JP2009008783A - Light emitting device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置の消費電力を低減する技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing power consumption of a light emitting device.
EL(Electro Luminescent)素子等の、流れる電流に応じた階調となる電流駆動型の発光素子が配列された発光装置がある。この種の発光装置としては、プリンタヘッドや表示装置がある。発光素子に使用される有機ELは、そこを流れる駆動電流の値に比例した発光強度で発光する。このため、定電流で発光素子を駆動するのが通常である。
しかし、有機ELは経時劣化により同じ電流を流すために必要な電圧が上昇する(例えば、特許文献1参照)。一方、発光素子に駆動電流を供給する駆動回路が正常に動作するためには最低限必要な動作電圧が決まっている。このため、駆動回路に供給される電源電圧をVdd、動作電圧をVa、発光素子の電圧をVbとしたとき、Vdd>Va+Vbを満たす必要がある。
ここで、駆動電流の値をIdとすると、駆動回路の損失Wは、以下の式で与えられる。
W={Vdd−(Va+Vb)}Id
損失Wは熱となるため消費電力の低減という点で好ましくない。また、不必要な温度上昇は発光素子にダメージを与え、寿命を短くし、信頼性を低下させる。
There is a light-emitting device in which current-driven light-emitting elements, such as EL (Electro Luminescent) elements, having a gradation corresponding to a flowing current are arranged. Examples of this type of light emitting device include a printer head and a display device. The organic EL used for the light emitting element emits light with a light emission intensity proportional to the value of the drive current flowing therethrough. For this reason, it is usual to drive a light emitting element with a constant current.
However, the voltage required for the organic EL to flow the same current increases with time (see, for example, Patent Document 1). On the other hand, a minimum operation voltage is required for a drive circuit that supplies a drive current to the light emitting element to operate normally. For this reason, when the power supply voltage supplied to the drive circuit is Vdd, the operating voltage is Va, and the voltage of the light emitting element is Vb, it is necessary to satisfy Vdd> Va + Vb.
Here, assuming that the value of the drive current is Id, the loss W of the drive circuit is given by the following equation.
W = {Vdd- (Va + Vb)} Id
Since the loss W becomes heat, it is not preferable in terms of reduction of power consumption. Further, unnecessary temperature increase damages the light emitting element, shortens the life, and decreases reliability.
このため、特許文献2には、特定の発光素子の電圧を検出し、これに応じて電源電圧を調整する技術が特許文献2に開示されている。 For this reason, Patent Document 2 discloses a technique for detecting the voltage of a specific light emitting element and adjusting the power supply voltage in accordance with the detected voltage.
しかし、特許文献2に開示された技術では、電圧を検出するポイントが特定の発光素子であるため他の発光素子の駆動状態を検出できないといった問題があった。また、特許文献1には、複数の発光素子の電圧を検出する点は記載されているもの、検出した電圧を電源電圧の調整に反映させる点については記載がなく、どのようにして消費電力を低減するか不明であった。 However, the technique disclosed in Patent Document 2 has a problem in that the driving state of other light emitting elements cannot be detected because the point at which the voltage is detected is a specific light emitting element. Further, Patent Document 1 describes the point of detecting the voltages of a plurality of light emitting elements, but does not describe the point of reflecting the detected voltages in the adjustment of the power supply voltage. It was unknown whether it would be reduced.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の発光素子において、経時変化による劣化があっても、必要な発光強度を得ることができ、かつ、消費電力を低減することを解決課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in a plurality of light-emitting elements, even when there is deterioration due to aging, a necessary light emission intensity can be obtained and power consumption can be reduced. Let it be a solution issue.
本発明に係る発光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各々に、電源電圧の供給を受けて、駆動電流を供給する複数のトランジスタと、前記複数の発光素子の各々に対して、前記駆動電流を供給することによって印加される印加電圧のうち最大の電圧を第1電圧として検出する最大電圧検出手段と、前記第1電圧の時間的な変化の最大を第2電圧として検出して保持する最大電圧保持手段と、前記複数のトランジスタに前記電源電圧を供給すると共に、前記電源電圧を前記第2電圧に基づいて調整する電源手段とを備える。 A light-emitting device according to the present invention includes a plurality of light-emitting elements, a plurality of transistors that receive a supply voltage from each of the plurality of light-emitting elements to supply a driving current, and each of the plurality of light-emitting elements. A maximum voltage detecting means for detecting a maximum voltage among the applied voltages applied by supplying the driving current as a first voltage; and detecting a maximum temporal change in the first voltage as a second voltage. Maximum voltage holding means for holding the power supply voltage, and power supply means for supplying the power supply voltage to the plurality of transistors and adjusting the power supply voltage based on the second voltage.
この発明によれば、複数の発光素子に印加される電圧のうち、最も経時劣化の大きな発光素子が最大輝度で発光するときの電圧を検知するために、第1電圧を常に監視し、さらに、第1電圧を時系列的に比較して最大のものを第2電圧として検出し、検出結果に基づいて電源電圧を調整する。これによって、発光素子の経時劣化の程度にばらつきがあっても、最も劣化の大きい発光素子で最大輝度を発光させることができ、且つ、駆動トランジスタの損失を最小にできる。よって、発光輝度の精度を向上させることができ、且つ、消費電力を削減することができる。さらに、駆動トランジスタの発熱を低減することにより、発光素子の寿命を延ばし、信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the first voltage is constantly monitored in order to detect the voltage when the light emitting element having the greatest deterioration over time among the voltages applied to the plurality of light emitting elements emits light at the maximum luminance. The first voltage is compared in time series, the maximum voltage is detected as the second voltage, and the power supply voltage is adjusted based on the detection result. As a result, even if the degree of deterioration with time of the light emitting elements varies, the light emitting element with the greatest deterioration can emit light with the maximum luminance, and the loss of the driving transistor can be minimized. Therefore, the accuracy of light emission luminance can be improved and power consumption can be reduced. Further, by reducing the heat generation of the driving transistor, the lifetime of the light emitting element can be extended and the reliability can be improved.
より具体的には、前記電源手段は、電源制御部と電源部とを備え、前記電源制御部は、検出した第2電圧をAD変換して保持データとして出力するAD変換手段と、前記保持データを記憶する記憶手段と、前記保持データをDA変換して第3電圧として出力するDA変換手段と、前記第2電圧と前記第3電圧とを比較して、前記第2電圧の値が前記第3電圧の値より大きくなると、前記記憶手段に記憶する保持データを更新する更新手段とを備え、前記電源部は、前記第3電圧に基づいて前記電源電圧を調整することが好ましい。
この場合には、記憶手段に保持データを記憶するので、より長い時間の中で最大電圧を検出し、これに基づいて電源電圧を調整することができる。なお、記憶手段は不揮発性であることが好ましい。
More specifically, the power supply unit includes a power supply control unit and a power supply unit, and the power supply control unit AD-converts the detected second voltage and outputs it as held data, and the held data Comparing the second voltage with the third voltage, and the second voltage value is the second voltage value. Preferably, the power supply unit adjusts the power supply voltage based on the third voltage. The update means updates the retained data stored in the storage means when the voltage becomes larger than three voltages.
In this case, since the stored data is stored in the storage means, the maximum voltage can be detected in a longer time, and the power supply voltage can be adjusted based on this. The storage means is preferably non-volatile.
くわえて、前記更新手段は、前記複数の発光素子が発光している状態において、前記第2電圧と前記第3電圧とを比較して、前記第2電圧の値が前記第3電圧の値より大きくなると、前記記憶手段に記憶する前記保持データを更新することが好ましい。発光素子が非点灯であれば、最大電圧となることはないので、そのような場合には更新動作を停止させるものである。 In addition, the updating means compares the second voltage with the third voltage in a state where the plurality of light emitting elements emit light, and the value of the second voltage is greater than the value of the third voltage. When it becomes larger, it is preferable to update the held data stored in the storage means. If the light emitting element is not lit, the maximum voltage is not reached. In such a case, the updating operation is stopped.
前記電源部は、制御電圧に第1係数を乗算した電圧と所定の電圧とを加算した前記電源電圧を生成し、前記電源制御部は、前記第3電圧に前記第1係数の逆数を乗算して前記制御電圧を生成する乗算回路を備えることが好ましい。この場合には、より正確に電源電圧を調整することができる。 The power supply unit generates the power supply voltage obtained by adding a voltage obtained by multiplying a control voltage by a first coefficient and a predetermined voltage, and the power supply control unit multiplies the third voltage by a reciprocal of the first coefficient. It is preferable to provide a multiplication circuit for generating the control voltage. In this case, the power supply voltage can be adjusted more accurately.
また、本発明に係る電子機器は上述した発光装置を備える。このような電子機器としては、プリンタなどの画像形成装置や、表示装置などが該当する。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described light emitting device. Examples of such an electronic device include an image forming apparatus such as a printer, a display device, and the like.
<1.発光装置の外観>
図1は、本発明の配置パターンに係る発光装置10を光ヘッド(露光装置)として用いる画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。同図に示すように、画像形成装置は発光装置10と集光性レンズアレイ15と感光体ドラム110とを含む。発光装置10は、n(nは2以上の自然数)個の発光素子を備える。発光素子からは光が出射する。この出射は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像の態様に応じて選択的に行われる。これらの光は、集光性レンズアレイ15へ進む。感光体ドラム110は、主走査方向に延在する回転軸に支持され、外周面を発光装置10に対向させた状態で副走査方向(記録材が搬送される方向)に回転する。
<1. Appearance of light emitting device>
FIG. 1 is a perspective view showing a partial configuration of an image forming apparatus using a
集光性レンズアレイ15は発光装置10と感光体ドラム110との間隙に配置される。この集光性レンズアレイ15は、各々の光軸を発光装置10に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。発光装置10の各発光素子からの出射光は集光性レンズアレイ15の各屈折率分布型レンズを透過したうえで感光体ドラム110の表面に到達する。この露光によって感光体ドラム110の表面には所望の画像に応じた潜像(静電潜像)が形成される。
The
<2.発光装置の電気的構成>
図2は発光装置10の一部の電気的構成を示すブロック図である。図2に示すように、発光装置10は、n個の発光素子P1〜Pnに駆動電流を各々供給する駆動回路Ua1〜Uanを備える。発光素子P1〜Pnは、駆動電流の大きさに応じた輝度で発光する電流駆動型の素子であり、典型的には、有機EL材料からなる発光層を陽極と陰極との間に介在させたOLED素子である。OLED素子以外の電流駆動型の発光素子としては、例えば無機EL素子がある。
<2. Electrical configuration of light emitting device>
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of part of the
制御回路20は、シフトレジスタを備え、スタートパルスをクロック信号に従って転送することによって、選択信号G1〜Gnを生成する。選択信号G1〜Gnは排他的にアクティブとなる。
The
図3に駆動回路Ua1の回路図を示す。なお、他の駆動回路Ua2〜Uanも駆動回路Ua1と同様に構成されている。この図に示すように駆動回路Ua1は、駆動トランジスタTdrと、そのソースとゲートの間に設けられた保持容量Cを備える。さらに駆動トランジスタTdrのゲートはスイッチSWを介してデータ信号VDATAが供給される信号配線と電気的に接続されている。スイッチSWは選択信号G1がアクティブになるとオン状態となる。このとき、データ信号VDATAが保持容量Cに書き込まれる。駆動トランジスタTdrがそのゲート電位に応じた大きさの駆動電流を発光素子P1に供給する。
また、駆動トランジスタTdrのソースには電源配線を介して電源電圧Vddが供給される。発光素子P1と駆動トランジスタTdrのドレインとの接続点の電圧V1が出力される。
以上の構成において、選択信号G1がアクティブとなると、スイッチSWがオン状態となり、データ信号VDATAが駆動トランジスタTdrのゲートに供給される。駆動トランジスタTdrは、ゲート電位に応じた駆動電流を発光素子P1に供給する。これによって、データ信号VDATAの電圧に応じて輝度で発光素子P1が発光する。
FIG. 3 shows a circuit diagram of the drive circuit Ua1. The other drive circuits Ua2 to Uan are configured similarly to the drive circuit Ua1. As shown in this figure, the drive circuit Ua1 includes a drive transistor Tdr and a storage capacitor C provided between the source and gate thereof. Further, the gate of the driving transistor Tdr is electrically connected to a signal wiring to which the data signal VDATA is supplied via the switch SW. The switch SW is turned on when the selection signal G1 becomes active. At this time, the data signal VDATA is written into the storage capacitor C. The drive transistor Tdr supplies a drive current having a magnitude corresponding to the gate potential to the light emitting element P1.
Further, the power supply voltage Vdd is supplied to the source of the driving transistor Tdr via the power supply wiring. A voltage V1 at a connection point between the light emitting element P1 and the drain of the driving transistor Tdr is output.
In the above configuration, when the selection signal G1 becomes active, the switch SW is turned on and the data signal VDATA is supplied to the gate of the drive transistor Tdr. The drive transistor Tdr supplies a drive current corresponding to the gate potential to the light emitting element P1. Accordingly, the light emitting element P1 emits light with luminance according to the voltage of the data signal VDATA.
ここで、電源電圧Vddは、電源端子から発光素子P1の陽極までの電圧Vaと、発光素子P1に印加される電圧Vbの合計で与えられる。発光素子P1が経時劣化すると、駆動電流の大きさが同じであっても電圧Vbが大きくなる。すなわち、駆動トランジスタTdrのドレイン電圧が上昇する。駆動トランジスタTdrが正常に動作するためには、ソース・ドレイン間の電圧が所定電圧以上であることが必要である。一方、ソース・ドレイン間の電圧が大きくなると、それだけ駆動トランジスタTdrの損失が増加する。したがって、ソース・ドレイン間の電圧は、あるマージンを見込んで一定電圧とすることが好ましい。この電圧は、駆動トランジスタTdrの電気的な特性から特定することができる。電圧Vaはそのような電圧として、後述する電源回路60で設定される。
Here, the power supply voltage Vdd is given as the sum of the voltage Va from the power supply terminal to the anode of the light emitting element P1 and the voltage Vb applied to the light emitting element P1. When the light emitting element P1 deteriorates with time, the voltage Vb increases even if the magnitude of the drive current is the same. That is, the drain voltage of the drive transistor Tdr increases. In order for the driving transistor Tdr to operate normally, the voltage between the source and the drain needs to be equal to or higher than a predetermined voltage. On the other hand, as the source-drain voltage increases, the loss of the drive transistor Tdr increases accordingly. Therefore, it is preferable that the voltage between the source and the drain is a constant voltage in consideration of a certain margin. This voltage can be specified from the electrical characteristics of the drive transistor Tdr. The voltage Va is set as such a voltage by a
上述したように電圧Vbは、発光素子の経時劣化によって定まるものであるが、本実施形態のようにn個の発光素子P1〜Pnを用いる場合には、経時劣化の程度も区々である。この場合には、最も経時劣化の大きな発光素子が最大輝度で発光するときの電圧Vbを基準として電源電圧Vddの大きさを調整する必要がある。しかしながら、全ての発光素子P1〜Pnが常時、最大輝度で発光しているのではなく、各発光素子はデータ信号VDATAで指定される輝度で発光する。但し、長い時間でみれば、どこかのタイミングで各発光素子は最大輝度で発光する。
そこで、本実施形態では、最も経時劣化の大きな発光素子が最大輝度で発光するときの電圧Vbを検知するために、n個の発光素子P1〜Pnに印加される電圧のうち最大なものを最大電圧Vmaxとして常に監視し、さらに、最大電圧Vmaxを時系列的に比較して最大のものをピーク電圧Vpeakとして検出し、検出結果に基づいて電源電圧Vddを調整している。以下の、これらの構成について具体的に説明する。
As described above, the voltage Vb is determined by the deterioration over time of the light emitting element. However, when n light emitting elements P1 to Pn are used as in the present embodiment, the degree of deterioration over time varies. In this case, it is necessary to adjust the magnitude of the power supply voltage Vdd with reference to the voltage Vb when the light emitting element having the greatest deterioration with time emits light at the maximum luminance. However, not all the light emitting elements P1 to Pn always emit light with the maximum luminance, but each light emitting element emits light with the luminance specified by the data signal VDATA. However, in a long time, each light emitting element emits light with the maximum luminance at some timing.
Therefore, in the present embodiment, the maximum voltage among the voltages applied to the n light emitting elements P1 to Pn is maximized in order to detect the voltage Vb when the light emitting element having the greatest deterioration with time emits light with the maximum luminance. The voltage Vmax is constantly monitored, the maximum voltage Vmax is compared in time series, the maximum voltage is detected as the peak voltage Vpeak, and the power supply voltage Vdd is adjusted based on the detection result. The following will specifically describe these configurations.
説明を図2に戻す。発光装置10は、最大電圧検出回路30、最大電圧保持回路40、電源制御回路50、及び電源回路60を備える。最大電圧検出回路30は、発光素子P1〜Pnの陽極の電圧V1〜Vnのうち、最大の電圧を最大電圧Vmaxとして出力する。より具体的には、最大電圧検出回路30は、図4に示すように構成される。この図に示すように最大電圧検出回路30は、各々の陽極に電圧V1〜Vnが供給されるn個のダイオードD1〜Dnを備える。ダイオードD1〜Dnの陰極は、一方の端子が接地された抵抗素子31の他方の端子に接続されており、他方の端子から最大電圧Vmaxが取り出される。例えば、電圧V2が最大である場合には、ダイオードD2がオン状態となり、他のダイオードD1及びD3〜Dnはオフ状態となる。なお、抵抗素子31の抵抗値は、高く、殆ど電流が込まないことが消費電力を削減する観点より好ましい。
Returning to FIG. The
次に、最大電圧保持回路40は、最大電圧Vmaxの時間的な変化の最大を保持して、ピーク電圧Vpeakとして取り出す。具体的には最大電圧保持回路40は、図5に示すように構成される。図5に示すように最大電圧保持回路40は、オペアンプ41と、ダイオード42と、コンデンサ43と、スイッチ44とを備える。この最大電圧保持回路40に電源が供給されると、スイッチ44がオン状態となり、コンデンサ43に蓄積された電荷が放電され、初期化される。この後、最大電圧Vmaxがオペアンプ41の正入力端子に供給されると、最大電圧Vmaxとノード2の電圧が比較され、最大電圧Vmaxがノード2の電圧を超えれば、ダイオード42を介してコンデンサ43に電荷が蓄積される。したがって、ノード2の電圧は、最大電圧Vmaxの時系列の変化の中で最大のものとなり、これがコンデンサ43によって保持される。そして、ノード2の電圧がピーク電圧Vpeakとして取り出される。 Next, the maximum voltage holding circuit 40 holds the maximum of the temporal change of the maximum voltage Vmax and extracts it as the peak voltage Vpeak. Specifically, the maximum voltage holding circuit 40 is configured as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the maximum voltage holding circuit 40 includes an operational amplifier 41, a diode 42, a capacitor 43, and a switch 44. When power is supplied to the maximum voltage holding circuit 40, the switch 44 is turned on, and the charge accumulated in the capacitor 43 is discharged and initialized. Thereafter, when the maximum voltage Vmax is supplied to the positive input terminal of the operational amplifier 41, the maximum voltage Vmax is compared with the voltage at the node 2, and if the maximum voltage Vmax exceeds the voltage at the node 2, the capacitor 43 is connected via the diode 42. The charge is accumulated in the. Therefore, the voltage of the node 2 becomes the maximum in the time series change of the maximum voltage Vmax, and this is held by the capacitor 43. Then, the voltage of the node 2 is taken out as the peak voltage Vpeak.
次に、電源制御回路50は、電源回路60から出力する電源電圧Vddの大きさを制御する制御電圧Vctlを生成する。図6に電源制御回路50の回路図を示す。この図に示すように電源制御回路50は、ピーク電圧Vpeakと調整電圧Vadjとを比較するコンパレータ51と、ピーク電圧VpeakをAD変換して保持データDhを生成するAD変換器52と、保持データDhを記憶するメモリ53と、メモリ53から読み出した保持データDhをDA変換して調整電圧Vadjとして出力するDA変換器54と、調整電圧Vadjに係数Kを乗算して制御電圧Vctlを出力する乗算器55とを備える。
Next, the power
コンパレータ51は、ピーク電圧Vpeakの値が調整電圧Vadjを上回る場合に、ハイレベルとなるイネーブル信号ENを生成し、メモリ53に供給する。メモリ53は不揮発性の記憶手段であって、イネーブル信号ENがハイレベルのとき、記憶内容を更新する。したがって、記憶されている保持データDhより大きな値の保持データDhがAD変換器52から供給されると、メモリ53は記憶内容を更新する。
上述した最大電圧保持回路50は、発光装置10に電源が投入されている期間において、ピーク電圧Vpeakを出力するが、メモリ53には発光装置10が出荷されてから現在に至るまでの期間における、ピーク電圧Vpeakの最大の値が保持される。これによって、n個の発光素子P1〜Pnのうち最も経時劣化の大きい発光素子に印加される印加電圧を特定することができる。
The comparator 51 generates an enable signal EN that becomes a high level when the value of the peak voltage Vpeak exceeds the adjustment voltage Vadj, and supplies the enable signal EN to the memory 53. The memory 53 is a nonvolatile storage means, and updates the stored contents when the enable signal EN is at a high level. Therefore, when holding data Dh having a value larger than the stored holding data Dh is supplied from the AD converter 52, the memory 53 updates the stored contents.
The above-described maximum
次に、電源回路60は、制御電圧Vctlに基づいて電源電圧Vddを生成する。図7に電源回路の回路図を示す。この図に示すように電源回路60は、抵抗素子61〜63、および65、オペアンプ64、トランジスタ66、並びに電圧Vccを出力する電圧源67を備える。ここで、Vcc>Vddである。また、電源電圧Vddは、抵抗素子61〜63の抵抗値をR1〜R3としたとき、以下の式(1)で与えられる。
Vdd=Vref(R1・R2+R2・R3+R3・R1)/(R2・R3)+Vctl・R1/R3…(1)
=Va+Vb
Va=Vref(R1・R2+R2・R3+R3・R1)/(R2・R3)
Vb= Vctl・R1/R3
但し、Vaは、電源端子から発光素子の陽極までの電圧であり、Vbは発光素子の陽極から陰極までの電圧である(図3参照)。ここで、上述した乗算回路55の係数KをK=R3/R1と設定することによって、Vb=Vadjとすることができる。これによって、正確に電源電圧Vddの調整を実行することができる。
Next, the
Vdd = Vref (R1 / R2 + R2 / R3 + R3 / R1) / (R2 / R3) + Vctl / R1 / R3 ... (1)
= Va + Vb
Va = Vref (R1, R2 + R2, R3 + R3, R1) / (R2, R3)
Vb = Vctl ・ R1 / R3
However, Va is a voltage from a power supply terminal to the anode of a light emitting element, and Vb is a voltage from the anode of a light emitting element to a cathode (refer FIG. 3). Here, Vb = Vadj can be obtained by setting the coefficient K of the multiplication circuit 55 described above as K = R3 / R1. As a result, the power supply voltage Vdd can be accurately adjusted.
本実施形態によれば、n個の発光素子P1〜Pnに印加される電圧のうち最も経時劣化の大きな発光素子が最大輝度で発光するときの電圧Vbを検知するために、n個の発光素子P1〜Pnに印加される電圧のうち最大なものを最大電圧Vmaxとして常に監視し、さらに、最大電圧Vmaxを時系列的に比較して最大のものをピーク電圧Vpeakとして検出し、検出結果に基づいて電源電圧Vddを調整した。これによって、発光素子の経時劣化の程度にばらつきがあっても、最も劣化の大きい発光素子で最大輝度を発光させることができ、且つ、駆動トランジスタTdrの損失を最小にできる。よって、この発光装置10によれば、発光輝度の精度を向上させることができ、且つ、消費電力を削減することができる。さらに、駆動トランジスタTdrの発熱を低減することにより、発光素子P1〜Pnの寿命を延ばし、信頼性を向上させることができる。
According to this embodiment, in order to detect the voltage Vb when the light emitting element having the greatest deterioration with time among the voltages applied to the n light emitting elements P1 to Pn emits light at the maximum luminance, n light emitting elements are detected. The maximum voltage applied to P1 to Pn is always monitored as the maximum voltage Vmax, and the maximum voltage Vmax is compared in time series to detect the maximum voltage as the peak voltage Vpeak, based on the detection result. The power supply voltage Vdd was adjusted. As a result, even when the degree of deterioration with time of the light emitting element varies, the light emitting element with the greatest deterioration can emit light with the maximum luminance, and the loss of the driving transistor Tdr can be minimized. Therefore, according to the
なお、上述した実施形態において、メモリ53の記憶内容の更新は、発光素子が発光している状態において、実行してもよい。この場合は、点灯中であることを示す信号を、上位の制御装置から取得して、この信号がアクティブである場合にのみ更新を実行してもよい。具体的には、コンパレータ51とメモリ53との間にAND回路を設け、その一方の入力端子にコンパレータ51の出力信号を供給する一方、他方の入力端子に当該信号を供給し、AND回路の出力信号をメモリ53に供給すればよい。
また、上述した駆動回路Ua1〜Uanは電圧プログラミング形式で構成したが、電流プログラミング形式で構成してもよいことは、勿論である。
In the above-described embodiment, the update of the storage contents of the memory 53 may be executed while the light emitting element is emitting light. In this case, a signal indicating that the lighting is in progress may be acquired from a higher-level control device, and the update may be executed only when this signal is active. Specifically, an AND circuit is provided between the comparator 51 and the memory 53, and the output signal of the comparator 51 is supplied to one input terminal of the AND circuit, while the signal is supplied to the other input terminal to output the AND circuit. A signal may be supplied to the memory 53.
Moreover, although the drive circuits Ua1 to Uan described above are configured in a voltage programming format, it is needless to say that they may be configured in a current programming format.
<3.画像形成装置全体>
次に、画像形成装置の全体について説明する。なお、画像形成装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。
図8は、発光装置10をライン型の露光装置として用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
<3. Entire image forming apparatus>
Next, the entire image forming apparatus will be described. Examples of the image forming apparatus include a printer, a copier printing portion, and a facsimile printing portion.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an example of an image forming apparatus using the
この画像形成装置では、同様な構成の4個の露光装置10K,10C,10M,10Yが、同様な構成である4個の感光体ドラム(像担持体)110K,110C,110M,110Yの露光位置にそれぞれ配置されている。露光装置10K,10C,10M,10Yは上述した発光装置10である。
In this image forming apparatus, four exposure devices 10K, 10C, 10M, and 10Y having the same configuration are exposed positions of four photosensitive drums (image carriers) 110K, 110C, 110M, and 110Y having the same configuration. Respectively. The exposure apparatuses 10K, 10C, 10M, and 10Y are the
この図に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ121と従動ローラ122が設けられており、これらのローラ121,122には無端の中間転写ベルト120が巻回されて、矢印に示すようにローラ121,122の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト120に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
As shown in this figure, this image forming apparatus is provided with a driving roller 121 and a driven
この中間転写ベルト120の周囲には、互いに所定間隔をおいて4個の外周面に感光層を有する感光体ドラム110K,110C,110M,110Yが配置される。添え字K,C,M,Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム110K,110C,110M,110Yは、中間転写ベルト120の駆動と同期して回転駆動される。
Around the
各感光体ドラム110(K,C,M,Y)の周囲には、コロナ帯電器111(K,C,M,Y)と、露光装置10(K,C,M,Y)と、現像器114(K,C,M,Y)が配置されている。コロナ帯電器111(K,C,M,Y)は、対応する感光体ドラム110(K,C,M,Y)の外周面を一様に帯電させる。露光装置10(K,C,M,Y)は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各露光装置10(K,C,M,Y)は、複数のEL素子の配列方向が感光体ドラム110(K,C,M,Y)の母線(主走査方向)に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のEL素子により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器114(K,C,M,Y)は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。 Around each photosensitive drum 110 (K, C, M, Y), there is a corona charger 111 (K, C, M, Y), an exposure device 10 (K, C, M, Y), and a developing device. 114 (K, C, M, Y) are arranged. The corona charger 111 (K, C, M, Y) uniformly charges the outer peripheral surface of the corresponding photosensitive drum 110 (K, C, M, Y). The exposure device 10 (K, C, M, Y) writes an electrostatic latent image on the charged outer peripheral surface of the photosensitive drum. Each exposure apparatus 10 (K, C, M, Y) is installed such that the arrangement direction of the plurality of EL elements is along the bus (main scanning direction) of the photosensitive drum 110 (K, C, M, Y). . The electrostatic latent image is written by irradiating the photosensitive drum with light from the plurality of EL elements. The developing device 114 (K, C, M, Y) forms a visible image, that is, a visible image on the photosensitive drum by attaching toner as a developer to the electrostatic latent image.
このような4色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト120上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト120上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト120の内側には、4つの一次転写コロトロン(転写器)112(K,C,M,Y)が配置されている。一次転写コロトロン112(K,C,M,Y)は、感光体ドラム110(K,C,M,Y)の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム110(K,C,M,Y)から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト120に顕像を転写する。
The black, cyan, magenta, and yellow developed images formed by the four-color single-color image forming station are sequentially transferred onto the
最終的に画像を形成する対象としてのシート102は、ピックアップローラ103によって、給紙カセット101から1枚ずつ給送されて、駆動ローラ121に接した中間転写ベルト120と二次転写ローラ126の間のニップに送られる。中間転写ベルト120上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ126によってシート102の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対127を通ることでシート102上に定着される。この後、シート102は、排紙ローラ対128によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
A
図9は、発光装置10をライン型の露光装置として用いた他の画像形成装置の一例を示す縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an example of another image forming apparatus using the
この図に示す画像形成装置において、感光体ドラム(像担持体)165の周囲には、コロナ帯電器168、ロータリ式の現像ユニット161、露光装置167、中間転写ベルト169が設けられている。
In the image forming apparatus shown in this figure, a
コロナ帯電器168は、感光体ドラム165の外周面を一様に帯電させる。露光装置167は、感光体ドラム165の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。露光装置167は、上述した発光装置10であり、複数のEL素子の配列方向が感光体ドラム165の母線(主走査方向)に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のEL素子により光を感光体ドラムに照射することにより行う。
The
現像ユニット161は、4つの現像器163Y,163C,163M,163Kが90°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸161aを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器163Y,163C,163M,163Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム165に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム165に顕像すなわち可視像を形成する。
The developing
無端の中間転写ベルト169は、駆動ローラ170a、従動ローラ170b、一次転写ローラ166およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ166は、感光体ドラム165から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ166の間を通過する中間転写ベルト169に顕像を転写する。
The endless
具体的には、感光体ドラム165の最初の1回転で、露光装置167によりイエロー(Y)像のための静電潜像が書き込まれて現像器163Yにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト169に転写される。また、次の1回転で、露光装置167によりシアン(C)像のための静電潜像が書き込まれて現像器163Cにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト169に転写される。そして、このようにして感光体ドラム9が4回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト169に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト169上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト169に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト169に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト169上で得る。
Specifically, in the first rotation of the
画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路174が設けられている。シートは、給紙カセット178から、ピックアップローラ179によって1枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路174を進行させられ、駆動ローラ170aに接した中間転写ベルト169と二次転写ローラ171の間のニップを通過する。二次転写ローラ171は、中間転写ベルト169からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ171は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト169に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ171は中間転写ベルト169に当接させられ、中間転写ベルト169に顕像を重ねている間は二次転写ローラ171から離される。
The image forming apparatus is provided with a
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器172に搬送され、定着器172の加熱ローラ172aと加圧ローラ172bの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対176に引き込まれて矢印Fの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対176を通過した後、排紙ローラ対176が逆方向に回転させられ、矢印Gで示すように両面印刷用搬送路175に導入される。そして、二次転写ローラ171により顕像がシートの他面に転写され、再度定着器172で定着処理が行われた後、排紙ローラ対176でシートが排出される。
The sheet on which the image has been transferred as described above is conveyed to the
以上、画像形成装置を例示したが、発光装置10は、他の電子写真方式の画像形成装置にも応用可能である。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置、像担持体として感光体ベルトを用いる画像形成装置にも応用可能である。また、発光装置10は、任意の電子機器に適用可能である。このような電子機器としては、上記の画像形成装置の他に、表示装置が挙げられる。この表示装置としては、例えば、発光装置10を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話機、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)、テレビ、ビデオカメラ等が挙げられる。
Although the image forming apparatus has been exemplified above, the
10…発光装置、P1〜Pn…発光素子、Ua1〜Uan…駆動回路、Vmax…最大電圧、30…最大電圧検出回路、Vpeak…ピーク電圧、40…最大電圧保持回路、50…電源制御回路、Vdd…電源電圧、60…電源回路。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の発光素子の各々に、電源電圧の供給を受けて、駆動電流を供給する複数のトランジスタと、
前記複数の発光素子の各々に対して、前記駆動電流を供給することによって印加される印加電圧のうち最大の電圧を第1電圧として検出する最大電圧検出手段と、
前記第1電圧の時間的な変化の最大を第2電圧として検出して保持する最大電圧保持手段と、
前記複数のトランジスタに前記電源電圧を供給すると共に、前記電源電圧を前記第2電圧に基づいて調整する電源手段とを備える、
ことを特徴とする発光装置。 A plurality of light emitting elements;
Each of the plurality of light emitting elements is supplied with a power supply voltage, and a plurality of transistors for supplying a driving current;
Maximum voltage detection means for detecting, as a first voltage, a maximum voltage among applied voltages applied by supplying the driving current to each of the plurality of light emitting elements;
Maximum voltage holding means for detecting and holding the maximum of the temporal change of the first voltage as the second voltage;
Power supply means for supplying the power supply voltage to the plurality of transistors and adjusting the power supply voltage based on the second voltage;
A light emitting device characterized by that.
前記電源制御部は、
検出した第2電圧をAD変換して保持データとして出力するAD変換手段と、
前記保持データを記憶する記憶手段と、
前記保持データをDA変換して第3電圧として出力するDA変換手段と、
前記第2電圧と前記第3電圧とを比較して、前記第2電圧の値が前記第3電圧の値より大きくなると、前記記憶手段に記憶する保持データを更新する更新手段とを備え、
前記電源部は、前記第3電圧に基づいて前記電源電圧を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 The power supply means includes a power supply control unit and a power supply unit,
The power control unit
AD conversion means for AD-converting the detected second voltage and outputting it as retained data;
Storage means for storing the retained data;
DA conversion means for DA-converting the held data and outputting it as a third voltage;
Updating means for comparing the second voltage with the third voltage and updating the stored data stored in the storage means when the value of the second voltage is greater than the value of the third voltage;
The power supply unit adjusts the power supply voltage based on the third voltage;
The light-emitting device according to claim 1.
前記電源制御部は、前記第3電圧に前記第1係数の逆数を乗算して前記制御電圧を生成する乗算回路を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3うちいずれか1項に記載の発光装置。 The power supply unit generates the power supply voltage obtained by adding a predetermined voltage to a voltage obtained by multiplying a control voltage by a first coefficient,
The power supply control unit includes a multiplication circuit that multiplies the third voltage by the reciprocal of the first coefficient to generate the control voltage.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 3.
An electronic apparatus comprising the light-emitting device according to claim 1.
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