УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

Устройство и принцип работы всех видов сканеров (планшетных, рулонных, ручных) практически одинаково и может быть представлено такой схемой: отражение сканируемого оригинала через фокусирующий объектив попадает на линейку фотоприемников, которые преобразуют изображение в элек­тронный вид. Главное от­личие сканера от фотоаппарата или видеокамеры — это наличие линейной, а не квадратной матрицы фотоэлементов, что вынуждает применять различ­ные механизмы ее перемещения относительно объекта.

Сканер состоит из двух частей: сканирующего механизма, помещенный в пластмассовый корпус, и его программной части —TWAIN-драйвера (Toolkit Without An Interesting Name), который осуществ­ляет управление сканером и связь с другими программами и операционной системой в целом.

Планшетный сканер представляет собой пластмассовый корпус прямо­угольной формы с откидной крышкой. Крышка нужна для минимизации влияния внешних источников света и для лучшего контакта оригинала с поверхностью стекла. Некоторые модели имеют на своем корпусе несколько кнопок управления, которые позволяют запус­кать программы для сканирования, копирования или распознавания текста, минуя средства операционной системы. На задней панели сканера распола­гаются разъемы питания и интерфейса для подключения к компьютеру.

Внутри корпуса под стеклом расположена подвижная каретка, на которой установлен источник света и линейная матрица фотоэлементов. Каретка перемеша­ется вдоль длинной стороны корпуса при помощи электродвигателя, свя­занного с ней посредством ременной передачи. Свет, излучаемый лампой, отражается от поверхности оригинала и попадает на фотоэлементы, которые фиксируют интенсивность светового потока.

В сканерах используют четыре типа источников света.

- Ксеноновые газоразрядные лампы. Отличаются высокой скоростью включения, стабильностью излучения, компактны, но имеют проблемы с точ­ностью цветопередачи из-за узкого спектра излучения. Требуют высокого напряжения питания (порядка 2 кВ).

- Люминесцентные лампы с горячим катодом. Обладают очень ровным спектром излучения, которым можно управлять, малым временем прогрева (порядка 3-5 с). К недостаткам можно отнести не очень стабильные характеристики, довольно большие габариты, небольшой срок службы (порядка 1000 ч) и необходимость держать лампу постоянно включенной в процессе работы сканера.

- Люминесцентные лампы с холодным катодом. Такие лампы имеют целую массу преимуществ: очень большой срок службы (от 5 до 10 тыс. часов), низкую рабочую температуру, ровный спектр излучения. Недостаток - относительно большое время про­грева (от 30 с до нескольких минут) и более высоким, чем у ламп с горячим катодом, энергопотреблением. В настоящее время люминесцентные лампы с холодным катодом используются в подавляющем большинстве моделей планшетных сканеров и МФУ.

- Светодиоды. Обладают малыми габаритами, небольшим энергопотребле­нием и не требуют времени для прогрева. Применяются исключительно в CIS-сканерах. Главным недос­татком имеют довольно низкую (по сравнению с газоразрядными и люминесцентными лампами) интенсивность светового потока, что приводит к снижению скорости сканирования и увеличению уровня цифрового шума на получаемом изображении.

Матрица фоточувствительных элементов может быть двух типов.

- CCD (Charge-Coupled Device, прибор с зарядовой связью — ПЗС). Представляет собой сравнительно не­большую линейку фотоэлементов и оптическую систему, которая про­ецирует отраженный от оригинала свет на фотоэлементы.

- CIS (Contact Image Sensor, непосредственный контакт с рисунком). Использует линейку фотоэлементов и светодиодов, расположенных вдоль всей зоны сканирования.