CN217063812U - 图像传感器及使用图像传感器的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像传感器及使用图像传感器的装置。图像传感器包括：框体；感光芯片，感光芯片设置在框体内；透镜结构，透镜结构设置在框体上，透镜结构与感光芯片间隔设置，感光芯片与透镜结构对应设置；光源结构，光源结构设置在框体上且位于透镜结构的周侧；图像处理模块，与感光芯片电连接，图像处理模块设置在框体上；无线传输模块，与图像处理模块连接，无线传输模块接收图像处理模块传递的图像信号并通过无线方式向外发送。本实用新型的技术方案的图像传感器数据传输速度较快，具有使用方便、灵活的特点。

Description

图像传感器及使用图像传感器的装置

技术领域

本实用新型涉及图像扫描领域，具体而言，涉及一种图像传感器及使用图像传感器的装置。

背景技术

目前，在工业检测和图像扫描领域，传输数据主要依靠数据传输接口，主流的接口有cameralink、CXP、万兆网等，但上述接口普遍存在传输速度慢的缺点，无法满足客户对于使用便捷的需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种图像传感器及使用图像传感器的装置，图像传感器通过无线方式传输数据，传输速度较快，具有使用方便灵活的优点。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种图像传感器，图像传感器包括框体；感光芯片，感光芯片设置在框体内；透镜结构，透镜结构设置在框体上，透镜结构与感光芯片间隔设置，感光芯片与透镜结构对应设置；光源结构，光源结构设置在框体上且位于透镜结构的周侧；图像处理模块，与感光芯片电连接，图像处理模块设置在框体上；无线传输模块，与图像处理模块连接，无线传输模块接收图像处理模块传递的图像信号并通过无线方式向外发送。

进一步地，光源结构为一个或多个，当光源结构为多个时，透镜结构的至少两侧设置有光源结构。

进一步地，无线传输模块包括：无线网络；无线控制本体，无线控制本体被配置为能够接收图像处理模块传递的图像信号；天线，天线与无线控制本体连接，且天线通过无线网络将图像信号向外发送。

进一步地，无线传输模块包括Wifi网络或者5G网络或者6G网络。

进一步地，框体包括：第一框架，感光芯片、透镜结构和光源结构设置在第一框架内；第二框架，与第一框架连接，图像处理模块和无线传输模块在第二框架上。

进一步地，第一框架包括上框和与上框可拆卸连接的下框，上框朝向待扫描物的一侧具有第一凹入区，光源结构设置在第一凹入区处，光源结构包括：光源基板，设置在框体内，光源基板与透镜结构的光轴之间具有夹角；LED，设置在光源基板上。

进一步地，上框的背离待扫描物的一侧具有第二凹入区，图像传感器还包括芯片基板，芯片基板设置在下框的朝向第二凹入区的一侧，芯片基板位于透镜结构的光轴的延伸方向上，且感光芯片位于芯片基板的朝向透镜结构的一侧，下框用于将感光芯片和芯片基板封装在第二凹入区内。

进一步地，设在第一安装孔内，第二框架的另一侧具有第二安装孔，第二安装孔的内壁上设有凸起，凸起将第二安装孔分为上孔段和与上孔段连通的下孔段，图像处理模块与凸起连接，图像处理模块和无线传输模块位于下孔段内。

进一步地，无线传输模块位于图像处理模块的背离感光芯片的一侧。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种使用图像传感器的装置，该装置包括上述的图像传感器和与图像传感器连接的装置主体。

应用本实用新型的技术方案，光源结构用于照射待扫描物体，由光源结构发出的光线经待扫描物体会发生反射；由于光源结构位于透镜结构的周侧，经待扫描物体反射回的光线能够沿透镜结构的光轴方向射入透镜结构，并且光线可以穿过透镜结构射入感光芯片；感光芯片能够将输入的光信号转化为电信号，并且将该电信号传输至与感光芯片电连接的图像处理模块；图像处理模块能够将输入的模拟电信号转化为数字信号，并且将该数字信号传输至与图像处理模块连接的无线传输模块；框体用于容纳和安装上述结构，这样可以提高各个结构的可靠性，保证图像传感器的平稳运行。通过上述设置，无线传输模块可以接收图像处理模块输出的数字信号并将该数字信号转化为无线信号的形式，再将该无线信号向外发送各个终端，这样设置可以实现图像信号的高速无线传输，从而使得在保证图像性能的基础上，图像传感器具有更高的采集效率；另外，由于上述图像传感器可以通过无线的形式传输图像信息，用户可以远程接收采集到的图像信息，使用起来更加灵活便捷，同时，由于无需额外置办信息采集卡，还可以降低用户的使用成本。

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示出了根据本实用新型的图像传感器的实施例的内部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、框体；11、第一框架；111、上框；112、下框；113、第一凹入区；114、第二凹入区；12、第二框架；121、第一安装孔；122、第二安装孔；1221、上孔段；1222、下孔段；123、凸起；20、光源结构；21、光源基板；22、LED；30、图像处理模块；40、透镜结构；50、无线传输模块；60、感光芯片；61、芯片基板。

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。

本实用新型及本实用新型的实施例中，图像传感器优选为接触式图像传感器。

如图1所示，本实用新型提供了一种图像传感器及使用图像传感器的装置。该实施例的图像传感器包括框体10、感光芯片60、透镜结构40、光源结构20、图像处理模块30和无线传输模块50。其中，感光芯片60设置在框体10内；透镜结构40设置在框体10上，透镜结构40与感光芯片60间隔设置，感光芯片60与透镜结构40对应设置；光源结构20设置在框体10上且位于透镜结构40的周侧；图像处理模块30与感光芯片60电连接，图像处理模块30设置在框体10上；无线传输模块50与图像处理模块30连接，无线传输模块50接收图像处理模块30传递的图像信号并通过无线方式向外发送。

通过上述设置，框体10用于支撑和安装感光芯片60、透镜结构40、光源结构20、图像处理模块30和无线传输模块50等结构，这样可以提高各个结构的可靠性，保证图像传感器的平稳运行；光源结构20用于照射待扫描物体，由光源结构20发出的光线经待扫描物体会发生反射；由于光源结构20位于透镜结构40的周侧，经待扫描物体反射回的光线能够沿透镜结构40的光轴方向射入透镜结构40，并且光线可以穿过透镜结构40射入感光芯片60；感光芯片60能够将输入的光信号转化为电信号，并且将该电信号传输至与感光芯片60电连接的图像处理模块30；图像处理模块30能够将输入的模拟电信号转化为数字信号，并且将该数字信号传输至与图像处理模块30连接的无线传输模块50。

设置无线传输模块50后，无线传输模块50可以接收图像处理模块30输出的数字信号并将该数字信号通过无线方式向外发送至各个终端设备，这样设置可以实现图像信号的高速无线传输，从而使得在保证图像性能的基础上，图像传感器具有更高的采集效率；另外，由于上述图像传感器可以通过无线的形式传输图像信息，用户可以远程接收采集到的图像信息，提高了图像传感器的可移动性和可便携性，具有使用方便灵活的特点；进一步地，由于无需额外置办与图像传感器匹配的信息采集卡，还可以降低用户的使用成本。

可选地，根据实际应用场景，终端设备可以为手机、电脑等显示装置，或者报警指示灯等终端。

如图1所示，本实用新型的实施例中，光源结构20为一个或多个，当光源结构20为多个时，透镜结构40的至少两侧设置有光源结构20。

在本实用新型的实施例中，光源结构20为多个，多个光源结构20分别设置在透镜结构40的两侧，这样可以保证光源结构20发出的光线强度，从而确保扫描得到的图像信息清晰完整，提高成像质量。

在本实用新型的实施例中，光源结构20优选为两个。两个光源结构20相对于透镜结构40的光轴对称设置。这样，可以确保有较多光线经透镜结构40射入感光芯片60，从而确保成像质量。

本实用新型的实施例中，无线传输模块50包括无线网络、无线控制本体和无线。其中，无线控制本体被配置为能够接收图像处理模块30传递的图像信号；天线与无线控制本体连接，且天线通过无线网络将图像信号向外发送。

通过上述设置，无线传输模块50能够将图像处理模块30传输的图像信号转化为无线信号并向外发送至各个终端，从而实现图像信号的高速无线传输；同时，用户可以远程接收采集到的图像信息，使用起来更加灵活便捷。

本实用新型的实施例中，用户可以根据实际需求，将无线传输模块50设为Wifi网络或者5G网络或者6G网络。

如图1所示，本实用新型的实施例中，框体10包括第一框架11和第二框架12。其中，感光芯片60、透镜结构40和光源结构20设置在第一框架11内；第二框架12与第一框架11连接，图像处理模块30和无线传输模块50在第二框架12上。

通过上述设置，将各个结构分别固定安装在第一框架11和第二框架12内，不仅整个图像传感器结构更加紧凑、便于使用，还可以提高各个结构的可靠性，保证图像传感器的平稳运行；同时，这样设置的图像传感器可以保证传输的图像信息具有良好的光学性能，避免在传输过程中出现信息损失的情况。

如图1所示，本实用新型的实施例中，第一框架11包括上框111和与上框111可拆卸连接的下框112，上框111朝向待扫描物的一侧具有第一凹入区113，光源结构20设置在第一凹入区113处。光源结构20包括光源基板21和LED22，其中，光源基板21设置在框体10内，光源基板21与透镜结构40的光轴之间具有夹角；LED22设置在光源基板21上。

上述技术方案中，第一凹入区113用于容纳光源结构20，便于光源结构20照射待扫描物体，在第一凹入区113上方还盖设有透光板，这样，既能有效防止灰尘进入第一框架11内，还能确保光线穿过透光板后能照射到待扫描物上；第一凹入区113由倾斜设置的侧壁围成，光源基板21安装在该侧壁上，这样，光源基板21与透镜结构40的光轴之间形成夹角，确保由LED22发出的光线经待扫描物体的反射能够沿透镜结构40的光轴方向垂直射入透镜结构40。

具体地，透光板由玻璃或者透明材料制成。

如图1所示，本实用新型的实施例中，上框111的背离待扫描物的一侧具有第二凹入区114，图像传感器还包括芯片基板61，芯片基板61设置在下框112的朝向第二凹入区114的一侧，芯片基板61位于透镜结构40的光轴的延伸方向上，且感光芯片60位于芯片基板61的朝向透镜结构40的一侧，下框112用于将感光芯片60和芯片基板61封装在第二凹入区114内。

通过上述设置，由于感光芯片60设置在透镜结构40的光轴的延伸线上，感光芯片60可以最大程度接收到由透镜结构40透射的光线，并且将接收到的光线转化为电信号。

在上述技术方案中，芯片基板61的背离第二凹入区114的一侧与下框112固定连接，芯片基板61的朝向第二凹入区114的一侧上固定安装有感光芯片60，以将感光芯片60固定安装在下框112上，这样设置保证了感光芯片60的使用可靠性，从而使得图像传感器结构稳定；下框112与上框111可通过螺钉等锁紧件固定连接，这样可以将感光芯片60和芯片基板61封装在第二凹入区114内，避免图像信息在传输过程中受到环境因素的干扰。

如图1所示，本实用新型的实施例中，第二框架12的一侧具有第一安装孔121，第一框架11卡设在第一安装孔121内，第二框架12的另一侧具有第二安装孔122，第二安装孔122的内壁上设有凸起123，凸起123将第二安装孔122分为上孔段1221和与上孔段1221连通的下孔段1222，图像处理模块30与凸起123连接，图像处理模块30和无线传输模块50位于下孔段1222内。

通过上述设置，本实用新型的图像传感器的各个结构可以集成在第二框架12上，这样设置的图像传感器结构紧凑可靠、使用便捷。

在上述技术方案中，第一框架11卡设在第一安装孔121内，从而方便组装第一框架11和第二框架12；在第二安装孔122的内壁面上设置凸起123，一方面可以将第二安装孔122分隔为上、下两个孔段，另一方面凸起123还可以对图像处理模块30和无线传输模块50进行固定安装。其中，上孔段1221为感光芯片60和图像处理模块30留置出一定距离的间隙，避免图像传感器在使用过程中产生过多热量影响图像传输的效果，同时上孔段1221还可以提供一定的空间用于布置各个结构之间连接用的导线。

如图1所示，本实用新型的实施例中，无线传输模块50位于图像处理模块30的背离感光芯片60的一侧。

通过上述设置，图像信息可以由感光芯片60、图像处理模块30依次传输至无线传输模块50，并通过无线传输模块50以无线形式向外发送。

本实用新型还提供了一种使用图像传感器的装置，该装置包括上述的图像传感器和与图像传感器连接的装置主体。

可选地，上述装置可以为采集图像信息的扫描仪、3D打印机等。

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：

通过光源结构照射待扫描的物体，光线经待扫描物体可以发生反射，反射光线沿透镜结构的光轴方向射入透镜结构；经透镜结构透射的光线可以继续沿透镜结构的光轴方向射入感光芯片，感光芯片能够将输入的光线转化为对应的电信号并输出；由感光芯片输出的模拟电信号可以传输至设置在第二框架内的图像处理模块，图像处理模块能够将输入的模拟电信号转化为数字信号并输出至无线传输模块，并由无线传输模块传输至各个终端设备。这样，就可以实现图像信号的高速无线传输，从而使得在保证图像性能的基础上，图像传感器具有更高的采集效率；另外，由于上述图像传感器可以通过无线的形式传输图像信息，用户可以远程接收采集到的图像信息，使用起来更加灵活便捷，同时，由于无需额外置办信息采集卡，还可以降低用户的使用成本。

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 (10)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

框体(10)；

感光芯片(60)，所述感光芯片(60)设置在所述框体(10)内；

透镜结构(40)，所述透镜结构(40)设置在所述框体(10)上，所述透镜结构(40)与所述感光芯片(60)间隔设置，所述感光芯片(60)与所述透镜结构(40)对应设置；

光源结构(20)，所述光源结构(20)设置在所述框体(10)上且位于所述透镜结构(40)的周侧；

图像处理模块(30)，与所述感光芯片(60)电连接，所述图像处理模块(30)设置在所述框体(10)上；

无线传输模块(50)，与所述图像处理模块(30)连接，所述无线传输模块(50)接收所述图像处理模块(30)传递的图像信号并通过无线方式向外发送。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光源结构(20)为一个或多个，当所述光源结构(20)为多个时，所述透镜结构(40)的至少两侧设置有所述光源结构(20)。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述无线传输模块(50)包括：

无线网络；

无线控制本体，所述无线控制本体被配置为能够接收所述图像处理模块(30)传递的图像信号；

天线，所述天线与所述无线控制本体连接，且所述天线通过所述无线网络将所述图像信号向外发送。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述无线传输模块(50)包括Wifi网络或者5G网络或者6G网络。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述框体(10)包括：

第一框架(11)，所述感光芯片(60)、所述透镜结构(40)和所述光源结构(20)设置在所述第一框架(11)内；

第二框架(12)，与所述第一框架(11)连接，所述图像处理模块(30)和所述无线传输模块(50)在所述第二框架(12)上。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第一框架(11)包括上框(111)和与所述上框(111)可拆卸连接的下框(112)，所述上框(111)朝向待扫描物的一侧具有第一凹入区(113)，所述光源结构(20)设置在所述第一凹入区(113)处，所述光源结构(20)包括：

光源基板(21)，设置在所述框体(10)内，所述光源基板(21)与所述透镜结构(40)的光轴之间具有夹角；

LED(22)，设置在所述光源基板(21)上。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述上框(111)的背离待扫描物的一侧具有第二凹入区(114)，所述图像传感器还包括芯片基板(61)，所述芯片基板(61)设置在所述下框(112)的朝向第二凹入区(114)的一侧，所述芯片基板(61)位于所述透镜结构(40)的光轴的延伸方向上，且所述感光芯片(60)位于所述芯片基板(61)的朝向所述透镜结构(40)的一侧，所述下框(112)用于将所述感光芯片(60)和所述芯片基板(61)封装在所述第二凹入区(114)内。

8.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第二框架(12)的一侧具有第一安装孔(121)，所述第一框架(11)卡设在所述第一安装孔(121)内，所述第二框架(12)的另一侧具有第二安装孔(122)，所述第二安装孔(122)的内壁上设有凸起(123)，所述凸起(123)将所述第二安装孔(122)分为上孔段(1221)和与所述上孔段(1221)连通的下孔段(1222)，所述图像处理模块(30)与所述凸起(123)连接，所述图像处理模块(30)和所述无线传输模块(50)位于所述下孔段(1222)内。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述无线传输模块(50)位于所述图像处理模块(30)的背离所述感光芯片(60)的一侧。

10.一种使用图像传感器的装置，其特征在于，所述装置包括权利要求1至9中任一项所述的图像传感器和与所述图像传感器连接的装置主体。

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