【手続補正書】
【提出日】平成22年11月29日(2010.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱構造と赤外線吸収部を有するダイオードと、
第１の配線を介して前記ダイオードの陽極側に一定の電源電圧を供給する電源と、
前記ダイオードの両端にかかる電圧を設定する電圧設定回路と、
前記ダイオードの陰極側に第２の配線と前記電圧設定回路を介して接続され、前記ダイオードの電流を読み取る電流読み取り回路とを備え、
前記電圧設定回路は、前記第２の配線と前記電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第１の配線の抵抗と前記第２の配線の抵抗と前記ダイオードの電流により生じる電圧降下を減算した電圧に制御する
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子。
【請求項２】
断熱構造と赤外線吸収部を備えるダイオードと、
前記ダイオードの両端にかかる電圧を設定する電圧設定回路と、
前記ダイオードの電流を読み取る電流読み取り回路とを備え、
前記ダイオードの陽極は第１の配線と前記電圧設定回路を介して一定の電源電圧に接続され、前記ダイオードの陰極は第２の配線を介して前記電流読み取り回路に接続され、
前記電圧設定回路は、前記第１の配線と前記電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧に、前記第１の配線の抵抗と前記第２の配線の抵抗と前記ダイオードの電流とにより生じる電圧降下を加算した電圧に制御する
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子。
【請求項３】
前記ダイオードの電流から一定の電流を減算する手段をさらに備え、減算された残りの電流を前記電流読み取り回路に入力することを特徴とする請求項１または２記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項４】
断熱構造と赤外線吸収部を有する第１のダイオードと、
前記第１のダイオードの陽極側に第１の配線を介して一定の電源電圧を供給する電源と、
前記第１のダイオードの両端にかかる電圧を設定する第１の電圧設定回路と、
前記第１のダイオードの陰極側に第２の配線と前記第１の電圧設定回路を介して接続され、前記第１のダイオードの電流から第１のバイアス電流を減算する手段と、
減算された残りの第１のダイオードの電流を読み取る電流読み取り回路と、
断熱構造及び／または赤外線吸収部を有しない第２のダイオードと、
第３の配線を介して前記第２のダイオードの陽極側に一定の電源電圧を供給する電源と、
前記第２のダイオードの両端にかかる電圧を設定する第２の電圧設定回路と、
前記第２のダイオードの陰極側に第４の配線と第２の電圧設定回路を介して接続された電流源とを備え、
前記第１の電圧設定回路は、前記第２の配線と前記第１の電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第１の配線の抵抗と前記第２の配線の抵抗と前記第１のダイオードの電流により生じる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記第２の電圧設定回路は、前記第３の配線と前記第２の電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第３の配線の抵抗と前記第４の配線の抵抗と前記第２のダイオードの電流により生じる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記第１のバイアス電流は前記電流源の電流を複製した電流とする
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子
【請求項５】
断熱構造と赤外線吸収部を有する第１のダイオードと、
前記第１のダイオードの陽極側に第１の配線を介して一定の電源電圧を供給する電源と、
前記第１のダイオードの両端にかかる電圧を設定する第１の電圧設定回路と、
前記第１のダイオードの陰極側に第２の配線と前記第１の電圧設定回路を介して接続され、前記第１のダイオードの電流から第1のバイアス電流を減算する手段と、
減算された残りの第１のダイオードの電流を読み取る第１の電流読み取り回路と、
断熱構造及び／または赤外線吸収部を有しない第２のダイオードと、
第３の配線を介して前記第２のダイオードの陽極側に一定の電源電圧を供給する電源と、
前記第２のダイオードの両端にかかる電圧を設定する第２の電圧設定回路と、
前記第２のダイオードの陰極側に第４の配線と第２の電圧設定回路を介して接続され、第２のダイオードの電流から第２のバイアス電流を減算する手段と、
減算された残りの第２のダイオードの電流を読み取る第２の電流読み取り回路と、
前記第２の電流読み取り回路の出力を基準電圧と比較して、その差に応じて前記第１及び前記第２のバイアス電流を決定するバイアス電流決定手段とを備え、
前記第１の電圧設定回路は、前記第２の配線と前記第１の電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第１の配線の抵抗と前記第２の配線の抵抗と前記第１のダイオードの電流とにより生じる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記第２の電圧設定回路は、前記第３の配線と前記電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第３の配線の抵抗と前記第４の配線の抵抗と前記ダイオードの電流とにより生じる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記バイアス電圧決定手段により、前記第２の電流読み取り回路の出力を前記基準電圧に一致させるための帰還ループが形成される、
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子。
【請求項６】
前記電圧設定回路は、
ソースが共通接続され、一方のPMOSトランジスタのドレインが前記電圧設定回路の出力端子に接続された一対のPMOSトランジスタと、
他方のPMOSトランジスタのドレインに接続され、前記ダイオードの電流を複製するカレントミラー回路と、
前記複製された電流を用いて、一定のバイアス電圧から前記電圧降下を減算した電圧を作成する手段と、
該作成した電圧と、前記一対のPMOSトランジスタのソース電圧との差電圧に基づき前記一対のPMOSトランジスタのゲート電圧を制御する手段と
を含む、ことを特徴とする請求項１、２、４または５記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項７】
前記電圧設定回路は、
ソースが共通接続され、一方のNMOSトランジスタのドレインが前記電圧設定回路の入力端子に接続された一対のNMOSトランジスタと、
他方のNMOSトランジスタのドレインに接続され、前記ダイオードの電流を複製するカレントミラー回路と、
前記複製された電流を用いて、一定のバイアス電圧に前記配線抵抗での電圧降下を加算した電圧を作成する手段と、
その作成した電圧と、前記NMOSトランジスタのソース電圧との差電圧に基づき、前記一対のNMOSトランジスタのゲート電圧を制御する手段と
を含むことを特徴とする請求項１、２、４または５記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項８】
前記電圧設定回路は、
ソースが前記電圧設定回路の入力端子に接続されたPMOSトランジスタと、
前記PMOSトランジスタのドレインに接続され、前記ダイオードの電流を複製し、２つの出力端子をもつカレントミラー回路と、
前記出力端子の一方を介して提供される複製された電流を用いて、前記所定のバイアス電圧から前記電圧降下を減算した電圧を作成する手段と、
前記作成した電圧と前記PMOSトランジスタのソース電圧との差電圧に基づき、前記PMOSトランジスタのゲート電圧を制御する手段とを含み、
前記出力端子の他方を前記電圧設定回路の出力端子とする
ことを特徴とする請求項１、２、４または５記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項９】
前記電圧設定回路は、
ソースが前記電圧設定回路の入力端子に接続されたPMOSトランジスタと、
前記PMOSトランジスタのドレインに接続され、前記ダイオードの電流を複製し、２つの出力端子をもつカレントミラー回路と、
前記出力端子の一方を介して提供される複製された電流を用いて、前記所定のバイアス電圧から前記電圧降下を減算した電圧を作成する手段と、
前記作成した電圧と前記PMOSトランジスタのソース電圧との差電圧に基づき、前記PMOSトランジスタのゲート電圧を制御する手段と、
前記出力端子の他方を介して提供される複製された電流から、一定のまたは素子の温度に応じたダイオード電流を減算するバイアス電流源とを含み、
前記減算された電流を前記電圧設定回路の出力電流とする
ことを特徴とする請求項１、２、４または５記載の熱型赤外線検出素子。
【請求項１０】
断熱構造と赤外線吸収部を有し、２次元状に配置されたダイオード群と、
各行内のダイオードの陽極を第１の配線抵抗を介して共通接続する複数の駆動線と、
各列内のダイオードの陰極を第２の配線抵抗を介して共通接続する複数の信号線と、
各駆動線に対して順に電源電圧を印加する垂直走査回路と、
列毎にダイオードの両端にかかる電圧を設定する電圧設定回路と、
前記各信号線の端に、前記電圧設定回路を介して接続された電流読み取り回路と、
前記電流読み取り回路の出力を順に読み出す水平走査回路とを備え、
前記電圧設定回路は、前記信号線と前記電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第１及び第２の配線抵抗と、前記信号線及び駆動線の抵抗と、前記ダイオードの電流とにより生じる電圧降下を減算した電圧に制御する
ことを特徴とする熱型赤外線撮像素子。
【請求項１１】
断熱構造と赤外線吸収部を有するダイオードと、前記ダイオードに直列に接続されたMOSトランジスタとを含み、前記ダイオードの陰極が第１の配線抵抗を介して前記MOSトランジスタのドレインに接続されてなる画素を２次元状に配置してなる画素アレイと、
各列内のダイオードの陽極を第２の配線抵抗を介して共通接続する複数の電源線と、
各行内のMOSトランジスタのゲートを共通接続する複数の選択線と、
各列内のMOSトランジスタのソースを共通接続する複数の信号線と、
前記画素アレイ外で前記電源線を共通接続して電源端子に接続する共通電源線と、
前記各選択線に順に選択パルスを印加する垂直走査回路と、
前記ダイオードとMOSトランジスタの直列回路の両端にかかる電圧を設定する電圧設定回路と、
前記信号線の端に電圧設定回路を介して接続された電流読み取り回路と、
前記電流読み取り回路の出力を順に読み出す水平選択回路とを備え、
前記電源線と前記信号線は略同一の抵抗値を有し、
前記電圧設定回路は、前記信号線と電圧設定回路の接続点の電圧を、所定のバイアス電圧から、前記第１、第２の配線抵抗と、前記MOSトランジスタの導通抵抗と、前記信号線および電源線の抵抗と、前記ダイオードの電流とにより生じる電圧降下を減算した電圧に制御する
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子。
【請求項１２】
断熱構造と赤外線吸収部を有する第１のダイオードと、
前記第１のダイオードの陽極側に第１の配線を介して一定の電源電圧を供給する電源と、
前記第１のダイオードの両端にかかる電圧を設定する第１の電圧設定回路と、
前記第１のダイオードの陰極側に第２の配線と前記第１の電圧設定回路を介して接続され、前記第１のダイオードの電流を読み取る第１の電流読み取り回路と、
断熱構造及び／または赤外線吸収部を有しない第２のダイオードと、
前記第２のダイオードの陽極側に第３の配線を介して一定の電源電圧を供給する電源と、
前記第２のダイオードの両端にかかる電圧を設定する第２の電圧設定回路と、
前記第２のダイオードの陰極側に第４の配線と前記第２の電圧設定回路を介して接続され、前記第２のダイオードの電流を読み取る第２の電流読み取り回路と、
前記第２の電流読み取り回路の出力を第１の基準電圧と比較して、その差に基づき前記第１の電圧設定回路および第２の電圧設定回路に入力される第２の基準電圧を決定するバイアス電圧決定手段とを備え、
前記第１の電圧設定回路は、前記第２の配線と前記第１の電圧設定回路の接続点の電圧を、第２の基準電圧から、前記第１の配線の抵抗と第２の配線の抵抗と前記第１のダイオード電流とにより生ずる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記第２の電圧設定回路は、前記第３の配線と前記第２の電圧設定回路の接続点の電圧を、第２の基準電圧から、前記第３の配線の抵抗と第４の配線の抵抗と前記第２のダイオードの電流とにより生ずる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記バイアス電圧決定手段により、前記第２の電流読み取り回路の出力を前記第１の基準電圧に一致させるための帰還ループが形成される、
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子。
【請求項１３】
断熱構造と赤外線吸収部を有するダイオード群が２次元状に配置され、さらに、少なくとも１列の、断熱構造及び／または赤外線吸収部を有しないダイオード列を含む画素アレイと、
各行内のダイオードの陽極を第１の配線抵抗を介して共通接続する駆動線と、
各列内のダイオードの陰極は第２の配線抵抗を介して共通接続する信号線と、
前記駆動線に順に電源電圧を印加する垂直走査回路と、
前記ダイオードの両端にかかる電圧を設定する電圧設定回路と、
前記信号線の端に前記電圧設定回路を介して接続された電流読み取り回路と、
前記電流読み取り回路の出力を順に読み出す水平選択回路とを備え、
前記電圧設定回路は、前記信号線と電圧設定回路の接続点の電圧を、基準電圧から前記第１と第２の配線抵抗と、前記信号線および駆動線の抵抗と、前記ダイオードの電流とにより生ずる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記基準電圧の値は、前記断熱構造及び／または赤外線吸収部を有しないダイオードからの出力が一定電圧となるように制御される、
ことを特徴とする熱型赤外線撮像素子。
【請求項１４】
断熱構造と赤外線吸収部を有するダイオードとMOSトランジスタの直列回路が２次元状に配置され、さらに、少なくとも１列の、断熱構造および／または赤外線吸収部を有しないダイオードとMOSトランジスタの直列回路の列を含み、各ダイオードの陰極が第１の配線抵抗を介してMOSトランジスタのドレインに接続される画素アレイと、
各列内のダイオードの陽極を、第２の配線抵抗を介して共通接続する複数の電源線と、
各行内のMOSトランジスタのゲートを共通接続するは複数の選択線と、
前記選択線に順に選択パルスを印加する垂直走査回路と、
列内のMOSトランジスタのソースを共通接続する信号線と、
前記画素アレイ外で前記電源線を共通接続して電源端子に接続する共通電源線と、
前記信号線の端に前記電圧設定回路を介して接続され、前記ダイオードに流れる電流を読み取る電流読み取り回路と、
電流読み取り回路の出力を順に読み出す水平走査回路とを備え、
前記電源線と前記信号線は略同一の抵抗を有し、
前記電圧設定回路は、前記信号線と電圧設定回路の接続点の電圧を、基準電圧から、前記第１、第２の配線抵抗と、前記MOSトランジスタの導通抵抗と、前記信号線および電源線の抵抗と、前記ダイオードの電流とにより生ずる電圧降下を減算した電圧に制御し、
前記基準電圧は、前記断熱構造および／または赤外線吸収部を有しないダイオード列に対応した出力が一定の電圧となるように決定される
ことを特徴とする熱型赤外線検出素子。