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内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘

阅读:1031发布:2020-09-15

专利汇可以提供内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种内置光学棱镜透光片的可摄像 USB闪存盘 ,涉及 数据处理 系统的存储装置。本实用新型包括壳体和可摄像USB闪存盘,镭射激光头的光束的光路上设置有光学棱镜透光片,所述光学棱镜透光片的中心部分为不透明的棱镜,中心部分以外的部分为透明的棱镜。镭射激光头与被拍摄名片之间距离的范围,与所述可摄像USB闪存盘的微型照相模组的镜头焦距范围大至相等。光学棱镜透光片与所述镭射激光头之间的距离和光学棱镜透光片的厚度之间的关系满足0.3-0.26h=0.17w。只要所拍摄的物体置于照明区域之内,就可以使用户在没有 液晶 显示器 或观景窗的情况下,通过本装置对被测物体进行 定位 和测距,能够拍摄到比较满意的照片,本实用新型体积小,可随身携带,适用于专业商务人士拍摄和存储名片。,下面是内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘专利的具体信息内容。

1、一种内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘,包括壳体和设置在所述壳体上的可 摄像USB闪存盘,所述可摄像USB闪存盘设置有镭射激光头,其特征是,所述镭射激光头的 光束的光路上设置有光学棱镜透光片,所述光学棱镜透光片的中心部分为不透明的棱镜,中 心部分以外的部分为透明的棱镜;所述光学棱镜透光片的不透明部分用于阻止镭射激光直接 穿过光学棱镜透光片,将射镭激光的光束反射、折射或漫反射分散到其他透明的棱镜部分上; 所述光学棱镜透光片的透明部分用于,将所述分散的激光发射出去,在被照射物体的表面形 成一个比较规则的照明区域;所述镭射激光头与被拍摄名片之间距离的范围,与所述可摄像 USB闪存盘的微型照相模组的镜头焦距范围大至相等;所述光学棱镜透光片与所述镭射激光 头之间的距离与光学棱镜透光片的厚度之间的关系满足0.3-0.26h=0.17w;
其中,w为光学棱镜透光片的厚度,h为镭射激光头到光学棱镜透光片的距离。
2、根据权利要求1所述的一种内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘,其特征是, 所述镭射激光头与被拍摄名片之间的距离在10~15cm之间,所述可摄像USB闪存盘的微型照 相模组的镜头焦距范围为10~15cm。

说明书全文

技术领域

本实用新型涉及数据处理系统的存储装置,特别一种带有摄像功能的USB闪存盘。适 用于专业商务人士拍摄和存储名片。

背景技术

目前市面上带有摄像功能的USB闪存盘,大多由镜片模组、CMOS或CCD图像传感器件、 影像处理模组、CPU处理器、USB连接器、电源管理电路、大容量存储器开关等组成。有 的只能够单纯的实现网络摄像头的功能,而有的虽然能够存储照片但是由于没有定位和测距 功能导致所拍摄的效果不好,并且在市场的定位方面不明确。
具有自动对焦功能的数码像机和摄像机,市场上也有了很多成熟的产品,但是,应用这 些数码像机或摄像机拍摄和存储名片是极不方便的,即使是超薄的数码像机也不方便随身携 带,不能满足专业商务人士拍摄和存储名片的需求,并且价格也是非常昂贵的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘, 通过其光学棱镜透光片实现定位功能,其体积小,可随身携带,能满足专业商务人士拍摄和 存储名片的需求,在没有LCD显示器和取景窗的情况下仍能拍摄到清楚的照片,并且成本也 是非常低廉的。
为了解决上述所要解决的技术问题,本实用新型的内置光学棱镜透光片的可摄像USB闪 存盘,包括壳体和设置在所述壳体上的可摄像USB闪存盘,所述可摄像USB闪存盘设置有镭 射激光头。所述镭射激光头的光束的光路上设置有光学棱镜透光片,所述光学棱镜透光片的 中心部分为不透明的棱镜,中心部分以外的部分为透明的棱镜;所述光学棱镜透光片的不透 明部分用于阻止镭射激光直接穿过光学棱镜透光片,将射镭射激光的光束反射、折射或漫反 射分散到其他透明的棱镜部分上;所述光学棱镜透光片的透明部分用于,将所述分散的激光 发射出去,在被照射物体的表面形成一个比较规则的照明区域;所述镭射激光头与被拍摄名 片之间距离的范围,与所述可摄像USB闪存盘的微型照相模组的镜头焦距范围大至相等;所 述光学棱镜透光片与所述镭射激光头之间的距离和光学棱镜透光片的厚度之间的关系满足 0.3-0.26h=0.17w;其中,w为光学棱镜透光片的厚度,h为镭射激光头到光学棱镜透光片的 距离。
所述镭射激光头与被拍摄名片之间的距离在10~15cm之间,所述可摄像USB闪存盘的微 型照相模组的镜头焦距范围为10~15cm。
现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:(一)由于采用光学棱镜透光片,使 得原本非常聚集的激光束成发散状,同时在被照射的物体表面形成一个形状比较规则的照明 区域,只要所拍摄的物体置于照明区域之内,就可以使用户在没有液晶显示器或观景窗的情 况下,通过本装置对被测物体进行定位和测距,能够拍摄到比较满意的照片;(二)本实用 新型可以当作普通的USB存储器使用,可以通过摄像头模组拍摄照片直接存储在USB存储器 上,具备有镭射激光笔的功能;(三)本实用新型体积小,可随身携带,成本低廉,能满足 专业商务人士拍摄和存储名片的需求。
附图说明
图1是本实用新型的外观示意图;
图2是本实用新型的原理示意图之一;
图3是本实用新型的原理示意图之二;
图4是本实用新型的名片长度测量原理示意图;
图5是本实用新型的名片宽度测量原理示意图;
图6是本实用新型的光学棱镜透光片的结构示意图;
图7是本实用新型的光学棱镜透光片的原理示意图之一;
图8是本实用新型的光学棱镜透光片的原理示意图之二;
图9是本实用新型的光学棱镜透光片的原理示意图之三;
图10是本实用新型的光学棱镜透光片的原理示意图之四;
附图标记:
1是镜头              2是光学棱镜透光片        3是可摄像USB闪存盘
4是照明区域的中心    5是名片和镜头的中心点    6是名片
7是照明区域          8是镭射激光头
9是在光学棱镜透光片上为镭射头的插入所预留的孔
10是反光镜部分       11是棱镜部分             12外壳

具体实施方式

以下结合附图实施及对本实用新型作详细说明。
如图1中,1是镜头,2是光学棱镜透光片,3是可摄像USB闪存盘。本实用新型的内 置光学棱镜透光片的可摄像USB闪存盘,由壳体和设置在壳体上的可摄像USB闪存盘3组成, 可摄像USB闪存盘3设置有镭射激光头。镭射激光头的光束的光路上设置有光学棱镜透光片 2。本实施例中的可摄像USB闪存盘,为现有技术。
光学棱镜透光片2加装在镭射激光头的外面,光学棱镜透光片该片的中心部分为不透明 的棱镜,用来阻止镭射激光直接穿过光学棱镜透光片,其它部分为透明的棱镜。当镭射激光 头的激光束达到棱镜的中心时,经过不透明棱镜的反射、折射或漫反射把比较集中的光束分 散到其他透明的棱镜上,经过这些透明的棱镜将这些分散的激光按照一定的度有规律的发 射出去,在被照射物体的表面形成一个比较规则的照明区域,例如矩形、圆形和正方形等等。
本实施例中,名片尺寸选取通用的普通名片尺寸,长和宽为:9cm×5.4cm;所采用的 微型照相模组的镜头焦距为10~15cm;所采用的光学棱镜透光片的长和宽为:1.0cm×1.0cm; 所采用的光学棱镜透光片的中心与镜头的中心距离为1.8cm;所采用的镭射激光头的宽度为 0.4cm。
因为镜头与光学棱镜透光片之间有一定的距离,为了使镜头可以比较完整的捕捉到名片 的整体,参见图2和图3,可以将镜头的中心点与名片的中心点相对应,这样一来镭射激光 头所发出的激光经过光学棱镜透光片在名片表面所形成照明区域的中心4就会与名片和镜 头的中心点5相隔一段的距离。由于大多数名片都是矩形的,所以镭射激光所形成的照明区 域只要可以包围名片的三个边就可以确定名片的位置和距离。
本实用新型中照明区域的设定:参见图4至图8所示。
(1)对名片长度的测量,如图4所示。
因为微型照相模组的镜头焦距为10~15cm,所以镭射激光头与名片之间的距离在 10~15cm之间时拍摄可以得到比较清晰的照片。
名片的长度是9cm,光学棱镜透光片的长度是1cm,当镭射激光头与名片之间的距离是 15cm时,根据公式tga=4/15=0.27计算得出a=14.93°也就是说镭射激光头所发出的激光束 经过光学棱镜透光片一系列的反射和折射之后,最终以偏离平线14.93°的方向射出,如 果镭射激光头与名片之间的距离是15cm那么这个照明区域的边缘刚刚好与名片的边缘重 合,此时拍照可以达到比较满意的效果。
同理可知,当镭射激光头与名片之间的距离是10cm时,tg14.93°=x/10,x=2.67cm。 2.67+0.5=3.17cm因为镭射激光头所发出的激光束经过光学棱镜透光片反射和折射之后射出 光线与水平线所形成的角度是一个定值,无法改变。所以照明区域的边缘与名片的边缘会间 隔4.5-3.17=1.33cm的距离,此时拍照也可以达到比较满意的效果。也就是说,用户可以在 距离名片边缘1.33cm的范围内任意的移动进行拍照,都可以达到比较满意的效果。
(2)对名片宽度的测量,如图5所示。
对于名片宽度的测量基本上与长度的测量是相同的,只是数值和位置上的变化。
名片的宽度是5.4cm,光学棱镜透光片的宽度是1.0cm,本装置所使用的光学棱镜透光 片的中心与镜头的中心距离为1.8cm。当镭射激光头与名片之间的距离是15cm时,根据公 式tg14.93=x/15x=4.0cm计算得出镭射激光头打到名片的中心点与名片的边缘距离为 4.0+0.5=4.5cm。对于光学棱镜透光片的中心与镜头的中心距离:4.0-2.7+0.5=1.8cm由此 得出。当镭射激光头与名片之间的距离是10cm时,tg14.93°=x/10,x=2.67cm。照明区域 的上边缘与名片的边缘会间隔4.0-2.67=1.33cm的距离,此时拍照也可以达到比较满意的效 果。
综上所述:当镭射激光头与名片之间的距离在10~15cm时,镭射激光头所射出得激光束 经过光学棱镜透光片一系列的反射和折射之后在名片上所形成的照明区域,可以达到比较满 意的拍摄效果。图6是光学棱镜透光片的结构示意图,9是在光学棱镜透光片上为镭射头的 插入所预留的孔,10是反光镜部分,11是棱镜部分。
为了限制镭射激光束经过光学棱镜透光片所发出的光线偏离水平方向14.93°,对于棱 镜中心不透明区域的选择,以及棱镜厚度的选择、镭射激光头到棱镜之间的距离选择作如下 分析:
1、于棱镜中心不透明区域的选择
如图7和图8所示,当镭射激光照射在棱镜中心不透明区域时会发生反射现象,反射的 光线会没有规则的四处发散,但是必定会有一条光线从不透明区域的顶点位置射出(如上图 红色光路图所示),那么这条光线经过镜面内侧的反光镜又反射在棱镜透光片上面,这时光 线会发生折射现象这时的折射角2a为最大的出射角度。令2a=14.93°在光学设计上是可以 实现的。按照从不透明区域的顶点位置所射出的光线反推回去,那么必定有一条入射光线使 以上情况发生,那么我们就把这个入射点a设置为不透明区域的极限位置。如图9所示,通 过a点做入射光线和反射光线的夹角平分线。再做一条直线与棱镜相互垂直其交点为d。那 么角平分线与垂线的交点即为圆心O。由此可知oa与od是圆弧的半径。以O点为圆心,oa 为半径做圆,再从a点做一条水平的直线,这样圆弧与直线的交点为c。同理可知c点也是 一个极限位置和a点一样。由此可以得出a到c之间的这段圆弧以及它们的侧壁为棱镜中心 不透明区域。
2、棱镜厚度的选择、镭射激光头到棱镜之间的距离选择
设棱镜的厚度为w,镭射激光头到棱镜之间的距离为h。按照图10所示,从棱镜射出的 光线与名片的边缘所形成的角度是14.93°,为了计算方便我们假设从镭射激光头当中射出 一条光线与水平面成14.93°并且与棱镜的交点为a,那么从a点到棱镜的边缘b之间的距 离为x。x=ob-oa,ob=0.5cm,oa=0.2+h*tg14.93°=0.2+0.26h有此可得x=0.3-0.26h。因为 x=w*tgθ,根据折射率公式n=sin14.93°/sinθ,棱镜的折射率n=1.5,得出θ=9.8°所以得 出x=0.17w,联立以上两个公式得出:0.3-0.26h=0.17w。
极限值设定:
当h=0时,棱镜的厚度w为最大值0.3/0.17=1.76cm
当w=0时,镭射激光头到棱镜之间的距离h为最大值0.3/0.26=1.15cm
所以棱镜的厚度w和镭射激光头到棱镜之间的距离h是相互联系的,它们的取值范围是: 0<h<1.15cm;0<w<1.76cm。
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