JPH0789125A - 光記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】螢光体の発光を制御して所望の発光画素を得る
光記録ヘッドにおいて、構造が簡単であって製造コスト
の低い光記録ヘッドを提供する。 【構成】基板２１上に、所定間隔で配設された複数の陽
極１と、この陽極１と接して配設された複数の発光画素
を形成するための螢光体層２と、この螢光体層２に対し
て空間的に離間して配置された陰極から飛翔する電子を
加速するための制御電極３および絶縁層４が設けられ
る。制御電極３は、絶縁層４により陽極１と電気的に絶
縁された状態で陽極１と一部で重なるように配設され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタなど
の光記録装置に用いる光記録ヘッドに係り、特に螢光体
の発光を利用して光照射を行う光記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真プリンタなどの光記
録装置に用いる固体走査型の光記録ヘッドとして、螢光
体の発光を制御することによって所望の発光画素を得る
光記録ヘッドが知られている。

【０００３】例えば、特公平３−２２０２１号公報に
は、基板上に陽極および螢光体層を被着し、その上方に
螢光体層の発光を制御するためのグリッドを配置した光
記録ヘッドが開示されている。この光記録ヘッドは、グ
リッドをフィラメント状陰極と螢光体層との間の空間に
配設した、いわゆる３極真空管構造をなしているため、
発光制御性に優れる利点を有する反面、グリッドを陰極
および螢光体との相対位置関係を正しく保って安定に支
持する必要があるために、製造コストが高くなるという
問題を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を解決し、螢光体の発光を制御して所望の
発光画素を得る光記録ヘッドにおいて、構造が簡単であ
って製造コストの低い光記録ヘッドを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る光記録ヘッドは、複数の発光画素を形
成するための螢光体層とこれに電位を印加するための陽
極および制御電極を同一基板上に配設し、螢光体層に対
して空間的に間隙を有して電子を放射する陰極を配置し
たことを基本的な特徴とする。制御電極は、少なくとも
陰極から螢光体層の飛翔する電子を加速するためのグリ
ッドとしての働きを有する。

【０００６】本発明の一つの態様においては、制御電極
は陽極と電気的に絶縁された状態で該陽極と一部で重な
るように基板上に配設される。この場合、陽極と制御電
極との間に絶縁層が設けられる。

【０００７】本発明の他の態様においては、螢光体層の
発光画素領域を規定するように、螢光体層の発光画素領
域周辺部および発光画素領域間の間隙領域に陽極の周辺
部を被覆する形で絶縁層が配設され、この絶縁層上に制
御電極が配設される。

【０００８】本発明の別の態様においては、制御電極は
螢光体層の隣合う発光画素領域間の間隙領域に、他の制
御電極領域よりも相対的に高電界を形成するように配設
される。制御電極は、例えば発光画素領域の周辺に配設
された第１の制御電極と、隣り合う発光画素領域間の領
域に配設された第２の制御電極とにより構成され、第２
の制御電極への印加電圧を第１の制御電極よりも高くす
ることにより、発光画素間に形成する電界を相対的に高
くするように作用する。また、螢光体層の発光画素領域
間の間隙領域を含めて発光画素領域の周囲を囲むように
制御電極を配設し、発光画素間の間隙領域では他の領域
よりも制御電極の配設位置を陰極に対して近接させる構
成とすることにより、発光画素間の間隙領域での電界を
相対的に高く設定するようにしてもよい。

【０００９】本発明のもう一つの態様においては、制御
電極は螢光体層の個々の発光画素領域の周辺に位置して
基板上に配設され、陰極から螢光体層に飛翔する電子を
個々の発光画素領域に対して個別に制御して加速するよ
うに構成される。この場合、光記録ヘッドの駆動手段
は、例えば発光させるべき発光画素の陽極には陰極に対
して正の電位を付与すると共に、この発光画素に対応す
る制御電極にはこれよりも低い電位を付与するかまたは
電位を付与せず、非発光とすべき発光画素に対応する制
御電極には陰極に対して正の電位を付与すると共に、こ
の発光画素に対応する陽極にはこれよりも低い電位を付
与するかまたは付与しない構成とする。

【００１０】

【作用】本発明による光記録ヘッドは、基本的に、同一
基板上に螢光体層と螢光体層に電位を供給する陽極およ
びグリッドとして機能する制御電極を配設した構成であ
るため、グリッドをフィラメント状陰極と螢光体層との
間の空間に配置した従来の光記録ヘッドに比較して構造
が簡単となり、制御電極の位置決めに要する手間も省け
ることにより、製造コストが低減される。

【００１１】本発明の一つの態様による光記録ヘッドで
は、陽極と制御電極とを互いに電気的に絶縁された状態
で一部で重なるように配設することにより、陽極と制御
電極を単純に同一平面上に配設した場合に比較して、制
御電極の面積を比較的広く設定することができ、制御電
極による安定した電界を形成することができる。この場
合、例えば螢光体層の極く近接領域まで制御電極を配設
することで、発光の制御を効率よく行うことができ、安
定な発光が可能になる。

【００１２】また、陽極の上に絶縁層を介して制御電極
を積層し、上方の陰極と相対させることにより、陰極か
ら放射される電子を効果的に制御電極に導くことがで
き、非発光状態の螢光体層に接続されている陽極への不
必要な電荷注入を防止し、安定した発光が可能になる。

【００１３】本発明の他の態様による光記録ヘッドで
は、螢光体層の発光画素領域周辺部および発光画素領域
間の間隙領域に絶縁層を配設し、この絶縁層上に制御電
極を配設することによって、発光画素領域間の間隙領域
に制御電極を比較的広くまた発光画素の近くまで配設す
ることが可能であり、隣接する発光画素におけるクロス
トークを防止することが可能である。

【００１４】また、この絶縁層によって陰極から放射さ
れる電子が電気的絶縁領域である基板上に蓄積すること
を防止することができ、安定した発光制御が可能にな
る。さらに、発光画素領域の間隙領域において陽極と制
御電極を積層して形成することにより、間隙領域を有効
に利用することができ、光記録ヘッドの高密度な画素配
列を得ることが可能になる。陰極と相対する基板面が実
質的に螢光体層、陽極および制御電極の少なくとも一
つ、望ましくは螢光体層または制御電極のいずれかで被
覆形成されることにより、発光画素領域の発光／非発光
に拘らず、陰極からの不必要な電荷を制御電極に導くこ
とができ、安定した発光が可能になる。

【００１５】さらに、絶縁層によって螢光体層からなる
発光画素領域を確保しつつ、発光画素領域の形状や大き
さを規定することにより、螢光体層の被着精度を比較的
低くしても、所望の発光画素領域を形成することが可能
であり、安定した発光が得られる。

【００１６】本発明の別の態様による光記録ヘッドで
は、制御電極が隣合う発光画素領域間の間隙領域におい
て他の制御領域より高い電界を形成させるので、隣接画
素領域による電界の乱れにより発光光量の変動や、クロ
ストークなどの発光への影響を軽減することができ、安
定した発光が可能になる。

【００１７】本発明のもう一つの態様による光記録ヘッ
ドでは、個々の発光画素領域に対応する制御電極を個々
の発光画素の周辺に個別に設けるので、個々の発光画素
領域に対する適切な発光制御が比較的簡易な構造におい
ても可能になる。

【００１８】さらに、この光記録ヘッドにおいて、発光
すべき発光画素領域に対する制御電極の電位と、非発光
とすべき発光画素領域に対する制御電極の電位をそれぞ
れ制御することによって、個々の発光画素領域に対する
適切な発光制御を可能にするとともに、陰極からの電子
の放射を制御することが容易となる。すなわち、同じ発
光光量を得る場合でも、陽極電位や制御電極電位を相対
的に低くすることが可能になり、同じ電位を与えた場合
には全体的な光量の低下を招くことなく所定の発光光量
を得ることができ、従って発光効率を向上させることが
できる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。まず、本発明に係る光記録ヘッドの基本構成を図
１２により説明する。図１２は、光記録ヘッド２０の概
略構成を示す一部切欠した斜視図である。

【００２０】図１２において、電気的絶縁性を有する透
明ガラス基板２１と、この上に設けられたサイドガラス
２２およびカバーガラス２３によって密閉した容器が構
成され、この容器の内部は１０^-8Torr程度の真空に保た
れている。ガラス基板２１上には発光素子アレイ６が設
けられ、さらにこの発光素子アレイ６の上方に空間的に
離間してフィラメント状陰極５が張設されている。フィ
ラメント状陰極５は、直径１０μｍ程度のタングステン
芯線上に、例えば炭酸塩（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）やＣＯ₃
のような酸化物を塗布したものであり、数Ｖの電圧印加
により電子を放出する。また、発光素子アレイ６を制御
するための駆動回路７は、図示しない信号配線を介して
光記録ヘッド２０の外部から信号を受け、発光素子アレ
イ６の後述する陽極などに所要の電圧を供給する。

【００２１】発光画素アレイ６の発光および非発光は、
それぞれの発光画素領域に接続される後述する陽極とフ
ィラメント状陰極５との間に選択的に電界を印加するこ
とによって制御され、螢光体による発光は透明ガラス基
板２１を透過した光をロッドレンズアレイ８などの結像
系を介して利用される。

【００２２】以下、本発明の要部である発光素子アレイ
６の種々の実施例について述べる。

【００２３】（実施例１）図１は、発光素子アレイの一
実施例を示す図であり、千鳥状に配列された２列の発光
素子アレイの一方の列の一部を拡大して示している。電
気的絶縁性を有するガラス基板２１上に複数の陽極１が
発光素子配列方向に沿って所定の間隔で配設され、この
陽極１の上に端部が重なるように発光画素を形成するた
めの螢光体層２が形成されている。ここで、陽極１は例
えばアルミニウムやＩＴＯ（IndiumTin Oxide）のよう
な導電性材料からなり、スパッタリングなどの薄膜印刷
技術により形成される。螢光体層２は、例えばＺｎＯ：
Ｚｎからなり、スクリーン印刷などの厚膜印刷技術によ
り形成される。

【００２４】そして、陽極１の発光素子配列方向の端部
領域を覆うように基板２１上に絶縁層４が設けられ、さ
らにこの絶縁層４の上に制御電極３が被着されている。
制御電極３は、図１２のフィラメント状陰極５との間に
一様に電界が印加されることにより、陰極５から放射さ
れる電子の飛翔を加速するものである。

【００２５】絶縁層４は例えばＳｉＯ₂ やポリイミドな
どの電気的絶縁材料からなり、スパッタリング法により
形成される。この絶縁層４により、陽極１と制御電極３
は電気的に絶縁される。従って、陽極１と制御電極３と
は図１（ｃ）に示されるように絶縁層４を介して一部領
域が重なり合う。このため、発光画素領域の上方に位置
される図１２の陰極５から放射される電子は、広範囲に
形成された制御電極３の電界により安定して加速され
る。すなわち、個別にオン・オフ制御される陽極１に電
圧が印加されず非発光となる発光画素領域の螢光体層２
には、電子が飛来せず、電子は制御電極３側に捉えられ
る。一方、オンとなった陽極１には適切な電圧が印加さ
れるため、螢光体層２に電子が衝突して発光が行われ
る。

【００２６】なお、制御電極３は必ずしも陽極１を全て
被覆するように形成する必要はないが、発光画素領域に
おける電子の飛翔への影響を考慮して、発光画素領域に
近接する領域では、絶縁層４を介して陽極１に積層して
制御電極３が形成されることが望ましい。さらに、制御
電極３に印加する電圧により安定した電界を形成するた
めに、できるだけ広範囲に陽極１を被覆して形成するこ
とが望ましい。また、制御電極３の形成には、印刷精度
を勘案した上で制御電極３の配設範囲を絶縁層４の被着
範囲よりも若干狭くすることにより、発光画素領域付近
での陽極１と制御電極３との電気的短絡を回避すること
ができ、この印刷精度に応じて制御電極３の配設面積を
可能な限り広めることができる。

【００２７】図２に、比較例の光記録ヘッドにおける発
光素子アレイを示す。図１と比較すると、図２に示す光
記録ヘッドでは陽極１の領域に制御電極３が配設されな
いので、例えば非発光とすべき発光画素領域では陽極１
に電圧が印加されず、この付近では制御電極３により形
成される電界が弱く、陰極から放射される電子を適切に
制御できない場合があり、場合によっては非発光画素領
域の螢光体層に陰極からの電子が飛翔するおそれがあ
る。

【００２８】これに対し、図１に示した本実施例では、
螢光体層２の極く近傍まで陽極１にオーバラップして制
御電極３を設けているので、制御電極３に印加する電圧
により形成される電界によって図１２の陰極５からの電
子の飛翔位置を適切に制御することが可能になる。

【００２９】さらに、制御電極３の面積を図２のものと
比較して相対的に広く設定できるので、制御電極により
形成される電界を一様化させることができ、発光の制御
の安定性を向上させることができる。

【００３０】また、図２のもの比較して螢光体層２が所
定の面積よりも大きめに被着されても、絶縁層４により
発光画素形状を規定できるので、螢光体層２を薄膜印刷
技術より印刷精度の低い厚膜印刷技術によって形成して
も、安定した発光画素を形成することが可能である。

【００３１】また、図１によれば、螢光体層２と制御電
極３とは実質的に極近傍まで接近させることが可能であ
るので、隣接する２つの発光画素間に配設する制御電極
の幅を相対的に広く設定することが可能である。すなわ
ち、逆に隣接する２つ発光画素間のクロストークなどが
影響しない程度まで制御電極の幅を小さくする場合に
は、発光画素の高密度な配設が可能になる。

【００３２】また、場合によっては、螢光体層による発
光画素の大きさ（発光素子配列方向の幅）と制御電極の
幅を適切に選択することによって、発光素子アレイを千
鳥状に二列に配設するのではなく、一列に配設すること
も可能である。

【００３３】（実施例２）図３に示す実施例は、図２の
光記録ヘッドの発光素子アレイについて、螢光体層２の
発光画素領域の形状を陽極１によって矩形状に規定する
ように形成したものである。この実施例によると、螢光
体層２の被着面積にばらつきが生じても発光画素の形状
を正確に規定することが可能である。

【００３４】（実施例３）図４に示す実施例は、図３と
同様に螢光体層２の発光画素領域の形状を陽極１によっ
て規定すると共に、陽極１に積層して形成された絶縁層
４の上に制御電極３を積層形成したものである。この実
施例によると、図３との実施例と比較して制御電極３を
広範囲に、かつ発光画素領域の極く近傍まで配設するこ
とが可能になり、制御電極３により陰極から放射される
電子を効率良く、また適切に制御することができる。

【００３５】（実施例４）図５に示す実施例は、螢光体
層２を陽極１との接続を良好にするため、陽極１の一部
の上に積層するように被着させている。螢光体層２によ
る発光はガラス基板２１を透過させて利用するので、発
光画素領域ｋ形状あるいは大きさは陽極１の縁部によっ
てその一部が規定され、この図では上下方向に規定され
ている。また、左右方向における発光画素領域の範囲は
螢光体２の被着精度によって規定される。

【００３６】一方、陽極１の周辺の陽極１とは絶縁され
た領域に、アルミニウムなどからなる第１の制御電極３
がスパッタリングなどによってガラス基板２１上に形成
されている。この第１の制御電極３は、一様な電界を形
成するために、発光画素領域の周辺にできるだけ広範囲
に形成することが望ましい。

【００３７】また、陽極１および第１の制御電極３とは
絶縁され、かつ隣合う発光画素領域間の間隙領域に第２
の制御電極３１がガラス基板２１上に形成されている。
この第２の制御電極３１は、第１の制御電極３と同様の
材質および同様の工程によって形成することができる。
特に支障のない場合には、単一のマクスパターンによっ
て第１および第２の制御電極３，３２を同時に形成する
ことも可能である。

【００３８】このような構成において、第１の制御電極
３と第２の制御電極３１の間には、図１２の陰極５との
間に一定の電圧がそれぞれ印加され、陰極５から放射さ
れる電子の飛翔を加速させると共に、陽極１に電圧が印
加されず非発光となる場合には、陰極５からの電子が螢
光体層２の発光画素領域に衝突しないように電圧が適切
に設定される。

【００３９】ところで、制御電極３に印加する電圧が高
すぎると、形成される電界が強くなり、螢光体層２の発
光させるべき発光画素領域への電子の飛翔が阻害され、
結果的に光量の低下すなわち発光効率の低下を招く。

【００４０】これに対し、本実施例では第１の制御電極
３とは別に第２の制御電極３１を設けることにより、こ
のような発光効率の低下を回避している。すなわち、第
１の制御電極３では全体的なあるいは広範囲な電界を形
成し、陰極２からの電子の飛翔を制御している。一方、
第２の制御電極３１では発光画素領域間の間隙領域に配
設され、隣合う発光画素領域間のクロストークを防止し
たり、隣合う発光画素領域のオン・オフに伴う電界の乱
れによる発光光量の変動を軽減している。

【００４１】通常は、第１の制御電極３へ数１０Ｖの電
圧を印加し、第２の制御電極３１へは第１の制御電極よ
りも数Ｖ程度高い電圧を印加して、発光画素領域間の間
隙領域にのみ部分的に高電界の電場を形成して安定な発
光制御を行うと共に、全体的には不必要な電界の強調を
回避している。

【００４２】（実施例５）図６に示す実施例では、陽極
１および螢光体層２の一部領域の上に積層させ、また発
光画素領域の外枠を規定するように、ＳｉＯ₂ やポリイ
ミドなどからなる絶縁層４を可能な限り発光画素領域部
に近付けるように形成し、この絶縁層４の上にアルミニ
ウムなどからなる制御電極３を積層して形成している。
そして、発光画素領域を除くほぼ全面に制御電極３が形
成されている。

【００４３】さらに、隣合う発光画素の間隙領域に位置
する制御電極３の部分領域（図中、破線で囲まれた領
域）に、制御電極３の厚みが増加するように部分制御電
極３２が積層されて形成される。部分制御電極３２は制
御電極３の一部であり、両者は実質的に同一の材質によ
り形成することができる。

【００４４】このように、制御電極３の上に部分制御電
極３２を設けると、ガラス基板２１から制御電極３まで
の高さｈ１よりも、ガラス基板２１から部分制御電極３
２までの高さｈ２の方が上回ることになる。従って、螢
光体層２の上方に位置する図１２の陰極５と制御電極３
との距離ｄ１よりも、陰極５と部分制御電極３２との距
離ｄ２の方が短くなるので、制御電極３および部分制御
電極３２に等電位を与えるならば、陰極５との間に形成
される電界は部分制御電極３２との間で相対的に高くな
る。

【００４５】このため、実施例４と同様に発光画素領域
間の間隙領域での相対的に高い電界によりクロストーク
などの発光の不安定性を改善し、また発光光量の低下を
防止することができる。

【００４６】（実施例６）図７に示す実施例では、螢光
体層２の発光画素領域間の間隙領域において、制御電極
３の上に第２の絶縁層４２を部分的に積層させて形成
し、さらにこの第２の絶縁層４２の上に、制御電極３と
の電気絶縁性を保つように第２の制御電極３３を積層さ
せて形成している。

【００４７】このような構成において、制御電極３およ
び第２の制御電極３３へは適切な電圧がそれぞれ個別に
供給される。従って、図１２の陰極５からの電子の飛翔
は、隣接する２つの発光画素領域間の中間位置では第２
の制御電極３３により形成される電界により支配的に制
御され、それ以外の領域では制御電極３により形成され
る電界により大まかに制御される。従って、実施例４と
同様に発光効率の低下を招くことなく、安定な発光が可
能になる。

【００４８】さらに、本実施例においては部分的領域に
形成される第２の制御電極３３は、基板２１上の絶縁層
４、制御電極３および第２の絶縁層４２の上に積層され
るので、相対的に他の領域よりも陰極からの距離を近付
けることができ、実施例５と同様の効果を得ることも可
能である。すなわち、本実施例によると実施例４，５の
効果を同時に期待することができる。

【００４９】（実施例７）図８に示す実施例では、絶縁
層４を形成した後、隣合う発光画素領域間の間隙領域に
位置する絶縁層４の上にのみ部分絶縁層４１を積層して
形成し、さらに絶縁層４および部分絶縁層４１をほぼ覆
うように制御電極３を積層して形成している。

【００５０】本実施例によると、実施例５とほぼ同様な
作用により、部分絶縁層４１を設けた制御電極領域では
他の制御電極領域よりも上方の陰極との距離が短くな
り、この陰極との間で形成される電界は部分的に高くな
り、この領域での発光の安定性が向上する効果が得られ
る。

【００５１】尚、発光画素領域間の間隙領域に形成する
部分絶縁層の厚みは、図１２の陰極５とで形成する電界
の強さに応じて、必要かつ適当な値に設定すればよい。

【００５２】（実施例８）図９に示す実施例では、陽極
１および螢光体層２の一部に重なるように絶縁層４を基
板２１上に配設している。絶縁層４の縁部によって螢光
体層２の発光画素領域の形状および大きさを規定するこ
ともでき、この場合には螢光体層２での発光を透明基板
２１を透過させて利用するだけでなく、図１２の陰極５
の方向への発光を利用することも可能である。

【００５３】絶縁層４の上には、制御電極３が螢光体層
２の発光画素領域の周辺に位置して配設され、この実施
例では発光画素領域を囲むように配設されている。そし
て、制御電極３は個々の発光画素領域に対してそれぞれ
個別に独立して設けられている。すなわち、個々の制御
電極３は隣接する制御電極との間に微小な間隙を有し
て、互いに電気的に絶縁される。そして、これらの制御
電極３はそれぞれ独立して電圧のオン・オフあるいは供
給する電圧の値を制御できるように駆動回路に接続され
ている。

【００５４】このような実施例による光記録ヘッドの駆
動は、発光画素領域に対応する陽極１および制御電極３
へ供給する電圧を適切に設定することにより行われる。
すなわち、螢光体層２の発光画素領域を発光させるに
は、発光させるべき発光画素領域に対応した陽極に電圧
を付与し陰極との間に電界を形成する。この電界によっ
て陰極５から放射される電子を陽極１の方向に加速さ
せ、陽極１と電気的に接続された螢光体層２に衝突させ
て発光が行われる。ここで、螢光体層２は少なからず導
電性を有することにより、陽極１に供給された電位が螢
光体層２へも付与される。また、このとき発光させるべ
き発光画素領域の周囲に設けられた制御電極３に対して
は、陽極１よりも低い電圧もしくは逆極性の電圧が印加
されるかまたは印加されないように設定される。制御電
極３に陽極１より低い電圧が印加される場合には、制御
電極３により形成される電界によって、電子レンズ効果
を伴って、発光すべき発光画素領域の周囲に飛来する陰
極５からの電子を効率よく螢光体層２に衝突させること
ができる。

【００５５】一方、螢光体層２の発光画素領域を発光さ
せない場合には、非発光とすべき発光画素領域に対応し
た陽極１への電圧の付与を抑制すると共に、非発光とす
べき発光画素領域の周辺に設けられた制御電極３への電
圧の付与を陽極１への電圧よりも大きくする。この制御
電極３によって形成される電界により、陰極５から放射
させる電子は非発光とすべき発光画素領域に対応する螢
光体層２上へ飛来しないように制御電極３への電圧値が
設定される。また、隣接する発光画素領域へ飛来する電
子に対しての影響をできる限り与えないように、この電
圧値を設定することによりクロストークを防止すること
ができる。

【００５６】このような陽極１および制御電極２へ付与
する電圧値は、陰極５との距離や発光画素領域の大きさ
および配列密度などに依存するが、発光すべき発光画素
領域においては、通常、陽極１に対して３０Ｖ程度、制
御電極に対して０乃至１０Ｖ程度であり、非発光とすべ
き発光画素領域においては、通常、陽極に対して０乃至
−１０Ｖ、制御電極に対して４０Ｖ程度である。

【００５７】この実施例による光記録ヘッドにおいて
は、陽極１および制御電極３への印加電圧を比較的低く
抑えることができ、従って発光効率が向上すると共に、
陽極１および制御電極３の印加電圧を低く抑えることが
できることから、耐圧の低い駆動素子を適用でき、結果
的に高速駆動が容易となるという利点も有する。

【００５８】次に、本実施例における光記録ヘッドのた
めの駆動方法の一実施例について説明する。図１０は本
発明の光記録ヘッドに適用される駆動回路の一例を示す
ブロック図であり、図１１はその動作を示すタイムチャ
ートである。駆動回路は、シフトレジスタ群１０１，１
０２とラッチ回路１０３，１０４、ゲート回路１０５、
インバータ１０６、陽極ドライバ１０７および陰極ドラ
イバ１０８からなる。

【００５９】図１０において、発光画素領域を発光させ
るか否かの情報からなるディジタルの発光データＤＡＴ
ＡがクロックＣＬＫに基づいて所定の転送速度でシフト
レジスト１０１に入力される。シフトレジスタ１０１，
１０２は複数個のシフトレジスタ素子（フリップフロッ
プ）をカスケード接続して構成され、シフトレジスタ１
０１の出力は次段のシフトレジスタ１０２の入力に接続
されている。

【００６０】ここでは光記録ヘッドの発光画素の総数を
２５６０としており、外部装置から２５６０個のデータ
がシフトレジスタ１０１，１０２に転送され入力される
と、ラッチ信号ＬＡＴＣＨよりシフトレジスタ１０１，
１０２内のデータがラッチ回路１０３，１０４によって
ラッチされる。ラッチ回路１０３，１０４の出力データ
ｄａｔａは次に到来するＬＡＴＣＨ信号のタイミングま
で保持されるので、この間にシフトレジスタ１０１，１
０２に次の発光データＤＡＴＡを転送することができ
る。

【００６１】ここで、発光許可信号ＥＮを付与すること
により、ゲート回路１０５を介してラッチ回路１０３，
１０４の出力データが陽極駆動ドライバ１０７および制
御電極ドライバ１０８に供給され、陽極１および制御電
極３に所定の電圧が印加される。この際、ゲート回路１
０５の出力は陽極ドライバ１０７に対してはそのままの
位相で、また制御電極ドライバ１０８に対してはインバ
ータ１０６を介して反転されて供給される。これによ
り、陽極１がオンに選択される場合には、制御電極３は
オフになるように設定される。但し、例えば陽極１をオ
ンに選択する場合に、制御電極３を０Ｖに設定せず１０
Ｖ程度の所定の電圧を供給することも可能であり、この
場合には制御電極ドライバ１０８側にプルアップを行え
ばよい。

【００６２】このようにして陽極１に電圧が印加される
と、発光許可信号ＥＮの印加されている時間において、
螢光体層２の個々の発光画素領域が発光データＤＡＴＡ
に基づいて発光する。この場合、発光した発光画素領域
の周辺に個別に設けた制御電極３によって、陰極５から
放射される電子の飛翔方向が適切に制御されるので、安
定した発光が実現されることになる。

【００６３】以上本発明の実施例を幾つか説明したが、
本発明はその他種々変形して実施することが可能であ
る。例えば、実施例においては発光画素領域からの光を
ガラス基板２１を透過させて利用する構成について述べ
たが、螢光体層２での発光をガラス基板２１以外の他の
面、例えばカバーガラス２３の面から外部に導いて利用
する構成としてもよい。この場合には、ガラス基板２１
は透光性を必要としないので、例えばセラッミック基板
なども適用できる。また、本発明の光記録ヘッドにおけ
る発光画素の形状や大きさあるいは配設密度などは実施
例に限られず、種々変形することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の効果を以下に列挙する。

【００６５】（１）本発明による光記録ヘッドは、螢光
体層と陽極、制御電極とを同一基板上に形成するので、
比較的安価な製造コストで製作可能である。

【００６６】（２）制御電極を比較的広範囲に配設で
き、発光領域の極近傍まで制御電極を形成できるので、
発光制御の安定性が高い。

【００６７】（３）制御電極を効率よく配設できるの
で、発光画素アレイの高密度化が容易である。

【００６８】（４）隣接する発光画素領域間の間隙領域
の電界を他の制御電極領域よりも部分的に高めること
で、全体的な発光効率を低下させることなく、隣接する
発光画素のオン・オフなどによっても光量の変動などを
生じにくく、安定した発光制御が可能である。

【００６９】（５）発光画素に対応した制御電極を個別
に設けることにより、クロストークなどを抑制した適切
な発光制御が容易であり、発光光量を低下させずに印加
電圧を低下させることが可能であるので、相対的に発光
効率を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図２】比較例に係る光記録ヘッドの発光素子アレイの
概略構成を示す平面図および断面図

【図３】実施例２に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図４】実施例３に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図５】実施例４に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す斜視図

【図６】実施例５に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図７】実施例６に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図８】実施例７に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図９】実施例８に係る光記録ヘッドの発光素子アレイ
の概略構成を示す平面図および断面図

【図１０】実施例８に係る光記録ヘッドの駆動回路部の
構成を示すブロック図

【図１１】図１０の動作を説明するためのタイミングチ
ャート

【図１２】本発明に係る光記録ヘッドの概略構成図

【符号の説明】

１…陽極 ２…螢光体層 ３，３１，３２，３３…制御電極 ４，４１，４２…絶縁層 ５…陰極 ６…発光素子アレイ ８…レンズ ２１…ガラス基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 前記基板上に所定間隔で配設された複数の陽極と、 前記基板上に前記陽極と接して配設された複数の発光画
   素を形成するための螢光体層と、 前記螢光体層に対して空間的に離間して配置された電子
   を放射する陰極と、 前記陽極と電気的に絶縁された状態で該陽極と一部で重
   なるように前記基板上に配設され、前記陰極から前記螢
   光体層に飛翔する電子を加速するための制御電極とを具
   備することを特徴とする光記録ヘッド。
2. 【請求項２】基板と、 前記基板上に所定間隔で配設された複数の陽極と、 前記基板上に前記陽極と接して配設された複数の発光画
   素を形成するための螢光体層と、 前記螢光体層に対して空間的に離間して配置された電子
   を放射する陰極と、 前記螢光体層の発光画素領域を規定するように前記螢光
   体層の発光画素領域周辺部および発光画素領域間の間隙
   領域に配設された絶縁層と、 前記絶縁層上に配設され、前記陰極から前記螢光体層に
   飛翔する電子を加速するための制御電極とを具備するこ
   とを特徴とする光記録ヘッド。
3. 【請求項３】基板と、 前記基板上に所定間隔で配設された複数の陽極と、 前記基板上に前記陽極に接して配設された複数の発光画
   素を形成するための螢光体層と、 前記螢光体層に対して空間的に離間して配置された電子
   を放射する陰極と、 前記螢光体層の発光画素領域間の間隙領域に他の制御電
   極領域よりも相対的に高電界を形成するように前記基板
   上に配設され、前記陰極から前記螢光体層に飛翔する電
   子を加速するための制御電極とを具備することを特徴と
   する光記録ヘッド。
4. 【請求項４】基板と、 前記基板上に所定間隔で配設された複数の陽極と、 前記基板上に前記陽極に接して配設された複数の発光画
   素を形成するための螢光体層と、 前記螢光体層に対して空間的に離間して配置された電子
   を放射する陰極と、 前記螢光体層の個々の発光画素領域の周辺に位置して前
   記基板上に配設され、前記陰極から前記螢光体層に飛翔
   する電子を個々の発光画素領域に対して個別に制御して
   加速するための制御電極とを具備することを特徴とする
   光記録ヘッド。
5. 【請求項５】基板と、 前記基板上に所定間隔で配設された複数の陽極と、 前記基板上に前記陽極に接して配設された複数の発光画
   素を形成するための螢光体層と、 前記螢光体層に対して空間的に離間して配置された電子
   を放射する陰極と、 前記螢光体層の個々の発光画素領域の周辺に位置して前
   記基板上に配設され、前記陰極から前記螢光体層に飛翔
   する電子を個々の発光画素領域に対して個別に制御して
   加速するための制御電極と、 発光させるべき発光画素の陽極には陰極に対して正の電
   位を付与すると共に、この発光画素に対応する制御電極
   にはこれよりも低い電位を付与するかまたは電位を付与
   せず、非発光とすべき発光画素に対応する制御電極には
   陰極に対して正の電位を付与すると共に、この発光画素
   に対応する陽極にはこれよりも低い電位を付与するかま
   たは付与しない駆動手段とを具備することを特徴とする
   光記録ヘッド。