DE3711051A1 - Treiber- und steuerschaltung fuer laser-dioden - Google Patents

Treiber- und steuerschaltung fuer laser-dioden

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DE3711051A1 DE19873711051 DE3711051A DE3711051A1 DE 3711051 A1 DE3711051 A1 DE 3711051A1 DE 19873711051 DE19873711051 DE 19873711051 DE 3711051 A DE3711051 A DE 3711051A DE 3711051 A1 DE3711051 A1 DE 3711051A1
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Hiroshi Takano
Teiichi Shimane
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    • H03K17/041Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/04113Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit in bipolar transistor switches

Description

Die Erfindung betrifft eine Treiber- und Steuerschaltung für Laser-Dioden gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Erfindung befaßt sich im einzelnen mit einer derarti­ gen Schaltung zur raschen Schaltung einer Laser-Diode in einem optischen Drucker oder dergleichen sowie einer Hochgeschwindigkeits-Steuerung einer Laser-Diode bei gleichzeitiger Stabilisierung eines optischen Ausgangs­ signals der Laser-Diode.
Zunächst soll die Funktionsweise eines Laserstrahldruckers als Grundlage der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 14 erläutert werden.
In Fig. 14 ist mit 101 ein Videosignalgenerator, mit 102 eine Laser-Diode, mit 103 eine Treiberschaltung und mit 104 eine Koppelungslinse zum Formen eines von der Laser- Diode 102 abgegebenen Strahls bezeichnet. Ein Scanner- Motor 105 treibt einen Polygonalspiegel 106 an. Mit 107 ist eine f-0-Linse, und mit 108 eine lichtempfindliche Trommel bezeichnet, deren Oberfläche durch den Laserstrahl abgetastet wird, der über den Polygonalspiegel 106 und die f-0-Linse 107 zugeführt wird. Ein Bild, das auf die­ se Weise auf der Trommeloberfläche erzeugt wird, kann über ein xerografisches Verfahren in nicht gezeigter Weise ausgedruckt werden.
Eine Laser-Diode zur Verwendung für einen derartigen Laser­ drucker hat den Vorteil, daß sie klein ist und eine direk­ te Modulation erlaubt, während sie andererseits, da es sich um eine Halbleiter-Einrichtung handelt, kritisch auf Temperaturänderungen reagiert. Das Ausgangssignal ändert sich erheblich mit der Temperatur. Fig. 2 zeigt in einem Diagramm eine Charakteristik des Laser-Ausgangssignals in bezug auf die Temperatur beim Betreiben einer Laser-Diode mit Gleichstrom. Das optische Ausgangssignal nimmt mit stei­ gender Temperatur ab.
Es gibt zwei Faktoren für die Änderung der Charakteristik einer Laser-Diode in Abhängigkeit von der Temperatur. Langfristig gesehen ergibt sich ein Einfluß durch Änderung der Umgebungstemperatur und durch einen Temperaturanstieg des gesamten Druckers. Kurzfristig ergibt sich eine Ände­ rung durch Selbsterwärmung der Laser-Diode.
Die Änderung der Charakteristik durch Selbsterwärmung be­ ruht auf einem Temperaturanstieg eines Gehäuses, das die Laser-Diode einschließt. Eine gewisse Abhilfe ist durch Vergrößerung von Kühlrippen möglich. Weiterhin spielt der Wärmewiderstand zwischen dem Geräteanschluß und dem Gehäuse eine Rolle. Hier ist eine Abhilfe schwieriger.
Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Abhängigkeit eines Ausdrucks des Laserdruckers von der Temperatur. Die Chip-Temperatur (b) der Laser-Diode bei einer Stromversorgung auf dem Niveau "H" folgt beim Ein­ und Ausschalten den Druckdaten (a) und ändert sich expo­ nentiell. Ein optisches Ausgangssignal (c) wird verzerrt in bezug auf die Druckdaten (a) aufgrund der Start-Charak­ teristik des Lasers und der Temperatur-Charakteristik des Laser-Chip, die sich entsprechend der Temperatur ändern, wie Fig. 2 zeigt. Die ausgedruckten Daten (d) ergeben sich unter der Annahme eines Schwellenwertes Th des optischen Ausgangssignals (c) entsprechend der gestrichelten Linie in dem Diagramm für eine xerografischen Druckprozeß. Im folgenden sollen die Temperatur-Charakteristika und zugleich die Start-Charakteristika der Laser-Diode untersucht werden.
Die zuvor erwähnten ausgedruckten Daten (d) werden verscho­ ben in bezug auf die Druckdaten (a) insbesondere aufgrund der Temperatur-Charakteristik des optischen Ausgangssignals (c) am Anfang des Betriebes der Laser-Diode.
Fig. 4 (A) zeigt ein Original-Bild entsprechend den Druck­ daten (a) in Fig. 3, und Fig. 4 (B) zeigt das Bild, das von den ausgedruckten Daten (d) gemäß Fig. 3 gewonnen und verzerrt ist. Die Situation in Fig. 4 ergibt sich wie bei Fig. 3 durch Abtasten der Figur von links nach rechts, und wenn die Laser-Diode abgeschaltet wird über den Positionen Y 1 und Y 2 für einen kurzen Zeitraum und anschließend einge­ schaltet wird, wie es durch die Abtastung über einem Bereich X 1 gezeigt ist, entspricht die lichtlose Zeit einem Zeit­ intervall t 1-t 2 gemäß Fig. 3, und die Ausschalteposition Y 1′ (die der Zeit t 1 entspricht) stimmt im wesentlichen mit der Position Y 1 der Druckdaten überein, jedoch eine nachfolgende Einschaltposition Y 2′, die der Zeit t 2 ent­ spricht, wird verzögert für eine Zeit T 1 gegenüber der Position Y 2 der Druckdaten. Wenn die Laser-Diode im übrigen über einen längeren Zeitraum abgeschaltet wird, der dem Zeitintervall t 3-t 4 entspricht, in dem der Bereich X 2 abgetastet wird, und sodann wieder eingeschaltet wird, wird die Einschaltposition Y 4′ durch eine Zeit T 2 in bezug auf die Position Y 4 der Druckdaten verzögert.
Die Ungleichheit T 1 < T 2 beruht auf dem steilen Anstieg des optischen Ausgangssignals (c) nach dem längeren Ab­ schalten des Lasers, und die Zeitdauern T 1 und T 2 sind sehr gering, so daß diese Änderung gegenüber der voll­ ständigen Größe des Druckes vernachlässigbar ist. Die Position Y 2′ wird jedoch um T 1-T 2 gegenüber der Position Y 4′ verzögert, und dadurch wird der Druck versetzt und die Druckqualität beeinträchtigt.
Anschließend sollen das Frequenz-Ansprechverhalten der Laser-Diode einschließlich der Start-Charakteristik der Diode beschrieben werden.
Bei einem optischen Drucker wird die maximale Schalt­ frequenz f der Laser-Diode ausgedrückt durch die Gleichung f = c LX LY D 2 P. In dieser Gleichung ist LX die seitliche Breite des Druckpapiers, LY dessen Länge, D die Punktdichte (Linien/mm), P die Druckgeschwindigkeit (Blätter/Min.) und C eine Konstante. Da jedoch die optischen Drucker in den letzten Jahren in ihrer Geschwindigkeit und Punktdichte erhöht worden sind, wird eine Treiberschaltung für die Laser-Diode benötigt, die rasche Schaltvorgänge ermöglicht. Im übrigen soll die Wellenform des Treiber-Stroms einer Laser-Diode im wesentlichen die selbe sein wie diejenige des Eingangssignals in der Form eines Bildsignals, damit eine gute Druckqualität erzielt wird.
Folglich muß die Treiberschaltung, da der Treiberstrom eine quadratische Wellenform aufweist, ein Frequenz-An­ sprechverhalten aufweisen, das ausreichend höher ist als die zuvor erwähnte maximale Schaltfrequenz. Ferner soll die Treiber-Wellenform bei hoher Geschwindigkeit stabil sein, da ein Überschwingungen oder Nachschwingen unter dem Gesichtspunkt der Druckqualität beim Aufbauen und Abbauen einer derartigen Wellenform nicht erwünscht ist.
Fig. 15 und 16 zeigen derartige bekannte Schaltkreise. Die Schaltung gemäß Fig. 15 umfaßt eine Laser-Diode 1, die mit einer Konstantstromquelle 3 über einen Transistor 2 sowie eine Reihenschaltung aus einem Transistor 4 und einem Widerstand 5 verbunden ist. Der Transistor 4 und der Widerstand 5 liegen parallel zu einer Reihenschaltung aus der Laser-Diode 1 und dem Transistor 2. Der Transistor 4 wird auf Durchgang geschaltet bei Aufnahme eines Sig­ nals der Größe L eines Videosignals Vin an der Basis des Transistors, während der Transistor bei Aufnahme eines Signals der Größe H sperrt.
Der Transistor 2 ermöglicht bei Aufnahme eines positiven Potential V 2 an seiner Basis, daß die Laser-Diode 1 abge­ schaltet wird, während der Transistor 4 eingeschaltet wird, und daß die Impedanz-Reduktion erfolgt, die erforder­ lich ist für die Laser-Erregung, wenn der Transistor 4 abgeschaltet ist. Die in Fig. 16 gezeigte Schaltung ist eine Vereinfachung derjenigen der Fig. 15 und ermöglicht es, daß die Laser-Diode 1 erregt wird, indem ein Transistor 6 bei einem Videosignal Vin auf dem Wert L abgeschaltet wird, während die Laser-Diode 1 entregt wird aufgrund eines Spannungsabfalls über die Diode, indem der Transistor 6 bei einem Wechsel des Videosignals Vin auf den Wert H eingeschaltet wird.
Die Schaltung gemäß Fig. 15 führt zwar dazu, daß sich die Spannung am Emitter des Transistors 2 rasch ändert, ist jedoch in ihrer Arbeitsweise eingeschränkt durch die Frequenzcharakteristik der Konstantstromquelle 3. In gleicher Weise besitzt die Schaltung gemäß Fig. 16 den Nachteil, daß die Laser-Diode 1 bei ihrem Übergang von dem emittierenden zu dem nicht-emittierenden Zustand ab­ hängig ist von der eigenen Impedanz-Charakteristik, die ihrerseits instabil ist, da die Impedanz der Laser-Diode 1 scharf verändert wird von im wesentlichen ∞ zu mehreren zehn Ω bei einem Schwellenstrom in der Diode. Im übrigen ändert sich die Impedanzcharakteristik mit der Kapazität.
Nunmehr soll das optische Ausgangssignal in einer Strahl­ abtasteinrichtung, wie etwa einem optischen Drucker oder dergleichen, betrachtet werden.
Eine Steuerschaltung für einen derartigen optischen Aus­ gang ist in der Lage, beispielsweise beim Abtasten einer Trommelfläche des Druckers mit einem optischen Strahl über einen sich drehenden, polygonalen Spiegel, einen opti­ schen Ausgangswert der Laser-Diode bei aufeinander folgen­ den Druckabtastungen synchron einzustellen mit einem Strahlabtastsignal, das für jede Periode erzeugt wird, und nicht einer Abbildung entspricht, während welcher der Polygonalspiegel nach Beendigung der Druckabtastung einer Linie die selbe Operation für die nächste Linie zu wiederholen beginnt.
Es gibt einige bekannte Verfahren zur Einstellung eines derartigen optischen Ausgangswertes. Ein Verfahren besteht zum Beispiel darin, in einer Periode, die nicht einer Ab­ bildung entspricht, ein optisches Ausgangswertsignal, das durch einen optischen Detektor erfaßt wird, mit einem Vergleichswert in analoger Weise zu vergleichen, und das verglichene Resultat festzuhalten. Ein anderes Verfahren in einem digitalen System ermöglicht die Zählung von Im­ pulsen innerhalb einer vorgegebenen Periode oder die Be­ endigung des Zählvorganges entsprechend dem positiven oder negativen Vorzeichen eines derartigen Vergleichs­ wertes und die digital-analoge Umwandlung des entstehen­ den gezählten Wertes.
Mit dem Fortschreiten der Beschleunigung der optischen Drucker mußte jedoch die Steuerzeit für einen optischen Ausgang mehr und mehr reduziert werden. Die oben beschrie­ benen Einrichtungen haben den erheblichen Nachteil, daß sie nicht ausreichend auf Änderungen der Charakteristik der Laser-Diode aufgrund eines Temperaturanstiegs der Diode und dergleichen reagieren können, da sie, insbeson­ dere in einem analogen System, nicht in der Lage sind, jede Druckzeile zu steuern, da sie langsam ansprechen auf die Vergleichssteuerung und daher die Steuerung für jede Druckseite durchführen. Die Einrichtungen in einem digi­ talen System haben neben der Ansprechgeschwindigkeit den Nachteil, daß Veränderungen eines optischen Ausgangs in einem Laser-Dioden-Chip unzureichend kompensiert werden, und daß die Anzahl der Bit eines D/A-Konverters steigt, wenn die Lichtmenge, die in einem Schritt eines Zählers zu steuern ist, zur Verbesserung der Steuergenauigkeit reduziert wird.
Im Hinblick auf die Nachteile der bekannten Treiber- und Steuerschaltungen für Laser-Dioden ist es Aufgabe der Erfindung, die Hochfrequenz-Charakteristik einer Treiberschaltung einer Laser-Diode zu verbessern.
Es soll verhindert werden, daß ein Druckversatz aufgrund eines verzögerten Hochgeschwindigkeits-Ansprechen aufgrund der Temperatur-Charakteristik einer Laser-Diode auftritt. Ferner soll eine Steuerschaltung geschaffen werden, die die zuvor genanten Aufgaben im Hinblick auf die Ansprech­ geschwindigkeit und die Steuergenauigkeit für einen opti­ schen Ausgang erfüllt und in der Lage ist, bei hoher Ge­ schwindigkeit das optische Ausgangssignal bei Beginn der Steuerung zu stabilisieren.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein erstes Schaltelement vorgesehen, das in Reihe mit einer Laser-Diode liegt, die mit einer Konstantstromquelle ver­ bunden ist, so daß die Laser-Diode betätigt wird, wenn ein binäres Treibersignal auf einem seiner Werte ist. Ein Impedanz-Element liegt parallel zu der Reihenschal­ tung aus Laser-Diode und erstem Schaltelement. Das Impe­ danz-Element ist mit der Konstantstromquelle und der Laser- Diode verbunden und besitzt eine Impedanz-Charakteristik, die im wesentlichen gleich der Charakteristik der Laser- Diode ist. Ein zweites Schaltelement liegt in Reihe mit dem Impedanz-Element und betätigt das Impedanz-Element, wenn das Treiber-Signal auf dem anderen Wert ist.
Nach dieser Ausführungsform bilden die Laser-Diode und das Impedanz-Element äquivalente elektrische Lasten, und diese Lasten werden alternativ umgeschaltet entsprechend dem binären Treibersignal und mit der Konstantstromquelle verbunden. Folglich ergibt sich ein verringerter Durch­ gangs-Impedanzwechsel beim Umschalten, so daß der Laser- Diode zugeführte Strom mit hoher Geschwindigkeit umge­ schaltet und stabil gehalten werden kann, ohne daß ein Wechsel im Potential auf der Lastseite der Konstantstrom­ quelle auftritt.
Entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein erstes Schaltelement vorgesehen, das in Reihe mit einer Laser-Diode verbunden ist, die ihrerseits mit einer Konstantstromquelle in Verbindung steht, so daß die Laser- Diode betätigt wird, wenn ein binäres Treibersignal auf einem seiner Werte ist. Ein Impedanzelement liegt parallel zu der Reihenschaltung aus Laser-Diode und erstem Schalt­ element und steht weiterhin mit der Konstantstromquelle in Verbindung, mit der auch die Laser-Diode verbunden ist. Eine Integrationsschaltung dient zum Integrieren der Daten auf einem der Werte. Eine Impedanz-Steuerschaltung zur variablen Steuerung der Impedanz des Impedanzelements arbei­ tet in Abhängigkeit von der Integrationsschaltung. Ein zweites Schaltelement ist in Reihe mit dem Impedanzelement verbunden und dient zur Betätigung des Impedanzelements, wenn das Treibersignal auf dem anderen Wert ist.
Nach dieser Ausführungsform sind die Laser-Diode und das Impedanzelement parallel zueinander mit der Konstantstrom­ quelle verbunden, so daß ein Strom alternativ durch diese Elemente hindurchgeleitet werden kann, und die Impedanz des Impedanzelements wird auf der Basis des integrierten Ergebnisses der Daten eingestellt, die sich aus dem An­ trieb der Laser-Diode ergeben. Wenn daher die Impedanz des Impedanzelementes als solche eingestellt wird, ist sie im wesentlichen äquivalent der Impedanz der Laser-Diode, und die Laser-Diode wird gesteuert entsprechend dem Temperaturanstieg anhand des integrierten Resultates, d.h. der Haltezeit der Abschaltphase der Laser-Diode. Auf diese Weise wird die Impedanz des Impedanzelements re­ duziert, so daß die Spannung über die Laser-Diode auf einem niedrigeren Wert liegt, wenn sie abgeschaltet wird. Auf diese Weise kann jeder Einfluß der Fortsetzungszeit auf den Start der Laser-Diode bei deren Einschaltung ausgeschlossen werden, so daß ein Druckversatz der oben beschriebenen Art verhindert wird.
Nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist ein Komparator vorgesehen, der ein optisches Ausgangswert­ signal, das ermittelt wird durch Abtastung eines opti­ schen Ausgangs einer Laser-Diode, die durch Aufnahme eines Video-Signals erregt wird, mit einem vorgegebenen Vergleichswert vergleicht und ein Signal abgibt, das ein Maßstab ist für eine relative Differenz zwischen dem optischen Signal und dem Vergleichssignal (d.h. angibt, ob das optische Ausgangssignal oberhalb (+) des Ver­ gleichssignals oder unterhalb (-) des Vergleichssignals liegt). Das vorgenannte Signal soll im folgenden der Ein­ fachheit halber als relatives Differenzsignal bezeichnet werden. Ferner ist eine Integrationsschaltung vorgesehen, die das relative Differenzsignal integriert. Eine Konstant­ stromschaltung zum Einstellen des Stromes, der durch die Laser-Diode fließt, erhöht oder senkt den Strom entspre­ chend einem integrierten Wert der Integrationsschaltung. Ein Zähler zählt die Anzahl der Umkehrungen der positiven und negativen Vorzeichen des relativen Differenzsignals über die Zeit für einen vorgegebenen Zeitraum. Ein Zeit­ glied bewirkt, daß die Konstantstromschaltung die Laser- Diode über einen vorgegebenen Zeitraum in jedem Pause- Intervall des Videosignals antreibt, so daß die Integra­ tionsfunktion der Integratorschaltung ermöglicht wird und unterbrochen wird aufgrund der Tatsache, daß der Zäh­ ler die Zählung der vorgegebenen Anzahl am Ende der vorge­ gebenen Zeitperiode oder vor diesem Ende beendet.
Nach dieser Ausführungsform wird das optische Ausgangswert­ signal in seiner Phase gegenüber dem optischen Ausgangs­ signal der Laser-Diode verzögert. Dadurch kann das opti­ sche Ausgangswertsignal, das in dem Komparator eingegeben wird, leicht über das Vergleichswertsignal hinausgehen und unter dieses abfallen und anschließend wieder ansteigen und abfallen, ohne auf dem Vergleichswert in den Pausen des Videosignals stehenzubleiben. Der Zähler kann darauf­ hin die Anzahl des Auf- und Abstiegs des optischen Aus­ gangswertsignals in bezug auf das Vergleichswertsignal zäh­ len und auf der Basis der Tatsache, daß diese Anzahl einen vorgegebenen Wert erreicht hat, einen Stromwert der Kon­ stantstromschaltung über die nächste Druckperiode halten. Auf diese Weise wird der optische Ausgang der Laser-Diode auf einen Wert eingestellt, der sich in vorgegebener Zeit nach der Stabilisierung ergibt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit einigen Einzelheiten des Standes der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher er­ läutert.
Fig. 1 zeigt eine Treiberschaltung für eine Laser-Diode entsprechend einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist ein temperaturabhängiges Diagramm des optischen Ausgangssignals einer Laser-Diode;
Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschau­ lichung der Temperaturabhängigkeit des gedruckten Ausgangssignals bei einem Laserstrahldrucker;
Fig. (A) und (B) sind Ansichten des Druckergebnisses, das aufgrund der Charakteristik gemäß Fig. 3 versetzt angeordnet ist;
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschau­ lichung der gewünschten Arbeitsweise gemäß der Erfindung entsprechend Fig. 1 und 3;
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschau­ lichung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 1;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm und zeigt eine Treiberschaltung als Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer optischen Ausgangssteuerung als Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 veranschaulicht die Arbeitsweise gemäß Fig. 8 in einem Zeitdiagramm;
Fig. 10 zeigt die Betriebscharakteristik der Integrationsschaltung beim Einschalten einer Stromquelle;
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer optischen Ausgangssteuerschaltung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 veranschaulicht in einem Zeitdiagramm die Arbeitsweise der Teile der Fig. 11;
Fig. 13 zeigt die Wirkungscharakteristik der Integrationsschaltung beim Einschalten der Stromquelle;
Fig. 14 veranschaulicht die Wirkungsprinzi­ pien eines Laserdruckers;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm und zeigt eine bekannte Treiberschaltung;
Fig. 16 zeigt ebenfalls eine bekannte Treiber­ schaltung in vereinfachter Form.
Nunmehr sollen Einzelheiten der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden.
Fig. 1 und 7 zeigen Schaltungsdiagramme der Treiberschaltung für eine Laser-Diode als erste und zweite Ausführungsform der Erfindung. Für entsprechende Teile werden die selben Bezugsziffern verwendet. Soweit sich die einzelnen Ausfüh­ rungsformen überschneiden, sollen Wiederholungen in der Erläuterung vermieden werden. Gelegentlich werden daher die Bezugsziffern der Teile der zweiten Ausführungsform in Klammern hinter diejenigen der ersten Ausführungsform gesetzt.
In Fig. 7 ist mit 1 (102) eine Laser-Diode, mit 3 (109) eine Konstantstromquelle, mit 7 (110) ein Transistor, der als erstes Schaltelement dient, mit 8 (111) ein Transistor, der ein Impedanzelement bildet, und mit 9 (112) ein Tran­ sistor bezeichnet, der ein zweites Schaltelement darstellt. Die Laser-Diode 1 ist mit der Konstantstromquelle 3 ver­ bunden, und der Transistor 7 befindet sich in Reihenschal­ tung mit der Laser-Diode 1. Der Transistor 7 nimmt weiter­ hin ein Videosignal Vin (Druckdaten (a)) an seiner Basis über einen Inverter 10 auf, der bei der zweiten Ausführungs­ form fehlt, und wird auf Durchgang geschaltet, wenn das Videosignal Vin (Druckdaten (a)) auf dem Wert L liegt (H-Wert), so daß die Laser-Diode 1 (102) erregt wird, während der Transistor 7 gesperrt wird, wenn das Video­ signal Vin auf dem Wert H (L) liegt, bei dem die Laser- Diode 1 (102) abgeschaltet wird. Der Transistor 8 (111) liegt parallel zu der Laser-Diode 1 (102) und nimmt den Strom der Konstantstromquelle 3 (109) gemeinsam mit der Laser-Diode auf. Der Transistor wird durch eine Konstant­ spannung V 1 auf eine im wesentlichen gleiche Impedanz- Charakteristik eingestellt wie die Laser-Diode 1 (102). Bei der zweiten Ausführungsform fehlt die Konstantspannung V 1, und die Impedanz-Charakteristik des Transistors 8 wird in später beschriebener Weise auf die Impedanz-Charak­ teristik der Laser-Diode 102 eingestellt. Sodann wird ein Spannungsabfall des Transistors 8 (111) während seines Betriebes beispielsweise auf 1,8 V eingestellt. Dieser Wert entspricht im wesentlichen demjenigen der Laser- Diode 1 (102) während ihres Betriebes. der Transistor 9 (112), der paarweise zu dem Transistor 7 (110) angeordnet und so ausgewählt ist, daß er die selbe Charakteristik wie der Transistor 7 (110) aufweist, ist in Reihe mit dem Transistor 8 (111) verbunden. Der Transistor 8 (111) nimmt weiterhin direkt über den Inverter 113 an seiner Basis das Videosignal Vin (Druckdaten (a)) auf und wird auf Durchgang geschaltet, wenn das Videosignal Vin (Druck­ daten (a)) auf dem H-Wert liegt, so daß daraufhin der Transistor 8 (111) als eine Last der Konstantstromquelle 3 (109) erregt wird, während er abgeschaltet wird, wenn das Videosignal Vin (Druckdaten (a)) auf dem Wert L (H) liegt und der Transistor 8 (111) daraufhin abgeschaltet wird. Entsprechend dienen die Widerstände 11, 12 (114, 115) dazu, die Transistoren 7, 9 (110, 112) in ihren aktiven Zustand zu bringen und ihr Ansprechverhalten auf das Videosignal Vin (Druckdaten (a)) zu beschleunigen.
Wenn bei dieser Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung die quadratförmige Welle des Videosignals Vin auf dem Wert H liegt, wird der Transistor 7 abgeschal­ tet, und der Transistor 9 wird eingeschaltet, und folglich gelangt ein konstanter Strom von der Konstantstromquelle 3 durch den Transistor 8. Wenn das Videosignal Vin auf dem Wert L liegt, wird der Transistor 7 eingeschaltet und der Transistor 9 wird ausgeschaltet, so daß der Stromfluß durch den Transistor 8 unterbrochen wird. Zugleich fließt ein konstanter Strom durch die Laser-Diode 1 anstelle des Transistors. Auf diese Weise werden der Transistor 8 und die Laser-Diode 1 als Lasten umgeschaltet, so daß sie al­ ternativ in Betrieb sind, ohne Spannungsänderungen auf der Lastseite der Konstantstromquelle 3 zu erzeugen.
In der Schaltung gemäß Fig. 7 kann ein Impedanzelement anstelle des Transistors 8 durch eine Anzahl von Dioden in Reihenschaltung gebildet werden.
Im Hinblick auf die zweite Ausführungsform ist der voran­ gegangenen Beschreibung folgendes hinzuzufügen.
In Fig. 1 ist mit 116 eine Vorspannschaltung bezeichnet, die zur Impedanzsteuerung dient. Sofern die Impedanz des Transistors 111 durch diese Vorspannschaltung 106 so ge­ steuert wird, daß sie mit derjenigen der Laser-Diode 102 übereinstimmt, wird verhindert, daß ein Potential am Punkt (a) beim alternativen Betrieb der Transistoren 110 und 112 infolge der Druckdaten geändert wird. Daher bleibt der Strom, der alternativ durch die Transistoren 110 und 112 fließt, im wesentlichen bei der raschen Um­ schaltung konstant.
Wenn die lichtlose Zeit der Laser-Diode gemäß Fig. 3 länger ist, wie zuvor beschrieben wurde, wird das optische Aus­ gangssignal des Lasers bei dessen Einschaltung steil auf­ gebaut. Wenn die lichtlose Zeit kürzer ist, ist die Auf­ bauzeit des Stromes i, der durch die Laser-Didoe 102 strömt, steiler aufgrund der Abnahme der Impedanzverringerung des Transistors 111 während der lichtlosen Zeit des Lasers, d.h. während des Betriebes des Transistors 111. Dadurch wird das Potential am Punkt h relativ angehoben, wie Fig. 5 zeigt, während bei längerer lichtloser Zeit des Lasers der Aufbau des Stromes i langsamer erfolgt, da die Impedanz­ verringerung wächst und das Potential am Punkt h sinkt. Auf diese Weise wird das Ausbauverhalten der beiden opti­ schen Ausgangssignale vorzugsweise vergleichbar gemacht.
Mit 117 ist eine Integrationsschaltung bezeichnet, die die Druckdaten (a) aufnimmt und ein integriertes Ergebnis (e) abgibt, das eine Charakteristik betrifft, die der Chip- Temperatur (b) entspricht. Ein Komparator 118 vergleicht den integrierten Wert e mit einem vorgegebenen Bezugs­ potential VR und gibt ein Ausgangssignal (f) vom Potential H ab, wenn der erstere Wert höher als der letztere liegt, und ein Ausgangssignal (f) vom Potential L, wenn der erstere Wert geringer als der letzere ist. Mit 119 ist eine OR-Schaltung bezeichnet, die das Ausgangssignal (f) des Komparators 118 und die Druckdaten (a) aufnimmt und eine logische Summe (g) bildet. Die Vorspannschaltung 116 wird durch einen Binärwert gesteuert, der auf dieser Summe (g) basiert. Wenn die Summe (g) auf dem Potential H liegt, wird der Laser häufig erregt und gibt Licht ab, während der Transistor 111 in jedem Falle des Betriebes und Nicht-Betriebes des Transistors 112 eine Hohe Impedanz aufweist, so daß der Wert H auf hohem Potential liegt, damit der Stromverlauf i steil ist. Wenn die Summe (g) auf dem Potential L liegt, besitzt der Transistor 111 eine niedrige Impedanz, wenn der Transistor 112 in Betrieb ist, da die Summe (g) auf dem Wert L hervorgerufen wird durch eine längere lichtlose Zeit. Daher weist der Punkt (h) ein niedriges Potential auf, so daß der Stromaufbau sanfter verläuft. Auf diese Weise werden die Aufbau-Charakteristika des optischen Ausgangssignals (c in Fig. 3) durch den Strom i korrigiert (she. i in Fig. 5), und der Druckversatz auf­ grund der Temperaturänderung der Laser-Diode 102 über einen kurzen Zeitraum wird korrigiert.
Gemäß Fig. 6 soll angenommen werden, daß das Vergleichs­ potential VR konstant ist und daß die Summe (g) für die Steuerung der Vorspannschaltung 116 ein Binärwert ist. Dies ist im allgemeinen ausreichend, jedoch ist es auch möglich, wenn eine feinere Auflösung gewünscht wird, eine Anzahl von Komparatoren 118 vorzusehen und eine Anzahl von Poten­ tialen VR zu verwenden zur Steuerung der Vorspannschaltung 116 auf verschiedenen Ebenen.
Wenn der integrierte Wert (e) konvertiert wird unter Ver­ wendung von Verstärkern anstelle des Komparators 118 in Fig. 1, und beispielsweise der Maximalwert, der auf diese Weise in seiner Höhe konvertiert worden ist, übereinstimmt mit dem Potential H der Druckdaten (a), und wenn weiter­ hin beide Werte addiert werden unter Verwendung einer Sum­ menschaltung anstelle der Oder-Schaltung 119, wird die Vorspannschaltung 116 gesteuert, während die Minimum-Werte der Kurve (e) gemäß Fig. 6 berücksichtigt werden, selbst wenn die Laser-Diode mit hoher Genauigkeit gestartet wird.
Anschließend sollen Einzelheiten der dritten Ausführungs­ form der Erfindung anhand von Fig. 8, 9 und 10 beschrie­ ben werden.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm der Steuerschaltung des opti­ schen Ausgangssignals in einer ersten Form der dritten Ausführungsform, und Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm zur Ver­ anschaulichung der Arbeitsgänge der einzelnen Teile der Steuerschaltung.
Mit 201 ist eine Laser-Dioden-Anordnung bezeichnet, die eine Laser-Diode 202 und eine Fotodiode aufnimmt. Eine Konstantstromschaltung 204 liefert einen konstanten Strom, der durch die Laser-Diode 202 fließt. Ein Transistor 205 steuert die Ein- und Ausschaltung der Laser-Diode 202 ent­ sprechend einem Lichtemissions-Steuerungssignal, das über ein Nicht-Oder-Gatter 206 geliefert wird. Ein Signal (j) ist ein Leitungsstart-Impulssignal, das eine Periode TO zum Drucken über eine Linie einstellt. Ein Zeitglied 207 dient zum Einstellen des Druckintervalls. Sein Ausgangs­ signal (k) stellt ein Druckintervall T 1 unter Verwendung des Signals (j) als Startpunkt ein. Ein Zeitglied 208 dient zum Einstellen eines Prüfintervalls. Ein Ausgangs­ signal (l) dieses Zeitgliedes stellt den Maximalwert T 2 eines später beschriebenen Integrationsintervalls in einer Druckpause unter Verwendung des Endpunktes des Druck­ intervalls Tl als Startpunkt ein. Ein Signal (m) ist ein Videosignal, dessen hohes (H) Potential weiß entspricht und deren niedriges (L) Potential schwarz entspricht, bezogen auf Fig. 9. Das erwähnte erwähnte Signal (l) be­ findet sich auf dem L-Potential in dem Druckintervall Tl und löst das Videosignal (m) für den Transistor 205 aus. Das Signal (l) befindet sich auf dem Potential H in dem Intervall T 2 und bewirkt unabhängig von dem Videosignal (m), daß der Transistor 205 die Laser-Diode 202 für deren Lichtemission steuert. Ein Signal (n) ist ein optisches Ausgangswertsignal, d.h. ein elektrisches Signal, das er­ zielt wird durch Abtastung des optischen Ausganges der Laser-Diode 202 unter Verwendung der Fotodiode 203, deren Signal proportional zu dem optischen Ausgang der Laser- Diode 202 mit einiger Verzögerung geändert wird. Die Foto­ diode 203 ist daraufhin rückwärts vorgespannt durch eine negative Elektrode E 1. Mit 209 ist ein Komparator bezeich­ net, der ein positives Potential Vr in bezug auf eine Stromquelle El als Vergleichswert aufnimmt und ein H-Signal abgibt, wenn das optische Ausgangswertsignal (n) über das Potential Vr hinausgeht. Weiterhin ist mit 210 ein Zähler bezeichnet, der das Aufbausignal zählt, durch das der Komparator 209 den H-Wert ändert, und das Ausgangssignal (l) des Zeitgliedes 208 auf den Wert L beim Ablesen der vorgegebenen Anzahl ändert, wenn die Steuerung innerhalb des Intervalls T 2 liegt. Mit 211 ist eine Integrations­ schaltung bezeichnet, die als Operationsverstärker Wider­ stände R 1 und R 2 und einen Kondensator C 1 etc. umfaßt. Die Schaltung integriert bei Aufnahme des Ausgangssignals des Komparators 209 das Ausgangssignal entsprechend einem positiven oder negativen Wert des Ausgangssignals. Mit 213 ist ein Analogschalter bezeichnet, dessen Kontakt S 1 offen und dessen Kontakt S 2 geschlossen ist, wenn das Aus­ gangssignal (1) des Zeitgliedes 208 auf den Wert L steigt und der den Ausgang der Integrationsschaltung 211 hält. Anderer­ seits ist der Kontakt S 1 geschlossen und der Kontakt S 2 ge­ öffnet, wenn das Ausgangssignal (1) auf dem Potential H liegt, so daß die Integrationsschaltung das Ausgangssignal des Komparators 209 zu dessen Integration aufnehmen kann. Die Konstantstromschaltung 204 nimmt das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 211 an der Basis eines erst­ stufigen Transistors 214 mit hoher Impedanz auf und hält dieses Ausgangssignal im wesentlichen konstant während des Druckintervalls einer Linie. Der Transistor 214 nimmt an seinen Klemmen eine positive Spannung V 2 und eine negative Spannung E 1 auf, so daß er auf diese Weise auf einen kon­ stanten Strom entsprechend dem Ausgangssignald er Inte­ grationsschaltung 211 eingestellt ist. Ein zweitstufiger Transistor 215 nimmt den Strom auf, der durch den Transistor 214 fließt, und stellt damit die Laser-Diode 202, die mit dem Transistor 214 verbunden ist, als eine Last der Kon­ stantstromquelle entsprechend dem Ausgangssignal der Inte­ grationsschaltung 211 ein.
Anschließend soll die Arbeitsweise der Steuerschaltung des optischen Ausgangssignals der dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.
In dem Druckintervall P 1 befindet sich das Ausgangssignal (1) des Zeitgliedes 208 auf dem Potential L, während der Analogschalter 213 an seinem Kontakt S 1 offen und an seinem Kontakt S 2 geschlossen ist, wie Fig. 8 zeigt. Die Integrationsschaltung 211 befindet sich in ihrer Bereit­ schaftsstellung. Das Nicht-Oder-Gatter 206 löst das Videosignal (m) aus, durch das die Laser-Diode 202 in ihrer Lichtemission gesteuert wird. Die Fotodiode 203 tastet den Ausgang der Laser-Diode 202 ab. Obgleich das optische Ausgangswertsignal (n) geändert ist, wird es nicht verwendet, da der Kontakt S 1 zu dieser Zeit offen ist.
Wenn das Drucken einer Linie beendet ist und das Signal (l) das H-Potential annimmt, wird der Kontakt S 1 geschlos­ sen und der Kontakt S 2 geöffnet, so daß die Integrations­ schaltung 211 mit der Integration des Ausgangssignals des Komparators 209 beginnt. Zugleich wird die Laser-Diode 202 durch den eingestellten Strom der Konstantstromschaltung 204 unabhängig von dem Videosignal (m) angetrieben. Die Fotodiode 203 tastet den optischen Ausgang der Laser-Diode 202 ab, und das optische Ausgangswertsignal (n) wird bei­ spielsweise angehoben. Wenn das optische Ausgangswert­ signal (n) niedriger als der Vergleichswert Vr ist, er­ möglicht es die Integrationsschaltung 211, daß der inte­ grierte Wert erhöht wird, so daß der optische Ausgang der Laser-Diode 202 erhöht werden kann. Wenn das optische Ausgangswertsignal (n) das H-Potential einnimmt, wird es ermöglicht, daß der Zähler 210 den Aufbau des Ausgangs­ signals des Komparators 209 zählt. Die Integrationsschal­ tung 211 reduziert den integrierten Wert, so daß die Laser-Diode 202 ihren Ausgang ebenfalls senken kann. Auf diese Weise beginnt die Reduzierung des optischen Ausgangs­ wertsignals (n). Durch Wiederholung dieses Vorganges er­ reicht das optische Ausgangssignal der Laser-Diode 202 seinen stabilen Zustand, da die Temperatur der Laser-Diode 202 konstant wird und das optische Ausgangswertsignal (n) um den Wert Vr herum geringfügig schwankt. Wenn der Zähler 210 die vorgegebene Zahl erreicht hat, ändert sich das Signal des Zeitgliedes 218 auf das Potential 1, während der Kontakt S 1 geöffnet und der Kontakt S 2 geschlossen ist. Auf diese Weise hält die Integrationsschaltung 211 ihren integrierten Wert zu diesem Zeitpunkt, so daß der Strom durch die Laser-Diode 202 in einem nachfolgenden Druckintervall T 1, das einzustellen ist, fließt.
Fig. 10 veranschaulicht die Änderung des Zustandes der Konstantstromschaltung 204 in Abhängigkeit von dem Inte­ grationswert der Integrationsschaltung 211 zum Anfangs­ zeitpunkt der Einschaltung der Steuerstromquelle ent­ sprechend der Wiederholungsperiode TO des Druckens. Das Aufbauen der Drehung des drehbaren Polygonalspiegels beim Einschalten der Stromquelle erfordert eine gewisse Zeit, so daß der Zähler 210 nicht zählt in einem Intervall vom Zeitpunkt des Einschaltens der Stromquelle bis zum Zeit­ punkt t 1, wenn dieser Geschwindigkeitsaufbau im wesent­ lichen abgeschlossen ist. Die Integrationsschaltung 211 integriert über das gesamte Intervall T 2, das durch das Zeitglied 208 eingestellt wird. Wenn ein normaler Betriebs­ zustand erreicht ist, bestimmt der Zähler 210 eine redu­ zierte Zeit in dem Intervall T 2. Die Zeitkonstante der Integrationsschaltung, die durch die Widerstände R 1 und R 2 sowie den Kondensator C 1 etc. bestimmt wird, bezieht sich auf geringfügige Änderungen des Signals (n) in der Nähe des Vergleichswertes Vr und kann relativ klein sein, so daß die Genauigkeit des optischen Ausgangssignals ver­ bessert wird.
Eine weitere Ausführungsform der optischen Ausgangssteuer­ schaltung soll anschließend in Verbindung mit Fig. 11, 12 und 13 beschrieben werden. Diese Ausführungform ent­ spricht im wesentlichen der vorangegangenen, jedoch sind ein Nicht-Und-Gatter 216 (wenn das Leitungsstartsignal P negativ angenommen wird) und ein Flip-Flop 217 zur Fest­ setzung des Prüfintervalls hinzugefügt bzw. ausgetauscht (der Flip-Flop 217 ersetzt das Zeitglied 208 gemäß Fig. 8) zwischen dem Zeitglied und dem Zähler 210 gemäß Fig. 8. Auf diese Weise wird die zeitliche Beziehung in der An­ fangszeit der Steuerung verbessert. Wenn das Leitungsstart­ signal P positiv ist, wird ein Oder-Gatter anstelle des Nicht-Und-Gatters verwendet.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform entspricht im we­ sentlichen der vorangegangenen, so daß nur die Unter­ schiede und Vorteile beschrieben werden sollen.
Der Flip-Flop 217 wird eingestellt, so daß die Laser- Diode 202 durch den eingestellten Strom der Konstant­ stromschaltung 204 angetrieben wird in Abhängigheit von dem integrierten Wert der Integrationsschaltung 211 und unabhängig von dem Videosignal S. Wenn der integrierte Wert einen gleichbleibenden Wert zu der Zeit t 1 erreicht, erreicht das Signal (t) das Potential Vr, wie Fig. 12 zeigt, so daß der Zähler 210 mit der Zählung beginnen kann. Wenn ein vorgegebener Zählwert zur Zeit t 2 erreicht ist, wird der Flip-Flop 217 eingestellt, und sodann wird die erwähnte stationäre Steuerung durchgeführt.
Wie zuvor erläutert wurde, wird gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung von einer Konstantstromquelle ein Strom der gleichen Last bei Betrieb und außerhalb des Betriebs der Laser-Diode zugeführt, so daß sich das Potential auf der Lastseite der Konstantstromquelle nicht ändert und die Laser-Diode mit rascher Geschwindigkeit umgeschaltet werden kann. Sie ist daher geeignet für ver­ schiedene optische Drucker mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte. Die entsprechende Schaltung läßt sich in einfacher Weise verwirklichen, indem einige Schaltelemente den bekannten Schaltelementen hinzugefügt werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Laser-Diode und das Impedanzelement mit der Konstantstrom­ quelle verbunden, und die Impedanz des Impedanzelements wird eingestellt und kontrolliert auf der Basis der Inte­ gration von Daten, die sich aus dem Betrieb der Laser-Diode ergeben. Wenn diese Daten in Beziehung gesetzt werden zu dem Temperatur-Charakteristika des Chip der Laser-Diode, ist es möglich, die Aufbau-Charakteristik des optischen Ausgangssignals aufgrund des Intervalls der lichtlosen Zeit zur Temperatur-Kompensation zu verwenden. Es gibt daher keine Verschiebung des Druckbildes entsprechend der Anzahl der Einschaltungen des Lichts der Laser-Diode beim Drucken, so daß die Druckqualität verbessert wird. Entsprechend der dritten Ausführungsform der Erfindung ist ein Komparator vorgesehen, der wiederholte geringfügige Änderungen des Wertes des Konstantstromes abtastet, der mit Hilfe der Integrationsschaltung eingestellt ist, so daß durch eine vorgegebene Zählung überprüft werden kann, ob die Änderung einen vorgegebenen Wert erreicht. Folglich ist Hochgeschwin­ digkeitsbetrieb mit einer einfachen Anordnung sichergestellt, und jeder Fehler, der durch Rauschen beim Abtasten eintre­ ten kann, wird ebenfalls korrigiert. Jede Änderung des op­ tischen Ausgangssignals der Laser-Diode und Änderungen der Charakteristik der Diode aufgrund der Temperatur werden bei der Zählung berücksichtigt, so daß sich eine gleich­ förmige optische Kontrolle ergibt. Außerdem sind bei Beginn der Steuerung die Laser-Diode und die Integrationsschaltung kontinuierlich in Betrieb, bis der optische Ausgangswert der Laser-Diode den Vergleichswert erreicht, so daß der optische Ausgang rasch aufgebaut und stabilisiert werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist unabhängig ein­ stellbar als optische Abtasteinheit, die einfach zu unter­ halten ist.

Claims (13)

1. Treiber- und Steuerschaltung für Laser-Dioden, ge­ kennzeichnet durch
  • (a) ein erstes Schaltelement (7) in Reihenschaltung mit einer Laser-Diode (1), die ihrerseits mit einer Konstant­ stromquelle (3) verbunden ist, die die Laser-Diode betätigt, wenn ein binäres Antriebssignal auf einem seiner Potentiale steht,
  • (b) ein Impedanzsignal (8) in Parallelverbindung zu der Reihenschaltung aus Laser-Diode und erstem Schaltelement, welches Impedanzelement zusammen mit der Laser-Diode mit der Konstantstromquelle verbunden ist und eine Impedanz­ Charakteristik aufweist, die im wesentlichen derjenigen der Laser-Diode entspricht, und
  • (c) ein zweites Schaltelement (9) in Reihenverbindung mit dem Impedanzelement zur Betätigung des Impedanzelements, wenn das Antriebssignal auf seinem anderen Potential steht.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Schaltelement (7), das Impedanzelement (8) und das zweite Schaltelement (9) Transistoren sind.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltelemen­ te (7, 9) paarweise zueinander angeordnet sind und die selbe Charakteristik aufweisen.
4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Impedanzelement (8) aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Dioden besteht.
5. Treiber- und Steuerschaltung für Laser-Dioden, ge­ kennzeichnet durch
  • (a) ein erstes Schaltelement (110) in Reihenschaltung mit einer Laser-Diode (102), die ihrerseits mit einer Konstantstromquelle (109) verbunden ist, die die Laser- Diode betätigt, wenn ein binäres Antriebssignal auf einem seiner Potentiale steht,
  • (b) ein Impedanzelement (111) in Parallelschaltung zu der Reihenschaltung aus Laser-Diode und erstem Schaltelement, das weiterhin gemeinsam mit der Laser-Diode mit der Konstantstromquelle (109) verbunden ist,
  • (c) eine Integrationsschaltung (117) zum Integrieren der Daten auf einem der Potentiale,
  • (d) eine Impedanzsteuerung zur Einstellung der Impedanz des Impedanzelements entsprechend den integrierten Daten,
  • (e) ein zweites Schaltelement (112) in Reihenschaltung mit dem Impedanzelement (111) zu dessen Betätigung, wenn das Antriebssignal auf seinem zweiten Potential steht.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Schaltelement (110), das zweite Schaltelement (112) und das Impedanzelement (111) Transistoren sind.
7. Schaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste und zweite Schalt­ element (110, 112) paarweise angeordnet sind und die selben Charakteristika aufweisen.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzsteuerung eine Vorspannschaltung (116) ist.
9. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (118) vor­ gesehen ist.
10. Schaltung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch mehrere Komparatoren.
11. Treiber- und Steuerschaltung für Laser-Dioden, ge­ kennzeichnet durch
  • (a) einen Komparator (209) zum Vergleichen des optischen Ausgangswertsignals am optischen Ausgang der Laser-Diode (201), die durch Aufnahme eines Videosignals erregt wird, mit einem Vergleichswert und zur Abgabe eines Signals entsprechen der relativen Differenz zwischen dem opti­ schen Signal und dem Vergleichswert,
  • (b) eine Integrationsschaltung (211) zum Integrieren des relativen Differenzsignals,
  • (c) eine Konstantstromschaltung (204) zum Einstellen des durch die Laser-Diode fließenden Strom durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Stroms entsprechend dem integrier­ ten Wert der Integrationsschaltung,
  • (d) einen Zähler (210) zum Zählen der Umkehrungen des positiven oder negativen Vorzeichens des relativen Diffe­ renzsignals mit dem Zeitablauf über eine vorgegebene Zeitperiode, und
  • (e) ein Zeitglied (207), das bewirkt, daß die Konstant­ stromschaltung (204) die Laser-Diode über eine vorgegebene zeit in jedem Pausenintervall eines Videosignals betreibt, die Integrationsfunktion der Integrationsschaltung aus­ löst und diese unterbricht entsprechend der Zählung durch den Zähler am Ende der vorgegebenen Periode oder vor dieser.
12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Integrationsschaltung einen Opera­ tionsverstärker, Widerstände und Kondensatoren umfaßt.
13. Schaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zeitglied ein Flip-Flop ist, und daß eine Zeitsteuerklemme vorgesehen ist, die es ermöglicht, ein Nicht-Und-Gatter oder ein Oder-Gatter zwi­ schen dem Flip-Flop und der Signaleingangsklemme anzuordnen.
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Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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JP61075473A JPS62264074A (ja) 1986-04-03 1986-04-03 レ−ザダイオ−ドの光出力制御回路
JP61106865A JPS6379462A (ja) 1986-05-12 1986-05-12 レ−ザダイオ−ドの駆動回路
JP20162986A JPS6358887A (ja) 1986-08-29 1986-08-29 レ−ザダイオ−ドの光出力制御回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3919845C1 (en) * 1989-06-15 1990-10-11 Krone Ag, 1000 Berlin, De Circuit for determining operational characteristic of laser diode - includes sub-circuit consisting of switching-on and switching-off network
EP0886350A1 (de) * 1997-06-18 1998-12-23 Lucent Technologies Inc. Hochgeschwindigkeitstreiber für nicht polarisierte Halbleiter-Diodenlaser bei Hochgeschwindigkeits-Digitalübertragung
DE10058774A1 (de) * 2000-11-27 2002-06-13 Adva Ag Optische Sendeeinrichtung, insbesondere Laser-Sendeeinrichtung
DE102017219413A1 (de) * 2017-10-30 2019-05-02 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Laserpulses

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01237807A (ja) * 1988-03-18 1989-09-22 Nec Corp 半導体集積回路装置
JPH0296936A (ja) * 1988-06-01 1990-04-09 Canon Inc レーザダイオード駆動回路
JPH02228084A (ja) * 1989-03-01 1990-09-11 Fujitsu Ltd 半導体レーザの駆動回路
JPH07154015A (ja) * 1993-12-01 1995-06-16 Fujitsu Ltd レーザダイオード駆動回路
CA2159842A1 (en) * 1994-12-05 1996-06-06 Joe A. Ortiz Diode drive current source
JPH08316558A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Komatsu Ltd パルスレーザ装置
US6108114A (en) * 1998-01-22 2000-08-22 Methode Electronics, Inc. Optoelectronic transmitter having an improved power control circuit for rapidly enabling a semiconductor laser
JPH11275031A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Fujitsu Ltd 光伝送装置
JP2001024272A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Asahi Optical Co Ltd 半導体レーザの劣化判定回路
US7512163B2 (en) * 2005-10-04 2009-03-31 Microsoft Corporation Dual current control for laser diode driver circuit
US8729870B2 (en) 2008-08-15 2014-05-20 Analog Modules, Inc. Biphase laser diode driver and method
US8207711B2 (en) * 2008-08-15 2012-06-26 Analog Modules, Inc. Biphase laser diode driver and method
US9853545B2 (en) 2015-06-30 2017-12-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Power regulator having current and voltage modes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2723419A1 (de) * 1976-05-25 1977-12-01 Fujitsu Ltd Betriebssystem fuer lichtemittierende elemente

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4237427A (en) * 1978-06-16 1980-12-02 International Telephone And Telegraph Corporation Apparatus for stabilizing a laser
JPS57162479A (en) * 1981-03-31 1982-10-06 Toshiba Corp Semiconductor laser diode driving circuit
JPS60113546A (ja) * 1983-11-24 1985-06-20 Nec Corp 光送信器
JPS60170281A (ja) * 1984-02-15 1985-09-03 Canon Inc レ−ザ−駆動回路
US4604513A (en) * 1985-05-07 1986-08-05 Lim Basilio Y Combination of a laser and a controller for trimming a metallized dielectric film capacitor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2723419A1 (de) * 1976-05-25 1977-12-01 Fujitsu Ltd Betriebssystem fuer lichtemittierende elemente

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Electronics", 48 (9. Januar 1975), S. 110 *
"Elektronik" (5. November 1982), S. 89-94 *
"Rev. Sci. Instrum." 54(1983), S. 1795-1796 *
"Technisches Messen" 40 (H. 2, 1983), S. 49-54 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3919845C1 (en) * 1989-06-15 1990-10-11 Krone Ag, 1000 Berlin, De Circuit for determining operational characteristic of laser diode - includes sub-circuit consisting of switching-on and switching-off network
EP0886350A1 (de) * 1997-06-18 1998-12-23 Lucent Technologies Inc. Hochgeschwindigkeitstreiber für nicht polarisierte Halbleiter-Diodenlaser bei Hochgeschwindigkeits-Digitalübertragung
US6018538A (en) * 1997-06-18 2000-01-25 Lucent Technologies Inc. High speed non-biased semiconductor laser dione driver for high speed digital communication
DE10058774A1 (de) * 2000-11-27 2002-06-13 Adva Ag Optische Sendeeinrichtung, insbesondere Laser-Sendeeinrichtung
DE102017219413A1 (de) * 2017-10-30 2019-05-02 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Laserpulses
DE102017219413B4 (de) 2017-10-30 2021-11-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erzeugen eines Laserpulses
US11329451B2 (en) 2017-10-30 2022-05-10 Robert Bosch Gmbh Device and method for generating a laser pulse

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Publication number Publication date
US4807239A (en) 1989-02-21

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