JPH0440327A - Cold shield - Google Patents

Cold shield

Info

Publication number
JPH0440327A
JPH0440327A JP2146159A JP14615990A JPH0440327A JP H0440327 A JPH0440327 A JP H0440327A JP 2146159 A JP2146159 A JP 2146159A JP 14615990 A JP14615990 A JP 14615990A JP H0440327 A JPH0440327 A JP H0440327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cold shield
infrared
shield
absorption edge
edge wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2146159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoshi Ueda
知史 上田
Koji Hirota
廣田 耕治
Shigeki Hamashima
濱嶋 茂樹
Yukihiro Yoshida
幸広 吉田
Noritomo Satou
徳朋 佐藤
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2146159A priority Critical patent/JPH0440327A/en
Publication of JPH0440327A publication Critical patent/JPH0440327A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To well prevent stray light by integrally forming the cold shield of a material having the absorption end wavelength longer than the absorption end wavelength of a detecting element. CONSTITUTION:The cold shield 10 is fixed at both ends of a photodetector 6 via a mounting board 34 and is integrally formed of an IR absorbing material, such as HgCdTe or HgTe, and the absorption end wavelength thereof is set at the wavelength longer than the absorption end wavelength of the element 6. Plural apertures 36 are formed in the positions respectively opposite to the photodetecting part 6a of the element 6 of this shield 10. The visual field angle of the photodetecting part 6a is limited by this apertures 36. The entire part of the shield 10 is formed of the IR absorbing material if the shield is constituted in such a manner and, therefore, the possibility in the detection sensitivity by the generation of stray light in the apertures 36, etc., is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 概要 赤外線検知装置のコールドシールドに関し、迷光を良好
に防止し得るコールドシールドの提供を目的とし、 例えば、赤外線検知素子にその視野角外から入射する赤
外線を遮光するコールドシールドにおいて、上記検知素
子の吸収端波長よりも長い吸収端波長を有する材質から
一体に形成して構成する。
Detailed Description of the Invention Overview Regarding a cold shield for an infrared detection device, the objective is to provide a cold shield that can effectively prevent stray light. The detection element is integrally formed from a material having an absorption edge wavelength longer than that of the detection element.

産業上の利用分野 本発明は赤外線検知装置のコールドシールドに関する。Industrial applications The present invention relates to a cold shield for an infrared detection device.

赤外線検知装置は、赤外線検知素子に入射した赤外線の
強度を電気信号に変換して出力する装置である。赤外線
検知装置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来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。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。検知
対象となる赤外線に対するコールドシールドの反射率が
高いと迷光が生じて検知感度が劣化するので、迷光を有
効に防止し得るコールドシールドが要望されている。
An infrared detection device is a device that converts the intensity of infrared rays incident on an infrared detection element into an electrical signal and outputs the electrical signal. In order to increase the detection sensitivity of an infrared detector, it is necessary to narrow the viewing angle of the infrared rays that enter the receiver from the detection target as much as possible.
It is desirable to eliminate extraneous radiation coming from the background other than the object to be detected. For this reason, a shielding member that limits the viewing angle is arranged on the infrared incident side of the light receiving section to exclude radiation from the background. In this case, if the temperature of the shielding member is high, radiation from the shielding member deteriorates the detection sensitivity, so the shielding member is used after being cooled to a low temperature like the detection element, and the shielding member is called a cold shield. If the cold shield has a high reflectance for infrared rays to be detected, stray light will occur and detection sensitivity will deteriorate, so there is a need for a cold shield that can effectively prevent stray light.

従来の技術 第4図は赤外線検知装置の断面構成の一例を示す図であ
る。この装置は、内筒2及び外筒4からなるデユア構造
の真空断熱容器と、内筒2の真空スペース側に設けられ
た赤外線検知素子6と、赤外線検知素子6に対向して外
筒4に設けられた赤外線透過窓8と、赤外線検知素子6
の受光部に入射する赤外線の視野角を制限するコールド
シールド10とを備えて構成されている。検知素子6の
出力信号は信号線12を介して端子14から外部に取り
出される。
BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an infrared detection device. This device includes a dual-structure vacuum insulation container consisting of an inner tube 2 and an outer tube 4, an infrared detection element 6 provided on the vacuum space side of the inner tube 2, and an infrared detection element 6 installed in the outer tube 4 opposite to the infrared detection element 6. The provided infrared transmitting window 8 and the infrared detecting element 6
A cold shield 10 is provided to limit the viewing angle of infrared rays incident on the light receiving section. The output signal of the sensing element 6 is taken out from the terminal 14 via the signal line 12.

従来のコールドシールドの断面構成を第5図に示す。同
図(a)に示された構成においては、赤外線入射側から
順に、開口部16aを有するメタルアパーチャ16、反
射防止膜18、ZnS等からなる赤外線透過層20、半
透明金属層22、誘電体層24、金属層26が設けられ
ている。そして、金属層26の途切れている部分に赤外
線検知素子の受光部を対向させることによって、受光部
の視野角を制限することができる。尚、誘電体層24の
厚みは、半透明金属層22の赤外線透過層20側で反射
した赤外線と半透明金属層22を透過して金属層26で
反射して再び半透明金属層22を透過した赤外線とが相
殺し合うような位相関係となるように設定されている。
A cross-sectional configuration of a conventional cold shield is shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 3A, in order from the infrared incident side, a metal aperture 16 having an opening 16a, an antireflection film 18, an infrared transmitting layer 20 made of ZnS, etc., a semitransparent metal layer 22, and a dielectric material. A layer 24 and a metal layer 26 are provided. By arranging the light receiving section of the infrared sensing element to face the interrupted portion of the metal layer 26, the viewing angle of the light receiving section can be limited. The thickness of the dielectric layer 24 is such that the infrared rays reflected on the infrared transmitting layer 20 side of the semi-transparent metal layer 22 are transmitted through the semi-transparent metal layer 22, reflected by the metal layer 26, and transmitted through the semi-transparent metal layer 22 again. The phase relationship is set such that the infrared rays generated by the infrared rays cancel each other out.

第5図ら〕に示された構成は、Siに選択的エツチング
等を施すことによって特定形状のコールドシールド本体
28を形成し、このコールドシールド本体28の検知素
子に対向する側の面を除いて反射防止膜30を形成した
ものである。コールドシールド28には赤外線透過窓3
2が設けられており、この透過窓によって受光部の視野
角が制限されるようになっている。反射防止膜30は、
コールドシールド本体28の表面を酸化あるいは窒化さ
せることにより形成される。
In the configuration shown in FIG. 5, a cold shield body 28 of a specific shape is formed by selectively etching Si, and the cold shield body 28 is reflective except for the surface facing the sensing element. A prevention film 30 is formed. The cold shield 28 has an infrared transmitting window 3
2 is provided, and the viewing angle of the light receiving section is limited by this transmission window. The anti-reflection film 30 is
It is formed by oxidizing or nitriding the surface of the cold shield body 28.

発明が解決しようとする課題 第5図(a)に示された構成にあっては、表面反射率が
5〜20%であり然も前述した動作原理から反射率は波
長依存性を有しており、必ずしも迷光を有効に防止し得
ない。一方、同図(ハ)に示された構成にあっては、S
1酸化膜あるいはS】窒化膜による反射防止作用が不完
全であり、表面反射率は10%以上となる。又、Siは
赤外線を透過するので、透過率は実際上10%以上とな
る。このように従来構成による場合、迷光を良好に防止
することができず、検知感度の向上には限界があった。
Problem to be Solved by the Invention In the configuration shown in FIG. 5(a), the surface reflectance is 5 to 20%, but the reflectance has wavelength dependence due to the above-mentioned operating principle. Therefore, it is not always possible to effectively prevent stray light. On the other hand, in the configuration shown in FIG.
The antireflection effect of the monooxide film or S]nitride film is incomplete, and the surface reflectance is 10% or more. Further, since Si transmits infrared rays, the transmittance is actually 10% or more. As described above, with the conventional configuration, stray light could not be effectively prevented, and there was a limit to the improvement in detection sensitivity.

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、迷
光を良好に防止し得るコールドシールドの提供を目的と
している。
The present invention was created in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cold shield that can effectively prevent stray light.

課題を解決するための手段 上述した技術的課題は以下に示す第1又は第2の構成に
より解決される。
Means for Solving the Problem The above-mentioned technical problem is solved by the first or second configuration shown below.

第1の構成は、赤外線検知素子にその視野角外から入射
する赤外線を遮光するコールドシールドにおいて、上記
検知素子の吸収端波長よりも長い吸収端波長を有する材
質から一体に形成されたものである。
The first configuration is a cold shield that blocks infrared rays incident on the infrared sensing element from outside its viewing angle, and is integrally formed from a material having an absorption edge wavelength longer than the absorption edge wavelength of the sensing element. .

第2の構成は、赤外線検知素子にその視野角外から入射
する赤外線を遮光するコールドシールドにおいて、上記
検知素子に対向する側の面を除いて、上記検知素子の吸
収端波長よりも長い吸収端波長を有する材質からなる赤
外線吸収膜が形成されたものである。
The second configuration is that in a cold shield that blocks infrared rays incident on the infrared sensing element from outside its viewing angle, the absorption edge is longer than the absorption edge wavelength of the sensing element, except for the surface facing the sensing element. An infrared absorbing film made of a material having a wavelength is formed.

作   用 上記第1又は第2の構成によると、コールドシールドの
全体又はコールドシールドの表層部が、検知素子の吸収
端波長よりも長い吸収端波長を有する材質(赤外線吸収
材)から形成されているので、コールドシールドに照射
された赤外線は赤外線吸収材に吸収される。従って、コ
ールドシールドの当該赤外線波長に対する反射率及び透
過率が低下し、迷光が有効に防止される。
Effect: According to the first or second configuration above, the entire cold shield or the surface layer of the cold shield is made of a material (infrared absorbing material) having an absorption edge wavelength longer than the absorption edge wavelength of the sensing element. Therefore, the infrared rays irradiated to the cold shield are absorbed by the infrared absorbing material. Therefore, the reflectance and transmittance of the cold shield for the infrared wavelength are reduced, and stray light is effectively prevented.

実  施  例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の第1の構成の実施例を示すコールドシ
ールドの破断側面図である。6はこの実施例では多素子
型の受光素子、6aは受光素子の受光部であり、コール
ドシールド10は取付台34を介して受光素子6の両端
に固着されている。
FIG. 1 is a cutaway side view of a cold shield showing an embodiment of the first configuration of the present invention. In this embodiment, 6 is a multi-element type light receiving element, 6a is a light receiving part of the light receiving element, and the cold shield 10 is fixed to both ends of the light receiving element 6 via a mounting base 34.

コールドシールド10はHgCdTeやHgTe等の赤
外線吸収材から一体に形成され、その吸収端波長は受光
素子6の吸収端波長よりも長い波長に設定されている。
The cold shield 10 is integrally formed from an infrared absorbing material such as HgCdTe or HgTe, and its absorption edge wavelength is set to be longer than the absorption edge wavelength of the light receiving element 6.

コールドシールド10には受光素子の受光部6aにそれ
ぞれ対向する位置に複数の開口36が形成されており、
この開口36により受光部6aの視野角が制限されるよ
うになっている。
A plurality of openings 36 are formed in the cold shield 10 at positions facing the light receiving portions 6a of the light receiving elements, respectively.
This aperture 36 limits the viewing angle of the light receiving section 6a.

この構成によると、コールドシールドの全体を赤外線吸
収材から形成しているので、開口部36内等で迷光が生
じて検知感度が劣化する恐れがない。
According to this configuration, since the entire cold shield is made of an infrared absorbing material, there is no possibility that stray light will occur inside the opening 36 and the detection sensitivity will deteriorate.

第2図は本発明の第2の構成の実施例を示すコールドシ
ールドの断面図である。この実施例では、Si等の通常
の選択的エツチングが可能な材質からコールドシールド
本体38を形成し、この本体38の検知素子に対向する
側の面を除いて本体38上に赤外線吸収膜40を形成し
、更にこの赤外線吸収膜40上に反射防止膜42を形成
しである。
FIG. 2 is a sectional view of a cold shield showing an embodiment of the second configuration of the present invention. In this embodiment, the cold shield main body 38 is formed from a material that can be normally etched selectively, such as Si, and an infrared absorbing film 40 is formed on the main body 38 except for the surface of the main body 38 on the side facing the detection element. Then, an antireflection film 42 is formed on the infrared absorbing film 40.

赤外線吸収膜40は、HgCdTeを溶質とした溶液を
用いてエピタキシャル結晶成長法により5μm程度以上
の厚みで形成することができる。検知素子の受光帯域が
例えば3〜5μmである場合には、赤外線吸収膜40の
吸収端波長が5μm以上となるようにし、検知素子の受
光帯域が例えば8〜12μmである場合には、赤外線吸
収膜40の吸収端波長は12μm以上に設定する。
The infrared absorbing film 40 can be formed to a thickness of approximately 5 μm or more by epitaxial crystal growth using a solution containing HgCdTe as a solute. When the light reception band of the detection element is, for example, 3 to 5 μm, the absorption edge wavelength of the infrared absorption film 40 is set to be 5 μm or more, and when the light reception band of the detection element is, for example, 8 to 12 μm, the infrared absorption The absorption edge wavelength of the film 40 is set to 12 μm or more.

赤外線吸収膜40の吸収端波長は赤外線吸収材の組成を
変化させることにより調整することができる。赤外線吸
収材がHgCdTeである場合には、第3図に示すよう
に、Cd濃度を減少させるのに従って吸収端波長が長波
長側に移動するので、エピタキシャル結晶成長に際して
の溶液濃度を調整することによって、所望の赤外線吸収
膜の吸収端波長を設定することができる。尚、第3図に
おいて縦軸は透過率、横軸は波長である。
The absorption edge wavelength of the infrared absorbing film 40 can be adjusted by changing the composition of the infrared absorbing material. When the infrared absorbing material is HgCdTe, as shown in Figure 3, the absorption edge wavelength shifts to the longer wavelength side as the Cd concentration decreases, so by adjusting the solution concentration during epitaxial crystal growth, , it is possible to set a desired absorption edge wavelength of the infrared absorbing film. In FIG. 3, the vertical axis represents transmittance, and the horizontal axis represents wavelength.

赤外線吸収膜40をHgTeから形成する場合には、組
成のコントロールが比較的容易であるから、エピタキシ
ャル結晶成長法を用いるほか蒸着によっても膜形成が可
能である。
When the infrared absorbing film 40 is formed from HgTe, the composition can be controlled relatively easily, so the film can be formed not only by epitaxial crystal growth but also by vapor deposition.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、コールドシールド
の受光赤外線に対する反射率及び透過率を低減して迷光
を防止することができるので、このコールドシールドを
用いてなる赤外線検知装置における検知感度や分解能を
大幅に向丘させることができるようになる。
As described in detail, according to the present invention, it is possible to prevent stray light by reducing the reflectance and transmittance of the cold shield for received infrared rays. It will be possible to significantly improve detection sensitivity and resolution.

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

第1図は本発明の第1の構成の実施例を示すコールドシ
ールドの破断側面図、 第2図は本発明の第2の構成の実施例を示すコールドシ
ールドの断面図、 第3図は赤外線吸収膜の吸収端波長の調整方法の例を説
明するための図、 第4図は赤外線検知装置の断面図、 第5図は従来のコールドシールドの断面図である。 6・・・赤外線検知素子、 6a・・・赤外線検知素子の受光部、 10・・・コールドシールド、 40・・・赤外線吸収膜。
FIG. 1 is a cutaway side view of a cold shield showing an embodiment of the first configuration of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the cold shield showing an embodiment of the second configuration of the present invention, and FIG. 3 is an infrared ray FIG. 4 is a cross-sectional view of an infrared detection device, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional cold shield. 6... Infrared detection element, 6a... Light receiving part of the infrared detection element, 10... Cold shield, 40... Infrared absorption film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、赤外線検知素子(6)にその視野角外から入射する
赤外線を遮光するコールドシールド(10)において、 上記検知素子(6)の吸収端波長よりも長い吸収端波長
を有する材質から一体に形成されたことを特徴とするコ
ールドシールド。 2、赤外線検知素子(6)にその視野角外から入射する
赤外線を遮光するコールドシールド(10)において、 上記検知素子(6)に対向する側の面を除いて、上記検
知素子(6)の吸収端波長よりも長い吸収端波長を有す
る材質からなる赤外線吸収膜(40)が形成されたこと
を特徴とするコールドシールド。 3、請求項2に記載のコールドシールドにおいて、 上記赤外線吸収膜(40)は水銀・カドミウム・テルル
をエピタキシャル成長させて形成されたことを特徴とす
るコールドシールド。 4、請求項2に記載のコールドシールドにおいて、 上記赤外線吸収膜(40)は水銀・テルルを蒸着して形
成されたことを特徴とするコールドシールド。
[Claims] 1. In the cold shield (10) that blocks infrared rays incident on the infrared detection element (6) from outside its viewing angle, an absorption edge wavelength longer than the absorption edge wavelength of the detection element (6) is provided. A cold shield characterized in that it is integrally formed from a material that has 2. In the cold shield (10) that blocks infrared rays incident on the infrared sensing element (6) from outside its viewing angle, the area of the sensing element (6), excluding the surface facing the sensing element (6), is A cold shield characterized in that an infrared absorbing film (40) made of a material having an absorption edge wavelength longer than an absorption edge wavelength is formed. 3. The cold shield according to claim 2, wherein the infrared absorbing film (40) is formed by epitaxially growing mercury, cadmium, and tellurium. 4. The cold shield according to claim 2, wherein the infrared absorbing film (40) is formed by vapor depositing mercury and tellurium.
JP2146159A 1990-06-06 1990-06-06 Cold shield Pending JPH0440327A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2146159A JPH0440327A (en) 1990-06-06 1990-06-06 Cold shield

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2146159A JPH0440327A (en) 1990-06-06 1990-06-06 Cold shield

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0440327A true JPH0440327A (en) 1992-02-10

Family

ID=15401467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2146159A Pending JPH0440327A (en) 1990-06-06 1990-06-06 Cold shield

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0440327A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015197311A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 infrared sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015197311A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 infrared sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5804827A (en) Infrared ray detection device and solid-state imaging apparatus
EP0646972B1 (en) Improvements in or relating to detector arrays
JPH0230446B2 (en)
US4937450A (en) Infrared detector comprising an evacuated and cooled Dewar having an elliptical spheroid end window
US4681434A (en) Dual spectra optical pyrometer having a serial array of photodectectors
US3103585A (en) Radiation shielding for infrared detectors
JPH0440327A (en) Cold shield
JPH05133803A (en) Infrared-detecting element
JP3674012B2 (en) Solid-state imaging device
US5021657A (en) Thermal imager
US4959546A (en) Thermo-optical far infrared system
JP2989203B2 (en) Infrared detector
US5089705A (en) Infrared detector having dewar with film coatings to suppress reflections
JP2001264179A (en) Infrared filter and imaging device using the same
JPH0718753B2 (en) Infrared optics
US3348058A (en) Radiation detection system having wide field of view
JPH03243834A (en) Infrared detector
JPS63208728A (en) Infrared detector
US5698853A (en) Infrared image pickup apparatus
JPS6176922A (en) Flame detecting device
JPH03284883A (en) Photodetector
KR100275863B1 (en) Structure of a filter for infrared sensor
JPS63208727A (en) Infrared-ray detector
JPS6176923A (en) Infrared ray measuring device
JPS6257112B2 (en)