JPH11192744A - Ledアレイ駆動装置および方法 - Google Patents

Ledアレイ駆動装置および方法

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JPH11192744A
JPH11192744A JP36914197A JP36914197A JPH11192744A JP H11192744 A JPH11192744 A JP H11192744A JP 36914197 A JP36914197 A JP 36914197A JP 36914197 A JP36914197 A JP 36914197A JP H11192744 A JPH11192744 A JP H11192744A
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JP
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thyristor
transfer
light emitting
led array
light
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JP36914197A
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Mitsuo Shiraishi
光生 白石
Toshiyuki Sekiya
利幸 関谷
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Canon Inc
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1ビット目の発光用サイリスタを確実にON
にさせ、それにより1ビット目の発光用サイリスタから
の発光動作の転送を安定させるLEDアレイ駆動装置お
よび方法を提供する。 【解決手段】 1ビット目の転送用サイリスタS1′を
ONさせない代わりに、スタート・パルスφS140の
5Vの印加時間を従来の1ビット目の転送用サイリスタ
S1′のON時間終了時まで長くし、このスタート・パ
ルスφS140により1ビット目の発光用サイリスタS
1のゲート電圧を供給し保持する。したがって1ビット
目以外の転送用サイリスタのゲート電圧が0Vになるま
での時間を確保でき、確実に1ビット目の発光用サイリ
スタS1をONにさせ、1ビット目からの発光用サイリ
スタS1からS5のビットの転送動作も安定にすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも1つ以
上のアレイ状に並べられた発光用サイリスタ群を順次発
光状態にするLEDアレイ駆動装置および方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自己走査型LEDアレー(SLE
D)は特開平1−238962号,特開平2−2080
67号,特開平2−212170号,特開平3−204
57号,特開平3−194978号,特開平4−587
2号,特開平4−23367号,特開平4−29657
9号,特開平5−84971号及びジャパンハードコピ
ー ’91(A−17)「駆動回路を集積した光プリン
タ用発光素子アレーの提案」,電子情報通信学会(’9
1年3月5日)、「PNPNサイリスタ構造を用いた自
己走査型発光素子(SLED)の提案」等で紹介されて
おり、記録用発光素子として注目されている。
【0003】図1は、SLED100の一例を示す。図
2は、図1のSLEDを制御するため従来のコントロー
ル信号及びタイミング・チャートであり、全素子を点灯
する場合の例を示す。
【0004】図1において、VGA101はSLED1
00の電源電圧にあたり、図1の抵抗102、103、
104、105、106を介して、スタート・パルスφ
S140にカスケードに接続されているダイオード14
1、142、143、144、145に接続されてい
る。図1に示すように、SLED100は転送用のサイ
リスタS1′、S2′、S3′、S4′、S5′がアレ
ー状に配列したものと、発光用サイリスタS1、S2、
S3、S4、S5がアレー状に配列したものからなる。
発光用サイリスタと転送用のサイリスタのゲート信号は
接続されている。たとえば1番目の発光用サイリスタS
1のゲートは1番目の転送用サイリスタS1′のゲート
と接続されて、スタート・パルスφS140の信号入力
部Vaに接続される。2番目の発光用サイリスタS2の
ゲート信号は2番目の転送用サイリスタS2′のゲート
信号と接続され、スタート・パルスφSの端子Vaに接
続されたダイオード141のカソードVbに接続されて
おり、3番目の発光用サイリスタS3のゲート信号は3
番目の転送用サイリスタS3′のゲート信号と接続さ
れ、ダイオード142のカソードVcに接続されるとい
うようにして、以下同様に5番目の発光用サイリスタS
5のゲート信号は5番目の転送用サイリスタS5′のゲ
ート信号と接続され、ダイオード144のカソードVe
に接続されて構成されている。
【0005】図2のタイミング・チャートに従い、転送
及び発光について以下説明する。
【0006】図2において、転送のスタートはスタート
・パルスφS140を0Vから5Vに変化させることに
より始まる。スタート・パルスφS140が5Vになる
ことによりVa=5.0V、Vb=3.6V(ダイオー
ドの順方向電圧降下を1.4Vとする)、Vc=2.2
V、Vd=0.8V、Ve以降は0Vとなり、転送用サ
イリスタS1′とS2′のゲート信号は0Vからそれぞ
れ5.0V、3.6Vと変化する。この状態ではシフト
・パルスφ1(130)を5Vから0Vにすることによ
り、転送用サイリスタS1′の各電位は、アノードが5
V、カソードが0V、ゲートが3.6Vとなりサイリス
タのON条件となって、転送用サイリスタS1′がON
になる。この状態でスタート・パルスφS140を0V
に変えても転送用サイリスタS1′がONであるためV
a 5V(たとえば図2では4.8V)となる。その理
由は、スタート・パルスφS140は抵抗102を介し
てパルスが印加されており、サイリスタはONにすると
アノードとゲート間の電位がほぼひとしくなるからであ
る。このため、スタート・パルスφS140を0Vにし
ても1番目の転送用サイリスタS1′のON条件が保持
され1番目のシフト動作が完了する。この状態で発光用
サイリスタ駆動クロックφI信号110を5Vから0V
にすると、転送用サイリスタS1′がONになった条件
と同じになるため、発光用サイリスタS1がONになり
1番目のLEDS1が点灯することになる。1番目のL
EDS1は、発光用サイリスタ駆動クロックφI(11
0)を5Vに戻すことにより発光用サイリスタS1のア
ノードとカソードと間の電位差が無くなり、発光用サイ
リスタS1の最低保持電流を流せなくなるため発光用サ
イリスタS1はOFFになる。
【0007】次に、転送用サイリスタS1′から転送用
サイリスタS2′へのサイリスタのON条件の転送につ
いて説明する。発光用サイリスタS1がOFFになって
もシフト・パルスφ1(130)が0Vのままなので、
転送用サイリスタS1′はONのままであり、転送用サ
イリスタS1′のゲート電圧Va 5V(たとえば図2
では4.8V)であり、Vb=3.6Vである。この状
態でシフト・パルスφ2(120)を5Vから0Vに変
化させることにより、転送用サイリスタS2′の電位は
アノードが5V、カソードが0V、ゲート:3.6Vと
なり、転送用サイリスタS2′はONになる。転送用サ
イリスタS2′がONになった後シフト・パルスφ1
(130)を0Vから5Vに変えることにより、転送用
サイリスタS1′は発光用サイリスタS1がOFFにな
ったのと同様にOFFになる。このようにして、転送用
サイリスタのONは転送用サイリスタS1′から転送用
サイリスタS2′に移る。そして、発光用サイリスタ駆
動クロックφI(110)を5Vから0Vにすると発光
用サイリスタS2がONになり発光する。転送用サイリ
スタがONになっている発光用サイリスタのみ発光でき
る理由は、転送用サイリスタ(たとえばS3′)がON
になっていない場合、ONになっているサイリスタ(た
とえばS2′)の両隣のサイリスタ(たとえばS1′と
S3′)を除いて、ゲート電圧が0Vであるためこれら
の転送用サイリスタのON条件とはならない。両隣の転
送用サイリスタ(たとえばS1′とS3′)についても
発光用サイリスタ(たとえばS2′)がONになること
によりφIの電位は3.6V(発光用サイリスタの順方
向電圧降下分)となるため、両隣のサイリスタ(たとえ
ばS1′とS3′)は、ゲートとカソードと間の電位差
がないためONにすることができないからである。
【0008】上述のように従来は、スタート・パルスφ
S140で5Vを与えた時、奇数番目の転送サイリスタ
S1′、S2′、S3′の駆動信号であるシフト・パル
スφ1(130)を0Vにすることにより、1ビット目
の転送用サイリスタS1′をONにし、発光用サイリス
タS1のゲート電圧を5Vに保持し、それから発光用サ
イリスタS1の発光用サイリスタ駆動クロックφI(1
10)を0Vにすることにより、発光用サイリスタS1
を発光させていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SLE
Dの特徴である転送用サイリスタのゲート電圧を順次転
送する転送スピードは、SLEDを形成する半導体ウェ
ハーの製造条件により変化する。したがって高速に転送
及び発光動作をさせた場合、転送用サイリスタのゲート
電圧の転送が遅れることがあり、発光させようとしてい
る発光用サイリスタが点灯せずに、その他のゲート電圧
が一番高くなっているビットの発光用サイリスタがつく
という現象が起こり、発光動作の転送が不安定になる。
とくに、1ビット目の発光用サイリスタの発光時におい
ては、1ビット目以外の転送用サイリスタのゲート電圧
が、転送スピードが早いために完全に0Vになっていな
い状態となり易い。この状態でスタート・パルスφS1
40を5Vにし、1ビット目の転送用サイリスタをON
にした場合、1ビット目の転送用サイリスタのゲート電
圧より別のビット目の転送用サイリスタのゲート電圧が
高い時は、1ビット目の転送用サイリスタがONになら
ずに、ゲート電圧の高い別の転送用サイリスタがONに
なることとなる。1ビット目の発光用サイリスタをON
にする目的で、発光用サイリスタの発光用サイリスタ駆
動クロックφI(110)を0Vにすると、上記別のゲ
ート電圧の高い転送用サイリスタがONになったビット
目の発光用サイリスタが発光することとなり、1ビット
目の発光を順次他のビット目に転送することができなく
なるという問題があった。
【0010】そこで、本発明の目的は上記問題を解決す
るためになされたものであり、まず1ビット目の発光用
サイリスタを確実にONにさせ、それにより1ビット目
の発光用サイリスタからの発光動作の転送を安定させる
LEDアレイ駆動装置および方法を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
少なくとも1つ以上のアレイ状に並べられた発光用サイ
リスタと、各ゲートが該発光用サイリスタの各ゲートに
接続した少なくとも1つ以上のアレイ状に並べられた転
送用サイリスタとを有するLEDアレイ装置を駆動する
LEDアレイ駆動装置において、前記転送用サイリスタ
間で駆動状態を順次転送する転送用制御信号を発生し、
前記発光用サイリスタ間で発光状態を順次転送する発光
用制御信号を発生し、前記LEDアレイ装置の駆動を開
始する開始信号を発生し、前記転送用制御信号は第1番
目の前記転送用サイリスタを駆動状態にさせず、前記開
始信号は該第1番目の転送用サイリスタに接続した第1
番目の前記発光用サイリスタのゲート電圧を供給する。
【0012】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、第1番目の前記発光用サイリスタのゲート電圧を供
給する前記開始信号は、第2番目の前記転送用サイリス
タが駆動状態になるまで高電位に保持され、第2番目の
前記発光用サイリスタが駆動状態になる前に低電位にさ
れることができる。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項1におい
て、前記転送用制御信号は、奇数番目の前記転送用サイ
リスタの各カソードに接続された第1転送用制御信号
と、偶数番目の前記転送用サイリスタの各カソードに接
続された第2転送用制御信号とを備えることができる。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項3におい
て、前記第1転送用制御信号は、第1番目の前記転送用
サイリスタを駆動状態にさせないことができる。
【0015】請求項5記載の発明は、請求項1ないし4
のいずれかにおいて、前記発光用サイリスタおよび前記
転送用サイリスタの各アノードに接続された電源電圧が
さらに供給されることができる。
【0016】請求項6記載の発明は、請求項1ないし4
のいずれかにおいて、前記開始信号は、前記LEDアレ
イ装置内のカスケード接続された少なくとも1つ以上の
ダイオードであって、各々のダイオードのアノードは前
記転送用サイリスタのゲートおよび前記発光用サイリス
タのゲートと接続し、かつ各々のダイオードのアノード
は抵抗を介して電源と接続された前記カスケード接続さ
れた少なくとも1つ以上のダイオードの第1番目のダイ
オードのアノードに供給されることができる。
【0017】請求項7記載の発明は、少なくとも1つ以
上のアレイ状に並べられた発光用サイリスタと、各ゲー
トが該発光用サイリスタの各ゲートに接続した少なくと
も1つ以上のアレイ状に並べられた転送用サイリスタと
を有するLEDアレイ装置を駆動するLEDアレイ駆動
方法において、前記LEDアレイ装置の駆動を開始信号
により開始させる開始ステップと、前記転送用サイリス
タを順次駆動状態にして、前記転送用サイリスタ間で駆
動状態を順次転送する転送用制御信号を発生するステッ
プと、前記転送用サイリスタが順次駆動状態になるのに
応じて前記転送用サイリスタのゲートと接続した発光用
サイリスタを発光状態にして、前記発光用サイリスタ間
で発光状態を順次転送する発光用制御信号を発生するス
テップと、前記転送用制御信号は第1番目の前記転送用
サイリスタを駆動状態にさせず、前記開始信号は該第1
番目の転送用サイリスタに接続した第1番目の前記発光
用サイリスタのゲート電圧を供給するステップとを備え
ている。
【0018】請求項8記載の発明は、請求項7におい
て、第1番目の前記発光用サイリスタのゲート電圧を供
給する前記開始信号は、第2番目の前記転送用サイリス
タが駆動状態になるまで高電位に保持され、第2番目の
前記発光用サイリスタが駆動状態になる前に低電位にさ
れることができる。
【0019】請求項9記載の発明は、請求項7におい
て、前記転送用制御信号を発生するステップは、奇数番
目の前記転送用サイリスタの各カソードに接続された第
1転送用制御信を発生するステップと、偶数番目の前記
転送用サイリスタの各カソードに接続された第2転送用
制御信号を発生するステップとを備えることができる。
【0020】請求項10記載の発明は、請求項9におい
て、前記第1転送用制御ステップは、第1番目の前記転
送用サイリスタを駆動状態にさせないことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0022】(実施の形態)図3は、本発明の一実施の
形態であるSLED駆動装置の構成を示し、図4は、図
3の動作を説明するタイミング・チャートを示す。
【0023】図3において、電子写真記録方式により記
録媒体に永久可視像を形成するための画像データを出力
する画像データ出力部301と、画像データ出力部30
1へ画像データ310を読み出すためのREADクロッ
ク320を出力し、画像データ出力部301からの画像
データ310を入力し、SLED(LEDアレイ)駆動
信号305を発生させるSLED駆動回路302を有す
るSLED制御部303と、順次発光状態にするSLE
Dの転送用サイリスタおよび発光用サイリスタを有する
SLEDヘッドアレイ304とから構成される。SLE
D(LEDアレイ)駆動信号305は、電源330と、
GND335と、転送クロックφ1(340)と、転送
クロックφ2(345)と、発光用サイリスタ駆動クロ
ックφI(350)と、スタート・パルスφS355を
有する。
【0024】図4は、図3のSLED駆動回路302に
よるSLED制御部303からSLEDヘッド・アレイ
304へ出力されるSLED駆動信号304であって、
シフト・パルス1(φ1),シフト・パルス2(φ
2)、スタート・パルスφS、および画像データ310
と発光クロック(不図示)により作られる発光用サイリ
スタ駆動クロックφIのタイミング・チャートを示す。
【0025】図4のφSの信号およびφ1の信号の波線
部が従来のSLED駆動波形であり、本発明による駆動
波形は実線で示す。本発明においては、1ビット目の転
送用サイリスタS1′をONさせない代わりに、スター
ト・パルスφS140の5Vの印加時間を従来の1ビッ
ト目の転送サイリスタS1′のON時間終了時まで長く
し、このスタート・パルスφS140により1ビット目
の発光用サイリスタS1のゲート電圧を供給し、保持す
る。1ビット目の転送用サイリスタS1′をONさせな
いことにより、まだ1ビット目以外のゲート電圧が完全
に0Vになっていない転送用サイリスタをONにさせる
ことがなく、また1ビット目以外の転送用サイリスタ
(たとえばS2′)のゲート電圧が0Vになるまでの時
間(図4の410から420までの時間)を確保でき
る。1ビット目の転送用サイリスタS1′のゲート電圧
はスタート・パルスφS140により5Vを保持し、こ
のスタート・パルスφS140の5Vにより、発光用サ
イリスタS1の1ビット目のゲート電圧を供給すること
で、確実に1ビット目の発光用サイリスタS1をONに
させ、それにより、1ビット目からの発光用サイリスタ
S1からS5のビットの転送動作も安定にすることがで
きる。
【0026】上述の転送用サイリスタ(たとえばS
2′)のゲート電圧が0Vになるまでの時間は、図4の
時刻410から時刻420まであればよいので、この場
合発光用サイリスタS2がONになる時刻430まで引
きのばすこともできる。
【0027】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のLED
アレー駆動装置によれば、1ビット目の転送用サイリス
タS1′をONにさせない代わりに、スタート・パルス
φS140の5Vの印加時間を従来の1ビット目の転送
用サイリスタS1′のON時間終了時まで長くし、この
スタート・パルスφS140により1ビット目の発光用
サイリスタS1のゲート電圧を供給し、保持することに
より、確実に1ビット目の発光用サイリスタS1をON
にさせ、それにより1ビット目からの発光用ビットの転
送動作も安定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】SLEDの基本構成の一例を示す図である。
【図2】従来のコントロール信号及びタイミングを示す
図である。
【図3】本発明の一実施の形態であるSLED駆動制御
装置の基本構成の一例を示す図である。
【図4】本発明の一実施の形態でのSLED制御のため
のコントロール信号及びタイミングを示す図である。
【符号の説明】
100 SLED 110、350 発光用サイリスタ駆動クロックφI 120、340 シフト・パルス1(φ1) 130、345 シフト・パルス2(φ2) 140、355 スタート・パルス(φS) 301 画像データ出力部 302 SLED駆動回路 303 SLED制御部 304 SLEDヘッド・アレイ 305 LEDアレイ駆動信号 330 電源 335 GND

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つ以上のアレイ状に並べら
    れた発光用サイリスタと、各ゲートが該発光用サイリス
    タの各ゲートに接続した少なくとも1つ以上のアレイ状
    に並べられた転送用サイリスタとを有するLEDアレイ
    装置を駆動するLEDアレイ駆動装置において、 前記転送用サイリスタ間で駆動状態を順次転送する転送
    用制御信号を発生し、前記発光用サイリスタ間で発光状
    態を順次転送する発光用制御信号を発生し、前記LED
    アレイ装置の駆動を開始する開始信号を発生し、前記転
    送用制御信号は第1番目の前記転送用サイリスタを駆動
    状態にさせず、前記開始信号は該第1番目の転送用サイ
    リスタに接続した第1番目の前記発光用サイリスタのゲ
    ート電圧を供給することを特徴とするLEDアレイ駆動
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のLEDアレイ駆動装置に
    おいて、 第1番目の前記発光用サイリスタのゲート電圧を供給す
    る前記開始信号は、第2番目の前記転送用サイリスタが
    駆動状態になるまで高電位に保持され、第2番目の前記
    発光用サイリスタが駆動状態になる前に低電位にされる
    ことを特徴とするLEDアレイ駆動装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のLEDアレイ駆動装置に
    おいて、 前記転送用制御信号は、奇数番目の前記転送用サイリス
    タの各カソードに接続された第1転送用制御信号と、偶
    数番目の前記転送用サイリスタの各カソードに接続され
    た第2転送用制御信号とを備えたことを特徴とするLE
    Dアレイ駆動装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のLEDアレイ駆動装置に
    おいて、 前記第1転送用制御信号は、第1番目の前記転送用サイ
    リスタを駆動状態にさせないことを特徴とするLEDア
    レイ駆動装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載のL
    EDアレイ駆動装置において、前記発光用サイリスタお
    よび前記転送用サイリスタの各アノードに接続された電
    源電圧がさらに供給されることを特徴とするLEDアレ
    イ駆動装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし4のいずれかに記載のL
    EDアレイ駆動装置において、前記開始信号は、前記L
    EDアレイ装置内のカスケード接続された少なくとも1
    つ以上のダイオードであって、各々のダイオードのアノ
    ードは前記転送用サイリスタのゲートおよび前記発光用
    サイリスタのゲートと接続し、かつ各々のダイオードの
    アノードは抵抗を介して電源と接続された前記カスケー
    ド接続された少なくとも1つ以上のダイオードの第1番
    目のダイオードのアノードに供給されることを特徴とす
    るLEDアレイ駆動装置。
  7. 【請求項7】 少なくとも1つ以上のアレイ状に並べら
    れた発光用サイリスタと、各ゲートが該発光用サイリス
    タの各ゲートに接続した少なくとも1つ以上のアレイ状
    に並べられた転送用サイリスタとを有するLEDアレイ
    装置を駆動するLEDアレイ駆動方法において、 前記LEDアレイ装置の駆動を開始信号により開始させ
    る開始ステップと、 前記転送用サイリスタを順次駆動状態にして、前記転送
    用サイリスタ間で駆動状態を順次転送する転送用制御信
    号を発生するステップと、 前記転送用サイリスタが順次駆動状態になるのに応じて
    前記転送用サイリスタのゲートと接続した発光用サイリ
    スタを発光状態にして、前記発光用サイリスタ間で発光
    状態を順次転送する発光用制御信号を発生するステップ
    と、 前記転送用制御信号は第1番目の前記転送用サイリスタ
    を駆動状態にさせず、前記開始信号は該第1番目の転送
    用サイリスタに接続した第1番目の前記発光用サイリス
    タのゲート電圧を供給するステップとを備えたことを特
    徴とするLEDアレイ駆動方法。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のLEDアレイ駆動方法に
    おいて、 第1番目の前記発光用サイリスタのゲート電圧を供給す
    る前記開始信号は、第2番目の前記転送用サイリスタが
    駆動状態になるまで高電位に保持され、第2番目の前記
    発光用サイリスタが駆動状態になる前に低電位にされる
    ことを特徴とするLEDアレイ駆動方法。
  9. 【請求項9】 請求項7記載のLEDアレイ駆動方法に
    おいて、前記転送用制御信号を発生するステップは、 奇数番目の前記転送用サイリスタの各カソードに接続さ
    れた第1転送用制御信を発生するステップと、 偶数番目の前記転送用サイリスタの各カソードに接続さ
    れた第2転送用制御信号を発生するステップとを備えた
    ことを特徴とするLEDアレイ駆動方法。
  10. 【請求項10】 請求項9記載のLEDアレイ駆動方法
    において、 前記第1転送用制御ステップは、第1番目の前記転送用
    サイリスタを駆動状態にさせないことを特徴とするLE
    Dアレイ駆動方法。
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