JP3531422B2 - 赤外線検出器及び赤外線アレイ - Google Patents
赤外線検出器及び赤外線アレイInfo
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、温度によって抵
抗が変化するような材料を使った感熱抵抗体で入射赤外
線を検知する赤外線検出器に関するものである。
抗が変化するような材料を使った感熱抵抗体で入射赤外
線を検知する赤外線検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の赤外線検出器の回路図で
ある。図において、１は赤外線の入射による温度変化を
感知する感熱抵抗体、２は感熱抵抗体１にバイアスをか
けるための電流源、３はノードａでの電位変化を増幅す
る増幅器である。また図８は、上記図７のようなボロメ
ータ型赤外線検出器を示す構成図である。図において、
４はシリコン基板、５はＭＯＳ集積回路である。感熱抵
抗体１は、温度による抵抗変化率の大きい材料を用いて
いる。また、感熱抵抗体１の温度を効率的に上昇させる
ために、図に示すようにマイクロマシニング技術を用い
て基板と感熱抵抗体１とを分離して、感熱抵抗体１の熱
がシリコン基板４へ逃げないように断熱構造が採られて
いる。
ある。図において、１は赤外線の入射による温度変化を
感知する感熱抵抗体、２は感熱抵抗体１にバイアスをか
けるための電流源、３はノードａでの電位変化を増幅す
る増幅器である。また図８は、上記図７のようなボロメ
ータ型赤外線検出器を示す構成図である。図において、
４はシリコン基板、５はＭＯＳ集積回路である。感熱抵
抗体１は、温度による抵抗変化率の大きい材料を用いて
いる。また、感熱抵抗体１の温度を効率的に上昇させる
ために、図に示すようにマイクロマシニング技術を用い
て基板と感熱抵抗体１とを分離して、感熱抵抗体１の熱
がシリコン基板４へ逃げないように断熱構造が採られて
いる。
【０００３】次に動作について説明する。赤外線が感熱
抵抗体１に入射すると、感熱抵抗体１の抵抗値が変化
し、変化の割合に応じてノードａの電位が変化する。ノ
ードａの電位変化は増幅器３で増幅され信号として読み
出される。このようにして、赤外線の入射を、感熱抵抗
体１に印加されたバイアス電圧の変化として観察するこ
とができる。
抵抗体１に入射すると、感熱抵抗体１の抵抗値が変化
し、変化の割合に応じてノードａの電位が変化する。ノ
ードａの電位変化は増幅器３で増幅され信号として読み
出される。このようにして、赤外線の入射を、感熱抵抗
体１に印加されたバイアス電圧の変化として観察するこ
とができる。
【０００４】なお、図示していないが、上記のような赤
外線検出器は、行、列に配置して２次元に集積化された
赤外線アレイを形成する。各画素に配置された感熱抵抗
体１が、アレイ表面に入射した赤外線から映像信号を取
り出すことができるので、夜間撮影などが可能となる。
外線検出器は、行、列に配置して２次元に集積化された
赤外線アレイを形成する。各画素に配置された感熱抵抗
体１が、アレイ表面に入射した赤外線から映像信号を取
り出すことができるので、夜間撮影などが可能となる。
【０００５】また、上記のようなボロメータ型赤外線検
出器は、抵抗の温度変化を利用しているため、赤外線の
入射による温度変化以上に、検出器周辺の環境温度の変
化によって出力電圧の大きさが変化してしまい、動作の
安定性に問題がある。そこで、赤外線検出器に温調器な
どの外部装置を取り付けて環境温度を安定させ、入射赤
外線による温度変化のみに応じて出力電圧が変動するよ
うにしている。
出器は、抵抗の温度変化を利用しているため、赤外線の
入射による温度変化以上に、検出器周辺の環境温度の変
化によって出力電圧の大きさが変化してしまい、動作の
安定性に問題がある。そこで、赤外線検出器に温調器な
どの外部装置を取り付けて環境温度を安定させ、入射赤
外線による温度変化のみに応じて出力電圧が変動するよ
うにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の赤外線検出器は
以上のように構成されているので、温調器の設置による
コストの増加、組立工程の複雑化といった問題点があっ
た。また、温調器を設置しても、温調器の性能によって
制御温度にはある程度の振幅があるため、長時間安定し
て動作させることが困難であるという問題点があった。
以上のように構成されているので、温調器の設置による
コストの増加、組立工程の複雑化といった問題点があっ
た。また、温調器を設置しても、温調器の性能によって
制御温度にはある程度の振幅があるため、長時間安定し
て動作させることが困難であるという問題点があった。
【０００７】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、コストが安く且つ長時間安定した動
作が可能な赤外線検出器を得ることを目的とする。ま
た、本発明の赤外線検出器を搭載して、長時間安定して
撮像が可能な赤外線アレイを得ること目的とする。
になされたもので、コストが安く且つ長時間安定した動
作が可能な赤外線検出器を得ることを目的とする。ま
た、本発明の赤外線検出器を搭載して、長時間安定して
撮像が可能な赤外線アレイを得ること目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る赤外線検
出器は、赤外線の入射による温度変化と環境温度の変化
とを感知する第一の感熱抵抗体、環境温度の変化を感知
する第二の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗体の抵抗値
で決まる電位と基準電位との差を増幅する差動増幅器、
この差動増幅器の出力によって第一の感熱抵抗体に流れ
る電流を制御する電流源を備え、電流源は、環境温度の
変化による差動増幅器の出力変動分に応じた電流を第一
の感熱抵抗体に流し、第一の感熱抵抗体が赤外線の入射
による温度変化による電位変動のみを検出できるように
したものである。
出器は、赤外線の入射による温度変化と環境温度の変化
とを感知する第一の感熱抵抗体、環境温度の変化を感知
する第二の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗体の抵抗値
で決まる電位と基準電位との差を増幅する差動増幅器、
この差動増幅器の出力によって第一の感熱抵抗体に流れ
る電流を制御する電流源を備え、電流源は、環境温度の
変化による差動増幅器の出力変動分に応じた電流を第一
の感熱抵抗体に流し、第一の感熱抵抗体が赤外線の入射
による温度変化による電位変動のみを検出できるように
したものである。
【０００９】また、赤外線の入射による温度変化と環境
温度の変化とを感知する第一の感熱抵抗体、環境温度の
変化を感知する第二の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗
体の抵抗値で決まる電位によって第一の感熱抵抗体に流
れる電流を制御する電流源を備え、電流源は、環境温度
の変化による第二の感熱抵抗体の電位変動分に応じた電
流を第一の感熱抵抗体に流し、第一の感熱抵抗体が赤外
線の入射による温度変化による電位変動のみを検出でき
るようにしたものである。
温度の変化とを感知する第一の感熱抵抗体、環境温度の
変化を感知する第二の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗
体の抵抗値で決まる電位によって第一の感熱抵抗体に流
れる電流を制御する電流源を備え、電流源は、環境温度
の変化による第二の感熱抵抗体の電位変動分に応じた電
流を第一の感熱抵抗体に流し、第一の感熱抵抗体が赤外
線の入射による温度変化による電位変動のみを検出でき
るようにしたものである。
【００１０】また、この発明に係る赤外線アレイは、請
求項１または２記載の赤外線検出器を搭載したものであ
る。
求項１または２記載の赤外線検出器を搭載したものであ
る。
【００１１】また、第一の感熱抵抗体と第二の感熱抵抗
体とが各画素に配置されているものである。
体とが各画素に配置されているものである。
【００１２】
実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１による赤
外線検出器の回路図である。図において、１１は赤外線
の入射による温度変化を感知する第一の感熱抵抗体、１
２は赤外線の入射による温度変化は感知せず環境温度の
変化のみを感知する第二の感熱抵抗体、２１はＭＯＳト
ランジスタで構成され、ドレインが第一の感熱抵抗体１
１に接続された第一の電流源、２２は第一の電流源２１
と同じくＭＯＳトランジスタで構成され、ゲートが第一
の電流源２１に、ドレインが第二の感熱抵抗体１２に接
続された第二の電流源、６は差動増幅器、７はコンデン
サである。また、ａ、ｂはノード、ｃは基準電位の入
力、ｄは赤外線検出器の出力である。また図２は、上記
図１の赤外線検出器の断面図である。
外線検出器の回路図である。図において、１１は赤外線
の入射による温度変化を感知する第一の感熱抵抗体、１
２は赤外線の入射による温度変化は感知せず環境温度の
変化のみを感知する第二の感熱抵抗体、２１はＭＯＳト
ランジスタで構成され、ドレインが第一の感熱抵抗体１
１に接続された第一の電流源、２２は第一の電流源２１
と同じくＭＯＳトランジスタで構成され、ゲートが第一
の電流源２１に、ドレインが第二の感熱抵抗体１２に接
続された第二の電流源、６は差動増幅器、７はコンデン
サである。また、ａ、ｂはノード、ｃは基準電位の入
力、ｄは赤外線検出器の出力である。また図２は、上記
図１の赤外線検出器の断面図である。
【００１３】図２に示すように、第一の感熱抵抗体１１
は、例えばマイクロマシニング技術を応用して、検出器
を支持するシリコン基板４と熱的に分離した構造上に設
置し、赤外線の入射によって容易に温度変化が起こるよ
うな構造になっている。一方、第二の感熱抵抗体１２は
シリコン基板４上に設置してあるので、赤外線が入射し
てもそのときの熱は大熱容量体であるシリコン基板４へ
と伝わり、容易に温度変化が起こらないような構造とな
っている。このように各感熱抵抗体を構成することによ
り、第一の感熱抵抗体１１の抵抗値は、赤外線の入射に
よる温度変化と検出器の環境温度とで決定され、第二の
感熱抵抗体１２の抵抗値は環境温度のみで決定される。
は、例えばマイクロマシニング技術を応用して、検出器
を支持するシリコン基板４と熱的に分離した構造上に設
置し、赤外線の入射によって容易に温度変化が起こるよ
うな構造になっている。一方、第二の感熱抵抗体１２は
シリコン基板４上に設置してあるので、赤外線が入射し
てもそのときの熱は大熱容量体であるシリコン基板４へ
と伝わり、容易に温度変化が起こらないような構造とな
っている。このように各感熱抵抗体を構成することによ
り、第一の感熱抵抗体１１の抵抗値は、赤外線の入射に
よる温度変化と検出器の環境温度とで決定され、第二の
感熱抵抗体１２の抵抗値は環境温度のみで決定される。
【００１４】次に動作について説明する。例えばある温
度（常温など）でノードａの電位が基準電位ｃと同じに
なるように差動増幅器６を設計しておく。この時、基準
電位ｃは出力ｄの電位と同程度としておくことが望まし
い。今、各感熱抵抗体が負の温度係数を持つとし、検出
器周辺の環境温度が上昇した場合、第一の感熱抵抗体１
１及び第二の感熱抵抗体１２の抵抗値は減少して、ノー
ドａ及び出力ｄの電位も減少する。これにより、ノード
ａの電位と基準電位ｃとの間には電位差が生じるため、
ノードｂの電位は、差動増幅器６のオフセット電圧から
上記電位差に応じて減少する。ノードｂの電位が減少す
ることにより、第一の電流源２１及び第二の電流源２２
のゲート−ソース間電圧は大きくなる。従って、第一の
電流源２１及び第二の電流源２２のソース−ドレイン間
の電流は増加して、結果的に、ノードａ及び出力ｄの電
位は再び上昇して基準電位ｃに近づく。出力ｄは、基準
電位ｃとほぼ同程度の電位を維持したまま、引き続き、
入射赤外線による温度変化に対応した抵抗変化分のみ電
位変化させることができる。つまり、第一の電流源２１
は、環境温度が変化しても、第一の感熱抵抗体１１にか
かる電圧が環境温度によって変化しないように、差動増
幅器６からの出力、即ち第二の感熱抵抗体１２の電位変
化分に応じて第一の感熱抵抗体１１に電流を流す。
度（常温など）でノードａの電位が基準電位ｃと同じに
なるように差動増幅器６を設計しておく。この時、基準
電位ｃは出力ｄの電位と同程度としておくことが望まし
い。今、各感熱抵抗体が負の温度係数を持つとし、検出
器周辺の環境温度が上昇した場合、第一の感熱抵抗体１
１及び第二の感熱抵抗体１２の抵抗値は減少して、ノー
ドａ及び出力ｄの電位も減少する。これにより、ノード
ａの電位と基準電位ｃとの間には電位差が生じるため、
ノードｂの電位は、差動増幅器６のオフセット電圧から
上記電位差に応じて減少する。ノードｂの電位が減少す
ることにより、第一の電流源２１及び第二の電流源２２
のゲート−ソース間電圧は大きくなる。従って、第一の
電流源２１及び第二の電流源２２のソース−ドレイン間
の電流は増加して、結果的に、ノードａ及び出力ｄの電
位は再び上昇して基準電位ｃに近づく。出力ｄは、基準
電位ｃとほぼ同程度の電位を維持したまま、引き続き、
入射赤外線による温度変化に対応した抵抗変化分のみ電
位変化させることができる。つまり、第一の電流源２１
は、環境温度が変化しても、第一の感熱抵抗体１１にか
かる電圧が環境温度によって変化しないように、差動増
幅器６からの出力、即ち第二の感熱抵抗体１２の電位変
化分に応じて第一の感熱抵抗体１１に電流を流す。
【００１５】以上のように、本実施の形態によれば、環
境温度によって第一の感熱抵抗体１１及び第二の感熱抵
抗体１２の抵抗値が変動しても、出力電圧は常に基準電
位程度になり、入射赤外線による温度変化のみに応じて
出力電圧を変動させることができる。従って、上記従来
例のように、温調器などの外部装置を設置する必要はな
いため、コストが安く且つ長時間安定した動作が可能で
ある。また、温調器を設置したとしても、温調器の性能
に左右されず、長時間安定した動作が可能である。
境温度によって第一の感熱抵抗体１１及び第二の感熱抵
抗体１２の抵抗値が変動しても、出力電圧は常に基準電
位程度になり、入射赤外線による温度変化のみに応じて
出力電圧を変動させることができる。従って、上記従来
例のように、温調器などの外部装置を設置する必要はな
いため、コストが安く且つ長時間安定した動作が可能で
ある。また、温調器を設置したとしても、温調器の性能
に左右されず、長時間安定した動作が可能である。
【００１６】なお、上記図１に示すように、ノードｂと
第一の電流源２１との間にコンデンサ７を接続すれば、
急激な温度変化によるノードｂにかかる電位の急激な変
動を抑えることが可能になり、各電流源で発生するノイ
ズを抑えることができる。
第一の電流源２１との間にコンデンサ７を接続すれば、
急激な温度変化によるノードｂにかかる電位の急激な変
動を抑えることが可能になり、各電流源で発生するノイ
ズを抑えることができる。
【００１７】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形
態２による赤外線検出器の回路図である。上記実施の形
態１と異なる点は差動増幅器６が無い点である。
態２による赤外線検出器の回路図である。上記実施の形
態１と異なる点は差動増幅器６が無い点である。
【００１８】次に動作について説明する。基本的な動作
は、上記実施の形態１と同様である。今、各感熱抵抗体
が負の温度係数を持つとし、検出器周辺の環境温度が上
昇した場合、負の抵抗温度係数をもつ第一の感熱抵抗体
１１及び第二の感熱抵抗体１２の抵抗値は減少し、ノー
ドａ及び出力ｄの電位は減少する。ノードａの電位の低
下によりノードｂの電位も低下するため、第一の電流源
２１及び第二の電流源２２のゲート−ソース間電圧は大
きくなる。従って、第一の電流源２１及び第二の電流源
２２のソース−ドレイン間の電流は増加し、ノードａ及
び出力ｄの電位は再び上昇して、結果的に環境温度の変
動によるノードａ、ｂでの変動は小さくなる。
は、上記実施の形態１と同様である。今、各感熱抵抗体
が負の温度係数を持つとし、検出器周辺の環境温度が上
昇した場合、負の抵抗温度係数をもつ第一の感熱抵抗体
１１及び第二の感熱抵抗体１２の抵抗値は減少し、ノー
ドａ及び出力ｄの電位は減少する。ノードａの電位の低
下によりノードｂの電位も低下するため、第一の電流源
２１及び第二の電流源２２のゲート−ソース間電圧は大
きくなる。従って、第一の電流源２１及び第二の電流源
２２のソース−ドレイン間の電流は増加し、ノードａ及
び出力ｄの電位は再び上昇して、結果的に環境温度の変
動によるノードａ、ｂでの変動は小さくなる。
【００１９】ただしこの効果は、第一の電流源２１及び
第二の電流源２２の電流駆動能力が大きいほど効果的に
なる。電流駆動能力は、ＭＯＳトランジスタにゲート電
圧を印加したときのソース−ドレイン電流を流す能力を
示すものである。上記実施の形態１では、第二の感熱抵
抗体２２の抵抗値が大きく変化し、ノードａでの電位が
大きく変化しても、差動増幅器６により基準電位ｃとの
差分をとるため、該変化がそのまま各電流源の電流を制
御することはない。しかし、本実施の形態では、差動増
幅器６が無いため、ノードａで大きく電位が変化した場
合、該変化がそのまま各電流源の電流を制御することに
なるので、第一の電流源２１及び第二の電流源２２の電
流駆動能力が大きくなければ、電位変動分の電流を流す
ことができない。
第二の電流源２２の電流駆動能力が大きいほど効果的に
なる。電流駆動能力は、ＭＯＳトランジスタにゲート電
圧を印加したときのソース−ドレイン電流を流す能力を
示すものである。上記実施の形態１では、第二の感熱抵
抗体２２の抵抗値が大きく変化し、ノードａでの電位が
大きく変化しても、差動増幅器６により基準電位ｃとの
差分をとるため、該変化がそのまま各電流源の電流を制
御することはない。しかし、本実施の形態では、差動増
幅器６が無いため、ノードａで大きく電位が変化した場
合、該変化がそのまま各電流源の電流を制御することに
なるので、第一の電流源２１及び第二の電流源２２の電
流駆動能力が大きくなければ、電位変動分の電流を流す
ことができない。
【００２０】以上のように、第一の電流源２１及び第二
の電流源２２の電流駆動能力の大きいＭＯＳトランジス
タを用いれば差動増幅器６を省略することができるた
め、赤外線検出器の設計が平易となり、また、回路のレ
イアウトも自由にできる。
の電流源２２の電流駆動能力の大きいＭＯＳトランジス
タを用いれば差動増幅器６を省略することができるた
め、赤外線検出器の設計が平易となり、また、回路のレ
イアウトも自由にできる。
【００２１】実施の形態３．図４は、上記実施の形態１
の赤外線検出器を搭載した赤外線アレイの回路図、また
図５は、上記実施の形態２の赤外線検出器を搭載した赤
外線アレイの回路図である。図に示すように、マトリク
ス状に並べられた第一の感熱抵抗体１１が各画素に入射
した赤外線の検出を行い、水平信号線走査回路及び垂直
信号線走査回路により検出された信号を水平、垂直方向
に順次読み出して行く。各画素を構成する第一の感熱抵
抗体１１には、上記実施の形態１及び２による赤外線検
出器が接続されているので、赤外線アレイの環境温度が
変動しても、出力電位は基準電位付近で安定させること
ができ、長時間にわたり安定した撮像が可能となる。
の赤外線検出器を搭載した赤外線アレイの回路図、また
図５は、上記実施の形態２の赤外線検出器を搭載した赤
外線アレイの回路図である。図に示すように、マトリク
ス状に並べられた第一の感熱抵抗体１１が各画素に入射
した赤外線の検出を行い、水平信号線走査回路及び垂直
信号線走査回路により検出された信号を水平、垂直方向
に順次読み出して行く。各画素を構成する第一の感熱抵
抗体１１には、上記実施の形態１及び２による赤外線検
出器が接続されているので、赤外線アレイの環境温度が
変動しても、出力電位は基準電位付近で安定させること
ができ、長時間にわたり安定した撮像が可能となる。
【００２２】実施の形態４．上記実施の形態３で述べた
ような赤外線アレイは、数センチ角のサイズを有するの
で、第一の感熱抵抗体１１を形成する膜の膜厚や組成
が、アレイの場所によって異なる場合がある。従って、
第一の感熱抵抗体１１の抵抗値は、各画素で不均一とな
り、これにより出力に分布ができてしまい映像として問
題が生じる。そこで、これを解決するために、各画素の
抵抗値ばらつきに応じた出力ばらつきをメモリなどの記
憶手段に記憶させておき、出力信号を補正することで映
像のばらつきを防ぐことが考えられるが、装着部品数を
増加させ望ましくない。
ような赤外線アレイは、数センチ角のサイズを有するの
で、第一の感熱抵抗体１１を形成する膜の膜厚や組成
が、アレイの場所によって異なる場合がある。従って、
第一の感熱抵抗体１１の抵抗値は、各画素で不均一とな
り、これにより出力に分布ができてしまい映像として問
題が生じる。そこで、これを解決するために、各画素の
抵抗値ばらつきに応じた出力ばらつきをメモリなどの記
憶手段に記憶させておき、出力信号を補正することで映
像のばらつきを防ぐことが考えられるが、装着部品数を
増加させ望ましくない。
【００２３】本実施の形態では、以上のような問題を解
決するために、第一の感熱抵抗体１１と第二の感熱抵抗
体１２とを同一画素内に組み込み、上記実施の形態２に
よる赤外線検出器を画素ごとに設けた。図６は、本実施
の形態による赤外線アレイの回路図である。このような
構成とすることにより、各画素間の第一の感熱抵抗体１
１の抵抗値がばらついても、第一の感熱抵抗体１１に流
す電流を画素毎に制御するため、画素間の出力のばらつ
きを小さくすることができる。
決するために、第一の感熱抵抗体１１と第二の感熱抵抗
体１２とを同一画素内に組み込み、上記実施の形態２に
よる赤外線検出器を画素ごとに設けた。図６は、本実施
の形態による赤外線アレイの回路図である。このような
構成とすることにより、各画素間の第一の感熱抵抗体１
１の抵抗値がばらついても、第一の感熱抵抗体１１に流
す電流を画素毎に制御するため、画素間の出力のばらつ
きを小さくすることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、赤外線の入射による温度変化と環境温度の変化と
を感知する第一の感熱抵抗体、環境温度を感知する第二
の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗体の抵抗値で決まる
電位と基準電位との差を増幅する差動増幅器、この差動
増幅器の出力によって第一の感熱抵抗体に流れる電流を
制御する電流源を備え、電流源は、環境温度の変化によ
る差動増幅器の出力変動分に応じた電流を第一の感熱抵
抗体に流し、第一の感熱抵抗体が赤外線の入射による温
度変化による電位変動のみを検出できるようにしたもの
であるので、コストが安く且つ長時間安定した動作が可
能な赤外線検出器を得る効果がある。
れば、赤外線の入射による温度変化と環境温度の変化と
を感知する第一の感熱抵抗体、環境温度を感知する第二
の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗体の抵抗値で決まる
電位と基準電位との差を増幅する差動増幅器、この差動
増幅器の出力によって第一の感熱抵抗体に流れる電流を
制御する電流源を備え、電流源は、環境温度の変化によ
る差動増幅器の出力変動分に応じた電流を第一の感熱抵
抗体に流し、第一の感熱抵抗体が赤外線の入射による温
度変化による電位変動のみを検出できるようにしたもの
であるので、コストが安く且つ長時間安定した動作が可
能な赤外線検出器を得る効果がある。
【００２５】また、請求項２記載の発明によれば、赤外
線の入射による温度変化と環境温度の変化とを感知する
第一の感熱抵抗体、環境温度の変化を感知する第二の感
熱抵抗体、この第二の感熱抵抗体の抵抗値で決まる電位
によって第一の感熱抵抗体に流れる電流を制御する電流
源を備え、電流源は、環境温度の変化による第二の感熱
抵抗体の電位変動分に応じた電流を第一の感熱抵抗体に
流し、第一の感熱抵抗体が赤外線の入射による温度変化
による電位変動のみを検出できるようにしたものである
ので、コストが安く且つ長時間安定した動作が可能な赤
外線検出器を得る効果がある。
線の入射による温度変化と環境温度の変化とを感知する
第一の感熱抵抗体、環境温度の変化を感知する第二の感
熱抵抗体、この第二の感熱抵抗体の抵抗値で決まる電位
によって第一の感熱抵抗体に流れる電流を制御する電流
源を備え、電流源は、環境温度の変化による第二の感熱
抵抗体の電位変動分に応じた電流を第一の感熱抵抗体に
流し、第一の感熱抵抗体が赤外線の入射による温度変化
による電位変動のみを検出できるようにしたものである
ので、コストが安く且つ長時間安定した動作が可能な赤
外線検出器を得る効果がある。
【００２６】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１または２記載の赤外線検出器を搭載したものである
ので、安定して長時間の撮影ができる効果が得られる。
項１または２記載の赤外線検出器を搭載したものである
ので、安定して長時間の撮影ができる効果が得られる。
【００２７】また、請求項４記載の発明によれば、第一
の感熱抵抗体と第二の感熱抵抗体とが各画素に配置され
ているものであるので、安定して長時間の撮影ができる
効果が得られる。
の感熱抵抗体と第二の感熱抵抗体とが各画素に配置され
ているものであるので、安定して長時間の撮影ができる
効果が得られる。
【図１】 本発明の実施の形態１による赤外線検出器の
回路図である。
回路図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による赤外線検出器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態２による赤外線検出器の
回路図である。
回路図である。
【図４】 本発明の実施の形態３による赤外線アレイを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図５】 本発明の実施の形態３による別の赤外線アレ
イを示す構成図である。
イを示す構成図である。
【図６】 本発明の実施の形態４による赤外線アレイを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図７】 従来の赤外線検出器の回路図である。
【図８】 従来の赤外線検出器を示す構成図である。
１１ 第一の感熱抵抗体、１２ 第二の感熱抵抗体、２
１ 第一の電流源、２２第二の電流源、４ シリコン基
板、５ ＭＯＳ集積回路、６ 差動増幅器、７コンデン
サ
１ 第一の電流源、２２第二の電流源、４ シリコン基
板、５ ＭＯＳ集積回路、６ 差動増幅器、７コンデン
サ
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01J 1/00 - 1/60
G01J 5/00 - 5/62
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
ＷＰＩ／Ｌ
Claims (4)
- 【請求項１】 赤外線の入射による温度変化と環境温度
の変化とを感知する第一の感熱抵抗体、上記環境温度の
変化を感知する第二の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗
体の抵抗値で決まる電位と基準電位との差を増幅する差
動増幅器、この差動増幅器の出力によって上記第一の感
熱抵抗体に流れる電流を制御する電流源を備え、上記電
流源は、上記環境温度の変化による上記差動増幅器の出
力変動分に応じた電流を上記第一の感熱抵抗体に流し、
上記第一の感熱抵抗体が上記赤外線の入射による温度変
化による電位変動のみを検出できるようにしたことを特
徴とする赤外線検出器。 - 【請求項２】 赤外線の入射による温度変化と環境温度
の変化とを感知する第一の感熱抵抗体、上記環境温度の
変化を感知する第二の感熱抵抗体、この第二の感熱抵抗
体の抵抗値で決まる電位によって上記第一の感熱抵抗体
に流れる電流を制御する電流源を備え、上記電流源は、
上記環境温度の変化による上記第二の感熱抵抗体の電位
変動分に応じた電流を上記第一の感熱抵抗体に流し、上
記第一の感熱抵抗体が上記赤外線の入射による温度変化
による電位変動のみを検出できるようにしたことを特徴
とする赤外線検出器。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の赤外線検出器を
搭載したことを特徴とする赤外線アレイ。 - 【請求項４】 第一の感熱抵抗体と第二の感熱抵抗体と
が各画素に配置されていることを特徴とする請求項３記
載の赤外線アレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13226397A JP3531422B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 赤外線検出器及び赤外線アレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13226397A JP3531422B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 赤外線検出器及び赤外線アレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318843A JPH10318843A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3531422B2 true JP3531422B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=15077198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13226397A Expired - Fee Related JP3531422B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 赤外線検出器及び赤外線アレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531422B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004245692A (ja) | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Toshiba Corp | 赤外線撮像素子 |
| WO2006043384A1 (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 赤外線センサ及び赤外線センサアレイ |
| FR2969763B1 (fr) * | 2010-12-22 | 2013-02-15 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de mesure et imageur comportant un tel systeme |
| KR101846017B1 (ko) * | 2017-09-18 | 2018-04-05 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 노이즈 영상 생성 장치 및 방법 |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP13226397A patent/JP3531422B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10318843A (ja) | 1998-12-04 |
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