JP2771381B2 - コールドシールド付赤外線検知器 - Google Patents
コールドシールド付赤外線検知器Info
- Publication number
- JP2771381B2 JP2771381B2 JP4060609A JP6060992A JP2771381B2 JP 2771381 B2 JP2771381 B2 JP 2771381B2 JP 4060609 A JP4060609 A JP 4060609A JP 6060992 A JP6060992 A JP 6060992A JP 2771381 B2 JP2771381 B2 JP 2771381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cold shield
- sapphire substrate
- infrared detector
- adhesive
- inner cylinder
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコールドシールド付赤外
線検知器に関する。赤外線検知器は目標物体に接触する
ことなく物体の存在、形状、温度、組成等を知ることが
できるため、人工衛星による気象観測、防犯、防災、地
質・資源調査、赤外線サーモグラフィによる医療用等の
多くの分野で用いられている。
線検知器に関する。赤外線検知器は目標物体に接触する
ことなく物体の存在、形状、温度、組成等を知ることが
できるため、人工衛星による気象観測、防犯、防災、地
質・資源調査、赤外線サーモグラフィによる医療用等の
多くの分野で用いられている。
【０００２】このような赤外線検知器のうち二元又は三
元化合物半導体を利用した光電効果型赤外線検知器は、
感度は高く、応答速度も速いが通常素子の概略液体窒素
温度での冷却が必要である。
元化合物半導体を利用した光電効果型赤外線検知器は、
感度は高く、応答速度も速いが通常素子の概略液体窒素
温度での冷却が必要である。
【０００３】赤外線検知器の検知感度を高めるために
は、検知対象物から受光部に入射する赤外線の視野角を
できるだけ狭めて、検知対象物以外の背景からくる余分
な輻射線を排除することが望ましい。このため、受光部
の赤外線入射側に視野角を制限する遮蔽部材を配置し
て、背景からの輻射線を排除するようにしている。
は、検知対象物から受光部に入射する赤外線の視野角を
できるだけ狭めて、検知対象物以外の背景からくる余分
な輻射線を排除することが望ましい。このため、受光部
の赤外線入射側に視野角を制限する遮蔽部材を配置し
て、背景からの輻射線を排除するようにしている。
【０００４】この場合、遮蔽部材の温度が高いと遮蔽部
材からの輻射線が検知感度を劣化させるので、遮蔽部材
は検知素子と同様に低温に冷却して使用され、その遮蔽
部材はコールドシールドと称される。
材からの輻射線が検知感度を劣化させるので、遮蔽部材
は検知素子と同様に低温に冷却して使用され、その遮蔽
部材はコールドシールドと称される。
【０００５】
【従来の技術】図３を参照して、従来の赤外線検知器の
概要を説明する。図３において、真空断熱容器２は外筒
４及び内筒６から構成され、内外筒の間を高真空に引か
れたデュア構造の容器である。
概要を説明する。図３において、真空断熱容器２は外筒
４及び内筒６から構成され、内外筒の間を高真空に引か
れたデュア構造の容器である。
【０００６】外筒４の上部には赤外線透過窓を画成する
とともに検知波長帯域を限定するフィルタを兼ねたバン
ドパスフィルタ８が取り付けられている。内筒６はガラ
スから形成され、その上面には赤外線検知素子１０のサ
ファイア基板１２が接着剤により固定されている。
とともに検知波長帯域を限定するフィルタを兼ねたバン
ドパスフィルタ８が取り付けられている。内筒６はガラ
スから形成され、その上面には赤外線検知素子１０のサ
ファイア基板１２が接着剤により固定されている。
【０００７】図４の拡大図に最もよく示されるように、
サファイア基板１２の上面には多素子型の赤外線検知素
子１０が接着されており、各検知素子１０に対向する開
口（アパーチャ）１４ａを画成する個別アパーチャ付コ
ールドシールド１４がＩｎバンプ１８によりサファイア
基板１２から所定距離離間してサファイア基板上に設置
されている。
サファイア基板１２の上面には多素子型の赤外線検知素
子１０が接着されており、各検知素子１０に対向する開
口（アパーチャ）１４ａを画成する個別アパーチャ付コ
ールドシールド１４がＩｎバンプ１８によりサファイア
基板１２から所定距離離間してサファイア基板上に設置
されている。
【０００８】コールドシールド１４は各検知素子１０の
視野角を決定し、また、視野角以外から入射する迷光を
防止するものである。コールドシールド１４は大きな開
口１６ａを有する補強用のメタルアパーチャ１６に取り
付けられている。
視野角を決定し、また、視野角以外から入射する迷光を
防止するものである。コールドシールド１４は大きな開
口１６ａを有する補強用のメタルアパーチャ１６に取り
付けられている。
【０００９】そして、Ｉｎバンプ１８により所定距離離
間してサファイア基板１２上に載置されたコールドシー
ルド１４は、メタルアパーチャ１６と共に接着剤２０に
より内筒６の頂部に固定される。
間してサファイア基板１２上に載置されたコールドシー
ルド１４は、メタルアパーチャ１６と共に接着剤２０に
より内筒６の頂部に固定される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コールドシー
ルド１４を接着剤２０により内筒６に固定する従来例で
は、コールドシールド１４、ガラス内筒６、接着剤２０
の熱膨張係数がそれぞれ６．９×１０-6／Ｋ、４．５×
１０-6／Ｋ、３．０×１０-5／Ｋであるため、三者の熱
膨張係数の差に起因して、赤外線検知素子搭載部を概略
液体窒素温度に冷却した場合、接着剤２０を適用したガ
ラス円筒６部分に亀裂が発生するか、又はコールドシー
ルド１４に亀裂が発生するという問題があった。
ルド１４を接着剤２０により内筒６に固定する従来例で
は、コールドシールド１４、ガラス内筒６、接着剤２０
の熱膨張係数がそれぞれ６．９×１０-6／Ｋ、４．５×
１０-6／Ｋ、３．０×１０-5／Ｋであるため、三者の熱
膨張係数の差に起因して、赤外線検知素子搭載部を概略
液体窒素温度に冷却した場合、接着剤２０を適用したガ
ラス円筒６部分に亀裂が発生するか、又はコールドシー
ルド１４に亀裂が発生するという問題があった。
【００１１】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、コールドシールド
及びガラス内筒の破損を防止するようにしたコールドシ
ールド付赤外線検知器を提供することである。
のであり、その目的とするところは、コールドシールド
及びガラス内筒の破損を防止するようにしたコールドシ
ールド付赤外線検知器を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、多素子型赤外線検知素子をその表面
に有するサファイア基板をガラス内筒上に接着し、各素
子に対向する開口を画成するコールドシールドを所定間
隔離間して該サファイア基板上に設置したコールドシー
ルド付赤外線検知器において、前記サファイア基板を前
記コールドシールドにより長く形成し、該サファイア基
板上に前記コールドシールドを接着剤により固定したこ
とを特徴とするコールドシールド付赤外線検知器を提供
する。
ために、本発明は、多素子型赤外線検知素子をその表面
に有するサファイア基板をガラス内筒上に接着し、各素
子に対向する開口を画成するコールドシールドを所定間
隔離間して該サファイア基板上に設置したコールドシー
ルド付赤外線検知器において、前記サファイア基板を前
記コールドシールドにより長く形成し、該サファイア基
板上に前記コールドシールドを接着剤により固定したこ
とを特徴とするコールドシールド付赤外線検知器を提供
する。
【００１３】上述した構成に代えて、サファイア基板の
両端に隣接するガラス内筒上に、コールドシールドの熱
膨張係数と近い熱膨張係数の材料から形成された固定ブ
ロックを貼付し、コールドシールドを該固定ブロック上
に接着剤により固定するようにしてもよい。
両端に隣接するガラス内筒上に、コールドシールドの熱
膨張係数と近い熱膨張係数の材料から形成された固定ブ
ロックを貼付し、コールドシールドを該固定ブロック上
に接着剤により固定するようにしてもよい。
【００１４】
【作用】コールドシールドを熱膨張係数がコールドシー
ルドと近いサファイア基板上に接着剤により固定したた
めに、赤外線検知素子搭載部を概略液体窒素温度に冷却
した場合にも、ガラス内筒及びコールドシールドに亀裂
が入ることが防止される。これにより、信頼性の高い赤
外線検知器を提供することができる。
ルドと近いサファイア基板上に接着剤により固定したた
めに、赤外線検知素子搭載部を概略液体窒素温度に冷却
した場合にも、ガラス内筒及びコールドシールドに亀裂
が入ることが防止される。これにより、信頼性の高い赤
外線検知器を提供することができる。
【００１５】コールドシールドを固定ブロック上に接着
剤により固定した場合にも、同様な効果を得ることがで
きる。
剤により固定した場合にも、同様な効果を得ることがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。本実施例の説明において、図３及び図４に
示した従来例と実質上同一構成部分については同一符号
を付して説明する。
に説明する。本実施例の説明において、図３及び図４に
示した従来例と実質上同一構成部分については同一符号
を付して説明する。
【００１７】図１を参照すると、本発明の実施例断面図
が示されている。１２′はその上にＨｇＣｄＴｅ等の化
合物半導体結晶から形成された多素子型の赤外線検知素
子１０の貼付されたサファイア基板であり、コールドシ
ールド１４より長く形成され、ガラス内筒６に接着剤に
より貼付されている。
が示されている。１２′はその上にＨｇＣｄＴｅ等の化
合物半導体結晶から形成された多素子型の赤外線検知素
子１０の貼付されたサファイア基板であり、コールドシ
ールド１４より長く形成され、ガラス内筒６に接着剤に
より貼付されている。
【００１８】コールドシールド１４はＺｎＳから形成さ
れており、赤外線検知素子１０に対向する複数の開口
（アパーチャ）１４ａを有している。コールドシールド
１４は開口１６ａを画成するメタルアパーチャ１６に取
り付けられ、Ｉｎバンプ１８によりサファイア基板１
２′から所定距離離間してサファイア基板１２′上に搭
載されている。
れており、赤外線検知素子１０に対向する複数の開口
（アパーチャ）１４ａを有している。コールドシールド
１４は開口１６ａを画成するメタルアパーチャ１６に取
り付けられ、Ｉｎバンプ１８によりサファイア基板１
２′から所定距離離間してサファイア基板１２′上に搭
載されている。
【００１９】コールドシールド１４は接着剤２０により
サファイア基板１２′上に固定されている。このように
コールドシールド１４をサファイア基板１２′上に接着
剤で直接固定すると、ＺｎＳから形成されたコールドシ
ールド（熱膨張係数６．９×１０-6／Ｋ）、サファイア
基板１２′（熱膨張係数５．３×１０-6／Ｋ）、接着剤
２０（熱膨張係数３．０×１０-5／Ｋ）の間の熱膨張係
数の差が、図４に示した従来の固定方法によるコールド
シールド１４、ガラス内筒６及び接着剤２０との間の熱
膨張係数の差よりも小さいため、素子搭載部を概略液体
窒素温度に冷却した場合にコールドシールド１４に亀裂
が殆ど入ることがない。
サファイア基板１２′上に固定されている。このように
コールドシールド１４をサファイア基板１２′上に接着
剤で直接固定すると、ＺｎＳから形成されたコールドシ
ールド（熱膨張係数６．９×１０-6／Ｋ）、サファイア
基板１２′（熱膨張係数５．３×１０-6／Ｋ）、接着剤
２０（熱膨張係数３．０×１０-5／Ｋ）の間の熱膨張係
数の差が、図４に示した従来の固定方法によるコールド
シールド１４、ガラス内筒６及び接着剤２０との間の熱
膨張係数の差よりも小さいため、素子搭載部を概略液体
窒素温度に冷却した場合にコールドシールド１４に亀裂
が殆ど入ることがない。
【００２０】また、接着剤２０はガラス内筒６に直接接
触することはないので、従来のようにガラス内筒６に亀
裂が入ることが防止される。図２は本発明の他の実施例
断面を示している。この実施例によると、サファイアか
ら形成した固定ブロック２２をサファイア基板１２の両
端に隣接して、ガラス内筒６上に接着剤により固定す
る。
触することはないので、従来のようにガラス内筒６に亀
裂が入ることが防止される。図２は本発明の他の実施例
断面を示している。この実施例によると、サファイアか
ら形成した固定ブロック２２をサファイア基板１２の両
端に隣接して、ガラス内筒６上に接着剤により固定す
る。
【００２１】そして、ＺｎＳから形成したコールドシー
ルド１４′及びメタルアパーチャ１６′を少し長く形成
して、サファイア基板１２に対してオーバーハングさ
せ、Ｉｎバンプ２４によりコールドシールド１４′を固
定ブロック２２上に支持し、接着剤２０によりコールド
シールド１４′及びメタルアパーチャ１６′を固定ブロ
ック２２に接着剤２０で固定する。
ルド１４′及びメタルアパーチャ１６′を少し長く形成
して、サファイア基板１２に対してオーバーハングさ
せ、Ｉｎバンプ２４によりコールドシールド１４′を固
定ブロック２２上に支持し、接着剤２０によりコールド
シールド１４′及びメタルアパーチャ１６′を固定ブロ
ック２２に接着剤２０で固定する。
【００２２】このように、サファイア基板を図１の実施
例のように長く形成する代わりに、一対の固定ブロック
２２をサファイア基板１２の両端に独立して設け、これ
らの固定ブロック２２にコールドシールド１４′を固定
するようにしても、図１に示した実施例と同様にコール
ドシールド１４′に亀裂が入ることが防止される。
例のように長く形成する代わりに、一対の固定ブロック
２２をサファイア基板１２の両端に独立して設け、これ
らの固定ブロック２２にコールドシールド１４′を固定
するようにしても、図１に示した実施例と同様にコール
ドシールド１４′に亀裂が入ることが防止される。
【００２３】図２に示した実施例では固定ブロック２２
をサファイアから形成したが、固定ブロック２２の材質
はサファイアに限定されるものではなく、コールドシー
ルド１４′の熱膨張係数と近い熱膨張係数の他の材料も
採用可能である。
をサファイアから形成したが、固定ブロック２２の材質
はサファイアに限定されるものではなく、コールドシー
ルド１４′の熱膨張係数と近い熱膨張係数の他の材料も
採用可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、素子搭載部を低温に冷却した際に、コールドシール
ド及び内筒に亀裂が入ることが防止され、信頼性の高い
コールドシールド付赤外線検知器を提供できるという効
果を奏する。
で、素子搭載部を低温に冷却した際に、コールドシール
ド及び内筒に亀裂が入ることが防止され、信頼性の高い
コールドシールド付赤外線検知器を提供できるという効
果を奏する。
【図１】本発明実施例の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例断面図である。
【図３】従来の赤外線検知器の概略断面図である。
【図４】図３に示した従来例拡大断面図である。
６ ガラス内筒 １０ 赤外線検知素子 １２ サファイア基板 １４，１４′ コールドシールド １６，１６′ メタルアパーチャ ２０ 接着剤 ２２ 固定ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 知史 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 濱嶋 茂樹 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 実開 昭64−50327（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01J 1/02 G01J 5/02
Claims (2)
- 【請求項１】 多素子型赤外線検知素子(10)をその表面
に有するサファイア基板(12,12′) をガラス内筒(6) 上
に接着し、各素子(10)に対向する開口(14a) を画成する
コールドシールド(14,14′) を所定間隔離間して該サフ
ァイア基板(12,12′) 上に設置したコールドシールド付
赤外線検知器において、 前記サファイア基板(12)の両端に隣接する前記ガラス内
筒(6) 上に、コールドシールド (14′) の熱膨張係数と
近い熱膨張係数の材料から形成された固定ブロック(22)
を貼付し、 前記コールドシールド (14′) を該固定ブロック(22)上
に接着剤(20)により固定したことを特徴とするコールド
シールド付赤外線検知器。 - 【請求項２】 前記固定ブロック(22)はサファイアから
形成されていることを特徴とする請求項１記載のコール
ドシールド付赤外線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060609A JP2771381B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | コールドシールド付赤外線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060609A JP2771381B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | コールドシールド付赤外線検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264341A JPH05264341A (ja) | 1993-10-12 |
| JP2771381B2 true JP2771381B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=13147177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4060609A Expired - Lifetime JP2771381B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | コールドシールド付赤外線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771381B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2976436B1 (fr) * | 2011-06-09 | 2013-07-05 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'imagerie infrarouge a blindage integre contre des rayonnements infrarouges parasites et procede de fabrication du dispositif. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6450327U (ja) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4060609A patent/JP2771381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05264341A (ja) | 1993-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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