[實(shí)用新型]一種紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220402733.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN202734969U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何少偉;陳鵬杰;王明星;胡慶;徐向東;李偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J5/04
• 分類號(hào): G01J5/04;G02B7/02
• 代理公司: 成都華典專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于紅外探測(cè)器領(lǐng)域，具體涉及一種紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

制冷型及非制冷型紅外探測(cè)器通常都需要做真空封裝，制冷型真空封裝是為了降低制冷機(jī)的熱耗散，降低整機(jī)的能耗，非制冷型是為了降低器件的對(duì)流熱損失，提高器件性能。兩種紅外探測(cè)器都是通過接受紅外信號(hào)并將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，通過外圍電路的處理來實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外信號(hào)的探測(cè)機(jī)成像的，兩者在做真空封裝時(shí)都需要為紅外探測(cè)器留出紅外信號(hào)光學(xué)窗口，以便探測(cè)器能正常工作，即需要在真空封裝的器件前面高氣密性封接一個(gè)平面光學(xué)窗口。而器件工作時(shí)還需要為其配備紅外光學(xué)鏡頭才能將場(chǎng)景的紅外信號(hào)收集在探測(cè)器上，使紅外探測(cè)器能對(duì)探測(cè)場(chǎng)景的紅外信號(hào)并成像。也就是說為了保證器件的正常工作，器件需要有一個(gè)平面光學(xué)窗口和一個(gè)紅外透鏡系統(tǒng)，這種通用做法有兩個(gè)弊端，其一，兩個(gè)光學(xué)元件都有一定的反射率，通常各自的反射率為10%～20%，總的紅外信號(hào)的損失為20%～35%左右，這對(duì)于器件性能來說是很大的損失。其二，器件安置兩個(gè)光學(xué)元件導(dǎo)致器件的體積增大，不利于系統(tǒng)的小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)信號(hào)損失大且體積較龐大的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)，它包括封裝殼體、固定在封裝殼體上的光學(xué)窗口，封裝殼體內(nèi)設(shè)置有制冷機(jī)構(gòu)和紅外探測(cè)器芯片，所述紅外探測(cè)芯片上連接有信號(hào)引出端子，信號(hào)引出端子穿出封裝殼體用于與外圍電路連接，所述光學(xué)窗口為凸透鏡。

進(jìn)一步地，所述凸透鏡可以采用球面透鏡或非球面透鏡。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

將常規(guī)的紅外探測(cè)器工作方式中光學(xué)窗口和紅外透鏡的功能簡(jiǎn)并成一體。該封裝方式具有結(jié)構(gòu)緊湊，成本低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于減少紅外光學(xué)反射面，器件接收的紅外信號(hào)大大提高，器件性能也能極大提升。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記分別為：1封裝殼體，2光學(xué)窗口，3制冷機(jī)構(gòu)，4紅外探測(cè)器芯片，5信號(hào)引出端子，6紅外透鏡。

具體實(shí)施方式

紅外探測(cè)器是將微弱的紅外信號(hào)經(jīng)過紅外傳感器芯片的轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出到外圍電路，經(jīng)過外圍電路的處理實(shí)現(xiàn)紅外信號(hào)的探測(cè)及成像。紅外探測(cè)器需要封裝在一個(gè)密閉的殼體中，同時(shí)還需要為探測(cè)器留出紅外信號(hào)的接受窗口。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，封裝殼體1和光學(xué)窗口2組成高氣密的器件工作環(huán)境，光學(xué)窗口2采用的是一平面的透鏡，信號(hào)引出端子3將紅外探測(cè)器芯片4的信號(hào)引出到外部電路；密閉環(huán)境中制冷機(jī)構(gòu)3為探測(cè)器工作提供溫度環(huán)境，紅外信號(hào)經(jīng)過紅外透鏡5聚焦，再經(jīng)過光學(xué)窗口2投射到紅外探測(cè)器芯片4上，紅外探測(cè)器芯片4將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)引出端子5將信號(hào)引出，在經(jīng)過外部電路得到視場(chǎng)的紅外圖像。

實(shí)施例1

如圖2所示，一種紅外探測(cè)器集成光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)，將制冷機(jī)構(gòu)3、紅外探測(cè)器芯片4固定在封裝殼體1內(nèi)，信號(hào)引出端子5與紅外探測(cè)器芯片4連接并穿出封裝殼體1用于與外圍電路連接，然后將光學(xué)窗口2與封裝殼體1真空封裝，光學(xué)窗口2采用凸透鏡，凸透鏡可以采用球面透鏡或非球面透鏡。

與現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)相比，主要是將現(xiàn)有的平面的透鏡制成的光學(xué)窗口2換成凸透鏡，從而不再需要設(shè)置紅外透鏡6。本實(shí)用新型將常規(guī)的紅外探測(cè)器工作方式中光學(xué)窗口2和紅外透鏡6的功能簡(jiǎn)并成一體。該封裝方式具有結(jié)構(gòu)緊湊，成本低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于減少反射面，器件接收的紅外信號(hào)大大提高，器件性能也能極大提升。