CN113252173A - 双模探测器像元、非制冷红外探测器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种共用读出电路的双模探测器像元，包括双模桥面层、衬底及布设于衬底上的双模读出电路，双模读出电路包括均设有控制开关的一个第一分路以及四个第二分路，双模桥面层的四个角部分别引伸出边部桥腿并且于桥面中心引伸出中心桥腿，其中，第一分路与相对的两个边部桥腿电连接，四个第二分路均与中心桥腿电连接并且一一对应地与四个边部桥腿电连接。另外还涉及采用该双模探测器像元的非制冷红外探测器及该非制冷红外探测器的使用方法。本发明通过对读出电路的特殊设计，同一读出电路能实现两种不同阵列大小和不同像素大小成像的工作模式，有效地扩展了像元及探测器的适用范围，可减少探测器的规格种类，降低制备成本和使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种共用读出电路的双模探测器像元、采用该双模探测器像元的非制冷红外探测器及该非制冷红外探测器的使用方法。
背景技术
红外探测器广泛应用于安防、国防和健康医疗领域，它分为制冷型红外探测器和非制冷红外探测器，其中，非制冷红外探测器因其具有体积小、功耗低、重量轻和价格低等优势越来越得到广泛的利用；目前非制冷红外探测器除了在国防军事领域的广泛应用外，在民用领域的应用也越来越广泛。不同应用场所对于非制冷红外探测器的要求不同，例如在一些特殊场所要求非制冷红外探测器具有大面阵、小像素成像，分辨率更清晰；因此导致探测器种类和规格繁多，相应地增大了生产成本和使用成本。
发明内容
本发明涉及一种共用读出电路的双模探测器像元、采用该双模探测器像元的非制冷红外探测器及该非制冷红外探测器的使用方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明涉及一种共用读出电路的双模探测器像元，包括双模桥面层、衬底及布设于衬底上的双模读出电路，所述双模读出电路包括均设有控制开关的一个第一分路以及四个第二分路，所述双模桥面层的四个角部分别引伸出边部桥腿并且于桥面中心引伸出中心桥腿，其中，所述第一分路与相对的两个边部桥腿电连接，四个第二分路均与所述中心桥腿电连接并且一一对应地与四个边部桥腿电连接。
作为实施方式之一，所述双模读出电路还具有像素接地端，所述第一分路以及四个第二分路均与所述像素接地端连接。
本发明还涉及一种非制冷红外探测器，包括阵列布置的多个探测器像元，至少部分探测器像元采用如上所述的共用读出电路的双模探测器像元。
优选地，各探测器像元均采用所述双模探测器像元。
本发明还涉及如上所述的非制冷红外探测器的使用方法，包括：
根据工况选择非制冷红外探测器工作在第一模式或第二模式，
所述第一模式下，各双模探测器像元中，控制所述第一分路工作而各所述第二分路断开；
所述第二模式下，各双模探测器像元中，控制所述第一分路断开而各所述第二分路工作。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明通过对读出电路的特殊设计，同一读出电路能实现两种不同阵列大小和不同像素大小成像的工作模式，有效地扩展了像元及探测器的适用范围，可减少探测器的规格种类，降低制备成本和使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的双模读出电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第一模式下的单像素组成示意图；
图3为本发明实施例提供的第二模式下的四像素组成示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1，本发明实施例提供一种共用读出电路的双模探测器像元，包括双模桥面层、衬底及布设于衬底上的双模读出电路，所述双模读出电路包括均设有控制开关的一个第一分路201以及四个第二分路202，所述双模桥面层的四个角部分别引伸出边部桥腿并且于桥面中心引伸出中心桥腿，其中，所述第一分路201与相对的两个边部桥腿电连接，四个第二分路202均与所述中心桥腿电连接并且一一对应地与四个边部桥腿电连接。
桥面层、衬底和桥腿的结构均为本领域常规技术，此处不作赘述。
上述控制开关用于控制对应分路的通断，此与本领域常规读出电路中的控制开关选择无异。可以理解地，控制开关位于对应分路的两个桥腿接点之间，以保证能控制该两个桥腿接点之间的电连接通断，也即控制对应两个桥腿之间的电连接通断。
如图2和图3，基于上述的像元结构，上述双模探测器像元具有两种工作模式，第一模式M下，控制第一分路201工作而各第二分路202断开，该探测器像元为单像素101成像，像素101面积为双模桥面层的整个面积；第二模式N下，控制第一分路201断开而各第二分路202工作，该探测器像元为2×2式四像素102成像，单个小像素102面积为双模桥面层面积的1/4。
本实施例提供的双模探测器像元，通过对读出电路的特殊设计，同一读出电路能实现两种不同阵列大小和不同像素大小成像的工作模式，有效地扩展了像元及探测器的适用范围，可减少探测器的规格种类，降低制备成本和使用成本。
进一步优选地，如图1，所述双模读出电路还具有像素接地端203，所述第一分路201以及四个第二分路202均与所述像素接地端203连接，可进一步利于像元及探测器的小型化。
实施例二
本发明实施例提供一种非制冷红外探测器，包括阵列布置的多个探测器像元，至少部分探测器像元采用上述实施例一所提供的共用读出电路的双模探测器像元。其中，优选地，各探测器像元均采用所述双模探测器像元。
本发明实施例还提供上述非制冷红外探测器的使用方法，包括：
根据工况选择非制冷红外探测器工作在第一模式M或第二模式N，
所述第一模式M下，各双模探测器像元中，控制所述第一分路201工作而各所述第二分路202断开；
所述第二模式N下，各双模探测器像元中，控制所述第一分路201断开而各所述第二分路202工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种共用读出电路的双模探测器像元，其特征在于：包括双模桥面层、衬底及布设于衬底上的双模读出电路，所述双模读出电路包括均设有控制开关的一个第一分路以及四个第二分路，所述双模桥面层的四个角部分别引伸出边部桥腿并且于桥面中心引伸出中心桥腿，其中，所述第一分路与相对的两个边部桥腿电连接，四个第二分路均与所述中心桥腿电连接并且一一对应地与四个边部桥腿电连接。
2.如权利要求1所述的共用读出电路的双模探测器像元，其特征在于：所述双模读出电路还具有像素接地端，所述第一分路以及四个第二分路均与所述像素接地端连接。
3.一种非制冷红外探测器，包括阵列布置的多个探测器像元，其特征在于：至少部分探测器像元采用如权利要求1或2所述的共用读出电路的双模探测器像元。
4.如权利要求3所述的非制冷红外探测器，其特征在于：各探测器像元均采用所述双模探测器像元。
5.如权利要求4所述的非制冷红外探测器的使用方法，其特征在于，包括：
根据工况选择非制冷红外探测器工作在第一模式或第二模式，
所述第一模式下，各双模探测器像元中，控制所述第一分路工作而各所述第二分路断开；
所述第二模式下，各双模探测器像元中，控制所述第一分路断开而各所述第二分路工作。
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