[发明专利]检测微小凹凸的接触式图像传感器及应用

说明书

本发明涉及接触式图像传感器技术领域，具体的说是一种能够检测平面上微小凹凸缺陷的接触式图像传感器及应用，其特征在于，PCB板上安装用于接收双排光信号的感光组件，感光组件的下方对应设置可覆盖感光组件扫描区域的透镜阵列，所述透镜阵列靠近玻璃底板的一端为前端，两组低角度指向性平行线光源对称的设置在透镜阵列前端两侧，两组低角度指向性平行光源输出的光信号分别向待扫描物体的左侧和右侧输出，经待扫描物体反射后，分别经透镜阵列聚焦投射至感光组件，本发明与现有技术相比，通过两侧平行线光源分时交替打开，可以判断出待扫描物体表面的细微凹凸缺陷，检测准确率高，成本低，可靠性好。

技术领域：

本发明涉及接触式图像传感器技术领域，具体的说是一种能够检测平面上微小凹凸缺陷的接触式图像传感器及应用。

背景技术：

接触式图像传感器CIS由LED线光源阵列、微自聚焦棒状透镜阵列、光电传感器阵列及其电路板、保护玻璃、接口、外壳等部分组成。当CIS工作时，LED线光源阵列发出的光线照射到待扫描物体表面(印刷品等)，从其表面反射回的光线经自聚焦棒状透镜阵列聚焦，成像在光电传感器阵列上(一般是MOS器件)，被转化为电荷存储起来。扫描面不同部位的光强不同，因而不同位置传感器单元(即CIS的像素)接收到的光强不一样。每个读取周期每个像素的光照时间(电荷积蓄时间)是一致的，达到积蓄时间后，由移位寄存器控制模拟开关依次打开，将像素的电信号以模拟信号的形式依次输出，从而得到纸币的模拟图像信号。

现有的CIS主要应用于扫描仪中，用来对薄型纸张进行处理。对于薄型板材表面存在的凹凸缺陷，由于现有的CIS普通线光源采用全角度打光，无法准确清楚的识别此类图像特征。

公开号为CN203104614U的专利文献，记载了一种接触式图像传感器，包括起支撑作用的框体，框体内设有光学透镜，透镜的一侧设有导光体结构的彩色线光源，一侧设有UV线光源，透镜的上方设有透明板，透镜的下方设有线路板，线路板上位于透镜的正下方设有两排镜像对称的光电转换芯片，感光芯片顶部表面设有感光视窗、内部设有电路，光电转换芯片将光信号转换成电信号，其特征是两排镜像对称的光电转换芯片其中一排光电转换芯片表面设有UV滤光膜；两排镜像对称的光电转换芯片分别设置不同的分辨率。

公开号为CN111201535A，用于检测、读取以及验证一维、二维和DPM符号的设备，包括照明器的设备的实施方式，所述照明器包括照明穹顶，所述照明穹顶具有宽端、具有相机开口的窄端以及多个侧壁，照明通过所述宽端发出。包括多个穹顶光源的环形灯托盘位于所述宽端的周界周围，以使由所述多个光源发出的光指向所述照明穹顶的内部。低角度光源组位于所述多个侧壁的每个侧壁中。相机联接到所述照明器，所述相机的光学器件光学地联接到图像传感器和相机开口。

公开号为JP2010505122，上部形成相机孔，至少包括一组低角度光源的圆顶型扩散器，在相机孔附近的扩散器上搭载复数的明视野光源的检查系统。

发明内容：

本发明为了实现对细微凹凸表面检测的目的，提出了一种通过低角度指向性平行线光源形成细微凹凸图案的阴影，从而提高凹凸图案检测精度的检测微小凹凸的接触式图像传感器及应用。

本发明通过以下措施达到：

一种检测微小凹凸的接触式图像传感器，设有框架，框架靠近待扫描物体的一侧设有玻璃底板，与底板相对的顶板上设有PCB板，PCB板连接外部接口电路，其特征在于，PCB板上安装用于接收双排光信号的感光组件，感光组件的下方对应设置可覆盖感光组件扫描区域的透镜阵列，所述透镜阵列靠近玻璃底板的一端为前端，两组低角度指向性平行线光源对称的设置在透镜阵列前端两侧，两组低角度指向性平行光源输出的光信号分别向待扫描物体的左侧和右侧输出，经待扫描物体反射后，分别经透镜阵列聚焦投射至感光组件。

本发明所述低角度指向性平行线光源的输出光线与水平面夹角范围不超过20°，低角度指向性平行线光源的输出光线分别由待扫描物体的两侧射向待扫描物体，且光线入射方向与水平面的夹角不超过20°。