JP3345991B2 - 光記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドとして有機
薄膜電界発光素子を用いた光記録装置に関し、特にカラ
ー画像を感光材に記録する光記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、色信号を含むビデオ信号又はＲＧ
Ｂ信号の様な画像信号を情報源としてカラーハードコピ
ーを生成する記録装置として、ノンインパクト方式のも
のにおいては、光走査方式、インクジェット方式、熱転
写方式等を用いた記録装置が知られている。中でも、光
走査方式のものとしては、ＣＲＴ（CATHODE RAY TUB
E）、ＬＥＤ（LIGHT EMITTING DIODE）、レーザー等の
方式を利用したものが数多く提案されている。そしてこ
の様な光走査方式の記録装置には、記録媒体として普通
紙、印画紙、銀塩フィルム等が用いられている。

【０００３】例えば、ＲＧＢ信号に基づき変調された赤
用、緑用、青用の各電子ビームを単管ＣＲＴにより生成
し、これらの各ビームを夫々赤、緑、青の蛍光膜を通過
させた後、光学系を用いて感光フィルム面上に結像させ
カラー画像を記録する記録装置が知られている。

【０００４】また、ＬＥＤ素子を光書込みヘッドとして
用い、ＲＧＢ信号に対応して夫々赤（以下Ｒと示す）、
緑（以下Ｇと示す）、青（以下Ｂと示す）の光を発光す
るＬＥＤを発光駆動させ、感光材上にカラー画像を記録
する装置も実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カラー画像情報を含む
信号に基づきカラー画像を記録する装置を構成する際、
光書込みヘッドとしてＣＲＴ方式を採用する場合には、
ＣＲＴや光学系を小型化することには限度があり、記録
装置を小型軽量化することが極めて困難であった。

【０００６】また、光書込みヘッドにＬＥＤ素子を用い
た場合、小型軽量化は可能になるが、現在ＬＥＤ素子と
しては、完全に青色に対応した波長の光を発光する素子
が得にくく、従って、実際には青色の代りに近赤外光を
発光するＬＥＤを用いて感光材を露光し、青色を発色さ
せている。従って、感光材としては近赤外光で青色を発
色する特殊な分光感度を有する感光材料を用いなければ
ならなかった。従って、記録媒体のコストを下げること
が困難であるとともに、一般に市販されているような感
光フィルムを利用してカラー画像情報の記録を行うこと
が出来る記録装置を提供することが困難であった。

【０００７】本発明は、上記従来の実情に鑑み、全体と
して小型でかつ軽量な光記録装置を提供し、また、一般
に容易に入手できる市販感光フィルムの様な記録媒体に
カラー画像情報に基づいた記録を行うことが出来るラン
ニングコストの安い光記録装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による光記録装置は、白色光を発する有機薄
膜電界発光素子がドットアレイ状に複数列配設された白
色発光素子アレイと、該白色発光素子アレイの各列が発
する光路中にそれぞれ配設されるＲ，Ｇ，Ｂ色のフィル
ター手段とで構成された光書込みユニットと、外部から
入力するＲ，Ｇ，Ｂ色別の色階調情報を含む画像信号に
基づき前記白色発光素子アレイをフィルター色に対応さ
せて駆動する信号を発生する駆動回路と、前記光書込み
ユニットから発光される光によって感光材の所望の位置
を露光する露光機構とからなることを特徴としている。

【０００９】

【作用】ゆえに、本発明の光記録装置によれば、外部か
ら入力する色階調情報を含んだ画像情報に基づき、対応
するフィルター色に対してドットアレイ状有機薄膜電界
発光素子を発光駆動させ、複数色のフィルター透過光に
より記録媒体を走査露光するので、小型軽量な光書込み
ユニットで安価な記録媒体にカラー画像を記録すること
が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら詳述する。図１は、一実施例の光記録装置の要
部構造を示した模式的斜視図である。光書込みユニット
１は、ＥＬ（Electroluminescence）アセンブリ２とロ
ッドレンズアレイ３及び図示しない他の構造部材より構
成される。ＥＬアセンブリ２には、白色光で発光する有
機ＥＬ素子が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）露光
用としてリニアアレイ状に３列構成されたＥＬ発光体部
７と、各列毎のリニアアレイ状有機ＥＬ素子を被覆する
ように配設されたＲ，Ｇ，Ｂ，色のフィルター，Ｒカラ
ーフィルター１３−１，Ｇカラーフィルター１３−２，
Ｂカラーフィルター１３−３、及びそれら各ＥＬ発光体素子を
駆動するドライバーＩＣ１５群が搭載されている。

【００１１】ＥＬ発光体部７は、図２に一部拡大して示
すように共通電極ＣRと信号電極Ｓ1、Ｓ2、…が交差す
る部分にＲ色発光用の白色ＥＬアレイ：Ｒ列発光素子７
−１群が、同様にして共通電極ＣG、ＣBと信号電極Ｓ
1、Ｓ2、…が交差する部分に、Ｇ色発光用の白色ＥＬア
レイ：Ｇ列発光素子７−２群、Ｂ色発光用の白色ＥＬア
レイ：Ｂ列発光素子７−３群が形成され、赤（Ｒ）発光
用白色ＥＬ素子、緑（Ｇ）発光用白色ＥＬ素子、青
（Ｂ）発光用白色ＥＬ素子が夫々共通電極が延びた方向
に複数列並んだ３本のリニアアレイが構成されている。

【００１２】記録媒体としての写真フィルム４は、パト
ローネ５に収納され不図示の巻取機構により引出されス
プール６側に巻き取られる構成である。露光機構の一部
としての巻取機構は、例えばステッピングモータ等の駆
動源により駆動され、後述するＥＬ素子の発光タイミン
グに同期させて写真フィルム４を正確に露光位置へ移動
させることが出来る。

【００１３】また、露光機構の他の一部を構成するロッ
ドレンズアレイ３は、複数の棒状レンズが発光素子アレ
イの延びた方向に多数アレイ状に並んで支持された構造
で（例えば商品名セルフォックレンズ等）、ＥＬアセン
ブリ２から発光された光を収束してパトローネ５から引
出された写真フィルム４の露光面上に等倍の大きさで結
像する。

【００１４】次に図３及び図４を参照してＥＬアセンブ
リ２及びＥＬ発光体部７の具体的構成例を詳述する。Ｅ
Ｌアセンブリ２は、ガラス基板８上に前述の様にＥＬ発
光素子のリニアアレイが形成され、その両側に複数のド
ライバＩＣ１５（DRV1〜DRV6）が配設されている。ガラ
ス基板８には各ドライバＩＣ１５に電源及び制御信号を
供給するための端子群ＣＮ１、ＣＮ２、ＥＬ発光素子の
階調データを供給するための端子群Data１、Data２、共
通電極にＲ、Ｇ、Ｂの選択信号を供給するための端子Ｃ
ＮR、ＣＮG、ＣＮBが配設されており、各端子はガラス
基板８上に形成された接続線を介して共通電極又はドラ
イバＩＣ１５に接続される。

【００１５】図１に示したように、光書込みユニット１
は、その長手方向を写真フィルム４の幅方向に沿って配
置されている。ここで用いられる写真フィルム４は、一
般に市販されているパンクロマチックの３５mmフィルム
を用いており、その１画面（フレーム）サイズは、通
常、幅方向（以下Ｖ方向とする）：２４mm、長手（巻
取）方向（以下Ｈ方向とする）：３６mmであり、ＥＬ発
光体部７はこの大きさの画面を１単位として記録処理を
行う。

【００１６】ＥＬ発光体部７のＶ方向の画素数は、外部
から入力する画像信号として、ＮＴＳＣ（National Tel
evision System Committee）方式の信号を意識して４４
４画素に設定される。従って、ＥＬ発光体素子が構成す
るリニアアレイの画素間ピッチ（ｌｖ）は、５３μｍ
（約４８０dot/inch）となる。

【００１７】一方、再生画像のＨ方向の画素間ピッチ
（ｌｈ）は、光書込みユニットを図１のＡ方向に移動す
るか、又は、写真フィルム４を同図Ｂ方向に移動する速
度と光書込み時間によって決定されるが、やはりＮＴＳ
Ｃ方式の信号を考慮してｌｈ＝７５μｍと設定されてい
る。

【００１８】この様な設定によりＥＬ発光体部７は、Ｈ
方向３６mm長の範囲に４８０画素記録することが出来、
約３４０（dot/inch）の記録密度で記録を行うことが出
来る。信号電極Ｓ1、Ｓ2、…は、各ＥＬ素子とドライバ
ＩＣ１５との接続を考慮して、交互に反対方向に引き出
され接続されている。従って、図３における所望ビット
に対するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号夫々の階調データ（Da
ta）は、奇数番目と偶数番目とが交互に制御信号によっ
て、ドライバＩＣ１５へ取り込まれる。

【００１９】図５は、ＥＬ発光体部７及びカラーフイル
ターの一構成例を説明するための図で、図５（ａ）は、
ＥＬ発光体部７を光出力を取り出す側から見た正面図、
図５（ｂ）は、ＥＬ発光体部７の共通電極（ＣR、ＣG、
ＣB）に沿った断面図であり、図５（ｃ）は、ＥＬ発光
体部７の偶数個目の信号電極（Ｓ2、Ｓ4…）に沿った断
面図である。

【００２０】同図において、基板８は、ガラスファイバ
ー入りｐｗｂやセラミック材料、またはそれらのコンポ
ジット絶縁材料を用いることが出来、不透明であること
が望ましい。

【００２１】基板８の上には比抵抗の小さな引出し電極
を兼ねた共通電極９が共通電極ＣR，ＣG，ＣB，に沿っ
て9-1，9-2，9-3として設けられている。これらの共通
電極を構成する材料としては、Ｎｉ，Ｎｉ＋Ａｕ等が用
いられる。

【００２２】共通電極９の上には有機ＥＬ層１１に対し
て仕事関数が十分に小さくて電子供給源となるＭｇより
成るカソード電極１０が形成される。ＥＬ層１１は、こ
の上に発光層、正孔輸送層の順に積層され、陽極、即ち
信号電極１２として仕事関数の大きな透明金属材料、例
えばＩＴＯ（indium-tin-oxide）膜や５０〜１００Åの
Ａｇ膜が形成される。

【００２３】信号電極１２は、共通電極９と同様な材料
よりなる引出し電極１４に接続され、最終的にはドライ
バーＩＣ１５に結合される。

【００２４】更に、ＥＬ発光素子の光出射端には、Ｒカ
ラーフィルター１３ー１、Ｇカラーフィルター１３ー
２、Ｂカラーフィルター１３ー３がＲ列発光素子７ー
１、Ｇ列発光素子７ー２、Ｂ列発光素子７ー３上に夫々
配設されて、ＲＧＢ単色光を取り出している。

【００２５】図１１は、上述のＥＬ層１１の構成を詳し
く説明するための断面図であり、このＥＬ層を構成する
材料としては、例えば図１２に示されるように、ＰＶ
Ｋ，ＴＡＺ，Ａｌｑ3（tris(8-hydroxyquinolinol)alum
inum），ＤＣＭ等が用いられる。

【００２６】図１１は、特に白色光を発光するＥＬ発光
素子の構成例を示したもので、ＥＬ層はＤＣＭと共に注
入されたＰＶＫからなる層１１ａ、ＴＡＺからなる層１
１ｂ、ＡＬｑからなる層１１ｃの複数の層から形成され
ている。

【００２７】共通電極９と信号電極１２が交差する部分
に形成される発光素子より放出された光はカラーフィル
ター１３を通過し、結像光学系としてのロッドレンズア
レイ３を介して写真フィルム４に露光される。

【００２８】上記の様な構成のＥＬ発光素子を用いるこ
とにより、1,000cd/ｍ²以上の発光輝度を持つ素子が得
られる。

【００２９】本発明においては、ＥＬ層１１の発光層は
図１２に示すような複数の蛍光性色素材料より成り、
Ｒ、Ｇ、Ｂ、３波長を含む白色光を発光すべく最適化が
行われている。図１３にその他の電荷輸送層材料及び蛍
光性色素材料の例を示す。

【００３０】図６は外部より入力するビデオ（Ｖｉｄｅ
ｏ）信号又はＲＧＢ入力信号を処理することにより、記
録に必要な信号に変換するための信号処理部の一実施例
を示した構成図である。ビデオ信号（Ｖｉｄｅｏ）はＲ
ＧＢデコーダやフレームメモリ等よりなる信号基本処理
部２３を介してＲＧＢ信号に分離される。これは直接Ｒ
ＧＢ信号として入力される信号とどちらかが選択され
て、各種の補正を施し記録に必要な信号にするための光
書込み用信号処理部２４を通過する。

【００３１】光書込み用信号処理部２４からの出力を受
ける図３のドライバＩＣ１５の構成例を図７及び図８に
示す。図７は、ＥＬ素子をアナログ方式により階調制御
する駆動制御回路の一実施例であり、図８は、ＥＬ素子
をパルス幅によりデジタル方式で階調制御する駆動制御
回路の実施例を示したものである。

【００３２】光書込み用信号処理部２４から出力された
階調データ（Data）は、ｍチャンネルパラレルシフトレ
ジスタ１９へクロックパルスＣＬＫに同期して１つおき
に階調分パラレルに取り込まれる。この時間的変化の様
子を示したのが図９のタイミングチャートである。

【００３３】図９を用いて、ドライバＩＣ１５の制御動
作を説明する。図９において１Ｖライン毎の書込み周期
をＴwとして表している。図２でも示したように、１本
の信号電極Ｓn上には３個のＥＬ発光素子７−１〜７−
３が形成されていて、図９に示される如く、１Ｔw期間
内で３時分割されて書込みが行われる。従って、注目す
る１書込み周期Ｔwの直前において、Ｒ用の階調データD
ata(R)がドライバＩＣ１５のｍチャンネルパラレルシフ
トレジスタ１９に取り込まれ、ラッチパルスＬによって
ｍチャンネルラッチ２０に移され、その色データによる
書込みが準備されると同時に、ｍチャンネルパラレルシ
フトレジスタ１９は次の色データの取込が可能となる。
そして、注目する書込み周期Ｔwの最初のＴw／３期間が
経過すると、アナログ制御信号ＡＮＬにより制御信号Ｓ
ｎ（Ａ）はＲの階調データを出力する。この時共通電極
ＣRのみがアクティブとなりＲ色発光素子７−１群の書
込み（発光）が行われる。この間にＧ色用データがｍチ
ャンネルパラレルシフトレジスタ１９に取り込まれると
同時に光書込みユニット１が図１におけるＡ方向に、若
しくは写真フィルム４がＢ方向にＴw／３に相当する期
間だけ移動する。最終的にＲ、Ｇ及びＢの露光は同一画
素部分に重ね露光する必要があり、従って図４の共通電
極間ピッチｌｐは、上述のＴw／３の期間も考慮して以
下の様な関係に設定されている。

【００３４】 ｌｐ＝（Ｓ＋1/3）ｌｈ＝（Ｓ＋1/3）・Ｔw・ｖ ここで、Ｓは１、２、３…の整数、ｌｈは画像の水平画
素ピッチ、Ｔwは垂直方向１ライン書込み周期、ｖは水
平方向走査速度を示している。

【００３５】図４の具体例においてはＳ＝１として表し
ており、従って、ｌｐ＝７５×（１＋１／３）＝１００
μｍとしている。

【００３６】従って、図９のＧ色用データは、Ｒ色用デ
ータより１ライン分後のＧ色用データで、Ｂ色用データ
は更に１ライン分後のＢ色用データであり、この様に動
作させることによって同一信号電極上のＲ、Ｇ、Ｂ画素
は写真フィルム４の同一領域に重ね露光される。

【００３７】この様にしてＲＧＢ光が重ねて露光された
写真フイルム４には、外部から入力したカラー画像情報
に対応する像が形成されているので、通常のカメラで撮
影した写真フィルムと同様に現像し、それを基に印画紙
に焼き付けし、所望の大きさにプリントすることが出来
る。

【００３８】図８のパルス幅制御方式によるドライバＩ
Ｃ１５´の例ではＰＷＭ制御回路２２によりｍチャンネ
ルラッチ２０に保持された階調データは、図９のＳｎ
（ｐ）の様なパルス幅出力となる。

【００３９】尚、図１０（ａ）は図７又は図８のドライ
バＩＣ１５又は１５´に対応する共通電極駆動回路例を
示し、図１０（ｂ）は図７のドライバＩＣ１５に対応す
る信号電極駆動回路例を示し、図１０（ｃ）は図８のド
ライバＩＣ１５´に対応する信号電極駆動回路例を示す
図である。

【００４０】尚、上記実施例においては、写真フィルム
を記録媒体として採用した例を示したが、本発明はこれ
に限らず、記録媒体としてインスタント写真用印画紙を
用いることも出来る。この場合、直ちに記録結果が目視
することが出来、更に便利である。更に、Ｒ、Ｇ、Ｂ光
に夫々感度を有する感材が塗布された感光材料であれ
ば、どの様な感光材料でも利用することが可能である。

【００４１】また、本発明の光記録装置に用いられるビ
デオ信号（Video）或いはＲＧＢ信号の入力源として
は、テレビ放送受像機、ビデオテープ再生機、電子スチ
ルカメラ、テレビゲーム機器等があり、これらの機器か
ら出力される画像情報を簡単なハードコピーとして利用
することが出来る。

【００４２】また、上記実施例では、Ｒ光用、Ｇ光用、
Ｂ光用の３本の白色光発光ＥＬリニアアレイを夫々用い
ているが、１本のリニアアレイに対しＲ、Ｇ、Ｂのカラ
ーフィルターを切り換えて作用させることにより３回の
露光を行う構成を採用することによって、上記同様の結
果を達成させることが可能であることは言うまでも無
い。

【００４３】本発明においては、白色光を発生するＥＬ
素子とＲ、Ｇ、Ｂ色のフィルターとを組合わせることに
よって、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を発生するように構成してい
るが、ＥＬ素子自体がＲ光、Ｇ光、Ｂ光を発生する物を
利用することも出来る。しかし、白色光を発生するＥＬ
素子を光源として用いた方が、製造上以下の様な利点が
ある。

【００４４】イ)ＥＬ層１１は、図５に示すように、フォ
トリソグラフィ等の制約がほとんどない、一体物として
形成することが可能となる。

【００４５】ロ)Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光を発光するＥＬ素子
をそれぞれ用いて露光を行う方法に比べて、一様に白色
光であるために、ＥＬ素子の光出力がより均一化出来
る。

【００４６】ハ)カラーフィルターを介して単色光を取り
出すため、分光特性が優れる。

【００４７】ニ)Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルターの透過率の
バラツキは、共通電極ＣR，ＣG，ＣBそれぞれへの信号
の印加度合いで制御できる。

【００４８】なお、上記実施例においては、Ｒ、Ｇ、Ｂ
列３本のリニアアレイを用いた構成を示したが、１本の
リニアアレイとＲＧＢカラーフィルターの切り換えによ
り３回露光を行っても同様な結果が得られることは言う
までもない。

【００４９】また更に、白色光光源と感光材料の間に夫
々Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータに従って開閉動作を行
う液晶マイクロシャッタアレイパネルと、各色の液晶シ
ャッタパネルに対応したＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルターと
を組合わせた走査光学系を配設し、上記同様Ｒ、Ｇ、Ｂ
光を感光材料に露光してカラー画像を形成することも可
能である。

【００５０】更に、ＥＬ素子、ＬＥＤ素子、プラズマ発
光素子等が夫々有する発光し易い分光特性を有効に利用
し、複数種類の発光素子アレイを混合して発光源に利用
して走査光学系を構成することも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、光走査方式によって記録媒体に画像を記録する記
録装置において、光走査部が小型、軽量化され、装置全
体としても小型軽量の装置を構成することが出来、極め
て低価格な光記録装置を提供することが可能となる。ま
た、記録媒体として、一般に市販されている写真フイル
ムやインスタントカメラ用フィルム等の入手し易い記録
媒体を利用することが出来るので、ビジネス用途からホ
ビー用途まで広く一般ユーザーが利用でき、消耗品価格
も安く済む記録装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる記録装置の主要部構
造を示す模式的斜視図である。

【図２】図１のＥＬ発光体部７の構成を示す一部拡大斜
視図である。

【図３】図１のＥＬアセンブリ２の構成を示す平面図で
ある。

【図４】図１のＥＬ発光体部７のＥＬ素子及び電極の配
置関係を示す平面図である。

【図５】図１のＥＬ発光体部７の一構成例を示す図で、
（ａ）はＥＬアセンブリを光出力を取り出す側から見た
正面図、（ｂ）は共通電極（ＣR、ＣG、ＣB）に沿った
断面図、（Ｃ）は偶数個目の信号電極（Ｓ2、Ｓ4…）に
沿った断面図である。

【図６】外部から入力するビデオ信号又はＲＧＢ信号を
処理する信号処理部の一構成例を示す構成図である。

【図７】ＥＬ素子をアナログ方式により階調制御する駆
動制御回路を含むドライバＩＣ１５の一構成例を示す図
である。

【図８】ＥＬ素子をパルス幅によりデジタル方式で階調
制御する駆動制御回路含むドライバＩＣ１５の他の構成
例を示す図である。

【図９】ドライバＩＣ１５の動作タイミングを示すタイ
ムチャートである。

【図１０】(a)は、図５に示されるＥＬ発光体部７の構
造に対応した共通電極駆動回路の一構成例を示す回路
図、(b)は、図７に示されるドライバＩＣ１５に対応し
た信号電極駆動回路の一構成例を示す回路図、(c)は、
図８に示されるドライバＩＣ１５´に対応した信号電極
駆動回路の他の構成例を示す回路図である。

【図１１】ＥＬ発光体部のＥＬ層の具体的構成を説明す
るための断面図である。

【図１２】ＥＬ層の構成に用いられる有機材料の一例を
示す分子構造図である。

【図１３】その他の輸送層材料及び蛍光性色素材料の例
を示す分子構造図である。

【符号の説明】

１…光書込みユニット ２…ＥＬアセンブリ ３…ロッドレンズアレイ ４…写真フィルム ５…パトローネ ６…スプール ７…ＥＬ発光体部 ７−１…Ｒ発光素子 ７−２…Ｇ発光素子 ７−３…Ｂ発光素子 ８…基板 ９…共通電極 １０…カソード電極 １１…ＥＬ層 １２…信号電極 １３−１…Ｒカラーフィルタ １３−２…Ｇカラーフィルタ １３−３…Ｂカラーフィルタ １４…引出し金属電極 １５…ドライバＩＣ １９…ｍチャンネルシフトレジスタ ２０…ｍチャンネルラッチ ２１…D-Aコンバータ ２２…ＰＷＭ制御回路 ２３…信号基本処理部 ２４…光書込み用信号処理部 Ｓ1〜Ｓn…信号電極 ＣR，ＣG，ＣB…共通電極 Data１，Data２…階調データ ＣＮ１，ＣＮ２…電源及び制御信号供給端子 ＣＮR，ＣＮG，ＣＮB…共通電極信号供給端子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白色光を発する有機薄膜電界発光素子が
   ドットアレイ状に複数列配設された白色発光素子アレイ
   と、該白色発光素子アレイの各列が発する光路中にそれ
   ぞれ配設されるＲ，Ｇ，Ｂ色のフィルター手段とで構成
   された光書込みユニットと、外部から入力するＲ，Ｇ，
   Ｂ色別の色階調情報を含む画像信号に基づき前記白色発
   光素子アレイをフィルター色に対応させて駆動する信号
   を発生する駆動回路と、前記光書込みユニットから発光
   される光によって感光材の所望の位置を露光する露光機
   構とからなることを特徴とする光記録装置。