JP2008036821A - 電気光学装置、駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学素子を駆動するパルス信号の時間軸上における位置を簡素な構成で制御する。
【解決手段】電気光学素子Ｅは、駆動信号Ｘiに応じて階調が制御される。Ｉ／Ｆ回路２８は、画像データＤ[1]〜Ｄ[n]を取得する。駆動回路２４の単位回路Ｕは、Ｉ／Ｆ回路２８が取得した画像データＤ[i]の数値が数値群Ｇ1に属する場合には、単位期間Ｔの始点から当該数値に応じた時間長が経過するまでの期間にて駆動電流ｉDRとなる駆動信号Ｘiを生成し、画像データＤ[i]が数値群Ｇ2に属する場合には、単位期間Ｔの終点から当該数値に応じた時間長だけ手前の時点までの期間にて駆動電流ＩDRとなる駆動信号Ｘiを生成する。
【選択図】図９

Description

本発明は、発光素子などの電気光学素子の階調を補正する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、画像データに応じたパルス幅のパルス信号を発光素子に供給することで感光体ドラムが露光される。特許文献１には、発光素子を発光させるパルス信号の時間軸上における位置を制御する技術が開示されている。同文献の技術においては、中央信号がハイレベルである場合には所定の期間における中央部にてパルス信号が出力され、左寄せ信号がハイレベルである場合には所定の期間のうち終点を含む期間にてパルス信号が出力される。
特開平７−２９８０５２号公報

しかし、特許文献１の技術においては、パルス信号の位置を指定する信号が画像データとは別個に必要となるから、発光素子を駆動する回路や当該回路に信号を供給する伝送路が複雑化するという問題がある。以上の事情に鑑みて、本発明は、構成の複雑化を抑制しながら、電気光学素子を駆動するパルス信号の時間軸上における位置を制御するという課題の解決を目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、駆動信号に応じて階調が制御される電気光学素子と、画像データを取得する取得手段（例えば図１のＩ／Ｆ回路２８）と、取得手段が取得した画像データの数値が第１数値群（例えば図９の数値群Ｇ1）に属する場合には、単位期間の始点から当該数値に応じた時間長が経過するまでの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成し、第１数値群とは相違する第２数値群（例えば図９の数値群Ｇ2）に画像データの数値が属する場合には、単位期間の終点から当該数値に応じた時間長だけ手前の時点までの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成する駆動回路とを具備する。本発明における駆動レベルとは、電気光学素子を駆動（例えば発光）させる電圧値または電流値である。

以上の構成においては、画像データの数値に応じた時間長にわたって駆動信号が駆動レベルを維持するとともに、駆動信号が駆動レベルとなる期間（以下「駆動期間」という）の時間軸上における位置が、画像データの数値が属する数値群に応じて制御される。したがって、画像データとは別個の信号によって駆動期間の位置が制御される特許文献１の構成と比較して、駆動回路やこれに信号を供給する伝送路の構成が簡素化されるという利点がある。

本発明の好適な態様において、取得手段は、複数の単位期間の各々について画像データを取得し、駆動信号が駆動レベルとなる期間および非駆動レベルとなる期間の少なくとも一方が、所定数の単位期間で構成される走査期間内にて連続するように、所定数の単位期間の各々における画像データが生成される。以上の構成によれば、走査期間内における駆動信号の変動の回数を削減することが可能である。なお、非駆動レベルとは、電気光学素子に付与される電気エネルギが駆動レベルよりも低い電流値または電圧値である。換言すると、電気光学素子から出射する光量が、駆動レベルの駆動信号の供給時に電気光学素子から出射される光量よりも少なくなるような電流値または電圧値である。例えば、以上の態様に係る電気光学装置を電子写真方式の画像形成装置の露光装置として利用した場合を想定すると、非駆動レベルとは、電気光学素子から出射する光量をゼロとするレベル、または、感光体ドラムなどの像担持体が感光しない程度の光量を電気光学素子から出射させるレベルである。

さらに具体的な態様において、駆動信号が、走査期間の始点から途中まで駆動レベルとなる前寄パターン（例えば図５）と、走査期間の途中から終点まで駆動レベルとなる後寄パターン（例えば図６）と、走査期間の始点を含む期間と終点を含む期間とを除いた期間で駆動レベルとなる中寄パターン（例えば図７）と、走査信号の始点を含む期間と終点を含む期間とで駆動レベルとなる両寄パターン（例えば図８）との何れかに制御されるように、所定数の単位期間の各々における画像データが生成される。以上の態様によれば、画像を構成する各画素とこれに隣接する画素との関係に応じて画素ごとに駆動パターンを選定することで高精細な画像の形成が可能となる。

さらに好適な態様において、駆動回路は、設定値を保持する保持回路と、保持回路が保持する設定値に応じて駆動信号の駆動レベルを設定するレベル設定回路（例えば図１０の電流制御回路２４２）とを含む。以上の態様によれば、駆動レベルを指定する設定値が保持回路に保持されるから、いったん保持回路に設定値を保持させれば、各電気光学素子の駆動時には設定値を駆動回路に転送する必要はない。したがって、駆動回路やこれに信号を供給する伝送路の構成が簡素化されるという本発明の効果はいっそう顕著となる。

本発明の好適な態様において、単位期間は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の副期間に区分され、駆動回路は、Ｎ個の副期間のうち０個もしくは１個の副期間または相連続する２個〜Ｎ個の副期間にて駆動信号を駆動レベルに制御し、画像データは、２Ｎ個の数値を表現できる最低限のビット数である。以上の態様によれば、多様な駆動パターンを実現しながら、画像データのデータ量を削減できる（さらには駆動回路に画像データを伝送するための構成が簡素化されるという利点がある。

本発明に係る電気光学装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、以上の各態様に係る電気光学装置を感光体ドラムなどの像担持体の露光に利用した電子写真方式の画像形成装置である。この画像形成装置は、露光によって潜像が形成される像担持体と、像担持体を露光する本発明の電気光学装置と、像担持体の潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付加によって顕像を形成する現像器とを含む。もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナなどの画像読取装置においては、本発明に係る電気光学装置を原稿の照明に利用することが可能である。この画像読取装置は、以上の各態様に係る電気光学装置と、電気光学装置から出射して読取対象（原稿）で反射した光を電気信号に変換する受光装置（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの受光素子）とを具備する。さらに、電気光学素子がマトリクス状に配列された電気光学装置は、パーソナルコンピュータや携帯電話機など各種の電子機器の表示装置としても利用される。

また、以上の各態様に係る電気光学装置を駆動する方法としても本発明は特定される。本発明のひとつの態様に係る駆動方法は、画像データを取得し、取得した画像データの数値が第１数値群に属する場合には、単位期間の始点から当該数値に応じた時間長が経過するまでの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成し、第１数値群とは相違する第２数値群に画像データの数値が属する場合には、単位期間の終点から当該数値に応じた時間長だけ手前の時点までの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成することを特徴とする。以上の方法によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。

さらに、以上の各態様に係る電気光学装置を駆動する回路としても本発明は特定される。本発明のひとつの態様に係る駆動回路は、駆動信号の出力によって電気光学素子の階調を制御する回路であって、画像データを取得する取得手段と、取得手段が取得した画像データの数値が第１数値群に属する場合には、単位期間の始点から当該数値に応じた時間長が経過するまでの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成し、第１数値群とは相違する第２数値群に画像データの数値が属する場合には、単位期間の終点から当該数値に応じた時間長だけ手前の時点までの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成する駆動手段とを具備する。以上の回路によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。

＜Ａ：電気光学装置＞
図１は、本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。電気光学装置Ｈは、感光体ドラムを露光する露光装置（ラインヘッド）として電子写真方式の画像形成装置に利用される。図１に示すように、電気光学装置Ｈは、所望の画像に応じた光線を感光体ドラムに向けて放射するヘッドモジュール２０と、上位装置７０からの指示に応じてヘッドモジュール２０の動作を制御するコントローラ３０とを含む。ヘッドモジュール２０とコントローラ３０とは、例えばフレキシブル配線基板（図示略）を介して電気的に接続される。上位装置７０は、例えば画像形成装置のＣＰＵや画像形成装置に画像の形成を指示する情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータ）である。

ヘッドモジュール２０は、発光部２２と駆動回路２４と記憶部２６とＩ／Ｆ（インタフェース）回路２８とを具備する。発光部２２は、主走査方向に沿って単列または複数列に配列するｎ個（ｎは自然数）の電気光学素子Ｅを含む。本実施形態の電気光学素子Ｅは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機ＥＬ（Electroluminescence）材料の発光層が介在する有機発光ダイオード素子である。

駆動回路２４は、各電気光学素子Ｅを駆動する手段であり、各々が別個の電気光学素子Ｅに対応するｎ個の単位回路Ｕを含む。なお、駆動回路２４は、ひとつまたは複数のＩＣチップで構成されてもよいし、各電気光学素子Ｅとともに基板の表面に形成された多数の能動素子（例えば半導体層が低温ポリシリコンで形成された薄膜トランジスタ）で構成されてもよい。Ｉ／Ｆ回路２８は、駆動回路２４とコントローラ３０との間で授受される情報を中継する。

第ｉ段目（ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす整数）の単位回路Ｕは、駆動信号Ｘiを生成して第ｉ段目の電気光学素子Ｅに出力する。図２は、駆動信号Ｘiの波形を例示するタイミングチャートである。同図の水平走査期間Ｈは、画像の１行分について感光体ドラムを露光する（すなわち当該行の画像に対応した潜像が形成される）単位となる期間である。駆動信号Ｘiは、ひとつの水平走査期間Ｈのうち第ｉ段目の電気光学素子Ｅに指定された階調に応じた期間（以下「駆動期間」という）ＴDRにて駆動電流ＩDR（駆動レベル）を維持し、当該水平走査期間Ｈの残余の期間にて電流値がゼロ（非駆動レベル）となる電流信号である。

図２に示すように、ひとつの水平走査期間Ｈは４個の単位期間Ｔ（Ｔ1〜Ｔ4）に分割される。単位期間Ｔ1〜Ｔ4の各々は４個の副期間Ｓ（Ｓ1〜Ｓ4）を含む。副期間Ｓは、駆動期間ＴDRの時間長の変化の単位（刻み幅）となる期間である。例えば、図２に例示された駆動信号Ｘiは、副期間Ｓの10個分を駆動期間ＴDRとして指定する。

図１の記憶部２６は、ｎ個の電気光学素子Ｅについて補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]を記憶する手段である。ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの不揮発性のメモリが記憶部２６として好適に採用される。補正係数Ａ[i]は、駆動信号Ｘiの駆動電流ＩDRの電流値を設定する（すなわち各電気光学素子Ｅの階調を補正する）ための数値である。補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]は、電気光学装置Ｈを製造する工程にて記憶部２６に書き込まれる。電気光学装置Ｈの電源が投入されると、補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]が記憶部２６から読み出されてコントローラ３０に供給される。補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]は、同階調が指定された場合の各電気光学素子Ｅの実際の光出力パワー（発光量）が所定の範囲内に収まるように（理想的には均一化されるように）、各電気光学素子Ｅの特性を測定した結果に応じて選定される。

コントローラ３０は、制御部３１とＲＡＭ３３とデータ生成部３５とを具備する。制御部３１は、コントローラ３０の全体を制御する手段である。図３は、制御部３１の動作の概略を示すフローチャートである。同図に示すように、電気光学装置Ｈの電源が投入されると、制御部３１は初期化処理を実行する（ステップＳ10）。初期化処理は、駆動信号Ｘ1〜Ｘnの各々に使用される駆動電流ＩDRの電流値をＲＡＭ３３内の補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]に基づいて設定する処理である。

図４は、初期化処理の概要を示すフローチャートである。同図に示すように、画像形成装置の電源が投入されると、制御部３１は、記憶部２６に記憶された補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]をＲＡＭ３３に読み込んだうえで（ステップＳ11）、ひとつの電気光学素子Ｅ（あるいは単位回路Ｕ）を識別するための変数ｋを「１」に初期化する（ステップＳ12）。

次いで、制御部３１は、ひとつの補正係数Ａ[k]をＲＡＭ３３から読み出し（ステップＳ13）、この補正係数Ａ[k]に応じた所定の演算によって設定値Ｃ[k]を算定する（ステップＳ14）。例えば、制御部３１は、駆動電流ＩDRの電流値の初期値Ｉ0と補正係数Ａ[i]との乗算値を設定値Ｃ[i]として算定する。設定値Ｃ[i]は６ビットのデジタルデータである。制御部３１は、ステップＳ14にて算定した設定値Ｃ[k]をヘッドモジュール２０に出力する（ステップＳ15）。

次に、制御部３１は、変数ｋが電気光学素子Ｅの総数ｎと等しいか否か（すなわち設定値Ｃ[1]〜Ｃ[n]を設定したか否か）を判定する（ステップＳ16）。変数ｋが総数ｎを下回る場合、制御部３１は、変数ｋを更新し（ステップＳ17）、更新後の変数ｋについてステップＳ13からステップＳ16の処理を繰り返す。

変数ｋが総数ｎに到達すると（ステップＳ16：YES）、制御部３１は、図３に示すように、画像データ転送処理を実行する（ステップＳ20）。画像データ転送処理は、駆動信号Ｘ1〜Ｘnの波形を指定する画像データＤ[1]〜Ｄ[n]をヘッドモジュール２０に転送する処理である。画像データＤ[1]〜Ｄ[n]はデータ生成部３５によって生成される。データ生成部３５の機能や作用について詳述すると以下の通りである。

図１に示すように、データ生成部３５には、階調データＤGとパルス位置データＤPとが、ｎ個の電気光学素子Ｅの各々について水平走査期間Ｈごとに上位装置７０から順次に供給される。階調データＤGは、ひとつの電気光学素子Ｅの階調を指定する４ビットのデータである。したがって、「０」から「１５」までの１６段階の何れかの階調が各電気光学素子Ｅについて指定される。

パルス位置データＤPは、駆動信号Ｘ1〜Ｘnの各々について、水平走査期間Ｈに対する駆動期間ＴDRの時間軸上における位置を指定する２ビットのデータである。パルス位置データＤPは、画像形成装置が形成すべき画像の内容（特に相隣接する各画素の階調の関係）に応じて上位装置７０が適宜に生成する。本実施形態においては、水平走査期間Ｈに対する駆動期間ＴDRの関係が相違する複数の態様（以下「駆動パターン」という）の何れかが駆動信号Ｘ1〜Ｘnの各々について指定される。本実施形態においては、以下に詳述する４種類の駆動パターン（前寄パターン・後寄パターン・中寄パターン・両寄パターン）が用意される。

図５から図８は、各駆動パターンにおける駆動信号Ｘiの波形と階調データＤGが指定する階調値（十進表記）との関係を示す概念図である。図５から図８においては、図２と同様に、駆動期間ＴDRにハッチングが施されている。

図５に示すように、前寄パターンは、水平走査期間Ｈの始点から階調データＤGに応じた時間長が経過する時点（水平走査期間Ｈの途中の時点）までの期間を駆動期間ＴDRとし、その残余の期間（駆動期間ＴDRの終点から水平走査期間Ｈの終点までの期間）にて駆動信号Ｘiの電流値をゼロとする駆動パターンである。図６に示すように、後寄パターンは、水平走査期間Ｈの終点から階調データＤGに応じた時間長だけ手前の時点（水平走査期間Ｈの途中の時点）までの期間を駆動期間ＴDRとし、その残余の期間（すなわち、水平走査期間Ｈの始点から駆動期間ＴDRの始点までの期間）にて駆動信号Ｘiの電流値をゼロとする駆動パターンである。

図７に示すように、中寄パターンは、水平走査期間Ｈの始点を含む期間と終点を含む期間とを当該水平走査期間Ｈから除外した期間を階調データＤGに応じた時間長の駆動期間ＴDRとし、水平走査期間Ｈの残余の期間にて駆動信号Ｘiの電流値をゼロとする駆動パターンである。すなわち、階調データＤGに応じた時間長の駆動期間ＴDRの中点（駆動期間ＴDRを２等分する時点）が、水平走査期間Ｈの中点と略一致するように、駆動期間ＴDRの時間軸上における位置が設定される。図８に示すように、両寄パターンは、中寄パターンとは逆に、水平走査期間Ｈの始点を含む期間と終点を含む期間とを階調データＤGに応じた時間長の駆動期間ＴDRとし、水平走査期間Ｈの残余の期間にて駆動信号Ｘiの電流値をゼロとする駆動パターンである。

データ生成部３５は、水平走査期間Ｈごとに供給される階調データＤGとパルス位置データＤPとに基づいて、単位期間Ｔごとに、ｎ個の電気光学素子Ｅの各々について画像データＤ[1]〜Ｄ[n]を生成する。画像データＤ[i]は、単位期間Ｔ1〜Ｔ4の各々における駆動信号Ｘiの波形（駆動期間ＴDR）を指定する３ビットのデジタルデータである。

図９は、画像データＤ[i]の数値（十進表記）とひとつの単位期間Ｔにおける駆動信号Ｘiの波形との関係を示す概念図である。同図に示すように、画像データＤ[i]で表現される「０」から「７」までの８種類の数値は、相互に重複しないように複数のグループ（以下「数値群」という）に区分される。図９に示すように、本実施形態における画像データＤ[i]の数値は、「０」から「４」までの５種類の数値を含む数値群Ｇ1と、「５」から「７」までの３種類の数値を含む数値群Ｇ2とに区分される。数値群Ｇ1に属する各数値は、ひとつの単位期間Ｔの始点から当該数値に応じた個数の副期間Ｓにおける駆動信号Ｘiについて駆動電流ＩDRを指定し、残余の副期間Ｓにおける駆動信号Ｘiの電流値をゼロに指定する。これに対し、数値群Ｇ2に属する各数値は、ひとつの単位期間Ｔの終点から当該数値に応じた個数の副期間Ｓにおける駆動信号Ｘiについて駆動電流ＩDRを指定し、残余の副期間Ｓにおける駆動信号Ｘiの電流値をゼロに指定する。

図５〜図８には、単位期間Ｔ1〜Ｔ4の各々における画像データＤ[i]の数値（十進表記）が駆動信号Ｘiの各波形の左方に併記されている。図５〜図８および図９に示すように、本実施形態においては、各単位期間Ｔについて画像データＤ[i]が指定する駆動信号Ｘiの波形を４個の単位期間Ｔ1〜Ｔ4にわたって組み合わせることで、ひとつの水平走査期間Ｈにおける駆動信号Ｘ1〜Ｘnの各々の波形が、階調データＤGおよびパルス位置データＤPに応じた図５〜図８の何れかの駆動パターンとなるように、データ生成部３５は画像データＤ[1]〜Ｄ[n]を単位期間Ｔごとに順次に生成する。図５〜図８に示すように、階調データＤGが示す階調とパルス位置データＤPが示す駆動パターンとの総ての組合せに係る駆動信号Ｘiを、単位期間Ｔ1〜Ｔ4の各々における画像データＤ[i]に応じて設定することができる。図５〜図８から理解されるように、駆動信号Ｘiが駆動電流ＩDRとなる駆動期間ＴDRと駆動信号Ｘiの電流値がゼロとなる期間の少なくとも一方が水平走査期間Ｈ内にて連続するように、データ生成部３５は画像データＤ[1]〜[n]を単位期間Ｔごとに順次に生成する。

例えば、パルス位置データＤPによって前寄パターンが指定された電気光学素子Ｅの階調データＤGが「１１」である場合、データ生成部３５は、図５に示すように、単位期間Ｔ1およびＴ2については数値「４」の画像データＤ[i]を生成し、単位期間Ｔ3については数値「３」の画像データＤ[i]を生成し、単位期間Ｔ4については数値「０」の画像データＤ[i]を生成する。したがって、駆動信号Ｘiは、水平走査期間Ｈの始点から副期間Ｓの１１個分を駆動期間ＴDRに指定する前寄パターンとなる。

また、例えば、パルス位置データＤPによって中寄パターンが指定された電気光学素子Ｅの階調データＤGが「１１」である場合、データ生成部３５は、図７に示すように、単位期間Ｔ1については数値「６」の画像データＤ[i]を生成し、単位期間Ｔ2およびＴ3については数値「４」の画像データＤ[i]を生成し、単位期間Ｔ4については数値「１」の画像データＤ[i]を生成する。したがって、駆動信号Ｘiは、水平走査期間Ｈの途中の時点（副期間Ｓの２個分が経過した時点）から副期間Ｓの１１個分を駆動期間ＴDRに指定する中寄パターンとなる。

以上のように生成された画像データＤ[1]〜Ｄ[n]が画像データ転送処理（図３のステップＳ20）にてヘッドモジュール２０に転送される。本実施形態の制御部３１は、３ビット分の伝送路Ｌを介してＩ／Ｆ回路２８に接続される。したがって、画像データＤ[1]〜Ｄ[n]の各々は、伝送路Ｌを介してＩ／Ｆ回路２８にシリアルに供給される。一方、設定値Ｃ[1]〜Ｃ[n]の各々は６ビットである。したがって、図４のステップＳ15において、制御部３１は、設定値Ｃ[1]〜Ｃ[n]の各々を、上位の３ビットおよび下位の３ビットの２回に分けて伝送路ＬからＩ／Ｆ回路２８に出力する。

次に、図１０を参照して単位回路Ｕの具体的な構成を説明する。同図においては第ｉ段目のひとつの単位回路Ｕのみが図示されているが、総ての単位回路Ｕは同様の構成である。図１０に示すように、単位回路Ｕは、電流設定部Ｕaとパルス設定部Ｕbとを具備する。Ｉ／Ｆ回路２８は、初期化処理によって制御部３１から供給される設定値Ｃ[i]を第ｉ段目の単位回路Ｕの電流設定部Ｕaに出力し、画像データ転送処理によって制御部３１から供給される画像データＤ[i]を第ｉ段目の単位回路Ｕのパルス設定部Ｕbに出力する。

電流設定部Ｕaは、保持回路２４１と電流制御回路２４２とｐチャネル型のトランジスタＱ1とを含む。保持回路２４１は、Ｉ／Ｆ回路２８から供給される設定値Ｃ[i]を保持する手段（例えば６ビットのラッチ回路）である。電流制御回路２４２は、保持回路２４１が保持する設定値Ｃ[i]に応じた電圧をトランジスタＱ1のゲートに印加する手段（例えば電圧出力型のＤ／Ａ変換器）である。トランジスタＱ1は、ソースが高位側の電源線に接続され、自身のゲートの電圧に応じた電流値（したがって設定値Ｃ[i]に応じた電流値）の駆動電流ＩDRをソース−ドレイン間に発生させる電流源として機能する。

パルス設定部Ｕbは、保持回路２４５とパルス制御回路２４６とｐチャネル型のトランジスタＱ2とを含む。保持回路２４５は、Ｉ／Ｆ回路２８から供給される画像データＤ[i]を保持する手段（例えば３ビットのラッチ回路）である。パルス制御回路２４６は、保持回路２４５が保持する画像データＤ[i]に応じた時間密度でトランジスタＱ2を選択的にオン状態またはオフ状態に制御する。トランジスタＱ2は、トランジスタＱ1と電気光学素子Ｅとの間に介在するスイッチング素子である。

パルス制御回路２４６には、発光許可信号ＬＥとクロック信号ＬＣＫとがタイミング生成回路（図示略）から供給される。図１１に示すように、発光許可信号ＬＥは、各単位期間Ｔの始点にてアクティブレベル（ハイレベル）に遷移する。クロック信号ＬＣＫは、ひとつの副期間Ｓの時間長に相当する周期のクロック信号であり、各副期間Ｓの始点を規定する。画像データＤ[1]〜Ｄ[n]は単位期間Ｔごとに各単位回路Ｕに供給されて保持回路２４５に保持される。パルス制御回路２４６は、保持回路２４５が画像データＤ[i]を保持した直後の単位期間ＴにてトランジスタＱ2を当該画像データＤ[i]に応じて制御する。すなわち、画像データＤ[i]の数値が数値群Ｇ1に属する場合、パルス制御回路２４６は、単位期間Ｔの始点から当該数値に応じた個数の副期間Ｓが経過する時点までの期間にてトランジスタＱ2をオン状態に制御するとともに残余の期間にてトランジスタＱ2をオフ状態に制御する。また、画像データＤ[i]の数値が数値群Ｇ2に属する場合、パルス制御回路２４６は、単位期間Ｔの終点から当該数値に応じた個数の副期間Ｓだけ手前の時点までの期間にてトランジスタＱ2をオン状態に制御するとともに残余の期間にてトランジスタＱ2をオフ状態に制御する。

トランジスタＱ2がオン状態になると、トランジスタＱ1の生成した駆動電流ＩDRが電気光学素子Ｅに供給され、トランジスタＱ2がオフ状態になると、電気光学素子Ｅに対する駆動電流ＩDRの供給が停止する。したがって、図２に例示したように、駆動信号Ｘiは、水平走査期間Ｈのうち画像データＤGに応じた時間長の期間であってパルス位置データＤPに応じた位置の駆動期間ＴDRにて設定値Ｃ[i]に応じた駆動電流ＩDRとなり、当該水平走査期間Ｈの残余の期間にて電流値がゼロとなる。

以上に説明したように、本実施形態においては、画像データＤ[i]の数値が属する数値群（Ｇ1，Ｇ2）に応じて駆動パターンが制御されるから、画像データＤ[i]とは別個の信号によって単位回路Ｕに駆動パターンを指定する必要はない。したがって、コントローラ３０とヘッドモジュール２０とを接続する伝送路Ｌの本数（バス幅）が削減される。また、パルス設定部Ｕbに供給される画像データＤ[i]のビット数は階調データＤGとパルス位置データＤPとの合計よりも少ないから、階調データＤGとパルス位置データＤPとが直接にパルス設定部Ｕbに供給される構成と比較してパルス設定部Ｕbの構成が簡素化される。以上のように本実施形態によればヘッドモジュール２０の各部（特に伝送路Ｌやパルス設定部Ｕb）が簡素化されるから、電気光学装置Ｈの製造コストが低減されるという利点がある。

また、設定値Ｃ[i]は保持回路２４１に保持されるから、以上に例示したように画像形成装置の電源の投入の直後の設定値Ｃ[i]をヘッドモジュール２０に転送すれば（初期化処理）、画像データＤ[i]の転送のたびに設定値Ｃ[i]をヘッドモジュール２０に供給する必要はない。したがって、コントローラ３０とヘッドモジュール２０とを接続する伝送路Ｌの本数（バス幅）が削減されるとともに、駆動回路２４に要求される動作の速度が低減されるという利点がある。例えば、階調データＤG（４ビット）とパルス位置データＤP（２ビット）と設定値Ｃ[i]（６ビット）とが水平走査期間Ｈごとにヘッドモジュール２０に転送される構成においては、コントローラ３０とＩ／Ｆ回路２８との間に１２ビット分の伝送路が必要となり、さらには１２ビットのデータ列を水平走査期間Ｈごとに高速に処理し得る大規模な単位回路Ｕが必要となる。これに対し、本実施形態によれば、コントローラ３０からＩ／Ｆ回路２８へのデータの転送は３ビット分の伝送路Ｌで足り、しかも各単位回路Ｕが一度に処理すべきデータは３ビットであるから、単位回路Ｕに要求される動作の速度や回路の規模を抑制することができる。

＜Ｂ：変形例＞
以上の形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。

（１）変形例１
画像データＤ[i]のビット数は適宜に変更される。ただし、電気光学装置Ｈの構成の簡素化（特にコントローラ３０とヘッドモジュール２０とを結ぶ伝送路Ｌの削減）という観点からすると、画像データＤ[i]のビット数は以下のように選定されることが望ましい。

いま、単位期間ＴがＮ個（Ｎは２以上の整数）の副期間Ｓに区分された場合を想定する（以上の形態ではＮ＝４）。図９から理解されるように、前寄パターンと後寄パターンとを含む複数種の駆動パターンを実現するためには、単位期間Ｔのうち駆動信号Ｘiを駆動電流ＩDRに設定する期間が、以下の(1)〜(3)のなかから画像データＤ[i]に応じて任意に選択される必要がある。
(1) 単位期間Ｔの始点から１個ないし（Ｎ−１）個の副期間Ｓ（例えば図９において画像データＤ[i]が「１」から「３」であるケース）。
(2) 単位期間Ｔの終点から手前側の１個ないし（Ｎ−１）個の副期間Ｓ（例えば画像データＤ[i]が「５」から「７」であるケース）。
(3) ０個またはＮ個の副期間Ｓ（例えば画像データＤ[i]が「０」または「４」であるケース）。

(1)から(3)を考慮すると、画像データＤ[i]によって指定される副期間Ｓの組合せの総数は２Ｎ種類（態様(1)の（Ｎ−１）種類と態様(2)の（Ｎ−１）種類と態様(3)の２種類との合計）である。したがって、画像データＤ[i]のビット数は、２Ｎ個の数値を表現できる最低限のビット数であることが望ましい。例えば、単位期間Ｔ内の副期間Ｓの総数Ｎが「４」であるとすれば、画像データＤ[i]のビット数は、以上の形態に例示したように、８個の数値を表現できる最低限のビット数である「３」に設定される。

（２）変形例２
以上の形態においては、各電気光学素子Ｅの光出力パワーの均一化のために駆動信号Ｘiの駆動電流ＩDRを補正する構成を例示したが、駆動信号Ｘiのパルス幅を補正してもよい。また、電圧の印加によって階調が変化する電圧駆動型の電気光学素子Ｅを利用した構成においては、駆動信号Ｘiが電圧信号とされる。この構成においては、駆動信号Ｘiの電圧を補正してもよい。また、以上の形態においては補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]が記憶部２６に格納された構成を例示したが、設定値Ｃ[1]〜Ｃ[n]自体が記憶部２６に格納された構成も採用される。この構成によれば、補正係数Ａ[i]から設定値Ｃ[i]を算定する処理（例えば図４のステップＳ14）が省略される。

（３）変形例３
以上の形態においては記憶部２６がヘッドモジュール２０に実装された構成を例示したが、記憶部２６がコントローラ３０に実装された構成も採用される。なお、補正係数Ａ[1]〜Ａ[n]は各電気光学素子Ｅの特性に応じた数値であるから、コントローラ３０に記憶部２６が搭載された電気光学装置Ｈを量産する場合には、ヘッドモジュール２０とコントローラ３０との対応を電気光学装置Ｈごとに厳格に管理する必要がある。これに対し、図１の構成においては、記憶部２６が発光部２２とともにヘッドモジュール２０に設置されるから、各電気光学素子Ｅの特性が電気光学装置Ｈごとに相違する場合であっても、総ての電気光学装置Ｈについて共通のコントローラ３０を採用することが可能である。すなわち、図１の構成によれば、ヘッドモジュール２０とコントローラ３０との対応の管理が不要となるから、電気光学装置Ｈの製造工程が簡素化されるという利点がある。

（４）変形例４
以上の形態においては、駆動期間ＴDRが複数の副期間Ｓにわたって連続する構成を例示したが、駆動信号Ｘiが副期間Ｓごとに間欠的に駆動電流ＩDRに制御される構成（すなわち駆動期間ＴDRが不連続な期間とされた構成）も採用される。

（５）変形例５
以上の形態においては、画像データＤ[i]で表現される複数の数値が、相連続する範囲ごとに数値群（Ｇ1，Ｇ2）に区分された構成を例示したが、ひとつの数値群に属する数値が連続する必要はない。例えば、画像データＤ[i]で表現される複数の数値のうち奇数を数値群Ｇ1に分類するとともに偶数を数値群Ｇ2に分類してもよい。また、画像データＤ[i]の数値の区分数は適宜に変更される。

（６）変形例６
有機発光ダイオード素子は電気光学素子の例示に過ぎない。本発明に適用される電気光学素子について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型（例えば液晶素子）との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。例えば、無機ＥＬ素子、フィールド・エミッション（ＦＥ）素子、表面導電型エミッション（ＳＥ：Surface-conduction Electron-emitter）素子、弾道電子放出（ＢＳ：Ballistic electron Surface emitting）素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な電気光学素子を本発明に利用することができる。

＜Ｃ：応用例＞
本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器（画像形成装置）の具体的な形態を説明する。
図１２は、以上の形態に係る電気光学装置Ｈを採用した画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、以上の形態に係る４個の電気光学装置Ｈ（ＨK，ＨC，ＨM，ＨY）と、各電気光学装置Ｈに対応する４個の感光体ドラム７０（７０K，７０C，７０M，７０Y）とを具備する。ひとつの電気光学装置Ｈは、これに対応した感光体ドラム７０の像形成面（外周面）と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顕像の形成に利用されることを意味している。

図１２に示すように、駆動ローラ７１１と従動ローラ７１２とには無端の中間転写ベルト７２が巻回される。４個の感光体ドラム７０は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト７２の周囲に配置される。各感光体ドラム７０は、中間転写ベルト７２の駆動に同期して回転する。

各感光体ドラム７０の周囲には、電気光学装置Ｈのほかにコロナ帯電器７３１（７３１K，７３１C，７３１M，７３１Y）と現像器７３２（７３２K，７３２C，７３２M，７３２Y）とが配置される。コロナ帯電器７３１は、これに対応する感光体ドラム７０の像形成面を一様に帯電させる。この帯電した像形成面を各電気光学装置Ｈが露光することで静電潜像が形成される。各現像器７３２は、静電潜像に現像剤（トナー）を付着させることで感光体ドラム７０に顕像（可視像）を形成する。

以上のように感光体ドラム７０に形成された各色（黒・シアン・マゼンタ・イエロー）の顕像が中間転写ベルト７２の表面に順次に転写（一次転写）されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト７２の内側には４個の一次転写コロトロン（転写器）７４（７４K，７４C，７４M，７４Y）が配置される。各一次転写コロトロン７４は、これに対応する感光体ドラム７０から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム７０と一次転写コロトロン７４との間隙を通過する中間転写ベルト７２に顕像を転写する。

シート（記録材）７５は、ピックアップローラ７６１によって給紙カセット７６２から１枚ずつ給送され、中間転写ベルト７２と二次転写ローラ７７との間のニップに搬送される。中間転写ベルト７２の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ７７によってシート７５の片面に転写（二次転写）され、定着ローラ対７８を通過することでシート７５に定着される。排紙ローラ対７９は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート７５を排出する。

以上に例示した画像形成装置は有機発光ダイオード素子を光源（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも電気光学装置Ｈを適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムからシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも電気光学装置Ｈを利用することが可能である。

なお、電気光学装置Ｈの用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、電気光学装置Ｈは、原稿などの読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。

また、電気光学素子Ｅがマトリクス状に配列された電気光学装置は、各種の電子機器の表示装置としても利用される。本発明が適用される電子機器としては、例えば、可搬型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器などがある。

実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。 駆動信号の波形を例示するタイミングチャートである。 制御部による動作の概要を示すフローチャートである。 初期化処理の内容を示すフローチャートである。 前寄パターンの駆動信号Ｘiの波形を階調ごとに示す概念図である。 後寄パターンの駆動信号Ｘiの波形を階調ごとに示す概念図である。 中寄パターンの駆動信号Ｘiの波形を階調ごとに示す概念図である。 両寄パターンの駆動信号Ｘiの波形を階調ごとに示す概念図である。 駆動信号が駆動電流となる期間と画像データとの関係を示す概念図である。 単位回路の構成を示すブロック図である。 単位回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 電子機器のひとつの形態（画像形成装置）を示す断面図である。

符号の説明

Ｈ……電気光学装置、２０……ヘッドモジュール、２２……発光部、Ｅ……電気光学素子、２４……駆動回路、Ｕ……単位回路、２６……記憶部、２８……Ｉ／Ｆ回路、３０……コントローラ、３１……制御部、３３……ＲＡＭ、３５……データ生成部、Ｕa……電流設定部、Ｕb……パルス設定部、２４１，２４５……保持回路、２４２……電流制御回路、２４６……パルス制御回路。

Claims (7)

1. 駆動信号に応じて階調が制御される電気光学素子と、
   画像データを取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した画像データの数値が第１数値群に属する場合には、単位期間の始点から当該数値に応じた時間長が経過するまでの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成し、前記第１数値群とは相違する第２数値群に画像データの数値が属する場合には、単位期間の終点から当該数値に応じた時間長だけ手前の時点までの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成する駆動回路と
   を具備する電気光学装置。
2. 前記取得手段は、複数の単位期間の各々について画像データを取得し、
   駆動信号が駆動レベルとなる期間および非駆動レベルとなる期間の少なくとも一方が、所定数の単位期間で構成される走査期間内にて連続するように、前記所定数の単位期間の各々における画像データが生成される
   請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記駆動信号が、
   走査期間の始点から途中まで駆動レベルとなる前寄パターンと、
   走査期間の途中から終点まで駆動レベルとなる後寄パターンと、
   走査期間の始点を含む期間と終点を含む期間とを除いた期間で駆動レベルとなる中寄パターンと、
   走査信号の始点を含む期間と終点を含む期間とで駆動レベルとなる両寄パターンと
   の何れかに制御されるように、前記所定数の単位期間の各々における画像データが生成される
   請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記駆動回路は、
   設定値を保持する保持回路と、
   前記保持回路が保持する設定値に応じて駆動信号の駆動レベルを設定するレベル設定回路と
   を含む請求項１から請求項３の何れかに記載の電気光学装置。
5. 単位期間は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の副期間に区分され、
   前記駆動回路は、前記Ｎ個の副期間のうち０個もしくは１個の副期間または相連続する２個〜Ｎ個の副期間にて駆動信号を駆動レベルに制御し、
   前記画像データは、２Ｎ個の数値を表現できる最低限のビット数である
   請求項１から請求項４の何れかに記載の電気光学装置。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載の電気光学装置を具備する電子機器。
7. 電気光学素子の階調を駆動信号に応じて制御する方法であって、
   画像データを取得し、
   前記取得した画像データの数値が第１数値群に属する場合には、単位期間の始点から当該数値に応じた時間長が経過するまでの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成し、前記第１数値群とは相違する第２数値群に画像データの数値が属する場合には、単位期間の終点から当該数値に応じた時間長だけ手前の時点までの期間にて駆動レベルとなる駆動信号を生成する
   電気光学装置の駆動方法。

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