(57)【要約】赤外線放射を検出するためのマイクロボロメータ（２８０）は、基板（２０２）と、基板（２０２）に対して固定されたセンサ要素（２２０）のアレイとを有する。一実施形態において、少なくともいくつかのセンサ要素（３２２）は、他のセンサ要素（３２０）ほどには基板から熱分離されていない。あまり熱分離されていないセンサ要素（３２２）は、センサアレイ（２２０）内にトランジェントが存在すると予想されるときに、選択される。他の一実施形態において、トランジェントが予想されるとき、すべてのセンサ要素（２２０）は、選択解除される。
2004526144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線放射センサであって、
基板（２０２）と、
基板（２０２）に対して固定された複数のセンサ要素（２２０）と、
センサ要素の他のもの（２２０）ほどには基板（２０２）から熱分離されていないセンサ要素の少なくとも１つ（２２２）と、
によって特徴付けられる赤外線放射センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の赤外線センサであって、
複数のセンサ要素が、いくつかの行（３３２）および列（３４２）に配列され、
各行（３３２）が、行読取りライン（３６８）を有し、
ある行内の各センサ要素（３２０、３２２）が、列選択スイッチ（３０６）を介して、電源（３７６）と、対応する行読取りライン（３６８）との間で接続され、
列選択スイッチ（３０６）が、対応する列選択信号によって制御され、
行読取りライン（３６８）が、いくつかの行選択スイッチ（３６０）を介して読取り出力ライン（３７２）に選択的に接続され、
各行選択スイッチ（３６０）が、対応する行選択信号によって制御され、
読取り出力ラインが、トランスインピーダンス増幅器（３７４）を介して第２の電源に結合される、赤外線センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の赤外線センサであって、
選択された行（３３８）内のセンサ要素が、最初のセンサ要素（３２２）から最後のセンサ要素へと連続して読み取られてから、次に選択された行（３３８）内のセンサ要素が、読み取られ、
最初のセンサ要素（３２２）の少なくとも１つが、同じ行内の他のセンサ要素ほどには基板（３０２）から熱分離されていない、赤外線センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の赤外線センサであって、
各行内の最初のセンサ要素（３２２）が、同じ行内のセンサ要素の他のものより長い時間の間、列選択信号によって選択される、赤外線センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の赤外線センサであって、
複数のセンサ要素が、いくつかの行および列に配列され、
各行が、行読取りライン（５１２）を有し、各列が、列選択ラインを有し、
ある行内の各センサ要素が、独自の列選択スイッチ（５０８）を介して、独自の列選択ライン（５１４）と、共通の行読取りライン（５１２）との間で接続され、
読出しライン（５２２）が、いくつかの行選択スイッチ（５１８）を介して行読出しライン（５１２）に選択的に接続され、
各行選択スイッチが、対応する行選択信号によって制御され、
読出しラインが、トランスインピーダンス増幅器（５２２）を介して第２の電源に結合される、赤外線センサ。
【請求項６】
赤外線センサアレイであって、
基板（３０２）と、
基板（３０２）に対して固定され、いくつかの行（３３８）および列（３４２）に配列された複数のセンサ要素（２２０）であって、
各行（３３８）が、対応する行読取りライン（３６８）を有し、
各センサ要素（３２２）が、列選択スイッチ（３０６）を介して電源（３７６）と、対応する行読取りライン（３６８）との間で接続され、列選択スイッチ（３０６）が、対応する列選択信号によって制御される、センサ要素（２２０）と、
読取り出力ライン（３７２）であって、
行読取りライン（３６８）のそれぞれが、対応する行選択スイッチ（３６０）を介して読取り出力ライン（３７２）に選択的に接続され、各行選択スイッチ（３６０）が、対応する行選択信号によって制御され、
増幅器（３７４）に結合される読取り出力ライン（３７２）と、
選択された行（３３８）内のセンサ要素が、最初のセンサ要素（３２２）から最後のセンサ要素へと連続して選択され、かつ読み取られてから、次の行（３３６）内のセンサ要素が選択され、かつ読み取られるように行選択信号および列選択信号を制御するコントローラであって、同じ行内の他のセンサ要素より長い時間の間、各行内の最初のセンサ要素（３２２）を選択するコントローラと、
によって特徴付けられる赤外線センサアレイ。
【請求項７】
請求項６に記載の赤外線センサアレイであって、各行内で選択される最初のセンサ要素（３２２）が、同じ行内の他のセンサ要素ほどには基板（３０２）から熱分離されていない、赤外線センサアレイ。
【請求項８】
いくつかの行（３３８）および列（３４２）に配列されたいくつかの赤外線センサ要素（３２２）を有する赤外線センサアレイ（２２０）を読み取る方法であって、
赤外線センサアレイ（２２０）の第１の選択された行（３３８）のセンサ要素（３２２）を、最初のセンサ要素（３２２）から最後のセンサ要素へと順次読み取り、最初のセンサ要素（３２２）が、後続のセンサ要素より長く読み取られるステップと、
赤外線センサアレイ（２２０）の第２の選択された行（３３６）のセンサ要素（３２２）を、最初のセンサ要素（３２２）から最後のセンサ要素へと順次読み取り、最初のセンサ要素（３２２）が、後続のセンサ要素より長く読み取られるステップと、
によって特徴付けられる方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
各行（３３８）の最初のセンサ要素（３２２）が、同じ行（３３８）内の後続のセンサ要素より高い熱質量を有する、方法。
【請求項１０】
いくつかの行（３３８）および列（３４２）に配列されたいくつかの赤外線センサ要素（２２０）を有する赤外線センサアレイを読み取る方法であって、
センサ要素の第１の行（３３２）を選択するステップと、
赤外線センサアレイの列（３４２）のそれぞれを順次選択することによって、最初の行（３３２）のセンサ要素を順次読み取るステップと、
センサ要素の第２の行（３３４）を選択するステップと、
ある時間の間、赤外線センサアレイ（２２０）の列すべてを選択解除するステップと、
赤外線センサアレイの列（３４２）のそれぞれを順次選択することによって、第２の行（３３４）のセンサ要素を順次読み取るステップと、
によって特徴付けられる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に赤外線ディスプレイ・システムに関し、より詳細には、赤外線放射を検出するためのマイクロボロメータ、およびそのオペレーティング・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロボロメータを含む赤外線ディスプレイ・システムは、多種多様な応用分野で使用されている。応用分野の例には、機械の予防保全、送電機器の予測保全、火災予防、消火、エネルギー保存、法律の執行、航行、セキュリティ、軍事応用分野が含まれる。
【０００３】
典型的なマイクロボロメータ・アレイは、いくつかの熱的に分離された行列構成のセンサ要素または画素を含む。センサ要素は、典型的には、比較的温度係数の高い薄膜抵抗器である。赤外線放射がセンサ要素に当たると、薄膜抵抗器の温度が上昇し、抵抗が変化する。抵抗の変化を測定することにより、入射赤外線放射の測定値を決定することができる。
【０００４】
センサ要素は、典型的には、従来の半導体加工技法を使用して基板上で形成される。各センサ要素は、典型的には、基板から熱分離されたブリッジまたは類似物上に設けられる。基板から有意に熱分離されていなければ、基板の熱質量により、入射赤外線放射がセンサ要素の薄膜抵抗器を有意に加熱するのが妨げられる可能性があり、これは、センサ要素の感度を著しく低下させる可能性がある。
【０００５】
いくつかのマイクロボロメータの場合、各薄膜抵抗器の１つの端子が、例えばＶＤＤなどの電源電圧に接続される。各薄膜抵抗器の他の端子は、列選択スイッチを介して、対応する行読取りラインに接続される。行読取りラインのそれぞれは、対応する行選択スイッチを介して、読出しラインに接続される。読出しラインは、トランスインピーダンス増幅器を介して、例えば接地または仮想接地などの第２の電源に結合することができる。トランスインピーダンス増幅器は、典型的には、検出された入射赤外線放射の量に関係する出力信号をもたらす。
【０００６】
動作時には、選択された行内のセンサ要素が、最初のセンサ要素から最後のセンサ要素へと連続して読み取られてから、次の行内のセンサ要素が読み取られる。これを行うために、典型的には、最初の行選択スイッチが活動化され、最初の行読取りラインを読出しラインに接続する。次いで、列選択スイッチが順次活動化され、選択された行内のセンサ要素のそれぞれを、選択された行読取りライン、したがって読出しラインに順次接続する。選択された行内のセンサ要素がすべて読み取られた後で、次の行選択スイッチが活動化され、次の行読取りラインを読取り出力ラインに接続する。次いで、列選択スイッチが再び順次活動化され、次の行内のセンサ要素のそれぞれを、選択された行読取りライン、したがって読出しラインに順次接続する。これが、マイクロボロメータ・アレイの各行について続行される。
【０００７】
最初の行のセンサ要素が読み取られているとき、選択されていない行の行読取りラインは、読出しラインから切断されている。また、選択されていないセンサ要素を介して選択されていない行読取りラインをＶＤＤに接続する列選択スイッチが、順次活動化されており、これにより、選択されていない行読取りラインを、ＶＤＤに選択的に接続することができる。したがって、選択されていない行読取りラインは、選択されていないとき、約ＶＤＤになる傾向がある。選択されていない行読取りラインが、対応する行選択スイッチによって選択されたとき、その行読取りラインは、直ちにトランスインピーダンス増幅器を介して接地または仮想接地に接続される。トランスインピーダンス増幅器によって供給することができる電流が限られているため、また、行読取りラインの静電容量及び抵抗のため、ある行読取りラインから別の行読取りラインへの遷移により、新たに選択された行読取りライン上でトランジェントを引き起こす。このトランジェントは、各行内で最初のセンサ要素数個の抵抗の正確な読取り値を得ることを困難にする可能性がある。したがって、いくつかの従来技術のマイクロボロメータ・アレイの場合、最初の数列のセンサ要素について読取り値が、不正確になる可能性がある。
【０００８】
さらに、新たに選択された行読取りライン上の過渡電流は、各行内の最初のセンサ要素数個を著しく加熱する可能性がある。センサ要素は、典型的には基板から断熱されているため、この加熱が、センサ要素の薄膜抵抗器を損傷する可能性がある。
【０００９】
したがって、断熱されたセンサ要素が読み取られている間に、行読取りライン上でトランジェントが発生する可能性を減少させるマイクロボロメータ・アレイおよび／またはオペレーティング・システムが望まれている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、断熱されたセンサ要素が読み取られている間に、行読取りライン上でトランジェントが発生する可能性を減少させるマイクロボロメータ・アレイおよびオペレーティング・システムを提供する。例示的な一実施形態では、１つまたは複数の列の「ダミー」センサ要素が、マイクロボロメータ・アレイ内に配置される。「ダミー」センサは、必須ではないが好ましくは、基板と熱的に接続され、新たに選択された行読取りラインの受ける過渡電流スパイクをより容易に処理することを可能にする。１つまたは複数の列の「ダミー」センサ要素は、行読取りラインが最初に選択されたとき選択されるように構成するのが好ましい。したがって、新たに選択された行読取りライン上でトランジェントを受けるのは、「ダミー」センサ要素であり、撮像に使用される熱分離されたセンサ要素ではない。
【００１１】
実際の熱分離されたセンサ要素が読み取られる前にトランジェントが落ち着くのに十分な時間があるように、十分な数の「ダミー」センサ要素列を設けることができることが企図されている。別法として、単一のダミーセンサ要素列を設けることができ、新たに選択された行読取りライン上のトランジェントが落ち着くまでダミーセンサ要素が選択されたままになるように、マイクロボロメータ・アレイの制御を構成することができる。
【００１２】
他の例示的な実施形態では、ダミーセンサが必要とされない。その代わりに、新たに選択された行読取りライン上のトランジェントが落ち着くまで、アレイ内のセンサ要素のすべてを選択解除するようにマイクロボロメータ・アレイの制御を構成する。これは、新しい行読取りラインが選択された後で、ある時間の間、すべての列選択スイッチを選択解除することによって行うことができる。これは、熱分離されたセンサ要素に対する損傷を防ぐのに役立つ可能性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の詳細な説明は、図面と併せ読むべきであり、様々な図面の同じ要素は、同じように番号付けされている。図面は、必ずしも原寸に比例しておらず、選択された実施形態を表し、本発明の範囲を制限するものではない。場合によっては、図面は、実際にきわめて略図化されている可能性がある。様々な要素について構造、材料、寸法、製造工程の例が与えられている。当業者なら、与えられている多数の例には、使用することができる適切な代替があることを理解するであろう。
【００１４】
図１は、本発明の例示的な一実施形態による赤外線撮像システム２８０のブロック図である。赤外線撮像システム２８０は、マイクロボロメータ・アレイ２００と、物体２８５によって放たれた赤外線放射がマイクロボロメータ・アレイ２００を照射するように構成されたレンズ系２８２とを含む。図１の実施形態では、チョッパ２８４がレンズ系２８２とマイクロボロメータ・アレイ２００の間に配置されている。チョッパ２８４は、レンズ系２８２によって集められた赤外線放射を周期的に遮断し、また通過させる開口を有する回転円盤とすることができる。チョッパは、たとえば当技術分野で周知のように、マイクロボロメータ・アレイを周期的に再較正するために使用することができる。
【００１５】
マイクロボロメータ・アレイ２００は、一方の側に赤外線透過窓が形成された真空チャンバ内に収容することが好ましい。この窓は、レンズ系２８２によって集められた赤外線放射が窓を通過してマイクロボロメータ・アレイ２００上に至るように位置決めすることが好ましい。
【００１６】
マイクロボロメータ・アレイ２００は、基板２０２と、基板２０２から熱分離されたセンサ要素２２０のアレイと、一実施形態では、基板からあまり熱分離されていないいくつかのセンサ要素２２２とを含む。例として、図１では、あまり熱分離されていないセンサ要素２２２を線影パターン付きで示す。
【００１７】
マイクロボロメータ・アレイ２００は、選択／読出しブロック２０９を介してコントローラ２０８に結合されている。選択／読出しブロック２０９は、選択されたセンサ要素またはピクセルが連続して選択されるようにセンサ要素選択信号を送るように適合されていることが好ましい。一実施形態では、選択／読出しブロック２０９は、最初の行内のセンサ要素のそれぞれを連続的に読み取ってから、次の行内のセンサ要素を連続的に読み取る。
【００１８】
図１では、各行内で最初に選択されるセンサ要素は、その行内の残りのセンサ要素ほどには基板から熱分離されていないセンサ要素２２２である。上記で指摘したように、いくつかのマイクロボロメータ・アレイの場合、ある行読取りラインから別の行読取りラインへの遷移が、新たに選択された行読取りライン上でトランジェントを引き起こす可能性がある。このトランジェントは、最初のセンサ要素の抵抗を正確に読み取るのを困難にする可能性がある。トランジェントはまた、選択されたセンサ要素の著しい加熱を引き起こすこともある。しかし、図１の各行内の最初に選択されたセンサ要素は、基板からあまり熱分離されていないため、行読取りラインが最初に選択されたとき発生する可能性のある過渡電流スパイクを、より容易に処理することができる。
【００１９】
図１には、あまり熱分離されていないセンサ要素２２２が１列示されているだけであるが、そのような列をいくつでも設けることができることが企図されている。熱分離されたセンサ要素２２０が読み取られる前にトランジェントが落ち着くのに十分な時間があるように、十分な数の「ダミー」センサ要素列を設けることができる。別法として、単一のダミーセンサ要素列を設けることができ、選択／読出しブロック２０９は、新たに選択された行読取りライン上のトランジェントが十分に落ち着くまで、あまり熱分離されていないセンサ要素を選択されたままにさせることができる。別法として、ダミーセンサ要素の１つまたは複数の列を、熱分離されたセンサ要素とし、ダミーセンサ要素の出力を、単に廃棄して画像を形成する際に使用しないことができる。
【００２０】
コントローラ２０８は、マイクロボロメータ・アレイ２００のセンサ要素の連続読取り値を受け取り、赤外線撮像システム２８０のディスプレイ２２５に、画像信号２２３を送る。一実施形態では、ダミーセンサ要素２２２からの情報が、画像信号２２３に含まれない。コントローラ２０８はまた、赤外線撮像システム２８０のメモリ２２９にデータ信号２２７を送ることもできる。メモリ２２９には、たとえば、固体メモリチップ（たとえば、ＤＲＡＭ）、ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ／ディスク、メモリカードなどを含むことができる。
【００２１】
図２は、本発明の例示的な一実施形態による例示的なマイクロボロメータ・アレイ３００の概略図である。マイクロボロメータ・アレイ３００は、基板３０２と、複数のピクセル３０４とを含む。各ピクセル３０４は、センサ要素と、列選択スイッチ３０６とを含む。
【００２２】
図２に示されている実施形態では、各センサ要素の電気抵抗が、薄膜抵抗器によってもたらされる。各センサ要素は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な薄膜を含むことができることを理解されたい。いくつかの応用例に適した薄膜の例には、金属薄膜および半導体薄膜が含まれる。
【００２３】
例示的な一実施形態では、マイクロボロメータ・アレイ３００のセンサ要素の少なくとも１つが、センサ要素の他のものほどには基板３０２から熱分離されていない。図２では、マイクロボロメータ・アレイ３００は、いくつかの熱分離されたセンサ要素３２０と、いくつかのあまり熱分離されていないセンサ要素３２２とを含む。あまり熱分離されていないセンサ要素３２２又はダミーセンサ要素は、熱カップラ３２４によって、基板３０２に意図的に熱結合することができる。
【００２４】
図２では、各行内の最初のセンサ要素が、熱カップラ３２４によって基板３０２に熱結合されている。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、熱カップラ３２４の様々な実施形態が可能である。熱カップラの例には、たとえば、あまり熱分離されていないセンサ要素３２２と基板３０２との間の溶融接合、あまり熱分離されていないセンサ要素３２２と基板３０２との間に配置された金属膜、および／または、あまり熱分離されていないセンサ要素３２２と基板３０２との間に配置されたガラス膜を含むことができる。望むなら、別個の熱伝導体３２４を設けるのではなく、あまり熱分離されていないセンサ要素３２２を基板３０２上に直接配置する、さらには基板３０２内に埋め込むことができることが企図されている。
【００２５】
列選択スイッチ３０６などの列選択スイッチのそれぞれは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含むことができる。しかし、列選択スイッチ３０６のそれぞれは、たとえば、ダイオード、トランジスタ、トライアック、シリコン制御整流器など、任意の適切なスイッチング・デバイスを含むことができることが企図されている。
【００２６】
この例示的な実施形態では、ピクセル３０４が、いくつかの行および列に配列されている。マイクロボロメータ・アレイ３００は、第１列３４２、第２列３４４、第３列３４６、および第Ｎ列３４８を含む。マイクロボロメータ・アレイ３００はまた、第１行３３２、第２行３３４、第３行３３６、および第Ｍ行３３８を含む。ＮおよびＭは、ゼロより大きい任意の整数とすることができる。
【００２７】
第１列３４２の各ピクセル３０４の列選択スイッチ３０６は、図では、第１列アドレスライン３５２に結合されている。マイクロボロメータ・アレイ３００はまた、第２列３４４に関連付けられた第２列アドレスライン３５４、第３列３４６に関連付けられた第３列アドレスライン３５６、および第Ｎ列３４８に関連付けられた第Ｎ列アドレスライン３５８を含む。第１列アドレスライン３５２、第２列アドレスライン３５４、第３列アドレスライン３５６、および第Ｎ列アドレスライン３５８は、すべて列選択制御回路３５０に結合されている。列選択制御回路３５０は、各列内の列選択スイッチ３０６を順次活動化させることが好ましい。一実施形態では、列選択回路３５０は、列のそれぞれを順次選択して、選択された行内のセンサ要素のそれぞれを読み取るシフト・レジスタを含む。
【００２８】
図２では、第１行３３２内の最初のピクセルのセンサ要素が、列選択スイッチ３０６を介して、対応する第１行読出しライン３６２に結合されている。同様に、第１行３３２内の残りのセンサ要素のそれぞれは、図のように、対応する列選択スイッチを介して、第１行読出しライン３６２に結合されている。さらに、第２行３３４内のセンサ要素のそれぞれが、対応する列選択スイッチを介して、第２行読出しライン３６４に結合されている。残りの行３３６および３３８内のセンサ要素は、同様に、対応する行読出しラインに接続されている。
【００２９】
第１行読出しライン３６２、第２行読出しライン３６４、第３行読出しライン３６６、および第Ｍ行読出しライン３６８は、行読出しスイッチ３６０などの対応する行読出しスイッチにそれぞれ結合されている。各行読出しスイッチは、対応する行読出しラインを、マイクロボロメータ・アレイ３００の読取り出力ライン３７２に選択的に結合する。好ましい実施形態では、各行読出しスイッチがパスゲートであるが、他の適切なスイッチング機構を使用することができる。各行読出しスイッチ３６０は、行読出し制御回路３７０によって制御される。行読出し制御回路３７０は、所望のセンサ要素行に関連付けられた行読出しスイッチ３６０を選択的に活動化させるように適合されていることが好ましい。列選択制御回路３５０と同様に、行読出し回路３７０は、シフト・レジスタを含むことが好ましい。
【００３０】
動作中には、最初に選択された行内のセンサ要素が、最初のセンサ要素から最後のセンサ要素へと連続して読み取られてから、次に選択された行内のセンサ要素は、読み取られる。好ましい方法では、各行内で選択される最初のセンサ要素３２２が、あまり熱分離されていないセンサ要素（たとえば、ダミーセンサ要素）の１つである。新しい行が選択された後でダミーセンサ要素を選択することにより、新たに選択された行読出しライン上のトランジェントが、あまり熱分離されていないセンサ要素によって吸収されるのをより容易にすることができることが有利である。
【００３１】
ダミーセンサ要素は、行読取りラインが最初に選択されたとき選択されるように構成することが好ましい。したがって、新たに選択された行読取りライン上でトランジェントを受けるのは、「ダミー」センサ要素であり、撮像に使用される熱分離されたセンサ要素ではない。一実施形態では、熱分離されたセンサ要素が読み取られる前に、新たに選択された行読取りライン上のトランジェントが落ち着くのに十分な時間があるように、十分な数の「ダミー」センサ要素列が設けられる。別法として、図２に示されているように、単一のダミーセンサ要素列を設けることができ、列選択制御回路３５０は、新たに選択された行読取りライン上のトランジェントが落ち着くまでなど、より長い時間の間ダミーセンサ要素が選択されたままになるように構成することができる。最後に、先に指摘したように、ダミーセンサ要素の１つまたは複数の列を、熱分離されたセンサ要素とし、ダミーセンサ要素の出力を単に廃棄して画像を形成する際に使用しないことができる。
【００３２】
他の例示的な実施形態では、図３に示されているように、ダミーセンサが必要とされない。図３は、基板から熱分離されているセンサ要素４００のアレイを示す。図２の実施形態と同様に、列選択回路４０２は、いくつかのステージ４０４ａ〜４０４ｄを有するシフト・レジスタを含むことができ、「１」の値を有する制御ビットがステージ４０４ａ〜４０４ｄを介してシフトされたとき、列選択ライン４０６ａ〜４０６ｄが順次選択される。最後の列選択ライン４０６ｄが選択された後で、行読出し回路４１０にクロック・パルスが送られ、「１」の値を有する制御ビットにより、行選択ライン４１２ａ〜４１２ｄのうち次の１つが選択される。
【００３３】
新しい行読取りラインが選択された直後にいずれかのセンサ要素４００が選択されるのを防止するために、列選択回路４０２のシフト・レジスタは、対応する制御選択ラインを制御しない１つまたは複数の追加ステージ４１４ａ〜４１４ｂを含むことができる。したがって、制御ビットが、列選択回路４０２のシフト・レジスタ内に最初にシフトされたとき、その制御ビットがステージ４０４ａにシフトされるまで、すべての列が選択解除される。新たに選択された行読取りライン上で予想されるトランジェントの間、どのセンサ要素４００も選択されないように、十分な数の追加ビット４１４ａ〜４１４ｂを設けることができる。これは、熱分離されたセンサ要素４００に対する損傷を防ぐのに役立つ可能性があり、センサ要素４００の最初の数列を読み取るのがより容易になる可能性がある。
【００３４】
図４は、本発明の他の例示的な実施形態によるマイクロボロメータ・アレイ５００の概略図である。マイクロボロメータ・アレイ５００は、基板５０２と、複数のピクセル５０４とを含む。各ピクセル５０４は、センサ要素５０６と、ピクセル選択スイッチ５０８とを含む。図４の実施形態では、ピクセル選択スイッチ５０８のそれぞれがダイオードを含む。
【００３５】
センサ要素のそれぞれは、対応する行読出しライン５１２ａ〜５１２ｄに接続されている第１端子を有する。センサ要素のそれぞれの第２端子は、対応するピクセル選択スイッチ５０８を介して、対応する列選択ライン５１４ａ〜５１４ｄに結合されている。
【００３６】
センサ要素５０６などの特定のセンサ要素を選択するために、行選択ライン５１２ａなどの行読出しラインが、行選択制御ブロック５１８によって選択される。図２と同様に、行選択制御ブロック５１８は、選択された行選択ライン５１２ａをトランスインピーダンス増幅器５２０の入力に接続することができる。トランスインピーダンス増幅器５２０は、選択された行選択ライン５１２ａを仮想接地に接続する。行読出しラインは、選択される前に、供給電圧より低い約ダイオード電圧降下１個分となる可能性が高い。次いで、列選択ライン５１４ｂなどの列選択ラインがアサートされる。これにより、ピクセル選択スイッチ５０８および選択されたセンサ要素５０６を介し、最後にトランスインピーダンス増幅器５２０の入力に電流が流れる。トランスインピーダンス増幅器は、選択されたセンサ要素５０６を流通する電流に関係する出力信号５２２を送る。
【００３７】
動作中には、最初に選択された行内のセンサ要素が、最初のセンサ要素から最後のセンサ要素へと連続して読み取られてから、次に選択された行内のセンサ要素が読み取られることが好ましい。１つの方法では、各行内で選択される最初のセンサ要素が、たとえば５３０で示されているように、あまり熱分離されていないセンサ要素（たとえば、ダミーセンサ要素）である。新しい行が選択された後でダミーセンサ要素を選択することにより、新たに選択された行読出しライン上のトランジェントを、あまり熱分離されていないセンサ要素によって、より容易に吸収することができることが有利である。
【００３８】
ダミーセンサ要素は、行読取りラインが最初に選択されたとき選択されるように構成することが好ましい。したがって、新たに選択された行読取りライン上でトランジェントを受けるのは、「ダミー」センサ要素であり、撮像に使用される熱分離されたセンサ要素ではない。一実施形態では、熱分離されたセンサ要素が選択され、かつ読み取られる前に、新たに選択された行読出しライン上のトランジェントが落ち着くのに十分な時間があるように、十分な数の「ダミー」センサ要素列が設けられる。別法として、図４に示されているように、単一のダミーセンサ要素列を設けることができ、列選択制御回路５４０は、新たに選択された行読取りライン上のトランジェントが落ち着くまでなど、より長い時間の間ダミーセンサ要素を選択されたままにさせることができる。最後に、図３に関連して上述したように、特に列選択制御回路５４０が、新たに選択された行読出しライン上のトランジェントが落ち着くまでどのセンサ要素も選択しないように構成されているとき、ダミーセンサは必要とされない可能性がある。
【００３９】
以上本発明の好ましい実施形態について述べたが、本明細書に添付されている特許請求の範囲内で他の実施形態を作製して使用することができることを当業者なら容易に理解するであろう。本書によって包含されている本発明の多数の利点は、前述の説明の中で述べられている。しかし、この開示は、多くの点で例示にすぎないことを理解されたい。本発明の範囲を超えることなしに、細部、特に形状、サイズ、部品の構成に関して変更を加えることができる。本発明の範囲は、当然ながら、添付の特許請求の範囲が表現されている言葉で定義されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の例示的な一実施形態による赤外線撮像システムのブロック図である。
【図２】本発明の例示的な一実施形態によるマイクロボロメータ・アレイの概略図である。
【図３】本発明の他の例示的な一実施形態によるマイクロボロメータ・アレイの概略図である。
【図４】本発明の他の例示的な一実施形態によるマイクロボロメータ・アレイの概略図である。
【図１】
2004526144.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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