[go: up one dir, main page]

JP6701881B2 - Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector - Google Patents

Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector Download PDF

Info

Publication number
JP6701881B2
JP6701881B2 JP2016068560A JP2016068560A JP6701881B2 JP 6701881 B2 JP6701881 B2 JP 6701881B2 JP 2016068560 A JP2016068560 A JP 2016068560A JP 2016068560 A JP2016068560 A JP 2016068560A JP 6701881 B2 JP6701881 B2 JP 6701881B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
current
circuit
memory element
signal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016068560A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017184017A (en
Inventor
浩司 角田
浩司 角田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2016068560A priority Critical patent/JP6701881B2/en
Publication of JP2017184017A publication Critical patent/JP2017184017A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6701881B2 publication Critical patent/JP6701881B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本願開示は、撮像装置、赤外線検出装置、及び赤外線検出器の暗電流の補正方法に関する。   The present disclosure relates to an imaging device, an infrared detection device, and a dark current correction method for an infrared detector.

量子型赤外線検出器では、受光素子が入射赤外線強度に応じた量の電流を生成し、その電流を読み出し回路により電荷としてキャパシタに蓄積し、蓄積された電荷に応じた電圧をアンプにより増幅して出力する。検出器の動作温度の上限が信号とノイズの比(S/N比)により制限されるため、量子型赤外線検出器は一般的に動作時における冷却を必要とする。代表的なノイズには、入射赤外線がゼロの状態で受光素子に流れる暗電流、電流の量子的なゆらぎであるショットノイズ、電荷蓄積キャパシタのリセットノイズ、読み出し回路を構成するCMOSの固定パターンノイズやランダムテレグラフシグナルノイズ等がある。検出器を低温に冷却することで、特に暗電流やリセットノイズを大幅に低減することが可能である。   In the quantum infrared detector, the light receiving element generates an amount of current according to the intensity of incident infrared light, the read circuit stores the current in the capacitor as electric charge, and the amplifier amplifies the voltage corresponding to the accumulated electric charge. Output. Quantum infrared detectors generally require cooling during operation because the upper limit of the detector operating temperature is limited by the signal to noise ratio (S/N ratio). Typical noises include dark current flowing in the light receiving element when incident infrared light is zero, shot noise which is a quantum fluctuation of current, reset noise of charge storage capacitor, fixed pattern noise of CMOS which constitutes a readout circuit, and There is random telegraph signal noise, etc. Cooling the detector to a low temperature can significantly reduce dark current and reset noise in particular.

低温に冷却するためには、大型且つ高消費電力の冷凍器が必要になると共に、価格も高価になるためデメリットが大きい。小型、低消費電力、且つ低価格の量子型赤外線検出器を含む赤外線センサシステムを開発するためには、ノイズの発生を低温化により低減するのではなく、発生したノイズを信号処理により除去することが好ましい。そのようなノイズ除去の方法の1つとして、高温で急激に増加するリセットノイズを除去するために有効な相関二重サンプリング(Correlated Double Sampling:CDS)が知られている。CDSでは、まず電荷蓄積キャパシタをリセットしてから、リセットノイズを含む電荷蓄積キャパシタの電圧に応じた読み出し電圧を、第1のキャパシタに保持する。その後、受光素子の電流により電荷蓄積キャパシタを放電させてから、リセットノイズ及び放電による電圧変化分を含む電荷蓄積キャパシタの電圧に応じた読み出し電圧を、第2のキャパシタに保持する。第1のキャパシタの電圧と第2のキャパシタの電圧との差分をとることにより、両電圧に含まれるリセットノイズを相殺し、受光素子の電流を検出することができる。またCDSにより差分をとることにより、各読み出し回路に固有の固定パターンノイズについても低減することが可能である。   In order to cool to a low temperature, a large-scale and high-power-consumption refrigerator is required, and the price becomes expensive, which is a great disadvantage. In order to develop an infrared sensor system that includes a compact, low power consumption, and low-priced quantum infrared detector, the noise generated should not be reduced by lowering the temperature, but the generated noise should be removed by signal processing. Is preferred. As one of such noise removal methods, there is known Correlated Double Sampling (CDS) effective for removing reset noise that rapidly increases at high temperatures. In the CDS, first, the charge storage capacitor is reset, and then the read voltage corresponding to the voltage of the charge storage capacitor including reset noise is held in the first capacitor. After that, the charge storage capacitor is discharged by the current of the light receiving element, and then the read voltage corresponding to the voltage of the charge storage capacitor including the reset noise and the voltage change due to the discharge is held in the second capacitor. By taking the difference between the voltage of the first capacitor and the voltage of the second capacitor, the reset noise included in both voltages can be canceled and the current of the light receiving element can be detected. Further, by taking the difference by the CDS, it is possible to reduce the fixed pattern noise unique to each read circuit.

温度が上昇すると、受光素子の暗電流も急激に増加する。暗電流を補正するためには、各画素について暗電流のみを測定したデータを収集することが必要である。赤外線入射の無い状態で暗電流のみが受光素子に流れる状態を作り出すためには、十分に冷却した機械的シャッタにより受光素子の画素アレイを外部から遮断する。   When the temperature rises, the dark current of the light receiving element also sharply increases. In order to correct the dark current, it is necessary to collect data in which only the dark current is measured for each pixel. In order to create a state in which only a dark current flows through the light receiving element without the incidence of infrared rays, the pixel array of the light receiving element is blocked from the outside by a mechanical shutter that is sufficiently cooled.

従来、CDSにより暗電流を補正することは容易でなく、CDSの後において暗電流を補正するのが一般的である。これは、CDSの前段階の回路中において、各画素に対する暗電流を単純な機構で不揮発的に記憶することが容易ではないので、CDSにより暗電流を補正するためには、シャッタによる赤外線遮断動作を各ビデオフレーム毎に実行することが必要になるためである。しかしながら、各フレーム毎に毎回暗電流を取得するとなると、光電流の積分時間と同じだけの時間が暗電流の測定に必要となり、動作速度の低下を招いてしまう。またそのような高速な機械的シャッタ開閉動作を長期間に亘って問題なく維持することは容易ではなく、シャッタ不良に起因した赤外線検出器の短寿命化につながってしまう。   Conventionally, it is not easy to correct the dark current by the CDS, and it is common to correct the dark current after the CDS. This is because it is not easy to store the dark current for each pixel in a non-volatile manner by a simple mechanism in the circuit at the previous stage of the CDS. Therefore, in order to correct the dark current by the CDS, the infrared ray blocking operation by the shutter is performed. Is required to be executed for each video frame. However, if the dark current is acquired every frame, the dark current measurement requires the same amount of time as the photocurrent integration time, resulting in a decrease in operating speed. Further, it is not easy to maintain such a high-speed mechanical shutter opening/closing operation without problems for a long period of time, which leads to shortening the life of the infrared detector due to shutter failure.

赤外線検出器の画素アレイの出力信号に対しては、受光素子毎の感度や非線形性のばらつきを補正する処理が必要であり、CDSの後において暗電流を補正する構成とした場合、暗電流の補正に加え更に、これらの補正処理が行われることになる。高解像度の画素アレイであり画素数が大きい場合、暗電流の補正まで実行する構成にすると、一連の補正処理において必要な補正データと補正計算量が増加し、結果として動作速度の低下やシステム面積の増加につながってしまう。   For the output signal of the pixel array of the infrared detector, it is necessary to perform processing for correcting variations in sensitivity and non-linearity of each light receiving element. When the dark current is corrected after CDS, the dark current In addition to the correction, these correction processes will be performed. If the pixel array has a high resolution and the number of pixels is large, and the configuration is such that the dark current correction is executed, the correction data and the amount of correction calculation required in a series of correction processes increase, resulting in a decrease in operating speed and system area. Will increase.

特開平6−86174号公報JP-A-6-86174 特開2010−278143号公報JP, 2010-278143, A 特開平6−334165号公報JP-A-6-334165 特開平11−39858号公報JP-A-11-39858

以上を鑑みると、画素毎に暗電流を不揮発的に記憶してCDSにより暗電流補正を行う撮像装置が望まれる。   In view of the above, there is a demand for an imaging device that stores a dark current in a nonvolatile manner for each pixel and corrects the dark current by the CDS.

撮像装置は、各画素毎に設けられた赤外線を検出する受光素子を含む画素アレイと、各画素毎に設けられたバイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子を含み、前記受光素子に流れる暗電流の電流量を前記抵抗変化型メモリ素子に記憶可能であり、前記抵抗変化型メモリに流れる読み出し電流量を反映した第1の信号及び前記受光素子に流れる撮像時の電流量を反映した第2の信号を出力する読み出し回路と、前記第1の信号と前記第2の信号との間の差分を求める差分回路とを含む。   The imaging device includes a pixel array including a light receiving element provided for each pixel for detecting infrared rays, and a bipolar resistance change type memory element provided for each pixel, and a dark current flowing through the light receiving element. An amount of which can be stored in the resistance change type memory element, and a first signal reflecting the amount of read current flowing in the resistance change type memory and a second signal reflecting the amount of current flowing in the light receiving element at the time of imaging. A read circuit for outputting and a difference circuit for obtaining a difference between the first signal and the second signal are included.

少なくとも1つの実施例によれば、撮像装置は、画素毎に暗電流を不揮発的に記憶してCDSにより暗電流補正を行うことができる。   According to at least one embodiment, the imaging device can non-volatilely store the dark current for each pixel and perform the dark current correction by the CDS.

赤外線検出装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an infrared detection device. バイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子が示す電圧対電流特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the voltage-current characteristic which a bipolar resistance change type memory element shows. 図1に示す赤外線検出装置における補正処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline|summary of the correction process in the infrared detection apparatus shown in FIG. 画素アレイと読み出し回路との構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a pixel array and a read-out circuit. 読み出し回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a read-out circuit. 図1に示す赤外線検出装置及び図5に示す回路の動作の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an example of operations of the infrared detection device shown in FIG. 1 and the circuit shown in FIG. 5. 抵抗変化型メモリ素子の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a resistance change type memory element. カレントミラー回路により入力電流の一倍の大きさの電流を生成する場合の回路構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit structure at the time of producing|generating the electric current of the magnitude|size 1 times the input current by a current mirror circuit. カレントミラー回路により入力電流のm倍の大きさの電流を生成する場合の回路構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit structure at the time of producing|generating the electric current of the magnitude|size of the input current m times by a current mirror circuit.

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、赤外線検出装置の構成の一例を示す図である。図1に示す赤外線検出装置10は、光学系11、赤外線検出器12、補正信号処理部13、表示記録部14、冷却器15、制御部16、及び制御部17を含む。赤外線検出器12は、シャッタ21、画素アレイ22、読み出し回路23、及び温度センサ24を含む。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an infrared detection device. The infrared detection device 10 shown in FIG. 1 includes an optical system 11, an infrared detector 12, a correction signal processing unit 13, a display recording unit 14, a cooler 15, a control unit 16, and a control unit 17. The infrared detector 12 includes a shutter 21, a pixel array 22, a readout circuit 23, and a temperature sensor 24.

光学系11は、入射光を撮像面上に結象する。画素アレイ22は撮像面上に設けられ、入射光に基づく赤外線画像を撮像する。シャッタ21は開閉可能な例えば機械的シャッタであり、開放時に入射光を通過させ、遮断時に入射光を遮断する。画素アレイ22は、縦横にマトリクス上に配置された赤外線を検出する複数の受光素子を含む。受光素子は、入射光(入射赤外光)の強度に応じて電気抵抗値が変化する特性を有する。入射光が照射されている受光素子にバイアス電圧を印加することにより、入射光の強度に応じた量の電流が受光素子に流れる。複数の受光素子が複数の画素に一対一に対応して設けられており、各受光素子による撮像データが各画素の画素データとなる。   The optical system 11 forms incident light on the imaging surface. The pixel array 22 is provided on the image pickup surface and picks up an infrared image based on incident light. The shutter 21 is, for example, a mechanical shutter that can be opened and closed, and allows the incident light to pass when it is opened and blocks the incident light when it is blocked. The pixel array 22 includes a plurality of light receiving elements arranged in a matrix vertically and horizontally to detect infrared rays. The light receiving element has a characteristic that the electric resistance value changes according to the intensity of incident light (incident infrared light). By applying a bias voltage to the light receiving element irradiated with the incident light, an amount of current corresponding to the intensity of the incident light flows through the light receiving element. A plurality of light receiving elements are provided in a one-to-one correspondence with a plurality of pixels, and image pickup data by each light receiving element becomes pixel data of each pixel.

読み出し回路23は、複数の受光素子に一対一に対応して設けられる複数の画素読み出し回路と、例えば画素アレイ22の各列に対して設けられるCDS回路とを含む(図5参照)。画素読み出し回路は、受光素子を流れる電流を電圧に変換し、当該電圧を増幅し、増幅後の電圧をCDS回路に出力する。CDS回路は、読み出し回路からの出力電圧に対して相関二重サンプリングを実行する。   The readout circuit 23 includes a plurality of pixel readout circuits provided in a one-to-one correspondence with the plurality of light receiving elements, and a CDS circuit provided for each column of the pixel array 22 (see FIG. 5). The pixel readout circuit converts a current flowing through the light receiving element into a voltage, amplifies the voltage, and outputs the amplified voltage to the CDS circuit. The CDS circuit performs correlated double sampling on the output voltage from the read circuit.

読み出し回路23は更に、各画素毎に設けられたバイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子を含む。即ち、各画素読み出し回路が1つの抵抗変化型メモリ素子を含む。抵抗変化型メモリ素子は、抵抗変化材料、上部金属電極、及び下部金属電極を含み、抵抗変化材料が上部金属電極と下部金属電極との間に挟まれるように配置されている。バイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子では、TaOx、HfOx、TiOx、WOx、CoOx、MoOx等の遷移金属酸化物や、これら遷移金属酸化物を積層したもの、或いはこれら遷移金属酸化物の酸素含有量を膜中で変えたもの等を抵抗変化材料として用いる。   The read circuit 23 further includes a bipolar resistance change memory element provided for each pixel. That is, each pixel readout circuit includes one resistance change type memory element. The resistance change type memory element includes a resistance change material, an upper metal electrode, and a lower metal electrode, and the resistance change material is arranged so as to be sandwiched between the upper metal electrode and the lower metal electrode. In the bipolar resistance change type memory element, transition metal oxides such as TaOx, HfOx, TiOx, WOx, CoOx and MoOx, those obtained by stacking these transition metal oxides, or the oxygen content of these transition metal oxides are What is changed in the film is used as the resistance change material.

図2は、バイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子が示す電圧対電流特性の一例を示す図である。説明のため、線形抵抗を仮定している。図2において、横軸は抵抗変化型メモリ素子に印加される電圧を示し、縦軸は抵抗変化型メモリ素子に流れる電流を示す。抵抗変化型メモリ素子は高抵抗状態SHと低抵抗状態SLとを有する。高抵抗状態SHにある抵抗変化型メモリ素子は、比較的高い一定の抵抗値を示す。低抵抗状態SLにある抵抗変化型メモリ素子は、比較的低い一定の抵抗値を示す。   FIG. 2 is a diagram showing an example of voltage-current characteristics exhibited by a bipolar resistance change memory element. For explanation, a linear resistance is assumed. In FIG. 2, the horizontal axis represents the voltage applied to the resistance variable memory element, and the vertical axis represents the current flowing in the resistance variable memory element. The resistance change type memory element has a high resistance state SH and a low resistance state SL. The resistance change type memory element in the high resistance state SH exhibits a relatively high constant resistance value. The resistance change type memory element in the low resistance state SL exhibits a relatively low constant resistance value.

高抵抗状態SHにある抵抗変化型メモリ素子に対して、第1の方向に第1の所定の電圧値V1以上の電圧を印加すると、抵抗変化型メモリ素子は、状態遷移T1として示されるように低抵抗状態SLに遷移する。このとき、状態遷移T1を起こさせたときに抵抗変化型メモリ素子に流されている電流量I1が、遷移後の低抵抗状態SLの抵抗値を決定する。具体的には、抵抗変化型メモリ素子は、遷移時の印加電圧V1と電流量I1とから定まる抵抗値(=V1/I1)を有する低抵抗状態SLに設定される。電流量I1はコンプライアンス電流と呼ばれ、選択トランジスタのゲート電圧を調整することで任意の値に設定することができる。   When a voltage of the first predetermined voltage value V1 or more is applied to the resistance change type memory element in the high resistance state SH in the first direction, the resistance change type memory element causes the resistance change type memory element to show the state transition T1. Transition to the low resistance state SL. At this time, the amount of current I1 flowing through the resistance change type memory element when the state transition T1 is caused determines the resistance value of the low resistance state SL after the transition. Specifically, the resistance change type memory element is set to the low resistance state SL having a resistance value (=V1/I1) determined by the applied voltage V1 and the current amount I1 at the time of transition. The current amount I1 is called a compliance current, and can be set to an arbitrary value by adjusting the gate voltage of the selection transistor.

低抵抗状態SLにある抵抗変化型メモリ素子に対して、第1の方向とは逆の第2の方向に第2の所定の電圧値V2以上の電圧を印加すると、抵抗変化型メモリ素子は低抵抗状態SLから高抵抗状態SHに遷移する。高抵抗状態SHにある抵抗変化型メモリ素子は、第1の方向に第1の所定の電圧値V1以上の電圧を印加しない限り、低抵抗状態SLには遷移しない。また低抵抗状態SLにある抵抗変化型メモリ素子は、第2の方向に第2の所定の電圧値V2以上の電圧を印加しない限り、高抵抗状態SHには遷移しない。   When the voltage of the second predetermined voltage value V2 or more is applied to the resistance change type memory element in the low resistance state SL in the second direction opposite to the first direction, the resistance change type memory element becomes low. The resistance state SL transits to the high resistance state SH. The resistance change type memory element in the high resistance state SH does not transition to the low resistance state SL unless a voltage equal to or higher than the first predetermined voltage value V1 is applied in the first direction. Further, the resistance change type memory element in the low resistance state SL does not transition to the high resistance state SH unless a voltage of the second predetermined voltage value V2 or more is applied in the second direction.

リセット状態として高抵抗状態SHにある抵抗変化型メモリ素子に対してシャッタ21の遮断時に受光素子に流れる電流量の電流を第1の方向に流す。このとき、抵抗変化型メモリに印可される電圧が、第1の所定の電圧V1を越えるようにSHの抵抗を設定しておく。これにより、抵抗変化型メモリ素子を低抵抗状態SLに遷移させて、抵抗変化型メモリ素子に当該受光素子の暗電流を記憶させることができる。その後、低抵抗状態SLにある抵抗変化型メモリ素子に第1の方向への第1の所定の電圧V1を印加すれば、記憶した暗電流と同一の量の電流が抵抗変化型メモリ素子に流れることになる。   For the resistance change type memory element that is in the high resistance state SH as the reset state, a current of the amount of the current flowing through the light receiving element when the shutter 21 is closed is passed in the first direction. At this time, the SH resistance is set so that the voltage applied to the resistance change type memory exceeds the first predetermined voltage V1. As a result, the resistance change type memory element can be transited to the low resistance state SL, and the resistance change type memory element can store the dark current of the light receiving element. After that, when the first predetermined voltage V1 in the first direction is applied to the resistance change type memory element in the low resistance state SL, the same amount of stored dark current flows through the resistance change type memory element. It will be.

図1に戻り、読み出し回路23の画素読み出し回路により、抵抗変化型メモリに流れる読み出し電流量(記憶した暗電流)を反映した第1の信号及びシャッタ21の開放時に受光素子に流れる電流量(暗電流と光電流の和)を反映した第2の信号を出力させる。即ち、画素読み出し回路が、暗電流の成分を含む第1の信号と、暗電流の成分及び光電流の成分を含む第2の信号とを出力する。更に、読み出し回路23のCDS回路により、これら第1の信号と第2の信号との間の差分を求める。より具体的には、CDS回路が、第1の信号と第2の信号とに対して、相関二重サンプリングを実行してよい。これにより、画素信号から暗電流の影響を取り除くことが可能となる。   Returning to FIG. 1, the pixel read circuit of the read circuit 23 causes the first signal reflecting the read current amount (stored dark current) flowing in the resistance change type memory and the current amount (dark region) flowing in the light receiving element when the shutter 21 is opened. The second signal reflecting the sum of the current and the photocurrent) is output. That is, the pixel readout circuit outputs a first signal including a dark current component and a second signal including a dark current component and a photocurrent component. Further, the CDS circuit of the read circuit 23 determines the difference between the first signal and the second signal. More specifically, the CDS circuit may perform correlated double sampling on the first signal and the second signal. This makes it possible to remove the influence of dark current from the pixel signal.

CDS回路が相関二重サンプリングを実行して得られる各画素の信号は、赤外線検出器12の出力信号として補正信号処理部13に供給される。補正信号処理部13は、赤外線検出器12の出力信号に対して、受光素子毎の感度や非線形性のばらつきを補正する処理を行うことにより補正後の撮像データを生成する。補正信号処理部13から出力される補正後の撮像データは、表示記録部14に供給され、表示記録部14の表示部に撮像画像として表示されたり、表示記録部14の記録部に格納されたりする。   The signal of each pixel obtained by the CDS circuit performing the correlated double sampling is supplied to the correction signal processing unit 13 as an output signal of the infrared detector 12. The correction signal processing unit 13 generates corrected image pickup data by performing a process of correcting variations in sensitivity and non-linearity of each light receiving element on the output signal of the infrared detector 12. The corrected imaging data output from the correction signal processing unit 13 is supplied to the display recording unit 14 and displayed as a captured image on the display unit of the display recording unit 14 or stored in the recording unit of the display recording unit 14. To do.

制御部16は、光学系11、赤外線検出器12、及び冷却器15を制御する。制御部16は、所定のタイミングでシャッタ21を開閉することにより、画素アレイ22及び読み出し回路23による暗電流の測定や撮像データの測定を可能にする。制御部16は、温度センサ24の検出する温度に基づいて、冷却器15の動作を制御することにより、赤外線検出器12の温度を一定に保つように動作してよい。制御部16は、温度センサ24の検出する温度に基づいて、シャッタ21、画素アレイ22、及び読み出し回路23を制御して、温度変化のあったときに暗電流の測定及び抵抗変化型メモリ素子への記憶を行うように動作してよい。なお温度センサ24は、赤外線検出器12の温度、より好ましくは画素アレイ22の温度を検出する。   The control unit 16 controls the optical system 11, the infrared detector 12, and the cooler 15. The control unit 16 opens and closes the shutter 21 at a predetermined timing to enable dark current measurement and imaging data measurement by the pixel array 22 and the readout circuit 23. The control unit 16 may operate to keep the temperature of the infrared detector 12 constant by controlling the operation of the cooler 15 based on the temperature detected by the temperature sensor 24. The control unit 16 controls the shutter 21, the pixel array 22, and the readout circuit 23 based on the temperature detected by the temperature sensor 24 to measure the dark current and change the resistance change type memory element when the temperature changes. May operate to store The temperature sensor 24 detects the temperature of the infrared detector 12, more preferably the temperature of the pixel array 22.

図3は、図1に示す赤外線検出装置10における補正処理の概要を示す図である。図3に示されるCDS処理30は、読み出し回路23のCDS回路により実行される。このCDS処理30により暗電流を補正するために、前述のように、赤外線検出器の各画素毎に設けられたバイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子に、シャッタ21の遮断時に受光素子に流れる電流量を記憶させてあるものとする。   FIG. 3 is a diagram showing an outline of correction processing in the infrared detection device 10 shown in FIG. The CDS processing 30 shown in FIG. 3 is executed by the CDS circuit of the read circuit 23. In order to correct the dark current by the CDS processing 30, as described above, the bipolar resistance change type memory element provided for each pixel of the infrared detector has a current amount flowing in the light receiving element when the shutter 21 is shut off. Is stored.

CDS処理30に対する入力である第1の信号31は、読み出し回路23に起因するノイズと抵抗変化型メモリ素子に記憶させてある暗電流とを反映した信号、即ち、ノイズ成分と暗電流の成分とを含む信号である。ここで読み出し回路23に起因するノイズとしては、リセットノイズ及び固定パターンノイズがある。リセットノイズは、画素読み出し回路の電荷蓄積キャパシタの電圧をリセットする際に発生するノイズであり、より詳しくは、電荷蓄積ノードにバイアスしていたCMOSスイッチを遮断する時に発生するノイズである。チャージインジェクション、フィードスルー、及びスイッチの熱ノイズが主なリセットノイズの原因となる。固定パターンノイズは、種々の回路素子の特性のばらつきにより生じるノイズであり、読み出し回路23による読み出し動作毎に変化しない一定のノイズである。   The first signal 31 that is an input to the CDS processing 30 is a signal that reflects noise caused by the read circuit 23 and a dark current stored in the resistance change type memory element, that is, a noise component and a dark current component. Is a signal including. Here, the noise caused by the read circuit 23 includes reset noise and fixed pattern noise. The reset noise is a noise generated when the voltage of the charge storage capacitor of the pixel readout circuit is reset, and more specifically, a noise generated when the CMOS switch biased to the charge storage node is cut off. Charge injection, feedthrough, and switch thermal noise are the major sources of reset noise. The fixed pattern noise is noise generated due to variations in characteristics of various circuit elements and is a constant noise that does not change for each read operation by the read circuit 23.

電荷蓄積キャパシタの電圧のリセット後に、抵抗変化型メモリに流れる読み出し電流を電荷蓄積キャパシタに流すことにより、当該読み出し電流の量に応じて電荷蓄積キャパシタの端子間電圧を変化させる。この変化後の端子間電圧に応じた電圧が、読み出し回路23の画素読み出し回路から、第1の信号31として出力される。   After the voltage of the charge storage capacitor is reset, a read current flowing in the resistance change type memory is caused to flow in the charge storage capacitor, so that the terminal voltage of the charge storage capacitor is changed according to the amount of the read current. A voltage corresponding to the inter-terminal voltage after the change is output as the first signal 31 from the pixel reading circuit of the reading circuit 23.

CDS処理30に対する第2の信号32は、読み出し回路23に起因するノイズと撮像時に受光素子に流れる撮像電流(暗電流と光電流の和)とを反映した信号、即ち、暗電流の成分と光電流の成分とを含む信号である。電荷蓄積キャパシタの電圧のリセット後に、受光素子に流れる撮像時の電流(即ちシャッタ21開放時に受光素子に流れる電流)を電荷蓄積キャパシタに流すことにより、当該電流の量に応じて電荷蓄積キャパシタの端子間電圧を変化させる。この変化後の端子間電圧に応じた電圧が、読み出し回路23の画素読み出し回路から、第2の信号32として出力される。   The second signal 32 for the CDS processing 30 is a signal that reflects the noise caused by the readout circuit 23 and the imaging current (the sum of the dark current and the photocurrent) that flows in the light receiving element at the time of imaging, that is, the dark current component and the light. It is a signal including a current component. After the voltage of the charge storage capacitor is reset, the current at the time of imaging that flows in the light receiving element (that is, the current that flows in the light receiving element when the shutter 21 is opened) is made to flow in the charge storage capacitor. Change the voltage. A voltage according to the inter-terminal voltage after this change is output as the second signal 32 from the pixel readout circuit of the readout circuit 23.

CDS処理30により第1の信号31と第2の信号32との差分をとることにより、リセットノイズ、固定パターンノイズ、及び暗電流の成分が除去された出力信号を生成することができる。即ち、この出力信号には光電流の成分のみが含まれることになる。その後、出力信号に対して、感度及び非線形性補正処理33が実行される。この感度及び非線形性補正処理33は、図1に示される補正信号処理部13により実行される。   By taking the difference between the first signal 31 and the second signal 32 by the CDS processing 30, it is possible to generate an output signal from which reset noise, fixed pattern noise, and dark current components have been removed. That is, this output signal contains only the photocurrent component. Then, the sensitivity and non-linearity correction processing 33 is executed on the output signal. The sensitivity and nonlinearity correction processing 33 is executed by the correction signal processing unit 13 shown in FIG.

図4は、画素アレイと読み出し回路との構成の一例を示す図である。画素アレイ回路41は、縦横にマトリクス上に配置された複数の受光素子43を含む。1つの受光素子43が1つの画素に対応する。画素アレイ回路41は、図1の画素アレイ22に対応する。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the pixel array and the readout circuit. The pixel array circuit 41 includes a plurality of light receiving elements 43 arranged vertically and horizontally in a matrix. One light receiving element 43 corresponds to one pixel. The pixel array circuit 41 corresponds to the pixel array 22 of FIG.

画素読み出し回路アレイ42及びCDS回路46が、図1の読み出し回路23に対応する。画素読み出し回路アレイ42は、縦横にマトリクス上に配置された複数の画素読み出し回路44を含む。複数の画素読み出し回路44は複数の受光素子43と一対一に対応して設けられており、代表して1つのみ示すバンプ45により、対応する画素読み出し回路44と受光素子43とが互いに電気的に接続されている。なおバンプ45は、受光素子43の上下電極を画素読み出し回路44に引き出すため、1画素につき2つのバンプから形成されている。   The pixel readout circuit array 42 and the CDS circuit 46 correspond to the readout circuit 23 in FIG. The pixel readout circuit array 42 includes a plurality of pixel readout circuits 44 arranged vertically and horizontally in a matrix. The plurality of pixel readout circuits 44 are provided in a one-to-one correspondence with the plurality of light receiving elements 43, and the corresponding pixel readout circuits 44 and the light receiving elements 43 are electrically connected to each other by the bump 45, which is representatively shown as one. It is connected to the. The bumps 45 are formed from two bumps per pixel in order to draw the upper and lower electrodes of the light receiving element 43 to the pixel readout circuit 44.

行方向(図面横方向)に並ぶ一列の画素読み出し回路44は、複数の行ライン48のうちの一本をアサートすることにより選択することができる。選択された1つの行の複数の画素読み出し回路44は、列方向(図面縦方向)に延びる複数の列ライン47を介して、複数のCDS回路46に一対一に電気的に接続される。   The column of pixel readout circuits 44 arranged in the row direction (horizontal direction in the drawing) can be selected by asserting one of the plurality of row lines 48. The plurality of pixel readout circuits 44 in one selected row are electrically connected to the plurality of CDS circuits 46 in a one-to-one manner via a plurality of column lines 47 extending in the column direction (vertical direction in the drawing).

図1に示される光学系11が、画素アレイ回路41の複数の受光素子43が並ぶ面上に入射赤外光を結像させる。各受光素子43に入射光の強度に応じた電流が流れ、当該電流が画素読み出し回路44に供給される。画素読み出し回路44は、受光素子43からの電流を電圧に変換して更に増幅し、増幅後の電圧を列ライン47を介してCDS回路46に供給する。   The optical system 11 shown in FIG. 1 images incident infrared light on the surface of the pixel array circuit 41 on which the plurality of light receiving elements 43 are arranged. A current corresponding to the intensity of incident light flows through each light receiving element 43, and the current is supplied to the pixel readout circuit 44. The pixel readout circuit 44 converts the current from the light receiving element 43 into a voltage, further amplifies it, and supplies the amplified voltage to the CDS circuit 46 via the column line 47.

図5は、読み出し回路の構成の一例を示す図である。前述のように、読み出し回路23は画素読み出し回路とCDS回路とを含む。図5に示される1つの画素に対応する画素読み出し回路44は、MOSトランジスタ52乃至63、抵抗変化型メモリ素子64、電荷蓄積キャパシタ65、及びスイッチ回路SW1及びSW2を含む。なおMOSトランジスタ52に接続されている受光素子43は、画素読み出し回路44の一部ではなく、画素アレイ22に含まれる複数の受光素子43(図4参照)のうちで、当該画素読み出し回路44に対応する1つの受光素子である。画素読み出し回路44には、抵抗変化型メモリ素子64への書き込み電流及び抵抗変化型メモリ素子64からの読み出しを行うためのカレントミラー回路であるPMOSトランジスタ72及び73並びにスイッチ回路SW3及びSW4が接続されている。また画素読み出し回路44には更に、抵抗変化型メモリ素子64を高抵抗状態にリセットするためのライトドライバ71が接続されている。   FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the read circuit. As described above, the readout circuit 23 includes the pixel readout circuit and the CDS circuit. The pixel readout circuit 44 corresponding to one pixel shown in FIG. 5 includes MOS transistors 52 to 63, a resistance change type memory element 64, a charge storage capacitor 65, and switch circuits SW1 and SW2. The light receiving element 43 connected to the MOS transistor 52 is not a part of the pixel reading circuit 44, but is a part of the plurality of light receiving elements 43 (see FIG. 4) included in the pixel array 22. It is one corresponding light receiving element. The pixel read circuit 44 is connected to PMOS transistors 72 and 73, which are current mirror circuits for performing write current to the variable resistance memory element 64 and reading from the variable resistance memory element 64, and switch circuits SW3 and SW4. ing. Further, the pixel read circuit 44 is further connected to a write driver 71 for resetting the resistance change type memory element 64 to a high resistance state.

画素読み出し回路44の出力信号はCDS回路に供給される。図5において、CDS回路は、MOSトランジスタ82及び83、キャパシタ84及び85、並びに差動増幅器86を含む。MOSトランジスタ81は、負荷トランジスタであり、MOSトランジスタ55と共に出力増幅のためのソースフォロワ回路を形成する。   The output signal of the pixel readout circuit 44 is supplied to the CDS circuit. In FIG. 5, the CDS circuit includes MOS transistors 82 and 83, capacitors 84 and 85, and a differential amplifier 86. The MOS transistor 81 is a load transistor and forms a source follower circuit for amplifying the output together with the MOS transistor 55.

図1に示す制御部16が各トランジスタの導通及び非導通状態並びに各スイッチ回路の導通及び非導通状態を制御することにより、画素読み出し回路44における暗電流記憶動作、暗電流読み出し動作、撮像電流検出動作を実行する。暗電流記憶動作により、受光素子43に流れる暗電流の電流量を抵抗変化型メモリ素子64に記憶する。暗電流読み出し動作により、抵抗変化型メモリ素子64に流れる読み出し電流の電流量を電荷蓄積キャパシタ65から流して電荷蓄積キャパシタ65を放電させる。また撮像電流検出動作により、受光素子43に流れる電流を電荷蓄積キャパシタ65から流して電荷蓄積キャパシタ65を放電させる。以下にそれぞれの動作をより詳細に説明する。   The control unit 16 shown in FIG. 1 controls the conduction/non-conduction state of each transistor and the conduction/non-conduction state of each switch circuit, whereby the dark current storing operation, the dark current reading operation, and the imaging current detection in the pixel reading circuit 44 are performed. Perform an action. By the dark current storage operation, the amount of dark current flowing through the light receiving element 43 is stored in the resistance change type memory element 64. By the dark current read operation, the charge storage capacitor 65 is discharged by causing the amount of read current flowing in the resistance change type memory element 64 to flow from the charge storage capacitor 65. Further, by the imaging current detection operation, the current flowing through the light receiving element 43 is caused to flow from the charge storage capacitor 65 to discharge the charge storage capacitor 65. Each operation will be described in more detail below.

なお何れの動作においても、最初にMOSトランジスタ52及び53を非導通にし、MOSトランジスタ54を導通にすることにより、電荷蓄積キャパシタ65をリセット電圧にリセットしてよい。なおMOSトランジスタ54のチャネル端とMOSトランジスタ55のチャネル端との間のノードはリセット電位に設定されている。その後、MOSトランジスタ54を遮断するが、このときに前述のリセットノイズが発生し、電荷蓄積キャパシタ65が記憶する電圧がノイズを含むものとなる。   In any operation, the charge accumulation capacitor 65 may be reset to the reset voltage by first turning off the MOS transistors 52 and 53 and turning on the MOS transistor 54. The node between the channel end of the MOS transistor 54 and the channel end of the MOS transistor 55 is set to the reset potential. After that, the MOS transistor 54 is cut off, but at this time, the reset noise described above is generated, and the voltage stored in the charge storage capacitor 65 contains noise.

暗電流記憶動作においては、まず最初に抵抗変化型メモリ素子64を高抵抗状態にリセットしておく。このリセット動作を実行するためには、MOSトランジスタ59及び62を非導通状態にすると共に、MOSトランジスタ61及び63を導通状態にする。この状態で、ライトドライバ71側を十分に高い電位に設定し、MOSトランジスタ61を介してグランド電位に接続することで、抵抗変化型メモリ素子64を高抵抗状態にリセットする。その後、シャッタ21(図1参照)が閉じた状態において、MOSトランジスタ52及び53をそれぞれ導通及び非導通にして、電荷蓄積キャパシタ65から受光素子43及びMOSトランジスタ58を介して暗電流を流す。   In the dark current storage operation, the resistance change type memory element 64 is first reset to the high resistance state. In order to execute this reset operation, the MOS transistors 59 and 62 are rendered non-conductive, and the MOS transistors 61 and 63 are rendered conductive. In this state, the write driver 71 side is set to a sufficiently high potential and connected to the ground potential via the MOS transistor 61, whereby the resistance change type memory element 64 is reset to the high resistance state. After that, when the shutter 21 (see FIG. 1) is closed, the MOS transistors 52 and 53 are made conductive and non-conductive, respectively, and a dark current is caused to flow from the charge storage capacitor 65 via the light receiving element 43 and the MOS transistor 58.

このとき、スイッチ回路SW1及びSW2は図示のようにそれぞれ非導通状態及び導通状態としておく。またスイッチ回路SW3及びSW4は図示のようにそれぞれ非導通状態及び導通状態としておく。またMOSトランジスタ59、60、及び62は導通状態とし、MOSトランジスタ61及び63は非導通状態としておく。カレントミラー回路の働きによって、MOSトランジスタ58を流れる暗電流と同じ量の電流がMOSトランジスタ57を流れ、更に、MOSトランジスタ57を流れる電流と同じ量の電流が抵抗変化型メモリ素子64に流れる。このとき抵抗変化型メモリ素子64には十分な電圧が印加されており、抵抗変化型メモリ素子64は暗電流の量を記憶する低抵抗状態に設定される。   At this time, the switch circuits SW1 and SW2 are in a non-conducting state and a conducting state, respectively, as shown in the figure. Further, the switch circuits SW3 and SW4 are set in a non-conducting state and a conducting state, respectively, as shown in the figure. Further, the MOS transistors 59, 60, and 62 are made conductive, and the MOS transistors 61 and 63 are made nonconductive. Due to the function of the current mirror circuit, the same amount of current as the dark current flowing through the MOS transistor 58 flows through the MOS transistor 57, and further, the same amount of current as the current flowing through the MOS transistor 57 flows through the resistance change type memory element 64. At this time, a sufficient voltage is applied to the resistance change type memory element 64, and the resistance change type memory element 64 is set to a low resistance state for storing the amount of dark current.

暗電流読み出し動作においては、スイッチ回路SW1及びSW2は図示の状態とは逆にそれぞれ導通状態及び非導通状態としておく。またスイッチ回路SW3及びSW4は図示の状態とは逆にそれぞれ導通状態及び非導通状態としておく。またMOSトランジスタ59、60、及び62は導通状態とし、MOSトランジスタ61及び63は非導通状態としておく。またMOSトランジスタ52及び53をそれぞれ非導通及び導通にする。この状態で、抵抗変化型メモリ素子64への印加電圧は書き込み時と同一の電圧となり、抵抗変化型メモリ素子64には記憶した暗電流の量と同一の量の読み出し電流が流れる。   In the dark current read operation, the switch circuits SW1 and SW2 are set to the conducting state and the non-conducting state, respectively, contrary to the illustrated state. Further, the switch circuits SW3 and SW4 are set in a conductive state and a non-conductive state, respectively, opposite to the illustrated state. Further, the MOS transistors 59, 60, and 62 are made conductive, and the MOS transistors 61 and 63 are made nonconductive. Further, the MOS transistors 52 and 53 are made non-conductive and conductive, respectively. In this state, the voltage applied to the resistance change type memory element 64 becomes the same voltage as that at the time of writing, and the same amount of read current as the stored dark current flows through the resistance change type memory element 64.

カレントミラー回路の働きによって、読み出した暗電流と同一の量の電流がMOSトランジスタ57に流れ、更に、MOSトランジスタ57を流れる電流と同じ量の電流がMOSトランジスタ58に流れる。これにより、電荷蓄積キャパシタ65からMOSトランジスタ53及び58を介して暗電流と同一の量の電流が流れ、電荷蓄積キャパシタ65の電圧値は暗電流の量に応じた電圧変化を示す。撮像時と同一の時間だけ電流を流すことで、電荷蓄積キャパシタ65の電圧値は、撮像時の暗電流による電圧低下と同一の電圧低下を示す電圧値に設定される。   Due to the function of the current mirror circuit, the same amount of current as the read dark current flows through the MOS transistor 57, and further, the same amount of current that flows through the MOS transistor 57 flows through the MOS transistor 58. As a result, the same amount of current as the dark current flows from the charge storage capacitor 65 via the MOS transistors 53 and 58, and the voltage value of the charge storage capacitor 65 shows a voltage change according to the amount of dark current. By supplying a current for the same time as during image pickup, the voltage value of the charge storage capacitor 65 is set to a voltage value indicating the same voltage drop as the voltage drop due to the dark current during image pickup.

その後、行選択用のMOSトランジスタ56を導通させ、MOSトランジスタ81、82、及び83をそれぞれ導通、導通、及び非導通にすることで、電荷蓄積キャパシタ65の電圧に応じた電圧(増幅電圧)をキャパシタ84に保持することができる。   After that, the row selection MOS transistor 56 is made conductive, and the MOS transistors 81, 82, and 83 are made conductive, conductive, and non-conductive, respectively, so that a voltage (amplified voltage) corresponding to the voltage of the charge storage capacitor 65 is obtained. It can be held in the capacitor 84.

撮像電流検出動作においては、スイッチ回路SW1及びSW2は図示のように非導通状態及び導通状態としておく。またMOSトランジスタ59、60、61及び63は全て非導通状態としておく。またMOSトランジスタ52及び53をそれぞれ導通及び非導通にする。この状態で、シャッタ21(図1参照)が開いているときに、電荷蓄積キャパシタ65から受光素子43及びMOSトランジスタ58を介して撮像電流(光電流+暗電流)を流す。これにより、電荷蓄積キャパシタ65の電圧値は撮像電流の量に応じた電圧変化を示す。所定の時間だけ電流を流すことで、電荷蓄積キャパシタ65の電圧値は、撮像電流の大きさに応じた電圧低下を示す電圧値に設定される。   In the imaging current detection operation, the switch circuits SW1 and SW2 are in the non-conducting state and the conducting state as illustrated. Further, all the MOS transistors 59, 60, 61 and 63 are made non-conductive. Further, the MOS transistors 52 and 53 are made conductive and non-conductive, respectively. In this state, when the shutter 21 (see FIG. 1) is open, the imaging current (photocurrent+dark current) is passed from the charge storage capacitor 65 via the light receiving element 43 and the MOS transistor 58. As a result, the voltage value of the charge storage capacitor 65 shows a voltage change according to the amount of the imaging current. By supplying a current for a predetermined time, the voltage value of the charge storage capacitor 65 is set to a voltage value showing a voltage drop according to the magnitude of the imaging current.

その後、行選択用のMOSトランジスタ56を導通させ、MOSトランジスタ81、82、及び83をそれぞれ導通、非導通、及び導通にすることで、電荷蓄積キャパシタ65の電圧に応じた電圧(増幅電圧)をキャパシタ85に保持することができる。差動増幅器86は、キャパシタ84の電圧キャパシタ85の電圧との差電圧に応じた電圧を出力する。この差動増幅器86の出力電圧は、暗電流の影響が取り除かれた、即ち暗電流が補正された撮像画素電圧となる。またこの出力電圧は、固定パターンノイズ及びリセットノイズの影響が取り除かれた撮像画素電圧となる。   After that, the row selection MOS transistor 56 is made conductive, and the MOS transistors 81, 82, and 83 are made conductive, nonconductive, and conductive, respectively, so that a voltage (amplified voltage) corresponding to the voltage of the charge storage capacitor 65 is generated. It can be held in the capacitor 85. The differential amplifier 86 outputs a voltage according to the difference voltage between the voltage of the capacitor 84 and the voltage of the voltage capacitor 85. The output voltage of the differential amplifier 86 becomes an imaging pixel voltage in which the influence of dark current is removed, that is, the dark current is corrected. Further, this output voltage becomes an imaging pixel voltage from which the effects of fixed pattern noise and reset noise are removed.

なおリセットノイズにはランダム成分も含まれるので、2回の異なるリセット動作により発生した2つのリセットノイズを相関二重サンプリングへの入力としても、このランダム成分については完全にリセットノイズを相殺することはできない。即ち、暗電流読み出し動作と撮像電流検出動作とでそれぞれ異なるリセット動作を実行したのでは、完全にリセットノイズを相殺することはできない。これを考慮して例えば電荷蓄積キャパシタ65を一対のキャパシタとして、これら2つのキャパシタに対して同一のリセット動作を実行し、その後2つのキャパシタを互いから分離して、それぞれのキャパシタに対して暗電流読み出し動作と撮像電流検出動作とを実行してもよい。その後、これら2つのキャパシタの電圧に応じた電圧(増幅電圧)同士の差分を取ることにより、同一のリセットノイズを相殺することが可能となる。但しこの場合には、異なる回路要素(同一スペックではあるが物理的に異なるキャパシタ)を用いることになるので、それにより起因する固定パターンノイズが含まれる可能性がある。   Since the reset noise also includes a random component, even if two reset noises generated by two different reset operations are input to the correlated double sampling, the reset noise cannot be completely canceled out for this random component. Can not. That is, if different reset operations are executed for the dark current read operation and the imaging current detection operation, the reset noise cannot be canceled out completely. In consideration of this, for example, the charge storage capacitor 65 is used as a pair of capacitors, and the same reset operation is executed for these two capacitors, and then the two capacitors are separated from each other, and the dark current is supplied to each capacitor. The read operation and the imaging current detection operation may be executed. After that, the same reset noise can be canceled by obtaining the difference between the voltages (amplified voltages) corresponding to the voltages of these two capacitors. However, in this case, different circuit elements (capacitors having the same specifications but physically different) are used, and thus fixed pattern noise may be included.

上記のように、暗電流のデータを読み出し回路中に設けた不揮発性メモリに記憶することで、リセットノイズと固定パターンノイズとに加えて暗電流も相関二重サンプリングにより除去することが可能となる。この構成により、暗電流データを外部に保持してデータ補正を行う必要がなくなり、装置の小型化及び軽量化が実現できると共に、高感度と高速動作とを両立することが可能となる。   By storing the dark current data in the non-volatile memory provided in the read circuit as described above, it is possible to remove the dark current in addition to the reset noise and the fixed pattern noise by correlated double sampling. . With this configuration, it is not necessary to hold the dark current data externally to perform data correction, the size and weight of the device can be reduced, and high sensitivity and high speed operation can both be achieved.

なお暗電流記憶動作及び暗電流読み出し動作のためのカレントミラー回路等を設けることによって、読み出し回路23に実装されるトランジスタの数が増加する。しかしながら赤外線検出装置の画素面積は赤外線の波長によって決まっており、小さい場合でも10μmx10μm〜20μmx20μm程度の大きさである。従ってトランジスタ数の増加により赤外線検出器の受光面の面積が増加することは殆どない。   By providing a current mirror circuit or the like for the dark current storing operation and the dark current reading operation, the number of transistors mounted in the reading circuit 23 increases. However, the pixel area of the infrared detection device is determined by the wavelength of infrared rays, and even if it is small, it is about 10 μm×10 μm to 20 μm×20 μm. Therefore, the area of the light receiving surface of the infrared detector hardly increases due to the increase in the number of transistors.

図6は、図1に示す赤外線検出装置及び図5に示す回路の動作の一例を示すフローチャートである。図6に示す各ステップは、図1に示す制御部16が、シャッタ21、画素アレイ22、及び読み出し回路23等を適宜使用することにより実行してよい。   FIG. 6 is a flow chart showing an example of the operation of the infrared detection device shown in FIG. 1 and the circuit shown in FIG. The steps shown in FIG. 6 may be executed by the control unit 16 shown in FIG. 1 by appropriately using the shutter 21, the pixel array 22, the readout circuit 23, and the like.

ステップS11において、赤外線検出器の電源が投入される。ステップS12において、制御部16が、赤外線検出装置の使用が初回である、前回の暗電流記憶時の温度と比較して所定温度差以上の温度変化がある、又は、前回の暗電流記憶時から一定時間以上経過している、の何れかの条件が満たされるかを判定する。温度変化については、制御部16が暗電流記憶時に温度センサ24の示す温度検出値を記憶しておき、現在の温度センサ24の示す温度値と記憶されている温度検出値とを比較することにより、制御部16が判定を行えばよい。   In step S11, the infrared detector is powered on. In step S12, the control unit 16 uses the infrared detection device for the first time, has a temperature change of a predetermined temperature difference or more as compared with the temperature at the time of storing the dark current last time, or from the time of storing the dark current last time. It is determined whether any of the conditions that a certain time or more has elapsed is satisfied. Regarding the temperature change, the control unit 16 stores the temperature detection value indicated by the temperature sensor 24 at the time of storing the dark current, and compares the current temperature value indicated by the temperature sensor 24 with the stored temperature detection value. The control unit 16 may make the determination.

ステップS12の何れかの条件が満たされる場合、ステップS13において、制御部16がシャッタ21を閉じる。ステップS14において、制御部16は、読み出し回路23を制御することにより、前述の暗電流記憶動作を実行し、各画素の受光素子43の暗電流を各画素毎の抵抗変化型メモリ素子64に記憶する。なおこのとき、電荷蓄積キャパシタ65の電圧は暗電流を反映した電圧となっているので、この暗電流記憶動作で得られた電荷蓄積キャパシタ65の電圧に応じた増幅電圧を、CDS回路の一方のキャパシタ(例えば図5のキャパシタ84)に保持してよい。   If any of the conditions in step S12 is satisfied, the control unit 16 closes the shutter 21 in step S13. In step S14, the control unit 16 controls the read circuit 23 to execute the dark current storage operation described above, and stores the dark current of the light receiving element 43 of each pixel in the resistance change type memory element 64 of each pixel. To do. At this time, since the voltage of the charge storage capacitor 65 is a voltage reflecting the dark current, the amplified voltage corresponding to the voltage of the charge storage capacitor 65 obtained by the dark current storage operation is supplied to one of the CDS circuits. It may be held in a capacitor (eg capacitor 84 in FIG. 5).

ステップS15において、制御部16はシャッタ21を開く。その後ステップS17において、制御部16は前述の撮像電流検出動作を実行し、光電流と暗電流との和を電荷蓄積キャパシタ65の電圧に反映させ、当該電圧に応じた増幅電圧をCDS回路の他方のキャパシタ(例えば図5のキャパシタ85)に保持する。ステップS18において、制御部16は、CDS回路を用いて相関二重サンプリングを実行する。   In step S15, the control unit 16 opens the shutter 21. Thereafter, in step S17, the control unit 16 executes the above-described imaging current detection operation, reflects the sum of the photocurrent and the dark current in the voltage of the charge storage capacitor 65, and outputs the amplified voltage corresponding to the voltage to the other side of the CDS circuit. Of the capacitor (for example, the capacitor 85 of FIG. 5). In step S18, the control unit 16 executes correlated double sampling using the CDS circuit.

ステップS12の何れの条件も満たされない場合、ステップS16において、制御部16は前述の暗電流読み出し動作を実行する。即ち、制御部16は、抵抗変化型メモリ素子64から読み出した暗電流を電荷蓄積キャパシタ65の電圧に反映させ、当該電圧に応じた増幅電圧をCDS回路の他方のキャパシタ(例えば図5のキャパシタ85)に保持する。その後ステップS17の撮像電流検出動作及びステップS18の相関二重サンプリング動作を実行する。   When none of the conditions in step S12 are satisfied, in step S16, the control unit 16 executes the dark current reading operation described above. That is, the control unit 16 reflects the dark current read from the resistance change type memory element 64 on the voltage of the charge storage capacitor 65, and the amplified voltage corresponding to the voltage is applied to the other capacitor of the CDS circuit (for example, the capacitor 85 of FIG. 5). ) Hold. After that, the imaging current detection operation of step S17 and the correlated double sampling operation of step S18 are executed.

ステップS18の相関二重サンプリングを実行した後、次のビデオフレームの撮像をするために制御手順はステップS12に戻り、以降の処理を繰り返す。またステップS19において、一連のビデオデータを出力する。なおステップS19のデータ出力のタイミングは適宜変更してよく、一連のビデオデータを格納するだけのメモリを有していない場合には、各フレーム毎のビデオデータ或いは各行毎のビデオデータを順次出力するようにすればよい。   After performing the correlated double sampling in step S18, the control procedure returns to step S12 to capture the next video frame, and the subsequent processing is repeated. In step S19, a series of video data is output. Note that the data output timing in step S19 may be changed as appropriate, and if there is not a memory for storing a series of video data, the video data for each frame or the video data for each row is sequentially output. You can do it like this.

上述のように、制御部16は、受光素子43に流れる暗電流の電流量を抵抗変化型メモリ素子64に記憶させる動作を複数のビデオフレームに一度、例えばステップS12の何れかの条件が満たされるときに、間欠的に実行させる。冷却型の量子型赤外線検出器の場合、理想的には動作温度が一定であり、出荷前に固定動作温度において暗電流のデータを取得しておけばよい。しかし実際には周辺の環境変化や冷凍機性能の経時変化により、実際の使用環境温度は時々刻々と微妙に変化する。図5に示す読み出し回路23を有する図1に示す赤外線検出装置10では、書き換え可能な不揮発性メモリである抵抗変化型メモリ素子を用いることで、外部環境の変化や冷却機の経時変化等に対して柔軟に対応することが可能となる。   As described above, the control unit 16 performs the operation of storing the amount of dark current flowing in the light receiving element 43 in the resistance change type memory element 64 once in a plurality of video frames, for example, one of the conditions in step S12 is satisfied. Sometimes it is executed intermittently. In the case of a cooled quantum infrared detector, the operating temperature is ideally constant, and dark current data may be acquired at a fixed operating temperature before shipment. However, in actuality, due to changes in the surrounding environment and changes in the refrigerator performance over time, the actual operating environment temperature changes slightly from moment to moment. The infrared detector 10 shown in FIG. 1 having the read circuit 23 shown in FIG. Therefore, it is possible to deal flexibly.

図7は抵抗変化型メモリ素子の構成の一例を示す図である。図7は読み出し回路23を実装する半導体装置の一部を模式的に示す図である。図7に示す半導体装置の一部は、半導体基板101、ソース領域拡散層102、ドレイン領域拡散層103、ゲート電極104、及び4層のメタル配線M1乃至M4を含む。本願開示の赤外線検出器12では、抵抗変化型メモリ素子64を読み出し回路23に混載することにより実装してある。即ち、抵抗変化型メモリ素子64は、読み出し回路23のメタル配線層間に埋め込む形で実装されている。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the resistance change type memory element. FIG. 7 is a diagram schematically showing a part of a semiconductor device on which the read circuit 23 is mounted. A part of the semiconductor device shown in FIG. 7 includes a semiconductor substrate 101, a source region diffusion layer 102, a drain region diffusion layer 103, a gate electrode 104, and four metal wirings M1 to M4. In the infrared detector 12 disclosed in the present application, the resistance change type memory element 64 is mounted by being mixedly mounted on the read circuit 23. That is, the resistance change type memory element 64 is mounted so as to be embedded between the metal wiring layers of the read circuit 23.

詳しくは、図7に示す読み出し回路23の一部において、抵抗変化型メモリ素子は、抵抗変化材料層105、上部金属電極106、及び下部金属電極107を含む。上部金属電極106は例えば最上層のメタル配線M4に直接に接続されており、下部金属電極107は例えばメタル配線M3に専用ビア108を介して接続されている。   Specifically, in the part of the read circuit 23 shown in FIG. 7, the resistance change type memory element includes a resistance change material layer 105, an upper metal electrode 106, and a lower metal electrode 107. The upper metal electrode 106 is directly connected to, for example, the uppermost metal wiring M4, and the lower metal electrode 107 is connected to, for example, the metal wiring M3 via a dedicated via 108.

抵抗変化型メモリ素子64の素子面積は受光素子43の面積と比較すれば十分に小さく、更には、上述のように読み出し回路23の半導体装置のメタル配線中に抵抗変化型メモリ素子64を混載することができる。従って、抵抗変化型メモリ素子64を画素毎に設けることにより、赤外線検出器12の画素面積が増加することは殆どない。   The element area of the resistance change type memory element 64 is sufficiently smaller than the area of the light receiving element 43, and further, the resistance change type memory element 64 is mixedly mounted in the metal wiring of the semiconductor device of the read circuit 23 as described above. be able to. Therefore, by providing the resistance change type memory element 64 for each pixel, the pixel area of the infrared detector 12 hardly increases.

図8は、カレントミラー回路により入力電流の一倍の大きさの電流を生成する場合の回路構成について説明するための図である。図8(A)には、カレントミラー回路に用いるMOSトランジスタを上部から見た模式的な平面図を示す。MOSトランジスタは、ソース領域拡散層111、ドレイン領域拡散層112、ゲート電極110を含む。このMOSトランジスタのトランジスタ幅はTwであるとする。   FIG. 8 is a diagram for explaining the circuit configuration in the case where a current having a magnitude that is one time the input current is generated by the current mirror circuit. FIG. 8A shows a schematic plan view of a MOS transistor used in the current mirror circuit as seen from above. The MOS transistor includes a source region diffusion layer 111, a drain region diffusion layer 112, and a gate electrode 110. The transistor width of this MOS transistor is Tw.

図8(B)は、入力電流の一倍の大きさの電流を生成するカレントミラー回路の構成の一例を示す。図8(B)に示すカレントミラー回路は、MOSトランジスタ113及び114並びに抵抗変化型メモリ素子115を含む。MOSトランジスタ113及び114の各々は、図8(A)に示すMOSトランジスタと同一サイズのトランジスタであり、同一のトランジスタ幅Twを有する。抵抗変化型メモリ素子115に記憶した電流量の電流をMOSトランジスタ113に流すことにより、その電流と同量の電流をMOSトランジスタ114に流すことができる。   FIG. 8B shows an example of the structure of a current mirror circuit which generates a current having a magnitude one time the input current. The current mirror circuit shown in FIG. 8B includes MOS transistors 113 and 114 and a resistance change type memory element 115. Each of the MOS transistors 113 and 114 is a transistor of the same size as the MOS transistor shown in FIG. 8A and has the same transistor width Tw. By passing the current of the amount stored in the resistance change type memory element 115 through the MOS transistor 113, the same amount of current as that can be passed through the MOS transistor 114.

図9は、カレントミラー回路により入力電流のm倍の大きさの電流を生成する場合の回路構成について説明するための図である。図9(A)には、カレントミラー回路に用いるMOSトランジスタを上部から見た模式的な平面図を示す。このMOSトランジスタは、複数のソース領域拡散層121、複数のドレイン領域拡散層122、複数のゲート電極120を含む。各ソース領域拡散層同士を接続し、また各ドレイン拡散層同士を接続することにより、同一のトランジスタ幅を有する複数のMOSトランジスタを並列に接続した回路構成を実現することができる。互いに並列に接続される複数のMOSトランジスタの一つ一つのトランジスタ幅はTwであるとする。   FIG. 9 is a diagram for explaining a circuit configuration in the case where a current having a magnitude m times the input current is generated by the current mirror circuit. FIG. 9A is a schematic plan view of a MOS transistor used in a current mirror circuit as seen from above. This MOS transistor includes a plurality of source region diffusion layers 121, a plurality of drain region diffusion layers 122, and a plurality of gate electrodes 120. By connecting the source region diffusion layers to each other and connecting the drain diffusion layers to each other, it is possible to realize a circuit configuration in which a plurality of MOS transistors having the same transistor width are connected in parallel. It is assumed that the width of each of the plurality of MOS transistors connected in parallel with each other is Tw.

図9(B)は、入力電流のm倍の大きさの電流を生成するカレントミラー回路の構成の一例を示す。図9(B)に示すカレントミラー回路は、MOSトランジスタ123及び124並びに抵抗変化型メモリ素子125を含む。MOSトランジスタ123は、例えば図8(A)に示すMOSトランジスタと同一サイズのトランジスタであり、トランジスタ幅Twを有する。MOSトランジスタ124は、図9(A)に示すMOSトランジスタであり、トランジスタ幅Twを有するMOSトランジスタが複数m個並列に接続されている。従って、MOSトランジスタ124は実効的にトランジスタ幅がmTwとなる。抵抗変化型メモリ素子125に記憶した電流量の電流をMOSトランジスタ123に流すことにより、その電流のm倍の量の電流をMOSトランジスタ124に流すことができる。   FIG. 9B illustrates an example of a structure of a current mirror circuit which generates a current whose magnitude is m times the input current. The current mirror circuit shown in FIG. 9B includes MOS transistors 123 and 124 and a resistance change type memory element 125. The MOS transistor 123 is, for example, a transistor having the same size as the MOS transistor shown in FIG. 8A and has a transistor width Tw. The MOS transistor 124 is the MOS transistor shown in FIG. 9A, and a plurality of m MOS transistors each having a transistor width Tw are connected in parallel. Therefore, the MOS transistor 124 effectively has a transistor width of mTw. By supplying the current amount of the current stored in the resistance change type memory element 125 to the MOS transistor 123, it is possible to supply the MOS transistor 124 with a current amount that is m times the current amount.

前述の図5に示す読み出し回路23においては、例えばPMOSトランジスタ73を図9(A)に示すような構成としてよい。暗電流記憶動作においては、例えば図9(A)に示されるゲート電極120のうちの一番端のゲート電極のみを使用することで、PMOSトランジスタ73のトランジスタ幅をPMOSトランジスタ72のトランジスタ幅と同一とする。それに対して暗電流読み出し動作においては、全てのゲート電極を使用することで、PMOSトランジスタ73のトランジスタ幅をPMOSトランジスタ72のトランジスタ幅のm倍とすることができる。これにより、カレントミラー回路により、抵抗変化型メモリ素子64に流れる読み出し電流の定数倍の電流を生成し、この定数倍の電流により変化した電荷蓄積キャパシタ65の端子間電圧に応じた電圧を、画素読み出し回路44から出力することが可能となる。なおPMOSトランジスタ72及び73は、画素アレイ22の各画素に対応した画素読み出し回路44の外部に設けられており、記憶時と読み出し時とで上記のように切り替える構成としても画素面積が増加することはない。   In the read circuit 23 shown in FIG. 5 described above, for example, the PMOS transistor 73 may be configured as shown in FIG. In the dark current storage operation, the transistor width of the PMOS transistor 73 is made equal to the transistor width of the PMOS transistor 72 by using only the outermost gate electrode of the gate electrodes 120 shown in FIG. 9A, for example. And On the other hand, in the dark current reading operation, by using all the gate electrodes, the transistor width of the PMOS transistor 73 can be made m times the transistor width of the PMOS transistor 72. As a result, the current mirror circuit generates a current that is a constant multiple of the read current that flows in the resistance change type memory element 64, and the voltage corresponding to the terminal voltage of the charge storage capacitor 65 that is changed by this constant multiple current is It is possible to output from the read circuit 44. The PMOS transistors 72 and 73 are provided outside the pixel readout circuit 44 corresponding to each pixel of the pixel array 22, and the pixel area is increased even if the configuration is switched as described above between storage and readout. There is no.

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。   Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.

10 赤外線検出装置
11 光学系
12 赤外線検出器
13 補正信号処理部
14 表示記録部
15 冷却器
16 制御部
17 制御部
21 シャッタ
22 画素アレイ
23 読み出し回路
24 温度センサ
10 infrared detector 11 optical system 12 infrared detector 13 correction signal processor 14 display recorder 15 cooler 16 controller 17 controller 21 shutter 22 pixel array 23 readout circuit 24 temperature sensor

Claims (9)

各画素毎に設けられた赤外線を検出する受光素子を含む画素アレイと、
各画素毎に設けられたバイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子を含み、前記受光素子に流れる暗電流の電流量を前記抵抗変化型メモリ素子に記憶可能であり、前記抵抗変化型メモリ素子に流れる読み出し電流量を反映した第1の信号及び前記受光素子に流れる撮像時の電流量を反映した第2の信号を出力する読み出し回路と、
前記第1の信号と前記第2の信号との間の差分を求める差分回路と、
を含む撮像装置。
A pixel array including a light-receiving element for detecting infrared rays provided for each pixel,
A bipolar resistance change memory element provided for each pixel is included, and the amount of dark current flowing through the light receiving element can be stored in the resistance change memory element, and read out flowing through the resistance change memory element. A read circuit that outputs a first signal that reflects the amount of current and a second signal that reflects the amount of current that flows in the light-receiving element during imaging.
A difference circuit for obtaining a difference between the first signal and the second signal;
An imaging device including.
前記読み出し回路は、各画素毎に設けられた電荷蓄積キャパシタを更に含み、前記電荷蓄積キャパシタの電圧のリセット後に前記抵抗変化型メモリ素子に流れる読み出し電流に応じて変化した前記電荷蓄積キャパシタの端子間電圧に応じた電圧を前記第1の信号として出力し、前記電荷蓄積キャパシタの電圧のリセット後に前記受光素子に流れる撮像時の電流により変化した前記電荷蓄積キャパシタの端子間電圧に応じた電圧を、前記第2の信号として出力する請求項1記載の撮像装置。   The read circuit further includes a charge storage capacitor provided for each pixel, and between the terminals of the charge storage capacitor changed according to a read current flowing in the resistance change type memory element after resetting the voltage of the charge storage capacitor. A voltage corresponding to the voltage is output as the first signal, and a voltage corresponding to the terminal voltage of the charge storage capacitor, which is changed by the current at the time of imaging that flows in the light receiving element after the voltage of the charge storage capacitor is reset, The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device outputs the second signal. 前記差分回路は、前記読み出した回路から順次出力される前記第1の信号と前記第2の信号とに対して相関二重サンプリングを実行する相関二重サンプリング回路である請求項1又は2記載の撮像装置。   The differential circuit is a correlated double sampling circuit that performs correlated double sampling on the first signal and the second signal sequentially output from the read circuit. Imaging device. 前記抵抗変化型メモリ素子は前記読み出し回路の配線層中に混載されている請求項1乃至3いずれか一項記載の撮像装置。   The image pickup device according to claim 1, wherein the resistance change type memory element is mixedly mounted in a wiring layer of the read circuit. 前記画素アレイ及び前記読み出し回路の動作を制御する制御回路を更に含み、前記制御回路は、前記受光素子に流れる暗電流の電流量を前記抵抗変化型メモリ素子に記憶させる動作を複数のビデオフレームに一度間欠的に実行させ、前記読み出し回路は前記第1の信号と前記第2の信号とを各ビデオフレームにおいて出力する請求項1乃至4いずれか一項記載の撮像装置。   The control circuit further includes a control circuit for controlling the operations of the pixel array and the readout circuit, wherein the control circuit stores an operation of storing the amount of dark current flowing in the light receiving element in the resistance change type memory element into a plurality of video frames. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the read circuit is executed intermittently once and the read circuit outputs the first signal and the second signal in each video frame. 前記読み出し回路は、前記抵抗変化型メモリ素子に対して第1の方向に電圧を印加して高抵抗化した後に、前記抵抗変化型メモリ素子に対して前記第1の方向とは逆の第2の方向に電圧を印加して低抵抗化することにより、前記受光素子に流れる暗電流の電流量を前記抵抗変化型メモリ素子に記憶させる請求項1乃至5いずれか一項記載の撮像装置。 The read circuit applies a voltage to the resistance change type memory element in a first direction to increase the resistance, and then a second direction opposite to the first direction is applied to the resistance change type memory element. of by low resistance by applying a voltage in the direction, before SL imaging apparatus according to claim 1 to 5 any one claim storing the current amount of the dark current flowing to the light-receiving element to the resistance variable memory device. 前記読み出し回路は、前記抵抗変化型メモリ素子に流れる読み出し電流の定数倍の電流を生成するカレントミラー回路を更に含み、前記定数倍の電流により変化した前記電荷蓄積キャパシタの端子間電圧に応じた電圧を前記第1の信号として出力する請求項2記載の撮像装置。   The read circuit further includes a current mirror circuit that generates a current that is a constant multiple of the read current that flows in the resistance change type memory element, and a voltage that corresponds to the terminal voltage of the charge storage capacitor that is changed by the constant multiple current. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein is output as the first signal. 冷却器と、
入射光を撮像面上に結象する光学系と、
前記入射光を遮断するシャッタと、
各画素毎に設けられた赤外線を検出する受光素子を含み前記撮像面上に設けられた画素アレイと、
各画素毎に設けられたバイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子を含み、前記シャッタの遮断時に前記受光素子に流れる電流量を前記抵抗変化型メモリ素子に記憶可能であり、前記抵抗変化型メモリ素子に流れる読み出し電流量を反映した第1の信号及び前記シャッタの開放時に前記受光素子に流れる電流量を反映した第2の信号を出力する読み出し回路と、
前記第1の信号と前記第2の信号との間の差分を求める差分回路と、
を含む赤外線検出装置。
A cooler,
An optical system that forms incident light on the imaging surface,
A shutter that blocks the incident light,
A pixel array provided on the image pickup surface, including a light receiving element for detecting infrared rays provided for each pixel;
A bipolar variable resistance memory element provided for each pixel is included, and the amount of current flowing through the light receiving element when the shutter is shut off can be stored in the variable resistance memory element. A read circuit that outputs a first signal that reflects the amount of read current that flows and a second signal that reflects the amount of current that flows in the light receiving element when the shutter is opened;
A difference circuit for obtaining a difference between the first signal and the second signal;
Infrared detector including.
シャッタにより入射光を遮断可能な赤外線検出器の各画素毎に設けられたバイポーラ型の抵抗変化型メモリ素子に、シャッタの遮断時に受光素子に流れる電流量を記憶させ、
電荷蓄積キャパシタの電圧をリセットした後に、前記電荷蓄積キャパシタの端子間電圧を前記抵抗変化型メモリ素子に流れる読み出し電流に応じて変化させて第1の電圧を生成し、
電荷蓄積キャパシタの電圧をリセットした後に、前記電荷蓄積キャパシタの端子間電圧を前記シャッタの開放時に受光素子に流れる電流により変化させて第2の電圧を生成し、
前記第1の電圧に応じた電圧と前記第2の電圧に応じた電圧との差分をとる
各段階を含む赤外線検出器の暗電流の補正方法。
A bipolar resistance change type memory element provided for each pixel of an infrared detector capable of blocking incident light by a shutter stores the amount of current flowing through the light receiving element when the shutter is blocked,
After resetting the voltage of the charge storage capacitor, the terminal voltage of the charge storage capacitor is changed according to the read current flowing in the resistance change type memory element to generate a first voltage,
After resetting the voltage of the charge storage capacitor, the inter-terminal voltage of the charge storage capacitor is changed by the current flowing in the light receiving element when the shutter is opened to generate the second voltage,
A method for correcting dark current of an infrared detector, comprising: each step of obtaining a difference between a voltage corresponding to the first voltage and a voltage corresponding to the second voltage.
JP2016068560A 2016-03-30 2016-03-30 Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector Expired - Fee Related JP6701881B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016068560A JP6701881B2 (en) 2016-03-30 2016-03-30 Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016068560A JP6701881B2 (en) 2016-03-30 2016-03-30 Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017184017A JP2017184017A (en) 2017-10-05
JP6701881B2 true JP6701881B2 (en) 2020-05-27

Family

ID=60008698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016068560A Expired - Fee Related JP6701881B2 (en) 2016-03-30 2016-03-30 Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6701881B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024004510A (en) * 2020-12-01 2024-01-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Imaging devices and electronic equipment
CN118129918B (en) * 2024-01-30 2024-10-18 北京邮电大学 Time-sharing infrared readout circuit, device and infrared imager for suppressing dark current

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03289777A (en) * 1990-04-05 1991-12-19 Nec Corp Infrared image pickup device
JP3415527B2 (en) * 1999-12-16 2003-06-09 エヌイーシーネットワーク・センサ株式会社 Resistance change type infrared sensor element temperature correction method, resistance change type infrared sensor provided with temperature correction means, and imaging device
TWI429066B (en) * 2005-06-02 2014-03-01 Sony Corp Semiconductor image sensor module and manufacturing method thereof
JP6295529B2 (en) * 2013-07-18 2018-03-20 株式会社リコー Imaging apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017184017A (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110012244B (en) Solid-state image sensor, imaging apparatus, and imaging method
KR100265672B1 (en) Reading system and method for infrared detector array
JP5335006B2 (en) Infrared solid-state image sensor
JP7149784B2 (en) Solid-state imaging device, imaging device, and imaging method
TW201720138A (en) Solid-state image capturing device for signal processing method and electronic device of a solid-state image capturing device
JP6483150B2 (en) Radiation detector
JP6062800B2 (en) Imaging apparatus and imaging display system
TWI480526B (en) Infrared detection circuit, sensor device, and electronic instrument
JP6701881B2 (en) Imaging device, infrared detector, and dark current correction method for infrared detector
JP5533638B2 (en) Detection apparatus, sensor device, and electronic apparatus
JP5578045B2 (en) Detection apparatus, sensor device, and electronic apparatus
US7737400B2 (en) Bolometer type uncooled infrared ray sensor and method for driving the same
EP2894445A1 (en) Device and method for infrared detection
JP2020025171A5 (en) Image sensor and image sensor
JPH10227689A (en) Infrared detector and infrared focal plane array
CN113508576B (en) Image sensor system, electronic device and method for operating an image sensor
JP5441651B2 (en) Photoelectric conversion device
JP4153861B2 (en) Infrared sensor
JP2000019478A (en) Liquid crystal display device
JP4343144B2 (en) Infrared sensor
JP3974902B2 (en) Thermal infrared detector
US20070076106A1 (en) Image pickup apparatus and image pickup method
Perenzoni et al. A 160× 120-pixel uncooled IR-FPA readout integrated circuit with on-chip non-uniformity compensation
JP6693355B2 (en) Signal output circuit, image sensor, and imaging device
JP2012134415A (en) Detector, sensor device and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200420

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6701881

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees