[发明专利]适用于热电制冷型InGaAs短波红外相机的机壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于热电制冷型InGaAs短波红外相机的机壳。

背景技术

与可见光相比，短波红外具有较强的透雾、霭、烟尘能力；与中远红外相比，短波红外具有更好的分辨率，成像的动态范围更高，细节更清晰。并且，短波红外成像既可在大气夜辉下进行被动探测，也可利用隐蔽波长的激光光源实现主动探测成像，还可在实时凝视成像模式与脉冲距离选通成像模式之间进行任意切换。基于此，短波红外成像在军民领域有着重要的应用需求。而基于InGaAs焦平面探测器的成像组件由于在短波红外范围内具有最佳的性价比表现，且可靠性高、功耗较低，因而成为业界首先。

在实际应用中，大多要求成像组件具有小型化、高灵敏度等特点，而对于军事应用，成像组件还需满足高机械强度、高环境适应性等要求。虽然InGaAs焦平面探测器可在室温条件下正常工作，但在目标信号强度与背景噪声相近的小信号应用中，InGaAs焦平面探测器需工作在热电制冷条件下以获得更高的探测灵敏度。

在热电制冷工作条件下，若器件热量不能够及时耗散，则制冷器热端将出现热量堆积而导致热端温度不断攀升，最终造成位于冷端的焦平面探测器芯片工作温度升高，影响探测成像性能。因此，在热电制冷型InGaAs短波红外相机的结构设计上，需保证相机机壳在满足小型化、高机械可靠性的同时具有良好的散热性。

就机壳结构而言，现有的热电制冷型InGaAs短波红外相机在结构设计上主要存在以下缺点：1）体积较大：散热器与风扇内置，造成机壳外形尺寸偏大；2）环境适应性较差：由于机壳留有空气对流口，在外场使用环境中，内置风扇的长期工作容易导致相机电路板、InGaAs焦平面器件光窗被尘埃覆盖，影响相机的可靠性与成像质量；而在水汽、盐雾环境中，相机更容易失效；3）结构不紧凑、机械可靠性不高：多块PCB电路板间采用金属杆连接固定，与机壳腔体结构的结合度不佳，在机械振动强度较高的应用条件下，其可靠性难以满足要求。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种适用于热电制冷型InGaAs短波红外相机的机壳，可以解决背景技术中存在的问题。

本发明提供适用于热电制冷型InGaAs短波红外相机的机壳，包括：腔体以及与所述腔体两端连接的前、后盖板；所述腔体包括四个侧面以及垂直连接于四个侧面的隔板，所述四个侧面的外周边均匀设置有散热装置，所述隔板将腔体分为容置热电制冷型InGaAs焦平面探测器的前舱和容置PCB电路板的后舱，所述前盖板与腔体的前端连接以封闭前舱，所述后盖板与腔体的后端连接以封闭后舱；在所述隔板上位于前舱的面设有用于固定热电制冷型InGaAs焦平面探测器的固定装置以及供热电制冷型InGaAs焦平面探测器和PCB电路板连接的连通装置；在所述隔板上位于后舱的面的四个边角设有分别若干错落间隔排布的PCB电路板定位台，若干PCB电路板固定于该PCB电路板定位台上，以使每一PCB电路板向隔板方面平行重叠固定于后舱内。

其中，所述散热装置为一体成型于腔体个周面的肋状散热翅片。

其中，所述腔体通过冲压一体成型。

其中，所述固定装置为设于隔板上中心位置的若干螺纹孔，所述热电制冷型InGaAs焦平面探测器通过上述螺纹孔螺纹固定于所述隔板上。

其中，所述连通装置包括对称设于隔板上的两列连通通道，所述热电制冷型InGaAs焦平面探测器的管脚通过两列连通通道与设于后舱的PCB电路板电学连接。

其中，所述台面上设有定位孔，每一PCB电路板通过定位孔向隔板方面平行重叠固定于后舱内。

其中，所述前面板与腔体的前端螺纹连接，所述前面板的中心位置开设有光学接口，该光学接口与热电制冷型InGaAs焦平面探测器的几何中心共轴。。

其中，所述后面板与腔体的后端螺纹连接，所述后面板上设有与PCB电路板电连接的数据接口、电源接口、状态指示灯。

本发明的适用于热电制冷型InGaAs短波红外相机的机壳，通过一体化直接在腔体上形成散热装置，减少散热器与风扇的容置空间，进而减小机壳的外形尺寸；腔体一体化成型前后舱设计以及在后舱错落排布的定位台设计，在满足相机工作热量耗散的同时，有效解决多层PCB电路板紧凑可靠安装与尺寸控制等问题；通过前后舱将InGaAs焦平面探测器和PCB电路板等关键部件与应用环境完全物理隔离，可以有效提高短波红外相机的环境适应性和可靠性。

附图说明