JP4447648B2 - ビデオ出力信号を発生するカメラ、および、こうしたカメラのための赤外線焦点面アレイ・パッケージを備えた赤外線検出装置 - Google Patents
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Description
絞りは、瞬時に閉じることができるので(例えば、カメラの製造後またはカメラの始動時に)、イメージ・プロセッサ80は、いくつかのイメージ・フレームの平均をとり、このデジタル値を長寿命のデジタル・メモリ(イメージ・プロセッサ・システムとすることもできる)に記憶しておくことが可能である。所望とあれば、代わりに、単純にレンズ・キャップまたはシャッタを応急手段に用いることも可能である。通常のカメラ動作中、絞り72はずっと開いたままか、あるいは、焦点面に当たる放射線の強度を抑えることが所望の場合には、部分的に閉じたままである。イメージ・プロセッサは、ピクセル毎に、その長寿命メモリのデジタル・データから入力信号を減ずる。これによって、人間の観測者が見るイメージ内の各ピクセル毎に、当該技術者には周知の要件及びプロセスである、オフセット補正が行われることになる。焦点面が、TE安定器によって安定した温度に保たれたままであって、前置増幅器の特性が変化せず、アレイの電気的ポーリングに変化がなければ、シーンからの放射線を遮断するためのチョッパは不要である。チョッパがなくなれば、カメラが安価になり、信頼性が高くなり、電子速度の要件が緩和され、チョッパの周期的な放射線遮蔽によって生じる感度の損失がなくなるといった、多くの望ましい利点が得られる。
図2を参照すると、真空パッケージ10が分解図で示されている。このパッケージは、カメラに接続するための孔12、13、14、及び、15(不図示)を含むベース・プレート11、パッド18が配置される内部ステップ17を備えた周囲の壁構造16から構成される。わずかしか示していないワイヤ19が、これらのパッドに接続されている。基本的に、この分解図及びその制限された素子は、例示だけを目的に示されたものあり、制限の意味にとるべきではない。
次に、図4を参照すると、焦点面アレイ33Aの略概要図が描かれている。焦点面アレイ33Aは、いくつかの入力(ここでは4つであるが、所定の数mとすることが可能である)、及び、いくつかの出力(ここでは3つであるが、数nとすることが可能である)を有する。入力ラインでは1度に1つの入力ラインにバイアス電流が供給される。そのバイアス電流は、この図例を利用すると、ここでは2、mとしても識別されるアドレス2、3におけるピクセルPのようなピクセルの行全体を駆動して、出力ライン1〜nにその状態を表した出力を生じさせる。この略図の場合、素子、ユニット、マイクロボロメータ、または、ボロメータとも呼ばれるピクセルのそれぞれが、この図の1つが、d(m,1)で表示されている、ダイオードdを介して入力ライン1〜mからパルス化電流を受信する。
11…ベースプレート
16…壁構造
20…熱電温度安定器
27…温度センサ
30…焦点面アレイチップ(半導体基板)
33…マイクロボロメータ・アレイ
71…光学アセンブリ
Claims (6)
- 入射してくる赤外線を検出する赤外線検出装置であって、
入射してくる赤外線を受ける赤外線感応マイクロボロメータ(30)のアレイを備え、
前記赤外線感応マイクロボロメータ(30)のアレイは、バイアス電流源(76)からの第1の持続期間の付勢パルスを用いて所定の繰り返し周波数で掃引されて出力信号を生じ、
その付勢パルスは、より長い第2の持続時間にわたって続いたとすると、各マイクロボロメータ(30)に障害を生じさせてしまう高レベルを有しており、且つ、前記付勢パルスの前記第1の持続時間が、各マイクロボロメータの付勢パルスに由来する温度上昇が次の掃引の開始前に安定化温度に戻るよう、短く選択されている、
ことを特徴とする赤外線検出装置。 - 入射してくる赤外線を検出する赤外線センサであって、
入射してくる赤外線を受ける赤外線感応マイクロボロメータ(30)のアレイを備え、
前記赤外線感応マイクロボロメータ(30)のアレイは、バイアス源(76)からの第1の持続期間の付勢パルスを用いて所定の繰り返し周波数で掃引されて出力信号を生じ、
その付勢パルスは、より長い第2の持続時間にわたって続いたとすると、各マイクロボロメータ(30)に障害を生じさせてしまう高レベルを有している、
ことを特徴とする赤外線センサ。 - 請求項2記載の赤外線センサにおいて、前記付勢パルスの前記第1の持続時間が、各マイクロボロメータの付勢パルスに由来する温度上昇が次の掃引の開始前までには放散できるよう、短く選択されている、ことを特徴とする赤外線検出センサ。
- 請求項3記載の赤外線センサにおいて、前記赤外線感応マイクロボロメータ(30)のアレイは、行アドレスを有する複数の行と、列アドレスを有する複数の列に構成されている、ことを特徴とする、赤外線検出センサ。
- 請求項4記載の赤外線センサにおいて、コントローラの制御によって列および行を所定のシーケンスで掃引するデコーダ(75)を備えている、ことを特徴とする赤外線検出センサ。
- アレイに配置された赤外線感応マイクロボロメータ(30)の抵抗度の変化を読み出す方法であって、
観察したいシーンへと前記赤外線感応マイクロボロメータ(30)をさらして、シーンから受ける赤外線量に関連している、前記マイクロボロメータ(30)の抵抗度に変化を生じさせるステップと、
第1の持続時間のバイアス電流パルスで前記マイクロボロメータ(30)の掃引を行うステップであって、前記マイクロボロメータ(30)を加熱する前記バイアス電流パルスは、より長い第2の持続期間にわたって続いたとすると前記マイクロボロメータ(30)に障害を生じさせるに十分な大きさであり、前記掃引が行われるレートは、次のバイアス電流パルスが各マイクロボロメータ(30)に対して発生される前に各マイクロボロメータ(30)が安定化温度に戻ることができるようにされている、前記掃引を行うステップと
を備えることを特徴とする、アレイに配置された赤外線感応マイクロボロメータ(30)の抵抗度の変化を読み出す方法。
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