DE19929165A1

DE19929165A1 - Lichtemittierendes Diodenarray

Info

Publication number: DE19929165A1
Application number: DE19929165A
Authority: DE
Inventors: Hideo Tanaka; Hiroshi Mabuchi; Tamotsu Nishiura
Original assignee: Fujitsu Ltd; Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2000-01-20
Also published as: JP2000033729A; US6225912B1

Abstract

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein LED-Array bereitzustellen, in welchem Defekte aller Dioden sofort auch dann detektiert werden können, wenn ein optischer Drucker im Betrieb ist, und verschiedene Defektarten der LEDs unterschieden werden können. In dem LED-Array, das mehrere entlang einer Linie angeordnete LEDs aufweist, ist jede LED mit einem Komparator versehen, welcher eine Anschlußspannung der LED mit einer variablen Referenzspannung vergleicht. Die Art des Defektes der LED kann auf der Basis einer Beziehung zwischen der an den Komparator angelegten Referenzspannung und dessen Ausgangsspannung unterschieden werden.

Description

Die Erfindung betritt ein lichtemittierendes Diodenarray mit mehreren lichtemittierenden Dioden (hierin nachstehend als LED's bezeichnet), die entlang einer geraden Linie ange ordnet sind, und insbesondere ein LED-Array, in welchem De fekte aller Dioden auch während des Betriebs eines optischen Druckers sofort detektiert werden können, und verschiedene Defektarten der LED's unterschieden werden können.

Ein LED-Array, welches mehrere entlang einer geraden Li nie angeordnete LED's aufweist, wird als ein Druckkopf für einen optischen Drucker verwendet. Gemäß Darstellung in Fig. 1 besteht das herkömmliche LED-Array aus mehreren LED's 1, Transistoren 2, die als Treiber zum Ein/Aus-Steuern von an die einzelnen LED's geliefertem Einschaltströmen dienen, ei nem Treiberspannungsversorgungsanschluß (+) 4 zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung positiver Polarität, einem Treiberspannungsversorgungsanschluß (-) 5 zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung negativer Polarität, und aus Ein schaltsignal-Eingangsanschlüssen 6 zum Zuführen von Ein/Aus-Steu ersignalen zu den Treibern.

Eine Anode der LED 1 ist mit dem Treiberspannungsversor gungsanschluß (+) 4 verbunden, eine Kathode der LED 1 ist mit einer Drain-Elektrode des Transistors 2 verbunden, eine Sour ce-Elektrode des Transistors 2 mit der Treiberspannungsver sorgungsanschluß (-) 5 verbunden, und eine Gate-Elektrode des Transistors 2 ist mit dem Einschaltsignal-Eingangsanschluß 6 verbunden. Die LED 1 kann durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung an den Einschaltsignal-Eingangsanschluß 6 einge schaltet werden.

Wenn eine von den LED's defekt wird, wird diese Diode auch dann nicht eingeschaltet, wenn das Einschaltsignal an einen Treiber der LED angelegt wird, so daß der entsprechende Punkt nicht gedruckt werden kann. Ob die LED eingeschaltet ist (leuchtet) oder nicht, kann durch Überprüfung des Leucht zustandes der LED's unter Verwendung eines externen Photosen sors unterschieden werden, oder durch Überprüfung der tat sächlichen Ergebnisse des Druckvorgangs, wobei aber eine sol che spezielle Prüfung oder Kontrolle mühsam ist. Demzufolge ist es wünschenswert, ein LED-Array zu entwickeln, das eine Funktion zur Erkennung des Vorliegens einer defekten LED auf weist.

Bisher wurden die nachstehenden Technologien zur Detekti on einer defekten LED vorgeschlagen.

In einer LED-Treiberschaltung, offenbart in JP-A-1-238075, ist jede LED mit einer Referenzspannungserzeugungs schaltung versehen, welche eine Referenzspannung zur Überwa chung einer Vorwärtsspannung der LED erzeugt, und mit einem Komparator zum Vergleichen der Vorwärtsspannung der LED mit der Referenzspannung; und es wird ein besonderes Signal in dem Falle erzeugt, daß die Vorwärtsspannung der LED die Refe renzspannung wegen Unvollkommenheiten eines elektrischen Kon taktes überschreitet. Ferner ist eine ODER-Schaltung zur Er zeugung einer logischen Summe der Ausgangssignale der Kompa ratoren in der LED-Treiberschaltung vorgesehen. Die LED-Treiberschaltung weist jedoch keine Funktion zur Detektion einer wegen Kurzschluß defekten LED auf. Da ferner die Refe renzspannungserzeugungsschaltung in die LED -Treiberschaltung eingebaut ist, ist es keine einfache Aufgabe die Referenz spannung von außerhalb des LED-Treibers einzustellen. Demzu folge ist sehr schwierig, eine Referenzspannung, die zur De tektion der Unvollkommenheit eines elektrischen Kontaktes in einer LED-Schaltung angepaßt wurde, in eine solche zu ändern, die für die Detektion des Zustandes einer sich verschlech ternden LED vor deren vollständigem Ausfall geeignet ist. Da ferner einige Tausend LED's in einem LED-Array in einem opti schen Drucker verwendet werden, ist es in Praxis nicht mög lich, eine ODER-Schaltung zum Erzeugen einer logischen Summe der Ausgangssignale einiger tausend Komparatoren herzustel len.

In einer Detektionsschaltung für fehlerhafte LED's, die in JP-A-2-128865 offenbart ist, ist ein Widerstand zur Detek tion eines an eine LED gelieferten Stroms in Reihe mit dieser geschaltet. In Normalfall (im Falle des Betriebs eines opti schen Druckers) wird der Widerstand mittels eines Relais um gangen, und im Falle, daß eine defekte Diode gesucht wird, wird das Relais geöffnet und eine an beiden Enden des Wider standes angelegte Spannung überprüft. Jedoch kann mit dieser Detektionsschaltung für defekte LED's die defekte LED nicht während des Betriebs des Druckers detektiert werden. Da fer ner nur ein einziger Widerstand gemeinsam für alle LED's ver wendet wird, müssen LED's in einer regelmäßigen Reihenfolge nacheinander geprüft werden, und es ist nicht möglich, mehre re Defekte der LED's gleichzeitig zu detektieren. Da der Wert des Widerstandes fest ist, kann diese Detektionsschaltung für defekte LED's nur in dem Falle angewendet werden, daß die Treiberströme aller LED's dieselben sind. Ferner kann des halb, weil bei der vorstehend erwähnten Detektionsschaltung für defekte LED's die LED in dem Falle als defekt betrachtet wird, daß der zu der LED fließende Treiberstrom kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, diese Schaltung nicht die auf grund eines Kurzschlusses defekte Diode detektieren.

In einer in JP-A-5-31956 offenbarten Detektionsschaltung für defekte Dioden wird eine gemeinsame Anodenspannung an mehrere zu überprüfende LED's angelegt, und Einschaltsignale werden an die Gate-Elektroden von Schalttransistoren, welche jeweils mit den Kathoden der LED's verbunden sind, in einer regelmäßigen Reihenfolge synchron zu einem bestimmten Takt signal angelegt. Die Summe der Anodenströme der entsprechen den LED's werden mittels einer Ringspule erfaßt. In dem Fal le, daß eine defekte Diode mit einer unendlichen Impedanz an gesteuert wird, detektiert die Ringspule keinen Anodenstrom, so daß das Vorliegen einer defekten LED detektiert werden kann. Bei der vorstehend erwähnten Detektionsschaltung für defekte Dioden kann jedoch eine Diode mit Kurzschluß nicht detektiert werden. Ferner kann diese Schaltung nicht während des Betriebs eines optischen Druckers angewendet werden.

In einem in JP-A-5-212905 offenbarten LED-Array ist ein Spannungsdetektionswiderstand mit Datenleitungen verbunden, um jeweils Konstantströme an LED's über Dioden zu liefern, und eine dadurch detektierte Spannung wird einem Fensterkom parator zugeführt. Der Widerstandswert des Spannungsdetekti onswiderstandes muß jedoch hoch sein, damit die Lichtemissi onscharakteristik der LED nicht verändert wird. In dem Falle, daß die LED kurz geschlossen ist, wird, da das Potential der Datenleitung zu Null wird, wird eine an beide Enden des mit der Kathode der Diode verbundenen Spannungsdetektionswider standes unsicher. Ferner ist es nicht möglich, eine Referenz spannung des Fensterkomparators von außerhalb dieses aus ein zustellen. Ferner treffen in dem Falle, daß die mehreren mit einem gemeinsamen Spannungsdetektionswiderstand verbundenen LED's gleichzeitig eingeschaltet werden, alle durch die LED's fließenden Ströme in dem Spannungsdetektionswiderstand auf einander und die Spannung kann nicht genau gemessen werden.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der Erfindung, die vorge nannten Probleme zu lösen, und ein LED-Array bereit zustellen, in welchem Defekte aller Dioden sofort und sogar während des Betriebs eines optischen Druckers detektiert werden können, und die Zustände verschiedener Defektarten der LED's unter schieden werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.

Die Erfindung wird nun detaillierter in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild zur Darstellung eines herkömmlichen LED-Arrays;

Fig. 2 ein Schaltbild zur Darstellung eines LED-Arrays gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild zur Darstellung eines LED-Arrays gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 ein Schaltbild zur Darstellung eines LED-Arrays gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein Schaltbild zur Darstellung eines LED-Arrays gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ein Schaltbild zur Darstellung eines LED-Arrays gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 7 ein Schaltbild zur Darstellung eines LED-Arrays gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Anschließend werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Gemäß Darstellung in Fig. 2 besteht ein LED-Array gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus meh reren LED's 1, Transistoren 2 die als Treiber zum Ein/Aus schalten von an die einzelnen LED's gelieferten Treiberströ men dienen, Komparatoren 3 zum Vergleichen von Kathodenspan nungen der LED's 1 mit einer Referenzspannung, einem gemein samen Treiberspannungsversorgungsanschluß (+) 4 zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung positiver Polarität, einem Treiberspannungsversorgungsanschluß (-) 5 zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung negativer Polarität, Einschaltsig nal-Eingangsanschlüssen 6 zum Ein/Aus-Steuern der Treiber 2, einem gemeinsamen Referenzspannungseingangsanschluß 7 zum Versorgen der Komparatoren 3 mit einer variablen Referenz spannung und Fehlersignalausgangsanschlüssen 8 zum Herausfüh ren der Ausgangssignale der Komparatoren 3.

Obwohl eine Referenzspannungserzeugungsschaltung zum Be liefern des Referenzspannungseingangsanschlusses 7 mit einer Referenzspannung in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist diese Schaltung auf einer anderen Leiterplatte montiert als der, auf der das LED-Array montiert ist.

Eine Anode der LED 1 ist dem Treiberspannungsversorgungs anschluß (+) 4 verbunden, die Kathode der LED 1 ist mit einer Drain-Elektrode des Transistors 2 verbunden, eine Source-Elek trode des Transistors 2 ist mit dem Treiberspannungsver sorgungsanschluß (-) 5 verbunden und eine Gate-Elektrode des Transistors 2 ist mit dem Einschaltsignal-Eingangsanschluß 6 verbunden. Ferner ist ein negativer Eingangsanschluß des Kom parators 3 mit der Kathode der LED 1 verbunden, ein positiver Eingangsanschluß des Komparators 3 ist mit dem gemeinsamen Referenzspannungseingangsanschluß 7 verbunden und ein Aus gangsanschluß des Komparators 3 ist mit dem Fehlersignalaus gangsanschluß 8 verbunden.

Eine an den Referenzspannungseingangsanschluß 7 angelegte externe Spannung kann nach Belieben gewählt werden. Bei spielsweise ist die an den Referenzspannungseingangsanschluß 7 angelegte Spannung niedriger als eine Spannung des Treiber spannungsversorgungsanschlusses (+) 4 und ist höher als eine Spannung, die durch Subtrahieren einer Vorwärtsspannung V_F der normalen LED von der Spannung des Treiberspannungsversor gungsanschlusses (+) 4 erhalten wird. Bei einer anderen Mög lichkeit zur Auswahl der an den Referenzspannungseingangsan schluß 7 anzulegenden Spannung ist dieser Wert niedriger als die Spannung, die durch Subtrahieren der Vorwärtsspannung V_F der normalen LED von der Spannung des Treiberspannungsversor gungsanschlusses (+) 4 erhalten wird. In der in Fig. 2 darge stellten Schaltung ist die an den Referenzspannungseingangs anschluß 7 angelegte Spannung so gewählt, daß sie niedriger als die Spannung des Treiberspannungsversorgungsanschlusses (+) 4 und höher als die Spannung ist, die durch Subtraktion der Vorwärtsspannung V_F der normalen LED von der Spannung des Treiberspannungsversorgungsanschlusses (+) 4 erhalten wird.

Im Falle eines Normalbetriebs der LED 1 wird der negative Anschluß des Komparators 3 mit der durch Subtraktion der Vor wärtsspannung V_F der normalen LED von der Spannung des Trei berspannungsversorgungsanschlusses (+) 4 erhaltenen Spannung versorgt. Da diese Spannung niedriger als die an den positi ven Anschluß des Komparators 3 gelieferte Referenzspannung ist, liegt die Ausgangsspannung des Komparators 3 auf einem hohen logischen Pegel (hierin nachstehend als H-Pegel be zeichnet), und der H-Pegel wird an den Fehlersignalausgangs anschluß 8 angelegt. In dem Falle, daß die LED 1 nicht normal arbeitet, d. h., in dem Falle, daß die LED durch einen Defekt kurzgeschlossen ist, liegt die Ausgangsspannung des Kompara tors 3, da die an den negativen Eingangsanschluß des Kompara tors 3 höher als die Referenzspannung ist, auf niedrigem lo gischen Pegel (hierin nachstehend als L-Pegel bezeichnet). Auf diese Weise liegt das Potential an dem Fehlersignalaus gangsanschluß 8 auf H-Pegel für den Fall, daß die LED 1 nor mal ist, und auf L-Pegel im Falle, daß die LED 1 defekt ist.

Fig. 3 stellt die zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Gemäß Darstellung in Fig. 3 besteht ein erfindungsgemäßes LED-Array aus mehreren LED's 1, Transistoren 2, welche als Treiber zum Ein/Aussteuern der einzelnen LED's dienen, Kompa ratoren 3 zum Vergleichen von Anodenspannungen der LED's mit einer Referenzspannung, einem Treiberspannungsversorgungsan schluß (+) 4 zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung positiver Polarität, einem Treiberspannungsversorgungsan schluß (-) 5 zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung positiver Polarität, Einschaltsignal-Eingangsanschlüssen 6 zum Ein/Aussteuern der Treiber 2, einem gemeinsamen Referenz spannungseingangsanschluß 7 zum Beliefern der Komparatoren 3 mit einer variablen Referenzspannung und Fehlersignalaus gangsanschlüssen 8 zum Herausführen Ausgangssignale der Kom paratoren 3.

Eine Kathode der LED 1 ist mit dem Treiberspannungsver sorgungsanschluß (-) 5 verbunden, eine Anode der LED 1 ist mit einer Source-Elektrode des Transistors 2 verbunden, eine Drain-Elektrode des Transistors 2 ist mit dem Treiberspan nungsversorgungsanschluß (+) 4 verbunden, und eine Gate-Elek trode des Transistors 2 ist mit einem Einschaltsignal-Ein gangsanschluß 6 verbunden. Ferner ist ein positiver Ein gangsanschluß des Komparators 3 mit einer Anode der LED 1 verbunden, ein negativer Eingangsanschluß des Komparators 3 ist mit einem Referenzspannungseingangsanschluß 7 verbunden und ein Ausgangsanschluß des Komparators 3 ist mit einem Feh lersignalaugangsanschluß 8 verbunden.

Eine an den Referenzspannungseingangsanschluß 7 angelegte externe Spannung kann nach Belieben gewählt werden. Bei spielsweise ist eine an den Referenzspannungseingangsanschluß 7 angelegte Spannung höher als eine Spannung des Treiberspan nungsversorgungsanschlusses (-) 5 und niedriger als eine Spannung, die durch Addieren der Vorwärtsspannung V_F der nor malen LED 1 auf die Spannung des Treiberspannungsversorgungs anschlusses (-) 5 erhalten wird. Bei einer anderen Möglich keit der an den gemeinsamen Referenzspannungseingangsanschluß 7 anzulegenden Spannung, ist diese Spannung höher als die Spannung, die durch Addieren der Vorwärtsspannung V_F der nor malen LED 1 auf die Spannung des Treiberspannungsversorgungs anschlusses (-) 5 erhalten wird. In der in Fig. 3 dargestell ten Schaltung ist die an den gemeinsamen Referenzspannungs eingangsanschluß 7 angelegten Spannung so gewählt, daß sie höher als die Spannung des Treiberspannungsversorgungsan schlusses (-) 5 ist, und niedriger als die Spannung ist, die durch Addieren der Vorwärtsspannung V_F der normalen LED auf die Spannung des Treiberspannungsversorgungsanschlusses (-) 5 erhalten wird.

Im Falle, daß die LED 1 normal arbeitet und der Transi stor 2 einschaltet, wird der positive Eingangsanschluß des Komparators 3 mit der durch Addieren der Vorwärtsspannung V_F der normalen LED 1 auf die Spannung des Treiberspannungsver sorgungsanschlusses (-) 5 erhaltenen Spannung beliefert. Da diese Spannung höher als die an dem negativen Eingangsan schluß des Komparators 3 gelieferte Referenzspannung ist, liegt die Ausgangsspannung des Komparators 3 auf H-Pegel, und der H-Pegel wird an den Fehlersignalausgangsanschluß 8 ange legt. Im Falle, daß die LED 1 nicht normal arbeitet, d. h., im Falle, daß die LED 1 durch einen Defekt kurzgeschlossen ist, ist die Eingangsspannung des positiven Eingangsanschlusses des Komparators 3 niedriger als die Referenzspannung, und ein L-Pegel wird an den Fehlersignalausgangsanschluß 8 angelegt. Auf diese Weise arbeitet in dem Falle, daß das Potential des Fehlersignalausgangsanschlusses 8 auf H-Pegel liegt, die LED 1 normal, und in dem Falle, daß derselbe auf L-Pegel liegt, ist die LED 1 defekt.

In dem in Fig. 2 oder Fig. 3 dargestellten LED-Array ist jede LED 1 mit dem Komparator 3 versehen, und die Anzahl der LED's ist dieselbe wie die der Fehlersignalausgangsanschlüsse 8. Somit können bei dem vorstehend erwähnten LED-Array Defek te aller LED's 1 gleichzeitig detektiert werden. Demzufolge ist die für die Detektion von Defekten des erfindungsgemäßen LED-Array's erforderliche Zeit kürzer als die für das her kömmliche LED-Array, in welchem die LED's nacheinander in re gelmäßiger Reihenfolge zur Detektion der defekten LED's ein geschaltet werden.

In dem in Fig. 2 oder Fig. 3 dargestellten LED-Array kann die defekte LED, da es keine Notwendigkeit für das Anlegen eines spezifischen Überprüfungssignals an die LED gibt, sogar in dem Falle detektiert werden, daß sich ein optischer Druc ker in Betrieb befindet.

Ferner kann, da das LED-Array mit dem Referenzspannungs eingangsanschluß 7 für die Aufnahme der variablen Referenz spannung versehen ist, ein anderer Defekt als ein Kurzschluß, wie z. B. ein Unterbrechungsfehler oder beispielsweise das Vorliegen einer sich verschlechternden LED, durch Veränderung der von einer Referenzspannungserzeugungsschaltung, die au ßerhalb des LED-Array's angeordnet ist, gelieferten Referenz spannung detektiert werden.

Fig. 4 stellt die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Das LED-Array kann durch Hinzufügen mehrerer in Reihe ge schalteter UND-Schaltungen 9, welche jeweils zwei Eingangsan schlüsse aufweisen, zu dem in Fig. 2 dargestellten LED-Array erhalten werden, wobei die Eingangsanschlüsse der UND-Schal tung 9 der ersten Stufe jeweils mit Ausgangsanschlüssen der Komparatoren 3 der ersten und zweiten Stufe verbunden sind, die Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 9 einer späteren Stufe jeweils mit den Ausgangsanschlüssen der Komparatoren 3 derselben und vorhergehenden Stufe verbunden sind, und der Ausgangsanschluß der letzten UND-Schaltung 9 mit einem Feh lersignalausgangsanschluß 8 verbunden ist. Bei dem in Fig. 4 dargestellten LED-Array wird ein H-Pegel an den Fehlersignal ausgangsanschluß 8 nur dann angelegt, wenn alle LED's 1 nor mal arbeiten; und ein L-Pegel an den Fehlersignalausgangsan schluß 8 nur dann angelegt, wenn eine von den LED's 1 defekt ist. Demzufolge kann aus dem Ausgangspegel des Fehlersignal ausgangsanschlusses 8 sofort festgestellt werden, ob eine de fekte LED vorliegt oder nicht. Wenn eine Logikschaltung, wel che jeweils L- bzw. H-Pegel in dem Falle erzeugt, daß eine LED normal bzw. defekt ist, verwendet wird, sollten die UND-Schaltungen durch ODER-Schaltungen ersetzt werden.

Fig. 5 stellt die vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Dieses LED-Array kann durch Hinzufügen mehrerer Logik schaltungen, wovon jede eine logische Operation auf der Basis eines an eine Gate-Elektrode eines Transistors 2 angelegten Einschaltsignals und eines Ausgangssignals eines Komparators 3 ausführt, zu dem in Fig. 4 dargestellten LED-Array erhalten werden. Die Logikschaltung besteht aus einem Inverter 10 zum Invertieren des Einschaltsignals, welches auf H- bzw. L-Pegel in dem Falle liegt, daß die LED 1 ein- bzw. ausgeschaltet wird, und einer ODER-Schaltung 11, welche eine logische Summe des invertierten Einschaltsignals und eines Ausgangssignals eines Komparators 3 bildet. Ein Ausgangssignal der ODER-Schaltung 11 wird einem Eingangsanschluß einer UND-Schaltung 9 zugeführt.

Wie vorstehend erwähnt, befindet sich das Ausgangssignal des Komparators 3 in dem Falle, daß die LED 1 normal arbeitet auf H-Pegel, und damit befindet sich das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 11 in jedem Falle auf H-Pegel, unabhängig da von, ob sich das Einschaltsignal auf H- oder L-Pegel befin det. Unter der Bedingung, daß die LED 1 durch einen Defekt kurzgeschlossen ist, und sich das Ausgangssignal des Kompara tors 3 auf L-Pegel befindet, wenn das Einschaltsignal auf H-Pegel, (das Ausgangssignal des Inverters 10 auf L-Pegel) liegt, befindet sich das Ausgangssignal der ODER-Schaltung auf L-Pegel; und wenn das Einschaltsignal auf L-Pegel (das Ausgangssignal des Inverters auf H-Pegel) liegt, befindet sich das Ausgangssignal der ODER-Schaltung auf H-Pegel. D.h., daß ein L-Pegel an einen Fehlersignalausgangsanschluß 8 nur dann angelegt wird, wenn der Transistor 2 eingeschaltet und die dadurch betriebene LED kurzgeschlossen ist. In dem Falle, daß der Transistor 2 abgeschaltet ist, wird ein H-Pegel an den Fehlersignalausgangsanschluß 8 auch dann geliefert, wenn die entsprechende LED 1 durch einen Defekt kurz geschlossen ist.

In dem vorstehend erwähnten LED-Array kann, wenn die LED's nacheinander in regelmäßiger Reihenfolge eingeschaltet, und das Ausgangssignal des Fehlersignalausgangsanschlusses 8 gleichzeitig geprüft werden, eine fehlerhafte LED dadurch spezifiziert werden, da der L-Pegel an den Fehlersignalaus gangsanschluß 8 angelegt wird, wenn die geprüfte LED 1 defekt ist.

Fig. 6 stellt die fünfte bevorzugte Ausführungsform dar.

Dieses LED-Array kann erhalten werden, indem ein Paral lel/Seriell-Signalwandler 12 demselben in Fig. 2 dargestell ten LED-Array hinzugefügt wird, und die Ausgangssignale der Komparatoren 3 Eingangsanschlüssen des Parallel/Seriell-Sig nalwandlers 12 zugeführt werden, von dem ein Ausgangsanschluß mit dem Fehlersignalausgangsanschluß 8 verbunden ist.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten LED-Array kann, da ein aus den Ausgangsdaten der Komparatoren 3 bestehendes Paral lelsignal auf der Basis eines bestimmten Taktsignals in ein serielles Signal umgewandelt wird, eine defekte Diode durch Prüfen des mit dem Taktsignal synchronen seriellen Signals spezifiziert werden, und somit die Fehlersignalausgangsan schlüsse 8 auf nur einen begrenzt werden.

Fig. 7 stellt die sechste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Das in Fig. 7 dargestellte LED-Array kann erhalten wer den, indem ein zusätzlicher Komparator mit jeder LED in dem in Fig. 2 dargestellten LED-Array verbunden wird. Ferner wird ein Referenzspannungseingangsanschluß und ein Fehlersignal ausgangsanschluß jeweils mit jedem von den neu hinzugefügten Komparatoren verbunden. Ein negativer Eingangsanschluß eines Komparators 3a ist mit einer Kathode der LED 1 verbunden, ein positiver Eingangsanschluß des Komparators 3a ist mit einem Referenzspannungseingangsanschluß 7a verbunden, und ein Aus gangsanschluß des Komparators 3a ist mit einem Fehlersignal ausgangsanschluß 8a verbunden. Andererseits ist ein positiver Eingangsanschluß eines Komparators 3b mit einer Kathode der LED 1 verbunden, ein negativer Eingangsanschluß des Kompara tors 3b ist mit einem Referenzspannungseingangsanschluß 7b verbunden, und ein Ausgangsanschluß des Komparators 3b mit einem Fehlersignalausgangsanschluß 8b verbunden.

Eine dem Referenzspannungseingangsanschluß 7a zugeführte Spannung ist niedriger als eine Spannung des Treiberspan nungsversorgungsanschlusses (+) 4 und höher als eine durch Subtraktion einer Vorwärtsspannung V_F der normalen Diode von einer Spannung des Treiberspannungsversorgungsanschlusses (+) 4 erhaltenen Spannung. Eine an den Referenzspannungseingangs anschluß 7b gelieferte Spannung ist niedriger als eine durch Subtraktion der Vorwärtsspannung V_F der normalen Diode von einer Spannung des Treiberspannungsversorgungsanschlusses (+) 4 erhaltene Spannung.

Ein Betrieb des Komparators 3a ist ähnlich dem des bei der Erläuterung von Fig. 2 erwähnten Komparators 3. Im Falle, daß die LED 1 normal arbeitet, wird ein H-Pegel an den Feh lersignalausgangsanschluß 8a angelegt. Im Falle, daß die LED 1 defekt und kurzgeschlossen ist, wird ein L-Pegel an den Fehlersignalausgangsanschluß 8a angelegt.

In dem Komparator 3b ist in dem Falle, daß die LED 1 nor mal arbeitet, und ein Transistor 2 eingeschaltet ist, eine an einen positiven Eingangsanschluß des Komparators 3b angelegte Spannung gleich einer Spannung, die durch Subtraktion der Vorwärtsspannung V_F der normalen LED von der Spannung des Treiberspannungsversorgungsanschlusses (+) 4 erhalten wird. Da diese Spannung höher als die an den negativen Eingangsan schluß des Komparators 3b angelegte Referenzspannung ist, liegt ein Potential des Ausgangsanschlusses des Komparators 3b auf H-Pegel. In dem Falle, daß die LED 1 defekt und unter brochen ist, wird keine Spannung an dem positiven Eingangsan schluß des Komparators 3b von der LED 1 angelegt. In einem derartigen Falle wird, da die Spannung des positiven Ein gangsanschlusses des Komparators 3b kleiner als die an den negativen Eingangsanschluß desselben angelegte Referenzspan nung ist, ein L-Pegel an den Fehlersignalausgangsanschluß 8b angelegt.

Wie vorstehend erwähnt, kann eine defekte Diode in jedem Falle, unabhängig davon ob ein Kurzschluß oder eine Unterbre chung vorliegt, detektiert werden. Indem jede von den LED's in dem in Fig. 3 dargestellten LED-Array mit zwei Komparato ren versehen wird, kann dieses LED-Array die Funktion der De tektion einer defekten Diode in jedem Falle, unabhängig davon ob ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung vorliegt, ebenfalls erfüllen.

Die Auswirkungen der Erfindungen können wie folgt, zusam mengefaßt werden:

(1) Da jede LED in dem LED-Array mit einem Komparator und einem damit verbundenem Fehlersignalausgangsanschluß versehen wird, können Defekte aller LED's sofort detektiert werden.
(2) Da ein Defekt einer Diode durch eine Anschlußspannung der LED unterschieden wird, kann ein Fehler der LED auch wäh rend des Betriebs eines optischen Druckers detektiert werden.
(3) Da eine variable Referenzspannung an einen Referenz spannungseingangsanschluß angelegt werden kann, können ver schiedene Zustände einer defekten Diode wie z. B. eine kurzge schlossene oder unterbrochene LED oder eine sich verschlech ternde LED unterschieden werden.

Claims

1. Lichtemittierendes Dioden-(nachstehend als LED bezeich net)-Array mit:
mehreren entlang einer vorbestimmten Linie angeordne ten LED's,
mehreren Komparatoren, wobei jeder von diesen eine Spannung einer vorbestimmten Elektrode jeder LED mit ei ner gemeinsamen Referenzspannung vergleicht, und
einer Einrichtung zur Erkennung des Vorliegens einer oder mehrerer defekter Dioden auf der Basis von Ausgangs signalen der mehreren Komparatoren,
wobei die gemeinsame Referenzspannung in Abhängigkeit von einer Art eines Defekts der zu überprüfenden LED ver ändert wird.

2. LED-Array nach Anspruch 1, wobei:
Anoden der LED's mit einem positiven Anschluß einer Energieversorgung verbunden sind,
Schalteinrichtungen zum Ein/Aus-Steuern von Treiber strömen der LED's in Abhängigkeit von daran angelegten Einschaltsignalen zwischen Kathoden der LED's und einem negativen Anschluß der Energieversorgung angeschlossen sind, und
die gemeinsame Referenzspannung niedriger als die po sitive Anschlußspannung der Energieversorgung und höher als eine Spannung ist, die durch Subtraktion einer Vor wärtsspannung der normalen LED von der positiven An schlußspannung der Energieversorgung (nachstehend als er ste gemeinsame Referenzspannung bezeichnet) erhalten wird, oder niedriger als die Spannung ist, die durch Sub trahieren der Vorwärtsspannung der normalen LED von der positiven Anschlußspannung der Energieversorgung (nach stehend als zweite Referenzspannung bezeichnet) erhalten wird.

3. LED-Array nach Anspruch 1, wobei:
Kathoden der LED's mit einem negativen Anschluß ei ner Energieversorgung verbunden sind,
Schalteinrichtungen zum Ein/Aus-Steuern von Treiber strömen der LED's in Abhängigkeit von daran angelegten Einschaltsignalen zwischen einem positiven Anschluß einer Energieversorgung und Anoden der LED's eingefügt sind, und
die gemeinsame Referenzspannung höher als eine nega tiven Anschlußspannung der Energieversorgung und niedri ger als eine Spannung ist, die durch Addieren einer Vor wärtsspannung einer normalen LED auf die negative An schlußspannung der Energieversorgung (hierin nachstehend als dritte Referenzspannung bezeichnet) erhalten wird, oder höher als die Spannung ist, die durch Addieren der Vorwärtsspannung der normalen LED auf die negative An schlußspannung der Energieversorgung (hierin nachstehend als vierte Referenzspannung bezeichnet) erhalten wird.

4. LED-Array nach Anspruch 2 oder 3, wobei:
die Einrichtung zum Erkennen des Vorliegens der ei nen oder mehreren defekten LED's Logikschaltungen zur entsprechenden Ausführung logischer Operationen auf der Basis von an die Schalteinrichtungen angelegten Ein schaltsignalen und den Ausgangssignalen der Komparatoren aufweist.

5. LED-Array nach Anspruch 1 wobei:
die Einrichtung zum Erkennen des Vorliegens der einen oder mehreren defekten LED's einen Parallel/Seriell-Sig nalwandlers zum Umwandeln eines aus den Ausgangssigna len der mehreren Komparatoren zusammengesetzten Parallel signals in ein serielles Signal auf der Basis eines be stimmten Taktsignals aufweist.

6. LED-Array nach Anspruch 1 oder 4, wobei:
die Einrichtung zum Erkennen des Vorliegens der ei nen oder mehrerer defekter LED's kaskadierte UND-Schaltungen aufweist,
wobei einer von zwei Eingangsanschlüsse jeder UND-Schaltung mit einem Ausgangsanschluß des Komparators oder der Logikschaltung verbunden ist.

7. LED-Array nach Anspruch 6, wobei:
die Einschaltsignale an die Schalteinrichtungen nach einander in regelmäßiger Reihenfolge angelegt werden, und die eine oder mehreren defekten LED's durch ein Ausgangs signal der kaskadierten UND-Schaltungen spezifi ziert werden.

8. LED-Array nach Anspruch 2, wobei:
die zu überprüfende LED in dem Falle als defekt be trachtet wird, daß eine Kathodenspannung der LED als hö her als die erste Referenzspannung mittels eines ersten Komparators oder als niedriger als die zweite Referenz spannung mittels eines zweiten Komparators eingestuft wird.

9. LED-Array nach Anspruch 3, wobei:
die zu überprüfende LED in dem Falle als defekt be trachtet wird, daß die Anodenspannung der LED als niedri ger als die dritte gemeinsame Referenzspannung mittels eines dritten Komparators, oder als höher als die vierte gemeinsame Referenzspannung mittels eines vierten Kompa rators eingestuft wird.