接触式图像传感器、图像扫描装置及其数据处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种接触式图像传感器、图像扫描装置及其数据处理方法，其中接触式图像传感器包括框体、发光元件、光学透镜、线路板、光电转换芯片、光接收元件。光电转换芯片为多个，且所有光电转换芯片分为多行直线排列于线路板上，且每行光电转换芯片的排列方向与被扫描物体和光电转换芯片的相对运动方向垂直，光电转换芯片与线路板电连接；不同的光电转换芯片上设置有多个光接收元件，同行内的相邻两个光电转换芯片之间形成交界缝，各行光电转换芯片中的交界缝分别与相邻行的光电转换芯片上的一个或多个光接收元件对应设置。本发明专利技术解决了现有技术中扫描出现漏点的问题。

【技术实现步骤摘要】
接触式图像传感器、图像扫描装置及其数据处理方法
本专利技术涉及工业检测领域，具体而言，涉及一种接触式图像传感器、图像扫描装置及其数据处理方法。
技术介绍
随着接触式图像传感器(简称CIS)应用的越来越广，在某些应用领域遇到了一些问题就显现了出来。在工业检测领域，现有CIS上的光电转换芯片(简称为IC)呈一字排列的，由于物理构造原因，每行前IC的最后一个光接收元件与后一个光接收元件的交接缝会超过一个光接收元件的距离，导致在扫描过程中，出现漏检的情况，影响扫描的准确度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种接触式图像传感器、图像扫描装置及其数据处理方法，以解决现有技术中扫描出现漏点的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种接触式图像传感器，包括框体，发光元件，发光元件设置于框体内，发光元件用于产生照射被扫描物体的光；光学透镜，光学透镜设置于框体内，被扫描物体将发光元件产生的光反射后透过光学透镜；线路板，线路板设置于框体内；光电转换芯片，光电转换芯片为多个，且所有光电转换芯片分为多行直线排列于线路板上，且每行光电转换芯片的排列方向与被扫描物体和光电转换芯片的相对运动方向垂直，光电转换芯片与线路板电连接；光接收元件，光接收元件为多个，且不同的光电转换芯片上设置有多个光接收元件，光接收元件用于将透过光学透镜的光信号转换成电信号，各光电转换芯片上的多个光接收元件的排列方向与每行光电转换芯片的排列方向相同，同行内的相邻两个光电转换芯片之间形成交界缝，各行光电转换芯片中的交界缝分别与相邻行的光电转换芯片上的一个或多个光接收元件对应设置。进一步地，所有光电转换芯片分为两行。进一步地，各光电转换芯片上的光接收元件的个数为奇数个，相邻两行光电转换芯片之间错位一个光接收元件进行排列，光电转换芯片能够控制光接收元件以间隔输出方式输出的电信号。进一步地，光电转换芯片还包括信号存储阵列，信号存储阵列用于接收、存储并发送光接收元件输出的电信号；移位寄存器阵列，移位寄存器阵列用于接收信号存储阵列输出的电信号；控制电路，控制电路控制电信号以间隔输出方式从移位寄存器阵列内顺次输出。进一步地，控制电路包括启动控制元件，启动控制元件用于产生光接收元件的启动信号；时钟控制元件，时钟控制元件用于产生时钟信号，以使电信号顺次从移位寄存器阵列内输出；间隔模式控制元件，间隔模式控制元件用于产生电信号以间隔输出方式从移位寄存器阵列输出的间隔控制信号；电信号输出元件，电信号输出元件用于接收移位寄存器阵列输出的电信号并将电信号输出至模数转换装置。进一步地，控制电路还包括电信号放大元件，电信号放大元件设置于电信号输出元件和模数转换装置之间，电信号放大元件用于增大电信号输出元件输出的电信号的电压。进一步地，移位寄存器阵列包括组合逻辑电路，间隔模式控制元件输出的间隔控制信号作用于逻辑电路以使电信号从移位寄存器阵列以间隔输出方式输出。进一步地，相邻两行光电转换芯片之间的距离是所需要扫描分辨率的整数倍。进一步地，间隔输出方式是按照奇数排列的方式进行输出。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种图像扫描装置，包括上述接触式图像传感器。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种图像扫描装置的数据处理方法，图像扫描装置是上述图像扫描装置，图像扫描装置的数据处理方法包括：步骤S1：多行光电转换芯片中的第一行光电转换芯片上的光接收元件以间隔输出方式输出电信号；步骤S2：多行光电转换芯片中的第二行光电转换芯片上的光接收元件以间隔输出方式输出电信号；步骤S3：将步骤S1中的电信号和步骤S2中的电信号分别经图像扫描装置的模数转换装置转换为两组数字信号；步骤S4：将两组数字信号进行合成。进一步地，步骤S1包括：步骤S11：光电转换芯片的信号存储阵列接收、存储并发送光接收元件输出的电信号；步骤S12：光电转换芯片的移位寄存器阵列接收信号存储阵列输出的电信号；步骤S13：光电转换芯片的控制电路控制电信号以间隔输出方式从移位寄存器阵列内顺次输出，间隔输出方式是按照奇数排列的方式进行输出。进一步地，步骤S13包括：步骤S131：控制电路的启动控制元件产生光接收元件的启动信号；步骤S132：控制电路的时钟控制元件产生时钟信号，以使电信号顺次从移位寄存器阵列内输出；步骤S133：控制电路的间隔模式控制元件产生使电信号以间隔输出方式从移位寄存器阵列输出的间隔控制信号；步骤S134：控制电路的电信号输出元件接收移位寄存器阵列输出的电信号并将电信号输出至模数转换装置。进一步地，图像扫描装置还包括存储器，存储器与接触式图像传感器电连接，步骤S4包括：步骤S41：存储器的奇数位存储位置存储由第一行光电转换芯片输出的数字信号；步骤S42：存储器的偶数位存储位置存储由第二行光电转换芯片输出的数字信号；步骤S43：存储器输出所有存储位置的数字信号。应用本专利技术的技术方案，在线路板上设置多行直线排列的光电转换芯片，同行内的相邻两个光电转换芯片之间形成交界缝，各行光电转换芯片中的交界缝分别与相邻行的光电转换芯片上的一个或多个光接收元件对应，相邻行光电转换芯片上与交界缝对应的光接收元件可作为补点以替代交界缝上漏点，减少对扫描准确度的影响。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专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术光电转换芯片两行排列的示意图；以及图2示出了图1中光电转换芯片的示意图；图3示出了图1中光电转换芯片在间隔输出模式的示意图；图4示出了图1光电转换芯片中各个元件的连接关系示意图；图5示出了图4中光电转换芯片在间隔输出模式时的数据处理方式的示意图；图6示出了图1中光电转换芯片的一种数据输出方式的示意图；图7示出了图1中光电转换芯片输出数字信号数据的示意图；图8示出了图7中数字信号数据的合成方式示意图；图9示出了图8中数字信号数据的合成步骤示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、光接收元件；2、光电转换芯片；21、信号存储阵列；22、移位寄存器阵列；221、逻辑电路；222、信号选择元件；23、控制电路；231、时钟控制元件；232、启动控制元件；233、间隔模式控制元件；234、电信号输出元件；235、分辨率控制元件；236、参考电压元件；24、感光窗口。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专利技术。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本专利技术中，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、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触式图像传感器，其特征在于，包括：/n框体；/n发光元件，所述发光元件设置于所述框体内，所述发光元件用于产生照射被扫描物体的光；/n光学透镜，所述光学透镜设置于所述框体内，所述被扫描物体将所述发光元件产生的光反射后透过所述光学透镜；/n线路板，所述线路板设置于所述框体内；/n光电转换芯片(2)，所述光电转换芯片(2)为多个，且所有所述光电转换芯片(2)分为多行直线排列于所述线路板上，且每行所述光电转换芯片(2)的排列方向与所述被扫描物体和所述光电转换芯片(2)的相对运动方向垂直，所述光电转换芯片(2)与所述线路板电连接；/n光接收元件(1)，所述光接收元件(1)为多个，且不同的所述光电转换芯片(2)上设置有多个所述光接收元件(1)，所述光接收元件(1)用于将透过所述光学透镜的光信号转换成电信号，各所述光电转换芯片(2)上的多个所述光接收元件(1)的排列方向与每行所述光电转换芯片(2)的排列方向相同，同行内的相邻两个所述光电转换芯片(2)之间形成交界缝，各行所述光电转换芯片(2)中的所述交界缝分别与相邻行的所述光电转换芯片(2)上的一个或多个所述光接收元件(1)对应设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种接触式图像传感器，其特征在于，包括：
框体；
发光元件，所述发光元件设置于所述框体内，所述发光元件用于产生照射被扫描物体的光；
光学透镜，所述光学透镜设置于所述框体内，所述被扫描物体将所述发光元件产生的光反射后透过所述光学透镜；
线路板，所述线路板设置于所述框体内；
光电转换芯片(2)，所述光电转换芯片(2)为多个，且所有所述光电转换芯片(2)分为多行直线排列于所述线路板上，且每行所述光电转换芯片(2)的排列方向与所述被扫描物体和所述光电转换芯片(2)的相对运动方向垂直，所述光电转换芯片(2)与所述线路板电连接；
光接收元件(1)，所述光接收元件(1)为多个，且不同的所述光电转换芯片(2)上设置有多个所述光接收元件(1)，所述光接收元件(1)用于将透过所述光学透镜的光信号转换成电信号，各所述光电转换芯片(2)上的多个所述光接收元件(1)的排列方向与每行所述光电转换芯片(2)的排列方向相同，同行内的相邻两个所述光电转换芯片(2)之间形成交界缝，各行所述光电转换芯片(2)中的所述交界缝分别与相邻行的所述光电转换芯片(2)上的一个或多个所述光接收元件(1)对应设置。


2.根据权利要求1所述接触式图像传感器，其特征在于，所有所述光电转换芯片(2)分为两行。


3.根据权利要求2所述接触式图像传感器，其特征在于，各所述光电转换芯片(2)上的所述光接收元件(1)的个数为奇数个，相邻两行所述光电转换芯片(2)之间错位一个所述光接收元件(1)进行排列，所述光电转换芯片(2)能够控制所述光接收元件(1)以间隔输出方式输出所述电信号。


4.根据权利要求3所述接触式图像传感器，其特征在于，所述光电转换芯片(2)还包括：
信号存储阵列(21)，所述信号存储阵列(21)用于接收、存储并发送所述光接收元件(1)输出的电信号；
移位寄存器阵列(22)，所述移位寄存器阵列(22)用于接收所述信号存储阵列(21)输出的所述电信号；
控制电路(23)，所述控制电路(23)控制所述电信号以间隔输出方式从所述移位寄存器阵列(22)内顺次输出。


5.根据权利要求4所述接触式图像传感器，其特征在于，所述控制电路(23)包括：
启动控制元件(232)，所述启动控制元件(232)用于产生所述光接收元件(1)的启动信号；
时钟控制元件(231)，所述时钟控制元件(231)用于产生时钟信号，以使所述电信号顺次从移位寄存器阵列(22)内输出；
间隔模式控制元件(233)，所述间隔模式控制元件(233)用于产生使所述电信号以间隔输出方式从所述移位寄存器阵列(22)输出的间隔控制信号；
电信号输出元件(234)，所述电信号输出元件(234)用于接收所述移位寄存器阵列(22)输出的所述电信号并将所述电信号输出至模数转换装置。


6.根据权利要求5所述接触式图像传感器，其特征在于，所述控制电路(23)还包括电信号放大元件，所述电信号放大元件设置于所述电信号输出元件(234)和所述模数转换装置之间，所述电信号放大元件用于增大所述电信号输出元件(234)输出的所述电信号的电压。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：王培晓，曲传伟，孙晓锋，
申请(专利权)人：威海华菱光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37