KR100200966B1

KR100200966B1 - 스캐너 조명장치와 방법

Info

Publication number: KR100200966B1
Application number: KR1019960017534A
Authority: KR
Inventors: 김용근
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1999-06-15
Also published as: CN1181675A; KR970076342A; US5767979A; CN1112024C

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

스캐너 조명장치와 방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

평탄한 조도를 유지한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

발광소자를 일정하게 배치하고, 종단부분으로 갈수록 상기 발광소자에서 발광하는 광량을 증가시켜 종단부분에서 손실되는 광량을 보상한다.

4. 발명의 중요한 용도

스캐너 조명장치에 사용되어질 수 있다.

Description

스캐너 조명장치와 방법

제1도는 종래의 스캐너 블록도를 도시한 것이다.

제2도는 제1도의 발광다이오드 어레이배치도를 도시한 것이다.

제3도는 제2도의 발광다이오드 어레이에서 발광한 광의 조도를 나타낸 것이다.

제4도와 제5도는 원고상의 조도를 나타낸 것이다.

제6도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐너 블록도를 도시한 것이다.

제7도는 제5도의 발광다이오드 어레이배치도를 도시한 것이다.

제8도는 제5도의 발광다이오드 어레이에서 발광한 광의 조도를 나타낸 것이다.

제9도는 원고상의 조도를 나타낸 것이다.

제10도는 본 발명에 따른 조명장치를 상세히 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원 12 : 제어부

14 : 구동모터 16,22 : 발광다이오드 어레이

18 : 조명장치 20 : 정전류원

본 발명은 스캐너에 관한 것으로, 특히 평탄한 조도를 얻기 위한 스캐너의 조명장치와 방법에 관한 것이다.

통상적으로 스캐너는 프린터나 복사기나 팩시밀리 등에 광범위하게 사용된다. 상기 스캐너의 조명장치로는 레이저나 발광다이오드등이 사용된다. 상기 스캐너는 통상적으로 제1도와 같이 구성된다. 상기 제1도에 도시한 스캐너는 스캐너의 각부분에 전원을 공급하는 전원(10)과 스캐너를 전반적으로 제어하는 제어부(12)와 조명장치를 구동하는 구동모터(14)와 스캐너의 조명장치로 구성되며, 특히 본 예에서는 상기 조명장치로 발광다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED라 함)어레이(16)를 사용한다. 상기 LED어레이(16)의 배치도를 보인 것이 제2도이다. 상기 제2도의 배치를 보면, LED의 광이 양종단에서 손실되는 것을 보상하기 위하여 양종단으로 갈수록 LED의 간격을 좁혀서 배치하였다. 이때 상기와 같이 배치된 LED어레이(16)가 발광하는 광량에 따른 조도를 보인 것이 제3도이다. 상기 제3도에서 보인 것과 같이 조도는 양종단부분인 A, B부분에서는 파형이 조밀하고, 파형의 최하점의 조도가 a이다. 한편 중간부분인 C부분에서는 파형이 산개되어 있고, 파형의 최하점의 조도가 b이다. 이때 상기 a가 b보다 크다. 한편 상기와 같은 광이 원고 상에 수광될 때의 조도를 보인 것이 제4도이다. 상기 제4도의 조도는 양종단의 광이 손실되어도 LED어레이(16)의 광이 상기 제3도와 같이 양종단에서의 조도가 중간부분에서의 조도보다 크므로 양종단부분에서도 평탄하게 유지할 수 있다.

상기와 같은 종래의 스캐너의 조명장치는 전원공급시에 제어회로의 동작이나 구동모터의 순간적인 구동이나 정지에 의해서 발생하는, 순간적인 과전압이나 과전류의 서지잡음이 공급전원 선에 유입되어 조명장치의 구동전원을 불안정하게 하여 조도에 영향을 주는 문제점이 있었다.

그리고 상기와 같이 종래의 LED어레이를 사용한 스캐너의 조명장치에서 양종단의 광의 손실을 보상하기 위하여 양종단부분으로 갈수록 LED를 조밀하게 배치하였다. 그러나 상기와 같이 양종단으로 갈수록 LED를 조밀하게 배치하는 것은 LED의 물리적인 크기 때문에 일정간격의 이하로 배치하는 것은 불가능하였다. 이에따라 제4도와 같이 양종단의 광의 손실을 줄이는 것은 매우 곤란하였다. 이에따라 상기와 같이 LED를 배치하였더라도 제5도와 같이 양종단에서 광이 손실되었다. 제5도는 조도가 양종단에서 저하되는 것을 도시하였다.

상술한 바와 같이 종래에는 스캐너의 광이 평탄한 조도를 가지지 못하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 평탄한 조도를 제공하는 스캐너조명장치와 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 발광소자를 일정하게 배치하고, 종단부분으로 갈수록 상기 발광소자에서 발광하는 광량을 증가시켜 종단부분에서 손실되는 광량을 보상한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부도면에서 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐너 블록도를 도시한 것이다. 상기 스캐너는 전원(10)과 스캐너의 전반적인 제어를 수행하는 제어부(12)와 조명장치를 구동하는 구동모터(14)와 조명장치(18)로 구성된다. 이때 상기 조명장치(18)는 정전류원(20)과 LED어레이(22)로 구성된다. 상기 LED어레이(22)의 배치를 보인 것이 제7도이다. 상기 제6도의 LED어레이(22)에서 LED는 일정한 간격으로 배치되었다. 여기서 LED어레이(22)의 종단부분에서 광이 손실되는 것을 방지하기 위하여 본 발명에서는 LED의 배치간격은 일정간격을 유지하여 배치한다. 그러나 종단부분의 LED의 발광되는 광량을 늘린다.

이때 상기 LED어레이(22)의 조도를 나타낸 것이 제8도이다. 상기 제8도에서 보인 것과 같이 LED어레이(22)의 양종단부분인 D. F부분의 조도중 최고점은 d이고, 중간부분인 E부분의 조도의 최고점은 e이다. 이와 같이 종단으로 갈수록 LED의 광량을 늘려 조도를 높인다.

상기 제8도와 같은 조도를 가진 광을 원고 상에 주사할 때, 원고상의 조도를 나타낸 것이 제9도이다. 상기 제9도와 같이 양종단에서 광이 손상되더라도 평탄한 광이 원고 위에 주사됨을 알 수 있다.

따라서 종단부분에 무리하게 LED를 조밀하게 배치하지 않더라도 종단부분의 광손실을 보상할 수 있다. 상기와 같이 양종단으로 갈수록 LED의 광량을 증가하도록 구현한 조명장치(18)를 상세히 도시한 것이 제10도이다. 또한 제10도는 제6도에 보인 것과 같이 정전류원(20)을 포함한다.

이에따라 상기 제9도에 보인 조명장치(18)는 종단으로 갈수록 LED의 광량이 증가하고, 상기 LED어레이(18)에 정전류가 제공되어 LED의 출력이 평탄하게 된다.

이제 상기 제6도에 도시된 조명장치(18)를 상세히 설명한다. 상기 조명장치(18)는 제6도의 J점과 제10도의 J점이 연결되어 J점을 통하여 전원(10)의 양극이 인가되고, 제6도의 K점과 제10도의 K점이 연결되어 전원(10)의 음극이 인가된다. 제10도의 콘덴서(C1)의 일단은 상기 J점과 연결되고, 상기 콘덴서(C1)의 타단은 상기 K점과 연결된다. 이때 상기 콘덴서(C1)는 바이패스 콘덴서이다. 그리고, 상기 J점과 일단이 연결된 저항(R1)은 트랜지스터(Q1)의 바이어스저항이다. 한편 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 상기 J점과 연결되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스는 상기 저항(R1)의 타단과 연결된다. 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터는 LED어레이(22)의 일단과 연결된다. 그리고, 상기 LED어레이(22)의 타단은 저항(R3)의 일단과 연결된다. 상기 저항(R3)의 타단은 다이오드(D)의 일단과 연결된다. 그리고 상기 다이오드(D)의 타단은 K점과 연결된다. 이때 상기 다이오드(D)는 일정전압의 강하를 위한 다이오드이다. 그리고 상기 저항(R3)의 일단은 저항(R2)의 일단과 연결된다. 상기 저항(R2)의 타단은 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된다. 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터는 K점과 연결되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스와 연결된다.

여기서 상기 저항들(R2,R3)과 다이오드(D)와 트랜지스터(Q2)의 관계를 살펴보자. 상기 조명장치를 통과한 전류는 저항들(R3,R2)에 입력된다. 이때 상기 다이오드(D)와 저항(R3)에 걸리는 전압은 저항(R2)과 트랜지스터(Q2)의 베이스와 에미터간의 전압과 같다.

이때 상기 관계를 식으로 나타내면 다음과 같다.

V_R3+ V_D1= V_R2+ V_Q2(B-E)

I_R1=I_Q2(C-E)+ I_Q1(B-E)

이에따라 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전류가 달라지게 되어 트랜지스터(Q1)의 베이스전류가 변동된다. 이에따라 일종의 궤환회로가 구성되어 입력되는 전압의 변동에 무관하게 조명장치(18)에 제공되는 전류가 일정하게 된다.

한편 본 발명의 바람직한 실시예에서의 조명장치(22)는 8개의 LED가 직렬로 연결되어 하나의 LED조로 구성되고, 다시 10개의 상기 LED조가 병렬로 연결되어 구성된다. 이때 상기 하나의 LED조마다 직렬저항이 연결된다.

이를 상세히 살펴보면 제1LED조(24)의 상단에는 저항(RS1)이 연결된다. 이때 제1LED조(24)가 조명장치(18)의 종단부분에 위치하면 상기 저항(RS1)의 저항치를 작게 설정한다. 이때 제1LED조(24)와 제10LED조(42)가 양종단에 위치한다고 가정한다.

여기서 상기 LED는 직렬로 연결된 저항의 저항치가 작을수록 LED는 더 밝게 발광한다. 이에 따라 각 LED조에 연결된 저항의 저항치의 크기를 나타내면 다음과 같다.

RS1=RS10 RS2=RS9 RS3=RS8 RS4=RS7=RS5=RS6

이에 따라 저항치가 양종단인 제1LED조(24)와 제10LED조(42)의 저항치가 가장 작고, 중앙부분의 저항치는 일정하게 유지하여 종단에서 광이 손실되는 것을 보상한다.

이와 같이 본 발명은 스캐너의 조명장치에서 전원이 제어회로의 동작이나 구동모터의 순간적인 구동이나 정지에 의해서 발생하는, 순간적인 과전압이나 과전류의 서지잡음이 공급전원 선에 유입되어도 조명장치에 제공되는 전류는 일정하게 유지하여 조명장치에서 발생하는 조도를 평탄하게 유지하는 이점이 있다.

그리고, 상기와 같이 양종단으로 갈수록 LED를 더 밝게 발광하도록 하여 LED의 물리적인 크기와는 관계없이 양종단에서의 광의 손실을 보상할 수 있는 이점이 있다.

Claims

스캐너 조명방법에 있어서, 발광소자를 일정하게 배치하고, 배치의 중심에서 종단부분으로 갈수록 상기 발광소자에서 발광하는 광량을 증가시켜 종단부분에서 손실되는 광량을 보상하는 것을 특징으로 하는 스캐너 조명방법.
제1항에 있어서 상기 스캐너 조명방법에 있어서, 상기 발광소자에 정전류를 제공하는 것을 특징으로 하는 스캐너 조명방법.
스캐너 조명장치에 있어서, 일정간격으로 발광소자를 배치하고, 상기 발광소자가 종단으로 갈수록 발광되는 광량을 증가시키는 발광부와, 상기 발광부에 정전류를 인가하는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스캐너 조명장치.
제3항에 있어서 상기 발광부가, 상기 발광소자를 다수의 LED를 사용하고, 상기 다수의 LED에 각각의 저항을 직렬로 연결하여, 상기 저항의 저항치를 LED의 위치에 따라 다르게 설정하여, 종단에 위치한 LED에서 발광되는 광량을 증가시키는 발광부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스캐너 조명장치.