JPS5951445A - 記録素子 - 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】 本発明は記録素子に関するものである。

従来のプリンタの分野のうち、フォトプリンタとして、
レーザプリンタやＯＦＴ　　プリンタやＬＥＤプリンタ
あるいは元シャッタアレイプリンタ等の各種のプリンタ
が知られ℃いる。このプリンタのうち、レーザプリンタ
にひいては、ポリゴン等の高速回転機構のような可動機
構部を必要とし、このため、走査光学系が複雑になる欠
点がめる。また、０ＦＴ（オプティカル・ファイバー・
チッープ）プリンタにひいては、装置の大型化をまぬが
庇部ず、また、記録面とファイバーチ、−ブ端面との微
少ギャップを正確に管理する必要がある。さらに、ＬＥ
Ｄ　プリンタにおいては、多数のＬＥＤ　チップを一方
向に連結したり、あるいシまそれらを千島状に配列した
りする必要があって、ＬＥＤ　発光素子自体が高価なも
のになると共に１発光分布が不均一となる欠点がある。

また１元シャツタア１ノイプリンタにおいては、結晶デ
ノでイスとして例えばＰＬＺＴ　など乞用いる場合に、
Ｉ、ＢＤ　　プリンタのところで述べたような欠点を有
ｊる・そこで、上記の欠点を解消すべく、改良された記
録装置が提案された。この記録装置は、主走査方向に発
光パターンを形成する記録素子と、発光パターンを結像
光として記録媒体に結像投与する結■素子を備えたもの
となっている。この技術の要は、従来ディスプレイ用と
し℃用いらｎ″′Ｃさた螢光表示管の発光表示メカニズ
ムをベースとして。

こｆＬ’Ｙフォトプリンタ用の光情報出力素子、つまり
本発明と密接に係わる記録素子に展開し、これを基本構
成として、目的とする記録装置へ適用したものである。

この記録素子というのは、透明な基板上に、画素単位Ｉ
Ｆ配列された多数の透明電極プレイと、こｒしらの透明
電極上に対応して設けらｒした螢光体と、この螢光体の
上方に設けら几だ熱電子放射用のフィラメントと、これ
ら透明電極、螢光体、フィラメント等を封止し℃いる封
止部材を有し、ドライバー回路を介して画像情報信号を
入力して、螢光体を画素単位に選択的に発光させろこと
ができろ構成になっている。

ここで、本発明を説明する前提として、記録素子の具体
的な構成例を紹介する。

第１図ｂ・よび第２図におい℃、「記録素子１は。

ガラスから成る基板３の上に遮光部材５を設け。

次いで、透明電極アレイ６、螢光体７．グリッド電極８
、陰極としてのフィラメント９の順に封止部材４へ向け
℃そ肛らを設け、かつ、それらを基板３と封止部材４と
で形成さルる内封部に格納したものとなっている。」 遮光部材５は、基板３の上に薄く被覆されて２つ、この
遮光部材５には例えば１００μｍ程度の微少なスリット
開口５ａが設けられている。そし【３− この開口５ａは、透明電極アレイ６の配列方向と同一の
主走査方向Ａと平行している。透明電極アレイ６は、第
２図に示すように、単一の微少な短冊状の透明電極６ａ
と６ｂ　とを主走査方向に交互にアレイ状に配列したも
のなっていて、前述した開口５ａはその透明電極６ａｓ
６ｂに直角に交叉している。

螢光体７は主走査方向に配設され帯状のものとなってい
て、透明電極アレイ６に隣接している。

なり、この実施例にあたっては、螢光体７は例えば印刷
法によっ℃透明電極アレイ６の上に塗布されている。そ
し℃、このような積層膜は封止部材４によって外部に対
し封鎖さｎ℃いるのである。

次に、符号１１は１図示を省略したドライバー回路から
導出さｎでいる信号線群を示し、この信号線群を介し℃
画隙情報信号としての電圧が各透明電極に選択的に印加
され、これに伴なって、フィラメント９から熱電子が、
該透明電極に対応し℃いる螢光体部分に注入されて、螢
光体が画素単位に選択的に発光さ肛るのである。

　５　− 　４− そして、記録素子ｌの遮光部材５のスリット開口５ａに
より、上記螢光体７０発光に対し、主走査方向に並んだ
１例えば、略正方形の微少面積の発光ドツトを得ること
ができ、斯る機能を有する記録素子１の基板３側から取
り出される発光パターンをもって、例えば、集束性光伝
送体アレイからなる結像素子１０を介して記録媒体にそ
の発光パターンを結像せしめることにより、記録媒体に
所望の情報１象を記録することができる。この場合、記
録媒体の移動方向は第２図において主走査方向Ａと直交
する副走査方向Ｂとなる。

ところで、このような記録素子にυいて、開口５ａ　　
ｊり出た光は、第１図に符号１２で示す如く放射状に広
がりつつ進行するので、結１象素子１０には、光源パワ
ーの極〈一部の光量しか入射さ扛ず、結、隊素子との光
結合効率は低い結果となり。

例えば、高速記録に対応できる十分な露光量を確保する
ことが困難な場合を生ずる。

本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
結像素子との光結合効率を上げることのできる記録素子
を提供することを目的とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に係る記録素子は、螢光体の発光部位に対応した
基板の一部を、結像素子に対して有効に光が集束さルる
ような屈折率分布を有するように形成したことを特徴と
する。

例えば第１図におい℃、前記した如く基板３が。

通常の均質な屈折率を有するガラスである場合、螢光体
からの発光パターンは符号１２で示す如く均等拡散し、
結像素子１０に入る光量は極めて少ないが、この基板３
の一部であって、開口５ａにΦ 対応した部位に屈折率分布を付与させと、光集束作用を
生じて、光１２１は仮想線に示す如く集束し結像素子Ｉ
Ｏに入る光量は増大して本発明の目的を達することがで
きる。

このような屈折率分布を与える態様としては２通りある
。

１つは任意に定めた光軸１例えば結像素子１０の光軸Ｏ
に対し、軸対称に屈折率分布を与える方法であり、他の
１つは、透明電極アレイの配列方向、つまり、主走査方
向Ａに直交する副走査方向Ｈに屈折率分布を与える方法
である。

前者の場合、光の集束方向は全方位について均等に及ぶ
ので、主走査方向Ａより見た第１図の場合及び副走査方
向Ｂより見た第３図の場合のいずれに２いても光１２１
は集束している状況が明らかである。

こｎに対し、後者の場合、光の集束方向は副走査方向Ｂ
に限定さｎるので第１図では集束していることが明確に
あられ扛るが副走査方向Ｂがら見た第４図の場合には均
等拡散していることになる。

次に、上記の各場合について製作工程の実施例について
述べる。

実施例１．（第５図乃至第１０図参照）任意に定めた光
軸に対し、軸対称に屈折率分布を与える方法である。

工程ｌ（第５図参照） 先ず、交換イオンを含む透明ガラスの基板３０を用意し
、その表面に電気的絶縁性と光不透過性を有する絶縁遮
光膜５ｏ？成膜する。

　７一 工程２（第６図参照） フォトエツチング法により絶縁遮光膜５０の一部を主走
査方向Ａについて所望の解像度を満足し得る所望のピッ
チで円形に取り除き、スリット開口５０ａ　を形成する
。

工程３（第７図参照） 絶縁遮光膜５０側から、上記スリット開口５０ａ　　ｋ
通して基板３０内へイオン拡散（交換）させることによ
り、任意の光軸Ｏの軸対称に屈折率分布を付与する。な
お、このイオン拡散の手法は、雑誌「光学」第１０巻４
１４〜４１９頁に掲載さｎている「分布屈折率平板マイ
クロレンズ」に係る技術を適用することができる。この
ようにして屈折率分布が与えらｎた領域を、図中、模型
的に破線で示す。

工程４（第８図参照） 前記第２図に示す透明電極６ａ、ｆ）の配列に準じた構
成となるように、透明電極６０１．６０ｂを、各スリッ
ト開口５０ａ　上に形成する。

工程５（第９図参照） ８− スリット開口５０ａ　及び透明電極６ｏａ、６ｏｂと共
通に重なる様にして螢光体７０’＆成膜或いは電層によ
り形成する。

この螢光体７０の形成のしかたとしては、第９図に示す
如く、主走査方向に帯状の連続体として形成するのが、
製法的に容易である。なυ。

他の形成のしかたとして、第１０図に示す如く、各透明
電極上に独立的に形成する態様もある。

以上述べた実施例により製作さｔ”した記録素子では、
尤の集束方向が全方位にわたるので、結像素子との光の
結合効率は高くなり、高速配球を可能とする。

実施例２（第１１図乃至第１４図参照）各発光部につい
て、基板中の、副走査方向Ｂのみについて屈折率分布を
与える方法でるる。

工程ｌ（第１１図参照） 基板３０上に絶縁遮光膜５ｏを形成した後、主走査方同
人に平行なスリット開口５０ａ’に形成する。

工程２（第１２図参照） 絶縁遮光膜５０側から、上記スリット開口５０ａ”＆通
して基板３０内へイオン拡散（交換）させることにより
、副走査方向Ｂのみについて屈折率分布を付与する。イ
オン拡散の手法は前記実施例１の場合に準する。

工程３（第１３図参照） 透明電極６０ａ’　、６０ｔ）’を、所定の解像度を満
足する適宜の配列ピッチで、上記スリット開口５０ａ１
に重ね瓜配列する。

工程４（第１４図参照） スリット開口５０ａ１　及び透明電極６０ａ　’　＋　
６０ｂ’と共通に重なる様にして螢光体７０を成膜或い
は電着により形成する。

以上述べた実施例により製作された記録素子では、螢光
体７０と透明電極６０ａ’、６０ｂ’　　とスリット開
口５０ａ’とが共通に重なった領域部力・ら光が出射さ
ｎ、副走査方向Ｂに集束さｎて結像素子に入射さｎるこ
ととなる。

この実施例の場合、スリット開口５０ａ１の形成が実施
例１の場合に比べてきわめて容易であり。

又、これにつづく工程での、イオン拡散の工程も作業が
容易で、量産性に適している。且つ、主走査方向にひけ
る集束効果を伴なわないので、実施例１との比較に２い
ては若干の光の結合効率の低下はみらｒしるものの、主
走査方向において、隣接する元パターンが重なることに
より光量むらが緩和される利点を有する。

このようにして製作さ几た記録素子を集束性光伝送体ア
レイからなる結像素子と組合せて記録装置に適用した例
を第１５図に示す。図において符号１００は本発明に係
る記録素子を示し、同一図中に、前記実施例１に係るも
のと、前記実施例２に係るものを共通的に示している。

又、符号１０’は集束性光伝送体アレイを、符号１５は
記録媒体を示す。

同様に、本発明に係る記録素子をダハミラーレンズアレ
イ１０”からなる結１象素子と組合せて記録装置に適用
した例を第１６図に示す。ｒ：！、ｆＬらの記録装置で
警ま、限られたパワーの螢光体から、発光束を有効に露
光面に伝達することができ、高速走１１− 食露光を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用することが可能な記録素子を主走
査方向からみた断面図、第２図は、封止部材を除去した
状態での、同上図の平面図％第３図、第４図は各々副走
査方向からみた同上図の断面図、第５図（ａ）は基板部
の平面図、第５図（ハ）は同上図の側面図、第６図（ａ
）は基板部の平面図、第６図（ｂ）は同上図の側面図、
第７図（ａ）は基板部の正面図、第７図０））は同上図
の側面図、第８図（ａ）は基板部の平面図、第８図（ｂ
）　）ま同上図の側面図、第９図（ａ）は基板部の平面
図、第９図（ｂ）は同上図の側面図。 第１０図は基板部の平面図、第１１図（ａ）は基板部の
平面図、第１１図＠は同上図の側面図、第１２図（ａ）
は基板部の正面図、第１２図（ロ）は同上図の側面図、
第１３図、第１４図は各々基板部の平面図、第１５図、
第１６図は各々本発明に係る記録素子を記録装置に適用
した場合の説明図である。 １０’、ＩＯ”・・・納置素子、　　　３ｏ・・・基板
、１００・・・　記録素子。 代理人　樺　山　亨 ２２４ １２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　透明な基板上に、画素単位に配列された多数の透明
   電極プレイと、これらの透明電極上に対応して設けられ
   た螢光体と、この螢光体の上方に設けらｎた熱電子放射
   用のフィラメントと。 これら透明電極、螢光体、フィラメント等を封止してい
   る封止部材を有し、ドライバー回路を介して画隊情報信
   号を入力して、螢光体を画素単位に選択的に発光させる
   ことのできる記録素子であって・ 螢光体の発光部位に対応した基板の一部を。 結１象素子に対して有効に光が集束さｎるような屈折率
   分布を有するように形成したことを特徴とする記録素子
   。 ２　基板に形成される屈折率分布は、任意に定めらルた
   元軸に対し、軸対称に形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の記録素子。 ３　基板に形成さ几る屈折率分布は、該透明電極アレイ
   の配列方向と直交する方向に形成さｎていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の記録素子。