Portail d'informations sur la sécurité. Mon générateur haute tension de lampe onduleur CCFL Lampes de rétroéclairage du scanner

De bonnes personnes, j'ai mis entre mes mains un scanner assez ancien, Mustek 6000p, un appareil de l'époque de Windows 95 et de grands boîtiers en plastique blanc. En tant que rareté, il n'a pas une grande valeur, mais c'est dommage de le jeter sans regarder à l'intérieur)

En fait, tout son contenu électronique, le corps est envoyé à la poubelle.

L'illuminateur du chariot de balayage est une lampe fluorescente à cathode froide conventionnelle (CCFL), similaire à celles utilisées dans les rétroéclairages LCD.

Conseil de la voiture. Sur le côté gauche on voit un onduleur haute tension, il est temps d'essayer d'allumer la lampe.

Dans le coin gauche se trouve un régulateur intégré 7812, désigné par Q8, il est facile de comprendre à partir de quels chemins l'onduleur est alimenté. A son entrée, lorsque le scanner est allumé, environ 14 volts, mais la lampe ne s'allume pas, comment le démarrer ? Il n'y a pas tellement de pistes menant à la section de la carte avec l'onduleur du connecteur qui relie la carte du chariot à la carte principale, supposons donc qu'un interrupteur soit monté sur le transistor Q5 qui démarre la lampe.

Avec une pince à épiler, fermez la résistance R3, reliée à la base du transistor, au + de puissance, et... qu'il y ait de la lumière !

Après avoir compris ce que c'est, coupez tout ce qui est inutile, soudez la résistance du cavalier entre R3 et l'alimentation ...

... et des broches pour le connecteur d'alimentation natif de l'imprimante.

Nous obtiendrons une carte onduleur si soignée, vérifiez-la à nouveau.

Pour éclairer le lieu de travail, cela ne suffit bien sûr pas, mais vous pouvez créer un rétro-éclairage dans une boîte comme une lampe dans un réfrigérateur. En tant que donneur de corps, une souris tout aussi âgée, du même âge que le scanner, convenait bien. L'interrupteur sera un interrupteur reed avec des contacts normalement fermés.

Assemblé. C'est dommage que les boutons ne portent aucune charge fonctionnelle =)

Nous attachons la lampe et le corps à du ruban adhésif double face. Sur la porte, il y a un aimant du disque dur sur la même bande. Pas très esthétique, mais il fait le travail.

Plus que suffisant pour éclairer un petit espace

Le lecteur attentif remarquera que sur la photo de la carte dans le boîtier de la souris, il y a déjà un cavalier au lieu d'un stabilisateur - il n'est plus nécessaire, l'onduleur est alimenté par un serveur domestique, qui se trouve sur la même armoire.

La conception d'absolument n'importe quel appareil, surtout s'il (l'appareil) comprend à la fois des éléments électroniques et mécaniques, peut sembler à une personne non avertie comme un entrepôt de secrets et de mystères, dans lequel, oh, combien il est difficile de le comprendre vous-même. Les scanners à plat sont une telle option. À première vue, le dispositif de numérisation ne semble pas particulièrement compliqué : un boîtier avec quelques connecteurs et quelques boutons, un couvercle de tablette amovible et une vitre sur laquelle sont placés les originaux pour la numérisation. Mais voici comment fonctionne "l'économie" et ce que signifient les chiffres de sa spécification - c'est, comme on dit, une chanson complètement différente. Pour apprendre à naviguer parmi les nombreux modèles de scanners sur le marché informatique aujourd'hui, vous devez comprendre la valeur réelle des caractéristiques indiquées par les fabricants. Mais afin de rendre cet article plus informatif, examinons la conception du scanner, comme on dit, littéralement "démonté".
Commençons par l'élément le plus important de tout scanner - la matrice photosensible, qui est, pour ainsi dire, ses "yeux".

Matrice

Oui. La matrice est la partie la plus importante de tout scanner. La matrice transforme les changements de couleur et de luminosité du flux lumineux reçu en signaux électriques analogiques qui ne seront compréhensibles que pour son seul ami électronique - un convertisseur analogique-numérique (ADC). De ce point de vue, l'ADC peut être comparé à un guide-traducteur, son compagnon constant. Lui seul, comme personne d'autre, comprend la matrice, car aucun processeur ou contrôleur n'analysera ses signaux analogiques sans interprétation préalable par le convertisseur. Lui seul est capable de fournir du travail à tous ses collègues du numérique qui ne perçoivent qu'un seul langage - le langage des zéros et des uns. D'autre part, vous pouvez prendre n'importe quel processeur, convertisseur ou amplificateur, les éclairer avec la source de lumière la plus brillante et attendre une réaction jusqu'à ce que vous vous ennuyiez. Le résultat est connu à l'avance - il sera nul, car aucun autre composant électronique du scanner n'y est sensible. Si vous voulez, ils sont tous aveugles de naissance. La matrice est une autre affaire. Le flux lumineux, tombant à sa surface, « assomme » littéralement les électrons de ses cellules sensibles. Et plus la lumière est brillante, plus il y aura d'électrons dans les anneaux de stockage de la matrice, plus leur force sera grande lorsqu'ils se précipiteront vers la sortie en un flux continu. Cependant, le courant des électrons est si incommensurable que même l'ADC le plus sensible est peu susceptible de les "entendre". C'est pourquoi, à la sortie de la matrice, un amplificateur les attend, qui peut être comparé à un énorme klaxon qui transforme, au sens figuré, même un couinage de moustique dans le hurlement d'une forte sirène. Le signal amplifié (toujours analogique) "pesera" le transducteur, et attribuera à chaque électron une valeur numérique, en fonction de son intensité de courant. Et puis... Ensuite, les électrons représenteront des informations numériques, qui seront traitées par d'autres spécialistes. Les travaux de reconstruction d'images ne nécessitent plus l'aide d'une matrice.
Mais laissons le raisonnement général. Jetons un coup d'œil à l'aspect pratique de la question. La plupart des scanners modernes pour la maison et le bureau sont basés sur deux types de matrices : CCD (Charge Coupled Device) ou CIS (Contact Image Sensor). Ce fait suscite deux questions dans l'esprit des utilisateurs : quelle est la différence et laquelle est la meilleure ? Si la différence est perceptible même à l'œil nu - le corps d'un scanner CIS est plat par rapport à un dispositif CCD similaire (sa hauteur est généralement d'environ 40 à 50 mm), il est alors beaucoup plus difficile de répondre à la deuxième question. . La réponse ici doit être argumentée afin d'éviter une avalanche de questions générées comme « pourquoi est-ce mieux ? », « Pourquoi est-ce mieux ? »
Tout d'abord, examinons les principaux avantages et inconvénients de ces deux classes de scanners. Pour plus de commodité, je les ai compilés dans un petit tableau :

Le scanner CCD a une plus grande profondeur de champ que son homologue CIS. Ceci est réalisé grâce à l'utilisation d'une lentille et d'un système de miroirs dans sa construction.

Sur la figure, pour faciliter la perception, un seul miroir est dessiné,
alors qu'un scanner typique a au moins trois ou quatre

Les scanners CCD sont beaucoup plus courants que les scanners CIS. Cela peut s'expliquer par le fait que dans la plupart des cas, les scanners sont achetés non seulement pour numériser des documents texte, mais aussi pour numériser des photographies et des images en couleur. À cet égard, l'utilisateur souhaite obtenir une numérisation avec la reproduction des couleurs la plus précise et la plus fiable, et en termes de sensibilité à la lumière, un scanner CCD transmet les nuances de couleurs, les reflets et les demi-teintes de manière beaucoup plus stricte qu'un scanner CIS. Notez que l'erreur dans la propagation des niveaux de nuances de couleurs distinguées par les scanners CCD standard est d'environ ± 20%, alors que dans les appareils CIS cette erreur est déjà de ± 40%.

Représentation schématique d'un capteur CIS

La matrice CIS se compose d'une bande LED qui illumine la surface de l'original numérisé, de microlentilles autofocus et des capteurs eux-mêmes. La conception du capteur est très compacte, donc un scanner qui utilise un capteur de contact sera toujours beaucoup plus fin que son homologue CCD. De plus, ces appareils sont réputés pour leur faible consommation électrique ; ils sont pratiquement insensibles aux sollicitations mécaniques. Cependant, les scanners CIS sont quelque peu limités dans leur utilisation: les appareils, en règle générale, ne sont pas adaptés pour fonctionner avec des modules de diapositives et des chargeurs automatiques de documents.
En raison des particularités de la technologie, la matrice CIS a une profondeur de champ relativement faible. A titre de comparaison, les scanners CCD ont une profondeur de champ de ± 30 mm et CIS - ± 3 mm. En d'autres termes, si vous placez un livre épais sur le plateau d'un tel scanner, vous obtiendrez un scan avec une ligne floue au milieu, c'est-à-dire où l'original ne touche pas la vitre. Avec une machine CCD, l'image entière sera nette car elle possède un système de miroir et une lentille de mise au point dans sa conception. À son tour, c'est le système optique plutôt encombrant qui ne permet pas au scanner CCD d'atteindre les mêmes dimensions compactes que son homologue CIS. Cependant, en revanche, ce sont les optiques qui apportent un gain de qualité évident. Notez que les exigences en matière d'optique sont très élevées, donc les rumeurs selon lesquelles certains modèles de scanners sont utilisés, de « miroirs en plastique » sont grandement exagérées, voire « fictives ». ;)
En termes de résolution, les scanners CIS ne sont pas non plus un concurrent des CCD. Déjà, certains modèles de scanners CCD pour la maison et le bureau ont une résolution optique d'environ 3200 dpi, tandis que les appareils CIS ont une résolution optique limitée, si je ne me trompe, jusqu'à présent à 1200 dpi. Mais, en général, cela ne vaut pas la peine de jeter la technologie CIS des boucliers. Toutes les technologies évoluent rapidement. Les scanners avec une matrice CIS ont trouvé leur application là où il est nécessaire de numériser non pas des livres, mais des feuilles originales. Le fait que ces scanners soient entièrement alimentés via le bus USB et n'aient pas besoin d'une source d'alimentation supplémentaire s'est avéré utile pour les propriétaires d'ordinateurs portables. Ils peuvent numériser l'original et le traduire en fichier texte n'importe où, sans être liés à la proximité des réseaux électriques, ce qui leur permet de fermer les yeux sur un certain nombre de défauts du capteur de contact. En fait, par conséquent, la réponse à la question « quel scanner est le meilleur » peut être basée sur vos demandes spécifiques.

L'élément le plus important du scanner est la matrice CCD

Sur la photo ci-dessus, vous voyez un CCD qui semble être une "grosse puce" avec une fenêtre en verre. C'est là que la lumière réfléchie par l'original est concentrée. La matrice ne s'arrête pas de fonctionner tout le temps tandis que le chariot avec un chariot de balayage, entraîné par un moteur pas à pas, fait son chemin du début de la tablette à sa fin. Notez que la distance totale parcourue par le chariot dans la direction "Y" est appelée taux d'échantillonnage ou résolution mécanique du scanner (nous en reparlerons un peu plus tard). En une étape, la matrice capture complètement la ligne horizontale de la tablette, appelée ligne raster. Après l'expiration d'un temps suffisant pour traiter une telle ligne, le chariot de l'unité de balayage se déplace d'un petit pas, et c'est au tour de balayer la ligne suivante, etc.

Vue latérale du CCD

Dans la vue de côté, on peut voir deux vis ordinaires, qui jouent un rôle "délicat". panneau dans la vue de dessus) de sorte que la lumière réfléchie par les miroirs tombe uniformément sur toute sa surface. Soit dit en passant, si l'un des éléments du système optique est asymétrique, l'image générée par ordinateur s'avérera être " rayé".

Une image agrandie d'une partie du CCD (gros plan
produit par l'appareil photo numérique Canon EOS D60)

La photo agrandie de la matrice CCD montre clairement que la matrice CCD est équipée de son propre filtre RVB. C'est lui qui est l'élément principal du système de séparation des couleurs, dont beaucoup parlent, mais peu de gens savent comment il fonctionne réellement. En règle générale, de nombreux examinateurs se limitent à la formulation standard : « Un scanner à plat standard utilise une source lumineuse, un système de séparation des couleurs et un dispositif à couplage de charge (CCD) pour collecter des informations optiques sur l'objet numérisé. » En fait, la lumière peut être séparée en ses composants de couleur puis focalisée sur les filtres matriciels. Un élément tout aussi important du système de séparation des couleurs est la lentille du scanner.

L'objectif du scanner n'est en fait pas aussi grand qu'il n'y paraît sur
photo

Cadre

Le corps du scanner doit être suffisamment rigide pour éviter d'éventuelles déformations de la structure. Il est certainement préférable que la base du scanner soit un châssis métallique. Cependant, la plupart des scanners domestiques et de bureau disponibles aujourd'hui sont entièrement en plastique pour réduire les coûts. Dans ce cas, les nervures de renfort, qui peuvent être comparées aux nervures et longerons d'un aéronef, donnent la résistance structurelle requise.

Localisation des principales unités fonctionnelles du scanner

Un élément important du corps est un verrou de transport, dont la présence est conçue pour protéger le chariot de numérisation des dommages pendant le transport du scanner. Il ne faut pas oublier qu'avant d'allumer un scanner équipé d'un tel verrou, celui-ci doit être déverrouillé. Sinon, les mécanismes de l'appareil peuvent être endommagés. En principe, les fabricants attirent l'attention des acheteurs sur cette petite nuance avec des autocollants lumineux avec des avertissements appropriés.
Certains pensent que le corpus n'a rien à voir avec la qualité du scan. Cependant, ce n'est pas le cas. Le fait est que le système optique du scanner ne tolère pas la poussière, le corps de l'appareil doit donc être scellé, sans aucune fissure (même technologique). Plus d'une fois, je suis tombé sur des modèles qui ne répondaient pas à ces exigences. Si vous êtes sur le point d'acheter un scanner, je vous recommande d'y prêter attention.
Aussi, lors de l'achat d'un scanner, faites attention à la possibilité de séparer le couvercle de la tablette. Cette fonction est particulièrement utile lors de la numérisation d'originaux tels que des livres épais ou des magazines.
Les bords de la tablette doivent avoir une pente douce - cela facilite le retrait rapide de l'original de la vitre. De plus, il ne doit pas y avoir d'espace entre la vitre et la vitre qui empêcherait le retrait de l'original. Faites également attention à la présence de marquages sur le pourtour de la tablette.

Bloc de contrôle

Tous les scanners sont contrôlés à partir d'un ordinateur personnel auquel ils sont connectés et les paramètres nécessaires avant la numérisation sont spécifiés dans la fenêtre utilisateur du programme de contrôle. Pour cette raison, les scanners domestiques et de bureau n'ont pas besoin d'avoir leur propre boîtier de commande. Cependant, de nombreux constructeurs vont à la rencontre des utilisateurs les moins préparés, et installent (généralement en face avant) plusieurs boutons « quick scan ».

Les boutons d'analyse rapide sont indispensables

Sur la photo ci-dessus, vous pouvez voir que chaque bouton a une icône spécifique. Les fonctions de démarrage rapide typiques impliquent généralement le démarrage d'une opération de numérisation standard, avec sortie vers une imprimante, suivie de l'envoi par e-mail, fax, etc. Il est clair que des paramètres spécifiques de la qualité de numérisation sont définis pour tel ou tel bouton. Cependant, l'appui sur l'un ou l'autre bouton entraîne d'abord le lancement sur l'ordinateur de l'application (s'il y en a plusieurs), qui est responsable de l'opération appelée. A noter que tous les scanners SOHO ne sont pas équipés de leur propre unité de contrôle, et les appareils professionnels manquent encore plus de tels éléments.
Certains fabricants "péchent" en excluant du pilote du scanner un certain nombre de paramètres qui, à leur avis, ne sont pas utilisés par la plupart des utilisateurs ordinaires. Par exemple, les scanners Hewlett-Packard SOHO n'ont pas la possibilité de modifier la correction gamma, de charger des profils ICC et bien plus encore. Mais c'est Hewlett-Packard qui, comme personne d'autre, aime « chouchouter » les utilisateurs avec la présence d'un certain nombre de boutons d'analyse rapide.

À propos des sources lumineuses

Absolument chaque scanner utilise son propre illuminateur. C'est le nom d'un module petit et puissant, dont la tâche est d'allumer et d'éteindre la lampe du scanner (ou tout ce qui remplace cette lampe). Dans les scanners CIS, une ligne LED est utilisée comme source lumineuse, grâce à laquelle cette classe d'appareils consomme si peu d'énergie.
Dans les scanners CCD, les originaux sont éclairés en standard par une lampe fluorescente à cathode froide. Sa lumière est des milliers de fois plus lumineuse que les LED. Mais pour faire briller le gaz à l'intérieur de la lampe, une très haute tension doit être appliquée à son entrée. Il est généré par une unité distincte appelée onduleur.

Le module haute tension est nécessaire pour alimenter la lampe

L'onduleur élève la tension de cinq volts à plusieurs kilovolts et convertit également le courant continu en courant alternatif.

En général, il existe trois principaux types de lampes utilisées dans les scanners :

lampe à décharge au xénon (Xenon Gas Discharge);
lampe fluorescente à cathode chaude;
lampe fluorescente à cathode froide

Cependant, les scanners domestiques et de bureau n'utilisent que des lampes à cathode froide pour un certain nombre de raisons.

Lampe à cathode froide

La lampe du scanner est montée sur le châssis en plastique du chariot de numérisation directement au-dessus du réflecteur. Le réflecteur lui-même a la forme d'un réflecteur (efficace "collecteur" et réflecteur de lumière) sous la forme d'un miroir grossissant. La lumière qui en sort est amplifiée pour éclairer le sujet sur la tablette. Après réflexion de l'original sur la vitre, la lumière traverse la fente du châssis (sur la photo j'ai surligné son contour en bleu) et est reçue par le premier miroir le plus long du système optique.
Parmi les avantages évidents d'une lampe à cathode froide se trouve la longue durée de vie de 5 000 à 10 000 heures. Pour cette raison, soit dit en passant, certains scanners n'utilisent pas l'extinction de la lampe une fois la numérisation terminée. De plus, les lampes ne nécessitent aucun refroidissement supplémentaire et sont très bon marché à fabriquer. Parmi les défauts, je note un allumage très lent. Les temps de préchauffage typiques de la lampe vont de 30 secondes à plusieurs minutes.
La lampe a un effet important sur le résultat de l'analyse. Même avec une légère déviation des caractéristiques de la source lumineuse, le flux lumineux incident sur la matrice réceptrice change également. C'est en partie pourquoi il faut autant de temps pour chauffer la lampe avant de numériser. Notez que certains pilotes vous permettent de réduire le temps de préchauffage si la qualité de la numérisation n'est pas si importante (par exemple, lors de la numérisation d'informations textuelles). Afin de compenser d'une manière ou d'une autre la perte des caractéristiques de la lampe (et cela se produit inévitablement lors d'une utilisation à long terme de l'appareil), les scanners effectuent automatiquement une procédure d'auto-étalonnage à l'aide d'une cible noir et blanc située à l'intérieur du corps.

La photo montre clairement comment sous l'influence de la lumière avec le flux
temps, le boîtier en plastique et la cible d'étalonnage s'estompent

Le scanner à l'étude ne fait pas exception. La photo ci-dessus montre clairement la cible de couleur, selon laquelle le scanner ajuste les couleurs avant de numériser, compensant ainsi le "vieillissement" de la lampe. On peut également voir ici qu'avec le temps, non seulement le plastique intérieur, qui est illuminé en permanence par la lampe, s'estompe, mais aussi la cible d'étalonnage elle-même. Ceci, à son tour, entraîne une dérive des couleurs et une distorsion accrue des couleurs.

Une lampe à cathode froide est un peu similaire à une lampe fluorescente.
léger ... juste un peu

Si vous le souhaitez, à partir de l'onduleur et de la lampe à cathode froide, vous pouvez
fabriquer une lampe de table

Sur la photo, vous pouvez voir l'utilisation abusive de la lampe du scanner. ;) Le module onduleur était connecté à une alimentation informatique standard, dont le câblage avec un adaptateur a été soudé à sa carte. En principe, si vous adaptez une sorte de support ici, une lampe de table assez bonne et lumineuse sortira.

Fonctionnement de l'ADC

Qui aide le processeur du scanner à « trouver un terrain d'entente » avec la matrice ? Bien sûr, un convertisseur analogique-numérique, qui convertit les signaux analogiques sous forme numérique. Ce processus intéressant peut être représenté comme suit. Tout d'abord, l'ADC « pese » la tension d'entrée, rappelant à l'employé du magasin de ramasser un ensemble de poids standard du même poids que le produit. Ensuite, lorsque la tension est mesurée, l'ADC présente les données à son "boss", c'est-à-dire le processeur, mais déjà sous forme de nombres. Et du coup, tout le monde est content.
Vous pouvez vous imaginer dans le rôle d'un processeur et demander ce qui se passe à la sortie de l'ADC lorsque la tension d'entrée est modifiée ? Appliquons par exemple à l'entrée du convertisseur 4 Volts, puis 9 Volts. A sa sortie, les variations de nombres suivantes apparaîtront : d'abord 00000100, puis 00001001. En code binaire, ce sont les nombres 4 et 9. Le nombre de zéros et de uns avec lequel le CAN exprime la valeur mesurée est sa capacité, qui est mesurée en bits. Un paramètre tel que capacité en chiffres du convertisseur extrêmement important pour le scanner, car il caractérise la précision de la mesure du signal d'entrée.
Aujourd'hui, des scanners bon marché peuvent être vus sur les étagères des magasins, dans lesquels fonctionnent des convertisseurs avec une profondeur de bits de 24 à 48 bits. En théorie, il est toujours préférable de choisir un scanner qui a plus de profondeur de bits. Dans ce cas, une subtilité doit être prise en compte : parfois les fabricants écrivent « 48 bits » en gros caractères sur les cases, et quelque part dans le coin ils précisent en petits caractères : « logiciel 48 bits, matériel 36 bits ». Cela signifie que le grand beau nombre n'a rien à voir avec la précision de l'ADC défini dans le scanner, et la profondeur de bits réelle dans ce cas est de 36 bits. C'est sur elle qu'il faut vous guider. Il faut admettre qu'en pratique à domicile, les différences entre les résultats des scanners 36 et 42 bits sont quasiment imperceptibles (l'œil humain est capable de distinguer environ 24 bits de nuances de couleurs, soit environ 16,7 millions). Dans notre cas, la profondeur de bits du convertisseur et la profondeur de couleur sont identiques. Après tout, le convertisseur ne calcule rien de plus que les couleurs des points à partir desquels l'image est composée. Plus la profondeur de bits du convertisseur est élevée, plus le scanner peut reproduire fidèlement la couleur de chaque point de l'image. En conséquence, plus l'image ressemblera à l'original.

CPU

Les scanners modernes sont équipés de processeurs spécialisés. Les tâches d'un tel processeur comprennent la coordination des actions de tous les circuits et nœuds, ainsi que la génération de données d'image à transmettre à un ordinateur personnel. Dans certains modèles de scanners, le processeur se voit également attribuer les fonctions du contrôleur d'interface.
La liste des instructions de programmation du processeur est stockée dans une puce mémoire en lecture seule. Les données sont écrites sur ce microcircuit par le fabricant du scanner au stade de la production. Le contenu d'un microcircuit est appelé "firmware" ou "firmware". Certains scanners professionnels offrent une option de mise à niveau, mais les scanners bon marché pour la maison et le bureau ne le font généralement pas.
En plus du microcircuit à mémoire morte, les scanners utilisent également de la RAM, qui joue le rôle de tampon (ses valeurs typiques sont de 1 ou 2 Mo). Les informations numérisées sont envoyées ici, qui sont presque immédiatement transférées vers un PC. Après avoir envoyé le contenu de la mémoire à un ordinateur personnel, le processeur met le tampon à zéro pour former un nouveau message. A noter que des instructions pour le processeur sont également enregistrées dans les cellules de la RAM, mais déjà le processeur lui-même (pour cela il est équipé de plusieurs kilo-octets de sa propre "RAM"). L'organisation de sa mémoire est construite sur le principe d'un pipeline, c'est-à-dire après avoir exécuté la première instruction de la file d'attente, sa place est prise par la seconde, et la dernière est remplacée par une nouvelle instruction.
La quantité de RAM du scanner était préalablement indiquée par les fabricants dans les spécifications techniques des scanners. Cependant, depuis ce paramètre n'a pratiquement aucun effet sur la vitesse de l'appareil, dans les scanners modernes il est souvent silencieux. Il est également silencieux dans le cas où un scanner particulier utilise une certaine zone de la RAM de l'ordinateur, qui est implémentée au moyen du pilote.

Contrôleur d'interface

Le contrôleur d'interface est responsable de l'échange d'informations et de commandes entre le scanner et l'ordinateur. Comme je l'ai noté plus haut, ce microcircuit peut être absent si le processeur possède un module contrôleur intégré. A l'ère du "deux" et du "trois", les scanners étaient produits avec des interfaces SCSI, IEEE1284 (LPT) et même RS-232. La gamme actuelle de scanners SOHO se limite aux interfaces USB, FireWire et SCSI. À un moment donné, il y avait des rumeurs sur l'apparition de scanners Bluetooth, mais jusqu'à présent, cela n'est pas allé au-delà des rumeurs. Il est assez évident que les appareils avec des interfaces différentes ont les mêmes contrôleurs différents. Ils ne sont pas compatibles entre eux, car ils « parlent des langues différentes ».

Dans notre cas, la carte d'interface combine les ports SCSI et USB, ainsi que
a deux emplacements pour connecter des modules supplémentaires

SCSI (Small Computer Systems Interface)

Les scanners SCSI étaient les plus courants il y a quelques années. Il faut admettre que l'ère des scanners SCSI touche à sa fin (ou est déjà arrivée). La raison principale est l'émergence d'interfaces USB et FireWire haut débit, qui ne nécessitent ni une délicatesse particulière lors de la connexion, ni des adaptateurs supplémentaires. Parmi les avantages de l'interface SCSI figurent sa bande passante élevée, ainsi que la possibilité de connecter jusqu'à sept périphériques différents sur un seul bus. Les principaux inconvénients du SCSI sont le coût élevé de l'organisation de l'interface et la nécessité d'utiliser un contrôleur supplémentaire.

USB (bus série universel)

L'interface USB est devenue la plus répandue en raison de son intégration dans toutes les cartes mères modernes en tant que connecteur principal pour les périphériques. Aujourd'hui, la grande majorité des scanners domestiques sont livrés avec une interface USB. De plus, le groupe de scanners CIS reçoit l'alimentation nécessaire via le port USB, ce qui attire les propriétaires d'ordinateurs portables. D'accord, cette qualité ne peut pas être réalisée au moyen de SCSI.

FireWire (IEEE1394)

Lors du choix d'un type de connexion, du moins pour moi, l'interface FireWire est plus préférable. FireWire est une interface d'E/S série haute vitesse qui diffère de l'USB en ce qu'elle ne nécessite pas de contrôleur hôte pour fournir une connexion. Son travail est organisé selon le schéma peer-to-peer. En fait, de ce fait, une charge plus faible (par rapport à l'USB) du processeur central est obtenue.
Bientôt, des périphériques dotés d'une nouvelle modification de cette interface - FireWire 800 (IEEE1394b) verront le jour. C'est alors qu'il deviendra le standard périphérique le plus rapide jamais développé.

Mécanisme de brochage

Le module mobile principal du scanner est son chariot de balayage. Il comprend une unité optique avec un système de lentille et de miroir, un réseau photosensible, une lampe à cathode froide (s'il s'agit d'un scanner CCD) et une carte inverseur. Une courroie d'extension dentée est fixée rigidement au chariot de balayage, qui entraîne le moteur pas à pas de l'appareil.

Lieu d'attache de la ceinture au chariot de balayage

Éléments du mécanisme de brochage

Un ressort de tension spécial est responsable du contact étroit de la courroie avec les engrenages, qui est placé directement dessus. Un chariot avec un chariot de balayage se déplace le long d'une glissière de guidage le long du corps de l'appareil (voir photo).

Moteur

Moteur pas à pas

Le moteur pas à pas peut faire tourner la broche dans les deux sens par très petits pas. Grâce à cette caractéristique, il est toujours possible de déplacer le chariot du scanner à une distance strictement définie. Ce moteur se trouve dans tous les scanners à plat. Il fait tourner la boîte de vitesses (les engrenages que vous voyez sur la photo) et entraîne le chariot, qui contient l'unité optique, la lampe et la matrice. Un microcircuit spécial est responsable du choix du sens et de la vitesse de rotation - le contrôleur de moteur. La précision du mouvement du chariot est appelée résolution mécanique dans le "Y" (direction Y).

La résolution optique du scanner est la direction X, et sa
résolution mécanique - direction Y

En général, la résolution optique est déterminée par le nombre d'éléments de la ligne du capteur divisé par la largeur de la zone de travail. Mécanique - le nombre d'étapes du chariot de numérisation dans le sens du mouvement Y. Dans les spécifications des scanners, vous pouvez trouver des désignations telles que "600x1200". Ici, le deuxième nombre est la résolution mécanique, tandis que le premier caractérise la résolution optique du scanner. Il existe également une résolution interpolée, qui est parfois supérieure de plusieurs ordres de grandeur aux valeurs optiques, mais ne dépend en rien de l'équipement physique de l'appareil. Je l'appellerais "résolution de zoom". Les fonctions d'interpolation (agrandissement de l'image originale) sont exécutées par le logiciel du scanner. La valeur des valeurs d'interpolation spécifiées par le fabricant est discutable - toute image peut tout aussi bien être agrandie à l'aide de Photoshop.

Intérieur du moteur

Réducteur

Le noyau du moteur est relié de l'extérieur par un train d'engrenages, qui est le réducteur le plus simple. Son grand engrenage prolonge la sangle à laquelle le chariot de balayage est attaché.

Source de courant

Alimentation du scanner

Les scanners domestiques ou de bureau ne consomment pas trop d'énergie du secteur, par conséquent, il n'y a pas d'éléments puissants dans les unités d'alimentation des appareils SOHO. Le bloc d'alimentation interne de l'appareil considéré dans cet article produit des tensions de 24 Volts / 0,69 A, 12 Volts / 0,15 A et 5 Volts / 1 A. pour une source lumineuse - une lampe à cathode froide, une haute tension de plusieurs kilovolts est requise, une unité distincte est responsable de son alimentation, dont j'ai parlé un peu plus haut.

Appareils supplémentaires

De nombreux scanners à plat sont accompagnés d'un accessoire, dans la plupart des cas acheté séparément. Il s'agit notamment du chargeur automatique de documents et d'un adaptateur pour la numérisation d'originaux transparents (adaptateur pour diapositives).

Le scanner ADF est encombrant
construction

Un chargeur automatique de papier est nécessaire lorsque vous devez numériser de nombreuses feuilles d'impression de format standard. S'assurer que l'ADF peut être connecté à votre scanner est assez simple. Pour ce faire, vous pouvez simplement regarder le panneau de connexion et vous assurer qu'il y a une prise ADF (Automatic Document Feeder). Il convient de noter que l'ADF est toujours "lié" à un modèle de scanner spécifique, ou à une série de modèles. Il n'y a pas de mangeoire multi-usages ! C'est parce que cet appareil est contrôlé à partir de la carte d'interface du scanner. Il est clair que le travail du chargeur est impossible s'il n'y a pas de communication avec le scanner, donc lors de l'achat, soyez prudent et assurez-vous que votre scanner supporte le travail avec un ADF spécifique.

Vue de la fenêtre transparente du chargeur automatique de documents de l'autre
côtés en verre

L'ADF fonctionne comme suit. Après la phase d'auto-calibration et de vérification de l'état de préparation, le scanner positionne le chariot devant la fenêtre transparente de l'ADF. Ensuite, les originaux en feuilles sont extraits un par un de son bac d'alimentation et lorsqu'ils passent par la fenêtre désignée, ils sont numérisés.
L'adaptateur pour diapositives est un accessoire en option permettant de numériser des originaux transparents (transparents, diapositives et négatifs). Il existe deux types d'adaptateurs de ce type : les adaptateurs passifs, qui utilisent la lampe du scanner, et les originaux transparents actifs et translucides dotés de leur propre lampe.
L'adaptateur de diapositives actif a sa propre source de lumière qui brille à travers l'original transparent. Certains modèles de ces adaptateurs coulissants ont un chariot mobile avec une source lumineuse, qui est entraîné par un moteur et un mécanisme de brochage. La source lumineuse se déplace le long du rail en fonction du positionnement du chariot du scanner. Cela éteint la lampe du scanner. Aujourd'hui, les modèles les plus courants de scanners pour la maison et le bureau sans pièces mobiles dans le module adaptateur de diapositives. Un exemple typique est l'EPSON Perfection 3200 Photo récemment testé par notre laboratoire de test. Sa source lumineuse est intégrée dans le couvercle du scanner et occupe toute sa surface utilisable. Pour faire correspondre l'adaptateur avec le scanner, un fil avec un connecteur sort du couvercle et se connecte à une prise spéciale à l'arrière de l'appareil (elle est désignée par l'abréviation XPA). La lampe d'adaptation est activée automatiquement lorsque vous modifiez le type de l'original dans le programme de commande, ce qui est en outre signalé par l'indicateur dans le couvercle du scanner. Les transparents s'intègrent dans les modèles inclus qui prennent en charge : bande de film 35 mm de 12 cadres, quatre diapositives 35 mm insérées dans des cadres, films 120/220 (6 x 9 cm) / 4 x 5 "". Eh bien, les modèles eux-mêmes sont placés sur la vitre du scanner. Lors de la numérisation, un flux de lumière traverse un original transparent et, entrant dans le système optique du scanner, est traité de la même manière (comme un original opaque). Il est clair que des propriétés de scanner telles que la résolution optique et la profondeur de la lumière ne changent pas lors de l'utilisation d'un adaptateur de diapositive, ce qui ne peut pas être dit sur la gamme de densités optiques. Ce paramètre du scanner dépend directement de la luminosité de la source lumineuse et du temps d'exposition. Vous pouvez l'imaginer de cette façon : plus l'original est sombre, moins il laisse passer de lumière, plus il faut de temps aux lecteurs à matrice CCD pour collecter la quantité de charge requise. Les originaux transparents les plus sombres sont les films radiographiques (jusqu'à 3,6D). Pour obtenir une numérisation de haute qualité à partir d'eux, vous avez besoin d'une source de lumière vive. Cependant, la plage de densités optiques reproductibles du scanner n'est en aucun cas déterminée uniquement par la luminosité de la lampe. Elle dépend principalement de la capacité numérique (ou précision) du convertisseur analogique-numérique, de la qualité du système optique et des capacités de la matrice photosensible.
Un module coulissant passif est plus simple qu'un module actif. Cet adaptateur utilise la lampe du scanner lui-même comme source de lumière. L'intensité du flux lumineux dans ce cas est nettement plus faible que dans le cas de l'adaptateur actif. En conséquence, la qualité des images numérisées est moindre, ce qui est tout à fait acceptable, par exemple, pour le Web. Les adaptateurs de glissière passifs sont également peu coûteux.

Conclusion

En général, il est possible de parler assez longtemps du scanner comme d'un appareil électronique complexe, mais il est toujours impossible de transmettre toutes les nuances intéressantes dans le cadre d'un seul article. Aujourd'hui, nous avons découvert ce qui suit : pour quelles raisons les scanners CCD numérisent les originaux bien mieux que les appareils dotés d'un capteur de contact ; pourquoi la profondeur de bits du convertisseur est-elle importante et en quoi la résolution optique diffère-t-elle de la résolution mécanique ? quel type de sources lumineuses sont et comment elles affectent la qualité de l'analyse ; comment les pièces électroniques et mécaniques du scanner interagissent et pourquoi les adaptateurs de diapositives ne conviennent pas à tous les appareils. En général, j'ai essayé d'en dire le plus possible sur les fonctionnalités des scanners SOHO modernes sous la forme la plus accessible, et il serait intéressant pour moi de connaître votre opinion sur cet article.

Tout d'abord, une brève introduction.

Autrefois, il était temps de nettoyer au travail, de nettoyer les décombres de vieilles boîtes sous les moniteurs, les imprimantes, les boîtiers, etc. Et en triant ces décombres, deux vieux scanners féeriques UMAX 1200S et, à mon avis, 600S ont attiré mon attention.
Et le moment est venu de se moquer d'eux, comme en leur temps ils se moquaient de moi.

Ayant rapidement démonté le premier 1200, j'en ai sorti tout ce qui était plus ou moins utile, à savoir : une broche chauffée au rouge sur laquelle voyageait le complexe scanner avec une lampe, un microcircuit et le capteur de balayage lui-même avec un système de miroir. Après avoir sorti tous les tripes, j'ai décidé de comprendre ce qui avait de la valeur là-bas. Je ne connais pas la technologie de ces années-là, mais le capteur de balayage semblait doré, à l'extérieur comme à l'intérieur. L'or ne m'a pas séduit, l'analyse du scanner s'est poursuivie.
En plus des systèmes de miroir dans la partie mobile principale du scanner et de l'objectif, il y avait une lampe très similaire à une lampe fluorescente, mais seulement quelques millimètres d'épaisseur.

Un circuit d'alimentation était connecté à la lampe, dont deux fils se sont détachés au niveau du connecteur, ce qui m'a beaucoup séduit pour le connecter à une source de courant continu. Heureusement, dans la boîte précédente, il y avait plusieurs alimentations à partir de commutateurs, de moniteurs et de fig sait quoi d'autre.

Après avoir démonté toutes les ordures et jeté l'excédent, j'ai procédé aux tests.

Pour commencer, une alimentation de 5 volts et 2 ampères a été choisie. En branchant la lampe, j'ai vu qu'elle s'éclairait, mais pas complètement. Quelques cm dans la partie éloignée de la lampe étaient sombres. Il est temps pour une alimentation 9 volts avec 2,2 ampères. (celui ci-dessus)
En même temps, la lampe s'est allumée assez brillamment et complètement.

Sachant que le scanner était alimenté par une alimentation 12v 2a et connaissant le caractère chaud de la lampe, ainsi que le fait qu'elle n'était pas destinée à un fonctionnement permanent, je n'ai pas choisi de pb. plus de puissance, d'autant plus que la luminosité s'est avérée suffisante pour moi.

Et donc, quand je suis rentré à la maison, j'ai trouvé une utilité à ces lampes - pour éclairer l'espace sous la table.

Pendant longtemps, j'ai été ennuyé par le fait que sous la table, en rampant jusqu'à l'ordinateur, je devais prendre une lampe de poche et en même temps il y avait plusieurs problèmes à la fois avec les piles pour cela, et avec le fait qu'une main était occupée et je devait être distrait, regarder où la lampe de poche brillait. Il a été décidé d'accrocher une lampe sous la table, un endroit a été marqué et les outils ont été disposés.

Il s'est avéré très pratique que le réflecteur de lampe standard du scanner soit amovible et avec son propre support.

Il est temps de créer un boîtier pour le circuit d'alimentation de la lampe, afin de ne pas l'accrocher nu et moche. Pour cela, une affiche en plastique blanc de 6 mm d'épaisseur et un blanc inférieur d'une bobine avec des blancs ont été prélevés.

Parmi les outils dont j'avais besoin : un Dremel avec un disque de coupe, une lime ronde, deux petites perceuses (dans mon cas pour un hexagone), un coupe-papier à lames remplaçables, un fer à souder et des tournevis.

Parmi ceux disponibles, il y avait: un connecteur pour l'alimentation requise, du ruban adhésif double face, deux petites vis et une longue vis avec un écrou.
Découpez soigneusement deux morceaux de plastique à peu près identiques avec un couteau et collez-les avec un petit morceau de ruban adhésif double face pour les aligner sur les bords avec Dremel.

Sans oublier de mettre des lunettes de protection et de préférence un respirateur, on se met au travail.

Je vais reculer un peu, les lunettes sont claires pour quoi, mais je vais expliquer un peu le but du respirateur. Le fait est que Dremel fonctionne avec une rotation allant jusqu'à 33 000 tours par minute et que la poussière résultant de son travail s'avère assez fine. Et pour ne pas inhaler la poussière, ce qui est incompréhensible de quoi, il faut un respirateur.

Après avoir soigneusement sali tout le lieu de travail et fait deux morceaux de plastique identiques, nous procédons à la découpe du trou pour le connecteur d'alimentation à l'aide d'un couteau et d'un crayon.
Il suffit de gratter la partie supérieure du connecteur d'alimentation avec un crayon et de le fixer à l'endroit souhaité sur le plastique - nous obtenons un pochoir approximatif pour la découpe.
En découpant, nous appliquons les deux plastiques sur le circuit, après avoir préalablement inséré le connecteur d'alimentation. Ensuite, nous examinons comment la vis de fixation principale passera à travers toute la structure, marquons d'abord le trou d'un côté et, en la poussant dans le trou déjà percé, marquons et effectuons le deuxième trou.
Ensuite, nous prenons la deuxième plaque, où se trouvera l'écrou. Nous enfilons et serrons la vis avec l'écrou dessus. Ensuite, avec un peu d'effort, à l'aide d'un fer à souder chaud, enfoncez l'écrou dans le plastique jusqu'à ce qu'il ne dépasse plus. Refroidir et dévisser la vis.
Nous prenons les deux couvercles de notre boîte et de l'intérieur nous fabriquons des petites ceintures d'environ un millimètre par millimètre, des raidisseurs y seront insérés, qui sont aussi des bouchons décoratifs qui recouvrent les bords du circuit d'alimentation.
En gros, presque tout est prêt, il ne reste plus qu'à faire des supports pour la lampe elle-même.

Pour ce faire, nous prenons tout de même du plastique blanc et découpons deux petits rectangles, faisons des trous avec des perceuses, d'abord petits, puis plus grands, mais les trous ne doivent pas être exactement au centre. alors les montures ne permettront pas à la lampe de tourner ; elles doivent être faites avec un léger déplacement vers le bas. Ensuite, nous tordons avec des vis et collons du ruban adhésif double face sur la base extérieure des plans de montage résultants.

Nous insérons le connecteur de la lampe dans son circuit d'alimentation et le circuit dans notre boîte fabriquée par nos soins et le tordons lentement, mais pas complètement.
Maintenant, nous commençons à faire les parois latérales. Pour ce faire, marquez l'emplacement de coupe dans le "joint vierge" déjà préparé et découpez le mur à l'avance d'une taille légèrement plus grande. Nous l'appliquons sur la boîte et voyons comment il s'adapte. Lorsque vous aimez la taille, vous pouvez faire un deuxième mur.
Après avoir attaché le premier mur fini comme gabarit, nous ajustons la taille du second.
Lorsque tout est prêt et que toutes les bavures sont éliminées, nous procédons au montage.
Nous prenons le circuit d'alimentation, coupons le connecteur pour la connexion d'alimentation externe et y soudons notre connecteur pour l'alimentation. Nous remontons l'ensemble du boitier, après avoir préalablement isolé tous les contacts nus et nettoyé toute trace de tracas. Nous tordons, et à la fin, nous insérons des raidisseurs, puis nous tordons dans un état tel que la boîte ne se désagrège pas. Si tout ne tient pas bien, vous pouvez coller les raidisseurs le long des bords avec de la superglue supplémentaire afin qu'il ne se désagrège pas, ni par chute ni par les mains.

Tout n'a pas bien fonctionné pour moi, à savoir : la vis était à l'extérieur du couvercle, il a donc fallu la couper.

Ensuite, sur le côté de l'écrou, nous collons quatre petits morceaux de ruban adhésif double face afin que vous puissiez ensuite l'enlever rapidement et facilement. Je n'avais toujours pas de bouton switch, il sera soudé sur le cordon bp. plus tard.

Si quelqu'un ne veut pas déconner comme ça (j'avais juste besoin de comprendre le travail de Dremel avec différents matériaux), il peut trouver n'importe quelle boîte appropriée et y fixer le schéma.

Qui veut avoir un rétro-éclairage dans le boîtier, je peux conseiller de se connecter à n'importe quelle ligne 12V avec la résistance requise.

Vous pouvez aussi essayer d'utiliser une lampe sans son réflecteur (d'ailleurs ce n'est pas vraiment un réflecteur, mais plutôt un extincteur, puisqu'il n'est pas en miroir, mais blanc et noir). Mais pour cela, vous devez faire très attention aux extrémités de la lampe, car les fils soudés dans le verre sont suffisamment épais et ils peuvent se casser, ou le verre peut se fissurer à ces endroits. Il y a des supports caoutchoutés spéciaux sur les bords de la lampe, sur lesquels je recommanderais d'équiper certaines de vos propres attaches. La lampe a fonctionné pendant environ 40 minutes avec mon pb. ne chauffait pratiquement pas, ni le réflecteur, ni les bandes élastiques sur les côtés de celui-ci. Si la tension fournie à la lampe est supérieure à 9 V, la lampe surchauffera très probablement et échouera éventuellement. Si vous décidez de l'utiliser sans réflecteur, bien qu'il éclaire tout ce qui l'entoure, il brillera également dans les yeux, ce qui ne me semblait pas assez.

Je veux aussi mettre en garde contre le transformateur sur le circuit d'alimentation de la lampe. Je ne sais pas quel courant il dégage et ce que c'est, mais si vous rapprochez un doigt ou une autre partie du corps de ses contacts, un arc électrique se produit, qui, par exemple, a brûlé un motif sur mon doigt. Dans ce cas, la distance aux contacts peut aller jusqu'à deux millimètres.
Le choc, bien sûr, ne tuera pas, mais vous pouvez vous brûler légèrement.

Donc, la version finie ..