特許ウォッチ

公開番号2025056845
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023166341
出願日2023-09-27
発明の名称半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H10H 20/00 20250101AFI20250401BHJP()
要約【課題】安価に半導体光源の状態を検出することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置1は、半導体光源2と接続される出力端子OUTと、出力端子OUTに流す電流を複数の第一駆動区間ごとに異なる電流値に切り替える電流駆動部10と、出力端子OUTの電圧を測定する測定部40と、複数の第一駆動区間ごとに検出される出力端子OUTの電圧から、半導体光源2の状態を検出する状態検出部50と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
半導体光源と接続されるように構成された端子と、
前記端子に流す電流を複数の第一駆動区間ごとに異なる電流値に切り替えるように構成された電流駆動部と、
前記端子の電圧を測定するように構成された測定部と、
前記複数の第一駆動区間ごとに検出される前記端子の電圧から、前記半導体光源の状態を検出するように構成された状態検出部と、
を備える、半導体装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記状態検出部は、前記半導体光源の温度を検出するように構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記状態検出部は、前記半導体光源の異常を検出するように構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記状態検出部は、前記半導体光源の温度を検出し、前記半導体光源の温度に基づき、前記半導体光源の異常を検出するように構成されている請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
温度センサを備え、
前記状態検出部は、前記半導体光源の温度を検出し、
前記温度センサの出力と前記半導体光源の温度との比較結果を生成し、
前記比較結果に基づき前記半導体光源の異常を検出するように構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記電流駆動部は、前記第一駆動区間より長い第二駆動区間で前記端子に電流を流すように構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記複数の第一駆動区間が連続している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記状態検出部の検出結果より、前記半導体装置の動作を選択するように構成された選択部を有する請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体装置の内部状態を監視するように構成された内部状態監視部を有し、
前記状態検出部は、前記内部状態監視部の監視結果に応じて、検出動作を開始するように構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体装置の外部信号を監視するように構成された外部信号監視部を有し、
前記状態検出部は、前記外部信号監視部の監視結果に応じて、検出動作を開始するように構成されている請求項１に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体光源の状態を検出する機能を有する半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１で開示されている発光制御装置は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）素子の順方向電圧を検出する順電圧検出部と、検出された順方向電圧からＬＥＤ素子の周囲温度を求める温度算出部と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１２９５９８号公報
【０００４】
［概要］
特許文献１で開示されている発光制御装置は、ＬＥＤ素子の第１端に接続される第１端子及びＬＥＤ素子の第２端に接続される第２端子を備え、第１端子に印加される電圧及び第２端子に印加される電圧からＬＥＤ素子の順方向電圧を検出する。そして、その電圧検出値からＬＥＤ素子の周囲温度を求める。このとき、発光制御装置は、第１端子と第２端子を必要とする。
【０００５】
本明細書中に開示されている半導体装置は、半導体光源と接続されるように構成された端子と、前記端子に流す電流を複数の第一駆動区間ごとに異なる電流値に切り替えるように構成された電流駆動部と、前記端子の電圧を測定するように構成された測定部と、前記複数の第一駆動区間ごとに検出される前記端子の電圧から、前記半導体光源の状態を検出するように構成された状態検出部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本開示の参考例に係るセンサシステムの全体構成図である。
図２は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置のブロック図である。
図３は、本開示の第１実施形態に属する第１実施例に係る半導体装置の詳細ブロック図である。
図４は、本開示の第１実施形態に属する第１実施例に係る駆動電流と出力端子の電圧の波形図である。
図５は、本開示の第１実施形態に属する第２実施例に係る半導体装置のブロック図である。
図６は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置のブロック図である。
図７は、駆動電流の一例を示す波形図である。
図８は、駆動電流の他の例を示す波形図である。
図９は、第１実施形態に係る半導体装置に動作選択部を追加した構成を示すブロック図である。
図１０は、第１実施形態に係る半導体装置に内部状態監視部を追加した構成を示すブロック図である。
図１１は、第１実施形態に係る半導体装置に外部信号監視部を追加した構成を示すブロック図である。
【０００７】
［詳細な説明］
＜＜参考例＞＞
図１は、本開示の参考例に係る近接センサシステムＳＹＳの全体構成図である。近接センサシステムＳＹＳは、半導体装置１と、半導体光源２と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）３、を備える。以下、近接センサシステムＳＹＳの各構成の動作を記す。
【０００８】
半導体装置１は、電流駆動部１０、受光部２０及び制御部３０を備える。電流駆動部１０は出力端子ＯＵＴに接続され、制御部３０の制御の下、必要なタイミングにて半導体光源２に駆動電流ＩＤＲＶを供給する。半導体光源２から出射された光が対象物ＯＢＪにて反射する。対象物ＯＢＪからの反射光が受光部２０にて受光され、受光結果を示す信号が受光部２０から制御部３０に出力される。
【０００９】
半導体光源２は駆動電流ＩＤＲＶの供給を受けて発光する。半導体光源２として、ＬＥＤ又は半導体レーザを用いることができる。半導体レーザは、例えば、垂直共振器型面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）であって良い。半導体光源２は第１端及び第２端を有し、半導体光源２の第１端は出力端子ＯＵＴに接続される。半導体光源２の第２端は駆動電圧ＶＤＲＶが加わる端子ＴＶＤＲＶに接続される。半導体光源２の第２端から第１端へ駆動電流ＩＤＲＶが流れることで半導体光源２が発光する。例えば半導体光源２がＬＥＤであれば、ＬＥＤのアノードが端子ＴＶＤＲＶに接続され、ＬＥＤのカソードが出力端子ＯＵＴに接続される。半導体光源２から出射される光の波長は任意である。半導体光源２から出射される光は、可視光であっても良いし、赤外線であっても良い。
【００１０】
受光部２０は、受光素子２１、電流電圧変換回路２２及びＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）２３を備える。受光素子２１は対象物ＯＢＪからの反射光を受け、当該反射光の受光強度に応じた電流を発生させる。フォトダイオード又はフォトトランジスタにて受光素子２１を形成できる。電流電圧変換回路２２は、受光素子２１にて発生された電流を電圧に変換し、変換により得られた電圧を出力する。電流電圧変換回路２２の出力電圧はアナログ電圧である。ＡＤＣ２３は、アナログ／デジタル変換回路であって、電流電圧変換回路２２の出力電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換処理を実行する。ＡＤ変換処理により得られたデジタル信号が受光結果信号として、受光部２０から制御部３０に出力される。尚、受光結果信号が得られる限り、受光部２０の構成は様々に変形され得る。また受光部２０は、半導体装置１の外部に置かれ得る。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許