1．平板式扫描仪的工作原理

    在图像扫描设备中，平板式扫描仪最具代表性，其外形像小型化的复印机，在上盖板的下面是放置原稿的稿台玻璃。扫描时，将扫描原稿内容朝下放置到稿台玻璃上，然后将上盖盖好，接收到计算机的扫描指令后，即对图像原稿进行扫描，实施对图像信息的输入。

    与数码相机类似，在图像扫描仪中平板式扫描仪也使用CCD作为图像传感器。但不同的是，数码相机使用的是二维平面传感器，成像时将光图像转换成电信号，而图像扫描仪的CCD是一种线性CCD，即一维图像传感器。这两种CCD的外形如图1所示。

    对图像画面进行扫描时，线性CCD将扫描图像分

割成线状，每条线的宽度大约为10цm，光源将光线照射到待扫描的图像原稿上，从而产生反射光（反射稿所产生的）或透射光（透射稿所产生的）。这些光线经反光组镜反射到线性CCD中，CCD图像传感器根据反射光线强弱的不同转换成不同大小的电流，经A/D转换处理，将模拟电信号转换成数据电信号，即产生一行的图像数据。同时，在控制电路的控制下，步进电机旋转带动驱动皮带，从而驱动光学系统和CCD扫描装置在传动导轨上与待扫原稿作相对平行移动，将待扫图像原稿一条线一条线地扫描，以完成全部原稿图像的扫描，其基本流程如图2所示。

    通常，用线性CCD对原稿进行的“一条线”扫描被称为主扫描，而将线性CCD平行移动的扫描输入称为副扫描。

    2.线性CCD的结构和工作原理

    (1)线性CCD的结构

    图3为线性CCD的结构示意图。CCD图像传感器也可以称为平板式扫描仪的核心，其主要作用就是将照射到其上面的光图像转换成电信号。借助于显微设备，可以发现在10цm的间隔上并行排列着数千个CCD图像单元。这些图像单元规则地排成一线，当光线照射到图像传感器的感光面上时，每个CCD图像单元都接收这些光线，并根据感应到的光线的强弱产生相应的电荷，然后将这些电荷并行传输出去。

    (2）光学成像系统

    一般扫描仪使用的光学成像系统有两种：缩小型光学成像系统和等倍型光学成像系统。

    图4为缩小型光学系统成像示意图。它采用2.5 cm

长度的线性CCD作为光学系统中的图像传感器。由于CCD的尺寸远不及扫描原稿的宽度，因此在这种成像系统中，在CCD的前面有一个镜头，扫描时将原稿图像通过该镜头缩小后，投射到线性CCD上。

    等倍型光学成像系统，则采用与扫描原稿宽度相等的线性CCD作为图像传感器，这种光学成像系统中采用了一种特殊的镜头—特殊镜头组系列。它由两排上下排列整齐的棒状镜头组组成。这种棒状镜头的直径为1 mm，长约6mm，每一列都有100个以上的这样的镜头阵列。这种成像系统在手持式扫描仪中较为常见，其光学系统成像原理如图5所示。

    3．扫描图像中的色分离技术

    目前，彩色扫描仪已成为市场的主流，它能够很真实地还原原稿图像的品质，如图6所示。这是通过彩色扫描仪扫描得到的数字图像，可以看到不论是在形状还是在色彩方面，扫描得到的图像都很好地保持了原稿的品质。

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