在光线的照射下,光电二极管会产生电荷,且其产生电荷的量与光照强弱及积累的时间成正比。
电荷不断产生并积累,最后在驱动信号的作用下顺序输出,这就是光电耦合器的基本工作原理。
由于各像素单元之间的距离都以微米来衡量,各感光单元的信号势必会发生干扰,因此各像素单元之间必须绝缘。
半导体隔离式光电耦合器是依靠半导体 PN 结来进行绝缘的。这种方式造价相对低廉,但由于其隔离电阻较小,因此在各像素单元之间存在着明显的漏电现象,势必影响成像的清晰度。
硅氧化物隔离式光电耦合器采用先进的硅氧化物隔离技术,即将各个像素单元之间的半导体单晶硅用SiO2(二氧化硅)替代。由于 SiO2是非常好的绝缘材料,几乎能够完全杜绝各单元之间的漏电现象,使得最终成像的清晰度有了质的飞跃。而且,由于其温度系数较低,对周围的环境也有很强的适应能力。目前,主流的平板式扫描仪基本上都是采用半导体隔离式光电耦合器作为感光器材的。
3. 接触式感光器件
这种感光器件采用硫化镉作为感光材料。这种材料是制造光敏电阻的主要原料,其生产成本十分低廉,只相当于半导体隔离式光电耦合器制作成本的 1/3。
由于这种感光器件体积较大,无法使用镜头成像,扫描成像时只能通过贴近原稿的方法来识别信息。而且,由于硫化镉光敏电阻自身的缺陷(如漏电及各感光单元之间干扰严重等问题),使得接触式感光器件的成像分辨率受到严重限制。
另外,由于接触式感光器件不能使用常用的冷阴极灯管,因此无法采用三色扫描技术,而不得不使用LED 发光二极管阵列作为光源。这种光源无论在光色还是在光线的均匀程度上都存在缺陷。加之由于 LED阵列是由数百个发光二极管组成的,一旦有一个损坏就意味着整个阵列的报废,所以使用很不可靠,通常使用寿命都不能保证。
虽然有种种缺陷,但是其价格低廉的优势却非常明显。在不要求扫描清晰度的环境中,采用这种感光器件的扫描设备也有很强的竞争力。基于这些因素,手持式扫描仪或传真机中大多都使用它来作为感光器件。
二、分辨率
分辨率与图像质量密切相关,是用以衡量图像细节表现力的一个重要技术指标。其应用范围十分广泛,在诸如扫描仪、数码相机、显示器等数字化设备中都以分辨率作为衡量设备捕捉、显示或输出图像数据能力的参数。但由于所处环境不同,其含义也不尽相同。因此,正确认识分辨率及其相互关系,不论在对硬件设备的了解程度方面还是在对图像的处理方面都有着非常重要的意义。
1. PPI 、SPI 和 DPI
在使用扫描仪、打印机、数码相机和显示器等数字设备或进行图像的数字化处理时,经常会接触到 PPI、SPI 和 DPI 三个专业术语。