JPH06317467A - 輝度検出回路 - Google Patents
輝度検出回路Info
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- JPH06317467A JPH06317467A JP6000568A JP56894A JPH06317467A JP H06317467 A JPH06317467 A JP H06317467A JP 6000568 A JP6000568 A JP 6000568A JP 56894 A JP56894 A JP 56894A JP H06317467 A JPH06317467 A JP H06317467A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
- H03K17/785—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling field-effect transistor switches
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
上限を検出すること。 【構成】 入射光が所定輝度よりも大きいか否かを示す
二進電気信号を発生するための輝度検出回路であり、こ
の回路の光検出器は出力が第1のカレントミラーによっ
て増幅されるフォトダイオードである。この回路は基準
電流源を有し、この基準電流源の出力は第2のカレント
ミラーにより増幅される。いずれの電流も共通ノードに
送られ、増幅された入力電流が増幅された基準電流より
も大きくなった時に、この共通ノードの電圧レベルは低
レベルから高レベルに変化する。このノードは二進出力
を発生するCMOSインバータのゲート入力端に接続さ
れている。
Description
し、より詳細には光源から放射された光が所定の輝度よ
りも大きくなった時を測定するための回路に関する。
れた光が所定の輝度よりも大きくなった時を知ることが
望ましいことがある。このような輝度よりも大きくなっ
た時について知れば、制御、例えば光源の調節または遮
断を実施することができる。
わされることが多くなってきている。更に、光学的回路
のうちのいくつかは、半導体製造技術により実現でき
る。光電気デバイスを製造するのに、半導体技術を用い
る一例としては、空間光変調器、特に「変形自在なミラ
ーデバイス」または「デジタルマイクロミラーデバイ
ス」として知られている変調器の製造がある。これらデ
バイスは小さい機械的なミラー素子のアレイから成り、
これらミラー素子は少なくとも2つの位置に移動自在で
あり、光を元の位置に戻すことのできるような位置に位
置している場合、光を像フレームに反射させるようにな
っている。これらミラー素子は電極により制御され、別
々にアドレス指定されるようになっている。更にこれら
ミラー素子はアドレス指定回路と同様に一つの半導体基
板上に製造できる。
きければ、ある種の信号を発生する用途に使用できる種
々のタイプの光検出器が入手可能となっている。しかし
ながら、他の回路と共に集積回路として容易に構成でき
るかかる回路を有することが好ましい。この回路が簡単
でかつ小型であるとすれば、大きな光電気デバイス上に
制御用サブ回路として構成できる。
バイスの作動を制御するための方法」を発明の名称とす
る米国特許出願第728,925 号は、照度の下限と上限を検
出するために2つのフォトトランジスタを用いる論理回
路について述べている。上限を検出するのに一つの光検
出デバイスしか用いない代替回路が望まれている。
定レベルの輝度より大きくなったことを検出するのに、
電気信号を発生する回路が提供される。ここでは、フォ
トダイオードが入射光を検出し、入力電流を発生する。
第1のカレントミラーはこの入力電流を受け、かつ増幅
し、増幅した入力電流を中間ノードへ送る。電流源は基
準電流を発生するようになっており、第2カレントミラ
ーはこの基準電流を受け、これを増幅し、この増幅した
基準電流を中間ノードへ送るようになっている。増幅さ
れた入力電流が増幅された基準電流よりも大きくなれ
ば、インバータは中間ノードからのゲート電流を受け、
上記電流の関係に応じて二進出力を発生する。
ン(自立形)デバイスとして、または他のデバイスのた
めの周辺制御回路として、集積回路状に容易に製造でき
ることである。
示す。この回路10はフォトダイオード12と、6つの
トランジスタ14a〜14fと、電流源16とを備え
る。これら素子の各々は、MOS(金属酸化膜半導体)
製造技術を用いて製造できる。これらの説明ではMOS
デバイス、特にMOSFETについて述べているが、バ
イポーラトランジスタデバイスによっても同じ回路10
を構成することもできると解すべきである。
バイスの基板で構成できる)には、種々の配線がなされ
ている。電源は使用されている特定トランジスタに対し
て適当な標準電源となるように、VDDに接続されてい
る。例えば、MOSデバイスに対しては5Vの電源を使
用できる。
2に入射した光の輝度が所定スレッショルドよりも大き
いか否かに応じて、値が変わる高レベル信号または低レ
ベル信号をノードCに発生する。このノードCにおける
信号は、二進コードとして使用でき、このコードは入射
光を遮断するかどうかの判断をするのに使用できるし、
また記録のため単に記憶することもできる。また、上記
のやり方とは異なり、自動制御回路(図1には図示せ
ず)へ二進信号を送ることもできる。
フォトダイオードデバイスでも使用できる。このダイオ
ードはディスクリートデバイスでもよいし、回路10の
すべてを含む集積回路の一部として製造してもよい。フ
ォトダイオード12のアノードは、基板または他の共通
アースに接続される。また、そのカソードはトランジス
タ14a〜14dから成る電流コンパレータに、更にト
ランジスタ14eおよび14fから成るインバータに接
続されている。
OSFET(MOS電界効果トランジスタ)である。図
1にはこれらのドレイン、ソースおよびゲートの接続が
示されている。トランジスタ14a、14bおよび14
eはpチャンネル形のトランジスタであり、トランジス
タ14c、14dおよび14fはnチャンネル形のトラ
ンジスタである。図1には示していないが、回路10が
集積回路の場合、基板への接続はトランジスタのソース
に対してなされる。
ンジスタ14aおよび14bから成るカレントミラーに
流れ込む。
のように、トランジスタ14bにより入力電流に比例し
て出力される電流量はトランジスタ14aおよび14b
の相対的大きさすなわちそれらの相対的チャンネル幅お
よびチャンネル長さによって決まる。こうしてトランジ
スタ14bは増幅された入力電流をノードBに与える。
電流源16によって発生される電流の量は以下に説明す
るように増幅された入力電流の所望のスレッショルドに
おいて、ノードBの電圧レベルの転換がある。理想的に
は、この電流源16を調節可能にして、回路10を異な
ったスレッショルドに設定できるようにするとよい。基
準電流源16は回路10の一部として集積化してもよい
し、または外部の入力回路として設けてもよい。
cおよび14dから成るカレントミラーに取り込まれ、
トランジスタ14cによって増幅された基準電流をノー
ドBに与える。
入力電流はノードBにおける電圧によって決まる。これ
らトランジスタによってCMOSインバータが構成さ
れ、その結果、ノードBが高レベル電圧の時はノードC
は低レベル電圧となり、ノードBが低レベル電圧の時は
ノードCは高レベル電圧となる。
路10の表面を照射される。すべてのデバイスは、フォ
トダイオード12を除き、光からシールドされている。
このシールドは金属膜形成段階(metal fabr
ication level)を用いて行うことができ
る。フォトダイオード12はこの入射光を受け、これに
応答して電流IP を発生し、この電流はトランジスタ1
4bにより増幅されノードBに供給される。電流源16
からの基準電流IRef は、トランジスタ14cにより増
幅されノードBに供給される。トランジスタ14bから
の電流がトランジスタ14cからの電流よりも大きくな
ると、ノードBにおける電圧レベルは高レベルとなる。
これにより、トランジスタ14eおよび14fにより形
成されているインバータへのゲート入力電流が発生す
る。このゲート入力電流に応答してノードCにおける出
力は高レベルから低レベルへ変化する。
ベルが2000ルーメンより大きくなったことを示すの
に、回路10を用いることが望ましい。17平方ミクロ
ンの特定のフォトダイオード12の寸法および他の特性
は、この輝度レベルに達すると約5マイクロアンペアの
IP が発生することを示している。このような概算値は
特定ダイオード12の量子効率に従って変わり得るが、
公知の技術を用いて予測しまたは実験で得ることができ
る。カレントミラー比および電流源16の電流発生容量
は、IP が5マイクロアンペアよりも大きくなると、ト
ランジスタ14bからの電流がノードBにおけるトラン
ジスタ14cからの電流よりも大きくなるように選択さ
れている。この結果、ノードBにおける電圧は高レベル
となり、ノードCにおける二進出力は低レベルとなる。
D)20のサブ回路としての回路10を示す。基板24
上にはピクセル素子アレイおよびそのアドレス指定回路
22が製造されている。同じ基板24上には回路10も
周辺制御回路として製造されている。作動について説明
すると、回路10はピクセル素子アレイ22が受けるの
と同じ入射光LI を受ける。反射光LR は所定スレッシ
ョルドより低く留まることが望ましい。LI とLR との
関係はピクセル素子アレイ22の量子効率に応じたある
比となっている。従って、LI を所定の値にすればその
結果LR は所定の値となることが予想できる。更に、回
路10はLI の値の結果、LR がスレッショルドよりも
高くなるかを判断するのに使用できる。
ルドを越えると、ノードCにおける電圧は図1を参照し
て説明したように高レベルとなる。この信号は制御回路
28に送ることができ、DMD20の作動を停止させる
のに使用できる。例えば制御回路28は回路10からの
信号によって作動を停止できるマスタークロックを含む
ことができる。
いて説明したが、この実施例の説明は限定を意味するも
のではない。当業者には代替実施例と同じように、開示
した実施例について種々の変形例が明らかであろう。従
って添付した請求項は本発明の真の範囲内に入るすべて
の変形例をカバーするものである。
する。
きいか、または小さいかを示す電気信号を発生するため
の回路であって、入射光を検出し、かつ入力電流を発生
するためのフォトダイオードと、前記入力電流を受け、
かつこれを増幅し、増幅した入力電流を中間ノードへ送
るための第1のカレントミラーと、基準電流を発生する
ための電流源と、前記基準電流を受け、かつこれを増幅
し、増幅した基準電流を前記中間ノードへ送るための第
2のカレントミラーと、前記中間ノードからの電流を受
け、前記増幅された入力電流が前記増幅された基準電流
よりも大きくなった時に、出力端におけるステートを変
更するためのインバータとを備えた電気信号発生回路。
つが、前記入力電流への共通ゲート接続部を有する一対
のトランジスタを備えた第1項記載の回路。
ジスタである第2項記載の回路。
共通ゲート接続部を有する一対のトランジスタを備えた
第1項記載の回路。
ジスタである第4項記載の回路。
バータはMOS電界効果トランジスタを備える第1項記
載の回路。
記載の回路。
バータは集積回路として製造されている第1項記載の回
路。
される変形自在なミラーデバイスであって、マイクロ機
械ミラー素子のアレイと、前記ミラー素子の各々を別々
にアドレス指定するためのアドレス指定回路と、遮断回
路とを備え、前記遮断回路は前記ミラー素子に入射する
光を受け、入力電流を発生するためのフォトダイオード
と、中間ノードへの前記入力電流を増幅するための第1
のカレントミラーと、基準電流を発生するための電流源
と、中間ノードへの前記基準電流を増幅するための第2
のカレントミラーと、前記中間ノードからの電流を受
け、前記中間ノードにおける電圧に応じて二進出力を発
生するためのインバータとを備えた変形自在なミラーデ
バイス。
回路と同じ基板上に製造されている第9項記載のデバイ
ス。
一つが、前記入力電流への共通ゲート接続部を有する一
対のトランジスタを備えた第9項記載のデバイス。
ンジスタである第11項記載のデバイス。
の共通ゲート接続部を有する一対のトランジスタを備え
た第9項記載のデバイス。
ンジスタである第13項記載のデバイス。
ンバータはMOS電界効果トランジスタを備える第9項
記載のデバイス。
項記載のデバイス。
否かを示す二進電気信号を発生するための輝度検出回路
であり、この回路の光検出器は出力が第1のカレントミ
ラーによって増幅されるフォトダイオードである。この
回路は基準電流源を有し、この基準電流源の出力は第2
のカレントミラーにより増幅される。いずれの電流も共
通ノードに送られ、増幅された入力電流が増幅された基
準電流よりも大きくなった時に、この共通ノードの電圧
レベルは低レベルから高レベルに変化する。このノード
は二進出力を発生するCMOSインバータのゲート入力
端に接続されている。
バイスを示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 入射光が所定レベルの輝度よりも大きい
か、または小さいかを示す電気信号を発生するための回
路であって、 入射光を検出し、かつ入力電流を発生するためのフォト
ダイオードと、 前記入力電流を受け、かつこれを増幅し、増幅した入力
電流を中間ノードへ送るための第1のカレントミラー
と、 基準電流を発生するための電流源と、 前記基準電流を受け、かつこれを増幅し、増幅した基準
電流を前記中間ノードへ送るための第2のカレントミラ
ーと、 前記中間ノードからの電流を受け、前記増幅され入力電
流が前記増幅された基準電流よりも大きくなった時に、
出力端におけるステートを変更するためのインバータと
を備えた電気信号発生回路。
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1995
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CN116191831A (zh) * | 2023-05-04 | 2023-05-30 | 苏州锴威特半导体股份有限公司 | 开关管电流检测电路和桥式驱动电路 |
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AU5306494A (en) | 1994-07-14 |
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