[發(fā)明專(zhuān)利]紫外掃描儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00125286.0
• 申請(qǐng)日: 2000-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1343875A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯先斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海中晶電腦有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01J3/06
• 分類(lèi)號(hào): G01J3/06;G06K9/20;G06F3/00
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李湘

本發(fā)明涉及光學(xué)掃描設(shè)備，特別涉及用于防偽用途的紫外CCD掃描儀。

掃描儀是除鍵盤(pán)和鼠標(biāo)之外被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備。可以利用掃描儀輸入照片建立自己的電子影集；輸入各種圖片建立自己的網(wǎng)站；掃描手寫(xiě)信函再用E-mail發(fā)送出去以代替?zhèn)髡鏅C(jī)；還可以利用掃描儀配合OCR軟件輸入報(bào)紙或書(shū)籍的內(nèi)容，免除鍵盤(pán)輸入漢字的辛苦，最后還可以將掃描儀用作證件、憑證等識(shí)別裝置的輸入設(shè)備。

掃描儀一般分為CCD掃描儀和PMT掃描儀兩類(lèi)，以下簡(jiǎn)述CCD掃描儀的基本工作原理。CCD掃描儀是由線性CCD(電荷耦合器件)器件組成的陣列構(gòu)成的電子式掃描儀，它可感知光線的強(qiáng)弱。一般將多個(gè)這樣的器件排列為矩陣形式，集成在一起。當(dāng)排列成線性時(shí)，便稱(chēng)為線性CCD。當(dāng)光照射到CCD器件上時(shí)，它將接收的光能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由于光的強(qiáng)弱不同，因而轉(zhuǎn)換的電信號(hào)大小不一，可利用A/D轉(zhuǎn)換，再將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)接口送至計(jì)算機(jī)中。????

由上可見(jiàn)，在掃描儀獲取圖像的過(guò)程中，有兩個(gè)元器件起著關(guān)鍵作用。一個(gè)是CCD(電荷耦合器件)，它將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)；另一個(gè)是A/D變換器，它將模擬電信號(hào)變?yōu)閿?shù)字電信號(hào)。這兩個(gè)元件的性能直接影響掃描儀的整體性能指標(biāo)。

CCD是利用微電子技術(shù)制成的表面光電器件，可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能。CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛，只不過(guò)攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD，即包括x、y兩個(gè)方向用于攝取平面圖像，而掃描儀中使用的是線性CCD，它只有x一個(gè)方向，y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來(lái)完成。CCD芯片上有許多光敏單元，它們可以將不同的光線轉(zhuǎn)換成不同的電荷，從而形成對(duì)應(yīng)原稿光圖像的電荷圖像。如果我們想增加圖像的分辨率，就必須增加CCD上的光敏單元數(shù)量。實(shí)際上，CCD的性能決定了掃描儀的x方向的光學(xué)分辨率。

A/D變換器是將模擬量(Analog)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量(Digital)的半導(dǎo)體元件。從CCD獲取的電信號(hào)是對(duì)應(yīng)于圖像明暗的模擬信號(hào)，就是說(shuō)圖像由暗到亮的變化可以用從低到高的不同電平來(lái)表示，它們是連續(xù)變化的，即所謂模擬量。A/D變換器的工作是將模擬量數(shù)字化，例如將0至1V的線性電壓變化表示為0至9的10個(gè)等級(jí)的方法是：0至小于0.1V的所有電壓都變換為數(shù)字0，0.1至小于0.2V的所有電壓都變換為數(shù)字1，依此類(lèi)推0.9至小于1.0V的所有電壓都變換為數(shù)字9。實(shí)際上，A/D變換器能夠表示的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10，通常是2⁸＝256、2¹⁰＝1024或者2¹²＝4096。如果掃描儀說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明的灰度等級(jí)是10bit，則說(shuō)明這個(gè)掃描儀能夠?qū)D像分成1024個(gè)灰度等級(jí)，如果標(biāo)明色彩深度為30bit，則說(shuō)明紅、綠、藍(lán)各個(gè)通道都有1024個(gè)等級(jí)。顯然，該等級(jí)數(shù)越高，表現(xiàn)的彩色越豐富。

由幾千個(gè)感光元件構(gòu)成的CCD器件，一般做在20～30mm長(zhǎng)的襯底上，因而它可感知條狀光線，所以為了使CCD器件感知原來(lái)圖稿的圖像，必須使用長(zhǎng)條狀光源，然后用光學(xué)透鏡將照射到原稿圖像上的條狀反射光在傳送到CCD的感光區(qū)域而成像，CCD掃描儀對(duì)原稿圖像進(jìn)行步進(jìn)式的機(jī)械傳動(dòng)掃描，對(duì)圖像一行的掃描采用光電電子掃描。因?yàn)楣庠礊榫€光源，故可一條線一條線地成像，然后再移動(dòng)圖稿或成像部分，使圖稿與成像部分相對(duì)移動(dòng)，而完成逐行的掃描。這兩種掃描方式是相互獨(dú)立的，因而對(duì)圖稿的掃描可隨意重復(fù)或不按順序進(jìn)行。

CCD掃描儀從掃描得到的信息來(lái)分，又有二值化掃描儀、灰度掃描儀和彩色掃描儀。二值化掃描儀只能得到黑白兩色信息(即1、0)，它主要用于掃描黑白文稿、灰度掃描儀則是將彩色圖像用灰度表示，即用深淺度不同的黑色表示彩色圖像。彩色圖像掃描儀比較復(fù)雜，關(guān)鍵部分是成像系統(tǒng)，一般有三類(lèi)：一類(lèi)采用三片的濾色鏡，按行或頁(yè)進(jìn)行三次掃描，分別得到圖像的紅、綠、藍(lán)信息，由這三個(gè)信息可合成彩色圖像信息。另一類(lèi)采用單色鏡，將掃描圖像分成紅、綠、藍(lán)三色，用三個(gè)CCD器件分別接收，從而得到彩色圖像信息。第三類(lèi)則是采用了紅、綠、藍(lán)三個(gè)光源，分三次分別對(duì)原稿進(jìn)行掃描，即在一個(gè)CCD上成像三次，得到分別為紅、綠、藍(lán)的三種成像，再經(jīng)合成便可得到原稿的彩色圖像信息。