(57)【要約】【課題】高感度、高解像度の画像取得ができ、さらに、小型・低価格の赤外線検出素子を提供する。【解決手段】所定の波長帯の光を検出する複数の受光素子を備えた撮像素子８０の前面に、撮像素子８０が感度を有する波長帯の光を発する複数の発光素子を備えた発光素子アレイ４０を設置し、発光素子アレイ４０の前面に、撮像素子８０の感度帯域以外の波長帯の赤外光を吸収する赤外線吸収層３６を設置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長帯の光を検出する複数の受光素子を備えた撮像素子と、
前記撮像素子の前面に配置された、前記撮像素子が感度を有する波長帯の光を発する複数の発光素子を備えた発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの前面に配置された、前記撮像素子の感度帯域以外の波長帯の赤外光を吸収する赤外線吸収層と、を有することを特徴とする赤外線検出素子。
【請求項２】
前記撮像素子は、近赤外の波長帯の光を検出することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出素子。
【請求項３】
前記発光素子アレイとして、フォトニック結晶構造を有する平面型のレーザー共振器アレイを用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の赤外線検出素子。
【請求項４】
前記赤外線吸収層の前面に近接して、前記発光素子アレイを配置したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の赤外線検出素子。
【請求項５】
前記発光素子アレイと前記撮像素子との間に、波長に応じて透過率が異なるカラーフィルタを設けることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の赤外線検出素子。
【請求項６】
前記発光素子アレイを構成するレーザー共振器アレイは電流注入によって励起されて、レーザー発振させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の赤外線検出素子。
【請求項７】
前記発光素子アレイを、前記発光素子アレイの前記撮像素子の側からレーザー光を照射することによって励起して、レーザー発振させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の赤外線検出素子。
【請求項８】
前記発光素子アレイとして、面発光型のレーザー共振器アレイを用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の赤外線検出素子。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の赤外線検出素子を用いたことを特徴とする赤外線検出装置または赤外線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線検出素子およびそれを用いた赤外線検出装置、赤外線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、防犯用の監視カメラや暗視カメラのように、人や物体から放射される赤外線を画像として検知する赤外線撮像装置の開発が進められている。特に近年では、防犯用途の他、自動車に搭載して暗闇で人間や動物等を検知し、衝突を未然に防ぐためのイメージセンシングデバイスとしての需要が高まっている。
【０００３】
特に最近では、特許文献１に示すボロメータ方式の赤外線撮像装置をはじめ、熱電対素子を直列または並列に接続した、特許文献２に示すサーモパイルからなるサーモパイルアレイや、誘電体の自発分極によって温度変化を検出する焦電センサアレイからなる赤外線撮像装置が製品化されている。
【０００４】
さらに、特許文献３に示す、温度によって屈折率が変化する熱光学効果材料に照射された遠赤外光を撮像素子で検出する遠赤外‐近赤外波長変換機構を有する赤外線撮像装置が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの従来の赤外線撮像装置にあっては、いずれも、高感度化、高解像度化（高画素化）とシステムの小型化、低価格化を両立するのが困難であった。
【０００６】
すなわち、特許文献１に示したボロメータ方式の赤外線撮像装置にあっては、酸化バナジウムなどの特殊な材料や、複雑なＭＥＭＳ構造を用いる必要があるため、低価格化が困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に示したサーモパイル方式の赤外線撮像装置にあっては、１つの画素を微小化するのが困難であるため、高解像度化の妨げとなっていた。
【０００８】
さらに、特許文献３に示した遠赤外‐近赤外波長変換機構を有する赤外線撮像装置にあっては、波長変換を行う熱光学効果部材とイメージセンサの間に、近赤外光を照射する光学系と、熱光学効果部材面をイメージセンサ上に結像する光学系を設ける必要があった。したがって、波長変換部の小型化が困難であるとともに、解像度の向上の妨げとなっていた。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、赤外線撮像素子によって、高感度、高解像度の画像取得ができ、さらに、小型、低価格の赤外線撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る赤外線検出素子は、所定の波長帯の光を検出する複数の受光素子を備えた撮像素子と、前記撮像素子の前面に配置された、前記撮像素子が感度を有する波長帯の光を発する複数の発光素子を備えた発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前面に配置された、前記撮像素子の感度帯域以外の波長帯の赤外光を吸収する赤外線吸収層と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る赤外線検出素子では、赤外線吸収層と発光素子アレイ（熱光学効果部材）からなる波長変換機構を撮像素子の前面に近接して配置した。そして、撮像素子に入射した光のうち、赤外線吸収層を通過した波長の光（例えば遠赤外光）によって発光素子アレイが励起されて、入射光量に応じた大きさの近赤外光を放出する。放出された近赤外光は撮像素子で受光されて、受光された光強度に応じた信号を出力する。したがって、配置される発光素子アレイのピッチを小さく形成することによって、発光素子アレイの屈折率変化の検出領域を微小化することができる。すなわち、撮像素子で受光される信号の高解像度化が可能となる。また、発光素子アレイの高い共振特性を用いることによって、発光素子アレイの屈折率変化を高感度に検出することができる。すなわち、撮像素子で受光される信号の高感度化が可能となる。また、発光素子アレイのピッチを小さく形成することによって装置の小型化を図ることができるとともに、特殊な材料を用いる必要がないため、赤外線検出素子の低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る実施例１の赤外線検出素子を用いた赤外線撮像装置の構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した赤外線検出素子の構成について説明する断面図である。
【図３】図２に示した発光素子アレイの構成について説明する図であり、（ａ）は発光素子アレイの平面構成を示す図である。（ｂ）は発光素子アレイの内部に形成された格子欠陥の様子を示す図である。（ｃ）は発光素子アレイの内部に形成された格子欠陥の別の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る実施例２の赤外線検出素子の構成について説明する断面図である。
【図５】図４に示した赤外線検出素子の動作原理について説明する図であり、（ａ）はカラーフィルタがないときの赤外線検出素子の動作について説明するグラフである。（ｂ）はカラーフィルタを設置したときの赤外線検出素子の動作について説明するグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る実施例３の赤外線検出素子の構成について説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る赤外線検出素子を用いた赤外線撮像装置の具体的な実施例について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る赤外線検出素子３０ａを用いた赤外線撮像装置１００ａの構造を示す断面図である。この赤外線撮像装置１００ａは、人間や動物、その他の被写体１０（熱源）の温度に応じて発生する熱輻射を検出して画像化する、いわゆる赤外線カメラとして機能する。
【００１５】
具体的には、図１に示す赤外線撮像装置１００ａは、遠赤外線用レンズ２０を備えたレンズ鏡筒２２と、赤外線検出素子３０ａと信号処理回路９０を備えた筐体９２と、からなる。
【００１６】
なお、実施例１において、赤外線撮像装置１００ａは、２次元画像を取得する高画素のエリアセンサに適用されるものとして説明するが、適用範囲はこれに限定されるものではなく、ラインセンサや少数画素のエリアセンサに適用することも可能である。
【００１７】
図１に示す赤外線検出素子３０ａは、汎用のデジタルカメラで使用されているＳｉ材料をベースにした、可視光から近赤外光（約１．１μｍ以下の波長）の波長域に感度を有する撮像素子と、後述する、遠赤外光と近赤外光を変換する波長変換機構を有する。
【００１８】
信号処理回路９０は、赤外線検出素子３０ａが出力した電気信号を所定の形式の画像信号に変換する。
（赤外線検出素子の構成の説明）
【００１９】
図２は、実施例１における赤外線検出素子３０ａの構成を示す断面図である。
【００２０】
赤外線検出素子３０ａは、図２に示すように、撮像素子８０の前面に、赤外線吸収層３６と発光素子アレイ４０からなる波長変換機構７０と、赤外線集光素子アレイ３２を備えている。なお、発光素子アレイ４０と受光素子アレイ６０の間には支持層５０が設けられている。
【００２１】
撮像素子８０は、複数の受光素子が２次元アレイ状に配列された受光素子アレイ６０（エリアセンサ）と支持部材６２からなる。
【００２２】
発光素子アレイ４０は、後述する撮像素子８０が感度を有する波長帯の光を発する複数の単位発光素子がアレイ状に配列されて形成される。ここで、発光素子アレイ４０を構成する単位発光素子は、微小であるとともに、共振特性が強く、環境変化に対して敏感であるものが好ましい。特に、面発光型のレーザー光源が最適である。さらに、単位発光素子を微小に形成することによって、撮像素子８０上に結像される赤外線画像の空間分解能（解像度）を向上させることができる。このような特性を有する発光素子は、例えば、フォトニック結晶構造を用いることによって実現可能である。詳細は後述する。また、面発光型のレーザー光源として、基板に対して垂直方向に光を共振させて基板の面と垂直な方向にレーザー光を出射する垂直共振器面発光レーザーを用いてもよい。具体的には、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting）レーザーを用いることができる。
【００２３】
支持層５０は、柔らかい樹脂材料、例えばシリコーンゴムの一種であるポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）で形成されている。この支持層５０は、脆弱な発光素子アレイ４０の機械的強度を保持しつつ、発光素子アレイ４０を受光素子アレイ６０の上方に支持する。なお、支持層５０の代わりに空隙構造を設けた構成としてもよい。
【００２４】
赤外線吸収層３６は、発光素子アレイの前面に配置されて、撮像素子８０の感度帯域以外の波長帯の赤外光を吸収する。好ましくは、１０μｍ近傍の波長の遠赤外線を吸収する膜を有するものが望ましい。赤外線吸収層３６には、ＳｉＯ2を吸収層として用いることが適している。また、膜面および支持基板を介した熱伝導を抑制するために、赤外線吸収層３６は、中空に浮かんで、梁によって支えられたメンブレン構造であることが好ましい。図２に示す第２空隙６６は、メンブレン構造であり、発光素子アレイ４０と非接触の状態で保持されていることを示している。このような構造は、具体的には、熱酸化によってＳｉＯ2膜を形成したＳｉ基板を、六フッ化硫黄（ＳＦ6）をベースとしたエッチングガスでドライエッチングすることによって形成することができる。また、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）などを用いてＳｉのウェットエッチングを行うことにより微細構造を形成してもよい。
【００２５】
赤外線集光素子アレイ３２は、複数のマイクロレンズから構成されて、外部から入射した光を集光する機能を有する。この赤外線集光素子アレイ３２は、遠赤外線を透過する材料によって形成されている。具体的には、Ｓｉ，Ｇｅ，カルコゲナイドガラスなどが利用されて、加工精度や量産性、コストの観点から、Ｓｉウェハ上にフォトリソグラフィによる加工を行ってレンズ面を形成する方法によって作成される。例えば、微小な開口を持つマスクパターンに拡散光を照射することによって、レジストパターンの高さに階調をもたせるグレースケール露光法により、マイクロレンズ形状の基になるレジストパターンを形成する。その後、ＳＦ6ガスにより、レジストパターンをマスクとしてドライエッチングを行うことによって、マイクロレンズ面を形成することができる。
【００２６】
また、マイクロレンズの入射側または出射側の少なくとも一方の面に無反射コーティングを施すことにより、赤外線の透過率を高めることができ、これによって撮像素子８０の感度を向上させることができる。無反射コーティングの材料としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などを利用することができる。
【００２７】
なお、赤外線集光素子アレイ３２による集光効率を高めるためには、図１に示した遠赤外線用レンズ２０に入射した光を、赤外線吸収層３６へ確実に集光させる必要がある。そのために、赤外線集光素子アレイ３２と赤外線吸収層３６の間に、赤外線集光素子アレイ３２を構成するマイクロレンズの焦点距離程度の間隔を有する第１空隙６４が設けられる。この第１空隙６４を設けるために、赤外線集光素子アレイ３２を保持するための側壁５８を、赤外線検出素子３０ａの側端面に形成してもよい。また、スペーサとして機能する、光線通過領域に開口が形成された基板を赤外線集光素子アレイ３２と赤外線吸収層３６の間に設けてもよい。
【００２８】
撮像素子８０は、可視光領域から近赤外領域の所定の波長帯の光に感度を有する汎用のイメージセンサである。実施例１の赤外線撮像装置１００ａは、被写体１０（図１）から放出される近赤外光を検出する用途に利用するため、モノクロタイプのイメージセンサを用いる。また、イメージセンサには通常ＩＲカットフィルタを装着して使用するが、実施例１ではＩＲカットフィルタは装着されない。支持部材６２は、撮像素子８０の下面に設けられて、撮像素子８０を支持する支持基板である。
【００２９】
撮像素子８０は、発光素子アレイ４０に極力近接した位置に配置することによって、発光素子アレイ４０から出力される光の角度広がりの影響を抑制して、発光素子アレイ４０の発光位置における光強度を高解像度で検出することが可能となる。
（発光素子アレイの構成の説明）
【００３０】
次に、発光素子アレイ４０の具体的な構成について説明する。発光素子アレイ４０は、フォトニック結晶と呼ばれる公知の結晶構造を有している。このフォトニック結晶は、内部で屈折率が周期的に変化するナノ構造体であり、光閉じ込め効果を有するため、光共振器を形成することができる。光共振器に閉じ込められた光は、光増幅によって発振を起こし、コヒーレントな光として外部に取り出すことができる。すなわち、フォトニック結晶は、レーザー共振器アレイとして利用することができる。
【００３１】
図３（ａ）は、平面型のレーザー共振器アレイを構成する発光素子アレイ４０の一部の領域を示す平面図である。フォトニック結晶構造を有するレーザー結晶基板４２には、円形の微小ホール４４が周期的に形成されている。この微小ホール４４は、レーザー結晶基板４２の表面から裏面に向けて貫通するように形成されている。なお、図３（ａ）に楕円で示した９箇所の領域４６にあっては、形成された微小ホール４４の周期性が崩れている。
【００３２】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した領域４６のうちの１つを拡大表示したものである。図３（ｂ）に示すように、隣接する２つの微小ホール４４ａ，４４ｂの間隔が、数ｎｍから数１０ｎｍの範囲でずらして配置されている。このような配置にすることにより、格子欠陥（点欠陥）構造４６ａを形成することができる。この格子欠陥構造に光エネルギーを局在させたとき、その光エネルギー強度がある閾値を超えるとレーザー発振が起こる。
【００３３】
図３（ｃ）は、異なる格子欠陥構造４６ｂを示す図である。中央の２つの微小ホール４４ａ，４４ｂの間にスリット４４ｃが形成されている。この場合、紙面に垂直方向への局在光の染み出しが大きくなり、レーザー発振器が外部環境の影響を受けやすくなる。つまり、図２に示す発光素子アレイ４０と赤外線吸収層３６の間の第２空隙６６の間隔およびその位置合わせ精度を緩和することが可能となる。本構成により実現できる単位レーザー光源のサイズ（アレイピッチ）として、例えば、非特許文献１によると、３〜５μｍが実証されており、イメージセンサの画素サイズ（約２μｍ）に匹敵する微細化が可能である。
【００３４】
レーザー結晶基板４２には、例えば、図３（ａ）の紙面垂直方向に、単一ないし多重量子井戸構造を形成したものを使用する。例えば、０．８〜０．９μｍの波長のレーザー発振を得るためには、ＡｌＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系の構造が適している。
【００３５】
なお、実施例１では、フォトニック結晶レーザーアレイを形成する発光素子アレイ４０の励起は電流注入により行う。また、外部レーザー光による光励起で発光素子アレイ４０を駆動してもよい。その構成については後述する。
【実施例２】
【００３６】
次に、本発明の一実施形態に係る赤外線検出素子を用いた赤外線撮像装置の第２の実施例について説明する。本実施例２の赤外線撮像装置は、実施例１で説明した赤外線撮像装置１００ａと、赤外線検出素子３０ａの構造のみが異なる。
【００３７】
図４は、実施例２における、赤外線撮像装置１００ｂに実装される赤外線検出素子３０ｂの構成を示す断面図である。
【００３８】
赤外線検出素子３０ｂは、図２に示した赤外線検出素子３０ａの構成に加えて、撮像素子８０と支持層５０の間にカラーフィルタ５２を設けている。
【００３９】
発光素子アレイ４０としてフォトニック結晶構造からなるレーザー共振器アレイを用いた場合、赤外線吸収層３６による影響は、レーザー共振器の光路長の変化として信号出力に影響する。したがって、光強度の変化よりも、光路長の変化によって発生する波長シフトが重要となる。
【００４０】
図５（ａ）は、カラーフィルタ５２がない構成であるときに、撮像素子８０に到達する光の強度を模式的に示したグラフである。図５（ａ）の点線は、被写体温度が上昇したときのスペクトルピークの変化の様子を示している。被写体温度が上昇すると、レーザー共振器長が伸びることにより波長ピークが長波長側（赤色側）にシフトする。このとき、撮像素子８０の分光感度に応じて撮像素子８０から出力される信号強度（スぺクトルピークの積算値）が変化するが、撮像素子８０の分光感度の変化量は小さい。したがって、被写体の温度が変化しても撮像素子８０の出力に変化がないため、被写体の温度変化を正確に検出するのは困難である。
【００４１】
一方、図５（ｂ）は、太線の分光透過特性を有するカラーフィルタ５２を設置したときの光の強度を示すグラフである。すなわち、撮像素子８０は、カラーフィルタ５２の分光透過特性を包絡線とするスペクトルピークの面積（図５（ｂ）のハッチングの面積）に相当する信号を出力する。したがって、カラーフィルタ５２を設置することにより、被写体の温度変化に伴うレーザーアレイのスペクトルシフトを信号強度に変換して検出することができる。
【００４２】
なお、ここで用いるカラーフィルタ５２の分光透過特性は、レーザーのスペクトルピークプロファイルよりも十分に緩やかに変化する特性であれば、いかなる特性を有していても構わない。例えば、Ｓｉをドライエッチング加工したフォトニック結晶構造体であってもよいし、近赤外領域に調整された多層膜干渉フィルタであってもよい。さらに、カラーレジストなどの有機材料を用いても構わない。
【実施例３】
【００４３】
次に、本発明の一実施形態に係る赤外線検出素子を用いた赤外線撮像装置の第３の実施例について説明する。本実施例３の赤外線撮像装置は、実施例１で説明した赤外線検出素子３０ａ、および実施例２で説明した赤外線検出素子３０ｂと、発光素子アレイ４０の励起のさせ方が異なる。
【００４４】
図６は、実施例３における、赤外線撮像装置１００ｃに実装される赤外線検出素子３０ｃの構成を示す断面図である。
【００４５】
赤外線検出素子３０ｃは、図６に示すように、発光素子アレイ４０と撮像素子８０の間に励起光照射用の空間５４を有して、この空間５４の外部に、発光素子アレイ４０に励起光を照射するためのミラー８２が設置されている。
【００４６】
赤外線検出素子３０ｃは、さらに、受光素子アレイ６０の表面に、発光検出用集光素子アレイ５６を備えている。この発光検出用集光素子アレイ５６は、赤外線集光素子アレイ３２と同様、複数のマイクロレンズから構成されて、外部から入射した光を集光する機能を有する。この発光検出用集光素子アレイ５６は、空間５４を設けたことによって、発光素子アレイ４０から照射されるレーザー光が、受光素子アレイ６０の表面で広がってしまうため、このレーザー光を受光素子アレイ６０の表面に集光させる。
【００４７】
また、図６において、赤外線検出素子３０ｃの外部には励起光源が設置されている。励起光源から出射した励起光８６は、ミラー８２によって折り返されて、側壁５８ａを切り欠いて形成された励起光入射部５８ｂを通過して発光素子アレイ４０の裏面へ照射される。
【００４８】
なお、励起光８６の照射光路は、ミラー８２を用いて形成するものに限定されるものではない。すなわち、ミラー８２の代わりにプリズムを用いて構成してもよい。また、撮像素子８０の基板側に光源を設け、反射光学素子を介さずに、直接、発光素子アレイ４０の裏面へ光を照射してもよい。さらに、発光素子アレイ４０と撮像素子８０の間の空間にビームスプリッタ素子を配置して、発光素子アレイ４０から出力される光と励起光の光路を共有する形態としてもよい。
【００４９】
このように、赤外線検出素子３０ｃの外部に備えた励起光源によって発光素子アレイ４０の励起を行う構成では、赤外線撮像装置のサイズは大きくなる。しかし、発光素子アレイ４０のレーザー発振を容易に行うことができ、赤外線検出素子３０ｃを含む赤外線撮像装置の製造を容易に行うことができる。
【００５０】
以上説明したように、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａに用いられる赤外線検出素子３０ａは、所定の波長帯の光を検出する複数の受光素子を備えた撮像素子８０を有する。そして、撮像素子８０の前面に、撮像素子８０が感度を有する波長帯の光を発する複数の発光素子を備えた発光素子アレイ４０を有し、発光素子アレイ４０の前面に、撮像素子８０の感度帯域以外の波長帯の赤外光を吸収する赤外線吸収層３６を有する。したがって、被写体から放射された赤外線のうち、赤外線吸収層３６を通過した波長の光によって発光素子アレイ４０が励起されて、発光素子アレイ４０は入射光量に応じた強さの近赤外光を放出する。放出された近赤外光は撮像素子８０で受光されて、受光された光強度に応じた信号を出力する。したがって、発光素子アレイ４０のピッチに対応した赤外線画像の高解像度化と、レーザーの共振特性を利用した高感度検出を実現することができる。さらに、発光素子アレイ４０のピッチを小さく形成することができるため、赤外線撮像装置の小型化を図ることができるとともに、特殊な材料や構造を必要としないため、低価格化が可能である。
【００５１】
また、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａに用いられる赤外線検出素子３０ａは、撮像素子８０は近赤外の波長帯の光を検出する。したがって、被写体の温度分布を画像化することができる。
【００５２】
そして、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａに用いられる赤外線検出素子３０ａは、発光素子アレイ４０として、フォトニック結晶構造を有する平面型のレーザー共振器アレイを用いる。したがって、単位レーザー光源のサイズ（アレイピッチ）を小型化することができるとともに、高解像度の赤外線画像を得ることができる。
【００５３】
さらに、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａに用いられる赤外線検出素子３０ａは、赤外線吸収層３６の前面に近接して、発光素子アレイ４０を配置した。したがって、赤外線の検出効率を向上させることができる。
【００５４】
また、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａに用いられる赤外線検出素子３０ａは、発光素子アレイ４０を構成するレーザー共振器アレイが電流注入によって励起されてレーザー発振する。したがって、小型の赤外線検出素子および赤外線撮像装置を構成することができる。
【００５５】
そして、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａに用いられる赤外線検出素子３０ａは、発光素子アレイ４０として面発光型のレーザー共振器アレイを用いる。したがって、２次元的な広がりを有する高感度かつ高解像度の赤外線画像を取得することができる。
【００５６】
さらに、本発明の実施例１に係る赤外線撮像装置１００ａは、赤外線検出素子３０ａを用いる。したがって、高感度かつ高解像度の赤外線画像を撮像することができる。
【００５７】
また、本発明の実施例２に係る赤外線撮像装置１００ｂに用いられる赤外線検出素子３０ｂは、発光素子アレイ４０と撮像素子８０との間に、波長に応じて透過率が異なるカラーフィルタ５２が設けられる。したがって、被写体の温度変化を確実に検出することができ、赤外線検出感度をより一層向上させることができる。
【００５８】
そして、本発明の実施例３に係る赤外線撮像装置１００ｃに用いられる赤外線検出素子３０ｃは、発光素子アレイ４０を、発光素子アレイ４０の撮像素子８０の側からレーザー光を照射することによって励起して、レーザー発振させる。したがって、発光素子アレイ４０をより一層容易に作成することができる。
【００５９】
なお、本発明に係る赤外線検出素子は、実施例で説明した赤外線撮像装置のみならず、より少ない画素数で構成された、赤外線の検出用途に用いられる赤外線検出装置に適用してもよい。さらに、エリアセンサのみならず、１次元のラインセンサに適用してもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施例を、図面を用いて説明したが、この実施例は本発明の例示にしか過ぎないものである。そのため、本発明はこの実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
３０ａ・・・赤外線検出素子
３２・・・・赤外線集光素子アレイ
３６・・・・赤外線吸収層
４０・・・・発光素子アレイ
５０・・・・支持層
５８・・・・側壁
６０・・・・受光素子アレイ
６２・・・・支持部材
６４・・・・第１空隙
６６・・・・第２空隙
７０・・・・波長変換機構
８０・・・・撮像素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特許第４００９８３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２８０６５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４９９２２号公報
【非特許文献】
【００６３】
【非特許文献１】Ｔ．Ｗａｔａｎａｂｅ，Ｈ．Ａｂｅ，Ｙ．Ｎｉｓｈｉｊｉｍａ，Ｔ．Ｂａｂａ  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  １０４巻１２号１２１１０８頁，２０１４年
【図１】
2016118417.tif 000003
【図２】
2016118417.tif 000004
【図３】
2016118417.tif 000005
【図４】
2016118417.tif 000006
【図５】
2016118417.tif 000007
【図６】
2016118417.tif 000008