Βασικές Αρχές
Χρησιμοποιώντας μια φωτοευαίσθητη συσκευή, το ανιχνευόμενο φωτεινό σήμα μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. Αυτό το ηλεκτρικό σήμα στη συνέχεια μετατρέπεται σε ψηφιακό σήμα από έναν μετατροπέα αναλογικού-σε-ψηφιακού (A/D) και μεταδίδεται στον υπολογιστή.
Εξαρτήματα Φωτοηλεκτρικής Μετατροπής
Το εξάρτημα που εκτελεί τη φωτοηλεκτρική μετατροπή είναι η φωτοευαίσθητη συσκευή, η οποία αποτελεί τον πυρήνα του σαρωτή. Τα χαρακτηριστικά φωτοηλεκτρικής μετατροπής του, όπως η φασματική απόκριση, η σταθερότητα του φωτός, η ευαισθησία και ο θόρυβος, είναι ζωτικής σημασίας για τη μετάδοση πληροφοριών εικόνας.
① CCD (Συσκευή συζευγμένης φόρτισης)
Η κινεζική ονομασία για το CCD είναι Συσκευή συζευγμένης φόρτισης. Παρόμοια με ένα γενικό ολοκληρωμένο κύκλωμα ημιαγωγών, ενσωματώνει χιλιάδες φωτοτρανζίστορ σε έναν μόνο κρύσταλλο πυριτίου. Αυτά τα φωτοτρανζίστορ είναι διατεταγμένα σε τρεις σειρές, καθεμία από τις οποίες καλύπτεται από φίλτρα κόκκινου, πράσινου και μπλε χρώματος, επιτυγχάνοντας έτσι έγχρωμη σάρωση. Όταν φωτίζονται, τα φωτοτρανζίστορ παράγουν ρεύμα, το οποίο ενισχύεται και εξέρχεται. Η τεχνολογία σαρωτή CCD έχει ωριμάσει σημαντικά εδώ και πολλά χρόνια και είναι το κύριο φωτοευαίσθητο στοιχείο που χρησιμοποιείται στους mainstream σαρωτές στην αγορά.
Τα πλεονεκτήματα των CCD είναι: υψηλή ποιότητα εικόνας, επαρκές βάθος πεδίου και δυνατότητα σάρωσης ανομοιόμορφων αντικειμένων. και χαμηλό συντελεστή θερμοκρασίας, που σημαίνει ότι οι αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι αμελητέες για τη γενική λειτουργία. Τα μειονεκτήματα των CCD περιλαμβάνουν: υπάρχει σημαντικό ρεύμα διαρροής μεταξύ των χιλιάδων φωτοτρανζίστορ που συνθέτουν ένα CCD λόγω της κοντινής τους γειτνίασης (μικρόμετρο-επίπεδο) και η παρεμβολή από τα σήματα κάθε φωτοευαίσθητης μονάδας μειώνει την πραγματική διαύγεια του σαρωτή. Η χρήση κατόπτρων και φακών εισάγει χρωματικές αποκλίσεις και εκτροπές, που απαιτούν διόρθωση λογισμικού. και η ανάγκη για ένα εξελιγμένο οπτικό σύστημα καθιστά δύσκολη τη μικρογραφία του σαρωτή.
② CIS (Αισθητήρας εικόνας επαφής)
Το CIS σημαίνει Contact Image Sensor. Χρησιμοποιεί φωτοευαίσθητα στοιχεία-τύπου επαφής (φωτοευαίσθητοι αισθητήρες) για ανίχνευση φωτός. Σε βάθος 1 mm-2 mm κάτω από την πλατφόρμα σάρωσης, 300-600 κόκκινα, πράσινα και μπλε LED (δίοδοι εκπομπής φωτός-) είναι σφιχτά τοποθετημένα μεταξύ τους, δημιουργώντας μια πηγή λευκού φωτός. Αυτό αντικαθιστά τους πολύπλοκους μηχανισμούς των σαρωτών CCD, όπως τη συστοιχία CCD, τους φακούς, τους σωλήνες φθορισμού και τους σωλήνες ψυχρής καθόδου, μετατρέποντας την οπτική{10}}μηχανική-ηλεκτρονική ενσωμάτωση ενός σαρωτή CCD στη μηχανική-ηλεκτρική ολοκλήρωση ενός σαρωτή CIS. Οι σαρωτές που κατασκευάζονται με τεχνολογία CIS έχουν πλεονεκτήματα όπως μικρό μέγεθος, μικρό βάρος και χαμηλό κόστος παραγωγής. Ωστόσο, η τεχνολογία CIS έχει επίσης ελλείψεις, κυρίως την αδυναμία δημιουργίας σαρωτών υψηλής ανάλυσης και σχετικά χαμηλή ταχύτητα σάρωσης.
Πηγή φωτός
Η πηγή φωτός είναι ζωτικής σημασίας για τους σαρωτές, επειδή όλο το φως που ανιχνεύεται από το φωτοευαίσθητο στοιχείο προέρχεται από τη λάμπα του ίδιου του σαρωτή. Οι ακάθαρτες ή έγχρωμες-προκατειλημμένες πηγές φωτός επηρεάζουν άμεσα τα αποτελέσματα σάρωσης. Για παράδειγμα, μπορεί να δείτε ένα ρούχο που σας αρέσει σε ένα κατάστημα, αλλά όταν επιστρέψετε στο σπίτι, το χρώμα φαίνεται διαφορετικό από αυτό που είδατε στο κατάστημα. Αυτό συμβαίνει επειδή η πηγή φωτός έχει αλλάξει, με αποτέλεσμα μια διαφορετική οπτική εμφάνιση.
Ένας μετατροπέας αναλογικού-σε-ψηφιακού (A/D).
Ένας μετατροπέας A/D μετατρέπει τα συνεχώς μεταβαλλόμενα αναλογικά σήματα σε διακριτά ψηφιακά σήματα. Το κύριο καθήκον του είναι να μετατρέπει τις αποκτηθείσες αναλογικές τάσεις σε ψηφιακές τιμές που αντιπροσωπεύουν χρώματα ή τιμές κλίμακας του γκρι. Οι βασικοί δείκτες απόδοσης περιλαμβάνουν την ακρίβεια μετατροπής, τον χρόνο μετατροπής και την αντίσταση εισόδου.
