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平板扫描仪运行原理

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。
工具/原料

 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

扫描过程
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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。

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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。 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。

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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。

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