一种多像元CCD图像传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多像元ＣＣＤ图像传感器，包括三个单片线阵ＣＣＤ图像传感器、一个可固定三单片线阵ＣＣＤ图像传感器的拼接平台以及设置在单片线阵ＣＣＤ图像传感器背面的导热管，导热管通过与拼接平台连接的固定片紧贴在单片线阵ＣＣＤ图像传感器的背面；该三个单片线阵ＣＣＤ图像传感器以“品”字状或台阶状依次平行搭接。本实用新型专利技术解决了现有单片线阵ＣＣＤ图像传感器的像元数、分辨率和收容度无法满足使用要求的技术问题，具有像元数多、结构简单、成像精度高、结构尺寸可选择、图像质量好的优点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种CCD图像传感器，尤其涉及一种拼接式CCD图像传感器。
技术介绍
由于CCD图像传感器具有灵敏度高、可靠性好、光谱响应宽、结构紧凑、 位置准确等一系列优点，因此得到了广泛地应用。但是目前单片线阵CCD的像 元数至能达到9000个左右，不能满足现代航空航天领域里对高分辨率和宽收容 度的要求。由于材料和工艺等方面的限制，若想在短期内开发出集成度更高、 像元数更多的CCD器件是很困难的。
技术实现思路
本技术目的是提出一种多像元CCD图像传感器，其解决了现有单片线 阵CCD图像传感器的像元数、分辨率和收容度无法满足使用要求的技术问题。 本技术的技术解决方案是一种多像元CCD图像传感器，其特殊之处是，包括至少两个单片线阵CCD 图像传感器1和一个可固定所有单片线阵CCD图像传感器1的拼接平台7，所述 后一个单片线阵CCD图像传感器1的前端与前一个单片线阵CCD图像传感器1 的后端平行搭接。上述多个单片线阵CCD图像传感器1以"品"字状依次平行搭接。 上述多个单片线阵CCD图像传感器1以台阶状依次平行搭接。 上述多像元CCD图像传感器还包括与单片线阵CCD图像传感器1数量一致 的多个固定框4，所述每个固定框4固定一个单片线阵CCD图像传感器1 。上述多像元CCD图像传感器还包括设置在单片线阵CCD图像传感器(1)背面 的导热管(6);所述导热管(6)通过与固定框(4)连接的固定片(8)紧贴在单片线阵CCD图像传感器(l)的背面。上述多像元CCD图像传感器还可包括设置在单片线阵CCD图像传感器1背 面的导热管6;所述导热管6通过与拼接平台7连接的固定片8紧贴在单片线阵 CCD图像传感器1的背面。上述多像元CCD图像传感器还包括与导热管6连接的散热板9。本技术的优点是-1、 结构简单。本技术通过对多个普通单片线阵CCD图像传感器进行精 密的机械组合，可实现多像元CCD图像传感器，增加了像元数，图像获取能力增强了。2、 成像精度高。本技术通过提高固定框的加工精度以及固定框之间的 拼接精度，可保证像元拼接精度小于1 y m。3、 结构尺寸可选择。本技术可根据不同像元的需求，形成不同尺寸规 格的CCD图像传感器。4、 本技术满足了现代航空航天领域里宽幅相机对CCD图像传感器像元 数的要求。本技术的部件是多个单片线阵CCD图像传感器组合而成，任何 一个单片线阵CCD图像传感器损坏，只需直接更换，其余可继续使用。5、 本技术还包括设置在单片线阵CCD图像传感器和固定框之间的导热 管和散热板，可解决多像元CCD图像传感器工作时温度升高、暗电流增加抬高、 CCD信噪比降低、图像质量下降的缺陷。附图说明图1是本技术多像元CCD图像传感器结构示意图2是图1中A-A剖试图3是图2的B向视其中1-单片线阵CCD图像传感器；4-固定框；5-固定螺钉；6_导热管； 7-拼接平台；8-固定片；9-散热板。具体实施方式本技术一种多像元CCD图像传感器的具体实施方式，综合参考图l、图2和图3，包括三个单片线阵CCD图像传感器、用于固定单片线阵CCD图像传感 器的三个固定框和一个可固定三个固定框的拼接平台，在每个固定框固定一个 单片线阵CCD图像传感器；三个单片线阵CCD图像传感器以"品"字状依次排 成一排，要求后一个单片线阵CCD图像传感器的前端与前一个单片线阵CCD图 像传感器的后端并行搭接，且留有一定的重合量，为了提高散热能力，可在单 片线阵CCD图像传感器1背面设置两根导热管；两个与固定框两端分别连接的 固定片将导热管紧压在单片线阵CCD图像传感器的背面，导热管的两端部通过 设置在拼接平台上的散热板向外散热。固定框通过固定螺钉固定在拼接平台上， 同时可以通过固定螺钉微量调整固定框的相对搭接位置。三个单片线阵CCD图 像传感器优选TDICCD图像传感器。本技术装配过程首先把三个单片线阵CCD图像传感器装入各自的固 定框，然后将固定框通过固定螺钉放置在拼接平台上但不进行固定；接着通过 调整三个单片线阵CCD图像传感器的高低，保证三个单片线阵CCD图像传感器 同焦面误差在成像系统景深之内；再调整三个单片线阵CCD图像传感器拼接的 直线性和平行性，保证平行性和直线性误差小于1/10像元尺寸；接着将中间单 片线阵CCD图像传感器的两端分别和前方单片线阵CCD图像传感器的后端、后 方单片线阵CCD图像传感器的前端平行搭接，同时要保证单片线阵CCD图像传 感器的直线度和搭接误差在控制范围内，要求三单片线阵个CCD图像传感器的 直线度和平行度小于lum，焦面共面性为10um;然后将固定框固定在拼接平 台上；接下来用导热管紧贴在三个单片线阵CCD图像传感器的背面，然后将导 热管通过固定片固定在固定框的两端，导热管的两端和散热板固连在一起，让 导热管通过散热板把单片线阵CCD图像传感器产生的热量散发出去。为了保证 焦面组件环境适应性和结构稳定性可靠，保证单片线阵CCD图像传感器六个自 由度精密调整和准确定位，减小线性膨胀系数，机械零件均采用殷钢，并在设 计中尽量提高系统强度，确保达到振动试验要求量级。本技术工作过程通过采集系统分别釆集每个单片线阵CCD图像传感 器的所有像元，然后进行软件处理和拼接，形成大像元数图像。三个单片线阵 CCD图像传感器拼接完后总像元数大于18000个，像元尺寸为10 um， CCD图像 传感器像面长度大于为180rnrn。权利要求1、一种多像元CCD图像传感器，其特征在于其包括至少两个单片线阵CCD图像传感器(1)和一个可固定所有单片线阵CCD图像传感器(1)的拼接平台(7)，所述后一个单片线阵CCD图像传感器(1)的前端与前一个单片线阵CCD图像传感器(1)的后端平行搭接。2、 根据权利要求1所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于所述多个 单片线阵CCD图像传感器(1)以"品"字状依次平行搭接。3、 根据权利要求1所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于所述多个 单片线阵CCD图像传感器(l)以台阶状依次平行搭接。4、 根据权利要求1或2或3所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于 所述多像元CCD图像传感器还包括与单片线阵CCD图像传感器(1)数量一致的多 个固定框(4)，所述每个固定框(4)固定一个单片线阵CCD图像传感器(l)。5、 根据权利要求4所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于所述多像 元CCD图像传感器还包括设置在单片线阵CCD图像传感器(1)背面的导热管(6); 所述导热管(6)通过与固定框(4)连接的固定片(8)紧贴在单片线阵CCD图像传感 器(l)的背面。6、 根据权利要求5所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于所述多像 元CCD图像传感器还包括与导热管(6)连接的散热板(9)。7、 根据权利要求1或2或3所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于 所述多像元CCD图像传感器还包括设置在单片线阵CCD图像传感器(1)背面的导 热管(6);所述导热管(6)通过与拼接平台(7)连接的固定片(8)紧贴在单片线阵 CCD图像传感器(l)的背面。8、 根据权利要求7所述的多像元CCD图像传感器，其特征在于所述多像 元CCD图像传感器还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多像元ＣＣＤ图像传感器，其特征在于：其包括至少两个单片线阵ＣＣＤ图像传感器（１）和一个可固定所有单片线阵ＣＣＤ图像传感器（１）的拼接平台（７），所述后一个单片线阵ＣＣＤ图像传感器（１）的前端与前一个单片线阵ＣＣＤ图像传感器（１）的后端平行搭接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张向辉，李英才，胡永明，吴萌源，相宝林，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]