CN113366717B - 光源装置和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明包括:第一电阻元件(101),连接到给定电势;发光元件(12),串联连接到第一电阻元件(101);第二电阻元件(102),连接到给定电势;和第一电流源(104),串联连接到第二电阻元件,并且提供给定范围内的任意给定电流。从第一电阻元件和发光元件连接处的第一连接部分获取第一电压,并且从第二电阻元件和第一电流源彼此连接处的第二连接部分获取第二电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种光源装置和电子装置。
背景技术
诸如激光二极管的根据电流发光的发光元件是已知的。当例如由于电源***故障而使远远超过设计值的电流(过电流)流入此类发光元件时,有可能引起意外的大量光的发射、或者取决于情况发光元件本身的断路。因此,已经提出了用于监测流入发光元件的电流的技术。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利公开第2001-016082号,
专利文献2:日本专利公开第2013-066085号。
发明内容
技术问题
作为监测流入发光元件的电流的方法之一,存在一种方法,其中将检测电阻器***到路径中,通过该路径将电流提供给发光元件并且测量检测电阻器两端之间的电压。然而,在将检测电阻器***到电流路径中的方法中,当检测电阻器由芯片中的电阻器实现时,由于芯片中的电阻器的电阻变化很大,因此监测结果可能会出现准确度问题。
存在一种方法,其中监测从与发光元件的电源相同的电源提供的电流(复制),因此认为流入发光元件的电流被监测。然而,该方法具有不能检测到流入发光元件的电流的缺陷的可能性。
本发明的目的是提供一种光源装置和电子装置,其能够更准确地检测提供给发光元件的电流。
问题的解决方案
为了解决上述问题,根据本发明的一个方面的光源装置具有:第一电阻器,其连接到给定电势;发光元件,其串联连接到第一电阻器;第二电阻器,其连接到给定电势;和第一电流源,其串联连接到第二电阻器,并且被配置为提供给定范围内的任意的电流,其中从第一电阻器和发光元件彼此连接处的第一连接部分获取第一电压,并且从第二电阻器和第一电流源彼此连接处的第二连接部分获取第二电压。
附图说明
图1是示出可应用于每个实施例的光源装置的实例的配置的框图。
图2是用于说明根据现有技术的用于检测到激光二极管的驱动电流的配置的实例的示图。
图3是用于说明根据现有技术的用于检测到激光二极管的驱动电流的配置的实例的示图。
图4是示出根据第一实施例的驱动器的实例的配置的示图。
图5A是示出可应用于第一实施例的主线的路径的连接的另一实例的示图。
图5B是示出可应用于第一实施例的主线的路径的连接的另一实例的示图。
图6是示出根据第一实施例的变型的驱动器的实例的配置的示图。
图7是示出根据第二实施例的驱动器的实例的配置的示图。
图8A是示出根据第二实施例的第一变型的驱动器的实例的配置的示图。
图8B是示出根据第二实施例的第一变型的驱动器的实例的配置的示图。
图9是示出根据第二实施例的第二变型的驱动器的实例的配置的示图。
图10A是示出根据第三实施例的在驱动多个激光二极管的情况下的配置的第一实例的示图。
图10B是示出根据第三实施例的在驱动多个激光二极管的情况下的配置的第二实例的示图。
图10C是示出根据第三实施例的在驱动多个激光二极管的情况下的配置的第三实例的示图。
图11是用于说明第三实施例的第一变型的控制的示图。
图12是用于说明第三实施例的第二变型的控制的示图。
图13A是示意性地示出根据第四实施例的驱动器和LD阵列的实现的实例的示图。
图13B是示意性地示出根据第四实施例的驱动器和LD阵列的实现的实例的示图。
图13C是示意性地示出根据第四实施例的驱动器和LD阵列的实现的实例的示图。
图14A是用于说明根据第四实施例的LDD芯片上的驱动器中含有的每个元件的布置的实例的示图。
图14B是用于说明LDD芯片上的驱动器中含有的每个元件的布置的实例的示图。
图15A是用于说明在根据第四实施例的LDD芯片上进一步布置电容器的情况下的实例的示图。
图15B是用于说明在根据第四实施例的LDD芯片上进一步布置电容器的情况下的实例的示图。
图15C是用于说明在根据第四实施例的LDD芯片上进一步布置电容器的情况下的实例的示图。
图16是示出根据第五实施例的测距装置的实例的配置的框图。
图17是示出可应用于第五实施例的基于光接收器的每一个接收光的时间的实例的直方图的示图。
图18是示出根据第六实施例的使用了根据第五实施例的测距装置的使用实例的示图。
图19是示出车辆控制***的示意性配置的实例的框图,该车辆控制***是可应用根据本发明的技术的移动对象控制***的实例。
图20是示出设置有成像单元的位置的实例的示图。
具体实施方式
下面将基于附图详细描述本发明的每个实施例。在下面的每个实施例中,相同的部件用相同的附图标记表示,因此省略重复的描述。
实施例之间共同的配置
本发明涉及对根据电流而发光的发光元件(诸如激光二极管)的控制。图1是示出可应用于每个实施例的光源装置的实例的配置的框图。
以下将发光器件描述为激光二极管(LD)。使用在行进和聚焦时光的线性度、快速响应速度和低功耗方面的卓越特性,激光二极管被用于各种领域,诸如距离测量、光透射和电子照相打印机。适用于本发明的发光元件不限于激光二极管。例如,LED(发光二极管)可以用作发光元件。
在图1中,光源装置1包括驱动器10和激光二极管12。控制器11可以包括在光源装置1中。根据控制器11的控制,驱动器10驱动激光二极管12并使激光二极管12发光。控制器11包括例如CPU(中央处理单元)和存储器,向驱动器10提供控制信号40,并控制驱动器10,该控制信号40是由CPU根据预先存储在存储器中的程序产生的。基于从驱动器10输出的检测信号42,控制器11确定是否向激光二极管12提供了过电流。当确定向激光二极管12提供了过电流时,控制器11产生指示该事实的控制信号43,并将该控制信号43提供给驱动器10。
设想过电流是这样的电流:大于用于使激光二极管12发射给定量的光的电流,并且电流之间的差等于或大于阈值。
驱动器10包括驱动单元20和检测器21。驱动单元20根据从控制器11提供的控制信号40产生用于使激光二极管12发光的驱动电流,并向激光二极管12提供产生的驱动电流。驱动单元20能够根据从控制器11提供的控制信号43控制激光二极管12的发光的开/关。驱动单元20向检测器21提供信号41,该信号41指示驱动激光二极管12的驱动电流的电流值。检测器21基于从驱动单元20提供的信号41,将检测信号42提供给控制器11。
可以由检测器21来确定是否向激光二极管12提供了过电流。例如,检测器21基于从驱动单元20提供的信号41来确定是否向激光二极管12提供了过电流。结果,当确定向激光二极管12提供了过电流时,检测器21将指示该事实的信号提供给驱动单元20。根据该信号,例如,驱动单元20停止激光二极管12发光。以这种方式,通过将指示过电流被提供给激光二极管12的信号从检测器21直接提供给驱动单元20,可以提高响应速度。
根据现有技术的配置的实例
在描述本发明之前,将使用图2和图3描述根据现有技术的用于检测到激光二极管12的驱动电流的配置的实例。图2是示出根据现有技术的驱动器的实例的配置的示图。在图2和图3中,驱动器200a和200b中的每一个对应于上述图1中的驱动器10。ADC(模数转换器)210对应于图1中的驱动器10中的检测器21。
驱动器200a包括电阻器RD、作为P沟道MOS(金属氧化物半导体)晶体管的晶体管203以及提供电流IL的电流源204。电流IL例如是用于使激光二极管12发射给定量的光的电流。
在图2中,电阻器RD的一端连接到电压VDD的电源。电阻器RD的另一端经由晶体管203的漏极和源极以及接头202a连接到激光二极管12的阳极。激光二极管12的阴极通过接头202b连接到电流源204。
例如,通过利用包括在驱动单元20中并且在附图中未示出的驱动电路来控制电流源204的操作,可以控制激光二极管12的发光。通过以给定占空比的方波控制电流源204,可以使激光二极管12发射与占空比相对应的光量。
接头202a和202b被布置成当激光二极管12和驱动器200a被分别配置时将激光二极管12和驱动器200a彼此连接。
在该配置中,在电阻器RD和晶体管203彼此连接的连接点处获取电压,并将电压提供给ADC 210。ADC 210将提供的电压的电压值转换为数字信号,并将该数字信号作为检测信号42提供给控制器11。基于检测信号42,控制器11确定是否向激光二极管12提供了过电流,并且当确定提供了过电流时,例如,输出控制信号43以控制激光二极管12的发光的导通/截止。控制信号43被输入到驱动器200a的晶体管203的栅极并控制晶体管203的导通(关)/截止(开)。例如,当检测信号42指示超过确定正常驱动的阈值的电流IL+Δ被提供给激光二极管12时,控制器11确定过电流被提供给激光二极管12。
在图2所示的配置中,其中电阻器RD串联***到电流被提供给激光二极管12的路径中,当电阻器RD由芯片中的电阻器实现时,芯片中的电阻器具有大约±20%的电阻值的方差准确度不足等风险。取决于使用激光二极管12的应用,例如,可以将安培量级的电流提供给激光二极管12。在这种情况下,不能忽略在电阻器RD中发生的电压降。
图3是示出根据现有技术的驱动器的另一配置的示图。在图3中,驱动器200b使用路径(主线)(通过该路径提供要流入激光二极管12的电流IL)的重复路径(复制路径),并将复制路径上的电流视为要流入激光二极管12的电流。
驱动器200b包括均为P沟道MOS晶体管的晶体管220和221、提供电流IL的电流源204、提供电流Ic的电流源205和ADC 210。设想各个晶体管220和221的导通电阻RON-1和RON-2基本相同。
晶体管220和221的源极连接到共用的电压VDD的电源。晶体管220的漏极经由接头202a连接到激光二极管12的阳极。激光二极管12的阴极经由接头202b连接到电流源204。另一方面,晶体管221的漏极连接到电流源205。在晶体管221的漏极和电流源205彼此连接的连接点处获取电压,并将电压提供给ADC 210。
例如,检测信号42指示电流IL+Δ比电流IL大给定量以上,可以认为过电流被提供给激光二极管12。
图3中的配置可能无法检测到主线(即,将电流提供给激光二极管12的路径)中的故障。另一方面,虽然在图2中例示的上述配置使得可以直接测量主线上的电流,但是当通过芯片中的电阻器来实现电阻器RD时,不适合于精细处理。换言之,过去使用的是双极晶体管或0.25μm工艺;然而,例如,近年来,为了实现感测使用中的复杂控制以及与精细处理相关的电压降低的目的,精细处理方面取得了进步,这导致需要在耐压限制下设计电路。尽管随着电阻器RD中出现的电压降增加而可以提高检测准确度,但是随着电压降增加而需要高电压VDD,因此图2中示例的配置将不符合这种趋势。
第一实施例
接下来将描述本发明的第一实施例。在第一实施例中,测量使用图3描述的复制的电压,并且还在布置有激光二极管12的主线上测量电压。基于复制路径和主线上的每个测得的电压以及由布置在复制路径上的电流源引起的已知电流IC,估计被提供给激光二极管12的电流IL+Δ。
图4是示出根据第一实施例的驱动器的实例的配置的示图。在图4中,驱动器10a包括均为P沟道MOS晶体管的晶体管101和102、提供电流IL的电流源103和提供电流Ic的电流源104。ADC 110和选择器111可以进一步被包括在驱动器10a中。
在图4中,布置接头100a和100b,以当分别配置激光二极管12和驱动器10a时,将激光二极管12和驱动器10a彼此连接。例如,驱动器10a被配置在单个半导体芯片上,并且激光二极管12被配置为与半导体芯片不同的单元120。激光二极管12和驱动器10a通过接头100a和100b电连接。
晶体管101和102被配置为使得导通电阻(RON-1和RON-2)彼此大致相等。例如,晶体管101和102形成为大致相同的尺寸。此外,优选将晶体管101和102布置在热力学上彼此靠近的位置。
晶体管101和102的每个源极都连接到共用的电压VDD的电源。晶体管101的漏极经由接头100a连接到激光二极管12的阳极。激光二极管12的阴极经由接头100b连接到电流源103。另一方面,晶体管102的漏极连接到电流源104。在晶体管101的源极与激光二极管12的阳极彼此连接的连接点处获取电压V1,并将该电压提供给ADC 110。在晶体管102的漏极和电流源104彼此连接的连接点处获取电压V2,并将该电压提供给ADC 110。
选择器111在电压V1和V2之间顺序切换,并将电压V1和V2输入到ADC 110。ADC 110将各个输入电压V1和V2的电压值转换为用作数字信号的电压V1和V2,并向控制器11提供电压V1和V2。基于电压V1和V2、电源的电压VDD以及电流Ic,控制器11确定是否向激光二极管12提供了过电流。
将给出更具体的描述。设想晶体管101的导通电阻RON-1的电阻值和晶体管102的导通电阻RON-2的电阻值彼此大致相等,并且是未知的。设想电流源104提供的电流Ic的电流值是已知的。
在此类配置中,导通电阻RON-2根据电压V2和电流Ic通过下面的等式(1)和(2)来计算。
V2=VDD-Ic×RON-2…(1)
RON-2=(VDD-V2)/Ic…(2)
电压V1由等式(3)计算。由等式(3),通过等式(4)计算电流(IL+Δ)。
V1=VDD-(IL+Δ)×RON-1…(3)
IL+Δ=(VDD-V1)/RON-1…(4)
当导通电阻RON-1和导通电阻RON-2彼此大致相等时,由等式(2)和(4),提供给激光二极管12的电流(IL+Δ)由下面的等式(5)表示。
IL+Δ=(VDD-V1)/(VDD-V2)×Ic…(5)
控制器11在等式(5)中计算电流Δ,该电流Δ是基于电压VDD、电压V1和V2以及电流Ic计算出的电流IL+Δ与已知电流IL之差。基于该差的电流Δ,控制器11确定是否向激光二极管12提供了过电流。例如,当该差的电流Δ等于或大于阈值时,控制器11确定向激光二极管12提供了过电流。
根据等式(5),表示电流Ic的电流值不受特别限制,只要该电流值是已知值即可。实际上,优选地选择在能够使晶体管102正常工作并且能够以给定的准确度检测电压V2的范围内的任何值。
当确定向激光二极管12提供了过电流时,例如,控制器11输出指示该事实的控制信号43。控制信号43例如被输入到晶体管101和102的栅极,并且控制晶体管101和102处于截止状态。可替代地,控制器11能够至少控制晶体管101和102中的晶体管101处于截止状态。
作为向激光二极管12提供过电流的原因,将有各种原因,诸如电流源103的故障、提供电压VDD的电源的故障以及接头100a和100b中的连接的故障。
例如,设想根据本发明的光源装置1被应用于通过接收反射光来测量距离的测距装置,该反射光是由激光二极管12发射并且被对象反射的光。在这种情况下,当由于过电流而从激光二极管12发射比设想的更强的激光时,存在当将激光施加到脸部时激光会影响眼睛的危险。此外,过电流会破坏激光二极管12本身的元件。
应用根据第一实施例的光源装置1使得可以更准确地检测到激光二极管12的过电流。因此,在将光源装置1应用于测距装置的情况下,应用根据第一实施例的光源装置1可以减小向激光二极管12提供的过电流,并且可以防止对眼睛的影响以及激光二极管12本身的断路。
在图4中,当从电压VDD的电源侧观察时,在包含激光二极管12的主线的路径中,晶体管101、激光二极管12和电流源103按此顺序连接;然而,连接不限于该实例。
图5A和图5B是示出可应用于第一实施例的主线的路径上的连接的另一实例的示图。例如,如图5A所示,当从电压VDD的电源侧观察时,电流源103、激光二极管12和晶体管101'可以以此顺序连接。晶体管101'是N沟道MOS晶体管。在这种情况下,可以从激光二极管12和晶体管101'彼此连接的连接点获取电压V1。在复制侧,当从电压VDD的电源侧观察时,电流源104和作为N沟道MOS晶体管的晶体管将以此顺序连接,并且从电流源104和晶体管彼此连接的连接点获取电压V2。
例如,如图5B所示,当从电压VDD的电源侧观察时,晶体管101、电流源103、激光二极管12可以以此顺序连接。在这种情况下,可以从晶体管101和电流源103彼此连接的连接点处获取电压V1。在复制侧,设想当从电压VDD的电源侧观察时,晶体管102、电流源104以此顺序连接,并且从电流源104和晶体管102彼此连接的连接点获取电压V2。
第一实施例的变型
接下来将描述第一实施例的变型。图6是示出根据实施例的变型的驱动器的实例的配置的示图。在图6中,驱动器10b具有多个复制路径。控制器11确定从各个复制路径中获取的每个电压是否在给定范围内,并且不信任获取的电压在给定范围之外的复制路径。
在图6中,主线的晶体管101连接到电压VDD的电源,复制路径的晶体管1021、…、和102p连接到电压VDD的电源。在复制路径上,晶体管1021、…、102p分别具有导通电阻RON-21、…、RON-2p,并且晶体管1021、…、102p的漏极与各自提供电流IC的电流源1041、…、104p具有一对一连接。在各个复制路径上,从晶体管1021、…、102p和电流源1041、…、104p具有一对一连接的各个连接点获取电压V21、…、V2p,并且每个电压V21、…、V2p被提供给ADC 110。
ADC 110使用选择器111b顺序选择电压V1、V21、…、V2p,将电压V1、V21、…、V2p转换为数字信号,并将每个数字信号作为检测信号42提供给控制器11。
控制器11确定从各个复制路径中获取的每个电压V21、…、V2p是否在给定电压范围内。控制器11例如关闭复制路径,该复制路径的电压V21、…、V2p之中的被确定为给定电压范围之外的电压被获取。作为更具体的实例,当确定电压V2p是在给定电压范围之外的电压时,控制器11固定地向晶体管102p的栅极输入将对应的晶体管102p截止的信号。
根据第一实施例的变型,驱动器10b包括复制路径,并且基于从各个复制路径中获取的电压V21、…、V2p,在电压V21、…、V2p中选择可靠的值。因此,根据第一实施例的变型的驱动器10能够增加检测到激光二极管12的过电流的可靠性。
第二实施例
接下来将描述第二实施例。在第二实施例中,对从复制路径和主线中获取的电压执行向低电压的电平转换,并且将低电压提供给ADC 110。
图7是示出根据第二实施例的驱动器的实例的配置的示图。通过将分别改变电压V1和V2的电压的电平转换器1301和1302添加到使用图4描述的驱动器10a的配置,来获得根据图7的第二实施例的驱动器10c。
电平转换器1301包括电阻器1311和1321,并且通过电阻器1311和1321的电阻分压来降低电压V1,从而产生电压V3。类似地,电平转换器1302包括电阻器1312和1322,并且通过电阻器1312和1322的电阻分压来降低电压V2,从而产生电压V4。通过电平转换器1301和1302对电压V1和V2降压而产生的电压V3和V4作为电压V1和V2被提供给选择器111a。
如上所述,在第二实施例中,通过将电压V1和V2降压而将电平转换为低电压而获得的电压V3和V4被提供给ADC 110。因此,例如,由于精细处理,用于ADC 110的输入的晶体管的栅极耐压低,可以保护ADC 110的输入电路。
换言之,激光二极管12的正向电压Vf大,并且由于对ADC 110的输入电路中的净空的限制,提供给激光二极管12的电源的电压(换言之,电压V1)可能超过用于ADC 110的输入单元的MOS晶体管的栅极氧化膜的耐压。在根据第二实施例的驱动器10c中,使用电平转换器对电压V1执行向低电压的电平转换,将低电压输入到ADC 110。这使得能够保护ADC 110的输入电路。
在图7的实例中,还添加了连接在晶体管101的漏极和地电势之间的电容器140。电容器140存储与经由晶体管101提供的电源的电压VDD对应的电荷。例如,当通过PWM驱动执行由电流源103向激光二极管12提供电流时,将使用存储在电容器140中的电荷将电流提供给激光二极管12,下面将描述其细节。
第二实施例的第一变型
接下来将描述第二实施例的第一变型。在上述第二实施例中,通过电阻分压来配置用于电压V1和V2的电平转换器。另一方面,第二实施例的第一变型是用于电压V1和V2的电平转换器由源极跟随器和电阻器配置的实例。
图8A和图8B是示出根据第二实施例的第一变型的驱动器的实例的配置的示图。通过将构成各自电平转换器的晶体管1501、电阻器1511和电流源1521以及晶体管1502、电阻器1512和电流源1522添加到使用图7描述的驱动器10c的配置,获得根据图8A的第二实施例的第一变型的驱动器10d。在图8A的实例中,晶体管1501和1502中的每一个是N沟道MOS晶体管。
在图8A中,在晶体管1501中,栅极连接到晶体管101和激光二极管12彼此连接的连接点,并且电压V1输入至栅极,漏极连接到电压VDD的电源,并且源极连接到电阻器1511的一端。电阻器1511的另一端连接到提供电流Ia的电流源1521。从电阻器1511和电流源1521彼此连接的连接点获取电压V3,并将其提供给选择器111c。
类似地,在晶体管1502中,栅极连接到晶体管102和电流源104彼此连接的连接点,并且电压V2输入至栅极,漏极连接到电压VDD的电源,源极连接到电阻器1512的一端。电阻器1512的另一端连接到提供电流Ia的电流源1522。从电阻器1512和电流源1522彼此连接的连接点获取电压V4,并将其提供给选择器111c。
将通过电阻器1312和1322对电压V2进行降压而获得的电压V2'(上面使用图7进行了描述)提供给选择器111c。例如,选择器111c顺序选择电压V2'、V3和V4,并将电压V2'、V3和V4提供给ADC 110。ADC 110对所提供的电压V2'、V3和V4进行AD转换,并将AD转换的结果提供给控制器11。
图8A所示的驱动器10d使用PWM(脉冲宽度调制)信号根据脉冲来驱动激光二极管12。图8B是示出用于驱动激光二极管12的PWM信号的实例的示图。在图8B的实例中,从信号的上升到下一个上升的周期是100纳秒,从上升到下一个下降的周期为2.5纳秒,高电平周期的占空比(以下称为占空比)为“1/40”。在驱动器10d中,图中未示出的驱动电路根据占空比来执行由电流源103进行的电流供应的接通/断开控制。
从电源电压VDD的供给线经由晶体管101向电容器140提供根据PWM信号的占空比到电流源103的电流。电容器140由提供的电流充电。提供给电容器140的电流的值等于PWM信号的脉冲的平均电流值的电流。例如,当通过PWM根据给定的占空比对电流IL进行调制时,将根据调制电流IL的占空比的脉冲产生的每单位时间的电流的平均电流值计算为Ipls×占空比。电容器140由平均电流值的电流充电。当占空比=1/40时,提供给电容器140的电流为IL×(1/40)。
电容器140中存储的电荷被电流源103读取,该电流源通过PWM信号根据给定占空比的脉冲进行驱动,并将电荷提供给激光二极管12。
另一方面,复制路径上的电流源104提供通过将上述PWM信号的占空比加到对应于电流IL的电流Ic所获得的电流。例如,电流源104提供通过将电流Ic的电流值乘以占空比而获得的电流Ic×占空比。
在此类配置中,电压V3和V4由下面的等式(6)和(7)计算。在下面的等式(6)和(7)等中,“sqrt”表示紧接在“sqrt”之后的括号中的值的平方根。
V1'=VDD-(IL-Δ)×占空比×RON-1-{Vth+sqrt(2×Ia/β)}-R1×Ia…(6)
V2'=VDD-Ic×占空比×RON-2-{Vth+sqrt(2×Ia/β)}-R2×Ia…(7)
在等式(6)和(7)中的后面的项中,值R1和R2表示电阻器1511和1512的电阻。“Vth+sqrt(2×Ia/β)”表示晶体管1501和1502的栅极-源极电压(电压VGS)。值Vth和值β表示每个晶体管1501和1502的阈值电压和增益系数,并且对于每个晶体管1501和1502是唯一的。形成晶体管1501和1502,使得值Vth和值β大致相等。
电压V2'由下面的等式(8)计算。在等式(8)中,值k表示电阻器1312和1322的分压比。
V2'=(VDD-Ic×占空比×RON-2)/k…(8)
通过上面的等式(8),可以在已知电压VDD、电流Ic和占空比的情况下,计算导通电阻RON-2≈RON-1。使用RON-2≈RON-1,如上述的等式(1)至(5),通过等式(6)和(7)计算电压V3和V4。在等式(6)和(7)中,后面的项“{Vth+sqrt(2×Ia/β)}-R1×Ia”是例如当控制器11计算电压V3和V4之间的差时消失的项。
根据第二实施例的第一变型,与上述第二实施例的实例相比,可以在执行电平转换的情况下提高准确度。换言之,在上述第二实施例中,输入到ADC 110的电压V3和V4是通过电阻分压使电压V1和V2降压而获得的。因此,当分压比为1/2时,电压V3和V4之间的差是不进行分压的情况下的1/2。
另一方面,在第二实施例的第一变型中,由等式(6)和(7)中后面的项“{Vth+sqrt(2×Ia/β)}-R1×Ia”表示的电平转换在主线和复制路径中的每一个上执行。当计算等式(6)和(7)之间的差并且因此输入到ADC 110的电压V3和V4之间的差等于不执行电平转换的情况下的电压V1和V2时,该项被取消,这使得能够更准确地检测出流向激光二极管12的过电流。
在图8A的实例中,通过由电阻器1312和1322进行的电阻分压使电压V2降低来产生电压V2';然而,产生不限于该配置。例如,可以通过使用与由上述晶体管1502、电阻器1512和电流源104实现的源极跟随器的配置相同的配置来降低电压V2,以产生电压V2'。
第二实施例的第二变型
接下来将描述第二实施例的第二变型。通过在根据使用图8A描述的第二实施例的第一变型的驱动器10d的配置中进一步增加用于测量电源的电压VDD的配置,得到第二实施例的第二变型。
图9是示出第二实施例的第二变型的驱动器10e的实例的配置的示图。通过将连接到电压VDD的电源的电阻器155和156添加到图8A中的驱动器10d,获得图9中的驱动器10e。换言之,电阻器155的一端连接到电压VDD的电源,而电阻器155的另一端连接到电阻器156的一端。电阻器156的另一端接地电势。从电阻器155和电阻器156彼此连接的连接点获取通过电阻分压对电压VDD进行降压而获得的电压V5,并将该电压V5提供给选择器111d。从电阻器153和电阻器154的连接点获取通过电阻分压使电压V2降低的电压V2',电阻器153和电阻器154彼此连接,其一端连接到晶体管102和电流源104彼此连接的连接点,其另一端连接到地电势,并且串联连接,并且电压V2′被提供给选择器111d。
选择器111d顺序选择所提供的电压V2'、V3、V4和V5,并且将电压V2'、V3、V4和V5提供给ADC 110。ADC 110对所提供的电压V2'、V3、V4和V5执行AD转换,并将AD转换的结果提供给控制器11。
例如,电源的电压VDD经由引线键合等从形成有驱动器10e的半导体芯片的外部提供给驱动器10e。在这种情况下,电源的电压VDD可以在其上布置有驱动器10e的半导体芯片中、在封装中、或在芯片中的互连或在芯片中的布线中降低,或根据工作状态而变化。
因此,在第二实施例的第二变型中,通过将电源的电压VDD降低而获得的电压V5被提供给ADC 110。ADC 110对所提供的电压V5进行AD转换,并将AD转换的结果提供给控制器11。控制器11使用电压V5作为上述等式(6)至(8)中的电源的电压VDD。这使得可以抑制由电源电压VDD的变化引起的电压V3和V4的变化,并且可以更准确地检测到激光二极管12的过电流。
在图9的实例中,通过由电阻器153和154执行的电阻分压对电压V2进行降压,来产生电压V2',并且通过由电阻器155和156执行的电阻分压对电压VDD进行降压,来产生电压V5;然而,产生不限于该配置。例如,可以通过使用与由上述晶体管1502、电阻器1512和电流源104实现的源极跟随器相同的配置对电压V2和VDD进行降压,来产生电压V2'和V5。
第三实施例
接下来将描述第三实施例。已经描述了第一实施例、第二实施例以及第一实施例和第二实施例的变型,其中每个驱动器驱动单个激光二极管12。相反,根据第三实施例的驱动器驱动多个激光二极管12。
图10A、图10B和图10C是示出根据第三实施例的在驱动激光二极管12的情况下的配置的第一、第二和第三实例的示图。在图10A至图10C中,晶体管102、电流源104、ADC 110和选择器111的配置与上述图4中的相同,并且将省略其详细描述。
根据图10A至图10C,包括多个激光二极管121、122、…、12n的每个LD(激光二极管)阵列1200a、1200b和1200c连接到晶体管101的漏极。LD阵列1200a、1200b和1200c是例如VCSEL(垂直腔面发射激光器)。
激光二极管121、122、…、12n具有到电流源1031、1032、…、103n的一对一连接,每个电流源是可独立控制的。换言之,通过使用未在图中示出的驱动电路控制例如每个电流源1031、1032、…、103n的导通/截止,可以独立地控制一对一地对应于电流源1031、1032、…、103n的每个激光二极管的发光。
图10A是示出根据第三实施例的在驱动激光二极管12的情况下根据第一实例的驱动器10f(a)的配置的实例的示图。图10A示出了LD阵列1200a的实例,其中每个激光二极管121、122、…、12n的每个阳极和阴极是独立的。在LD阵列1200a中,各个激光二极管121、122、…、12n的阳极分别经由接头100a1、100a2、…、100an连接到晶体管101的漏极。在驱动器10f(a)中,从接头100a1、100a2、…、100an和晶体管101的漏极彼此连接的连接点获取电压V1,并将电压V1提供给选择器111a。
各个激光二极管121、122、…、12n的阴极经由接头100b1、100b2、…、100bn与电流源1031、1032、…、103n进行一对一连接。
图10B是示出根据第三实施例的在驱动激光二极管12的情况下根据第二实例的驱动器10f(b)的配置的实例的示图。图10B示出了LD阵列1200b的实例,其中激光二极管121、122、…、12n的每个阳极被共同连接,并且每个阴极是独立的。在LD阵列1200b中,各个激光二极管121、122、…、12n的每个阳极共同连接到接头100a,并且经由接头100a连接到晶体管101的漏极。在驱动器10f(b)中,从接头100a和晶体管101的漏极彼此连接的连接点获取电压V1,并将电压V1提供给选择器111a。
激光二极管121、122、…、12n的阴极经由接头100b1、100b2、…、100bn与电流源1031、1032、…、103n具有一对一的连接。
图10C是示出根据第三实施例的在驱动激光二极管12的情况下根据第三实例的驱动器10f(c)的配置的实例的示图。图10C示出了各个激光二极管121、122、…、12n的每个阳极是独立的并且每个阴极被共同连接的实例。图10C中的实例对应于图5A中的实例,并且各个激光二极管121、122、…、12n的每个阴极共同连接到接头100b,并且经由接头100b连接到晶体管101'的漏极,该晶体管101'是N沟道MOS晶体管。在驱动器10f(c)中,从接头100b和晶体管101'的漏极彼此连接的连接点获取电压V1,并将电压V1提供给选择器111a。在图10C的实例中,晶体管101'的源极连接到地电势。
在图10C中,各个激光二极管121、122、…、12n的阳极经由接头100a1、100a2、…、100an与电流源1031、1032、…、103n进行一对一连接。在图10C的实例中,未连接到接头100a1、100a2、…、100an的电流源1031、1032、…、103n的端部连接到电压VDD的电源。
在图10C中,复制路径上的晶体管102'是类似于晶体管101'的N沟道MOS晶体管,并且晶体管102'的漏极连接到电流源104,并且晶体管102'的源极连接到地电势。从晶体管102′的漏极和电流源104彼此连接的连接点获取电压V2,并将电压V2提供给选择器111a。
在图10A、图10B和图10C中的任何实例中,从主线中获取的电压V1是与流经各个激光二极管121、122、…、12n的电流之和相对应的电压。换言之,通过应用等式(1)至(5)计算出的电流是总和的电流。因此,复制路径上的电流源104需要提供与总和电流相对应的电流Ic。
电流不限于此,例如,可以分别控制每个电流源1031、1032、…、103n并检测关于每个激光二极管121、122、…、12n的过电流。
如上所述,即使在连接了激光二极管121、122、…、12n的情况下,也可以检测到激光二极管121、122、…、12n的过电流。
第三实施例的第一变型
接下来将描述第三实施例的第一变型。第三实施例的第一变型是不同的电流流过连接有多个激光二极管12的主线和复制路径的实例。
图11是用于说明第三实施例的第一变型的控制的示图。图11对应于上述图10B,并且与图10B所示的驱动器10f(b)一样,在主线上,晶体管101、包括N个激光二极管121至12N的LD阵列1200b、各个激光二极管121至12N、以及各个电流源1031至103N经由接头100b1、…、100bM、100bM+1、…、100bN连接。复制路径含有晶体管102和电流源104。
例如,如图11所示,考虑到这样的情况,进行控制以使得LD阵列1200b中包括的N个激光二极管121至12N中的M个激光二极管121至12M发光,并且其他(N-M个)激光二极管12M+1至12N不发光。在第三实施例的第一变型中,在这种情况下,复制路径上的电流源104提供的电流Ic根据被致使发光的激光二极管121至12M的数量M而改变。在图11的实例中,电流源104提供电流Ic/M。
例如,未在图中示出的驱动电路将一对一地对应于被致使发光的激光二极管121至12M的M个电流源1031至103M导通。与未被致使发光的激光二极管12M+1至12N一对一地对应的(N-M)个电流源103M+1至103N被截止。驱动电路根据导通的电流源1031至103M的数量,将由电流源104提供的电流改变为电流Ic/M。
换言之,为了使M个激光二极管121至12M中的每一个通过电流IL同时发射给定量的光,必须将电流IL×M提供给LD阵列1200b。
当以含有的过电流提供给M个激光二极管121至12M的电流IL的总和(电流IL×M)应用于上述等式(5)时,等式(5)表示为等式(9)。
(IL+Δ)×M={(VDD-V1)/(VDD-V2)}×Ic…(9)
电流源104提供给电流Ic/M的电流的变化等于将等式(9)的右侧和左侧乘以1/M。换言之,等式(9)的左侧为(IL+Δ)/M=IL+Δ。电流IL+Δ是提供给LD阵列1200b中被致使发光的M个激光二极管121至12M的电流的平均值。通过从平均的电流IL+Δ减去已知电流IL,可以计算出与LD阵列1200b中的平均过电流相对应的电流Δ。
如上所述,通过根据在LD阵列1200b中被致使发光的激光二极管121至12M的数量,改变电流源104在复制路径上提供的电流Ic,可以降低复制路径上的功耗。
第三实施例的第二变型
将描述第三实施例的第二变型。第三实施例的第二变型中的每一个是通过并联连接多个晶体管来配置主线上的晶体管101和复制路径上的晶体管102的情况的实例。
在第三实施例的第二变型中,在这种情况下,如上述第三实施例的第一变型的情况,LD阵列1200b中包括的N个激光二极管121至12N中的M个激光二极管121至12M被致使发光。在主线上的晶体管101中包括的晶体管中,在数量上与被致使发光的激光二极管121至12M相对应的晶体管导通。类似地,在复制线上的晶体管102中包括的晶体管中,在数量上与被致使发光的激光二极管121至12M的数量相对应的晶体管被导通。
图12是用于说明第三实施例的第二变型的控制的示图。图12对应于上述图10B,并且驱动器10f(b)′在主线上包括N个晶体管1011至101N、包括N个激光二极管121至12N的LD阵列1200b、以及与激光二极管121至12N一对一地对应的N个电流源1031至103N。激光二极管121至12N和电流源1031至103N分别经由接头100b1、…、100bM、100bM+1、…、100bN彼此连接。
在图12中,例如,从图中未示出的驱动电路向并联连接的N个晶体管1011至101N提供各自控制开/关的控制信号。例如,在晶体管1011至101N中,至少一个被控制为导通状态的晶体管整体上实现了与图11所示的单个晶体管101相对应的功能。
各个晶体管1011至101N的漏极共同连接到接头100a,并且经由接头100a连接到包括在LD阵列1200b中的各个激光二极管121至12N的阳极。从连接各个晶体管1011至101N的漏极和LD阵列1200b的连接点获取电压V1,并将电压V1提供给选择器111a。
并联连接的N个晶体管1021至102N和单个电流源104被包含在复制路径中。例如,从图中未示出的驱动电路将用于控制导通/截止的控制信号分别提供给晶体管1021至102N的栅极。例如,在晶体管1021至102N中的至少一个被控制为导通状态的晶体管整体上实现了与图11所示的单个晶体管102相对应的功能。
晶体管1021至102N的每个漏极共同连接到电流源104。从各个晶体管1021至102N的漏极与电流源104彼此连接的连接点获取电压V2,并将电压V2提供给选择器111a。
考虑到这样的情况,进行控制使得LD阵列1200b中包括的N个激光二极管121至12N中的M个激光二极管121至12M发光,并且其他(N-M)个激光二极管12M+1至12N不发光。
在这种情况下,在第三实施例的第二变型中,在图中未示出的驱动电路控制晶体管1011至101N中的M个晶体管1011至101M处于导通状态,并控制其他晶体管101M+1至101N处于截止状态。类似地,在图中未示出的驱动电路控制晶体管1021至102N中的M个晶体管1021至102M处于导通状态,并且控制其他晶体管102M+1至102N处于截止状态。
如上所述,通过根据发光的激光二极管121至12M的数量M来控制晶体管1011至101N中的每一个,可以增加晶体管1011至101N的总导通电阻RON-1的电阻值。类似地,通过根据发光的激光二极管121至12M的数量M来控制晶体管1021至102N中的每一个,可以增加晶体管1021至102N的总导通电阻RON-2的电阻值。这使得可以提高检测电压V1和V2的准确度。
与上述第三实施例的第一变型一样,可以根据发光的激光二极管121至12M的数量M来改变复制路径上的电流源104提供的电流Ic。在图12的实例中,电流源104提供电流Ic/M。因此,可以减少复制路径上的功耗。
已经使用根据第二实例的配置在驱动激光二极管12的情况下描述了第三实施例的第一变型和第二变型,参考图10B进行了描述;然而,这不限于该实例。换言之,第三实施例的第一变型和第二变型在驱动激光二极管12的情况下适用于第一实例和第三实例,这已经使用图10A和图10C进行了描述。根据第三实施例和第三实施例的变型的配置适用于上述第一实施例、第二实施例以及第一实施例和第二实施例的变型。
第四实施例
接下来将描述第四实施例。第四实施例涉及根据上述第三实施例以及第三实施例的每个变型的驱动器10f(a)、10f(b)、10f(b)′和10f(c)以及LD阵列1200a至1200c的实现。
下面举例说明并描述使用图10B描述的驱动器10f(b)和LD阵列1200b,其中各个激光二极管121至12N的阳极被公共化。在这种情况下,如图12所示,假定晶体管101包括并联连接的晶体管1011至101N,并且晶体管102类似地包括并联连接的晶体管1021至102N。
图13A至图13C是示意性示出根据第四实施例的驱动器10f(b)和LD阵列1200b的实现的实例的示图。在第四实施例中,驱动器10f(b)中包括的LD阵列1200b和其他配置形成在不同的板上。
图13A是示意性地示出了LD阵列1200b被布置在LDD(激光二极管驱动器)芯片1000上的示图,该LDD芯片上布置有包括在驱动器10f(b)中的每个元件,这适用于第四实施例。图13A示出了从其表面(上表面)观察的LDD芯片1000和LD阵列1200b,在其表面上布置了包括在LD阵列1200b中的各个激光二极管12的光发射器。下面将描述的图13A和图13B示出了从布置有激光二极管12的光发射器的上表面侧观察到的、与LDD芯片1000连接的LD阵列1200b的侧(后表面)。
LDD芯片1000是单半导体芯片,并且通过在布置在边缘上的多个焊盘1001上的引线键合而连接到外部电路。例如,电压VDD的电力经由焊盘1001从外部被提供给LDD芯片1000。图10B中的电压V1和V2经由焊盘1001被提供给布置在LDD芯片1000外部的ADC 110。
选择器111a可以被布置在LDD芯片1000中。不限于此,选择器111a可以被布置在LDD芯片1000的外部。在这种情况下,电压Vl和V2经由焊盘1001被提供给选择器111a,选择器111a的输出类似地提供给布置在LDD芯片1000外部的ADC 110。
图13B是示意性地示出了可应用于第四实施例的LD阵列1200b的配置的示图。如图13B中所示,LD阵列1200b中包括的各个激光二极管12的阴极端子1201和激光二极管12所共有的阳极端子1202在LD阵列1200b的后表面上对齐地布置。
在图13B的实例中,当附图中的水平方向表示行并且垂直方向表示列时,阴极端子1201以C行×L列的矩阵阵列布置在LD阵列1200b的中央。换言之,在该实例中,(C×L)个激光二极管12布置在LD阵列1200b上。阳极端子1202在左端侧布置成C行×A1列的矩阵阵列,并且在右端侧布置成C行×A2列的矩阵阵列。
阴极端子1201例如分别对应于图10B中的接头100b1、100b2、…、100bn。阳极端子1202例如共同地对应于图10B中的接头100a。通过使用阳极端子1202以多个部分共同形成与各个激光二极管12的阳极连接的接头100a,可以减小每个阳极与LDD芯片1000的连接时的连接电阻。
图13C是从图13A的下端侧观察的由LDD芯片1000和LD阵列1200b组成的结构的侧视图,其可应用于第四实施例。LDD芯片1000和LD阵列1200b形成LD阵列1200b叠加在LDD芯片1000上的结构。阴极端子1201和阳极端子1202中的每一个例如通过微凸块连接到LDD芯片1000。
使用图14A和图14B,将描述包括在LDD芯片1000上的驱动器10f(b)中的每个元件的布置实例。
图14A是与上述图10B相对应的示图。在图14A的实例中,在驱动器10f(b)中,图10B中的晶体管102的尺寸小于晶体管101的尺寸。例如,与单个晶体管102相反,晶体管101由并联连接的晶体管1011至101N组成,并且每一个可以分别独立地进行导通/截止控制。在图14A的实例中,与N个晶体管1011至101N相比,使用了N/10个晶体管102。例如,当N=10时,晶体管102的数量为一。
这使得可以将晶体管102的整体导通电阻RON-2保持高于晶体管1011至101N的导通电阻RON-1。此外,可以基于晶体管102的尺寸(数量)与晶体管1011至101N的整体尺寸(数量)之间的比率,来减小复制路径上的电流源104的电流IC。
在图14A的实例中,由电流源104提供的电流为Ic/10,其为图10B的实例中的电流源104的电流Ic的1/10。根据等式(1),已知即使当晶体管102的导通电阻RON-2增加十倍并且电流IC为1/10时,所计算的电压V2的值也不改变。如上所述,可以减小复制路径上的电流,因此可以减小LDD芯片1000中的功耗。在图14A的实例中,晶体管102的尺寸增加了十倍,复制路径上的电流量为1/10;然而,通过相同的方法可以进一步降低功耗。
在图14A中,晶体管102被示为单个元件;然而,晶体管102可以由并联连接的多个晶体管配置成,并且可以在每个晶体管上独立地进行导通/截止控制。
图14B是示出了可应用于第四实施例的LDD芯片1000上的驱动器10f(b)的每个元件的布置的实例的示图。在图14B中的区域1300、1301、1302和1303中,布置了由图14A中的虚线框包围并与区域1300、1301、1302和1303关联地表示的各个元件。
具体地,在图14B的实例中,区域1300含有电流源1031、1032、…、103n。在图14B的实例中,LD阵列1200b被布置在与区域1300相对应的区域1310中。在图14B中,区域1301和区域1302被布置在区域1300的较长侧上。区域1301含有晶体管1011至101N。区域1302含有晶体管102。在图14B的实例中,对于区域1301,在区域1302的两侧布置有两个区域1301,其中包含被分成两组的每个晶体管1011至101N。将晶体管102布置为使得晶体管102紧靠晶体管1011至101N并被其夹在中间,使得能够在晶体管1011至101N和晶体管102的特征之间进行逼近。
在图14B中,此外,包含电流源104的区域1303被布置在区域1300的短侧。
在图14B中,包含电流源1031至103n的区域1300布置为与布置有LD阵列1200b的区域1310相反;然而,布置不限于该实例。例如,除了包含电流源1031至103n的区域1300之外,其他元件可以布置在区域1310中。包含电流源1031至103n的区域1300可以布置在LDD芯片1000上的另一位置。此外,可以在LDD芯片1000上布置驱动电路,该驱动电路驱动电流源1031至103n中的每一个等,并且在图中未示出。
布置电容器的情况的实例
将使用图15A、图15B和图15C来描述在LDD芯片1000上进一步布置电容器的情况的实例。图15A是示出将与各个晶体管1011至101n的漏极共同连接的电容器140添加到图14A中的配置的实例的示图。
如使用图7和图8A所述,电容器140存储与经由晶体管1011至101n的每一个提供的电源的电压VDD对应的电荷。当向包括在LD阵列1200b中的激光二极管121至12n提供的、由各个电流源1031至103n执行的电流供应通过PWM驱动进行时,通过使用存储在电容器140中的电荷向激光二极管121至12n中的每一个提供电流。
换言之,通过引线键合将电源的电压VDD从LDD芯片1000外部的板提供给LDD芯片1000上的焊盘1001。当由于PWM驱动而发生陡峭的电压变化时,由于用于引线键合的引线的电感会导致大的电压降。因此,基于电容器140中存储的电荷向激光二极管121至12n中的每一个提供电流IL使得可以避免该电压降的影响。
图15B是示出在LDD芯片1000上布置包含电容器140的区域1304的实例的示图。与晶体管1011至101n和晶体管102中的每一个相比,电容器140的尺寸相对较大。因此,在图15B的实例中,包含电容器140的区域1304被布置在与布置有LD阵列1200b的区域1310相对应的位置。如上所述,包含电容器140的区域1304具有相对较大的尺寸,因此此类布置使得易于在LDD芯片1000上设计布局。
在图15B的实例中,包含电流源1031至103n中的每一个的区域1300被分为两个区域,并且这两个区域布置在区域1304的长边的两个外侧上。
图15B中的实例示出了包含电容器140的整个区域1304被包含在布置了LD阵列1200b的区域1310中;然而,布置不限于该实例。例如,区域1304可以被布置为使得区域1304的一部分被包含在区域1310中。当区域1304的尺寸相对于区域1310较小时,另一元件可以与区域1304一起布置在对应于区域1310的位置。
图15C是示出以下实例的示图,在图15B所示的实例中将包含电容器140的区域1304布置在LDD芯片1000上,通过将包含晶体管1011至101n中的每一个的区域1310分为多个区域1301,并将包含晶体管102的区域分为多个区域1302,而获得该实例。在这种情况下,设想晶体管102由多个并联连接的晶体管组成,就像每个晶体管1011至101n一样,并且可以对每个晶体管独立执行导通/截止控制。
当晶体管1011至101n的整体尺寸和由晶体管组成的晶体管102的尺寸相对较大时,在每个晶体管中可能会发生由制造工艺引起的变化。在图15C的实例中,包含晶体管1011至101n中的每一个的区域1301和由晶体管102组成的晶体管的区域1302被分成更小的单元,此外,划分的区域1301和1302交替地布置。这使得可以减小晶体管1011至101n以及由晶体管102组成的晶体管的变化。
与上述图4相对应的配置被应用于上述图14A和图15A,并且直接从主路径和复制路径中获取电压Vl和V2;然而,配置不限于该实例。换言之,使用图6、图7、图8A和图9中描述的配置可应用于图14A和图15A中的配置。
代替LD阵列1200b,可以使用LD阵列1200a,已经使用图10A描述的激光二极管121至12n中的每一个独立地连接到LD阵列1200a。类似地,代替LD阵列1200b,可以使用LD阵列1200c,已经使用图10C描述的激光二极管121至12n的阳极共同连接到该LD阵列1200c。
第五实施例
将描述第五实施例。第五实施例是将根据上述各实施例以及各实施例的变型的光源装置1应用于通过激光来测定距离的测距装置的情况的实例。
图16是示出根据第五实施例的测距装置的实例的框图。由驱动器10表示,以下将描述根据各个实施例以及上述实施例的变型的驱动器10a至10e和驱动器10f(a)至10f(c)。类似地,将描述由激光二极管12、激光二极管121至12n以及激光二极管121至12N表示的激光二极管12的情况。更优选地,将应用使用图15B和图15C描述的配置。
根据第五实施例的用作电子装置的测距装置70包括驱动器10、激光二极管12、控制器11、测距单元51和光接收器302。驱动器10产生驱动信号(参考图8B),该驱动信号驱动激光二极管响应于从控制器11提供的控制信号来根据脉冲发光,并且基于所产生的驱动信号致使激光二极管12发光。驱动器10将表示致使激光二极管12发光的时刻的信号传递至测距单元51。
控制器11基于从驱动器10提供的检测信号42,确定是否向激光二极管12提供了过电流。当确定向激光二极管12提供了过电流时,控制器11向驱动器10输出控制信号43以使激光二极管12停止发光,并且输出指示提供过电流的错误信号。控制器11能够将错误信号输出至例如测距装置70的外部。
光接收器302包括光接收元件,该光接收元件基于接收到的激光通过光电转换输出接收到的光信号。例如,单光子雪崩二极管可以用作光接收元件。单光子雪崩二极管也称为SPAD(单光子雪崩二极管),并且具有以下特性,其中根据一个光子的入射而产生的电子会引起雪崩倍增以及高电流。通过利用SPAD的特性,可以以高灵敏度感测一个光子的入射。可应用于光接收器302的光接收元件不限于SPAD,并且还可以使用雪崩光电二极管(APD)和普通光电二极管。
测距单元51基于从激光二极管12发射激光的时间t0和光接收器302接收光的时间t1,来计算测距单元51与被摄体61之间的距离D。
在上述配置中,例如在时间t0的时刻发射的激光60从被摄体61反射,并且在时间t1的时刻被光接收器302接收为反射光62。基于光接收器302接收反射光62的时间t1和激光二极管12发光的时间t0之间的差,测距单元51计算到被摄体61的距离D。通过下面的等式(10),使用常数c作为光速(2.9979×108[米/秒])。
D=(c/2)×(t1-t0)…(10)
测距单元多次重复执行上述处理。光接收器302包括多个光接收元件,并且光接收器302可以基于每个光接收元件接收反射光62的每个光接收时刻来计算每个距离D。测距单元51基于等级(仓(bin))对从发光时刻的时间t0到光接收器302的光接收的光接收时刻的时间tm(称为光接收时间tm)进行分类,并且生成直方图。
在光接收时间tm接收的光不限于反射光62,该反射光62是由激光二极管12发射并从被执行测量的对象反射的光。例如,光接收器302也接收光接收器302周围的环境光。
图17是示出基于光接收器302接收光的时间的示例性直方图的示图,其可应用于第五实施例。在图17中,横轴表示仓(bin),纵轴表示每个仓的频率。通过按照每个给定的单位时间d对光接收时间tm进行分类来获得仓。具体地,仓#0为0≤tm<d、仓#1为d≤tm<2×d、仓#2为2×d≤tm<3×d、…、仓#(N-2)为(N-2)×d≤tm<(N-1)×d。当光接收器302的曝光时间为tep时,tep=N×d。
测距单元51基于仓来计数获取光接收时间tm的次数,并且计算每个仓的频率310并生成直方图。光接收器302接收从激光二极管12发射并被反射的反射光以外的光。作为除被摄体反射光之外的光的实例,存在上述环境光。直方图中的区域311所指示的部分包含由环境光引起的环境光分量。环境光是随机入射在光接收器302上并导致针对被摄体反射光的噪声的光。
另一方面,被摄体反射光是根据特定距离接收并在直方图中作为有效光分量312出现的光。与有效光分量312中的峰值处的频率相对应的仓(bin)用作与测量被摄体对象的距离D相对应的仓。通过获取仓的代表时间(例如,仓的中心时间)作为上述时间t1,测距单元51能够根据上述等式(10)计算到测量被摄体对象的距离D。如上所述,使用光接收的多个结果使得能够执行针对随机噪声的适当的距离测量。
如上所述,通过将根据本发明的驱动器10应用于通过直接ToF方法测量距离的测距装置70,可以更准确地检测是否向激光二极管12提供了过电流。例如,通过基于检测结果控制激光二极管12的发光,可以减少由于过电流从激光二极管12发射比预期更强烈的激光而对眼睛造成的影响。此外,可以防止激光二极管12的元件由于过电流而损坏,这增加了测距装置70的可靠性。
第六实施例
将描述本发明的第五实施例的应用实例作为本发明的第六实施例。图18是示出根据第六实施例的使用实例的示出,该第六实施例使用了上述第五实施例的测距装置70。
上述测距装置70可用于如下所述地感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线的光的各种情况。
·捕获用于观赏目的的图像的装置,诸如数字相机或具有相机功能的便携式装置。
·用于交通目的的装置,诸如用于安全驾驶(诸如自动停车、识别驾驶员的状况等)捕获车辆的前视图和后视图、周围环境和内部图像的车载传感器、用于监测行驶中的车辆和道路的监测相机或用于测量车辆之间的距离的测距传感器。
·用于家用电器的装置,诸如电视机、冰箱和空调,以捕获用户手势的图像并根据手势操作装置。
·用于医疗保健的装置,诸如内窥镜或通过接收红外光捕获血管图像的装置。
·用于安全的装置,诸如预防犯罪监控摄像机或个人认证摄像机。
·用于美容的装置,诸如皮肤测量装置或捕获头皮图像的显微镜。
·用于运动的装置,诸如运动摄像机或可穿戴式运动摄像机等。
·用于农业的装置,诸如用于监测田地和产品状况的摄像机。
根据公开内容的技术的进一步应用实例
根据本发明的技术可以应用于安装在各种移动对象上的装置,诸如汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动器、飞机、无人驾驶飞机、船和机器人。
图19是示出车辆控制***的示意性配置的实例的框图,该车辆控制***是可应用根据本发明的技术的移动对象控制***的实例。
车辆控制***12000包括经由通信网络12001连接的多个电子控制单元。在图19所示的实例中,车辆控制***12000包括驱动***控制单元12010、车身***控制单元12020、车辆外部信息检测单元12030、车辆内部信息检测单元12040和集成控制单元12050。作为集成控制单元12050的功能配置,示出了微型计算机12051、声音图像输出单元12052和车载网络I/F(接口)12053。
驱动***控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动***有关的装置的操作。例如,驱动***控制单元12010用作控制装置,诸如用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(如发动机或驱动电机)、用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构、调节车辆的转向角的转向机构、以及产生车辆的制动力的制动装置。
车身***控制单元12020根据各种程序控制安装在车身中的各种装置的操作。例如,车身***控制单元12020用作无钥匙进入***、智能钥匙***、电动车窗装置、或用于各种灯(诸如前灯、后灯、制动灯、转向信号灯和雾灯)的控制装置。在这种情况下,可以将代替钥匙的便携式装置发送的无线电波或各种开关的信号输入到车身***控制单元12020。车身***控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入并控制门锁装置、电动车窗装置、灯等
车辆外部信息检测单元12030检测关于安装有车辆控制***12000的车辆外部的信息。例如,成像单元12031连接到车辆外部信息检测单元12030。车辆外部信息检测单元12030使成像单元12031捕获车辆外部的图像并接收所捕获的图像。车辆外部信息检测单元12030可以执行检测对象的过程,诸如人、车辆、障碍物、道路上的标志或字符、或距离检测过程。车辆外部信息检测单元12030例如对接收的图像执行图像处理,并且基于图像处理的结果执行对象检测过程和距离检测过程。
成像单元12031是光学传感器,其接收光并输出与所接收的光量相对应的电信号。成像单元12031能够输出电信号作为图像或输出电信号作为信息以测量距离。成像单元12031接收的光可以是可见光或可以是不可见光,诸如红外光。
车辆内部信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。例如,将检测驾驶员状况的驾驶员状况检测器12041连接到车辆内部信息检测单元12040。驾驶员状况检测器12041例如包括捕获驾驶员图像的相机,并且基于从驾驶员状况检测器12041输入的检测信息,车辆内部信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或注意力集中程度,或者确定驾驶员是否昏昏欲睡。
微型计算机12051能够基于由车辆外部信息检测单元12030或车辆内部信息检测单元12040获取的车辆内部或外部信息,计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值,并向驱动***控制单元12010输出控制指令。例如,微型计算机12051能够执行旨在实现ADAS(高级驾驶员辅助***)功能的协作控制,包括避免或减轻在行驶后车辆的碰撞、以保持的车速行驶、发出关于车辆碰撞的警报或发出关于车辆偏离车道的警报。
通过基于由车辆外部信息检测单元12030或车辆内部信息检测单元12040所获取的与车辆周围环境有关的信息,来控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等,微型计算机12051能够不依赖于驾驶员的操作而进行针对自主行驶的自主驾驶的协作控制。
微型计算机12051能够基于由车辆外部信息检测单元12030获取的车辆外部信息向车身***控制单元12020输出控制指令。例如,微型计算机12051能够根据由车辆外部信息检测单元12030检测到的在前方车辆或即将到来的车辆的位置来控制前灯,并执行旨在防止目眩的协作控制,诸如将远光灯切换为近光灯。
声音图像输出单元12052将声音和图像中的至少一个的输出信号发送到能够视觉或听觉地向车辆上或车辆外部的人通知信息的输出装置。在图19的实例中,音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063被例示为输出装置。显示单元12062例如可以至少包括车载显示器或平视显示器。
图20是示出设置成像单元12031的位置的实例的示图。图20中的车辆12100包括成像单元12101、12102、12103、12104和12105作为成像单元12031。
成像单元12101、12102、12103、12104和12105例如设置在诸如前鼻、侧视镜、后保险杠、后门和车辆内部的挡风玻璃的上部的位置中。前鼻具有的成像单元12101和车辆内部的挡风玻璃的上部具有的成像单元12105主要从车辆12100获取前视的图像。侧视镜具有的成像单元12102和12103主要从车辆12100获取侧视的图像。后保险杠或后门具有的成像单元12104从车辆12100获取后视的图像。由成像单元12101和12105获取的前视的图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号灯、交通标志、行车道等。
图20示出了由各个成像单元12101至12104进行成像的区域的实例。成像区域12111表示布置在前鼻上的成像单元12101进行成像的区域,成像区域12112和12113表示由布置在侧视镜上的成像单元12102和12103成像的区域,成像区域12114表示由布置在后保险杠或后门上的成像单元12104成像的区域。例如,通过叠加由成像单元12101至12104捕获的图像而获得的图像数据集,使得可以获得从上方观察到的车辆12100的鸟瞰图像。
成像单元12101至12104中的至少一个可以具有获取距离信息的功能。例如,成像单元12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件组成的立体摄像机或具有用于检测相位差的像素的成像装置。
例如,微型计算机12051基于从成像单元12101至12104获取的距离信息,计算到成像区域12111至12114中的每个三维对象的距离以及该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度),因此能够作为前方车辆提取对象,该对象在车辆12100行驶的路径上特别近并且以给定速度(例如0km/h以上)沿与车辆12100大致相同的方向行驶。微型计算机12051能够进一步设定应该保持在前车前方的车辆之间的距离,并执行自动制动控制(包括跟随停车控制)、自动加速控制(包括跟随启动控制)等。如上所述,可以执行旨在不依赖于驾驶员操作的自动行驶的自动驾驶的协作控制。
例如,微型计算机12051将三维对象上的三维对象数据分类为两轮车、乘用车、大型车辆、行人、电线杆和其他三维对象,并基于从成像单元12101至12104获取的距离信息提取三维对象,并且三维对象数据可用于自主避开障碍物。例如,微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可看见的障碍物和难以看见的障碍物。微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞风险的碰撞风险,并且当碰撞风险等于或高于设定值并且可能发生碰撞时,微型计算机12051能够通过经由音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警报或经由驱动***控制单元12010执行强制减速或回避操纵,来提供防止碰撞的驾驶辅助。
成像单元12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外摄像机。例如,微型计算机12051能够通过确定在由成像单元12101至12104捕获的图像中是否存在行人来识别行人。根据检测由用作红外摄像机的成像单元12101至12104捕获的图像中的特征的过程,以及对指示对象的轮廓的一系列特征执行图案匹配并确定对象是否为行人的过程,来执行对行人的识别。当微型计算机12051确定在由成像单元12101至12104捕获的图像中重现行人时,声音图像输出单元12052控制显示单元12062显示正方形轮廓以进行增强,使得正方形轮廓被叠加在被识别的行人上。声音图像输出单元12052可以控制显示单元12062在期望位置显示表示行人等的图标。
已经描述了根据本发明的技术可应用到的车辆控制***的实例。根据本发明的技术可应用于例如上述配置中的成像单元12031。具体地,根据本发明的上述第五实施例的测距装置70可应用于成像单元12031。将根据本发明的技术应用于成像单元12031使得可以抑制由于过电流而从测距装置70发射的激光的过度施加,该测距装置70测量从行驶的车辆到迎面驶来的车辆或行人的距离。
本文描述的效果仅是实例,并不构成限制,并且可能还有其他效果。
该技术还可以采用以下配置。
(1)一种光源装置,包括:
第一电阻器,其连接到给定电势;
发光元件,其串联连接到第一电阻器;
第二电阻器,其连接到给定电势;以及
第一电流源,其串联连接到第二电阻器,并且被配置为提供给定范围内的任意的电流,
其中,从第一电阻器和发光元件彼此连接处的第一连接部分获取第一电压,并且从第二电阻器和第一电流源彼此连接处的第二连接部分获取第二电压。
(2)根据(1)的光源装置,其中,发光元件被配置为元件阵列,在该元件阵列上排列有被配置为独立发光的多个元件,以及
第一电流源提供与元件阵列中包括的元件中被致使发光的元件的数量相对应的任意的电流。
(3)根据(2)的光源装置,其中,第一电阻器具有与元件阵列中包括的元件中被致使发光的元件的数量相对应的电阻器。
(4)根据(2)或(3)的光源装置,进一步包括多个第二电流源,该第二电流源被配置为独立地将驱动各个元件的多个驱动电流分别提供给元件,以及
包括
第一半导体芯片,其上布置有第一电阻器、第二电阻器、第一电流源和第二电流源,以及
第二半导体芯片,在其上形成有元件阵列,并且叠加在第一半导体芯片上,
其中,布置在第二半导体芯片上的元件阵列中包含的元件和布置在第一半导体芯片上的第二电流源具有一对一的连接。
(5)根据(4)的光源装置,其中,第二电流源布置在第一半导体芯片的给定区域上,以及
元件阵列以重叠的方式布置在与第一半导体芯片上的给定区域相对应的区域上。
(6)根据(4)或(5)的光源装置,其中,第一电阻器包括并联连接的多个电阻器,该电阻器被分成多个块并且布置在第一半导体芯片上。
(7)根据(6)的光源装置,其中,第一电阻器被分成对齐布置的两个块,第二电阻器被布置在两个块之间。
(8)根据(7)的光源装置,其中,第二电阻器包括并联连接的多个电阻器,该电阻器被分成多个块并且布置在第一半导体芯片上,以及
在第一半导体芯片上,第一电阻器中包括的电阻器被分成的块和第二电阻器中包括的电阻器被分成的块被交替地且对齐地布置。
(9)根据(4)至(8)中任一项的光源装置,进一步包括电容器,该电容器被布置在第一半导体芯片上的给定区域中并且被连接到第一电阻器,
其中,元件阵列以重叠的方式布置在第一半导体芯片上的给定区域中。
(10)根据(1)至(9)中任一项的光源装置,进一步包括:
第一降压单元,其被配置为将通过第一连接部分的电压进行降压而获得的第三电压获取作为第一电压;以及
第二降压单元,其被配置为将通过第二连接部分的电压进行降压而获得的第四电压获取作为第二电压。
(11)根据(10)的光源装置,其中,第一降压单元和第二降压单元被配置为通过电阻分压分别获取第三电压和第四电压。
(12)根据(10)的光源装置,其中,第一降压单元和第二降压单元被配置为通过分别使用第一连接部分和第二连接部分的电压作为输入,对源极跟随器的各个输出进行降压,来分别获取第三电压和第四电压。
(13)根据(12)的光源装置,其中,第二降压单元被配置为进一步通过电阻分压获取与第四电压对应的电压。
(14)根据(10)的光源装置,进一步包括第三降压单元,该第三降压单元被配置为将给定电势进行降压并获取第五电压。
(15)根据(1)至(14)中任一项的光源装置,进一步包括多个组,每个组包括第二电阻器和第一电流源,并且从每个组中获取第二电压。
(16)根据(1)至(15)中任一项的光源装置,进一步包括检测器,该检测器被配置为基于第一电压、第二电压和任意的电流来检测用于驱动发光元件的驱动电流。
(17)根据(16)的光源装置,其中,检测器被配置为基于第二电压和任意的电流来检测第一电阻器的电阻,并且基于该电阻和第一电压来检测驱动电流。
(18)根据(16)或(17)的光源装置,进一步包括控制器,该控制器被配置为基于由检测器检测到的驱动电流,控制第一电阻器和第二电阻器中至少第一电阻器的导通状态和截止状态。
(19)根据(1)至(18)中任一项的光源装置,其中,第一电阻器和第二电阻器中的每一个是处于导通状态的MOS(金属氧化物半导体)晶体管的源极和漏极之间的电阻器。
20.一种电子装置,包括:
第一电阻器,其连接到给定电势;
发光元件,其串联连接到所述第一电阻器;
第二电阻器,其连接到所述给定电势;以及
第一电流源,其串联连接到第二电阻器,并且被配置为提供给定范围内的任意的电流,
控制器,其被配置为产生驱动电流,该驱动电流驱动发光元件并且对发光元件执行驱动控制;以及
检测器,其被配置为基于从第一电阻器和发光元件彼此连接的第一连接部分获取的第一电压、从第二电阻器和第一电流源彼此连接的第二连接部分获取的第二电压、以及任意的电流,来检测驱动电流,
其中,控制器被配置为基于由检测器检测到的驱动电流来确定是否过电流被提供给发光元件。
(21)根据(20)的电子装置,其中,发光元件被配置为元件阵列,在该元件阵列上排列有被配置为独立发光的多个元件,以及
第一电流源提供与元件阵列中包括的元件中被致使发光的元件的数量相对应的给定电流。
(22)根据(21)的电子装置,其中,第一电阻器具有与元件阵列中包括的元件中被致使发光的元件的数量相对应的电阻。
(23)根据(21)或(22)的电子装置,进一步包括:多个第二电流源,该第二电流源被配置为独立地将驱动各个元件的多个驱动电流分别提供给所述元件,以及
包括
第一半导体芯片,其上布置有第一电阻器、第二电阻器、第一电流源和第二电流源,以及
第二半导体芯片,在其上形成有元件阵列,并且叠加在第一半导体芯片上,
其中,布置在第二半导体芯片上的元件阵列中包含的元件和布置在第一半导体芯片上的第二电流源具有一对一的连接。
(24)根据(23)的电子装置,其中,第二电流源布置在第一半导体芯片的给定区域上,以及
元件阵列以重叠的方式布置在与第一半导体芯片上的给定区域相对应的区域上。
(25)根据(23)或(24)的电子装置,其中,第一电阻器包括并联连接的多个电阻器,该电阻器被分成多个块并且布置在第一半导体芯片上。
(26)根据(25)的电子装置,其中,第一电阻器被分成对齐布置的两个块,第二电阻器被布置在两个块之间。
(27)根据(26)的电子装置,其中,第二电阻器包括并联连接的多个电阻器,该电阻器被分成多个块并且布置在第一半导体芯片上,以及
在第一半导体芯片上,第一电阻器中包括的电阻器被分成的块和第二电阻器中包括的电阻器被分成的块被交替地且对齐地布置。
(28)根据(23)至(27)中任一项的电子装置,进一步包括电容器,该电容器被布置在第一半导体芯片上的给定区域中并且被连接到第一电阻器,
其中,元件阵列以重叠的方式布置在第一半导体芯片上的给定区域中。
(29)根据(20)至(28)中任一项的电子装置,进一步包括:
第一降压单元,其被配置为将通过第一连接部分的电压进行降压而获得的第三电压获取作为第一电压;和
第二降压单元,其被配置为将通过第二连接部分的电压进行降压而获得的第四电压获取作为第二电压。
(30)根据(29)的电子装置,其中,第一降压单元和第二降压单元被配置为通过电阻分压分别获取第三电压和第四电压。
(31)根据(29)的电子装置,其中,第一降压单元和第二降压单元被配置为通过分别使用第一连接部分和第二连接部分的电压作为输入,对源极跟随器的各个输出进行降压,来分别获取第三电压和第四电压。
(32)根据(31)的电子装置,其中,第二降压单元被配置为进一步通过电阻分压获取与第四电压对应的电压。
(33)根据(29)的电子装置,进一步包括第三降压单元,该第三降压单元被配置为对给定电势进行降压并获取第五电压。
(34)根据(20)至(33)中的任一项的电子装置,还包括多个组,每个组包括第二电阻器和第一电流源,并且从每个组中获取第二电压。
(35)根据(20)至(34)中的任一项的电子装置,进一步包括检测器,该检测器被配置为基于第一电压、第二电压和给定电流来检测用于驱动发光元件的驱动电流。
(36)根据(35)的电子装置,其中,检测器被配置为基于第二电压和给定电流来检测第一电阻器的电阻,并且基于该电阻和第一电压来检测驱动电流。
(37)根据(35)或(36)的电子装置,进一步包括控制器,该控制器被配置为基于由检测器检测到的驱动电流,控制第一电阻器和第二电阻器中至少第一电阻器的导通状态和截止状态。
(38)根据(20)至(37)中任一项的电子装置,其中,第一电阻器和第二电阻器中的每一个是处于导通状态的MOS(金属氧化物半导体)晶体管的源极和漏极之间的电阻器。
附图标记
1 光源装置
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f(a)、10f(b)、10f(b)'、10f(c)、200a、200b 驱动器
11 控制器
12、121、122、12n、12M、12M+1、12N 激光二极管
42 检测信号
51 测距单元
70 测距装置
101、101'、1011、101M、101M+1、101N、102、1021、102M、102M+1、102N、203、220、221 晶体管
103、1031、1032、103n、103M、103M+1、103N、104、1041、1521、1522、204、205 电流源
1311、1312、1321、1322、1511、1512、153、154、155、156 电阻器
140 电容器
302 光接收器
1000 LDD芯片
1001 焊盘
1200a、1200b、1200c LD阵列。
Claims (19)
1.一种光源装置,包括:
第一电阻器,连接到给定电势;
发光元件,串联连接到所述第一电阻器;
第二电阻器,连接到所述给定电势;以及
第一电流源,串联连接到所述第二电阻器,并且被配置为提供给定范围内的任意的电流,
其中,从所述第一电阻器和所述发光元件彼此连接的第一连接部分获取第一电压,并且从所述第二电阻器和所述第一电流源彼此连接的第二连接部分获取第二电压;
检测器,被配置为基于所述第一电压、所述第二电压和所述任意的电流,来检测用于驱动所述发光元件的驱动电流。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其中,所述发光元件被配置为元件阵列,在所述元件阵列上排列有被配置为分别独立发光的多个元件,以及
所述第一电流源提供与所述元件阵列中包括的所述多个元件中被致使发光的元件的数量相对应的所述任意的电流。
3.根据权利要求2所述的光源装置,其中,所述第一电阻器具有与所述元件阵列中包括的所述多个元件中被致使发光的元件的数量相对应的电阻。
4.根据权利要求2所述的光源装置,还包括多个第二电流源,所述多个第二电流源被配置为独立地将驱动各个元件的多个驱动电流分别提供给所述多个元件,并且
包括
第一半导体芯片,布置有所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第一电流源和所述第二电流源,以及
第二半导体芯片,形成有所述元件阵列,并且所述第二半导体芯片叠加在所述第一半导体芯片上,
其中,布置在所述第二半导体芯片上的所述元件阵列中包含的元件与布置在所述第一半导体芯片上的所述第二电流源一对一地连接。
5.根据权利要求4所述的光源装置,其中,所述第二电流源布置在所述第一半导体芯片的给定区域上,以及
所述元件阵列以层叠的方式布置在与所述第一半导体芯片上的所述给定区域相对应的区域上。
6.根据权利要求4所述的光源装置,其中,所述第一电阻器包括并联连接的多个电阻器,所述多个电阻器被分成多个块并且布置于所述第一半导体芯片上。
7.根据权利要求6所述的光源装置,其中,所述第一电阻器被分成对齐布置的两个块,所述第二电阻器被布置在所述两个块之间。
8.根据权利要求6所述的光源装置,其中,所述第二电阻器包括并联连接的多个电阻器,所述多个电阻器被分成多个块并且布置于所述第一半导体芯片上,以及
在所述第一半导体芯片上,所述第一电阻器中包括的多个电阻器被分成的块与所述第二电阻器中括的多个电阻器被分成的块,交替地布置。
9.根据权利要求4所述的光源装置,还包括电容器,所述电容器被布置在所述第一半导体芯片上的给定区域中并且所述电容器连接到所述第一电阻器,
其中,所述元件阵列以层叠的方式布置在所述第一半导体芯片上的给定区域中。
10.根据权利要求1所述的光源装置,还包括:
第一降压单元,被配置为将通过对所述第一连接部分的电压进行降压而获得的第三电压作为所述第一电压;以及
第二降压单元,被配置为将通过对所述第二连接部分的电压进行降压而获得的第四电压作为所述第二电压。
11.根据权利要求10所述的光源装置,其中,所述第一降压单元和所述第二降压单元被配置为分别通过电阻分压获取所述第三电压和所述第四电压。
12.根据权利要求10所述的光源装置,其中,所述第一降压单元被配置为通过对使用所述第一连接部分的电压作为输入的第一源极跟随器的输出用电阻进行降压,来获取所述第三电压;并且所述第二降压单元被配置为通过对使用所述第二连接部分的电压作为输入的第二源极跟随器的输出用电阻进行降压,来获取所述第四电压;其中,所述第一源极跟随器和所述第二源极跟随器均布置在所述给定电势和接地之间。
13.根据权利要求12所述的光源装置,其中,所述第二降压单元被配置为还通过电阻分压获取与所述第四电压对应的电压。
14.根据权利要求10所述的光源装置,还包括第三降压单元,所述第三降压单元被配置为对所述给定电势进行降压并获取第五电压。
15.根据权利要求1所述的光源装置,还包括多个组,每个组包括所述第二电阻器和所述第一电流源,并且从每个所述组中获取所述第二电压。
16.根据权利要求1所述的光源装置,其中,所述检测器被配置为基于所述第二电压和所述任意的电流来检测所述第一电阻器的电阻,并且基于所述电阻和所述第一电压来检测所述驱动电流。
17.根据权利要求1所述的光源装置,还包括控制器,所述控制器被配置为基于由所述检测器检测到的所述驱动电流,控制所述第一电阻器和所述第二电阻器中至少所述第一电阻器的导通状态和截止状态。
18.根据权利要求1所述的光源装置,其中,所述第一电阻器和所述第二电阻器分别是处于导通状态的金属氧化物半导体晶体管的源极和漏极之间的电阻器。
19.一种电子装置,包括:
第一电阻器,连接到给定电势;
发光元件,串联连接到所述第一电阻器;
第二电阻器,连接到所述给定电势;以及
第一电流源,串联连接到所述第二电阻器,并且被配置为提供给定范围内的任意的电流,
控制器,被配置为产生驱动所述发光元件的驱动电流,并且对所述发光元件执行驱动控制;以及
检测器,被配置为基于从所述第一电阻器和所述发光元件彼此连接的第一连接部分获取的第一电压、从所述第二电阻器和所述第一电流源彼此连接的第二连接部分获取的第二电压、以及所述任意的电流,来检测所述驱动电流,
其中,所述控制器被配置为基于由所述检测器检测到的所述驱动电流,来确定是否向所述发光元件提供过电流。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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