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    小程序

    扫描仪的基本原理及组成部件

    基本原理

    利用光感器件,将检测到的光信号转换成电信号,再将电信号通过模拟/数字(A/D)转换器转化为数字信号,传输到计算机就中。

    光电转换部件

    完成光电转换的部件是感光器件,它是扫描仪的核心,其光电转换特性,如光谱相应、光的稳定性、灵敏度、噪声等,对图像信息传递很重要。

    ① CCD(Charge Coupled Device)

    CCD的中文名称是电荷耦合器件,与一般的半导体集成电路相似,它在一块硅单晶上集成了成千上万个光电三极管,这些光电三极管分成三列,分别被红、绿、蓝色的滤色镜罩住,从而实现彩色扫描。光电三极管在受到光线照射时可产生电流,经放大后输出。采用CCD的扫描仪技术经多年的发展已相当成熟,是市场上主流扫描仪主要采用的感光元件。

    CCD的优势在于,经它扫描的图像质量较高,具有一定的景深,能扫描凹凸不平的物体;温度系数较低,对于一般的工作,周围环境温度的变化可以忽略不计。CCD的缺点有:由于组成CCD的数千个光电三极管的距离很近(微米级),在各光电三极管之间存在着明显的漏电现象,各感光单元的信号产生的干扰降低了扫描仪的实际清晰度;由于采用了反射镜、透镜,会产生图像色彩偏差和像差,需要用软件校正;由于CCD需要一套精密的光学系统,故扫描仪体积难以做得很小。

    ② CIS(Contact Image Sensor)

    CIS的中文名称是接触式图像感应装置。它采用触点式感光元件(光敏传感器)进行感光,在扫描平台下1mm~2mm处,300~600个红、绿、蓝三色LED(发光二极管)传感器紧紧排列在一起,产生白色光源,取代了CCD扫描仪中的CCD阵列、透镜、荧光管和冷阴极射线管等复杂机构,把CCD扫描仪的光、机、电一体变成CIS扫描仪的机、电一体。用CIS技术制作的扫描仪具有体积小、重量轻、生产成本低等优点,但CIS技术也有不足之处,主要是用CIS不能做成高分辨率的扫描仪,扫描速度也比较慢。

    光源

    对扫描仪而言,光源是非常重要的,因为感光器件上所感受到的光线,全部来自于扫描仪自身的灯管。光源不纯或者偏色,会直接影响到扫描结果。例如再商场里看好了一件衣服,可是等到拿回家却发现衣服的颜色与在商场里看到的颜色似乎不太一样。这是因为光源变了,我们看到的结果自然有所不同。

    A/D转换器

    A/D转换器,将连续变化的模拟量转换成离散的数字量,主要任务是将获取的模拟电压转换成代表颜色或灰度值的数字。主要性能指标有转换精度、转换时间、输入电阻等。

    扫描仪主板

    扫描仪主板一块集成芯片为主,其作用是控制各部件协调一致地动作,如步进电机地移动等。主要职能是完成图像数据转换、向计算机传送数字信息等。控制扫描仪地整个协调配合及对数据进行处理地整个工作。

    机械转动部分

    机械转动部分是指用来控制扫描头前后移动地步进电机和托架,在主板对电机发出指令时负责扫描头按轨道移动已完成扫描。

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