[发明专利]高分辨率热电堆红外传感器阵列

权利要求书

1.一种高分辨率热电堆红外传感器阵列，其具有在传感器芯片(SP)上的至少16行16列中布置的像素和单片集成信号处理；

具有用于传感器阵列(TPA)的像素(SE)的信号的多个并行的信号处理通道(K₁...K_N)，

和用于像素(SE)信号输出的数字端口(DIO)，

每个信号处理通道(K₁...K_N)具有至少一个模数转换器(ADC)和低通滤波器，

其中，对于每个信号处理通道(K₁...K_N)，存储器(RAM)中有存储区域，该存储区域用于存储至少一个的模数转换器(ADC)的结果，

其中，在传感器阵列(TPA)中，至少一个像素(SE)连接至信号处理通道(K₁...K_N)，

其中，信号处理通道(K₁...K_N)的数量为行的数量的至少4倍，

其中，信号处理通道(K₁...K_N)的一部分设置在像素(SE)之间的中间空间中，信号处理通道(K₁...K_N)的另一部分与其他电子器件一起设置在传感器阵列(TPA)周围的传感器芯片(SP)的外缘区域，

其中，对于每个具有像素(SE)数a，a＞1，的信号处理通道(K₁...K_N)，提供信号复用器(MUX)，其用于选择分配给信号处理通道(K₁...K_N)的传感器阵列(TPA)的像素(SE)，

其中，与每个信号处理通道(K₁...K_N)相关联的至少一个模数转换器(ADC)具有至少10位的分辨率，并且

其中，用于限制噪声带宽的低通滤波和每个信号处理通道(K₁...K_N)的噪声带宽是根据外部给定或内部给定的母钟使用集成模数转换器(ADC)的帧速率和模数转换器(ADC)的给定帧速率决定的。

2.如权利要求1所述的高分辨率热电堆红外传感器阵列，其特征在于，前置放大器(VV)连接在每个信号处理通道(K₁...K_N)中的模数转换器(ADC)的上游，其增益系数小于500。

3.如前述权利要求1到2中任一项所述的高分辨率热电堆红外传感器阵列，其特征在于，所述至少一个模数转换器(ADC)根据电荷平衡或Delta-Sigma方法工作。

4.如权利要求1到3中任一项权利要求所述的高分辨率热电堆红外传感器阵列，其特征在于，每个信号处理通道(K₁...K_N)包含低通滤波器(TPF)以限制噪声带宽，其截止频率至少等于热电堆红外传感器阵列(TPA)的帧速率和每个信号处理通道的像素(SE)数a的乘积(K₁...K_N)。

5.如权利要求4所述的高分辨率热电堆红外传感器阵列，其特征在于，所述至少一个模数转换器(ADC)是集成的，低通滤波器(TPF)设置在模数转换器(ADC)中。

6.如前述权利要求1中任一项权利要求所述的高分辨率热电堆红外传感器阵列，其特征在于，一部分信号处理通道(K₁...K_N)与传感器元件(SE)一起布置在传感器芯片(SP)下面的独立芯片上，其中热电堆红外传感器芯片(SP)和独立芯片(ROIC)彼此固定连接。

7.如权利要求1所述的高分辨率热电堆红外传感器阵列，其特征在于，传感器芯片(SP)配置有过孔(TSV)，所述过孔(TSV)填充有导电材料，导电材料与传感器芯片(SP)绝缘，并且过孔(TSV)在其端部处连接到传感器芯片(SP)或独立芯片(ROIC)上的导电轨。