JP3770034B2 - Photodiode array module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数チャンネルを備えたフォトダイオードアレイモジュールに関し、特に各フォトダイオードの信号読み出しを行うシフトレジスタのクロック信号配線の距離をすべてのチャンネルにおいて等しくすることによって、各チャンネル毎に発生する信号の読み出し遅延量を一定にすることが可能なフォトダイオードアレイモジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フォトダイオードアレイモジュールは、例えば入射される光源のパワースペクトラムを測定するスペクトラムアナライザのセンサーとして用いられている。
【0003】
図11は、従来のフォトダイオードアレイモジュールを用いたスペクトラムアナライザの構成図である。同図において、スペクトラムアナライザ10は、光ファイバー1から入射される入射光2を、レンズ3を介して回折格子4で回折させ、波長毎に分離されたこの回折光5をフォトダイオードアレイ6の個々のフォトダイオードF1〜F256で受光し、このフォトダイオードF1〜F256から出力される各波長毎の光パワーに対応する電気的出力信号OTS(以下、単に出力信号OTSという。)をシフトレジスタ7によって読み出し、ここで読み出された出力信号OTSをフォトダイオードF1〜F256の配列順にグラフ化することによって入射光2のパワースペクトラム8を得ることができる。
【0004】
図12は、従来のフォトダイオードアレイモジュールの構成図である。同図では256個のフォトダイオードF1〜F256から成るフォトダイオードアレイを用いたフォトダイオードアレイもジュールについて説明する。
【0005】
図12において、フォトダイオード100を構成する第1のフォトダイオードF1の出力端子は、切換スイッチSW1の固定接点cに接続され、この切換スイッチSW1の可動接点aは出力信号パッドOTPに接続され、可動接点bは共通電位に接続されている。
【0006】
また、フリップフロップX1の入力端子Dはスタート信号パッドSTPに接続され、クロック信号入力端子CKはクロック信号パッドCKPに接続されている。
【0007】
フリップフロップX1の出力端子Qと、クロック信号パッドCKPはそれぞれアンドゲートA1に入力され、このアンドゲートA1の出力は切換スイッチSW1の制御端子に入力されている。
【0008】
このような構成の切換スイッチSW1とフリップフロップX1とアンドゲートA1はフォトダイオードF1の出力信号を読み出すマルチプレクサM1を構成している。
【0009】
基板10上には、フォトダイオードアレイ100と、上記と同一構成のマルチプレクサM1〜M256が備えられ、前段のフリップフロップの出力端子Qを次段のフリップフロップの入力端子Dに順次接続すると共に、各切換スイッチSW1の可動接点aを出力信号パッドOTPに接続し、各フリップフロップのクロック信号入力端子CKをクロック信号パッドCKPに接続することによって、256チャンネルのフォトダイオードアレイモジュールが形成されている。(以下、マルチプレクサM1〜M256を総称してシフトレジスタ20という。)
【0010】
尚、クロック信号パッドCKPは、フォトダイオードアレイモジュールが形成された基板10(以下、フォトダイオードアレイモジュール10という。)に外部回路から出力されるクロック信号CKSを入力するための入力パッドであり、スタート信号パッドSTPは、外部回路から出力される読み出し開始パルス信号を入力するための入力パッドであり、出力信号パッドOTPはフォトダイオードアレイモジュール10の出力信号を外部回路に出力するための信号出力パッドである。
【0011】
このような構成のフォトダイオードアレイモジュール10では、スタート信号パッドSTPに読み出し開始パルス信号を入力することによって、このパルス信号が順次次段のフリップフロップに伝達され、切換スイッチ1から切換スイッチ256の方向に固定接点cが可動接点aに一定の時間、切換えられるため、フォトダイオードF1からフォトダイオードF256の出力信号が順次出力信号パッドOTPから出力される。
【0012】
図13フォトダイオードアレイモジュール10の波形図を示す。同図は、読み出し開始パルス信号STSと、クロック信号CKSと、フリップフロップX1、X2、X256の出力信号Q1、Q2、Q256と、アンドゲートA1、A2,A256の出力信号E1,E2,E256と、出力信号パッドOTPから出力される出力信号OTSの波形図である。
【0013】
同図において、読み出し開始パルス信号STSが入力されると、フリップフロップX1、X2、X256は、クロック信号CKSのタイミングに従って、出力信号Q1、Q2、Q256を発生する。この出力信号Q1、Q2、Q256とクロック信号CKSの論理積信号がアンドゲートA1、A2,A256から切換スイッチSW1〜SW256の制御端子に出力されるため、出力信号OTSの期間T1では、フォトダイオードF1の出力信号が出力信号パッドOTPから出力され、期間T2では、フォトダイオードF2の出力信号が出力信号パッドOTPから出力され、期間T256では、フォトダイオードF256の出力信号が出力信号パッドOTPから出力される。
【0014】
従来のフォトダイオードアレイモジュール10では、このような動作によって各チャンネルの出力信号OTSを読み出すことが可能である。ここで読み出された出力信号は例えばスペクトラムアナライザによってフォトダイオードF1〜F256の配列順にグラフ化することによって入射光のパワースペクトラムに変換することができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
フォトダイオードアレイモジュールは、光信号を扱う素子であるため出力信号の高速読み出しが不可欠である。これを実現するためにはクロック信号を高速化する必要があるが、クロック信号を高速化すると以下の問題点がある。
【0016】
フォトダイオードアレイモジュールは、多数のフォトダイオード及びマルチプレクサを直列に配列して構成されている。従って、クロック信号パッドCKPから各フリップフロップまでの配線距離が後段のフリップフロップになるに従って長くなる。
【0017】
このように、クロック信号パッドCKPから配線距離の異なる多数のフリップフロップに高速クロック信号を入力すると、基板上の配線に存在する浮遊抵抗や浮遊容量の影響によって、実際には図14に示すようにクロック信号パッドCKPからクロック信号入力端子CKまでの配線距離が長くなるに従ってフリップフロップに入力されるクロック信号CKSに遅れD1〜D256が発生する。
【0018】
従って、マルチプレクサの配列順番が後段になるに従ってアンドゲートの出力信号の遅れAD1からAD256が大きくなるため、各フォトダイオードの出力信号の読み出しにばらつきが発生する。この読み出しのばらつきは、出力信号をスペクトラムアナライザによって入射光のパワースペクトラムに変換したときにジッタとして現れてしまう。
【0019】
つまり、従来のフォトダイオードアレイモジュールは、クロック信号パッドCKPからクロック信号入力端子CKまでの配線距離の違いにより各フォトダイオードの出力信号の読み出しにばらつきが発生するという問題点があった。
【0020】
本発明は、上記課題を解決するもので、フォトダイオードアレイを構成する各フォトダイオードの出力信号の読み出しタイミングを均一にすることが可能なフォトダイオードアレイモジュールを提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために請求項1に記載の発明では、
複数のフォトダイオードから成るフォトダイオードアレイと、この複数のフォトダイオードから出力される各電気的出力信号をクロック信号のタイミングに従って順次読み出す読み出し用シフトレジスタから成る複数のチャンネルを備えたフォトダイオードアレイモジュールにおいて、
前記読み出し用シフトレジスタは、すべてのチャンネルに入力される前記クロック信号を入力する信号入力パッドから前記読み出し用シフトレジスタの各チャンネルのクロック信号入力端子までの配線距離がすべて等しくなるように構成され、奇数チャンネルのフォトダイオードの出力信号を読み出す第1のシフトレジスタと偶数チャンネルのフォトダイオードの出力信号を読み出す第2のシフトレジスタによって構成され、
前記第1、第2のシフトレジスタは、順方向と逆方向に読み出しが可能で同一構成であり、片方の読み出し方向を反転させて、前記フォトダイオードアレイの上側と下側に逆向きに配置され、
前記第1、第2のシフトレジスタの前記クロック信号を入力するそれぞれの前記信号入力パッドは、フォトダイオードアレイモジュールが形成された基板の左右対称の位置にそれぞれ設置されたことを特徴とするものである。
【0022】
このような構成によれば、クロック信号パッドから各チャンネルのマルチプレクサまでの基板上の配線に存在する浮遊抵抗や浮遊容量の値が一定となるため、各マルチプレクサに備えられたフリップフロップに入力されるクロック信号の遅れを一定とすることが可能
となる。
また、前記シフトレジスタを奇数チャンネルのフォトダイオードの出力信号と偶数チャンネルのフォトダイオードの出力信号を読み出す2個のシフトレジスタによって構成することによって、フォトダイオードの出力信号の高速読み出しが可能である。
これは、順方向と逆方向に読み出しが可能であるシフトレジスタを2個用いて、例えばフォトダイオードアレイの下側に順方向に出力信号を読み出すシフトレジスタを配置し、これによって奇数番号のフォトダイオードの出力信号を読み出し、フォトダイオードアレイの上側に逆方向に出力信号を読み出すシフトレジスタを配置し、これによって偶数番号のフォトダイオードの出力信号を読み出すことによって実現することが可能である。
このような用途に用いられるシフトレジスタは、前記クロック信号を入力する信号入力パッドをフォトダイオードアレイモジュールが形成された基板の左右対称の位置に設置することによって、左右逆方向に設置された2個のシフトレジスタに単一方向からクロック信号を入力することが可能である。
【0023】
このような構成は、請求項2のように前記クロック信号をツリー構造を成す配線によって前記読み出し用シフトレジスタの各チャンネルに入力することによって実現することが可能である。
【0024】
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記第1、第2のシフトレジスタは、
前記クロック信号が前記クロック信号入力端子に入力されるフリップフロップと、
このフリップフロップの出力と前記クロック信号とに基づいてフォトダイオードの出力信号の読み出しを制御するアンドゲートと、
順方向の読み出し時には、フリップフロップの入力端子を前段のフリップフロップの出力端子に接続し、逆方向の読み出し時には、フリップフロップの入力端子を次段のフリップフロップの出力端子に接続する切替スイッチと
を設けたことを特徴とするものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図1は本発明に係るフォトダイオードアレイモジュールの一実施例を示す構成図である。尚、同図において従来例と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0028】
図1において、フォトダイオードアレイモジュール200に備えられたフォトダイオードアレイ100は、奇数番号のフォトダイオードの出力を読み出すシフトレジスタSL2と偶数番号のフォトダイオードの出力を読み出すシフトレジスタSL3に接続されている。
【0029】
図2はシフトレジスタSL2の構成図である。同図においてマルチプレクサM1〜M256にはツリー構造を成す配線(以下、クロック配線部という。)202によってクロック信号CKSが入力されている。このツリー構造を成す配線の各分岐点にはバッファBFが備えられている。また、クロック信号パッドCKPとスタート信号パッドSTPと出力信号パッドOTPは基板201の両端に左右対称の位置に備えられている。
【0030】
クロック信号CKSを上記のようなツリー構造を成すクロック配線部202によってマルチプレクサM1〜M256に接続することによって、クロック信号パッドCKPから各マルチプレクサM1〜M256までの配線距離を統一することが可能となる。
【0031】
これによって、クロック信号パッドCKPから各マルチプレクサM1〜M256までの基板上の配線に存在する浮遊抵抗や浮遊容量の値が一定となるため、図3に示すように各マルチプレクサM1〜M256に備えられたフリップフロップX1〜X256に入力されるクロック信号CKSの遅れD1〜D256が一定となる。
【0032】
従って、各フォトダイオードの出力信号の読み出しタイミングが均一となるためこの出力信号をスペクトラムアナライザによってパワースペクトラムに変換したときにジッタが発生しない。
【0033】
また、シフトレジスタSL2は、上述にように各フォトダイオードの出力信号の読み出しタイミングが均一であるため、これと同一構成のシフトレジスタSL3を用いてフォトダイオードアレイ100の出力信号を上下方向から読み出すことが可能となる。これによって出力信号の読み出しを高速化することができる。
【0034】
このような構成のフォトダイオードアレイモジュールを実現するためには、シフトレジスタSL2またはSL3のいずれかのシフトレジスタの読み出し方向を反転させる必要があるが、これは図4のような構成で実現することができる。
【0035】
図4において、スタート信号パッドSTPは切換スイッチSWD1の可動接点bに接続され、この切換スイッチSWD1の固定接点cはフリップフロップX1の入力端子Dに接続されている。
【0036】
また、切換スイッチSWD1の可動接点aは、次段のフリップフロップX2の出力端子Qに接続されている。
【0037】
フリップフロップX2の入力端子Dに固定接点cを接続された切換スイッチSWD2の可動接点bは前段のリップフロップX2の出力端子Qに接続され、可動接点aは、次段のフリップフロップX3の出力端子Qに接続されている。
【0038】
以下、同様の接続形態で切換スイッチSWD3〜SWD256がフリップフロップX3〜X256に接続されている。また最終段のフリップフロップX256に接続された切換スイッチSWD256の可動接点aはスタート信号パッドSTPに接続されている。
【0039】
また、切換スイッチSWD1〜SWD256の制御端子は、切換信号入力パッドSLPに接続されている。この切換信号入力パッドSLPには外部回路から入力される切換信号SLが入力され、この切換信号SLがハイの時、スイッチSWD1〜SWD256の固定接点cが可動接点bに接続され、ローの時、スイッチSWD1〜SWD256の固定接点cが可動接点aに接続される。
【0040】
このような構成のシフトレジスタSF2、SF3では、切換信号SLをハイにすることによって、フリップフロップX1〜X256の接続形態が図11と同様になり、切換信号SLをローにすることによって、フリップフロップX1〜X256の接続形態がすべて逆方向に接続される。
【0041】
従って、図3のような構成のフォトダイオードアレイモジュールでは、切換信号SLによって、フォトダイオードアレイモジュールの読み出し方向を制御することが可能である。
【0042】
また更に、クロック信号パッドCKPとスタート信号パッドSTPと出力信号パッドOTPと切換信号入力パッドSLPを基板の両端に左右対称の位置に備えることによって、図1のように2個のシフトレジスタを逆向きに配置した場合に、左右端のいずれの側からでも1方向からクロック信号CKSとスタート信号STSを入力することが可能であり、左右端のいずれの側からでも1方向から出力信号OTSを取り出すことが可能となる。
【0043】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項1に記載の発明では、各マルチプレクサに備えられたフリップフロップに入力されるクロック信号の遅れを一定とすることが可能となるため、各フォトダイオードの出力信号の読み出しタイミングが均一となり、出力信号をパワースペクトラムに変換したときのジッタの発生を抑えることが可能となる。
また、前記シフトレジスタを奇数チャンネルのフォトダイオードの出力信号と偶数チャンネルのフォトダイオードの出力信号を読み出す2個のシフトレジスタによって構成することによって、フォトダイオードの出力信号を高速読み出しすることが可能となる。
また、このような構成は、順方向と逆方向に読み出しが可能であるシフトレジスタを2個用いて、例えばフォトダイオードアレイの下側に順方向に出力信号を読み出すシフトレジスタを配置し、これによって奇数番号のフォトダイオードの出力信号を読み出し、フォトダイオードアレイの上側に逆方向に出力信号を読み出すシフトレジスタを配置し、これによって偶数番号のフォトダイオードの出力信号を読み出すことによって実現することが可能である。
また、このような用途に用いられるシフトレジスタは、前記クロック信号を入力する信
号入力パッドをフォトダイオードアレイモジュールが形成された基板の左右対称の位置に設置することによって、左右逆方向に設置された2個のシフトレジスタに単一方向からクロック信号を入力することが可能である。
【0045】
このような構成は、請求項2のように前記クロック信号をツリー構造を成す配線によって前記読み出し用シフトレジスタの各チャンネルに入力することによって簡単に実現することが可能である
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフォトダイオードアレイモジュールの一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明に係るシフトレジスタの構成図である。
【図3】本発明に係るフォトダイオードアレイモジュールの波形図である。
【図4】スペクトラムアナライザの構成図である。
【図5】従来のフォトダイオードアレイモジュールの一例を示す構成図である。
【図6】従来のフォトダイオードアレイモジュールの一例を示す構成図である。
【図7】従来のフォトダイオードアレイモジュールの波形図である。
【図8】従来のフォトダイオードアレイモジュールの波形図である。
【符号の説明】
100 フォトダイオードアレイ
SF1、SF2、SF3 シフトレジスタ
10、200 フォトダイオードアレイモジュール
CKP クロック信号パッド
STP スタート信号パッド
OTP 出力信号パッド
SLP 切換信号パッド
SW1〜SW256、SWD1〜SWD256 切換スイッチ
X1〜X256 フリップフロップ
A1〜A256 アンドゲート
M1〜M256 マルチプレクサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photodiode array module having a plurality of channels, and in particular, by making the distance of clock signal wiring of a shift register for reading signals of each photodiode equal in all channels, The present invention relates to a photodiode array module capable of making a read delay amount constant.
[0002]
[Prior art]
The photodiode array module is used as a sensor of a spectrum analyzer that measures the power spectrum of an incident light source, for example.
[0003]
FIG. 11 is a configuration diagram of a spectrum analyzer using a conventional photodiode array module. In the figure, a
[0004]
FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional photodiode array module. In the same figure, a photodiode array using a photodiode array composed of 256 photodiodes F1 to F256 will be described.
[0005]
In FIG. 12, the output terminal of the first photodiode F1 constituting the
[0006]
The input terminal D of the flip-flop X1 is connected to the start signal pad STP, and the clock signal input terminal CK is connected to the clock signal pad CKP.
[0007]
The output terminal Q of the flip-flop X1 and the clock signal pad CKP are each input to the AND gate A1, and the output of the AND gate A1 is input to the control terminal of the changeover switch SW1.
[0008]
The change-over switch SW1, the flip-flop X1, and the AND gate A1 having such a configuration constitute a multiplexer M1 that reads the output signal of the photodiode F1.
[0009]
On the
[0010]
The clock signal pad CKP is an input pad for inputting the clock signal CKS output from the external circuit to the
[0011]
In the
[0012]
13 shows a waveform diagram of the
[0013]
In the figure, when a read start pulse signal STS is input, flip-flops X1, X2, and X256 generate output signals Q1, Q2, and Q256 according to the timing of the clock signal CKS. Since the logical product signals of the output signals Q1, Q2, Q256 and the clock signal CKS are output from the AND gates A1, A2, A256 to the control terminals of the changeover switches SW1 to SW256, the photodiode F1 is output during the period T1 of the output signal OTS. Is output from the output signal pad OTP. In the period T2, the output signal of the photodiode F2 is output from the output signal pad OTP. In the period T256, the output signal of the photodiode F256 is output from the output signal pad OTP. .
[0014]
In the conventional
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Since the photodiode array module is an element that handles optical signals, high-speed reading of output signals is indispensable. In order to realize this, it is necessary to speed up the clock signal. However, if the clock signal is speeded up, there are the following problems.
[0016]
The photodiode array module is configured by arranging a large number of photodiodes and multiplexers in series. Therefore, the wiring distance from the clock signal pad CKP to each flip-flop becomes longer as the flip-flop in the subsequent stage becomes.
[0017]
As described above, when a high-speed clock signal is input from the clock signal pad CKP to a large number of flip-flops having different wiring distances, actually, as illustrated in FIG. As the wiring distance from the clock signal pad CKP to the clock signal input terminal CK increases, delays D1 to D256 occur in the clock signal CKS input to the flip-flop.
[0018]
Therefore, since the delay of AD output signals AD1 to AD256 increases as the order of arrangement of the multiplexers becomes later, variations occur in reading out the output signals of the respective photodiodes. This variation in readout appears as jitter when the output signal is converted into a power spectrum of incident light by a spectrum analyzer.
[0019]
That is, the conventional photodiode array module has a problem in that the output signal of each photodiode varies depending on the wiring distance from the clock signal pad CKP to the clock signal input terminal CK.
[0020]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a photodiode array module that can make the output signal readout timing of each photodiode constituting the photodiode array uniform.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, in the invention described in
In a photodiode array module having a plurality of channels including a photodiode array composed of a plurality of photodiodes and a read shift register for sequentially reading out each electrical output signal output from the plurality of photodiodes according to the timing of a clock signal ,
The read shift register is configured such that all wiring distances from the signal input pad for inputting the clock signal input to all channels to the clock signal input terminal of each channel of the read shift register are equal, A first shift register for reading out the output signal of the odd-numbered channel photodiode and a second shift register for reading out the output signal of the even-numbered channel photodiode;
The first and second shift registers can be read in the forward direction and the reverse direction and have the same configuration . The first and second shift registers are arranged in the opposite direction on the upper and lower sides of the photodiode array by inverting one of the read directions. ,
The first, each of the signal input pad for inputting the clock signal of the second shift register, characterized in that disposed at positions symmetric substrate photodiode array module is formed is there.
[0022]
According to such a configuration, since the values of the floating resistance and the floating capacitance existing in the wiring on the substrate from the clock signal pad to the multiplexer of each channel are constant, they are input to the flip-flops provided in each multiplexer. The delay of the clock signal can be made constant.
The shift register is composed of two shift registers that read out the output signal of the odd-numbered channel photodiode and the output signal of the even-numbered channel photodiode, whereby the photodiode output signal can be read at high speed.
This is because two shift registers that can be read in the forward direction and the reverse direction are used, for example, a shift register that reads an output signal in the forward direction is arranged below the photodiode array, and thus an odd-numbered photodiode is arranged. This is realized by arranging a shift register for reading out the output signal of No. 1 and reading the output signal in the reverse direction above the photodiode array, thereby reading out the output signals of even-numbered photodiodes.
Two shift registers used for such applications are installed in opposite directions by installing signal input pads for inputting the clock signals at symmetrical positions on the substrate on which the photodiode array module is formed. It is possible to input a clock signal from a single direction to these shift registers.
[0023]
Such a configuration can be realized by inputting the clock signal to each channel of the read shift register through wiring having a tree structure as in
[0024]
The invention according to
Said first, second shift register,
A flip-flop receives the clock signal to the clock signal input terminal,
An AND gate that controls reading of the output signal of the photodiode based on the output of the flip-flop and the clock signal;
When reading in the forward direction, connect the input terminal of the flip-flop to the output terminal of the previous flip-flop, and when reading in the reverse direction, connect the switch that connects the input terminal of the flip-flop to the output terminal of the next-stage flip-flop. It is characterized by providing.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a photodiode array module according to the present invention. In the figure, the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0028]
In FIG. 1, the
[0029]
FIG. 2 is a configuration diagram of the shift register SL2. In the figure, a clock signal CKS is input to multiplexers M1 to M256 by wiring (hereinafter referred to as a clock wiring section) 202 having a tree structure. A buffer BF is provided at each branch point of the wiring forming the tree structure. Further, the clock signal pad CKP, the start signal pad STP, and the output signal pad OTP are provided at symmetrical positions on both ends of the substrate 201.
[0030]
By connecting the clock signal CKS to the multiplexers M1 to M256 by the
[0031]
As a result, the values of the stray resistance and stray capacitance existing in the wiring on the substrate from the clock signal pad CKP to each of the multiplexers M1 to M256 are constant, so that the multiplexers M1 to M256 are provided as shown in FIG. Delays D1 to D256 of the clock signal CKS input to the flip-flops X1 to X256 are constant.
[0032]
Accordingly, since the readout timing of the output signal of each photodiode becomes uniform, no jitter occurs when this output signal is converted into a power spectrum by a spectrum analyzer.
[0033]
Further, as described above, since the read timing of the output signal of each photodiode is uniform in the shift register SL2, the output signal of the
[0034]
In order to realize the photodiode array module having such a configuration, it is necessary to reverse the reading direction of either the shift register SL2 or SL3, which is realized by the configuration as shown in FIG. Can do.
[0035]
In FIG. 4, the start signal pad STP is connected to the movable contact b of the changeover switch SWD1, and the fixed contact c of the changeover switch SWD1 is connected to the input terminal D of the flip-flop X1.
[0036]
The movable contact a of the changeover switch SWD1 is connected to the output terminal Q of the flip-flop X2 at the next stage.
[0037]
The movable contact b of the changeover switch SWD2 having the fixed contact c connected to the input terminal D of the flip-flop X2 is connected to the output terminal Q of the preceding lip flop X2, and the movable contact a is the output terminal of the next flip-flop X3. Connected to Q.
[0038]
Hereinafter, the selector switches SWD3 to SWD256 are connected to the flip-flops X3 to X256 in the same connection form. The movable contact a of the changeover switch SWD256 connected to the final flip-flop X256 is connected to the start signal pad STP.
[0039]
The control terminals of the changeover switches SWD1 to SWD256 are connected to the changeover signal input pad SLP. A switching signal SL input from an external circuit is input to the switching signal input pad SLP. When the switching signal SL is high, the fixed contact c of the switches SWD1 to SWD256 is connected to the movable contact b, and when the switching signal SL is low, The fixed contact c of the switches SWD1 to SWD256 is connected to the movable contact a.
[0040]
In the shift registers SF2 and SF3 having such a configuration, when the switching signal SL is made high, the connection form of the flip-flops X1 to X256 becomes the same as in FIG. 11, and by making the switching signal SL low, the flip-flops All the connection forms of X1 to X256 are connected in the reverse direction.
[0041]
Therefore, in the photodiode array module configured as shown in FIG. 3, the readout direction of the photodiode array module can be controlled by the switching signal SL.
[0042]
Furthermore, by providing the clock signal pad CKP, the start signal pad STP, the output signal pad OTP, and the switching signal input pad SLP at symmetrical positions on both ends of the substrate, the two shift registers are reversed as shown in FIG. In this case, the clock signal CKS and the start signal STS can be input from one direction from either side of the left and right ends, and the output signal OTS can be extracted from one direction from either side of the left and right ends. Is possible.
[0043]
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
[0044]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, the delay of the clock signal input to the flip-flop provided in each multiplexer can be made constant, so that the readout timing of the output signal of each photodiode becomes uniform, and the output It is possible to suppress the occurrence of jitter when a signal is converted into a power spectrum.
Further, the shift register is constituted by two shift registers that read out the output signal of the odd-numbered channel photodiode and the output signal of the even-numbered channel photodiode, so that the photodiode output signal can be read at high speed. .
Further, such a configuration uses two shift registers that can read in the forward direction and the reverse direction, for example, arranges a shift register that reads an output signal in the forward direction below the photodiode array, and thereby It is possible to realize by reading out the output signal of the odd-numbered photodiode and arranging the shift register that reads the output signal in the reverse direction on the upper side of the photodiode array, thereby reading out the output signal of the even-numbered photodiode is there.
In addition, a shift register used for such a purpose is a signal for inputting the clock signal.
It is possible to input a clock signal from a single direction to two shift registers installed in opposite directions by installing the signal input pad at a symmetrical position on the substrate on which the photodiode array module is formed. is there.
[0045]
Such a configuration can be easily realized by inputting the clock signal to each channel of the read shift register through a wiring having a tree structure as in claim 2. ]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a photodiode array module according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a shift register according to the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram of a photodiode array module according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a spectrum analyzer.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional photodiode array module.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional photodiode array module.
FIG. 7 is a waveform diagram of a conventional photodiode array module.
FIG. 8 is a waveform diagram of a conventional photodiode array module.
[Explanation of symbols]
100 photodiode array SF1, SF2,
Claims (3)
前記読み出し用シフトレジスタは、すべてのチャンネルに入力される前記クロック信号を入力する信号入力パッドから前記読み出し用シフトレジスタの各チャンネルのクロック信号入力端子までの配線距離がすべて等しくなるように構成され、奇数チャンネルのフォトダイオードの出力信号を読み出す第1のシフトレジスタと偶数チャンネルのフォトダイオードの出力信号を読み出す第2のシフトレジスタによって構成され、
前記第1、第2のシフトレジスタは、順方向と逆方向に読み出しが可能で同一構成であり、片方の読み出し方向を反転させて、前記フォトダイオードアレイの上側と下側に逆向きに配置され、
前記第1、第2のシフトレジスタの前記クロック信号を入力するそれぞれの前記信号入力パッドは、フォトダイオードアレイモジュールが形成された基板の左右対称の位置にそれぞれ設置されたことを特徴とするフォトダイオードアレイモジュール。In a photodiode array module having a plurality of channels including a photodiode array composed of a plurality of photodiodes and a read shift register for sequentially reading out each electrical output signal output from the plurality of photodiodes according to the timing of a clock signal ,
The read shift register is configured such that all wiring distances from the signal input pad for inputting the clock signal input to all channels to the clock signal input terminal of each channel of the read shift register are equal, A first shift register for reading out the output signal of the odd-numbered channel photodiode and a second shift register for reading out the output signal of the even-numbered channel photodiode;
The first and second shift registers can be read in the forward direction and in the reverse direction and have the same configuration . The first and second shift registers are arranged in the opposite direction on the upper and lower sides of the photodiode array by inverting one of the read directions. ,
The first, each of the signal input pad for inputting the clock signal of the second shift register, a photodiode, characterized in that disposed at positions symmetric substrate photodiode array module is formed Array module.
前記クロック信号が前記クロック信号入力端子に入力されるフリップフロップと、
このフリップフロップの出力と前記クロック信号とに基づいてフォトダイオードの出力信号の読み出しを制御するアンドゲートと、
順方向の読み出し時には、フリップフロップの入力端子を前段のフリップフロップの出力端子に接続し、逆方向の読み出し時には、フリップフロップの入力端子を次段のフリップフロップの出力端子に接続する切替スイッチと
を設けたことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオードアレイモジュール。 Said first, second shift register,
A flip-flop receives the clock signal to the clock signal input terminal,
An AND gate that controls reading of the output signal of the photodiode based on the output of the flip-flop and the clock signal;
When reading in the forward direction, connect the input terminal of the flip-flop to the output terminal of the previous flip-flop, and when reading in the reverse direction, connect the switch that connects the input terminal of the flip-flop to the output terminal of the next-stage flip-flop. The photodiode array module according to claim 1, wherein the photodiode array module is provided.
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