專利名稱：形成用于照相機(jī)的閃光控制器的方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及電子學(xué)，尤其是涉及形成半導(dǎo)體器件的方法和結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
過去，各種電路和方法用來控制照片閃光的形成，照片閃光用于在用數(shù)字照相機(jī) 拍照片的同時照亮物體。被用來控制照片閃光的最常見的結(jié)構(gòu)利用微控制器，以形成以期 望的強(qiáng)度開啟閃光組件所需的計(jì)時脈沖。微控制器通常形成數(shù)字脈沖流，該數(shù)字脈沖流形 成所需要的計(jì)時。然而，微控制器還用于提供其它功能，而這可能延遲形成閃光序列或可能 干擾閃光序列和照相機(jī)的快門之間的同步。因此，期望有一種用于照相機(jī)的更精確地控制閃光序列的閃光控制器。


圖1簡要示出包括根據(jù)本發(fā)明的閃光控制器的示例性實(shí)施方式的閃光系統(tǒng)的示 例性形式的一部分的實(shí)施方式；圖2簡要示出根據(jù)本發(fā)明的圖1的閃光控制器的電流控制通道的一部分的實(shí)施方 式；圖3簡要示出根據(jù)本發(fā)明的圖1的閃光控制器的另一電流控制通道的一部分的實(shí) 施方式；圖4簡要示出根據(jù)本發(fā)明的圖1的閃光控制器的變換器電路的一部分的實(shí)施方 式；以及圖5簡要示出包括根據(jù)本發(fā)明的圖1的閃光控制器的半導(dǎo)體器件的放大平面圖。為了說明的簡潔和清楚，附圖中的組件沒有必要按比例繪制，且不同圖中相同的 參考數(shù)字表示相同的組件。此外，為了描述的簡單而省略了公知的步驟和組件的說明與詳 述。如這里所使用的載流電極中承載通過該器件的電流的組件，如MOS晶體管的源極或漏 極、或雙極型晶體管的集電極或發(fā)射極、或二極管的負(fù)極或正極；而控制電極表示器件中控 制通過該器件的電流的組件，如MOS晶體管的柵極或雙極型晶體管的基極。雖然這些器件 在這里被解釋為某個N溝道或P溝道器件，或者N型或P型摻雜區(qū)域，但本領(lǐng)域中的普通技 術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，依照本發(fā)明，補(bǔ)碼器件也是可能的。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，這 里使用的涉及電路操作的詞“在...的期間、在...同時、當(dāng)...的時候”不是表示一有啟 動行為就會馬上發(fā)生行為的準(zhǔn)確術(shù)語，而是在被初始行為激起的反應(yīng)之間可能有一些微小 但合理的延遲，例如傳播延遲。詞“大約”或“實(shí)質(zhì)上”的使用意指組件的值具有被預(yù)期非 常接近于規(guī)定值或位置的參數(shù)。然而，如在本領(lǐng)域中所公知的，總是存在阻止值或位置確切 地如規(guī)定的微小變化。本領(lǐng)域中完全確認(rèn)，直到至少10%的變化是偏離確切地如所述的理 想目標(biāo)的合理變化。
具體實(shí)施例方式圖1簡要示出閃光系統(tǒng)10的示例性形式的一部分的實(shí)施方式，該閃光系統(tǒng)10用 于照亮被照相機(jī)拍攝的物體。系統(tǒng)10從連接在系統(tǒng)10的輸入端子12和返回端子13之間 的電源例如電池11接收功率。多個光源，例如第一 LED16和第二 LED27用于各種功能，包 括照亮待拍攝的物體。在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)10可只包括一個光源或可包括更多光源。 電容器14用作電源以幫助將功率提供給LED16和27。圖1還簡要示出用于控制光源的工 作的閃光控制器45的示例性實(shí)施方式的一部分。因?yàn)閿?shù)字照相機(jī)的閃光序列可能需要用于各種不同功能的一個或更多光源，所以 控制器45配置成用多個不同的電流值和電流持續(xù)時間操作多個光源，以便形成適當(dāng)?shù)拈W 光序列。光源還可為了其它功能而被操作。例如，光源可被操作成在較長的持續(xù)時間內(nèi)提 供光，以用類似于閃光燈的方式照亮物體。用于拍攝照片的閃光序列可包括以第一值啟動 (enable)第一光源例如LED16，以感測并測量照相機(jī)和待被照亮的物體之間的距離。閃光 序列可隨后包括以第二電流值使LED16閃光，作為紅眼減少操作的一部分，且其后，閃光序 列可包括以非常高的強(qiáng)度操作第二光源例如LED27，以便照亮物體并捕獲攝影的圖像?？刂?器45配置有多個閃光控制通道，這些通道便于形成多個序列和多個光強(qiáng)度所需的不同電 流和不同電流值。控制器45在通常分別連接到端子12和13的電壓輸入46和電壓返回47之間接 收工作功率?？刂破?5通過電壓輸出59向充電電容器14提供電壓和電流。控制器45的 電流驅(qū)動輸出61和電流驅(qū)動輸出62連接成分別控制通過LED16和27的相應(yīng)的電流17和 29。電流控制輸出67連接成控制通過LED16的電流19，而電流控制輸出70連接成控制通 過LED27的電流31?？刂破?5的感測輸入68用于感測電流19的值，而控制器45的感測 輸入71用于感測電流31的值。過載輸入65和69應(yīng)用于感測相應(yīng)的電流19和31的過載。 控制器45還包括輸入49和50，這兩個輸入便于連接控制器45以從控制器45外部的源接 收命令字。命令字通常具有控制器45使用來控制電流17、19、29和31的操作、值和序列的 參數(shù)。啟動輸入52可被設(shè)為有效(asserted)，以與通過經(jīng)由輸入49和50接收到的控制字 所請求的控制序列分離地發(fā)起(initiate)控制器45的閃光序列?？刂破?5還可包括功率變換器80，功率變換器80接收輸入46和返回47之間的 功率并將能量儲存在電容器14中，以便為LED16和27提供功率?？偩€接口電路或總線接 口 75耦合成在輸入49和50上從控制器45的外部接收控制字。例如，輸入49和50可代 表與串行通信協(xié)議例如I2C、SPI、RS-232或本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的其它類型的串行或 并行協(xié)議兼容的接口?？刂破?5還包括多個閃光控制通道，其包括閃光控制通道82、閃光 控制通道90和閃光控制通道103，每個閃光控制通道都接收控制字并控制電流17、19、29和 31的值和計(jì)時。時鐘、控制和邏輯塊78配置成從總線接口 75接收命令字，并形成用于啟動 每個閃光控制通道82、90和103內(nèi)的組件的控制信號和控制字或數(shù)據(jù)字。塊78 —般包括 產(chǎn)生時鐘信號的時鐘電路，該時鐘信號被提供給通道82、90和103的組件以使其操作同步 并用作時間發(fā)生器。塊78在總線79上輸出數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被存儲在通道82、90和103內(nèi)作 為控制通道82、90和103的操作的控制字?？偩€79優(yōu)選地為雙向的，且在一些實(shí)施方式中 可用于從通道82、90和103讀取數(shù)據(jù)。總線79通常是具有數(shù)量為N的數(shù)據(jù)位并優(yōu)選地為 8個數(shù)據(jù)位的并行總線。
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閃光控制通道82包括脈沖寬度控制電路83、電流值電路84、電流設(shè)定或I設(shè)定電路 85以及連接到相應(yīng)的輸出61和62的輸出。閃光控制通道90包括延遲電路91、脈沖寬度控 制電路92、電流值電路94、電流設(shè)定或I設(shè)定電路95、連接到輸出67的輸出以及連接到輸入 68的輸入。閃光控制通道103包括延遲電路104、脈沖寬度控制電路106、電流值電路110、連 接到輸出70的輸出以及連接到輸入71的輸入。通道90和103優(yōu)選地包括相應(yīng)的電流過載 檢測電路99和109，電流過載檢測電路99和109具有連接到相應(yīng)的輸入65和69的輸入。在一般閃光序列中，總線接口 75從控制器45外部的源例如微處理器接收串行數(shù) 據(jù)流。該串行數(shù)據(jù)流包括具有將由控制器45執(zhí)行的各種命令的命令字。命令字可包括數(shù)據(jù) 以及該數(shù)據(jù)將被儲存進(jìn)入的緩存器的地址，該數(shù)據(jù)將作為控制字被存儲在不同緩存器中， 以控制控制器45的運(yùn)行。命令字還可包括指示塊78發(fā)起閃光序列的命令，或可包括開啟 LED16和27作為光源例如閃光燈的命令?？偩€接口 75通常將串行數(shù)據(jù)流傳輸?shù)綁K78，塊 78譯解命令字并尋址和提供控制信號和數(shù)據(jù)給通道82、90和103的組件。例如，塊78可接 收命令字并譯解在控制字內(nèi)的目標(biāo)地址，以形成用于啟動閃光控制通道82、90和103中的 組件之一的控制信號并將命令字的數(shù)據(jù)存儲在那些相應(yīng)的組件或多個組件的緩存器內(nèi)。脈沖寬度控制電路83包括存儲元件例如緩存器，來自總線79的第一控制字可存 儲在該緩存器中。電路83中的控制字表示電流17的寬度或持續(xù)時間。電流值電路84包 括另一存儲元件例如緩存器，在該緩存器中存儲表示電流17的值的第二控制字。電流設(shè)定 電路85響應(yīng)于存儲在電路84的緩存器中的值而形成電流17的期望值。延遲電路91包括 存儲有第三控制字的存儲元件，第三控制字表示塊78譯解出指示控制器45發(fā)起閃光序列 的控制字與通道90實(shí)際上開始形成電流19的時刻之間的時間延遲。脈沖寬度控制電路92 包括存儲元件例如緩存器，其存儲用于控制電流19的持續(xù)時間的第四控制字，而電流值電 路93包括存儲元件例如緩存器，其存儲表示電流19的值的第五控制字。電流設(shè)定電路95 響應(yīng)于存儲在電路93的緩存器中的值而形成電流19的期望值。以類似的方式，延遲電路 104包括存儲第六控制字的存儲元件例如緩存器，第六控制字表示塊78譯解出指示控制器 45發(fā)起閃光序列的控制字與通道103實(shí)際上開始形成電流31的時刻之間的另一時間延遲。 脈沖寬度控制電路106包括存儲元件例如緩存器，其存儲用于確定電流31的持續(xù)時間的第 七控制字。電流值電路108包括存儲元件例如緩存器，其存儲表示電流31的值的第八控制 字。電流設(shè)定電路110響應(yīng)于存儲在電路108的緩存器中的值而形成電流31的期望值。為 了將來自總線79的數(shù)據(jù)裝載到適當(dāng)?shù)碾娐分凶鳛榭刂谱?，塊78形成用于使適當(dāng)?shù)木彺嫫?能夠裝載或存儲來自總線79的數(shù)據(jù)的裝載信號。塊78通過譯解在命令字中接收到的地址 而形成裝載信號，塊78從接口 75接收該命令字。裝載信號LlA是電路83的裝載信號，裝 載信號L2A是電路91的裝載信號，裝載信號L2B是電路92的裝載信號，裝載信號L2C是電 路93的裝載信號，裝載信號L3A是電路104的裝載信號，裝載信號L3B是電路106的裝載 信號，以及裝載信號L3C是電路108的裝載信號。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，控制字可連續(xù)地儲存在每個通道82、90和103的組 件中，例如儲存三個連續(xù)的控制字，或總線79可寬到足以形成一個控制字，每個控制字具 有三個部分，不同的部分存儲到相應(yīng)通道的每個組件中，或總線79可為將控制字符串行地 存儲到相應(yīng)通道的每個組件的存儲元件中的串行總線。在塊78將所有的控制字儲存在通道82、90和103中之后，塊78可接收指示控制器45發(fā)起閃光序列的命令字。可選地，啟動輸入52可被設(shè)為有效，以發(fā)起閃光序列。時鐘、 控制和邏輯塊78接收啟動命令字(或有效的啟動信號)并且除了啟動信號以外還將時鐘 信號(CK)發(fā)送到通道82、90和103的組件，該啟動信號啟動通道82、90和103內(nèi)每個組件 的運(yùn)行。例如，啟動信號El可用于啟動通道82以響應(yīng)于存儲在電路83和84中的值而形 成電流17和29。啟動信號E2可用于啟動相應(yīng)的電路91、92和93以響應(yīng)于存儲在相應(yīng)的 電路中的控制字的值而形成電流19。啟動信號E3可用于啟動相應(yīng)的電路104、106和108 以響應(yīng)于存儲在相應(yīng)的電路中的控制字的值而形成電流31。圖2簡要示出電流控制電路85的示例性實(shí)施方式的一部分。此描述參考圖1和圖 2?？刂齐娐?5包括連接到總線79的總線輸入87以及連接成從脈沖寬度控制電路83接收 啟動輸出信號的控制輸入86。緩沖器121-128可用于從總線79為電路85充當(dāng)緩沖器。電 路85還包括形成電流17的電流控制塊130以及形成電流29的電流控制塊150。塊130和 150以一般方式由箭頭示出。啟動鎖存器161用于啟動和禁止塊150。電流控制塊130包括 啟動開關(guān)例如晶體管141、電流發(fā)生器電路、電流鏡以及電流開關(guān)例如晶體管142-147，該 電流發(fā)生器電路包括晶體管131和電流源140，該電流鏡包括與晶體管130連接在電流鏡配 置中的電流鏡晶體管132-138。類似地，電流控制塊150包括啟動開關(guān)例如晶體管162、電流 發(fā)生器電路、電流鏡以及電流開關(guān)例如晶體管163-169，該電流發(fā)生器電路包括晶體管151 和電流源160，該電流鏡包括與晶體管151連接在電流鏡配置中的電流鏡晶體管152-158。 電流源140實(shí)質(zhì)上是當(dāng)晶體管141被啟動時被啟動來形成電流Il的電流源，而電流源160 實(shí)質(zhì)上是當(dāng)晶體管162被啟動時被啟動來形成電流12的電流源。對于當(dāng)控制器45在輸入49和50上接收命令字以開始形成電流17或29中的任 一個時的情況，塊78形成時鐘信號(CK)并使啟動信號El有效以啟動通道82的操作。電 路83使由電路85在啟動輸入86上接收的啟動輸出信號有效。存儲在電路84中的控制字 由電路85在輸入87上接收。使輸入86有效啟動了晶體管141，從而啟動源140以形成流 經(jīng)晶體管141和131的電流II。由緩沖器121-127接收的輸入的狀態(tài)確定哪些電流開關(guān)晶 體管142-147被啟動。被啟動的晶體管使電流流經(jīng)晶體管132-138中的相應(yīng)的晶體管，從 而形成電流17。電流17的值由哪些晶體管142-147被啟動而確定，因而響應(yīng)于存儲在電 路84中的控制字的值而形成。該控制字的數(shù)據(jù)的一部分用于確定用于傳導(dǎo)電流的晶體管 142-147的數(shù)量，以便形成電流17的適當(dāng)值。被啟動的晶體管142-147越多，電流17的值 就越大。晶體管130和晶體管132-138之間的尺寸比可被選擇成提供電流17的各種不同 的值。例如，該比值可對所有晶體管132-138是恒定的，或每個比值可不同。在優(yōu)選實(shí)施方 式中，該比值為二進(jìn)制加權(quán)，使得晶體管138與晶體管131尺寸相同，晶體管137兩倍于該 尺寸，晶體管136四倍于該尺寸，晶體管135八倍于該尺寸，等等。在此優(yōu)選實(shí)施方式中，源 140和晶體管的尺寸被選擇成形成具有范圍從約1毫安(Ima)到約200毫安(200ma)的值 的電流17。如可看到的，由電路85形成的輸出信號是模擬信號。對于圖2所示的示例性實(shí)施方式，從總線79接收的一個位的狀態(tài)用于啟動塊150 的運(yùn)行。當(dāng)該位變高時，鎖存器161被置位以啟動晶體管162。當(dāng)來自電路83的啟動信號 無效時，鎖存器161被復(fù)位以禁止晶體管162。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，其它邏輯方案 可用于控制塊150的狀態(tài)。例如，另一控制塊例如另一電路83可用于存儲控制塊150的運(yùn) 行的另一控制字。類似于塊130，由緩沖器121-127接收的輸入的狀態(tài)確定哪些電流開關(guān)
7晶體管163-169被啟動。被啟動的晶體管使電流流經(jīng)晶體管152-158中的相應(yīng)的電流鏡 晶體管，從而形成電流29。電流29的值由哪些晶體管163-169被啟動而確定，因而響應(yīng)于 存儲在電路84中的控制字的值而形成。該控制字的數(shù)據(jù)用于確定用于傳導(dǎo)電流的晶體管 163-169的數(shù)量，以便形成電流29的適當(dāng)值。被啟動的晶體管163-169越多，電流29的值 就越大。類似于塊130的情況，晶體管151和晶體管152-158之間的尺寸比可被選擇成提 供各種不同的電流。在由存儲在電路83中的控制字所規(guī)定的時間終止之后，電路83使在電路85的輸 入86上的控制信號無效，且電路85終止電流17和29。因?yàn)閴K150具有分離的啟動輸入， 所以塊150和相應(yīng)的電流29選擇性地獨(dú)立于塊130和電流17的運(yùn)行而運(yùn)行。圖3簡要示出電流控制電路95的一部分的示例性實(shí)施方式。電流控制電路95包 括連接成從電路106接收啟動輸出的啟動輸入96以及連接成接收存儲在電路93中的控制 字的數(shù)據(jù)輸入97。輸入97通常具有很多線(Z)，這些線足以傳輸存儲在電路93中的控制 字的數(shù)據(jù)。電路95還包括啟動和譯碼塊184、電壓參考發(fā)生器、形成為晶體管185-187的開 關(guān)以及放大器190，該電壓參考發(fā)生器包括電壓參考或參考176以及由電阻器177-182形成 的分壓器。放大器190和電壓參考發(fā)生器用于響應(yīng)于存儲在電路93中的控制字的值而控 制電流19的值。參考圖1和圖3，在塊78收到指示控制器45發(fā)起閃光序列的命令字之后，塊78除 了 E2啟動信號以外還將時鐘信號(CK)發(fā)送到通道90的組件，E2啟動信號啟動通道90內(nèi) 每個組件的運(yùn)行。延遲電路91接收CK信號并產(chǎn)生由存儲在電路91內(nèi)的控制字的值規(guī)定 的時間延遲。在由電路91形成的延遲終止之后，電路91產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號用于啟 動電路92以產(chǎn)生表示電流19的寬度或持續(xù)時間的時間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，如 果存儲在電路91中的控制字為零，則不存在從命令字產(chǎn)生的延遲，且電路91實(shí)質(zhì)上立即使 輸出信號有效。一被啟動，電路92就產(chǎn)生由電路95在輸入96上接收的啟動輸出信號。使 該啟動信號有效使電路95開始以由存儲在電路93內(nèi)的控制字規(guī)定的值形成電流31。當(dāng) 電路95從電路92被啟動時，存儲在電路93中的控制字用于選擇性地啟動電路95以規(guī)定 值形成電流19。塊184從電路93接收數(shù)據(jù)，并選擇性地按控制字的值所規(guī)定地啟動晶體 管185-187中的一個。啟動晶體管185將第一值耦合到輸入節(jié)點(diǎn)189，輸入節(jié)點(diǎn)189連接到 放大器190的非反相輸入。啟動晶體管186而不是晶體管185將不同的電壓施加到放大器 190，等等。雖然在圖3中只示出三個晶體管，電路95可包括任何數(shù)量的晶體管，這些晶體 管可響應(yīng)于存儲在電路93中的控制字的值而被選擇性地啟動。放大器190接收來自節(jié)點(diǎn) 189的電壓和來自輸入68的CS反饋信號，并在輸出67上形成用于啟動晶體管22以某個值 傳導(dǎo)電流19的輸出電壓。如可看到的，由電路95形成的輸出信號是模擬信號。電流19的 值在輸入68上形成在放大器190的反相輸入上接收的CS信號，從而將電流19的值強(qiáng)制為 保持放大器190的非反相輸入上的電壓實(shí)質(zhì)上等于節(jié)點(diǎn)189上的電壓的值。電流過載檢測電路99用于在LED16的負(fù)極檢測開路電路或短路電路。電路99可 監(jiān)控晶體管22的漏極到源極電壓以檢測短路，或監(jiān)控LED16兩端的電壓以檢測開路電路。 用于檢測開路或短路的電路對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是公知的。注意，電路109類似于電 路99，除了電路109對LED27執(zhí)行相同的功能。在電路92的控制字中所規(guī)定的時間終止之后，電路92使對電路95的啟動信號無效，這接著終止電流19。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，來自電路91的輸出信號和來自電路92 的啟動信號可提供至邏輯電路例如與門，且該邏輯電路的輸出可用于啟動電路95。對于這 樣的實(shí)施方式，來自電路91的輸出信號不用于啟動電路92，使得電路92能夠在接收到來自 塊78的E2啟動信號時開始運(yùn)行。在塊78收到指示控制器45發(fā)起閃光序列的命令字之后，塊78除了 E3啟動信號 以外還將時鐘信號(CK)發(fā)送到通道103的組件，E3啟動信號啟動通道103內(nèi)每個組件的 運(yùn)行。通道103類似于通道90形成。延遲電路104接收CK信號并產(chǎn)生由存儲在電路104 內(nèi)的控制字的值規(guī)定的時間延遲。一般來說，在電路104中規(guī)定的時間不小于通道90形成 并接著終止電流19所要求的時間，以便電流31在電流19被終止之后形成。然而，在一些 操作中，電流19和31同時形成或剛好交迭某個量可能是優(yōu)選的?？刂破?5配置成便于這 樣的操作，因?yàn)橥ǖ?0和103的操作彼此獨(dú)立。因此，可看到，由電路104形成的延遲時間 使通道103在相對于電流19的第一時間開始形成電流31，且該第一時間響應(yīng)于存儲在電路 91和104中的控制字的值的差異而形成。在由電路104形成的延遲終止之后，電路104產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號用于啟動 電路106以產(chǎn)生表示電流31的寬度或持續(xù)時間的時間。一被啟動，電路106就產(chǎn)生由電路 110接收的啟動輸出信號。使該啟動信號有效使電路110開始以由存儲在電路108內(nèi)的控 制字規(guī)定的值來形成電流31。電路110通常與電路95類似地形成，因而啟動電路110選擇 性地以存儲在電路108中的規(guī)定值形成電流31。外部電阻器24和36的值可以是不同的 值，以便電流19和32可以以不同的值形成。在由存儲在電路106內(nèi)的控制字所規(guī)定的時間終止之后，對電路110的啟動信號 被無效，使電路110終止電流31。圖4簡要示出變換器80的示例性實(shí)施方式的一部分。變換器80包括用于給電容 器14充電的電荷泵電路81和預(yù)充電電路119。電荷泵電路81可為各種公知電荷泵電路中 的任一種，其用于接收電壓例如輸入46和返回47之間的電壓，并將輸出電容器例如電容器 14充電到大于在輸入46和返回47之間接收的電壓的電壓。電荷泵電路81可以或可以不 包括調(diào)節(jié)在電容器14上形成的電壓的值的電路。這樣的電荷泵電路一般還包括快速電容 器例如電容器37和38，其在電路81的運(yùn)行期間選擇性地與彼此串聯(lián)耦合或與輸入46和返 回47之間的電壓串聯(lián)耦合，以便產(chǎn)生期望的電壓以存儲在電容器14上。除了電路81以外，變換器80還包括預(yù)充電電路119，其用于將電容器14充電到 小于在輸入46和返回47之間接收的電壓的電壓。電容器14的值通常很大，以便提供電流 31 一般所需的大值電流，以便從LED16和27提供所需的光的量。電流19或31的值現(xiàn)在 通常約為2. 5安(2. 5A)，且隨著對較大的閃光強(qiáng)度的需要的增加，被預(yù)期增加到例如10安 (IOA)。例如，電容器14可具有在約0.25法拉到1.0法拉或更大之間的值。為了最小化對 電池11的消耗，預(yù)充電電路119用于在啟動電路81之前緩慢地用小值的電流給電容器14 充電。緩慢地給電容器14預(yù)充電便于從功率受限源例如鋰離子電池給大電容器充電。給電 容器14預(yù)充電最小化了當(dāng)電路81被啟動時電路81給電容器14充電所需的時間的量。電 路81由在輸入58上接收的啟動信號來啟動，而預(yù)充電電路119由在輸入57上接收的啟動 信號來啟動。此配置便于獨(dú)立于電路81的啟動或禁止的工作狀態(tài)而啟動預(yù)充電電路119。電路119包括電流源114、啟動晶體管118、包括電流鏡連接的晶體管113和117的第一電流鏡、以及包括電流鏡連接的晶體管115和116的第二電流鏡。當(dāng)輸入57上的啟 動信號通過迫使輸入57低而為有效的時，晶體管118被禁止，從而允許電流從源114流經(jīng) 晶體管113。通過晶體管113的電流迫使實(shí)質(zhì)上類似的電流通過晶體管117并通過晶體管 115流動。通過晶體管115的電流迫使實(shí)質(zhì)上相等的電流流經(jīng)晶體管116，從而也流經(jīng)輸出 59以給電容器14充電。電路119給電容器14充電，直到存儲在電容器14上的電壓實(shí)質(zhì)上 等于輸入46和47之間的電壓減去晶體管116兩端的電壓降(其一般約為幾百毫伏)。電 路119沒有來自存儲在電容器14上的電壓的反饋信號，因此，電路119不調(diào)節(jié)電容器14上 的電壓的值。由電路119提供給電容器14的電流的值由電流鏡中的晶體管尺寸比和源114 所提供的電流的值確定。電路119所提供的電流的值一般約為90到150毫安(90-150ma)， 且優(yōu)選地為約120毫安(120ma)。在電容器14被預(yù)充電之后，電路119不再給電容器14提 供電流。其后，電路81可被啟動以增加存儲在電容器14上的電壓。
為了促進(jìn)控制器45的這項(xiàng)功能，接口 75的第一和第二輸入連接到控制器45的相 應(yīng)的輸入49和50。接口 75的總線輸入通常連接到塊78的總線接口輸入。塊78的時鐘 輸出通常連接到電路83-84、91-93以及104、106和108的時鐘輸入。塊78的第一啟動輸 出連接到電路83的啟動輸入，塊78的第二啟動輸出連接到電路84的啟動輸入，塊78的第 三啟動輸出連接到電路91的啟動輸入，塊78的第四啟動輸出連接到電路92的啟動輸入， 塊78的第五啟動輸出連接到電路93的啟動輸入，塊78的第六啟動輸出連接到電路104的 啟動輸入，塊78的第七啟動輸出連接到電路106的啟動輸入，塊78的第八啟動輸出連接 到電路108的啟動輸入。電路83的啟動輸出連接到電路85的輸入86。電路91的啟動輸 出連接到電路92的另一啟動輸入，電路92具有連接到電路95的啟動輸入96的啟動輸出。 電路104的啟動輸出連接到電路106的另一啟動輸入，電路106具有連接到電路110的輸 入111的啟動輸出。晶體管41的源極公共地連接到晶體管142-147的源極、返回47和晶 體管162-169的源極。晶體管141的漏極連接到源140的第一端子，源140具有公共地連 接到晶體管131的漏極和柵極以及晶體管132-138的柵極的第二端子。晶體管131的源極 公共地連接到晶體管132-138的源極和輸出61。晶體管142的漏極連接到晶體管132的 漏極。晶體管143的漏極連接到晶體管133的漏極。晶體管134的漏極連接到晶體管144 的漏極，晶體管135的漏極連接到晶體管145的漏極，晶體管136的漏極連接到晶體管146 的漏極，晶體管137的漏極連接到晶體管147的漏極，以及晶體管138的漏極連接到晶體管 148的漏極。緩沖器121-128的輸入連接到輸入87。緩沖器121的輸出公共地連接到晶體 管142和162的柵極。緩沖器122的輸出公共地連接到晶體管143和164的輸出。緩沖器 123的輸出公共地連接到晶體管144和165的柵極。緩沖器124的輸出連接到晶體管145 和166的柵極。緩沖器125的輸出連接到晶體管146和167的柵極。緩沖器126的輸出連 接到晶體管147和168的柵極。緩沖器127的輸出連接到晶體管148和169的柵極。緩沖 器128的輸出連接到晶體管162的柵極。晶體管162的漏極連接到源160的第一端子。源 160的第二端子公共地連接到晶體管151的漏極和源極以及晶體管152-158的柵極。晶體 管151-158的源極連接到輸出62。晶體管152的漏極連接到晶體管162的漏極，晶體管153 的漏極連接到晶體管164的漏極，晶體管154的漏極連接到晶體管165的漏極，晶體管155 的漏極連接到晶體管166的漏極，晶體管156的漏極連接到晶體管167的漏極，晶體管157 的漏極連接到晶體管168的漏極，以及晶體管158的漏極連接到晶體管169的漏極。參考圖3，塊184具有連接到輸入96的啟動輸入以及連接到輸入97的數(shù)據(jù)輸入。塊184的第一 輸出連接到晶體管185的柵極，第二輸出連接到晶體管186的柵極，以及第三輸出連接到晶 體管187的柵極。晶體管185、186和187的漏極在放大器190的非反相輸入上公共地連接 到節(jié)點(diǎn)189。放大器190的反相輸入連接到輸入68，放大器190的輸出連接到輸出67。參 考176連接成接收輸入41和返回47之間的功率，并具有連接到電阻器177的第一端子的 輸出。電阻器177的第二端子公共地連接到晶體管185的源極和電阻器178的第一端子。 電阻器178的第二端子連接到電阻器179的第一端子和晶體管186的源極。晶體管187的 源極連接到電阻器180的第一端子和電阻器182的第一端子。電阻器182的第二端子連接 到返回47。電阻器180的第二端子連接到電阻器179的第二端子。圖5簡要示出在半導(dǎo)體管芯196上形成的半導(dǎo)體器件或集成電路195的實(shí)施方式 的一部分的放大平面圖?？刂破?5在管芯196上形成。管芯196還可包括在圖5中為制 圖簡單而沒有示出的其它電路?？刂破?5和器件或集成電路195通過半導(dǎo)體制造技術(shù)在 管芯196上形成，這些技術(shù)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講是公知的。鑒于上述內(nèi)容，顯然公開的是一種新的器件和方法。連同其它特征包括的是形成 多個閃光控制通道，每個閃光控制通道都具有用于接收控制字的輸入并具有控制通過光源 的電流值的輸出。通道中的兩個可用于控制通過相同的光源的兩個不同的電流值。在半導(dǎo) 體基底上形成通道減少了使用閃光控制器的系統(tǒng)的成本。使用多個閃光控制通道更精確地 控制由光源形成的光的計(jì)時和強(qiáng)度，允許將光源用于多個功能，并提供光源控制的更多的 靈活性。雖然本發(fā)明的主題是用特定的優(yōu)選實(shí)施方式來描述的，但顯然對半導(dǎo)體領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說許多替換和變化是明顯的。為了解釋的清楚，說明了通道82、90和103的優(yōu)選 實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖，然而，其它實(shí)施方式應(yīng)提供相似的操作。例如，電路85、95和110可使 用其它電路配置來控制相應(yīng)的電流17和29、19和31的值，只要這些配置響應(yīng)于控制字而 控制電流的值。由延遲電路提供的延遲和電流流動的開始之間的關(guān)系可以有其它關(guān)系和配 置。此外，可添加更多的閃光控制通道來控制更多的LED，或一些LED可并行地操作。雖然晶 體管22和32示出在控制器的外部，但在一些實(shí)施方式中，這些晶體管可包括在控制器內(nèi)， 例如在與控制器相同的基底上形成。此外，為描述清楚而始終使用“連接”這個詞，但是，其 被規(guī)定為與詞“耦合”具有相同的含義。相應(yīng)地，“連接”應(yīng)被解釋為包括直接連接或間接連 接。
1權(quán)利要求
一種用于照相機(jī)的閃光控制器，包括接口電路，其可操作地耦合成從所述閃光控制器的外部接收多個控制字；第一閃光控制通道，其配置成接收并存儲所述多個控制字中的至少第一控制字，并響應(yīng)性地將通過第一光源的第一電流控制到第一值，其中所述第一光源在所述閃光控制器的外部；以及第二閃光控制通道，其配置成接收并存儲所述多個控制字中的至少第二控制字，并響應(yīng)性地將通過所述第一光源的第二電流控制到第二值。
2.如權(quán)利要求1所述的閃光控制器，還包括第三閃光控制通道，所述第三閃光控制通 道配置成接收并存儲所述多個控制字中的至少第三控制字，并響應(yīng)性地將通過第二光源的 第三電流控制到第三值，所述第三閃光控制通道配置成響應(yīng)于所述第三控制字的值而在相 對于形成所述第二電流的第一時間開始形成所述第三電流。
3.如權(quán)利要求1所述的閃光控制器，其中所述第一閃光控制通道包括用于存儲所述第 一控制字的至少第一部分的第一存儲元件。
4.如權(quán)利要求3所述的閃光控制器，其中所述第一閃光控制通道包括第一脈沖寬度控 制電路，所述第一脈沖寬度控制電路具有用于存儲所述第一控制字的至少所述第一部分的 所述第一存儲元件，其中所述第一脈沖寬度控制電路配置成響應(yīng)于所述第一控制字的所述 第一部分而控制所述第一電流的持續(xù)時間。
5.如權(quán)利要求4所述的閃光控制器，其中所述第一閃光控制通道包括第一電流值電 路，所述第一電流值電路具有用于存儲所述第一控制字的至少第二部分的第二存儲元件， 其中所述第一電流值電路配置成響應(yīng)于所述第一控制字的所述第二部分而控制所述第一 電流的值。
6.如權(quán)利要求1所述的閃光控制器，其中所述第一閃光控制通道形成第一模擬信號， 所述第一模擬信號形成所述第一電流，且其中所述第二閃光控制通道形成第二模擬信號， 所述第二模擬信號控制所述第二電流。
7.如權(quán)利要求1所述的閃光控制器，還包括電荷泵控制器和預(yù)充電電路，所述預(yù)充電 電路配置成在啟動所述電荷泵控制器的運(yùn)行之前用第三電流將外部電容器充電到第一值， 其中所述預(yù)充電電路不包括控制存儲在所述外部電容器上的電壓值的調(diào)節(jié)器電路。
8.一種形成用于照相機(jī)的閃光控制器的方法，包括以下步驟配置所述閃光控制器的接口電路以從所述閃光控制器的外部接收多個控制字；以及配置多個閃光控制通道以接收并存儲所述多個控制字，以及響應(yīng)性地形成控制通過所 述閃光控制器外部的至少第一光源的第一電流的控制信號。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中配置多個閃光控制通道的步驟包括配置所述多個 閃光控制通道以形成控制所述第一電流的值的模擬控制信號。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中配置多個閃光控制通道的步驟包括配置所述多個 閃光控制通道的第一閃光控制通道以接收和儲存所述多個控制字中的第一控制字，并響應(yīng) 于所述第一控制字而控制通過所述第一光源的所述第一電流的計(jì)時和值。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中配置第一閃光控制通道以接收和儲存第一控制字 的步驟包括配置所述第一閃光控制通道以響應(yīng)于所述第一控制字的第一部分而確定發(fā)起 所述第一電流的時間；配置所述第一閃光控制通道以響應(yīng)于所述第一控制字的第二部分而建立所述第一電流的值；以及配置所述第一閃光控制通道以響應(yīng)于所述第一控制字的第三 部分而建立所述第一電流的持續(xù)時間。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括配置所述多個閃光控制通道中的第二閃光控制 通道以接收和儲存所述多個控制字中的第二控制字，并響應(yīng)于所述第二控制字而控制通過 所述第一光源的第二電流的計(jì)時和值。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括配置所述多個閃光控制通道中的第二閃光控制 通道以接收和儲存所述多個控制字中的第二控制字，并響應(yīng)于所述第二控制字而控制通過 第二光源的電流的計(jì)時和值，其中所述第二光源在所述閃光控制器的外部。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括配置所述第二閃光控制通道以在相對于所述第 一閃光控制通道開始形成所述第一電流的第一時間開始形成通過所述第二光源的電流，其 中所述第二閃光控制通道響應(yīng)于所述第二控制字的值而形成所述第一時間。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中配置第二閃光控制通道以接收和儲存第二控制字 的步驟包括配置所述第二閃光控制通道以響應(yīng)于所述第二控制字的第一部分而確定發(fā)起 通過所述第二光源的電流的時間；配置所述第二閃光控制通道以響應(yīng)于所述第二控制字的 第二部分而建立通過所述第二光源的電流的值；以及配置所述第二閃光控制通道以響應(yīng)于 所述第二控制字的第三部分而建立通過所述第二光源的電流的持續(xù)時間。
16.一種形成用于照相機(jī)的閃光控制器的方法，包括以下步驟配置電荷泵控制器以形成給所述閃光控制器外部的電容器充電的第一電流；以及配置預(yù)充電電路以形成給所述電容器充電的第二電流，其中所述預(yù)充電電路配置成獨(dú) 立于所述電荷泵控制器的工作狀態(tài)而被啟動，其中所述預(yù)充電電路在形成所述第二電流時 不調(diào)節(jié)所述電容器上的電壓的值。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中配置預(yù)充電電路的步驟包括配置所述預(yù)充電電 路以響應(yīng)于從所述電荷泵控制器的外部和從所述預(yù)充電電路的外部接收的控制信號而開 始形成所述第二電流。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括配置所述閃光控制器的接口電路以從所述閃光 控制器的外部接收多個控制字；以及配置多個閃光控制通道以接收和儲存所述多個控制字并響應(yīng)性地形成控制通過所述 閃光控制器外部的至少第一光源的第一電流的控制信號。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中配置多個閃光控制通道的步驟包括配置所述多 個閃光控制通道中的第一閃光控制通道以接收和儲存所述多個控制字中的第一控制字，并 響應(yīng)于所述第一控制字而控制通過所述第一光源的所述第一電流的計(jì)時和值；以及配置所述多個閃光控制通道中的第二閃光控制通道以接收和儲存所述多個控制字中 的第二控制字，并響應(yīng)于所述第二控制字而控制通過所述第一光源的第二電流的計(jì)時和 值。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括配置所述多個閃光控制通道中的第三閃光控制 通道以接收和儲存所述多個控制字中的第三控制字，并響應(yīng)于所述第三控制字而控制通過 第二光源的電流的計(jì)時和值，其中所述第二光源在所述閃光控制器的外部。
全文摘要
本發(fā)明涉及形成用于照相機(jī)的閃光控制器的方法及其結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施方式中，用于照相機(jī)的閃光控制器配置有的多個閃光控制通道，每個閃光控制通道控制通過光源的電流的值。該電流的值和計(jì)時響應(yīng)于多個閃光控制通道所接收的控制字而被控制。
文檔編號H05B33/08GK101918894SQ200880123822
公開日2010年12月15日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者邁克爾·拜蘭捷德 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司