專利名稱：紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢出物體和人體所放出的紅外線的紅外線傳感器。
背景技術(shù)：
紅外線傳感器，檢出人體以及其他物體所輻射的紅外線。因為所述紅外線傳感器，能在不接觸的狀態(tài)下得到有關(guān)物體的存在、溫度的消息，所以人們期待在各種各樣的領(lǐng)域應(yīng)用它。特別是將多個紅外線傳感器設(shè)置為矩陣狀的紅外線傳感器陣列，能夠得到二維性紅外線圖像，因而人們期待紅外線傳感器陣列的應(yīng)用范圍更為寬泛。因為不需要冷卻和斬波器電路，所以作為用于這種紅外線傳感器陣列中的紅外線傳感器的是，電阻輻射熱測量計、和施加電場而檢測介電常數(shù)的溫度變化的介電輻射熱測量計有前途。
具有下述結(jié)構(gòu)的紅外線傳感器，是作為現(xiàn)有電阻輻射熱測量計及介電輻射熱測量計型紅外線傳感器已經(jīng)眾所周知(參照專利文獻(xiàn)1、2)。
圖17，表示現(xiàn)有電阻輻射熱測量計型紅外線傳感器的信號讀出電路。通過使第一開關(guān)104A、第二開關(guān)104B及第三開關(guān)104C成為接通狀態(tài)，來向信號讀出電路的輸出110輸出假電阻102的輸出與熱敏感電阻101的輸出的差分。為了正確地讀出熱敏感電阻101所檢出的值，需要假電阻102具有一定的電阻值。但是，假電阻102的電阻值，根據(jù)假電阻102形成在其中的半導(dǎo)體襯底的溫度而變化。因此，為了補(bǔ)正假電阻102的電阻值的變化，需要正確地測量半導(dǎo)體襯底的溫度。但是，以高精度檢測出半導(dǎo)體襯底的溫度，是不容易的。
圖18，表示現(xiàn)有介電輻射熱測量計型紅外線傳感器的信號讀出電路。如圖18所示，參照電容元件201和紅外線檢測電容元件202，通過連接點210串聯(lián)連接起來。紅外線檢測電容元件202，具有電容根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化的特性，設(shè)定為這樣的，即在紅外線未射入的情況下，紅外線檢測電容元件202和參照電容元件201的電容值相等。
在參照電容元件201和紅外線檢測電容元件202上，分別連接有驅(qū)動用交流電源204和交流電源205中的一個交流電源。交流電源204和交流電源205的振幅一樣，而相位相反。
連接點210，通過晶體管203連接在輸出端206上，能通過用信號線SSW使晶體管203成為接通狀態(tài)，來在輸出端206取出連接點210的電位。
連接點210的電位，根據(jù)參照電容201和紅外線檢測電容元件202的電容以及交流電源204和交流電源205的電壓(振幅)而決定。因此，如圖19所示，在紅外線射入紅外線檢測電容元件202中，紅外線檢測電容元件202的電容值增加了的情況下，得到如圖19的A所示的輸出曲線。補(bǔ)充說明一下，在圖19中，曲線C和曲線D表示交流電源204和交流電源205的輸出電壓。
在紅外線未照射到紅外線檢測電容元件202中的情況下，參照電容元件201和紅外線檢測電容元件202的電容值相等，連接點210的電位應(yīng)該總是0，如圖19的B所示。但是，實際上，由于漏電阻成份和形成時的偏差等，在參照電容元件201的電容值與紅外線檢測電容元件202的電容值之間存在數(shù)％之差，從而即使在紅外線未射入傳感器中的情況下，也產(chǎn)生擬信號輸出即偏移(offset)。
在利用紅外線傳感器的輸出作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時，需要將該輸出增幅到100倍左右。在這種情況下，因為偏移也增幅到100倍，所以有增幅電路成為飽和狀態(tài)之虞。另外，也有較大的偏移掩蓋信號，于是得不到該信號之虞。因此，為了實現(xiàn)性能很高的紅外線傳感器，必須補(bǔ)正并減少這種偏移。
專利文獻(xiàn)1日本公開專利公報特開平10-227689號公報專利文獻(xiàn)2日本公開專利公報特開2002-365130號公報 然而，為了在現(xiàn)有電阻輻射熱測量計型紅外線傳感器中正確地讀出熱敏感電阻所檢出的值，必須假電阻具有一定的電阻值。但是，假電阻的電阻值，根據(jù)假電阻形成在其中的半導(dǎo)體襯底的溫度而變化。因此，為了補(bǔ)正假電阻的電阻值的變化，需要以高精度檢測出周圍溫度和半導(dǎo)體襯底溫度。但是，進(jìn)行周圍溫度的檢測是容易的，而以高精度檢測出半導(dǎo)體襯底的溫度是非常困難的。這是一個問題。
在現(xiàn)有介電輻射熱測量計型紅外線傳感器中，必須進(jìn)行偏移的補(bǔ)正。但是，在將多個紅外線傳感器設(shè)置為矩陣狀，構(gòu)成了紅外線傳感器陣列的情況下，對達(dá)到數(shù)萬個的紅外線傳感器的每個進(jìn)行偏移的補(bǔ)正，是極為困難的。這是一個問題。
能通過控制驅(qū)動紅外線傳感器的電源電路的相位和振幅，來對整個紅外線傳感器陣列進(jìn)行偏移的補(bǔ)正。但是，為了進(jìn)行這種補(bǔ)正，需要復(fù)雜的驅(qū)動電路和演算處理電路。這是一個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，正是為解決所述問題而研究開發(fā)出來的。其目的在于設(shè)為能夠?qū)崿F(xiàn)不需要補(bǔ)正半導(dǎo)體襯底的溫度變化的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列、和設(shè)為能夠?qū)崿F(xiàn)能在未將電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的狀態(tài)下，得到在紅外線未射入紅外線傳感器中的情況下產(chǎn)生的擬信號輸出即偏移很小并且信噪比很大的信號的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列。
為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的紅外線傳感器，設(shè)為包括紅外線檢測電容元件、串聯(lián)電容元件及參照電容元件，并且作為電位差得到信號的結(jié)構(gòu)。
具體而言，本發(fā)明的紅外線傳感器，包括各自顯示規(guī)定電容值的串聯(lián)電容元件和參照電容元件，電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化的紅外線檢測電容元件，以及是串聯(lián)電容元件的一個端子、參照電容元件的一個端子及紅外線檢測電容元件的一個端子相互連接起來的節(jié)點的輸出節(jié)點；通過在串聯(lián)電容元件的其他端子與參照電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以輸出節(jié)點的電位作為基準(zhǔn)電位；通過在串聯(lián)電容元件的其他端子與紅外線檢測電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以輸出節(jié)點的電位作為檢測電位；作為基準(zhǔn)電位與檢測電位的電位差輸出紅外線強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的紅外線傳感器，因為作為基準(zhǔn)電位與檢測電位的電位差輸出紅外線強(qiáng)度，所以能夠減少偏移，從而不需要為了補(bǔ)正偏移設(shè)置特別的電路。其結(jié)果是，能以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)性能很高的紅外線傳感器。能夠?qū)崿F(xiàn)不需要對伴隨于半導(dǎo)體襯底的溫度變化的傳感器輸出進(jìn)行補(bǔ)正的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列。
最好是這樣的，在本發(fā)明的紅外線傳感器中，串聯(lián)電容元件的電容值和參照電容元件的電容值，與在紅外線未射入紅外線檢測電容元件中的情況下的紅外線檢測電容元件的電容值相等。能通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，來確實地減少偏移。
最好是這樣的，本發(fā)明的紅外線傳感器，還包括設(shè)置在參照電容元件的一個端子與輸出節(jié)點之間的參照電容元件控制開關(guān)，和設(shè)置在紅外線檢測電容元件的一個端子與輸出節(jié)點之間的紅外線檢測電容元件控制開關(guān)；在串聯(lián)電容元件的其他端子上連接有供給規(guī)定電壓的電源；通過使參照電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，并且使紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，來得到基準(zhǔn)電位；通過使參照電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，并且使紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，來得到檢測電位。這么一來，就能確實地得到基準(zhǔn)電位和檢測電位。
本發(fā)明所涉及的第一紅外線傳感器陣列，以包括設(shè)置在二維矩陣上的多個紅外線傳感器的紅外線傳感器陣列為對象；各紅外線傳感器，具有各自顯示規(guī)定電容值的串聯(lián)電容元件和參照電容元件，電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化的紅外線檢測電容元件，以及是串聯(lián)電容元件的一個端子、參照電容元件的一個端子及紅外線檢測電容元件的一個端子相互連接起來的節(jié)點的輸出節(jié)點；通過在串聯(lián)電容元件的其他端子與參照電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以輸出節(jié)點的電位作為基準(zhǔn)電位；通過在串聯(lián)電容元件的其他端子與紅外線檢測電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以輸出節(jié)點的電位作為檢測電位；作為基準(zhǔn)電位與檢測電位的電位差輸出紅外線強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列，因為包括設(shè)置在二維矩陣上的多個紅外線傳感器，各紅外線傳感器作為基準(zhǔn)電位與檢測電位的電位差輸出紅外線強(qiáng)度，所以能減少構(gòu)成紅外線傳感器陣列的所有紅外線傳感器的偏移并且使所述偏移均勻，從而不需要為了補(bǔ)正偏移設(shè)置特別的電路。其結(jié)果是，能以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)性能很高的紅外線傳感器陣列。
最好是這樣的，在本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列中，串聯(lián)電容元件的電容值和參照電容元件的電容值，與在紅外線未射入紅外線檢測電容元件中的情況下的紅外線檢測電容元件的電容值相等。能通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，確實地減少各紅外線傳感器的偏移。
最好是這樣的，在本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列中，各紅外線傳感器，還具有設(shè)置在參照電容元件的一個端子與輸出節(jié)點之間的參照電容元件控制開關(guān)，和設(shè)置在紅外線檢測電容元件的一個端子與輸出節(jié)點之間的紅外線檢測電容元件控制開關(guān)；在串聯(lián)電容元件的其他端子上連接有供給規(guī)定電壓的電源；通過使參照電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，并且使紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，來得到基準(zhǔn)電位；通過使參照電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，并且使紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，來得到檢測電位。這么一來，就能確實地得到基準(zhǔn)電位和檢測電位。
最好是這樣的，本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列，還包括記憶基準(zhǔn)電位和檢測電位、輸出已記憶的基準(zhǔn)電位與檢測電位之差的差動電路部。能通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，作為電位差確實地輸出紅外線強(qiáng)度。
最好是這樣的，本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列，還包括設(shè)置在各輸出節(jié)點與差動電路部之間的阻抗變換電路或增幅電路。能通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，確實地排除雜散電容和擴(kuò)散電容的影響。
最好是這樣的，在本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列中，多個紅外線傳感器中規(guī)定的兩個或兩個以上的紅外線傳感器，互相共同具有串聯(lián)電容元件和參照電容元件中的至少一種電容元件。最好是這樣的，多個紅外線傳感器中連接在矩陣的同一行或同一列上的紅外線傳感器，互相共同具有串聯(lián)電容元件和參照電容元件中的至少一種電容元件。
因為能通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，減少參照電容元件數(shù)量，所以能夠縮小紅外線傳感器陣列的占有面積。因為能在使紅外線傳感器陣列的占有面積不增大的狀態(tài)下，使紅外線檢測電容元件的面積增大，所以能夠進(jìn)行高靈敏度化。
最好是這樣的，在本發(fā)明的第一紅外線傳感器陣列中，還包括選出多個紅外線傳感器中的至少一個紅外線傳感器的傳感器選擇電路部，和儲存規(guī)定次數(shù)的基于選出的紅外線傳感器所輸出的電位差的電荷，合成儲存規(guī)定次數(shù)后的電荷而輸出該電荷的電荷存儲電路部；電荷存儲電路部，具有分別通過開關(guān)連接在輸入電位差的端子與接地之間的多個電容元件、和驅(qū)動開關(guān)的驅(qū)動電路；電荷存儲電路部，將電荷分別儲存在各電容元件中。能通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，來確實地使噪聲減低，提高信噪比。
本發(fā)明的第二紅外線傳感器陣列，以包括設(shè)置在二維矩陣上的多個紅外線傳感器，和各自顯示規(guī)定電容值的多個串聯(lián)電容元件的紅外線傳感器陣列為對象；各紅外線傳感器，具有電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化的紅外線檢測電容元件、和一個端子與紅外線檢測電容元件的一個端子連接的選擇開關(guān)；矩陣中設(shè)置在同一列上的紅外線傳感器所包含的選擇開關(guān)的其他端子，都與同一個串聯(lián)電容元件連接。
根據(jù)本發(fā)明的第二紅外線傳感器陣列，因為設(shè)置在同一列上的各紅外線傳感器共同具有串聯(lián)電容元件，所以能使設(shè)置在同一列上的各紅外線傳感器的偏移值大致相等，從而能對各列成批地進(jìn)行偏移的補(bǔ)正。其結(jié)果是，能夠容易地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、并且能夠極為正確地測定溫度的紅外線傳感器陣列。因為能在使紅外線傳感器陣列的占有面積不增大的狀態(tài)下，使紅外線檢測電容元件的面積增大，所以能夠得到靈敏度很高的紅外線傳感器陣列。
-發(fā)明的效果- 根據(jù)本發(fā)明的紅外線傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)下述紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列，即不需要補(bǔ)正半導(dǎo)體襯底的溫度變化，并且在未將電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的狀態(tài)下，能夠得到偏移很小并且信噪比很大的信號的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列。


圖1，是表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的紅外線傳感器的基本電路圖。
圖2，是表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的紅外線傳感器的工作狀態(tài)的時序圖。
圖3，是表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的紅外線傳感器陣列之一例的基本電路圖。
圖4，是表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的工作狀態(tài)的時序圖。
圖5，是表示本發(fā)明的第三實施例所涉及的紅外線傳感器的基本電路圖。
圖6，是表示用于本發(fā)明的第三實施例所涉及的紅外線傳感器中的阻抗變換電路或增幅電路之一例的基本電路圖。
圖7，是表示本發(fā)明的第三實施例所涉及的紅外線傳感器陣列之一例的基本電路圖。
圖8，是表示本發(fā)明的第四實施例所涉及的紅外線傳感器陣列之一例的基本電路圖。
圖9，是表示本發(fā)明的第四實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的設(shè)置情況之一例的平面圖。
圖10，是表示本發(fā)明的第四實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的設(shè)置情況之一例的平面圖。
圖11，是表示本發(fā)明的第四實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的設(shè)置情況之一例的平面圖。
圖12，是表示本發(fā)明的第四實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的設(shè)置情況之一例的平面圖。
圖13，是表示本發(fā)明的第五實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的主要部分之一例的電路圖。
圖14，是表示本發(fā)明的第五實施例所涉及的紅外線傳感器陣列的設(shè)置情況之一例的平面圖。
圖15，是表示用于本發(fā)明的第五實施例所涉及的紅外線傳感器陣列中的電荷存儲機(jī)構(gòu)之一例的基本電路圖。
圖16，是表示用于本發(fā)明的第五實施例所涉及的紅外線傳感器陣列中的電荷存儲機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)的時序圖。
圖17，是表示現(xiàn)有電阻型紅外線傳感器的讀出電路的基本電路圖。
圖18，是表示現(xiàn)有介電輻射熱測量計型紅外線傳感器的基本電路圖。
圖19，是現(xiàn)有介電輻射熱測量計型紅外線傳感器的驅(qū)動信號圖。
符號說明 1-串聯(lián)電容元件；2-參照電容元件；3-紅外線檢測電容元件；4-偏壓控制開關(guān)；5-參照電容元件控制開關(guān)；6-紅外線檢測電容元件控制開關(guān)；8-電源線；9-偏壓控制線；10-參照電容元件控制線；11-紅外線檢測電容元件控制線；12-偏壓線；15-輸出節(jié)點；20-紅外線傳感器；21-紅外線傳感器；22-紅外線傳感器；23-紅外線傳感器；24-電源線開關(guān)；28-垂直掃描及控制部；29-第一差動電路；30-第二差動電路；31-共同信號線；32-水平掃描部；33-第一垂直掃描線；34-第二垂直掃描線；35-第一水平掃描線；36-第二水平掃描線；37-偏壓電源；40-紅外線傳感器；41-紅外線傳感器；42-紅外線傳感器；43-紅外線傳感器；44-紅外線傳感器；45-紅外線傳感器；46-紅外線傳感器；47-紅外線傳感器；50A-串聯(lián)電容元件；50B-串聯(lián)電容元件；60-紅外線傳感器；61-紅外線傳感器；62-紅外線傳感器；63-紅外線傳感器；70A-串聯(lián)電容元件；70B-串聯(lián)電容元件；73-紅外線檢測電容元件；75-輸出節(jié)點；76-選擇開關(guān)；78-電源線；83-第一垂直掃描線；84-第二垂直掃描線；90-阻抗變換電路或增幅電路；91-MOS晶體管；92-MOS晶體管；93-源極輸出器輸出節(jié)點；101A-存儲控制開關(guān)；101B-存儲控制開關(guān)；101C-存儲控制開關(guān)；102A-電荷存儲電容元件；102B-電荷存儲電容元件；102C-電荷存儲電容元件；103-輸入端；104-輸出控制開關(guān)；105-輸出端；106-控制電路；111A-存儲電容控制線；111B-存儲電容控制線；111C-存儲電容控制線；115-輸出控制線。
具體實施例方式(第一實施例)參照

本發(fā)明的第一實施例所涉及的紅外線傳感器。圖1，表示本實施例的紅外線傳感器的基本電路圖。
如圖1所示，本實施例的紅外線傳感器，是串聯(lián)電容元件1的一個端子、和參照電容元件2及紅外線檢測電容元件3的一個端子，分別通過由MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管構(gòu)成的電容元件控制開關(guān)5和紅外線檢測元件控制開關(guān)6中的一個控制開關(guān)已電連接，形成有輸出節(jié)點15。補(bǔ)充說明一下，已設(shè)定為這樣的，即串聯(lián)電容元件1和參照電容元件2的電容值，分別與在紅外線未射入的情況下的紅外線檢測電容元件3的電容值實質(zhì)上相等。就是說，各電容值，在利用眾所周知的制造方法制造出的情況下的誤差范圍內(nèi)相等。
串聯(lián)電容元件1的其他端子已經(jīng)與電源線8連接，參照電容元件2及紅外線檢測電容元件3的其他端子已經(jīng)被接地。在參照電容元件控制開關(guān)5及紅外線檢測電容元件控制開關(guān)6的柵極上，分別連接有參照電容元件控制線10和紅外線檢測電容元件控制線11中的一條控制線。在輸出節(jié)點15上，連接有柵極已經(jīng)與偏壓控制線9連接、源極已經(jīng)與偏壓線12連接的偏壓控制開關(guān)4的漏極。
下面，說明本實施例的紅外線傳感器的工作情況。圖2，表示使本實施例的紅外線傳感器工作的時刻。
首先，在時刻T1，使電容元件控制線10的電壓成為高(“H”)水平，使參照電容元件控制開關(guān)5成為接通狀態(tài)，使參照電容元件2與串聯(lián)電容元件1連接。接著，通過在時刻T2，使偏壓控制線9的電壓成為“H”水平，并且使偏壓控制開關(guān)4成為接通狀態(tài)，來使輸出節(jié)點15的電壓成為偏壓VB。
接著，使偏壓控制線9的電壓成為低(“L”)水平后，在時刻T3，使電源線8的電壓從VL上升到VH。電源線8的電壓中新上升的部分(VH-VL)，是根據(jù)串聯(lián)電容元件1與參照電容元件2的電容比而分配，再加在輸出節(jié)點15的電壓上。因為在本實施例的紅外線傳感器中，串聯(lián)電容元件1和參照電容元件2的電容值相等，所以加在輸出節(jié)點15的電壓上的電壓是(VH-VL)的二分之一。以該狀態(tài)下的輸出節(jié)點15的電壓作為基準(zhǔn)電位Vref。
接著，使電源線8的電壓再次成為VL，使參照電容元件控制線10的電壓成為“L”水平，將參照電容元件2從串聯(lián)電容元件1分開，結(jié)束基準(zhǔn)電位Vref的測定。
接著，通過在時刻T4，使信號線11的電壓成為“H”水平，并且使紅外線檢測電容元件控制開關(guān)6成為接通狀態(tài)，來使紅外線檢測電容元件3與串聯(lián)電容元件1連接。接著，通過在時刻T5，使偏壓控制線9的電壓成為“H”水平，來使輸出節(jié)點15的電壓再次與偏壓VB相等。接著，在時刻T5，使電源線8的電壓從VL上升到VH。這樣，VH與VL的電壓差(VH-VL)就根據(jù)串聯(lián)電容元件1與紅外線檢測電容元件3的電容比而分配，再加在輸出節(jié)點15的電壓上。以該狀態(tài)下的輸出節(jié)點15的電壓作為檢測電位Vsig。
在紅外線射入了紅外線檢測電容元件3中的情況下，紅外線檢測電容元件3的電容值根據(jù)射入的紅外線強(qiáng)度而上升。因此，射入的紅外線強(qiáng)度越強(qiáng)，加在輸出節(jié)點15的電壓上的電壓就越低、檢測電位Vsig與基準(zhǔn)電位Vref的電位差就越大。
因此，能通過求出基準(zhǔn)電位Vref與檢測電位Vsif的電位差Vdif，來求出射入了紅外線檢測電容元件3中的紅外線強(qiáng)度。
在本實施例中，作為因串聯(lián)電容元件1與參照電容元件2的電容比而產(chǎn)生的基準(zhǔn)電位Vref、和因串聯(lián)電容元件1與紅外線檢測電容元件3的電容比而產(chǎn)生的檢測電位Vsig的電位差Vdif，求出射入了紅外線檢測電容元件3中的紅外線強(qiáng)度。設(shè)參照電容元件2的電容值與紅外線檢測電容元件3的在紅外線未射入紅外線檢測電容元件3中的情況下的電容值相等。因此，在紅外線未射入紅外線檢測電容元件3中的情況下，Vref與Vsig之差即偏移大致為0。
因為只要提供簡單的時刻脈沖，就能驅(qū)動紅外線傳感器，所以能將電路結(jié)構(gòu)簡單化。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)下述紅外線傳感器，即不需要在設(shè)為將多個紅外線傳感器設(shè)置成矩陣狀的紅外線傳感器陣列的情況下，設(shè)置復(fù)雜的補(bǔ)正機(jī)構(gòu)的紅外線傳感器。而且，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要補(bǔ)正紅外線傳感器形成在其中的半導(dǎo)體襯底的溫度的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列。
(第二實施例)下面，參照

本發(fā)明的第二實施例。圖3，表示本實施例的紅外線傳感器陣列的基本電路圖。
如圖3所示，在本實施例中，紅外線傳感器20、紅外線傳感器21、紅外線傳感器22及紅外線傳感器23這四個紅外線傳感器，設(shè)置為兩行兩列的矩陣，形成了紅外線傳感器陣列。補(bǔ)充說明一下，各紅外線傳感器的基本結(jié)構(gòu)，與第一實施例一樣。
紅外線傳感器20到紅外線傳感器23的各偏壓控制線9、各參照電容元件控制線10及各紅外線檢測電容元件控制線11，分別連接在一起，連接在垂直掃描及信號控制部28上。各偏壓線12，都并列連接起來，連接在偏壓電源37上。各電源線8，分別通過由MOS晶體管構(gòu)成的電源線開關(guān)24連接在一起，與垂直掃描及信號控制部28已連接。
紅外線傳感器20及紅外線傳感器21的電源線開關(guān)24的各柵極、和紅外線傳感器22及紅外線傳感器23的電源線開關(guān)24的各柵極，分別通過第一垂直掃描線33和第二垂直掃描線34中的一條垂直掃描線，與垂直掃描及信號控制部28已連接。
紅外線傳感器20及紅外線傳感器22的各輸出節(jié)點15連接在一起，與第一差動電路部29已連接；紅外線傳感器21及紅外線傳感器23的各輸出節(jié)點15連接在一起，與第二差動電路部30已連接。第一差動電路部29和第二差動電路部30，分別通過第一水平掃描線35和第二水平掃描線36中的一條水平掃描線，與水平掃描部32已連接。第一差動電路部29和第二差動電路部30的各輸出，與共同信號線31已連接。
下面，說明本實施例的紅外線傳感器陣列的工作情況。圖4，表示使本實施例的紅外線傳感器陣列工作的時刻。
首先，在時刻T0，使第一垂直掃描線33的電壓成為“H”水平，使構(gòu)成紅外線傳感器陣列的第一行的紅外線傳感器20和紅外線傳感器21與電源線8連接。接著，在時刻T1，使參照電容元件控制線10的電壓成為“H”，設(shè)串聯(lián)電容元件1和參照電容元件2為已串聯(lián)連接起來的狀態(tài)。接著，在時刻T2，使偏壓控制線9的電壓成為“H”水平，使輸出節(jié)點15的電壓成為偏壓VB。
接著，使偏壓控制線9的電壓成為“L”水平后，在時刻T3，使電源線8的電壓從VL上升到VH。這樣，(VH-VL)的二分之一的電壓就分別加在與電源線8連接著的紅外線傳感器20及紅外線傳感器21的輸出節(jié)點15的電壓上。以該電壓作為基準(zhǔn)電位Vref，分別使差動電路部29和差動電路部30記憶該電壓。
接著，使電源線8的電壓再次成為VL，使參照電容元件控制線10的電壓成為“L”水平后，在時刻T4，使紅外線檢測電容元件控制線11的電壓成為“H”水平，設(shè)串聯(lián)電容元件1和紅外線檢測電容元件3為串聯(lián)連接起來的狀態(tài)。接著，在時刻T5，使偏壓控制線9的電壓成為“H”水平，使輸出節(jié)點15的電壓再次成為偏壓VB。
接著，使偏壓控制線9的電壓成為“L”水平后，使電源線8的電壓從VL上升到VH。這樣，與電源線8連接著的紅外線傳感器20及紅外線傳感器21的輸出節(jié)點15的電壓，就分別成為基于射入紅外線檢測電容元件中的光強(qiáng)度的電壓。以該電壓作為檢測電位Vsig，分別使差動電路部29和差動電路部30記憶該電壓。
接著，使電源線8的電壓再次成為VL，使電容元件控制線10的電壓成為“L”水平。接著，通過給第一水平掃描線35以驅(qū)動脈沖，來使第一差動電路部29作為紅外線傳感器20的信號輸出向共同輸出線31輸出基準(zhǔn)電位Vref與檢測電位Vgig的電位差Vdif-20。接著，通過給第二水平掃描線36以驅(qū)動脈沖，來使第二差動電路部30作為紅外線傳感器21的信號輸出向共同輸出線31輸出基準(zhǔn)電位Vref與檢測電位Vgig的電位差Vdif-21。之后，使第一垂直掃描線33的電壓成為“L”水平。這樣，對第一行的讀出工作就結(jié)束了。
接著，在時刻T8，使第二垂直掃描線34的電壓成為“H”水平，再選出矩陣的第二行的紅外線傳感器22和紅外線傳感器23，反復(fù)進(jìn)行與第一行一樣的操作。這樣來向共同輸出線31輸出來自紅外線傳感器22的信號輸出dif-22和來自紅外線傳感器23的信號輸出dif-23。
本實施例的紅外線傳感器陣列，將在第一實施例中所示的、偏移大致為0的紅外線傳感器設(shè)置為矩陣狀。因而，構(gòu)成紅外線傳感器陣列的所有紅外線傳感器的偏移大致為0，偏差也非常小。因此，不需要用以補(bǔ)正偏移的、比較復(fù)雜的驅(qū)動電路、演算電路及驅(qū)動程序等，能將電路結(jié)構(gòu)簡單化。其結(jié)果是，能夠容易地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、并且能夠極為正確地測定溫度的紅外線傳感器陣列。
補(bǔ)充說明一下，在本實施例中表示的是，將紅外線傳感器設(shè)置為兩行兩列的例子。不過，行數(shù)和列數(shù)，可以任意選擇。
(第三實施例)下面，參照

本發(fā)明的第三實施例。圖5，表示本實施例的紅外線傳感器的基本電路結(jié)構(gòu)。如圖5所示，本實施例的紅外線傳感器，是在第一實施例所示的輸出節(jié)點15上連接有阻抗變換電路或增幅電路即輸出電路90。
圖6，表示源極輸出電路作為輸出電路90之一例。如圖6所示，源極輸出電路，是在電源與接地之間串聯(lián)連接了MOS晶體管91和MOS晶體管92。將來自輸出節(jié)點15的信號輸出到晶體管91的柵極中，將偏壓施加在晶體管92的柵極上。通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，已被阻抗變換的信號輸出到晶體管91與晶體管92的連接點即源極輸出器輸出節(jié)點93中。
圖7，表示在將本實施例的紅外線傳感器設(shè)置為矩陣狀而成為紅外線傳感器陣列的情況下的電路結(jié)構(gòu)之一例。如圖7所示，在構(gòu)成紅外線傳感器陣列的各紅外線傳感器的輸出節(jié)點15上分別連接有輸出電路90。因為在使各紅外線傳感器的輸出節(jié)點15直接相互連接起來的情況下，雜散電容的值和擴(kuò)散電容的值增加得比紅外線檢測電容元件的電容值大，所以信號輸出減少。因為在實際使用時，將紅外線傳感器例如設(shè)置為600行、600列左右的矩陣，所以構(gòu)成紅外線傳感器陣列的紅外線傳感器數(shù)量達(dá)到36萬個這膨大的數(shù)量，從而不可忽視雜散電容和擴(kuò)散電容的增加。
但是，在本實施例的紅外線傳感器陣列中，因為各紅外線傳感器通過輸出電路90相互連接起來，所以能夠消除雜散電容和擴(kuò)散電容的影響，能夠得到很大的輸出。
(第四實施例)下面，參照

本發(fā)明的第四實施例。圖8，表示本實施例的紅外線傳感器陣列的基本電路結(jié)構(gòu)。如圖8所示，在紅外線傳感器40的電源線開關(guān)24及紅外線傳感器42的電源線開關(guān)24、與電源線8之間設(shè)置有串聯(lián)電容元件50A，構(gòu)成矩陣的第一列的紅外線傳感器40和紅外線傳感器42，共同具有串聯(lián)電容元件。同樣，構(gòu)成矩陣的第二行的紅外線傳感器41和紅外線傳感器43，共同具有串聯(lián)電容元件50B。
在設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，需要對驅(qū)動參照電容元件控制線和紅外線檢測電容元件控制線的時刻進(jìn)行調(diào)整，但是能將紅外線傳感器陣列小型化。能通過將用以設(shè)置串聯(lián)電容元件的面積用作設(shè)置紅外線檢測電容元件的面積，使紅外線檢測電容元件較大，能夠提高檢測靈敏度。
補(bǔ)充說明一下，表示了共同具有串聯(lián)電容元件的例子作為本實施例，不過共同具有參照電容元件也可以。表示了每個列共同具有串聯(lián)電容元件的例子，不過每個行共同具有串聯(lián)電容元件也可以，另外，與行、列無關(guān)地共同具有串聯(lián)電容元件也可以。在圖8中表示了兩行兩列的例子。不過，行數(shù)和列數(shù)，可以任意設(shè)定。
圖9，表示將本實施例的紅外線傳感器陣列形成在襯底上的平面設(shè)置情況之一例。如圖9所示，紅外線傳感器40，是從左邊依次設(shè)置有參照電容元件2、紅外線檢測電容元件3及串聯(lián)電容元件50A；紅外線傳感器41，是從右邊依次設(shè)置有參照電容元件2、紅外線檢測電容元件3及串聯(lián)電容元件50A。紅外線傳感器40和紅外線傳感器41，形成在相鄰的位置上，呈以串聯(lián)電容元件50A為中心左右對稱的樣子，共同具有串聯(lián)電容元件50A。
同樣，紅外線傳感器42和紅外線傳感器43，共同具有串聯(lián)電容元件50B。這樣，通過在由兩個紅外線傳感器構(gòu)成的紅外線傳感器組內(nèi)共同具有串聯(lián)電容元件，就能夠省略一個串聯(lián)電容元件的面積，能將紅外線傳感器陣列小型化。如果用相當(dāng)于省略的串聯(lián)電容元件面積的面積擴(kuò)大其他電容元件的面積，就能在使紅外線傳感器陣列的占有面積不增大的狀態(tài)下進(jìn)行高靈敏度化。
圖10，表示將本實施例的紅外線傳感器陣列形成在襯底上的平面設(shè)置情況的別的例子。如圖10所示，在由紅外線傳感器40、紅外線傳感器41、紅外線傳感器42及紅外線傳感器43這四個紅外線傳感器構(gòu)成的紅外線傳感器組內(nèi)，共同具有串聯(lián)電容元件50A。能在四個紅外線傳感器中省略三個串聯(lián)電容元件的面積，能使紅外線檢測電容元件的面積增大。因此，能進(jìn)一步提高靈敏度。
圖11，表示在共同具有參照電容元件的情況下的襯底上的平面設(shè)置情況之一例。包括紅外線檢測電容元件3的紅外線傳感器40、和包括紅外線檢測電容元件3的紅外線傳感器41，在中央部分共同具有參照電容元件2，被形成在相鄰的位置上。同樣，包括紅外線檢測電容元件3的紅外線傳感器42、和包括紅外線檢測電容元件3的紅外線傳感器43，在中央部分共同具有參照電容元件2，被形成在相鄰的位置上。在形成了由所述四個紅外線傳感器構(gòu)成的紅外線傳感器組的區(qū)域外側(cè)，形成有所述四個紅外線傳感器共同具有的串聯(lián)電容元件50A。
圖12，表示下述情況下的平面設(shè)置情況之一例，該情況是由四個紅外線傳感器構(gòu)成的紅外線傳感器組共同具有一個參照電容元件2，而且兩組共同具有參照電容元件2的、分別具有四個紅外線傳感器的紅外線傳感器組即一共八個紅外線傳感器，共同具有一個串聯(lián)電容元件。
這樣，通過不僅共同具有串聯(lián)電容元件，也共同具有參照電容元件，就能進(jìn)一步縮小參照電容元件占有的面積，從而能使紅外線檢測電容元件的面積增大。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏度很高的紅外線傳感器陣列。
補(bǔ)充說明一下，與第三實施例一樣，在本實施例的紅外線傳感器陣列中，也可以設(shè)置源極輸出電路等輸出電路。
(第五實施例)下面，參照

本發(fā)明的第五實施例。圖13，表示本實施例的紅外線傳感器陣列的主要部分的基本電路結(jié)構(gòu)。如圖13所示，構(gòu)成本實施例的紅外線傳感器陣列的紅外線傳感器中設(shè)置在同一列上的各紅外線傳感器，共同具有串聯(lián)電容元件。例如，設(shè)置在第一列上的紅外線傳感器60和紅外線傳感器62，共同具有串聯(lián)電容元件70A；設(shè)置在第二列上的紅外線傳感器61和紅外線傳感器63，共同具有串聯(lián)電容元件70B。
而且，本實施例的紅外線傳感器省略了參照電容元件。例如紅外線傳感器60，是在一個端子連接在電源線78上的串聯(lián)電容元件70A的其他端子上，通過由MOS晶體管構(gòu)成的選擇開關(guān)76連接有紅外線檢測電容元件73的一個端子。紅外線檢測電容元件73的其他端子已被接地。補(bǔ)充說明一下，串聯(lián)電容元件70A的電容值已被設(shè)定，做到該電容值與在紅外線未射入紅外線檢測電容元件73中的情況下的電容值相等。
因此，通過使第一垂直掃描線83的電壓成為“H”水平、使紅外線傳感器60的選擇開關(guān)76成為接通狀態(tài)，被輸出到串聯(lián)電容元件70A與選擇開關(guān)76連接起來的節(jié)點75中的電壓成為下述電壓，即施加在電源線78與接地之間的電壓根據(jù)串聯(lián)電容元件70A與紅外線檢測電容元件73的電容比被分配后的電壓。
因此，在紅外線未射入紅外線檢測電容元件73中的情況下，發(fā)生因串聯(lián)電容元件70A的電容值和紅外線檢測電容元件73的電容值的偏差而產(chǎn)生的偏移。但是，在本變形例的紅外線傳感器陣列中，因為沿列方向已設(shè)置的各紅外線傳感器共同具有串聯(lián)電容元件，所以在沿列方向設(shè)置的各紅外線傳感器中產(chǎn)生的偏移大致相等。因此，能對各列成批地進(jìn)行偏移的補(bǔ)正，能夠容易地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、并且能夠極為正確地測定溫度的紅外線傳感器陣列。
而且，因為本實施例的紅外線傳感器陣列，是每個列共同具有串聯(lián)電容元件，所以即使形成串聯(lián)電容元件的空間比較狹小也沒問題。圖14，表示本變形例的紅外線傳感器陣列的平面結(jié)構(gòu)之一例。在圖14中，表示了在一個列上設(shè)置有六個紅外線傳感器的例子。因為沒有參照電容元件的占有空間，并且?guī)缀醪恍枰?lián)電容元件的占有空間，所以能使紅外線檢測電容元件的面積較大。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏度很高的紅外線傳感器陣列。
補(bǔ)充說明一下，在本實施例中，也能夠任意設(shè)定設(shè)置紅外線傳感器的行數(shù)和列數(shù)。
(第六實施例)下面，參照

本發(fā)明的第六實施例。本實施例的紅外線傳感器陣列，在差動電路與共同輸出線之間包括電荷存儲電路部。例如，在圖3所示的紅外線傳感器陣列的第一差動電路部29及第二差動電路部30的各輸出、與共同輸出線31之間設(shè)置有電荷存儲電路部。來自由垂直掃描及信號控制部28、和水平掃描部32構(gòu)成的紅外線傳感器選擇電路部所選出的紅外線傳感器的信號，以規(guī)定次數(shù)被反復(fù)輸入到電荷存儲電路部中，作為電荷儲存在該電荷存儲電路部中后，已儲存的電荷合成而被輸出到共同輸出線31中。
圖15，表示用于本實施例的紅外線傳感器陣列中的電荷存儲電路部之一例。如圖15所示，在電荷存儲電路部的輸入端103與接地之間，相互并列地連接有由MOS晶體管構(gòu)成的存儲控制開關(guān)101A和電荷存儲電容元件102A、存儲控制開關(guān)101B和電荷存儲電容元件102B及存儲控制開關(guān)101C和電荷存儲電容元件102C。在輸入端103與輸出端105之間，串聯(lián)連接了由MOS晶體管構(gòu)成的輸出控制開關(guān)104。
通過存儲控制線111A、存儲控制線111B及存儲控制線111C，存儲控制開關(guān)101A、存儲控制開關(guān)101B及存儲控制開關(guān)101C的各柵極，分別與控制電路106已連接。輸出控制開關(guān)104，通過輸出控制線114與控制電路106已連接。
下面，以與第一差動電路部29已連接的電荷存儲電路部為例，說明本實施例的紅外線傳感器陣列的工作情況。
圖16，表示使設(shè)置在本實施例的紅外線傳感器陣列中的電荷存儲電路部工作的時刻。首先，進(jìn)行圖4所示的從時刻T0到時刻T7的工作后，給第一水平掃描線35以驅(qū)動脈沖，使差動電路部29輸出第一次的、來自紅外線傳感器20的信號Vdif-20。與差動電路部29輸出信號的時刻同時，給存儲控制線111A以脈沖，使電荷存儲電容元件102A作為電荷記憶來自差動電路部29的信號。
接著，再次進(jìn)行從時刻T0到時刻T7的工作，使差動電路部29輸出第二次的、來自紅外線傳感器20的信號Vdif-20。與差動電路部29輸出信號的時刻同時，給存儲控制線111B以脈沖，使電荷存儲電容元件102B記憶電荷。還反復(fù)進(jìn)行同樣的掃描，使電荷存儲電容元件102C作為電荷記憶第三次的、來自紅外線傳感器20的信號Vdif-20。
接著，通過使存儲控制線111A、存儲控制線111B及存儲控制線111C的電壓成為“H”水平，來使電荷存儲電容元件102A、電荷存儲電容元件102B及電荷存儲電容元件102C并列連接，對儲存在電荷存儲電容元件102A、電荷存儲電容元件102B及電荷存儲電容元件102C中的電荷進(jìn)行合成。同時，通過使輸出控制線115的電壓成為“H”水平，來使紅外線傳感器陣列的共同輸出線31輸出對三次來自紅外線傳感器20的信號進(jìn)行合成后的信號Vdif-20。對于第二行的紅外線傳感器22，也進(jìn)行同樣的操作。對于連接在第二差動電路部30上的電荷存儲電路，也并行地進(jìn)行同樣的操作。這樣，就能讀出整個紅外線傳感器陣列的數(shù)據(jù)。
這樣，在本實施例的紅外線傳感器陣列中，因為對已并列連接的三次信號電荷進(jìn)行合成后輸出它，所以信號輸出的值一樣，而噪聲為30.5，能夠改善信噪比。補(bǔ)充說明一下，在本實施例中，表示了包括三個并列連接的電荷存儲電容元件的例子。不過，電荷存儲電容元件，可以設(shè)置兩個或兩個以上的任意數(shù)量。另外，如第三實施例那樣，是設(shè)置有由源極輸出電路等構(gòu)成的輸出電路的結(jié)構(gòu)也可以；如第四實施例那樣，是共同具有一部分參照電容元件的結(jié)構(gòu)也可以。
補(bǔ)充說明一下，為了提高靈敏度，最好是將以鈦酸鋇為主要成分的電介質(zhì)用作電容元件。
-工業(yè)實用性- 本發(fā)明的紅外線傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要補(bǔ)正半導(dǎo)體襯底的溫度變化的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列，能夠?qū)崿F(xiàn)能在未將電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的狀態(tài)下，得到偏移很小并且信噪比很大的信號的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列，因而作為檢出物體、人體所放出的紅外線的紅外線傳感器及紅外線傳感器陣列等很有用。
權(quán)利要求
1.一種紅外線傳感器，其特征在于包括串聯(lián)電容元件和參照電容元件，各自顯示規(guī)定電容值，紅外線檢測電容元件，電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化，以及輸出節(jié)點，是所述串聯(lián)電容元件的一個端子、所述參照電容元件的一個端子及所述紅外線檢測電容元件的一個端子相互連接起來的節(jié)點；通過在所述串聯(lián)電容元件的其他端子與所述參照電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以所述輸出節(jié)點的電位作為基準(zhǔn)電位；通過在所述串聯(lián)電容元件的其他端子與所述紅外線檢測電容元件的其他端子之間施加所述規(guī)定電壓，來以所述輸出節(jié)點的電位作為檢測電位；作為所述基準(zhǔn)電位與所述檢測電位的電位差輸出所述紅外線強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線傳感器，其特征在于所述串聯(lián)電容元件的電容值和所述參照電容元件的電容值，與在紅外線未射入所述紅外線檢測電容元件中的情況下的所述紅外線檢測電容元件的電容值相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅外線傳感器，其特征在于還包括參照電容元件控制開關(guān)，設(shè)置在所述參照電容元件的一個端子與所述輸出節(jié)點之間，和紅外線檢測電容元件控制開關(guān)，設(shè)置在所述紅外線檢測電容元件的一個端子與所述輸出節(jié)點之間；在所述串聯(lián)電容元件的其他端子上，連接有供給所述規(guī)定電壓的電源；通過使所述參照電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，并且使所述紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，來得到所述基準(zhǔn)電位；通過使所述參照電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，并且使所述紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，來得到所述檢測電位。
4.一種紅外線傳感器陣列，其特征在于包括設(shè)置在二維矩陣上的多個紅外線傳感器；所述各紅外線傳感器，具有串聯(lián)電容元件和參照電容元件，各自顯示規(guī)定電容值，紅外線檢測電容元件，電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化，以及輸出節(jié)點，是所述串聯(lián)電容元件的一個端子、所述參照電容元件的一個端子及所述紅外線檢測電容元件的一個端子相互連接起來的節(jié)點；通過在所述串聯(lián)電容元件的其他端子與所述參照電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以所述輸出節(jié)點的電位作為基準(zhǔn)電位；通過在所述串聯(lián)電容元件的其他端子與所述紅外線檢測電容元件的其他端子之間施加所述規(guī)定電壓，來以所述輸出節(jié)點的電位作為檢測電位；作為所述基準(zhǔn)電位與所述檢測電位的電位差輸出所述紅外線強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于所述串聯(lián)電容元件的電容值和所述參照電容元件的電容值，與在紅外線未射入所述紅外線檢測電容元件中的情況下的所述紅外線檢測電容元件的電容值相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于所述各紅外線傳感器，還具有參照電容元件控制開關(guān)，設(shè)置在所述參照電容元件的一個端子與所述輸出節(jié)點之間，和紅外線檢測電容元件控制開關(guān)，設(shè)置在所述紅外線檢測電容元件的一個端子與所述輸出節(jié)點之間；在所述串聯(lián)電容元件的其他端子上，連接有供給所述規(guī)定電壓的電源；通過使所述參照電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，并且使所述紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，來得到所述基準(zhǔn)電位；通過使所述參照電容元件控制開關(guān)成為截止?fàn)顟B(tài)，并且使所述紅外線檢測電容元件控制開關(guān)成為接通狀態(tài)，來得到所述檢測電位。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于還包括差動電路部，記憶所述基準(zhǔn)電位和所述檢測電位，輸出已記憶的所述基準(zhǔn)電位與所述檢測電位之差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于還包括阻抗變換電路或增幅電路，設(shè)置在所述各輸出節(jié)點與所述差動電路部之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求4到8中的任一項所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于所述多個紅外線傳感器中規(guī)定的兩個或兩個以上的紅外線傳感器，互相共同具有所述串聯(lián)電容元件和所述參照電容元件中的至少一種電容元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求4到8中的任一項所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于所述多個紅外線傳感器中連接在所述矩陣的同一行或同一列上的紅外線傳感器，互相共同具有所述串聯(lián)電容元件和所述參照電容元件中的至少一種電容元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求4到10中的任一項所述的紅外線傳感器陣列，其特征在于還包括傳感器選擇電路部，選出所述多個紅外線傳感器中的至少一個紅外線傳感器，和電荷存儲電路部，儲存規(guī)定次數(shù)的基于所述選出的紅外線傳感器所輸出的所述電位差的電荷，合成所述儲存規(guī)定次數(shù)后的電荷而輸出該電荷；所述電荷存儲電路部，具有多個電容元件，分別通過開關(guān)連接在所述輸入電位差的端子與接地之間，和驅(qū)動電路，驅(qū)動所述開關(guān)；所述電荷存儲電路部，將電荷分別儲存在所述各電容元件中。
12.一種紅外線傳感器陣列，包括設(shè)置在二維矩陣上的多個紅外線傳感器，和各自顯示規(guī)定電容值的多個串聯(lián)電容元件，其特征在于所述各紅外線傳感器，具有電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化的紅外線檢測電容元件，和一個端子與所述紅外線檢測電容元件的一個端子連接的選擇開關(guān)；所述矩陣中設(shè)置在同一列上的所述紅外線傳感器所包含的所述選擇開關(guān)的其他端子，都與同一個所述串聯(lián)電容元件連接。
全文摘要
紅外線傳感器，包括各自顯示規(guī)定電容值的串聯(lián)電容元件和參照電容元件，電容值根據(jù)射入元件中的紅外線強(qiáng)度而變化的紅外線檢測電容元件，以及是串聯(lián)電容元件的一個端子、參照電容元件的一個端子及紅外線檢測電容元件的一個端子相互連接起來的節(jié)點的輸出節(jié)點。通過在串聯(lián)電容元件的其他端子與參照電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以輸出節(jié)點的電位作為基準(zhǔn)電位；通過在串聯(lián)電容元件的其他端子與紅外線檢測電容元件的其他端子之間施加規(guī)定電壓，來以所述輸出節(jié)點的電位作為檢測電位；作為基準(zhǔn)電位與檢測電位的電位差輸出紅外線強(qiáng)度。
文檔編號H04N5/33GK1898538SQ20058000140
公開日2007年1月17日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者村田隆彥, 山口琢己, 春日繁孝, 吉田真治, 池田義人 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社