(57)【要約】【課題】発光素子の階調表現をパルス幅変調方式で制御した場合における階調線形性を向上させる。【解決手段】発光素子を有し、データ取り込み信号に同期して、パルス幅で階調を示すデータ信号に基づいて供給される駆動電流により前記発光素子を発光させる発光回路を備えた発光装置であって、前記データ取り込み信号に同期した発光の開始に先立ち、前記発光素子に駆動電流を供給するためのオフセット信号を前記発光回路に出力するオフセット制御手段を備える。【選択図】図３
2008205066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、
前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、
パルス幅で階調を示すデータ信号と前記駆動トランジスタの応答特性を補正するためのオフセット信号とに基づいて、前記駆動トランジスタのオンオフを制御する駆動信号を生成する信号生成手段とを、
備えた発光回路。
【請求項２】
前記信号生成手段は、
前記データ信号が１階調を示す期間を１周期とする選択信号に応じてオンオフし、一方の端子に前記データ信号が供給されるスイッチと、
前記スイッチの他方の端子から出力される前記データ信号の論理レベルを保持するラッチ回路と、
前記データ信号と前記オフセット信号との論理積を演算する第１論理回路とを備え、
前記ラッチ回路の出力信号または前記第１論理回路の出力信号がアクティブとなる期間において前記駆動トランジスタをオンさせるレベルとなるように前記駆動信号を生成する第２論理回路とを備える、
請求項１に記載の発光回路。
【請求項３】
請求項２に記載の発光回路と、
前記データ信号、前記オフセット信号、および前記選択信号を生成し、前記オフセット信号がアクティブになってから前記選択信号がアクティブになるまでのオフセット期間を、前記駆動電流の立ち上がり波形と立ち下がり波形とに基づいて定める請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、
前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、
パルス幅で階調を示すデータ信号を、パルス数で階調を示す駆動信号に変換する信号変換手段とを備え、
前記駆動信号を用いて前記駆動トランジスタのオンオフを制御する、
発光回路。
【請求項５】
前記信号変換手段は、
前記データ信号が１階調を示す期間を１周期とする選択信号に応じてオンオフし、一方の端子に前記データ信号が供給されるスイッチと、
前記スイッチの他方の端子から出力される前記データ信号の論理レベルを保持するラッチ回路と、
前記ラッチ回路の出力信号および前記選択信号がアクティブとなる期間において前記駆動トランジスタをオンさせるレベルとなるように前記駆動信号を生成する第３論理回路とを備える、
請求項４に記載の発光回路。
【請求項６】
請求項４または５に記載の発光回路と、
前記データ信号および前記選択信号を生成する制御手段と、
を備える発光装置。
【請求項７】
光線の照射によって画像が形成される感光体と、
前記感光体に光線を照射して前記画像を形成するヘッド部とを備え、
請求項３または６に記載の発光装置を前記ヘッド部に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項３または６に記載の発光装置を備えた表示装置。
【請求項９】
駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタとを備えた発光回路の駆動方法であって、
前記駆動電流の立ち上がり波形および立ち下がり波形、ならびに表示すべき階調に応じて前記駆動トランジスタをオンする期間を制御する発光回路の駆動方法。
【請求項１０】
駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタとを備えた発光回路の駆動方法であって、
パルス幅で階調を示すデータ信号をパルス数で階調を示す駆動信号に変換し、
前記駆動信号を用いて前記駆動トランジスタのオンオフを制御する、
発光回路の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード素子のように陽極から陰極へ流れる電流の量に応じた大きさの光を発光する発光素子を用いて階調を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス素子や発光ポリマー素子などと呼ばれる有機発光ダイオード（Organic  Light  Emitting  Diode、以下適宜「ＯＬＥＤ素子」と略称する）素子が注目されている。このＯＬＥＤ素子を用いたパネルは、ＯＬＥＤ素子が自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライトや反射光が不要であるために低消費電力化や薄型化に向いている。
【０００３】
ここで、ＯＬＥＤ素子は、電圧保持性を有さず、電流が途絶えると、発光状態が維持できなくなる電流型の被駆動素子である。このため、ＯＬＥＤ素子をアクティブ・マトリクス方式で駆動する場合、データ線を介して画素の階調に応じた駆動信号を画素回路に供給し、書込期間において画素回路内の保持トランジスタを介して駆動信号を供給することにより駆動トランジスタのゲートに電圧を書き込んで、電圧をゲート容量などにより保持し、当該電圧に応じた駆動電流を駆動トランジスタがＯＬＥＤ素子に流し続けることが行なわれる。
【０００４】
一方、このような駆動方法は階調に応じた電圧を正確に駆動電流に変換する必要があるが、全画素回路にわたって駆動トランジスタをバラツキなく構成することは困難である。このため、特許文献１には、画素の階調に応じた駆動信号をパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）して駆動トランジスタを制御することで、階調に応じた電圧の正確な駆動電流への変換を不要とすることが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２３５３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１５（ａ）は、画素の階調表現をＰＷＭで制御した場合における、駆動トランジスタに印加するパルスとＯＬＥＤ素子の実際の発光波形との関係を示す図である。
本図に示すように、駆動トランジスタに印加するパルスは、階調に応じたパルス幅を有している。ＯＬＥＤ素子等の発光素子は、理想的であれば駆動トランジスタがオンとなるとすぐにフル発光となり、駆動トランジスタがオフになるとすぐに消灯する。
【０００６】
しかしながら、実際には、本図に示すように、立ち上がり時および立ち下がり時とも発光波形がなまる。これは、駆動トランジスタの特性がオンからオフに切り換る場合と、オフからオンに切り換る場合とで応答特性が相違するからでる。一般に、立ち下がりの速度に比べ、立ち上がりの速度の方が遅いため、特に、立ち上がり時の発光量が不足する。
この立ち上がり時の発光量不足は、低階調側への影響が特に大きい。この結果、図１５（ｂ）に示すように、各階調の発光量の差であるｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４において、階調１の発光量に対応するｂ１が、他の階調差ｂ２、ｂ３、ｂ４よりも小さくなり、階調線形性が悪くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、発光素子の階調表現をパルス幅変調方式で制御した場合における階調線形性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る発光回路は、駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、パルス幅で階調を示すデータ信号と前記駆動トランジスタの応答特性を補正するためのオフセット信号とに基づいて、前記駆動トランジスタのオンオフを制御する駆動信号を生成する信号生成手段とを備える。
【０００９】
駆動トランジスタは、オフからオンに切り換る場合とオンからオフに切り換る場合で、応答特性が相違する。このため、駆動トランジスタを表示すべき階調に応じた期間だけオンさせても正確に階調を表示することができない。本発明によれば、駆動トランジスタの応答特性を補正するためのオフセット信号を用いて駆動信号を生成するので、正確に階調を表示することが可能となる。特に、表示すべき階調が低い場合には駆動電流の応答波形が発光パワーに与える影響が大きいが、駆動トランジスタの応答特性に応じて駆動信号を生成することによって、低階調の誤差を抑制して、階調特性の線形性を大幅に向上することができる。
【００１０】
前記信号生成手段の具体的な態様としては、前記データ信号が１階調を示す期間を１周期とする選択信号に応じてオンオフし、一方の端子に前記データ信号が供給されるスイッチと、前記スイッチの他方の端子から出力される前記データ信号の論理レベルを保持するラッチ回路と、前記データ信号と前記オフセット信号との論理積を演算する第１論理回路とを備え、前記ラッチ回路の出力信号または前記論理回路の出力信号がアクティブとなる期間において前記駆動トランジスタをオンさせるレベルとなるように前記駆動信号を生成する第２論理回路とを備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る発光装置は、上述した発光回路と、前記データ信号、前記オフセット信号、および前記選択信号を生成し、前記オフセット信号がアクティブになってから前記選択信号がアクティブになるまでのオフセット期間を、前記駆動電流の立ち上がり波形および立ち下がり波形に基づいて定める制御手段とを備える。この発明によれば、オフセット期間を駆動電流の立ち上がり波形および立ち下がり波形に設定できるので、駆動電流の波形のなまりが、その立ち上がりと立ち下がりで相違する場合に、発光パワーを補正して正確な階調を表示させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る他の発光回路は、駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、パルス幅で階調を示すデータ信号を、パルス数で階調を示す駆動信号に変換する信号変換手段とを備え、前記駆動信号を用いて前記駆動トランジスタのオンオフを制御する。
この発明によれば、駆動電流による発光が階調を示すパルス数分繰り返されることになる。繰り返される駆動電流の波形は、同じ形状であるため、それぞれの発光量は同じになる。このため階調表示の線形性を高めることができる。
【００１３】
前記信号変換手段は、前記データ信号が１階調を示す期間を１周期とする選択信号に応じてオンオフし、一方の端子に前記データ信号が供給されるスイッチと、前記スイッチの他方の端子から出力される前記データ信号の論理レベルを保持するラッチ回路と、前記ラッチ回路の出力信号および前記選択信号がアクティブとなる期間において前記駆動トランジスタをオンさせるレベルとなるように前記駆動信号を生成する第３論理回路とを備えることが好ましい。
この発明によれば、選択信号によって連続したデータ信号を１階調を示す期間ごとのパルスに変換することができる。したがって、制御信号を別途設ける必要がなく、構成を簡易にすることができる。
また、本発明に係る発光装置は、上述した発光回路と、前記データ信号および前記選択信号を生成する制御手段とを備える。
【００１４】
次に、本発明に係る画像形成装置は、光線の照射によって画像が形成される感光体と、前記感光体に光線を照射して前記画像を形成するヘッド部とを備え、上述した発光装置を前記ヘッド部に用いたことを特徴とする。この画像形成装置によれば、正確な階調で発光素子を発光させることができるので、高品質の画像を印刷することが可能となる。
さらに、本発明に係る表示装置は上述した発光装置を備える。この表示装置によれば、正確な階調で画像を表示することが可能となる。
【００１５】
次に、本発明に係る発光回路の駆動方法は、駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタとを備えた発光回路を駆動する方法であって、前記駆動電流の立ち上がり波形および立ち下がり波形、ならびに表示すべき階調に応じて前記駆動トランジスタをオンする期間を制御する。この発明によれば、駆動トランジスタのオン期間は、表示すべき階調のみならず、駆動電流の立ち上がり波形と立ち下がり波形に応じて定めるので、駆動トランジスタの応答特性を補正して、正確に階調を表示することが可能となる。
【００１６】
次に、本発明に係る他の発光回路の駆動方法は、駆動電流に応じた光量で発光する発光素子と、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタとを備えた発光回路を駆動する方法であって、パルス幅で階調を示すデータ信号をパルス数で階調を示す駆動信号に変換し、前記駆動信号を用いて前記駆動トランジスタのオンオフを制御する。この発明によれば、駆動電流による発光が階調を示すパルス数分繰り返されることになる。繰り返される駆動電流の波形は、同じ形状であるため、それぞれの発光量は同じになる。このため階調表示の線形性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る光ヘッドを利用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。同図に示すように、この画像形成装置は、光ヘッド１０と集光性レンズアレイ１５と感光体ドラム（像担持体）１１０とを有する。
【００１８】
光ヘッド１０は、アレイ状に配列された多数の発光素子を有する。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像に応じて選択的に発光する。発光素子としては、感光体ドラム１１０に潜像を形成できるのであれあればどのようなものであってもよいが、この例では、ＯＬＥＤ素子を用いる。集光性レンズアレイ１５は、光ヘッド１０と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集光性レンズアレイ１５は、各々の光軸を光ヘッド１０に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。光ヘッド１０の各発光素子から発せられた光は集光性レンズアレイ１５の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面において結像する。感光体ドラム１１０は回転し、感光体ドラム１１０の表面の所定の露光位置に所望の画像に応じた潜像が形成される。
【００１９】
本例で、各ＯＬＥＤ素子は、ＯＬＥＤ素子に供給する電流のオンオフを調整する回路を含む単位回路の一部として光ヘッド１０に配列される。
図２は、光ヘッド１０を含む発光装置１の構成を示すブロック図である。本図に示すように、ＯＬＥＤ素子２１を含むｎ（ｎは２以上の自然数）個の単位回路２０は、制御部３０によりＯＬＥＤ素子２１の発光が制御される。
【００２０】
制御部３０は、画像を構成する画素の階調を表すデータを出力するデータ出力部３１と、出力するデータの対象となる単位回路２０を指定するための選択信号ＳＥＬを出力するユニット選択部３２と、ＯＬＥＤ素子２１の表示階調の線形性を高めるためのオフセット期間制御信号を出力するオフセット制御部３３とを備えている。
【００２１】
本例において、単位回路２０に入力されるデータは、パルス幅変調された信号が用いられる。このため、データ出力部３１が出力した各画素の階調を示すデータは、ＰＷＭ変換回路４０によりパルス幅変調され、ｎ個の単位回路２０に各々入力される。なお、以下の説明では、簡単のため、パルス幅が表現する階調は４階調とする。もちろん、本発明は４階調に限らず適用することができる。
【００２２】
図３は、単位回路２０の構成を示すブロック図である。本図に示すように、ＯＬＥＤ素子２１は、駆動トランジスタ２２の動作状態により電源電圧に基づく入力電流のオンオフが制御される。駆動トランジスタ２２は、例えば、薄膜トランジスタ（TFT：thin film transistor）で構成される。
パルス幅変調されたデータ信号は、選択信号ＳＥＬによりオンオフが制御されるスイッチ２３を介してラッチ２４に取り込まれる。１階調を示すデータ信号の期間を１階調期間とすると、選択信号ＳＥＬは１階調期間の周期でハイレベル・ローレベルを繰り返す。選択信号ＳＥＬがハイレベルの場合にスイッチ２３はオンし、選択信号ＳＥＬがローレベルの場合にスイッチ２３はオフする。したがって、ラッチ２４は１階調期間ごとに保持するデータを更新する。なお、スイッチ２３はＴＦＴ、ラッチ２４はコンデンサ、ＴＦＴ等を用いて構成することができる。
【００２３】
オフセット制御部３３が出力するオフセット期間制御信号ＯＦＣは、データ信号とともにＡＮＤ回路２５に入力される。ＡＮＤ回路２５の出力は、ＮＯＲ回路２６にラッチ２４の出力とともに入力される。そして、ＮＯＲ回路２６の出力が駆動信号として駆動トランジスタ２２のゲートに入力される。
【００２４】
すなわち、駆動トランジスタ２２は、データ信号がオン（ハイレベル）かつオフセット期間制御信号ＯＦＣがオン（ハイレベル）のとき、および、ラッチ２４の出力信号がオン（ハイレベル）のとき、のいずれかが成り立つときにオンとなるように動作状態が制御される。これらのうち、後者は従来の制御と同様である。本例では、さらに、データ信号がオンの場合に、オフセット期間制御信号ＯＦＣがオンであれば、選択信号ＳＥＬがオフの場合でも駆動トランジスタ２２をオン状態とし、ＯＬＥＤ素子２１を発光させるようにしている。
【００２５】
具体的な制御方法としては、オフセット制御部３３は、データ開始時における選択信号ＳＥＬのオンに先立ち、オフセット期間制御信号ＯＦＣがオンになるようにする。これにより、本例のＯＬＥＤ素子２１は、従来よりも少し早いタイミングで発光を開始することになる。なお、図３に示した回路構成は一例であり、他の回路構成でこのような駆動トランジスタ２２の動作状態の制御を実現するようにしてもよい。
【００２６】
図４は、単位回路２０に入力される選択信号ＳＥＬ、オフセット期間制御信号ＯＦＣ、データ信号と、駆動トランジスタ２２のゲートに印加される電圧パルスとの関係を示すタイミング図である。
【００２７】
本図において、階調１のデータ信号のパルス幅を「１」とすると、階調２、階調３、階調４のデータ信号は、それぞれ、幅「２」、幅「３」、幅「４」のパルス信号となる。データ信号は、選択信号ＳＥＬの立ち上がりでラッチ２４によりラッチされる。これにより、階調１〜階調４のデータ信号に基づく印加パルスは、オンとなった後、データ信号のパルス終了に対応してオフとなる。
【００２８】
ここで、印加パルスは、データ信号開始時において、選択信号ＳＥＬの立ち上がりに先立ちオンとなっている。すなわち、ＯＬＥＤ素子２１を発光させる場合には、選択信号ＳＥＬより前にオフセット期間制御信号ＯＦＣをオンとするようにしている。これにより、オフセット発光期間が設けられ、従来よりもＯＬＥＤ素子２１の発光開始時間が早めることになる。
【００２９】
すなわち、図５（ａ）に示すように、駆動トランジスタ２２のゲートに印加されるパルスは、オフセット発光期間のｔＡ分だけ早く開始し、従来より幅が広くなる。このため、実際の発光波形（駆動電流の波形）も従来よりｔＡ分だけ早く立ち上がり、長い間発光することになる。この結果、発光波形の立ち上がり時における波形なまりの影響を少なくすることができる。
【００３０】
一方、発光後は、従来と同様に、データ信号の終了に対応して印加パルスもオフとなる。この結果、駆動トランジスタ２２のゲートに印加するパルスと実際の発光波形は、各階調毎に図５（ｂ）に示すような関係となる。このように、本例では、発光開始時間を早めることで発光開始時の発光量不足を補い、階調表示の線形性を高めることができる。
【００３１】
なお、オフセット期間制御信号ＯＦＣは、選択信号ＳＥＬの立ち上がりと同時あるいは立ち上がり後にオフとする。また、データ信号は、少なくとも選択信号ＳＥＬの立ち上がり前の、オフセット発光期間を確保できる時間前には値を確定しておくようにする。
【００３２】
図６は、オフセット発光期間ｔＡを定める例を模式的に示す図である。図６（ａ）に示すように、実際の発光波形は、印加パルス立ち上がり時の発光不足分ｒと、印加パルス立ち下がり時の発光過剰分ｓが存在する。いずれも、ＯＬＥＤ素子２１の反応特性によるものである。
【００３３】
本例では、図６（ｂ）に示すように、発光不足分ｒから発光過剰分ｓを引いた量に対応するパルス幅をオフセット発光期間ｔＡとして用いるものとする。ただし、この期間ｔＡは厳密な値とする必要はなく、立ち上がり時の発光不足分に比べ、立ち下がり時の過剰分が少ない場合等には、立ち上がり時の発光不足分ｒのみを考慮するようにしてもよい。また、自然な階調表示が得られるように実験的にオフセット発光期間ｔＡを定めるようにしてもよい。
【００３４】
図７は、オフセット発光期間ｔＡとして発光不足分ｒから発光過剰分ｓを引いた量に対応する期間を用いた場合における各階調毎の実際の発光量を示す図である。実際の発光量は、発光波形の積分値（実線）に対応する。図中には印加パルスの積分値も参考に掲げてある（破線）。
本図に示すように、本例では従来よりもｔＡの期間早く発光を開始することにより、階調１の場合の発光量が増えることになる。この結果、各階調の発光量の差であるｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４がほぼ等しくなり、階調線形性が向上する。
【００３５】
＜２．第２実施形態＞
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ＯＬＥＤ素子を含む単位回路として図３に示した単位回路２０に替え、単位回路５０（図８参照）を用いるものとする。また、本例では、図２に示した制御部３０からオフセット制御部３３を省くことができる。これに伴いオフセット制御信号も省くことができる。他の構成は、図２に示したブロック図と同様とすることができる。
【００３６】
図８は、単位回路５０の構成を示すブロック図である。本図に示すように、ＯＬＥＤ素子５１は、駆動トランジスタ５２の動作状態により電源電圧に基づく入力電流のオンオフが制御される。パルス幅変調されたデータ信号は、選択信号ＳＥＬによりオンオフが制御されるスイッチ５３を介してラッチ５４に取り込まれる。オン時にはラッチ５４により、階調を示す期間その状態が保持される。なお、スイッチ５３はＴＦＴ、ラッチ５４はコンデンサ、ＴＦＴ等を用いて構成することができる。
【００３７】
ラッチ５４の出力は選択信号ＳＥＬとともにＮＡＮＤ回路５５に入力される。そして、ＮＡＮＤ回路５５の出力が駆動信号として駆動トランジスタ５２のゲートに入力される。
この結果、駆動トランジスタ５２は、ラッチされたデータ信号がオン（ハイレベル）かつ選択信号ＳＥＬがオン（ハイレベル）のときにオンとなるように動作状態が制御される。すなわち、データ信号および選択信号ＳＥＬがオンとなって駆動トランジスタ５２がオンとなった後、選択信号ＳＥＬがオフになると、駆動トランジスタ５２もオフとなる。なお、図８に示した回路構成は一例であり、他の回路構成でこのような駆動トランジスタ５２の動作状態の制御を実現するようにしてもよい。
【００３８】
図９は、単位回路５０に入力される選択信号ＳＥＬ、データ信号と、駆動トランジスタ５２のゲートに印加される電圧パルスとの関係を示すタイミング図である。
本図において、階調１のデータ信号のパルス幅を「１」とすると、階調２、階調３、階調４のデータ信号は、それぞれ、幅「２」、幅「３」、幅「４」のパルス信号となる。データ信号は、選択信号ＳＥＬの立ち上がりでラッチ５４によりラッチされる。ラッチ５４の出力は、選択信号ＳＥＬと論理積をとられるため、階調１〜階調４のデータ信号に基づく印加パルスは、オンとなった後、選択信号ＳＥＬがオフの期間はオフとなる。
【００３９】
すなわち、第２実施形態では、選択信号ＳＥＬをＯＬＥＤ素子５１の発光期間の制御信号としても用いるようにして、階調２以上の高階調の場合でも、発光したＯＬＥＤ素子５１をいったん消灯させ、再発光させる。この結果、本図に示すように、駆動トランジスタ５２のゲートに印加されるパルスは、最低階調毎に分離されたパルス数形式の信号となる。このとき、分離された各パルスの幅および各パルスの間隔は基本的に同一となる。
【００４０】
また、選択信号ＳＥＬをＯＬＥＤ素子５１の発光期間の制御信号としても用いているため、別途、制御信号線を設ける必要がなく、簡易な構成とすることができる。
ここで、単位パルス幅において、選択信号ＳＥＬ波形のオンとなる期間をＡとし、オフとなる期間をＢとすると、期間ＡはＯＬＥＤ素子５１の発光期間に対応し、期間ＢはＯＬＥＤ素子５１の消灯期間に対応するため、Ａ＞Ｂとすることが望ましい。これにより、消灯期間を設けたことによるＯＬＥＤ素子５１の発光量の低下を減少させることができる。また、選択信号ＳＥＬ波形のオフとなる期間Ｂに、入力データが切り替わりタイミングがくるように制御することが望ましい。
【００４１】
図１０は、駆動トランジスタ５２のゲートに印加するパルス（破線）と実際の発光波形（実線）を示す図である。本図に示すように、第２の実施例では、階調に応じたパルス数を駆動トランジスタ２２のゲートに印加するようにしている。このため、ＯＬＥＤ素子５１の発光波形は、立ち上がりおよび立ち下がりがなまった波形が印加されるパルス数分繰り返されることになる。繰り返される発光波形は、同じ形状であるため、それぞれの発光量は同じになる。
【００４２】
図１１は、第２の実施例における各階調毎の実際の発光量を示す図である。実際の発光量は、発光波形の積分値（実線、ただし概形）に対応する。図中には印加パルスの積分値も参考に掲げてある（破線）。
本例では、発光期間を最低階調毎に分離したパルス数制御とすることで、各階調を同一の発光波形の繰り返しで表現している。この結果、本図に示すように、各階調の発光量の差であるｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４がほぼ等しくなり、階調線形性が向上する。
【００４３】
＜３．応用例＞
図１２は、上述した光ヘッド１０を用いた画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは上述した光ヘッド１０によって構成されている。
【００４４】
図１２に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設けられており、図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１２０を備えている。この中間転写ベルト１２０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体ドラム１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙが配置される。前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体ドラムであることを示す。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００４５】
各感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）１１１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段１１１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。
【００４６】
また、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置１１４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）を有している。
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エナルギーピーク波長と、感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。
【００４７】
現像装置１１４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラヘ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させることにより、感光体ドラム１１０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。
【００４８】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写され、中間転写ベルト１２０上で順次重ね合わされてフルカラーとなる。ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送された記録媒体１０２は、二次転写ローラ１２６に送られる。中間転写ベルト１２０上のトナー像は、二次転写ローラ１２６において用紙等の記録媒体１０２に二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることで記録媒体１０２上に定着される。この後、記録媒体１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙トレイ上へ排出される。
このように、図１２の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。
【００４９】
次に、本発明に係る光ヘッド１０を用いた画像形成装置に係る他の実施の形態について説明する。図１３は、画像形成装置の縦断側面図である。図１３において、画像形成装置には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬアレイが設けられている露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。露光ヘッド１６７は上述した光ヘッド１０によって構成されている。
【００５０】
現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として本図側から見て反時計回り方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。現像ローラ１６２ａ〜１６２ｄおよびトナー供給ローラ１６３ａ〜１６３ｄは、前記４色の各像形成ユニットに各々配置されている。また、規制フレード１６４ａ〜１６４ｄによってトナーは所定の厚さに規制される。
【００５１】
感光体ドラム１６５は、帯電器１６８によって帯電され、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向に駆動される。中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向に回動される。
【００５２】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００５３】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。用紙は、給紙トレイ１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出されるようになっている。
【００５４】
用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば低速のブラシレスモークが用いられる。また、中間転写ベルト１６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【００５５】
図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ１２８ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが９０度回転する。
【００５６】
中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。
【００５７】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
【００５８】
次に、上述した光ヘッド１０を表示装置に適用する場合について説明する。
図１４は、表示装置の構成の一例を示すブロック図である。この表示装置は、画素領域ＡＡ、走査線駆動回路２１０、データ線駆動回路２２０、制御回路２３０および電源回路２４０を備える。
【００５９】
このうち、画素領域ＡＡには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線２０１が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方向と平行にｎ本のデータ線２０３が形成される。そして、走査線２０１とデータ線２０３との各交差に対応して画素回路Ｐが各々設けられている。各画素回路Ｐには、電源電圧ＶDDELが電源線２０５を介して供給される。画素回路Ｐは、上述した光ヘッド１０によって構成されている。なお、画素回路Ｐには、選択信号である選択信号ＳＥＬとオフセット期間制御信号ＯＦＣ（第１の実施例の場合）の替わりに走査信号Ｙ１〜Ｙｍが供給され、データ信号の替わりにＰＷＭで表された階調信号Ｘ１〜Ｘｎが供給される。
【００６０】
走査線駆動回路２１０は、複数の走査線２０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成する。走査信号Ｙ１〜ＹｍはＹ転送開始パルスＤＹをＹクロック信号ＹＣＬＫに同期して順次転送することにより生成される。
データ線駆動回路２２０は、出力階調データＤｏｕｔに基づいて、選択された走査線２０１に位置する画素回路Ｐの各々に対し階調信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを供給する。この例において、階調信号Ｘ１〜Ｘｎは階調輝度を指示するパルス幅として与えられる。
【００６１】
制御回路２３０は、Ｙクロック信号ＹＣＬＫ、Ｘクロック信号ＸＣＬＫ、Ｘ転送開始パルスＤＹ、Ｙ転送開始パルスＤＹ等の各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路２１０およびデータ線駆動回路２２０へ出力する。また、制御回路２３０は、外部から供給される入力階調データＤｉｎにガンマ補正等の画像処理を施して出力階調データＤｏｕｔを生成する。
【００６２】
なお、表示装置を用いた電子機器としては、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、デジタルスチルカメラ、テレビジョンモニタ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した表示装置が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】光ヘッドを利用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図２】発光装置の構成を示すブロック図である。
【図３】単位回路の構成を示すブロック図である。
【図４】単位回路に入力される信号群と、印加パルスとの関係を示すタイミング図である。
【図５】印加パルスと実際の発光波形との関係を示す図である。
【図６】オフセット発光期間ｔＡを定める例を模式的に示す図である。
【図７】本発明による各階調毎の実際の発光量を示す図である。
【図８】第２実施形態における単位回路の構成を示すブロック図である。
【図９】単位回路に入力される信号群と、印加パルスとの関係を示すタイミング図である。
【図１０】印加パルスと実際の発光波形との関係を示す図である。
【図１１】第２実施形態における各階調毎の実際の発光量を示す図である。
【図１２】光ヘッドを用いた画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。
【図１３】光ヘッドを用いた画像形成装置の別例を示す縦断側面図である。
【図１４】光ヘッドを用いた表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】印加パルスとＯＬＥＤ素子の実際の発光波形との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…発光装置、１０…光ヘッド、２０…単位回路、２１…ＯＬＥＤ素子、２３…スイッチ、２４…ラッチ、２５…ＡＮＤ回路、２６…ＮＯＲ回路、３０…制御部、３１…データ出力部、３２…ユニット選択部、３３…オフセット制御部、４０…ＰＷＭ変換回路、５０…単位回路、５１…ＯＬＥＤ素子、５３…スイッチ、５４…ラッチ、５５…ＮＡＮＤ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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