KR0144004B1 - 디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화회로 - Google Patents

디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화회로

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KR0144004B1
KR0144004B1 KR1019890009300A KR890009300A KR0144004B1 KR 0144004 B1 KR0144004 B1 KR 0144004B1 KR 1019890009300 A KR1019890009300 A KR 1019890009300A KR 890009300 A KR890009300 A KR 890009300A KR 0144004 B1 KR0144004 B1 KR 0144004B1
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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드를 광원으로 사용한 디지털 복사기에 관한 것으로, 상기 레이저 다이오드(LD)의 전류량을 제어하기 위한 기준신호를 입력받고, 상기 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류량에 관한 정보를 궤환받아, 상기 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류를 출력하기 위한 LD제어부; 복사하고자 하는 비디오신호 및 계조도를 결정하는 카피농도레벨을 입력받아, 소정의 룩업-테이블에 따라 보정된 비디오 신호를 출력하는 비디오정보부; 및 상기 보정된 비디오 신호 및 상기 카피농도레벨에 따라 소정의 싱크전류량을 결정하고, 상기 LD제어부에서 출력되어 상기 레이저 다이오드(LD)에 흐르는 전류 중에서 상기 싱크전류 만큼을 싱크하여, 상기 레이저 다이오드(LD)를 통하는 전류량을 조절하기 위한 전류싱크 제어부를 포함하여, 상기 레이저 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하여 광원출력을 다치화 할 수 있음을 특징으로 하여, 디지털 복사기의 레이저 다이오드의 출력을 다치화하여 간단한 회로 구성으로도 해상도의 저하없이 뛰어난 계조성을 재현할 수 있으며, 또한 감광드럼의 비선형 특성으로 인해 발생되는 계조의 비선형정을 보정할 수가 있다.

Description

디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화회로
본 발명은 레이저 다이오드(Laser Diode)를 광원으로 사용한 디지털 복사기에 관한 것으로, 특히 디지털 복사기에서 레이저 다이오드의 광원출력을 다치화 할 수 있게 한 디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화회로에 관한 것이다.
도1은 종래의 기술에 의한 레이저 프린터에서 레이저 다이오드의 제어에 관련된 회로이다. LD제어부(10)은 레이저 다이오드(LD)의 전류량을 제어하기 위한 기준신호(LD ON)을 입력받고, 레이져 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류량에 관한 정보를 궤환받아, 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류가 출력되도록 제어한다. 여기서, LD전류 비교부(12)는 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류가 허용치 이상인지를 검출하고, 피크 홀드부(13)는 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류의 피크값을 홀드하고, 정전류 제어부(11)는 LD전류 비교부(12) 및 피크 홀드부(13)를 통하여 궤환된 값과 기준신호(LD ON)에 따라 상기 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류를 출력한다. 전류패스 제어부(15)는 비디오신호의 값에 따라 레이저 다이오드(LD)로 흐르는 전류를 싱크하여, 레이저 다이오드(LD)의 전류량을 제어한다. 단색 프린터에서 비디오신호는 0 또는 1의 값을 가지며, 그 값에 따라 트랜지스터를 온하여 정전류 제어부(11)에서 출력된 레이저 다이오드(LD) 전류를 전류패스 제어부(15)로 싱크(이 때, 레이저 다이오드(LD)는 오프)하거나 또는 트랜지스터를 오프하여 전류패스 제어부(15)에서 출력된 전류를 레이저 다이오드(LD)로 흐르게 한다(이 때, 레이저 다이오드(LD)는 온).
따라서, 종래의 단색 레이저 프린터에서는 레이저 다이오드(LD)의 상태를 온(ON)/오프(OFF)의 상태로 제어함으로써, 각 도트(DOT)에 대해 흑, 백의 두가지 상태만을 인쇄할 수 있다. 그러나 디지털 칼러 복사기에서 특히 풀(FULL)칼러가 요구되는 경우, 계조성(Gradation)이 중요한 요소가 된다. 그러나 복사기에 종래의 레이저 프린터 회로를 사용할 경우 각 도트에 대해 2가지 색(즉 흑, 백)의 두가지 상태 밖에 인쇄할 수 없다. 한편, 계조성을 재현하기 위하여 이미지(image)처리 기술을 이용한다고 하더라도, 충분한 계조성의 재현이 어려우며, 또한 이 경우 해상도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디지털 복사기에서 레이저 다이오드 출력을 다치화하여, 해상도를 떨어뜨리지 않고 계조성을 높일 수 있는 레이저 다이오드 출력 다치화회로를 제공하는데 있다.
도1은 종래의 기술에 의한 레이저 프린터에서 레이저 다이오드의 제어에 관련된 회로이다.
도2는 레이저 다이오드 출력을 다치화시키기 위한 본 발명의 구성도이다.
도3a는 본 발명에서 전류싱크 제어부에 대한 내부 회로도이다.
도3b는 본 발명에서의 비디오 보정부에 대한 내부 회로도이다.
도3c는 카피농도단계에 따라 비디오 신호를 보정하기 위한 PROM의 내용을 나타낸 도표이다.
도3d는 감광드럼의 전위 변화를 나타내는 그래프이다.
상기의 과제를 이루기 위하여는 본 발명에 의한 디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화 회로는, 레이저 다이오드(LD)를 광원으로 사용하는 디지털 복사기에 있어서, 상기 레이저 다이오드(LD)의 전류량을 제어하기 위한 기준신호를 입력받고, 상기 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류량에 관한 정보를 궤환받아, 상기 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류를 출력하기 위한 LD제어부; 복사하고자 하는 비디오신호 및 계조도를 결정하는 카피농도레벨을 입력받아, 소정의 룩업-테이블에 따라 보정된 비디오신호를 출력하는 비디오보정부; 및 상기 보정된 비디오신호 및 상기 카피농도레벨에 따라 보정된 비디오 신호를 출력하는 비디오정보부; 및 상기 보정된 비디오 신호 및 상기 카피농도레벨에 따라 소정의 싱크전류량을 결정하고, 상기 LD제어부에서 출력되어 상기 레이저 다이오드(LD)에 흐르는 전류 중에서 상기 싱크전류 만큼을 싱크하여, 상기 레이저 다이오드(LD)를 통하는 전류량을 조절하기 위한 전류싱크 제어부를 포함하여, 상기 레이저 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하여 광원출력을 다치화 할 수 있음을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 도2는 레이저 다이오드 출력을 디치화시키기 위한 본 발명의 회로 구성도이다. 본 발명에 따른 회로는 LD제어부(20), 전류싱크제어부(25) 및 비디오보정부(26)를 포함하여, 레이저 다이오드(LD)에 흐르는 전류량을 제어하여 광원출력을 다치화 할 수 있다.
LD제어부(20)는 도1을 통하여 설명한 바와 유사한 기능을 수행하는 것으로서, 레이저 다이오드(LD)의 전류량을 제어하기 위한 기준신호(LD ON)를 입력받고, 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류량에 관한 정보를 궤환받아, OUT단자를 통하여 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류(I)가 출력되도록 제어한다. 여기서, LD전류 비교부(22)는 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류가 허용치 이상인지를 검출하고, 피크 홀드부(23)는 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류의 피크값을 홀드하고, 정전류 제어부(21)는 LD전류 비교부(22) 및 피크 홀드부(23)를 통하여 궤환된 값과 기준신호(LD ON)에 따라 상기 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류(I)를 출력한다.
그리고, 비디오보정부(26)는 복사하고자 하는 6비트의 비디오신호 및 계조도를 결정하는 3비트의 카피농도레벨을 입력받아, 소정의 룩업-테이블에 따라 보정된 8비트의 비디오신호를 출력하며, 이에 대해서는 도3b 및 도3c를 통하여 자세히 설명한다.
전류싱크제어부(25)는 비디오보정부(26)에서 보정된 8비트의 비디오신호 및 3비트의 카피농도레벨에 따라 소정의 싱크전류량(Io)을 결정하고, LD제어부(21)에서 출력된 레이저 다이오드(LD) 전류(I) 중에서 싱크전류(I0)만큼을 싱크하여, 레이저 다이오드(LD)를 통하는 전류량(ILD)을 조절한다. 이에 대해서는 도3a를 통하여 자세히 설명한다.
도3a는 도2에 도시된 전류싱크 제어부(25)에 대한 내부 회로도이다. 전류 싱크제어부(25)는 8비트 멀티플라이 D/A 변환기(31)와 3비트의 카피농도 레벨 데이터로 조절 가능한 가변저항(32)으로 구성되어 있다.
가변저항(32)은 카피농도 레벨에 따라 저항값을 가변시켜 저항을 통하여 흐르는 기준 전류 IREF(IREF=VREF/RREF)을 발생하고, 이를 8비트 멀티플라이 D/A 변환기(31)의 입력단자(IN)로 인가한다. 8비트 멀티플라이 D/A 변환기(31)는 기준 전류(IREF) 및 비디오보정부(26)로부터의 8비트 출력(N)에 의해, LD제어부(21)에서 출력된 전류(I) 중에서 전류 IO(
Figure kpo00001
, 여기서 N=0..255, 즉 비디오보정부의 출력값으로서 D0-D7으로 이루어진 값)을 싱크(Sink)한다. 최대 싱크전류 IFS는
Figure kpo00002
가 된다.
즉, 이와 같이 레이저 다이오드(LD)로 흐를 전류(I)중 일부 전류(IO)를 전류성크제어부(25)내의 8비트 멀티플라이 D/A 변환기(31)에서 싱크함으로써, 실제로 레이저 다이오드(LD)에 흐르는 전류 ILD는 (
Figure kpo00003
)이 되어, 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류는 이론상 256레벨을 갖게 된다.
도3b는 도2에 도시된 비디오보정부(26)에 대한 내부회로도이다. 비디오보정부(26)는 512×8비트의 PROM(34)으로 구성된다. PROM(34)으로 입력되는 데이터는 6비트의 비디오 신호 데이터(A5-A0) 및 3비트의 카피농도레벨 데이터(A8-A6)이며, PROM(34)에서 출력되는 데이터(N)는 감광드럼의 비선형 특성이 보정된 8비트의 비디오신호 데이터이다. 이 출력데이타(N)가 전술한 바 있는 전류싱크 제어부(25)의 8비트 멀티플라이 D/A 변환기(31)로 입력된다. 그리고 출력인에이블신호(OE)는 그 신호가 로직 로우일 때 PROM(34)으로부터 데이터가 출력되게 하는 제어신호이다.
도3c는 도3b에 도시된 PROM의 내용을 나타낸 도표이다. 이 PROM은 6비트의 비디오신호 데이터(A5-A0) 및 3비트의 카피농도레벨 데이터(A8-A6)로 구성된 512가지의 데이터를 입력받아 8비트(256가지)의 보정된 비디오신호 데이터로 출력하는 일종의 룩업-테이블이라 할 수 있다.
PROM의 전체 어드레스 공간은 '000'에서 '1FF'까지의 512이며, 이는 카피농도레벨에 따라 8개의 영역으로 구분된다. 그리고 각 레벨영역은 64(26)바이트로 구성되어, 6비트로 된 비디오신호 데이터(0-63)에 대응하여 하나의 바이트가 각각 할당된다. 각 바이트에는 8비트의 보정된 비디오신호 데이터(N)가 저장되어 있다. 예를 들어, PROM 어드레스 000에는 카피농도레벨 1, 비디오신호 0에 대한 보정된 비디오신호 데이터(0)가 저장되며, PROM 어드레스001에는 카피농도레벨1, 비디오신호1에 대한 보정된 비디오신호 데이터가 저장되며, 같은 방법으로는 PORM 어드레스 063에는 카피농도레벨 1, 비디오신호 63에 대한 보정된 비디오신호 데이터가 저장되며, 마지막으로 PROM 어드레스 1FF에는 카피농도레벨 8, 비디오 신호63에 대한 보정된 비디오신호 데이터(255)가 저장된다.
따라서, 6비트의 비디오신호로 나타낼 수 있는 64단계의 계조레벨을 8단계의 카피농도레벨에 따라 256단계의 출력레벨을 가지는 데이터(N)를 생성할 수 있다. 여기서 보정된 비디오 신호 데이터(N)는 감광드럼의 비선형 특성을 보정하여, 감광드럼 전위값과 레이저 다이오드를 통하여 흐르는 전류 ILD와의 관계가 선형적으로 매칭되고록 변환된 값이다.
도3d는 감광드럼(DRUM)의 전위(Potential) 변화의 비선형 특성을 나타내는 그래프이다. 도면에서 가로축은 레이저 다이오드를 통하여 흐르는 전류 ILD를 나타내고, 세로축은 감광드럼의 전위레벨을 나타낸다. 도시된 바와 같이 감광 드럼의 진위 변화폭 (N=0에서 N=255 까지의 범위)에서 비선형성을 나타내며, 이와 같은 비선형성을 보정하기 위한 데이터가 도3c에 도시된 PROM에 저장되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 디지털 복사기의 레이저 다이오드의 출력을 다치화하여 간단한 회로 구성으로도 해상도의 저하없이 뛰어난 계조성을 재현할 수 있으며, 또한 감광드럼의 비선형 특성으로 인해 발생되는 계조의 비선형성을 보정할 수가 있다.

Claims (2)

  1. 레이저 다이오드(LD)를 광원으로 사용하는 디지털 복사기에 있어서, 상기 레이저 다이오드(LD)의 전류량을 제어하기 위한 기준신호를 입력받고, 상기 레이저 다이오드(LD)를 통하여 흐르는 전류량에 관한 정보를 궤환받아, 상기 레이저 다이오드(LD)로 소정의 정전류를 출력하기 위한 LD제어부; 복사하고자 하는 비디오신호 및 계조도를 결정하는 카피농도레벨을 입력받아, 소정의 룩업-테이블에 따라 보정된 비디오신호를 출력하는 비디오정보부; 및 상기 보정된 비디오신호 및 상기 카피농도레벨에 따라 소정의 싱크전류량을 결정하고, 상기 LD제어부에서 출력되어 상기 레이저 다이오드(LD)에 흐르는 전류 중에서 상기 싱크전류만큼을 싱크하여, 상기 레이저 다이오드(LD)를 통하는 전류량을 조절하기 위한 전류싱크제어부를 포함하여, 상기 레이저 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하여 광원출력을 다치화 할 수 있음을 특징으로 하는 디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화 회로
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류싱크제어부는 소정의 기준전압에 연결되고, 상기 카피농도레벨에 따라 저항값을 가변하여 저항을 통하여 흐르는 기준전류값을 가변하는 가변저항; 및 상기 기준전류값을 상기 보정된 비디오신호의 단계에 따라 소정 단계의 전류 레벨로 나누고, 입력된 보정된 비디오신호에 해당하는 전류 레벨로 싱크전류량을 결정하는 멀티플라이 D/A변환기를 포함함을 특징으로 하는 디지털 복사기에서의 레이저 다이오드 출력 다치화 회로
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