JPH0282122A - Infrared image pickup device - Google Patents

Infrared image pickup device

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Publication number
JPH0282122A
JPH0282122A JP63234210A JP23421088A JPH0282122A JP H0282122 A JPH0282122 A JP H0282122A JP 63234210 A JP63234210 A JP 63234210A JP 23421088 A JP23421088 A JP 23421088A JP H0282122 A JPH0282122 A JP H0282122A
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JP
Japan
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lens
aperture
cold
image sensor
image pickup
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Application number
JP63234210A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Awamoto
健司 粟本
Isao Tofuku
東福 勲
Yukihiro Yoshida
幸広 吉田
Hiroyuki Ishizaki
石崎 洋之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0282122A publication Critical patent/JPH0282122A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve temperature stability by entering light from a cold head which is reflected by a mirror and light from a cold aperture into an image pickup element in addition to infrared light from an object to be picked up which is transmitted through a condenser lens. CONSTITUTION:A vacuum is produced in an image pickup element container 6 and liquefied nitrogen is injected into a container inner cylinder 15 to cool the image pickup element 1 connected to the cold head 2 and the cold aperture to about -200 deg.C. Then, when the image pickup element 1 faces the mirror surface 10 of the inner wall of a lens barrel without fail unless the element faces a 2nd lens 3-2, and the emissivity of the mirror surface 10 and a container internal wall mirror surface 11 is about zero (namely, the reflection factor is about one), so only light 12 from the head 2 and aperture 5 is reflected and made incident on the element 1. Here, the head 2 and aperture 5 are cooled to constant temperature, so even if outside air temperature varies, an image pickup signal does not vary. Therefore, the influence of ambient temperature is removed without decreasing the size of the aperture 5 nor increasing the diameter of the lens.

Description

【発明の詳細な説明】 〔R要〕 撮像素子の視野を制限するために冷却された開口である
コールドアパーチャを備えた赤外線+fji像装置に関
し、 コールドアパーチャを小さくしなくとも、周囲温度によ
る出力撮像信号への影響を排除することを目的とし、 コールドヘッドにより冷却され、撮像対象からの赤外光
を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、該撮像
素子に最も近い一枚のレンズが撮像素子容器前面のウィ
ンドの位置又は該ウィンドに十分近接させて取付けられ
た全部で2枚以上の集光用のレンズと、該2枚以上の集
光用のレンズと前記撮像素子との間に設けられ、該RI
&素子の視野を制限するためのコールドアパーチャと、
前記1枚のレンズを固定支持するill筒の内壁又は前
記ウィンドの前記撮像素子への赤外光非透過部分の内壁
と、撮像素子容器の内壁とに夫々形成されたミラー面と
を備え、前記撮像素子がレンズを透過してくる赤外光と
前記ミラー面で反射した前記コールドアパーチャ又はコ
ールドヘッドのみを見るように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Required] Regarding an infrared + FJI imager equipped with a cold aperture that is a cooled aperture to limit the field of view of an image sensor, output imaging at ambient temperature can be achieved without reducing the cold aperture. In order to eliminate the influence on the signal, it consists of an image sensor that is cooled by a cold head, photoelectrically converts infrared light from the object to be imaged and outputs an image signal, and a lens closest to the image sensor. A total of two or more light condensing lenses mounted at the position of the window on the front surface of the image pickup device container or sufficiently close to the window, and between the two or more light condensing lenses and the image pickup device. provided, the RI
& a cold aperture to limit the field of view of the element,
an inner wall of an illumination tube that fixedly supports the one lens or an inner wall of a portion of the window that does not transmit infrared light to the image sensor, and a mirror surface formed on an inner wall of the image sensor container, respectively; The imaging device is configured to view only the infrared light transmitted through the lens and the cold aperture or cold head reflected by the mirror surface.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は赤外線撮像装置に関し、特にm@素子の視野を
制限するために冷却された開口であるコールドアパーチ
ャを備えた赤外線撮像装置に関する。
The present invention relates to an infrared imaging device, and more particularly to an infrared imaging device equipped with a cold aperture, which is a cooled aperture to limit the field of view of an m@ element.

赤外線撮像装置は第4図に示すように、赤外線R8I素
子1がコールドヘッド2上に取付けられ、またaFII
素子1には集光のためのレンズ3、赤外線を透過する例
えばゲルマニウム(Ge)製のウィンド4、コールドア
パーチャ5を順次通して赤外線が入射される。
As shown in FIG. 4, the infrared imaging device includes an infrared R8I element 1 mounted on a cold head 2, and an aFII
Infrared rays are incident on the element 1 through a lens 3 for condensing light, a window 4 made of, for example, germanium (Ge) that transmits infrared rays, and a cold aperture 5.

撮像素子1、コールドヘッド2、コールドアパーチャ5
は例えばガラス製の撮像素子容器6内に収納されており
、撮像素子容器6の一部は前記ウィンド4が設けられて
いる。撮像素子容器6の内部は真空とされている。レン
ズ3は鏡筒7に取付けられている。
Image sensor 1, cold head 2, cold aperture 5
is housed in an imaging device container 6 made of glass, for example, and a part of the imaging device container 6 is provided with the window 4 . The interior of the image sensor container 6 is kept in a vacuum. The lens 3 is attached to a lens barrel 7.

コールドアパーチャ5は撮像素子1とレンズ3との間に
設けられ、主にレンズ3からの赤外光を制限する(換言
すると、撮像素子1の視野8を制限することにより、撮
像素子1に入射する撮像対象からの背景光を制限する)
ことを目的とし、また鏡筒7などのレンズ面以外の物体
を撮像素子1が見込まないようにする目的も兼ねている
The cold aperture 5 is provided between the image sensor 1 and the lens 3, and mainly limits infrared light from the lens 3 (in other words, by limiting the field of view 8 of the image sensor 1, it prevents infrared light from entering the image sensor 1. limit background light from the imaged subject)
This purpose also serves to prevent the image sensor 1 from looking into objects other than the lens surface, such as the lens barrel 7.

このように、冷却された開口であるコールドアパーチャ
5を備えた赤外線撮像装置においては、コールドアパー
チャ5が上記目的を十分に達成できる構造が重要となる
In this way, in an infrared imaging device equipped with the cold aperture 5, which is a cooled opening, it is important that the cold aperture 5 has a structure that can sufficiently achieve the above purpose.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

撮像素子1がレンズ面以外の装置の一部を見込んでいる
場合、周囲温度の変化により装置の温度が変化すると、
@像素子1に入射する赤外光も変化するため、撮像対象
が変化しないにも拘らず撮像素子1の出力撮像信号が変
化することになり不都合が生じる。このため、コールド
アパーチャ5とレンズ3とのサイズ、位置関係の整合を
とることにより、撮像素子1がレンズ面のみを見込むよ
うにしている。
When the image sensor 1 looks into a part of the device other than the lens surface, if the temperature of the device changes due to a change in the ambient temperature,
Since the infrared light incident on the image sensor 1 also changes, the output imaging signal of the image sensor 1 changes even though the object to be imaged does not change, causing a problem. For this reason, by matching the size and positional relationship between the cold aperture 5 and the lens 3, the image sensor 1 is configured to view only the lens surface.

例えば、第5図に示すような1次元のりニアアレイ型搬
(II索子1aの場合は、撮像素子1aのX方向は1画
素分の長さで、y方向が複数画素分の長さであるので、
コールドアパーチャ5aはこの撮像素子1aの形状に応
じて長方形の開口を有する。
For example, in the case of a one-dimensional linear array type carrier (II cable 1a) as shown in FIG. So,
The cold aperture 5a has a rectangular opening according to the shape of the image sensor 1a.

第6図はこのリニアアレイ型撮像素子を用いた従来の赤
外線!IiS像装誼の一例の構成図を示し、同図(A)
は撮像素子1aのY方向から見た構成図、同図(B)は
X方向から見た構成図で、各図中、第4図と同一構成部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。
Figure 6 shows the conventional infrared rays using this linear array type image sensor! A configuration diagram of an example of IiS image installation is shown, and the same figure (A)
4 is a configuration diagram of the image sensor 1a viewed from the Y direction, and FIG. 4B is a configuration diagram viewed from the X direction. Omitted.

第6図(A>に示すように、コールドアパーチャ5aに
より撮像素子1aはレンズ3のレンズ面だけを見込むこ
とができる。
As shown in FIG. 6 (A>), the cold aperture 5a allows the imaging device 1a to see only the lens surface of the lens 3.

第7図は従来の赤外線撮像装置の他の例の構成図を示す
。同図中、第4図と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。この従来例は、集光用レンズを2
枚構成としたもので、第1及び第2のレンズ3−1及び
3−2がウィンド4の赤外光入射面前面に配置されてい
る。第1及び第2のレンズ3−1及び3−2は第1及び
第2の鏡筒7−1及び7−2に保持されている。
FIG. 7 shows a configuration diagram of another example of a conventional infrared imaging device. In the same figure, the same components as in FIG. 4 are given the same reference numerals.
The explanation will be omitted. This conventional example uses two condensing lenses.
The first and second lenses 3-1 and 3-2 are arranged in front of the infrared light incident surface of the window 4. The first and second lenses 3-1 and 3-2 are held by first and second lens barrels 7-1 and 7-2.

この従来例によれば、2枚の集光用のレンズ31及び3
−2により、第6図に示した従来例に比べてレンズ径を
成る程度小さくできる。
According to this conventional example, two condensing lenses 31 and 3 are used.
-2, the lens diameter can be made considerably smaller than that of the conventional example shown in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかるに、第6図に示した従来装置では、リニアアレイ
型撮像素子1aのX方向については同図(A)に示す如
く撮像素子1aはレンズ面のみを見込むようにできるが
、me素子1aのy方向については同図(B)に示す如
く端の受光素子1a−1の視野を確保すためコールドア
パーチャ5aが広いので、撮像素子1aはレンズ而以外
の鏡筒7の内壁を見込んでしまう。
However, in the conventional device shown in FIG. 6, in the X direction of the linear array type image sensor 1a, the image sensor 1a can be configured to look into only the lens surface as shown in FIG. As for the direction, as shown in FIG. 2B, since the cold aperture 5a is wide in order to secure the field of view of the light receiving element 1a-1 at the end, the imaging element 1a looks into the inner wall of the lens barrel 7 other than the lens.

この点については、コールドアパーチャ5aの開口面積
を小さくすることと、レンズ3のレンズ径を成る程度大
きくすることで対処することができるが、コールドアパ
ーチャ5aの間口面積を小さくすると感度の低下を招き
、またレンズ3の直径を大きくするとコストが増加し、
形状も大型化する。
This point can be solved by reducing the opening area of the cold aperture 5a and increasing the lens diameter of the lens 3 to a certain extent, but reducing the opening area of the cold aperture 5a will lead to a decrease in sensitivity. , and if the diameter of the lens 3 is increased, the cost will increase.
The shape will also become larger.

特に撮像素子1aの受光素子数が増加し、サイズが大き
くなった場合、実際に第6図(A)のようなms素子1
a1コールドアパーチャ5a、レンズ3の位置関係を実
現するのは大変に困難である。
In particular, when the number of light-receiving elements of the image sensor 1a increases and the size becomes larger, the ms element 1 as shown in FIG.
It is very difficult to realize the positional relationship between the a1 cold aperture 5a and the lens 3.

また、第7図に示した従来装置においても、リニアアレ
イ型撮像素子1aのy方向についてはllljl図に示
すように、撮像素子1aの端の受光素子1a−1の視野
を確保しようとすると第2の鏡筒7−2の内壁を11i
像素子1aが見込んでしまうため、コールドアパーチャ
5aの間口面積を小さくするか、レンズ3−1.3−2
の直径を大きくとる必要があり、そのため感度低下かコ
ストの増大と形状の大型化を招いていた。
Also, in the conventional device shown in FIG. 7, in the y direction of the linear array type image sensor 1a, as shown in FIG. The inner wall of the lens barrel 7-2 of No. 2 is 11i.
Since the image element 1a is visible, either the frontage area of the cold aperture 5a should be made smaller or the lens 3-1.3-2
It was necessary to increase the diameter of the sensor, which resulted in a decrease in sensitivity, an increase in cost, and an increase in size.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、コールドア
パーチャを小さくしなくとも、周囲温度による出力撮像
信号への影響を排除し得る赤外線撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an infrared imaging device that can eliminate the influence of ambient temperature on an output imaging signal without reducing the cold aperture.

(課題を解決するための手段) 第1図は本発明の原理図を示す。同図中、第4図と同一
構成部分には同一符号をイリし、その説明を省略する。
(Means for Solving the Problem) FIG. 1 shows a diagram of the principle of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

集光用のレンズはn枚(ただしnは2以上の整数)構成
で、レンズ3−1〜3−nの各々は鏡筒7−1〜7−n
により固定支持され、そのうち最もV&像素子1側にあ
るレンズ3−nは張機素子容器6前面のウィンドが在る
べき位置に取付けられている。
The number of condensing lenses is n (n is an integer of 2 or more), and each of the lenses 3-1 to 3-n is connected to a lens barrel 7-1 to 7-n.
The lens 3-n, which is the closest to the V&image element 1, is attached to the front surface of the tension element container 6 at the position where the window should be.

鏡筒7−nの内壁はミラー面10が形成され、また撮像
素子容器6の内壁にもミラー面11が夫々形成されてい
る。
A mirror surface 10 is formed on the inner wall of the lens barrel 7-n, and a mirror surface 11 is formed on the inner wall of the imaging device container 6, respectively.

なお、上記のレンズ3−nはウィンドの位置でなく、ウ
ィンドに近接した位置に設けてもよく、その場合はミラ
ー面は撮像素子容器6の内壁とウィンドの撮像素子1へ
の赤外光が通過しない部分の内壁に各々形成される。
In addition, the above-mentioned lens 3-n may be provided not at the window position but at a position close to the window. In that case, the mirror surface is such that the infrared light is directed to the inner wall of the image sensor container 6 and the image sensor 1 of the window. They are formed on the inner walls of the portions that do not pass through.

これにより、撮像素子1はレンズ3−1〜3−nを透過
した赤外光以外に、ミラー面10.11等で反射した、
冷却されたコールドアパーチャ5又はコールドヘッド2
のみを見ることになる。
As a result, in addition to the infrared light transmitted through the lenses 3-1 to 3-n, the image sensor 1 reflects the infrared light on the mirror surfaces 10.11, etc.
Cooled cold aperture 5 or cold head 2
You will only see

(作用) 撮像素子1がレンズ3−n以外を見る場合、入射光12
で示すように、コールドヘッド2及びコールドアパーチ
ャ5からの光を見ることになる。
(Function) When the image sensor 1 looks at a lens other than the lens 3-n, the incident light 12
As shown, the light from the cold head 2 and the cold aperture 5 will be seen.

ところが、コールドヘッド2及びコールドアパーチャ5
の各表面は夫々黒体処理されており、反射は起らない。
However, cold head 2 and cold aperture 5
Each surface is treated with a black body, so no reflection occurs.

また、コールドヘッド2及びコールドアパーチャ5は夫
々冷却され、かつ、周囲温度の変化に拘らず一定温度に
保たれている。
Further, the cold head 2 and the cold aperture 5 are each cooled and maintained at a constant temperature regardless of changes in ambient temperature.

従って、撮像素子1に入射する赤外光はlIl像対象の
ものと、コールドヘッド2及びコールドアパーチャ5に
よるものであるが、両者の温度はかなり相違し、しかも
後者の温度(冷却温度)は周囲温度が変化し鏡筒7−n
、 1fll像素子容鼎6の温度が変化しても一定だか
ら撮像対象の赤外光と区別することができる。
Therefore, the infrared light incident on the image sensor 1 comes from the II image object, and from the cold head 2 and the cold aperture 5, but the temperatures of the two are quite different, and the temperature of the latter (cooling temperature) is The temperature changes and the lens barrel 7-n
Since the temperature of the 1Fll image element 6 remains constant even if the temperature changes, it can be distinguished from the infrared light of the object to be imaged.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明の第1実施例の構成図を示す。 FIG. 2 shows a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

同図中、第1図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。本実施例はレンズが2枚構成(n=
2>の例で、第1のレンズ3−1は焦点調節機M413
を持っており、第2のレンズ3−2は鏡筒7−2により
撮像素子容器6に固定されている。14はカメラヘッド
部の筐体で、第1のレンズのt[7−1と螺合されてい
る。
In the figure, the same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. This example has two lenses (n=
2>, the first lens 3-1 is a focus adjuster M413.
The second lens 3-2 is fixed to the imaging device container 6 by a lens barrel 7-2. Reference numeral 14 denotes a housing of the camera head section, which is screwed together with t[7-1 of the first lens.

撮像素子容器6の内部は真空であり、容器内筒15に液
体窒素を注入するか又はJ −T冷却器を挿入すること
により、コールドヘッド2に接続している撮像素子1と
コールドアパーチャ5とを例えば−200℃程度に冷却
する。また、撮像素子1から容器6の外部へ駆動及び信
号出力のための信号用配線16が引出されている。
The interior of the imaging device container 6 is a vacuum, and the imaging device 1 connected to the cold head 2 and the cold aperture 5 can be connected to each other by injecting liquid nitrogen into the container inner cylinder 15 or inserting a J-T cooler. is cooled to, for example, about -200°C. Further, a signal wiring 16 for driving and signal output is drawn out from the image sensor 1 to the outside of the container 6.

第2のレンズの#A筒7−2の内壁及び撮像索子容器6
の内壁は、夫々例えばアルミニウム(Ag)が蒸着され
てミラー面10及び11が夫々形成されている。また、
コールドヘッド2及びコールドアパーチャ5の表面は夫
々黒体処理されている。
Inner wall of #A cylinder 7-2 of second lens and imaging cord container 6
For example, aluminum (Ag) is deposited on the inner walls of the mirror surfaces 10 and 11 to form mirror surfaces 10 and 11, respectively. Also,
The surfaces of the cold head 2 and the cold aperture 5 are each subjected to blackbody treatment.

以上のような構成により、撮像索子1が第2のレンズ3
−2以外を見る場合、必ず鏡筒内壁のミラー面10を見
ることになり、鏡筒内壁のミラー面10及び容器内壁ミ
ラー面11は放射率的0(すなわち、反射率的1)なの
で、コールドヘッド2及びコールドアパーチャ5からの
光12だりが反射されて撮像素子1に入射されることに
なる。
With the above configuration, the imaging probe 1 is connected to the second lens 3.
If you look at anything other than -2, you will always look at the mirror surface 10 on the inner wall of the lens barrel, and the mirror surface 10 on the inner wall of the lens barrel and the mirror surface 11 on the inner wall of the container have an emissivity of 0 (that is, a reflectance of 1), so it is cold. Light 12 from the head 2 and the cold aperture 5 is reflected and incident on the image sensor 1.

コールドヘッド2及びコールドアパーチャ5は夫々一定
温度に冷却されているので、外気温度が変化し、装置の
温度が変化しても撮像信号は撮像対象の温度が変化しな
い限り変化しない。従って、本実施例によれば、コール
ドアパーチャ5の大ぎさを小さくしなくても、がっ、レ
ンズ径を大きくしなくとも、撮像素子1が前記したりニ
アアレイ型撮像素子1aの如き形状の場合でも周囲湿度
の影響を排除することができる。
Since the cold head 2 and the cold aperture 5 are each cooled to a constant temperature, even if the outside air temperature changes and the temperature of the apparatus changes, the imaging signal will not change unless the temperature of the object to be imaged changes. Therefore, according to this embodiment, even if the size of the cold aperture 5 is not made small or the lens diameter is not made large, when the image sensor 1 has a shape such as the above-mentioned or near array type image sensor 1a, However, the influence of ambient humidity can be eliminated.

また、本実施例では、撮像素子1、コールドアパーチャ
5と第2のレンズの鏡筒7−2の位置関係は厳密でなく
ともよく、撮像素子1のサイズ、コールドアパーチャ5
のサイズを変えた場合でも第2のレンズ3−2とII筒
7−2は交換する必要はなく、コストの上背を抑えるこ
とができる。
Furthermore, in this embodiment, the positional relationship between the image sensor 1, the cold aperture 5, and the lens barrel 7-2 of the second lens does not have to be strict, and the size of the image sensor 1, the cold aperture 5, and the
Even if the size of the second lens 3-2 and the II cylinder 7-2 are changed, there is no need to replace the second lens 3-2 and the II cylinder 7-2, which can reduce costs.

次に本発明の第2実施例について第3図と共に説明する
。第3図は本発明の第2実施例の要部を示し、第1図と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the main parts of a second embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG.

本実施例はウィンド4が存在し、このウィンド4に第2
のレンズ3−2を十分に近接させた点は、第7図に示し
た従来装置と同様であるが、この従来装置と異なり、本
実施例は撮像素子容′a6の内壁とウィンド4の所定部
分の夫々にAe蒸着居によるミラー面11.17を形成
している。
In this embodiment, there is a window 4, and a second
This embodiment is similar to the conventional device shown in FIG. 7 in that the lens 3-2 is brought sufficiently close to the lens 3-2, but unlike this conventional device, this example Mirror surfaces 11 and 17 are formed in each portion by Ae vapor deposition.

ここで、ウィンド4は第2のレンズ3−2から撮像素子
1に至る赤外光の光路中に存在する赤外光透過部分4a
と赤外光J[透過部分とからなり、そのうちの赤外光非
透過部分のみに上記のミラー面17が形成されている。
Here, the window 4 is an infrared light transmitting portion 4a that exists in the optical path of infrared light from the second lens 3-2 to the image sensor 1.
and an infrared light J[transmissive part, of which the above-mentioned mirror surface 17 is formed only in the infrared light non-transmissive part.

本実施例は第1実施例に比ベレンズ3−1.32の各半
径を夫々(j+ 、dzだけ大にすればよい。d+ 、
dzはあまり大なる値でないから、本実施例の場合もレ
ンズ径が第1実施例より若干大になるだけで、コールド
アパーチャ5の開口面積を小さくすることなく、第1実
施例と同様の効果が得られる。
In this embodiment, compared to the first embodiment, each radius of the lens 3-1.32 may be increased by (j+, dz.d+,
Since dz is not a very large value, the lens diameter of this embodiment is only slightly larger than that of the first embodiment, and the same effect as that of the first embodiment can be achieved without reducing the opening area of the cold aperture 5. is obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く、本発明によれば、lfi像素子の入射光を
集光用レンズを透過してくる撮像対象からの赤外光の他
にはミラー面で反射したコールドヘッド及びコールドア
パーチャからの光のみとしたので、lI像素子がリニア
アレイ型[1素子のようにその形状からコールドアパー
チャと集光用レンズのサイズ、位置関係の整合をとるこ
とが困難な場合でも撮像対象からの赤外光だけを区別す
ることができ、コールドアパーチャの開口面積を小さく
しなくとも、またレンズ径を大きくしなくとも周囲温度
の影響を受けることなく撮像対象からの赤外光による撮
像信号を得ることができ、よって感度の低下やコストア
ップや大型化をもたらすことなく温度安定度を向上し、
性能を向上させることができる等の特長を有するもので
ある。
As described above, according to the present invention, in addition to the infrared light from the object to be imaged that passes through the condensing lens, the incident light of the LFI image element includes light from the cold head and cold aperture reflected by the mirror surface. Since the II image element is a linear array type [one element, even if it is difficult to match the size and positional relationship of the cold aperture and the condensing lens due to its shape, It is possible to obtain imaging signals using infrared light from the object to be imaged without being affected by the ambient temperature without reducing the aperture area of the cold aperture or increasing the lens diameter. , thus improving temperature stability without reducing sensitivity, increasing cost, or increasing size.
It has features such as being able to improve performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理図、 第2図及び243図は夫々本発明の各実施例の構成因、 第4図は赤外線撮像装置の概略構成図、第5図はりニア
アレイ型搬@素子とコールドアパーチャとの位置関係を
示す図、 第6図及び第7図は夫々従来装置の各個の構成図である
。 図において、 1は昭像素子、 2はコールドヘッド、 3−1〜3−nはレンズ、 4はウィンド、 5はコールドアパーチャ、 6は瞳像索子容器、 7−1〜7−nは鏡筒、 10は鏡筒内壁のミラー面、 11は容器内壁のミラー面、 12はレンズ以外からの入射光、 17はウィンドのミラー面 を示す。 視野8 出力信号 本発明の第1実施例の構成図 第2図 本発明の原理図 第1図 本発明の第2実施例の構成図 第3図 出力信号 X方向 ノニアアレイ型撮像素子とコールド ア・ぐ−チャとの位置関係を示す図
Figure 1 is a principle diagram of the present invention, Figures 2 and 243 are the components of each embodiment of the present invention, Figure 4 is a schematic configuration diagram of an infrared imaging device, and Figure 5 is a linear array type carrier @ element. Figures 6 and 7, which show the positional relationship with the cold aperture, are respective configuration diagrams of the conventional apparatus. In the figure, 1 is a Sho image element, 2 is a cold head, 3-1 to 3-n are lenses, 4 is a window, 5 is a cold aperture, 6 is a pupil image container, and 7-1 to 7-n are mirrors. 10 is a mirror surface of the inner wall of the lens barrel; 11 is a mirror surface of the inner wall of the container; 12 is incident light from a source other than the lens; 17 is a mirror surface of the window. Field of view 8 Output signal Fig. 2 A diagram of the principle of the invention Fig. 1 A diagram of the arrangement of the second embodiment of the invention Fig. 3 Output signal - Diagram showing the positional relationship with Cha

Claims (1)

【特許請求の範囲】 コールドヘッド(2)により冷却され、撮像対象からの
赤外光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子(1
)と、 該撮像素子(1)に最も近い一枚のレンズ(3−n)が
撮像素子容器(6)前面のウィンド(4)の位置又は該
ウィンド(4)に十分近接させて取付けられた全部で2
枚以上の集光用のレンズ(3−1〜3−n)と、 該2枚以上の集光用のレンズ(3−1〜3−n)と前記
撮像素子(1)との間に設けられ、該撮像素子(1)の
視野を制限するためのコールドアパーチャ(5)と、 前記1枚のレンズ(3−n)を固定支持する鏡筒(7−
n)の内壁又は前記ウィンド(4)の前記撮像素子(1
)への赤外光非透過部分(4a)の内壁と、撮像素子容
器(6)の内壁とに夫々形成されたミラー面(10、1
1、17)とを備え、前記撮像素子(1)がレンズ(3
−1〜3−n)を透過してくる赤外光と前記ミラー面(
10、11、17)で反射した前記コールドアパーチャ
(5)又はコールドヘッド(2)のみを見るようにした
ことを特徴とする赤外線撮像装置。
[Claims] An imaging device (1) that is cooled by a cold head (2), photoelectrically converts infrared light from an imaging target, and outputs an imaging signal.
), and one lens (3-n) closest to the image sensor (1) is installed at the position of the window (4) on the front surface of the image sensor container (6) or sufficiently close to the window (4). 2 in total
at least one light condensing lens (3-1 to 3-n); and between the two or more light condensing lenses (3-1 to 3-n) and the image sensor (1). a cold aperture (5) for limiting the field of view of the image sensor (1); and a lens barrel (7-n) for fixedly supporting the one lens (3-n).
n) or the image sensor (1) of the window (4).
mirror surfaces (10, 1) formed on the inner wall of the infrared light non-transmissive portion (4a) to
1, 17), and the image sensor (1) is equipped with a lens (3
-1 to 3-n) and the infrared light passing through the mirror surface (
10, 11, 17). An infrared imaging device characterized in that only the cold aperture (5) or the cold head (2) reflected by the object (10, 11, 17) is viewed.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315116A (en) * 1991-12-13 1994-05-24 Optical Radiation Corporation Baffled cold shields for infrared detector
US5316385A (en) * 1993-03-30 1994-05-31 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Correction-free pyrometry in radiant wall furnaces
JPH08101062A (en) * 1994-09-30 1996-04-16 Nec Corp Infrared detector
KR100451237B1 (en) * 2002-08-17 2004-10-02 엘지전자 주식회사 Light-receiving-angle control apparatus for thermopile infrared sensor
JP2011145296A (en) * 2010-01-18 2011-07-28 Heimann Sensor Gmbh Monolithic silicon micromachining type thermopile infrared sensor
CN106716991A (en) * 2014-09-30 2017-05-24 富士胶片株式会社 Infrared imaging device, image processing method, and image processing program
CN111238659A (en) * 2020-01-20 2020-06-05 武汉高芯科技有限公司 Cold screen and refrigeration type infrared detector with stray light inhibiting function

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315116A (en) * 1991-12-13 1994-05-24 Optical Radiation Corporation Baffled cold shields for infrared detector
US5316385A (en) * 1993-03-30 1994-05-31 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Correction-free pyrometry in radiant wall furnaces
JPH08101062A (en) * 1994-09-30 1996-04-16 Nec Corp Infrared detector
KR100451237B1 (en) * 2002-08-17 2004-10-02 엘지전자 주식회사 Light-receiving-angle control apparatus for thermopile infrared sensor
JP2011145296A (en) * 2010-01-18 2011-07-28 Heimann Sensor Gmbh Monolithic silicon micromachining type thermopile infrared sensor
CN106716991A (en) * 2014-09-30 2017-05-24 富士胶片株式会社 Infrared imaging device, image processing method, and image processing program
CN106716991B (en) * 2014-09-30 2019-07-23 富士胶片株式会社 Infrared pick-up device, image processing method and recording medium
US10462387B2 (en) 2014-09-30 2019-10-29 Fujifilm Corporation Infrared imaging device, image processing method, and image processing program
CN111238659A (en) * 2020-01-20 2020-06-05 武汉高芯科技有限公司 Cold screen and refrigeration type infrared detector with stray light inhibiting function
CN111238659B (en) * 2020-01-20 2021-09-07 武汉高芯科技有限公司 Cold screen and refrigeration type infrared detector with stray light inhibiting function

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