JPH0983870A - 赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置 - Google Patents
赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置Info
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- JPH0983870A JPH0983870A JP7241108A JP24110895A JPH0983870A JP H0983870 A JPH0983870 A JP H0983870A JP 7241108 A JP7241108 A JP 7241108A JP 24110895 A JP24110895 A JP 24110895A JP H0983870 A JPH0983870 A JP H0983870A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤外線検出用の固体撮像装置のスキミングバ
イアス調整装置に関し、装置周囲温度の変動に伴うダイ
ナミックレンジの減少を防止することを課題とする。 【解決手段】 赤外線検知素子１ａ〜１ｎの各受光量
は、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎをスイッチ
ング動作させることにより順次出力される。出力手段２
から出力された画素毎の出力信号の電圧を、第１の比較
手段３が、第１の所定しきい値と比較する。画素毎の出
力信号の電圧が第１の所定しきい値を越えているか否か
を所定期間に亘って監視し、越えていたときに対応する
赤外線検知素子の数を第１のカウント手段４によりカウ
ントする。バイアス電圧調整手段５は、第１のカウント
手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型トランジ
スタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調整する。
イアス調整装置に関し、装置周囲温度の変動に伴うダイ
ナミックレンジの減少を防止することを課題とする。 【解決手段】 赤外線検知素子１ａ〜１ｎの各受光量
は、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎをスイッチ
ング動作させることにより順次出力される。出力手段２
から出力された画素毎の出力信号の電圧を、第１の比較
手段３が、第１の所定しきい値と比較する。画素毎の出
力信号の電圧が第１の所定しきい値を越えているか否か
を所定期間に亘って監視し、越えていたときに対応する
赤外線検知素子の数を第１のカウント手段４によりカウ
ントする。バイアス電圧調整手段５は、第１のカウント
手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型トランジ
スタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数画素を扱う赤
外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置に関し、特
に、ＭＯＳ型トランジスタをスイッチング素子として内
蔵した赤外線検出用の固体撮像装置のスキミングバイア
ス調整装置に関する。
外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置に関し、特
に、ＭＯＳ型トランジスタをスイッチング素子として内
蔵した赤外線検出用の固体撮像装置のスキミングバイア
ス調整装置に関する。
【０００２】近年、複数の赤外線検出素子を平面上に配
置して、２次元画像をそこに照射し、走査によって各赤
外線検出素子から出力信号を得、ＴＶ画像として再生す
ることが行われている。以下の説明中では、赤外線撮像
装置はマトリックス状に配列された６４×６４（４０９
６）個の画素を有しているものとみなす。
置して、２次元画像をそこに照射し、走査によって各赤
外線検出素子から出力信号を得、ＴＶ画像として再生す
ることが行われている。以下の説明中では、赤外線撮像
装置はマトリックス状に配列された６４×６４（４０９
６）個の画素を有しているものとみなす。
【０００３】
【従来の技術】従来、平面上に配置された複数の固体撮
像素子と、それらの固体撮像素子に対応して設けられた
複数のＭＯＳ型トランジスタとから構成され、固体撮像
素子の各受光量を、ＭＯＳ型トランジスタをスイッチン
グ動作させることにより、順次取り出すようにした固体
撮像装置が、例えば特開平１−１９６９８３号公報によ
って知られている。当該装置では、画素毎に順次出力さ
れる固体撮像装置の出力を基にそれらの平均値を算出
し、この平均値を利用して、複数のＭＯＳ型トランジス
タに供給されるべきバイアス電圧（スキミングバイアス
電圧）を決定するようにしている。
像素子と、それらの固体撮像素子に対応して設けられた
複数のＭＯＳ型トランジスタとから構成され、固体撮像
素子の各受光量を、ＭＯＳ型トランジスタをスイッチン
グ動作させることにより、順次取り出すようにした固体
撮像装置が、例えば特開平１−１９６９８３号公報によ
って知られている。当該装置では、画素毎に順次出力さ
れる固体撮像装置の出力を基にそれらの平均値を算出
し、この平均値を利用して、複数のＭＯＳ型トランジス
タに供給されるべきバイアス電圧（スキミングバイアス
電圧）を決定するようにしている。
【０００４】各固体撮像素子の受光量は、それらに対応
して設けられた各電荷蓄積用コンデンサにそれぞれ蓄積
されるようになっているが、この蓄積量に限りがあるこ
とや、ＭＯＳ型トランジスタが転送できる電荷量に限り
があることから、被写体に高輝度部分があると、その部
分に対応する固体撮像素子の出力が飽和してしまう。こ
のため、ＭＯＳ型トランジスタに供給するバイアス電圧
を低く調節してコンデンサに蓄積された電荷量から一定
量を差し引くというスキミング処理を行い、高輝度部分
に対応する固体撮像素子の出力が飽和しないようにして
いる。なお、バイアス電圧を低く調節することにより、
被写体の低輝度部分が見えづらくなるので、スキミング
バイアス電圧の調整には注意が必要となる。
して設けられた各電荷蓄積用コンデンサにそれぞれ蓄積
されるようになっているが、この蓄積量に限りがあるこ
とや、ＭＯＳ型トランジスタが転送できる電荷量に限り
があることから、被写体に高輝度部分があると、その部
分に対応する固体撮像素子の出力が飽和してしまう。こ
のため、ＭＯＳ型トランジスタに供給するバイアス電圧
を低く調節してコンデンサに蓄積された電荷量から一定
量を差し引くというスキミング処理を行い、高輝度部分
に対応する固体撮像素子の出力が飽和しないようにして
いる。なお、バイアス電圧を低く調節することにより、
被写体の低輝度部分が見えづらくなるので、スキミング
バイアス電圧の調整には注意が必要となる。
【０００５】こうしたスキミングバイアス電圧の決定
を、従来の上記装置においては、前述の平均値を利用し
て行い、これにより、固体撮像装置全体としての弁別で
きる受光量範囲（ダイナミックレンジ）を確保してい
る。
を、従来の上記装置においては、前述の平均値を利用し
て行い、これにより、固体撮像装置全体としての弁別で
きる受光量範囲（ダイナミックレンジ）を確保してい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うな、固体撮像装置の中でも赤外線を検出する赤外線固
体撮像装置１０１においては、赤外線の検知素子１０２
ａ〜１０２ｄの出力が赤外線固体撮像装置１０１の周囲
温度の影響を大きく受ける。赤外線固体撮像装置１０１
の周囲温度の変動により検知素子１０２ａ〜１０２ｄの
出力が変動すると、当然、各検知素子１０２ａ〜１０２
ｄの出力の平均値も周囲温度に応じて変動する。そのた
め、スキミングバイアス電圧も周囲温度の変動に応じて
変動し、その結果、赤外線固体撮像装置１０１のダイナ
ミックレンジが減少するという問題点が発生する。
うな、固体撮像装置の中でも赤外線を検出する赤外線固
体撮像装置１０１においては、赤外線の検知素子１０２
ａ〜１０２ｄの出力が赤外線固体撮像装置１０１の周囲
温度の影響を大きく受ける。赤外線固体撮像装置１０１
の周囲温度の変動により検知素子１０２ａ〜１０２ｄの
出力が変動すると、当然、各検知素子１０２ａ〜１０２
ｄの出力の平均値も周囲温度に応じて変動する。そのた
め、スキミングバイアス電圧も周囲温度の変動に応じて
変動し、その結果、赤外線固体撮像装置１０１のダイナ
ミックレンジが減少するという問題点が発生する。
【０００７】すなわち、温度Ｔ１の被写体１０３から赤
外線固体撮像装置１０１の赤外線レンズ１０４に向けて
放射される赤外線パワーをＷ（Ｔ１）、赤外線レンズ１
０４の透過率をτとすると、被写体１０３から赤外線固
体撮像装置１０１内の検知素子１０２ａ〜１０２ｄに入
射する赤外線パワーＷ１は次式（１）で表される。
外線固体撮像装置１０１の赤外線レンズ１０４に向けて
放射される赤外線パワーをＷ（Ｔ１）、赤外線レンズ１
０４の透過率をτとすると、被写体１０３から赤外線固
体撮像装置１０１内の検知素子１０２ａ〜１０２ｄに入
射する赤外線パワーＷ１は次式（１）で表される。
【０００８】
【数１】 Ｗ１＝Ｗ（Ｔ１）×τ ・・・（１） また、装置周囲温度Ｔ２のときに赤外線固体撮像装置１
０１の筐体部分等から赤外線レンズ１０４の内側表面に
放射される赤外線パワーをＷ（Ｔ２）とすると、赤外線
固体撮像装置１０１の筐体部分等から出て赤外線レンズ
１０４の表面で反射されて検知素子１０２ａ〜１０２ｄ
に入射される赤外線パワーＷ２は次式（２）で表され
る。
０１の筐体部分等から赤外線レンズ１０４の内側表面に
放射される赤外線パワーをＷ（Ｔ２）とすると、赤外線
固体撮像装置１０１の筐体部分等から出て赤外線レンズ
１０４の表面で反射されて検知素子１０２ａ〜１０２ｄ
に入射される赤外線パワーＷ２は次式（２）で表され
る。
【０００９】
【数２】 Ｗ２＝Ｗ（Ｔ２）×（１−τ） ・・・（２） したがって、検知素子１０２ａ〜１０２ｄへ入射される
全赤外線パワーＷ３は、次式（３）のようになる。
全赤外線パワーＷ３は、次式（３）のようになる。
【００１０】
【数３】 Ｗ３＝Ｗ（Ｔ１）×τ＋Ｗ（Ｔ２）×（１−τ） ・・・（３） ここで、検知素子１０２ａ〜１０２ｄの波長λでの感度
をＲ（λ）、検知素子１０２ａ〜１０２ｄの暗電流に基
づく出力電圧をＶｄ、検知素子１０２ａ〜１０２ｄの検
知波長域をλ１〜λ２とすると、各検知素子１０２ａ〜
１０２ｄの出力電圧Ｖｏは、次式（４）で表される。
をＲ（λ）、検知素子１０２ａ〜１０２ｄの暗電流に基
づく出力電圧をＶｄ、検知素子１０２ａ〜１０２ｄの検
知波長域をλ１〜λ２とすると、各検知素子１０２ａ〜
１０２ｄの出力電圧Ｖｏは、次式（４）で表される。
【００１１】
【数４】
【００１２】全赤外線パワーＷ３による各検知素子１０
２ａ〜１０２ｄの出力電圧Ｖｏ、つまり画素毎の出力電
圧Ｖｏは、例えば図８に曲線Ｌ１で示すようになる。し
たがって、画素毎の出力電圧Ｖｏの平均値が破線Ｌ２の
ように示される。ところで、式（４）から分かるよう
に、装置周囲温度Ｔ２が変動すると検知素子の出力電圧
Ｖｏが変動する。そのため、複数の検知素子１０２ａ〜
１０２ｄに亘る出力電圧Ｖｏの平均値も装置周囲温度Ｔ
２に応じて変動する。これによって、従来、スキミング
バイアス電圧も変動し、その結果、例えば装置周囲温度
Ｔ２が上昇した場合、黒レベル線Ｌ３が相対的に上昇
し、図８に示すように曲線Ｌ１に交差するようなことが
発生する可能性がある。黒レベル線Ｌ３は、このレベル
以下の出力信号を出力している検知素子において、入射
する赤外線の強度に対する弁別能力が失われることにな
るレベルを示している。つまり、黒レベル線Ｌ３以下の
出力信号を出力している検知素子では、入射する赤外線
の強度に関係なく一律な出力信号が出力され、したがっ
て、固体撮像装置のダイナミックレンジが減少している
ことになる。
２ａ〜１０２ｄの出力電圧Ｖｏ、つまり画素毎の出力電
圧Ｖｏは、例えば図８に曲線Ｌ１で示すようになる。し
たがって、画素毎の出力電圧Ｖｏの平均値が破線Ｌ２の
ように示される。ところで、式（４）から分かるよう
に、装置周囲温度Ｔ２が変動すると検知素子の出力電圧
Ｖｏが変動する。そのため、複数の検知素子１０２ａ〜
１０２ｄに亘る出力電圧Ｖｏの平均値も装置周囲温度Ｔ
２に応じて変動する。これによって、従来、スキミング
バイアス電圧も変動し、その結果、例えば装置周囲温度
Ｔ２が上昇した場合、黒レベル線Ｌ３が相対的に上昇
し、図８に示すように曲線Ｌ１に交差するようなことが
発生する可能性がある。黒レベル線Ｌ３は、このレベル
以下の出力信号を出力している検知素子において、入射
する赤外線の強度に対する弁別能力が失われることにな
るレベルを示している。つまり、黒レベル線Ｌ３以下の
出力信号を出力している検知素子では、入射する赤外線
の強度に関係なく一律な出力信号が出力され、したがっ
て、固体撮像装置のダイナミックレンジが減少している
ことになる。
【００１３】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、赤外線撮像装置の周囲温度の変動に伴うダイ
ナミックレンジの減少を防止した赤外線撮像装置のスキ
ミングバイアス調整装置を提供することを目的とする。
のであり、赤外線撮像装置の周囲温度の変動に伴うダイ
ナミックレンジの減少を防止した赤外線撮像装置のスキ
ミングバイアス調整装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、複数の赤外線検知素
子１ａ〜１ｎと、各赤外線検知素子１ａ〜１ｎに対応し
て設けられた複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎを
含み、各赤外線検知素子１ａ〜１ｎの受光量を、複数の
ＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎをスイッチング動作さ
せることにより順次出力する出力手段２と、出力手段２
からの信号の電圧を第１の所定しきい値と比較する第１
の比較手段３と、第１の比較手段３による比較の結果、
出力手段２からの信号の電圧が第１の所定しきい値を越
えているときに対応する赤外線検知素子の数を所定期間
に亘ってカウントする第１のカウント手段４と、第１の
カウント手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型
トランジスタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調
整するバイアス電圧調整手段５とを、有することを特徴
とする赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置が
提供される。
成するために、図１に示すように、複数の赤外線検知素
子１ａ〜１ｎと、各赤外線検知素子１ａ〜１ｎに対応し
て設けられた複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎを
含み、各赤外線検知素子１ａ〜１ｎの受光量を、複数の
ＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎをスイッチング動作さ
せることにより順次出力する出力手段２と、出力手段２
からの信号の電圧を第１の所定しきい値と比較する第１
の比較手段３と、第１の比較手段３による比較の結果、
出力手段２からの信号の電圧が第１の所定しきい値を越
えているときに対応する赤外線検知素子の数を所定期間
に亘ってカウントする第１のカウント手段４と、第１の
カウント手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型
トランジスタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調
整するバイアス電圧調整手段５とを、有することを特徴
とする赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置が
提供される。
【００１５】また、バイアス電圧調整手段５は、第１の
カウント手段４のカウント値が第１の所定値以下になる
ように、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給
するバイアス電圧を設定する第１の設定手段５ａを含
む。
カウント手段４のカウント値が第１の所定値以下になる
ように、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給
するバイアス電圧を設定する第１の設定手段５ａを含
む。
【００１６】さらに、赤外線撮像装置のスキミングバイ
アス調整装置は、出力手段２からの信号の電圧を第２の
所定しきい値と比較する第２の比較手段６と、第２の比
較手段６による比較の結果、出力手段２からの信号の電
圧が第２の所定しきい値に達していないときに対応する
赤外線検知素子の数を上記所定期間に亘ってカウントす
る第２のカウント手段７と、第２のカウント手段７のカ
ウント値が第２の所定値以下になるように、複数のＭＯ
Ｓ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電圧を
設定する第２の設定手段８と、第１のカウント手段４の
カウント値が第１の所定値を越えることと、第２のカウ
ント手段７のカウント値が第２の所定値を越えることと
が同時に発生したときに、第１の設定手段５ａおよび第
２の設定手段８のうちの一方の作動を禁止する禁止手段
９とを有する。
アス調整装置は、出力手段２からの信号の電圧を第２の
所定しきい値と比較する第２の比較手段６と、第２の比
較手段６による比較の結果、出力手段２からの信号の電
圧が第２の所定しきい値に達していないときに対応する
赤外線検知素子の数を上記所定期間に亘ってカウントす
る第２のカウント手段７と、第２のカウント手段７のカ
ウント値が第２の所定値以下になるように、複数のＭＯ
Ｓ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電圧を
設定する第２の設定手段８と、第１のカウント手段４の
カウント値が第１の所定値を越えることと、第２のカウ
ント手段７のカウント値が第２の所定値を越えることと
が同時に発生したときに、第１の設定手段５ａおよび第
２の設定手段８のうちの一方の作動を禁止する禁止手段
９とを有する。
【００１７】以上のような構成において、赤外線検知素
子１ａ〜１ｎの各受光量は、複数のＭＯＳ型トランジス
タ２ａ〜２ｎをスイッチング動作させることにより順次
出力される。こうして出力手段２から出力された画素毎
の出力信号の電圧を、第１の比較手段３が、第１の所定
しきい値と比較する。第１の所定しきい値は、例えば赤
外線検知素子１ａ〜１ｎの飽和電圧値以下に設定された
値である。
子１ａ〜１ｎの各受光量は、複数のＭＯＳ型トランジス
タ２ａ〜２ｎをスイッチング動作させることにより順次
出力される。こうして出力手段２から出力された画素毎
の出力信号の電圧を、第１の比較手段３が、第１の所定
しきい値と比較する。第１の所定しきい値は、例えば赤
外線検知素子１ａ〜１ｎの飽和電圧値以下に設定された
値である。
【００１８】第１の比較手段３による比較の結果、画素
毎の出力信号の電圧が第１の所定しきい値を越えている
か否かを所定期間に亘って監視し、越えていたときに対
応する赤外線検知素子の数を第１のカウント手段４によ
りカウントする。所定期間は、例えば複数の赤外線検知
素子１ａ〜１ｎの全ての受光量が１回だけそれぞれ出力
されるのに必要な期間に設定される。
毎の出力信号の電圧が第１の所定しきい値を越えている
か否かを所定期間に亘って監視し、越えていたときに対
応する赤外線検知素子の数を第１のカウント手段４によ
りカウントする。所定期間は、例えば複数の赤外線検知
素子１ａ〜１ｎの全ての受光量が１回だけそれぞれ出力
されるのに必要な期間に設定される。
【００１９】バイアス電圧調整手段５は、第１のカウン
ト手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型トラン
ジスタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調整す
る。すなわち、第１の設定手段５ａにより、第１のカウ
ント手段４のカウント値が第１の所定値以下になるよう
に、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給する
バイアス電圧を設定する。
ト手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型トラン
ジスタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調整す
る。すなわち、第１の設定手段５ａにより、第１のカウ
ント手段４のカウント値が第１の所定値以下になるよう
に、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給する
バイアス電圧を設定する。
【００２０】赤外線検知素子１ａ〜１ｎの各出力のうち
の第１の所定しきい値を越える出力の数は、赤外線撮像
装置の周囲温度が変動しても、その影響を必ずしも受け
ず、受けたとしても少ない。したがって、赤外線撮像装
置の周囲温度の変動に伴う従来のようなダイナミックレ
ンジの減少を防止できる。
の第１の所定しきい値を越える出力の数は、赤外線撮像
装置の周囲温度が変動しても、その影響を必ずしも受け
ず、受けたとしても少ない。したがって、赤外線撮像装
置の周囲温度の変動に伴う従来のようなダイナミックレ
ンジの減少を防止できる。
【００２１】さらに、第２の比較手段６が、出力手段２
から出力された画素毎の出力信号の電圧を、第２の所定
しきい値と比較する。第２の所定しきい値は、例えば赤
外線検知素子１ａ〜１ｎの黒レベル電圧値以上の値に設
定される。
から出力された画素毎の出力信号の電圧を、第２の所定
しきい値と比較する。第２の所定しきい値は、例えば赤
外線検知素子１ａ〜１ｎの黒レベル電圧値以上の値に設
定される。
【００２２】第２の比較手段６による比較の結果、画素
毎の出力信号の電圧が第２の所定しきい値に達している
か否かを所定期間に亘って監視し、達していないときに
対応する赤外線検知素子の数をカウントする。第２の設
定手段８は、第２のカウント手段７のカウント値が第２
の所定値以下になるように、複数のＭＯＳ型トランジス
タ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電圧を設定する。
毎の出力信号の電圧が第２の所定しきい値に達している
か否かを所定期間に亘って監視し、達していないときに
対応する赤外線検知素子の数をカウントする。第２の設
定手段８は、第２のカウント手段７のカウント値が第２
の所定値以下になるように、複数のＭＯＳ型トランジス
タ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電圧を設定する。
【００２３】赤外線検知素子１ａ〜１ｎの各出力のうち
の第２の所定しきい値に達しない出力の数も、赤外線撮
像装置の周囲温度が変動しても、その影響を必ずしも受
けず、受けたとしても少ない。したがって、赤外線撮像
装置の周囲温度の変動に伴う従来のようなダイナミック
レンジの減少を防止できる。
の第２の所定しきい値に達しない出力の数も、赤外線撮
像装置の周囲温度が変動しても、その影響を必ずしも受
けず、受けたとしても少ない。したがって、赤外線撮像
装置の周囲温度の変動に伴う従来のようなダイナミック
レンジの減少を防止できる。
【００２４】なお、第１のカウント手段４のカウント値
が第１の所定値を越えることと、第２のカウント手段７
のカウント値が第２の所定値を越えることとが同時に発
生したときには、禁止手段９が、第１の設定手段５ａお
よび第２の設定手段８のうちの一方の作動を禁止する。
例えば、第１の設定手段５ａの作動を禁止し、第２の設
定手段８によって、第２のカウント手段７のカウント値
が第２の所定値以下になるように、複数のＭＯＳ型トラ
ンジスタ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電圧を設定す
る。
が第１の所定値を越えることと、第２のカウント手段７
のカウント値が第２の所定値を越えることとが同時に発
生したときには、禁止手段９が、第１の設定手段５ａお
よび第２の設定手段８のうちの一方の作動を禁止する。
例えば、第１の設定手段５ａの作動を禁止し、第２の設
定手段８によって、第２のカウント手段７のカウント値
が第２の所定値以下になるように、複数のＭＯＳ型トラ
ンジスタ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電圧を設定す
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明の実施の形態の原理
構成は、図１に示すように、複数の赤外線検知素子１ａ
〜１ｎと、各赤外線検知素子１ａ〜１ｎに対応して設け
られた複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎを含み、
各赤外線検知素子１ａ〜１ｎの受光量を、複数のＭＯＳ
型トランジスタ２ａ〜２ｎをスイッチング動作させるこ
とにより順次出力する出力手段２と、出力手段２からの
信号の電圧を第１の所定しきい値と比較する第１の比較
手段３と、第１の比較手段３による比較の結果、出力手
段２からの信号の電圧が第１の所定しきい値を越えてい
るときに対応する赤外線検知素子の数を所定期間に亘っ
てカウントする第１のカウント手段４と、第１のカウン
ト手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型トラン
ジスタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調整する
バイアス電圧調整手段５とから構成される。
に基づいて説明する。まず、本発明の実施の形態の原理
構成は、図１に示すように、複数の赤外線検知素子１ａ
〜１ｎと、各赤外線検知素子１ａ〜１ｎに対応して設け
られた複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎを含み、
各赤外線検知素子１ａ〜１ｎの受光量を、複数のＭＯＳ
型トランジスタ２ａ〜２ｎをスイッチング動作させるこ
とにより順次出力する出力手段２と、出力手段２からの
信号の電圧を第１の所定しきい値と比較する第１の比較
手段３と、第１の比較手段３による比較の結果、出力手
段２からの信号の電圧が第１の所定しきい値を越えてい
るときに対応する赤外線検知素子の数を所定期間に亘っ
てカウントする第１のカウント手段４と、第１のカウン
ト手段４のカウント値に基づき、複数のＭＯＳ型トラン
ジスタ２ａ〜２ｎに供給されるバイアス電圧を調整する
バイアス電圧調整手段５とから構成される。
【００２６】また、バイアス電圧調整手段５は、第１の
カウント手段４のカウント値が第１の所定値以下になる
ように、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給
するバイアス電圧を設定する第１の設定手段５ａを含
む。
カウント手段４のカウント値が第１の所定値以下になる
ように、複数のＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給
するバイアス電圧を設定する第１の設定手段５ａを含
む。
【００２７】さらに、出力手段２からの信号の電圧を第
２の所定しきい値と比較する第２の比較手段６と、第２
の比較手段６による比較の結果、出力手段２からの信号
の電圧が第２の所定しきい値に達していないときに対応
する赤外線検知素子の数を上記所定期間に亘ってカウン
トする第２のカウント手段７と、第２のカウント手段７
のカウント値が第２の所定値以下になるように、複数の
ＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電
圧を設定する第２の設定手段８と、第１のカウント手段
４のカウント値が第１の所定値を越えることと、第２の
カウント手段７のカウント値が第２の所定値を越えるこ
ととが同時に発生したときに、第１の設定手段５ａおよ
び第２の設定手段８のうちの一方の作動を禁止する禁止
手段９とから構成される。
２の所定しきい値と比較する第２の比較手段６と、第２
の比較手段６による比較の結果、出力手段２からの信号
の電圧が第２の所定しきい値に達していないときに対応
する赤外線検知素子の数を上記所定期間に亘ってカウン
トする第２のカウント手段７と、第２のカウント手段７
のカウント値が第２の所定値以下になるように、複数の
ＭＯＳ型トランジスタ２ａ〜２ｎに供給するバイアス電
圧を設定する第２の設定手段８と、第１のカウント手段
４のカウント値が第１の所定値を越えることと、第２の
カウント手段７のカウント値が第２の所定値を越えるこ
ととが同時に発生したときに、第１の設定手段５ａおよ
び第２の設定手段８のうちの一方の作動を禁止する禁止
手段９とから構成される。
【００２８】図２は、こうした本発明の実施の形態の全
体構成を示すブロック図である。図中、被写体からの赤
外線は赤外線レンズ１１を通過して赤外線検知器１２へ
入射される。赤外線検知器１２は、赤外線を光電変換し
て２次元画像のアナログ映像信号をプリアンプ１４へ出
力する。赤外線検知器１２の詳しい内部構成については
図３を参照して後述する。赤外線検知器１２には冷却器
１３が設置されていて、赤外線検知器１２を安定に動作
させるために冷却が行われる。
体構成を示すブロック図である。図中、被写体からの赤
外線は赤外線レンズ１１を通過して赤外線検知器１２へ
入射される。赤外線検知器１２は、赤外線を光電変換し
て２次元画像のアナログ映像信号をプリアンプ１４へ出
力する。赤外線検知器１２の詳しい内部構成については
図３を参照して後述する。赤外線検知器１２には冷却器
１３が設置されていて、赤外線検知器１２を安定に動作
させるために冷却が行われる。
【００２９】プリアンプ１４は、赤外線検知器１２から
送られたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換できるレベルま
で増幅してＡ／Ｄ変換回路１５へ送る。Ａ／Ｄ変換回路
１５でディジタル化された信号は、信号処理回路１６に
おいてＴＶ画像を得るための信号処理を施され、ＴＶモ
ニタ１７へ送られる。
送られたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換できるレベルま
で増幅してＡ／Ｄ変換回路１５へ送る。Ａ／Ｄ変換回路
１５でディジタル化された信号は、信号処理回路１６に
おいてＴＶ画像を得るための信号処理を施され、ＴＶモ
ニタ１７へ送られる。
【００３０】ドライバ回路１８は、赤外線検知器１２を
構成する複数の検知素子から出力信号を順に取り出すた
めの走査パルスを生成するものであり、後述の水平シフ
トレジスタ用のクロックＨＣ、水平走査スタートパルス
ＨＳ、後述の垂直シフトレジスタ用のクロックＶＣ、垂
直走査スタートパルスＶＳ、リードパルスＲＰを生成し
て赤外線検知器１２へ送る。バイアス回路１９は、シリ
ーズ電源部２０の安定化された電源を基に、赤外線検知
器１２を構成する複数のＭＯＳ型トランジスタに供給す
べきバイアス電圧を生成して赤外線検知器１２へ送る。
スキミング制御部２１は、Ａ／Ｄ変換回路１５の出力を
基に、スキミングバイアス電圧を生成してバイアス回路
１９の出力に重畳するようにする。スキミング制御部２
１の詳しい内部構成については図４を参照して後述す
る。
構成する複数の検知素子から出力信号を順に取り出すた
めの走査パルスを生成するものであり、後述の水平シフ
トレジスタ用のクロックＨＣ、水平走査スタートパルス
ＨＳ、後述の垂直シフトレジスタ用のクロックＶＣ、垂
直走査スタートパルスＶＳ、リードパルスＲＰを生成し
て赤外線検知器１２へ送る。バイアス回路１９は、シリ
ーズ電源部２０の安定化された電源を基に、赤外線検知
器１２を構成する複数のＭＯＳ型トランジスタに供給す
べきバイアス電圧を生成して赤外線検知器１２へ送る。
スキミング制御部２１は、Ａ／Ｄ変換回路１５の出力を
基に、スキミングバイアス電圧を生成してバイアス回路
１９の出力に重畳するようにする。スキミング制御部２
１の詳しい内部構成については図４を参照して後述す
る。
【００３１】図３は、赤外線検知器１２の詳しい内部構
成を示す回路図である。赤外線検知器１２は、水平シフ
トレジスタ１２ａ、垂直シフトレジスタ１２ｂ、受光部
１２ｃ、読出部１２ｄから構成される。受光部１２ｃ
は、マトリックス状に配列された６４×６４（＝４０９
６）個の画素受光部から構成されるが、図３には４画素
分だけを図示する。そのうちの１つを例に説明すると、
画素受光部は、赤外線検知素子Ｄ１と、この赤外線検知
素子Ｄ１の出力電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサＣ１
と、互いに直列接続されたＭＯＳ型トランジスタＱ１，
Ｑ２から構成される。
成を示す回路図である。赤外線検知器１２は、水平シフ
トレジスタ１２ａ、垂直シフトレジスタ１２ｂ、受光部
１２ｃ、読出部１２ｄから構成される。受光部１２ｃ
は、マトリックス状に配列された６４×６４（＝４０９
６）個の画素受光部から構成されるが、図３には４画素
分だけを図示する。そのうちの１つを例に説明すると、
画素受光部は、赤外線検知素子Ｄ１と、この赤外線検知
素子Ｄ１の出力電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサＣ１
と、互いに直列接続されたＭＯＳ型トランジスタＱ１，
Ｑ２から構成される。
【００３２】垂直シフトレジスタ１２ｂは、ドライバ回
路１８から送られたクロックＶＣに基づき、垂直走査ス
タートパルスＶＳを順次シフトして横方向の各画素のＭ
ＯＳ型トランジスタ（Ｑ１に相当）のゲートへ出力する
ものであり、各水平走査線の発生タイミングを生成す
る。水平シフトレジスタ１２ａは、ドライバ回路１８か
ら送られたクロックＨＣに基づき、水平走査スタートパ
ルスＨＳを順次シフトして縦方向の各画素のＭＯＳ型ト
ランジスタ（Ｑ２に相当）のゲートへ出力するものであ
り、水平走査線上の各画素位置における読出タイミング
を生成する。
路１８から送られたクロックＶＣに基づき、垂直走査ス
タートパルスＶＳを順次シフトして横方向の各画素のＭ
ＯＳ型トランジスタ（Ｑ１に相当）のゲートへ出力する
ものであり、各水平走査線の発生タイミングを生成す
る。水平シフトレジスタ１２ａは、ドライバ回路１８か
ら送られたクロックＨＣに基づき、水平走査スタートパ
ルスＨＳを順次シフトして縦方向の各画素のＭＯＳ型ト
ランジスタ（Ｑ２に相当）のゲートへ出力するものであ
り、水平走査線上の各画素位置における読出タイミング
を生成する。
【００３３】読出部１２ｄには、バイアス回路１９およ
びスキミング制御部２１からの重畳バイアス電圧Ｖｂが
供給され、これがＭＯＳ型トランジスタＱ３，Ｑ４を介
して各横方向の各画素の両ＭＯＳ型トランジスタ（Ｑ
１，Ｑ２に相当）のドレインへ入力される。ＭＯＳ型ト
ランジスタＱ３，Ｑ４の各ゲートにはドライバ回路１８
からリードパルスＲＰが送られる。リードパルスＲＰ
は、各画素からの出力信号が取り出し可能な状態のとき
に高レベルになっているパルスである。各横方向の各画
素のＭＯＳ型トランジスタ（Ｑ２に相当）のドレインは
ＭＯＳ型トランジスタＱ５，Ｑ６を介して出力端子１２
ｅに接続される。ＭＯＳ型トランジスタＱ５，Ｑ６の各
ゲートには水平シフトレジスタ１２ａから読出タイミン
グパルスが送られる。
びスキミング制御部２１からの重畳バイアス電圧Ｖｂが
供給され、これがＭＯＳ型トランジスタＱ３，Ｑ４を介
して各横方向の各画素の両ＭＯＳ型トランジスタ（Ｑ
１，Ｑ２に相当）のドレインへ入力される。ＭＯＳ型ト
ランジスタＱ３，Ｑ４の各ゲートにはドライバ回路１８
からリードパルスＲＰが送られる。リードパルスＲＰ
は、各画素からの出力信号が取り出し可能な状態のとき
に高レベルになっているパルスである。各横方向の各画
素のＭＯＳ型トランジスタ（Ｑ２に相当）のドレインは
ＭＯＳ型トランジスタＱ５，Ｑ６を介して出力端子１２
ｅに接続される。ＭＯＳ型トランジスタＱ５，Ｑ６の各
ゲートには水平シフトレジスタ１２ａから読出タイミン
グパルスが送られる。
【００３４】こうした構成により、赤外線検知器１２で
は、各画素から順次（横方向の左側から右側へ、縦方向
の上側から下側へ）入射赤外線の強度に応じた出力信号
が出力端子１２ｅへ出力される。
は、各画素から順次（横方向の左側から右側へ、縦方向
の上側から下側へ）入射赤外線の強度に応じた出力信号
が出力端子１２ｅへ出力される。
【００３５】図４は、スキミング制御部２１の詳しい内
部構成を示すブロック図である。ビットコンパレータ２
１ａ，２１ｃには、Ａ／Ｄ変換回路１５（図２）から、
画素毎の出力信号がディジタル化されて送られる。ビッ
トコンパレータ２１ａは、送られたディジタル信号を飽
和しきい値ＶH と画素毎に比較する。飽和しきい値Ｖ H
は、予め設定された値であり、赤外線検知素子（Ｄ１
等）の飽和電圧値よりも少し小さい値に設定されてい
る。飽和電圧値は、入射赤外線の強度の増加に対して赤
外線検知素子の出力電圧が変化しなくなる電圧値であ
る。
部構成を示すブロック図である。ビットコンパレータ２
１ａ，２１ｃには、Ａ／Ｄ変換回路１５（図２）から、
画素毎の出力信号がディジタル化されて送られる。ビッ
トコンパレータ２１ａは、送られたディジタル信号を飽
和しきい値ＶH と画素毎に比較する。飽和しきい値Ｖ H
は、予め設定された値であり、赤外線検知素子（Ｄ１
等）の飽和電圧値よりも少し小さい値に設定されてい
る。飽和電圧値は、入射赤外線の強度の増加に対して赤
外線検知素子の出力電圧が変化しなくなる電圧値であ
る。
【００３６】その比較の結果、画素毎のディジタル信号
が飽和しきい値ＶH よりも大きいときには高レベル信号
をカウンタ２１ｂへ出力する。カウンタ２１ｂは、高レ
ベル信号を出力する画素の数を、４０９６個の全画素に
亘って１回の読み出しが完了するまでの期間、カウント
し、そのカウント値をレベル設定器２１ｅへ出力する。
すなわち、画素毎の出力信号の例を示す図５から分かる
ように、ディジタル出力信号が飽和しきい値ＶH よりも
大きくなっている画素（番号１００２〜１００５）の数
４をカウンタ２１ｂがカウントする。
が飽和しきい値ＶH よりも大きいときには高レベル信号
をカウンタ２１ｂへ出力する。カウンタ２１ｂは、高レ
ベル信号を出力する画素の数を、４０９６個の全画素に
亘って１回の読み出しが完了するまでの期間、カウント
し、そのカウント値をレベル設定器２１ｅへ出力する。
すなわち、画素毎の出力信号の例を示す図５から分かる
ように、ディジタル出力信号が飽和しきい値ＶH よりも
大きくなっている画素（番号１００２〜１００５）の数
４をカウンタ２１ｂがカウントする。
【００３７】レベル設定器２１ｅは、そのカウント値を
第１の所定値と比較し、カウント値が第１の所定値を越
えているときには、カウント値が第１の所定値以下にな
るように、ディジタルのスキミング可変電圧ΔＶSKを設
定する。例えば、カウント値と第１の所定値との差に応
じて負値のスキミング可変電圧ΔＶSKを設定する。第１
の所定値は、予め装置の用途等に応じて設定される値で
ある。
第１の所定値と比較し、カウント値が第１の所定値を越
えているときには、カウント値が第１の所定値以下にな
るように、ディジタルのスキミング可変電圧ΔＶSKを設
定する。例えば、カウント値と第１の所定値との差に応
じて負値のスキミング可変電圧ΔＶSKを設定する。第１
の所定値は、予め装置の用途等に応じて設定される値で
ある。
【００３８】同様に、ビットコンパレータ２１ｃは、送
られたディジタル信号を黒レベルしきい値ＶL と画素毎
に比較する。黒レベルしきい値ＶL は、予め設定された
値であり、赤外線検知素子（Ｄ１等）の黒レベル電圧値
よりも少し大きい値に設定されている。黒レベル電圧値
は、入射赤外線の強度の低下に対して赤外線検知素子の
出力電圧が変化しなくなる電圧値である。
られたディジタル信号を黒レベルしきい値ＶL と画素毎
に比較する。黒レベルしきい値ＶL は、予め設定された
値であり、赤外線検知素子（Ｄ１等）の黒レベル電圧値
よりも少し大きい値に設定されている。黒レベル電圧値
は、入射赤外線の強度の低下に対して赤外線検知素子の
出力電圧が変化しなくなる電圧値である。
【００３９】その比較の結果、画素毎のディジタル信号
が黒レベルしきい値ＶL よりも小さいときには高レベル
信号をカウンタ２１ｄへ出力する。カウンタ２１ｄは、
高レベル信号を出力する画素の数を、４０９６個の全画
素に亘って１回の読み出しが完了するまでの期間、カウ
ントし、そのカウント値をレベル設定器２１ｅへ出力す
る。すなわち、図５から分かるように、ディジタル出力
信号が黒レベルしきい値ＶL よりも小さくなっている画
素（番号３〜５）の数３をカウンタ２１ｄがカウントす
る。
が黒レベルしきい値ＶL よりも小さいときには高レベル
信号をカウンタ２１ｄへ出力する。カウンタ２１ｄは、
高レベル信号を出力する画素の数を、４０９６個の全画
素に亘って１回の読み出しが完了するまでの期間、カウ
ントし、そのカウント値をレベル設定器２１ｅへ出力す
る。すなわち、図５から分かるように、ディジタル出力
信号が黒レベルしきい値ＶL よりも小さくなっている画
素（番号３〜５）の数３をカウンタ２１ｄがカウントす
る。
【００４０】レベル設定器２１ｅは、そのカウント値を
第２の所定値と比較し、カウント値が第２の所定値を越
えているときには、カウント値が第２の所定値以下にな
るように、ディジタルのスキミング可変電圧ΔＶSKを設
定する。この場合には、カウント値と第２の所定値との
差に応じて正値のスキミング可変電圧ΔＶSKを設定す
る。第２の所定値は、予め装置の用途等に応じて設定さ
れる値である。
第２の所定値と比較し、カウント値が第２の所定値を越
えているときには、カウント値が第２の所定値以下にな
るように、ディジタルのスキミング可変電圧ΔＶSKを設
定する。この場合には、カウント値と第２の所定値との
差に応じて正値のスキミング可変電圧ΔＶSKを設定す
る。第２の所定値は、予め装置の用途等に応じて設定さ
れる値である。
【００４１】なお、カウンタ２１ｂのカウント値が第１
の所定値を越えていることと、カウンタ２１ｄのカウン
ト値が第２の所定値を越えていることとが同時に発生し
ているときには、レベル設定器２１ｅは、カウンタ２１
ｄのカウント値が第２の所定値以下になるように、スキ
ミング可変電圧ΔＶSKを設定する。なお、カウンタ２１
ｂのカウント値が第１の所定値以下になるように、スキ
ミング可変電圧ΔＶSKを設定するようにしてもよい。
の所定値を越えていることと、カウンタ２１ｄのカウン
ト値が第２の所定値を越えていることとが同時に発生し
ているときには、レベル設定器２１ｅは、カウンタ２１
ｄのカウント値が第２の所定値以下になるように、スキ
ミング可変電圧ΔＶSKを設定する。なお、カウンタ２１
ｂのカウント値が第１の所定値以下になるように、スキ
ミング可変電圧ΔＶSKを設定するようにしてもよい。
【００４２】また、カウンタ２１ｂ，２１ｄは、４０９
６個の全画素に亘っての読み出しが所定回数繰り返され
る期間、高レベル信号を出力する画素の数を、それぞれ
カウントするようにしてもよい。この場合には、レベル
設定器２１ｅにおいて、各カウント値を上記の所定回数
で除算した上で、第１の所定値や第２の所定値と比較す
るようにする。こうした方法では、カウント値が平均化
されるので、雑音等に起因するカウント値の一時的な変
動による影響が除かれ、レベル設定器２１ｅによるスキ
ミング可変電圧ΔＶSKの誤設定が防止される。
６個の全画素に亘っての読み出しが所定回数繰り返され
る期間、高レベル信号を出力する画素の数を、それぞれ
カウントするようにしてもよい。この場合には、レベル
設定器２１ｅにおいて、各カウント値を上記の所定回数
で除算した上で、第１の所定値や第２の所定値と比較す
るようにする。こうした方法では、カウント値が平均化
されるので、雑音等に起因するカウント値の一時的な変
動による影響が除かれ、レベル設定器２１ｅによるスキ
ミング可変電圧ΔＶSKの誤設定が防止される。
【００４３】Ｄ／Ａ変換器２１ｆは、レベル設定器２１
ｅで設定されたディジタルのスキミング可変電圧ΔＶSK
をアナログ信号に変換して抵抗Ｒ１へ出力する。一方、
端子２１ｇにはスキミング電圧ＶSKの標準電圧が供給さ
れている。この標準電圧は、バイアス回路１９（図２）
の出力電圧との関連において予め設定されるアナログ値
である。
ｅで設定されたディジタルのスキミング可変電圧ΔＶSK
をアナログ信号に変換して抵抗Ｒ１へ出力する。一方、
端子２１ｇにはスキミング電圧ＶSKの標準電圧が供給さ
れている。この標準電圧は、バイアス回路１９（図２）
の出力電圧との関連において予め設定されるアナログ値
である。
【００４４】抵抗Ｒ２を介したスキミング電圧ＶSKの標
準電圧に、抵抗Ｒ１を介したスキミング可変電圧ΔＶSK
が重畳されて直流増幅器２１ｈへ送られる。直流増幅器
２１ｈは、オペアンプＱ７，抵抗Ｒ３，Ｒ４とから成
り、この重畳電圧を直流増幅してスキミング電圧ＶSKと
して出力する。このスキミング電圧ＶSKは、図２に示す
ように、バイアス回路１９からのバイアス電圧に重畳さ
れて重畳バイアス電圧Ｖｂとして赤外線検知器１２へ送
られる。
準電圧に、抵抗Ｒ１を介したスキミング可変電圧ΔＶSK
が重畳されて直流増幅器２１ｈへ送られる。直流増幅器
２１ｈは、オペアンプＱ７，抵抗Ｒ３，Ｒ４とから成
り、この重畳電圧を直流増幅してスキミング電圧ＶSKと
して出力する。このスキミング電圧ＶSKは、図２に示す
ように、バイアス回路１９からのバイアス電圧に重畳さ
れて重畳バイアス電圧Ｖｂとして赤外線検知器１２へ送
られる。
【００４５】ここで、図１に示した複数の赤外線検知素
子１ａ〜１ｎは、図３の４０９６個の赤外線検知素子
（Ｄ１等）に対応し、同様に、複数のＭＯＳ型トランジ
スタ２ａ〜２ｎは、図３の（４０９６×２）個のＭＯＳ
型トランジスタ（Ｑ１，Ｑ２等）に、出力手段２は、図
２の赤外線検知器１２に、第１の比較手段３は、図４の
ビットコンパレータ２１ａに、第１のカウント手段４
は、図４のカウンタ２１ｂに、バイアス電圧調整手段５
は、図４のレベル設定器２１ｅに対応する。
子１ａ〜１ｎは、図３の４０９６個の赤外線検知素子
（Ｄ１等）に対応し、同様に、複数のＭＯＳ型トランジ
スタ２ａ〜２ｎは、図３の（４０９６×２）個のＭＯＳ
型トランジスタ（Ｑ１，Ｑ２等）に、出力手段２は、図
２の赤外線検知器１２に、第１の比較手段３は、図４の
ビットコンパレータ２１ａに、第１のカウント手段４
は、図４のカウンタ２１ｂに、バイアス電圧調整手段５
は、図４のレベル設定器２１ｅに対応する。
【００４６】また、第１の設定手段５ａは、図４のレベ
ル設定器２１ｅに、第２の比較手段６は、図４のビット
コンパレータ２１ｃに、第２のカウント手段７は、図４
のカウンタ２１ｄに、第２の設定手段８は、図４のレベ
ル設定器２１ｅに、禁止手段９は、図４のレベル設定器
２１ｅに対応する。
ル設定器２１ｅに、第２の比較手段６は、図４のビット
コンパレータ２１ｃに、第２のカウント手段７は、図４
のカウンタ２１ｄに、第２の設定手段８は、図４のレベ
ル設定器２１ｅに、禁止手段９は、図４のレベル設定器
２１ｅに対応する。
【００４７】以上のように、本発明の実施の形態では、
赤外線検知器１２の画素毎の出力信号を基に、飽和しき
い値ＶH よりも大きい画素の数が第１の所定値以下にな
るように、あるいは、黒レベルしきい値ＶL よりも小さ
い画素の数が第２の所定値以下になるように、赤外線検
知器１２のバイアス電圧を制御する。これらの飽和しき
い値ＶH よりも大きい画素の数や黒レベルしきい値ＶL
よりも小さい画素の数は、装置周囲温度が変化してもそ
の影響を必ずしも受けず、受けたとしてもその影響は少
ない。したがって、本発明の実施の形態では、装置周囲
温度に変動があっても、ダイナミックレンジが減少する
ことがほとんどない。
赤外線検知器１２の画素毎の出力信号を基に、飽和しき
い値ＶH よりも大きい画素の数が第１の所定値以下にな
るように、あるいは、黒レベルしきい値ＶL よりも小さ
い画素の数が第２の所定値以下になるように、赤外線検
知器１２のバイアス電圧を制御する。これらの飽和しき
い値ＶH よりも大きい画素の数や黒レベルしきい値ＶL
よりも小さい画素の数は、装置周囲温度が変化してもそ
の影響を必ずしも受けず、受けたとしてもその影響は少
ない。したがって、本発明の実施の形態では、装置周囲
温度に変動があっても、ダイナミックレンジが減少する
ことがほとんどない。
【００４８】すなわち、例えば図６に出力電圧ラインＬ
４で示すように、赤外線検知器１２が画素毎の出力電圧
を出力しているとする。特に、画像の一部に、面積が小
さいが温度が非常に高い部分（例えば太陽による）があ
り、このため、出力電圧ラインＬ４に突起部分２３があ
るとする。この場合、突起部分２３は飽和しきい値Ｖ H
を越えているが、その面積が小さいために、突起部分２
３が占める画素数は第１の所定値以下であったとする。
この状態において、装置周囲温度が上昇したとすると、
出力電圧ラインＬ４は、前述の式（４）に従い、出力電
圧ラインＬ５のようになる。ところが、突起部分２３は
急激に立ち上がり、立ち下がるために、出力電圧ライン
Ｌ５においても飽和しきい値ＶH を越える画素数には殆
ど変化がない。したがって、この場合には、装置周囲温
度が上昇しても、スキミング電圧ＶSKが変化せず、その
ため、従来のようなダイナミックレンジの減少が防止さ
れる。
４で示すように、赤外線検知器１２が画素毎の出力電圧
を出力しているとする。特に、画像の一部に、面積が小
さいが温度が非常に高い部分（例えば太陽による）があ
り、このため、出力電圧ラインＬ４に突起部分２３があ
るとする。この場合、突起部分２３は飽和しきい値Ｖ H
を越えているが、その面積が小さいために、突起部分２
３が占める画素数は第１の所定値以下であったとする。
この状態において、装置周囲温度が上昇したとすると、
出力電圧ラインＬ４は、前述の式（４）に従い、出力電
圧ラインＬ５のようになる。ところが、突起部分２３は
急激に立ち上がり、立ち下がるために、出力電圧ライン
Ｌ５においても飽和しきい値ＶH を越える画素数には殆
ど変化がない。したがって、この場合には、装置周囲温
度が上昇しても、スキミング電圧ＶSKが変化せず、その
ため、従来のようなダイナミックレンジの減少が防止さ
れる。
【００４９】なお、上述した実施の形態では、画素の数
を４０９６個としたが、本発明は、この数に限られるも
のではなく、複数の画素があれば適用可能である。
を４０９６個としたが、本発明は、この数に限られるも
のではなく、複数の画素があれば適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、赤外線
検知器の画素毎の出力信号を基に、飽和しきい値ＶH よ
りも大きい画素の数が第１の所定値以下になるように、
あるいは、黒レベルしきい値ＶL よりも小さい画素の数
が第２の所定値以下になるように、赤外線検知器のバイ
アス電圧が制御される。これらの飽和しきい値ＶH より
も大きい画素の数や黒レベルしきい値ＶL よりも小さい
画素の数は、装置周囲温度が変化してもその影響を必ず
しも受けず、受けたとしてもその影響は少ない。したが
って、本発明では、装置周囲温度に変動があっても、ダ
イナミックレンジの減少を防止可能となる。
検知器の画素毎の出力信号を基に、飽和しきい値ＶH よ
りも大きい画素の数が第１の所定値以下になるように、
あるいは、黒レベルしきい値ＶL よりも小さい画素の数
が第２の所定値以下になるように、赤外線検知器のバイ
アス電圧が制御される。これらの飽和しきい値ＶH より
も大きい画素の数や黒レベルしきい値ＶL よりも小さい
画素の数は、装置周囲温度が変化してもその影響を必ず
しも受けず、受けたとしてもその影響は少ない。したが
って、本発明では、装置周囲温度に変動があっても、ダ
イナミックレンジの減少を防止可能となる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】実施の形態を示すブロック図である。
【図３】赤外線検知器の内部構成図である。
【図４】スキミング制御部の内部構成図である。
【図５】画素毎の出力信号を示す図である。
【図６】画素毎の出力電圧の例を示す図である。
【図７】赤外線固体撮像装置を説明する図である。
【図８】画素毎の出力信号を示す図である。
１ａ 赤外線検知素子 １ｂ 赤外線検知素子 １ｎ 赤外線検知素子 ２ 出力手段 ２ａ ＭＯＳ型トランジスタ ２ｂ ＭＯＳ型トランジスタ ２ｎ ＭＯＳ型トランジスタ ３ 第１の比較手段 ４ 第１のカウント手段 ５ バイアス電圧調整手段 ５ａ 第１の設定手段 ６ 第２の比較手段 ７ 第２のカウント手段 ８ 第２の設定手段 ９ 禁止手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩尻 幹男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 吉田 幸広 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 正昭 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 複数画素を扱う赤外線撮像装置のスキミ
ングバイアス調整装置において、 複数の赤外線検知素子と、 前記各赤外線検知素子に対応して設けられた複数のＭＯ
Ｓ型トランジスタを含み、前記各赤外線検知素子の受光
量を、前記複数のＭＯＳ型トランジスタをスイッチング
動作させることにより順次出力する出力手段と、 前記出力手段からの信号の電圧を第１の所定しきい値と
比較する第１の比較手段と、 前記第１の比較手段による比較の結果、前記出力手段か
らの信号の電圧が前記第１の所定しきい値を越えている
ときに対応する赤外線検知素子の数を所定期間に亘って
カウントする第１のカウント手段と、 前記第１のカウント手段のカウント値に基づき、前記複
数のＭＯＳ型トランジスタに供給されるバイアス電圧を
調整するバイアス電圧調整手段と、 を有することを特徴とする赤外線撮像装置のスキミング
バイアス調整装置。 - 【請求項２】 前記第１の所定しきい値は、前記赤外線
検知素子の飽和電圧値以下の値に設定されることを特徴
とする請求項１記載の赤外線撮像装置のスキミングバイ
アス調整装置。 - 【請求項３】 前記所定期間は、前記複数の赤外線検知
素子の全ての受光量が１回だけそれぞれ出力されるのに
必要な期間に設定されることを特徴とする請求項１記載
の赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置。 - 【請求項４】 前記複数の赤外線検知素子は、それぞれ
電荷蓄積型赤外線検知器であることを特徴とする請求項
１記載の赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装
置。 - 【請求項５】 前記バイアス電圧調整手段は、前記第１
のカウント手段のカウント値が第１の所定値以下になる
ように、前記複数のＭＯＳ型トランジスタに供給するバ
イアス電圧を設定する第１の設定手段を含むことを特徴
とする請求項１記載の赤外線撮像装置のスキミングバイ
アス調整装置。 - 【請求項６】 前記出力手段からの信号の電圧を第２の
所定しきい値と比較する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段による比較の結果、前記出力手段か
らの信号の電圧が前記第２の所定しきい値に達していな
いときに対応する赤外線検知素子の数を前記所定期間に
亘ってカウントする第２のカウント手段と、 前記第２のカウント手段のカウント値が第２の所定値以
下になるように、前記複数のＭＯＳ型トランジスタに供
給するバイアス電圧を設定する第２の設定手段と、 前記第１のカウント手段のカウント値が前記第１の所定
値を越えることと、前記第２のカウント手段のカウント
値が前記第２の所定値を越えることとが同時に発生した
ときに、前記第１の設定手段および前記第２の設定手段
のうちの一方の作動を禁止する禁止手段と、 を更に有することを特徴とする請求項５記載の赤外線撮
像装置のスキミングバイアス調整装置。 - 【請求項７】 前記第２の所定しきい値は、前記赤外線
検知素子の黒レベル電圧値以上の値に設定されることを
特徴とする請求項６記載の赤外線撮像装置のスキミング
バイアス調整装置。 - 【請求項８】 前記所定期間は、前記複数の赤外線検知
素子の全ての受光量が所定数回、出力されるのに必要な
期間に設定され、 前記第１のカウント手段および前記第２のカウント手段
の各カウント値を、前記複数の赤外線検知素子の全ての
受光量が出力された回数である前記所定数によってそれ
ぞれ除算する２つの除算手段を、更に有し、 前記２つの除算手段の各出力が前記第１の設定手段およ
び前記第２の設定手段にそれぞれ送られ、前記第１の所
定値および前記第２の所定値とそれぞれ比較されること
を特徴とする請求項６記載の赤外線撮像装置のスキミン
グバイアス調整装置。 - 【請求項９】 複数画素を扱う赤外線撮像装置のスキミ
ングバイアス調整装置において、 複数の赤外線検知素子と、 前記各赤外線検知素子に対応して設けられた複数のＭＯ
Ｓ型トランジスタを含み、前記各赤外線検知素子の受光
量を、前記複数のＭＯＳ型トランジスタをスイッチング
動作させることにより順次出力する出力手段と、 前記出力手段からの信号の電圧を第２の所定しきい値と
比較する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段による比較の結果、前記出力手段か
らの信号の電圧が前記第２の所定しきい値に達していな
いときに対応する赤外線検知素子の数を所定期間に亘っ
てカウントする第２のカウント手段と、 前記第２のカウント手段のカウント値に基づき、前記複
数のＭＯＳ型トランジスタに供給されるバイアス電圧を
調整するバイアス電圧調整手段と、 を有することを特徴とする赤外線撮像装置のスキミング
バイアス調整装置。 - 【請求項１０】 前記第２の所定しきい値は、前記赤外
線検知素子の黒レベル電圧値以上の値に設定されること
を特徴とする請求項９記載の赤外線撮像装置のスキミン
グバイアス調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7241108A JPH0983870A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7241108A JPH0983870A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983870A true JPH0983870A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17069410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7241108A Withdrawn JPH0983870A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 赤外線撮像装置のスキミングバイアス調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0983870A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398618B1 (ko) * | 2001-03-12 | 2003-09-19 | 주식회사 케이이씨 | 전력소모를 최소화한 라인 필터회로를 가지는 열영상리드아웃 집적회로 |
| CN107665901A (zh) * | 2016-07-29 | 2018-02-06 | 佳能株式会社 | 具有比较器电路以将电流与基准电流比较的摄像装置 |
| US11323641B2 (en) | 2018-07-10 | 2022-05-03 | Fujitsu Limited | Control circuit and control method for infrared detector, and imaging device |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7241108A patent/JPH0983870A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398618B1 (ko) * | 2001-03-12 | 2003-09-19 | 주식회사 케이이씨 | 전력소모를 최소화한 라인 필터회로를 가지는 열영상리드아웃 집적회로 |
| CN107665901A (zh) * | 2016-07-29 | 2018-02-06 | 佳能株式会社 | 具有比较器电路以将电流与基准电流比较的摄像装置 |
| US11323641B2 (en) | 2018-07-10 | 2022-05-03 | Fujitsu Limited | Control circuit and control method for infrared detector, and imaging device |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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