JP2000013571A - 光学式プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的信頼性及び小型化を図り、赤・緑・青
の同時露光を可能にして露光時間を短縮する。 【解決手段】 制御電極１０に正電圧を印加し、これに
同期して陽極導体５をスタティック駆動して点灯対象と
なる発光部の陽極導体５に正電圧を印加する。発光ブロ
ックＲの光は、赤フィルタ１９Ｒを通過し、反射鏡２Ｂ
で反射されダイクロイックミラー２Ｃａ，２Ｃｂを透過
してレンズ系３に入射する。発光ブロックＧの光は、緑
フィルタ１９Ｇを通過し、ダイクロイックミラー２Ｃａ
で反射され、ダイクロイックミラー２Ｃｂを透過してレ
ンズ系３に入射する。発光ブロックＢの光は、青フィル
タ１９Ｂを通過し、ダイクロイックミラー２Ｃｂで反射
されてレンズ系３に入射する。レンズ系３に入射された
光はフィルム２１上の所定位置に集められる。この発光
駆動に合わせてプリントヘッドを副走査方向に移動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光フィルム等の
被書き込み体に所望の画像を形成する電子写真方式プリ
ンタ、銀塩方式プリンタ、レベルプリンタ、カラービデ
オプリンタ等に利用される光学式プリントヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は本出願人の提案による特開平５−
９２６２２号公報に開示された光学式プリントヘッドの
構造を示す断面図である。

【０００３】図６に示す光学式プリントヘッドは、図示
しない駆動機構によって副走査方向に移動可能とされて
おり、３ラインにＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体が塗布され、各蛍
光体に対面して外囲器の外側に赤・緑・青の３つのフィ
ルタを有し、蛍光発光管の各フィルタに隣接して合計３
組のレンズ系が設けられ、蛍光発光管からの発光を、赤
・緑・青の各フィルタにより、露光に必要な赤・緑・青
の３原色を取り出している。

【０００４】更に説明すると、光源である蛍光発光管５
１は、透光性の基板５２に箱状の容器部５３が封着さ
れ、高真空状態に排気された外囲器５４を有している。

【０００５】基板５２の内面には、陽極導体にＺｎＯ：
Ｚｎ蛍光体による蛍光体層を被着してなる発光部５５が
形成されている。各発光部５５は、主走査方向に沿って
所定ピッチで並ぶ複数個の発光ドットから構成される。
発光部５５は、副走査方向に沿って発光部５５Ｒ，５５
Ｇ，５５Ｂの３ラインが設けられている。

【０００６】外囲器５４内において、各発光部５５Ｒ，
５５Ｇ，５５Ｂの下には各発光ドット毎に分割された複
数の第２制御電極５６が設けられ、さらに第２制御電極
５６の下には電気的に一体とされた共通の第１制御電極
５７が設けられている。第１制御電極５７の下方には、
各発光部５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ毎に主走査方向に沿っ
て線状陰極５８が設けられている。

【０００７】基板５２の外面側には、発光部５５Ｒに対
面して赤フィルタ５９Ｒが設けられ、発光部５５Ｇに対
面して緑フィルタ５９Ｇが設けられ、発光部５５Ｂに対
面して青フィルタ５９Ｂが設けられている。各フィルタ
５９は、対面する蛍光体層の発光から赤・緑・青の３原
色を取り出している。ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体の発光スペク
トルは非常に広い幅があるので、赤・緑・青のフィルタ
５９によって赤・緑・青の３原色を取り出すことができ
る。

【０００８】各フィルタ５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂの上方
には各々レンズ系６０が設けられており、各発光部５５
Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの各発光ドットからの光は、赤・緑
・青の各フィルタ５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂを通り、各フ
ィルタ５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂ毎に設けられたレンズ系
６０をそれぞれ通過し、被書き込み体であるカラーフィ
ルム６１上の所定位置に集光される。

【０００９】上記のように構成される光学式プリントヘ
ッドを駆動する場合には、蛍光発光管５１において各発
光部５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの発光ドットを順に走査
し、これに同期して発光部分に対応する第２制御電極５
６に正の画像信号を印加する。第１制御電極５７には常
時正電圧を印加して電子を加速し、非発光部分に対応し
て負電圧が与えられた第２制御電極５６による字欠けを
防止する。

【００１０】そして、蛍光発光管５１の発光駆動に同期
させて、光学式プリントヘッドを矢印で示す副走査方向
に移動させ、分解された各色の光をカラーフィルム６１
上の同一位置に集光する。これにより、カラーフィルム
６１上に所望のカラー画像が形成される。

【００１１】ところで、本出願人は上記光学式プリント
ヘッドとは別に、特開平９−１８５８号公報に開示され
る光学式プリントヘッドを提案している。

【００１２】図７〜図１０はその光学式プリントヘッド
の実施例を示す図である。なお、同公報には、赤・緑・
青のフィルタを備えたフィルタホルダの切り替え機構に
ついて２つの実施例が開示されているが、そのうちの一
つの例を挙げて説明する。

【００１３】この光学式プリントヘッドは、装置の小型
化を図るため、発光ラインを１ラインにしてレンズ系を
１組とし、フィルタを移動させて赤・緑・青の各フィル
タの切り替えを行い、被書き込み体であるカラーフィル
ムに対し、赤・緑・青を時分割で書き込んでいる。

【００１４】更に説明すると、図７に示すように、光学
式プリントヘッドは、所定位置に設定された被書き込み
体としてのカラーフィルム６１に対し、図７の矢印で示
す副走査方向に沿って移動する略矩形の板状体からなる
基体６２を有している。

【００１５】基体６２には、光源としての蛍光発光管６
３と、蛍光発光管６３に対して切り替え可能な赤・緑・
青の３つのフィルタ６４（６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂ）
と、蛍光発光管６３の発光部６５（６５Ｒ，６５Ｇ，６
５Ｂ）に対応した位置にレンズ６６を含む単一の光学系
６７が設けられている。

【００１６】図８に示すように、光学式プリントヘッド
の筐体６８の内底部上には、案内部材である一対のガイ
ド棒６９，６９が一対の長辺に沿って互いに平行に設け
られている。ガイド棒６９，６９には基体６２が摺動可
能に取り付けられている。基体６２がガイド棒６９，６
９に沿って移動する方向は、カラーフィルム６１にドッ
ト状の光で書き込みを行う際の副走査方向と平行であ
る。

【００１７】図１０に示すように、基体６２の略中央部
には取付孔７０が貫通して設けられている。取付孔７０
には、蛍光発光管６３、又は移動可能にフィルタホルダ
７１が取り付けられる。取付孔７０には、フィルタホル
ダ７１を案内する案内溝部７２が連続して設けられ、基
体６２の移動方向の一縁部に達している。

【００１８】図８及び図９に示すように、筐体６８の内
底部上には基体６２の移動手段としてのモータ７３が取
り付けられている。モータ７３は、基体６２の移動範囲
外において、一方のガイド棒６９の一端近傍に設けられ
ている。モータ７３の駆動軸はガイド棒６９に直交して
おり、駆動軸には駆動プーリ７４が取り付けられてい
る。基体６２の移動範囲外において、一方のガイド棒６
９の他端部近傍には、従動プーリ７５が回転可能に取り
付けられている。従動プーリ７５の回転軸はモータ７３
の駆動軸と平行であり、駆動プーリ７４と従動プーリ７
５には駆動ベルト７６が掛け回されている。そして、モ
ータ７３を駆動して駆動ベルト７６を循環させれば、駆
動ベルト７６に固定された基体６２はガイド棒６９に案
内されて副走査方向に沿って移動する。

【００１９】図７に示すように、光源としての蛍光発光
管６３は基体６２に取り付けられている。蛍光発光管６
３は、透光性の矩形の基板７７に箱形の容器部７８を封
着して成る高真空状態に排気された略直方体状の外囲器
７９を有している。

【００２０】図７に示すように、基板７７の内面には、
基板７７の長手方向に沿って多数の発光ドットを一列に
並設した発光部６５（６５Ｒ，６５Ｇ，６５Ｂ）が形成
されている。発光部６５を構成する発光ドットは、基板
に一列に設けられたドット状の陽極導体と、各陽極導体
に被着された蛍光体層からなる。各発光ドット６５Ｒ，
６５Ｇ，６５Ｂに陽極導体は、それぞれ独立に外囲器７
９外に引き出され、それぞれ独立に駆動信号を印加して
スタティック駆動できるようになっている。

【００２１】各発光部６５Ｒ，６５Ｇ，６５Ｂの発光ド
ットの蛍光体層はＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体からなる。発光部
６５における発光ドットの並設方向は、カラーフィルム
６１にドット状の光で書き込みを行う際の主走査方向と
平行である。

【００２２】外囲器７９内において、発光部６５の両側
の基板７７上には、アルミニウム薄膜等からなる帯状の
平面制御電極８０が設けられている。蛍光発光管６３の
駆動時、平面制御電極８０には正電圧が印加されて電子
を発光部６５に引きつける。外囲器７９内において、発
光部６５に下方には主走査方向に沿って電子源としての
線状陰極８１が設けられている。

【００２３】図１０に示すように、基体６２には、蛍光
発光管６３に対して副走査方向に相対的に移動できるフ
ィルタホルダ７１が設けられている。フィルタホルダ７
１は、基体６２の取付孔６２ａに摺動可能に係合する矩
形の本体８２と、基体６２の案内溝部７２に係合する矩
形の突き当て片８３とを一体に備えた部材で構成され
る。フィルタホルダ７１は基体６２の取付孔６２ａと案
内溝部７２に対して副走査方向について移動可能であ
る。

【００２４】図１０に示すように、基体６２の案内溝部
７２の一縁部には、案内手段としての２個の固定ベアリ
ング８４が所定位置で回転可能に設けられている。２個
の固定ベアリング８４に対向する基体６２の案内溝部７
２の他縁部には、案内手段としての可動ベアリング８５
が設けられている。

【００２５】可動ベアリング８５は、支持軸８６の上端
に回動可能に設けられている。支持軸８６は中間部を軸
８７を以て基体６２に取り付けられ、主走査方向に平行
な面内において所定回転角度範囲で回動可能とされてい
る。支持軸８６の下端は基体６２の下面から下方に突出
している。基体６２の内部には付勢手段としてのばね８
８が内装されて保持されており、可動ベアリング８５が
設けられた支持軸８６の軸８７よりも上の部分をフィル
タホルダ７１側に向けて付勢している。

【００２６】フィルタホルダ７１の突き当て片８３は、
固定ベアリング８４と可動ベアリング８５に挟まれて副
走査方向に案内される。突き当て片８３の下面には突起
８９が設けられている。この突起８９は、基体６２の案
内溝部７２に設けられた貫通長孔９０を挿通して基体６
２の下面から下方に突出している。貫通長孔９０から基
体６２の下方の突出した突起８９の下端と、固定ベアリ
ング８４の軸との間には、付勢手段としてのばね９１が
設けられている。ばね９１は、フィルタホルダ７１を、
突き当て片８３が案内溝部７２から外方に突出する方向
に付勢している。突き当て片８３の可動ベアリング８５
側の縁辺には、３か所に切り欠き９２（９２ａ，９２
ｂ，９２ｃ）が形成されている。可動ベアリング８５は
これらの切り欠き９２の一つに選択的に係合し、フィル
タホルダ７１は基体６２に対して３か所の位置のいずれ
かに選択的に設定される。

【００２７】フィルタホルダ７１の本体８２には赤フィ
ルタ６４Ｒ、緑フィルタ６４Ｇ、青フィルタ６４Ｂがそ
れぞれ取り付けられており、フィルタホルダ７１が選択
的に設定される３か所の位置において、各フィルタ６４
Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂと蛍光発光管６３の発光部６５の位
置が一致するようになっている。

【００２８】図１０に示すように、移動するプリントヘ
ッドの突き当て片８３に当接する当接部９３が筐体６８
の内底部の所定位置に設置されている。プリントヘッド
の基体６２を移動させてフィルタホルダ７１の突き当て
片８３を当接部９３に突き当てると、フィルタホルダ７
１は基体６２に対して副走査方向に移動し、所望のフィ
ルタを蛍光発光管６３の発光部６５に位置決めすること
ができる。

【００２９】図１０に示すように、移動するプリントヘ
ッドの可動ベアリング８５の支持軸８６の下端に係合す
る係止片９４が、筐体６８の内底部の所定位置に設置さ
れている。プリントヘッドの基体６２を当接部９３から
離れる方向に移動させ、可動ベアリング８５の支持軸８
６を係止片９４に係合させると、支持軸８６は軸８７を
中心として回動し、可動ベアリング８５はフィルタホル
ダ７１の切り欠き９２から離れる。これによってフィル
タホルダ７１はばね９１の付勢力で当接部９３に向けて
移動し、可動ベアリング８５は当接部９３から最も遠い
切り欠き９２ａに係合する。この位置をリセット位置と
して、蛍光発光管６３の発光部６５に対して赤フィルタ
６４Ｒが設定される。

【００３０】上記のように構成される光学式プリントヘ
ッドでは、３原色に色分解した画像の各画像信号に基づ
き、蛍光発光管６３を駆動するとともに、この駆動に同
期してプリントヘッドを副走査方向に移動する。この
時、プリントヘッドの蛍光発光管６３の発光部６５に
は、画像信号に対応する原色のフィルタ６４（赤・緑・
青フィルタ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂのいずれか）を設定
しておく。３原色のそれぞれについて上記動作を行い、
３原色に色分解した３つの画像を一つのカラーフィルム
６１の感光面に重ねて書き込む。

【００３１】具体的には、まずプリントヘッドを移動範
囲内の当接部９３から最も離れた位置（開始位置）に設
定する。プリントヘッドの支持軸８６は係止片９４に係
合して軸８７を中心に回動し、可動ベアリング８５はフ
ィルタホルダ７１の切り欠き９２から離れる。フィルタ
ホルダ７１はばね９１によってリセット位置に設定さ
れ、蛍光発光管６３の発光部６５には赤フィルタ６４Ｒ
が設定される。そして、プリントヘッドを副走査方向に
沿って当接部９３に向けて移動しながら、蛍光発光管６
３を赤の画像に対応した駆動信号で駆動し、カラーフィ
ルム６１に対して赤フィルタ６４Ｒによる露光を行う。

【００３２】赤フィルタ６４Ｒによる露光が終了した
後、さらにプリントヘッドを当接部９３に向けて切り欠
き９２の間隔分だけ移動させると、フィルタホルダ７１
は当接部９３に突き当たって基体６２に対して副走査方
向に移動し、可動ベアリング８５は切り欠き９２ｂに係
合し、蛍光発光管６３の発光部６５には緑フィルタ６４
Ｇが設定される。その後、プリントヘッドを開始位置に
戻し、プリントヘッドを副走査方向に沿って当接部９３
に向けて移動しながら、蛍光発光管６３を緑の画像に対
応した駆動信号で駆動し、カラーフィルム６１に対して
緑フィルタ６４Ｇによる露光を行う。

【００３３】緑フィルタ６４Ｇによる露光が終了した
後、さらにプリントヘッドを当接部９３に向けて切り欠
き９２の間隔の２倍だけ移動させると、フィルタホルダ
７１は当接部９３に突き当たって基体６２に対して副走
査方向に移動し、可動ベアリング８５は切り欠き９２ｃ
に係合し、蛍光発光管６３の発光部６５には青フィルタ
６４Ｂが設定される。その後、プリントヘッドを開始位
置に戻し、プリントヘッドを副走査方向に沿って当接部
９３に向けて移動しながら、蛍光発光管６３を青の画像
に対応した駆動信号で駆動し、カラーフィルム６１に対
して青フィルタ６４Ｂによる露光を行う。以上の動作に
よってカラーフィルム６１にはフルカラーの潜像が形成
される。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す従来の光学式プリントヘッドでは、３ラインの発光
部５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂに対応してそれぞれフィルタ
５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂを固定的に設けて３原色の光を
得ているが、各発光部５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが近接し
ていると、隣接する発光部５５のフィルタ５９に光が入
射して混色を起こしてしまう。

【００３５】このため、各発光部５５Ｒ，５５Ｇ，５５
Ｂの間隔を混色が起きない程度の寸法に設定する必要が
あり、発光部５５の間隔を短くして蛍光発光管５１を小
型化するには限度があった。しかも、発光部５５の間隔
が広く、３ラインの発光部５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂから
の光を一つのレンズ系で結像させることができないの
で、各ライン毎にレンズ系６０を設けなければならず、
この点においても小型化が困難になり、さらに製造コス
トが高価になるという問題があった。

【００３６】図７〜図１０に示す光学式プリントヘッド
において、カラーフィルムにフルカラーの潜像を形成す
るには、赤・緑・青の各フィルタのいずれか一つを選択
するための切り替え機構が必要不可欠であり、構造が複
雑になるだけでなく、長時間使用すると機械的な磨耗が
発生する。このため、カラーフィルム上の潜像に色むら
や色ずれ等が生じ、所望の潜像が得られず信頼性に欠け
るという問題があった。しかも、カラーフィルムにフル
カラーの潜像を形成するには、赤・緑・青の各フィルタ
に切り替えて、赤・緑・青のそれぞれについて時分割で
合計３回の書き込みを行わなければならず、書き込み時
間がかかるという問題があった。

【００３７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、フィルタを切り替えるための複雑な
構成を不要として機械的信頼性を向上でき、レンズ系を
１つにして小型化が図れ、赤・緑・青の同時露光を可能
として露光時間の短縮できる光学式プリントヘッドを提
供することを目的としている。

【００３８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る光学式プリントヘッドは、赤
・緑・青の３原色に分割可能な３ラインの発光部Ｒ，
Ｇ，Ｂを有する光源１と、前記発光部Ｒ，Ｇ，Ｂからの
光を被書き込み体２１の面上に集光する１つのレンズ系
３と、前記光源１と前記レンズ系３との間の光路上に配
置され、前記３ラインの発光部Ｒ，Ｇ，Ｂと前記レンズ
系３との間の光学距離を合わせて各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂか
らの光を前記レンズ系３の光軸中心に入射させる光軸調
整手段２とを備え、前記光源１と前記被書き込み体２１
の相対的な移動により、前記被書き込み体２１の面上を
走査して前記被書き込み体２１を面露光することを特徴
とする。

【００３９】請求項２の発明に係る光学式プリントヘッ
ドは、単一の発光色による３ラインの発光部Ｒ，Ｇ，Ｂ
を有する光源１と、前記３ラインの発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの
出射面側に配置され、前記３ラインの発光部Ｒ，Ｇ，Ｂ
からの光を赤・緑・青の３原色に分割された光として出
射するフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂと、前記発光部
Ｒ，Ｇ，Ｂより前記フィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂを
介して出射される光を被書き込み体２１の面上に集光す
る１つのレンズ系３と、前記光源１と前記レンズ系３と
の間の光路上に配置され、前記３ラインの発光部Ｒ，
Ｇ，Ｂと前記レンズ系３との間の光学距離を合わせて各
発光部Ｒ，Ｇ，Ｂからの光を前記レンズ系３の光軸中心
に入射させる光軸調整手段２とを備え、前記光源１と前
記被書き込み体２１の相対的な移動により、前記被書き
込み体２１の面上を走査して前記被書き込み体２１を面
露光することを特徴とする。

【００４０】請求項３の発明は、請求項１又は２の光学
式プリントヘッドにおいて、光軸調整手段２は、前記発
光部Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの１ラインの発光部の光軸と前記
レンズ系３の光軸の交点に配置された１つの反射鏡２Ｂ
と、前記反射鏡２Ｂが配置される発光部以外の他の２ラ
インの発光部の光軸と前記レンズ系３の光軸のそれぞれ
の交点に配置され、当該発光部からの光を前記レンズ系
３に反射させるとともに前記反射鏡２Ｂから入射される
光を前記レンズ系３に透過させる２つのダイクロイック
ミラー２Ｃａ，２Ｃｂと、前記２つのダイクロイックミ
ラー２Ｃａ，２Ｃｂと前記２ラインの発光部との間の光
路上にそれぞれ配置され、該２ラインの発光部と前記レ
ンズ系３との間の光学距離が、前記反射鏡２Ｂが配置さ
れる１ラインの発光部の光学距離と一致するように屈折
率及び厚さが設定された透光性部材からなる２つの補正
板２Ａａ，２Ａｂとを備えたことを特徴とする。

【００４１】請求項４の発明は、請求項１又は２の光学
式プリントヘッドにおいて、光軸調整手段は、前記発光
部のうちの２ラインの発光部の光軸上の同じ位置に配置
された２つの反射鏡と、前記発光部の残る１ラインの発
光部の光軸と前記２つの反射鏡の光軸の交点に配置さ
れ、当該１ラインの発光部からの光を透過させるととも
に前記反射鏡から入射される光を前記レンズ系に反射さ
せる１つのダイクロイックプリズムと、前記ダイクロイ
ックプリズムと前記１ラインの発光部との間の光路上に
配置され、前記反射鏡が配置される２ラインの発光部の
光学距離と一致するように屈折率及び厚さが設定された
透光性部材からなる１つの補正板とを備えたことを特徴
とする。

【００４２】請求項５の発明は、請求項４の光学式プリ
ントヘッドにおいて、前記ダイクロイックプリズム２２
Ｃからの光を、前記レンズ系３の光軸中心に反射させる
反射鏡２２Ｂｃが前記ダイクロイックプリズム２２Ｃと
前記レンズ系３との間の光路上に配置されたことを特徴
とする。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に説明する各実施の形態の光
学式プリントヘッドは、例えばビデオ装置から得られる
デジタルのカラー画像信号によって駆動され、カラーフ
ィルムにビデオ画像をプリントするカラービデオプリン
タとして利用される。その他、電子写真方式プリンタ、
銀塩方式プリンタ、レベルプリンタ等に利用できる。

【００４４】図１は本発明による光学式プリントヘッド
の第１実施の形態を示す図、図２は図１の蛍光発光管に
おける陽極導体の配線接続例を示す図である。

【００４５】第１実施の形態の光学式プリントヘッド
は、光源１、光軸調整手段２、レンズ系３を備えて概略
構成される。まず、光源１の構成について説明する。

【００４６】なお、光源１としては、赤・緑・青の発光
成分を含み、解像度に応じた部分に分割された発光部を
３ライン備えた構成であれば良く、以下に説明する蛍光
発光管の他、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）や有機エ
レクトロルミネッセンス素子等を用いることもできる。

【００４７】光源としての蛍光発光管１は、図１及び図
２に示すように、ガラスからなる透光性の基板４の内面
にアルミニウム薄膜からなる陽極導体５が形成されてい
る。各陽極導体５から駆動回路に接続のための配線１０
１が設けられている。陽極導体５は各々１個づつ駆動Ｉ
Ｃでスタティック駆動することができる。発光部は副走
査方向に沿ってＲ，Ｇ，Ｂの３組設けられている。各陽
極導体５には同一の正方形状の透孔６が形成されてい
る。この陽極導体５及び透孔６は、スパッタリング法で
アルミニウムの薄膜をベタに形成し、これをフォトグラ
フィー法でパターン形成することによって高精度にえら
れる。

【００４８】図１に示すように、各透孔６にはフォトグ
ラフィー法により蛍光体７が設けられており、多数の発
光ドット８が形成されている。蛍光体７は例えばＺｎ
Ｏ：Ｚｎであり、各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂで共通である。

【００４９】ＺｎＯ：Ｚｎは抵抗が小さいので、蛍光体
７は透孔６の内周壁に接してさえいれば、特に導電物質
を混合しなくても陽極導体５と十分な電気的導通がえら
れる。また、発光ドット８の発光形状は透孔６の位置及
び形状に合致し、各発光ドット８毎に面積が均一なの
で、発光ドット８毎に同一の光量がえられる。

【００５０】図１に示すように、基板４上には、各発光
部Ｒ，Ｇ，Ｂ間に所定厚さの絶縁層９がスクリーン印刷
により形成されている。絶縁層９の上には制御電極１０
が設けられている。制御電極１０はステンレスをエッチ
ングしてつくり、各発光ドット８を覆っており、Ｒ，
Ｇ，Ｂ共通でも、各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂ独立に設けても良
い。

【００５１】制御電極１０の上方には、各発光部Ｒ，
Ｇ，Ｂ毎に主走査方向に沿って線状陰極１６が設けられ
ている。基板４の上面には、側面板と背面板からなる箱
型の容器部１７が封着され、各種電極等を収納する外囲
器１８が構成されている。外囲器１８内は高真空状態に
排気されている。なお、図示はしないが、背面板と側面
板には、外光の侵入を遮ってフレアを防止するための遮
蔽膜が設けられている。

【００５２】また、図３及び図４のように、陽極導体５
を配線１０１で接続すると、制御電極１０をＲ，Ｇ，Ｂ
独立に設けて、陽極導体５と制御電極１０のマトリック
ス駆動により、Ｒ，Ｇ，Ｂを時分割で駆動することがで
きる。

【００５３】基板４の外面側には、発光部Ｒ，Ｇ，Ｂに
対面して、発光ドット８から出力される光の中から特定
の色を通過させる色分解フィルタ１９が設けられてい
る。具体的に、この色分解フィルタ１９は、発光部Ｒに
対面して設けられる赤フィルタ１９Ｒと、発光部Ｇに対
面して設けられる緑フィルタ１９Ｇと、発光部Ｂに対面
して設けられる青フィルタ１９Ｂとで構成される。各発
光部Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ドット８からの光は、赤・緑・
青の各フィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂを通って出射さ
れる。

【００５４】レンズ系３は、例えば単一のセルフォック
レンズアレイで構成され、各フィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，
１９Ｂが配置された基板４の外面から所定距離離れた位
置に基板４の外面と平行に配置されている。このレンズ
系３には、その光軸中心に対して各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの
各発光ドット８からの光が入射される。

【００５５】図１に示すように、光軸調整手段２は、２
つの補正板２Ａ（２Ａａ，２Ａｂ）、１つの反射鏡２
Ｂ、２つのダイクロイックミラー２Ｃ（２Ｃａ，２Ｃ
ｂ）で構成される。

【００５６】光軸調整手段２は、上述したレンズ系３に
入射される光が光軸中心からずれると、レンズ系３から
出射される光量レベルが低下して光量ムラが増えるた
め、各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂからの光がレンズ系３の光軸中
心に入射するように各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの発光ドット８
とレンズ系３との間の光学距離を一致させている。

【００５７】補正板２Ａは透光性部材で構成される。具
体的には、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス板
やアクリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂板
等から構成される。補正板２Ａは、発光部Ｇ，Ｂの光軸
上で緑フィルタ１９Ｇと青フィルタ１９Ｂのそれぞれの
出射面側に配置される。補正板２Ａａは、発光部Ｇの各
発光ドット８とレンズ系３との間の光学距離が、発光部
Ｒの各発光ドット８とレンズ系３との間の光学距離と一
致するように屈折率及び厚さが設定される。同様に、補
正板２Ａｂは、発光部Ｂの各発光ドット８とレンズ系３
との間の光学距離が、発光部Ｒの各発光ドット８とレン
ズ系３との間の光学距離と一致するように屈折率及び厚
さが設定される。

【００５８】反射鏡２Ｂは例えばハーフミラーで構成さ
れる。反射鏡２Ｂは、発光部Ｒの各発光ドット８の発光
中心の光軸上に反射面の中心が位置するように、赤フィ
ルタ１９Ｒから所定距離をおいて発光部Ｒの光軸とレン
ズ系３の光軸の交点に配置される。この反射鏡２Ｂは、
発光部Ｒの発光ドット８から赤フィルタ１９Ｒを通過し
てきた光をレンズ系３の光軸中心に向けて反射（図示の
例では、時計回りに９０°）させている。

【００５９】ダイクロイックミラー２Ｃは、光学ガラス
の片面に屈折率の小さい薄膜と大きい薄膜を、１０〜２
０層程度交互に積み重ねて構成されるものである。この
ダイクロイックミラー２Ｃは、層の厚みや層数を制御す
ることにより、任意の光入射角において特定の波長域の
光を透過あるいは反射させることができる。

【００６０】ダイクロイックミラー２Ｃａは、その面
（透過・反射面）が発光部Ｇの各発光ドット８の発光中
心の光軸上に位置するように、緑フィルタ１９Ｇから所
定距離をおいて発光部Ｇの光軸とレンズ系３の光軸の交
点に反射鏡２Ｂと平行に配置される。このダイクロイッ
クミラー２Ｃａでは、発光部Ｇの各発光ドット８から緑
フィルタ１９Ｇを通過してきた光をレンズ系３の光軸中
心に向けて反射（図示の例では、時計回りに９０°）さ
せている。また、反射鏡２Ｂからの光をレンズ系３の光
軸中心に向けて透過させている。

【００６１】ダイクロイックミラー２Ｃｂは、その面が
発光部Ｂの各発光ドット８の発光中心の光軸上に位置す
るように、青フィルタ１９Ｂから所定距離をおいて発光
部Ｂの光軸とレンズ系３の光軸の交点に反射鏡２Ｂ及び
ダイクロイックミラー２Ｃａと平行に配置される。この
ダイクロイックミラー２Ｃｂでは、発光部Ｂの各発光ド
ット８から青フィルタ１９Ｂを通過してきた光をレンズ
系３の光軸中心に向けて反射（図示の例では、時計回り
に９０°）させている。また、反射鏡２Ｂからの光及び
ダイクロイックミラー２Ｃａからの光をレンズ系３の光
軸中心に向けて透過させている。

【００６２】ここで、上記光軸調整手段２を構成する各
部品は、各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ドット８からレン
ズ系３までの光学距離が一致するように光軸合わせされ
て配置される。

【００６３】上記第１実施の形態の構成を例に挙げて説
明すれば、発光部Ｂの発光ドットと発光部Ｇの発光ドッ
ト間の距離を１ｍｍ、発光部Ｇの発光ドットと発光部Ｂ
の発光ドット間の距離を１ｍｍとし、補正板２Ａに屈折
率１．５のガラス（ソーダ石灰ガラスの屈折率は１．５
１から１．５２なので計算に１．５を使用しても大差な
い）を使用する。

【００６４】Ｒ，Ｇ，Ｂの光学距離を一致させるために
は、補正板２Ａａの厚さは２ｍｍ、補正板２Ａｂの厚さ
は４ｍｍとなる。ダイクロックミラー２Ｃｂから発光部
Ｒの発光ドットまでの距離は１＋１＋４＋（赤フィルタ
ー１９Ｒ＋蛍光発光管１の基板４の厚さ）になる。

【００６５】したがって、レンズ系３をなすセルフォッ
クレンズとしては、焦点距離が８ｍｍ以上あれば使用で
きる。具体的には、日本板ガラス製ＳＬＡ６（焦点距離
１７ｍｍ）、ＳＬＡ９（焦点距離１０〜１９ｍｍ）、Ｓ
ＬＡ１２（焦点距離９〜１５ｍｍ）シリーズのセルフォ
ックレンズアレイを使用することができる。

【００６６】上記のように構成される光学式プリントヘ
ッドを駆動する場合には、制御電極１０に正の信号（電
圧）を印加した状態で、陽極導体５をスタティック駆動
して点灯対象となる発光部の陽極導体５に正の印字信号
（電圧）を印加する。これにより、点灯した各発光ドッ
ト８からの光は、赤・緑・青の各フィルタ１９Ｒ，１９
Ｇ，１９Ｂを通り、光軸調整手段２を介してレンズ系３
に入射される。

【００６７】すなわち、発光部Ｒの各発光ドット８から
の光は、赤フィルタ１９Ｒを通過した後、２つのダイク
ロイックミラー２Ｃａ，２Ｃｂを透過してレンズ系３の
光軸中心に入射される。発光部Ｇの各発光ドット８から
の光は、緑フィルタ１９Ｇを通過した後、ダイクロイッ
クミラー２Ｃａで反射され、ダイクロイックミラー２Ｃ
ｂを透過してレンズ系３の光軸中心に入射される。発光
部Ｂの各発光ドット８からの光は、青フィルタ１９Ｂを
通過した後、ダイクロイックミラー２Ｃｂで反射されて
レンズ系３の光軸中心に入射される。

【００６８】そして、レンズ系３に入射された光は、反
射鏡２３により時計回り方向に９０°反射され、被書き
込み体としてのカラーフィルム２１上の所定位置に集め
られる。この発光駆動に合わせてプリントヘッドを図１
の矢印Ｍで示す副走査方向に一定速度で移動させること
により、分解された各色の発光ドット８からの同一形状
の光が同一位置に集められ、所望のカラー画像がカラー
フィルム２１上に形成される。

【００６９】次に、図４は光学式プリントヘッドの第２
実施の形態を示す図である。なお、第１実施の形態と同
一の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略す
る。

【００７０】第２実施の形態の光学式プリントヘッド
は、第１実施の形態と比較して、蛍光発光管１の一部の
構成、光軸調整手段の構成及びレンズ系３の配置位置が
異なる他は同一である。

【００７１】第２実施の形態における蛍光発光管１は、
各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂ独立に制御電極１０Ｒ，１０Ｇ，１
０Ｂが設けられ、図３に示すように発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの
副走査方向の各陽極導体５が共通接続された配線接続構
造である。

【００７２】図４に示すように、第２実施の形態におけ
る光軸調整手段２２は、第１実施の形態の光軸調整手段
２と同等に機能するもので、１つの補正板２２Ａ、２つ
の反射鏡２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）、１つのダイク
ロイックプリズム２２Ｃで構成される。

【００７３】補正板２２Ａは、第１実施の形態と同様の
屈折率の大きいガラス板や樹脂板等の透光性部材で構成
される。補正板２２Ａは、発光部Ｇの光軸上で緑フィル
タ１９Ｇの出射面側に配置される。補正板２２Ａは、各
発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ドット８とレンズ系３との間
の光学距離が一致するように屈折率及び厚さが設定され
る。

【００７４】反射鏡２２Ｂは例えばハーフミラーで構成
される。反射鏡２２Ｂａは、発光部Ｒの各発光ドット８
の発光中心の光軸上に反射面の中心が位置するように、
赤フィルタ１９Ｒから所定距離をおいて発光部Ｒの光軸
とダイクロイックプリズム２２Ｃの入射面の光軸との交
点に配置される。反射鏡２２Ｂａは、発光部Ｒの発光ド
ット８から赤フィルタ１９Ｒを通過してきた光をダイク
ロイックプリズム２２Ｃの入射面に向けて反射（図示の
例では、時計回りに９０°）させている。

【００７５】反射鏡２２Ｂｂは、発光部Ｂの各発光ドッ
ト８の発光中心の光軸上に反射面の中心が位置するよう
に、青フィルタ１９Ｂから所定距離をおいて発光部Ｂの
光軸とダイクロイックプリズム２２Ｃの入射面の光軸と
の交点に配置される。この反射鏡２２Ｂｂは、ダイクロ
イックプリズム２２Ｃを中心として、反射鏡２２Ｂａと
対称に配置される。反射鏡２２Ｂｂは、発光部Ｂの発光
ドット８から青フィルタ１９Ｂを通過してきた光をダイ
クロイックプリズム２２Ｃの入射面に向けて反射（図示
の例では、反時計回りに９０°）させている。

【００７６】ダイクロイックプリズム２２Ｃは、断面が
直角二等辺三角形を有する三角柱の２辺にダイクロイッ
ク層をコーティングし、それら４つを組み合わせたもの
である。

【００７７】ダイクロイックプリズム２２Ｃは、発光部
Ｇの各発光ドット８の発光中心の光軸上に位置するよう
に、緑フィルタ１９Ｇから所定距離をおいて発光部Ｇの
光軸と２つの反射鏡２２Ｂａ，２２Ｂｂの光軸との交点
に基板４の外面と平行に対面して配置される。また、発
光部Ｇの光軸上には、緑フィルタ１９Ｇと対向してダイ
クロイックプリズムの出射面側にレンズ系３が設けられ
ている。

【００７８】ダイクロイックプリズム２２Ｃでは、発光
部Ｇの各発光ドット８から緑フィルタ１９Ｇを通過して
きた光をそのまま直進透過させてレンズ系３の光軸中心
に入射させている。また、反射鏡２２Ｃａからの光を反
射（図示の例では、時計回りに９０°）させてレンズ系
３の光軸中心に入射させている。同様に、反射鏡２２Ｃ
ｂからの光を反射（図示の例では、反時計回りに９０
°）させてレンズ系３の光軸中心に入射させている。

【００７９】上記のように構成される光軸調整手段２２
を採用した場合、各発光ドット８からの光は、赤・緑・
青の各フィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂを通り、光軸調
整手段２２を介してレンズ系３に入射される。

【００８０】すなわち、発光部Ｒの各発光ドット８から
の光は、赤フィルタ１９Ｒを通過した後、反射鏡２２Ｂ
ａで反射され、更にダイクロイックプリズム２２Ｃで反
射されてレンズ系３の光軸中心に入射される。発光部Ｇ
の各発光ドット８からの光は、緑フィルタ１９Ｇを通過
した後、ダイクロイックプリズム２２Ｃを透過してレン
ズ系３の光軸中心に入射される。発光部Ｂの各発光ドッ
ト８からの光は、青フィルタ１９Ｂを通過した後、反射
鏡２２Ｂｂで反射され、更にダイクロイックプリズム２
２Ｃで反射されてレンズ系３の光軸中心に入射される。

【００８１】そして、レンズ系３に入射された光は、レ
ンズ系３によって被書き込み体としてのカラーフィルム
２１上の所定位置に集められる。この発光駆動に合わせ
てプリントヘッドを図６の矢印Ｍで示す副走査方向に一
定速度で移動させることにより、分解された各色の発光
ドット８からの同一形状の光が同一位置に集められ、所
望のカラー画像がカラーフィルム２１上に形成される。

【００８２】次に、図５は光学式プリントヘッドの第３
実施の形態を示す図である。なお、第２実施の形態と同
一の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略す
る。

【００８３】図５に示す第３実施の形態の光学式プリン
トヘッドは、第２実施の形態の構成に加え、ダイクロイ
ックプリズム２２Ｃの光軸中心とレンズ系３の光軸中心
との交点に反射鏡２２Ｂｃが配置されたものである。

【００８４】この第３実施の形態では、ダイクロイック
プリズム２２Ｃより出射された光は、反射鏡２２Ｂｃで
反射（図示の例では、時計回りに９０°）されて光学系
３に入射される。その他の動作については第２実施の形
態と同一であり、レンズ系３に入射された光は、レンズ
系３の光軸中心を通って反射鏡２３により時計回り方向
に９０°反射され、被書き込み体としてのカラーフィル
ム２１上の所定位置に集められる。

【００８５】このように、各実施の形態の光学式プリン
トヘッドによれば、各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ドット
８からの光は、補正板、反射鏡、ダイクロイックミラー
又はダイクロイックプリズムから構成される光軸調整手
段によって１つのレンズ系に入射される。

【００８６】したがって、赤・緑・青の同時露光が可能
になり、露光時間を短縮してカラーフィルムにフルカラ
ーの潜像を形成することができる。しかも、図７〜図１
０に示す従来の光学式プリントヘッドのような赤・緑・
青各色のフィルタを切り替えるための機構が不要なの
で、フィルタの切り替え機構の機械的磨耗によりカラー
フィルム上の潜像に色むらや色ずれ等を生じることもな
く、機械的信頼性及び画像品質を十分に確保することが
できる。また、各発光部Ｒ，Ｇ，Ｂの間隔を隣接する発
光部の影響を受けないように、ある程度の間隔を開ける
制約はあるが、レンズ系が１つになるので、図６に示す
従来の光学式プリントヘッドよりも小型化が可能にな
る。

【００８７】なお、上述した実施の形態では、プリント
ヘッドを副走査方向に一定速度で移動させるものとして
説明したが、被書き込み体であるカラーフィルムを副走
査方向に一定速度で移動させて赤・緑・青の同時露光を
行うようにしてもよい。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、赤・緑・青の同時露光が可能になり、露光時間
を短縮してフルカラーの潜像を形成することができる。
従来のようなフィルタ切り替え機構が不要なので、この
フィルタ切り替え機構の機械的磨耗によりカラーフィル
ム上の潜像に色むらや色ずれ等を生じるおそれもなく、
機械的信頼性及び画像品質を十分に確保することができ
る。発光部からの光をカラーフィルムの所定位置に集光
するためのレンズ系が１つで済むので小型化が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学式プリントヘッドの第１実施
の形態を示す図

【図２】図１の蛍光発光管における陽極導体の配線接続
例を示す図

【図３】蛍光発光管における陽極導体の他の配線接続例
を示す図

【図４】本発明による光学式プリントヘッドの第２実施
の形態を示す図

【図５】本発明による光学式プリントヘッドの第３実施
の形態を示す図

【図６】従来の光学式プリントヘッドの構成例を示す図

【図７】従来の光学式プリントヘッドの他の構成例を示
す図

【図８】（ａ）図７の光学式プリントヘッドの平面図 （ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図９】図８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図

【図１０】（ａ）〜（ｃ）図７の光学式プリントヘッド
におけるプリントヘッドの構成とその作動を示す平面図

【符号の説明】

１…光源、２，２２…光軸調整手段、２Ａ，２２Ａ…補
正板、２Ｂ，２２Ｂ…反射鏡、２Ｃ…ダイクロイックミ
ラー、３…レンズ系、１９…色分解フィルタ、１９Ｒ…
赤フィルタ、１９Ｇ…緑フィルタ、１９Ｂ…青フィル
タ、２１…被書き込み体、２２Ｃ…ダイクロイックプリ
ズム、Ｒ，Ｇ，Ｂ…発光部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C162 AE28 FA16 FA17 FA19 FA36 FA45 FA49 FA58 FA67 5C051 AA02 CA10 DA02 DB02 DB22 DB24 DB28 DC02 DC04 DC07 DE19 DE27 DE31 EA01 5C072 AA03 BA03 BA19 CA04 CA07 DA02 DA05 DA06 DA09 DA10 DA20 DA21 DA23 XA04 5F041 EE11 EE22 EE23 EE25 FF13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤・緑・青の３原色に分割可能な３ライ
   ンの発光部を有する光源と、 前記発光部からの光を被書き込み体の面上に集光する１
   つのレンズ系と、 前記光源と前記レンズ系との間の光路上に配置され、前
   記３ラインの発光部と前記レンズ系との間の光学距離を
   合わせて各発光部からの光を前記レンズ系の光軸中心に
   入射させる光軸調整手段とを備え、 前記光源と前記被書き込み体の相対的な移動により、前
   記被書き込み体の面上を走査して前記被書き込み体を面
   露光することを特徴とする光学式プリントヘッド。
2. 【請求項２】 単一の発光色による３ラインの発光部を
   有する光源と、 前記３ラインの発光部の出射面側に配置され、前記３ラ
   インの発光部からの光を赤・緑・青の３原色に分割され
   た光として出射するフィルタと、 前記発光部より前記フィルタを介して出射される光を被
   書き込み体の面上に集光する１つのレンズ系と、 前記光源と前記レンズ系との間の光路上に配置され、前
   記３ラインの発光部と前記レンズ系との間の光学距離を
   合わせて各発光部からの光を前記レンズ系の光軸中心に
   入射させる光軸調整手段とを備え、 前記光源と前記被書き込み体の相対的な移動により、前
   記被書き込み体の面上を走査して前記被書き込み体を面
   露光することを特徴とする光学式プリントヘッド。
3. 【請求項３】 光軸調整手段は、前記発光部のうちの１
   ラインの発光部の光軸と前記レンズ系の光軸の交点に配
   置された１つの反射鏡と、 前記反射鏡が配置される発光部以外の他の２ラインの発
   光部の光軸と前記レンズ系の光軸のそれぞれの交点に配
   置され、当該発光部からの光を前記レンズ系に反射させ
   るとともに前記反射鏡から入射される光を前記レンズ系
   に透過させる２つのダイクロイックミラーと、 前記２つのダイクロイックミラーと前記２ラインの発光
   部との間の光路上にそれぞれ配置され、該２ラインの発
   光部と前記レンズ系との間の光学距離が、前記反射鏡が
   配置される１ラインの発光部の光学距離と一致するよう
   に屈折率及び厚さが設定された透光性部材からなる２つ
   の補正板とを備えた請求項１又は２記載の光学式プリン
   トヘッド。
4. 【請求項４】 光軸調整手段は、前記発光部のうちの２
   ラインの発光部の光軸上の同じ位置に配置された２つの
   反射鏡と、 前記発光部の残る１ラインの発光部の光軸と前記２つの
   反射鏡の光軸の交点に配置され、当該１ラインの発光部
   からの光を透過させるとともに前記反射鏡から入射され
   る光を前記レンズ系に反射させる１つのダイクロイック
   プリズムと、 前記ダイクロイックプリズムと前記１ラインの発光部と
   の間の光路上に配置され、前記反射鏡が配置される２ラ
   インの発光部の光学距離と一致するように屈折率及び厚
   さが設定された透光性部材からなる１つの補正板とを備
   えた請求項１又は２記載の光学式プリントヘッド。
5. 【請求項５】 前記ダイクロイックプリズムからの光
   を、前記レンズ系の光軸中心に反射させる反射鏡が前記
   ダイクロイックプリズムと前記レンズ系との間の光路上
   に配置された請求項４記載の光学式プリントヘッド。