스캐너. 발명과 생산의 역사

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스캐너. 발명과 생산의 역사

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스캐너는 텍스트, 그림, 슬라이드, 사진, 그림과 같은 그래픽 이미지를 컴퓨터에 입력하는 데 사용되는 장치입니다. 대부분의 스캐너는 CCD(전하 결합 장치)를 사용하여 이미지를 디지털 형식으로 변환합니다.

스캐너는 스캔 메커니즘이 다릅니다. 원본이 고정되어 있을 때 이동식 거울이 있고 통합된 스캔 헤드가 있는 시스템과 기계적으로 독립적인 스캔 부분이 있는 이동식 문서 홀더가 있는 시스템이 있습니다.

판독 헤드와 이미지를 서로 상대적으로 이동시키는 방법에 따라 스캐너는 수동, 롤, 평판 및 프로젝션으로 나뉩니다. 다양한 프로젝션 스캐너는 사진 필름을 스캔하도록 설계된 슬라이드 스캐너입니다. 고품질 인쇄에서는 광전자 증 배관이 감광 요소로 사용되는 드럼 스캐너가 사용됩니다.

드럼 스캐너

가장 일반적인 단일 패스 평판 스캐너의 작동 원리는 광원이 있는 스캐닝 캐리지가 투명한 고정 유리에 있는 스캔된 이미지를 따라 움직이는 것입니다. 렌즈와 거울 또는 프리즘으로 구성된 스캐너의 광학 시스템을 통해 반사된 빛은 서로 평행하게 배열된 XNUMX개의 CCD 기반 감광성 반도체 소자에 떨어지며 각각은 이미지 구성 요소에 대한 정보를 수신합니다.

특정 스캐너의 설계에 사용되는 광원은 결과 이미지의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 현재 사용 중인 광원에는 네 가지 유형이 있습니다.

크세논 방전 램프는 매우 빠른 켜짐 시간, 높은 방사선 안정성, 작은 크기 및 긴 수명이 특징입니다. 그러나 다른 한편으로는 소비되는 에너지 양과 광속 강도의 비율 측면에서 그다지 효율적이지 않으며 스펙트럼이 불완전하여 색상 정확도를 위반할 수 있습니다. 또한 약 2kV의 고전압이 필요합니다.

평판 스캐너

열음극 형광램프는 가장 높은 효율, 매우 균일한 스펙트럼(특정 한계 내에서도 제어 가능) 및 짧은 예열 시간(약 3-5초)을 가지고 있습니다. 부정적인 측면은 매우 안정적인 특성이 아니라 오히려 큰 치수, 상대적으로 짧은 서비스 수명(약 1000시간) 및 스캐너 작동 중에 램프를 지속적으로 켜야 할 필요성을 포함합니다.

냉음극 형광등은 수명이 매우 길고(5~10시간), 작동 온도가 낮고 스펙트럼이 평평합니다. 냉음극 램프의 일부 모델의 설계는 스펙트럼 특성에 부정적인 영향을 미치는 광 출력의 강도를 증가시키도록 최적화되어 있습니다. 나열된 장점을 위해 30초에서 몇 분에 이르는 다소 긴 워밍업 시간을 지불해야 합니다. 이 램프는 또한 열음극 램프보다 에너지 소비가 높습니다.

LED는 크기가 매우 작고 전력 소비가 낮으며 예열 시간이 필요하지 않습니다. 많은 경우에 XNUMX색 LED가 사용되며, 이는 고주파에서 방출되는 빛의 색상을 변경합니다. 그러나 LED는 (램프에 비해) 광도가 다소 낮아 스캔 속도가 감소하고 이미지 노이즈가 증가합니다. 매우 고르지 않고 제한된 방출 스펙트럼은 색상 재현의 불가피한 저하를 수반합니다.

불투명한 원본과 투명 필름, 슬라이드 및 음화를 스캔하기 위해 슬라이드 모듈이 있는 평판 스캐너가 있습니다. XNUMX~XNUMX년 전에는 이 스캐너가 상당히 비쌌습니다. 상대적으로 높은 가격은 디자인 복잡성으로 인해 정당화되었습니다. 결국 투과광으로 스캔하기 위해 특수 덮개의 태블릿 위에 있고 캐리지와 동시에 움직이는 추가 광원이 사용되었습니다.

슬라이드 모듈이 있는 스캐너

현재 슬라이드 모듈이있는 차세대 저비용 "태블릿"이 등장했으며, 그 주요 특징은 고정 광원을 사용하여 투명한 원본을 스캔하는 것입니다. 이러한 솔루션은 부피가 크고 값비싼 기계 시스템이 필요하지 않으므로 결과적으로 비용이 크게 절감되고 신뢰성이 향상됩니다.

물론 이러한 솔루션에는 단점이 없습니다. 필요한 광속 강도를 제공하려면 움직이는 광원을 사용하는 경우보다 훨씬 더 큰 전력의 램프가 필요하므로 에너지 소비가 크게 증가하고 작동 중 발생하는 열의 양. 훨씬 더 어려운 것은 스캔 영역에 대해 안정적이고 균일한 조명을 제공해야 한다는 것입니다. 이러한 요구 사항을 충족하려면 이러한 제품에 대해 합리적인 가격을 유지하면서 약간의 타협이 필요했습니다.

가정에서 스캔한 투명 원본의 대부분이 35mm 네거티브 및 투명 필름이라는 사실을 깨닫고 제조업체는 투과광으로 스캔되는 영역의 최대 크기를 줄였습니다. 광속의 더 낮은 강도는 증가된 노출 시간에 의해 보상되어 스캐닝 속도를 희생했습니다.

저자: Musskiy S.A.

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모두가 고릴라 글래스를 알고 있습니다. 그들은 적어도 잘 알려진 브랜드의 경우 대부분의 중급 및 고급 스마트폰의 디스플레이를 보호합니다.

이 회사의 전문가들은 몬트리올 공과 대학의 과학자들과 함께 코닝 유리를 기반으로 하는 완전히 투명한 두 개의 새로운 센서를 개발했습니다. 개발자는 이 경우에 사용되는 정보를 전송하는 일반적인 방법을 포기하여 이를 달성했습니다. 매우 가늘지만 여전히 금속 와이어 대신에 과학자들은 에칭에 의해 유리 표면에 직접 얻은 광 도파관을 사용했습니다.

덕분에 Mach-Zehnder 간섭계 기반 온도 센서와 적외선 식별 센서라는 두 가지 센서를 만들 수 있었습니다. 첫 번째는 유리 구조 자체의 미세 변화로 인한 온도를 측정하고 이에 따라 도파관 매개변수의 변화를 측정한다는 점에서 가장 흥미롭습니다.

현재로서는 이것이 첫 번째 단계일 뿐입니다. 그러나 미래에 이러한 기술은 거의 완전히 투명한 장치를 만드는 데 도움이 될 것입니다.

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