KR0163131B1 - 화상출력시스템의 광학장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상출력시스템의 광학장치에 관한 것으로, 화상신호의 결상을 위한 백색광을 방사하는 광원(10)과, 그 광원(10)에서 방사되어 집광렌즈(12)를 투과하면서 집광된 광비임을 상기 화상신호에 응답하여 주사라인마다 광로조절하는 AMA패널수단(16), 그 AMA패널수단(16)에 의해 광로 조절된 광비임을 정형화하여 결상렌즈(24)를 통해 상기 드럼(26)상에 대전·결상되도록 하는 스톱퍼부재(22)를 갖추어 구상되고, 컬러화상의 하드카피출력을 위해 광원(50)에서 방사되어 집광렌즈(52)를 투과하면서 집광된 광비임을 R/G/B컬러 광비임으로 분리하는 R/G/B다이크로익 필터(56,58,60)와, 그 컬러분리된 R/G/B컬러 광비임을 상기 컬러화상신호에 응답하여 주사라인마다 광로조절하는 복수의 AMA패널(62,72,80), 그 AMA패널(62,72,80)에 의해 광로조절된 R/G/B광비임을 정형화하여 대응하는 결상렌즈(68,76,84)를 통해 R/G/B컬러 드럼(70,78,86)상에 대전·결상되도록 하는 복수의 스톱퍼부재(64,74,82)를 갖추어 구성된 것이다.

Description

화상출력시스템의 광학장치

제1도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치를 나타낸 개략적인 모식도.

제2도는 제1도에 도시된 AMA패널에 구비되는 대표적인 AMA소자를 설명하는 단면도.

제3도는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치를 나타낸 개략적인 모식도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,50 : 광원 12,52 : 집광렌즈

16 : AMA패널 22 : 스톱퍼부재

24 : 결상렌즈 26 : 드럼

56,58,60 : R/G/B다이크로익 필터 62,72,80 : AMA패널

64,74,82: 스톱퍼부재 68,76,84 : 결상렌즈

70,78,86 : R/G/B드럼

본 발명은 화상출력시스템의 광학장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상신호에 응답하여 광로조절하는 AMA(Actuated mirror array)패널을 이용하여 화상신호를 하드카피출력하도록 된 화상출력시스템의 광학장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전기적인 화상신호를 광변환하여 하드카피출력하는 화상출력시스템으로서의 예컨대 전자식 복사기에서는 광원에서 방사되는 레이저광을 적절한 광학계에 의해 원고를 주사라인마다 스캐닝하여 전기적인 화상신호로 변환하게 되고, 그 전기적인 화상신호를 회전식 드럼상에 대전방식으로 형상하고 나서 그 대전된 드럼상에 토너를 전사하게 되며, 그 토너가 전사된 드럼에 전사용지를 접촉시켜 하드카피하게 된다. 그 하드카피가 행해진 전사용지에 대해서는 화상의 고착을 위해 압착로울러를 통과하면서 배출되도록 하게 된다.

그리고, 하나의 전사용지에 대한 하드카피출력이 완료되면 드럼상에 대전된 전하를 제거함과 더불어 그 드럼상에 전사된 토너를 소제하고서 후속의 화상에 대한 드럼상에 결상·대전을 반복하면서 원고화상의 하드카피를 실행하게 된다.

또, 특정한 문자 또는 도형이 포함되어 작성된 화상신호를 인자출력하는 레이저프린터의 경우에도 전기적인 화상신호를 레이저광학계에 의해 광학신호로 변환하여 드럼상에 결상되도록 하고서 그 드럼상에 토너를 전사하여 상술한 하드카피출력과정과 유사한 처리를 수행하여 전사용지상에 인쇄되도록 하게 된다.

그러한 화상출력시스템에서는 원고에서 스캐닝된 전기적인 화상신호 또는 인자출력을 위한 전기적인 화상신호를 드럼상에 결상하기 위한 수단으로서는 예컨대 진동모터에 의해 회전구동되는 회전다면경(回轉多面鏡)이 채용되는 바, 그 회전다면경은 광학적 주사방식으로 칭해지는 방법으로서, 전동모터에 의해 구동되는 다면경에 광비임을 조사하고 그 반사광으로 주사하는 방식이고, 그에 따라 화상신호의 송신을 위한 송신주사에 적용될 뿐만 아니라 광변조와 조합해서 화상신호의 수신(즉, 하드카피 또는 인자출력)에도 적용 가능하게 된다.

그런데, 그 방식에서는 다면경의 분할정도에 주의가 필요하게 되는 한편, 다면경을 등속회전시키는 경우에는 화상신호의 중앙부분과 양단부분에서 주사속도에 차이를 갖게 될 우려가 있고, 그러한 점에서 화상신호의 고속출력에 불리하게 될 뿐만 아니라, 컬러화상신호에 대한 응답속도가 열화될 염려가 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주 목적은 광원에서 방사되는 광비임에 대해 화상신호에 응답하여 광로의 조절이 가능한 AMA소자가 어레이형태로 배열된 AMA패널을 적용하여 고 속의 화상출력이 가능하도록 된 화상출력시스템의 광학장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목저은 광원에서 방사된 광비임에 대해 컬러화상신호에 응답하여 독립적인 컬러화상의 하드카피가 가능하도록 된 화상출력시스템의 광학장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 드럼상에 화상신호를 대전시키고 그 드럼상에 전사매체를 전사하여 하드카피출력하는 화상출력시스템에 있어서, 상기 화상신호의 결상을 위한 백색광을 방사하는 광원과, 그 광원에서 방사되어 집광렌즈를 투과하면서 집광된 광비임을 상기 화상신호에 응답하여 주사라인마다 화소단위로 광로조절하는 AMA패널수단, 그 AMA패널수단에 의해 광로조절된 광비임을 정형화하여 결상렌즈를 통해 상기 드럼상에 대전·결상되도록 하는 스톱퍼부재를 갖추어 구성된 화상출력시스템의 광학장치가 제공된다.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치에 의하면 광원에서 방사되는 백색광이 집광렌즈에 의해 집광되어 AMA패널에 입사되면 그 AMA패널에서는 화상신호에 응답하여 그 광비임을 광로조절하게 되고, 광로조절된 화상신호에 대응하는 광비임이 스톱퍼부재에서 정형화되어 결상렌즈를 매개하여 드럼상에 결상되게 되므로, 전사매체(토너)의 전사에 의해 화상신호가 전사용지에 하드카피출력되게 된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 컬러화상신호의 결상을 위한 백색광을 방사하는 광원과, 그 광원에서 방사되어 집광렌즈를 투과하면서 집광된 광비임을 R/G/B컬러 광비임으로 분리하는 컬러분리수단, 그 컬러분리수단에 의해 분리된 R/G/B컬러 광비임을 상기 컬러화상신호에 응답하여 주사라인마다 광로조절하는 복수의 AMA패널수단, 그 AMA패널수단에 의해 광로조절된 R/G/B광비임을 정형화하여 결상렌즈를 통해 R/G/B컬러 드럼상에 대전·결상되도록 하는 복수의 스톱퍼부재를 갖추어 구성된 화상출력시스템의 광학장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 컬러분리수단은 상기 백색광을 R/G/B로 분리하는 R/G/B다이크로익 필터로 구성된다.

상기한 구성의 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치에 의하면 광원에서 방사되는 백색광의 집광렌즈에 의해 집광되어 R/G/B다이크로익 필터로 이루어진 광분리수단에서 R/G/B분리된 다음 대응하는 AMA패널에 입사되면 그 AMA패널에서는 컬러화상신호의 대응하는 R/G/B성분에 응답하여 그 R/G/B광비임을 광로조절하게 되고, 그 광로조절된 컬러화상신호에 대응하는 광비임이 스톱퍼부재에서 정형화되어 결상렌즈를 매개하여 R/G/B 드럼상에 결상되게 되므로, 전사매체(토너)의 전사에 의해 컬러화상신호가 전사용지에 하드카피출력되게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치를 나타낸 도면으로, 주지된 바와 같이 화상출력시스템에는 화상신호에 대응하는 대전수단이라던지 토너전사수단, 전사용지의 이송메카니즘, 토너소제수단, 대전제거수단 등이 포함되지만, 그 제1도는 도면의 간단화를 위해 본 발명이 적용되는 광학장치만을 발췌해서 나타낸 도면이다.

먼저, 제1도에서 참조부호 10은 화상신호의 하드카피출력에 적용되는 백색의 광비임을 방사하는 광원을 나타내고, 12는 그 광원(10)에서 방사되는 광비임을 집광하는 집광렌즈를 나타내며, 14는 해당하는 화상출력시스템에서 하드카피 출력될 전기적인 화상신호를 주사라인마다 처리하여 출력하는 화상신호처리부를 나타낸다.

16은 상기 화상신호처리부(14)에서 주사라인마다 제공되는 전기적인 화상신호에 응답하여 상기 집광렌즈(12)에서 집광되어 입사되는 광비임의 광로를 조절하는 AMA패널을 나타내는 바, 그 AMA패널(16)은 다수의 화소구동을 위한 트랜지스터소자(도시 생략)가 집적된 액티브매트릭스 기판(18)과, 그 기판(18)에 집적된 트랜지스터에 대응하여 주사라인의 화소에 대응하는 수량의 AMA소자(20)가 1차원 어레이형태로 배열되어 구성된다.

22는 상기 AMA패널(16)의 AMA소자(20)에 의해 화상신호의 화소에 응답하여 광로조절된 광비임을 정형화하기 위한 스톱퍼부재를 나타내고, 24는 그 스톱퍼부재(22)에서 정형화된 광비임을 드럼(26)상에 결상되도록 하는 결상렌즈를 나타낸다.

제2도는 제1도에 도시된 AMA패널(16)의 구조를 설명하는 단면도로서, 그 AMA패널(16)은 하나의 주사라인의 수에 트랜지스터가 매트릭스 어레이형태로 내장된 액티브 매트릭스기판(18)상에 상기 AMA소자(20)를 구동하기 위한 신호를 인가하기 위해 트랜지스터 어레이에서 도출되는 다수의 신호전극패드(28)가 형성되고, 상기 AMA소자(20)는 상기 액티브매트릭스 기판(18)의 신호전극패드(28)를 에워싸도록 형성된 지지부재(30)와, 그 지지부재(30)상에서 일정한 길이로연장되는 멤브레인(32), 그 멤브레인(32)의 상측에 하부전극(34)과 압전재료(PZT)로 형성된 변형부(36) 및 상부전극(20)을 갖추어 구성된다. 또, 상기 신호전극(28)과 상기 하부전극(34)의 사이는 그 신호전극패드(28)로 부터 상기 지지부재(30)를 관통하여 연장되는 플러그(40)에 의해 전기적으로 접속되어 신호전극패드(28)상에 나타나는 상기 트랜지스터에 의한 구동전압이 상기 하부전극(34)에 전달됨에 따라 그 AMA소자(20)의 기울기가 결정되어 상기 상부전극(38)에 입사되는 광의 경로조절이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치에 의하면 광원(10)에서백색광이 방사되어 집광렌즈(12)에서 집광되어 상기 AMA패널(18)에 입사되고, 그 상태에서 전기적인 화상신호가 화상신호처리부(14)에서 처리되어 주사라인마다 상기 AMA패널(16)의 액티브매트릭스기판(18)에 집적된 화소구동소자(트랜지스터)에 인가된다.

따라서, 상기 AMA패널(16)에서는 상기 화상신호처리부(14)에서 인가되는 주사라인단위의 화소에 대응하여 상기 집광렌즈(12)에서 입사되는 광비임의 광로를 조절하게 되고, 그 광로조절된 광비임이 스톱퍼부재(22)에서 정형화된다.

그 정형화된 화상신호에 대응하는 광비임은 결상렌즈(24)를 통해 드럼(26)상에 결상되고, 그 결상된 드럼(26)에 주지의 방식으로 대전, 토너의 전사 등의 후처리가 수행되어 전사용지상에 상기 화상신호가 하드카피되어 출력되게 된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치는 주사라인단위로 화상신호에 응답하는 AMA패널을 사용하여 화상신호의 스캐닝이 행해지게 되므로, 종래의 회전다면경을 사용하는 화소단위처리의 경우에 비해 고속의 화상신호처리가 가능하게 된다.

제3도는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치를 개략적으로 나타낸 모식도로서, 그 제3도에 도시된 광학장치는 컬러화상신호의 처리가 가능한 화상출력시스템에 적용된 예이다.

즉, 제3도에 도시된 화상출력시스템의 광학장치에 따르면, 참조부호 50은 컬러화상신호의 하드카피출력을 위한 백색광을 방사하는 광원을 타나내고, 52는 그 광원(50)에서 방사되는 광을 집광하는 집광렌즈를 나타낸다.

54는 하드카피출력될 컬러화상신호를 주사라인마다 R/G/B컬러로 분리하여 출력하는 컬러화상신호처리부를 나타내고, 또 56, 58, 60은 상기 집광렌즈(52)에서 집광된 광비임에 대해 R/G/B컬러성분으로 분리하는 R/G/B다이크로익 필터를 나타낸다.

상기 광비임에서 R컬러성분만을 반사시키는 R다이크로익 필터(56)에 대해서는 상기 컬러화상신호처리부(54)에서 제공되는 R컬러성분에 대해 광로 조절하는 AMA패널(62)과 그 AMA패널(62)에서 광로조절된 R컬러성분의 광비임을 정형화하는 스톱퍼부재(64), 그 스톱퍼부재(64)에 의해 정형화된 R컬러신호에 대응하는 광비임을 G드럼(70)상에 결상하는 결상렌즈(68)가 순차적으로 제공된다.

또, 상기 광비임에서 G컬러성분만을 반사시키는 G다이크로익 필터(58)에 대해서는 상기 상기 컬러화상신호처리부(54)에서 제공되는 G컬러성분에 대해 광로조절하는 AMA패널(72)과 그 AMA패널(72)에서 광로조절된 G컬러성분의 광비임을 졍형화하는 스톱퍼부재(74), 그 스톱퍼부재(74)에 의해 정형화된 G컬러신호에 대응하는 광비임을 G드럼(78)상에 결상하는 결상렌즈(76)가 순차적으로 제공되며, 그와 유사하게 상기 광비임에서 B컬러성분만을 반사시키는 B다이크로익 필터(60)에 대해서는 상기 컬러화상신호처리부(54)에서 제공되는 B컬러성분에 대해 광로조절하는 AMA패널(80)과 그 AMA패널(80)에서 광로조절된 B컬러성분의 광비임을 정형화하는 스톱퍼부재(82), 그 스톱퍼부재(82)에 의해 정형화된 B컬러신호에 대응하는 광비임을 B드럼(86)상에 결상하는 결상렌즈(84)가 순차적으로 제공된다.

따라서, 제3도에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치에 의하면, 광원(50)에서 방사되는 백색광이 집광렌즈(52)를 통해 R/G/B다이크로익 필터(56,58,60)측으로 입사되면, 상기 R다이크로익 필터(56)에서는 그 백색광에서 R컬러성분만을 반사시키게 되고, 그 R컬러성분은 상기 컬러화상신호처리부(54)에서 주사라인마다 제공되는 R/G/B컬러화소의 R컬러성분에 대응하여 상기 AMA패널(62)에서 광로조절되게 된다. 그 R컬러성분에 의해 광로조절된 R컬러비임은 대응하는 스톱퍼부재(64)에서 정형화되어 결상렌즈(68)를 통해 R드럼(70)상에 결상되게 된다.

그리고, 상기 G다이크로익 필터(58)에서는 상기 집광렌즈(52)에서 입사되는 백색광에서 G컬러성분만을 반사시키게 되고, 그 G컬러성분은 대등하는 AMA패널(72)에 입사되어 상기 컬러화상신호처리부(54)에서 주사라인마다 제공되는 R/G/B컬러화소의 G컬러성분에 대응하여 광로조절되며, 그 광로조절된 G컬러비임은 대응하는 스톱퍼부재(74)에서 정형화되어 결상렌즈(76)를 통해 G드럼(78)상에 결상되게 된다.

또한 상기 B다이크로익 피터(60)에서 반사되는 B컬러성분은 대응하는 AMA패널(80)에 입사되어 상기 컬러화상신호처리부(54)에서 주사라인마다 제공되는 R/G/B컬러화소의 B컬러성분에 대응하여 광로조절되며, 그 광로조절된 B컬러비임은 대응하는 스톱퍼부재(82)에서 정형화되어 결상렌즈(84)를 통해 B드럼(86)상에 결상되게 된다.

따라서, 상기 R/G/B드럼(70,78,86)에 대해 컬러토너를 전사함과 더불어 주지의 전사용지 이송메카니즘에 의해 전사용지를 통과시키게 되면 그 전사용지에는 R/G/B컬러에 의한 화상이 전착되어 하드카피출력되게 된다.

그러므로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상출력시스템의 광학장치에 따르면, 컬러화상신호의 R/G/B컬러에 대해 AMA패널의 광로조절작용에 의해 주사라인마다 스캐닝이 가능하게 되므로, 컬러화상에 대한 고속처리가 실현되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 단색 또는 컬러화상의 광학장치는 화상출력시스템에 적용된 경우에 적용된 경우를 설명하였지만, 본 발명의 광학장치는 그러한 예로 한정되지는 않고, 예컨대 팩시밀리라던지 전자복사기에서 원고의 화상을 스캐닝하여 전기적인 화상신호로 형성하는 구성에도 적용될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

1. 드럼(26)상에 화상신호를 대전시키고 그 드럼(26)상에 전사매체를 전사하여 하드카피출력하는 화상출력시스템에 있어서, 상기 화상신호의 결상을 위한 백색광을 방사하는 광원(10)과, 그 광원(10)에서 방사되어 집광렌즈(12)를 투과하면서 집광된 광비임을 상기 화상신호에 응답하여 주사라인마다 광로조절하는 AMA패널수단(16), 그 AMA패널수단(16)에 의해 광로조절된 광비임을 정형화하여 결상렌즈(24)를 통해 상기 드럼(26)상에 대전·결상되도록 하는 스톱퍼부재(22)를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 화상출력시스템의 광학장치.
2. 컬러화상신호의 결상을 위한 백색광을 방사하는 광원(50)과, 그 광원(50)에서 방사되어 집광렌즈(52)를 투과하면서 집광된 광비임을 R/G/B컬러 광비임으로 분리하는 컬러분리수단, 그 컬러분리수단에 의해 분리된 R/G/B컬러 광비임을 상기 컬러화상신호에 응답하여 주사라인마다 광로조절하는 복수의 AMA패널수단(62,72,80), 그 AMA패널수단(62,72,80)에 의해 광로조절된 R/G/B광비임을 정형화하 대응하는 결상렌즈(68,76,84)를 통해 R/G/B컬러 드럼(70,78,86)상에 대전·결상되도록 하는 복수의 스톱퍼부재(64,74,82)를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 화상출력시스템의 광학장치
3. 제2항에 있어서, 상기 컬러분리수단은 상기 백색광을 R/G/B로 분리하는 R/G/B다이크로익 필터(56,58,60)인 것을 특징으로 하는 화상출력시스템의 광학장치.