CN216565302U - 图像传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像传感器。图像传感器包括：框体；线路基板，线路基板设置在框体内；光学透镜，光学透镜设置在框体内，光学透镜与线路基板间隔设置，线路基板位于光学透镜的光轴的延伸方向上；光源结构，框体的至少一组相对设置的侧壁上设置有光源结构，光源结构的出光方向朝向光学透镜设置；反光结构，反光结构设置在光源结构与光学透镜之间，且反光结构与光学透镜的光轴呈角度设置，以使光源结构发射的光线经反光结构反射至图像传感器的待扫描面，待扫描面位于光学透镜远离线路基板的一侧。本实用新型解决了现有技术中的图像传感器存在显示效果差的问题。

Description

图像传感器

技术领域

本实用新型涉及光学图像传感领域，具体而言，涉及一种图像传感器。

背景技术

随着科技的发展，光学图像传感领域发展的日渐成熟。图像传感器的类型多种多样，以接触式图像传感器为例，接触式图像传感器在工业检测领域的应用较为广泛，但以现有技术中的接触式图像传感器的光源结构来说，采用的阵列形式的光源，对于某些特殊的检测，例如镜面检测、金属板拉丝面检测有较大限制，扫描的图像很容易随着阵列光源的LED而出现波浪状的明暗条纹。传统的应对明暗条纹的方式是在接触式图像传感器的玻璃上贴附散光膜，而由于接触式图像传感器内空间和结构的限制，LED阵列光源距离散光膜距离很近，这样在扫描金属板拉丝面时依然会出现轻状的明暗纹理。同时由于接触式图像传感器内空间的限制，散光膜与光源结构距离不能无限制的加大，最终导致散光不均匀的情况。

也就是说，现有技术中的图像传感器存在显示效果差的问题。

实用新型内容

本实用新型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存在显示效果差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种图像传感器，包括：框体；线路基板，线路基板设置在框体内；光学透镜，光学透镜设置在框体内，光学透镜与线路基板间隔设置，线路基板位于光学透镜的光轴的延伸方向上；光源结构，框体的至少一组相对设置的侧壁上设置有光源结构，光源结构的出光方向朝向光学透镜设置；反光结构，反光结构设置在光源结构与光学透镜之间，且反光结构与光学透镜的光轴呈角度设置，以使光源结构发射的光线经反光结构反射至图像传感器的待扫描面，待扫描面位于光学透镜远离线路基板的一侧。

进一步地，反光结构与光学透镜的光轴呈锐角或钝角设置。

进一步地，图像传感器还包括透明板，透明板盖设在框体上且位于框体的出光侧，透明板朝向光学透镜的一侧表面设置有散光膜。

进一步地，图像传感器还包括挡板，光源结构的至少两侧设置有挡板，挡板的延伸方向与光学透镜的光轴的延伸方向垂直，至少一侧的挡板延伸至反光结构处，挡板朝向光源结构的一侧表面设置有漫反射涂层。

进一步地，图像传感器还包括挡板，同一个光源结构对应设置有两个挡板，两个挡板之间形成光通道，光源结构设置在光通道的第一端，光通道的第二端朝向反光结构，且其中一个挡板设置在线路基板与光源结构之间。

进一步地，图像传感器还包括反光件，反光件为多个，同一个光源结构对应设置有两个反光件，两个反光件之间形成光通道，光源结构设置在光通道的第一端，光通道的第二端朝向反光结构，其中一个反光件设置在线路基板与光源结构之间。

进一步地，框体具有一组相对设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁上均设置有光源结构，两个光源结构的光轴位于同一条直线上，且光源结构与光学透镜的连线与光学透镜的光轴垂直。

进一步地，框体还具有连接第一侧壁和第二侧壁的底壁，底壁与框体的出光侧相对设置，第一侧壁与第二侧壁之间形成有安装空间，安装空间相对于底壁靠近框体的出光侧设置，光源结构、光学透镜和反光结构设置在安装空间内，线路基板设置在底壁上。

进一步地，光源结构包括LED；和/或反光结构包括反光镜；和/或图像传感器还包括壳体，框体位于壳体内，壳体的一侧具有待扫描面。

进一步地，图像传感器还包括光电转换芯片，光电转换芯片位于线路基板朝向光学透镜的一侧表面上，光电转换芯片与光学透镜对应设置。

应用本实用新型的技术方案，图像传感器包括框体、线路基板、光学透镜、光源结构和反光结构，线路基板设置在框体内；光学透镜设置在框体内，光学透镜与线路基板间隔设置，线路基板位于光学透镜的光轴的延伸方向上；框体的至少一组相对设置的侧壁上设置有光源结构，光源结构的出光方向朝向光学透镜设置；反光结构设置在光源结构与光学透镜之间，且反光结构与光学透镜的光轴呈角度设置，以使光源结构发射的光线经反光结构反射至图像传感器的待扫描面，待扫描面位于光学透镜远离线路基板的一侧。

框体为线路基板、光学透镜、光源结构和反光结构提供了安装位置，通过对框体内部空间的合理划分，有利于提高线路基板、光学透镜、光源结构和反光结构的使用可靠性，同时避免了器件之间的相互干扰，保证了图像传感器的工作稳定性。图像传感器在工作时，光源结构发射的光线照射至反光结构上，反光结构将光线反射出框体至待扫描面上，对待扫描面进行照射，然后待扫描面上的光再反射到光学透镜上，以将图像光信息传递给与光学透镜对应的线路基板中，保证图像传输的稳定性。通过设置反光结构、合理规划光源结构在框体内的位置，在不改变框体整体尺寸的情况下等效拉长了光源结构与待扫描面之间的距离，有效规划了光线传输路径，保证了图像传感器小型化的同时使得照射到待扫描面的光更加均匀柔和，进而使得图像传感器能清楚的显示图像，有利于后续的图像算法的识别，提高了扫描效率。另外，通过设置反光结构，有效提高了光源结构照射至待扫描面上的光线的均匀度，克服了特殊扫描的扫描图像的明暗条纹的情况，提高了显示效果，保证了扫描精度。

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

图1示出了本实用新型的实施例一的图像传感器的结构示意图；

图2示出了图1中的图像传感器工作时的等效光路示意图；

图3示出了现有技术中的图像传感器的结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施例二的图像传感器的结构示意图；

图5示出了本实用新型的实施例三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、框体；11、第一侧壁；12、第二侧壁；13、底壁；20、线路基板；30、光学透镜；40、光源结构；50、反光结构；60、待扫描面；70、透明板；80、散光膜；90、光电转换芯片；100、挡板；200、反光件。

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实用新型。

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技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，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实用新型。

为了解决现有技术中的图像传感器存在显示效果差的问题，本实用新型提供了一种图像传感器。

实施例一

如图1至图5所示，图像传感器包括框体10、线路基板20、光学透镜30、光源结构40和反光结构50，线路基板20设置在框体10内；光学透镜30设置在框体10内，光学透镜30与线路基板20间隔设置，线路基板20位于光学透镜30的光轴的延伸方向上；框体10的至少一组相对设置的侧壁上设置有光源结构40，光源结构40的出光方向朝向光学透镜30设置；反光结构50设置在光源结构40与光学透镜30之间，且反光结构50与光学透镜30的光轴呈角度设置，以使光源结构40发射的光线经反光结构50反射至图像传感器的待扫描面60，待扫描面60位于光学透镜30远离线路基板20的一侧。

框体10为线路基板20、光学透镜30、光源结构40和反光结构50提供了安装位置，通过对框体10内部空间的合理划分，有利于提高线路基板20、光学透镜30、光源结构40和反光结构50的使用可靠性，同时避免了器件之间的相互干扰，保证了图像传感器的工作稳定性。图像传感器在工作时，光源结构40发射的光线照射至反光结构50上，反光结构50将光线反射出框体10至待扫描面60上，对待扫描面60进行照射，然后待扫描面60上的光再反射到光学透镜30上，以将图像光信息传递给与光学透镜30对应的线路基板20中，保证图像传输的稳定性。通过设置反光结构50、合理规划光源结构40在框体10内的位置，在不改变框体10整体尺寸的情况下等效拉长了光源结构40与待扫描面60之间的距离，有效规划了光线传输路径，保证了图像传感器小型化的同时使得照射到待扫描面60的光更加均匀柔和，进而使得图像传感器能清楚的显示图像，有利于后续的图像算法的识别，提高了扫描效率。另外，通过设置反光结构50，有效提高了光源结构40照射至待扫描面60上的光线的均匀度，克服了特殊扫描的扫描图像的明暗条纹的情况，提高了显示效果，保证了扫描精度。

如图1所示，图像传感器还包括光电转换芯片90，线路基板20朝向光学透镜30的一侧表面上设置有阵列的光电转换芯片90，光电转换芯片90与光学透镜30对应设置。这样设置使得线路基板20用于搭载光电转换芯片90同时为光电转换芯片90提供电路，实现信号的传递。光电转换芯片90与光学透镜30对应设置，这样设置使得光电转换芯片90能够接收到光学透镜30处传来的图像光信息，使得光电转换芯片90用于感光的同时进行电荷累积，把光信号转化为电信号，以实现信号的传递和转换，保证图像传输的稳定性。

如图1所示，反光结构50与光学透镜30的光轴呈锐角或钝角设置。反光结构50与光学透镜30的光轴之间角度可根据实际情况进行调整，以保证反光结构50能够顺利将光源结构40发射的光线反射出框体10，进而照射至待扫描面60上，保证光线传输的稳定性。

如图1所示，图像传感器还包括透明板70，透明板70盖设在框体10上且位于框体10的出光侧，透明板70朝向光学透镜30的一侧表面设置有散光膜80。由于透明板70是透明的且盖设在框体10的出光侧，这样设置使得透明板70不会对传输的光线造成遮挡，保证光线传输的稳定性。透明板70朝向光学透镜30的一侧表面除了与光学透镜30对应的位置未设置散光膜80，其余位置均设置了散光膜80。由于散光膜80具有散光作用，使得图像传感器在工作时，光源结构40发出的光线照射到反光结构50上，光线经过反光结构50的反射照射到散光膜80上，散光膜80对光线进行散射，合理调整光线分布走势，透过的光线照射在待扫描面60上，然后待扫描面60将光线反射回光学透镜30上，经过光学透镜30后照射到光电转换芯片90的光孔上，完成光信息的传递。

如图2所示，为图像传感器在工作时的等效光路示意图。如图中所示，两个光源结构40实际的发光位置相当于图中虚线标识的位置，通过两个反光结构50的反光，等效拉长了两个光源结构40与散光膜80之间的距离，使得散光膜80能够进行充分散光，使得照射到待扫描面60上的光更加均匀柔和。

如图3所示，为现有技术中的图像传感器的结构示意图。由于现有技术中的光源结构不是布置在框体的侧壁上的，同时没有设置反光结构50，使得光源结构与散光膜的距离过近，这样容易在进行金属板拉丝面的扫描时，出现明暗条纹的情况，影响实际扫描效果。同时由于框体内部空间的限制，难以拉长光源结构与散光膜的距离，导致散光膜散光不均匀，使得照射至待扫描面60上的光不均匀。

如图1所示，框体10具有一组相对设置的第一侧壁11和第二侧壁12，第一侧壁11和第二侧壁12上均设置有光源结构40，两个光源结构40的光轴位于同一条直线上，且一个光源结构40与光学透镜30的连线与光学透镜30的光轴垂直。光学透镜30的左右两侧均对应设置有一组反光结构50和光源结构40，且一组中的反光结构50位于光学透镜30与光源结构40之间。

如图1所示，框体10还具有连接第一侧壁11和第二侧壁12的底壁13，底壁13与框体10的出光侧相对设置，也就是说，底壁13与透明板70相对设置；第一侧壁11与第二侧壁12之间形成有安装空间，安装空间相对于底壁13靠近框体10的出光侧设置，也就是说，安装空间设置在透明板70的一侧。光源结构40、光学透镜30和反光结构50设置在安装空间内，线路基板20设置在底壁13上。通过合理划分框体10的内部空间，使得框体10内部器件布置的更加合理，保证器件使用的可靠性，同时规划了光源结构40的光线的走势，使得照射至待扫描面60上的光更加均匀。

具体的，在本申请中，光源结构40为LED。反光结构50为反光镜。

在图中未示出的实施例中，图像传感器还包括壳体，框体10位于壳体内，壳体的一侧具有待扫描面60。这样设置使得壳体对框体10起到了保护的作用，保证了框体10内部器件工作的稳定性，保证了图像传感器能够稳定运行。

实施例二

与实施一的区别是，在光源结构40的上下两侧增加了挡板100。

如图4所示，图像传感器还包括挡板100，光源结构40的至少两侧设置有挡板100，挡板100的延伸方向与光学透镜30的光轴的延伸方向垂直，至少一侧的挡板100延伸至反光结构50处，挡板100朝向光源结构40的一侧表面设置有漫反射涂层，该漫反射涂层为高漫反射涂层。

具体的，同一个光源结构40对应设置有两个挡板100，两个挡板100之间形成光通道，光源结构40设置在光通道的第一端，光通道的第二端朝向反光结构50，且其中一个挡板100设置在线路基板20与光源结构40之间，另一个挡板100设置在光源结构40与透明板70之间。这样设置使得同一个光源结构40发射的大部分光能够直接传输至反光结构50处，光源结构40发射的一小部分光经由上下两个挡板100的多次漫反射传输至反光结构50处，这样设置使得反光结构50不仅能够接收到光源结构40直接照射的光，还能够接收到光源结构40向外散射的光，进而经过反光结构50反射至散光膜80，进而到达待扫描面60。这样设置避免了光源结构40光能量的损失，增加了光源结构40的利用率，提高了反光结构50反射至待扫描面60的光强度，直接增加了图像传感器的输出，使得扫描效果更好。

需要说明的是，上述漫反射涂层的材料在此处不做限定，只要是能发生漫反射效果的材料均可。

需要说明的是，在本实施例中，同一个光源结构40与透明板70之间的挡板100对应的透明板70的表面上的大部分区域没有设置散光膜80，这样就有效节约了成本。

实施例三

与实施例一的区别是，在光源结构40的上下两侧增加了反光件200。

与实施例二的区别是，将实施例二中的挡板100替换成了反光件200。

如图5所示，图像传感器还包括反光件200，反光件200为多个，同一个光源结构40对应设置有两个反光件200，两个反光件200之间形成光通道，光源结构40设置在光通道的第一端，光通道的第二端朝向反光结构50，其中一个反光件200设置在线路基板20与光源结构40之间，另一个反光件200设置在光源结构40与透明板70之间。这样设置使得同一个光源结构40发射的大部分光能够直接传输至反光结构50处，光源结构40发射的一小部分光经由上下两个反光件200的多次反射传输至反光结构50处，这样设置使得反光结构50不仅能够接收到光源结构40直接照射的光，还能够接收到光源结构40向外散射的光，进而经过反光结构50反射至散光膜80，进而到达待扫描面60。这样设置同样能够达到实施例二中的扫描效果。

具体的，在本申请中，反光结构50和反光件200均为反光镜。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

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。

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

Claims (10)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

框体(10)；

线路基板(20)，所述线路基板(20)设置在所述框体(10)内；

光学透镜(30)，所述光学透镜(30)设置在所述框体(10)内，所述光学透镜(30)与所述线路基板(20)间隔设置，所述线路基板(20)位于所述光学透镜(30)的光轴的延伸方向上；

光源结构(40)，所述框体(10)的至少一组相对设置的侧壁上设置有所述光源结构(40)，所述光源结构(40)的出光方向朝向所述光学透镜(30)设置；

反光结构(50)，所述反光结构(50)设置在所述光源结构(40)与所述光学透镜(30)之间，且所述反光结构(50)与所述光学透镜(30)的光轴呈角度设置，以使所述光源结构(40)发射的光线经所述反光结构(50)反射至所述图像传感器的待扫描面(60)，所述待扫描面(60)位于所述光学透镜(30)远离所述线路基板(20)的一侧。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述反光结构(50)与所述光学透镜(30)的光轴呈锐角或钝角设置。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括透明板(70)，所述透明板(70)盖设在所述框体(10)上且位于所述框体(10)的出光侧，所述透明板(70)朝向所述光学透镜(30)的一侧表面设置有散光膜(80)。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括挡板(100)，所述光源结构(40)的至少两侧设置有所述挡板(100)，所述挡板(100)的延伸方向与所述光学透镜(30)的光轴的延伸方向垂直，至少一侧的所述挡板(100)延伸至所述反光结构(50)处，所述挡板(100)朝向所述光源结构(40)的一侧表面设置有漫反射涂层。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括挡板(100)，同一个所述光源结构(40)对应设置有两个所述挡板(100)，两个所述挡板(100)之间形成光通道，所述光源结构(40)设置在所述光通道的第一端，所述光通道的第二端朝向所述反光结构(50)，且其中一个所述挡板(100)设置在所述线路基板(20)与所述光源结构(40)之间。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括反光件(200)，所述反光件(200)为多个，同一个所述光源结构(40)对应设置有两个所述反光件(200)，两个所述反光件(200)之间形成光通道，所述光源结构(40)设置在所述光通道的第一端，所述光通道的第二端朝向所述反光结构(50)，其中一个所述反光件(200)设置在所述线路基板(20)与所述光源结构(40)之间。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述框体(10)具有一组相对设置的第一侧壁(11)和第二侧壁(12)，所述第一侧壁(11)和所述第二侧壁(12)上均设置有所述光源结构(40)，两个所述光源结构(40)的光轴位于同一条直线上，且所述光源结构(40)与所述光学透镜(30)的连线与所述光学透镜(30)的光轴垂直。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述框体(10)还具有连接所述第一侧壁(11)和所述第二侧壁(12)的底壁(13)，所述底壁(13)与所述框体(10)的出光侧相对设置，所述第一侧壁(11)与所述第二侧壁(12)之间形成有安装空间，所述安装空间相对于所述底壁(13)靠近所述框体(10)的出光侧设置，所述光源结构(40)、所述光学透镜(30)和所述反光结构(50)设置在所述安装空间内，所述线路基板(20)设置在所述底壁(13)上。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

所述光源结构(40)包括LED；和/或

所述反光结构(50)包括反光镜；和/或

所述图像传感器还包括壳体，所述框体(10)位于所述壳体内，所述壳体的一侧具有所述待扫描面(60)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括光电转换芯片(90)，所述光电转换芯片(90)位于所述线路基板(20)朝向所述光学透镜(30)的一侧表面上，所述光电转换芯片(90)与所述光学透镜(30)对应设置。

Images