JPH09170951A - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
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- JPH09170951A JPH09170951A JP33241595A JP33241595A JPH09170951A JP H09170951 A JPH09170951 A JP H09170951A JP 33241595 A JP33241595 A JP 33241595A JP 33241595 A JP33241595 A JP 33241595A JP H09170951 A JPH09170951 A JP H09170951A
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- fet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】赤外線検出精度を向上させる。
【解決手段】ボロメータ１１にｎＭＯＳトランジスタ２
２Ａが直列接続され、ｎＭＯＳトランジスタ２２Ａのゲ
ートには、ｎＭＯＳトランジスタ２２Ａのソース・ドレ
イン間の抵抗値Ｒをボロメータ１１の抵抗値Ｒdに略等
しくするための電位ＶＧが印加される。ｐＭＯＳトラン
ジスタスイッチ１６Ａ、１６Ｂ及び１６は、サンプル信
号＊Ｓにより積分期間のみオンにされる。コンデンサ１
５にｎＭＯＳトランジスタ１４が直列接続されてＣＲ積
分回路が構成され、コンデンサ１５は、積分期間前にｎ
ＭＯＳトランジスタスイッチ１７で０Ｖにリセットされ
る。積分期間では、ｎＭＯＳトランジスタ１４のソース
・ドレイン間の抵抗値Ｒｘがボロメータ１１の出力電位
Ｖo1に応じた値になり、コンデンサ１５の電位上昇の傾
き及び積分時間経過後のコンデンサ１５の電位は、電位
Ｖo1に応じたものとなる。
２Ａが直列接続され、ｎＭＯＳトランジスタ２２Ａのゲ
ートには、ｎＭＯＳトランジスタ２２Ａのソース・ドレ
イン間の抵抗値Ｒをボロメータ１１の抵抗値Ｒdに略等
しくするための電位ＶＧが印加される。ｐＭＯＳトラン
ジスタスイッチ１６Ａ、１６Ｂ及び１６は、サンプル信
号＊Ｓにより積分期間のみオンにされる。コンデンサ１
５にｎＭＯＳトランジスタ１４が直列接続されてＣＲ積
分回路が構成され、コンデンサ１５は、積分期間前にｎ
ＭＯＳトランジスタスイッチ１７で０Ｖにリセットされ
る。積分期間では、ｎＭＯＳトランジスタ１４のソース
・ドレイン間の抵抗値Ｒｘがボロメータ１１の出力電位
Ｖo1に応じた値になり、コンデンサ１５の電位上昇の傾
き及び積分時間経過後のコンデンサ１５の電位は、電位
Ｖo1に応じたものとなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線検出器に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、ボロメータを用いた従来の赤外
線検出器の回路を示す。ボロメータ１１は、Ａｕ、Ｐｔ
若しくはＮｉ等の金属薄膜又はサーミスタであり、常温
で使用でき、入射赤外線により熱せられて温度が上昇す
ると、その抵抗値Ｒdが変化する。この変化を電圧変化
に変換するために、ボロメータ１１の一端がグランド線
に接続され、ボロメータ１１の他端が抵抗１２を介して
電源供給線Ｖddに接続され、ボロメータ１１の他端の電
位Ｖo1が電圧ホロワ回路１３を介し電位Ｖo2として取り
出される。抵抗値Ｒdの変化分は、電位Ｖo2の変化分に
対応しており、電位Ｖo2の変化分は不図示の信号処理回
路で検出される。電圧ホロワ回路１３のオフセット電圧
が０の場合、Ｖo2＝Ｖo1となる。
線検出器の回路を示す。ボロメータ１１は、Ａｕ、Ｐｔ
若しくはＮｉ等の金属薄膜又はサーミスタであり、常温
で使用でき、入射赤外線により熱せられて温度が上昇す
ると、その抵抗値Ｒdが変化する。この変化を電圧変化
に変換するために、ボロメータ１１の一端がグランド線
に接続され、ボロメータ１１の他端が抵抗１２を介して
電源供給線Ｖddに接続され、ボロメータ１１の他端の電
位Ｖo1が電圧ホロワ回路１３を介し電位Ｖo2として取り
出される。抵抗値Ｒdの変化分は、電位Ｖo2の変化分に
対応しており、電位Ｖo2の変化分は不図示の信号処理回
路で検出される。電圧ホロワ回路１３のオフセット電圧
が０の場合、Ｖo2＝Ｖo1となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来では、出力が高感
度になるように抵抗１２の抵抗値Ｒ１が選定されていな
かったので感度が低く、特に入射赤外線による温度上昇
がジュール熱による温度上昇と同程度のときに、赤外線
検出精度が極めて悪くなる。本発明の目的は、このよう
な問題点に鑑み、赤外線検出精度を向上させた赤外線検
出器を提供することにある。
度になるように抵抗１２の抵抗値Ｒ１が選定されていな
かったので感度が低く、特に入射赤外線による温度上昇
がジュール熱による温度上昇と同程度のときに、赤外線
検出精度が極めて悪くなる。本発明の目的は、このよう
な問題点に鑑み、赤外線検出精度を向上させた赤外線検
出器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】第１発
明に係る赤外線検出器では、例えば図１（Ａ）に示す如
く、一端が第１電源供給線に接続されたボロメータと、
該ボロメータの他端と第２電源供給線との間に接続さ
れ、抵抗値が該ボロメータの抵抗値に略等しい負荷素
子、例えば抵抗又は負荷ＦＥＴと、を有し、該ボロメー
タの該他端の出力電位が該ボロメータの抵抗値に応じて
変化する。
明に係る赤外線検出器では、例えば図１（Ａ）に示す如
く、一端が第１電源供給線に接続されたボロメータと、
該ボロメータの他端と第２電源供給線との間に接続さ
れ、抵抗値が該ボロメータの抵抗値に略等しい負荷素
子、例えば抵抗又は負荷ＦＥＴと、を有し、該ボロメー
タの該他端の出力電位が該ボロメータの抵抗値に応じて
変化する。
【０００５】この第１発明によれば、図１（Ｂ）に示す
如くボロメータの抵抗変化分に対する該出力電位の変化
分の割合が略最大になるので、赤外線検出器の感度が向
上し、赤外線検出精度が向上するという効果を奏する。
第１発明の第１態様では、上記負荷素子はＦＥＴであ
り、該ＦＥＴのソースとドレインとの間の抵抗値を上記
ボロメータの抵抗値に略等しくするための電位が該ＦＥ
Ｔのゲートに印加される。
如くボロメータの抵抗変化分に対する該出力電位の変化
分の割合が略最大になるので、赤外線検出器の感度が向
上し、赤外線検出精度が向上するという効果を奏する。
第１発明の第１態様では、上記負荷素子はＦＥＴであ
り、該ＦＥＴのソースとドレインとの間の抵抗値を上記
ボロメータの抵抗値に略等しくするための電位が該ＦＥ
Ｔのゲートに印加される。
【０００６】この第１態様によれば、ボロメータやＦＥ
Ｔの特性にばらつきがあったり周囲温度が変化しても、
ＦＥＴのゲートに印加する電圧を調整することにより容
易に、ボロメータの抵抗変化分に対する上記出力電位の
変化分の割合を略最大にすることができ、赤外線検出精
度が向上するという効果を奏する。第２発明に係る赤外
線検出器では、例えば図２に示す如く、一端が第１電源
供給線に接続されたボロメータと、該ボロメータと第２
電源供給線の他端との間に接続された負荷素子と、一端
が該第１電源供給線に接続されたコンデンサと、該第２
電源供給線と該コンデンサの他端との間に接続され、該
ボロメータの出力電位に応じた電位がゲートに印加され
る（ボロメータ出力端とＦＥＴのゲートとの間に直流バ
イアス加算回路や増幅回路が接続されている場合を含
む。）ＦＥＴと、該コンデンサの両端子間に接続された
リセットスイッチ素子と、を有する。
Ｔの特性にばらつきがあったり周囲温度が変化しても、
ＦＥＴのゲートに印加する電圧を調整することにより容
易に、ボロメータの抵抗変化分に対する上記出力電位の
変化分の割合を略最大にすることができ、赤外線検出精
度が向上するという効果を奏する。第２発明に係る赤外
線検出器では、例えば図２に示す如く、一端が第１電源
供給線に接続されたボロメータと、該ボロメータと第２
電源供給線の他端との間に接続された負荷素子と、一端
が該第１電源供給線に接続されたコンデンサと、該第２
電源供給線と該コンデンサの他端との間に接続され、該
ボロメータの出力電位に応じた電位がゲートに印加され
る（ボロメータ出力端とＦＥＴのゲートとの間に直流バ
イアス加算回路や増幅回路が接続されている場合を含
む。）ＦＥＴと、該コンデンサの両端子間に接続された
リセットスイッチ素子と、を有する。
【０００７】この第２発明によれば、リセットスイッチ
素子により該コンデンサを０Ｖにリセットした後に、該
ボロメータの出力電位に応じた速さで該コンデンサが充
電されるので、該コンデンサを所定時間充電した後の該
コンデンサの出力電位が、該ボロメータの出力電位を時
間積分したものに対応しており、積分時間を適当にとる
ことにより赤外線検出器の感度が向上して赤外線検出精
度が向上するという効果を奏する。
素子により該コンデンサを０Ｖにリセットした後に、該
ボロメータの出力電位に応じた速さで該コンデンサが充
電されるので、該コンデンサを所定時間充電した後の該
コンデンサの出力電位が、該ボロメータの出力電位を時
間積分したものに対応しており、積分時間を適当にとる
ことにより赤外線検出器の感度が向上して赤外線検出精
度が向上するという効果を奏する。
【０００８】第２発明の第１態様では、上記負荷素子は
ＦＥＴであり、該ＦＥＴのソースとドレインとの間の抵
抗値を上記ボロメータの抵抗値に略等しくするための電
位が該ＦＥＴのゲートに印加される。この第１態様によ
れば、第２発明の上記効果に第１発明の上記効果が加え
られ、赤外線検出精度がさらに向上するという効果を奏
する。
ＦＥＴであり、該ＦＥＴのソースとドレインとの間の抵
抗値を上記ボロメータの抵抗値に略等しくするための電
位が該ＦＥＴのゲートに印加される。この第１態様によ
れば、第２発明の上記効果に第１発明の上記効果が加え
られ、赤外線検出精度がさらに向上するという効果を奏
する。
【０００９】第２発明の第２態様では、上記ボローメー
タの電流路にスイッチ素子が介在している。この第２態
様によれば、赤外線検出期間のみスイッチ素子をオンに
することにより、ボローメータで生ずるジュール熱が低
減され、ジュール熱に対する入射赤外線による発熱の比
が大きくなって、赤外線検出精度が向上するという効果
を奏する。
タの電流路にスイッチ素子が介在している。この第２態
様によれば、赤外線検出期間のみスイッチ素子をオンに
することにより、ボローメータで生ずるジュール熱が低
減され、ジュール熱に対する入射赤外線による発熱の比
が大きくなって、赤外線検出精度が向上するという効果
を奏する。
【００１０】第３発明のアレイ型赤外線検出器では、例
えば図４に示す如く、上記赤外線検出器が複数配列さ
れ、さらに、記憶手段と、該記憶手段の出力をアナログ
値に変換するＤ／Ａ変換器と、各赤外線検出器について
備えられ、出力端が該赤外線検出器の上記ＦＥＴのゲー
トに接続されたサンプルホールド回路と、選択制御信号
に応じて該Ｄ／Ａ変換器の出力を選択的に該サンプルホ
ールド回路の入力端に供給するアナログデマルチプレク
サと、該記憶手段を順次アドレス指定し、該アドレスに
応じ、該選択制御信号を該アナログデマルチプレクサに
供給し且つ該サンプルホールド回路にサンプル信号を供
給して、該複数の赤外線検出器のＦＥＴの抵抗値を、該
ＦＥＴに直列接続された上記ボロメータの抵抗値に略等
しくさせる制御回路と、を有する。
えば図４に示す如く、上記赤外線検出器が複数配列さ
れ、さらに、記憶手段と、該記憶手段の出力をアナログ
値に変換するＤ／Ａ変換器と、各赤外線検出器について
備えられ、出力端が該赤外線検出器の上記ＦＥＴのゲー
トに接続されたサンプルホールド回路と、選択制御信号
に応じて該Ｄ／Ａ変換器の出力を選択的に該サンプルホ
ールド回路の入力端に供給するアナログデマルチプレク
サと、該記憶手段を順次アドレス指定し、該アドレスに
応じ、該選択制御信号を該アナログデマルチプレクサに
供給し且つ該サンプルホールド回路にサンプル信号を供
給して、該複数の赤外線検出器のＦＥＴの抵抗値を、該
ＦＥＴに直列接続された上記ボロメータの抵抗値に略等
しくさせる制御回路と、を有する。
【００１１】この第３発明によれば、複数の赤外線検出
器のボロメータやＦＥＴの特性にばらつきがあっても、
このＦＥＴのゲートに印加する電圧を調整することによ
り容易に、ボロメータの抵抗変化分に対する出力電位の
変化分の割合を略最大にすることができ、赤外線検出精
度が向上するという効果を奏する。
器のボロメータやＦＥＴの特性にばらつきがあっても、
このＦＥＴのゲートに印加する電圧を調整することによ
り容易に、ボロメータの抵抗変化分に対する出力電位の
変化分の割合を略最大にすることができ、赤外線検出精
度が向上するという効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態の赤外
線検出器１０Ａの回路を示す。この赤外線検出器１０Ａ
では、図５の抵抗１２の替わりにｐＭＯＳトランジスタ
２２を用い、ｐＭＯＳトランジスタ２２のソース・ドレ
イン間の抵抗値Ｒがボロメータ１１の抵抗値Ｒdに略等
しくなるように、ｐＭＯＳトランジスタ２２のゲートに
電位ＶＧを印加している。
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態の赤外
線検出器１０Ａの回路を示す。この赤外線検出器１０Ａ
では、図５の抵抗１２の替わりにｐＭＯＳトランジスタ
２２を用い、ｐＭＯＳトランジスタ２２のソース・ドレ
イン間の抵抗値Ｒがボロメータ１１の抵抗値Ｒdに略等
しくなるように、ｐＭＯＳトランジスタ２２のゲートに
電位ＶＧを印加している。
【００１３】ボロメータ１１が入射赤外線により熱せら
れて温度が上昇したときの抵抗値Ｒdの変化を電圧変化
として検出するので、抵抗値Ｒdの変化に対する出力電
位Ｖo1の変化率が最大になるようにした方が感度上及び
精度上好ましい。ボロメータ１１とｐＭＯＳトランジス
タ２２の接続点の電位Ｖo1は、 Ｖo1＝｛Ｒd／（Ｒd＋Ｒ）｝Ｖdd となり、図１（Ｂ）に示す如く、Ｒd＝Ｒのときに抵抗
値Ｒdの変化に対するＶo1の変化率が最大となる。
れて温度が上昇したときの抵抗値Ｒdの変化を電圧変化
として検出するので、抵抗値Ｒdの変化に対する出力電
位Ｖo1の変化率が最大になるようにした方が感度上及び
精度上好ましい。ボロメータ１１とｐＭＯＳトランジス
タ２２の接続点の電位Ｖo1は、 Ｖo1＝｛Ｒd／（Ｒd＋Ｒ）｝Ｖdd となり、図１（Ｂ）に示す如く、Ｒd＝Ｒのときに抵抗
値Ｒdの変化に対するＶo1の変化率が最大となる。
【００１４】本第１実施形態では、ｐＭＯＳトランジス
タ２２のソース・ドレイン間の抵抗値Ｒをボロメータ１
１の抵抗値Ｒdに略等しくしているので、赤外線検出器
１０Ａの感度が最大となって赤外線検出精度が向上す
る。また、ボロメータ１１やｐＭＯＳトランジスタ２２
の特性にばらつきがあったり、周囲温度が変化しても、
ｐＭＯＳトランジスタ２２のゲート印加電位ＶＧを調整
することにより容易に、抵抗値Ｒを抵抗値Ｒdに略等し
くさせることができる。
タ２２のソース・ドレイン間の抵抗値Ｒをボロメータ１
１の抵抗値Ｒdに略等しくしているので、赤外線検出器
１０Ａの感度が最大となって赤外線検出精度が向上す
る。また、ボロメータ１１やｐＭＯＳトランジスタ２２
の特性にばらつきがあったり、周囲温度が変化しても、
ｐＭＯＳトランジスタ２２のゲート印加電位ＶＧを調整
することにより容易に、抵抗値Ｒを抵抗値Ｒdに略等し
くさせることができる。
【００１５】［第２実施形態］図２（Ａ）は、本発明の
第２実施形態の赤外線検出器１０Ｂの回路を示す。この
赤外線検出器１０Ｂでは、電位Ｖo1を間接的に積分する
ことにより赤外線検出精度を向上させている。電位Ｖo1
は、ｎＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加され、こ
れによりｎＭＯＳトランジスタ１４のソース・ドレイン
間の抵抗値Ｒｘが電位Ｖo1に応じた値になる。このｎＭ
ＯＳトランジスタ１４にコンデンサ１５が直列接続され
て、ＣＲ積分回路が構成され、さらに、コンデンサ１５
を放電させてリセットするためのｎＭＯＳトランジスタ
スイッチ１７がコンデンサ１５に並列接続され、ｎＭＯ
Ｓトランジスタ１４と電源供給線Ｖddとの間に、積分期
間でオンにされるｐＭＯＳトランジスタスイッチ１６が
接続されている。コンデンサ１５とｎＭＯＳトランジス
タ１４の接続点の電位Ｖo2は、電圧ホロワ回路１３を介
し電位Ｖo3として取り出される。
第２実施形態の赤外線検出器１０Ｂの回路を示す。この
赤外線検出器１０Ｂでは、電位Ｖo1を間接的に積分する
ことにより赤外線検出精度を向上させている。電位Ｖo1
は、ｎＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加され、こ
れによりｎＭＯＳトランジスタ１４のソース・ドレイン
間の抵抗値Ｒｘが電位Ｖo1に応じた値になる。このｎＭ
ＯＳトランジスタ１４にコンデンサ１５が直列接続され
て、ＣＲ積分回路が構成され、さらに、コンデンサ１５
を放電させてリセットするためのｎＭＯＳトランジスタ
スイッチ１７がコンデンサ１５に並列接続され、ｎＭＯ
Ｓトランジスタ１４と電源供給線Ｖddとの間に、積分期
間でオンにされるｐＭＯＳトランジスタスイッチ１６が
接続されている。コンデンサ１５とｎＭＯＳトランジス
タ１４の接続点の電位Ｖo2は、電圧ホロワ回路１３を介
し電位Ｖo3として取り出される。
【００１６】次に、上記の如く構成された赤外線検出器
１０Ｂの動作を、図２（Ｂ）に基づいて説明する。最
初、サンプル信号＊Ｓが高レベルでｐＭＯＳトランジス
タスイッチ１６がオフになっており、電位Ｖo2が前回値
となっている。リセット信号ＲＳＴのパルスによりｎＭ
ＯＳトランジスタスイッチ１７がオンになって電位Ｖo2
が０Ｖになる。サンプル信号＊Ｓが低レベルに遷移して
ｐＭＯＳトランジスタスイッチ１６がオンになり、電位
Ｖo2が、電位Ｖo1に応じた傾きで上昇する。サンプル信
号＊Ｓが低レベルに遷移してから設定時間経過後、サン
プル信号＊Ｓが高レベルに戻ってｐＭＯＳトランジスタ
スイッチ１６がオフになると、電位Ｖo2が一定になり、
イネーブル信号ＥＮが高レベルとなって出力電位Ｖo3が
有効になる。
１０Ｂの動作を、図２（Ｂ）に基づいて説明する。最
初、サンプル信号＊Ｓが高レベルでｐＭＯＳトランジス
タスイッチ１６がオフになっており、電位Ｖo2が前回値
となっている。リセット信号ＲＳＴのパルスによりｎＭ
ＯＳトランジスタスイッチ１７がオンになって電位Ｖo2
が０Ｖになる。サンプル信号＊Ｓが低レベルに遷移して
ｐＭＯＳトランジスタスイッチ１６がオンになり、電位
Ｖo2が、電位Ｖo1に応じた傾きで上昇する。サンプル信
号＊Ｓが低レベルに遷移してから設定時間経過後、サン
プル信号＊Ｓが高レベルに戻ってｐＭＯＳトランジスタ
スイッチ１６がオフになると、電位Ｖo2が一定になり、
イネーブル信号ＥＮが高レベルとなって出力電位Ｖo3が
有効になる。
【００１７】図２（Ｂ）中の電位Ｖo21、Ｖo22及びＶo2
3は、電位Ｖo1の値が上昇する程電位Ｖo2が上昇するこ
とを示している。本第２実施形態によれば、電位Ｖo1に
応じた値が積分されて出力されるので、積分時間を適当
にとることにより、電位Ｖo1の変化分よりも電位Ｖo2の
変化分の方が大きくなり、かつ、出力が平均化されて、
赤外線検出精度が向上する。
3は、電位Ｖo1の値が上昇する程電位Ｖo2が上昇するこ
とを示している。本第２実施形態によれば、電位Ｖo1に
応じた値が積分されて出力されるので、積分時間を適当
にとることにより、電位Ｖo1の変化分よりも電位Ｖo2の
変化分の方が大きくなり、かつ、出力が平均化されて、
赤外線検出精度が向上する。
【００１８】なお、負荷素子としての抵抗１２の抵抗値
Ｒ１をボロメータ１１の抵抗値Ｒdに略等しくすれば、
赤外線検出精度がさらに向上する。 ［第３実施形態］図３（Ａ）は、本発明の第３実施形態
の赤外線検出器１０Ｃの回路を示す。この赤外線検出器
１０Ｃでは、図２（Ａ）において、抵抗１２の替わりに
ｎＭＯＳトランジスタ２２Ａを用い、ｎＭＯＳトランジ
スタ２２Ａと電源供給線Ｖddとの間及びｎＭＯＳトラン
ジスタ２２ＡのソースとｎＭＯＳトランジスタ１４のゲ
ートとの間にそれぞれｐＭＯＳトランジスタスイッチ１
６Ａ及び１６Ｂが接続されている。ｐＭＯＳトランジス
タスイッチ１６Ａ、１６Ｂ及び１６は、赤外線検出期間
（積分時間）のみオンにされる。
Ｒ１をボロメータ１１の抵抗値Ｒdに略等しくすれば、
赤外線検出精度がさらに向上する。 ［第３実施形態］図３（Ａ）は、本発明の第３実施形態
の赤外線検出器１０Ｃの回路を示す。この赤外線検出器
１０Ｃでは、図２（Ａ）において、抵抗１２の替わりに
ｎＭＯＳトランジスタ２２Ａを用い、ｎＭＯＳトランジ
スタ２２Ａと電源供給線Ｖddとの間及びｎＭＯＳトラン
ジスタ２２ＡのソースとｎＭＯＳトランジスタ１４のゲ
ートとの間にそれぞれｐＭＯＳトランジスタスイッチ１
６Ａ及び１６Ｂが接続されている。ｐＭＯＳトランジス
タスイッチ１６Ａ、１６Ｂ及び１６は、赤外線検出期間
（積分時間）のみオンにされる。
【００１９】図３（Ｂ）は、赤外線検出器１０Ｃの動作
を示す信号波形図である。本第３実施形態によれば、赤
外線検出期間のみｐＭＯＳトランジスタスイッチ１６Ａ
がオンにされるので、ボロメータ１１で発生するジュー
ル熱が第２実施形態の場合よりも小さくなって赤外線検
出精度が向上する。 ［第４実施形態］図４は、本発明の第４実施形態のアレ
イ型赤外線検出器を示す。
を示す信号波形図である。本第３実施形態によれば、赤
外線検出期間のみｐＭＯＳトランジスタスイッチ１６Ａ
がオンにされるので、ボロメータ１１で発生するジュー
ル熱が第２実施形態の場合よりも小さくなって赤外線検
出精度が向上する。 ［第４実施形態］図４は、本発明の第４実施形態のアレ
イ型赤外線検出器を示す。
【００２０】この装置は、赤外線強度分布を検出するた
めに、ｎ個の赤外線検出器１０１〜１０ｎが１次元的又
は２次元的に配列されている。赤外線検出器１０１〜１
０ｎの各々は、図１（Ａ）の赤外線検出器１０Ａ又は図
３（Ａ）の赤外線検出器１０Ｃのように構成され、ｐＭ
ＯＳトランジスタ２２を備えており、そのゲートに、サ
ンプルホールド回路３１〜３ｎからそれぞれ電位ＶＧ１
〜ＶＧｎが印加される。ゲート電位ＶＧ１〜ＶＧｎは、
ボロメータ１１及びｐＭＯＳトランジスタ２２の特性の
ばらつきに応じて上述のようにＲ＝Ｒdとなるように出
荷前に決定されている。ゲート電位ＶＧ１〜ＶＧｎに対
応したデータは、ＲＯＭ４０に書き込まれている。
めに、ｎ個の赤外線検出器１０１〜１０ｎが１次元的又
は２次元的に配列されている。赤外線検出器１０１〜１
０ｎの各々は、図１（Ａ）の赤外線検出器１０Ａ又は図
３（Ａ）の赤外線検出器１０Ｃのように構成され、ｐＭ
ＯＳトランジスタ２２を備えており、そのゲートに、サ
ンプルホールド回路３１〜３ｎからそれぞれ電位ＶＧ１
〜ＶＧｎが印加される。ゲート電位ＶＧ１〜ＶＧｎは、
ボロメータ１１及びｐＭＯＳトランジスタ２２の特性の
ばらつきに応じて上述のようにＲ＝Ｒdとなるように出
荷前に決定されている。ゲート電位ＶＧ１〜ＶＧｎに対
応したデータは、ＲＯＭ４０に書き込まれている。
【００２１】ＲＯＭ４０の出力は、Ｄ／Ａ変換器４１で
アナログ化され、アナログデマルチプレクサ４２を介し
てサンプルホールド回路３１〜３ｎのうちの１つに選択
的に供給される。ＲＯＭ４０は、クロックＣＬＫ１を計
数するカウンタ４３の計数値によりアドレス指定され
る。クロックＣＬＫ１はｎビットのシフトレジスタ４４
のクロック入力端ＣＫにも供給され、シフトレジスタ４
４の直列データ入力端にスタートパルスＳＰが供給さ
れ、シフトレジスタ４４中の‘１’がクロックＣＬＫ１
でシフトされる。シフトレジスタ４４のｎビット並列出
力はアンドゲート５１〜５ｎの一方の入力端に供給さ
れ、アンドゲート５１〜５ｎの他方の入力端にはクロッ
クＣＬＫ１と同一周期で位相がずれたクロックＣＬＫ２
が供給される。アンドゲート５１〜５ｎの出力Ｐ１〜Ｐ
ｎは、選択・サンプル信号としてそれぞれアナログマル
チプレクサ４２のスイッチ素子４２１〜４２ｎ及びサン
プルホールド回路３１〜３ｎに供給される。
アナログ化され、アナログデマルチプレクサ４２を介し
てサンプルホールド回路３１〜３ｎのうちの１つに選択
的に供給される。ＲＯＭ４０は、クロックＣＬＫ１を計
数するカウンタ４３の計数値によりアドレス指定され
る。クロックＣＬＫ１はｎビットのシフトレジスタ４４
のクロック入力端ＣＫにも供給され、シフトレジスタ４
４の直列データ入力端にスタートパルスＳＰが供給さ
れ、シフトレジスタ４４中の‘１’がクロックＣＬＫ１
でシフトされる。シフトレジスタ４４のｎビット並列出
力はアンドゲート５１〜５ｎの一方の入力端に供給さ
れ、アンドゲート５１〜５ｎの他方の入力端にはクロッ
クＣＬＫ１と同一周期で位相がずれたクロックＣＬＫ２
が供給される。アンドゲート５１〜５ｎの出力Ｐ１〜Ｐ
ｎは、選択・サンプル信号としてそれぞれアナログマル
チプレクサ４２のスイッチ素子４２１〜４２ｎ及びサン
プルホールド回路３１〜３ｎに供給される。
【００２２】上記構成において、クロックＣＬＫ２がア
ンドゲート５ｉを通り選択・サンプルパルスＰｉとして
アナログデマルチプレクサ４２のスイッチ素子４２ｉ及
びサンプルホールド回路３ｉの制御入力端に供給され、
ＲＯＭ４０のアドレスｉから読み出されたデータはＤ／
Ａ変換器４１及びスイッチ素子４２ｉを介してサンプル
ホールド回路３ｉに供給され、電位ＶＧｉがサンプルホ
ールド回路３ｉに保持され、これが赤外線検出器１０ｉ
の負荷ＦＥＴのゲートに印加される。このような動作が
ｉ＝１〜ｎについて順次行われる。
ンドゲート５ｉを通り選択・サンプルパルスＰｉとして
アナログデマルチプレクサ４２のスイッチ素子４２ｉ及
びサンプルホールド回路３ｉの制御入力端に供給され、
ＲＯＭ４０のアドレスｉから読み出されたデータはＤ／
Ａ変換器４１及びスイッチ素子４２ｉを介してサンプル
ホールド回路３ｉに供給され、電位ＶＧｉがサンプルホ
ールド回路３ｉに保持され、これが赤外線検出器１０ｉ
の負荷ＦＥＴのゲートに印加される。このような動作が
ｉ＝１〜ｎについて順次行われる。
【００２３】本第４実施形態によれば、入出力特性にば
らつきのある赤外線検出器１０１〜１０ｎを用いても、
赤外線検出器１０１〜１０ｎの各々の赤外線検出精度を
向上させることができる。なお、本発明には外にも種々
の変形例が含まれる。例えば図２（Ａ）において、ボロ
メータ１１の出力端とｎＭＯＳトランジスタ１４のゲー
トとの間に、直流バイアス加算回路や電圧増幅回路を接
続した構成であってもよい。また、図４において、アナ
ログデマルチプレクサ４２に対する選択制御信号及びサ
ンプルホールド回路３１〜３ｎに対するサンプルパルス
はカウンタ５３の出力をデコーダでデコードして得る構
成であってもよい。
らつきのある赤外線検出器１０１〜１０ｎを用いても、
赤外線検出器１０１〜１０ｎの各々の赤外線検出精度を
向上させることができる。なお、本発明には外にも種々
の変形例が含まれる。例えば図２（Ａ）において、ボロ
メータ１１の出力端とｎＭＯＳトランジスタ１４のゲー
トとの間に、直流バイアス加算回路や電圧増幅回路を接
続した構成であってもよい。また、図４において、アナ
ログデマルチプレクサ４２に対する選択制御信号及びサ
ンプルホールド回路３１〜３ｎに対するサンプルパルス
はカウンタ５３の出力をデコーダでデコードして得る構
成であってもよい。
【図１】本発明の第１実施形態の赤外線検出器の回路図
及び感度最大化説明図である。
及び感度最大化説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態の赤外線検出器の回路図
及び信号波形図である。
及び信号波形図である。
【図３】本発明の第３実施形態の赤外線検出器の回路図
及び信号波形図である。
及び信号波形図である。
【図４】本発明の第４実施形態のアレイ型赤外線検出装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図５】従来の赤外線検出器の回路図である。
【符号の説明】 １０、１０Ａ〜１０Ｃ、１０１〜１０ｎ 赤外線検出器 １１ ボロメータ １２ 抵抗 １３ 電圧ホロワ回路 １４、１７、２２Ａ ｎＭＯＳトランジスタ １５ コンデンサ １６、１６Ａ、１６Ｂ、２２ ｐＭＯＳトランジスタ ３１、３ｉ サンプルホールド回路 ４０ ＲＯＭ ４１ Ｄ／Ａ変換器 ４２ アナログデマルチプレクサ
Claims (6)
- 【請求項１】 一端が第１電源供給線に接続されたボロ
メータと、 該ボロメータの他端と第２電源供給線との間に接続さ
れ、抵抗値が該ボロメータの抵抗値に略等しい負荷素子
と、 を有し、該ボロメータの該他端の出力電位が該ボロメー
タの抵抗値に応じて変化することを特徴とする赤外線検
出器。 - 【請求項２】 上記負荷素子はＦＥＴであり、該ＦＥＴ
のソースとドレインとの間の抵抗値を上記ボロメータの
抵抗値に略等しくするための電位が該ＦＥＴのゲートに
印加されることを特徴とする請求項１記載の赤外線検出
器。 - 【請求項３】 一端が第１電源供給線に接続されたボロ
メータと、 該ボロメータの他端と第２電源供給線との間に接続され
た負荷素子と、 一端が該第１電源供給線に接続されたコンデンサと、 該第２電源供給線と該コンデンサの他端との間に接続さ
れ、該ボロメータの出力電位に応じた電位がゲートに印
加されるＦＥＴと、 該コンデンサの両端子間に接続されたリセットスイッチ
素子と、 を有することを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項４】 上記負荷素子はＦＥＴであり、該ＦＥＴ
のソースとドレインとの間の抵抗値を上記ボロメータの
抵抗値に略等しくするための電位が該ＦＥＴのゲートに
印加されることを特徴とする請求項３記載の赤外線検出
器。 - 【請求項５】 上記ボローメータの電流路にスイッチ素
子が介在していることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１つに記載の赤外線検出器。 - 【請求項６】 請求項２又は４記載の赤外線検出器が複
数配列され、さらに、 記憶手段と、 該記憶手段の出力をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器
と、 各赤外線検出器について備えられ、出力端が該赤外線検
出器の上記ＦＥＴのゲートに接続されたサンプルホール
ド回路と、 選択制御信号に応じて該Ｄ／Ａ変換器の出力を選択的に
該サンプルホールド回路の入力端に供給するアナログデ
マルチプレクサと、 該記憶手段を順次アドレス指定し、該アドレスに応じ、
該選択制御信号を該アナログデマルチプレクサに供給し
且つ該サンプルホールド回路にサンプル信号を供給し
て、該複数の赤外線検出器のＦＥＴの抵抗値を該ＦＥＴ
に直列接続された上記ボロメータの抵抗値に略等しくさ
せる制御回路と、 を有することを特徴とするアレイ型赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33241595A JPH09170951A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33241595A JPH09170951A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170951A true JPH09170951A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18254720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33241595A Withdrawn JPH09170951A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09170951A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112212987A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-12 | 江苏创芯海微科技有限公司 | 红外敏感单元及其阵列测温电路 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33241595A patent/JPH09170951A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112212987A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-12 | 江苏创芯海微科技有限公司 | 红外敏感单元及其阵列测温电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |