检测红外辐射的器件、系统及读取电阻测辐射热计的方法技术方案

本发明专利技术的目标是一种检测红外辐射的器件、系统及读取电阻测辐射热计的方法，该器件包括电阻成像测辐射热计（１４０）。根据本发明专利技术，该器件包括：测量所述测辐射热计（１４０）的电阻相对于所述测辐射热计（１４０）的电阻的参考值的漂移的测量装置（１６，３８；１６，２４，３８；１６，１４０；１６，２４），所述参考值对应于所述测辐射热计（１４０）的预定工作条件；以及校正所述漂移效应的校正装置（３４），或者校正电阻的所述漂移的校正装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外线成^f象和^f吏用测辐射热计的高温测量领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于检测红外辐射的、包括电阻成像测辐 射热计的器件。本专利技术还涉及一种包括此类器件的阵列的系统以及用于读 取集成到此类系统中的成像测辐射热计的方法。在红外检测器领域，已知使用以阵列形式配置并且能够在环境温度工 作(即不需要冷却至极低温度)的器件，这种器件与只能在极低温度(一 般在液氮的温度)工作的、称为量子检测器的检测器件形成对比。这些未冷却的检测器传统上利用合适材料的物理单位随在300K附近 的温度的变化。在测辐射热检测器的情况下，该物理单位是电阻率。此类未冷却的检测器通常包括—吸收红外辐射并将其转化成热量的装置；—使检测器热绝缘的装置，使得检测器的温度能够由于红外辐射效应而升高；-测温装置，其在测辐射热检测器的情况下，使用电阻元件；以及 -读取由测温装置提供的电信号的装置。被设计用于红外成像的检测器常规地制造成基4^r测器或测辐射热 计的一维或二维阵列，所述阵列的每个基^测器由通过支撑臂悬于一般 由硅制成的村底之上的膜形成。衬底通常集成有对基本险测器顺序寻址的装置、电激励基;^测器的 装置以及预处理由这些基;^测器生成的电信号的装置。因此这些顺序寻 址、电激励和预处理的装置形成于衬底上并且构成读取电路。为了使用这种检测器得到场景，通过合适的光学器件将场景的图像投 射到基本险测器阵列上，并通过读出电路向每个基^测器或每行此类检
技术介绍
测器施加时钟控制的电激励，以获得构成每个所述基本险测器达到的温度 的图像的电信号。该电信号直接连接到每个基^测器的电阻。该信号随 后由读出电路、适当时由封装之外的电子器件或多或少地进行处理，以生 成所观察场景的热图像。但是， 一般而言，发现通常用于制造成像测辐射热计的测辐射热材料(例如非晶硅(a-Si)或氧化钒(Vox))的电阻随时间或多或少地漂移。在本专利技术的情况下，术语漂移指以下事实在给定的环境和工作 条件(以下称作参考条件，例如，测辐射热计上的入射辐射、测辐射 热计的环境温度和读取的电信号)下，成像测辐射热计的电阻随着时间渐 渐偏离其初始值(称为在这样的条件下的观测参考值)。在检测器交付使 用时、交付使用之前或在称作校准的特殊操作期间，该参考值可以在参考 条件下测量。这样的漂移的一个原因是传统上使用的测温材料的固有的相对不稳 定性；该不稳定性可以导致与计划产生或达到的图像或热测量的精确度相 比不可忽略的电阻率变化。这种类型的漂移通常全面地产生于检测器的所 有<象素，并导致总的校准漂移。也应该提到，通过高光通量对检测器过量照射(例如，当极长时间观 测强辐射源(太阳、聚光灯等)时)而导致的电阻的漂移。这些漂移源对 由检测器产生的热图像的质量是有害的。这种类型的漂移通常局部地产生 于检测器的敏感表面的有限部分，并导致空间^的检测器校准餘溪。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是制造保持精确(即正确校准)的检测器，更具体 地为以下检测器在检测器随后在其整个寿命周期内经受所谓的参考IHt 时，甚至在其敏感元件受空间和/或时间的漂移影响时，检测器的输出信号保持不变。为此，本专利技术的目的是一种用于检测红外辐射的、包括电阻测辐射热 计的器件。根据本专利技术，该器件包括-测量所述测辐射热计的电阻相对于所述测辐射热计的电阻的参考 值的漂移的测量装置，所述参考值对应于所述测辐射热计的预定工作条件；以及-校正所述漂移效应的校正装置，或者校正电阻的所述漂移的校正装置。根据本专利技术的一个实施例，该测量装置包括 -受所述漂移影响的参考电阻测辐射热计； —测量所述参考测辐射热计的电阻的装置；以及 —才艮据测得的电阻来确定所述漂移的装置。更具体地，所述参考测辐射热计是与成像测辐射热计相关联的补偿测 辐射热计。或者，所述参考测辐射热计是成《象测辐射热计。根据本专利技术的一个实施例，测量参考测辐射热计的电阻的装置包括—对流经参考测辐射热计的电流进行积分的积分装置；以及—根据由积分装置积分的电流来确定参考测辐射热计的电阻的装置。才艮据本专利技术的一个实施例，测量参考测辐射热计的电阻的测量装置包括-具有预定电阻的电阻器，所述电阻器能够连接到参考测辐射热计； -对流经参考测辐射热计和电阻器的电流之差进行积分的积分装置；以及-根据由积分装置积分的电流之差来确定参考测辐射热计的电阻的 装置。更具体地， 一种用于通过对流经成像测辐射热计的电流进行积分来测量成像测辐射热计的电阻的电路，所述电游^L设计为测量红外辐射温度， 积分装置属于所述测量电路。根据本专利技术的一个实施例，校正装置包括控制成〗象测辐射热计的温度 以补偿所述漂移的装置。根据本专利技术的一个实施例，该器件还包括测量成像测辐射热计的电阻的装置，以;s^艮据测得的电阻和取决于成《象测辐射热计的电阻的至少一个 参数来确定测辐射热计上的入射辐射的温度的装置，并且校正装置能够根 据测得的漂移来校正所述至少一个参数以校正所述漂移对温度确定的影响。根据本专利技术的一个实施例，所述至少一个^^lbl对用于测量成l象测辐 射热计的电阻的电路的温度的电灵敏度。本专利技术的目的还是一种包括用于检测所述辐射的至少一行器件的系统。根据本专利技术，这些器件中每个都是上述类型。本专利技术的目的还是一种用于读取测辐射热计阵列中的电阻测辐射热 计的方法，所述测辐射热计阵列构成用于检测红外辐射的系统，所述方法 涉及-测量所述测辐射热计的电阻相对于所述测辐射热计的电阻的参考 值的漂移的步骤，所述参考值对应于所述测辐射热计的预定工作条件；以 及-用于校正所述漂移效应的步骤，或者用于校正电阻的所述漂移的步。附图说明通过下面的描述，本专利技术将会变得更容易理解，该描述仅以示例方式给出，并与附图相关。在附图中，相同的标号涉;M目同或相似的部件，其中图1是根据本专利技术的第一实施例和第二实施例的测辐射热检测器的示意图2是构建图1中的检测器时所涉及的基础电路布局的示意图； 图3是根据第一实施例的用于测量和补偿漂移的方法的流程图； 图4是根据本专利技术第二实施例的用于测量和补偿漂移的方法的流程图5是本专利技术的第三实施例和第四实施例的基础电路布局的示意以及图6是示出根据本专利技术第五实施例的对漂移进行测量和补偿的流程图。具体实施例方式图1示意性地示出了测辐射热检测器10。这样的检测器10包括—包括!l行和hl列成像像素14的二维阵列12，每个成傳J象素14包 括电阻测辐射热计140,其中il和2l是大于或等于1的整数。成像阵列 12布置在对红外辐射透明的光学器件(未示出)的焦平面中；-补偿电路24的行，每个补偿电路24都与阵列12的列相关联，并 且包括补偿测辐射热计50;-积分器16的行，每个积分器16都与阵列12的列相关联；—阵列12的逐行寻址电路18;就其本身而言，众所周知，电阻测辐射热计140和补偿测辐射热计 50通常由通过支撑臂悬于衬底之上的膜组成，在衬底中形成了读卑^操作 所需要的各种电子部件。这些电子部件通常用术语读取电路指代。这样的测辐射热检测器结构是标准的，下面不再详细说明。对于其他 信息，建i义读者参阅例如以下题目的文献Uncooled amorphous silicon enhancement for 25pm pixel pitch achi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测红外辐射的器件，所述器件包括电阻成像测辐射热计（１４０），其特征在于所述器件包括：　－测量所述测辐射热计（１４０）的电阻相对于所述测辐射热计（１４０）的电阻的参考值的漂移的测量装置（１６，３８；１６，２４，３８；１６，１４ ０；１６，２４），所述参考值对应于所述测辐射热计（１４０）的预定工作条件；以及　－校正所述漂移效应的校正装置（３４），或者校正电阻的所述漂移的校正装置。

【技术特征摘要】
FR 2008-9-16 08562091.一种用于检测红外辐射的器件，所述器件包括电阻成像测辐射热计(140)，其特征在于所述器件包括-测量所述测辐射热计(140)的电阻相对于所述测辐射热计(140)的电阻的参考值的漂移的测量装置(16，38；16，24，38；16，140；16，24)，所述参考值对应于所述测辐射热计(140)的预定工作条件；以及-校正所述漂移效应的校正装置(34)，或者校正电阻的所述漂移的校正装置。2. 根据权利要求1所述的用于检测红外辐射的器件，其特征在于，所 述测量装置包括-受所述漂移影响的参考电阻测辐射热计(140; 50);-测量所述参考测辐射热计(140; 50)的电阻的装置(16， 38; 16， 140);以及-才艮据测得的电阻来确定所述漂移的装置(34)。3. 根据权利要求2所述的用于检测红外辐射的器件，其特征在于，所 述参考测辐射热计是与所述成像测辐射热计相关联的补偿测辐射热计(50 )。4. 根据权利要求2所述的用于检测红外辐射的器件，其特征在于，所 述参考测辐射热计是成像测辐射热计(140 )。5. 根据权利要求2、 3或4中任一项所述的用于检测红外辐射的器件， 其特征在于，测量参考测辐射热计(140; 50)的电阻的所述测量装置包 括一对流经所述参考测辐射热计的电流进行积分的积分装置(42 );以及—才艮据由所述积分装置积分的电流来确定所述参考测辐射热计的电 阻的装置(34 )。6. 根据权利要求2、 3或4中任一项所述的用于检测红外辐射的器件， 其特征在于，测量所述参考测辐射热计的电阻的所述测量装置(16， 34, 38)包括-具有预定电阻的电阻器(56)，所述电阻器(56)能够连接到参考测辐射热计(140; 50);-对流经参考测辐射热计(140; 50)和电阻器(56)的电流之差进 行...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利维耶勒格拉，克里斯托夫米纳西安，
申请(专利权)人：ULIS股份公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]