构设置在腔体中，透镜结构包括多个间隔设置的透镜，PCB板上朝向透镜结构的一侧设置有多个光电转换芯片，多个光电转换芯片与多个透镜一一对应设置，且透镜的光轴垂直于PCB板，光源结构包括多个光源，多个光源间隔设置，且各透镜的两侧分别对称设置有至少一个光源。

进一步地，透镜为椭圆形透镜、正方形透镜、长方形透镜中的一种。

进一步地，透镜为椭圆形透镜时，多个椭圆形透镜的长轴方向相同，且多个椭圆形透镜沿长轴方向间隔排布。

进一步地，多个光源沿长轴方向间隔排布。

进一步地，图像扫描装置还包括放置平台面，待扫描对象放置在放置平台面上，放置平台面位于光源结构远离PCB板的一侧，且放置平台面与光源结构间隔设置。

进一步地，光源与放置平台面之间的距离大于等于5毫米且小于等于40毫米；和/或光源与放置平台面之间的夹角β大于等于5°且小于等于30°。

进一步地，光源的宽度T大于等于5.5毫米且小于等于6.5毫米。

进一步地，光电转换芯片在放置平台面上的扫描宽度大于等于椭圆形透镜的长轴方向的长度。

进一步地，相邻两个光电转换芯片的扫描区域在椭圆形透镜的长轴方向至少部分重合。

进一步地，放置平台面与光电转换芯片之间的距离小于等于30毫米。

应用本实用新型的技术方案，图像扫描装置包括罩体、PCB板、光源结构和透镜结构，罩体具有第一开口和第二开口，第一开口与第二开口相对设置；PCB板设置在第二开口处；光源结构设置在第一开口处或第一开口远离第二开口的一侧，且光源结构与罩体、PCB板围成腔体；透镜结构设置在腔体中，透镜结构包括多个间隔设置的透镜，PCB板上朝向透镜结构的一侧设置有多个光电转换芯片，多个光电转换芯片与多个透镜一一对应设置，且透镜的光轴垂直于PCB板，光源结构包括多个光源，多个光源间隔设置，且各透镜的两侧分别对称设置有至少一个光源。

通过在透镜的两侧分别对称设置有至少一个光源，便于光源对待扫描对象的均匀照射，以使得待扫描对象上的光亮更为均匀，通过调整光源与被检测对象平面间的照射角度在5度-30度，可以在被检测对象表面得到不同宽度的照射幅面，通过调整光源与被检测对象的距离在5mm-40mm，可得到不同强度的照射光以使得待扫描对象被照射足够强的光并将反射的光线射向透镜处，以将图像信息传递给与透镜对应设置的光电转换芯片中。多个透镜与多个光电转换芯片一一对应设置，以使得光电转换芯片对应接收其对应的透镜的处传来的信息，以保证每个光电转换芯片扫描到的图像的独立性，以便于对局部图像进行处理。

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

图1示出了本实用新型的一个可选实施例的图像扫描装置的结构示意图；

图2示出了图1中透镜、光电转换芯片和光源的位置关系示意图；

图3示出了图1中的光源与放置平台面之间的距离L与光照强度曲线的关系图；

图4示出了图1中光源照射的幅面宽度W与夹角β的关系图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、罩体；20、PCB板；21、光电转换芯片；30、光源结构；31、光源；40、透镜；50、放置平台面；60、插座。

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实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中图像扫描装置存在照射不均匀及光强度不足的问题，本实用新型提供了一种图像扫描装置。

如图1至图4所示，图像扫描装置包括罩体10、PCB板20、光源结构30和透镜结构，罩体10具有第一开口和第二开口，第一开口与第二开口相对设置；PCB板20设置在第二开口处；光源结构30设置在第一开口处或第一开口远离第二开口的一侧，且光源结构30与罩体10、PCB板20围成腔体；透镜结构设置在腔体中，透镜结构包括多个间隔设置的透镜40，PCB板20上朝向透镜结构的一侧设置有多个光电转换芯片21，多个光电转换芯片21与多个透镜40一一对应设置，且透镜40的光轴垂直于PCB板20，光源结构30包括多个光源31，多个光源31间隔设置，且各透镜40的两侧分别对称设置有至少一个光源31。

通过在透镜40的两侧分别对称设置有至少一个光源31，便于光源31对待扫描对象的均匀照射，以使得待扫描对象上的光亮更为均匀，通过调整光源与被检测对象平面间的照射角度在5度-30度，可以在被检测对象表面得到不同宽度的照射幅面，通过调整光源与被检测对象的距离在5mm-40mm，可得到不同强度的照射光。以使得待扫描对象反射的光线射向透镜40处，以将图像信息传递给与透镜40对应设置的光电转换芯片21中。多个透镜40与多个光电转换芯片21一一对应设置，以使得光电转换芯片21对应接收其对应的透镜40的处传来的信息，以保证每个光电转换芯片21扫描到的图像的独立性，以便于对局部图像进行处理。

可选地，透镜40为椭圆形透镜、正方形透镜、长方形透镜中的一种。透镜40可以是任意的透镜，只需保证多个透镜40是一样的即可。

如图1和图2所示，透镜40为椭圆形透镜时，多个椭圆形透镜的长轴方向相同，且多个椭圆形透镜沿长轴方向间隔排布。椭圆形透镜的面积更大，增大了一个透镜40的扫描范围，使得每一个光电转换芯片21的扫描范围更大，减少图像缺失的现象，增加了图像扫描装置扫描图像的完整性。

如图1所示，多个光源31沿长轴方向间隔排布。这样设置每个椭圆形透镜的长轴方向的两侧各设置有至少一个光源31，以使得照射到待扫描对象上的光强更加均匀，以检查待扫描对象上的异物。

可选地，图像扫描装置还包括放置平台面50，待扫描对象放置在放置平台面50上，放置平台面50位于光源结构30远离PCB板20的一侧，且放置平台面50与光源结构30间隔设置。放置平台面50的设置保证了待扫描对象与光源结构30之间的距离，以保证光源31与待扫描对象之间的照射距离，进而使得光源31照射到待扫描对象的强度可控，以便于异物的检测。

具体的，光源31与放置平台面50之间的距离L大于等于5毫米且小于等于40毫米。若光源31与放置平台面50之间的距离L小于5毫米，就使得光源31与放置平台面50之间的距离过小，不利于在放置平台面50上放置待扫描对象。若光源31与放置平台面50之间的距离L大于40毫米，就使得光源31与放置平台面50之间的距离过大，导致光源31照射待扫描对象的强度不够，不利于异物的检测。将光源31与放置平台面50之间的距离L限制在5毫米至40毫米的范围内，在能够顺利检测异物的条件下，还能够便于将待扫描对象放置到放置平台面50上。

可选地，光源31与放置平台面50之间的夹角β大于等于5°且小于等于30°。若光源31与放置平台面50之间的夹角β小于5°，使得光源31照射到待扫描对象上的光强较小，不利于对异物的检测。若光源31与放置平台面50之间的夹角β大于30°，使得光源31与放置平台面50之间的夹角过大，使得光源31容易遮挡透镜40，导致图像扫描装置成像不完整。将光源31与放置平台面50之间的夹角β限制在5°至30°的范围内，在保证照射到待扫描对象上的光强的同时，也不会对透镜40进行遮挡，保证了图像扫描装置成像的稳定性和完整性。

具体的，光源31的宽度T大于等于5.5毫米且小于等于6.5毫米。若光源31的宽度T小于5.5毫米，就使得光源31的宽度较小，进而使得光源31照射到放置平台面50上的面积较小，不利于对异物的检测。若光源31的宽度T大于6.5毫米，就使得光源31的宽度较大，光源31产生的能量较多，容易造成能源的浪费。将光源31的宽度T限制在5.5毫米至6.5毫米的范围内，在保证图像扫描装置能够顺利对异物检测的前提下，尽可能节省能源。

优选地，光源31的宽度T等于6毫米。

具体的，光源31照射在待扫描对象上的幅面宽度W、夹角β和光源31的宽度T之间满足：W＝T/sinβ。这样设置能够将幅面宽度W限制在一定的范围内，保证光源31的照射范围，使得光源31能够照射到待扫描对象上的异物，便于对异物的检测。

同时通过调整光源31与放置平台面50之间的夹角β，可以在放置平台面50上得到不同宽度的照射幅面，通过调整光源31与放置平台面50的距离，可以得到不同强度的照射光，使用对称的光源31可以在放置平台面50上形成均一的强光，在高速闪光拍摄下可以检测到待扫描对象上的异物。

具体的，光电转换芯片21在放置平台面50上的扫描宽度大于等于椭圆形透镜的长轴方向的长度。这样设置使得经椭圆形透镜的光能够全部传输到光电转换芯片21上，保证图像能够完整地传输到光电转换芯片21上，保证了图像扫描装置工作的稳定性。

具体的，相邻两个光电转换芯片21的扫描区域在椭圆形透镜的长轴方向至少部分重合。这样设置使得相邻两个光电转换芯片21的扫描区域能够部分重叠，以避免丢失部分图像，保证图像扫描装置能够实现无缝扫描，保证了图像扫描的完整性。

可选地，放置平台面50与光电转换芯片21之间的距离小于等于30毫米。这样设置使得图像扫描装置更加的小巧，有利于图像扫描装置的小型化。

如图3所示，光源31与放置平台面50之间的距离L与光照强度曲线图,图中标记L＝25mm时待扫描对象处的光强为110000lux，而L＝15mm时待扫描对象处的光强为170000lux，L＝15mm时光强是L＝25mm时光强的1.5倍。L的大小直接影响待扫描对象处的光强，为了得到高强度照射待扫描对象，光源31与放置平台面50之间的距离L可以在5mm-40mm间调整。

如图4，光源31的宽度T随着夹角β变大，光源31照射的幅面宽度W逐渐变小，为了得到合适的幅面宽度W，在5度到30度间调整夹角β。

如图1所示，PCB板20上设置有插座60，插座60设置在PCB板20与光电转换芯片21相对的一侧的表面上，以使得插座60与电源连接以为光电转换芯片21供电，保证图像扫描装置能够稳定工作。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

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方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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

Claims (10)

1.一种图像扫描装置，其特征在于，包括：

罩体(10)，所述罩体(10)具有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第二开口相对设置；

PCB板(20)，所述PCB板(20)设置在所述第二开口处；

光源结构(30)，所述光源结构(30)设置在所述第一开口处或所述第一开口远离所述第二开口的一侧，且所述光源结构(30)与所述罩体(10)、所述PCB板(20)围成腔体；

透镜结构，所述透镜结构设置在所述腔体中，所述透镜结构包括多个间隔设置的透镜(40)，所述PCB板(20)上朝向所述透镜结构的一侧设置有多个光电转换芯片(21)，多个所述光电转换芯片(21)与多个所述透镜(40)一一对应设置，且所述透镜(40)的光轴垂直于所述PCB板(20)，所述光源结构(30)包括多个光源(31)，多个所述光源(31)间隔设置，且各所述透镜(40)的两侧分别对称设置有至少一个所述光源(31)。

2.根据权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述透镜(40)为椭圆形透镜、正方形透镜、长方形透镜中的一种。

3.根据权利要求2所述的图像扫描装置，其特征在于，所述透镜(40)为椭圆形透镜时，多个所述椭圆形透镜的长轴方向相同，且多个所述椭圆形透镜沿所述长轴方向间隔排布。

4.根据权利要求3所述的图像扫描装置，其特征在于，所述多个光源(31)沿所述长轴方向间隔排布。

5.根据权利要求3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放置平台面(50)，待扫描对象放置在所述放置平台面(50)上，所述放置平台面(50)位于所述光源结构(30)远离所述PCB板(20)的一侧，且所述放置平台面(50)与所述光源结构(30)间隔设置。

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(31)与所述放置平台面(50)之间的距离大于等于5毫米且小于等于40毫米；和/或

所述光源(31)与所述放置平台面(50)之间的夹角β大于等于5°且小于等于30°。

7.根据权利要求6所述的图像扫描装置，其特征在于，所述光源(31)的宽度T大于等于5.5毫米且小于等于6.5毫米。

8.根据权利要求5所述的图像扫描装置，其特征在于，所述光电转换芯片(21)在所述放置平台面(50)上的扫描宽度大于等于所述椭圆形透镜的长轴方向的长度。

9.根据权利要求4所述的图像扫描装置，其特征在于，相邻两个所述光电转换芯片(21)的扫描区域在所述椭圆形透镜的长轴方向至少部分重合。

10.根据权利要求5所述的图像扫描装置，其特征在于，所述放置平台面(50)与所述光电转换芯片(21)之间的距离小于等于30毫米。

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