照明补光装置及图像采集系统的制作方法

本实用新型涉及图像采集领域，具体而言，涉及一种照明补光装置及图像采集系统。

背景技术：

随着科学技术的不断进步，人们生活水平的不断提升，图像采集系统的应用也愈加广泛。特别地，高拍仪的应用场景也愈加广泛，如银行、学校等办公场所，都需要使用高拍仪将图片转变为可编辑的word文档。

而现有的高拍仪，大多由于其补光照射面积并不均匀，很可能出现拍摄变形、明暗不定的情况；同时也不能很好地还原颜色色温；对于黑色文字识别也不清晰，会出现痕迹边缘不连贯等情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种照明补光装置，以使由照明补光装置照射的补光面积的单位面积的光功率一致。

本实用新型的目的在于提供一种图像采集系统，通过应用上述照明补光装置，可以使得该图像采集系统对于文字细节的还原能力更强，对颜色色温的还原也更为准确。

本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种照明补光装置，所述照明补光装置包括电路板、多个灯珠以及恒流电源驱动电路，所述恒流电源驱动电路及多个所述灯珠皆布置于所述电路板，多个所述灯珠并联，多个所述灯珠均与所述恒流电源驱动电路电连接，所述恒流电源驱动电路用于输出恒定电流以驱动所述灯珠工作。

进一步地，所述恒流电源驱动电路包括控制模块、升压模块以及开关模块，所述升压模块分别与所述控制模块以及所述开关模块电连接，所述开关模块与所述升压模块分别与所述灯珠的正极、负极电连接；

所述控制模块用于产生脉冲宽度调制信号并将所述脉冲宽度调制信号传输至所述升压模块；

所述升压模块用于接收所述脉冲宽度调制信号，并依据所述脉冲宽度调制信号的占空比输出不同数值的电流至所述开关模块；

所述开关模块用于依据所述电流的数值的变化导通或截止。

进一步地，所述升压模块包括电压转换芯片，所述电压转换芯片包括驱动端口、使能控制端口、限流采样端口，所述驱动端口以及所述限流采样端口分别与所述开关模块电连接，所述使能控制端口与所述控制模块电连接。

进一步地，所述恒流电源驱动电路还包括第一电感、第三电阻以及电源，所述开关模块包括双功率场效应管，所述双功率场效应管包括第一漏极、第二漏极、第一栅极、第二栅极、第一源极以及第二源极，所述第一漏极与所述第二漏极均通过所述第一电感接所述电源，所述第一源极与所述第二源极均与所述限流采样端口电连接，所述第一源极与所述第二源极均通过所述第三电阻接地，所述第一栅极与所述第二栅极均与所述驱动端口电连接。

进一步地，所述恒流电源驱动电路还包括第四电阻、二极管、第一电容以及多个连接端子，每个所述连接端子包括第一端口以及第二端口，所述电源、所述第一电感、所述二极管依次串联，所述二极管的阴极与每个所述连接端子的第一端口电连接，每个所述连接端子的第二端口通过所述第四电阻接地，每个所述连接端子与所述电压转换芯片电连接，所述灯珠的正极、负极分别与一个所述连接端子的第一端口以及第二端口电连接。

进一步地，所述电路板为圆弧形。

进一步地，多个所述灯珠均匀分布于所述电路板。

进一步地，每个所述灯珠均包括多个灯芯，多个所述灯芯依次串联。

进一步地，所述照明补光装置包括4组灯珠，每个所述灯珠包括3个所述灯芯。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种图像采集系统，包括照明补光装置，所述照明补光装置包括电路板、多个灯珠以及恒流电源驱动电路，所述恒流电源驱动电路及多个所述灯珠皆布置于所述电路板，多个所述灯珠并联，多个所述灯珠均与所述恒流电源驱动电路电连接。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的照明补光装置及图像采集系统，通过恒流驱动电路驱动灯珠，使得多个灯珠具有相同的亮度，可以使得被补光照射面积上的单位面积接受的光的功率是均匀的；同时，恒流驱动电路还能够通过调整输入信号调整灯芯的亮度，以调整被补光照射面积上的单位面积接受的光的功率的大小，从而使得图像采集系统对于文字细节的还原能力更强，对颜色色温的还原也更为准确。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型所提供的照明补光装置的结构示意图。

图2示出了本实用新型所提供的照明补光装置的电路结构框图。

图3示出了本实用新型所提供的恒流电源驱动电路(不包括控制模块)的电路图。

图4示出了本实用新型所提供的灯珠内部的电路图。

图标：100-照明补光装置；110-电路板；120-灯珠；130-恒流电源驱动电路；131-控制模块；132-升压模块；133-开关模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

第一实施例

请参阅图1及图2，本实用新型实施例提供了一种照明补光装置100，包括电路板110、恒流电源驱动电路130以及多个灯珠120，多个灯珠120并联，并分别与恒流电源驱动电路130电连接；此外，多个灯珠120以及该恒流电源驱动电路130均设置于所述电路板110。

电路板110用于布置恒流电源驱动电路130以及多个灯珠120。

在一种优选的实施例中，电路板110为圆弧形。由于摄像头在短距离内近似于圆形成像，而比较远的距离近似于平行光的矩形成像，因而通过将电路板110设置为圆弧形可以使得被补光照射面积上的单位面积接受的光的功率是均匀的。

请参阅图2，恒流电源驱动电路130用于驱动多个灯珠120。具体地，该恒流电源驱动电路130包括控制模块131、升压模块132、开关模块133以及多个连接端子；其中，升压模块132分别与控制模块131以及开关模块133电连接，每个连接端子分别与开关模块133以及升压模块132电连接，同时一个连接端子还与一个灯珠120电连接。

控制模块131用于产生脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号并将该PWM信号传输至升压模块132。

控制模块131可以是通用处理器、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、单片机(Microcontrollers)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

脉冲宽度调制信号是一种方波信号，该方波高电平时间与周期的比例称为占空比，例如：2秒高电平3秒低电平的PWM信号的占空比为40％。

升压模块132用于接收脉冲宽度调制信号，并依据脉冲宽度调制信号的占空比输出不同数值的电流至开关模块133。

具体地，当PWM信号的占空比为0％，即PWM信号为低电平时，升压模块132输出的电流值的最小，即为0；当PWM信号的占空比为100％，即PWM信号为高电平时，升压模块132输出的电流值的最大，即为I_max；当PWM信号的占空比介于0％～100％之间时，升压模块132输出的电流值介于0～I_max之间。

需要说明的是，PWM信号的占空比越大，升压模块132输出的电流值越大，被补光照射面积上的单位面积接受的光的功率也就越大。此外，光功率越大，灯珠就越亮；光功率越小，灯珠就越暗。

请参阅图3，升压模块132包括电压转换芯片、第五电容C5以及第二电阻R2，电压转换芯片包括驱动端口EXT、使能控制端口CE、限流采样端口IS、恒流控制采样端口FB、接地端口GND以及电源端口VDD，驱动端口EXT以及限流采样端口IS分别与开关模块133电连接，使能控制端口CE与控制模块131电连接。

其中，驱动端口EXT与开关模块133电连接，用于输出电流至开关模块133，以控制开关模块133的导通状态；使能控制端口CE与控制模块131电连接，用于接收控制模块131产生并发送的脉冲宽度调制信号；限流采样端口IS与开关模块133电连接，用于限制输入到升压模块132的最大峰值电流，以保护升压模块132；恒流控制采样端口FB与多个连接端子分别电连接；接地端口GND接地；电源端口VDD接电源，此外，电源端口VDD还通过第五电容C5接地，第五电容C5用于滤波。

在一种优选的实施例中，升压模块132还包括第四电容C4，第四电容C4与第五电容C5并联，用于进一步滤波。

在本实施例中，电压转换芯片的型号为TP8305。需要说明的是，与TP8305芯片具有相同功能的芯片，都可以应用于本实用新型实施例。

开关模块133用于依据电流的数值的变化导通或截止，当开关模块133导通时，灯珠120发光；当开关模块133截止时，灯珠120熄灭。

在本实施例中，开关模块133为双功率场效应管，型号为8205A。需要说明的是，其他可以实现开关模块133作用的芯片或是元器件皆可应用于本实用新型，在此不做限制。

双功率场效应管包括第一漏极、第二漏极、第一栅极、第二栅极、第一源极以及第二源极，恒流电源驱动电路130还包括第一电感L1、第三电阻R3以及电源；第一漏极与第二漏极均通过第一电感L1接电源，第一源极、第二源极电均与限流采样端口IS电连接，第一源极与第二源极均通过第三电阻R3接地，第一栅极与第二栅极均与驱动端口EXT电连接。

在一种优选的实施例中，恒流电源驱动电路130还包括第四电阻R4、二极管D1、第一电容C1、多个连接端子、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3；每个连接端子包括第一端口以及第二端口，电源、第一电感L1、二极管D1依次串联，二极管的阴极与每个连接端子的第一端口电连接，每个连接端子的第二端口均与电压转换芯片的恒流控制采样端口FB电连接，并通过第四电阻R4接地；电源依次经过第一电阻R1、第三电容C3接地，二极管的阴极经过第一电容C1接地，第二电容C2与第一电容C1并联。

多个灯珠120用于照明。多个灯珠120并联，且每个灯珠120的正极与一个连接端子的第一端口电连接，每个灯珠120的负极与一个连接端子的第二端口电连接。

请参阅图4，每个灯珠120均包括多个灯芯，多个灯芯依次串联。在本实施例中，多个灯芯皆为发光二极管，多个发光二极管的阴极与相邻的发光二极管的阳极电连接，其中一个发光二极管的阳极与连接端子的第一端口电连接，通过第一端口与电源电连接；另一个发光二极管的阴极与连接端子的第二端口电连接，通过第二端口接地。

需要说明的是，由于恒流电源驱动电路130输出的是恒定电流，因而流过每个灯芯PN结的电流一致、电压压降一致，因而不同灯芯的亮度一致。

在一种优选的实施例中，多个灯珠120均匀分布于电路板110。通过将将灯珠120在指定照明补光面积上均匀布置，可保证单位面积上的光功率一致。

优选地，照明补光装置100包括4组灯珠120，每组灯珠120包括3个灯芯。4组灯珠120并联，并分别与多个连接端子电连接，3个灯芯依次电连接，且4组灯珠120沿圆弧形的电路板110均匀分布。

需要说明的是，在其他实施例中，灯珠120的数量也可以为其他，在此不做限制。

第二实施例

本实用新型实施例还提供了一种图像采集系统，该图像采集系统包括第一实施例所提供的照明补光装置100。

图像采集系统用于将图片转变为可编辑的word文档。该图像采集系统可以是但不仅限于，高拍仪、照相机等。该照明补光装置100用于在图像采集系统在在扫描带待采集对象的过程中，为图像采集系统提供补光，并调节该过程中的补光的强度。

综上所述，本实用新型提供的照明补光装置及图像采集系统，通过恒流驱动电路驱动灯珠，使得灯珠包含的多个灯芯具有相同的亮度，同时，恒流驱动电路还能够通过调整输入信号调整灯芯的亮度；其次，通过将电路板设置为圆弧形，并将灯珠均匀设置于该电路板，可以使得被补光照射面积上的单位面积接受的光的功率是均匀的，从而使得图像采集系统对于文字细节的还原能力更强，对颜色色温的还原也更为准确。

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。