[發明專利]一種紅外大景深面陣成像探測芯片

有效

• 申請號: 201310426200.9
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103528692A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張新宇;羅俊;康勝武;佟慶;張靜;李利榮;趙慧;桑紅石;謝長生
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;G01J5/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，包括面陣紅外折射微透鏡、面陣非制冷紅外探測器和驅控預處理模塊；其中，

所述面陣非制冷紅外探測器位于所述面陣紅外折射微透鏡的焦面處，包括多個陣列分布的子面陣非制冷紅外探測器，每個子面陣非制冷紅外探測器包括數量和排布方式相同的多個陣列分布的光敏元；

所述面陣紅外折射微透鏡包括多個陣列分布的單元紅外折射微透鏡，每單元紅外折射微透鏡與一個子面陣非制冷紅外探測器對應；

所述面陣紅外折射微透鏡用于將目標的紅外匯聚光波再聚焦，使來自物空間不同物距處多尺度目標的紅外匯聚光波離散化排布，并聚焦在多個子面陣非制冷紅外探測器上，使來自物空間的某一目標的紅外匯聚光波定向聚焦在多個子面陣非制冷紅外探測器相同位置的光敏元上；

所述面陣非制冷紅外探測器用于將匯聚在多個子面陣非制冷紅外探測器上的光波轉換成電信號，得到來自物空間不同物距處多尺度目標各自對應的陣列化的紅外光電響應信號；

所述驅控預處理模塊用于將陣列化的紅外光電響應信號量化，并進行非均勻性校正，生成不同物距處多尺度目標的紅外圖像數據。

2.如權利要求1所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，所述子面陣非制冷紅外探測器為m×n元，其中，m、n均為大于1的整數。

3.如權利要求1所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，所述驅控預處理模塊采用SoC與FPGA結合的結構。

4.如權利要求1至3中任一項所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，所述驅控預處理模塊還用于為所述面陣非制冷紅外探測器提供驅動和調控信號，驅動所述面陣非制冷紅外探測器工作，并對所述面陣非制冷紅外探測器轉換的電信號進行調控。

5.如權利要求1至4中任一項所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，還包括陶瓷外殼和金屬支撐與散熱板；其中，

所述陶瓷外殼位于所述金屬支撐與散熱板的上方，所述金屬支撐與散熱板與所述陶瓷外殼固聯，用于支撐和散熱，所述驅控預處理模塊、所述面陣非制冷紅外探測器和所述面陣紅外折射微透鏡同軸順序置于所述陶瓷外殼內，其中，所述面陣非制冷紅外探測器位于所述驅控預處理模塊的上方，所述面陣紅外折射微透鏡位于所述面陣非制冷紅外探測器的上方，且所述面陣紅外折射微透鏡的光入射面通過所述陶瓷外殼的面部開孔裸露在外。

6.如權利要求5所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，所述驅控預處理模塊上設有第二端口和第二指示燈，所述面陣非制冷紅外探測器上設有第三端口和第三指示燈；

所述第二端口用于輸出所述驅控預處理模塊提供給所述面陣非制冷紅外探測器的驅動和調控信號，所述第二端口還用于輸入所述面陣非制冷紅外探測器提供給所述驅控預處理模塊的紅外光電響應信號，所述第二端口還用于接收外部設備向所述紅外大景深面陣成像探測芯片輸入的工作指令，所述第二指示燈用于指示所述驅控預處理模塊是否處在正常工作狀態；

所述第三端口用于輸入所述驅控預處理模塊提供給所述面陣非制冷紅外探測器的驅動和調控信號，所述第三端口還用于輸出所述面陣非制冷紅外探測器提供給所述驅控預處理模塊的紅外光電響應信號，所述第三指示燈用于指示所述非制冷紅外探測器是否處在正常工作狀態。

7.如權利要求6所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，所述驅控預處理模塊上設有第四端口和第四指示燈，所述第四端口用于將所述序列紅外圖像數據從所述驅控預處理模塊輸出，所述第四指示燈用于指示所述驅控預處理模塊是否處在正常數據輸出狀態。

8.如權利要求7所述的紅外大景深面陣成像探測芯片，其特征在于，所述驅控預處理模塊上設有第一端口和第一指示燈，所述第一端口用于接入電源線以連接外部電源，所述第一指示燈用于指示電源是否接通。