[發明專利]一種紅外場景模擬裝置

有效

• 申請號: 201310541343.4
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103557943A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 趙宏鳴;費錦東;馬斌;虞紅;高陽;張盈;杜惠杰;張毅;杜漸
• 申請（專利權）人: 北京仿真中心
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種紅外場景模擬裝置，特別是一種擴大視場范圍的紅外成像場景模擬裝置。

背景技術

紅外成像系統半實物仿真技術是研究和發展紅外成像系統的一項先進技術，可以用于評定紅外成像系統的性能，確定成像系統的最優參數，為紅外成像系統的研制提供一種快速有效而又經濟的方法。紅外成像場景模擬器作為紅外成像半實物仿真中的關鍵設備，它為被測紅外成像探測器提供清晰、可變的目標背景紅外圖像，來模擬實際被探測目標，其精度和可靠性至關重要。紅外成像場景模擬器的光學視場需要與被測紅外成像探測器視場匹配，同時為了保證成像質量和精度，紅外成像場景模擬器的像素與被測紅外成像探測器像素比例至少需要達到2×2:1。目前主流的國產紅外成像場景模擬器像素和相應的視場不能滿足被測紅外成像探測器的需求。為了在滿足視場要求的同時保證紅外成像場景模擬質量和精度，需要擴大紅外成像場景模擬器的背景視場，確保中心視場目標圖像的精度。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的問題作出改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種紅外場景模擬裝置，該裝置能夠滿足被測紅外成像探測器的大視場要求，同時滿足中心視場圖像的精度要求。

為解決上述技術問題，本發明一種紅外場景模擬裝置包括：驅動控制器、底板、紅外輻射陣列芯片和冷屏板；所述驅動控制器和紅外輻射陣列芯片設置在所述底板上，所述驅動控制器與所述紅外輻射陣列芯片電連接；所述底板上設置有凸臺，所述冷屏板固定在凸臺上，該冷屏板位于所述紅外輻射陣列芯片上方，并臨近紅外輻射陣列芯片，所述冷屏板上設有一開孔，所述開孔的面積比所述紅外輻射陣列芯片的面積小，所述冷屏板僅遮擋住所述紅外輻射陣列芯片的有效輻射區域以外的區域。

進一步的，所述紅外場景模擬裝置還包括紅外光學投影裝置，所述紅外光學投影裝置設置在所述冷屏板開孔上方，所述紅外輻射陣列芯片位于所述紅外光學投影裝置的中心視場。

進一步的，所述底板的底面上還設置有致冷裝置。

進一步的，所述冷屏板與底板凸臺的接觸表面上涂有導熱脂，所述致冷裝置使冷屏板和底板的溫度保持在0℃。

進一步的，所述驅動控制器與所述紅外輻射陣列芯片之間通過引線鍵合連接。

進一步的，所述底板的材質為紫銅，所述冷屏板的材質為鋁合金。

采用上述技術方案后，本發明中的紅外輻射陣列芯片所成的動態影像和冷屏板所成的影像相疊加，被紅外光學投影裝置投射到被測紅外成像探測器上。紅外輻射陣列芯片在被測紅外成像探測器中心形成動態紅外影像，冷屏板紅外成像模擬了周邊低冷環境，從而擴大了場景視場范圍，提高了中心視場的精度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，紅外場景模擬裝置包括驅動控制器1、底板2、紅外輻射陣列芯片3、冷屏板4和紅外光學投影系統5。

紅外輻射陣列芯片3通過螺絲連接安裝在一塊材料為紫銅的底板2的中心，底板2的作用一方面是作為紅外輻射陣列芯片3的安裝基座，另一方面是將電子器件工作時產生的熱量傳導至底板2的底面，以便設置在底板上的致冷裝置對其進行冷卻。紅外輻射陣列芯片3外圍通過電接口連接安裝驅動控制器1，其中鋁拋絲6作為紅外輻射陣列芯片3外引線的過渡連接機構，利用超聲鍵合技術完成紅外輻射陣列芯片3與驅動控制器1之間的電學連接，鍵合引線的鋁拋絲3高度一般為1mm～1.5mm。底板2上設置有凸臺21，冷屏板4通過導熱螺絲22設置在凸臺21上，冷屏板4與底板2形成良好熱接觸。冷屏板4臨近紅外輻射陣列芯片3上方，不觸碰到紅外輻射陣列芯片3四周的鋁拋絲6。冷屏板4與紅外輻射陣列芯片3相對的位置設有一方孔，該方孔的面積小于紅外輻射陣列芯片3的面積。在方孔的上方設置有紅外光學投影裝置5，冷屏板4遮擋住紅外輻射陣列芯片3有效輻射區域以外的區域，以防止雜散輻射進入投射光路，并且擴大低冷背景有效視場。

冷屏板4采用較厚且導熱性能良好的鋁合金材料，以使冷屏板4具有良好的溫度均勻性。冷屏板4、導熱螺絲22與底板2之間的接觸表面上涂覆有導熱脂，致冷裝置的冷量通過底板2可以傳導至冷屏板4，使冷屏板4的溫度始終處在0℃的低溫狀態。紅外輻射陣列芯片3位于紅外投影光學裝置5的中心視場，冷屏板4位于周邊視場內。紅外輻射陣列芯片3及周邊冷屏板4的紅外輻射通過紅外投影光學系統5投射出去。