图像传感器的制作方法

本发明涉及图像传感技术领域，具体而言，涉及一种图像传感器。

背景技术：

在金融行业中，现有的接触式图像传感器已得到广泛应用。以钞票、票据为检测对象，接触式图像传感器在图像扫描、防伪识别等领域得到越来越广泛的利用。

而为了检测钞票、票据上是否贴有透明胶带等异物，通常采用厚度检测装置进行检测。现有的厚度检测装置主要有如下种类：霍尔器件、反射型超声波、透射型超声、电磁感应式、涡流式等。

目前，对钞票、票据进行图像读取和厚度测试时，需要分别安装上述两种装置。这样，就使得产品存在占用空间大、成本高等问题。

也就是说，现有的图像传感器存在功能单一的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种图像传感器，以解决现有技术中的图像传感器功能单一的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种图像传感器，包括：基座，基座具有容纳腔，容纳腔被分为第一容纳区和第二容纳区；用于读取原稿的光图像的光图像读取部，光图像读取部设置在第一容纳区内；用于检测原稿厚度的厚度检测部，厚度检测部的至少一部分设置在第二容纳区内；承载板，承载板盖设在基座上以使容纳腔密封，第一容纳区和第二容纳区在承载板上的投影并列。

进一步地，图像传感器还包括将第一容纳区和第二容纳区隔离开的隔板，隔板立置在容纳腔内，承载板支撑在隔板的顶端以使第一容纳区和第二容纳区彼此相对独立设置，厚度检测部位于第二容纳区内。

进一步地，图像传感器还包括立置在容纳腔内的隔板，隔板的两侧分别为第一容纳区和第二容纳区，隔板的顶端与承载板之间预留有安装间隙，承载板仅周向边缘与基座的上边缘连接。

进一步地，光图像读取部包括发光光源，厚度检测部包括：第一基板，第一基板通过安装间隙由第二容纳区向第一容纳区一侧伸出，且第一基板避让开发光光源的出射光路；发生 电极，发生电极与第一基板上的焊盘电连接；检出电极，检出电极与第一基板上的焊盘电连接。

进一步地，发生电极为条状，且发生电极的个数为两个，两个发生电极平行且间隔设置，检出电极位于两个发生电极之间。

进一步地，检出电极呈条状成对排列的矩形阵列。

进一步地，厚度检测部还包括屏蔽保护电极，屏蔽保护电极绕第一基板的周向连续设置将发生电极和检出电极包围在其内。

进一步地，光图像读取部包括设置有感光芯片的第二基板，第二基板位于第一容纳区的底端；厚度检测部包括设置有处理回路的第三基板，第三基板位于第二容纳区的底端。

进一步地，第二基板与第三基板一体成型。

进一步地，承载板的至少一部分具有透光区域，第一容纳区在承载板上的投影位于透光区域内。

进一步地，承载板为一整块的透明材料板。

进一步地，承载板由透光板和盖板拼接而成，透光板具有透光区域，第二容纳区在承载板上的投影位于盖板内。

进一步地，盖板由绝缘材料制成。

进一步地，透光板和盖板的厚度相同。

进一步地，透光板和盖板的厚度不同，且透光板的上表面与盖板的上表面平齐。

进一步地，第一容纳区在承载板上的投影呈长条状并形成第一投影面，第二容纳区在承载板上的投影呈长条状并形成第二投影面，承载板呈长条状，第一投影面和第二投影面在承载板的宽度方向上并列设置。

进一步地，第一投影面的长度与第二投影面的长度一致，以使第一投影面与第二投影面对齐。

应用本发明的技术方案，基座的容纳腔被分为第一容纳区和第二容纳区，光图像读取部设置在第一容纳区内，厚度检测部的至少一部分设置在第二容纳区内，承载板盖设在基座上以使容纳腔密封，第一容纳区和第二容纳区在承载板上的投影并列。通过将光图像读取部与厚度检测部集成在基座的容纳腔内，从而能够有效地利用图像传感器的内部空间，使图像传感器的结构紧凑，减小了图像传感器的整体体积，提高了图像传感器使用的便捷性。

同时，还使图像传感器具有了读取介质的光图像信息和以及检测介质厚度变化的功能，并提高了图像传感器的检测效率。由于第一容纳区和第二容纳区在承载板上的投影并列设置。这样，在图像传感器工作时，避免了光图像读取部和厚度检测部之间的相互干扰，使图像传 感器能够准确地读取出介质上的光图像信息、检测出介质的厚度，从而提高了图像传感器工作的可靠性。

也就是说，具有上述结构的图像传感器具有结构紧凑、体积小、重量轻、使用方便、成本低的优点。

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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个可选实施例的图像传感器的结构示意图；

图2示出了图1中的图像传感器的另一个角度的视图；

图3示出了根据本发明的另一个可选实施例的图像传感器的结构示意图；以及

图4示出了根据本发明的另一个可选实施例的图像传感器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基座；11、容纳腔；111、第一容纳区；112、第二容纳区；113、安装间隙；20、光图像读取部；21、发光光源；22、感光芯片；23、第二基板；24、透镜；30、厚度检测部；31、第一基板；32、发生电极；33、检出电极；34、屏蔽保护电极；35、处理回路；36、第三基板；40、承载板；41、透光板；42、盖板；50、原稿；60、隔板。

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发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文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。

在本发明中，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发明。

为了解决现有技术中的图像传感器功能单一的问题，本发明提供了一种图像传感器。

如图1至图4所示，图像传感器包括基座10、承载板40、用于读取原稿50的光图像的光图像读取部20、用于检测原稿50厚度的厚度检测部30，基座10具有容纳腔11，容纳腔11被分为第一容纳区111和第二容纳区112；光图像读取部20设置在第一容纳区111内；厚度 检测部30的至少一部分设置在第二容纳区112内；承载板40盖设在基座10上以使容纳腔11密封，第一容纳区111和第二容纳区112在承载板40上的投影并列。

通过将光图像读取部20与厚度检测部30集成在基座10的容纳腔11内，从而能够有效地利用图像传感器的内部空间，使图像传感器的结构紧凑，减小了图像传感器的整体体积，提高了图像传感器使用的便捷性。

同时，还使图像传感器具有了读取介质的光图像信息和以及检测介质厚度变化的功能，并提高了图像传感器的检测效率。由于第一容纳区111和第二容纳区112在承载板40上的投影并列设置。这样，在图像传感器工作时，避免了光图像读取部20和厚度检测部30之间的相互干扰，使图像传感器能够准确地读取出介质上的光图像信息、检测出介质的厚度，从而提高了图像传感器工作的可靠性。

也就是说，具有上述结构的图像传感器具有结构紧凑、体积小、重量轻、使用方便、成本低的优点。

在本发明的各个实施例中，介质为纸币、票据或有价证券中的一种。在图1、图3和图4中，原稿50放置在图像传感器上。

在图1和图3所示的具体实施方式中，图像传感器还包括将第一容纳区111和第二容纳区112隔离开的隔板60，隔板60立置在容纳腔11内，承载板40支撑在隔板60的顶端以使第一容纳区111和第二容纳区112彼此相对独立设置，厚度检测部30位于第二容纳区112内。通过隔板60将厚度检测部30与光图像读取部20完全隔开，可以有效避免二者工作干扰，提高各部分功能的运行可靠性。

在图1至图4所示的可选实施方式中，光图像读取部20包括发光光源21、感光芯片22、第二基板23、和透镜24，感光芯片22设置在第二基板23上，第二基板23位于第一容纳区111的底端，感光芯片22为排列成直线的光敏集成电路，透镜24设置在感光芯片22上。其中，透镜24的两侧均设置有发光光源21。发光光源21发射的光线被原稿50上的光图像区域反射形成反射光线，感光芯片22用于接收透镜24汇聚的光。

在图1至图4所示的可选实施方式中，厚度检测部30包括第一基板31、发生电极32和检出电极33，发生电极32与第一基板31上的焊盘电连接；检出电极33与第一基板31上的焊盘电连接。其中，发生电极32是用磷青铜制成的。

为了简化产品的结构，在图4所示的具体实施方式中，第二基板23与第三基板36一体成型。这样，使产品组装方便，降低成本。

具体而言，厚度检测部30还包括屏蔽保护电极34，屏蔽保护电极34绕第一基板31的周向连续设置将发生电极32和检出电极33包围在其内(请参考图2和图4)。

如图1和图3所示，厚度检测部30还包括设置有处理回路35的第三基板36，第三基板36位于第二容纳区112的底端。其中，第三基板36上还集成有传输和控制信号输出的驱动电路、信号放大电路。可选地，信号放大电路是差动放大回路。

如图2所示，发生电极32为条状，且发生电极32的个数为两个，两个发生电极32平行且间隔设置，检出电极33位于两个发生电极32之间。且发生电极32沿图2中的X方向呈直线状排列。

具体而言，检出电极33呈条状成对排列的矩形阵列(请参考图2)。检出电极33也沿图2中的X方向呈直线状成对排列。

在图4所示的具体实施方式中，图像传感器还包括立置在容纳腔11内的隔板60，隔板60的两侧分别为第一容纳区111和第二容纳区112，隔板60的顶端与承载板40之间预留有安装间隙113，承载板40仅周向边缘与基座10的上边缘连接。这样，第一容纳区111和第二容纳区112通过安装间隙113连通。

具体而言，第一基板31通过安装间隙113由第二容纳区112向第一容纳区111一侧伸出，且第一基板31避让开发光光源21的出射光路。这样，第一基板31的一部分穿过安装间隙113置于光图像读取部20的发光光源21的上部，这样使光图像读取部20和厚度检测部30相互交叉，能够更加节省空间，并能分别满足光图像读取部20和厚度检测部30的读取位置要求。

本发明中的承载板40的至少一部分具有透光区域，第一容纳区111在承载板40上的投影位于透光区域内。这样，使承载板40具有了透光性能，保证了位于第一容纳区111内部的光图像读取部20工作的可靠性。其中，基座10为容纳光图像读取部20与厚度检测部30的框体，承载板40既有保护作用，又有透光作用的并能搭载原稿50。

如图1和图4所示，承载板40为一整块的透明材料板。这样，承载板40由玻璃板一体加工而成，方便对承载板40维修及更换。也就是说，光图像读取部20与厚度检测部30共用一块板。

可选地，承载板40为玻璃板或塑料板。

当然，在保证承载板40具有稳定的透光性的同时，还可以尽可能地降低图像传感器的整体重量，以提高图像传感的携带便捷性。考虑到承载板40应具有一定的防磕碰性能，降低图像传感器的损坏率或故障率，承载板40可以由不同的材质拼接而成。如图3所示，承载板40由透光板41和盖板42拼接而成，透光板41具有透光区域，第二容纳区112在承载板40上的投影位于盖板42内。

图3是本发明的图像传感器的另一个具体实施方式，与图1中的实施例的区别在于，光图像读取部20与厚度检测部30分别采用独立的板进行遮盖。其中，光图像读取部20采用透光板41；而厚度检测部30采用盖板42。

可选地，盖板42由绝缘材料制成。盖板42可以是不透明的绝缘材料。

进一步可选地，盖板42由塑料板、玻璃板、硬纸板、木板制成。

可选地，透光板41和盖板42的厚度相同。这样，便于对透光板41和盖板42进行安装。

当然，还可以将透光板41和盖板42的厚度设置成不同的，且透光板41的上表面与盖板42的上表面平齐。这样，保证原稿50在承载板40上顺利运动，避免卡纸。光图像读取部20可以根据所需焦点位置及其他要求选择透光板41的厚度。同样地，厚度检测部30可以根据需求选择不同厚度或材质的盖板42。因此，这种结构形式，不仅节省空间，达到光图像扫描和厚度检测一体化的目的，而且使两个单元互不干涉，互不影响。

如图2所示，第一容纳区111在承载板40上的投影呈长条状并形成第一投影面，第二容纳区112在承载板40上的投影呈长条状并形成第二投影面，承载板40呈长条状，第一投影面和第二投影面在承载板40的宽度方向上并列设置。

具体而言，第一投影面的长度与第二投影面的长度一致，以使第一投影面与第二投影面对齐。这样，在原稿50静止的情况下，可以使光图像读取部20和厚度检测部30读取到原稿50上更大范围内的光图像信息和厚度信息，避免了对原稿50进行鉴别时，遗漏掉光图像信息或厚度信息，从而提高了图像传感器的工作可靠性，并有利于提高图像传感器的工作效率。

下面详细阐述图像传感器的光图像读取部20的工作原理：

发光光源21发出的光线透过承载板40的透光区域，照射到位于图像传感器外部的原稿50上后，被位于原稿50上的光图像区域反射而形成反射光线，反射光线再次透过承载板40的透光区域而被透镜24收集，而后照射到图像传感器的位于第二基板23上的感光芯片22的感光区域上，同样集成在感光芯片22上的光敏集成电路将反射光线进行光电转换产生电信号输出并被记录下来。当原稿50不断地移动，原稿50上所记载的光图像信息便会被连续地记录下来并被读取。

同样，为了使图像传感器稳定地读取原稿50的厚度信息，发生电极32和检出电极33并列平行设置在第一基板31上。当发生电极32带电后，检出电极33就会感应出等量的极性相反的电荷，当原稿50进入厚度检测部30的上部时，检出电极33和发生电极32之间的介电常数就会发生变化，导致检出电极33上的电荷数发生变化。由于检出电极33是成对存在的，因此，每一对检出电极33都会有两个输出值，分别为V1和V2，而V1和V2的差值能反映出原稿50的厚度变化。因此，在第三基板36上的驱动电路的控制下，V1和V2顺次进入信号放大电路和处理回路35，对信号进行差动放大，并进行数字化及运算处理，形成原稿的厚度分布图像。

在本发明中，光图像读取部20除了采用上述结构的产品外，还可以采用现有技术中的同样具有图像读取功能的其他结构的传感器。

本发明提供了一种结构紧凑、体积小、重量轻、使用方便、成本低的将光图像和厚度检测一体化的图像传感器。显而易见，将光图像读取部20与厚度检测部30集成于同一框体内，能完成光图像的扫描，实现图像扫描和防伪鉴别的功能，也能检测厚度。所以采用上述结构， 避免了单独设置光图像读取和厚度检测部30时两者的结构衔接，既能节省空间，又能节省成本，而且使用方便。

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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。