[发明专利]线阵图像传感器和线阵图像读取装置

说明书

技术领域

本发明涉及线阵图像传感器领域，具体而言，涉及一种线阵图像传感器和线阵图像读取装置。

背景技术

图1是现有线阵图像传感器的断面图，在图1中，1是能发出光并均匀照射原稿的线照明光源，2是在原稿移动方向的垂直方向上延伸至整个读取范围并能将原稿反射光进行聚焦的透镜，3是多个排列成直线的用于接收透镜2所汇聚光的传感器芯片，4是搭载上述传感器芯片3的传感器基板，6是容纳光源1、透镜阵列2、传感器基板4的壳体，5是设置在壳体6上的搭载原稿的玻璃板，7是为传感器提供电源及控制信号并将传感器芯片的输出信号向外输出的插座，10为原稿。

图2是现有线阵图像传感器的搭载传感器芯片3的传感器基板4的结构示意图，多个传感器芯片3在基板4上沿直线排列，传感器芯片3表面上设有线阵排列的感光像素30，用于将接收到的光信号转换成电信号。每个传感器芯片3上的感光像素30的排列都是均匀的，其排列周期为P。P的大小由感光像素的密度(分辨率)决定，例如对于分辨率为200DPI的像素密度来说，P的值为0.127mm。像素密度越高，P的值越小，像素密度为600DPI时，P的值只有42微米。

在上述图像传感器中，光源1发出的光，透过玻璃板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，被透镜阵列2收集，照射到传感器基板4上搭载的传感器芯片3表面的线阵排列的感光像素30上。这些感光像素30在传感器芯片内部电路的控制下将接收到的光信号转换成电信号，并经过驱动电路输出，最终通过接口7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(文字)信息就会被连续读取下来。

但是在上述线阵图像传感器中，由于传感器基板4上搭载有多个传感器芯片3，并且传感器芯片3沿直线方向组装在传感器基板4上，传感器芯片3之间存在一定的组装间隙Lgap，因此在两个传感器芯片交界的地方，像素的排列周期P’与正常像素的排列周期P是不同的，P’与P的差异，对读取的图像质量存在着影响，并且传感器芯片的间隙越大或线阵图像传感器的分辨率越高影响就越大。

对于低分辨率的传感器芯片，由于传感器芯片间隙Lgap比像素的周期P小很多，因此P’与P的差异可以忽略，即芯片交界处的像素排列周期与正常的像素排列基本相同，说明芯片间隙不会对分辨率(或图像质量)造成影响。但在高分辨率时，像素的排列周期P很小，例如对于1200DPI的线阵图像传感器，像素排列的周期P为21.2微米，而实际组装过程中如果传感器芯片的间隙为60微米，并且传感器芯片边缘上有一定的无效区域，所以P’约为100微米左右，即P’＝5P，也就是说传感器芯片间隙中约有4个像素大小的距离上没有感光像素，在图像读取时这一范围内的原稿的反射光信号将会无法读取而丢失，反映在还原后的图像上就是这一范围内的图像信息完全丢失，使读取的图像失去了完整性。并且传感器芯片的间隙越大，丢失的图像信息也就越多。

为了减少传感器芯片间隙造成的图像信息的丢失，需要尽可能的减小传感器芯片之间的间隔，但由于组装工艺及设备本身的限制，这种间隔是很难完全消除的，同时要消除这种间隔也会伴随着成本大幅提高。并且随着传感器芯片分辨率的提高也会抵消工艺上的这种努力。也有通过软件方式进行图像修补的，如在图像丢失的地方人为的插入数据，但这种方法只插入一个数据时还勉强可以，插入的数据超过一个时其数据的准确性就大打折扣了，达不到真正还原图像质量的目的。

上述线阵图像传感器存在以下问题：由于传感器芯片之间组装时存在着间隙，并且传感器边缘存在无效区域，在图像读取时芯片交界处的图像信息会丢失，尤其是对于高分辨率的图像传感器，同样的芯片间隙，所对应的感光像素的数量也就越多，造成的失真也就越严重。

针对相关技术中线阵图像传感器的传感器芯片之间组装时存在着间隙导致图像读取时图像信息丢失问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种线阵图像传感器和线阵图像读取装置，以解决相关技术中线阵图像传感器的传感器芯片之间组装时存在着间隙导致图像读取时图像信息丢失问题。