扫描仪常用感光器件一览

　　目前市场上扫描仪所使用的感光器件有四种：光电倍增管，硅氧化物隔离CCD，半导体隔离CCD，接触式感光器件（CIS或LIDE）。

　　一、光电倍增管

　　这种扫描器件实际是一种电子管，感光材料主要是金属铯的氧化物，并掺杂了其他一些活性金属（主要是镧系金属）的氧化物进行改性，以提高灵敏度和修正光谱曲线，用这种材料制成的光电阴极射线管，在光线照射下，能够发射电子，称为光电子，经栅极加速放大后冲击阳极，形成电流。
　　在各种感光器件中，光电倍增管是性能最好的一种，无论在灵敏度，噪声系数还是动态范围上都遥遥领先于其他感光器件，更难能可贵的是，它的输出信号在相当大范围上保持着高度的线性输出，使输出信号几乎不用做任何修正就可以获得准确的色彩还原。
　　光电倍增管在各种感光器件中是生产成本最高的，而且由于一次只能扫描一个像素，因此扫描速度很慢，扫描一张图需要几十分钟。因此，它现在只用在最专业的鼓式（大滚筒）扫描仪上，这种扫描仪的价格少则几十万元，多则几百万元，是一种可望而不可及的贵族产品。

　　二、硅氧化物隔离CCD和半导体隔离CCD

　　这两种感光器件与我们日常使用的半导体集成电路相似，在一片硅单晶上集成了几千到几万个光电三极管，这些光电三极管分为三列，分别用红绿蓝三色的滤色镜罩住，从而实现彩色扫描。光电三极管在受到光线照射时可以产生电流，经放大后输出。
　　半导体隔离CCD感光器件近年来性能提高很大，其高端产品的性能已经接近低档的光电倍增管产品。但由于数千个光电三极管的距离很近（微米级），并且各三极管之间是依靠半导体PN结来绝缘，隔离电阻较小，因此，在各光电三极管之间存在着明显的漏电现象，使各感光单元的信号相互干扰，降低了扫描仪的实际清晰度。
　　为了改善这一情况，现在可以采用硅氧化物隔离技术，也就是说，在器件加工过程中，将各个光电三极管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，几乎杜绝了各光电三极管之间的漏电现象，因而在两台扫描仪性能指标相同的情况下，使用硅氧化物隔离CCD的扫描仪的实际清晰度将有一个质的飞跃。
　　不过这种技术产品的生产成本比半导体隔离技术产品的成本高几倍，因此目前只能用在5000元以上专业级扫描仪中。而目前市场上的几乎所有家用和办公用扫描仪，都是采用半导体隔离CCD，性能不可能不受影响。
　　但最近听说有一个扫描仪厂家已经推出了使用硅氧化物隔离CCD的家用、办公用扫描仪，价格仅2000多元，这下可以花很少的钱，领略一下专业级扫描仪的风采了。

　　三、接触式感光器件（CIS或LIDE）

　　接触式感光器件，又称CIS器件或LIDE器件，这是最近一年来刚出现的新名词，最近在市场上被炒得火热。
　　其实，这种技术与CCD技术几乎是同时出现的，它使用的感光材料一般是我们用来制造光敏电阻的硫化镉，它很容易制成一条长的阵列，而且生产成本只有半导体隔离CCD的1/3，当时主要是用在低档黑白手持式扫描仪和传真机上，由于尺寸太大，无法使用镜头成像，只能依靠贴近目标来识别，因此光学分辨率最高只能达到200dpi，到1994年前后，随着扫描仪彩色化，高精度化，接触式感光器件本身噪声大，动态范围小，精度低的缺陷暴露无余，迅速从扫描仪市场上销声匿迹了。在其后的四年中，我们只能在传真机上看到它的身影。
　　出现转机是在1998年，当时国际扫描仪市场的竞争非常激烈，各大厂家都使出了降价的法宝，造成了扫描仪生产厂商的行业性亏损。一些厂家开始另辟捷径，重新搬出了接触式感光器件，经过改进，使分辨率达到了600dpi，然后冠以CIS技术或LIDE技术的商业名称，以新技术的名义推向市场，居然取得了相当大的成功。不过就性能而言，接触式感光器件存在着严重的先天不足，首先由于不能使用镜头，只能贴近稿件扫描，其实际清晰度远远达不到标称指标，同时，硫化镉光敏电阻本身漏电很大，各感光单元之间干扰严重，进一步降低了清晰度。而且由于无法实现同时制造三条平行的感光单元，因此无法同时实现三色扫描。接触式感光器件不能使用常用的冷阴极灯管，因而不得不使用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度上都是比较差的。而且由于LED阵列是由数百个发光二极管组成，一旦有一个损坏就意味着整个阵列报废，因此这种产品的寿命比较短。
　　但它有一个很重要的优点，那就是重量很轻，体积特别小，对于需要整天带在身边移动办公还是一个很不错的选择。

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本文出自：《电脑报》1999年11月15日第45期