KR910004629B1 - Led프린터 헤드의 광출력 측정 및 보정방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

LED프린터 헤드의 광출력 측정 및 보정방법

제 1 도는 본 발명을 수행하기 위한 시스템 블록도.

제 2 도는 본 발명에 따른 LED프린터 헤드의 발광량 측정 흐름도.

제 3 도는 본 발명에 따른 LED프린터 헤드의 발광량 보정 흐름도.

제 4 도는 LED발광시간의 파형도

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스위치부 2 : 중앙제어부

3 : 표시부 4 : 클럭부

5 : 헤드부 6 : 광검출부

7 : A/D변환부 8 : 카운터부

9 : 메모리부 10 : 컴퓨터

11 : 플라이터

본 발명은 LED프린터시스템에 관한 것으로, 특히 헤드의 광출력을 측정하여 보정할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 프린터에는 임팩트(impact)방식과 넌 임팩트(non impact)방식이 있는데 임팩트 방식의 프린터는 인자속도 및 소음에 대한 문제점이 야기되어 광을 사용하는 넌 임팩트 방식을 사용하고 있다.

광프린터에는 레이저, 액정 및 LED프린터등이 있으며, 그중 LED프린터는 시스템이 가볍고 소형이며 기구부가 간단하여 향후 많이 사용될 전망이다. 그러나, LED제작시 각 LED의 발광량이 일정치 않아 LED프린터 헤드의 생산수율이 매우 낮으며 헤드가 많이 제작되므로 발광량을 균일하게 하기 위하여 보정데이타롬을 사용하고 있다. 그러나, 상기와 같이 보정데이타를 얻기 위해 LED의 발광량 측정 과정에서 광출력 검출수단의 출력이 불균일하거나, 주위의 조도, 온도에 따라 출력이 일정치 못하여 정확한 보정데이타를 얻을 수 없었던 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 목적은 LED프린터 헤드의 광량측정시 무발광 상태에서 광검출 수단의 출력변화 및 주위의 조도 온도변화에 따른 출력변화를 먼저 측정하고, 광량보정시 이를 기준데이타로 이용하여, LED 프린터 헤드의 발광량을 정확하게 보정할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명을 수행하기 위한 시스템도로서 무발광 상태 또는 발광상태에서의 광량측정 명령을 발생하는 스위치부(1)와, 상기 스위치부(1)의 명령에 따라 광량 측정시의 동작을 제어하는 중앙제어부(2)와, 상기 중앙제어부(2)의 제어하에 광량 측정시 발생하는 각종 상태를 표시하는 표시부(3)와, 각 구성부의 각종 클럭을 발생하는 클럭부(4)와, 상기 클럭부(4)에 의해 중앙제어부(2)의 측정용 데이터를 입력하여 LED를 발광하는 헤드부(5)와, 상기 헤드부(5)의 광출력을 상기 클럭부(4)의 출력에 의해 전기적 신호로 변환하는 광검출부(6)와, 상기 광검출부(6)의 출력을 상기 클럭부(4)의 출력에 의해 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환부(7)와, 상기 중앙제어부(2)의 제어하에 클럭부(4)의 출력을 카운트하여 후술하는 메모리(9)의 어드레스 신호를 발생하며, 카운트 완료시 번지 지정완료 신호를 발생하는 카운터부(8)와, 상기 중앙제어부(2)의 제어하에 상기 A/D변환부(7)의 출력을 저장하거나 저장된 데이터를 출력하는 메모리(9)와, 상기 중앙제어부(2)에서 출력하는 광량 측정데이타를 받아 발광보정데이타를 보정데이타롬에 라이트하는 롬라이터(11)로 구성된다.

제 2 도는 본 발명에 따른 LED프린터 헤드의 광량 측정흐름도로서 스위치를 검사하여 제1스위치 명령 발생시 무발광 상태에서 헤드의 제1광량데이타를 측정하기 위해 헤드부의 모든 LED를 오프시키는 제1과정과, 상기 제1과정 수행후 광검출 수단을 동작시켜 헤드부의 광량 측정데이타를 메모리에 저장하는 제2과정과, 상기 제2과정 수행후 메모리에 저장된 광량 측정데이타를 읽어 컴퓨터로 전송하는 제3과정과, 상기 제1과정에서 제2스위치 명령 발생시 발광상태에서 제2발광데이타를 측정하기 위하여 헤드부로 광량측정용 데이터를 인가하며, 헤드부를 구동시킨후 제2과정으로 진행하는 제 4과정으로 이루어지며, 제 3 도는 상기 제 2 도와 같은 흐름으로 헤드의 광량을 측정한 후, 이 측정데이타를 기준으로 헤드의 광량을 보정하는 흐름도로서, 순차적으로 각 LED의 제2발광데이타에서 제1광량데이타를 감하여 기준 보정한 제3광량데이타를 구하는 제1과정고, 상기 제1과정 수행후 LED어레이 칩의 수를 순차적으로 증가시키며, 각 LED어레이 칩의 최소 광량데이타를 소정수의 기준데이타와 비교하여 해당 LED어레이 칩의 보정데이타를 설정하는 제2과정과, 상기 제2과정 수행후 헤드 내의 모든 LED어레이 칩의 보정데이타를 설정했을시 롬라이터를 제어하는 보정데이타롬에 해당 보정데이타를 라이트하는 제3과정으로 이루어진다.

제 4 도는 LED발광시간 보정을 예시한 도면으로서 상기 제 3 도와 같은 흐름으로 구한 보정데이타의 값에 제 4 도의 (T1)-(T4)의 타이밍으로 해당 LED어레이 칩의 발광구동 시간을 제어한다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제 1, 2, 3, 4 도를 참조하여 상세히 설명한다. 중앙제어부(2)는 LED프린터 헤드부(5) 및 광량측정 시스템을 제어하며, 상기 헤드부(5)는 도트 프린트 데이터(dot print data)를 입력하여 데이터의 논리상태에 따라 해당 LED를 구동하여 발광시키는데, 헤드부(5)의 동작은 본원 출원인에 의해 선출원한 특허 출원번호 87-11183호 및 87-11184호에 상세히 설명되어 있다.

먼저 무발광 상태에 광량 검출과정을 설명하면, 스위치(1)의 기준 보정스위치인 제1스위치를 누를 경우, 중앙제어부(2)는 무발광 상태에서 헤드부(5)의 광량을 검출하기 위한 명령임을 인식하고, 표시부(3)를 제어하여 "기준보정중"이라 표시토록하며, 헤드부(5)에 데이터를 스트로브(DSTB: Data Strobe)신호를 "0"로 인가하여 모든 LED를 "오프"하도록 제어한다. 이후 클럭부(4)의 출력을 광검출부(6), A/D변환부(7) 및 카운터(8)에 공급하고, 중앙제어부(2)에서 메모리부(9)로 라이트 신호를 인가하면 광검출부(6)는 무발광 상태에서 광검출부(6)의 자체 특성 즉, 측정당시의 주위 온도 및 조도에 따른 출력 발생하며, A/D변환부(7)는 이때의 광검출부(6)의 출력을 디지털 변환하여 제1광량데이타를 발생한다. 상기 제1광량데이타는 무발광 상태일 경우 광검출부(6)에 발생하는 신호를 디지털 변환한 데이터를 말한다. 이때 메모리부(9)는 상기 제1광량데이타를 상기 카운터부(8)에서 지정하는 어드레서에 따라 해당 번지의 라이트(write)한다. 상기 카운터부(8)는 상기 헤드부(5)의 LED갯수만큼 카운트할 수 있는 카운터이며, 카운트완료시 중앙제어부(2)로 번지 지정완료를 의미하는 카운트완료 신호를 발생한다. 이때 중앙제어부(2)가 상기 카운트완료 신호를 인지하면, 중앙제어부(2)는 상기 클럭부(4)를 제어하여 각 구성부로의 클럭공급을 차단하며 광량측정 동작을 중지시킨다. 이후 중앙제어부(2)는 메모리부(9)에 리드(read)신호를 인가함과 동시에 클럭부(4)의 출력을 카운터부(8)로 공급하여 카운터부(8)를 동작시켜며, 메모리부(9)는 상기 카운터(8)의 어드레스 지정에 따른 광량 측정데이타를 중앙제어부(2)측으로 인가한다. 그러면 중앙제어부(2)는 메모리부(9)에서 출력되는 데이터를 컴퓨터(Personal computer)(10)측으로 전송하며, 전송완료시 표시부(3)를 제어하여 "보정끝"이라고 표시하도록 한다.

상기와 같은 무발광 상태에서 광검출신호를 구한후 스위치부(2)의 제2스위치(start switch)를 누르면 중앙제어부(2)는 발광 상태에서 각 LED의 광량을 측정하기 위한 명령임을 인지하고 표시부(3)를 제어하여 "HEAD 보정중"이라고 표시하도록 하며, 헤드부(5)로 데이터"1"(발광 측정용 데이터)을 공급하고, 클럭부(4)를 제어하여 LED갯수만큼 클럭을 공급하여 모든 LED"온"상태로 만들 수 있도록 준비한다. 이후 중앙제어부(2)는 래치 신호 및 데이터 스트로브(DSTB)신호를 "하이"로 하여 모든 LED를 "온"시킨다.

상기와 같은 헤드부(5)의 모든 LED가 발광할시 중앙제어부(2)는 클럭부(4)를 제어하여 광검출부(6), A/D변환부(7) 및 카운터부(8)로 클럭을 공급하며, 이로 인하여 광검출부(6)는 상기 각 LED의 발광신호를 전기적 신호로 변환하며, 이로 인하여 광검출부(6)는 상기 각 LED의 발광신호를 전기적 신호르 변환하며, A/D변환부(7)는 상기 광검출부(6)의 출력을 디지털 변환한 제2광량데이타를 발생시킨다. 상기 제2광량데이타는 각 LED를 발광시킨 상태에서 검출한 광량데이타를 의미한다. 이후의 제2광량데이타 처리과정을 전술한 무발광 상태에서의 제1광량데이타 처리과정과 동일하다.

상기와 같이컴퓨터(10)가 제1 및 제2광량데이타를 중앙제어부(2)를 통해 수신하면 순차적으로 모든 LED의 제2광량데이타에서 제1광량데이타를 감하여 주위조건에 의해 발생하는 광량오차를 최소 광량갖는 데이터를 기준으로 하여 순차적으로 각 LED어레이 칩단위의 보정데이타를 구한다.

상기와 같이 컴퓨터(10)에서 각 LED어레이 칩단위로 보정데이타를 설정하면 이 보정데이타를 롬라이터(ROM Writer)로 전송하여 보정데이타롬에 라이트시킨다.

상술한 과정의 동작흐름을 설명하면 헤드부(5)의 발광량 측정을 시작하려할 시 (A1)단계에서 중앙제어부(2)는 클럭부(4)를 제어하여 헤드부(5), 광검출부(6), A/D변환부(7) 및 카운터부(8)로의 클럭 공급을 차단하고, 카운터부(8)를 클리어시켜 측정시스템을 초기화시키고(A2)단계로 진행하여 표시부(3)를 제어하여 "준비"라고 표시한다. 이후(A3)단계에서 표시하도록 하며, 중앙제어부(2)가 제1스위치의 "온"신호를 인시하면 (A4)단계에서 표시부(3)를 제어하여 "기중 보정중"이라고 (A5) 단계에서 헤드부(5)로 "로우"상태의 데아타 스트로브(DSTB)신호를 인가하여 헤드부(5)의 모든 LED들을 "오프"시킨다. 따라서 이후의 과정은 무발광 상태내에서의 제1광량데이타를 검출하여 컴퓨터로 전송하는 동작을 수행한다.

상기(A5)단계 수행후 (A7)단계에서 중앙제어부(2)는 클럭부(4)를 제어하여 광검출부(6), A/D변환부(7) 및 카운터부(8)로 클럭을 공급하고 메모리부(9)에 라이트 신호를 인가하여 전술한 바와같은 동작으로 측정 광량데이타를 메모리부(9)에 순차적으로 저장한다.

상기(A7)단계 수행후(A8)단계에서 중앙제어부(2)는 상기 메모리부(9)에 측정광량데이타를 저장 완료했는가 검사하는데, 이는 카운터부(8)가 카운터 완료시 메모리부(9)의 번지 지정을 완료했음을 나타내는 신호를 중앙제어부(2)로 인가함으로서, 중앙제어부(2)가 이를 감지하게 된다. 따라서 상기 (A8)단계에서 번지지정완료 신호가 발생하지 않으면 상기 (A7)단계로 되돌아가 발생하는 측정데이타를 메모리부(9)에 계속 저장하며, 번지 지정완료 신호가 발생하면 (A9)단계로 진행하여 중앙제어부(2)는 클럭부(4)를 제어하여 광검출부(6), A/D변환부(7) 및 카운터부(8)로의 클럭 공급을 차단한다. 이후(A10)단계에서 중앙제어부(2)는 리드신호를 메모리부(9)로 인가하고 클럭(4)의 출력을 카운터부(8)로 공급하여 메모리부(9)에 저장되어 있는 측정 광량데이타를 리드한후 (A11)단계에서 리드한 데이터를 컴퓨터(10)로 전송한다. 이때 (A12) 단계에서 상기 메모리부(9)에 저장하고 있던 광량데이타를 상기 컴퓨터(10)로 전송 완료하면 (A13)단계로 진행하여 표시부(3)를 제어하여 "보정끝"이라고 표시하며 광량 측정 과정을 종료한다. 이때 상기 (A3)단계에서 제1스위치가 "온"상태가 아닐시 (A14)단계로 진행하여 제2스위치가 "온"상태인가 검사하며 아닐시는 다시 (A3)단계로 되돌아간다. 이때 상기 (A14)단계에서 제2스위치가 "온"상태이면 (A15)단계에서 중앙제어부(2)는 표시부(3)를 제어하여 "HEAD 보정중"이라고 표시하도록하며, (A16)단계에서 헤드부(5)로 광량 측정용 데이타"1"을 인가한다.

상기 (A16)단계 수행후 (A17)단계에서 중앙제어부(2)는 클럭부(4)를 제어하여 헤드부(5)의 LED갯수만큼 클럭을 공급한후 클럭을 차단하여 헤드부(5)가 상기 데이터 "1"을 LED갯수만큼 수신하도록 한후 (A18)단계에서 중앙제어부(2)는 헤드부(5)로 래치신호 및 "하이"상태의 데이터 스트로브(DTSB)신호를 인가하여, 헤드부(5)내의 모든 LED를 발광시킨다.

상기 (A18)단계 수행후 (A7)단계로 진행하여 전술한 (A7)-(A13)과정을 수행하는데, 이후의 진행과정은 제2광량데이타를 검출하여 컴퓨터(10)로 전송하는 동작을 수행한다.

상기와 같이 컴퓨터(10)가 중앙제어부(2)로부터 제1 및 제2광량데이타를 수신하면 (B1)단계에서 헤드부(5)내의 LED갯수를 카운트하기 위한 변수Ⅰ를 초기화시킨다. 상기(B1)단계 수행후 (B2)단계에서 Ⅰ변수를 1증가시키고 (B3)단계로 진행하여 증가한 Ⅰ변수에 해당하는 제2광량데이타에서 제1광량데이타를 감하여 증가한 Ⅰ변수에 해당하는 제2광량데이타에서 제1광량데이타를 감하여 제3광량데이타를 구한다. 상기 제3광량데이타는 해당 LED의 실제 발광에 따른 광량데이타이다.

상기 (B3)단계 수행후 (B4)단계에서 Ⅰ변수가 LED의 총갯수(X)만큼 되었던가 검사하는데 아닐시에는 상기 (B2)단계로 되돌아가 다음 LED의 제3광량데이타를 구한다. 이때 상기 (B4)에서 Ⅰ변수가 LED총갯수(X)가 도달하면 (B5)단계로 진행하여 LED어레이 칩수를 카운트하기 위한 변수J를 초기화한다. 상기 J변수는 헤드부(5)내의 광량 보정을 LED어레이 칩단위로 수행하기 위하여 사용하는 변수이다. 또한 상기 헤드부(5)가 64개의 LED어레이 칩별로 즉 64개의 칩별로 이루어진다. 따라서 상기 J변수는 1부터 64까지 증가한다.

상기 (B5)단계에서 J변수 초기화후 (B6)단계에서 J변수를 1증가시키고 (B7)단계로 진행하여 해당 LED어레이 칩의 제2광량데이타 중 최소 광량을 갖는 LED 의 데이터를 제4광량데이타로 설정한다. 이후 (B8)-(B36)단계를 수행하여 상기 (B7)단계에서 구한 제4광량데이타를 제1-제14기준데이타와 비교하여 보정데이타를 구하며 이 데이터가 해당LED어레이 칩의 전체 보정데이타가 된다. 즉 상기 (B8-B36)단계에서는 제 4광량데이타를 미리 설정한 14개의 기준데이타와 비교판단하여 4비트로 보정하는데 보정데이타는 제 4 도에 도시한 바와 같은 발광 시간 데이터를 조합하여 만들며 하기 〈표1〉과 같이 나타난다.

[표 1]

여기서 TD는 제4광량데이타(제 1기준데이타 : 최저 광량 기준데이타, 제14기준데이타: 최고 광량 기준데이타).

TD〈1인 상태의 경우 보정데이타는 "1111"을 적용하여 보정후 발광시간은 T4+T3+T2+T1이다. 또한 TD가 6〈TD〈7인 경우에 보정데이타는 "1001"이며 보정후 발광시간은 T4+T1이다.

상기 〈표1〉과 같이 해당 LED어레이 칩의 보정데이타를 구한후 (B37)단계에서 J변수가 헤드부(5)내의 LED어레이 총갯수(Y)가 되었는가 검사하며 아닐시는 상기 (B6)단계로 돌아가 다음 LED어레이 칩의 보정 데이터를 구한다. 이때 상기 (B37)단계에서 모든 LED어레이 칩의 보정데이타를 구하면 (B38)단계로 진행하여 상술한 과정을 통하여 구한 보정데이타들을 롬라이터(11)로 전송하여 보정데이타롬에 보정데이타를 라이트하도록 한후 보정과정을 종료한다.

상술한 바와 같이 LED어레이 광량 측정시 무발광시의 광량을 측정하고 발광시의 광량을 측정한 후, 보정시 발광시의 측정데이타에서 무발광시의 측정데이타를 감하여 실제 발광데이타를 가지고 보정데이타를 만듬으로서 광량 오차를 제거할 수 있으며, 이로 인하여 LED 프린터 헤드의 LED가 균일하게 발광되어 선명한 프린트 효과를 얻을 수 있고, 헤드의 생산 능률을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. LED프린터 헤드의 LED발광량 측정 장치를 제어하는 중앙제어부와, 상기 중앙제어부에 의해 발생한 광량데이타를 이용하여 LED의 발광량을 균일하게 보정하는 컴퓨터를 구비한 LED프린터 헤드의 광출력 측정 및 보정방법에 있어서, 스위치를 검사하여 제1스위치 명령 발생시 무발광 상태에서 헤드의 제1광량데이타를 측정하기 위해 헤드부의 모든 LED를 오프시키는 제1과정과, 상기 제1과정 수행후 광검출 수단을 동작시켜 광량 측정데이타를 메모리에 저장하는 제2과정과, 상기 제2과정 수행후 메모리에 저장된 광량 측정데이타를 읽어 컴퓨터로 전송하는 제3과정, 상기 제1과정에서 제 2스위치 명령 발생시 발광 상태에서 제2발광데이타를 측정하기 위하여 헤드부로 광량 측정용 데이터를 인가하며, 헤드부를 구동시킨후 제2과정으로 진행하는 제4과정과 상기 제3과정 수행후 컴퓨터가 제1 및 제2 광량데이타를 모두 수신하면 순차적으로 각 LED의 제2발광데이타에서, 제1광량데이타를 감하여 기준 보정한 제3광량데이타를 구하는 제5과정과, 상기 제5과정 수행후 LED어레이 칩의 수를 순차적으로 증가시키며, 각 LED어레이 칩의 최소광량데이타를 소정수의 기준데이타와 비교하여 해당 LED어레이 칩의 보정데이타를 설정하는 제6과정과, 상기 제6과정 수행한 헤드내의 모든 LED어레이 칩의 보정데이타를 설정하는 제6과정과, 상기 제6과정 수행한 헤드내의 모든 LED어레이 칩의 보정데이타를 설정했을시 롬라이터를 제어하여 보정데이타 롬에 해당 보정데이타를 라이트하는 제7과정으로 이루어진을 특징으로 하는 LED프린터 헤드의 광량측정 및 보정방법.

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