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從掃描槍的感光器件判斷掃描槍的好與壞

從掃描槍的感光器件判斷掃描槍的好與壞

摘要:目前市場上掃描槍所使用的感光器件主要有四種:光電倍增管,硅氧化物隔離CCD,半導體隔離CCD,接觸式感光器件(CIS或LIDE)

目前市場上掃描槍所使用的感光器件主要有四種:光電倍增管,硅氧化物隔離CCD,半導體隔離CCD,接觸式感光器件(CIS或LIDE)。

  主流是硅氧化物隔離CCD及半導體隔離CCD這兩種CCD感光器件,這兩種感光器件與我們日常使用的半導體集成電路相似,在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬個光電三極管,這些光電三極管分為三列,分別用紅綠藍三色的濾色境分色,從而實現彩色掃描。光電三極管在受到光線照射時可以產生電流,經放大后輸出成電子信號。該類感光器件近年性能提高很大,其高端產品的性能已經接近低檔的光電倍增管產品(使用在大型的滾筒掃描儀和電分機上)。但由于數千個光電三極管的距離很近(微米級),并且各三極管之間的絕緣是依靠半導體PN結來絕緣,隔離電阻較小,因此,在各光電三極管之間存在明顯的彌散現象,使各感光單元的信號產生相互干擾,降低了掃描儀的實際清晰度。為了改善這一情況,目前采用了硅氧化物隔離技術防止電荷的彌散,在器件加工過程中,將各個光電三極管之間的半導體單晶硅用Si02(二氧化硅)替代,由于二氧化硅是非常好的絕緣材料,幾乎杜絕了各光電三極管之間的彌散現象,因而在兩臺掃描儀性能指標相同的情況下,使用硅氧化物隔離CCD的掃描儀的實際清晰度會有一個質的飛躍。不過這種技術的生產成本比半導體隔離技術高幾倍,因此目前只能用在5000元以上專業級掃描儀中。而目前市場上的幾乎所有家用和辦公用掃描儀,都是采用半導體隔離CCD,在掃描領域中,它應該說是一種性能價格比不錯的選擇。如果要了解一款掃描槍的效果,很重要的就是了解掃描槍是用什么品質的光電元件,就算同是半導體隔離質量也有差別。


敏捷條碼采用日本原裝的半導體隔離CCD感光器件,所生產的條碼掃描槍擁有自主知識產權(獲得多項國家專利),具有長壽命,省電又高操作效率的特點。


  接觸式感光器件,又稱CIS技術或LIDE技術,這是最近以來剛出現的新名詞,最近在市場上被炒得火熱。其實,這種技術與CCD技術幾乎是同時出現的,它使用的感光材料一般是我們用來制造光敏電阻的硫化鎘,它很容易制成一條長的陣列,而且生產成本只有半導體隔離CCD的1/3,當時主要是用在低檔黑白手持式掃描儀和傳真機上,由于尺寸太大,無法使用鏡頭成像,只能依靠貼近目標來識別目標,因此光學分辨率最高只能達到200dpi,隨著掃描儀彩色化、高精度化,接觸式感光感件全身噪聲大、動態范圍小、精度低的缺陷暴露無疑,迅速從掃描儀市場上銷聲匿跡了。出現轉機是在1998年,當時國際掃描儀市場的競爭非常激烈,各大廠家都使出了降價的法寶,造成了掃描儀生產廠商的行業性虧損。一些廠家開始另辟蹊徑,重新搬出了接觸式感光器件,經過改進,使其分辨率達到了600dpi,然后冠以CIS技術或LIDE技術的商業名稱,以新技術的面目推向市場,并且由于其低廉的價格,銷售情況也還不錯。但接觸式感光器件存在著嚴重的先天不足,首先由于不能使用鏡頭,只能貼近稿件掃描,實際清晰度遠遠達不到標稱指標,同時,硫化鎘光敏電阻全身彌散很大,各感光單元之間干擾嚴重,進一步降低了清晰度。由于無法實現同時制造三條平行的感光單元同時實現三色掃描,接觸式感光器件不能使用常用的冷陰極燈管,而不得不使用LED發光二極管陣列作為光源,這種光源無論在光色還是在光線的均勻度上都是比較差的。而且由于LED陣列是由數百個發光二極管組成,一旦有一個損壞就意味著整個陣列的報廢,因此這種產品的壽命比較短。同時該類感光器件的溫度系數很大,周圍環境溫度的變化將對掃描的結果產生很大影響。敏捷條碼在此建議不購買使用此類感光器件的掃描槍。

  光電倍增管,將微弱光信號轉換成電信號的真空電子器件。光電倍增管用在光學測量儀器和光譜分析儀器中。它能在低能級光度學和光譜學方面測量波長200~1200納米的極微弱輻射功率。閃爍計數器的出現,擴大了光電倍增管的應用范圍。激光檢測儀器的發展與采用光電倍增管作為有效接收器密切有關。電視電影的發射和圖象傳送也離不開光電倍增管。光電倍增管由于其價格高昂,在一般的日常使用中都不會應用,其主要應用在冶金、電子、機械、化工、地質、醫療、核工業、天文和宇宙空間研究等領域。


編后語:
一臺掃描槍的感光器件是決定其性能的重要因素,但選購時不光只看它的感光器件如何,其它的如控制電路,軟件等也很重要。

 

 

Tag:感光器件 掃描槍

 

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