发光元件头、图像形成装置以及信号供给方法

专利名称：发光元件头、图像形成装置以及信号供给方法
技术领域：
本发明涉及其中排列有多个发光元件芯片的发光元件头、包括其中排列有多个发
光元件芯片的发光元件头的图像形成装置以及信号供给方法。
背景技术：
在诸如打印机、复印机或传真机等电子照相式图像形成装置中，以如下方式在记 录纸张上形成图像。首先，通过使得光学记录单元基于图像信息发射光而在已充电的感光 体上形成静电潜像。然后，利用调色剂对静电潜像进行显影以使得静电潜像可见。最后，将 调色剂图像转印并定影到记录纸张上。作为这种光学记录单元，除了利用激光束通过沿着 第一扫描方向进行激光扫描来进行曝光的光学扫描记录单元之外，近年来已采用使用下述 发光元件头的光学记录单元。该发光元件头包括沿着第一扫描方向排列的大量发光元件芯 片，并且每个发光元件芯片包括由诸如排成一列的发光二极管(LED)等发光元件形成的发 光元件阵列。 这种包括大量排列于其上的发光元件阵列的发光元件头需要与发光元件芯片数 量相对应的发光信号。从而，在发光元件头中，发光信号总线的数量随着发光元件芯片数量 的增加而增加。另外，由于发光信号向发光元件供给电流，因此分别具有大电流驱动能力的 电流缓冲电路的数量也随着发光元件芯片数量的增加而增加。 因此，包括大量发光元件芯片的发光元件头具有下述问题发光元件头的驱动IC 的尺寸随着发光元件头中的发光元件芯片数量的增加而增大；并且发光元件头的印刷电路 板需要具有较宽的宽度以便允许在其上布置大量的低电阻发光信号总线。可通过采用多层 印刷电路板来减小印刷电路板的宽度，然而这会使得成本增加。 在日本专利申请公开No. 2001-219596中，提出了这样一种技术即，通过单根数 据线按时间序列顺序传送数据流以多路复用分别使得多个发光元件芯片发光的数据流。通 过为每个发光元件芯片设置用于控制发光元件芯片在接收到发光信号时是否发光的发光 使能端子来实现该多路复用。根据此技术，通用移位寄存器IC的输出端子与各个发光元件 芯片的发光使能端子连接，并且与移位寄存器的移位操作相同步，发光元件头读取使得各 个发光元件芯片发光的按时间序列顺序多路复用的数据流。从而，需要将移位寄存器IC连 接到各个发光元件芯片的发光使能端子的新的配线。然而，发光元件头仅需要一条用于供 给发光信号的信号总线和一个具有供给发光信号的电流驱动能力的电流缓冲电路，通常每 个发光元件芯片均需要该信号总线和电流缓冲电路。 然而，在通过按时间序列顺序多路复用用于发光元件芯片的发光信号来驱动多个 发光元件芯片的方法中，在发光元件头上的发光元件芯片中依次控制发光元件的发光操 作。换句话说，在某一时间点，仅控制发光元件头上的一个发光元件芯片中的一个发光元件 发光或不发光。这样，与应用任何并行驱动发光元件芯片的方法的情况相比，对发光元件头 应用此方法会降低每单位时间的发光量，即发光占空。
本发明的目的是提供这样一种发光元件头即，可实现减少用于控制发光元件的发光操作的信号总线布线的复杂性，同时可抑制发光元件头的发光占空的降低，并且提供 包括这种发光元件头的图像形成装置。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种发光元件头，包括一群发光元件芯片，其分别 具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发 光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；第一控制 信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制信号为用于 将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依次指定为控 制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给 第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一 组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯片的每一个 中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发出发光或不 发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分而得到的， 其中N为等于或大于2的整数；以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供 给多个发光使能信号以将所述发光使能信号分别供给到属于所述N组发光元件芯片的每 一组的所述多个发光元件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件芯片接收 所述第二控制信号的信号，所述各发光使能信号互不相同。 根据本发明的第二方面，在所述发光元件头的第一方面中，所述发光使能信号供
给单元向所述一群发光元件芯片供给互不相同的所述多个发光使能信号，以将所述发光使
能信号的每一个共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发光元件芯片。 根据本发明的第三方面，在所述发光元件头的第一方面中，所述发光信号供给单
元分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片供给互不相同的
多个发光信号，同时向所述一群发光元件芯片供给所述多个发光信号以将所述发光信号中
之一共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发光元件芯片。 根据本发明的第四方面，在所述发光元件头的第一方面中，所述发光信号供给单
元向所述一群发光元件芯片共同供给所述发光信号。 根据本发明的第五方面，提供一种发光元件头，包括一群发光元件芯片，其分别 具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发 光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；第一控制 信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制信号为用于 将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依次指定为控 制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给 第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一 组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯片的每一个 中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发出发光或不 发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分而得到的， 其中N为等于或大于2的整数；以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供 给多个发光使能信号以将所述发光使能信号的每一个共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发光元件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件芯片 接收所述第二控制信号的信号。 根据本发明的第六方面，在所述发光元件头的第五方面中，所述发光使能信号供 给单元分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片供给互不相 同的所述多个发光使能信号。 根据本发明的第七方面，在所述发光元件头的第五方面中，所述发光信号供给单
元分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片供给互不相同的
多个发光信号，同时向所述一群发光元件芯片供给所述多个发光信号以将所述发光信号中
之一共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发光元件芯片。 根据本发明的第八方面，在所述发光元件头的第五方面中，所述发光信号供给单
元向所述一群发光元件芯片共同供给所述发光信号。 根据本发明的第九方面，在所述发光元件头的第一至第八方面的任一方面中，所 述发光信号供给单元向所述多个发光元件供给在第一电位差与第二电位差之间交替转换 的发光信号，所述第二电位差的绝对值大于所述第一电位差的绝对值，并且所述第二控制 信号供给单元向基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一 供给分别设置有分别用于发出发光或不发光指示的定时的所述第二控制信号，按时间序列 顺序设置所述定时以使所述定时与属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光 元件芯片的数量相对应，并且所述定时分别设置在将所述发光元件中之一指定为所述控制 对象并且将所述发光信号设定为所述第二电位差的时间段中。 根据本发明的第十方面，在所述发光元件头的第九方面中，所述发光使能信号供
给单元在不同的供给定时分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元
件芯片供给所述发光使能信号，所述供给定时分别与设置在所述第二控制信号的每一个中
的分别用于对所述发光元件中之一发出所述发光或不发光指示的所述定时相对应。 根据本发明的第十一方面，在所述发光元件头的第一至第八方面的任一方面中，
所述发光元件的每一个为具有P即n结构和npnp结构中任一种结构的晶闸管。 根据本发明的第十二方面，提供一种图像形成装置，包括充电单元，其对图像载
体进行充电；曝光单元，其利用发光元件头对经充电的所述图像载体进行曝光以形成静电
潜像；显影单元，其对形成在所述图像载体上的所述静电潜像进行显影；以及转印单元，其
将显影在所述图像载体上的图像转印到被转印体上。所述发光元件头包括一群发光元件
芯片，其分别具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光
信号，所述发光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发
光；第一控制信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制
信号为用于将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依
次指定为控制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元
件芯片供给第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件
芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯
片的每一个中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发
出发光或不发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分
而得到的，其中N为等于或大于2的整数；以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给多个发光使能信号以将所述发光使能信号分别供给到属于所述N组发光元 件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元 件芯片接收所述第二控制信号的信号，所述各发光使能信号互不相同。 根据本发明的第十三方面，提供一种图像形成装置，包括充电单元，其对图像载 体进行充电；曝光单元，其利用发光元件头对经充电的所述图像载体进行曝光以形成静电 潜像；显影单元，其对形成在所述图像载体上的所述静电潜像进行显影；以及转印单元，其 将显影在所述图像载体上的图像转印到被转印体上。所述发光元件头包括一群发光元件 芯片，其分别具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光 信号，所述发光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发 光；第一控制信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制 信号为用于将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依 次指定为控制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元 件芯片供给第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件 芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯 片的每一个中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发 出发光或不发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分 而得到的，其中N为等于或大于2的整数；以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光 元件芯片供给多个发光使能信号以将所述发光使能信号的每一个共同供给到分别属于所 述N组发光元件芯片的不同组的发光元件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发 光元件芯片接收所述第二控制信号的信号。 根据本发明的第十四方面，提供一种用于分别具有多个发光元件的一群发光元件 芯片的信号供给方法。所述信号供给方法包括向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所 述发光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；向所 述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制信号为用于将包括在所述发光元件 芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依次指定为控制是否发光的控制对象 的信号；向所述一群发光元件芯片供给第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同 供给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个
为用于对所述发光元件芯片的每一个中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象 的所述发光元件中之一发出发光或不发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一 群发光元件芯片进行划分而得到的，其中N为等于或大于2的整数；以及向所述一群发光元 件芯片供给多个发光使能信号以将所述发光使能信号分别供给到属于所述N组发光元件 芯片的每一组的所述多个发光元件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件 芯片接收所述第二控制信号的信号，所述各发光使能信号互不相同。 根据本发明的第一方面，可以提供这样一种发光元件头与没有采用根据本方面 的构造的情况相比，该发光元件头可实现减少信号总线布线的复杂性，同时可抑制所述发 光元件头的发光占空的降低。
根据本发明的第二方面，可以提供这样一种发光元件头与没有采用根据本方面
的构造的情况相比，该发光元件头可实现进一步减少信号总线布线的复杂性。 根据本发明的第三方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以将发光元件各自的发光时间段设定为更加可靠地均等化。 根据本发明的第四方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以减少信 号总线的数量。 根据本发明的第五方面，可以提供这样一种发光元件头与没有采用根据本方面 的构造的情况相比，该发光元件头可实现减少信号总线布线的复杂性，同时可抑制所述发 光元件头的发光占空的降低。
根据本发明的第六方面，可以提供这样一种发光元件头与没有采用根据本方面
的构造的情况相比，该发光元件头可实现进一步减少信号总线布线的复杂性。 根据本发明的第七方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以将发光
元件各自的发光时间段设定为更加可靠地均等化。 根据本发明的第八方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以减少信 号总线的数量。 根据本发明的第九方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以便于设 定驱动发光元件头的信号。 根据本发明的第十方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以便于设 定驱动发光元件头的信号。 根据本发明的第十一方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以以更
简单的程序制造设置有将用在发光元件头中的发光使能信号端子的发光元件芯片。 根据本发明的第十二方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以提供
更小且更便宜的图像形成装置。 根据本发明的第十三方面，与没有采用根据本方面的构造的情况相比，可以提供 更小且更便宜的图像形成装置。 根据本发明的第十四方面，与没有采用根据本方面的方法的情况相比，可以在所
述发光元件头中实现减少信号总线布线的复杂性， 同时可抑制所述发光元件头的发光占空的降低。


将基于以下附图详细地说明本发明的示例性实施例，其中
图1示出了应用第一示例性实施例的图像形成装置的总体构造；
图2示出了应用第一示例性实施例的曝光装置的结构； 图3A为用于说明应用第一示例性实施例的每个发光元件芯片的结构的示意图；
图3B为用于说明第一示例性实施例中的发光元件头的构造的示意图；
图4为发光元件头的电路图； 图5为每个发光元件芯片的等效电路和平面布置的示意图； 图6为以2个发光元件芯片形成的组作为实例而说明每个发光元件头中的一组的 操作的时序图； 图7为用于说明每个发光元件芯片的操作的状态转换表； 图8为将发光元件芯片划分成分别由3个发光元件芯片形成的组的发光元件头的 电路 图9为以3个发光元件芯片形成的组作为实例而说明每个发光元件头中的一组的 操作的时序图； 图10为示出第二示例性实施例中的每个发光元件头的构造的示意图； 图11为示出第二示例性实施例中的每个发光元件头中的一组的操作的时序以及 图12A和12B分别为用于说明在第一示例性实施例中的发光元件头中减少信号总 线数量的效果的电路图。
具体实施例方式(第一示例性实施例) 图1示出了应用第一示例性实施例的图像形成装置的总体构造。
图1中所示的图像形成装置1通常称为串联型图像形成装置。该图像形成装置1
包括图像处理系统10、图像输出控制器30以及图像处理器40。图像处理系统10根据不同
颜色的色调数据集形成图像。图像输出控制器30控制图像处理系统10。与诸如个人计算
机(PC)2和图像读取装置3等装置连接的图像处理器40对从上述装置接收到的图像数据
进行预定的图像处理。 图像处理系统10包括图像形成单元11。图像形成单元ll由沿着水平方向以一定 间隔平行布置的多个引擎形成。具体而言，图像形成单元ll由四个单元构成即，黄色(Y) 图像形成单元11Y、品红色(M)图像形成单元11M、蓝绿色(青色)(C)图像形成单元11C以 及黑色(K)图像形成单元IIK。图像形成单元11Y、11M、11C以及IIK分别包括感光鼓12、 充电装置13、曝光装置14以及显影装置15。在作为图像载体实例的感光鼓12上形成静电 潜像，进而形成调色剂图像。作为充电单元实例的充电装置13对感光鼓12的外表面均匀 充电。作为曝光单元实例的曝光装置14对由充电装置13充电的感光鼓12进行曝光。作 为显影单元实例的显影装置15对由曝光装置14形成的潜像进行显影。另外，图像处理系 统10还包括纸张传送带21、驱动辊22、转印辊23以及定影装置24。纸张传送带21传送记 录纸张，以便分别形成在图像形成单元11Y、11M、11C以及11K的感光鼓12上的彩色调色剂 图像(图像)通过多重转印而转印到记录纸张上。这里，记录纸张是被转印体的实例。驱 动辊22驱动纸张传送带21。作为转印单元实例的每个转印辊23将形成在相应的感光鼓 12上的调色剂图像转印到记录纸张上。定影装置24将调色剂图像定影在记录纸张上。
图2示出了应用第一示例性实施例的曝光装置14的结构。曝光装置14包括发光 元件芯片51、印刷电路板50以及棒状透镜阵列53。每个发光元件芯片51包括排成一列的 多个发光元件。印刷电路板50支撑发光元件芯片51。另外，在印刷电路板50上安装有对 发光元件芯片51进行驱动控制的电路。棒状透镜阵列53将从发光元件发射的输出光聚焦 到感光鼓12上。通过壳体54保持印刷电路板50和棒状透镜阵列53。在印刷电路板50上 以这样的方式排列有多个发光元件芯片51 :S卩，发光元件芯片51上的发光元件按照与像素 数一样多的数量沿着第一扫描方向排列。在本说明书中，将发光元件芯片51和印刷电路板 50统称为发光元件头90。 图3A为用于说明应用第一示例性实施例的每个发光元件芯片51的结构的示意 图。发光元件芯片51包括基板105、发光晶闸管阵列102以及端子101a 101e。发光晶闸管阵列102由作为发光元件实例的发光晶闸管L1，L2，L3，...形成。发光晶闸管L1，L2， L3，...沿着矩形基板105的较长边等间隔地排成一列。 在端子之中，向发光信号端子101a供给发光信号小I，以便施加使得发光晶闸管 L1，L2，L3，...发光的电压。向第一时钟信号端子101b供给作为第一控制信号实例的第一 时钟信号小1，以便将发光晶闸管L1，L2，L3，...依次指定为控制是否发光的对象。向第二 时钟信号端子101c供给作为第二控制信号实例的第二时钟信号小2，以便对基于第一时钟 信号小1而被指定为控制对象的任何发光晶闸管L1， L2， L3，...发出发光或不发光指示。 向电源端子101d供给电源电压Vga。向发光使能信号端子101e供给发光使能信号En，以 便允许发光元件芯片51接收发光或不发光指示。 图3B为用于说明第一示例性实施例中的发光元件头90的构造的示意图。发光元 件头90包括印刷电路板50 ;印刷电路板50上的多个发光元件芯片51 ;以及信号生成电路
110。信号生成电路110向多个发光元件芯片51供给用于控制发光元件芯片51的发光操 作的信号。作为实例，图3B示出了具有八个发光元件芯片51(ftl ft8)的发光元件头90。 在发光元件头90中，以锯齿状排列八个发光元件芯片51，其中，每两个相邻的发光元件芯 片51面向彼此，以使得发光晶闸管Ll， L2， L3，...沿着第一扫描方向等间隔地排成一列。
在感光鼓12上写入(曝光以形成)与沿着第一扫描方向延伸的每行相对应的图 像部分之后，发光元件头90在已沿第二扫描方向旋转的感光鼓12上写入与下一行相对应 的另一图像部分。通过以此方式重复写入操作，发光元件头90在感光鼓12上形成图像。
在第一示例性实施例中，作为实例，将八个发光元件芯片51分成分别由两个芯片 形成的四组。具体而言，这四组为#1和#3的发光元件芯片51形成的A组；#2和#4的发 光元件芯片51形成的B组；#5和#7的发光元件芯片51形成的C组；以及恥和#8的发光 元件芯片51形成的D组。注意到，所有的发光元件芯片51具有相同的结构。
基于由设置在图像形成装置1中的图像处理器40供给的图像信号(图中未示出) 和由图像输出控制器30供给的同步信号等(图中未示出)，信号生成电路110生成用于控 制发光元件芯片51的发光操作的信号。具体而言，作为第一控制信号供给单元实例的信号 生成电路110生成用于将发光晶闸管Ll， L2， L3，...依次指定为控制是否发光的对象的第 一时钟信号小l。另外，作为第二控制信号供给单元实例的信号生成电路110还生成用于将 发光晶闸管L1，L2，L3，...设定成准备发光的第二时钟信号小2。此外，作为发光信号供给 单元实例的信号生成电路110还生成用于施加使得发光晶闸管Ll， L2， L3，...发光的电压 的发光信号小I。另外，作为发光使能信号供给单元实例的信号生成电路110还生成用于允 许发光元件芯片51接收发光或不发光指示的发光使能信号En。 在本实例中，使用互不相同的四个第二时钟信号小2，即第2_1时钟信号小2_1、第 2_2时钟信号小2_2、第2_3时钟信号小2_3以及第2_4时钟信号小2_4。同时，使用两个发 光信号小I，即第一发光信号小I1和第二发光信号小12。 图4为图3B中所示的发光元件头90的电路图。在图4中，通过以矩阵形式重新 布置各发光元件芯片51而示意性地示出了图3B中所示的八个发光元件芯片51 (#1 #8) 与信号总线的连接关系。注意到，在图4中保持发光元件芯片51与信号总线的连接关系。
如图3B和4所示，信号生成电路110通过第一时钟信号总线202向所有的发光元 件芯片51共同供给第一时钟信号小1。
12
信号生成电路110通过第2_1时钟信号总线203向属于A组的#1和#3的发光元 件芯片51供给第2_1时钟信号小2_1。信号生成电路110通过第2_2时钟信号总线204向 属于8组的#2和#4的发光元件芯片51供给第2_2时钟信号小2_2。信号生成电路110通 过第2_3时钟信号总线205向属于C组的#5和#7的发光元件芯片51供给第2_3时钟信 号小2_3。信号生成电路110通过第2_4时钟信号总线206向属于D组的恥和#8的发光 元件芯片51供给第2_4时钟信号小2_4。 换句话说，信号生成电路110向属于同一组的发光元件芯片51共同供给第二时钟 信号小2中之一，同时分别向属于不同组的发光元件芯片51供给不同的第二时钟信号小2。
另一方面，信号生成电路110通过第一发光信号总线200向分别属于A D组的 #1、#2、#5以及恥的发光元件芯片51供给第一发光信号小Il。同时，信号生成电路110通 过第二发光信号总线201向分别属于A D组的#3、 #4、 #7以及#8的发光元件芯片51供 给第二发光信号小12。 换句话说，信号生成电路110既向属于同一组的各个发光元件芯片51供给彼此不 同的发光信号小I，同时也向分别属于互不相同的组的发光元件芯片51共同供给发光信号 小I中之一。 另外，信号生成电路110通过第一发光使能信号总线207向分别属于A D组的 #1、#2、#5以及恥的发光元件芯片51供给第一发光使能信号Enl。同时，信号生成电路110 通过第二发光使能信号总线208向分别属于A D组的#3、#4、#7以及#8的发光元件芯片 51供给第二发光使能信号En2。 换句话说，与发光信号小I 一样，信号生成电路110既向属于同一组的各个发光元 件芯片51供给彼此不同的发光使能信号En，同时也向分别属于互不相同的组的发光元件 芯片51共同供给发光使能信号En中之一。 另外，如图3B所示，信号生成电路110通过电源总线209向所有的发光元件芯片 51供给电源电压Vga。此外，信号生成电路110通过参考电压总线210向所有的发光元件芯 片51供给参考电压Vsub。注意到，在图4中没有示出电源总线209和参考电压总线210。 例如，信号生成电路110可以是诸如专用集成电路(ASIC)等LSI。
图5为每个发光元件芯片51的等效电路和平面布置的示意图。
发光元件芯片51包括基板105 ;由排成一列的发光晶闸管L1，L2，L3，...形成的 发光晶闸管阵列102 ;由排成一列的转移晶闸管T1，T2，T3，...形成的转移晶闸管阵列103 ; 以及由排成一列的发光控制晶闸管C1，C2，C3，...形成的发光控制晶闸管阵列104。另外， 发光元件芯片51还包括发光使能晶闸管Td、起始二极管Ds、连接二极管Dtl，Dt2，Dt3，...、 连接二极管Dcl， Dc2， Dc3，...以及多个负载电阻器R。 依次导通转移晶闸管Tl， T2， T3，...以分别将发光晶闸管Ll， L2， L3，...指定为 控制是否发光的对象。同时，当各发光控制晶闸管C1，C2，C3，...导通时，各发光控制晶闸 管C1，C2，C3，...将被赋予与该发光控制晶闸管相同的序号的发光晶闸管L1，L2，L3，...中 之一设定成准备发光。发光使能晶闸管Td控制是否接收使得或不使得发光晶闸管Ll，L2， L3，...发光的指示。 具有由GaAs基半导体形成的p即n结构的发光晶闸管L1，L2，L3，...、转移晶闸管 Tl， T2， T3，...、发光控制晶闸管Cl， C2， C3，...以及发光使能晶闸管Td分别为具有阳极、阴极以及门极的三端晶闸管。 在下文中，将从图5中左侧(从较靠近端子101a 101e的一侧)起的第i个发光晶闸管表示为发光晶闸管Li(i为等于或大于1的整数)。另外，将以相似的方式表示转移晶闸管、发光控制晶闸管以及连接二极管。 如图5所示，在发光元件芯片51中，转移晶闸管Ti与发光控制晶闸管Ci交替地排成一列。同时，发光晶闸管Li排成一列并且与各个发光控制晶闸管Ci连接。这里，在发光元件芯片51中，发光晶闸管Li的数量、转移晶闸管Ti的数量以及发光控制晶闸管Ci的数量彼此相同。 接下来，将参考图5说明各元件之间的连接关系和位置关系。 每个转移晶闸管Ti的门极Gi经由相应的连接二极管Dti而与相邻于该转移晶闸
管Ti的发光控制晶闸管Ci的门极Gci连接。这里，在将每个连接二极管Dti的定向设定
为允许电流从门极Gi流向门极Gci的情况下来连接每个连接二极管Dti。 每个发光控制晶闸管Ci的门极Gci经由相应的连接二极管Dci而与相邻于该发
光控制晶闸管Ci的转移晶闸管Ti+l的门极Gi+l连接。这里，在将每个连接二极管Dci的
定向设定为允许电流从门极Gci流向门极Gi+l的情况下来连接每个连接二极管Dci。这
样，在发光元件芯片51中，连接二极管Dti与连接二极管Dci交替地排列以允许电流在其
中沿着一个方向流动。另外，每个发光控制晶闸管Ci的门极Gci经由电阻器Rp而与相应
的发光晶闸管Li的门极Gsi连接。 每个转移晶闸管Ti的门极Gi和每个发光控制晶闸管Ci的门极Gci经由与这些晶闸管对应设置的各个负载电阻器R而与电源线路71连接。电源线路71与电源端子101d连接。 每个转移晶闸管Ti的阴极与第一时钟信号线路72连接。第一时钟信号线路72经由电阻器而与第一时钟信号端子101b连接。 每个发光控制晶闸管Ci的阴极与第二时钟信号线路73连接。第二时钟信号线路73经由电阻器而与第二时钟信号端子101c连接。 每个发光晶闸管Li的阴极与发光信号线路74连接。发光信号线路74经由负载电阻器而与发光信号端子101a连接。 发光使能晶闸管Td的阴极与第二时钟信号线路73连接。同时，发光使能晶闸管Td的门极Gt与发光使能信号线路75连接，并且经由负载电阻器而进一步与发光使能信号端子101e连接。 转移晶闸管Ti、发光控制晶闸管Ci、发光晶闸管Li以及发光使能晶闸管Td中每一个的阳极与基板105的背面共用电极81连接。 起始二极管Ds的阴极和阳极分别与转移晶闸管Tl的门极Gl和第二时钟信号线路73连接。 这样，根据阳极与阴极的各个连接关系，可以说发光使能晶闸管Td与发光控制晶闸管Ci并联。在这点上，发光使能晶闸管Td的阴极在比任何发光控制晶闸管Ci都靠近第二时钟信号端子101c的位置处与第二时钟信号线路73连接。 向发光信号端子101a、第一时钟信号端子101b、第二时钟信号端子101c以及发光使能信号端子101e分别供给发光信号小I中之一、第一时钟信号小1、第二时钟信号小2中之一以及发光使能信号En中之一。 同时，向电源端子101d和背面共用电极81分别供给电源电压Vga(这里假定为-3. 3V)和参考电压Vsub (这里假定为0V)。 如图3B和4所示，发光元件头90成组地驱动多个发光元件芯片51以使得彼此不同的各组并行操作。这样，首先说明一个组的操作。 图6为以#1和#3的发光元件芯片51形成的A组作为实例而示出每个发光元件头90中的一组的操作的时序图。具体而言，图6示出了分别设置在#1和#3的发光元件芯片51中的所有发光晶闸管Ll， L2，...之中的两个发光晶闸管LI和L2的发光控制。
在下文中，将控制#1和#3的发光元件芯片51的每一个中的发光晶闸管Ll，L2，...的发光操作的时间段分别称作时间段T(L1) ， T(L2)，...。 从而，在图6中，从时间点b到时间点q的时间段和从时间点q到时间点x的时间段分别为时间段T(L1)和T(L2)。 首先，将参考图6说明向属于A组的#1和#3的发光元件芯片51供给的信号。
向A组中的#1和#3的发光元件芯片51共同供给第一时钟信号小l，其中该第一时钟信号小1被共同供给到发光元件头90中的所有发光元件芯片51。在第二时钟信号小2之中，向A组中的#1和#3的发光元件芯片51共同供给仅对A组供给的第2_1时钟信号^2—1。 另外，向#1的发光元件芯片51供给第一发光信号小II和第一发光使能信号Enl。同时，向#3的发光元件芯片51供给第二发光信号小12和第二发光使能信号En2。
如上所述，向属于同一组的发光元件芯片51供给各个不同的发光信号小I，同时向属于同一组的发光元件芯片51供给各个不同的发光使能信号En。 在时间段T(L1)中，第一时钟信号小1在从时间点b到时间点o的时间段中处于低电平(L电平)，在从时间点o到时间点p的时间段中处于高电平(H电平)，并且在从时间点P到时间点q的时间段中处于L电平。
稍后将说明第二时钟信号4 2。 在时间段T(L1)中，第一发光信号小Il在从时间点c到时间点l的时间段中处于作为第二电位差实例的L电平，并且在其他时间段中处于作为第一电位差实例的H电平。同时，在时间段T(L1)中，第二发光信号小I2在从时间点d到时间点m的时间段中处于L电平，并且在其他时间段中处于H电平。对应于彼此相同长度的时间段将第一发光信号小Il和第二发光信号小I2设定为L电平，但第一发光信号小I1和第二发光信号小I2在彼此不同的定时从H电平转换为L电平。 注意到，在第一时钟信号小1从H电平转换为L电平之后，第一发光信号小I1和第二发光信号小12从H电平转换为L电平，并且在第一时钟信号小1从L电平转换为H电平之前，第一发光信号小I1和第二发光信号小I2从L电平转换为H电平。
类似地，在时间段T(L1)中，第一发光使能信号Enl在从时间点e到时间点h的时间段中处于L电平，并且在其他时间段中处于H电平。同时，在时间段T(L1)中，第二发光使能信号En2在从时间点h到时间点k的时间段中处于L电平，并且在其他时间段中处于H电平。将第一发光使能信号Enl处于L电平的时间段和第二发光使能信号En2处于L电平的时间段设置成均位于第一时钟信号小1处于L电平的时间段之内，同时第一发光使能
15信号Enl处于L电平的时间段和第二发光使能信号En2处于L电平的时间段在时间上彼此 错开。换句话说，分别向#1和#3的发光元件芯片51供给的第一发光使能信号Enl和第二 发光使能信号En2具有彼此不同的供给定时(处于L电平的时间段的供给定时)。
第一时钟信号小1、第一发光使能信号Enl、第二发光使能信号En2以及第一发光 信号小I1和第二发光信号小I2分别以时间段T(Li)为周期进行循环。
现在，将说明第2_1时钟信号小2_1。 第2_1时钟信号小2_1处于L电平的时间段分别位于任意发光使能信号En(第一 发光使能信号Enl或第二发光使能信号En2)处于L电平的时间段之内。
例如，在时间段T(L1)中，在使得#1的发光元件芯片51中的发光晶闸管L1发光 的情况下，第2_1时钟信号小2_1在第一发光使能信号Enl处于L电平的时间段(从时间 点e到时间点h)中具有处于L电平的时间段(从时间点f到时间点g)。另外，在使得#3 的发光元件芯片51中的发光晶闸管Ll发光的情况下，第2_1时钟信号小2_1在第二发光 使能信号En2处于L电平的时间段(从时间点h到时间点k)中具有处于L电平的时间段 (从时间点i到时间点j)。 另外，在时间段T(L2)中，在使得#1的发光元件芯片51中的发光晶闸管L2发光 的情况下，第2_1时钟信号小2_1在第一发光使能信号Enl处于L电平的时间段中具有处 于L电平的时间段(从时间点s到时间点t)。相反，在使得#3的发光元件芯片51中的发 光晶闸管L2不发光的情况下，第2_1时钟信号小2_1即使在第二发光使能信号En2处于L 电平的时间段中也保持设定为H电平，而不具有处于L电平的时间段(从时间点u到时间 点v)。 换句话说，在使得#1或#3的发光元件芯片51中的相应发光晶闸管Li发光的情 况下，第2_1时钟信号小2_1至少具有一个处于L电平的时间段。 注意到，如后面将说明的，无论是否使得任意发光晶闸管Ll发光，在从时间点n到 时间点q的时间段中都将第2_1时钟信号小2_1设定为L电平。在其余的时间段中，第2_1 时钟信号小2_1处于H电平。 在上文中，已说明了发光元件头90中的A组(#1和#3的发光元件芯片51)。
注意到，仅通过用第2_2时钟信号小2_2替代第2_1时钟信号小2_1，即可将图6 中的时序图应用于图3B和4中所示的B组(#2和#4)。具体而言，也向B组中的#2供给被 供给到A组中的ftl的第一发光使能信号Enl和第一发光信号小Il。同时，也向B组中的 #4供给被供给到A组中的#3的第二发光使能信号En2和第二发光信号小12。
类似地，仅通过用第2_3时钟信号小2_3替代第2_1时钟信号小2_1，即可将图6 中的时序图应用于C组(#5和#7)。具体而言，也向C组中的#5供给被共同供给到A和B 各组中的ftl和ft2的第一发光使能信号Enl和第一发光信号小Il。同时，也向C组中的ft7 供给被共同供给到A和B各组中的#3和#4的第二发光使能信号En2和第二发光信号小12。
另外，仅通过用第2_4时钟信号小2_4替代第2_1时钟信号小2_1，即可将图6中 的时序图应用于D组(恥和#8)。具体而言，也向D组中的恥供给被共同供给到A C各 组中的ftl、ft2以及船的第一发光使能信号Enl和第一发光信号小ii。同时，也向D组中 的#8供给被共同供给到A C各组中的#3、#4以及#7的第二发光使能信号En2和第二发 光信号小12。
16
如上所述，发光元件头90中的各组(A D)并行操作。 此外，如后面所述，属于同一组的多个发光元件芯片51也并行操作。这样，发光元 件头90中的所有发光元件芯片51并行操作。 接下来，将说明属于A组的#1的发光元件芯片51的操作。 如上所述，向#1的发光元件芯片51供给第一时钟信号小1、第2_1时钟信号 小2j、第一发光使能信号Enl以及第一发光信号小Il。如上所述，向所有的发光元件芯片 51共同供给第一时钟信号小l。向A组中的发光元件芯片51(ftl和ft3)共同供给第2J时 钟信号小2_1。仅向A组中的发光元件芯片51之中的ftl供给第一发光使能信号Enl和第 一发光信号小Il。 在第一示例性实施例中，发光使能晶闸管Td和发光控制晶闸管Ci起到重要的作 用。从而，首先参考图5说明每个发光元件芯片51中的发光使能晶闸管Td和发光控制晶 闸管Ci的总体操作。 如上所述，发光使能晶闸管Td与发光控制晶闸管Ci并联。具体而言，发光使能晶 闸管Td的阴极和发光控制晶闸管Ci的阴极与第二时钟信号线路73连接。从而，这里重要 的是，当供给第2_1时钟信号小2_1时，发光使能晶闸管Td和发光控制晶闸管Ci中的哪个 导通。这里，发光使能晶闸管Td与发光控制晶闸管Ci并联，并且第2_1时钟信号小2_1 — 次仅能够导通发光使能晶闸管Td和发光控制晶闸管Ci中之一。 通常，用于导通晶闸管的晶闸管的阳极与阴极之间的电位差(在下文中将该电位 差称作导通电压Von)表示为Von < Vg-Vd，其中，Vg表示晶闸管的门极的电位，Vd表示pn 结的正向阈值电压。这里，基于发光元件芯片51的特性，可认为pn结的正向阈值电压Vd 为1.4V。 如上所述，发光使能晶闸管Td在比任何发光控制晶闸管Ci都靠近第二时钟信号 端子101c的位置处与第二时钟信号线路73连接。从而，第2_1时钟信号小2_1在到达任 何发光控制晶闸管Ci之前先到达发光使能晶闸管Td。另外，如后面将说明的，发光使能晶 闸管Td的导通电压Von(用作导通发光使能晶闸管Td的阈值)的绝对值小于任何发光控 制晶闸管Ci的导通电压Von的绝对值。出于这些原因，即使响应第2_1时钟信号小2_1的 小电位差，也可以导通发光使能晶闸管Td。 这样，即使同时满足导通发光使能晶闸管Td和任何发光控制晶闸管Ci的条件，也 仅优先导通发光使能晶闸管Td。在这种情况下，发光使能晶闸管Td的阴极的电位下降到 pn结的正向阈值电压Vd(-l. 4V)。从而，与发光使能晶闸管Td的阴极连接的第二时钟信号 线路73固定在-1. 4V。结果，由于发光控制晶闸管Ci的导通电压Von的绝对值大于_1. 4V 的绝对值，因此不允许发光控制晶闸管Ci导通，于是保持关断。 换句话说，当发光使能晶闸管Td导通时，发光使能晶闸管Td将第二时钟信号线路
73固定在-1.4V，于是起到只要导通发光使能晶闸管Td就能阻止发光控制晶闸管Ci导通
的作用。另一方面，当发光使能晶闸管Td没有导通时，发光使能晶闸管Td不会将第二时钟
信号线路73固定在任何电压，从而无法起到阻止发光控制晶闸管Ci导通的作用。 在下文中，将参考图5按照基于图6所示的时间点的时间顺序来说明#1的发光元
件芯片51的操作。这里，假定时间按字母顺序从时间点a流动到时间点x。 在初始状态下(恰好在时间点a之前)，转移晶闸管Ti、发光控制晶闸管Ci、发光晶闸管Li以及发光使能晶闸管Td均关断。在这种状态下，将第一时钟信号小1和第2_1 时钟信号小2J设定为H电平。另外，将第一发光信号小Il和第一发光使能信号Enl也设 定为H电平。 在该初始状态下，由于第二时钟信号小2处于H电平，因此起始二极管Ds的阳极 被设定为H电平，而经由相应的负载电阻器R与电源线路71连接的起始二极管Ds的阴极 的电位为电源电压Vga = -3. 3V。这样，起始二极管Ds正向偏置，从而转移晶闸管Tl的门 极G1的电位取值为从H电平(0V)中减去起始二极管Ds的pn结的正向阈值电压Vd(扩散 电位)而得到的数值。从而，在初始状态下，转移晶闸管T1的门极G1的电位为-1.4V，这样 转移晶闸管Tl的导通电压Von为-2Vd = -2. 8V。 同时，在初始状态下，与转移晶闸管T1相邻的发光控制晶闸管C1的门极Gcl的电 位取决于起始二极管Ds和连接二极管Dtl中各自的pn结的正向阈值电压Vd，于是为-2Vd =-2.8V。在初始状态下，发光控制晶闸管C1的导通电压Von为-4.2V。转移晶闸管T2， T3，...和发光控制晶闸管C2，C3，...各自的门极G2，G3，...和Gc2，Gc3，...的电位为电 源电压Vga = -3. 3V，于是在初始状态下这些晶闸管的导通电压Von为-4. 7V。
在初始状态下，每个发光晶闸管Li的门极Gsi的电位为电源电压Vga = -3. 3V，于 是所有的发光晶闸管Li的导通电压Von为-4. 7V。 另一方面，在初始状态下，由于将第一发光使能信号Enl设定为H电平，因此发光 使能晶闸管Td的门极Gt的电位为0V。从而，在初始状态下，发光使能晶闸管Td的导通电 压Von为-1. 4V。 在图6所示的时间点a，第一时钟信号小l的电压下降到低于转移晶闸管T1的导 通电压Von(-2.8V)而高于其他转移晶闸管T2，T3，...的导通电压Von (-4. 7V)的电压，诸 如为电源电压Vga = -3.3V(L电平)。相应地，在转移晶闸管之中，仅转移晶闸管T1导通， 由此转移晶闸管阵列103的转移操作开始。 注意到，仅在发光元件芯片51开始操作的初始状态下第一时钟信号小1和第2_1 时钟信号小2_1均处于H电平，于是起始二极管Ds仅在初始状态下操作。
当转移晶闸管Tl导通时，门极Gl的电位从-1. 4V上升到近似0V的H电平。通过 被正向偏置的连接二极管Dtl将该电位上升的效果传递至门极Gcl。相应地，门极Gcl的电 位从-2. 8V上升到-1. 4V，于是发光控制晶闸管Cl的导通电压Von从-4. 2V上升到-2. 8V。
这进一步使得转移晶闸管T2的门极G2的电位从-3. 3V上升到-2. 8V，于是转移 晶闸管T2的导通电压Von从-4. 7V上升到-4. 2V。同时，发光控制晶闸管C2，C3，...和转 移晶闸管T3，T4，...各自的门极Gc2，Gc3，...和G3， G4，...的电位保持设定为电源电压 Vga = -3. 3V，于是这些晶闸管的导通电压Von保持在-4. 7V。 此时，发光晶闸管L1的门极Gsl的电位变为基于连接二极管Dtl中的pn结的正 向阈值电压Vd和由相应电阻器Rp弓l起的电压降(S)两者的电压，即变为-Vd+S 。从而， 由于基于发光元件芯片51的特性可认为S为-0.8V，因此发光晶闸管Ll的门极Gsl的电 位从-3. 3V上升到-2. 2V，于是发光晶闸管Ll的导通电压Von从-4. 7V上升到-3. 6V。同 时，关于除了发光晶闸管L1之外的其他发光晶闸管，发光晶闸管L2， L3，...的门极Gs2， Gs3，...的电位保持设定为电源电压Vga = -3. 3V，于是这些发光晶闸管的导通电压Von保 持在-4. 7V。
在时间点c，即在转移晶闸管Tl在时间点a导通之后，第一发光信号小II从H电 平转换为L电平(-3. 3V)。相应地，在形成发光晶闸管阵列102的每个发光晶闸管Li中， 阴极的电位变得低于阳极的电位，即变为_3. 3V。然而，由于发光晶闸管LI的导通电压Von 为_3. 6V并且发光晶闸管L2，L3，...的导通电压Von为-4. 7V，因此没有发光晶闸管Li导 通而发光。 然后，在时间点e，将第一发光使能信号Enl设定为_3. 3V的L电平。相应地，发光 使能晶闸管Td的导通电压Von从-1. 4V下降到-4. 7V。 然后，在时间点f，第2_1时钟信号小2_1转换为L电平。此时，由于发光使能晶 闸管Td的导通电压Von为-4. 7V，因此不允许发光使能晶闸管Td导通。这样，第二时钟信 号线路73的电位随着第2_1时钟信号小2_1而变化，于是变为低于发光控制晶闸管CI的 导通电压Von(-2.8V)而高于其他发光控制晶闸管C2，C3，...的导通电压Von (-4. 7V)的L 电平(-3. 3V)。结果，发光控制晶闸管Cl在时间点f导通。 当发光控制晶闸管C1导通时，门极Gcl的电位上升到近似H电平(0V)。相应地，发 光晶闸管Ll的导通电压Von从-3. 6V上升到-2. 2V。同时，门极Gs2，Gs3，...的电位保持 设定为电源电压Vga = -3. 3V，于是发光晶闸管L2， L3，...的导通电压Von保持在-4. 7V。
另外，在时间点f，第一发光信号小I1保持设定为L电平(-3.3V)。这样，在发光 晶闸管阵列102的发光晶闸管Li之中，由于仅发光晶闸管Ll的阳极与阴极之间的电位差 变得低于其导通电压Von，因此仅发光晶闸管Ll导通，于是开始发光。 另外，当门极Gcl的电位上升到近似为0V的H电平时，通过被正向偏置的连接 二极管Del将该电位上升的效果传递至门极G2。相应地，门极G2的电位从-2. 8V上升 到-1. 4V，于是转移晶闸管T2的导通电压Von从-4. 2V上升到-2. 8V。
然后，在时间点g，第2J时钟信号小2J转换为H电平。这使得发光控制晶闸 管C1的阴极和阳极具有彼此近似相同的电位，从而发光控制晶闸管C1关断。从而，门极 Gcl的电位从0V降回到-1. 4V，这进一步使得转移晶闸管T2的导通电压Von从-2. 8V降回 到-4. 2V。 然而，被设定为L电平(-3.3V)的第一发光信号小I1保持发光晶闸管L1导通。换 句话说，即使发光控制晶闸管Cl在时间点g关断，发光晶闸管Ll也保持导通，于是继续发 光。 然后，在时间点h，第一发光使能信号Enl转换为H电平。相应地，发光使能晶闸管 Td的门极Gt的电位从-3. 3V上升到0V，于是发光使能晶闸管Td的导通电压Von从-4. 7V 上升到-1. 4V。 随后，在时间点i，第2—1时钟信号小2_1转换为L电平(-3. 3V)。如上所述，这不 导通其导通电压Von为-2. 8V的发光控制晶闸管Cl，而导通其导通电压Von为-1. 4V的发 光使能晶闸管Td。从而，立即使得第二时钟信号线路73的电位固定在-1.4V。在这种条件 下不允许发光控制晶闸管C1导通，于是保持关断。 然而，在时间点i，由于被设定为L电平(-3.3V)的第一发光信号小I1保持发光晶 闸管Ll导通，因此发光晶闸管Ll仍旧继续发光。 然后，在时间点j，第2_1时钟信号小2_1转换为H电平。相应地，发光使能晶闸 管Td的阴极的电位变为与其阳极的电位相同的H电平。从而，发光使能晶闸管Td不再保
19持导通，于是关断。然而，由于第2_1时钟信号小2J处于H电平(OV)，因此发光控制晶闸 管C1也保持关断。 即使在时间点j，如上所述，由于被设定为L电平的第一发光信号小I1保持发光晶 闸管Ll导通，因此发光晶闸管Ll仍旧继续发光。 然后，在时间点l，第一发光信号小I1从L电平转换为H电平。这使得发光晶闸 管L1的阴极与阳极具有彼此近似相同的电位。结果，发光晶闸管L1不再保持导通，于是关 断。这样，发光晶闸管L1停止发光。 这里，为了在每个发光元件芯片51中按序号顺序控制发光晶闸管L1， L2， L3，...是否发光，需要重复下述时间段转移晶闸管Ti单独导通的时间段；转移晶闸管Ti
和与其相邻的发光控制晶闸管Ci均导通的时间段；发光控制晶闸管Ci单独导通的时间段； 发光控制晶闸管Ci和与其相邻的转移晶闸管Ti+l均导通的时间段；以及转移晶闸管Ti+l
单独导通的时间段。 然而，在时间点m，转移晶闸管Tl导通，但发光控制晶闸管Cl在时间点g之后保持 关断。这样，在紧随时间点m之后的时间点n，将第2J时钟信号小2J设定为L电平，于 是发光控制晶闸管C1再次导通。结果，转移晶闸管T1和发光控制晶闸管C1均导通。相应 地，门极G2的电位从-2. 8V上升到-1. 4V，于是转移晶闸管T2的导通电压Von从-4. 2V上 升到-2. 8V。 之后，在时间点o，第一时钟信号小1转换为H电平，于是转移晶闸管T1关断。同 时，发光控制晶闸管C1保持导通。 然后，在时间点p，第一时钟信号小1转换为L电平，于是转移晶闸管T2导通。结 果，发光控制晶闸管Cl和转移晶闸管T2均导通。 之后，在时间点q，第2_1时钟信号小2_1转换为H电平，于是发光控制晶闸管Cl 关断。同时，转移晶闸管T2保持导通。 注意到，在从时间点n到时间点q的时间段中，第一发光信号小I1处于H电平，从 而没有发光晶闸管Li发光。 如上所述，从时间点n到时间点q的时间段用作从转移晶闸管Tl导通的时间段到 转移晶闸管T2导通的时间段的转换时间段。 换句话说，在时间点q，用于控制发光晶闸管Ll的发光操作的时间段T(L1)结束， 而用于控制发光晶闸管L2的发光操作的时间段T(L2)开始。 注意到，每个第二时钟信号小2与第一时钟信号小1协作以起到将发光晶闸管L1， L2， L3，...依次指定为控制是否发光的对象的作用。这样，第二时钟信号小2为第一控制 信号的实例，同时也是第二控制信号的实例。 由于可以简单地通过重复时间段T(L1)中除了关于第2_1时钟信号小2_1的操 作之外的其他操作来实现时间段T(L2)中的操作，因此将不详细而是简略地说明时间段 T(L2)。在第2_1时钟信号小2J转换为L电平的时间点s，像在时间点f的发光晶闸管L1 一样，发光晶闸管L2导通，于是开始发光。 然后，在第一发光信号小Il从L电平转换为H电平的时间点w，发光晶闸管L2关 断，于是停止发光。 注意到，在时间段T(L2)中，即使转移晶闸管T2导通，从而使得门极G2的电位上升到近似为OV的H电平，但由于在该时间段中连接二极管Dcl和Dtl均为反向偏置，因此该 电位上升的效果不会传递至门极G1。从而，在时间段T(L2)中，门极G1的电位为电源电压 Vga二-3.3V，于是转移晶闸管Tl的导通电压Von为-4.7V。因此，尽管第一时钟信号小l 在时间点P转换为L电平(-3. 3V)，转移晶闸管Tl也不再导通。 换句话说，在每个时间段T(Li)中，在转移晶闸管阵列103中，仅允许相应的一个 转移晶闸管Ti导通。 类似地，在时间段T(L2)中，由于连接二极管Dcl保持反向偏置，因此发光控制晶 闸管C1的门极Gcl的电位为电源电压Vga二-3. 3V，于是发光控制晶闸管C1的导通电压 Von为-4. 7V。因此，在时间段T(L2)中，即使第2_1时钟信号小2J转换为L电平(-3. 3V)， 也不允许发光控制晶闸管Cl导通。 换句话说，在时间段T(Li)中，在发光控制晶闸管阵列104中，仅允许相应的一个 发光控制晶闸管Ci导通。 同时，在时间段T(L2)中，由于连接二极管Dcl保持反向偏置，因此发光晶闸管 Ll的门极Gs 1的电位也为电源电压Vga = -3.3V，于是发光晶闸管L1的导通电压Von 为-4.7V。因此，在时间段T(L2)中，即使第一发光信号小I1转换为L电平，也不允许发光 晶闸管L1导通，于是不发光。 换句话说，在时间段T(Li)中，在发光晶闸管阵列102中，仅允许相应的一个发光 晶闸管Li导通。 如上所述，以这样的方式进行控制S卩，在被设定为L电平的第一时钟信号小1保 持其中一个转移晶闸管Ti导通的同时，第二时钟信号小2重复H电平与L电平之间的转换， 于是使得相应的发光控制晶闸管Ci重复导通与关断之间的转换。 任何转移晶闸管Ti在发光控制晶闸管Ci在导通状态与关断状态之间转换的定时 保持导通。这确保不会丢失被设定为发光控制对象的发光晶闸管Li的位置。换句话说，转 移晶闸管Ti起到保持发光晶闸管Li的位置信息的作用。 同时，当发光控制晶闸管Ci导通时，相应的发光晶闸管Li的导通电压Von上升。 此时，如果第一发光信号小Il处于L电平，则发光晶闸管Li的阳极与阴极之间的电位差低 于发光晶闸管Li的导通电压Von，从而发光晶闸管Li开始发光。另一方面，如果此时第一 发光信号小Il处于H电平，则发光晶闸管Li的阳极与阴极之间的电位差不低于发光晶闸 管Li的导通电压Von，从而发光晶闸管Li继续不发光。 换句话说，通过在转移晶闸管Ti导通之后导通发光控制晶闸管Ci，发光控制晶闸 管Ci起到将相应的发光晶闸管Li设定成准备发光的作用。 简单地通过重复在时间点b及其后进行的操作，可以实现时间段T(L3)或之后的 后续处理。 接下来，将说明属于A组的ft3的发光元件芯片51的操作。#3的发光元件芯片51 与#1的发光元件芯片51并行操作。 在图6中，向#3的发光元件芯片51供给第一时钟信号小1、第2_1时钟信号 小2j、第二发光使能信号En2以及第二发光信号小12。如上所述，向所有的发光元件芯片 51共同供给第一时钟信号小1。向A组中的#1和#3共同供给第2_1时钟信号小2_1。仅 向A组中的发光元件芯片51之中的#3供给第二发光使能信号En2和第二发光信号小12。
在下文中，将参考图5按照基于图6所示的时间点的时间顺序来说明#3的发光元 件芯片51的操作。将省略与#1的发光元件芯片51相似的说明。 #3的发光元件芯片51的初始状态(恰好在时间点a之前)与#1的初始状态相
同。这样，在初始状态下，发光使能晶闸管Td的导通电压Von为-1. 4V。 在时间点a，如同#1中一样，仅转移晶闸管T1导通，由此转移晶闸管阵列103的转
移操作开始。 在时间点d，即在转移晶闸管Tl在时间点a导通之后，第二发光信号小12从H电 平转换为L电平(-3. 3V)。相应地，在形成发光晶闸管阵列102的每个发光晶闸管Li中， 阴极的电位变得低于阳极的电位，即变为-3. 3V。然而，如同#1中一样，由于发光晶闸管L1 的导通电压Von为-3. 6V且发光晶闸管L2，L3，...的导通电压Von为-4. 7V，因此#3中没
有发光晶闸管Li导通而发光。 然后，在时间点f，第2—1时钟信号小2_1转换为L电平(-3. 3V)。相应地，与发光
控制晶闸管Ci并联的发光使能晶闸管Td由于导通电压Von为-1.4V而导通。由此，发光
使能晶闸管Td的阴极的电位从0V下降到-1. 4V，这使得与发光使能晶闸管Td的阴极连接
的第二时钟信号线路73的电位立即从-3. 3V上升到-1. 4V，并且固定在-1. 4V。 从而，发光控制晶闸管Cl保持关断，并且任何发光晶闸管Li的导通电压Von没有
发生任何变化，从而不发光。 在时间点g，第2_1时钟信号小2_1转换为H电平。这使得发光使能晶闸管Td的 阴极与阳极具有彼此近似相同的电位。结果，发光使能晶闸管Td不再保持导通，于是关断。 注意到，在时间点g，由于第2_1时钟信号小2_1处于H电平，因此发光控制晶闸管Cl保持 关断。 然后，在时间点h，将第二发光使能信号En2设定为-3. 3V的L电平。相应地，发光 使能晶闸管Td的导通电压Von从-1. 4V下降到-4. 7V。 然后，在时间点i，第2J时钟信号小2J转换为L电平。此时，由于发光使能晶闸 管Td的导通电压Von为-4. 7V，因此不允许发光使能晶闸管Td导通。这样，第二时钟信号 线路73的电位随着第2_1时钟信号小2_1而变化，于是变为L电平(-3. 3V)。结果，发光控 制晶闸管Cl在时间点i导通。 当发光控制晶闸管C1导通时，发光晶闸管L1的导通电压Von从-3.6V上升 到-2.2V。同时，发光晶闸管L2，L3，...的导通电压Von保持在-4.7V。另外，在时间点i， 第二发光信号小12保持设定为L电平(-3. 3V)。这样，在发光晶闸管阵列102的发光晶闸 管Li之中，仅发光晶闸管Ll导通，于是开始发光。 然后，在时间点m，第二发光信号小I2从L电平转换为H电平。这使得发光晶闸管 Ll的阴极与阳极具有彼此近似相同的电位。结果，发光晶闸管L1不再保持导通，于是关断 而停止发光。 注意到，在时间段T(L2)中，在位于第二发光使能信号En2处于L电平的时间段中 的时间点u，不将第2_1时钟信号小2_1设定为L电平。从而，#3的发光元件芯片51的发 光晶闸管L2不导通，于是不发光。 简单地通过重复在时间点b及其后进行的操作，可以实现时间段T(L3)或之后的 后续处理。
这里，将统一考虑#1和#3的发光元件芯片51。在时间段T(L1)中，使得#1和#3 的发光元件芯片51各自的发光晶闸管L1并行发光。相反，在时间段T(L2)中，使得#1的 发光元件芯片51的发光晶闸管L2发光，同时使得#3的发光元件芯片51的发光晶闸管L2 不发光。 上述操作总结如下。 在发光元件芯片51中，通过进行下述操作使得发光晶闸管Li中之一导通而开始 发光首先，将第一时钟信号小1设定为L电平以导通相应的转移晶闸管Ti，然后将相应的 发光信号小I设定为L电平；其次，在相应的发光使能信号En处于L电平的时间段中将相 应的第二时钟信号小2设定为L电平以导通发光控制晶闸管Ci。 另一方面，可通过在发光使能信号En处于L电平的时间段中保持第二时钟信号 小2处于H电平，以使得发光晶闸管Li继续不发光。 这样，通过将第二时钟信号小2设定为H电平或L电平，来控制发光晶闸管Li是 否发光。 在上文中，已说明了发光元件头90中属于A组的#1和#3的发光元件芯片51的 操作。 #1与#3的发光元件芯片51之间的差别在于第一发光使能信号Enl处于L电平 的每个时间段设置为与第二发光使能信号En2处于L电平的相应时间段在时间上错开。
同时，每个第二时钟信号小2是这样的数据序列S卩，根据属于同一组的多个发光 元件芯片51发光或不发光的指示数据集按照时间序列顺序来设置第二时钟信号小2处于 L电平或H电平的时间段。例如，假定使得#1和#3的发光元件芯片51各自的发光晶闸管 Ll在用于控制ftl和ft3的发光晶闸管Ll的发光操作的时间段T(Ll)中均发光的情况。在 这种情况下，第2_1时钟信号小2_1分别在第一发光使能信号Enl处于L电平的时间段中 和第二发光使能信号En2处于L电平的时间段中设置有第2_1时钟信号小2_1处于L电平 的时间段。作为另一种选择，假定使得#1的发光元件芯片51的发光晶闸管L1发光同时使 得#3的发光元件芯片51的发光晶闸管Ll不发光的情况。在这种情况下，第2_1时钟信号 小2_1在第一发光使能信号Enl处于L电平的时间段中设置有第2_1时钟信号小2_1处于 L电平的时间段，但即使在第二发光使能信号En2处于L电平的时间段中，第2_1时钟信号 小2J保持设定为H电平。作为另一种选择，假定使得#1的发光元件芯片51的发光晶闸 管Ll不发光同时使得#3的发光元件芯片51的发光晶闸管Ll发光的情况。在这种况下， 即使在第一发光使能信号Enl处于L电平的时间段中，第2_1时钟信号小2_1保持设定为 H电平，但第2_1时钟信号小2_1在第二发光使能信号En2处于L电平的时间段中设置有 第2_1时钟信号小2_1处于L电平的时间段。作为另一种选择，假定使得#1和#3的发光 元件芯片51各自的发光晶闸管Ll均不发光的情况。在这种情况下，即使在第一发光使能 信号Enl处于L电平的时间段以及即使在第二发光使能信号En2处于L电平的时间段中， 第2_1时钟信号小2_1保持在H电平。 换句话说，根据分别对基于第一时钟信号小1而指定的其中一个发光晶闸管Li发 出发光或不发光指示的定时(变为L电平的时间点)，按时间序列顺序设置每个第二时钟信 号小2。 这允许属于同一组的多个发光元件芯片51中的每一个在向芯片供给的发光使能信号En处于L电平的各个时间段中从作为数据序列的第二时钟信号小2接收为该芯片准 备的发光或不发光的指示数据集。相应地，使得各发光元件芯片51中的发光晶闸管Li发 光或不发光。同时，通过将向属于同一组的发光元件芯片51中的另一个发光元件芯片供给 的发光使能信号En设定为H电平，使得每个发光元件芯片51接收不到为该发光元件芯片 准备的发光或不发光的指示数据集。 换句话说，每个发光使能信号En用作这样的窗口 S卩，其允许属于同一组的多个 发光元件芯片51的相应一个发光元件芯片从对该同一组中的多个发光元件芯片51发出发 光或不发光指示的第二时钟信号小2的数据序列中仅接收对应于该芯片的图像数据集。
同时，如上所述，发光晶闸管Li响应用于发出发光或不发光指示的相应的第二时 钟信号小2转换为L电平而开始发光。另一方面，已经发光的发光晶闸管Li响应相应的发 光信号小I转换为H电平而停止发光。 出于这点，可以有理由说，每个第二时钟信号小2起到使相应的发光晶闸管Li发 光的触发器的作用。这允许在相应的时间段T(Li)中并行控制属于同一组的所有发光元件 芯片51中被赋予相同序号的发光晶闸管Li的发光操作。此外，通过重复时间段T(Li)，可 以按序号顺序控制属于同一组的所有发光元件芯片51的发光晶闸管Li的发光操作，同时 并行控制被赋予相同序号的发光晶闸管Li。 此外，从发光元件头90的总体来看，如上所述，发光元件头90中的所有组也并行 操作。从而，以这样的方式控制发光元件头90中的各组S卩，发光元件头90中的所有发光 元件芯片51中被赋予相同序号的发光晶闸管Li并行操作。这允许发光元件头90提供高 的发光占空。 注意到，仅需要以这种方式来设置其中一个发光使能信号En处于L电平的各时间 段即，允许选择性地接收作为数据序列的任一第二时钟信号小2处于L电平的时间段。更 确切地说，其中一个发光使能信号En处于L电平的各时间段仅需要设置成允许接收第二时 钟信号小2从H电平转换为L电平的定时。换句话说，在第一示例性实施例中，当其中一个 发光使能信号En处于L电平同时其中一个第二时钟信号小2变为L电平时，在相应的发光 元件芯片51中，其中一个发光控制晶闸管Ci导通，这使得相应的发光晶闸管Li导通而开 始发光。这是因为，一旦每个发光晶闸管Li导通，相应的发光信号小I就使得每个发光晶 闸管Li继续发光。 这样，与属于同一组的多个发光元件芯片51分别对应的其中一个发光使能信号 En中所设置的处于L电平的时间段可以部分地设定为与其他发光使能信号En中所设置的 处于L电平的时间段重叠。此外，此时间段可以设定为短于第二时钟信号小2处于L电平 的时间段。 注意到，在图6中，发光信号小I构造为允许发光晶闸管Li具有相同长度的发光 时间段。例如，在时间段T(L1)中，发光信号小I构造成#1的发光元件芯片51的发光晶闸 管L1的发光时间段与#3的发光晶闸管L1的发光时间段具有相同的长度。这里，#1的发 光元件芯片51的发光时间段为从第2_1时钟信号小2_1从H电平转换为L电平的时间点 f到第一发光信号小Il从L电平转换为H电平的时间点1的时间段。同时，#3的发光元件 芯片51的发光时间段为从第2_1时钟信号小2_1从H电平转换为L电平的时间点i到第 二发光信号小12从L电平转换为H电平的时间点m的时间段。
这里，在一组中，由于每个第二时钟信号小2由按时间序列顺序布置的发光或不 发光的指示数据集形成，因此被赋予相同序号的各个发光晶闸管Li开始发光的时间点彼 此错开。从而，为了允许那些发光晶闸管Li具有相同长度的发光时间段，对同一组中的发 光元件芯片51分别提供不同的发光信号小I，该发光信号小I根据开始发光的时间点之间 的偏移指定停止发光的定时。 图7为示出每个发光元件芯片51的操作的状态转换表。注意到，图7示出了转移 晶闸管Ti响应第一时钟信号小1转换为L电平而导通之后的状态转换。
在相应的发光信号小I和相应的发光使能信号En均设定为L电平的条件下，发光 使能晶闸管Td不会导通。这里，假定相应的第二时钟信号小2在该条件下从H电平转换为 L电平的情况。在这种情况下，如果发光晶闸管Li正处于关断，则该发光晶闸管Li导通而 开始发光(例如，在图6中分别对应于#1和#3的时间点f和i)，并且如果发光晶闸管Li 导通，则该发光晶闸管Li保持导通。 相反，即使第二时钟信号小2在发光信号小I和发光使能信号En均设定为L电平 的条件下从L电平转换为H电平，发光晶闸管Li的状态也不会改变(分别对应于#1和#3 的时间点g和j)。 同时，如果第二时钟信号小2在发光信号小I和发光使能信号En分别被设定为L 电平和H电平的条件下从H电平转换为L电平，则发光使能晶闸管Td导通。然而，在这种 情况下，如果发光晶闸管Li正在发光，则该发光晶闸管Li继续发光(对应于#1的时间点 i)，并且如果发光晶闸管Li没有在发光，则该发光晶闸管Li继续不发光(对应于#3的时 间点f)。相反，如果之后第二时钟信号小2在发光信号小I和发光使能信号En分别被设定 为L电平和H电平的条件下从L电平转换为H电平，则发光使能晶闸管Td关断。同样在这 种情况下，如果发光晶闸管Li正在发光，则该发光晶闸管Li继续发光(对应于#1的时间 点j)，并且如果发光晶闸管Li没有在发光，则该发光晶闸管Li继续不发光(对应于#3的 时间点g)。 注意到，只要发光信号小I处于H电平，无论发光使能信号En和第二时钟信号小2 的状态如何，都没有发光晶闸管Li发光。 图8为将发光元件芯片51划分成分别由3个芯片(例如，图3B中的#1、 #3以及 #5)形成的组的发光元件头90的电路图。图8示出了发光元件头90具有十二个发光元件 芯片51 (#1 #12)的实例，其中将这十二个发光元件芯片51划分成分别由3个芯片形成 的四组(A D)。如同图4 一样，图8示出了在保持发光元件芯片51与信号总线的连接关 系的情况下以矩阵形式重新布置的发光元件芯片51。注意到，在图8中没有示出电源总线 209和参考电压总线210。注意到，如同图3B —样，在此发光元件头90中，尽管图8以其他方式示出，但可以 以锯齿状排列发光元件芯片51，并且可以基于图8所示的连接关系设置信号总线。
如图8所示，使用四个第二时钟信号小2(第2_1时钟信号小2_1、第2_2时钟信号 小2_2、第2_3时钟信号小2_3以及第2_4时钟信号小2_4)，将这四个第二时钟信号的每一 个共同供给到属于同一组的发光元件芯片51。 同时，使用三个发光使能信号En(第一发光使能信号Enl、第二发光使能信号En2 以及第三发光使能信号En3)和三个发光信号小I(第一发光信号小I1、第二发光信号小12
25以及第三发光信号小13)。这里，向属于同一组的发光元件芯片51分别供给不同的发光使 能信号En，同时分别供给不同的发光信号小I。 向发光元件头90中所有的发给元件芯片51共同供给第一时钟信号小1。
在第二时钟信号小2之中，向属于A组的发光元件芯片51 (#1、#3以及#5)共同供 给第2_1时钟信号小2_1。类似地，向属于8组的发光元件芯片51(#2、#4以及#6)共同供 给第2_2时钟信号小2_2。另外，向属于C组的发光元件芯片51(ft7、ft9以及#11)共同供 给第2_3时钟信号小2_3，并且向属于D组的发光元件芯片51 (#8、#10以及#12)共同供给 第2_4时钟信号小2_4。 在发光信号小I和发光使能信号En之中，向分别属于不同组的ftl、ft2、ft7以及#8 共同供给第一发光信号小Il和第一发光使能信号Enl。另外，向分别属于不同组的#3、#4、 #9以及#10共同供给第二发光信号小I2和第二发光使能信号En2，而向分别属于不同组的 #5、恥、#11以及#12共同供给第三发光信号小I3和第三发光使能信号En3。
图9为以#1、#3以及#5的发光元件芯片51形成的A组作为实例而说明每个发光 元件头90中的一组的操作的时序图。具体而言，图9示出了分别设置在#1、 #3以及#5的 发光元件芯片51中的所有发光晶闸管Ll， L2，...之中的两个发光晶闸管Ll和L2的发光 控制。 图9所示的操作与图6中的操作基本相同，于是不进行详细说明。第一至第三发 光信号小II 小13分别构造为在第一时钟信号小1处于L电平的每个时间段中具有处于 L电平的时间段。此外，第一至第三发光使能信号Enl En3分别在第一至第三发光信号 小II 小13中的相应一个发光信号处于L电平的各个时间段中具有处于L电平的时间段。 这里，在每个时间段T(Li)中，第一至第三发光使能信号Enl En3处于L电平的时间段设 置为在时间上相互错开。 这里，第2_1时钟信号小2_1为由分别由处于H电平或处于L电平的时间段表示 的数据集而形成的数据序列，并且该数据集设置成对#1、 #3以及#5的发光元件芯片51的 各个发光晶闸管Li发出发光或不发光指示。 在图9中，在时间段T (Ll)中，将#1 、#3以及#5的发光元件芯片51各自的所有发 光晶闸管L1设定为发光。另一方面，在时间段T(L2)中，将#1和#5的发光元件芯片51各 自的发光晶闸管L2设定为发光而将#3的发光晶闸管L2设定为不发光。
图9所示的具体操作与参考图6所述的操作基本相同，于是不进行说明。
对于整个发光元件头90，如上所述，仅需要分别对互不相同的B D组使用不同 的第二时钟信号小2(第2_2至第2_4时钟信号小2_2 小2_4)，同时对那些不同组的每 一组使用相同的发光信号小I(第一至第三发光信号小11 小13)和相同的发光使能信号 En (第一至第三发光使能信号Enl En3)。 此外，可将发光元件芯片51划分成分别由四个或更多个芯片形成的组，并且可以 采用任意组数。(第二示例性实施例) 图10为用于说明第二示例性实施例中的每个发光元件头90的构造的示意图。
如同第一示例性实施例一样，图10示出了具有八个发光元件芯片51 (#1 #8)的 发光元件头90作为实例，其中将这八个发光元件芯片51划分成分别由两个芯片形成的四组(A D)。 第二示例性实施例与图3B所示的第一示例性实施例的不同之处在于共同使用 单个发光信号小I以替代第一发光信号小I1和第二发光信号小12。具体而言，通过第一发 光信号总线200向所有的发光元件芯片51共同供给发光信号小I。 图11为以属于A组的发光元件芯片51 (#1和#3)作为实例而说明图10中所示的 每个发光元件头90中的一组的操作的时序图。 图11所示的根据第二示例性实施例的时序图与图6所示的根据第一示例性实施 例的时序图的不同之处在于向所有的发光元件芯片51共同供给发光信号小I。
因此，在时间段T (Ll)中，例如，#1和#3的发光元件芯片51各自的发光晶闸管LI 在发光信号小I从L电平转换为H电平的时间点1同时停止发光。结果，#1的发光晶闸管 Ll的发光时间段(从时间点f到时间点1的时间段)的长度不同于#3的发光晶闸管Ll的 发光时间段(从时间点i到时间点1的时间段)的长度。更具体而言，#1的发光晶闸管L1 的发光时间段长于#3的发光晶闸管L1的发光时间段。 为了补偿该差异，在时间段T(L2)中，以与时间段T(L1)中采用的顺序相反的顺序 设置第一发光使能信号Enl和第二发光使能信号En2分别处于L电平的时间段。具体而 言，在时间段T(L1)中，以这样的顺序设置第一发光使能信号Enl和第二发光使能信号En2 分别处于L电平的时间段S卩，在时间上按照赋予发光元件芯片51的序号(#1和#3)的顺 序。另一方面，在时间段T(L2)中，以这样的顺序设置第二发光使能信号En2和第一发光使 能信号Enl分别处于L电平的时间段S卩，按照相反的序号顺序。结果，在时间段T(L2)中， #3的发光元件芯片51的发光晶闸管L2的发光时间段长于#1的发光晶闸管L2的发光时间 段。 这允许将通过使沿着图10所示的第一扫描方向相邻布置的两个发光晶闸管的发 光时间段的长度平均化而分别得到的平均相邻发光长度均等化(前者均等化措施)，于是 可防止待形成的图像的质量劣化。 作为另一种选择，可以通过将沿着图IO所示的第二扫描方向相邻的两行之间的 发光时间段平均化而分别得到的平均相邻发光长度均等化(后者均等化措施)来防止待形 成的图像的质量劣化。通过交替地重复对应于下述两种类型的行的写入来实现该均等化 一种类型的行是通过按照赋予发光元件芯片51的序号的顺序设置发光使能信号En分别处 于L电平的时间段而得到的；另一种类型的行是通过按照相反的序号顺序设置发光使能信 号En分别处于L电平的时间段而获得的。 此外，沿着第一扫描方向的前者均等化措施可以与沿着第二扫描方向的后者均等 化措施相结合。 上述措施的每一种适用于图8和9所示的在每组中包括三个发光元件芯片51的 发光元件头90。 图12A和12B分别为用于说明在第一示例性实施例中的发光元件头90中减少信 号总线数量的效果的电路图。这里，在排列有MXN个发光元件芯片51的假设之下进行说 明，其中，M和N分别为等于或大于1的整数。 图12A示出了通过将MXN个发光元件芯片51划分成分别由M个芯片形成的N组 来成组地驱动MXN个发光元件芯片51的情况。图12B示出了以单个芯片为单位来驱动MXN个发光元件芯片51的情况。在要求驱动发光元件芯片51的总线之中，图12A和12B
没有示出共用于所有发光元件芯片51的线路，S卩，没有第一时钟信号总线、电源总线以及
参考电压总线。另外，在图12A和12B中没有示出信号生成电路110。 首先，将说明图12A中成组地驱动MXN个发光元件芯片51的情况。 #11 #1M的发光元件芯片51形成A组，...，并且#N1 #NM的发光元件芯片51
形成N组。 在发光元件头90中，对于不同的组分别使用N个不同的第二时钟信号小2 (第2_1 至第2—N时钟信号小2_1 4 2_N)。这里，向属于同一组的发光元件芯片51共同供给第二 时钟信号小2中之一。 同时，向属于同一组的发光元件芯片51供给各个不同的发光使能信号En(第一 至第M个发光使能信号Enl EnM)和各个不同的发光信号小I (第一至第M个发光信号 小Il 小頂)。 在这种情况下，并行地控制所有的MXN个发光元件芯片51的发光操作，从而并行 地控制各个发光元件芯片51中被赋予相同序号的所有发光晶闸管Li。
如图12A所示，供给第二时钟信号小2所需的信号总线的数量为N，供给发光使能 信号En所需的信号总线的数量为M，并且供给发光信号小I所需的信号总线的数量也为M。 从而，包括第一时钟信号总线在内的信号总线的总需求数为2M+N+1。 其次，将说明图12B中以单个芯片为单位来驱动MXN个发光元件芯片51的情况。
以单个芯片为单位驱动发光元件芯片51的表述表示这样的情形即，使得所有发 光元件芯片51按序号顺序操作以便每一次只有单个发光元件芯片51操作并且使得每个发 光元件芯片51中的发光晶闸管Li按序号顺序操作。从而，在以单个芯片为单位驱动MXN 个发光元件芯片51的情况下，每一次控制其中一个发光元件芯片51中的一个发光晶闸管 Li的发光操作。在完成其中一个发光元件芯片51中的一个发光晶闸管Li的发光控制时， 开始该发光元件芯片51的下一个发光晶闸管Li+l的发光控制。按照赋予发光元件芯片51 的序号的顺序对所有的发光元件芯片51重复该程序。 在这种情况下，第二时钟信号小2是由对发光元件头90中发光元件芯片51的各 个发光晶闸管Li发出发光或不发光指示的数据集形成的数据序列。同时，当将任意发光元 件芯片51指定为发光控制对象时，将相应的发光使能信号En设定为L电平。这允许每个 发光元件芯片51在将该芯片指定为发光控制对象的情况下在第二时钟信号小2到达该芯 片时接收到对该芯片的发光或不发光的指示数据集。另一方面，通过将相应的发光使能信 号En设定为H电平，每个发光元件芯片51接收不到任何对其他芯片的指示数据集。
在这种以单个芯片为单位驱动MXN个发光元件芯片51的情况下，对于所有的发 光元件芯片51共用单个第二时钟信号小2和单个发光信号小I。然而，MXN个不同的发光 使能信号En，即第一至第M XN个发光使能信号Enl EnMXN分别用于各发光元件芯片 51。从而，发光使能信号总线的所需数量为MXN，于是包括第一时钟信号总线、第二时钟信 号总线以及发光信号总线在内的信号总线的总需求数为MXN+3。 因此，与以单个芯片为单位驱动MXN个发光元件芯片51的情况相比，在成组地驱
动MXN个发光元件芯片51的情况中信号总线的数量减少MXN-(2M+N)+2。 在图3B中的发光元件头90具有被划分成分别由两个芯片形成的组的八个发光元件芯片51的情况下，M为2且N为4，从而信号总线的数量为9。同时，在以单个芯片为单 位驱动八个发光元件芯片51的情况下，信号总线的数量为11。因此，成组地驱动八个发光 元件芯片51将导致信号总线减少两条。 在发光元件头90具有被划分成分别由两个芯片形成的组的16个发光元件芯片51 的情况下，M为2且N为8，从而信号总线的数量为13。同时，在以单个芯片为单位驱动16 个发光元件芯片51的情况下，信号总线的数量为19。因此，成组地驱动16个发光元件芯片 51将导致信号总线减少六条。 在发光元件头90具有被划分成分别由两个芯片形成的组的114个发光元件芯片 51的情况下，M为2且N为57，从而信号总线的数量为62。同时，在以单个芯片为单位驱动 114个发光元件芯片51的情况下，信号总线的数量为117。因此，成组地驱动114个发光元 件芯片51将导致信号总线减少55条。如上所示，当应用于具有大量发光元件芯片51的发 光元件头90时，成组地驱动发光元件芯片51的措施将导致信号总线减少约一半。
接下来，将说明在第二示例性实施例中的发光元件头90中减少信号总线数量的 效果。 在第二示例性实施例中，在图12A所示的成组地驱动MXN个发光元件芯片51的 情况下，使用共用的发光信号小I以替代第一至第M个发光信号小11 小IM。这样，供给 第二时钟信号小2所需的信号总线的数量为N，供给发光使能信号En所需的信号总线的数 量为M，并且供给发光信号小I所需的信号总线的数量为1。从而，包括第一时钟信号总线 在内的信号总线的总需求数为M+N+2。 同时，图12B所示的以单个芯片为单位驱动MXN个发光元件芯片51的情况与上 述情况相同。 这样，与以单个芯片为单位驱动MXN个发光元件芯片51的情况相比，在成组地驱 动MXN个发光元件芯片51的情况中信号总线的数量减少MXN-(M+N)+1。
在图10中的发光元件头90具有被划分成分别由两个芯片形成的组的八个发光元 件芯片51的情况下，M为2且N为4，从而信号总线的数量为8。同时，在以单个芯片为单 位驱动八个发光元件芯片51的情况下，信号总线的数量为11。因此，成组地驱动八个发光 元件芯片51将导致信号总线减少三条。 在发光元件头90具有被划分成分别由两个芯片形成的组的16个发光元件芯片51 的情况下，M为2且N为8，从而信号总线的数量为12。同时，在以单个芯片为单位驱动16 个发光元件芯片51的情况下，信号总线的数量为19。因此，成组地驱动16个发光元件芯片 51将导致信号总线减少七条。 在发光元件头90具有被划分成分别由两个芯片形成的组的114个发光元件芯片 51的情况下，M为2且N为57，从而信号总线的数量为61。同时，在以单个芯片为单位驱动 114个发光元件芯片51的情况下，信号总线的数量为117。因此，成组地驱动114个发光元 件芯片51将导致信号总线减少56条。如上所示，当应用于具有大量发光元件芯片51的发 光元件头90时，成组地驱动发光元件芯片51的措施将导致信号总线减少约一半。
在第一示例性实施例和第二示例性实施例中，对于下述数量的任何其他组合均可 得到诸如在成组地驱动发光元件芯片51的情况下信号总线的数量等上述计算出的数量 属于每组的发光元件芯片51的数量；以及组的数量。
注意到，提供图12A和12B以便示出减少信号总线数量的效果，于是在其中不以锯 齿状排列MXN个发光元件芯片51。然而，可以通过以锯齿状排列MXN个发光元件芯片51 并且通过基于图12A或12B所示的连接关系设置信号总线来得到如图3B所示的发光元件 头90。 这里，将每组中的发光元件芯片51的数量设定为M。然而，在不同的组之间属于一 个组的发光元件芯片51的数量可以不同。作为另一种选择，属于每组的发光元件芯片51 的数量可以小于M。 在上述各示例性实施例中，每个发光元件芯片51具有包括发光晶闸管阵列102、 转移晶闸管阵列103、发光控制晶闸管阵列104以及发光使能晶闸管Td在内的单个元件集 合。然而，每个发光元件芯片51也可以具有多个元件集合。 注意到，在上述各示例性实施例中作为寄生电阻的每个电阻器Rp可以为另外设 置的电阻器。 此外，在上述各示例性实施例中，已经说明了发光晶闸管、转移晶闸管、发光控制 晶闸管以及发光使能晶闸管中的每一个为具有向其阳极供给有参考电压Vsub的p即n结构 的三端晶闸管的情况。然而，如果电路的极性改变，则可以采用替代的情况。具体而言，发光 晶闸管、转移晶闸管、发光控制晶闸管以及发光使能晶闸管中的每一个可以为具有npnp结 构的三端晶闸管，其中该三端晶闸管带有阳极、门极以及被供给有参考电压Vsub的阴极。
在上述各示例性实施例中，第一时钟信号小1用作将发光晶闸管L1，L2，L3，...依 次指定为控制是否发光的对象的第一控制信号，而每个第二时钟信号小2用作对被指定为 控制对象的发光晶闸管发出发光或不发光指示的第二控制信号。另外，第二时钟信号小2 也起到这样的作用即，将发光晶闸管L1，L2，L3，...依次指定为控制是否发光的对象的第 一控制信号。然而，第一控制信号和第二控制信号不限于此。作为另一种选择，可将两个或 更多个时钟信号用作第一控制信号，或者可将第二控制信号设置为独立于一个或多个时钟 信号的单独信号。 此外，每个发光元件芯片51的构造也不限于图5所示的情况。可以改变诸如发光 晶闸管、转移晶闸管、发光控制晶闸管以及发光使能晶闸管等元件之间的连接关系及其布置。 在上述各示例性实施例中，发光元件芯片51由GaAs基半导体形成，但是发光元件 芯片的材料不限于此。例如，发光元件芯片51可以由诸如GaP等难以通过离子注入法而变 成P型半导体或n型半导体的其他化合物半导体形成。 出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是 穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行许 多修改和变型。选择和说明该示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应 用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适 合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
权利要求
一种发光元件头，包括一群发光元件芯片，其分别具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；第一控制信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制信号为用于将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依次指定为控制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯片的每一个中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发出发光或不发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分而得到的，其中N为等于或大于2的整数；以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给多个发光使能信号以将所述发光使能信号分别供给到属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件芯片接收所述第二控制信号的信号，所述各发光使能信号互不相同。
2. 根据权利要求l所述的发光元件头，其中，所述发光使能信号供给单元向所述一群发光元件芯片供给互不相同的所述多个发光 使能信号，以将所述发光使能信号的每一个共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的 不同组的发光元件芯片。
3. 根据权利要求l所述的发光元件头，其中，所述发光信号供给单元分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光 元件芯片供给互不相同的多个发光信号，同时向所述一群发光元件芯片供给所述多个发光 信号以将所述发光信号中之一共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发 光元件芯片。
4. 根据权利要求l所述的发光元件头，其中，所述发光信号供给单元向所述一群发光元件芯片共同供给所述发光信号。
5. —种发光元件头，包括 一群发光元件芯片，其分别具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发光信号用于使 得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；第一控制信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控 制信号为用于将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地 依次指定为控制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给第二控制信号以将所述第二 控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述 第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯片的每一个中基于所述第一控制信号而 被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发出发光或不发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分而得到的，其中N为等于或大于2的整数；以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给多个发光使能信号以将所述发光使能信号的每一个共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发光元 件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件芯片接收所述第二控制信号的信 号。
6. 根据权利要求5所述的发光元件头，其中，所述发光使能信号供给单元分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个 发光元件芯片供给互不相同的所述多个发光使能信号。
7. 根据权利要求5所述的发光元件头，其中，所述发光信号供给单元分别向属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光 元件芯片供给互不相同的多个发光信号，同时向所述一群发光元件芯片供给所述多个发光 信号以将所述发光信号中之一共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发 光元件芯片。
8. 根据权利要求5所述的发光元件头，其中，所述发光信号供给单元向所述一群发光元件芯片共同供给所述发光信号。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的发光元件头，其中，所述发光信号供给单元向所述多个发光元件供给在第一电位差与第二电位差之间交 替转换的发光信号，所述第二电位差的绝对值大于所述第一电位差的绝对值，并且所述第二控制信号供给单元向基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的所 述发光元件中之一供给分别设置有分别用于发出发光或不发光指示的定时的所述第二控 制信号，按时间序列顺序设置所述定时以使所述定时与属于所述N组发光元件芯片的每一 组的所述多个发光元件芯片的数量相对应，并且所述定时分别设置在将所述发光元件中之 一指定为所述控制对象并且将所述发光信号设定为所述第二电位差的时间段中。
10. 根据权利要求9所述的发光元件头，其中，所述发光使能信号供给单元在不同的供给定时分别向属于所述N组发光元件芯片的 每一组的所述多个发光元件芯片供给所述发光使能信号，所述供给定时分别与设置在所述 第二控制信号的每一个中的分别用于对所述发光元件中之一发出所述发光或不发光指示 的所述定时相对应。
11. 根据权利要求1至8中任一项所述的发光元件头，其中， 所述发光元件的每一个为具有P即n结构和npnp结构中任一种结构的晶闸管。
12. —种图像形成装置，包括 充电单元，其对图像载体进行充电；曝光单元，其利用发光元件头对经充电的所述图像载体进行曝光以形成静电潜像；显影单元，其对形成在所述图像载体上的所述静电潜像进行显影；以及转印单元，其将显影在所述图像载体上的图像转印到被转印体上，所述发光元件头包括一群发光元件芯片，其分别具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；第一控制信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控 制信号为用于将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地 依次指定为控制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给第二控制信号以将所述第二 控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述 第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯片的每一个中基于所述第一控制信号而 被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发出发光或不发光指示的信号，所述N组发 光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分而得到的，其中N为等于或大于2的整数； 以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给多个发光使能信号以将所述 发光使能信号分别供给到属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片， 所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件芯片接收所述第二控制信号的信号，所述 各发光使能信号互不相同。
13. —种图像形成装置，包括 充电单元，其对图像载体进行充电；曝光单元，其利用发光元件头对经充电的所述图像载体进行曝光以形成静电潜像；显影单元，其对形成在所述图像载体上的所述静电潜像进行显影；以及转印单元，其将显影在所述图像载体上的图像转印到被转印体上，所述发光元件头包括一群发光元件芯片，其分别具有多个发光元件；发光信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发光信号用于使 得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；第一控制信号供给单元，其向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控 制信号为用于将包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地 依次指定为控制是否发光的控制对象的信号；第二控制信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给第二控制信号以将所述第二 控制信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述 第二控制信号的每一个为用于对所述发光元件芯片的每一个中基于所述第一控制信号而 被指定为所述控制对象的所述发光元件中之一发出发光或不发光指示的信号，所述N组发 光元件芯片是对所述一群发光元件芯片进行划分而得到的，其中N为等于或大于2的整数； 以及发光使能信号供给单元，其向所述一群发光元件芯片供给多个发光使能信号以将所 述发光使能信号的每一个共同供给到分别属于所述N组发光元件芯片的不同组的发光元 件芯片，所述发光使能信号为用于允许所述一群发光元件芯片接收所述第二控制信号的信 号。
14. 一种用于分别具有多个发光元件的一群发光元件芯片的信号供给方法，所述信号 供给方法包括向所述一群发光元件芯片供给发光信号，所述发光信号用于使得包括在所述发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件发光；向所述发光元件芯片共同供给第一控制信号，所述第一控制信号为用于将包括在所述 发光元件芯片的每一个中的所述多个发光元件一个接一个地依次指定为控制是否发光的 控制对象的信号；向所述一群发光元件芯片供给第二控制信号以将所述第二控制信号的每一个共同供 给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，所述第二控制信号的每一个为 用于对所述发光元件芯片的每一个中基于所述第一控制信号而被指定为所述控制对象的 所述发光元件中之一发出发光或不发光指示的信号，所述N组发光元件芯片是对所述一群 发光元件芯片进行划分而得到的，其中N为等于或大于2的整数；以及向所述一群发光元件芯片供给多个发光使能信号以将所述发光使能信号分别供给到 属于所述N组发光元件芯片的每一组的所述多个发光元件芯片，所述发光使能信号为用于 允许所述一群发光元件芯片接收所述第二控制信号的信号，所述各发光使能信号互不相 同。
全文摘要
本发明公开了一种发光元件头、图像形成装置以及信号供给方法，该发光元件头包括第一信号供给单元，其向发光元件芯片共同供给第一信号，该第一信号用于将多个发光元件一个接一个地依次指定为用于控制的控制对象；第二信号供给单元，其向一群发光元件芯片供给第二信号以将该第二信号的每一个共同供给到属于N组发光元件芯片的每一组的多个发光元件芯片，该第二信号用于对被指定为控制对象的其中一个元件发出发光或不发光指示，其中该N组发光元件芯片是对该一群芯片进行划分而得到的；以及使能信号供给单元，其供给允许所述一群芯片接收互不相同的第二信号的使能信号，以将使能信号分别供给到属于N组发光元件芯片的每一组的发光元件芯片。
文档编号G03G15/01GK101734021SQ200910147380
公开日2010年6月16日 申请日期2009年6月18日 优先权日2008年11月11日
发明者大野诚治 申请人:富士施乐株式会社