[發明專利]快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機及方法

在審

• 申請號: 201310494053.9
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN104580843A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 王宇昶
• 申請（專利權）人: 維信科技（新加坡）有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/235
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，包括：

Si-CCD感光器件，用以拍攝光致發光影像；

電子線路板，電性連接所述Si-CCD感光器件，用以向所述Si-CCD感光器件提供電源，驅動，數模轉換及接口電路；

帕爾帖制冷元件，設置在所述Si-CCD感光器件和電子線路板下側，用以將所述Si-CCD感光器件的溫度降低到至少低于-20攝氏度；

導熱的真空密封模塊，用以導熱和散熱，所述導熱的真空密封模塊的內部真空，所述Si-CCD感光器件、所述電子線路板以及所述帕爾帖制冷元件設置在所述導熱的真空密封模塊的內部，光線可透過所述導熱的真空密封模塊照射在所述Si-CCD感光器件上；

散熱片，設置在所述導熱的真空密封模塊外側，用以散發所述帕爾帖制冷元件在制冷過程中所產生的熱量。

2.根據權利要求1所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述導熱的真空密封模塊包括：

窗口密封玻璃，設置在所述Si-CCD感光器件上側，外部光線透過所述窗口密封玻璃照射在所述Si-CCD感光器件上；

散熱真空密封體，設置在所述帕爾帖制冷元件下側，并與所述窗口密封玻璃密封連接，所述窗口密封玻璃與所述散熱真空密封體之間真空。

3.根據權利要求2所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述導熱的真空密封模塊還包括：絕緣絕熱密封圈，設置在所述窗口密封玻璃和所述散熱真空密封體之間，起密封作用。

4.根據權利要求1所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述散熱片采用風冷散熱或水冷散熱。

5.根據權利要求1所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述帕爾帖制冷元件包括一片帕爾帖制冷元件或者多片帕爾帖制冷元件疊加在一起。

6.一種快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，包括：

Si-CCD感光器件，用以拍攝光致發光影像；

電子線路板，電性連接所述Si-CCD感光器件，用以向所述Si-CCD感光器件提供電源，驅動，數模轉換及接口電路；

第一帕爾帖制冷元件，設置在所述Si-CCD感光器件和電子線路板下側，用以將所述Si-CCD感光器件的溫度降低到至少低于-20攝氏度；

導熱的真空密封模塊，用以導熱和散熱，所述導熱的真空密封模塊的內部真空，所述Si-CCD感光器件、所述電子線路板以及所述第一帕爾帖制冷元件設置在所述導熱的真空密封模塊的內部，光線可透過所述導熱的真空密封模塊照射在所述Si-CCD感光器件上；

冷凝去濕塊，設置在所述導熱的真空密封模塊下方，用以冷凝空氣中的水分，起去濕作用；

導熱絕緣層，設置在所述冷凝去濕塊與所述導熱的真空密封模塊之間，用以導熱和絕緣；

第二帕爾帖制冷元件，設置在所述冷凝去濕塊下側，用以維持所述冷凝去濕塊在一預設溫度，以增加去濕效果；

空氣加熱器，設置在所述第二帕爾帖制冷元件下側，用以加熱經冷凝去濕后的空氣；

真空風扇，用以將未經冷凝去濕的空氣送入所述冷凝去濕塊，將冷凝去濕后的空氣送入Si-CCD感光器件周圍，形成循環。

7.根據權利要求6所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述導熱的真空密封模塊包括：

窗口密封玻璃，設置在所述Si-CCD感光器件上側，外部光線透過所述窗口密封玻璃照射在所述Si-CCD感光器件上；

散熱真空密封體，設置在所述帕爾帖制冷元件下側，并與所述窗口密封玻璃密封連接，所述窗口密封玻璃與所述散熱真空密封體之間真空。

8.根據權利要求7所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述導熱的真空密封模塊還包括：絕緣絕熱密封圈，設置在所述窗口密封玻璃和所述散熱真空密封體之間，起密封作用。

9.根據權利要求6所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，其特征在于，所述第一帕爾帖制冷元件或所述第二帕爾帖制冷元件包括一片帕爾帖制冷元件或者多片帕爾帖制冷元件疊加在一起。

10.一種快速獲取硅片光致發光影像的方法，其特征在于，提供如權利要求1所述的快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD照相機，執行包括以下步驟：

S1、將快速獲取硅片光致發光影像的Si-CCD感光器件降溫到至少低于-20攝氏度；

S2、在沒有激發光源的狀態下，Si-CCD照相機采集一第一二維數據f₀（Xi;Yj）；

S3、設定激發光源和Si-CCD照相機的曝光時間為T3，Si-CCD照相機采集一第二二維數據f₁（Xi;Yj）；

S4、計算在T4曝光時間條件下的光致發光影像：f₂（Xi;Yj）=?[f₁（Xi;Yj）-?f₀（Xi;Yj）]×T4/T3?；

其中，i=0到M，j=0到N?，M和N的值為Si-CCD感光器件的橫向及縱向最大像素點；f₀（Xi;Yj）是Si-CCD感光器件每個像素點輸出的電壓值，代表Si-CCD感光器件的本體噪聲和環境光線產生的綜合誤差信號；f₁（Xi;Yj）是Si-CCD感光器件T3時刻每個像素點輸出的電壓值；f₂（Xi;Yj）是Si-CCD感光器件在T4時刻每個像素點可能輸出的電壓值；

f₂（Xi;Yj）是Si-CCD感光器件每個像素點輸出的電壓值，代表了Si-CCD感光器件的本體噪聲和環境光線產生的綜合誤差信號，M和N的值為Si-CCD感光器件的橫向及縱向最大像素點；

T3的取值為未制冷的Si-CCD感光器件能夠采集到光致發光影像的最短曝光時間的十分之一至五十分之一，T4所需計算的光致發光影像所在的時刻。