JPH04310982A - 光書込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録すべき画像情報を
光信号に変換して感光体に書き込むための光書き込み装
置に関し、特に蛍光表示管の原理を応用した光書き込み
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種情報機器の出力装置としては
、高速・高品質のものが求められており、このような要
求を満たすため、記録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。 ここで用いられる光書き込み装置としては、回転多面体
ミラーやガルバノミラーなどとレーザを組み合わせたも
のや、液晶などによる光シャッタアレイを用いるもの、
発光ダイオードアレイやプラズマ放電素子アレイ、電界
発光素子アレイなどのアレイ光源を用いるもの、ＣＲＴ
と光ファイバを組み合わせたものなどが用いられている
。しかしこれらの光書き込み装置は、信頼性、コスト、
占有容積などの点で十分とはいえず、新たな方式の光書
き込み装置の研究が進められており、そのひとつとして
蛍光表示管の原理を応用したものが挙げられる。

【０００３】蛍光表示管の原理を応用した光書き込み装
置は、直熱型三極真空管構造を基本としている。その一
例の断面図を図８に、平面図を図９にそれぞれ示す。こ
の光書き込み装置８１はガラス基板８２とその上に低融
点ガラスで接着されたフェイスガラス８９とで真空容器
を構成している。ガラス基板８２上にはアノード電極８
３が形成され、このアノード電極８３上には、電着によ
って蛍光体ドット８４が塗布されている。これらのアノ
ード電極８３と蛍光体ドット８４は、図９に示すように
、列状に多数配列されている。また、このアノード電極
８３の上方には、タングステンの極細線に電子放射性物
質を塗布した電子源であるカソードフィラメント８７が
張られており、さらにこのカソードフィラメント８７と
アノード電極８３の間には、金属メッシュを加工したグ
リッド電極８６がアノード電極８３およびカソードフィ
ラメント８７に対して一定距離を保って保持されている
。

【０００４】この光書き込み装置８１は、ロッドレンズ
９１を挟んで、感光体９０と対向して配置されている。

【０００５】ガラス基板８２上には、ドライブ回路８８
が配置されている。ドライブ回路８８は駆動用ＩＣ１０
２とクロックインターフェイス１０３と画像信号発生回
路１２８がそれぞれ接続されている。

【０００６】以上のような構成をした光書き込み装置に
おいて、カソードフィラメント８７に交流または直流の
電圧を加えると、フィラメントが加熱され、塗布されて
いる電子放射性物質から熱電子が放出される。グリッド
電極８６には、カソードフィラメント８７に対し正の電
圧が加えられており、カソードフィラメント８７から放
出された熱電子は加速され、一部はグリッド電極８６に
流れ込みグリッド電流となるが、グリッド電極を通過し
た熱電子は、アノード電極８３に向かう。

【０００７】ここでカソードフィラメント８７に対して
正の電圧がアノード電極８３に加えられている場合には
、グリッド電極８６を通過した熱電子はアノード電極８
３に到達し、アノード電流となる。このとき、熱電子は
アノード電極８３に塗布されている蛍光体８４を刺激し
、発光させる。また、カソードフィラメント８７に対し
負の電圧がアノード電極８３に加えられている場合には
、グリッド電極８６を通過した熱電子はアノード電極８
３に到達することができず、蛍光体８４は発光しない。

【０００８】そこで、基板８２上に配置したドライブ回
路８８により、記録すべき画像情報に応じてアノード電
極８３に印加する電圧を選択的に変化し、蛍光体８４の
発光・非発光を制御する。つまり、図１０に駆動用ＩＣ
１０２、クロックインターフェイス回路１０３、及び外
部の画像信号発生回路１２８の間の信号授受を示す様に
、クロックインターフェイス回路１０３から画像信号発
生回路１２８へ、ラインスタート信号を発生すると、ク
ロック信号のタイミングで画像信号発生回路１２８から
クロックインターフェイス回路３へデータが送られる。 クロックインターフェイス回路３からはクロック信号の
タイミングでデータが駆動用ＩＣのシフトレジスタへ送
られる。さらにシフトレジスタからの信号をラッチ回路
へ取り込むためのラッチ信号が駆動用ＩＣのラッチ回路
へ送られる。その結果、蛍光体８４が所望の画像信号に
基づいて、選択的に発生する。蛍光体８４の発光はフェ
イスガラス８９を透過して出力され、ロッドレンズ９１
により感光体９０の表面に結像される。これにより、記
録すべき画像情報を感光体９０上に書き込むことができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光書き込み装置では、塗布されている蛍光体の大き
さが感光体に書き込むピッチと同程度またはそれ以下の
大きさで作製される。このため、特に書き込みピッチの
小さい高解像度用の光書き込み装置においては、蛍光体
の面積が小さくなり、その結果として十分な光量が得ら
れないという欠点を有していた。

【００１０】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、蛍光表示管の原理を応用した光
書き込み装置であって、高解像度用の光書き込み装置に
おいても十分な光量を得られるようにすることを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光書き込み装置は、１列または複数列に配列
された多数のアノード電極と、これらのアノード電極上
に配設された蛍光体と、この蛍光体の上方に配設された
電子源と、この電子源と前記蛍光体との間に配設された
グリッド電極とを有し、これらのアノード電極、蛍光体
、電子源、グリッド電極が封止部材により真空中に保持
されている光書き込み装置において、前記蛍光体が、前
記アノード電極の配列方向に対して直交する方向に長く
延びる形状を持つことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本発明の光書き込み装置に
おいて、アノード電極が蛍光体の配列方向と垂直な方向
に長い形状に形成されている。これにより、蛍光体の塗
布されている面積を十分大きくすることができ、このた
め、蛍光体の配列ピッチの小さな高解像度用の光書き込
み装置であっても十分な光量を得ることができる。

【００１３】さらに、結像光学系の倍率を蛍光体の配列
方向とこれに垂直な方向とで異ならせることにより、感
光体上に照射される光の縦横比を、蛍光体の形状とは無
関係に、任意に設定することが可能となる。

【００１４】

【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。

【００１５】はじめに、本実施例の構成について説明す
る。本実施例の光書き込み装置１の断面図を図１に、平
面図を図２に示す。

【００１６】基板ガラス２上（図１では下）には、アノ
ード電極３が図２に示すように１列に配列されている。 各アノード電極３上には、ＺｎＯ：Ｚｎの蛍光体４が電
着により塗布されている。蛍光体４は図２に示すように
アノード電極３の配列方向（以下主走査方向）と垂直な
方向（以下副走査方向）に長く塗布されている。アノー
ド電極３の上方には、タングステンの極細線に電子放射
性物質を塗布した、電子源であるカソードフィラメント
７が張設されている。また、このカソードフィラメント
７とアノード電極３の間には、金属メッシュを加工した
グリッド電極６がアノード電極３とカソードフィラメン
ト７に対して一定距離を保って、絶縁体５により保持さ
れている。

【００１７】これらのアノード電極３、グリッド電極６
、カソードフィラメント７の各電極および蛍光体４は、
基板となる基板ガラス２とフェイスガラス９によって構
成される容器に内封されており、真空中に保持されてい
る。また基板ガラス２上にはドライブ用のＩＣ８が設置
されており、図示しない配線により前述の各電極と接続
されている。

【００１８】さらに蛍光体４からフェイスガラス９に向
かう延長上には、副走査方向に屈折力を持つシリンドリ
カルレンズ１２と等倍結像素子であるロッドレンズアレ
イ１１が配設されている。

【００１９】本実施例の光書き込み装置１は以上のよう
な構成であり、これが感光体ドラム１０に対向して配設
されている。

【００２０】つぎに、本実施例の動作を説明する。

【００２１】従来の技術の項で述べたように、カソード
フィラメント７から熱電子が放出され、この熱電子はグ
リッド電極６により加速される。ここで記録すべき情報
に応じてアノード電極３に加える電圧を選択的に変化さ
せることにより、記録すべき情報に応じて蛍光体４を発
光・非発光させることができる。

【００２２】蛍光体４より発せられた光は、メッシュ状
のグリッド電極６を通過し、さらにサーフェスガラス９
を透過して、シリンドリカルレンズ１２およびロッドレ
ンズ１１により感光体表面上に結像する。

【００２３】本実施例の光書き込み装置１では、蛍光体
４を副走査方向に長く塗布している。このため、高解像
度用の光書き込み装置において、蛍光体４の主走査方向
の幅Ｗを狭くしても、副走査方向の長さＨが長いため、
蛍光体の塗布面積を十分確保することができ、必要な光
量を確保することができる。

【００２４】また、蛍光体４をこのような形状にした場
合、従来のように結像光学系として主走査方向と副走査
方向の結像倍率が等しいもののみを用いる場合には、感
光体上に照射される光の形状も蛍光体の形状に一致する
。このため、蛍光体の形状を大幅に変えることができな
い。それに対し、本実施例の光書き込み装置１では、主
走査方向と副走査方向の結像倍率が等しいロッドレンズ
１１と併せて、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンド
リカルレンズ１２を用いるようにした。このため、ロッ
ドレンズ１１とシリンドリカルレンズ１２の結像倍率の
組合せを変えることにより、感光体１０上に照射される
光の形状を自由に決めることができる。

【００２５】以上のように本実施例のような構成とする
ことにより、蛍光表示管の原理を用いた光書き込み装置
において、感光体上に照射される光の形状を変えること
なく、高解像度用であっても十分な光量の得られる光書
き込み装置を提供することができる。

【００２６】次に本実施例を具体化した別の実施例を説
明する。

【００２７】図３に本実施例の光書き込み装置２０の断
面図を示す。先の実施例と同様の部分については同じ番
号を付し、説明を省略する。

【００２８】本実施例の光書き込み装置２０において、
アノード電極２３はＩＴＯ膜で形成された透明電極であ
り、基板ガラス２２と共に、蛍光体４から発せられた光
を透過可能に構成されている。シリンドリカルレンズ３
２およびロッドレンズ３１は、このようにして基板ガラ
ス２２を透過した光を、対向して配置されている感光体
１０の表面に結像する位置に設けられている。

【００２９】本実施例では、蛍光体４から発せられた光
を透明アノード電極２３および基板ガラス２２を透過さ
せて、シリンドリカルレンズ３２およびロッドレンズ３
１からなる結像光学系に入射させている。

【００３０】このような構造にしたことにより、本実施
例の光書き込み装置２０は蛍光体４と結像光学系との距
離を短くすることができるようになり、同時に結像光学
系から感光体ドラム１０までの距離も短くすることがで
きる。これにより、結像のための空間を含めた光書き込
み装置の占有容積を小さくすることができる。

【００３１】なお、シリンドリカルレンズ３２の作用は
先の実施例と同様である。

【００３２】つぎにさらに別の実施例について説明する
。

【００３３】図４は本実施例の光書き込み装置４０の副
走査方向の断面図であり、図５は主走査方向の断面図で
ある。これまでの実施例と同様の部分については同じ番
号を付し、説明を省略する。

【００３４】本実施例の光書き込み装置４０は、先の実
施例と同様に、蛍光体４から発せられた光を透明アノー
ド電極２３を通して基板ガラス４２側から取り出す構造
になっている。ここで基板ガラス４２は、屈折率が各蛍
光体４の中心に対応する位置に頂点を持ち、主走査方向
、副走査方向にそれぞれ中心から離れるにしたがって２
次関数的に減少するような面分布をもっている。これに
より基板ガラス４２は結像作用を持つようになり、入射
した光を感光体１０の表面上に結像する。このとき屈折
率の分布関数の係数を主走査方向と副走査方向とで変え
ることにより、各方向での結像倍率を変えることが可能
となる。

【００３５】このような構成にすることにより本実施例
の光書き込み装置４０は、光学系も含めて一体化するこ
とができる。このため装置が小型化できると共に、組み
付け行程などにおいて取扱が容易となる。

【００３６】さらに別の実施例について説明する。

【００３７】本実施例の光書き込み装置５０は図６に示
すようにアノード電極５３およびその上に塗布された蛍
光体５４が千鳥状に配列されている。

【００３８】このようにしてもこれまでの実施例と同様
に蛍光体の幅を狭くしても十分な光量を得ることができ
る。

【００３９】このようにしてもこれまでの実施例と同様
に蛍光体の幅を狭くしても十分な光量を得ることができ
る。またこのような構成にすることにより、アノード間
隔を広く取ることができ、製造が容易となる。

【００４０】さらに別の実施例について説明する。

【００４１】図７は本実施例の光書き込み装置６０の構
成を説明するための平面図である。

【００４２】本実施例の光書き込み装置６０はアノード
電極６３が主走査方向に長い一枚の電極であり、この上
に一面に蛍光体６４が塗布されている。一方、グリッド
電極６６は主走査方向に多数に分割して構成されている
。ここで蛍光体６４の副走査方向の長さはグリッド電極
６６の配列ピッチより長い。

【００４３】このような構成を有する光書き込み装置６
０では、カソードフィラメント７より放出された電子は
、グリッド電極６６に正の電圧が加えられている場合に
は、これまでの実施例と同様に、グリッド電極６６によ
って加速され、正の電圧が印加されているアノード電極
６３に射突し、このときアノード電極６３上の蛍光体６
４を部分的に発光させる。一方、グリッド電極６６に負
の電圧が加えられている場合には、カソードフィラメン
ト７より放出された電子はグリッド電極６６を通過する
ことができず、したがって蛍光体６４のそのグリッド電
極６６と対応する位置は発光しない。

【００４４】このことを利用し、書き込むべき情報に応
じてグリッド電極６６に加える電圧を変化することによ
り、書き込むべき情報に応じた発光を得ることができる
。この光を取り出す方法や結像する方法についてはこれ
までの実施例で述べた方法が利用できる。

【００４５】高解像度用に用いられる光書き込み装置を
作製する場合、これまでの実施例で説明したように発光
ドット毎の蛍光体を用いると、ドット間隔が小さいため
に隣のドットと接触してし、導通してしまうことがあっ
た。本実施例のような構成を利用することによりこのよ
うな不具合がなくなり、高解像度化に有利となる。

【００４６】本発明は以上詳述した実施例に限定される
ことなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加えることができる。

【００４７】例えば、発光セグメントの配列は複数列に
してもよいし、屈折率分布ガラスロッドの配列は１列や
３列以上にしてもよい。また、ここでは三極管タイプの
蛍光表示管を基にして説明を行ったが、蓄積電荷の影響
をなくすための電極を設けた四極管タイプなど他のタイ
プの蛍光表示管を応用することもできる。

【００４８】電子源はここで用いた直熱型のフィラメン
トに限らず、ヒーター芯部とカソード部を電気的に絶縁
した傍熱型フィラメントでもよいし、電界放射型電子源
や固体電子源等を用いることもできる。ここではグリッ
ド電極をアノード電極とカソードフィラメントに対して
一定距離を保って保持したが、フィラメントの抵抗成分
による電圧効果によって起こる輝度の不均一を補正する
ために、フィラメントとグリッド電極の距離が場所によ
って変化するようにしてもよい。さらに、結像のための
光学系はここで挙げたものだけでなく、所望の結像特性
を満たせばどのような構成のものであってもよい。

【００４９】以上の説明で挙げた材質は一例に過ぎず、
例えば透明電極には酸化スズなども用いることができる
。蛍光体の種類を変えることにより感光体材料に対応し
た発光色を得ることもできる。

【００５０】なお、ここで用いる感光体としては、カー
ルソンプロセスによる電子写真方式に用いられる光導電
体や、銀塩フィルム、マイクロカプセル感光紙などがあ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の光走査装置は、蛍光表示管の原理を用いた光書き
込み装置において、高解像度用であっても十分な光量を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１の実施例の構成を説明
するための断面図である。

【図２】第１の実施例の構成を説明するための平面図で
ある。

【図３】本発明を具体化した第２の実施例の構成を説明
するための断面図である。

【図４】本発明を具体化した第３の実施例の構成を説明
するための副走査方向に切った断面図である。

【図５】第３の実施例の構成を説明するための主走査方
向に切った段面図である。

【図６】本発明を具体化した第４の実施例の構成を説明
するための平面図である。

【図７】本発明を具体化した第５の実施例の構成を説明
するための平面図である。

【図８】従来の光書き込み装置の構成を説明するための
断面図である。

【図９】従来の光書き込み装置の構成を説明するための
平面図である。

【図１０】従来の光書き込み装置の構成を説明するため
のブロック図である。

【符号の説明】

１　　光書き込み装置 ２　　基板ガラス（封止部材の一部） ３　　アノード電極 ４　　蛍光体 ６　　グリッド電極 ７　　カソードフィラメント（電子源）９　　サーフェ
スガラス（封止部材意の一部）１０　　感光体ドラム １１　　ロッドレンズ（結像光学系の一部）１２　　シ
リンドリカルレンズ（結像光学系の一部）２２　　透明
な基板ガラス（真空容器の一部）２３　　透明アノード
電極 ４１　　屈折率分布を持った基板ガラス（封止部材の一
部かつ結像光学系）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１列または複数列に配列された多数の
   アノード電極と、これらのアノード電極上に配設された
   蛍光体と、この蛍光体の上方に配設された電子源と、こ
   の電子源と前記蛍光体との間に配設されたグリッド電極
   とを有し、これらのアノード電極、蛍光体、電子源、グ
   リッド電極が封止部材により真空中に保持されている光
   書き込み装置において、前記蛍光体が、前記アノード電
   極の配列方向に対して直交する方向に長く延びる形状を
   持つことを特徴とする光書き込み装置。
2. 【請求項２】　　１方向に長い形状を持つアノード電極
   と、これらのアノード電極上に配設された蛍光体と、こ
   の蛍光体の上方に配設された電子源と、この電子源と前
   記蛍光体との間に配設され、前記アノード電極の長手方
   向に多数に分割配列されたグリッド電極とを有し、これ
   らのアノード電極、蛍光体、電子源、グリッド電極が封
   止部材により真空中に保持されている光書き込み装置に
   おいて、前記蛍光体の前記アノード電極の長手方向に対
   して直交する方向の長さが、前記グリッド電極の配列ピ
   ッチに比べて長いことを特徴とする光書き込み装置。