本發(fā)明涉及一種圖像檢測技術(shù)領域，尤其是涉及一種圖像采集設備。

背景技術(shù)：

目前，圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置一般采用相機或攝像機。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中圖像采集設備的框架示意圖。如圖1所示，在一個相對封閉的腔體04內(nèi)，所述腔體04的頂部安裝有照相機01和光源02，所述照相機01和光源02的數(shù)目不限于圖1所示的一個，也可以根據(jù)實際需要，在頂部不同位置設置多個照相機01和多個對應的光源02，所述光源02發(fā)出的光照射到顯示裝置03的表面，通過照相機01拍攝下所述表面的顯示圖像，用于后續(xù)的圖像處理。

現(xiàn)有的圖像采集設備，相機或攝像機在采集顯示圖像時需要與顯示裝置03保持足夠的距離，導致集成度低，整個設備的占用空間大。并且，圖像采集的空間，即相機或攝像機與顯示裝置03之間的空間，不能做成全封閉結(jié)構(gòu)，圖像采集的準確性容易受到灰塵等異物的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述或其它不足，提供一種圖像采集設備，通過顯示待檢測圖像的顯示裝置與導光板、平板探測器和發(fā)光體一體化集成，實現(xiàn)圖像采集設備高度集成一體化，同時提高了圖像特征數(shù)據(jù)采集速度和準確性，大幅降低設備成本。

為達上述或其它目的，本發(fā)明一實施例提出了一種圖像采集設備，包括：用于顯示待檢測圖像的顯示裝置，其上依次配置有導光板、平板探測器，在所述導光板周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體，所述導光板靠近所述平板探測器一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述顯示裝置、所述導光板、所述平板探測器中相鄰兩者之間表面通過透明光學膠層依次貼合或者所述顯示裝置、所述導光板、所述平板探測器中相鄰兩者之間保持間距，且所述兩者之間的周邊通過粘合膠固定密封。

進一步地，所述顯示裝置包括兩襯底，相對設置；顯示介質(zhì)，夾置于所述兩襯底之間；所述平板探測器包括兩基板，相對設置；光電轉(zhuǎn)換層，密封夾置于所述兩基板之間。

為達上述或其它目的，本發(fā)明另一實施例提出了一種圖像采集設備，包括：導光板,具有兩側(cè)相對的表面，所述導光板的一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)，其上配置有平板探測器，另一側(cè)表面上對置設有襯底；顯示介質(zhì)，密封夾置于所述導光板與所述襯底之間；其中，在所述導光板周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體。

為達上述或其它目的，本發(fā)明又一實施例提出了一種圖像采集設備，包括：導光板,具有兩側(cè)相對的表面，所述導光板的一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)，其上形成有光電轉(zhuǎn)換層，另一側(cè)表面上配置有顯示裝置；基板，與所述導光板的所述一側(cè)對置，用于密封所述光電轉(zhuǎn)換層，其中，在所述導光板周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體。

為達上述或其它目的，本發(fā)明再一實施例提出了一種圖像采集設備，包括：導光板,具有兩側(cè)相對的表面，所述導光板的一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)，其上形成有光電轉(zhuǎn)換層，另一側(cè)表面上對置設有襯底；顯示介質(zhì)，密封夾置于所述導光板與所述襯底之間；基板，與所述導光板的所述一側(cè)對置，用于密封所述光電轉(zhuǎn)換層，其中，在所述導光板周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體。

進一步地，所述光電轉(zhuǎn)換層包括TFT陣列層和光敏材料層。

進一步地，所述發(fā)光體為LED燈，固定在所述導光板周邊一側(cè)或多側(cè)。

進一步地，所述導光板包括光的入射面、出射面、與所述出射面相對的底面，在所

述底面為所述多個微結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述多個微結(jié)構(gòu)為呈面分布的多網(wǎng)點或多個凸透鏡或多個凹透鏡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明利用平板探測器，點對點采集顯示裝置上顯示的圖像，所以平板探測器與顯示裝置之間不需要空出額外的視野空間，使本發(fā)明提供的圖像采集裝置具有足夠高的集成度。在平板探測器與顯示裝置之間的光學通道，處于全封閉狀態(tài)，圖像采集不受外界環(huán)境的影響，保證了圖像采集的準確性。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中圖像采集設備的框架示意圖；

圖2為示意性示出本發(fā)明圖像采集設備的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為示意性示出本發(fā)明一實施方式中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為示意性示出本發(fā)明另一實施方式中圖像采集設備剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5a為示意性示出本發(fā)明微結(jié)構(gòu)為印刷網(wǎng)點剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5b為示意性示出本發(fā)明微結(jié)構(gòu)為凸透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5c為示意性示出本發(fā)明微結(jié)構(gòu)為凹透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為示意性示出本發(fā)明平板探測器平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為示意性示出本發(fā)明具體實施例一中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為示意性示出本發(fā)明具體實施例二中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為示意性示出本發(fā)明具體實施例三中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為示意性示出本發(fā)明具體實施例四中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。

請參考圖1-10。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可根據(jù)實際現(xiàn)有技術(shù)做任意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。

圖2為示意性示出本發(fā)明圖像采集設備的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明提供一種圖像采集設備，包括：用于顯示待檢測圖像的顯示裝置13，其上依次配置有導光板12、平板探測器11，在所述導光板12周邊一側(cè)或多側(cè)(圖未示)設有發(fā)光體14，所述導光板14靠近所述平板探測器11一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)15。

具體地，發(fā)光體14發(fā)出的光進入導光板12后，在導光板內(nèi)傳播。傳播過程中，射到微結(jié)構(gòu)15的光線被反射后，向著顯示裝置一側(cè)射出導光板。根據(jù)顯示裝置上用于顯示圖像的對應顯示介質(zhì)成分的不同，有的光線被吸收，有的光線被反射回去。具體地，顯示裝置上的光線被吸收，則平板探測器上對應位置沒能接收到光信號，無法形成光生載流子，相應地沒能形成光生電流，電信號沒有變化。顯示裝置上的光線被反射，平板探測器上對應位置形成光生載流子，產(chǎn)生光生電流，電信號發(fā)生變化。根據(jù)以上原理， 在平板探測器11上接收的光信號，被轉(zhuǎn)換為相應的電信號，即用數(shù)字信號記錄下顯示裝置13上的顯示圖像，完成圖像特征數(shù)據(jù)采集過程，且可用于后續(xù)的圖像處理。

圖3為示意性示出本發(fā)明一實施方式中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述顯示裝置13、所述導光板12、所述平板探測器11中相鄰兩者之間保持間距，該間距可以根據(jù)實際工作需要任意調(diào)整，且所述顯示裝置13與所述導光板12之間的周邊和所述導光板12與所述平板探測器11的周邊通過粘合膠固定密封。上述周邊包括顯示裝置及其對應的非顯示區(qū)域。本實施方式中不限于上述采用透明光學膠進行密封固定，其他采用緊固件等其他密封固定方式也可以適用于本發(fā)明。

該實施方式提供的圖像采集設備的優(yōu)點在于設備方便維修，如果所述顯示裝置13、所述導光板12、所述平板探測器11任一層有問題，可方便拆卸更換。留有間隙是顯示區(qū)域留有間隙，在所述相鄰兩者周邊通過固體膠密封，還可以避免外界的灰塵進入間隙，影響圖像采集的效果。

圖4為示意性示出本發(fā)明另一實施方式中圖像采集設備剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明提供一種平板探測器11、導光板12、顯示裝置13依次貼合在一起，在導光板12的側(cè)邊設有發(fā)光體14。在導光板12靠近平板探測器11的一側(cè)設計有微結(jié)構(gòu)15。所述顯示裝置13、所述導光板12、所述平板探測器11中相鄰兩者之間表面通過透明光學膠層(圖未示)依次貼合。

該實施方式提供的圖像采集設備的優(yōu)點在于平板探測器11、導光板12、顯示裝置13依次緊貼的好處在于層和層之間沒有縫隙，光線的折射現(xiàn)象少，有利于光線的有效控制和利用。

具體地，本發(fā)明采用的光學膠是用于膠結(jié)透明光學元件(如鏡頭等)的特種膠粘劑。要求具有無色透明、光透過率在90％以上、膠結(jié)強度良好，可在室溫或中溫下固化，且有固化收縮小等特點。有機硅橡膠、丙烯酸型樹脂及不飽和聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等膠粘劑都可膠結(jié)光學元件。在配制時通常要加入一些處理劑，以改進其光學性能或降低固化收縮率。

具體地，本發(fā)明采用的發(fā)光體14可以為LED點光源、CCFL線光源等等。但本發(fā)明優(yōu)選地采用由多顆LED封裝而成的LED燈條。其中的LED顆粒，優(yōu)選地為發(fā)射特定波長范圍的光線。LED燈條通過結(jié)構(gòu)件，被固定在導光板的周邊的一側(cè)或多側(cè)。如圖2-4所示，優(yōu)選地，LED顆粒的中心軸線位于導光板側(cè)面的中心平面上。LED燈條可以只固定 在導光板周邊側(cè)面中的一個側(cè)面，也可以固定在導光板的多個側(cè)面。導光板上，沒有固定LED燈條的側(cè)面被貼上反射膜。

具體地，本發(fā)明采用的導光板一般采用光學級PMMA、PC等材料，也可以采用玻璃材料。無論采用什么材料的導光板，都要實現(xiàn)極佳的傳輸性能，降低色偏，使光的利用效率更高，顏色豐富且精準。本發(fā)明優(yōu)選地采用玻璃導光板，因為玻璃導光板具有比塑料導光板更高的剛性和尺寸穩(wěn)定性。

圖5a為示意性示出本發(fā)明微結(jié)構(gòu)為印刷網(wǎng)點剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5b為示意性示出本發(fā)明微結(jié)構(gòu)為凸透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5c為示意性示出本發(fā)明微結(jié)構(gòu)為凹透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5a～5c所示，導光板12包括光的入射面I、出射面O、與所述出射面相對的底面S，所述底面S上設計有所述多個微結(jié)構(gòu)15。所述微結(jié)構(gòu)15用于光線的反射。

圖5a所示的微結(jié)構(gòu)在導光板的面上呈網(wǎng)點狀分布，圖5b所示的微結(jié)構(gòu)在導光板的面上呈連續(xù)或不連續(xù)分布的多個凸透鏡，圖5c所示的所示的微結(jié)構(gòu)在導光板的面上呈連續(xù)或不連續(xù)分布的多個凹透鏡，使光線在整個所述底面上均勻反射出去，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)不限于此，其他如：三角柱狀透鏡、弧形柱狀透鏡、菲涅耳透鏡(Fresnel lens)，或梯形柱狀透鏡。能達到相同功能的微結(jié)構(gòu)都可應用于本發(fā)明。

根據(jù)制作工藝的不同，微結(jié)構(gòu)分為印刷式微結(jié)構(gòu)和非印刷式微結(jié)構(gòu)兩大類。印刷式微結(jié)構(gòu)是在導光板完成外形加工后，以印刷方式將網(wǎng)點狀的微結(jié)構(gòu)印在反射面，具體又分為紅外IR和紫外UV兩種。非印刷式微結(jié)構(gòu)是將網(wǎng)點狀微結(jié)構(gòu)在導光板成形時直接成形在反射面，具體又分為化學蝕刻(Etching)、精密機械刻畫法(V-cut)、光微影法(Stamper)、內(nèi)部擴散。

采用如圖5a所示的印刷網(wǎng)點結(jié)構(gòu)，制作工藝簡單，但是經(jīng)印刷網(wǎng)點反射后的光線，散射程度較高。采用如圖5b和5c所示的透鏡結(jié)構(gòu)，制作工藝復雜，但是經(jīng)透鏡反射后的光線，指向性程度較高。

圖6為示意性示出本發(fā)明各實施例采用的平板探測器平面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，本發(fā)明的平板探測器11，包括：感知光線強弱的光敏材料，提取并存儲光生載流子的TFT陣列結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具體實施例中，優(yōu)選地為非晶硅平板探測器，主要由非晶硅光電二極管陣列113，行列驅(qū)動線與TFT構(gòu)成的TFT陣列112構(gòu)成。在平板探測器11的外圍連接有圖像信號讀取電路。

非晶硅平板探測器成像的基本過程為：

a：非晶硅光電二極管陣列將入射光圖像轉(zhuǎn)換為電荷圖像：每一像素電荷量的變化與入射光線的強弱成正比，同時該陣列還將空間上連續(xù)的入射光圖像轉(zhuǎn)換為一定數(shù)量的行和列構(gòu)成的點陣式圖像。點陣的密度決定了圖像的空間分辨率。

b：非晶硅光電二極管產(chǎn)生的電流，在TFT陣列的存儲電容中存儲電荷。在中央時序控制器的統(tǒng)一控制下，居于行方向的行驅(qū)動電路與居于列方向的讀取電路將電荷信號逐行取出，轉(zhuǎn)換為串行脈沖序列并量化為數(shù)字信號。獲取的數(shù)字信號經(jīng)通信接口電路傳送至圖像處理器從而形成數(shù)字圖像

具體地，本發(fā)明上述實施方式所采用的顯示裝置為反射型光電顯示裝置，優(yōu)選地應用于檢測領域中顯示檢測電氣圖案的顯示裝置，例如專利申請?zhí)枮?01510161799.7，發(fā)明名稱為光電顯示用基板、制作方法及光電顯示裝置中所描述的光電顯示裝置。其通過顯示介質(zhì)對外界環(huán)境光的吸收與反射，實現(xiàn)圖像中的黑色與白色。其中，顯示介質(zhì)可以為微膠囊電泳顯示介質(zhì)、微杯電泳顯示介質(zhì)等。在這些電泳顯示介質(zhì)中，包含帶正電(或者負電)的白色粒子，帶負電(或者正電)的黑色粒子。黑色粒子吸收光線，白色粒子反射光線。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例一

圖7為示意性示出本發(fā)明具體實施例一中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，本發(fā)明提供的圖像采集設備與上述各實施方式的結(jié)構(gòu)相同，具體地，顯示裝置13包括兩襯底131、133，以及夾在所述兩襯底131、133之間的顯示介質(zhì)132。平板探測器11，包括兩基板111、114，以及夾在所述兩基板111、114之間的光電轉(zhuǎn)換層，其中所述光電轉(zhuǎn)換層包括光敏材料層113、TFT陣列層112，但光電轉(zhuǎn)換層不限于圖7所示的層排布方式，光敏材料層113和TFT陣列層112的上下位置可以互換。為了電光轉(zhuǎn)換平板11能更加準確地記錄顯示裝置上的顯示圖像，導光板12和襯底131、基板114的厚度越薄越好。

具體地，發(fā)光體14發(fā)出的光進入導光板12后，在導光板12內(nèi)傳播。傳播過程中，射到微結(jié)構(gòu)15的光線被反射后，向著顯示裝置13一側(cè)射出導光板。根據(jù)顯示裝置13上用于顯示圖像的對應顯示介質(zhì)成分的不同，有的光線被吸收，有的光線被反射回去。 比如，在位置A，光線被吸收，沒有光線從位置A射出，所以在位置A正上方對應的平板探測器上的位置A’沒能接收到光信號，無法形成光生載流子，相應地沒能形成光生電流，電信號沒有變化。在位置B，光線沒有被吸收，而是被反射回導光板12，并向著平板探測器從導光板12射出，在位置B正上方對應的平板探測器上的位置B’接收到相應的光信號后，形成光生載流子，產(chǎn)生光生電流，電信號發(fā)生變化。根據(jù)以上原理，在平板探測器11上接收的光信號，被轉(zhuǎn)換為相應的電信號，即用數(shù)字信號記錄下顯示裝置13上的顯示圖像。

實施例二

圖8為示意性示出本發(fā)明具體實施例二中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，本發(fā)明提供一種圖像采集設備，包括：導光板12,具有兩側(cè)相對的表面，所述導光板12的一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)15，其上配置有平板探測器11，另一側(cè)表面上對置設有襯底133；顯示介質(zhì)132，密封夾置于所述導光板12與所述襯底133之間；其中，在所述導光板12周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體14。

圖5，導光板12的材料采用玻璃，在玻璃導光板12的一側(cè)設計微結(jié)構(gòu)15，在玻璃導光板12的另一側(cè)分布顯示介質(zhì)132，優(yōu)選地為微膠囊或者微被電泳顯示介質(zhì)，并用襯底133覆蓋顯示介質(zhì)132。

該實施例所提供的圖像采集設備的結(jié)構(gòu)中，顯示介質(zhì)132與平板探測器11之間的距離更短，平板探測器11記錄顯示圖像的信息更加準確。

實施例三

圖9為示意性示出本發(fā)明具體實施例三中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，本發(fā)明提供一種圖像采集設備，包括：導光板12,具有兩側(cè)相對的表面，所述導光板12的一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)15，其上形成有光電轉(zhuǎn)換層，另一側(cè)表面上配置有顯示裝置13；基板111，與所述導光板12的所述一側(cè)對置，用于密封所述光電轉(zhuǎn)換層，其中，在所述導光板12周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體14。

具體地，導光板12的材料采用玻璃，在玻璃導光板12的一側(cè)制作微結(jié)構(gòu)15，在微結(jié)構(gòu)15上面制作由TFT陣列112和光敏材料113組成的光電轉(zhuǎn)換層，并在光電轉(zhuǎn)換層的上方覆蓋保護用襯底111。

具體地，顯示裝置13為反射型光電顯示裝置，優(yōu)選地應用于檢測領域中顯示檢測電氣圖案的顯示裝置，例如專利申請?zhí)枮?01510161799.7，發(fā)明名稱為光電顯示用基板、制作方法及光電顯示裝置中所描述的光電顯示裝置。其通過顯示介質(zhì)對外界環(huán)境光的吸收與反射，實現(xiàn)圖像中的黑色與白色。其中，顯示介質(zhì)可以為微膠囊電泳顯示介質(zhì)、微杯電泳顯示介質(zhì)等。在這些電泳顯示介質(zhì)中，包含帶正電(或者負電)的白色粒子，帶負電(或者正電)的黑色粒子。黑色粒子吸收光線，白色粒子反射光線。

該實施例所提供的圖像采集設備的結(jié)構(gòu)中，顯示介質(zhì)132與光電轉(zhuǎn)換層之間的距離更短，光電轉(zhuǎn)換層記錄顯示圖像的信息更加準確。

實施例四

圖10為示意性示出本發(fā)明具體實施例四中圖像采集設備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，本發(fā)明提供一種圖像采集設備，包括：導光板12,具有兩側(cè)相對的表面，所述導光板12的一側(cè)表面上設有多個微結(jié)構(gòu)15，其上形成有光電轉(zhuǎn)換層，另一側(cè)表面上對置設有襯底133；顯示介質(zhì)132，密封夾置于所述導光板12與所述襯底133之間；基板111，與所述導光板12的所述一側(cè)對置，用于密封所述光電轉(zhuǎn)換層，其中，在所述導光板12周邊一側(cè)或多側(cè)設有發(fā)光體14。

具體地，導光板12的材料采用玻璃，在玻璃導光板12的一側(cè)制作微結(jié)構(gòu)15，在微結(jié)構(gòu)15上面制作由TFT陣列112和光敏材料113組成的光電轉(zhuǎn)換層，并在光電轉(zhuǎn)換層的上方覆蓋保護用襯底111。

同樣，在玻璃導光板12的另一側(cè)分布顯示介質(zhì)132(優(yōu)選地為微膠囊或者微被電泳顯示介質(zhì))，并用襯底133覆蓋顯示介質(zhì)132。

該實施例所提供的圖像采集設備的結(jié)構(gòu)中，顯示介質(zhì)132與光電轉(zhuǎn)換層之間的距離更短，光電轉(zhuǎn)換層記錄顯示圖像的信息更加準確。

以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。