[发明专利]小型热成像核心的设计、测试和操作

说明书

超小型热成像核心或微核。微核的设计可以包括用于安装光学器件和电子连接器的基板，该基板与成像焦平面阵列(FPA)热匹配。还可以提供用于测试和调节的测试夹具，该测试夹具允许对多个核心进行操作和图像获取。可以包括工具来定位光学器件以设定核心聚焦，方法是在观察场景的同时，或者通过将透镜和透镜支架作为一个整体移动，或者通过对着透镜支架内的透镜定位元件推动和/或拉动透镜。允许对每个个别核心进行全温度校准以及提供对操作期间的均匀性校正有用的数据的测试程序和夹具也可以作为核心的测试和制造的一部分被包括在内。

对任何优先权申请的引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2017年6月21日提交的题为“DESIGN,TEST,AND OPERATION OF A SMALL THERMAL IMAGING CORE”的美国临时申请No.62/523,113和于2017年8月15日提交的题为“DESIGN,TEST,AND OPERATION OF A SMALL THERMAL IMAGINGCORE”的美国临时申请No.62/545,922的优先权权益。这些优先权文件中的每一个的全部公开通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及非常小的热成像核心，并且特别地涉及使得能够将热成像包括在诸如智能电话、微型无人机、非常小的监视/安全系统等的小型设备中的设计、测试和操作元件。

背景技术

高性能、低成本的非冷却式热成像设备(诸如基于辐射热计焦平面阵列(FPA)的设备)不断提高的可用性使得能够设计和生产能够进行高质量的热成像的面向消费者的热成像相机和传感器。这种热成像系统长期以来一直很昂贵且难以生产，因此使高性能长波成像的采用限制为仅可用于航空、军事或大规模商业应用的高价值仪器。与复杂的军事或工业系统相比，给定设计的热成像系统(批量生产)可能具有不同的设计要求。为具有挑战性的成本和空间要求的消费类应用提供热成像仪，诸如用于智能电话和其它个人电子设备(PED)的热成像仪，可能会受益于跨越非常小的热成像核心的设计、制造、测试和操作的新技术。

发明内容

本文描述的示例实施例具有创新特征，其中没有一个是必不可少的或仅对它们的期望属性负责。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将总结一些有利特征。

在一些实施例中，可以提供超小型热成像核心或微核。微核的设计可以包括用于安装光学器件和电子连接器的基板，这些基板与成像焦平面阵列(FPA)热匹配。可以提供工具来在观察场景的同时，或者通过将透镜和透镜支架作为一个整体移动，或者通过对着透镜支架内的透镜定位元件推动和/或拉动透镜来定位光学器件以设定核心聚焦。作为核心的测试和制造的一部分，还可以提供允许对每个个别核心进行全温度校准以及提供对操作期间的均匀性校正有用的数据的测试过程。

在一些实施例中，热成像微核包括至少部分地由第一材料微制造的热成像焦平面阵列；具有与第一材料基本相同热性质的第二材料的基板；至少一个光学元件；光学壳体；以及电路元件，其中，FPA被结合到基板，光学元件被附接到壳体，壳体被结合到基板，其中光学元件被部署为将FPA暴露于外部场景，并且电路元件被配置为提供FPA与主机系统之间的连接，以及其中组装在一起的壳体、基板和FPA的最长维度小于0.5”，并且与电路元件组装在一起的微核的长度小于1.5”，并且所有其它维度均小于0.5”。