EPSON扫描仪拆解、原理分析、修理分辨率下降故障（有CCD电路图）

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2013.6.26

近十年前买的一台EPSON扫描仪，型号J141B，当时还400多块，放在家里也没怎么用上，总共也没扫过几张图。去年想用一下，结果发现扫出来不对劲，虽然可以出图，但分辨率差，调成300DPI也没用，而且颜色不对，偏红。

最近又想扫几张图，再重新装了驱动什么的，但故障依旧，于是拆之。

这个是型号铭牌：

这个是内部结构：

原理很简单：长条的CCFL灯照射稿件，反射光进入长条的窄缝中，缝中有镜头组。长条窄光线通过镜头射到线性CCD上，在线性CCD上感光，信号再传送到扫描仪USB主控中处理，再转成USB信号接到电脑上。

每次只感光一行，然后扫描仪主控芯片驱动步进电机，通过皮带使镜头组前进一行位置，再感光一下，然后再前进一行，再感光，依此类推。

扫描仪大约是A4稿件大小，长297mm，如果是300dpi，则是有3508行，即镜头组件前进完3508行后，就完成了整张A4纸的扫描。所以，镜头组件每次大约前进0.085mm，还是挺精细的。

A4纸宽是210mm，即按300dpi的话，线性CCD的分辨率是2480个像素。由于是彩色的，故每个像素需要3种颜色RGB感光点。

这是步进电机：

这是步进电机下面的齿轮组，齿轮组带动齿形皮带：

这个是扫描仪USB主控电路板上的元件：

芯片有：M5623（扫描仪主控）、WM8196（CCD信号处理的模拟前端芯片）、M12L16161A、L6219DS、063AB（即34063）。

这个是扫描仪USB主控电路板背面上的元件：

芯片有：7812，1117。

这是安装在镜头组件上的CCD电路板：

这个是背面：

CCD电路板上的芯片有：线性CCD、HB04（即74HC04）、。

线性CCD芯片的窗口内有3条感应线，分别是红、绿、蓝线，但型号看不到，在芯片底下。

74HC04是用来驱动线性CCD用的。

CCD工作原理：

线性CCD像素上的光线强，像素感应的电荷就多，像素电压就高，所以CCD输出信号是电压模拟信号。模拟信号经过三极管共射电路，再进入WM8196（CCD信号处理的模拟前端芯片），WM8196内部有ADC，可以将模拟信号转换成数字信号，再进入到M5623（扫描仪主控）中处理。

驱动CCD就是用驱动信号将像素上的电荷信号一个个地转移出来，这个信号还分R、G、B三种。主控M5623输出驱动信号，经74HC04，再进入到CCD中。

具体扫描仪详细原理可参见别人写的：

《基于GL847的大幅面图像数据采集系统底层驱动软件研究与实现》（http://www.docin.com/p-472421556.html）

《基于GL847的扫描图像校正》（http://www.hqew.com/tech/sheji/660770.html）

费了很大劲画了CCD电路板的原理图：

在万用表测量中发现，左边那个74HC04的几个输出脚中，居然有近似对地短路的情况。将它焊下，再测，仍然是有近似对地短路的情况。于是判断很可能是那个74HC04损坏了，造成驱动信号丢失，因此产生分辨率下降、缺色的故障。

右边那个74HC04没有问题。

这个74HC04是TSSOP封装的，很难买，结果买成了SSOP的了，发现虽然脚对得上，但不好焊接，因为SSOP脚比TSSOP的短，空间又太小，怎么焊都焊不成功。后用热风*一下解决，还是热风*好用啊。

装上，试机，OK，故障解决了！！！！

其实，中间过程远没这么简单！

CCD电路板上的螺丝孔是二个大孔，这样电路板的安装位置是可调节的！CCD电路板拆下后，装上校正是个大问题！！！！

因为CCD上的感光线一定要正正好对上镜头照过来的光线才行！偏一点，光线就偏了，照不到CCD感光线上了，这时，电脑上打开EPSON扫描软件时，会打开一下，就退出了！软件运行不了！因为软件发现没有CCD扫描信号。只有软件发现CCD有信号，才会继续运行！

厂家肯定有辅助软件进行CCD电路板安装调整，我可没有，没办法，只有一点点地试，先用纸张贴在CCD电路板的位置，手电筒照窄缝，描出光线出现的位置，再测量尺寸距离，再安装，慢慢尝试，最终才大体解决。

所以，拆CCD电路板前，一定要先做好电路板的位置记号！！！！