TWM460780U - 可抑制雜訊的發光裝置 - Google Patents

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TWM460780U
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Harunobu Yoshida
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Nisho Image Tech Inc
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
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Description

可抑制雜訊的發光裝置
本新型係關於一種發光裝置，特別是一種可抑制雜訊的發光裝置。
影印機、印表機傳真機及多功能事務機係利用電子寫真技術(Electro-photography)作為列印文件的核心技術，意即藉由特定波長的光改變靜電荷(electrostatic charge)的分布而產生寫真(photographic)影像。
參照第1圖，係為彩色列印的發光二極體(LED)印表機100的示意圖。發光二極體印表機100具有分別對應於黑色、洋紅色、青色及黃色的感光鼓(Photo-conductive drum)(110K、110M、110C、110Y，總稱110)、列印頭(Printing head)(120K、120M、120C、120Y，總稱120)及碳粉匣(Toner cartridge)(130K、130M、130C、130Y，總稱130)。經過佈電機構，感光鼓110表面會產生一層均勻的電荷。列印前之掃描程序係需經過曝光程序，使得欲列印的文件中的圖案像素轉換成可見光明暗資料。列印頭120中具有複數個一維排列的發光二極體，其發出的光照射到感光鼓110上時，未曝光區會維持原有電位，但曝光區的電荷則因曝光而產生差異。曝光區的電位變化 差異可吸附碳粉匣130提供的帶有正/負電荷的碳粉，藉以達到列印目的。
前述發光二極體的數量決定列印解析度的高低，舉例而言，如欲達到600DPI(Dots Per Inch，點每英吋)的列印解析度，則需要在每英吋排列有600個發光二極體。然而，在同一時間驅動如此大量的二極體將使得瞬間的消耗電流變大，造成列印頭120的電源變動，容易造成列印頭120誤動作。
鑒於以上的問題，本新型在於提供一種可抑制雜訊的發光裝置，藉以解決先前技術所存在瞬間消耗大電流所引起的列印頭誤動作的問題。
本新型之一實施例提供一種可抑制雜訊的發光裝置，包含：複數發光晶片以及驅動電路。每一發光晶片包含複數發光單元以及一掃描電路。
掃描電路電性連接發光單元，以接收一時脈訊號組合，依序掃描此些發光單元，而選擇性致使被掃描到的發光單元發光。驅動電路電性連接發光晶片，以分別對每一發光晶片提供時脈訊號組合。時脈訊號組合經分群為複數群組。此些群組中的至少二者之間具有一延遲時間，使得對應相同序號的發光單元根據延遲時間先後發光。
根據本新型之可抑制雜訊的發光裝置，可避免 過多發光晶片同時驅動點亮，使得列印頭的工作電壓不穩定，造成列印頭誤動作。再者，透過安排不同發光晶片間的延遲時間，可一併改善發光單元的發光亮度不一致的問題。
100‧‧‧發光二極體印表機
110K、110M、110C、110Y‧‧‧感光鼓
120K、120M、120C、120Y‧‧‧列印頭
130K、130M、130C、130Y‧‧‧碳粉匣
200‧‧‧發光晶片
210‧‧‧發光單元
220‧‧‧掃描電路
221‧‧‧第一掃描輸入端
222‧‧‧第二掃描輸入端
223‧‧‧第一控制輸入端
224‧‧‧第二控制輸入端
225‧‧‧緩衝器
2251‧‧‧第一緩衝輸入端
2252‧‧‧第二緩衝輸入端
2253‧‧‧緩衝輸出端
230‧‧‧驅動電路
231‧‧‧第一掃描輸出端
232‧‧‧第二掃描輸出端
233‧‧‧第一控制輸出端
234‧‧‧第二控制輸出端
240‧‧‧長形基板
310‧‧‧測定資料接收端
320‧‧‧記憶單元
330‧‧‧訊號延遲控制單元
340‧‧‧訊號產生單元
400‧‧‧時脈訊號組合
500‧‧‧測定端
φ11、φ11’、φ11”、φ21、φ1、φ2‧‧‧掃描訊號
φ12、φ12’、φ12”、φ22‧‧‧發光訊號
φGA‧‧‧偏壓訊號
φS‧‧‧起始訊號
φI‧‧‧亮度訊號
△t1、△t1’、△t2、△t2’‧‧‧延遲時間
B1、B2、B3‧‧‧緩衝器
D1、D2、D3‧‧‧二極體
R1、R2、R3‧‧‧電阻
T1、T2、T3‧‧‧發光閘流體
t1、t2、t3、t4‧‧‧期間
Vp、Vp’‧‧‧雜訊突波電壓
LU1、LU2‧‧‧邏輯單元
Ra、Rb‧‧‧電阻
X‧‧‧縱軸
第1圖為彩色列印的發光二極體印表機的示意圖。
第2圖及第3圖為根據本新型一實施例之可抑制雜訊的發光裝置的概要示意圖。
第4圖為根據本新型一實施例之發光晶片的概要示意圖。
第5圖為根據本新型一實施例之掃描電路的概要示意圖。
第6圖為根據本新型一實施例之緩衝器的概要示意圖。
第7圖為根據本新型一實施例之時脈訊號組合的波形示意圖。
第8圖為根據本新型一實施例之不同發光晶片之掃描訊號的延遲波形示意圖。
第9圖為根據本新型一實施例之不同發光晶片之控制訊號的延遲波形示意圖。
第10圖為根據本新型一實施例之不具有延遲時間之掃描訊號之波形示意圖。
第11圖為根據本新型一實施例之具有延遲時間之掃描訊號之波形示意圖。
第12圖為根據本新型另一實施例之不同發光晶片之掃描訊號的延遲波形示意圖。
第13圖為根據本新型另一實施例之不同發光晶片之控制訊號的延遲波形示意圖。
第14圖為根據本新型一實施例之驅動電路之概要示意圖。
第15圖為根據本新型另一實施例之掃描電路的概要示意圖。
第16圖為根據本新型又一實施例之掃描電路的概要示意圖。
以下述及之「第一」、「第二」等術語，其係用以區別所指之元件，而非用以排序或限定所指元件之差異性，且亦非用以限制本新型之範圍。
請參照第2圖，本新型一實施例的發光裝置包含複數發光晶片200以及長形基板240。該些發光晶片200沿長形基板240的縱軸X方向排列於長形基板240上。於此，發光晶片200係沿縱軸的二側交錯排列。每一發光晶片200包含複數發光單元210也沿長形基板的縱軸方向排列(如第4圖所示)。於此，發光單元210實質為如第5圖所示之發光 閘流體(Light Thyristor)T1、T2、T3等(總稱T)。具有該些發光晶片200的長形基板實質為列印頭，用以對印表機的感光鼓發光。列印頭電性連接至如第3圖所示之驅動電路230，此驅動電路230實質可以積體電路實現(例如為印表機中的控制晶片)。
合併參照第2、4及5圖，每一發光晶片200除前述發光單元210外，還包含一掃描電路220(如第5圖所示)。掃描電路220接收一時脈訊號組合，據以依序掃描該些發光單元210，以選擇性致使被掃描到的發光單元210發光。於此，時脈訊號組合包含二掃描訊號(φ11、φ21)、二發光訊號(φ12、φ22)、一偏壓訊號φGA以及一起始訊號φS(如第7圖所示)。
如第2圖所示，掃描電路220具有二掃描輸入端(即第一掃描輸入端221及第二掃描輸入端222)、二控制輸入端(即第一控制輸入端223及第二控制輸入端224)、起始訊號輸入端(圖未示)以及偏壓輸入端(圖未示)。
如第3圖所示，驅動電路230具有二掃描輸出端(即第一掃描輸出端231及第二掃描輸出端232)、二控制輸出端(即第一控制輸出端233及第二控制輸出端234)、起始訊號輸出端(圖未示)以及偏壓輸出端(圖未示)。
合併參照第2、3及5圖，驅動電路230電性連接該些發光晶片200，以分別對每一發光晶片200提供時脈訊號組合。也就是說，第一掃描輸出端231耦接於第一掃描輸入端221，以提供掃描訊號φ11至發光晶片200；第二掃描輸出端232耦接於第二掃描輸入端222，以提供掃描訊號φ21至發光晶片200；第一控制輸出端233耦接於第一控制輸入端223，以提供掃描訊號φ12至發光晶片200；第二控制輸出端234耦接於第二控制輸入端224，以提供掃描訊號φ22至發光晶片200；起始訊號輸出端耦接於起始訊號輸入端，以提供起始訊號φS至發光晶片200；偏壓輸出端耦接於偏壓輸入端，以提供偏壓訊號φGA至發光晶片200。
復參照第5圖，掃描電路220包含二極體(D1、D2、D3等，總稱D)、電阻(R1、R2、R3等，總稱R)以及緩衝器(B1、B2)。每一個發光閘流體T的閘極經由一相對應的二極體D耦接至另一個發光閘流體T(如發光閘流體T1經由二極體D1耦接至發光閘流體T2)。每一個發光閘流體T的陰極間隔地經由緩衝器(B1或B2)對應耦接第一掃描輸入端221及第一控制輸入端223或對應耦接第二掃描輸入端222及第二控制輸入端224。例如，發光閘流體T1的陰極耦接緩衝器B1的輸出端；發光閘流體T2的陰極耦接緩衝器B2的輸出端。每一 個發光閘流體T的閘極與對應的二極體D的耦接處還各自經由一對應的電阻R而耦接至偏壓輸入端，以接收偏壓訊號φGA(如發光閘流體T1的閘極與二極體D1的耦接處經由電阻R1而耦接至偏壓輸入端)。
請參照第6圖，緩衝器B1、B2具有第一緩衝輸入端2251、第二緩衝輸入端2252以及緩衝輸出端2253。緩衝器B1、B2分別包含二電阻(Ra、Rb)及二邏輯單元(LU1、LU2)。邏輯單元LU1與電阻Ra串接於第一緩衝輸入端2251與緩衝輸出端2253之間。邏輯單元LU2與電阻Rb串接於第二緩衝輸入端2252與緩衝輸出端2253之間。於此，邏輯單元(LU1、LU2)實質為緩衝器，但本新型之實施例非限於此，亦可為非閘(Not Gate)等其他邏輯閘或其組合，可視實際掃描電路220所需的訊號及驅動電路230所提供的訊號間的關係調整。
發光閘流體T1的閘極還耦接起始訊號φS。二極體D的陽極端耦接鄰近起始訊號φS的相鄰的發光閘流體T，其陰極端耦接相鄰的另一發光閘流體T。例如，二極體D1的陽極端耦接發光閘流體T1，其陰極端耦接發光閘流體T2。
發光閘流體T具有閘極、陰極與陽極。當閘極與陰極間為順向偏壓且電壓差超過擴散電壓時，發光閘流體T點亮。與一般閘流體相同的是，發光閘流體T開啟 後(即點亮)，閘極電位與陽極電位近乎相同，當閘極與陰極間的電位差回歸至零伏特時，發光閘流體T才關閉(即不發光)。
如第7圖所示，掃描訊號φ11、φ21用以依序掃描發光閘流體T，使得發光閘流體T依序取得發光權，當發光閘流體T取得發光權且對應的控制訊號φ12(或控制訊號φ22)的具有點亮脈波時，對應的發光閘流體T即發光。例如，控制訊號φ12於期間t1具有負向脈波，發光閘流體T1發光。藉此，驅動電路230可經由掃描電路220控制每一發光閘流體T是否發光，以及其發光時間點與發光期間(如期間t2為發光閘流體T2的發光期間；期間t3為發光閘流體T3的發光期間；期間t4為發光閘流體T4的發光期間)。
於此，掃描訊號(φ11、φ21)、控制訊號(φ12、φ22)、偏壓訊號φGA以及起始訊號φS的高位準為零伏特，低位準為負工作電壓(如-3.3伏特)，但本新型之實施例非限於此，亦可視掃描電路220的架構進行適應性的調整。
合併參照第8圖及第9圖，此些發光晶片200所對應的時脈訊號組合經分群為複數群組(於此分為三組，並以掃描訊號φ11及控制訊號φ12為例)，此些群組中的至少二者之間具有一延遲時間，使得對應相同序號的發光單元210(如發光閘流體T1)根據延遲時間先後發光。 例如，對應於相同序號的發光單元210的掃描訊號φ11與掃描訊號φ11’的移位脈波(於此為負向脈波)之間具有延遲時間△t1；對應於相同序號的發光單元210的掃描訊號φ11’與掃描訊號φ11”的移位脈波(於此為負向脈波)之間具有延遲時間△t1’；對應於相同序號的發光單元210的控制訊號φ12與控制訊號φ12’的點亮脈波(於此為負向脈波)之間具有延遲時間△t2；對應於相同序號的發光單元210的控制訊號φ12’與控制訊號φ12”的點亮脈波(於此為負向脈波)之間具有延遲時間△t2’。於此，所述之延遲時間係指二訊號間具有時間差，非限於如第8或9圖所示的訊號先後次序。
於此，點亮脈波的期間或移位脈波的期間約為延遲時間的2至200倍。當延遲時間較短時，可將此些發光晶片200所對應的時脈訊號組合區分為較多的群組。例如，點亮脈波的期間或移位脈波的期間可為1微秒(μ s)，延遲時間可為10奈秒(ns)。
合併參照第10圖及第11圖所示，係分別顯示不具有延遲時間之掃描訊號與具有延遲時間之掃描訊號的示意圖。經分群而使各群組的掃描訊號之間具有延遲時間，而可減少瞬間工作電流的變化量，使得雜訊突波電壓由Vp減小為Vp’。若各群組之間均具有延遲時間，則Vp/Vp’約小於群組數的1/2倍。於此，雖第10圖及第11 圖雖繪示的是掃描訊號的波形，然控制訊號亦可直接適用。
請參照第12圖，係顯示不同發光晶片200之掃描訊號，此些掃描訊號的移位脈波的上升邊緣(於此為右側邊緣)彼此對齊。然而，本新型之實施例非限於此，亦可為此些掃描訊號的移位脈波的下降邊緣(左側邊緣)彼此對齊。
相似地，如第13圖所示，不同發光晶片200之發光訊號的點亮脈波的下降邊緣(於此為左側邊緣)彼此對齊。然而，本新型之實施例非限於此，亦可為此些發光訊號的點亮脈波的上升邊緣(右側邊緣)彼此對齊。
於此，其中延遲時間係與相同序號的發光單元210的發光校正量相對應。也就是說，當發光單元210的發光亮度較弱，而需要較長的點亮期間時，可將延遲時間縮短，以增加點亮脈波的期間。相反地，當發光單元210的發光亮度較強時，可將延遲時間拉長，以減少點亮脈波的期間。
請參照第14圖，驅動電路230可包含測定資料接收端310、記憶單元320、訊號延遲控制單元330以及訊號產生單元340。為了測定每一發光單元210的發光亮度是否與一預期亮度相符，訊號產生單元340可產生如第7圖所示的時脈訊號組合400。測定端500具有亮度檢測單元(圖未示)，而可偵測每一發光單元210的發光亮度，而 產生一實際亮度資訊。如第14圖所示，測定端500將實際亮度資訊傳送至測定資料接收端310，以經由測定資料接收端310將實際亮度資訊儲存至記憶單元320。
在一些實施例中，測定端500可根據預期亮度與實際亮度資訊產生前述的發光校正量，使得每一發光單元210的發光校正量可儲存在記憶單元320中。
當記憶單元320儲存了發光校正量或實際亮度資訊之後，訊號延遲控制單元330可自記憶單元320取得發光測定資料(如發光校正量或實際亮度資訊)，以產生延遲訊號。訊號產生單元340再根據延遲訊號產生具有延遲時間的時脈訊號組合400(如第8、9、12及13圖所示)。於此，延遲訊號可為具有特定脈波數的訊號，該特定脈波數可對應訊號(如發光訊號φ12)所需延遲的時間。例如，當所需延遲時間愈長時，可具有愈多的特定脈波數。訊號產生單元計數該特定脈波數，而可將對應發光單元210的訊號延遲(或提早)對應校正發光量的時間。
在一實施例中，時脈訊號組合可藉由將二極體或電阻連接於發光閘流體T1的閘極端與第一緩衝器(或第二緩衝器)的緩衝輸出端之間，而省略起始訊號φS。
在一實施例中，時脈訊號組合可增設掃描訊號φ31與發光訊號φ32(如第15圖所示)。
請參照第16圖，相較於如第5圖所示之掃描 電路220，一實施例之掃描電路220更包含複數發光閘流體(T1’、T2’、T3’等，總稱T’)。此些發光閘流體T’的閘極對應連接發光閘流體T的閘極，此些發光閘流體T、T’的陽極同樣接地。此些發光閘流體T’的陰極接收亮度訊號φI，以根據亮度訊號φI調整發光閘流體T’的發光亮度。
於此，發光閘流體T’為前述發光晶片的200的發光單元210。發光閘流體T屬於掃描電路220的一部分，根據掃描訊號φ1與φ2使發光閘流體T’可依序成為發光目標。再根據亮度訊號φI，使成為發光目標的發光閘流體T’發光。如何利用掃描訊號φ1與φ2依序掃描各發光閘流體T’，請參考前述第5圖及第7圖的相關說明，於此不再重複贅述。在此實施例中，時脈訊號組合400包含二掃描訊號(φ1、φ2)、偏壓訊號φGA、起始訊號φS以及亮度訊號φI。
根據本新型之可抑制雜訊的發光裝置，可避免過多發光晶片200同時驅動點亮，使得列印頭的工作電壓不穩定，造成列印頭誤動作。再者，透過安排不同發光晶片200間的延遲時間，可一併改善發光單元210的發光亮度不一致的問題。
雖然本新型以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習相像技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新 型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
φ11、φ11’、φ11”‧‧‧掃描訊號
△t1、△t1’‧‧‧延遲時間

Claims (11)

  1. 一種可抑制雜訊的發光裝置，包含：複數發光晶片，每一該些發光晶片包含：複數發光單元；以及一掃描電路，電性連接該些發光單元，接收一時脈訊號組合，依序掃描該些發光單元，以選擇性致使被掃描到的該些發光單元發光；以及一驅動電路，電性連接該些發光晶片，以分別對每一該些發光晶片提供該時脈訊號組合，該些時脈訊號組合經分群為複數群組，該些群組中的至少二者之間具有一延遲時間，使得對應相同序號的該發光單元根據該延遲時間先後發光。
  2. 如請求項1所述之發光裝置，其中每一該時脈訊號組合包含：二發光訊號，每一該發光訊號具有對應該相同序號的該發光單元的一點亮脈波；二掃描訊號，每一該掃描訊號具有對應該相同序號的該發光單元的一移位脈波；一起始訊號，以啟動掃描該些發光單元；以及一偏壓訊號，以維持該掃描電路運作；其中，該些群組中的至少二者的該點亮脈波之間或該些群組中的至少二者的該移位脈波之間具有該延遲時間。
  3. 如請求項2所述之發光裝置，其中該點亮脈波的期間或該移位脈波的期間約為該延遲時間的2至200倍。
  4. 如請求項1所述之發光裝置，其中每一該時脈訊號組合包含一發光訊號，每一該發光訊號具有對應該相同序號的該發光單元的一點亮脈波，該些群組中的至少二者的該點亮脈波之間具有該延遲時間。
  5. 如請求項2或請求項4所述之發光裝置，其中該些群組中的至少二者的該點亮脈波的上升邊緣彼此對齊。
  6. 如請求項2或請求項4所述之發光裝置，其中該些群組中的至少二者的該點亮脈波的下降邊緣彼此對齊。
  7. 如請求項1所述之發光裝置，其中該時脈訊號組合包含一掃描訊號，每一該掃描訊號具有對應該相同序號的該發光單元的一移位脈波，該些群組中的至少二者的該移位脈波之間具有該延遲時間。
  8. 如請求項2或請求項7所述之發光裝置，其中該些群組中的至少二者的該移位脈波的上升邊緣彼此對齊。
  9. 如請求項2或請求項7所述之發光裝置，其中該些群組中的至少二者的該移位脈波的下降邊緣彼此對齊。
  10. 如請求項1所述之發光裝置，其中該延遲時間係與該相同序號的該發光單元的一發光校正量相對應。
  11. 如請求項1所述之發光裝置，其中該驅動電路包含：一測定資料接收端，以接收外部一發光測定資料；一記憶單元，耦接該測定資料接收端，以儲存該發光測定資料；一訊號延遲控制單元，耦接該記憶單元，以取得該發光測定資料；以及 一訊號產生單元，耦接該訊號延遲控制單元，以根據該發光測定資料產生具有該延遲時間的該時脈訊號組合。
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