RU2008123480A - Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения - Google Patents

Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения Download PDF

Info

Publication number
RU2008123480A
RU2008123480A RU2008123480/28A RU2008123480A RU2008123480A RU 2008123480 A RU2008123480 A RU 2008123480A RU 2008123480/28 A RU2008123480/28 A RU 2008123480/28A RU 2008123480 A RU2008123480 A RU 2008123480A RU 2008123480 A RU2008123480 A RU 2008123480A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
blind
bolometers
radiation
bolometer
Prior art date
Application number
RU2008123480/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2460977C2 (ru
Inventor
Бенуа ДЮПОН (FR)
Бенуа ДЮПОН
Мишель ВИЛЕН (FR)
Мишель ВИЛЕН
Original Assignee
Юлис (Fr)
Юлис
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юлис (Fr), Юлис filed Critical Юлис (Fr)
Publication of RU2008123480A publication Critical patent/RU2008123480A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2460977C2 publication Critical patent/RU2460977C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
    • G01J5/22—Electrical features thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

1. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, содержащее матрицу элементарных болометров, которые чувствительны к падающему излучению и называются «активными» болометрами, и дополнительную строку болометров (12), которые по существу нечувствительны к излучению и называются «слепыми», причем активные и слепые болометры сформированы на подложке, в которой сформирована считывающая схема для последовательного обращения к каждой из строк матрицы и строке слепых болометров, причем каждый из болометров в одной и той же строке получает смещение одновременно, причем упомянутое устройство отличается тем, что ! считывающая схема также содержит источник для выработки опорного тока (Iref) на основе дополнительного слепого болометра (16), который также сформирован на подложке, и средство копирования опорного тока (Iref) в каждый из столбцов матрицы, состоящее из токового зеркала (17), ! каждый из столбцов матрицы содержит компенсационную структуру, способную шунтировать большую часть фонового электрического тока или тока общего уровня, содержащую слепой болометр (12) указанной дополнительной строки, связанный с интегратором (9, 10, 11) тока, способным интегрировать разность между током, текущим через активный болометр строки, которая считывается в данный момент, и током компенсации, выдаваемым слепым болометром (12); ! на стадии формирования сигнала или считывания указанной дополнительной строки копия опорного тока (Iref) выводится из тока, выдаваемого слепым болометром (12) через переключатель (18). ! 2. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрас

Claims (11)

1. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, содержащее матрицу элементарных болометров, которые чувствительны к падающему излучению и называются «активными» болометрами, и дополнительную строку болометров (12), которые по существу нечувствительны к излучению и называются «слепыми», причем активные и слепые болометры сформированы на подложке, в которой сформирована считывающая схема для последовательного обращения к каждой из строк матрицы и строке слепых болометров, причем каждый из болометров в одной и той же строке получает смещение одновременно, причем упомянутое устройство отличается тем, что
считывающая схема также содержит источник для выработки опорного тока (Iref) на основе дополнительного слепого болометра (16), который также сформирован на подложке, и средство копирования опорного тока (Iref) в каждый из столбцов матрицы, состоящее из токового зеркала (17),
каждый из столбцов матрицы содержит компенсационную структуру, способную шунтировать большую часть фонового электрического тока или тока общего уровня, содержащую слепой болометр (12) указанной дополнительной строки, связанный с интегратором (9, 10, 11) тока, способным интегрировать разность между током, текущим через активный болометр строки, которая считывается в данный момент, и током компенсации, выдаваемым слепым болометром (12);
на стадии формирования сигнала или считывания указанной дополнительной строки копия опорного тока (Iref) выводится из тока, выдаваемого слепым болометром (12) через переключатель (18).
2. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по п.1, отличающееся тем, что компенсационная структура содержит:
компенсационный болометр (12), имеющий сопротивление Rcomp,
линию питания (VSK), подключенную к одному из выводов сопротивления Rcomp,
инжекционный транзистор (14), подключенный, во-первых, к другому выводу сопротивления для обеспечения тока компенсации (Icomp) через сопротивление Rcomp посредством напряжения (GSK) на своем затворе и подключенный, во-вторых, к отрицательному выводу интегратора (9, 10, 11).
3. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что источник для выработки опорного тока (Iref) состоит из
дополнительного слепого болометра (16), имеющего сопротивление Rcomp-ref,
инжекционного транзистора (15) подключенного к одному из выводов указанного сопротивления Rcomp-ref, который обеспечивает подачу смещения на указанное сопротивление,
линии питания (VSK), подключенной к другому выводу указанного сопротивления Rcomp-ref,
токового зеркала (17), подключенного к другому выводу транзистора.
4. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по п.2, отличающееся тем, что каждый из слепых болометров (12) состоит из одного или нескольких элементарных слепых болометров, соединенных друг с другом и совместно имеющих пренебрежимо малое тепловое сопротивление относительно подложки.
5. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по п.1, отличающееся тем, что токовое зеркало (17) содержит
первый опорный транзистор (19), расположенный вблизи источника опорного тока, исток которого подключен к заземлению системы, и сток и затвор которого подключены к истоку инжекционного транзистора (15) указанного источника опорного тока,
транзистор (20) копирования столбцов, затвор которого соединен (изопотенциален) с затвором первого опорного транзистора (19), исток которого заземлен, и сток которого подключен к переключателю (18), который соединяет систему для считывания слепых болометров с отрицательным входом интегратора.
6. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по п.5, отличающееся тем, что транзисторы, которые образуют токовое зеркало (17), могут быть типа n-канального МОП или типа р-канального МОП.
7. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по любому из пп.5 и 6, отличающееся тем, что компонент, пригодный для обеспечения омического падения напряжения, связан с каждым из двух транзисторов (19, 20), которые образуют токовое зеркало (17).
8. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по п.7, отличающееся тем, что компонент, который обеспечивает омическое падение напряжения, состоит из сопротивления (21, 22) или длинного транзистора.
9. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по любому из п.5 или 6, отличающееся тем, что используется токовое зеркало каскадного типа, причем каждое из плеч (19, 20) токового зеркала (17) содержит дополнительный транзистор (23, 24), сток которого подключен к затвору и истоку транзисторов (19, 20), соответственно, и исток которого подключен к заземлению схемы.
10. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения, по любому из п.4 или 5, отличающееся тем, что переключатель (18), через который опорный ток Iref поступает на вход интегратора, остается замкнутым, когда все переключатели (4) выбора разомкнуты.
11. Система построения изображения, которая использует устройство для регистрации инфракрасного излучения по любому из пп.5-9 и включает в себя алгоритмическую функцию для коррекции выходных сигналов каждой строки каждого кадра как функцию конкретного «строчного» сигнала, полученного при замыкании переключателя (18), через который опорный ток Iref поступает на вход интегратора при считывании строки слепых болометров.
RU2008123480/28A 2007-07-02 2008-06-09 Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения RU2460977C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0756217 2007-07-02
FR0756217A FR2918450B1 (fr) 2007-07-02 2007-07-02 Dispositif de detection de rayonnement infrarouge a detecteurs bolometriques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008123480A true RU2008123480A (ru) 2009-12-20
RU2460977C2 RU2460977C2 (ru) 2012-09-10

Family

ID=39047571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123480/28A RU2460977C2 (ru) 2007-07-02 2008-06-09 Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7700919B2 (ru)
EP (1) EP2012101B1 (ru)
CN (1) CN101339073A (ru)
CA (1) CA2633407C (ru)
DE (1) DE602008000377D1 (ru)
FR (1) FR2918450B1 (ru)
RU (1) RU2460977C2 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8847160B2 (en) * 2008-11-13 2014-09-30 Hanvision Co., Ltd. Semiconductor for sensing infrared radiation and method thereof
US8039797B2 (en) * 2008-11-13 2011-10-18 Han Vision Co., Ltd. Semiconductor for sensing infrared radiation and method thereof
FR2941298B1 (fr) * 2009-01-19 2011-02-18 Ulis Dispositif pour la detection d'un rayonnement electromagnetique et detecteur de rayonnement electromagnetique comportant de tels dispositifs.
FR2946743B1 (fr) * 2009-06-15 2012-01-27 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection de rayonnements electromagnetiques a detecteur bolometrique polarise, application a une detection infrarouge
FR2951895B1 (fr) * 2009-10-22 2012-07-13 Ulis Procede de correction des images delivrees par un detecteur non regule en temperature, et detecteur mettant en oeuvre un tel procede
FR2968078A1 (fr) * 2010-11-29 2012-06-01 Commissariat Energie Atomique Circuit électronique de polarisation et de lecture de détecteur thermique résistif
FR2969763B1 (fr) * 2010-12-22 2013-02-15 Commissariat Energie Atomique Systeme de mesure et imageur comportant un tel systeme
US8816268B1 (en) * 2011-04-29 2014-08-26 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Input unit cell circuitry for transducer readout
CN102494781B (zh) * 2011-12-14 2013-04-10 电子科技大学 一种读出电路偏置结构
WO2016112360A1 (en) * 2015-01-08 2016-07-14 Flir Systems, Inc. Devices and methods for infrared reference pixels
CN103234642B (zh) * 2013-04-15 2015-07-22 电子科技大学 一种红外焦平面阵列探测器的读出电路的积分前置电路
CN106155164B (zh) * 2015-04-20 2017-11-28 扬智科技股份有限公司 电子装置与其集成电路
FR3038194B1 (fr) 2015-06-26 2017-08-11 Ulis Correction de pixels parasites dans un capteur d'image infrarouge
FR3038195B1 (fr) 2015-06-26 2018-08-31 Ulis Detection de pixels parasites dans un capteur d'image infrarouge
US10444364B2 (en) 2016-05-19 2019-10-15 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Pinned photodiode pixels including current mirror-based background light suppression, and imaging devices including the same
FR3068463B1 (fr) * 2017-06-30 2019-07-26 Continental Automotive France Capteur en courant
DE102018119710A1 (de) * 2018-08-14 2020-02-20 Universität Leipzig Vorrichtung und verfahren zur bestimmung einer wellenlänge einer strahlung
FR3088512B1 (fr) 2018-11-09 2020-10-30 Schneider Electric Ind Sas Procede de traitement d'une image
FR3095714B1 (fr) 2019-04-30 2021-05-07 Ulis Procédé et dispositif pour retirer la rémanence dans une image infrarouge d'une scène statique
FR3095713B1 (fr) 2019-04-30 2021-05-07 Ulis Procédé et dispositif pour retirer la rémanence dans une image infrarouge d'une scène changeante
FR3100612B1 (fr) * 2019-09-05 2021-08-06 Lynred Capteur infrarouge a capture instantanee
US10827090B1 (en) * 2019-09-16 2020-11-03 Innolux Corporation Electronic device and method for operating electronic device
RU2745484C1 (ru) * 2020-07-27 2021-03-25 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") Устройство для регистрации инфракрасного излучения на основе матрицы болометрических детекторов со схемой компенсации неоднородности, учитывающей эффект саморазогрева
CN112214953B (zh) * 2020-10-20 2022-08-05 中国科学院新疆理化技术研究所 一种电路级总剂量辐射效应仿真方法
CN112857589B (zh) * 2021-01-21 2022-04-15 北京大学 一种列级读出电路和一种非制冷红外热像仪

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU402753A1 (ru) * 1971-07-22 1973-10-19 Л. А. Дидык, В. Д. Кукуш, Л. С. Дидык , А. И. Тесленко Харьковский институт радиоэлектроники Изобретения
US5442176A (en) * 1993-10-06 1995-08-15 Raytheon Company Infrared detector array
JPH10122957A (ja) * 1996-10-22 1998-05-15 Nikon Corp 熱型赤外線イメージセンサ
KR20010070481A (ko) * 2000-01-11 2001-07-25 마리 오 휴버 능동 픽셀 센서 회로 및 ａｐｓ 회로 동작 방법
US7034301B2 (en) * 2002-02-27 2006-04-25 Indigo Systems Corporation Microbolometer focal plane array systems and methods
TWI349439B (en) * 2004-03-22 2011-09-21 Integrated Device Tech Monolithic clock generator and timing/frequency reference
WO2007015235A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 Semi-Conductor Devices-An Elbit Systems-Rafael Partnership Circuitry for balancing a differential type focal plane array of bolometer based infra-red detectors

Also Published As

Publication number Publication date
RU2460977C2 (ru) 2012-09-10
EP2012101B1 (fr) 2009-12-09
CA2633407A1 (fr) 2009-01-02
FR2918450A1 (fr) 2009-01-09
US7700919B2 (en) 2010-04-20
FR2918450B1 (fr) 2010-05-21
CA2633407C (fr) 2016-10-04
DE602008000377D1 (de) 2010-01-21
CN101339073A (zh) 2009-01-07
EP2012101A1 (fr) 2009-01-07
US20090008556A1 (en) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008123480A (ru) Устройство для регистрации электромагнитного излучения, в особенности инфракрасного излучения
RU2638914C2 (ru) Устройство фотоэлектрического преобразования и система фотоэлектрического преобразования
US6635857B1 (en) Method and apparatus for a pixel cell architecture having high sensitivity, low lag and electronic shutter
RU2008123479A (ru) Устройство для регистрации инфракрасного излучения на основе болометрических детекторов
US6777660B1 (en) CMOS active pixel with reset noise reduction
US6046444A (en) High sensitivity active pixel with electronic shutter
JP6321182B2 (ja) 一定の電圧でバイアスされたフォトダイオードを有する画素回路及び関連する撮像方法
WO2013046618A1 (en) Sensor array, matrix-type sensor array and touch display
KR20190022467A (ko) 샘플-앤드-홀드 기반 시간적 대비 비전 센서
US7133074B1 (en) Image sensor circuits including sampling circuits used therein for performing correlated double sampling
JPH03831B2 (ru)
US20080210848A1 (en) Column current source
US8344321B2 (en) Infrared imaging device
US8183513B2 (en) In-cell current subtraction for infrared detectors
JP4854410B2 (ja) 半導体装置
JPH04268866A (ja) イメージセンサ
JP6137522B2 (ja) 光電変換装置のリセット方法と、光電変換装置、光電変換アレイ、および撮像装置
US9426388B2 (en) Semiconductor device and infrared image pickup device provided with same
US7969493B2 (en) Matching free dynamic digital pixel sensor
WO2007066762A1 (ja) 固体撮像装置
Zhou et al. A high-precision and high-linearity readout integrated circuit for infrared focal plane array applications
US6191412B1 (en) Gain and error correction circuitry
Gramegna et al. Low-noise CMOS preamplifier-shaper for silicon drift detectors
US10205903B2 (en) Compact readout circuit and a method for reading a pixel using a compact readout circuit
WO2020038463A1 (zh) 光学指纹识别电路