本发明专利技术提供了能以高灵敏度检测红外线的红外线检测电路、传感器装置及电子设备等。红外线检测电路包括：设置在红外线检测元件CF的一端侧的读取节点NR与储能节点NT之间并将来自红外线检测元件CF的电荷转送至储能节点NT的电荷转送用晶体管TTR、控制上述电荷转送用晶体管TTR的栅极的栅极控制电路20以及在通过上述电荷转送用晶体管TTR转送电荷时将储能节点NT设定为负电位的负电位生成电路30。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外线检测电路、传感器装置及电子设备等。
技术介绍
现有技术中已知使用热电元件的红外线检测电路。例如从人体辐射出波长在 10 μ m附近的红外线，通过检测该红外线能非接触地获取人体的存在或温度的信息。因此，通过利用这样的红外线检测电路可以实现入侵检测或物理量测量。并且，利用使用 FPA(Focal Plane Array 焦平面阵列)的红外线照相机，可以实现在车辆行驶时检测并显示夜间的人等的身影的夜视设备或用于流感检疫等的热成像设备等。作为红外线检测电路的现有技术，已知的有例如专利文献1、2、3中公开的技术。然而，这些现有技术中存在必须使用机械式的断路器、难以高灵敏度地检测红外线等问题。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭59-142427号公报专利文献2 日本特开2006-3301号公报专利文献3 日本特开2008-26249号公报。
技术实现思路
根据本专利技术的几种实施方式，可以提供能高灵敏度地检测红外线的红外线检测电路、传感器装置及电子设备等。本专利技术的一个实施方式涉及一种红外线检测电路，其包括电荷转送用晶体管，设置在红外线检测元件的一端侧的读取节点与储能节点之间，并将来自上述红外线检测元件的电荷转送至上述储能节点；栅极控制电路，控制上述电荷转送用晶体管的栅极；以及负电位生成电路，在通过上述电荷转送用晶体管转送电荷时将上述储能节点设定为负电位。根据本专利技术的一个实施方式，在红外线检测元件的读取节点与储能节点之间设置电荷转送用晶体管，并通过栅极控制电路控制该电荷转送用晶体管的栅极。而且通过负电位生成电路将储能节点设定为负电位。这样，由于通过电荷转送用晶体管转送电荷时储能节点被设定为负电位，因而可以将来自红外线检测元件的电荷高效地转送至储能节点。并且也能提高对红外线检测元件施加的电压等，从而实现红外线检测的高灵敏度化。并且，在本专利技术的一个实施方式中，上述栅极控制电路也可以在将上述电荷转送用晶体管的阈值电压设定为-VTH的情况下将对应于-VTH的栅极控制电压输出至上述电荷转送用晶体管的栅极。这样，可以将电荷转送用晶体管设定为弱导通状态，从而将来自红外线检测元件的电荷转送至储能节点。并且，在本专利技术的一个方式中，也可以包括复位电路，该复位电路设置在上述红外线检测元件的上述读取节点与第一电源节点之间，在复位期间将上述读取节点复位为作为上述第一电源节点的电压电平的第一电压电平。这样，可以通过复位电路将读取节点复位为第一电压电平，从而做好读取来自红外线检测元件的电荷的准备。并且，在本专利技术的一个实施方式中，也可以在上述负电位生成电路将上述储能节点设定为负电位后，上述电荷转送用晶体管导通，当上述电荷转送用晶体管导通后，上述红外线检测元件的另一端侧的电压施加节点从第一电压电平变为第二电压电平。这样，由于在储能节点被设定为负电位后电荷转送用晶体管导通，之后红外线检测元件的另一端侧的电压施加节点变为第二电压电平，因而可以实现高效地读取来自红外线检测元件的电荷的操作。并且，在本专利技术的一个实施方式中，上述负电位生成电路可以包括一端连接至上述储能节点的第一负电位生成用电容器，上述第一负电位生成用电容器被兼用为连接至上述储能节点的槽路电容器。这样，由于可以将第一负电位生成用电容器同时用作槽路电容器，因而可以实现电路的小规模化等。 并且，在本专利技术的一个实施方式中，上述负电位生成电路可以包括一端连接至上述储能节点的第二负电位生成用电容器，从上述第二负电位生成用电容器的另一端输出上述储能节点的负电位转换为正电位后的电压。这样，由于能利用第二负电位生成用电容器来实现电平转换器，因而可以实现电路的小规模化。并且，在本专利技术的一个实施方式中，上述负电位生成电路也可以包括一端连接至上述储能节点的第一负电位生成用电容器；一端与上述储能节点相连接、并且电容值比上述第一负电位生成用电容器的电容值大的第二负电位生成用电容器；驱动上述第一负电位生成用电容器的另一端的第一驱动器；以及驱动上述第二负电位生成用电容器的另一端的第二驱动器，在将上述储能节点设定为负电位的情况下，上述第一驱动器使上述第一负电位生成用电容器的另一端从第二电压电平变为第一电压电平，并且上述第二驱动器使上述第二负电位生成用电容器的另一端从上述第二电压电平变为上述第一电压电平，在上述第二负电位生成用电容器的另一端变为上述第一电压电平后，上述第二驱动器将上述第二负电位生成用电容器的另一端设定为高阻抗状态。这样，通过采用第一、第二驱动器来使第一、第二负电位生成用电容器的另一端从第二电压电平变为第一电压电平，可以将储能节点设定为负电位。而且，随后通过将第二负电位生成用电容器的另一端设定为高阻抗状态，可以从第二负电位生成用电容器的另一端输出储能节点的负电位转换为正电位后的电压。并且，在本专利技术的一个实施方式中，也可以包括设置在上述红外线检测元件的上述读取节点与上述电荷转送用晶体管之间的控制晶体管，在上述控制晶体管进行多次导通截止操作后从上述储能节点获取检测电压。这样，通过多次进行电荷的读取操作，可以实现红外线检测的高灵敏度化。并且，在本专利技术的一个实施方式中，也可以包括一端连接至上述储能节点的槽路电容器，在上述控制晶体管进行N次导通截止操作的情况下，上述槽路电容器的电容值是上述红外线检测元件的电容值的N倍以上。这样，可以防止储能节点的检测电压饱和的情况。并且，在本专利技术的一个实施方式中，也可以在上述控制晶体管导通的期间，上述红外线检测元件的另一端侧的电压施加节点从第一电压电平变为第二电压电平，上述电压施加节点变为上述第二电压电平后上述控制晶体管截止，在上述控制晶体管截止的期间，上述电压施加节点从上述第二电压电平变为上述第一电压电平。这样，可以防止电压施加节点的电压电平的变化对储能节点造成不良影响的情况寸。并且，在本专利技术的一个实施方式中，也可以在上述控制晶体管截止的期间，上述红外线检测元件的上述读取节点被复位为上述第一电压电平。这样，可以防止读取节点的电压电平的变化对储能节点造成不良影响的情况等。并且，在本专利技术的一个实施方式中，也可以包括将上述电荷转送用晶体管的与上述储能节点不同侧的节点的电位变化进行逆转后输出至上述电荷转送用晶体管的栅极的反馈逆变器电路。这样，通过采用反馈逆变器电路来控制电荷转送用晶体管的栅极，可以实现放大程度更高的读取操作。并且，本专利技术的另一实施方式涉及一种传感器装置，其包括排列有多个传感器单元的传感器阵列；一或多条行线；一或多条列线；连接至上述一或多条行线的行选择电路； 以及连接至上述一或多条列线的读取电路，上述多个传感器单元中的各传感器单元包括 红外线检测元件；以及选择晶体管，上述选择晶体管设置在上述红外线检测元件与上述一或多条列线中的相应列线之间，并且上述选择晶体管的栅极通过上述一或多条行线中的相应行线来控制，上述读取电路包括电荷转送用晶体管，设置在上述一或多条列线中的相应列线的节点与储能节点之间，并将来自上述红外线检测元件的电荷转送至上述储能节点； 栅极控制电路，控制上述电荷转送用晶体管的栅极；以及负电位生成电路，在通过上述电荷转送用晶体管转送电荷时将上述储能节点设定为负电位。根据本专利技术的另一实施方式，在多个传感器单元的各传感器单元中设置红外线检测元件与本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种红外线检测电路，其特征在于，包括：电荷转送用晶体管，设置在储能节点与红外线检测元件的一端侧的读取节点之间，并将来自所述红外线检测元件的电荷转送至所述储能节点；栅极控制电路，控制所述电荷转送用晶体管的栅极；以及负电位生成电路，在通过所述电荷转送用晶体管转送电荷时将所述储能节点设定为负电位。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：小出泰纪，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。