JPS63240168A - 発光ダイオ−ドアレイ用駆動回路 - Google Patents
発光ダイオ−ドアレイ用駆動回路Info
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- JPS63240168A JPS63240168A JP62071468A JP7146887A JPS63240168A JP S63240168 A JPS63240168 A JP S63240168A JP 62071468 A JP62071468 A JP 62071468A JP 7146887 A JP7146887 A JP 7146887A JP S63240168 A JPS63240168 A JP S63240168A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N1/40031—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales for a plurality of reproducing elements simultaneously
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- H04N1/4015—Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head of the reproducing head
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば電子写真式プリンタの記録光源として
用いられる発光ダイオードアレイの駆動回路に係り、特
に駆動電流量を多段階に制御するに好適な発光ダイオー
ドアレイ用の駆動回路に関する。
用いられる発光ダイオードアレイの駆動回路に係り、特
に駆動電流量を多段階に制御するに好適な発光ダイオー
ドアレイ用の駆動回路に関する。
従来の発光ダイオードアレイの駆動は第5図に示す構成
をとることが多い。(例えば、沖電気研究開発Vo1.
52.N(11rLEDアレイプリントヘッドの開発」
)第5図において、1は駆動回路を含むドライバIC,
LEDz〜LEDNは発光ダイオードアレイ、Rは制限
抵抗である。発光ダイオードの駆動はその通電回路に直
列に一定値の制限抵抗Rを挿入して定電流駆動を行う。
をとることが多い。(例えば、沖電気研究開発Vo1.
52.N(11rLEDアレイプリントヘッドの開発」
)第5図において、1は駆動回路を含むドライバIC,
LEDz〜LEDNは発光ダイオードアレイ、Rは制限
抵抗である。発光ダイオードの駆動はその通電回路に直
列に一定値の制限抵抗Rを挿入して定電流駆動を行う。
これに用いている従来のドライバICIは、次に述べる
様に動作するものである。
様に動作するものである。
ドライバICIのDIはシフトレジスタSRの入力端子
、CLKはシフトクロック端子で、画データはDIから
シフトクロックにより順次、シフトレジスタに取込まれ
る。LATCHはシフトレジスタに取込まれた画データ
を一時的に保持するラッチ回路であり、端子LSTから
の入力信号ラッチストローブによって作動される。DS
TはドライバD1〜Dsを1ネーブルにするための入力
端子で、ここからのドライバストローブ信号によってゲ
ートGを開き、LATC:Hの出力データが#J I
PIの場合ドライバを導通状態にする。Qはドライバの
出力端子で、制限抵抗Rを通して発光ダイオードアレイ
の通電回路となる。発光ダイオードに通電される電流は
電源電圧E2発光ダイオ−流となる。DOはシフトレジ
スタのシリアル出力端子で、発光ダイオードアレイヘッ
ドが通常数十個の素子からなるので複数のドライバIC
を使うことになり、次のドライバICに画データを転送
するために設けられたものである。
、CLKはシフトクロック端子で、画データはDIから
シフトクロックにより順次、シフトレジスタに取込まれ
る。LATCHはシフトレジスタに取込まれた画データ
を一時的に保持するラッチ回路であり、端子LSTから
の入力信号ラッチストローブによって作動される。DS
TはドライバD1〜Dsを1ネーブルにするための入力
端子で、ここからのドライバストローブ信号によってゲ
ートGを開き、LATC:Hの出力データが#J I
PIの場合ドライバを導通状態にする。Qはドライバの
出力端子で、制限抵抗Rを通して発光ダイオードアレイ
の通電回路となる。発光ダイオードに通電される電流は
電源電圧E2発光ダイオ−流となる。DOはシフトレジ
スタのシリアル出力端子で、発光ダイオードアレイヘッ
ドが通常数十個の素子からなるので複数のドライバIC
を使うことになり、次のドライバICに画データを転送
するために設けられたものである。
〔発明が解決しようとする問題点3
発光ダイオードアレイは半導体技術によりウェハ上に作
成される。通常、発光ダイオードアレイの光出力はウェ
ハ全体ではばらつきが大きいので、ばらつきの小さい部
分をチップとして切出して利用している。この様なチッ
プを並べた発光ダイオードアレイヘッドの光出力ばらつ
きは小さくなるが、なお、素子単位での先出力むら、チ
ップ単位での光出力むらが残る。従って、一定値電流に
よる駆動のもとての該ヘッドによる電子写真画像は、濃
度むらを呈し画質を悪化させるという問題点があった。
成される。通常、発光ダイオードアレイの光出力はウェ
ハ全体ではばらつきが大きいので、ばらつきの小さい部
分をチップとして切出して利用している。この様なチッ
プを並べた発光ダイオードアレイヘッドの光出力ばらつ
きは小さくなるが、なお、素子単位での先出力むら、チ
ップ単位での光出力むらが残る。従って、一定値電流に
よる駆動のもとての該ヘッドによる電子写真画像は、濃
度むらを呈し画質を悪化させるという問題点があった。
また、発光ダイオードの光出力は経時変化を起こすこと
がある。この結果、電子写真画像は時間とともに、濃く
なったり、薄くなったりする。このため経時的に駆動電
流を変更する必要が生じる。
がある。この結果、電子写真画像は時間とともに、濃く
なったり、薄くなったりする。このため経時的に駆動電
流を変更する必要が生じる。
従来のドライバICチップでは出力電流を制御すること
ができないから、制限抵抗の変更で対処せざるを得ない
。制限抵抗はチップを搭載するヘッド基板上に作製する
もので、これに加工等を加えて再設定することは難しく
、経時変化に対して対応することができないということ
も従来技術の問題点である。
ができないから、制限抵抗の変更で対処せざるを得ない
。制限抵抗はチップを搭載するヘッド基板上に作製する
もので、これに加工等を加えて再設定することは難しく
、経時変化に対して対応することができないということ
も従来技術の問題点である。
本発明は以上の状況に鑑み、発光ダイオードアレイの光
出力のばらつきおよび経時変化によって生じる画像品質
悪化を無くすことのできる駆動回路を提供することを目
的とする。
出力のばらつきおよび経時変化によって生じる画像品質
悪化を無くすことのできる駆動回路を提供することを目
的とする。
従来の問題点の解決策として、ドライバICはその出力
電流量を加減することができる様に、駆動手段を各出力
当り複数のドライバに分割して構成することを採用した
。そして分割ドライバのどれとどれを選択するかの制御
がデジタル信号“1”または“0”で設定することがで
きる様な回路構成にして、その入力端子を備える構成に
した。
電流量を加減することができる様に、駆動手段を各出力
当り複数のドライバに分割して構成することを採用した
。そして分割ドライバのどれとどれを選択するかの制御
がデジタル信号“1”または“0”で設定することがで
きる様な回路構成にして、その入力端子を備える構成に
した。
かくの如き複数の分割ドライバで構成する本発明は、デ
ジタルのドライバ選択信号の入力により、光出力の少い
発光ダイオードアレイに対してはその駆動電流値を増し
、光出力の多いものに対しては電流値を減じるように制
御することができる。
ジタルのドライバ選択信号の入力により、光出力の少い
発光ダイオードアレイに対してはその駆動電流値を増し
、光出力の多いものに対しては電流値を減じるように制
御することができる。
それによって発光ダイオードアレイは皆はぼ一定の光出
力となり、発光むらが無くなる。また、光出力の経時変
化に対してもデジタル信号の再入力で容易に対処するこ
とができる。
力となり、発光むらが無くなる。また、光出力の経時変
化に対してもデジタル信号の再入力で容易に対処するこ
とができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明駆動回路となるドライバICの第1の実
施例を示したものである。
施例を示したものである。
入力端子として、シフトレジスタSRへの画データ入力
端子DI、同シフトクロック入力端子CLK、ラッチ回
路LATCHへのラッチストローブ入力端子LST、ド
ライバDA〜DNへのドライバストローブ入力端子DS
T、分割ドライバB工〜Bnを選択するためのドライバ
選択信号入力端子Icz〜Icnがある。DOはドライ
バICを継続接続するためのデータ出力端子である。Q
1〜QNはドライバの出力端子で、これら出力端子Qz
〜QNに図示しない発光ダイオードアレイを第5図に示
す従来例と同様に接続しこれを駆動するものである。第
2図は本ドライバICの動作タイミントを示すものであ
る0時系列の画データはシフトクロックに同期してシフ
トレジスタに取込まれる。画データがシフトレジスタの
所定の位置に格納された時点で、ラッチストローブを入
力させて、該データをラッチ回路に保持する。この保持
は次のラッチストローブが入力されるまで続く。
端子DI、同シフトクロック入力端子CLK、ラッチ回
路LATCHへのラッチストローブ入力端子LST、ド
ライバDA〜DNへのドライバストローブ入力端子DS
T、分割ドライバB工〜Bnを選択するためのドライバ
選択信号入力端子Icz〜Icnがある。DOはドライ
バICを継続接続するためのデータ出力端子である。Q
1〜QNはドライバの出力端子で、これら出力端子Qz
〜QNに図示しない発光ダイオードアレイを第5図に示
す従来例と同様に接続しこれを駆動するものである。第
2図は本ドライバICの動作タイミントを示すものであ
る0時系列の画データはシフトクロックに同期してシフ
トレジスタに取込まれる。画データがシフトレジスタの
所定の位置に格納された時点で、ラッチストローブを入
力させて、該データをラッチ回路に保持する。この保持
は次のラッチストローブが入力されるまで続く。
最初の画データがラッチ回路に移ると、シフトレジスタ
は再び動作状態に移り、次のデータの取込みに入る。以
後この動作は繰返して行われ、待ち時間の少ない画デー
タ走査となる。
は再び動作状態に移り、次のデータの取込みに入る。以
後この動作は繰返して行われ、待ち時間の少ない画デー
タ走査となる。
ラッチ回路の出力はゲートGDに入力されているから、
ドライバストローブを与えた期間、画データはゲートを
通過しドライバの導通、非導通を決める。即ち、発光ダ
イオードアレイが画データに応じて点灯することになる
。
ドライバストローブを与えた期間、画データはゲートを
通過しドライバの導通、非導通を決める。即ち、発光ダ
イオードアレイが画データに応じて点灯することになる
。
ドライバDI−DNは、一つの発光ダイオード素子に対
してm個の分割ドライバBlv B2 p・・・・・・
B、の並列接続から成る。そのうちのBz”Bnのn個
(n=m−1)の分割ドライバは、ドライバ選択信号と
出力画データDpの論理積をとるゲートGSによってス
イッチング制御され、残る1個の分割ドライバB、のス
イッチング制御は出力画データDpによって直接なされ
る回路構成である。
してm個の分割ドライバBlv B2 p・・・・・・
B、の並列接続から成る。そのうちのBz”Bnのn個
(n=m−1)の分割ドライバは、ドライバ選択信号と
出力画データDpの論理積をとるゲートGSによってス
イッチング制御され、残る1個の分割ドライバB、のス
イッチング制御は出力画データDpによって直接なされ
る回路構成である。
画データDpが# I I+となり発光ダイオードアレ
イを通電状態にする場合を考える。分割ドライバはB、
は常に導通状態になり、一定電流Ioが流れる。分割ド
ライバ81〜Bnは、ドライバ選択信号によってどれと
どれを使用するかが選択されるから、それらの電流和は
2n通りあり種々の値をとることができる。結局、出力
Qを通して通電する電流は分割ドライバB、によって最
小値が与えられ1分割ドライバBz”Bnによって可変
分が与えられることになる。
イを通電状態にする場合を考える。分割ドライバはB、
は常に導通状態になり、一定電流Ioが流れる。分割ド
ライバ81〜Bnは、ドライバ選択信号によってどれと
どれを使用するかが選択されるから、それらの電流和は
2n通りあり種々の値をとることができる。結局、出力
Qを通して通電する電流は分割ドライバB、によって最
小値が与えられ1分割ドライバBz”Bnによって可変
分が与えられることになる。
分割ドライバBz HBx e Bs +・・・・・・
Boは。
Boは。
その電極寸法を変えて電流値をI、2L−I、22・工
、・・・・・・2n−1・I の様に2の指数形になる
様に設定しておけば、ドライバ選択信号によって制御さ
れる可変分の出力電流は、Q、I、2I。
、・・・・・・2n−1・I の様に2の指数形になる
様に設定しておけば、ドライバ選択信号によって制御さ
れる可変分の出力電流は、Q、I、2I。
3I、・・・・・・21′−1工 の多段階が可能であ
る。従って、出力電流はI o v I o + I
t I o + 2 I v I 。
る。従って、出力電流はI o v I o + I
t I o + 2 I v I 。
+3工、・・・・・・Io+2”Iのうちのどれかに決
めることができる。分割ドライバBl〜B、、の番号を
同じくするものはすべて、一つのドライバ選択信号によ
って制御される様に結線して、該信号の入力端子をチッ
プでn端子としている。
めることができる。分割ドライバBl〜B、、の番号を
同じくするものはすべて、一つのドライバ選択信号によ
って制御される様に結線して、該信号の入力端子をチッ
プでn端子としている。
なお、出力電流の制御範囲および段階幅は、駆動する発
光ダイオードアレイの光出力〜通電電流特性から決める
ものである。その特性によっては分割ドライバB五〜B
nの電流値は前記の2の指数形にのみ限定されるもので
ない。他の指数形やそれらの複合系であっても良い。
光ダイオードアレイの光出力〜通電電流特性から決める
ものである。その特性によっては分割ドライバB五〜B
nの電流値は前記の2の指数形にのみ限定されるもので
ない。他の指数形やそれらの複合系であっても良い。
以上の如く出力電流量制御回路は論理回路で構成するの
で、ドライバ選択信号はデジタル信号となり、具体的に
は入力端子をワイヤボンディング等のジャンパ手段によ
ってVoo端子または接地端子に接続すれば良い、かく
して、光出力の小さい発光ダイオードアレイが本ドライ
バチップに接続されであるとき、分割ドライバの電流和
が大きくなるように、逆に光出力の大きいものに対して
は電流和が小さくなるように、ドライバ選択信号を与え
ることは容易である。−担、設定したドライバ選択信号
は、発光ダイオードアレイの経時変化に基づき、再設定
を行う必要も出てくる。ドライバ選択信号が細線のジャ
ンパで与えられているので、これを取除き変更すること
も容易に行え得る。
で、ドライバ選択信号はデジタル信号となり、具体的に
は入力端子をワイヤボンディング等のジャンパ手段によ
ってVoo端子または接地端子に接続すれば良い、かく
して、光出力の小さい発光ダイオードアレイが本ドライ
バチップに接続されであるとき、分割ドライバの電流和
が大きくなるように、逆に光出力の大きいものに対して
は電流和が小さくなるように、ドライバ選択信号を与え
ることは容易である。−担、設定したドライバ選択信号
は、発光ダイオードアレイの経時変化に基づき、再設定
を行う必要も出てくる。ドライバ選択信号が細線のジャ
ンパで与えられているので、これを取除き変更すること
も容易に行え得る。
本実施例に依れば、多段階に出力電流量を制御すること
ができ、その設定手段も容易であるので、発光ダイオー
ドアレイの光出力むらは解消され、これによる電子写真
画像は濃度むらのない高画質のものとすることができる
。また、光出力の経時変化にも再設定による補正がかけ
られるので、常に一定の高画質を保持されるという効果
がある。
ができ、その設定手段も容易であるので、発光ダイオー
ドアレイの光出力むらは解消され、これによる電子写真
画像は濃度むらのない高画質のものとすることができる
。また、光出力の経時変化にも再設定による補正がかけ
られるので、常に一定の高画質を保持されるという効果
がある。
第3図は出力電流量制御をオンラインで行える様にした
本発明の第2の実施例を示すものである。
本発明の第2の実施例を示すものである。
第3図において、ゲートGDの出力までの構成および画
データ走査の動作は第1の実施例と全く同じである。本
実施例ではnビットのドライバ選択信号に対して、同ビ
ットのシフトレジスタ5RICを内蔵する構成である。
データ走査の動作は第1の実施例と全く同じである。本
実施例ではnビットのドライバ選択信号に対して、同ビ
ットのシフトレジスタ5RICを内蔵する構成である。
接続する発光ダイオードアレイの光出力特性に基づき、
予め作製したドライバ選択データをそれを記憶しである
リードオンリーメモリ(図示せず)等から、入力端子I
CIを通してシフトレジスタに入力させる。
予め作製したドライバ選択データをそれを記憶しである
リードオンリーメモリ(図示せず)等から、入力端子I
CIを通してシフトレジスタに入力させる。
なお、シフトレジスタの出力端子IC○は、トライバI
Cを継続接続して使用するとき、該ドライバ選択データ
の転送経路として利用するものである。シフトレジスタ
5RICへの入力は、通常一連の画データを走査する前
にあるいは画データ走査と同期して一度行えば良い。該
シフトレジスタのパラレル出力POはゲートGSに与え
られているので、ドライバ選択データが分割ドライバB
1〜Bfiの選択を行うように作用する。従って、これ
によって第1の実施例同様に出力電流量制御を行うこと
ができるので、濃度むらの無い電子写真画像が得られる
効果がある。本実施例ではさらに出力電流量制御がシフ
トレジスタへのデータ入力操作で済むので、再設定も本
体システムを止めることなくオンラインで行うことがで
きる。
Cを継続接続して使用するとき、該ドライバ選択データ
の転送経路として利用するものである。シフトレジスタ
5RICへの入力は、通常一連の画データを走査する前
にあるいは画データ走査と同期して一度行えば良い。該
シフトレジスタのパラレル出力POはゲートGSに与え
られているので、ドライバ選択データが分割ドライバB
1〜Bfiの選択を行うように作用する。従って、これ
によって第1の実施例同様に出力電流量制御を行うこと
ができるので、濃度むらの無い電子写真画像が得られる
効果がある。本実施例ではさらに出力電流量制御がシフ
トレジスタへのデータ入力操作で済むので、再設定も本
体システムを止めることなくオンラインで行うことがで
きる。
第4図は本発明の第3の実施例を示す。第3図とは、分
割ドライバB1〜Bnを選択制御する信号に対するレジ
スタをチップ内の分割ドライバB1〜Bnの総てに持つ
所に違いがある。そしてレジスタは全体として、データ
の入力端子ICI、シフトクロックの入力端子CLKI
C、データの出力端ICOの三つの端子を持つシフトレ
ジスタ構成である。
割ドライバB1〜Bnを選択制御する信号に対するレジ
スタをチップ内の分割ドライバB1〜Bnの総てに持つ
所に違いがある。そしてレジスタは全体として、データ
の入力端子ICI、シフトクロックの入力端子CLKI
C、データの出力端ICOの三つの端子を持つシフトレ
ジスタ構成である。
出力Q1〜QNの一つ一つに対して分割ドライバB工〜
Bnをどう選択するかのドライバ選択データをシフトレ
ジスタ5RICに順次入力させれば、第1の実施例で述
べた多段階の出力電流量制御が出力毎に行い得る。従っ
て、光出力の素子ばらつきの大きい発光ダイオードアレ
イの駆動においても、それのドライバ選択データを入力
させておけば電流量制御により、各素子の光出力を音間
−にすることができる。以上本実施例に依って作製した
電子写真画像は微視的に見ても濃度むらのない高品質に
なる。
Bnをどう選択するかのドライバ選択データをシフトレ
ジスタ5RICに順次入力させれば、第1の実施例で述
べた多段階の出力電流量制御が出力毎に行い得る。従っ
て、光出力の素子ばらつきの大きい発光ダイオードアレ
イの駆動においても、それのドライバ選択データを入力
させておけば電流量制御により、各素子の光出力を音間
−にすることができる。以上本実施例に依って作製した
電子写真画像は微視的に見ても濃度むらのない高品質に
なる。
本発明によれば、多段階の出力電流量制御に依って発光
ダイオードアレイの光出力ばらつきを補正する駆動を可
能とし、光出力むらを解消することができるので、また
、多段階電流量制御は2値信号を与えることで行えるの
で、発光ダイオードアレイの光出力の経時変化に対して
容易に補正することができるので、常に一定濃度でかつ
濃度むらの無い高品質の電子写真画像が得られる。
ダイオードアレイの光出力ばらつきを補正する駆動を可
能とし、光出力むらを解消することができるので、また
、多段階電流量制御は2値信号を与えることで行えるの
で、発光ダイオードアレイの光出力の経時変化に対して
容易に補正することができるので、常に一定濃度でかつ
濃度むらの無い高品質の電子写真画像が得られる。
第1図、第3図、第4図は本発明の一実施例のドライバ
IC構成図、第2図は本発明の詳細な説明するタイミン
グチャート、第5図は従来の発光ダイオードアレイ駆動
回路の一例を示す図である。 Bll Bzt・・・・・・Bイ、 Bm・・・分割ド
ライバ、ICI〜Icn・・・ドライバ選択信号入力端
子、5RIC・・・ドライバ選択用シフトレジスタ、I
CI・・・ドライバ選択データ入力端子、SR・・・画
データ用シフトレジスタ、LATCH・・・ラッチ回路
、GD、GS・・・# 10 事Zの ドライバ′り得JKf富号 B、 σN I
N INN半回 04目
IC構成図、第2図は本発明の詳細な説明するタイミン
グチャート、第5図は従来の発光ダイオードアレイ駆動
回路の一例を示す図である。 Bll Bzt・・・・・・Bイ、 Bm・・・分割ド
ライバ、ICI〜Icn・・・ドライバ選択信号入力端
子、5RIC・・・ドライバ選択用シフトレジスタ、I
CI・・・ドライバ選択データ入力端子、SR・・・画
データ用シフトレジスタ、LATCH・・・ラッチ回路
、GD、GS・・・# 10 事Zの ドライバ′り得JKf富号 B、 σN I
N INN半回 04目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも一列に並んだ発光ダイオードアレイに対
し、画データに応じて選択的にその発光ダイオード素子
を駆動発光させる駆動回路において、時系列の画データ
を順次に取込む第1のレジスタ手段、前記第1のレジス
タ手段に充足された画データを一時保持する第2のレジ
スタ手段、前記第2のレジスタ手段に保持されている画
データに基づき作動する発光ダイオード素子当りm個の
分割駆動手段、及び前記m個のうちのn個(n=m−1
)の分割駆動手段に対して、デジタル信号によつて選択
制御を行い多段階に出力電流を制御する出力電流量制御
手段を備えたことを特徴とする発光ダイオードアレイ用
駆動回路。 2、前記のn個の分割駆動手段において、その電流値が
少くとも2^0、2^1、2^2・・・・・・2^n^
−^1倍の如く、2の指数形である駆動手段であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の駆動回路。 3、出力電流量制御手段が前記n個の分割駆動手段の同
一番号の駆動手段を一括して選択制御することができる
n個のドライブ選択信号に対してそれぞれ入力端子を持
ち、チツプ単位で電流量を制御する特許請求の範囲第1
項に記載の駆動回路。 4、前項3において、n個の分割ドライバ選択信号に対
して、nビツトのレジスタをチツプに内蔵し、そのレジ
スタへ外部から該選択データを入力させるようにした出
力電流量制御手段を特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の駆動回路。 5、出力電流量制御手段が、チツプ内のすべての前記n
個の分割ドライバに対しその選択信号を格納するレジス
タを持ち、それに該選択データを与えてドライブ出力毎
にその電流量を制御することを特徴とした特許請求の範
囲第1項に記載の駆動回路。
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