一种多波段混合成像相机及成像系统技术方案

本技术公开了一种多波段混合成像相机及成像系统，可应用于光学成像技术领域，其中多波段混合成像相机包括：透镜系统、单片式多波段锗系传感器模组、多层PCB电路板以及图像处理模块；透镜系统用于收集多波段光束，并将多波段光束发射到单片式多波段锗系传感器模组上；单片式多波段锗系传感器模组用于接收多波段光束，并生成对应的光电信号；多层PCB电路板用于连接单片式多波段锗系传感器模组和图像处理模块，并将光电信号传输至图像处理模块；图像处理模块用于对光电信号进行处理，并得到可见光‑短波红外‑长波红外成像图片。如此，通过结构简单的光学装置实现多波段混合成像，从而有效减小相机体积，提高成像系统的结构紧凑性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学成像，特别是涉及一种多波段混合成像相机及成像系统。

技术介绍

1、单波段成像系统旨针对某一特定波段进行成像的系统。随着半导体成像技术的不断发展以及其应用场景日趋复杂，单波段成像系统因为其探测信息弱、精度低等问题，逐渐无法满足日益增长的探测需求。

2、现有的多波段混合成像相机通常是由可见光波段、短波红外波段和红外波段的三个相机独立完成成像任务的，结构过于复杂，且短波红外传感器造价高，三个相机组成的成像系统体积相对较大。

3、因此，如何减小多波段混合成像相机的体积，提高成像系统的结构紧凑性，是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本技术提供了一种多波段混合成像相机及成像系统，通过结构简单的光学装置实现多波段混合成像，从而有效减小相机体积，解决了现有的多波段混合成像相机体积过大，结构过于复杂的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种多波段混合成像相机，包括：透镜系统、单片式多波段锗系传感器模组、多层pcb电路板以及图像处理模块；

3、所述透镜系统用于收集多波段光束，并将所述多波段光束发射到单片式多波段锗系传感器模组上；

4、所述单片式多波段锗系传感器模组用于接收所述多波段光束，并生成与所述多波段光束对应的光电信号；

5、所述多层pcb电路板用于连接所述单片式多波段锗系传感器模组和所述图像处理模块，并将所述光电信号传输至所述图像处理模块进行处理；

6、所述图像处理模块用于对所述光电信号进行处理，并得到可见光-短波红外-长波红外成像图片。

7、可选的，所述单片式多波段锗系传感器模组，包括：传感器芯片以及读出电路；

8、所述传感器芯片置于所述透镜系统的焦点上，用于生成与所述多波段光束对应的光电信号；

9、所述读出电路连接所述传感器芯片和所述多层pcb电路板，用于将所述光电信号读出至所述多层pcb电路板。

10、可选的，所述传感器芯片基于芯片封装技术；

11、所述传感器芯片中，距离所述读出电路的晶圆由远至近依次包括减薄硅衬底层、铁电氧化物层、n型或者p型锗系材料层、锗传感层、锗量子阱传感层、p型或者n型锗系材料层以及第一互连层；

12、所述铁电氧化物层中包括铁电氧化物；

13、所述第一互连层包括铟柱或铜柱。

14、可选的，所述传感器芯片基于非芯片封装技术；

15、所述传感器芯片中，距离所述读出电路的晶圆由远至近依次包括n型或者p型锗系材料层、锗传感层、锗量子阱传感层、p型或者n型锗系材料层以及第二互连层；

16、所述第二互连层中包括铁电氧化物。

17、可选的，所述铁电氧化物，包括：包含hf0.5zr0.5o2的sio2堆叠结构、包含hf0.5zr0.5o2的teos堆叠结构以及包含hf0.5zr0.5o2的al2o3堆叠结构中的一种。

18、可选的，所述单片式多波段锗系传感器模组，还包括：多级制冷系统；

19、所述多级制冷系统包括：tec1模块、tec2模块以及液氮制冷模块。

20、可选的，所述多波段混合成像相机，还包括：透镜系统与相机接口以及相机外壳；

21、所述透镜系统与相机接口用于将所述透镜系统固定连接在所述相机外壳上；

22、所述相机外壳用于包裹并固定所述单片式多波段锗系传感器模组、多层pcb电路板以及图像处理模块。

23、可选的，所述多波段混合成像相机，还包括：抗光抗电抗电磁辐射层和聚四氟乙烯层；

24、所述抗光抗电抗电磁辐射层和所述聚四氟乙烯层依次包裹在所述相机外壳的外部，用于保护所述多波段混合成像相机。

25、可选的，所述多波段混合成像相机，还包括：接电线口和通用串行总线usb接口；

26、所述接电线口用于为所述多波段混合成像相机供电；

27、所述usb接口用于数据传输或为所述多波段混合成像相机供电。

28、第二方面，本技术提供了一种成像系统，其特征在于，包括：如上所述多波段混合成像相机。

29、从以上技术方案可以看出，相较于现有技术，本技术具有以下优点：

30、本技术公开了一种多波段混合成像相机包括：透镜系统、单片式多波段锗系传感器模组、多层pcb电路板以及图像处理模块。其中，透镜系统用于收集多波段光束，并将多波段光束发射到单片式多波段锗系传感器模组上。单片式多波段锗系传感器模组用于接收多波段光束，并生成与多波段光束对应的光电信号。多层pcb电路板用于连接单片式多波段锗系传感器模组和图像处理模块，并将光电信号传输至图像处理模块进行处理。图像处理模块用于对光电信号进行处理，并得到可见光-短波红外-长波红外成像图片。如此，通过结构简单的光学装置实现多波段混合成像，从而有效减小相机体积，提高成像系统的结构紧凑性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多波段混合成像相机，其特征在于，包括：透镜系统、单片式多波段锗系传感器模组、多层PCB电路板以及图像处理模块；

2.根据权利要求1所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述单片式多波段锗系传感器模组，包括：传感器芯片以及读出电路；

3.根据权利要求2所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述传感器芯片基于芯片封装技术；

4.根据权利要求2所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述传感器芯片基于非芯片封装技术；

5.根据权利要求3或4任一项所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述铁电氧化物，包括：包含Hf0.5Zr0.5O2的SiO2堆叠结构、包含Hf0.5Zr0.5O2的TEOS堆叠结构以及包含Hf0.5Zr0.5O2的Al2O3堆叠结构中的一种。

6.根据权利要求2所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述单片式多波段锗系传感器模组，还包括：多级制冷系统；

7.根据权利要求1所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述多波段混合成像相机，还包括：透镜系统与相机接口以及相机外壳；

8.根据权利要求7所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述多波段混合成像相机，还包括：抗光抗电抗电磁辐射层和聚四氟乙烯层；

9.根据权利要求1所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述多波段混合成像相机，还包括：接电线口和通用串行总线USB接口；

10.一种成像系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述多波段混合成像相机。

...

【技术特征摘要】

1.一种多波段混合成像相机，其特征在于，包括：透镜系统、单片式多波段锗系传感器模组、多层pcb电路板以及图像处理模块；

2.根据权利要求1所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述单片式多波段锗系传感器模组，包括：传感器芯片以及读出电路；

3.根据权利要求2所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述传感器芯片基于芯片封装技术；

4.根据权利要求2所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述传感器芯片基于非芯片封装技术；

5.根据权利要求3或4任一项所述的多波段混合成像相机，其特征在于，所述铁电氧化物，包括：包含hf0.5zr0.5o2的sio2堆叠结构、包含hf0.5zr0.5o2的teos堆叠结构以及包含hf0.5z...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨利·H·阿达姆松，苗渊浩，
申请(专利权)人：广州诺尔光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：