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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Detektionsschaltung, eine Ansteuerschaltung und eine lichtemittierende Vorrichtung.
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[Hintergrundtechnik]
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In den letzten Jahren ist eine lichtemittierende Vorrichtung bekannt, in der eine große Anzahl (zum Beispiel einige hundert) an lichtemittierenden Elementen in einem Array auf einem Chip wie etwa einem oberflächenemittierenden Laser mit vertikalem Hohlraum (VCSEL) nebeneinander angeordnet ist (siehe zum Beispiel PTL 1).
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[Zitatliste]
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[Patentliteratur]
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[PTL 1]
PCT-Patentveröffentlichung Nr.
WO2015/174239 -
[Zusammenfassung]
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[Technisches Gebiet]
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Mit der oben beschriebenen Technik der Vergangenheit ist es jedoch in einem Fall, in dem eine Anomalie selbst bei einem lichtemittierenden Element in einer lichtemittierenden Vorrichtung auftritt, in der eine große Anzahl lichtemittierender Elemente vorgesehen ist, schwierig, die Anomalie zu detektieren.
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Daher schlägt die vorliegende Offenbarung eine Detektionsschaltung, eine Ansteuerschaltung und eine lichtemittierende Vorrichtung vor, die eine Anomalie in dem Fall detektieren können, in dem die Anomalie selbst bei einem einer großen Anzahl lichtemittierender Elemente auftritt.
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[Lösung für das Problem]
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Detektionsschaltung bereitgestellt. Die Detektionsschaltung enthält einen Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang. Der Operationsverstärker enthält eine erste Transistorgruppe und einen zweiten Transistor. Die erste Transistorgruppe enthält mehrere Transistoren, die parallel verbunden sind, sodass Betriebsspannungen für mehrere lichtemittierende Elemente individuell in Gates der mehreren Transistoren eingespeist werden, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers sind. Der zweite Transistor arbeitet mit der ersten Transistorgruppe zusammen, um eine differentielle Konfiguration zu bilden, und hat ein Gate, das ein negierter Eingangsanschluss des Operationsverstärkers ist und an das eine Ausgabe von einem Ausgangsanschluss negativ rückgekoppelt wird.
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[Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in dem Fall, in dem eine Anomalie selbst bei einem einer großen Anzahl lichtemittierender Elemente auftritt, solch eine Anomalie wie gerade beschrieben detektiert werden. Es ist besonders zu erwähnen, dass der hier beschriebene vorteilhafte Effekt nicht notwendigerweise einschränkend ist und einer von anderen vorteilhaften Effekten sein kann, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- [2] 2 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Ansteuerschaltung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- [3] 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Operationsverstärkers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- [4] 4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs des Operationsverstärkers in einem Fall darstellt, in dem lichtemittierende Elemente gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung normal sind.
- [5] 5 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs des Operationsverstärkers in einem Fall darstellt, in dem ein lichtemittierendes Element gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anormal ist.
- [6] 6 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Ansteuerschaltung gemäß einer Modifikation 1 der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- [7] 7 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Ansteuerschaltung gemäß einer Modifikation 2 der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Im Folgenden werden mit Verweis auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben. Es ist besonders zu erwähnen, dass in den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen identische Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine sich überschneidende Beschreibung von ihnen unterlassen wird.
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[Konfiguration einer lichtemittierenden Vorrichtung]
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Konfiguration einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 dargestellt ist, enthält die lichtemittierende Vorrichtung 1 ein Array 2 von lichtemittierenden Elementen und eine Ansteuerschaltung 3.
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Das Array 2 von lichtemittierenden Elementen enthält mehrere lichtemittierende Elemente 5 (siehe 2). Solch ein Array 2 von lichtemittierenden Elementen wie gerade beschrieben kann beispielsweise ein Halbleiterlaser sein und kann insbesondere möglicherweise ein oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum (VCSEL) sein. Es ist besonders zu erwähnen, dass in der Ausführungsform das Array 2 von lichtemittierenden Elementen nicht auf jene Beispiele beschränkt ist.
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Die Ansteuerschaltung 3 enthält eine Schaltung zum Ansteuern des Arrays 2 von lichtemittierenden Elementen. Insbesondere enthält die Ansteuerschaltung 3 eine Ansteuereinheit 10, um die mehreren lichtemittierenden Elemente 5 individuell anzusteuern (siehe 2). Eine interne Konfiguration solch einer Ansteuerschaltung 3 wie gerade beschrieben wird hier im Folgenden beschrieben.
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In der lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ist ferner das Array 2 von lichtemittierenden Elementen auf einer Hauptoberfläche der Ansteuerschaltung 3 montiert. Das Array 2 von lichtemittierenden Elementen und die Ansteuerschaltung 3 sind ferner durch eine Vielzahl von Mikrohöckern 4 mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Es ist besonders zu erwähnen, dass das Array 2 von lichtemittierenden Elementen und die Ansteuerschaltung 3 nicht notwendigerweise durch die Mikrohöcker 4 verbunden sind.
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[Konfiguration einer Ansteuerschaltung]
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Nun wird mit Verweis auf 2 eine spezielle Konfiguration der Ansteuerschaltung 3 beschrieben. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration der Ansteuerschaltung 3 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Wie in 2 dargestellt ist, enthält die Ansteuerschaltung 3 eine Ansteuereinheit 10 und eine Detektionsschaltung 20.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass die Beispiele in 2 bis 5, die im Folgenden beschrieben werden, auf einen Fall gerichtet sind, in dem acht lichtemittierende Elemente 5 (worauf hier im Folgenden als lichtemittierende Elemente 5-1 bis 5-8 verwiesen wird) auf dem Array 2 von lichtemittierenden Elementen vorgesehen sind, um ein Verständnis zu erleichtern. Es ist besonders zu erwähnen, dass in der Ausführungsform die Anzahl lichtemittierender Elemente 5, die im Array 2 von lichtemittierenden Elementen vorgesehen sind, nicht auf Acht beschränkt ist.
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Die Ansteuereinheit 10 enthält Transistoren 11-1 bis 11-8 vom P-Typ, die die lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 ansteuern, indem die Gatespannung an die Transistoren 11-1 bis 11-8 vom P-Typ gesteuert wird. Es ist besonders zu erwähnen, dass die Gatespannungen für die Transistoren 11-1 bis 11-8 vom P-Typ von einer im Inneren der Ansteuerschaltung 3 vorgesehenen (nicht dargestellten) Steuerungseinheit gemäß einem Signal von außen gesteuert werden.
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An Sources der Transistoren 11-1 bis 11-8 vom P-Typ ist eine Stromversorgungsspannung Vcc angelegt. Drains der Transistoren 11-1 bis 11-8 vom P-Typ sind jeweils mit Anoden der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 verbunden, die lichtemittierende Dioden sind. Kathoden der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 sind gemeinsam geerdet. Mit anderen Worten sind in der Ausführungsform die mehreren lichtemittierenden Elemente 5 über eine gemeinsame Kathodenverbindung verbunden.
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Von Bereichen zwischen den Drains der Transistoren 11-1 bis 11-8 vom P-Typ und den Anoden der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 werden ferner jeweils Betriebsspannungen V1 bis V8 der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 abgegeben. Die Betriebsspannungen V1 bis V8 der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 werden dann in die Detektionsschaltung 20 eingespeist.
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Die Detektionsschaltung 20 enthält einen Operationsverstärker 30, Komparatoren 40 und 50 und eine Pegelverschiebungsschaltung 60. Der Operationsverstärker 30 ist ein Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, und eine erste Transistorgruppe 31 und ein zweiter Transistor 32 weisen in Bezug aufeinander eine unterschiedliche bzw. differentielle Konfiguration auf.
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Die erste Transistorgruppe 31 enthält die gleiche Anzahl an Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ wie die Anzahl mehrerer lichtemittierender Elemente 5, wobei die Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ parallel verbunden sind. An Drains der Transistoren 31-1 bis 31-8 wird über einen Transistor 33 vom P-Typ die Stromversorgungsspannung Vcc bereitgestellt. Indes sind Sources der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ über eine Konstantstromquelle 35 geerdet.
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Der zweite Transistor 32 enthält Transistoren vom N-Typ. Einem Drain des zweiten Transistors 32 wird die Stromversorgungsspannung Vcc über einen Transistor 34 vom P-Typ bereitgestellt. Indes ist eine Source des zweiten Transistors 32 über die Konstantstromquelle 35 geerdet, und ein Gate des zweiten Transistors 32 ist mit einem Knoten 36 zwischen einem Drain des Transistors 34 vom P-Typ und dem Drain des zweiten Transistors 32 verbunden.
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Ein Gate des Transistors 33 vom P-Typ und ein Gate des Transistors 34 vom P-Typ sind indes gemeinsam mit einem Bereich zwischen einem Drain des Transistors 33 vom P-Typ und den Drains der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ verbunden. Es ist besonders zu erwähnen, dass der Transistor 33 vom P-Typ und der Transistor 34 vom P-Typ zueinander gleiche Größen aufweisen.
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Wie oben beschrieben wurde, werden im Operationsverstärker 30 gemäß der Ausführungsform die Betriebsspannungen V1 bis V8 für die lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 jeweils in Gates der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ (erste Transistorgruppe 31) eingespeist, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers 30 sind. Im Operationsverstärker 30 wird dann eine Ausgabe des Operationsverstärkers 30 vom Knoten 36, der ein Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 30 ist, zum Gate des zweiten Transistors 32 negativ rückgekoppelt, wobei das Gate ein negierter Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 30 ist.
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Dementsprechend wird in der Ausführungsform vom Ausgangsanschluss (Knoten 36) des Operationsverstärkers 30 eine Ausgangsspannung Vo abgegeben, die einen Wert hat, der zwischen einem Fall, in dem die Betriebsspannungen V1 bis V8 der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 normale Werte haben, und einem anderen Fall, in dem irgendeine der Betriebsspannungen V1 bis V8 einen anormalen Wert hat, verschieden ist. Als Nächstes werden mit Verweis auf 3 bis 5 Beispiele eines speziellen Betriebs des Operationsverstärkers 30 beschrieben.
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3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Operationsverstärkers 30 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, sind die Gates der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers 30 sind, jeweils mit den Anoden der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 verbunden.
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Dementsprechend werden in die Gates der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ jeweils die Betriebsspannungen V1 bis V8 der lichtemittierenden Elemente 5-1 bis 5-8 eingespeist. Es ist besonders zu erwähnen, dass in der Ausführungsform alle der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ eine gleiche Größe aufweisen.
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Wie in 3 dargestellt ist, enthält ferner der zweite Transistor 32 gemäß der Ausführungsform vorzugsweise die gleiche Anzahl an Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ wie die Anzahl an Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ, wobei die Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ parallel verbunden sind. Drains der Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ wird über den Transistor 34 vom P-Typ die Stromversorgungsspannung Vcc bereitgestellt. Ferner sind die Sources der Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ über die Konstantstromquelle 35 geerdet.
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In der Ausführungsform sind überdies die Gates der Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ jeweils durch Schalter SW1 bis SW8 mit dem Knoten 36 verbunden. Die Schalter SW1 bis SW8 werden von der oben erwähnten Steuerungseinheit zum Steuern der Ansteuerschaltung 3 gesteuert.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass in der Ausführungsform alle der Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ eine Größe gleich jener des Transistors 31-1 vom N-Typ der ersten Transistorgruppe 31 aufweisen. Insbesondere weisen in der Ausführungsform alle der Transistoren 31-1 bis 31-8 vom N-Typ und der Transistoren 32-1 bis 32-8 vom N-Typ eine gleiche Größe auf.
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4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs des Operationsverstärkers 30 in dem Fall darstellt, in dem die lichtemittierenden Elemente 5 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung normal sind. Es ist besonders zu erwähnen, dass in 4 und 5 jedes lichtemittierende Element 5, das als Antwort auf ein Signal von außen arbeitet, mittels einer durchgezogenen Linie angegeben ist, während jedes lichtemittierende Element 5, das nicht arbeitet, mittels einer gestrichelten Linie angegeben ist. Insbesondere betreibt im Beispiel in 4 die Steuerungseinheit der Ansteuerschaltung 3 die lichtemittierenden Elemente 5-1, 5-3 und 5-5 bis 5-7, betreibt aber nicht die lichtemittierenden Elemente 5-2, 5-4 und 5-8.
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In dem Fall, in dem alle der lichtemittierenden Elemente 5-1, 5-3 und 5-5 bis 5-7, die arbeiten, normal sind, weisen deren Betriebsspannungen V1, V3 und V5 bis V7 Werte auf, die einer Betriebsspannung (zum Beispiel 2,2 V) äquivalent sind, die auf Spezifikationen usw. der lichtemittierenden Elemente 5-1, 5-3 und 5-5 bis 5-7 basiert.
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In diesem Fall fließt ferner, wie in 4 dargestellt ist, ein Strom I1, der zur ersten Transistorgruppe 31 fließt, in gleichem Maße zu den Transistoren 31-1, 31-3 und 31-5 bis 31-7, die den arbeitenden lichtemittierenden Elementen 5-1, 5-3 und 5-5 bis 5-7 entsprechen.
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In dieser Ausführungsform werden hier die Schalter SW1 bis SW8 so gesteuert, dass die Größe der arbeitenden ersten Transistorgruppe 31 und die Größe des arbeitenden zweiten Transistors 32 miteinander übereinstimmen.
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Wie in 4 dargestellt ist, werden beispielsweise die Schalter SW1 bis SW8 durch die Steuerungseinheit so gesteuert, dass veranlasst wird, dass die Schalter SW1, SW3 und SW5 bis SW7, die Kanälen der lichtemittierenden Elemente 5 entsprechen, die zu arbeiten angewiesen wurden, leitend sind und die anderen Schalter SW2, SW4 und SW8 nichtleitend sind. Dementsprechend stimmen die Anzahl an Transistoren der ersten Transistorgruppe 31, die arbeiten, und die Anzahl an zweiten Transistoren 32, die arbeiten, wenn die lichtemittierenden Elemente 5 arbeiten, miteinander überein.
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Dementsprechend wird vom Knoten 36, der ein Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 30 ist, eine Ausgangsspannung Vo abgegeben, die ein Durchschnittswert der Betriebsspannungen V1, V3 und V5 bis V7 (zum Beispiel 2,2 V) ist, die in die nicht-negierten Eingangsanschlüsse eingespeist wurden. Dies verhält sich so, da die vom Operationsverstärker 30 abgegebene Ausgangsspannung Vo an die Transistoren 31-1, 31-3 und 31-5 bis 31-7, an die der Strom I1 in gleichem Maße fließt, rückgekoppelt wird.
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In der Ausführungsform stimmen ferner die Größe der ersten Transistorgruppe 31, die arbeitet, und die Größe der zweiten Transistoren 32, die arbeiten, miteinander überein, und ein Offset des Durchschnittswerts der in die nicht-negierten Eingangsanschlüsse eingespeisten Betriebsspannungen V1, V3 und V5 bis V7 kann dementsprechend unterdrückt werden. Gemäß der Ausführungsform kann dementsprechend ein Durchschnittswert der Betriebsspannungen der lichtemittierenden Elemente 5, die arbeiten, vom Operationsverstärker 30 genauer ausgegeben werden.
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5 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs des Operationsverstärkers 30 in dem Fall darstellt, in dem ein lichtemittierendes Element 5 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anormal ist. Im Beispiel in 5 veranlasst wie im Beispiel in 4 die Steuerungseinheit der Ansteuerschaltung 3, dass die lichtemittierenden Elemente 5-1, 5-3 und 5-5 bis 5-7 arbeiten, veranlasst aber nicht, dass die lichtemittierenden Elemente 5-2, 5-4 und 5-8 arbeiten. Ferner tritt im Beispiel in 5 bei dem lichtemittierenden Element 5-3 eine Anomalie auf.
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Die Betriebsspannungen V1 und V5 bis V7 der lichtemittierenden Elemente 5-1 und 5-5 bis 5-7, die normal arbeiten, sind die Betriebsspannungen (zum Beispiel 2,2 V) in dem Fall, in dem sie normal sind. Auf der anderen Seite hat die Betriebsspannung V3 des lichtemittierenden Elements 5-3, das an einer Anomalie leidet, einen höheren Wert als jenen in dem Fall, in dem all die lichtemittierenden Elemente, die arbeiten, normal sind (zum Beispiel 2,7 V).
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In diesem Fall fließt, wie in 5 dargestellt ist, ferner ein zur ersten Transistorgruppe 31 fließender Strom I2 in konzentrierter Weise zum Transistor 31-3 vom N-Typ, der dem lichtemittierenden Element 5-3 entspricht, das an der Anomalie leidet.
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Vom Knoten 36, der der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 30 ist, wird dementsprechend die Ausgangsspannung Vo abgegeben, die den Wert der Betriebsspannung V3 (zum Beispiel 2,7 V) hat, die in den nicht-negierten Eingangsanschluss eingespeist wird. Dies verhält sich so, da die vom Operationsverstärker 30 abgegebene Ausgangsspannung Vo nur in den Transistor 31-3 vom N-Typ, in den der Strom I2 in konzentrierter Weise fließt, rückgekoppelt wird.
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Wie soweit beschrieben wurde, gibt in dem Fall, in dem alle der Betriebsspannungen mehrerer lichtemittierender Elemente 5, die normal arbeiten, gleich sind, der Operationsverstärker 30 gemäß der Ausführungsform einen Durchschnittswert der Betriebsspannungen der mehreren lichtemittierenden Elemente 5, die arbeiten, als die Ausgangsspannung Vo aus.
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Auf der anderen Seite gibt in dem Fall, in dem die Betriebsspannung eines spezifischen lichtemittierenden Elements 5 aufgrund einer Anomalie oder dergleichen höher ist als die Betriebsspannungen der anderen lichtemittierenden Elemente 5, der Operationsverstärker 30 gemäß der Ausführungsform die Betriebsspannung des spezifischen lichtemittierenden Elements 5 als die Ausgangsspannung Vo ab.
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Insbesondere nimmt in der Ausführungsform in dem Fall, in dem eine Anomalie bei selbst einem einer großen Anzahl lichtemittierender Elemente 5 auftritt, die Ausgangsspannung Vo des Operationsverstärkers 30 zu. Dementsprechend kann gemäß der Ausführungsform, indem man die Ausgangsspannung Vo von solch einem Operationsverstärker 30 wie oben beschrieben überwacht, in dem Fall, in dem eine Anomalie bei selbst einem der großen Anzahl lichtemittierender Elemente 5 auftritt, solch eine Anomalie detektiert werden.
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Auf 2 zurückverweisend wird eine Beschreibung der Detektionsschaltung 20 gemäß der Ausführungsform fortgesetzt. Die vom Operationsverstärker 30 abgegebene Ausgangsspannung Vo wird in einen nicht-negierten Eingangsanschluss eines Komparators 40 eingespeist. Indes wird in einen negierten Eingangsanschluss des Komparators 40 von einer Spannungsquelle 41 eine Schwellenspannung Vth eines vorbestimmten Werts (zum Beispiel 2,7 V) eingespeist.
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Der Komparator 40 erzeugt dann ein Detektionssignal E1, indem die in den nicht-negierten Eingangsanschluss eingespeiste Ausgangsspannung Vo und die in den negierten Eingangsanschluss eingespeiste Schwellenspannung Vth verglichen werden.
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Dementsprechend gibt in einem Fall, in dem alle der mehreren lichtemittierenden Elemente 5, die arbeiten, normal sind und die Ausgangsspannung Vo mit einem niedrigeren Wert (zum Beispiel 2,2 V) als die Schwellenspannung Vth vom Operationsverstärker 30 abgegeben wird, der Komparator 40 das Detektionssignal E1 mit dem niedrigen Pegel aus.
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Falls auf der anderen Seite eine Anomalie bei irgendeinem der mehreren lichtemittierenden Elemente 5, die arbeiten, auftritt und die Ausgangsspannung Vo mit einem Wert (zum Beispiel 2,7 V), der gleich der Schwellenspannung Vth oder höher ist, vom Operationsverstärker 30 abgegeben wird, gibt der Komparator 40 das Detektionssignal E1 mit dem hohen Pegel aus.
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Wie soweit beschrieben wurde, kann, indem man die Ausgabe vom Operationsverstärker 30 durch den Komparator 40 bestimmt, in dem Fall, in dem eine Anomalie bei selbst einem einer großen Anzahl lichtemittierender Elemente 5 auftritt, solch eine Anomalie wie gerade beschrieben einfach und zweckmäßig detektiert werden. Es ist besonders zu erwähnen, dass in der Ausführungsform der Wert der Schwellenspannung Vth nicht auf 2,7 V beschränkt ist und auf der Basis der Betriebsspannung der lichtemittierenden Elemente 5 oder dergleichen geeignet festgelegt werden kann.
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Die vom Operationsverstärker 30 abgegebene Ausgangsspannung Vo wird ferner in einen nicht-negierten Eingangsanschluss eines Komparators 50 eingespeist. Ein negierter Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des Komparators 50 sind ferner leitend miteinander verbunden. Da der Komparator 50 eine sogenannte Spannungs-Folger-Konfiguration aufweist, wird insbesondere die Ausgangsspannung Vo wie sie ist vom Komparator 50 abgegeben.
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Die vom Komparator 50 abgegebene Ausgangsspannung Vo wird in die Pegelverschiebungsschaltung 60 eingespeist. Die Pegelverschiebungsschaltung 60 enthält den Komparator 61 und Widerstände R1 bis R4, die alle einen gleichen Widerstandswert haben.
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Ein nicht-negierter Eingangsanschluss des Komparators 61 ist über den Widerstand R1 mit der Stromversorgungsspannung Vcc verbunden und über den Widerstand R2 geerdet. Indes ist ein negierter Eingangsanschluss des Komparators 61 über den Widerstand R3 mit dem Ausgangsanschluss des Komparators 50 verbunden. Ein Ausgangsanschluss des Komparators 61 ist ferner über den Widerstand R4 mit einem negierten Eingangsanschluss des Komparators 61 verbunden.
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Indem man die Ausgangsspannung Vo vom Operationsverstärker 30 in die Pegelverschiebungsschaltung 60 mit solch einer Konfiguration wie gerade beschrieben einspeist, wird eine differentielle Spannung Vcc - Vo der Ausgangsspannung Vo von der Stromversorgungsspannung Vcc von der Pegelverschiebungsschaltung 60 abgegeben.
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Dementsprechend kann in der Ausführungsform die Steuerungseinheit der Ansteuerschaltung 3 die Stromversorgungsspannung Vcc auf der Basis solch einer differentiellen Spannung Vcc - Vo wie oben beschrieben geeignet steuern, um den Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltung 3 zu reduzieren.
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In der Ausführungsform ist ferner der Komparator 50, der als Puffer dient, zwischen dem Operationsverstärker 30 und der Pegelverschiebungsschaltung 60 so vorgesehen, dass ein durch die Widerstände R3 und R4 der Pegelverschiebungsschaltung 60 fließender Strom dem Komparator 50, der als Puffer dient, zugeführt wird. Dementsprechend kann ein Ausgabefehler des Verstärkers 30 unterdrückt werden.
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[Verschiedene Modifikationen]
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Mit Verweis auf 6 und 7 werden nun verschiedene Modifikationen der Ausführungsform beschrieben. 6 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration der Ansteuerschaltung 3 gemäß einer Modifikation 1 der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass die Beispiele in 6 und 7 auf einen Fall gerichtet sind, in dem vier Ansteuereinheiten 10 zum individuellen Ansteuern von acht, nicht dargestellten lichtemittierenden Elementen 5 in der Ansteuerschaltung 3 vorgesehen sind, um ein Verständnis zu erleichtern. Da die Konfiguration von solchen vier Ansteuereinheiten 10 (worauf hier im Folgenden auch als Ansteuereinheiten 10-1 bis 10-4 verwiesen wird) jener des Beispiels in 2 ähnlich ist, wird eine Veranschaulichung der detaillierten Konfiguration weggelassen.
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Die Detektionsschaltung 20 der Modifikation 1 enthält die gleiche Anzahl an Operationsverstärkern 30 (worauf hier im Folgenden auch als Operationsverstärker 30-1 bis 30-4 verwiesen wird) wie die Anzahl einer Vielzahl von Ansteuereinheiten 10, einen nachgeschalteten Operationsverstärker 70, Komparatoren 40 und 50 und eine Pegelverschiebungsschaltung 60.
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In der Modifikation 1 werden Betriebsspannungen V1 bis V8 der acht lichtemittierenden Elemente 5 von der Ansteuereinheit 10-1 abgegeben und in den Operationsverstärker 30-1 eingespeist. Vom Operationsverstärker 30-1 wird dann auf der Basis der Betriebsspannungen V1 bis V8 eine Ausgangsspannung Vo1 abgegeben.
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Ähnlich werden Betriebsspannungen V9 bis V16 der acht lichtemittierenden Elemente 5 von der Ansteuereinheit 10-2 abgegeben und in den Operationsverstärker 30-2 eingespeist. Vom Operationsverstärker 30-2 wird dann auf der Basis der Betriebsspannung V9 bis V16 eine Ausgangsspannung Vo2 abgegeben.
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Weiter werden Betriebsspannungen V17 bis V24 der acht lichtemittierenden Elemente 5 von der Ansteuereinheit 10-3 abgegeben und in den Operationsverstärker 30-3 eingespeist. Vom Operationsverstärker 30-3 wird dann auf der Basis der Betriebsspannungen V17 bis V24 eine Ausgangsspannung Vo3 abgegeben.
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Betriebsspannungen V25 bis V32 der acht lichtemittierenden Elemente 5 werden ferner von der Ansteuereinheit 10-4 abgegeben und in den Operationsverstärker 30-4 eingespeist. Vom Operationsverstärker 30-4 wird dann auf der Basis der Betriebsspannungen V25 bis V32 eine Ausgangsspannung Vo4abgegeben.
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Die von den Operationsverstärkern 30-1 bis 30-4 abgegebenen Ausgangsspannungen Vo1 bis Vo4 werden in den nachgeschalteten Operationsverstärker 70 eingespeist. Der nachgeschaltete Operationsverstärker 70 hat eine Konfiguration ähnlich jener des Operationsverstärkers 30. Insbesondere ist der nachgeschaltete Operationsverstärker 70 ein Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, und eine dritte Transistorgruppe 71 und ein vierter Transistor 72 weisen eine in Bezug aufeinander differentielle Konfiguration auf.
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Die dritte Transistorgruppe 71 enthält die gleiche Anzahl an Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ wie die Anzahl der Vielzahl von Operationsverstärkern 30, wobei die Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ parallel verbunden sind. Über einen Transistor 73 vom P-Typ wird die Stromversorgungsspannung Vcc Drains der Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ bereitgestellt. Indes sind Sources der Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ über eine Konstantstromquelle 75 geerdet.
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Der vierte Transistor 72 enthält einen Transistor vom N-Typ. Einem Drain des vierten Transistors 72 wird über einen Transistor 74 vom P-Typ die Stromversorgungsspannung Vcc bereitgestellt. Indes ist eine Source des vierten Transistors 72 über die Konstantstromquelle 75 geerdet und ist ein Gate des vierten Transistors 72 mit einem Knoten 76 zwischen einem Drain des Transistors 74 vom P-Typ und dem Drain des vierten Transistors 72 verbunden.
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Ein Gate des Transistors 73 vom P-Typ und ein Gate des Transistors 74 vom P-Typ sind ferner gemeinsam mit einem Bereich zwischen einem Drain des Transistors 73 vom P-Typ und Drains der Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ verbunden. Es ist besonders zu erwähnen, dass der Transistor 73 vom P-Typ und der Transistor 74 vom P-Typ zueinander gleiche Größen aufweisen.
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Wie soweit beschrieben wurde, werden im nachgeschalteten Operationsverstärker 70 der Modifikation 1 die von den Operationsverstärkern 30 abgegebenen Ausgangsspannungen Vo1 bis Vo4 jeweils in Gates der Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ (dritte Transistorgruppe 71) eingespeist, wobei die Gates die nicht-negierten Eingangsanschlüsse sind. Im nachgeschalteten Operationsverstärker 70 wird ferner dessen Ausgabe vom Knoten 76, der ein Ausgangsanschluss ist, zum Gate des vierten Transistors 72 negativ rückgekoppelt, wobei das Gate ein negierter Eingangsanschluss des nachgeschalteten Operationsverstärkers 70 ist.
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Falls die Betriebsspannungen der lichtemittierenden Elemente 5, die unter den 32 lichtemittierenden Elementen 5 arbeiten, alle einander gleich sind, gibt dementsprechend der nachgeschaltete Operationsverstärker 70 einen Durchschnittswert der Betriebsspannungen der lichtemittierenden Elemente 5, die arbeiten, als Ausgangsspannung Vo aus.
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Falls auf der anderen Seite die Betriebsspannung eines spezifischen lichtemittierenden Elements 5 aufgrund dessen Anomalie oder dergleichen höher ist als die Betriebsspannungen der anderen lichtemittierenden Elemente 5, gibt der nachgeschaltete Operationsverstärker 70 die Betriebsspannung des spezifischen lichtemittierenden Elements 5 als Ausgangsspannung Vo ab.
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In dem Fall beispielsweise, in dem die Betriebsspannung eines spezifischen lichtemittierenden Elements 5 unter den mehreren lichtemittierenden Elementen 5, die von der Ansteuereinheit 10-1 angesteuert werden, höher ist als die Betriebsspannungen der anderen lichtemittierenden Elemente 5, wird die Betriebsspannung des spezifischen lichtemittierenden Elements 5 als die Ausgangsspannung Vo1 vom Operationsverstärker 30-1 abgegeben.
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Da die Ausgangsspannung Vo1 einen höheren Wert als die Ausgangsspannungen Vo2 bis Vo4 der anderen Operationsverstärker 30-2 bis 30-4 hat, wird dann die Ausgangsspannung Vo1, die einen höheren Wert als die anderen Werte aufweist, als die Ausgangsspannung Vo vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 abgegeben.
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Insbesondere nimmt in der Modifikation 1 in dem Fall, in dem eine Anomalie bei selbst einem der großen Anzahl lichtemittierender Elemente 5 auftritt, die Ausgangsspannung Vo vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 zu. Dementsprechend kann mit der Modifikation 1, indem die Ausgangsspannung Vo vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 überwacht wird, in dem Fall, in dem eine Anomalie bei selbst einem der großen Anzahl lichtemittierender Elemente 5 auftritt, die Anomalie einfach und zweckmäßig detektiert werden.
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In der Modifikation 1 kann ferner, indem man die Ausgabe vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 unter Verwendung des Komparators 40 bestimmt, in dem Fall, in dem eine Anomalie bei selbst einem der großen Anzahl lichtemittierender Elemente 5 auftritt, die Anomalie einfach und zweckmäßig wie in der Ausführungsform detektiert werden.
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In der Modifikation 1 wird überdies die vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 abgegebene Ausgangsspannung Vo wie in der Ausführungsform über den Komparator 50 in die Pegelverschiebungsschaltung 60 eingespeist. Dementsprechend wird von der Pegelverschiebungsschaltung 60 die differentielle Spannung Vcc - Vo der Ausgangsspannung Vo von der Stromversorgungsspannung Vcc abgegeben.
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Dementsprechend kann in der Modifikation 1 der Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltung 3 durch die Steuerungseinheit der Ansteuerschaltung 3, die die Stromversorgungsspannung Vcc geeignet steuert, auf der Basis solch einer differentiellen Spannung Vcc - Vo wie gerade beschrieben reduziert werden.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass in den nachgeschalteten Operationsverstärker 70 in der Modifikation 1 in vielen Fällen die Ausgangsspannungen Vo1 bis Vo4 von all den Operationsverstärkern 30-1 bis 30-4 eingespeist werden. Dementsprechend ist es in der Modifikation 1 anders als beim Operationsverstärker 30 der Ausführungsform nicht notwendig, dass der vierte Transistor 72 eine Vielzahl von Transistoren und eine Vielzahl von Schaltern enthalten muss, und es reicht aus, falls der vierte Transistor 72 so konfiguriert ist, dass er eine Größe gleich der Gesamtgröße der Transistoren 71-1 bis 71-4 vom N-Typ hat.
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Da dies die Konfiguration des nachgeschalteten Operationsverstärkers 70 einfach und zweckmäßig machen kann, können Herstellungskosten der Ansteuerschaltung 3 reduziert werden.
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Auf der anderen Seite kann der vierte Transistor 72 des nachgeschalteten Operationsverstärkers 70 wie der Operationsverstärker 30 der in 3 und so weiter dargestellten Ausführungsform eine Vielzahl von Transistoren und eine Vielzahl von Schaltern enthalten. Dadurch kann ein Durchschnittswert der Betriebsspannungen all der lichtemittierenden Elemente 5, die arbeiten, mit einem höheren Grad an Genauigkeit vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 abgegeben werden.
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7 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration der Ansteuerschaltung 3 gemäß einer Modifikation 2 der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Modifikation 2 ist der Modifikation 1 insofern ähnlich, als die Ausgangsspannung Vo vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70 als die differentielle Spannung Vcc - Vo über den Komparator 50 und die Pegelverschiebungsschaltung 60 abgegeben wird. Es ist besonders zu erwähnen, dass, da der Komparator 50 und die Pegelverschiebungsschaltung 60 in 7 in der Konfiguration jenen des Beispiels in 6 ähnlich sind, eine Veranschaulichung ihrer detaillierten Konfiguration weggelassen ist.
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Auf der anderen Seite unterscheidet sich die Modifikation 2 von der Modifikation 1 in der Konfiguration des Komparators 40, der eine Anomalie eines lichtemittierenden Elements 5 detektiert. In der Ansteuerschaltung 3 solch einer Modifikation 2 wie gerade beschrieben sind die gleiche Anzahl an Komparatoren 40-1 bis 40-4 wie die Anzahl mehrerer Operationsverstärker 30-1 bis 30-4, eine ODER-Schaltung 80 und eine UND-Schaltung 90 separat vorgesehen.
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Die vom Operationsverstärker 30-1 abgegebene Ausgangsspannung Vo1 wird in einen nicht-negierten Eingangsanschluss des Komparators 40-1 eingespeist. Indes wird in einen negierten Eingangsanschluss des Komparators 40-1 eine Schwellenspannung Vth mit einem vorbestimmten Wert (zum Beispiel 2,7 V) von einer Spannungsquelle 41-1 eingespeist.
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Der Komparator 40-1 erzeugt dann ein Detektionssignal E1-1, indem die in den nicht-negierten Eingangsanschluss eingespeiste Ausgangsspannung Vo1 und die in den negierten Eingangsanschluss eingespeiste Schwellenspannung Vth miteinander verglichen werden.
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Falls alle von mehreren lichtemittierenden Elementen 5, die von der Ansteuereinheit 10-1 angesteuert werden, normal sind und die Ausgangsspannung Vo1 mit einem niedrigeren Wert als die Schwellenspannung Vth vom Operationsverstärker 30-1 abgegeben wird, gibt dementsprechend der Komparator 40-1 das Detektionssignal E1-1 mit dem niedrigen Pegel aus.
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Falls auf der anderen Seite eine Anomalie bei irgendeinem von mehreren lichtemittierenden Elementen 5 auftritt, die von der Ansteuereinheit 10-1 angesteuert werden, und die Ausgangsspannung Vo1 mit einem Wert, der gleich der Schwellenspannung Vth oder höher ist, vom Operationsverstärker 30-1 abgegeben wird, gibt der Komparator 40-1 das Detektionssignal E1-1 mit dem hohen Pegel aus.
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Ähnlich erzeugen die Komparatoren 40-2 bis 40-4 Detektionssignale E1-2 bis E1-4, indem die in die nicht-negierten Eingangsanschlüsse eingespeisten Ausgangsspannungen Vo2 bis Vo4 und die von Spannungsquellen 41-2 bis 41-4 in die negierten Eingangsanschlüsse eingespeiste Schwellenspannung Vth jeweils miteinander verglichen werden.
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Falls alle von mehreren lichtemittierenden Elementen 5, die von den Ansteuereinheiten 10-2 bis 10-4 angesteuert werden, normal sind, werden dementsprechend die Ausgangsspannungen Vo2 bis Vo4 mit niedrigeren Werten als die Schwellenspannung Vth jeweils von den Operationsverstärkern 30-2 bis 30-4 abgegeben. In diesem Fall geben die Komparatoren 40-2 bis 40-4 jeweils die Detektionssignale E1-2 bis E1-4 mit dem niedrigen Pegel aus.
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Falls auf der anderen Seite eine Anomalie bei irgendeinem von mehreren lichtemittierenden Elementen 5 auftritt, die von den Ansteuereinheiten 10-2 bis 10-4 angesteuert werden, werden die Ausgangsspannungen Vo2 bis Vo4, die jeweils einen Wert aufweisen, der gleich der Schwellenspannung Vth oder höher ist, von zumindest einem der Operationsverstärker 30-2 bis 30-4 abgegeben. In diesem Fall gibt zumindest einer der Komparatoren 40-2 bis 40-4 die Detektionssignale E1-2 bis E1-4 mit dem hohen Pegel aus.
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Die von den Komparatoren 40-1 bis 40-4 ausgegebenen Detektionssignale E1-1 bis E1-4 werden dann in die ODER-Schaltung 80 eingespeist. Falls alle von mehreren lichtemittierenden Elementen 5, die von den Ansteuereinheiten 10-1 bis 10-4 angesteuert werden, normal sind, gibt dementsprechend die ODER-Schaltung 80 das Detektionssignal E2 mit dem niedrigen Pegel aus.
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Falls auf der anderen Seite eine Anomalie bei irgendeinem der mehreren lichtemittierenden Elemente 5 auftritt, die von den Ansteuereinheiten 10-1 bis 10-4 angesteuert werden, gibt die ODER-Schaltung 80 das Detektionssignal E2 mit dem hohen Pegel aus.
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Das von der ODER-Schaltung 80 ausgegebene Detektionssignal E2 wird dann in die UND-Schaltung 90 eingespeist. Ferner wird in die UND-Schaltung 90 ein Signal S1 eingespeist. Das Signal S1 zeigt den hohen Pegel in einem Fall an, in dem ein Modus zur Detektion einer Anomalie für die lichtemittierenden Elemente 5 validiert ist, zeigt aber den niedrigen Pegel in einem Fall an, in dem der Modus zur Detektion einer Anomalie für die lichtemittierenden Elemente 5 nicht validiert ist.
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Falls der Modus zur Detektion einer Anomalie für mehrere lichtemittierende Elemente 5 validiert ist und außerdem das Detektionssignal E2 mit dem hohen Pegel eingespeist wird, gibt dementsprechend die UND-Schaltung 90 ein Detektionssignal E3 mit dem hohen Pegel aus.
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Wie soweit beschrieben wurde, wird in der Modifikation 2 eine Detektion einer Anomalie eines lichtemittierenden Elements 5 nicht auf der Basis der Ausgangsspannung Vo vom nachgeschalteten Operationsverstärker 70, sondern auf der Basis der Ausgangsspannungen Vo1 bis Vo4 von den Operationsverstärkern 30-1 bis 30-4 in der vorhergehenden Stufe ausgeführt. Da eine Anomalie auf der Basis der Ausgangsspannungen Vo1 bis Vo4 detektiert werden kann, die von näher an den mehreren lichtemittierenden Elementen 5 gelegenen Stellen abgegeben werden, kann dementsprechend eine Detektion einer Anomalie mit hoher Genauigkeit verwirklicht werden.
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In der Modifikation 2 ist ferner die UND-Schaltung 90 zusätzlich vorgesehen, sodass eine Detektion einer Anomalie nur in dem Fall ausgeführt wird, in dem der Modus zur Detektion einer Anomalie für die lichtemittierenden Elemente 5 validiert ist. Dementsprechend kann in einem Fall, in dem zum Beispiel in einem Übergangszustand, wenn die Ansteuerschaltung 3 einen Betrieb beginnt, die Betriebsspannungen für die mehreren lichtemittierenden Elemente 5 nicht stabil sind, solch eine Situation, dass eine Anomalie eines oder mehrerer lichtemittierender Elemente 5 fälschlicherweise detektiert wird, unterdrückt werden. Es ist besonders zu erwähnen, dass solch eine UND-Schaltung wie gerade beschrieben ansonsten in einer nachfolgenden Stufe zum Komparator 40 in der Ausführungsform oder der Modifikation 1 vorgesehen werden kann.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass in den oben beschriebenen Modifikationen 1 und 2 ein Beispiel beschrieben wurde, in dem in dem Fall, in dem 32 lichtemittierende Elemente 5 von der Ansteuerschaltung 3 betrieben werden, vier Ansteuereinheiten 10 und vier Operationsverstärker 30 vorgesehen sind. Indes sind in der vorliegenden Offenbarung die Anzahlen der lichtemittierenden Elemente 5, der Ansteuereinheiten 10 und der Operationsverstärker 30 nicht auf jene in solch einem Beispiel wie oben beschrieben beschränkt.
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Beispielsweise können in einem Fall, in dem 800 lichtemittierende Elemente 5 im Array 2 von lichtemittierenden Elementen vorgesehen sind, 16 Ansteuereinheiten 10 und 16 Operationsverstärker 30 in der Ansteuerschaltung 3 so vorgesehen werden, dass eine Ansteuereinheit 10 und ein Operationsverstärker 30 mit je 50 lichtemittierenden Elementen 5 verbunden sind.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ferner ein Beispiel angegeben, in dem die Ansteuereinheit 10 Transistoren vom P-Typ enthält und mehrere lichtemittierende Elemente 5 ansteuert, deren Kathoden gemeinsam verbunden sind, während alle der ersten Transistorgruppe 31 und der zweiten Transistoren 32 Transistoren vom N-Typ sind.
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Auf der anderen Seite kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Ansteuereinheit 10 ansonsten Transistoren vom N-Typ enthalten und mehrere lichtemittierende Elemente 5 ansteuern, deren Anoden gemeinsam verbunden sind, während alle der ersten Transistorgruppe 31 und der zweiten Transistoren 32 Transistoren vom P-Typ enthalten.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen vorteilhaften Effekte bis zuletzt beispielhaft und nicht einschränkend sind und einige andere Effekte zutreffend sein können.
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Es ist besonders zu erwähnen, dass die vorliegende Technologie auch solche Konfigurationen wie im Folgenden beschrieben annehmen kann.
- (1) Eine Detektionsschaltung, aufweisend:
- einen Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, der
- eine erste Transistorgruppe, die mehrere Transistoren enthält, die parallel verbunden sind, sodass Betriebsspannungen für mehrere lichtemittierende Elemente individuell in Gates der mehreren Transistoren eingespeist werden, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers sind, und
- einen zweiten Transistor enthält, der mit der ersten Transistorgruppe zusammenarbeitet, um eine differentielle Konfiguration zu bilden, und ein Gate hat, das ein negierter Eingangsanschluss des Operationsverstärkers ist und in das eine Ausgabe von einem Ausgangsanschluss negativ rückgekoppelt wird.
- (2) Die Detektionsschaltung gemäß dem obigen (1), worin
der zweite Transistor mehrere Transistoren enthält, die parallel verbunden sind, und
die Detektionsschaltung ferner eine Steuerungseinheit enthält, die dafür konfiguriert ist, einen Verbindungszustand der mehreren Transistoren des zweiten Transistors zu steuern, sodass eine Größe der ersten Transistorgruppe und eine Größe des zweiten Transistors miteinander übereinstimmen.
- (3) Die Detektionsschaltung gemäß dem obigen (1) oder (2), ferner aufweisend:
- einen Komparator, der dafür konfiguriert ist, eine vom Operationsverstärker abgegebene Ausgangsspannung und eine vorbestimmte Schwellenspannung miteinander zu vergleichen.
- (4) Die Detektionsschaltung gemäß einem der obigen (1) bis (3), ferner aufweisend:
- eine Vielzahl der Operationsverstärker; und
- einen nachgeschalteten Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, der eine dritte Transistorgruppe, die mehrere Transistoren enthält, die parallel verbunden sind, sodass Ausgaben der mehreren Operationsverstärker individuell in Gates der mehreren Transistoren eingespeist werden, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse der Vielzahl von Operationsverstärkern sind, und einen vierten Transistor enthält, der mit der dritten Transistorgruppe zusammenarbeitet, um eine differentielle Konfiguration zu bilden, und ein Gate hat, das ein negierter Eingangsanschluss des nachgeschalteten Operationsverstärkers ist und in das eine Ausgabe von einem Ausgangsanschluss negativ rückgekoppelt wird.
- (5) Die Detektionsschaltung gemäß dem obigen (4), ferner aufweisend:
- einen Komparator, der dafür konfiguriert ist, eine vom nachgeschalteten Operationsverstärker abgegebene Ausgangsspannung und einen vorbestimmten Schwellenwert miteinander zu vergleichen.
- (6) Die Detektionsschaltung gemäß dem obigen (4), ferner aufweisend:
- mehrere Komparatoren, die dafür konfiguriert sind, von der Vielzahl von Operationsverstärkern abgegebene Ausgangsspannungen und einen vorbestimmten Schwellenwert individuell miteinander zu vergleichen.
- (7) Eine Ansteuerschaltung, aufweisend:
- eine Ansteuereinheit, die dafür konfiguriert ist, mehrere lichtemittierende Elemente anzusteuern; und
- einen Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, der eine erste Transistorgruppe, die mehrere Transistoren enthält, die parallel verbunden sind, sodass Betriebsspannungen für die mehreren lichtemittierenden Elemente individuell in Gates der mehreren Transistoren eingespeist werden, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers sind, und einen zweiten Transistor enthält, der mit der ersten Transistorgruppe zusammenarbeitet, um eine differentielle Konfiguration zu bilden, und ein Gate hat, das ein negierter Eingangsanschluss des Operationsverstärkers ist und in das eine Ausgabe von einem Ausgangsanschluss negativ rückgekoppelt wird.
- (8) Die Ansteuerschaltung gemäß dem obigen (7), worin
die Ansteuereinheit einen Transistor vom P-Typ enthält und die mehreren lichtemittierenden Elemente ansteuert, deren Kathoden gemeinsam verbunden sind, und
die mehreren Transistoren der ersten Transistorgruppe und der zweite Transistor alle Transistoren vom N-Typ enthalten.
- (9) Die Ansteuerschaltung gemäß dem obigen (7), worin
die Ansteuereinheit einen Transistor vom N-Typ enthält und die mehreren lichtemittierenden Elemente ansteuert, deren Anoden gemeinsam verbunden sind, und
die mehreren Transistoren der ersten Transistorgruppe und der zweite Transistor alle Transistoren vom P-Typ enthalten.
- (10) Eine lichtemittierende Vorrichtung, aufweisend:
- ein Array von lichtemittierenden Elementen, worin mehrere lichtemittierende Elemente vorgesehen sind;
- eine Ansteuereinheit, die dafür konfiguriert ist, die mehreren lichtemittierenden Elemente des Arrays von lichtemittierenden Elementen anzusteuern; und
- einen Operationsverstärker mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, der eine erste Transistorgruppe, die mehrere Transistoren enthält, die parallel verbunden sind, sodass Betriebsspannungen für die mehreren lichtemittierenden Elemente in Gates der mehreren Transistoren individuell eingespeist werden, wobei die Gates nicht-negierte Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers sind, und einen zweiten Transistor enthält, der mit der ersten Transistorgruppe zusammenarbeitet, um eine differentielle Konfiguration zu bilden, und ein Gate hat, das ein negierter Eingangsanschluss des Operationsverstärkers ist und in das eine Ausgabe von einem Ausgangsanschluss negativ rückgekoppelt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Lichtemittierende Vorrichtung
- 2:
- Array von lichtemittierenden Elementen
- 3:
- Ansteuerschaltung
- 5, 5-1 bis 5-8:
- lichtemittierendes Element
- 10:
- Ansteuereinheit
- 20:
- Detektionsschaltung
- 30:
- Operationsverstärker
- 31:
- erste Transistorgruppe
- 32:
- zweiter Transistor
- 40, 40-1 bis 40-4:
- Komparator
- 70:
- nachgeschalteter Operationsverstärker
- 71:
- dritte Transistorgruppe
- 72:
- vierter Transistor
- V1 bis V32:
- Betriebsspannung
- Vo:
- Ausgangsspannung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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