Oświetlenie LED w skanerze

Oświetlenie LED (Light Emitting Diode) jest obecnie dominującym źródłem światła stosowanym w nowoczesnych skanerach dokumentowych, urządzeniach wielofunkcyjnych (MFP) oraz skanerach wielkoformatowych, zarówno tych wykorzystujących technologię CIS (Contact Image Sensor), jak i coraz częściej w tych opartych na technologii CCD (Charge-Coupled Device). Zastąpiło ono starsze technologie oświetleniowe, takie jak lampy ksenonowe czy lampy fluorescencyjne z zimną katodą (CCFL – Cold Cathode Fluorescent Lamp), oferując szereg istotnych zalet.

Rola oświetlenia w procesie skanowania:

Niezależnie od technologii (CIS czy CCD), źródło światła w skanerze pełni kluczową rolę: oświetla skanowany dokument, aby światło odbite od jego powierzchni mogło zostać przechwycone przez elementy światłoczułe (fotodiody) i przekształcone na sygnał elektryczny, a następnie na obraz cyfrowy. Jakość, stabilność, równomierność i charakterystyka spektralna tego oświetlenia mają bezpośredni wpływ na jakość finalnego skanu, w tym na wierność kolorów, kontrast i poziom szumów.

Zalety stosowania oświetlenia LED w skanerach:

  1. Natychmiastowa gotowość do pracy (Zero Warm-up Time):
    • Diody LED osiągają pełną jasność i stabilność kolorystyczną niemal natychmiast po włączeniu. W przeciwieństwie do lamp CCFL, które wymagały pewnego czasu na rozgrzanie (czasami kilkanaście-kilkadziesiąt sekund), skanery z oświetleniem LED są gotowe do pracy praktycznie od razu po uruchomieniu lub wyjściu z trybu uśpienia. Przekłada się to na krótszy czas pierwszej strony (FPOT) i większy komfort użytkowania.
  2. Niskie zużycie energii (Energy Efficiency):
    • Diody LED są znacznie bardziej energooszczędne niż tradycyjne źródła światła stosowane w skanerach. Zużywają mniej energii elektrycznej do wytworzenia tej samej ilości światła, co przyczynia się do niższych kosztów eksploatacji urządzenia i mniejszego obciążenia dla środowiska.
    • Niski pobór mocy umożliwia również zasilanie niektórych kompaktowych skanerów bezpośrednio z portu USB komputera, bez potrzeby stosowania zewnętrznego zasilacza.
  3. Długa żywotność i niezawodność (Long Lifespan and Durability):
    • Diody LED charakteryzują się bardzo długą żywotnością, często przekraczającą żywotność samego skanera (np. dziesiątki tysięcy godzin pracy). Są również bardziej odporne na wstrząsy i wibracje niż delikatne lampy fluorescencyjne.
    • Oznacza to mniejszą potrzebę wymiany źródła światła i niższe koszty serwisowania.
  4. Stabilność parametrów świetlnych w czasie:
    • Oświetlenie LED utrzymuje stałą jasność i temperaturę barwową przez długi okres użytkowania, co zapewnia spójną jakość skanowania w czasie. Lampy CCFL miały tendencję do stopniowej degradacji parametrów (zmiana koloru, spadek jasności) w miarę starzenia się.
  5. Kompaktowe wymiary:
    • Diody LED są niewielkimi komponentami, co pozwala na projektowanie bardziej kompaktowych i smukłych modułów oświetleniowych. Jest to szczególnie korzystne w technologii CIS, gdzie źródło światła jest zintegrowane w wąskim module blisko skanowanej powierzchni, oraz w nowoczesnych skanerach CCD, gdzie pozwala na zmniejszenie gabarytów całego układu optycznego.
  6. Lepsza charakterystyka spektralna (potencjalnie):
    • Spektrum światła emitowanego przez białe diody LED (często uzyskiwane przez połączenie niebieskiej diody z luminoforem) może być lepiej dopasowane do charakterystyki czułości sensorów koloru (RGB), co potencjalnie może prowadzić do lepszej wierności kolorów skanowanych obrazów w porównaniu do niektórych typów lamp CCFL.
  7. Brak rtęci i innych szkodliwych substancji:
    • Diody LED są bardziej przyjazne dla środowiska, ponieważ nie zawierają rtęci, która jest obecna w lampach fluorescencyjnych. Ułatwia to ich utylizację.
  8. Niska emisja ciepła:
    • LED-y generują znacznie mniej ciepła niż tradycyjne lampy, co jest korzystne dla skanowanych oryginałów (szczególnie delikatnych i wrażliwych na temperaturę) oraz dla stabilności pracy wewnętrznych komponentów skanera.

Implementacja oświetlenia LED w skanerach:

  • W skanerach CIS, rząd miniaturowych diod LED (czerwonych, zielonych i niebieskich, które mogą świecić sekwencyjnie lub jako białe światło) jest umieszczony tuż przy czujniku obrazu i oświetla wąski pasek dokumentu.
  • W skanerach CCD, tradycyjne lampy CCFL są coraz częściej zastępowane przez listwy białych diod LED, które zapewniają równomierne oświetlenie całej szerokości skanowanego obszaru poprzez system luster i światłowodów.

Przejście na oświetlenie LED było znaczącym postępem w technologii skanowania, przynoszącym wymierne korzyści zarówno dla użytkowników (szybkość, niezawodność, jakość), jak i dla środowiska (oszczędność energii, brak szkodliwych substancji). Obecnie praktycznie wszystkie nowo produkowane skanery wykorzystują tę technologię jako standard.