[發明專利]立式反射掃描裝置

在審

• 申請號: 202011224612.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112305740A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 徐航宇;侯健;郭躍武
• 申請（專利權）人: 沂普光電（天津）有限公司
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;H04N5/225;H04N5/217
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理有限公司 11684
• 代理人: 郭峰

本發明公開了一種立式反射掃描裝置，屬于掃描成像技術領域。解決了現有技術存在的使用平面鏡進行反射，成像質量較差的技術問題。該立式反射掃描裝置，包括反射部、折射部以及圖像采集部，其中：反射部和/或折射部的主光軸與底部平面之間的夾角為75°?110°；反射部設置有自由曲面，自由曲面與底部平面上的被拍攝物位置相對，被拍攝物的影像光束經過自由曲面反射后進入折射部，經過折射后進入圖像采集部并在圖像采集部上成像。本發明用于提高立式反射掃描裝置的成像質量。

技術領域

本發明屬于掃描成像技術領域，特別是一種立式反射掃描裝置。

背景技術

隨著科學技術的提高，掃描成像系統在人們工作和生活中的應用日益廣泛，例如教育和辦公。目前，本領域技術人員大多采用平面鏡和攝像頭組成的掃描成像系統對底部平面(例如：桌面)上的文件、標簽等物品進行垂直拍攝和掃描，其中攝像頭與底部平面一般約呈90°直角，因此需要平面鏡對拍攝物進行光線偏折投射入攝像頭中。

本發明人發現現有技術至少存在以下技術問題：

現有技術中平面鏡反射成像范圍受自身尺寸影響較大，且對平面物體成像會產生較大的梯形畸變，導致成像質量比較差，為了改善成像質量，雖然可以使用較復雜的算法對圖像和文字進行識別，即使這樣仍舊無法有效的保證成像質量。

發明內容

本發明提供了一種立式反射掃描裝置，解決了現有技術存在的使用平面鏡進行反射，成像質量較差的技術問題。

本發明實施例至少提供了如下技術方案：

本發明實施例提供的立式反射掃描裝置，包括反射部、折射部以及圖像采集部，其中：

所述反射部和/或所述折射部的主光軸與底部平面之間的夾角為 75°-110°；

所述反射部設置有自由曲面，所述自由曲面與底部平面上的被拍攝物位置相對，所述被拍攝物的影像光束經過所述自由曲面反射后進入所述折射部，經過折射后進入所述圖像采集部并在所述圖像采集部上成像；

所述被拍攝物的影像光束在所述自由曲面的作用下能在所述反射部和所述折射部之間或在所述折射部接收所述光束的表面進行第一次成像，所述折射部能將第一次成像折射并成像至少一次后折射至圖像采集部再一次成像。

優選或可選地，所述反射部為內凹的反射鏡，自由曲面設置在反射鏡的內側，所述折射部為包括至少兩個折射鏡的折射鏡組。

優選或可選地，所述圖像采集部(傳感器)為CCD或CMOS傳感器。

優選或可選地，所述立式反射掃描裝置還包括外殼，所述反射部、所述折射部以及所述圖像采集部均通過所述外殼固定連接在一起。

優選或可選地，所述反射部與所述折射部的主光軸重合。

優選或可選地，所述反射部、所述折射部的主光軸與底部平面之間的夾角為85°-95°,所述底部平面上的所述被拍攝物的影像光束相對于所述主光軸的偏移量為110％-125％。

優選或可選地，所述折射部包括至少兩片非球面透鏡。

優選或可選地，所述折射部位于所述反射部的下方，所述圖像采集部位于所述折射部的下方。

優選或可選地，所述折射部包括5個透鏡，該5個透鏡豎向截面的形狀從上往下依次為：矩形的形狀、中部上端下端均為外凸曲面左右兩端為矩形的形狀、上端為小內凹曲面下端為大內凹曲面的形狀、上端為平面下端為外凸曲面的形狀、上端為內凹曲面下端為外凸曲面的形狀。

優選或可選地，所述自由曲面的形狀滿足如下方程：

方程中：x,y,Z為光線與自由曲面表面交點的截距坐標；