[發明專利]線陣圖像傳感器和線陣圖像讀取裝置

有效

• 申請號: 201210363556.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102857668A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 戚務昌;巨占岳;鞠麗會
• 申請（專利權）人: 威海華菱光電股份有限公司
• 主分類號: H04N1/031
• 分類號: H04N1/031;H04N1/028
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及線陣圖像傳感器領域，具體而言，涉及一種線陣圖像傳感器和線陣圖像讀取裝置。

背景技術

圖1是現有線陣圖像傳感器的斷面圖，在圖1中，1是能發出光并均勻照射原稿的線照明光源，2是在原稿移動方向的垂直方向上延伸至整個讀取范圍并能將原稿反射光進行聚焦的透鏡，3是多個排列成直線的用于接收透鏡2所匯聚光的傳感器芯片，4是搭載上述傳感器芯片3的傳感器基板，6是容納光源1、透鏡陣列2、傳感器基板4的殼體，5是設置在殼體6上的搭載原稿的玻璃板，7是為傳感器提供電源及控制信號并將傳感器芯片的輸出信號向外輸出的插座，10為原稿。

圖2是現有線陣圖像傳感器的搭載傳感器芯片3的傳感器基板4的結構示意圖，多個傳感器芯片3在基板4上沿直線排列，傳感器芯片3表面上設有線陣排列的感光像素30，用于將接收到的光信號轉換成電信號。每個傳感器芯片3上的感光像素30的排列都是均勻的，其排列周期為P。P的大小由感光像素的密度(分辨率)決定，例如對于分辨率為200DPI的像素密度來說，P的值為0.127mm。像素密度越高，P的值越小，像素密度為600DPI時，P的值只有42微米。

在上述圖像傳感器中，光源1發出的光，透過玻璃板5，照射到外面的原稿10上，原稿10上的文字黑色區域光被吸收，而在原稿其它的白色底色區域，光幾乎100％被反射，這些反射光再穿過玻璃板5，被透鏡陣列2收集，照射到傳感器基板4上搭載的傳感器芯片3表面的線陣排列的感光像素30上。這些感光像素30在傳感器芯片內部電路的控制下將接收到的光信號轉換成電信號，并經過驅動電路輸出，最終通過接口7作為圖像(文字)信息向外輸出。原稿不斷移動，其上所記載的圖像(文字)信息就會被連續讀取下來。

但是在上述線陣圖像傳感器中，由于傳感器基板4上搭載有多個傳感器芯片3，并且傳感器芯片3沿直線方向組裝在傳感器基板4上，傳感器芯片3之間存在一定的組裝間隙Lgap，因此在兩個傳感器芯片交界的地方，像素的排列周期P’與正常像素的排列周期P是不同的，P’與P的差異，對讀取的圖像質量存在著影響，并且傳感器芯片的間隙越大或線陣圖像傳感器的分辨率越高影響就越大。

對于低分辨率的傳感器芯片，由于傳感器芯片間隙Lgap比像素的周期P小很多，因此P’與P的差異可以忽略，即芯片交界處的像素排列周期與正常的像素排列基本相同，說明芯片間隙不會對分辨率(或圖像質量)造成影響。但在高分辨率時，像素的排列周期P很小，例如對于1200DPI的線陣圖像傳感器，像素排列的周期P為21.2微米，而實際組裝過程中如果傳感器芯片的間隙為60微米，并且傳感器芯片邊緣上有一定的無效區域，所以P’約為100微米左右，即P’＝5P，也就是說傳感器芯片間隙中約有4個像素大小的距離上沒有感光像素，在圖像讀取時這一范圍內的原稿的反射光信號將會無法讀取而丟失，反映在還原后的圖像上就是這一范圍內的圖像信息完全丟失，使讀取的圖像失去了完整性。并且傳感器芯片的間隙越大，丟失的圖像信息也就越多。

為了減少傳感器芯片間隙造成的圖像信息的丟失，需要盡可能的減小傳感器芯片之間的間隔，但由于組裝工藝及設備本身的限制，這種間隔是很難完全消除的，同時要消除這種間隔也會伴隨著成本大幅提高。并且隨著傳感器芯片分辨率的提高也會抵消工藝上的這種努力。也有通過軟件方式進行圖像修補的，如在圖像丟失的地方人為的插入數據，但這種方法只插入一個數據時還勉強可以，插入的數據超過一個時其數據的準確性就大打折扣了，達不到真正還原圖像質量的目的。

上述線陣圖像傳感器存在以下問題：由于傳感器芯片之間組裝時存在著間隙，并且傳感器邊緣存在無效區域，在圖像讀取時芯片交界處的圖像信息會丟失，尤其是對于高分辨率的圖像傳感器，同樣的芯片間隙，所對應的感光像素的數量也就越多，造成的失真也就越嚴重。

針對相關技術中線陣圖像傳感器的傳感器芯片之間組裝時存在著間隙導致圖像讀取時圖像信息丟失問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了一種線陣圖像傳感器和線陣圖像讀取裝置，以解決相關技術中線陣圖像傳感器的傳感器芯片之間組裝時存在著間隙導致圖像讀取時圖像信息丟失問題。