JPH03238326A

JPH03238326A - 赤外線検知装置

Info

Publication number: JPH03238326A
Application number: JP2033709A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Yoshida; 幸広吉田; Tomoshi Ueda; 知史上田; Koji Hirota; 廣田　耕治; Shigeki Hamashima; 濱嶋　茂樹
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1991-10-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】概要外筒と内筒とによって真空層を形成する真空容器を有し
、その真空容器の真空層に赤外線検知素子が収容される
赤外線検知装置に関し、真空容器の真空部の内筒表面及
び外筒表面での、赤外線の反射による迷光を防止し、こ
れによって適正な検知を行うことができる赤外線検知装
置を提供することを目的とし、金属材料から形成された外筒と、表面に金蒸着膜が形成
されたガラス材料による内筒とによって真空部を形成し
、かつ前記真空部に赤外線検知素子が収容される真空容
器を有する赤外線検知装置において、前記真空容器の真
空部の外筒表面にカーボン及び酸化銅を主材料とする黒
化処理膜を所定の厚さで形成して構成する。

産業上の利用分野本発明は外筒と内筒とによって真空層を形成する真空容
器を有し、その真空容器の真空層に赤外線検知素子が収
容される赤外線検知装置に関する。

赤外線センサ（赤外線検知素子）は目標物体に接触する
ことなく物体の存在、形状、温度、組成などを知ること
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ーによる医療用
等の多くの分野で用いられている。このような赤外線セ
ンサのうち、２元又は３元化合物半導体を利用した光電
変換型センサは、感度が高く、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。

このため、このような赤外線検知素子を用いた赤外線検
知装置としては、内筒と外筒からなるデユア構造で、か
つ真空層を有する真空容器を用い、該容器の一部に赤外
線透過窓を設けるとともに、透過窓に対向した内筒頂部
に多素子から構成された赤外線検知素子を設置し、この
ような構成の真空容器の内筒内に液体窒素のような冷媒
を収容するか、あるいはジュールトムソン式の低温冷却
装置等を設けて、赤外線検知素子を概略液体窒素温度に
冷却して動作させる構成がとられている。

また、上述したような赤外線検知装置の真空容器におい
ては、真空層に入射した赤外線が外筒及び内筒の表面で
反射し、この反射した光、即ち迷光が赤外線検知素子の
受光部に入射して適正な検知が行えないことがある。こ
のため迷光を抑えることができる赤外線検知装置の真空
容器が必要とされている。

従来の技術第２図は従来の赤外線検知装置の概略構成図である。

この図において、ＩＱは真空容器であり、ヘリウム循環
冷却機１２上に搭載されている。真空容器１０はコパー
ルから形成された外筒１４と、表面に破線で示す金蒸着
膜１５が形成されたガラス製の内筒１６とを含み、その
外筒１４と内筒１６との間に真空部を有し、また、外筒
１４、内筒１６ともコバールから形成された取付部材１
８上に取り付けられ、この取付部材１８がヘリウム循環
冷却機１２に取り付けられた支持部材２０上に固定され
ている。２２はリード線を真空容器１０から外部に取り
出すための環状セラミック基板であり、外筒１４にサン
ドイッチ状に取り付けられている。また、内筒１６の上
端面にはＨｇＣｄＴｅ等から形成された多素子型の赤外
線検知素子２４が接着されている。また、外筒１４の頂
部には赤外線を取り入れるためのゲルマニウム窓１４ａ
が設けられている。

上述したような構成において、循環冷却機１２を駆動す
るとＳＵＳから形成されたロッド２６及び銅合金から形
成された熱伝導性バネ２８を介して赤外線検知素子２４
が概略液体窒素温度にまで冷却されて、−点鎖線の矢印
で示す赤外線３０を検知することができる。

発明が解決しようとする課題ところで、第２図に示す従来の赤外線検知装置の真空容
器１０においては、ゲルマニウム窓１４ａから入射した
赤外線３０が、矢印Ｙで示すように内筒１６の金蒸着膜
１５及び外筒の表面で反射し、この反射した光、即ち迷
光が赤外線検知素子２４に入射する。この迷光は、赤外
線検知素子２４が被写体から受ける赤外線３０、即ち信
号光に対して偽信号となるので、前記したようにこの迷
光が赤外線検知素子２４に入射すると誤検知となる問題
があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、真
空容器の真空部の内筒表面及び外筒表面での、赤外線の
反射による迷光を防止し、これによって適正な検知を行
うことができる赤外線検知装置を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段本発明は、金属材料から形成された外筒と、表面に金蒸
着膜が形成されたガラス材料による内筒とによって真空
部を形成し、かつ前記真空部に赤外線検知素子が収容さ
れる真空容器を有する赤外線検知装置において、前記真
空容器の真空部の外筒表面にカーボン及び酸化銅を主材
料とする黒化処理膜を所定の厚さで形成する。

また、前記真空容器において、金蒸着膜が形成されたガ
ラス内筒表面に、屈折率の異なる複数の材料を積層した
多層コートによって、光がほとんど反射しない無反射膜
を所定の厚さで形成してもよい。

作　　　用本発明によれば、真空容器の真空部の外筒表面にカーボ
ン及び酸化銅を主材料とする黒化処理膜を形成し、また
、金蒸着膜が形成されたガラス内筒表面に、多層コート
によって、光がほとんど反射しない無反射膜を形成した
ので、真空容器の真空部に入射した赤外線が、その無反
射膜でほとんど吸収され、更に黒化処理膜で吸収される
。

従って、入射した赤外線が、真空容器の真空部の、外筒
表面及び内筒の金蒸着膜表面で乱反射することがなくな
る。

実　　施　　例以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。第１図は本発明の一実施例による赤外線検知装置の
構成を示す図である。この図において第２図に示した従
来例の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その
説明を省略する。

本発明による赤外線検知装置が第２図に示す従来のもの
と異なる点は、真空容器１０の真空部側の外筒１４表面
に、赤外線３０の反射を防止する黒化処理膜４０を形成
し、また、内筒１６の金蒸着膜１５表面に、赤外線３０
の反射を抑える多層膜４１を形成したことである。

黒化処理膜４０は、カーボン及び銅を主体とする黒化処
理剤を、外筒１４表面に２００℃以上の高熱で焼結して
、はぼ１０μｍの厚さに形成したものである。この黒化
処理膜４０は、入射光に対して方向性なく無反射条件を
満足することができる。従って、赤外線３０が真空容器
ｌＯの真空部に入射し、この入射した赤外線３０が真空
部で方向性を持たず多重反射する迷光を防止することが
できる。

しかし、この黒化処理膜４０を形成するためには前記し
たように２００℃以上の高熱で焼結しなければならない
。このため、１００℃程度の耐熱性の赤外線検知素子２
４が接着されている内筒１６の金蒸着膜１５表面には、
黒化処理膜４０を形成することができない。そこで、金
蒸着膜１５表面には、１００℃程度の比較的低温で膜形
成が行える多層膜４１が形成しである。

この多層膜４１は、互いに屈折率の異なる酸化シリコン
及び窒化シリコンを積層して、２〜３μｍの厚さに形成
したものであり、その形成方法はプラズマ蒸着、真空蒸
着等の方法によるものである。これらの方法で実際に膜
４１を形成する場合には赤外線検知素子２４をレジスト
等で被覆して酸化シリコン及び窒化シリコンを蒸着し、
積層する。

しかし、この多層膜４１は、入射光に対して方向性を持
つ、即ち、無反射条件を満足する角度範囲が±４０〜５
０°と小さいため多重反射を完全に抑えることは難しい
。

しかしながら、上述したように内筒１６の金蒸着膜１５
表面に多層膜４１を形成し、外筒１４表面に黒化処理膜
４０を形成すれば、真空容器１０の真空部に入射された
赤外線３０が、多層膜４１に、無反射条件を満足する角
度範囲以外の角度で反射して迷光となったとしても、黒
化処理膜４０で完全に吸収されるので、真空部全体とし
ては迷光を抑えることができる。

従って、このような赤外線検知装置によれば、被写体か
ら受ける赤外線３０を適正に検知することができる。

発明の詳細な説明したように、この発明によれば、真空容器の真空
部の外筒表面にカーボン及び酸化銅を主材料とする黒化
処理膜を形成し、また、金蒸着膜が形成されたガラス内
筒表面に、多層コートによって、光がほとんど反射しな
い無反射膜を形成したので、真空容器の真空部に入射し
た赤外線が、その無反射膜でほとんど吸収され、更に黒
化処理膜で吸収される。

従って、入射した赤外線が、真空容器の真空部の、外筒
表面及び内筒の金蒸着膜表面で乱反射することがなくな
り、これによって被写体から受ける赤外線を適正に検知
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による赤外線検知装置の構成
を示す図、第２図は従来の赤外線検知装置の構成を示す図である。０冒５６４０１・・・真空容器、・・・外筒・・・金蒸着膜、・・・内筒、・・・赤外線検知素子、・・・黒化処理膜、・・・無反射膜。直す容器循１冷云ｐ鐵クト悸ｈｉｉｉ剛１白色 ■１友でラミ・７７１１反イヒタト牽聚を鉗スロよ♂ 部、イた導＋１バネゴｉタト創（イ足」七の春タト東（十針Ｘｏ碧、１の講Ｆ（レコ第２
図

Claims

【特許請求の範囲】１、金属材料から形成された外筒（１４）と、表面に金
蒸着膜が形成されたガラス材料による内筒（１６）とに
よって真空部を形成し、かつ前記真空部に赤外線検知素
子（２４）が収容される真空容器（１０）を有する赤外
線検知装置において、前記真空容器（１０）の真空部の外筒（１４）表面にカ
ーボン及び酸化銅を主材料とする黒化処理膜（４０）を
所定の厚さで形成したことを特徴とする赤外線検知装置
。２、金蒸着膜（１５）が形成されたガラス内筒（１６）
表面に、屈折率の異なる複数の材料を積層した多層コー
トによって、光がほとんど反射しない無反射膜（４１）
を所定の厚さで形成したことを特徴とする請求項１の赤
外線検知装置。