CN209627504U - 图像传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像传感器。图像传感器包括：箱体，箱体具有检测面；光源，光源的照射方向朝向检测面，光源包括第一光源和第二光源，第一光源为UV光源，第二光源包括至少一种发射可见光的LED光源，在图像传感器对原稿进行扫描时第一光源对原稿照射，且第二光源选择性的切换发光颜色并对原稿进行照射；光电转换芯片，光电转换芯片设置在箱体内部，且光电转换芯片具有感光视窗；光学透镜，光学透镜设置在箱体内部，且光学透镜的一端朝向检测面，光学透镜的另一端朝向感光视窗。本实用新型解决了现有技术中UV光照射激发的磷光图像信息采集时间长且成像效果差的问题。

Description

图像传感器

技术领域

本实用新型涉及图像检测领域，具体而言，涉及一种图像传感器。

背景技术

随着信息技术的发展，在金融领域纸币、票据等防伪的手段越来越多样化，除了荧光信息等防伪手段外，磷光信息也被应用于金融领域的防伪。由于纸币、票据上的磷光信息较弱，需要较强的UV光照射激励以及UV光需要以一定角度照射在图像传感器光学透镜上方的磷光信息区域才能读取到磷光图像信息，当前受UV光发光强度的限制，即使UV光以一定角度照射在图像传感器光学透镜上方的磷光信息区域图像传感器逐行读取磷光信息时也不能清晰的读取到图像，需要采用延长主扫描方向行扫描周期，加长UV光发光时间，以增强照射激励磷光信息的时间来读取磷光图像。通过延长每行扫描的UV发光时间，使图像传感器主扫描方向每行的扫描时间变长，扫描速度变慢。同时使图像传感器副扫描方向的扫描速度变慢，使图像副扫描方向分辨率降低。

由上述可知，现有技术中存在UV光照射激发的磷光图像信息采集时间长且成像效果差的问题。

实用新型内容

本发明的主要目的在于提供一种图像传感器，以解决现有技术中UV光照射激发的磷光图像信息采集时间长且成像效果差的问题。

本实用新型的主要目的在于提供一种图像传感器，包括：箱体，箱体具有检测面；光源，光源的照射方向朝向检测面，光源包括第一光源和第二光源，第一光源为UV光源，第二光源包括至少一种发射可见光的LED光源，在图像传感器对原稿进行扫描时第一光源对原稿照射，且第二光源选择性的切换发光颜色并对原稿进行照射；光电转换芯片，光电转换芯片设置在箱体内部，且光电转换芯片具有感光视窗；光学透镜，光学透镜设置在箱体内部，且光学透镜的一端朝向检测面，光学透镜的另一端朝向感光视窗。

进一步地，第二光源包括可切换使用的红光光源、绿光光源、蓝光光源。

进一步地，在图像传感器的一个行扫描周期内第二光源保持一种可见光的颜色不变，且在进入下一个行扫描周期时，切换第二光源的发光颜色。

进一步地，第一光源位于箱体的外侧；第二光源位于箱体的内侧。

进一步地，第一光源和第二光源分别位于光学透镜的两侧；或第一光源和第二光源位于光学透镜的同一侧。

进一步地，图像传感器还包括：线路板，线路板设置在箱体内部，且光电转换芯片通过线路板固定在箱体内部；和/或透明板，透明板罩设在检测面上；和/或图像处理单元，图像处理单元接收并处理光电转换芯片输出的电信号。

进一步地，图像传感器还包括图像处理单元，图像处理单元接收并处理光电转换芯片输出的电信号，图像处理单元包括：存储器，存储器存储光电转换芯片每次输出的电信号；放大器，放大器对光电转换芯片输出的电信号进行放大；处理中心，处理中心接收并处理放大器放大后的电信号，并且处理中心能够向外输出图像信息；显示器，显示器接收并显示处理中心输出的图像信息。

应用本实用新型的技术方案，本申请中的图像传感器，包括箱体、光源和光学透镜。箱体具有检测面；光源的照射方向朝向检测面，光源包括第一光源和第二光源，第一光源为UV 光源，第二光源包括至少一种发射可见光的LED光源，在图像传感器对原稿进行扫描时第一光源对原稿照射，且第二光源选择性的切换发光颜色并对原稿进行照射；光电转换芯片，光电转换芯片设置在箱体内部，且光电转换芯片具有感光视窗；光学透镜设置在箱体内部，且光学透镜的一端朝向检测面，光学透镜的另一端朝向感光视窗。在使用图像传感器对原稿进行扫描时，可将原稿待扫描的部分对准箱体的检测面，这样设置后，能够使第二光源可以仅对对准检测面部分的原稿进行照射，从而保证了图像传感器扫描的准确性。

附图说明

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

图1示出了实施例一中图像传感器的结构示意图；

图2示出了实施例二中图像传感器的结构示意图；

图3示出了实施例三中图像传感器的结构示意图；

图4示出了实施例四中图像传感器的结构示意图；

图5示出了单独使用第一光源扫描时的控制输出示意图；

图6示出了第一光源和第二光源同时开启时的控制输出示意图；

图7示出了图像传感器的图像信息减法处理示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一光源；20、第二光源；30、箱体；40、光电转换芯片；50、光学透镜；60、透明板。

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实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中UV光照射激发的磷光图像信息采集时间长且成像效果差的问题，本申请提供了一种图像传感器。

本申请中的图像传感器包括箱体30、光源和光学透镜50。箱体30具有检测面；光源的照射方向朝向检测面，光源包括第一光源10和第二光源20，第一光源10为UV光源，第二光源20包括至少一种发射可见光的LED光源，在图像传感器对原稿进行扫描时第一光源10 对原稿照射，且第二光源20选择性的切换发光颜色并对原稿进行照射；图像传感器的第一光源10发射的UV光与发射可见光的第二光源20的光循环发光对原稿照射，第二光源20切换发光颜色的同时选择性的让第一光源10发射UV光。光电转换芯片40，光电转换芯片40设置在箱体30内部，且光电转换芯片40具有感光视窗；光学透镜50设置在箱体30内部，且光学透镜50的一端朝向检测面，光学透镜50的另一端朝向感光视窗。在使用图像传感器对原稿进行扫描时，可将原稿待扫描的部分对准箱体30的检测面，这样设置后，能够使第二光源20可以仅对对准检测面部分的原稿进行照射，从而保证了图像传感器扫描的准确性。

可选地，第二光源20包括可切换使用的红光光源、绿光光源、蓝光光源。这样设置，可以通过红光光源、绿光光源以及蓝光光源的扫描信息合成其他颜色可见光的扫描信息。当然，也可以根据实际情况，使第二光源20可以发出其他颜色的可见光。也就是说第二光源20能够发出的可见光的颜色的种类并不包括上述三种。

具体地，在图像传感器的一个行扫描周期内第二光源20保持一种可见光的颜色不变，且在进入下一个行扫描周期时，切换第二光源20的发光颜色。也就是说，在对原稿的同一部位进行扫描时，第二光源20的一种颜色的光的扫描时长即为一个扫描周期。从另一方面看，在使用第二光源20对原稿进行扫描时，每使用一种颜色的光对原稿进行扫描，便会增加一个周期的UV光即第一光源10照射时长。

具体地，图像传感器还包括：线路板、透明板60和图像处理单元。线路板设置在箱体30 内部，且光电转换芯片40通过线路板固定在箱体30内部；透明板60罩设在检测面上；图像处理单元接收并处理光电转换芯片40输出的电信号。设置线路板能够对箱体30内部的电线进行排布，而设置图像处理单元能够对图像传感器的扫描结果进行处理分析。

可选地，图像传感器还包括图像处理单元，存储器、放大器、处理中心和显示器。图像处理单元接收并处理光电转换芯片40输出的电信号，图像处理单元包括：存储器存储光电转换芯片40每次输出的电信号；放大器对光电转换芯片40输出的电信号进行放大；处理中心接收并处理放大器放大后的电信号，并且处理中心能够向外输出图像信息；显示器接收并显示处理中心输出的图像信息。

可选地，第一光源10位于箱体30的外侧；第二光源20位于箱体30的内侧。进一步地，第一光源10和第二光源20分别位于光学透镜50的两侧；或第一光源10和第二光源20位于光学透镜50的同一侧。当然，也可以将第一光源10同样设置在箱体30内侧。可根据实际情况对第一光源10和第二光源20的排布进行选择。

实施例一

如图1所示，第一光源10和第二光源20均位于箱体30内部，并且第一光源10和第二光源20发出的光均会透过设置在检测面的透明板60对原稿的扫描位置进行照射。

需要说明的是，为了保证扫描效果，需要考虑透明板60的折射作用。

而通过设置透明板60，能够防止在图像传感器不工作时灰尘通过检测面落入箱体30内部，从而保证图像传感器的扫描效果。

实施例二

如图2所示，第一光源10设置在箱体30外侧，第二光源20设置在箱体30内侧。并且第一光源10和第二光源20分别位于光学透镜50的两侧。

通过这样设置，能够使第一光源10和第二光源20分别用不同的角度对原稿进行照射。

实施例三

如图3所示，第一光源10设置在箱体30外侧，第二光源20设置在箱体30内侧。并且第一光源10为两个，且分别设置在光学透镜50的两侧。

并且，可以根据实际情况，可以选择将两个第一光源10同时开启或者单独开启进行扫描。当两个第一光源10全部开启时，可以有效地增强UV光的照射强度。

实施例四

如图4所示，第一光源10设置在箱体30外侧，第二光源20设置在箱体30内侧。且在对原稿进行扫描时，第一光源10和第二光源20分别位于原稿的两侧，即第一光源10由原稿的背面对原稿进行照射，第二光源20由原稿的正面对原稿进行照射。

本申请中的图像传感器可应用于下述的图像扫描方法。

其中，图像扫描方法包括：在使用图像传感器对原稿进行扫描时，图像传感器的第一光源10发射UV光并对原稿照射，同时能够发射可见光的第二光源20选择性的切换发光颜色并对原稿进行照射；图像传感器的第一光源10发射的UV光与发射可见光的第二光源20的光循环发光对原稿照射，第二光源20切换发光颜色的同时选择性的让第一光源10发射UV光。

使用上述的图像扫面方法，当图像传感器使用不同颜色的可见光对原稿进行扫描时，同时开启UV光源对原稿进行照射激励。这样图像传感器在完成不同色光对原稿的图像扫描后，此时UV光已经持续对原稿照射一定时间，因此，当需要对原稿采集UV光照射的图像信息时，即可直接进行图像扫描采集，而不需要在采集的过程中延长照射时间，有效地缩短了图像采集的时长，同时还可以提高图像采集信息的质量。

需要说明的是，在本申请中，使用图像传感器对原稿进行扫描时，第一光源10发出UV 光对原稿进行照射，原稿会产生磷光信息，并且图像传感器不停移动，并对原稿进行扫描以及记录磷光信息。

具体地，图像扫描方法还包括：在图像传感器的一个行扫描周期内，第二光源20仅发射一种颜色的光对原稿进行扫描；当图像传感器完成一个行扫描周期后，切换第二光源20发射的颜色，并重新对上一个行扫描周期扫描的内容进行再次扫描，直至第二光源20完成所有颜色的光的切换后，变换原稿的扫描位置，直至全部扫描完成后关闭第一光源10。在使用第二光源20中不同颜色的光对原稿的同一部位进行照射时，一种颜色的可见光照射的时长便是一个扫描周期，在第二光源20的每个扫描周期内均开启第一光源10对原稿进行照射，这样在完成第二光源20中不同颜色的光的图像扫描信息的采集后，第一光源10已经对原稿的同一位置完成多次扫描，因此在不延长扫描时长的基础上，有效地增加了UV光对原稿的照射时间。

可选地，图像扫描方法还包括：第二光源20能够发出N种颜色的光，根据原稿的内容，第二光源20实际切换使用n种颜色的光对原稿进行照射，且n小于等于N，且n为对同一行内容进行扫描的行扫描周期的个数。由于第二光源20能够发出多种颜色的可见光，而在对某一特定的图像原稿进行扫描时，可能不需要使用全部颜色的可见光进行扫描，因此n小于等于N。

如图5所示，图像传感器逐行扫描含磷光图像信息的原稿时，保持图像传感器行扫描周期不变，第一光源10扫描读取磷光信息前根据磷光信息的强弱不同，再增加几次行扫描周期内的第一光源10扫描次数，SIG磷光在被图像传感器读取前磷光信息被第一光源10激励照射了多次，原稿上磷光信息被多次照射后磷光信号强度增强，当图像传感器扫描磷光信息区域时，图像传感器可以清晰的扫描读取磷光信息。

如图6所示，当扫描磷光信息图像外还需要扫描其他色光的图像信息的原稿时。图像传感器逐行扫描每行，第二光源20分别发射不同颜色的光进行照射(led1,led2,led3分别代表不同颜色的光)，同时，第一光源10持续对原稿进行照射，使第一光源10点亮读取磷光信息前磷光信息被多次第一光源10激励照射，从而磷光信息得到积累增强，图像传感器可以清晰的读取磷光图像。

在图5和图6中，示出了扫描时间与信号输出之间的关系。具体的，leduv ON为开启第一光源10，行扫描时间line1、行扫描时间line2、行扫描时间line3….行扫描时间lineN分别为原稿上同一行的第一个行扫描周期、第二个行扫描周期、第三个行扫描周期…、第N个行扫描周期。同样led1ON、led2ON、led3ON分别表示开启第二光源20中不同颜色的光。信号输出中SIG代表可见光信号，SIG磷光为单独使用第一光源10照射时产生的信号。

可选地，第二光源20分别发射红光、绿光、蓝光、黄光中的至少一种，以对原稿进行照射。当然，本申请中的第二光源20的种类并不限于上述四种，也可以根据实际的需求添加可见光的颜色的种类。

具体地，图像扫描方法还包括：图像传感器能够存储每个行扫描周期扫描的图像信息，并对原稿同一行的不同颜色的光扫描得到的图像信息做减法处理，从而得到UV光的图像信息和可见光的图像信息。由于在使用第二光源20对原稿进行图像扫描采集时，第一光源10持续对原稿进行UV光照射，图像传感器的第一光源10发射的UV光与发射可见光的第二光源 20的光循环发光对原稿照射，第二光源20切换发光颜色的同时选择性的让第一光源10发射 UV光因此，采集到的图像数据并不是单一颜色光的扫描数据，其中还包括了UV光照射的图像扫描数据。所以，若要得出某一单色光的图像扫描信息，需要将在使用某一单色光得到的扫描数据减去UV光的图像扫描数据。

具体地，减法处理包括：将仅用第一光源10照射得到的UV光的图像信息与各个行扫描周期内得到的图像信息做差，以得到各个行扫描周期内可见光的图像信息。

如图7所示，即为图像传感器的图像信息减法处理示意图。led1光信息、led2光信息、led3 光信息分别为使用第二光源20中不同颜色的可见光照射得到的信息，磷光信息即为使用第一光源10照射得到的信息。具体的，采用第一光源10和第二光源20一同照射原稿，且在第一光源10照射的期间，切换第二光源20的三种颜色，分别得到led1信息+磷光信息、led2信息 +磷光信息、led3光信息+磷光信息，且关闭第二光源20的情况下得到磷光信息，而后再用led1 信息+磷光信息、led2信息+磷光信息、led3光信息+磷光信息分别与磷光信息做差，以得到led1 光信息、led2光信息、led3光信息，并将上述光信息进行输出。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、不需要延长图像传感器的行扫描时间；

2、提高了图像传感器得到的扫描图像的清晰度；

3、扫描信息准确。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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。

Claims (7)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

箱体(30)，所述箱体(30)具有检测面；

光源，所述光源的照射方向朝向所述检测面，所述光源包括第一光源(10)和第二光源(20)，所述第一光源(10)为UV光源，所述第二光源(20)包括至少一种发射可见光的LED光源，在所述图像传感器对原稿进行扫描时所述第一光源(10)对所述原稿照射，且所述第二光源(20)选择性的切换发光颜色并对所述原稿进行照射；

光电转换芯片(40)，所述光电转换芯片(40)设置在所述箱体(30)内部，且所述光电转换芯片(40)具有感光视窗；

光学透镜(50)，所述光学透镜(50)设置在所述箱体(30)内部，且所述光学透镜(50)的一端朝向所述检测面，所述光学透镜(50)的另一端朝向所述感光视窗。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二光源(20)包括可切换使用的红光光源、绿光光源、蓝光光源。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，在所述图像传感器的一个行扫描周期内所述第二光源(20)保持一种可见光的颜色不变，且在进入下一个行扫描周期时，切换所述第二光源(20)的发光颜色。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像传感器，其特征在于，

所述第一光源(10)位于所述箱体(30)的外侧；所述第二光源(20)位于所述箱体(30)的内侧。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，

所述第一光源(10)和所述第二光源(20)分别位于所述光学透镜(50)的两侧；或

所述第一光源(10)和所述第二光源(20)位于所述光学透镜(50)的同一侧。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：

线路板，所述线路板设置在所述箱体(30)内部，且所述光电转换芯片(40)通过所述线路板固定在所述箱体(30)内部；和/或

透明板(60)，所述透明板(60)罩设在所述检测面上；和/或

图像处理单元，所述图像处理单元接收并处理所述光电转换芯片(40)输出的电信号。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括图像处理单元，所述图像处理单元接收并处理所述光电转换芯片(40)输出的电信号，图像处理单元包括：

存储器，所述存储器存储所述光电转换芯片(40)每次输出的电信号；

放大器，所述放大器对所述光电转换芯片(40)输出的电信号进行放大；

处理中心，所述处理中心接收并处理所述放大器放大后的电信号，并且所述处理中心能够向外输出图像信息；

显示器，所述显示器接收并显示所述处理中心输出的图像信息。