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JPH0830940B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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JPH0830940B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0830940B2
JPH0830940B2 JP61178664A JP17866486A JPH0830940B2 JP H0830940 B2 JPH0830940 B2 JP H0830940B2 JP 61178664 A JP61178664 A JP 61178664A JP 17866486 A JP17866486 A JP 17866486A JP H0830940 B2 JPH0830940 B2 JP H0830940B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子線を用いた画像形成装置に関し、更に
詳しくは、複数の電子ビーム発生部を具備する電子ビー
ム発生装置を用いた画像形成装置に関する。
[従来の技術] 近年、例えば特公昭54−30274号、特開昭54−111272
号(米国特許第4259678号と対応)、同56−15529号(米
国特許第4303930号と対応)、特開昭57−38528号等に示
されるように、所謂冷陰極を用いた電子ビーム発生装置
が開発されている。
上記電子ビーム発生装置における冷陰極は、現在電子
ビーム発生装置に最も一般的に用いられている熱陰極
が、耐久性上の問題から、電子放出面の面積を小さくす
るのに大きな制約を受けるのに対し、このような制約を
ほとんど受けない利点がある。また、熱陰極は、複数個
を、均一な特性を持たせて高い位置精度で配列するのが
困難であるのに対し、冷陰極は、フォトリソグラフィー
や電子線リソグリフィーといった製造プロセスで形成す
ることにより、複数個を、均一な特性を持たせて高い位
置精度で配列できる利点がある。従って、かかる技術又
はその類似技術によれば、多数の電子ビーム発生部を具
備する電子ビーム発生装置を得ることが可能で、表示装
置をはじめとする各種の画像形成装置を大容量化するこ
とが可能となる。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記複数の電子ビーム発生部を二次元
配列した電子ビーム発生装置によって画像形成装置の大
容量化を図る場合次のような問題がある。即ち、上記電
子ビーム発生装置から出射された電子ビーム群を偏向走
査して画像を形成するときに、偏向角が大きくなるにつ
れて画像が歪んでしまう問題がある。この歪は、電子ビ
ーム群が二次元的な大きさを有することから、従来の点
電子源の歪を補正する電子光学系では補正が困難であ
る。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、前記冷陰極もしくはその類似技
術によって複数の電子ビーム発生部を二次元配列した固
体電子ビーム発生装置を好適に用いた画像形成装置を実
現することである。更に詳しくは、かかる固体電子ビー
ム発生装置の放射する電子ビーム群を偏向走査した際に
生じる画像の歪を未然に防止する手段を提供することに
ある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために講じられた手段を、本発明
の一実施例に対応する第1図で説明すると、本発明は、
二次元配列された複数の電子ビーム発生部1を具備する
電子ビーム発生装置2と、入力する画像データに基づい
て電子ビーム発生装置2を駆動する駆動回路(不図示)
と、電子ビーム発生装置2から放出される電子ビームを
偏向し、被照射部材3の部分領域毎に順次照射する偏向
手段4とを有する画像形成装置において、偏向に伴う画
像歪を除去するように、前記駆動回路に入力する画像デ
ータを前記部分領域毎に補正する補正手段5を有する画
像形成装置とするという手段を講じているものである。
尚、本発明において二次元配列とは、縦横共に複数個配
列されていることをいう。
[作用] 画像データに応じて電子ビーム発生装置2から出射さ
れた電子ビーム群を、偏向手段4により偏向させたとき
の画像データに対する画像の歪は、被照射部材3の各部
分領域毎に固有で再現性のあるものとなる。従って、こ
の各部分領域における画像歪に対応して補正手段5から
出力される補正画像データに応じて電子ビーム発生装置
を駆動させることで、歪のない画像を形成することがで
きる。
[実施例] 第1図に示されるように、電子ビーム発生装置2と被
照射部材3とが相対峙して設けられており、この両者間
には偏向手段4が配置されている。
電子ビーム発生装置2は、例えば同一基板上に複数の
陰極を配列することにより、一体に設けられた複数の電
子ビーム発生部1を具備している。電子ビーム発生部1
を形成する陰極としては、冷陰極が最適である。また、
本実施例における電子ビーム発生部1は、各々独立して
駆動可能で、被照射部材3の所定の線領域内に電子ビー
ムを照射すべく、二次元配列されている。
本実施例における偏向手段4は、左右(X方向)一対
の平板電極4a,4bと上下(Y方向)一対の平板電極4c,4d
によって構成されている。各組の平板電極4aと4b,4cと4
dは、電子ビーム発生部1から発せられる全ビームの軌
道を間に挟んで、各々平行に相対向して配置されてい
る。平板電極4a,4b間及び平板電極4c,4d間には、可変電
圧源(図示されていない)から、各々独立して所要の電
圧を印加できるようになっている。尚、偏向手段4とし
ては、上記平板電極4a〜4dの他、電極コイル等を用いる
ことができる。
被照射部材3は電子ビームの照射によって、固定画像
又は可変画像を形成するものである。具体的には、本画
像形成装置を表示装置として用いる場合、例えば電子ビ
ームの照射によって発光する螢光体を塗設した螢光スク
リーン等を用いることができる。また、フォトレジスト
装置として用いる場合、フォトレジスト層を有する部材
とすればよい。
第1図に示されるように、電子ビーム発生装置2の電
子ビーム発生部1から出射される複数の平行な電子ビー
ムは、偏向手段4により偏向され、被照射部材4上の二
次元状の領域を照射することになる。この照射は、偏向
手段4である平板電極4aと4b間及び4cと4d間に適確な電
圧を印加することにより、被照射部材5上の全領域を、
重複することなく順次走査しながら行われる。その際、
走査位置に応じて、電子ビーム発生装置2の駆動を、後
述する補正手段5で制御し、電子ビーム群のパターンを
適宜変えてやることによって歪のない画像を形成するこ
とができる。
更にこの偏向走査を説明すると、第2図に示されるよ
うに、被照射部材3を、二次元配列された電子ビーム発
生部1と相似な領域(例えばa11〜a33の9領域)に分割
し、この分割された部分領域毎に電子ビーム群を照射し
て画像形成を行なっていく。図に於ては、a11領域を走
査している状況が示されているが、画像データに従って
電子ビーム発生装置2中の各電子ビーム発生部1を駆動
しつつ電子ビームを照射することにより、被照射部材3
上に所望の画像を形成することができる。
しかしながら、このような形式の画像形成装置に於て
は、走査用電子光学系の特性等により、画像歪を生ず
る。例えば第3図に示すように、走査する領域により異
なった画像の歪が発生する。図中点線で囲まれる矩形領
域が本来電子ビームが照射されるべき領域で、実線で示
すのが歪んだ結果である。
ところで、このような歪は、偏向手段4の特性により
あらかじめ決まってしまうものであり、歪の形状や度合
はa11〜a33の各領域毎に固有で、再現性のあるものであ
る。
例えば、矩形の画像をa11領域に形成したい時、第4
図に示すようにあらかじめ偏向手段4で生ずる歪を補正
した形で電子ビーム発生部1から電子ビームを放射して
やれば、結果的に被照射部材3上に於ては所望の矩形画
像を得ることができる。
このような応射パターンの変換を走査領域毎に行え
ば、被照射部材3上の全面にわたって、歪のない画像形
成を行なうことが可能となる。
以上、本発明の基本となる原理を説明したが、次にこ
の原理を用いて歪補正を行なう為の補正手段5の具体的
な構成について第5図を用いて説明する。図中6は、電
子ビーム発生装置2の各電子ビーム発生部1を個別に駆
動する為の駆動回路、7は、偏向手段4に印加する電圧
を発生する為の走査電圧発生回路、8は制御用のマイク
ロプロセッサ、9は歪補正用変換パラメータを記憶する
為のROMである。
マイクロプロセッサ8には前記第2図における部分領
域a11,a12……a33で形成すべき画像のデータが順次入
力される。今、ある部分領域に対する画像データが入力
されたとすると、マイクロプロセッサ8は、ROM9より当
該する部分領域に対する歪補正用変換パラメータを読み
出し、ただちに歪補正の為の変換演算を行なう。演算終
了後、マイクロプロセッサ8は変換結果にもとづく制御
信号を駆動回路6に送り、電子ビームを放射せしめると
同時に走査電圧発生回路7にも制御信号を送り、当該領
域に向けて電子ビームを偏向させる。
以上の動作を部分領域毎に行ない、電子ビームを照射
していくことにより被照射部材3上には所望の画像を歪
むことなく形成することが可能である。
次に、前記説明中の歪補正の為の変換演算について、
発明者の行なった一例をあげる。発明者は、画像の幾何
学的歪の補正手段として知られる線形変換(アフィン変
換)を行なった。
電子ビーム発生装置2が、X方向にはm列、Y方向に
はn列の電子ビーム発生部1で構成されている時、電子
ビーム発生部1の座標を(u,v)として表わす。但し、
1≦u≦m、1≦v≦nとする。
今、走査している部分領域上のある点を被照射部材3
上で点灯しようとする時、この点の座標が(x,y)(但
し、1≦x≦m、1≦y≦n)だとすると、もし前述の
ような歪の問題がなければ点灯すべき点の座標と一致す
る電子ビーム発生部1を駆動すればよく、u=x,v=y
と表わされる。
しかしながら、実際には前述のような歪の問題が発生
するわけである。ただし、前記原理説明に於ては説明の
便宜上、歪を誇張して曲線的な非等辺の形状で示したが
(第3図)、実際には平行四辺形で近似しても差し支え
ない程度の場合が多い。
そこで発明者は(1)式で示される線形変換(アフィ
ン変換)を行ない歪を補正した。
ここでa,b,c,d,e,fは、走査する部分領域ごとに値の
異なる歪の性質を表わす係数であり、あらかじめ測定に
より求められているものである(前記第5図中、ROM9に
記憶されている歪補正用変換パラメータとは、このa,b,
c,d,e,fのことをさす)。
以上の説明から明らかなように、マイクロプロセッサ
8は画像データが入力されると、当該する部分領域に対
するa〜fの値をROM9から読み出し、(1)式に従って
演算し、駆動すべき電子ビーム発生部1を決定していく
わけである。
尚、歪の補正式としては、前記(1)式の如きアフィ
ン変換以外でも、当該する画像形成装置の発生する歪の
性質に適合するものでさえあればよく、場合によって
は、たとえば(2)式に示す二次等角写像変換や、
(3)式に示す射影変換を用いても差し支えない。
また、前記第2図の原理説明に於ては、被照射部材S
を9つの部分領域に分割して照射する例を示したが、分
割の方法も、前記9分割の例に限定するものではもちろ
んない。一般には、二次元配列された電子ビーム発生部
1の面積に対して被照射部材3の面積がはるかに大きな
場合が多く、分割数も9を超えることが多いが、本発明
は分割数によらず適用が可能である。
[発明の効果] 以上説明したように、微細なピッチで多数個を二次元
的に配列できるという冷陰極の特性と、偏向手段により
発生する歪の特性に着目した結果、発明者は従来全く行
なわれていなかった新規な歪補正方式による画像形成装
置を発明するに至った。
本発明によれば、従来電子光学系で補正することが困
難であった歪の補正を極めて簡単な装置構成で行なうこ
とができ、その結果、高精細、大容量で画像品位の極め
て優れた画像形成装置を安価に提供することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は電子ビー
ム群による走査状態の説明図、第3図は画像歪の説明
図、第4図は歪補正の原理説明図、第5図は補正手段の
一実施例を示す説明図である。 1:電子ビーム発生部、2:電子ビーム発生装置、3:被照射
部材、4:偏向手段、4a〜4d:平板電極、5:補正手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−208796(JP,A) 特開 昭57−187849(JP,A) 特公 昭51−29742(JP,B2)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】二次元配列された複数の電子ビーム発生部
    を具備する電子ビーム発生装置と、入力する画像データ
    に基づいて前記電子ビーム発生装置を駆動する駆動回路
    と、前記電子ビーム発生装置から放出される電子ビーム
    を偏向し、被照射部材の部分領域毎に順次照射する偏向
    手段とを有する画像形成装置において、前記偏向に伴う
    画像歪を除去するように、前記駆動回路に入力する画像
    データを前記部分領域毎に補正する補正手段を有するこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記補正手段は、前記駆動回路に入力する
    画像データを幾何学的に変換する手段である特許請求の
    範囲第1項に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記補正手段は、前記駆動回路に入力する
    画像データを線形変換する手段である特許請求の範囲第
    2項に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】前記補正手段は、前記駆動回路に入力する
    画像データを二次等角写像変換する手段である特許請求
    の範囲第2項に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】前記補正手段は、前記駆動回路に入力する
    画像データを射影変換する手段である特許請求の範囲第
    2項に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】前記補正手段は、前記部分領域毎の歪補正
    用変換パラメータを記憶したメモリを有する特許請求の
    範囲第1項に記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】前記電子ビーム発生装置の各電子ビーム発
    生部は、冷陰極よりなる特許請求の範囲第1項に記載の
    画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5129742A (en) * 1975-06-24 1976-03-13 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Koshuhakanetsusochi
JPS60208796A (ja) * 1984-03-31 1985-10-21 株式会社東芝 カラ−crt装置のコンバ−ゼンス調整方法およびコンバ−ゼンス調整機能付カラ−crt装置

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