CN2457579Y - 红外面阵焦平面探测器 - Google Patents

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杜春雷
邱传凯
白临波
潘丽
王永茹
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Abstract

本实用新型是一种红外面阵焦平面探测器,属于对红外探测器的改进。本实用新型由红外探测器与集成在其上的微透镜阵列构成红外面阵焦平面探测器。该红外面阵焦平面探测器既提高了红外探测器的探测率,同时又克服了现有耦合式红外探测器体积较大等缺陷。本实用新型的这种红外面阵焦平面探测器集成芯片是第二代红外成像系统的关键部件,可满足空间和国防的特殊需要,亦可用于光纤、通讯、诊断、导航等医疗、军事的红外及远红外探测。

Description

红外面阵焦平面探测器
本实用新型是一种红外面阵焦平面探测器，属于对红外面阵焦平面探测器结构的改进。
中国专利ZL 98 2 49862.4公开了一种高探测率的红外焦平面探测器，其构成为：在红外探测器窗口与其光敏面之间放置微光学聚能器，微光学聚能器由与红外探测器像元尺寸相匹配的若干大数值孔经的微透镜列阵组成；微光学聚能器用冷胶固定在微透镜架上，微透镜架则支撑在红外探测器的芯片上。由于微透镜架的存在，这种红外探测器存在体积较大的缺陷；并且由于微透镜焦深短，与探测器耦合时允许离焦的范围相对较小，故一方面容易导致微透镜列阵的各个微透镜单元子孔径的中心与红外探测器芯片各光敏元的中心错位，另一方面需要精修微透镜架的高度来保证微透镜列阵与红外探测器的芯片之间的耦合间隙，因此这种结构的红外探测器不易重复批量生产。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种集成红外探测器芯片与微透镜列阵的红外面阵焦平面探测器集成芯片。
本实用新型的目的可通过以下技术措施实现：由微透镜列阵与红外探测器芯片构成红外面阵焦平面探测器，微透镜列阵由多个微透镜单元相邻排列组成，微透镜列阵制作在红外探测器芯片上，微透镜列阵与红外探测器芯片构成一体，微透镜列阵形成红外面阵焦平面探测器的正面，红外探测器芯片的光敏元位于红外面阵焦平面探测器的反面。
本实用新型的目的还可通过以下技术措施实现：红外面阵焦平面探测器的微透镜列阵所包含的各个微透镜单元的中心与红外探测器芯片的各光敏元的中心对准，各个微透镜单元形成的子孔径与红外探测器芯片的各光敏元的中心相对应。
本实用新型与现有技术相比有如下优点：微透镜列阵直接与红外探测器集成构成红外面阵焦平面探测器，而不附加微透镜架等其它机构，因此大大简化了红外面阵焦平面探测器的结构而使其体积减小。
同时由于本实用新型的微透镜列阵与红外探测器芯片之间没有间隙，从而避免了精修微透镜架高度以调整间隙的不稳定生产工序，因此微透镜列阵与红外探测器芯片集成的红外面阵焦平面探测器可靠性高，批量生产重复性相对较好。
并且，由于本实用新型微透镜列阵的各个微透镜单元的中心与红外探测器芯片的各光敏元中心对准，各个微透镜单元形成的子孔径与红外探测器芯片的各光敏元中心相对应，使入射光通过微透镜的会聚作用而大部分收集到探测器光敏面上，从而提高了红外面阵焦平面探测器的光能利用率，使其具有较高的探测率。
本实用新型是第二代红外成像系统的关键部件，可满足国防和空间的需要，亦可用于光纤、通讯、探伤、诊断、跟踪、导航等医疗、军事的红外及远红外探测。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例结构示意图的仰视图。
图2为本实用新型实施例的结构示意图。
如图1和图2所示，微透镜列阵1包含多个微透镜单元3。红外探测器芯片2具有多个光敏元4。微透镜列阵1通过曝光、蚀刻直接制作在红外探测器芯片2上，微透镜列阵的各个微透镜单元3的中心分别与红外探测器芯片2的各光敏元4的中心对准。微透镜列阵的各个微透镜单元3形成的子孔径中心分别与红外探测器芯片2的各光敏元4的中心相对应。

Claims (2)

1、一种红外面阵焦平面探测器，由微透镜列阵(1)与红外探测器芯片(2)构成，微透镜列阵(1)由多个微透镜单元(3)相邻排列组成，其特征在于：微透镜列阵(1)制作在红外探测器芯片(2)上，微透镜列阵(1)与红外探测器芯片(2)构成一体，微透镜列阵(1)形成红外面阵焦平面探测器的正面，红外探测器芯片(2)的光敏元(4)位于红外面阵焦平面探测器的反面。
2、根据权利要求1所述的红外面阵焦平面探测器，其特征在于：微透镜列阵(1)所包含的各个微透镜单元(3)的中心与红外探测器芯片(2)的各光敏元(4)的中心对准，各个微透镜单元(3)形成的子孔径与红外探测器芯片(2)的各光敏元(4)的中心相对应。
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