红外传感器组件制造技术

提供了用于具有混合式红外传感器阵列的红外传感器组件的各种技术。在一个实例中，这种混合式红外传感器阵列可包括多个微测热辐射仪和非测热辐射红外传感器。非测热辐射红外传感器可以是热电堆或不同于基于测热辐射仪传感器的其它类型的红外传感器。非测热辐射红外传感器可用于提供用阵列捕获的场景对象或区域的更精确的且更稳定的温度读数。在一些实施方式中，非测热辐射红外传感器还可以用于执行，阵列的微测热辐射仪的无快门辐射校正。红外传感器组件可以包括，例如，混合式红外传感器阵列，以及包括接合垫和/或适当电路的基板，以获得和/或传输来自非测热辐射红外传感器的输出信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月15日提出的申请号为61/790,189和2012年11月26日提出的申请号为61/730,031，题都为“HYBRIDINFRAREDSENSORARRAYHAVINGHETEROGENGOUSINFRAREDSENSORS”的美国临时申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请要求申请号为61/748,018，申请日为2012年12月31日，题为“COMPACTMULTI-SPECTRUMIMAGINGWITHFUSION”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
本技术的一个或者多个实施方式通常涉及红外成像装置，更具体地，例如，涉及具有两种或两种以上异构类型的红外传感器的装置的混合式红外传感器组件。
技术介绍
诸如用于便携式红外摄像机或其它装置的红外传感器阵列，通常被实现为具有形成在基板顶部上的微测热辐射仪的焦平面阵列。由于其相对小的像素尺寸和相对简单的支持读出集成电路(ROIC)，这种微测热辐射仪阵列在热成像应用中正变得普遍。然而，虽然这种微测热辐射仪阵列允许以小封装和低成本的方式高分辨率热成像，但是由于其对环境温度变化的灵敏度和其相对低的温度分辨率(例如，在一种实现方式中仅精确到约±2°F)，通常不能依赖它们获得精确的温度读数。虽然其它类型的红外传感器可以提供更精确的和/或更稳定的温度确定，但这些其它类型的红外传感器通常需要更复杂的结构和支持电路，具有更大的像素尺寸，和/或以其它方式在用于热成像的传感器阵列中实施是更复杂和昂贵的。例如，热电堆红外传感器(例如，通过将一个或多个热电偶分组在一起形成的传感器元件)，可以在更宽的温度范围内更稳定，且比基于测热辐射仪的传感器有更好的温度分辨率，但通常需要更复杂的读出电路和更大的像素尺寸来实现期望的灵敏度，因此不适合实现紧凑的、低成本的同时高分辨率的热成像阵列。
技术实现思路
提供了用于具有混合式红外传感器阵列的红外传感器组件的各种技术。在一个实例中，这种混合式红外传感器阵列可包括多个微测热辐射仪和提供在阵列的大致中心区域的非测热辐射红外传感器。非测热辐射红外传感器可以是热电堆或不同于基于测热辐射仪传感器的其它类型的红外传感器。非测热辐射红外传感器可用于提供由用阵列捕获的场景对象或区域的更精确的且更稳定的温度读数。在一些实施方式中，非测热辐射红外传感器还可以用于执行阵列的微测热辐射仪的无快门辐射测定校正。红外传感器组件可以包括，例如，混合式红外传感器阵列，以及包括接合垫和/或适当电路的基板，以获得和/或传输来自非测热辐射红外传感器的输出信号。在一个实施方式中，红外传感器组件包括红外传感器阵列，该阵列包括配置成成像场景的多个微测热辐射仪，和配置成检测红外辐射的非测热辐射传感器；和耦接到阵列的基板，该基板包括配置成提供来自微测热辐射仪的、对应于捕获的场景的红外图像的信号的读出集成电路(ROIC)，和配置成提供来自非测热辐射传感器的信号的输出电路。在另一个实施方式中，所述非测热辐射传感器包括热电堆红外传感器。在另一个实施方式中，所述热电堆红外传感器包括在两个接合点处两种不同材料接合在一起的热电偶。在另一个实施方式中，所述微测热辐射仪为与所述两种不同材料中的一种相同的材料。在另一个实施方式中，所述非测热辐射传感器布置在所述阵列的大致中心区域。在另一个实施方式中，所述阵列包括一个或多个附加的非测热辐射传感器。在另一个实施方式中，所述附加的非测热辐射传感器布置在所述阵列的一个或多个角中。在另一个实施方式中，所述非测热辐射传感器布置在所述阵列的角中。在另一个实施方式中，所述的红外传感器组件进一步包括配置成组合来自所述读出集成电路的信号和来自所述输出电路的信号以产生所述场景的混合红外图像数据的处理模块。在另一个实施方式中，所述基板包括电连接到所述输出电路的、且配置成与外部电触点形成电连接以传输来自所述输出电路的信号的接合垫。在另一个实施方式中，由所述输出电路提供的信号包括代表与所述场景相关的温度信息的信号。在另一个实施方式中，所述温度信息包括所述场景中的点的点温度读数；以及由所述非测热辐射传感器检测的所述红外辐射对应于从所述点发射的红外辐射。在另一个实施方式中，所述微测热辐射仪基于所述温度信息被辐射测定地校准。在另一个实施方式中，所述一个或多个附加的非测热辐射传感器配置成检测红外辐射并且通信耦接到所述输出电路；以及由所述输出电路提供的所述信号包括代表与所述场景相关的温度信息的信号。在另一个实施方式中，所述温度信息包括所述场景中对应的多个点的多个点温度读数；以及由所述非测热辐射传感器检测的所述红外辐射对应于从所述场景中的所述对应的多个点发射的红外辐射。在另一个实施方式中，所述温度信息包括基于由所述非测热辐射传感器检测的所述红外辐射的平均温度。在另一个实施方式中，所述温度信息包括基于由所述非测热辐射传感器检测的所述红外辐射的温度梯度。在另一个实施方式中，由所述输出电路提供的所述信号包括代表与所述场景相关的温度信息；由所述读出集成电路提供的所述信号包括代表所述场景的捕获的所述红外图像的红外图像数据；所述捕获的红外图像包括对应于所述非测热辐射传感器在所述阵列中的一个位置的盲点；以及所述混合红外图像数据包括所述红外图像数据和基于所述温度信息的红外像素数据以填充所述盲点。在另一个实施方式中，一种方法包括：在红外传感器阵列，接收来自场景的红外辐射，其中该阵列包括多个微测热辐射仪和至少一个非测热辐射传感器；通过通信耦接到微测热辐射仪的读出集成电路(ROIC)，提供代表场景的红外图像的红外图像数据；和通过通信耦接到至少一个非测热辐射传感器的输出电路，提供与场景有关的温度信息，其中ROIC和输出电路都提供在基板上。在另一个实施方式中，提供混合式红外传感器组件的方法包括：制备微测热辐射仪以形成焦平面阵列(FPA)，该FPA具有没有微测热辐射仪的至少一部分；在FPA的至少一部分上制备至少一个非测热辐射传感器；提供电耦接到微测热辐射仪的读出集成电路(ROIC)，以产生对应于入射在微测热辐射仪上的红外辐射的图像的输出信号；和提供电连接到至少一个非测热辐射传感器的，且配置成与外部装置形成电连接的接合垫，以传输来自至少一个非测热辐射传感器的信号。本技术的范围由权利要求书限定，通过引用的方式将这部分合并于此。通过考虑下面对一个或者多个实施方式的详细描述，将会向本领域技术人员提供对本技术实施方式的更加完整的理解以及其中附加的优点的实现。下面将参考首先会简要描述的附图。附图说明图1示出了根据本公开实施方式的、被配置为在主机装置中实现的红外成像模块。图2示出了根据本公开实施方式的、装配后的红外成像模块。图3示出了根据本公开实施方式的、并列的置于插座之上的红外成像模块的分解图。图4示出了根据本公开实施方式的、包括红外传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外传感器组件，其特征在于，包括：红外传感器的阵列，所述阵列包括：配置成成像场景的多个微测热辐射仪，和配置成检测红外辐射的非测热辐射传感器；和耦接到所述阵列的基板，所述基板包括：配置成提供来自所述微测热辐射仪的、对应于捕获的所述场景的红外图像的信号的读出集成电路，和配置成提供来自所述非测热辐射传感器的信号的输出电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.26 US 61/730,031;2012.12.31 US 61/748,018;1.一种红外传感器组件，其特征在于，包括：
红外传感器的阵列，所述阵列包括：
配置成成像场景的多个微测热辐射仪，和
配置成检测红外辐射的非测热辐射传感器；和
耦接到所述阵列的基板，所述基板包括：
配置成提供来自所述微测热辐射仪的、对应于捕获的所述场景的红外图像的信号的读出集成电路，和
配置成提供来自所述非测热辐射传感器的信号的输出电路。
2.根据权利要求1所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述非测热辐射传感器包括热电堆红外传感器。
3.根据权利要求2所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述热电堆红外传感器包括在两个接合点处两种不同材料接合在一起的热电偶。
4.根据权利要求3所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述微测热辐射仪为与所述两种不同材料中的一种相同的材料。
5.根据权利要求1所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述非测热辐射传感器布置在所述阵列的大致中心区域。
6.根据权利要求1所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述阵列包括一个或多个附加的非测热辐射传感器。
7.根据权利要求6所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述附加的非测热辐射传感器布置在所述阵列的一个或多个角中。
8.根据权利要求1所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述非测热辐射传感器布置在所述阵列的角中。
9.根据权利要求1所述的红外传感器组件，其特征在于，进一步包括配置成组合来自所述读出集成电路的信号和来自所述输出电路的信号以产生所述场景的混合红外图像数据的处理模块。
10.根据权利要求1所述的红外传感器组件，其特征在于，其中所述基板包括电连接到所述输出电路的、且配置成与外部电触点形...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·C·泰希，W·A·特雷，P·布朗热，J·D·弗兰克，J·H·迪斯特尔茨威格，
申请(专利权)人：菲力尔系统公司，
类型：新型
国别省市：美国;US