接触式图像传感器 :用在扫描仪中的传感器

更新时间:2024-09-21 05:23

接触式图像传感器(Contact 意象 Sensor,CIS),是20世纪90年代初出现的一种新型光电图像传感器,将光电传感阵列、LED光源阵列、柱状透镜阵列、移位寄存器和模拟开关等集成在一个条状方形盒内,可分为LED点阵光源和LED线性光源两种。

接触式图像传感器具有无需光学镜头、体积小、结构简单、应用方便等特点,目前常用来获取纸币图像,并在传真机、扫描仪及条码解码器等领域可完全取代CCD图像传感器(传统图像传感器)。

产品简介

CIS是英文Contact 意象 Sensor的缩写,直译为“接触式图像传感器”。由于是接触式扫描(必须与原稿保持很近的距离),只能使用LED光源,景深分辨率以及色彩表现目前都赶不上CCD感光器件,也不能用于扫描透射片。

CIS是新型线性图像传感器,其剖面图如右下图。

工作原理

CIS由LEn光源阵列(LEolightsource)、微自聚焦棒状透镜阵列(Rod 晶状体 array)、光电传感器阵列(CMOS image sensor array)及其电路板、保护玻璃、接口、外壳等部分组成。CIS的组成部分都集中于外壳内,结构紧凑,体积小、重量轻,其主要部件生产需要微制造工艺完成。当CIS工作时,LED光源阵列发出的光线直射到待扫描物体表面(印刷品等),从其表面反射回的光线经自聚焦棒状透镜阵列聚焦,成像在光电传感器阵列上(一般是MOS器件),被转化为电荷存储起来。扫描面不同部位的光强不同,因而不同位置传感器单元(即CIS的像素)接收到的光强不一样。每个读取周期每个像素的光照时间(电荷积蓄时间)是一致的,达到积蓄时间后,由移位寄存器控制模拟开关依次打开,将像素的电信号以模拟信号的形式依次输出,从而得到纸币的模拟图像信号。

产品特点

作为一种新型的图像传感器,CIS与传统的图像传感器(如CCDCCD)相比,有以下突出的优点:

(l)CIS的光源、传感器放大器集成为一体,其结构、原理和光路都很简单,具有体积小、重量轻、结构紧凑、便于安装等特点;(例如某种A4幅面CIS头尺寸仅11mmx17.5mmx232mm,仅重659g)

(2)CIS中没有灯管和光学镜头等玻璃器件,因此抗震性能好;

(3)CIS采用的是单时钟驱动/定时逻辑,控制较简单;

(4)CIS从省电状态转入工作状态非常迅速,因此采用CIS的扫描仪无需预热;

(5)CIS大多采用陶瓷基底,具有良好的温度特性:

(6)采用半导体制造工艺,生产成本低。

参考资料

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