透鏡陣列裝置及具有其的圖像讀取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種透鏡陣列裝置及具有其的圖像讀取系統(tǒng)。透鏡陣列裝置包括：第一棒狀透鏡陣列，第一棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的中心線均位于第一平面上；第二棒狀透鏡陣列，第二棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的中心線均位于第二平面上，第二棒狀透鏡陣列與第一棒狀透鏡陣列相對設(shè)置；支撐架，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列固定設(shè)置在支撐架上；第一平面和第二平面之間的夾角為θ。根據(jù)本發(fā)明的透鏡陣列裝置，能夠識別不同的凸凹版面，從而實(shí)現(xiàn)對具有凸凹版面的原稿進(jìn)行成像，將具有凸凹版面的原稿成像為具有凸凹版面的圖像。
【專利說明】透鏡陣列裝置及具有其的圖像讀取系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及透鏡成像領(lǐng)域，具體而言，涉及一種透鏡陣列裝置及具有其的圖像讀取系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，如掃描儀、雙聚焦一體機(jī)等圖像讀取設(shè)備，這些設(shè)備中均包含一種圖像讀取系統(tǒng)，圖像讀取系統(tǒng)將原稿上的圖案信息轉(zhuǎn)變成電信息，然后將裝換完成的電信息保存到設(shè)備的內(nèi)存中或保存到電腦中。這種圖像讀取系統(tǒng)主要包括光源、透鏡陣列裝置及光電轉(zhuǎn)換傳感器。其中，透鏡陣列裝置起聚焦成像的作用，透鏡陣列裝置在很大程度上決定了圖像讀取系統(tǒng)的性能高低。
[0003]如圖1所示，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中在圖像讀取系統(tǒng)里使用的透鏡陣列裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。該透鏡陣列裝置包括:棒狀透鏡陣列I,，具有支撐作用的第一側(cè)板2'，具有支撐作用的第二側(cè)板:V，單體棒狀透鏡11'，單體棒狀透鏡11'排列成直線而形成的透鏡單陣列10'，透鏡單陣列10'夾在第一側(cè)板2'和第二側(cè)板3'之間，并由粘接材料4'進(jìn)行粘接固定。
[0004]透鏡的共役長度為TC'，高度為廣，焦點(diǎn)位置的高度為屮。透鏡陣列裝置的上下兩側(cè)是對稱的，焦點(diǎn)的平面分別對應(yīng)于物平面和像平面。在使用透鏡陣列裝置時，原稿放置于物平面5'上，光電轉(zhuǎn)換傳感器放置于像平面6'上。
[0005]還有一些技術(shù)是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的，改進(jìn)點(diǎn)是將透鏡陣列裝置內(nèi)部的透鏡單陣列10'改進(jìn)為平行排列成雙排的透鏡雙陣列，其目的是提高整個透鏡陣列裝置的透光率，但其成像的方向及物平面與像平面圖是完全相同的。
[0006]如圖2所示，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的圖像讀取系統(tǒng)的示意簡圖。圖像讀取系統(tǒng)包括能發(fā)出光并均勻照射原稿的線照明光源21'，將原稿反射光匯聚并進(jìn)行成像的透鏡陣列裝置，排列成直線、用于接收透鏡陣列裝置所匯聚的光、并將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換傳感器22'，搭載排列成直線的光電轉(zhuǎn)換傳感器22'的基板23'，容納光源21'、透鏡陣列裝置和基板23'的框架24'，設(shè)置在框架24'上的用于放置原稿的透光板25'以及原稿 26'。
[0007]在圖像讀取系統(tǒng)中，原稿26'置于透鏡陣列裝置的物平面內(nèi)(通常是透光板25'的表面附近)，光電轉(zhuǎn)換傳感器22'設(shè)置于透鏡陣列裝置的像平面內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換傳感器22'是由許多感光像素以及能將照射到各感光像素上的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并將信號輸出的驅(qū)動電路組成。其成像過程為:光源21'發(fā)出的光，透過透光板25'，照射到外面的原稿26'上，原稿26'上的文字黑色區(qū)域的光被吸收，而在原稿26'的白色底色區(qū)域，光幾乎100%被反射，這些反射光再穿過透光板25'后，被透鏡陣列裝置收集，然后成像于基板23'上的光電轉(zhuǎn)換傳感器22'上，光電轉(zhuǎn)換感應(yīng)器22'將接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信后，經(jīng)過驅(qū)動電路輸出，作為圖像(文字)信息向外輸出。原稿26'不斷移動，其上所記載的圖像(文字)信息就會被連續(xù)讀取下來。[0008]現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡陣列裝置及圖像讀取系統(tǒng)存在以下問題:原稿的反射光，只要是在透鏡所能接收的范圍之內(nèi)，都能進(jìn)入透鏡陣列，并匯聚到像平面，然后由光電轉(zhuǎn)換傳感器轉(zhuǎn)換成電信號。也就是說，透鏡陣列裝置對原稿反射光的方向無法進(jìn)行區(qū)分。因此，設(shè)備最后得到的電信號，就是接收到的所有方向的光形成的信號。在這種情況下，對于那些具有凸凹版面的對反光方向有差異的原稿來說，就只能進(jìn)行簡單的、依靠顏色進(jìn)行區(qū)分的平面圖像的讀取，而無法進(jìn)行凸凹版面的讀取和識別。例如，紙幣或一些有價證券的部分圖案或號碼是有凸凹版面的，現(xiàn)有的圖像讀取系統(tǒng)只能依靠顏色讀取其平面圖像特征，而無法讀取其凸凹圖像特征。如果遇到平面圖案基本相同而無凸凹版面的偽造品，現(xiàn)有圖像讀取系統(tǒng)就無法進(jìn)行凸凹區(qū)分，也就無法辨別原稿的真?zhèn)?。另外，現(xiàn)行流通的硬幣都具有凸凹版面的單一金屬色的圖案，現(xiàn)有的圖像讀取系統(tǒng)，不僅無法讀取其凸凹圖案特征，而且因硬幣上的圖案和底色的顏色相同，所以其平面特征也無法區(qū)分。因此，當(dāng)原稿的凸凹版面圖像的顏色與底色為同一單一顏色時，現(xiàn)有圖像讀取系統(tǒng)連基本圖像特征也無法進(jìn)行有效區(qū)分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在提供一種透鏡陣列裝置及具有其的圖像讀取系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中透鏡陣列裝置無法根據(jù)原稿凸凹版面的反射光的強(qiáng)度成像為具有凸凹版面圖像的技術(shù)問題。[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種透鏡陣列裝置，包括:第一棒狀透鏡陣列，第一棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的中心線均位于第一平面上；第二棒狀透鏡陣列，第二棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的中心線均位于第二平面上，第二棒狀透鏡陣列與第一棒狀透鏡陣列相對設(shè)置；支撐架，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列固定設(shè)置在支撐架上；第一平面和第二平面之間的夾角為Θ。
[0011]進(jìn)一步地，夾角Θ小于等于透鏡陣列的棒狀透鏡接收到的放射光的入射角。
[0012]進(jìn)一步地，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列的相應(yīng)棒狀透鏡的第一端--
對應(yīng)地抵接，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的第二端相叉開。
[0013]進(jìn)一步地，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列中相對應(yīng)的兩個棒狀透鏡的第一端的焦點(diǎn)會聚在同一點(diǎn)上，第一棒狀透鏡陣列各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)與第二棒狀透鏡陣列各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)處于同一水平面上。
[0014]進(jìn)一步地，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列相對于一個豎直平面對稱設(shè)置。
[0015]進(jìn)一步地，支撐架包括相對設(shè)置的第一支撐件和第二支撐件，第一支撐件豎直設(shè)置，第一支撐件與第二支撐件相對設(shè)置，第一棒狀透鏡陣列平行于第一支撐件，第二棒狀透鏡陣列相對于第一棒狀透鏡陣列傾斜設(shè)置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像讀取系統(tǒng)，包括:框架；上述透鏡陣列裝置，透鏡陣列裝置固定設(shè)置在框架內(nèi)；光電轉(zhuǎn)換傳感器，設(shè)置于透鏡陣列裝置第二端的透鏡焦點(diǎn)的位置處，用于轉(zhuǎn)換圖像電信號。
[0017]進(jìn)一步地,光電轉(zhuǎn)換傳感器包括:多個第一光電傳感器，多個第一光電傳感器與第一棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)一一對應(yīng)設(shè)置；多個第二光電傳感器，多個第二光電傳感器與第二棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置。[0018]進(jìn)一步地，圖像讀取系統(tǒng)還包括基板，基板設(shè)置在框架的底部，光電轉(zhuǎn)換傳感器安裝在基板上。
[0019]進(jìn)一步地，圖像讀取系統(tǒng)還包括:光源，設(shè)置在透鏡陣列裝置的一側(cè)，并靠近透鏡陣列裝置的第一端；用于放置原稿的透光板，固定設(shè)置在框架的上部，透光板覆蓋在透鏡陣列裝置和光源的上方。
[0020]進(jìn)一步地，光電轉(zhuǎn)換傳感器包括感光像素塊，感光像素塊能將換光信號轉(zhuǎn)換成電信號，多個感光像素塊分別設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換傳感器內(nèi)，并設(shè)置在透鏡陣列裝置的各棒狀透鏡的下焦點(diǎn)位置處。
[0021]進(jìn)一步地，圖像讀取系統(tǒng)還包括信號處理電路，待讀取圖像的原稿的圖像光電信息經(jīng)過信號處理電路處理后向外輸出
[0022]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，該透鏡陣列裝置包括第一棒狀透鏡陣列、第二棒狀透鏡陣列、支撐架。第一棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的中心線均位于第一平面上；第二棒狀透鏡陣列的各棒狀透鏡的中心線均位于第二平面上，第二棒狀透鏡陣列與第一棒狀透鏡陣列相對設(shè)置；第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列固定設(shè)置在支撐架上；第一平面和第二平面之間的夾角為Θ。通常的原稿的材質(zhì)對光的反射是無特性、無定向性的，也就是說原稿的反射光基本上屬于漫反射光線，如果原稿為平面原稿，漫反射光進(jìn)入兩列棒狀透鏡陣列的光的強(qiáng)度會基本相同，如果原稿上具有凸凹版面，因?yàn)橥拱及婷娴牟煌恢脤?yīng)的法線方向是不同的，因此反射光的強(qiáng)度也會隨著方向的變化而變化；應(yīng)用該透鏡陣列裝置，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列各自所在的平面具有夾角，第一棒狀透鏡陣列與第二棒狀透鏡陣列之間設(shè)置了夾角之后，第一棒狀透鏡陣列和第二棒狀透鏡陣列能夠接收到反射回來的不同強(qiáng)弱的反射光；在原稿的凸凹版面的漫反射光的法線與第一棒狀透鏡陣列的軸線相近時，進(jìn)入到第一棒狀透鏡陣列的反射光就要強(qiáng)于進(jìn)入到第二棒狀透鏡陣列的反射光，通過識別反射光的方向與強(qiáng)弱不同，就能夠識別不同的凸凹版面，從而實(shí)現(xiàn)對具有凸凹版面的原稿進(jìn)行成像，將具有凸凹版面的原稿成像為具有凸凹版面的圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的棒狀透鏡陣列的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中的圖像讀取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3示出了本發(fā)明的透鏡陣列裝置的實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4示出了本發(fā)明的透鏡陣列裝置的實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5示出了本發(fā)明的透鏡陣列裝置的另一實(shí)施例的截面示意簡圖；
[0029]圖6示出了本發(fā)明的應(yīng)用透鏡陣列裝置的實(shí)施例的圖像讀取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7示出了本發(fā)明的圖像讀取系統(tǒng)的實(shí)施例的讀取具有凸凹版面的原稿的接收信號的原理示意簡圖；
[0031]圖8示出了本發(fā)明的圖像讀取系統(tǒng)的信號處理電路的第一實(shí)施例在讀取原稿方向上的結(jié)構(gòu)原理圖；以及
[0032]圖9示出了本發(fā)明的圖像讀取系統(tǒng)的信號處理電路的第二實(shí)施例在讀取原稿方向上的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0033]附圖標(biāo)記:
[0034]10a、第一棒狀透鏡陣列；10b、第二棒狀透鏡陣列；11、第一支撐件；12、第二支撐件；13、原稿；131、凸凹版面；21、光電轉(zhuǎn)換傳感器；21a、第一光電傳感器；21b、第二光電傳感器；211、感光像素塊；22、基板；23、框架；24、光源；25、透光板；26、信號處理電路；26a、第一信號輸出線路；26b、第二信號輸出線路；30、透鏡陣列裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0036]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，透鏡陣列裝置包括第一棒狀透鏡陣列10a、第二棒狀透鏡陣列10b、支撐架。第一棒狀透鏡陣列IOa的各透鏡的中心線均位于第一平面上；第二棒狀透鏡陣列IOb的各透鏡的中心線均位于第二平面上，第二棒狀透鏡陣列IOb與第一棒狀透鏡陣列IOa相對設(shè)置；第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb固定設(shè)置在支撐架上；第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb用于匯聚待讀取圖像的原稿13的反射光并進(jìn)行成像；第一平面和第二平面之間的夾角為Θ。
[0037]應(yīng)用該透鏡陣列裝置，結(jié)合參見圖6所示，第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb各自所在的平面具有夾角Θ，第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb之間設(shè)置了夾角Θ之后，第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb能夠接收到反射回來的不同強(qiáng)弱的反射光；在原稿13的凸凹版面131的漫反射光的法線與第一棒狀透鏡陣列IOa的軸線相近時，進(jìn)入到第一棒狀透鏡陣列IOa的反射光就要強(qiáng)于進(jìn)入到第二棒狀透鏡陣列IOb的反射光，通過識別反射光的方向與強(qiáng)弱不同，就能夠識別不同的凸凹版面131，從而實(shí)現(xiàn)對具有凸凹版面131的原稿13進(jìn)行成像，將具有凸凹版面的原稿13成像為具有凸凹版面131的圖像。
[0038]具體地，透鏡陣列裝置的來原稿13的反射光的入射角小于等于12度，而第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb所成的夾角Θ是根據(jù)光的入射角的大小來設(shè)定的，因此，夾角Θ的大小小于等于入射角。
[0039]優(yōu)選地，第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb的直徑為0.35mm,兩個棒狀透鏡下端的軸心之間的間隔也為0.35_，夾角Θ的大小等于5度。第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb的形成夾角Θ。在本實(shí)施例中，第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb的各棒狀透鏡陣列的第二端是相互之間遠(yuǎn)離的，而第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb的相應(yīng)棒狀透鏡的第一端是對應(yīng)相互抵接在一起的(即
第一棒狀透鏡陣列IOa的各棒狀透鏡與第二棒狀透鏡陣列IOb的各棒狀透鏡是--對應(yīng)地
相對設(shè)置的)。
[0040]特別地，第一棒狀透鏡IOa的各棒狀透鏡與第二棒狀透鏡陣列IOb各棒狀透鏡還可以一一錯開地設(shè)置(如圖4所示)，但必須保證第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb的各棒狀透鏡的上端焦點(diǎn)匯聚在同一豎直平面內(nèi)，透鏡陣列裝置的所有上端焦點(diǎn)處于相同的高度，并依次排列成一條直線；而且要保證第一棒狀透鏡陣列IOa的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)與第二棒狀透鏡陣列IOb各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)處于同一水平面上。[0041]結(jié)合參見圖4所示，在本實(shí)施例中，支撐架包括第一支撐件11和第二支撐件12 ；第一支撐件11為第一側(cè)板，第二支撐件12為第二側(cè)板，第一棒狀透鏡陣列IOa通過樹脂粘接固定在第一側(cè)板上，第二棒狀透鏡陣列IOb也是通過樹脂粘接固定在第二側(cè)板上。由于第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb的相應(yīng)棒狀透鏡的第一端是一一對應(yīng)抵接的，適當(dāng)調(diào)整夾角Θ的大小，容易使得第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb的各相應(yīng)棒狀透鏡的上焦點(diǎn)重合在一點(diǎn)；各棒狀透鏡的下焦點(diǎn)由于第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb之間存在夾角Θ而相互分離，其距離為D。
[0042]具體地，第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列10中相應(yīng)的兩個棒狀透鏡的焦點(diǎn)在同一點(diǎn)上；第一棒狀透鏡陣列IOa各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)與第二棒狀透鏡陣列IOb各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)處在同一水平面上。第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb相對于一個豎直平面對稱設(shè)置。
[0043]再次結(jié)合參見圖3所示，作為一個整體的透鏡陣列裝置，其共役長度為TC，高度為Z，第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb相互重合的上部焦點(diǎn)為整個透鏡陣列結(jié)構(gòu)的上部焦點(diǎn)正面(即物平面，焦點(diǎn)高度為H);第二棒狀透鏡陣列結(jié)構(gòu)IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb的下部焦點(diǎn)雖然在橫向上分開一定距離D，但在縱向上兩個焦點(diǎn)仍具有相同的高度，各棒狀透鏡的下焦點(diǎn)共同構(gòu)成了整個透鏡陣列裝置的下焦點(diǎn)平面(即像平面，焦點(diǎn)的高度也為H)。
[0044]棒狀透鏡高度Z為4.3mm,焦點(diǎn)高度H為2.4mm,因此整個透鏡陣列裝置的兩個下焦點(diǎn)的距離D為0.9mm。第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb相互之間的夾角Θ增大，雖然會使進(jìn)入兩個透鏡陣列中的光信號的差異的增大，但夾角增大也有也會使透鏡本身的寬度增大、上面表對光的反射增大等等不利因素，透鏡本身接收光時有一定的角度范圍(即透鏡的光入射角)，因此，兩列透鏡陣列之間的夾角Θ不能超過透鏡本身的光的入射角(本實(shí)施例中使用的單透鏡陣列的光入射角度為12度)。
[0045]透鏡陣列裝置是一種自聚焦式透鏡陣列，棒狀透鏡的結(jié)構(gòu)為長條狀結(jié)構(gòu)，長度通常與圖像讀取系統(tǒng)的掃描幅度相當(dāng)。
[0046]特別地，結(jié)合參見圖5所示，本發(fā)明提供了另外一種透鏡陣列裝置。該透鏡陣列裝置的第一棒狀透鏡陣列IOa豎直設(shè)置在第一支撐件11與第二支撐件12之間，第二棒狀透鏡陣列IOb相對于第一棒狀透鏡陣列IOa傾斜設(shè)置。經(jīng)過對第二棒狀透鏡陣列IOb相對于第一棒狀透鏡陣列IOa傾斜所形成的夾角Θ大小的適當(dāng)調(diào)整，使得第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb的相應(yīng)的棒狀透鏡陣列的上端焦點(diǎn)匯聚在同一點(diǎn)上，同樣地，第一棒狀透鏡陣列IOa與第二棒狀透鏡陣列IOb的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)處于同一水平面上。另外，Ha和Hb分別是第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb所對應(yīng)的焦點(diǎn)；且Ha和Hb可以相同，也可以不同。試驗(yàn)表明，Ha和Hb略有差異時，對原稿13中具有凸凹版面的圖像的讀取效果更加明顯。
[0047]如圖6所示，應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的透鏡陣列裝置的圖像讀取系統(tǒng)，該圖像讀取系統(tǒng)包括框架23和本發(fā)明的上述實(shí)施例的透鏡陣列裝置30 ;圖像讀取系統(tǒng)還包括光電轉(zhuǎn)換傳感器21，光電轉(zhuǎn)換傳感器21用于轉(zhuǎn)換圖像電信號，光電轉(zhuǎn)換傳感器21設(shè)置在透鏡陣列裝置的第二端的透鏡焦點(diǎn)的位置處。在本實(shí)施例中，光電轉(zhuǎn)換傳感器21包括第一光電傳感器21a和第二光電傳感器21b,第一光電傳感器21a和第二光電傳感器21b均為多個，各第一光電傳感器21a與第一棒狀透鏡陣列IOa的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn) 對應(yīng)；各第二光電傳感器21b與第二棒狀透鏡陣列IOb的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn) 對應(yīng)。各光電傳感器與各棒狀透鏡的下焦點(diǎn)一一對應(yīng)，這樣能夠更好地接收各透鏡從不同方向透射匯聚的圖像特征的光信號，更好地讀取原稿13的圖形特征。
[0048]具體地，圖像讀取系統(tǒng)還包括用于安裝傳感器的基板22，基板22設(shè)置在框架23的底部，光電轉(zhuǎn)換傳感器21安裝在基板22上。
[0049]更具體地，圖像讀取系統(tǒng)還包括光源24和透光板25。光源24設(shè)置在透鏡陣列裝置的一側(cè)，并靠近透鏡陣列裝置的第一端。光源24是處于導(dǎo)光體的端部的一個發(fā)光點(diǎn)，然后由導(dǎo)光體將光線導(dǎo)入到整個長度方向上的原稿13上。導(dǎo)光體的靠近透鏡陣列裝置的一側(cè)的上部開設(shè)了倒角透光口，從光源24發(fā)出的光線經(jīng)過導(dǎo)光體的處理，然后光線從倒角透光口射出，最后照射到原稿13上，優(yōu)選地，原稿13上的照射光與透鏡陣列裝置的上焦點(diǎn)重合。透光板25固定設(shè)置在框架23的上部，透光板25遮蓋在透鏡陣列裝置和光源24的上方，待讀取圖像的原稿13放置在透光板25的上方。
[0050]再次結(jié)合參見圖6所示，光源24能夠均勻照射原稿13的被讀取區(qū)域；透鏡陣列裝置的下方是排列成直線的兩列光電轉(zhuǎn)換傳感器21，分別設(shè)置于透鏡陣列裝置的第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb的各下焦點(diǎn)位置，光電轉(zhuǎn)換傳感器21用于接收第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb所匯聚的光信號；框架容納光源24、透鏡陣列裝置、基板22等部件。
[0051]結(jié)合參見圖8所示，在本發(fā)明的圖像讀取系統(tǒng)的第一實(shí)施例中，具體地，光電轉(zhuǎn)換傳感器21包括感光像素塊211，感光像素塊211能夠轉(zhuǎn)換光信號為電信號，多個感光像素塊211分別設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換傳感器21內(nèi)，并設(shè)置在透鏡陣列裝置的各透鏡的下焦點(diǎn)位置。
[0052]更具體地，圖像讀取系統(tǒng)還包括信號處理電路26，待讀取圖像的原稿13的圖像光電信息經(jīng)過信號處理電路26處理后向外輸出。
[0053]光源24發(fā)出的光穿過透光板25后，照射到原稿13上，原稿13的反射光再穿過透光板25被透鏡陣列裝置收集。由于透鏡陣列裝置中設(shè)有不同方向的第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列10b，因此，原稿13的反射光分別按反射方向的不同被第一棒狀透鏡陣列IOa和第二棒狀透鏡陣列IOb收集，并分別匯聚于各自所對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換傳感器21上，由光電轉(zhuǎn)換傳感器21分別轉(zhuǎn)換成電信號，然后由信號處理電路26處理后向外輸出圖像信號。
[0054]信號處理電路26為模擬信號處理電路,包括差分電路(未圖不),光電轉(zhuǎn)換傳感器21的輸出信號分別連接于差分電路的輸入級；由于光電轉(zhuǎn)換傳感器21的輸出信號的差異很小，因此，對于差分電路的輸出信號，通常需要進(jìn)行放大處理，也就是說差分電路的輸出信號與放大電路的輸入級相連接。經(jīng)過放大電路放大后的電信號作為圖像讀取系統(tǒng)的輸出信號向外輸出。
[0055]結(jié)合參見圖9所示，在本發(fā)明的圖像讀取系統(tǒng)的第二實(shí)施例中，圖像讀取系統(tǒng)的輸出信號為光電轉(zhuǎn)換傳感器21輸出的差額信號，這種差額信號是對原稿13的凸凹版面圖像的具體體現(xiàn)。在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，除保留第一實(shí)施例的功能的輸出信號外(即圖9中所不第一輸出線路26a)。第二實(shí)施例還增加了第二輸出線路26b,這一信號是由光電轉(zhuǎn)換傳感器21的直接輸出信號，是對原稿13的平面信號的體現(xiàn)，也就是說在本結(jié)構(gòu)中，可以同時向外輸出體現(xiàn)原稿13的凸凹版面131的圖像信號和體現(xiàn)原稿13的平面特征的圖像信號。
[0056]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0057]1、本發(fā)明的透鏡陣列裝置，能夠識別不同的凸凹版面，從而實(shí)現(xiàn)對具有凸凹版面的原稿進(jìn)行成像，將具有凸凹版面的原稿成像為具有凸凹版面的圖像。
[0058]2、在圖像讀取系統(tǒng)中，各光電傳感器與各棒狀透鏡的下焦點(diǎn) 對應(yīng)，這樣能夠更好地接收各透鏡從不同方向透射匯聚的圖像特征的光信號，更好地讀取原稿的圖形特征。
[0059]3、本實(shí)施例的圖像讀取系統(tǒng)可以同時向外輸出體現(xiàn)原稿的凸凹版面的圖像信號和體現(xiàn)原稿的平面特征的圖像信號。
[0060]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡陣列裝置，其特征在于，包括: 第一棒狀透鏡陣列(IOa),所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)的各棒狀透鏡的中心線均位于第一平面上； 第二棒狀透鏡陣列(10b)，所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)的各棒狀透鏡的中心線均位于第二平面上，所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)與所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)相對設(shè)置；支撐架，第一棒狀透鏡陣列(IOa)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)固定設(shè)置在所述支撐架上； 所述第一平面和所述第二平面之間的夾角為Θ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡陣列裝置，其特點(diǎn)在于，所述夾角Θ小于等于所述透鏡陣列裝置的光的入射角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡陣列裝置，其特征在于，所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)的相應(yīng)棒狀透鏡的第一端一一對應(yīng)地抵接，所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)的各棒狀透鏡的第二端相叉開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡陣列裝置，其特征在于，所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)中相對應(yīng)的兩個棒狀透鏡的第一端的焦點(diǎn)匯聚在同一點(diǎn)上，所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)處于同一水平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡陣列裝置，其特征在于，所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)相對于一個豎直平面對稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡陣列裝置，其特征在于，所述支撐架包括相對設(shè)置的第一支撐件(11)和第二支撐件(12 )，所述第一支撐件(11)豎直設(shè)置，所述第一支撐件(11)與所述第二支撐件(12)相對設(shè)置，所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)平行于所述第一支撐件(11)設(shè)置，所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)相對于所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)傾斜設(shè)置。
7.一種圖像讀取系統(tǒng)，其特征在于，包括: 框架(23)； 權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的透鏡陣列裝置(30)，所述透鏡陣列裝置(30)固定設(shè)置在所述框架(23)內(nèi)； 光電轉(zhuǎn)換傳感器(21)，設(shè)置于所述透鏡陣列裝置第二端的棒狀透鏡焦點(diǎn)的位置處，并用于轉(zhuǎn)換圖像電信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像讀取系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換傳感器(21)包括: 多個第一光電傳感器(21a),所述多個第一光電傳感器(21a)與所述第一棒狀透鏡陣列(IOa)的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)一一對應(yīng)設(shè)置； 多個第二光電傳感器(2Ib),所述多個第二光電傳感器(2Ib)與所述第二棒狀透鏡陣列(IOb)的各棒狀透鏡的下端焦點(diǎn)一一對應(yīng)設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像讀取系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像讀取系統(tǒng)還包括基板(22),所述基板(22)設(shè)置在所述框架(23)的底部，所述光電轉(zhuǎn)換傳感器(21)安裝在所述基板(22)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像讀取系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像讀取系統(tǒng)還包括:光源(24)，設(shè)置在所述透鏡陣列裝置的一側(cè)，并靠近所述透鏡陣列裝置的第一端； 用于放置原稿(13)的透光板(25 )，固定設(shè)置在所述框架(23 )的上部，所述透光板(25 )覆蓋在所述透鏡陣列裝置和所述光源(24)的上方。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像讀取系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換傳感器(21)包括感光像素塊(211)，所述感光像素塊(211)能將換光信號轉(zhuǎn)換成電信號，多個所述感光像素塊(211)分別設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換傳感器(21)內(nèi)，并設(shè)置在所述透鏡陣列裝置的各棒狀透鏡的下焦點(diǎn)位置處。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述圖像讀取系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像讀取系統(tǒng)還包括信號處理電路(26)， 待讀取圖像的所述原稿(13)的圖像光電信息經(jīng)過所述信號處理電路(26)處理后向外輸出。
【文檔編號】G02B3/00GK103675959SQ201310680209
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】戚務(wù)昌 申請人:威海華菱光電股份有限公司