04. 컴퓨터 출력 장치 - cs.kangwon.ac.krysmoon/courses/2005_2.5/ic/04.pdf · (우리가통상사용하는) 멀티미디어PC는사운드카드, 스피 커, CD-ROM 드리이브(또는DVD

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20052005년년 겨울학기겨울학기

문양세문양세

컴퓨터과학과컴퓨터과학과

강원 학교강원 학교 자연과학 학자연과학 학

컴퓨터컴퓨터 개론개론 및및 실습실습 (Introduction to Computers)(Introduction to Computers)

컴퓨터컴퓨터 출력출력 장치장치

(Output Devices)(Output Devices)

Page 2Introduction to Computers

by Yang-Sae Moon

In this chapter In this chapter ……

사람의 입과 손에 해당하는 컴퓨터의 출력장치에 해

그 종류에는 어떠한 것들이 있는지 살펴보고,

어떤 과정을 통해서 출력이 이루어지는지 개념을 이해한다.

입력 장치의 종류

• 모니터 (Monitor)

• 사운드 시스템 (Sound System)

• 프린터 (Printer)

Output Devices

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by Yang-Sae Moon

We are now on We are now on ……

모니터

사운드 시스템

프린터

Output Devices


by Yang-Sae Moon

모니터모니터??

컴퓨터에서 가장 많이 사용되는 출력 장치이다.

• 일반적으로 컴퓨터를 사용하는 동안 항시 모니터를 보고 있다.

• 모니터의 출력 형태를 보고, 견해를 생성하고 결정을 내린다.

모니터 vs. 비디오 컨트롤러

• 모니터는 우리가 보는 화면(하드웨어) 그 자체이다.

• 비디오 컨트롤러는 회로와 메모리를 가지고, CPU와 모니터를 연결하

며, 모니터를 제어하는 역할을 한다.

• 모니터만 바꿀 수도 있고, 비디오 컨트롤러만 바꿀 수도 있다.

Output Devices

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by Yang-Sae Moon

모니터의모니터의 종류종류 (1/3)(1/3)

모니터 하드웨어에 따른 분류

• CRT (Cathode Ray Tube) 모니터

• 평판 디스플레이 (flat-panel display)

디스플레이 가능한 색깔에 따른 분류

• 단색 모니터(monochrome monitor): 검은 색 배경에 한 가지 색(호박

색, 흰색)만 표현

• 회색 등급 모니터(grayscale monitor): 흰색 배경에, 밝은 회색에서 어

두운 회색까지 여러 종류의 회색을 디스플레이 가능함

저가의 휴 형 컴퓨터에서 많이 사용함

• 칼라 모니터(color monitor): 16색상에서 1600만 색상까지 표현

Output Devices


by Yang-Sae Moon

CRT 모니터 vs. 평판 디스플레이

Output Devices모니터의모니터의 종류종류 (2/3)(2/3)

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by Yang-Sae Moon

단색, 회색 등급, 칼라 모니터

• (불행하게도) 단색 모니터는 사진을 찾을 수 없었음

• 회색 등급 모니터는 저렴한 PDA, 전자 사전 등에서 사용되고 있음

• 칼라 모니터는 우리가 너무 자주 접하는 표적 모니터임

Output Devices모니터의모니터의 종류종류 (3/3)(3/3)


by Yang-Sae Moon

CRT CRT 모니터모니터 (1/6)(1/6)

전자 총(electronic gun)이 형광 도트(dot)에 빔을 발사하여

모니터가 동작한다.

• 모니터 뒷 편에 위치한 전자 총은 자기 코일을 통하여 모니터의 형광

도트로 전자 빔을 발사한다.

• 형광체로 코팅된 형광 도트는 전자 빔에 쏘이면 빛을 발하며, 형광 도

트 하나를 픽셀(화소)이라 부른다.

• 전자 빔의 강도는 밝기(회색 등급의 경우 회색의 정도)를 조절한다.

픽셀(pixel)은 picture element에서 온 말로서, 빛을 발하는

최소 단위이다.

Output Devices

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칼라 모니터는 세 개의 전자 총을 가지고 있다.

• 각각의 전자 총은 각기 빨강, 녹색, 파랑의 형광체에 빔을 발사한다.즉, 칼라 모니터의 한 픽셀은 세 가지의 형광체를 가지고 있다.

• 세 개의 전자 빔 강도에 따라 각각의 형광체는 빛을 발하는 정도가 달

라지고, 그 정도에 따라 서로 다른 색깔이 모니터에 나타난다.

Output Devices


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모니터가 이미지를 생성하는 방법

Output Devices

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전자 총은 하나의 픽셀만을 겨냥하여 빔을 쏘는 것이 아니라, 왼쪽 상단에서 오른쪽 하단까지 체계적으로 빔을 발사한다.

이와 같이 전자 총이 전자 빔을 발사하는 과정을 주사(scan)한다고 한다.

Output Devices


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차폐판 (Shadow Mask)

• 화면의 모양과 크기에 맞추어 많은 구멍을 가진 금속 그물 망이다.

• 각 구멍은 전자 빔이 정확히 화면의 픽셀에 쏘여지도록 조정하는데

사용된다. ( 부분의 차폐판은 삼각형의 구멍이 뚫려있다.)

Output Devices

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CRT 모니터의 단점

• 크기가 커서 공간을 많이 차지하고, 무거워 이동하기 어렵다.

• 전력 소비가 많아, 내장 배터리를 필요로 하는 휴 형 컴퓨터에 부적

합하다.

Output Devices


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평판평판 디스플레이디스플레이 (1/4)(1/4)

가장 일반적인 평판 디스플레이는 LCD(liquid crystal display)이다.

LCD 모니터는 보통 때는 투명하지만 전하로 충전되면 불투

명해지면서 특수한 액정들로 이미지를 생성한다.

LCD 모니터는 컴퓨터 모니터 이외에 휴 형 계산기, 핸드폰, PDA 등에서 다양하게 사용된다.

Output Devices

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LCD 모니터의 단점

• 액정은 빛을 발하지 않기 때문에, 이미지와 배경 사이에 현저한 차이

가 나지 않고, 이에 따라 판독이 어려운 경우가 발생한다.이를 해결하기 위해서는 추가적인 전력이 소모된다.

• 화면의 이미지를 깨끗하게 볼 수 있는 각도인 조망각(Viewing Angle)이 제한된다.

Output Devices


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구동 방법에 따른 LCD 모니터의 분류

• 수동 행렬 LCD

• 능동 형렬 LCD

수동 행렬(passive matrix) LCD

• 픽셀의 각 행과 열에 적색, 녹색, 청색 신호를 처리할 수 있는 트랜지

스터를 사용

• 픽셀의 칼라는 행과 열의 트랜지스터에서 나오는 전류에 의해 결정

• 재생률이 낮아, 마우스 커서를 빨리 이동하면 마우스 포인터 자취가

사라지는 잠수 현상(submarining)이 발생함

• 가격이 싼 반면에, 조망각이 좁고, 이미지 해상도가 떨어지는 단점이

있다. ( 이중 주사를 통해 보완한다.)

Output Devices

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능동 행렬(active matrix) LCD

• 모니터의 각 픽셀마다 별도의 트랜지스터를 사용

• 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT)는 각 픽셀마다 여러 개의

트랜지스터를 사용

• 수동 행렬의 단점(조망각, 이미지 해상도)을 해결하였으나,

• 가격이 상당히 비싼 단점이 있다.

Output Devices


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다른다른 종류의종류의 디스플레이디스플레이 (1/3)(1/3)

페이퍼-화이트 디스플레이 (paper-white display)

• 탁상 출판 전문가, 신문 또는 잡지의 식자공, 고품질 인쇄물 제작 전

문가가 사용

• 슈퍼 트위스트(super twist) 특수 기술 사용 높은 비 표현

Output Devices

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발광 디스플레이 (electroluminescent display: ELD)

• 외형은 LCD와 비슷함

• 투명한 얇은 판 사이에 액정 신에 발광 필름을 삽입

• 전류에 필름이 가해지면 빛을 발하여 이미지가 생성

Output Devices


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플라즈마/가스 플라즈마 디스플레이 (PDP)

• 얇고 투명한 판 사이에 네온이나 크세논 같은 특수 가스 주입

• 가스가 조그만 전극의 격자를 통하여 충전되면 빛을 발생

• 격자의 각 점에 공급되는 전압의 양을 조절하여 각 점이 이미지의 픽

셀로 작동

Output Devices

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모니터모니터 비교비교

모니터 비교 시의 고려 사항

• 크기 (size)

• 재생률 (refresh rate)

• 해상도 (resolution)

• 도트 피치 (dot pitch)

Output Devices


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모니터모니터 비교비교 -- 크기크기

모니터 크기는 화면의 각선 길이로 측정하며, 단위로는 일

반적으로 인치(inch)를 사용한다.

과거에는 15인치(가시 영역 13인치)가 많이 사용되었으나,현재는 17인치(가시 영역 15인치)가 많이 사용된다.

Output Devices

각선 크기 =

14, 15, 17, 19, 21, 25인치

등이 많이 사용

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모니터모니터 비교비교 –– 해상도해상도 (1/2)(1/2)

화면의 픽셀 개수이며, 수평 화소와 수직 화소의 개수의 곱(2차원 행렬)으로 표현된다.

17인치 CRT 모니터는 개 640x480에서 1280x1024까지의

해상도를 제공한다.

VGA(Video Graphics Array) 표준은 640x480(16색)이다.

Super VGA(SVGA) 모니터는 800x600, 1024x768 및 그 이상

의 해상도를 제공한다.

최근에는 더욱 높은 해상도에서 True Color를 지원하는 모니

터가 중화되고 있다.

Output Devices


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모니터모니터 비교비교 –– 해상도해상도 (2/2)(2/2)

제어판에서 해상도 조절하기

Output Devices

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모니터모니터 비교비교 -- 재생률재생률

재생률이란, 1초 동안에 전자 총이 화면의 모든 픽셀을 주사

하는 회수를 나타냄

단위는 헤르츠(Hz)로 나타내며, 72Hz 이상이 되어야 눈의 피

로를 유발하지 않음

낮은 재생률의 모니터는 화면의 깜빡 거리는 현상을 발생시

키며, 눈의 피로를 유발함

Output Devices


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모니터모니터 비교비교 –– 도트도트 피치피치 (1/2)(1/2)

도트 피치는 하나의 칼라 모니터의 픽셀을 형성하는 형광 도

트 간의 거리를 나타내며, 단위로 mm를 사용함

칼라 모니터의 경우 세 개의 도트(빨강, 파랑, 녹색)이 하나

의 픽셀을 구성함

세 개의 도트가 충분히 가까이 있지 않으면 화면의 이미지는

또렷하지 않게 됨

칼라 모니터를 구입할 때, 도트 피치가 0.28mm 이하인 것을

찾아야 이미지가 또렷함

Output Devices

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모니터모니터 비교비교 –– 도트도트 피치피치 (2/2)(2/2)Output Devices

도트 피치가 작을 수록, 이미지가 선명하게 나타난다.


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비디오비디오 컨트롤러컨트롤러 (Video Controller) (1/2)(Video Controller) (1/2)

통상 비디오 카드(Video Card)라고도 하며, CPU와 모니터 사

이에 위치하는 장치이다.

비디오 컨트롤러는 재생률, 해상도, 디스플레이 가능 색상

수 등 모니터 성능에 중요한 요인들을 결정짓는다.

비디오 컨트롤러는 컴퓨터 자체의 CPU 및 메모리의 부하를

덜어주기 위하여 (일반적으로) 자체적인 프로세서 및 메모리

를 가진다.

Output Devices

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컨트롤러 내부의 프로세서는 이미지 출력 시 필요한 많은 계

산을 컴퓨터 본체의 CPU 신 수행한다.

비디오 RAM(VRAM)은 비디오 전용 메모리로서, 화면에 디스

플레이 되기 위해 모니터로 보내어지는 정보를 저장한다.

• 640x480 = 307,200 bytes 필요 (256 색상 지원 시)

• 1024x768 = 2,359,296 bytes 필요 (256 색상 지원 시)

• 해상도가 높거나 지원 색상이 많으면 필요량이 더 증가한다.

Dual Port VRAM: 한쪽(CPU)에서는 데이터를 받고, 다른 한

쪽(컨트롤러의 프로세서)에서는 이를 읽어서 화면에 뿌린다.

Output Devices비디오비디오 컨트롤러컨트롤러 (Video Controller) (2/2)(Video Controller) (2/2)


by Yang-Sae Moon

비디오비디오 컨트롤러는컨트롤러는 어디에어디에??Output Devices

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비디오비디오 컨트롤러컨트롤러 예제예제Output Devices


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디지털디지털 광광 프로젝터프로젝터

과거: 35mm 슬라이드 프로젝터, OHP(Over Head Projector)

PC 프로젝터(PC Projector)는 PC에 연결되어 큰 화면에 이미

지를 투사하는데 사용하며, LCD 기술을 이용한다.

많은 PC 프로젝터는 고성능 모니터 만큼의 해상도와 색상을

제공한다.

DLP(Digital Light Processing) 프로젝터는

밝고 선명한 이미지 생성을 위하여, 미세 거울(digital micro-mirror device)을포함하는 마이크로 칩을 사용한다.

Output Devices

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디지털디지털 광광 프로젝터프로젝터 예제예제Output Devices


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모니터

사운드 시스템

프린터

Output Devices

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(우리가 통상 사용하는) 멀티미디어 PC는 사운드 카드, 스피

커, CD-ROM 드리이브(또는 DVD 드리이브) 등을 장착한다.

사운드 시스템은 크게 스피커와 사운드 카드로 구성된다.

스피커는

• 끊임없이 변하는 전류를 자석으로 전달하여 스피커 떨림판(speaker cone)을 앞뒤로 움직인다.

• 떨림판(공명판)이 고속으로 움직이면 공기가 진동하여 소리가 만들어

진다.

Output Devices사운드사운드 시스템시스템 (1/2)(1/2)


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사운드 카드는

• 디지털 사운드를 스피커로 보내질 전류로 변환한다. (사운드는 시간

에 따라 변하는 공기의 압력으로 정의된다.)

• 사운드를 디지털화(저장)하기 위해서는 초당 수천 번 사운드 파형을

측정하고, 이를 전류로 변환하여 수치로 기록한다.

• 사운드가 재생될 때는 사운드 카드가 이 과정을 역으로 수행한다.

사운드 처리 소프트웨어를 이용하면, PC로 사운드를 편집하

고 특수한 사운드 효과의 제작이 가능하다.

Output Devices사운드사운드 시스템시스템 (2/2)(2/2)

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by Yang-Sae Moon

사운드를사운드를 만드는만드는 과정과정Output Devices


by Yang-Sae Moon

PC PC 스피커의스피커의 종류종류Output Devices

http://www.totalspeaker.com/

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사운드사운드 카드카드 예제예제Output Devices


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모니터

사운드 시스템

프린터

Output Devices

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프린터프린터??

사람은 항시 하드 카피를 남기고 싶어한다.

• 컴퓨터의 파일은 사고로 혹은 실수로 지워질 수 있으나,프린트된 하드 카피는 버리지 않는 한 계속 남아 있다.

• 백업의 한 용도로서도 하드 카피는 의미를 가진다고 볼 수 있다.

미래에는 종이가 없어질 것이라 했는데…

• 궁극적으로 종이가 없어질 것이라 예측하는 전문가는 거의 없다.

• 컴퓨터를 사용함으로써, (문서의 전자화에 의하여) 종이가 줄어들 것

이라 예측했으나, 컴퓨터 및 프린터 기술의 발전에 따라 역설적으로

종이는 더 늘어나고 있다.

Output Devices


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프린터의프린터의 분류분류

충격식 프린터(impact printer)

• 핀이나 해머를 사용하여 잉크가 묻은 리본을 종이에 눌러(충격을 가

하여) 이미지를 생성한다.

• 타자기, 도드 매트릭스 프린터, 라인 프린터 등이 이에 해당한다.

비충격식 프린터(nonimpact printer)

• 종이에 잉크를 묻히기 위해 다른 방법 또는 다른 재료를 사용한다.

• 잉크젯 프린터는 작은 노즐을 통하여 종이 위에 잉크 알갱이를 분사

한다.

• 레이저 프린터는 중이의 특정 위치에 토너의 미세 입자를 열을 사용

하여 압착시킨다.

Output Devices

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프린터프린터 선택선택 시시 고려사항고려사항 (1/2)(1/2)

이미지 품질 (인쇄 해상도, Print Resolution)

• 인치 당 도트 수 (dots per inch: dpi)로 측정된다.

• DPI가 높을수록 고품질이며, 중급은 300~600 dpi, 고급은 600 ~ 2400 dpi 정도를 제공한다.

인쇄 속도

• 분당 페이지 수 (pages per minute: ppm) 혹은 분당 문자 수

(characters per second: 첸)로 측정한다.

• 개 8~24 ppm의 성능을 보인다.

Output Devices


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초기 비용

• 일반 프린터는 수십 만원, 전문가용 프린터는 수백 만원에 이른다.

• 흑백/칼라에 따라 가격에 많은 차이가 있다.

운영비

• 프린터를 사용하는 과정에서 필요한 경비이다.

• 주로, 잉크 또는 토너 비용, 인쇄 용지 비용을 의미한다.

Output Devices프린터프린터 선택선택 시시 고려사항고려사항 (2/2)(2/2)

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도트도트 매트릭스매트릭스 프린터프린터 (Dot Matrix Printer) (1/4)(Dot Matrix Printer) (1/4)

작동 원리

• 종이에 물리적 충격을 가하여 인쇄하는 충격식 프린터의 한 형태이다.

• 인쇄 헤드(print head)에는 9핀, 24핀 등과 같이 여러 개의 핀들이 모

여 있다.

• 프린터는 이미지를 형성하기 위하여 특정한 핀들을 밖으로 밀어낸다. (특정한 핀들이 밖으로 나가도록 제어한다.)

• 핀이 밀리면, 그 핀의 끝이 인쇄 헤드와 종이 사이에 있는 잉크가 묻

은 리본에 충격을 가하여 종이에 잉크가 묻는다.

Output Devices


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인쇄 헤트(print head) 구조

Output Devices

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프린터 성능

• 저해상도 프린터는 9핀을 사용하며, 고해상도는 24핀을 사용한다.

• 도트 매트릭스 프린터의 성능(속도)은 ppm보다는 cps(초당 문자 수)로 측정한다.

• 도트 매트릭스 프린터의 속도는 개 50~70 cps이며, 가장 빠른 프린터의 속도는 500 cps이다.

다른 충격식 프린터

• 라인 프린터(line printer): 한번에 한 줄 전체를 인쇄한다.

• 밴드 프린터(band printer): 회전하는 밴드를 이용하여 인쇄한다.

• 데이지 휠 프린터(daisy wheel printer): 회전하는 바퀴를 이용하여 인

쇄한다.

Output Devices


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도트도트 매트릭스매트릭스 프린터프린터 (Dot Matrix Printer) (4/4)(Dot Matrix Printer) (4/4)Output Devices

구형 제품 신형 제품 (EPSON)

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잉크젯잉크젯 프린터프린터 (Inkjet Printer) (1/4)(Inkjet Printer) (1/4)

잉크젯 프린터는 비충격식 프린터의 한 형태이다.

미세한 노즐을 통하여 종이에 미세한 잉크 가루를 분사한다.

레이저 프린터에 비하여 운영비가 상 적으로 저렴하다.

흑백 인쇄와 칼라 인쇄가 가능하다. (칼라 인쇄 시, 파랑, 빨강, 노랑, 검정의 네 개의 노즐을 사용한다.)

잉크젯 프린터는 복합기에 포함되어 판매되기도 한다.

• 복합기: 프린터 + 복사기 + 스캐너 + 팩스

Output Devices


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잉크젯 프린터의 이미지 생성 방법

Output Devices

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by Yang-Sae Moon


프린터 성능

• 인쇄 속도: 2-4 ppm

• 인쇄 해상도: 300~600 dpi

• 성능으로 보면, 저급의 레이저 프린터와 비슷하다.

• 잉크젯 프린터는 가격이 저렴할 뿐 아니라, 운영비도 적게 든다.

• (잉크이기 때문에, 습기에 닿으면 번지는 문제점이 있다.)

Output Devices


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잉크젯잉크젯 프린터프린터 (Inkjet Printer) (4/4)(Inkjet Printer) (4/4)Output Devices

잉크젯 프린터

복합기

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레이저레이저 프린터프린터 (Laser Printer) (1/5)(Laser Printer) (1/5)

레이저 프린터는 비충격식 프린터의 한 형태이다.

종이에 토너 입자를 흡착시켜 이미지를 형성하는데, 흡착하는 과정에서 열과 압력을 이용한다.

데이터 저장, 해석, 레이저 제어를 위해 프린터가 독자적인

CPU와 메모리를 장착한다.네트워크에서 독립된 컴퓨터로 동작할 수 있다.

마찬가지로, 흑백 인쇄 및 칼라 인쇄가 가능하다.

(일반적으로) 가격이 비싸고 운영비가 많이 든다.

Output Devices


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모니터의 전차 총과 유사하게, 레이저는 드럼의 한 위치를

겨냥하여 충전을 시킨다.

Output Devices

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레이저 프린터의 출력 절차

Output Devices


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프린터 성능

• 인쇄 속도(흑백인 경우): 4-24 ppm

• 인쇄 해상도: 300~2400 dpi

• 일반적으로, 잉크젯 프린터보다 고품질의 인쇄가 가능하다.

Output Devices

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레이저 프린터 종류

Output Devices


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기타기타 프린터프린터 –– 포토포토 프린터프린터

디지털 카메라의 사진을 인화하는데 사용한다.

매우 느리나, 고품질의 인쇄가 가능하다.

Output Devices

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기타기타 프린터프린터 –– 플로터플로터(plotter)(plotter)

CAD 시스템에 의해 얻어지는 건축 도면이나 공학 도면과 같

은 형 이미지를 인쇄하는데 주로 사용된다.

형 패널을 작성할 때도 매우 유용하다.

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