[发明专利]分体式非制冷红外机芯组件

说明书

本发明属于红外成像技术领域，具体涉及一种分体式非制冷红外机芯组件。针对现有一体式非制冷红外机芯组件在小体积和低功耗应用场合的限制和不足，所述机芯组件采用分体式结构，即将整个机芯组件一分为二，红外探测器及其读出电路为一个第一整体，实现探测器信号的读出功能；红外图像预处理电路及供电扩展接口电路为一个第二整体，实现图像预处理及接口输出功能。与现有技术相比较，本发明由于采用了分体式架构，前端仅有探测器和读出电路，其体积和功耗可大幅降低，有效解决了受限于小体积条件下的应用需求。

技术领域

本发明属于红外成像技术领域，具体涉及一种分体式非制冷红外 机芯组件。

背景技术

红外机芯组件是红外成像器的重要组成部分。非制冷红外机芯组 件一般由非制冷红外探测器，红外探测器读出、红外图像预处理、供 电及接口输出几部分电路组成。红外探测器读出电路负责为探测器提 供必要的接口时序和供电电压；红外预处理电路负责实现非均匀性校 正、盲元替换、图像显示增强等图像处理功能；供电及接口输出电路 负责为机芯提供二次电源和对外接口功能。现有非制冷红外机芯组件 均采用一体式架构，即将上述所有功能电路集成于一体，而红外图像 预处理电路通常需要处理能力较为强大的核心处理芯片，导致机芯体 积和功耗在减小到一定程度后很难再有大的提升，尤其是对无TEC型 非制冷红外探测器，即使能满足小体积要求，其功耗带来的温升问题 亦限制了其工作温度范围。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对现有一体式非制冷红外机芯组 件在小体积和低功耗应用场合的限制和不足，如何提出一种新型非制 冷红外机芯组件。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种分体式非制冷红外机芯组 件，所述机芯组件采用分体式结构，即将整个机芯组件一分为二，红 外探测器及其读出电路为一个第一整体，实现探测器信号的读出功 能；红外图像预处理电路及供电扩展接口电路为一个第二整体，实现 图像预处理及接口输出功能。

其中，所述第一整体和第二整体的两部分电路中间采用柔性印制 板实现软连接。

其中，所述第一整体和第二整体的两部分电路中间采用排线实现 软连接。

其中，红外探测器读出电路负责提供给红外探测器工作的电源和 偏置电压，并且将来自外部的数字驱动信号连接至红外探测器。

其中，红外探测器依据外部的数字驱动信号将红外探测器每个像 元的响应值通过模拟接口输出出来，模拟信号经过简单的信号调理后 输出给后端。

其中，红外图像预处理电路由ADC转换电路、FPGA最小系统 电路和供电电路组成，这部分电路用于完成探测器模拟信号到数字的 转换、图像预处理、图像接口时序生成功能。

其中，供电扩展接口电路用于为机芯提供二次电源和对外接口功 能。

其中，由于机芯组件前端仅有探测器和接口电路，因此可实现更 小体积和更低功耗的前端，两部分电路中间采用柔性连接可方便成像 器整体布局。

其中，由于后端电路课布置在成像器结构宽松的位置，其散热对 前端影响较小，由此，机芯组件在减小了前端体积的同时，大幅降低 了前端的有效功耗，减小了机芯自发热对其环境的影响，使得红外机 芯组件应用灵活性和环境温度适应性得到大幅提升。

其中，采用分体式方案，能将制约机芯组件低功耗和小型化后端 同前端有效分开，有效解决非制冷红外机芯组件在小体积应用环境下 受限问题。

(三)有益效果

与现有技术相比较，本发明由于采用了分体式架构，前端仅有探 测器和读出电路，其体积和功耗可大幅降低，有效解决了受限于小体 积条件下的应用需求。