CN103546659A - 用于接触式图像传感器的光源单元和接触式图像传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于接触式图像传感器的光源单元和接触式图像传感器。该用于接触式图像传感器的光源单元包括发光体，发光体包括第一芯片和第二芯片，其中，第一芯片为紫外光芯片，第二芯片为与紫外光芯片不同的芯片。该接触式图像传感器包括：框体；光学透镜，设置于框体内；线路板，设置于光学透镜下方；光电转换芯片，设置于线路板上方，并位于光学透镜的正下方；透明板，设置于光学透镜上方；光源单元，设置在透明板的下方。通过本发明，能够使得紫外光和其他发射光通过同一发光体进行发射。

Description

用于接触式图像传感器的光源单元和接触式图像传感器

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体而言，涉及一种用于接触式图像传感器的光源单元和接触式图像传感器。

背景技术

现有的接触式图像传感器结构如图1所示，该接触式图像传感器设有起支撑作用的框体1′，框体1′内设有光学透镜2′，光学透镜2′的两侧分别设有光源单元31′和光源单元32′，透镜2′的上方设有透明板4′，光学透镜2′的下方设有线路板5′，线路板5′上位于光学透镜2′的正下方设有光电转换芯片6′，光电转换芯片6′顶部表面设有感光视窗，内部设有电路，光电转换芯片6′的功能是将光信号转换成电信号。接触式图像传感器工作时，将原稿放在透明板4′的外侧，光源单元31′和光源单元32′发出的发射光，透过透明板4′照射到原稿上的图像、文字等上面，并产生反射光和激励光，这些反射光和激励光再穿过透明板4′，进入光学透镜2′，从光学透镜2′另一端出来的反射光和激励光照射到光电转换芯片6′的感光视窗上，光电转换芯片6′把接受到的光信号转换成电信号，以记录原稿上面的信息。原稿不断移动，其上所记载的图像、文字信息就会被连续读取下来，完成原稿的图像、文字信息等扫描过程。

因为发射光中的光具有不同的光谱、传导及衰减特性，同时由于紫外光的发光体体积较大，紫外光和其他发射光难以通过同一导光体进行传导。

针对现有技术中紫外光和其他发射光无法通过同一发光体进行发射的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于接触式图像传感器的光源单元和接触式图像传感器，以解决紫外光和其他发射光无法通过同一发光体进行发射的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于接触式图像传感器的光源单元。该光源单元包括发光体，发光体包括第一芯片和第二芯片，其中，第一芯片为紫外光芯片，第二芯片为与紫外光芯片不同的芯片。

进一步地，第二芯片为以下芯片中的任意一种或任意多种的组合：红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、红外光芯片。

进一步地，第一芯片和/或第二芯片为裸芯片。

进一步地，光源单元还包括导光体，导光体用于传导发光体的发射光。

进一步地，导光体为采用不含有紫外光吸收剂材料的导光体。

进一步地，导光体包括反射板，反射板为金属材料反射板。

进一步地，导光体采用导光图形为锯齿形状的导光体。

进一步地，导光体为条式导光体。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种接触式图像传感器。该接触式图像传感器包括：框体；光学透镜，设置于框体内；线路板，设置于光学透镜下方；光电转换芯片，设置于线路板上方，并位于光学透镜的正下方；透明板，设置于光学透镜上方；本发明提供的任一项光源单元，设置在透明板的下方，光源单元位于光学透镜的一侧，其中，线路板、光电转换芯片、透明板和光源单元均设置在框体内。

进一步地，接触式图像传感器包括多个光源单元。

通过本发明，由于通过将紫外光芯片和与紫外光芯片不同的芯片置于同一发光体中，经过同一发光体发出包括紫外光和非紫外光的多种光源，解决了紫外光和其他发射光无法通过同一发光体进行发射的问题，进而达到了紫外光和其他发射光通过同一发光体进行发射的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的接触式图像传感器的示意图；

图2是根据本发明实施例导光体导光图形的正面示意图；

图3是根据本发明实施例导光体导光图形的侧面示意图；

图4是根据本发明第一实施例的接触式图像传感器的示意图；以及

图5是根据本发明第二实施例的接触式图像传感器的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种接触式图像传感器的光源单元，该光源单元包括发光体，发光体包括第一芯片和第二芯片，其中，第一芯片为紫外光芯片，第二芯片为与紫外光芯片不同的芯片。第一芯片可以用于发出紫外光，第二芯片可以用于发出与紫外光不同的发射光，该发射光可以为红光，可以为绿光，可以为蓝光，也可以为红外光，还可以是上述几种光的组合光。将紫外光芯片和与紫外光芯片不同的芯片置于同一发光体中，通过同一导光体传导，发出发射光。

不同于现有技术中紫外光光源单元占用一个单独的光源单元，在该实施例中，紫外光和其他光共用一个光源单元，减小了光源单元的体积。

通过本发明实施例，将紫外光芯片和与紫外光芯片不同的芯片置于同一发光体中，经过同一发光体发出包括紫外光和非紫外光的多种发射光，解决了紫外光和其他发射光无法通过同一发光体进行发射的问题，进而达到了紫外光和其他发射光通过同一发光体进行发射的效果。

优选地，第二芯片为以下芯片中的任意一种或任意多种的组合：红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、红外光芯片。当第二芯片为红光芯片时，则发光体中发出的发射光为红光和紫外光；当第二芯片为蓝光芯片时，则发光体中发出的发射光为蓝光和紫外光；当第二芯片为绿光芯片时，则发光体中发出的发射光为绿光和紫外光，依次类推。第二芯片还可以为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、红外光芯片等多个芯片中任一几个的组合，当第二芯片为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、红外光芯片等多个芯片的组合式，则发光体的发射光为多个芯片对应的多种组合光。例如当第二芯片为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、红外光芯片四种芯片的组合时，则发光体发出的发射光为红光、绿光、蓝光、红外光和紫外光。

优选地，第一芯片和/或第二芯片为裸芯片。由于裸芯片为半导体元器件制造完成，封装之前的芯片，因此裸芯片为封装的裸芯片。未封装的裸芯片相对于封装的芯片体积很小，当第一芯片或者第二芯片采用未封装的裸芯片，或者第一芯片和第二信芯片均采用未封装的裸芯片，能够有效减小光源单元的体积。进一步地，将上述体积小的光源单元应用于接触式图像传感器时，可以减小接触式图像传感器的体积。

根据发明实施例，光源单元还包括导光体，该导光体用于传导发光体的发射光。发光体放置在导光体的一侧或者两侧，当发光体放置在导光体的一侧的时候，其对应的导光体的导光图形与发光体放置在导光体的两侧时的导光体的导光图形不同，例如当导光体的导光图形为锯齿形状时，发光体放置在导光体的一侧与发光体放置在导光体的两侧时，导光体的导光图形中的锯齿形状不同，排列方式也不同。当发光体放置在导光体的一侧的时候，发光体在导光体的一侧发光；当发光体放置在导光体的两侧的时候，发光体在导光体的两侧发光。由于发光体可以发出紫外光和非紫外光等发射光，其中非紫外光可以是红光，绿光、蓝光、红外光中任一种光或者几种组合光，因此，导光体可以用于传导上述紫外光和非紫外光，经过导光体将紫外光和非紫外光等发射光传导到预定位置，进行相应的图像文字的采集。

优选地，导光体为采用不含有紫外光吸收剂材料的导光体。由于发光体可以发出紫外光和非紫外光等发射光，导光体用于传导发光体的发射光，因此导光体采用不含有紫外光吸收剂材料。在传导发光体发射的发射光时，不影响发射光中的紫外光的传导，降低对紫外光的损耗。类似于水杨酸酯类、苯酮类等紫外光吸收剂材料，会使得紫外光被吸收，使接触式图像传感器的功能丧失，采用不含有紫外光吸收剂材料的导光体，能够使得接触式图像传感器具有更高的性能。

优选地，导光体包括反射板，该发射板为金属材料反射板，用于反射发光体的发射光，将发光体发出的发射光经过反射板的反射，将发射光集中在接触式图像传感器与原稿件接触的一侧发出，增加光的强度和亮度，提高接触式图像传感器的性能。金属材料与树脂、塑料、、玻璃等材料相比，对发射光的损耗更小，具有更强的反射特性，尤其是对紫外光的反射特性。塑料材料的反射板无法反射紫外光。另外，该金属材料可以是任意的金属材料，可以是银、铜等金属材料，还可以是几种金属的合金材料。

优选地，导光体采用导光图形为锯齿形状的导光体。图2是根据本发明实施例导光体导光图形的正面示意图。如图2所示，该导光图形具有锯齿形状，其中各锯齿的尺寸以及，锯齿与锯齿之间的间距均与发光体的位置，以及接触式图像传感器的性能参数有关，可以根据需要进行更改。图3是根据本发明实施例导光体导光图形的侧面示意图。从图3中可以看出各锯齿间的距离以及每个锯齿的尺寸排布规律。中间位置处的锯齿间距小，锯齿较深；两侧的锯齿间距较大，且锯齿较浅。

现有的导光体主要在导光体的反射面上印刷一定比例的白色导光油墨进行光的传导，白色油墨不能传导波长较短的紫外光，本发明实施例中采用在导光体上加工的锯齿状结构来传导发射光，从而实现了紫外光和其他非紫外光使用一个导光体传导发射光。本实施例中发光体放置在导光体的两侧，发光体在导光体的两侧发出发射光，发射光沿锯齿形状的导光图形向接触式图像传感器中间部位传输，并经锯齿反射，发射出去。

优选地，导光体为条式导光体。采用条式导光体，降低了成本。条式导光体也可以称为导光条式。

本发明实施例还提供了一种接触式图像传感器，该接触式图像传感器可以采用上述实施例中的光源单元，上述实施例中的光源单元也可以用于本发明实施例的接触式图像传感器。

图4是根据本发明第一实施例的接触式图像传感器的示意图。如图4所示，该接触式图像传感器包括框体1、光学透镜2、线路板5、光电转换芯片6、透明板4和光源单元3，其中光源单元3为上述本发明实施例中提供的光源单元。框体1具有支撑作用，用于支撑接触式图像传感器的内部结构。光学透镜2设置于框体1内，该光学透镜2用于传导原稿件经过发射光照射后产生的反射光和激励光。线路板5设置于光学透镜2下方。光电转换芯片6设置于线路板5上方，并位于光学透镜2的正下方，用于接收光学透镜2传导的反射光和激励光，并将该反射光和激励光转化为电信号。线路板5用于处理光电转换芯片6转化得到的电信号，以记录原稿件上的图像、文字信息。透明板4设置于光学透镜2上方，光源单元3发射的发射光经过透明板4照射到原稿件上。光源单元3设置在透明板4的下方，同时光源单元3位于光学透镜2的一侧，该光源单元3可以发出紫外光和非紫外光，该非紫外光可以为红光，可以为绿光，可以为蓝光，也可以为红外光，还可以是上述几种光的组合光。其中，线路板5、光学透镜2、光电转换芯片6、透明板4和光源单元3均设置在框体1内。

优选地，本发明实施例的接触式图像传感器包括至多个光源单元3。该接触式图像传感器可以包括两个光源单元3分别设置在光学透镜2的两侧，还可以在光学透镜2的一侧设置多个光源单元3，还可以是在光学透镜2的两侧分别设置多个光源单元3。采用多个光源单元3发射包括紫外光和非紫外光的发射光，增加了光强，进而使得原稿件上产生的反射光和激励光更强，提高了接触式图像传感器的灵敏度。

如图4所示，该接触式图像传感器，包括起支撑作用的框体1，框体1内设有光学透镜2，光学透镜2的下方设有线路板5，线路板5上的上方同时位于光学透镜2的正下方设有光电转换芯片6，光学透镜2的上方设有透明板4，光源单元3设置在透明板4的下方，同时光源单元3位于光学透镜2的一侧。光源单元3包括发光体和导光体，其中，发光体包括包括第一芯片和第二芯片，其中，第一芯片为紫外光芯片，第二芯片为与紫外光芯片不同的芯片。第一芯片可以用于发出紫外光，第二芯片可以用于发出与紫外光不同的发射光，该发射光可以为红光，可以为绿光，可以为蓝光，也可以为红外光，还可以是上述几种光的组合光。将紫外光芯片和与紫外光芯片不同的芯片置于同一发光体中，通过同一导光体传导，发出发射光。本实施例中第二芯片为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片和红外光芯片的组合芯片。因此该发光体可以发出红光、绿光、蓝光、红外光、紫外五种光。导光体包括发射板7，该反射板7为采用金属材料制成，以便能够更好地反射五种光。进一步地，导光体为不含有紫外光吸收剂材料的导光体。由于发光体可以发出紫外光和非紫外光等发射光，导光体用于传导发光体的发射光，因此导光体采用不含有紫外光吸收剂材料。在传导发光体发射的发射光时，不影响发射光中的紫外光的传导，降低对紫外光的损耗。类似于水杨酸酯类、苯酮类等紫外光吸收剂材料，会使得紫外光被吸收，使接触式图像传感器的功能丧失，采用不含有紫外光吸收剂材料的导光体，能够使得接触式图像传感器具有更高的性能。

当接触式图像传感器工作时，光源单元3发出的由红光、绿光、蓝光、红外光、紫外五种光组成的发射光，该发射光通过透明板4照射到原稿上，原稿上的图像、文字等产生反射光和激励光，该反射光和激励光包含有原稿上的图像、文字等信息。扫描原稿上的图像、文字等产生的部分反射光和激励光，经过透明板4进入光学透镜2，从光学透镜2另一端传导出来的反射光和激励光照射到光电转换芯片6上，光电转换芯片6把接受到的该部分反射光和激励光，并将其转换成电信号，线路板5接收该电信号，并对该电信号进行处理，记录原稿上该部分的图像、文字信息。

将原稿沿着透明板4不断移动，使原稿上的图像、文字等产生的反射光和激励光全部通过光学透镜2传导到光电转换芯片6上，通过光电转换芯片6将反射光和激励光转化为电信号，并经过线路板5处理后记录下来。这样使得原稿上所记载的图像、文字信息被连续读取下来，完成原稿的图像信息扫描过程。

图5是根据本发明第二实施例的接触式图像传感器的示意图。如图5所示，该接触式图像传感器，包括起支撑作用的框体1，框体1内设有光学透镜2，光学透镜2的下方设有线路板5，线路板5上的上方同时位于光学透镜2的正下方设有光电转换芯片6，光学透镜2的上方设有透明板4，光源单元31设置在透明板4的下方，同时光源单元3位于光学透镜2的一侧，光源单元31设置在透明板4的下方，同时光源单元3位于光学透镜2的另一侧。光源单元31和光源单元32均包括发光体和导光体，其中，发光体包括第一芯片和第二芯片，其中，第一芯片为紫外光芯片，第二芯片为与紫外光芯片不同的芯片。第一芯片可以用于发出紫外光，第二芯片可以用于发出与紫外光不同的发射光，该发射光可以为红光，可以为绿光，可以为蓝光，也可以为红外光，还可以是上述几种光的组合光。将紫外光芯片和与紫外光芯片不同的芯片置于同一发光体中，通过同一导光体传导，发出发射光。其中，光源单元31和光源单元32中发光体的第二芯片可以相同也也以不相同。

本实施例中光源单元31和光源单元32的第二芯片均为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片和红外光芯片的组合芯片。因此光源单元31和光源单元32均可以发出红光、绿光、蓝光、红外光、紫外五种光。导光体包括发射板7，该反射板7为采用金属材料制成，以便能够更好地反射五种光。进一步地，导光体为不含有紫外光吸收剂材料的导光体。由于发光体可以发出紫外光和非紫外光等发射光，导光体用于传导发光体的发射光，因此导光体采用不含有紫外光吸收剂材料。在传导发光体发射的发射光时，不影响发射光中的紫外光的传导，降低对紫外光的损耗。类似于水杨酸酯类、苯酮类等紫外光吸收剂材料，会使得紫外光被吸收，使接触式图像传感器的功能丧失，采用不含有紫外光吸收剂材料的导光体，能够使得接触式图像传感器具有更高的性能。

当接触式图像传感器工作时，光源单元31和光源单元32发出的由红光、绿光、蓝光、红外光、紫外五种光组成的发射光，该发射光通过透明板4照射到原稿上，原稿上的图像、文字等产生反射光和激励光，该反射光和激励光包含有原稿上的图像、文字等信息。扫描原稿上的图像、文字等产生的部分反射光和激励光，经过透明板4进入光学透镜2，从光学透镜2另一端传导出来的反射光和激励光照射到光电转换芯片6上，光电转换芯片6把接受到的该部分反射光和激励光，并将其转换成电信号，线路板5接收该电信号，并对该电信号进行处理，记录原稿上该部分的图像、文字信息。

将原稿沿着透明板4不断移动，使原稿上的图像、文字等产生的反射光和激励光全部通过光学透镜2传导到光电转换芯片6上，通过光电转换芯片6将反射光和激励光转化为电信号，并经过线路板5处理后记录下来。这样使得原稿上所记载的图像、文字信息被连续读取下来，完成原稿的图像信息扫描过程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于接触式图像传感器的光源单元，其特征在于，包括发光体，所述发光体包括第一芯片和第二芯片，其中，所述第一芯片为紫外光芯片，所述第二芯片为与所述紫外光芯片不同的芯片。

2.根据权利要求1所述的光源单元，其特征在于，所述第二芯片为以下芯片中的任意一种或任意多种的组合：

红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、红外光芯片。

3.根据权利要求2所述的光源单元，其特征在于，所述第一芯片和/或所述第二芯片为裸芯片。

4.根据权利要求1所述的光源单元，其特征在于，所述光源单元还包括导光体，所述导光体用于传导所述发光体的发射光。

5.根据权利要求4所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述导光体为采用不含有紫外光吸收剂材料的导光体。

6.根据权利要求4所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述导光体包括反射板，所述反射板为金属材料反射板。

7.根据权利要求4所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述导光体采用导光图形为锯齿形状的导光体。

8.根据权利要求4所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述导光体为条式导光体。

9.一种用于接触式图像传感器，其特征在于，包括：

框体（1）；

光学透镜（2），设置于所述框体（1）内；

线路板（5），设置于所述光学透镜（2）下方；

光电转换芯片（6），设置于所述线路板（5）上方，并位于所述光学透镜（2）的正下方；

透明板（4），设置于所述光学透镜（2）上方；以及

权利要求1至8中任一项所述的光源单元（3），设置在所述透明板（4）的下方，所述光源单元（3）位于所述光学透镜（2）的一侧，其中，所述线路板（5）、所述光电转换芯片（6）、所述透明板（4）和所述光源单元（3）均设置在所述框体（1）内。

10.根据权利要求9所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述接触式图像传感器包括多个所述光源单元（3）。

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