JPS60245355A - 真空蛍光式プリント装置及びこれを用いるプリント方法 - 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】 童栗上ｑ剋朋公国 本発明は感光性部材を露光するだめの真空蛍光式プリン
ト装置及びこれを用いるプリント方法に関し、更に詳細
には、コピーを作りたい書類を表わすディジタル電子式
ピントの流れから感光性部材上に正確に制御されたマー
クを作る能動光バーに関する。

狐米■技歪 典型的な中ないし高、品質の電子式プリント装置は２５
．４　ｍ會（１インチ）当り３００画素（絵図素子）以
上の解像度を有している。通例は、解像度または画素密
度はページの縦横両方向において同じであるが、これは
、全てのプリント装置に対して必ずしもその通りではな
い。電子画像の各ビットは、ページをおおうグリッド上
の適切な画素場所にマンピングされ、そのプリント装置
の解像度を決定する。各場所に作られるマークの大きさ
は、使用されるマーキング方法によって定まり、プリン
ト装置のアドレス可能度よりも小さくなることができる
が、通例はこれよりも大きい。例えば、２５．４鶴の１
／３００　（１／３００インチ）の直径の丸いレーザド
ツトが、２５．４．　ｎの１／４００（１／４００イン
チ）の中心距離で方形アレイに配置されたアドレス可能
素子を有するプリント装置における露光のために用いら
れる。ラスク走査装置の場合には、情報の転送は、−線
々々と線形に連続して供給される各走査線内で一度に−
ドツトずつ連続的に行なわれる。しかし、原則的には、
画素をマツピングする順序は全く随意的である。

その選択は、通例は、専ら実用上の事柄を考慮して決め
られる。

所与の解像度の能動光バーに対しては、複写速度が、露
光を行なうのに得られる最大時間を決定し、感光性部材
の感度が、所要の最大出力パワーを決定する。例えば、
感光性部材の適正な露光のために６ｅｒｇ／ｃＪが必要
である場合には、２５．４ｃｍ（１０インチ）巾を１秒
当り２５．４＋ｎ（１０インチ）の割で処理するには、
最小３８７１ｅｒｇ／ｓｅｃまたは０．３８７ミリワツ
トをその面に、与えることが必要である。２５．４ｍｍ
（］インチ）当り３００Ｘ３００の割で一度に一つずつ
マツピングされるｌｉｉ！ｉｉ素当りの処理時間は１１
１ナノ秒に過ぎない。

プリント装置において多数の点を同時にマツピングする
ことができる場合には、この厳しい時間制限は緩和され
る。並列に処理されるデータは、より遅いより安価なロ
ジン、りで取扱うことができ、回路は一般に、低速の用
途に対しては設計が迩かに容易となる。多重の素子を並
列に用いることができる場合には、個々の素子の平均パ
ワー出力は著しく減る。正味出力に寄与するパワー源の
数が多いほど、得られる総計の光は大きくなり、個々の
素子の保有寿命が長くなる。

ディスプレイ装置を制御するだめの種々の手法を開示し
ている下記の諸特許は本発明に関係があると思われる。

即ち、米国特許第３．３０３．３７４号には、不透明モ
ザイク内に取付けられたテーパ付きファイバオプティカ
ル素子を具備するフェースプレートを有する陰極線管が
開示されている。蛍光体材料が上記素子の内端部上に被
着されており、そして、電子ビームを上記蛍光体材料上
へ選択的に導くための手段が設けられている。

また、米国特許第３，６２８．０８０号には、電子管の
ためのファイバオプティックフェースプレートが開示さ
れており、該電子管においては、電子感応性の蛍光体が
上記フェースプレートの内面に被着されており、上記蛍
光体からの光像は上記ファイバオプティックフェースプ
レートを通じて蛍光増倍管に結合される。導電性被覆が
上記ファイバオプティックフェースプレートの外面に設
けられている。

また、米国特許第３．８４０，７０１号には、第１及び
第２の群のオプティカルファイバの束を具備するファク
シミリ装置の画像伝送系のためのファイバオプティック
素子が開示されている。上記第１の群のオプティカルフ
ァイバは、画像記録のための信号変調光を伝送するため
に用いられ、第２の群のオプティカルファイバは、画像
感知のための非変調光を伝送するために用いられる。

また、米国特許第３，８８７，７２４号には、高いコン
トラスト能力を有するファイバオプティック蛍光体スク
リーンの製作方法が開示されており、上記スクリーンに
おいては、蛍光体層が、基本ファイバコアの上にのみ設
けられ、このファイバオプティックコアを取り巻くクラ
ッド材料の領域の上には設けられてない。

また、米国特許第３．９０７，４０３号には、高強度の
周囲照明の下で目で見るのに適する高い画像コントラス
トの光学像を表示するためのファイバオプティックフェ
ースプレートが開示されている。

また、米国特許第４，０３３，６８７号には、誘電体層
を有する感光性媒体と、光導電層及び導電層と、荷電器
及び放電器と、上記感光性媒体上に負の画像を生じさせ
るために該媒体の面から至近間隔をおく、オプティカル
ファイバ管と、上記感光性媒体の面を、線面における電
荷と反対極性のトナーで現像するための現像手段とを具
備する陰極線管ピックアップ装置が開示されている。

また、米国特許第４，１３９，２６１号には、複数のア
ドレス可能表示パネルを具備する表示パネル構造が開示
されており、上記パネルは、その各々が可視画像表示用
の表示区域を有しており、全体で大面積の複合画像を提
供する如き構成に配置されている。ファイバオプティッ
ク画像変換構造が上記表示パネルの前面に配置されてお
り、上記パネルによって全体的に提供された画像を、相
隣るパネルの表示区域間の不連続性が除去された対応の
連続画像に変換するようになっている。

また、米国特許第４，１４１，６４２号には、複写機の
記録媒体上の画像の記録を可能ならしめるオプティカル
ファイバ陰極線管が開示されており、この複写機のおい
ては、上記管と上記記録媒体との間の機械的接触を防止
するために上記記録媒体をこれと上記管との間の隙間を
大きくして配置した場合でも高い解像度が得られるよう
になっている。

上記管には、陰極線管のオプティカルファイバフェース
プレートに面を向けるオプティカルファイバの追加の積
重ね体が設けられており、透光性の薄い層が上記フェー
スプレートと上記追加の積重ね体との間に介装されてい
る。

また、日本特許出願公開公報特開昭５５−１６８９６１
号には、感光性部材へ光を送るのに用いられる発光管が
開示されており、また、１９８３年５月刊行の［ミニマ
イクロ・ワールド／ミニマイクロ・システムズＪ　（Ｍ
ｉｎｉ　−Ｍｉｃｒｏ　Ｗｏｒｌｄ／Ｍｉｎｉ　−１１
ｉｃｒ。

Ｓｙｓｔｅｍｓ　）の第５６頁、第５８頁及び第６４頁
には、記録ヘッドの食い違いアレイを用いる画像形成の
方法が開示されている。玉揚の全ての開示の内容につい
ては本明細書において参照として説明する。

米国特許第４，１３４，６６８号及び第４，２９１．３
４１号に示されている如き陰極線管をいくつかの形状に
用いてゼログラフィ画像を発生させることができるとい
うことが知られている。これら陰極線管は急速にアドレ
ス指定され、十分な光を放出し゛て現存の光受容体を比
較的高速で露光し、しかも有効時間内にゲートされ得る
。しかし、これら陰極線管は大形且つ高価となり、また
複雑な支持回路を必要とする。電子ビーム偏向の動力学
的理由のために、明るく、解像度が極めて高く、正確に
直線的であり、且つ位置が極めて安定であるという諸条
件を同時に満たす光パターンを作ることは困難である。

これらの問題を対象とする発明が、［真空蛍光式プリン
ト装置のためのゲーテッドグリッド構造」（Ｇａｔｅｄ
　Ｇｒｉｄ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ａ　Ｖａｃ
ｕｕｎ　ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＰｒｉｎｔｉｎｇ　Ｄ
ｅｖｉｃｅ　）なる発明の名称の係属中の米国特許第　
号に開示されており、この構造は、その一つの態様にお
いて、上に斜めの蛍光体被覆陽極セグメントが配置され
ている支持基体を有している。制御グリッドが上記陽極
セグメントの上を覆って配置され、上記グリッドの上に
間隔をおく陰極フィラメントからの放出をゲートするよ
うになっている。上記グリッド構造は、電子ビーム流が
上記陽極へ向かって該構造を通過するように行及び列の
制御線に同時に電圧を印加するように構成されている０
等電位スクリーンが上記陽極と上記グリッド構造との間
に介在し、該グリッド構造を作動させるのに必要な電圧
振れを減少させるようになっている。第２のスクリーン
が上記フィラメントとグリッド構造との間に介装され、
上記グリッド構造に対する相隣る制御線間のクロストー
クの影響を減少させるようになっている。

上記陰極フィラメントから放出された電子は上記第１の
スクリーンを通過し、そして上記グリッド構造の制御に
よってゲー１−されて上記第２のスクリーンを通過し、
そして上記蛍光体被覆陽極を励起させて光を放出させ、
この光はフライズアイレンズによって感光性部材へ伝送
される。しかし、この形式のプリントバーの集光効率を
改善する必要が常にある。

鬼里■旦煎 、　従って、本発明の目的は集光効率を増大させるよう
に改良した真空蛍光式プリント装置を提供することにあ
る。

本発明の他の目的はこのプリント装置を用いるプリント
方法を提供することムこある。

発明の構成 本発明の一つの態様においては、改良されたこじんまり
した真空蛍光式プリントバーが提供され、該プリントバ
ーにおいて表示画像はファイバオプティックプレートに
よって隣接の感光性部材へ導かれ、これにより、集光効
率を増大させ、且つ同時に、形成すべき電子画像をプリ
フォーマットする必要をなくする。上記ファイバオプテ
ィックプレートは、真空外囲器の一部を形成するのに十
分な厚さのガラスファイバオプティック部を具備してお
り、ファイバは該プレートの表面と平行に整列している
。

本発明の他の態様においては、ファイノーが表面と平行
に整列している薄いガラスファイバオプティック層を、
光吸収性ガラスの厚い支持用シートに接着させである。

本発明の更に他の態様においては、光伝送のために、光
パイプアレイを真空蛍光装置内に直接組み込んである。

本発明の他の特徴及び利点は、図面を参照して行なう本
発明の実施例についての以下の詳細な説明から明らかに
なる。

叉隻孤 以下において本発明をその実施例について説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載の如き本発明の精神及び範囲内で種々の
代替、変形及び等漬物使用が可能である。

以下、本発明にかかる装置を図面を参照して詳細に説明
するが、図面においては同様参照番号を用いて同様部材
を示しである。電気信号を受取って光学的出力を発生す
るための本発明装置はプリント装置における使用に特に
好適するものであるが、本発明装置は極めて多種類の用
途にも同様に通するものであり、以下の実施例において
示す用途に限定されるものではない。

係属中の米国特許出願第　号において は、多数の制御可能な光放出素子（セグメント）をもっ
て独特に構成された真空蛍光（Ｖ　Ｆ）式プリント装置
が開示されており、この装置は画像発生装置として感光
性記録媒体とともに用いるためのものであり、電子工学
的に発生された画像を上記媒体上に作るようになってい
る。この装置は、１６Ｘ２５６のマトリックスのアドレ
ス可能アレイ状になっている４０９６個の素子を有して
おり、１６の行及び２５６の列が約２６０鶴（１０，２
４インチ）の光受容体の巾を覆っている。これは、２７
２本の制御線フィードスルーしか必要とせず簡単な普通
の方法でマトリックス制御することができ、約３０．５
ｃｍ　（１２インチ）よりも若干大きい長さの管外囲器
内に簡単に組込むことができる。

光放出セグメントは斜めの二次元アレイに配置され、各
素子の電子ビームを制御するグリッド構造体を作ること
のできる十分な余地が素子相互間にあるようになってい
る。実際上の考慮から、セグメントの間隔は約０．３８
１ないし０．５０８ｍ（約１５ないし２０ミル）に制限
される。

ＶＦ装置は、事実上は、多重ビームを有する高真空陰極
線管であり、該管内で、この装置に張られた高熱フィラ
メントから放出される電子をグリッド構造体によってゲ
ートして蛍光体被覆陽極スクリーンのセグメントを選択
的に励起させることができるようになっている。４００
０ないし６０００個の素子の直接切換えのために必要な
接続部の総数を考えると、マトリックス制御が必要であ
るということが解る。多くのディスプレイおよびプリン
トバーの技術は、マトリックス化能力を提供するために
、非線形挙動に依存するか、または外部構成部材を具備
している。

多重グリッド付きの真空管はこの能力を具備している。

即ち、陰極から陽極への通路内にあるどれかのグリッド
をバイアスオフすると電流が流れることができなくなり
、そして、陰極線管またはＶＦ装置の場合には光が発生
しなくなる。この装置においては、グリ・ノド電流は一
般に極めて小さく、また必要とするグリッド駆動電力は
極めて少ない、陽極電流の実際の量は両グリッド電位の
連続関数であるから、厳密に論理的な挙動を提供するの
に必要な制御電圧振れは、該当の装置の形状に応じて定
まり、そして、グリッドの間隔及び形状並びに使用する
陽極電圧の関数である。一般に、陰極に最も近いグリッ
ドは最も敏感であり、陽極へ向かう通路内に次々に続い
ているグリッドに対してはより大きな電圧振れがｌ・要
となる。陽極電圧を上げると、論理回路として挙動する
この装置に対して必要な最小の電圧振れも増大する。

次に第１図を参照して本発明について説明すると、真空
蛍光装置または光学的光バー１００は、透明銀インジウ
ム酸化物陽極１１２上のファイバオプティックプレート
１１４内に配置された多数の制御可能光放出蛍光体素子
を有す。−り記ファイバオブティンクプレートに点１１
３以外において入ってくる光を最小にするために、不透
明層１１５Ａがプレー１−１１４の開放部上に被着され
ている。

この遮光層即ち不透明層は透明被覆即ち錫インジウム酸
化物１１２の上でも下でもよいが、これを被覆１１２の
上に被着するのならばそれ自体が導電性であるべきであ
る。点１１３において発生してファイバに沿って有用な
画像へ導かれない迷光を吸収するために、第２の吸収被
覆がファイバオプティックプレート１１４の背面に設け
られている。また、上記ファイバオプティックプレート
は、迷光を減らし及び画像コントラストを改善するため
に、製造中にその全体にわたって分散させた小さな割合
の吸収用ファイバを含んでいる。

上記陽極はまた、蛍光材料で被覆したスクリーン、蛍光
材料で被覆した切れ目なしの陽極、または支持基体上に
配置し且つ蛍光材料で被覆した陽極セグメントであって
もよい。上記陽極はまた、導電性基体上の蛍光材料の薄
い蛍光体層、蛍光材料で被覆した絶縁基体上の導電性の
等電位被覆、または絶縁陽極基板」Ｌに配置し且つ蛍光
物質で被覆した導電性の陽極領域であってもよい。これ
らの各々の場合において、蛍光体層は連続的被覆または
セグメントに分割した被覆のいずれであってもよい。グ
リッド構造体上には、付属の電気的フィードスルー付き
の直交導電性ストライプ１１８及び１１９が行及び列に
それぞれ配置され、Ｘ−ｙマトリックスを形成している
。この構成において、上記陽極の蛍光体層は、行及び列
の両グリッドをその交点において導通するようにバイア
スがけしているアパーチャを通過する電子ビーム流によ
って励起させられる。他の全ての素子は「オフ−１のま
まになっている。

一つの行が「オン」になっていると、この行に沿う任意
の素子を、対応の列グリ・ノドを選定することによって
同時に励起させｂことができる。この作動方式は、列を
並列回路によって同時に変調させるときに画像内の各点
を露光する時間を長くすることができるので、重要であ
る。任意の一つの時において、列グリッドに提示される
画像データに応じて、２５６個の先受容体画素がアドレ
ス指定され、そして露光される。

光学的イメージングバー即ち光バー１００は、両面導電
性パターンを有するアパーチャのアレイを有する絶縁性
シートから成るグリッドプレート１２０、及び同じパタ
ーンの穴を有するスクリーンを形成する導電性シート１
２１を具備するグリッド構造体を有す、上記スクリーン
は上部構造体（図示せず）によって支持されている。第
１図に示すカバープレート１０１はファイバオプティッ
クプレートｔｉ４とともに高真空気密封止装置を提供す
る。装置１００は、通例のゲッタを用いることにより、
空気なし状態に保持される。上記グリッドプレートには
、４０９６個のアパーチャが食い違い状の２５６列１６
行のアレイとなって穴あけされている。導電性トレース
が上記グリッドプレートの両面に形成され、全ての上記
アパーチャに対してｘ−ｙ接続部を作っている。上記プ
レートの一方の面には該プレートの全長にわたって走る
１６本のトレースがあってその各々は２５６個のアパー
チャに電気的に接続しており、他方の面には該ブレード
ア巾を横切る２５６本のトレースがあって各々が１６個
のアパーチャに電気的に接続している。

光学的光バー１００は下に示す真理値表に従ってマトリ
ックス制御され、制御電圧ＧＩ＋！及びＧｎが十分に広
く振れれば論理ＡＮＤゲートとして働く。下表において
、ＧＩＩは一つのグリッド即ちトレース１１８であり、
Ｇｎは一つのグリッド即ちトレース１１９である。

■」１ 低　低　オフ 低　高　オフ 高　低　オフ ＝ 同　高　オン ホー例をあげると、 グリッドＧｍニー２Ｖ−低レベル、＋２ｖ＝高レヘル グリッドＧｎニー５Ｖ−低レベル、＋２０■＝高レベル この厳密に論理的な挙動は、例えば液晶ディスプレイの
ような他のマトリックス制御式装置に比べて顕著な利点
を提供する。即ち、かかる装置においては、制御は、電
気的制御素子相互間に配置されている光変調または放出
材料の材料特性の鋭い電圧しきい値に基づいている。こ
の材料の状態は制御素子相互間の電圧差にのみ依存する
にれに対して、本発明においては、制御は、並置した２
つまたはそれ以上の電気的制御素子の賦活によるのであ
り、電子源に対する各素子の電位は成る範囲内にあらね
ばならない。本発明においては、２５６個のグリッドの
Ｇｍは、比較的低レベルのＴＴ、Ｌロジック（普通の開
放コレクタチップを用いて３０ポルトまで、または特殊
のディスプレイドライバチップを用いて８０ホルトまで
）によって駆動されるように設計されており、低い電流
値において作動させられる。２進数２５６を選定したの
は、これが、こじんまりしたパッケージへ通じる必要な
外部相互接続の数の顕著な減少を示し、また、コンピュ
ータ制御駆動回路の設計に対して都合のよい数であるか
らである。列グリッド上に画像データが表わされている
このグリッド対グリッド多重化構造においては、１６行
のグリッドが一度に一行ずつ順々に賦勢される。２５６
個の列グリッドにおいて表わされるイメージングデータ
は、賦勢された列内のどのアパーチャが電子流をその下
の蛍光体へ通過させるかを決定する。この装置から有用
な先出カバターンを発生させるのは陽極上のこの蛍光体
であり、一度に一列ずつの素子が順々に励起される。こ
の装置は１６行しか有していないから、各行を駆動する
付属の回路を、要すれば個別の構成部材で作り、必ずし
も必要とするものではないが、集積形チップから現在得
られているよりも高い電圧及び電流を送り出すことので
きる注文通りの切換え回路の設計を用いることのできる
ようにすることができる。

作動においては、コンピュータのような通例のデータ源
が、通例の集積回路チップで構成されているマルチプレ
クサ／コントローラに適切なビデオデータを送る。そこ
で上記コントローラは上記ビデオデータの入力信号を分
類し、そして適切なタイミングで、正しい信号を、列バ
ッファ／ドライバへ、及び、これも通例の集積回路チッ
プで構成されている行デコーダへ送る。上記行デコーダ
は、行が能動となるトラックを保持しており、行バツフ
ア／ドライバへ信号を送って適切な行速定電圧の振れを
送り出させる。電力が高電圧フィードスルーによって陽
極に与えられる。

陽極に対して数百ボルトしか必要でない場合には、第２
のグリッドをまたは導電性トレースを省き、陽極セグメ
ント自体を接続して、上述した等電位面の一部となるの
ではなしに、１６行を形成することができる。そこで、
行ドライバは、第２のグリッドではなしに、上記陽極を
切換える。これは、比較的低い電圧で作動するように設
計されている真空蛍光装置において見られる標準の構成
である。この構成においては、ドライバは全作動陽極電
流及び電圧振れを供給しなければならない。

２個のグリッドでは、比較的小さいグリッド電流しか供
給されない。しかし、通例のゼログラフィ装置において
光受容体を十分に露光するためには、効率的な光結合用
光学装置を用いた場合でも比較的高い陽極電圧が必要で
あることが認められている。このことがあるので、第１
図に示す如き２グリツド形構造が好ましいのである。即
ち、陽極セグメントが、切換える必要のない一定の高い
電圧で働く単一の等電位陽極を形成するからである。

この実施例における陽極給電は、他の構成部材から間隔
をおいている別個の高電圧フィードスルーを介して行な
われる。

この光学的バーをこの実施例において極めて高い陽極電
圧で作動させると、いずれかのグリッドをカントオフす
るのに必要な電圧振れが比例的に大きくなる。そのため
に、グリ７ドと陽極との分離が最小限となっているこじ
んまりしたＶＦ構成に対して厳しい作動上の問題が生ず
る可能性がある。しかし、等電位スクリーングリッド即
ちシート１２１を第２のグリッド１１９と陽極１１２と
の間に配置して上記グリッド付近の領域を陽極加速電界
から効果的に遮蔽することにより、制御グリッドに対し
て必要な電圧振れをかなり減少させることができる。そ
こで、この電極構造の制御部は、上記スクリーンが陽極
であるかの如くに振舞う。上記スクリーンヘゲートされ
た電子は、計画的に配置されたエツチング穴を通過して
強く加速され、遥かに高い電圧にある蛍光体被覆陽極を
励起する。バー１００から発生した光は、光受容体上に
前または後ろの面のいずれかから映写することができる
。グリッドのアパーチャが小さ過ぎると、上記グリッド
構造体自体が邪魔となり、この装置の前面から放出され
る光を用いることを防げるということが考えられる。し
かし、実際上は、適切なバイアス電圧を印加することに
より、電子が通過するアパーチャを、電子ビームをター
ゲット上に合焦させるようにすることが簡単にできる。

この機構においては、より大きな開口を制御構造内に用
い、しかもなお電子ビームをターゲット上に集中させて
いる。最適の構成は、アパーチャを光を阻止することな
いように十分に大きく、しかも低電圧ヒーム制御ができ
るように十分に小さくした妥協型のものである。

成る固定したパターン内に電子工学的に制御可能な多数
の光源を含んでいる真空蛍光装置は、それだけでは、有
用なプリントバー装置を作るのに十分でない。従来の真
空蛍光管においては、実際上の考慮事項のために、個々
に制御される光放出セグメントの最小の機械的間隔が約
０．３８１ないし０．５０８ｍ１（約１５ないし２０ミ
ル）に制限されている。この制限があるので、プリント
バー即ち光バー１００の全数４０９６のセグメントを一
つの空間に２５．４ｍｍ（１インチ）当り約４００の割
で配置することが不可能になる。しかし、上記セグメン
トをＸ及びｙの両方向に１．０１６ｍｍ　（４０ミル）
間隔で位置させた矩形アレイに配置して巾約１５．２ｍ
　（０，６０インチ）、長さ約２６０　ａｍ　−（１０
，２４インチ）の能動ｖ４域を形成し、そして上記アレ
イを光受容体の運動方向に対して約１，０２龍（４０ミ
ル）傾斜させると、陽極及びグリッド並びに端子に対す
る必要最小限の間隔が容易に得られる。光を上記光バー
の陽極領域から感光性面または光受容体２１０へ向かっ
て導くことはファイバオプティックプレート１１４によ
って行なわれている。

更に第１図について説明すると、絶縁性のプレート１２
０内のアパーチャの内面１４０及び各穴を取り巻く領域
は、錫インジウム酸化物または抵抗性サーメツト材のよ
うな僅かに４電性の材料で被覆され、この被覆は、２５
．４ｕ＋（１インチ）平方当り１万ないし５０万オーム
の範囲内の抵抗率を有する層を形成している。この被覆
の機能は、この被覆がない場合にはアパーチャ内のまた
はその付近の露出した絶縁性面一ヒに堆積する可能性の
ある電荷を排流することである。アパーチャ壁が帯電す
ると電界分布が変化し、そのために、該アパーチャを通
る電子軌道が、従ってこの構造体の電子ビーム変調特性
が甚しく変化する。この制御構造体の面上のトレース相
互間の空所も、そこに電荷が堆積することを防止するた
めに、僅かに導電性の被覆を有している。

上記プレートのいずれかの面上の相隣るトレース間の、
及び互いに反対の面上のトレース間の被覆を介してアパ
ーチャを通ずる導電は、グリッド駆動回路に対する抵抗
的負荷となる。グリッド相互間の電圧降下によって上記
被覆内を流れる小さな電流は、この装置の電子軌道また
は切換特性に何等影響を与えない、しかし、上記被覆は
、できる限り、該被覆内の抵抗発熱を最小限とし、及び
駆動回路にかかる負荷を適度の値に制限することのでき
る抵抗に作るべきである。

漂遊電荷に対するアースへの漏洩路を提供するほかに、
上記抵抗性被覆は、高いビーム電流での空間電荷の影響
の生じないようにアパーチャの内部における電位分布を
安定化する働きをなし、また、若干大きいアパーチャを
所与の制御電圧振れとともに用いることを可能ならしめ
る。そのほかに、アパーチャの形状を調製すると、即ち
、例えば円錐形に作ると、該アパーチャの内部における
電界分布が変るので、その合焦特性を成る程度制御する
ことができる。

本発明及びファイバオプティックプレート１１４につい
て更に詳細に説明すると、第１図ないし第４図に示す構
造は、蛍光体素子からの集光効率を改善し、且つ同時に
、一度に画像の２線以上に対するデータを記憶し且つ電
子工学的にプリフォーマットまたはプリスクランブルす
ることの必要を除去するものである。ファイバオブティ
ンクプレ−１１１４においては、各画素は、第４図に示
す如き「画素または露光コンジット」を作り上げている
一群のファイバにより、多数の通路を通って結合される
。上記プレートは、個々のファイバを該プレート内で正
確に位置させる必要がないので、容易に量産することが
できる。即ち、上記ファイバが全て平行であるとすると
、成る一つの画素コンジットに属するファイバは上記プ
レートを切断　゛する仕方によって決まるからである。

コンジットを形成する群に属していない個々のファイバ
は使用されない。コンジットの境界部は、個々のファイ
バの配置がランダムであるのでその性質が統計学的であ
り、相隣る群間の境界部は、両方の群に共通のファイバ
またはどちらの群にも使われないファイバを含む可能性
がある。上記ファイバは画素の大きさに比べて小さいか
ら、これら機能のいずれも許容される。

本発明のこの実施例は、ファイバの軸と平行なプールか
ら縦に裁断して光吸収性材料１１５のシートに接合した
薄いガラスファイバオプティック層１１４で作った二層
形プレートを備えている。

上記ファイバオプティック層は自立するように十分に厚
いものであってよく、その場合には上記光吸収性層は普
通の黒ペンキでよい。どれと反対に、画素の寸法に等し
い厚さのファイバオプティック層を光吸収性ガラス１１
５の厚い支持用シートに接合してもよい。上記の光吸収
性の基体の機能は、上記ファイバの受入れ円錐部内に捕
捉されない光を減衰させることであり、有用画像には寄
与しない、除去しないと、この光のかなりの部分が光受
容体２１０に当り、許容できない背景を生しさせる。こ
れは、蛍光体と光受容体との間の距離が短かい場合があ
るので重要であり、そして、吸収機構（ＨＭＡまたは境
界外吸収）がファイバ構造自体内に含まれていない場合
には詩に重要である。

短かい距離に関しては、薄いファイバオプティックセク
ションに隣接する吸収性基体が、不所望の迷光を除去す
ることにおいて、普通のＥＭＡ方法よりも温かに効果的
である。

第１図ないし第４図に示すように、ファイバ層は、電子
ゲーティング構造の配置に整合する食い違いパターンに
超音波加工した４０９６個の盲穴１３０のアレイを有す
。不透明遮光層１１５Ａは、光が上記穴を通じてのみ上
記プレートに入ることのできるように、上記穴の加工前
に被着される。

この構成にしておいて、透明導電性被覆即ち錫インジウ
ム酸化物１１２を層１１５Ａの上に被着する。上記超音
波加工用の工具は、効率を最大化するための所望の穴形
状を作るように、例えば、出力ファイバの束に対する一
つの壁を直状とし、蛍光体を沈着させる一つの壁を傾斜
させた矩形状スロットを形るように、予備成形しておく
ことができる。或いはまた、市販のレーザ穿孔装置を用
いて、盲穴をファイバオプティックウェーハの面にこの
形状に彫ることもできる。使用するパワーにより、でき
上った穴は、縦横比が２ないし１゜（１］に比べて２な
いし１０倍の奥行き）である０、０３８１ａｍ　（１−
５ミル）から０．１２３ｍｍ（５ミル）までの直径のも
のとなる。このレーザ法を用いて長大またはスロット及
び丸穴を形成することもできる。スロット形は、改良さ
れた、またはより再現性ある穴の形成を可能ならしめる
。先づパイロット穴を穿孔し、そして、仕上がり面を一
つの側に形成し、切除生成物のための邪魔物のない逸出
路を残しておく。更に他の方法の一例をあげると、特別
の横断面形状を有する高温のタングステン線を用いて、
はぼ正確な大きさ及び縦横比の穴をファイバオプティッ
クプレートに形成することができる。上記線をガラスの
融点以上に加熱し、ガラス面に差し込んで次いで抜き出
し、比較的良好に形成された穴を後に残す。

上記穴の壁を含むウェーハの面を、インジウム錫酸化物
のような透明導電性層で被覆する。上記ウェーハ面上の
穴相互間の遮光層が、蒸着またはスパッタした金属のよ
うに、導電体であって且つ不透明である場合には、上記
インジウム錫酸化物の透明導電性層は、該透明導電性層
内の電子の通路が極めて短いから、その面積抵抗がもっ
と高くてもよい。上記の基体の面及び蛍光体で被覆した
穴を単一の等電位ｍｌとして作動させることもでき、ま
たは、上記穴を、適当する写真食刻法により、別々の電
気的群に配設してもよい。そこで、微細な蛍光体粒子の
薄い均一な層を上記穴内に、第１図に示すように、〜・
つの側壁上に優先的に、または全ての側壁上に均一・に
沈着させる。電気泳動は、極めて薄い均一な沈着層を再
現可能に作ることができるので、全ての側壁上に蛍光体
を均一に被着させる好ましい方法である。この方法はま
た、バインダを必要としないので、極めて速く且つきれ
いである。厚い蛍光体被覆は、励起用電子ビームで衝撃
される側から見るとより明るく見えるので、出力ファイ
バの反対の壁上にのみ蛍光体を沈着させる際に利点があ
る。第１図に示す如く穴の一つの壁のみを被覆するのに
用いることのできるいくつかの方法がある。最も間車な
方法は、基体１１４をほぼ垂直位置へまで傾けて懸濁液
から蛍光体を沈降させることである。

第１図に示す構造体全体を、カバーガラス即ちプレート
１０１でフリットガラス封止する。この組立体を、次い
で、標準的ＶＦ管と同じ方法及び順序で、排気し、ベー
キングし、封止し、そしてゲッタで残留ガスを除去する
。

仕上がりプレートの半自動据付は具レーザ［トリミング
」で個々の素子の相対輝度を調節する。

これは、蛍光体の少量を除去するが、または出力の若干
を阻止するマスクを切除することによって行なわれ、そ
して、この目的で、穴１１３またはファイバもしくは露
光コンジンＦの出力端部において行なわれる。このトリ
ミングを上記ファイバの出力端部において行なうならば
、ファイバの傾きから生ずる小さな位置誤差を同時に補
正することができる。これは、組立て前に、またはこの
装置を組立てて封止した後、真空装置取付具内で行なう
ことができる。封止前のトリミングの利点は、不良品を
再加工し、廃棄物を減らすことができるということであ
る。

第３図及び第４図に示すファイハオプティ・ツクプレー
ト１１４は、電子ゲーティンググリッド構造体のアパー
チ＋と整合する食い違いアレイの穴−１３０を有す。上
記穴は、第４図に示すように、その内面が蛍光物質で被
覆されており、該蛍光物質は、陰極１１１からの電子に
よって励起させられると光を放出し、該光は、感光性部
材に隣接するウェーハ即ちプレートｌ］４の縁へ向かっ
て露光用素子１５０を通って直線方向に送られる。その
結果、上記感光性部材は画像的形状に露光される。

他の穿孔態様は、露光したファイバ面を成形し、第５図
及び第６図に示す如き多重レベルまたはタイヤ形の構造
を形成することである。これは、例えば、全面が一時に
極めて高い精度に形成されるというダイヤモンド形研削
取付具で効率的に行なうことができる。上記タイヤ形部
は、ファイバプレート内の多重レベルへの接近を可能な
らしめる。

薄い蒸着金属被覆が、全面を覆う不透明な導電性被覆１
６０を形成する。次いで、光ボート１７゜をこの被覆内
に所望の食い違いパターンに形成する。上記ポートの後
ろの領域を成形して傾斜壁となし、その上に蛍光体１１
３を沈着させ、この構造体の２集光効率を増大させる。

上記ポートは、エツチングするかまたはレーザ加工によ
って切削することができ、そして、上述と同じ型式の自
動据付は具を用いて画素対画素の均一性を与える。

本発明にかかる光結合の方法及び装置の他の実施例にお
いては、第７図に示すように１素子につき１個ずつ配置
された小さな光パイプによって光を素子１１３から感光
面へ直接導く光パイプアレイを用いる。素子１１３から
の光は一支持用ガラス基体または普通のファイバオプテ
ィックフェースプレートに取付けられた個別光パイプ１
８０へ行（。上記実施例における個別ファイバのように
、これらパイプ１８０は全内面反射によって働くもので
あり、任意の大きさ及び横断面形状に作ることができる
。真空外囲器の内側の蛍光体から感光面へ直接に光を導
く個々の光パイプまたはフィラメントの束のほかに、フ
ライズアイレンズのアレイを用いてＶＦ装置から光パイ
プのアレイへ光を導くことができる。上記のフライズア
イレンズのアレイ及び光パイプはいずれも全く真空外に
ある。

各フライズアイレンズは、蛍光体被覆陰極上の小さな領
域からの露光用の光を、ガラス真空外囲器を通じて、光
パイプ出力「バー」の入力端部へ導く。上記バーの出力
端部は、均一な稠密に詰め込んだ線形アレイに並べて配
置されている。２５．４鶴（１インチ）当り４００画素
の解像度の装置に対しては、上記光パイプの端部は０．
０６３５ｉｉｍ（２，５ミル）平方である。上記のレン
ズ及び光パイプは真空内にないから、ガラス以外の材料
をこれらの製作に用いることができる。

第８図に示すように、画素大の光パイプを、均一に並ん
だアレイ状にして表面に接着することにより、上述の実
施例と同等の構造を適当な材料の平らな基体上に形成す
ることができる。透明なカバーガラス１０１の内側の一
つの領域を拡大した図に示すように、成る特定の点にお
いて光パイプに切り込むと、あたかもこの点が該光パイ
プの端部であるかの如くに、この点において光を導入す
ることができる。導入されると、光は、本質的に損失な
しに真空封止部を通って出力端部へ導かれる。光パイプ
を、結合機構を提供する如き仕方で切断または損傷しな
い限り、環境との相互作用は生じない。上記光パイプの
切断点は、その上に横たわるグリッドアレイのアパーチ
ャと整合させられ、一方、光パイプ出力端部の全体は、
個別光パイプの領域拡大図に示すように、プリントのた
めの露光用光源の線形アレイを形成する。個別形ファイ
バ設計の欠点は、穿孔形ファイバオプティックプレート
を用いる実施例と比較すると、装置を製作するために集
めてまとめなければならない小さいファイバ及びファイ
バの束の取扱い及び組立てが厄介であるということであ
る。上記実施例のよう−に、このオプティカルファイバ
の設計は、二次元陽極面から隣接の出力線へ光を導き、
この機能なしの構成に対しては必要であるプリントのた
めの画像の大きな領域を電子工学的にプリフｆ　−マン
ト及び記憶することの必要を除去する。上記ファイバオ
プティック構造体は基本的ｖＦ装置の陽極基体に取って
代わり、蛍光体は、真空外囲器内の光パイプ自体の切断
端の上に（またはこれに極めて至近して）直接に沈着さ
れる。上記光パイプは、基体をカバーガラスに接着して
いるフリントガラス真空封止部を通じて外囲器の外側へ
引き出される。この構成は、蛍光体がパイプ端部に至近
しているので、集光効率を著しく改善する。従来の光学
素子と比較して、このファイバオプティック構造の伝達
効率は極めて高く、標準のＮｔ　Ａ。

０．６６フアイハプレートはＦ：０．５６レンズと同等
である。個別パイプは、ゲミカルエソチング、ダイヤモ
ンドバイト（ガングソー）を用いる１１械加工、放電加
工（ＥＤＭ）で作った総形バイトを用いる超音波加工、
及びレーザ切除を含むいくつかの方法により、所望の場
所で裁断することができる。

以上においては本発明を光バーに関して説明したが、こ
れにおける方法のうらの成るものは他の用途にも同様に
用いることができる。例えば、現在、完全なファイバオ
プティック面材を有している陰極線管にも用いることが
できる。これは、ファイバの狭いバンドしか画像形成に
用いられないので、不経済である。使用可能なファイバ
の狭いバンドを有する陰極線管は従来から作られている
が、これを作るのに要する費用のために高価である。

製作には、薄いファイバオブティンクウェーハをファイ
バと平行に研削及び研摩し、そしてこのウェーハを平ら
なガラス板の間に接着してサンドインチ体を形成し、こ
れらフェースプレートを截断することのできるようにす
ることが必要である。

研摩した後、これを真空球に接着する。、取扱い困難な
薄い部分を処理することを避けるために、下記の方法を
用いることができる。即ち、（１）ホトレジスト法を用
いて、過大寸法のファイバシート（これを接着して複合
フェースプレートを形成した後）の一端部上にスリット
を形成し、光学的に能動のファイバの範囲を決定するこ
とができる。

上記スリットは、フプイハ束のどちらの端部に形成して
もよい。仕上り管における真空側に置けば、これは機械
的損傷から保護されるが、真空であり且つ蛍光体適合的
でなければならない。管の外側に置けば、これは損傷の
可能性があるが、真空封止を破る必要なしに、随時、修
理または交換することができる。（２）ダイヤモンドソ
ーを用いてファイハオプティソク素材の両側に途中まで
溝を彫ることにより、意図する能動領域の外側にあるフ
ァイバを截断し、これにより、光伝送を防止する。

上記溝が縦に食い違っておれば、上記素材を構造的にあ
まり弱めることなしに、教導を形成することができる。

この溝に、コントラストを良くするために不透明被覆を
塗布してもよく、または、教導が十分に広いならば開放
のままにしておいてもよい。ホトレジスト法に対するこ
の漢方法の利点は、その結果が永久的であり、且つ、簡
単な機械的据付は具しか必要としないということである
。

これらいずれの方法においても、仕上りフェースプレー
トに対するファイバの整合は肝要ではない。

概括すると、上述した漢学的光バーは、コンピュータま
たは他のデジタル出力源から電子工学的に発生された信
号を受取り、そして、これを、感光性部材を画像的形状
に露光する光伝送に変換する。上記光バーは、ワイヤフ
ィラメント、第１及び第２の多重形／制御グリッド、支
持面上に配置されたアドレス可能な蛍光体被覆陽極素子
の食い違い状マトリックス、及び上記第２のグリ７ドと
上記陽極素子との間に配置された自由選択式の等電位ス
クリーングリッドを有す。改良された形式のファイバオ
プティックプレートが、−）二記蛍光体素子が電子放射
によって励起さゼられるときに該素子によって放出され
る光を受取るように配置されており、上記光を画素コン
ジットを通じて直線方向に伝送して光受容体部材を画像
的形状に露光する。

【図面の簡単な説明】

第１図はファイバオプティックプレートを組み込んだ本
発明の真空蛍光装置の一実施例の部分側面図、第２図は
種々の深さのレーザ加工穴を示すファイバオプティック
プレートの側面図、第３図は第１図の光放射構造体の配
置と整合する食い違いパターンの穴を示す本発明のファ
イバオプティックプレートの部分斜視図、第４図は第３
図のファイバオプティックプレート内の一群のファイバ
の拡大部分斜視図、第５図及び第６図は多重レベル形フ
ァイバオプティック構造の形式の本発明の他の実施例を
示す部分斜視図及び縦断面図、第７図及び第８図は真空
蛍光装置内に直接組み込まれた個別光パイプのアレイの
形式の本発明の更に他の実施例を示す斜視図である。 １１１・・・陰極、１１２・・・陽極、１１３・・・蛍
光体、１１４・・・ファイバオプティックプレート、１
１８．１１９・・・導電性ストライプ、１２０・・・グ
リッドプレート、１５０・・・露光用素子、１８０・・
・個別光パイプ。 ＦＩ６．３ １／、”４ 覚膚−イ本メｐ８外ｙ−シ′ Ｆ／６．５ ＦＩ６．６ ＦＩ６．７ Ｆ／６．８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　電子的に発生したデータを画像形状に作るために
   感光性記録媒体とともに用いる真空蛍光式プリント装置
   において、 複数の陰極フィラメントと、 少なくとも１つの制御グリッドと、 蛍光体で被覆された陽極上のアドレス可能なマトリック
   ス状の領域とを備え、該蛍光体領域が上記制御グリッド
   を通る上記陰極フィラメントからの電子によって励起さ
   せられると、高解像の、正確に形成されたアレイ状の光
   が発生されて上記感光性記録媒体へ向かって導かれるよ
   うになっており、更に、 上記蛍光体被覆陽極を支持し且つ上記蛍光体領域からの
   光を上記感光性記録媒体へ線形アレイ状に伝送するよう
   になっているファイバオプティックプレートを備えて成
   る真空蛍光式プリント装置。 ２、　アドレス可能な蛍光体被覆陽極領域が二次元アレ
   イに配置されている特許請求の範囲第１項記載の真空蛍
   光式プリント装置。 ３、　ファイバオプティックプレートが複数の露光コン
   ジットを含んでいる特許請求の範囲第１項記載の真空蛍
   光式プリント装置。 ４、複数の露光コンジットが露光コンジット群となって
   配置されている特許請求の範囲第３項記載の真空蛍光式
   プリント装置。 ５、露光コンジット群がファイバオプティックプレート
   の縁方向に光を送出する特許請求の範囲第４項記載の真
   空蛍光式プリント装置。 ６、　ファイバオプティックプレートがプールからその
   ファイバの軸と平行に縦に裁断されている特許請求の範
   囲第１項記載の真空蛍光式プリント装置。 ７、　ファイバオプティックプレートが二次元パターン
   の光出力を一次元パターンの光出力に翻訳する特許請求
   の範囲第１項記載の真空蛍光式プリント装置。 ８．　ファイバオブテインクプレートが、上記ファイバ
   オプティックプレート内の多重レベルへの接近を許すタ
   イヤ形構造を具備している特許請求の範囲第１項記載の
   真空蛍光式プリント装置。−９、電子的に発生したデー
   タから画像を作るために感光性記録媒体とともに用いら
   れる真空蛍光式プリント装置において、 複数の陰極フィラメントと、 少なくとも１つの制御グリッドと、 陽極上に配置されたアドレス可能な蛍光体領域のアレイ
   とを備え、上記蛍光体領域が上記少なくとも１つの制御
   グリッドを通る上記陰極フィラメントからの電子によっ
   て励起させられると、上記蛍光体領域から光が放出され
   るようになっており、更に、 上記蛍光体領域から放出された光を受取り、且つ、露光
   のために〜上記光を縁方向に、上記感光性記録媒体に隣
   接して高解像度のアレイとして配置された正確に限定さ
   れた場所へ導くようになっている光パイプアレイを備え
   て成る真空蛍光式プリント装置。 １０、電子的に発生したデータを画像的形状に作るため
   に感光性記録媒体とともに用いるようになっている真空
   蛍光式プリント装置でプリントするための方法において
   、 複数の陰極フィラメントを設ける段階と、少なくとも１
   つの制御グリッドを設ける段階と、 蛍光体で被覆された陽極上にマトリックス状のアドレス
   可能領域を設ける段階とを有し、上記蛍光体領域が上記
   制御グリッドを通る上記陰極フィラメントからの電子に
   よって励起させられると、高解像度のアレイとして正確
   に形成された光が発生されて上記感光性記録媒体へ向か
   って導かれるようになり、更に、 上記蛍光体被覆陽極を支持し且つ上記蛍光体領域からの
   光を上記感光性記録媒体へ線形アレイ状に伝送するよう
   になっているファイバオプティックプレートを設ける段
   階を有するプリント方法。