一种用于产生与光和温度有关的信号的电路装置，具有一定数量的第一传感器元件和第二传感器元件，所述一定数量的第一传感器元件和第二传感器元件根据入射的电磁辐射产生一定数量的第一电信号和第二电信号。第一传感器元件构建为根据在第一波长范围（６２）中的电磁辐射产生第一电信号，第一波长范围至少包含大部分的可见光。第二传感器元件构建为根据第二波长范围（６４）中的电磁辐射产生第二电信号，第二波长范围主要包括红外辐射。根据本发明专利技术的一个方面，第一波长范围（６２）与第二波长范围（６４）交叠并且因此同样包含红外辐射。优选地，新型的电路装置用于成像的高温计。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生与光和温度有关的信号的、尤其是用于成像高温计的电路装置本专利技术涉及一种用于产生与光和温度有关的、表征场景的特征信号的电路装置， 该电路装置具有一定数量的第一传感器元件和第二传感器元件，它们根据入射的电磁辐射 产生一定数量的第一电信号和第二电信号，其中第一传感器元件构建为根据在第一波长范 围中的电磁辐射产生第一电信号，第一波长范围至少包含大部分的可见光，并且其中第二 传感器元件构建为根据在第二波长范围中的电磁辐射产生第二电信号，第二波长范围主要 包含红外辐射。在EP 1 134 565 Bl中公开了这种电路装置。EP 1 134 565 Bl描述了一种成像高温计，借助其可以确定在所观察的场景中的 对象的表面温度分布。此外，该已知的高温计提供了场景的“正常的”光学图像。这通过已 知的高温计具有带有多个传感器元件的光电子传感器来实现，所述传感器元件在该出版物 中被称作像素。光电子传感器具有三种不同类型的传感器元件，它们交替地设置在传感器 表面上。第一类型的传感器元件构建用于根据来自带宽非常窄的1.06 μ m左右的波长范围 的电磁辐射产生电信号。第二类型的传感器元件构建为根据在窄带的0. 99 μ m左右的第二 波长范围中的电磁辐射来产生电信号。这两个窄带的波长范围分别包含红外光谱的小的部 分。第三类型的传感器元件构建为根据在带宽比较宽的波长范围中的电磁辐射来产生电信 号，该波长范围基本上仅仅包含可见光。在两个红外范围中的电信号被用于根据如例如在 US4, 413，324中所描述的算法来确定温度。在此涉及比例方法(Quotientenverfahren)，其 中求在两个窄带的红外范围中的信号的商以便消除其温度被确定的表面的发射特性。借助 在可见光的波长范围中的第三电信号仅仅产生所观察的场景的“正常的”光学图像。已知的传感器于是具有三种不同类型的传感器元件，它们必须以至少部分不同的 工艺步骤来制造并且必须分布在传感器的表面上。因此，已知的传感器的制造相当费事并 且昂贵。另一方面，已知的传感器的分辨率不仅在可视的图像方面而且在温度分布方面都 受限，因为不同的传感器元件并排地设置在传感器的表面上，使得在相同类型的两个传感 器元件之间分别存在“空隙”，这些空隙被其他类型的传感器元件占据。当例如想要根据光 学图像确定所记录的对象的几何特征时，受限的分辨率是不利的。最后，在已知的传感器 中，传感器元件的动态范围也受限，使得根据在所观察的场景中的温度和辐射强度需要不 同的曝光时间。因此，图像记录会有问题。已经引用的US 4，413，324公开了一种比例高温计，其带有多个传感器元件，这些 传感器元件吸收在两个不同的分别为窄带的波长范围中的电磁辐射。已知的高温计能够实 现确定温度分布，然而不能实现对所观察的场景的“正常”光学图像的记录。此外，多年来在不同的印刷物中公开了比例高温计。例如参考DE 1237 804 Al，其 中建议的是首先将测量值对数化，以便随后求对数的差，其中该差对应于商的对数。在此建 议的是吸收红色波长范围和蓝色波长范围中的电磁辐射。在DE 867 453中也有类似的建 议，其中在那里要吸收在红色波长范围和绿色波长范围中的电磁辐射。DE 24 27 892 Al公开了一种比例高温计，其中场景中的实际温度借助分离的热辐射器来确定，该热辐射器提供比较值用于确定温度。DE 11 36 135A公开了一种比例高温计，其中由硅构成的光敏元件在辐射方向上 设置在锗二极管之前。硅片用作滤波元件并且主要只让其波长大于1. 2 μ m的辐射通过。锗 二极管具有在1.5μπι左右的波长范围中的最大灵敏度。由硅构成的光敏元件的最大灵敏 度在大约0. 9 μ m。根据两个传感器元件的信号确定在所观察的场景中的温度。在DE 33 17 108 Al中公开了一种薄膜半导体器件，其例如用作太阳能电池。薄 膜半导体器件按层的方式施加在半导体衬底上。在DE 196 50 705 Al中公开了一种带有多个传感器元件的摄像机，多个传感器元 件按堆叠方式相叠地设置。例如，色彩矩阵传感器和黑白矩阵传感器垂直相叠地设置并且 按像素彼此对齐。传感器的在深度上堆叠的pn结对不同的波长起反应，因为光学波长侵入 材料越深，则波长越长。最后，在DE 42 09 536 Al中公开了一种用于图像记录芯片的图像单元，其中光电 二极管和MOS晶体管彼此相连，使得在光电二极管中生成的载流子流经MOS晶体管的沟道。 MOS晶体管在此在所谓阈下范围(Sub-Threshold-Bereich)中工作，这导致图像单元的电 输出信号以对数方式与入射的辐射的强度相关。已知的图像单元因此能够实现记录高动态 的光信号。在商业上以本申请人的商标HDRC :来提供具有这种技术的图像记录芯片。基于该现有技术，本专利技术的任务是提出一种用于产生与光和温度有关的信号的电 路装置，借助该装置可以以高精度且成本低廉的方式确定在场景中的对象的不同特征或者 特点(包括与辐射相关的特征)。本专利技术的任务尤其是提出一种电路装置，借助其可以低廉 地实现成像的高温计。根据本专利技术的一个方面，该任务通过开头所述类型的电路装置来解决，其中第一 波长范围与第二波长范围交叠并且因此同样包含红外辐射。新型的电路装置基于本身已知的构思吸收在两个不同波长范围中的电磁辐射。 通过求商于是可以确定在所观察的场景中的对象的表面温度。由于求商，所以消除了表面 的发射特征。与现有技术中的许多电路装置不同，新型的电路装置使用了两个宽带的波长 范围，它们在红外辐射的范围中交叠。此外，第一波长范围也包含大部分的可见光。如令人 惊讶地展现的那样，尽管波长在红外范围中交叠，但可以根据已知的比例方法以高精度确 定温度。此外，新型的电路装置也提供了在可见的波长范围中的信号。因此，新型的电路装 置不仅能够实现确定温度，而且其也提供了信号以产生所观察的场景的光学图像(传统的 摄像机图像)。与开头所述的根据EP 1 134 565 Bl的电路装置不同，该新型的电路装置在此具 有两种不同类型的传感器元件就足够。该电路装置因此可以简单且成本低廉地实现。在优 选的实施例中，第一传感器元件在没有特殊的滤波器的情况下被实现，即其记录来自整个 波长范围的电磁辐射，该波长范围在原则上可以借助所使用的材料来检测。换言之，在第一 传感器元件的情况下优选省去了附加的滤波器，这能够实现特别简单且成本低廉的实现。由于只需要两种不同类型的传感器元件，所以相同类型的传感器元件可以更密地 并排设置在矩阵状的图像传感器的表面上，这能够实现更高的分辨率。因此，所观察的对象 的几何特征可以由记录的图像以更高的精度来确定。然而原则上该新型的电路装置不仅可 以使用在矩阵状的图像传感器中，而且也可以使用在高温计中，该高温计仅仅具有两种传感器元件或者少量第一和第二传感器元件。为了根据比例方法来确定温度，新型的电路装置利用了 借助第一传感器元件和 第二传感器元件记录的第一波长范围和第二波长范围彼此不同。因此，第一传感器元件和 第二传感器元件即使当它们对准所观察的场景的同一点时也提供了不同的电信号。尽管第 一波长范围和第二波长范围在红外辐射的范围中交叠，不同的信号能够实现根据比例方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生与光和温度有关的、表征场景特征的信号（４５）的电路装置，该电路装置具有一定数量的第一传感器元件和第二传感器元件（１２，１４），所述一定数量的第一传感器元件和第二传感器元件根据入射的电磁辐射（２８，３０）产生一定数量的第一电信号和第二电信号（４５ａ，４５ｂ），其中第一传感器元件（１２）构建为根据在第一波长范围（６２）中的电磁辐射（２８）产生第一电信号（４５ａ），第一波长范围至少包含大部分的可见光，并且其中第二传感器元件（１４）构建为根据第二波长范围（６４）中的电磁辐射（３０）产生第二电信号（４５ｂ），第二波长范围主要包括红外辐射，其特征在于，第一波长范围（６２）与第二波长范围（６４）交叠并且因此同样包含红外辐射。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆N布尔加尔茨，弗朗茨克萨韦尔胡特尔，丹尼尔布勒施，海因茨格哈德格拉夫，
申请(专利权)人：斯图加特微电子研究所，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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