线性光源装置和图像传感器的制作方法

本技术涉及图像传感设备，具体而言，涉及一种线性光源装置和图像传感器。

背景技术：

1、cis在工业检测领域进行图像扫描的时候，当被检测物运行速度非常快，或者当被检测物的背景颜色较深的时候，需要提供一种高亮的线性光源装置进行照明，cis才能检测到被检测物的准确信息。但是目前的应用在图像扫描装置中的线性扫描光源的亮度难以满足需求，导致最终扫描效果较差，难以识别到细节信息。

2、也就是说，现有技术中的线性光源装置存在亮度低的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种线性光源装置和图像传感器，以解决现有技术中的线性光源装置存在亮度低的问题。

2、为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种线性光源装置，包括壳体和设置在壳体中的发光件和聚光件，壳体具有容纳腔，容纳腔沿线性光源装置的出光方向被分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，发光件设置在第一容纳腔中，聚光件的至少一部分设置在第三容纳腔中，第二容纳腔的侧壁面为全反射面。

3、进一步地，全反射面沿出光方向呈抛物状，呈抛物状的全反射面沿出光方向包括顺次连接的多个面段，全反射面满足：y＝0.004x3-0.05x2+0.3x-0.1，其中，以发光件的发光中心为原点，x为从原点到各面段的顶点位置的宽度，y为从原点到各面段的顶点位置的高度。

4、进一步地，第二容纳腔在出光方向上的高度大于第一容纳腔在出光方向上的高度，且第二容纳腔在出光方向上的高度大于第三容纳腔在出光方向上的高度。

5、进一步地，第二容纳腔在出光方向上的高度与壳体在出光方向上的高度的比值大于等于0.5且小于等于0.7。

6、进一步地，第二容纳腔朝向第一容纳腔的一端的沿垂直于出光方向的截面积小于第二容纳腔朝向第三容纳腔的一端的沿垂直于出光方向的截面积。

7、进一步地，第三容纳腔朝向第二容纳腔的一侧的截面积大于第二容纳腔朝向第三容纳腔的一侧的截面积，以使得第三容纳腔与第二容纳腔通过至少一个过渡面段过渡连接；和/或第一容纳腔沿出光方向顺次包括第一部分和第二部分，第二部分在第一部分上的投影落入第一部分中。

8、进一步地，壳体呈长条状，长条状的壳体沿线性光源装置的扫描方向进行延伸，扫描方向与出光方向垂直，壳体具有中心线，壳体沿中心线呈轴对称结构，中心线与出光方向平行，第一容纳腔与壳体的端部间隔设置。

9、进一步地，全反射面沿出光方向包括顺次连接的多个面段，多个面段中的相邻两个面段呈角度设置。

10、进一步地，沿出光方向的第n个面段的宽度dn满足：dn＝0.51d(n-1)+1.85。

11、进一步地，多个面段包括至少八个，至少八个面段沿出光方向依次为第一面段、第二面段、第三面段、第四面段、第五面段、第六面段、第七面段和第八面段，第一面段与壳体的中心线之间的夹角至第八面段与壳体的中心线的夹角逐渐减小。

12、进一步地，聚光件为聚光透镜，聚光透镜的入光面为球面，聚光透镜的出光面为平面；入光面与出光面之间的最大距离d小于5mm。

13、进一步地，发光件包括线路基板和设置在线路基板上的led，线路基板沿线性光源装置的扫描方向进行延伸，led为多个，多个led间隔设置在线路基板朝向聚光件的一侧表面上；和/或线性光源装置还包括散热齿，散热齿与壳体的外壁面连接，且散热齿位于壳体的背光侧。

14、根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种图像传感器，包括：框体，上述的线性光源装置形成于框体中；芯片基板，芯片基板设置在框体中，且芯片基板的一侧表面上搭载有芯片；透镜，透镜设置在框体中，且位于芯片远离芯片基板的一侧，线性光源装置位于透镜的周侧，线性光源装置发射的光倾斜射入图像传感器的检测物面上。

15、进一步地，线性光源装置为一个或多个，当线性光源装置为多个时，多个线性光源装置中的至少两个线性光源装置分别设置在透镜的两侧。

16、应用本实用新型的技术方案，线性光源装置包括壳体和设置在壳体中的发光件和聚光件，壳体具有容纳腔，容纳腔沿线性光源装置的出光方向被分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，发光件设置在第一容纳腔中，聚光件的至少一部分设置在第三容纳腔中，第二容纳腔的侧壁面为全反射面。

17、通过设置容纳腔沿线性光源装置的出光方向被分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，发光件设置在第一容纳腔中，聚光件的至少一部分设置在第三容纳腔中，第二容纳腔的侧壁面为全反射面，规划了壳体的容纳腔的空间，使得第一容纳腔为发光件提供了安装位置、第三容纳腔为聚光件提供了安装位置，有利于保证发光件和聚光件在壳体中的位置稳定性；通过将第二容纳腔的侧壁面设置为全反射面，使得全反射面能够对发光件的边缘大角度光线进行全反射，从而变为平行光经聚光件出射，增加了光线利用率，提高了线性光源装置的亮度；同时增加了壳体的利用率，避免另外设置其他聚光结构的情况，有利于保证线性扫描光源的小型化。

技术特征：

1.一种线性光源装置，其特征在于，包括壳体(10)和设置在所述壳体(10)中的发光件和聚光件(30)，

2.根据权利要求1所述的线性光源装置，其特征在于，所述全反射面(14)沿所述出光方向呈抛物状，呈抛物状的所述全反射面(14)沿所述出光方向包括顺次连接的多个面段，所述全反射面满足：y＝0.004x3-0.05x2+0.3x-0.1，其中，以所述发光件的发光中心为原点，x为从所述原点到各所述面段的顶点位置的宽度，y为从所述原点到各所述面段的顶点位置的高度。

3.根据权利要求1所述的线性光源装置，其特征在于，所述第二容纳腔(12)在所述出光方向上的高度大于所述第一容纳腔(11)在所述出光方向上的高度，且所述第二容纳腔(12)在所述出光方向上的高度大于所述第三容纳腔(13)在所述出光方向上的高度。

4.根据权利要求1所述的线性光源装置，其特征在于，所述第二容纳腔(12)在所述出光方向上的高度与所述壳体(10)在所述出光方向上的高度的比值大于等于0.5且小于等于0.7。

5.根据权利要求1所述的线性光源装置，其特征在于，所述第二容纳腔(12)朝向所述第一容纳腔(11)的一端的沿垂直于所述出光方向的截面积小于所述第二容纳腔(12)朝向所述第三容纳腔(13)的一端的沿垂直于所述出光方向的截面积。

6.根据权利要求1所述的线性光源装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的线性光源装置，其特征在于，所述壳体(10)呈长条状，长条状的所述壳体(10)沿所述线性光源装置的扫描方向进行延伸，所述扫描方向与所述出光方向垂直，所述壳体(10)具有中心线(16)，所述壳体(10)沿所述中心线(16)呈轴对称结构，所述中心线(16)与所述出光方向平行，所述第一容纳腔(11)与所述壳体(10)的端部间隔设置。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的线性光源装置，其特征在于，所述全反射面(14)沿所述出光方向包括顺次连接的多个面段，多个所述面段中的相邻两个所述面段呈角度设置。

9.根据权利要求8所述的线性光源装置，其特征在于，沿所述出光方向的第n个面段的宽度dn满足：dn＝0.51d(n-1)+1.85。

10.根据权利要求8所述的线性光源装置，其特征在于，多个所述面段包括至少八个，所述至少八个面段沿所述出光方向依次为第一面段(141)、第二面段(142)、第三面段(143)、第四面段(144)、第五面段(145)、第六面段(146)、第七面段(147)和第八面段(148)，所述第一面段(141)与所述壳体(10)的中心线(16)之间的夹角至所述第八面段(148)与所述壳体(10)的中心线(16)的夹角逐渐减小。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的线性光源装置，其特征在于，所述聚光件(30)为聚光透镜，所述聚光透镜的入光面(31)为球面，所述聚光透镜的出光面(32)为平面；

12.根据权利要求1至7中任一项所述的线性光源装置，其特征在于，

13.一种图像传感器，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的图像传感器，其特征在于，所述线性光源装置(100)为一个或多个，当所述线性光源装置(100)为多个时，多个所述线性光源装置(100)中的至少两个所述线性光源装置(100)分别设置在所述透镜(60)的两侧。

技术总结
本技术提供了一种线性光源装置和图像传感器。线性光源装置包括壳体和设置在壳体中的发光件和聚光件，壳体具有容纳腔，容纳腔沿线性光源装置的出光方向被分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，发光件设置在第一容纳腔中，聚光件的至少一部分设置在第三容纳腔中，第二容纳腔的侧壁面为全反射面。本技术解决了现有技术中的线性光源装置存在亮度低的问题。

技术研发人员：曲涛,包臣胜,陶雪辰
受保护的技术使用者：威海华菱光电股份有限公司
技术研发日：20230821
技术公布日：2024/4/17