红外成像设备制造技术

提供了一种红外成像设备，其包括具有集成的热敏电阻器的快门组件。在一个示例中，设备包括快门组件(200)。快门组件包括桨叶(309)，桨叶配置为在打开位置和闭合位置之间移动。桨叶配置为在闭合位置阻挡外部红外辐射到达焦平面阵列(FPA)，并且在打开位置将外部红外辐射传递到FPA。快门组件还包括嵌入式热敏电阻器(312)，热敏电阻器配置成在桨叶处于打开位置时感测桨叶的温度。在另一个示例中，红外传感器组件包括可机械接合的第一组电触头，第一组电触头用于与快门组件的可机械接合的第二组电触头(304、305)接合，第二组电触头通过导电路径与热敏电阻器电耦合。还提供了附加设备和相关方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外成像设备相关申请的交叉引用本申请主张于2017年3月24日提交的、题为“INFRAREDIMAGINGSYSTEMSHUTTERASSEMBLYWITHREDUCEDTHERMALEMISSION”的美国临时专利申请No.62/476,606的权益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。本申请主张于2017年1月27日提交的、题为“INFRAREDIMAGINGSYSTEMSHUTTERASSEMBLYWITHINTEGRATEDTHERMISTOR”的美国临时专利申请No.62/451,631的权益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。本申请是于2015年6月23日提交的、题为“INFRAREDIMAGINGDEVICEHAVINGASHUTTER”的美国专利申请No.14/747,865的部分延续案，该美国专利申请的全部内容通过引用结合于此。美国专利申请No.14/747,865是于2013年12月31日提交的、题为“INFRAREDIMAGINGDEVICEHAVINGASHUTTER”的国际专利申请No.PCT/US2013/078551的延续案，该国际专利申请的全部内容通过引用结合于此。国际专利申请No.PCT/US2013/078551主张于2012年12月31日提交的、题为“INFRAREDIMAGINGDEVICEHAVINGASHUTTER”的美国临时专利申请No.61/747,789的权益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。国际专利申请No.PCT/US2013/078551是于2013年8月13日提交的、题为“INFRAREDCAMERASYSTEMHOUSINGWITHMETALIZEDSURFACE”的美国专利申请No.13/966,052的部分延续案，该美国专利申请的全部内容通过引用结合于此。美国专利申请No.14/747,865是于2013年8月13日提交的、题为“INFRAREDCAMERASYSTEMHOUSINGWITHMETALIZEDSURFACE”的美国专利申请No.13/966,052的部分延续案，该美国专利申请No.13/966,052的全部内容通过引用结合于此。
本申请总体上涉及红外成像系统，并且更具体地，涉及红外成像设备的温度检测、组装和屏蔽。
技术介绍
一些红外成像设备包括执行校准(例如，平场校正(FFC))的快门。在执行FFC时，通常期望准确地表征快门桨叶的用于执行不均匀性校正(NUC)和用于准确性的温度。一些传统技术利用设置为红外传感器组件的一部分的温度传感器，以努力地仔细测量桨叶的温度。例如，温度传感器可以集成到红外传感器组件中的焦平面阵列(FPA)的电路中。然而，这种集成增加了FPA设计和相关电路的复杂性。而且，温度传感器可能没有足够邻近快门桨叶的位置，因此缺乏准确性。例如，温度传感器可能无意中测量壳体或其他非意向元件的温度。因此，可能需要执行附加的处理和/或计算，以补偿这些不太准确或非意向的温度测量，因此增加了红外成像设备的总成本和复杂性。红外成像设备(诸如红外相机)通常受到可能对其性能产生不利影响的环境条件的影响。例如，不期望的辐射可能降低热成像准确性并且可能引入低空间频率不均匀性。具体地，从视场外部(例如，期望成像的目标场景外部)接收的辐射或不均匀加热(例如，通过外部源或这些设备的部件)可能显著降低这种设备的准确性和均匀性。对于具有紧邻红外传感器组件的快门或其他部件的红外成像设备，这些影响变得尤其显著。
技术实现思路
可以包括快门组件作为模块化红外成像设备的一部分。快门组件包括快门桨叶，快门桨叶用于选择性地阻挡场景的外部红外辐射的路径到达红外成像设备的红外图像传感器。根据本公开的实施例，提供了各种技术以更准确地测量桨叶的温度，使得当执行例如校准时可以使用该信息。根据实施例，快门组件可以通过可机械接合的互补电触头电耦合到红外传感器组件，以将来自快门组件的温度信息提供给红外传感器组件。根据实施例，设备可以包括快门组件，快门组件包括：桨叶，其配置为在打开位置和闭合位置之间移动，桨叶配置为在闭合位置阻挡外部红外辐射到达焦平面阵列(FPA)并且在打开位置将外部红外辐射传递到FPA；和热敏电阻器，其嵌入快门组件内并且配置为当桨叶处于打开位置时感测桨叶的温度。根据实施例，方法可以包括：将桨叶设置在连接到红外传感器组件的快门组件中，其中，桨叶配置为在阻挡外部红外辐射到达红外传感器组件焦平面阵列(FPA)的闭合位置和使外部红外辐射传递到FPA的打开位置之间移动；通过嵌入快门组件内的热敏电阻器，来感测处于打开位置的桨叶的温度；和基于热敏电阻器的电压值，来确定桨叶的温度，电压值基于与由热敏电阻器感测到的温度相对应的热敏电阻器的电阻值。在附加实施例中，快门组件可以包括面向或靠近红外传感器阵列的低发射性表面。通过将低发射性表面定位在阵列附近，可以有效地使场外辐射(例如，不期望的非场景辐射)被阻挡于红外传感器。结果，由红外传感器捕获的图像数据可以主要响应于基于场景的红外辐射，而非不期望的场外辐射。根据实施例，系统可以包括：以焦平面阵列(FPA)实现的多个红外传感器，其配置为响应于在第一角度上接收的基于场景的热辐射和在第二角度上接收的场外热辐射来捕获热图像；快门组件，其包括开口，该开口配置为将基于场景的热辐射传递到FPA，其中，快门组件对向第二角度的至少一部分；和设置在FPA和快门组件之间的表面，该表面配置为衰减由FPA通过第二角度的对向部分接收的场外热辐射。根据实施例，方法可以包括：将基于场景的热辐射通过快门组件中的开口传递到以焦平面阵列(FPA)实现的多个红外传感器；通过设置在FPA和快门组件之间的表面，来衰减场外热辐射；响应于在第一角度上接收的基于场景的热辐射和在第二角度上接收的衰减的场外热辐射，来由FPA捕获热图像；其中，快门组件对向第二角度的至少一部分；并且其中，表面衰减由FPA通过第二角度的对向部分接收的场外热辐射。本技术的范围由权利要求限定，这些权利要求通过引用结合到本部分中。通过考虑一个或多个实施例的以下详细描述，将向本领域技术人员提供对本技术的实施例的更完整的理解，以及实现其附加优点。将参考将首先简要描述的所附图页。附图说明图1是根据本公开的实施例的红外成像设备的立体图。图2是根据本公开的实施例的红外成像设备的分解图。图3是根据本公开的实施例的快门组件、红外传感器组件和电路板组件的框图。图4是根据本公开的实施例的快门组件的分解图。图5是根据本公开的实施例的快门组件的立体图。图6A和图6B分别是根据本公开的实施例的快门组件的前视图和立体图。图7A和图7B分别是根据本公开的实施例的快门组件的前视图和立体图。图8是根据本公开的实施例的快门组件和红外传感器组件的立体图。图9是根据本公开的实施例的沿着图8的线9-9的立体剖视图。...

【技术保护点】
1.一种红外成像设备，其包括：/n快门组件，其特征在于，所述快门组件包括/n桨叶，其配置为在打开位置和闭合位置之间移动，所述桨叶配置为在闭合位置阻挡外部红外辐射到达焦平面阵列(FPA)并且在打开位置将所述外部红外辐射传递到所述FPA；和/n热敏电阻器，其嵌入所述快门组件内并且配置为当所述桨叶处于所述打开位置时感测所述桨叶的温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170127 US 62/451,631;20170324 US 62/476,6061.一种红外成像设备，其包括：
快门组件，其特征在于，所述快门组件包括
桨叶，其配置为在打开位置和闭合位置之间移动，所述桨叶配置为在闭合位置阻挡外部红外辐射到达焦平面阵列(FPA)并且在打开位置将所述外部红外辐射传递到所述FPA；和
热敏电阻器，其嵌入所述快门组件内并且配置为当所述桨叶处于所述打开位置时感测所述桨叶的温度。


2.根据权利要求1所述的红外成像设备，其特征在于，还包括：
红外传感器组件，其包括
所述FPA，和
第一组电触头；并且
其中，所述快门组件还包括第二组电触头，所述第二组电触头通过导电路径与所述热敏电阻器电耦合并与所述第一组电触头机械接合。


3.根据权利要求2所述的红外成像设备，其特征在于，由所述热敏电阻器感测的所述温度通过所述第一组电触头和所述第二组电触头作为基于所述热敏电阻器的电阻值的电压，来提供给所述红外传感器组件。


4.根据权利要求2所述的红外成像设备，其特征在于，所述第一组电触头和所述第二组电触头彼此互补。


5.根据权利要求4所述的红外成像设备，其特征在于，所述第一组电触头或所述第二组电触头中的一组是导电垫，并且所述第一组电触头或所述第二组电触头中的另一组是与所述导电垫接合的弹簧触头。


6.根据权利要求2所述的红外成像设备，其特征在于，所述桨叶还配置为围绕轴线在所述打开位置和所述闭合位置之间旋转，其中，所述快门组件具有面向和靠近所述FPA的低发射性表面，所述低发射性表面配置为在所述FPA捕获基于场景的外部热辐射时衰减场外辐射。


7.根据权利要求2所述的红外成像设备，其特征在于，
所述热敏电阻器设置在所述快门组件的第一侧；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·科斯特雷瓦，布鲁斯·A·科温顿，马塞尔·特伦布莱，西奥多·R·霍尔特，彼埃尔·布朗格，
申请(专利权)人：菲力尔系统公司，
类型：新型
国别省市：美国;US