專利名稱：發(fā)光裝置及其驅(qū)動方法、發(fā)光芯片、打印頭及成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置、發(fā)光裝置的驅(qū)動方法、發(fā)光芯片、打印頭及圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
在諸如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)之類的電子照相圖像形成設(shè)備中，以如下方式在記錄紙張上形成圖像。首先，通過使光記錄單元發(fā)光以將圖像信息轉(zhuǎn)印到均勻帶電的感光體上來在感光體上形成靜電潛像。然后，利用調(diào)色劑對靜電潛像進(jìn)行顯影使其可視。最后， 將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印并定影到記錄紙張上。除了利用激光束沿第一掃描方向進(jìn)行激光掃描來執(zhí)行曝光的光掃描記錄單元以外，近年來響應(yīng)于對設(shè)備小型化的要求，還采用了利用下面的LED打印頭(LPH)的記錄裝置作為這種光記錄單元。該LPH包括大量沿第一掃描方向排列的發(fā)光二極管(LED)，這些發(fā)光二極管用作發(fā)光元件。日本專利申請?zhí)卦S公開第2001-219596號描述了一種自掃描發(fā)光裝置陣列，其中，每個發(fā)光元件芯片都設(shè)有用于在各發(fā)光元件芯片接收到點(diǎn)亮信號時控制其是否發(fā)光的端子。此外，在該自掃描發(fā)光裝置陣列中，通過單條數(shù)據(jù)線分別對多個數(shù)據(jù)流進(jìn)行多路傳輸，從而通過使用通用移位寄存器IC來使多個芯片發(fā)光。在配置有使用多個自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的LPH的記錄裝置中，要求用于向SLED芯片發(fā)送點(diǎn)亮信號的配線具有低電阻，這是因?yàn)樵撆渚€是用于提供點(diǎn)亮電流的配線。因此，為多個SLED芯片中的每一個都提供用于進(jìn)行點(diǎn)亮的配線會造成在安裝有多個 SLED芯片的電路板上設(shè)置大量的用于發(fā)送點(diǎn)亮信號的寬且低電阻的配線。這使得電路板的寬度更寬，從而妨礙了小型化。此外，如果將這些配線構(gòu)造為具有多層，以使電路板的寬度較窄，則該構(gòu)造會妨礙成本降低。本發(fā)明的一個目的在于提供一種能夠減少配線數(shù)量的發(fā)光裝置等。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種發(fā)光裝置，其包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q個指定信號0^為2以上的整數(shù))被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號(P為3以上的整數(shù)，其中P > Q)作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個到Q個選擇信號的組合。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在第一方面的發(fā)光裝置中，所述多個發(fā)光芯片的數(shù)量為 PCQ個以下，指定所述多個發(fā)光芯片中的每一個的指定信號的數(shù)量為Q個，以及從所述P個選擇信號取的Q個選擇信號的的組合均各不相同，每個組合指定所述多個發(fā)光芯片中的一個。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在第一和第二方面的發(fā)光裝置中，選擇信號產(chǎn)生部件基于各組合中逐組合的方式按照時間順序發(fā)送各選擇信號，其中，每個組合都將多個發(fā)光芯片中的一個指定為控制對象。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在第一和第二方面的發(fā)光裝置中，發(fā)光裝置還包括傳遞信號產(chǎn)生部件，其發(fā)送傳遞信號以順序地將所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片中的多個發(fā)光元件逐一設(shè)置成控制對象。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在第一和第二方面的發(fā)光裝置中，發(fā)光裝置還包括點(diǎn)亮信號產(chǎn)生部件，其發(fā)送點(diǎn)亮信號以向所述多個發(fā)光芯片中的每一個中的多個發(fā)光元件提供用于進(jìn)行點(diǎn)亮的電能。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在第一和第二方面的發(fā)光裝置中，用于進(jìn)行點(diǎn)亮的電能通過電源線提供給所述多個發(fā)光芯片中的每一個中的多個發(fā)光元件。發(fā)光裝置還包括熄滅信號產(chǎn)生部件，其提供熄滅信號以將通過電源線施加給發(fā)光元件的電位改變?yōu)槭拱l(fā)光元件熄滅的另一電位，以熄滅被點(diǎn)亮的每個發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種發(fā)光裝置的驅(qū)動方法，其中該發(fā)光裝置包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q個指定信號⑴為2以上的整數(shù))被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象。該驅(qū)動方法包括順序地將所述多個發(fā)光芯片中的每一個中的多個發(fā)光元件逐一設(shè)置為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象； 以及通過使用指定信號將所述多個發(fā)光芯片中的一個發(fā)光芯片指定為控制對象，其中，所述指定信號包括從P個選擇信號(P為3以上的整數(shù)，P > Q)取的兩個至Q個信號的組合。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種發(fā)光裝置，其包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件；使能信號提供單元，其將使能信號共同發(fā)送至屬于由所述多個發(fā)光芯片分成的M(M為2以上的整數(shù))個組中的每一組的發(fā)光芯片，該使能信號從被設(shè)置為控制對象的發(fā)光元件中選擇一個發(fā)光元件作為點(diǎn)亮對象；寫入信號提供單元，其將寫入信號共同發(fā)送至屬于由所述M個組中的每一組中的發(fā)光芯片所分成的N(N為2以上的整數(shù))個級中的每一級的發(fā)光芯片，該寫入信號從被設(shè)置為控制對象的發(fā)光元件中選擇發(fā)光元件作為點(diǎn)亮對象；以及點(diǎn)亮信號提供單元，其將點(diǎn)亮信號共同發(fā)送至屬于所述M個組中的每一組的發(fā)光芯片，該發(fā)光信號提供電能以點(diǎn)亮通過使能信號所選的和通過寫入信號所選的發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在第八方面的發(fā)光裝置中，寫入信號提供單元基于所述M 個組中逐組的方式按時間順序?qū)懭胄盘柊l(fā)送至屬于所述N個級中的每一級的發(fā)光芯片， 該寫入信號從被指定為控制對象的發(fā)光元件中選擇發(fā)光元件作為點(diǎn)亮對象。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在第八和第九方面的發(fā)光裝置中，點(diǎn)亮信號提供單元和使能信號提供單元分別在所述M個組中彼此之間相互錯開的發(fā)送時間點(diǎn)向所述M個組發(fā)送點(diǎn)亮信號和使能信號。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在第十方面的發(fā)光裝置中，點(diǎn)亮信號提供單元和使能信號提供單元分別以所述M個組中彼此之間具有360/M度移位的相位向所述M個組發(fā)送點(diǎn)亮信號和使能信號。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了一種發(fā)光芯片，其包括多個發(fā)光元件；多個傳遞元件，其被設(shè)置為分別對應(yīng)于所述多個發(fā)光元件，以及順序地將所述多個發(fā)光元件逐一設(shè)置為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及N個控制端子(N為2以上的整數(shù))，每個控制端子都接收指定信號來獨(dú)立控制所述多個發(fā)光元件中的每個發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅。
根據(jù)本發(fā)明第十三方面，在第十二方面的發(fā)光芯片中，該發(fā)光芯片還包括多個AND 電路，每一個AND電路都位于所述多個發(fā)光元件中的一個發(fā)光元件和所述多個傳遞元件中的一個傳遞元件之間，以及都接收分別發(fā)送至所述N個控制端子的N個信號和來自所述多個傳遞元件中所述的一個傳遞元件的信號的輸入，并向所述多個發(fā)光元件中所述的一個發(fā)光元件輸出信號，所述多個傳遞元件中所述的一個傳遞元件被設(shè)置為對應(yīng)于所述多個發(fā)光元件中所述的一個發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，在第十三方面的發(fā)光芯片中，所述多個傳遞元件是多個傳遞晶間管，每個傳遞晶間管都具有第一柵極端子、第一陽極端子和第一陰極端子，以及所述多個發(fā)光元件是多個發(fā)光晶間管，每個發(fā)光晶間管都具有第二柵極端子、第二陽極端子和第二陰極端子。該發(fā)光芯片還包括多個第一電氣部件，每個第一電氣部件都將所述多個傳遞晶間管的第一柵極端子中的兩個柵極端子相互連接。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，在第十四方面的發(fā)光芯片中，發(fā)光芯片中的多個AND 電路中的每一個AND電路都包括第二電氣部件，其一端連接至相應(yīng)的一個傳遞晶間管的第一柵極端子，而其另一端連接至相應(yīng)的一個發(fā)光晶間管的第二柵極端子；以及N個第三電氣部件，每個第三電氣部件都設(shè)置在所述N個控制端子中相應(yīng)的一個控制端子和相應(yīng)的一個發(fā)光晶閘管的第二柵極端子之間。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，在第十四方面的發(fā)光芯片中，該發(fā)光芯片還包括多個第二電氣部件，其被設(shè)置為分別對應(yīng)于所述多個傳遞晶間管，以及每個第二電氣部件都包括連接至第一柵極端子的一端和連接至相應(yīng)的一個發(fā)光晶間管的第二柵極端子的另一端； 多個第三電氣部件，其被設(shè)置為分別對應(yīng)于所述多個發(fā)光晶間管，以及每個第三電氣部件都包括連接至第二柵極端子的一端；以及N個肖特基勢壘二極管，每個肖特基勢壘二極管都設(shè)置在所述N個控制端子中相應(yīng)的一個控制端子和連接至所述多個第三電氣部件的另一端的寫入信號線之間。多個AND電路中的每一個AND電路都包括所述多個第二電氣部件之一、所述多個第三電氣部件之一和所述N個肖特基勢壘二極管。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，在第十四方面的發(fā)光芯片中，該發(fā)光芯片還包括多個第四電氣部件，每個第四電氣部件都包括連接至所述多個傳遞晶間管中相應(yīng)的一個傳遞晶閘管的第一柵極端子的一端；多個寫入晶間管，每個寫入晶間管都具有第三柵極端子、第三陽極端子和第三陰極端子，第三柵極端子連接至所述多個第四電氣部件中相應(yīng)的一個第四電氣部件的另一端；多個第五電氣部件，每個第五電氣部件都連接至所述多個寫入晶閘管中相應(yīng)的一個寫入晶閘管的第三柵極端子，以及連接至所述多個發(fā)光晶閘管中相應(yīng)的一個發(fā)光晶間管的第二柵極端子；以及N個第六電氣部件，每個第六電氣部件都設(shè)置在所述N個控制端子中相應(yīng)的一個控制端子和連接至所述多個寫入晶間管中每一個寫入晶間管的第三陽極端子和第三陰極端子之一的寫入信號線的一端之間。所述多個AND電路中的每一個 AND電路都包括所述多個第四電氣部件之一、所述多個寫入晶閘管之一和N個第六電氣部件。根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，在第十七方面的發(fā)光芯片中，該發(fā)光芯片還包括寫入使能晶間管，其具有第四柵極端子、第四陽極端子和第四陰極端子，并設(shè)置在所述N個第六電氣部件和連接至寫入信號線的所述多個AND電路中每一個AND電路中的寫入晶閘管之一的第三陽極端子和第三陰極端子之一之間，第四陽極端子和第四陰極端子之一連接至寫入信號線。根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，在第十二至第十八方面的發(fā)光芯片中，該發(fā)光芯片還包括熄滅晶間管，其具有第五柵極端子、第五陽極端子和第五陰極端子，第五柵極端子連接至點(diǎn)亮信號線，該點(diǎn)亮信號線發(fā)送點(diǎn)亮信號以提供用于進(jìn)行點(diǎn)亮的電能且連接至所述多個發(fā)光晶間管中每一個發(fā)光晶間管的第二陽極端子和第二陰極端子之一，第五陽極端子和第五陰極端子之一經(jīng)由限流電阻連接至熄滅信號端子，用于熄滅的熄滅信號被發(fā)送至該熄滅信號端子。根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，提供了一種發(fā)光芯片，其包括多個自掃描發(fā)光裝置陣列，其中每個自掃描發(fā)光裝置陣列都包括多個發(fā)光元件和分別對應(yīng)于所述多個發(fā)光元件而設(shè)置的多個傳遞元件，并順序?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件逐一設(shè)置為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象； 以及N個控制端子(N為2以上的整數(shù))，每個控制端子都單獨(dú)接收指定信號以控制所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅。根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面，該發(fā)光芯片還包括反相晶閘管，其具有第六柵極端子、第六陽極端子和第六陰極端子，且設(shè)置在相鄰的兩個自掃描發(fā)光裝置陣列之間，第六陽極端子和第六陰極端子之一連接至所述相鄰的兩個自掃描發(fā)光裝置陣列中的一個的控制信號線，第六柵極端子連接至所述相鄰的兩個自掃描發(fā)光裝置陣列中的另一個的控制信號線。根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面，提供了一種打印頭，其包括曝光單元，其對圖像載體進(jìn)行曝光以形成靜電潛像；以及光學(xué)單元，其將由所述曝光單元發(fā)出的光聚焦到圖像載體上。曝光單元包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q個指定信號⑴為2以上的整數(shù))被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號(P為3以上的整數(shù)，其中P >Q)作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個到Q個選擇信號的組合。根據(jù)本發(fā)明的第二十三方面，提供了一種圖像形成設(shè)備，其包括充電單元，其對圖像載體進(jìn)行充電；曝光單元，其對圖像載體進(jìn)行曝光以形成靜電潛像；光學(xué)單元，其將由所述曝光單元發(fā)出的光聚焦到圖像載體上；顯影單元，其對形成在圖像載體上的靜電潛像進(jìn)行顯影；以及轉(zhuǎn)印單元，其將顯影在圖像載體上的圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印體。所述曝光單元包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q個指定信號⑴為2以上的整數(shù))被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號(P為3以上的整數(shù)，其中P >Q)作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個到Q個選擇信號的組合。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以減少配線的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以分別控制多個發(fā)光
-H-· I I心片。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以容易地控制多個發(fā)光芯片的點(diǎn)亮。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以進(jìn)一步減少配線的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以進(jìn)一步減少配線的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以省略提供用于點(diǎn)亮的電能的低電阻配線。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以利用數(shù)量較少的配線來驅(qū)動發(fā)光裝置。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以容易地控制多個發(fā)光芯片。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以容易地控制多個發(fā)光芯片的點(diǎn)亮。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以容易地控制多個發(fā)光芯片的點(diǎn)亮。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以容易地控制多個發(fā)光芯片的點(diǎn)亮。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以提供減少了配線數(shù)量的發(fā)光芯片。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以提供容易控制的發(fā)光芯片。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以提供容易控制的發(fā)光芯片。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以使發(fā)光芯片的尺寸更小。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以使發(fā)光芯片的尺寸更小。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以通過較少的工藝來制造發(fā)光芯片。根據(jù)本發(fā)明的第十八和第十九方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，發(fā)光芯片工
作穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以減少發(fā)光裝置中使用的發(fā)光芯片的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以減少發(fā)光裝置中的配線數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以實(shí)現(xiàn)尺寸更小的印刷頭。根據(jù)本發(fā)明的第二十三方面，相比于未采用當(dāng)前構(gòu)造的情況，可以實(shí)現(xiàn)尺寸更小的圖像形成設(shè)備。


下面將參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述，附圖中圖1是示出應(yīng)用了第一示例性實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的整體構(gòu)造的實(shí)例的示意圖；圖2是示出了打印頭的結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖3是第一示例性實(shí)施例中的發(fā)光裝置的俯視圖；圖4A和圖4B是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造、發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造以及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖5是示出將被發(fā)送至各發(fā)光芯片的選擇信號的組合的表格；圖6是用于說明根據(jù)第一示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖7A和圖7B是根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的平面布局及截面圖；圖8是用于說明根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖9是用于說明根據(jù)第二示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖10是用于說明根據(jù)第三示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖11是用于說明根據(jù)第四示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖12是示出根據(jù)第五示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖13是用于說明根據(jù)第五示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖14是示出根據(jù)第六示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖15是用于說明根據(jù)第六示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖16A和圖16B是示出根據(jù)第七示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造、發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造以及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖17是示出將被發(fā)送至各發(fā)光芯片的選擇信號的組合的表格；圖18是用于說明根據(jù)第七示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖19是用于說明根據(jù)第七示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖20是根據(jù)第八示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的俯視圖；圖21A和圖21B是示出根據(jù)第八示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造、發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造以及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖22是示出根據(jù)第八示例性實(shí)施例的被布置為矩陣形式中的各元素的發(fā)光裝置的各發(fā)光芯片的示意圖；圖23是用于說明根據(jù)第八示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖24A和圖24B是根據(jù)第八示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的平面布置圖和截面圖25是用于說明根據(jù)第八示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖沈是用于說明光量校正方法的示意圖；圖27是示出根據(jù)第九示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖觀是示出被布置為矩陣形式中的各元素的根據(jù)第九示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的各發(fā)光芯片的示意圖；圖四是用于說明第九示例性實(shí)施例中的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖30是示出被分成M個發(fā)光芯片組的發(fā)光裝置的發(fā)光芯片的示意圖，這些發(fā)光芯片被布置為矩陣形式中的各元素；圖31是用于說明根據(jù)第十示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖32是用于說明根據(jù)第十一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖33是用于說明根據(jù)第十二示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖34A和圖34B是根據(jù)第十二示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的平面布置圖和截面圖；圖35是用于說明根據(jù)第十二示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖36是示出根據(jù)第十三示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造的示意圖；圖37是示出根據(jù)第十三示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖38是示出各發(fā)光芯片和將被發(fā)送的使能信號、寫入信號和點(diǎn)亮信號之間的關(guān)系的示意圖；圖39是示出被布置為矩陣形式中的各元素的根據(jù)第十三示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的各發(fā)光芯片的示意圖；圖40是用于說明根據(jù)第十三示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖41是示出根據(jù)第十四示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖42是用于說明根據(jù)第十四示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖43是示出根據(jù)第十五示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖44是用于說明根據(jù)第十五示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖45A和圖45B是示出根據(jù)第十六示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造、發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造以及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖46是用于說明根據(jù)第十六示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖47A和圖47B是示出根據(jù)第十七示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造、發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造以及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖48是用于說明根據(jù)第十七示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖49是用于說明根據(jù)第十七示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；圖50A和圖50B是示出根據(jù)第十八示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的構(gòu)造、發(fā)光裝置的信號產(chǎn)生電路的構(gòu)造以及電路板上的配線構(gòu)造的示意圖；圖51是用于說明根據(jù)第十八示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖；圖52是用于說明根據(jù)第十八示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片的操作的時序圖；以及圖53是用于說明根據(jù)第十九示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片電路構(gòu)造的等效電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖詳細(xì)對給出本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述。(第一示例性實(shí)施例)圖1是示出應(yīng)用了第一示例性實(shí)施例的圖像形成設(shè)備1的整體體構(gòu)造的實(shí)例的示意圖。圖ι所示的圖像形成設(shè)備1通常稱作串聯(lián)式(tandem)式圖像形成設(shè)備。圖像形成設(shè)備1包括圖像形成處理單元10、圖像輸出控制器30、和圖像處理器40。圖像形成處理單元10根據(jù)不同顏色的圖像數(shù)據(jù)形成圖像。圖像輸出控制器30控制圖像形成處理單元10。 連接至諸如個人計算機(jī)(PC) 2之類的裝置以及圖像讀取設(shè)備3的圖像處理器40對從上述裝置接收到的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的圖像處理。圖像形成處理單元10包括圖像形成單元11，該圖像形成單元由以預(yù)先設(shè)定的間隔并行排列的多個引擎形成。圖像形成單元11由四個圖像形成單元11Y、11M、11C和IlK 形成。圖像形成單元11Y、11M、11C和IlK中的每一個都包括感光鼓12、充電裝置13、打印頭14和顯影裝置15。在感光鼓12 (其為圖像載體的一個實(shí)例)上，形成靜電潛像，且感光鼓12保持調(diào)色劑圖像。充電裝置13(作為充電單元的一個實(shí)例)以預(yù)定電位對感光鼓12 的表面進(jìn)行充電。打印頭14對由充電裝置13進(jìn)行了充電的感光鼓12進(jìn)行曝光。顯影裝置15 (作為顯影單元的一個實(shí)例)對由打印頭14形成的靜電潛像進(jìn)行顯影。此處，除了放置在顯影裝置15中的調(diào)色劑顏色不同以外，圖像形成單元11Y、11M、1IC和1IK具有近似相同的構(gòu)造。圖像形成單元11Y、11M、11C和IlK分別形成黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色⑷調(diào)色劑圖像。此外，圖像形成處理單元10還包括紙張傳輸帶21、驅(qū)動輥22、轉(zhuǎn)印輥23和定影裝置24。紙張傳輸帶21傳輸作為轉(zhuǎn)印體的記錄紙張，以通過多層轉(zhuǎn)印將分別形成在圖像形成單元11Y、11M、11C和IlK的感光鼓12上的不同顏色的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄紙張上。驅(qū)動輥22是驅(qū)動紙張傳輸帶21的輥。每個轉(zhuǎn)印輥23 (作為轉(zhuǎn)印單元的一個實(shí)例)將形成在相應(yīng)感光鼓12上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄紙張上。定影裝置M將調(diào)色劑圖像定影到記錄紙張上。在該圖像形成設(shè)備1中，圖像形成處理單元10基于由圖像輸出控制器30提供的各種控制信號來執(zhí)行圖像形成操作。在圖像輸出控制器30的控制下，由圖像處理器40對從個人計算機(jī)(PC)2或圖像讀取設(shè)備3接收的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，然后將得到的數(shù)據(jù)提供給相應(yīng)的圖像形成單元11。然后，例如在黑色(K)圖像形成單元IlK中，在感光鼓12沿箭頭A的方向轉(zhuǎn)動的同時，由充電裝置13以預(yù)定電位對感光鼓12進(jìn)行充電，然后由基于由圖像處理器40提供的圖像數(shù)據(jù)而發(fā)光的打印頭14對感光鼓12進(jìn)行曝光。通過該操作， 在感光鼓12上形成了黑色(K)圖像的靜電潛像。之后，由顯影裝置15對形成在感光鼓12 上的靜電潛像進(jìn)行顯影，從而在感光鼓12上形成了黑色⑷的調(diào)色劑圖像。類似地，分別在圖像形成單元IlYUlM和IlC中形成黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)的調(diào)色劑圖像。在各圖像形成單元11中形成的感光鼓12上的各種顏色的調(diào)色劑圖像按照次序被靜電轉(zhuǎn)印到隨著通過施加至轉(zhuǎn)印輥23的轉(zhuǎn)印電場所引起的紙張傳輸帶21的運(yùn)動而提供的記錄紙張上。此處，紙張傳輸帶21沿箭頭B的方向運(yùn)動。通過該操作，在記錄紙張上形成了合成調(diào)色劑圖像(其為疊加各種顏色的調(diào)色劑圖像)。此后，其上靜電轉(zhuǎn)印有合成調(diào)色劑圖像的記錄紙張被傳輸至定影裝置M。傳輸至定影裝置M的記錄紙張上的合成調(diào)色劑圖像由定影裝置M通過進(jìn)行利用加熱和加壓的定影處理而定影在記錄紙張上，然后從圖像形成設(shè)備1輸出。圖2是示出打印頭14的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。打印頭14包括外殼16、發(fā)光裝置65 和棒狀透鏡陣列64。發(fā)光裝置65 (作為曝光單元的一個實(shí)例)包括由多個發(fā)光元件(在第一示例性實(shí)施例中為發(fā)光晶間管)組成的對感光鼓12進(jìn)行曝光的發(fā)光部分63。棒狀透鏡陣列64 (作為光學(xué)單元的一個實(shí)例)將由發(fā)光部分63發(fā)出的光聚焦到感光鼓12的表面上。發(fā)光裝置65還包括其上安裝有發(fā)光部分63、驅(qū)動發(fā)光部分63的信號產(chǎn)生電路 110(見稍后描述的圖3)等的電路板62。外殼61例如由金屬制成，并用于支撐電路板62和棒狀透鏡陣列64。外殼61被設(shè)置為使得發(fā)光部分63中的各發(fā)光元件的發(fā)光點(diǎn)位于棒狀透鏡陣列64的焦平面上。此外， 棒狀透鏡陣列64沿感光鼓12的軸向(第一掃描方向)布置。圖3是第一示例性實(shí)施例中的發(fā)光裝置65的俯視圖。如圖3所示，在根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置65中，發(fā)光部分63由在電路板 62上以交錯方式沿第一掃描方向布置成兩行的四十個發(fā)光芯片Cl至C40形成。發(fā)光芯片Cl至C40的構(gòu)造可以彼此相同。從而，在不單獨(dú)進(jìn)行區(qū)分時，將發(fā)光芯片C 1至C40都稱為發(fā)光芯片C。盡管在第一示例性實(shí)施例中，發(fā)光芯片C的總數(shù)為四十， 但是該構(gòu)造不限于此。此外，如之前所述，發(fā)光裝置65具有驅(qū)動發(fā)光部分63的信號產(chǎn)生電路110。圖4A和圖4B是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片C的構(gòu)造、發(fā)光裝置65的信號產(chǎn)生電路110的構(gòu)造以及電路板62上的配線構(gòu)造的示意圖。圖4A示出了發(fā)光芯片C 的構(gòu)造，而圖4B示出了發(fā)光裝置65的信號產(chǎn)生電路110的構(gòu)造、以及電路板62上的配線構(gòu)造。圖4B示出了包括發(fā)光芯片Cl至ClO的部分。首先，描述圖4A所示的發(fā)光芯片C的構(gòu)造。發(fā)光芯片C包括發(fā)光元件陣列102，該發(fā)光元件陣列102包括在矩形襯底80上沿長邊設(shè)置成一行(見下面描述的圖7A和圖7B)的多個發(fā)光元件(在第一示例性實(shí)施例中為發(fā)光晶閘管Li、L2、L3、...)。發(fā)光芯片C還包括在襯底80的長度方向上的兩個端部處的多個輸入端子(Vga端子、φ2端子、(pW端子、φΕ端子、cpl端子、和φ 端子)，這些端子是用于接收各種控制信號的多個焊盤。應(yīng)該注意，這些輸入端子從襯底80的一端開始按照Vga端子、φ2端子、和(pW端子的順序設(shè)置，并且從從襯底80的另一端開始按照φ 端子、φ 端子、 和φΕ端子的順序設(shè)置。發(fā)光元件陣列102設(shè)置在(pW端子和φΕ端子之間。接下來，參照圖4Β描述發(fā)光裝置65的信號產(chǎn)生電路110的構(gòu)造、以及電路板62 上的配線構(gòu)造。如上所述，發(fā)光裝置65的電路板62安裝有信號產(chǎn)生電路110和發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)，并且設(shè)置了在信號產(chǎn)生電路110和發(fā)光芯片Cl至C40之間連接的配線。首先，描述信號產(chǎn)生電路110的構(gòu)造。盡管未示出，但是信號產(chǎn)生電路110從圖像輸出控制器30和圖像處理器40 (見圖 1)接收進(jìn)行了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)和各種控制信號。信號產(chǎn)生電路110基于這些圖像數(shù)據(jù)和各種控制信號來重排圖像數(shù)據(jù)并且校正光量。信號產(chǎn)生電路110包括傳遞信號產(chǎn)生部件120，其作為傳遞信號提供單元的一個實(shí)例，該傳遞信號產(chǎn)生部件120基于各種控制信號向發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)提供第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2。信號產(chǎn)生電路110還包括選擇信號產(chǎn)生部件160，其作為選擇信號提供單元的一個實(shí)例，該選擇信號產(chǎn)生部件160基于各種控制信號發(fā)送選擇(指定)發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)中的一個發(fā)光芯片的十個選擇信號cpVa至cpVj。當(dāng)不進(jìn)行單獨(dú)區(qū)分時，將選擇信號(pVa至φVj稱為選擇信號cpV。從發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)中選擇一個發(fā)光芯片 C將被稱作“指定一個發(fā)光芯片C”。信號產(chǎn)生電路110還包括點(diǎn)亮信號產(chǎn)生部件140，其作為點(diǎn)亮信號提供單元的一個實(shí)例，該點(diǎn)亮信號產(chǎn)生部件140基于各種控制信號向發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)發(fā)送點(diǎn)亮信號φ 。接下來，描述發(fā)光芯片Cl至C40的布置。在第一示例性實(shí)施例中，奇數(shù)編號的發(fā)光芯片Cl、C3、C5、...，和偶數(shù)編號的發(fā)光芯片C2、C4、C6、...排列成一行，使得設(shè)置有各自發(fā)光元件陣列102的這些發(fā)光芯片的邊彼此相對。奇數(shù)編號的發(fā)光芯片(1丄3丄5、...，和偶數(shù)編號的發(fā)光芯片02丄4丄6、...以交錯方式布置，使得各發(fā)光芯片C的發(fā)光元件(在第一示例性實(shí)施例中為發(fā)光晶閘管L1、L2、 L3、...)沿第一掃描方向在各發(fā)光芯片C之間以預(yù)定間隔排列。下面描述用于在信號產(chǎn)生電路110和發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)之間進(jìn)行連接的配線。電路板62包括連接至Vsub端子(見圖6和圖7)的電源線200a，該Vsub端子設(shè)置于每個發(fā)光芯片C的反面，用于提供基準(zhǔn)電位Vsub0電路板62包括連接至Vga端子的電源線200b，該Vga端子設(shè)置給每個發(fā)光芯片C，用于提供用于供電的電源電位Vga。電路板62還包括第一傳遞信號線201和第二傳遞信號線202，這些傳遞信號線從信號產(chǎn)生電路110的傳遞信號產(chǎn)生部件120連接至發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)的φ 端子和φ2端子，用于分別發(fā)送第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2。第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2被共同(并行)傳送至發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)。電路板62包括點(diǎn)亮信號線204，其從信號產(chǎn)生電路110的點(diǎn)亮信號產(chǎn)生部件140 連接至發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)的φ 端子，用于傳送點(diǎn)亮信號φ 。點(diǎn)亮信號φ 經(jīng)由設(shè)置給各發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)的限流電阻RI被共同(并行)傳送至發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)。電路板62還包括選擇信號線230至239，這些選擇信號線從信號產(chǎn)生電路110的選擇信號產(chǎn)生部件160連接至發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)的φΕ端子和cpW端子，用于分別傳送選擇信號cpV ()。圖5是示出將被發(fā)送至各發(fā)光芯片C的(pVa至(pVj中的兩個選擇信號的組合的表格。對于每個發(fā)光芯片C，標(biāo)有〇的兩個選擇信號φν作為指定信號被發(fā)送至各φΕ和φ\ν端子，以唯一指定發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)之一。例如，對于發(fā)光芯片Cl，選擇信號線230連接至發(fā)光芯片Cl的(pW端子，而選擇信號線231連接至發(fā)光芯片Cl的φΕ端子，從而選擇信號cpVa被傳送至cpW端子，而選擇信號 q>Vb被傳送至φΕ端子。即，發(fā)光芯片Cl的指定信號是選擇信號cpVa和(pVb。類似地，對于對于發(fā)光芯片C2，選擇信號線231連接至發(fā)光芯片C2的CpW端子，而選擇信號線232連接至發(fā)光芯片C2的φΕ端子，從而選擇信號φVb被傳送至cpW端子，而選擇信號ΦVc被傳送至φΕ端子。SP，發(fā)光芯片C2的指定信號是選擇信號cpVb和cpVc。同樣對于其他的發(fā)光芯片C3至C40，選擇信號線230至239基于圖5連接至發(fā)光芯片C3至C40的各cpW端子和φΕ端子。在第一示例性實(shí)施例中，無需對CpW端子和φΕ端子進(jìn)行區(qū)分。例如，對于發(fā)光芯片 Cl，選擇信號線230可以連接至發(fā)光芯片Cl的φΕ端子，而選擇信號線231可以連接至發(fā)光芯片Cl的cpW端子。S卩，可以將相互不同的選擇信號cpV傳送至q>W端子和φΕ端子(它們是控制端子的實(shí)例)。如圖5所示，傳送至各發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)的選擇信號CpV的各種組合均不相同(是唯一的)。因此，通過在不重復(fù)同一組合的情況下來選擇兩個選擇信號φν ()，來唯一指定各發(fā)光芯片C，以受到如下所述的控制。通常，在不重復(fù)同一組合的情況下從P個選擇信號(pV取的Q個選擇信號(pV的組合的數(shù)量pCQ(P和Q使整數(shù)，其中P > Q)如下[等式1]
p\ρ C0=-
2 Q^(P-Q)I在第一示例性實(shí)施例中，由于從十個選擇信號(P = 10) φν (cpVa至cpVj)中選取 2個選擇信號⑴=2)，因此PCQ = 45。S卩，從十個選擇信號φν ()中選取2個選擇信號的組合可以唯一指定高達(dá)四十五個發(fā)光芯片，這超過了第一示例性實(shí)施例中使用的四十個發(fā)光芯片。另一方面，如果從九個選擇信號φν (( 乂3至( 乂1)中選取2個選擇信號⑴=2)， 則PCQ = 36。在這種情況中，第一示例性實(shí)施例中使用的四十個發(fā)光芯片C不能被唯一指定。如上所述，基準(zhǔn)信號Vsub和電源電位Vga在電路板62上被共同傳送至各發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)。傳遞信號φι、φ2，和點(diǎn)亮信號φ 也被共同傳送至各發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至 C40)。另一方面，選擇信號cpV (cpVa至(pVj)基于圖5所示的組合被傳送至發(fā)光芯片C (發(fā)光芯片Cl至C40)?，F(xiàn)在描述配線的數(shù)量。在未應(yīng)用本發(fā)明的情況中，假設(shè)提供了四十個發(fā)光芯片C，則需要四十條點(diǎn)亮信號線204，這是因?yàn)辄c(diǎn)亮信號φ 要被發(fā)送至每個發(fā)光芯片C。此外，還需要第一傳遞信號線 201、第二傳遞信號線202、和電源線200a和200b。因此，在發(fā)光裝置65上設(shè)置的配線的數(shù)量為四十條。點(diǎn)亮信號線204需要具有低電阻，以向發(fā)光晶閘管L傳送電流以進(jìn)行點(diǎn)亮。因此， 點(diǎn)亮信號線204需要寬的配線以具有低電阻。從而，在未應(yīng)用第一示例性實(shí)施例的情況中， 需要在發(fā)光裝置65的電路板62上提供許多粗的配線，從而增大了電路板62的面積。在第一示例性實(shí)施例中，如圖4B所示，點(diǎn)亮信號線204的數(shù)量為一。此外，還需要第一傳遞信號線201、第二傳遞信號線201、和電源線200a和200b。此外，還需要十條選擇信號線230至239。因此，在第一示例性實(shí)施例中，配線總數(shù)為十五條。根據(jù)第一示例性實(shí)施例，配線數(shù)量約為未應(yīng)用第一示例性實(shí)施例的情況中的配線數(shù)量的1/3。此外，在第一示例性實(shí)施例中，將用于傳送電流的寬配線的數(shù)量減少為一條點(diǎn)亮信號線204。由于如下所述的大電流不通過選擇信號線230至239，因此選擇信號線230至 239無需為了具有低電阻而很粗。為此，第一示例性實(shí)施例不需要在電路板62上具有許多寬的配線，從而減小了電路板62的面積。圖6是用于說明根據(jù)第一示例性實(shí)施例的作為自掃描發(fā)光裝置陣列(SLED)芯片的發(fā)光芯片的電路構(gòu)造的等效電路示意圖。圖6中，除了各輸入端子(Vga端子、φ2端子、 cpW端子、φΕ端子、φ 端子、和φ 端子)以外，下述每個器件都基于稍后在圖7Α和圖7Β中描述的每個發(fā)光芯片C上的布局進(jìn)行布置。此處，發(fā)光芯片C利用發(fā)光芯片Cl作為實(shí)例進(jìn)行描述。因此，在圖6中，將發(fā)光芯片C表示為發(fā)光芯片Cl (C)。其他發(fā)光芯片C2至C40的構(gòu)造與發(fā)光芯片Cl的構(gòu)造相同。盡管各輸入端子(Vga端子、φ2端子、cpW端子、φΕ端子、φ1端子、和φ 端子)與圖 4Α所示的各輸入端子處于不同的位置，但是為了方便描述，將這些輸入端子示為位于圖6 的左側(cè)。如上所述，發(fā)光芯片Cl (C)包括發(fā)光晶閘管陣列(發(fā)光元件陣列102(見圖4Α))， 該發(fā)光晶閘管陣列包括布置在襯底80上的(作為發(fā)光元件的實(shí)例的)發(fā)光晶閘管L1、L2、 L3、...(見稍后描述的圖7A和圖7B)。此外，發(fā)光芯片Cl(C)包括傳遞晶閘管陣列，該傳遞晶閘管陣列包括以類似于發(fā)光晶閘管陣列的方式布置成一行的傳遞晶閘管T1、T2、T3、...。當(dāng)不單獨(dú)進(jìn)行區(qū)分時，將發(fā)光晶閘管Li、L2、L3、...表示為發(fā)光晶閘管L，以及當(dāng)不單獨(dú)進(jìn)行區(qū)分時，將傳遞晶閘管Tl、Τ2、Τ3、...表示為傳遞晶閘管Τ。上述晶閘管(發(fā)光晶閘管L、傳遞晶閘管Τ)是具有陽極、陰極和柵極的三個端子的半導(dǎo)體器件。本文中，可將傳遞晶閘管T的陽極端子、陰極端子和柵極端子分別稱作第一陽極端子、第一陰極端子和第一柵極端子。類似地，可將發(fā)光晶間管L的陽極端子、陰極端子和柵極端子分別稱作第二陽極端子、第二陰極端子和第二柵極端子。
作為第一電氣部件的實(shí)例，發(fā)光芯片Cl(C)包括耦合二極管Dxl、Dx2、Dx3、...，它們位于從Tl、T2、T3、...順序取的兩個相鄰的傳遞晶閘管所組成的各對傳遞晶閘管之間。 在傳遞晶閘管11、12、13、...和發(fā)光晶閘管1^1、1^2、1^3、...之間，設(shè)置有肖特基使能二極管SDel、SDe2、SDe3、...(其作為第三電氣部件的實(shí)例)、肖特基寫入二極管SDwl、SDw2、 SDw3、···(其也作為第三電氣部件的實(shí)例)、和連接電阻妝1、1^2、1^3、...(其中每一個都作為第二電氣部件的實(shí)例)。發(fā)光芯片Cl (C)還包括電源線電阻1^11、1^12、1^13、...。類似于發(fā)光晶閘管L，當(dāng)不進(jìn)行區(qū)分時，分別將耦合二極管Dxl、Dx2、Dx3.....連
接電阻Ral、Ra2、Ra3、…、肖特基使能二極管SDe 1、SDe2、SDe3、· · ·、肖特基寫入二極管 SDwl、SDw2、SDw3、· · ·、以及電源線電阻Rgxl、Rgx2、Rgx3、· · ·表示為耦合二極管Dx、連接電阻Ra、肖特基使能二極管SDe、肖特基寫入二極管SDw、電源線電阻Rgx。盡管本文中對肖特基使能二極管SDe和肖特基寫入二極管SDw進(jìn)行了區(qū)分，但是無需對它們進(jìn)行區(qū)分。發(fā)光晶閘管陣列中的發(fā)光晶閘管L的數(shù)量可以是預(yù)定數(shù)量。在第一示例性實(shí)施例中，如果發(fā)光晶閘管L的數(shù)量是128，則傳遞晶閘管T的數(shù)量也是128。類似地，連接電阻 Ra、肖特基使能二極管SDe、肖特基寫入二極管SDw、和電源線電阻Rgx每一個的數(shù)量也都是 128。然而，耦合二極管Dx的數(shù)量比傳遞晶閘管T的數(shù)量少1，即為127個。應(yīng)該注意，傳遞晶閘管T的數(shù)量可以大于發(fā)光晶閘管L的數(shù)量。發(fā)光芯片Cl (C)包括一個啟動二極管DxO。發(fā)光芯片Cl (C)還包括限流電阻Rl和 R2，其用于防止過電流流經(jīng)如下所述的用于傳輸?shù)谝粋鬟f信號φ 的第一傳遞信號線72和用于傳輸?shù)诙鬟f信號φ2的第二傳遞信號線73。應(yīng)該注意，發(fā)光晶閘管陣列中的發(fā)光晶閘管Li、L2、L3、...和傳遞晶閘管陣列中的傳遞晶閘管113233、...從圖6中的左側(cè)開始按標(biāo)號的升序排列。類似地，耦合二極管 Dxl、Dx2、Dx3、...，連接電阻 Ral、Ra2、Ra3、...，肖特基使能二極管 SDel、SDe2、SDe3、...， 肖特基寫入二極管30 1、50 2、50 3、.. ·，以及電源線電阻Rgxl、Rgx2、Rgx3、. . ·也從圖6 中的左側(cè)開始按標(biāo)號的升序排列。發(fā)光晶閘管陣列和傳遞晶閘管陣列在圖6中從上到下按照傳遞晶閘管陣列、發(fā)光晶閘管陣列的順序排列。接下來，描述發(fā)光芯片Cl (C)中的各元件的電氣連接。每個傳遞晶閘管T的陽極端子和每個發(fā)光晶閘管L的陽極端子連接至發(fā)光芯片Cl (C)的襯底80 (陽極共用)。然后，這些陽極端子經(jīng)由Vsub端子連接至電源線200a (見圖4B)，其中，Vsub端子是設(shè)置在襯底80背面上的背面電極85 (見下面描述的圖7B)。電源線200a被提供有基準(zhǔn)電位Vsub0奇數(shù)編號的傳遞晶閘管T1、T3、T5、...的陰極端子沿傳遞晶閘管T的排列連接至第一傳遞信號線72。然后，第一傳遞信號線72經(jīng)由限流電阻Rl連接至φ 1端子，該端子作為第一傳遞信號φ 的輸入端子。第一傳遞信號線201(見圖4Β)連接至φ 1端子以傳輸?shù)谝粋鬟f信號φ 。另一方面，偶數(shù)編號的傳遞晶閘管123436、...的陰極端子沿傳遞晶閘管T的排列連接至第二傳遞信號線73。然后，第二傳遞信號線73經(jīng)由限流電阻R2連接至φ2端子， 該端子作為第二傳遞信號φ2的輸入端子。第二傳遞信號線202(見圖4Β)連接至φ2端子以傳輸?shù)诙鬟f信號φ2。發(fā)光晶閘管L的陰極端子連接至點(diǎn)亮信號線75。然后，點(diǎn)亮信號線75連接至作為點(diǎn)亮信號φ 的輸入端子的φι端子。點(diǎn)亮信號線204(見圖4Β)連接至φ 端子以傳輸點(diǎn)亮信號φ 。盡管圖6中未示出，但是如圖4Β所示在點(diǎn)亮信號產(chǎn)生部件140和φ 端子之間設(shè)置有限流電阻RI。傳遞晶閘管T的柵極端子Gtl、Gt2、Gt3、...分別經(jīng)由連接電阻Ral、Ra2、 Ra3、· · ·逐一連接至發(fā)光晶閘管L1、L2、L3、· · ·的相同編號的柵極端子G11、G12、G13、. · ·。當(dāng)不進(jìn)行區(qū)分時，分別將柵極端子6丨1、6丨2、6丨3、...和柵極端子Gil、G12、 G13、...稱作柵極端子Gt和柵極端子Gl。肖特基寫入二極管SDw的陰極端子連接至寫入信號線74。然后，寫入信號線74連接至(pW端子，其中選擇信號(pV (cpVa至cpVj)中的任意一個被傳輸至該(pW端子。選擇信號線230(見圖4B)連接至發(fā)光芯片Cl的(pW端子，以傳輸選擇信號cpVa。肖特基寫入二極管SDw的陽極端子連接至發(fā)光晶閘管L的柵極端子G1。類似地，肖特基使能二極管SDe的陰極端子連接至使能信號線76。然后，使能信號線76連接至φΕ端子，其中選擇信號cpV (cpVa至cpVj)中的任意一個被傳輸至該φΕ端子。 選擇信號線231 (見圖4Β)連接至發(fā)光芯片Cl的φΕ端子，以傳輸選擇信號cpVb。肖特基使能二極管SDe的陽極端子連接至發(fā)光晶閘管L的柵極端子G1。在從傳遞晶閘管113233、...的柵極端子6丨1、6丨2、6丨3、...中順序取出的兩個相鄰柵極端子Gt所組成的各對柵極端子之間連接有耦合二極管Dxl、Dx2、Dx3、. ·.。 S卩，耦合二極管Dxl、Dx2、Dx3、· · ·串聯(lián)連接為分別插入相鄰的柵極端子Gtl和Gt2、Gt2和Gt3、 Gt3和Gt4、...之間。以使得電流從柵極端子Gtl流向柵極端子Gt2的方向來布置耦合二極管Dxl。其他耦合二極管0口、013、014、...也以相同方式來布置。傳遞晶閘管T的柵極端子Gt經(jīng)由給每個傳遞晶閘管T設(shè)置的電源線電阻Rgx連接至電源線71。然后，電源線71連接至Vga端子。Vga端子連接至電源線200b (見圖4B) 以提供電源電位Vga。傳遞晶閘管陣列一側(cè)的傳遞晶閘管Tl的柵極端子Gtl連接至啟動二極管DxO的陰極端子。另一方面，啟動二極管DxO的陽極端子連接至第二傳遞信號線73。圖7A和圖7B是根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片C的平面布局及截面圖。利用發(fā)光芯片Cl作為實(shí)例對發(fā)光芯片C進(jìn)行描述。現(xiàn)在，將發(fā)光芯片C表示為發(fā)光芯片Cl (C)。 其他發(fā)光芯片C2至C40的構(gòu)造與發(fā)光芯片Cl的構(gòu)造相同。圖7A是發(fā)光芯片Cl (C)的布局平面圖，其示出了集中于發(fā)光晶閘管Ll至L5以及傳遞晶閘管Tl至T4的部分。圖7B是沿圖7A所示的線VIIB-VIIB取的截面視圖。從而， 圖7B按照從圖7B的下到上的順序示出了發(fā)光晶閘管Li、肖特基使能二極管SDel、肖特基寫入二極管SDwl、電源線電阻Rgxl、耦合二極管Dxl、以及傳遞晶閘管Tl。在圖7A和圖7B 中，以其名稱來表示主要的元件和端子。圖7A中，以實(shí)線示出了連接在各元件之間的配線。圖7B中，省略了連接在各元件之間的配線。如圖7B所示，發(fā)光芯片Cl (C)包括彼此獨(dú)立的多個島(第一島141、第三島143、第四島144、第五島145、第六島146、和第七島147)，這些島在諸如GaAs或GaAlAs的半導(dǎo)體中通過按照從下層到上層的順序順序地堆疊P型襯底80、p型第一半導(dǎo)體層81、n型第二半導(dǎo)體層82、p型第三半導(dǎo)體層83、和η型第四半導(dǎo)體層84，以及連續(xù)蝕刻周圍的ρ型第一半導(dǎo)體層81、η型第二半導(dǎo)體層82、ρ型第三半導(dǎo)體層83、和η型第四半導(dǎo)體層84而形成。應(yīng)該注意，第一示例性實(shí)施例不包括第二島142(見后面描述的圖24A和圖MB)， 在下面描述的第八示例性實(shí)施例中包括第二島142。如圖7A所示，第一島141為具有延伸部分的矩形平面視圖，并包括發(fā)光晶閘管Li、 肖特基寫入二極管SDwl、肖特基使能二極管SDel、以及連接電阻Ra。第三島143為具有放大末端的平面視圖，并包括電源線電阻Rgx。第四島144為矩形平面視圖，并包括傳遞晶閘管Tl和耦合二極管Dxl。第五島145具有矩形平面視圖，并包括啟動二極管DxO。第六島 146和第七島147為具有放大末端的平面視圖，且第六島146包括限流電阻R1，而第七島 147包括限流電阻R2。在發(fā)光芯片Cl (C)中，并行形成類似于第一島141、第三島143和第四島144的各島。這些島以與第一島141、第三島143、和第四島144類似的方式包括發(fā)光晶閘管L2、L3、 L4、…，電源線電阻Rgx2、Rgx3、Rgx4、· · ·，傳遞晶閘管T2、T3、T4、· · ·等。從而省略其描述。此外，襯底80的背面包括作為Vsub端子的背面電極85。下面將參照圖7A和圖7B進(jìn)一步描述第一島141、第三島143、第四島144、第五島 145、第六島146、和第七島147。第一島141中所包含的發(fā)光晶閘管Ll具有作為襯底80的陽極端子、作為形成在 η型第四半導(dǎo)體層84的區(qū)111上的η型歐姆電極121的陰極端子、以及作為通過蝕刻去除 η型第四半導(dǎo)體層84后露出的ρ型第三半導(dǎo)體層83的柵極端子Gl 1。應(yīng)該注意，未將柵極端子Gll形成為電極。光從η型第四半導(dǎo)體層84的區(qū)111上除了 η型歐姆電極121部分以外的表面發(fā)出。第一島141中所包含的肖特基寫入二極管SDwl具有作為ρ型第三半導(dǎo)體層83的陽極端子、和作為形成在通過蝕刻去除η型第四半導(dǎo)體層84后露出的ρ型第三半導(dǎo)體層83 上的肖特基電極151的陰極端子。類似地，第一島141中所包含的肖特基使能二極管SDel具有ρ型第三半導(dǎo)體層83 的陽極端子、和作為形成在通過蝕刻去除η型第四半導(dǎo)體層84后露出的ρ型第三半導(dǎo)體層 83上的肖特基電極152的陰極端子。發(fā)光晶閘管Ll的柵極端子G11、肖特基寫入二極管SDwl的陽極端子、和肖特基使能二極管SDel的陽極端子共同為第一島141的ρ型第三半導(dǎo)體層83。第一島141的ρ型第三半導(dǎo)體層83在平面視圖中的延伸部分具有連接電阻Ral， P型歐姆電極132形成在該延伸部分的尖端。即，連接電阻Ral使用肖特基電極151和ρ型歐姆電極132之間的ρ型第三半導(dǎo)體層83作為電阻。第三島143所包含的電源線電阻Rgxl形成在形成于ρ型第三半導(dǎo)體層83上的兩個P型歐姆電極133和134之間。電源線電阻Rgxl使用兩個P型歐姆電極133和134之間的P型第三半導(dǎo)體層83作為電阻。第四島144所包含的傳遞晶閘管Tl具有作為襯底80的陽極端子、作為形成在η
2型第四半導(dǎo)體層84的區(qū)115上的η型歐姆電極124的陰極端子、以及作為形成在通過蝕刻去除η型第四半導(dǎo)體層84后露出的ρ型第三半導(dǎo)體層83上的ρ型歐姆電極135的柵極端子 Gtl。類似地，第四島144所包含的耦合二極管Dxl形成為具有作為設(shè)置在η型第四半導(dǎo)體層84的區(qū)113上的η型歐姆電極123的陰極端子、和ρ型第三半導(dǎo)體層83的陽極端子。作為陽極端子的P型第三半導(dǎo)體層83連接至傳遞晶閘管Tl的柵極端子Gtl。第五島145中所包含的啟動二極管DxO具有作為形成在η型第四半導(dǎo)體層84的區(qū)(無參考標(biāo)號)上的η型歐姆電極(無參考標(biāo)號)的陰極端子，和作為形成在去除η型第四半導(dǎo)體層84后露出的ρ型第三半導(dǎo)體層83上的ρ型歐姆電極(無參考標(biāo)號)的陽極端子。以與第三島143所包含的電源線電阻Rgxl相同的方式，第六島146所包含的限流電阻Rl和第七島所包含的限流電阻R2使用ρ型第三半導(dǎo)體層83作為電阻，該電阻位于形成于去除η型第四半導(dǎo)體層84后露出的ρ型第三半導(dǎo)體層83上的一對ρ型歐姆電極(無參考標(biāo)號)之間。下面描述圖7Α中各元件之間的連接關(guān)系。在第一島141中，第一島141的ρ型第三半導(dǎo)體層83 (其為發(fā)光晶閘管Ll的柵極端子Gll)用作肖特基寫入二極管SDwl的陽極端子、肖特基使能二極管SDel的陽極端子和連接電阻Ral的一個端子，從而這些端子相互連接。作為連接電阻Ral的另一個端子的ρ型歐姆電極132連接至作為傳遞晶閘管Tl 的柵極端子Gtl的ρ型歐姆電極135。作為發(fā)光晶閘管Ll的陰極端子的η型歐姆電極121連接至點(diǎn)亮信號線75。點(diǎn)亮信號線75連接至φ 端子。作為肖特基寫入二極管SDwl的陰極端子的肖特基電極151連接至寫入信號線74。 寫入信號線74連接至φW端子。作為肖特基使能二極管SDel的陰極端子的肖特基電極152連接至使能信號線76。 使能信號線76連接至φΕ端子。作為第三島143所包含的電源線電阻Rgxl的一個端子的ρ型歐姆電極連接至作為第一島141所包含的連接電阻Ral的另一個端子的ρ型歐姆電極132。作為電源線電阻 Rgxl的另一個端子的P型歐姆電極134連接至電源線71。電源線71連接至Vga端子。作為第四島144所包含的傳遞晶閘管Tl的陰極端子的η型歐姆電極IM連接至第一傳遞信號線72。第一傳遞信號線72經(jīng)由第六島146所包含的限流電阻Rl連接至φ 端子。作為第四島144所包含的耦合二極管Dxl的陰極端子的η型歐姆電極123連接至作為鄰近η型歐姆電極123設(shè)置的傳遞晶閘管Τ2的柵極端子Gt2的ρ型歐姆電極(無參考標(biāo)號)。另一方面，作為第四島144所包含的傳遞晶閘管Tl的柵極端子Gtl的ρ型歐姆電極135連接至形成在作為第五島145所包含的啟動二極管DxO的陰極端子的η型第四半導(dǎo)體層84上的η型歐姆電極(無參考標(biāo)號)。形成在作為第五島145所包含的啟動二極管DxO的陽極端子的ρ型第三半導(dǎo)體層83上的ρ型歐姆電極(無參考標(biāo)號)連接至形成在作為偶數(shù)編號的傳遞晶閘管T2、T4、 Τ6、...的陰極端子的η型第四半導(dǎo)體層84上的η型歐姆電極(無參考標(biāo)號)，以及經(jīng)由第七島147所包含的限流電阻R2連接至φ2端子。盡管本文省略了描述，但是類似的連接關(guān)系適用于其他的發(fā)光晶閘管L、傳遞晶閘管Τ、耦合二極管Dx、和肖特基寫入二極管SDw、肖特基使能二極管SDe、連接電阻Ra、和電源線電阻Rgx。如上所述形成了圖6所示的發(fā)光芯片Cl (C)的電路構(gòu)造。現(xiàn)在描述發(fā)光裝置65的操作。發(fā)光裝置65包括發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)(見圖3至圖4B)。如圖4B所示，基準(zhǔn)電位Vsub和電源電位Vga被共同提供給電路板62上的所有發(fā)光芯片(發(fā)光芯片Cl至C40)。第一傳遞信號φ 、第二傳遞信號φ2、和點(diǎn)亮信號φ 被共同發(fā)送至所有的發(fā)光芯片C。從而，所有的發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)被并行(同時)驅(qū)動。如圖5所示，發(fā)送選擇信號cpV (tpVa至cpVj)中的兩個選擇信號的組合來唯一指定發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)之一。圖8是用于說明根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光芯片C的操作的時序圖。圖8中，描述了從發(fā)光裝置65的發(fā)光芯片C(發(fā)光芯片Cl至C40)中選擇的發(fā)光芯片Cl、C2、C3、C15、C16、C25、C26、C35、C36和C40的操作。其他發(fā)光芯片C的操作與上述類似。圖8示出了關(guān)注于控制是否點(diǎn)亮每個發(fā)光芯片C中的發(fā)光晶閘管Ll和L2的操作時序圖。下面，將對是否點(diǎn)亮發(fā)光晶閘管L的控制稱為點(diǎn)亮控制。圖8中，按字母順序經(jīng)歷從時間點(diǎn)a到時間點(diǎn)ν的時間。在從時間點(diǎn)c到時間點(diǎn)r 的時間間隔T(I)中，進(jìn)行每個發(fā)光芯片C的發(fā)光晶閘管Ll的點(diǎn)亮控制。在從時間點(diǎn)r到時間點(diǎn)ν的時間間隔W2)中，進(jìn)行每個發(fā)光芯片C的發(fā)光晶閘管L2的點(diǎn)亮控制。在從時間點(diǎn)ν開始的時間間隔T(3)中，進(jìn)行每個發(fā)光芯片C的發(fā)光晶閘管L3的點(diǎn)亮控制。以類似方式，進(jìn)行發(fā)光晶閘管Ln(n ^ 4)的點(diǎn)亮控制。在第一示例性實(shí)施例中，時間間隔T(I)、W2)、T(3)、. . ·具有相同的長度，并且在不進(jìn)行區(qū)分時，被稱作時間間隔Τ。時間間隔T的長度可以是變量，只要保持下述的各信號之間的相互關(guān)系就可以。第一傳遞信號φ 、第二傳遞信號φ2、和點(diǎn)亮信號φ 的信號波形是周期性的。g卩，第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2以周期2XT(其為T(I)和TQ)之和)進(jìn)行重復(fù)。點(diǎn)亮信號φ 以周期T進(jìn)行重復(fù)。另一方面，每個選擇信號φν (cpVa至(pVj)如下所述都根據(jù)接收到的圖像數(shù)據(jù)變化，并控制是否點(diǎn)亮指定的發(fā)光芯片C的發(fā)光晶閘管L。從時間點(diǎn)a到時間點(diǎn)c的時間間隔用于發(fā)光芯片C開始其操作。在下面的操作描述中描述該時間間隔中的信號。下面描述時間間隔T(I)和T(2)中的第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2的信號波形。第一傳遞信號φ 在時間間隔T(I)的開始時間點(diǎn)c具有低電平電位(下文中稱作"L")，而在時間點(diǎn)q變換為高電平電位(下文中稱作"H")，然后在時間點(diǎn)t從"H" 變換為"L"，并在時間點(diǎn)ν保持"L"，時間點(diǎn)ν是時間間隔冗2)的結(jié)束時間點(diǎn)。第二傳遞信號φ2在時間間隔T(I)的開始時間點(diǎn)c為"H"，而在時間點(diǎn)ρ從"H" 變換為"L"，然后在時間點(diǎn)u從"L"變換為"H"，并在時間間隔W2)的結(jié)束時間點(diǎn)ν 保持在〃 H"?，F(xiàn)在，比較第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2，可以看到第一傳遞信號φ 在時間間隔T(I)中的波形為第二傳遞信號φ2在時間間隔Τ(2)中的波形。第二傳遞信號φ2在時間間隔T(I)中的波形為第一傳遞信號φ 在時間間隔Τ(2)中的波形。S卩，第一傳遞信號φι和第二傳遞信號φ2是以2Χ時間間隔T的周期進(jìn)行重復(fù)的信號波形。第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2在兩個信號均為"L"的每個時間間隔(諸如從時間點(diǎn)P到時間點(diǎn)q的時間間隔)之前和之后交替重復(fù)"H"和"L"。除了從時間點(diǎn)a到時間點(diǎn)b的時間間隔以外，第一傳遞信號φ 1和第二傳遞信號φ2不共有這兩個信號都為〃 H"的時間間隔。通過第一傳遞信號φ 和第二傳遞信號φ2組成的傳遞信號對，圖6所示的傳遞晶閘管T如下所述順序?qū)?，并設(shè)置發(fā)光晶閘管L，該發(fā)光晶閘管L為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮(點(diǎn)亮控制) 的控制對象。下面描述點(diǎn)亮信號φ 的信號波形。點(diǎn)亮信號φ 在時間間隔T(I)的開始時間點(diǎn)c從"H"變換為"L"，并在時間點(diǎn)P 從〃 L"變換為〃 H"。點(diǎn)亮信號φ 在時間間隔T(I)的結(jié)束時間點(diǎn)r從〃 H"變換為〃 L"。 該信號波形在時間間隔TO)及以后進(jìn)行重復(fù)。點(diǎn)亮信號φ 是如下所述的給發(fā)光晶閘管L提供用于點(diǎn)亮(發(fā)光)的電流的信號。接下來描述選擇信號CpV的信號波形。選擇信號CpV是根據(jù)接收到的圖像數(shù)據(jù)變化并控制是否點(diǎn)亮指定的發(fā)光芯片C的發(fā)光晶閘管L的信號。例如，選擇信號q>Va在時間間隔T(I)的開始時間點(diǎn)c為〃 L"，在時間點(diǎn)d 從〃 L"變換為〃 H"，并在時間點(diǎn)e從〃 H"變換為〃 L"。然后選擇信號cpVa在時間間隔T(I)的結(jié)束時間點(diǎn)r保持在"L"。另一方面，選擇信號cpVb在時間間隔T(I)的開始時間點(diǎn)c為〃 L"，在時間點(diǎn)d從〃 L"變換為〃 H"，并在時間點(diǎn)e從〃 H"變換為〃 L"。 然后選擇信號(pVb在時間點(diǎn)f從"L"變換為"H"，并在時間點(diǎn)g從"H"變換為"L"。 然后選擇信號<pVb在時間間隔T(I)的結(jié)束時間點(diǎn)r保持在"L"。選擇信號φν在時間間隔T(I)的開始時間點(diǎn)c為〃 L"，并在時間間隔T(I)的結(jié)束時間點(diǎn)r保持在"L"。當(dāng)點(diǎn)亮信號φ 為"L"時，選擇信號(pV在從時間點(diǎn)c到時間點(diǎn)ρ 的時間間隔中根據(jù)圖像數(shù)據(jù)而具有為"H"的時間間隔。在描述發(fā)光裝置65和發(fā)光芯片C的操作之前，描述晶閘管(傳遞晶閘管Τ、發(fā)光晶閘管L)的基本操作。晶閘管是具有三個端子的半導(dǎo)體器件，這三個端子為陽極端子、陰極端子和柵極端子。下面中，作為一個實(shí)例，提供給作為晶閘管的陽極端子的Vsub端子的基準(zhǔn)電位 Vsub為0V(" H")，而提供給Vga端子的電源電位Vga為-3. 3V(〃 L〃)，如圖6和7所示。該晶閘管是通過如圖7A和7B所示堆疊基于GaAS、GaAlAS等的ρ型半導(dǎo)體層和η型半導(dǎo)體層構(gòu)成的。假設(shè)Pn結(jié)的擴(kuò)散電位(正向電位)Vd為1.5V，假設(shè)肖特基結(jié)(勢壘)的正向電位Vs為0.5V。這些值用于下面的說明。處于其中沒有電流在陽極端子和陰極端子之間流過的OFF狀態(tài)的晶閘管在其陰極端子施加有低于閾值電壓V的電位(負(fù)的較大電位)時變換為ON狀態(tài)(導(dǎo)通)。晶閘管在導(dǎo)通時變換為其中有電流在陽極端子和陰極端子之間流過的狀態(tài)(ON狀態(tài))。此處，晶閘管的閾值電壓為柵極端子的電位減去擴(kuò)散電位Vd。從而，如果晶閘管的柵極端子的電位為-1. 5V，則閾值電壓為-3. 0V。即，當(dāng)向陰極端子施加低于-3. OV的電壓時，晶閘管導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管處于ON狀態(tài)時，柵極端子的電位接近該晶閘管的陽極端子的電位。由于此處將陽極端子假設(shè)為0V(" H")，因此將在假設(shè)柵極端子的電位為0V(" H")的條件下給出下面的說明。處于ON狀態(tài)的晶閘管的陰極端子具有pn結(jié)的擴(kuò)散電位Vd。在該狀態(tài)中，陰極端子的電位為-1.5V。一旦晶閘管導(dǎo)通，該晶閘管就保持ON狀態(tài)，直到陰極端子的電位變?yōu)楦哂诒３?ON狀態(tài)所需的某一電位(負(fù)的較小電位)。由于處于ON狀態(tài)的晶閘管的陰極端子的電位為-1. 5V，因此當(dāng)向該陰極端子施加高于-1. 5V的電位時，該晶閘管變換為OFF狀態(tài)(關(guān)斷)。例如，當(dāng)陰極端子變?yōu)?H" (OV)時，該陰極端子具有與陽極端子相同的電位，從而該晶閘管關(guān)斷。另一方面，只要向陰極端子持續(xù)施加低于-1. 5V的電位以提供允許保持晶閘管的 ON狀態(tài)的電流，該晶閘管就保持ON狀態(tài)。從上面的描述可知，晶閘管一旦處于ON狀態(tài)，就保持有電流流過的狀態(tài)，并且不會被柵極端子的電位變換至OFF狀態(tài)。即，晶閘管具有維持(存儲和保持)ON狀態(tài)的功能。如上所述，持續(xù)施加至陰極端子以保持晶閘管的ON狀態(tài)的電位(保持電位)可以高于(絕對值低于)施加至陰極端子以使晶閘管導(dǎo)通的電位。發(fā)光晶閘管L在導(dǎo)通時點(diǎn)亮(發(fā)光)，而在關(guān)斷時不點(diǎn)亮(不發(fā)光)。處于ON狀態(tài)的發(fā)光晶閘管L的發(fā)光輸出(亮度)由流過陰極端子和陽極端子之間的電流確定。在描述發(fā)光芯片C的操作之前，描述肖特基寫入二極管SDw和肖特基使能二極管 SDe的操作。肖特基寫入二極管SDw、肖特基使能二極管SDe、和連接電阻Ra構(gòu)成3_輸入AND 電路ANDl。下面利用以圖6所示的點(diǎn)劃線圈起來的肖特基寫入二極管SDwl、肖特基使能二極管SDel和連接電阻Ral來描述3_輸入AND電路ANDl。在3-輸入AND電路ANDl中，連接電阻Ral的一個端子0連接至肖特基寫入二極管SDwl的陽極端子和肖特基使能二極管SDel的陽極端子。連接電阻Ral的另一個端子X 連接至傳遞晶閘管Tl的柵極端子Gtl。肖特基寫入二極管SDwl的陰極端子Y連接至寫入信號線74，肖特基使能二極管SDel的陰極端子Z連接至使能信號線76。如上所述，寫入信號線74連接至cpW端子，而使能信號線76連接至φΕ端子。連接電阻Ral的一個端子0連接至發(fā)光晶閘管Ll的柵極端子G11。端子X、端子Y、和端子Z用作輸入端子，端子0用作輸出端子。如下所述，當(dāng)端子 X、端子Y、和端子Z的所有電位(信號)都變?yōu)?H" (OV)時，端子0的電位(信號)變?yōu)椤?H" (OV)。從而3-輸入AND電路ANDl用作具有3個輸入端的AND電路。
表1示出了當(dāng)連接電阻Ral的另一端子X的電位(表示為Gt(X))為〃 H" (OV) 時，cpW端子(3-輸入AND電路ANDl的端子Y)的電位(表示為cpW(Y))、φΕ端子(3-輸入 AND電路ANDl的端子Z)的電位(表示為φΕ(Ζ))、以及端子0的電位(表示為Gl (0))之間的關(guān)系。即，當(dāng)屮\￥(丫)和^^0兩者都為“H" (OV)時，3-輸入AND電路ANDl用作AND,且 Gl(O)為"H" (0V)。然而，當(dāng)cpW(Y)和φΕ(Ζ)兩者中的任意一個或二者皆為"L" (-3. 3V) 時，沿正向向肖特基寫入二極管SDwl和肖特基使能二極管SDel兩者或二者中的任意一個施加電壓(正偏)時，Gl(O)變?yōu)橥ㄟ^"L" (-3.3V)減去肖特基結(jié)的正向電位Vs(-0.5V) 得到的-2. 8V。表 權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q 個指定信號被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個到Q個選擇信號的組合， 其中，Q為2以上的整數(shù)，P為3以上的整數(shù)，且卩>0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中， 所述多個發(fā)光芯片的數(shù)量為一0個以下，指定所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片的指定信號的數(shù)量為Q個，以及從所述P個選擇信號中取的Q個選擇信號的組合均各不相同，每個組合均指定所述多個發(fā)光芯片中的一個發(fā)光芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述選擇信號產(chǎn)生部件基于各組合中逐組合的方式按照時間順序發(fā)送各選擇信號，其中，每個組合均將所述多個發(fā)光芯片中的一個發(fā)光芯片指定為控制對象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，還包括傳遞信號產(chǎn)生部件，其發(fā)送傳遞信號以順序地將所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片中的多個發(fā)光元件逐一設(shè)置成控制對象。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，還包括點(diǎn)亮信號產(chǎn)生部件，其發(fā)送點(diǎn)亮信號以向所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片中的多個發(fā)光元件提供用于進(jìn)行點(diǎn)亮的電能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中，用于進(jìn)行點(diǎn)亮的電能通過電源線提供給所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片中的多個發(fā)光元件，所述發(fā)光裝置還包括熄滅信號產(chǎn)生部件，其提供熄滅信號以將通過所述電源線施加給發(fā)光元件的電位改變?yōu)槭拱l(fā)光元件熄滅的另一電位，以熄滅被點(diǎn)亮的每個發(fā)光元件。
7.一種發(fā)光裝置的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光裝置包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q個指定信號被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象，所述驅(qū)動方法包括順序地將所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片中的多個發(fā)光元件逐一設(shè)置為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及通過使用指定信號將所述多個發(fā)光芯片中的一個發(fā)光芯片指定為控制對象，其中，所述指定信號包括從P個選擇信號中取的兩個至Q個信號的組合， 其中，Q為2以上的整數(shù)，P為3以上的整數(shù)，且P > Q。
8.一種發(fā)光裝置，其包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件；使能信號提供單元，其將使能信號共同發(fā)送至屬于由所述多個發(fā)光芯片分成的M個組中的每一組的發(fā)光芯片，所述使能信號從被設(shè)置為控制對象的發(fā)光元件中選擇一個發(fā)光元件作為點(diǎn)亮對象，其中M為2以上的整數(shù)；寫入信號提供單元，其將寫入信號共同發(fā)送至屬于由所述M個組中的每一組中的發(fā)光芯片所分成的N個級中的每一級的發(fā)光芯片，所述寫入信號從被設(shè)置為控制對象的發(fā)光元件中選擇發(fā)光元件作為點(diǎn)亮對象，其中N為2以上的整數(shù)；以及點(diǎn)亮信號提供單元，其將點(diǎn)亮信號共同發(fā)送至屬于所述M個組中的每一組的發(fā)光芯片，所述發(fā)光信號提供電能以點(diǎn)亮通過所述使能信號所選的和通過所述寫入信號所選的發(fā)光元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其中，所述寫入信號提供單元基于所述M個組中逐組的方式按時間順序?qū)⑺鰧懭胄盘柊l(fā)送至屬于所述N個級中的每一級的發(fā)光芯片，所述寫入信號從被指定為控制對象的發(fā)光元件中選擇發(fā)光元件作為點(diǎn)亮對象。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述點(diǎn)亮信號提供單元和所述使能信號提供單元分別在所述M個組中彼此之間相互錯開的發(fā)送時間點(diǎn)向所述M個組發(fā)送所述點(diǎn)亮信號和所述使能信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置，所述點(diǎn)亮信號提供單元和所述使能信號提供單元分別以所述M個組中彼此之間具有360/M度移位的相位向所述M個組發(fā)送所述點(diǎn)亮信號和所述使能信號。
12.一種發(fā)光芯片，其包括 多個發(fā)光元件；多個傳遞元件，其被設(shè)置為分別對應(yīng)于所述多個發(fā)光元件，并且順序地將所述多個發(fā)光元件逐一設(shè)置為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及N個控制端子，每個控制端子都接收指定信號來獨(dú)立控制所述多個發(fā)光元件中的每個發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅； 其中，N為2以上的整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光芯片，還包括多個AND電路，每一個AND電路都位于所述多個發(fā)光元件中的一個發(fā)光元件和所述多個傳遞元件中的一個傳遞元件之間，以及都接收分別發(fā)送至所述N個控制端子的N個信號和來自所述多個傳遞元件中所述的一個傳遞元件的信號的輸入，并向所述多個發(fā)光元件中所述的一個發(fā)光元件輸出信號，所述多個傳遞元件中所述的一個傳遞元件被設(shè)置為對應(yīng)于所述多個發(fā)光元件中所述的一個發(fā)光元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光芯片，其中，所述多個傳遞元件是多個傳遞晶間管，每個傳遞晶間管都具有第一柵極端子、第一陰極端子和第一陽極端子，以及所述多個發(fā)光元件是多個發(fā)光晶間管，每個發(fā)光晶間管都具有第二柵極端子、第二陰極端子和第二陽極端子，所述發(fā)光芯片還包括多個第一電氣部件，每個第一電氣部件都將所述多個傳遞晶閘管的第一柵極端子中的兩個柵極端子相互連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光芯片，其中，所述發(fā)光芯片中的所述多個AND電路中的每一個AND電路都包括第二電氣部件，其一端連接至相應(yīng)的一個傳遞晶間管的第一柵極端子，且其另一端連接至相應(yīng)的一個發(fā)光晶間管的第二柵極端子；以及N個第三電氣部件，每個第三電氣部件都設(shè)置在所述N個控制端子中相應(yīng)的一個控制端子和相應(yīng)的一個發(fā)光晶間管的第二柵極端子之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光芯片，還包括多個第二電氣部件，其被設(shè)置為分別對應(yīng)于所述多個傳遞晶間管，以及每個第二電氣部件都包括連接至第一柵極端子的一端和連接至相應(yīng)的一個發(fā)光晶間管的第二柵極端子的另一端；多個第三電氣部件，其被設(shè)置為分別對應(yīng)于所述多個發(fā)光晶間管，以及每個第三電氣部件都包括連接至第二柵極端子的一端；以及N個肖特基結(jié)二極管，每個肖特基結(jié)二極管都設(shè)置在所述N個控制端子中相應(yīng)的一個控制端子和連接至所述多個第三電氣部件的另一端的寫入信號線之間，其中，所述多個AND電路中的每一個AND電路都包括所述多個第二電氣部件之一、所述多個第三電氣部件之一和所述N個肖特基結(jié)二極管。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光芯片，還包括多個第四電氣部件，每個第四電氣部件都包括連接至所述多個傳遞晶間管中相應(yīng)的一個傳遞晶閘管的第一柵極端子的一端；多個寫入晶間管，每個寫入晶間管都具有第三柵極端子、第三陽極端子和第三陰極端子，所述第三柵極端子連接至所述多個第四電氣部件中相應(yīng)的一個電氣部件的另一端；多個第五電氣部件，每個第五電氣部件都連接至所述多個寫入晶間管中相應(yīng)的一個寫入晶閘管的第三柵極端子，以及連接至所述多個發(fā)光晶閘管中相應(yīng)的一個發(fā)光晶閘管的第二柵極端子；以及N個第六電氣部件，每個第六電氣部件都設(shè)置在所述N個控制端子中相應(yīng)的一個控制端子和連接至所述多個寫入晶間管中每一個寫入晶間管的第三陰極端子和第三陽極端子之一的寫入信號線的一端之間，其中所述多個AND電路中的每一個AND電路都包括所述多個第四電氣部件之一、所述多個寫入晶閘管之一和N個第六電氣部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光芯片，還包括寫入使能晶閘管，其具有第四柵極端子、 第四陽極端子和第四陰極端子，并設(shè)置在所述N個第六電氣部件和連接至所述寫入信號線的所述多個AND電路中每一個AND電路中的寫入晶閘管之一的第三陽極端子和第三陰極端子之一之間，所述第四陽極端子和第四陰極端子之一連接至寫入信號線。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的發(fā)光芯片，還包括熄滅晶閘管，其具有第五柵極端子、第五陽極端子和第五陰極端子，所述第五柵極端子連接至點(diǎn)亮信號線，所述點(diǎn)亮信號線發(fā)送點(diǎn)亮信號以提供用于進(jìn)行點(diǎn)亮的電能且連接至所述多個發(fā)光晶閘管中每一個發(fā)光晶間管的第二陽極端子和第二陰極端子之一，所述第五陽極端子和所述第五陰極端子之一經(jīng)由限流電阻連接至熄滅信號端子，用于熄滅的熄滅信號被發(fā)送至該熄滅信號端子。
20.一種發(fā)光芯片，包括多個自掃描發(fā)光裝置陣列，其中每個自掃描發(fā)光裝置陣列都包括多個發(fā)光元件和分別對應(yīng)于所述多個發(fā)光元件而設(shè)置的多個傳遞元件，并順序?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件逐一設(shè)置為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及N個控制端子，每個控制端子都單獨(dú)接收指定信號以控制所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅，其中 N為2以上的整數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光芯片，還包括反相晶間管，其具有第六柵極端子、第六陽極端子和第六陰極端子，且設(shè)置在相鄰的兩個自掃描發(fā)光裝置陣列之間，所述第六陽極端子和第六陰極端子之一連接至所述相鄰的兩個自掃描發(fā)光裝置陣列中的一個自掃描發(fā)光裝置陣列的控制信號線，所述第六柵極端子連接至所述相鄰的兩個自掃描發(fā)光裝置陣列中的另一個自掃描發(fā)光裝置陣列的控制信號線。
22.—種打印頭，包括曝光單元，其對圖像載體進(jìn)行曝光以形成靜電潛像；以及光學(xué)單元，其將由所述曝光單元發(fā)出的光聚焦到圖像載體上， 所述曝光單元包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q 個指定信號被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個至Q個選擇信號的組合， 其中，Q為2以上的整數(shù)，P為3以上的整數(shù)，且卩>0。
23.一種圖像形成設(shè)備，包括 充電單元，其對圖像載體進(jìn)行充電；曝光單元，其對圖像載體進(jìn)行曝光以形成靜電潛像； 光學(xué)單元，其將由所述曝光單元發(fā)出的光聚焦到圖像載體上； 顯影單元，其對形成在圖像載體上的靜電潛像進(jìn)行顯影；以及轉(zhuǎn)印單元，其將顯影在圖像載體上的圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印體， 所述曝光單元包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個至Q 個指定信號被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個發(fā)光元件指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個發(fā)光芯片的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個至Q個選擇信號的組合， 其中，Q為2以上的整數(shù)，P為3以上的整數(shù)，且卩>0。
全文摘要
本發(fā)明提供了發(fā)光裝置及其驅(qū)動方法、發(fā)光芯片、打印頭及成像設(shè)備。該發(fā)光裝置包括多個發(fā)光芯片，每個發(fā)光芯片都具有多個發(fā)光元件，且每個發(fā)光芯片都通過兩個到Q個指定信號(Q為2以上的整數(shù))被指定為點(diǎn)亮或不點(diǎn)亮的控制對象；以及選擇信號產(chǎn)生部件，其選擇性地發(fā)送P個選擇信號(P為3以上的整數(shù)，其中P＞Q)作為將所述多個發(fā)光元件中的每一個指定為控制對象的指定信號，用于所述多個發(fā)光芯片中的每一個的指定信號包括從所述P個選擇信號中取的兩個到Q個選擇信號的組合。
文檔編號H01L33/62GK102198759SQ20101060060
公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者大野誠治 申請人:富士施樂株式會社