(57)【要約】      （修正有）【課題】配線数を低減しつつ、高いデータ速度を実現する発光半導体要素のリニアアレイを提供する。【解決手段】発光半導体要素のアレイ２００であって、各要素はドライバ２２０と、少なくとも１つの発光装置２１０を含む。アレイ２００は、第１のサブセットの要素に接続され、該要素の第１のパーティションを形成するデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を備えるとともに、第２のサブセットの要素に接続され、該要素の第２のパーティションを形成する補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）を備える。第１、第２のパーティションは、各要素が、それぞれが属するサブセットによって一意的に識別されるように選択される。データバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）は、上記第１のサブセットの要素に対して指令を供給するように構成される。各要素は、第２のパーティションに応じて、特定のサブセットのメンバシップに基づいて、指令を抽出する。【選択図】図２
2014083848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル印刷装置における使用のための発光半導体要素のリニアアレイ（２００）であって、各発光半導体要素は、ドライバ（２２０）および少なくとも１つの発光装置（２１０）を含み、
前記リニアアレイ（２００）は、前記発光半導体要素の第１の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を備え、前記第１の複数のサブセットは、前記発光半導体要素の第１のパーティションを形成し、
前記リニアアレイ（２００）は、前記発光半導体要素の第２の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）をさらに備え、前記第２の複数のサブセットは、前記発光半導体要素の第２のパーティションを形成し、
前記第１のパーティションおよび前記第２のパーティションは、発光半導体要素の各々１つが、それが属する前記第１のパーティションのサブセットおよび前記第２のパーティションのサブセットによって一意的に識別されるように選択され、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）は、前記発光半導体要素の前記第１の複数のサブセットに対して指令を供給するように構成され、
前記発光半導体要素の各々は、前記第２のパーティションに応じて、特定のサブセットのメンバシップに基づいて指令を抽出するように構成される、リニアアレイ。
【請求項２】
前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）は、活性状態または非活性状態を示す信号を出力するように適合される、請求項１に記載のリニアアレイ。
【請求項３】
前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）は、前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）のうちの１つだけが前記活性状態を出力する一連の状態を繰り返すように構成され、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）は、特定の発光半導体要素に対して、前記特定の発光半導体要素が接続される補助バスの活性状態信号に同期して指令を供給するように構成される、請求項２に記載のリニアアレイ。
【請求項４】
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）は、前記発光半導体要素が接続される個別の補助バスの活性状態信号に同期して、前記発光半導体要素に、個別のアドレス割当指令を供給するようにさらに構成され、
前記発光半導体要素は、前記個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを保持するように適合され、
前記アドレス割当指令に続く指令はアドレスを含み、前記活性状態信号とは独立して送信され、
前記発光半導体要素の各々は、前記含まれるアドレスと前記保持されたアドレスとを比較することによって、指令を抽出する、請求項２に記載のリニアアレイ。
【請求項５】
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）は、前記発光半導体要素が接続される個別の補助バスの活性状態信号に同期して、前記発光半導体要素に、個別のアドレス割当指令を供給するようにさらに構成され、
前記発光半導体要素は、前記個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを保持するように適合され、
前記アドレス割当指令に続く指令はアドレスを含み、前記活性状態信号とは独立して送信され、
前記発光半導体要素の各々は、前記含まれるアドレスと前記保持されたアドレスとを比較することによって、指令を抽出する、請求項３に記載のリニアアレイ。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光半導体要素のアレイを少なくとも１つ備える、デジタル印刷装置。
【請求項７】
コントローラ（２５０）から、デジタル印刷装置内の発光半導体要素のリニアアレイ（２００）に指令を送信するための方法であって、
各発光半導体要素は、ドライバ（２２０）と、少なくとも１つの発光装置（２１０）とを含み、
前記リニアアレイ（２００）は、前記発光半導体要素の第１の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を備え、前記第１の複数のサブセットは、前記発光半導体要素の第１のパーティションを形成し、
前記リニアアレイは、前記発光半導体要素の第２の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）をさらに備え、前記第２の複数のサブセットは、前記発光半導体要素の第２のパーティションを形成し、
前記第１のパーティションおよび前記第２のパーティションは、発光半導体要素の各々１つが、それが属する前記第１のパーティションのサブセットおよび前記第２のパーティションのサブセットによって一意的に識別されるように選択され、
前記方法は、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記発光半導体要素の前記第１の複数のサブセットに対して指令を供給するステップと、
前記の第２のパーティションに応じて、特定のサブセットのメンバシップに基づいて前記発光半導体要素において指令を抽出するステップとを含む、方法。
【請求項８】
前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）は、活性状態または非活性状態を示す信号を出力するように適合され、
前記方法は、
前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）のうちの１つだけが前記活性状態を示す信号を出力する一連の状態を、前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）繰り返させるステップと、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、特定の発光半導体要素が接続される補助バスの活性状態信号に同期して、前記特定の発光半導体要素に対する指令を供給するステップとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）は、活性状態または非活性状態を示す信号を出力するように適合され、
前記方法は、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記発光半導体要素が接続される個別の補助バスの活性状態信号に同期して、特定の発光半導体要素に対してアドレス割当指令を供給するステップ（５１０）と、
前記個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを、前記発光半導体要素に保持するステップと、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記活性状態信号とは独立して前記アドレス割当指令に続く指令を送信するステップとをさらに含み、前記アドレス割当指令に続く指令はアドレスを含み、
前記方法は、
前記含まれるアドレスと前記保持されたアドレスとを比較することによって、前記発光半導体要素において指令を抽出するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）は、活性状態または非活性状態を示す信号を出力するように適合され、
前記方法は、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記発光半導体要素が接続される個別の補助バスの活性状態信号に同期して、特定の発光半導体要素に対してアドレス割当指令を供給するステップ（５１０）と、
前記個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを、前記発光半導体要素に保持するステップと、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記活性状態信号とは独立して前記アドレス割当指令に続く指令を送信するステップとをさらに含み、前記アドレス割当指令に続く指令は前記保持されたアドレスを含み、
前記方法は、
前記含まれるアドレスと前記保持されたアドレスとを比較することによって、前記発光半導体要素において指令を抽出するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記発光半導体要素が接続される個別の補助バスに活性状態信号に同期して、特定の発光半導体要素に対してアドレス割当指令を供給するステップ（５１０）と、
前記個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを、前記発光半導体要素に保持するステップと、
前記複数のデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）を介して、前記アドレス割当指令に続く指令を送信するステップとをさらに含み、前記アドレス割当指令に続く指令は前記保持されたアドレスを含み、
前記方法は、
前記含まれるアドレスと前記保持されたアドレスとを比較することによって、前記発光半導体要素において指令を抽出するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法をプロセッサに実行させるように構成されたコード手段を含む、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル印刷の分野に関連し、より特定的には、デジタル印刷装置における使用のためのリニアＬＥＤアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のシステムにおいては、発光半導体要素のアレイには、限られた数の８ビット並列入力インターフェースを介して情報が供給される。各入力インターフェースは、一連の隣接発光半導体要素に発光パターンデータを供給する。そのデータは、１つの要素から次の要素へとシフトされる（いわゆる蓄積転送スキーム）。この配置は、最小の配線しか必要としないが、達成可能なデータ速度が厳しく制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態の目的は、この欠点を少なくとも部分的に克服する発光半導体要素のリニアアレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの局面によれば、デジタル印刷装置における使用のための発光半導体要素のリニアアレイが提供される。各発光半導体要素はドライバおよび少なくとも１つの発光装置を含み、アレイは発光半導体要素の第１の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数のデータバスを備え、第１の複数のサブセットは発光半導体要素の第１のパーティションを形成する。アレイは発光半導体要素の第２の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数の補助バスをさらに備え、第２の複数のサブセットは発光半導体要素の第２のパーティションを形成する。第１のパーティションおよび第２のパーティションは、発光半導体要素の各々１つが、それが属する第１のパーティションのサブセットおよび第２のパーティションのサブセットによって一意的に識別されるように選択される。複数のデータバスは、発光半導体要素の第１の複数のサブセットに対して指令を供給するように構成される。発光半導体要素の各々は、第２のパーティションに応じて、特定のサブセットのメンバシップに基づいて指令を抽出するように構成される。
【０００５】
本明細書で用いられる語句「指令」は、アレイの発光半導体デバイスに送信されなくてはならない任意の種類の情報を指定するように広く用いられる。この情報は、限定されないが、アドレス割当情報、発光パターン情報、管理情報、および、具体的な動作データを返信するための要求を含む。
【０００６】
本発明の利点は、発光半導体要素のリニアアレイを動作させるために必要となる配線を低減することである。バス型トポロジおよびスター型トポロジは各々欠点を有するが、本発明は、互いに直交するバスの２組のバスを用いることによる、有利なトレードオフを達成する。
【０００７】
必要となる配線数の低減、および１つのドライバから次のドライバへのデータ転送要件の排除のおかげで、本発明に従う改善されたアレイは、その端部同士を、その間にギャップを残すことなく結合し得るアレイモジュールの製造を可能とする。これによって、発光アレイは、従前の公知の技術で可能なものよりも、実質的に大きなトータル長さに組立てることが可能となる。これらのモジュール形式で構成されたアレイは、高い印刷速度を維持したまま、たとえば１ｍのオーダの幅までのより大きな印刷幅を可能にする。
【０００８】
本発明に従うリニアアレイの実施形態においては、複数の補助バスは、活性状態または非活性状態を示す信号を出力するように適合される。複数の補助バスは、複数の補助バスのうちの１つだけが活性状態を示す信号を出力する一連の状態を繰り返すように構成され、複数のデータバスは、特定の発光半導体要素に対して、特定の発光半導体要素が接続される補助バスの活性状態信号に同期して指令を供給するように構成される。
【０００９】
この実施形態においては、補助バスは、「チップ選択」バスとして用いられる。この実施形態の利点は、補助バスが、本発明の配線低減の利点を保持しつつ、相対的に単純な低速バスとして実現され得ることである。
【００１０】
特定の実施形態においては、複数のデータバスは、発光半導体要素が接続される個別の補助バスに活性状態信号に同期して、発光半導体要素に、個別のアドレス割当指令を供給するようにさらに構成される。発光半導体要素は、個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを保持するように適合される。アドレス割当指令に続く指令はアドレスを含み、活性状態信号とは独立して送信される。発光半導体要素の各々は、含まれるアドレスと保持されたアドレスとの比較によって、指令を抽出するように構成される。
【００１１】
この特定の実施形態のさらなる利点は、初期のアドレス割当ステージの後に、発光半導体要素に指令を送信するために補助バスが必要とされないことである。これは、補助バスを、（「デュアルシンプレックス」チャネルを確立する）双方向通信のためのリターン経路として機能させるような、他の使用のために利用可能とする。
【００１２】
本発明の１つの局面によれば、上述の発光半導体要素のアレイを少なくとも１つ備えるデジタル印刷装置が提供される。
【００１３】
本発明の１つの局面によれば、コントローラからデジタル印刷装置内の発光半導体要素のリニアアレイに指令を送信するための方法が提供される。各発光半導体要素はドライバおよび少なくとも１つの発光装置を含み、アレイは発光半導体要素の第１の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数のデータバスを備え、第１の複数のサブセットは発光半導体要素の第１のパーティションを形成する。アレイは発光半導体要素の第２の複数のサブセットにそれぞれ接続する複数の補助バスをさらに備え、第２の複数のサブセットは発光半導体要素の第２のパーティションを形成する。第１のパーティションおよび第２のパーティションは、発光半導体要素の各々１つが、それが属する第１のパーティションのサブセットおよび第２のパーティションのサブセットによって一意的に識別されるように選択される。方法は、複数のデータバスを介して発光半導体要素の第１の複数のサブセットに対して指令を供給するステップと、発光半導体要素において、第２のパーティションに応じて、特定のサブセットのメンバシップに基づいて指令を抽出するステップとを含む。
【００１４】
本発明に従う方法の実施形態においては、複数の補助バスは、活性状態または非活性状態を示す信号を出力するように適合される。方法は、複数の補助バスのうちの１つだけが、活性状態を示す信号を出力する一連の状態を、複数の補助バスに繰り返させるステップと、複数のデータバスを介して、特定の発光半導体要素に対して、特定の発光半導体要素が接続される補助バスの活性状態信号に同期して指令を供給するステップとをさらに含む。
【００１５】
特定の実施形態においては、方法は、複数のデータバスを介して、発光半導体要素が接続される個別の補助バスの活性状態信号に同期して、特定の発光半導体要素に対してアドレス割当指令を供給するステップと、個別のアドレス割当指令によって割当てられたアドレスを発光半導体要素に保持するステップと、複数のデータバスを介して、活性状態信号とは独立してアドレス割当指令に続く指令を送信するステップとをさらに含む。アドレス割当指令に続く指令は、保持されたアドレスを含む。方法は、含まれるアドレスと保持されたアドレスとを比較することによって、発光半導体要素において指令を抽出するステップをさらに含む。
【００１６】
本発明の１つの局面によれば、上述の方法をプロセッサに実行させるように構成されたコード手段を含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１７】
本発明の実施形態に従う、デジタル印刷装置、方法、およびコンピュータプログラム製品の技術的効果および利点は、変更すべきところは変更して、本発明に従う発光半導体要素のリニアアレイの対応する実施形態の技術的効果および利点に対応する。
【００１８】
本発明の実施形態のこれらおよび他の技術的効果および利点は、添付の図面に関連してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に従うリニアＬＥＤアレイが用いられる、一般的なデジタル印刷システムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態に従うリニアＬＥＤアレイを示す図である。
【図３】本発明の実施形態を表わす例示的な指令信号タイムラインを示す図である。
【図４】本発明の実施形態を表わす例示的なアドレス信号タイムラインを示す図である。
【図５】本発明の実施形態を表わすフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
公知のゼログラフィ（静電写真法）プロセスは、「乾式トナー」または「液体トナー」のいずれかを用いて動作する。
【００２１】
乾式トナーは、最新のアプリケーションにおいては、およそ７〜１０μｍ平均粒径を有する樹脂粒子で構成されており、典型的には２％から１０％までの少量の着色物質を搬送する。樹脂は、透明ポリエステル、スチレンアクリレート共重合体、または他の適当なポリマーであり得る。ビーズの材料特性は、それらに静電気を帯電させる傾向があり、それにより、適当な電界の印加によって印刷システムの異なる要素間にビーズを搬送することを可能とする。
【００２２】
液体トナーにおいては、撮像粒子またはマーキング粒子は、搬送溶液内に浮遊した固体粒子として与えられる。撮像粒子は、典型的には、たとえば２μｍの平均粒径を有する小さな樹脂ビーズに埋め込まれた着色粒子からなる。トナー粒子のクラスタリング（凝集化）を防止するために、分散剤が混合物に添加される。電界の効果（電気泳動）の下で浮遊粒子が加速の影響を受けやすくするために、それらは電荷を保持できなくてはならない。この電荷は、粒子と搬送溶液の分子との間の電荷交換の結果として粒子によって取得されてもよく、あるいは、外部印加電界によって誘導されてもよい。搬送溶液は、本技術分野で公知の任意の適当な液体を含み、シリコン溶液、炭化水素溶液、および植物油、またはそれらの組合せを含み得る。搬送溶液は、さまざまな量の電荷制御物質（charge control agent：ＣＣＡ）、ワックス、可塑剤、および他の添加剤をさらに含み得る。
【００２３】
デジタル印刷システムが、図１に関連して説明される。一般性を失うことことなく、記載される印刷システムは、液体トナー型である。本発明のコンセプトは、乾式トナー型のデジタル印刷システムにも等しく適用可能である。
【００２４】
図１は、トナー供給部材１２０、現像部材１３０、撮像部材１４０、および任意的な中間部材１５０を介した、トナー容器１１０に最初に蓄積されたある量のトナー１００の基板１９９への塗布を概略的に示す。一般性を失うことなく、上述の部材は、ローラとして全て図示され、説明される。現像部材１３０、撮像部材１４０、および中間部材１５０のすべては、それらの表面に付着する液体トナー１００の一部を、その後続部材に転送する。その部材の表面に残存する液体トナー１００の一部は、転送ステージの後に、適当な手段によって取り除かれる。これらの手段は、個々の除去手段１３３，１４６，１５３として、概略的に示されている。印刷後に基板１９９上に存在する過剰の搬送溶液は、基板のタイプおよび搬送溶液の揮発性に依存して、溶融ステーション１７０に基板が留まっている間に、一部は基板１９９に吸収され、一部は蒸発し、その残りは除去され得る。
【００２５】
基板１９９との接触後に中間部材１５０の表面に残存し得るトナー粒子の除去を容易にするために、除去手段１５３との係合前に、少量の搬送溶液または溶剤１５４がその表面に添加されてもよい。
【００２６】
さまざまなローラ表面１２０，１３０上に存在し得る液体トナー１００の膜状の層が、個別のローラ表面１２０，１３０上に重ねられた太い実線として図１に示される。図１において、個別のローラ１４０，１５０、または基板１９９上にあるトナー１００が、現像された画像を表わしており、これは、個別のキャリアに重ねられた太い破線によって図示されている。図１において、過剰の搬送溶液が、個々の搬送溶液除去手段１４１，１４２，１５１，１５２によって主ローラ１４０，１５０から除去されており、搬送溶液の膜は、個々のローラ表面１４１，１５１上に重ねられた、より細い実線として図示されている。当業者は、搬送溶液除去手段１４１，１４２，１５１，１５２によって除去されるような「搬送溶液」は、好ましくは、トナー粒子から実質的に自由であるが、完全分離は技術上実行不可能であり得ることを理解するであろう。
【００２７】
静電印刷プロセスは、基板上にある帯電された場所への、帯電された撮像粒子またはマーキング粒子の引き付けによる可視画像の生成を含む。潜像を形成するそのような帯電場所は、感光体または純粋な誘電体からなるとともに、その場で可視化されるかあるいはその場所において現像されるべき他の基板に転送され得る撮像部材１４０上に、過渡的に支持され得る。撮像部材１４０は、好ましくは感光ロールであり、その上に、レーザまたはＬＥＤアレイのような十分に合焦された光源１４７を用いてロールを選択的に照らすことによって潜像が生成される。特に、画像形成ステージは、帯電装置１４５を用いて表面に均一な静電荷を与えること、および、その後に、光源１４７による照射によって均一な静電荷を選択的に放電して静電潜像を形成することから成る。
【００２８】
現像ステージにおいては、トナー粒子は、薄膜状の液体トナー１００層とともに供給される現像部材１３０から、潜像を保持する撮像部材１４０へと移動する。
【００２９】
電気力は、（好ましくは、およそ４００Ｖの電圧に設定される）現像ローラと（好ましくは、潜像の異なる領域において０Ｖから６００Ｖの間で変化する電位が存在する）感光ローラとの間の電界からもたらされる。
【００３０】
任意的な後続のステップにおいては、現像された画像が、感光体１４０から、好ましくはおよそ−２００Ｖの電位に保持された中間ローラ１５０上に転送される。
【００３１】
最終転送ステップにおいては、現像された画像は、中間ローラ１５０から（または、中間ローラが用いられない場合には、感光体１４０から）基板１９９上へと転送される。基板１９９は、好ましくは−１２００Ｖまたはその付近よりも負の電位に保持された第２の搬送ローラ１６０によって好ましくは支持される。
【００３２】
集束光源１４５は、好ましくは、発光半導体要素のリニアアレイとして実現される（すなわち、発光装置、および、それとともに提供される各発光装置または２個、４個または８個の発光装置の組のための関連したドライバ）。発行半導体要素は、任意的にモジュール内にグループ化されてもよい。以降において、用語「発光装置」は、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザ（たとえば、垂直キャビティ面発光レーザ（vertical cavity surface-emitting LASER：ＶＣＳＥＬ）を含む任意の発光半導体要素を参照して、光源を指すものと理解される。
【００３３】
高印刷解像度を維持しながら高速印刷を達成するために、十分に高速に更新される適切な光パターンを描くように集束光源１４５を制御可能とすることが極めて重要である。これを行なうために、個々の発光半導体要素には、適切な高速データ信号が供給されなくてはならない。アレイ（好ましくは１ｍのオーダの実質幅を有するリニアアセンブリ）の形状および必要とされるデータ速度（５００Ｍｂ／ｓのオーダ）のために、発光半導体要素に光パターンを提供する信号線についての適当なレイアウトを提供することは、困難な課題である。
【００３４】
アレイの形状（またはアレイを構成するモジュール）のために、各個別のドライバに対して個別の書込みを提供することは実現困難である（スタートポロジー）。
【００３５】
単一バスシステム（すなわち、ブロードキャストシステム）は、書込量を最小化する利点を有するが、アドレッシング機構を必要とするという欠点も有する。好ましくは、個別のドライバは、同一の要素として大量生産されるので、それらに事前に固有のアドレス与える余地はない。割当てるべきアドレスの二値エンコーディングを受信する内蔵の追加のピンを用いて発光半導体要素にアドレスを与えることも可能であるが、追加のダイ領域およびボンディングワイヤの必要性は、この解決法を非常にコスト高にする。
【００３６】
さらに、上記システムは、十分に高いデータ速度を可能とするための高クロック周波数を必要とし、それによって高い電力消費および実質的な発熱がもたらされる。発熱は要素および要素周辺の材料の熱膨張を引き起こし、それは、次いで、不均一な熱膨張係数のために望ましくない熱ストレスを引き起こし得る。これらの問題は、公知のアレイの寿命について悪影響を及ぼす。
【００３７】
本発明は、一組のデータバスおよび一組の補助バスを設けることによってこの欠点を克服する。前者の一組のデータバスは、いくつかの異なるアドレスに関するライトパターン情報を提供するために用いられ、後者の補助バスは、ドライバ群を選択的に選択するとともに任意的にアドレスを提供することができるようにするために用いられる。
【００３８】
したがって、本発明は、複数のデータバスと複数の補助バスとを伴う、（各々がドライバと発光装置とを備える）発光半導体要素のリニアアレイを提供する。データバスは、要素の第１のサブセットに接続し、そのサブセットは要素の第１のパーティションを形成する。補助バスは、要素の第２のサブセットに接続し、そのサブセットは要素の第２のパーティションを形成する。第１のパーティションおよび第２のパーティションは、発光半導体要素の各々１つが、それが属する第１のパーティションのサブセットおよび第２のパーティションのサブセットによって一意に識別され得るように（すなわち、それらは直交パーティションであるように）選択される。データバスは、要素の第１のサブセットに指令を供給する。要素は、第２のパーティションに応じて、それらの特定のサブセットに基づいて指令を抽出する。「抽出」は、問題になっている要素に対して意図された指令と、他の指令との間を区別するプロセスを意味する。他の指令は、同じデータバスに取り付けられた他の要素に対して意図された指令であると、一般的には予測される。
【００３９】
以降において、用語「バス」は、シリアルバスまたはパラレルバスのいずれかを含むことを意味する。シリアルバスは、単一のシリアルデータラインと、任意的にクロックラインおよび／または制御ラインとを含むバスである。これらの「ライン」は、実際には、２つの配線として実現され、差分符号化が用いられる。そのような設計は、シリアルギガビットメディアインディペンデントインターフェース（Serial Gigabit Media Independent Interface：ＳＧＭＩＩ）のような高速イーサネット（登録商標）システムにおいて一般的である。パラレルバスは、複数のデータラインを含むバスであり、対応するシリアルデータバスよりも低いクロックレートを用いた同じデータ速度での送信、または対応するシリアルバスと同じクロックレートを用いたより高速のデータ速度での送信を可能とする。
【００４０】
本発明は、とりわけ、各群が異なるデータバス（Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3）に接続される要素群へのアレイの第１のパーティショニング、そして、各群が異なる補助バス（Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3）に接続される要素群へのアレイの直交パーティショニングによる発明者の洞察力に基づいており、各要素は、所与のデータバスに取り付けられた各要素がその補助バスを介して（同じデータバスについてのピア（peer）の中で）一意的にアドレッシングされ得る。したがって、（データ分配のためのバスの使用による）配線効率、（いくつかの分離したデータバスを用いることによる）送信速度、および（直交方式で割り当てられたアドレッシングバスを提供することによる）アドレッシングの問題の間の最適なトレードオフを達成することができる。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態に従う発光半導体要素の（部分的な）リニアアレイを概略的に示す。一般性を失うことなく、１６個の光源２１０が図示され、各々は、関連したドライバ２２０を有する。発光半導体要素の参照を容易にするために、これらには追加の参照符号ａ〜ｐが付されている。補助バスＡ0〜Ａ3の数および、データバスＤ0〜Ｄ3の数も、一般性を失うことなく示された例に合致するように選択される。
【００４２】
４つの補助バスＡ0〜Ａ3は、発光半導体要素の多くのサブセットに接続される。例示されたケースにおいては、Ａ0は要素ａ，ｅ，ｉ，ｍに接続され、Ａ1は要素ｂ，ｆ，ｊ，ｎに接続され、Ａ2は要素ｃ，ｇ，ｋ，ｏに接続され、Ａ3は要素ｄ，ｈ，ｌ，ｐに接続される。
【００４３】
４つのデータバスＤ0〜Ｄ3は、発光半導体要素の多くのサブセットに接続され、サブセットへのパーティショニングは、アドレッシングバスについて用いられるパーティショニングとは独立している。例示されたケースにおいては、Ｄ0は要素ａ，ｂ，ｃ，ｄに接続され、Ｄ1は要素ｅ，ｆ，ｇ，ｈに接続され、Ｄ2は要素ｉ，ｊ，ｋ，ｌに接続され、Ｄ3は要素ｍ，ｎ，ｏ，ｐに接続される。
【００４４】
任意の適当な装置が、上述のバスＡ0〜Ａ3，Ｄ0〜Ｄ3で、関連する信号を送信し得る。図２はコントローラ２５０を示しており、コントローラ２５０は、好ましくは、本発明に従うＬＥＤアレイが用いられるデジタル印刷装置を制御する、プロセッシングハードウェアの一部である。
【００４５】
データバスＤ0から送信される任意の指令が接続された要素ａ，ｂ，ｃ，ｄにおいて受信されることが、例示のトポロジから得られる。これらの要素の各々は、異なる補助バス、特に個別のバスＡ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3に接続される。したがって、上述の要素は、データバスＤ0によって到達される個別の要素についての集合した指令を含む、同一の指令の組を受信するが、各要素は、それに関連する受信データの一部を選択することができる。なぜなら、それに接続される局部的に固有の補助バスによって、局部的に固有の識別を確立することができるからである。「局部的に固有の」とは、同じデータバスに接続されたものの中に、同じ補助バスに接続されたバスがない、ということを意味する。
【００４６】
要素がそれらのデータバスで送信された通信から関連するメッセージを抽出できるようにするための具体的な手法が、図３を参照して説明される。各メッセージ期間は、補助バスがあるのと同じ多さのタイムスロットに分割される（図示された例においては、補助バスＡ0〜Ａ3に対応する４つのタイムスロットがある）。補助バスは、取り付けられた要素がそのタイムスロットの間にアドレッシングされるか否かを示す、「活性」状態または「非活性」状態の信号を送信するために用いられる。各データバスＤ0〜Ｄ3は、それに取付られた全ての要素に対する指令を送信するが、それらの要素のうちの１つだけが、任意の所与のタイムスロットにおいて、補助バスによって活性化される。したがって、補助バスＡ0〜Ａ3についての活性化信号を有するデータバスＤ0〜Ｄ3でのデータ伝送を正しく同期させることによって、正しい情報が正しい要素によって受信されることを確実にすることが可能である。
【００４７】
たとえば、指示データａは、データバスＤ0について、タイムスロット０の間に送信される。その際、補助バスＡ0は活性状態の信号を出力し、一方で補助バスＡ1〜Ａ3は非活性状態の信号を出力する。図２を参照することによって、要素ａが、この指令の送信の間、その補助バスについての活性状態信号を読出すデータバスＤ0についての要素だけであることが容易に検証できる。
【００４８】
上記のメカニズムは、リニアＬＥＤアレイの動作を通して用いられ得るが、具体的にアドレス割当目的のためにそれを用いることが特に有利である。図４を参照して、記載されたメカニズムが、発光半導体要素の各々に対して、（アドレスｘで示される）固有のアドレス割当指令をどのように送信するために用いられ得るのかが、容易に理解される。好ましくは、要素は、さらなる参照のために、割当てられたアドレスに記憶または保持するように適合される。この目的のために、それらには、揮発性または不揮発性メモリが設けられる。
【００４９】
特定の有利な実施形態においては、図４に示されたアドレス割当メカニズムは、初期アドレス割当ステージの間に用いられ、発光半導体要素に向けられる任意の後続の通信は、補助バスを用いることなく、関連したデータバスにわたって送信される指令における関連したアドレスを参照することによって実行される。この実施形態は、図５を参照してさらに説明される。
【００５０】
図５に示されるように、固有のアドレッシング情報が、初期フェーズ５１０の間に、発光半導体要素の第１の複数のサブセットのうちの各１つに割当てられる。この第１の複数のサブセットは、さまざまな異なる補助バスＡ0〜Ａ3に関連したサブセットに対応する。したがって、所与の補助バスＡxに取り付けられた全ての要素は、アドレス（Ａx）として示される、同じアドレスに割当てられる。
【００５１】
初期フェーズ５１０の完了後に行なわれる後続のフェーズ５２０においては、個別の指令が、上記の発光半導体要素の第２の複数のサブセットに供給される。この第２の複数のサブセットは、さまざまな異なるデータバスＤ0〜Ｄ3に関連するサブセットに対応する。
【００５２】
所与のデータバスＤyに送信された指令は、そのバスに取り付けられた１つ以上の要素についての指令を含み得る。取付られた各要素ｚがそれに対して意図された指令を識別することができるようにするために、指令は（アドレスｚ，データｚ）対の形式で構築され得、ここでアドレスｚはアドレス割当ステージ５１０において要素ｚによって取得されたアドレスを示し、データｚは要素ｚに対して意図された指令を示す。したがって、方法は、各データバスＤyに対して、Ｄyに取り付けられる全ての要素についての（アドレスｚ，データｚ）対をアセンブリングする論理ステップ５２１と、このアセンブルされた情報をＤyを介して送信するステップ５２２とを含む。要素において、関連した指令は、指令内に含まれるアドレスを、要素に割当てられた（かつ、要素によって保持された）アドレスと比較することによって抽出される。
【００５３】
図５は、任意的な追加の遅延ステップ５３０を象徴的に示し、そのステップの後に、方法は前のステップ５２０に戻る。この遅延ステップ５３０は、データの送信が時間反復プロセスであるが、アドレス割当は初期化ステップであり、好ましくは所与の動作セッションの間に一度だけ生じるという事実を概略的に示すために図に含まれている。
【００５４】
好ましくは、発光半導体要素は、さらに、アドレス再割当指令に応答するように適合され、その場合においては、フローチャートは、１つ以上の補助バスについて、ステージ５１０に戻る。この任意的な挙動は、ステップ５２０からステップ５１０への破線によって象徴的に表わされている。
【００５５】
図５に示されたような二段アプローチの使用は、アドレス割当ステージ後に、補助バスＡ0〜Ａ3を解放するという利点を有する。これらのバスは比較的低い帯域幅のチャネルであるが、それらは、さまざまな目的に対して有用であり得る。したがって、補助バスＡ0〜Ａ3は、発光半導体要素がコントローラ２５０に具体的な情報を送り返す共用リターンチャネルとして用いられてもよく、好ましくは補助バスＡ0〜Ａ3にそのようにすることを要求する具体的な指令に応答して行なわれる。補助バス補助バスＡ0〜Ａ3は、取り付けられた発光半導体要素がコントローラ２５０に対してイベントまたは異常の信号を送信できるようにする共用割込ラインとして用いられてもよく、それは好ましくは、詳細なステータス情報について影響される補助バスの要素にポーリングすることによって応答するように構成される。
【００５６】
本発明は、具体的な実施形態を参照して以上のように説明されたが、当業者は、これは発明を明確にするためになされたものであって、発明を限定するためになされたものではないことを理解するであろう。ある特徴が、本発明に従うアレイの実施形態に関連して説明されただけであるが、これらの特徴は、同じ技術的効果および利点を有する本発明に従う方法の実施形態と組み合わされてもよく、その逆であってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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