Назначение сканера и принцип его работы
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Содержание

Введение  3
1. Назначение, устройство, принцип работы  7
2. Основные неисправности и методика их устранения 35
3. Настройка и регулировка 40
4. Контрольно-измерительная аппаратура и приборы 42
5. Инструменты и приспособления при ремонте, регулировке и настройке 44  
6. Меры безопасности и техника безопасности при регулировке ремонте и настройке 45  
7. Расчет стоимости ремонта 48
8. Заключение 50
Список литературы 51

 

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
 Разраб.
 
 Провер.
 
 Реценз.
 
 Н. Контр.
 
 Утверд.
 
Техническое обслуживание и ремонт сканеров
Лит.
Листов
51
ЛТСиД

 

 


Введение

История развития сканера

Из всех компьютерных устройств, сканер – одно из самых старых по времени из изобретений. Системы для сканирования изображения являются неотъемлемой частью таких устройств, как фототелеграф, телефакс, телекамера и существуют уже более ста лет. В 1855 году итальянский физик Казелли создал прибор для передачи изображений, названный "пантелеграфом". В этом приборе игла сканировала изображение, нарисованное токопроводящими чернилами. С изобретением фотоэлемента был создан фототелеграф, в котором тонкий луч света перемещался по поверхности закрепленной на барабане фотографии. Свет, отражаясь от поверхности изображения, попадает на катод фотоэлемента, вызывая ток эмиссии, пропорциональный отражательной способности. В начале XX века немецким физиком Корном был создан фототелеграф, который ничем принципиально не отличается от современных барабанных сканеров. В нем происходит механическое сканирование изображения по двум координатам и освещается каждая точка в отдельности. Проходящий через нее свет воспринимается одним селеновым фотоприемником - следовательно, отсутствует погрешность, связанная с неидентичностью чувствительных элементов. Это самый старый и на сегодняшний день самый качественный, но и самый дорогой способ. Он не имеет принципиальных ограничений на число точек, из которых будет составлено изображение. Развитие полупроводниковых технологий позволило объединить несколько фотоприемников в одну линейку и обойтись перемещением только по одной координате. Это привело к рождению планшетных, рулонных, проекционных и ручных сканеров. Их оптическая схема абсолютно одинакова и может быть представлена в

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
ВВЕДЕНИЕ
виде объектива, фокусирующего строку изображения на линейку фотоприемников. Различие заключается в способе перемещения фотографии, линейки фотоприемников и объектива. Обычно объектив и линейка фотоэлементов жестко связаны и перемещаются относительно фотографии. Разрешение подобных устройств обусловлено числом чувствительных элементов в линейке, и если ширина фотографии меньше рабочей поверхности сканера, то используется только часть фотоэлементов. В некоторых проекционных сканерах и студийных цифровых фотоаппаратах происходит перемещение линейки фотоприемников относительно изображения, сформированного неподвижным объективом. Проекционные сканеры позволяют сфокусировать объект на всю ширину линейки чувствительных элементов и, таким образом, вне зависимости от размера изображения получить максимально возможное разрешение.

Современный сканер функционально состоит из двух частей: собственно сканирующего механизма (engine) и программной части (TWAIN-модуль, система управления цветом и прочее).

Выбирая сканер, нужно ясно представлять, для чего он вам нужен.

Современный планшетный сканер средней ценовой категории эффективно справляется с большинством задач, но специальные пленочные сканеры позволяют получить большее увеличение и лучшее качество цвета.

Первое и довольно массовое применение сканера - это сканирование текстовых документов, как в роли примитивного копира и факса, для последующей печати или передачи по факсу 1:1, без распознавания.

Для этих целей разрешения в 300 dpi (точек на дюйм) будет достаточно.

Второе применение – это сканирование фотографий.

При выборе разрешения для сканирования фотографий нужно учитывать устройство вывода, на котором эта фотография будет воспроизводиться.

    Если вы собираетесь печатать отсканированную фотографию на струйном принтере или отдавать для публикации в журнал, то разрешения в 300 dpi вам тоже хватит с зап

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
ВВЕДЕНИЕ
асом.

Если же вы собираетесь печатать фрагмент фотографии со значительным увеличением, то критерием, определяющим выбор разрешения, является необходимость получить всю доступную информацию с оригинала. Фотобумага способна разрешить 50-100 линий на мм, т.е. для того, чтобы извлечь всю информацию, которая могла бы содержаться на фотографии, надо иметь сканер с разрешением более 2500 dpi.

Часто планшетные сканеры комплектуются модулями для сканирования прозрачных образцов, называемыми слайд-модулями. Они могут быть выполнены:

1) как система зеркал, которая отражает свет от основной лампы сканера,

2) как неподвижная лампа с рассеивателем,

3) в виде устройства, перемещающего лампу над объектом синхронно с перемещением каретки сканера.

Если вам нужен сканер, чтобы оцифровывать документы и бумажные отпечатки, то подойдет любой.

Можно выбирать и по цене и по размеру.

Лучше всего для "офиса" подойдут сканеры со специальной конструкцией крышки, позволяющие сканировать и тонкие документы, и толстые книги.

Выбирая сканер, следует ориентироваться не на рекордные показатели, а на функци

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
ВВЕДЕНИЕ
ональность и надежность.

Как правило, под известными марками продаются хорошие сканеры. И, как правило, современный сканер лучше, выпущенного 2-3 года назад.

Сканер с заявленным разрешением 8000 dpi на практике может оказаться малоэффективным, как по причине простой невозможности таких характеристик, так и по причине того, что у вас нет задач его уровня.

Перед покупкой сканера нужно решить, что вы будете сканировать (тип материала пленка-бумага) и формат.

Затем выбрать модель с удовлетворяющим вас разрешением и динамическим диапазоном.

Разумное разрешение для пленки 3200-4000 dpi - это 10-13Х увеличение при выводе в 300 dpi.

 А вот функцией прямой печати можно пожертвовать, если вы серьезно занимаетесь фотографией.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
ВВЕДЕНИЕ



Список литературы

1. Журнал для полиграфистов и издателей «КомпьюАрт», №6, октябрь 2010

2. https://sites.google.com/site/ystroisnvavvoda/home/istoria-razvitia-skanera

3. http://www.docscan.ru/allabout/about_scanners.html

4. http://lurid.chuvashia.com/DOC/Book.The_WEB-schedule/Glava%205/Index2.htm

5. http://ru.gadgets-reviews.com/stati/75-primenenie-printsip-raboty-i-tseny-na-3d-skanery.html

6. Дубенюк Н. Большая современная энциклопедия техники. Издательство: Эксмо, 2010 г.

7. Вознесенский А.С., Шкуратник В.Л. Электроника и измерительная техника: Учебник для вузов. - Горная книга 2010г.

8. Богатырев Е. А., Ларин В. Ю., Лякин А. Е. Энциклопедия электронных компонентов. Большие интегральные схемы. - Год издания: 2011 год.

9. http://skanworld.ru/obzor-planshetnogo-skanera-canon-canoscan-lide-210.html

10.  http://www.total-scan.ru/articles/view/13.htm

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
51
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Содержание

Введение  3
1. Назначение, устройство, принцип работы  7
2. Основные неисправности и методика их устранения 35
3. Настройка и регулировка 40
4. Контрольно-измерительная аппаратура и приборы 42
5. Инструменты и приспособления при ремонте, регулировке и настройке 44  
6. Меры безопасности и техника безопасности при регулировке ремонте и настройке 45  
7. Расчет стоимости ремонта 48
8. Заключение 50
Список литературы 51

 

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
 Разраб.
 
 Провер.
 
 Реценз.
 
 Н. Контр.
 
 Утверд.
 
Техническое обслуживание и ремонт сканеров
Лит.
Листов
51
ЛТСиД

 

 


Введение

История развития сканера

Из всех компьютерных устройств, сканер – одно из самых старых по времени из изобретений. Системы для сканирования изображения являются неотъемлемой частью таких устройств, как фототелеграф, телефакс, телекамера и существуют уже более ста лет. В 1855 году итальянский физик Казелли создал прибор для передачи изображений, названный "пантелеграфом". В этом приборе игла сканировала изображение, нарисованное токопроводящими чернилами. С изобретением фотоэлемента был создан фототелеграф, в котором тонкий луч света перемещался по поверхности закрепленной на барабане фотографии. Свет, отражаясь от поверхности изображения, попадает на катод фотоэлемента, вызывая ток эмиссии, пропорциональный отражательной способности. В начале XX века немецким физиком Корном был создан фототелеграф, который ничем принципиально не отличается от современных барабанных сканеров. В нем происходит механическое сканирование изображения по двум координатам и освещается каждая точка в отдельности. Проходящий через нее свет воспринимается одним селеновым фотоприемником - следовательно, отсутствует погрешность, связанная с неидентичностью чувствительных элементов. Это самый старый и на сегодняшний день самый качественный, но и самый дорогой способ. Он не имеет принципиальных ограничений на число точек, из которых будет составлено изображение. Развитие полупроводниковых технологий позволило объединить несколько фотоприемников в одну линейку и обойтись перемещением только по одной координате. Это привело к рождению планшетных, рулонных, проекционных и ручных сканеров. Их оптическая схема абсолютно одинакова и может быть представлена в

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
ВВЕДЕНИЕ
виде объектива, фокусирующего строку изображения на линейку фотоприемников. Различие заключается в способе перемещения фотографии, линейки фотоприемников и объектива. Обычно объектив и линейка фотоэлементов жестко связаны и перемещаются относительно фотографии. Разрешение подобных устройств обусловлено числом чувствительных элементов в линейке, и если ширина фотографии меньше рабочей поверхности сканера, то используется только часть фотоэлементов. В некоторых проекционных сканерах и студийных цифровых фотоаппаратах происходит перемещение линейки фотоприемников относительно изображения, сформированного неподвижным объективом. Проекционные сканеры позволяют сфокусировать объект на всю ширину линейки чувствительных элементов и, таким образом, вне зависимости от размера изображения получить максимально возможное разрешение.

Современный сканер функционально состоит из двух частей: собственно сканирующего механизма (engine) и программной части (TWAIN-модуль, система управления цветом и прочее).

Выбирая сканер, нужно ясно представлять, для чего он вам нужен.

Современный планшетный сканер средней ценовой категории эффективно справляется с большинством задач, но специальные пленочные сканеры позволяют получить большее увеличение и лучшее качество цвета.

Первое и довольно массовое применение сканера - это сканирование текстовых документов, как в роли примитивного копира и факса, для последующей печати или передачи по факсу 1:1, без распознавания.

Для этих целей разрешения в 300 dpi (точек на дюйм) будет достаточно.

Второе применение – это сканирование фотографий.

При выборе разрешения для сканирования фотографий нужно учитывать устройство вывода, на котором эта фотография будет воспроизводиться.

    Если вы собираетесь печатать отсканированную фотографию на струйном принтере или отдавать для публикации в журнал, то разрешения в 300 dpi вам тоже хватит с зап

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
ВВЕДЕНИЕ
асом.

Если же вы собираетесь печатать фрагмент фотографии со значительным увеличением, то критерием, определяющим выбор разрешения, является необходимость получить всю доступную информацию с оригинала. Фотобумага способна разрешить 50-100 линий на мм, т.е. для того, чтобы извлечь всю информацию, которая могла бы содержаться на фотографии, надо иметь сканер с разрешением более 2500 dpi.

Часто планшетные сканеры комплектуются модулями для сканирования прозрачных образцов, называемыми слайд-модулями. Они могут быть выполнены:

1) как система зеркал, которая отражает свет от основной лампы сканера,

2) как неподвижная лампа с рассеивателем,

3) в виде устройства, перемещающего лампу над объектом синхронно с перемещением каретки сканера.

Если вам нужен сканер, чтобы оцифровывать документы и бумажные отпечатки, то подойдет любой.

Можно выбирать и по цене и по размеру.

Лучше всего для "офиса" подойдут сканеры со специальной конструкцией крышки, позволяющие сканировать и тонкие документы, и толстые книги.

Выбирая сканер, следует ориентироваться не на рекордные показатели, а на функци

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
ВВЕДЕНИЕ
ональность и надежность.

Как правило, под известными марками продаются хорошие сканеры. И, как правило, современный сканер лучше, выпущенного 2-3 года назад.

Сканер с заявленным разрешением 8000 dpi на практике может оказаться малоэффективным, как по причине простой невозможности таких характеристик, так и по причине того, что у вас нет задач его уровня.

Перед покупкой сканера нужно решить, что вы будете сканировать (тип материала пленка-бумага) и формат.

Затем выбрать модель с удовлетворяющим вас разрешением и динамическим диапазоном.

Разумное разрешение для пленки 3200-4000 dpi - это 10-13Х увеличение при выводе в 300 dpi.

 А вот функцией прямой печати можно пожертвовать, если вы серьезно занимаетесь фотографией.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
ВВЕДЕНИЕ



Назначение сканера и принцип его работы

Сканеры предназначены для ввода графической информации. С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами.

Сканирование документов – процесс создания электронного изображения бумажного документа, напоминает его фотографирование.

Основной рабочий элемент сканера включает источник света, используемый для освещения документа, и светочувствительную головку, воспринимающую отражённый свет. Универсальные сканеры, в отношении которых нет специальных требований по функциональным возможностям, качеству и скорости сканирования делят на категорий:

Планшетные скане

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
ры

Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала.

 

Рисунок 1 – Планшетный сканер

Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установки линейки.

Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

- разрешающая способность;

- производительность;

- динамический диапазон;

- материальный размер сканируемого материала.

Разрешающая способность планшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейки, а т.к же от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Типичный показатель для офисного применения : 600-1200 dpi (dpi-dots per inch – количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели 1200 – 3000 dpi.

Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.

Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения и яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).

Слайд сканер

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА

Слайд сканер – это устройство, позволяющее распознавать изображение на пленке, негативе или слайде. В отличие от обычных планшетных сканеров, слайд сканеры не могут сканировать непрозрачное изображение. Компании – производители используют в слайд сканерах так называемые CCD (Charge Coupled Device) – датчики, позволяющие оцифровать цветное изображение пленки.

Большое значение для получения четкого изображения при сканировании с пленки имеет оптическое разрешение слайд – сканера. Современные модели имеют разрешение от 4000 dpi и выше, что позволяет добиться максимально точного отображения сканируемого изображения. Еще одним важным параметром для выбора слайд сканера является оптическая плотность или динамический диапазон. Для обработки слайдов этот показатель должен быть не менее 3,0D.

Источник света в слайд сканерах находится сверху, в качестве такого источника могут выступать галогенная, флуоресцентная лампа или одна из последних технологических новинок – светодиоды или LED-подсветка. Как правило, современные сканеры слайдов могут распознавать изображение на пленке р

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
азличного формата, имеют достаточно высокую скорость сканирования и на выходе получают изображение отличного качества. Многие модели имеют встроенные функции, позволяющие улучшить качество сканируемого изображения, устранить царапины и пыль, откорректировать цвет и насыщенность. При этом распознанное изображение может получиться в несколько раз лучше оригинала.

Если вам необходим качественный слайд сканер, купить его можно в нашей компании. Мы предлагаем как недорогие, экономные варианты техники, способной распознавать изображение с пленки, так и оборудование, которое может применяться профессионалами в области обработки изображений. Основные производители слайд сканеров – это всем известные компании – Canon, Epson, Konica Minolta, Nikon, Plustek. Такие сканеры достаточно компактны, так как не требуют загрузки бумаги большого формата, имеют стильный современный дизайн, выполняются в различном цветовом решении. Приобретение слайд сканера для домашнего использования решит вопросы хранения старых пленок, слайдов и негативов, а профессионалы без труда оценят дополнительные возможности обработки информации, которые станут доступными при наличии слайд-сканера.

Ручные сканеры

Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется в ручную. Равномерность и точность сканирования, непригоден для сканирования документов, содержащих иллюстрации, при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

Барабанные сканеры

В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройство этого типа обеспечивают наивысшее разрешение 2400-5000 dpi благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножений. их используют для сканирования исходных изображений, имеющих размеры (фотонегативов, слайдов и т.д).

 

Рисунок 2 – Барабанный сканер

В барабанных сканерах оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного барабана. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования очень напоминает работу токарно-

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
винторезного станка. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) сфокусированный луч света попадает на расщепляющую систему (призму или блок зеркал) и через три светофильтра попадает на светочувствительные элементы - фотоэлектронные умножители.

В качестве точечного источника света используются галогенные или ксеноновые лампы мощностью 30-75 Вт, т.к. они сочетают высокую интенсивность излучения с достаточно равномерным распределением мощности во всем диапазоне спектра излучения.

Сканеры форм

Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных. От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

Штрих

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
сканеры

Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных закодированных в виде штрих-кода. такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

 

Рисунок 3 – Сканер штрих-кода

Лазерные сканеры подразделяются на одноплоскостные и многоплоскостные сканеры. Одноплоскостные излучают один сканирующий луч и могут читать штрих-код только в одном положении. В то время как, многоплоскостные излучают несколько сканирующих лучей в различных плоскостях и могут читать штрих-код в любом положении. Единственным недостатком выступает стоимость подобных сканеров.

Листопротяжные сканеры

Листопротяжный сканер способен сканировать отдельные страницы, протягивая их мимо светочувствительного элемента. Его недостатком является невозможность сканирование книг и журналов без разборки на отдельные страницы.

    3 D -сканеры

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА

3D-сканеры — устройства, анализирующие физический объект, и c помощью полученных данных, создающие 3d модель. Они используются для инженерного анализа, контроля, дизайна, в играх и развлечениях (создание цифровых моделей персонажей), в медицине и других сферах.

Рисунок 4 – 3D сканер

Трехмерное или 3D-сканирование – это процесс перевода физической формы реального объекта в цифровую форму, т.е. получение трехмерной компьютерной модели объекта.

Для того, чтобы сканер «привязался» к сканируемому объекту, на объект перед сканированием наклеиваются специальные индексные метки-привязки. Совокупность этих меток формирует уникальную, связанную с

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
объектом систему координат, в которых строится поверхность. В случае с оптическим сканером эти точки служат для склейки отдельных сканов между собой.

Все блестящие, зеркальные или прозрачные поверхности объекта покрываются антибликовым составом, создающим белую матовую поверхность пригодную для оптического или лазерного 3D-сканирования.

На выходе со сканера получают треугольную полигональную модель объекта.

3D-сканеры делятся на два типа по методу сканирования:

•   Контактный, такой метод основывается на непосредственном контакте сканера с исследуемым объектом.

Контактные 3D сканеры построены по принципу обвода модели специальным высокочувствительным щупом, с помощью него в компьютер передаются трехмерные координаты сканируемой модели.

•   Бесконтактный.

Неконтактные устройства в свою очередь можно разделить на две отдельные категории:

•   Активные сканеры

•   Пассивные сканеры

Активные сканеры излучают на объект некоторые направленные волны (свет, луч лазера, ультразвук или рентгеновские лучи) и обнаруживают их отражение для анализа.

Пассивные сканеры не излучают ничего на объект, а вместо этого полагаются на обнаружение отраженного окружающего излучения. Большинство сканеров такого типа обнаруживает видимый свет — легкодоступное окружающее излучение.

Ультразвуковые сканеры

Ультразвуковые сканеры (УЗИ-сканеры) – используются в медицине для исследования внутренних органов человека.

Работа УЗИ - сканера основывается на том, что ультразвуковые колебания при распространении подчиняются законам геометрической оптики. Любая среда, в том числе и ткани организма, препятствует распространению ультразвука, то есть обладает различным акустическим сопротивлением, величина которого зависит от их плотности и скорости ультразвука.

 

Рисунок 5 – УЗИ сканер

Достигнув границы двух сред с различным акустическим сопротивлением, пучок ультразвуковых волн претерпевает существенные изменения: одна его часть продолжает распространяться в новой среде, в той или иной степени поглощаясь ею, другая — отражается. Коэффициент отражения зависит от разности величин акустического сопротивления граничащих друг с другом тканей: чем это различие больше, тем больше отражение и, естестве

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
нно, больше амплитуда зарегистрированного сигнала, а значит, тем светлее и ярче он будет выглядеть на экране аппарата. Полным отражателем является граница между тканями и воздухом.

Сканеры по способу восприятия изображения делятся на две группы:

- устройства с электронными фотоумножителями (ФЭУ)

- устройства на приборах с зарядовой связью (ПЗС).

Сканеры с фотоумножителями называют барабанными – внутри аппарата помещен прозрачный барабан, на который крепится оригинал (отражающий или просветный). Затем барабан начинает вращаться с большой скоростью. Сканирующая головка имеет мощный источник света с фокусированным лучом и ФЭУ, которые движутся вдоль продольной оси барабана. Отражённый или проходящий световой поток попадает на ФЭУ через прецизионную зеркальную систему развертки. Накопленный ФЭУ заряд преобразуется в цифровое значение аналого-цифровым преобразователем высокой разрядности. Так как процесс до этого момента по сути аналоговый, удаётся добиться очень высоких значений динамического диапазона. Т.Е. оригинал правильно оцифровывается и в светлых, и в темных участках. Высокое разрешение оригинала достигает 5000-6000 точек на дюйм.

Бараб

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
нные сканеры чрезвычайно дорогостоящи и требовательны к условиям эксплуатации.

Прочие сканеры относятся к устройствам на прибор с зарядовой связью (ПЗС). Это ПЗС представляют собой фотоприемник, выполненный на кремниевых элементах, объединенных в линейку. Каждый светочувствительный элемент обладает способностью накапливать заряды пропорционально числу попавших на него фотонов. За время экспозиции возникает матрица зарядов, пропорциональных яркости исходного изображения. По вертикали развертка осуществляется передвижением либо всей линейки ПЗС с помощью шагового электродвигателя, либо перемещением оригинала. Разрешающая способность определяется числом оптических элементов на единицу длины. В устройствах бытового класса это 300-600 элементов на дюйм, профессионального 1200-3000. Программа интерполяция оптического разрешения никакого повышения качества оцифровки не дает. Динамический диапазон устройств на ПЗС ниже, чем у ФЭУ, потому что кремневые элементы имеют худшее соотношение сигнал / шум.

Характеристика сканеров:

Вид оригинала. Сканирование может осуществляться в проходящем свете (для оригиналов на прозрачной подложке) или отраженном (для оригиналов на непрозрачной подложке). Сканирование негативов отличается особой сложностью, поскольку этот процесс не сводится к простому инвертированию градаций цвета от негатива до позитива. Чтобы точно оцифровать цвет в негативах, сканер должен компенсировать цветную фотографическую вуаль на оригинале. Есть несколько способов решения этой проблемы: аппаратная обработка, программные алгоритмы перехода от негатива к позитиву или справочные таблицы для конкретных типов фотопленки.

Оптическое разрешение. – Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Обычно его считают по количеству точек на дюйм — dpi (dots per inch). Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi.

Скорость работы. – В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в миллисекундах.

Глубина цвета. – Измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит.

Динамический диапазон – характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить.

Пакетная обработка: это сканирование нескольких оригиналов одновременно, с сохранением каждого изображения в отдельном файле. Программа пакетной обработки позволяет без участия оператора выполнить сканирование определенного числа оригиналов, обеспечивая автоматическое переключение режимов сканирования и сохранение отсканированных файлов.

Диапазон масштабирования: это интервал величин изменения масштаба оригинала, который может быть выполнен во время сканирования. Он связан с разреш

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
ающей способностью сканера: чем выше значение максимального оптического разрешения, тем больше коэффициент увеличения исходного изображения без потери качества.

По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:

Сканеры с параллельным или последовательным интерфейсом, подключаемые к LPT- или COM-порту. Эти интерфейсы самые медленные. Возможно появление проблем, связанных с конфликтом сканера с LPT-принтером, если таковой имеется.

Сканеры с интерфейсом USB стоят чуть-чуть дороже, но работают значительно быстрее. Необходим компьютер с USB-портом.

Сканеры со SCSI-интерфейсом, с собственной интерфейсной платой для шины ISA или PCI либо подключаемые к стандартному SCSI-контроллеру. Эти сканеры быстрее и дороже представителей двух предыдущих категорий и относятся к более высокому классу.

Сканеры с современным интерфейсом FireWire(IEEE 1394) специально разработанным для работы с графикой и видео. Такие модели представлены на рынке относительно недавно.

 

 

Сканирование документа

На этапе сканирования производится получение изображения при помощи сканера и сохранение их в виде, удобном для последующей обработки. Разные модели сканеров понимают разные управляющие команды. Чтобы избежать разнобоя, был принят универсальный стандарт взаимодействия сканера и приложений. Этот стандарт называется TWAIN. Приложение посылают команды драйверу TWAIN, который преобразует их в инструкции, распознаваемые сканером. Таким образом, для приложения перестаёт иметь значение конкретная модель сканера.

Сканирование через посредство интерфейса TWAIN осуществляется следующим образом. Сначала следует включить сканер. Команда сканирование располагается в приложении в меню Файл. После выбора этой команды открывается диалоговое окно драйвера TWAIN, вид которого зависит от модели сканера. В этом окне задают параметры сканирования: черно-белый или цветной режим, разрешение, коррекция яркости и контрастности. Большинство сканеров позволяют также произвести предварительное черновое сканирование с низким разрешением и по его результатам точно за

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
дать область сканирования – часть страницы документа.

После настройки всех параметров следует щёлкнуть на кнопку «Сканировать» (надпись на кнопке может быть иной). Процесс сканирования происходит автоматически и изображение передается в приложение. Диалоговое окно драйвера TWAIN автоматически не закрывается, так что, например, многооконных графических редакторах (также как Adobe PhotoShop) можно сразу провести сканирование нескольких изображений.

Процесс сканирования осуществляется автоматически и требует от пользователя только вспомогательных операций, таких как смена сканируемой страницы. Возможность вмешательства в работу программы заблокирована размещением на экране специального диалогового окна, уведомляющего о том, что идет сканирование, и позволяющего прервать этот процесс.

По завершению сканирования значки всех обработанных страниц отображаю

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
тся в окне Пакет. В основной части рабочей области появляется окно Изображение, содержащее изображение текущей страницы. Добавлять страницы в Пакет можно не только путем сканирования, но и путем открытия файлов с изображениями, имеющихся на компьютере.

После сканирования документа идут следующие этапы:

-Сегментирование (сегментация документа);

- Распознавание (текста);

- Редактирование документа;

- Сохранение документа.

Программное обеспечение

После сканирования полученная цифровая информация требует обработки для приведения отсканированного изображения в нужный вид.

Создано много прикладных программ при помощи которых можно корректировать полученные при сканировании изображения, для приведения их в необходимый для дальнейшего использования вид. Наверное, самая известная из них это Adobe Photoshop, которая имеет огромное количество различных инструментов для работы с изображениями. Также нужно назвать ACDSee, Microsoft PfotoEditor (встроенную в Microsoft Offise), Raster Desh, Raster ID, Spotlight.

Для преобразования отсканированных бумажных документов в электронные форматы для последующего редактирования – системы распознавания текста: ABBYY FineReader, OCR CuneiForm, Readiris, Microsoft Office Document Imaging.

Для редактирования объемных изображений используются программы StudioMAX, Maya, Rhinoceros, SolidWorks и другие пакеты 3D моделирования.

Конструкция планшетного сканера

Матрица трансформирует изменения цвета и яркости принимаемого светового потока в аналоговые электрические сигналы, которые поступают на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Так как сила тока электронов очень мала, на выходе из матрицы находится усилитель. Усиленный сигнал идет на преобразователь.

Большинство современных сканеров для дома и офиса базируются на матрицах двух типов: на CCD (Charge Coupled Device) или на CIS (Contact Image Sensor). Корпус CIS-скане

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
20
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
ра плоский, в сравнении с аналогичным CCD-аппаратом (его высота обычно составляет порядка 40-50 мм). Основные достоинства и недостатки этих двух классов сканеров указаны в таблице.

Таблица 1  – Достоинства и недостатки CCD- и CIS-сканеров

  Достоинства Недостатки
CCD - Высокая разрешающая способность (недорогие CCD-сканеры имеют на сегодняшний день разрешения до 2400 dpi); - Долгий срок службы лампы; - Высокое качество сканирования; - Большая глубина резкости; - Возможность работы со слайд-адаптерами и автоподатчиками документов - Сравнительно высокая стоимость (по отношению к CIS-сканерам); - Длительный прогрев лампы перед сканированием; - Необходимость в дополнительном источнике питания  
CIS - Небольшие габариты; - Быстрый старт; - Невысокая стоимость; - Низкое энергопотребление (многие CIS-сканеры получают питание по USB); - Автономность - Ограниченное разрешение (до1200 dpi); - Небольшая глубина резкости; - Сравнительно низкое качество сканирования

CCD-сканер обладает большей глубиной резкости, нежели CIS-сканер. Достигается это за счет применения в его конструкции объектива и системы

зеркал, изображенных на рисунках.

 

      

 

Рисунок 6 – Система зеркал CCD-сканера

 

Рисунок 7 – Система зеркал CIS-сканера

 

На рис. 7, для простоты восприятия, нарисовано лишь одно зеркало, тогда как

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
21
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
у типового сканера их не менее трех-четырех.

Сканеры с CCD-матрицей распространены гораздо больше, чем CIS-аппараты. Потому, что сканеры в большинстве случаев приобретаются не только для оцифровки листовых текстовых документов, но и для сканирования фотографий и цветных изображений. А CCD-сканер гораздо строже передает цветовые оттенки, света и полутона, нежели CIS-сканер. Погрешность разброса уровней цветовых оттенков, различаемых стандартными CCD-сканерами составляет порядка ±20%, тогда как у CIS-аппаратов эта погрешность составляет ±40%.

 

 

 

Рисунок 8 – Схематическое представление CIS-сенсора

 

CIS-матрица, показанная на рис. 8, состоит из светодиодной линейки, которая освещает поверхность сканируемого оригинала, самофокусирующихся микролинз и непосредственно самих сенсоров. Конструкция матрицы очень компактна, таким образом, сканер, в котором используется контактный сенсор, всегда будет намного тоньше CCD-сканера. Такие аппараты имеют довольно низкое энергопотребление; они практически нечувствительны к механическим воздействиям. Но CIS-сканеры, как правило, не приспособлены к работе со слайд-модулями и автоподатчиками документов. Из-за особенностей технологии CIS-матрица обладает сравнительно небольшой глубиной резкости. Например, у CCD-сканеров глубина резкости составляет ±30 мм, у CIS – ±3 мм. У CCD-аппарата вся картина будет резкой, поскольку в его конструкции есть система зеркал и фокусирующая линза. Но достаточно громоздкая оптическая система не позволяет CCD-сканеру достичь столь же компактных размеров, как у CIS-сканера. Некоторые модели CCD-сканеров для дома и офиса обладают оптическим разрешением порядка 3200 dpi, а у CIS-аппаратов оптическое разрешение ограничено 1200 dpi. Сканеры с CIS-матрицей применяются там, где требуется оцифровывать не книги, а листовые оригиналы. Эти сканеры целиком получают питание по шине USB, наиболее выгодны для владельцев портативных компьютеров.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА


Рисунок 9 – CCD-матрица

На рис. 9 показана CCD-матрица, которая представляется микросхемой со стеклянным окошком. Сюда и фокусируется отраженный от оригинала свет. Матрица не прекращает работать все то время, пока лафет со сканирующей кареткой, приводимый в движение шаговым электродвигателем, совершает путь от начала планшета, до его конца. Общая дистанция движения лафета по направлению "Y" называется частотой сэмплирования или механическим разрешением сканера. За один шаг матрица целиком захватывает горизонтальную линию планшета, которая называется линией растра. По истечении времени, достаточного для обработки одной такой линии, лафет сканирующего блока перемещается на небольшой шаг, затем сканируется следующая линия, и т.д.

 

Рисунок 10 – Вид сбоку на CCD-матрицу

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
23
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
На виде сбоку, изображенном на рис. 10, можно заметить два обычных винта, с помощью которых на этапе сборки сканера производилась точная юстировка матрицы (обратите также внимание на П-образные прорези в печатной плате на виде сверху), чтобы падающий на нее отраженный свет от зеркал ложился бы равномерно по всей ее поверхности. В случае перекоса одного из элементов оптической системы на отсканированном изображении появятся полосы.


Рисунок 11 - Увеличенное изображение части CCD-матрицы (макросъемка произведена цифровым фотоаппаратом Canon EOS D60)

На увеличенной фотографии CCD-матрицы, представленной на рис 11, достаточно хорошо видно, что CCD-матрица оснащена собственным RGB-фильтром. Он представляет собой главный элемент системы разделения цветов. Свет можно разделить на его цветовые составляющие, а затем сфокусировать на фильтрах матрицы. Так же элементом системы разделения цветов является объектив сканера, представленный на рис. 12.

 

 

Рисунок 12 - Объектив сканера на самом деле не так велик, как кажется на фотографии

Корпус сканер

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
24
НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТА
а, представленный на рис. 13, должен обладать достаточной жесткостью, чтобы исключить возможные перекосы конструкции. Лучше всего, если основа сканера представляет собой металлическое шасси.

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
25
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
Рисунок 13 – Корпус сканера

Корпуса большинства выпускаемых сегодня сканеров для дома и офиса, в целях снижения стоимости, полностью сделаны из пластмассы. В этом случае, необходимую прочность конструкции придают ребра жесткости.

 

 

Рисунок 14 - Расположение основных функциональных узлов сканера

Немаловажным элементом корпуса является транспортный фиксатор, показанный на рис. 14, который уберегает сканирующую каретку от повреждений при транспортировке сканера. Необходимо помнить, что перед включением любого сканера, оснащенного таким фиксатором, нужно осуществить его разблокировку. В противном случае, можно повредить механизмы аппарата.

Корпус аппарата должен быть герметичным, без каких-либо щелей (даже технологических). Должна существовать возможность отделения крышки планшета. Такое свойство аппарата особенно полезно при сканировании таких оригиналов, как толстые книги или журналы.

Края планшета должны иметь пологий спуск – это облегчает задачу по быстрому извлечению оригинала со стекла. Кроме того, между стеклом и планшетом не

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
26
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
 должно быть никакого зазора, который препятствовал бы извлечению оригинала. Имеется разметка по периметру планшета.

Все сканеры управляются с персонального компьютера, к которому они подключены, а необходимые настройки перед сканированием задаются в пользовательском окне управляющей программы. По этой причине, сканерам для дома и офиса совсем не обязательно иметь собственный блок управления. Однако многие производители идут навстречу самым неподготовленным пользователям, и устанавливают (обычно на лицевую панель) несколько кнопок "быстрого сканирования".

 

Рисунок 15 - Кнопки быстрого сканирования

 

На рис. 15 видно, что каждой кнопке соответствует определенный значок. Типовые функции быстрого старта обычно подразумевают запуск стандартной операции сканирования, с выводом на принтер, с последующей отправкой по электронной почте, по факсу и т.п. Для той или иной кнопки заданы конкретные параметры качества сканирования. Нажатие на ту или иную кнопку сначала приводит к запуску на компьютере приложения (если таковых несколько), отвечающего за вызываемую операцию. Далеко не все SOHO-сканеры снабжены собственным блоком управления, а в профессиональных аппаратах такие элементы отсутствуют.

Абсолютно в каждом сканере используется свой осветитель. Так называется небольшой и мощный модуль, в задачу которого входит включение и выключение лампы сканера (или того, что эту лампу заменяет). В CIS-сканерах в качестве источников света применяют светодиодную линейку, за счет чего данный класс аппаратов потребляет так мало энергии.

В CCD-сканерах оригиналы стандартно освещает люминесцентная лампа с холодным катодом. Ее свет в тысячи раз ярче светодиодов. Но для того чтобы вызвать свечение газа внутри лампы нужно подать на ее вход очень высокое напряжение. Его вырабатывает отдельный блок, показанный на рис. 16, называемый инвертором.

 

 

 

Рисунок 16 - Высоковольтный модуль (необходим для питания лампы)

 

Инвертор повышает напряжение

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
27
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
 с пяти Вольт до нескольких киловольт, а также преобразует постоянный ток в переменный.

Вообще различают три главных вида ламп, использующихся в сканерах:

- ксеноновая газоразрядная лампа (Xenon Gas Discharge);

- флуоресцентная лампа с горячим катодом (Hot Cathode Fluorescent);

- флуоресцентная лампа с холодным катодом (Cold Cathode Fluorescent)

Однако в сканерах для дома и офиса по ряду причин используются лишь лампы с холодным катодом.

Лампа сканера, показанная на рис. 17, закреплена на пластмассовом шасси сканирующей каретки непосредственно над отражателем. Сам отражатель имеет форму рефлектора (эффективного "собирателя" и отражателя света) в форме увеличительного зеркала. Свет от него усиливается, чтобы ярко осветить объект на планшете. Отразившись от оригинала на стекле, свет проходит сквозь щель шасси (на рисунке ее контур выделен голубым цветом) и принимается первым, самым длинным зеркалом оптической системы.

 

 

Рисунок 17 – Лампа с холодным катодом

 

Среди очевидных преимуществ лампы с холодным катодом можно отметить большой срок службы, который составляет 5 000 – 10 000 часов. По этой причине в некоторых сканерах не используются отключение лампы после завершения операции сканирования. Кроме этого, лампы не требуют какого-то дополнительного охлаждения и очень дешевы при производстве. Из недостатков - очень медленное включение. Типовое время разогрева лампы от 30 секунд до нескольких минут.

Лампа оказывает важное воздействие на результат сканирования. Даже при небольшом уходе характеристик источника света изменяется и падающий на приемную матрицу отраженный от оригинала световой поток. Отчасти поэтому и нужно столь длительное время разогрева лампы перед сканиров

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
28
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
анием. Некоторые драйверы позволяют уменьшить время разогрева, если качество оцифровки не так важно (например, при сканировании текстовой информации). Чтобы как-то скомпенсировать уход характеристик лампы (а это неизбежно происходит при длительной эксплуатации аппарата), сканеры автоматически выполняют процедуру самокалибровки по черно-белой мишени, располагающейся внутри корпуса.

 

 

Рисунок 18 – Цветовая мишень

На рис. 18 изображена цветовая мишень, по которой сканер подстраивает цвета перед сканированием, компенсируя "старение" лампы. Здесь видно также и то, что с течением времени тускнеет не только перманентно освещаемая лампой внутрикорпусная пластмасса, но и сама калибровочная мишень. Это, в свою очередь, приводит к уходу цветов и увеличению цветовых искажений.

Аналого-цифровой преобразователь занимается переводом аналоговых сигналов в цифровую форму. На его вход подается определенное напряжение с матрицы, а на выходе создается его двоичный код.

Подадим, к примеру, на вход преобразователя 4 Вольта, потом 9 Вольт. На его выходе появятся следующие вариации цифр: сначала 00000100, затем 00001001. В двоичном коде это цифры 4 и 9. Количество же нулей и единиц, которыми АЦП выражает измеренное значение – это его разрядность, которая измеряется в битах. Такой параметр, как разрядность преобразователя крайне важен для сканера, ведь он характеризует точность измерения входного сигнала.

Теоретически всегда лучше сканер, у которого разрядность больше. В домашней практике различия между результатами работы 36-ти и 42-х-битных сканеров практи

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
29
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
чески незаметны (человеческий глаз способен различить примерно 24 бита цветовых оттенков, т.е. около 16,7 млн.).

Современные сканеры оснащают специализированными процессорами. В число задач такого процессора входит согласование действий всех цепей и узлов, а также формирование данных об изображении для передачи персональному компьютеру. В некоторых моделях сканеров на процессор возлагаются также функции контроллера интерфейса.

Список программных инструкций для процессора хранится в микросхеме постоянной памяти. Данные в эту микросхему записываются производителем сканера на этапе производства. Содержимое микросхемы называется "микропрограммой" или "firmware". У некоторых профессиональных сканеров предусмотрена возможность ее обновления, но в недорогих моделях для дома и офиса это обычно не требуется.

Помимо микросхемы постоянной памяти в сканерах используется и оперативная память, играющая роль буфера (ее типовые значения – 1 или 2 Мбайт). Сюда направляется сканируемая информация, которая практически сразу передается на ПК. После отправки содержимого из памяти персональному компьютеру, процессор обнуляет буфер для формирования новой посылки. Инструкции для процессора также заносятся в ячейки оперативной памяти, но уже самого процессора (для этого он оснащен несколькими килобайтами собственной оперативной памяти). Организация его памяти построена по принципу конвейера, т.е. после выполнения инструкции, стоящей в очереди первой, ее место занимает вторая, а место последней – новая инструкция.

За обмен информацией и командами между сканером и компьютером отвечает контроллер интерфей

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
30
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
са. Данная микросхема может отсутствовать в том случае, если процессор располагает интегрированным модулем контроллера. Сегодняшний ассортимент SOHO-сканеров огранивается интерфейсами USB, FireWire и SCSI, находящимся на интерфейсной плате, изображенной на рис. 19. В аппаратах с разными интерфейсами установлены такие же разные контроллеры. Между собой они не совместимы.

 

 

 

Рисунок 19- Интерфейсная плата (сочетает SCSI- и USB-порты, а также располагает двумя гнездами для подключения дополнительных модулей)

 

Основной подвижный мо

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
31
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
дуль сканера – его сканирующая каретка. В нее входят оптический блок, с системой линз и зеркал, светочувствительная матрица, лампа с холодным катодом (если это CCD-сканер) и плата инвертора. К сканирующей каретке жестко закреплен зубчатый протяжный ремень, изображенный на рис. 20, который приводит в движение шаговый двигатель аппарата.

 

Рисунок 20 - Элементы протяжного механизма

За плотный контакт ремня с шестеренками отвечает специальная натяжная пружина, которая надевается непосредственно на него. Лафет со сканирующей кареткой, изображенный на рис. 21, перемещается по направляющим салазкам, вдоль корпуса аппарата.

Шаговый электродвигатель (Step Motor), изображенный на рисунке 16, может поворачивать шпиндель в обе стороны совсем небольшими шажками. Из-за этой особенности всегда есть возможность переместить каретку сканера на строго определенное расстояние.

 

 

 

Рисунок 21 – Шаговый двигатель

Такой двигатель есть в каждом планшетном сканере. Он вращает редуктор (шестеренки, изображенные на рис. 20) и приводит в движение каретку, в которой заключен оптический блок, лампа и матрица. За выбор направления и скорости вращения отвечает специальная микросхема – контроллер двигателя. Точность перемещения каретки называют механическим разрешением по направлению "Y" (Y-direction)

 

 

Рисунок 22 – Оптическое разрешение сканера

На рис. 22 показано оптическое разрешение сканера – направление X и его механическое разрешение – направление Y

Оптическое разрешение определяется числом элементов линии матрицы, деленное на ширину рабочей области. Механическое – число шагов сканирующей каретки по направлению движения Y. В спецификациях к сканерам можно встретить обозн

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
32
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
ачения, типа, "600х1200". Здесь вторая цифра и есть механическое разрешение, тогда как первая характеризует оптическое разрешение сканера. Различают также интерполированное разрешение, которое иногда на несколько порядков больше значений оптического, но никак не зависит от физического оснащения аппарата. Функции интерполирования (увеличения оригинального изображения) исполняет программное обеспечение сканера.

Домашние или офисные сканеры потребляют не слишком много энергии от сети. Внутренний блок питания сканера, изображенный на рис. 23, выдает напряжения 24 Вольт / 0.69 А, 12 Вольт / 0.15 А и 5 Вольт / 1 А. Т.к. для источника света – лампы с холодным катодом, требуется высокое напряжение в несколько киловольт, за ее питание отвечает отдельный блок, который описан выше.

 

 

Рисунок 23 – Блок питания сканера

Для многих планшетных сканеров выпускаются сопутствующие дополнительные приспособления, в большинстве случаев приобретаемые отдельно. Из таковых можн

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
33
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
о отметить автоподатчик документов и адаптер для сканирования прозрачных оригиналов (слайд-адаптер).

 

 

Рисунок 24 - Сканер с автоподатчиком документов (представляет собой громоздкую конструкцию)

Автоподатчик бумаги, изображенный на рис. 24, требуется в тех случаях, когда приходится сканировать множество печатных листов стандартного формата. Удостовериться, что к вашему сканеру можно подключить автоподатчик достаточно просто. Для этого можно просто взглянуть на панель подключений и убедиться в наличии гнезда ADF (Automatic Document Feeder). Автоподатчик документов всегда "привязан" к конкретной модели сканера, либо к серии моделей. Универсального податчика не существует! Причина заключается в том, что данное устройство управляется с интерфейсной платы сканера. Работа податчика невозможна при отсутствии связи со сканером.

Работает автоподатчик следующим образом. После этапа автокалибровки и проверки готовности сканер позиционирует каретку, изображенную на рис. 25, перед прозрачным окном автоподатчика. Затем, с его входного лотка поочередно забираются листовые оригиналы, и при проходе через означенное окно они оцифровываются.

 

 

Рисунок 25 - Вид на прозрачное окошко автоподатчика документов с другой стороны сте

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
34
ПРИНЦИП РАБОТЫ СКАНЕРА
кла

Слайд-адаптер представляет собой дополнительное приспособление, предназначенное для оцифровки прозрачных оригиналов (пленок, слайдов и негативов). Существуют два типа таких адаптеров: пассивный, который использует лампу сканера, и активный, просвечивающий прозрачный оригинал собственной лампой.

У пассивного слайд-адаптера интенсивность светового потока ниже, чем у активного адаптера. Соответственно, ниже и качество отсканированных изображений, которое вполне приемлемо, к примеру, для Web. Пассивные слайд-адаптеры также отличаются невысокой ценой.

Схема электрическая структурная планшетного сканера приведена на чертеже 230106.КПСД07.001Э1.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
35
НЕИСПРАВНОСТИ СКАНЕРА
3. Неисправности сканеров и методика их устранения

Неисправностей, встречаемых у сканеров, значительно меньше, чем у принтеров, однако из-за особенностей конструкции (лампа подсветки очень боится резких толчков, ударов, встряхиваний) к ним порой нужно относиться более бережно, чем к принтерам.

Неисправности, встречаемые у сканеров, сведены в таблицу, приведенную ниже.

Таблица 2

Неисправность Причина Устранение
Ошибки сканирования    
1. На отсканированном изображении видны царапины и пятна. Поврежден сканируемый оригинал. Царапины и пятна имеются на внешней или внутренней поверхности стекла экспонирования. Испачкан сенсор монитора. Очистить поверхность стекла экспонирования. Очистить сенсор сканера.
2. Часть изображения размыта. Оригинал не был плотно прижат к поверхности сканера. Прижать плотно.
3. На сканированном изображении отсутствуют края оригинала. Оригинал неправильно размещен на стекле экспонирования сканера. Убедитесь, что оригинал полностью попадает в диапазон действия линейки ПЗС сканера.
4. Отсканированное изображение лишено содержания.   Удостоверьтесь, что оригинал изображения был сориентирован правильной стороной относительно сканирующей головки планшетного устройства или правильно вложен в приемный лоток страничного сканера.
5. Полученное в результате сканирования изображение расплывчато или искажено.   Проконтролируйте плотность прилегания оригинала документа к рабочей стеклянной поверхности сканера; убедитесь также, что крышка сканера закрыта.
6. Качество получаемых сканируемых изображений не удовлетворительное.   Проверьте, соответствуют ли параметры настроек для типа изображения параметрам вашего сканирующего устройства и его программного обеспечения.
7. Полученное изображение содержит незначительные погрешности - немного перекошено не центрировано, слишком темное или, наоборот, слишком светлое.   Используйте программное обеспечение сканера или другую программу редактирования графических изображений и устраните эти погрешности изображения.
8. Полученное изображение имеет зеленоватый, красноватый, желтоватый или синеватый оттенок.   В программном обеспечении EPSON TWAIN Pro в диалоговом окне Color Balance (Цветовой баланс) настроить интенсивность баланса нужного цвета, затем заново отсканировать (если это невозможно, то воспользуйтесь программой Adobe Photoshop – меню Изображение>Коррекция>Цветовой баланс).
Ошибки видимые пользователю    

1. Открыта крышка лампы. (Защелка с датчиком не закрыта).

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
36
НЕИСПРАВНОСТИ СКАНЕРА

1. Крышка сломана. 2. Сломана защелка с датчиком. 3. Штифт переключателя поврежден.   1. Заменить крышку 2. Заменить защелку с датчиком 3. Заменить штифт переключателя  
2. Не обеспечивается устойчивая связь сканера с ПК (сканер подключен к компьютеру через параллельный порт). Сканер и принтер “мешают” друг другу. Установите определенный порядок включения питающих напряжений (сначала сканер, затем принтер, ПК -последним) или установите коммутатор параллельного порта.
3. Не выходит получить изображение со сканера. Проблемы с TWAIN-драйвером. Переустановите его TWAIN-драйвер.
4.Штанга стабилизатора оптической головки сканера не перемещается вдоль исходного документа. Штанга стабилизатора заблокирована. Ее необходимо разблокировать. (Блокирующий узел планшетного сканера обычно расположен у основания.)
5. Операция сканирования идет очень медленно, а в качестве интерфейса используется параллельный порт.

Порт не сконфигурир

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
37
НЕИСПРАВНОСТИ СКАНЕРА
ован.

Убедитесь, что порт сконфигурирован либо как расширенный параллельный порт (ЕРР), либо как порт с расширенными возможностями (ЕСР).
6. Операция сканирования выполняется очень медленно (независимо от типа подключения). Мал размер файла подкачки или количество оперативной памяти. Увеличьте размер файла подкачки в системе или установите большее количество оперативной памяти.
7. Неисправности лампы. 1. Зеркало находится в неправильном положении. 2. Неправильное выравнивание. 1. Изменить положение зеркала. 2. Изменить выравнивание.
8. Открыта крышка податчика документа. 1. Переключатель замка крышки поврежден. 2. Штифт переключателя замка крышки поврежден. 1. Заменить переключатель замка крышки. 2. Заменить штифт переключателя замка крышки.
9. Застревание бумаги.

1. Сепаратор поврежден.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
38
НЕИСПРАВНОСТИ СКАНЕРА
2. Кромки барабана бумагоподающего механизма повреждены.

3. Блок выхода бумаги поврежден.

4. Моторы подачи бумаги и протячжки бумаги повреждены.

5. Датчик выхода бумаги поврежден.

1. Заменить сепаратор 2. Заменить барабан бумагоподающего механизма. 3. Устранить повреждение. 4. Замена моторов подачи 5. Заменить датчик выхода бумаги.
10. Ошибки при подаче бумаги. 1. Сепаратор поврежден. 2. Датчик бумаги поврежден. 1. Отремонтировать или заменить сепаратор 2. Отремонтировать или заменить датчик бумаги
11. Ошибки стола податчика бумаги. 1. Датчик положения стола документа поврежден. 2. Фиксатор подвижного стола документа поврежден. 3. Мотор подачи неисправен. 4. Стол документа неисправен. Отремонтировать или заменить: 1. Датчик положения стола документа 2. Фиксатор подвижного стола документа Заменить: 3. Мотор подачи 4. Стол документа
Системные ошибки    
1. Ошибки памяти. 1. Ошибки чтения\записи 2. Ошибка значения EPROM. 3. Ошибка переполнения памяти  
2. Ошибки позиционирования оригинала. Эта ошибка диагностируется, когда сканер не может определить положение оригинала. Загрязнение датчика определения положения оригинала. Очистить датчик.
3. Ошибки теней. 1. Зеркало находится вне рабочего положения. 2. Некорректное выравнивание. 3. Лампа повреждена. 4. Загрязнение линзы фотодиода. 1. Переместить зеркало в рабочее положение 2. Выровнять 3. Заменить лампу 4. Прочистить линзу фотодиода
6. Ошибки начального положения. Эта ошибка диагностируется, если датчик начального положения не может определить исходное положение каретки. 1. Поврежден мотор сканера. 2. Штифт микропереключателя мотора сканера поврежден. 3. Поврежден датчик начального положения. 4. Штифт сенсора начального положения поврежден. Отремонтировать или заменить: 1. Мотор сканера 2. Штифт микропереключателя мотора сканера 3. Датчик начального положения 4. Штифт сенсора начального положения

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
39
НЕИСПРАВНОСТИ СКАНЕРА

 

 



Дата: 2019-02-19, просмотров: 657.