专利名称：接触式图像传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像读取装置，具体说是一种接触式图像传感器。
背景技术：
图5是日本特开平10-126581号公开的现有接触式图像传感器的断面图。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(光敏光电传感器)，4是搭载排列成直线的光敏光电传感器4的传感器基板，150是玻璃板，6是容纳光源1、透镜2、传感器基板4、玻璃板150的框架，7是图像信息以及电源及其它输入输出信号用地插座，8是原稿，9是搬送原稿8及为了能正确读取图像所设置的胶辊。
在上述接触式图像传感器中，光源1发出的光，透过玻璃板150，照射在原稿8上的图像信息(文字)上，在文字的黑色区域光被吸收，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150，被透镜2收集，照射到传感器基板4上的感光光电传感器3的感光区。感光光电传感器3是许多感光区以及能将照射到各感光区的光进行光电转换，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，作为图像信息，最后由插座7向外输出，胶辊9旋转搬送原稿8，在原稿8上所记载的图像信息(文字)就会被连续读取下来。
但是上述接触式图像传感器，主要是以在光源的发光部搭载红色、绿色、蓝色三种颜色的发芯片形成多色光源，进行彩色原稿读取为目的的。对于包含特殊材料的原稿，如对纸币等作为原稿进行读取时，就会有很多信息识别不出来。尤其是对于含有萤光材料的原稿，因为萤光能使被读取的信息发生变化，所以会使图像读取的分辨率和精度恶化。另外，上述接触式图像传感器也不能读取高分辩率的全色原稿。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能读取彩色原稿也能读取涂有萤光材料的特殊原稿，并且读取分辩率不发生恶化的能够进行高精度读取的接触式图像传感器。
本发明设有光源、原稿放置部、感光部，光源里设有导光体，原稿放置部和感光部之间设有透镜，光源为可以发出紫外线的光源，导光体是由各种对紫外线透过率较高的透明或者半透明材料制成。原稿放置部到感光部之间可设置有紫外线屏蔽介质，紫外线屏蔽介质为紫外线屏蔽树脂其它材料。导光体所用材料可为石英、天然晶体、在玻璃中掺有铅的晶体玻璃、氟化钙、在氧化铝中掺有微量氧化钛的蓝宝石的其中一种。透镜光轴周围设有经过紫外线屏蔽处理的透光体。导光体的射出部可涂有可见光过滤涂料。
如上所述，因为本发明的接触式图像传感器增加了紫外线光源，所以具有以下效果1)因为在多色光源中增加了紫外线，对彩色原稿，比现有接触 式图像传感器能够进行更加精确的图像情报读取。2)因为在多色光源中增加了紫外线，并且光源的导光体使用了 对紫外线透光性较好的材料，对彩色原稿，比现有接触式图像 传感器能够进行更加精确的高分辨率的图像情报读取。3)因为在多色光源中增加了紫外线，并且在感光部涂覆民紫外 线屏蔽树脂，在读取紫外线照射到原稿上所激励的磷光或者萤 光等可见光时，可以阻止无效的紫外线，因此对微弱的磷光或 者萤光也能的高精度读取。4)因为在多色光源中增加了紫外线，并且在紫外线所照的原稿 面和感光部的光轴之间设置了透光体，透光体可防止外部灰尘 或异物进入到接触式图像传感器中，因此可对图像情报进行更 加精确的读取。5)因为在多色光源中增加了紫外线，并且在紫外线所照的原稿 面和感光部的光轴之间设置了透光体，在透光体上印刷了紫外 线屏蔽涂料，在读取紫外线照射到原稿上所激励的磷光或者萤 光等可见光时，可以阻止无效的紫外线，因此对微弱的磷光或 者萤光也能的高精度读取。
图1为本发明实施例1断面图。
图2为本发明光源结构示意图。
图3为本发明实施例2的断面图。
图4为本发明实施例3的断面图。
图5为现有普通接触式图像传感器的断面图。
实施例1
参照图1，11是含有紫外线的多色光源，2是透镜，3是含有感光区和驱动电路的光敏集成电路，通常由硅树脂等材料对其进行包封(图中无)，4是搭载光敏集成电路的传感器基板，5是遮光树脂，6是框架，7是插座，8是包含纸币或邮票等的原稿，9是搬送原稿8用的胶辊，胶辊一般不直接安装在接触式图像传感器上。
参照图2，111是导光体，120是收纳导光体111的框体，130是导光体111上的光的射出部位。另外，在导光体的一端搭载多色光源，另一端对其进行端部处理以利于光的透过与反射。
本实施例的特征是首先，在本实施例中，多色光源11中使用了紫外线、红色、绿色、蓝色四种发光颜色。表1是不同的导光体对使用紫外线光源时光的透过性比较。采用在蓝宝石基片上制作的氮化镓(GaN)紫外线(UV)发光芯片，选择UV-α(波长370nm，输出功率1mW，芯片尺寸0.25mm)和UV-β(波长350nm，输出功率0.1mW，芯片尺寸0.35mm)两种规格的芯片。导光体选择钠玻璃、丙烯树脂、石英、水晶、晶体玻璃、氟化钙、蓝宝石等材料制成。使用统一的测试条件分辩率200DPI，扫描速度0.5mS。单位mV 测试条件200dpi接触式图像传感器，5ms/Line
表1各种导光材料的紫外光透光性
作为导光体，通常使用透明的由石英玻璃构成的非晶体材料钠玻璃和透明丙烯树脂构成的塑料等材料制成的。但是对于紫外线光源，为了使光在导光体中能很好地传播及散射，导光体的材料一般采用石英(Quartz)、天然晶体(ROCK CRYSTAL)等，另外还有在玻璃中掺有铅的晶体玻璃、氟化钙(CaF2)、在氧化铝中掺有微量氧化钛(TiO2)的蓝宝石等。特别是本发明实施中使用的氟化钙，即使是在半透明状态也能得到很高的输出。
表2是采用多色光源时不同颜色光的接触式图像传感器输出值的说明图。
单位mV 测试条件200dpi接触式图像传感器，5ms/Line
表2不同光源时的接触式图像传感器输出值
实施例2
制造纸币时，为了防止出现假币，采用了多种防伪措施，其中萤光印刷便是其中的措施之一。萤光是采用磷(P)材料或其它萤光材料预先印刷在纸币上的，在特殊的光照下能发出磷光或萤光。这里所说的特殊的光一般是指波长在400nm以下的紫外线。对于这种纸币的识别通常使用验钞机。在验钞机中使用接触式图像传感器对纸币进行识别时，如果想读取从纸币上发出的磷光或萤光，因为从光源发出的紫外线也能入射到感光部，因此其信噪比很低，难以识别。因此在读取比较微弱的磷光或紫外线信号时，本发明中采用如图3所示在感光部3上涂覆紫外线屏蔽树脂140的方法，将紫外线全部滤掉，因为磷光或萤光也是可见光，所以可以穿过紫外线屏蔽树脂140入射到感光部3上。紫外线屏蔽树脂140采用市场上出售的普通的透明性紫外线屏蔽材料即可。因为紫外线屏蔽树脂是直接涂在光敏集成电路3上的，而光敏集成电路3是由半导体材料制成的，因此本发明中使用的紫外线屏蔽树脂是由市场上出售的普通紫外线屏蔽树脂加入5Wt％的氧化铝(Al2O3)混合而成的，这主要是为了维护半导体器件的可靠性，防止器件发生腐蚀而采取的对策。加入氧化铝后，不改变树脂的紫外线屏蔽功能，因此儿乎能将所有的射向感光部的紫外线屏蔽掉。
实施例3
图4为在与原稿比较接近的位置上放置一块玻璃板(1mm厚)150，在玻璃板150的下表面涂覆了紫外线屏蔽材料141的接触式图像传感器。在这种情况下，入射到原稿的紫外线被印刷有紫外线涂料的区域所隔离，因此只需对从原稿反射回来的紫外线进行屏蔽。所以紫外线屏蔽涂料141只需印刷在透镜的光轴附近即可。本实施例中，在玻璃板150下面，沿长方向(扫描方向)印刷了约2mm宽的紫外线屏蔽涂料。紫外线屏蔽涂料为用溶剂稀释的含有木质素纤维的明胶。在紫外线波长为370nm时，这种印刷涂料10um厚时的紫外线透过率约为30％，15um厚时约为10％，因此可以达到充分吸收紫外光的目的。而紫外线的波长为350nm时，其吸收效果更好。用表1所示的测试方法对紫外线进行测试时，接触式图像传感器的输出一般在50mV以下，这主要是由于有一部分紫外线在印刷涂料以外的区域入射到原稿所产生的影响。因此要确保接触式图像传感器的性能必须考虑到紫外线的入射角度，另外，紫外线屏蔽涂料的印刷区域也要尽可能地宽一些。另外在需要读取反射的紫外线作为图像信息的情况下，紫外线的屏蔽涂料141可以取消，这时接触式图像传感器会有比较高的输出。而这时透光体主要是防止外部异物或灰尘进入到接触式图像传感器中。
实施例4
在本发明的实施例3中，印刷紫外线屏蔽涂料141透光体使用的是玻璃板，也可以是透明或半透明丙烯树脂或其它材料，即可以用作导光体的材料如氟化钙、晶体玻璃、水晶、石英、蓝宝石。
实施例5
在本发明的实施例1-4中说明的有关紫外线的波长，本发明实际使用的紫外线波长为350nm和370nm，但是紫外线所定义范围内的比可见光波长短的波长在400nm以下所有紫外线都具有本发明的效果。另外由于光具有光激励特征(紫外线照到能够发磷光或其它萤光的物质上时，所发出的磷光或萤光)，400nm以下的紫外线发光二极管也具有本发明的效果。
另外，如果紫外线发光二极管发出的光也包含其它次要的可见光，而利用其中的紫外线的效果，也属于本发明的范围，所以对于除紫外线外还包含其它光谱的紫外线发光二极管，因其紫外线也具有本发明的效果，因此也将其作为本发明中的紫外线发光二极管。另外，对于除紫外线外还包含其它光谱的紫外线发光二极管，在导光体的射出部，可以对不需要的可见光谱进行过滤，用市场上出售的常用的可见光过滤涂料涂覆在导光体的射出部，可以同样得到紫外光的使用效果。
权利要求
1、一种接触式图像传感器，其设有光源、原稿放置部、感光部，光源里设有导光体，原稿放置部和感光部之间设有透镜，其特征是光源为可以发出紫外线的光源，导光体是由各种对紫外线透过率较高的透明或者半透明材料制成。
2、根据权利要求1所述的接触式图像传感器，其特征在于原稿放置部到感光部之间设置有紫外线屏蔽介质。
3、根据权利要求2所述的接触式图像传感器，其特征在于所述的紫外线屏蔽介质为紫外线屏蔽树脂。
4、根据权利要求1或3所述的接触式图像传感器，其特征在于导光体所用材料为石英、天然晶体、在玻璃中掺有铅的晶体玻璃、氟化钙、在氧化铝中掺有微量氧化钛的蓝宝石的其中一种。
5、根据权利要求4所述的接触式图像传感器，其特征在于透镜光轴周围设有经过紫外线屏蔽处理的透光体。
6、根据权利要求5所述的接触式图像传感器，其特征在于导光体的射出部涂有可见光过滤涂料。
全文摘要
本发明涉及一种接触式图像传感器，其解决了现有装置对于包含特殊材料的原稿，就会有很多信息识别不出来且不能读取高分辨率的全色原稿的问题，其设有光源、原稿放置部、感光部，光源里设有导光体，原稿放置部和感光部之间设有透镜，光源为可以发出紫外线的光源，导光体是由各种对紫外线透过率较高的透明或者半透明材料制成，本实用新型可广泛用于多种图像传感领域。
文档编号G02B6/00GK1433211SQ0210996
公开日2003年7月30日 申请日期2002年1月5日 优先权日2002年1月5日
发明者远藤孝文, 泽江哲泽, 龙峰洲, 戚务昌, 王萍 申请人:山东华菱电子有限公司