JPH03187583A - Infrared image pickup device - Google Patents
Infrared image pickup deviceInfo
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- JPH03187583A JPH03187583A JP1282415A JP28241589A JPH03187583A JP H03187583 A JPH03187583 A JP H03187583A JP 1282415 A JP1282415 A JP 1282415A JP 28241589 A JP28241589 A JP 28241589A JP H03187583 A JPH03187583 A JP H03187583A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
自己走査機能を有する固体撮像素子を用いた赤外線機f
ll’!AMに関し、
固体撮像素子の素子温度を一定にすることを目的とし、
一方向に配列された複数個の赤外受光素子により光電変
換して得られた信号電荷を、電荷転送素子に入力し、第
1の繰り返し周波数の電荷転送用駆動パルスを印加して
蓄積及び転送する固体撮像素子に対して、光学走査手段
により該一方向に直交する方向に光学走査を行なって撮
像対象からの光を入射するみ外線撮像Si@において、
前記固体撮像素子の素子温度を検出する温度検出手段と
、該温度検出手段からの温度検出信号に基づき該素子温
度に略逆比例した第2の繰り返し周波数のパルスを発生
するパルス発生手段と、前記光学走査手段の光学走査周
期のうち有効走査期間は前記固体撮像素Tに前記第1の
繰り返し周波数の電荷転送用駆動パルスを選択出力し、
残りの光学走査周期のブラントング期間は前記パルス発
生手段からの前記第2の繰り返し周波数のパルスを電荷
転送用駆動パルスとして前記固体撮像素子へ選択出力す
る選択手段と、を具備するよう構成する。[Detailed description of the invention] [Summary] Infrared device f using a solid-state image sensor having a self-scanning function
ll'! Regarding AM, in order to keep the element temperature of a solid-state image sensor constant, signal charges obtained by photoelectric conversion by multiple infrared light receiving elements arranged in one direction are input to a charge transfer element. An optical scanning means performs optical scanning in a direction orthogonal to the one direction to incident light from the object to be imaged on the solid-state imaging device that applies a drive pulse for charge transfer at a first repetition frequency to accumulate and transfer the charge. In full external imaging Si@,
temperature detection means for detecting the element temperature of the solid-state image sensor; pulse generation means for generating pulses with a second repetition frequency approximately inversely proportional to the element temperature based on the temperature detection signal from the temperature detection means; selectively outputting a drive pulse for charge transfer having the first repetition frequency to the solid-state image sensor T during an effective scanning period of the optical scanning period of the optical scanning means;
During the blunting period of the remaining optical scanning period, the apparatus is configured to include a selection means for selectively outputting the pulse of the second repetition frequency from the pulse generation means to the solid-state image sensor as a drive pulse for charge transfer.
本発明は赤外線戯像装δに係り、特に自己走査機能を有
する固体撮像素子を用いた赤外線撮像装置に関する。The present invention relates to an infrared imaging device δ, and more particularly to an infrared imaging device using a solid-state imaging device having a self-scanning function.
一方向に配列された複数個の赤外線受光素子の夫々によ
り撮像対象からの赤外光を光電変換して得られた電荷を
電荷結合素子(COD)に注入後転送して読み出す固体
m像素子は、−次元IRCCD (Infrared
Charge Coupled 0evice )と
呼ばれる。この−次元IRCCDを用いた赤外89撮像
装置は、撮像対象の温度分布を適確に把えられることか
ら、産業分野で広く応用されつつある。A solid-state m-image element is a solid-state m-image element that photoelectrically converts infrared light from an imaged object using a plurality of infrared receiving elements arranged in one direction, injects the obtained charge into a charge-coupled device (COD), and then transfers and reads it out. , -dimensional IRCCD (Infrared
Charge Coupled Device). The infrared 89 imaging device using this -dimensional IRCCD is being widely applied in the industrial field because it can accurately grasp the temperature distribution of the object to be imaged.
上記のIRCCDなどの自己走査機能を有する固体W&
像素子を用いた赤外線撮像装置においては、周囲環境温
度によらず固体撮像素子の素子温度を一定に保つことが
高性能化のために必要とされる。Solid-state W& with self-scanning function such as IRCCD mentioned above
In an infrared imaging device using an image element, it is necessary to maintain the element temperature of the solid-state image sensor constant regardless of the ambient temperature in order to improve performance.
第5図は従来の赤外線撮像vt置の要部の一例の構成図
を示す。同図中、51は検知器容器で、その内部にホト
ダイオードアレイ(PVアレイ)52.0CD53.最
終段のソースホロワのMO8型電界効果トランジスタ(
FET)54よりなる一次元IRCODが内蔵されてい
る。PVアレイ52u赤外検知素Tであるホトダイオー
ドが、一方向に複数個配列された構成であり、その各々
のホトダイオードの出力端がCCD53に接続されてい
る。FIG. 5 shows a configuration diagram of an example of a main part of a conventional infrared imaging VT device. In the figure, 51 is a detector container, inside which is a photodiode array (PV array) 52.0CD53. The final stage source follower MO8 type field effect transistor (
A one-dimensional IRCOD consisting of 54 FETs is built-in. The PV array 52u has a configuration in which a plurality of photodiodes, which are infrared sensing elements T, are arranged in one direction, and the output end of each photodiode is connected to the CCD 53.
また、FET54のソースは、検知器容器51の外部に
設けられた負荷抵抗55を介して接地される一方、アン
プ56の入力@i′Fに接続されている。57は冷凍器
で、検知器官器51内部のIRCODを冷却するために
設けられている。Further, the source of the FET 54 is grounded via a load resistor 55 provided outside the detector container 51, and is connected to the input @i'F of the amplifier 56. Reference numeral 57 denotes a refrigerator, which is provided to cool the IRCOD inside the detection organ 51.
ffi像対象虹ミラーやス1ヤナ等の光学走査手段によ
ってPvアレイの長子方向(ホトダイオード配列方向〉
に直交する方向に走査され、これにより走査された撮像
対象からの光はP■アレイ52に受光される。PV/’
レイ52は入射された赤外光を光電変換し、得られた信
号電荷をCCD53へ転送する。The longitudinal direction of the Pv array (photodiode arrangement direction) is
The light from the scanned object to be imaged is received by the P-array 52. PV/'
The ray 52 photoelectrically converts the incident infrared light and transfers the obtained signal charge to the CCD 53.
CCD53は入力信号電荷を順次入力駆動パルスに開切
してFET54方向へ転送し、最終段で電荷を電圧に変
換してFET54のゲートに印加する。これにより、負
荷抵抗55に発生した電圧はアンプ56を通して信号処
理回路(図示せず〉へ出力される。The CCD 53 sequentially converts the input signal charges into input drive pulses and transfers them toward the FET 54. At the final stage, the charges are converted into voltage and applied to the gate of the FET 54. As a result, the voltage generated across the load resistor 55 is outputted to a signal processing circuit (not shown) through the amplifier 56.
ここで、検知器官器51の内部の主な消費電力の発生個
所は第6図に示す如く、CCD53による転送部と、ソ
ースホロワのFET54である。Here, as shown in FIG. 6, the main power consumption generating parts inside the sensing organ 51 are the transfer section by the CCD 53 and the source follower FET 54.
同図中、φ1〜φ4Gよ4相のクロック(駆動パルス〉
で、各々対応する転送電極581〜584に別々に印加
される。4つの転送電極581〜584は1つのホトダ
イオードに対応して設けられている。すなわち、PVア
レイ52の各ホトダイオードに対応して4つずつ転送電
極が設けられている。In the same figure, 4-phase clocks (driving pulses) from φ1 to φ4G
The voltage is applied to the corresponding transfer electrodes 581 to 584 separately. Four transfer electrodes 581 to 584 are provided corresponding to one photodiode. That is, four transfer electrodes are provided corresponding to each photodiode of the PV array 52.
4相クロツクφ1〜φ4は第7図(C)に示すように、
互いに90’ ずつ位相が異なる駆動パルスで、PVア
レイ52がM個のホトダイオードが垂直方向に一次元配
列されて構成されている場合は、各々M回ずつ出力され
ることにより、1フレ一ム分の電荷転送(す々わち、垂
直方向に配列されたM個のホトダイオード全部の信号電
荷の転送〉が行なわれる。The four-phase clocks φ1 to φ4 are as shown in FIG. 7(C).
If the PV array 52 is composed of M photodiodes arranged one-dimensionally in the vertical direction, the driving pulses have phases different by 90' from each other. charge transfer (that is, transfer of signal charges of all M photodiodes arranged in the vertical direction) is performed.
第6図に示した最終段のホトダイオードに対応らで設け
られた転送電極584′への駆動パルスφ4が第1の電
位とされることにより、転送電極584′直下の半導体
基板のポテンシャルの月戸に蓄積されている信号電荷6
3は、駆動パルスφ4が第2の電佇に変化するのに伴っ
て転送電極584′直下のポテンシャルが破線64で示
す如く上げられたために、これより低い一定のポテンシ
ャル65の出力ゲート(OG)59直下を通して拡散層
(浮動拡散)60に入力され、ここで電圧に変換された
後FET54のゲートに印加される。By setting the drive pulse φ4 to the transfer electrode 584', which is provided corresponding to the final stage photodiode shown in FIG. Signal charge 6 accumulated in
3, as the drive pulse φ4 changes to the second electric field, the potential directly under the transfer electrode 584' is raised as shown by the broken line 64, so the output gate (OG) is at a constant potential 65 lower than this. The voltage is input to the diffusion layer (floating diffusion) 60 through directly below the voltage 59, where it is converted into a voltage and then applied to the gate of the FET 54.
このときは、FET61はオフとされている。At this time, the FET 61 is turned off.
FET61は出力ゲート59直下を経由して拡散層60
に次のビットの信号電荷が入力されるLX前にパルスφ
Rによりオンとされ、拡散層60の電荷をFET61を
介して半導体基板に砕き出し、その後再びオフとされて
次のビットの信号電荷の拡r&層60への入力に備える
。The FET 61 passes through the diffusion layer 60 directly under the output gate 59.
A pulse φ is applied before LX when the next bit of signal charge is input to
It is turned on by R, and the charge in the diffusion layer 60 is dumped into the semiconductor substrate via the FET 61, and then it is turned off again to prepare for inputting the signal charge of the next bit to the expansion r& layer 60.
なお、第7図(A)は前記した光学走査手段の時間に対
する走査角の特性を示しており、周期Toで水平方向に
光学走査を行なうことを示している。また、同図(8)
はCCD53のフレームタイムと光学走査周期「0との
関係を示しており、光学走査周期Y0の前と後の各期間
T+ 、T2は画像化に寄与しないブランキング期間で
あり、残りのリニアなraの期間(よ画像化のための有
効走査期間で、Nフレームタイムある。有効走査率ηは
ra/roで表わされる。また、第7図(C)に示した
電荷転送用駆動パルスφ1〜φ4は周期「0の間一定周
波数である。Note that FIG. 7(A) shows the characteristics of the scanning angle with respect to time of the above-mentioned optical scanning means, and shows that optical scanning is performed in the horizontal direction with a period To. Also, the same figure (8)
shows the relationship between the frame time of the CCD 53 and the optical scanning period "0", where the periods T+ and T2 before and after the optical scanning period Y0 are blanking periods that do not contribute to imaging, and the remaining linear ra (This is the effective scanning period for imaging, which is N frame time. The effective scanning rate η is expressed as ra/ro. Also, the charge transfer drive pulses φ1 to φ4 shown in FIG. 7(C) is a constant frequency during the period "0".
ところで、検知器容器51内部では第6図に示したよう
にCCD53で次式
%式%(1)
で表わされる電力P1
が消費され、
またFET
54で次式
%式%
[]
で表わされる電力P2が消費される。従って、検知器容
器51内部での消費電力P。は、Po =P+ +P2
−に−f−C−V!2+■2・v2 (311となる
。By the way, inside the detector container 51, as shown in FIG. 6, the CCD 53 consumes power P1 expressed by the following formula % formula % (1), and the FET 54 consumes power P1 expressed by the following formula % formula % [] P2 is consumed. Therefore, power consumption P inside the detector container 51. is Po =P+ +P2 - to -f-C-V! 2+■2・v2 (It becomes 311.
前記した冷凍器57は上記の消費電力P。によって発生
する検知器容器51内部のIRCODの素F’lA度を
冷却するよう80に程度まで冷却することが反未され、
冷凍器57には高い冷却性能が要求されている。The refrigerator 57 described above has the above-mentioned power consumption P. To cool down the IRCOD element F'lA degree inside the detector container 51 generated by
The refrigerator 57 is required to have high cooling performance.
しかるに、IRCCDの素子温度は上記の消費電力Po
によるものだけでなく、検知器容器51の周囲環境温度
が変化した場合にも変化するため、冷凍器57により設
定周囲環境温度において所定の素子温度が得られても、
周囲環境温度が変化すると冷凍器57の冷1能力がそれ
に従い変化し、素子温度も変化しく例えば周囲環境温度
が低下するとIRCCDの素子温度は目標素子温度より
低下し、冷やし過ぎとなる)、赤外1i111像装置と
しての性能が劣化するという問題がある。However, the element temperature of IRCCD is the above power consumption Po.
It changes not only when the temperature of the surrounding environment around the detector container 51 changes, so even if the predetermined element temperature is obtained by the refrigerator 57 at the set ambient temperature,
When the ambient environment temperature changes, the cooling capacity of the refrigerator 57 changes accordingly, and the element temperature also changes. There is a problem in that the performance as an external 1i111 image device deteriorates.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、素子温度を
一定に調律し得る赤外線撮像装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an infrared imaging device in which the element temperature can be adjusted to a constant level.
第1図は本発明の原理構成図を示す。本発明は第1図に
示すように、一方向に配列された複数個の赤外受光素F
−11にまり光電変換して得られた信号電荷を電荷転送
素子12に入力し、第1の繰り返6周波数の電荷転送用
駆動パルスを印加して蓄積及び転送する固体撮像素?1
3に対して、光学走査手段14により上記一方向に対し
て所定方向に光学走査を行なってm像対象からの光を入
射する赤外[1111像装置において、温度検出手段1
5゜パルス発生手段16及び選択手段17を具備するよ
うにしたものである。FIG. 1 shows a basic configuration diagram of the present invention. As shown in FIG. 1, the present invention includes a plurality of infrared receiving elements F arranged in one direction
A solid-state image sensor that inputs the signal charge obtained by photoelectric conversion in -11 to the charge transfer element 12, and accumulates and transfers it by applying a first repetitive charge transfer drive pulse of 6 frequencies? 1
3, the optical scanning means 14 performs optical scanning in a predetermined direction with respect to the above-mentioned one direction, and the infrared light from the m image object is incident [1111 In the imaging device, the temperature detection means 1
The device is equipped with a 5° pulse generating means 16 and a selecting means 17.
ここで、温度検出手段15は固体撮像素子13の素子温
度を検出する。また、パルス発生手段16Gj索f温度
に略逆比例した第2の繰り返し周波数のパルスを発生す
る。更に、選択手段17は光学走査手段14の光学走査
周期のうち有効走査期間は固体[1素子13に第1の繰
り返し周波数の電荷転送用駆動パルスを選択出力し、ブ
ランキング期間は前記第2の練り返し周波数のパルスを
′i4荷転退転送用駆動パルスて選択出力する。Here, the temperature detection means 15 detects the element temperature of the solid-state image sensor 13. Further, the pulse generating means 16G generates pulses having a second repetition frequency that is approximately inversely proportional to the temperature. Further, the selection means 17 selectively outputs a drive pulse for charge transfer having a first repetition frequency to the solid state [1 element 13] during the effective scanning period of the optical scanning period of the optical scanning means 14, and outputs the driving pulse for charge transfer having the first repetition frequency during the blanking period. The pulse with the repetition frequency is selectively outputted as the drive pulse for loading/retracting transfer of 'i4'.
光学走査手段14は第2図(A)に示すように光学走査
周期下0で所定り向に走査を行なう。この光学走査周期
“「0のうちフレームタイムの光学走査が終わり、スキ
ャナが元に戻る期間T2と、時間に対して走査角がリニ
アに変化するようになるまでの期間「1とは画像出力に
無関係なプラントング期間となる。The optical scanning means 14 scans in a predetermined direction at an optical scanning period of 0 as shown in FIG. 2(A). This optical scanning period "0" is the period T2 when the frame time optical scanning ends and the scanner returns to its original state, and the period "1" is the period until the scanning angle changes linearly with time. This results in an irrelevant planting period.
本発明はこのブランキング期間r+ 、T2に着14
L、、このプラン、1ング期間T+ 、T2の固体撮像
素子13への電荷転送用駆動パルスを、第2図(B)、
(C)に示すようにパルス発生手段16からの第2の繰
り返し周波数(転送周波数)fIとし、この第2の繰り
返し周波数f2を湿度検出手段15により検出された素
子温度に略逆比例させて変化させるものである。The present invention is applicable to this blanking period r+, when T2 is reached at 14
In this plan, the driving pulse for charge transfer to the solid-state image sensor 13 during the 1st period T+ and T2 is shown in FIG. 2(B).
As shown in (C), the second repetition frequency (transfer frequency) fI from the pulse generation means 16 is set, and this second repetition frequency f2 is changed in approximately inverse proportion to the element temperature detected by the humidity detection means 15. It is something that makes you
これにより、光学走査周期「0中のブランキング朋間r
+ +rz (=To −ra )における固体撮像
素子13の消費電力PBは0式より次式で表わされる。As a result, the blanking interval r during the optical scanning period "0"
The power consumption PB of the solid-state image sensor 13 at +rz (=To -ra) is expressed by the following equation from equation 0.
PB=((−「。−Ta)/T0) ・(K−fI ・
C・V+ 2+Iz ・Vz ) (4
)一方、有効走査11間゛「aでは選択手段17から素
子温度に無関係な一定の第1の繰り返し周波数(転送周
波数)fIの電荷転送用駆動パルスが取り出されて固体
撮像y#子13へ印加されるから、このときの消費電力
P^は0式より次式で表わされる。PB=((-“.-Ta)/T0) ・(K-fI ・
C・V+ 2+Iz・Vz) (4
) On the other hand, during the effective scan 11 ``a'', a drive pulse for charge transfer having a constant first repetition frequency (transfer frequency) fI unrelated to the element temperature is taken out from the selection means 17 and applied to the solid-state imaging element 13. Therefore, the power consumption P^ at this time is expressed by the following equation from equation 0.
PA−(Ta/To)・ (K−fl ・C・■I2+
Iz ・Vz〉 ■従って、本
発明の消費電力Pは
P=l) ^ + P 8
=(Ta/T)・(K−fI−C−V12+Iz ・
Vz)
4((丁0−Ta)/To ) ・ (K−fI ・C
・V+ 2+−12・Vz) (6)と
なり、転送周波数f2に略逆比例して変化する。PA-(Ta/To)・(K-fl・C・■I2+
Iz ・Vz〉 ■Therefore, the power consumption P of the present invention is P=l) ^ + P 8 = (Ta/T)・(K-fI-C-V12+Iz ・
Vz) 4((D0-Ta)/To) ・(K-fI ・C
・V+ 2+−12・Vz) (6), which changes approximately in inverse proportion to the transfer frequency f2.
すなわち、本発明によれば、素子温度に応じて消!!電
力Pを1111wすることができる。なお、本発明でU
ブラン[ング朋間(To−丁a〉において転送周波数が
変化するが、ブランキング期間は画像表示に無関係の期
間であり、画像表示には影響番よない。That is, according to the present invention, the ! ! The power P can be 1111w. In addition, in the present invention, U
Although the transfer frequency changes during blanking, the blanking period is a period unrelated to image display and has no effect on image display.
第3図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、第
1図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。第3図において、撮像対象からの光はレンズ2
1を透過してミラー22に入射され、ここで全反射によ
り光路が変えられた後、レンズ23を透過して可動ミラ
ー24に入射される。FIG. 3 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, the same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. In Fig. 3, the light from the object to be imaged is transmitted through the lens 2.
1 and enters the mirror 22 , where the optical path is changed by total reflection, and then passes through the lens 23 and enters the movable mirror 24 .
可動ミラー24は後述するタイミング発生回路25、ス
:I:tブドライバ26及びス1ヤナ27と共に前記光
学走査手段14を構成しており、スキャナ27によりそ
の長手方向に沿う中心線を回動輪として所定角度範囲内
で往復回動する。これにより可動ミラー24からは光学
走査された光が取り出され、レンズ28を透過して前記
固体胤像素子l 3 (IRCCD)に入射される。The movable mirror 24 constitutes the optical scanning means 14 together with a timing generation circuit 25, a scan driver 26, and a scanner 27, which will be described later. Rotates back and forth within the angular range. As a result, optically scanned light is extracted from the movable mirror 24, passes through the lens 28, and enters the solid-state imaging device l3 (IRCCD).
固体撮111素?13は検知器29の容器内に封入され
、冷凍器30により冷凍されている。また、固体撮像素
子13の所定位置には、前記温度検出手段15を構成す
るセンサ31が取付けられている。このセンサ31は固
体撮像素子13の素子温1fを検出し信号を出力する。Solid-state photography 111 elements? 13 is sealed in a container of the detector 29 and frozen by a refrigerator 30. Further, a sensor 31 constituting the temperature detecting means 15 is attached to a predetermined position of the solid-state image sensor 13. This sensor 31 detects the element temperature 1f of the solid-state image sensor 13 and outputs a signal.
固体撮像素子13の最終段のソースホロワのFET(第
5図の54に相当)から取り出された映像信号は7ンプ
32(第5図のアンプ56に相当)を通してA/D変換
器33に入力され、ディジタル信号に変換された後、信
号処理・表示回路34に供給される。The video signal taken out from the final stage source follower FET (corresponding to 54 in FIG. 5) of the solid-state image sensor 13 is input to the A/D converter 33 through the 7-amp 32 (corresponding to the amplifier 56 in FIG. 5). , after being converted into a digital signal, is supplied to the signal processing/display circuit 34.
信号処理・表示回路34はディジタル信号処理により人
力ディジタル映像信号に対してオフセット及び感度補正
した後、走査変換してTV表示可能な順序で補正後のデ
ータをD/A変換器35へ出力する。D/A変換器35
はこのデータを再び7ノOグ信弓に変換し、その7fロ
グ信号を陰極線管(CRT)を用いた表示装置36に入
力し、ここで赤外線映像を表示させる。The signal processing/display circuit 34 performs offset and sensitivity correction on the human-powered digital video signal through digital signal processing, performs scan conversion, and outputs the corrected data to the D/A converter 35 in an order that can be displayed on a TV. D/A converter 35
converts this data again into a 7f log signal and inputs the 7f log signal to a display device 36 using a cathode ray tube (CRT), where an infrared image is displayed.
一方、タイミング発生回路25は固体撮像系f13の駆
動、ス1ヤナ27の駆動、補正及び表示のための各種タ
イミングパルスを発生する。スキ?ナドライバ26はこ
のタイミングパルスを受け、スキャノ27を駆動するた
めの電圧波形を発生する。On the other hand, the timing generation circuit 25 generates various timing pulses for driving the solid-state imaging system f13, driving the scanner 27, and for correction and display. Love? The na driver 26 receives this timing pulse and generates a voltage waveform for driving the scan sensor 27.
周波数制御回路37は前記したパルス発生手段16を構
成しており、前記ダイオードセンサ31からの温度検出
信号が人力され、第2の繰り返し周波数f2のパルス(
4相クロツク〉を発生する。The frequency control circuit 37 constitutes the above-mentioned pulse generation means 16, and the temperature detection signal from the diode sensor 31 is manually inputted to generate a pulse (
Generates a 4-phase clock.
ドライバ・バイアス電源38は前記した選択手段17を
有する61或とされており、周波数υJti回路37か
らのパルスとタイミング発生回路25からの第1の繰り
返し周波数「1の4相クロツク及び」ントO−ル信号と
が夫々入力され、固体撮像素子13へ4相の電荷転送用
駆動パルスφ1〜φ4とバイアス電圧を供給する。The driver bias power supply 38 has the above-mentioned selection means 17 61, and outputs a pulse from the frequency υJti circuit 37, a four-phase clock with a first repetition frequency of "1" from the timing generation circuit 25, and a pulse from the frequency υJti circuit 37. 4-phase charge transfer drive pulses φ1 to φ4 and a bias voltage are supplied to the solid-state image sensor 13.
第4図は上記の周波数制御回路37及びドライバ・バイ
アス電圧38の一実施例のブロック図をボす。同図中、
センサ31からの検出片目はA10変換器41により7
ナログ・ディジタル変換された後、リード・オンリ・メ
モリ(ROM)42へ7ドレス信号として印加される。FIG. 4 shows a block diagram of one embodiment of the frequency control circuit 37 and driver bias voltage 38 described above. In the same figure,
One eye detected from the sensor 31 is converted to 7 by the A10 converter 41.
After being analog-to-digital converted, it is applied to a read-only memory (ROM) 42 as a 7dress signal.
ROM42は予め入力アドレスにより索引されるテーブ
ルを格納しており、入力アドレス、すなわち検出素子温
度に略逆比例した値のディジタル信号を発生し、分周回
路43へ供給する。分周回路 43は発振回路44から
の一定繰り返し周波数のパルスを、分周回路43からの
ディジタル信号の値に応じて可変制御される分周比で分
周する構成とされている。これにより、分周回路43か
らは素子温度に略逆比例した繰り返し周波数f2のパル
スが取り出されて波形発生回路45に供給され、ここで
同じ繰り返し周波数「2の4相の駆動パルスを発生させ
る。The ROM 42 stores in advance a table indexed by the input address, generates a digital signal having a value substantially inversely proportional to the input address, that is, the detection element temperature, and supplies it to the frequency dividing circuit 43 . The frequency divider circuit 43 is configured to frequency divide the pulse of a constant repetition frequency from the oscillation circuit 44 by a frequency division ratio that is variably controlled according to the value of the digital signal from the frequency divider circuit 43. As a result, a pulse with a repetition frequency f2 approximately inversely proportional to the element temperature is taken out from the frequency dividing circuit 43 and supplied to the waveform generation circuit 45, which generates four-phase driving pulses with the same repetition frequency "2".
データセレクタ46はタイミング発生回路25からの」
シト0−ル信号により、前記光学走査周期「0のうち有
効走査樹間「aはタイミング発生回路25からの第1の
繰り返し周波数f1の4相の駆動パルスを選択出力し、
残りのブランキング期間(ro−ra)は波形発生回路
45からの駆動パルスを選択出力する。The data selector 46 receives data from the timing generation circuit 25.
Based on the seat signal, the optical scanning period "a" is the effective scanning tree interval "a" selects and outputs four-phase driving pulses of the first repetition frequency f1 from the timing generation circuit 25;
During the remaining blanking period (ro-ra), drive pulses from the waveform generation circuit 45 are selectively output.
ドライバ41tデータセレクタ46からの駆動パルスを
所要電力に増幅し、電荷転送用駆動パルスφ1〜φ4と
してバイアス電圧と共に固体撮像系F13へ供給する。The drive pulse from the driver 41t data selector 46 is amplified to the required power and is supplied to the solid-state imaging system F13 together with the bias voltage as drive pulses φ1 to φ4 for charge transfer.
これにより、本実施例によれば、例えば周囲環i!湯温
度低下して冷凍器30が固体撮像素子13を所定温度以
上に冷却する冷却能力に変化したとしても、第2の繰り
返し周波数f2が烏くなり、これによりブランキング期
間(’ro−Ta)での消費電力PBが上昇して固体撮
像素子13をより発熱させるよう制御するため、素子温
度は低下することなく略一定温度に保たれる。周囲環境
温度が高くなった場合も上記と逆の動作により、素子温
度は略一定温度に保たれる。According to this embodiment, for example, the surrounding ring i! Even if the temperature of the hot water drops and the cooling capacity of the refrigerator 30 changes to cool the solid-state image sensor 13 to a predetermined temperature or higher, the second repetition frequency f2 becomes low, and the blanking period ('ro-Ta) increases. Since the power consumption PB increases and the solid-state image sensor 13 is controlled to generate more heat, the element temperature is maintained at a substantially constant temperature without decreasing. Even when the ambient temperature rises, the element temperature is maintained at a substantially constant temperature by the operation opposite to the above.
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば第4図の分周回路43及び発振回路44の回路
部分を、ROM42の出力片目により出力発振周波数が
可変制御される可変周波数発振回路で構成してもよい。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the circuit portions of the frequency dividing circuit 43 and the oscillation circuit 44 in FIG. It may also be configured with an oscillation circuit.
上述の如く、本発明によれば、周囲環境温度が変化し、
冷fJIff1度が変化した場合でも、固体撮像素子の
ブランキングw同の消費電力を素子温度に応じて1II
tIlシているため、表示赤外画像に悪影響をもたらす
ことなく素Fa度を常に略一定に制御することができ、
よって赤外線撮像装置の高性能化に寄与するところ大で
ある等の特長を有するものである。As described above, according to the present invention, the ambient environment temperature changes,
Even if the cold fJIff changes by 1 degree, the blanking power consumption of the solid-state image sensor will be reduced by 1II depending on the element temperature.
Since the tIl is constant, the elementary Fa degree can be controlled to be almost constant at all times without adversely affecting the displayed infrared image.
Therefore, it has features such as greatly contributing to improving the performance of infrared imaging devices.
第1図は本発明の原理構成図、
第2図u本発明の詳細な説明図、
第3図は本発明の一実施例の構成図、
第4図(L本発明の要部の一実施例のブロック図、第5
図は従来の要部の一例の構成図、
第6図U検知器内部の消II電力発生個所の説明図、
第7図は従来装置における光学走査とフレームタイム及
び駆動パルス説明図である。
図において、
11は赤外受光素子、
12は電荷転送素子、
13は固体撮像系f、
14GJ光学走査手段、
15は温度検出手段、
16はパルス発生手段、
17は選択手段、
31虹センサ、
37は周波数糾−回路、
38はドライババイアス電源
を示す。Figure 1 is a diagram showing the principle of the present invention; Figure 2 is a detailed explanatory diagram of the present invention; Figure 3 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention; Example block diagram, 5th
The figures are a configuration diagram of an example of a conventional main part, FIG. 6 is an explanatory diagram of a point where dissipated power is generated inside the U detector, and FIG. 7 is an explanatory diagram of optical scanning, frame time, and drive pulses in the conventional device. In the figure, 11 is an infrared light receiving element, 12 is a charge transfer element, 13 is a solid-state imaging system f, 14 is a GJ optical scanning means, 15 is a temperature detection means, 16 is a pulse generation means, 17 is a selection means, 31 is a rainbow sensor, 37 38 indicates a frequency detection circuit, and 38 indicates a driver bias power supply.
Claims (1)
転送素子(12)に入力し、第1の繰り返し周波数の電
荷転送用駆動パルスを印加して蓄積及び転送する固体撮
像素子(13)に対して、光学走査手段(14)により
該一方向に直交する方向に光学走査を行なって撮像対象
からの光を入射する赤外線撮像装置において、 前記固体撮像素子(13)の素子温度を検出する温度検
出手段(15)と、 該温度検出手段(15)からの温度検出信号に基づき該
素子温度に略逆比例した第2の繰り返し周波数のパルス
を発生するパルス発生手段(16)前記光学走査手段(
14)の光学走査周期のうち有効走査期間は前記固体撮
像素子(13)に前記第1の繰り返し周波数の電荷転送
用駆動パルスを選択出力し、残りの光学走査周期のブラ
ンキング期間は前記パルス発生手段(16)からの前記
第2の繰り返し周波数のパルスを電荷転送用駆動パルス
として前記固体撮像素子(13)へ選択出力する選択手
段(17)と、 を具備したことを特徴とする赤外線撮像装置。[Claims] Signal charges obtained by photoelectric conversion by a plurality of infrared light-receiving elements (11) arranged in one direction are input to a charge transfer element (12), and a signal charge of a first repetition frequency is An optical scanning means (14) performs optical scanning in a direction orthogonal to the one direction to incident light from the object to be imaged onto the solid-state imaging device (13) that applies a drive pulse for charge transfer to accumulate and transfer the charge. An infrared imaging device comprising: temperature detection means (15) for detecting the element temperature of the solid-state image sensor (13); pulse generating means (16) for generating pulses with a repetition frequency of 2; the optical scanning means (16);
14) During the effective scanning period of the optical scanning period, the charge transfer drive pulse of the first repetition frequency is selectively outputted to the solid-state image sensor (13), and during the blanking period of the remaining optical scanning period, the pulse generation is performed. An infrared imaging device comprising: selecting means (17) for selectively outputting the pulse of the second repetition frequency from the means (16) as a drive pulse for charge transfer to the solid-state imaging device (13). .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282415A JPH03187583A (en) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | Infrared image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282415A JPH03187583A (en) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | Infrared image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187583A true JPH03187583A (en) | 1991-08-15 |
Family
ID=17652115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282415A Pending JPH03187583A (en) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | Infrared image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03187583A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009052648A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Northeastern University | Method and device for measuring surface temperature of continuous casting ingot |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282415A patent/JPH03187583A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009052648A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Northeastern University | Method and device for measuring surface temperature of continuous casting ingot |
| US8104954B2 (en) | 2007-10-24 | 2012-01-31 | Northeastern University | Apparatus and method for measuring the surface temperature of continuous casting billet/slab |
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