ГОУ СПО «Кировский авиационный техникум»
Пояснительнаязаписка
230106.КПСД07.001П3
КОНструкцияи техническое обслуживание сканеровСтудентгруппы ВП-44
БеляевП.Ю.
ПреподавательКириллова Л.А.
Содержание
1Введение
2Анализ и перспективы рынка
2.1Виды сканеров
2.2 Основные характеристики сканеров
3.Описание конкретной модели
3.1EpsonPerfection 2580 Photo
3.2 HP Scanjet 4070
3.3 Canon Canoscan Lide 500F
4 Техническоеобслуживаниедиагностиканеисправностей
4.1Конструкция планшетного сканера
4.2Размещение и обслуживание сканирующих устройств
4.3Общие проблемы и их решение
4.4Основные неисправности и методы их устранения
Заключение
Списоклитературы
1. Введение
Почти каждый пользователь компьютерапостоянно сталкивается с проблемой преобразования документов из бумажной формыв электронную. Процедура ввода информации вручную отнимает огромное количествовремени и чревата ошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, ноне изображения. Выходом из положения является сканер, позволяющий вводить в компьютер,как изображения, так и текстовые документы.
Сканеры считывают с бумаги, пленкиили иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют ихв цифровой формат. Они служат везде: в крупных конторах, где обрабатываютсяогромные архивы документов, в издательствах и проектно-конструкторскихорганизациях, а также в небольших фирмах и домашних офисах. Настолько широкасфера применения сканеров, настолько много их разновидностей. Цена сканераможет составлять от нескольких десятков до десятков тысяч долларов, оптическоеразрешение – от 100 до 11000 точек на дюйм (на английском dpi, dot per inch), а скорость сканирования – от 1-2 до 80 с./мин.
Для выполнения тех или иныхконкретных задач пригодна отнюдь не каждая модель. Как правило, пригодностьсканера определяется совокупностью его технических параметров: конструктивнымтипом, форматом, разрешением, глубиной цвета, диапазоном оптических плотностейи т.д.
Сканеры совместно с эффективнымисредствами распознавания текста (такими, например, как Fine Reader) ипереводчиками (такими, например, как Stylus) практически полностью разрушилиязыковой барьер и открыли каждому пользователю свободный доступ к иностраннойтехнической или любой другой литературе.
Сканер смодемом могут заменить факсимильный аппарат.
2 Анализ и перспективы рынка
2.1 Видысканеров
Существуют 6 основных видов сканеров– барабанные, листопротяжные, планшетные, ручные, слайдовые и сканеры длядокументов, причем каждому из них присущи как достоинства, так и недостатки.
Барабанные сканеры — старшая ветвь сканеров,удовлетворяющая самого требовательного профессионала. Оригинал закрепляется набарабане при помощи специальных зажимов, либо при помощи смазки, а сканированиепроизводится перемещением объектива вдоль вращающегося со скоростью порядка1000 оборотов в минуту барабана. За один его оборот считывается одна линияпикселей. Использование галогенного источника света, световой поток от которогоконцентрируется на точечной области барабана, позволяет исключить влияние помехи обрабатывать весь спектр оригиналов с высочайшим качеством. Барабанныесканеры, по светочувствительности, значительно превосходящие потребительскиепланшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуетсявысококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков.
Неудобства, связанные с закреплениеморигинала на барабане и весьма высокая стоимость делают приобретение такогосканера оправданным лишь в том случае, если предъявляются очень высокиетребования к качеству изображения, или его нужно увеличивать во много раз.Разрешение простых моделей — 3000 – 4000dpi, разрядность цвета — 48bit, D — 4, модели высшего классаспособны выдать от 8000 до 11000dpi,при стоимости от 20 тысяч долларов.
В листопротяжном сканере, какв факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются черезспециальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятсяпричиной перекоса изображения при вводе). Упрощенные варианты этих сканеровиспользуются в офисах для распознавания текста и сканирования упрощеннойграфики типа визиток и фирменных бланков, а также в паре с факс-модемом дляотправки факсимильных сообщений. Специальные модели используются в медицине дляоцифровки рентгеновских снимков и историй болезни. Невысокая стоимость икомпактность этих сканеров делает их приобретение выгодным для задачбезбумажного офиса, но сканирование из книги или журнала весьма затруднительно.Для преодоления подобных затруднений, многие модели оснащаются автозагрузчикомдокументов или могут отсоединяться от подставки с тем, чтобы сканер мог припомощи роликов перемещаться по горизонтальной поверхности. Разрешение такихсканеров не превышает 600dpi,разрядность цвета 30bit, D: 2 — 2.2. В целом возможности применениялистопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их доля на массовом рынкеснижается.
Планшетные сканеры — самое распространенное семействосканеров, представителей которого можно встретить как в домашних условиях, таки на столе у профессионала. Они предназначены для ввода графической информациис прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этихустройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала(или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальнымиэлементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗСконструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходногоматериала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняетсямеханическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа илипротягиванием листа при неподвижной установки линейки.
Некоторые модели, оптика которыхимеет значительную глубину резкости и снабжена авто фокусировкой, могутобрабатывать объемные оригиналы. Некоторые модели оборудованы встроенным лоткомдля сканирования слайдов. Это обеспечивает неоспоримое преимущество передклассическим слайд-модулем, устанавливаемым вместо крышки сканера: свет,проходя через прозрачный оригинал, не проходит черед дополнительное стекло ипоэтому меньше рассеивается.
Планшетный сканер является наиболее универсальныминструментом, подходящим под большинство задач, модели авторитетныхпроизводителей неприхотливы и надежны, просты в установке и использовании,разнообразие выпускаемых модификаций позволяет подобрать сканер практически подлюбые средства и требования. Большинство моделей имеет возможность установкиавтоматического загрузчика документов из пачки, подключения слайд модуля и др.
Разрешение планшетных сканеровдоходит до 3000dpi, разрядностьцвета — до 42bit, D — до 3.6.
Модели высшего класса способны«выдавать» разрешение 5000dpi и обрабатывать оригиналы плотностью до 3.9 и трехмерные предметы. Кслову сказано, такие модели могут весить свыше 500кг, а стоимость их измеряетсякак минимум десятками тысяч долларов.
Ручные сканеры — самая младшая ветвь сканеров,кое-где еще удерживающаяся на рынке лишь благодаря своей компактности идешевизне. Невысокое разрешение и разрядность обработки цвета ограничиваютиспользование этих устройств: сканированием текста и упрощенной графики из книги газетных статей, а также, сканирование оригиналов, которые не так простоуложить на стекло планшетного сканера или приклеить к барабану. Сканированиеосуществляется перемещением сканера по поверхности оригинала, вследствие чего,качество изображения очень сильно зависит от твердости руки пользователя искорости перемещения сканера. Эти сканеры, как правило, подключаются ккомпьютеру через последовательный порт или порт принтера. Разрешение такихсканеров не превышает 400dpi,разрядность цвета 8bit, D: 1.9 — 2.0. Представляют интерес, прежде всего длявладельцев мобильных ПК.
Слайдовые сканеры — по сути специализированный вариантпланшетного сканера, разработанный для оцифровки слайдов и негативныхфотопленок для задач профессиональной фотографии или полиграфии. Слайд или пленкавставляется в приемную щель и перемещается между лампой подсветки и объективом.Параметры выходного изображения достаточны для фотоальбома или полиграфическоговоспроизведения. Очень часто такие сканеры поставляются в составе цифровой фотостудии или рабочего места дизайнера. Разрешение слайдовых сканеров достигает3000dpi, разрядность цвета — 42bit, D — 3.6.
Сканеры для документов — Основной упор при разработке этихсканеров делается на производительность. Основное назначение — сканированиебольших объемов документов для последующего распознавания или архивирования.Такие сканеры эффективны в банковских структурах, отделах кадров крупныхпредприятий, архивах, акционерных обществах, избирательных комитетах икомиссиях, государственных службах, а также везде, где требуется обработкабольших объемов информации и не используется высокохудожественная графика. Оттаких сканеров не требуется высокой точности сканирования, но быстродействиеиграет повышенную роль и является основным потребительским параметром. Разрешениетаких сканеров доходит до 1200dpi,разрядность цвета — до 30bit, D — до 2.8.
2.2Основные характеристики сканеров
Оптическое разрешение — измеряется в точках на дюйм (dotsper inch, dpi). Характеристика, показывающая, чем больше разрешение, тем большеинформации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшейобработке. Часто приводится такая характеристика, как “интерполированноеразрешение” (интерполяционное разрешение). Ценность этого показателясомнительна — это условное разрешение, до которого программа сканера “беретсядосчитать” недостающие точки. Этот параметр не имеет никакого отношения кмеханизму сканера и, если интерполяция все же нужна, то делать это лучше послесканирования с помощью хорошего графического пакета.
Глубина цвета – это характеристика, обозначающаяколичество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерныхприложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop,работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов —16,77 млн.на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше — 30 бит, и, унаиболее качественных из планшетных сканеров, — 36 бит и более. Конечно, можетвозникнуть вопрос — зачем сканеру распознать больше бит, чем он может передатьв компьютер. Но, не все полученные биты равноценны. В сканерах с ПЗС датчикамидва верхних бита теоретической глубины цвета обычно являются “шумовыми” и ненесут точной информации о цвете. Наиболее очевидное следствие “шумовых” битовнедостаточно непрерывные, гладкие переходы между смежными градациями яркости воцифрованных изображениях. Соответственно в 36 битном сканере “шумовые” битыможно сдвинуть достаточно далеко, и в конечном оцифрованном изображенииостанется больше чистых тонов на канал цвета.
Оптическая плотность есть характеристика оригинала,равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к светуотраженному (или прошедшему — для прозрачных оригиналов). Минимально возможноезначение 0.0 D — идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D –абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканерахарактеризует, какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер можетраспознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальнаяоптическая плотность у сканера — это оптическая плотность оригинала, которуюсканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этойграницы сканер не сможет различить. Данная величина очень хорошо отделяетпростые офисные сканеры, которые могут потерять детали, как в темных, так исветлых участках слайда и, тем более, негатива, от более профессиональныхмоделей. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежитв пределах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели).Большинство бумажных оригиналов, будь то фотография или журнальная вырезка,обладают оптической плотностью не более 2.5D. Слайды требуют для качественногосканирования, как правило, динамический диапазон более 2.7 D (Обычно 3.0 –3.8). И только негативы и рентгеновские снимки обладают более высокимиплотностями (3.3D – 4.0D).
По типу интерфейса сканерыделятся всего на четыре категории:
SCSI (Small ComputerSystems Interface). Сканерыс интерфейсом SCSI были наиболее распространены несколько лет назад. ЭраSCSI-сканеров подходит (или уже подошла) к концу. Основная причина – появлениевысокоскоростных интерфейсов USB и FireWire, не требующих ни особойделикатности при подключении, ни дополнительных адаптеров. Среди достоинствSCSI-интерфейса можно выделить его высокую пропускную способность, а такжевозможность подключения до семи различных устройств на одну шину. Из основныхнедостатков SCSI – высокую стоимость организации интерфейса и необходимостизадействования дополнительного контроллера.
USB (Universal Serial Bus). Интерфейс USB получил самое широкоераспространение благодаря его интеграции во все современные системные платы вкачестве основного разъема для периферийных устройств. Сегодня абсолютноебольшинство сканеров для дома выпускается именно с USB-интерфейсом. ГруппаCIS-сканеров получает необходимое питание по USB-порту.
FireWire (IEEE1394) представляет собой последовательныйвысокоскоростной интерфейс ввода/вывода, отличаясь от USB тем, что дляобеспечения соединения он не требует управляющего контроллера. Организация егоработы выполнена по схеме peer-to-peer. Собственно за счет этого и достигаетсяболее низкая (в сравнении с USB) загрузка центрального процессора.
В последнее время производителипредлагают немало сканеров с двумя интерфейсами (например, LPT и USB). Такаяуниверсальность может быть весьма полезной при модернизации сканера.
3.Описание конкретной модели
3.1 EpsonPerfection 2580 Photo
У модели Perfection2580 Photo, изготовленной фирмой Epson, показанной на рисунке 1, имеется автоматическийподатчик пленки. Механизм находится в верхней крышке. С его помощью можносканировать отрезки не более шести кадров. Для принудительного извлеченияматериала предназначена специальная кнопка на корпусе. Кроме того, предусмотренаустановка одного слайда непосредственно на стекло сканера. На лицевой частиустройства присутствуют три кнопки быстрого сканирования. Для удобстватранспортировки имеется фиксатор, блокирующий оптическую систему.
/>
Рисунок 1 – Внешний вид Epson Perfection 2580Photo
Драйвердовольно прост в использовании. Имеются три режима сканирования, различающиесяпо количеству доступных настроек: полностью автоматический, домашний ипрофессиональный. Сканер поддерживает функцию выравнивания изображения, а такжевосстановления выцветших красок. Имеется возможность программного удаленияповреждений пленки (при работе с прозрачными материалами).
Качественнаяцветопередача. При работе с прозрачными материалами, отсканированными с использованиемавтоматического податчика, имеется высокий уровень цветового шума.
3.2 HP Scanjet 4070
МодельScanjet 4070, изготовленная фирмой Hewlett Packard,изображенная на рисунке 2, имеет довольно большие размеры. Основноепредназначение этого сканера — работа с фотоматериалами, для этого в верхнююкрышку встроена специальная дверца с расположенной в ней лампой подсветки. Поддверцей находятся крепления для прозрачных материалов и фотографий. Такаясистема более удобна, чем система с рамками. В крепления можно установитьодновременно лишь две полоски пленки или четыре слайда в рамках, при этомсканироваться будут только два первых кадра. Кроме того, для ускорениясканирования в держатель можно загрузить до 12 фотографий. Вся верхняя крышкаснимается, благодаря чему можно работать с толстыми оригиналами. Устройство неимеет разметки по бокам предметного стекла. На передней панели размещеныдополнительные кнопки, обеспечивающие, помимо функций сканирования вграфический файл или документ, возможность работы со слайдами или негативами, атакже копирования на подключенный к системе принтер.
/>
Рисунок 2 – Внешнийвид HP Scanjet 4070
Устройствоустанавливается очень просто, а связь с ПК осуществляется по интерфейсу USB2.0. Драйвер сканера несложный.
Цветопередачаблизка к идеалу.
«-» — высокийуровень шума.
3.3 Canon Canoscan Lide 500F
МодельCanoscan Lide 500F, изготовленная фирмой Canon, изображенная на рисунке 3, вотличие от других, представленных в обзоре, выполнен на базе технологии CIS(контактный датчик изображения, в дальнейшем КДИ). Матрица фотодиодоврасполагается по всей ширине сканируемой области под защитным стеклом ивоспринимает свет, отраженный от оригинала. Следствием использования такойтехнологии стало серьезное изменение многих параметров устройства. Толщинасканера составляет всего 35 мм, ему не требуется внешний адаптер питания.Устройство допускает сканирование даже в вертикальном положении, для чегоимеется встроенная подставка. Чтобы оригиналы плотнее прилегали к стеклу,крышка снабжена маленькими магнитами.
/>Рисунок 3 – Внешнийвид Canon Canoscan Lide 500F
Этот сканертакже позволяет работать с прозрачными материалами. Из-за небольшого размералампы слайд-адаптера за раз можно отсканировать лишь один кадр. Нет возможностиобработать слайды в рамках.
Кнопкибыстрого запуска Copy, Scan и E-Mail дополнены возможностью сканирования в файлформата *.pdf при взаимодействии с программой CanoScan Toolbox, в которойкаждой из клавиш можно переназначить выполняемую функцию по своему усмотрению.
Для получениялучшего результата перед первым сканированием устройство производит калибровку.В процессе работы при необходимости ее можно повторить. Драйвер обладаетмножеством настроек, с помощью которых результат можно улучшить. Модельподдерживает режим мультисканирования, позволяющий за один раз обработать сразунесколько фотографий. Программа точно разделит полученное изображение нанесколько файлов, а в случае перекоса произведет выравнивание.
При работе спрозрачными материалами возможна коррекция повреждений и дефектов пленки, атакже устранение зернистости и коррекция контрового света.
Цветоваямишень обладает неплохими показателями, но их устойчивость во многом зависит отплотности прилегания оригинала к стеклу сканера.
В таблицах 1и 2 представлены сравнительные характеристики сканеров.Таблица 1 — Характеристики сканеровМодель Тип матрицы Оптическое разрешение, тнд Габариты, мм Масса, кг Цена, долл. Canon Canoscan Lide 500F КДИ 2400х4800 280х396х35 2 160 HP Scanjet4070 ПЗС 2400х2400 298х472х90 3,3 136 Epson Perfection 2580 Photo ПЗС 2400х4800 275х419х86 3,2 140 Таблица 2 — Время сканирования (всекундах).Модель Фотография размером 10х15 см Негатив Слайд Предварительное С разрешением 300/600 тнд Предварительное С разрешением 2400 тнд Предварительное С разрешением 2400 тнд Canon Canoscan Lide 500F 17 11/17 26 76 26 76 HP Scanjet4070 16 18/26 26 118 20 45 Epson Perfection 2580 Photo 12 9/6 35 156 22 38
4. Техническое обслуживание и диагностика неисправностей
4.1Конструкция планшетного сканера
Матрица трансформирует изменения цвета ияркости принимаемого светового потока в аналоговые электрические сигналы,которые поступают на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Так как сила токаэлектронов очень мала, на выходе из матрицы находится усилитель. Усиленныйсигнал идет на преобразователь.
Большинство современных сканеров длядома и офиса базируются на матрицах двух типов: на CCD (Charge Coupled Device)или на CIS (Contact Image Sensor). Корпус CIS-сканера плоский, в сравнении саналогичным CCD-аппаратом (его высота обычно составляет порядка 40-50 мм). Основные достоинства и недостатки этих двух классов сканеров указаны в таблице 3.
Таблица 3 – 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;
- Чувствительность к боковой засветке;
- Сравнительно низкое качество сканирования
CCD-сканер обладает большей глубинойрезкости, нежели CIS-сканер. Достигается это за счет применения в его конструкцииобъектива и системы зеркал, изображенных на рисунках 4 и 5.
/>
Рисунок 4 – Система зеркал CCD-сканера
/>
Рисунок 5 – Система зеркал CIS-сканера
На рисунке 5, для простотывосприятия, нарисовано лишь одно зеркало, тогда как у типового сканера их неменее трех-четырех.
Сканеры с CCD-матрицей распространеныгораздо больше, чем CIS-аппараты. Потому, что сканеры в большинстве случаевприобретаются не только для оцифровки листовых текстовых документов, но и длясканирования фотографий и цветных изображений. А CCD-сканер гораздо строжепередает цветовые оттенки, света и полутона, нежели CIS-сканер. Погрешностьразброса уровней цветовых оттенков, различаемых стандартными CCD-сканерамисоставляет порядка ±20%, тогда как у CIS-аппаратов эта погрешность составляет±40%.
/>
Рисунок 6 – Схематическоепредставление CIS-сенсора
CIS-матрица, показанная на рисунке 6,состоит из светодиодной линейки, которая освещает поверхность сканируемогооригинала, самофокусирующихся микролинз и непосредственно самих сенсоров.Конструкция матрицы очень компактна, таким образом, сканер, в которомиспользуется контактный сенсор, всегда будет намного тоньше CCD-сканера. Такиеаппараты имеют довольно низкое энергопотребление; они практическинечувствительны к механическим воздействиям. Но CIS-сканеры, как правило, неприспособлены к работе со слайд-модулями и автоподатчиками документов. Из-заособенностей технологии CIS-матрица обладает сравнительно небольшой глубинойрезкости. Например, у CCD-сканеров глубина резкости составляет ±30 мм, у CIS –±3 мм. У CCD-аппарата вся картина будет резкой, поскольку в его конструкцииесть система зеркал и фокусирующая линза. Но достаточно громоздкая оптическаясистема не позволяет CCD-сканеру достичь столь же компактных размеров, как уCIS-сканера. Некоторые модели CCD-сканеров для дома и офиса обладают оптическимразрешением порядка 3200 dpi, а у CIS-аппаратов оптическое разрешениеограничено 1200 dpi. Сканеры с CIS-матрицей применяются там, где требуетсяоцифровывать не книги, а листовые оригиналы. Эти сканеры целиком получаютпитание по шине USB, наиболее выгодны для владельцев портативных компьютеров.
/>
Рисунок 7 – CCD-матрица
На рисунке 7 показана CCD-матрица,которая представляется микросхемой со стеклянным окошком. Сюда и фокусируетсяотраженный от оригинала свет. Матрица не прекращает работать все то время, покалафет со сканирующей кареткой, приводимый в движение шаговым электродвигателем,совершает путь от начала планшета, до его конца. Общая дистанция движения лафетапо направлению «Y» называется частотой сэмплирования или механическимразрешением сканера. За один шаг матрица целиком захватывает горизонтальнуюлинию планшета, которая называется линией растра. По истечении времени,достаточного для обработки одной такой линии, лафет сканирующего блокаперемещается на небольшой шаг, затем сканируется следующая линия, и т.д.
/>
Рисунок 8 – Вид сбоку на CCD-матрицу
На виде сбоку, изображенном нарисунке 8, можно заметить два обычных винта, с помощью которых на этапе сборкисканера производилась точная юстировка матрицы (обратите также внимание наП-образные прорези в печатной плате на виде сверху), чтобы падающий на нееотраженный свет от зеркал ложился бы равномерно по всей ее поверхности. Вслучае перекоса одного из элементов оптической системы на отсканированномизображении появятся полосы.
/>
Рисунок 9 — Увеличенное изображениечасти CCD-матрицы (макросъемка произведена цифровым фотоаппаратом Canon EOSD60)
На увеличенной фотографииCCD-матрицы, представленной на рисунке 9, достаточно хорошо видно, чтоCCD-матрица оснащена собственным RGB-фильтром. Он представляет собой главныйэлемент системы разделения цветов. Свет можно разделить на его цветовыесоставляющие, а затем сфокусировать на фильтрах матрицы. Так же элементомсистемы разделения цветов является объектив сканера, представленный на рисунке10.
/>
Рисунок 10 — Объектив сканера насамом деле не так велик, как кажется на/>фотографии
Корпус сканера, представленный на рисунке11, должен обладать достаточной жесткостью, чтобы исключить возможные перекосыконструкции. Лучше всего, если основа сканера представляет собой металлическоешасси.
/>
Рисунок 11 – Корпус сканера
Корпуса большинства выпускаемых сегоднясканеров для дома и офиса, в целях снижения стоимости, полностью сделаны изпластмассы. В этом случае, необходимую прочность конструкции придают ребражесткости.
/>
Рисунок 12 — Расположение основныхфункциональных узлов сканера
Немаловажным элементом корпусаявляется транспортный фиксатор, показанный на рисунке 12, который уберегаетсканирующую каретку от повреждений при транспортировке сканера. Необходимопомнить, что перед включением любого сканера, оснащенного таким фиксатором,нужно осуществить его разблокировку. В противном случае, можно повредитьмеханизмы аппарата.
Корпус аппарата должен бытьгерметичным, без каких-либо щелей (даже технологических). Должна существоватьвозможность отделения крышки планшета. Такое свойство аппарата особенно полезнопри сканировании таких оригиналов, как толстые книги или журналы.
Края планшета должны иметь пологийспуск – это облегчает задачу по быстрому извлечению оригинала со стекла. Крометого, между стеклом и планшетом не должно быть никакого зазора, которыйпрепятствовал бы извлечению оригинала. Имеется разметка по периметру планшета.
Все сканеры управляются сперсонального компьютера, к которому они подключены, а необходимые настройкиперед сканированием задаются в пользовательском окне управляющей программы. Поэтой причине, сканерам для дома и офиса совсем не обязательно иметь собственныйблок управления. Однако многие производители идут навстречу самымнеподготовленным пользователям, и устанавливают (обычно на лицевую панель)несколько кнопок «быстрого сканирования».
/>
Рисунок 13 — Кнопки быстрогосканирования
На рисунке 13 видно, что каждойкнопке соответствует определенный значок. Типовые функции быстрого стартаобычно подразумевают запуск стандартной операции сканирования, с выводом напринтер, с последующей отправкой по электронной почте, по факсу и т.п. Для тойили иной кнопки заданы конкретные параметры качества сканирования. Нажатие нату или иную кнопку сначала приводит к запуску на компьютере приложения (еслитаковых несколько), отвечающего за вызываемую операцию. Далеко не всеSOHO-сканеры снабжены собственным блоком управления, а в профессиональных аппаратахтакие элементы отсутствуют.
Абсолютно в каждом сканереиспользуется свой осветитель. Так называется небольшой и мощный модуль, взадачу которого входит включение и выключение лампы сканера (или того, что этулампу заменяет). В CIS-сканерах в качестве источников света применяютсветодиодную линейку, за счет чего данный класс аппаратов потребляет так малоэнергии.
В CCD-сканерах оригиналы стандартноосвещает люминесцентная лампа с холодным катодом. Ее свет в тысячи раз ярчесветодиодов. Но для того чтобы вызвать свечение газа внутри лампы нужно податьна ее вход очень высокое напряжение. Его вырабатывает отдельный блок, показанныйна рисунке 14, называемый инвертором.
/>
Рисунок 14 — Высоковольтный модуль(необходим для питания лампы)
Инвертор повышает напряжение с пятиВольт до нескольких киловольт, а также преобразует постоянный ток в переменный.
Вообще различают три главных видаламп, использующихся в сканерах:
- ксеноноваягазоразрядная лампа (Xenon Gas Discharge);
- флуоресцентнаялампа с горячим катодом (Hot Cathode Fluorescent);
- флуоресцентнаялампа с холодным катодом (Cold Cathode Fluorescent)
/>Однако в сканерах для дома и офисапо ряду причин используются лишь лампы с холодным катодом.
Лампа сканера, показанная на рисунке15, закреплена на пластмассовом шасси сканирующей каретки непосредственно надотражателем. Сам отражатель имеет форму рефлектора (эффективного«собирателя» и отражателя света) в форме увеличительного зеркала.Свет от него усиливается, чтобы ярко осветить объект на планшете. Отразившисьот оригинала на стекле, свет проходит сквозь щель шасси (на рисунке ее контурвыделен голубым цветом) и принимается первым, самым длинным зеркалом оптическойсистемы.
/>
Рисунок 15 – Лампа с холодным катодом
Среди очевидных преимуществ лампы схолодным катодом можно отметить большой срок службы, который составляет 5 000 –10 000 часов. По этой причине в некоторых сканерах не используются отключениелампы после завершения операции сканирования. Кроме этого, лампы не требуюткакого-то дополнительного охлаждения и очень дешевы при производстве. Изнедостатков — очень медленное включение. Типовое время разогрева лампы от 30секунд до нескольких минут.
Лампа оказывает важное воздействие нарезультат сканирования. Даже при небольшом уходе характеристик источника светаизменяется и падающий на приемную матрицу отраженный от оригинала световойпоток. Отчасти поэтому и нужно столь длительное время разогрева лампы передсканированием. Некоторые драйверы позволяют уменьшить время разогрева, есликачество оцифровки не так важно (например, при сканировании текстовойинформации). Чтобы как-то скомпенсировать уход характеристик лампы (а этонеизбежно происходит при длительной эксплуатации аппарата), сканерыавтоматически выполняют процедуру самокалибровки по черно-белой мишени,располагающейся внутри корпуса.
/>
Рисунок 16
На рисунке 16 изображена цветоваямишень, по которой сканер подстраивает цвета перед сканированием, компенсируя«старение» лампы. Здесь видно также и то, что с течением временитускнеет не только перманентно освещаемая лампой внутрикорпусная пластмасса, нои сама калибровочная мишень. Это, в свою очередь, приводит к уходу цветов иувеличению цветовых искажений.
Аналого-цифровой преобразователь занимается переводом аналоговыхсигналов в цифровую форму. На его вход подается определенное напряжение сматрицы, а на выходе создается его двоичный код.
Подадим, к примеру, на входпреобразователя 4 Вольта, потом 9 Вольт. На его выходе появятся следующиевариации цифр: сначала 00000100, затем 00001001. В двоичном коде это цифры 4 и9. Количество же нулей и единиц, которыми АЦП выражает измеренное значение –это его разрядность, которая измеряется в битах. Такой параметр, как разрядностьпреобразователя крайне важен для сканера, ведь он характеризует точность измерениявходного сигнала.
Теоретически всегда лучше сканер, укоторого разрядность больше. В домашней практике различия между результатамиработы 36-ти и 42-х-битных сканеров практически незаметны (человеческий глазспособен различить примерно 24 бита цветовых оттенков, т.е. около 16,7 млн.).
Современные сканеры оснащаютспециализированными процессорами. В число задач такого процессора входитсогласование действий всех цепей и узлов, а также формирование данных обизображении для передачи персональному компьютеру. В некоторых моделях сканеровна процессор возлагаются также функции контроллера интерфейса.
Список программных инструкций дляпроцессора хранится в микросхеме постоянной памяти. Данные в эту микросхему записываютсяпроизводителем сканера на этапе производства. Содержимое микросхемы называется«микропрограммой» или «firmware». У некоторыхпрофессиональных сканеров предусмотрена возможность ее обновления, но внедорогих моделях для дома и офиса это обычно не требуется.
Помимо микросхемы постоянной памяти всканерах используется и оперативная память, играющая роль буфера (ее типовыезначения – 1 или 2 Мбайт). Сюда направляется сканируемая информация, котораяпрактически сразу передается на ПК. После отправки содержимого из памятиперсональному компьютеру, процессор обнуляет буфер для формирования новойпосылки. Инструкции для процессора также заносятся в ячейки оперативной памяти,но уже самого процессора (для этого он оснащен несколькими килобайтами собственнойоперативной памяти). Организация его памяти построена по принципу конвейера,т.е. после выполнения инструкции, стоящей в очереди первой, ее место занимаетвторая, а место последней – новая инструкция.
За обмен информацией и командамимежду сканером и компьютером отвечает контроллер интерфейса. Даннаямикросхема может отсутствовать в том случае, если процессор располагаетинтегрированным модулем контроллера. Сегодняшний ассортимент SOHO-сканеровогранивается интерфейсами USB, FireWire и SCSI, находящимся на интерфейснойплате, изображенной на рисунке 17. В аппаратах с разными интерфейсамиустановлены такие же разные контроллеры. Между собой они не совместимы.
/>
Рисунок 17 — Интерфейсная плата(сочетает SCSI- и USB-порты, а также />располагает двумя гнездами дляподключения дополнительных модулей)
Основной подвижный модуль сканера –его сканирующая каретка. В нее входят оптический блок, с системой линз изеркал, светочувствительная матрица, лампа с холодным катодом (если этоCCD-сканер) и плата инвертора. К сканирующей каретке жестко закреплен зубчатыйпротяжный ремень, изображенный на рисунке 18, который приводит в движениешаговый двигатель аппарата.
/>
Рисунок 18 — Элементы протяжногомеханизма
За плотный контакт ремня сшестеренками отвечает специальная натяжная пружина, которая надеваетсянепосредственно на него. Лафет со сканирующей кареткой, изображенный на рисунке20, перемещается по направляющим салазкам, вдоль корпуса аппарата.
Шаговый электродвигатель (Step Motor), изображенный нарисунке 19, может поворачивать шпиндель в обе стороны совсем небольшимишажками. Из-за этой особенности всегда есть возможность переместить кареткусканера на строго определенное расстояние.
/>
Рисунок 19 – Шаговый двигатель
Такой двигатель есть в каждомпланшетном сканере. Он вращает редуктор (шестеренки, изображенные на рисунке18) и приводит в движение каретку, в которой заключен оптический блок, лампа иматрица. За выбор направления и скорости вращения отвечает специальнаямикросхема – контроллер двигателя. Точность перемещения каретки называютмеханическим разрешением по направлению «Y» (Y-direction)
/>
Рисунок 20
На рисунке 20 показано оптическоеразрешение сканера – направление X и его механическое разрешение – направлениеY
Оптическое разрешение определяетсячислом элементов линии матрицы, деленное на ширину рабочей области.Механическое – число шагов сканирующей каретки по направлению движения Y. Вспецификациях к сканерам можно встретить обозначения, типа,«600х1200». Здесь вторая цифра и есть механическое разрешение, тогдакак первая характеризует оптическое разрешение сканера. Различают такжеинтерполированное разрешение, которое иногда на несколько порядков большезначений оптического, но никак не зависит от физического оснащения аппарата.Функции интерполирования (увеличения оригинального изображения) исполняетпрограммное обеспечение сканера.
Домашние или офисные сканерыпотребляют не слишком много энергии от сети. Внутренний блок питания сканера,изображенный на рисунке 21, 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 отвечаетотдельный блок, который описан выше.
/>
Рисунок 21 – Блок питания сканера
Для многих планшетных сканеров выпускаютсясопутствующие дополнительные приспособления, в большинстве случаевприобретаемые отдельно. Из таковых можно отметить автоподатчик документов иадаптер для сканирования прозрачных оригиналов (слайд-адаптер).
/>
Рисунок 22 — Сканер с автоподатчикомдокументов (представляет собой громоздкую конструкцию)
Автоподатчик бумаги, изображенный на рисунке 22,требуется в тех случаях, когда приходится сканировать множество печатных листовстандартного формата. Удостовериться, что к вашему сканеру можно подключитьавтоподатчик достаточно просто. Для этого можно просто взглянуть на панельподключений 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! Причиназаключается в том, что данное устройство управляется с интерфейсной платысканера. Работа податчика невозможна при отсутствии связи со сканером.
Работает автоподатчик следующим образом.После этапа автокалибровки и проверки готовности сканер позиционирует каретку,изображенную на рисунке 23, перед прозрачным окном автоподатчика. Затем, с еговходного лотка поочередно забираются листовые оригиналы, и при проходе черезозначенное окно они оцифровываются.
/>
Рисунок 23 — Вид на прозрачное окошкоавтоподатчика документов с другой стороны стекла
Слайд-адаптер представляет собой дополнительноеприспособление, предназначенное для оцифровки прозрачных оригиналов (пленок,слайдов и негативов). Существуют два типа таких адаптеров: пассивный, которыйиспользует лампу сканера, и активный, просвечивающий прозрачный оригинал собственнойлампой.
У пассивного слайд-адаптера интенсивностьсветового потока ниже, чем у активного адаптера. Соответственно, ниже икачество отсканированных изображений, которое вполне приемлемо, к примеру, дляWeb. Пассивные слайд-адаптеры также отличаются невысокой ценой.
Схема электрическая структурнаяпланшетного сканера приведена на чертеже 230106.КПСД07.001Э1.
4.2 Размещение и обслуживание сканирующих устройств
Требования к условиям эксплуатациисканера и компьютера почти не различаются. Для размещения сканерапотребуется рабочий стол, свободный от посторонних предметов.
Устанавливайте сканер на ровнуюповерхность. Этонеобходимо для точного позиционирования объектов сканирования.
Размещайте сканер на устойчивойповерхности. Любоепрецизионное оборудование, в том числе и сканер, чувствительно к вибрации. Нерасполагайте сканер рядом с устройствами, оборудованными вентилятором илидвигателем, такими как копировальный аппарат, принтер или системный блоккомпьютера.
Не допускайте попадания на сканерпрямых солнечных лучей. Продолжительное воздействие мощного источника света может привести кизменению характеристик светочувствительных элементов сканера.
Поддерживайте в помещении необходимуютемпературу и влажность воздуха. При слишком низкой температуре снижается эффективность смазкидвижущихся частей и механизмов сканера, а при воздействии потоков теплоговоздуха образуется конденсат. При высокой температуре смазочные материалыиспаряются и могут осесть на элементах оптической системы сканера. Кроме того,эксплуатация сканера при повышенной температуре в помещении сокращает срок егобесперебойной работы. Сухой воздух не повредит сканеру, а слишком влажный можетстать причиной неисправности устройства.
Сканирующиеустройства не требуют особого обслуживания (В отличие от принтеров, всканирующих устройствах не заканчиваются какие-либо расходные материалы,наподобие бумаги или чернил).
Оченьважно содержать сканер в чистоте и защищать от пыли настолько тщательно,насколько это возможно. Используйте мягкую ткань и жидкость для протираниястекол, чтобы периодически очищать стеклянную пластину сканера. Необходимопозаботиться о предохранении стеклянной поверхности сканера от грязных пятен ицарапин, так как и то и другое может в значительной степени повлиять накачество сканируемых изображений. Может потребоваться разборка сканера дляочистки нижней поверхности стеклянной пластины, которая также может оказатьсяпыльной.
4.3 Общие проблемы и их решение
До моментамассового применения USB-устройствбольшинство проблем со сканерами приходилось на совместное использование (спринтером) параллельного порта. Процесс инсталляции сканера с USB-интерфейсом существенно проще, аколичество возникающих проблем — меньше.
Существуетследующая группа проблем сканеров — либо невозможность сканирования вообще,либо получение результатов с очень низким качеством.
Качествоподключения. Как идля любого периферийного устройства, включенного в состав системы, существуютопределенные основополагающие вещи, которые нужно обязательно проконтролировать,если возникли какие-то затруднения с установкой и запуском нового сканера.
Сначалаудостоверьтесь, что сканер подключен к источнику питания переменного тока ивключен. После включения питания должен загореться индикатор, который находитсянесколько ниже уровня стеклянной рабочей поверхности сканирующего устройствапитания, — это значит, что устройство включено и готово к эксплуатации.
Затемудостоверьтесь, что сканер подключен должным образом и к соответствующему портуПК. На всякий случай проверьте оба конца кабеля.
Ипоследнее. Во многих сканерах, снабженных ПЗС-матрицей и стабилизаторомсканирующей головки, последняя перед транспортировкой блокируется специальнымрычагом. Сканер не будет нормально работать, если штанга стабилизатора несможет двигаться, поэтому обязательно загляните в инструкцию по эксплуатации иудостоверьтесь в том, что сканирующая головка разблокирована должным образом.
Тестированиесканера. Если ввыявлении источников проблем в работе сканера возникают трудности, то лучшевсего отыскивать их и устранять последовательно. По этой причине, первая вещь,которую следует сделать — это провести всестороннее тестирование сканера иопределить источник проблем.
У многихсканеров имеется режим «самотестирования», при помощи которого можнопроверить работоспособность всего устройства. Кроме того, в комплект поставки некоторыхсканеров входит набор диагностических программ (утилит).
Нижеприводится последовательность действий, которую следует выполнить притестировании сканера.
1. Включите сканер изапустите утилиту получения изображения или другое соответствующее программноеобеспечение.
2. Поместитечерно-белую фотографию на стеклянную рабочую поверхность изображением вниз(лицевой стороной к стеклу). (Если используется страничный сканер, вставьтечерно-белый документ в лоток с механизмом автоподачи листа исходного изображенияи удостоверьтесь, что он правильно ориентирован!)
3. При помощипрограммного обеспечения для сканера получите изображение.
4. Если окажется,что отсканированное изображение лишено содержания (либо все черное, либонаоборот — все белое), удостоверьтесь, что исходная фотография или документбыли сориентированы нужной стороной к считывающей головке устройства, а такжепроверьте, в тот ли лоток подачи бумаги был помещен документ со сканируемымизображением. (Возможно, была отсканирована обратная сторона фотографии!)
5. Если полученноеизображение расплывчато или искажено, проконтролируйте, чтобы исходнаяфотография или документ плотно прилегали к стеклянной поверхности и крышкасканирующего устройства была надежно закрыта. Кроме того, используя программноеобеспечение сканера, возможно также выбрать какой-либо определенный тип исходногодокумента (скорее всего, там будет предоставлено на выбор что-нибудь наподобиеЧ/Б фото (B/W Photo), Цветное фото (Color Photo), Штриховая графика (Line Art) и так далее). Выберите наиболее соответствующийдействительности тип изображения.
6. Как толькополучится хорошее изображение в режиме предварительного просмотра, сохранитерезультат сканирования на диске. Поэкспериментируйте со сканированием документапри различных разрешающих способностях и параметрах настройки изображения.
7. Далее нужнопроверить драйвер TWAIN. Закройтепрограммное обеспечение сканирующего устройства и откройте другую графическуюпрограмму, работающую с драйвером TWAIN. Воспользуйтесь меню Файл>Открыть(File>Open или File>Acquire) и в качестве аргумента команды «Выбористочника»укажите Сканер.Выберите тип изображенияи посмотрите, получит ли графическая программа соответствующее изображение отвашего сканера.
8. Если графическаяпрограмма не может получить изображение со сканера, то необходимо проверитьнесколько вещей. Во-первых, удостоверьтесь, что она вообще способна работать сдрайвером TWAIN; если это не так — используйтедругую программу. Во-вторых, если установленный в системе сканер отсутствует всписке команды «Выбор источника», то, возможно, драйверTWAIN не установлен; попробуйтепереустановить драйвер и снова повторите эту операцию тестирования.
Если всеэти многочисленные попытки получить отсканированное изображение:непосредственно из графической программы не увенчались успехом, то всегда возможнопри помощи приобретенного со сканером программного обеспечения сохранить отсканированноеизображение на жестком диске, а затем обычным способом открыть или импортироватьэтот файл в свою программу редактирования графики.
Проверкапорта и конфигурации.Если сканер подключен через параллельный порт, удостоверьтесь, что этот портсконфигурирован как расширенный параллельный порт EPP (Enhanced parallelport) или порт с расширеннымивозможностями ЕСР (Extendedcapabilities port). Для работы многих сканеров параллельный порт долженудовлетворять требованиям спецификации ЕРР/ЕСР, обеспечивающей скоростную,двунаправленную шину передачи сигналов для обмена данными с вашим компьютером.
Если Windows «не узнает» подключенныйсканер, то лучший способ действий заключается в переустановке сканера (можнодаже деинсталлировать соответствующее программное обеспечение перед тем, каквыполнять новую установку, хотя это требуется и не всегда.) Если и послеповторного подключения Windowsне признает сканер, тогда попробуйте отключить его, выключить компьютер, азатем снова подключить и перезагрузиться.
Если Windows все еще не распознает сканер,запустите мастер подключения сканеров и видеокамер (Scanner and Camera Wizard) — для Windows XP, или мастерустановки оборудования (Add New Hardware Wizard) — для любой версии Windows. Каждый из них поможет вручную установить драйверсканирующего устройства.
Некоторыесканеры лучше и удобнее всего устанавливать при помощи инсталляционногокомпакт-диска, входящего в комплект поставки сканирующего устройства. Такиеинсталляционные компакт-диски очень часто содержат довольно мощнуюинсталляционную программу, которая выполняет все — от установки драйверов вконфигурации системы до установки графического программного обеспеченияредактирования изображений.
Еслисистема распознала сканер после его инсталляции, но не опознает его придальнейшем использовании, то, вероятно, она сконфигурирована таким образом, чтодля нормальной работы сканер должен быть включен перед начальной загрузкой Windows. Выключите компьютер, включитесканер, и снова включите свой компьютер. Когда Windows загрузится, она распознает уже включенный сканер.
Другаяпроблема возникает, когда сканер располагается слишком далеко от вашегокомпьютера. Не следует использовать кабель длиннее того, который входит в комплектпоставки сканера; длинный кабель не только ухудшает качество сигналов, но можетослабить их настолько, что компьютер будет не в состоянии их принять. Никогда ини при каких обстоятельствах не удлиняйте кабель между сканирующим устройствоми ПК.
Распределениенеобходимых ресурсов.Для работы сканеров требуется немалое количество системных ресурсов. Мало того,что отсканированные изображения занимают много дискового пространства, но и дляработы самих сканеров требуется большой объем оперативной памяти и значительноеколичество иных системных ресурсов (например, процессорного времени) присчитывании изображения.
Еслисистема работает медленнее или даже зависает во время сканирования изображения,то следует рассмотреть следующие способы решения этой проблемы:
- на времясканирования закрыть все ненужные приложения;
- добавить всистему больше оперативной памяти;
- убедиться, что всистеме имеется достаточный запас свободного пространства на жестком диске,поскольку большинство сканеров почти полностью занимают файл подкачки для своихнужд; можете также увеличить общий размер файла подкачки Windows (если он был задан принудительнопользователем) для оптимизации работы с большими файлами сканируемыхизображений;
- если проблемыпродолжают возникать, попробуйте сканировать с более низким разрешением (дляменьших изображений требуется меньше ресурсов).
Совместноеиспользование параллельного порта. Достаточно часто возникают проблемы при распределенииресурсов параллельного порта между сканером и принтером. Попытка использоватьоба устройства одновременно приведет либо к существенному замедлению работыобоих устройств, либо полной блокировке одного из них, а возможно и сразу двух.Нужно избегать сканировать при печати (и наоборот) или просто установитьспециальное распределительное устройство, которое не позволит одновременноподключать к параллельному порту вашего ПК и сканер, и принтер.
Следуеттакже определить порядок подключения каждого устройства к сети переменноготока. Первым всегда нужно включать принтер, потом сканер, а уж затем компьютер.Многие изготовители указывают, что для обеспечения работы принтера сканердолжен быть включен в сеть и подключен к компьютеру.
Ипоследнее: принтер может быть просто не сконфигурирован для совместногоиспользования параллельного порта ПК. Запустите утилиту настройки конфигурациипринтера и отыщите установку — нечто вроде «Приоритетное использованиепорта», и отключите ее. Кроме того, отключите всяческие установкинаподобие «Использование двунаправленной печати». Такоеизменение этих параметров настройки позволит другим устройствам (например,сканеру) использовать параллельный порт совместно с принтером.
Установитев своей системе дополнительный параллельный порт (Но, конечно, лучше всегоиспользовать USB-шину, если только в сканере есть USB-порт).
Правильныепараметры настройки.Очень важно выбрать правильные параметры настройки изображения сканера (илиболее правильно — в программном обеспечении сканера), которые как можно точнеесоответствовали бы сканируемому изображению. Если эти параметры установленынеправильно, то в результате получите либо электронную копию плохого качества,либо файл отсканированного изображения, имеющий гигантский размер.
Оченьважно понимать различия между растровым изображением и штриховой графикой.Сканирование растрового изображения обеспечивает отображение большогоколичества полутоновых оттенков (или градаций цвета) и идеально подходит дляфотографий. Сканирование в режиме штриховой графики (или «рисунок»)больше подходит для простых черно-белых штриховых рисунков.
Если нужноотсканировать штриховой рисунок, а система настроена на работу растровымизображением (например, полутоновым, изображением с градациями серого илицветной фотографией), то настройки сканирования можно считать абсолютно верными,однако файл с полученное изображение будет излишне большим и займет многодополнительного дискового пространства. Дело в том, что сканирование в такомрежиме осуществляется во всем пространстве оригинала документа в том числе и внезаполненном изображением — между штриховыми рисками, которое некоторымисканирующими устройствами может интерпретироваться как очень светлыйполутоновой оттенок. Штриховые рисунки лучше сканировать как черно-белыеизображения.
Исправлениеошибок. Если же врезультате сканирования получается не совсем то, что нужно — например, слишкомяркое или слишком темное изображение, перекошенное, смазанное и т.д., то вовсене обязательно производить повторное сканирование изображения. Многие простыепроблемы могут быть легко устранены при помощи программы редактирования графическихизображений, используемой сканером, или с помощью любой другой программы работыс графикой.
Еслиполученное изображение слишком темное или слишком светлое, то простоскорректируйте яркость и контрастность в графическом редакторе. Если же ононесколько повернуто (что случается очень часто), используйте графическийредактор, чтобы развернуть изображение на несколько градусов. Если изображениене центрировано, обрежьте ненужную часть изображения при помощи того жеграфического редактора.
Другимисловами, очень многие ошибки сканирования возможно устранить уже послесканирования.
Исправлениеоригинала. Если же,с другой стороны, на отсканированном изображении имеются вертикальные полосы,значит, проблема возникает на этапе сканирования и там же она должна бытьустранена. Эти полосы возникают, когда сканирующее устройство воспринимает пыльили мелкодисперсную грязь, находящуюся на оригинале или стекле, как информациюо реальном изображении. Чтобы исключить этот тип штриховых искаженийоригинального изображения, необходимо почистить стеклянную рабочую поверхностьсканера (на планшетном сканере) или прочистить приемный тракт исходныхдокументов (на страничном сканере).
Если же наотсканированных документах находятся круговые дифракционные узоры, то этопроблема, возникающая при использовании влажных оригиналов изображений — например, при сканировании слайдов или негативных пленок. Эти «кольцаНьютона» образуются при попадании яркого света лампы сканера на влажнуюповерхность оригинала изображения. Избежать появления таких колец можно простымудалением влаги с поверхности оригинала либо, используя специальную рамку дляфиксации пленки или слайдов на некотором удалении от рабочей поверхности, сцелью устранения контакта оригинала со стеклянной поверхностью сканера.
Другаядостаточно распространенная ситуация связана с появлением на отсканированныхизображениях муаровых разводов (на полутоновых картинках) или замысловатыхузоров в области размещения символов. Эти эффекты обусловлены тем, что размерыэлементарной точки (пиксели) изображения того устройства, на котором былнапечатан оригинал документа, меньше, чем размер пикселя вашего сканера. Этупроблему можно устранить простым увеличением разрешающей способности сканера(другими словами — уменьшением размера пикселя) или изменением размерасканируемого изображения, в результате чего размеры пикселей станут болеесоответствовать размерам точки оригинала изображения.
Просмотри печать. Еслиполученное при помощи сканера изображение выглядит на мониторе не слишкомправдоподобно, то проблема может быть связана совсем не со сканирующимустройством. Это происходит потому, что сканирование, вероятно, производилось с24-разрядным цветовым разрешением; естественно, что его невозможновоспроизвести с соответствующим качеством на мониторе, работающим в 256-цветномрежиме — ведь он настроен на более низкое цветовое разрешение. (Лишенныепервоначального колорита, окрашенные фрагменты изображения выглядят при этомнесколько нелепо). Для решения этой проблемы откройте диалоговое окно Свойства:”Экран”и увеличьте разрядность цвета для монитора до 24 бит или больше.
Проблемы с качеством изображений.Качество получаемых изображений вравной степени зависит от правильной настройки всех составных элементов системыи одинаковой интерпретации ими информации о цвете оригинала. Для этого сначалапроизводится калибровка устройств системы, а затем осуществляется согласованиеусловий цветопередачи между ними. Цель калибровки сканера — сформироватькорректировочную кривую, обеспечивающую неизменность воспроизведения тонов,которую затем можно использовать для компенсации искажений цветопередачи.
Для проверки качества передачи цветовиспользуются эталонные изображения, или контрольные шкалы. Иногдав эталонный шаблон дополнительно включается изображение, содержащее большоеколичество оттенков стандартных или наиболее часто используемых цветов(например, образцы оттенков кожи).
Для калибровки сканера применяетсястандартизованный цветовой шаблон, содержащий квадраты различных цветовыхоттенков, цифровые RGB-значениякоторых известны программе калибровки. Программа измеряет значения оттенковсканированных квадратов шаблона, сравнивает их с соответствующими эталоннымизначениями и настраивает корректировочные фильтры так, чтобы RGB-значения оттенков соответствовалиоригинальным. Эталонное изображение может быть отражающим или прозрачным взависимости от типа используемого сканера.
В течениевсего срока эксплуатации сканера оптические свойства элементов его датчика иисточника света изменяются. Поэтому калибровка большинства сканеров должнапроводиться регулярно. Калибровка профессиональных сканеров осуществляетсяавтоматически при каждом их включении.
4.4 Основные неисправности и методы их устранения
Переченьосновных неисправностей и методов их устранения приведен в таблице 4.
Таблица 4– Основные неисправности сканера и методы их устраненияНеисправность 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)
Ошибка сохраняется, даже когда крышка закрыта.
1. Крышка сломана.
2. Сломана защелка с датчиком.
3. Штифт переключателя поврежден.
4. Отсутствие питания в линии +24V.
1. Заменить крышку
2. Заменить защелку с датчиком
3. Заменить штифт переключателя
4. Проверить электрические соединения 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. Штанга стабилизатора оптической головки сканера не перемещается вдоль исходного документа Штанга стабилизатора заблокирована Ее необходимо разблокировать. (Блокирующий узел планшетного сканера обычно расположен у основания.) 4. Не выходит получить изображение со сканера Проблемы с TWAIN-драйвером. Переустановите его TWAIN-драйвер. 5. Операция сканирования идет очень медленно, а в качестве интерфейса используется параллельный порт Порт не сконфигурирован 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.
2. Кромки барабана бумагоподающего механизма повреждены.
3. Блок выхода бумаги поврежден.
4. Моторы подачи бумаги и протяжки 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. 5. 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
Алгоритм поисканеисправностей приведен на чертеже 230106.КПСД07.001Д1.
Заключение
В настоящее время планшетные сканерыболее распространены на рынке, чем другие типы сканеров и имеют ряд преимуществпо объему применения, то есть они более универсальны, а, следовательно – почтикаждый пользователь компьютера работает с планшетным сканером, имея его у себядома или на работе.
Планшетные сканеры, как и некоторыедругие устройства, требуют ухода, но не требуют особого обслуживания, в отличиеот принтеров, которым нужны постоянные расходные материалы, наподобие бумагиили чернил.
Помните!
Сканер следует размещать на ровной,устойчивой поверхности вдали от прямых солнечных лучей и поддерживать впомещении необходимую температуру и влажность воздуха. Очень важно содержатьсканер в чистоте и защищать от пыли настолько тщательно, насколько этовозможно.
Когдавозможно, подключайте сканер через порт USB и не пользуйтесь параллельным портом. Убедитесь, чтосканируемый объект в хорошем состоянии, правильно центрирован и правильнорасположен на рабочей поверхности планшетного сканера или в устройствестраничной подачи бумаги (перед началом работы обратите внимание на то, чтобыстеклянная поверхность была чистой, а устройство подачи не было засорено).Установите параметры настроек сканера или его программного обеспечения всоответствии с типом сканируемого изображения. Используйте программное обеспечениесканера или другие редакторы изображений для устранения небольших погрешностей,которые могут возникать на этапе сканирования.
Наиболеечасто неисправность возникает из-за механического воздействия на стекло иликрышку сканера. Кроме того, через некоторое время, при интенсивномиспользовании сканера «подсаживается» лампа. При подобных неисправностях ремонтзаключается в замене неисправной детали.
В данномкурсовом проекте приведен и разобран анализ рыночных перспектив, описанонесколько моделей сканеров, показана конструкция планшетного сканера, приведеныправила по использованию и эксплуатации сканирующих устройств, основныенеисправности и методы их устранения.
Списоклитературы
1. Лекции«Техническое обслуживание СВТ и КС»
2. www.morePC.ru
3. www.fcenter.ru
4. www.fera.ru
5. Журнал «Мир ПК»
6. Журнал«КомпьютерПресс»
7. Марк Минаси «ВашПК: устройство, принцип работы, модернизация, обслуживание и ремонт», СПб:КОРОНА принт, 2004г.