专利名称：分段输出多光源接触式图像传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种接触式图像传感器(CIS传感器)，更具体地说，涉及一种可成倍提高图像扫描速度、灵活控制扫描光源的分段输出多光源接触式图像传感器(CIS传感器)。
背景技术：
现有的接触式图像传感器(CIS传感器)主要由机壳、安装在机壳顶部的玻璃以及安装在机壳内的单光源、光传感器和电路板构成。其工作原理是将被扫描的纸张放在机壳顶部的玻璃上，使被扫描的纸张与玻璃紧密接触；打开机壳内的光源，照亮被扫描的纸张；光传感器采集被扫描纸张反射的光信号，产生与反射光强度对应的电信号。
由于接触式图像传感器(CIS传感器)结构简单、成本低，所以被广泛地应用于传真机、低档图像扫描仪中。
从现有的接触式图像传感器(CIS传感器)特性上分析，其扫描速度一般主频在0.5～3MHz左右，目前最快的能够达到5MHz，相当于扫一行图像(200DPI，A3时为2304点)需要0.5ms。从光源上看，CIS传感器一般采用单光源(白光或黄绿光)工作，单色灰度扫描时，采用单一信号输出；彩色扫描时，三组CIS部件在不同颜色的滤光片(R、G、B)作用下分别输出代表R、G、B的三组信号。
然而，将现有的CIS传感器用在光标阅读机、纸币清分机、智能字符阅读机或高速文件扫描机上遇到的两个关键问题是1、扫描速度太慢，不能满足上述设备的高速需要。2、光源可控性小，不能满足上述设备对滤光的不同要求。因此，目前CIS传感器在上述设备中的应用受到了极大地限制。
发明内容
鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种扫描速度快、光源可控性强、可灵活控制扫描光源的分段输出多光源接触式图像传感器。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种分段输出多光源接触式图像传感器，它主要由壳体、安装在壳体顶部的玻璃、以及安装在壳体内的光源、光传感器和电路板构成；所述光传感器由多块CIS晶片组成，其特征在于
所述光传感器为分段输出式光传感器，构成光传感器的多块CIS晶片被分成若干个独立工作的段，每段CIS晶片的时钟信号CLK和行控制信号SI相连在一起，每段CIS晶片分别产生与反射光强度对应的电输出信号SIG1、SIG2、……SIGn，并行输出。
为了消除在扫描过程中产生的图像阴影，本实用新型在所述壳体内设计有两个对称分布的光源。
为了提高光源可控性，每个光源又包含有两种或两种以上不同颜色的可以独立点亮的发光组，每个光源内不同颜色的发光组的控制端通过导线分别与连接器相连。
由于本实用新型采用以上技术方案，故具有以下优点1、扫描速度快。由于本实用新型光传感器采用分段输出式结构设计，在同一行控制信号的作用下，将表示图像信息的电信号分多段并行输出，从而大大地提高了接触式图像传感器的实际扫描速度。2、在扫描过程中没有图像阴影产生。由于本实用新型采用对称结构的双光源设计，使光源从光传感器的两侧同时照射，从而最大限度的降低接触式图像传感器在图像扫描时容易产生阴影的缺陷。3、光源可控性强，可灵活切换、控制扫描光源。由于本实用新型采用双光源设计，每一光源又由两种或两种以上不同颜色的光源组成，每一种颜色的光源的控制端都与一连接器相连，通过连接器任意切换、选择、控制每一种颜色的光源，从而满足不同滤光特性的要求。
图1为本实用新型光传感器部件电路结构示意图图2为本实用新型内部结构示意图具体实施方式
现有的接触式图像传感器(CIS传感器)主要由机壳、安装在机壳顶部的玻璃以及安装在机壳内的单光源、光传感器和电路板构成；其核心组件为光传感器，它是由若干个CIS晶片组成的。由于构成CIS传感器的关键组件光传感器的工作频率低，所以，使得CIS传感器的扫描速度慢。
为了克服光传感器本身工作频率低，造成CIS传感器扫描速度慢的弊端，如图1所示，本实用新型将光传感器1设计成分段输出的形式，即将组成光传感器1的多个普通CIS晶片11分为若干个独立工作的段(组)，将每段CIS晶片的时钟信号CLK和行控制信号SI连接在一起，每段CIS晶片分别产生与反射光强度对应的电输出信号SIG1、SIG2、……SIGn，并行输出给光标阅读机或纸币清分机或智能字符阅读机或高速文件扫描机等设备，由这些后续设备通过硬件或软件叠加的方法将每一段(每一组)CIS晶片产生的与反射光强度对应的并行输出的电输出信号SIG1、SIG2、……SIGn拼接成一个完整的扫描行。
对于A4幅面(216mm)的CIS传感器来说，可以将光传感器分为4段独立工作的部分，并行输出4个SIG信号，如果每段的工作频率只有4MHz，则由4段组成的光传感器的等效工作频率就相当于16MHz。对于A3幅面(300mm)的CIS传感器来说，可以将光传感器分为8段独立工作的部分，并行输出8个SIG信号，如果每段的工作频率只有3MHz，则由8段组成的光传感器的等效工作频率就相当于24MHz，从而大大地提高光传感器的等效工作频率，进而提高CIS传感器的扫描速度。
如图2所示，本实用新型分段输出多光源接触式图像传感器主要由壳体2、安装在壳体2顶部的玻璃3、以及安装在壳体2内的光源4、分段输出的光传感器1和电路板5构成。壳体2和玻璃3形成整个装置的主体结构，光源4安装在壳体2内，光传感器1安装在电路板5上。
为了满足光标阅读机、纸币清分机、智能字符阅读机、高速文件扫描机对扫描过程中滤光的要求，以及为了提高图像的扫描质量，消除因纸面不平而引起的图像阴影，如图2所示，本实用新型在壳体2内设计了两个对称分布的光源4，每个光源4中又包含两组(黄绿光和红外光)或四组(红光、绿光、蓝光和红外光)可以独立点亮的发光组。每个光源内不同颜色的发光组的控制端通过导线分别与连接器6相连，连接器6也安装在电路板上。通过连接器6可以任意切换不同颜色的发光组、灵活控制每一个光源中不同颜色发光组的发光，从而满足不同滤光特性的要求。
由于本实用新型壳体内的两个光源4是对称分布的，使光源从光传感器1的两侧同时照射，从而最大限度地降低传统CIS传感器在图像扫描过程中易产生阴影的问题。
连接器6的种类繁多，本实用新型选用的连接器为2.54MM双排标准型连接器。
权利要求1.一种分段输出多光源接触式图像传感器，它由壳体、安装在壳体顶部的玻璃、以及安装在壳体内的光源、光传感器和电路板构成；所述光传感器由多块CIS晶片组成，其特征在于所述光传感器为分段输出式光传感器，构成光传感器的多块CIS晶片被分成若干个独立工作的段，每段CIS晶片的时钟信号CLK和行控制信号SI相连在一起，每段CIS晶片分别产生与反射光强度对应的电输出信号SIG1、SIG2、……SIGn，并行输出。
2.根据权利要求1所述的分段输出多光源接触式图像传感器，其特征在于在所述壳体内设计有两个光源，这两个光源对称分布。
3.根据权利要求2所述的分段输出多光源接触式图像传感器，其特征在于所述每个光源又包含有两种或两种以上不同颜色的可以独立点亮的发光组；每个光源内不同颜色的发光组的控制端通过导线分别与连接器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种分段输出多光源接触式图像传感器，它由壳体、安装在壳体顶部的玻璃、安装在壳体内的光源、光传感器和电路板构成；其特征在于所述光传感器为分段输出式光传感器，即构成光传感器的多块CIS晶片被分成若干个独立工作的段，每段CIS晶片的时钟信号CLK和行控制信号SI相连在一起，每段CIS晶片分别产生与反射光强度对应的电输出信号SIG1、SIG2、……，并行输出。另外，本实用新型采用对称分布式双光源设计，每一个光源包含有两种或两种以上不同颜色的可以独立控制的发光组，每个发光组的控制端分别与连接器相连。本实用新型的优点扫描速度快，光源可控性强，满足多种滤光扫描的要求，并克服了以往传统接触式图像传感器容易产生阴影的问题。
文档编号H04N1/028GK2655556SQ200320126528
公开日2004年11月10日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者林桂明 申请人:北京五岳鑫信息技术有限公司