KR101890016B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치는 감광성 부재의 표면 상에 잠상을 형성하기 위해, 주주사 방향으로 일정하지 않은 주사 속도로 감광성 부재의 표면 상에서 레이저 광의 스폿을 이동하도록 구성된 광-조사 유닛과, 주사 속도가 증가함에 따라 화상 데이터 편의 수가 증가하도록, 화상 데이터에 하나 이상의 화상 데이터 편을 삽입함으로써, 및/또는 주사 속도가 감소함에 따라 화상 데이터 편의 수가 증가하도록, 화상 데이터로부터 하나 이상의 화상 데이터 편을 추출함으로써, 화상 데이터의 주주사 방향으로의 길이를 보정하도록 구성된 화상 데이터 보정 유닛과, 주사 속도가 증가함에 따라 광원의 발광 휘도가 증가하고 및/또는 주사 속도가 감소됨에 따라 광원의 발광 휘도가 감소하도록 레이저 광의 휘도를 보정하게 구성된 휘도 보정 유닛을 포함한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE-FORMING APPARATUS}

본원의 개시는 레이저 빔 프린터(LBP), 디지털 복사기, 디지털 팩시밀리와 같은 화상 형성 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본원의 개시는 레이저 빔에 의해 광학적 기재(optical writing)를 수행하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자사진 화상 형성 장치는 감광체를 노광하기 위한 광학적 주사 유닛을 포함한다. 광학적 주사 유닛은 화상 데이터를 기초로 레이저 빔 광을 발광하고 상기 레이저 광을 회전 다면경에 의해 반사시키고 반사된 광을 주사 렌즈에 투과시켜서 감광체가 노광되도록 감광체를 투과된 광으로 조사한다. 회전 다면경이 회전함에 따라, 감광체의 표면 상에 형성된 레이저 광의 스폿을 이동시킴으로써 주사가 수행되어 잠상이 감광체 상에 형성된다.

주사 렌즈가 소위 fθ 특성을 갖는 렌즈이다. fθ 특성은, 회전 다면경이 균일한 각속도로 회전할 때 레이저 광의 스폿이 감광체의 표면상에서 균일한 속도로 이동하도록 레이저 광이 감광체의 표면 상에 포커싱되는 광학 특성이다. 주사 그러한 fθ 특성을 갖는 렌즈를 사용하여 적절한 노광이 수행될 수 있다.

그러한 fθ 특성을 갖는 주사 렌즈의 크기 및 비용은 상대적으로 크다. 따라서, 화상 형성 장치의 크기 및 비용을 감소시키기 위해, fθ 특성을 갖지 않는 주사 렌즈를 사용하거나 주사 렌즈를 사용하지 않는 것이 제안되었다.

일본 특허 공개 번호 58-125064는, 레이저 광의 스폿이 감광체의 표면 상에서 균일한 속도로 이동하지 않는 경우에도 감광체의 표면 상에 형성된 도트가 일정한 폭을 갖도록 하나의 주사 작동 도중 화상 클럭 주파수를 변경하기 위한 전기적 보정을 수행하는 기술을 개시한다.

하지만, fθ 특성을 갖는 주사 렌즈가 사용되지 않고 상술된 전기적 보정이 각각의 도트의 폭을 일정하게 하기 위해 수행된 경우에도, 예컨대 하나의 도트를 형성하기 위한 시간은 주주사 방향으로 일 단부 부분 및 중심 부분에서 변경된다. 즉, 레이저 광의 스폿이 도트를 형성하기 위해 감광체의 표면 상에서 이동하는 속도는 주주사 방향으로 일 단부 부분에서 하나의 도트를 형성하는 경우와 주주사 방향으로 중심 부분에서 하나의 도트를 형성하는 경우에 변경된다. 따라서, 드럼 표면 상의 단위 면적 당 노광량은 주주사 방향으로의 일 단부 부분에서의 도트와 주주사 방향으로의 중심 부분에서의 도트 사이에 상이하고, 이러한 노광량의 차이로 인해 화상 불량이 유발될 수 있다.

본원의 개시는 fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 이용하지 않고 화상 불량이 발생하는 것을 억제함으로써 노광을 수행하는 화상 형성 장치를 제공한다.

본원의 개시의 일 양태에 따르면, 광 조사 유닛, 화상 데이터 보정 유닛, 휘도 보정 유닛을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다. 광 조사 유닛은, 감광체의 표면 상의 레이저 빔의 스폿이 감광체의 표면 상의 잠상을 형성하기 위해 주주사 방향에 있어서 일정하지 않은 주사 속도로 이동하도록 화상 데이터에 따라 광원에 의해 발광된 레이저 광으로 대전된 감광체의 표면을 조사하도록 구성된다. 화상 데이터보정 유닛은, 하나 이상의 화상 데이터 편으로서 그 수가 주사 속도가 증가함에 따라 증가하는 화상 데이터 편을 화상 데이터에 삽입함으로써 및/또는 하나 이상의 화상 데이터 편으로서 그 수가 주사 속도가 감소됨에 따라 증가하는 화상 데이터 편을 화상 데이터로부터 추출함으로써 화상 데이터의 주주사 방향으로의 길이를 보정하도록 구성된다. 휘도 보정 유닛은 광원의 발광 휘도가 주사 속도가 증가함에 따라 증가하고 및/또는 광원의 발광 휘도가 주사 속도가 감소함에 따라 감소되도록 레이저 광의 휘도를 보정하도록 구성된다. 화상 형성 장치는 잠상 위에 토너를 도포함으로써 토너 상을 형성한다.

본원의 개시의 다른 양태에 따르면, 광 조사 유닛, 발광 타이밍 보정 유닛 및 발광 비율 보정 유닛을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다. 광 조사 유닛은, 레이저 광의 스폿이 감광체의 표면 상에 잠상을 형성하기 위해 주주사 방향으로 일정하지 않은 주사 속도로 감광체의 표면 상에서 이동하도록 화상 데이터에 따라 광원에 의해 발광되는 레이저 광으로 대전된 감광체의 표면을 조사하도록 구성된다. 발광 타이밍 보정 유닛은 레이저 광의 발광 간격이 주사 속도가 증가함에 따라 더 짧아지고 및/또는 레이저 광의 발광 간격이 주사 속도가 감소함에 따라 더 길어지도록 레이저 광의 발광 타이밍을 보정하도록 구성된다. 발광 비율 보정 유닛은, 레이저 광의 발광 비율이 주사 속도가 증가함에 따라 증가하고 및/또는 레이저 광의 발광 비율이 주사 속도가 감소함에 따라 감소하도록 레이저 광의 발광 비율을 보정하도록 구성된다. 화상 형성 장치는 잠상 위에 토너를 도포함으로써 토너 상을 형성한다.

본원의 개시의 다른 구성은 첨부된 도면을 참조하여 예시적 실시예의 후속하는 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2a는 주주사 방향을 따라 취해진 광학 주사 장치의 단면도이고, 도 2b는 부주사 방향을 따르는 광학 주사 장치의 단면이다.
도 3은 광학 주사장치의 화상 높이에 대한 부분 배율의 특성 그래프이다.
도 4a는 제1 비교 예에 따른 주주사 LSF 프로파일 및 광학 파형을 도시하는 도면이며, 도 4b는 제2 비교 예에 따른 주주사 LSF 프로파일 및 광학 파형을 도시한 도면이며, 도 4c는 제1 예시적 실시예에 따른 주주사 LSF 프로파일 및 광학 파형을 도시하는 도면이다.
도 5는 노광 제어 구성을 도시하는 전기 블록선도이다.
도 6a는 동기화 신호 및 화상 신호의 타이밍 차트이고, 도 6b는 주사된 표면 상의 도트 화상을 도시하는 도면 및 화상 신호 및 BD 신호의 타이밍 차트를 포함한다.
도 7은 화상 변조 유닛을 도시하는 블록 선도이다.
도 8a는 스크린의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 8b는 픽셀 및 픽셀 편을 도시하는 도면이다.
도 9는 화상 변조 유닛의 작동의 타이밍 차트이다.
도 10a는 하프톤 처리 유닛에 입력되는 화상 신호의 일 예를 도시하는 도면이며, 도 10b는 스크린을 도시하는 도면이고, 도 10c는 하프톤 처리가 수행된 화상 신호의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 11a는 픽셀 편의 삽입을 설명하는 도면이고, 도 11b는 픽셀 편의 추출을 설명하는 도면이다.
도 12는 발광기의 전류-휘도 특성을 도시하는 그래프이다.
도 13은 부분 배율 보정 및 휘도 보정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 14는 노광 제어 구성을 도시하는 전기적 블록 선도이다.
도 15는 발광기의 전류-휘도 특성을 도시하는 그래프이다.
도 16은 부분 배율 보정 및 휘도 보정을 위한 타이밍 차트이다.
도 17은 휘도 보정 전류를 얻는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 18a 내지 도 18c는 광학 주사 장치의 스폿 프로파일 및 정지 스폿의 직경을 설명하기 위한 도면이다.
도 19a는 제1 예시적 실시예에 따른 주주사 LSF 프로파일 및 광학 파형을 도시하는 도면이며, 도 19b는 제3 실시예에 다른 주주사 LSF 프로파일 및 광학 파형을 도시하는 도면이다.
도 20은 노광 제어 구성을 도시하는 전기적 블록 선도이다.
도 21은 화상 변조 유닛을 도시하는 블록 선도이다.
도 22a는 동기화 신호, 스크린 스위치 정보 및 화상 신호의 타이밍 차트이며, 도 22b는 축상 화상 높이의 부근에서 사용된 스크린의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 22c는 최축외 화상 높이 부근에서 사용된 스크린의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 23은 부분 배율 보정 및 휘도 보정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 24는 노광 제어 구성을 도시하는 전기적 블록 선도이다.
도 25a 내지 도 25c는 농도 보정 처리 이후에 하프톤 처리가 수행된 스크린의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 26은 부분 배율 보정 및 휘도 보정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 27은 농도 보정 처리의 흐름도이다.
도 28은 화상 변조 유닛을 도시하는 블록 선도이다.
도 29는 강제 오프 처리를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 30a 내지 도 30c는 강제 오프 처리가 수행된 경우에 하나의 픽셀의 발광 데이터의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 31은 강제 오프 처리의 흐름도이다.
도 32는 화상 변조 유닛을 도시하는 블록 선도이다.
도 33은 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리의 타이밍 차트이다.
도 34a 내지 도 34c는 화상 데이터의 화상 농도 값이 FFh인 경우에 하프톤 처리가 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리 후 수행된 스크린의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 35는 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리의 흐름도이다.

제1 예시적 실시예

화상 성형 장치

도 1은 화상 형성 장치(9)의 구성을 도시하는 개략도이다. 광학 주사 유닛인 광학 주사 장치(400) 내에 포함된 레이저 구동 유닛(300)은 제어 유닛(1)으로부터 출력된 제어 신호 및 화상 신호 발생 유닛(100)으로부터 출력된 화상 신호에 반응하여 주사 광(레이저 광)(208)을 발생시킨다. 대전 유닛(도시 생략)에 의해 대전된 감광 드럼(감광체)(4)이 레이저 광(208)을 이용하여 주사되어, 잠상이 감광 드럼(4)의 표면상에 형성된다. 현상 유닛(도시 생략)이 잠상에 대응하는 토너 하상을 형성하기 위해 잠상 위에 토너를 도포한다. 토너 상은, 급지 유닛(8)으로부터 기록 매체가 롤러(5)에 의해 감광 드럼(4)과 접하게 되는 위치로 급송되는 종이와 같은 기록 매체 상으로 전사된다. 기록 매체 상으로 전사된 토너 상은 정착 유닛(6)에 의해 기록재에 열적으로 정착되고 종이 토출 롤러(7)를 통해 상기 장치의 외측으로 출력된다.

광학 주사 장치

도 2a 및 도 2b는 본 예시적 실시예에 따른 광학 주사 장치(400)의 단면도이다. 도 2a는 주주사 방향을 따라 취해진 단면도이고, 도 2b는 부주사 방향을 따라 취해진 단면도이다.

본 예시적 실시예에서, 광원(401)에 의해 발광된 레이저 광(레이저 빔)(208)은 개구(402)에 의해 타원 형상으로 형성되고 커플링 렌즈(403)에 진입한다. 커플링 렌즈(403)를 통과한 광 빔은 실질적으로 평행한 광으로 변환되어 애너모픽(anamorphic) 렌즈(404)에 진입한다. 상기 실질적으로 평행한 광은 약 수렴광 및 약 발산광을 포함한다. 애너모픽 렌즈(404)는 주주사 방향을 따르는 단면에서 양의 굴절률을 가지며, 입사된 광 빔을 주주사 방향을 따르는 단면에서 수렴 광으로 변환한다. 또한, 애너모픽 렌즈(404)는 부주사 방향을 따르는 단면에서 편향기(405)의 편향 표면(405a)의 부근에서 광 빔을 집광하여, 주주사 방향으로 긴 선형 화상을 형성한다.

애너모픽 렌즈(404)을 통과한 광 빔은 편향기(다면경)(405)의 편향 표면(반사 표면)(405a)에 의해 반사된다. 반사 표면(405a)에 의해 반사된 광 빔은 주사 광(208)으로 작용하고(도 1 참조), 화상 형성 렌즈(406)를 통과하고, 감광 드럼(4)의 표면에 가해진다. 화상 형성 렌즈(406)는 화상 형성 광학 요소이다. 이 예시적 실시예에서, 하나의 화상 형성 광학 요소(화상 형성 렌즈(406))만이 화상 형성 광학 시스템을 구성한다. 화상 형성 렌즈(406)에 통과(투과)된 광 빔이 가해지는 감광 드럼(4)의 표면은 광 빔을 이용하여 주사되는 피주사 표면(407)의 역할을 한다. 화상 형성 렌즈(406)는 피주사 표면(407) 상에 광 빔이 포커싱되게 하여, 특정한 스폿 화상(스폿)을 형성한다. 화살표(A)에 의해 지시된 방향으로 구동 유닛(도시 생략)에 의해 일정한 각속도로 회전되는 편향기(405)에 의해, 스폿은 주주사 방향으로 피주사 표면(407) 상에서 이동하여, 정전 잠상이 피주사 표면(407) 상에 형성된다. 주주사 방향은, 감광 드럼(4)의 표면에 평행하고 감광 드럼(4)의 표면 상에서의 이동 방향에 직교하는 방향이다. 부주사 방향은 광 빔의 광학 축 및 주주사 방향에 직교하는 방향이다.

빔 검출(BD) 센서(409) 및 BD 렌즈(408)는 동기화를 위한 광학 시스템으로 작용하는데, 피주사 표면(407) 상에 정전 잠상을 기재하는 타이밍을 결정한다. BD 렌즈(408)를 통과한 광 빔이 진입하고 포토다이오드를 포함하는 BD 센서(409)에 의해 검출된다. 광 빔이 BD 센서(409)에 의해 검출되는 타이밍을 기초로, 기재 타이밍이 제어된다.

광원(401)은 반도체 레이저 칩이다. 본 예시적 실시예에서, 광원(401)은 하나의 발광기(11)를 포함한다(도 5 참조). 대안적으로, 광원(401)은 복수의 발광기를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 발광기는 광을 발광하도록 독립적으로 제어될 수 있다. 또한 광원(401)이 복수의 발광기를 포함하는 경우에, 발생된 복수의 광 빔은 커플링 렌즈(403), 애너모픽 렌즈(404), 편향기(405) 및 화상 형성 렌즈(406)를 통해 피주사 표면(407)에 도달한다. 피주사 표면(407) 상에서, 개별 광 빔에 대응하는 스폿은 부주사 방향으로 변위된 위치에 형성된다.

광학 주사 장치(400)의 상술된 광학 부재, 예컨대, 광원(401), 커플링 렌즈(403), 애너모픽 렌즈(404), 편향기(405) 및 화상 형성 렌즈(406)은 케이싱(광학 하우징)(400a) 내에 수용된다(도 1 참조).

화상 형성 렌즈

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 화상 형성 렌즈(406)는 2개의 광학 표면(렌즈 표면), 즉 입사 표면(제1 표면)(406a) 및 출사 표면(제2 표면)(406b)을 갖는다. 화상 형성 렌즈(406)는, 주주사 방향을 따르는 단면에서 주사가 소정의 주사 특성과 함께 편향 표면(405a) 상에서 편향된 광 빔을 이용하여 피주사 표면(407) 상에서 수행되도록 구성된다. 또한, 화상 형성 렌즈(406)는 피주사 표면(407) 상의 레이저 광(208)의 스폿이 소정 형상을 갖게 할 수 있도록 구성된다. 또한, 화상 형성 렌즈(406)에 의해, 편향 표면(405a)의 부근 및 피주사 표면(407)의 부근은 부주사 방향을 따르는 단면에서 공액 관계를 갖는다. 따라서, 면 엉킴(face tangle)이 보상된다(편향 표면(405a)이 엉킬 때 피주사 표면(407) 상에서의 부주사 방향으로의 주사 위치의 편차가 감소된다).

본 예시적 실시예에 따른 화상 형성 렌즈(406)는 사출 성형을 통해 형성된 플라스틱 몰드 렌즈이다. 대안적으로, 유리 몰드 렌즈가 화상 형성 렌즈(406)로 사용될 수 있다. 몰드 렌즈는 용이하게 형성될 수 있는 비구면을 가지며, 대량 생산에 적합하다. 따라서, 화상 형성 렌즈(406)로 몰드 렌즈를 이용함으로써, 화상 형성 렌즈(406)의 광학적 성능 및 생산성이 향상될 수 있다.

화상 형성 렌즈(406)는 소위 fθ 특성을 갖지 않는다. 즉, 화상 형성 렌즈(406)는 편향기(405)가 균일한 각속도로 회전할 때 균일한 속도로 피주사면(407) 상에서 화상 형성 렌즈(406)를 통과한 광 빔의 스폿을 이동시키는 주사 특성을 갖지 않는다. 이러한 방식으로, fθ 특성을 갖지 않는 화상 형성 렌즈(406)를 사용함으로써, 화상 형성 렌즈(406)는 편향기(405)에 근접하게 (거리(D1)가 짧은 위치에) 배치될 수 있다. 또한, fθ 특성을 갖지 않는 화상 형성 렌즈(406)는 광학 축 방향(두께(LT)) 및 주주사 방향(폭(LW))에서 fθ 특성을 갖는 화상 형성 렌즈보다 작을 수 있다. 따라서, 광학 주사 장치(400)의 케이싱(400a)(도 1 참조)의 감소된 크기가 달성될 수 있다. fθ 특성을 갖는 렌즈의 경우, 주주사 방향을 따르는 단면에서 렌즈의 입사 표면 및 출사 표면의 형상이 급격한 변화를 가질 수 있다. 형상에 대한 이러한 제한으로 인해, 양호한 화상 형성 성능이 얻어지지 않을 수 있다. 반대로, 화상 형성 렌즈(406)는 fθ 특성을 갖지 않기 때문에, 주주사 방향을 따르는 단면에서의 렌즈의 입사 표면 및 출사 표면의 형상은 작은 변화를 갖는다. 따라서, 양호한 화상 형성 성능이 얻어질 수 있다.

이 예시적 실시예에 따른 화상 형성 렌즈(406)의 주사 특성은 후속하는 [수학식 1]에 의해 표현된다.

[수학식 1]에서, θ는 편향기(405)의 주사 각도(주사 화각(scanning angle of view))를 나타내고, Y(mm)는 광 빔이 피주사 표면(407) 상에 집광되는 주주사 방향으로의 집광 위치를 나타내며, K(mm)는 축상 화상 높이에서의 화상 형성 계수를 나타내며, B는 화상 형성 렌즈(406)의 주사 특성을 결정하기 위한 계수(주사 특성 계수)를 나타낸다. 본 예시적 실시예에서, 축상 화상 높이는 광학 축 상의 화상 높이이며(Y = 0 = Ymin), 주사 각도 θ = 0에 대응한다. 축외 화상 높이는 중심 광학 축(주사 각도(θ) = 0)의 외부측 상에서의 화상 높이(Y ≠ 0)이며 주사 각도 θ ≠ 0에 대응한다. 또한, 최축외 화상 높이는 주사 각도(θ)가 가장 큰 경우(가장 큰 주사 화각)의 화상 높이(Y = +Ymax, -Ymax)이다. 피주사 표면(407) 상의 잠상이 형성될 수 있는 특정 구역(주사 구역)의 주주사 방향으로의 폭인 주사 폭(W)은 식 W = |+Ymax| + |-Ymax|에 의해 표현된다. 특정 구역의 중심 부분은 축상 화상 높이에 대응하고, 특정 구역의 단부 부분은 최축외 화상 높이에 대응한다.

여기서, 화상 형성 계수(K)는 평행 광이 화상 형성 렌즈(406)에 진입하는 경우 주사 특성(fθ 특성) Y = fθ의 f에 대응하는 계수이다. 즉, 화상 형성 계수(K)는 평행 광 이외의 광 빔이 화상 형성 렌즈(406)에 진입하는 경우에 fθ 특성과 같이, 주사 각도(θ)와 집광 위치(Y) 사이의 비례 관례를 확립하기 위한 계수이다.

또한, B = 0일 때, [수학식 1]은 Y = Kθ이며, 따라서 주사 특성 계수는 관련된 기술 분야에 따른 광학 주사 장치에 사용되는 화상 형성 렌즈의 주사 특성 Y = fθ에 대응한다. B = 1일 때, [수학식 1]은 Y = Ktanθ이며, 따라서 주사 특성 계수는 화상 포착 장치(카메라) 등에 사용되는 렌즈의 투영 특성 Y = ftanθ에 대응한다. 즉, [수학식 1]에서 주사 특성 계수(B)를 0 ≤ B ≤ 1 범위에서 설정함으로써, 투영 특성 Y = ftanθ와 fθ 특성 Y = fθ 사이의 주사 특성이 얻어질 수 있다.

이제, [수학식 1]이 주사 각도(θ)를 이용하여 미분되면, 주사 각도(θ)에 대한 피주사 표면(407) 상의 광 빔의 주사 속도가 [수학식 2]에 의해 표현되는 바와 같이 얻어진다.

또한, [수학식 2]은 축상 화상 높이에서 속도 dY/dθ = K에 의해 제산되어 이하의 [수학식 3]이 얻어진다.

[수학식 3]은 축상 화상 높이에서의 주사 속도에 대한 각각의 축외 화상 높이에서의 주사 속도의 편차량(부분 배율)을 나타낸다. 본 예시적 실시예에 따른 광학 주사 장치(400)에서, 광 빔의 주사 속도는 B = 0이 아닌 다른 경우에 축상 화상 높이와 축외 화상 높이에서 상이하다.

도 3은 본 예시적 실시예에 따른 피주사 표면(407) 상의 주사 위치가 특성 Y = Kθ으로 피팅된 경우 화상 높이와 부분 배율 사이의 관계를 도시한다. 이 예시적 실시예에서, [수학식 1]에 의해 표현되는 주사 특성은 화상 형성 렌즈(406)에 제공된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 주사 속도는 점진적으로 증가하여, 부분 배율은 축외 화상 높이를 향해 축상 화상 높이로부터 점진적으로 증가한다. 30%의 부분 배율은 광에 의한 조사가 단위 시간 동안 수행된 경우에 피주사 표면(407) 상에서의 주주사 방향으로의 조사 길이가 1.3배가되는 것을 나타낸다. 따라서, 주주사 방향으로의 픽셀 폭이 화상 클럭의 주기에 의해 결정된 일정한 시간 간격에서 결정되는 경우, 픽셀 농도는 축상 화상 높이와 축외 화상 높이 사이에서 상이하다.

주사 속도는 화상 높이(Y)가 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이에 도달함에 따라(화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라) 점진적으로 증가한다. 따라서, 화상 높이가 최축외 화상 높이 부근에 있을 때 단위 길이의 주사를 위한 기간은 피주사 표면(407) 상의 화상 높이가 축상 화상 높이 부근에 있을 때의 단위 길이의 주사를 위한 기간보다 짧다. 이는 광원(401)의 발광 휘도가 일정한 경우에, 화상 높이가 최축외 화상 높이 부근에 있을 때 단위 길이 당 노광의 총량이 화상 높이가 축상 화상 높이 부근에 있을 때의 단위 길이 당 노광의 총량보다 작다는 것을 의미한다.

상술된 광학 구성의 경우에, 단위 길이 당 노광의 총량의 변화 및 주주사 방향으로의 부분 배율은 양호한 화상 품질을 유지하기에 적합하지 않을 가능성이 존재한다. 따라서, 본 예시적 실시예에서는, 단위 길이 당 노광의 총량을 보정하기 위한 휘도 보정 및 상술된 부분 배율의 보정이 양호한 화상 품질을 얻기 위해 수행된다.

특히, 편향기(405)로부터 감광 드럼(4)으로의 광학 경로 길이가 감소함에 따라, 화각이 증가하여, 축상 화상 높이와 최축외 화상 높이 사이의 주사 속도의 차이가 증가한다. 본 발명자에 의해 이루어진 최초의 고려에 따르면, 주사 속도의 변화율이 20% 이상인, 즉 최축외 화상 높이에서의 주사 속도가 축상 화상 높이에서의 주사 속도의 120% 이상인 광학 구성이 얻어진다. 이러한 광학 구성의 경우에는, 단위 길이 당 노광의 총량의 변화 및 주주사 방향으로의 부분 배율의 영향으로 인해 양호한 화상 품질을 유지하는 것이 곤란하다.

또한, 주사 속도의 변화율(C)(%)은 C = ((Vmax-Vmin)/Vmin) * 100으로 표현되는데, 이때 Vmin은 가장 느린 주사 속도이고 Vmax는 가장 빠른 주사 속도이다. 또한, 본 예시적 실시예에 따른 광학 구성에서는, 주사 속도는 축상 화상 높이(주사 구역의 일부의 중심)에서 가장 느리고, 주사 속도는 최축외 화상 높이(주사 구역의 단부)에서 가장 빠르다.

또한, 발명자에 의해 이루어진 최초의 고려에 기초하면, 주사 속도의 변화율은 52°이상의 화각을 갖는 광학 구성에서 35% 이상인 것으로 밝혀졌다. 52°이상의 화각을 얻기 위한 조건은 다음과 같다. 예컨대, 주주사 방향에 있어서 A4 시트의 짧은 측면에 대응하는 폭을 갖는 잠상을 형성하기 위한 광학 구성의 경우에, 편향기 표면(405a)으로부터 피주사 표면(407)까지의 광학 경로 길이(D2)(도 2a 참조)는 주사 폭(W)이 213mm이고 주사 화각이 0°일 때 125mm 이하이다. 주주사 방향에 있어서 A3 시트의 짧은 측면에 대응하는 폭을 갖는 잠상을 형성하기 위한 광학 구성의 경우에는, 편향기 표면(405a)으로부터 피주사 표면(407)까지의 광학 경로 길이(D2)(도 2a 참조)는 주사 폭(W)이 300mm이고 주사 화각이 0°일 때 247mm 이하이다. 이러한 광학 구성을 갖는 화상 형성 장치에 의해, fθ 특성을 갖지 않는 화상 형성 렌즈가 사용되는 경우에도 양호한 화상 품질이 상술된 본 예시적 실시예에 따른 구성을 이용하여 얻어질 수 있다.

노광 제어 구성

도 5는 화상 형성 장치(9) 내에서의 노광을 제어하기 위한 구성을 도시하는 전기적 블록 선도이다. 화상 신호 발생 유닛(100)은 호스트 컴퓨터(도시 생략)로부터의 프린트 정보를 수신하고 화상 데이터(화상 신호)에 대응하는 VDO 신호(110)를 발생시킨다. 또한, 화상 신호 발생 유닛(100)은 픽셀 폭 보정 기능의 기능을 갖는다. 제어 유닛(1)은 화상 형성 장치(9)를 제어한다. 도한, 제어 유닛(1)은 광원(401)에 의해 방출된 광의 양을 제어하는 휘도 보정 유닛으로 기능한다. 레이저 구동 유닛(300)은 광원(401)이 광을 방출하게 하기 위해 VDO 신호(110)에 응답하여 광원(401)에 전류를 공급한다.

화상 신호 발생 유닛(100)이 화상을 형성하기 위한 화상 신호를 출력할 준비가 되면, 화상 신호 발생 유닛(100)은 직렬 통신(113)을 통해 프린트를 시작하도록 제어 유닛(1)에 명령한다. 제어 유닛(1)이 프린트할 준비가 되면, 제어 유닛(1)은 화상 신호 발생 유닛(100)으로 부주사 동기화 신호로 작용하는 TOP 신호(112) 및 주주사 동기화 신호로 작용하는 BD 신호(111)를 전송한다. 이러한 동기화 신호들의 수신에 응답하여, 화상 신호 발생 유닛(100)은 화상 신호인 VDO 신호(110)를 특정 타이밍에 레이저 구동 유닛(300)으로 출력한다.

화상 신호 발생 유닛(100), 제어 유닛(1) 및 레이저 구동 유닛(300)의 구성이 이하에서 설명될 것이다.

도 6a는 기록 매체의 한 페이지에 대한 화상 형성 작동이 수행되는 경우의 개별적인 동기화 신호 및 화상 신호의 타이밍 차트이다. 도 6a에서, 시간은 좌측으로부터 우측으로의 방향으로 경과된다. TOP 신호(112)의 "높음"은 기록 매체의 헤드가 특정 위치에 도달한 것을 나타낸다. TOP 신호(112)의 "높음"의 수신에 응답하여, 화상 신호 발생 유닛(100)은 BD 신호(111)와 동기하여 VDO 신호(110)를 송신한다. VDO 신호(110)에 응답하여, 광원(401)은 광을 방출하고 잠상이 감광 드럼(4)에 형성된다.

도 6a에서, VDO 신호(110)가 도시의 간략화를 위해 복수의 BD 신호(111)에 대해 연속적으로 출력된다. 하지만, 실제로는 VDO 신호(110)는 BD 신호(111)가 출력된 후로부터 다음 BD 신호(111)가 출력될 때까지의 주기 중 소정의 기간에 출력된다.

부분 배율 보정 방법

다음으로, 부분 배율 보정 방법이 설명될 것이다. 부분 배율 보정 방법을 설명하기 전에, 부분 배율의 보정 원리 및 인자가 도 6b를 참조하여 설명될 것이다. 도 6b는 BD 신호(111) 및 VDO 신호(110)의 타이밍과 피주사 표면(407) 상의 잠상을 이용하여 형성된 도트 화상을 도시하는 도면이다. 도 6b에서, 시간은 좌측으로부터 우측으로의 방향으로 경과된다.

BD 신호(111)의 상승 에지의 수신에 응답하여, 잠상이 감광 드럼(4)의 좌측 단부로부터 소정의 거리만큼 이격된 거리에 형성되도록 특정 기간 후에, 화상 신호 발생 유닛(100)은 VDO 신호(110)를 전송한다. VDO 신호(110)에 응답하여, 광원(401)은 광을 방출하고 VDO 신호(110)에 대응하는 잠상이 피주사 표면(407) 상에 형성된다.

여기에서는, VDO 신호(110)에 응답하여 축상 화상 높이 및 최축외 화상 높이에서의 동일한 기간 동안 광원(401)이 광을 방출하게 함으로써 도트 잠상을 형성하는 경우가 설명될 것이다. 도트의 크기는 600 dpi의 하나의 도트(주주사 방향으로 42.3 μm의 폭)에 대응한다. 상술된 바와 같이, 광학 주사 장치(400)는, 단부 부분(최축외 화상 높이)에서의 주사 속도가 피주사 표면(407) 상의 중심 부분(축상 화상 높이)에서의 주사 속도보다 빠른 광학 구성을 갖는다. 잠상(A)에 도시된 바와 같이, 최축외 화상 높이에서의 잠상 "도트 1"은 주주사 방향으로 축상 화상 높이에서의 잠상 "도트 2"보다 크다. 따라서, 이러한 예시적 실시예에서, VDO 신호(110)의 시간 폭 및 주기는 부분 배율 보정으로 주주사 방향으로의 위치에 따라 보정된다. 즉, 최축외 화상 높이에 대한 발광 시간 간격이 축상 화상 높이에 대한 발광 시간 간격보다 짧아지도록 부분 배율 보정이 수행되어, 최축외 화상 높이에서의 잠상 "도트 3" 및 축상 화상 높이에서의 잠상 "도트 4"는 잠상(B)에 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 크기를 갖는다. 이러한 보정으로 인해, 개별 픽셀에 대응하는 도트 형상의 잠상이 주주사 방향으로 실질적으로 균일한 간격으로 형성될 수 있다.

다음으로, 도 7 내지 도 11b를 참조하여, 축상 화상 높이로부터 축외 화상 높이로의 전이에 따른 부분 배율의 증가에 대응하는 기간만큼 광원(401)의 조사 기간을 짧게 하기 위한 부분 배율 보정의 구체적인 처리가 설명될 것이다. 도 7은 화상 변조 유닛(101)의 일 예를 도시하는 블록 선도이다. 농도 보정 유닛(121)은 적절한 농도로 호스트 컴퓨터(도시 생략)로부터 수신된 화상 신호를 프린트하는데 사용되는 농도 보정 테이블을 저장한다. 하프톤 처리 유닛(122)은 입력되는 8 비트 다중치 병렬 화상 신호(8-bit multivalued parallel image signal)에 대한 스크린(디더링) 처리를 수행하고, 화상 형성 장치(9) 내의 농도를 표현하기 위한 변환 처리를 수행한다.

도 8a는 농도가 200 라인 및 부주사 방향으로의 3개의 픽셀 및 주주사 방향으로의 3개의 픽셀을 포함하는 매트릭스(153)로 표현되는 스크린의 일 예를 도시한다. 도 8a에서, 백색 구역은 광원(401)이 발광하지 않는(오프(OFF)) 구역이며, 흑색 구역은 광원(401)이 발광하는(온(ON)) 구역이다. 매트릭스(153)는 각 레벨의 그라데이션에 대해 제공되며 그라데이션의 레벨(농도)은 화살표에 의해 지시된 순서로 증가된다. 본 예시적 실시예에서, 하나의 픽셀(157)은 피주사 표면(407) 상에서 600 dpi의 하나의 도트를 형성하기 위해 화상 데이터를 분할하는 단위이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 픽셀 폭이 보정되기 전 상태에서, 하나의 픽셀은 16개의 픽셀 편에 의해 구성되는데, 각각의 픽셀 편은 하나의 픽셀의 1/16에 대응하는 폭을 갖는다. 광원(401)의 온/오프는 각 픽셀 편에 대해 스위칭될 수 있다. 즉, 그라데이션의 16 단계가 하나의 픽셀 내에 표현될 수 있다. PS 변환 유닛(123)은 병렬-직렬 변환 유닛이며, 하프톤 처리 유닛(122)으로부터 수신된 16 비트 병렬 신호(129)를 직렬 신호(130)로 변환한다. FIFO(124)가 직렬 신호(130)를 수신하고, 라인 버퍼(도시 생략) 내에 직렬 신호(130)를 저장하고, 특정 시간 이후에 후속 단계에서 레이저 구동 유닛(300)에 VDO 신호(110)로 직렬 신호(130)를 출력한다. FIFO(124)의 판독/기재 제어가 CPU 버스(103)를 통해 중앙 처리 유닛(CPU)(102)으로부터 수신된 부분 배율 특성 정보를 기초로 판독 가능 신호(RE)(132) 및 기재 가능 신호(WE)(131)를 제어함으로써 픽셀 편 삽입/추출 제어기(128)에 의해 수행된다. 위상 고정 루프(phase-locked loop)(PLL) 유닛(127)은 PS 변환 유닛(123) 및 FIFO(124)로, 하나의 픽셀에 대응하는 클럭 신호(VCLK)(125)의 주파수에 16을 곱하여 얻어진 클럭 신호(126)(VCLK x 16)을 공급한다. 클럭 신호(125) 및 클럭 신호(126)의 주파수는 일정하다.

다음으로, 도 7을 참조하여 상술된 하프톤 처리 후에 수행되는 작동이 화상 변조 유닛(101)의 작동을 도시하는 도 9의 타이밍 차트를 참조하여 설명될 것이다. 상술된 바와 같이, PS 변환 유닛(123)은 클럭 신호(125)와 동기하여 하프톤 처리 유닛(122)으로부터 16 비트 다중치 신호(129)를 포착하고 클럭 신호(126)와 동기하여 FIFO(124)로 직렬 신호(130)를 전송한다.

FIFO(124)는 WE 신호(131)가 유효("높음")인 경우에만 직렬 신호(130)를 포착한다. 부분 배율을 보정하기 위해 주주사 방향으로의 화상을 짧게 하는 경우에, 픽셀 편 삽입/추출 제어기(128)는 WE 신호(131)를 부분적으로 무효("낮음")로 하여, FIFO(124)가 직렬 신호(130)를 포착하지 않게 한다. 즉, 픽셀 편이 추출된다. 도 9는 하나의 픽셀이 16개의 픽셀 편에 의해 구성되는 경우에, 제1 픽셀이 15개 픽셀 편에 의해 구성되도록 하나의 픽셀 편이 제1 픽셀 편으로부터 추출되는 일 예를 도시한다.

FIFO(124)는 RE 신호(132)가 유효("높음")인 경우에만 클럭 신호(126)(VCLK x 16)와 동기하여 축적된 데이터를 판독하고 VDO 신호(110)를 출력한다. 부분 배율을 보정하기 위해 주주사 방향으로 화상을 신장시키는 경우에, 픽셀 편 삽입/추출 제어기(128)는 RE 신호(132)를 부분적으로 무효("낮음")으로 하여, FIFO(124)는 판독 데이터를 업데이트하지 않고, 그 결과, 클럭 신호(126)의 1 클럭 이전에 대응하는 데이터를 계속 출력한다. 즉, 주주사 방향으로 상류측에 인접하고 이전에 처리된 픽셀 편의 데이터와 동일한 데이터를 갖는 픽셀 편이 삽입된다. 도 9는 하나의 픽셀이 16개의 픽셀 편에 의해 구성되는 경우에 제2 픽셀이 18개의 픽셀 편으로 구성되도록 2개의 픽셀 편이 제2 픽셀에 삽입되는 일 예를 도시한다. 본 예시적 실시예에 따른 FIFO(124)는 RE 신호가 무효("낮음")인 경우에, 출력이 Hi-Z 상태가 되지 않고 이전 출력이 연속되는 구성을 갖는다.

도 10a 내지 도 11b는 하프톤 처리 유닛(122)의 입력 화상인 16 비트 병렬 신호(129)로부터 FIFO(124)의 출력인 VDO 신호(110)까지를 화상을 이용하여 설명한 도면이다.

도 10a는 하프톤 처리 유닛(122)에 입력되는 다중치 8 비트 병렬 화상 신호의 일 예를 도시한다. 각 픽셀은 8 비트의 농도 정보를 갖는다. 픽셀(150)이 농도 정보(F0h)를 가지며, 픽셀(151)이 농도 정보(80h)를 가지며, 픽셀(152)이 농도 정보(60h)를 가지며, 백색 구역은 농도 정보(00h)를 갖는다. 도 10b는 도 8a 및 도 8b를 참조하여 상술된 바와 같이 200 라인을 포함하고 중심으로부터 성장하는 스크린을 도시한다. 도 10c는 하프톤 처리가 수행된 16 비트 병렬 신호(129)인 화상 신호의 화상을 도시한다. 상술된 바와 같이, 각 픽셀(157)은 16개 픽셀 편에 의해 구성된다.

도 11a 및 도 11b는 도 10c에서 주주사 방향으로 배열된 7개의 픽셀에 의해 구성되는 영역(158) 상에 포커싱하여, 픽셀 편을 삽입하여 화상을 신장시키는 일 예와, 직렬 신호(130)에서 화상 편을 추출함으로써 화상을 짧게 하는 예를 도시한다. 도 11a는 8%만큼 부분 배율을 증가시키는 예를 도시한다. 8개의 픽셀 편이 균일한 간격 또는 실질적으로 균일한 간격으로 100개의 연속 픽셀 편의 그룹 내로 삽입되어, 픽셀 폭은 8%만큼 부분 배율을 증가시키도록 변경될 수 있으며 잠상은 주주사 방향으로 신장될 수 있다. 도 11b는 7%만큼 부분 배율을 감소시키는 일 예를 도시한다. 7개의 픽셀 편이 균일한 간격 또는 실질적으로 균일한 간격으로 100개의 연속 픽셀의 그룹으로부터 추출되어, 픽셀 폭은 7%만큼 부분 배율을 감소시키도록 변경될 수 있으며, 잠상은 주주사 방향으로 짧아질 수 있다. 이러한 방식으로, 부분 배율 보정에 의해, 주주사 방향으로의 길이가 하나의 픽셀보다 작은 픽셀 폭이 변경되어, 화상 데이터의 개별 픽셀에 대응하는 도트형 잠상이 주주사 방향으로 실질적으로 균일한 간격으로 형성될 수 있다. 주주사 방향으로의 실질적으로 균일한 간격은 주주사 방향으로 불완전하게 균일한 간격을 포함한다는 것에 주목한다. 즉, 부분 배율 보정의 결과로, 픽셀 간극의 일부 변화가 용인될 수 있으며, 픽셀은 화상 높이의 특정 범위 내에서 평균적으로 균일한 간격으로 배열되면 된다. 상술된 바와 같이, 픽셀 편이 균일하거나 실질적으로 균일한 간격으로 삽입 또는 추출되는 경우, 픽셀을 구성하는 픽셀 편의 수가 2개의 인접한 픽셀들 사이에서 비교될 때, 픽셀을 구성하는 픽셀 편의 수의 차이는 0 또는 1이다. 따라서, 원래 화상 데이터와 비교할 때, 주주사 방향으로의 화상 농도의 변화가 억제될 수 있으며, 따라서 양호한 화상 품질이 얻어질 수 있다. 픽셀 편이 삽입 또는 추출되는 위치는 주주사 방향으로 각 주사 라인에서 동일하거나 상이할 수 있다.

상술된 바와 같이, 주사 속도는 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 증가한다. 따라서, 부분 배율 보정에 있어서, 픽셀 편은, 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 화상의 길이가 감소하도록(하나의 픽셀의 길이가 감소하도록) 삽입 및/또는 추출된다. 이러한 방식으로, 개별 픽셀에 대응하는 잠상이 주주사 방향에 있어서 실질적으로 균일한 간격으로 형성될 수 있으며 부분 배율은 적절하게 보정될 수 있다.

휘도 보정

다음으로, 휘도 보정이 도 5, 도 12 및 도 13을 참조하여 설명될 것이다. 휘도 보정은 후속하는 이유로 수행된다. 즉, 부분 배율 보정에 의해, 화상 높이(Y)의 절대값이 증가함에 따라 하나의 픽셀의 길이가 감소되고 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 광원(401)에 의해 제공되는 하나의 픽셀에 대한 노광의 총량(광의 적분량)이 감소하도록 보정이 수행된다. 휘도 보정에서, 광원(401)의 휘도는, 하나의 픽셀에 대한 노광의 총량(광의 적분량)이 각 화상 높이에서 일정하게 되도록 보정된다.

도 5에 도시된 제어 유닛(1)은 CPU 코어(2), 8 비트 디지털 대 아날로그(DA) 컨버터(21) 및 레귤레이터(22)를 포함하는 집적 회로(IC)(3)를 포함한다. 제어 유닛(1)은 휘도 보정 유닛으로 기능하도록 레이저 구동 유닛(300)과 협력한다. 레이저 구동 유닛(300)은 메모리(비휘발성 메모리)(304), 전압을 전류로 변환하는 VI 변환 회로(306) 및 레이저 구동 IC(16)를 포함하고 광원(401) 내에서 레이저 다이오드인 발광기(11)로 구동 전류를 공급한다. 메모리(304)는 부분 배율 특성 정보 및 발광기(11)로 공급되는 보정 전류에 관한 정보를 저장한다. 부분 배율 특성 정보는 주주사 방향으로 복수의 화상 높이에 대응하는 부분 배율 정보이다. 부분 배율 정보 대신에, 피주사 표면 상에서의 주사 속도에 관한 특성 정보가 저장될 수 있다.

다음으로, 레이저 구동 유닛(300)의 작동이 설명될 것이다. 메모리(304)에 저장된 발광기(11)를 위한 보정 전류에 관한 정보를 기초로, IC(3)는 레귤레이터(22)로부터 출력된 전압(23)을 조절 및 출력한다. 전압(23)은 DA 컨버터(21)를 위한 기준 전압의 역할을 한다. 후속하여, IC(3)는 DA 컨버터(21)를 위한 입력 데이터(20)를 설정하고 BD 신호(111)과 동기하여 주주사에 있어서 증가 또는 감소되는 휘도 보정 아날로그 전압(312)을 출력한다. 휘도 보정 아날로그 전압(312)은 후속 단계에서 VI 변환 회로(306)에 의해 전류값 Id(313)로 변환되고, 전류 값 Id(313)은 레이저 구동기 IC(16)로 출력된다. 본 예시적 실시예에서, 제어 유닛(1) 내의 IC(3)는 휘도 보정 아날로그 전압(312)을 출력한다. 대안적으로, DA 컨버터가 레이저 구동 유닛(300) 내에 제공될 수 있으며, 휘도 보정 아날로그 전압(312)이 레이더 구동기 IC(16) 부근에서 발생될 수 있다.

레이저 구동기 IC(16)는 VDO 신호(110)에 따라 발광기(11) 또는 더미 레지스터(10)로의 전류(IL)의 공급을 스위칭하여, 광원(401)의 발광의 온/오프를 제어한다. 발광기(11)로 공급되는 레이저 전류 값(IL)(제3 전류)는 정전류 회로(15)에서 설정된 전류(Ia)(제1 전류)에서 VI 변환 회로(306)으로부터 출력된 전류(Id)(제2 전류)를 차감하여 얻어진다. 정전류 회로(15)를 통해 흐르는 전류(Ia)는, 광원(401)에 제공되어 발광기(11)에 의해 방출되는 광의 양을 모니터링하는 광검출기(12)에 의해 검출된 휘도가 소정의 휘도(Papc1)가 되도록, 레이저 구동기 IC(16) 내에 포함된 회로로 피드백 제어를 수행함으로써 자동적으로 조절된다. 이러한 자동 조절은 소위 자동 전원 제어(auto power control)(APC)이다. 발광기(11)가 방출된 레이저 광(316)의 양의 주주사 작동 각각에 대해 프린트 구역(도 13 참조) 외측에 BD 신호를 검출하도록 광을 발광하게 된 상태에서, 발광기(11)의 휘도의 자동 조절이 수행된다. VI 변환 회로(306)에 의해 출력된 전류(Id)를 설정하기 위한 방법이 이하에서 설명될 것이다. 가변 레지스터(13)의 값은, 발광기(11)가 특정 휘도로 광을 방출하는 경우에 가변 레지스터의 값이 소정의 전압으로 레이저 구동기 IC(16)에 입력되도록 공장에서 조립시 조절된다.

상술된 바와 같이, 소정의 휘도로 광을 방출하는데 필요한 전류(Ia)에서 VI 변환 회로(306)로부터 출력된 전류(Id)를 차감함으로써 얻어지는 전류가 레이저 구동 전류(IL)로 발광기(11)에 공급된다. 이 구성으로 인해, 레이저 구동 전류(IL)는 Ia 또는 그 이상의 값을 갖고 흐르지 않는다. VI 변환 회로(306)는 휘도 보정 유닛의 일부로 작용한다.

도 12는 발광기(11)의 전류 및 휘도의 특성을 도시하는 그래프이다. 특정 휘도를 가진 광을 방출하기 위해 발광기(11)에 필요한 전류(Ia)는 주위 온도에 따라 변경된다. 도 12에서, 그래프(51)는 표준-온도 환경 하에서 전류-휘도 특성의 그래프의 일 예이며, 그래프(52)는 고온 환경 하에서 전류-휘도 특성의 그래프의 일 예이다. 통상적으로, 레이저의 특정 휘도를 출력하는데 필요한 전류(Ia)는 환경 온도가 변하는 경우 변하지만, 그 효율(도면에서 기울기)은 거의 변하지 않는다. 즉, 특정 휘도(Papc1)를 갖는 레이저 광을 방출하기 위해, 지점(A)에 의해 표시된 전류 값은 표준-온도 환경 하에서 전류(Ia)로서 필요한 반면에, 지점(C)에 의해 표시된 전류 값은 고온 환경 하에서 전류(Ia)로 필요하다. 상술된 바와 같이, 레이저 구동기 IC(16)는 환경 온도가 변하는 경우에도, 광검출기(12)를 이용하여 휘도를 모니터링하여 특정 휘도(Papc1)를 얻기 위해 발광기(11)에 적용되는 전류(Ia)를 자동적으로 조절한다. 환경 온도가 변하는 경우에도 효율은 거의 변하지 않는다. 따라서, 휘도는 특정 휘도(Papc1)를 갖는 광을 방출하기 위해 전류(Ia)로부터 특정 전류 △I(N) 및 △I(H)를 차감함으로써 특정 휘도(Papc1)의 0.74 배로 감소될 수 있다. 환경 온도가 변하는 경우에도 효율은 거의 변하지 않아서, 전류 △I(N) 및 △I(H)는 실질적으로 서로 동일하다. 본 예시적 실시예에서, 발광기(11)의 휘도는, 즉 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가됨에 따라 중심 부분(축상 화상 높이)로부터 단부 부분(최축외 화상 높이)로 점진적으로 증가된다. 따라서, 광은 중심 부분에서 도 12의 지점(B) 또는 지점(D)에 의해 지시된 휘도로 방출되고, 광은 단부 부분의 지점(A) 또는 지점(C)에 표시된 휘도로 방출된다.

휘도 보정은 특정 휘도를 갖는 광을 방출하도록 자동으로 조절된 전류(Ia)로부터 특정 전류 △I(N) 및 △I(H)에 대응하는 전류(Id)를 차감하여 수행된다. 상술된 바와 같이, 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 주사 속도가 증가한다. 하나의 픽셀에 대한 노광의 총량(광의 적분량)은 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 감소된다. 따라서, 휘도 보정에 있어서, 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 휘도가 증가하도록 보정이 수행된다. 구체적으로는, 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 전류 값(Id)이 감소하도록 설정되어, 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 전류(IL)가 증가된다. 이러한 방식으로, 부분 배율이 적절하게 보정될 수 있다.

작동의 설명

도 13은 상술된 부분 배율 보정 및 휘도 보정을 도시하는 타이밍 차트이다. 도 5에 도시된 메모리(304)는 광학 주사 장치(400)에 관한 부분 배율 특성 정보(317)를 저장한다. 부분 배율 특성 정보는 광학 주사 장치(400)가 조립된 후에 각 장치에 대해 측정되고 저장될 수 있다. 각각의 장치들 사이에 작은 편차가 존재하는 경우에, 개별 장치에 대한 정보를 측정하지 않고 대표적인 특성이 저장될 수도 있다. CPU 코어(2)는 직렬 통신(307)을 통해 메모리(304)로부터 부분 배율 특성 정보(317)를 판독하여 화상 신호 발생 유닛(100) 내의 CPU(102)로 전송한다. 상기 정보를 기초로, CPU 코어(2)는 부분 배율 보정 정보(314)를 생성하고 이를 도 5에 도시된 화상 변조 유닛(101) 내의 픽셀 편 삽입/추출 제어기(128)로 전송한다. 도 13은 주사 속도의 변화율(C)이 35%이어서, 축상 화상 높이가 기준일 때 35%의 부분 배율이 최축외 화상 높이에서 생성되는 일 예를 도시한다. 이 예에서, 부분 배율 보정 정보(314)는, 17%의 지점이 제로 배율 보정에 대응하고 최축외 화상 높이가 -18%(-18/100)에 대응하고 축상 화상 높이가 +17%(+17/100)에 대응한다는 것을 나타낸다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이 주주사 방향에 있어서, 픽셀 편은 화상 높이의 절대 값이 큰 단부 부분 부근에서 화상 길이를 감소시키기 위해 추출되고, 픽셀 편은 화상 높이의 절대 값이 작은 중심 부분 부근에서 화상 길이를 증가시키기 위해 삽입된다. 도 11a 및 도 11b를 참조하여 상술된 바와 같이, 최축외 화상 높이에서 -18%의 보정을 수행하기 위해, 18개의 픽셀 편이 100개의 픽셀 편으로부터 추출된다. 축상 화상 높이에서 +17%의 보정을 수행하기 위해, 17개의 픽셀 편이 100 픽셀 편에 삽입된다. 따라서, 축상 화상 높이 (중심 부분) 부근이 기준으로 간주될 때, 최축외 화상 높이(단부 부분) 부근의 상태는, 35개의 픽셀 편이 100개의 픽셀 편으로부터 추출된 상태와 실질적으로 동일하며, 따라서 35%의 부분 배율이 보정될 수 있다. 즉, 레이저 광(208)의 스폿이 최축외 화상 높이에서 피주사 표면(407) 상의 하나의 픽셀의 폭(42.3 μm(600 dpi))에 대응하는 거리만큼 이동되는 기간은 축상 화상 높이에서의 기간의 0.74배이다.

축상 화상 높이에 대한 최축외 화상 높이에서의 하나의 픽셀의 폭에 대한 주사 기간의 비율은 주사 속도의 변화율(C)을 이용하여 다음 식에 의해 표현될 수 있다.

100[%]/(100[%] + C[%])

= 100[%]/(100[%] + 35[%])

= 0.74

하나의 픽셀의 폭보다 작은 폭을 갖는 픽셀 편의 삽입 또는 추출에 의해, 픽셀 폭은 보정될 수 있으며, 개별 픽셀에 대응하는 잠상은 주주사 방향으로 실질적으로 균일한 간격으로 형성될 수 있다.

대안적으로, 축상 화상 높이가 기준으로 간주될 수 있으며, 축상 화상 높이 부근에서 픽셀 편의 삽입 또는 추출 모두가 수행되지 않을 수 있으며, 픽셀 편의 추출의 비율은 화상 높이가 최축외 화상 높이에 접근함에 따라 증가될 수 있다. 반대로, 최축외 화상 높이가 기준으로 간주될 수 있으며, 픽셀 편의 삽입 또는 추출 모두가 최축외 화상 높이 부근에서 수행되지 않을 수 있으며, 픽셀 폭은 기준을 유지할 수 있으며, 픽셀 편의 삽입의 비율은 화상 높이가 축상 화상 높이에 접근함에 따라 증가될 수 있다. 상술된 바와 같이, 축상 화상 높이와 최축외 화상 높이 사이의 중간 화상 높이에서의 픽셀이 기준 픽셀 폭(16개의 픽셀 편에 대응하는 폭)을 갖도록 픽셀 편을 삽입 또는 추출함으로써 더 높은 화상 품질이 얻어질 수 있다. 즉, 픽셀 편이 삽입/추출된 픽셀의 픽셀 폭과 기준 픽셀 폭 사이의 차이의 절대 값이 감소함에 따라, 주주사 방향으로의 화상 농도가 원래의 화상 데이터에 더욱 충실해지고, 따라서 더 높은 화상 품질이 얻어질 수 있다. 이는 20% 이상의 부분 배율 보정의 경우에 특히 현저하다.

휘도 보정을 수행하기 위해, IC(3) 내의 CPU 코어(2)는 프린트 작업을 수행하기 전에 메모리(304)로부터 보정 전류 정보 및 부분 배율 특성 정보(317)를 판독한다. 후속하여, IC(3) 내의 CPU(2)는 하나의 주사 작동에 대해 휘도 보정 값(315)을 생성하고 IC(3) 내의 레지스터(도시 생략)에 휘도 보정 값(315)을 저장한다. 또한, IC(3) 내의 CPU 코어(2)는 레귤레이터(22)를 위한 출력 전압(23)을 결정하고 이를 기준 전압으로 DA 컨버터(21)에 입력한다. IC(3) 내의 CPU 코어(2)는 BD 신호(111)와 동기하여 저장된 휘도 보정 값(315)을 판독하고, DA 컨버터(21)의 출력 포트로부터 휘도 보정 값(315)를 기초로 휘도 보정 아날로그 전압(312)을 출력한다. 출력된 휘도 보정 아날로그 전압(312)은 후속 단계에서 VI 보정 회로(306)에 공급되고 보정을 위한 전류 값(Id)으로 변환된다. 전류 값(Id)은 레이저 구동기 IC(16)에 입력되고 전류(Ia)으로부터 차감된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 휘도 보정 값(315)은 피주사 표면 상의 레이저 광의 조사 위치(화상 높이)의 변화에 따라 변경되며, 따라서, 전류 값(Id)도 레이저 광의 조사 위치에 따라 변경된다. 따라서, 전류(IL)가 제어된다.

보정 전류 정보 및 부분 배율 특성 정보(317)에 기초하여 CPU 코어(2)에 의해 생성되는 휘도 보정 값(315)은, 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 전류 값(Id)이 감소하도록 설정된다. 따라서 도 13에 도시된 바와 같이, 전류(IL)는 화상 높이(Y)의 절대 값이 증가함에 따라 증가한다. 즉, 하나의 주사 작동 도중, 전류 값(Id)은 변경되고 전류(IL)는 화상의 중심 부분을 향해(화상 높이(Y)의 절대 값이 감소함에 따라) 감소된다. 그 결과, 발광기(11)로부터 출력된 레이저 광의 양은, 도 13에 도시된 바와 같이 발광기(11)가 최축외 화상 높이에서 휘도(Papc1)를 갖는 광을 방출하고 축상 화상 높이에서는 휘도(Papc1)의 0.74배의 휘도를 갖는 광을 방출하도록 보정된다. 즉, 레이저 광은 26%의 감쇠율로 감쇠된다. 즉, 최축외 화상 높이에서의 휘도는 축상 화상 높이에서의 휘도의 1.35배이다. 감쇠율 R%는 주사 속도의 변화율(C)을 이용하여 다음 식으로 표현될 수 있다.

R = (C/(100 + C)) * 100

= 35[%]/(100[%] + 35[%]) * 100

= 26[%]

휘도의 감소 비율 및 DA 컨버터(21)의 입력은 비례 관계를 갖는다. 예컨대, CPU 코어(2) 내의 DA 컨버터(21)의 입력이 FFh이고 광의 양이 26% 만큼 감소되도록 설정된 경우에, 광의 양은 80h에서 13%만큼 감소된다.

전류(Ia)로부터 전류(Id)를 차감함으로써 전류(IL)를 제어하는 대신에, 전류(IL)는 레이저 광의 조사 위치에 따라 전류(Ia)에 전류(I)를 추가함으로써 얻어질 수 있다. 대안적으로, 레이저 광의 조사 위치가 특정 조사 위치일 때, 전류(I)는 전류(Ia)에 추가될 수 있으며, 조사 위치가 다른 조사 위치일 때, 전류(Id)는 전류(IL)를 얻기 위해 차감될 수 있다. 즉, 보정을 위한 전류가 추가 또는 차감되는 것은 각 화상 높이에서 필요한 전류(IL)에 대한 기준 전류(Ia)의 값을 기초로 적절하게 선택될 수 있다.

효과의 설명

도 4a 내지 도 4c는 광학 파형 및 주주사 선 확산 함수(line spread function)(LSF) 프로파일을 도시한다. 이러한 광학 파형 및 주주사 LSF 프로파일은 광원(401)이 축상 화상 높이, 중간 화상 높이 및 최축외 화상 높이에서 특정 기간 동안 특정 휘도를 갖는 광을 방출하는 경우에 얻어진다. 본 예시적 실시예에 따른 광학 구성에서, 최축외 화상 높이에서의 주사 속도는 축상 화상 높이에서의 주사 속도의 135%이며, 축상 화상 높이에 대한 최축외 화상 높이의 부분 배율은 35%이다. 여기서 도시된 광학 파형은 광원(401)의 방출 파형이다. 여기에 도시된 주주사 LSF 프로파일의 각각은 주주사 방향으로의 스폿을 이동하면서 상술된 광학 파형을 갖는 광을 방출함으로써 피주사 표면(407) 상에 형성된 스폿 프로파일을 부주사 방향으로 적분하여 얻어진다. 이는 광원(401)이 상술된 광학 파형을 갖는 광을 방출하게 되었을 때 피주사 표면(407) 상의 노광의 총량(광의 적분량)을 나타낸다.

도 4a는 상술된 부분 배율 보정 및 휘도 보정이 본 예시적 실시예에 따른 광학 구성과 유사한 광학 구성에서 수행되지 않는 제1 비교 예를 도시한다. 제1 비교 예에서, 광원은 축상 화상 높이에서 주주사 1 픽셀(42.3 μm)에 필요한 기간(T3) 동안 휘도(P3)를 갖는 광을 방출한다. 따라서, 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이까지 주주사 LSF 프로파일이 확대되며, 광의 적분량의 피크가 낮아진다.

도 4b는 상술된 부부 배율 보정이 수행되고 상술된 휘도 보정은 수행되지 않은 제2 비교 예를 도시한다. 부분 배율 보정에서, 축상 화상 높이에서의 주주사 1 픽셀(42.3 μm)에 필요한 기간(T3)을 기준으로, 하나의 픽셀에 대응하는 기간은 축상 화상 높이로부터 축외 화상 높이까지의 부분 배율의 증분에 대응하는 기간만큼 짧아진다. 휘도는 P3에서 일정하다. 주주사 LSF 프로파일의 확대는 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이로 억제된다. 하지만, 조사 기간은 단축되는데, 즉 중간 화상 높이에서의 조사 기간은 T3의 0.87 배이며, 최축외 화상 높이에서의 조사 기간은 T3의 0.74 배이며, 따라서 광의 적분량의 피크는 도 4a에 비해 더 낮아진다.

도 4c는 상술된 부분 배율 보정 및 휘도 보정이 수행된 본 예시적 실시예를 도시한다. 제2 비교 예에서와 유사한 처리가 부분 배율 보정을 위해 수행된다. 휘도 보정으로, 부분 배율 보정에서 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이까지 1 픽셀에 대면하는 광원(401)의 방출 기간을 짧게 하여 감소된 광의 적분량이 보상된다. 즉, 휘도(P3)를 기준으로 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이까지 광원(401)의 휘도를 증가시키도록 보정이 수행된다. 도 4c에서, 최축외 화상 높이에서의 휘도는 P3의 1.35 배이다. 도 4b의 주주사 LSF 프로파일과 비교하면, 광의 적분량의 피크의 하락이 억제되고, 프로파일의 확대도 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이까지 억제된다. 도 4c의 축상 화상 높이, 중간 화상 높이 및 최축외 화상 높이의 LSF 프로파일은 완전히 동일하지 않지만, 개별 픽셀에 대한 노광의 총량은 실질적으로 동일하고, 형성될 화상이 영향 받지 않도록 보정이 수행된다.

상술된 바와 같이, 본 예시적 실시예에 따르면, 부분 배율 보정 및 휘도 보정이 수행되고, 따라서 fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 사용하지 않고 화상 불량의 발생을 억제하면서 노광이 수행될 수 있다.

상술된 예시적 실시예에서, 부분 배율 보정은 픽셀 편을 삽입 또는 추출함으로써 수행된다. 이러한 방법을 이용하여 부분 배율을 보정하는 경우, 일본 특허 공개 번호 58-125064에 개시된 바와 같은 주주사 방향으로의 클럭 주파수를 변경하는 경우와 비교하여 아래와 같은 장점이 얻어진다. 일본 특허 공개 번호 58-125064에 개시된 구성에서는, 복수의 상이한 주파수의 클럭 신호를 출력할 수 있는 클럭 생성 유닛이 주주사 방향에 있어서 클럭 주파수를 변경하기 위해 필요하며, 이러한 클럭 생성 유닛으로 인해 비용이 증가된다. 특히, 클럭 주파수의 변화를 이용하여 20% 이상의 부분 배율을 보정하는 경우, 비용은 현저하게 증가된다. 또한, 클럭 주파수를 변경하는 경우, 클럭 주파수를 변경하는 정밀도가 제한되며, 부분 배율 보정의 정밀도도 제한된다. 하지만, 본 예시적 실시예에서 부분 배율 보정이 클럭 신호(125) 및 클럭 신호(126)의 클럭 주파수를 변경하지 않고 수행될 수 있다. 따라서, 이 예시적 실시예에서 부분 배율 보정은 단지 하나의 클럭 생성 유닛을 제공하여 수행될 수 있으며, 클럭 생성 유닛의 비용 증가가 억제될 수 있다. 또한, 본 예시적 실시예에서, 부분 배율 조정은 픽셀 편을 삽입 또는 추출하여 수행될 수 있으며, 따라서 부분 배율 보정의 상대적으로 높은 정밀도가 달성될 수 있다.

제2 예시적 실시예

도 14 내지 도 17은 제2 예시적 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 제2 예시적 실시예에서, 휘도 보정은 제1 예시적 실시예에 따른 방법과 다른 방법을 이용하여 수행된다. 구체적으로, 제1 예시적 실시예에서는 최대 휘도(최축외 화상 높이에서)를 기준으로 하여, 축상 화상 높이를 향해 휘도가 감소되도록 제어가 수행된다. 반대로, 제2 예시적 실시예에서는 최소 휘도(축상 화상 높이 부근에서)를 기준으로 하여 최축외 화상 높이를 향해 휘도가 증가하도록 제어가 수행된다. 또한, 제1 예시적 실시예에서는 메모리(304)가 휘도 보정에 사용될 발광기(11)를 위한 보정 전류 정보 및 부분 배율 특성 정보를 저장한다. 반대로, 제2 예시적 실시예에서는 메모리(304)가 단지 부분 배율 특성 정보만을 저장한다. 부분 배율 특성 정보를 이용하여 계산되고 목표 휘도를 얻기 위해 사용되는 발광기(11)에 대한 보정 전류는 상기 장치에 의한 제어 하에서 레이저 구동 유닛(300)의 레이저 휘도 모니터링 유닛을 이용하여 계산된다. 부분 배율 보정 및 다른 구성은 제1 예시적 실시예의 구성과 동일하며, 따라서 동일한 도면 부호가 할당되었으며, 그 설명은 생략된다.

도 14는 노광 제어 구성을 도시하는 전기적 블록 선도이다. 본 예시적 실시예에 따른 레이저 구동 유닛(300)(도 14)은, VI 변환 회로(318)가 VI 변환 회로(306)의 기능과 다른 기능을 가지며 버퍼 회로(320)가 제공된다는 점에서 제1 예시적 실시예(도 5)에 다른 레이저 구동 유닛(300)과 상이하다. 또한, 제어 유닛(1)의 IC(20)는 AD 컨버터를 포함한다.

버퍼 회로(320)는 발광기(11)의 발광 휘도에 따라 광검출기(12)에서 생성되는 전류를 가변 레지스터(13)에 의해 변환함으로써 얻어지는 전압을 버퍼링하는데 사용되며, 제어 유닛(1)의 IC(20)로 버퍼링된 전압을 전송한다. VI 변한 회로(318)는 그로부터 출력된 전류의 방향이 제1 예시적 실시예에서의 방향과 반대가 되는 특성을 갖는다.

메모리(304)는 단지 부분 배율 특성 정보를 저장한다. 상술된 회로 및 장치 이외의 요소들은 제1 예시적 실시예에서와 동일하며, 따라서 동일한 도면 부호에 의해 지시되고, 그 설명은 생략된다. 메모리(304)에 저장된 부분 배율 특성 정보를 기초로, CPU 코어(2)를 포함하는 IC(20)는 휘도 보정 값을 계산하고, 수평 동기화 신호인 BD 신호(111)와 동기하여 주주사 내에서 증가/감소하는 휘도 보정 아날로그 전압(312)을 출력한다. 휘도 보정 아날로그 전압(312)은 레귤레이터(22)로부터 출력된 DA 컨버터(21)의 기준 전압(23) 및 IC(20) 내의 CPU 코어(2)에 의해 생성된 휘도 보정 값(315)에 의해 결정된다.

휘도 보정 아날로그 전압(312)은 후속 단계에서 VI 변환 회로(318)에 의해 전류 값(Id)(제2 전류)으로 변환되고, 전류 값(Id)은 레이저 구동기 IC(16)로부터 전류를 얻는 방향으로 흐른다. 즉, 전류 값(Id)이 흐르는 방향은 제1 예시적 실시예에서와 반대이다. 즉, 발광기(11)에 공급된 레이저 전류 값(IL)(제3 전류)는 정전류 회로(15)로부터 출력된 전류(Ia)(제1 전류)에 VI 변환 회로(318)에 의해 얻어진 전류(Id)를 추가하여 얻어진 전류이다. 정전류 회로(15)를 통해 유동하는 전류(Ia)는, 발광기(11)의 휘도를 모니터링하기 위한 광검출기(12)가 소정의 휘도(Papc2)를 검출하도록 레이저 구동기 IC(16) 내의 회로에 의해 자동적으로 조절된다. 발광기(11)의 휘도의 자동 조절은 발광기(11)가 도 16에 도시된 방출된 레이저 광(316)의 양의 각각의 주주사 작동을 위한 프린트 구역 외측에서 BD 신호(111)를 검출하기 위해 광을 방출하는 상태에서 수행된다.

도 15는 발광기(11)의 휘도 및 전류의 특성을 도시하는 그래프이다. 이 예에서, DA 컨버터(21)가 00h를 가질 때, 즉 전류 값(Id)(313)이 0일 때, 레이저 구동기 IC(16)는 광이 소정의 휘도(Papc2)로 방출되도록 자동 조절을 수행한다(지점 A 및 C). Papc2는, 주주사 속도가 가장 느린 위치에서, 즉 부분 배율이 0%인 축상 화상 높이 부근에서 전자사진 프로세스에 필요한 휘도로 간주된다. FFh로 휘도 보정 값(315)을 증가시킴으로써 특정 휘도(Papc2)에서 광을 방출하기 위한 전류(IL)에 추가되는 특정 전류 △I(N) 및 △I(H)에 의해, 휘도는 Papc2의 1.35 배로 증가될 수 있다(도 15의 지점 B 및 D). 본 예시적 실시예에서, 도 16에 도시된 방출된 레이저 광(316)의 양에서 알 수 있는 바와 같이, VI 변환 회로(318)의 출력된 전류(313)는 중심 부분(축상 화상 높이)으로부터 단부 부분(최축외 화상 높이)까지 레이저 광 조사 위치의 변화에 따라 점진적으로 증가하여, 레이저 전류가 증가되고, 발광기(11)의 휘도가 증가된다.

다음으로, Papc2로부터 Papc2의 1.35배로 레이저 휘도를 증가시키기 위해 추가되는 레이저 전류 △I(N)를 얻기 위한 처리 흐름, 즉 DA 컨버터(21)의 기준 전압(23)을 결정하기 위한 처리 흐름이 도 17에 도시된 흐름도를 참조하여 설명될 것이다. 이 처리 흐름은, 화상 형성 장치(9)의 전원이 최초로 켜질 때 CPU 코어(2)에 의해 수행되고 메모리(304) 내에 저장된다. 이후 전원이 꺼지면, CPU 코어(2)는 메모리(304) 내에 저장된 값을 참조한다. 대안적으로, CPU 코어(2)는 전원이 켜지는 매시간 상기 처리 흐름을 수행할 수 있거나, 대기 모드로부터 복귀할 때 상기 처리 흐름을 수행할 수 있다.

우선, IC(20)의 CPU 코어(2)는, 출력 전압이 0 V가 되도록 DA 컨버터(21)에 00h를 입력한다(단계 S1 및 S2). 이 상태에서, 레이저 구동기 IC(16)는, 레이저 광이 특정 휘도로 출력되도록 레이저 전류(IL)를 자동적으로 조절한다(단계 S3). 후속하여, 화상 변조 유닛(101)은 VDO 신호(110)를 온-상태로 계속 유지하고, CPU 코어(2)는 PD 모니터 전압(319)으로 전압(Von)을 포착한다(단계 S4). 후속하여, 화상 변조 유닛(101)이 VDO 신호(110)를 오프-상태로 계속 유지하고, CPU 코어(2)는 PD 모니터 전압(319)으로 전압(Voff)을 포착한다(단계 S5 및 단계 S6). IC(20)의 CPU 코어(2)는 메모리(304) 내에 저장된 부분 배율 특성 정보를 참조하고, CPU 코어(2)의 레지스터 내에 가장 높은 배율의 지점 a%를 일시적으로 저장한다(단계 S7). 후속하여, CPU 코어(2)는 후속하는 식을 이용하여 PD 모니터 전압(319)의 목표 전압(Va)을 계산한다(단계 S8).

Va = Von + (Von - Voff) * a/100

예로서, 후속하는 조건 하에서 Va는 2.9 V이다.

Von = 2.2 V, Voff = 0.2 V, a = 35%

후속하여, 화상 변조 유닛(101)이 VDO 신호(110)가 온-상태가 되게 한다(단계 S9). 후속하여, CPU 코어(2)는 DA 컨버터(21)의 입력을 FFh로 설정한다(단계 S10). 후속하여, CPU 코어(2)는 0 V로부터 레귤레이터(22)로부터 출력된 VrefH로 표시되는 기준 전압(23)을 증가시키고, PD 모니터 전압(319)을 참조하여 목표 전압(Va)과 기준 전압(23)을 비교한다(단계 S11 및 S12). PD 모니터 전압(319)이 Va, 즉 레귤레이터(22)의 설정 값과 일치할 때, CPU 코어(2)는 메모리(304) 내에 DA 컨버터(21)의 기준 전압(23)을 저장한다(단계 S13). 도 15에 도시된 바와 같이, 발광기(11)가 광을 방출한 후에, 레이저 전류 및 휘도는 비례 관계를 갖는다. 따라서, FFh가 DA 컨버터(21)에 입력되어 휘도가 35% 증가되는 경우에, 휘도는 FFh의 절반, 즉 80h를 입력함으로써 17.5%만큼 증가한다.

상술된 바와 같이, 본 예시적 실시예에 따르면, 제1 예시적 실시예에서와 같이 부분 배율 보정 및 휘도 보정을 수행함으로써 fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 사용하지 않고 화상 불량이 발생하는 것을 억제하면서 노광이 수행될 수 있다.

제3 예시적 실시예

도 18a 내지 도 23을 참조하여 제3 예시적 실시예가 설명될 것이다. 제3 예시적 실시예에서, 화상 품질을 추가로 개선하기 위해, 제1 예시적 실시예에서 설명된 부분 배율 보정에 추가하여 발광 기간 보정 및 휘도 보정을 수행하기 위한 방법이 설명될 것이다. 도 20은 노광 제어 구성을 도시하는 도면이다. 제3 예시적 실시예는 도 20에 도시된 화상 신호 발생 유닛(100)의 화상 변조 유닛(160)의 구성에서 제1 예시적 실시예와 상이하다. 다른 요소들은 제1 예시적 실시예와 동일하며, 따라서 상기 요소들은 동일한 도면 부호로 지시되고 그 설명은 생략된다.

도 4c에 도시된 바와 같이 제1 예시적 실시예에서, 주주사 LSF 프로파일은 화상이 영향을 받지 않도록 보정될 수 있다. 제3 예시적 실시예에서는, 예컨대 1 픽셀(도트)의 폭을 갖고 부주사 방향으로 연장하는 라인(수직 라인)에 의해 구성되는 미세 화상을 위한 최적의 화상 형성을 달성하기 위해, VDO 신호(110)를 이용하여 제어되는 광원(401)의 휘도 및 조명(발광) 기간이 더욱 적절하게 될 수 있다.

도 18a 내지 도 18c는 제1 예시적 실시예에서와 동일한 부분 배율 보정 및 휘도 보정이 수행된 경우, 1 도트를 위한 레이저 주사가 수행된 결과로 얻어진 주주사 LSF 프로파일을 도시한다. 도 18a는 축상 화상 높이의 주주사 LSF 프로파일을 도시하며, 도 18b는 최축외 화상 높이의 주주사 LSF 프로파일을 도시한다. 도 18c는 도 18a 및 도 18b에 도시된 축상 화상 높이 및 최축외 화상 높이의 1 도트의 주주사 LSF 프로파일을 중첩된 방식으로 도시한다. 여기서, 해상도는 600 dpi이며, 1 도트(픽셀)의 주주사 방향의 폭은 42.3 μm이다. 최축외 화상 높이에서의 부분 배율은 35%이다. 따라서, 광은 축상 화상 높이에서 기간(T3) 동안 휘도(P3)로 방출되고, 광은 최축외 화상 높이에서 기간(0.74*T3) 동안 휘도(1.35*P3)로 방출된다. 도 18c에 도시된 바와 같이, 1 도트의 주주사 LSF 프로파일에서는, 광의 적분량의 피크가 축상 화상 높이에서보다 최축외 화상 높이에서 낮아진다. 또한, 최축외 화상 높이의 프로파일의 하위 부분은 더 넓은 폭을 가지며, 주주사 LSF 프로파일들은 서로 완전히 일치하지 않는다. 또한, 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이까지 광의 적분량의 피크가 점진적으로 감소하고, 상기 프로파일의 하위 부분의 폭은 증가한다.

상술된 바와 같이, 1 도트의 주주사 LSF 프로파일은 축상 화상 높이와 최축외 화상 높이 사이에서 상이하다. 이는 도 18a 및 도 18b의 점선에 의해 표시된 정지 스폿의 프로파일이 축상 화상 높이와 최축외 화상 높이 사이에서 상이하기 때문이다. 정지 스폿의 프로파일이란, 특정 순간에 레이저 스폿에 의해 형성되는 주주사 LSF 프로파일이다. 각각의 주주사 위치에서 정지 스폿의 프로파일을 합한 결과로, 도 18a 및 도 18b의 실선에 의해 표시되는 1 도트의 주주사 LSF 프로파일이 얻어진다.

휘도 보정이 수행된 경우에도, 최축외 화상 높이와 축상 화상 높이의 정지 스폿의 프로파일을 완전히 동일하게 하는 것은 불가능한데, 이는 화상 형성 렌즈(406)에 의해 피주사 표면(407) 상에 포커싱된 레이저 광(208)의 스폿의 형상이 최축외 화상 높이와 축상 화상 높이 사이에서 완전히 동일하지 않기 때문이다.

따라서, 본 예시적 실시예에서는 제1 예시적 실시예에 따른 부분 배율 보정에 추가하여 VDO 신호(110)를 기초로 광원(401)에 대한 발광 기간의 보정 및 휘도 보정이 수행되어, 미세 화상의 재현성이 더욱 향상된다.

도 19a 및 도 19b는 광학 파형 및 주주사 LSF 프로파일을 도시하는 도면이다. 이 광학 파형 및 주주사 LSF 프로파일은, 광원(401)이 축상 화상 높이, 중간 화상 높이, 최축외 화상 높이에서 특정 기간 동안 특정 휘도로 광을 방출하는 경우에 얻어진다. 도 19a는 제1 예시적 실시예에 따른 부분 배율 보정 및 휘도 보정이 수행된 경우의 주주사 LSF 프로파일을 도시하며, 도 19b는 본 예시적 실시예에 따른 보정이 수행된 경우의 주주사 LSF 프로파일을 도시한다. T3은 축상 화상 높이에서 주주사 1 픽셀(42.3μm)에 필요한 기간이다. 도 19a는, 축상 화상 높이에서 레이저 발광 기간이 T3이고 휘도가 P3이며, 최축외 화상 높이에서 방출된 레이저 광(170)의 양에 대한 발광 기간이 T3의 0.74 배이고 발광 휘도가 P3의 1.35 배인 경우를 도시한다. 도 19b는, 최축외 화상 높이에서 발광 기간이 T3의 0.22 배이고 발광 휘도가 P3의 4.5 배가 되도록 후술되는 처리를 통해 보정이 수행된 경우를 도시한다. 본 예시적 실시예에서 이러한 방식으로 보정을 수행함으로써, 축상 화상 높이와 최축외 화상 높이 사이에서 1 도트에 대한 레이저 주사의 주주사 LSF 프로파일들이 서로 더욱 유사하게 될 수 있다.

본 예시적 실시예에서, 발광 기간이 보정되는 경우에도, 인접한 픽셀들의 도트들 사이의 간격은 제1 예시적 실시예에 따른 부분 배율 보정이 수행된 상태와 동등한 상태에서 유지될 필요가 있다. 따라서, 본 예시적 실시예에서는 1 도트(픽셀)에 대응하는 기간은 최축외 화상 높이에서 0.74 * T3이며, 중간 화상 높이에서는 0.87 * T3이다.

따라서, 본 예시적 실시예에서 발광 기간 보정은, 제1 예시적 실시예에 따른 부분 배율 보정이 수행되는 상태에서 스크린 처리 유닛으로 작용하는 하프톤 처리 유닛(122)을 이용하여 수행된다. 또한, 제1 예시적 실시예에서 상술된 휘도 보정을 위한 보정 상수는 발광 기간 보정을 고려한 값으로 설정된다.

발광 기간 보정

발광 기간 보정은 도 21에 도시된 화상 변조 유닛(160)의 하프톤 처리 유닛(186)에 의해 수행된다. 하프톤 처리 유닛(186)은 개별 화상 높이에 대응하는 스크린을 저장하고, 스크린(SCR) 스위칭 유닛(185)으로부터 출력된 정보를 기초로 스크린을 선택하고, 하프톤 처리를 수행한다. SCR 스위칭 유닛(185)은 화상 클럭 신호(125) 및 동기화 신호로 작용하는 BD 신호(111)를 이용하여 스크린 스위칭 정보(184)를 생성한다. 도 22a는 개별 화상 높이에 대응하는 스크린을 도시하는 도면이다. SCR 스위칭 유닛(185)은 도 22a에 도시된 바와 같이, 주주사 방향으로의 화상 높이에 따라 스크린 스위칭 정보(184)를 출력한다. 스크린 스위칭 정보(184)는 최축외 화상 높이에서 제1 스크린(SCR1)이며 축상 화상 높이에서 n번째 스크린(SCRn)이다. 하프톤 처리 유닛(186) 및 SCR 스위칭 유닛(185)은 발광 기간 보정 유닛으로 기능한다.

도 22b는 축상 화상 높이 부근에서 사용되는 n번째 스크린의 일 예를 도시하며, 도 22c는 최축외 화상 높이 부근에서 사용되는 제1 스크린의 일 예를 도시한다. 각 스크린은 200 라인으로 형성된 매트릭스에 의해 구성되며, 각 픽셀의 그라데이션은 픽셀을 분할하여 얻어진 16개의 픽셀 편에 의해 표현될 수 있으며, 9개의 픽셀에 의해 구성되는 스크린의 영역은 VDO 신호(110)의 8 비트 다중치 병렬 데이터에 의해 표현되는 농도 정보에 따라 성장한다. 매트릭스(153)는 각 그라데이션 수준에 제공되고, 그라데이션 수준은 화살표에 의해 지시된 순서로 증가한다. 도 22c에 도시된 바와 같이, 제1 스크린은, 가장 높은 그라데이션 수준(최대 농도)의 매트릭스에서도 16개 픽셀 편 모두가 조명되지는 않도록 설정된다.

예로서, 축상 화상 높이에서의 T3을 기준으로 하여 최축외 화상 높이에서 최대 발광 기간이 0.22 * T3로 설정되는 경우가 설명될 것이다. 부분 배율 보정이 수행됨으로써, 1 도트(픽셀)에 대응하는 발광 기간은 0.74 * T3으로 제한된다. 따라서, 최대 발광 기간을 0.22 * T3으로 추가로 제한하기 위해, 다음 식에 의해 표현되는 바와 같이 하나의 픽셀 내의 16개의 픽셀 편 중 0.22/0.74에 대응하는 픽셀 편 내에서 광이 방출되도록 설정이 이루어질 수 있다.

16 * (0.22/0.74) = 4.75 (픽셀 편)

즉, 최대 약 5개의 픽셀 편이 스크린에서 조명될 수 있다.

휘도 보정

휘도 보정은 보정 상수를 변경하여 수행될 수 있다. 즉, 제1 예시적 실시예에 따른 도 5의 전기적 블록 선도에 도시된 DA 컨버터(21)에 입력되는 기준 전압(23)이 변경될 수 있으며, 따라서 그에 대한 설명은 생략된다. 도 23은 본 예시적 실시예에 따른 처리의 타이밍 차트이다. 휘도 보정 아날로그 전압(330), VI 변환 출력 전류(Id)(331) 및 방출된 레이저 광(332)의 양에 대한 축외 화상 높이에서의 보정의 양은 제1 예시적 실시예에서보다 크다. 축상 화상 높이에서의 휘도는 제1 예시적 실시예에서와 동등하지만, 최축외 화상 높이에서의 휘도는 제1 예시적 실시예에서 1.35배였지만 본 예시적 실시예에서는 4.5배이다. 즉, 축상 화상 높이에서의 휘도가 P3이고 최축외 화상 높이에서의 휘도가 P3'인 경우에,

(P3'/P3) > (100 + C)/100

상기 식이 만족된다(C는 주사 속도의 변화율을 나타낸다).

방출된 레이저 광(332)의 양의 파형에 의해, 최축외 화상 높이에서의 4.5배의 휘도(P3')가 기준으로 간주되는 경우, 축상 화상 높이에서의 휘도(P3)는 휘도(P3')의 0.22배(100%/450%)이다.

상술된 제3 예시적 실시예에서, 광원(401)의 발광 기간 및 발광 휘도는 부분 배율 보정, 발광 기간 보정 및 휘도 보정을 통해 보정된다. 하지만, 후속하는 조건이 주주사 방향으로 화상의 농도를 일정하게 하기 위해 필요하다. 즉, 도 19a 및 도 19b에 도시된 광학 파형에 의해 알 수 있는 바와 같이, 발광 기간으로 발광 휘도를 적분함으로써 얻어지는 값이 축상 화상 높이, 중간 화상 높이 및 최축외 화상 높이에서 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다. 본 예시적 실시예에서, 각각의 화상 높이에의 간격은 다음과 같다. 축상 화상 높이: T3 * P3, 중간 화상 높이: (0.50 * T3) * (2.00 * P3) = 1.00 * T3 * P3, 최축외 화상 높이: (0.22 * T3) * (4.50 * P3) = 0.99 * T3 * P3.

본 예시적 실시예에서는, 1 도트의 주주사 LSF 프로파일들이 서로 일치하도록, 제1 예시적 실시예에 비해 광원(401)의 발광 기간은 짧아지고 그 휘도는 증가한다. 대안적으로, 감광 드럼(4)의 민감도를 포함하는 현상 시스템의 응답성을 고려하면, 제1 예시적 실시예에 따른 양과 제3 예시적 실시예에 따른 양 사이의 보정량이 사용될 수 있다. 또한, 보정량은 프린트될 화상의 유형에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 통상의 화상의 경우, 부분 배율 보정 및 휘도 보정은 제1 예시적 실시예에서와 같이 수행될 수 있다. 많은 얇은 라인을 이용한 화상의 경우, 부분 배율 보정, 발광 기간 보정 및 휘도 보정이 제3 예시적 실시예에서와 같이 수행될 수 있다.

상술된 바와 같이 본 예시적 실시예에 따르면, 부분 배율 보정 및 휘도 보정이 수행되고, 따라서 fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 사용하지 않고도 화상 불량이 발생하는 것을 억제하면서 노광이 수행될 수 있다.

또한, 본 예시적 실시예에 따르면, 부분 배율 보정을 겪은 개별 픽셀에 할당된 기간 중 발광 기간의 비율이 축상 화상 높이로부터 최축외 화상 높이로 감소되는 발광 기간 보정이 수행된다. 발광 기간의 감소에 따라, 발광 휘도는 휘도 보정을 수행함으로써 증가된다. 따라서, 1 도트의 폭을 갖는 수직 라인에 의해 구성되는 얇은 라인 화상도 양호한 화상 품질로 프린트될 수 있다.

제4 예시적 실시예

제4 예시적 실시예에서는, 제1 예시적 실시예에 따른 휘도 보정 대신에 농도 보정을 수행하기 위한 구성이 설명될 것이다. 부분 배율 보정과 같은 다른 부분들은 제1 예시적 실시예에서와 동일하다. 따라서, 제1 예시적 실시예의 부분들과 동일한 부분들은 동일한 도면 부호로 표시되고 그 설명이 생략된다.

노광 제어 구성

도 24는 화상 형성 장치(9) 내의 노광 제어 구성을 도시하는 전기적 블록 선도이다. 화상 신호 발생 유닛(100)은 호스트 컴퓨터(도시 생략)로부터 프린트 정보를 수신하고 화상 데이터(화상 신호)에 대응하는 VDO 신호(110)를 생성한다. 또한, 화상 신호 발생 유닛(100)은 픽셀 폭 보정 유닛의 기능 및 화상 농도를 보정하기 위한 농도 보정 유닛으로 기능을 갖는다. 제어 유닛(1)은 화상 형성 장치(9)를 제어한다. 레이저 구동 유닛(300)은 메모리(304), 레이저 구동기 IC(16) 및 광원(401)의 발광기(11)를 포함한다. 레이저 구동 IC(16)는 VDO 신호(110)에 따라, 발광기(11)가 광을 방출하도록 발광기(11)에 전류(IL)를 공급할 것인지 또는 발광기(11)의 끄기 위해 발광기(11)에 더미 저항(10)을 공급할 것인지를 절환하여, VDO 신호(110)를 기초로 광원(401)의 광 방출의 온/오프를 제어한다. 광검출기(12)는 발광기(11)에 의해 방출된 광의 양을 검출한다.

화상을 형성하기 위한 화상 신호가 출력되기 위해 준비된 후에, 화상 신호 발생 유닛(100)은 직렬 통신(113)을 통해 프린트를 시작할 것을 제어 유닛(1)에 명령한다. 제어 유닛(1)은 CPU 코어(2)를 포함한다. 프린트를 위한 준비가 완료되면, CPU 코어(2)는 부주사 동기화 신호로 작용하는 TOP 신호(112) 및 주주사 동기화 신호로 작용하는 BD 신호(111)를 화상 신호 발생 유닛(100)으로 전송한다. 상기 동기화 신호의 수신에 응답하여, 화상 신호 발생 유닛(100)은 특정 타이밍에서 레이저 구동 유닛(300)으로 화상 신호로 작용하는 VDO 신호(110)를 출력한다.

부분 배율 보정 방법

다음으로 부분 배율 보정이 설명될 것이다.

도 26은 상술된 부분 배율 보정의 일 예를 도시하는 타이밍 차트이다. 도 24에 도시된 메모리(304)는 광학 주사 장치(400)에 관한 부분 배율 특성 정보(317)를 저장한다. 부분 배율 특성 정보는, 광학 주사 장치(400)가 조립된 후에 각 장치에 대해 측정 및 저장될 수 있다. 각각의 장치 사이에 작은 차이가 존재하는 경우, 개별 장치에 대한 정보를 측정하지 않고 대표 특성이 저장될 수도 있다. CPU 코어(2)는 직렬 통신(307)을 통해 메모리(304)로부터의 부분 배율 특성 정보(317)를 판독하고, 이를 화상 신호 발생 유닛(100) 내의 CPU(102)로 전송한다. 상기 정보를 기초로, CPU 코어(2)는 부분 배율 보정 정보(314)를 생성하고 이를 도 24에 도시된 화상 변조 유닛(101) 내의 픽셀 편 삽입/추출 제어기(128)로 전송한다. 부분 배율 보정은 제1 예시적 실시예와 동일하다. 도 26은, 주사 속도의 변화율(C)이 35%이고 따라서 축상 화상 높이가 기준일 때 35%의 부분 배율이 최축외 화상 높이에서 생성되는 일 예가 도시된다. 이 예에서, 부분 배율 보정 정보(314)는 17%의 지점이 제로 배율 보정에 대응하고, 최축외 화상 높이가 -18%(-18/100)에 대응하며, 축상 화상 높이가 +17%(+17/100)에 대응한다는 것을 나타낸다. 따라서, 도 26에 도시된 바와 같이, 주주사 방향에서, 픽셀 편은 화상 높이의 절대값이 큰 단부 부분 부근에서 화상 길이를 감소시키기 위해 추출되고, 픽셀 편은 화상 높이의 절대 값이 작은 중심 부분 부근에서 화상 길이를 증가시키기 위해 삽입된다. 도 11a 및 도 11b를 참조하여 상술된 바와 같이, 최축외 화상 높이에서 -18%의 보정을 수행하기 위해, 18개의 픽셀 편이 100개의 픽셀 편으로부터 추출된다. 축상 화상 높이에서 +17%의 보정을 수행하기 위해, 17개의 픽셀 편이 100개의 픽셀 편에 삽입된다.

따라서, 축상 화상 높이(중심 부분) 부근이 기준으로 간주될 때, 최축외 화상 높이(단부 부분) 부근의 상태는 35개의 픽셀 편이 100개의 픽셀 편으로부터 추출된 상태와 실질적으로 동일하며, 따라서 35%의 부분 배율이 보정될 수 있다. 즉, 레이저 광(208)의 스폿이 최축외 화상 높이에서 피주사 표면(407) 상의 하나의 픽셀의 폭(42.3 μm(600 dpi))에 대응하는 거리만큼 이동되는 기간은 축상 화상 높이에서의 기간의 0.74배이다.

축상 화상 높이에 대한 최축외 화상 높이에서의 하나의 픽셀의 폭에 대한 주사 기간의 비율은 주사 속도의 변화율(C)을 이용하여 다음 식에 의해 표현될 수 있다.

100[%]/(100[%] + C[%])

= 100[%]/(100[%] + 35[%])

= 0.74

하나의 픽셀의 폭보다 작은 폭을 갖는 픽셀 편의 삽입 또는 추출에 의해, 픽셀 폭(픽셀 간격)은 보정될 수 있으며, 개별 픽셀에 대응하는 잠상은 주주사 방향으로 실질적으로 균일한 간격으로 형성될 수 있다. 즉, 픽셀 편이 추출되는 경우, 픽셀 간격이 감소하고 레이저 광의 발광 간격이 감소한다. 픽셀 편이 삽입되는 경우, 픽셀 간격이 증가하고 레이저 광의 발광 간격이 증가한다. 따라서, 주사 속도가 증가함에 따라 더 많은 픽셀 편이 추출되고, 및/또는 주사 속도가 감소함에 따라 더 많은 픽셀 편이 삽입되어, 레이저 광의 잠상이 주주사 방향에 있어서 실질적으로 균일한 간격으로 형성될 수 있도록 레이저 광의 발광 타이밍이 보정될 수 있다. 따라서, 부분 배율이 보정될 수 있다. 이 방식으로, 픽셀 편 삽입/추출 제어기(128)는 발광 타이밍을 보정하는 발광 타이밍 보정 유닛으로 기능한다.

대안적으로, 축상 화상 높이가 기준으로 간주될 수 있으며, 축상 화상 높이 부근에서 픽셀 편의 삽입 또는 추출 모두가 수행되지 않을 수 있으며, 픽셀 편의 추출의 비율은 화상 높이가 최축외 화상 높이에 접근함에 따라 증가될 수 있다. 반대로, 최축외 화상 높이가 기준으로 간주될 수 있으며, 픽셀 편의 삽입 또는 추출 모두가 최축외 화상 높이 부근에서 수행되지 않을 수 있으며, 픽셀 편의 삽입의 비율은 화상 높이가 축상 화상 높이에 접근함에 따라 증가될 수 있다. 축상 화상 높이와 최축외 화상 높이 사이의 중간 화상 높이에서의 픽셀은 기준 픽셀 폭(16개의 픽셀 편에 대응하는 폭)을 갖도록, 픽셀 편을 삽입 또는 추출함으로써 더 높은 화상 품질이 얻어질 수 있다. 즉, 픽셀 편이 삽입/추출되지 않은 기준 픽셀 폭에 대한, 픽셀 편이 삽입/추출된 픽셀의 폭의 변화량의 절대 값이 감소함에 따라, 주주사 방향으로의 화상 농도와 관련하여 원래 화상 데이터에 비해 더욱 충실해진 화상이 얻어질 수 있으며, 따라서 더 높은 화상 품질이 얻어질 수 있다.

농도 보정

다음으로, 부분 배율 보정을 통해 축상 화상 높이에서 최축외 화상 높이로 광원의 조사 기간을 짧게 하여 감소된 광의 적분량에 의해 유발되는 농도 변화를 화상 처리로 보정하기 위한 농도 보정 처리가 설명될 것이다. 이 농도 보정 처리에 의해, 주주사 방향에 있어서 축상 화상 높이로부터 축외 화상 높이까지 화상의 농도가 균일하도록 화상의 농도가 보정된다.

우선, 농도 보정 처리의 개요가 도 24, 도 27 및 도 28을 참조하여 설명될 것이다. 도 27은 제4 예시적 실시예의 농도 보정 처리의 흐름도를 도시한다. 농도 보정 처리는 화상 변조 유닛(101)에 의해 수행된다. 우선, 메모리(304)(도 24 참조)에 저장된 농도 보정 값이 판독된다(단계 S1). 메모리(304)에 저장된 농도 보정 값은 각각의 장치에서 측정 및 저장될 수 있다. 대안적으로, 값을 개별적으로 측정하지 않고 대표 특성이 제조 시에 저장될 수도 있다. 메모리(304)에 저장된 농도 보정 값은 직렬 통신(307)을 통해 제어 유닛(1)으로 전송되고, 직렬 통신(113)을 통해 화상 신호 발생 유닛(100)의 화상 변조 유닛(101)으로 추가로 전송되고, 농도 보정 유닛(121)(도 7 참조)에 저장된다.

후속하여, 농도 보정 유닛(121)은 저장된 농도 보정 값을 이용하여 화상 데이터에 농도 보정 처리를 수행한다(단계 S2). 농도 보정 유닛(121)은 광원(401)에 방출된 레이저 광의 발광 비율을 보정함으로써 프린트된 화상의 화상 농도를 보정하는 발광 비율 보정 유닛이다. 농도 보정 유닛(121)은 BD 신호(111)에 동기하여 농도 보정 값을 판독하고, 노광량 감소로 인한 축상 화상 높이로부터 축외 화상 높이로의 단위 길이 당 노광의 총량이 감소되어 유발된 화상 농도의 감소를 방지하기 위해 축외 화상 높이에서 축상 화상 높이로의 화상 그라데이션 값을 감소시키는 보정을 수행한다. 이러한 농도 보정에 의해, 축상 화상 높이와 축외 화상 높이에서 화상 농도가 균일하게 된다. 본 예시적 실시예에서, 화상 농도는 프린트된 화상의 토너 농도를 측정함으로써 얻어지는 각 픽셀의 값이다.

농도 보정 처리가 수행된 화상 데이터는 하프톤 처리 유닛(122)(도 7 참조)으로 전송되고, 도 10a 내지 도 10c 등을 참조하여 상술된 방식으로 하프톤 처리가 수행된다(단계 S3).

농도 보정 처리의 특정 예의 설명

다음으로, 농도 보정 처리에서 수행되는 농도 보정의 특성 예가 설명될 것이다. 도 26은 상술된 농도 보정의 일 예를 도시하는 타이밍 차트이다. 농도 보정 값(321)은 메모리(304)로부터 판독된 값이다. 농도 보정 값(321)은 화상 높이에 따라 변경되며, 따라서 프린트 구역에서 일정하지 않다. 본 예시적 실시예에서, 기준 화상 농도는 최축외 화상 높이에서의 화상 농도이다. 농도 보정이 수행되지 않은 경우, 화상 농도는 최축외 화상 높이로부터 축상 화상 높이로 증가한다. 따라서, 주주사 방향으로 화상 농도를 균일하게 하기 위해 최축외 화상 높이로부터 축상 화상 높이로 화상 농도를 감소시키는 처리가 수행된다. 본 예시적 실시예에서, 농도 보정 값(321)은 농도의 감소(값)의 범위에 대응한다. 따라서, 농도를 최축외 화상 높이에서 축상 화상 높이로 점진적으로 감소시키는 처리가 수행되어, 농도 보정 값은 최축외 화상 높이에서 축상 화상 높이로 점진적으로 증가된다. 농도의 변화는 도 8a에 도시된 바와 같이 스크린의 변화이며, 광원(401)에 의해 방출되는 레이저 광의 발광 비율의 변화와 동일한 의미이다.

농도 보정 값(321)은 화상 데이터의 그라데이션의 256 수준의 화상 농도 값으로부터 감소되는 농도의 수준 수를 나타내는 값이다. 따라서, 농도 보정 값(321)은 화상 데이터의 화상 수준과 같이, 16 진수로 표현될 수 있다. 본 예시적 실시예에서, 프린트 구역은 주주사 방향에 있어서 3개의 구역으로 분할되고, 농도 보정 값(321)이 각 구역에 할당된다. 상기 3개의 구역은, 최축외 화상 높이 부근의 구역, 축상 화상 높이 부근의 구역 및 최축외 화상 높이 부근의 구역과 축상 화상 높이 부근의 구역 사이의 중간 화상 높이 구역이다. 최축외 화상 높이 부근의 구역은 농도가 변경하지 않는 구역이며, 농도 보정 값은 "00h"가 할당되고, 농도를 감소시키는 보정량은 제로 수준의 그라데이션이다. 중간 화상 높이 구역에서, 화상 농도를 2.7% 만큼 감소시키기 위해 농도 보정 값 "07h"가 할당되고, 농도는 7 수준의 그라데이션 만큼 감소되도록 보정된다. 또한, 축상 화상 높이 부근의 구역에서, 화상 농도를 5.8% 만큼 감소시기기 위해 농도 보정 값 "0Fh"가 할당되고, 농도는 16 수준의 그라데이션 만큼 감소되도록 보정된다. 이 농도 보정 값은 (07h÷FFh) x 100 = (7 ÷ 255) x 100

2.7% 및 (0Fh ÷ FFh) x 100 = (15 ÷ 255) x 100

5.8%을 기초로 한다.

최축외 화상 높이에서의 주사 속도가 축상 화상 높이에서의 주사 속도의 135%인 경우, 그것은 농도 보정이 수행되지 않을 때 축상 화상 높이에서의 화상 농도가 최축외 화상 높이에서의 화상 농도의 135%라는 것을 단순하게 의미하지 않는다. 이는 토너의 현상 특성 및 감광 드럼(4)의 노광 민감도 특성으로 인해 최종적으로 형성된 화상의 토너 농도와 감광 드럼(4)의 단위 면적 당 노광의 총량이 선형 관계를 갖지 않기 때문이다. 이를 고려하여, 농도 보정 값(321)은 상술된 방식으로 설정된다.

도 26에서, 농도 보정(311) 이전의 화상 농도 값은 농도 보정 유닛(121)(도 7 참조)에 입력된 화상 농도 값이다. 화상 데이터의 화상 농도 값은 감광 드럼(4) 상에 형성된 토너 상의 농도에 대응하는 값이다. 도 26은, 농도 보정 유닛(121)에 입력되는 화상 농도 값이 프린트 구역의 모든 구역(화상 높이) 내에서 가장 높은 수준 "FFh"인 경우를 도시한다. 농도 보정 유닛(121)은 농도 보정 값(321)과 화상 농도 값(311)을 이용하여 농도 보정 처리를 수행한다. 즉, 농도 보정 값(321)이 "07h"인 구역에서, 화상 농도 값 "FFh"에서 농도 보정 값 "07h"을 차감하여 얻어진 값 "F8h"가 농도 보정(310) 후의 화상 농도 값이다. 농도 보정 값(321)의 값이 "0Fh"인 구역에서, 화상 농도 값 "FFh"에서 농도 보정 값 "0Fh"을 차감한 "F0h"가 농도 보정(310) 후의 화상 농도 값이다. 이러한 방식으로, 최축외 화상 높이에서 축상 화상 높이로 농도 보정 값을 점진적으로 증가시킴으로써, 농도는 점진적으로 감소될 수 있다. 즉, 농도 보정 유닛(121)은 주사 속도가 감소됨에 따라 증가되도록 보정을 수행한다.

다음으로, 농도 보정이 수행된 후 스크린(디더링) 처리가 하프톤 처리 유닛(122)에 의해 수행되는 스크린이 설명될 것이다. 도 25a 내지 도 25c는 농도 보정 처리가 수행된 후 하프톤 처리가 수행된 스크린의 일 예를 도시한다. 각 스크린은 200 라인을 포함하는 부주사 방향으로 3개의 픽셀 및 주주사 방향으로 3개의 픽셀에 의해 구성된 매트릭스이다. 스크린(120)에서, 전체 면적에 대한 광원(401)(흑색 부분)에 의해 조명된 부분의 면적 비율은 100%이다. 스크린(121)에서 면적 비율은 93%이고 스크린(122)에서는 면적 비율은 85%이다. 상기 비율은 스크린 내의 발광 비율이다. 따라서, 하프톤 처리가 수행된 후에, 스크린(120)은 농도 보정(310) 후의 화상 농도 값이 "FFh"인 구역에 할당되고, 스크린(121)은 농도 보정(310) 후의 화상 농도 값이 "F8h"인 구역에 할당되고, 스크린(122)은 농도 보정(310) 후의 화상 농도 값이 "F0h"인 구역에 할당된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 하프톤 처리가 수행된 후에, PS 변환이 PS 변환 유닛(123)에 의해 수행되고, 처리가 FIFO(124)에 의해 수행되고, VDO 신호(110)는 레이저 구동 유닛(300)으로 출력되고, 광원(401)은 광을 방출한다.

이러한 농도 보정 처리를 수행함으로써, 적절한 화상 농도가 얻어질 수 있다. 특히, 화상 데이터의 화상 농도 값이 주주사 방향으로 일정한 경우에, 화상 농도는 도 26의 프린트된 화상(309)의 농도에 의해 표시된 바와 같이 주주사 방향으로 일정하게 될 수 있다. 농도 보정 유닛(121)은 광원(401)에 의해 방출된 레이저 광의 발광 비율을 보정하는 발광 비율 보정 유닛으로 기능한다. 농도 보정 유닛(121)은 주사 속도가 감소함에 따라 화상의 농도가 감소하도록 보정을 수행한다. 대안적으로, 농도 보정 유닛(121)은 주사 속도가 증가함에 따라 화상의 농도가 증가하도록 보정을 수행할 수 있다. 또한, 농도 보정 유닛(121)은, 주사 속도가 감소함에 따라 화상의 농도가 감소하도록 보정을 수행하면서, 주사 속도가 증가함에 따라 화상의 농도가 증가하도록 보정을 수행할 수 있다.

상술된 바와 같이, 제4 예시적 실시예에 따르면, 화상 데이터의 화상 농도를 보정하기 위한 농도 보정 및 부분 배율 보정이 수행되고, 따라서 fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 사용하지 않고 화상 불량의 발생을 억제하면서 노광이 수행될 수 있다.

제4 예시적 실시예에서, 부분 배율 보정은 픽셀 편을 삽입 또는 추출함으로써 수행된다. 대안적으로, 부분 배율 보정은 일본 특허 공개 번호 58-125064에 개시된 바와 같이 주주사 방향으로 클럭 주파수를 변경함으로써 레이저 광의 발광 타이밍을 보정함으로써 수행될 수 있다. 하지만, 픽셀 편을 삽입 또는 추출함으로써 부분 배율을 보정하는 경우, 일본 특허 공개 번호 58-125064에 개시된 주주사 방향으로 클럭 주파수를 변경하는 방법과 비교하여 다음과 같은 효과가 얻어질 수 있다. 즉, 일본 특허 공개 번호 58-125064에 개시된 구성에서는, 클럭 주파수가 주주사 방향으로 변경되어, 복수의 상이한 주파수의 클럭 신호를 출력할 수 있는 클럭 생성 유닛이 필요하며, 이는 비용을 증가시킨다. 하지만, 본 예시적 실시예에서는 부분 배율 보정이 단지 하나의 클럭 생성 유닛에 의해 수행될 수 있어, 클럭 생성 유닛을 위한 비용이 절감될 수 있다.

제5 예시적 실시예

다음으로, 제5 예시적 실시예가 설명될 것이다. 제5 예시적 실시예는 농도 보정 방법에 있어서 제4 예시적 실시예와 상이하지만, 부분 배율 보정 등에 관해서는 제4 예시적 실시예와 동일하다. 따라서, 제4 예시적 실시예에서와 동일한 부분은 동일한 도면 부호로 표시되고 그에 대한 설명은 생략된다.

제5 예시적 실시예에서는 제4 예시적 실시예에서와 달리, 화상 데이터의 화상 농도가 보정되지 않지만, 화상의 농도는, 광원(401)이 1 픽셀의 폭보다 작은 폭을 각각 갖는 픽셀 편들의 단위에서 고해상도로 강제로 꺼지는 강제 오프 처리(forced OFF processing)에 의해 보정된다.

도 28은 제5 예시적 실시예에 따른 화상 변조 유닛(101)의 일 예를 도시하는 블록 선도이다. 본 예시적 실시예에서는, 강제 오프 처리 유닛(133)이 PS 변환 유닛(123)과 하프톤 처리 유닛(122) 사이에 제공된다. 강제 오프 처리 유닛(133)은 광원(401)을 강제로 끄는(turning OFF) 처리를 수행한다. 강제 오프 처리 유닛(133)은 프린트된 화상의 화상 농도를 실질적으로 보정하는 보정 유닛에 대응한다.

다음으로, 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 수행되는 강제 오프 처리가 도 31의 흐름도를 참조하여 설명될 것이다. 우선, 단계 S1에서, 강제 오프 처리를 위한 처리 값이 제4 예시적 실시예에 따른 농도 보정 값의 경우와 같이 메모리(304)로부터 판독된다. 판독된 처리 값은 강제 오프 처리 유닛(133)에 저장된다.

후속하여, 단계 S2에서, 강제 오프 처리 유닛(133)은 처리 값을 기초로 픽셀의 1/16의 단위에서 강제 오프 처리를 수행한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 1 픽셀은 600 dpi의 1 도트를 16개 편으로 분할함으로써 형성된 16개의 픽셀 편에 의해 구성된다. 상술된 처리 값은 광원(401)이 강제로 꺼지게 되는 픽셀 편의 수에 대응하는 값이다. 강제 오프 처리는 16개의 픽셀 편을 강제로 끄는 처리로서, 이들 16개의 픽셀 편은 주주사 방향에 있어서 특정 비율(빈도)로, 주주사 방향으로 1 픽셀을 16개 편으로 분할함으로써 얻어진다.

도 30a 내지 도 30c의 각각은 강제 오프 처리 전의 화상 데이터의 화상 농도 값이 FFh인 경우에 강제 오프 처리가 수행된 1 픽셀의 발광 데이터를 도시하는 도면이다. 도 30a는 강제 오프 처리의 대상인 픽셀 편의 수가 0인 경우에 1 픽셀의 발광 데이터를 도시한다. 도 30b는 강제 오프 처리의 대상인 픽셀 편의 수가 1개인 경우에 1 픽셀의 발광 데이터를 도시한다. 도 30c는 강제 오프 처리의 대상인 픽셀 편의 수가 2개인 경우의 1 픽셀의 발광 데이터를 도시한다. 즉, 강제 오프 처리가 강제 오프 처리 이전의 화상 데이터의 화상 농도 값이 FFh인 경우에 수행되면, 도 30a에 도시된 1 픽셀의 발광 데이터는 처리 값이 0인 경우에 얻어지고, 도 30b에 도시된 1 픽셀의 발광 데이터는 처리 값이 1인 경우 얻어지고, 도 30c에 도시된 1 픽셀의 발광 데이터는 처리 값이 2인 경우 얻어진다. 본 예시적 실시예에서, 강제 오프 처리의 처리 값은 강제 오프 처리의 대상인 픽셀 편의 수가 최축외 화상 높이로부터 축상 화상 높이로(프린트 구역의 단부 부분으로부터 중심 부분으로) 증가하도록 설정된다.

강제 오프 처리가 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 수행된 후에, 16 비트 병렬 신호(134)가 PS 변한 유닛(123)으로 출력된다. 그후, 제4 예시적 실시예에서와 동일한 처리가 수행된다.

도 29는 부분 배율 보정 및 강제 오프 처리가 수행된 경우를 도시하는 타이밍 차트이다. 여기서, 화상 데이터의 화상 농도 값(162)은 FFh이다. 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 강제로 꺼지게 되는 1 픽셀 내의 픽셀 편의 수는 처리 값(163)으로 도시된다. 프린트된 화상(164)의 농도는, 상술된 부분 배율 보정 및 강제 오프 처리를 수행함으로써 얻어지는 화상 농도이며, 프린트 후 화상 농도를 측정함으로써 얻어지는 화상 농도이다.

처리 값(163)이 최축외 화상 높이로부터 축상 화상 높이로(프린트 구역의 단부 부분으로부터 중심 부분으로) 증가되도록 설정됨으로써, 강제 오프 처리 유닛(133)은 주사 속도가 감소함에 따라 화상의 농도가 감소하도록 발광 데이터를 보정한다. 따라서, 화상은 화상 농도를 실질적으로 감소시킴으로써 프린트될 수 있으며, 최종적으로는 적절한 화상 농도가 최축외 화상 높이에서 축상 화상 높이까지 얻어질 수 있다. 특히, 화상 데이터의 화상 농도 값이 주주사 방향으로 일정한 경우, 화상 농도는 도 29에 도시된 보정 후의 프린트된 화상(164)의 농도에서 알 수 있는 바와 같이 주주사 방향으로 일정하게 된다.

강제 오프 처리를 위한 픽셀 편은 1 픽셀의 임의의 픽셀 편일 수 있다. 강제 오프 처리를 위한 처리 값이 2 이상이고 1 픽셀 내의 복수의 픽셀 편이 강제로 꺼지는 경우, 강제 오프 처리를 받는 픽셀 편들 사이에 강제 오프 처리를 받지 않은 적어도 하나의 픽셀 편을 배치함으로써 더욱 균일한 화상 농도가 얻어질 수 있다. 강제 오프 처리를 위한 처리 값은 1보다 작은 값일 수 있다. 예컨대, 처리 값이 0.5인 경우, 주주사 방향으로 연속적인 2개의 픽셀 내의 1 픽셀 편이 강제로 꺼진다.

상술된 바와 같이 제5 예시적 실시예에 따르면, 부분 배율 보정 및 강제 오프 처리가 수행되어, fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 사용하지 않고 화상 불량이 발생하는 것을 억제하면서 노광이 수행될 수 있다.

제6 예시적 실시예

제6 예시적 실시예에서는, 노광량의 감소로 인해 화상 농도가 축상으로부터 축외로 감소되는 상황에서, 화상 농도를 최적화하기 위해 축외로부터 축상으로 화상 농도를 감소시키도록, 제4 예시적 실시예에 따른 농도 보정 처리 및 제5 예시적 실시예에 따른 강제 오프 처리 모두가 수행된다. 제4 및 제5 예시적 실시예에서와 동일한 부분은 동일한 도면 부호로 표시되며, 그 설명은 생략된다.

본 예시적 실시예에서와 같이 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리 모두를 이용하는 것은 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리 중 하나만으로는 주사 속도의 높은 변화율 또는 다른 이유로 인한 주사 속도의 변화에 의해 유발되는 농도의 변화에 대처하기에 불충분한 경우에 적합하다.

도 32는 제6 예시적 실시예에 다른 화상 변조 유닛(101)의 일 예를 도시하는 블록 선도이다. 제6 예시적 실시예에서, 광원(401)을 강제로 끄기 위한 강제 오프 처리 유닛(133)이 PS 변한 유닛(123)과 하프톤 처리 유닛(122) 사이에 제공된다.

다음으로, 도 35에 도시된 흐름도를 참조하여, 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 수행되는 강제 오프 처리 및 농도 보정 유닛(121)에 의해 수행되는 농도 보정이 설명될 것이다. 우선, 단계 S1에서 보정 값이 메모리(304)로부터 판독된다. 보정 값은 16 비트 데이터이다. 보정 값의 상위 8 비트는 농도 보정 유닛(121)에 의해 이용된 제4 예시적 실시예에 따른 농도 보정 값에 대응하고, 농도 보정 유닛(121) 내에 저장된다. 한편, 하위 8 비트는 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 이용된 제5 예시적 실시예에 다른 처리 값에 대응하며, 강제 오프 처리 유닛(133) 내에 저장된다.

단계 S2에서, 제4 예시적 실시예에서와 동일한 농도 보정 처리는 보정 값의 저장된 상위 8 비트를 이용하여 수행된다. 예컨대, 보정 값의 상위 8 피트가 07h에 대응하는 경우, 화상 농도 값은 FFh로부터 F8h(= FFh - 07h)로의 농도 보정 처리를 통해 보정된다. 보정 값의 상위 8 비트가 0Fh에 대응하는 경우, 화상 농도 값은 FFh로부터 F8h(= FFh - 0Fh)로의 농도 보정 처리를 통해 보정된다.

단계 S3에서, 하프톤 처리가 제4 예시적 실시예에서와 동일한 하프톤 처리 유닛(122)에 의해 수행된다.

단계 S4에서, 강제 오프 처리가 제5 예시적 실시예에서와 동일한 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 수행된다. 보정 값의 하위 8 비트는 강제 오프 처리가 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 수행되는 픽셀 편의 수에 대응한다. 따라서, 보정 값의 하위 8 비트가 01h에 대응하는 경우, 각 픽셀의 1/16 폭을 갖는 1 픽셀 편은 각 픽셀 내에서 강제로 꺼진다. 보정 값의 하위 8 비트가 02h에 대응하는 경우, 각 픽셀 내의 2개의 픽셀 편이 강제로 꺼진다.

도 34a 내지 도 34c의 각각은, 강제 오프 처리 이전의 화상 데이터의 화상 농도 값이 FFh인 경우에 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리가 수행된 후에 하프톤 처리가 수행된 스크린(복수의 픽셀의 발광 데이터에 대응함)을 도시하는 도면이다. 도 34a는 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리가 수행되지 않은 경우를 도시하며, 도 34b는 보정 값이 0701h인 경우를 도시하고, 도 34c는 보정 값이 0F02h인 경우를 도시한다.

강제 오프 처리가 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 수행된 후에, 16 비트 병렬 신호(134)는 PS 변한 유닛(123)으로 출력된다. 그후, 제4 예시적 실시예에서와 동일한 처리가 수행된다.

도 33은 부분 배율 보정, 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리가 수행되는 경우의 타이밍 차트이다. 여기서, 화상 데이터의 화상 농도 값(162)은 FFh이다. 농도 보정 유닛(12)이 농도를 보정한 후에 화상 데이터의 화상 농도 값은 화상 데이터의 화상 농도 값(202)이다. 강제 오프 처리 유닛(133)에 의해 강제로 꺼진 1 픽셀 내의 픽셀 편의 수는 처리 값(203)으로 표시된다. 프린트된 화상(164)의 농도는, 상술된 부분 배율 보정 및 강제 오프 처리가 수행된 후에 프린트된 화상의 화상 농도이며, 프린트 후에 측정을 통해 얻어지는 화상 농도이다.

상술된 바와 같이, 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리가 모두가 수행된 경우에도, 화상은 화상 농도를 실질적으로 감소시켜서 프린트될 수 있으며, 최종적으로 적절한 화상 농도가 최축외 화상 높이에서 축상 화상 높이까지 얻어질 수 있다. 특히, 화상 데이터의 화상 농도 값이 주주사 방향으로 일정한 경우, 화상 농도는 도 33에 도시된 보정 후 프린트된 화상(164)의 농도에 의해 표시되는 바와 같이 주주사 방향으로 일정하게 될 수 있다.

강제로 꺼지는 픽셀 편은 1 픽셀의 임의의 픽셀 편일 수 있다. 강제 오프 처리를 위한 처리 값이 2 이상이고 1 픽셀 내의 복수의 픽셀 편이 강제로 꺼지는 경우, 강제 오프 처리를 받는 픽셀 편들 사이에 강제 오프 처리를 받지 않는 적어도 하나의 픽셀 편을 배치함으로써 더욱 균일한 화상 농도가 얻어질 수 있다. 보정 값의 하위 8 비트와 강제 오프 처리를 위한 처리 값 사이의 대응 관계는 상술된 것에 제한되지 않으며 적절하게 설정될 수 있다. 강제 오프 처리를 위한 처리 값은 1보다 작은 값일 수 있다. 예컨대, 처리 값이 0.5인 경우, 주주사 방향으로 연속하는 2개의 픽셀 내의 1 픽셀 편이 강제로 꺼진다.

농도 보정 값이 변하는 화상 높이는 강제 오프 처리의 처리 값이 변하는 화상 높이와 동일할 필요가 없다. 농도 보정 값 및 처리 값은 화상 데이터의 그라데이션, 농도 특성 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

상술된 바와 같이, 제6 예시적 실시예에 다르면, 부분 배율 보정, 농도 보정 처리 및 강제 오프 처리가 수행되어, fθ 특성을 갖는 주사 렌즈를 사용하지 않고 화상 불량의 발생을 억제하면서 노광이 수행될 수 있다.

본원의 개시는 예시적 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본원의 개시는 기술된 예시적 실시예에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 후속하는 청구항의 범주는 그러한 변형예 및 동등한 구조 및 기능을 모두 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

Claims (20)

1. 화상 형성 장치이며,
   감광체와,
   레이저광을 주주사 방향의 복수의 구간에 대하여 일정하지 않은 속도로 노광 및 주사함으로써, 상기 감광체에 잠상을 형성하는 광 조사 유닛과,
   상기 레이저광을 노광 및 주사하기 위한 화상 데이터로부터, 상기 화상 데이터가 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 1 화소보다 작은 사이즈의 화소편을 제거하거나, 상기 화상 데이터에 상기 화소편을 삽입하는 화상 데이터 변경 유닛과,
   상기 레이저광이 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 상기 레이저광의 발광 휘도를 변경하는 휘도 변경 유닛과,
   상기 레이저광이 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 상기 레이저광을 발광하는 기간을 변경하는 발광 기간 변경 유닛을 포함하고,
   제1 주사 속도로 노광 및 주사되는 상기 주주사 방향에 있어서의 제1 구간에서, 상기 화상 데이터 변경 유닛이 상기 제1 구간에 대응하는 화소편의 수를 제1 수로 변경하고, 상기 휘도 변경 유닛이 상기 제1 구간에 대응하는 레이저광의 발광 휘도를 제1 발광 휘도로 변경하고, 상기 제1 구간에 대응하는 레이저광의 발광 기간은 제1 기간이고,
   상기 제1 주사 속도보다 빠른 제2 주사 속도로 노광 및 주사되는 제2 구간에서, 상기 화상 데이터 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 화소편의 수를 제2 수로 변경하고, 상기 휘도 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 레이저광의 발광 휘도를 제2 발광 휘도로 변경하고, 상기 제2 구간에 대응하는 레이저광의 발광 기간은 제2 기간이고, 상기 제2 수는 상기 제1 수보다 적고, 상기 제2 발광 휘도는 상기 제1 발광 휘도보다 크고, 상기 제2 기간은 상기 제1 기간보다 짧고,
   부주사 방향으로 연장하는 라인에 의해 구성되는 미세 화상을 위해, 상기 제2 구간에서, 상기 발광 기간 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 레이저광의 발광 기간을 상기 제2 기간보다 짧은 제3 기간으로 변경하고, 상기 휘도 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 레이저광의 발광 휘도를 상기 제2 발광 휘도보다 큰 제3 발광 휘도로 변경하는, 화상 형성 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 레이저광의 주사 속도는, 상기 주주사 방향에 있어서 중앙부로부터 단부로 증가하는, 화상 형성 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 레이저광이 상기 주주사 방향으로 이동하는 속도 중 가장 느린 속도를 Vmin으로 나타내고, 상기 속도 중 가장 빠른 속도를 Vmax로 나타내고, 상기 주사 속도의 변화율을 C로 나타내고, 상기 주주사 방향에 있어서 중앙부의 휘도를 P3으로 나타내고, 단부의 휘도를 P3'로 나타낼 경우,
   C(%) = ((Vmax-Vmin)/Vmin)*100
   및
   (P3'/P3) > (100+C)/100을 만족하는, 화상 형성 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 데이터 변경 유닛은, 상기 제1 구간인 상기 주주사 방향에 있어서 중앙부 부근에서는 상기 화소편을 제거하고, 상기 제2 구간인 상기 주주사 방향에 있어서 단부 부근에서는 상기 화소편을 삽입하는, 화상 형성 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 데이터 변경 유닛이 상기 화소편을 삽입할 경우, 상기 화상 데이터 변경 유닛은 상기 주주사 방향에 있어서 상류측에서 상기 화소편을 삽입하는 위치의 이웃에 있는 화소편의 데이터와 같은 데이터를 가지는 화소편을 삽입하는, 화상 형성 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 데이터 변경 유닛은, 상기 주주사 방향에 있어서 상기 잠상의 화소가 실질적으로 동일한 폭을 가지도록 상기 화상 데이터를 변경하는, 화상 형성 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저광이 이동하는 속도 중 중 가장 느린 속도를 Vmin으로 나타내고, 상기 속도 중 가장 빠른 속도를 Vmax로 나타내고, 상기 주사 속도의 변화율 C를 C(%) = ((Vmax-Vmin)/Vmin)*100로 나타내는 경우,
   상기 주사 속도의 변화율 C는 20% 이상인, 화상 형성 장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 전류를 출력하는 정전류 회로를 더 포함하고,
   상기 제1 전류로부터, 상기 휘도 변경 유닛으로부터 출력되는 제2 전류를 차감해서 얻어지는 제3 전류를 상기 광 조사 유닛에 공급함으로써 상기 레이저광이 조사되고,
   상기 휘도 변경 유닛은, 상기 제2 전류를 상기 주주사 방향의 주사 속도에 따라서 변경하는, 화상 형성 장치.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 전류를 출력하는 정전류 회로를 더 포함하고,
   상기 제1 전류에, 상기 휘도 변경 유닛에 의해 인입되는 제2 전류를 더해서 얻어지는 제3 전류를 상기 광 조사 유닛에 공급함으로써 상기 레이저광이 조사되고,
   상기 휘도 변경 유닛은, 상기 제2 전류를 상기 주주사 방향의 주사 속도에 따라서 변경하는. 화상 형성 장치.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저광을 반사하는 회전 다면경을 더 포함하고,
    상기 회전 다면경에 의해 반사된 레이저광은 fθ 특성을 갖는 렌즈를 투과하지 않고 상기 감광체에 조사되는, 화상 형성 장치.
11. 화상 형성 장치이며.
    감광체와,
    레이저광을 주주사 방향의 복수의 구간에 대하여 일정하지 않은 속도로 노광 및 주사함으로써, 상기 감광체에 잠상을 형성하는 광 조사 유닛과,
    상기 레이저광을 노광 및 주사하기 위한 화상 데이터로부터, 상기 화상 데이터가 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 1 화소보다 작은 사이즈의 화소편을 제거하거나, 상기 화상 데이터에 상기 화소편을 삽입하는 화상 데이터 변경 유닛과,
    상기 화상 데이터 중, 상기 화상 데이터가 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 화상 데이터의 농도를 변경하는 농도 변경 유닛을 포함하고,
    제1 주사 속도로 노광 및 주사되는 상기 주주사 방향에 있어서의 제1 구간에서, 상기 화상 데이터 변경 유닛이 상기 제1 구간에 대응하는 화소편의 수를 제1 수로 변경하고, 상기 농도 변경 유닛이 상기 제1 구간에 대응하는 화상 데이터의 농도를 제1 농도로 변경하고,
    상기 제1 주사 속도보다 빠른 제2 주사 속도로 노광 및 주사되는 제2 구간에서, 상기 화상 데이터 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 화소편의 수를 제2 수로 변경하고, 상기 농도 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 화상 데이터의 농도를 제2 농도로 변경하고, 상기 제2 수는 상기 제1 수보다 적고, 상기 제2 농도는 상기 제1 농도보다 짙은, 화상 형성 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 레이저광의 주사 속도는, 상기 주주사 방향에 있어서 중앙부로부터 단부로 증가하는, 화상 형성 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 화상 데이터 변경 유닛은, 상기 제1 구간인 상기 주주사 방향에 있어서 중앙부 부근에서는 상기 화소편을 제거하고, 상기 제2 구간인 상기 주주사 방향에 있어서 단부 부근에서는 상기 화소편을 삽입하는, 화상 형성 장치.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 데이터 변경 유닛이 상기 화소편을 삽입할 경우, 상기 화상 데이터 변경 유닛은 상기 주주사 방향에 있어서 상류 측에서 상기 화소편이 삽입되는 위치의 이웃에 있는 화소편의 데이터와 같은 데이터를 가지는 화소편을 삽입하는, 화상 형성 장치.
15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 데이터 변경 유닛은, 상기 주주사 방향에 있어서 상기 잠상의 화소가 실질적으로 동일한 폭을 가지도록 상기 레이저광의 발광 타이밍을 변경하는, 화상 형성 장치.
16. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저광이 이동하는 속도 중 가장 느린 속도를 Vmin으로 나타내고, 상기 속도 중 가장 빠른 속도를 Vmax로 나타내고, 상기 주사 속도의 변화율 C를 C(%)=((Vmax-Vmin)/Vmin)*100으로 나타내면,
    상기 주사 속도의 변화율 C는 20% 이상인, 화상 형성 장치.
17. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저광을 반사하는 회전 다면경을 더 포함하고,
    상기 회전 다면경에 의해 반사된 레이저광이 fθ 특성을 갖는 렌즈를 투과하지 않고 상기 감광체에 조사되는, 화상 형성 장치.
18. 화상 형성 장치이며,
    감광체와,
    레이저광을 주주사 방향의 복수의 구간에 대하여 일정하지 않은 속도로 노광 및 주사함으로써, 상기 감광체에 잠상을 형성하는 광 조사 유닛과,
    화상 데이터가 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 상기 화상 데이터에 따라서 상기 복수의 구간을 노광 및 주사하기 위한 화상 클럭의 주파수를 변경하는 화상 클럭 변경 유닛과,
    상기 화상 데이터 중, 상기 화상 데이터가 상기 주주사 방향의 어느 구간에 대응하는지에 따라, 상기 화상 데이터의 농도를 변경하는 농도 변경 유닛을 포함하고,
    제1 주사 속도로 노광 및 주사되는 상기 주주사 방향에서의 제1 구간에 있어서, 상기 화상 클럭 변경 유닛이 상기 제1 구간에 대응하는 화상 클럭의 주파수를 제1 주파수로 변경하고, 상기 농도 변경 유닛이 상기 제1 구간에 대응하는 화상 데이터의 농도를 제1 농도로 변경하고,
    상기 제1 주사 속도보다 빠른 제2 주사 속도로 노광 및 주사되는 제2 구간에 있어서, 상기 화상 클럭 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 화상 클럭의 주파수를 제2 주파수로 변경하고, 상기 농도 변경 유닛이 상기 제2 구간에 대응하는 화상 데이터의 농도를 제2 농도로 변경하고, 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 높고, 상기 제2 농도가 상기 제1 농도보다 짙은, 화상 형성 장치.
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