[发明专利]棒状透镜阵列及其所构成的图像读取装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种棒状透镜阵列及图像读取装置，更具体地说是一种将两种不同性质的透镜阵列合成在一起形成一种长景深的棒状透镜阵列，以及使用该棒状透镜阵列构成的图像读取装置。

背景技术

 通常，如扫描仪、复合一体机等图像读取设备中有一种图像读取装置将原稿上的图案信息转变成电信息之后保存到设备的内存中或送到电脑中保存。这种图像读取装置主要包括光源，棒状透镜阵列及光电转换传感器。其中棒状透镜阵列起聚焦成像的作用，在很大程度上决定了图像读取装置的性能。

图1是现有图像读取装置中使用的棒状透镜阵列的局部结构示意图，图中2是现有棒状透镜阵列，21是具有支撑作用的侧板，22为具有支撑作用的另一侧板，200为单体棒状透镜，201为单体棒状透镜200排列成直线形成的单阵列透镜，单阵列透镜201夹在侧板21和侧板22之间，由粘接材料23进行粘接固定。

透镜的共役长度为TC，高度为Z，焦点位置的高度为H。棒状透镜阵列上下两侧是对称的，焦点的平面分别对应于物平面和像平面。在使用时，原稿放置于物平面，光电转换传感器放置于像平面。

图2 是上述棒状透镜阵列的调制传递函数（也称为MTF）特性。对于整个棒状透镜阵列来说，当原稿处于物平面即在焦点位置平面内时，透镜的MTF值最高，也就是传输的图像质量最清晰，当原稿偏离焦点位置时，透镜的MTF值就会下降，并且偏离的越远，MTF值就越低，传输的图像质量就越差（也就是通常所说的景深太小）。对于棒状透镜阵列来说，通常原稿偏离焦点位置0.2mm左右时图像质量就会明显下降。即使是开口角较小的棒状透镜阵列，也只有0.5mm的可接受的范围，并且因为在焦点位置处的透镜的调制传递函数值最高，偏离后就逐渐降低，所以只要原稿偏离了焦点位置，读取的图像质量就会发生劣化。

图3是使用上述棒状透镜阵列2构成的图像读取装置断面图，，图中1是能发出光并均匀照射原稿的线照明光源，2是上述将原稿反射光汇聚并进行成像的棒状透镜阵列，3是排列成直线的用于接收棒状透镜阵列2所汇聚的光并将光信号转换成电信号的光电转换传感器， 4是搭载排列成直线的光电转换传感器3的传感器基板， 6是容纳上述光源1、棒状透镜阵列2、传感器基板4的框架，５是设置在框架6上的搭载原稿的透光板，10为原稿。

在上述图像读取装置中，原稿10置于棒状透镜阵列2的物平面内（通常是透光板的表面），光电转换传感器3设置于棒状透镜阵列2的像平面内。其成像过程为：光源1发出的光，透过透光板5，照射到外面的原稿10上 ,原稿10上的文字黑色区域光被吸收,而在原稿其它的白色底色区域,光几乎100%被反射,这些反射光再穿过玻璃板5被棒状透镜阵列2收集,照射到传感器基板4上的光电转换传感器3上，光电转换传感器3是由许多感光像素以及能将照射到各感光像素上的光进行光电转换并将信号输出的驱动电路组成，接收的光转换成电信后经过驱动电路输出,作为图像（文字）信息向外输出。原稿不断移动，其上所记载的图像信息(文字)就会被连续读取下来。

上述棒状透镜阵列及图像读取装置存在以下问题：由于只有原稿处于棒状透镜阵列2的焦点位置平面内，即图像读取装置的透光板表面上时，图像读取装置读取的图像信号才是清晰的，只要原稿稍微偏离焦点位置，读取的图像质量就会明显下降。在以往的读取速度非常低的图像读取设备中，如原稿固定于透光板表面的平板式扫描仪、复合一体机，或原稿紧贴透光板表面传动的传真机来说是可行的，但随着技术的发展，图像读取装置的读取速度越来越快，已经无法将原稿严格局限于焦点位置平面内了，如金融行业使用的验钞机或点钞机，其扫描速度约为1000张/分钟，以这样的速度，原稿（纸币）通过图像读取装置时几乎是在透光板表面附近飞驰而过的。在高速的金融设备中，通常为了让原稿（纸币）能够顺畅的通过图像读取装置而不产生卡钞现象，原稿（纸币）的通道大约有2mm的高度，也就说，原稿（纸币）通过图像读取装置时，是在棒状透镜阵列的焦点位置附近2mm的范围内通过的，在这么宽的范围（景深）内现有棒状透镜阵列及图像读取装置已经无法读取到清晰的图像了，因此现有棒状透镜阵列及图像读取装置已经无法满足这种新的使用要求了。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种长景深的棒状透镜阵列及其所构成的图像读取装置。

本发明可以通过如下措施达到。

一种棒状透镜阵列，包括具有支撑作用的第一侧板、具有支撑作用的第二侧板，第一侧板与第二侧板之间包含至少两列的棒状透镜阵列，其特征在于。