CN204301869U - 制冷式红外热成像仪机芯组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷式红外热成像仪机芯组件，包括支撑结构件和设于所述支撑结构件上的安装架，所述支撑结构件上设有焦平面探测器，所述安装架外设有探测器制冷机，所述焦平面探测器穿过所述安装架后与所述探测器制冷机连接，所述安装架内设有探测器读出前端板，所述安装架周围设有信号采集板、主板和电源板。本实用新型提供的制冷式红外热成像仪机芯组件，结构合理，一体化设计，成像稳定，散热好，重量轻，体积小，结构强度高，集成度高。

Description

制冷式红外热成像仪机芯组件

技术领域

    本实用新型涉及红外热成像技术领域，更具体地说，是涉及一种制冷式红外热成像仪机芯组件。

背景技术

由于黑体辐射的存在，任何物体都依据温度的不同对外进行电磁波辐射，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。热红外成像通过对热红外敏感材料对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。红外热成像在军事、工业、汽车辅助驾驶、医学领域都有广泛的应用，尤其在军事领域，由于红外辐射探测是被动的，和雷达相比具有高隐秘性，因此在预警和跟踪领域有着不可替代的优势。目前性能最好的红外热成像探测器是制冷焦平面探测器，相比非制冷探测器具有信噪比高，分辨率高的优势。制冷式红外焦平面热成像仪机芯组件包括制冷焦平面探测器、读出电路和安装机械结构，配合红外光学镜头可以输出红外视频，是一个独立的功能性组件。制冷式红外焦平面热成像仪机芯组件的读出电路由于探测器的功能需求，通常会分成几个部分，比如：主处理板、制冷机信号板、信号采样板和电源板。

随着红外热成像的应用推广，越来越多的应用（比如光电跟踪系统、导影头）追求高性能、紧凑的红外热像仪。这对红外热像仪的机械结构设计提出了严格的要求，一方面结构设计上需要考虑到小型化设计，同时也需要考虑到安装人员的操作便捷，另一方面，小型化设计对电路散热有负面影响，因此设计上需要考虑到探测器与电路板的散热。

实用新型内容

    为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为提供一种制冷式红外热成像仪机芯组件，结构合理，一体化设计，成像稳定，散热好，重量轻，体积小，结构强度高，集成度高。

本实用新型的技术方案是：

制冷式红外热成像仪机芯组件，包括支撑结构件和设于所述支撑结构件上的安装架，所述支撑结构件上设有焦平面探测器，所述安装架外设有探测器制冷机，所述焦平面探测器穿过所述安装架后与所述探测器制冷机连接，所述安装架内设有探测器读出前端板，所述安装架周围设有信号采集板、主板和电源板。

进一步地，所述安装架顶部设有信号采集板，所述安装架两侧分别设有主板和电源板，所述安装架内设有探测器读出前端板。

进一步地，所述探测器读出前端板和所述信号采集板通过带锁扣的接插件连接。

进一步地，所述主板和所述信号采集板通过排线连接。

进一步地，所述信号采集板和主板分别与所述电源板通过接插件连接。

进一步地，所述支撑结构件表面涂布有抗氧化膜金属材料。

进一步地，所述主板上设有FPGA芯片，所述FPGA芯片处在所述安装架上设有一块表面涂布有抗氧化膜金属材料的散热板。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的制冷式红外热成像仪机芯组件，结构合理，一体化设计，成像稳定，散热好，重量轻，体积小，结构强度高，集成度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实施例的结构示意图。

附图标记：1、支撑结构件，2、安装架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示的制冷式红外热成像仪机芯组件，包括支撑结构件1和设于所述支撑结构件1上的安装架2，所述支撑结构件1上设有焦平面探测器，所述安装架2外设有探测器制冷机，所述焦平面探测器穿过所述安装架2后与所述探测器制冷机连接，所述安装架2内设有探测器读出前端板，所述安装架2周围设有信号采集板、主板和电源板。

本实施例中，所述安装架2顶部设有信号采集板，所述安装架2两侧分别设有主板和电源板，所述安装架2内设有探测器读出前端板。

本实施例中，所述探测器读出前端板和所述信号采集板通过带锁扣的接插件连接。

本实施例中，所述主板和所述信号采集板通过排线连接。

本实施例中，所述信号采集板和主板分别与所述电源板通过接插件连接。

本实施例中，所述支撑结构件表面涂布有抗氧化膜金属材料。

本实施例中，所述主板上设有FPGA芯片，所述FPGA芯片处在所述安装架上设有一块表面涂布有抗氧化膜金属材料的散热板。

本实用新型结构为一体化设计，为了使机芯体积最小化，将探测器贯穿其中，形成半包围式（制冷机外露）；电路板充分利用结构件与探测器之间的空隙，分布在探测器的上、左、右三面，内部互连线最短；结构件采用表面涂抗氧化膜金属材料，与电路板搭接良好，改善机芯组件的散热和电磁兼容性能。

   针对焦平面红外探测器信号读出的要求，将读出电路划分为探测器读出前端板、信号采集板、电源板和主板，划分的依据同时考虑到结构设计的紧凑性、信号抗干扰和安装调试的便捷性；电路板围绕探测器布置，结构件中空用于探测器散热；各电路板间通过带锁扣的接插件排线可靠连接，其中主板和所述信号采集板通过排线连接，探测器读出前端板和所述信号采集板通过带锁扣的接插件连接，电源板与各电路板都有连接；连接线缆全部位于机壳内部，整体外观整洁。

在整个机芯组件的信号读出电路板中，主板是基于FPGA设计的，FPGA的功耗较大，对主FPGA芯片的散热也是整个设计中必须考虑的问题，本实用新型中，主板固定时对应FPGA芯片处安装架上设计一块表面涂抗氧化膜金属材料用于FPGA散热，同时，为了加大结构固定的强度，设计了一个金属支撑面，该面同时用于主板散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，包括支撑结构件和设于所述支撑结构件上的安装架，所述支撑结构件上设有焦平面探测器，所述安装架外设有探测器制冷机，所述焦平面探测器穿过所述安装架后与所述探测器制冷机连接，所述安装架内设有探测器读出前端板，所述安装架周围设有信号采集板、主板和电源板。

2.如权利要求1所述的制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，所述安装架顶部设有信号采集板，所述安装架两侧分别设有主板和电源板，所述安装架内设有探测器读出前端板。

3.如权利要求1或2所述的制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，所述探测器读出前端板和所述信号采集板通过带锁扣的接插件连接。

4.如权利要求1或2所述的制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，所述主板和所述信号采集板通过排线连接。

5.如权利要求1或2所述的制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，所述信号采集板和主板分别与所述电源板通过接插件连接。

6.如权利要求1所述的制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，所述支撑结构件表面涂布有抗氧化膜金属材料。

7.如权利要求1所述的制冷式红外热成像仪机芯组件，其特征在于，所述主板上设有FPGA芯片，所述FPGA芯片处在所述安装架上设有一块表面涂布有抗氧化膜金属材料的散热板。