1.1.2 扫描仪的基本结构

从扫描仪的外形上看，其整体外观十分简洁、紧凑，但其内部结构却是较复杂的，它不仅有复杂的电子控制线路，而且还包含精密的光学成像器件以及设计精巧的机械传动机构，它们的巧妙结合构成了扫描仪独特的工作方式。下面以AGFA扫描仪为例，介绍一下扫描仪的基本结构。常用的扫描仪一般是由上盖及稿台、扫描组件、机械传动部分和控制及电源电路部分组成的，如图1-6所示，。

在扫描仪的底座上还有一个安全锁扣，如图1-7所示，它是一个锁定机构。在运输时，从扫描仪底部将锁定机构锁住，它就可以将扫描仪装置锁定在这个位置上，以免在运输过程中震动损坏机件。在工作时要将锁扣的锁定状态解除。

1. 扫描仪的上盖及稿台

如图1-8所示为扫描仪的上盖及稿台部分。

扫描仪的上盖主要用于将要扫描的原稿压紧，以防止扫描光线泄露或受外部光源干扰。

扫描仪的稿台是用来放置扫描原稿的地方，其四周设有标尺线以方便原稿放置，并能及时确定扫描尺寸，稿台的中间为透明的玻璃。

将需要扫描的原稿平放在稿台玻璃上，盖好上盖后就可以进行扫描了。在扫描时需注意确保稿台玻璃的清洁，否则会直接影响扫描图像的质量。另外，要特别注意在放置扫描原稿时不要损坏稿台玻璃，要“轻拿轻放”。稿台玻璃的损坏会影响扫描仪内部的其他器件（如成像部件），尤其会使灰尘及杂质直接侵入扫描仪内部，使扫描品质下降，严重时会造成扫描仪损坏。因此，如果有此情况发生，应及时与维修服务中心联系，切不可自行处理。

2. 扫描组件的基本结构

如图1-9所示为扫描仪的扫描组件。

扫描组件是扫描仪的核心部件，主要包括反光镜、镜头、扫描灯和线性CCD等。从扫描组件的外观看不到反光镜及镜头部件，它们被安装在扫描组件的内部。

（1）反光镜

如图1-10所示为扫描组件中的反光镜。

由于扫描镜头的体积较小，原稿的图像不能直接投射到CCD上，需要经过几个反光镜的反射后才可以照射到CCD的感光面上。因此，反光镜的主要作用是反射光线以帮助CCD成像。

（2）镜头

如图1-11所示为扫描组件中的镜头。

由反光镜反射的原稿图像需要经过镜头投射到线性CCD上。

（3）扫描灯

如图1-12所示为扫描组件中的扫描灯。

扫描灯是在扫描时为原稿照明的小型荧光灯。扫描灯的供电电路被集成在电源电路上，如图1-13所示为电源电路上为扫描灯供电的部分。

还有些扫描灯的供电电路被安装在扫描组件上，如图1-14所示。

（4）线性CCD

如图1-15所示为扫描组件中的线性CCD。

线性CCD是扫描仪扫描成像装置中的核心部件，一般都安装在CCD电路板上。线性CCD一般被制作成细长形，其主要作用是将投射到CCD上的光图像转换成电信号。

扫描仪工作时，要检测扫描组件的初始位置，如图1-16所示为扫描仪中检测扫描组件初始位置的光电传感器，此扫描仪的光电传感器被安装在扫描仪的机壳上。还有些扫描仪的光电传感器被安装在扫描组件上，如图1-17所示。

光电传感器主要的作用是检测扫描组件的初始位置。在扫描组件上有一个挡板，如图1-18所示，当扫描组件移动到最顶端时，这个挡板正好位于光电传感器的中间，将光电传感器的光阻挡住，如图1-19所示，这时光电传感器检测到的位置就是初始位置。每次扫描的时候，扫描组件都要从初始位置开始运动，扫描之后再回到初始位置。如果光电传感器失灵或损坏，扫描仪就不能正常工作。

3. 机械传动部分的基本结构

如图1-20所示为扫描仪的机械传动部分。

扫描仪的机械传动部分主要包括步进电机、驱动皮带、滑动导轨和齿轮组。

（1）步进电机

如图1-21所示为机械传动部分中的步进电机。

步进电机是机械传动部分的核心，是驱动扫描组件的动力源。

（2）驱动皮带

如图1-22所示为机械传动部分中的驱动皮带。

在扫描过程中，步进电机通过降速齿轮驱动皮带转动，带动扫描组件在滑动导轨上移动从而完成扫描镜头对图像的扫描。

在驱动皮带上还有一个卡子，这个卡子的作用是保证驱动皮带有一定的张力，防止其松弛、脱落。

（3）滑动导轨

如图1-23所示为机械传动部分中的滑动导轨。

扫描组件在驱动皮带的驱动下，通过在滑动导轨上的滑动进而实现线性扫描的过程。

（4）齿轮组

如图1-24所示为机械传动部分中的齿轮组。

齿轮组是保证机械设备正常工作的中间衔接设备，从图1-20中可以看出齿轮组与步进电机紧密相连。

在进行扫描时，由计算机通过接口将控制电机扫描的信号放大后送到驱动电机的节点上，步进电机在驱动信号的作用下，通过齿轮和皮带对扫描组件进行驱动，使扫描组件从初始位置沿水平方向（滑动导轨）对图像进行扫描。

4. 控制及电源电路部分的基本结构

如图1-25所示为扫描仪的控制及电源电路部分。

（1）扫描仪的控制电路部分

如图1-26所示为扫描仪控制电路部分的各连接插件。

控制电路是扫描仪的控制系统，在扫描过程中，它主要完成CCD信号的输入处理以及对步进电机的控制，将读取的图像以任意的解析度进行处理。

扫描仪的主控电路给步进电机提供驱动信号，电机驱动信号就是驱动扫描仪的信号。由计算机送来的控制信号经过电路板处理以后，再经集成电路放大，然后将驱动信号通过端子送到步进电机，给步进电机的各个绕组提供驱动信号，使步进电机按照计算机的指令进行扫描运动。

如图1-27所示为扫描仪扫描组件驱动电机（步进电机）与主控电路之间的连接线缆。

如图1-28所示为扫描仪CCD电路与主控电路之间的连接线缆。

如图1-29所示为扫描仪状态指示灯（如图1-30所示）及扫描组件位置传感器与主控电路之间的连接线缆。通过此线缆，扫描组件位置传感器即可向主控电路传输扫描组件的当前位置信号。

如图1-31所示为扫描仪ID设置面板与主控电路之间的连接线缆。

此扫描仪通过SCSI接口连接到计算机的同时，为了保证其他设备与计算机之间信息交流的独立性，各设备之间不发生相互冲突，每一台SCSI设备将被分配一个ID号，即属于自己的地址码。从0到7，不同的SCSI设备具有不同的ID号，SCSI标准规定设备的ID号与其优先级成正比，即设备的ID号越大，所享有的优先级越高。当多台设备同时向计算机发出请求时，具有较高优先级的设备首先会得到响应，因此，通常计算机本身所分配的地址码为7，也就是说计算机本身享有最高的优先级。另外，具有引导系统功能的设备（如硬盘）的地址码一般分配为0，其余的1～6号地址码分配给扫描仪、光盘刻录机等其他SCSI设备。

在通常情况下，扫描仪在出厂时或在其说明书中都设置或建议较为理想的ID号，扫描仪的ID号一般为2。

如图1-32所示为扫描仪的ID号设置面板，可以通过按动位于ID号显示标志上下两侧的黑色按钮来设置ID号。设置时需要注意：一些采用SCSI—I标准的SCSI扫描仪只有0～7八个ID号可以选择，一旦设置按钮无法按动时千万不要勉强，以免造成损坏。

如图1-33所示为扫描仪的串行接口、并行接口及SCSI接口连接插件。

（2）扫描仪的电源电路部分

如图1-34所示为扫描仪电源电路部分的各连接插件。

一些扫描仪的控制电路与电源电路被制作在一起，一些扫描仪的控制电路和电源电路被分别制作在两块电路板上，还有些扫描仪采用外部电源供电的方式，它的整流和滤波电路都不在机器内部的电路板上，而是被制作成外部的一个单元，如图1-35所示。通过电源开关送入控制电路中的直流电压，就是由交流220V电压变成的直流稳压的16V电源电压。

如图1-36所示扫描仪电源电路上的供电线缆，用来连接市电。

如图1-37所示为扫描仪的开关控制线缆及其控制开关。

如图1-38所示为扫描仪扫描灯的供电线缆。