[發明專利]一種熱成像傳感器像素單元及其陣列

在審

• 申請號: 201710076923.9
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106949978A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王喆垚
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;G01J5/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種熱成像傳感器像素單元，其特征在于，包括：

襯底、熱量匯聚組件和熱吸收組件；所述熱吸收組件位于所述襯底和熱量匯聚組件之間；

所述熱量匯聚組件包括聚焦透鏡；所述聚焦透鏡內嵌在中空的框架內懸空架設在所述熱吸收組件的上方；

所述熱吸收組件包括熱吸收板和位于所述熱吸收板表面的溫度傳感器；所述熱吸收板通過第一支撐架懸空架設在所述襯底的上方；

所述聚焦透鏡用于將熱輻射匯聚至所述熱吸收板的表面。

2.根據權利要求1所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，還包括：位于所述襯底和熱吸收組件之間的熱反射組件；

所述熱反射組件包括位于所述襯底和熱吸收板之間的熱反射膜層；所述熱反射膜層用于將透射所述熱吸收板的熱輻射反射至所述熱吸收板。

3.根據權利要求2所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，

所述聚焦透鏡在所述熱吸收板所在平面內的投影大于或等于所述熱吸收板的面積；

所述熱吸收板在所述熱反射膜層所在平面內的投影小于或等于所述熱反射膜層的面積。

4.根據權利要求2所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，所述熱反射膜層與所述熱吸收板之間的距離為2-4微米。

5.根據權利要求1所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，

所述聚焦透鏡為具有雙面凸起結構的六邊形的微凸透鏡。

6.根據權利要求1所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，所述熱吸收板與所述聚焦透鏡之間的距離為a，2f≥a；

其中，f為所述聚焦透鏡的焦距。

7.根據權利要求1所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，所述熱吸收板與所述聚焦透鏡之間的距離等于所述聚焦透鏡的焦距。

8.根據權利要求1所述的熱成像傳感器像素單元，其特征在于，所述第一支撐架包括絕熱支撐臂和第一支撐柱；所述絕熱支撐臂用于固定所述熱吸收板，所述第一支撐柱通過支撐所述絕熱支撐臂使所述熱吸收板懸空架設在所述襯底的上方。

9.根據權利要求1所述的熱成像傳感器像素陣列，其特征在于，還包括透鏡支撐柱，所述聚焦透鏡通過所述透鏡支撐柱支撐所述框架，以使所述聚焦透鏡懸空架設在所述熱吸收板的上方。

10.一種熱成像傳感器像素陣列，其特征在于，包括多個權利要求1-9任意一項所述的熱成像傳感器像素單元，所述多個熱成像傳感器單元的聚焦透鏡之間通過所述框架連接為一體，相鄰的聚焦透鏡之間共用所述框架的同一個邊框。