DE3531106C2

DE3531106C2 -

Info

Publication number: DE3531106C2
Application number: DE3531106A
Authority: DE
Inventors: Morio Otha; Shizuo Higashiyamatoshi Tokio/Tokyo Jp Tsuchiya
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1991-02-07
Also published as: GB8521588D0; JPS6159315A; GB2164169A; DE3531106A1; US4720717A; FR2569870B1; GB2164169B; FR2569870A1; JPH0239771B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Zeitsteuersignalgeber für die Treiber von nach dem Mehrfrequenz-Ansteuerverfahren betriebenen Flüssigkristall- Lichtverschlüssen eines optischen Druckes gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es wurde bereits ein Aufzeichnungsgerät mit Flüssigkristall- Verschlüssen vorgeschlagen, bei dem das Aufzeichnen oder Schreiben auf einem Aufzeichnungsträger mit Hilfe von Licht derart erfolgt, daß mehrere Mikroverschlüsse in dem Flüssigkristall- Verschluß von einer Steuerschaltung auf oder zugesteuert werden, damit von einer Lichtquelle abgegebenes Licht durchgelassen bzw. gesperrt wird. Bei einem Aufzeichnungsgerät muß das Flüssigkristallmaterial eine sehr hohe Anspruchgeschwindigkeit aufweisen. Deshalb besteht der Flüssigkristall- Verschluß üblicherweise aus einem Flüssigkristallmaterial, dessen dielektrische Anisotropie von der Frequenz eines elektrischen Feldes invertiert wird. Der Flüssigkristall-Verschluß wird mit zwei Frequenzen f_H und f_L getrieben, die höher bzw. niedriger sind als die Frequenz f_C, bei welcher die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristallmaterials Null ist. Aus diesem Grund besitzt eine herkömmliche Steuerschaltung für den Flüssigkristall-Verschluß zwei Oszillatoren, die die Signale mit den Frequenzen f_H und f_L erzeugen, sowie einen Generator, der Signale mit verschiedenen Mustern erzeugt, die durch unterschiedliche Kombinationen der Frequenzen f_H und f_L gebildet werden.

Es ist bekannt, einen Festspeicher (ROM) derart zu adressieren, daß abhängig von den angelegten Adressen am Ausgang des Festspeichers ein bestimmtes Impulssignalmuster erhalten wird ("Das TTL-Kochbuch", Texas Instruments, 1. Auflage 1972, TM650/1172, Seite 214-217).

In der Praxis unterliegt die Viskosität des Flüssigkristallmaterials des herkömmlichen Aufzeichnungsgeräts beträchtliche Änderungen, die von der Temperatur abhängen. Daher ändert man die Spannung der dem Flüssigkristall-Verschluß zugeführten Signale nach Maßgabe der Temperaturänderungen, um die Temperatur des Flüssigkristallmaterials zu kompensieren. In einigen Fällen wird eine Temperaturkompensation des Flüssigkristallmaterials auch durch Ändern der Frequenzen der Signale f_H und f_L, die dem Flüssigkristall-Verschluß zugeführt werden, erreicht.

In dem herkömmlichen Gerät wird mit einer Logik gearbeitet, die durch Kombinationen von Gatterschaltungen zur Erzeugung der Mustersignale gebildet wird. Das Mustersignal muß jedoch manchmal geändert werden, weil sich die Kennlinien der Lichtverschlüsse, des Aufzeichnungsträgers, der Lichtquelle sowie anderer Teile abhängig von Umgebungsbedingungen sowie anderer Einflüsse ändern. Die Logikschaltung, die nur Signale mit festen Mustern erzeugen kann, kann den genannten Änderungen nicht entsprechen und muß daher bei Bedarf neu gestaltet werden. Wenn nach Fertigstellung der logischen Schaltung beispielsweise die Lichtverhältnisse verbessert werden, so muß die gesamte Logikschaltung notwendigerweise erneuert werden. Ändert man andererseits die Spannung des den Flüssigkristall-Verschlüssen zugeführte Signal abhängig von Änderungen der Umgebungstemperatur, so besteht die Gefahr, daß der Betrieb der Verschlüsse instabil wird. Die Maßnahme, die Frequenz des Signals f_H zu ändern, hat keine große Wirkung, wenn beträchtliche Temperaturschwankungen vorliegen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung für einen Zeitsteuersignalgeber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, welche es mittels einfacher Eingabehilfen möglich ist, ein einem vorgegebenen Gerätezustand entsprechendes Zeitsteuersignal zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schafft ein Aufzeichnungsgerät, in welchem aus einer Vielzahl von Treibersignalen mit bestimmten Mustern ein Muster-Signal ausgewählt und den Flüssigkristall-Verschlüssen zugeführt wird, so daß auch bei Änderung verschiedener Betriebsbedingungen ein optimales Betriebsverhalten erreicht wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Skizze einer Schaltung zum Erzeugen verschiedener Signale,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Programm- Ablaufsteuerung,

Fig. 3 verschiedene Impulsdiagramme,

Fig. 4 eine Skizze einer Schaltung einer Ausführungsform,

Fig. 5 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Einrichtung und

Fig. 6 verschiedene Wellenform-Muster.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Aufzeichnungs-Steuerung zur Erzeugung von Aufzeichnungsdaten 24 des Übertragungstakts 25, des Zwischenspeichersignals 26 und der Muster- Signale 30. Eine Schnittstelle 31 empfängt die Aufzeichnungsdaten 24 sowie verschiedene Informationen, wie z. B. Befehls- und Statussignale von der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) einer Steuerung und weiterer Einheiten, die außerhalb der Schaltung liegen. Eine Zeitsteuerung 32 übernimmt die Zeitsteuerung zwischen der Schreibsynchronisation des Flüssigkristall-Verschlusses und dem Empfang von Aufzeichnungsdaten 24, und er gibt die Aufzeichnungsdaten 24, die von der Schnittstelle 31 empfangen werden, an ein Schieberegister in serieller Form. Das Ausgangssignal eines Oszillators 33 wird zur Erzeugung des Übertragungstakts 25, des Zwischenspeichersignals 26 und der Treibermuster-Signale 30 an den Zeitsteuersignal-Geber 34 gegeben, wobei der Übertragungstakt 25 und das Zwischenspeichersignal 26 über die Zeitsteuerung 32 an ein Schieberegister bzw. einen Zwischenspeicher und die Treibermuster-Signale 30 von dem Zeitsteuersignal-Geber 34 direkt an eine Schreibsteuerung gegeben werden.

Ein Kernpunkt ist die Schaltung zum Erzeugen der Treibermuster- Signale 30 (im folgenden auch einfach als "Muster- Signale" bezeichnet). Diese Schaltung ist Teil der Schaltung des Zeitsteuersignal-Gebers 34.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Schaltung zum Erzeugen der Muster-Signale 30. Die Schaltung enthält einen Festspeicher (ROM 35), in welchem Programminformation gespeichert ist, ein Flipflop 36, einen Zähler 37 sowie Negatoren 38a und 38b. Ein aus dem ROM 35 kommendes Datensignal 39 gelangt an das Flipflop 36, und ein Teil des Datensignals 39 wird in Form eines Ladesignals 40 dem Zähler 37 zugeführt. Der Negator 38a invertiert ein Taktsignal 41 zu einem Taktsignal 42 für den Zähler 37, und den Negator 38b für das Flipflop 36. Das Ausgangssignal des Zählers 37 wird ein Adreß-Signal 44 für den ROM 35 zur Festlegung der Speicheradresse in Verbindung mit einem Adreß-Signal 45. Ein Ausgangssignal 46 des Flipflops 36 wird zu einem Muster-Signal 30, welches der Schreibsteuerung 28 zugeführt wird.

Fig. 3 ist ein Impulsdiagramm, welches die Entstehung der Muster-Signale 30 erläutern soll, wobei von der Annahme ausgegangen wird, daß das benötigte Muster-Signal 30 einer n-fachen Unterteilung unterzogen und von jedem Taktsignal 43 um einen Schritt vorgerückt wird. Der Zähler 37 zählt bei der Rückflanke des Taktsignals 42 hoch, und das Datensignal wird dadurch bei der Rückflanke des Taktsignals 42 geändert. Wenn als Adreß-Signal 45 ein festes Signal eingegeben wird, wird der ROM 35 synchron mit dem Adreß- Signal 44 adressiert, so daß an das Flipflop 36 das Datensignal 39 gelangt. In zeitlicher Übereinstimmung damit wird mit einem gewissen Zyklus das Ladesignal 40, welches Bestandteil des Datensignals 39 ist, in den Zähler 37 eingegeben, so daß dieser voreingestellt wird. Wenn der Zähler 37 voreingestellt ist, wird die Adressierung des ROM 35 wiederholt, und es werden n-Schritte A₀-A_n-1 wiederholt durchgeführt, wobei das Ausgangssignal 46 als periodisches Muster L₀-L_n-1 von dem Flipflop 36 abgegriffen wird.

Fig. 4 ist ein Diagramm einer konkreten Schaltung, die dem Blockdiagramm in Fig. 2 entspricht und eine Ausführungsform darstellt. Das Adreß-Signal 44 wird von drei parallel geschalteten Zählern 37a, 37c über elf Signalleitungen dem ROM 35 zugeführt. Das Adreß-Signal 45 gelangt über drei Signalleitungen zu dem ROM 35. Das Datensignal 39 des ROM 35 wird über sieben Signalleitungen an das Flipflop 36 gegeben, und das Ausgangssignal 46 wird auf sieben Signalleitungen erzeugt. Da die Anzahl der Signalleitungen für das Adreß- Signal 44 elf beträgt, kann das Adreß-Signal 44 maximal 2048 verschiedene Adreß-Werte A₀-A₂₀₄₇ besitzen. Da die Anzahl von Signalleitungen für das Adreß-Signal 45 drei beträgt, können acht Arten von Mustern ausgewählt werden. Das Ausgangssignal des ROM 35 befindet sich auf acht Signalleitungen O₀-O₇, das Ladesignal 40 benötigt davon jedoch nur eine Leitung, so daß die verbleibenden sieben für das Datensignal 39 zur Verfügung stehen.

Fig. 5 ist ein Impulsdiagramm für das Ausgangssignal 46, welches man erhält, wenn der Speicherbereich des ROM 35, der Daten entsprechend der Wertetabelle 1 enthält, über das Adreß-Signal 45 angewählt wird.

Am Ausgang 1 Q des Flipflops 36 erscheint ein Signal mit der in Fig. 5 bei 47 gezeigten Wellenform, während am Ausgang 2 Q ein Signal mit der Wellenform 48 erscheint. An den Ausgängen 2 Q, 4 Q und 5 Q erscheinen Signale mit den Wellenformen 49, 50 bzw. 51. Ein Signal mit der Wellenform 52 nach Fig. 5 kennzeichnet die zeitliche Steuerung, mit der das in Fig. 4 gezeigte Ladesignal 40 ausgegeben wird. Speziell zeigt Fig. 5 Wellenformen zum Betreiben des Flüssigkristall-Verschlusses mit zweifacher Zeitunterteilung, und in Fig. 5 wird davon ausgegangen, daß das Signal f_H oder f_H (welches gegenüber dem Signal f_H um 180° phasenverschoben ist) dadurch erhalten wird, daß die Frequenz des Taktsignals geteilt wird. Wenn die Frequenz des Signals f_H auf 300 kHz eingestellt wird, wird als Taktsignal ein Signal mit einer Frequenz 600 kHz verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist eine zweifache Zeitunterteilung vorgesehen. Wenn ein Schreibzyklus T_W für den photoempfindlichen Träger mit Hilfe der Zähler 37a-37c in 1200 Stufen unterteilt wird, wiederholt sich folglich das Adreß-Signal 44 von 000^H-4 AF^H (hexadezimale Ziffern) in Tabelle 1 bei dem Zyklus T_W. Wenn das Adreß-Signal 44 in dem ROM 35 eingegeben wird, wird das Ladesignal 40 von dem Ausgang O₇ des ROM 35 an die Zähler 37a-37c gegeben, wobei das Ausgangssignal 46 zwischen 4 BO^H und 7 FF^H dann nicht mehr beeinflußt wird.

Wenn die Signale mit den Wellenformen 47-50 an die Aufzeichnungssignal- und Schreibauswahl-Elektroden des Flüssigkristall-Verschlusses gegeben werden, wird der Flüssigkristall-Verschluß also entsprechend angesteuert. Wenn die Signale mit den in Fig. 5 gezeigten Wellenformen 48 und 49 an beide Elektroden des Verschlusses gegeben werden, läßt sich ein Signal 53 mit der in Fig. 6 gezeigten verlagerten Wellenform erhalten. Wenn in ähnlicher Weise an die beiden Elektroden Signale mit den Wellenformen 47 und 49 gelegt werden, erhält man ein überlagertes Signal 56. Wenn während der ersten Hälfte T_W/2 des Zyklus T_W die Wellenformen 48 und 49 eingegeben werden und während der zweiten Hälfte T_W/2 die Wellenformen 47 und 48 eingegeben werden, erhält man die überlagerte Wellenform 54. Gibt man während der ersten Hälfte T_W/2 des Zyklus T_W die Wellenzüge 47 und 49 ein, während man in der zweiten Hälfte T_W/2 die Wellenzüge 48 und 49 eingibt, erhält man den überlagerten Wellenzug 55.

Bei einer Zwei-Frequenz-Ansteuerung des Flüssigkristall- Verschlusses mit der zweifachen Zeitunterteilung werden also die Signale mit den Wellenformen 53-56 erzeugt in Form von ein-ein, ein-aus-, aus-ein- und aus-aus-Treibersignalen. Das Signal mit der Wellenform 51 wird zur Auswahl der Mikroverschlüsse innerhalb des Flüssigkristall-Verschlusses herangezogen, und es unterscheidet zwischen Auswahl und Nicht-Auswahl während der Zeitspanne T_W. Die Signale f_H und f_L2 gemäß Fig. 5 sind in ihrer Phase gegenüber den Signalen f_H bzw. f_L2 um 180° verschoben. In Fig. 6 bezeichnet (0) einen feldlosen Zustand, und das Signal f_L + f_H repräsentiert das Überlagerungssignal f_L und f_H.

Wenn man in der genannten Weise die Wellenformen 47-50 nach Fig. 5 verwendet, läßt sich der Flüssigkristall-Verschluß in Zwei-Frequenz-Betrieb mit Zweifach-Zeitunterteilung öffnen oder schließen. Der Verschluß läßt sich in der oben beschriebenen Weise unter Zuhilfenahme von Speichereinheiten betreiben, die in der Tabelle 1 gezeigt sind und die in dem Festspeicher ROM 35 in Fig. 2 gespeichert sind.

Hat sich die Kombination der Kennwerte des Flüssigkristall- Verschlusses, der Lichtquelle und des photoempfindlichen Trägers geändert, z. B. verbessert, oder hat sich die Viskosität des Flüssigkristallmaterials durch Temperaturänderungen verändert, so werden mit Hilfe von äußeren Tastenschaltern oder dergleichen unter Verwendung des Adreß-Signals 45 Speicherinhalte entsprechend anderen Wertetabellen aus dem ROM 35 angewählt. Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, sind in Betriebsarten 2-8 Versetzungsadressen 0800^H, 1000^H- 3800^H festgelegt, und sie werden von dem Adreß-Signal 45 ausgewählt.

Betriebsart
Versetzungsadresse
1\|0000^H
2	0800
3	1000
4	1800
5	2000
6	2800
7	3000
8	3800

In den Speichern für die Betriebsarten 2-8 sind Daten gespeichert, die sich auf Wellenformen beziehen, bei denen das Verhältnis der T_L-Zeitspannen 57 und 58 in Bezug auf die Zykluszeit T_W geändert ist und für die T_L-Zeitspannen 57 und 58 zwei Perioden des Signals f_L eingefügt sind. Diese Wellenformdaten werden in dem ROM 35 in verschiedenen Schritten gespeichert, angefangen bei der Stufe, bei der die Hysterese des Flüssigkristall-Verschlusses vernachlässigbar ist, und enden bei der Stufe, bei der die Hysterese des Flüssigkristall-Verschlusses vorhanden ist. Unter Hysterese des Flüssigkristall-Verschlusses wird diejenige Eigenschaft verstanden, gemäß der sich der Ein- oder der Aus-Zustand der vorausgehenden Halbperiode T_W/2 selbst in der nächsten Halbperiode T_W/2 hält, wenn man von der Zweifach-Zeitunterteilung ausgeht.

Wenn daher von außerhalb eine optimale Betriebsart im Hinblick auf die Umgebungstemperatur und die kombinierten Kennwerte des Flüssigkristall-Verschlusses, der Lichtquelle und des photoempfindlichen Trägers ausgewählt wird, läßt sich ein optimales Treibermuster für den Flüssigkristall- Verschluß erzielen.

In den Betriebsarten 2-8 können statt der Signale f_L2 und f_L2 für die T_L-Zeitspannen 57 und 58 auch solche Signale gespeichert werden, die man erhält, wenn man andere Wellenformen in die Auswahl-Zeitperioden 59 und 60 einfügt.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen lassen sich von außerhalb acht verschiedene Arten von Speicherbelegungen gemäß der Tabelle 2 auswählen, und mithin ein optimales Treibermuster, welches der Umgebungstemperatur und den kombinierten Kennwerten des Flüssigkristall-Verschlusses, der Lichtquelle und des photoempfindlichen Trägers gerecht wird. Wenn außerdem die Parameter innerhalb des Aufzeichnungsgeräts, also beispielsweise die Temperatur des Flüssigkristall-Verschlusses, die Lichtmenge der Lichtquelle, die Aufzeichnungsdichte, das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Trägers, Änderungen unterliegen, so kann an den Verschluß ein Signal gelegt werden, welches ein optimales Treibermuster aufweist und welches den Änderungen der genannten Parameter Rechnung trägt.

Wenn eine Aufzeichnung erfolgt, bei der Schwarz betont ist, oder eine mittlere Dichte angestrebt wird, wird abhängig vom Druckbild ein Signal mit dem benötigten Treibermuster direkt oder über die Schnittstelle von außerhalb des Aufzeichnungsgeräts ausgewählt. Während bei einer in der Beschreibungseinleitung erwähnten herkömmlichen Schaltung 13 IC-Einheiten (Chips) handelsüblicher Art benötigt werden, läßt sich die beschriebene Schaltung mit nur sechs ICs aufbauen, so daß das Aufzeichnungsgerät einen kompakten Aufbau erhalten kann. Außerdem läßt sich dem ROM 35 enthaltende Programm-Ablaufsteuerung bei dem eine gewisse Periodendauer aufweisenden Mustergeneratorteil anwenden, so daß die Kosten niedriger sind als bei herkömmlichen Random-Logik, Gate- Array-Logik oder PLA (Programmierbare Array-Logik).

Die Erfindung ist nicht auf die oben im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Anzahl der Adreß-Signale 45 ist nicht auf drei beschränkt, sondern es sind auch andere Werte möglich. Die Anzahl der Adreß- Signale 44 ist ebenfalls nicht auf elf beschränkt, sondern es kann eine größere Zahl gewählt werden, indem vier, fünf oder noch mehr Zähler 37 vorgesehen werden, mit deren Hilfe Signale erzeugt werden, die komplizierter sind als die dargestellten Wellenformen 47-51. Außerdem ist die Anzahl von Ausgangssignalen nicht auf sieben beschränkt, es können auch kompliziertere Treibermuster mit Hilfe einer größeren Anzahl von Signalen erzeugt werden.

Es ist möglich, an den Flüssigkristall-Verschluß Signale mit Treibermustern zu legen, die ein Optimum darstellen im Hinblick auf Änderungen kombinierter Kennwerte von Flüssigkristall- Verschluß, photoempfindlichem Träger und Lichtquelle Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit und Lichtmenge. Hierdurch ist es möglich, die Treiberschaltung einfacher auszulegen, insbesondere einen Treibersignalgenerator für ein Aufzeichnungsgerät. Materialien für den Flüssigkristall- Verschluß, den photoempfindlichen Körper und die Lichtquelle sind Verbesserungen zugänglich, ohne daß dadurch umfangreiche Änderungen der Schaltung notwendig wären. Deshalb läßt sich ein kompaktes und billiges Aufzeichnungsgerät herstellen, verglichen mit einem herkömmlichen Gerät mit spezieller Logikschaltung.

Claims

1. Zeitsteuersignalgeber für die Treiber von nach dem Mehrfrequenz-Ansteuerverfahren betriebenen Flüssigkristall- Lichtverschlüssen eines optischen Druckers, wobei die Zeitsteuersignale Signale mit einer Frequenz f_H oberhalb derjenigen Frequenz, bei der die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristallmaterials Null wird und Signale mit einer Frequenz f_L unterhalb dieser Frequenz enthalten und an die Aufzeichnungssignal- und Schreibauswahl-Elektroden der Flüssigkristall-Lichtverschlüsse gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitsteuersignalgeber einen Festwertspeicher (ROM 35) aufweist, der mehrere Speicherblöcke enthält, die einzeln durch ein erstes Adreßsignal (45) über Eingabehilfen anwählbar sind, daß die Speicherblöcke Daten entsprechend vorgebbarer Betriebsparameter des optischen Druckers aufweisen zur Formierung eines aus mehreren Einzelsignalen (Wellenformen 47 bis 50) bestehenden Datensignals (39) an den Ausgängen des Festwertspeichers (ROM 35), wobei das Datensignal (39) dadurch entsteht, daß mittels eines Taktsignals (41) über einen Zähler (37) zweite Adreßsignale (44) für den Festwertspeicher (ROM 35) erzeugt werden zur Ausgabe der Daten eines Speicherblocks und daß die Datensignale (39) vor ihrer weiteren Verknüpfung einem Speicherglied (Flipflop 36) zugeführt werden.

2. Zeitsteuersignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festwertspeicher ein ROM (35) ist.