Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Мая 2013 в 11:48, курсовая работа
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-сканера 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 3.
Введение 3
1. Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей 4
1.1 Назначение прибора 4
1.2 Виды сканеров 5
1.3 Технические характеристики сканеров 9
1.4 Техническое обслуживание и диагностика неисправностей 12
1.5 Размещение и обслуживание сканирующих устройств 28
1.6 Общие проблемы и их решение 30
1.7 Основные неисправности и методы их устранения 40
2. Графическая часть 17
Заключение 36
Список используемой литературы 37
1.4 Техническое обслуживание и диагностика неисправностей
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-сканера 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 3.
Таблица 3 – Достоинства и недостатки CCD- и CIS-сканеров
Достоинства |
Недостатки | |
CCD |
|
|
CIS |
|
|
CCD-сканер
обладает большей глубиной
Рисунок 4 – Система зеркал CCD-сканера
Рисунок 5 – Система зеркал CIS-сканера
На рисунке 5, для простоты восприятия, нарисовано лишь одно зеркало, тогда как 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 6 – Схематическое представление CIS-сенсора
CIS-матрица,
показанная на рисунке 6, состоит
из светодиодной линейки,
Рисунок 7 – CCD-матрица
На рисунке
7 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
Рисунок 8 – Вид сбоку на CCD-матрицу
На виде сбоку, изображенном на рисунке 8, 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 9 - Увеличенное изображение части CCD-матрицы (макросъемка произведена цифровым фотоаппаратом Canon EOS D60)
На увеличенной фотографии CCD-матрицы, представленной на рисунке 9, 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 рисунке 10.
Рисунок 10 - Объектив сканера на самом деле не так велик, как кажется на фотографии
Корпус сканера, представленный на рисунке 11, должен обладать достаточной жесткостью, чтобы исключить возможные перекосы конструкции. Лучше всего, если основа сканера представляет собой металлическое шасси.
Рисунок 11 – Корпус сканера
Корпуса
большинства выпускаемых
Рисунок 12 - Расположение основных функциональных узлов сканера
Немаловажным элементом корпуса является транспортный фиксатор, показанный на рисунке 12, 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 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
Рисунок 13 - Кнопки быстрого сканирования
На рисунке 13 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 рисунке 14, называемый инвертором.
Рисунок 14 - Высоковольтный модуль (необходим для питания лампы)
Инвертор повышает напряжение с пяти Вольт до нескольких киловольт, а также преобразует постоянный ток в переменный.
Вообще различают три главных вида ламп, использующихся в сканерах:
Однако в сканерах для дома и офиса по ряду причин используются лишь лампы с холодным катодом.
Лампа сканера, показанная на рисунке 15, 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 15 – 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
Рисунок 16
На рисунке 16 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 практически незаметны (человеческий глаз способен различить примерно 24 бита цветовых оттенков, т.е. около 16,7 млн.).
Информация о работе Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей сканеров