[实用新型]带有多扫描阵列的接触式图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，特别是记录扫描运动的位移和速度特征，并通过运动特征参数对图像进行拼接组合、避免图象失真的图像传感器。 

背景技术

接触式图像传感器的英文是Contact Image Sensor(缩写为CIS)。它是一种将光信号转化为电信号的传感器，广泛用于图形式扫描器、传真机、标志识别器及办公自动化设备等领域。 

如附图3所示，CIS传感器主要由光源、柱状透镜、玻璃、外壳、光电转换元件及感光电路组成。 

光源发出的光线透过玻璃达到被扫描的物体上(文件、图像等)，随着被扫描物体的明暗程度的不同，光线被部分或全部反射到柱状透镜上，光线经透镜聚焦后，照射到感光电路板的光电转换元件成像阵列上，成像阵列由若干个光敏元件组成，明暗程度不同的光信号由光敏元件转变成电压幅值大小不同的电信号，然后通过移位寄存器将信号送至运算放大器，信号经放大后传送到连接器，通过连接器可得到经光电转换后的图文信号。 

现有的CIS传感器的成像阵列为直线型排列、与之对应的透镜组也呈直线型排列；构成成像阵列的每个光电转换元件中包含多个感光元件，这些感光元件也为直线型排列。因此CIS传感器一次采集一条线的图像数据。 

中国专利CN201830342“带有速度补偿单元的图像扫描装置”，其中公开了通过记录扫描速度对扫描过程的失真进行补偿的图像扫描装置。而在现有技术中，采用接触式图像传感器扫描时，接触式图像传感器本身不能直接侦测扫描运动，通常采用辅助手段保证扫描采样的运动精度。对于平板扫描仪，通常通过提高机械传动组件的步进精度保证采样精度，对于手持式扫描仪通过在扫描面安装滚轮并与测速器联动以测定扫描运动速度。以上方法，对扫描运动过程中速度变化的幅度的容忍度都较低。而且，图像传感器只能做直线运动扫描，对于手持式扫描仪而言，这样的限制降低了扫描仪的便捷性能。 

发明内容

本发明的目的则是针对上述现有技术的不足，通过应用多个扫描阵列，在主扫描阵列扫描原稿的同时采用副扫描阵列获取扫描运动数据、并与图像数据合并输出，通过副扫描对主扫描获得的图像数据进行速度补偿，保证图像的质量。 

本发明的目的可以通过以下措施来实现：在图像传感器中包括主扫描阵列1、用于定位扫描运动的副扫描阵列2和运算模块。主扫描阵列1用于扫描原稿、副扫描阵列2用于定位扫描运动。 

副扫描阵列2位于主扫描阵列1周围，记录扫描运动的特征影像数据。主扫描阵列1中的主扫描光电转换元件4和副扫描阵列2中的副扫描光电转换元件6集成于同一个印刷电路板中，同步输出数据信号。 

运算模块可以采用单片机，根据副扫描所拍摄的带有扫描运动速度特征的影像，运算模块首先计算出扫描运动位置变化参数曲线，然后再通过该参数曲线将主扫描数据拼接组合成完整的图像。 

本发明的有益效果为： 

通过采用多个成像阵列，使得接触式图像传感器具备了侦测扫描运动的能力，不需要借助其他机构或部件、即可自行完成图像的拼接组合。由于主扫描阵列和副扫描阵列封装为一体，精度高、一致性好，更能适应各种扫描的应用环境和应用需求。 

附图说明

图1为现有接触式图像传感器原理图。 

图2为现有接触式图像传感器中的光电转换元件芯片结构图。 

图3为现有接触式图像传感器结构图。 

图4为本发明的矩阵形光电转换元件芯片示意图。 

图5为本发明的带有直线形副扫描阵列的接触式图像传感器结构图。 

图6为本发明的带有矩阵形副扫描阵列的接触式图像传感器结构图。 

图中：1、主扫描阵列；2、副扫描阵列；DOC、待扫描原稿； 

3、主扫描透镜组；4、主扫描光电转换元件；7、感光元件； 

5、副扫描透镜组；6、副扫描光电转换元件；8、印刷电路板。 

具体实施方式

下面依托本领域的基本常识，结合附图对本发明作进一步地说明： 

如附图1所示，在原稿与接触式图像传感器的成像阵列(即一组光电转换元件)之间有一组透镜，每一个光电转换元件正上方对应一对透镜，将原稿聚焦投射在光电转换元件上成像。 

如附图2所示，光电转换元件中包含一组呈直线型排列的感光元件。图例中的光电转换元件芯片总长度为8080μm，其中包含96个感光元件，感光元件呈直线排列、间距为84μm。