JPH0596783A - 発光ダイオード駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の小型化，簡素化を図りながら最適な露
光補正を行い、各ＬＥＤによる印字濃度，表示濃度を均
等化する。 【構成】 画素データを受けて複数の発光ダイオード１
を駆動するドライバ回路１１と、上記各発光ダイオード
１の発光光量のばらつきを補正する補正データを記憶す
る記憶手段１５ａとを設け、これらとともに１つのＩＣ
を構成する制御回路１０に、上記画素データを上記補正
データにて補正させ、上記ドライバ回路１１により駆動
される発光ダイオード１の発光光量を制御させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電子写真方式
のプリンタ装置の露光器として用いる発光ダイオード駆
動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は沖電気研究開発第１３９号，Ｖｏ
ｌ．５５，Ｎｏ．３に示された従来の発光ダイオード駆
動装置を示すブロック図であり、図において、１００は
ｎドット分の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１
を駆動する発光ダイオード駆動回路であり、これらが１
つの集積回路チップ（以下、ＩＣという）にまとめられ
ている。２はＬＥＤ１をこの発光ダイオード駆動回路１
００により駆動する動作のタイミングをとるための、図
１２に示すような表示用クロック信号ｅ，補正データシ
フトクロックｂを発生するクロック信号発生回路であ
る。

【０００３】また、３はこのクロック信号発生回路２に
よって、図１２に示すような画素データＳの読出しのタ
イミングを合わせる画素データ読込み回路、４はこの画
素データ読込み回路３のシリアルデータである画素デー
タＳを、図１２に示すｎドット分のパラレル画素データ
ｄα１…ｄαｎに変換する画素データパラレル変換回
路、５はこのｎドット分のパラレル画素データを保存す
るラッチ回路、６はこのＬＥＤ１の発光光量のばらつき
を補正するためのデータを記憶させるリードオンメモリ
（以下、ＲＯＭという）、７はこのＲＯＭ６からの補正
データａを図１２に示すｎドット×ｍビット階調の補正
パラレルデータａα１…ａαｎに変換する補正データパ
ラレル変換回路である。

【０００４】さらに、８は上記クロック信号発生回路３
からのクロック信号を分周し、ｍビット階調の基準タイ
ミング信号ｆを出力するカウンタ回路、９は上記ｎドッ
ト×ｍビット階調の補正パラレルデータａα１…ａαｎ
と、このｍビット階調の基準タイミング信号ｆとの積か
ら、上記ＬＥＤ１に通電し発光させている露光時間を決
定し、ＬＥＤ１を発光させる制御信号であるｎドット分
の発光ゲート信号ｇ１，ｇ２，ｇｎを出力するコンパレ
ータ回路である。

【０００５】また、１０はこのコンパレータ回路９から
のｎドット分の発光ゲート信号ｇ１…ｇｎに基づいて、
上記ｎドット分のパラレル画素データをスイッチング
し、ＬＥＤドライブ信号Ｌ１…Ｌｎを出力する制御回路
としてのゲート回路、１１はこのＬＥＤドライブ信号Ｌ
１…ＬｎによりＬＥＤ１に流す電流をスイッチングし、
発光させるドライバー回路である。

【０００６】次に動作について説明する。まず、発光ダ
イオード駆動回路１００に対して、図１１に示すような
ＬＥＤ１を点灯するための各ラインごとのドットデータ
としての画素データＳが、画素データ読込み回路３から
入力されると、シフトレジスタ等で構成される画素デー
タパラレル変換回路４によって、各ＬＥＤ１毎に対応し
たｎドット分の画素パラレルデータｄα１…ｄαｎに展
開され、ラッチ回路５に保持される。

【０００７】また、ＬＥＤ１の発光光量のばらつきを補
正するための図１０に示すような補正データａは、発光
ダイオード駆動装置１００の外部に、例えばＩＣソケッ
ト等に差込み接続されたＲＯＭ６に格納されており、動
作時に、このＲＯＭ６から補正データａが、図１０に示
すような補正データシフトクロックｂに同期して読み出
され、補正データパラレル変換回路７により、各ＬＥＤ
１毎に対応する補正パラレルデータａα１…ａαｎに変
換される。

【０００８】さらに、カウンタ回路８では外部のクロッ
ク信号発生回路２から与えられる表示用クロック信号ｅ
を分周し、露光時間を制御するための基準タイミング信
号ｆを出力する。そして、この基準タイミング信号ｆと
上記補正パラレルデータａα１…ａαｎとから、コンパ
レータ回路９によって各ＬＥＤ１毎の露光時間を制御す
る発光ゲート信号ｇ１…ｇｎが作られる。

【０００９】この発光ゲート信号ｇ１…ｇｎと上記ラッ
チ回路５に保持されている画素パラレルデータｄα１…
ｄαｎからは、ゲート回路１０によってこの二者の論理
積が取られ、ＬＥＤドライブ信号Ｌ１…Ｌｎを出力し、
次いで、このＬＥＤドライブ信号Ｌ１…Ｌｎがドライバ
回路１１に加わり、これに対応する出力電流により、各
ＬＥＤ１を適正な時間だけ発光させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の発光ダイオード
駆動装置は以上のように構成されているので、ＬＥＤ１
の発光光量のばらつき補正データ用ＲＯＭ６および、そ
のＲＯＭ６のデータ読出しのための制御回路を含めた周
辺回路を外部に持つため、必要とされる例えばＩＣソケ
ット等の相互の電気的接続手段が、装置構成の複雑化を
招くとともに、小型化を妨げ、信頼性の低下を招くなど
の問題点があった。

【００１１】また、ＬＥＤ１とその補正データ用のＲＯ
Ｍ６は１対１に対応しているため、誤って、他のＬＥＤ
１にＲＯＭ６を取り付けた場合には、正しく補正が行わ
れないなどの問題点があった。

【００１２】さらに、外部印字条件の変化に対してはそ
の影響を受け、印字状態のばらつきが大きくなるなどの
問題点があった。

【００１３】この請求項１の発明は上記のような問題点
を解消するためになされたもので、装置の小型化，簡素
化を図るとともに、最適な露光補正によって、全ＬＥＤ
による均等な印字濃度や表示濃度を得ることができる発
光ダイオード駆動装置を得ることを目的とする。

【００１４】また、この請求項２の発明は外部印字条件
に見合った印字濃度や表示濃度のばらつき補正を実施で
きる発光ダイオード駆動装置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この請求項１の発明に係
る発光ダイオード駆動装置は、画素データを受けて複数
の発光ダイオードを駆動するドライバ回路と、上記各発
光ダイオードの発光光量のばらつきを補正する補正デー
タを記憶する記憶手段とを設け、これらとともに１つの
ＩＣを構成する制御回路に、上記画素データを上記補正
データにて補正させ、上記ドライバ回路により駆動され
る発光ダイオードの発光光量を制御させるようにしたも
のである。

【００１６】また、この請求項２の発明に係る発光ダイ
オード駆動装置は、画素データを受けて複数の発光ダイ
オードを駆動するドライバ回路と、上記各発光ダイオー
ドの発光光量のばらつきを補正する補正データを記憶す
る記憶手段と、上記各発光ダイオードの外部条件による
印字濃度または表示濃度の変化を補正する外部条件補正
データを演算によって求める演算回路とを設け、制御回
路に、上記画素データを上記補正データおよび外部条件
補正データにて補正させ、上記ドライバ回路により駆動
される発光ダイオードの発光光量を制御させるようにし
たものである。

【００１７】この請求項１の発明における発光ダイオー
ド駆動装置は、補正データの記憶素子、ＬＥＤのドライ
バ回路および画素データの補正処理をする制御回路を１
つのＩＣ中に設けたものであり、上記補正データにてＬ
ＥＤの発光光量のばらつきを制御し、補正する。

【００１８】また、この請求項２の発明における演算回
路は、外部条件による発光ダイオードの印字濃度や表示
濃度の変化を補正する外部条件補正データを求め、これ
と各ＬＥＤのばらつきの補正データとともに、発光ダイ
オードの発光光量をさらに高精度に制御し、補正する。

【００１９】

【実施例】

実施例１．以下、この請求項１の発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１２はクロック信号発
生回路２からのクロック信号を分周し、ｍビット階調の
アドレスカウントクロックｐを出力するアドレスカウン
タ、１３はこのアドレスカウントクロックｐによりアド
レス信号を出力するアドレス制御回路、１５ａはＬＥＤ
１の発光光量のばらつきを補正するデータを記憶する記
憶手段としてのリードオンリメモリ（以下、ＲＯＭとい
う）、２００ａはＬＥＤ１を駆動する発光ダイオード駆
動回路で、以上の回路を１チップに納めたＩＣとされて
いる。

【００２０】次に動作について、図２のタイミングチャ
ートに従って説明する。まず、ＲＯＭ１５ａに各ＬＥＤ
１の発光光量のばらつきに対応した補正データｉが、露
光時間のデータとして格納される。いま、ＬＥＤ１の発
光動作時に、画素データ読込み回路３から入力された画
素データは、画素データパラレル変換回路４によって各
ＬＥＤ１毎の画素パラレルデータｋ１…ｋｎに展開さ
れ、ラッチ回路５で保持される。

【００２１】この画素パラレルデータｋ１…ｋｎは、上
記ＲＯＭ１５ａに格納された補正データｉにより、制御
回路としてのゲート回路１０でスイッチングされ、ドラ
イバ回路１１を通して、各ＬＥＤ１を、それ自身の発光
光量のばらつきを制御し補正した形で点灯する。このと
き、クロック信号発生回路２がアドレスカウンタ１２，
アドレス制御回路１３を通じＲＯＭ１５ａへアドレス信
号を入力して、このＲＯＭ１５ａから上記補正データｉ
を、必要なタイミングで読出させる。

【００２２】また、ＲＯＭ１５ａへの書き込みは、外部
からの補正データｉが補正データパラレル変換回路７で
シリアルパラレル変換されてＲＯＭ１５ａに入力される
とともに、書込みアドレスｋがアドレスカウンタ１２，
アドレス制御回路１３によって与えられ、その指定アド
レスにデータを書き込んでいく。これらの動作をクロッ
ク信号発生回路２が制御する。

【００２３】なお、上記実施例の補正データを記憶する
ＲＯＭ１５ａはヒューズＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲ
ＯＭなどの書込まれた補正データが電源を切っても失わ
れないものであればよい。従ってＲＡＭまたはレジスタ
を用いてバッテリバックアップ等を施すことによって
も、上記と同様の効果を得ることができる。また、この
ように補正データｉが保持できるものであれば、その他
の記憶素子を用いてもよい。書換え可能な記憶素子を用
いた場合には、ＬＥＤ１等の経時変化によって補正デー
タの更新が必要な場合にも対応できる。

【００２４】次に、ＲＯＭ１５ａへの補正データｉの書
き込みについて、図２のタイムチャートに従って、さら
に詳しく説明する。１〜ｎドットの補正データｉは補正
データシリアルクロックｊによって、タイミングとりな
がらパラレル変換回路出力ｉαｎ…ｉα１となる。ここ
で補正データｉはタイミングチャートの矢印に従ってｎ
本目から逆順にｉαｎ…ｉα１というように転送されな
がら順次配置されていく。ｎ本目ｉαｎ〜１本目ｉα１
まで総べて揃った後、補正データシリアルクロックｊは
停止し、パラレル変換回路出力ｉαｎ…ｉα１の値は保
持される。そして、この値は補正データ書込み信号とし
てのＲＯＭ書込み信号ｋによってＲＯＭ１５ａに書き込
まれる。

【００２５】このとき、アドレスカウントクロックｐが
アドレスカウンタ１２に入り、次のＲＯＭ１５ａへの書
き込みに先立ってアドレスが１つ進む。そして、このよ
うにアドレスが１つ進んで次のＲＯＭアドレスが決定さ
れ、そこに次の補正データｉが書き込まれる。これらの
動作はｍビット階調の場合、２^m回繰り返される。

【００２６】一方、補正データ読出しについては、アド
レスリセットおよびアドレスカウントクロック信号がア
ドレスカウンタ１２に入力されることによって、０〜２
^m −１までのアドレスを発生し、アドレス制御回路１３
によってＲＯＭアドレスが決定され、各アドレスに格納
されている補正データがＲＯＭ１５ａから出力される。

【００２７】実施例２．また、図３はこの請求項１の他
の実施例を示し、これがＬＥＤ１の発光光量のばらつき
をＬＥＤ１の駆動電流値で補正する場合を示す。この場
合には、ＲＯＭ１５ｂに補正データとして、各ＬＥＤ１
の駆動電流データ、つまり均一に光らせるための各ＬＥ
Ｄ１の電流値データが格納され、制御回路を兼ねるドラ
イバ回路１１からのＬＥＤ駆動電流を、各ＬＥＤ１が均
一に光るように補正している。

【００２８】ここで、均一にＬＥＤ１を光らせるのでは
なく、均一に印字するための各ＬＥＤ１の電流値データ
とすることにより、外乱要素も含んだ状態で補正を行う
と、より効果が大きくなる。例えば中央部にあるＬＥＤ
１が何等かの理由で均一に光らせているにも拘らず濃く
印字されてしまう場合は、その分を見込んで印字が均等
になるよう補正させるデータを持つか、演算させるかす
ればよい。このことはこの発明の他の実施例についても
いえることである。

【００２９】図４はＬＥＤ１の発光光量のばらつきの補
正データＹαをある発光光量基準値Ｙｓからの差分デー
タとして持たせた場合を示す。すなわち、例えばＸ軸は
ＬＥＤ１のｎドットの座標を表し、Ｙ軸はＬＥＤ１の発
光光量Ｙとその基準値ＹｓさらにＬＥＤ１のｎドット目
の差分データＹαを表す。この場合、ＬＥＤ１の発光光
量のばらつきが少なければ、上記基準値を大きく採り元
の補正データから引き去る。そして、引き去った分の基
準値は補正データを読み出し時に加えて復元することに
より、必要とするメモリ容量を少なくできる効果が得ら
れる。

【００３０】実施例３．図５は発明のさらに他の実施例
を示す。これは複数個のＲＯＭ１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ
を持ち、外部からの選択信号に応じて各ＲＯＭ１５ｃ，
１５ｄ，１５ｅのいずれかを選択するＲＯＭ選択回路１
６および各ＲＯＭ１５ｃ，１５ｄ，１５ｅの出力信号を
選択するＲＯＭ出力選択手段１７を持つように構成する
ことにより、装置の運用条件に合わせて変更することが
できるようになる。また、このとき、１つあるいは複数
のＲＯＭをデータの書換えの容易なＲＡＭに置き換える
と、テスト時や特殊な用途でオンラインでデータの書換
えの必要な場合に便利になり、より広いアプリケーショ
ンに適用できるようになる。

【００３１】実施例４．また、図６はまたさらに他の実
施例を示す。これはＲＯＭ１５ａの内容を補正データパ
ラレルシリアル変換回路１８を通して読み出すこともで
きるように構成することによって、印刷された印字濃度
とＲＯＭ１５ａに現在格納されている補正データの内容
とを比較照合するなどの用途にも使用でき、印字濃度の
均等化などの信頼性をさらに向上することができる。こ
こで、補正データパラレルシリアル変換回路１８は補正
データをＲＯＭ１５ａとの間においてシリアル信号とパ
ラレル信号との相互変換を行えるようにしたもので、Ｒ
ＯＭ１５ａの内容を補正データパラレルシリアル変換回
路１８を通して読み出す場合には、パラレルデータとし
て記憶されている補正データをシリアル変換する。この
ように補正データをシリアル変換することにより信号線
数が少なくてすみ、発光ダイオード駆動装置外部とのイ
ンターフェースがとりやすい信号形態となる。

【００３２】実施例５．図７はこの請求項２の発明の一
実施例を示す。これはＲＯＭ１５ａの出力である各ドッ
ト毎の補正レベルを、外部条件（気温，湿度，トナー濃
度等）を演算した結果で制御したものである。図におい
て、１９は外部印字条件である例えば印字枚数検出手
段、２０はこの印字枚数検出手段１９をリセットする印
字枚数リセット手段、２１は上記印字枚数検出手段１９
からの外部印字条件を演算する手段である演算回路であ
る。

【００３３】ここでトナー交換時に印字枚数リセット手
段２０が動作し印字枚数検出手段１９がクリアされる。
そして印字枚数が増えるごとにトナー濃度が減少し印字
が薄くなるが、これをＬＥＤ１のドライバ回路１１をど
の程度制御すれば一定の印字濃度に保てるかを演算回路
２１にて演算し、その演算結果を上記ゲート回路１０に
入力する。ゲート回路１０では画素データ，補正データ
を演算回路２１からの演算結果で制御し、必要なゲート
回路出力を得る。

【００３４】図８は図７において電子写真装置内の外部
印字条件の１つである、例えばトナー交換後の印字枚数
に注目した印字枚数と印字濃度と補正データの関係を表
す印字特性図である。これによれば、例えばＸ軸はトナ
ー交換後の印字枚数ｔを表し、Ｙ軸はその印字枚数ｔに
対応する印字濃度Ｄと、それに対応する上記ＲＯＭ１５
ａに記憶させた補正データＹβを表す。

【００３５】この場合、特にトナーの消費，交換による
周期的なトナー濃度の変化による印字濃度の変動に対
し、例えば印字枚数検出手段１９とトナー交換時の印字
枚数リセット手段２０を設け、この二者からのデータを
外部条件として動作させれば、印字濃度の均一化に対し
て大きな効果が期待できる。

【００３６】また、上記各実施例では電子写真方式のプ
リンタ装置の露光器として用いる発光ダイオード駆動装
置について説明したが、例えば発光ダイオードを表示器
として用いる発光ダイオードマトリクス表示装置の発光
ダイオード駆動装置であってもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この請求項１の発明によ
れば、画素データを受けて複数の発光ダイオードを駆動
するドライバ回路と、上記各発光ダイオードの発光光量
のばらつきを補正する補正データを記憶する記憶手段と
を設け、これらとともに１つのＩＣを構成する制御回路
に、上記画素データを上記補正データにて補正させ、上
記ドライバ回路により駆動される発光ダイオードの発光
光量を制御させるように構成したので、記憶手段から外
部への接続をＩＣ内部接続化でき、装置を小型化できる
とともに、最適な露光補正により印字濃度，表示濃度の
均等化を図ることができるほか、補正データの記憶素子
を内部に持ち、装置に組み込んだ状態でその記憶素子に
書き込みができるため、他のプリンタヘッド用の補正デ
ータが書き込まれた外部記憶素子を、誤って取り付ける
ことによって、十分な補正効果が得られなくなるという
こともなくなり、装置の信頼性を向上できるものが得ら
れる効果がある。

【００３８】また、この請求項２の発明によれば、画素
データを受けて複数の発光ダイオードを駆動するドライ
バ回路と、上記各発光ダイオードの発光光量のばらつき
を補正する補正データを記憶する記憶手段と、上記各発
光ダイオードの外部条件による印字濃度または表示濃度
の変化を補正する外部条件補正データを演算によって求
める演算回路とを設け、制御回路に、上記画素データを
上記補正データおよび外部条件補正データにて補正さ
せ、上記ドライバ回路により駆動される発光ダイオード
の発光光量を制御させるように構成したので、発光光量
の補正を外部条件を演算した結果で制御することがで
き、より均一の濃度の印字や表示が行えるものが得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この請求項１の発明の一実施例による発光ダイ
オード駆動装置を示すブロック図である。

【図２】図１における発光ダイオード駆動装置各部の信
号を示すタイムチャート図である。

【図３】この発明の他の実施例による発光ダイオード駆
動装置を示すブロック図である。

【図４】この請求項１の発明による発光光量の補正デー
タを示す説明図である。

【図５】この請求項１の発明のさらに他の実施例による
発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。

【図６】この請求項１の発明のまたさらに他の実施例に
よる発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。

【図７】この請求項２の発明の一実施例による発光ダイ
オード駆動装置を示すブロック図である。

【図８】この請求項２の発明における印字枚数と印字濃
度と補正データとの関係を表す表図である。

【図９】従来の発光ダイオード駆動装置を示すブロック
図である。

【図１０】図９における発光ダイオード駆動装置のブロ
ック各部の信号を示すタイムチャート図である。

【図１１】画素データを示す説明図である。

【図１２】図９における発光ダイオード駆動装置のブロ
ック各部の信号をさらに詳しく示すタイムチャート図で
ある。

【符号の説明】

１ ＬＥＤ（発光ダイオード） １０ ゲート回路（制御回路） １１ ドライバ回路 １５ａ ＲＯＭ（記憶手段） ２１ 演算回路 １００ ＩＣ（集積回路チップ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素データを受けて複数の発光ダイオー
   ドを駆動するドライバ回路と、上記各発光ダイオードの
   発光光量のばらつきを補正する補正データを記憶する記
   憶手段と、上記画素データを上記補正データにて補正し
   て、上記ドライバ回路により駆動される発光ダイオード
   の発光光量を制御する制御回路とを１つの集積回路チッ
   プに備えた発光ダイオード駆動装置。
2. 【請求項２】 画素データを受けて複数の発光ダイオー
   ドを駆動するドライバ回路と、上記各発光ダイオードの
   発光光量のばらつきを補正する補正データを記憶する記
   憶手段と、上記各発光ダイオードの外部条件による印字
   濃度の変化を補正する外部条件補正データを演算によっ
   て求める演算回路と、上記画素データを上記補正データ
   および外部条件補正データにて補正して、上記ドライバ
   回路により駆動される発光ダイオードの発光光量を制御
   する制御回路とを１つの集積回路チップに備えた発光ダ
   イオード駆動装置。