DE2854784C2

DE2854784C2 -

Info

Publication number: DE2854784C2
Application number: DE2854784A
Authority: DE
Inventors: George S. Plano Tex. Us Hopper; Kent Richardson Tex. Us Mccormack; Dane A. Dallas Tex. Us Mcneill; William M. Plano Tex. Us Knight Jun.
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1989-09-07
Also published as: IT1158168B; JPS5492283A; JPS6040751B2; GB2030023A; DE2854784A1; IT7852321A0; GB2030023B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen ferroelektrischen Abbildungsdetektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum Erfassen der von einer Szene ausgehenden thermischen Energie unter Verwendung eines solchen Detektors und ein Detektorsystem zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-OS 26 59 358 ist ein solcher ferroelektrischer Abbildungsdetektor bekannt. Die in ihm enthaltene Detektormatrix enthält eine Platte aus ferroelektrischem Material, die auf gegenüberliegenden Hauptflächen mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Leitermustern versehen ist. Die Überschneidungen des rechtwinklingen Leitermusters, das Beläge bildet, erzeugt zusammen mit dem ein Dielektrikum bildenden ferroelektrischen Material kondensatorartige Elemente, die die Detektormatrix bilden. Die Kondensatoren sind temperaturabhängig; sie bilden die Basis des ferroelektrischen Wandlers. Bei diesem Aufbau sind die Detektorelemente der Detektormatrix in Zeilen und Spalten angeordnet. Die Detektormatrix ist so in einem Gehäuse untergebracht, daß bis auf eine Zeile alle Zeilen vor der Linsenanordnung liegen, so daß sie die die Linsenanordnung durchdringende Infrarotenergie empfangen. Die verbleibende Zeile ist gegen die durch das Fenster fallende Infrarotenergie abgeschirmt, damit eine Zeile aus Bezugsdetektorelementen entsteht.

Die Detektormatrix ist an die Ansteuer- und Leseelektronik angeschlossen. Die Ansteuerelektronik enthält einen Abtastmultiplexer und zwei Sinussignalgeneratoren. Die Zeile aus Bezugsdetektorelementen ist an den ersten Sinussignalgenerator angeschlossen, während die übrigen Zeilen der Detektorelemente an den zweiten Sinussignalgenerator über einen Schalter und einen Multiplexer angeschlossen sind. Die Leseelektronik enthält Vorverstärker, die an die Detektorelementspalten angeschlossen sind und deren Ausgänge mit einem Signalmultiplexer verbunden sind. Der Signalmultiplexer ist an den Videoprozessor angeschlossen, der seinerseits mit der Wiedergabevorrichtung verbunden ist.

In diesem System fokussiert die Infrarot-Linsenanordnung das Infrarotbild einer Szene auf die Detektormatrix. Unter der Steuerng durch die Takt- und Steuerschaltung verbindet der Ansteuer-Abtastmultiplexer dann nacheinander den zweiten Sinussignalgenerator mit den Detektorelementzeilen. Das Generatorausgangssignal lädt der Reihe nach jede Detektorelementzeile auf. Die Ladung jedes Detektorelements in jeder Zeile die Intensität der auftreffenden thermischen Energie verändert. Die an die Detektorelementspalten angeschlossenen Bezugsdetektorelemente werden von dem zweiten Sinussignalgenerator aufgeladen. Unter der Steuerung durch die Takt- und Steuerschaltung verbindet der Signalmultiplexer der Leseelektronik nacheinander jedes Element einer Detektorelementzeile mit dem Videoprozessor. Die Ausgangssignale der Bezugsdetektorelemente werden mit den Ausgangssignalen der Detektorelementzeilen kombiniert, und zur Verstärkung durch die Vorverstärker werden Signale erzeugt, die gleich der Differenz der Ladungen sind. Die Signale werden dann in einem Decodierer decodiert und durch den Videoprozessor geschickt. Der Lesemultiplexer schließt in ähnlicher Weise die Detektorelemente nacheinander so an, daß die die Szene repräsentierenden Videosignale für die Widergabe auf der Katodenstrahlröhre erzeugt werden.

Das bekannte System hat manche Nachteile. Es sind Parallelkapazitäten längs jeder Detektorelementspalte infolge der Kapazität jedes Detektorelements längs dieser Spalte und einer nichtadressierten Zeile vorhanden. Infolge der Kapazitätsgleichmäßigkeit von Detektorelement zu Detektorelement ist ein festes periodisches Rauschen vorhanden. Zwischen dem Detektorelement und dem Substrat kann ein thermischer Kurzschluß vorhanden sein, da eine thermische Impedanz nicht vorgesehen ist. Weitere Nachteile treten auf, wenn die oberen Kondensatorflächen als Ableitung benutzt werden; die Abtastleitungen müssen von der oberen Detektorfläche aus mit Hilfe des Kugel-Bondverfahrens mit den einzelnen Vorverstärkern oder mit einzelnen Schaltern verbunden werden. Die Mehrkugelverbindungen sind wegen der Ausbeute und der technischen Kompliziertheit unerwünscht. Die gemeinsame Ausnutzung eines einzelnen Vorverstärkers zur Reduzierung der Anzahl von Vorverstärkern ist ebenfalls wegen der Größe der Streukapazität unerwünscht. Außerdem hat der die Abtastleitung bildende Leiterstreifen die elektrischen Eigenschaften einer Übertragungsleitung; diese Eigenschaften begrenzen die Geschwindigkeit, mit der eine Leitung oder ein Detektor adressiert werden kann.

Aus der US-PS 39 32 753 ist ein pyroelektrischer Detektor bekannt, bei dem die von einer Quelle ausgehende Strahlung vor dem Auftreffen auf dem eigentlichen Detektor durch einen Zerhacker periodisch unterbrochen wird. Dadurch wird aus der kontinuierlichen Strahlung ein intermittierendes Signal erzeugt, das von der nachfolgenden Elektronik leichter verarbeitet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ferroelektrischen Abbildungsdetektor der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich wirtschaftlich herstellen läßt und geringere Störkapazitäten bei verringerter Wahrscheinlichkeit für das Auftreten thermischer Kurzschlüsse aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Der Abbildungsfaktor kann gemäß Patentanspruch 9 zum Erfassen der von einer Szene ausgehenden thermischen Energie angewendet werden. Ein Detektorsystem zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Patentanspruch 13 gekennzeichnet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Detektorsystems nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Abbildungsdetektors in dem Detektorsystem von Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise schematisch ausgeführte Darstellung einer Ausführungsform des Detektorsystems,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Feldeffekttransistors der Schaltermatrix des Detektorsystems,

Fig. 5a bis 5c Schnittansichten des anisotropen Kühlkörpers des Detektorsystems,

Fig. 6a bis 6d Darstellungen zur Veranschaulichung der Herstellung des aniostropen Kühlkörpers von Fig. 5b,

Fig. 6e bis 6g Darstellungen zur Veranschaulichung der Herstellung des anisotropen Kühlkörpers von Fig. 5b,

Fig. 6h bis 6i Darstellungen zur Veranschaulichung der Herstellung des anisotropen Kühlkörpers von Fig. 5c,

Fig. 7a bis 7c Darstellungen zur Veranschaulichung der Herstellung einer Ausführungsform der Detektormatrix aus ferroelektrischen Detektoren,

Fig. 8a bis 8c Darstellungen zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform der Detektormatrix aus ferroelektrischen Detektoren,

Fig. 9 eine Teilansicht einer Ausführungsform der Detektorstruktur ohne Gehäuse,

Fig. 10 das elektrische Ersatzschaltbild der Detektorstruktur von Fig. 9,

Fig. 11 eine Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Detektorstruktur ohne Gehäuse,

Fig. 12a bis 12c teilweise schematische Darstellungen der zweiten Ausführungsform des Detektorbildungssystems

Fig. 13 das elektrische Ersatzschaltbild der Detektorstruktur von Fig. 11.

Das in Fig. 1 dargestellte thermische Abbildungssystem enthält einen Infrarotenergiezerhacker 10, eine Linsenanordnung 12, eine Detektoranordnung 14, eine Ansteuer- und Leseelektronik 16, einen Videoprozessor 18, eine Takt- und Steueranordnung 20 und eine Wiedergabevorrichtung 22. Der Zerhacker 10 ist beispielsweise ein mechanischer Zerhacker, der den Infrarotenergiefluß zur Oberfläche der Detektormatrix der Detektoranordnung 14 unterbricht. Die Linsenanordnung 12 kann beispielsweise eine Infrarotlinsenanordnung mit einer Objektlinse, einer Korrekturlinse und einer Fokussierungslinse sein; diese Fokussierungslinse fokussiert die von einer (nicht dargestellten) Szene ausgehende und vom Zerhacker 10 zerhackte thermische Energie auf die Detektormatrix der Detektoranordnung 14. Es gibt verschiedene Arten von Zerhackern und von Linsenanordnungen für die Durchführung der gewünschten optischen Funktionen. Die Detektormatrix der Detektoranordnung 14 enthält mehrere Wärmeenergiefühler zur Erzeugung von elektrischen Signalen, die die auf die Fühler auftreffenden Wärmeenergie repräsentieren und dem Videoprozessor 18 zugeführt werden. Die Detektormatrix der Detektoranordnung 14 wird anschließend noch genauer erläutert. Der Videoprozessor 18 verarbeitet die die Szene repräsentierenden Signale zu Wiedergabesignalen für die Wiedergabe durch die Wiedergabevorrichtung 22. Die Wiedergabevorrichtung 22 kann beispielsweise eine Katodenstrahlröhre sein; der Videoprozessor 18 kann ein Prozessor sein, der zur Verarbeitung elektrischer Signale in Signale im Fernsehformat verwendet wird. Die Ansteuer- und Leseelektronik 16 ist an die Detektormatrix der Detektoranordnung 14 angeschlossen, damit die Wärmefühler vorgespannt werden und elektrische Signale gelesen werden, die die Szene repräsentieren. Die Takt- und Steuerschaltung 20 steuert die Wirkung des Zerhackers 10, der Ansteuer- und Leseelektronik 16 und des Videoprozessors 18 in der Weise, daß Signale der Szene in einem gewünschten Format für die Wiedergabe durch die Wiedergabevorrichtung 22 erzeugt werden.

Die in dem ferroelektrischen Abbildungssystem verwendete Detektoranordnung 14 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Detektoranordnung 14 enthält ein Gehäuse 26, das beispielsweise ein Edelstahlgehäuse mit einem in einer Hauptfläche gebildeten Fenster 28 sein kann. Das Fenster für die thermische Energie kann beispielsweise aus verschiedenen Gläsern wie Silizium, Chalkogenit usw. bestehen, die vom nahen Infrarotbereich bis zum Bereich der Gammastrahlen durchlässig sind; es kann auch aus Germanium oder Indium bestehen, das Infrarotwellenlängen von 8 bis 14 µm bzw. 35 µm durchläßt. Das Fenster 28 ist im Weg der Licht- oder Wärmestrahlung zur Detektormatrix 24 angebracht. Ein Kühlkörper 30, der beispielsweise ein Keramiksubstrat aus Berrylliumoxid sein kann, schließt das andere Ende des Gehäuses 26 ab. An eine (nicht dargestellte) Energiequelle sind Heizelemente 32 angeschlossen, damit die Temperatur des Kühlkörpers 30 gesteuert wird. Eine Schaltermatrix 34, die beispielsweise aus Silizium bestehen kann, ist auf dem Kühlkörper 30 angebracht. Auf der aus Silizium bestehenden Schaltermatrix 34 ist ein anisotroper Kühlkörper 36 gebildet, auf dem eine Detektormatrix 24 angebracht ist. Ein Raum 40, in dem sich entweder ein Vakuum oder eine trockene inerte Atmosphäre befinden kann, liegt zwischen der Detektormatrix 24 und dem Fenster 28. Die aus Silizium bestehende Schaltermatrix 34, der anisotrope Kühlkörper 36 und die Detektormatrix 24 werden noch genauer beschrieben.

In einer Ausführungsform besteht die Schaltermatrix 34 (Fig. 2) aus mehreren Festkörperschaltern 42 (Fig. 3), die beispielsweise Feldeffekttransistoren sein können. Für jedes Element 44 der Detektorschaltung 24 ist ein Feldeffekttransistorschalter 42 (Fig. 4) vorgesehen. Die Schaltermatrix mit den Feldeffekttransistorschaltern 42 wird dadurch gebildet, daß für jeden Schalter zwei N-Zonen, nämlich die Drain-Zone 46 und die Source-Zone 48, nebeneinander in eine P-leitende Siliziumscheibe 50 diffundiert werden. Auf der Oberfläche wird durch Aufwachsen eine Schicht aus Siliziumoxid 52 gebildet. Eine Metallisierungsfläche 54 und ein Metallisierungsstreifen 56 werden so gebildet, daß sie Fenster in dem Siliziumoxid durchdringen und einen Kontakt mit der Siliziumscheibe 50 herstellen. Ein dritter Metallstreifen 58, nämlich die Gate-Elektrode, liegt in der Lücke zwischen den N-Zonen auf der Oberseite der Oxidschicht 52. In einer anderen Ausführungsform ist die Gate-Elektrode 58 als eine Doppel-Gate-Elektrode 58 und 58′ ausgebildet, deren Enden in Fig. 4 gestrichelt dargestellt sind. Die Feldeffekttransistoren sind Transistoren des Anreicherungstyps, was bedeutet, daß die Leitfähigkeit für den Arbeitsstrom durch die an die Gate-Elektrode angelegte Steuerschaltung zunimmt. Der Schalter ist also offen, bis eine Spannung an die Gate-Elektrode angelegt ist. Die Drain-Kontaktflächen 54 bilden die Basis für die Leiterstäbe des anisotropen Kühlkörpers. Da die Verfahren zur Herstellung von Feldeffekttransistorschaltern in Matrixformat dem Fachmann bekannt sind, werden diese Verfahren hier nicht näher beschrieben.

Der anisotrope Kühlkörper 36 (Fig. 2) enthält nach den Fig. 5a bis 5c von Vakuum umgebene, im Abstand voneinander liegende Leiterstäbe 60, die auf den Drain-Kontaktflächen 54 der Feldeffekttransistorschalter 42 gebildet sind. Der elektrische Widerstand der Leiterstäbe 60 muß niedrig sein; andererseits muß der Wärmewiderstand jedoch hoch sein. Dies ist notwendig, da die Wärmeleitfähigkeit von Silizium, in dem die Feldeffekttransistorschalter 42 gebildet sind, hoch ist und als thermischer Kurzschluß zwischen den Detektorelementen 44 wirkt, wenn keine thermische Impedanz vorgesehen ist. Hinsichtlich der Bedeutsamkeit ist der Wärmewiderstand der Leiter 60 der dominierende Faktor. Die Wärmeleitfähigkeit ist durch den Ausdruck für die senkrecht durch eine Fläche strömende Wärme definiert; es gibt:

darin sind H = Wärme
k = Leitfähigkeit
A = Querschnittsfläche des Leiterstabs

Für die Erläuterung kann der Ausdruck folgendermaßen vereinfacht werden:

H = -K Δ T.

Dabei ist K der Wärmeleitwert des Elements, der durch folgende Beziehung gegeben ist:

K = kA/L.

In diesen Ausdrücken ist L die Leiterstablänge, über die die Temperaturdifferenz gemessen wird, und Δ T ist die Temperaturdifferenz.

Aus der letzten Formel ist offensichtlich, daß es zwei Möglichkeiten gibt, einen niedrigen Wärmeleitwert zu erzielen. Als erstes kann die Größe K durch Wahl der Materialien klein gemacht werden; als zweites kann das Geometrieverhältnis A/L durch Herstellungsverfahren klein gemacht werden. Da der Bereich der Werte für die Größe k wegen der elektrischen Leitfähigkeit und der Herstellungsverfahren ziemlich eingeschränkt ist, wird bevorzugt von der zweiten Möglichkeit Gebrauch gemacht. Die gleiche Folgerung wird auch durch die Formel für die Gesamtleitfähigkeit gestützt, die folgendermaßen lautet:

K _e = K _c + K _i = k _c (A _c/L) + k _i (A _e - A-_c)L

In dieser Formel bezieht sich der Index e auf die Gesamtdetektorelementzonen, der Index c auf die leitende Zone und der Index i auf die isolierende Zone. Da k _i wesentlich kleiner als k _c gemacht werden kann, kann die Forderung nach einem niedrigen Wert für K _e am besten dadurch erfüllt werden, daß ein sehr kleines Geometrieverhältnis A _c/L gewählt wird. Dadurch, daß die Querschnittfläche der Leiterstäbe klein im Vergleich zur Länge gehalten wird, hat das Geometrieverhältnis des Leiterstabs jedes Detektorelements einen kleinen Wert. Wenn beispielsweise der anisotrope Kühlkörper durch Vakuum gebildet ist und der Mittenabstand der Detektorelemente 100 µm beträgt, dann hat ein Leiterstab mit einer Länge von 25 µm (1 mil) mit einer Querschnittsfläche von 100 µm² (0,16 mils²) einen um den Faktor 100 reduzierten Wärmeleitwert K _e.

In Fig. 6a sind die Drain-Kontaktflächen 54, die Gate-Elektroden 58 und die Source-Streifen 56 mit einem geeigneten Material 62, beispielsweise einem Photoresist des Typs Riston M811 der Firmal E. I. DuPont de Nemours and Company zur Bildung der Leiterstäbe beschichtet. Im Anschluß daran wird über der Photoresistschicht 62 eine Maske 64 (Fig. 6b) gebildet, und der Photoresist wird mit Ultraviolettlicht belichtet. Nach der Belichtung wird das Maskenbild entwickelt, und die nicht belichteten Photoresistbereiche werden entfernt, so daß die Drain-Kontaktflächen 54 in diesen Bereichen zurückbleiben. Im Anschluß daran werden durch Vakuumabscheidung oder durch Elektroplattierung die Leiterstäbe 60 (Fig. 6c) gebildet, die beispielsweise aus Nichrom, Nickel oder Gold bestehen können. Die Abscheidung im Vakuum kann angewendet werden, wenn die Höhe für ein vorgegebenes Arbeitsverhalten klein ist, beispielsweise 1,25 µm beträgt. Jedoch erfordert auch diese Höhe viele Arbeitsgänge, und die Möglichkeit der Bildung von Öffnungen ist groß. Folglich wird das Elektroplattieren vorgezogen, obgleich die Auswahl der Materialien für Leiterstäbe dadurch eingeschränkt wird und obgleich das Anlegen eines negativen Potentials an die Drain-Kontaktflächen 54 schwierig ist.

Zum Elektroplattieren wird das in Bezug auf das Potential des Elektrolysebades negative Potential beispielsweise an die Kontaktflächen 54 angelegt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine andere Metallmaske anstelle der die Drain-Elektroden festlegenden Kontaktflächen 54 zu verwenden. Bei diesem Verfahren wird die gesamte Oberfläche vor der Aufbringung des Photoresists zur Bildung einer Elektrode metallisiert, die am Rand des Plättchens einen Kontakt aufweist. Anschließend wird das Photoresistmuster aufgebracht und die Leiterstäbe werden durch Elektroplattieren aufgebaut. Die Spitzen 66 der Leiterstäbe (Fig. 6d) werden dann poliert, falls dies notwendig ist, damit sie glatter und in der Höhe gleichmäßiger gemacht werden; der Photoresist wird dann entfernt. Bei Anwendung des Verfahrens mit der aus Metall bestehenden Oberflächenelektrode wird das Metall zwischen den Leiterstäben 60 durch Ätzen entfernt. Dieses Herstellungsverfahren ist dort von Vorteil, wo die Stabdicke die zum Tragen der Detektorstruktur notwendige mechanische Festigkeit ergibt.

Wenn die Leiterstäbe 60 eine solche Länge haben, daß das Photoresistmuster nicht mit dem erforderlichen Stabdurchmesser gebildet werden kann, werden mehrere Abscheidungen angewendet (Fig. 6e). Für jeden zusätzlichen Stababschnitt 68 werden die Stabspitzen 66 (Fig. 6d) entfernt und eine zusätzliche Photoresistschicht 70 (Fig. 6e) wird aufgebracht. Die Photoresistschicht 70 wird mit einer Maske 72 überzogen. Damit die Ausrichtung der Stabmuster erleichtert wird, werden die Stabdurchmesser in der Maske nur geringfügig größer als die Enden der Leiterstäbe 60 gemacht. Im ausgerichteten Zustand bildet der Stab daher Ringe, die ineinander zu erkennen sind. Die Photoresistschicht 70 wird dann mit Ultraviolettlicht belichtet, und die belichtete Photoresistschicht wird zur Bildung des Musters für die Stababschnitte 68 entfernt. Die Stababschnitte 68 (Fig. 6f) werden dann durch Elektroplattieren hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die Spitzen 74 (Fig. 6g) werden dann poliert, falls dies erforderlich ist, damit sie glatt und hinsichtlich ihrer Höhe gleichmäßig werden. Nach dem Polieren wird die Photoresistschicht entfernt.

Wenn die mechanische Festigkeit der Leiterstäbe 60 nicht ausreicht, die Detektormatrix 24 zu tragen, wird als Füllmaterial um die Leiterstäbe 60 ein mit Glas gefüllter Photoresist 76 (Fig. 6h) verwendet. Dieser Photoresist wird dann mit Ultraviolettlicht belichtet, und er wird wieder entfernt, damit die Glasteilchen 78 zurückbleiben. Die Glasteilchen 78 werden dann durch Ausbacken in einem Ofen gesintert, damit die zum Tragen der Detektorstruktur notwendige mechanische Festigkeit erzielt wird.

Die Detektormatrix 24 (Fig. 7b) enthält ein Plättchen 80 aus ferroelektrischem Material mit einem in Längsrichtung verlaufenden Leitermuster 82 (Fig. 7a) und Kontaktflächen 84, (Fig. 7c), die auf gegenüberliegenden Hauptflächen durch Aufdampf- und Ätzverfahren gebildet sind. Die Leiter 82 sind Spaltenleiter, die auf der Oberfläche des ferroelektrischen Plättchens 80 gebildet sind und die Kontaktflächen 84 sind auf der unteren Fläche des ferroelektrischen Plättchens 80 gebildete Leiter. Die Kontaktflächen 84 und die Überkreuzungsabschnitte der Leiter 82 bilden zusammen mit dem ferroelektrischen Material des Plättchens 80 die Elemente der Detektormatrix 14. Die resultierende Detektormatrix 24 besteht aus mehreren kondensatorartigen Wärmefühlern 44, die in Fig. 7b durch die Quadrate dargestellt sind.

Das ferroelektrische Plättchen 80, d. h. das Material mit dielektrischen Eigenschaften, ist vorzugsweise ein Material mit einer nahe der Umgebungstemperatur liegenden Curie-Temperatur (0° bis 150°C); beispielsweise handelt es sich um Bariumtitanat (BaTi₂O₃), Triglycensulfat (NH₂CH₂COOH)₃ H₂SO₄, Barium-Strontium-Titanat, Kaliumdihydrogenphosphat und Rochelle-Salz. Bariumtitanat mit einer Curietemperatur von etwa 125°C wird bevorzugt verwendet.

Welches ferroelektrische Material für das Plättchen 80 auch ausgewählt wird, es muß nahe seiner Curie-Temperatur betrieben werden, d. h. bei der Temperatur, über der ein ferroelektrisches Material aufhört, spontan polarisiert zu sein. Über der Curie-Temperatur hat Bariumtitanat eine kubische Kristallstruktur, die gut polarisierbar ist. Seine Dielektrizitätskonstante ist daher stark temperaturabhängig. Andererseits zeigt ein ferroelektrisches Material bei Temperaturen, die gut unter der Curie-Temperatur liegen, ein spontanes Dipolmoment. Dies erzeugt ein internes elektrisches Feld, und es sammeln sich dann Oberflächenladungen an, die das Feld zusammendrücken.

In den Fig. 8a bis 8c ist eine weitere Ausführungsform der Detektormatrix 24 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die obere Fläche des ferroelektrischen Plättchens 80, das das gleiche Plättchen wie in Fig. 7b sein kann, mit einem Metalleiter 86 beschichtet (Fig. 8a). Der Metalleiter 86 steht elektrisch mit Sammel-Vorspannungsleitern 88 und 90 in Kontakt. Die Vorspannungsleiter 88 und 90 sind angrenzend an die gegenüberliegenden Ränder des Metalleiters 86 angebracht, damit sie an eine Vorstromquelle zum Aufladen des Metalleiters 86 angeschlossen werden können. Auf der unteren Fläche des ferroelektrischen Plättchens 80 sind Metallflächen 92 (Fig. 8c) angebracht. Die Metallflächen 92 bilden zusammen mit dem ferroelektrischen Plättchen 80 und dem oberen Metalleiter 86 die Elemente 44 der Detektormatrix (Fig. 8b).

Die Anordnung aus der Detektormatrix 24, dem anisotropen Kühlkörper 36 und der Schaltermatrix 34 gemäß der ersten Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt. Die Leiterstäbe 60 des anisotropen Kühlkörpers 36 sind durch Aufwachsen auf den Drain-Flächen 54 der Schalter 42 der Schaltermatrix gebildet. Die Spitzen 66 der Leiterstäbe 60 sind beispielsweise durch Stoßbonden an den unteren Kontaktflächen 84 der Detektormatrix 24 befestigt. Die Streifen 82, die auch die Abtastleitungen bilden, sind beispielsweise unter Anwendung des Kuppelbondverfahrens mit den Eingängen der Verstärker verbunden.

Nach Fig. 3 sind die Gate-Elektroden der Feldeffekttransistorschalter 42 jeder Zeile mit Hilfe von Leitungen 55 an eine Zeilenadressierungsschaltung 94 (y-Adressierungsschaltung) angeschlossen, und ihre Source-Elektroden sind über Leitungen 96 an eine Vorspannungselektrode (V _BIAS) angeschlossen. Die Drain-Elektroden 46 der Feldeffekttransistorschalter 42 sind mittels der Leiterstäbe 60 des anisotropen Kühlkörpers an die unteren Leiterstreifen 84 der ferroelektrischen Kondensatoren 44 angeschlossen, die die Detektormatrix 24 bilden. Jeder untere Leiterstreifen 84 verbindet eine Spalte aus Kondensatoren. Die oberen Leiterstreifen 82 jeder Spalte aus Kondensatoren 44 sind mittels des Kugelbondverfahrens mit Leitern 98 verbunden, die eine Verbindung zu Vorverstärkern herstellen. Die Vorverstärker 100 werden mit Hilfe einer x-Adressierungsschaltung im Multiplexbetrieb so angesteuert, daß die verstärkten elektrischen Signale jedes Kondensators 44 gelesen und in den Videoprozessor 18 eingegeben werden. Der Ausgang des Videoprozessors 18 ist mit Hilfe einer Leitung 102 an die Wiedergabevorrichtung 22 angeschlossen.

Im Betrieb liefert die y-Adressierungsschaltung 94 eine hohe Spannung an die Gate-Elektroden 58 der Schalter 42 in der Zeile Nr. 1 und eine niedrige Spannung an die Gate-Elektroden der Schalter in den anderen Zeilen. Die an die Gate-Elektroden 58 angelegte, hohe Spannung schaltet die Schalter 42 in der Zeile Nr. 1 ein, damit die ferroelektrischen Kondensatoren 44 über einen Widerstand R auf eine Spannung E (Fig. 10) aufgeladen werden. Im Einschaltzeitpunkt unterbricht der Zerhacker 10 (Fig. 1) nacheinander die von der Szene ausgehende Infrarotenergie, die auf die Kondensatoren 44 auftrifft. Die S-Schalter 42 (Fig. 3) der Zeile Nr. 1 werden nacheinander an dem Zeitpunkt abgeschaltet, an dem der Zerhacker die Infrarotenergie nacheinander von links nach rechts zu den ferroelektrischen Kondensatoren 44 durchläßt, deren Kapazität entsprechend der auf sie auftreffenden Infrarotenergie geändert wird (V _c). Unmittelbar bevor der Zerhacker nacheinander die Infrarotenergie unterbricht, werden die Schalter 42 der Zeile Nr. 1 wieder geschlossen und die mit dem Zerhacker synchronisierte x-Adressierungsschaltung adressiert nacheinander jeden Kondensator 44 der Zeile Nr. 1. Jeder Kondensator entlädt sich bis auf die Spannung E (Fig. 10), die von der Vorspannung aufrechterhalten wird, die durch das Schließen der Schalter 42 angelegt wird. Das Ausgangssignal entspricht daher der Intensität der auf die Kondensatoren auftreffenden Infrarotenergie. Dies bedeutet, daß gilt: V = E - V _c. Da V _c die Spannung am Kondensator C unmittelbar vor dem Schließen des Schalters ist, gilt:

V _c = Q(o)/C(T)

In dieser Gleichung sind Q(o) die ursprüngliche Ladung am Kondensator C, und C(T) der Kapazitätswert am Zeitpunkt T. Außerdem gilt: Q(o) = EC(o), so daß sich ergibt: V = E - EC(o)/C(T) oder V = E [C(T) - C(o)/C(T) ].

Die Ausgangssignale an den Leitungen 98 werden einzeln durch die Vorverstärker 100 gepuffert, von der x-Adressierungsschaltung 94 multiplexiert und im Videoprozessor 18 so verarbeitet, daß ein Einzeilen-Videosignal entsprechend dem Signalpegel für jeden Kondensator 44 in der Zeile für die Wiedergabe durch die Wiedergabevorrichtung 22 erhalten wird. Dieser Vorgang wird für jede Zeile der Detektormatrix 24 wiederholt. Es ist zu erkennen, daß die resultierende Einzeilen-Videoinformation im ersten Bild eine positive Polarität und im zweiten Bild eine negative Polarität hat. Eine (nicht dargestellte) externe Polaritätsumkehrschaltung wird dazu benutzt, die Polarität aller negativen Bilder umzukehren.

Eine zweite Ausführungsform der Detektormatrix 24 des ferroelektrischen Abbildungssystems wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben; die Detektormatrix 24 ist die im Zusammenhang mit den Fig. 8a bis 8c beschriebene Matrix. Die Detektormatrix ist beispielsweise unter Anwendung des Kugelbondverfahrens an den Spitzen 66 oder 74 der Leiterstäbe 60 des anisotropen Kühlkörpers 36 befestigt. Die Leiterstäbe 60 sind von den Drain-Kontaktflächen 54 aus aufgebaut, und die Feldeffekttransistorschaltung der Schaltermatrix 34 sind mit ihren Drain-Elektroden jeweils an ein Detektorelement der Detektormatrix 24 angeschlossen. Die Gate-Elektroden der Feldeffekttransistorschaltung 42 sind Doppel-Gate-Elektroden 58 und 58′; die Gate-Elektroden 58 sind spaltenweise an die x-Adressierungsschaltung 95 angeschlossen, und die Gate-Elektroden 58′ sind zeilenweise an die y-Adressierungsschaltung 94 angeschlossen. Die Source-Elektroden 48 der Feldeffekttransistorschalter 42 sind zeilenweise mit Hilfe von Leitungen 106 an Pufferverstärker 108 und an Drain-Elektroden 110 von der Vorladung dienenden Feldeffekttransistorschaltern 112 angeschlossen. Die Gate-Elektroden der Feldeffekttransistorschalter 112 sind an Vorladungsspannungsquellen angeschlossen, und die Source-Elektroden 116 dieser Schalter sind an eine Bezugsspannung gelegt. Das Gehäuse 26 und der temperaturgesteuerte Kühlkörper 30 (Fig. 3) sind die in Fig. 11 verwendeten Bauteile; sie sind nicht dargestellt.

Für drei Ausgestaltungen einer zweiten Ausführungsform des ferroelektrischen Abbildungssystems sei nun auf die Fig. 12a bis 12c Bezug genommen. In jedem Fall werden die x-Leitungen 96 und die y-Leitungen 94 synchron adressiert, wobei die x-Leitungen 96 mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Leitungen sind. Die von einer Szene ausgehenden Infrarotenergie wird vom Zerhacker 10 (Fig. 1) zerhackt. Die Kante des Zerhackers 10 bewegt sich in der x-Richtung. Auf Grund der Wirkung des Zerhackers wird jedes Element der Detektormatrix 24 entsprechend dem Unterschied der Szenenabstrahlung für das bestimmte Detektorelement entweder erwärmt oder abgekühlt. Der Erwärmungs- oder Abkühlungszyklus verursacht eine Veränderung in dem Kondensatorelement, die von der Schaltermatrix abgetastet und in Videosignale umgesetzt werden soll. Die Kapazitätsänderung hat für jedes Element ihren Maximalwert, wenn die Zerhackerkante dieses Element passiert. Der Abtastvorgang der Schaltermatrix ist also mit dem Durchgang des Zerhackers synchronisiert.

In der Ausgestaltung von Fig. 12 wird jeder ferroelektrische Kondensator 44 hinsichtlich seiner x-Koordinate und seiner y-Koordinate von zwei Gate-Elektroden 58 und 58′ des zugehörigen Feldeffekttransistorschalters 42 adressiert, wobei mit dem Schalter 42 a und dem Kondensator 44 a in der oberen linken Ecke begonnen wird. Bei der Inbetriebnahme des Systems wird die x₁-Leitung 96 adressiert, wenn sich die Zerhackerkante vorbeibewegt, so daß die Gate-Elektroden 58 der Schalter 42 in der Spalte x₁ eingeschaltet werden. Sobald diese Gate-Elektroden 58 eingeschaltet sind, wird die y₁-Leitung 94 adressiert, und die Gate-Elektroden 58′ der Zeile y₁ werden eingeschaltet. In diesem Zeitpunkt ist ein niedrigohmiger Weg von der Drain-Elektrode des Schalters 42 a über die Leitung 106 zum Pufferverstärker 108 vorhanden. Wenn der niederohmige Weg zum Pufferverstärker gebildet ist, wird der mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Vorladungs-Feldeffekttransistorschalter 112 impulsförmig angesteuert, damit an der Abtastleitung 106 die Bezugsspannung V _REF erzeugt wird. Diese Schaltwirkung legt an den ferroelektrischen Kondensator eine Spannung mit dem Wert V _REF - V _BIAS an. Der Feldeffekttransistorschalter 112 wird dann gesperrt, und die y₂-Leitung 94 wird adressiert; die Wirkung des Vorlade-Feldeffekttransistorschalters wird dann wiederholt, damit am Kondensator 42 b die Spannung mit dem Wert V _REF - V _BIAS erzeugt wird. Diese x-y-Adressierungsfolge wird wiederholt, bis alle y-Leitungen 94 aktiviert worden sind und die Vorderkante des Zerhackers zur x₂-Leitung 96 fortgeschritten ist. In diesem Zeitpunkt wird die x₂-Leitung 96 aufgeladen, und die y-Leitungen 94 werden im Multiplexbetrieb angesteuert, damit die Detektorelemente der x₂-Leitung vorgeladen werden. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis alle Detektorelemente voreingestellt worden sind.

Sobald alle Detektorelemente nacheinander voreingestellt worden sind und die nächste Vorderkante des Zerhackers die der x₂-Leitung 96 entsprechende Position erreicht hat, beginnt der Lesezyklus. Die x-Leitung 96 wird durch multiplexierte Ansteuerung eingeschaltet, und der Vorladungs-Feldeffekttransistorschalter 112 wird impulsförmig angesteuert. Dadurch werden allen Streukapazitäten an der Abtastleitung 106 auf den Weg V _REF aufgeladen. Der mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Vorladungs-Feldeffekttransistorschalter wird dann gesperrt, damit die Abtastleitung 106 isoliert wird. Im Anschluß daran wird die y₂-Leitung 94 adressiert, damit wieder ein niederohmiger Weg von der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistorschalters 42 a über die Abtastleitung 106 zum Pufferverstärker 108 gebildet wird. Es ist zu erkennen, daß zwischen der Einstellung und der Abtastung des ferroelektrischen Kondensators 44 a eine Teilbildzeitperiode verstrichen ist. Während dieser Zeitperiode hat die Vorderkante des ersten Zerhackerelements die x-Leitungen 96 passiert, und das Element 44 a ist mit Infrarotenergie von der Szene bestrahlt worden, so daß sich seine Kapazität entsprechend verändert hat. Die Änderung der Kapazität des Detektorelements erzwingt eine Änderung der Eingangsspannung des Pufferverstärkers 108, die der Kapazitätsänderung auf Grund der auftreffenden Strahlung proportional ist. Es ist zu erkennen, daß die Synchronisierung der Zerhackerstellung, d. h. von der geschlossenen zur offenen Stellung, auch umgekehrt werden kann.

Die Takt- und Steuerschaltung 20 (Fig. 1) erzeugt die erforderlichen Signale für die Detektoradressierung, die Wiedergabeansteuerung und die Zerhackersynchronisierung. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu erreichen. Eine Möglichkeit besteht darin, folgende Grundbaueinheiten zu verwenden: (1) einen Oszillator, (2) eine schnelle Abwärtszählerschaltung, die vom Oszillator für die Bildelementadressierung und die Erzeugung der Zeilenangabe vom Oszillator getaktet wird, (3) eine mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Abwärtszählerschaltung für die Zeilenadressierung und die Erzeugung des Teilbildsignals und (4) eine Phasenregelschleife zur Synchronisierung eines mechanischen Zerhackers mit den Teilbildgeschwindigkeitssignalen. Die Horizontal- und Vertikal-Ablenksignale der Wiedergabevorrichtungen werden aus dem Zeilen- bzw. dem Teilbildsignal erzeugt.

Die Größe der Spannungsänderung kann aus dem elektrischen Ersatzschaltbild des Systems (Fig. 13) abgeleitet werden. In dieser Ersatzschaltung ist ein mit zwei Gate-Elektroden versehener Feldeffekttransistorschalter 42 als einpoliger Schalter Sp dargestellt. Der mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Vorladungs-Feldeffekttransistorschalter 112 ist als Schalter S _PC dargestellt. Die Kapazität des Detektorelements ist als Kondensator C _D dargestellt. Die Streukapazität des Feldeffekttransistorschalters 112 und die Verstärkereingangskapazität sind als Kondensator C _PG dargestellt. Die durch den Bondvorgang eingeführte Streukapazität des Detektorelements ist als Kondensator C _PD dargestellt. Die Streukapazität der Abtastleitung 106 ist als Kondensator C _PS dargestellt. Wenn die Kondensatoren 44 der ferroelektrischen Detektormatrix 24 vorgeladen sind, sind alle Schalter geschlossen (c). Die Ladung Q (c) auf jedem Kondensator beträgt:

Q _D(c) = C _D(c) (V _REF - V _BIAS)

Q _PD(c) = C _PD V _REF

Q _PS(c) = C _PS V _REF

Die Gesamtladung Q _T(c) beträgt:

Q _T(c) = Q _D(c) + Q _PD(c) + Q _PS(c)

In dieser Gleichung ist C _D(c) die Kapazität des Detektorelements, wenn der Zerhacker geschlossen ist.

Die Schalter werden dann geöffnet (o) und während des nächsten Bildes wird der mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Feldeffekttransistorschalter (C _PC) geschlossen und geöffnet, so daß die Ladung auf der Störkapazität C _PG auf C _PS V _REF zurückgestellt wird. Die Ladungswerte Q _PD und Q _D sind konstant gehalten worden, während sich die Kapazität C _D auf dem Detektorelement von C _D(c) nach C _D(o) geändert hat.

Im Anschluß daran wird der Feldeffekttransistorschalter S _P geschlossen, damit sich die Ladungen Q _D, Q _PD, Q _PG ausgleichen können und eine neue Spannung an den Pufferverstärker 108 anlegen. Mathematisch bedeutet dies:

Q _D(o) = C _D(o) (V _G - V _BIAS)

Q _PD(o) = C _PD V _G

Q _PS(o) = C _PS V _G

mit: Q _T(o) = Q _D(o) + Q _PD(o) + Q _PS(o)

Nun gilt: Q _T(o) = Q _T(c), so daß sich ergibt:

C _D(o) = [V _REF - V _BIAS] + C _PD V _REF + C _PS V _REF = -C _D(o) [V _G - V _BIAS] + C _PD V _G + C _PS V _G;

V _G = [C _D(o) - C _D(c)]V _BIAS + [C _D(c) + C _PD + C _PS-]V _REF/[C _D(o) + C _PD + C _PS]

Die Signalspannung ist die Änderung der Spannung am Verstärkereingang, die sich aus der folgenden Gleichung ergibt:

V _SIG = V _G - V _REF
= [C _D(o) - C _D(c)]V _BIAS + [C _D(c) + C _DP + C _PS]V _REF- -
[C _D(o) + C _PD + C _PS]V _REF / [C _D(o) + C _PD + C _PS-] =
[C _D(c) - C _D(o)] [V _REF - V _BIAS] / [C _D(o) + C _PD + C _-PS]

Die Signalspannung V _sig ist der Kapazitätsänderung proportional, die aus dem Öffnen und Schließen des Zerhackers resultiert; sie wird vom Videoprozessor 18 abgetastet und in die Wiedergabevorrichtung 22 für das bestimmte Bildelement eingegeben.

Bevor der Schalter S _P geöffnet wird, wird der Schalter S _PC geschlossen und geöffnet. Dieser Vorgang setzt die Ladung des Detektorelements auf folgenden Wert:

Q _D(o) = C _D(o) [V _REF - V _BIAS]

Wenn im nächsten Teilbild dieses Element adressiert wird, hat das Spannungssignal V _sig für die gleiche Szene den gleichen Betrag, jedoch das entgegengesetzte Vorzeichen. Aus diesem Grund enthält der Videoprozessor 18 eine von Teilbild zu Teilbild wirksame Phasenumkehrschaltung. Es ist zu erkennen, daß das Rückstellen eines Kondensators, beispielsweise des Kondensators 44 A, der Vorladung der Abtastleitung 106 vor dem Lesen des nachfolgenden Kondensators 44 B äquivalent ist. Nach dem Öffnen des Feldeffekttransistorschalters 112 (S _PC) wird der Feldeffektransistorschalter 42 A geöffnet, und der Schalter 42 B wird geschlossen, so daß das Signal für den Kondensator 44 B wiedergegeben werden kann. Diese Folge von Vorgängen wird für das gesamte Teilbild fortgesetzt.

Ein Beispiel einer von Teilbild zu Teilbild wirksame Umkehrschaltung sieht folgendermaßen aus: Ein Informationsbild besteht aus zwei Teilbildern, nämlich einem Teilbild für den geschlossenen Zerhacker und ein Teilbild für den geöffneten Zerhacker. Wie angegeben wurde, hat die Signalinformation während der zwei Teilbilder eine entgegengesetzte Polarität. Von der Takt- und Steuerschaltung wird eine Signalgruppe entsprechend der Teilbildfrequenz erzeugt, die mit FLD und bezeichnet ist. Das Signal FLD hat einen hohen Wert, wenn der Zerhacker geöffnet ist, und einen niedrigen Wert, wenn der Zerhacker geschlossen ist. Beim Signal verhält sich dies genau umgekehrt. Die Zeilenvideosignale werden den positiven und negativen Eingängen eines Meßverstärkers zugeführt, und die Signale werden umgeschaltet. Das resultierende Videosignal hat gleiche Vorzeichen.

In Fig. 12b ist zu erkennen, daß die Doppel-Gate-Elektroden 58, 58′ der Feldeffekttransistorschaltung 42 für die Adressierung der ferroelektrischen Kondensatoren 44 der Detektormatrix 24 durch eine einzige Gate-Elektrode 58 ersetzt worden sind. Wenn die Zeile x₁ von der Adressierungsschaltung 95 adressiert wird, wird jeder Schalter geschlossen, und der entsprechende Kondensator 44 wird gleichzeitig an seine Abtastleitung 106, dem Vorladungs-Schalter 112 und an den Vorverstärker 108 angeschlossen. Die Ausgänge jedes Vorverstärkers 108 sind mit dem Eingang des Pufferverstärkers 130 über Multiplexerschalter 120 verbunden. Die Gate-Elektroden 122 der y₁-y _n-Multiplexschalter sind an die Ausgänge y₁-y _n der y-Adressierungsschaltung angeschlossen. Die Drain-Elektroden 124 der Multiplexschalter 120 sind auch mit Hilfe von Leitungen 126 an die Drain-Elektrode eines Vorladungs-Feldeffekttransistorschalters 128 und an den Pufferverstärker 130 angeschlossen. Der Pufferverstärker 130 ist über eine Leitung 132 mit dem Videoprozessor 18 verbunden, der an die Wiedergabevorrichtung 22 angeschlossen ist.

Im Betrieb erfolgt die Vorladung mit der x-Zeilenabtastgeschwindigkeit, und die Detektorkondensatoren in jeder Zeile liefern nun ihre Information gleichzeitig an den Ausgang ihres Verstärkers 108. Die Informationszeilen werden dann im Multiplexbetrieb durch den Pufferverstärker 130 mittels der y-Multiplexschalter 124 ausgegeben. Wie in der Ausführung von Fig. 12a werden die y-Leitungen nach jeder x-Leitung eingeschaltet.

In Fig. 12c ist eine dritte Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform des ferroelektrischen Abbildungssystems dargestellt. Diese Ausgestaltung ist eine Kombination der Ausgestaltungen nach den Fig. 12a und 12b. In der dritten Ausgestaltung sind die Vorverstärker 108 und die Kondensatoren 118 von Fig. 12b weggelassen worden, und der Pufferverstärker 130, der mit Hilfe der Leitung 26 an die y-Adressierungsschalter angeschlossen ist, wirkt auch als Vorverstärker.

Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch ist für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, daß im Rahmen der Erfindung auch weitere Abwandlungen möglich sind.

Claims

1. Ferroelektrischer Abbildungsfaktor mit einem Gehäuse, in dem ein Fenster angebracht ist, das so angeordnet ist, daß es thermische Energie zu einer in dem Gehäuse untergebrachten Detektormatrix aus ferroelektrischen Detektoren durchläßt, und einem temperaturgesteuerten Kühlkörper, der in dem Gehäuse von dem Fenster entferntliegend angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine auf dem temperaturgesteuerten Kühlkörper (30) angeordnete Schaltermatrix (34) und einen anisotropen Kühlkörper (36), der zwischen der Schaltermatrix (34) und der Detektormatrix (24) angeordnet ist und mit diesen beiden Matrizen elektrisch in Verbindung steht und zwischen ihnen einen hohen Wärmewiderstand aufweist.

2. Abbildungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anisotrope Kühlkörper (36) Materialien mit hohem Wärmewiderstand und niedrigem elektrischen Widerstand enthält, die das Fließen von elektrischem Strom bei gleichzeitiger Einschränkung der Wärmeleitung zwischen der Detektormatrix (24) und der Schaltermatrix (34) zulassen.

3. Abbildungsfaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweisenden Materials des anisotropen Kühlkörpers (36) in Form eines Leiterstabs (60) ausgeführt ist.

4. Abbildungsfaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche des anisotropen Kühlkörpers (36) elektrisch mit der Oberseite der Schaltermatrix (34) verbunden ist, während die andere Fläche des anisotropen Kühlkörpers (36) elektrisch mit der Unterseite der Detektormatrix (24) verbunden ist, und daß die Oberseite der Detektormatrix (24) mit einer durchgehenden Leiterschicht (86) aus Metall beschichtet ist.

5. Abbildungsdetektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Leiterschicht (86) eine Vorspannungsleitung (88) angeschlossen ist.

6. Abbildungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der elektrischen Verbindung zwischen der Detektormatrix (24) und der Schaltermatrix (34) durch Stoßbond-Verbindungen hergestellt ist.

7. Abbildungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltermatrix (34) mehrere Festkörperschalter mit jeweils einem Schalter (42) für jeden ferroelektrischen Detektor (44) enthält.

8. Abbildungsdetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Schaltern (42) eine Adressierungsschaltung (94, 95) verbunden ist, die jeden Detektor (44) der Detektormatrix (24) nacheinander abtastet, damit elektrische Signale erzeugt werden, die die thermische Energie anzeigen, wobei wenigstens ein Vorverstärker (100, 108, 130) zum Verstärken der elektrischen Signale vorgesehen ist.

9. Verfahren zum Erfassen der von einer Szene ausgehenden thermischen Energie unter Verwendung eines Detektors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Energie durch das Fenster auf die Detektormatrix (24) fokussiert wird und daß die Detektormatrix elektrische Signale erzeugt, die die auf sie fallende thermische Energie repräsentiert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale zu Videosignalen verarbeitet werden und daß aus den Videosignalen eine Wiedergabe der Szene erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Detektormatrix fallende thermische Energie intermittierend unterbrochen wird, daß die Schaltermatrix synchron mit der thermischen Energie zur Erzeugung der diese thermische Energie anzeigenden Signale synchron mit der thermischen Energie aktiviert wird und daß die die von der Szene ausgehende thermische Energie repräsentierenden Signale ausgegeben werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgeben der elektrischen Signale die sichtbare Wiedergabe der die von der Szene ausgehenden thermischen Energie repräsentierenden Signale umfaßt.

13. Detektorsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch ein Linsensystem (12) zum Fokussieren der von einer Szene ausgehenden thermischen Energie auf die Detektormatrix (24) und eine Ausgabeschaltung (16, 18, 20, 22), die an die Detektormatrix (24) angeschlossen ist und der Ausgabe von Signalen dient, die die auf die Detektormatrix (24) auftreffende thermische Energie repräsentieren.

14. Detektorsystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Zerhacker (10) zum intermittierenden Unterbrechen der thermischen Energie.

15. Detektorsystem nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum selektiven Aktivieren der Schaltermatrix (34) synchron mit dem Zerhacker (10) zur Erzeugung von Signalen, die die thermische Energie repräsentieren.

16. Detektorsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung eine Anzeigeeinheit (22) enthält.

17. Detektorsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabeeinheit eine Kathodenstrahlröhre (22) ist.