KR20070047218A - 발광 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기 - Google Patents

발광 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각 발광 소자의 휘도의 불균일을 장기간에 걸쳐 억제하는 것을 과제로 한다.
각 발광 소자(E)는 구동 신호(Xj)의 전류값과 펄스 폭에 따라 광량이 제어된다. 기억 장치(26)는 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]를 기억시킨다. 펄스 폭 결정부(35)는 계조 데이터(Dg)와 보정 계수 Ka[j]에 의거하여 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j]를 결정한다. 전류값 결정부(37)는 보정 계수 Kb[j]에 의거하여 구동 신호(Xj)의 전류값 I[j]를 결정한다. 구동 회로(24)는 펄스 폭 T[j]에서 전류값 I[j]로 되는 구동 신호(Xj)를 각 발광 소자(E)에 출력한다. 각 발광 소자(E)는 구동 신호(Xj)의 펄스 폭을 변화시킨 경우와 전류값을 변화시킨 경우에, 특성의 열화(劣化) 속도가 상이하다. 보정 계수 Ka[j] 및 보정 계수 Kb[j]는 동일한 계조가 지정되었을 때의 각 발광 소자(E)의 광량이 대략 일치하고, 또한 각 발광 소자(E)의 특성의 열화 속도가 대략 일치하도록 선정된다.
기억 장치, 전류값 결정부, 구동 신호, 보정 계수, 펄스 폭 결정부, 계조 데이터

Description

발광 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기{LIGHT-EMITTING DEVICE, DRIVING CIRCUIT, DRIVING METHOD, AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 단위 회로 및 발광 소자의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 구동 신호(Xj)와 발광 소자의 동작의 관계를 나타내는 타이밍차트.
도 4는 각 보정 계수를 결정하는 순서를 설명하기 위한 플로차트.
도 5는 보정 전후에서의 구동 신호(Xj)의 파형을 나타내는 타이밍차트.
도 6은 본 발명에 따른 전자 기기의 구체예(화상 형성 장치)를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 전자 기기의 구체예(화상 형성 장치)를 나타내는 사시도.
도 8은 종래 기술에서의 문제점을 설명하기 위한 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 발광 장치 20 : 헤드 모듈
E : 발광 소자 24 : 구동 회로
U : 단위 회로 241 : 전류 생성 회로
242 : 펄스 구동 회로 26 : 기억 장치
30 : 컨트롤러 31 : 제어부
33 : RAM 35 : 펄스 폭 결정부
37 : 전류값 결정부 Xj : 구동 신호
Ka[j](Ka[1]-Ka[n]) : 보정 계수(제 1 계수)
Kb[j](Kb[1]-Kb[n]) : 보정 계수(제 2 계수)
Di : 전류값 데이터 Dt : 펄스 폭 데이터
본 발명은 유기 발광 다이오드(이하 「OLED(Organic Light Emitting Diode)」라고 함) 소자 등의 발광 소자를 제어하는 기술에 관한 것이다.
각 발광 소자에 공급되는 신호(이하 「구동 신호」라고 함)의 전류값 또는 펄스 폭에 따라 각 발광 소자를 소기의 휘도로 제어하는 발광 장치가 종래부터 제안되어 있다. 이러한 발광 장치에서는, 각 발광 소자의 특성 오차(편차)에 기인한 휘도의 불균일이 문제로 된다. 이 휘도의 불균일을 억제하기 위한 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 각 발광 소자의 실제 특성에 따라 구동 신호의 전류값을 보정하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 1 및 특허문헌 3에는 각 발광 소자의 특성 오차에 따라 구동 신호의 펄스 폭을 보정하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허 2005-103914호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허 2005-81696호 공보
[특허문헌 3] 일본국 공개특허 2005-103816호 공보
그러나, 각 발광 소자의 특성이 경시적(經時的)으로 변화되는 형태(예를 들어 특성이 열화(劣化)되는 속도)는 구동 신호에서의 펄스 폭이나 전류값 보정량(보정 전후에 걸치는 변화량)에 따라 상이하다. 따라서, 이상에 예시한 각 기술과 같이 펄스 폭 또는 전류값 보정에 의해 각 발광 소자의 발광 에너지가 일시적으로 균일화되었을지라도, 각 발광 소자의 특성 편차는 시간의 경과와 함께 확대되어 간다는 문제가 있다. 이 문제에 대해서 상세하게 설명하면 이하와 같다.
도 8은 2개의 발광 소자 A(특성 Fa) 및 발광 소자 B(특성 Fb)의 각각에 동일한 계조가 지정된 경우의 각 발광 소자의 실제 광량(光量)(종축)과 발광 장치가 사용된 누적 시간(횡축)의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 8에서는, 발광 소자 A의 광량과 발광 소자 B의 광량이 양쪽 특성 오차에 기인하여 시점 t0(초기 단계)에서 「ΔP」만큼 상이할 경우가 상정(想定)되어 있다. 특허문헌 1 내지 특허문헌 3의 기술에 의하면, 예를 들어 발광 소자 B에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭 또는 전류값을 증가시킴으로써 발광 소자 A 및 발광 소자 B의 각 광량을 대략 일치시킬 수 있다.
그러나, 발광 소자 B의 광량의 시간적 변화의 형태는 펄스 폭이나 전류값 보정에 의해 특성 Fb로부터 특성 Fb1로 변화된다. 이 특성 Fb1로부터 이해되는 바와 같이, 발광 소자 B의 광량이 경시적으로 저하되어 가는 속도(이하 「열화 속도」라 고 함)는 구동 신호의 펄스 폭 또는 전류값의 증가에 기인하여, 보정 전의 발광 소자 B의 열화 속도(특성 Fb)나 발광 소자 A의 열화 속도(특성 Fa)보다도 증대된다. 따라서, 발광 소자 A 및 발광 소자 B의 광량의 차이는 구동 신호를 보정하지 않는 경우와 비교하여 경시적으로 확대되어 간다. 예를 들어 발광 소자 A의 광량과 발광 소자 B의 광량이 시점 t0에서 균일화된다고는 하지만, 예를 들어 도 8의 시점 t1에서의 각 발광 소자의 광량의 차이 ΔP1은 구동 신호를 보정하지 않는 경우와 비교하여 커진다. 이러한 사정을 배경으로 하여, 본 발명은 각 발광 소자의 휘도(계조)의 불균일을 장기간에 걸쳐 억제한다는 과제 해결을 목적으로 하고 있다.
이 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 발광 장치는 구동 신호를 구성하는 전류값과 펄스 폭에 따라 각각의 광량이 제어되는 복수의 발광 소자(예를 들어 도 1의 발광 소자 E)와, 제 1 계수(예를 들어 도 1의 보정 계수 Ka[j])와 제 2 계수(예를 들어 도 1의 보정 계수 Kb[j])를 발광 소자마다 기억시키는 기억 수단(예를 들어 도 1의 기억 장치(26))과, 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭을, 상기 발광 소자에 대해서 기억 수단이 기억하는 제 1 계수와 계조 데이터에 의해 상기 발광 소자에 지정되는 계조값에 의거하여 결정하는 펄스 폭 결정 수단(예를 들어 도 1의 펄스 폭 결정부(35))과, 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을, 상기 발광 소자에 대해서 기억 수단이 기억하는 제 2 계수에 의거하여 결정하는 전류값 결정 수단(예를 들어 도 1의 전류값 결정부(37))과, 펄스 폭 결정 수단이 결정한 펄스 폭에 걸쳐 전류값 결정 수단이 결정한 전류값으로 되는 구동 신호를 각 발광 소자에 공급하는 구동 수단(예를 들어 도 1의 구동 회로(24))을 구비하고, 각 발광 소자는 구동 신호의 전류값을 고정시켜 펄스 폭을 변화시킨 경우와 구동 신호의 펄스 폭을 고정시켜 전류값을 변화시킨 경우에 발광 특성 변화의 형태가 상이하며, 기억 수단에 기억된 제 1 계수 및 제 2 계수는, 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 각 발광 소자의 광량이 대략 일치하고, 또한 구동 수단으로부터의 구동 신호의 공급에 의해 구동된 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 선정된다.
이 구성에 의하면, 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 각 발광 소자의 광량(발광 에너지)이 대략 일치하도록 제 1 계수 및 제 2 계수가 선정되어 있기 때문에, 복수의 발광 소자에서의 휘도(계조)의 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 제 1 계수 및 제 2 계수는 구동 신호의 공급에 의해 구동된 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 선정되어 있기 때문에, 각 발광 소자의 특성 상이의 경시적인 확대가 억제된다. 따라서, 휘도(계조)의 불균일이 억제된다는 효과를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 발광 소자는 광을 방사하는 요소이며, 보다 구체적으로는 전기 에너지의 부여에 의해 발광하는 소자이다. 본 발명에서의 발광 소자의 구체적인 구조나 재료는 임의이지만, 예를 들어 유기 EL 재료나 무기 EL 재료로 이루어지는 발광층을 전극 사이에 개재(介在)시킨 소자가 본 발명의 발광 소자로서 채용될 수 있다. 또한, LED(Light Emitting Diode) 소자나 플라스마의 방전에 의해 발광하는 소자 등 다양한 발광 소자를 본 발명에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태란, 발광 소자가 제작된 시점으로부터 경과한 시간(또는 발광 장치의 사용이 개시된 시점으로부터 경과한 시간)과 발광 소자의 특성의 관계를 의미하고, 전형적으로는 발광 소자의 특성이 변화되는 속도이다. 예를 들어 본 발명의 적합한 형태에서 소정의 계조값이 지정되었을 때의 각 발광 소자의 광량이 경시적으로 저하되는 속도는 구동 신호의 펄스 폭에 대략 비례하는 동시에, 상기 구동 신호의 전류값의 m승(m은 실수(實數))에 대략 비례한다. 이 형태에서의 제 1 계수 및 제 2 계수는 소정의 계조값이 지정되었을 때의 광량 저하의 속도가 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 선정된다. 또한, 발광 소자의 특성값(예를 들어 소정의 계조가 지정되었을 때의 광량)이 소정값으로 저하될 때까지의 시간인 수명도 본 발명에서의 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태에 상당한다. 발광 소자의 발광 특성이란, 예를 들어 소정의 계조값이 지정되었을 때의 발광 소자의 광량이나 분광(分光) 특성, 또는 발광 소자에 공급된 전류값과 그때의 광량의 상대비(발광 효율)이다.
계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 각 발광 소자의 광량이 「대략 일치함」이란, 각 발광 소자의 광량이 엄밀하게 일치하는 경우뿐만 아니라, 발광 장치의 실제 용도에 관하여 각 광량의 차이가 문제시되지 않을 정도로 작을 경우(실질적으로 일치할 경우)도 포함한다. 예를 들어 화상 형성 장치의 노광 장치로서 본 발명의 발광 장치가 채용된 구성 하에서, 복수의 발광 소자에 대해서 동일한 계조가 지정된 경우를 상정한다. 이 중 1개의 발광 소자가 제 1 광량으로 발광하는 동시에 다른 발광 소자가 제 1 광량과는 상이한 제 2 광량으로 발광한다고 하여도, 제 1 광량에 의한 노광에 의거하여 용지에 형성된 화상의 계조와 제 2 광량에 의한 노광에 의거하여 용지에 형성된 화상의 계조가 인간의 시각상에서 일치한다고 평가될 경우에는, 제 1 광량과 제 2 광량은 대략 일치한다고 말할 수 있다. 본 발명의 발광 장치가 표시 장치로서 채용된 경우도 마찬가지이며, 제 1 광량의 발광 소자와 제 2 광량의 발광 소자가 존재하는 경우일지라도, 이들 발광 소자의 발광에 의해 표시되는 화상이 인간의 시각상에서 동일한 계조라고 평가될 경우에는, 제 1 광량과 제 2 광량은 대략 일치한다고 말할 수 있다.
또한, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 「대략 일치함」이란, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 엄밀하게 일치하는 경우뿐만 아니라, 각 형태가 실질적으로 일치하는 경우도 포함한다. 환언하면, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 일치한다는 조건(예를 들어 후술하는 실시예에서의 식 (3)) 성립을 기초로 하여 제 1 계수 및 제 2 계수의 각각이 결정되어 있으면 충분하다. 따라서, 실제로 발광 장치가 사용되는 조건에 따라 결과적으로 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 불일치하게 되는 경우일지라도, 초기적으로는 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 대략 일치하도록 제 1 계수 및 제 2 계수가 선정되어 있으면, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 대략 일치한다고 말할 수 있다.
본 발명의 적합한 형태에 있어서, 펄스 폭 결정 수단은 계조 데이터에 의해 지정되는 계조값과 기억 수단에 기억된 제 1 계수의 승산값을 구동 신호의 펄스 폭으로서 결정한다. 이 형태에 의하면, 계조값과 제 1 계수의 승산에 의해 펄스 폭이 결정되기 때문에, 펄스 폭 결정 수단의 구성이 간소화된다는 이점(利點)이 있 다. 보다 구체적인 형태에 있어서, 어느 하나의 발광 소자의 광량이 목표값 P0로 되도록 전류값이 결정된 구동 신호를 공급했을 때에 하나의 발광 소자가 광량 Pa로 발광할 때, 하나의 발광 소자에 대해서 기억 수단이 기억하는 제 1 계수 Ka는 Ka= (P0/Pa)m/(m-1) (m은 실수)를 충족시킨다.
또한, 적합한 형태에 있어서, 어느 하나의 발광 소자의 광량이 목표값 P0로 되도록 전류값 및 펄스 폭 T0가 설정된 구동 신호를 공급했을 때에 하나의 발광 소자가 광량 Pa로 발광할 때, 전류값 결정 수단은 상기 하나의 발광 소자의 광량 Pb가 Pb=P0×(P0/Pa)-m/(m-1) (m은 실수)로 되도록 하나의 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을 제 1 계수에 의거하여 결정한다. 이 형태에 의하면, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태를 높은 정밀도로 균일화하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 발광 장치는 각종 전자 기기에 이용된다. 이 전자 기기의 전형예는 본 발명의 발광 장치를 노광 장치(노광 헤드)로서 이용한 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치는 노광에 의해 화상 형성면에 잠상(潛像)이 형성되는 상담지체(像擔持體)와, 화상 형성면을 노광하는 본 발명의 발광 장치와, 잠상에 대한 현상제(예를 들어 토너)의 부착에 의해 현상(顯像)을 형성하는 현상기를 포함한다. 본 발명의 발광 장치에 의하면, 각 발광 소자의 광량(계조)의 불균일이 억제된다는 효과가 장기간에 걸쳐 유지되기 때문에, 이것을 채용한 화상 형성 장치에 의하면, 균질(均質)한 화상을 장기간에 걸쳐 기록재(記錄材)에 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 장치의 용도는 노광에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명의 발광 장치를 각종 전자 기기의 표시 장치로서 이용할 수도 있다. 이러한 전자 기기로서는 예를 들어 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화기가 있다. 또한, 액정 장치의 배면(背面) 측에 배치되어 이것을 조명하는 장치(백라이트)나, 스캐너 등의 화상 판독 장치에 탑재되어 원고에 광(光)을 조사(照射)하는 장치 등 각종 조명 장치로서도 본 발명의 발광 장치는 적합하다.
본 발명은 발광 장치를 구동하기 위한 회로로서도 특정된다. 이 구동 회로는 구동 신호를 구성하는 전류값과 펄스 폭에 따라 각각의 광량이 제어되는 복수의 발광 소자를 구비하고, 구동 신호의 전류값을 고정시켜 펄스 폭을 변화시킨 경우와 구동 신호의 펄스 폭을 고정시켜 전류값을 변화시킨 경우에, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 상이한 발광 장치의 구동 회로로서, 제 1 계수와 제 2 계수를 발광 소자마다 기억시키는 기억 수단과, 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭을, 상기 발광 소자에 대해서 기억 수단이 기억하는 제 1 계수와 계조 데이터에 의해 상기 발광 소자에 지정되는 계조값에 의거하여 결정하는 펄스 폭 결정 수단과, 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을, 상기 발광 소자에 대해서 기억 수단이 기억하는 제 2 계수에 의거하여 결정하는 전류값 결정 수단과, 펄스 폭 결정 수단이 결정한 펄스 폭에 걸쳐 전류값 결정 수단이 결정한 전류값으로 되는 구동 신호를 각 발광 소자에 공급하는 구동 수단을 구비하고, 기억 수단에 기억된 제 1 계수 및 제 2 계수는, 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 각 발광 소자의 광량이 대략 일치하고, 또한 구동 수단으로부터의 구동 신호의 공급에 의해 구동된 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 복수의 발광 소자에 대 해서 대략 일치하도록 선정된다. 이 구동 회로에 의하면, 각 발광 소자의 광량(계조)의 불균일을 장기간에 걸쳐 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 발광 장치를 구동하기 위한 방법으로서도 특정된다. 이 구동 방법은 구동 신호를 구성하는 전류값과 펄스 폭에 따라 각각의 광량이 제어되는 복수의 발광 소자를 구비하고, 구동 신호의 전류값을 고정시켜 펄스 폭을 변화시킨 경우와 구동 신호의 펄스 폭을 고정시켜 전류값을 변화시킨 경우에, 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 상이한 발광 장치의 구동 방법으로서, 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭을, 상기 발광 소자에 대해서 설정된 제 1 계수와 계조 데이터에 의해 상기 발광 소자에 지정되는 계조값에 의거하여 결정하고, 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을, 상기 발광 소자에 대해서 설정된 제 2 계수에 의거하여 결정하며, 제 1 계수에 의거하여 결정한 펄스 폭에 걸쳐 제 2 계수에 의거하여 결정한 전류값으로 되는 구동 신호를 각 발광 소자에 공급하고, 제 1 계수 및 제 2 계수는 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 각 발광 소자의 광량이 대략 일치하고, 또한 구동 신호의 공급에 의해 구동된 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 설정된다. 이 구동 방법에 의해서도, 본 발명의 발광 장치와 동일한 효과가 나타난다.
<A : 발광 장치의 구성>
도 1은 본 발명의 하나의 형태에 따른 발광 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 발광 장치(10)는 감광체의 노광에 의해 잠상을 형성하는 방식의 화상 형성 장치(인쇄 장치)에서 감광체를 노광하기 위한 노광 헤드로서 이용된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 발광 장치(10)는 원하는 화상에 따른 광선을 감광체 표면을 향하여 출사시키는 헤드 모듈(20)과, 이 헤드 모듈(20)의 동작을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함한다.
헤드 모듈(20)은 발광부(22)와 구동 회로(24)와 기억 장치(26)를 포함한다. 발광부(22)는 n개의 발광 소자(E)가 주주사 방향을 따라 선상(線狀)으로 배열된 부분이다(n은 자연수). 구동 회로(24)는 각 발광 소자(E)를 구동하기 위한 수단이며, 각각이 별개의 발광 소자(E)에 대응하는 n개의 단위 회로(U)를 포함한다. 또한, 구동 회로(24)는 n개의 발광 소자(E)를 소정 수마다 구분한 그룹마다 배치되어 각각이 소정 수의 단위 회로(U)를 포함하는 복수의 IC 칩에 의해 구성될 수도 있고, 모든 발광 소자(E)의 제어를 담당하는 하나의 IC 칩에 의해 구성될 수도 있다.
도 2는 한 개의 단위 회로(U)와 이것에 대응하는 발광 소자(E)의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 2에서는 제 j 열째(j는 1≤j≤n을 충족시키는 정수)의 단위 회로(U) 및 발광 소자(E)만이 도시되어 있지만, 다른 단위 회로(U)나 발광 소자(E)의 구성도 마찬가지이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서의 발광 소자(E)는 양극과 음극의 간극(間隙)에 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 삽입된 OLED 소자이다.
단위 회로(U)는 컨트롤러(30)로부터 공급되는 펄스 폭 데이터(Dt)와 전류값 데이터(Di)에 의거하여 구동 신호(Xj)를 생성시켜 발광 소자(E)에 출력한다. 도 3은 단위 회로(U)로부터 출력되는 구동 신호(Xj)의 파형을 나타낸 타이밍차트이다. 펄스 폭 데이터(Dt)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 발광 소자(E)의 제어의 단위 로 되는 기간(이하 「단위 기간」이라고 함)(T) 중 각 발광 소자(E)가 실제로 점등되는 발광 기간의 시간 길이(즉 구동 신호(Xj)의 펄스 폭) T[j]를 지정하는 데이터이다. 한편, 전류값 데이터(Di)는 발광 기간에서 발광 소자(E)에 공급되는 전류의 전류값 I[j]를 지정하는 데이터이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 단위 회로(U)는 전류 생성 회로(241)와 펄스 구동 회로(242)를 포함한다. 전류 생성 회로(241)는 발광 기간에서의 구동 신호(Xj)의 전류값을 전류값 데이터(Di)에 의해 지정되는 전류값 I[j]로 조정하는 수단이다. 예를 들어 전류값 데이터(Di)에 의해 지정되는 전류값 I[j]의 전류 신호를 생성하는 DAC(Digital to Analog Converter)가 전류 생성 회로(241)로서 채용된다. 한편, 펄스 구동 회로(242)는 구동 신호(Xj)의 펄스 폭(발광 기간의 시간 길이)을 펄스 폭 데이터(Dt)에 의해 지정되는 펄스 폭 T[j]로 조정하는 수단이다. 예를 들어 펄스 폭 데이터(Dt)에 따라 제어되는 스위치가 펄스 구동 회로(242)로서 채용된다. 이 스위치는 전류 생성 회로(241)가 생성한 전류 신호를 펄스 폭 데이터(Dt)에 의해 지정되는 펄스 폭 T[j]에 걸쳐 발광 소자(E)에 출력하는 동시에, 그 이외의 기간에서 전류 신호의 출력을 정지시킨다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 시간 길이(펄스 폭) T[j]의 발광 기간에서 구동 신호(Xj)가 전류값 I[j]로 천이(遷移)하면, 제 j 열째의 발광 소자(E)는 전류값 I[j]에 비례한 광량(이하 「피크 광량」이라고 함) Pb[j]에서 발광한다. 한편, 단위 회로(U)에 의한 전류의 출력이 정지되면(즉 구동 신호(Xj)의 전류값이 0(zero)로 천이하면), 발광 소자(E)는 소등한다. 따라서, 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j] 에 따라 다양한 형상이나 계조의 잠상(또는 이것에 토너를 부착시킨 현상)이 감광체 표면에 형성된다.
그런데, 각 발광 소자(E)의 전기적 및 광학적인 특성에는 다양한 이유로부터 오차(편차)가 생길 수 있다. 본 실시예에서는, 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j] 및 전류값 I[j] 양쪽을 각 발광 소자(E)의 특성에 따라 보정함으로써 발광부(22)에서의 휘도의 불균일이 억제된다. 도 1의 기억 장치(26)는 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j]를 보정하기 위한 보정 계수 Ka[j]와 구동 신호(Xj)의 전류값 I[j]를 보정하기 위한 보정 계수 Kb[j]의 세트를 발광 소자(E)마다 기억시키는 수단이다. 예를 들어 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등 불휘발성 메모리가 기억 장치(26)로서 채용된다.
다음으로, 도 4를 참조하여 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]를 결정하는 순서에 대해서 설명한다. 실제로는, 프로그램에 의거하여 컴퓨터(예를 들어 퍼스널 컴퓨터)가 도 4의 각 처리를 실행함으로써 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]가 발광 소자(E)마다 결정된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 우선 전류값 및 펄스 폭의 양쪽이 공통되는 전류 신호의 공급에 의해 모든 발광 소자(E)를 발광시킨다(스텝 S1). 각 발광 소자(E)의 전기적 및 광학적인 특성(특히 전류값과 광량의 관계)은 발광 소자(E)마다 상이하기 때문에, 전류값과 펄스 폭이 모든 발광 소자(E)에 대해서 동일하다고 하여도 실제 광량은 발광 소자(E)마다 상이하다. 스텝 S2에서는, 스텝 S1에서 발광한 각 발광 소자(E)의 피크 광량이 측정된다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 각 발광 소 자(E)와 대향하도록 배치된 수광(受光) 소자로부터의 출력 신호에 의거하여 각 발광 소자(E)의 피크 광량이 측정된다.
다음으로, 스텝 S2에서 측정된 n개의 피크 광량의 최소값에 의거하여 전류값 I0가 결정된다(스텝 S3). 또한, 상세하게 설명하면, 피크 광량이 최소로 되는 발광 소자(E)(즉 발광 효율이 최저인 발광 소자(E))에 전류값 I0의 전류가 공급되었을 때에 상기 발광 소자(E)의 발광 에너지가 목표값 E0(=P0×T0)로 되도록 전류값 I0가 결정된다. 도 3에 예시되는 바와 같이, 발광 에너지(Ej)는 발광 소자(E)의 피크 광량과 발광 기간의 시간 길이의 승산값(도 3의 예에서는 Ej=Pb[j]×Tb[j])으로서 정의된다. 본 실시예에서는, 모든 발광 소자(E)의 발광 에너지가 목표값 E0로 저하되도록 구동 신호(Xj)를 보정함으로써 계조의 불균일이 억제된다.
또한, 발광 에너지의 기준으로 되는 발광 소자(E)는 피크 광량이 최소로 되는 발광 소자(E)에 한정되지 않는다. 예를 들어 피크 광량이 최대로 되는 발광 소자(E)의 발광 에너지가 목표값 E0로 되도록 전류값 I0를 선정할 수도 있다. 이 경우에는, 각 발광 소자(E)의 발광 에너지가 목표값 E0까지 증가하도록 구동 신호(Xj)가 보정된다.
이어서, 시간 길이 T0에 걸치는 전류값 I0의 전류 공급에 의해 모든 발광 소자(E)를 발광시킨다(스텝 S4). 그리고, 스텝 S2와 동일한 방법에 의해, 이 때의 각 발광 소자(E)의 피크 광량 Pa[j](Pa[1] 내지 Pa[n])이 측정된다(스텝 S5). 다음으로, 스텝 S5에서의 측정 결과에 의거하여, 보정 계수 Ka[j](Ka[1] 내지 Ka[n])와 보정 계수 Kb[j](Kb[1] 내지 Kb[n])이 산정된다(스텝S6). 이상의 순서에 의해, 발광 소자(E)마다 산정된 보정 계수 Ka[j] 및 보정 계수 Kb[j]가 기억 장치(26)에 저장된다(스텝 S7).
다음으로, 스텝 S6에서 피크 광량 Pa[j]로부터 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]를 산정하는 구체적인 방법에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 스텝 S4에서의 전류(전류값 I0ㆍ펄스 폭 T0) 공급에 의해 피크 광량 Pa[j]에 발광한 발광 소자(E)의 구동 신호(Xj)를, 피크 광량 Pa[j]가 피크 광량 Pb[j]로 증가하는 동시에 펄스 폭 T0가 펄스 폭 Tb[j]로 감소하도록 보정하는 경우를 상정한다.
여기서, 구동 신호(Xj)를 보정한 경우의 발광 소자(E)의 수명 변화에 대해서 검토한다. 또한, 본 명세서에서의 「수명」이란, 발광 소자(E)의 특성(예를 들어 발광 효율)이 열화되어 가는 속도의 지표로 되는 수치이다. 본 실시예에서의 「수명」은 소정의 전류가 공급되었을 때의 발광 소자(E)의 피크 광량이 그 제조 직후의 시점으로부터 소정값(예를 들어 초기적인 상태에서의 피크 광량의 80% 정도)으로 저하될 때까지의 시간 길이에 상당한다.
여기서, 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T0를 유지한 채 전류값을 I0로부터 Ib[j]로 증가시킴으로써, 도 5와 같이 발광 소자(E)의 피크 광량이 Pa[j]로부터 Pb[j]로 변화된다고 하면, 이 변경 후의 발광 소자(E)의 수명 LT1은 이하의 식 (1)에 의해 표현된다.
LT1=LT0×(Pa[j]/Pb[j])m ……(1)
다만, 식 (1)에서의 「LT0」는 전류값 I0(펄스 폭 T0) 공급이 장기에 걸쳐 계속된 경우의 발광 소자(E)의 수명(즉 미보정시의 수명)이다. 또한, 식 (1)에서의 「m」은 발광 소자(E)의 재료나 구조 또는 제조 방법에 따라 정해지는 실수(전형적으로는 자연수)이며, 예를 들어 「2」 또는 「3」이다. 식 (1)로부터 이해되는 바와 같이, 수명 LT1은 피크 광량 Pb[j]의 m승에 반비례한다. 환언하면, 발광 소자(E)의 특성이 열화되는 속도는 피크 광량 Pb[j]의 m승에 비례한다.
다음으로, 구동 신호(Xj)의 전류값을 Ib[j]에 유지한 채 도 5와 같이 펄스 폭을 T0로부터 Tb[j]로 변화시킨 경우, 이 변경 후의 발광 소자(E)의 수명 LT2는 이하의 식 (2)에 의해 표현된다.
LT2=LT1×(T0/Tb[j]) ……(2)
식 (2)로부터 이해되는 바와 같이, 수명 LT2는 펄스 폭 Tb[2]에 반비례한다. 환언하면, 발광 소자(E)의 특성은 펄스 폭 Tb에 비례한 속도로 열화되어 간다. 식 (1) 및 식 (2)로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서의 발광 소자(E)의 전기적 또는 광학적인 특성이 변화되는 형태(특성이 열화되어 가는 속도)는 구동 신호(Xj)의 전류값 Ib[j]를 유지한 채 펄스 폭 T[j]를 변화시킨 경우와 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j]를 유지한 채 전류값 Ib[j]를 변화시킨 경우에 상이하다.
그러면, 발광 소자(E)의 수명이 보정 전후에서 변화되지 않기 위해서는,
LT2=LT0 ……(3)
가 성립해야만 한다. 즉, 구동 신호(Xj)를 보정하지 않는 경우의 수명 LT0와 구동 신호(Xj)의 펄스 폭과 전류값을 보정한 경우의 수명 LT2는 동일하다는 조 건이 성립된다.
식 (3)에 식 (1)과 식 (2)를 대입하여 변형시키면, 이하의 식 (4)가 도출(導出)된다.
(Pa[j]/Pb[j])m×(T0/Tb[j])=1 ……(4)
한편, 발광부(22)에서의 각 발광 소자(E)의 광량을 균일화하여 휘도의 불균일을 억제하기 위해서는, 각 발광 소자(E)의 발광 에너지를 목표값 E0로 일치시킬 필요가 있다. 보정 후의 구동 신호(Xj)의 발광 에너지는 「Pb[j]×Tb[j]」이기 때문에, 제 j 열째의 발광 소자(E)의 발광 에너지가 목표값 E0로 조정되기 위해서는, 이하의 식 (5)의 성립이 필요하다.
E0=P0×T0=Pb[j]×Tb[j] ……(5)
이 식 (5)는 이하의 식 (6)으로 변형된다.
Pb[j]=P0×T0/Tb[j] ……(6)
그리고, 식 (6)을 식 (4)에 대입하여 변형시키면, 이하의 식 (7a)가 도출된다.
Tb[j]=T0×(P0/Pa[j])m/(m-1) ……(7a)
또한, 식 (7a)를 식 (6)에 대입하면 이하의 식 (7b)가 도출된다.
Pb[j]=P0×(P0/Pa[j])-m/(m-1) ……(7b)
이상의 도출 과정으로부터 이해되는 바와 같이, 식 (7a)의 펄스 폭 Tb[j]와 식 (7b)의 피크 광량 Pb[j]에 대응하는 전류값 Ib[j]를 갖는 구동 신호(Xj)가 단위 회로(U)로부터 발광 소자(E)에 공급됨으로써, 발광 소자(E)의 열화 속도(수명)를 보정 전부터 변화시키지 않고, 각 발광 소자(E)의 발광 에너지가 균일화된다.
그리고, 본 실시예에서 기억 장치(26)에 기억되는 보정 계수 Ka[j]는 식 (7a)를 변형시킨 이하의 식 (8a)에서 산정되는 수치이다.
Ka[j]=Tb[j]/T0=(P0/Pa[j])m/(m-1) ……(8a)
또한, 기억 장치(26)에 기억되는 보정 계수 Kb[j]는 제 j 열째의 발광 소자(E)를 식 (7b)의 피크 광량 Pb[j]에서 발광시키는 전류값 Ib[j]에 상당한다. 여기서, 발광 소자(E)에 공급되는 전류의 전류값과 그 공급 시의 피크 광량은 비례하기 때문에, 스텝 S4에서 전류값 I0가 공급되었을 때의 제 j 열째의 발광 소자(E)의 피크 광량 Pa[j]와의 사이에는 「Pa[j]=kj×I0」라는 관계가 성립된다. 다만, 「kj」는 제 k 열째의 발광 소자(E)의 특성에 따라 정해지는 비례 정수(발광 효율)이다. 그리고, 전류값 Ib[j]와 피크 광량 Pb[j]에 대해서도 마찬가지로 「Pb[j]=kj×Ib[j]」라는 관계가 성립된다. 따라서, 기억 장치(26)에 기억되는 보정 계수 Kb[j]는 이하의 식 (8b)에 의해 표현된다.
Kb[j]=Ib[j]=Pb[j]/kj=(P0/kj)×(P0/Pa[j])-m/(m-1) ……(8b)
다음으로, 도 1에서의 컨트롤러(30)의 구성을 설명한다. 컨트롤러(30)는 이상의 순서에 의해 산정된 보정 계수 Ka[j] 및 보정 계수 Kb[j]와 각 발광 소자(E)의 계조값을 지정하는 계조 데이터(Dg)에 의거하여, 펄스 폭 데이터(Dt) 및 전류값 데이터(Di)를 생성시키는 수단이다. 계조 데이터(Dg)는 발광 장치(10)가 탑재되는 화상 형성 장치의 CPU 등 각종 상위(上位) 장치로부터 도트 클록(dot-clock)에 동기(同期)하여 차례로 공급된다. 또한, 상세하게 설명하면, 제 1 열째부터 제 n 열째까지의 각 발광 소자(E)의 n개의 계조 데이터(Dg)가 단위 기간마다 이 순서에 의해 컨트롤러(30)에 공급된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(30)는 제어부(31)와 RAM(33)과 펄스 폭 결정부(35)와 전류값 결정부(37)를 포함한다. 제어부(31)는 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]의 세트를 도트 클록에 동기한 타이밍에서 차례로 기억 장치(26)로부터 판독하는 수단이다. 제어부(31)는 제 1 열째의 보정 계수 Ka[1] 및 보정 계수 Kb[1]의 세트로부터 제 n 열째의 보정 계수 Ka[n] 및 보정 계수 Kb[n]의 세트까지의 각각을 발광 소자(E)의 배열 순서에 의해 차례로 판독한다. 제어부(31)에 의해 판독된 보정 계수 Ka[j] 및 보정 계수 Kb[j]는 RAM(33)에 저장된다.
펄스 폭 결정부(35)는 각 발광 소자(E)에 공급되는 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j]를, 그 발광 소자(E)의 계조 데이터(Dg)와 그 발광 소자(E)에 대해서 RAM(33)에 기억된 보정 계수 Ka[j]에 의거하여 결정하는 수단이다. 또한, 상세하게 설명하면, 펄스 폭 결정부(35)는 계조 데이터(Dg)에 의해 지정되는 계조값과 RAM(33)에 저장된 보정 계수 Ka[j]를 승산하는 승산기를 구비하고, 이 승산값이 펄스 폭 T[j]로서 지정된 펄스 폭 데이터(Dt)를 생성 및 출력한다. 본 실시예에서의 펄스 폭 결정부(35)는 도트 클록에 동기한 타이밍에서 각 발광 소자(E)의 계조 데이터(Dg)가 공급될 때마다 차례로 펄스 폭 데이터(Dt)의 생성 및 출력을 실행한다.
한편, 전류값 결정부(37)는 각 발광 소자(E)에 공급되는 구동 신호(Xj)의 전 류값 I[j]를, 그 발광 소자(E)에 대해서 RAM(33)에 기억된 보정 계수 Kb[j]에 의거하여 차례로 결정하는 수단이다. 본 실시예에서는, 발광 소자(E)를 피크 광량 Pb[j]에서 발광시키는 전류값 Ib[j]가 보정 계수 Kb[j]로서 기억 장치(26)에 기억되어 있기 때문에, 전류값 결정부(37)는 보정 계수 Kb[j]가 전류값 I[j]로서 지정된 전류값 데이터(Di)를 생성하여 출력한다. 또한, 본 실시예에서의 전류값 I[j]는 계조 데이터(Dg)에 의존하지 않는다. 따라서, 전류값 데이터(Di)는 발광 장치(10)의 전원이 투입된 직후에 1회만 생성되어 각 단위 회로(U)에 출력된다. 그리고, 각 단위 회로(U)는 여기서 공급된 전류값 데이터(Di)에 따른 전류값 I[j]를 전원 차단 시까지 계속하여 생성시킨다. 다만, 하나의 단위 회로(U)에 대해서 복수회에 걸쳐 전류값 I[j]가 지정되는 구성으로 할 수도 있다.
이상의 구성에서, 제 j 열째의 단위 회로(U)는 펄스 폭 데이터(Dt)에 의해 지정되는 펄스 폭 T[j]에 걸쳐 전류값 데이터(Di)의 전류값 I[j]로 되는 구동 신호(Xj)를 생성하여 제 j 열째의 발광 소자(E)에 출력한다. 따라서, 이 발광 소자(E)는 단위 기간 중 보정 계수 Ka[j]와 계조 데이터(Dg)에 따라 시간 길이(펄스 폭 T[j])의 발광 기간에서 보정 계수 Kb[j]에 따른 피크 광량에서 발광하며, 그 나머지 기간에서 소등된다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 구동 신호(Xj)의 전류값 I[j]와 펄스 폭 T[j]의 보정에 의해, 각 발광 소자(E)의 발광 에너지가 목표값 E0로 균일화되기 때문에, 발광부(22)에서의 휘도의 불균일을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 전체적으로 균질한 잠상을 높은 정밀도로 감광체 표면에 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 보정 후의 구동 신호(Xj)에 의해 구동되는 각 발광 소자(E)의 수명(특성이 열화되는 속도)이 복수의 발광 소자(E)에 대해서 대략 일치하도록 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]가 선정되어 있기 때문에, 각 발광 소자(E)의 특성의 상이점이 경시적으로 확대되는 사태를 억제할 수 있다. 따라서, 전체적으로 균질한 잠상을 고정밀도로 형성할 수 있다고 하는 이상의 효과를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.
<B : 변형예>
이상의 형태에는 다양한 변형을 부가할 수 있다. 구체적인 변형의 형태를 예시하면 이하와 같다. 또한, 이하의 각 형태를 적절히 조합시킬 수도 있다.
(1) 제 1 변형예
이상의 형태에서는, 보정 계수 Ka[j]와 보정 계수 Kb[j]를 기억시키는 기억 장치(26)가 헤드 모듈(20)에 실장된 구성을 예시했지만, 이 기억 장치(26)가 실장되는 위치는 적절히 변경된다. 예를 들어 기억 장치(26)가 컨트롤러(30)에 내장된 구성으로 할 수도 있다. 또한, 보정 계수 Ka[j]나 보정 계수 Kb[j]는 각 발광 소자(E)의 특성에 따른 수치이기 때문에, 컨트롤러(30)에 기억 장치(26)가 탑재된 발광 장치(10)를 양산할 경우에는, 헤드 모듈(20)과 컨트롤러(30)의 대응을 발광 장치(10)마다 엄격하게 관리할 필요가 있다. 이것에 대하여, 도 1의 형태에서는 기억 장치(26)가 발광부(22)와 함께 헤드 모듈(20)에 실장되기 때문에, 발광 장치(10)마다 각 발광 소자(E)의 특성이 상이할 경우일지라도, 모든 발광 장치(10)에 대해서 공통된 컨트롤러(30)를 채용하는 것이 가능하다. 즉, 도 1의 구성에 의하 면, 헤드 모듈(20)과 컨트롤러(30)의 대응 관리가 불필요해지기 때문에, 발광 장치(10)의 제조 공정이 간소화된다는 이점이 있다.
(2) 제 2 변형예
이상의 형태에서는, 보정 계수(Ka[j]·Kb[j])에 따른 펄스 폭 T[j] 및 전류값 I[j]의 설정이 컨트롤러(30)에 의해 실행되는 구성을 예시했지만, 펄스 폭 T[j] 및 전류값 I[j] 중 적어도 한쪽의 설정이 헤드 모듈(20)에서 실행되는 구성으로 할 수도 있다. 예를 들어 보정 계수 Ka[j]에 따른 펄스 폭 T[j]의 연산은 컨트롤러(30)가 실행하고, 보정 계수 Kb[j]에 따른 전류값 I[j]의 결정은 헤드 모듈(20)에서 실행되는 형태이다. 다만, 본 발명에서 헤드 모듈(20)과 컨트롤러(30)가 별개로 구성되어 있는 것이 반드시 필요하지는 않다. 예를 들어 도 1의 컨트롤러(30)와 동일한 작용 및 기능을 가진 회로가 헤드 모듈(20)에 실장된 구성으로 할 수도 있다.
(3) 제 3 변형예
보정 계수 Ka[j]에 의거하여 펄스 폭 T[j]를 설정하는 방법이나 보정 계수 Kb[j]에 의거하여 전류값 I[j]를 설정하는 방법은 이상의 예시에 전혀 한정되지 않는다. 예를 들어, 이상의 형태에서는 계조 데이터(Dg)의 계조값과 보정 계수 Ka[j]의 승산에 의해 펄스 폭 T[j]가 산정되는 구성을 예시했지만, 그 이외의 연산에 의해 펄스 폭 T[j]가 산정되는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 이상의 형태에서는 식 (8a)의 보정 계수 Ka[j]가 기억 장치(26)에 유지되는 구성을 예시했지만, 식 (7a)의 펄스 폭 Tb[j]가 기억 장치(26)에 유지된 구성으로 할 수도 있다. 이 구성 에서의 펄스 폭 결정부(35)는 기억 장치(26)로부터 판독된 펄스 폭 Tb[j]를 계조 데이터(Dg)에 따라 조정한 후에 구동 신호(Xj)의 펄스 폭 T[j]로서 결정한다. 또한, 식 (7b)의 피크 광량 Pb[j]가 기억 장치(26)에 유지된 구성으로 할 수도 있다. 이 구성에서의 전류값 결정부(37)는 기억 장치(26)로부터 판독된 피크 광량 Pb[j]에서 발광 소자(E)를 발광시키기 위한 전류값 I[j]를 산정하여 각 단위 회로(U)에 설정한다.
<C : 전자 기기>
<C-1 : 화상 형성 장치>
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 전자 기기의 하나의 형태인 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 이 화상 형성 장치는 벨트 중간 전사체 방식을 이용한 탠덤형 풀 컬러(full-color) 화상 형성 장치이다.
이 화상 형성 장치에서는, 각각이 동일한 구성인 4개의 발광 장치(10K, 10C, 10M, 10Y)가 각각의 구성이 동일한 4개의 감광체 드럼(상담지체)(110K, 110C, 110M, 110Y)의 화상 형성면(110A)에 대향하는 위치에 각각 배치되어 있다. 발광 장치(10K, 10C, 10M, 10Y)는 이상의 형태에 따른 발광 장치(10)이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 이 화상 형성 장치에는 구동 롤러(121)와 종동(從動) 롤러(122)가 설치되어 있고, 이들 롤러(121, 122)에는 무단(無端)의 중간 전사 벨트(120)가 권회(卷回)되어, 화살표로 나타낸 바와 같이 롤러(121, 122) 주위를 회전한다. 도시하지는 않았지만, 중간 전사 벨트(120)에 장력(張力)을 부여하는 텐션 롤러 등의 장력 부여 수단을 설치할 수도 있다.
이 중간 전사 벨트(120) 주위에는 외주면에 감광층을 갖는 4개의 감광체 드럼(110K, 110C, 110M, 110Y)이 서로 소정의 간격을 두고 배치된다. 첨자 「K」, 「C」, 「M」, 「Y」는 각각 블랙, 시안, 마젠타, 옐로의 현상을 형성하기 위해 사용되는 것을 의미하고 있다. 다른 부재에 대해서도 마찬가지이다. 감광체 드럼(110K, 110C, 110M, 110Y)은 중간 전사 벨트(120)의 구동과 동기하여 회전 구동된다.
각 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y) 주위에는 코로나 대전기(111)(K, C, M, Y)와, 발광 장치(10)(K, C, M, Y)와, 현상기(114)(K, C, M, Y)가 배치되어 있다. 코로나 대전기(111)(K, C, M, Y)는 이것에 대응하는 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y)의 화상 형성면(110A)(외주면)을 균일하게 대전시킨다. 발광 장치(10)(K, C, M, Y)는 각 감광체 드럼의 대전한 화상 형성면(110A)에 정전(靜電) 잠상을 기입한다. 각 발광 장치(10)(K, C, M, Y)에서는, 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y)의 모선(母線)(주주사 방향)을 따라 복수의 발광 소자(E)가 배열된다. 정전 잠상의 기입은 복수의 발광 소자(E)에 의해 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y)에 광을 조사함으로써 행한다. 현상기(114)(K, C, M, Y)는 정전 잠상에 현상제로서의 토너를 부착시킴으로써, 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y)에 현상(즉 가시상)을 형성한다.
이러한 4색의 단색 현상 형성 스테이션에 의해 형성된 블랙, 시안, 마젠타, 옐로의 각 현상이 중간 전사 벨트(120) 위에 차례로 1차 전사됨으로써 중간 전사 벨트(120) 위에서 중첩되고, 결과적으로 풀 컬러 현상이 형성된다. 중간 전사 벨트(120)의 내측에는 4개의 1차 전사 코로트론(corotron)(전사기)(112)(K, C, M, Y) 이 배치되어 있다. 1차 전사 코로트론(112)(K, C, M, Y)은 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y) 근방에 각각 배치되어 있고, 감광체 드럼(110)(K, C, M, Y)으로부터 현상을 정전적으로 흡인함으로써, 감광체 드럼과 1차 전사 코로트론 사이를 통과하는 중간 전사 벨트(120)에 현상을 전사한다.
최종적으로 화상을 형성하는 대상(기록재)로서의 시트(sheet)(102)는 픽업 롤러(103)에 의해, 급지 카세트(101)로부터 1매씩 급송되어 구동 롤러(121)에 접한 중간 전사 벨트(120)와 2차 전사 롤러(126) 사이의 닙(nip)에 보내진다. 중간 전사 벨트(120) 위의 풀 컬러 현상은 2차 전사 롤러(126)에 의해 시트(102)의 한쪽 면에 일괄적으로 2차 전사되고, 정착부인 정착 롤러쌍(127)을 통과함으로써 시트(102) 위에 정착된다. 이 후, 시트(102)는 배지 롤러쌍(128)에 의해, 장치 상부에 형성된 배지 카세트 위로 배출된다.
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 다른 형태에 대해서 설명한다. 이 화상 형성 장치는 벨트 중간 전사체 방식을 이용한 로터리 현상식의 풀 컬러 화상 형성 장치이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(110) 주위에는 코로나 대전기(168)와, 로터리식 현상 유닛(161)과, 이상의 실시예에 따른 발광 장치(10)와, 중간 전사 벨트(169)가 설치되어 있다.
코로나 대전기(168)는 감광체 드럼(110)의 외주면을 균일하게 대전시킨다. 발광 장치(10)는 감광체 드럼(110)의 대전된 화상 형성면(110A)(외주면)에 정전 잠상을 기입한다. 이 발광 장치(10)에서는, 감광체 드럼(110)의 모선(주주사 방향)을 따라 복수의 발광 소자(E)가 배열된다. 정전 잠상의 기입은 이들 발광 소자(E) 로부터 감광체 드럼(110)에 광을 조사함으로써 행한다.
현상 유닛(161)은 4개의 현상기(163Y, 163C, 163M, 163K)가 90°의 각간격(角間隔)을 두고 배치된 드럼이며, 축(161a)을 중심으로 하여 반시계 방향으로 회전가능하다. 현상기(163Y, 163C, 163M, 163K)는 각각 옐로, 시안, 마젠타, 블랙의 토너를 감광체 드럼(110)에 공급하여, 정전 잠상에 현상제로서의 토너를 부착시킴으로써 감광체 드럼(110)에 현상(즉 가시상)을 형성한다.
무단의 중간 전사 벨트(169)는 구동 롤러(170a), 종동 롤러(170b), 1차 전사 롤러(166) 및 텐션 롤러에 권회되어, 이들 롤러 주위를 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다. 1차 전사 롤러(166)는 감광체 드럼(110)으로부터 현상을 정전적으로 흡인함으로써, 감광체 드럼(110)과 1차 전사 롤러(166) 사이를 통과하는 중간 전사 벨트(169)에 현상을 전사한다.
구체적으로는, 감광체 드럼(110)의 최초 1회전으로 발광 장치(10)에 의해 옐로(Y) 화상을 위한 정전 잠상이 기입되어 현상기(163Y)에 의해 동일한 색의 현상이 형성되며, 또한 중간 전사 벨트(169)에 전사된다. 또한, 다음 1회전으로 발광 장치(10)에 의해 시안(C) 화상을 위한 정전 잠상이 기입되어 현상기(163C)에 의해 동일한 색의 현상이 형성되며, 옐로 현상에 겹치도록 중간 전사 벨트(169)에 전사된다. 그리고, 이와 같이 하여 감광체 드럼(110)이 4회전하는 동안에 옐로, 시안, 마젠타, 블랙의 현상이 중간 전사 벨트(169)에 차례로 중첩되고, 결과적으로 풀 컬러 현상이 전사 벨트(169) 위에 형성된다. 최종적으로 화상을 형성하는 대상으로서의 시트 양면에 화상을 형성할 경우에는, 중간 전사 벨트(169)에 표면과 이면(裏 面)의 동일한 색의 현상을 전사하고, 다음으로 중간 전사 벨트(169)에 표면과 이면의 다음 색의 현상을 전사하는 형식에 의해, 풀 컬러 현상을 중간 전사 벨트(169) 위에 형성한다.
화상 형성 장치에는 시트가 통과되는 시트 반송로(174)가 설치되어 있다. 시트는 급지 카세트(178)로부터 픽업 롤러(179)에 의해 1매씩 취출(取出)되고, 반송 롤러에 의해 시트 반송로(174)를 진행시키며, 구동 롤러(170a)에 접한 중간 전사 벨트(169)와 2차 전사 롤러(171) 사이의 닙을 통과한다. 2차 전사 롤러(171)는 중간 전사 벨트(169)로부터 풀 컬러 현상을 일괄하여 정전적으로 흡인함으로써, 시트의 한쪽 면에 현상을 전사한다. 2차 전사 롤러(171)는 클러치(clutch)(도시 생략)에 의해 중간 전사 벨트(169)에 접근 및 이간되도록 되어 있다. 그리고, 시트에 풀 컬러 현상을 전사할 시에, 2차 전사 롤러(171)는 중간 전사 벨트(169)에 맞닿아 중간 전사 벨트(169)에 현상을 겹치고 있는 동안은 2차 전사 롤러(171)로부터 분리된다.
이상과 같이 하여 화상이 전사된 시트는 정착기(172)에 반송되고, 정착기(172)의 가열 롤러(172a)와 가압 롤러(172b) 사이를 통과시킴으로써, 시트 위의 현상이 정착된다. 정착 처리 후의 시트는 배지 롤러쌍(176)에 끌려 들어가 화살표 F의 방향으로 진행된다. 양면 인쇄의 경우에는, 시트의 대부분이 배지 롤러쌍(176)을 통과한 후, 배지 롤러쌍(176)이 반대 방향으로 회전되어 화살표 G로 나타낸 바와 같이 양면 인쇄용 반송로(175)에 도입된다. 그리고, 2차 전사 롤러(171)에 의해 현상이 시트의 다른 면에 전사되며, 다시 정착기(172)에 의해 정착 처리가 행해 진 후, 배지 롤러쌍(176)에 의해 시트가 배출된다.
도 6 및 도 7에 예시한 화상 형성 장치는 OLED 소자를 발광 소자(E)로서 채용한 광원(光源)(노광 수단)을 이용하고 있기 때문에, 레이저 주사 광학계를 이용한 경우보다도 장치가 소형화된다. 또한, 이상으로 예시한 이외의 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에도 본 발명의 발광 장치를 채용할 수 있다. 예를 들어 중간 전사 벨트를 사용하지 않고 감광체 드럼으로부터 시트에 대하여 직접적으로 현상을 전사하는 타입의 화상 형성 장치나, 흑백 화상을 형성하는 화상 형성 장치에도 본 발명에 따른 발광 장치를 응용하는 것이 가능하다.
<C-2 : 기타>
이상에서는 노광 헤드로서 이용되는 발광 장치를 예시했지만, 본 발명의 발광 장치의 용도는 감광체의 노광에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명의 발광 장치는 원고 등의 판독 대상으로 광을 조사하는 라인형 광헤드(조명 장치)로서 스캐너 등의 화상 판독 장치에 채용된다. 이러한 화상 판독 장치로서는, 스캐너, 복사기나 팩시밀리의 판독 부분, 바코드 리더(reader), 또는 QR 코드(등록상표)와 같은 이차원 화상 코드를 판독하는 이차원 화상 코드 리더가 있다. 또한, 복수의 발광 소자를 면 형상으로 배열한 발광 장치는 액정 패널의 배면 측에 배치되는 백라이트(backlight) 유닛으로서도 채용된다.
또한, 화상을 표시하는 표시 장치로서도 본 발명의 발광 장치가 채용된다. 이 표시 장치에서는, 행방향 및 열방향에 걸쳐 복수의 발광 소자가 매트릭스 형상으로 배열된다. 그리고, 주사선 구동 회로가 단위 기간(수평 주사 기간)마다 각 행을 선택하고, 이 선택 행의 각 발광 소자(E)에 구동 회로(24)로부터 구동 신호(Xj)가 공급된다. 이 구성에서 각 단위 회로(U)의 전류 생성 회로(241)에 설정되는 전류값 I[j]는 전류값 결정부(37)로부터 공급되는 전류값 데이터(Di)에 따라 수평 주사 기간마다 차례로 갱신된다. 이 구성에 의해서도 이상의 형태와 동일한 작용 및 효과가 나타난다.
본 발명의 발광 장치가 화상 표시를 위해 이용되는 전자 기기로서는, 예를 들어 가반형의 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말(PDA: Personal Digital Assistants), 디지털 스틸 카메라, 텔레비전, 비디오 카메라, 카 네비게이션 장치, 소형 무선 호출기(pager), 전자 수첩, 전자 종이, 전자 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말, 프린터, 스캐너, 복사기, 비디오 플레이어, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 발광 소자의 휘도의 불균일을 장기간에 걸쳐 억제할 수 있다.

Claims (8)

  1. 구동 신호를 구성하는 전류값과 펄스 폭에 따라 각각의 광량(光量)이 제어되는 복수의 발광 소자와,
    제 1 계수와 제 2 계수를 상기 발광 소자마다 기억시키는 기억 수단과,
    상기 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭을, 상기 발광 소자에 대해서 상기 기억 수단이 기억하는 제 1 계수와 계조 데이터에 의해 상기 발광 소자에 지정되는 계조값에 의거하여 결정하는 펄스 폭 결정 수단과,
    상기 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을, 상기 발광 소자에 대해서 상기 기억 수단이 기억하는 제 2 계수에 의거하여 결정하는 전류값 결정 수단과,
    상기 펄스 폭 결정 수단이 결정한 펄스 폭에 걸쳐 상기 전류값 결정 수단이 결정한 전류값으로 되는 구동 신호를 상기 각 발광 소자에 공급하는 구동 수단을 구비하고,
    상기 각 발광 소자는 구동 신호의 전류값을 고정시켜 펄스 폭을 변화시킨 경우와 구동 신호의 펄스 폭을 고정시켜 전류값을 변화시킨 경우에 발광 특성 변화의 형태가 상이하며,
    상기 기억 수단에 기억된 제 1 계수 및 제 2 계수는, 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 상기 각 발광 소자의 광량이 대략 일치하고, 또한 상기 구동 수단으로부터의 구동 신호의 공급에 의해 구동된 상기 각 발광 소자의 발 광 특성 변화의 형태가 상기 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 선정되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    소정의 계조값이 지정되었을 때의 상기 각 발광 소자의 광량이 경시적(經時的)으로 저하되는 속도는 구동 신호의 펄스 폭에 비례하는 동시에, 상기 구동 신호의 전류값의 m승(m은 실수(實數))에 비례하고,
    상기 기억 수단에 기억된 제 1 계수 및 제 2 계수는, 상기 소정의 계조값이 지정되었을 때의 광량 저하의 속도가 상기 복수의 발광 소자에 대해서 일치하도록 선정되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펄스 폭 결정 수단은, 계조 데이터에 의해 지정되는 계조값과 상기 기억 수단에 기억된 제 1 계수의 승산값을 구동 신호의 펄스 폭으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    어느 하나의 발광 소자의 광량이 목표값 P0로 되도록 전류값이 결정된 구동 신호를 공급했을 때에 하나의 발광 소자가 광량 Pa로 발광할 때, 상기 하나의 발광 소자에 대해서 상기 기억 수단이 기억하는 제 1 계수 Ka는,
    Ka = (P0/Pa)m/(m-1) (m은 실수)
    를 충족시키는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    어느 하나의 발광 소자의 광량이 목표값 P0로 되도록 전류값 및 펄스 폭이 설정된 구동 신호를 공급했을 때에 하나의 발광 소자가 광량 Pa로 발광할 때, 상기 전류값 결정 수단은 상기 하나의 발광 소자의 광량 Pb가,
    Pb = P0×(P0/Pa)-m/(m-1) (m은 실수)
    로 되도록 상기 하나의 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을 제 1 계수에 의거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 제 1 항에 기재된 발광 장치를 구비하는 전자 기기.
  7. 구동 신호를 구성하는 전류값과 펄스 폭에 따라 각각의 광량이 제어되는 복수의 발광 소자를 구비하고, 구동 신호의 전류값을 고정시켜 펄스 폭을 변화시킨 경우와 구동 신호의 펄스 폭을 고정시켜 전류값을 변화시킨 경우에, 상기 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 상이한 발광 장치의 구동 회로로서,
    제 1 계수와 제 2 계수를 상기 발광 소자마다 기억시키는 기억 수단과,
    상기 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭을, 상기 발광 소자에 대 해서 상기 기억 수단이 기억하는 제 1 계수와 계조 데이터에 의해 상기 발광 소자에 지정되는 계조값에 의거하여 결정하는 펄스 폭 결정 수단과,
    상기 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을, 상기 발광 소자에 대해서 상기 기억 수단이 기억하는 제 2 계수에 의거하여 결정하는 전류값 결정 수단과,
    상기 펄스 폭 결정 수단이 결정한 펄스 폭에 걸쳐 상기 전류값 결정 수단이 결정한 전류값으로 되는 구동 신호를 상기 각 발광 소자에 공급하는 구동 수단을 구비하고,
    상기 기억 수단에 기억된 제 1 계수 및 제 2 계수는, 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 상기 각 발광 소자의 광량이 대략 일치하고, 또한 상기 구동 수단으로부터의 구동 신호의 공급에 의해 구동된 상기 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 상기 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 선정되는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 회로.
  8. 구동 신호를 구성하는 전류값과 펄스 폭에 따라 각각의 광량이 제어되는 복수의 발광 소자를 구비하고, 구동 신호의 전류값을 고정시켜 펄스 폭을 변화시킨 경우와 구동 신호의 펄스 폭을 고정시켜 전류값을 변화시킨 경우에, 상기 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 상이한 발광 장치의 구동 방법으로서,
    상기 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 펄스 폭을, 상기 발광 소자에 대해서 설정된 제 1 계수와 계조 데이터에 의해 상기 발광 소자에 지정되는 계조값에 의거하여 결정하고,
    상기 각 발광 소자에 공급되는 구동 신호의 전류값을, 상기 발광 소자에 대해서 설정된 제 2 계수에 의거하여 결정하며,
    제 1 계수에 의거하여 결정한 펄스 폭에 걸쳐 상기 제 2 계수에 의거하여 결정한 전류값으로 되는 구동 신호를 상기 각 발광 소자에 공급하고,
    제 1 계수 및 제 2 계수는 계조 데이터에 의해 동일한 계조가 지정되었을 때의 상기 각 발광 소자의 광량이 대략 일치하고, 또한 구동 신호의 공급에 의해 구동된 상기 각 발광 소자의 발광 특성 변화의 형태가 상기 복수의 발광 소자에 대해서 대략 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
KR1020060106263A 2005-11-01 2006-10-31 발광 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기 KR100828013B1 (ko)

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