KR19990075194A - 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를구비한 스캐닝장치 - Google Patents

촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를구비한 스캐닝장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촬상소자에 일정한 주기로 트리거 신호를 발생하여 원고를 스캐닝하는 스캐닝장치에서 유효 화상의 시작위치에 트리거 신호를 동기화시켜 고화질의 스캐닝을 하는 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치에 관한 것으로, 스캐닝장치의 모든 동작을 제어하며 트리거 주기 값과 트리거 개수 값을 설정하고 스캐닝헤드에 따라 위치 인터럽트를 받아 인터럽트 서비스를 실행하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치로부터 상기 트리거 주기 값을 입력받아 상기 트리거 주기로 상기 트리거 신호를 발생하는 주기적 트리거 신호 발생부; 상기 주기적 트리거 신호 발생부를 통해 주기적으로 트리거 신호를 연속적으로 발생시키고, 상기 연속적으로 발생된 트리거 신호에 의해 촬상되어 입력된 화소값들 중 원하는 부분을 취할 수 있게 하는 플래그 신호를 발생하는 오버슈트제어기; 상기 중앙처리장치로부터 위치 인터럽트가 발생되며 상기 주기적 트리거 신호 발생부에 의해 현재 발생하던 트리거신호를 스캐닝을 수행할 수 있는 정상 속도로 트리거 신호를 재조정하기 위해 상기 주기적 트리거신호발생기에 정상 주기로 트리거를 발생할 것을 지시하는 동기화신호발생기를 포함한다.

Description

촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치
본 발명은 스캐닝장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬상소자에 일정한 주기로 트리거 신호를 발생하여 원고를 스캐닝하는 스캐닝장치에서 유효 화상의 시작위치에 트리거 신호를 동기화시켜 고화질의 스캐닝을 하는 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치에 관한 것이다.
오늘날 스캐닝장치를 구비하여 스캐닝을 수행하는 제품이 폭넓게 사용되고 있는데, 스캐닝장치에서 화상을 스캐닝하는 부분의 광감도는 촬상소자의 출력신호를 발생하는 트리거 신호를 인가하기 바로 전까지 촬상소자에 축적된 조도에 비례한다.
따라서 일정한 주기로 트리거 신호를 발생시켜 화상을 획득하는 스캐너 장치에서 각 트리거 신호 주기동안 균일한 양의 조도를 유지하는 것이 균일한 감도의 화상을 얻는데 매우 중요한 역할을 하게 된다.
또한, 일정한 조도를 유지하였다 하더라도 트리거 신호의 주기가 변하게 되면 불균일한 감도의 화상을 얻게될 확률이 높다. 따라서, 좋은 화질를 얻기 위해서는 유효 독취영역에서의 균일한 조도의 유지와 동일한 주기의 트리거 신호를 촬상소자에 인가하여 주는 것이 무엇보다 중요하다.
종래의 기술에서는 이러한 스캐너 장치의 촬상소자의 트리거 신호를 중앙처리장치(CPU)의 타이머를 이용하여 시간을 측정하여 일정한 시간마다 펄스를 발생시키는 방법을 사용하였다. 즉, 범용 중앙처리장치의 소프트웨어를 이용하여 촬상소자를 구동한 것이다.
이와 같은 방법의 가장 큰 문제점은 트리거 신호를 발생시키기 위해 중앙처리장치의 많은 부분의 프로세스를 트리거신호발생을 위해 사용해야 한다는 점이다. 스캐너의 중앙처리장치는 트리거 신호의 발생 이외에 촬상소자에서 출력되는 비디오 신호인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 작업과, 불균일한 조명조건을 보상하는 쉐이딩보정 작업과, 촬상소자와 광학계의 비선형왜곡을 보정하는 감마보정 작업 및 호스트 컴퓨터로 스캐닝된 화상을 전송하는 작업과, 스캐너 장치의 입출력장치를 제어하는 작업등과 같은 수많은 종류의 작업을 수행한다.
이러한 여러 종류의 작업을 정해진 시간 안에 처리하기 위해서는 고성능의 프로세서를 필요로 하게 되고, 이것은 바로 스캐너 장치의 가격 상승 요인이 된다.
한편, 동일한 주기의 트리거 신호 발생을 중앙처리장치의 타이머와 소프트웨어로 구동할 경우에 중앙처리장치는 매 주기동안 인터럽트와 예외처리를 수행해야 하므로 중앙처리장치를 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있었다.
이와 같은 중앙처리장치의 부담을 줄이기 위해 본 출원이 기출원한 대한민국 특허 출원번호 97-74009 "스캐너장치의 촬상소자 트리거 신호 발생기"에서는 트리거 신호를 자동적으로 발생시키고 중앙처리장치에서 단순화된 제어만을 수행하는 장치를 제시하였다.
이 장치는 동일한 주기의 트리거 신호를 필요로 하는 촬상소자를 중앙처리장치의 타이머와 소프트웨어로 구동할 경우에 발생할 수 있는 중앙처리장치의 인터럽트와 예외처리에 의한 지연을 함께 해결할 수 있는 장점이 있었다.
그러나 종래기술은 촬상동작을 수행함에 있어 유효한 화상영역에서부터 트리거신호를 발생시킴으로 인해 동작 시작 전에 누적되어 있는 전하가 일시에 방출됨으로 인해 획득된 화상의 첫 부분이 밝게 나타나는 문제점을 가진다.
이를 해결하기 위해 유효한 화상영역을 획득하는 시점으로부터 일정한 만큼의 전하를 미리 방출해내면 밝은 부분을 제거할 수 있었으며, 촬상소자의 트리거신호를 주기적으로 연속적으로 발생하여 남아 있는 전하가 방출된 상태에서 촬상 동작을 수행하여 불연속적인 화상의 오버슈트를 제거하는 방법도 제안되었다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 촬상동작을 수행함에 있어 연속적인 트리거 신호를 발생함으로써 남아 있는 전하를 제거하여 촬상동작 첫 부분에 나타나는 화상의 오버슈트를 발생하는 효과를 가져오기는 하지만 일정한 주기의 트리거 신호의 발생시각을 중앙처리장치가 알지 못함으로 인해서 유효한 영역의 시작점이 매 라인마다 달라지게 된다.
물론 매 라인의 정렬을 위해 촬상장치를 움직일 때 위치 인터럽트를 발생시켜 보정을 수행하지만 트리거 신호의 주기가 마이크로 초(㎳) 단위로 발생하므로 때에 따라서 몇 개의 화소만큼 틀어지는 현상이 발생한다.
이는 화상의 매 라인의 시작점이 틀어짐으로 인해 직사각형의 화상이 톱니처럼 정렬이 맞지 않는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 매 위치 인터럽트마다 동기화 신호를 1개 또는 몇 개의 시스템 클럭 주기만큼 발생하여 트리거 신호가 그 동기화 신호에 맞추어 새로 발생시키도록 하여 유효 화상을 독취하여 화상의 시작점을 정렬하여 화상의 틀어짐을 방지하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 촬상소자 트리거 신호 발생기의 오버슈트 제거기 및 동기화신호발생기와 스캐너의 주요 부분간의 연결 관계를 나타낸 블록도이며,
도 2는 셔틀 스캐닝헤드가 이동하는 동안의 가속/정속/감속구간을 나타내고 위치인터럽트 발생 위치를 예시하고,
도 3은 본 발명에 따른 스캐너장치의 촬상소자 트리거 신호 발생기를 나타내며,
도 4는 본 발명에 따른 어드레스에 따라 해당되는 장치로 데이터를 판독 및 기록하는 과정을 나타낸 타임차트이고,
도 5는 본 발명에 따른 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치를 제어하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요부분의 부호의 설명>
100 : 중앙처리장치 200 : 트리거 신호 발생기
300 : 오버슈트제거기 400 : 동기화신호발생기
210 : 어드레스 디코더 220 : 인터벌 레지스터
230 : 개수 레지스터 240 : 제어 레지스터
250 : 주기적 트리거 신호 발생부 251 : 다운카운터
252 : 숏펄스생성기 253 : OR 게이트
254 : 래치 260 : 트리거 신호 카운터부
20 : 스캐닝헤드 A : 위치인터럽트 발생지점
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 촬상소자에 일정한 주기로 트리거 신호를 발생하여 원고를 스캐닝하는 셔틀 스캐닝헤드를 구비한 스캐닝장치에 있어서, 상기 스캐닝장치의 모든 동작을 제어하며 상기 트리거 주기 값과 상기 트리거 개수 값을 설정하고 상기 스캐닝헤드에 따라 위치 인터럽트를 받아 인터럽트 서비스를 실행하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치로부터 상기 트리거 주기 값을 입력받아 상기 트리거 주기로 상기 트리거 신호를 발생하는 주기적 트리거 신호 발생부; 상기 주기적 트리거 신호 발생부를 통해 주기적으로 트리거 신호를 연속적으로 발생시키고, 상기 연속적으로 발생된 트리거 신호에 의해 촬상되어 입력된 화소값들 중 원하는 부분을 취할 수 있게 하는 플래그 신호를 발생하는 오버슈트제어기; 상기 중앙처리장치로부터 위치 인터럽트가 발생되며 상기 주기적 트리거 신호 발생부에 의해 현재 발생하던 트리거신호를 스캐닝을 수행할 수 있는 정상 속도로 트리거 신호를 재조정하기 위해 상기 주기적 트리거신호발생기에 정상 주기로 트리거를 발생할 것을 지시하는 동기화신호발생기를 포함하는 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치가 개시된다.
바람직하게, 상기 주기적 트리거 신호 발생부는 상기 중앙처리장치로부터 트리거 신호 발생시작 유무에 대한 제어신호를 받아 트리거 신호 발생을 제어하는 숏펄스생성기; 상기 숏펄스생성기의 제어에 따라 상기 인터벌 레지스터로부터 상기 트리거 주기 값을 로드하여 시스템 클럭과 동기되어 다운카운트하는 다운카운터; 상기 다운카운터의 카운트가 종료되는 순간에 오버플로우(OVF) 신호를 래치한 후 트리거신호를 출력하는 래치부로 구성한다.
이하, 상기한 본 발명의 목적들, 특징들, 그리고 장점들을 첨부된 도면에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 따른 오버슈트제어기와 트리거신호발생기가 스캐너 장치의 중앙처리장치와 연결되어 작동하는 것을 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 중앙처리장치(100)는 촬상소자 트리거 신호 주기(T_S_Interval)와 트리거 신호 개수(T_S_Number)에 대한 값을 트리거신호발생기(200)에 전송하고, 트리거신호발생기(200)는 수신된 촬상소자 트리거 신호 주기(T_S_Interval)와 트리거 신호 개수(T_S_Number)에 대한 값에 따라 트리거 신호를 발생시켜 촬상소자에 축적된 조도에 대한 전하를 화상처리장치(미도시)로 전달한다.
한편, 오버슈트제어기(300)는 트리거신호발생기(200)에 의해 주기적으로 트리거 신호를 연속적으로 발생시키고, 연속적으로 발생된 트리거 신호에 의해 촬상되어 입력된 화소값들 중 원하는 부분을 취할 수 있게 하는 플래그 신호를 발생한다.
또한, 중앙처리장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 셔틀 스캐닝헤드(20)가 가속구간에서 정속구간(스캐닝지역)으로 변경되는 지점(A)을 통과할 때 위치감지센서(미도시)에 의해 감지되어 위치 인터럽트가 발생되며 동기화신호발생기(400)에 트리거 발생 주기를 조정시키기 위한 트리거발생주기 조정신호를 전달한다.
한편, 트리거 발생 주기 조정신호를 전달받은 동기화신호발생기(400)는 현재 느린 속도로 발생하던 트리거신호를 스캐닝을 수행할 수 있는 정상 속도로 트리거 신호를 재조정하기 위해 트리거신호발생기(200)에 정상 주기로 트리거를 발생할 것을 지시하는 제어 신호를 전송한다.
본 발명에 따른 트리거신호발생기(200)를 도 3을 참조하여 상세히 살펴보면, 중앙처리장치(100)는 어드레스 디코더(210)의 어드레스 선택에 따라 중앙처리장치(100)에 설정된 촬상소자 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 인터벌 레지스터(220)에 전송하여 임시저장하고, 중앙처리장치(100)에 설정된 트리거 신호 개수(T_S_Number) 값을 개수 레지스터(230)에 임시 저장한다
한편, 제어레지스터(240)는 중앙처리장치(100)로부터 제어정보를 수신하여 임시 저장한다.
또한, 주기적 트리거신호 발생부(250)는 제어레지스터(240)에 저장된 제어정보에 따라 START 신호가 발생하면 촬상소자 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 인터벌 레지스터(220)로부터 로드하고, 시스템 클럭 신호에 동기되는 다운카운터(251)는 로드된 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 다운카운팅하여 카운팅 값이 '0'이 되는 순간 트리거 신호를 발생하고 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 다시 로드한다.
한편, 실제의 스캐너 장치에서 유효 독취영역만큼의 트리거 신호만이 필요하므로, 트리거신호카운터부(260)는 유효 독취영역만큼의 트리거 신호의 개수를 제어한다.
이때 트리거 신호의 발생을 멈추게 되면 트리거 신호가 발생하지 않는 구간에서 전하가 충전되게 되므로 실제의 트리거 신호는 오버슈트제거기(300)의 제어에 따라 이전의 주기값을 가지고 계속 발생되며, 화상을 취하는 플래그를 두어 원하는 부분의 화상을 취할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치의 작용을 도 5의 흐름도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 주기적 트리거 신호 발생부(250)에 의해 트리거 신호를 발생하는 과정을 살펴보면, 도 4의 타임차트에 도시된 바와 같이 DataTo에 중앙처리장치(100)로부터 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 인터벌 레지스터(220)에 기록하면 다음 기록 시각까지 데이터를 유지한다. 이때, 인터벌 레지스터(220)의 칩 선택 번호가 '1'이라 가정하였으며, 도시된 콘트롤신호에서 nIOCS는 I/O 칩 선택 시그널이고, nRD는 판독 시그널이며, nWR는 기록 시그널이다.
이어, 도 3의 다운카운터(251)의 데이터 입력 신호에 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 인가하면서, 중앙처리장치(100)로부터 발생된 START 신호에 의하여 다운카운터(251)가 동작하게 되고 카운트가 종료되는 순간에 오버플로우(OVF)가 래치(254)로 유입되어 트리거 신호가 발생한다.
이 과정을 좀더 상세히 살펴보면, 중앙처리장치(100)로부터 제어레지스터(240)에 전송된 제어 데이터의 "n 번째" 비트의 값이 1인 경우 START 신호를 숏펄스생성기(252)에 입력하고, 숏펄스생성기(252)에 의해 시스템 클럭을 기준으로 하여 숏펄스를 발생하여 OR게이트(253) 연산을 통해 주기적 트리거 신호 발생부(250)의 다운카운터(251)를 인에이블시키고, 다운카운터(251)는 인터벌 레지스터(220)로부터 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 로드하여 시스템 클럭과 동기되어 다운카운트를 수행한다.
이어, 다운카운터(251)의 카운트가 종료되는 순간에 오버플로우(OVF)가 래치(254)로 유입되어 트리거 신호가 발생하고, 동시에 다운카운터(251)의 LOAD DATA 단자에 인에블신호를 전달하여 인터벌 레지스터(220)로부터 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 재로드한다.
오버슈트 제어기(300)의 동작을 살펴보면, 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 갖는 다운카운터(251)가 전원이 공급되는 순간으로부터 연속적으로 동작을 해야 하므로 다운카운터(251)는 전원신호에 의해서 그리고 카운터 값이 0이 되는 순간 주기값을 다시 로드하게 한다. 이를 위해 카운트 값이 0이 되는 순간에 하나의 시스템 클럭만큼의 숏펄스를 오버슈트제어기(300)가 발생한다.
한편, 오버슈트 제어기(300)는 트리거되어 입력되는 전하 값을 유효값으로 인정하기 위해 플래그 신호를 인에이블한다. 즉, 플래그 신호가 High 일 때 입력되는 화상값만이 유효하다.
이때 트리거 신호의 발생 주기와 헤드 모터(미도시) 구동 속도는 상호 연동되어 도 2에 도시된 바와 같이 가속 구간, 정속 구간, 감속구간에서 각각 중앙처리장치(100)에 의해 조정되는데 이를 도 5를 참조하여 살펴보면, 중앙처리장치(100)는 스캐닝헤드(20)가 가속 구간에서 정속 구간에 진입할 때 인터럽트를 발생하여 헤드 모터(미도시)를 정속으로 조정하고, 동기화신호를 발생하여 동기화신호발생기(400)에 트리거 발생 주기를 조정시키기 위한 트리거발생주기 조정신호를 전달한다. 즉, 트리거 신호 주기(T_S_Interval) 값을 스캐닝을 위한 주기값으로 변경한다.
동기화신호발생기(400)는 스캐닝을 위해 촬상소자 트리거 주기로 트리거 신호 주기를 변경한 후 트리거 신호를 발생하여 스캐닝을 수행한다. 즉, 촬상소자에 일정한 주기로 트리거 신호를 발생하여 원고를 스캐닝하는 스캐닝장치에서 유효 화상의 시작위치에 트리거 신호를 스캐닝 정상속도로 동기화시켜 고화질의 스캐닝을 할 수 있게 한다.
이어, 스캐닝헤드(20)를 이동하며 스캐닝을 계속 수행하다 스캐닝헤드(20)가 스캐닝 영역을 벗어날 때 인터럽트를 발생하여 헤드 모터(미도시)를 감속시키고 원고를 한 라인 공급한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 매 위치 인터럽트마다 동기화 신호를 1개 또는 몇 개의 시스템 클럭 주기만큼 발생하여 트리거 신호가 그 동기화 신호에 맞추어 새로 발생시키도록 하여 유효 화상을 독취하여 화상의 시작점을 정렬하여 화상의 틀어짐을 방지하는 효과가 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (2)

  1. 촬상소자에 일정한 주기로 트리거 신호를 발생하여 원고를 스캐닝하는 셔틀 스캐닝헤드를 구비한 스캐닝장치에 있어서,
    상기 스캐닝장치의 모든 동작을 제어하며 상기 트리거 주기 값과 상기 트리거 개수 값을 설정하고 상기 스캐닝헤드에 따라 위치 인터럽트를 받아 인터럽트 서비스를 실행하는 중앙처리장치;
    상기 중앙처리장치로부터 상기 트리거 주기 값을 입력받아 상기 트리거 주기로 상기 트리거 신호를 발생하는 주기적 트리거 신호 발생부;
    상기 주기적 트리거 신호 발생부를 통해 주기적으로 트리거 신호를 연속적으로 발생시키고, 상기 연속적으로 발생된 트리거 신호에 의해 촬상되어 입력된 화소값들 중 원하는 부분을 취할 수 있게 하는 플래그 신호를 발생하는 오버슈트제어기;
    상기 중앙처리장치로부터 위치 인터럽트가 발생되며 상기 주기적 트리거 신호 발생부에 의해 현재 발생하던 트리거신호를 스캐닝을 수행할 수 있는 정상 속도로 트리거 신호를 재조정하기 위해 상기 주기적 트리거신호발생기에 정상 주기로 트리거를 발생할 것을 지시하는 동기화신호발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 트리거 신호 발생부는,
    상기 중앙처리장치로부터 트리거 신호 발생시작 유무에 대한 제어신호를 받아 트리거 신호 발생을 제어하는 숏펄스생성기;
    상기 숏펄스생성기의 제어에 따라 상기 인터벌 레지스터로부터 상기 트리거 주기 값을 로드하여 시스템 클럭과 동기되어 다운카운트하는 다운카운터;
    상기 다운카운터의 카운트가 종료되는 순간에 오버플로우(OVF) 신호를 래치한 후 트리거신호를 출력하는 래치부로 구성하는 것을 특징으로 하는 촬상소자 트리거 신호 발생기의 화상위치 동기화장치를 구비한 스캐닝장치.
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