MEMS红外探测微镜、装置及探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种本发明专利技术的MEMS红外探测微镜、装置及探测方法，利用红外发射单元发射红外光线，利用MEMS图像扫描单元获取物体的图像信息数据。其中，图像扫描单元采用的MEMS扫描微镜芯片上集成了红外发射单元、图像获取单元，可以伴随着反射镜沿扭臂的摆动而向外界发出红外光束或接受外界的反射的红外光束，利用反射镜的摆动来实现大量像素的快速生成，从而确保了在实时传输过程中生成的动态红外温度图像的分辨率和清晰度；同时实现动态发光，提高发光均匀性，提高图像探测扫描速率，降低光能损耗，提高图像亮度和分辨率。

Micro-mirror, Device and Detection Method for Infrared Detection of MEMS

The invention provides an infrared detection micromirror, device and detection method of the MEMS of the present invention. The infrared ray is emitted by an infrared transmitting unit, and the image information data of an object is acquired by a scanning unit of the MEMS image. Among them, the micromirror chip of the image scanning unit is integrated with infrared emission unit and image acquisition unit, which can emit infrared beams or receive infrared beams from the outside world along with the swing of the mirror along the torsion arm. The swing of the mirror is used to realize the rapid generation of a large number of pixels, thus ensuring the dynamic infrared generated in the real-time transmission process. The resolution and clarity of temperature image can be realized, and dynamic luminescence can be achieved to improve the uniformity of luminescence, improve the scanning speed of image detection, reduce the loss of light energy, and improve the brightness and resolution of image.

【技术实现步骤摘要】
MEMS红外探测微镜、装置及探测方法
本专利技术涉及图像获取
，具体涉及一种MEMS红外探测微镜、装置及探测方法。
技术介绍
现有的各种图像获取装置，一般采用光源输出，反射镜反射，在于反射镜不同个光路上，采用图像获取器件获取物体反射光束信号。由于图像获取器件与反射镜相分离，导致光束能量消耗，信号失真。而且，所得到的图像获取装置体积较大，不利于小型化和轻薄化。随着人们生活水平的提高和科技的进步，各种电子设备越来越倾向于小型化和轻薄化，便于携带。而且对于获取的图像质量要求越来越高，对于图像的获取速度和传输速度也迫切要求提高。因此，顺应时代的要求，研究轻薄化且快速获取高质量的图像装置技术是非常重要的。此外，红外温度图像的生成往往需要更加精准的大量的数据，目前的红外温度图像生成包括静态红外温度图像和动态红外温度图像。动态红外温度图像的生成难度比较大，而且容易出现失真和清晰度差的问题。如何能够提高红外温度图像的生成速率和分辨率，提高实时传输时的红外温度图像效果，是十分重要的。
技术实现思路
为了克服以上问题，本专利技术旨在提供一种MEMS红外探测微镜，利用MEMS扫描微镜上集成红外发射单元和图像获取单元，实现图像的快速扫描和获取。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种MEMS红外探测微镜，包括：MEMS扫描微镜芯片，包含反射镜；反射镜悬浮在整个芯片中；红外发射单元，设置于反射镜中，用于向外界发射光束；其中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，红外发射单元随之摆动并发射出随之摆动的红外光束，从而实现动态发光；所述红外光束达到外界物体并反射回来，所述反射镜同时接收反射回来的红外光束；图像获取单元，设置于反射镜中，用于获取外界的反射回来的红外光束，并生成红外图像信息；并且与外界电路元件相电连，通过外界电路元件来反馈图像信息数据；其中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，接收外界的反射回来的红外光束一次。优选地，所述反射镜通过磁场悬浮在整个芯片中；或者所述MEMS扫描微镜芯片还具有扭臂；所述反射镜通过扭臂悬架在整个芯片中。优选地，还包括：计算单元；根据红外图像信息数据进行计算得到温度图像信息数据。优选地，还包括传输接口，用于将温度图像信息数据传输到外界电路单元；所述红外光源为红外激光光源；所述传输接口为USB接口。优选地，所述图形获取单元为白光图像传感器、红外图像传感器或二者混合图像传感器。优选地，所述图像获取单元中设置无线通讯模块；所述图像获取单元通过无线通讯信号与外界电路元件相电连。优选地，所述图像获取单元连接有传输电路，传输电路与所述扭臂相复合，利用传输扭臂提供的路径与外界电路元件相连。优选地，所述芯片具有沟槽，所述扫描微镜置于所述沟槽中，并且通过扭臂连接所述扫描微镜外围的芯片部分；所述扫描微镜通过扭臂进行扭转。优选地，环绕所述反射镜的所述芯片具有互连电路；所述互连电路连接所述反射镜、所述红外发射单元和所述图像获取单元；所述芯片至少还包括：处理器，与所述扫描微镜、所述红外发射单元和所述图像获取单元分别相电连，用于处理所述扫描微镜的驱动逻辑、所述红外发射单元的逻辑和所述图像获取单元的信息传输逻辑；存储器，用于存储图像获取单元获取的图像数据并且存储所述计算单元得到的红外温度格式数据。优选地，所述MEMS红外探测微镜的厚度不大于500μm。为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种红外探测装置，包括上述任一一项所述的MEMS红外探测微镜；还包括图像生成单元，根据红外图像信息数据进行格式转换为温度图像信息数据。为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种采用上述的MEMS红外探测微镜进行的红外探测方法，其包括：步骤01：反射镜沿着扭臂进行摆动，同时红外发射单元向外发射红外光束，并且通过所述反射镜的旋转而旋转发射到外界；步骤02：所述图像获取单元随着所述反射镜的摆动而摆动；外界将所述红外光束进行反射形成反射光束到所述反射镜上，图像获取单元接收到反射光束生成红外图像信息数据。优选地，还包括步骤03：将红外图像信息数据进行计算并且转换为温度图像信息数据。优选地，所述步骤02中，所述MEMS扫描微镜每摆动一次，扫描外界的反射光束生成一个像素。优选地，还包括：重复步骤01～03，利用所述反射镜来扫描外界的反射光束到图像获取单元获得完整的红外探测图像。优选地，所述步骤02中，所述图像获取单元通过无线通讯信号将图像信息数据传送到外界电路元件；或者，所述反射镜外围还连接有扭臂；利用反射镜所连接的扭臂设置传输电路，利用传输电路将图像信息数据传送到外界电路元件。优选地，所述步骤02中，还包括：对所述反射镜的驱动逻辑进行处理，以及对图像获取单元的信息传输逻辑进行处理；所述步骤03中，还包括：对所述图像获取单元生成的图像信息数据进行存储；并且进行格式转换，再发送到外界电路元件中。本专利技术MEMS红外探测微镜，利用红外发射单元发射红外光线，利用图像获取单元获取物体的图像信息数据，进一步的还可以利用计算单元来得到温度图像信息数据。其中，MEMS扫描微镜芯片上集成了红外发射单元、图像获取单元，特别是图像获取单元设置在反射镜上，可以伴随着反射镜沿扭臂的摆动而接受外界的反射光束，并且，利用MEMS扫描微镜的摆动来实现大量像素的快速生成，从而确保了在实时传输过程中生成的动态红外温度图像的分辨率和清晰度。由于MEMS扫描微镜具有快速扫描、能够获取分辨率高的图像优势，本专利技术将光发射单元集成于MEMS扫描微镜的反射镜中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，光发射单元摆动并发射出随之摆动的光束，从而实现动态发光，提高发光均匀性，提高图像探测扫描速率，降低光能损耗，提高图像亮度和分辨率。因此，本专利技术能够对外界的物体进行快速扫描和图像获取，而且，相比于传统的图像获取装置中图像获取器与反射镜芯片分离的弊端，本专利技术有效减小了光损耗，提高了图像亮度和清晰度。附图说明图1为本专利技术的一个实施例的MEMS红外探测微镜的俯视结构示意图图2为图1中沿AA’方向的MEMS红外探测微镜的截面结构示意图图3为图1中沿BB’方向的MEMS红外探测微镜的截面结构示意图图4为图1中沿MM’方向的MEMS红外探测微镜的截面结构示意图图5为与图4的结构相同仅电路传输方式不同的截面结构示意图图6为本专利技术的一个实施例的红外探测装置的方块图图7～9为本专利技术的一个实施例的MEMS红外探测微镜的制备方法的步骤示意图图10～12为本专利技术的一个实施例的MEMS红外探测微镜的制备方法的步骤示意图图13为本专利技术的一个实施例的红外探测方法的流程示意图具体实施方式为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。以下结合附图1～13和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。请参阅图1，本实施例中的MEMS扫描微镜芯片00，包括：红外发射单元、图像获取单元102、计算单元201和传输接口。图像获取单元用于获取物体的图像信息数据；计算单元201根据图像信息数据进行计算得到温度图像信息数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS红外探测微镜，其特征在于，包括：MEMS扫描微镜芯片，包含反射镜；反射镜悬浮在整个芯片中；红外发射单元，设置于反射镜中，用于向外界发射光束；其中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，红外发射单元随之摆动并发射出随之摆动的红外光束，从而实现动态发光；所述红外光束达到外界物体并反射回来，所述反射镜同时接收反射回来的红外光束；图像获取单元，设置于反射镜中，用于获取外界的反射回来的红外光束，并生成红外图像信息；并且与外界电路元件相电连，通过外界电路元件来反馈图像信息数据；其中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，接收外界的反射回来的红外光束一次。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS红外探测微镜，其特征在于，包括：MEMS扫描微镜芯片，包含反射镜；反射镜悬浮在整个芯片中；红外发射单元，设置于反射镜中，用于向外界发射光束；其中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，红外发射单元随之摆动并发射出随之摆动的红外光束，从而实现动态发光；所述红外光束达到外界物体并反射回来，所述反射镜同时接收反射回来的红外光束；图像获取单元，设置于反射镜中，用于获取外界的反射回来的红外光束，并生成红外图像信息；并且与外界电路元件相电连，通过外界电路元件来反馈图像信息数据；其中，MEMS扫描微镜沿着扭臂进行摆动，每摆动一次，接收外界的反射回来的红外光束一次。2.根据权利要求1所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，所述反射镜通过磁场悬浮在整个芯片中；或者所述MEMS扫描微镜芯片还具有扭臂；所述反射镜通过扭臂悬架在整个芯片中。3.根据权利要求1所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，还包括：计算单元；根据红外图像信息数据进行计算得到温度图像信息数据。4.根据权利要求3所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，还包括传输接口，用于将温度图像信息数据传输到外界电路单元；所述红外光源为红外激光光源；所述传输接口为USB接口。5.根据权利要求1所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，所述图形获取单元为白光图像传感器、红外图像传感器或二者混合图像传感器。6.根据权利要求3所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，所述图像获取单元中设置无线通讯模块；所述图像获取单元通过无线通讯信号与外界电路元件相电连。7.根据权利要求3所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，所述图像获取单元连接有传输电路，传输电路与所述扭臂相复合，利用传输扭臂提供的路径与外界电路元件相连。8.根据权利要求7所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，所述芯片具有沟槽，所述扫描微镜置于所述沟槽中，并且通过扭臂连接所述扫描微镜外围的芯片部分；所述扫描微镜通过扭臂进行扭转。9.根据权利要求6或8所述的MEMS红外探测微镜，其特征在于，环绕所述反射镜的所述芯片具有互连电路；所述互连电路连接所述反射镜、所述红外发射单元和所述图像获取单元；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪际军，
申请(专利权)人：全普光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31