[发明专利]红外图像传感器

权利要求书

1.一种红外图像传感器，包括：

-在支撑件(10)上的多个第一像素(32)和多个第二像素(34)，用于检测由场景元件发射的红外辐射，每个像素包括悬挂在覆盖所述支撑件的反射器(12)上方的测热辐射膜(14)，每个第一像素的反射器覆盖有第一介电层(40)，并且每个第二像素的反射器覆盖有其光学特性不同于所述第一介电层的第二介电层(42)；

用于读出表示相邻的第一像素和第二像素的测热辐射膜(14)的温度的第一值(V1，V2)的电路(36)；

处理单元(38)，其能够基于所述第一值(V1，V2)确定所述场景的元件的温度或发射率；

其中所述处理单元(38)能够实施以下步骤：

a)定义温度(Ti)和发射率(Ei)的一对初始估计值；

b)计算第二值(V1_TH，V2_TH)，所述第二值表示在所述场景元件的温度和发射率是温度(Ti，T_E)和发射率(Ei，E_E)的估计值的情况下所述相邻像素的测热辐射膜根据理论模型将具有的温度；

c)计算所述第一值(V1，V2)和对应的第二值之间的差异；

d)基于所述差异来产生温度(T_E)和发射率(E_E)的新的估计值；和

e)基于所述新的估计值重复步骤b)、c)和d)以减小所述差异；

其中所述光学特性的差异来自以下事实：

所述第一介电层(40)具有网状图案，并且所述第二介电层(42)是连续的；和/或

所述第一介电层(40)和所述第二介电层(42)具有不同的网状图案；

其中所述第一介电层的网状图案在所述第一介电层的整个厚度上延伸；

其中所述红外图像传感器用于检测波长在波长范围内的辐射，所述测热辐射膜与所述介电层之间的每个像素中的距离等于位于所述范围的中心部分中的波长的四分之一。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述光学特性的差异来自以下事实：

所述第一介电层(40)和所述第二介电层(42)具有不同的厚度；和/或

所述第一介电层(40)和所述第二介电层(42)由具有不同的折射率的材料制成。

3.根据权利要求1所述的传感器，用于检测其波长在波长范围内的辐射，其中所述第一介电层的网状图案由在平行于层的平面的方向上具有小于所述范围的最小波长的三分之一的尺寸的元件形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，包括所述第一像素(32)中的一个和所述第二像素(34)中的一个的像素对的阵列。

5.根据权利要求1所述的传感器，其中所有所述像素的测热辐射膜(14)在结构上相同，并且所有所述像素的反射器(12)在结构上相同。

6.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一像素(32)和所述第二像素(34)以棋盘布局布置。

7.根据权利要求1所述的传感器，用于检测具有小于25μm的波长的辐射。

8.根据权利要求1所述的传感器，其中所述范围在7和14μm之间延伸，并且所述距离在2到3μm的范围内。

9.根据权利要求2所述的传感器，其中对于所述第一介电层，所述厚度与所述折射率的乘积等于第一波长的四分之一，并且对于所述第二介电层，所述厚度与所述折射率的乘积等于第二波长的四分之一，所述第一波长和第二波长在所述范围内并且彼此不同。

10.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一介电层(40)和所述第二介电层(42)由相同的材料制成并且具有相同的厚度，所述测热辐射膜(14)与所述介电层(40，42)分开的距离在所述第一像素和第二像素中是相同的。

11.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一介电层(40)和所述第二介电层(42)由非晶硅制成。

12.根据权利要求1所述的传感器，还包括多个第三像素(3)，用于检测由外部场景发射的红外辐射，每个第三像素包括悬挂在覆盖所述支撑件的反射器上方的测热辐射膜，其中所述反射器没有被介电层覆盖。