办公自动化常用设备.ppt

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1、第3章 办公自动化常用设备,3.1 计算机 3.2 打印机3.3 复印机3.4 数码照相机3.5 交换机 3.6 调制解调器3.7 数字式传真机 3.8 机顶盒3.9 绘图仪3.10 一体化速印机 思考题,3.1 计算机,3.1.1 微型计算机主机微型计算机主机的主要部件是指机箱、电源、主板、CPU、内存、显示卡和声卡等。尽管硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器及各种电源线和信号线也放在主机箱内，但严格来讲，软、硬盘及光盘驱动器应属于外设。1机箱从机箱外形上看，可分为立式机箱和卧式机箱两种。,2.电源电源是向计算机系统各部件提供电能的装置。目前流行的电源大都是ATX电源。ATX电源的最大特点是软电源控

2、制。传统的电源只提供5V、12V的直流电压，而ATX电源还能提供3.3V的电压，这样就避免了传统电源需要调压成3.3V的麻烦，从而减少了电源能量的消耗。实现软件操作控制电源，可以分别单独控制风扇、显示器和硬盘。一般机箱上都配有电源，电源功率的大小、电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。,如果机箱和电源的质量不过关，轻则减少计算机的使用寿命，增加电磁辐射；重则造成内部元件的毁损。所以，在选择机箱和电源时应该充分考虑以下几个问题：(1)扩充组件的可能性。(2)安全认证。(3)整体稳固性。(4)外观。,3.主板 主板实际上就是一块电路板，上面安装了各式各样的电子零件并布满了大量电

3、子线路，如图3.3所示。主板是一块安装有各种插件和控制芯片的电路板，其结构和工作原理比较复杂。作为一般使用人员，我们不可能也没必要过多地深入到电路内部，只需要从选好、用好主板的角度来认识主板结构就可以了。主板大致说来，主板由：CPU插槽、内存插槽、高速缓存、控制芯片组、总线扩展槽、外设接口、CMOS和BIOS控制芯片等几个部分组成。,由于CPU的速度比内存和硬盘的速度要快得多，所以在存取数据时会使CPU等待，影响电脑的速度。SRAM的存取速度比其他内存和硬盘都要快，所以它被用作电脑的高速缓存(Cache)。有了高速缓存，可以先把数据预写到其中，需要时直接读出，这就缩短了CPU的等待时间。控制芯

4、片组(Chipset)是主板的灵魂与核心，决定了主板的性能与功能。,总线是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道。4.CPUCPU是Central Processing Unit的缩写，中文称为中央处理器，也称微处理器，外观如图3.4所示。图3.4 几种CPU,CPU的主要性能指标如下：(1)字长。(2)CPU外频。(3)CPU主频(时钟频率)。(4)L1 Cache和L2 Cache的容量和速率。(5)扩展指令。(6)数据总线宽度。(7)地址总线宽度。(8)CPU供电电压。,(9)回写(Write Back)结构的高速缓存。(10)动态处理。5内存内存指计算机系统中存放数据与指令

5、的半导体存储器。从物理实质上说，内存是一组或多组具备数据输入、输出和数据存储功能的集成电路。通常情况下，电脑在执行各种程序时，首先要把程序与数据从硬盘调入到内存中，然后再去执行相应的操作。因此，内存可以说是程序与数据的周转仓库。,1)个人计算机中主要使用的内存类型(1)EDO RAM(扩展数据输出随机存取存储器)。(2)SD RAM(同步动态随机存取存储器)。这是Pentium II和Pentium III系列电脑中普遍使用的内存，外观如图3.5所示。(3)DDR RAM(双倍传输速率随机存储器)。(4)RD RAM(总线式动态随机存取存储器)。图3.5 SD RAM,2)内存的主要技术指标(

6、1)内存容量。(2)内存速度。(3)内存的奇偶校验。6.显示卡显示卡接收由主机发出的控制显示系统工作的指令和显示内容，然后通过输出信号，控制显示器显示各种字符和图形。显 图3.7 显示卡示卡的外观如图3.7所示。,1)显示卡的基本结构 无论何种类型的显示卡，都有着大致相同的结构。(1)显示芯片(VGA Chip)。(2)显示内存(Video RAM)。(3)RAM DAC(RAM Digital to Analog Converter，随机存取存储器数/模转换器)。(4)VGA BIOS(VGA Basic Input/Output System)。(5)总线接口(Bus Interface)

7、。,2)显示卡的主要性能指标当前市场上的显示卡种类繁多，不同种类的显示卡都有其特定的性能指标。但无论何种显示卡，都有三项最基本的指标，即分辨率、颜色数和刷新率。(1)分辨率。(2)颜色数。(3)刷新频率。,7.声卡声卡亦称为音效卡、声音卡，是现在多媒体计算机的必备配置之一，已成为多媒体计算机中最基本的组成部件之一。声卡的外观如图3.8所示。图3.8 声卡,1)声卡的种类声卡按采样位数来分，主要有8位、16位、32位和64位等几种。32位和64位声卡主要用在专业场合。按接口来分，目前的声卡可分为ISA声卡和PCI声卡。其中ISA接口声卡是较早的产品，而PCI接口声卡则已成为当前的主流。按MIDI

8、合成方式来分，声卡可以分为FM调频合成方式和Wave Table波表合成方式两种。按立体声的处理技术来分，声卡可以分为具有“3D Sound”和不具有“3D Sound”两种。,2)声卡的性能指标(1)复音数量。(2)采样位数。(3)采样频率。(4)波表合成方式和波表库容量。(5)三维效果。(6)DVD及家庭影院。(7)驱动程序。,8.硬盘硬盘是由若干张硬盘片组成的盘片组，一般被固定在一个真空的空间内，由外部集成电路控制。与软盘相比，硬盘的容量大，存取信息的速度快，但不便于携带，一般需要固定在主机机箱内。硬盘的外观及结构如图3.9所示。图3.9 硬盘的外观及结构,1)硬盘接口2)马达转速与单碟

9、容量3)磁头技术4)数据缓冲区5)硬盘容量6)硬盘速度衡量硬盘速度的性能指标有多个，主要有以下几项：(1)平均寻道时间(Average Seek Time)。(2)平均等待时间(Average Latency)。(3)平均访问时间(Average Access Time)。(4)数据传输速率(Data Transfer Rate)。,7)硬盘高速缓冲存储器8)兼容性9)功耗硬盘的功耗指标是计算机用户相对比较关心的问题，同时也是计算机厂商关心的一项指标。它牵涉到机箱电源容量的选择。大致上硬盘功耗有以下四项指标与机箱电源有关。(1)启动功耗。(2)读写、空闲功耗。(3)寻道功耗。(4)休眠功耗。,

10、10)电磁干扰电磁干扰一般通过电源线传导和空间辐射两种方式来影响其他设备并产生信息泄漏。技术技术的英文全称是Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology，它的中文含义是自监测、分析和报告技术。12)SPS技术SPS(Shock Protection System)是新一代硬盘所新增加的防震技术。13)SB技术SB(Shock Block)技术是Maxtor新一代硬盘所采用的另一种新技术。,9.软盘驱动器 软盘驱动器简称软驱，是用于读写软盘的装置。通过软驱能将数据保存到对应的软盘上，用户可以携带软盘实现数据的流动。这为小数量级的信息流通带来了

11、一定的益处。1)软盘驱动器的原理与结构无论哪种类型的软盘驱动器，从功能上讲，都由五部分组成：(1)盘片驱动系统。(2)磁头定位系统。(3)数据读写电路系统。(4)状态检测系统。(5)整机控制系统。,2)软盘的技术指标软盘的技术指标包括以下四个：(1)面数(Side)。(2)磁道(Track)。(3)扇区(Sector)。(4)存储密度(Density)。(5)存储容量(Capacity)。格式化容量(字节数)每扇区字节数(512)每磁道扇区数每面磁道数面数例如，3.5英寸高密软盘的容量为：51218802=1474560(字节)，即1.44 MB。,10.CD-ROM驱动器CD-ROM驱动器，

12、又称光盘驱动器，简称光驱，是计算机中的一个标准配置。借助光驱，用户可以很方便地获取、安装软件，看VCD，听CD，阅读声、文、图并茂的电子图书。内置式和外置式CD-ROM驱动器如图3.11所示。(a)内置式CD-ROM(b)外置式CD-ROM 图3.11 内置式和外置式CD-ROM驱动器,CD-ROM光盘上用“平地”和“凹坑”来表示二进制信息，通过激光的反射来读出其中存储的信息。光盘片的直径一般是5.25英寸。CD-ROM驱动器的速度通常以数据传输率来衡量。数据传输率以150 kb/s为一倍速(与音乐CD相当)。光盘上存储信息时必须标准化。光驱是对光盘上存储的信息进行读/写操作的设备。,1)CD

13、-ROM的工作原理光盘驱动器主要由光学头、读通道、聚焦伺服、跟踪伺服、主轴电机伺服和微处理器等部分组成。2)CD-ROM驱动器的性能指标CD-ROM驱动器参数较多，较重要的有以下几项：(1)平均数据传输速率。(2)数据缓冲区与突发数据传输速率。(3)平均存取时间。(4)平均无故障工作时间。(5)速度。(6)纠错能力。,3)DVD-ROMDVD(数字视频光盘)利用MPEG-2的压缩技术来储存影像。它集电脑技术、光学记录技术和影视技术等为一体，其目的是满足用户对大容量和高性能的存储媒体的需求。DVD光盘不仅在音/视频领域得到广泛应用，而且带动了出版、广播、通信、互联网等行业的发展。其用途非常广泛。

14、,3.1.2 输入设备输入设备是向计算机提供数据的必备配置，没有输入设备输入信息，计算机也就无从处理了。一台计算机的输入设备可以有很多个，最基本的是键盘和鼠标，可选的输入设备有扫描仪、数码相机、数码摄像机和手写板等。1.键盘键盘是计算机中基本的输入设备，它由一组按阵列方式装配在起的按键开关组成。,1)键盘的功能标准101键键盘大致可分为功能键区、主键区、编辑键区和数字键区四个区。(1)功能键区：(2)主键区：(3)编辑键区：(4)数字键区：,2)键盘的分类虽然键盘在计算机发展过程中的变化不大，但仍可以说是五花八门。不论在外型、接口和内部构造上，均有不同的设计。(1)机械式键盘与电容式键盘。(2

15、)101/102键盘与104/105键盘。(3)AT键盘、PS/2键盘与USB键盘。根据键盘接口的不同，可分为AT键盘插头和PS/2插头。(4)人体工程学键盘。,2.鼠标现在的鼠标大都是通过串行口和计算机相连的，以串行通信方式进行工作。1)鼠标的工作原理(1)机械式鼠标。机械式鼠标又叫半光学鼠标，如图3.13(a)图所示。(2)光电式鼠标。光电式鼠标如图3.13(b)图所示。(3)其他鼠标。还有一种称之为“轨迹球”的鼠标器，如图3.13(c)图所示。,(a)(b)(c)图3.13 机械式、光电式和轨迹球鼠标,2)鼠标分类(1)按鼠标的按钮数目分，可将鼠标分为两键式鼠标和三键式鼠标。两键式鼠标又

16、叫MS Mouse，是由Microsoft公司设计和提倡的鼠标。Microsoft公司认为按键只要左右两个即可。三键鼠标又叫PC Mouse，是由IBM公司设计并提倡的鼠标。(2)根据鼠标所用接口不同，将其分为串行鼠标和PS/2鼠标。(3)红外线鼠标。红外线鼠标又称为无线鼠标。,(4)其他鼠标。指点杆鼠标：这种鼠标在操作上类似于游戏杆，其操作方法是用手指按住鼠标杆在不同方向上用力移动，从而控制屏幕上指针的移动。轨迹球鼠标：这是一种特殊的鼠标，它的使用方法与正常鼠标不同，它不用移动设备本身，而是移动轨迹球的球体来实现移动屏幕上的指针。触感鼠标：,3.笔输入设备(1)电阻式。(2)电磁感应式。4.

17、扫描仪扫描仪(Scanner)用于将图像、文字等各种文件输入到计算机中，在自动化办公领域、广告设计、装饰设计、婚纱摄影、形象设计、发式设计和服装设计等艺术设计行业已得到广泛的应用，并正逐步进入家庭。,1)扫描仪的分类扫描仪有很多种，按不同的标准可分成不同的类型。(1)按扫描原理分类。可将扫描仪分为以CCD为核心的平板式扫描仪、手持式扫描仪和以光电倍增管为核心的滚筒式扫描仪。(2)按扫描图像幅面的大小分类。按扫描图像幅面大小可分为小幅面的手持式扫描仪、中等幅面的台式扫描仪和大幅面的工程图扫描仪。(3)按用途分类。扫描仪按用途可分为适用于各种图稿输入的通用型扫描仪和专门用于特殊图像输入的专用型扫描

18、仪，如条码头读入机、卡片阅读机等。,2)扫描仪的技术指标扫描仪的性能指标主要有表示扫描仪精度的分辨率、表示扫描图像灰度层次范围的灰度级、表示扫描图像色彩范围的色彩数以及扫描速度和扫描幅面等。(1)分辨率。(2)色彩深度、灰度值。(3)扫描速度。(4)接口类型。,(5)扫描仪的软件接口。(6)扫描仪的传动系统。(7)使用的技术。5.数字摄像头数字摄像头是随着互联网的发展而诞生的一种新的高科技的数码影像产品，是集灵活性、实用性和可扩展性于一身的网络视频通信产品。它用于在网上传送实时影像，在网络视频电话和视频电子邮件中实现实时影像捕捉。它作为数码摄像机的一个特殊分支，在网络视频应用方面，发挥数码相机

19、和数码摄像机的部分双重作用，开辟了数字视频设备应用的新领域。,数字摄像头的性能指标评价如下：(1)摄像器件。(2)像素的分辨率。(3)压缩算法。(4)接口方式。接口方式分为以下五种：AV端口方式。接口卡方式。并口方式。USB接口方式。IEEE 1394接口方式。(5)视频捕获速度。,3.1.3 输出设备输出设备是计算机中不可缺少的配件之一，其中显示器是计算机中必备的输出设备。随着计算机的发展，多媒体计算机中又增加了一种声音输出设备音箱。1显示器挑选显示器应注意显示器的尺寸、屏幕的类型、技术性能、控制功能、附加功能，包括行、场扫描频率，显示器的分辨率，扫描方式，点距，带宽，辐射功率，是否符合“能

20、源之星”标准以及品牌等。,显示器的技术参数包括以下几点。(1)显示器的尺寸。(2)屏幕的类型。(3)行、场扫描频率。(4)刷新频率。(5)带宽。(6)分辨率。(7)扫描方式。(8)点距。,(9)辐射。(10)“能源之星”标准。(11)控制方式。(12)品牌。2.音箱在多媒体计算机中，为了获得更好的听觉享受，不但要有一块高质量的声音适配卡，还要配有更好的音箱才可以。所以，音箱当之无愧地成为当前多媒体计算机中一种必要的输出设备之一。它连接在多媒体计算机的声音适配卡上，主要的作用当然是输出计算机发出的声音。,3.2 打印机,3.2.1 基本术语(1)cpl(characters per line)：

21、每行中所含的字符个数，用来在横向上表示字符的宽度和间距。(2)cpi(characters per inch)：每英寸所含的字符个数，用来表示字符的大小和间距。(3)dpi(dot per inch)：每英寸所打印的点数或线数，用来表示打印机的打印分辨率，这是衡量打印机打印精度的主要参数之一。,(4)cps(characters per second)：每秒所能打印的字符个数，用来表示打印机的打印速度。它和打印的字符大小有关，一般情况下，以10 cpi的西文字符为基准进行计算。(5)lpi(lines per inch)：每英寸内所含的行数，用来表示垂直方向字符的大小和间距。(6)ppm(pa

22、pers per minute)：3.2.2 针式打印机针式打印机是一种击打式打印机，它依靠若干根钢针通过色带击打打印纸，这样，打印纸上就能够留下点状的油墨痕迹。对各打印针的出针和打印头的运动进行控制就能打印出所需的字符、汉字和图形。,1.针式打印机的结构打印机的主要工作是接收外部数据，然后再根据外部控制的要求将要打印的信息通过打印头打印在纸上。打印机也要接收面板上输入的用户申请，可以根据面板上输入的用户需要采取相应的动作。针式打印机结构框图如图3.19所示。图3.19 针式打印机的结构框图,打印机必须具有主控制逻辑、数据接收、走纸控制及驱动、打印头控制及针驱动等功能。尽管打印机种类很多，但由

23、于它们所要完成的工作是一致的，因此它们的结构组成基本相同，所不同的只是它们所具有的功能强弱和性能的优劣。(1)电源电路。(2)控制电路。(3)机械装置。(4)检测电路。(5)操作面板。,2.针式打印机的特性针式打印机的优点有以下几条：(1)价格便宜，耗材价格也比较低，自身结构简单，维修保养方便。(2)对纸张的质量要求很低。(3)可以使用连续的打印纸，很容易打印宽行的文件表格。(4)可以使用复写纸、蜡纸进行特殊的打印，如一次打印多份文件、清单等；所打印出的稿件可直接进行油印。,针式打印机的缺点有以下几条：(1)噪音大，这是由其自身的工作原理所决定的。(2)速度慢。(3)精度低。因为文字、图表是用

24、24根打印针打出的点阵构成的字符，所以精度较低。(4)不适合打印彩色图形。,3.2.3 喷墨打印机喷墨打印机所使用的印字技术早在20世纪50年代就有人开始研究了。进入20世纪90年代后，由于喷墨打印机结构简单，工作噪声低，体积小，价格低于或相当于针式打印机，而印字质量又近似于激光打印机，因此喷墨打印机获得了很大的发展。喷墨打印机的外观如图3.20所示。图3.20 喷墨打印机,1.喷墨打印机的分类喷墨打印机的喷墨技术有连续式和随机式两种，所用的墨又分为液体墨和固体墨。另外，按喷墨打印机的技术特征其又有以下分类：(1)按颜色可分为单色和彩色两种。(2)按幅面大小可分为A3幅面和A4幅面两种，常用的

25、幅面是A4幅面。(3)按打印机内置字符库可分为汉字喷墨打印机和西文喷墨打印机。(4)按用途可分为台式和便携式两种。(5)按打印机精度即分辨率来分，可将喷墨打印机分为高、中、低档三种。,2.喷墨打印机的印字原理喷墨过程可分为七步。(1)喷嘴在未接收到加热信号时，喷嘴内部的墨水表面张力与外界大气压平衡，处于平衡稳定状态。(2)当加热信号发送到喷嘴上时，喷嘴电极被加上一个高幅值的脉冲电压，加热器元件迅速加热，使其附近墨水温度急剧上升并汽化形成气泡。(3)墨水汽化后，加热器表面的气泡变大形成薄蒸气膜，以避免喷嘴内全部墨水被加热。(4)当加热信号消失时，加热器表面温度开始下降，但其余热仍使气泡进一步膨胀

26、，使墨水挤出喷嘴。,(5)加热器元件的表面温度继续下降，气泡开始收缩。墨水前端因挤压而喷出，后端因墨水的收缩使喷嘴内的压力减小，并将墨水吸回喷嘴内，墨水滴开始分离。(6)气泡进一步收缩，喷嘴内产生负压力，气泡消失，喷出的墨水滴与喷嘴完全分离。(7)墨水由墨水缓存器再次供给，恢复平衡状态。随机型喷墨打印机又可以分为气泡式、压电式和其他方式三类。,3.喷墨打印机的特点在喷墨打印机中，目前获得大量应用的主要是随机式喷墨技术，这种喷墨技术的主要优点有下述几条：(1)具有高分辨率，可高达每英寸236印点(600 dpi)。(2)印字噪声低，工作宁静(印字头噪声仅为1035 dB)。(3)印字机构的可动部

27、件少，可靠性高。(4)印字速度快。(5)整机功耗低，成本低。,(6)容易实现彩色印字，印字质量高，运转费用低。(7)印字头无磨损或很少存在磨损现象。(8)可实现大幅面印字输出。(9)整机设备规模小，占用空间小。这种喷墨技术也不是完美的，它的缺点也是喷墨打印机无法与激光打印机相媲美，其主要表现有如下两条：(1)喷墨印字技术同其他非击打式印字技术一样，不具备拷贝能力。(2)打印质量与打印速度有关，墨滴喷到纸面上有浸润现象。,4.喷墨打印机的适用范围喷墨打印机具有体积小、重量轻和工作噪声低的特征，随着其不断地被推广应用和批量生产，成本和售价正在逐年下降，所以它的应用范围正在不断地扩大。目前，在与PC

28、机配套的应用领域里，喷墨打印机已成为针式打印机的主要竞争对手。自20世纪80年代末期以来，随着便携式计算机的面世，相应地出现了笔记本型打印机，喷墨式印字技术在这一类打印输出设备行列里已成为主流。此外，由于喷墨打印机具有工作宁静和分辨率高的特征，现在正逐步向桌面印刷系统(DTP)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助生产(CAM)、计算机辅助仿真(CAE)、计算机辅助教学(CAI)和计算机辅助测量(CAT)等应用领域拓展。,5.喷墨打印机的消耗品喷墨打印机所用的墨水和打印纸都有严格的规格要求，尤其是墨水，不能随意更换不同规格的墨水。随机式喷墨打印机的喷墨机构一旦发生故障，一般都是不可修复的。墨水

29、性能与喷墨印字机构在很多参数上都是紧密配合的，因此对墨水性能的要求特别严格。一般喷墨打印机都要求用规定的墨水，用指定某种型号的纸才可以获得最佳的打印效果。如果改用另一种纸，也可能达到近似的效果，也可能完全达不到要求，其关键原因就在于打印纸的选择。,3.2.4 激光打印机激光打印机的印字原理是采用电子照相技术，从采用的光源来考虑，它属于光式打印机的范畴。在光式打印机的行列里，激光打印机在技术上最成熟，也是最早实现批量生产的。激光打印机的外观如图3.21所示。图3.21 激光打印机,1.激光打印机的结构激光打印机是融合激光扫描技术和电子照相技术的打印输出设备，基本上由激光扫描、电子照相和电子控制系

30、统三部分组成。其光学系统包括激光头、多面棱镜、聚焦镜、补偿透镜、放大镜、声光调制器和光电部件等；静电复印系统包括感光鼓、墨粉盒、擦除灯、磁刷、转印电极、清扫刷和走纸器等；电子控制系统包括智能控制器(光栅映像处理器)、高频振荡器、字符发生器、内存缓冲器、接口、扫描和操作监控装置等。,通过定影器的红外热辐射，使墨粉中的树脂融化，墨粉渗透到纸纤维中去。清除残余墨粉，获得永久性文本和图像，完成打印全过程。其工作原理图如图3.22所示。图3.22 激光打印机的工作原理,3.激光打印机的特性激光打印机的优点主要有以下几条：(1)具有高分辨率，目前有600 dpi、1200 dpi和2400 dpi的分辨率

31、等。(2)打印速度快。(3)打印噪声低。(4)打印文字和图形的清晰度高。,激光打印机的缺点主要有以下几条：(1)价格昂贵。(2)打印的耗材(碳粉和碳粉盒)价格昂贵。(3)不能在复写纸上打印。(4)对纸张的要求很高，要求使用专门的激光打印纸。如果追求高品质的打印环境，而且有足够的资金，那么可以考虑使用激光打印机。,4.激光打印机的选购(1)打印分辨率。(2)输出速度。(3)内存。(4)硒鼓与粉盒。(5)黑白与彩色打印。(6)品牌和服务。,3.3 复印机,3.3.1 复印机的结构与工作原理 复印机通常由光学扫描系统、静电潜像形成系统、显影系统、转印系统、定影系统和控制系统等六个部件组成。复印机的外

32、形如图3.23所示。图3.23 复印机,1.光学扫描复印机的光学系统包括光源、反光罩、稿台、反射镜和成像透镜等部分。光源为卤素灯管，它的高亮度灯光经反光罩构成一条与稿台宽度相当的狭缝后投射到稿件上。投射到稿件空白点的入射光被反射，投射到稿件上文字点或图像点的入射光被全部或部分吸收。携带原稿图文信息的反射光经过反光镜和成像透镜后投射到感光鼓上形成静电潜像。扫描方式有多种，目前常用的有固定稿台式扫描和移动稿台式扫描。,复印机的变倍(放大或缩小)复印功能是通过调节光学系统中透镜组的焦距来完成的，使用时在操作面板上选择放大或缩小的倍率后，复印机中的单板机控制步进电机移动透镜组在光路上的位置，即改变像距

33、L2和物距L1的比例，从而实现变倍(倍率BL2/Ll)。现代复印机还具有微调放缩功能(变倍级差为l%)。,2.静电潜像的形成通常静电潜像是在感光鼓上用电荷表征的且与原稿对应的一幅看不见的图像。复印机对原稿扫描之后，其反射光投射到感光鼓上，因而在感光鼓表面形成带正电荷的点(对应原稿上的文字、图像点)和不带电荷的点(原稿上的空白点)。那些带正电荷的点在下一步的显影过程中吸附带负电荷的碳粉，使感光鼓表面显影之后形成可见的明像，再经转印、定影形成复印副本。,静电潜像形成机理比较复杂，它首先取决于感光鼓的材料和结构。感光鼓是用真空镀膜的方法在铝质圆筒的外表镀上一层很薄(约4060 m)的半导体感光层。半

34、导体感光层可以是硒(Se，P型光敏半导体)，也可以是硫化镉(CdS，N型光敏半导体)。以硫化镉为感光层的感光鼓，在感光层外表面还要覆盖一层绝缘膜(约2538 m，无光导电性)。,3.显影显影是用墨粉将鼓面看不见的静电潜像转变成可见图像。鼓面有正电荷的区域吸附带负电荷的墨粉，墨粉由显影系统供给。显影系统由一个固定的磁体和一个无极性的围绕磁体旋转的套筒及个磁性刮板组成。墨粉是一种裹有树脂的黑色磁性微粒，是一种绝缘体。由于受旋转套筒磁体的摩擦，使每一个墨粉微粒获得负电荷。显影剂带有磁性，当显影套筒磁体转动时，在磁筒周围形成薄薄的层墨粉。当带有静电潜像的感光鼓接近旋转的套筒体上的墨粉层时，带负电荷的墨

35、粉微粒就被吸附到感光鼓表面的某些点上(即鼓表面带正电荷的那些点上)，使感光鼓表面上的静电潜像变成了可见的、能转印给复印纸的图像。,4.转印当复印纸与转动的感光鼓表面的墨粉图像接触时，转印电晕向复印纸背面释放正电荷，将鼓面上的带负电的墨粉微粒吸到复印纸上，并使复印纸牢牢地贴在鼓面上(一般规定复印纸转印效率为75%以上)。带有墨粉图像的复印纸经过分离装置，从鼓上被剥落下来，通过传输带被送入定影装置。为防止转印效果不好或污染，复印件背面的转印导板及搓纸导板都通过变阻二极管接地，使导板上积蓄一定电位，超过此电位时，变阻二极管导通使过剩的电荷入地，始终保持导板在要求的电位上。,5.定影定影是使墨粉图像永

36、久地固定在复印纸上。定影装置的上下两个辊(其中上辊加热)对复印纸加热加压，使墨粉受热。墨粉与其表面上被熔化的树脂混合后渗入纸纤维，固定在纸上。为了避免卡纸，避免让定影辊粘上墨粉，通常要在上定影辊的表面涂上一层很薄的硅油。鼓面上的图像转印到复印纸上后，有少量墨粉还残留在鼓面上。在下次复印前应用刮板将鼓面上的残留墨粉刮掉，并使其通过螺旋杆送到废粉盒内。,3.3.2 卡尔逊静电复印法卡尔逊静电复印的过程本质上是一种光电过程，它所产生的潜像是一个由静电荷组成的静电像，其充电、显影和转印过程都是基于静电吸引原理来实现的。由于其静电潜像是在光照下光导层电阻降低而引起充电膜层上电荷放电形成的，因此卡尔逊静电

37、复印法对感光鼓的要求是：具有非常高的暗电阻率。卡尔逊静电复印法大致可分为充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电等八个基本步骤。其工作流程如图3.24所示。,图3.24 静电复印的工作流程,1.充电充电就是使感光鼓在暗处，并处在某一极性的电场中，使其表面均匀地带上一定极性和数量的静电荷，即具有一定表面电位的过程。这一过程实际上是感光鼓的敏化过程，使原来不具备感光性的感光鼓具有较好的感光性。充电过程只是为感光鼓接受图像信息准备的，是不依赖原稿图像信息的过程，但这是在感光鼓表面形成静电潜像的前提和基础。2.曝光曝光是利用感光鼓在暗处时电阻大，呈绝缘体，而在明处时电阻小，呈导体的特性，对感光鼓

38、用光像进行曝光，有光照的区域(原稿的反光成分)表面电荷因放电而消失，无光照的区域(原稿的线条和墨迹部分)电荷仍保持，从而在感光鼓上形成表面电位随图像明暗变化而起伏的静电潜像的过程。,4.转印转印就是用复印介质贴紧感光鼓，在复印介质的背面施予与色粉图像相反极性的电荷，从而将感光鼓已形成的色粉图像转移到复印介质上的过程。目前静电复印机中通常采用电晕装置对感光鼓上的色粉图像进行转印。当复印纸(或其他介质)与已显影的感光鼓表面接触时，在纸张背面使用电晕装置对其放电，该电晕的极性与充电电晕相同，而与色粉所带电荷的极性相反。由于转印电晕的电场力比感光鼓吸附色粉的电场力强得多，因此在静电引力的作用下，感光鼓

39、上的色粉图像就被吸附到复印纸上，从而完成了图像的转印。在静电复印机中为了易于转印和提高图像色粉的转印率，通常还采用预转印电极或预转印灯装置对感光鼓进行预转印处理。,5.分离在前述的转印过程中，复印纸由于静电的吸附作用，将紧紧地贴在感光鼓上。分离就是将紧贴在感光鼓表面的复印纸从感光鼓上剥落(分离)下来的过程。静电复印机中一般采用分离电晕(交、直流)、分离爪或分离带等方法来进行纸张与感光鼓的分离。6.定影定影就是把复印纸上的不稳定、可抹掉的色粉图像固着的过程。,7.清洁清洁就是清除经转印后还残留在感光鼓表面的色粉的过程。8.消电消电就是消除感光鼓表面残余电荷的过程。3.3.3 NP静电复印法NP静

40、电复印法是日本佳能公司发明的一种新的静电复印方法，这种方法有别于传统的卡尔逊静电复印法，它是卡尔逊静电复印法的改进和发展。NP静电复印法的基本过程主要由前消电/前曝光、一次充电(主充电)、二次充电/图像曝光、全面曝光、显影、转印、分离、定影和鼓清洁等九个基本步骤组成。,从上述步骤我们可以看到，NP法的静电复印过程比典型的卡尔逊法静电复印过程复杂，其主要原因是NP法采用的光电导材料虽然光敏性很好，但暗阻率太低，充电以后暗衰太快，不能像硒等其他光电导材料那样能长时间地保存电荷。1.前消电/前曝光前消电/前曝光的过程是在第一次充电(主充电)前用负高压电晕放电来消除感光鼓表面由于前一次复印循环遗留的残

41、余电荷，同时用荧光灯(前曝光灯)充分照射感光鼓(称为前曝光)，以降低硫化镉光导层内部的电阻。,2.一次充电NP静电复印法通过在一次充电电晕器上加正极性直流高压进行正电晕放电，使感光鼓表面均匀充上一层正电荷，即形成一次电位。当一次充电电晕器加上直流高压后，电晕器开始放电，使得电晕丝周围的空气电离，正极性的离子在电场的作用下，向感光鼓表面的绝缘层运动。,3.二次充电/图像曝光二次充电/图像曝光是一个过程的两个方面，这一过程是利用交流电晕器或反极性直流电晕器对感光鼓表面充电电荷进行消电的同时对感光鼓进行图像曝光的。二次充电的作用是中和绝缘层表面的正电荷；图像曝光则是为了在消电过程中使绝缘层表面形成与

42、原稿明暗相对应的静电电荷分布。当原稿图像被照射并通过光学系统投射到感光鼓表面时(即曝光)，在感光鼓表面形成两个区域：不带图像的“明区”和带图像的“暗区”。在明区，由于光照使光导层(硫化镉)的电阻率大大降低，从而成为导体。,4.全面曝光经过图像曝光和二次充电(逆充电)后，在硫化镉感光鼓的表面形成了表面电位相同、电荷密度不同的潜像，这种潜像是无法用传统的静电显影方式来显影的，必须对感光鼓表面进行全面曝光。全面曝光就是利用曝光灯对感光鼓表面进行全面、充分、均匀的光照，使感光鼓光导层(硫化镉)的电阻率下降成为电的良导体。,5.显影NP静电复印法使用单组分显影剂跳动显影。单组分显影剂中没有载体，基色粉粒

43、子由磁性材料、炭黑和树脂等组成，具有磁性和绝缘性。6.转印、分离、定影、清洁NP法的转印、分离、定影和清洁等过程与卡尔逊静电复印法一样。感光鼓上的静电潜像通过显影形成可见的色粉像，经转印装置转印到复印纸上，再由分离装置分离后送到定影部件进行定影，使色粉固着在复印纸上，形成永久的复印品。感光鼓则在清洁后进入下一复印循环。,数字复印机的工作原理是：首先通过CCD(电荷耦合器件)传感器对经过曝光、扫描产生的原稿的光学模拟图像信号进行光电转换，然后将经过数字技术处理的图像信号输入到激光调制器，调制后的激光束对被充电的感光鼓进行扫描，在感光鼓上产生由点组成的静电潜像，再经过显影、转印、定影等步骤，完成复

44、印过程。,3.4 数码照相机,3.4.1 数码相机的工作原理 数码相机和传统相机在光学原理上没有什么区别，都是将被摄物体发射或反射的光线通过镜头在聚焦平面上形成物像，但在具体成像中则因光敏介质的不同而有所区别。传统相机使用的是分布于胶片上基于碘化银的感光化学介质。数码相机与普通相机的工作方式是不一样的，其结构原理如图3.25所示。,图3.25 数码相机的结构原理图,3.4.2 数码相机的核心部件从数码相机的拍摄过程看，在图像捕获、转换、处理、存储及输出等几个关键工作过程中用到了一些重要部件，下面分别介绍。1.镜头镜头的主要功能是把光线会聚到CCD(电荷耦合器件)上。2.光电转换器(CCD)光电

45、转换器件负责捕捉图像，并且将光信号转换为模拟电信号输出给模数转换器。CCD是数码相机的感光元件，它的性能可以通过像素数和相当于传统相机底片的感光度来表示。,3.模数转换器(A/D)完成图像捕获后，数码相机将捕获的图像信息转换为数字信号。在这个过程中，CCD捕获图像后，每个像素形成一个与所感受的光线一一对应的模拟量(电流或电压)，然后由模数转换器件读入这些模拟量，转换成一定位长的数字量。数码相机中的照片是以数字文件的形式存在的，所以模数转换器转换的质量直接影响到成像质量。一般情况下，模数转换器转换位数越长，误差就越小，成像质量也就越高。,4.数字信号处理器(DSP)DSP将数字信号转化为图像，是

46、数码相机的心脏。它的主要功能是通过一系列复杂的数学算法，对数字图像信号进行优化处理。优化处理包括：白平衡、彩色平衡、伽玛校正及边缘校正等。这些优化处理的效果将直接影响数码照片的品质。5.编码压缩器数码相机在生成数字图像文件后需要将其以一定格式存入存储器中。这时，压缩芯片开始工作。压缩芯片将文件以一定格式压缩后，才交给存储器保存。,6.LCD 现在几乎所有的数码相机都配有LCD液晶显示屏，这样就不需要将图像文件输出到其他设备上，可以在数码相机上直接观看拍摄下的照片效果。有些数码相机的LCD还兼有取景器的作用。因此，在数码相机的显示环节上，LCD是非常重要的核心部件之一。7.控制芯片数码相机的所有

47、动作都需要一个控制芯片进行协调控制，这个芯片被称为主控程序(MCU)芯片，它是数码相机的管理系统的核心部件。,8.存储器存储器可以是一张卡，也可以是软盘；可以是活动的，也可以是固定的。存储器用于保存图像。9.输出接口数码相机的图像数据输出方式一般有两种：数字信号输出和视频信号输出。数字信号输出利用数据线将数据传送给计算机或相关数字设备；视频信号输出则通过视频电缆线将视频信号输出到电视机或其他视频设备上。它们对应的关键部件便是串行接口和视频信号接口。,3.4.3 数码相机的性能指标1.CCD和像素对于数码相机而言，它是利用CCD电荷耦合器来感光的。所谓像素，也就是CCD上的感光元件。像素的多少直

48、接关系着所摄照片的清晰度，像素越多则图像越清晰。一般来说，数码相机的像素直接决定相机的最大分辨率，也就是分辨率中行、列点的乘积等于CCD的像素。,2.存储器数码相机的存储器基本上有四类：SmartMedia Card(聪明卡)、Flash Card(闪存卡)、软盘和MemoryStick。(1)SmartMedia Card。(2)Flash Card。(3)软盘。(4)MemoryStick。,3.对焦和变焦对焦是指将透过镜头折射后的影像准确投射到CCD感光面上，形成清晰的图像。为了能够拍摄出远方的景物或细节部分，数码相机大多都带有变焦功能。有光学变焦和数字变焦两种。除正常拍摄方式外，许多数

49、码相机都提供翻拍模式或称近距模式，主要用于对近距离物体的拍摄，可以用来翻拍文章。,4.LCDLCD是指数码相机上配的预览照片用的彩色液晶显示屏。由于成本原因，分辨率在640480像素左右的数码相机没有配LCD，只能直接用取景器取景。5.输出数码相机所拍的照片最终还是要存储在计算机上的。基本上所有数码相机都支持RS-232串口通信方式，可利用串口将数码相机存储器内的数据发送到计算机上。但由于串口的通信速率低，传一幅照片至少要一分钟的时间，因而许多数码相机厂商都在新产品中增加了USB方式，使数据传输瞬间完成。一幅高质的照片只要10秒就能完成传送，而且可以通过USB口直接用计算机控制相机拍摄操作。,

50、6存储格式为尽可能多地存储照片，数码相机所拍摄的照片数据基本上都以JPEG方式存储，并可选择压缩率，一般为1/4、1/8、1/16等三种。有些数码相机为保证照片质量，可以以TIFF格式存储，不过TIFF格式的图像容量至少在1 MB以上，这样每次存储的照片数就少多了。7电源数码相机大部分都使用AA电池，也可以使用镍氢充电电池。,3.5.1 程控交换机近十几年来，电子计算机以及大规模、超大规模集成电路的飞速发展，在诸多领域内引起了技术革命，也促进了交换机技术向存储程序控制方向的发展，简称为程控，即交换机的控制电路用计算机技术来实现，交换接续的控制功能由存放在存储器里的程序来控制执行，即所谓存储程序