Сканирующие системы: как проверить сканирующую линейку LIDE. Зачем нужна белая полоска в сканере

Мы продолжаем серию публикаций «общеобразовательных» статей о принципах работы различных компонентов принтеров и МФУ. В этой статье речь пойдет о системе автоматической калибровки сканера.

Основным элементом сканеров современных МФУ является сканирующая линейка CCD (Couple Charge Device, Прибор с Зарядовой Связью, ПЗС). Соответственно, именно принципы работы приборов с зарядовой связью желательно знать, чтобы понимать, откуда «растут ноги» проблем, возникающих в сканерах.

Отметим, что в настоящее время в сканерах МФУ все чаще встречается «контактный датчик изображения» (Contact Image Sensor, CIS ), в основе которого лежит тот же самый принцип зарядовой связи. Грубо говоря, CIS это модуль, который в котором объединены: сканирующая линейка CCD с длиной, равной размеру сканируемого изображения; линейка короткофокусных линз, которая заменяет систему зеркал и линз; и лампа экспозиции, роль которой зачастую выполняет линейка светодиодов.

Теория работы приборов с зарядовой связью хорошо описана в статье на сайте StartCopy.net , поэтому повторять ее здесь не будем, но рекомендуем прочесть.

Основные тезисы, вытекающие из теории:

На текущем этапе развития технологий сканирующая линейка в любом сканере имеет отличия чувствительности отдельных пикселов. Это неизбежно.

Если не предпринимать никаких мер по коррекции отличий чувствительности пикселов, то сканируемое изображение обязательно будет «полосатым». Поэтому система автоматической калибровки используется во всех сканерах. Наиболее распространенные термины для обозначения этой системы – AGC (Auto Gain Control, Автоматическая регулировка уровня) и Shading Correction (Теневая коррекция).

Наличие системы автоматической калибровки, помимо решения основной задачи коррекции разной чувствительности пикселов, решает и другие задачи:

• Не нужно управлять яркостью свечения лампы экспозиции. В определенном диапазоне система может компенсировать избыточно или недостаточно яркий свет лампы. Соответственно, упрощается схема управления лампой, а такое понятие как «регулировка яркости лампы экспозиции», которое в аналоговых машинах было одним из ключевых, становится ненужным и заменяется на цифровую обработку выходного сигнала сканера.
• Не нужно иметь лампу с равномерной яркостью по всей длине. Система может компенсировать разницу яркости точно так же, как и разницу чувствительности пикселов. Это позволяет использовать линейку светодиодов в качестве лампы.
• Система может компенсировать старение лампы, и даже пыль на зеркалах. До определенного предела, разумеется

Все, вроде бы, красиво и волшебно, но есть «слабое звено» — для правильной работы системы автоматической калибровки сканера необходима эталонная белая полоса с одинаковой белизной по всей своей длине. А в реальных условиях эксплуатации эта полоса местами загрязняется и теряет свою белизну. Это приводит к тому, что для пикселей линейки CCD, на которые проецируется уже совсем не белый участок калибровочной полосы, система выставляет избыточную коррекцию – изображение осветляется.

Практические аспекты, связанные со сканером:

Если вы чистите оптику сканера, то не забывайте почистить и белую калибровочную полоску. Она играет очень важную роль в работоспособности системы калибровки.

Типичное положение белой полосы

Несмотря на то, что система автоматической калибровки способна компенсировать загрязнение зеркал и линз, их тоже нужно тщательно чистить:). Как минимум, чтобы значения коррекции не выходили за диапазон, в котором система работает правильно. Для очистки зеркал и линз в большинстве случаев достаточно сухой безворсовой салфетки. Если грязь сухой салфеткой не оттирается, то лучше воздержаться от применения «ядреной химии» и попробовать сначала «мягкие» очистители оптики типа “ScreenClene” от Katun.

Полосы осветленного изображения на копиях, параллельные ходу движения каретки сканера, при нормальных отпечатках в режиме принтера, почти однозначно указывают на то, что белая калибровочная полоса местами перестала быть белой. Очистите ее и всю остальную оптику.

Целиком бледная копия при нормальных отпечатках в режиме принтера может иметь несколько причин:

• Белая полоска в сканере перестала быть белой по всей длине.
• Загрязнение оптики привело к тому, что увеличившиеся значения коррекции, устанавливаемые системой калибровки, стали неточными, т.е. возникла перекомпенсация.
• Кто-то накрутил пользовательские и/или сервисные настройки яркости изображения.
• «Конструктора недосмотрели», т.е. микропрограммное обеспечение машины имеет неточный алгоритм обработки сканированного изображения, осветляющий отпечаток. К сожалению, такие случаи нередки.

Лечение такой бледноты простое и банальное – проверить установки машины, очистить белую полоску, очистить все зеркала и линзы, включая те, до которых добраться нелегко.

Иногда загрязнение оптики и белой полосы приводит к тому, что машина, будучи не в состоянии выставить адекватные значения коррекции выдает ошибку сканера (ошибка AGC, ошибка лампы экспозиции, «прогрев сканера» и т.п.). При появлении этих ошибок не спешите сходу менять CCD-модуль, как того зачастую требует сервис-мануал. Уже неоднократно упомянутая тщательная очистка всего и вся в сканере спасает от этих ошибок довольно часто, хотя, естественно, и не всегда.

Некоторые машины имеют возможность регулировки положения каретки сканера под белой полосой во время автокалибровки. Эта регулировка бывает полезной в тех случаях, когда на полосе есть несмываемое повреждение или загрязнение, которое не занимает всю ширину полосы.

И последнее – винты, которые крепят линейку CCD, линзу и некоторые другие детали сканирующего модуля, почти всегда закрашены краской. Это сделано не из-за избытка краски на производстве:) а означает, что не нужно откручивать эти винты, даже если очень хочется. Вероятность того, что после отвинчивания/завинчивания винтов модуль нормально заработает, очень невысока.

Четвертый тип - пленочные сканеры для оцифровки изображений с прозрачных оригиналов, другие их названия фильм-сканеры или слайд-сканеры . Устройство пленочных сканеров подобно устройству сканеров планшетных. Отличия в большей разрешающей способности (то есть в большем количестве светочувствительных элементов в сканирующей линейке) и в меньших физических размерах самих устройств. Для перевода аналоговых фотографий в цифровой формат этот тип устройств сканирования подходит лучше любых прочих.

Рис. 7.4.

Наконец, пятый тип сканеров - барабанные сканеры . В зависимости от конструкции (а именно, расположения сканирующей линейки и лампы подсветки внутри или снаружи барабана) они предназначены для сканирования непрозрачных оригиналов, пленок либо и того, и другого. Вместо предметного стекла в сканерах этого типа используется барабан , на поверхности которого закрепляются оригиналы. Сканирующая линейка и лампа подсветки установлены неподвижно . При сканировании барабан вращается с большой скоростью, а оцифровка проводится построчно при каждом обороте барабана с небольшим линейным сдвигом вдоль поверхности оригинала. Подобная конструкция позволяет добиться минимального шага сканирования и, соответственно, высокого разрешения и качества оцифровки. Барабанные сканеры применяются в области высококачественной полиграфии и стоят очень дорого, десятки и даже сотни тысяч долларов.

В фотолюбительской практике применяются планшетные и пленочные сканеры. Протяжные сканеры используются в системах безбумажного документооборота и в деловой сфере (хотя нет никаких препятствий к использованию их для оцифровки бумажных фотографий).

Рассмотрим подробней устройство планшетного сканера. В зависимости от конструкции сканирующей линейки планшетные сканеры подразделяются на две группы - устройства CCD , в которых в качестве светочувствительных элементов применяются полупроводниковые приборы с зарядовой связью, и устройства CIS ( Contact Image Sensor ), где светочувствительными элементами служат контактные комбинированные датчики.

Рис. 7.5.

В корпусе сканера CCD под предметным стеклом находится оптический блок , перемещаемый механизмом транспортировки вдоль поверхности оригинала. В оптическом блоке установлена люминесцентная лампа подсветки, спектральный состав светового потока которой максимально приближен к спектру солнечного света.

Отраженный от поверхности оригинала свет через систему отклоняющих зеркал попадает на поверхность полупроводникового светочувствительного элемента. Светочувствительные элементы располагаются на одной линии. Для обеспечения точной фиксации значений яркости отраженного светового луча (а процесс сканирования заключается именно в фиксации разности яркостей светового потока, отраженного исходным изображением) каждый светочувствительный элемент снабжен микрообъективом, фокусирующим отраженный свет на его поверхности. Физическое разрешение сканера определяется шагом расположения элементов на линейке. Этот шаг измеряется в пикселях на дюйм. Стандартный ряд значений разрешения планшетных сканеров выглядит так - 300, 600, 1200, 2400 пикселей на дюйм . То есть на каждом дюйме (2,54 см) сканирующей линейки расположены в ряд 300, 600, 1200 или 2400 светочувствительных элементов. Можно представить, какова степень миниатюризации современной электроники, причем речь идет о массовых недорогих устройствах.

Схематично процесс сканирования изображения можно описать следующим образом. Лампа подсветки освещает поверхность оригинала. Лучи света проходят сквозь полупрозрачное отклоняющее зеркало, отражаются от поверхности оригинала, возвращаются, отклоняются рабочей поверхностью полупрозрачного зеркала и, фокусируясь микрообъективом, попадают на светочувствительную поверхность полупроводникового элемента . На поверхности элемента накапливается электрический заряд, величина которого зависит от яркости засветки. Эти сигналы переменной величины усиливаются и передаются в аналого-цифровой преобразователь (АЦП ), где на их основе формируется цифровой код - последовательность логических нулей и единиц. Затем компьютерная программа -драйвер согласно цифровым данным восстанавливает изображение, идентичное изображению на поверхности оригинала.

Какие же сканеры лучше - с ПЗС или КМОП? В этом обзоре мы постараемся ответить на этот вопрос, сравнив две технологии по нескольким параметрам.

Линейный прибор с зарядовой связью или ПЗС - это аналоговая интегральная микросхема, которая состоит из светочувствительных фотодиодов, способных преобразовывать световую энергию в заряд. Изобретенная в 1969 году Уиллардом Бойлом и Джорджем Смитом, технология приобрела широкое применение благодаря компании Sony, которая наладила производство ПЗС для своих камер.

КМОП расшифровывается как «комплементарная структура металл-оксид-полупроводник» и представляет собой светочувствительную матрицу, состоящую из набора фотоприемников. Технология зародилась еще в 60-х годах двадцатого века, но обрела популярность лишь в начале 1990-х. Дело в том, что до этого времени разрыв по основным параметрам с ПЗС был настолько велик, что матрицы на основе КМОП не получали заметного развития.

Использование в сканерах

Процесс обработки изображения в КМОП сенсоре начинается с попадания световых лучей, которые отражаются от оригинала, на поверхность сканирующей матрицы. Далее, во время экспозиции, происходит накопление заряда на светодиодах и последующее считывание полученных параметров. Это происходит в произвольной форме и зависит от момента попадания фотона на считывающее устройство.

Путем смешения красного, зеленого и синего можно получить любой другой цвет. Одной из особенностей КМОП-сенсоров является то, что каждый пиксель регистрирует только один из этих цветов. А для того, чтобы получить остальные используют так называемый фильтр Байера.

Важной составляющей работы матриц на основе КМОП является использование в процессе построения изображения фильтра Байера. Фильтр используется как барьер перед матрицей и пропускает только один цвет: зеленый, красный или синий. Итоговое изображение получается путем сложного арифметического усреднения информации, полученной с четырёх (зелёных пикселей в 2 раза больше, поэтому не три, а четыре) соседних сенсоров разных цветов.

Напротив сканеры на основе линейных сенсоров ПЗС полностью захватывают красные, зеленые и синие линии, одну за другой. Далее изображение проецируется на линейный ПЗС-датчик. Линейка перемещается и поочередно захватывает красные, зеленые и синие элементы. Затем компьютер размещает линии в нужном порядке, и формирует RGB-изображение. Формирование электронного образа в полном разрешении происходит без фильтра Байера.

Фактор использования фильтра Байера напрямую отражается на контрастности и разрешении сканируемого документа. При одинаковых условиях использования ПЗС и КМОП, динамический диапазон последней зачастую значительно уступает, поскольку 2/3 цветовой информации отсекается фильтром.

Каждый субпиксель в КМОП представляется обычным пикселем, хотя фиксирует только один канал из трёх. В ПЗС-системе каждый пиксель принимает все цвета.

Разрешение - определяющий параметр для всех цифровых изображений. За счет «построчной» обработки элементов, линейный ПЗС сенсор способен формировать на каждой из линий максимальное количество пикселей.

С другой стороны, матрица «снимает» образ за один прием и четко ограничена в количестве точек на дюйм. Недостающие компоненты рассчитываются процессором на основании данных из соседних пикселей в результате интерполяции, что не является повышением разрешения, а лишь присвоение рядовых значений цвета близлежащих точек. Поэтому показатели разрешения линейных сенсоров, особенно при способе сканирования по «узкой» стороне оригинала, будут выше.

Самый доступный планетарный сканер с трехлинейным ПЗС в России - ЭЛАР ПланСкан А2В. Его цена стартует с отметки 1,2 млн. руб. Аналогичный по характеристикам сканер формата А2+ на основе КМОП матрицы 70 Мп - Book2net Kiosk начинается от 2,5 млн. руб.

В противовес качеству, матрицы выигрывают в скорости сканирования, которая составляет вместе с обработкой пикселей, 1-2 секунды, против примерно 4-6 секунд сканирования ПЗС-линейкой.

Процессы оцифровки

Специфика работы со сшитыми оригиналами предполагает использование V-образного режима колыбели сканера, когда документ сканируется с неполным раскрытием. Такой процесс оцифровки включает перенос полученного образа в двумерную плоскость, или иными словами - выравнивание изображения. В этом отношении матрица уступает линейным сенсорам. Это происходит из-за того, что изображение снимается целиком, что влечет необходимость фокусировки на общей площади сканирования, обуславливая возникновение геометрических искажений по краям электронных образов и необходимость выравнивания из V-режима с помощью алгоритма компенсации перспективы. Поэтому, зачастую у сканеров с КМОП V-режим не предусмотрен или, в некоторых моделях, реализуется с использованием двух камер для каждой половины колыбели.

В отличие от КМОП линейный датчик формирует образ постепенно. Дополнительно сканеры на основе линейных ПЗС оснащаются «следящими» системами лазерной фокусировки, что позволяет непрерывно фокусироваться на крайних точках документа, несмотря на перепады высоты от края страницы до корешка, тем самым обеспечивая процессор точной информацией для расчета компенсации геометрических искажений при сканировании в V-образном режиме. Поэтому выравнивание страниц у «линейных» сканеров производится более целостно.

Сканирование книги в V-режиме с последующим выравниванием

В отделе сканирования РГБ приоритет отдан сканерам на основе ПЗС сенсоров. Основной парк оборудования составляют планетарные сканеры ЭЛАР ПланСкан А2В, сканирующая система которых включает 3 ПЗС-линейки по 7500 пикселей каждая.

Отдельно стоит рассмотреть задачи по крупноформатному сканированию. Планетарные сканеры на основе КМОП матриц от формата А1 и более также в основном оснащаются сразу двумя камерами. Сделано это для улучшения показателей разрешения больших оригиналов, однако такой подход предполагает ряд компромиссов. Первым из них является необходимость программного сшивания двух половин оригинала, что даже с учетом использования продвинутых алгоритмов влечет нарушение целостности изображения, особенно при задачах высококачественной оцифровки иллюстраций или текстовых разворотов.

Второй, но не менее значимый - надежность и обслуживание. Так как обе камеры работают попеременно, ровно в два раза повышается риск поломки одного из элементов, а также увеличиваются расходы на обслуживание. Не стоит забывать, что отказ любой из камер полностью останавливает работоспособность сканера.

Стоимость производства КМОП-матриц возрастает с увеличением разрешения сенсора. Если 18 Мп матрица дешевле практически любой ПЗС-линейки, то матрица на 70 Мп уже существенно дороже. Поэтому планетарные сканеры с оптическим разрешением от 300 dpi на основе КМОП-матриц стоят дороже аналогичных сканеров на основе линейных ПЗС сенсоров.

Технология линейных ПЗС в большой степени распространена в комплексах высококачественного сканирования, которые создают детализированные изображения на формате до 2А0 без использования программной сшивки. Такие сканеры могут формировать крупноформатные изображения без геометрических искажений и потери разрешения. В зависимости от модели сканирующая система в процессе оцифровки либо движется сама, либо приводится в движение непосредственно поверхность сканирования, которая проходит под статичным блоком сканирующей системы. Серийные планетарные сканеры на основе ПЗС способны достигать значительных показателей разрешения - до 600 dpi на формате А0+ (при размере оригинала 914 мм x 1524 мм).

Наряду с этим единственный сканирующий элемент уменьшает количество узлов и расходных материалов в сканирующей системе, что повышает общую надежность конструкции и сокращает расходы на сервисное обслуживание.

Распространенной проблемой КМОП матриц является перегрев. Так как матрица в сканере находится в рабочем состоянии постоянно, зачастую в процессе длительной эксплуатации электроника нагревается и приводит к перегреву пиксельной структуры, что увеличивает цифровой «шум» скан-образов. Линейные датчики ПЗС напротив включаются только во время сканирования, поэтому такая проблема на линейных сенсорах исключена

Сравнительное тестирование

Для наглядной демонстрации работы сканирующих систем мы провели ряд тестов по ключевым параметрам. В качестве испытуемых были выбраны немецкий Microbox Book2net Kiosk на основе КМОП-матрицы 70 Мп и отечественный ЭЛАР ПланСкан А2В с трехлинейным ПЗС сенсором.

1. Цветопередача

Сканирование цветовых мишеней при одинаковых условиях внешнего освещения и настройках разрешения. Тестовая оцифровка предполагает отключение всех функций обработки.

Оба изображения тест-объекта соответствуют профессиональным стандартам, однако результат ПЗС датчика отличается точностью цветопередачи с большим количеством различимых тонов. Этот фактор не играет ведущей роли при сканировании текстовых оригиналов, однако будет весьма значительным для работы с иллюстрациями.

2. Равномерность освещения

Работа осветителей сканеров на основе КМОП не связана с технологической реализацией сканирующей системы - это, как правило, всегда независимо закрепленные лампы. Вследствие чего система имеет большую чувствительность к внешним факторам, а мощности светового потока, вынужденного рассеиваться по всей области сканирования, недостаточно для равномерного распределения света на документе. Поэтому одна из главных особенностей сканеров с КМОП - это затенение краев на изображении. Что отчетливо видно на тестовом образце.

Сканер на основе датчика ПЗС показывает более равномерное распределение светового потока. За счет синхронного LED-освещения, которое проходит вдоль оригинала постепенно, обеспечивается большая однородность освещенности документа.

3. Разрешение

Для визуального контроля и оценки оптического разрешения рекомендуется использовать тест-объект ТО-2 (ГОСТ 13.1.701-95), который поочередно сканируется на каждом устройстве под углом 45 градусов. Тест-объект содержит набор перпендикулярно расположенных групп пар линий с различной частотой. Для оценки необходимо выбрать группу, элементы которой различимы и читаемы. Значение 9.0 соизмеримо с разрешением 600 dpi

По результатам тестирования на объектах, полученных с КМОП сенсора, отчетливо читаются линий до отметки 6.3 и различаются до значения 7.1. Показатели 9.0 - неразличимы. Что, не смотря на большое количество мегапикселей в матрице (70 Мп), не соответствует заявленным производителем показателям оптического разрешения, а именно не обеспечивает 600 точек на дюйм на изображении формата А2.

На тест-объекте сканера с линейным ПЗС хорошо читается отметка 8.0 и различаются линии до значения 9.0, что в полной мере соответствует оптическому разрешению 600 dpi на формате А2.

Сканирующие системы на основе контактных датчиков изображения CIS (Contact Image Sensor) приобрели чрезвычайно большую популярность у производителей сканеров, копировальных аппаратов, многофункциональных офисных устройств (МФУ), факсов. И поэтому при ремонте и диагностике всех этих устройств часто возникает необходимость убедиться в исправности сканирующей линейки, которую иногда называют еще и сканирующей головкой. Автор предлагает ознакомиться с одним из вариантов диагностики этой важнейшей части сканирующих устройств.

Технология LIDE (Light Indirect Exposure), разработанная компанией CANON, является одной из разновидностей контактных датчиков изображения (КДИ), получивших в литературе наименование CIS. В контактных датчиках изображения для считывания строки используется линейка фотоприемников, в качестве которых, чаще всего, используются фототранзисторы. Количество фотоприемников соответствует количеству точек в сканируемой строке, т.е. каждым фотоприемником воспринимается одна точка (один пиксел) сканируемого изображения. Каждому фотодетектору соответствует своя фокусирующая линза, позволяющая собрать и сфокусировать на поверхности фотодетектора световой поток, отраженный от одного пикселя изображения оригинала. Общий принцип сканирования изображения с помощью CIS демонстрируется на рис. 1.

Рис. 1. Принцип сканирования изображения с помощью CIS

Как видно из рисунка, линейка светочувствительных датчиков занимает всю ширину сканируемой строки, и при этом максимально плотно прилегает к стеклу сканера. Так как сканирование осуществляется в масштабе 1:1, то отпадает необходимость в сложной оптической системе, что и является главным преимуществом технологии CIS.

Главной особенностью технологии LIDE является оригинальная конструкция сканирующей лампы. В общем-то, как таковой, лампы и нет. Вместо лампы используются три светодиода, размещенных в боковой части сканирующей головки, и пластиковый световод специальной формы (рис. 2). Этот световод обеспечивает распространение светового потока, излучаемого светодиодом, на всю длину строки, и перенаправление его на сканируемое изображение.

Рис. 2. Конструкция световода сканирующей головки

Внутреннее устройство сканирующей линейки LIDE представлено на рис. 3. Таким образом, в составе сканирующей головки имеется три светодиодные "лампы" с разным цветом свечения, причем эти лампы должны иметь независимое управление (рис. 4).

Рис. 3. Внутреннее устройство сканирующей линейки LIDE

Рис. 4. Схема управления светодиодными лампами

При сканировании цветных изображений, оригинал должен поочередно засвечиваться светом трех различных цветов: красным (R), зеленым (G) и синим (B). Во время сканирования в полноцветном режиме эти "лампы" переключаются с достаточно высокой частотой, в результате чего создается иллюзия того, что документ сканируется белым светом, что, на самом деле, не соответствует действительности.

Развитие кооперации в отрасли производства оргтехники и периферийных устройств привело к тому, что одна и та же LIDE-головка может использоваться в самых различных устройствах разных производителей. Так, например, в сканирующих устройствах начального уровня очень широкое распространение получила CIS-головка фирмы CANON с маркировкой CLG-60216G (рис. 5). Этот LIDE-модуль можно встретить в сканерах фирм CANON и BENQ, в МФУ и копировальных аппаратах CANON, в МФУ, выпускаемых компаниями Samsung, Xerox и HP Такое массовое использование этой LIDE-головки имеет положительные стороны, ведь у сервисных специалистов появляется возможность проводить замены совместимых модулей, из, казалось бы, абсолютно разных и несовместимых между собой устройств. Так, например, автором данной статьи была проведена успешная замена модуля CIS в аппарате "Samsung SCX-4100", причем заменяемый модуль был взят от сканера "BenQ 5250C".

Рис. 5. CIS-головка фирмы CANON с маркировкой CLG-60216G

Итак, при возникновении достаточно многих неисправностей сканирующих устройств можно наблюдать ситуацию, когда сканирующие лампы не включаются, и сканер не входит в режим готовности, а переходит в состояние фатальной ошибки. Причин для такого поведения сканера может быть несколько:

Неисправность LIDE-модуля;

Неисправность управляющего микропроцессора;

Неисправность двигателя, перемещающего LIDE-каретку;

Неисправность датчика начальной позиции сканирующей каретки (в случае его наличия).

Таким образом, специалисту, производящему диагностику такого устройства, необходимо определить, исправна ли LIDE-головка, или же имеется проблема в другом узле.

Каким образом можно проверить исправность LIDE-головки, рассмотрим на примере упомянутой выше и широко используемой головки CANON CLG-60216G.

Полная проверка исправности LIDE-головки достаточно трудоемка и требует наличия, как минимум, такого оборудования, как осциллограф, мультиметр, лабораторный источник питания и генератор. Автор предлагает рассмотреть упрощенный вариант диагностики CIS-головки, заключающийся в проверке только лишь ее модуля подсветки. Такая диагностика позволит убедиться в том, что все три лампы LIDE-модуля исправны.

Рассматриваемый модуль имеет 12-контактный разъем, с помощью которого осуществляется его подключение к основной плате сканера посредством плоского шлейфа (см. рис. 5). Назначение контактов этого разъема приведено в таблице, а местоположение контакта 1 показано на рис. 6. Исходя из приведенной информации, метод проверки ламп LIDE-модуля напрашивается сам собой.

Рис. 6. 12-контактный разъем модуля CLG-60216G

Для включения каждой лампы необходимо лишь приложить к ней соответствующее напряжение. Поэтому для диагностики потребуется всего лишь одно устройство - регулируемый источник питания, способный формировать на своем выходе постоянное напряжение в диапазоне 0...3,5 В.

Процедура тестирования модуля выглядит следующим образом:

1. Включают источник питания и устанавливают на его выходе напряжение около 3,3 В.

2. "Плюс" источника питания прикладывают к контакту 8 (VLED).

3. "Минус" источника питания прикладывают к контакту 11 (RLED). В результате должна загореться светодиодная "лампа" красного цвета. Изменение величины питающего напряжения должно приводить к изменению яркости свечения лампы.

4. Далее "минус" источника питания прикладывают к контакту 10 (GLED). В результате должна загореться "лампа" зеленого цвета. Ее яркость должна изменяться пропорционально изменению величины напряжения на контакте 8 (VLED).

5. Аналогично лампу синего цвета, прикладывая к контакту 9 (BLED) "минус" источника питания.

Таким образом, проверив все три источника света, можно с уверенностью говорить о полной исправности модуля подсветки LIDE-головки. Общая схема диагностического стенда для проверки CIS-модуля представлена на рис. 7.

Рис. 7. Схема диагностического стенда для проверки CIS-модуля

При проведении данной процедуры тестирования можно столкнуться с интересной особенностью. Дело в том, что красный светодиод является наиболее ярким и загорается даже при приложении к нему напряжения 2,5 В, в то время как зеленый и синий светодиоды загораются при напряжении на них более 3 В.

Иногда встречаются LIDE-головки с 16-контактным разъемом, но и для них все рассказанное выше абсолютно справедливо. Дело в том, что в 16-контактном разъеме четыре последних контакта не используются, а назначение первых 12 контактов полностью совпадает с тем, что описано в таблице.

Таблица. Назначение контактов разъема на модуле CLG-60216G

№ контакта	Обозначение	Описание
		Линия передачи данных, считываемых фотодетекторами
		"Земля" для фотодетекторов
		Напряжение питания фотодетекторов
		Опорное напряжение для фотодетекторов
		Стартовый импульс, определяет моменты считывания информации фотодетекторами
		Тактовая частота для передачи данных, считываемых фотодетекторами
		Напряжение питания для светодиодных ламп
		Сигнал управления синей светодиодной лампой (активный низкий уровень)
		Сигнал управления зеленой светодиодной лампой (активный низкий уровень)
		Сигнал управления красной светодиодной лампой (активный низкий уровень)

Конечно же, данная методика не является полной и не позволяет проверить исправность фотодетекторов, но, тем не менее, является очень наглядной и информативной, позволяя убедиться в том, что LIDE-головка исправна "в принципе". Данный метод диагностики удобно применять в ситуации, когда имеются подозрения на исправность управляющего контроллера и соединительного шлейфа сканера. Неисправность этих элементов, как и LIDE-головки, проявляется в отсутствии свечения сканирующих ламп, а также в биении сканирующей каретки в край копировального стола на этапе инициализации при включении сканера/МФУ/копировального аппарата.

В заключение хотелось бы обратить внимание на то, что проверить светодиоды LIDE-модуля можно и самым обычным тестером в режиме "проверка диодов". Для этого следует "прозвонить" диоды между контактами VLED и RLED, GLED, BLED. При тестировании необходимо изменять полярность подключения щупов прибора, чтобы обеспечивать открытое и закрытое состояние тестируемых светодиодов модуля. При этом свечение "ламп" не будет интенсивным (возможно, лампы вообще не загорятся), и им невозможно будет управлять. Но, тем не менее, получить ответ на вопрос об исправности светодиодов вполне возможно.