Светоизлучающий диод

Светоизлучающий диод – полупроводниковый прибор, светодиод, преобразующий электрическую энергию в энергию оптического излучения на базе явления инжекционной электролюминесценции (в полупроводниковом кристалле с полупроводниковым гетеропереходом, электронно-дырочным переходом, либо контактом металл – полупроводник). В светоизлучающем диоде при протекании в нем переменного или постоянного тока в область полупроводника, которая прилегает к подобному переходу (контакту), инжектируются лишние носители тока – дырки и электроны; их рекомбинация сопровождена оптическим излучением. Светоизлучающий диод источает некогерентное излучение, однако, в отличие от тепловых источников света, – с менее широким спектром, из-за чего в видимой области излучение воспринимается как монохроматическое. Цвет излучения обусловлен выбором полупроводникового материала и его легирования. Используются соединения типа GaP, GaAs, SiC, и в том числе твердые растворы: GaAs1-xPx, AlxGa1-xAs, Ga1-xlnxP. В качестве легирующих примесей применяются: в GaP-Zn и О (красные светоизлучающие диоды) либо N (зеленые светоизлучающие диоды), в GaAs-Si либо Zn, либо Te (инфракрасные светоизлучающие диоды). Полупроводниковому кристаллу светоизлучающего диода, как правило, придают форму полусферы или пластинки. Яркость излучения большинства светоизлучающих диодов находится на уровне 103 кд/м2, у новейших образцов светоизлучающих диодов – до 105 кд/м2. КПД светоизлучающих диодов видимого спектра излучения варьируется от 0,01% до нескольких процентов. В светоизлучающих диодах инфракрасного излучения для понижения потерь на полное внутреннее поглощение и отражение в теле кристалла используют полусферическую форму, а для улучшения характеристик направленности излучения светоизлучающие диоды помещают в конический или параболический отражатель. КПД светоизлучающих диодов, имеющих полусферическую форму кристалла, достигает 40%.

Промышленность выпускает светоизлучающие диоды в интегральном и дискретном исполнении. Дискретные светоизлучающие диоды видимого излучения применяют в качестве сигнальных индикаторов; интегральные (многоэлементные) приборы являются многоцветными панелями и плоскими экранами, светоизлучающими цифро-знаковыми индикаторами, профильными шкалами – используют в различных системах отображения информации, в калькуляторах и электронных часах. Светоизлучающие диоды инфракрасного излучения используются в устройствах оптической связи, оптической локации, в дальномерах и т. д., матрицы данных светоизлучающих диодов – в устройствах вывода и ввода информации ЭВМ. В некоторых областях использования светоизлучающие диоды составляют конкуренцию родственному ему устройству – инжекционному лазеру, генерирующему когерентное излучение и отличающемуся от светоизлучающих диодов режимом работы и формой кристалла.

Сканер

Сканер (от англ. scanner) – оборудование, при помощи которого создается цифровая копия изображения или текста. Выбор сканера крайне важен. Все оборудование непременно должно быть совместимым с остальным программным обеспечением и подходить для поставленных задач. Основными параметрами, которые должны учитываться при выборе вида сканера, являются ежедневная нагрузка, тип документов, производительность сканера и формат документов. На качество сканирования также имеет непосредственное влияние опыт работы обслуживающего сканер персонала с техническими устройствами.

Неправильно выбранное программное обеспечение может тормозить процесс сканирования и последующую обработку документов. В ряде случаев считается необходимым расширить программное обеспечение за счет новых дописанных модулей или смены программного обеспечения на новое, специально подобранное для успешного сканирования.

Сканеры подразделяются на три типа: ручные, барабанные и планшетные. Ручной сканер имеет сканирующую головку, которая должна находиться у пользователя в руках. Как правило, этот тип сканера не очень популярен, его используют в основном владельцы ноутбуков из-за более удобных габаритов, чем у остальных сканеров. Барабанный сканер является дорогостоящим профессиональным устройством, которое используется в крупных типографиях. Сканирующим элементом выступает зеркальный барабан или несколько подобных барабанов. Планшетный сканер считается самым распространенным на сегодняшний день сканирующим устройством. Сканер представляет собой конструкцию со сканирующим блоком и стеклянной крышкой. В одних сканерах блок проходит над или под сканируемыми объектами, в других в процессе сканирования движется бумага.

Существуют исключения из вышеперечисленных типов сканирующих устройств. Такими исключениями, не относящимися ни к одному из видов сканеров, являются устройства с корпусом в виде пирамиды, которые сканируют книги.

Важнейшей характеристикой сканера считается оптическое разрешение. Этот параметр показывает количество пикселей на один дюйм при захвате сканером объекта. На сегодняшний день 600 пикселей на дюйм считается стандартом.

Режимы работы у сканера необходимы для просмотра объекта и выбора нужного положения бумаги и т. д. В предварительном просмотре («preview») применяется низкое разрешение, что помогает узнать о том, каким получится данный объект в результате сканирования. Полученная информация находится во временных файлах или оперативной памяти. Цветовой режим («scan mode») в устройствах сканирования бывает различным. Достаточно редким считается битовый цветовой режим («linear»), который сканирует двухцветные объекты. В нем используется только два цвета – черный и белый, безо всяких оттенков. В цветовом режиме градации черного («grayscale») применяется 225 оттенков серого цвета. Данный режим используется тогда, когда объект не обладает цветовой информацией или же распечатка изображения будет производиться в градациях серого цвета. В основном сканирование происходит с глубиной цвета, равной 24 или 48 Б. Качество сканирования практически не отличается друг от друга, но зато время сканирования при разной глубине цвета существенно различается.

Если сканированные изображения будут использоваться только на экране компьютера, разрешение (resolution) таких изображений будет называться экранным. Размеры картинки практически воспроизводят реальные размеры изображения. Масштабирование (scaling) применяется тогда, когда количество точек оптического разрешения сканера удовлетворяет изменению масштабов. Если же это условие не удовлетворяется, масштабирование документов производится специальными внешними программами. При использовании растровых сеток, при сканировании может возникнуть муар, шум. В процессе сканирования муар виден при некачественной печати. В профессиональных сканерах есть функции, убирающие или хотя бы смягчающие муар.

Как правило, цветовую коррекцию проводят после сканирования во внешней программе, когда монитор откалиброван. Если сканер дает слишком яркий тот или иной цвет, то в настройках изменяется кривая канала этого цвета так, чтобы он максимально точно приблизился к реальному цвету. При распечатке изображения делаются несколько светлее, чем на самом деле, так как при печати любое изображение темнеет.