JPH0787399A - Pyrolectric infrared image pickup device - Google Patents
Pyrolectric infrared image pickup deviceInfo
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- JPH0787399A JPH0787399A JP5231439A JP23143993A JPH0787399A JP H0787399 A JPH0787399 A JP H0787399A JP 5231439 A JP5231439 A JP 5231439A JP 23143993 A JP23143993 A JP 23143993A JP H0787399 A JPH0787399 A JP H0787399A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、2次元焦電型赤外線
検出素子を用いた焦電型赤外撮像装置の、素子出力の走
査読出の際に生じる走査スイッチングノイズの低減に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to reduction of scanning switching noise generated during scanning and reading of element output in a pyroelectric infrared imaging device using a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8は従来の焦電型赤外撮像装置の一実
施例を示す構成図である。図中、1は赤外光学系、2は
赤外光学系1の結像面上に設置した2次元焦電型赤外線
検出素子、3は赤外光学系1と2次元焦電型赤外線検出
素子2との間に配置したチョッパ、4はチョッパ3に附
属したチョッパ回転角検出手段、5はタイミング発生回
路、6は外付アンプ、7はA/D変換器、8はフレーム
メモリである。次に図9は2次元焦電型赤外線検出素子
2の構成図である。図中、9〜17は有効画素、18は
X方向スキャナ、19はY方向スキャナ、20はX方向
スキャナ18に接続した内蔵アンプである。有効画素9
は焦電センサ21と読出スイッチ22から構成され、他
の有効画素10〜17も有効画素9と同じ構造を有す
る。有効画素9〜17は2次元に配列し、2次元焦電型
赤外線検出素子2を構成する。ここでは説明の簡素化の
ため、3×3画素のものを示す。次に図8、図9中に示
した信号について説明する。23はX方向スキャナ駆動
信号、24はY方向スキャナ駆動信号、25は素子出力
信号、26はチョッパ回転角信号、27はA/D変換タ
イミング信号、28は外付アンプ出力信号、29はA/
D変換器出力データ、30は画像データである。2. Description of the Related Art FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of a conventional pyroelectric infrared imaging device. In the figure, 1 is an infrared optical system, 2 is a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element installed on the image plane of the infrared optical system 1, and 3 is an infrared optical system 1 and a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element. 2 is a chopper arranged between the chopper 4 and 4, a chopper rotation angle detecting means attached to the chopper 3, 5 is a timing generation circuit, 6 is an external amplifier, 7 is an A / D converter, and 8 is a frame memory. Next, FIG. 9 is a configuration diagram of the two-dimensional pyroelectric infrared detection element 2. In the figure, 9 to 17 are effective pixels, 18 is an X-direction scanner, 19 is a Y-direction scanner, and 20 is a built-in amplifier connected to the X-direction scanner 18. Effective pixel 9
Is composed of a pyroelectric sensor 21 and a read switch 22, and the other effective pixels 10 to 17 also have the same structure as the effective pixel 9. The effective pixels 9 to 17 are two-dimensionally arranged to form a two-dimensional pyroelectric infrared detection element 2. Here, for the sake of simplification of description, a pixel having 3 × 3 pixels is shown. Next, the signals shown in FIGS. 8 and 9 will be described. 23 is an X-direction scanner drive signal, 24 is a Y-direction scanner drive signal, 25 is an element output signal, 26 is a chopper rotation angle signal, 27 is an A / D conversion timing signal, 28 is an external amplifier output signal, and 29 is A /
D converter output data, and 30 is image data.
【0003】次に動作について説明する。まずチョッパ
3を回転する。チョッパ3が”閉”の時にはチョッパ3
の放射するエネルギーが焦電センサ21に入射し、一
方、チョッパ3が”開”の時には赤外光学系1により集
光された被撮像物体の放射エネルギーが焦電センサ21
に入射する。これにより、各々の焦電センサ21には被
撮像物体の放射エネルギーに対応した温度変化がチョッ
パ3の開閉に同期して生じ、この温度変化に比例した振
幅を有する電圧が図10に示すようにチョッパ3の開閉
に同期して各々出力される。チョッパ回転角検出手段4
はチョッパ3の開閉状態を検出し、チョッパ回転信号2
6をタイミング発生回路5へ出力する。タイミング発生
回路5はチョッパ回転信号26をもとにX方向スキャナ
駆動信号23、Y方向スキャナ駆動信号24を2次元焦
電型赤外線検出素子2に出力する。2次元焦電型赤外線
検出素子2内では、まずY方向スキャナ19が1つの水
平ラインを指定し、指定した水平ライン内の複数の読出
スイッチ22を”オン”にする。次にX方向スキャナ1
8が指定した水平ライン内の複数の焦電センサ21の出
力電圧を素子出力信号25として内蔵アンプ20を介し
て順次出力する。次に外付アンプ6が素子出力信号25
を増幅し、外付アンプ出力信号28をA/D変換器7へ
出力する。A/D変換器7は外付アンプ出力信号28を
A/D変換タイミング信号27により指定されたタイミ
ングでA/D変換する。上記走査読出によるA/D変換
器出力データ29の出力タイミングの一例を図10に示
す。図10中、S9〜S17はそれぞれ有効画素9〜1
7に対応した出力である。上記のようにしてチョッパ3
が”閉”となる直前の焦電センサ21の出力をA/D変
換器出力データ29としてフレームメモリ8にいったん
記憶した後、所望のタイミングで画像データ30として
出力する。Next, the operation will be described. First, the chopper 3 is rotated. Chopper 3 when chopper 3 is "closed"
When the chopper 3 is "open", the radiant energy of the object to be imaged collected by the infrared optical system 1 is the pyroelectric sensor 21.
Incident on. As a result, a temperature change corresponding to the radiant energy of the object to be imaged occurs in each pyroelectric sensor 21 in synchronization with the opening and closing of the chopper 3, and a voltage having an amplitude proportional to this temperature change is generated as shown in FIG. Each is output in synchronization with the opening and closing of the chopper 3. Chopper rotation angle detection means 4
Detects the open / closed state of the chopper 3, and outputs the chopper rotation signal 2
6 is output to the timing generation circuit 5. The timing generation circuit 5 outputs an X-direction scanner drive signal 23 and a Y-direction scanner drive signal 24 to the two-dimensional pyroelectric infrared detection element 2 based on the chopper rotation signal 26. In the two-dimensional pyroelectric infrared detection element 2, the Y-direction scanner 19 first designates one horizontal line, and turns on the plurality of read switches 22 in the designated horizontal line. Next, X-direction scanner 1
The output voltages of the plurality of pyroelectric sensors 21 in the horizontal line designated by 8 are sequentially output as the element output signal 25 via the built-in amplifier 20. Next, the external amplifier 6 outputs the element output signal 25
Is amplified and the external amplifier output signal 28 is output to the A / D converter 7. The A / D converter 7 A / D converts the external amplifier output signal 28 at the timing designated by the A / D conversion timing signal 27. FIG. 10 shows an example of the output timing of the output data 29 of the A / D converter by the scanning reading. In FIG. 10, S9 to S17 are effective pixels 9 to 1 respectively.
This is an output corresponding to 7. Chopper 3 as above
The output of the pyroelectric sensor 21 immediately before being closed is temporarily stored in the frame memory 8 as A / D converter output data 29, and then output as image data 30 at a desired timing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の焦電型赤外撮像
装置は上記のように構成されているので、X方向スキャ
ナ、Y方向スキャナの走査スイッチングノイズが焦電セ
ンサの出力電圧に重畳し、画像のS/Nが低下するとい
う難点があった。Since the conventional pyroelectric infrared imaging device is constructed as described above, the scanning switching noise of the X-direction scanner and the Y-direction scanner is superposed on the output voltage of the pyroelectric sensor. However, there is a problem that the S / N of the image is lowered.
【0005】この発明は上記のような難点を解決するた
めになされたもので、X方向スキャナ及びY方向スキャ
ナの走査スイッチングノイズを低減し、S/Nの高い鮮
明な画像が得られる焦電型赤外線撮像装置を得ることを
目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a pyroelectric type which can reduce a scan switching noise of an X-direction scanner and a Y-direction scanner and can obtain a clear image with a high S / N. An object is to obtain an infrared imaging device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係わる焦電型
赤外撮像装置は、ライン状に配置したダミー画素を2次
元焦電型赤外線検出素子内に備え、さらに相殺データメ
モリと雑音相殺回路とをA/D変換器とフレームメモリ
との間に備えたものである。また、別の発明に係わる焦
電型赤外撮像装置は、ダミー画素と、上記ダミー画素の
走査読出を有効画素の走査読出を行うX方向スキャナに
同期して行うX方向ダミー画素スキャナと、上記X方向
スキャナと上記X方向ダミー画素スキャナの出力を入力
とする差動アンプとを2次元焦電型赤外線検出素子内に
備えたものである。また、さらに別の発明に係わる焦電
型赤外撮像装置は、2次元に配列したダミー画素と、上
記ダミー画素の走査読出を上記X方向スキャナと上記Y
方向スキャナにそれぞれ同期して行うX方向ダミー画素
スキャナとY方向ダミー画素スキャナと、上記X方向ス
キャナと上記X方向ダミー画素スキャナの出力を入力と
する差動アンプとを備えたものである。A pyroelectric infrared imaging device according to the present invention comprises dummy pixels arranged in a line in a two-dimensional pyroelectric infrared detection element, and further includes a canceling data memory and a noise canceling circuit. Are provided between the A / D converter and the frame memory. A pyroelectric infrared imaging device according to another invention includes a dummy pixel, an X-direction dummy pixel scanner for scanning and reading the dummy pixel in synchronization with an X-direction scanner for scanning and reading an effective pixel, and An X-direction scanner and a differential amplifier which receives the output of the X-direction dummy pixel scanner as an input are provided in a two-dimensional pyroelectric infrared detection element. A pyroelectric infrared imaging device according to still another aspect of the invention includes dummy pixels arranged two-dimensionally, and scanning and reading of the dummy pixels in the X-direction scanner and the Y-direction.
It is provided with an X-direction dummy pixel scanner and a Y-direction dummy pixel scanner which are respectively synchronized with the direction scanner, a differential amplifier which receives the outputs of the X-direction scanner and the X-direction dummy pixel scanner.
【0007】[0007]
【作用】この発明に係わる焦電型赤外撮像装置は、ダミ
ー画素が出力するX方向スキャナの走査スイッチングノ
イズを相殺データメモリに記憶し、雑音相殺回路におい
て有効画素の出力データから減算することにより、走査
スイッチングノイズを低減する。また、別の発明に係わ
る焦電型赤外撮像装置は、X方向ダミー画素スキャナと
X方向スキャナとがそれぞれダミー画素と有効画素とを
同期して走査し、ダミー画素が出力する走査スイッチン
グノイズを差動アンプにおいて有効画素の出力から減算
することにより雑音の相殺を行う。また、さらに別の発
明に係わる焦電型赤外撮像装置は、X方向ダミー画素ス
キャナ、Y方向ダミー画素スキャナが、それぞれX方向
スキャナ、Y方向スキャナと同期してダミー画素を走査
し、ダミー画素が出力する走査スイッチングノイズを差
動アンプにおいて有効画素の出力から減算することによ
り雑音の相殺を行う。In the pyroelectric infrared imaging device according to the present invention, the scanning switching noise of the X-direction scanner output by the dummy pixel is stored in the cancellation data memory, and is subtracted from the output data of the effective pixel in the noise cancellation circuit. , Reduce scan switching noise. Further, in a pyroelectric infrared imaging device according to another invention, an X-direction dummy pixel scanner and an X-direction scanner scan dummy pixels and effective pixels in synchronization with each other, and scan switching noise output from the dummy pixels is eliminated. Noise is canceled by subtracting from the output of the effective pixel in the differential amplifier. In a pyroelectric infrared imaging device according to yet another invention, an X-direction dummy pixel scanner and a Y-direction dummy pixel scanner scan dummy pixels in synchronization with the X-direction scanner and the Y-direction scanner, respectively. The noise is canceled by subtracting the scanning switching noise output from the effective pixel output in the differential amplifier.
【0008】[0008]
【実施例】実施例1.図1はこの発明による焦電型赤外
撮像装置の一実施例を示す構成図であり、図中1,3,
4,6,7,8,26は従来の実施例と同じものであ
る。31は赤外光学系の結像面に設置した2次元焦電型
赤外線検出素子、32はタイミング発生回路、33は相
殺データメモリ、34は雑音相殺回路である。相殺デー
タメモリ33、雑音相殺回路34は共にA/D変換器7
とフレームメモリ8との間に設置される。次に図2は2
次元焦電型赤外線検出素子31の構成図である。図中、
9〜17と18,20,21,22は従来の実施例と同
じものである。35,36、37はダミー画素であり、
それぞれダミー焦電センサ38と読出スイッチ39とか
ら構成される。ダミー焦電センサ38は一例として金属
膜の蒸着等により入射する赤外線に対して遮蔽されてい
る。40はY方向スキャナであり、従来のY方向スキャ
ナと比較してダミー画素の分だけ走査ライン数が増加し
ている。次に図1、図2中に示した信号について説明す
る。41はX方向スキャナ駆動信号、42はY方向スキ
ャナ駆動信号、43は素子出力信号、44は外付アンプ
出力信号、45はA/D変換タイミング信号、46、4
7は相殺雑音データ、48は相殺前画像データ、49、
50は相殺後画像データである。EXAMPLES Example 1. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a pyroelectric infrared imaging device according to the present invention.
4, 6, 7, 8 and 26 are the same as those in the conventional embodiment. Reference numeral 31 is a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element installed on the image plane of the infrared optical system, 32 is a timing generating circuit, 33 is a canceling data memory, and 34 is a noise canceling circuit. The cancellation data memory 33 and the noise cancellation circuit 34 are both the A / D converter 7
And the frame memory 8. Next, in FIG.
It is a block diagram of the three-dimensional pyroelectric infrared detection element 31. In the figure,
9 to 17 and 18, 20, 21, and 22 are the same as those in the conventional embodiment. 35, 36 and 37 are dummy pixels,
Each is composed of a dummy pyroelectric sensor 38 and a read switch 39. The dummy pyroelectric sensor 38 is shielded from incident infrared rays by, for example, vapor deposition of a metal film. Reference numeral 40 denotes a Y-direction scanner in which the number of scanning lines is increased by the number of dummy pixels as compared with the conventional Y-direction scanner. Next, the signals shown in FIGS. 1 and 2 will be described. 41 is an X-direction scanner drive signal, 42 is a Y-direction scanner drive signal, 43 is an element output signal, 44 is an external amplifier output signal, 45 is an A / D conversion timing signal, 46, 4
7 is offset noise data, 48 is image data before offset, 49,
Reference numeral 50 is post-offset image data.
【0009】次にこの発明による焦電型赤外撮像装置の
動作について説明する。チョッパ3を回転するとタイミ
ング発生回路32は従来と同様にチョッパ回転角信号2
6をもとにX方向スキャナ駆動信号41、Y方向スキャ
ナ駆動信号42を発生し、X方向スキャナ18、Y方向
スキャナ40に送り、ダミー画素35、36、37及び
有効画素9〜17の出力電圧を内蔵アンプ20を介して
素子出力43として順次出力し、外付アンプ6で増幅の
後、A/D変換器7でA/D変換する。このとき、2次
元焦電型赤外線検出素子31の有効画素9〜17内の各
焦電センサ21はチョッパ3の開閉に同期して従来の実
施例と同様に電圧を出力し、これにはX方向スキャナ1
8の走査スイッチングノイズが重畳する。一方、ダミー
画素35,36,37内の各ダミー焦電センサ38の出
力電圧はX方向スキャナ18の走査スイッチングノイズ
のみとなる。図3はチョッパ回転角信号26、焦電セン
サ21の出力電圧、相殺雑音データ46、相殺前画像デ
ータ48、相殺後画像データ49のタイミング関係を示
す図であり、図中、D35,D36,D37はそれぞれ
ダミー画素35,36,37の出力、S9〜S17はそ
れぞれ有効画素9〜17の出力である。上記D35,D
36,D37は雑音データ46として相殺データメモリ
33に転送され、記憶される。一方、S9〜S17は相
殺前画像データ48として雑音相殺回路34に転送さ
れ、雑音相殺回路34は相殺データメモリ33からの雑
音データ47をもとに雑音の相殺を行い、相殺後画像デ
ータ49を図3に示す順序で出力する。Next, the operation of the pyroelectric infrared imaging device according to the present invention will be described. When the chopper 3 is rotated, the timing generator 32 causes the chopper rotation angle signal 2 to be generated as in the conventional case.
6, an X-direction scanner drive signal 41 and a Y-direction scanner drive signal 42 are generated and sent to the X-direction scanner 18 and the Y-direction scanner 40, and output voltages of the dummy pixels 35, 36, 37 and effective pixels 9 to 17 are generated. Are sequentially output as the element output 43 through the built-in amplifier 20, amplified by the external amplifier 6, and then A / D converted by the A / D converter 7. At this time, each of the pyroelectric sensors 21 in the effective pixels 9 to 17 of the two-dimensional pyroelectric infrared detection element 31 outputs a voltage in synchronization with the opening and closing of the chopper 3 in the same manner as in the conventional embodiment. Directional scanner 1
8 scanning switching noises are superimposed. On the other hand, the output voltage of each dummy pyroelectric sensor 38 in the dummy pixels 35, 36, 37 is only the scanning switching noise of the X-direction scanner 18. FIG. 3 is a diagram showing the timing relationship among the chopper rotation angle signal 26, the output voltage of the pyroelectric sensor 21, the cancellation noise data 46, the pre-cancellation image data 48, and the post-cancellation image data 49. In the figure, D35, D36, D37. Are outputs of the dummy pixels 35, 36 and 37, respectively, and S9 to S17 are outputs of the effective pixels 9 to 17, respectively. Above D35, D
36 and D37 are transferred to the offset data memory 33 as noise data 46 and stored therein. On the other hand, S9 to S17 are transferred as the pre-cancellation image data 48 to the noise cancellation circuit 34, and the noise cancellation circuit 34 performs noise cancellation based on the noise data 47 from the cancellation data memory 33, and outputs the post-cancellation image data 49. Output in the order shown in FIG.
【0010】次に相殺後画像データ49をフレームメモ
リ8に記憶し、所望の表示タイミングで相殺後画像デー
タ50として出力する。Next, the offset image data 49 is stored in the frame memory 8 and output as the offset image data 50 at a desired display timing.
【0011】実施例2.図4はこの発明の別の実施例に
よる焦電型赤外撮像装置を構成する2次元焦電型赤外線
検出素子の構成を示す図である。図中、9〜19、およ
び23、24は従来の実施例と同じものである。51、
52、53はダミー画素であり、これらはそれぞれダミ
ー焦電センサ54、読出スイッチ55から構成される。
読出スイッチ55のゲートは電源端子56に接続され、
常に”オン”状態に固定されている。ダミー焦電センサ
54は実施例1と同様に入射赤外線に対して遮蔽されて
いる。57はダミー画素51,52,53を走査するX
方向ダミー画素スキャナ、58はX方向スキャナ18と
X方向ダミー画素スキャナ57の出力を入力とする差動
アンプである。59は差動アンプ58から出力される素
子出力である。焦電型赤外撮像装置としての構成は図8
に示す従来の実施例と同じである。Embodiment 2. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element constituting a pyroelectric infrared imaging device according to another embodiment of the present invention. In the figure, 9 to 19 and 23 and 24 are the same as those in the conventional example. 51,
Reference numerals 52 and 53 denote dummy pixels, each of which includes a dummy pyroelectric sensor 54 and a read switch 55.
The gate of the read switch 55 is connected to the power supply terminal 56,
It is always fixed in the "on" state. Like the first embodiment, the dummy pyroelectric sensor 54 is shielded from the incident infrared rays. 57 is an X for scanning the dummy pixels 51, 52, 53
The directional dummy pixel scanner 58 is a differential amplifier which receives the outputs of the X-direction scanner 18 and the X-direction dummy pixel scanner 57 as inputs. Reference numeral 59 is an element output output from the differential amplifier 58. The configuration of the pyroelectric infrared imaging device is shown in FIG.
This is the same as the conventional example shown in FIG.
【0012】次に動作について説明する。チョッパ3の
開閉による有効画素9〜17の動作、X方向スキャナ1
8及びY方向スキャナ19の動作は従来の実施例と同じ
であり、X方向スキャナ18は被撮像物体からの放射赤
外線のエネルギーによる出力に走査スイッチングノイズ
が重畳した信号を出力する。一方、ダミー焦電センサ5
4には実施例1と同様に赤外線は入射せず、読出スイッ
チ55は常に”オン”であるため、X方向ダミー画素ス
キャナ57は走査スイッチングノイズのみを出力する。
差動アンプ58はX方向ダミー画素スキャナ57の出力
とX方向スキャナ18の出力との差分を素子出力59と
して出力する。図5は素子出力59の内容と出力順序を
示す図であり、図中、S9〜S17はそれぞれ有効画素
9〜17の出力、D51,D52,D53はそれぞれダ
ミー画素51,52,53の出力である。X方向ダミー
画素スキャナ57はX方向スキャナ18と同期して動作
するため、両者の走査スイッチングノイズも同期し、差
動アンプ58において相殺される。Next, the operation will be described. Operation of the effective pixels 9 to 17 by opening and closing the chopper 3, X-direction scanner 1
The operations of the 8 and Y-direction scanners 19 are the same as those in the conventional embodiment, and the X-direction scanner 18 outputs a signal in which scanning switching noise is superimposed on the output due to the energy of the radiated infrared light from the imaged object. On the other hand, the dummy pyroelectric sensor 5
As in the first embodiment, infrared rays do not enter 4 and the read switch 55 is always "on". Therefore, the X-direction dummy pixel scanner 57 outputs only scan switching noise.
The differential amplifier 58 outputs the difference between the output of the X-direction dummy pixel scanner 57 and the output of the X-direction scanner 18 as an element output 59. FIG. 5 is a diagram showing the contents and output order of the element output 59. In the figure, S9 to S17 are outputs of the effective pixels 9 to 17, and D51, D52, and D53 are outputs of the dummy pixels 51, 52, and 53, respectively. is there. Since the X-direction dummy pixel scanner 57 operates in synchronization with the X-direction scanner 18, the scanning switching noise of both is also synchronized and canceled by the differential amplifier 58.
【0013】実施例3.図6は更に別の実施例による焦
電型赤外撮像装置を構成する2次元焦電型赤外線検出素
子の構成を示す図である。図中、9〜19,23,2
4,58は従来の実施例と同じものである。60〜68
は有効画素と幾何的に同一に配列したダミー画素であ
り、それぞれの構成は実施例1のダミー画素35と同じ
ものである。69はX方向ダミー画素スキャナ、70は
Y方向ダミー画素スキャナであり、それぞれX方向スキ
ャナ18、Y方向スキャナ19と同じX方向スキャナ駆
動信号23、Y方向スキャナ駆動信号24が印加され
る。58はX方向スキャナ18とX方向ダミー画素スキ
ャナ69の出力を入力とする差動アンプである。71は
差動アンプ58から出力される素子出力である。焦電型
赤外撮像装置としての構成は図8に示す従来の実施例と
同じである。Embodiment 3. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element constituting a pyroelectric infrared imaging device according to another embodiment. In the figure, 9 to 19, 23, 2
Reference numerals 4 and 58 are the same as those in the conventional embodiment. 60-68
Are dummy pixels arranged geometrically the same as the effective pixels, and the respective configurations are the same as the dummy pixels 35 of the first embodiment. Reference numeral 69 is an X-direction dummy pixel scanner, and reference numeral 70 is a Y-direction dummy pixel scanner, to which the same X-direction scanner drive signal 23 and Y-direction scanner drive signal 24 as those of the X-direction scanner 18 and the Y-direction scanner 19 are applied, respectively. Reference numeral 58 is a differential amplifier that receives the outputs of the X-direction scanner 18 and the X-direction dummy pixel scanner 69 as inputs. Reference numeral 71 is an element output output from the differential amplifier 58. The structure of the pyroelectric infrared imaging device is the same as that of the conventional embodiment shown in FIG.
【0014】つぎに動作について説明する。チョッパ3
の開閉による有効画素9〜17の動作、X方向スキャナ
18、Y方向スキャナ19の動作は従来の実施例と同じ
であり、X方向スキャナ18は被撮像物体からの放射赤
外線のエネルギーによる出力に走査スイッチングノイズ
が重畳した信号を出力する。一方、ダミー画素60〜6
8には実施例1と同様に赤外線は入射せず、X方向ダミ
ー画素スキャナ69はX方向ダミー画素スキャナ69と
Y方向ダミー画素スキャナ70の走査スイッチングノイ
ズが重畳した走査スイッチングノイズを出力する。差動
アンプ58はX方向スキャナ18の出力とX方向ダミー
画素スキャナ69の出力との差分を素子出力71として
出力する。図7は素子出力71の内容と出力順序を示す
図であり、図中、S9〜S17はそれぞれ有効画素9〜
17の出力、D60〜D68はそれぞれダミー画素60
〜68の出力である。X方向ダミー画素スキャナ69、
Y方向ダミー画素スキャナ70はそれぞれX方向スキャ
ナ18、Y方向スキャナ19と同期して動作するため、
X方向スキャナ18から出力される走査スイッチングノ
イズとX方向ダミー画素スキャナ69から出力される走
査スイッチングノイズとは同期し、差動アンプ58にお
いて相殺される。Next, the operation will be described. Chopper 3
The operations of the effective pixels 9 to 17 and the operations of the X-direction scanner 18 and the Y-direction scanner 19 by opening and closing are the same as those of the conventional embodiment. It outputs a signal on which switching noise is superimposed. On the other hand, the dummy pixels 60 to 6
Infrared rays do not enter 8 as in the first embodiment, and the X-direction dummy pixel scanner 69 outputs scanning switching noise in which the scanning switching noises of the X-direction dummy pixel scanner 69 and the Y-direction dummy pixel scanner 70 are superimposed. The differential amplifier 58 outputs the difference between the output of the X-direction scanner 18 and the output of the X-direction dummy pixel scanner 69 as an element output 71. FIG. 7 is a diagram showing the contents and output order of the element output 71. In the figure, S9 to S17 are the effective pixels 9 to
17 is the output of Dummy pixel D60 to D68
~ 68 outputs. X-direction dummy pixel scanner 69,
Since the Y-direction dummy pixel scanner 70 operates in synchronization with the X-direction scanner 18 and the Y-direction scanner 19, respectively.
The scanning switching noise output from the X-direction scanner 18 and the scanning switching noise output from the X-direction dummy pixel scanner 69 are synchronized and canceled by the differential amplifier 58.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、X方
向スキャナの走査スイッチングノイズが相殺され、S/
Nの高い鮮明な画像が得られる効果がある。また、別の
発明によれば、相殺データメモリと雑音相殺回路を省略
できるため、装置を大型化することなくX方向スキャナ
の走査スイッチングノイズを相殺でき、S/Nの高い鮮
明な画像が得られる効果がある。また、さらに別の発明
によれば、装置を大型化することなくX方向スキャナと
Y方向スキャナの走査スイッチングノイズが共に相殺で
き、S/Nの高い鮮明な画像が得られる効果がある。As described above, according to the present invention, the scanning switching noise of the X-direction scanner is canceled and S / S is reduced.
There is an effect that a clear image with high N can be obtained. Further, according to another invention, since the canceling data memory and the noise canceling circuit can be omitted, the scan switching noise of the X-direction scanner can be canceled without increasing the size of the apparatus, and a clear image with high S / N can be obtained. effective. Further, according to still another aspect of the invention, the scanning switching noises of the X-direction scanner and the Y-direction scanner can be canceled out without enlarging the apparatus, and a clear image with high S / N can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】この発明による焦電型赤外撮像装置の一実施例
の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a pyroelectric infrared imaging device according to the present invention.
【図2】この発明による焦電型赤外撮像装置の2次元焦
電型赤外線検出素子の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element of the pyroelectric infrared imaging device according to the present invention.
【図3】この発明による焦電型赤外撮像装置の動作の一
例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the operation of the pyroelectric infrared imaging device according to the present invention.
【図4】この発明の別の実施例による焦電型赤外撮像装
置の2次元焦電型赤外線検出素子の構成を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element of a pyroelectric infrared imaging device according to another embodiment of the present invention.
【図5】この発明の別の実施例による焦電型赤外撮像装
置の2次元焦電型赤外線検出素子の素子出力の内容と順
序を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the contents and order of element outputs of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element of a pyroelectric infrared imaging device according to another embodiment of the present invention.
【図6】さらに別の実施例による焦電型赤外撮像装置の
2次元焦電型赤外線検出素子の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element of a pyroelectric infrared imaging device according to still another embodiment.
【図7】さらに別の実施例による焦電型赤外撮像装置の
2次元焦電型赤外線検出素子の素子出力の内容と順序を
説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the content and order of element outputs of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element of a pyroelectric infrared imaging device according to yet another embodiment.
【図8】従来の焦電型赤外撮像装置の一実施例の構成を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an example of a conventional pyroelectric infrared imaging device.
【図9】従来の焦電型赤外撮像装置の2次元焦電型赤外
線検出素子の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a two-dimensional pyroelectric infrared detection element of a conventional pyroelectric infrared imaging device.
【図10】従来の焦電型赤外撮像装置の動作を説明する
図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of a conventional pyroelectric infrared imaging device.
1 赤外光学系 3 チョッパ 4 チョッパ回転角検出手段 6 外付アンプ 7 A/D変換器 8 フレームメモリ 9 有効画素 10 有効画素 11 有効画素 12 有効画素 13 有効画素 14 有効画素 15 有効画素 16 有効画素 17 有効画素 18 X方向スキャナ 19 Y方向スキャナ 31 2次元焦電型赤外線検出素子 32 タイミング発生回路 33 相殺データメモリ 34 雑音相殺回路 35 ダミー画素 36 ダミー画素 37 ダミー画素 40 Y方向スキャナ 51 ダミー画素 52 ダミー画素 53 ダミー画素 57 X方向ダミー画素スキャナ 58 差動アンプ 60 ダミー画素 61 ダミー画素 62 ダミー画素 63 ダミー画素 64 ダミー画素 65 ダミー画素 66 ダミー画素 67 ダミー画素 68 ダミー画素 69 X方向ダミー画素スキャナ 70 X方向ダミー画素スキャナ 1 Infrared Optical System 3 Chopper 4 Chopper Rotation Angle Detection Means 6 External Amplifier 7 A / D Converter 8 Frame Memory 9 Effective Pixel 10 Effective Pixel 11 Effective Pixel 12 Effective Pixel 13 Effective Pixel 14 Effective Pixel 15 Effective Pixel 16 Effective Pixel 17 Effective Pixels 18 X-Direction Scanner 19 Y-Direction Scanner 31 Two-Dimensional Pyroelectric Infrared Detector 32 Timing Generation Circuit 33 Offset Data Memory 34 Noise Cancellation Circuit 35 Dummy Pixel 36 Dummy Pixel 37 Dummy Pixel 40 Y-Direction Scanner 51 Dummy Pixel 52 Dummy Pixel 53 Dummy pixel 57 X direction dummy pixel scanner 58 Differential amplifier 60 Dummy pixel 61 Dummy pixel 62 Dummy pixel 63 Dummy pixel 64 Dummy pixel 65 Dummy pixel 66 Dummy pixel 67 Dummy pixel 68 Dummy pixel 69 X direction dummy pixel scan NA 70 X direction dummy pixel scanner
Claims (3)
上に設置された2次元焦電型赤外線検出素子と、上記赤
外光学系と上記2次元焦電型赤外線検出素子との間に配
置したチョッパと、上記チョッパに附属したチョッパ回
転角検出手段と、上記2次元焦電型赤外線検出素子の出
力を増幅する外付アンプと、上記外付アンプの出力をA
/D変換するA/D変換器と、上記チョッパ回転角検出
手段の出力をもとに上記2次元焦電型赤外線検出素子の
走査読出のタイミングと上記A/D変換器の変換タイミ
ングを発生するタイミング発生回路と、上記A/D変換
器の出力データを記憶する相殺データメモリと、上記A
/D変換器の出力データから上記相殺データメモリの記
憶データを減算する雑音相殺回路と、上記雑音相殺回路
の出力を記憶するフレームメモリとを備え、さらに上記
2次元焦電型赤外線検出素子は2次元に配列した有効画
素と、ライン状に配置したダミー画素と、上記有効画素
とダミー画素の走査読出を行うX方向スキャナとY方向
スキャナとを備えたことを特徴とする焦電型赤外撮像装
置。1. An infrared optical system, a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element installed on an image plane of the infrared optical system, the infrared optical system and the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element. A chopper disposed between the chopper, a chopper rotation angle detecting means attached to the chopper, an external amplifier for amplifying the output of the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element, and an output of the external amplifier by A
Based on the outputs of the A / D converter for A / D conversion and the chopper rotation angle detecting means, the timing of scanning and reading of the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element and the conversion timing of the A / D converter are generated. A timing generation circuit, a cancellation data memory for storing output data of the A / D converter,
The noise canceling circuit for subtracting the stored data of the canceling data memory from the output data of the D / D converter and the frame memory for storing the output of the noise canceling circuit are provided, and the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element is Pyroelectric infrared imaging comprising: effective pixels arranged in a dimension; dummy pixels arranged in a line; and an X-direction scanner and a Y-direction scanner for scanning and reading the effective pixels and dummy pixels. apparatus.
上に設置された2次元焦電型赤外線検出素子と、上記赤
外光学系と上記2次元焦電型赤外線検出素子との間に配
置したチョッパと、上記チョッパに附属したチョッパ回
転角検出手段と、上記2次元焦電型赤外線検出素子の出
力を増幅する外付アンプと、上記外付アンプの出力をA
/D変換するA/D変換器と、上記チョッパ回転角検出
手段の出力をもとに上記2次元焦電型赤外線検出素子の
走査読出のタイミングと上記A/D変換器の変換タイミ
ングを発生するタイミング発生回路と、上記A/D変換
器の出力を記憶するフレームメモリとを備え、さらに上
記2次元焦電型赤外線検出素子は2次元に配列した有効
画素と、上記有効画素の走査読出を行うX方向スキャナ
とY方向スキャナと、ライン状に配置したダミー画素
と、上記ダミー画素の走査読出を上記X方向スキャナに
同期して行うX方向ダミー画素スキャナと、上記X方向
スキャナとX方向ダミー画素スキャナの出力を入力とす
る差動アンプとを備えたことを特徴とする焦電型赤外撮
像装置。2. An infrared optical system, a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element installed on an image plane of the infrared optical system, the infrared optical system and the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element. A chopper disposed between the chopper, a chopper rotation angle detecting means attached to the chopper, an external amplifier for amplifying the output of the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element, and an output of the external amplifier by A
Based on the outputs of the A / D converter for A / D conversion and the chopper rotation angle detecting means, the timing of scanning and reading of the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element and the conversion timing of the A / D converter are generated. The two-dimensional pyroelectric infrared detection element includes a timing generation circuit and a frame memory for storing the output of the A / D converter, and the two-dimensional pyroelectric infrared detection element scans and reads out the effective pixels and the effective pixels. X-direction scanner, Y-direction scanner, dummy pixels arranged in a line, X-direction dummy pixel scanner for scanning and reading the dummy pixels in synchronization with the X-direction scanner, X-direction scanner and X-direction dummy pixel A pyroelectric infrared imaging device comprising: a differential amplifier that receives an output of a scanner.
上に設置された2次元焦電型赤外線検出素子と、上記赤
外光学系と上記2次元焦電型赤外線検出素子との間に配
置したチョッパと、上記チョッパに附属したチョッパ回
転角検出手段と、上記2次元焦電型赤外線検出素子の出
力を増幅する外付アンプと、上記外付アンプの出力をA
/D変換するA/D変換器と、上記チョッパ回転角検出
手段の出力をもとに上記2次元焦電型赤外線検出素子の
走査読出のタイミングと上記A/D変換器の変換タイミ
ングを発生するタイミング発生回路と、上記A/D変換
器の出力を記憶するフレームメモリとを備え、さらに上
記2次元焦電型赤外線検出素子は2次元に配列した有効
画素と、上記有効画素の走査読出を行うX方向スキャナ
とY方向スキャナと、2次元に配列したダミー画素と、
上記ダミー画素の走査読出を上記X方向スキャナと上記
Y方向スキャナにそれぞれ同期して行うX方向ダミー画
素スキャナとY方向ダミー画素スキャナと、上記X方向
スキャナと上記X方向ダミー画素スキャナの出力を入力
とする差動アンプとを備えたことを特徴とする焦電型赤
外撮像装置。3. An infrared optical system, a two-dimensional pyroelectric infrared detecting element installed on an image plane of the infrared optical system, the infrared optical system and the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element. A chopper disposed between the chopper, a chopper rotation angle detecting means attached to the chopper, an external amplifier for amplifying the output of the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element, and an output of the external amplifier by A
Based on the outputs of the A / D converter for A / D conversion and the chopper rotation angle detecting means, the timing of scanning and reading of the two-dimensional pyroelectric infrared detecting element and the conversion timing of the A / D converter are generated. The two-dimensional pyroelectric infrared detection element includes a timing generation circuit and a frame memory for storing the output of the A / D converter, and the two-dimensional pyroelectric infrared detection element scans and reads out the effective pixels and the effective pixels. X-direction scanner, Y-direction scanner, two-dimensional array of dummy pixels,
Input the outputs of the X-direction dummy pixel scanner, the Y-direction dummy pixel scanner, the X-direction scanner, and the X-direction dummy pixel scanner, which perform scanning reading of the dummy pixels in synchronization with the X-direction scanner and the Y-direction scanner, respectively. A pyroelectric infrared imaging device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5231439A JPH0787399A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Pyrolectric infrared image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5231439A JPH0787399A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Pyrolectric infrared image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0787399A true JPH0787399A (en) | 1995-03-31 |
Family
ID=16923565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5231439A Pending JPH0787399A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Pyrolectric infrared image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0787399A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009168497A (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Optex Co Ltd | Photoelectric sensor |
US7569820B2 (en) * | 2004-09-24 | 2009-08-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Infrared sensor and method of driving thereof |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5231439A patent/JPH0787399A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7569820B2 (en) * | 2004-09-24 | 2009-08-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Infrared sensor and method of driving thereof |
JP2009168497A (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Optex Co Ltd | Photoelectric sensor |
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