【手続補正書】
【提出日】平成11年9月8日(1999.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】光書込み装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】発光素子から発生する光を感光体に照射してその感光体に所望の画像情報を書き込む光書込み装置において、
前記発光素子の光量を検出する光検出手段と、
その光検出手段により検出された光量に基づいて前記発光素子から発生する光量を補正する光量補正手段とを備え、
前記発光素子は、前記感光体を照射すると同時に前記光検出手段を照射することを特徴とする光書込み装置。
【請求項２】  前記発光素子は、前記感光体の主走査方向に複数配列され、
前記光検出手段は、前記光量を前記発光素子ごとに検出することを特徴とする請求項１に記載の光書込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発光素子から発生する光を感光体に照射してその感光体に所望の画像情報を書き込む光書込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種情報機器の出力装置は、高速、高品質のものが求められ、かかる要求を満たすため、記憶すべき画像情報を光信号に変換して感光体に書き込む方式のものが普及してきている。この光書込み装置のタイプとしては、回転多面体ミラーやガルバノミラー等とレーザを組み合わせたタイプ、液晶などによる光シャッタアレイを用いるタイプ、発光ダイオードアレイやプラズマ放電素子アレイ、電界発光素子アレイ等のアレイ光源を用いるタイプ、ＣＲＴと光ファイバを組み合わせたタイプ等がある。
【０００３】
しかし、これらの光書込み装置は、信頼性、コスト、占有容積等の点で十分とは言えず、新たな方式の光書込み装置の研究が進められ、その一つとして蛍光表示管の原理を応用したタイプがある。この蛍光表示管の原理を応用した光書込みヘッドは、直熱型三極真空管構成を基本としている。
【０００４】
この蛍光表示管タイプの光書込みヘッドは、蛍光体の塗布により蛍光体ドットが形成されたアノード電極と電子源（フィラメント）との間に、開口を有するグリッド電極を配置し、個々の「単位画素（発光素子の単位画素、発光セグメント）」を決定する。そして、熱電子が衝突させられたアノード電極から発せられる光を、屈折率分布型自己集束性レンズアレイ（以下、ロッドレンズアレイと記す）を介して感光体に照射し、この感光体に潜像を形成するようにしている。
【０００５】
ところで、かかる光書込みヘッドでは、各蛍光体の光量である発光量を均一にするために光量補正を行っている。即ち、前記蛍光体ドット毎の発光量の相違をなくすために、蛍光体が塗布されたアノード電極に加える駆動電圧の印加時間を蛍光体ドット毎に制御している。そのためには、駆動電圧のパルス幅を変化させ、このパルス幅に関する補正情報は、光書込みヘッドを駆動する駆動回路を構成するＲＯＭに格納されている。このＲＯＭに格納された光量補正情報は、一度格納された後は、その後変更されることがない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蛍光体ドットの発光量は、経時変化を起し、常に一定の発光量を維持しているわけではない。即ち、画像情報により個々の蛍光体ドットの発光・非発光が決定されるので蛍光体ドット毎の発光時間の合計が異なる。特に発光量の経時変化特性の比較的劣る発光体では、前記光量補正情報では各蛍光体ドット毎の発光量の均一化が実現不能となる。そのため、発光体の発光分布の経時変化により、使用時間の経過と共に「印字むら」が発生してしまう。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、発光素子の光量を効率的に検出することにより発光素子の光量を均一とする光書込み装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の光書き込み装置は、発光素子から発生する光を感光体に照射してその感光体に所望の画像情報を書き込むものを対象として、特に、前記発光素子の光量を検出する光検出手段と、その光検出手段により検出された光量に基づいて前記前記発光素子から発生する光量を補正する光量補正手段とを備え、前記発光素子は、前記感光体を照射すると同時に前記光検出手段を照射することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の光書き込み装置は、前記発光素子が、前記感光体の主走査方向に複数配列され、前記光検出手段は、前記光量を前記発光素子ごとに検出することを特徴としている。
【００１０】
【作用】
本発明の請求項１に記載の光書込み装置において、光検出手段は、発光素子の光量を検出し、光量補正手段は、光検出手段により検出された光量に基づいて発光素子から発生する光量を補正する。ここで、発光素子は、感光体を照射すると同時に光検出手段を常に照射するので、光検出手段は、発光素子の光量の経時的な変化を素早く検出することができる。そして、光量補正手段は、それに伴い速やかに光量を補正することができ、感光体上の画像情報の書き込みムラを防止することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の光書込み装置において、光検出手段は、感光体の主走査方向に複数配列された発光素子ごとに光量を検出する。従って、発光素子が複数配列された場合においても、発光素子の光量の経時的な変化を素子ごとに素早く検出することができ、速やかにそれらの光量を個別に補正することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。図１（Ａ）は、本実施例の光書込み装置の平面図であり、図１（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。この光書込み装置は、画像形成装置の感光体に潜像を形成する作用をなす。
【００１３】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光書込み装置は、透光性基板１０と、ケーシング１２により形成された真空領域内に画素単位に配列された発光素子である蛍光体１４と、グリッド電極１６と、熱電子の放出源であるフィラメントカソード１８が封入されて構成され、感光体２０の長手方向に配置されている。
【００１４】
前記透光性基板１０上に陽極（アノード電極）として働く透明電極２２が形成され、この透明電極２２ａ〜２２ｃ上の一部にはＺｎＯ：Ｚｎ製の前記蛍光体１４が電着されている。これらの透明電極２２と蛍光体１４とにより一画素分の発光セグメント（単位画素）を形成し、この発光セグメントが光書込みヘッドの長手方向、即ち、主走査方向に多数配置されている。
【００１５】
前記透明電極２２は、画素単位で配置された蛍光体１４を発光させる電圧を印加するために、配線（図示せず）により光量補正手段である駆動回路３０に接続されている。また、ケーシング１２の外側にはロッドレンズ２８が配置され、前記蛍光体１４から発光された光を感光体２０に集束する。
【００１６】
更に、透光性基板１０の外側には結像光学系２４が配置され、透明電極２２と透光性基板１０を通過した蛍光体１４からの光を、前記結像光学系２４から一定距離に設置された光検出手段である光検出素子２６に集束する。この光検出素子２６からの出力信号は、蛍光体１４の発光量に対する光量補正情報として、駆動回路３０を構成するＲＡＭ３２（図２）に格納される。
【００１７】
このように、光量の補正情報光は基板側から取り出すので、光書込み装置が画像形成装置（図示せず）に組み込まれた状態でも、容易に光量の補正情報の収集が可能である。
【００１８】
図２に、駆動回路３０のブロック図を示す。
【００１９】
図２に示すように、駆動回路３０は、各蛍光体１４の発光量を均一にするための光量補正情報を格納するＲＡＭ３２の他に、クロック回路３４、ＲＡＭ３２のアドレスを指定するたの信号を発生するアドレスカウンタ３６、ＲＡＭ３２に格納されている光量補正情報を一時的に格納するシフトレジスタ３８、クロック信号に対応したラッチ信号が入力されるまでシフトレジスタ３８より転送された光量補正情報信号を出力し続けるラッチ回路４０、変調信号と光量補正情報信号を比較し、光量補正情報に基づいて各蛍光体１４に対応したパルス幅の信号を出力するコンパレータ４２、画像情報信号ＧＤを一時的に格納する別のシフトレジスタ４６、シフトレジスタ４６に格納されていた全ての画像情報信号ＧＤを同時に出力し続ける別のラッチ回路４８、コンパレータ４２からの光量補正情報信号とラッチ回路４０からの画像情報信号ＧＤを加え合わせて、光量補正情報を含んだ画像情報信号を出力するＡＮＤ回路５０及び各蛍光体１４に対した光量補正情報を含んだ画像情報信号に基づいて、それぞれの蛍光体１４を発光させるための陽極電圧を発生させるドライバ回路５２等からなる。
【００２０】
次に、本実施例の動作を説明する。フィラメントカソード１８から放出された熱電子は、グリッド電極１６により加速され、一部はグリッド電極１６に流れ込みグリッド電流となる。グリッド電極１６を通過した熱電子は透明電極２２に向かう。ここで、フィラメントカソード１８に対して正の電圧が透明電極２２に印加されると、グリッド電極１６を通過した熱電子は駆動電圧が印加されている透明電極２２に到達し、透明電極２２に塗布されている蛍光体１４を刺激し、これを順次発光させる。この場合、蛍光体１４が塗布されている透明電極２２と基板１０はいずれも透光性材料でできているので、蛍光体１４からの光は順次光書込みヘッドの外に取り出され、これに近接して設置されている結像光学系２４により光検出素子２６に集光される。光検出素子２６からの出力信号は、配線および回路（図示せず）を介して各蛍光体１４に対応した発光量に対する補正情報信号としてＲＡＭ３２に格納される。このような、各蛍光体１４の発光量を均一化するための補正情報の収集と書換えは、光書込みヘッドの使用時間に対応して随時行われる。即ち、ＲＡＭ３２には光書込みヘッドの使用状況に応じて、最新の補正情報が格納されうることになる。なお、この光量の補正情報の収集時には、常に同一条件の駆動電圧が光書込みヘッドに印加されるようにしておく必要がある。
【００２１】
次に、図２に示す駆動回路３０の動作について説明する。ＲＡＭ３２には、各蛍光体１４に印加すべき電圧のパルス幅に関する補正情報が全画素分格納されている。クロック回路３４で発生したクロック信号により、アドレスカウンタ３６からは、補正情報が格納されているＲＡＭ３２のアドレスを指定するための信号がＲＡＭ３２に対して発生される。これより、ＲＡＭ３２からは、指定されたアドレスに従って順次光量補正信号がシフトレジスタ３８に出力され、最終的に蛍光体１４のすべてについての補正情報がＲＡＭ３２からシフトレジスタ３８に転送される。この後、ラッチ信号がラッチ回路４０に送られると、ラッチ回路４０にはシフトレジスタ３８に一時的に格納されているすべての補正情報が一括して取り込まれる。同時に、次のラッチ信号がラッチ回路４０に送られてくるまでは、ラッチ回路４０からコンパレータ４２に対し補正情報信号が出力され続ける。このコンパレータ４２では、モジュレーションカウンタ４４から変調信号が入力されている。コンパレータ４２では、モジュレーションカウンタ４４からの変調信号とラッチ回路４０からの光量の補正情報信号が比較され、次段のＡＮＤ回路５０に対し各蛍光体１４に対応したパルス幅の信号が出力される。
【００２２】
一方、画像情報信号ＧＤは別のシフトレジスタ４６に入力され、別のラッチ回路４８からＡＮＤ回路５０に対して出力される。このＡＮＤ回路５０からは、パルス幅の補正情報を含んだ画像情報信号がドライバ回路５２に入力されることになる。この画像情報信号に従いドライバ回路５２からは、パルス幅変調された陽極電圧が、蛍光体１４が塗布された透明電極２２に印加される。その結果、すべての蛍光体１４が画像情報に基づいて選択的に均一な発光量を伴って発光することになる。
【００２３】
なお、結像光学系２４は、屈折率分布型自己集束性レンズアレイを用い、光検出素子２６としてＣＣＤ素子を用いても良い。また、結像光学系２４の代わりに光ファイバを用いてもよい。或いは、結像光学系を用いずに、発光体が設置されている列に沿って透光性基板１０の側で光検出素子２６を移動させてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、本発明の請求項１に記載の光書込み装置によれば、光検出手段は、発光素子の光量を検出し、光量補正手段は、光検出手段により検出された光量に基づいて発光素子から発生する光量を補正し、発光素子は、感光体を照射すると同時に光検出手段を常に照射するので、光検出手段は、発光素子の光量の経時的な変化を素早く検出することができるとともに、光量補正手段は、それに伴い速やかに光量を補正することができ、感光体上の画像情報の書き込みムラを防止することができる。
【００２５】
また、請求項２に記載の光書込み装置によれば、光検出手段は、感光体の主走査方向に複数配列された発光素子ごとに光量を検出するので、発光素子が複数配列された場合においても、発光素子の光量の経時的な変化を素子ごとに素早く検出することができ、速やかにそれらの光量を個別に補正することができる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例の光書込み装置を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図２】
前記光書込み装置の駆動回路のブロック図である。前記実施例の変形例を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１０…透光性基板
１２…ケーシング
１４…蛍光体
１６…グリッド電極
１８…フィラメントカソード
２０…感光体
２６…光検出素子
３０…駆動回路