发光装置及其驱动方法、发光芯片、打印头及成像设备的制作方法

专利名称：发光装置及其驱动方法、发光芯片、打印头及成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光装置、发光装置的驱动方法、发光芯片、打印头及图像形成设备。
背景技术：
在诸如打印机、复印机或传真机之类的电子照相图像形成设备中，以如下方式在记录纸张上形成图像。首先，通过使光记录单元发光以将图像信息转印到均勻带电的感光体上来在感光体上形成静电潜像。然后，利用调色剂对静电潜像进行显影使其可视。最后， 将调色剂图像转印并定影到记录纸张上。除了利用激光束沿第一扫描方向进行激光扫描来执行曝光的光扫描记录单元以外，近年来响应于对设备小型化的要求，还采用了利用下面的LED打印头(LPH)的记录装置作为这种光记录单元。该LPH包括大量沿第一扫描方向排列的发光二极管(LED)，这些发光二极管用作发光元件。日本专利申请特许公开第2001-219596号描述了一种自扫描发光装置阵列，其中，每个发光元件芯片都设有用于在各发光元件芯片接收到点亮信号时控制其是否发光的端子。此外，在该自扫描发光装置阵列中，通过单条数据线分别对多个数据流进行多路传输，从而通过使用通用移位寄存器IC来使多个芯片发光。在配置有使用多个自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的LPH的记录装置中，要求用于向SLED芯片发送点亮信号的配线具有低电阻，这是因为该配线是用于提供点亮电流的配线。因此，为多个SLED芯片中的每一个都提供用于进行点亮的配线会造成在安装有多个 SLED芯片的电路板上设置大量的用于发送点亮信号的宽且低电阻的配线。这使得电路板的宽度更宽，从而妨碍了小型化。此外，如果将这些配线构造为具有多层，以使电路板的宽度较窄，则该构造会妨碍成本降低。本发明的一个目的在于提供一种能够减少配线数量的发光装置等。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种发光装置，其包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q个指定信号0^为2以上的整数)被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号(P为3以上的整数，其中P > Q)作为将所述多个发光元件中的每一个指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个到Q个选择信号的组合。根据本发明的第二方面，在第一方面的发光装置中，所述多个发光芯片的数量为 PCQ个以下，指定所述多个发光芯片中的每一个的指定信号的数量为Q个，以及从所述P个选择信号取的Q个选择信号的的组合均各不相同，每个组合指定所述多个发光芯片中的一个。根据本发明的第三方面，在第一和第二方面的发光装置中，选择信号产生部件基于各组合中逐组合的方式按照时间顺序发送各选择信号，其中，每个组合都将多个发光芯片中的一个指定为控制对象。根据本发明的第四方面，在第一和第二方面的发光装置中，发光装置还包括传递信号产生部件，其发送传递信号以顺序地将所述多个发光芯片中的每一个发光芯片中的多个发光元件逐一设置成控制对象。根据本发明的第五方面，在第一和第二方面的发光装置中，发光装置还包括点亮信号产生部件，其发送点亮信号以向所述多个发光芯片中的每一个中的多个发光元件提供用于进行点亮的电能。根据本发明的第六方面，在第一和第二方面的发光装置中，用于进行点亮的电能通过电源线提供给所述多个发光芯片中的每一个中的多个发光元件。发光装置还包括熄灭信号产生部件，其提供熄灭信号以将通过电源线施加给发光元件的电位改变为使发光元件熄灭的另一电位，以熄灭被点亮的每个发光元件。根据本发明的第七方面，提供了一种发光装置的驱动方法，其中该发光装置包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q个指定信号⑴为2以上的整数)被指定为点亮或不点亮的控制对象。该驱动方法包括顺序地将所述多个发光芯片中的每一个中的多个发光元件逐一设置为点亮或不点亮的控制对象； 以及通过使用指定信号将所述多个发光芯片中的一个发光芯片指定为控制对象，其中，所述指定信号包括从P个选择信号(P为3以上的整数，P > Q)取的两个至Q个信号的组合。根据本发明的第八方面，提供了一种发光装置，其包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件；使能信号提供单元，其将使能信号共同发送至属于由所述多个发光芯片分成的M(M为2以上的整数)个组中的每一组的发光芯片，该使能信号从被设置为控制对象的发光元件中选择一个发光元件作为点亮对象；写入信号提供单元，其将写入信号共同发送至属于由所述M个组中的每一组中的发光芯片所分成的N(N为2以上的整数)个级中的每一级的发光芯片，该写入信号从被设置为控制对象的发光元件中选择发光元件作为点亮对象；以及点亮信号提供单元，其将点亮信号共同发送至属于所述M个组中的每一组的发光芯片，该发光信号提供电能以点亮通过使能信号所选的和通过写入信号所选的发光元件。根据本发明的第九方面，在第八方面的发光装置中，写入信号提供单元基于所述M 个组中逐组的方式按时间顺序将写入信号发送至属于所述N个级中的每一级的发光芯片， 该写入信号从被指定为控制对象的发光元件中选择发光元件作为点亮对象。根据本发明的第十方面，在第八和第九方面的发光装置中，点亮信号提供单元和使能信号提供单元分别在所述M个组中彼此之间相互错开的发送时间点向所述M个组发送点亮信号和使能信号。根据本发明的第十一方面，在第十方面的发光装置中，点亮信号提供单元和使能信号提供单元分别以所述M个组中彼此之间具有360/M度移位的相位向所述M个组发送点亮信号和使能信号。根据本发明的第十二方面，提供了一种发光芯片，其包括多个发光元件；多个传递元件，其被设置为分别对应于所述多个发光元件，以及顺序地将所述多个发光元件逐一设置为点亮或不点亮的控制对象；以及N个控制端子(N为2以上的整数)，每个控制端子都接收指定信号来独立控制所述多个发光元件中的每个发光元件的点亮或熄灭。
根据本发明第十三方面，在第十二方面的发光芯片中，该发光芯片还包括多个AND 电路，每一个AND电路都位于所述多个发光元件中的一个发光元件和所述多个传递元件中的一个传递元件之间，以及都接收分别发送至所述N个控制端子的N个信号和来自所述多个传递元件中所述的一个传递元件的信号的输入，并向所述多个发光元件中所述的一个发光元件输出信号，所述多个传递元件中所述的一个传递元件被设置为对应于所述多个发光元件中所述的一个发光元件。根据本发明的第十四方面，在第十三方面的发光芯片中，所述多个传递元件是多个传递晶间管，每个传递晶间管都具有第一栅极端子、第一阳极端子和第一阴极端子，以及所述多个发光元件是多个发光晶间管，每个发光晶间管都具有第二栅极端子、第二阳极端子和第二阴极端子。该发光芯片还包括多个第一电气部件，每个第一电气部件都将所述多个传递晶间管的第一栅极端子中的两个栅极端子相互连接。根据本发明的第十五方面，在第十四方面的发光芯片中，发光芯片中的多个AND 电路中的每一个AND电路都包括第二电气部件，其一端连接至相应的一个传递晶间管的第一栅极端子，而其另一端连接至相应的一个发光晶间管的第二栅极端子；以及N个第三电气部件，每个第三电气部件都设置在所述N个控制端子中相应的一个控制端子和相应的一个发光晶闸管的第二栅极端子之间。根据本发明的第十六方面，在第十四方面的发光芯片中，该发光芯片还包括多个第二电气部件，其被设置为分别对应于所述多个传递晶间管，以及每个第二电气部件都包括连接至第一栅极端子的一端和连接至相应的一个发光晶间管的第二栅极端子的另一端； 多个第三电气部件，其被设置为分别对应于所述多个发光晶间管，以及每个第三电气部件都包括连接至第二栅极端子的一端；以及N个肖特基势垒二极管，每个肖特基势垒二极管都设置在所述N个控制端子中相应的一个控制端子和连接至所述多个第三电气部件的另一端的写入信号线之间。多个AND电路中的每一个AND电路都包括所述多个第二电气部件之一、所述多个第三电气部件之一和所述N个肖特基势垒二极管。根据本发明的第十七方面，在第十四方面的发光芯片中，该发光芯片还包括多个第四电气部件，每个第四电气部件都包括连接至所述多个传递晶间管中相应的一个传递晶闸管的第一栅极端子的一端；多个写入晶间管，每个写入晶间管都具有第三栅极端子、第三阳极端子和第三阴极端子，第三栅极端子连接至所述多个第四电气部件中相应的一个第四电气部件的另一端；多个第五电气部件，每个第五电气部件都连接至所述多个写入晶闸管中相应的一个写入晶闸管的第三栅极端子，以及连接至所述多个发光晶闸管中相应的一个发光晶间管的第二栅极端子；以及N个第六电气部件，每个第六电气部件都设置在所述N个控制端子中相应的一个控制端子和连接至所述多个写入晶间管中每一个写入晶间管的第三阳极端子和第三阴极端子之一的写入信号线的一端之间。所述多个AND电路中的每一个 AND电路都包括所述多个第四电气部件之一、所述多个写入晶闸管之一和N个第六电气部件。根据本发明的第十八方面，在第十七方面的发光芯片中，该发光芯片还包括写入使能晶间管，其具有第四栅极端子、第四阳极端子和第四阴极端子，并设置在所述N个第六电气部件和连接至写入信号线的所述多个AND电路中每一个AND电路中的写入晶闸管之一的第三阳极端子和第三阴极端子之一之间，第四阳极端子和第四阴极端子之一连接至写入信号线。根据本发明的第十九方面，在第十二至第十八方面的发光芯片中，该发光芯片还包括熄灭晶间管，其具有第五栅极端子、第五阳极端子和第五阴极端子，第五栅极端子连接至点亮信号线，该点亮信号线发送点亮信号以提供用于进行点亮的电能且连接至所述多个发光晶间管中每一个发光晶间管的第二阳极端子和第二阴极端子之一，第五阳极端子和第五阴极端子之一经由限流电阻连接至熄灭信号端子，用于熄灭的熄灭信号被发送至该熄灭信号端子。根据本发明的第二十方面，提供了一种发光芯片，其包括多个自扫描发光装置阵列，其中每个自扫描发光装置阵列都包括多个发光元件和分别对应于所述多个发光元件而设置的多个传递元件，并顺序将所述多个发光元件逐一设置为点亮或不点亮的控制对象； 以及N个控制端子(N为2以上的整数)，每个控制端子都单独接收指定信号以控制所述多个发光元件中的每一个发光元件的点亮或熄灭。根据本发明的第二十一方面，该发光芯片还包括反相晶闸管，其具有第六栅极端子、第六阳极端子和第六阴极端子，且设置在相邻的两个自扫描发光装置阵列之间，第六阳极端子和第六阴极端子之一连接至所述相邻的两个自扫描发光装置阵列中的一个的控制信号线，第六栅极端子连接至所述相邻的两个自扫描发光装置阵列中的另一个的控制信号线。根据本发明的第二十二方面，提供了一种打印头，其包括曝光单元，其对图像载体进行曝光以形成静电潜像；以及光学单元，其将由所述曝光单元发出的光聚焦到图像载体上。曝光单元包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q个指定信号⑴为2以上的整数)被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号(P为3以上的整数，其中P >Q)作为将所述多个发光元件中的每一个发光元件指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个发光芯片的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个到Q个选择信号的组合。根据本发明的第二十三方面，提供了一种图像形成设备，其包括充电单元，其对图像载体进行充电；曝光单元，其对图像载体进行曝光以形成静电潜像；光学单元，其将由所述曝光单元发出的光聚焦到图像载体上；显影单元，其对形成在图像载体上的静电潜像进行显影；以及转印单元，其将显影在图像载体上的图像转印至转印体。所述曝光单元包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q个指定信号⑴为2以上的整数)被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号(P为3以上的整数，其中P >Q)作为将所述多个发光元件中的每一个发光元件指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个发光芯片的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个到Q个选择信号的组合。根据本发明的第一方面，相比于未采用当前构造的情况，可以减少配线的数量。根据本发明的第二方面，相比于未采用当前构造的情况，可以分别控制多个发光
-H-· I I心片。根据本发明的第三方面，相比于未采用当前构造的情况，可以容易地控制多个发光芯片的点亮。
根据本发明的第四方面，相比于未采用当前构造的情况，可以进一步减少配线的数量。根据本发明的第五方面，相比于未采用当前构造的情况，可以进一步减少配线的数量。根据本发明的第六方面，相比于未采用当前构造的情况，可以省略提供用于点亮的电能的低电阻配线。根据本发明的第七方面，相比于未采用当前构造的情况，可以利用数量较少的配线来驱动发光装置。根据本发明的第八方面，相比于未采用当前构造的情况，可以容易地控制多个发光芯片。根据本发明的第九方面，相比于未采用当前构造的情况，可以容易地控制多个发光芯片的点亮。根据本发明的第十方面，相比于未采用当前构造的情况，可以容易地控制多个发光芯片的点亮。根据本发明的第十一方面，相比于未采用当前构造的情况，可以容易地控制多个发光芯片的点亮。根据本发明的第十二方面，相比于未采用当前构造的情况，可以提供减少了配线数量的发光芯片。根据本发明的第十三方面，相比于未采用当前构造的情况，可以提供容易控制的发光芯片。根据本发明的第十四方面，相比于未采用当前构造的情况，可以提供容易控制的发光芯片。根据本发明的第十五方面，相比于未采用当前构造的情况，可以使发光芯片的尺寸更小。根据本发明的第十六方面，相比于未采用当前构造的情况，可以使发光芯片的尺寸更小。根据本发明的第十七方面，相比于未采用当前构造的情况，可以通过较少的工艺来制造发光芯片。根据本发明的第十八和第十九方面，相比于未采用当前构造的情况，发光芯片工
作稳定。根据本发明的第二十方面，相比于未采用当前构造的情况，可以减少发光装置中使用的发光芯片的数量。根据本发明的第二十一方面，相比于未采用当前构造的情况，可以减少发光装置中的配线数量。根据本发明的第二十二方面，相比于未采用当前构造的情况，可以实现尺寸更小的印刷头。根据本发明的第二十三方面，相比于未采用当前构造的情况，可以实现尺寸更小的图像形成设备。


下面将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细地描述，附图中图1是示出应用了第一示例性实施例的图像形成设备的整体构造的实例的示意图；图2是示出了打印头的结构的截面示意图；图3是第一示例性实施例中的发光装置的俯视图；图4A和图4B是示出根据第一示例性实施例的发光芯片的构造、发光装置的信号产生电路的构造以及电路板上的配线构造的示意图；图5是示出将被发送至各发光芯片的选择信号的组合的表格；图6是用于说明根据第一示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图7A和图7B是根据第一示例性实施例的发光芯片的平面布局及截面图；图8是用于说明根据第一示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图9是用于说明根据第二示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图10是用于说明根据第三示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图11是用于说明根据第四示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图12是示出根据第五示例性实施例的发光装置的信号产生电路的构造及电路板上的配线构造的示意图；图13是用于说明根据第五示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图14是示出根据第六示例性实施例的发光装置的信号产生电路的构造及电路板上的配线构造的示意图；图15是用于说明根据第六示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图16A和图16B是示出根据第七示例性实施例的发光芯片的构造、发光装置的信号产生电路的构造以及电路板上的配线构造的示意图；图17是示出将被发送至各发光芯片的选择信号的组合的表格；图18是用于说明根据第七示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图19是用于说明根据第七示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图20是根据第八示例性实施例的发光装置的俯视图；图21A和图21B是示出根据第八示例性实施例的发光芯片的构造、发光装置的信号产生电路的构造以及电路板上的配线构造的示意图；图22是示出根据第八示例性实施例的被布置为矩阵形式中的各元素的发光装置的各发光芯片的示意图；图23是用于说明根据第八示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图24A和图24B是根据第八示例性实施例的发光芯片的平面布置图和截面图25是用于说明根据第八示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图沈是用于说明光量校正方法的示意图；图27是示出根据第九示例性实施例的发光装置的信号产生电路的构造及电路板上的配线构造的示意图；图观是示出被布置为矩阵形式中的各元素的根据第九示例性实施例的发光装置的各发光芯片的示意图；图四是用于说明第九示例性实施例中的发光芯片的操作的时序图；图30是示出被分成M个发光芯片组的发光装置的发光芯片的示意图，这些发光芯片被布置为矩阵形式中的各元素；图31是用于说明根据第十示例性实施例的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图32是用于说明根据第十一示例性实施例的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图33是用于说明根据第十二示例性实施例的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图34A和图34B是根据第十二示例性实施例的发光芯片的平面布置图和截面图；图35是用于说明根据第十二示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图36是示出根据第十三示例性实施例的发光芯片的构造的示意图；图37是示出根据第十三示例性实施例的发光装置的信号产生电路的构造及电路板上的配线构造的示意图；图38是示出各发光芯片和将被发送的使能信号、写入信号和点亮信号之间的关系的示意图；图39是示出被布置为矩阵形式中的各元素的根据第十三示例性实施例的发光装置的各发光芯片的示意图；图40是用于说明根据第十三示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图41是示出根据第十四示例性实施例的发光装置的信号产生电路的构造及电路板上的配线构造的示意图；图42是用于说明根据第十四示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图43是示出根据第十五示例性实施例的发光装置的电路板上的配线构造的示意图；图44是用于说明根据第十五示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图45A和图45B是示出根据第十六示例性实施例的发光芯片的构造、发光装置的信号产生电路的构造以及电路板上的配线构造的示意图；图46是用于说明根据第十六示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图47A和图47B是示出根据第十七示例性实施例的发光芯片的构造、发光装置的信号产生电路的构造以及电路板上的配线构造的示意图；图48是用于说明根据第十七示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图49是用于说明根据第十七示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；图50A和图50B是示出根据第十八示例性实施例的发光芯片的构造、发光装置的信号产生电路的构造以及电路板上的配线构造的示意图；图51是用于说明根据第十八示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图；图52是用于说明根据第十八示例性实施例的发光芯片的操作的时序图；以及图53是用于说明根据第十九示例性实施例的发光芯片电路构造的等效电路示意图。
具体实施例方式下文中，将参照附图详细对给出本发明示例性实施例的描述。(第一示例性实施例)图1是示出应用了第一示例性实施例的图像形成设备1的整体体构造的实例的示意图。图ι所示的图像形成设备1通常称作串联式(tandem)式图像形成设备。图像形成设备1包括图像形成处理单元10、图像输出控制器30、和图像处理器40。图像形成处理单元10根据不同颜色的图像数据形成图像。图像输出控制器30控制图像形成处理单元10。 连接至诸如个人计算机(PC) 2之类的装置以及图像读取设备3的图像处理器40对从上述装置接收到的图像数据执行预定的图像处理。图像形成处理单元10包括图像形成单元11，该图像形成单元由以预先设定的间隔并行排列的多个引擎形成。图像形成单元11由四个图像形成单元11Y、11M、11C和IlK 形成。图像形成单元11Y、11M、11C和IlK中的每一个都包括感光鼓12、充电装置13、打印头14和显影装置15。在感光鼓12 (其为图像载体的一个实例)上，形成静电潜像，且感光鼓12保持调色剂图像。充电装置13(作为充电单元的一个实例)以预定电位对感光鼓12 的表面进行充电。打印头14对由充电装置13进行了充电的感光鼓12进行曝光。显影装置15 (作为显影单元的一个实例)对由打印头14形成的静电潜像进行显影。此处，除了放置在显影装置15中的调色剂颜色不同以外，图像形成单元11Y、11M、1IC和1IK具有近似相同的构造。图像形成单元11Y、11M、11C和IlK分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色⑷调色剂图像。此外，图像形成处理单元10还包括纸张传输带21、驱动辊22、转印辊23和定影装置24。纸张传输带21传输作为转印体的记录纸张，以通过多层转印将分别形成在图像形成单元11Y、11M、11C和IlK的感光鼓12上的不同颜色的调色剂图像转印到记录纸张上。驱动辊22是驱动纸张传输带21的辊。每个转印辊23 (作为转印单元的一个实例)将形成在相应感光鼓12上的调色剂图像转印到记录纸张上。定影装置M将调色剂图像定影到记录纸张上。在该图像形成设备1中，图像形成处理单元10基于由图像输出控制器30提供的各种控制信号来执行图像形成操作。在图像输出控制器30的控制下，由图像处理器40对从个人计算机(PC)2或图像读取设备3接收的图像数据进行图像处理，然后将得到的数据提供给相应的图像形成单元11。然后，例如在黑色(K)图像形成单元IlK中，在感光鼓12沿箭头A的方向转动的同时，由充电装置13以预定电位对感光鼓12进行充电，然后由基于由图像处理器40提供的图像数据而发光的打印头14对感光鼓12进行曝光。通过该操作， 在感光鼓12上形成了黑色(K)图像的静电潜像。之后，由显影装置15对形成在感光鼓12 上的静电潜像进行显影，从而在感光鼓12上形成了黑色⑷的调色剂图像。类似地，分别在图像形成单元IlYUlM和IlC中形成黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)的调色剂图像。在各图像形成单元11中形成的感光鼓12上的各种颜色的调色剂图像按照次序被静电转印到随着通过施加至转印辊23的转印电场所引起的纸张传输带21的运动而提供的记录纸张上。此处，纸张传输带21沿箭头B的方向运动。通过该操作，在记录纸张上形成了合成调色剂图像(其为叠加各种颜色的调色剂图像)。此后，其上静电转印有合成调色剂图像的记录纸张被传输至定影装置M。传输至定影装置M的记录纸张上的合成调色剂图像由定影装置M通过进行利用加热和加压的定影处理而定影在记录纸张上，然后从图像形成设备1输出。图2是示出打印头14的结构的截面示意图。打印头14包括外壳16、发光装置65 和棒状透镜阵列64。发光装置65 (作为曝光单元的一个实例)包括由多个发光元件(在第一示例性实施例中为发光晶间管)组成的对感光鼓12进行曝光的发光部分63。棒状透镜阵列64 (作为光学单元的一个实例)将由发光部分63发出的光聚焦到感光鼓12的表面上。发光装置65还包括其上安装有发光部分63、驱动发光部分63的信号产生电路 110(见稍后描述的图3)等的电路板62。外壳61例如由金属制成，并用于支撑电路板62和棒状透镜阵列64。外壳61被设置为使得发光部分63中的各发光元件的发光点位于棒状透镜阵列64的焦平面上。此外， 棒状透镜阵列64沿感光鼓12的轴向(第一扫描方向)布置。图3是第一示例性实施例中的发光装置65的俯视图。如图3所示，在根据第一示例性实施例的发光装置65中，发光部分63由在电路板 62上以交错方式沿第一扫描方向布置成两行的四十个发光芯片Cl至C40形成。发光芯片Cl至C40的构造可以彼此相同。从而，在不单独进行区分时，将发光芯片C 1至C40都称为发光芯片C。尽管在第一示例性实施例中，发光芯片C的总数为四十， 但是该构造不限于此。此外，如之前所述，发光装置65具有驱动发光部分63的信号产生电路110。图4A和图4B是示出根据第一示例性实施例的发光芯片C的构造、发光装置65的信号产生电路110的构造以及电路板62上的配线构造的示意图。图4A示出了发光芯片C 的构造，而图4B示出了发光装置65的信号产生电路110的构造、以及电路板62上的配线构造。图4B示出了包括发光芯片Cl至ClO的部分。首先，描述图4A所示的发光芯片C的构造。发光芯片C包括发光元件阵列102，该发光元件阵列102包括在矩形衬底80上沿长边设置成一行(见下面描述的图7A和图7B)的多个发光元件(在第一示例性实施例中为发光晶闸管Li、L2、L3、...)。发光芯片C还包括在衬底80的长度方向上的两个端部处的多个输入端子(Vga端子、φ2端子、(pW端子、φΕ端子、cpl端子、和φ 端子)，这些端子是用于接收各种控制信号的多个焊盘。应该注意，这些输入端子从衬底80的一端开始按照Vga端子、φ2端子、和(pW端子的顺序设置，并且从从衬底80的另一端开始按照φ 端子、φ 端子、 和φΕ端子的顺序设置。发光元件阵列102设置在(pW端子和φΕ端子之间。接下来，参照图4Β描述发光装置65的信号产生电路110的构造、以及电路板62 上的配线构造。如上所述，发光装置65的电路板62安装有信号产生电路110和发光芯片C (发光芯片Cl至C40)，并且设置了在信号产生电路110和发光芯片Cl至C40之间连接的配线。首先，描述信号产生电路110的构造。尽管未示出，但是信号产生电路110从图像输出控制器30和图像处理器40 (见图 1)接收进行了图像处理的图像数据和各种控制信号。信号产生电路110基于这些图像数据和各种控制信号来重排图像数据并且校正光量。信号产生电路110包括传递信号产生部件120，其作为传递信号提供单元的一个实例，该传递信号产生部件120基于各种控制信号向发光芯片C (发光芯片Cl至C40)提供第一传递信号φ 和第二传递信号φ2。信号产生电路110还包括选择信号产生部件160，其作为选择信号提供单元的一个实例，该选择信号产生部件160基于各种控制信号发送选择(指定)发光芯片C(发光芯片Cl至C40)中的一个发光芯片的十个选择信号cpVa至cpVj。当不进行单独区分时，将选择信号(pVa至φVj称为选择信号cpV。从发光芯片C (发光芯片Cl至C40)中选择一个发光芯片 C将被称作“指定一个发光芯片C”。信号产生电路110还包括点亮信号产生部件140，其作为点亮信号提供单元的一个实例，该点亮信号产生部件140基于各种控制信号向发光芯片C (发光芯片Cl至C40)发送点亮信号φ 。接下来，描述发光芯片Cl至C40的布置。在第一示例性实施例中，奇数编号的发光芯片Cl、C3、C5、...，和偶数编号的发光芯片C2、C4、C6、...排列成一行，使得设置有各自发光元件阵列102的这些发光芯片的边彼此相对。奇数编号的发光芯片(1丄3丄5、...，和偶数编号的发光芯片02丄4丄6、...以交错方式布置，使得各发光芯片C的发光元件(在第一示例性实施例中为发光晶闸管L1、L2、 L3、...)沿第一扫描方向在各发光芯片C之间以预定间隔排列。下面描述用于在信号产生电路110和发光芯片C(发光芯片Cl至C40)之间进行连接的配线。电路板62包括连接至Vsub端子(见图6和图7)的电源线200a，该Vsub端子设置于每个发光芯片C的反面，用于提供基准电位Vsub0电路板62包括连接至Vga端子的电源线200b，该Vga端子设置给每个发光芯片C，用于提供用于供电的电源电位Vga。电路板62还包括第一传递信号线201和第二传递信号线202，这些传递信号线从信号产生电路110的传递信号产生部件120连接至发光芯片C(发光芯片Cl至C40)的φ 端子和φ2端子，用于分别发送第一传递信号φ 和第二传递信号φ2。第一传递信号φ 和第二传递信号φ2被共同(并行)传送至发光芯片C (发光芯片Cl至C40)。电路板62包括点亮信号线204，其从信号产生电路110的点亮信号产生部件140 连接至发光芯片C(发光芯片Cl至C40)的φ 端子，用于传送点亮信号φ 。点亮信号φ 经由设置给各发光芯片C(发光芯片Cl至C40)的限流电阻RI被共同(并行)传送至发光芯片C (发光芯片Cl至C40)。电路板62还包括选择信号线230至239，这些选择信号线从信号产生电路110的选择信号产生部件160连接至发光芯片C(发光芯片Cl至C40)的φΕ端子和cpW端子，用于分别传送选择信号cpV ()。图5是示出将被发送至各发光芯片C的(pVa至(pVj中的两个选择信号的组合的表格。对于每个发光芯片C，标有〇的两个选择信号φν作为指定信号被发送至各φΕ和φ\ν端子，以唯一指定发光芯片C(发光芯片Cl至C40)之一。例如，对于发光芯片Cl，选择信号线230连接至发光芯片Cl的(pW端子，而选择信号线231连接至发光芯片Cl的φΕ端子，从而选择信号cpVa被传送至cpW端子，而选择信号 q>Vb被传送至φΕ端子。即，发光芯片Cl的指定信号是选择信号cpVa和(pVb。类似地，对于对于发光芯片C2，选择信号线231连接至发光芯片C2的CpW端子，而选择信号线232连接至发光芯片C2的φΕ端子，从而选择信号φVb被传送至cpW端子，而选择信号ΦVc被传送至φΕ端子。SP，发光芯片C2的指定信号是选择信号cpVb和cpVc。同样对于其他的发光芯片C3至C40，选择信号线230至239基于图5连接至发光芯片C3至C40的各cpW端子和φΕ端子。在第一示例性实施例中，无需对CpW端子和φΕ端子进行区分。例如，对于发光芯片 Cl，选择信号线230可以连接至发光芯片Cl的φΕ端子，而选择信号线231可以连接至发光芯片Cl的cpW端子。S卩，可以将相互不同的选择信号cpV传送至q>W端子和φΕ端子(它们是控制端子的实例)。如图5所示，传送至各发光芯片C(发光芯片Cl至C40)的选择信号CpV的各种组合均不相同(是唯一的)。因此，通过在不重复同一组合的情况下来选择两个选择信号φν ()，来唯一指定各发光芯片C，以受到如下所述的控制。通常，在不重复同一组合的情况下从P个选择信号(pV取的Q个选择信号(pV的组合的数量pCQ(P和Q使整数，其中P > Q)如下[等式1]
p\ρ C0=-
2 Q^(P-Q)I在第一示例性实施例中，由于从十个选择信号(P = 10) φν (cpVa至cpVj)中选取 2个选择信号⑴=2)，因此PCQ = 45。S卩，从十个选择信号φν ()中选取2个选择信号的组合可以唯一指定高达四十五个发光芯片，这超过了第一示例性实施例中使用的四十个发光芯片。另一方面，如果从九个选择信号φν (( 乂3至( 乂1)中选取2个选择信号⑴=2)， 则PCQ = 36。在这种情况中，第一示例性实施例中使用的四十个发光芯片C不能被唯一指定。如上所述，基准信号Vsub和电源电位Vga在电路板62上被共同传送至各发光芯片C (发光芯片Cl至C40)。传递信号φι、φ2，和点亮信号φ 也被共同传送至各发光芯片C(发光芯片Cl至 C40)。另一方面，选择信号cpV (cpVa至(pVj)基于图5所示的组合被传送至发光芯片C (发光芯片Cl至C40)。现在描述配线的数量。在未应用本发明的情况中，假设提供了四十个发光芯片C，则需要四十条点亮信号线204，这是因为点亮信号φ 要被发送至每个发光芯片C。此外，还需要第一传递信号线 201、第二传递信号线202、和电源线200a和200b。因此，在发光装置65上设置的配线的数量为四十条。点亮信号线204需要具有低电阻，以向发光晶闸管L传送电流以进行点亮。因此， 点亮信号线204需要宽的配线以具有低电阻。从而，在未应用第一示例性实施例的情况中， 需要在发光装置65的电路板62上提供许多粗的配线，从而增大了电路板62的面积。在第一示例性实施例中，如图4B所示，点亮信号线204的数量为一。此外，还需要第一传递信号线201、第二传递信号线201、和电源线200a和200b。此外，还需要十条选择信号线230至239。因此，在第一示例性实施例中，配线总数为十五条。根据第一示例性实施例，配线数量约为未应用第一示例性实施例的情况中的配线数量的1/3。此外，在第一示例性实施例中，将用于传送电流的宽配线的数量减少为一条点亮信号线204。由于如下所述的大电流不通过选择信号线230至239，因此选择信号线230至 239无需为了具有低电阻而很粗。为此，第一示例性实施例不需要在电路板62上具有许多宽的配线，从而减小了电路板62的面积。图6是用于说明根据第一示例性实施例的作为自扫描发光装置阵列(SLED)芯片的发光芯片的电路构造的等效电路示意图。图6中，除了各输入端子(Vga端子、φ2端子、 cpW端子、φΕ端子、φ 端子、和φ 端子)以外，下述每个器件都基于稍后在图7Α和图7Β中描述的每个发光芯片C上的布局进行布置。此处，发光芯片C利用发光芯片Cl作为实例进行描述。因此，在图6中，将发光芯片C表示为发光芯片Cl (C)。其他发光芯片C2至C40的构造与发光芯片Cl的构造相同。尽管各输入端子(Vga端子、φ2端子、cpW端子、φΕ端子、φ1端子、和φ 端子)与图 4Α所示的各输入端子处于不同的位置，但是为了方便描述，将这些输入端子示为位于图6 的左侧。如上所述，发光芯片Cl (C)包括发光晶闸管阵列(发光元件阵列102(见图4Α))， 该发光晶闸管阵列包括布置在衬底80上的(作为发光元件的实例的)发光晶闸管L1、L2、 L3、...(见稍后描述的图7A和图7B)。此外，发光芯片Cl(C)包括传递晶闸管阵列，该传递晶闸管阵列包括以类似于发光晶闸管阵列的方式布置成一行的传递晶闸管T1、T2、T3、...。当不单独进行区分时，将发光晶闸管Li、L2、L3、...表示为发光晶闸管L，以及当不单独进行区分时，将传递晶闸管Tl、Τ2、Τ3、...表示为传递晶闸管Τ。上述晶闸管(发光晶闸管L、传递晶闸管Τ)是具有阳极、阴极和栅极的三个端子的半导体器件。本文中，可将传递晶闸管T的阳极端子、阴极端子和栅极端子分别称作第一阳极端子、第一阴极端子和第一栅极端子。类似地，可将发光晶间管L的阳极端子、阴极端子和栅极端子分别称作第二阳极端子、第二阴极端子和第二栅极端子。
作为第一电气部件的实例，发光芯片Cl(C)包括耦合二极管Dxl、Dx2、Dx3、...，它们位于从Tl、T2、T3、...顺序取的两个相邻的传递晶闸管所组成的各对传递晶闸管之间。 在传递晶闸管11、12、13、...和发光晶闸管1^1、1^2、1^3、...之间，设置有肖特基使能二极管SDel、SDe2、SDe3、...(其作为第三电气部件的实例)、肖特基写入二极管SDwl、SDw2、 SDw3、···(其也作为第三电气部件的实例)、和连接电阻妝1、1^2、1^3、...(其中每一个都作为第二电气部件的实例)。发光芯片Cl (C)还包括电源线电阻1^11、1^12、1^13、...。类似于发光晶闸管L，当不进行区分时，分别将耦合二极管Dxl、Dx2、Dx3.....连
接电阻Ral、Ra2、Ra3、…、肖特基使能二极管SDe 1、SDe2、SDe3、· · ·、肖特基写入二极管 SDwl、SDw2、SDw3、· · ·、以及电源线电阻Rgxl、Rgx2、Rgx3、· · ·表示为耦合二极管Dx、连接电阻Ra、肖特基使能二极管SDe、肖特基写入二极管SDw、电源线电阻Rgx。尽管本文中对肖特基使能二极管SDe和肖特基写入二极管SDw进行了区分，但是无需对它们进行区分。发光晶闸管阵列中的发光晶闸管L的数量可以是预定数量。在第一示例性实施例中，如果发光晶闸管L的数量是128，则传递晶闸管T的数量也是128。类似地，连接电阻 Ra、肖特基使能二极管SDe、肖特基写入二极管SDw、和电源线电阻Rgx每一个的数量也都是 128。然而，耦合二极管Dx的数量比传递晶闸管T的数量少1，即为127个。应该注意，传递晶闸管T的数量可以大于发光晶闸管L的数量。发光芯片Cl (C)包括一个启动二极管DxO。发光芯片Cl (C)还包括限流电阻Rl和 R2，其用于防止过电流流经如下所述的用于传输第一传递信号φ 的第一传递信号线72和用于传输第二传递信号φ2的第二传递信号线73。应该注意，发光晶闸管阵列中的发光晶闸管Li、L2、L3、...和传递晶闸管阵列中的传递晶闸管113233、...从图6中的左侧开始按标号的升序排列。类似地，耦合二极管 Dxl、Dx2、Dx3、...，连接电阻 Ral、Ra2、Ra3、...，肖特基使能二极管 SDel、SDe2、SDe3、...， 肖特基写入二极管30 1、50 2、50 3、.. ·，以及电源线电阻Rgxl、Rgx2、Rgx3、. . ·也从图6 中的左侧开始按标号的升序排列。发光晶闸管阵列和传递晶闸管阵列在图6中从上到下按照传递晶闸管阵列、发光晶闸管阵列的顺序排列。接下来，描述发光芯片Cl (C)中的各元件的电气连接。每个传递晶闸管T的阳极端子和每个发光晶闸管L的阳极端子连接至发光芯片Cl (C)的衬底80 (阳极共用)。然后，这些阳极端子经由Vsub端子连接至电源线200a (见图4B)，其中，Vsub端子是设置在衬底80背面上的背面电极85 (见下面描述的图7B)。电源线200a被提供有基准电位Vsub0奇数编号的传递晶闸管T1、T3、T5、...的阴极端子沿传递晶闸管T的排列连接至第一传递信号线72。然后，第一传递信号线72经由限流电阻Rl连接至φ 1端子，该端子作为第一传递信号φ 的输入端子。第一传递信号线201(见图4Β)连接至φ 1端子以传输第一传递信号φ 。另一方面，偶数编号的传递晶闸管123436、...的阴极端子沿传递晶闸管T的排列连接至第二传递信号线73。然后，第二传递信号线73经由限流电阻R2连接至φ2端子， 该端子作为第二传递信号φ2的输入端子。第二传递信号线202(见图4Β)连接至φ2端子以传输第二传递信号φ2。发光晶闸管L的阴极端子连接至点亮信号线75。然后，点亮信号线75连接至作为点亮信号φ 的输入端子的φι端子。点亮信号线204(见图4Β)连接至φ 端子以传输点亮信号φ 。尽管图6中未示出，但是如图4Β所示在点亮信号产生部件140和φ 端子之间设置有限流电阻RI。传递晶闸管T的栅极端子Gtl、Gt2、Gt3、...分别经由连接电阻Ral、Ra2、 Ra3、· · ·逐一连接至发光晶闸管L1、L2、L3、· · ·的相同编号的栅极端子G11、G12、G13、. · ·。当不进行区分时，分别将栅极端子6丨1、6丨2、6丨3、...和栅极端子Gil、G12、 G13、...称作栅极端子Gt和栅极端子Gl。肖特基写入二极管SDw的阴极端子连接至写入信号线74。然后，写入信号线74连接至(pW端子，其中选择信号(pV (cpVa至cpVj)中的任意一个被传输至该(pW端子。选择信号线230(见图4B)连接至发光芯片Cl的(pW端子，以传输选择信号cpVa。肖特基写入二极管SDw的阳极端子连接至发光晶闸管L的栅极端子G1。类似地，肖特基使能二极管SDe的阴极端子连接至使能信号线76。然后，使能信号线76连接至φΕ端子，其中选择信号cpV (cpVa至cpVj)中的任意一个被传输至该φΕ端子。 选择信号线231 (见图4Β)连接至发光芯片Cl的φΕ端子，以传输选择信号cpVb。肖特基使能二极管SDe的阳极端子连接至发光晶闸管L的栅极端子G1。在从传递晶闸管113233、...的栅极端子6丨1、6丨2、6丨3、...中顺序取出的两个相邻栅极端子Gt所组成的各对栅极端子之间连接有耦合二极管Dxl、Dx2、Dx3、. ·.。 S卩，耦合二极管Dxl、Dx2、Dx3、· · ·串联连接为分别插入相邻的栅极端子Gtl和Gt2、Gt2和Gt3、 Gt3和Gt4、...之间。以使得电流从栅极端子Gtl流向栅极端子Gt2的方向来布置耦合二极管Dxl。其他耦合二极管0口、013、014、...也以相同方式来布置。传递晶闸管T的栅极端子Gt经由给每个传递晶闸管T设置的电源线电阻Rgx连接至电源线71。然后，电源线71连接至Vga端子。Vga端子连接至电源线200b (见图4B) 以提供电源电位Vga。传递晶闸管阵列一侧的传递晶闸管Tl的栅极端子Gtl连接至启动二极管DxO的阴极端子。另一方面，启动二极管DxO的阳极端子连接至第二传递信号线73。图7A和图7B是根据第一示例性实施例的发光芯片C的平面布局及截面图。利用发光芯片Cl作为实例对发光芯片C进行描述。现在，将发光芯片C表示为发光芯片Cl (C)。 其他发光芯片C2至C40的构造与发光芯片Cl的构造相同。图7A是发光芯片Cl (C)的布局平面图，其示出了集中于发光晶闸管Ll至L5以及传递晶闸管Tl至T4的部分。图7B是沿图7A所示的线VIIB-VIIB取的截面视图。从而， 图7B按照从图7B的下到上的顺序示出了发光晶闸管Li、肖特基使能二极管SDel、肖特基写入二极管SDwl、电源线电阻Rgxl、耦合二极管Dxl、以及传递晶闸管Tl。在图7A和图7B 中，以其名称来表示主要的元件和端子。图7A中，以实线示出了连接在各元件之间的配线。图7B中，省略了连接在各元件之间的配线。如图7B所示，发光芯片Cl (C)包括彼此独立的多个岛(第一岛141、第三岛143、第四岛144、第五岛145、第六岛146、和第七岛147)，这些岛在诸如GaAs或GaAlAs的半导体中通过按照从下层到上层的顺序顺序地堆叠P型衬底80、p型第一半导体层81、n型第二半导体层82、p型第三半导体层83、和η型第四半导体层84，以及连续蚀刻周围的ρ型第一半导体层81、η型第二半导体层82、ρ型第三半导体层83、和η型第四半导体层84而形成。应该注意，第一示例性实施例不包括第二岛142(见后面描述的图24A和图MB)， 在下面描述的第八示例性实施例中包括第二岛142。如图7A所示，第一岛141为具有延伸部分的矩形平面视图，并包括发光晶闸管Li、 肖特基写入二极管SDwl、肖特基使能二极管SDel、以及连接电阻Ra。第三岛143为具有放大末端的平面视图，并包括电源线电阻Rgx。第四岛144为矩形平面视图，并包括传递晶闸管Tl和耦合二极管Dxl。第五岛145具有矩形平面视图，并包括启动二极管DxO。第六岛 146和第七岛147为具有放大末端的平面视图，且第六岛146包括限流电阻R1，而第七岛 147包括限流电阻R2。在发光芯片Cl (C)中，并行形成类似于第一岛141、第三岛143和第四岛144的各岛。这些岛以与第一岛141、第三岛143、和第四岛144类似的方式包括发光晶闸管L2、L3、 L4、…，电源线电阻Rgx2、Rgx3、Rgx4、· · ·，传递晶闸管T2、T3、T4、· · ·等。从而省略其描述。此外，衬底80的背面包括作为Vsub端子的背面电极85。下面将参照图7A和图7B进一步描述第一岛141、第三岛143、第四岛144、第五岛 145、第六岛146、和第七岛147。第一岛141中所包含的发光晶闸管Ll具有作为衬底80的阳极端子、作为形成在 η型第四半导体层84的区111上的η型欧姆电极121的阴极端子、以及作为通过蚀刻去除 η型第四半导体层84后露出的ρ型第三半导体层83的栅极端子Gl 1。应该注意，未将栅极端子Gll形成为电极。光从η型第四半导体层84的区111上除了 η型欧姆电极121部分以外的表面发出。第一岛141中所包含的肖特基写入二极管SDwl具有作为ρ型第三半导体层83的阳极端子、和作为形成在通过蚀刻去除η型第四半导体层84后露出的ρ型第三半导体层83 上的肖特基电极151的阴极端子。类似地，第一岛141中所包含的肖特基使能二极管SDel具有ρ型第三半导体层83 的阳极端子、和作为形成在通过蚀刻去除η型第四半导体层84后露出的ρ型第三半导体层 83上的肖特基电极152的阴极端子。发光晶闸管Ll的栅极端子G11、肖特基写入二极管SDwl的阳极端子、和肖特基使能二极管SDel的阳极端子共同为第一岛141的ρ型第三半导体层83。第一岛141的ρ型第三半导体层83在平面视图中的延伸部分具有连接电阻Ral， P型欧姆电极132形成在该延伸部分的尖端。即，连接电阻Ral使用肖特基电极151和ρ型欧姆电极132之间的ρ型第三半导体层83作为电阻。第三岛143所包含的电源线电阻Rgxl形成在形成于ρ型第三半导体层83上的两个P型欧姆电极133和134之间。电源线电阻Rgxl使用两个P型欧姆电极133和134之间的P型第三半导体层83作为电阻。第四岛144所包含的传递晶闸管Tl具有作为衬底80的阳极端子、作为形成在η
2型第四半导体层84的区115上的η型欧姆电极124的阴极端子、以及作为形成在通过蚀刻去除η型第四半导体层84后露出的ρ型第三半导体层83上的ρ型欧姆电极135的栅极端子 Gtl。类似地，第四岛144所包含的耦合二极管Dxl形成为具有作为设置在η型第四半导体层84的区113上的η型欧姆电极123的阴极端子、和ρ型第三半导体层83的阳极端子。作为阳极端子的P型第三半导体层83连接至传递晶闸管Tl的栅极端子Gtl。第五岛145中所包含的启动二极管DxO具有作为形成在η型第四半导体层84的区(无参考标号)上的η型欧姆电极(无参考标号)的阴极端子，和作为形成在去除η型第四半导体层84后露出的ρ型第三半导体层83上的ρ型欧姆电极(无参考标号)的阳极端子。以与第三岛143所包含的电源线电阻Rgxl相同的方式，第六岛146所包含的限流电阻Rl和第七岛所包含的限流电阻R2使用ρ型第三半导体层83作为电阻，该电阻位于形成于去除η型第四半导体层84后露出的ρ型第三半导体层83上的一对ρ型欧姆电极(无参考标号)之间。下面描述图7Α中各元件之间的连接关系。在第一岛141中，第一岛141的ρ型第三半导体层83 (其为发光晶闸管Ll的栅极端子Gll)用作肖特基写入二极管SDwl的阳极端子、肖特基使能二极管SDel的阳极端子和连接电阻Ral的一个端子，从而这些端子相互连接。作为连接电阻Ral的另一个端子的ρ型欧姆电极132连接至作为传递晶闸管Tl 的栅极端子Gtl的ρ型欧姆电极135。作为发光晶闸管Ll的阴极端子的η型欧姆电极121连接至点亮信号线75。点亮信号线75连接至φ 端子。作为肖特基写入二极管SDwl的阴极端子的肖特基电极151连接至写入信号线74。 写入信号线74连接至φW端子。作为肖特基使能二极管SDel的阴极端子的肖特基电极152连接至使能信号线76。 使能信号线76连接至φΕ端子。作为第三岛143所包含的电源线电阻Rgxl的一个端子的ρ型欧姆电极连接至作为第一岛141所包含的连接电阻Ral的另一个端子的ρ型欧姆电极132。作为电源线电阻 Rgxl的另一个端子的P型欧姆电极134连接至电源线71。电源线71连接至Vga端子。作为第四岛144所包含的传递晶闸管Tl的阴极端子的η型欧姆电极IM连接至第一传递信号线72。第一传递信号线72经由第六岛146所包含的限流电阻Rl连接至φ 端子。作为第四岛144所包含的耦合二极管Dxl的阴极端子的η型欧姆电极123连接至作为邻近η型欧姆电极123设置的传递晶闸管Τ2的栅极端子Gt2的ρ型欧姆电极(无参考标号)。另一方面，作为第四岛144所包含的传递晶闸管Tl的栅极端子Gtl的ρ型欧姆电极135连接至形成在作为第五岛145所包含的启动二极管DxO的阴极端子的η型第四半导体层84上的η型欧姆电极(无参考标号)。形成在作为第五岛145所包含的启动二极管DxO的阳极端子的ρ型第三半导体层83上的ρ型欧姆电极(无参考标号)连接至形成在作为偶数编号的传递晶闸管T2、T4、 Τ6、...的阴极端子的η型第四半导体层84上的η型欧姆电极(无参考标号)，以及经由第七岛147所包含的限流电阻R2连接至φ2端子。尽管本文省略了描述，但是类似的连接关系适用于其他的发光晶闸管L、传递晶闸管Τ、耦合二极管Dx、和肖特基写入二极管SDw、肖特基使能二极管SDe、连接电阻Ra、和电源线电阻Rgx。如上所述形成了图6所示的发光芯片Cl (C)的电路构造。现在描述发光装置65的操作。发光装置65包括发光芯片C(发光芯片Cl至C40)(见图3至图4B)。如图4B所示，基准电位Vsub和电源电位Vga被共同提供给电路板62上的所有发光芯片(发光芯片Cl至C40)。第一传递信号φ 、第二传递信号φ2、和点亮信号φ 被共同发送至所有的发光芯片C。从而，所有的发光芯片C(发光芯片Cl至C40)被并行(同时)驱动。如图5所示，发送选择信号cpV (tpVa至cpVj)中的两个选择信号的组合来唯一指定发光芯片C(发光芯片Cl至C40)之一。图8是用于说明根据第一示例性实施例的发光芯片C的操作的时序图。图8中，描述了从发光装置65的发光芯片C(发光芯片Cl至C40)中选择的发光芯片Cl、C2、C3、C15、C16、C25、C26、C35、C36和C40的操作。其他发光芯片C的操作与上述类似。图8示出了关注于控制是否点亮每个发光芯片C中的发光晶闸管Ll和L2的操作时序图。下面，将对是否点亮发光晶闸管L的控制称为点亮控制。图8中，按字母顺序经历从时间点a到时间点ν的时间。在从时间点c到时间点r 的时间间隔T(I)中，进行每个发光芯片C的发光晶闸管Ll的点亮控制。在从时间点r到时间点ν的时间间隔W2)中，进行每个发光芯片C的发光晶闸管L2的点亮控制。在从时间点ν开始的时间间隔T(3)中，进行每个发光芯片C的发光晶闸管L3的点亮控制。以类似方式，进行发光晶闸管Ln(n ^ 4)的点亮控制。在第一示例性实施例中，时间间隔T(I)、W2)、T(3)、. . ·具有相同的长度，并且在不进行区分时，被称作时间间隔Τ。时间间隔T的长度可以是变量，只要保持下述的各信号之间的相互关系就可以。第一传递信号φ 、第二传递信号φ2、和点亮信号φ 的信号波形是周期性的。g卩，第一传递信号φ 和第二传递信号φ2以周期2XT(其为T(I)和TQ)之和)进行重复。点亮信号φ 以周期T进行重复。另一方面，每个选择信号φν (cpVa至(pVj)如下所述都根据接收到的图像数据变化，并控制是否点亮指定的发光芯片C的发光晶闸管L。从时间点a到时间点c的时间间隔用于发光芯片C开始其操作。在下面的操作描述中描述该时间间隔中的信号。下面描述时间间隔T(I)和T(2)中的第一传递信号φ 和第二传递信号φ2的信号波形。第一传递信号φ 在时间间隔T(I)的开始时间点c具有低电平电位(下文中称作"L")，而在时间点q变换为高电平电位(下文中称作"H")，然后在时间点t从"H" 变换为"L"，并在时间点ν保持"L"，时间点ν是时间间隔冗2)的结束时间点。第二传递信号φ2在时间间隔T(I)的开始时间点c为"H"，而在时间点ρ从"H" 变换为"L"，然后在时间点u从"L"变换为"H"，并在时间间隔W2)的结束时间点ν 保持在〃 H"。现在，比较第一传递信号φ 和第二传递信号φ2，可以看到第一传递信号φ 在时间间隔T(I)中的波形为第二传递信号φ2在时间间隔Τ(2)中的波形。第二传递信号φ2在时间间隔T(I)中的波形为第一传递信号φ 在时间间隔Τ(2)中的波形。S卩，第一传递信号φι和第二传递信号φ2是以2Χ时间间隔T的周期进行重复的信号波形。第一传递信号φ 和第二传递信号φ2在两个信号均为"L"的每个时间间隔(诸如从时间点P到时间点q的时间间隔)之前和之后交替重复"H"和"L"。除了从时间点a到时间点b的时间间隔以外，第一传递信号φ 1和第二传递信号φ2不共有这两个信号都为〃 H"的时间间隔。通过第一传递信号φ 和第二传递信号φ2组成的传递信号对，图6所示的传递晶闸管T如下所述顺序导通，并设置发光晶闸管L，该发光晶闸管L为点亮或不点亮(点亮控制) 的控制对象。下面描述点亮信号φ 的信号波形。点亮信号φ 在时间间隔T(I)的开始时间点c从"H"变换为"L"，并在时间点P 从〃 L"变换为〃 H"。点亮信号φ 在时间间隔T(I)的结束时间点r从〃 H"变换为〃 L"。 该信号波形在时间间隔TO)及以后进行重复。点亮信号φ 是如下所述的给发光晶闸管L提供用于点亮(发光)的电流的信号。接下来描述选择信号CpV的信号波形。选择信号CpV是根据接收到的图像数据变化并控制是否点亮指定的发光芯片C的发光晶闸管L的信号。例如，选择信号q>Va在时间间隔T(I)的开始时间点c为〃 L"，在时间点d 从〃 L"变换为〃 H"，并在时间点e从〃 H"变换为〃 L"。然后选择信号cpVa在时间间隔T(I)的结束时间点r保持在"L"。另一方面，选择信号cpVb在时间间隔T(I)的开始时间点c为〃 L"，在时间点d从〃 L"变换为〃 H"，并在时间点e从〃 H"变换为〃 L"。 然后选择信号(pVb在时间点f从"L"变换为"H"，并在时间点g从"H"变换为"L"。 然后选择信号<pVb在时间间隔T(I)的结束时间点r保持在"L"。选择信号φν在时间间隔T(I)的开始时间点c为〃 L"，并在时间间隔T(I)的结束时间点r保持在"L"。当点亮信号φ 为"L"时，选择信号(pV在从时间点c到时间点ρ 的时间间隔中根据图像数据而具有为"H"的时间间隔。在描述发光装置65和发光芯片C的操作之前，描述晶闸管(传递晶闸管Τ、发光晶闸管L)的基本操作。晶闸管是具有三个端子的半导体器件，这三个端子为阳极端子、阴极端子和栅极端子。下面中，作为一个实例，提供给作为晶闸管的阳极端子的Vsub端子的基准电位 Vsub为0V(" H")，而提供给Vga端子的电源电位Vga为-3. 3V(〃 L〃)，如图6和7所示。该晶闸管是通过如图7A和7B所示堆叠基于GaAS、GaAlAS等的ρ型半导体层和η型半导体层构成的。假设Pn结的扩散电位(正向电位)Vd为1.5V，假设肖特基结(势垒)的正向电位Vs为0.5V。这些值用于下面的说明。处于其中没有电流在阳极端子和阴极端子之间流过的OFF状态的晶闸管在其阴极端子施加有低于阈值电压V的电位(负的较大电位)时变换为ON状态(导通)。晶闸管在导通时变换为其中有电流在阳极端子和阴极端子之间流过的状态(ON状态)。此处，晶闸管的阈值电压为栅极端子的电位减去扩散电位Vd。从而，如果晶闸管的栅极端子的电位为-1. 5V，则阈值电压为-3. 0V。即，当向阴极端子施加低于-3. OV的电压时，晶闸管导通。当晶闸管处于ON状态时，栅极端子的电位接近该晶闸管的阳极端子的电位。由于此处将阳极端子假设为0V(" H")，因此将在假设栅极端子的电位为0V(" H")的条件下给出下面的说明。处于ON状态的晶闸管的阴极端子具有pn结的扩散电位Vd。在该状态中，阴极端子的电位为-1.5V。一旦晶闸管导通，该晶闸管就保持ON状态，直到阴极端子的电位变为高于保持 ON状态所需的某一电位(负的较小电位)。由于处于ON状态的晶闸管的阴极端子的电位为-1. 5V，因此当向该阴极端子施加高于-1. 5V的电位时，该晶闸管变换为OFF状态(关断)。例如，当阴极端子变为"H" (OV)时，该阴极端子具有与阳极端子相同的电位，从而该晶闸管关断。另一方面，只要向阴极端子持续施加低于-1. 5V的电位以提供允许保持晶闸管的 ON状态的电流，该晶闸管就保持ON状态。从上面的描述可知，晶闸管一旦处于ON状态，就保持有电流流过的状态，并且不会被栅极端子的电位变换至OFF状态。即，晶闸管具有维持(存储和保持)ON状态的功能。如上所述，持续施加至阴极端子以保持晶闸管的ON状态的电位(保持电位)可以高于(绝对值低于)施加至阴极端子以使晶闸管导通的电位。发光晶闸管L在导通时点亮(发光)，而在关断时不点亮(不发光)。处于ON状态的发光晶闸管L的发光输出(亮度)由流过阴极端子和阳极端子之间的电流确定。在描述发光芯片C的操作之前，描述肖特基写入二极管SDw和肖特基使能二极管 SDe的操作。肖特基写入二极管SDw、肖特基使能二极管SDe、和连接电阻Ra构成3_输入AND 电路ANDl。下面利用以图6所示的点划线圈起来的肖特基写入二极管SDwl、肖特基使能二极管SDel和连接电阻Ral来描述3_输入AND电路ANDl。在3-输入AND电路ANDl中，连接电阻Ral的一个端子0连接至肖特基写入二极管SDwl的阳极端子和肖特基使能二极管SDel的阳极端子。连接电阻Ral的另一个端子X 连接至传递晶闸管Tl的栅极端子Gtl。肖特基写入二极管SDwl的阴极端子Y连接至写入信号线74，肖特基使能二极管SDel的阴极端子Z连接至使能信号线76。如上所述，写入信号线74连接至cpW端子，而使能信号线76连接至φΕ端子。连接电阻Ral的一个端子0连接至发光晶闸管Ll的栅极端子G11。端子X、端子Y、和端子Z用作输入端子，端子0用作输出端子。如下所述，当端子 X、端子Y、和端子Z的所有电位(信号)都变为"H" (OV)时，端子0的电位(信号)变为〃 H" (OV)。从而3-输入AND电路ANDl用作具有3个输入端的AND电路。
表1示出了当连接电阻Ral的另一端子X的电位(表示为Gt(X))为〃 H" (OV) 时，cpW端子(3-输入AND电路ANDl的端子Y)的电位(表示为cpW(Y))、φΕ端子(3-输入 AND电路ANDl的端子Z)的电位(表示为φΕ(Ζ))、以及端子0的电位(表示为Gl (0))之间的关系。即，当屮\￥(丫)和^^0两者都为“H" (OV)时，3-输入AND电路ANDl用作AND,且 Gl(O)为"H" (0V)。然而，当cpW(Y)和φΕ(Ζ)两者中的任意一个或二者皆为"L" (-3. 3V) 时，沿正向向肖特基写入二极管SDwl和肖特基使能二极管SDel两者或二者中的任意一个施加电压(正偏)时，Gl(O)变为通过"L" (-3.3V)减去肖特基结的正向电位Vs(-0.5V) 得到的-2. 8V。表 权利要求
1.一种发光装置，其包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q 个指定信号被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号作为将所述多个发光元件中的每一个发光元件指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个发光芯片的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个到Q个选择信号的组合， 其中，Q为2以上的整数，P为3以上的整数，且卩>0。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中， 所述多个发光芯片的数量为一0个以下，指定所述多个发光芯片中的每一个发光芯片的指定信号的数量为Q个，以及从所述P个选择信号中取的Q个选择信号的组合均各不相同，每个组合均指定所述多个发光芯片中的一个发光芯片。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的发光装置，其中所述选择信号产生部件基于各组合中逐组合的方式按照时间顺序发送各选择信号，其中，每个组合均将所述多个发光芯片中的一个发光芯片指定为控制对象。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的发光装置，还包括传递信号产生部件，其发送传递信号以顺序地将所述多个发光芯片中的每一个发光芯片中的多个发光元件逐一设置成控制对象。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的发光装置，还包括点亮信号产生部件，其发送点亮信号以向所述多个发光芯片中的每一个发光芯片中的多个发光元件提供用于进行点亮的电能。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的发光装置，其中，用于进行点亮的电能通过电源线提供给所述多个发光芯片中的每一个发光芯片中的多个发光元件，所述发光装置还包括熄灭信号产生部件，其提供熄灭信号以将通过所述电源线施加给发光元件的电位改变为使发光元件熄灭的另一电位，以熄灭被点亮的每个发光元件。
7.一种发光装置的驱动方法，其中所述发光装置包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q个指定信号被指定为点亮或不点亮的控制对象，所述驱动方法包括顺序地将所述多个发光芯片中的每一个发光芯片中的多个发光元件逐一设置为点亮或不点亮的控制对象；以及通过使用指定信号将所述多个发光芯片中的一个发光芯片指定为控制对象，其中，所述指定信号包括从P个选择信号中取的两个至Q个信号的组合， 其中，Q为2以上的整数，P为3以上的整数，且P > Q。
8.一种发光装置，其包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件；使能信号提供单元，其将使能信号共同发送至属于由所述多个发光芯片分成的M个组中的每一组的发光芯片，所述使能信号从被设置为控制对象的发光元件中选择一个发光元件作为点亮对象，其中M为2以上的整数；写入信号提供单元，其将写入信号共同发送至属于由所述M个组中的每一组中的发光芯片所分成的N个级中的每一级的发光芯片，所述写入信号从被设置为控制对象的发光元件中选择发光元件作为点亮对象，其中N为2以上的整数；以及点亮信号提供单元，其将点亮信号共同发送至属于所述M个组中的每一组的发光芯片，所述发光信号提供电能以点亮通过所述使能信号所选的和通过所述写入信号所选的发光元件。
9.根据权利要求8所述的发光装置，其中，所述写入信号提供单元基于所述M个组中逐组的方式按时间顺序将所述写入信号发送至属于所述N个级中的每一级的发光芯片，所述写入信号从被指定为控制对象的发光元件中选择发光元件作为点亮对象。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的发光装置，其中所述点亮信号提供单元和所述使能信号提供单元分别在所述M个组中彼此之间相互错开的发送时间点向所述M个组发送所述点亮信号和所述使能信号。
11.根据权利要求10所述的发光装置，所述点亮信号提供单元和所述使能信号提供单元分别以所述M个组中彼此之间具有360/M度移位的相位向所述M个组发送所述点亮信号和所述使能信号。
12.一种发光芯片，其包括 多个发光元件；多个传递元件，其被设置为分别对应于所述多个发光元件，并且顺序地将所述多个发光元件逐一设置为点亮或不点亮的控制对象；以及N个控制端子，每个控制端子都接收指定信号来独立控制所述多个发光元件中的每个发光元件的点亮或熄灭； 其中，N为2以上的整数。
13.根据权利要求12所述的发光芯片，还包括多个AND电路，每一个AND电路都位于所述多个发光元件中的一个发光元件和所述多个传递元件中的一个传递元件之间，以及都接收分别发送至所述N个控制端子的N个信号和来自所述多个传递元件中所述的一个传递元件的信号的输入，并向所述多个发光元件中所述的一个发光元件输出信号，所述多个传递元件中所述的一个传递元件被设置为对应于所述多个发光元件中所述的一个发光元件。
14.根据权利要求13所述的发光芯片，其中，所述多个传递元件是多个传递晶间管，每个传递晶间管都具有第一栅极端子、第一阴极端子和第一阳极端子，以及所述多个发光元件是多个发光晶间管，每个发光晶间管都具有第二栅极端子、第二阴极端子和第二阳极端子，所述发光芯片还包括多个第一电气部件，每个第一电气部件都将所述多个传递晶闸管的第一栅极端子中的两个栅极端子相互连接。
15.根据权利要求14所述的发光芯片，其中，所述发光芯片中的所述多个AND电路中的每一个AND电路都包括第二电气部件，其一端连接至相应的一个传递晶间管的第一栅极端子，且其另一端连接至相应的一个发光晶间管的第二栅极端子；以及N个第三电气部件，每个第三电气部件都设置在所述N个控制端子中相应的一个控制端子和相应的一个发光晶间管的第二栅极端子之间。
16.根据权利要求14所述的发光芯片，还包括多个第二电气部件，其被设置为分别对应于所述多个传递晶间管，以及每个第二电气部件都包括连接至第一栅极端子的一端和连接至相应的一个发光晶间管的第二栅极端子的另一端；多个第三电气部件，其被设置为分别对应于所述多个发光晶间管，以及每个第三电气部件都包括连接至第二栅极端子的一端；以及N个肖特基结二极管，每个肖特基结二极管都设置在所述N个控制端子中相应的一个控制端子和连接至所述多个第三电气部件的另一端的写入信号线之间，其中，所述多个AND电路中的每一个AND电路都包括所述多个第二电气部件之一、所述多个第三电气部件之一和所述N个肖特基结二极管。
17.根据权利要求14所述的发光芯片，还包括多个第四电气部件，每个第四电气部件都包括连接至所述多个传递晶间管中相应的一个传递晶闸管的第一栅极端子的一端；多个写入晶间管，每个写入晶间管都具有第三栅极端子、第三阳极端子和第三阴极端子，所述第三栅极端子连接至所述多个第四电气部件中相应的一个电气部件的另一端；多个第五电气部件，每个第五电气部件都连接至所述多个写入晶间管中相应的一个写入晶闸管的第三栅极端子，以及连接至所述多个发光晶闸管中相应的一个发光晶闸管的第二栅极端子；以及N个第六电气部件，每个第六电气部件都设置在所述N个控制端子中相应的一个控制端子和连接至所述多个写入晶间管中每一个写入晶间管的第三阴极端子和第三阳极端子之一的写入信号线的一端之间，其中所述多个AND电路中的每一个AND电路都包括所述多个第四电气部件之一、所述多个写入晶闸管之一和N个第六电气部件。
18.根据权利要求17所述的发光芯片，还包括写入使能晶闸管，其具有第四栅极端子、 第四阳极端子和第四阴极端子，并设置在所述N个第六电气部件和连接至所述写入信号线的所述多个AND电路中每一个AND电路中的写入晶闸管之一的第三阳极端子和第三阴极端子之一之间，所述第四阳极端子和第四阴极端子之一连接至写入信号线。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的发光芯片，还包括熄灭晶闸管，其具有第五栅极端子、第五阳极端子和第五阴极端子，所述第五栅极端子连接至点亮信号线，所述点亮信号线发送点亮信号以提供用于进行点亮的电能且连接至所述多个发光晶闸管中每一个发光晶间管的第二阳极端子和第二阴极端子之一，所述第五阳极端子和所述第五阴极端子之一经由限流电阻连接至熄灭信号端子，用于熄灭的熄灭信号被发送至该熄灭信号端子。
20.一种发光芯片，包括多个自扫描发光装置阵列，其中每个自扫描发光装置阵列都包括多个发光元件和分别对应于所述多个发光元件而设置的多个传递元件，并顺序将所述多个发光元件逐一设置为点亮或不点亮的控制对象；以及N个控制端子，每个控制端子都单独接收指定信号以控制所述多个发光元件中的每一个发光元件的点亮或熄灭，其中 N为2以上的整数。
21.根据权利要求20所述的发光芯片，还包括反相晶间管，其具有第六栅极端子、第六阳极端子和第六阴极端子，且设置在相邻的两个自扫描发光装置阵列之间，所述第六阳极端子和第六阴极端子之一连接至所述相邻的两个自扫描发光装置阵列中的一个自扫描发光装置阵列的控制信号线，所述第六栅极端子连接至所述相邻的两个自扫描发光装置阵列中的另一个自扫描发光装置阵列的控制信号线。
22.—种打印头，包括曝光单元，其对图像载体进行曝光以形成静电潜像；以及光学单元，其将由所述曝光单元发出的光聚焦到图像载体上， 所述曝光单元包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q 个指定信号被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号作为将所述多个发光元件中的每一个发光元件指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个发光芯片的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个至Q个选择信号的组合， 其中，Q为2以上的整数，P为3以上的整数，且卩>0。
23.一种图像形成设备，包括 充电单元，其对图像载体进行充电；曝光单元，其对图像载体进行曝光以形成静电潜像； 光学单元，其将由所述曝光单元发出的光聚焦到图像载体上； 显影单元，其对形成在图像载体上的静电潜像进行显影；以及转印单元，其将显影在图像载体上的图像转印至转印体， 所述曝光单元包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个至Q 个指定信号被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号作为将所述多个发光元件中的每一个发光元件指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个发光芯片的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个至Q个选择信号的组合， 其中，Q为2以上的整数，P为3以上的整数，且卩>0。
全文摘要
本发明提供了发光装置及其驱动方法、发光芯片、打印头及成像设备。该发光装置包括多个发光芯片，每个发光芯片都具有多个发光元件，且每个发光芯片都通过两个到Q个指定信号(Q为2以上的整数)被指定为点亮或不点亮的控制对象；以及选择信号产生部件，其选择性地发送P个选择信号(P为3以上的整数，其中P＞Q)作为将所述多个发光元件中的每一个指定为控制对象的指定信号，用于所述多个发光芯片中的每一个的指定信号包括从所述P个选择信号中取的两个到Q个选择信号的组合。
文档编号H01L33/62GK102198759SQ20101060060
公开日2011年9月28日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年3月23日
发明者大野诚治 申请人:富士施乐株式会社