JP2004050570A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加させることが可能な露光装置を提供する。
【解決手段】各発光素子について独立にｍ段階の露光階調制御が可能である場合には、各色毎に最大ｎ回多重露光すると仮定すると、各色毎にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した階調での露光量制御が可能となる。従って、ＲＧＢ３色毎にｎ回多重露光すると仮定すると、｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝^３通りのフルカラーの発色発現（階調表現）が可能になる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に関し、特に、階調再現性に優れる露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光性の有機物質を発光層に用いた有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセント）素子は、他の発光素子に比べて製造が容易であり、薄型かつ軽量の発光素子が構成できる等の利点により、従来、薄型ディスプレイ用素子として研究開発が進められてきた。近年では、発光輝度、発光効率、耐久性等の点でも発光ダイオード（ＬＥＤ）に匹敵する高性能の有機ＥＬ素子が得られていることから、ハロゲン化銀感光体等の感光材料を露光する露光装置への応用が検討されている。
【０００３】
例えば、特開２０００−１０３１１４号公報等には、有機ＥＬ素子を用いた露光装置が記載されている。この露光装置は、図８に示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に発光する有機ＥＬ素子８０を各色毎に主走査方向に複数配列して形成された素子列を、ＲＧＢ３色１組として副走査方向に複数組（図８では２組）並べたものである。なお、図８では、ＲＧＢ各色の有機ＥＬ素子８０を区別するために符号末尾に対応する色を示すアルファベット（Ｒ／Ｇ／Ｂ）を付して示している。
【０００４】
この露光装置では、１回の副走査により、ＲＧＢ各色の光は感光材料の同一位置に１回ずつ照射され、感光材料にはフルカラーの画像潜像が形成される。また、各有機ＥＬ素子の発光強度や発光時間は、図示しない制御回路により制御されており、ＲＧＢ各色毎に所定の露光階調が実現されている。例えば、各色毎にｍ段階の露光階調が可能であるとすると、この露光装置の発色発現可能数はｍ^３通りとなる。従って、多彩な発色を可能とするためには、この露光階調数ｍを大きくする必要がある。例えば、パルス幅変調方式やパルス数変調方式による露光制御において露光階調数を大きくするためには、最小パルス時間幅をより小さくする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ素子等の発光素子の駆動電流を微小なパルス時間幅で精度よく制御するのは制御回路の制御精度の点で非常に困難である。また、発光素子として有機ＥＬ素子を用いる場合には、駆動電流のパルス時間幅を精度よく制御できたとしても、有機ＥＬ素子の応答速度がそれに追いつかないため、露光階調数を増加させるのは困難である。更に、強度変調方式による露光制御においても、駆動電流を微小な小刻みで精度よく制御するのは困難である。即ち、従来、露光装置を構成する各発光素子を多段階で階調変調して露光を行う場合には、露光階調数に限界がある、という問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加させることが可能な露光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の露光装置は、少なくともｎ（ｎ≧２）個の発光素子が副走査方向に並ぶように、発光スペクトルが略同一で且つ各々独立にｍ（ｍ≧３）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイと、前記副走査方向に並んだ前記ｎ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎ回多重露光するように前記ｎ個の発光素子の各々を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
発光素子は各々独立にｍ（ｍ≧３）段階の露光階調制御が可能であるに過ぎないが、この露光装置では、少なくともｎ（ｎ≧２）個の発光素子が副走査方向に並ぶように、発光スペクトルが略同一な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイを用いているので、前記副走査方向に並んだ前記ｎ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けることができる。そして、制御手段により、割り付けられた露光階調に基づいて、感光材料の同一位置を最大ｎ回多重露光するように、前記発光素子の各々を制御することにより、｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝階調の露光量制御を行うことができる。これにより、従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加することができる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために本発明の他の露光装置は、発光スペクトルが異なるｐ（ｐ≧２）種類の発光素子を備え、副走査方向に各種類について少なくともｎｉ（ｎｉ≧２、ｉは１〜ｐの整数）個の発光素子が並ぶように、各種類毎に各々独立にｍｉ（ｍｉ≧３、ｉは１〜ｐの整数）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイと、前記副走査方向に並んだ前記ｎｉ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎｉ回多重露光するように前記ｎｉ個の発光素子の各々を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
発光素子アレイが、発光スペクトルが異なるｐ（ｐ≧２）種類の発光素子を備え、副走査方向に各種類について少なくともｎｉ（ｎｉ≧２、ｉは１〜ｐの整数）個の発光素子が並ぶように、各種類毎に各々独立にｍｉ（ｍｉ≧３、ｉは１〜ｐの整数）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列されている場合には、前記副走査方向に並んだ前記ｎｉ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けることができる。
【００１１】
そして、制御手段により、割り付けられた露光階調に基づいて、感光材料の同一副走査位置を最大ｎｉ回多重露光するように、前記発光素子の各々を制御することにより、各種類毎に｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝階調の露光量制御を行うことができる。即ち、全体では｛ｎ_１×（ｍ_１−１）＋１｝・｛ｎ_２×（ｍ_２−１）＋１｝・・｛ｎ_ｐ×（ｍ_ｐ−１）＋１｝階調の露光量制御を行うことができる。この場合も、同様に、従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加することができる。
【００１２】
上記のｐ種類の発光素子を有する露光装置において、副走査方向に並んだ前記ｐ種類の発光素子の中で感光材料に対する感度が最も低い発光スペクトルの光を発光する発光素子の素子数が他の種類の発光素子の種類毎の素子数よりも多くなるようにすることが好ましい。感光材料の感度が最も低い発光素子の発光強度（時間平均）を低減でき、露光装置の信頼性が向上する。
【００１３】
また、ｐ種類の発光素子を、感光材料との関係でフルカラーの画像を形成可能な発光スペクトルを備えた３種類の発光素子とすることができる。例えば、赤色光を発光する赤色の発光素子、緑色光を発光する緑色の発光素子、及び青色光を発光する青色の発光素子の３種類の発光素子とすることができる。これにより、フルカラーの画像（潜像）を形成することができる。また、各種類毎の露光階調数が下記式を満たすようにすることが好ましい。露光階調数を各色同一にすれば、ブラックからホワイトに至るグレー階調を各露光階調に応じて正確に表現可能である。
【００１４】

また、発光素子アレイが、複数の陰極と複数の陽極とが格子状に配列されたマトリックス電極と、このマトリクス電極の交差部に設けられた発光素子と、を備えて構成されている場合には、上記の露光装置は、発光素子アレイのマトリックス電極を陰極配列方向又は陽極配列方向に沿って複数の領域に分割すると共に、分割された領域毎に、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加して、該領域のマトリクス電極の交差部に設けられた発光素子を点灯するように独立に駆動する駆動手段を更に備えていてもよい。
【００１５】
マトリックス電極を複数の領域に分割して、各領域毎に、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加して、該領域のマトリクス電極の交差部に設けられた発光素子を点灯するように独立に駆動することで、発光素子群全体を駆動する場合と比較すると、１本の陰極又は１本の陽極当りに割り当てられる発光素子数が減少し、各発光素子の駆動デューティが向上し、ピーク発光強度が低下する。これにより、信頼性が向上する。なお、駆動デューティとは、発光素子をパルス駆動した場合のパルス繰り返し周期Ｔに対するパルス幅ｔの割合ｔ／Ｔである。駆動デューティが向上することにより露光効率が向上するので、各発光素子のピーク発光強度を低下することができる。
【００１６】
特に、露光装置が、発光スペクトルが異なる複数種類の発光素子を備えている場合には、複数種類の発光素子の中で感光材料の感度が最も低い発光素子を配列した領域とそれ以外の領域とに分けて独立に駆動するのが好ましい。感度が最も低い発光素子のピーク発光強度が低下することで、より信頼性が向上する。
【００１７】
上記の露光装置において、発光素子としては、アレイ化が容易な有機ＥＬ素子が好ましい。有機ＥＬ素子は、真空蒸着の外、塗布、インクジェット法等を用いることにより単一基板上に多数形成することが容易である。上記の露光装置において発光素子として有機ＥＬ素子を使用した場合には、露光装置の生産性を向上することができると同時に、個々の発光素子の配置位置を調整する手間が省け、配置位置を高精度に維持できるというメリットがある。また、発光素子アレイが形成される基板は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板が好ましい。また、各発光素子は、発光強度及び露光時間の少なくとも一方を変調して露光階調を制御することにより、多段階の露光階調制御が可能となる。
【００１８】
なお、少なくともｎ（ｎ≧２）個の発光素子が副走査方向に並ぶように、発光スペクトルが略同一で且つ各々独立にｍ（ｍ≧３）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイを備えた露光装置を用い、前記副走査方向に並んだ前記ｎ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎ回多重露光する露光方法によっても、同様に、｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝階調の露光量制御を行うことができる。これにより、従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加することができる。
【００１９】
また、発光スペクトルが異なるｐ（ｐ≧２）種類の発光素子を備え、副走査方向に各種類について少なくともｎｉ（ｎｉ≧２、ｉは１〜ｐの整数）個の発光素子が並ぶように、各種類毎に各々独立にｍｉ（ｍｉ≧３、ｉは１〜ｐの整数）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイを備えた露光装置を用い、前記副走査方向に並んだ前記ｎｉ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎｉ回多重露光する露光方法によっても、各種類毎に｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝階調の露光量制御を行うことができる。即ち、全体では｛ｎ_１×（ｍ_１−１）＋１｝・｛ｎ_２×（ｍ_２−１）＋１｝・・｛ｎ_ｐ×（ｍ_ｐ−１）＋１｝階調の露光量制御を行うことができる。この場合も、同様に、従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加することができる。
【００２０】
なお、本発明の露光装置は、ハロゲン化銀カラー感光材料の露光装置として好適である。階調表現性、階調再現性に優れるハロゲン化銀カラー感光材料を用いることで、本発明の露光装置により実現される高露光階調数を、感光材料において忠実に再現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
［露光装置の構成］
本発明の実施の形態に係る露光装置は、図１に示すように、透明基板１０と、透明基板１０上に形成され且つＲＧＢ色の何れかの色で発光する複数の発光部（以下、便宜上、各発光部を「発光素子」という）を備えた有機ＥＬアレイ２０と、有機ＥＬアレイ２０の各発光素子からの光を集光して感光材料４０に照射するセルフォックレンズアレイ（以下、「ＳＬＡ」という）３０と、透明基板１０及びＳＬＡ３０を支持する支持体５０とを備えている。
【００２２】
有機ＥＬアレイ２０は、透明基板１０上に、陽極としての透明電極２１、発光層を含む有機化合物層２２、陰極としての金属電極２３が順次積層されて形成されている。透明電極２１及び金属電極２３は、透明電極２１のライン（陽極ライン）と金属電極２３のライン（陰極ライン）とが発光素子の配置レイアウトに応じて交差するように、各々ライン状にパターンニングされている。
【００２３】
この有機ＥＬアレイ２０は、例えばステンレス製缶等の封止部材６０により覆われており、封止部材６０の縁部と透明基板１０とが接着剤により接着されて、乾燥窒素ガスで置換された封止部材６０内に封止されている。この有機ＥＬアレイ２０の透明電極２１と金属電極２３との間に所定電流が注入されると、陽極ラインと陰極ラインとの交差点に在る有機化合物層２２に含まれる発光層が発光し、発光光が透明電極２１及び透明基板１０を介して取り出される。
【００２４】
また、透明電極２１と金属電極２３の両電極は、複数の発光素子の各々を独立に駆動（パッシブ・マトリックス駆動）する駆動回路８０に接続されている。この駆動回路８０は、両電極間に電圧を印加する電源（図示せず）及びトランジスタやサイリスタで構成されたスイッチング素子（図示せず）を含んで構成されている。
【００２５】
上記の駆動回路８０は、各発光素子の発光強度及び発光時間の少なくとも一方を変更して素子毎にｍ段階の露光階調が可能となるように、制御部９０により制御される。即ち、パルス幅変調、パルス数変調、強度変調等により、各発光素子が変調駆動される。また、駆動用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたＴＦＴ基板上に、有機ＥＬアレイ２０を形成してもよい（アクティブ・マトリックス駆動）。但し、ＴＦＴ基板を使用する場合は、基板と反対の側から発光光を取り出す構成とする方が好ましい。
【００２６】
透明基板１０は、発光光に対して透明な基板であり、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。また、透明基板１０には、一般的な基板特性として、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低吸湿性等が要求される。
【００２７】
透明電極（陽極）２１は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光の波長領域において、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上の光透過率を有するものが好ましい。透明電極２１を構成するための材料としては、酸化錫、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウムなどの透明電極材料として公知の化合物の他、金や白金など仕事関数が大きい金属の薄膜を用いてもよい。また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールまたはこれらの誘導体などの有機化合物でもよい。透明導電膜については、沢田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９年）に詳細に記載されており、本発明に適用することができる。また、透明電極２１は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などにより、透明基板１０上に形成することができる。
【００２８】
有機化合物層２２は、発光層のみからなる単層構造であってもよいし、発光層の外に、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等のその他の層を適宜有する積層構造であってもよい。有機化合物層２２の具体的な構成（電極を含めて表示する）としては、陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、などが挙げられる。また、発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子注入層を複数層設けてもよい。
【００２９】
有機ＥＬアレイ２０は、有機化合物層の材料に応じた色で発光する。従って、発光素子毎に有機化合物層の材料を塗り分けることにより、ＲＧＢ色の何れかの色で発光する複数の発光素子を備えた有機ＥＬアレイ２０を得ることができる。ホール輸送層、電子輸送層、発光層および導電性高分子層などの有機化合物層の各構成層には、従来公知の材料を適宜用いることができる。また、各構成層は、真空蒸着法、スパッタ法、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等、公知の方法を用いて形成することができる。また、溶媒を使い分けることにより多層塗布も可能である。
【００３０】
金属電極（陰極）２３は、仕事関数の低いＬｉ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ土類金属、及びこれらの金属とＡｇやＡｌなどとの合金や混合物等の金属材料から形成されるのが好ましい。陰極における保存安定性と電子注入性とを両立させるために、上記材料で形成した電極を、仕事関数が大きく導電性の高いＡｇ、Ａｌ、Ａｕなどで更に被覆してもよい。なお、金属電極２３も透明電極２１と同様に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などの公知の方法で形成することができる。また、金属電極２３を透明電極２１と同様に透明導電膜で構成することもできる。
【００３１】
ＳＬＡ３０は、複数のセルフォックレンズ３１で構成されている。セルフォックレンズ３１は、断面の半径方向に屈折率分布をもつ棒状の厚肉レンズである。セルフォックレンズ３１に入射された光は、光軸に対して正弦波状に蛇行しながら進行し、感光材料４０表面上で結像して露光スポット７０を結ぶように感光材料４０に向けて出力される。
【００３２】
また、露光スポットを絞り、光学的クロストークを抑制するために、このセルフォックレンズ３１の開口部は各有機ＥＬアレイ２０の各発光領域よりも大きく形成され、且つ隣り合うセルフォックレンズ３１同士は互いに接するように配列されてされている。なお、セルフォックレンズ３１は有機ＥＬアレイ２０の各発光素子と１対１で対応するように設けてもよいし、副走査方向に並んだ複数の各発光素子に対して１つというように、１対Ｎ（Ｎ：２以上の整数）で対応するように設けてもよい。
【００３３】
感光材料４０は、ＲＧＢ３色でのカラー露光が可能であれば、特に制限されない。例えば、感光材料４０としてカラーのハロゲン化銀感光材料を使用することができる。また、感光感熱材料も使用することができる。
【００３４】
［発光素子の配列］
次に、有機ＥＬアレイ２０の発光素子の配列について説明する。有機ＥＬアレイ２０には、図２に示すように、赤色（Ｒ色）に発光する発光素子２５Ｒ、緑色（Ｇ色）に発光する発光素子２５Ｇ、及び青色（Ｂ色）に発光する発光素子２５Ｂが、第１のブロック２６と第２のブロック２７の２ブロックに分けられて、以下に説明するレイアウトで同一基板上にマトリクス状に配列されている。有機ＥＬは、蒸着等の方法により同一基板上に多数の発光素子を形成できる。また、異なる基板上にＲＧＢ各色の発光素子を形成し、これら３つのブロックを配列して使用することも可能である。
【００３５】
まず、第１のブロック２６においては、発光素子２５Ｒが主走査方向に所定間隔で複数個配列されて素子列Ｒを構成し、この素子列Ｒが副走査方向に複数行配列されている。同様に、発光素子２５Ｇを複数個配列した素子列Ｇが副走査方向に素子列Ｒと同数行配列され、発光素子２５Ｂを複数個配列した素子列Ｂが副走査方向に素子列Ｒと同数行配列されている。
【００３６】
例えば、図２では、第１のブロック２６に、発光素子２５Ｒが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｒ_１〜Ｒ_３、発光素子２５Ｇが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｇ_１〜Ｇ_３、及び発光素子２５Ｂが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｂ_１〜Ｂ_３が、副走査方向にＲＧＢの順に配列されている。従って、ＲＧＢ各色の発光素子が３個ずつ、合計９個の発光素子が副走査方向に配列されることになる。
【００３７】
次に、第２のブロック２７においては、第１のブロック２６と同様に、素子列Ｒ、素子列Ｇ、及び素子列Ｂの各々が副走査方向に第１のブロック２６の素子列Ｒと同数行ずつ配列されているが、第２のブロック２７の各素子列は、第１のブロック２６の各素子列から主走査方向に所定間隔ずらして配置されている。これにより、第１のブロック２６に配置された発光素子による露光スポット間を、第２のブロック２７に配置された発光素子によって露光することができる。
【００３８】
例えば、図２では、第２のブロック２７に、発光素子２５Ｒが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｒ_４〜Ｒ_６、発光素子２５Ｇが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｇ_４〜Ｇ_６、及び発光素子２５Ｂが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｂ_４〜Ｂ_６が、副走査方向にＲＧＢの順に配列されている。従って、第１のブロック２６と同様に、ＲＧＢ各色の発光素子が３個ずつ、合計９個の発光素子が副走査方向に配列されることになる。
【００３９】
［多階調露光方法］
次に、上記の露光装置を用いて感光材料を多階調で露光する露光方法について説明する。
【００４０】
感光材料４０が搬送されるのに伴い、有機ＥＬアレイ２０の発光素子２５Ｒ、２５Ｇ、及び２５Ｂの各々が所定のタイミングで点灯され、副走査方向に配列されたＲＧＢ３色の発光素子により感光材料４０の同一位置が露光（多重露光）される。例えば、図２に示す素子配列では、Ｒ色に発光する発光素子２５Ｒで３回、Ｇ色に発光する発光素子２５Ｇで３回、及びＢ色に発光する発光素子２５Ｂで３回の合計９回の多重露光がなされる。
【００４１】
各発光素子について独立にｍ段階の露光階調制御が可能である場合には、各色毎に最大ｎ回多重露光すると仮定すると、各色毎にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した階調での露光量制御が可能となる。即ち、発光色が同じ場合は、階調数はその発光色で発色する色の濃度の可能数となるので、複数の発光素子で多重露光する場合の可能数は各素子の可能数の和となる。１素子当りｍ段階の露光階調制御が可能である場合、これと同じ発光色の素子ｎ個により多重露光されるとすると、最小０から最大ｎ×（ｍ−１）までの濃度での露光が可能であり、露光階調数は｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝となる。一方、発光色が異なる場合は、各色の濃度の組合せで色彩が表現されることになるので、複数色で多重露光する場合の可能数は各色の可能数の積となる。従って、ＲＧＢ３色毎にｎ回多重露光すると仮定すると、｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝^３通りのフルカラーの発色発現（階調表現）が可能になる。
【００４２】
例えば、本実施の形態の有機ＥＬアレイ２０の各発光素子について１回の露光で８ビット（２^８＝２５６）の露光階調制御が可能であるとすると、ＲＧＢ各色について３回露光する場合には、各色毎に７６６階調の露光量制御が可能となり、７６６^３＝４４９４５５０９６通りのフルカラーの発色発現が可能になる。即ち、ＲＧＢ各色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置では発色発現数が２５６^３＝１６７７７２１６通りであったが、ＲＧＢ各色について３回ずつ露光する場合には、この約２７倍もの発色発現数を実現することができる。
【００４３】
図３に、露光階調の各発光素子への割り付け例を示す。この例では、１回の露光で２５６段階の露光階調制御が可能である発光素子を用い、副走査方向に配列された３個のＲ色の発光素子（Ｒ素子１、Ｒ素子２、及びＲ素子３）に着目して、７６６段階で表した各階調をこの３個の発光素子に略均等に割り付けている。Ｒ素子１、Ｒ素子２、及びＲ素子３の配列順序は任意である。また、Ｇ色の発光素子、Ｂ色の発光素子についても、同様に、露光階調の割り付けを行うことができる。また、図４に示すように、露光階調を各発光素子に不均等に割り付けることもできる。
【００４４】
上記の露光階調を略均等に割り付ける露光階調の割り付け方法は、以下の通り一般化することができる。ここでは、Ｒ色についてｎ個の発光素子によるｎ回の露光で７６６階調の露光量制御を行い、入力された画像データに基づいて所定画素を露光量Ｘで露光する場合について説明する。露光量Ｘは最小露光量単位であり、整数で与えられる。７６６階調の露光量制御を行うとすると、露光量Ｘは７６６階調の各段階に対応して０から７６５までの何れかの整数で与えられ、数値が大きくなるほど露光量が増加する。このＸ値とｎ値とを用いてｐ値及びｑ値を演算する。下記式に示すように、ｐ値はＸをｎで除算した場合の剰余として与えられる。
【００４５】
【数１】

【００４６】
また、下記式に示すように、ｑ値はＸをｎで除算した場合の商を０に近い整数に丸めた値として与えられる。
【００４７】
【数２】

【００４８】
そして、ｎ個の発光素子の内、任意のｐ個には露光量が（ｑ＋１）となるように、残りの（ｎ−ｐ）個の発光素子には露光量がｑとなるように、露光階調を割り付けることができる。例えば、露光量２４１を３個の発光素子に割り付ける場合には、ｐ値は１となり、ｑ値は８０となるから、１個の発光素子には露光量が８１となるように露光階調が割り付けられ、残りの２個の発光素子には露光量が８０となるように露光階調が割り付けられる。
【００４９】
上記の方法で割り付けられた露光階調に基づいてｎ個のＲ色の発光素子の各々により感光材料の同一位置がｎ回露光され、各画素毎に決定された露光量Ｘが与えられる。Ｂ色、Ｇ色についても同様に露光され、ＲＧＢ各色毎に画像データに応じた露光量が与えられる。
【００５０】
以上説明した通り、本実施の形態に係る露光装置は、ＲＧＢ各色毎にｎ個ずつ、合計３ｎ個の発光素子が副走査方向に配列された有機ＥＬアレイを備えているので、１回の副走査で、感光材料の同一位置を各色毎にｎ回ずつ、合計３ｎ回露光することができる。従って、各発光素子について独立にｍ段階の露光階調制御が可能である場合には、各色毎に最大ｎ回多重露光すると仮定すると、各色毎に｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝階調の露光量制御が可能となり、ＲＧＢ各色毎にｎ回多重露光すると仮定すると、｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝^３通りのフルカラーの発色発現（階調表現）が可能になる。即ち、ＲＧＢ各色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置と比べて、各色毎の露光階調数及び発色発現数が飛躍的に増大する。これにより多彩且つ超高精細な色再現、高画質化を達成することができる。
【００５１】
また、階調数を一定とした場合にも、従来の露光装置と比べて、発光素子やこの発光素子を駆動する駆動回路の応答速度の限界を超えて、副走査速度を向上することができる。一方、副走査速度を一定とした場合にも、各発光素子の発光強度を低減できるので、露光装置の信頼性を向上することができる。
【００５２】
更に、面積階調ではなく、露光量を制御する露光階調を採用しているので、空間分解能を犠牲にすることなく、発色発現数を増加させることができる。
（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る露光装置は、有機ＥＬアレイ２０の発光素子の配列を変更した以外は第１の実施の形態と同様の構成であるため、同じ構成部分に付いては説明を省略し、相違点である発光素子の配列と露光方法とについて説明する。
【００５３】
［発光素子の配列］
有機ＥＬアレイ２０には、図５に示すように、１枚の基板上に、赤色（Ｒ色）に発光する発光素子２５Ｒ、緑色（Ｇ色）に発光する発光素子２５Ｇ、及び青色（Ｂ色）に発光する発光素子２５Ｂが、第１のブロック２６Ａと第２のブロック２７Ａの２ブロックに分けられて、以下に説明するレイアウトでマトリクス状に配列されている。
【００５４】
まず、第１のブロック２６Ａにおいては、発光素子２５Ｒが主走査方向に所定間隔で複数個配列されて素子列Ｒを構成し、この素子列Ｒが副走査方向に複数（ｎ_Ｒ）行配列されている。同様に、発光素子２５Ｇを複数個配列した素子列Ｇが副走査方向に複数（ｎ_Ｇ）行配列され、発光素子２５Ｂを複数個配列した素子列Ｂが副走査方向に複数（ｎ_Ｂ）行配列されている。ここで、素子列Ｒの配列行数ｎ_Ｒ、素子列Ｇの配列行数ｎ_Ｇ、及び素子列Ｂの配列行数ｎ_Ｂの少なくとも１つは他の配列行数と異なっている。
【００５５】
素子列Ｒ、素子列Ｇ、及び素子列Ｂそれぞれの配列行数は、感光材料の感度に応じて変更することができる。例えば、感光材料４０としてハロゲン化銀感光材料（カラーペーパ）を使用する場合には、ＲＧＢ各色の光に対する感度は、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色の順に高くなる。従って、ＲＧＢ各色について配列行数を同じにした場合には、Ｂ色、Ｇ色、Ｒ色の順に発光強度を大きくする必要があるが、この場合はＲ色の発光素子の寿命が短くなる問題がある。これに対し、Ｒ色の発光素子の配列行数を、他色の発光素子の配列行数よりも多くすることにより、Ｒ色の発光素子１個当りの（時間平均した）発光強度を低減でき、短寿命化の問題を低減することができる。上記のように感度がＲ色、Ｇ色、Ｂ色の順に高くなる感光材料を使用する場合には、最も低感度のＲ色に最も多くの列数が割り当てられるように、ＲＧＢ各色の配列行数をＢ色、Ｇ色、Ｒ色の順に増加させるのがより好ましい。
【００５６】
例えば、図５では、第１のブロック２６Ａに、発光素子２５Ｒが各々主走査方向に２０個配列された４行の素子列Ｒ_１〜Ｒ_４、発光素子２５Ｇが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｇ_１〜Ｇ_３、及び発光素子２５Ｂが各々主走査方向に２０個配列された２行の素子列Ｂ_１、Ｂ_２が、副走査方向にＲＧＢの順に配列されている。従って、副走査方向には、Ｒ色の発光素子が４個、Ｇ色の発光素子が３個、Ｂ色の発光素子が２個の合計９個の発光素子が配列されることになる。
【００５７】
次に、第２のブロック２７Ａには、第１のブロック２６Ａと同様に、ｎ_Ｒ行の素子列Ｒ、ｎ_Ｇ行の素子列Ｇ、及びｎ_Ｂ行の素子列Ｂの各々が副走査方向に配列されているが、第２のブロック２７Ａの各素子列は、第１のブロック２６Ａの各素子列から主走査方向に所定間隔ずらして配置されている。これにより、第１のブロック２６Ａに配置された発光素子による露光スポット間を、第２のブロック２７Ａに配置された発光素子により露光することができる。
【００５８】
例えば、図５では、第２のブロック２７Ａに、発光素子２５Ｒが各々主走査方向に２０個配列された４行の素子列Ｒ_５〜Ｒ_８、発光素子２５Ｇが各々主走査方向に２０個配列された３行の素子列Ｇ_４〜Ｇ_６、及び発光素子２５Ｂが各々主走査方向に２０個配列された２行の素子列Ｂ_３、Ｂ_４が、副走査方向にＲＧＢの順に配列されている。従って、第１のブロック２６Ａと同様に、Ｒ色の発光素子が４個、Ｇ色の発光素子が３個、Ｂ色の発光素子が２個の合計９個の発光素子が副走査方向に配列されることになる。
【００５９】
［多階調露光方法］
次に、上記の露光装置を用いて感光材料を多階調で露光する露光方法について説明する。
【００６０】
感光材料４０が搬送されるのに伴い、１回の副走査で、有機ＥＬアレイ２０の発光素子２５Ｒ、２５Ｇ、及び２５Ｂの各々が所定のタイミングで点灯され、副走査方向に配列されたＲＧＢ３色の発光素子により感光材料４０の同一位置が露光（多重露光）される。例えば、図５に示す素子配列では、Ｒ色に発光する発光素子２５Ｒで４回、Ｇ色に発光する発光素子２５Ｇで３回、及びＢ色に発光する発光素子２５Ｂで２回の合計９回の多重露光がなされる。
【００６１】
各色の発光素子について独立にｍｉ（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）段階の露光階調制御が可能である場合には、各色毎に最大ｎｉ（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）回多重露光すると仮定すると、各色毎にシャドウからハイライトまでを｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝段階で表した階調での露光量制御が可能となる。上記の通り、ｎｉの値はＲＧＢ３色について同じ値とはならないが、ｍｉの値はＲＧＢ３色について同じ値でも良く、異なる値でも良い。
【００６２】
例えば、図６に示すように、ＲＧＢ各色について露光階調数｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝が同じ値となるように、ｎｉの値に応じてｍｉの値を設定することができる。従って、ＲＧＢ３色で多重露光すると、｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝^３通りのフルカラーの発色発現が可能になる。
【００６３】
図６に示す例では、１回の露光で２５６段階の露光階調制御が可能なＲ色の発光素子２５Ｒで４回露光し、１回の露光で３４１段階の露光階調制御が可能なＧ色の発光素子２５Ｇで３回露光し、１回の露光で５１１段階の露光階調制御が可能なＢ色の発光素子２５Ｂで２回露光するので、各色毎に１０２１階調の露光量制御が可能となり、１０２１^３＝１０６４３３２２６１通りのフルカラーの発色発現が可能になる。即ち、この場合には、ＲＧＢ３色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置の約６３倍もの発色発現数を実現することができる。
【００６４】
また、図７に示すように、ＲＧＢ各色について露光階調数｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝は必ずしも一致する必要は無い。Ｒ色については｛ｎ_Ｒ×（ｍ_Ｒ−１）＋１｝階調、Ｇ色については｛ｎ_Ｇ×（ｍ_Ｇ−１）＋１｝階調、Ｂ色については｛ｎ_Ｂ×（ｍ_Ｂ−１）＋１｝階調の露光量制御が可能となる場合には、ＲＧＢ各色で多重露光すると、｛ｎ_Ｒ×（ｍ_Ｒ−１）＋１｝・｛ｎ_Ｇ×（ｍ_Ｇ−１）＋１｝・｛ｎ_Ｂ×（ｍ_Ｂ−１）＋１｝通りのフルカラーの発色発現が可能になる。
【００６５】
図７に示す例では、１回の露光で２５６段階の露光階調制御が可能なＲ色の発光素子２５Ｒで４回露光し、１回の露光で５１２段階の露光階調制御が可能なＧ色の発光素子２５Ｇで３回露光し、１回の露光で５１２段階の露光階調制御が可能なＢ色の発光素子２５Ｂで２回露光するので、Ｒ色については１０２１階調、Ｂ色については１５３４階調、Ｂ色については１０２３階調の露光量制御が可能となり、１０２１×１５３４×１０２３＝１６０２２３６９２２通りのフルカラーの発色発現が可能になる。即ち、この場合には、ＲＧＢ３色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置の約９６倍もの発色発現数を実現することができる。
【００６６】
グレーを表現する場合には、ＲＧＢ３色の露光により銀塩感光材料が発色する、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の色濃度が実質的に等しくなるように、ＲＧＢ３色の露光量を制御する必要がある。露光階調数を各色同一にすれば、ブラックからホワイトに至るグレー階調を各露光階調に応じて正確に表現可能である。各色の露光階調数が異なる場合、正確なグレーを表現できないケースが発生する。勿論、原理的に正確なグレーを表現できないとしても、人間の視認限度以下の精度であれば、問題にはならない。
【００６７】
以上説明した通り、本実施の形態に係る露光装置は、Ｒ色の発光素子がｎ_Ｒ個、Ｇ色の発光素子がｎ_Ｇ個、Ｂ色の発光素子がｎ_Ｂ個の合計（ｎ_Ｒ＋ｎ_Ｇ＋ｎ_Ｂ）個の発光素子が副走査方向に配列された有機ＥＬアレイを備えているので、感光材料の同一位置をＲ色でｎ_Ｒ回、Ｇ色でｎ_Ｇ回、Ｂ色でｎ_Ｂ回の合計（ｎ_Ｒ＋ｎ_Ｇ＋ｎ_Ｂ）回露光することができる。従って、各色の発光素子について独立にｍｉ（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）段階の露光階調制御が可能である場合には、各色毎に最大ｎｉ（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）回多重露光すると仮定すると、Ｒ色については｛ｎ_Ｒ×（ｍ_Ｒ−１）＋１｝階調、Ｇ色については｛ｎ_Ｇ×（ｍ_Ｇ−１）＋１｝階調、Ｂ色については｛ｎ_Ｂ×（ｍ_Ｂ−１）＋１｝階調の露光量制御が可能となる。ＲＧＢ各色毎に多重露光すると仮定すると、｛ｎ_Ｒ×（ｍ_Ｒ−１）＋１｝・｛ｎ_Ｇ×（ｍ_Ｇ−１）＋１｝・｛ｎ_Ｂ×（ｍ_Ｂ−１）＋１｝通りのフルカラーの発色発現が可能になる。即ち、ＲＧＢ３色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置と比べて、各色毎の露光階調数及び発色発現数が飛躍的に増大する。これにより多彩且つ超高精細な色再現、高画質化を達成することができる。
【００６８】
また、階調数を一定とした場合にも、発光素子やこの発光素子を駆動する駆動回路の応答速度の限界を超えて、副走査速度を向上することができる。一方、副走査速度を一定とした場合にも、各発光素子の発光強度を低減できるので、露光装置の信頼性を向上することができる。
【００６９】
更に、面積階調ではなく、露光量を制御する露光階調を採用しているので、空間分解能を犠牲にすることなく、発色発現数を増加させることができる。
【００７０】
（第３の実施の形態）
本実施の形態に係る露光装置は、有機ＥＬアレイ２０の発光素子の配列を変更すると共に、駆動回路を基板上に形成した以外は第１の実施の形態と同様の構成であるため、同じ構成部分に付いては説明を省略し、相違点である発光素子の配列と駆動回路の配置、及び露光方法について説明する。
【００７１】
［発光素子の配列］
基板１０上に形成された有機ＥＬアレイ２０は、図９に示すように、Ｒ色の発光素子２５Ｒを配列したＲ領域２８Ｒと、Ｇ色の発光素子２５Ｇを配列したＧ領域２８Ｇ及びＢ色の発光素子２５Ｂを配列したＢ領域２８Ｂを合わせたＧＢ領域と、から構成されている。Ｒ領域及びＧＢ領域の各々において、各発光素子の配置は単純マトリックス配置とされている。
【００７２】
また、基板１０上には、Ｒ領域の単純マトリックスを駆動するために、陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−Ｒ及び陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−Ｒが、ＧＢ領域の単純マトリックスを駆動するために、陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−ＧＢ及び陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−ＧＢが、各々発光素子が形成された領域を取り囲むように設けられている。
【００７３】
Ｒ領域及びＧＢ領域の各々は、これら駆動回路により同時独立にパッシブ・マトリックス駆動（デュアル・スキャン）される。パッシブ・マトリックス駆動とは、各陰極ラインを時分割線順次走査し、走査中の陰極ラインと交差する陽極ラインを信号に発光させたい信号に応じて駆動して、走査を全陰極線に順次行き渡らせる駆動方法である。
【００７４】
発光素子群を複数の領域に分割して、各領域毎にパッシブ・マトリックス駆動することにより、発光素子群全体をパッシブ・マトリックス駆動する場合と比較すると、各発光素子の駆動デューティが向上し、ピーク発光強度が低下する。発光素子群を２つの領域に分割する場合には、各発光素子の駆動デューティが２倍に向上し、ピーク発光強度が半減する。これにより、信頼性が向上する。
【００７５】
図１０に示すように、Ｒ領域２８Ｒでは、略六角形状の発光素子２５Ｒが主走査方向に所定間隔で複数個配列されて素子列Ｒを構成すると共に、同数の発光素子２５Ｒがこの素子列Ｒから主走査方向に所定間隔ずらして配置されて素子列Ｒ´を構成している。この素子列Ｒ及び素子列Ｒ´が複数（ｎ_Ｒ）行ずつ副走査方向に交互に配列されて、多数の発光素子２５Ｒがいわゆる千鳥状に配置されている。発光素子を千鳥状に配置することで、素子列Ｒの発光素子による露光スポット間を、素子列Ｒ´の発光素子により露光することができる。
【００７６】
同様に、Ｇ領域２８Ｇには発光素子２５Ｇが主走査方向に所定間隔で複数個配列された素子列Ｇ，Ｇ´が複数（ｎ_Ｇ）行ずつ副走査方向に交互に配列され、Ｂ領域２８Ｂには発光素子２５Ｂが主走査方向に所定間隔で複数個配列された素子列Ｂ，Ｂ´が複数（ｎ_Ｂ）行ずつ副走査方向に交互に配列されている。
【００７７】
上述した通り、感光材料４０としてハロゲン化銀感光材料を使用する場合には、低感度のＲ色の発光素子の配列行数ｎ_Ｒを、他色の発光素子の配列行数ｎ_Ｇ、ｎ_Ｂよりも大きくすることにより、Ｒ色の発光素子１個当りの発光強度（時間平均）を低減でき、信頼性が向上する。
【００７８】
図１１は図１０の部分Ａの拡大図である。図１１に示すように、隣接する素子列Ｒ、素子列Ｒ´は１本の陰極ライン（金属電極２３のライン）上に形成されている。即ち、２列で１組の素子列が１本の陰極ライン上に形成され、１本の陰極ラインで駆動される。これにより、各列毎に１本の陰極ラインを割り当てる場合と比較して、陰極ラインの本数を半分に低減でき、駆動回路及び制御回路を単純化することができる。
【００７９】
例えば、図９では、Ｒ領域に、発光素子２５Ｒが１９２０個配列された素子列Ｒ，Ｒ´を３２組６４行配列すると共に、ＧＢ領域に、発光素子２５Ｇが１９２０個配列された素子列Ｇ，Ｇ´を１６組３２行と、発光素子２５Ｂが１９２０個配列された素子列Ｂ，Ｂ´を１６組３２行配列している。この場合、副走査方向には、Ｒ色の発光素子が３２個、Ｇ色の発光素子が１６個、Ｂ色の発光素子が１６個の合計６４個の発光素子が配列されることになる。
【００８０】
この場合、Ｒ領域の発光素子２５Ｒを駆動するには、３２本の陰極ラインと３８４０本の陽極ラインとが必要になる。なお、Ｒ領域の陽極ラインとＧＢ領域の陽極ラインとは各々独立である。図９では、３２本の陰極ラインは、１個の３２チャンネルの陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−Ｒにより駆動され、３８４０本の陽極ラインは、並列に配置してカスケード接続された８個の４８０チャンネルの陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−Ｒにより駆動される。
【００８１】
同様に、ＧＢ領域の発光素子２５Ｇ及び発光素子２５Ｂを駆動するには、３２本の陰極ラインと３８４０本の陽極ラインとが必要になる。図９では、Ｒ領域と同様に、３２本の陰極ラインは、１個の３２チャンネルの陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−ＧＢにより駆動され、３８４０本の陽極ラインは、カスケード接続された８個の４８０チャンネルの陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−ＧＢにより駆動される。
【００８２】
なお、駆動回路の割り付け方法は、上記の方法には限定されない。例えば、Ｒ領域の３２本の陰極ラインとＧＢ領域の３２本の陰極ラインとを、デュアルスキャンが可能な１個の６４チャンネルの陰極用駆動回路により駆動することができる。また、３８４０本の陽極ラインを駆動するのに、８個の４８０チャンネルの陽極用駆動回路の代わりに、１０個の３８４チャンネルの陽極用駆動回路又は１個の３８４０チャンネルの陽極用駆動回路を用いることもできる。
【００８３】
［多階調露光方法］
次に、上記の露光装置を用いて感光材料を多階調で露光する露光方法について説明する。
【００８４】
感光材料４０が搬送されるのに伴い、有機ＥＬアレイ２０の発光素子２５Ｒ、２５Ｇ、及び２５Ｂの各々が所定のタイミングで点灯され、副走査方向に配列されたＲＧＢ３色の発光素子により感光材料４０の同一位置が露光（多重露光）される。例えば、図９に示す素子配列では、Ｒ色に発光する発光素子２５Ｒで３２回、Ｇ色に発光する発光素子２５Ｇで１６回、及びＢ色に発光する発光素子２５Ｂで１６回の合計６４回の多重露光がなされる。
【００８５】
各色の発光素子について独立にｍｉ（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）段階の露光階調制御が可能である場合には、各色毎に最大ｎｉ（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）回多重露光すると仮定すると、各色毎にシャドウからハイライトまでを｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝段階で表した階調での露光量制御が可能となる。上記の通り、ｎｉの値はＲＧＢ３色について同じ値とはならないが、ｍｉの値はＲＧＢ３色について同じ値でも良く、異なる値でも良い。
【００８６】
例えば、図１２に示すように、１回の露光で１２８段階（７ビット）の露光階調制御が可能なＲ色の発光素子２５Ｒで３２回露光し、１回の露光で２５６段階（８ビット）の露光階調制御が可能なＧ色の発光素子２５Ｇで１６回露光し、１回の露光で２５６段階（８ビット）の露光階調制御が可能なＢ色の発光素子２５Ｂで１６回露光するので、Ｒ色については４０６５階調、Ｂ色については４０８１階調、Ｂ色については４０８１階調の露光量制御が可能となり、４０６５×４０８１×４０８１＝６７７００７９０４６５通りのフルカラーの発色発現が可能になる。即ち、この場合には、ＲＧＢ３色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置の約４０３７倍もの発色発現数を実現することができる。
【００８７】
以上説明した通り、本実施の形態に係る露光装置は、第２の実施の形態と同様に、Ｒ色の発光素子がｎ_Ｒ個、Ｇ色の発光素子がｎ_Ｇ個、Ｂ色の発光素子がｎ_Ｂ個の合計（ｎ_Ｒ＋ｎ_Ｇ＋ｎ_Ｂ）個の発光素子が副走査方向に配列された有機ＥＬアレイを備えているので、ＲＧＢ各色毎に多重露光する場合、｛ｎ_Ｒ×（ｍ_Ｒ−１）＋１｝・｛ｎ_Ｇ×（ｍ_Ｇ−１）＋１｝・｛ｎ_Ｂ×（ｍ_Ｂ−１）＋１｝通りのフルカラーの発色発現が可能になる。即ち、ＲＧＢ３色毎に１回ずつ露光する従来の露光装置と比べて、各色毎の露光階調数及び発色発現数が飛躍的に増大する。これにより多彩且つ超高精細な色再現、高画質化を達成することができる。
【００８８】
また、階調数を一定とした場合にも、発光素子やこの発光素子を駆動する駆動回路の応答速度の限界を超えて、副走査速度を向上することができる。一方、副走査速度を一定とした場合にも、各発光素子の発光強度を低減できるので、露光装置の信頼性を向上することができる。
【００８９】
また、発光素子群を複数の領域に分割して、各領域毎に同時独立にパッシブ・マトリックス駆動することにより、発光素子群全体をパッシブ・マトリックス駆動する場合と比較すると、各発光素子の駆動デューティが向上し、ピーク発光強度が低下するので、露光装置の信頼性が向上する。
【００９０】
更に、面積階調ではなく、露光量を制御する露光階調を採用しているので、空間分解能を犠牲にすることなく、発色発現数を増加させることができる。
【００９１】
なお、この例では、有機ＥＬアレイをＲ色の発光素子を配列したＲ領域と、Ｇ色及びＢ色の発光素子を配列したＧＢ領域とに分けたが、Ｒ色の発光素子及びＧ色の発光素子の一部を配列したＲＧ領域と、Ｇ色の発光素子の残りの部分及びＢ色の発光素子を配列したＧＢ領域と、に分けることもできる。例えば、Ｒ色の素子列６４行とＧ色の素子列１６行とを配列した領域と、残り１６行のＧ色の素子列とＢ色の素子列３２行とを配列したもう１つの領域と、に分けることができる。
【００９２】
また、大サイズの露光が可能な露光装置を実現するために、Ｒ領域とＧＢ領域とを備えた上記の露光ブロックを同一基板上に複数形成してもよい。例えば、図１３に示すように、基板１０上に２つの露光ブロックＢＲ_１、ＢＲ_２を各ブロックが相互に向き合うように主走査方向に並べて配置する。
【００９３】
即ち、露光ブロックＢＲ_１には、Ｒ領域２８Ｒ_１（Ｒ領域１）と、Ｇ領域２８Ｇ_１及びＢ領域２８Ｂ_１を合わせたＧＢ領域１とが設けられると共に、Ｒ領域１の単純マトリックスを駆動する陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−Ｒ１及び陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−Ｒ１と、ＧＢ領域１の単純マトリックスを駆動する陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−ＧＢ１及び陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−ＧＢ１とが、各々発光素子が形成された領域を取り囲むように設けられる。
【００９４】
また、露光ブロックＢＲ_２についても同様に、Ｒ領域２８Ｒ_２（Ｒ領域２）と、Ｇ領域２８Ｇ_２及びＢ領域２８Ｂ_２を合わせたＧＢ領域２とが設けられると共に、Ｒ領域２の単純マトリックスを駆動する陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−Ｒ２及び陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−Ｒ２と、ＧＢ領域２の単純マトリックスを駆動する陰極用駆動回路ｒｏｗＩＣ−ＧＢ２及び陽極用駆動回路ｃｏｌｕｍｎＩＣ−ＧＢ２とが、各々発光素子が形成された領域を取り囲むように設けられる。
【００９５】
例えば、Ｒ領域１、２の各々に発光素子が主走査方向に１９２０個配列された素子列Ｒと素子列Ｒ´を交互に配列すると、Ｒ領域１、２の各々について３８４０本の陽極ラインが必要になる。２つの露光ブロックＢＲ_１、ＢＲ_２を合わせると７６８０本の陽極ラインが必要になる。即ち、主走査方向に７６８０チャンネルでの駆動が可能になる。なお、Ｒ領域１、Ｒ領域２、ＧＢ領域１、ＧＢ領域２の各領域について陽極ライン及び陰極ラインは各々独立である。
【００９６】
以下、上記第１乃至第３の実施の形態に係る露光装置の変形例について説明する。
【００９７】
上記第１の実施の形態では、複数の同色の発光素子に露光階調を割り付ける２つの方法を示し、また、第２の実施の形態では、色毎に露光階調を割り付ける２つの方法を示したが、これらの方法を適宜組合わせて露光階調の割り付けを行うことができる。
【００９８】
上記第１乃至第３の実施の形態では、複数の発光点を備えた有機ＥＬアレイを使用する例について説明したが、発光素子は有機ＥＬ素子には限られない。例えば、無機ＥＬ素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）等の他の発光素子をマトリクス状に配列したアレイ光源を用いても、同様の効果を得ることができる。但し、有機ＥＬは、蒸着等の方法により同一基板上に多数の発光素子を形成できるので、最も好ましい発光素子である。また、アレイ光源を用いる代わりに、発光素子等の光源と光源からの光を空間的に変調するシャッター・アレイ等の空間変調素子とを組合わせて使用してもよい。
【００９９】
上記第１乃至第３の実施の形態では、同一基板上にＲＧＢ３色の発光素子をアレイ状に配置したが、ＲＧＢ３色の発光素子を色毎に異なる基板上にアレイ状に配置してもよい。そして、Ｒ色の発光素子を配置したＲ素子アレイ部、Ｇ色の発光素子を配置したＧ素子アレイ部、及びＢ色の発光素子を配置したＢ素子アレイ部の３つのユニットを配列して使用することも可能である。また、Ｒ色の発光素子を配置したＲ素子アレイ部と、Ｇ色及びＢ色の発光素子を配置したＧＢ素子アレイ部の２つのユニットを配列して使用してもよい。
【０１００】
上記第１乃至第３の実施の形態では、ＲＧＢ３色の光で感光材料を露光する例について説明したが、ＲＧＢ３色の光で露光する露光装置には限定されない。例えば、赤外光や紫外光により感光材料を露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、発光色、発光スペクトルの種類も３種類には限定されない。
【０１０１】
上記第１乃至第３の実施の形態では、露光階調数及び発色発現数が飛躍的に増大することを示したが、表現可能な階調領域が広くても、その階調領域全域を使用する必要は無く、その階調領域の範囲内で露光装置を運用すればよい。例えば、図７に示す例では、Ｒ色については１０２１階調、Ｂ色については１５３４階調、Ｂ色については１０２３階調の露光量制御が可能となるが、ＲＧＢ各色について１０２１階調分を使用してフルカラー画像を形成するように、各発光素子の発光量（発光強度×露光時間）を設定し、運用してもよい。
【０１０２】
上記第３の実施の形態では、Ｒ領域に素子列Ｒ，Ｒ´を３２組６４行配列すると共に、ＧＢ領域に素子列Ｇ，Ｇ´を１６組３２行と素子列Ｂ，Ｂ´を１６組３２行とを配列したが、ハロゲン化銀感光材料のＲＧＢ各色の光に対する感度は、１（Ｒ色）：１０（Ｇ色）：７０（Ｂ色）である。従って、Ｒ領域に素子列Ｒ，Ｒ´を７０組１４０行配列すると共に、ＧＢ領域に素子列Ｇ，Ｇ´を７組１４行と素子列Ｂ，Ｂ´を１組２行とを配列することにより、ＲＧＢ各色の時間平均での発光強度を略均一にして、より高い信頼性を得ることができる。また、Ｒ領域に素子列Ｒ，Ｒ´を１４０組２８０行配列すると共に、ＧＢ領域に素子列Ｇ，Ｇ´を１４組２８行と素子列Ｂ，Ｂ´を２組４行とを配列しても、同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
更に、このようにＲＧＢ各色の時間平均での発光強度を略均一になるようにした場合であっても、Ｒ素子、Ｇ素子、Ｂ素子をそれぞれ構成する有機ＥＬ材料の違いにより、信頼性に差異が生じる場合がある。多くの場合、同一の発光強度条件では、Ｒ素子、Ｂ素子、Ｇ素子の順に信頼性が高い（駆動に伴う劣化に起因する発光強度の低下が少ない）。従って、最初から発光強度が、Ｒ素子、Ｂ素子、Ｇ素子の順に高くなるように、ＲＧＢ各色の列数を設定することにより、駆動に伴う発光強度が低下する割合を略均一にすることが可能であり、更に高い信頼性を得ることができる。例えば、Ｒ領域に素子列Ｒ，Ｒ´を２８０組５６０行配列すると共に、ＧＢ領域に素子列Ｇ，Ｇ´を１４組２８行と素子列Ｂ，Ｂ´を３組６行とを配列することにより、発光強度をＲ素子、Ｂ素子、Ｇ素子の順に高くすることができ、各色に対する駆動に伴い発光強度が低下する割合を略均一にすることが可能であり、更に高い信頼性を得ることができる。
【０１０４】
なお、本発明により実現される高露光階調数を、感光材料において忠実に再現するためには、高露光階調用の感光材料を使用することが望ましい。特に、階調表現性、階調再現性に優れるハロゲン化銀カラー感光材料が、本発明における感光材料として好適である。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明の露光装置は、従来の限界を超えて露光階調数を大幅に増加することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る露光装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る露光装置の有機ＥＬアレイの発光部（発光素子）の配列を示す平面図である。
【図３】露光階調の各発光素子への割付の１例を示す図である。
【図４】露光階調の各発光素子への割付の他の例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る露光装置の有機ＥＬアレイの発光素子の配列を示す平面図である。
【図６】露光階調の各色毎の割付の１例を示す図である。
【図７】露光階調の各色毎の割付の他の例を示す図である。
【図８】従来の露光装置の構成を示す断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る露光装置の有機ＥＬアレイの発光素子の配列と駆動回路の配置とを示す平面図である。
【図１０】図９に示す有機ＥＬアレイのＲ領域の発光素子の配列を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す部分Ａの拡大図である。
【図１２】露光階調の各発光素子への割付の１例を示す図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る露光装置の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０　透明基板
２０　有機ＥＬアレイ
２１　透明電極
２２　有機化合物層
２３　金属電極
２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ　発光素子
２６、２７Ａ　第１のブロック
２７、２７Ａ　第２のブロック
３０　セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）
３１　セルフォックレンズ
４０　感光材料
５０　支持体
６０　封止部材
７０　露光スポット
８０　駆動回路
９０　制御部
２８Ｒ　Ｒ領域
２８Ｇ　Ｇ領域
２８Ｂ　Ｂ領域
ｒｏｗＩＣ−Ｒ　　陰極用駆動回路
ｃｏｌｕｍｎＩＣ−Ｒ　陽極用駆動回路
ｒｏｗＩＣ−ＧＢ　陰極用駆動回路
ｃｏｌｕｍｎＩＣ−ＧＢ　　陽極用駆動回路

Claims (11)

1. 少なくともｎ（ｎ≧２）個の発光素子が副走査方向に並ぶように、発光スペクトルが略同一で且つ各々独立にｍ（ｍ≧３）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイと、
   前記副走査方向に並んだ前記ｎ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎ回多重露光するように前記ｎ個の発光素子の各々を制御する制御手段と、
   を備えた露光装置。
2. 発光スペクトルが異なるｐ（ｐ≧２）種類の発光素子を備え、副走査方向に各種類について少なくともｎｉ（ｎｉ≧２、ｉは１〜ｐの整数）個の発光素子が並ぶように、各種類毎に各々独立にｍｉ（ｍｉ≧３、ｉは１〜ｐの整数）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイと、
   前記副走査方向に並んだ前記ｎｉ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎｉ×（ｍｉ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎｉ回多重露光するように前記ｎｉ個の発光素子の各々を制御する制御手段と、
   を備えた露光装置。
3. 前記副走査方向に並んだ前記ｐ種類の発光素子の中で感光材料に対する感度が最も低い発光スペクトルの光を発光する発光素子の素子数が他の種類の発光素子の種類毎の素子数よりも多くなるようにした請求項２に記載の露光装置。
4. 前記ｐ種類の発光素子を、感光材料との関係でフルカラーの画像を形成可能な発光スペクトルを備えた３種類の発光素子とした請求項２又は３に記載の露光装置。
5. 前記ｐ種類の発光素子を、赤色、緑色、及び青色の３種類の発光素子とした請求項２乃至４に記載の露光装置。
6. 複数の陰極と複数の陽極とが格子状に配列され且つ陰極配列方向又は陽極配列方向に沿って複数の領域に分割されたマトリックス電極と、該マトリクス電極の交差部に設けられた発光スペクトルが異なるｐ（ｐ≧２）種類の発光素子を備え、副走査方向に各種類について少なくともｎｉ（ｎｉ≧２、ｉは１〜ｐの整数）個の発光素子が並ぶように、各種類毎に各々独立にｍｉ（ｍｉ≧３、ｉは１〜ｐの整数）段階の露光階調制御が可能な発光素子が前記副走査方向と交差する主走査方向に沿って複数個配列された素子列が前記副走査方向に複数行配列された発光素子アレイと、
   前記副走査方向に並んだ前記ｎ個の発光素子の各々にシャドウからハイライトまでを｛ｎ×（ｍ−１）＋１｝段階で表した場合の各階調に応じて露光階調を割り付けると共に、割り付けられた露光階調に基づいて感光材料の同一位置を最大ｎ回多重露光するように前記ｎ個の発光素子の各々を制御する制御手段と、
   前記制御手段からの制御信号に基づいて、分割された領域毎に、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加して、該領域のマトリクス電極の交差部に設けられた発光素子を点灯するように独立に駆動する駆動手段と、
   を備えた露光装置。
7. 各種類毎の露光階調数が下記式を満たす請求項２乃至６の何れか１項に記載の露光装置。
   

   
8. 前記発光素子を有機ＥＬ素子とした請求項１乃至７の何れか１項に記載の露光装置。
9. 前記発光素子アレイが形成されている基板を、ＴＦＴ基板とした請求項１乃至５、７、及び８の何れか１項に記載の露光装置。
10. 前記感光材料がハロゲン化銀感光材料である請求項１乃至９の何れか１項に記載の露光装置。
11. 前記発光素子は、発光強度及び露光時間の少なくとも一方を変調して露光階調を制御する請求項１乃至１０の何れか１項に記載の露光装置。

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