DE102004063198B4

DE102004063198B4 - Treiberschaltung, insbesondere für Laser-Dioden und Verfahren zur Bereitstellung einer Treiberpulsfolge

Info

Publication number: DE102004063198B4
Application number: DE102004063198A
Authority: DE
Inventors: Armin Dr. Prohaska; Herbert Knotz; Stefan Schabel
Original assignee: Atmel Germany GmbH
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: US20060139237A1; JP2006180508A; DE102004063198A1

Abstract

Laserdioden-Treiberschaltung (10), die eine Treiberpulsfolge (100) mit in verschiedenen Zeitabschnitten unterschiedlich einstellbarer Treiberpulshöhe bereitstellt, mit n Pulsgeneratoren (18, 20, 22, 24, 26, 28), die Pulshöhen-Beiträge an einen Summationsknoten (30) liefern, wobei die Lieferung über Pulsgeneratorindividuelle Schaltelemente (36, 38, 40, 42, 44, 46) steuerbar ist, und mit einer Steuerung (12), die wenigstens einige der Schaltelemente (36, 38, 40, 42, 44, 46) in Abhängigkeit von einstellbaren Parametern steuert, gekennzeichnet durch eine Schaltmatrix (16) mit Matrixelementen, die jeweils einzeln einem Paar aus wenigstens einem der Zeitabschnitte und wenigstens einem Steuerparameter zugeordnet sind und ein Steuersignal für genau ein Schaltelement (36, 38, 40, 42, 44, 46) eines der n Pulsgeneratoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) ausgeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laserdioden-Treiberschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bereitstellung einer Treiberpulsfolge.
Eine solche Treiberschaltung ist als Treiberschaltung für Laserdioden in DVD- und/oder CD-Geräten per se bekannt. Gleiches gilt für das Verfahren.
Ferner ist aus der CH 623691 eine Vorrichtung zur Erzeugen von Tonschwingungen für eine elektronische Orgel bekannt, die eine Matrixanordnung von Transistoren aufweist. Die DE 295 21 024 U1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Taktsignals, für Fernsehanwendungen, dessen Frequenz an die Zeilenfrequenz des Videosignals gekoppelt ist.
Bei der bekannten Treiberschaltung werden Ausgänge von zum Beispiel fünf Digital-Analog-Konvertern (DAC) auf einen Summationsknoten geschaltet. Die Summe der am Summationsknoten wirksamen Beiträge der fünf DACs bestimmt die resultierende Treiberpulshöhe. Der Beitrag von jedem DAC wird über einen individuellen data-Wert eingestellt. Enable-Signale steuern Schalter zwischen den DACs und dem Summationsknoten. In verschiedenen zeitlichen Abschnitten der Treiberpulsfolge werden unterschiedliche enable-Signale ausgegeben, so dass verschiedene Treiberpulshöhen in den einzelnen Abschnitte einstellbar sind.
Die resultierende Treiberpulsfolge wird auch als Schreibstrategie bezeichnet. Eine Schreibstrategie wird daher bei der bekannten Treiberschaltung und dem korrespondierenden bekannten Verfahren durch Definition der fünf Treiberpulshöhen, also durch bestimmte data-Werte für die Beiträge jedes einzelnen DAC's und bestimmte Kombinationen der DAC-Beiträge in jedem Abschnitt der Treiberpulsfolge festgelegt. Die Kombinationen werden dabei durch bestimmte Kombinationen digitaler Mode-Parameter erzeugt, die bestimmen, welche enable-Signale bei einem bestimmten Pulstyp gleich sind. Gleiche enable-Signale haben damit zur Folge, das für den bestimmten Pulstyp mehrere DACs Beiträge an den Summationsknoten liefern. Dabei legen die Mode-Parameter fest, welche enable-Signale in einem bestimmten Abschnitt ausgegeben werden. Über fünf digitale Mode-Parameter werden fünf verschiedene Treiberpulshöhen definiert. Jede der fünf Treiberpulshöhen entspricht einer Teilsumme der Beiträge der fünf DACs. Über Kombinationen von enable-Signalen, die Schalter in der Verbindung jedes DACs zu dem Summationsknoten betätigen, kann jede Teilsumme auf den Summationsknoten geschaltet werden. Ein Lesepulsabschnitt kann zum Beispiel als Beitrag eines einzelnen, bestimmten DACs definiert werden, während ein Schreibpulsabschnitt, der eine höhere Lichtleistung der Laserdiode verlangt, zum Beispiel als Summe der Beiträge aller fünf DACs gebildet wird. Bei der bekannten Treiberschaltung legen die Mode-Parameter damit fest, welche DACs Beiträge zu einer der fünf definierten Treiberpulshöhen liefern.
Weiter weist die bekannte Treiberschaltung einen differentiellen Eingang IN/NIN auf, über den eine Abfolge der einzelnen Abschnitte einer Treiberpulsfolge in kodierter Form in den Treiberchip eingespeist wird. Ein Pulsdekodierer dekodiert die kodierte Form und formt daraus unter Berücksichtigung der Mode-Parameter die enable-Signale, mit denen die Beiträge der DACs zur resultierenden Treiberpulshöhe am Summationsknoten direkt gesteuert werden.
Innerhalb einer Schreibstrategie sind die fünf definierten Treiberpulshöhen nicht veränderlich. Daher ist insbesondere die Höhe zweier Pulse eines Pulstyps innerhalb einer Schreibstrategie immer gleich. Weitere Beschränkungen ergeben sich durch die notwendige Dekodierung: Es sind zwar bei fünf digitalen Modeparametern theoretisch 32 verschiedene Kombinationen möglich, jedoch kann der Pulsdecoder mit den meisten theoretisch möglichen Kombinationen keine sinnvollen DAC-enable-Signal-Kombinationen erzeugen. Es werden daher bei diesem Stand der Technik nur acht sinnvolle und dekodierbare Modeparameter-Kombinationen und damit acht Schreibstrategien angeboten. Weitere Schreibstrategien sind bei diesem Stand der Technik nur durch aufwendige Änderungen der Treiberschaltung einstellbar.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung sowohl in der Angabe einer Laserdioden-Treiberschaltung als auch in der Angabe eines Verfahrens zur flexibleren Generierung von Treiberpulsfolgen.
Diese Aufgabe wird bei einer Laserdioden-Treiberschaltung der eingangs genannte Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
Im Gegensatz zum Stand der Technik steuert der Puls-Decoder damit die Beiträge der Pulsgeneratoren nicht mehr direkt, sondern er adressiert stattdessen die Schaltmatrix, deren Matrixelemente jeweils einem Abschnitt der Treiberpulsfolge und einem der Pulsgeneratoren zugeordnet sind. Für jeden Abschnitt der Treiberpulsfolge gibt es daher soviel Matrixelemente, wie Pulsgeneratoren vorhanden sind. Jedes Matrixelement enthält mit dem Steuersignal die Information, ob der zugehörige Pulsgenerator in diesem Abschnitt einen Beitrag liefern soll. Jedes Matrixelement kann daher wenigstens einem individuellen Steuerparameter zugeordnet werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist man damit nicht mehr an die acht Mode-Parameter-Kombinationen gebunden, die festgelegten Schreibkombinationen entsprechen. Durch Änderung der Steuerparameter kann vielmehr jedes Matrixelement unabhängig von den anderen Matrixelementen verändert werden, was eine flexiblere Generierung einer Vielzahl verschiedener Treiberpulsfolgen. erlaubt. Damit erlaubt die Erfindung insbesondere eine wesentlich flexiblere Generierung von Schreibstrategien.
Mit Blick auf Ausgestaltungen der Treiberschaltung ist bevorzugt, dass die Treiberschaltung eine Zuordnungstabelle aufweist, in der Steuerparameter der Schaltmatrix gespeichert sind.
Als Folge kann das Verhalten der Schaltmatrix auf einfache Weise durch Einschreiben von Werten in die Zuordnungstabelle determiniert werden.
Bevorzugt ist auch, dass zumindest einige der Steuerparameter veränderlich sind.
Diese Ausgestaltung erlaubt eine einfache Änderung des Verhaltens der Schaltmatrix und damit zum Beispiel eine einfache, flexible und damit anwendungsspezifische Generierung von Schreibstrategien für Laserdiodentreiber. Ferner erlaubt diese Ausgestaltung eine Unterscheidung von veränderlichen Steuerparametern und nicht-veränderlichen Steuerparametern. Die nicht veränderlichen Steuerparameter müssen daher nicht bei jeder Änderung der Schreibstrategie geändert werden, was den mit Änderungen einhergehenden Aufwand verringert.
Ferner ist bevorzugt, dass die Schaltmatrix für jedes Matrixelement wenigstens ein UND-Gatter mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang aufweist, der mit dem zugeordneten Schaltelement verbunden ist.
Diese Ausgestaltung stellt eine einfache schaltungstechnische Realisierung einer Schaltmatrix mit den weiter oben genannten Eigenschaften dar.
Bevorzugt ist auch, dass dem ersten Eingang des UND-Gatters ein den zugeordneten Abschnitt charakterisierendes Signal zugeführt wird und dem zweiten Eingang des UND-Gatters der veränderliche Steuerparameter zugeführt wird.
Diese Ausgestaltung ordnet jedem Paar aus einem Steuerparameter und einem Signal, das einen Abschnitt charakterisiert, einen Pulsgenerator zu. Dadurch werden konkurrierende Signaleinflüsse auf den Pulsgenerator vermieden.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich durch ODER-Gatter aus, deren Eingänge mit Ausgängen von wenigstens zwei UND-Gattern verbunden sind.
Diese Ausgestaltung erlaubt eine definierte Steuerung jedes Pulsgenerators auch bei Abschnitten, die sich überlappen. Dabei liefert der Pulsgenerator immer dann einen Beitrag, wenn eines der beiden UND-Gatter eine logische Eins ausgibt. Sich überlappende Abschnitte treten zum Beispiel beim Treiben von Laserdioden auf. Dort kann sich zum Beispiel ein mono pulse-Abschnitt über eine Abfolge aus first pulse-Abschnitt, multi pulse-Abschnitt und last pulse-Abschnitt erstrecken. Bei gesetztem mono pulse Steuerparameter spielt es dann keine Rolle, ob first pulse- und/oder multi pulse- und/oder last pulse-Steuerparameter gesetzt sind.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schaltmatrix auch für Matrixelemente, die keinem veränderlichen Steuerparameter zugeordnet sind, je ein UND-Gatter mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang aufweist, wobei dem ersten Eingang ein den zugeordneten Abschnitt charakterisierendes Signal zugeführt wird, dem zweiten Eingang ein Festwert als Steuerparameter zugeführt wird, und der Ausgang mit dem zugeordneten Schaltelement verbunden ist.
Durch diesen symmetrischen Aufbau wird das Verhalten der Schaltmatrix weiter optimiert, da an den Eingängen und Ausgängen der Schaltmatrix jeweils die gleich Zahl von UND-Gattern angeschlossen ist. Unerwünschte Verfälschungen des Eingangs/Ausgangsverhaltens der Schaltmatrix, die zum Beispiel dadurch bedingt sein könnten, dass ein Eingang eine erste Zahl von UND-Gattern treibt, während ein anderer Ausgang eine zweite Zahl von UND-Gattern treibt, werden dadurch unterdrückt.
Bevorzugt ist auch, dass die UND-Gatter und die ODER-Gatter jeweils gleiche Anstiegszeiten und Abfallzeiten aufweisen.
Dadurch werden Laufzeitunterschiede in der Treiberschaltung vermieden. Dabei kann es ausreichend sein, das die ODER-Gatter untereinander gleiche Reaktionszeiten aufweisen und die UND-Gatter untereinander gleiche Reaktionszeiten aufweisen, die aber von den Reaktionszeiten der ODER-Gatter abweichen dürfen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht Digital-Analog-Konverter (DACs) als Pulsgeneratoren vor.
Solche DACs stehen als Standard-Bauelemente zur Verfügung und erlauben damit eine kostengünstige Realisierung der Pulsgeneratoren.
Mit Blick auf Ausgestaltungen des Verfahrens ist bevorzugt, dass die zeitlich aufeinander folgenden Abschnitte variabler Treiberpulshöhe wenigstens einen space-Abschnitt und/oder einen first pulse-Abschnitt und/oder einen last pulse-Abschnitt und/oder einen multi pulse-Abschnitt und oder einen mono pulse-Abschnitt und/oder einen cool pulse-Abschnitt aufweisen.
Treiberpulsfolgen, die solche Abschnitte enthalten, werden für die Steuerung von Laserdioden im optischen Schreib- und Lesegeräten eingesetzt. In diesem Umfeld entfalten sich sämtliche der oben genannten Vorteile. Diese Ausgestaltung überträgt damit die oben genannten Vorteile in dieses bevorzugte Anwendungsgebiet.
Bevorzugt ist auch, dass wenigstens einer der Steuerparameter als Pulsgenerator-disable- Signal wirkt und die anderen Steuerparameter als Pulsgenerator-enable-Signale wirken.
Als Folge wird der Aufwand zur Generierung einer Schreibstrategie, die durch Festlegung der Mode-Parameter erfolgt weiter verringert, wenn zum Beispiel kleine Beiträge eines Pulsgenerators bei der Zusammenstellung der meisten Teilsummen auftreten. Es ist dann weniger aufwendig, diesen Parameter nur dann einstellen zu müssen, wenn der zugehörige Beitrag in einem Abschnitt nicht vertreten sein soll.
Ferner ist bevorzugt, dass ein mono pulse-enable-Signal Vorrang vor einem first pulse-enable-Signal und einem multi pulse-enable-Signal hat.
Diese Ausgestaltung vermeidet konkurrierende enable-Signale in den Fällen, in denen explizit ein mono pulse eingestellt werden soll.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung;
2 ein Ausführungsbeispiel einer technischen Realisierung einer Schaltmatrix und einer Zuordnungstabelle in einer Treiberschaltung;
3 zeitliche Abschnitte einer Treiberpulsfolge in dekodierter Form;
4 eine mit konkreten Werten gefüllte Zuordnungstabelle; und
5 eine aus dem Zusammenwirken der Gegenstände der 3 und 4 resultierende Treiberpulsfolge mit multi pulse-Abschnitten.
Im Einzelnen zeigt 1 eine Treiberschaltung 10 mit einer Steuerung 12, einem Pulsdecoder 14, einer Schaltmatrix 16 und einer Anordnung von Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28, die Pulsbeiträge an einen Summationsknoten 30 liefern. An dem Summationsknoten ist ein zu treibendes Bauteil 32, zum Beispiel eine Laserdiode, angeschlossen.
Jeder Pulsgenerator 18, 20, 22, 24, 26, 28 ist beispielsweise als Digital-Analog-Wandler (DAC) realisiert, der von einer Referenzstromquelle 34 mit einem Referenzstrom I_ref gespeist wird und diesen Referenzstrom I_ref in einer nach Maßgabe eines ebenfalls zugeführten digitalen data-Werts gewichteten Form an einem Schaltelement 36, 38, 40, 42, 44, 46 bereitstellt. Bei geschlossenem Schaltelement 36, 38, 40, 42, 44, 46 liefert der zugehörige Pulsgenerator 18, 20, 22, 24, 26, 28 seinen mit einem individuellen data-Wert w_data, e_data, c_data, b_data, r_data, bst_data gewichteten Strom als Ausgangsstrom an den Summationsknoten 30. Die Kürzel w, e, c, b, r, bst stehen zum Beispiel für write, erase, cool, bottom, read und boost bei einem Laserdiodentreiber. Eine aus den Ausgangsströmen am Summationsknoten 30 resultierende Stromstärke wird daher durch eine Auswahl zu aktivierender Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 durch entsprechende enable-Signale und zusätzlich durch die zugehörigen data-Werte bestimmt, mit denen die Höhe der Beiträge der ausgewählten Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 einstellbar ist.
In der dargestellten Ausgestaltung wird je ein erster Pulsgenerator 18 durch ein write-enable-Signal (w_en), ein zweiter Pulsgenerator 20 durch ein erase-enable-Signal (e_en), ein dritter Pulsgenerator 22 durch ein cool-enable-Signal (c_en), ein vierter Pulsgenerator 24 durch ein bottom-enable-Signal (b_en), ein fünfter Pulsgenerator 26 durch ein read-enable-Signal (r_en) und ein sechster Pulsgenerator 28 durch ein boost-enable-Signal (bst_en) aktiviert, das ein jeweils zugeordnetes Schaltelement 36, 38, 40, 42, 44, 46 leitend steuert.
Die Steuerung 12 ist zum Beispiel als Rechner realisiert, der eine Eingangsschnittstelle 48 zur Verarbeitung von Eingangssignalen und eine Ausgangsstufe 50 zur Ausgabe von Ausgangssignalen aufweist. Ein Mikroprozessor 52 steuert die Ausgangsstufe 50 in Abhängigkeit von in einem Speicher 54 abgelegten Daten und Programmen, die zum Beispiel über die Eingangsschnittstelle 48 verändert werden können. Die Ausgangsstufe 50 gibt zum Beispiel die bereits genannten data-Werte zur Steuerung der Höhe der Beiträge der Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 aus. Weiter gibt die Ausgangsstufe 50 ein differentielles Signal IN/NIN aus, das bestimmte Zeitabschnitte einer am Summationsknoten 30 einzustellenden Treiberpulsfolge in kodierter Form vorgibt. Darüber hinaus kann die Ausgangsstufe 50 auch so beschaffen sein, dass sie die Schaltmatrix 16 steuert. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.
Der Pulsdecoder 14 decodiert das differentielle Signal IN/NIN und stellt über Verbindungen 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6 Abschnittssignale bereit, mit denen Spalten oder Zeilen der Schaltmatrix 16 adressiert werden. In der Darstellung der 1 adressiert der Pulsdecoder 14 Spalten der Schaltmatrix 16. Die Abschnittssignale definieren einzelne Zeitabschnitte der am Summationsknoten 30 einzustellenden Pulsfolge. Bei der Verwendung der Treiberschaltung 10 zum Treiben einer Laserdiode stellen die Zeitabschnitte zum Beispiel einen space pulse-Abschnitt und/oder einen first pulse-Abschnitt und/oder einen multi pulse-Abschnitt und/oder einen mono pulse-Abschnitt und/oder einen last pulse-Abschnitt dar. Die Zeitabschnitte können sich auch überschneiden.
Jede Zeile der Schaltmatrix 16 steuert in diesem Fall einen der Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28. Dazu gibt die Schaltmatrix 16 für jedes ihrer Matrixelemente ein enable-Signal B_ik als Steuersignal aus, das den Pulsgenerator 18, 20, 22, 24, 26, 28 der zugehörigen i-ten Zeile aktiviert. Dazu werden die enable-Signale B_ik der Matrixelemente jeder i-ten Zeile durch ODER-Gatter miteinander verknüpft. Wegen der Verknüpfung durch ODER-Gatter ist eine eventuelle Überschneidung der Zeitabschnitte unkritisch. In diesem Fall dominieren immer die aktivierenden Signale. Die Steuersignale B_ik werden durch eine UND-Verknüpfung eines zugeordneten Steuerparameters mit einem Abschnittssignal generiert, das einen zugeordneten Zeitabschnitt angibt. Mit anderen Worten: Jedes Matrixelement ist jeweils einzeln einem Paar aus wenigstens einem der Zeitabschnitte und wenigstens einem Steuerparameter zugeordnet und gibt ein Steuersignal B_ik für genau ein Schaltelement 36, 38, 40, 42, 44, 46 eines der Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 aus.
Im Ergebnis kann daher für jeden der jeweils einer Spalte zugeordneten Zeitabschnitte durch Festlegung der Matrixelemente vorbestimmt werden, ob keiner, einer, eine beliebige Auswahl oder alle Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 aktiviert werden.
2 zeigt eine schaltungstechnische Ausgestaltung der ersten Zeile 56 der Schaltmatrix 16 zusammen mit einer Zuordnungstabelle 58, die Steuerparameter a_ik für die Matrixelemente B enthält und zum Beispiel im Speicher 54 der Steuerung 12 abgelegt sein kann. Die erste Zeile 56 weist zunächst eine der Zahl der Abschnitte entsprechende Zahl von UND-Gattern 60, 62, 64, 66, 68, 70 auf. Je einem der UND-Gatter 60, 62, 64, 66, 68, 70 wird ein Signal zugeführt, das den zugeordneten Abschnitt charakterisiert. Zusätzlich wird jedem UND-Gatter 60, 62, 64, 66, 68, 70 ein zugeordneter Steuerparameter a_ik aus der Zuordnungstabelle 58 zugeführt. Das den Abschnitt charakterisierende Signal besitzt während der Zeitdauer des Abschnitts zum Beispiel den Wert 1 und außerhalb dieser Zeitdauer zum Beispiel den Wert 0.
Wenn zum Beispiel während des space-Abschnitts der zugeordnete Steuerparameter a₁₁ den Wert 0 besitzt, ergibt sich für das Steuersignal B₁₁ ebenfalls der Wert 0. Umgekehrt ergibt sich für B₁₁ der Wert 1, wenn a₁₁ im space-Abschnitt gleich 1 ist. Entsprechendes gilt für die anderen Steuersignale B₁₂, B₁₃, B₁₄, B₁₅ und B₁₆. Im Folgenden wird angenommen, das der Steuerparameter a₁₅ des first pulse-Abschnitts den Wert 1 besitzt und von den Abschnittssignalen nur das first pulse-Abschnittssignal den Wert 1 besitzt. Das zugeordnete Steuersignal B₁₅ ist dann ebenfalls gleich 1 und zwischen dem UND-Gatter 68 und einem Ausgang 72 liegenden ODER-Gatter 74, 76, 78 liefern eine 1 an den Ausgang 72. Dadurch wird das enable-Signal w_en ausgegeben, das den Pulsgenerator 18 aktiviert. Über die anderen UND-Gatter 60, 62, 64, 66, 70 und ODER-Gatter 80, 82, 84 kann der Pulsgenerator 18 auch in jedem anderen Abschnitt aktiviert werden.
Um gleiche Signallaufzeiten in den verschiedenen zum Ausgang 72 führenden Signalpfaden zu erhalten, sind die ODER-Gatter 74, 76, 78, 80, 82, 84 bevorzugt in der dargestellten Baumstruktur 86 angeordnet. Das ODER-Gatter 76 wird für die Verknüpfung an sich nicht benötigt, stellt jedoch sicher, dass die Summen der Anstiegszeiten und Abfallzeiten der logischen Gatter der Pfade, die von den UND-Gattern 60, 62, 64, 66, 68 70 zum Ausgang 72 führen, von Pfad zu Pfad gleich sind. Aus dem gleichen Grund werden bevorzugt nur solche Gatter verwendet, die gleiche Anstiegszeiten und Abfallzeiten aufweisen.
Die übrigen Zeilen der Schaltmatrix 16 können genauso aufgebaut sein. Die Zeilen unterscheiden sich dann lediglich darin, dass sie an verschiedene Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 angeschlossen sind und dort entsprechend ein e_en-, ein c_en-, ein b_en-, ein r_en- oder ein bst_en-Signal an das zugehörige Schaltelement 38, 40, 42, 44 oder 46 liefern. Insbesondere weist jede Zeile eine Reihe von UND-Gattern auf, die ebenfalls an die Verbindungen 14.1 bis 14.6 und eine Zeile der Zuordnungstabelle 58 angeschlossen sind. Durch die weiteren Zeilen können zum Beispiel im vorstehend betrachteten first pulse-Abschnitt weitere enable-Signale generiert werden, die alternativ oder ergänzend zum Pulsgenerator 18 andere Pulsgeneratoren 20, 22, 24, 26, 28 aktivieren. Im Ergebnis wird dann am Summationsknoten 30 ein first pulse aus den Beiträgen der durch diese enable-Signale aktivierten Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 gebildet.
Insgesamt kann damit jeder Pulsgenerator 18, 20, 22, 24, 26, 28 in jedem Abschnitt durch entsprechende Ausgabe von Abschnittssignalen und in der Zuordnungstabelle 58 gespeicherten Steuerparametern a_ik aktiviert oder deaktiviert werden. Die Steuerung 12 ist bevorzugt so ausgestaltet, dass die Steuerparameter a_ik in der Zuordnungstabelle 58 über die Eingangsschnittstelle 48 der Steuerung 12 geändert werden können, was im Ergebnis eine sehr hohe Flexibilität bei der Generierung von Schreibstrategien ergibt.
Die Steuerparameter a_ik können für einige Matrixelemente fest und für andere Matrixelemente veränderlich sein, um unsinnige Kombinationen zu vermeiden. In diesem Fall weist die Schaltmatrix (16) auch für Matrixelemente, die keinem veränderlichen Steuerparameter a_ik zugeordnet sind, je ein UND-Gatter mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang auf, wobei dem ersten Eingang ein den zugeordneten Abschnitt charakterisierendes Signal zugeführt wird, dem zweiten Eingang ein Festwert als Steuerparameter zugeführt wird, und der Ausgang über die Baumstruktur aus ODER-Gattern mit dem zugeordneten Schaltelement verbunden ist.
Ein Beispiel für die Generierung einer Impulsfolge mit der vorstehend beschriebenen Struktur wird im Folgenden unter Bezug auf die 3 bis 5 erläutert. 3 stellt zeitliche Verläufe von zwischen 0 und 1 wechselnden Abschnittssignalen 88, 90, 92, 94, 96, 98 dar, wie sie vom Pulsdecoder 14 bereitgestellt werden. Die Lage und Dauer des hohen Pegels der Abschnittssignale 88, 90, 92, 94, 96, 98 markiert jeweils Lage und Dauer des betreffenden Abschnitts. Im Einzelnen zeigt 1 ein space pulse-Abschnittssignal 88, ein first pulse-Abschnittssignal 90, ein last pulse-Abschnittssignal 92, ein multi pulse-Abschnittssignal 94, ein mono pulse-Abschnittssignal 96, und ein cool pulse-Abschnittssignal 98. Wie aus der Darstellung der 3 ersichtlich ist, überlappt der mono pulse-Abschnitt 96 den first pulse-Abschnitt 90, den multi pulse-Abschnitt 94 und den last pulse-Abschnitt 92.
4 zeigt eine Zuordnungstabelle 58 mit Werten für die in den jeweiligen Abschnitten 88, 90, 92, 94, 96, 98 vorbestimmten Steuerparameter. Dabei korreliert die Ausdehnung von Spalten der Zuordnungstabelle 58 in der 4 jeweils mit der zeitlichen Dauer der Abschnitte 88, 90, 92, 94, 96, 98, wie sie sich aus der 3 ergeben. Die zeitliche Überlappung des mono pulse-Abschnitts 96 mit anderen Abschnitten 90, 92, 94 drückt sich in der Zuordnungstabelle 58 durch eine doppelte Besetzung einiger Matrixelemente aus, wobei die jeweils oberen Werte dem mono pulse-Abschnitt 96 zugeordnet sind. Jede Zeile der Zuordnungstabelle 58 steuert über die vorstehend erläuterte Schaltmatrix 16 jeweils einen Pulsgenerator 18, 20, 22, 24, 26, 28, so dass sich die Beiträge sämtlicher Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 zur Impulshöhe am Summationsknoten 30 als Bild einer Addition der Matrixelemente einer Spalte ergeben. Die multi Pulses ergeben sich durch UND-Verknüpfung der Matrixelemente mit dem Abschnittssignal 94.
Als Folge ergibt sich für die in der 3 dargestellten zeitlichen Verläufe der Abschnittsignale 88, 90, 92, 94, 96, 98 in Verbindung mit der in 4 dargestellten Besetzung der Zuordnungstabelle 58 die in der 5 vereinfacht dargestellte Pulsfolge 100. Dabei bezeichnet Dj mit j = 1, 2, ..., 6 jeweils einen Beitrag eines in dem Abschnitt 88, 90, 92, 94, 96, 98 aktivierten Pulsgenerators 18, 20, 22, 24, 26, 28. Die Darstellung ist insofern vereinfacht, als die Beiträge Dj alle gleich sind. Wie weiter oben beschrieben wurde, können die einzelnen Beiträge jedoch durch data-Werte auf individuelle Werte eingestellt werden.
Es versteht sich, dass die Zahl der Abschnitte, respektive Abschnittssignale 88, 90, 92, 94, 96, 98 und eine Zahl n der Pulsgeneratoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 auch von den unter Bezug auf die Figuren erläuterten Ausgestaltungen abweichen kann.

Claims

Laserdioden-Treiberschaltung (10), die eine Treiberpulsfolge (100) mit in verschiedenen Zeitabschnitten unterschiedlich einstellbarer Treiberpulshöhe bereitstellt, mit n Pulsgeneratoren (18, 20, 22, 24, 26, 28), die Pulshöhen-Beiträge an einen Summationsknoten (30) liefern, wobei die Lieferung über Pulsgeneratorindividuelle Schaltelemente (36, 38, 40, 42, 44, 46) steuerbar ist, und mit einer Steuerung (12), die wenigstens einige der Schaltelemente (36, 38, 40, 42, 44, 46) in Abhängigkeit von einstellbaren Parametern steuert, gekennzeichnet durch eine Schaltmatrix (16) mit Matrixelementen, die jeweils einzeln einem Paar aus wenigstens einem der Zeitabschnitte und wenigstens einem Steuerparameter zugeordnet sind und ein Steuersignal für genau ein Schaltelement (36, 38, 40, 42, 44, 46) eines der n Pulsgeneratoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) ausgeben.
Treiberschaltung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zuordnungstabelle (58), in der Steuerparameter der Schaltmatrix (16) gespeichert sind.
Treiberschaltung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Steuerparameter veränderlich sind.
Treiberschaltung (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmatrix (16) für jedes Matrixelement wenigstens ein UND-Gatter (60, 62, 64, 66, 68, 70) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang aufweist, der mit dem zugeordneten Schaltelement verbunden ist.
Treiberschaltung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Eingang des UND-Gatters (60, 62, 64, 66, 68, 70) ein den zugeordneten Abschnitt charakterisierendes Signal (88, 90, 92, 94, 96, 98) zugeführt wird und dem zweiten Eingang des UND-Gatters (60, 62, 64, 66, 68, 70) der veränderliche Steuerparameter zugeführt wird.
Treiberschaltung (10) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch ODER-Gatter (74, 76, 78) deren Eingänge mit Ausgängen von wenigstens zwei UND-Gattern (60, 62, 64, 66, 68, 70) verbunden sind.
Treiberschaltung (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmatrix (16) auch für Matrixelemente, die keinem veränderlichen Steuerparameter zugeordnet sind, je ein UND-Gatter (60, 62, 64, 66, 68, 70) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang aufweist, wobei dem ersten Eingang ein den zugeordneten Abschnitt charakterisierendes Signal (88, 90, 92, 94, 96, 98) zugeführt wird, dem zweiten Eingang ein Festwert als Steuerparameter zugeführt wird, und der Ausgang über eine Baumstruktur (86) aus ODER-Gattern (74, 76, 78, 80, 82, 84) mit dem zugeordneten Schaltelement (36, 38, 40, 42, 44, 46) verbunden ist.
Treiberschaltung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die UND-Gatter (60, 62, 64, 66, 68, 70) und die ODER-Gatter (74, 76, 78, 80, 82, 84) jeweils gleiche Anstiegszeiten und Abfallzeiten aufweisen.
Treiberschaltung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Digital-Analog-Konverter als Pulsgeneratoren (18, 20, 22, 24, 26, 28).
Verfahren zur Bereitstellung einer Treiberpulsfolge (100), dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserdioden-Treiberschaltung (10) nach wenigstens einem der oben genannten Ansprüche verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich aufeinander folgenden Abschnitte variabler Treiberpulshöhe wenigstens einen space-Abschnitt (88) und/oder einen fest pulse-Abschnitt (90) und/oder einen last pulse-Abschnitt (92) und/oder einen multi pulse-Abschnitt (94) und/oder einen mono pulse-Abschnitt (96) und/oder einen cool pulse-Abschnitt (98) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Steuerparameter als Pulsgenerator-disable-Signal wirkt und die anderen Steuerparameter als Pulsgenerator-enable-Signale wirken.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein gesetzter mono pulse-enable-Steuerparameter Vorrang vor einem first pulse-enable-Signal und einem multi pulse-enable-Signal hat.