[發明專利]傳感器器件以及電子設備

有效

• 申請號: 201310096597.X
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103379298B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 山村光宏
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術領域

本發明涉及具有熱電元件的傳感器器件以及電子設備等。

背景技術

以往，公知有使用了熱電元件等的紅外線檢測電路。例如，從人體輻射出波長為10μm附近的紅外線，通過檢測該紅外線，能夠以非接觸方式取得人體的存在和溫度的信息。因此，可利用這樣的紅外線檢測電路來實現侵入檢測和物理量測量。

作為紅外線檢測電路的現有技術，例如公知有非專利文獻1、專利文獻1所公開的技術。在非專利文獻1的現有技術中，利用由串聯連接的晶體管(JFET)和電阻構成的源極跟隨電路來檢測熱電元件的熱電電流。

另外，在專利文獻1的現有技術中，通過串聯連接作為負載元件發揮功能的P型晶體管和作為放大元件發揮功能的N型晶體管，來構成源極接地放大電路，并利用該源極接地放大電路來檢測熱電元件的熱電電流。

專利文獻1：日本特開2009-68863號公報

非專利文獻1：Daisuke Akai et al.，“Pyroelectric infrared sensors with fast response time and high sensitivity using epitaxial PbZr，TiO3films on epitaxialγ-Al2O3/Si substrates”，Sensors and Actuators A：Physical，Volumes130-131，14August2006，Pages111-115，Elsevier Science B.V。

這里，一直以來，對熱電元件照射紅外線，讀出照射前后的熱電電荷的變化。此時，因為照射前后的熱電電荷的變化小，所以需要對照射前后的熱電電荷之差進行放大。因此，各個像素的檢測電路在其輸出因照射而變化的期間，必須與放大電路連接。

因此，為了通過1次紅外線照射讀出所有像素的熱電電荷，需要在各個像素中具備放大電路。這樣，在各個像素中具備放大電路的情況下，會產生像素面積巨大、像素電流的總量非常大等問題。

另一方面，為了降低像素面積和像素電流的總量，已經提出了由多個像素共同享有配置在像素外的放大電路的結構。對于此結構，每當執行各個像素的讀出動作時，都需要逐一地進行如下動作：在將各個像素的檢測電路與放大電路連接之后照射紅外線。因此，在一次掃描期間內需要多次地照射/截斷紅外線，結果，產生了無法實現高速化的問題。

發明內容

根據本發明的幾個方式，可提供如下這樣的傳感器器件以及電子設備：無需在各個像素中具備放大電路，就能夠實施在一次光照射期間中高靈敏度地讀出多個像素的輸出的動作。

(1)本發明的一個方式涉及一種傳感器器件，該傳感器器件具有：

多個行線；

多個列線；

多個復位線；

多個像素電路，它們與上述多個行線、上述多個列線以及上述多個復位線中的各1根連接；以及

放大電路，其與上述多個列線中的1根連接，

上述多個像素電路分別包含：

熱電元件；

復位開關，其由上述多個復位線中的1根驅動，進行上述熱電元件的電荷放電；以及

像素選擇開關，其由上述多個行線中的1根驅動，將基于因放電引起的上述熱電元件的電荷變化的信號輸出至上述多個列線中的1根，

通過上述放大電路對上述信號進行放大。

在本發明的一個方式中，對于多個像素電路各自而言，在選擇了與像素電路連接的行線的期間(一個水平掃描期間)內、復位開關斷開的期間中，處于對熱電元件充入電荷的狀態。另一方面，當接通復位開關時，熱電元件的兩端在一個水平掃描期間的中途被短接，釋放出在光照射時所積蓄的電荷，成為雖然處于光照射中但未反映光照射的電荷。這樣，通過在一個水平掃描期間的中途接通復位開關，能夠將復位開關用作電子斬波器，檢測基于光照射后的熱電電流的電壓與基于光照射前的熱電電流的電壓之差即電壓變化。這樣，在一個水平掃描期間內按照時間順序從列線輸出的光照射前后的電壓變化從像素電路輸出到列線，從而能夠高靈敏度地檢測光照射后的電壓變化。通過放大電路對輸出到列線的信號進行放大。通過在1根列線上設置一個放大電路，使得與1根列線連接的列方向的多個像素電路共同使用一個放大電路。因此，不需要在各個像素電路中設置放大電路，從而能夠使傳感器器件小型化。