(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子の発光光量を検出する光量検出手段が故障などによって機能しなくなった場合であっても、有機ＥＬ素子の累積駆動時間の経過に伴う発光光量の劣化を的確に補償して、発光輝度の劣化を防止することが可能な発光装置、露光装置および表示装置を提供する。【解決手段】複数の有機ＥＬ素子６３を設けた発光装置２１２であって、有機ＥＬ素子６３の各々の光量を検出する光量検出センサー１２０と、この光量検出センサー１２０の検出結果に基づいて有機ＥＬ素子６３の光量劣化を補償する第一の制御手段（ＣＰＵ２１６等）と、光量検出センサー１２０の検出結果に依存せずに有機ＥＬ素子６３の光量劣化を補償する第二の制御手段（ＣＰＵ２１６等）（第一の制御手段と兼用）を有するようにした。【選択図】図１
2007253505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を設けた発光装置であって、前記発光素子の各々の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段の検出結果に基づいて前記発光素子の光量劣化を補償する第一の制御手段と、前記光量検出手段の検出結果に依存せずに前記発光素子の光量劣化を補償する第二の制御手段を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
複数の発光素子を設けた発光装置であって、前記発光素子の各々の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段の検出結果が正常か異常かを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて、前記光量検出手段の検出結果に基づいて前記発光素子の光量劣化を補償する第一の制御手段と、前記光量検出手段の検出結果に依存せずに前記発光素子の光量劣化を補償する第二の制御手段を有することを特徴とする発光装置。
【請求項３】
前記光量検出手段を複数有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
複数の発光素子を設けた発光装置であって、前記複数の発光素子の一部または個々に対応し、この対応付けられた発光素子の発光光量を検出する複数の光量検出手段と、各光量検出手段の検出結果に基づいて各光量検出手段が正常か異常かを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果が正常を示す場合は前記光量検出手段の検出結果に基づいて前記発光素子を駆動する第一の制御手段と、前記判別手段の判別結果が異常を示す場合は前記光量検出手段の検出結果に依存せずに前記発光素子を駆動する第二の制御手段を有することを特徴とする発光装置。
【請求項５】
前記第一の制御手段はフィードバック制御を行い、前記第二の制御手段はオープンループ制御を行うことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４いずれか１項記載の発光装置。
【請求項６】
前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記発光素子を駆動する駆動電流、駆動電圧または駆動時間の少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４いずれか１項記載の発光装置。
【請求項７】
前記第一の制御手段は、前記判別手段によって正常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対し、前記光量検出手段の検出結果に基づいて、前記発光素子の光量劣化を補償することを特徴とする請求項２または請求項４記載の発光装置。
【請求項８】
前記第二の制御手段は、前記判別手段によって異常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対し、累積駆動時間を計測し、この計測結果に基づいて前記発光素子の光量劣化を補償することを特徴とする請求項２または請求項４記載の発光装置。
【請求項９】
前記第二の制御手段は、前記発光素子の点灯時間を累積、または前記発光素子の点灯回数をカウントすることで発光素子の累積駆動時間を計測することを特徴とする請求項８記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第二の制御手段は、前記判別手段によって異常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対し、この発光素子の近傍に配置された発光素子の発光光量に基づき光量劣化を補償することを特徴とする請求項２または請求項４記載の発光装置。
【請求項１１】
前記発光素子を有機エレクトロルミネッセンス素子で構成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４いずれか１項記載の発光装置。
【請求項１２】
前記光量検出手段を薄膜トランジスタで構成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４いずれか１項記載の発光装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１いずれか１項記載の発光装置によって構成したことを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１１いずれか１項記載の発光装置によって構成したことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた発光装置に係り、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の発光光量の劣化を補償する構成を有する発光装置、この発光装置を応用した露光装置および表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以降、有機ＥＬ素子と呼称する）を光源として応用した発光装置の一例として、有機ＥＬ素子を主走査方向に複数配列させた露光装置が知られている。
【０００３】
例えば（特許文献１）には、露光装置に用いる光源として、ＬＥＤの他に有機ＥＬ素子を用いることが提案されている。有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子を用いた露光装置の駆動方式については、一般的には光量の劣化（低下）が急激に生じないようにするために有機ＥＬ素子を定電流駆動で駆動するか、あるいは定電流駆動の場合には回路構成が複雑になるという問題を考慮して、（特許文献２）のように定電圧駆動で駆動するかどちらかの方式がとられている。
【０００４】
いずれの方式を用いて駆動しても、有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子を用いた露光装置においては、有機ＥＬ素子の累積駆動時間が増加するにしたがって、発光層を含む機能層の固有の物性などに起因して、各発光素子の発光効率や抵抗値変化に伴い発光光量が低下することが知られており、発光光量を一定に維持するためには駆動操作量となる電流値もしくは電圧値もしくは発光時間を増やす必要がある。
【０００５】
そのため、露光装置の制御方法としては、例えば（特許文献３）に開示されているように発光光量の低下を検出するための光量検出手段を設けて、その検出結果をフィードバックする制御方法や、あるいは（特許文献２）に開示されているように、露光装置の使用状況（例えば印字された記録紙の枚数や、有機ＥＬ素子の累積駆動時間）をカウントする手段を有し、そのカウント結果を用いて有機ＥＬ素子の劣化を推定し、有機ＥＬ素子を駆動する技術が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１３８８９９号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９６３４号公報
【特許文献３】特開２００５−３１０７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（特許文献２）に開示された技術は、有機ＥＬ素子の累積駆動時間が一定時間を超えた場合でも画質が劣化しないことについて言及されている。しかし（特許文献２）のように全ての発光素子について累積駆動時間をカウントするような構成を採用した場合は、露光装置がＡ４用、Ａ３用とサイズが大きくなるにつれて、このカウント値を格納しておくために必要なメモリ容量も大きくなり、現実的にはコストが大きな問題となり実現困難であった。
【０００７】
また（特許文献３）に開示されているように、発光光量の低下を検出する光量検出手段の検出結果をもとに、発光光量が低下しないようにフィードバック制御を行なう方法においては、例えば光量検出手段が故障などによって正常に動作しなくなった場合は、有機ＥＬ素子などの発光光量の劣化を補償する機能を完全に失ってしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明は有機ＥＬ素子の発光光量を検出する光量検出手段が故障などによって機能しなくなった場合であっても、有機ＥＬ素子の累積駆動時間の経過に伴う発光光量の劣化を的確に補償して、発光輝度の劣化を防止することが可能な発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発光装置は上記課題に鑑みてなされたもので、複数の発光素子を設けた発光装置であって、発光素子の各々の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償する第一の制御手段と、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償する第二の制御手段を有するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の発光装置によれば、光量検出手段が正常に動作している場合には、光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償する。一方、光量検出手段に故障などが発生した場合は、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償する。これによって、たとえ光量検出手段が故障によって正常に機能しなくなった場合であっても、発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する発光光量の劣化を的確に補償することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の発光装置は、複数の発光素子を設けた発光装置であって、発光素子の各々の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償する第一の制御手段と、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償する第二の制御手段を有するように構成したものである。これによってたとえ光量検出手段が故障によって正常に機能しなくなった場合であっても、発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する発光光量の劣化を的確に補償することが可能となる。
【００１２】
また本発明は、複数の発光素子を設けた発光装置であって、発光素子の各々の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段の検出結果が正常か異常かを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて、光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償する第一の制御手段と、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償する第二の制御手段を有するように構成したものである。これによってたとえ光量検出手段が故障によって正常に機能しなくなった場合であっても、故障を判別手段によって判別することで、発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する光量劣化を的確に補償することが可能となる。
【００１３】
また本発明は、光量検出手段を複数有するように構成したものである。故障などが発生した光量検出手段に対してのみ、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償するように構成することで、発光装置全体のメモリなどのハードウェア資源を小さく抑えることが可能となる。
【００１４】
また本発明は、複数の発光素子を設けた発光装置であって、複数の発光素子の一部または個々に対応し、この対応付けられた発光素子の発光光量を検出する複数の光量検出手段と、各光量検出手段の検出結果に基づいて各光量検出手段が正常か異常かを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果が正常を示す場合は光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子を駆動する第一の制御手段と、判別手段の判別結果が異常を示す場合は光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子を駆動する第二の制御手段を有するように構成したものである。すなわち光量検出手段による検出結果をもとに、光量検出手段が故障したかどうかを判別し、光量検出手段が故障したと判別されれば、それ以降は故障と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対して、例えば累積駆動時間のカウントを行い、故障前の駆動条件（例えば駆動電流値）とカウント結果に基づいて新しい駆動条件を決定する。一方、判別結果が正常、すなわち故障していないと判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子については、光量検出手段の検出結果にもとづいて駆動電流値を決定するのである。こうすることで、全ての発光素子について最初から駆動時間をカウントする場合に比べて、メモリ使用量を大幅に削減することができ、コストを削減することが可能となる。
【００１５】
また本発明は、第一の制御手段はフィードバック制御を行い、第二の制御手段はオープンループ制御を行なうように構成したものである。これによって光量検出手段の故障の前後を通して、的確に発光光量の劣化に対処することが可能となる。
【００１６】
また本発明は、第一の制御手段および第二の制御手段は、発光素子を駆動する駆動電流、駆動電圧または駆動時間の少なくとも１つを制御するように構成したものである。これによって発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する光量劣化を簡単なハードウェア構成によって的確に補償することが可能となる。
【００１７】
また本発明は、第一の制御手段は、判別手段によって正常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対し、光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償するように構成したものである。これによって光量検出手段が故障していない状況において、発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する光量劣化を的確に補償することが可能となる。
【００１８】
また本発明は、第二の制御手段は、判別手段によって異常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対し、累積駆動時間を計測し、この計測結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償するように構成したものである。これによって光量検出手段が故障した場合であっても、発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する光量劣化を的確に補償できるとともに、全ての発光素子について最初から駆動時間をカウントする構成に比べて、メモリ使用量を大幅に削減することができ、コストを削減することが可能となる。
【００１９】
また本発明は、第二の制御手段は、発光素子の点灯時間を累積、または発光素子の点灯回数をカウントすることで発光素子の累積駆動時間を計測するように構成したものである。これらは比較的簡単にハードウェア化することができるため、コストアップを招くことなく、累積駆動時間を計測することが可能となる。
【００２０】
また本発明は、第二の制御手段は、判別手段によって異常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子に対し、この発光素子の近傍に配置された発光素子の発光光量に基づき光量劣化を補償するように構成したものである。例えば光量検出手段が発光素子に対して一対一で構成されているような場合、隣接する光量検出手段の特性は非常に似通ったものとなり、また発光素子の累積駆動時間にも殆ど差異はないと考えてよい。従って故障した光量検出手段に対応付けられた発光素子の近傍に配置された発光素子の発光光量に基づいて、故障した光量検出手段に対応付けられた発光素子の駆動条件を決定することで、発光素子の累積駆動時間の増加とともに発生する光量劣化を的確に補償することが可能となる。
【００２１】
また本発明は、発光素子を有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）で構成したものである。これによって発光素子を所定の基板上に低コストで形成できるとともに、隣接して形成された発光素子は発光特性において極めて相関が高いものとなり、特定の光量検出手段が故障した際に、故障した光量検出手段に対応付けられた発光素子の光量を簡易に推定することが可能となる。
【００２２】
また本発明は、光量検出手段を薄膜トランジスタで構成したものである。これによって光量検出手段を所定の基板上に低コストで形成できるとともに、隣接して形成された光量検出手段はその電気的特性において極めて相関が高いものとなり、特定の光量検出手段が故障した際に、故障した光量検出手段に対応付けられた発光素子の光量を簡易に推定することが可能となる。また光量検出手段を薄膜トランジスタで構成することによって、光量検出手段と有機ＥＬ素子を重畳して形成し、発光装置を低コストで提供することが可能となる。
【００２３】
また本発明は、露光装置を上述の発光装置によって構成したものである。これによって長期にわたって安定して露光動作が行える信頼性の高い露光装置を提供することが可能となる。
【００２４】
また本発明は、ディスプレイなどの表示装置を上述の発光装置によって構成したものである。これによって長期にわたって安定して表示が行える信頼性の高い表示装置を提供することが可能となる。
【実施例】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【００２６】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係る発光装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１において、６３は有機ＥＬ素子、２１２は発光装置であり、図示するように発光装置２１２には複数の有機ＥＬ素子６３が設けられている。２１１は本体コントローラ、１２０は例えばアモルファスシリコンなどによって構成され、個々の有機ＥＬ素子６３の発光光量を検出する光量検出手段としての光量検出センサーである。実施例１では光量検出センサー１２０は発光装置２１２に複数個配置されており、各光量検出センサー１２０はそれぞれに対応付けられた複数の有機ＥＬ素子６３の発光光量を検出するように構成されている。
【００２８】
２１５は例えばシフトレジスタやラッチ（ともに図示せず）および有機ＥＬ素子６３を駆動する電流値を後述の駆動回路２１７に設定する制御回路、２１６はＣＰＵ、２１７は有機ＥＬ素子６３を駆動する例えば薄膜トランジスタによって構成された駆動回路、２１３は不揮発性メモリである。
【００２９】
発光装置２１２の製造工程においては、図示しない治具などによって予め各有機ＥＬ素子６３の発光光量を計測し、各有機ＥＬ素子６３の発光光量が均一となるように、例えば有機ＥＬ素子６３を駆動する駆動電流値を調整するとともに、この際の光量検出センサー１２０の出力値（光量検出センサー１２０の出力電圧などを所定のゲインで増幅し、これをアナログ−ディジタル変換したもの）を取得する工程が含まれている。
【００３０】
そして不揮発性メモリ２１３には、各有機ＥＬ素子６３の発光光量が均一となるように調整された際の光量検出センサー１２０の出力値が格納されている（以降、この出力値を制御目標値と呼称する）。後述するようにＣＰＵ２１６は光量検出センサー１２０の出力値が不揮発性メモリ２１３に格納された制御目標値と同一となるように、有機ＥＬ素子６３の駆動電流を設定（より正確には、後述するように、不揮発性メモリ２１３の内容を更新）することで、各有機ＥＬ素子６３の発光光量を常に一定に維持することができる。
【００３１】
また不揮発性メモリ２１３には、上述の制御目標値を取得した際に有機ＥＬ素子６３を駆動すべく駆動回路２１７に設定された電流設定値（以降、リファレンス電流値情報と呼称する）が格納されている。
【００３２】
また不揮発性メモリ２１３には、光量検出センサー１２０の出力値と制御目標値の比にリファレンス電流値情報を乗ずることで得られる、有機ＥＬ素子６３の駆動電流値に対応した設定値（以降、電流値情報と呼称する）が格納されている。以降、詳細に説明するように、この電流値情報は有機ＥＬ素子６３の光量検出結果に基づいて更新され、更新された電流値情報に基づいて有機ＥＬ素子６３が駆動される。
【００３３】
更に不揮発性メモリ２１３には、有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間−駆動電流特性（光量を一定に管理して有機ＥＬ素子６３を駆動した場合の、駆動累積駆動時間と駆動電流値の関係）、および光量検出センサー１２０が故障したと判断された場合に使用する積算カウント値がこの不揮発性メモリ２１３に格納されている。いずれも詳細は後述する。
【００３４】
実施例１に係る発光装置２１２は、複数の発光素子を設けた発光装置であって、発光素子（有機ＥＬ素子６３）の各々の光量を検出する光量検出手段（光量検出センサー１２０）と、この光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償するＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５によって構成された第一の制御手段と、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償する、これもＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５によって構成された第二の制御手段を有している。このように実施例１では第一の制御手段と第二の制御手段を兼用する構成としたが、これを個別の構成としてもよい。
【００３５】
以降、実施例１における第一の制御について説明する。
【００３６】
本体コントローラ２１１は、図示しない外部機器などから送られた例えば画像情報に基づき点灯／消灯データを形成して発光装置２１２に送信し、発光装置２１２では制御回路２１５を経て点灯／消灯データを駆動回路２１７へ送り、有機ＥＬ素子６３の点灯と消灯を制御する。この時、制御回路２１５は不揮発性メモリ２１３に記憶させてある各有機ＥＬ素子６３に与える電流値情報を参照して駆動回路２１７へ電流値情報を送る。したがって、不揮発性メモリ２１３に格納してある各有機ＥＬ素子６３の電流値情報を増やして更新することで、有機ＥＬ素子６３の発光光量を上げ、有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間の増加とともに発生する光量劣化を防ぐことができる。
【００３７】
不揮発性メモリ２１３に格納された電流値情報を更新する場合は、制御回路２１５と駆動回路２１７を経て個別に有機ＥＬ素子６３を発光させ、その時の発光光量を光量検出センサー１２０の出力値をもとにＣＰＵ２１６で検出する。この検出した検出結果と、予め不揮発性メモリ２１３に格納されている有機ＥＬ素子６３の検出結果の目標値（制御目標値）とを比較し、この比較結果と不揮発性メモリ２１３に格納されている有機ＥＬ素子６３の電流値（電流値情報）とから所定の演算を行い、有機ＥＬ素子６３の発光光量を補償するために必要な新しい電流値情報を算出し、不揮発性メモリ２１３にそれまで格納されていた電流値情報を新しい電流値情報で更新する。
【００３８】
図２は本発明の実施例１における有機ＥＬ素子６３に印加する駆動パルスの状態を説明する説明図である。
【００３９】
以降、図２に図１を併用して上述の更新処理に基づく有機ＥＬ素子６３の駆動電流値について説明する。
【００４０】
上述した電流値情報の更新処理によって、図２（ａ）に示す有機ＥＬ素子６３を駆動する駆動パルスの電流値Ｉ0は図２（ｂ）に示す電流値Ｉxのように更新される。新たな電流値Ｉxは有機ＥＬ素子６３の劣化を補償するため、当初の電流値Ｉ0より大きな値となる。この処理をすべての有機ＥＬ素子６３に対して行なう。不揮発性メモリ２１３における電流値情報の更新は、本体コントローラ２１１から画像情報が送信されていない時、すなわち発光装置２１２が非発光状態である際に、発光装置２１２のＣＰＵ２１６の判断により行なう。
【００４１】
図３（ａ）は本発明の実施例１において不揮発性メモリ２１３に格納されている電流値情報の更新を行なわない時の累積駆動時間−発光光量を示す特性図であり、図３（ｂ）は本発明の実施例１において駆動電流の更新処理を行った場合の累積駆動時間−駆動電流の関係を示す特性図であり、図３（ｄ）は本発明の実施例１において駆動電流の更新処理を行った場合の累積駆動時間−発光光量の関係を示す特性図である。なおここでいう累積駆動時間とは、有機ＥＬ素子６３の累積点灯時間と同じ意味で使用している。
【００４２】
以降、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｄ）に図１を併用して説明を続ける。
【００４３】
上述したように不揮発性メモリ２１３に格納されている電流値情報を更新していくことで、有機ＥＬ素子６３の光量劣化を補償することができる。第一の制御では光量検出センサー１２０によって個々の有機ＥＬ素子６３の発光光量を検出し、この検出結果に基づいて有機ＥＬ素子６３へ印加する電流値を不揮発性メモリ２１３に格納された電流値情報の更新に基づいて増加させ、低下した発光光量を増加させて初期の発光光量に回復させることを基本としている。
【００４４】
実施例１においては有機ＥＬ素子６３を不揮発性メモリ２１３に格納された電流値情報に基づいて駆動する際には、いわゆる定電流駆動を行い、有機ＥＬ素子６３の光量が急激に低下することを防止しているが、電流値情報の更新を比較的短期の周期で行なうことができる場合は低電圧駆動としてもよい。定電圧駆動とした場合は定電流駆動よりも駆動回路２１７の構成を簡易化できるメリットがある。
【００４５】
さて図３（ａ）は有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間（横軸）と、有機ＥＬ素子６３の発光光量（縦軸）との関係を示している。ただし図３（ａ）は上述の第一の制御を行なわない場合を想定したものである。図３（ａ）によれば有機ＥＬ素子６３を駆動する電流値は有機ＥＬ素子６３が寿命に達するまで所定の値に固定されており（定電流駆動）、累積駆動時間が増えるにしたがって有機ＥＬ素子６３に内在する固有の特性に起因して、各有機ＥＬ素子６３の発光効率や抵抗値が変化して発光光量が当初のＬ0から低下している。したがって、駆動操作量である電流値を有機ＥＬ素子６３の状態に合わせて増加させないと、発光光量が劣化（低下）していく。
【００４６】
次に図３（ｂ）は発光素子の累積駆動時間と、発光素子の駆動電流との関係を示している。図３（ｂ）は既に説明した第一の制御を行った場合の特性である。既に述べたように、実施例１では有機ＥＬ素子６３に印加する電流値を、光量検出センサー１２０による光量検出結果に基づいて段階的に増加させながら定電流駆動している。この例においては、累積駆動時間が５００時間を超えると一定光量を保持するために必要な駆動電流値が急速に大きくなる。ＣＰＵ２１６は、このような状況となった場合に、有機ＥＬ素子６３が寿命に達したと判断する。このように、本発明の実施例１における定電流駆動は、有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間に応じて、有機ＥＬ素子６３を駆動する電流値を段階的に増加させ、個々の段階では定電流駆動を行なうため、簡単な手段で有機ＥＬ素子６３の発光光量の劣化を防止することができる。
【００４７】
さて、図３（ｄ）は有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間と、有機ＥＬ素子６３の発光光量との関係を示している。図３（ｄ）は既に説明した第一の制御を行った場合の特性である。有機ＥＬ素子６３の発光光量は、累積駆動時間が増えるにしたがって図３（ａ）に示すように当初のＬ0から低下していくので、図３（ｂ）に示すように累積駆動時間に伴う劣化に応じて駆動電流を当初のＩ0から増やしていくことで、累積駆動時間が経過しても発光光量がＬ0に引き上げられて、当初のＬ0を保持する特性に改善される。
【００４８】
以上説明してきたように、実施例１では光量検出センサー１２０による各有機ＥＬ素子６３の光量検出結果に基づいて、不揮発性メモリ２１３の内容を更新し、更新された新たな電流値情報に基づく駆動電流値を用いることで、有機ＥＬ素子６３の劣化による光量低下を防止している。
【００４９】
図４は本発明の実施例１において光量検出センサー１２０の検出結果に依存せず有機ＥＬ素子６３の発光光量を一定に維持するためのフローチャートである。
【００５０】
以降図４に図１を併用して、光量検出手段（光量検出センサー１２０）の検出結果に依存せずに発光素子（有機ＥＬ素子６３）の光量劣化を補償する、ＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５によって構成された第二の制御手段に基づく制御について説明する。
【００５１】
まずＣＰＵ２１６は、制御回路２１５と駆動回路２１７を経て個別に有機ＥＬ素子６３を発光させ、光量検出センサー１２０を使ってその時の発光光量を検出する（ＳＴ１）。次に、検出した発光光量が正常の範囲外、つまり異常に低いもしくは異常に高いと検出された場合は、光量検出センサー１２０が故障したものと判断する（ＳＴ２）。
【００５２】
この判断基準としてはさまざまな指標が考えられるが、光量検出センサー１２０による各有機ＥＬ素子６３の光量検出が比較的短い周期、すなわち有機ＥＬ素子６３の光量劣化が実質的に発生しないと考えられる周期で繰り返されている場合は、検出された有機ＥＬ素子６３に基づいて計算された新たな電流値設定情報が、既に不揮発性メモリ２１３に格納されている電流値情報（すなわち前回の光量検出の際に計算された電流値情報）に対して例えば０．８倍から１．２倍の範囲に収まらないような事態であれば、光量検出センサー１２０が異常、すなわち故障していると判断してよい。
【００５３】
さて実施例１では、発光装置２１２に設けられた光量検出センサー１２０は複数であり、各光量検出センサー１２０は各光量検出センサー１２０に対応付けられた所定の数の有機ＥＬ素子６３の光量を計測することになる。従って一つの光量検出センサー１２０に対応付けられた複数の有機ＥＬ素子６３の光量検出の結果が異常であれば、有機ＥＬ素子６３が故障しているのではなく、光量検出センサー１２０が故障していると、ほぼ断定することができる。
【００５４】
このようにして光量検出センサー１２０が故障していると判断されると、以降、ＣＰＵ２１６は有機ＥＬ素子６３の使用状況をカウントする処理を行なう（ＳＴ３）。
【００５５】
既に述べたように不揮発性メモリ２１３には、累積駆動時間−駆動電流特性が記憶されている（これは図３（ｂ）を用いて説明した特性図と一致するものである）。ＣＰＵ２１６は光量検出センサー１２０が故障したと判断した時点で、既に不揮発性メモリ２１３に格納されている有機ＥＬ素子６３の電流値情報（すなわち前回の光量検出時に算出された電流値情報）に基づいて、光量検出センサー１２０が故障するまでの累積駆動時間を推定する。この推定は図３（ｂ）に示す特性図に基づき駆動電流（縦軸）側から累積駆動時間（横軸）を検索することによって行われる。これによって「故障前の累積駆動時間」が得られる。
【００５６】
故障した光量検出センサー１２０に対応付けられた有機ＥＬ素子６３が、その後に駆動された場合は、ＣＰＵ２１６は各有機ＥＬ素子６３に対して累積駆動時間（故障後の累積駆動時間）を計測する。各有機ＥＬ素子６３と、各有機ＥＬ素子６３の発光光量を計測する光量検出センサー１２０の対応関係については予め決めておけばよく、ＣＰＵ２１６は、故障した光量検出センサー１２０に対応付けられた有機ＥＬ素子６３を特定（例えば番号を付して管理）することができる。実施例１では制御回路２１５には、複数のレジスタ（図示せず）が設けられており、ＣＰＵ２１６はこのレジスタに故障した光量検出センサー１２０に対応付けられた有機ＥＬ素子６３の番号を設定する。制御回路２１５は、本体コントローラ２１１から転送された画像情報および画像情報の転送クロック信号に基づいて、ＣＰＵ２１６によってセットされた番号の有機ＥＬ素子６３が点灯する場合は、制御回路２１５に設けられたカウンタ（図示せず）をインクリメントするようにしている。そして、このカウンタがオーバーフローするとＣＰＵ２１６に対して割り込み信号が出力されるとともに、オーバーフローしたカウンタの番号（これはすなわち有機ＥＬ素子６３に付された番号を意味する）が所定のレジスタに書き込まれる。
【００５７】
ＣＰＵ２１６は割り込み信号を受信すると、所定のレジスタを参照することで割り込みを発生させたカウンタ（すなわち、このカウンタに対応した有機ＥＬ素子６３）を特定し、この有機ＥＬ素子６３に対応して設けられた不揮発性メモリ２１３の積算カウンタ値をインクリメントする。このようにしてＣＰＵ２１６は光量検出センサー１２０が故障した後の、有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間（故障後の累積駆動時間）を計測する。
【００５８】
実施例１では有機ＥＬ素子６３の点灯回数をカウントしているが、有機ＥＬ素子６３の光量を電流によって制御する場合は有機ＥＬ素子６３の点灯時間は一定に管理されるから、有機ＥＬ素子６３の点灯回数を駆動時間とみなすことができる。このように実施例１において、第二の制御手段は、発光素子（有機ＥＬ素子６３）の点灯時間を累積、または発光素子の点灯回数をカウントすることで発光素子の累積駆動時間を計測する。
【００５９】
なお故障後の累積駆動時間については、発光装置２１２を画像形成装置用の露光装置として応用した場合には、印字枚数を用いて故障後の累積駆動時間を算出するようにしてもよい。
【００６０】
既に説明した「故障前の累積駆動時間」と「故障後の累積駆動時間」を加算した結果と不揮発性メモリ２１３に格納されている累積駆動時間−駆動電流特性とを照らし合わせることで、ＣＰＵ２１６は有機ＥＬ素子６３へ印加する新しい電流値情報を得ることができる。これに基づいてＣＰＵ２１６は不揮発性メモリ２１３に格納されている電流値情報を更新する（ＳＴ４）。
【００６１】
このようにして第二の制御手段（ＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５）は、判別手段（ＣＰＵ２１６）によって異常と判別された光量検出手段に対応付けられた発光素子（有機ＥＬ素子６３）に対し、累積駆動時間を計測し、この計測結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償する。
【００６２】
一方、ＣＰＵ２１６によって光量検出センサー１２０によって検出された発光光量が正常の範囲内と判断した場合は、既に説明した第一の制御が適用される。すなわち判別手段（ＣＰＵ２１６）によって正常と判別された光量検出手段（光量検出センサー１２０）に対応付けられた発光素子（有機ＥＬ素子６３）に対し、ＣＰＵ２１６は光量検出手段の検出結果に基づいて、発光素子の光量劣化を補償する。より具体的には、検出した発光光量と予め不揮発性メモリ２１３に格納されている有機ＥＬ素子６３の制御目標値との比を算出し、不揮発性メモリ２１３に格納されている有機ＥＬ素子６３のリファレンス電流値情報に、この比を乗ずる演算を行い、有機ＥＬ素子６３の発光光量を補正するために必要な所定の新しい電流値情報を算出し、不揮発性メモリ２１３に格納されている電流値情報を更新する（ＳＴ５）。
【００６３】
以上、実施例１における第一の制御および第二の制御について詳細に説明したが、実施例１の発光装置２１２は光量検出センサー１２０が故障していない場合は、光量検出センサー１２０の光量検出結果に基づいて個々の有機ＥＬ素子６３の発光光量を決定しており、いわゆる光量フィードバックによって光量低下を防止している。一方、光量検出センサー１２０が故障した場合は、故障後の有機ＥＬ素子６３の駆動時間を計測することで個々の有機ＥＬ素子６３の発光光量を決定しており、推定に基づくいわゆるオープンループの制御を行っている。
【００６４】
このように実施例１では、発光素子（有機ＥＬ素子６３）の各々の光量を検出する光量検出手段（光量検出センサー１２０）と、この光量検出手段の検出結果が正常か異常かを判別する判別手段（ＣＰＵ２１６）と、この判別手段の判別結果に基づいて、光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子の光量劣化を補償する第一の制御手段（ＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５）と、光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子の光量劣化を補償する第二の制御手段（ＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５）を有している。
【００６５】
更に詳細には、実施例１の発光装置２１２は、複数の発光素子（有機ＥＬ素子６３）の一部または個々に対応し、この対応付けられた発光素子の発光光量を検出する複数の光量検出手段（光量検出センサー１２０）と、各光量検出手段の検出結果に基づいて各光量検出手段が正常か異常かを判別する判別手段（ＣＰＵ２１６）と、この判別手段の判別結果が正常を示す場合は光量検出手段の検出結果に基づいて発光素子を駆動する第一の制御手段（ＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５）と、判別手段の判別結果が異常を示す場合は光量検出手段の検出結果に依存せずに発光素子を駆動する第二の制御手段（ＣＰＵ２１６、不揮発性メモリ２１３、制御回路２１５）を有している。
【００６６】
また既に説明したように、実施例１では光量検出手段（光量検出センサー１２０）を複数有する構成としている。
【００６７】
このような構成とすることで、例えば光量検出センサー１２０を１６個の有機ＥＬ素子６３に対して一つ設けるような構成とした場合、一つの光量検出センサー１２０が故障した場合には、上述した積算カウンタなどのハードウェア資源は１６個の有機ＥＬ素子６３に対応した分だけで済む。
【００６８】
このように、光量検出センサー１２０が故障してから後の有機ＥＬ素子６３の使用状況をカウントする場合に、カウント値格納用に必要な膨大なメモリを要することなく、発光装置２１２の信頼性を大幅に向上するとともにコストアップを最小限に抑えることができる。
【００６９】
以上、本発明の発光装置２１２について有機ＥＬ素子６３を定電流駆動した場合の実施例に基づいて説明した。本発明においては、発光素子である有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間が増すに従って有機ＥＬ素子６３の特性が劣化して発光光量が低下することを、光量検出センサー１２０を使用して検知を行い、発光光量を回復させるような定電流駆動を行なうものである。また光量検出センサー１２０の故障時にも発光光量を回復させるような定電流駆動を行なうものである。
【００７０】
実施例１においては、有機ＥＬ素子６３の発光光量を駆動電流に基づいて制御する構成を示したが、例えば図２（ｃ）に示すように駆動電流の制御に代えて有機ＥＬ素子６３の駆動時間をＤ0からＤxに制御するようにしても、発光光量を実質的に調整することが可能である。
【００７１】
図３（ｃ）は本発明の実施例１において駆動電流を更新する代わりに駆動デューティ比の更新処理を行なう場合の累積駆動時間−駆動デューティ比の関係を示す特性図である。駆動電流に代えて駆動時間を制御する場合にあっても、図３（ｃ）に示す特性を不揮発性メモリ２１３に格納しておき、光量検出センサー１２０が故障した場合に、既に説明した第二の制御に適用することができる。もちろん駆動デューティ比を制御する変わりに、有機ＥＬ素子６３の駆動電圧を制御するようにしてもよい。また駆動電流値と駆動デューティ比を共に制御するようにしてもよい。
【００７２】
（実施例２）
以降本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。
【００７３】
実施例２は実施例１で説明した発光装置を画像形成装置、特に電子写真プロセスを応用した画像形成装置用の露光装置に応用したものである。
【００７４】
図５は本発明の実施例２に係る露光装置の構成図である。
【００７５】
図５において１３は露光装置であり、図示しない帯電器によって所定の電位に帯電された感光体８を露光し、静電潜像を形成する。
【００７６】
以降露光装置１３の構造について図５を用いて詳細に説明する。図５において５０は無色透明なガラス基板である。実施例２ではガラス基板５０としてコスト的に有利なホウケイ酸ガラスを用いているが、発光素子である有機ＥＬ素子（図示せず）やガラス基板５０上に薄膜トランジスタなどにより形成される制御回路、駆動回路などの発熱をより効率的に放熱する必要がある場合にはＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＺｎＯなどの熱伝導度加成因子を含有するガラス、または石英を用いてもよい。
【００７７】
ガラス基板５０の面Ａには有機ＥＬ素子および光量検出センサー（ともに図示せず）が図面と垂直な方向（主走査方向）に６００ｄｐｉの解像度で形成されている。５１はプラスティックまたはガラスで構成される棒レンズ（図示せず）を列状に配置したレンズアレイであり、ガラス基板５０の面Ａに形成された有機ＥＬ素子の出射光を正立等倍の像として感光体８の表面に導く。レンズアレイ５１の一方の焦点はガラス基板５０の面Ａであり、もう一方の焦点は感光体８の表面となるようにガラス基板５０、レンズアレイ５１、感光体８の位置関係が調整されている。
【００７８】
５２は例えばガラスエポキシ基板の上に電子回路を構成した中継基板である。５３ａはコネクタＡ、５３ｂはコネクタＢであり、中継基板５２には少なくともコネクタＡ５３ａおよびコネクタＢ５３ｂが実装されている。中継基板５２は例えばフレキシブルフラットケーブルなどのケーブル５６によって露光装置１３に外部から供給される画像データや電流値情報（電流値情報については、実施例１における説明を参照。ただし実施例１では電流値情報を発光装置内部で生成する構成としているが、実施例２では露光装置１３の外部で生成している。詳細は後述する）、およびその他の制御信号を、コネクタＢ５３ｂを介して一旦中継し、これらの信号をガラス基板５０に渡す。
【００７９】
ガラス基板５０の表面にコネクタを直接実装することは接合強度や多様な環境における信頼性を考慮すると困難であるため、実施例２では中継基板５２のコネクタＡ５３ａとガラス基板５０との電気的な接続手段としてＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）を採用し（図示せず）、ガラス基板５０とＦＰＣの接合は例えばＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いて、予めガラス基板５０上に形成された例えばＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）電極に直接接続する構成としている。
【００８０】
一方、コネクタＢ５３ｂは露光装置１３を外部と接続するためのコネクタである。一般的にＡＣＦなどによる接続は接合強度が問題となる場合が多いが、このように中継基板５２上にユーザが露光装置１３を接続するためのコネクタＢ５３ｂを設けることで、ユーザが直接アクセスするインタフェースに十分な強度を確保することができる。
【００８１】
５４ａは筐体Ａであり金属板を例えば折り曲げ加工により成型したものである。筐体Ａ５４ａの感光体８に対向する側にはＬ字状部位５５が形成されており、Ｌ字状部位５５に沿ってガラス基板５０およびレンズアレイ５１が配設されている。筐体Ａ５４ａの感光体８側の端面とレンズアレイ５１の端面を同一面に合わせ、更に筐体Ａ５４ａによってガラス基板５０の一端部を支持する構造とすることで、Ｌ字状部位５５の成型精度を確保すれば、ガラス基板５０とレンズアレイ５１の成す位置関係を精度よく合わせ込むことが可能となる。このように筐体Ａ５４ａは寸法精度を要求されるため、金属にて構成することが望ましい。また筐体Ａ５４ａを金属製とすることで、ガラス基板５０上に形成される制御回路およびガラス基板５０上に表面実装されるＩＣチップなどの電子部品へのノイズの影響を抑制することが可能であり、更に放熱の観点からも有利となる。
【００８２】
５４ｂは樹脂を成型して得られる筐体Ｂである。筐体Ｂ５４ｂのコネクタＢ５３ｂの近傍には切欠き部（図示せず）が設けられており、ユーザはこの切欠き部からコネクタＢ５３ｂにアクセスが可能となっている。コネクタＢ５３ｂに接続されたケーブル５６を介してコントローラ４１（図１１参照。コントローラ４１の構成、機能は後に説明する）から露光装置１３に画像データ、電流値情報、クロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機ＥＬ素子の駆動電源などが供給される。
【００８３】
図６（ａ）は本発明の実施例２における露光装置１３に係るガラス基板５０の上面図であり、図６（ｂ）は本発明の実施例２における露光装置１３に係るガラス基板５０の要部拡大図である。以降図６に図５を併用して実施例２におけるガラス基板５０の構成について詳細に説明する。
【００８４】
図６においてガラス基板５０は厚みが約０．７ｍｍの、少なくとも長辺と短辺を有する長方形形状の基板であり、その長辺方向（主走査方向）には感光体８（図５参照）に対する露光光源である複数の有機ＥＬ素子６３が６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）即ち４２．３μｍピッチの間隔で列状に形成されている。これらの有機ＥＬ素子６３に対して、ガラス基板５０面の法線方向には光量検出センサー１２０が形成されている。即ち有機ＥＬ素子６３と光量検出センサー１２０はガラス基板５０上に重畳して形成され、全体として積層構造を有する（詳細な構造については後述する）。実施例２ではガラス基板５０の長辺方向には少なくともＡ４サイズ（２１０ｍｍ）の露光に必要な有機ＥＬ素子６３と光量検出センサー１２０（ともに５１２０個）が配置され、ガラス基板５０の長辺方向は後述する駆動制御部５８の配置スペースを含め２５０ｍｍとしている。
【００８５】
また実施例２では簡単のためにガラス基板５０を長方形として説明するが、ガラス基板５０を筐体Ａ５４ａに取り付ける際の位置決め用などのために、ガラス基板５０の一部に切り欠きを設けるような変形を伴っていてもよい。また実施例２ではガラス基板５０上に形成される有機ＥＬ素子６３を一列としているが、これを複数列で構成してもよいし複数列かつ千鳥状に構成してもよい。
【００８６】
５８はガラス基板５０の外部から供給される２値画像データ、電流値情報およびクロック信号やライン同期信号などの制御信号を受け取り、これらの信号に基づいて有機ＥＬ素子６３の駆動を制御する駆動制御部であり、これらの信号をガラス基板５０の外部から受け取るインタフェース手段と、インタフェース手段を介して受け取った制御信号に基づき有機ＥＬ素子６３の駆動を制御するＩＣチップ（ソースドライバ６１）を含んでいる。
【００８７】
６０は中継基板５２のコネクタＡ５３ａとガラス基板５０とを接続するインタフェース手段としてのＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）であり、コネクタなどを介さずガラス基板５０に設けられた図示しない回路パターンに直接接続されている。既に説明したように露光装置１３に外部から供給された、２値画像データ、電流値情報およびクロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機ＥＬ素子６３の駆動電源は、図５に示す中継基板５２を一旦経由した後にＦＰＣ６０を介してガラス基板５０に供給される。
【００８８】
個々の有機ＥＬ素子６３はそれぞれ独立に後述のＴＦＴ回路によって点灯／消灯を制御される。即ち各有機ＥＬ素子６３はＴＦＴ回路によってアクティブマトリクス駆動される。
【００８９】
６１は有機ＥＬ素子６３の駆動を制御するＩＣチップとして供給されるソースドライバであり、ガラス基板５０上にフリップチップ実装されている。ガラス面へ表面実装を行なうことを考慮しソースドライバ６１はベアチップ品を採用している。ソースドライバ６１には露光装置１３の外部からＦＰＣ６０を介して電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御関連信号および８ｂｉｔの電流値情報が供給される。ソースドライバ６１は有機ＥＬ素子６３に対する駆動電流設定手段である。
【００９０】
より具体的には、有機ＥＬ素子６３の光量補正手段であり光量設定手段でもある、コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３（ともに図１１参照）によって生成された電流値情報に基づいて、ソースドライバ６１は個々の有機ＥＬ素子６３を駆動するための駆動電流を設定する。このように実施例２では有機ＥＬ素子６３の発光光量を決定する主体は、実施例１とは異なり露光装置１３の外部に設けられたコントローラＣＰＵ８３である。なおコントローラ４１およびコントローラＣＰＵ８３の動作については後に詳しく説明する。
【００９１】
ガラス基板５０においてＦＰＣ６０の接合部とソースドライバ６１は、例えば表面に金属層を形成したＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の回路パターン（図示せず）を介して接続されており、駆動電流設定手段たるソースドライバ６１にはＦＰＣ６０を介して電流値情報、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号が入力される。このようにインタフェース手段としてのＦＰＣ６０および駆動パラメータ設定手段としてのソースドライバ６１は駆動制御部５８を構成している。
【００９２】
６２はガラス基板５０上に形成された第１ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路である。第１ＴＦＴ回路６２はシフトレジスタ、データラッチ部など、有機ＥＬ素子６３の点灯／消灯のタイミングを制御する論理回路であるゲートコントローラ（図示せず）、および個々の有機ＥＬ素子６３に駆動電流を供給する駆動回路（図示せず、以降ピクセル回路と呼称する。）を含んでいる。ピクセル回路は各有機ＥＬ素子６３に対して１つずつ設けられ、有機ＥＬ素子６３が形成する発光素子列と並列に設けられている。駆動パラメータ設定手段であるソースドライバ６１によって、個々の有機ＥＬ素子６３を駆動するための駆動電流値がこのピクセル回路に設定される。
【００９３】
第１ＴＦＴ回路６２を構成するゲートコントローラ（図示せず）には露光装置１３の外部からＦＰＣ６０を介して電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号および２値画像データが供給され、ゲートコントローラ（図示せず）はこれらの電源および信号に基づいて個々の発光素子の点灯／消灯タイミングを制御する。
【００９４】
一方、１７０はガラス基板５０上に形成された第２ＴＦＴ回路である。第２ＴＦＴ回路１７０は基本的にはスイッチング回路の集合体である。第２ＴＦＴ回路１７０はガラス基板５０上に形成された５１２０個の光量検出センサー１２０の選択回路を構成し、選択された光量検出センサー１２０の出力を後述する処理回路５９へと導く。光量検出の対象となる有機ＥＬ素子６３は点灯されたものに限られるから、第１ＴＦＴ回路６２に対して供給された電源や制御信号の多くを第２ＴＦＴ回路１７０に流用することが可能であり、これによって露光装置１３のインタフェース規模を小さくすることができる。第２ＴＦＴ回路１７０によって選択された光量検出センサー１２０の出力は図示しない配線によって処理回路５９に入力される。
【００９５】
処理回路５９はアナログ／ディジタル混載のＩＣチップであり、少なくとも光量検出手段（光量検出センサー１２０）の出力を増幅するレベル変換手段を有し、光量検出センサー１２０で生起した光電流を電圧変換し、これをレベル変換した値をディジタル変換し、ディジタルデータとして出力する。
【００９６】
このディジタルデータ（以降、光量検出データと呼称する）はＦＰＣ６０、中継基板５２、ケーブル５６（ともに図５参照）を介して露光装置１３の外部に出力される。後に詳細に説明するように光量検出データはコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３（ともに図１１参照）にて受信、処理されて８ｂｉｔの電流値情報が生成される。
【００９７】
６４は封止ガラスである。有機ＥＬ素子６３は水分の影響を受けると発光領域の経時的な収縮（シュリンキング）や、発光領域内に非発光部位（ダークスポット）が生じるなどして発光特性が極端に劣化するため、水分を遮断するための封止が必要である。実施例２ではガラス基板５０に接着剤を介して封止ガラス６４を貼り付けるベタ封止法を採用している。また実施例２では有機ＥＬ素子６３の発光領域を成す発光層の材料として高分子材料を採用している。高分子材料はいわゆるガラス転移温度が明確でなく、高温下にあっても結晶化による特性劣化が少ないことから、封止に際して光硬化性樹脂と比較してガスバリア性が良好な熱硬化性樹脂を採用することができる。
【００９８】
図７は本発明の実施例２における有機ＥＬ素子６３およびその周辺構造物の断面図である。なお図７は図６に示す断面Ｂに対応している。以降図７を用いて有機ＥＬ素子６３の構成および動作を詳細に説明する。
【００９９】
図７において５０は既に詳細に説明したガラス基板である。
【０１００】
１０１はガラス基板５０上の面Ａ（図５の面Ａに対応）に形成されたベースコート層であり、例えばＳｉＮとＳｉＯ2を積層することで構成される。ベースコート層１０１の上には多結晶シリコン（ポリシリコン）から成るＴＦＴ１０２が形成されている。実施例２においてはＴＦＴ１０２として多結晶シリコンを用いているが、非結晶シリコン（アモルファスシリコン）を用いてもよい。非結晶シリコンの場合、デザインルールや駆動周波数の点で多結晶シリコンと比べて不利になるが、製造プロセスが安価でありコストメリットがある。
【０１０１】
１２０は既に説明したように光量検出手段としての光量検出センサーであり、ＴＦＴ１０２と同様にベースコート層１０１の上に多結晶シリコンによって形成されている。有機ＥＬ素子６３を構成する発光層１１４で生起した光は、光量検出センサー１２０およびガラス基板５０を透過して外部に出力されるため（いわゆるボトムエミッション構造）、光量検出センサー１２０による光吸収は少ない方が望ましい。この点で褐色を呈する非結晶シリコンの採用は不適であり、光量検出センサー１２０は光透過率が高い多結晶シリコンで構成することが望ましい。もっともガラス基板５０とは反対側に光を出射するいわゆるトップエミッション構造を採用する場合は、光量検出センサー１２０はむしろ光電流をより多く生起することが可能な非結晶シリコン（アモルファスシリコン）によって構成することが望ましい。
【０１０２】
１２１は光量検出センサー第１電極でありＧＮＤに接続されている。１２２は光量検出センサー第２電極であり既に説明した第２ＴＦＴ回路１７０（図６参照）と接続されている。
【０１０３】
１０３は例えばＳｉＯ2からなるゲート絶縁層であり、ＴＦＴ１０２とＭｏなどの金属で構成されたゲート電極１０４を所定の間隔で離間、絶縁する。１０５は例えばＳｉＯ2およびＳｉＮを積層することで構成される中間層である。中間層１０５はゲート電極１０４を被うとともに、中間層１０５の表面に沿ってＡｌなどの金属で構成されるソース電極１０６およびドレイン電極１０７を支持している。ソース電極１０６およびドレイン電極１０７は中間層１０５およびゲート絶縁層１０３に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ１０２に接続されており、ソース電極１０６とドレイン電極１０７の間に所定の電位差を付与した状態でゲート電極１０４に所定の電位を付与することで、ＴＦＴ１０２はスイッチングトランジスタとして動作する。
【０１０４】
１０８はＳｉＮなどで構成された保護層でありソース電極１０６を完全に被うとともに、ドレイン電極１０７の一部にコンタクトホール１０９を形成する。
【０１０５】
１１２は保護層１０８上に形成された陽極であり、実施例２ではＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を用いている。陽極１１２としてはＩＴＯの他にＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3などを用いることができる。陽極１１２は蒸着法などによっても形成できるがスパッタ法あるいはＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）により形成することが望ましい。この陽極１１２はコンタクトホール１０９にてドレイン電極１０７と接続されている。
【０１０６】
陽極１１２の表面には画素規制部１１８が形成され、陽極１１２および画素規制部１１８の全体と接して発光層１１４が例えばスピンコート法などに代表される塗布工程を含むいわゆる湿式プロセスによって形成されている。更に発光層１１４と接して陰極１１６が蒸着法によって形成されている。
【０１０７】
画素規制部１１８は陽極１１２と陰極１１６の間にあって実質的に発光領域ＬＡを規制するが、実施例２では島状に形成されたポリシリコンからなる光量検出センサー１２０（図９を参照。図９においては、光量検出センサー１２０が所定の間隔をもって離散的に、即ち島状に形成されている状態を示している）の面積を少なくとも発光領域ＬＡの面積よりも大きくなるように構成している。一般に島状のポリシリコンからなる光量検出センサー１２０を配置することによって生ずる段差はその上部の構造にまでおよぶが、このように光量検出センサー１２０のサイズを発光領域ＬＡよりも大きくすることで、光量検出センサー１２０による段差があったとしても、陽極１１２はその影響を受けずに平滑性を確保することができる。よって陽極１１２の上に塗布法によって形成される発光層１１４の膜厚が均一化され、発光領域ＬＡにおける発光光量の分布を均一とすることができる。上述のように発光領域ＬＡは画素規制部１１８によってサイズを規制されるから、実質的な構成上の態様は、この画素規制部１１８によって島状のポリシリコンからなる光量検出センサー１２０よりも、発光領域ＬＡのサイズを小さく構成したこととなる。
【０１０８】
ＴＦＴ１０２は個々の有機ＥＬ素子６３に対して一対一の関係で形成されており電気的には所謂アクティブマトリクス回路を構成する。ソース電極１０６を正極とし、ソース電極１０６と陰極１１６間に所定の電位差を設け、更にゲート電極１０４を所定の電位に制御することで、正孔がソース電極１０６、ＴＦＴ１０２、ドレイン電極１０７、陽極１１２を経て発光層１１４に注入され、一方陰極１１６から発光層１１４に電子が注入される。発光層１１４では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【０１０９】
発光層１１４から放出された光は陽極１１２、保護層１０８、中間層１０５、ゲート絶縁層１０３、光量検出センサー１２０、ベースコート層１０１およびガラス基板５０を透過し、面Ａとは反対の面から射出され図示しない感光体８（図５参照）を露光する。ポリシリコンは比較的透明度が高いため、このように光が出射する側に光量検出センサー１２０を構成することができる。１１９は配線パターンであり、例えば図６に示すソースドライバ６１から出力される電流値情報のアナログ信号などは、中間層１０５の上に設けられた配線パターン１１９を利用してピクセル回路に供給されている。
【０１１０】
図８は本発明の実施例２における光量検出センサー１２０の構造を示す上面図、図９は本発明の実施例２における光量検出センサー１２０を多数配置した際の上面図である。以降図８と図９を用いて光量検出センサー１２０およびその周辺の構造を説明する。
【０１１１】
図８に示すように島状のポリシリコンから構成された光量検出センサー１２０は燐イオンをドープして得られる導電性領域１２３とイオンドープを施さない半導体領域１２４を有している。光電流は光量検出センサー１２０の上部に構成された発光層１１４（図７参照）の出射光が半導体領域１２４に入射することで生起され、その電流密度は導電性領域１２３と半導体領域１２４の境界部の断面積に依存するから、両者の境界線を長く（あるいは接合面積を大きく）することで実質的に光量検出センサー１２０が出力する光電流を大きくすることができる。
【０１１２】
図９に示すように光量検出センサー１２０と有機ＥＬ素子６３は一対一に形成されている。実施例２ではこれらは主走査方向に６００ｄｐｉ即ち４２．３μｍピッチで配置され、各有機ＥＬ素子６３の間隔は５μｍとしている。光量検出センサー第１電極１２１はＧＮＤに接続されるとともに、光量検出センサー第２電極１２２は既に説明した第２ＴＦＴ回路１７０と接続されている。
【０１１３】
さて図８と図９に示すように陽極１１２は光量検出センサー第１電極１２１の引出し側の一部を欠いた形状に形成されており、コンタクトホール１０９を介してドレイン電極１０７と接続されている。すなわち有機ＥＬ素子６３を駆動する電極（ドレイン電極１０７）と光量検出センサー１２０の光電流を出力する電極（光量検出センサー第２電極１２２）は副走査方向における異なる２方向に設けられている。このようにすることで主走査方向に列状に構成された有機ＥＬ素子６３および光量検出センサー１２０の列の両側に、独立して複数の種類の回路を形成することが可能となりスペースファクタが改善する。
【０１１４】
なお既に説明したように、光量検出センサー第２電極１２２はスイッチング回路からなる第２ＴＦＴ回路１７０に入力され、予め定めたシーケンスに従って選択的にその出力が処理回路５９に入力される。
【０１１５】
図１０は本発明の実施例２における処理回路５９の構成を示すブロック図である。以降図１０を用いて処理回路５９の構成と機能について詳細に説明する。
【０１１６】
図１０において１７５は電圧変換回路、１７６は電圧変換回路１７５の出力から所定の電圧レベル即ち所定のオフセット値を減ずる減算器、１７７は減算器１７６の出力を所定の増幅率で増幅する増幅器、１７８は増幅器１７７の出力に所定の電圧レベル即ち所定のオフセット値を加える加算器、１７９は加算器１７８の出力をアナログ−ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器である。なお図示するように処理回路５９には電圧変換回路１７５、減算器１７６、増幅器１７７、加算器１７８、Ａ／Ｄ変換器１７９が複数設けられ、第２ＴＦＴ回路１７０によって選択された複数の光量検出センサー１２０の出力を同時に処理する。
【０１１７】
以降、図１０を用いて処理回路５９の機能について説明する。
【０１１８】
光量検出センサー１２０で生起した光電流はスイッチング回路である第２ＴＦＴ回路１７０および図示しない配線を介して処理回路５９に入力される。入力された光電流は電圧変換回路１７５に設けられたコンデンサ（図示せず）によって予め定められた時間だけ充電、蓄積される。当然ながらこの充電期間には、有機ＥＬ素子６３は発光するように制御されており、充電時間は等しく制御されるから有機ＥＬ素子６３の発光光量に応じてコンデンサの端子電圧は増減する。このコンデンサの端子電圧は減算器１７６に出力され、減算器１７６によって予め設定された電圧レベルが減算される。この“減算される電圧レベル”は予め光量検出センサー１２０の温度特性を計測することで得られる値であって、例えば“有機ＥＬ素子６３の発光光量が最も暗く検出される条件”とすればよい。
【０１１９】
減算器１７６の出力は増幅器１７７に入力されており、増幅器１７７の増幅率は“有機ＥＬ素子６３の初期から寿命到達時までの発光光量の変化に対して、Ａ／Ｄ変換器１７９の入力ダイナミックレンジが十分に確保される値”に設定される。増幅器１７７の出力は加算器１７８に入力され予め設定された電圧レベルが加算される。これはＡ／Ｄ変換器１７９によって変換可能な最低電圧レベルを確保するためのものであり、増幅器１７７の出力の最低電圧レベルが例えば負とならないように予め減算器１７６で調整されているのであれば、加算器１７８は省略してもよい。加算器１７８の出力はＡ／Ｄ変換器１７９に入力され、Ａ／Ｄ変換器１７９によって８ビット精度でディジタルデータに変換される。このディジタルデータは“光量検出データ”として中継基板５２、ケーブル５６（ともに図５参照）などを介して、最終的に以降説明するコントローラ４１に入力される。
【０１２０】
図１１は本発明の実施例２における画像形成装置のコントローラ４１の構成を示すブロック図である。以降図１１を用いてコントローラ４１の動作を説明するとともに、光量補正について更に詳細に説明する。
【０１２１】
コントローラ４１は、画像形成装置にあって、特に画像データをハンドリングする部分である。
【０１２２】
図１１において８０はコンピュータである。コンピュータ８０はネットワーク８１に接続され、ネットワーク８１を経由してコントローラ４１にイメージ情報や印字枚数や印字モード（例えばカラー／モノクロ）などのプリントジョブ情報を転送する。８２はネットワークインタフェースである。コントローラ４１はネットワークインタフェース８２を介してコンピュータ８０から転送されたイメージ情報やプリントジョブ情報を受信し、イメージ情報を印字可能な２値画像データに展開するとともに、逆に画像形成装置側で検出されたエラー情報などをいわゆるステータス情報としてネットワーク８１経由でコンピュータ８０に送信する。
【０１２３】
８３はコントローラＣＰＵであり、ＲＯＭ８４に格納されたプログラムに基づきコントローラ４１の動作を制御するとともに、露光装置１３から受信した光量検出データに基づいて、実施例１で既に説明した電流値情報を生成する。
【０１２４】
８５はＲＡＭでありコントローラＣＰＵ８３のワークエリアとして使用されるとともに、ネットワークインタフェース８２を介して受信したイメージ情報やプリントジョブ情報などが一時的に記憶される。
【０１２５】
８６は画像処理部である。画像処理部８６ではコンピュータ８０から転送されたイメージ情報とプリントジョブ情報に基づき、ページ単位に画像処理（例えばプリンタ言語に基づくイメージ展開処理、色補正、エッジ補正、スクリーン生成など）を行って印字可能な２値画像データを生成し、これをページ単位にイメージメモリ６５に格納する。画像形成装置によっては２値データの替わりに多値データを生成する場合もある。
【０１２６】
以降図６を併用して説明を続ける。
【０１２７】
６６は例えばＥＥＰＲＯＭなど書き換え可能な不揮発性メモリである。不揮発性メモリ６６には、既に実施例１で説明したのと同様に、各有機ＥＬ素子６３の発光光量が均一となるように調整された際の光量検出センサー１２０の出力値（制御目標値）、制御目標値を取得した際に有機ＥＬ素子６３を駆動すべくソースドライバ６１に設定された電流設定値（リファレンス電流値情報）が格納されている。
【０１２８】
また不揮発性メモリ６６には、光量検出センサー１２０の出力値と制御目標値の比にリファレンス電流値情報を乗ずることで得られる、有機ＥＬ素子６３の駆動電流値に対応した設定値（電流値情報）が格納されている。実施例２においても実施例１と同様に、この電流値情報は有機ＥＬ素子６３の光量検出結果に基づいて更新され、更新された電流値情報に基づいて有機ＥＬ素子６３が駆動されることとなる。
【０１２９】
ただし実施例２においては、実施例１で説明した有機ＥＬ素子６３の累積駆動時間−駆動電流特性（光量を一定に管理して有機ＥＬ素子６３を駆動した場合の、駆動累積駆動時間と駆動電流値の関係）、および光量検出センサー１２０が故障したと判断された場合に使用する積算カウント値は不揮発性メモリ６６には格納されていない。
【０１３０】
本発明の実施例２における露光装置１３は、光量検出手段としての光量検出センサー１２０による計測結果に基づき、有機ＥＬ素子６３の各々の発光光量を略等しくかつ所定の光量に補正する光量補正手段（即ち図１１に示すコントローラＣＰＵ８３）を有し、この光量補正手段の出力に基づいて、光量設定手段（同じくコントローラＣＰＵ８３）は、不揮発性メモリ６６に格納された電流値情報を更新して、画像形成を行なう際の各有機ＥＬ素子６３の光量を設定する。不揮発性メモリ６６、コントローラＣＰＵ８３が実施例１で説明した第一の制御手段に該当している。この第一の制御手段の動作については、実施例１と変わりないため説明を省略する。
【０１３１】
またコントローラＣＰＵ８３は露光装置１３から送られた光量検出データに基づいて、実施例１と同様にして光量検出センサー１２０の故障の有無を判断する。そして故障していると判断された光量検出センサー１２０に対応する有機ＥＬ素子６３に対しては、露光装置１３から転送された当該有機ＥＬ素子６３に対応した光量検出データを用いることなく、駆動電流値を決定する。この処理はコントローラＣＰＵ８３が行い、有機ＥＬ素子６３を駆動する電流値情報そのものは不揮発性メモリ６６に書き込まれる。このように不揮発性メモリ６６、コントローラＣＰＵ８３は実施例１で説明した第二の制御手段に対応している。実施例２も実施例１と同様に第一の制御手段と第二の制御手段を兼用する構成をとったが、これはあくまでも画像形成装置におけるハードウェア資源を有効活用するための措置であり、第一の制御手段と第二の制御手段を個別独立に構成しても構わない。
【０１３２】
さて、実施例２においては、第二の制御手段（不揮発性メモリ６６、コントローラＣＰＵ８３）は、判別手段（コントローラＣＰＵ８３）によって異常と判別された光量検出手段（光量検出センサー１２０）に対応付けられた発光素子（有機ＥＬ素子６３）に対し、この発光素子の近傍に配置された発光素子の発光光量に基づき光量劣化を補償するように構成されている。
【０１３３】
実施例２では各有機ＥＬ素子６３と一対一に光量検出センサー１２０が形成されているが、一般的に光量検出センサー１２０に故障が発生する場合は、複数の光量検出センサー１２０が連続して故障するケースは殆どなく、５１２０個の光量検出センサー１２０のうち１つが故障するといったケースが殆どを占める。更に図６のように構成されたガラス基板５０において隣接する有機ＥＬ素子６３も光量検出センサー１２０も、一括して形成されるという製造プロセス上の理由から、感度などの特性面においては極めて似通ったものとなり、更に画像形成に供される画像データも隣接する画素においては極めて似通ったものとなる（すなわち劣化の度合いも似通っている）。
【０１３４】
そこで実施例２ではこのような統計的な特性を利用して、故障したと判断された光量検出センサー１２０に隣接する光量検出センサー１２０に対応する有機ＥＬ素子６３の光量検出データに基づき、故障した光量検出センサー１２０に対応する有機ＥＬ素子６３の光量を推定するようにした。具体的には故障した光量検出センサー１２０の両側に隣接した２つの光量検出センサー１２０から出力された光量検出データ（このとき隣接した各光量検出センサー１２０は、その光量検出センサー１２０に対応付けられた有機ＥＬ素子６３の光量を検出するのであって、故障した光量検出センサー１２０に対応した有機ＥＬ素子６３の光量を検出するのではない）の平均値を、故障した光量検出センサー１２０に基づく光量検出データとみなすようにしている。これによって不揮発性メモリ６６は、実施例１で説明した累積駆動時間−駆動電流特性、および光量検出センサー１２０が故障したと判断された場合に使用する積算カウント値を持つ必要がなくなる。
【０１３５】
さて、上述のように有機ＥＬ素子６３と光量検出センサー１２０が一対一に対応する構造とした場合は、光量検出センサー１２０の出力に基づいて故障を判別する際に、故障が有機ＥＬ素子６３に基づくものなのか、光量検出センサー１２０に基づくものなのかの判断が難しくなる。発明者の検討によれば、有機ＥＬ素子６３の点灯異常（故障）が発生する確率と、光量検出センサー１２０の出力異常（故障）が発生する確率は、ほぼ１：８０程度となっており、光量検出センサー１２０が故障する確率の方が遥かに高い（理由はまだ明確ではないが、これは有機ＥＬ素子６３を形成する過程で、既にその下部に形成されている光量検出センサー１２０に特に熱的ダメージが影響するためだと推測される）。
【０１３６】
このため光量検出センサー１２０の出力が異常の場合は、有機ＥＬ素子６３の異常ではなく、光量検出センサー１２０が異常だと断定してもほぼ問題はないが、より精度よく故障対象を特定にするには、故障したと判断された光量検出センサー１２０に隣接する有機ＥＬ素子６３を発光させ、故障したと判断された光量検出センサー１２０の出力を取得して、これを所定の閾値に基づいて判断するようにすればよい。図９に示すように、各有機ＥＬ素子６３は非常に近接して配置され、光量検出センサー１２０には隣接する有機ＥＬ素子６３からの光学的なクロストークが必ず存在するため、このクロストークを利用するのである。更に故障したと判断された光量検出センサー１２０に対応付けられた有機ＥＬ素子６３を発光させ、これを故障したと判断された光量検出センサー１２０に隣接する光量検出センサー１２０で検出するような過程を含んでもよい。いずれにしても隣接する有機ＥＬ素子６３によるクロストークを利用することで、故障の対象を正確に特定することが可能となる。
【０１３７】
もちろんクロストークは、通常の光量計測に際しては計測精度を低下させる要因となるから、同一のタイミングで光量を検出する際には、十分に離間した有機ＥＬ素子６３を光量検出の対象とする必要がある。
【０１３８】
さて、８８はバッファメモリであり、イメージメモリ６５に格納された２値画像データおよび前述の電流値情報は、エンジン制御部４２への転送にあたって一旦バッファメモリ８８に蓄積される。バッファメモリ８８はイメージメモリ６５からバッファメモリ８８への転送速度と、バッファメモリ８８からエンジン制御部４２へのデータ転送速度の差を吸収するため、いわゆるデュアルポートＲＡＭによって構成されている。
【０１３９】
８７はプリンタインタフェースである。イメージメモリ６５に格納されたページ単位の２値画像データおよび電流値情報は、タイミング生成部６７が生成するクロック信号やライン同期信号と同期してプリンタインタフェース８７を介してエンジン制御部４２に転送され、更に露光装置１３に渡される。
【０１４０】
図１２は本発明の実施例２における画像形成装置１に係るエンジン制御部４２の構成を示すブロック図である。以降図１１を併用してエンジン制御部４２の動作を詳細に説明する。
【０１４１】
エンジン制御部４２は、既に説明したコントローラ４１と露光装置１３間のデータの送受を中継するとともに、画像形成装置１の動作全般を制御する部分である。
【０１４２】
図１２において９０はコントローラインタフェースである。コントローラインタフェース９０は、コントローラ４１から転送される電流値情報、ページ単位の２値画像データなどを受信する。
【０１４３】
９１はエンジン制御ＣＰＵであり、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムに基づき画像形成装置１における画像形成動作を制御している。９３はＲＡＭでありエンジン制御ＣＰＵ９１が動作する際のワークエリアとして使用される。９４はＥＥＰＲＯＭなどのいわゆる書き換え可能な不揮発性メモリである。不揮発性メモリ９４には例えば画像形成装置に搭載された感光体８（図５参照）の回転時間など画像形成装置の各構成要素の寿命に関する情報が格納されている。
【０１４４】
９５はシリアルインタフェースである。画像形成装置１の有するさまざまな機構を動作させるアクチュエータ群９６に対する制御信号や、現像バイアス、転写バイアス、帯電電位などの電位設定を管理する高圧電源制御部９７に対する制御信号などは、パラレル信号としてシリアルインタフェース９５に送られる。シリアルインタフェース９５ではパラレル信号をシリアル信号に変換してアクチュエータ群９６、高圧電源制御部９７に出力する。このように実施例２では高速に検出する必要のないセンサ入力やアクチュエータ制御信号の出力は全てシリアルインタフェース９５を介して行っている。一方ある程度の高速性が要求される、例えばレジストローラ１９を駆動／停止させるための制御信号はエンジン制御ＣＰＵ９１の出力端子に直接接続されている。
【０１４５】
９８はシリアルインタフェース９５に接続された操作パネルである。画像形成装置１のユーザが操作パネル９８に対して行なった指示はシリアルインタフェース９５を介してエンジン制御ＣＰＵ９１によって認識される。実施例２の画像形成装置１はユーザの指示を入力する指示入力手段としての操作パネルを有し、この操作パネルへの入力に基づいて、露光装置１３を構成する有機ＥＬ素子６３の光量を計測し、光量を補正するように構成されている。
【０１４６】
この指示は外部のコンピュータなどからコントローラ４１を経由して与えることももちろん可能である。具体的な使用態様としては、例えば大量の印字を行なった際にユーザが印字面に濃度ムラを発見したような場合に、ユーザが光量の補正を強制的に行なって画質確保を図るような場合が想定される。画像形成装置１が待機中であればユーザはいつでも強制的な光量補正の実行を指示することが可能であるし、画像形成時であっても画像形成装置１をオフラインに遷移させ画像形成を一時的に保留することで、ユーザは光量補正の実行を指示することができる。
【０１４７】
次に有機ＥＬ素子６３の発光光量を計測する際の動作について説明する。
【０１４８】
有機ＥＬ素子６３の発光光量の補正は画像形成装置１の起動直後の初期化動作、印字開始前、紙間、印字開始後、操作パネル９８などによるユーザ指定時のタイミングで行なうことが可能だが、簡単のために画像形成装置１の初期化動作時点で発光光量の計測を実行する場合について説明する。
【０１４９】
画像形成装置１において画像形成動作を管理しているのはエンジン制御部４２であるため、光量補正のためのシーケンスはエンジン制御部４２のエンジン制御ＣＰＵ９１によって制御される。まずエンジン制御ＣＰＵ９１はコントローラ４１に対して、画像形成に係る正規の２値画像データとは異なるダミーイメージ情報の作成要求を出力する。
【０１５０】
エンジン制御部４２とコントローラ４１は双方向のシリアルインタフェース（図示せず）で接続されており、リクエストコマンド（要求）およびこれに対するアクノリッジ（応答情報）を相互にやり取りすることができる。エンジン制御ＣＰＵ９１が発するダミーイメージ情報の作成要求は、この双方向のシリアルインタフェース（図示せず）を用いてバス９９を経由しコントローラインタフェース９０からコントローラ４１に出力される。
【０１５１】
この要求に基づいてコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３はダミーイメージ情報、すなわち光量の計測に用いる２値画像データをイメージメモリ６５に直接的に作成する。この処理を完了するとコントローラＣＰＵ８３はプリンタインタフェース８７を介して応答情報をエンジン制御部４２に出力する。
【０１５２】
この応答情報を受信したエンジン制御部４２のエンジン制御ＣＰＵ９１は、直ちに露光装置１３に対して書込みタイミングを設定する。即ちエンジン制御ＣＰＵ９１は図示しないハードウェアであるタイマなどに露光装置１３による静電潜像の書込みタイミング（すなわち点灯のタイミング）を設定し、応答情報を受信したら直ちにタイマの動作を開始する。各タイマは予め設定された時間が経過すると、コントローラ４１に対して画像データ転送要求を出力する。画像データ転送要求を受信したコントローラ４１はコントローラインタフェース９０を介してタイミング生成部６７で生成されたタイミング信号（クロック信号、ライン同期信号など）に同期して２値画像データを露光装置１３に転送する。これと同時に既にイメージメモリ６５に書き込まれた各有機ＥＬ素子６３に固有の電流値情報も上述のタイミング信号に同期して露光装置１３に転送される。
【０１５３】
このようにタイミング信号に同期して転送された２値画像データは露光装置１３の第１ＴＦＴ回路６２に入力され、同時に電流値情報は露光装置１３のソースドライバ６１に入力される。露光装置１３では入力された２値画像データ、即ちＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて該当する有機ＥＬ素子６３の点灯と消灯が制御される。そしてこのときの個々の有機ＥＬ素子６３の発光光量は既に説明したように光量検出センサー１２０によって計測される。そして既に説明した第一の制御手段および第二の制御手段によって、有機ＥＬ素子６３を駆動する新たな電流値情報が生成される。
【０１５４】
光量を計測する対象となる有機ＥＬ素子６３は、コントローラＣＰＵ８３が生成するダミーイメージ情報によって決定される。すなわちダミーイメージ情報でＯＮに設定された有機ＥＬ素子６３の発光光量が光量検出センサー１２０によって計測される。このため第２ＴＦＴ回路１７０は発光させた有機ＥＬ素子６３に対応する光量検出センサー１２０を選択するが、その際に第１ＴＦＴ回路６２に対する制御信号を流用することで回路規模を小さくすることができる。
【０１５５】
なお実施例２において、光量検出センサー１２０は個々の有機ＥＬ素子６３に対して一対一に設けられた例について説明したが、光量検出センサー１２０を有機ＥＬ素子６３に対して一対多になるように構成しても構わない。このように構成した場合は、実施例１で説明したように、故障の対象が有機ＥＬ素子６３なのか光量検出センサー１２０なのかを的確に判断することが可能となる。
【０１５６】
（実施例３）
実施例３は実施例１で説明した発光装置をディスプレイなどの表示装置に応用したものである。
【０１５７】
図１３は本発明の実施例３における表示装置２０の全体構成を示すブロック構成図である。図１３においては表示画素２１のそれぞれに設けられた駆動回路の基本的な回路構成が含まれている。また図１４は本発明の実施例３における表示装置２０を構成する表示画素２１の平面図である。
【０１５８】
図１３に示すように表示装置２０はアレイ状の薄膜トランジスタ回路が構成されたガラス基板５０上に、Ｘ方向に引き回されＹ方向に所定のピッチで配列された複数の走査線２３と、Ｙ方向に引き回されＸ方向に所定のピッチで配列された複数の信号線２４及び複数の共通給電線２５と、走査線２３に走査信号を供給する走査線ドライバ２７と、信号線２４にデータ信号を供給する信号線ドライバ２８と、共通給電線２５に所定電位の正電源（又は負電源）を供給する共通給電線ドライバ２９とを備えている。そしてガラス基板５０の略中央部には、表示領域が設けられており、この表示領域には複数の表示画素２１がマトリクス状に配置されている。
【０１５９】
ガラス基板５０の端面には、屈折率がガラス基板５０とほぼ同等の接着剤によって、アモルファスシリコンから構成されるフィルム状の光量検出センサー１２０が複数個接着されている。実施例３では光量検出センサー１２０はガラス基板５０の各辺に３個、合計１２個を配置するようにした。実施例２で示したように光量検出センサー１２０を有機ＥＬ素子６３と重畳して構成することも可能であるが、このような構成の場合、表示装置２０においては外光の影響を直接的に受け、検出誤差が大きくなる可能性があるため、実施例３に示すように外光の影響を受けない構成とすることが望ましい。
【０１６０】
さて、各有機ＥＬ素子６３から出射された光のうち、およそ８０％は屈折率の関係上ガラス基板５０に閉じ込められ、ガラス基板５０の内部をあらゆる方向に伝播する。このため各有機ＥＬ素子６３から出射された光は、理論上は全ての光量検出センサー１２０に入射することとなるが、光はガラス基板５０の内部を多数回の反射を繰り返して伝播されるうちに確実に減衰するので、各有機ＥＬ素子６３の発光光量を検出する際に、有機ＥＬ素子６３を発光させるパターンを工夫することで、複数の光量検出センサー１２０によって同時に異なる有機ＥＬ素子６３の発光光量を検出することができる。
【０１６１】
また５９は処理回路であり、既に実施例２で説明したように、光量検出センサー１２０の出力を増幅し、更にディジタル化して光量検出データを表示装置２０の外部に出力する。処理回路５９の出力は表示装置２０の外部に設けられたコントローラ３４に入力される。コントローラ３４はＣＰＵ、書き換え可能な不揮発性メモリ（ともに図示せず）など、既に実施例１で説明したのと同様な構成を有しており、コントローラ３４において光量検出センサー１２０の故障の有無が判別され、この判別結果に応じて、既に説明した第一の制御と第二の制御が選択的に行なわれることとなる。
【０１６２】
実施例３では、表示装置２０に設けられた光量検出センサー１２０は複数であり、各光量検出センサー１２０は各光量検出センサー１２０に対応付けられた所定の数の有機ＥＬ素子６３の光量を計測することになる。従って一つの光量検出センサー１２０に対応付けられた複数の有機ＥＬ素子６３の光量検出の結果が異常であれば、有機ＥＬ素子６３が故障しているのではなく、光量検出センサー１２０が故障していると、ほぼ断定することができる。
【０１６３】
このようにして光量検出センサー１２０が故障していると判断されると、以降ＣＰＵ（図示せず）は実施例１で説明したのと同様に有機ＥＬ素子６３の使用状況をカウントする処理を行なう。不揮発性メモリ（図示せず）には、累積駆動時間−駆動電流特性が記憶されている（図３（ｂ）を用いて説明した特性図と一致するものである）。ＣＰＵは光量検出センサー１２０が故障したと判断した時点で、既に不揮発性メモリに格納されている有機ＥＬ素子６３の電流値情報（すなわち前回の光量検出時に算出された電流値情報）に基づいて、光量検出センサー１２０が故障するまでの累積駆動時間を推定する。この推定は図３（ｂ）に示す特性図に基づき駆動電流（縦軸）側から累積駆動時間（横軸）を検索することによって行われる。以降、各有機ＥＬ素子６３に対する新たな電流値情報を生成する過程については、実施例１で詳細に説明したものと同等であるので説明を省略する。
【０１６４】
以降図１３と図１４を用いて説明を続ける。
【０１６５】
図１３及び図１４に示すように各表示画素２１には、薄膜トランジスタによって構成されスイッチング動作を行なうＴＦＴ（以降スイッチングＴＦＴと呼称する）３０、スイッチングＴＦＴ３０に制御されて各表示画素２１を駆動するための電流を制御するＴＦＴ（以下、カレントＴＦＴと称す）３１、有機ＥＬ素子６３及び保持容量３２からなる駆動回路が設けられている。さらにカレントＴＦＴ３１のドレインには、透明な導電性材料であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる陽極としての画素電極３３が接続されている。
【０１６６】
実施例３においては画素電極３３の周囲には例えばＳｉＯもしくはＳｉＮなどによって構成された図示しない画素規制部が設けられており、この画素規制部によって画素電極３３上に形成される発光部（図示せず）の発光領域を実質的に規制するようにしたが、画素電極３３そのものの形状によって発光領域を規制するようにしてもよい。一般的には有機ＥＬ素子６３を、ディスプレイ等の表示装置２０や実施例２で説明した露光装置用途などの微小な光源として用いる場合は、発光面積を規定するために、実質的な絶縁体を画素規制部として用いるのが望ましい。これらは無機酸化物、無機窒化物、またはレジスト、あるいはこれらの混合物から構成することができる。
【０１６７】
この発光部に対して画素電極３３と対向する部位にカルシウムまたはバリウム薄膜とアルミニウムとの積層膜などからなる陰極としての対向電極（図示せず）が配置されているが、この対向電極は例えばＡｇ（銀）の一層で構成してもよい。このように対向電極は少なくとも一層の金属材料によって構成されており、この対向電極はガラス基板５０の全面に対して施され所定の部位で接地されている。
【０１６８】
このように実施例３における表示装置２０は、発光部に対して互いに対向する電極（画素電極３３と図示しない対向電極）と、この電極の少なくとも一方（画素電極３３）を駆動する駆動手段を有し、この駆動手段を薄膜トランジスタ（スイッチングＴＦＴ３０およびカレントＴＦＴ３１）によって構成している。
【０１６９】
以上のように構成された各表示画素２１の点灯制御は以下のように行われる。
【０１７０】
コントローラ３４から所定のデータ形式に加工された光量検出用の画像データが、その他の所定の同期信号やクロック信号と共に表示装置２０に対して供給される。これらの信号は走査線ドライバ２７、信号線ドライバ２８に入力され、走査線ドライバ２７から走査線２３への走査信号の出力があり且つ信号線ドライバ２８から信号線２４にデータ信号が供給された際に、これらの走査線２３及び信号線２４に対応する表示画素２１におけるスイッチングＴＦＴ３０がＯＮ状態となり、信号線２４に供給されるデータ信号の電圧がカレントＴＦＴ３１のゲートに印加される。このときのゲート電圧に応じた駆動電流が共通給電線ドライバ２９から共通給電線２５を介してカレントＴＦＴ３１のドレインとソース間に流れ、さらに画素電極３３を介して有機ＥＬ素子６３から対向電極へと流れて、有機ＥＬ素子６３が発光する。そしてスイッチングＴＦＴ３０がオンの間に保持容量３２に充電された電荷が、スイッチングＴＦＴ３０がＯＦＦとなった後に放電されて、有機ＥＬ素子６３の駆動電流はスイッチングＴＦＴ３０がＯＦＦとなった後にも所定期間にわたって流れ続ける。
【０１７１】
このようにして発光している所定の有機ＥＬ素子６３の光は、各有機ＥＬ素子６３に対して対応付けられた所定の光量検出センサー１２０によって検出され、その出力は処理回路５９によって増幅およびディジタル変換を施され、処理回路５９からコントローラ３４に出力されることとなる。これらの処理については、実施例１または実施例２において詳細に説明したので省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
以上のように、本発明に係る発光装置は、有機ＥＬ素子の発光光量を検出する光量検出手段が故障などによって機能しなくなった場合であっても、有機ＥＬ素子の累積駆動時間の経過に伴う発光光量の劣化を的確に補償して、発光輝度の劣化を防止することが可能であるところから、ディスプレイを含むあるゆる態様の表示装置、画像形成装置に搭載される露光装置、この露光装置を搭載したＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）、プリンタ、複写機など、特に電子写真プロセスを応用した画像形成装置、また印画紙を直接的に露光するプリンタなどへの応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本発明の実施例１に係る発光装置の制御構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例１における有機ＥＬ素子に印加する駆動パルスの状態を説明する説明図
【図３】（ａ）本発明の実施例１において不揮発性メモリに格納されている電流値情報の更新を行なわない時の累積駆動時間−発光光量を示す特性図、（ｂ）本発明の実施例１において駆動電流の更新処理を行った場合の累積駆動時間−駆動電流の関係を示す特性図、（ｃ）本発明の実施例１において駆動電流を更新する代わりに駆動デューティ比の更新処理を行なう場合の累積駆動時間−駆動デューティ比の関係を示す特性図、（ｄ）本発明の実施例１において駆動電流の更新処理を行った場合の累積駆動時間−発光光量の関係を示す特性図
【図４】本発明の実施例１において光量検出センサーの検出結果に依存せず有機ＥＬ素子の発光光量を一定に維持するためのフローチャート
【図５】本発明の実施例２に係る露光装置の構成図
【図６】（ａ）本発明の実施例２における露光装置に係るガラス基板の上面図、（ｂ）本発明の実施例２における露光装置に係るガラス基板の要部拡大図
【図７】本発明の実施例２における有機ＥＬ素子およびその周辺構造物の断面図
【図８】本発明の実施例２における光量検出センサーの構造を示す上面図
【図９】本発明の実施例２における光量検出センサーを多数配置した際の上面図
【図１０】本発明の実施例２における処理回路の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施例２における画像形成装置のコントローラの構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施例２における画像形成装置に係るエンジン制御部の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施例３における表示装置の全体構成を示すブロック構成図
【図１４】本発明の実施例３における表示装置を構成する表示画素の平面図
【符号の説明】
【０１７４】
１    画像形成装置
８    感光体
１３    露光装置
２０    表示装置
２１    表示画素
２３    走査線
２４    信号線
２５    共通給電線
２７    走査線ドライバ
２８    信号線ドライバ
２９    共通給電線ドライバ
３０    スイッチングＴＦＴ
３１    カレントＴＦＴ
３２    保持容量
３４    コントローラ
４１    コントローラ
４２    エンジン制御部
５０    ガラス基板
５１    レンズアレイ
５２    中継基板
５８    駆動制御部
５９    処理回路
６１    ソースドライバ
６２    第１ＴＦＴ回路
６３    有機ＥＬ素子
６４    封止ガラス
６５    イメージメモリ
６６    不揮発性メモリ
８３    コントローラＣＰＵ
８４    ＲＯＭ
８５    ＲＡＭ
８６    画像処理部
１０２    ＴＦＴ
１０７    ドレイン電極
１１２    陽極
１１４    発光層
１１６    陰極
１１８    画素規制部
１２０    光量検出センサー
１２１    光量検出センサー第１電極
１２２    光量検出センサー第２電極
１２３    導電性領域
１２４    半導体領域
１７０    第２ＴＦＴ回路
１７５    電圧変換回路
１７９    Ａ／Ｄ変換器
２１１    本体コントローラ
２１２    発光装置
２１３    不揮発性メモリ
２１５    制御回路
２１６    ＣＰＵ
２１７    駆動回路
【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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