平板扫描仪工作原理.doc

平板扫描仪的组成及工作原理一台典型的平板式扫描仪的组成部分包括： 电荷耦合器(CCD)阵列 反射镜 扫描头 玻璃板 灯 透镜 上盖 滤色镜 步进电机 平衡杆 传动带 电源 接口端口 控制电路 CCD阵列特写扫描仪的核心部件是CCD阵列。CCD是扫描仪图像抓取领域最常用的技术。CCD是由大量微小的感光二极管组成，感光二极管能将光子（光）转换成电子（电荷）。这些二极管被称为光点。简而言之，每一个光点都对光敏感入射到单个光点的光越亮，在这个光点积累的电荷就越多。 您所扫描的文档的图像经过一系列的反射镜、滤色镜和透镜到达CCD阵列。这些元器件的具体排列取决于扫描仪的型号，但基本原理是大致相同的。 下面是扫描仪扫描文档时要经过的步骤： 将文档放在玻璃板上，然后合上上盖。大多数扫描仪上盖的内侧都是白色的，但也有少数是黑色的。上盖提供了统一的背景，以便扫描软件可以将其用作参考点，以确定被扫描文档的尺寸。大多数平板式扫描仪都允许将上盖取下，以便扫描体积比较大的对象，例如一本很厚的书中的一页。 灯是用来照亮文档的。新型扫描仪中的灯要么是冷阴极荧光灯(CCFL)，要么是疝气灯，而老式的扫描仪可能使用标准荧光灯。 整个装置（反射镜、透镜、滤色镜和CCD阵列）构成了扫描头。扫描头在一条连接到步进电机上的传动带的带动下，慢慢扫过文档。扫描头连到一根平衡杆上，这样可以保证在该遍扫描过程中不会出现摇摆和偏移。“遍”意味着扫描头已经对文档完成了一次完整的扫描过程。 平衡杆被紧紧固定在扫描仪的机身上，并且非常坚固u 文档的图像被一个倾斜的反射镜反射到另一个反射镜上。在一些扫描仪中，只有两个反射镜，而其他扫描仪则使用三个反射镜。每一个反射镜都略微弯曲，以便将它反射的图像聚焦到一个较小的表面上。 u 最后一个反射镜将图像反射到一个透镜上。图像经过透镜后穿过一个滤色镜，并聚焦到CCD阵列上。 仔细观察上图，您会看到扫描头中安装的全部三个反射镜外加一个透镜在不同的扫描仪中，滤色镜和透镜的排列方式是不同的。有些扫描仪用三遍扫描法。每一遍都在透镜和CCD阵列之间使用一个不同的滤色镜（红色、绿色或黄色）。在三遍扫描完成之后，扫描软件就将三幅经过滤色的图像组合成一幅全色图像。 现在，大多数扫描仪都使用单遍扫描法。透镜将图像拆分为三幅较小的图像。每一幅小图像都通过一个滤色镜（红色、绿色或黄色）投射到CCD阵列的分立部分。然后，扫描仪将CCD阵列的三个部分的数据组合成一幅全色图像。还有一种已经在廉价平板式扫描仪中普遍采用的成像阵列技术，那就是接触式图像传感器(CIS)。CIS用一排排红色、绿色和蓝色的发光二极管(LED)来代替CCD阵列、反射镜、滤色镜、灯和透镜。这种图像传感装置被放置在离文档所在玻璃板很近的位置，它由300到600个传感器构成，以便覆盖整个扫描区域。扫描图像时，发光二极管共同提供白光。然后，被照亮的图像将被传感器阵列抓取。虽然CIS扫描仪价格便宜、质量轻、体积小，但成像质量和分辨率却不如大多数CCD扫描仪。计