WO2011044739A1 - 全光谱识别图像传感器 - Google Patents

Description

说明书

Title of Invention:全光谱识别图像传感器 技术领域

技术领域

[1] 本发明涉及一种图像传感器， 具体说是一种能够对紫外光、 可见光及红外光的 图像信息都能进行读取识别的全光谱识别图像传感器。

背景技术

背景技术

[2] 图 7是现有图像读取装置的断面图， 图中 1是发光光源， 2是透镜， 3是接收透镜

2所汇聚光的感光部 （光敏集成电路） ， 4是搭载排列成直线的光敏集成电路 3 的传感器基板， 6是容纳光源 1、 透镜 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。

[3] 在上述图像读取装置中， 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，被透镜 2收集，照射到传感器基板 4上的感光 部 3。 感光部 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。

[4] 上述图像读取装置存在以下问题： 当需要读取原稿的反射光信息吋， 需要将光 源及感光部都配置成适合于反射光读取的状态， 这吋就无法对原稿中的激励光 的信息进行读取。 当需要对激励光的信息进行读取吋， 就需要将光源及感光部 配置成适合于激励光读取的状态， 这吋就无法对反射光信息进行读取。 当反射 光信息和激励光信息都需要进行读取识别进， 需要使用多个不同类型的传感器 ， 不仅成本高、 体积大， 而且其数据的后续处理部分也十分复杂， 严重影响了 图像传感器的使用领域， 限制了产品的发展。

对发明的公开 技术问题

[5] 本发明的目的是克服现有技术的不足， 提供一种既能读取反射光信息， 也能读 取激励光信息的全光谱识别图像传感器。

技术解决方案

[6] 一种全光谱识别图像传感器， 包括传感器基板， 传感器基板上设置有排列成直 线的感光部， 传感器基板的上部设有透镜， 透镜的旁边设有光源， 以及能容纳 上述传感器基板、 透镜、 光源的框架， 框架的上部设有搭载原稿的透光板， 光 源为能够发出包括紫外光、 可见光及红外光的全光谱光源， 传感器基板上的感 光部由两部分组成， 一部分为用于接收光源照到原稿上产生的反射光信息的反 射光感光部， 另一部分为用于接收光源照到原稿上产生的激励光信息的激励光 感光部。

[7] 本发明中的全光谱光源中的可见光可以为白光， 也可以是单一波长的可见光， 也可以是多种不同波长的可见光， 全光谱光源中的每一种波长的光都设有单独 的控制电极， 通过对该波长的光所对应的控制电极施加一定的电压就可对该波 长的光进行单独的发光控制。

[8] 反射光感光部接收可见光或红外光照射原稿吋得到的反射图像信息， 激励光感 光部接收紫外光照射原稿吋得到的激励光图像信息。

[9] 本发明为了获得清晰的激励光图像信息， 在激励光感光部表面涂有紫外光滤光 膜。

有益效果

[10] 本发明的效果是， 使用一个传感器既能对原稿的反射光信息进行读取， 也能对 原稿的激励光信息进行读取， 大大提高了传感器的功能， 从而使图像传感器在 防伪检测领域能够得到更好的发展和应用。

附图说明

[11] 图 1为本发明的一种断面结构示意图。

[12] 图 2为图 1的内部结构示意图。

[13] 图 3为本发明实施例 1的光源结构示意图。

[14] 图 4为本发明实施例 1的效果图。 [15] 图 5为本发明的使用的紫外光滤光膜的透光特性图。

[16] 图 6为本发明的另一种断面示意图。

[17] 图 7为现有图像读取装置的断面图。

本发明的实施方式

[18] 下面结合附图对本发明作进一步描述：

[19] 实施例 1 : 图 1是本发明实施例 1的断面结构图， 图 2是图 1的内部结构示意图。

图中 1是可以发出紫外光、 可见光及红外光的全光谱光源， 2是透镜， 3a是接收透 镜 2所汇聚光的反射光感光部， 3b是接收透镜 2所汇聚光的激励光感光部， 4是搭 载排列成直线的反射光感光部 3a和激励光感光部 3b的传感器基板， 6是容纳光源 1 、 透镜 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， 8是 涂在 3b上的紫外光滤光膜， 10为原稿。

[20] 在上述图像读取装置中， 光源 1为可以发出紫外光 204、 可见光 200及红外光 205 的全光谱光源， 其中可见光为三基色可见光 （红光 201、 绿光 202、 篮光 203 其结构如图 3所示， 其中 100为光源的公共电极， 101为紫外光控制电极， 102为 蓝光控制电极， 103为绿光控制电极， 104为红光控制电极， 105为红外光控制电 极。 即每一波长的光都可以进行单独的发光控制， 上述与现有技术相同， 此不 赞述， 通过对光源 1的不同的发光电极加入一定的电压就可以使光原 1发出不同 的波长的光， 这些光透过透光板 5， 照射到外面的原稿 10上。 当光源中的可见光 200 (红光 201、 绿光 202或篮光 203) 被点亮吋， 同吋也将反射光感光部开启， 原稿 10的表面反射光穿过透镜进入反射光感光部， 并被转换成电信号向外传输 ； 当光源中的红外光 205被点亮吋， 同吋也将反射光感光部开启， 原稿 10的内部 反射光穿过透镜也进入反射光感光部， 并被转换成电信号向外传输； 当光源中 的紫外光 204被点亮吋， 这吋将激励光感光部开启， 原稿 10被紫外光 204照射产 生的激励光穿过透镜进入到激励光感光部， 并被转换成电信号向外传输， 图 4是 光源中不同颜色的光被点亮吋所对应的输出信号的示意图， 每开启一种光， 输 出信号 300中就会产生与这种光相对应的光电转换信号。 如此， 原稿的表面图像 信息、 内部图像信息以及所包含的激励光的信息都能使用同一个传感器进行读 取。 [21] 因为紫外光 204照射原稿吋除了产生激励光之外， 同吋也会产生一些紫外光 204 的反射光， 这些反射光也有可能经过透镜到达激励光感光部对激励光信号造成 干扰， 所以要将紫外光 204的反射光去掉。 本实施例中釆用的方法是在激励光感 光部表面涂有紫外光滤光膜， 这种滤光膜可以滤掉紫外光， 而不影响成份是可 见光的激励光通过， 滤光膜的结构及加工方法与公开的中国实用新型 200820239 0350号专利相同， 其特性如图 5所示， X轴为波长， Y轴为透过率， 使用这种滤光 膜之后， 激励光感光部就可以获得清晰的激励光图像信息。

[22] 实施例 2

[23] 本实施例是将全光谱光源在结构上分成两部分， 其结构断面图如图 6所示。 在 本实施例中， 光源由 la和 lb构成。 la为紫外光发光部分， lb为可见光及红外光 的发光部分， 其工作原理与前述相同。

[24] 实施例 3

[25] 上述实施例中是在激励光感光部表面涂有紫外光滤光膜， 也可以在激励光感光 部与原稿反射光之间的光路的其它位置上， 使用性质类似的滤光膜或滤光板。

Claims

权利要求书

一种全光谱识别图像传感器， 包括传感器基板， 传感器基板上设 置有排列成直线的感光部， 传感器基板的上部设有透镜， 透镜的 旁边设有光源， 以及能容纳上述传感器基板、 透镜、 光源的框架 ， 框架的上部设有搭载原稿的透光板， 其特征在于光源为能够发 出包括紫外光、 可见光及红外光的全光谱光源， 传感器基板上的 感光部由两部分组成， 一部分为用于接收光源照到原稿上产生的 反射光信息的反射光感光部， 另一部分为用于接收光源照到原稿 上产生的激励光信息的激励光感光部。

根据权利要求 1所述的一种全光谱识别图像传感器， 其特征在于全 光谱光源中的每一种波长的光都可以进行单独的发光控制。

根据权利要求 1所述的图像传感器， 其特征在于可见光和红外光照 射原稿产生的反射光信息由反射光感光部接收。

根据权利要求 1所述的一种全光谱识别图像传感器， 其特征在于紫 外光照射原稿产生的激励光信息由激励光感光部接收。

根据权利要求 1所述的一种全光谱识别图像传感器， 其特征在于反 射光感光部和激励光感光部使用共同的透镜单元接收图像信息。 根据权利要求 1、 5所述的一种全光谱识别图像传感器， 其特征在 于反射光感光部和激励光感光部将接收到的原稿信息分吋向外输 出。

根据权利要求 1所述的一种全光谱识别图像传感器， 其特征在于激 励光感光部表面涂有紫外光滤光膜。