DE112020004724T5

DE112020004724T5 - Laserdioden-Treiberschaltung

Info

Publication number: DE112020004724T5
Application number: DE112020004724.5T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Matsuoka; Naomi Takimoto
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2022-06-23
Also published as: WO2021065097A1; CN114521312B; JPWO2021065097A1; CN114521312A; US20220224075A1; JP7318718B2

Abstract

Eine Laserdioden-Treiberschaltung (10) umfasst zumindest eine Laserdiode (LD1, LD2), ein Treiberschaltelement (Swd1, Swd2), das zwischen einem Zustand, in dem ein Strom zu der Laserdiode (LD1, LD2) geliefert wird, und einem Zustand, in dem der Strom nicht geliefert wird, schaltet, einen Treiberkondensator (Cd), der einen Strom zu der Laserdiode (LD1, LD2) liefert, eine Treiberschaltung (Dr1, Dr2) und eine Bootstrap-Schaltung (Cr1, Cr2), die eine Spannung zu der Treiberschaltung (Dr1, Dr2) liefert. Die Bootstrap-Schaltung (Cr1, Cr2) weist einen Kondensator (Ca1, Ca2) und einen Induktor (La1, La2) auf, der einen Stromfluss unterdrückt, der von dem Kondensator (Ca1, Ca2) zu einer parallel geschalteten Laserdiode (LD1, LD2) während eines Ladens des Kondensators (Ca1, Ca2) fließt.

Description

Laserdioden-Treiberschaltung
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Laserdioden-Treiberschaltung.
HINTERGRUND-TECHNIK
Licht-Erfassung und -Entfernungsmessung (LiDAR = light detection and ranging) kann in letzter Zeit für ein Automobilsystem oder ein Wetterbeobachtungssystem verwendet werden. LiDAR bezieht sich auf ein System, das einen Abstand zu einem entfernten Objekt oder eine Eigenschaft des Objekts analysiert, indem das Objekt mit Licht (einem Lichtpuls) von einer Laserdiode bestrahlt wird, die gepulstes Licht emittiert und Licht, das von dem Objekt gestreut wird, misst.
Verschiedene Laserdioden-Treiberschaltungen, die für LiDAR verwendet werden können, wurden entwickelt (japanische Patentveröffentlichung Nr. 2016-152336 (PTL1) und japanische Patentveröffentlichung Nr. 2009-170870 (PTL2)). PTL1 offenbart eine Laserdioden-Treiberschaltung, die eine Serienschaltung aufweist, bei der eine Gleichstromleistungsversorgung (DC-Leistungsversorgung), ein Induktor, ein Stromrückfluss-Verhinderungselement, ein Kondensator und eine Laserdiode in Serie geschaltet sind, wobei die Laserdiode Licht durch die Verwendung eines Emissionsstroms von dem Kondensator, eines Schaltelements und einer Steuerschaltung emittiert. Ein Ende des Schaltelements in der PTL1 ist zwischen das Stromrückfluss-Verhinderungselement und den Kondensator geschaltet und schaltet einen Strom, der zu dem Induktor fließt, basierend auf EIN- und AUS-Zuständen, die durch das Steuerelement gesteuert werden.
Die PTL2 offenbart eine Konfiguration, bei der ein Schaltelement zum Laden eine Drain-Elektrode aufweist, die mit einer Anodenseite jeder Laserdiode verbunden ist, und eine Source-Elektrode, die mit einer Leistungsversorgung verbunden ist. Bei der PTL2 weist ein Schaltelement zum Treiben eine Drain-Elektrode auf, die mit einer Kathodenseite jeder Laserdiode verbunden ist, und ein Kondensator ist zwischen die Anode jeder Laserdiode und eine Masseleitung (GND-Leitung) geschaltet.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

PTL1: japanische Patentoffenlegung Nr. 2016-152336
PTL2: japanische Patentoffenlegung Nr. 2009-170870

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Bei der Konfiguration in der PTL1 kann jedoch beim Treiben einer Mehrzahl von Laserdioden eine Bestrahlung mit kurzen Lichtpulsen durch eine sequentielle Lichtemission von der Mehrzahl von Laserdioden nicht ausgeführt werden, und eine Schaltungskonfiguration zum individuellen Steuern der Mehrzahl von Laserdioden kann nicht eingesetzt werden.
Wenn ein Schalten zwischen Ein- und Aus-Zuständen eines Schaltelements, das zu einer Laserdiode gehört, durchgeführt wird, um diese zu treiben, fließt zusätzlich bei der Konfiguration der PTL2 ein Strom auch zu einer anderen Laserdiode durch eine parasitäre Kapazität, die zwischen der Drain-Elektrode und der Source-Elektrode des Schaltelements existiert, und diese Laserdiode emittiert Licht. Daher kann bei der Konfiguration der PTL2 eine Laserdiode Licht zu einem Zeitpunkt emittieren, zu dem eine Lichtemission nicht erwünscht ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Laserdioden-Treiberschaltung zu schaffen, die in der Lage ist, dass individuell nur eine Laserdiode, die Licht emittieren soll, Licht zu einem Zeitpunkt emittiert, zu dem eine Lichtemission von derselben erwünscht ist.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst zumindest eine Laserdiode, ein Treiberschaltelement, das in Serie mit einer Anodenseite der Laserdiode geschaltet ist, wobei das Treiberschaltelement zwischen einem EIN-Zustand, in dem ein Strom zu der Laserdiode geliefert wird, und einem AUS-Zustand, in dem der Strom nicht geliefert wird, schaltet, einen Treiberkondensator, der ein Ende aufweist, das mit dem Treiberschaltelement verbunden ist, wobei der Treiberkondensator einen Strom zu der Laserdiode liefert, eine Treiberschaltung, die das Treiberschaltelement treibt, und eine Bootstrap-Schaltung, die eine Spannung zu der Treiberschaltung liefert, die notwendig ist, um das Treiberschaltelement zu treiben. Die Bootstrap-Schaltung weist einen Kondensator auf, der mit der Treiberschaltung verbunden ist, deren ein Ende mit einer Source-Elektrode des Treiberschaltelements verbunden ist und deren anderes Ende mit einer Gate-Elektrode des Treiberschaltelements verbunden ist, wobei der Kondensator mit vorgeschriebenen Ladungen geladen wird, und ein Stromunterdrückungselement, das mit dem einen Ende des Kondensators verbunden ist, wobei das Stromunterdrückungselement während des Ladens des Kondensators einen Stromfluss, der von dem Kondensator zu der parallel geschalteten Laserdiode fließt, unterdrückt.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann, wenn eine Laserdiode mit angeschlossener Kathode getrieben wird, eine Lichtemission von einer Laserdiode zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Lichtemission von derselben nicht erwünscht ist, verhindert werden.
Figurenliste

1 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
3 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
4 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
5 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
6 ist ein Timingdiagramm, das das Timing des Schaltens eines Schaltelements und eines Treiberschaltelements zeigt.
7 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
8 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Jedes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend detailliert Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder entsprechende Elemente in den Zeichnungen sind gleiche Bezugszeichen zugewiesen und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird Bezug nehmend auf 1 beschrieben. 1 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Die Laserdioden-Treiberschaltung 10 wird in einem System eingesetzt, das kurze Lichtpulse liefert, wie zum Beispiel einer Licht-Erfassung und -Entfernungsmessung (LiDAR), und treibt Laserdioden LD1 und LD2. Obwohl bei dem folgenden Ausführungsbeispiel eine Laserdioden-Treiberschaltung, die zwei Laserdioden treibt, beschrieben ist, kann, ohne darauf begrenzt zu sein, die Laserdioden-Treiberschaltung konfiguriert sein, um eine einzelne Laserdiode oder drei oder mehr Laserdioden zu treiben.
Die Laserdioden-Treiberschaltung 10 weist Laserdioden LD1 und LD2, eine Treiberleistungsversorgung Vd, einen Treiberkondensator Cd, Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2, Treiberschaltungen Dr1 und Dr2, Bootstrap-Schaltungen Cr1 und Cr2, und eine Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va auf.
Die Laserdiode LD1, das Treiberschaltelement Swd1, die Treiberschaltung Dr1 und die Bootstrap-Schaltung Cr1 bilden einen Arm Ar1, und die Laserdiode LD2, das Treiberschaltelement Swd2, die Treiberschaltung Dr2 und die Bootstrap-Schaltung Cr2 bilden einen Arm Ar2. Obwohl zwei Laserdioden (Laserdioden LD1 und LD2) mit der Laserdioden-Treiberschaltung 10 verbunden sind, sollte nur zumindest eine Laserdiode verbunden sein, wobei ein Arm für jede verbundene Laserdiode vorgesehen ist.
Die Laserdioden LD1 und LD2 emittieren Licht, indem sie einen Strom, der von dem Treiberkondensator Cd geliefert wird, emittieren. Das Timing der Lichtemission von den Laserdioden LD1 und LD2 wird durch die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 gesteuert. Die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 können durch Schalten mit hoher Geschwindigkeit zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand bewirken, dass die Laserdioden LD1 und LD2 kurze Lichtpulse emittieren. Die Anoden der Laserdioden LD1 und LD2 sind mit Source-Elektroden der Treiberschaltelemente Swd1 beziehungsweise Swd2 verbunden, und die Kathoden derselben sind mit Masse verbunden.
Die Treiberleistungsversorgung Vd ist eine Gleichstromleistungsversorgung. Die Treiberleistungsversorgung Vd liefert einen Strom zu dem Treiberkondensator Cd.
Ladungen, die von der Treiberleistungsversorgung Vd geliefert werden, werden in dem Treiberkondensator Cd gespeichert und der Treiberkondensator Cd liefert den Strom zu den Laserdioden LD1 und LD2. Der Treiberkondensator Cd ist zwischen der Treiberleistungsversorgung Vd und Masse vorgesehen. Ein Ende des Treiberkondensators Cd ist mit einem Ende der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 verbunden.
Die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 schalten zwischen dem EIN-Zustand, in dem der Strom zu den Laserdioden LD1 und LD2 geliefert wird, und dem AUS-Zustand, in dem der Strom nicht geliefert wird. Die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 sind N-Typ-Schaltelemente, wie zum Beispiel ein MOSFET oder ein GaN-FET, und sind in Serie mit der Anodenseite der jeweiligen Laserdiode LD1 und LD2 geschaltet. Obwohl die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 P-Typ-Schaltelemente sein können, kann durch Einsetzen der N-Typ-Schaltelemente ein hoher Strom, der den Laserdioden LD1 und LD2 zuzuführen ist, schnell geschaltet werden.
Die Treiberschaltungen Dr1 und Dr2 steuern das Schalten zwischen dem EIN-Zustand und dem AUS-Zustand der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 basierend auf Eingangssteuersignalen von der LiDAR-Anwendung, in der die Laserdioden-Treiberschaltung 10 verwendet wird. Wenn die Treiberschaltungen Dr1 und Dr2 ein EIN-Signal empfangen, schalten sie die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand, und wenn sie ein AUS-Signal empfangen, schalten sie die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den AUS-Zustand.
Ladungen, die von der Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va (Gleichstromleistungsversorgung) geliefert werden, werden in den Bootstrap-Schaltungen Cr1 und Cr2 gespeichert, wobei die Bootstrap-Schaltungen Cr1 und Cr2 Spannungen, die zum Treiben der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 notwendig sind, liefern, um die Schaltungen Dr1 beziehungsweise Dr2 zu treiben. Die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 werden somit angesteuert. Die Bootstrap-Schaltungen Cr1 und Cr2 weisen Stromrückfluss-Verhinderungselemente Da1 beziehungsweise Da2, Kondensatoren Ca1 beziehungsweise Ca2 und Induktoren La1 beziehungsweise La2 auf.
Die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Da1 und Da2 sind Dioden, die verhindern, dass ein Strom zu der Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va fließt.
Ladungen, die von der Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va geliefert werden, werden in den Kondensatoren Ca1 und Ca2 gespeichert, wobei die Kondensatoren Ca1 und Ca2 Spannungen, die zum Treiben der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 notwendig sind, liefern, um die Schaltungen Dr1 beziehungsweise Dr2 zu treiben. Die Kondensatoren Ca1 und Ca2 werden geladen, während die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem AUS-Zustand sind. Die Kondensatoren Ca1 und Ca2 sind mit den Treiberschaltungen Dr1 und Dr2 verbunden, deren ein Ende mit Source-Elektroden der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 verbunden ist, und deren anderes Ende mit Gate-Elektroden der Treiberschaltelemente Swd1 beziehungsweise Swd2 verbunden ist.
Wenn die Laserdiode LD1 und LD2 gesteuert werden, um kurze Laserpulse zu emittieren, wird ein Schalten zwischen dem EIN-Zustand und dem AUS-Zustand der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt. Daher werden eine Spannung und ein Strom mit einer hohen Frequenz an die Laserdioden LD1 und LD2 angelegt. Wenn die Laserdioden LD1 und LD2 gesteuert werden, um kurze Lichtpulse zu emittieren, fließt jedoch kein Strom zu den Induktoren La1 und La2, da die Induktoren La1 und La2 wirksam sind, um einen Strom mit einer hohen Frequenz zu blockieren. Da der Strom, der während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 zu den Kondensatoren Ca1 und Ca2 fließt, ein Strom mit einer niedrigen Frequenz ist, fließt der Strom zu den Induktoren La1 und La2 und fließt nicht zu den Laserdioden LD1 und LD2. Mit anderen Worten wirken die Induktoren La1 und La2 als Stromunterdrückungselemente, die einen Stromfluss unterdrücken, der während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 durch die Kondensatoren Ca1 und Ca2 zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließt. Ein Ende der Induktoren La1 und La2 ist mit einem Ende der Kondensatoren Ca1 und Ca2 verbunden und dieselben sind parallel zu den Laserdioden LD1 beziehungsweise LD2 geschaltet.
Spezieller ist bei der Laserdioden-Treiberschaltung 10 eine Frequenz (Pulsfrequenz) des Stroms, der zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließt, in einem Bereich von nicht niedriger als 100 MHz und nicht höher als 1 GHz und eine Frequenz (Emissionsfrequenz) des Stroms, der zu den Kondensatoren Ca1 und Ca2 fließt, ist nicht höher als 500 kHz. Bei der Laserdioden-Treiberschaltung 10 sind bei der Pulsfrequenz der Laserdioden LD1 und LD2 Absolutwerte von Impedanzen der Laserdioden LD1 und LD2 (einer Impedanz eines Pfads, der die Laserdioden LD1 und LD2 aufweist, zwischen Verbindungspunkten A1 und A2 und Verbindungspunkten B1 und B2) konfiguriert, um kleiner als Impedanzwerte der Induktoren La1 und La2 zu sein. Induktivitäten L der Induktoren La1 und La2 haben einen Wert in einem Bereich, in dem eine Ladungsmenge, die von den Kondensatoren Ca1 und Ca2 freigegeben wird, innerhalb einer Zeitdauer eines Zyklus bei der Emissionsfrequenz fsw (einem Kehrwert eines Zyklus der Emission von Lichtpulsen) geliefert werden kann. Die Induktivitäten L der Induktoren La1 und La2 haben einen Wert, bei dem der Strom, der während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließt, kleiner ist als ein Strombetrag, der für eine Lichtemission von den Laserdioden LD1 und LD2 notwendig ist.
Spezieller stellt L Induktivitäten der Induktoren La1 und La2 dar, fld stellt eine Pulsfrequenz von Lichtpulsen, die von den Laserdioden LD1 und LD2 emittiert werden, dar, fsw stellt eine Emissionsfrequenz einer Emission von Lichtpulsen von den Laserdioden LD1 und LD2 dar, und Zld stellt Impedanzen der Laserdioden LD1 und LD2 dar. Die Pulsfrequenz fld ist als ein ½-Zyklus einer Sinus-Welle von Lichtpulsen, die von den Laserdioden LD1 und LD2 emittiert werden, definiert. Die Emissionsfrequenz fsw ist definiert, wobei ein Intervall an Lichtpulsen, die von den Laserdioden LD1 und LD2 emittiert werden, als ein Zyklus definiert ist. Die Impedanz Zld ist als eine Impedanz eines Pfads definiert, der die Laserdioden LD1 und LD2 umfasst, zwischen Verbindungspunkten A1 und A2, die in 1 gezeigt sind, und Verbindungspunkten B1 und B2, die in 1 gezeigt sind. Selbstverständlich können, solange die Impedanzen der Laserdioden LD1 und LD2 selbst höher sind als die Impedanzen der anderen Komponenten, die Impedanzen der Laserdioden LD1 und LD2 selbst als die Impedanz Zld definiert werden.
Die Induktivitäten L der Induktoren La1 und La2 und die Impedanzen Zld der Laserdioden LD1 und LD2 genügen der Beziehung in der folgenden Gleichung 1: $| Z l d | < 2 π ƒ l d \times L$
Mit solchen Frequenzcharakteristika der Induktoren La1 und La2 fließen während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 Ströme I1 und I2 von der Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va durch die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Da1 und Da2, die Kondensatoren Ca1 und Ca2 und die Induktoren La1 und La2 zu Masse, und fließen nicht zu den Laserdioden LD1 und LD2.
Ferner fließt mit solchen Frequenzcharakteristika der Induktoren La1 und La2 der Strom, während die Laserdioden LD1 und LD2 getrieben werden, von dem Treiberkondensator Cd durch die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 zu den Laserdioden LD1 und LD2, fließt jedoch nicht zu den Induktoren La1 und La2.
Folglich fließt während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 (während die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem AUS-Zustand sind) der Strom zu den Induktoren La1 und La2 und im Wesentlichen keine Spannung wird über die Anode und die Kathode jeder Laserdiode LD1 und LD2 angelegt. Daher emittieren die Laserdioden LD1 und LD2 kein Licht. Folglich kann eine Lichtemission von den Laserdioden LD1 und LD2 zu einem Zeitpunkt, zu dem keine Lichtemission gewünscht wird, unterdrückt werden.
Darüber hinaus fließt während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 (während die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem AUS-Zustand sind) der Strom zu den Induktoren La1 und La2 und im Wesentlichen keine Spannung wird über die Anode und die Kathode jeder Laserdiode LD1 und LD2 angelegt. Daher wird eine Spannung, die im Wesentlichen so hoch ist wie die Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va über gegenüberliegende Enden von jedem der Kondensatoren Ca1 und Ca2 angelegt. Eine hohe Spannung, die zum Treiben der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 notwendig ist, kann somit sichergestellt sein. Wenn die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand gesetzt werden, kann daher abrupt ein hoher Strom zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließen.
Während die Laserdioden LD1 und LD2 getrieben werden (die Treiberschalelemente Swd1 und Swd2 sind in dem EIN-Zustand), fließt der Strom von dem Treiberkondensator Cd durch die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 zu den Laserdioden LD1 und LD2 und fließt nicht zu den Induktoren La1 und La2.
Die Laserdioden LD1 und LD2 emittieren Licht, indem die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet werden. Daher kann die Laserdiode, die Licht emittieren soll, zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Lichtemission von derselben gewünscht ist, individuell gesteuert werden, um Licht zu emittieren, indem das Treiberschaltelement, das zu der Laserdiode gehört, die Licht emittieren soll, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Lichtemission von derselben gewünscht ist, von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird.
Eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wird Bezug nehmend auf die 2 bis 4 beschrieben. Komponenten, die ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
2 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Die Laserdioden-Treiberschaltung 11 unterscheidet sich von der Laserdioden-Treiberschaltung 10 dahingehend, dass sie ein resistives Element Rd aufweist. Das resistive Element Rd unterdrückt eine Menge von Ladungen, die während des Treibens der Laserdioden LD1 und LD2 mit Pulsen von der Treiberleistungsversorgung Vd zu dem Treiberkondensator Cd geliefert werden. Ein Ende des resistiven Elements Rd ist mit der Treiberleistungsversorgung Vd verbunden und das andere Ende ist mit dem Treiberkondensator Cd verbunden.
Wenn die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand gesetzt sind und somit Ladungen, die in dem Treiberkondensator Cd gespeichert sind, zu den Laserdioden LD1 und LD2 geliefert werden, kann somit der Strom, der von der Treiberleistungsversorgung Vd zu den Treiberkondensator Cd fließt, beschränkt sein, und die Laserdioden LD1 und LD2 können mit kurzen Pulsen getrieben werden.
3 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung 12 gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Die Laserdioden-Treiberschaltung 12 unterscheidet sich von der Laserdioden-Treiberschaltung 10 dahingehend, dass sie Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 und Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 für jeweilige Arme Ar1 und Ar2 aufweist.
Ladungen, die von der Treiberleistungsversorgung Vd geliefert werden, werden im Treiberkondensator Cd1 gespeichert, und der Treiberkondensator Cd1 liefert den Strom zu der Laserdiode LD1. Ladungen, die von der Treiberleistungsversorgung Vd geliefert werden, werden im Treiberkondensator Cd2 gespeichert, und der Treiberkondensator Cd2 liefert den Strom zu der Laserdiode LD2. Die Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 sind zwischen der Treiberleistungsversorgung Vd und Masse vorgesehen. Ein Ende der Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 ist jeweils mit einem Ende der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 verbunden.
Die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 sind Dioden, die verhindern, dass, wenn der Strom (die Ladungen), der in den Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 gespeichert ist, zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließt, der Strom zu einer Laserdiode, die mit dem anderen Arm verbunden ist, fließt. Die Treiberleistungsversorgung Vd ist mit den Anodenseiten der Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 verbunden, und die Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 sind mit der Kathodenseite der Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 beziehungsweise Dd2 verbunden.
Während die Laserdioden LD1 und LD2 getrieben werden (während die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem EIN-Zustand sind), kann ein Strom aufgrund einer parasitären Kapazität, einer parasitären Induktivität, oder einer parasitären Resistivität der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2, der Laserdioden LD1 und LD2, oder einer Verbindung zwischen den Komponenten, auch zu einer anderen Laserdiode als der, die Licht emittieren soll, fließen. Bei der Laserdioden-Treiberschaltung 12 sind jedoch Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 und Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 für jeweilige Arme Ar1 und Ar2 vorgesehen. Daher kann ein Stromfluss, der von den Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 zu einer Laserdiode in einem anderen Arm (einer Laserdiode, die kein Licht emittieren soll) emittiert wird, unterdrückt werden. Da die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 nur in der Lage sein sollten, einen Fluss des Stroms, der von den Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 emittiert wird, zu einem anderen Arm zu unterdrücken, können sie resistive Elemente oder Induktoren sein.
4 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Die Laserdioden-Treiberschaltung 13 unterscheidet sich von der Laserdioden-Treiberschaltung 10 dahingehend, dass die resistive Elemente Ra1 und Ra2 für jeweilige Arme Ar1 und Ar2 aufweist.
Die resistiven Elemente Ra1 und Ra2 sind in Serie zu den Kondensatoren Ca1 und Ca2 zwischen die Kondensatoren Ca1 beziehungsweise Ca2 und Masse geschaltet. Bei der Laserdioden-Treiberschaltung 13 ist die Pulsfrequenz der Laserdioden LD1 und LD2 in einem Bereich von nicht niedriger als 100 MHz und nicht höher als 1 GHz und die Emissionsfrequenz der Laserdioden LD1 und LD2 ist nicht höher als 500 kHz. Bei der Laserdioden-Treiberschaltung 13 sind bei der Pulsfrequenz der Laserdioden LD1 und LD2 Absolutwerte der Impedanzen der Laserdioden LD1 und LD2 (eine Impedanz eines Pfads, der die Laserdioden LD1 und LD2 enthält, zwischen Verbindungspunkten A1 und A2 und Verbindungspunkten B1 und B2) konfiguriert, um kleiner zu sein als ein Wert der Summe der Impedanzen der Induktoren La1 und La2 und der Impedanzen der resistiven Elemente Ra1 und Ra2.
Wenn R die Resistenzwerte der resistiven Elemente Ra1 und Ra2 darstellt, L Induktivitäten der Induktoren La1 und La2 darstellt, fld eine Pulsfrequenz der Laserdioden LD1 und LD2 darstellt, fsw eine Emissionsfrequenz der Laserdioden LD1 und LD2 darstellt, und Zld Impedanzen (eine Impedanz eines Pfads, der die Laserdioden LD1 und LD2 aufweist, zwischen Verbindungspunkten A1 und A2 und Verbindungspunkten B1 und B2) der Laserdioden LD1 und LD2 darstellt, genügt spezieller die Laserdioden-Treiberschaltung 13 der folgenden Gleichung 2: $| Z l d | < 2 π ƒ l d \times L + R$
Es ist möglich, dass während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 ein Überschwingen (Rauschen) zwischen den Kondensatoren Ca1 und Ca2 und den Induktoren La1 und La2 erzeugt wird. Bei der Laserdioden-Treiberschaltung 13 kann durch das Vorsehen der resistiven Elemente Ra1 und Ra2 zwischen den Kondensatoren Ca1 und Ca2 und den Induktoren La1 beziehungsweise La2 ein Überschwingen (Rauschen), das während des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 erzeugt wird, unterdrückt werden.
Die resistiven Elemente Ra1 und Ra2 sollten nur in Serie zu den Kondensatoren Ca1 beziehungsweise Ca2 geschaltet sein, wobei eine Position der Verbindung nicht zwischen den Kondensatoren Ca1 und Ca2 und Masse liegen muss.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Eine Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Induktoren La1 und La2 vorgesehen, um einen Stromfluss zu den Laserdioden LD1 und LD2 während eines Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 zu unterdrücken. Im Gegensatz dazu wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Stromfluss während des Ladens des Kondensators mittels eines Schaltelements gesteuert. Komponenten, die ähnlich zu denen bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, wurden gleiche Bezugszeichen zugewiesen und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
5 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung 20 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. 6 ist ein Timingdiagramm, das das Timing des Schaltens von Schaltelementen Swf1 und Swf2 und der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 zeigt.
Bezug nehmend auf 5 sind die Schaltelemente Swf1 und Swf2 anstelle der Induktoren La1 und La2, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt sind, mit der Laserdioden-Treiberschaltung 20 verbunden. Die Schaltelemente Swf1 und Swf2 sind exemplarische Stromunterdrückungselemente. Während die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in dem EIN-Zustand sind, fließt der Strom durch die Schaltelemente Swf1 und Swf2, und während die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in dem AUS-Zustand sind, fließt der Strom nicht durch die Schaltelemente Swf1 und Swf2. Ein Schalten der Schaltelemente Swf1 und Swf2 zwischen EIN und AUS geschieht durch Treiberschaltungen Drf1 und Drf2. Die Schaltelemente Swf1 und Swf2 werden in den EIN-Zustand gesteuert, während die Kondensatoren Ca1 und Ca2 geladen werden, und wenn die Kondensatoren Ca1 und Ca2 geladen sind, werden sie in den AUS-Zustand gesteuert.
Bezug nehmend auf die 5 und 6 werden die Schaltelemente Swf1 und Swf2 (in 6 als „Swf(i)“ bezeichnet (wobei i eine ganze Zahl ist)) zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Dauer des AUS-Zustands der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 (in 6 als „Swd(i)“ bezeichnet (wobei i eine ganze Zahl ist)) in den EIN-Zustand gesteuert. Wenn die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in den EIN-Zustand gesteuert sind, fließen Ströme I1 und I2 von der Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va durch die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Da1 und Da2, die Kondensatoren Ca1 und Ca2 und die Schaltelemente Swf1 und Swf2 zu Masse, so dass die Kondensatoren Ca1 und Ca2 geladen werden. Zu dieser Zeit fließt der Strom nicht zu den Laserdioden LD1 und LD2. Nach Verstreichen einer ausreichenden Zeitdauer, um das Laden der Kondensatoren Ca1 und Ca2 abzuschließen, werden die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in den AUS-Zustand gesteuert. Danach werden die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand gesteuert, für eine erforderliche Zeitdauer, so dass der Strom zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließt.
Der Zeitpunkt (a) und der Zeitpunkt (c), die in 6 gezeigt sind, zeigen den Zeitpunkt des Abschlusses des Ladens der Kondensatoren Ca1 und Ca2 (den Zeitpunkt des Schaltens der Schaltelemente Swf1 und Swf2 von dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand), und der Zeitpunkt (b) und der Zeitpunkt (d) in 6 zeigen den Zeitpunkt des Schaltens der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand. Der Zeitpunkt des Schaltens der Schaltelemente Swf1 und Swf2 von dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand und der Zeitpunkt des Schaltens der Treiberschalelemente Swd1 und Swd2 von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand werden gesteuert, um nicht zusammenzufallen. Eine Dauer, für die die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in den EIN-Zustand gesteuert sind, sollte nur ausreichend sein, um die Kondensatoren Ca1 und Ca2 zu laden. Eine Dauer, für die die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand gesteuert werden, sollte nur ausreichend sein, damit die Laserdioden LD1 und LD2 Licht emittieren. In 6 steuert die Laserdioden-Treiberschaltung 20 das Schaltelement Swd(i) und das Schaltelement Swf(i) derart, dass der Zeitpunkt (f) des Schaltens des Schaltelements Swf(i) von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand nach dem Zeitpunkt (e) des Schaltens des Treiberschaltelements Swd(i) von dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand kommt. Wenn eine kürzere Emission von Lichtpulsen als eine Dauer, für die das Treiberschaltelement Swd(i) in den EIN-Zustand gesteuert ist, durch die Laserdiode Ld(i) (wobei i eine ganze Zahl ist) gewünscht ist, kann die Laserdioden-Treiberschaltung 20 jedoch das Treiberschaltelement Swd(i) und das Schaltelement Swf(i) derart steuern, dass der Zeitpunkt (e) nach dem Zeitpunkt (f) kommt. Mit anderen Worten kann die Laserdioden-Treiberschaltung 20 zwangsweise Ladungen in dem Treiberkondensator Cd auf Masse freigeben, indem das Schaltelement Swf(i) in der Mitte der Dauer, für die das Treiberschaltelement Swd(i) in den EIN-Zustand gesteuert ist, gesetzt wird, um in der Lage zu sein, Lichtpulse zu realisieren, die kürzer sind als die Dauer, für die das Treiberschaltelement Swd(i) in den EIN-Zustand gesteuert wird.
Folglich fließt beim Laden der Kondensatoren Ca1 und Ca2 (wobei die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in dem EIN-Zustand sind und die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem AUS-Zustand sind) der Strom zu den Schaltelementen Swf1 und Swf2, und im Wesentlichen keine Spannung wird über die Anode und die Kathode von jeder der Laserdioden LD1 und LD2 angelegt. Daher emittieren die Laserdioden LD1 und LD2 kein Licht. Somit kann eine Lichtemission von den Laserdioden LD1 und LD2 zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Lichtemission nicht gewünscht ist, unterdrückt werden.
Beim Laden der Kondensatoren Ca1 und Ca2 (wobei die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in dem EIN-Zustand sind und die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem AUS-Zustand sind) fließt der Strom zu den Schaltelementen Swf1 und Swf2 und im Wesentlichen keine Spannung wird über die Anode und die Kathode von jeder der Laserdioden LD1 und LD2 angelegt. Daher wird eine Spannung, die im Wesentlichen so hoch ist wie die Treiberschaltung-Leistungsversorgung Va, über die gegenüberliegenden Enden von jedem der Kondensatoren Ca1 und Ca2 angelegt. Eine hohe Spannung, die zum Treiben der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 notwendig ist, kann somit sichergestellt werden. Wenn die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand gesetzt werden, kann daher ein hoher Strom abrupt zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließen.
Wenn die Laserdioden LD1 und LD2 getrieben werden (wobei die Schaltelemente Swf1 und Swf2 in dem AUS-Zustand sind und die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem EIN-Zustand sind), fließt der Strom von dem Treiberkondensator Cd durch die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 zu den Laserdioden LD1 und LD2 und fließt nicht zu den Schaltelementen Swf1 und Swf2.
Die Laserdioden LD1 und LD2 emittieren Licht, indem die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet werden. Indem ein Treiberschaltelement, das zu einer Laserdiode gehört, die Licht emittieren soll, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Lichtemission von demselben erwünscht ist, von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird, kann die Laserdiode, die Licht emittieren soll, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Lichtemission von derselben gewünscht ist, individuell veranlasst werden, Licht zu emittieren.
Obwohl zwei Laserdioden (Laserdioden LD1 und LD2) mit der Laserdioden-Treiberschaltung 20 verbunden sind, sollte nur zumindest eine Laserdiode verbunden sein und ein Arm ist für jede verbundene Laserdiode vorgesehen.
Eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels wird Bezug nehmend auf 7 und 8 beschrieben. Komponenten, die ähnlich zu denen des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
7 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung 21 gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. Die Laserdioden-Treiberschaltung 21 unterscheidet sich von der Laserdioden-Treiberschaltung 20 dahingehend, dass sie ein resistives Element Rd enthält. Das resistive Element Rd unterdrückt eine Ladungsmenge, die von der Treiberleistungsversorgung Vd zu dem Treiberkondensator Cd geliefert wird, während die Laserdioden LD1 und LD2 mit Pulsen getrieben werden. Ein Ende des resistiven Elements Rd ist mit der Treiberleistungsversorgung Vd verbunden und das andere Ende ist mit dem Treiberkondensator Cd verbunden.
Folglich kann der Strom, der von der Treiberleistungsversorgung Vd zu dem Treiberkondensator Cd fließt, wenn die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in den EIN-Zustand gesetzt sind und dann Ladungen, die in dem Treiberkondensator Cd gespeichert sind, zu den Laserdioden LD1 und LD2 geliefert werden, beschränkt sein, und die Laserdioden LD1 und LD2 können mit kurzen Pulsen getrieben werden.
8 ist ein Schaltbild, das eine Laserdioden-Treiberschaltung 22 gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. Die Laserdioden-Treiberschaltung 22 unterscheidet sich von der Laserdioden-Treiberschaltung 20 dahingehend, dass sie Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 und Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 für jeweilige Arme Ar1 und Ar2 aufweist.
Ladungen, die von der Treiberleistungsversorgung Vd geliefert werden, werden in dem Treiberkondensator Cd1 gespeichert, und der Treiberkondensator Cd1 liefert den Strom zu der Laserdiode LD1. Ladungen, die von der Treiberleistungsversorgung Vd geliefert werden, werden in dem Treiberkondensator Cd2 gespeichert, und der Treiberkondensator Cd2 liefert den Strom zu der Laserdiode LD2. Die Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 sind zwischen der Treiberleistungsversorgung Vd und Masse vorgesehen. Ein Ende der Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 ist jeweils mit einem Ende der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 verbunden.
Die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 sind Dioden, die, wenn der Strom (Ladungen), der in den Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 gespeichert ist, zu den Laserdioden LD1 und LD2 fließt, verhindern, dass der Strom zu einer Laserdiode, die mit einem anderen Arm verbunden ist, fließt. Die Treiberleistungsversorgung Vd ist mit den Anodenseiten der Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 verbunden, und die Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 sind mit den Kathodenseiten der Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 beziehungsweise Dd2 verbunden.
Während die Laserdioden LD1 und LD2 getrieben werden (während die Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2 in dem EIN-Zustand sind), kann ein Strom aufgrund einer parasitären Kapazität, einer parasitären Induktivität oder einer parasitären Resistenz der Treiberschaltelemente Swd1 und Swd2, der Laserdioden LD1 und LD2, oder einer Verbindung zwischen den Komponenten, auch zu einer anderen Laserdiode als der Laserdiode, die Licht emittieren soll, fließen. Bei der Laserdioden-Treiberschaltung 22 sind jedoch die Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 und die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 für jeweilige Arme Ar1 und Ar2 vorgesehen. Daher kann ein Stromfluss, der von den Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 emittiert wird, zu einer Laserdiode in einem anderen Arm (einer Laserdiode, die kein Licht emittieren soll) unterdrückt werden. Da die Stromrückfluss-Verhinderungselemente Dd1 und Dd2 nur in der Lage sein sollten, einen Stromfluss, der von den Treiberkondensatoren Cd1 und Cd2 emittiert wird, zu einem anderen Arm zu unterdrücken, können dieselben resistive Elemente oder Induktoren sein.
[Andere Modifikationen]
Für die oben beschriebenen Laserdioden-Treiberschaltungen sind Konfigurationen für eine Lichtemission von zwei Laserdioden LD1 und LD2 beschrieben. Eine Konfiguration für eine Lichtemission von drei oder mehr Laserdioden kann ebenfalls auf ähnliche Art und Weise gelten. Beispielsweise sind bei einer Laserdioden-Treiberschaltung, die n Laserdioden LD1, LD2, ..., LDn treibt, Induktoren La1, La2, ..., Lan zwischen Verbindungspunkte A1, A2, ..., An und Verbindungspunkte B1, B2, ..., Bn geschaltet. Eine Beziehung zwischen einer Induktivität jedes Induktors und einer Impedanz jeder Laserdiode genügt der folgenden Gleichung 3. L(i) stellt eine Induktivität jedes Induktors La(i) dar und Zld(i) stellt eine Impedanz jeder Laserdiode LD(i) dar, wobei i eine ganze Zahl von 1 bis n ist. $| Z l d (i) | < 2 π ƒ l d \times L (i)$
Die Induktivität L(i) des Induktors La(i) hat einen solchen Wert, dass der Strom, der während des Ladens des Kondensators Ca(i) zu der Laserdiode Ld(i) fließt, kleiner ist als eine Strommenge, die für eine Lichtemission von der Laserdiode Ld(i) notwendig ist.
Eine Konfiguration der Laserdioden-Treiberschaltung, bei der ein resistives Element in Serie mit jedem Induktor La1, La2, ..., Lan geschaltet ist, kann ebenfalls auf ähnliche Art und Weise angewendet werden. In diesem Fall genügt die Beziehung zwischen der Induktivität jedes Induktors und der Impedanz jeder Laserdiode der folgenden Gleichung 4. R(i) stellt einen Resistenzwert von jedem resistiven Element Ra(i) dar, wobei (i) eine ganze Zahl von 1 bis n ist. $| Z l d (i) | < 2 π ƒ l d \times L (i) + R (i)$
Es sollte verstanden werden, dass die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele veranschaulichend und in jeder Hinsicht nicht beschränkend sind. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ausdrücke der Ansprüche definiert und nicht durch die obige Beschreibung, wobei beabsichtigt ist, dass derselbe jegliche Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs und einer zu den Ausdrücken der Ansprüchen äquivalenten Bedeutung beinhaltet.
Bezugszeichenliste

10, 11, 12, 13, 20, 21, 22: Laserdioden-Treiberschaltung;
Ar1, Ar2: Arm;
Ca1, Ca2: Konden- sator;
Cd, Cd1, Cd2: Treiberkondensator;
Cr1, Cr2: Bootstrap-Schaltung;
Da1, Da2, Dd1, Dd2: Stromrückfluss-Verhinderungselement;
Dr1, Dr2, Drf1, Drf2: Treiberschaltung;
LD1, LD2: Laserdiode;
La1, La2: Induktor;
Ra1, Ra2, Rd: resistives Element;
Swd1, Swd2: Treiber-schaltelement;
Swf1, Swf2: Schaltelement;
Va: Treiberschaltung-Leistungsversorgung;
Vd: Treiberleistungsversorgung

Claims

Eine Laserdioden-Treiberschaltung mit folgenden Merkmalen: zumindest einer Laserdiode; einem Treiberschaltelement, das in Serie mit einer Anodenseite der Laserdiode geschaltet ist, wobei das Treiberschaltelement zwischen einem EIN-Zustand, in dem ein Strom zu der Laserdiode geliefert wird, und einem AUS-Zustand, in dem der Strom nicht geliefert wird, schaltet; einem Treiberkondensator mit einem Ende, das mit dem Treiberschaltelement verbunden ist, wobei der Treiberkondensator einen Strom zu der Laserdiode liefert; einer Treiberschaltung, die das Treiberschaltelement treibt; und einer Bootstrap-Schaltung, die eine Spannung, die zum Treiben des Treiberschaltelements notwendig ist, zu der Treiberschaltung liefert, wobei die Bootstrap-Schaltung folgende Merkmale aufweist: einen Kondensator, der mit der Treiberschaltung verbunden ist, deren eines Ende mit einer Source-Elektrode des Treiberschaltelements verbunden ist und deren anderes Ende mit einer Gate-Elektrode des Treiberschaltelements verbunden ist, wobei der Kondensator mit vorgeschriebenen Ladungen geladen wird, und ein Stromunterdrückungselement, das mit einem Ende des Kondensators verbunden ist, wobei das Stromunterdrückungselement während des Ladens des Kondensators einen Stromfluss, der von dem Kondensator zu der Laserdiode, die parallel geschaltet ist, fließt, unterdrückt.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß Anspruch 1, bei der das Stromunterdrückungselement ein Induktor ist.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß Anspruch 2, bei der ein Absolutwert einer Impedanz der Laserdiode kleiner ist als ein Wert einer Impedanz des Induktors bei einer Pulsfrequenz der Laserdiode.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der die Laserdiode eine Pulsfrequenz in einem Bereich von nicht niedriger als 100 MHz und nicht höher als 1 GHz aufweist, und die Laserdiode eine Emissionsfrequenz nicht höher als 500 kHz aufweist.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Bootstrap-Schaltung ferner ein resistives Element aufweist, das in Serie mit dem Kondensator geschaltet ist.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß Anspruch 5, bei der bei einer Pulsfrequenz der Laserdiode ein Absolutwert einer Impedanz der Laserdiode kleiner ist als ein Wert einer Summe einer Impedanz des Induktors und einer Impedanz des resistiven Elements.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der die Laserdiode eine Pulsfrequenz in einem Bereich von nicht niedriger als 100 MHz und nicht höher als 1 GHz aufweist, und die Laserdiode eine Emissionsfrequenz von nicht höher als 500 kHz aufweist.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß Anspruch 1, bei der das Stromunterdrückungselement ein Schaltelement ist,
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Treiberkondensator ein Kondensator, der gemeinsam vorgesehen ist, ist, wobei der Kondensator einen Strom zu einer Mehrzahl von Laserdioden liefert.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Treiberkondensator individuell vorgesehene Kondensatoren aufweist, wobei die Kondensatoren jeweils Ströme zu einer Mehrzahl von Laserdioden liefern.
Die Laserdioden-Treiberschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner ein Stromrückfluss-Verhinderungselement aufweist, das, wenn ein Strom, der in dem Treiberkondensator gespeichert ist, zu der Laserdiode fließt, verhindert, dass Strom zu einer anderen Laserdiode fließt.