KR20030013873A

KR20030013873A - 다계조표현 감열기록장치

Info

Publication number: KR20030013873A
Application number: KR1020010048084A
Authority: KR
Inventors: 강승일
Original assignee: 강승일
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-02-15
Also published as: KR100743793B1

Abstract

본 발명은 화상데이터의 계조를 표현하기 위해 비중에 따라 시간길이가 각기 다른 스트로브펄스를 조합하여 계조에 따른 에너지량을 감열기록소자를 통해 감열기록지에 전달하므로 기록농도를 조절하여 원 화상에 근접하는 계조를 재현할 수 있는 다계조표현 감열기록장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 다계조의 화상데이터를 입력하여 저장하는 데이터메모리(1), 이 데이터메모리(1)로부터 계조의 비중에 따라 변환하는 데이터변환부(2), 한 라인을 8 라인으로 변환되어 저장하는 라인메모리(3), 이 라인메모리(3)의 데이터를 감열기록소자(5)에 출력하는 데이터전송부(4), 온도검출부로서 감열기록소자(5)의 온도를 검출하는 더미스터(6), 이 더미스터(6)에서 검출된 온도와 계조의 비중에 따라 통전시간을 제어하는 기록시간제어부(7)및, 마이크로프로세서로서 이 과정을 전반적으로 제어하기 위한 시스템제어부(8)등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

다계조표현 감열기록장치{THERMOSENSITIVE RECORDING DEVICE}

본 발명은 예컨데 비디오프린터에서의 다계조 표현이 가능한 감열기록장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상데이터의 계조를 표현하기 위해 비중에 따라 시간길이가 각기 다른 스트로브펄스를 조합하여 계조에 따른 에너지량을 감열기록소자를 통해 감열기록지에 전달하므로 기록농도를 조절하여 원 화상에 근접하는 계조를 재현할 수 있는 다계조표현 감열기록장치에 관한 것이다.

보통, 개인용 컴퓨터에서 처리하는 데이터가 주로 문자위주일 때에는 접속된 해당 프린터를 통해 흑과 백만으로 인쇄가 가능하도록 되어 있는 바, 이는 한 화소에 대해 흑의 경우에 인자하고 백의 경우에 인자하지 않는 것으로 문자나 그래픽을 표현할 수 있다.

그러나, 컴퓨터기술이 발달됨에 따라 화상데이터의 취급이 일반화되고 있다. 특히 의료분야에서는 초음파 진단기, CT나 MRI 등에서 센서를 통해 입력된 결과를 계조표현을 한 영상출력물을 이용하여 진단에 이용하고 있다. 종래에는 주로 아날로그 방식을 이용하고 있었으나, 현재에는 엑스레이에 이르기까지 대부분 디지털화 되고 있는 실정이다.

따라서, 이들 화상의 계조를 충실히 표현하는 것이 매우 중요시되고 있는 바, 이런 용도에 이용되고 있는 것이 그래픽 프린터로써 초음파진단기등으로부터 발생된 비디오신호를 입력받아 디지털신호로 변환한 다음 이를 계조 표현처리하여 256 계조등으로 기록지에 인쇄하는 장치인 것이다.

그래서, 종래의 그래픽 프린터에는 계조표현을 위해 의사계조 표현법이라든지 각 화소의 크기를 조절하는 방법이 주로 사용되어 왔다. 이 의사계조 표현법으로는 가장 일반적인 것이 디저법인 바, 이 디저법은 처리가 간단한 반면 계조표현이 16 계조로 국한되고 화질이 떨어진다는 단점이 있어, 그래픽 프린터에는 사용되고 있지 않다. 그래픽 프린터에서는 주로 오차확산법이 이용되고 있으나, 화질면에서는 뛰어나지만 연산이 복잡하여 처리시간이 디저법에 비해 수배 증가하여 속도가 저하되고 있고, 계조표현에 치중한 관계로 해상도가 떨어지고 원가가 상승한다는 문제점이 있었다.

또한, 잉크젯 프린터등에서는 잉크의 토출량을 제어하여 각 화소의 크기를 변화시켜 계조를 표현하는 방법을 쓰고 있으나, 이 방법은 하드웨어 구성이 복잡할 뿐만 아니라 크기 조절에도 제한이 있으므로 대부분 8 계조정도의 표현밖에 되지 않는다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 프린터가 갖고 있는 단점들을 해소하기 위해 발명한 것으로, 감열기록의 특성을 이용하여 발열에 필요한 에너지량을 제어하여 각 화소별로 256 계조를 표현하므로 고화질화, 고속화및 저가격화를 실현할 수 있는 비디오프린터에서의 다계조표현 감열기록장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 화상데이터의 계조를 표현하기 위해 비중에 따라 시간길이가 각기 다른 스트로브펄스를 조합하여 계조에 따른 에너지량을 감열기록소자를 통해 감열기록지에 전달하게 되므로, 상기 화상데이터의 계조수에 따라 수회의 기록을 통해 계조에 따른 기록농도를 조절하고 원 화상에 근접하는 계조를 재현하여 다계조의화상을 고화질로 인쇄할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 다계조표현 감열기록장치를 도시해 놓은 구성도,

도 2 는 도 1 에 도시된 데이터변환부에서의 데이터변환을 설명하기 위한 도면,

도 3 은 본 발명의 다계조표현 감열기록장치를 이용하여 계조기록을 위해 1 라인을 기록하는 것을 나타낸 타이밍차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 . 데이터메모리 2 : 데이터변환부

3 : 라인메모리 4 : 데이터전송부

5 : 감열기록소자 6 : 서미스터

7 : 기록시간제어부 8 : 시스템제어부

9 : 시프트레지스터 10 : 래치레지스터

11 : 발열체 12 : A/D 변환부

13 : 모터구동부 14 : 모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다계조의 화상데이터를 입력하여 저장하는 데이터메모리(1), 이 데이터메모리(1)로부터 계조의 비중에 따라 변환하는 데이터변환부(2), 한 라인을 8 라인으로 변환되어 저장하는 라인메모리(3), 이 라인메모리(3)의 데이터를 감열기록소자(5)에 출력하는 데이터전송부(4), 온도검출부로서 감열기록소자(5)의 온도를 검출하는 더미스터(6), 이 더미스터(6)에서 검출된 온도와 계조의 비중에 따라 통전시간을 제어하는 기록시간제어부(7)및, 마이크로프로세서로서 이 과정을 전반적으로 제어하기 위한 시스템제어부(8)등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 다계조표현 감열기록장치를 도시해 놓은 구성도로서, 본 발명은 컴퓨터로부터 입력된 화상데이터의 다수 계조를 표현하기 위해 비중에 따라 시간길이가 각기 다른 스트로브펄스(도 3 참조)를 조합하여 계조에 따른 에너지량을 감열기록소자(5)를 통해 도시되지 않는 감열기록지에 전달하므로 기록농도를 조절하여 원 화상에 근접하는 계조를 재현할 수 있도록 되어 있다.

상기 감열기록소자(5)는 시프트레지스터(9), 래치레지스터(10)및 발열체(11), 그리고 온도검출부로서의 서미스터(6)가 구성되어 있는 바, 상기 시프트레지스터(9)에는 데이터전송부(4)의 출력이, 상기 래치레지스터(10)에는 시스템제어부(8)가, 상기 발열체(11)에는 기록시간제어부(7)의 입력이, 상기 서미스터(6)에는 A/D 변환부(12)를 통해 상기 시스템제어부(8)가 각각 연결되어 있다. 상기 시프트레지스터(9), 래치레지스터(10)및 발열체(11)가 순차적으로 연결되고 있다.

화상데이터가 입력되는 데이터메모리(1)는 데이터변환부(2)와 라인메모리(3)를 통해 데이터전송부(4)에 연결되고, 상기 시스템제어부(8)는 데이터메모리(1), 데이터변환부(2), 라인메모리(3), 기록시간제어부(7)및 모터구동부(13)가 각각 연결된다. 상기 모터구동부(13)는 모터(14)가 연결되게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은, 다계조의 화상데이터를 입력하여 저장하는 데이터메모리(1), 이 데이터메모리(1)로부터 계조의 비중에 따라 변환하는 데이터변환부(2), 한 라인을 8 라인으로 변환되어 저장하는 라인메모리(3), 이 라인메모리(3)의 데이터를 감열기록소자(5)에 출력하는 데이터전송부(4), 온도검출부로서 감열기록소자(5)의 온도를 검출하는 더미스터(6), 이 더미스터(6)에서 검출된 온도와 계조의 비중에 따라 통전시간을 제어하는 기록시간제어부(7)및, 마이크로프로세서로서 이 과정을 전반적으로 제어하기 위한 시스템제어부(8)등으로 되어 있다.

도 1 에 도시된 본 발명의 다계조표현 감열기록장치의 동작을 도 2 및 도 3에 의거하여 살펴보면, 먼저 컴퓨터로부터 입력된 화상데이터는 순서대로 데이터메모리(1)에 저장되고 있는 바, 이 화상데이터는 계조를 가지고 예컨데 16 계조인 경우 4 비트, 64 계조인 경우 6 비트, 256 계조인 경우 8 비트로 구성되어 있다. 여기서는 256 계조인 경우 8 비트를 일례로 하여 설명한다.

하나의 화소는 8 비트로 구성되고 상위비트일수록 계조에 대한 비중이 높아지며 하위비트일 수록 계조에 대한 비중이 낮아진다. 이때 최상위비트(비트 7)는1/2, 비트 6 은 1/4, 비트 5 는 1/8, 비트 4 는 /16, 비트 3 은 1/32, 비트 2 는 1/64, 비트 1 은 1/128, 비트 0 은 1/256 의 비중을 가진다.

상기 데이터메모리(1)에 1 라인 분량의 화상데이터가 저장되면, 시스템제어 부(8)에 의해 데이터변환부(2)는 변환을 개시하게 된다. 이 데이터변환부(2)는 하드웨어 구성내지는 원칩 마이크로프로세서가 데이터를 변환할 수 있다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 각 화소에서 같은 비중의 비트를 모아 하나의 라인을 구성하게 되고, 상기 시스템제어부(8)에 의해 데이터메모리(1)의 한 라인은 8 라인으로 변환되어 라인메모리(3)에 저장된다.

이를 테면, 상기 데이터메모리(1)의 X + 0 라인의 첫비트인 b00 은 라인메모리(3)의 Y + 0 라인의 첫번째 비트로 변환되고, 두번째 바이트(X + 1 라인)의 첫비트인 b10 은 Y + 0 라인의 두번째 비트로 변환되며, 계속해서(X + 2 --- X + n-1 라인) 변환하고 n 번째 바이트(X + n 라인)의 첫번째 비트인 bn0 은 Y + 0 라인의 n 번째 비트로 변환된다. 상기와 같은 방법으로 X 라인의 데이터중 b00 - bn0 까지는 Y + 0 라인으로 변환하게 되고, 상기 Y + 0 라인은 1/256 의 비중을 가지게 된다.

상기 데이터메모리(1)의 X + 0 라인의 두번째 비트인 b01 은 라인메모리(3)의 Y + 1 라인의 첫번째 비트로 변환되고, 두번째 바이트(X + 1 라인)의 두번째 비트인 b11 은 Y + 1 라인의 두번째 비트로 변환되며, 계속해서(X + 2 --- X + n-1 라인) 변환하고 n 번째 바이트(X + n 라인)의 두번째 비트인 bn1 은 Y + 1 라인의 n 번째 비트로 변환된다. 상기와 같은 방법으로 X 라인의 데이터중 b01 - bn1 까지는 Y + 1 라인으로 변환하게 된다. 같은 방법으로 반복하고(Y + 2 --- Y + 6 라인) X 라인의 데이터중 b07 - bn7 까지는 Y + 7 라인으로 변환하게 된다.

경우에 따라서는 라인메모리(3)에서 각 비트의 저장순서는 후술하게 될 감열기록소자(5)에 따라 앞뒤 방향이 바뀔 수도 있다.

따라서, 상기 라인메모리(3)에 저장된 데이터는 데이터전송부(4)를 통하여 기준클럭에 동기하여 감열기록소자(5)의 시프트레지스터(9)로 전송된다. 상기 기준클록은 한 라인의 비트수만큼 발생한다.

예컨데, 도 3 에 도시된 전송데이터로서 한 라인분의 데이터전송이 완료되면 시스템제어부(8)에서는 래치펄스를 발생하여 감열기록소자(5)의 시프트레지스터(9)에 저장된 데이터를 래치레지스터(10)로 이동시킨다. 상기 래치레지스터(10)에서 래치된 데이터는 기록시간제어부(7)에서 비중에 따른 스트로브펄스를 가하게 되면 흑에 해당하는 발열체(11)가 발열하게 된다.

상기 발열체(11)에서 발열되는 열량을 다음 식으로 표현한다.

W =/R ×t

여기서, W 는 발열체(11)에서 발생하는 열에너지, V 는 발열체(11)에 인가되는 전압, R 은 발열체(11)의 저항, t 는 스트로브 펄스폭을 나타낸다. 상기 V, R 이 일정하면 열에너지는 t 에 비례하게 된다.

예를 들면, 도 3 에서 전송데이터의 Y + 0 라인은 1/256 의 비중에 해당하는 펄스를 가하게 된다. 이후에는 상기와 같은 과정을 반복하여 Y + 1 라인의 데이터를 전송하고 1/128 에 해당하는 스트로브펄스를 가한다. 이후 Y + 7 라인의 데이터를 전송하고 1/2 에 해당하는 스트로브펄스를 가하고, 경우에 따라 비중이 큰 라인을 먼저 기록한 다음 작은 라인을 기록할 수도 있다.

따라서, 8 라인을 기록한 다음 시스템제어부(8)에 의해 모터구동부(13)에서는 모터(14)를 1 라인분 회전시키게 된다. 이후 연속하여 상기 과정을 반복하며 기록하게 된다. 상기 시스템제어부(8)는 기록중에 감열기록소자(5)에 부착되어 있는 서미스터(6)를 통하여 상기 감열기록소자(5)의 온도를 주기적으로 감지하여 기록농도가 일정해지도록 해당 온도에 적절한 기록시간을 설정하여 기록시간제어부(7)에서 스트로브펄스 시간을 제어한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다계조표현 감열기록장치를 적용할 때 디저법이나 오차확산법에서 사용하는 것과 같이 의사계조 표현방법에서 발생하는 해상도의 저하나 이상무늬 발생을 억제시키고 해상도를 유지하면서 계조에 대한 농도를 정확히 표현함으로 고화질을 실현할 수 있고, 데이터 처리량을 감소시켜 고속화의 실현과 원가의 절감이 가능한 효과가 있다.

Claims

다계조의 화상데이터를 입력하여 저장하는 데이터메모리(1), 이 데이터메모리(1)로부터 계조의 비중에 따라 변환하는 데이터변환부(2), 한 라인을 8 라인으로 변환되어 저장하는 라인메모리(3), 이 라인메모리(3)의 데이터를 감열기록소자(5)에 출력하는 데이터전송부(4), 온도검출부로서 감열기록소자(5)의 온도를 검출하는 더미스터(6), 이 더미스터(6)에서 검출된 온도와 계조의 비중에 따라 통전시간을 제어하는 기록시간제어부(7)및, 마이크로프로세서로서 이 과정을 전반적으로 제어하기 위한 시스템제어부(8)등으로 구성된 것을 특징으로 하는 다계조표현 감열기록장치.
제 1 항에 있어서,

상기 시스템제어부(8)는 기록중에 감열기록소자(5)에 부착되어 있는 서미스터(6)를 통하여 상기 감열기록소자(5)의 온도를 주기적으로 감지하여 기록농도가 일정해지도록 해당 온도에 적절한 기록시간을 설정하여 기록시간제어부(7)에서 스트로브펄스 시간을 제어한 것을 특징으로 하는 다계조표현 감열기록장치.