発光装置、画像形成装置、表示装置、及び発光素子の駆動方法
【課題】温度検出素子を設けることなく簡単な構成で、発光素子の温度による光量変化を補正することができる発光装置を提供する。
【解決手段】１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子と、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、前記光量検出用発光素子の光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出用発光素子の光量に基づいて前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正する補正手段とを具備する。
【解決手段】１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子と、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、前記光量検出用発光素子の光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出用発光素子の光量に基づいて前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正する補正手段とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、画像形成装置、表示装置、及び発光素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の発光素子として、有機ＥＬ素子が期待されている。有機ＥＬ素子は、発光層である有機ＥＬ材を上下の電極間で挟持した構成になっており、電極に印加する駆動電圧によって、励起状態となった有機ＥＬ材の発光中心物質が基底状態に戻るときに発光することを利用したもので、発光装置、画像形成装置、及び画像表示装置等で用いられる。
【０００３】
画像形成装置としてのプリンタは、近年高速高画質化が要求されているとともに、プリンタ自体の小型化も要求されている。かかる要求に応えるものとして、レーザ光源に代えて有機ＥＬ素子を複数配列してなる発光素子アレイを有するラインヘッドを備えた画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、レーザプリンタに設けられるポリゴンミラー等の回転機構部が不要になるため、更なる高速化及び小型化が可能になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、上記有機ＥＬ素子を基板面内に２次元的に複数配列した構成とし、画像表示装置として利用した有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと比較しても、高画質、薄型、軽量という面で有利であり、次世代フラットパネルディスプレイとして期待されている。
上記画像表示装置において、有機ＥＬ素子の発光プロセスで発生する熱によって、有機ＥＬ素子の電圧電流特性、及び光量特性に悪影響を及ぼし、表示画像の品質低下を招くという問題がある。このため、例えば以下の特許文献２では、有機ＥＬ素子に温度検出素子を設け、検出温度に対応した補正制御データに基づいて、信号処理回路及び駆動回路等を動作させる技術が開示されている。上記のような温度変化による有機ＥＬ素子の特性変化は、画像表示装置に限ったことではなく、有機ＥＬ素子を用いた装置全てに言えることである。
【特許文献１】特開平１１−１９８４３３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７５０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、有機ＥＬ素子を用いた発光装置、画像形成装置、及び画像表示装置等では、有機ＥＬ素子の光量特性に温度依存性があるため、発光することで生じる熱によって、発光素子周辺の温度が上昇し、所望の光量が得られなくなってしまう問題がある。
【０００６】
これを防止するために、上記特許文献２等、周辺温度の変化に対して光量を安定に保つ技術は何件か開示されているが、いずれも温度検出のために、サーミスタ等の温度検出素子を別途追加する必要があり、発光装置のコストアップや装置構成の複雑化の問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする。
（１）温度検出素子を必要としない簡単な構成で発光素子の温度変化による光量変化を抑制し、所望の光量を得る。
（２） 温度検出素子を必要としない低コストな発光装置、画像形成装置、表示装置、及
び発光素子の駆動方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子と、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、前記光量検出用発光素子の光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出用発光素子の光量に基づいて前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正する補正手段とを具備することを特徴とする。
この発明によれば、光量検出用発光素子の光量に基づいて発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。また、温度検出素子を必要としないので、低コストな発光装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、定電圧駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することが好ましい。
この発明によれば、定電圧駆動方式で駆動される発光素子について、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の発光装置において、前記補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電圧との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正することが好ましい。
この発明によれば、定電圧駆動方式で駆動される発光素子を採用した場合に、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電圧との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、温度変化によって生じる発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、定電流駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することが好ましい。
この発明によれば、定電流駆動方式で駆動される発光素子について、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の発光装置において、前記補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電流との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電流を補正することが好ましい。
この発明によれば、定電流駆動方式で駆動される発光素子を採用した場合に、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電流との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、温度変化によって生じる発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を一括して駆動することが好ましい。
この発明によれば、発光素子及び光量検出用発光素子を一括して駆動するので、特に発光素子が複数設けられている場合、駆動手段の内部構成を簡略化することができ、装置コストの低減に寄与することができる。
【００１４】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を個別的に駆動することが好ましい。
この発明によれば、発光素子及び光量検出用発光素子を個別的に駆動するので、各素子の特性バラツキをも考慮した光量制御を行うことができ、さらに正確に発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の発光装置において、発光素子及び光量検出用発光素子は有機ＥＬ（electroluminescence）素子であっても良い。
この発明によれば、発光素子及び光量検出用発光素子として有機ＥＬ素子を用いた発光装置であっても、発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の発光装置において、複数の発光素子を１ライン状に配列させても良い。
この発明によれば、複数の発光素子が１ライン状に配列された発光装置について、発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。また、１ライン状に配列した複数の発光素子について、従来のように各発光素子毎に温度検出素子を設ける必要がないので、低コスト化を実現することができる。
【００１７】
また、本発明の発光装置において、複数の発光素子を２次元配列させても良い。
この発明によれば、複数の発光素子が２次元配列された発光装置について、発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。また、２次元配列した複数の発光素子について、従来のように各発光素子毎に温度検出素子を設ける必要がないので、低コスト化を実現することができる。
【００１８】
一方、本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、上記のように複数の発光素子が１ライン状または２次元配列された発光装置を備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段とを具備することを特徴とする。
この発明によれば、露光手段として用いられる発光装置に設けられた各発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。従って、露光ムラを低減することができ、高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の表示装置は、上記のように複数の発光素子が２次元配列された発光装置を備え、該発光装置の各発光素子を画素として発光させて画像を表示することを特徴とする。
この発明によれば、画素として発光する各発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。従って、輝度ムラのない高品質な画像を表示する表示装置を提供することができる。
【００２０】
さらに本発明の発光素子の駆動方法は、１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる駆動方法において、本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子を備え、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する過程と、前記光量検出用発光素子の光量を検出する過程と、前記光量検出用発光素子の光量に基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記発光素子の駆動条件を補正する過程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、光量検出用発光素子の光量に基づいて発光素子の光量変化を抑制するように発光素子の駆動条件を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係わる発光装置の構成図である。なお、本第１実施形態は、発光素子を定電圧駆動するタイプの発光装置に関する。この図において、符号Ａ０は光量検出用発光素子、Ａ１〜Ａｎはｎ個の発光素子、Ｂは光量検出部、Ｃは光量比較部、Ｄは記憶部、Ｅはデータ補正部、Ｆは定電圧駆動部、Ｔ０〜Ｔｎはトランジスタである。
【００２２】
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは、半導体発光素子であり、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）発光素子である。光量検出用発光素子Ａ０は、本来の使用に供さない発光素子であり、光量検出専用として設置されるものである。発光素子Ａ１〜Ａｎは実際に使用する発光素子である。なお、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは同一工程を経て製造され、温度特性が一致しているものである。
【００２３】
光量検出部Ｂは、フォトダイオードＢ１、オペアンプＢ２、抵抗器Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＡ／ＤコンバータＢ６から構成されており、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出するものである。フォトダイオードＢ１は、カソード側が電源ＶＣＣに接続され、アノード側はオペアンプＢ２の正相入力端と抵抗器Ｂ３の一端に接続されている。抵抗器Ｂ３の他端はアースされている。オペアンプＢ２の逆相入力端は、抵抗器Ｂ４の一端と抵抗器Ｂ５の一端とに接続され、抵抗器Ｂ４の他端はアースされている。オペアンプＢ２の出力端は、抵抗器Ｂ５の他端とＡ／ＤコンバータＢ６に接続されている。
【００２４】
上記の光量検出部Ｂにおいて、光量検出用発光素子Ａ０の光量はフォトダイオードＢ１によって検出され、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。抵抗器Ｂ３の端子間電圧は、オペアンプＢ２に入力され、抵抗器Ｂ４と抵抗器Ｂ５との比によって決まる増幅度で増幅され、Ａ／ＤコンバータＢ６に出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６は、上記のように増幅された抵抗器Ｂ３の端子間電圧をデジタルデータである光量データ（検出光量データ）に変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００２５】
光量比較部Ｃは、Ａ／ＤコンバータＢ６から入力される検出光量データと、記憶部Ｄに記憶されている常温時の光量データ（基準光量データ）との大小判定を行い、その判定結果をデータ補正部Ｅに出力する。記憶部Ｄは、上記基準光量データと、以下で説明する補正テーブル、初期補正係数を記憶している。
【００２６】
ここで、本第１実施形態における光量検出用発光素子Ａ０の温度特性について図２を用いて説明する。図２（ａ）は光量検出用発光素子Ａ０の光量Ｌと温度Ｔとの関係を示すもので、温度上昇とともに光量Ｌもおおよそ比例関係で上昇していくことがわかる。この現象は温度上昇とともに電流発光効率が上昇することに加えて、光量検出用発光素子Ａ０の抵抗成分の低下によって流れる電流値が上昇することにより発生するものである（実際にはＥＬ素子の種類によって、直線ではなく曲線を描くものもあるが、単調増加特性を示すため温度Ｔ−光量Ｌ特性は１対１の対応になる）。
【００２７】
また、図２（ｂ）は光量Ｌと駆動電圧ＶＥ（図１のＶＥ０〜ＶＥｎに対応する）との関係を示すもので、駆動電圧ＶＥが上昇するにつれて光量Ｌも比例関係で上昇していくことがわかる。この関係から温度変化により光量Ｌが小さくなった時は駆動電圧ＶＥを大きくし、光量Ｌが大きくなった時は駆動電圧ＶＥを小さくすることで光量Ｌを一定に保持できることがわかる。
【００２８】
以上の図２（ａ）及び図２（ｂ）の関係から、温度変化によって光量Ｌが変化した時、駆動電圧ＶＥをどのように補正すれば光量Ｌを一定にできるかということについての補正テーブルを求めることができる。
図２（ｃ）は、上記の補正テーブルを表したものであり、光量Ｌを一定にするための駆動電圧ＶＥと光量Ｌとの関係を示している。
【００２９】
例えば、常温での駆動条件（駆動電圧ＶＥ＝Ｖ０、光量Ｌ＝Ｌ０）で光量検出用発光素子Ａ０を駆動させた場合において、周囲の温度が上昇し、光量Ｌ０がＬ１に上昇したとすると、図２（ｃ）の関係から光量を常温時と同じ値にするための駆動電圧Ｖ１が求まり、常温での光量になるように補正することができる。
【００３０】
つまり、予め図２（ａ）及び図２（ｂ）の特性を確認し、図２（ｃ）のような光量を一定に保つために設定すべき駆動電圧ＶＥと光量Ｌとの関係を記憶しておけば、光量検出用発光素子Ａ０の光量変化を検出することによって、光量を一定にするための駆動電圧を求めることが可能となる。そして、その駆動電圧によって発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させることによって光量変化を補正し、所望の光量を得ることができる。
【００３１】
記憶部Ｄには、図２（ｃ）のような駆動電圧ＶＥと光量Ｌとの関係を示す補正テーブルと、基準光量データ（常温での光量Ｌ０）とが予め記憶されている。
【００３２】
データ補正部Ｅは、光量比較部Ｃによる判定結果と、記憶部Ｄに記憶されている補正テーブル及び初期補正係数とに基づいて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの光量が常温時と同じ値となるように、外部から入力された入力データを補正し、光量補正データとして定電圧駆動部Ｆへ出力する。また、データ補正部ＥはトランジスタＴ０〜Ｔｎのゲート電極に接続されており、トランジスタＴ０〜Ｔｎのゲート電圧Ｇ０〜Ｇｎを制御している。
【００３３】
定電圧駆動部Ｆは、例えばＤ／Ａコンバータであり、トランジスタＴ０〜Ｔｎのソース電極とそれぞれ接続され、データ補正部Ｅから入力された光量補正データに基づいて駆動電圧ＶＥ０〜ＶＥｎを生成し、トランジスタＴ０〜Ｔｎを介して光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させる。
【００３４】
トランジスタＴ０〜Ｔｎのドレイン電極は、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのアノード側にそれぞれ接続されており、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのカソード側はそれぞれアースされている。
なお、トランジスタＴ０〜ＴｎはＭＯＳ型トランジスタであり、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）である。
【００３５】
次に、本第１実施形態の発光装置の動作について説明する。
（１） 初期ばらつき補正
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは同じ製造工程を経て製造されているが、各素子毎に特性がばらつく可能性がある。そこで、初めに以下のような初期ばらつき補正を行う。まず、図３（ａ）のように光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件である駆動電圧Ｖ０で駆動させる。その時の各発光素子の光量は特性のばらつきにより、例えば図３（ｂ）のように常温での光量Ｌ０に対して発光素子Ａ２の光量は小さくなり（Ｌ２）、発光素子Ａｎの光量は大きくなったとする（Ｌｎ）。
【００３６】
図２（ｃ）の関係から光量が低くなれば駆動電圧を上げ、光量が高くなれば駆動電圧を下げれば良いことがわかるので、図３（ｃ）のように発光素子Ａ２及びＡｎの駆動電圧をそれぞれＶＥ２＝Ｖ２、ＶＥｎ＝Ｖｎと補正すれば図３（ｄ）のように各発光素子の光量をＬ０一定にすることができる。この時、各発光素子の駆動電圧と常温での駆動電圧Ｖ０との比から、各発光素子を常温での光量Ｌ０で駆動させるための初期補正係数ｋが求まる。光量検出用発光素子Ａ０の初期補正係数をｋ０、発光素子Ａ１〜Ａｎの初期補正係数をｋ１〜ｋｎとすると、図３の例では、ｋ０＝１、ｋ１＝１、ｋ２＝Ｖ２／Ｖ０、ｋｎ＝Ｖｎ／Ｖ０となる。これらの初期補正係数を事前に求め、予め記憶部Ｄに記憶しておく。
【００３７】
（２） 光量補正
次に光量補正動作について説明する。ここでは説明の簡略化のため、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件（駆動電圧ＶＥ０＝ＶＥ１＝ＶＥ２＝ＶＥｎ＝Ｖ０、光量Ｌ＝Ｌ０）にて駆動させた場合について説明する。
【００３８】
まず、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎが常温の駆動条件にて発光しているとする。フォトダイオードＢ１は、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出し、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。この電圧は微小なのでオペアンプＢ２によって増幅した後、Ａ／ＤコンバータＢ６へ出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６では上記のように入力された電圧を検出光量データに変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００３９】
光量比較部Ｃは、記憶部Ｄから基準光量データ（常温での光量Ｌ０）を取得し、上記検出光量データ（ここではＬ１とする）とＬ０の値とを比較し、大小判定を行う。ここで、Ｌ０＜Ｌ１と判定した場合、すなわち各発光素子の発光により周囲の温度が上昇し光量が上昇した場合、もしくは発光装置の使用環境の変化によって温度上昇した場合は、図２（ｃ）の関係により駆動電圧をＶ１に下げることによって常温での光量に保つことができることがわかる。
【００４０】
光量比較部Ｃは、このような判定結果をデータ補正部Ｅに出力し、データ補正部Ｅは、上記判定結果と記憶部Ｄに記憶されている補正テーブルとに基づき、入力データに対して駆動電圧をＶ１に下げるように補正を行う。さらに、データ補正部Ｅは、各発光素子毎に求めた初期補正係数ｋ０〜ｋｎを補正後の入力データに乗じることによって各発光素子毎の特性のばらつきも考慮した光量補正データを生成し、定電圧駆動部Ｆへ出力する。なお、Ｌ０＝Ｌ１ならば補正テーブルに基づく補正は行われず、各発光素子の特性のばらつき補正のみが行われる。
【００４１】
上記の動作を図４のタイムチャートを用いて詳細に説明する。
図４に示すように、データ補正部Ｅは光量検出用発光素子Ａ０に対応した入力データＤＡ０が入力されると、その入力データＤＡ０に対して光量補正を行い（駆動電圧Ｖ０をＶ１に下げて補正する）、さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数ｋ０を乗じる。この光量補正データは定電圧駆動部Ｆに送られ、定電圧駆動部Ｆはその光量補正データに基づき光量検出用発光素子Ａ０を駆動するための駆動電圧ＶＥ０＝ｋ０・Ｖ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ０を出力してトランジスタＴ０をオンにし、駆動電圧ｋ０・Ｖ１が光量検出用発光素子Ａ０に供給される。光量検出用発光素子Ａ０はこの駆動電圧ｋ０・Ｖ１によって駆動されるので、常温での光量Ｌ０に保持される。
【００４２】
次に発光素子Ａ１に対応した入力データＤＡ１がデータ補正部Ｅに入力されると、入力データＤＡ１に対して上記と同様に駆動電圧Ｖ０をＶ１に下げるように光量補正が行われる。さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数ｋ１が乗じられ、光量補正データとして定電圧駆動部Ｆに送られる。定電圧駆動部Ｆはその光量補正データに基づき発光素子Ａ１を駆動するための駆動電圧ＶＥ１＝ｋ１・Ｖ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ１を出力してトランジスタＴ１をオンにし（トランジスタＴ０はオフになっている）、駆動電圧ｋ１・Ｖ１が発光素子Ａ１に供給される。発光素子Ａ１はこの駆動電圧ｋ１・Ｖ１によって駆動し、常温での光量Ｌ０に保持される。以下同様に、発光素子Ａ２及びＡｎにはそれぞれが発光するタイミングで駆動電圧ｋ２・Ｖ１及びｋｎ・Ｖ１が供給され、それぞれ常温での光量Ｌ０に保つことができる。
【００４３】
以上のように本第１実施形態によれば、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量を監視することによって各発光素子の光量を補正するので、従来のように特別な温度検出素子を複数用いることなく簡単な構成で所望の光量を得ることができる。また、温度変化に対する光量補正に加えて、各発光素子毎の特性ばらつきも考慮した補正も行うので精度の良い光量補正が可能である。
【００４４】
なお、上記のような光量補正を常時行う必要はなく、光量検出用発光素子Ａ０の寿命を考慮し、所定のタイミングで光量補正を行えばよい。例えば、発光装置の起動直後や、発光中に一定時間間隔で間欠的に光量補正を行えばよく、光量補正を行わない時は光量検出用発光素子Ａ０の発光動作を停止させておくことが好ましい。
【００４５】
上述した発光装置では、データ補正部Ｅにより補正された駆動条件（駆動電圧）にて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを個別的に駆動したが、図５に示すように、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを一括して駆動するようにしても良い。このような構成にすることで、特に発光素子が複数設けられている場合、定電圧駆動部Ｆの内部構成を簡略化することができ、装置コストの低減に寄与することができる。
なお、図５のような構成の場合、初期補正係数を光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの入力データに応じて個別的に乗算することができないため、各発光素子毎の特性ばらつきは、各トランジスタのスイッチング時間（つまり発光期間）を調整することで補正を行う必要がある。
【００４６】
次に図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態に係わる発光装置の構成図である。なお、本第２実施形態は、発光素子を定電流駆動するタイプの発光装置に関する。この図において、符号Ａ０は光量検出用発光素子、Ａ１〜Ａｎはｎ個の発光素子、Ｂは光量検出部、Ｃは光量比較部、Ｄは記憶部、Ｅはデータ補正部、Ｈは定電流駆動部、Ｐ０〜Ｐｎはトランジスタである。
【００４７】
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは、半導体発光素子であり、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）発光素子である。光量検出用発光素子Ａ０は、本来の使用に供さない発光素子であり、光量検出専用として設置されるものである。発光素子Ａ１〜Ａｎは実際に使用する発光素子である。なお、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは同一工程を経て製造され、温度特性が一致しているものである。
【００４８】
光量検出部Ｂは、フォトダイオードＢ１、オペアンプＢ２、抵抗器Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＡ／ＤコンバータＢ６から構成されており、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出するものである。フォトダイオードＢ１は、カソード側が電源ＶＣＣに接続され、アノード側はオペアンプＢ２の正相入力端と抵抗器Ｂ３の一端に接続されている。抵抗器Ｂ３の他端はアースされている。オペアンプＢ２の逆相入力端は、抵抗器Ｂ４の一端と抵抗器Ｂ５の一端とに接続され、抵抗器Ｂ４の他端はアースされている。オペアンプＢ２の出力端は、抵抗器Ｂ５の他端とＡ／ＤコンバータＢ６に接続されている。
【００４９】
上記の光量検出部Ｂにおいて、光量検出用発光素子Ａ０の光量はフォトダイオードＢ１によって検出され、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。抵抗器Ｂ３の端子間電圧は、オペアンプＢ２に入力され、抵抗器Ｂ４と抵抗器Ｂ５との比によって決まる増幅度で増幅され、Ａ／ＤコンバータＢ６に出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６は、上記のように増幅された抵抗器Ｂ３の端子間電圧をデジタルデータである光量データ（検出光量データ）に変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００５０】
光量比較部Ｃは、Ａ／ＤコンバータＢ６から入力される検出光量データと、記憶部Ｄに記憶されている常温時の光量データ（基準光量データ）との大小判定を行い、その判定結果をデータ補正部Ｅに出力する。記憶部Ｄは、上記基準光量データと、以下で説明する補正テーブル、初期補正係数を記憶している。
【００５１】
ここで、本第２実施形態における光量検出用発光素子Ａ０の温度特性について図７を用いて説明する。温度Ｔに対する光量Ｌの関係は図７（ａ）に示す通りであり、温度上昇による電流発光効率の上昇に伴い輝度も上昇する特性となる。なお、定電流駆動のため、図２（ａ）の定電圧駆動した場合の特性と比べて、光量検出用発光素子Ａ０の抵抗成分の低下の影響は受けない。
【００５２】
また、図７（ｂ）は光量Ｌと駆動電流ＩＥ（図６のＩＥ０〜ＩＥｎに対応する）との関係を示すもので、駆動電流ＩＥが上昇するにつれて光量Ｌも比例関係で上昇していくことがわかる。この関係から温度変化により光量Ｌが小さくなった時は駆動電流ＩＥを大きくし、光量Ｌが大きくなった時は駆動電流ＩＥを小さくすることで光量Ｌを一定に保持できることがわかる。
【００５３】
以上の図７（ａ）及び図７（ｂ）の関係から、温度変化によって光量Ｌが変化した時、駆動電流ＩＥをどのように補正すれば光量Ｌを一定に保持できるかということについての補正テーブルを求めることができる。
図７（ｃ）は、上記の補正テーブルを表したものであり、光量Ｌを一定にするための駆動電流ＩＥと光量Ｌとの関係を示している。
【００５４】
例えば、常温での駆動条件（駆動電流ＩＥ＝Ｉ０、光量Ｌ＝Ｌ０）で光量検出用発光素子Ａ０を駆動させた場合において、周囲の温度が上昇し、光量Ｌ０がＬ１に上昇したとすると、図７（ｃ）の関係から光量を常温時と同じ値にするための駆動電流Ｉ１が求まり、常温での光量になるように補正することができる。
【００５５】
つまり、予め図７（ａ）及び図７（ｂ）の特性を確認し、図７（ｃ）のような光量を一定に保つために設定すべき駆動電流ＩＥと光量Ｌとの関係を記憶しておけば、光量検出用発光素子Ａ０の光量変化を検出することによって、光量を一定にするための駆動電流を求めることが可能となる。そして、その駆動電流によって発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させることによって光量変化を補正し、所望の光量を得ることができる。
【００５６】
記憶部Ｄには、図７（ｃ）のような駆動電流ＩＥと光量Ｌとの関係を示す補正テーブルと、基準光量データ（常温での光量Ｌ０）とが予め記憶されている。
【００５７】
データ補正部Ｅは、光量比較部Ｃによる判定結果と、記憶部Ｄに記憶されている補正テーブル及び初期補正係数とに基づいて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの光量が常温時と同じ値となるように、外部から入力された入力データを補正し、光量補正データとして定電流駆動部Ｈへ出力する。また、データ補正部ＥはトランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電極に接続されており、トランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電圧Ｇ０〜Ｇｎを制御している。
【００５８】
定電流駆動部Ｈは、例えばＤ／Ａコンバータであり、トランジスタＰ０〜Ｐｎのソース電極とそれぞれ接続され、データ補正部Ｅから入力された光量補正データに基づいて駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎを生成し、トランジスタＰ０〜Ｐｎを介して光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させる。
【００５９】
トランジスタＰ０〜Ｐｎのドレイン電極は、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのアノード側にそれぞれ接続されており、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのカソード側はそれぞれアースされている。
なお、トランジスタＰ０〜ＰｎはＭＯＳ型トランジスタであり、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）である。
【００６０】
次に、本第２実施形態の発光装置の動作について説明する。
（１） 初期ばらつき補正
第１実施形態と同様に、以下のような初期ばらつき補正を行う。まず、図８（ａ）のように光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件である駆動電流Ｉ０で駆動させる。その時の各発光素子の光量は特性のばらつきにより、例えば図８（ｂ）のように常温での光量Ｌ０に対して発光素子Ａ２の光量は小さくなり（Ｌ２）、発光素子Ａｎの光量は大きくなったとする（Ｌｎ）。
【００６１】
図７（ｃ）の関係から光量が低くなれば駆動電流を上げ、光量が高くなれば駆動電流を下げれば良いことがわかるので、図８（ｃ）のように発光素子Ａ２及びＡｎの駆動電流をそれぞれＩＥ２＝Ｉ２、ＩＥｎ＝Ｉｎと補正すれば図８（ｄ）のように各発光素子の光量をＬ０一定にすることができる。この時、各発光素子の駆動電流と常温での駆動電流Ｉ０との比から、各発光素子を常温での光量Ｌ０で駆動させるための初期補正係数Ｊが求まる。光量検出用発光素子Ａ０の初期補正係数をＪ０、発光素子Ａ１〜Ａｎの初期補正係数をＪ１〜Ｊｎとすると、図８の例では、Ｊ０＝１、Ｊ１＝１、Ｊ２＝Ｉ２／Ｉ０、Ｊｎ＝Ｉｎ／Ｉ０となる。これらの初期補正係数を事前に求め、予め記憶部Ｄに記憶しておく。
【００６２】
（２） 光量補正
次に光量補正動作について説明する。ここでは説明の簡略化のため、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件（駆動電流ＩＥ０＝ＩＥ１＝ＩＥ２＝ＩＥｎ＝Ｉ０、光量Ｌ＝Ｌ０）にて駆動させた場合について説明する。
【００６３】
まず、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎが常温の駆動条件にて発光しているとする。フォトダイオードＢ１は、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出し、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。この電圧は微小なのでオペアンプＢ２によって増幅した後、Ａ／ＤコンバータＢ６へ出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６では上記のように入力された電圧を検出光量データに変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００６４】
光量比較部Ｃは、記憶部Ｄから基準光量データ（常温での光量Ｌ０）を取得し、上記検出光量データ（ここではＬ１とする）とＬ０の値とを比較し、大小判定を行う。ここで、Ｌ０＜Ｌ１と判定した場合、すなわち各発光素子の発光により周囲の温度が上昇し光量が上昇した場合、もしくは発光装置の使用環境の変化によって温度上昇した場合は、図７（ｃ）の関係により駆動電流をＩ１に下げることによって常温での光量に保つことができることがわかる。
【００６５】
光量比較部Ｃは、このような判定結果をデータ補正部Ｅに出力し、データ補正部Ｅは、上記判定結果と記憶部Ｄに記憶されている補正テーブルとに基づき、入力データに対して駆動電流をＩ１に下げるように補正を行う。さらに、データ補正部Ｅは、各発光素子毎に求めた初期補正係数Ｊ０〜Ｊｎを補正後の入力データに乗じることによって各発光素子毎の特性のばらつきも考慮した光量補正データを生成し、定電流駆動部Ｈへ出力する。なお、Ｌ０＝Ｌ１ならば補正テーブルに基づく補正は行われず、各発光素子の特性のばらつき補正のみが行われる。
【００６６】
上記の動作を図９のタイムチャートを用いて詳細に説明する。
図９に示すように、データ補正部Ｅは光量検出用発光素子Ａ０に対応した入力データＤＡ０が入力されると、その入力データＤＡ０に対して光量補正を行い（駆動電流Ｉ０をＩ１に下げて補正する）、さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数Ｊ０を乗じる。この光量補正データは定電流駆動部Ｈに送られ、定電流駆動部Ｈはその光量補正データに基づき光量検出用発光素子Ａ０を駆動するための駆動電流ＩＥ０＝Ｊ０・Ｉ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ０を出力してトランジスタＰ０をオンにし、駆動電流Ｊ０・Ｉ１が光量検出用発光素子Ａ０に供給される。光量検出用発光素子Ａ０はこの駆動電流Ｊ０・Ｉ１によって駆動されるので、常温での光量Ｌ０に保持される。
【００６７】
次に発光素子Ａ１に対応した入力データＤＡ１がデータ補正部Ｅに入力されると、入力データＤＡ１に対して上記と同様に駆動電流Ｉ０をＩ１に下げるように光量補正が行われる。さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数Ｊ１が乗じられ、光量補正データとして定電流駆動部Ｈに送られる。定電流駆動部Ｈはその光量補正データに基づき発光素子Ａ１を駆動するための駆動電流ＩＥ１＝Ｊ１・Ｉ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ１を出力してトランジスタＰ１をオンにし（トランジスタＰ０はオフになっている）、駆動電流Ｊ１・Ｉ１が発光素子Ａ１に供給される。発光素子Ａ１はこの駆動電流Ｊ１・Ｉ１によって駆動し、常温での光量Ｌ０に保持される。以下同様に、発光素子Ａ２及びＡｎにはそれぞれが発光するタイミングで駆動電流Ｊ２・Ｉ１及びＪｎ・Ｉ１が供給され、それぞれ常温での光量Ｌ０に保つことができる。
【００６８】
以上のように本第２実施形態によれば、定電流駆動型の発光装置についても、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量を監視することによって各発光素子の光量を補正するので、従来のように特別な温度検出素子を複数用いることなく簡単な構成で所望の光量を得ることができる。また、温度変化に対する光量補正に加えて、各発光素子毎の特性ばらつきも考慮した補正も行うので精度の良い光量補正が可能である。
【００６９】
なお、第１実施形態と同様に、上記のような光量補正を常時行う必要はなく、光量検出用発光素子Ａ０の寿命を考慮し、所定のタイミングで光量補正を行えばよい。
【００７０】
さらに、定電流駆動型の発光装置の回路構成として、図１０に示すようなカレントミラー回路を用いることができる。以下では、このカレントミラー回路から構成される発光装置について説明する。なお、図１０において、図６と同じ構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。図１０に示すように、カレントミラー回路から構成される発光装置は、上記第２実施形態の発光装置と比較して、定電流駆動部Ｈの替わりに、直流電源ＶＣＣ、トランジスタＱ１〜Ｑｎを備えている。
【００７１】
トランジスタＱ１のドレイン電極は、直流電源ＶＣＣとトランジスタＱ３〜Ｑｎの各ドレイン電極とに接続され、ソース電極はゲート電極及びトランジスタＱ２のドレイン電極と接続されている。また、トランジスタＱ１のソース電極は、トランジスタＱ３〜Ｑｎの各ゲート電極と接続されている。トランジスタＱ２のゲート電極はデータ補正部Ｅに接続され、ソース電極はアースされている。トランジスタＱ３〜Ｑｎの各ソース電極は、それぞれに対応するトランジスタＰ０〜Ｐｎの各ドレイン電極に接続されている。
【００７２】
データ補正部Ｅは、光量比較部Ｃによる判定結果に基づいて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの光量が常温時と同じ値となるように、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御する。また、データ補正部ＥはトランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電極に接続されており、トランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電圧Ｇ０〜Ｇｎを制御している。
【００７３】
次に、このようなカレントミラー回路から構成される発光装置の動作について説明する。
なお、カレントミラー回路については公知の技術なので詳細な説明を省略し、本実施形態の特徴的な動作について説明する。
【００７４】
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎが常温の駆動条件にて発光しているとする。フォトダイオードＢ１は、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出し、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。この電圧は微小なのでオペアンプＢ２によって増幅した後、Ａ／ＤコンバータＢ６へ出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６では上記のように入力された電圧を検出光量データに変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００７５】
光量比較部Ｃは、記憶部Ｄから基準光量データ（常温での光量Ｌ０）を取得し、上記検出光量データ（ここではＬ１とする）とＬ０の値とを比較し、大小判定を行う。ここで、Ｌ０＜Ｌ１と判定した場合、すなわち各発光素子の発光により周囲の温度が上昇し光量が上昇した場合、もしくは発光装置の使用環境の変化によって温度上昇した場合は、図７（ｃ）の関係により駆動電流をＩ１に下げることによって常温での光量に保つことができることがわかる。
【００７６】
カレントミラー回路の特性から、トランジスタＱ２のドレイン・ソース間に流れる電流Ｉｒｅｆと、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎに流れる駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎとは同一の値となる。データ補正部Ｅは、上記光量比較部Ｃの判定結果に基づき、Ｌ０＜Ｌ１の場合は、各駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎが小さくなるように、つまり電流Ｉｒｅｆが小さくなるように、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御する。また、Ｌ０＞Ｌ１の場合は、各駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎが大きくなるように、つまり電流Ｉｒｅｆが大きくなるように、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御し、Ｌ０＝Ｌ１の場合は、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御しない。なお、このようなゲート電圧Ｖｇｒｅｆの制御量は、上述した補正テーブルに基づいて予め設定されているものである。
【００７７】
このように、カレントミラー回路から構成される発光装置の場合、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御することによって、光量の補正を行うことができる。ただし、初期補正係数を光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの入力データに応じて個別的に乗算することができないため、各発光素子毎の特性ばらつきは、各トランジスタのスイッチング時間（つまり発光期間）を調整することで補正を行う必要がある。
【００７８】
なお、上記第１及び第２実施形態では、各発光素子を順次発光させる場合の動作説明をしたが、このような動作に限らず、同時に各発光素子を発光させるような動作を行っても良い。また、より正確な光量補正を行うために、輝度検出用発光素子Ａ０は他の発光素子と同じ駆動条件で駆動させるのが好ましい。
さらに、上記第１及び第２実施形態では、１つの定電圧駆動部Ｆまたは定電流駆動部Ｈによって、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動したが、これに限定されず、各素子毎に個別に定電圧駆動部Ｆまたは定電流駆動部Ｈを設けても良い。
【００７９】
次に、図１１、図１２を参照して、上述した発光装置を露光手段として用いた画像形成装置について説明する。
【００８０】
図１１は、本画像形成装置の機構構成を示す断面図である。
画像形成装置８０は、４個のラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、それらと対応する４個の感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置に各々配置したもので、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。
【００８１】
各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、図１２に示すように、上述した発光装置において光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを１ライン状に複数配列した構成を有するものである。図１２において、符号Ｂ１はフォトダイオード、２００はアレイ基板、２０１は封止基板、２０２は各発光素子からの光を感光体ドラムに集光させるためのＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）である。光量検出用発光素子Ａ０はその発光により感光体ドラムを露光しないよう、ＳＬＡ２０２に光が入射しない位置に設置される。
また、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙの発光エネルギーのピーク波長は、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの感度ピーク波長と一致するように設定されている。なお、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙに付されているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、各々に黒、シアン、マゼンタ、イエロー用のラインヘッドであることを示しており、この点は他の構成要件についても同様である。なお、ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙはそれぞれ複数列からなる構成をとることも可能である。
【００８２】
この画像形成装置８０は、駆動ローラ９１と従動ローラ９２とテンションローラ９３とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト９０を、矢印方向（反時計方向）に循環駆動するよう張架したものである。この中間転写ベルト９０に対して、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが所定間隔で配置されている。これら感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、その外周面が感光体としての感光層となっている。
【００８３】
感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト９０の駆動と同期して、矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。各感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの周囲には、それぞれ感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの外周面を一様に帯電させる帯電手段としてのコロナ帯電器４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙと、このコロナ帯電器４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙによって一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの回転に同期して順次ライン走査するラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙとが設けられている。
【００８４】
また、このラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙで形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４Ｋ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙで現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト９０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５Ｋ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｙと、転写された後に感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置４６Ｋ、４６Ｃ、４６Ｍ、４６Ｙとが設けられている。
【００８５】
現像装置４４Ｋ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙは、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙに接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの電位レベルに応じて現像剤を付着させ、トナー像として現像するものである。
【００８６】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５Ｋ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｙに印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト９０上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト９０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐ（転写材）に二次転写され、さらに定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、その後、排紙ローラ対６２によって装置上部に形成された排紙トレイ６８上に排出される。
【００８７】
なお、符号６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト９０との間で二次転写部を形成する二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト９０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレードである。
【００８８】
このような画像形成装置によれば、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙにおける発光素子Ａ１〜Ａｎは、温度変化による光量変化を抑えるように補正が行われるので、露光ムラを低減することが可能であり、よって形成される画像の品質を向上させることができる。また、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量変化に基づいて補正されるので、複数の温度検出素子を用いるよりも低コストであり、簡単な構成とすることができる。
【００８９】
なお、上記第1及び第２実施形態に係わる発光装置では、駆動電圧あるいは駆動電流の値を調節して輝度を補正するようにしたが、画像形成装置に用いる発光装置、つまり各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを露光するための露光手段をして機能するものであり、本質的に要求される性能は露光光量の正確さである。したがって、図１３に示すように、駆動電圧または駆動電流を補正することに代えて、露光時間つまり発光素子Ａ１〜Ａｎの発光期間を温度に応じて補正することによっても正確な露光を実現できる。
【００９０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、表示装置にも適用可能である。この場合、本発光装置は複数の発光素子Ａ１〜Ａｎを２次元配列し、各々を画素として発光させるものである。そして、各発光素子Ａ１〜Ａｎの光量は、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量変化に基づいて補正される。表示装置が大きくなれば光量検出用発光素子Ａ０を複数個設置し、それらの光量変化の平均を求めて発光素子Ａ１〜Ａｎの光量補正を行うことによって、より精度の高い光量補正をすることができる。この場合でも、従来のように画素毎に温度検出素子を用いる必要がないので、低コストを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる発光装置の構成図である。
【図２】第１実施形態における発光素子の光量と駆動電圧との関係を示す特性図である。
【図３】第１実施形態における初期ばらつき補正方法を示す図である。
【図４】第１実施形態における光量補正動作のタイムチャート図である。
【図５】第１実施形態の変形例である。
【図６】本発明の第２実施形態に係わる発光装置の構成図である。
【図７】第２実施形態における発光素子の光量と駆動電流との関係を示す特性図である。
【図８】第２実施形態における初期ばらつき補正方法を示す図である。
【図９】第２実施形態における光量補正動作のタイムチャート図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例である。
【図１１】本発明の実施形態に係わる画像形成装置の機構構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係わる画像形成装置に用いられるラインヘッドの断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係わる画像形成装置において発光期間調整による光量補正を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ０…光量検出用発光素子、Ａ１〜Ａｎ…発光素子、Ｂ…光量検出部、Ｃ…光量比較部、Ｄ…記憶部、Ｅ…データ補正部、Ｆ…定電圧駆動部、Ｈ…定電流駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、画像形成装置、表示装置、及び発光素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の発光素子として、有機ＥＬ素子が期待されている。有機ＥＬ素子は、発光層である有機ＥＬ材を上下の電極間で挟持した構成になっており、電極に印加する駆動電圧によって、励起状態となった有機ＥＬ材の発光中心物質が基底状態に戻るときに発光することを利用したもので、発光装置、画像形成装置、及び画像表示装置等で用いられる。
【０００３】
画像形成装置としてのプリンタは、近年高速高画質化が要求されているとともに、プリンタ自体の小型化も要求されている。かかる要求に応えるものとして、レーザ光源に代えて有機ＥＬ素子を複数配列してなる発光素子アレイを有するラインヘッドを備えた画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、レーザプリンタに設けられるポリゴンミラー等の回転機構部が不要になるため、更なる高速化及び小型化が可能になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、上記有機ＥＬ素子を基板面内に２次元的に複数配列した構成とし、画像表示装置として利用した有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと比較しても、高画質、薄型、軽量という面で有利であり、次世代フラットパネルディスプレイとして期待されている。
上記画像表示装置において、有機ＥＬ素子の発光プロセスで発生する熱によって、有機ＥＬ素子の電圧電流特性、及び光量特性に悪影響を及ぼし、表示画像の品質低下を招くという問題がある。このため、例えば以下の特許文献２では、有機ＥＬ素子に温度検出素子を設け、検出温度に対応した補正制御データに基づいて、信号処理回路及び駆動回路等を動作させる技術が開示されている。上記のような温度変化による有機ＥＬ素子の特性変化は、画像表示装置に限ったことではなく、有機ＥＬ素子を用いた装置全てに言えることである。
【特許文献１】特開平１１−１９８４３３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７５０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、有機ＥＬ素子を用いた発光装置、画像形成装置、及び画像表示装置等では、有機ＥＬ素子の光量特性に温度依存性があるため、発光することで生じる熱によって、発光素子周辺の温度が上昇し、所望の光量が得られなくなってしまう問題がある。
【０００６】
これを防止するために、上記特許文献２等、周辺温度の変化に対して光量を安定に保つ技術は何件か開示されているが、いずれも温度検出のために、サーミスタ等の温度検出素子を別途追加する必要があり、発光装置のコストアップや装置構成の複雑化の問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする。
（１）温度検出素子を必要としない簡単な構成で発光素子の温度変化による光量変化を抑制し、所望の光量を得る。
（２） 温度検出素子を必要としない低コストな発光装置、画像形成装置、表示装置、及
び発光素子の駆動方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子と、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、前記光量検出用発光素子の光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出用発光素子の光量に基づいて前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正する補正手段とを具備することを特徴とする。
この発明によれば、光量検出用発光素子の光量に基づいて発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。また、温度検出素子を必要としないので、低コストな発光装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、定電圧駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することが好ましい。
この発明によれば、定電圧駆動方式で駆動される発光素子について、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の発光装置において、前記補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電圧との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正することが好ましい。
この発明によれば、定電圧駆動方式で駆動される発光素子を採用した場合に、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電圧との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、温度変化によって生じる発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、定電流駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することが好ましい。
この発明によれば、定電流駆動方式で駆動される発光素子について、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の発光装置において、前記補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電流との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電流を補正することが好ましい。
この発明によれば、定電流駆動方式で駆動される発光素子を採用した場合に、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電流との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、温度変化によって生じる発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を一括して駆動することが好ましい。
この発明によれば、発光素子及び光量検出用発光素子を一括して駆動するので、特に発光素子が複数設けられている場合、駆動手段の内部構成を簡略化することができ、装置コストの低減に寄与することができる。
【００１４】
また、本発明の発光装置において、前記駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を個別的に駆動することが好ましい。
この発明によれば、発光素子及び光量検出用発光素子を個別的に駆動するので、各素子の特性バラツキをも考慮した光量制御を行うことができ、さらに正確に発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の発光装置において、発光素子及び光量検出用発光素子は有機ＥＬ（electroluminescence）素子であっても良い。
この発明によれば、発光素子及び光量検出用発光素子として有機ＥＬ素子を用いた発光装置であっても、発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の発光装置において、複数の発光素子を１ライン状に配列させても良い。
この発明によれば、複数の発光素子が１ライン状に配列された発光装置について、発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。また、１ライン状に配列した複数の発光素子について、従来のように各発光素子毎に温度検出素子を設ける必要がないので、低コスト化を実現することができる。
【００１７】
また、本発明の発光装置において、複数の発光素子を２次元配列させても良い。
この発明によれば、複数の発光素子が２次元配列された発光装置について、発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。また、２次元配列した複数の発光素子について、従来のように各発光素子毎に温度検出素子を設ける必要がないので、低コスト化を実現することができる。
【００１８】
一方、本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、上記のように複数の発光素子が１ライン状または２次元配列された発光装置を備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段とを具備することを特徴とする。
この発明によれば、露光手段として用いられる発光装置に設けられた各発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。従って、露光ムラを低減することができ、高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の表示装置は、上記のように複数の発光素子が２次元配列された発光装置を備え、該発光装置の各発光素子を画素として発光させて画像を表示することを特徴とする。
この発明によれば、画素として発光する各発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。従って、輝度ムラのない高品質な画像を表示する表示装置を提供することができる。
【００２０】
さらに本発明の発光素子の駆動方法は、１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる駆動方法において、本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子を備え、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する過程と、前記光量検出用発光素子の光量を検出する過程と、前記光量検出用発光素子の光量に基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記発光素子の駆動条件を補正する過程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、光量検出用発光素子の光量に基づいて発光素子の光量変化を抑制するように発光素子の駆動条件を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を各発光素子毎に設けることなく、簡単な構成で発光素子の光量変化を抑制することができ、所望の光量を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係わる発光装置の構成図である。なお、本第１実施形態は、発光素子を定電圧駆動するタイプの発光装置に関する。この図において、符号Ａ０は光量検出用発光素子、Ａ１〜Ａｎはｎ個の発光素子、Ｂは光量検出部、Ｃは光量比較部、Ｄは記憶部、Ｅはデータ補正部、Ｆは定電圧駆動部、Ｔ０〜Ｔｎはトランジスタである。
【００２２】
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは、半導体発光素子であり、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）発光素子である。光量検出用発光素子Ａ０は、本来の使用に供さない発光素子であり、光量検出専用として設置されるものである。発光素子Ａ１〜Ａｎは実際に使用する発光素子である。なお、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは同一工程を経て製造され、温度特性が一致しているものである。
【００２３】
光量検出部Ｂは、フォトダイオードＢ１、オペアンプＢ２、抵抗器Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＡ／ＤコンバータＢ６から構成されており、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出するものである。フォトダイオードＢ１は、カソード側が電源ＶＣＣに接続され、アノード側はオペアンプＢ２の正相入力端と抵抗器Ｂ３の一端に接続されている。抵抗器Ｂ３の他端はアースされている。オペアンプＢ２の逆相入力端は、抵抗器Ｂ４の一端と抵抗器Ｂ５の一端とに接続され、抵抗器Ｂ４の他端はアースされている。オペアンプＢ２の出力端は、抵抗器Ｂ５の他端とＡ／ＤコンバータＢ６に接続されている。
【００２４】
上記の光量検出部Ｂにおいて、光量検出用発光素子Ａ０の光量はフォトダイオードＢ１によって検出され、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。抵抗器Ｂ３の端子間電圧は、オペアンプＢ２に入力され、抵抗器Ｂ４と抵抗器Ｂ５との比によって決まる増幅度で増幅され、Ａ／ＤコンバータＢ６に出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６は、上記のように増幅された抵抗器Ｂ３の端子間電圧をデジタルデータである光量データ（検出光量データ）に変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００２５】
光量比較部Ｃは、Ａ／ＤコンバータＢ６から入力される検出光量データと、記憶部Ｄに記憶されている常温時の光量データ（基準光量データ）との大小判定を行い、その判定結果をデータ補正部Ｅに出力する。記憶部Ｄは、上記基準光量データと、以下で説明する補正テーブル、初期補正係数を記憶している。
【００２６】
ここで、本第１実施形態における光量検出用発光素子Ａ０の温度特性について図２を用いて説明する。図２（ａ）は光量検出用発光素子Ａ０の光量Ｌと温度Ｔとの関係を示すもので、温度上昇とともに光量Ｌもおおよそ比例関係で上昇していくことがわかる。この現象は温度上昇とともに電流発光効率が上昇することに加えて、光量検出用発光素子Ａ０の抵抗成分の低下によって流れる電流値が上昇することにより発生するものである（実際にはＥＬ素子の種類によって、直線ではなく曲線を描くものもあるが、単調増加特性を示すため温度Ｔ−光量Ｌ特性は１対１の対応になる）。
【００２７】
また、図２（ｂ）は光量Ｌと駆動電圧ＶＥ（図１のＶＥ０〜ＶＥｎに対応する）との関係を示すもので、駆動電圧ＶＥが上昇するにつれて光量Ｌも比例関係で上昇していくことがわかる。この関係から温度変化により光量Ｌが小さくなった時は駆動電圧ＶＥを大きくし、光量Ｌが大きくなった時は駆動電圧ＶＥを小さくすることで光量Ｌを一定に保持できることがわかる。
【００２８】
以上の図２（ａ）及び図２（ｂ）の関係から、温度変化によって光量Ｌが変化した時、駆動電圧ＶＥをどのように補正すれば光量Ｌを一定にできるかということについての補正テーブルを求めることができる。
図２（ｃ）は、上記の補正テーブルを表したものであり、光量Ｌを一定にするための駆動電圧ＶＥと光量Ｌとの関係を示している。
【００２９】
例えば、常温での駆動条件（駆動電圧ＶＥ＝Ｖ０、光量Ｌ＝Ｌ０）で光量検出用発光素子Ａ０を駆動させた場合において、周囲の温度が上昇し、光量Ｌ０がＬ１に上昇したとすると、図２（ｃ）の関係から光量を常温時と同じ値にするための駆動電圧Ｖ１が求まり、常温での光量になるように補正することができる。
【００３０】
つまり、予め図２（ａ）及び図２（ｂ）の特性を確認し、図２（ｃ）のような光量を一定に保つために設定すべき駆動電圧ＶＥと光量Ｌとの関係を記憶しておけば、光量検出用発光素子Ａ０の光量変化を検出することによって、光量を一定にするための駆動電圧を求めることが可能となる。そして、その駆動電圧によって発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させることによって光量変化を補正し、所望の光量を得ることができる。
【００３１】
記憶部Ｄには、図２（ｃ）のような駆動電圧ＶＥと光量Ｌとの関係を示す補正テーブルと、基準光量データ（常温での光量Ｌ０）とが予め記憶されている。
【００３２】
データ補正部Ｅは、光量比較部Ｃによる判定結果と、記憶部Ｄに記憶されている補正テーブル及び初期補正係数とに基づいて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの光量が常温時と同じ値となるように、外部から入力された入力データを補正し、光量補正データとして定電圧駆動部Ｆへ出力する。また、データ補正部ＥはトランジスタＴ０〜Ｔｎのゲート電極に接続されており、トランジスタＴ０〜Ｔｎのゲート電圧Ｇ０〜Ｇｎを制御している。
【００３３】
定電圧駆動部Ｆは、例えばＤ／Ａコンバータであり、トランジスタＴ０〜Ｔｎのソース電極とそれぞれ接続され、データ補正部Ｅから入力された光量補正データに基づいて駆動電圧ＶＥ０〜ＶＥｎを生成し、トランジスタＴ０〜Ｔｎを介して光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させる。
【００３４】
トランジスタＴ０〜Ｔｎのドレイン電極は、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのアノード側にそれぞれ接続されており、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのカソード側はそれぞれアースされている。
なお、トランジスタＴ０〜ＴｎはＭＯＳ型トランジスタであり、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）である。
【００３５】
次に、本第１実施形態の発光装置の動作について説明する。
（１） 初期ばらつき補正
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは同じ製造工程を経て製造されているが、各素子毎に特性がばらつく可能性がある。そこで、初めに以下のような初期ばらつき補正を行う。まず、図３（ａ）のように光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件である駆動電圧Ｖ０で駆動させる。その時の各発光素子の光量は特性のばらつきにより、例えば図３（ｂ）のように常温での光量Ｌ０に対して発光素子Ａ２の光量は小さくなり（Ｌ２）、発光素子Ａｎの光量は大きくなったとする（Ｌｎ）。
【００３６】
図２（ｃ）の関係から光量が低くなれば駆動電圧を上げ、光量が高くなれば駆動電圧を下げれば良いことがわかるので、図３（ｃ）のように発光素子Ａ２及びＡｎの駆動電圧をそれぞれＶＥ２＝Ｖ２、ＶＥｎ＝Ｖｎと補正すれば図３（ｄ）のように各発光素子の光量をＬ０一定にすることができる。この時、各発光素子の駆動電圧と常温での駆動電圧Ｖ０との比から、各発光素子を常温での光量Ｌ０で駆動させるための初期補正係数ｋが求まる。光量検出用発光素子Ａ０の初期補正係数をｋ０、発光素子Ａ１〜Ａｎの初期補正係数をｋ１〜ｋｎとすると、図３の例では、ｋ０＝１、ｋ１＝１、ｋ２＝Ｖ２／Ｖ０、ｋｎ＝Ｖｎ／Ｖ０となる。これらの初期補正係数を事前に求め、予め記憶部Ｄに記憶しておく。
【００３７】
（２） 光量補正
次に光量補正動作について説明する。ここでは説明の簡略化のため、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件（駆動電圧ＶＥ０＝ＶＥ１＝ＶＥ２＝ＶＥｎ＝Ｖ０、光量Ｌ＝Ｌ０）にて駆動させた場合について説明する。
【００３８】
まず、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎが常温の駆動条件にて発光しているとする。フォトダイオードＢ１は、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出し、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。この電圧は微小なのでオペアンプＢ２によって増幅した後、Ａ／ＤコンバータＢ６へ出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６では上記のように入力された電圧を検出光量データに変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００３９】
光量比較部Ｃは、記憶部Ｄから基準光量データ（常温での光量Ｌ０）を取得し、上記検出光量データ（ここではＬ１とする）とＬ０の値とを比較し、大小判定を行う。ここで、Ｌ０＜Ｌ１と判定した場合、すなわち各発光素子の発光により周囲の温度が上昇し光量が上昇した場合、もしくは発光装置の使用環境の変化によって温度上昇した場合は、図２（ｃ）の関係により駆動電圧をＶ１に下げることによって常温での光量に保つことができることがわかる。
【００４０】
光量比較部Ｃは、このような判定結果をデータ補正部Ｅに出力し、データ補正部Ｅは、上記判定結果と記憶部Ｄに記憶されている補正テーブルとに基づき、入力データに対して駆動電圧をＶ１に下げるように補正を行う。さらに、データ補正部Ｅは、各発光素子毎に求めた初期補正係数ｋ０〜ｋｎを補正後の入力データに乗じることによって各発光素子毎の特性のばらつきも考慮した光量補正データを生成し、定電圧駆動部Ｆへ出力する。なお、Ｌ０＝Ｌ１ならば補正テーブルに基づく補正は行われず、各発光素子の特性のばらつき補正のみが行われる。
【００４１】
上記の動作を図４のタイムチャートを用いて詳細に説明する。
図４に示すように、データ補正部Ｅは光量検出用発光素子Ａ０に対応した入力データＤＡ０が入力されると、その入力データＤＡ０に対して光量補正を行い（駆動電圧Ｖ０をＶ１に下げて補正する）、さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数ｋ０を乗じる。この光量補正データは定電圧駆動部Ｆに送られ、定電圧駆動部Ｆはその光量補正データに基づき光量検出用発光素子Ａ０を駆動するための駆動電圧ＶＥ０＝ｋ０・Ｖ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ０を出力してトランジスタＴ０をオンにし、駆動電圧ｋ０・Ｖ１が光量検出用発光素子Ａ０に供給される。光量検出用発光素子Ａ０はこの駆動電圧ｋ０・Ｖ１によって駆動されるので、常温での光量Ｌ０に保持される。
【００４２】
次に発光素子Ａ１に対応した入力データＤＡ１がデータ補正部Ｅに入力されると、入力データＤＡ１に対して上記と同様に駆動電圧Ｖ０をＶ１に下げるように光量補正が行われる。さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数ｋ１が乗じられ、光量補正データとして定電圧駆動部Ｆに送られる。定電圧駆動部Ｆはその光量補正データに基づき発光素子Ａ１を駆動するための駆動電圧ＶＥ１＝ｋ１・Ｖ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ１を出力してトランジスタＴ１をオンにし（トランジスタＴ０はオフになっている）、駆動電圧ｋ１・Ｖ１が発光素子Ａ１に供給される。発光素子Ａ１はこの駆動電圧ｋ１・Ｖ１によって駆動し、常温での光量Ｌ０に保持される。以下同様に、発光素子Ａ２及びＡｎにはそれぞれが発光するタイミングで駆動電圧ｋ２・Ｖ１及びｋｎ・Ｖ１が供給され、それぞれ常温での光量Ｌ０に保つことができる。
【００４３】
以上のように本第１実施形態によれば、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量を監視することによって各発光素子の光量を補正するので、従来のように特別な温度検出素子を複数用いることなく簡単な構成で所望の光量を得ることができる。また、温度変化に対する光量補正に加えて、各発光素子毎の特性ばらつきも考慮した補正も行うので精度の良い光量補正が可能である。
【００４４】
なお、上記のような光量補正を常時行う必要はなく、光量検出用発光素子Ａ０の寿命を考慮し、所定のタイミングで光量補正を行えばよい。例えば、発光装置の起動直後や、発光中に一定時間間隔で間欠的に光量補正を行えばよく、光量補正を行わない時は光量検出用発光素子Ａ０の発光動作を停止させておくことが好ましい。
【００４５】
上述した発光装置では、データ補正部Ｅにより補正された駆動条件（駆動電圧）にて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを個別的に駆動したが、図５に示すように、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを一括して駆動するようにしても良い。このような構成にすることで、特に発光素子が複数設けられている場合、定電圧駆動部Ｆの内部構成を簡略化することができ、装置コストの低減に寄与することができる。
なお、図５のような構成の場合、初期補正係数を光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの入力データに応じて個別的に乗算することができないため、各発光素子毎の特性ばらつきは、各トランジスタのスイッチング時間（つまり発光期間）を調整することで補正を行う必要がある。
【００４６】
次に図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態に係わる発光装置の構成図である。なお、本第２実施形態は、発光素子を定電流駆動するタイプの発光装置に関する。この図において、符号Ａ０は光量検出用発光素子、Ａ１〜Ａｎはｎ個の発光素子、Ｂは光量検出部、Ｃは光量比較部、Ｄは記憶部、Ｅはデータ補正部、Ｈは定電流駆動部、Ｐ０〜Ｐｎはトランジスタである。
【００４７】
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは、半導体発光素子であり、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）発光素子である。光量検出用発光素子Ａ０は、本来の使用に供さない発光素子であり、光量検出専用として設置されるものである。発光素子Ａ１〜Ａｎは実際に使用する発光素子である。なお、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎは同一工程を経て製造され、温度特性が一致しているものである。
【００４８】
光量検出部Ｂは、フォトダイオードＢ１、オペアンプＢ２、抵抗器Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＡ／ＤコンバータＢ６から構成されており、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出するものである。フォトダイオードＢ１は、カソード側が電源ＶＣＣに接続され、アノード側はオペアンプＢ２の正相入力端と抵抗器Ｂ３の一端に接続されている。抵抗器Ｂ３の他端はアースされている。オペアンプＢ２の逆相入力端は、抵抗器Ｂ４の一端と抵抗器Ｂ５の一端とに接続され、抵抗器Ｂ４の他端はアースされている。オペアンプＢ２の出力端は、抵抗器Ｂ５の他端とＡ／ＤコンバータＢ６に接続されている。
【００４９】
上記の光量検出部Ｂにおいて、光量検出用発光素子Ａ０の光量はフォトダイオードＢ１によって検出され、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。抵抗器Ｂ３の端子間電圧は、オペアンプＢ２に入力され、抵抗器Ｂ４と抵抗器Ｂ５との比によって決まる増幅度で増幅され、Ａ／ＤコンバータＢ６に出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６は、上記のように増幅された抵抗器Ｂ３の端子間電圧をデジタルデータである光量データ（検出光量データ）に変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００５０】
光量比較部Ｃは、Ａ／ＤコンバータＢ６から入力される検出光量データと、記憶部Ｄに記憶されている常温時の光量データ（基準光量データ）との大小判定を行い、その判定結果をデータ補正部Ｅに出力する。記憶部Ｄは、上記基準光量データと、以下で説明する補正テーブル、初期補正係数を記憶している。
【００５１】
ここで、本第２実施形態における光量検出用発光素子Ａ０の温度特性について図７を用いて説明する。温度Ｔに対する光量Ｌの関係は図７（ａ）に示す通りであり、温度上昇による電流発光効率の上昇に伴い輝度も上昇する特性となる。なお、定電流駆動のため、図２（ａ）の定電圧駆動した場合の特性と比べて、光量検出用発光素子Ａ０の抵抗成分の低下の影響は受けない。
【００５２】
また、図７（ｂ）は光量Ｌと駆動電流ＩＥ（図６のＩＥ０〜ＩＥｎに対応する）との関係を示すもので、駆動電流ＩＥが上昇するにつれて光量Ｌも比例関係で上昇していくことがわかる。この関係から温度変化により光量Ｌが小さくなった時は駆動電流ＩＥを大きくし、光量Ｌが大きくなった時は駆動電流ＩＥを小さくすることで光量Ｌを一定に保持できることがわかる。
【００５３】
以上の図７（ａ）及び図７（ｂ）の関係から、温度変化によって光量Ｌが変化した時、駆動電流ＩＥをどのように補正すれば光量Ｌを一定に保持できるかということについての補正テーブルを求めることができる。
図７（ｃ）は、上記の補正テーブルを表したものであり、光量Ｌを一定にするための駆動電流ＩＥと光量Ｌとの関係を示している。
【００５４】
例えば、常温での駆動条件（駆動電流ＩＥ＝Ｉ０、光量Ｌ＝Ｌ０）で光量検出用発光素子Ａ０を駆動させた場合において、周囲の温度が上昇し、光量Ｌ０がＬ１に上昇したとすると、図７（ｃ）の関係から光量を常温時と同じ値にするための駆動電流Ｉ１が求まり、常温での光量になるように補正することができる。
【００５５】
つまり、予め図７（ａ）及び図７（ｂ）の特性を確認し、図７（ｃ）のような光量を一定に保つために設定すべき駆動電流ＩＥと光量Ｌとの関係を記憶しておけば、光量検出用発光素子Ａ０の光量変化を検出することによって、光量を一定にするための駆動電流を求めることが可能となる。そして、その駆動電流によって発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させることによって光量変化を補正し、所望の光量を得ることができる。
【００５６】
記憶部Ｄには、図７（ｃ）のような駆動電流ＩＥと光量Ｌとの関係を示す補正テーブルと、基準光量データ（常温での光量Ｌ０）とが予め記憶されている。
【００５７】
データ補正部Ｅは、光量比較部Ｃによる判定結果と、記憶部Ｄに記憶されている補正テーブル及び初期補正係数とに基づいて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの光量が常温時と同じ値となるように、外部から入力された入力データを補正し、光量補正データとして定電流駆動部Ｈへ出力する。また、データ補正部ＥはトランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電極に接続されており、トランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電圧Ｇ０〜Ｇｎを制御している。
【００５８】
定電流駆動部Ｈは、例えばＤ／Ａコンバータであり、トランジスタＰ０〜Ｐｎのソース電極とそれぞれ接続され、データ補正部Ｅから入力された光量補正データに基づいて駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎを生成し、トランジスタＰ０〜Ｐｎを介して光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動させる。
【００５９】
トランジスタＰ０〜Ｐｎのドレイン電極は、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのアノード側にそれぞれ接続されており、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎのカソード側はそれぞれアースされている。
なお、トランジスタＰ０〜ＰｎはＭＯＳ型トランジスタであり、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）である。
【００６０】
次に、本第２実施形態の発光装置の動作について説明する。
（１） 初期ばらつき補正
第１実施形態と同様に、以下のような初期ばらつき補正を行う。まず、図８（ａ）のように光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件である駆動電流Ｉ０で駆動させる。その時の各発光素子の光量は特性のばらつきにより、例えば図８（ｂ）のように常温での光量Ｌ０に対して発光素子Ａ２の光量は小さくなり（Ｌ２）、発光素子Ａｎの光量は大きくなったとする（Ｌｎ）。
【００６１】
図７（ｃ）の関係から光量が低くなれば駆動電流を上げ、光量が高くなれば駆動電流を下げれば良いことがわかるので、図８（ｃ）のように発光素子Ａ２及びＡｎの駆動電流をそれぞれＩＥ２＝Ｉ２、ＩＥｎ＝Ｉｎと補正すれば図８（ｄ）のように各発光素子の光量をＬ０一定にすることができる。この時、各発光素子の駆動電流と常温での駆動電流Ｉ０との比から、各発光素子を常温での光量Ｌ０で駆動させるための初期補正係数Ｊが求まる。光量検出用発光素子Ａ０の初期補正係数をＪ０、発光素子Ａ１〜Ａｎの初期補正係数をＪ１〜Ｊｎとすると、図８の例では、Ｊ０＝１、Ｊ１＝１、Ｊ２＝Ｉ２／Ｉ０、Ｊｎ＝Ｉｎ／Ｉ０となる。これらの初期補正係数を事前に求め、予め記憶部Ｄに記憶しておく。
【００６２】
（２） 光量補正
次に光量補正動作について説明する。ここでは説明の簡略化のため、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを常温での駆動条件（駆動電流ＩＥ０＝ＩＥ１＝ＩＥ２＝ＩＥｎ＝Ｉ０、光量Ｌ＝Ｌ０）にて駆動させた場合について説明する。
【００６３】
まず、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎが常温の駆動条件にて発光しているとする。フォトダイオードＢ１は、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出し、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。この電圧は微小なのでオペアンプＢ２によって増幅した後、Ａ／ＤコンバータＢ６へ出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６では上記のように入力された電圧を検出光量データに変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００６４】
光量比較部Ｃは、記憶部Ｄから基準光量データ（常温での光量Ｌ０）を取得し、上記検出光量データ（ここではＬ１とする）とＬ０の値とを比較し、大小判定を行う。ここで、Ｌ０＜Ｌ１と判定した場合、すなわち各発光素子の発光により周囲の温度が上昇し光量が上昇した場合、もしくは発光装置の使用環境の変化によって温度上昇した場合は、図７（ｃ）の関係により駆動電流をＩ１に下げることによって常温での光量に保つことができることがわかる。
【００６５】
光量比較部Ｃは、このような判定結果をデータ補正部Ｅに出力し、データ補正部Ｅは、上記判定結果と記憶部Ｄに記憶されている補正テーブルとに基づき、入力データに対して駆動電流をＩ１に下げるように補正を行う。さらに、データ補正部Ｅは、各発光素子毎に求めた初期補正係数Ｊ０〜Ｊｎを補正後の入力データに乗じることによって各発光素子毎の特性のばらつきも考慮した光量補正データを生成し、定電流駆動部Ｈへ出力する。なお、Ｌ０＝Ｌ１ならば補正テーブルに基づく補正は行われず、各発光素子の特性のばらつき補正のみが行われる。
【００６６】
上記の動作を図９のタイムチャートを用いて詳細に説明する。
図９に示すように、データ補正部Ｅは光量検出用発光素子Ａ０に対応した入力データＤＡ０が入力されると、その入力データＤＡ０に対して光量補正を行い（駆動電流Ｉ０をＩ１に下げて補正する）、さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数Ｊ０を乗じる。この光量補正データは定電流駆動部Ｈに送られ、定電流駆動部Ｈはその光量補正データに基づき光量検出用発光素子Ａ０を駆動するための駆動電流ＩＥ０＝Ｊ０・Ｉ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ０を出力してトランジスタＰ０をオンにし、駆動電流Ｊ０・Ｉ１が光量検出用発光素子Ａ０に供給される。光量検出用発光素子Ａ０はこの駆動電流Ｊ０・Ｉ１によって駆動されるので、常温での光量Ｌ０に保持される。
【００６７】
次に発光素子Ａ１に対応した入力データＤＡ１がデータ補正部Ｅに入力されると、入力データＤＡ１に対して上記と同様に駆動電流Ｉ０をＩ１に下げるように光量補正が行われる。さらに各発光素子毎の特性ばらつきを補正するための初期補正係数Ｊ１が乗じられ、光量補正データとして定電流駆動部Ｈに送られる。定電流駆動部Ｈはその光量補正データに基づき発光素子Ａ１を駆動するための駆動電流ＩＥ１＝Ｊ１・Ｉ１を生成する。そして、データ補正部Ｅはゲート電圧Ｇ１を出力してトランジスタＰ１をオンにし（トランジスタＰ０はオフになっている）、駆動電流Ｊ１・Ｉ１が発光素子Ａ１に供給される。発光素子Ａ１はこの駆動電流Ｊ１・Ｉ１によって駆動し、常温での光量Ｌ０に保持される。以下同様に、発光素子Ａ２及びＡｎにはそれぞれが発光するタイミングで駆動電流Ｊ２・Ｉ１及びＪｎ・Ｉ１が供給され、それぞれ常温での光量Ｌ０に保つことができる。
【００６８】
以上のように本第２実施形態によれば、定電流駆動型の発光装置についても、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量を監視することによって各発光素子の光量を補正するので、従来のように特別な温度検出素子を複数用いることなく簡単な構成で所望の光量を得ることができる。また、温度変化に対する光量補正に加えて、各発光素子毎の特性ばらつきも考慮した補正も行うので精度の良い光量補正が可能である。
【００６９】
なお、第１実施形態と同様に、上記のような光量補正を常時行う必要はなく、光量検出用発光素子Ａ０の寿命を考慮し、所定のタイミングで光量補正を行えばよい。
【００７０】
さらに、定電流駆動型の発光装置の回路構成として、図１０に示すようなカレントミラー回路を用いることができる。以下では、このカレントミラー回路から構成される発光装置について説明する。なお、図１０において、図６と同じ構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。図１０に示すように、カレントミラー回路から構成される発光装置は、上記第２実施形態の発光装置と比較して、定電流駆動部Ｈの替わりに、直流電源ＶＣＣ、トランジスタＱ１〜Ｑｎを備えている。
【００７１】
トランジスタＱ１のドレイン電極は、直流電源ＶＣＣとトランジスタＱ３〜Ｑｎの各ドレイン電極とに接続され、ソース電極はゲート電極及びトランジスタＱ２のドレイン電極と接続されている。また、トランジスタＱ１のソース電極は、トランジスタＱ３〜Ｑｎの各ゲート電極と接続されている。トランジスタＱ２のゲート電極はデータ補正部Ｅに接続され、ソース電極はアースされている。トランジスタＱ３〜Ｑｎの各ソース電極は、それぞれに対応するトランジスタＰ０〜Ｐｎの各ドレイン電極に接続されている。
【００７２】
データ補正部Ｅは、光量比較部Ｃによる判定結果に基づいて、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの光量が常温時と同じ値となるように、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御する。また、データ補正部ＥはトランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電極に接続されており、トランジスタＰ０〜Ｐｎのゲート電圧Ｇ０〜Ｇｎを制御している。
【００７３】
次に、このようなカレントミラー回路から構成される発光装置の動作について説明する。
なお、カレントミラー回路については公知の技術なので詳細な説明を省略し、本実施形態の特徴的な動作について説明する。
【００７４】
光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎが常温の駆動条件にて発光しているとする。フォトダイオードＢ１は、光量検出用発光素子Ａ０の光量を検出し、その光量に応じた電圧が抵抗器Ｂ３の端子間に生じる。この電圧は微小なのでオペアンプＢ２によって増幅した後、Ａ／ＤコンバータＢ６へ出力される。Ａ／ＤコンバータＢ６では上記のように入力された電圧を検出光量データに変換して光量比較部Ｃへ出力する。
【００７５】
光量比較部Ｃは、記憶部Ｄから基準光量データ（常温での光量Ｌ０）を取得し、上記検出光量データ（ここではＬ１とする）とＬ０の値とを比較し、大小判定を行う。ここで、Ｌ０＜Ｌ１と判定した場合、すなわち各発光素子の発光により周囲の温度が上昇し光量が上昇した場合、もしくは発光装置の使用環境の変化によって温度上昇した場合は、図７（ｃ）の関係により駆動電流をＩ１に下げることによって常温での光量に保つことができることがわかる。
【００７６】
カレントミラー回路の特性から、トランジスタＱ２のドレイン・ソース間に流れる電流Ｉｒｅｆと、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎに流れる駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎとは同一の値となる。データ補正部Ｅは、上記光量比較部Ｃの判定結果に基づき、Ｌ０＜Ｌ１の場合は、各駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎが小さくなるように、つまり電流Ｉｒｅｆが小さくなるように、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御する。また、Ｌ０＞Ｌ１の場合は、各駆動電流ＩＥ０〜ＩＥｎが大きくなるように、つまり電流Ｉｒｅｆが大きくなるように、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御し、Ｌ０＝Ｌ１の場合は、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御しない。なお、このようなゲート電圧Ｖｇｒｅｆの制御量は、上述した補正テーブルに基づいて予め設定されているものである。
【００７７】
このように、カレントミラー回路から構成される発光装置の場合、トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｇｒｅｆを制御することによって、光量の補正を行うことができる。ただし、初期補正係数を光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎの入力データに応じて個別的に乗算することができないため、各発光素子毎の特性ばらつきは、各トランジスタのスイッチング時間（つまり発光期間）を調整することで補正を行う必要がある。
【００７８】
なお、上記第１及び第２実施形態では、各発光素子を順次発光させる場合の動作説明をしたが、このような動作に限らず、同時に各発光素子を発光させるような動作を行っても良い。また、より正確な光量補正を行うために、輝度検出用発光素子Ａ０は他の発光素子と同じ駆動条件で駆動させるのが好ましい。
さらに、上記第１及び第２実施形態では、１つの定電圧駆動部Ｆまたは定電流駆動部Ｈによって、光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを駆動したが、これに限定されず、各素子毎に個別に定電圧駆動部Ｆまたは定電流駆動部Ｈを設けても良い。
【００７９】
次に、図１１、図１２を参照して、上述した発光装置を露光手段として用いた画像形成装置について説明する。
【００８０】
図１１は、本画像形成装置の機構構成を示す断面図である。
画像形成装置８０は、４個のラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、それらと対応する４個の感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置に各々配置したもので、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。
【００８１】
各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、図１２に示すように、上述した発光装置において光量検出用発光素子Ａ０及び発光素子Ａ１〜Ａｎを１ライン状に複数配列した構成を有するものである。図１２において、符号Ｂ１はフォトダイオード、２００はアレイ基板、２０１は封止基板、２０２は各発光素子からの光を感光体ドラムに集光させるためのＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）である。光量検出用発光素子Ａ０はその発光により感光体ドラムを露光しないよう、ＳＬＡ２０２に光が入射しない位置に設置される。
また、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙの発光エネルギーのピーク波長は、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの感度ピーク波長と一致するように設定されている。なお、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙに付されているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、各々に黒、シアン、マゼンタ、イエロー用のラインヘッドであることを示しており、この点は他の構成要件についても同様である。なお、ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙはそれぞれ複数列からなる構成をとることも可能である。
【００８２】
この画像形成装置８０は、駆動ローラ９１と従動ローラ９２とテンションローラ９３とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト９０を、矢印方向（反時計方向）に循環駆動するよう張架したものである。この中間転写ベルト９０に対して、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが所定間隔で配置されている。これら感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、その外周面が感光体としての感光層となっている。
【００８３】
感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト９０の駆動と同期して、矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。各感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの周囲には、それぞれ感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの外周面を一様に帯電させる帯電手段としてのコロナ帯電器４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙと、このコロナ帯電器４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙによって一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの回転に同期して順次ライン走査するラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙとが設けられている。
【００８４】
また、このラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙで形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４Ｋ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙで現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト９０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５Ｋ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｙと、転写された後に感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置４６Ｋ、４６Ｃ、４６Ｍ、４６Ｙとが設けられている。
【００８５】
現像装置４４Ｋ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙは、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙに接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの電位レベルに応じて現像剤を付着させ、トナー像として現像するものである。
【００８６】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５Ｋ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｙに印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト９０上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト９０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐ（転写材）に二次転写され、さらに定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、その後、排紙ローラ対６２によって装置上部に形成された排紙トレイ６８上に排出される。
【００８７】
なお、符号６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト９０との間で二次転写部を形成する二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト９０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレードである。
【００８８】
このような画像形成装置によれば、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙにおける発光素子Ａ１〜Ａｎは、温度変化による光量変化を抑えるように補正が行われるので、露光ムラを低減することが可能であり、よって形成される画像の品質を向上させることができる。また、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量変化に基づいて補正されるので、複数の温度検出素子を用いるよりも低コストであり、簡単な構成とすることができる。
【００８９】
なお、上記第1及び第２実施形態に係わる発光装置では、駆動電圧あるいは駆動電流の値を調節して輝度を補正するようにしたが、画像形成装置に用いる発光装置、つまり各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを露光するための露光手段をして機能するものであり、本質的に要求される性能は露光光量の正確さである。したがって、図１３に示すように、駆動電圧または駆動電流を補正することに代えて、露光時間つまり発光素子Ａ１〜Ａｎの発光期間を温度に応じて補正することによっても正確な露光を実現できる。
【００９０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、表示装置にも適用可能である。この場合、本発光装置は複数の発光素子Ａ１〜Ａｎを２次元配列し、各々を画素として発光させるものである。そして、各発光素子Ａ１〜Ａｎの光量は、１個の光量検出用発光素子Ａ０の光量変化に基づいて補正される。表示装置が大きくなれば光量検出用発光素子Ａ０を複数個設置し、それらの光量変化の平均を求めて発光素子Ａ１〜Ａｎの光量補正を行うことによって、より精度の高い光量補正をすることができる。この場合でも、従来のように画素毎に温度検出素子を用いる必要がないので、低コストを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる発光装置の構成図である。
【図２】第１実施形態における発光素子の光量と駆動電圧との関係を示す特性図である。
【図３】第１実施形態における初期ばらつき補正方法を示す図である。
【図４】第１実施形態における光量補正動作のタイムチャート図である。
【図５】第１実施形態の変形例である。
【図６】本発明の第２実施形態に係わる発光装置の構成図である。
【図７】第２実施形態における発光素子の光量と駆動電流との関係を示す特性図である。
【図８】第２実施形態における初期ばらつき補正方法を示す図である。
【図９】第２実施形態における光量補正動作のタイムチャート図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例である。
【図１１】本発明の実施形態に係わる画像形成装置の機構構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係わる画像形成装置に用いられるラインヘッドの断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係わる画像形成装置において発光期間調整による光量補正を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ０…光量検出用発光素子、Ａ１〜Ａｎ…発光素子、Ｂ…光量検出部、Ｃ…光量比較部、Ｄ…記憶部、Ｅ…データ補正部、Ｆ…定電圧駆動部、Ｈ…定電流駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、
本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子と、
前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、
前記光量検出用発光素子の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出用発光素子の光量に基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正する補正手段と
を具備することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
駆動手段は、定電圧駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電圧との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正することを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
駆動手段は、定電流駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項５】
補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電流との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電流を補正することを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を一括して駆動することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を個別的に駆動することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
発光素子及び光量検出用発光素子は有機ＥＬ（electroluminescence）素子であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
複数の発光素子が１ライン状に配列することを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
複数の発光素子が２次元配列することを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の発光装置。
【請求項１１】
感光体と、
該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
請求項９または１０記載の発光装置を備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、
前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、
前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の発光装置を備え、該発光装置の各発光素子を画素として発光させて画像を表示することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる駆動方法において、
本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子を備え、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する過程と、
前記光量検出用発光素子の光量を検出する過程と、
前記光量検出用発光素子の光量に基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記発光素子の駆動条件を補正する過程と
を有することを特徴とする発光素子の駆動方法。
【請求項１】
１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、
本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子と、
前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、
前記光量検出用発光素子の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出用発光素子の光量に基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動手段による発光素子の駆動条件を補正する補正手段と
を具備することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
駆動手段は、定電圧駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電圧との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電圧を補正することを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
駆動手段は、定電流駆動方式で発光素子及び光量検出用発光素子を駆動することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項５】
補正手段は、前記発光素子の温度特性データから導かれる光量と駆動電流との関係と、前記光量検出手段にて検出される前記光量検出用発光素子の光量とに基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記駆動電流を補正することを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を一括して駆動することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
駆動手段は、前記補正手段により補正された駆動条件にて前記発光素子及び光量検出用発光素子を個別的に駆動することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
発光素子及び光量検出用発光素子は有機ＥＬ（electroluminescence）素子であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
複数の発光素子が１ライン状に配列することを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
複数の発光素子が２次元配列することを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の発光装置。
【請求項１１】
感光体と、
該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
請求項９または１０記載の発光装置を備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、
前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、
前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の発光装置を備え、該発光装置の各発光素子を画素として発光させて画像を表示することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる駆動方法において、
本来の使用に供さない光量検出専用の光量検出用発光素子を備え、前記発光素子及び前記光量検出用発光素子を所定の駆動方式で駆動する過程と、
前記光量検出用発光素子の光量を検出する過程と、
前記光量検出用発光素子の光量に基づいて、前記発光素子の光量変化を抑制するように前記発光素子の駆動条件を補正する過程と
を有することを特徴とする発光素子の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２０１７５１（Ｐ２００６−２０１７５１Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４８９５３（Ｐ２００５−３４８９５３）
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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