[发明专利]用于MEMS谐振传感器阵列的装置和方法

说明书

提供了用于MEMS谐振传感器阵列的装置和方法。提供一种方法。所述方法包括：将周期性线性调频传输到MEMS传感器阵列的至少两个像素；确定接收周期性线性调频的每个MEMS谐振传感器的谐振频率；确定接收周期性线性调频的每个MEMS谐振传感器的谐振频率中的改变；确定入射在接收周期性线性调频的每个像素上的功率电平。在一个实施例中，所述方法还包括校准MEMS传感器阵列。在另一个实施例中，校准包括针对每个MEMS谐振传感器生成参考谐振频率。在另外的实施例中，确定功率电平包括确定所确定的谐振频率与参考谐振频率之间的差。

背景技术

非制冷红外(IR)传感器阵列测量环境红外辐射，并且用于诸如夜视镜的图像传感器。非制冷红外传感器阵列由非制冷IR传感器形成。微测辐射热计是常规的非制冷IR传感器。由于约翰逊、闪烁和热波动噪声，微测辐射热计具有相对高的噪声电平。这类高噪声电平限制微测辐射热计，并因此限制IR传感器阵列、灵敏度。作为结果，微测辐射热计和IR传感器阵列动态范围也受到限制。因此，存在对于使用具有增加的灵敏度的IR传感器的红外传感器阵列的需求。

发明内容

提供一种方法。所述方法包括：将周期性线性调频传输到MEMS传感器阵列的至少两个像素；确定接收周期性线性调频的每个MEMS谐振传感器的谐振频率；确定接收周期性线性调频的每个MEMS谐振传感器的谐振频率中的改变；确定入射在接收周期性线性调频的每个像素上的功率电平。在一个实施例中，所述方法还包括校准MEMS传感器阵列。在另一个实施例中，校准包括针对每个MEMS谐振传感器生成参考谐振频率。在另外的实施例中，确定功率电平包括确定所确定的谐振频率与参考谐振频率之间的差。

附图说明

要理解绘图仅描绘示例性实施例，并因此不应认为在范围方面是限制性的，将通过使用附图以附加的特性和细节来描述示例性实施例，其中：

图1图示了MEMS红外谐振传感器的阵列的一个实施例的平面视图；

图2图示了MEMS红外谐振传感器的一个实施例的横截面；

图3A图示了MEMS红外谐振传感器阵列系统的一个实施例；

图3B图示了像素的谐振频率的一个实施例；

图4图示了检测器的一个实施例；

图5图示了传感器阵列上方的快门系统；以及

图6图示了MEMS红外传感器阵列的操作的方法的一个实施例。

根据惯例，各种描述的特征未按比例绘制，而是为强调与示例性实施例相关的具体特征而绘制。参考字符贯穿各图和文本标示同样的要素。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考形成详细描述的部分的附图，并且其中通过图示的方式示出具体的说明性实施例。然而，要理解的是可以利用其他实施例并且可以做出结构、机械和电气改变。此外，附图和说明书中呈现的方法不应被解释为限制可以执行各个步骤的顺序。因此，不要将以下详细描述当作限制意义。

可以使用微机电系统(MEMS)红外(IR)谐振传感器来克服上文提及的问题。MEMSIR传感器的实施例具有至少一个优点：较低的噪声。MEMS IR谐振传感器具有较低的噪声，这是因为它们仅受热波动噪声限制。虽然出于教学目的而说明MEMS IR谐振传感器，但是本文描述的实施例适用于MEMS谐振传感器(以及MEMS谐振传感器的阵列)。MEMS谐振传感器是其谐振频率基于感兴趣的入射信号的量而变化的传感器，其包括但不限于红外传感器、质量传感器、气体传感器、温度传感器、惯性传感器和磁性传感器。

图1图示了MEMS红外谐振传感器的阵列(传感器阵列)100的一个实施例的平面视图。在图示的实施例中，阵列100具有M行和N列，有示出为像素P_1,1到P_M,N的共M乘以N个像素。在本文可以将每个MEMS红外谐振传感器称作像素P。在另一个实施例中，M和N中的每个大于一。