扫描仪的组成结构
虽然扫描仪整体给人的感觉是外观非常简洁紧凑，但其内部结构却相当复杂：不仅有复杂的电子电路控制，还包含精密的光学成像装置和设计精良的机械传动装置。它们的巧妙组合构成了扫描仪独特的工作模式。图1和图2示出了典型的平面扫描仪的内部和外部结构。
从图中可以看出，扫描仪主要由上盖、原稿台、光学成像部分、光电转换部分和机械传动部分组成。
遮盖
上盖主要用于压住待扫描的原稿，防止扫描光线泄漏。目前，随着三维物体扫描功能的逐渐普及，为了更方便、更高质量地扫描三维物体，很多扫描仪在上盖的设计上“绞尽脑汁”，比如佳能的“Z”盖设计就相当独特。
2.原始表
文稿台主要用来放置扫描稿，周围有标尺线，方便放置文稿，及时确定文稿的扫描尺寸。中间是透明玻璃，称为文件玻璃。扫描时要注意保证稿台玻璃的清洁，否则会直接影响扫描图像的质量。另外，放置扫描稿时要特别注意不要损坏稿台玻璃，要“小心轻放”。稿台玻璃的损坏会影响扫描仪内部的其他设备(如成像元件)，尤其是稿台玻璃的损坏会使灰尘和杂质直接侵入扫描仪，降低扫描质量，甚至导致扫描仪的损坏。所以如果出现这种情况，要及时联系维修服务中心，千万不要自己处理。
3.光学成像部分
光学成像部分俗称扫描头(如图3)，即图像信息读取部分。它是扫描仪的核心部件，其精度直接影响扫描图像的保真度。它包括以下主要部件：灯管、反射镜、透镜和电荷耦合器件(CCD)。
扫描头的光源一般采用冷阴极辉光放电管，两端无灯丝，只有一个电极，具有发光均匀稳定、结构强度高、寿命长、功耗低、体积小等优点。
扫描头还包括几个反射镜，其作用是将原稿的信息反射到透镜上，透镜将扫描信息传输到CCD光敏器件，最后CCD将照射的光信号转换成电信号。
镜头是将扫描信息传递给CCD的最后一道关口，其质量决定了扫描仪的精度。扫描精度是指扫描仪的光学分辨率，主要由镜头质量和CCD数量决定。由于制造工艺的限制，目前普通扫描头的最高分辨率为20000像素。应用在A4幅面扫描仪上，可以达到2400dpi的扫描精度，可以满足大部分领域的需求。
光学部分是扫描仪的“眼睛”，用来获取原稿反射的光线信息。为了保证图像反射的光线足够强，冷阴极灯管提供了所需的光源。扫描仪对灯也有严格的要求。第一，色纯度更好。如果色纯度不够，不是完全白，色彩调节系统没有发挥应有的作用，那么扫描的原稿就可能偏向某一种颜色。反之，一台扫描仪的所有扫描结果都有比较一致的偏色现象，这可能与灯的色纯度有关。当然，造成偏色的因素有很多，硬件方面只是原因之一。除了颜色纯正，还需要强度均匀。如果强度不均匀，会大大影响扫描精度。第三个问题是能耗和色温。不管用什么原理，灯管绝对是扫描仪中的主要能耗之一。如果要在节能上下功夫，就会涉及到灯具的节能。当然，最有效的节能方法之一是在不使用扫描仪时让灯不工作。
灯管的温度一开始比较低，运行一段时间后会开始上升，所以这前后扫描效果有差距。很多规格的扫描仪都说扫描仪要工作10~30分钟才能达到理想的效果，主要是指CCD的效果，当然灯管也会有一些影响。那么矛盾就产生在这里了。如果要节能，暂时不使用扫描仪时必须关闭灯，但重启扫描仪时，灯无法立即进入最佳状态。为了让灯保持良好的状态，需要持续工作，但是对节能和灯的寿命都不好。因此，从实用的角度来看，灯具的寿命和能耗一直是用户关心的问题。运行前需要预热扫描仪是处理此问题的一种方法。
4.光电转换部分
光电转换部分是指扫描仪内部的主板，如图4所示。扫描仪光电转换部分的主板虽然那么小，但却是扫描仪的心脏。它是一个带有各种电子元件的印刷电路板。它是扫描仪的控制系统。在扫描仪的扫描过程中，主要完成CCD信号的输入处理和步进电机的控制，对读取的图像进行任意分辨率的处理或变换成所需的分辨率。
光电转换部分的主板主要是一个集成芯片，它的作用是控制各个部件的协调动作，比如步进电机的运动。有A/D转换器、BIOS芯片、I/O控制芯片和缓存。BIOS芯片的主要功能是在扫描仪启动时进行自检。I/O控制芯片提供连接接口和连接通道，缓存用于临时存储图像数据。如果将图像数据直接传输到计算机中，会出现数据丢失和图像失真的情况。如果将图像数据暂时存储在缓存中，然后传输到电脑中，会降低出现上述情况的可能性。目前普通扫描仪的缓存是512KB，高端扫描仪的缓存可以达到2MB。
5.机械传动装置
机械传动部分主要包括步进电机、传动带、滑动导轨和齿轮组，如图所示。
(1)步进电机：它是机械传动部分的核心，是驱动扫描装置的动力源。其实步进电机是一种用脉冲信号精确控制运动的电机，扫描仪的噪音和速度在一定程度上由它决定。这里的速度和精度和上面说的节能和色温是一样的，是有矛盾的。速度越快，移动单位距离所需时间越短，精度越低；随着精度的提高，消耗时间会增加，会使速度变慢。
在扫描仪扫描图像的过程中，扫描头由步进电机拖动。传统的步进电机依靠齿轮传动来实现运动。齿轮传动时，即使两个齿轮紧密啮合，齿间也会有一些间隙，这是不可避免的。往复的时候会影响精度，会稍微降低扫描精度，严重的会造成图像出现一些条纹。因此，微步进电机技术在这种形势下应运而生。通过减少电机驱动的运动步幅，可达到传统步进电机步幅的三分之一或四分之一甚至更低，并能精确控制扫描头的平滑运动，避免往复运动中齿轮间的间隙带来的缺陷，减少运动不稳定带来的锯齿波纹和色彩失真，加快扫描速度，降低噪音，明显提高图像质量。
(2)驱动皮带：扫描时，步进电机通过直接驱动皮带来驱动扫描头扫描图像。
(3)滑动导轨：扫描装置由传动带驱动，通过在滑动导轨上滑动实现直线扫描。
(4)齿轮组：是保证机械设备正常工作的中间连接装置。
