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KR102041234B1 - Bolometer thermogram apparatus and method for correcting process variation per pixel - Google Patents

Bolometer thermogram apparatus and method for correcting process variation per pixel Download PDF

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KR102041234B1
KR102041234B1 KR1020180086522A KR20180086522A KR102041234B1 KR 102041234 B1 KR102041234 B1 KR 102041234B1 KR 1020180086522 A KR1020180086522 A KR 1020180086522A KR 20180086522 A KR20180086522 A KR 20180086522A KR 102041234 B1 KR102041234 B1 KR 102041234B1
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KR
South Korea
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pixel
unit pixel
bolometer
unit
mode
Prior art date
Application number
KR1020180086522A
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Korean (ko)
Inventor
박재현
이경일
이대성
홍성민
Original Assignee
전자부품연구원
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Publication date
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Abstract

Disclosed in the present invention are a bolometer thermal imaging apparatus and method for correcting pixel-by-pixel process deviations. According to the present invention, the bolometer thermal imaging apparatus comprises: a pixel array consisting of a two-dimensional array of unit pixels in which a bolometer which senses thermal information of a subject and a reference resistance, which is a reference for correction, are connected in series with a pixel bias voltage; and a control unit for controlling a first mode for correcting a process deviation of a corresponding unit pixel by using a division voltage of a pixel bias voltage of a selected unit pixel in a unit pixel array, and a second mode for sensing thermal image information of the subject by using the unit pixel having the process deviation corrected in the unit pixel array.

Description

화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치 및 방법{Bolometer thermogram apparatus and method for correcting process variation per pixel}Bolometer thermogram apparatus and method for correcting process variation per pixel

본 발명은 열화상 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 볼로미터를 이용한 열화상 장치의 각 화소별 공정편차를 보정하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal imager, and more particularly, to a bolometer thermal imager and method for correcting a process deviation for each pixel for correcting a process deviation for each pixel of a thermal imager using a bolometer.

일반적으로, 볼로미터(bolometer) 열화상 카메라의 제조공정 상에서 발생하는 화소별 볼로미터 소자의 저항 편차를 보정하는 때, 기본적인 화소의 구성은 실제 피사체의 열을 감지하는 실효(active) 볼로미터와 이와 동일한 저항값을 가지지만 피사체의 열이 차단된 형태의 기준(reference) 볼로미터를 직렬로 연결시키고, 보정용 저항 어레이와 이들 저항의 선택할 수 있는 MOS 스위치들을 연결하는 형태이다.In general, when correcting a resistance variation of a bolometer element for each pixel generated in a manufacturing process of a bolometer thermal imaging camera, the basic pixel configuration is the same resistance value as an active bolometer for detecting heat of a real subject. Although the reference bolometer is connected in series with the heat of the subject blocked, and the array of correction resistors and the selectable MOS switches of these resistors are connected.

또한 이에 대한 동작원리는 피사체 열원이 완전히 차단된(dark) 상태에서 실효 볼로미터와 기준 볼로미터의 저항값이 완전히 동일하면 리드아웃(readout) 회로의 적분기(column integrator) 출력이 특정값으로 고정된다. 하지만 두 볼로미터 저항값에 편차가 발생하면 이에 비례하여 적분기 출력이 특정값에서 충전 또는 방전이 된다. 따라서, 기존에는 이러한 적분기 출력에 대한 특정값을 읽음으로써 볼로미터의 공정편차에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 여기서, 각 화소들의 공정편차에 대한 정보는 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC)를 통해 프레임 메모리(frame memory)에 저장된다. In addition, the operation principle for this is that when the resistance value of the effective bolometer and the reference bolometer is completely the same while the subject heat source is completely dark, the integrator output of the readout circuit is fixed to a specific value. However, if there is a deviation in the two bolometer resistances, the integrator output will charge or discharge at a specific value in proportion. Therefore, in the past, information on the process deviation of the bolometer was obtained by reading a specific value of the integrator output. Here, the information on the process deviation of each pixel is stored in the frame memory through an analog-to-digital converter (ADC).

즉, 기존 기술은 모든 화소에 대해 적분기 출력이 특정값으로 고정되도록 프레임 메모리에 저장된 화소별 편차 정보를 이용하여 각 화소의 MOS 스위치들을 제어하고, 보정용 저항값을 조절한다. 이렇게 화소별로 볼로미터의 저항값에 대한 편차를 보정한 후, 피사체의 열을 각 화소의 실효 볼로미터가 감지하도록 하면 원하는 열화상을 얻을 수 있게 된다.That is, the conventional technology controls the MOS switches of each pixel and adjusts the correction resistance value by using the deviation information for each pixel stored in the frame memory so that the integrator output is fixed to a specific value for all pixels. After correcting the deviation of the resistance of the bolometer for each pixel, if the effective bolometer of each pixel to sense the column of the subject it is possible to obtain a desired thermal image.

하지만 기존 기술의 경우, 보정용 저항 어레이들을 선택하기 위한 MOS 스위치들이 모두 ON 저항(RSD_ON) 편차를 가지게 되고, 이것들이 보정용 저항들에 다시 각각 병렬로 연결됨으로써 원하는 보정값을 정확히 얻기 힘들다. 또한 불연속적인 저항값들을 조합하여 원하는 보정에 대한 저항값을 만든데 있어서 그 해상도에도 한계점을 가진다.However, in the conventional technology, all of the MOS switches for selecting correction resistor arrays have ON resistance (RSD_ON) deviation, and these are connected to the correction resistors in parallel again, so that it is difficult to obtain the desired correction value accurately. In addition, there is a limit to the resolution of combining discontinuous resistance values to create a resistance value for a desired correction.

그러므로, 전술된 문제점들을 해결할 수 있는 화소별 볼로미터의 공정편차를 보정하는 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method of correcting the process deviation of the bolometer for each pixel that can solve the above problems.

한국등록특허공보 제10-1806860호(2017.12.04.)Korea Patent Publication No. 10-1806860 (2017.12.04.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조공정 상에서 발생하는 각 화소별 볼로미터 저항값 편차를 화소 또는 리드아웃 회로를 이용하여 보정하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bolometer thermal imager and a method for correcting a pixel-specific process deviation for correcting a deviation of a bolometer resistance value for each pixel generated in a manufacturing process using a pixel or a readout circuit. .

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치는 피사체의 열 정보를 감지하는 볼로미터(bolometer)와 보정의 기준이 되는 기준저항이 화소 바이어스 전압에 직렬 연결된 단위 화소(unit pixel)가 2차원 배열로 이루어진 단위 화소 어레이(pixel array) 및 상기 단위 화소 어레이 중 선택된 단위 화소의 출력전압인 화소 바이어스 전압의 분배 전압을 이용하여 해당 단위 화소의 공정편차가 보정되도록 하는 제1 모드 및 상기 단위 화소 어레이 중 공정편차가 보정된 단위 화소를 이용하여 상기 피사체의 열화상 정보를 감지하는 제2 모드를 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a bolometer thermal imager for correcting the process deviation of each pixel according to the present invention is a unit in which a bolometer for detecting thermal information of a subject and a reference resistance, which is a reference for correction, are connected in series with a pixel bias voltage. The process deviation of the unit pixel is corrected by using a unit pixel array having a two-dimensional array of pixels and a division voltage of a pixel bias voltage which is an output voltage of a selected unit pixel among the unit pixel arrays. And a controller configured to control a second mode of detecting thermal image information of the subject using a unit pixel in which a process deviation is corrected among the first mode and the unit pixel array.

또한 상기 제어부는, 상기 단위 화소 어레이의 모든 단위 화소에 대해 상기 제1 모드가 수행된 다음 상기 제2 모드가 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may control the second mode to be performed after the first mode is performed on all the unit pixels of the unit pixel array.

또한 상기 제어부는, 상기 제1 모드가 수행되면 상기 선택된 단위 화소의 공정편차 보정 정보인 출력전압과 기준전압의 차이값을 오피엠프(OP-AMP)를 이용한 증폭단을 통해 증폭하고, 상기 증폭단의 출력전압을 피드백 루프(feedback loop)를 이용하여 해당 단위 화소의 화소 바이어스 전압으로 연결시켜 단위 화소의 출력전압과 기준전압이 동일하게 되도록 단위 화소의 바이어어스 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.When the first mode is performed, the controller amplifies a difference value between the output voltage and the reference voltage, which is process deviation correction information of the selected unit pixel, through an amplifier stage using an OP-AMP, and outputs the amplifier stage. The bias voltage of the unit pixel is controlled by connecting the voltage to the pixel bias voltage of the unit pixel using a feedback loop so that the output voltage of the unit pixel and the reference voltage are the same.

또한 상기 제어부는, 상기 공정편차 보정 정보인 증폭단의 출력전압을 디지털 값으로 변환하고, 상기 변환된 공정편차 보정 정보를 단위 화소별로 저장되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit may convert the output voltage of the amplifying stage, which is the process deviation correction information, into a digital value, and control the stored process deviation correction information to be stored for each unit pixel.

또한 상기 제어부는, 상기 제2 모드가 수행되면 상기 제1 모드의 피드백 루프를 끊고, 다른 피드백 루프를 이용하여 상기 각 단위 화소별로 저장된 공정편차 보정 정보를 아날로그 값으로 변환하고, 상기 변환된 공정편차 보정 정보를 해당하는 단위 화소의 화소 바이어스 전압에 연결시켜 단위 화소의 공정편차가 보정된 상태에서 열화상 정보를 감지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.When the second mode is performed, the controller breaks the feedback loop of the first mode, converts the process deviation correction information stored for each unit pixel into an analog value using another feedback loop, and converts the converted process deviation. The correction information may be connected to the pixel bias voltage of the corresponding unit pixel to control sensing of the thermal image information in a state in which the process deviation of the unit pixel is corrected.

또한 상기 제어부는, 단위 화소의 공정편차에 대한 보정이 완료되면 열화상 정보에 의해 볼로미터의 저항값이 변하면서 발생되는 단위 화소의 출력전압에 대한 변화를 영상 신호처리하는 것을 특징으로 한다.The controller may be further configured to perform image signal processing on a change in the output voltage of the unit pixel generated when the resistance value of the bolometer is changed by the thermal image information when the correction of the process deviation of the unit pixel is completed.

또한 상기 제어부는, 상기 출력전압에 대한 변화가 잡음 면역성(noise immunity)을 가지도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may control the change of the output voltage to have noise immunity.

또한 상기 제어부는, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드의 모드 전환을 스위칭 제어로 수행하는 것을 특징으로 한다.The controller may perform mode switching of the first mode and the second mode through switching control.

또한 상기 제어부는, 상기 피사체의 열이 차단된 상태에서 상기 제1 모드를 수행하고, 상기 피사체의 열이 감지되는 상태에서 상기 제2 모드를 수행하는 것을 특징으로 한다.The controller may perform the first mode in a state where the heat of the subject is blocked, and perform the second mode in a state where the heat of the subject is detected.

본 발명에 따른 화소별 공정편차를 보정하는 방법은 피사체의 열 정보를 감지하는 볼로미터와 보정의 기준이 되는 기준저항이 화소 바이어스 전압에 직렬 연결된 단위 화소가 2차원 배열로 이루어진 단위 화소 어레이를 포함하는 볼로미터 열화상 장치가 상기 단위 화소 어레이 중 선택된 단위 화소의 출력전압인 화소 바이어스 전압의 분배 전압을 이용하여 해당 단위 화소의 공정편차가 보정되도록 제어하는 단계 및 상기 볼로미터 열화상 장치가 상기 단위 화소 어레이 중 공정편차가 보정된 단위 화소를 이용하여 상기 피사체의 열화상 정보를 감지하는 단계를 포함한다.A method of correcting a process deviation for each pixel according to the present invention includes a unit pixel array having a two-dimensional array of unit pixels in which a bolometer for detecting thermal information of a subject and a reference resistance, which is a reference for correction, are connected in series with a pixel bias voltage. Controlling the process deviation of the corresponding unit pixel by using a division voltage of a pixel bias voltage which is an output voltage of a selected unit pixel of the unit pixel array, and the bolometer thermal imager of the unit pixel array And detecting thermal image information of the subject by using a unit pixel of which process deviation is corrected.

본 발명의 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치 및 방법은 볼로미터 및 기준저항에 의해 분배된 단위 화소의 출력전압과 기준전압을 증폭단에 각각 입력하고, 증폭단의 출력이 해당 단위 화소의 화소 바이어스 전압과 동일하게 되도록 피드백 회로를 구성하여 해당 단위 화소의 공정편차를 보정할 수 있다.In the bolometer thermal imager and method for correcting the process deviation of each pixel of the present invention, the output voltage and the reference voltage of the unit pixel distributed by the bolometer and the reference resistance are respectively input to the amplifier stage, and the output of the amplifier stage is the pixel bias of the corresponding unit pixel. The feedback circuit can be configured to be equal to the voltage to correct the process deviation of the unit pixel.

이를 통해, 본 발명은 공정편차를 효과적으로 보정함으로써, 열화상의 질을 높일 수 있다.Through this, the present invention can effectively improve the quality of the thermal image by correcting the process deviation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 단위 화소 및 리드아웃 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 제1 모드 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 제2 모드 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 단위 화소 및 리드아웃 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화소별 공정편차를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a bolometer thermal imager according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a bolometer thermal imager according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for describing a unit pixel and a readout circuit of the bolometer thermal imager according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a first mode operation of the bolometer thermal imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a second mode operation of the bolometer thermal imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for describing a unit pixel and a readout circuit of the bolometer thermal imager according to the second embodiment of the present invention.
7 is a diagram for describing a method of correcting a process deviation for each pixel according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it is noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is apparent to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a bolometer thermal imager according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 볼로미터 열화상 장치(100)는 제조공정 상에서 발생하는 각 화소별 볼로미터 저항값 편차를 화소 또는 리드아웃 회로를 이용하여 보정한다. Referring to FIG. 1, the bolometer thermal imager 100 corrects a variance in bolometer resistance for each pixel generated in a manufacturing process by using a pixel or a readout circuit.

볼로미터 열화상 장치(100)는 단위 화소 어레이(pixel array)(10) 및 제어부(30)를 포함하고, 출력부(50) 및 저장부(70)를 더 포함한다.The bolometer thermal imager 100 includes a unit pixel array 10 and a controller 30, and further includes an output unit 50 and a storage unit 70.

단위 화소 어레이(10)는 피사체의 열 정보를 감지하는 볼로미터와 보정의 기준이 되는 기준저항이 화소 바이어스 전압에 직렬 연결된 단위 화소(unit pixel)가 2차원 배열로 이루어진다. 여기서, 기준저항은 일반적인 저항소자 또는 열이 차단된 상태(dark)인 기준 볼로미터가 사용될 수 있다. In the unit pixel array 10, a bolometer for sensing thermal information of a subject and a unit pixel in which a reference resistance, which is a reference for correction, are connected in series with a pixel bias voltage are formed in a two-dimensional array. Here, the reference resistance may be a general resistance element or a reference bolometer that is dark (heat).

제어부(30)는 단위 화소 어레이(10) 중 선택된 단위 화소의 출력전압인 화소 바이어스 전압의 분배 전압을 이용하여 해당 단위 화소의 공정편차가 보정되도록 하는 제1 모드 및 단위 화소 어레이(10) 중 공정편차가 보정된 단위 화소를 이용하여 피사체의 열화상 정보를 감지하는 제2 모드를 제어한다. 이때 제어부(30)는 제1 모드 및 제2 모드의 모드 전환을 스위칭 제어로 수행할 수 있다. 또한 제어부(30)는 단위 화소 어레이(10)의 모든 단위 화소에 대해 제1 모드가 수행된 다음 제2 모드가 수행되도록 제어할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 이전에 제1 모드가 수행되어 공정편차가 보정된 경우 제1 모드를 수행하지 않고 제2 모드를 바로 수행할 수 있다. 한편, 제어부(30)는 제1 모드를 피사체의 열이 차단된 상태(dark)에서 수행하고, 제2 모드를 피사체의 열이 감지되는 상태에서 수행할 수 있다.The controller 30 processes the first mode and the unit pixel array 10 to correct the process deviation of the corresponding unit pixel by using the divided voltage of the pixel bias voltage which is the output voltage of the selected unit pixel of the unit pixel array 10. The second mode of detecting the thermal image information of the subject is controlled by using the unit pixel in which the deviation is corrected. In this case, the controller 30 may perform mode switching between the first mode and the second mode as the switching control. In addition, the controller 30 may control the second mode to be performed after the first mode is performed on all the unit pixels of the unit pixel array 10, but the present invention is not limited thereto, and the first mode is performed before the process deviation. If is corrected, the second mode may be directly performed without performing the first mode. Meanwhile, the controller 30 may perform the first mode in a dark state in which the heat of the subject is blocked, and perform the second mode in a state in which the heat of the subject is detected.

출력부(50)는 제2 모드에서 감지된 피사체의 열화상 정보를 출력한다. 출력부(50)는 피사체의 열화상 정보를 흑백의 농담 또는 색깔로 출력한다. 출력부(50)는 액정 디스플레이, 박막 트랜지스터 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드, 플렉시블 디스플레이, 3차원 디스플레이 등의 디스플레이일 수 있다. 또한 출력부(50)는 빔 프로젝터, 프린터 등일 수 있다.The output unit 50 outputs thermal image information of the subject detected in the second mode. The output unit 50 outputs the thermal image information of the subject in black and white shades or colors. The output unit 50 may be a display such as a liquid crystal display, a thin film transistor liquid crystal display, an organic light emitting diode, a flexible display, a three-dimensional display, or the like. In addition, the output unit 50 may be a beam projector, a printer, or the like.

저장부(70)는 볼로미터에서 감지된 열화상 정보가 저장된다. 저장부(70)는 제어부(30)로부터 산출된 단위 화소의 출력전압과 기준전압의 차이를 비교한 결과값인 공정편차 보정 정보 및 화소별 화소 바이어스 전압이 저장된다. 저장부(70)는 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 미디어 카드 마이크로 타입, 카드타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램, SRAM, 롬, EEPROM, PROM, 자기메모리, 자기디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.The storage unit 70 stores the thermal image information detected by the bolometer. The storage unit 70 stores the process deviation correction information and the pixel bias voltage for each pixel, which are a result of comparing the difference between the output voltage and the reference voltage of the unit pixel calculated by the controller 30. The storage unit 70 may be a flash memory type, a hard disk type, a media card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory, etc.), RAM, SRAM, ROM, EEPROM, PROM, magnetic memory, magnetic disk. And at least one storage medium of the optical disc.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치를 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a bolometer thermal imager according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 볼로미터 열화상 장치(100)는 공정편차를 볼로미터의 저항값을 보정하지 않고, 단위 화소(11)의 화소 바이어스 전압을 제어하여 보정한다. 이를 위해, 볼로미터 열화상 장치(100)는 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다. 1 and 2, the bolometer thermal imager 100 corrects the process deviation by controlling the pixel bias voltage of the unit pixel 11 without correcting the resistance value of the bolometer. To this end, the bolometer thermal imager 100 may include the following configuration.

볼로미터 열화상 장치(100)는 단위 화소(11), 행 주소 복호기(row address decoder)(31), 증폭단(32), 아날로그-디지털 변환기(33), 디지털-아날로그 변환기(34), 열 다중화기(column MUX)(35) 및 프레임 메모리(71)을 포함한다. 여기서, 단위 화소(11)는 단위 화소 어레이(10)에 포함되고, 행 주소 복호기(31), 증폭단(32), 아날로그-디지털 변환기(33), 디지털-아날로그 변환기(34) 및 열 다중화기(35)는 제어부(30)에 포함되며, 프레임 메모리(71)는 저장부(70)에 포함된다. 이때 제어부(30)는 리드아웃(readout) 회로로 이루어질 수 있다.The bolometer thermal imager 100 includes a unit pixel 11, a row address decoder 31, an amplifier 32, an analog-to-digital converter 33, a digital-to-analog converter 34, a thermal multiplexer. (column MUX) 35 and frame memory 71. Here, the unit pixel 11 is included in the unit pixel array 10, and the row address decoder 31, the amplifier 32, the analog-to-digital converter 33, the digital-to-analog converter 34, and the column multiplexer ( 35 is included in the controller 30, and the frame memory 71 is included in the storage 70. In this case, the controller 30 may be a readout circuit.

단위 화소(11)는 볼로미터 및 기준저항을 포함한다. 단위 화소(11)는 2차원으로 배열되어 단위 화소 어레이(10)를 이룬다. 예를 들면, 단위 화소(11)는 m(m은 자연수)개의 행(row) 및 n(n은 자연수)개의 열(column)을 가지도록 배열된다. 행 주소 복호기(31)는 단위 화소 어레이(10)에서 원하는 행을 선택한다. 증폭단(32)은 선택된 단위 화소(11)들의 출력전압을 읽어내기 위해 전압을 증폭시킨다. 여기서, 증폭단(32)은 오피엠프(OP-AMP)일 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(33)는 아날로그 값을 디지털 값으로 변환시킨다. 디지털-아날로그 변환기(34)는 디지털 값을 아날로그 값으로 변환시킨다. 열 다중화기(35)는 각 열의 열화상 정보를 출력시킨다. 프레임 메모리(71)는 화소별 공정편차 보정 정보를 저장한다. The unit pixel 11 includes a bolometer and a reference resistor. The unit pixels 11 are arranged in two dimensions to form the unit pixel array 10. For example, the unit pixel 11 is arranged to have m (m is a natural number) rows and n (n is a natural number) columns. The row address decoder 31 selects a desired row in the unit pixel array 10. The amplifier stage 32 amplifies the voltage to read the output voltage of the selected unit pixels 11. Here, the amplifying stage 32 may be an OP-AMP. The analog-to-digital converter 33 converts the analog value into a digital value. Digital-to-analog converter 34 converts digital values to analog values. The thermal multiplexer 35 outputs thermal image information of each column. The frame memory 71 stores process deviation correction information for each pixel.

한편, 볼로미터 열화상 장치(100)는 증폭단(32), 아날로그-디지털 변환기(33), 프레임 메모리(71) 및 디지털-아날로그 변환기(34)를 병렬 처리하기 위해 단위 화소 어레이(10)의 열과 평행하게(column-parallel) 배치시킴으로써, 볼로미터 열화상 장치(100)의 프레임 속도를 높일 수 있다.On the other hand, the bolometer thermal imager 100 is parallel to the columns of the unit pixel array 10 in order to process the amplifier stage 32, the analog-to-digital converter 33, the frame memory 71, and the digital-to-analog converter 34 in parallel. By arranging the column-parallel, the frame rate of the bolometer thermal imager 100 can be increased.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 단위 화소 및 리드아웃 회로를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 제1 모드 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 제2 모드 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a unit pixel and a readout circuit of a bolometer thermal imager according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a first mode of the bolometer thermal imager according to the first embodiment of the present invention. 5 is a view for explaining an operation, and FIG. 5 is a view for explaining a second mode operation of the bolometer thermal imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 볼로미터 열화상 장치(100)는 단위 화소(11)별로 리드아웃 회로가 연결되어 화소별 공정편차 보정 및 열화상 정보를 감지한다.1 to 5, in the bolometer thermal imager 100, a readout circuit is connected to each unit pixel 11 to detect process deviation correction and thermal image information for each pixel.

단위 화소(11)는 화소 바이어스 전압(VA)을 직렬 연결된 기준 저항(RREF)(13)과 볼로미터(12)를 이용하여 분배하고, 분배된 출력전압(VB)을 단위 화소 스위치(SWROW)(14)를 통해 출력한다. 이때 단위 화소 스위치(14)는 행 주소 복호기(31)에 의해 스위치의 열고 닫힘(on/off)이 제어될 수 있다. 오피엠프를 이용한 증폭단(32)은 단위 화소(11)의 출력전압(VB) 및 기준전압(VREF)이 입력되고, 각각 오피앰프의 (-)입력단 및 (+)입력단과 연결된다. 증폭단(32)의 출력전압(Vout)은 아날로그-디지털 변환기(33)를 통해 디지털 값으로 출력된다.The unit pixel 11 divides the pixel bias voltage V A by using the reference resistor R REF 13 and the bolometer 12 connected in series, and distributes the divided output voltage V B to the unit pixel switch SW. ROW ) (14). In this case, the unit pixel switch 14 may be controlled to be opened and closed (on / off) by the row address decoder 31. The amplifier 32 using the op amp receives the output voltage V B and the reference voltage V REF of the unit pixel 11, and is connected to the negative input terminal and the positive input terminal of the op amp, respectively. The output voltage V out of the amplifier stage 32 is output as a digital value through the analog-to-digital converter 33.

여기서, 증폭단(32)의 출력전압(Vout)은 볼로미터 공정편차 보정 정보 또는 열화상 정보로써, 연산기(36)에 의해 각각 연산 처리된다. 상세하게는, 제1 모드를 수행하는 경우 증폭단(32)의 출력전압(Vout)은 공정편차 보정 정보이고, 제2 모드를 수행하는 경우 증폭단(32)의 출력전압(Vout)은 열화상 정보이다. 여기서, 연산기(36)는 마이크로프로세서(micro-processor) 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등일 수 있다. Here, the output voltage V out of the amplifier stage 32 is a bolometer process deviation correction information or thermal image information, and is computed by the calculator 36, respectively. Specifically, the output voltage V out of the amplifier 32 is process deviation correction information when the first mode is performed, and the output voltage V out of the amplifier 32 is thermal image when the second mode is performed. Information. Here, the operator 36 may be a microprocessor or a field programmable gate array (FPGA).

이때 제1 모드를 통해 연산된 공정편차 보정 정보는 프레임 메모리(71)에 저장되고, 제2 모드가 수행되면 저장된 공정편차 보정 정보가 디지털-아날로그 변환기(34)를 통해 단위 화소(11)의 화소 바이어스 전압(VA)으로 출력된다.In this case, the process deviation correction information calculated through the first mode is stored in the frame memory 71. When the second mode is performed, the stored process deviation correction information is stored in the pixel of the unit pixel 11 through the digital-analog converter 34. The bias voltage V A is output.

이하, 볼로미터 열화상 장치(100)가 제1 모드 및 제2 모드를 수행하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process in which the bolometer thermal imager 100 performs the first mode and the second mode will be described.

제1 모드는 볼로미터의 공정편차가 보정되도록 제어하는 모드로써, 제1 모드 스위치(SWCAL)(37)가 닫히고(on), 제2 모드 스위치(SWSEN)(38)가 열리면(off) 수행된다. 이때 제1 모드가 수행되는 단위 화소(11)는 해당 단위 화소 스위치(14)가 닫히게 됨(on)으로써, 선택된다.The first mode is a mode that controls the process deviation of the bolometer to be corrected, and is performed when the first mode switch SW CAL 37 is closed (on) and the second mode switch SW SEN 38 is open (off). do. In this case, the unit pixel 11 in which the first mode is performed is selected because the unit pixel switch 14 is closed (on).

제1 모드는 단위 화소(11)의 화소 바이어스 전압(VA)을 직렬 연결된 볼로미터(12)와 기준 저항(13)을 이용하여 분배한 후, 출력한다. 이때 출력되는 단위 화소(11)의 출력전압(VB)을 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.In the first mode, the pixel bias voltage V A of the unit pixel 11 is distributed using the bolometer 12 and the reference resistor 13 connected in series, and then output. In this case, the output voltage V B of the output unit pixel 11 may be expressed as shown in [Equation 1].

Figure 112018073511460-pat00001
Figure 112018073511460-pat00001

여기서, RB는 볼로미터의 저항을 의미한다. Here, R B means the resistance of the bolometer.

오피엠프를 이용한 증폭단(32)의 가상 접지(virtual ground)를 이용하면 단위 화소(11)의 출력전압(VB)은 기준전압(VREF)과 동일하게 되고, 증폭단(32)의 출력전압(Vout)이 피드백 루프(feedback loop)를 통해 단위 화소(11)의 바이어스 전압(VA)이 바로 연결됨으로, [수학식 1]을 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. When the virtual ground of the amplifier stage 32 using the op amp is used, the output voltage V B of the unit pixel 11 is equal to the reference voltage V REF , and the output voltage ( Since V out ) is directly connected to the bias voltage V A of the unit pixel 11 through a feedback loop, Equation 1 may be expressed as Equation 2 below.

Figure 112018073511460-pat00002
Figure 112018073511460-pat00002

즉, 일정한 기준전압(VREF)을 가지고, 공정편차에 의해 볼로미터(12)의 저항(RB)이 바뀔 경우, 제어부(30)는 단위 화소(11)의 출력전압(VB)이 기준전압(VREF)과 동일하게 되도록 증폭단(32)의 출력전압(Vout)을 [수학식 2]와 같이 제어한다. That is, when the resistance R B of the bolometer 12 changes due to the process deviation with a constant reference voltage V REF , the control unit 30 determines that the output voltage V B of the unit pixel 11 is the reference voltage. The output voltage V out of the amplifier stage 32 is controlled to be equal to (V REF ) as shown in [Equation 2].

제어부(30)는 증폭단(32)의 출력전압(Vout)을 아날로그 값에서 디지털값으로 변환하고 프레임 메모리(71)에 저장함으로써, 선택된 단위 화소(11)에 대한 공정편차 보정 정보를 얻을 수 있다.The controller 30 may obtain the process deviation correction information for the selected unit pixel 11 by converting the output voltage V out of the amplifier 32 from an analog value to a digital value and storing it in the frame memory 71. .

제어부(30)는 이러한 과정을 2차원 배열로 이루어진 모든 단위 화소에 대해 수행하여 프레임 메모리(71)에 단위 화소 어레이(10) 전체에 해당하는 공정편차 보정 정보를 개별 저장할 수 있다.The controller 30 may perform this process on all the unit pixels in the two-dimensional array, and separately store the process deviation correction information corresponding to the entire unit pixel array 10 in the frame memory 71.

제2 모드는 열화상 정보를 감지하는 모드로써, 제2 모드 스위치(38)가 닫히고(on), 제1 모드 스위치(37)가 열리면(off) 수행된다. 이때 제2 모드가 수행되는 단위 화소(11)는 해당 단위 화소 스위치(14)가 닫히게 됨(on)으로써, 선택된다. 바람직하게는 제2 모드일 경우, 공정편차가 보정된 모든 단위 화소는 단위 화소 스위치(14)를 이용하여 순차적으로 선택되어 열화상 정보를 얻을 수 있다.The second mode is a mode for sensing thermal image information, and is performed when the second mode switch 38 is closed (on) and the first mode switch 37 is open (off). In this case, the unit pixel 11 in which the second mode is performed is selected because the unit pixel switch 14 is closed (on). Preferably, in the second mode, all the unit pixels whose process deviations are corrected may be sequentially selected using the unit pixel switch 14 to obtain thermal image information.

제어부(30)는 제2 모드가 수행되면 프레임 메모리(71)에 저장된 해당 화소의 공정편차 보정 정보를 디지털 값에서 아날로그 값으로 변환하고, 해당 단위 화소의 화소 바이어스 전압(VA)으로 인가한다. 이를 통해, 제어부(30)는 해당 단위 화소에 대한 공정편차의 보정을 완료할 수 있다. When the second mode is performed, the controller 30 converts process deviation correction information of the corresponding pixel stored in the frame memory 71 from a digital value to an analog value and applies the pixel bias voltage V A of the corresponding unit pixel. In this way, the controller 30 may complete the correction of the process deviation with respect to the corresponding unit pixel.

공정편차의 보정이 완료되면 제어부(30)는 열화상 정보를 감지한다. 상세하게는, 제어부(30)는 열화상 정보에 의해 볼로미터 저항값(RB)이 변하면서 발생되는 각 단위 화소(11)의 출력전압(VB)에 대한 변화를 증폭하여 출력한다. 제어부(30)는 출력된 증폭단(32)의 출력전압(VOUT)을 아날로그 값에서 디지털 값으로 변환하고, 변환된 출력전압(VOUT)을 영상 신호처리를 하여 열화상 정보가 출력될 수 있도록 제어한다.When the correction of the process deviation is completed, the controller 30 detects thermal image information. In detail, the controller 30 amplifies and outputs a change in the output voltage V B of each unit pixel 11 generated when the bolometer resistance value R B is changed by the thermal image information. The controller 30 converts the output voltage V OUT of the output amplifier stage 32 from an analog value to a digital value and performs image signal processing on the converted output voltage V OUT so that thermal image information can be output. To control.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치의 단위 화소 및 리드아웃 회로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for describing a unit pixel and a readout circuit of the bolometer thermal imager according to the second embodiment of the present invention.

도 3 및 도 6을 참조하면, 제1 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치(이하 제1 볼로미터 열화상 장치라 함)(100)와 제2 실시예에 따른 볼로미터 열화상 장치(이하 제2 볼로미터 열화상 장치라 함)(200)는 전체적으로 동일한 구조를 가지고 있으나, 제2 볼로미터 열화상 장치(200)가 증폭단(32)을 적분기(integrator) 형태로 구현한다는 점에서 차이가 있다.3 and 6, the bolometer thermal imager 100 according to the first embodiment (hereinafter referred to as the first bolometer thermal imager) 100 and the bolometer thermal imager according to the second embodiment (hereinafter referred to as the second bolometer row) The imaging apparatus 200 has the same structure as a whole, but differs in that the second bolometer thermal imaging apparatus 200 implements the amplifying stage 32 in an integrator form.

제2 볼로미터 열화상 장치(200)는 제1 모드일 경우 제1 볼로미터 열화상 장치(100)와 동일한 형태로 동작한다. 하지만 제2 모드일 경우 제2 볼로미터 열화상 장치(200)는 오피앰프를 이용한 증폭단(32)의 (-)입력단과 출력단이 커패시터(39)와 연결된 적분기 형태로 구현된다. 이를 통해, 제2 볼로미터 열화상 장치(200)는 잡음 면역성(noise immunity)을 가지는 동시에 증대시킬 수 있다.The second bolometer thermal imager 200 operates in the same manner as the first bolometer thermal imager 100 in the first mode. However, in the second mode, the second bolometer thermal imager 200 is implemented in the form of an integrator in which a negative input terminal and an output terminal of the amplifier stage 32 using the op amp are connected to the capacitor 39. As a result, the second bolometer thermal imager 200 may increase and increase noise immunity.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화소별 공정편차를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for describing a method of correcting a process deviation for each pixel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 및 도 7을 참조하면, 화소별 공정편차를 보정하는 방법은 볼로미터 및 기준저항에 의해 분배된 단위 화소(11)의 출력전압과 기준전압을 증폭단(32)에 각각 입력하고, 증폭단(32)의 출력이 해당 단위 화소(11)의 화소 바이어스 전압과 동일하게 되도록 피드백 회로를 구성하여 해당 단위 화소의 공정편차를 보정할 수 있다. 이를 통해, 화소별 공정편차를 보정하는 방법은 공정편차를 효과적으로 보정하여 열화상의 질을 높일 수 있다.2 and 7, the method for correcting the process deviation for each pixel includes inputting the output voltage and the reference voltage of the unit pixel 11 distributed by the bolometer and the reference resistor to the amplifier 32, respectively. ), The feedback circuit may be configured such that the output of the same unit is equal to the pixel bias voltage of the unit pixel 11, thereby correcting the process deviation of the unit pixel. Through this, in the method of correcting the process deviation of each pixel, the quality of the thermal image may be improved by correcting the process deviation effectively.

S11단계에서, 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 단위 화소 어레이(10) 중 선택된 단위 화소로의 출력전압인 화소 바이어스 전압의 분배 전압을 이용하여 해당 단위 화소의 공정편차가 보정되도록 제어한다. 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 선택된 단위 화소의 공정편차 보정 정보인 출력전압과 기준전압의 차이값을 증폭단(32)을 통해 증폭하고, 증폭단(32)의 출력전압을 피드백 루프를 이용하여 해당 단위 화소의 화소 바이어스 전압으로 연결시켜 단위 화소의 출력전압과 기준전압이 동일하게 되도록 단위 화소의 화소 바이어어스 전압을 제어한다. 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 공정편차 보정 정보를 디지털 값으로 변환하고, 변환된 공정편차 보정 정보를 단위 화소별로 저장한다.In operation S11, the bolometer thermal imaging apparatus 100 or 200 controls the process deviation of the corresponding unit pixel to be corrected by using a divided voltage of the pixel bias voltage which is an output voltage to the selected unit pixel of the unit pixel array 10. The bolometer thermal imagers 100 and 200 amplify the difference between the output voltage and the reference voltage, which are process deviation correction information of the selected unit pixel, through the amplifier stage 32, and output the output voltage of the amplifier stage 32 using a feedback loop. The pixel bias voltage of the unit pixel is controlled by connecting the pixel bias voltage of the unit pixel so that the output voltage and the reference voltage of the unit pixel are the same. The bolometer thermal imagers 100 and 200 convert the process deviation correction information into digital values and store the converted process deviation correction information for each unit pixel.

S13단계에서, 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 단위 화소 어레이(10) 중 공정편차가 보정된 단위 화소를 이용하여 피사체의 열화상 정보를 감지한다. 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 제1 모드의 피드백 루프를 끊고, 다른 피드백 루프를 이용하여 각 단위 화소별로 저장된 공정편차 보정 정보를 아날로그 값으로 변환한다. 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 변환된 공정편차 보정 정보를 해당하는 단위 화소의 화소 바이어스 전압에 연결시켜 단위 화소의 공정편차가 보정된 상태에서 열화상 정보를 감지한다. 즉, 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 단위 화소의 공정편차에 대한 보정이 완료되면 열화상 정보에 의해 볼로미터의 저항값이 변하면서 발생되는 단위 화소의 출력전압에 대한 변화를 영상 신호처리를 한다. 이를 통해, 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 열화상 정보를 출력할 수 있다.In operation S13, the bolometer thermal image apparatus 100 or 200 detects thermal image information of the subject using the unit pixel in which the process deviation is corrected among the unit pixel array 10. The bolometer thermal imagers 100 and 200 break the feedback loop in the first mode and convert the process deviation correction information stored for each unit pixel to an analog value by using another feedback loop. The bolometer thermal imagers 100 and 200 detect the thermal image information in a state in which the process deviation of the unit pixel is corrected by connecting the converted process deviation correction information to the pixel bias voltage of the corresponding unit pixel. That is, when the correction of the process deviation of the unit pixel is completed, the bolometer thermal image apparatus 100 or 200 performs image signal processing on the change of the output voltage of the unit pixel generated when the resistance value of the bolometer is changed by the thermal image information. do. Through this, the bolometer thermal imaging apparatus 100 or 200 may output thermal image information.

바람직하게는, 볼로미터 열화상 장치(100, 200)는 단위 화소 어레이(10)의 모든 단위 화소에 대해 S11단계를 수행한 다음 S13단계를 수행할 수 있다.Preferably, the bolometer thermal imaging apparatus 100 or 200 may perform step S11 on all unit pixels of the unit pixel array 10 and then perform step S13.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

10: 단위 화소 어레이
11: 단위 화소
12: 볼로미터
13: 기준저항
14: 단위 화소 스위치
30: 제어부
31: 행 주소 복호기
32: 증폭단
33: 아날로그-디지털 변환기
34: 디지털-아날로그 변환기
35: 열 다중화기
36: 연산기
37: 제1 모드 스위치
38: 제2 모드 스위치
39: 커패시터
50: 출력부
70: 저장부
71: 프레임 메모리
100, 200: 볼로미터 열화상 장치
10: unit pixel array
11: module pixel
12: bolometer
13: reference resistance
14: module pixel switch
30: control unit
31: line address decoder
32: amplification stage
33: analog to digital converter
34: digital-to-analog converter
35: thermal multiplexer
36: operator
37: first mode switch
38: second mode switch
39: capacitor
50: output unit
70: storage
71: frame memory
100, 200: Volometer thermal imager

Claims (10)

단위 화소(unit pixel)가 2차원 배열로 이루어진 단위 화소 어레이(pixel array); 및
상기 단위 화소 어레이 중 선택된 단위 화소의 볼로미터(bolometer)와 기준 저항 사이의 분배 전압을 이용하여 해당 단위 화소의 공정편차가 보정되도록 하는 제1 모드 및 상기 단위 화소 어레이 중 공정편차가 보정된 단위 화소를 이용하여 상기 피사체의 열화상 정보를 감지하는 제2 모드를 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 단위 화소는,
피사체의 열 정보를 감지하는 볼로미터와, 상기 볼로미터 보정의 기준이 되는 기준저항이 화소 바이어스 전압에 대하여 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
A unit pixel array in which unit pixels are arranged in a two-dimensional array; And
A first mode for correcting a process deviation of a corresponding unit pixel by using a distribution voltage between a bolometer and a reference resistance of a selected unit pixel of the unit pixel array, and a unit pixel of which a process deviation is corrected among the unit pixel arrays. And a controller configured to control a second mode of detecting thermal image information of the subject using the same.
The unit pixel,
A bolometer thermal imager for correcting a process deviation for each pixel, characterized in that a bolometer for detecting thermal information of a subject and a reference resistor as a reference for the bolometer correction are connected in series with respect to a pixel bias voltage.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 단위 화소 어레이의 모든 단위 화소에 대해 상기 제1 모드가 수행된 다음 상기 제2 모드가 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
And a process of performing the first mode and then the second mode for all the unit pixels of the unit pixel array.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 모드가 수행되면 상기 선택된 단위 화소의 공정편차 보정 정보인 출력전압과 기준전압의 차이값을 오피엠프(OP-AMP)를 이용한 증폭단을 통해 증폭하고, 상기 증폭단의 출력전압을 피드백 루프(feedback loop)를 이용하여 해당 단위 화소의 화소 바이어스 전압으로 연결시켜 단위 화소의 출력전압과 기준전압이 동일하게 되도록 단위 화소의 화소 바이어어스 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
When the first mode is performed, the difference between the output voltage and the reference voltage, which is process deviation correction information of the selected unit pixel, is amplified by an amplifier stage using an OP-AMP, and the output voltage of the amplifier stage is fed back through a feedback loop ( a bolometer for correcting the process deviation for each pixel, which is connected to the pixel bias voltage of the corresponding unit pixel by controlling a pixel bias voltage of the unit pixel so that the output voltage and the reference voltage of the unit pixel are the same. Thermal imager.
제 3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공정편차 보정 정보인 증폭단의 출력전압을 디지털 값으로 변환하고, 상기 변환된 공정편차 보정 정보를 단위 화소별로 저장되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 3, wherein
The control unit,
And converting the output voltage of the amplifying stage, which is the process deviation correction information, into a digital value, and controlling the stored process deviation correction information to be stored for each unit pixel.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 모드가 수행되면 상기 제1 모드의 피드백 루프를 끊고, 다른 피드백 루프를 이용하여 상기 각 단위 화소별로 저장된 공정편차 보정 정보를 아날로그 값으로 변환하고, 상기 변환된 공정편차 보정 정보를 해당하는 단위 화소의 화소 바이어스 전압에 연결시켜 단위 화소의 공정편차가 보정된 상태에서 열화상 정보를 감지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 4, wherein
The control unit,
When the second mode is performed, the feedback loop of the first mode is interrupted, the process deviation correction information stored for each unit pixel is converted into an analog value by using another feedback loop, and the converted process deviation correction information is applied. And a pixel bias voltage of the unit pixel to control the thermal image information to be detected in a state in which the process deviation of the unit pixel is corrected.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는,
단위 화소의 공정편차에 대한 보정이 완료되면 열화상 정보에 의해 볼로미터의 저항값이 변하면서 발생되는 단위 화소의 출력전압에 대한 변화를 영상 신호처리하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 5,
The control unit,
When the correction for the process deviation of the unit pixel is completed, the bolometer for correcting the process deviation for each pixel, characterized in that the image signal processing changes in the output voltage of the unit pixel generated by changing the resistance value of the bolometer by the thermal image information Thermal imager.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력전압에 대한 변화가 잡음 면역성(noise immunity)을 가지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 6,
The control unit,
And a process for correcting the process deviation for each pixel, wherein the change in the output voltage is controlled to have noise immunity.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 모드 및 상기 제2 모드의 모드 전환을 스위칭 제어로 수행하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
And the mode switching of the first mode and the second mode is performed by switching control.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 피사체의 열이 차단된 상태에서 상기 제1 모드를 수행하고, 상기 피사체의 열이 감지되는 상태에서 상기 제2 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 볼로미터 열화상 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
And performing the first mode while the heat of the subject is blocked, and performing the second mode when the heat of the subject is sensed.
단위 화소가 2차원 배열로 이루어진 단위 화소 어레이를 포함하는 볼로미터 열화상 장치가 상기 단위 화소 어레이 중 선택된 단위 화소의 볼로미터와 기준 저항 사이의 분배 전압을 이용하여 해당 단위 화소의 공정편차가 보정되도록 제어하는 단계; 및
상기 볼로미터 열화상 장치가 상기 단위 화소 어레이 중 공정편차가 보정된 단위 화소를 이용하여 상기 피사체의 열화상 정보를 감지하는 단계;를 포함하되,
상기 단위 화소는,
피사체의 열 정보를 감지하는 볼로미터와 보정의 기준이 되는 기준저항이 화소 바이어스 전압에 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 화소별 공정편차를 보정하는 방법.
A bolometer thermal imager including a unit pixel array in which a unit pixel is formed in a two-dimensional array is configured to control a process deviation of a corresponding unit pixel by using a distribution voltage between a bolometer and a reference resistor of a selected unit pixel among the unit pixel arrays. step; And
And detecting, by the bolometer thermal imager, thermal image information of the subject using unit pixels whose process deviations are corrected among the unit pixel arrays.
The unit pixel,
A method for correcting a process deviation for each pixel, characterized in that a bolometer for detecting thermal information of a subject and a reference resistor as a reference for correction are connected in series with a pixel bias voltage.
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