JPH06273225A - Cold shield - Google Patents

Cold shield

Info

Publication number
JPH06273225A
JPH06273225A JP5056896A JP5689693A JPH06273225A JP H06273225 A JPH06273225 A JP H06273225A JP 5056896 A JP5056896 A JP 5056896A JP 5689693 A JP5689693 A JP 5689693A JP H06273225 A JPH06273225 A JP H06273225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cold shield
groove
maximum effective
effective diameter
diameter end
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.)
Granted
Application number
JP5056896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2966228B2 (en
Inventor
Hiroshi Suzuki
浩志 鈴木
Tadashi Matsushita
匡 松下
Satoshi Wakabayashi
諭 若林
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5056896A priority Critical patent/JP2966228B2/en
Publication of JPH06273225A publication Critical patent/JPH06273225A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2966228B2 publication Critical patent/JP2966228B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To reduce a thermal load and to reduce a quantity of reflected/ scattered light, which is incident on a detector, of infrared rays on a cold shield inner wall by providing a groove consisting of a face, which is formed of lines binding the maximum effective diameter end of a material side opening face and each of N pieces of tops together, and a face, which is formed of lines binding the maximum effective diameter end of a light receiving face and each of the tops. CONSTITUTION:When a point of intersection between a straight line passing an optional point P in the inside 7 of a cold shield opening face and a face constituting a groove on a cold shield inner wall is set to be Q while an optional point on a detector 2 is set to be R, the groove takes such structure as there are one or more (N) points of intersection but the point Q for points of intersection between a segment PQ or a segment QR and the cold shield inner wall. Consequently, reflected/scattered light of infrared rays, which are incident on the groove 8 from the inside 7 of the opening face, is prevented from being incident on the detector 2 directly. Therefore, the reflected/scattered light, which is incident on the detector 2, of the infrared rays on the cold shield inner wall is extremely little, so that shot noise generated in the detector 2 can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は例えば赤外線撮像装置の
遮蔽に関わるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, shielding an infrared imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来のコールドシールドの使用例
を示す赤外線撮像装置の一部を示す断面図である。本コ
ールドシールドは”Determining Background for Testi
ng Infrared Detectors”,John David Vincent,LASER
S & OPTRONICS P64-65,JUNE 1991 に示された従来例で
ある。図6において、2は赤外線検出器(以下検出器と
呼ぶ)、4はバッフル付きコールドシールド、5aはフ
ロントバッフル、5bは第1センターバッフル、5cは
第2センターバッフル、6は視野外から入射する赤外
線、10はコールドヘッド、13は光学系の光軸、14
は冷却器、15は光学系、16は目標とする物体から放
出される赤外線である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view showing a part of an infrared imaging device showing an example of use of a conventional cold shield. This cold shield is "Determining Background for Testi
ng Infrared Detectors ”, John David Vincent, LASER
This is a conventional example shown in S & OPTRONICS P64-65, JUNE 1991. In FIG. 6, 2 is an infrared detector (hereinafter referred to as a detector), 4 is a cold shield with a baffle, 5a is a front baffle, 5b is a first center baffle, 5c is a second center baffle, and 6 is incident from outside the field of view. Infrared, 10 is cold head, 13 is optical axis of optical system, 14
Is a cooler, 15 is an optical system, and 16 is infrared rays emitted from a target object.

【0003】赤外線撮像装置は目標とする物体から放出
される赤外線16を光学系15により集光し、検出器2
により光電変換するものである。検出器2に入射した赤
外線が光電変換される時、ショット雑音と呼ばれる入射
光強度の平方根に比例した雑音が発生する。特に低雑音
化された回路を持つ赤外線撮像装置ではショット雑音が
支配的となる。よって、検出器2が受光する赤外線とし
て、可能なかぎり目標物から放出される赤外線16のみ
に限定すると、装置雑音の低減ができる。この雑音低減
のためにコールドシールドが用いられる。コールドシー
ルド4は検出器2の視野を制限し、赤外線撮像装置内部
等より放出される赤外線から検出器2を遮蔽する遮蔽筒
である。コールドシールド4はそれ自体からの赤外線放
射を抑制するため冷却されている。冷却のためにコール
ドシールド4は冷却器14により冷却されたコールドヘ
ッド10に取り付けられている。またコールドシールド
4内壁は視野外から入射する赤外線6がコールドシール
ド4内壁で反射・散乱し検出器2に入射するのを防ぐた
め、赤外吸収率の高いコーティングが施されている。
The infrared image pickup device collects infrared rays 16 emitted from a target object with an optical system 15 to detect the infrared rays 16.
The photoelectric conversion is performed by. When the infrared rays incident on the detector 2 are photoelectrically converted, noise called shot noise that is proportional to the square root of the incident light intensity is generated. In particular, shot noise is dominant in an infrared imaging device having a circuit with reduced noise. Therefore, if the infrared rays received by the detector 2 are limited to the infrared rays 16 emitted from the target object as much as possible, the device noise can be reduced. A cold shield is used to reduce this noise. The cold shield 4 is a shield cylinder that limits the field of view of the detector 2 and shields the detector 2 from infrared rays emitted from the inside of the infrared imaging device or the like. The cold shield 4 is cooled in order to suppress infrared radiation from itself. For cooling, the cold shield 4 is attached to the cold head 10 cooled by the cooler 14. In addition, the inner wall of the cold shield 4 is coated with a high infrared absorptivity in order to prevent infrared rays 6 incident from outside the field of view from being reflected and scattered by the inner wall of the cold shield 4 and entering the detector 2.

【0004】図7はバッフルの効果を示す断面図であ
る。図7において6a、6b、6cは視野外から入射す
る赤外線である。図7に示すように、コールドシールド
4内部のフロントバッフル5aはコールドシールド4内
壁への赤外線6aの入射を防ぐ役割を持つ。バッフル5
aが無い場合、図6の破線で示すように赤外線6aがコ
ールドシールド内壁で反射・散乱し、その一部が検出器
に入射する。しかしバッフル5aがある場合、上記赤外
線が直接コールドシールド4内壁に入射することを妨
げ、検出器2への赤外線入射量を抑制できる。第1セン
ターバッフル5bは内壁で反射・散乱する赤外線6bが
検出器2に入射するのを遮蔽する効果を持つ。また、フ
ロントバッフル5a同様、第1センターバッフル5bは
赤外線6cのコールドシールド4内壁への入射を防ぐ役
割を持つ。第2センターバッフル5cは第1センターバ
ッフル5bと同様の役割をする。以上の説明から分かる
ように、コールドシールド4の内壁から光軸方向へのバ
ッフル突出量が大きいほどコールドシールド4内壁で反
射・散乱し検出器2に入射する赤外線の遮蔽量が大き
い。また、バッフルの枚数が多いほど効果が大きいこと
も明らかである。
FIG. 7 is a sectional view showing the effect of the baffle. In FIG. 7, 6a, 6b, and 6c are infrared rays that enter from outside the field of view. As shown in FIG. 7, the front baffle 5a inside the cold shield 4 has a role of preventing the infrared rays 6a from entering the inner wall of the cold shield 4. Baffle 5
When there is no a, the infrared ray 6a is reflected and scattered by the inner wall of the cold shield as shown by the broken line in FIG. 6, and a part thereof enters the detector. However, when the baffle 5a is provided, it is possible to prevent the infrared rays from directly entering the inner wall of the cold shield 4 and suppress the amount of infrared rays entering the detector 2. The first center baffle 5b has an effect of blocking the infrared rays 6b reflected / scattered by the inner wall from entering the detector 2. Further, like the front baffle 5a, the first center baffle 5b has a role of preventing infrared rays 6c from entering the inner wall of the cold shield 4. The second center baffle 5c plays the same role as the first center baffle 5b. As can be seen from the above description, the greater the amount of protrusion of the baffle from the inner wall of the cold shield 4 in the optical axis direction, the greater the amount of infrared rays reflected / scattered by the inner wall of the cold shield 4 and incident on the detector 2. It is also clear that the greater the number of baffles, the greater the effect.

【0005】また、従来カメラ等のレンズ鏡筒内壁には
鏡筒内での光の反射・散乱を抑えるために細かな溝を切
っているものがある。図8はカメラのレンズ鏡筒に設け
られた溝を拡大した断面図で、17は鏡筒内に刻まれた
溝、18は溝に入射する光である。この溝17は以下に
示す効果を持つ。
Further, there is a conventional lens barrel inner wall of a camera or the like in which a fine groove is cut in order to suppress reflection / scattering of light in the barrel. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the groove provided in the lens barrel of the camera. Reference numeral 17 is a groove carved in the lens barrel, and 18 is light incident on the groove. This groove 17 has the following effects.

【0006】溝17に入射した光18は溝17内部で図
8のように反射・散乱し溝17の外部に出るものや溝1
7内部で多重反射するものがある。ここで溝17を構成
する面での反射のみを考慮すると、光18は1回の反射
につきコーティングの吸収率分減衰し、多重反射するこ
とで反射回数に応じた減衰が起こる。そのため、溝を持
たない面に比べて多重反射が生じる分、溝構造を用いる
ことで光を多く吸収することになる。また溝構造にする
ことで、バッフルのように内部への突出部分を必要とし
なくなるため鏡筒を小形化できる利点がある。
The light 18 incident on the groove 17 is reflected and scattered inside the groove 17 as shown in FIG.
There are multiple reflections inside 7. Considering only the reflection on the surface forming the groove 17, the light 18 is attenuated by the absorptance of the coating for each reflection, and the multiple reflections cause the attenuation depending on the number of reflections. Therefore, since multiple reflection occurs as compared with a surface having no groove, more light is absorbed by using the groove structure. Further, the groove structure has an advantage that the lens barrel can be miniaturized because it does not require an inward protruding portion unlike a baffle.

【0007】しかし、溝構造によっては赤外線吸収効果
が十分得られない場合もある。図9は先の場合を示す断
面図である。図9において、20は溝を構成する面、2
1は面20に入射する赤外線、22は溝外部に反射・散
乱する赤外線21の範囲である。
However, the infrared absorption effect may not be sufficiently obtained depending on the groove structure. FIG. 9 is a sectional view showing the former case. In FIG. 9, reference numeral 20 denotes a groove-forming surface, 2
Reference numeral 1 is the range of infrared rays incident on the surface 20, and 22 is the range of infrared rays 21 reflected and scattered outside the groove.

【0008】面に入射した赤外線は面の法線方向の半空
間内に反射・散乱する。図9に示す溝構造の場合、検出
器2の一部は面20に入射する赤外線21の反射・散乱
範囲22内に存在するため、赤外線21の一部が検出器
に入射する。従来は溝を構成する面での反射・散乱光の
振る舞いを考慮せず溝の構造を決定していたため、溝に
よる赤外線吸収効果が十分得られていなかった。
The infrared rays incident on the surface are reflected and scattered in a half space in the direction normal to the surface. In the case of the groove structure shown in FIG. 9, since a part of the detector 2 exists within the reflection / scattering range 22 of the infrared rays 21 incident on the surface 20, a part of the infrared rays 21 enters the detector. In the past, the structure of the groove was determined without considering the behavior of the reflected / scattered light on the surface forming the groove, so that the infrared absorption effect of the groove was not sufficiently obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】バッフルを持つ従来の
コールドシールドはバッフルの効果を十分得るためにコ
ールドシールドの内壁から光軸方向へのバッフル突出量
を大きくとる必要があった。そのためコールドシールド
が大型になり冷却するコールドヘッドも大型化し、冷却
器の負荷が増大するという課題があった。また、コール
ドシールド内壁に溝を刻むことによりコールドシールド
を小形化できるが、溝構造によっては溝で反射・散乱し
た赤外線が検出器に入射して赤外線吸収効果が十分得ら
れないという課題があった。
In the conventional cold shield having the baffle, it is necessary to make a large amount of protrusion of the baffle from the inner wall of the cold shield in the optical axis direction in order to sufficiently obtain the effect of the baffle. Therefore, there is a problem that the cold shield becomes large and the cold head for cooling also becomes large, and the load of the cooler increases. In addition, the cold shield can be miniaturized by carving a groove on the inner wall of the cold shield, but depending on the groove structure, there is a problem that infrared rays reflected and scattered by the groove enter the detector and the infrared absorption effect is not sufficiently obtained. .

【0010】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、熱負荷が小さく、かつ検出器に入
射するコールドシールド内壁での赤外線の反射・散乱光
を低減するコールドシールドを得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and obtains a cold shield which has a small heat load and which reduces reflected / scattered light of infrared rays on the inner wall of the cold shield incident on the detector. The purpose is to

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるコールド
シールドは、その物体側開口面の最大有効直径端と上記
コールドシールドの反対側に置かれた受光面相当の最大
有効直径端とを結ぶ円錐台面より外側に設けた任意の整
数N個のリング状の頂点に対し、物体側開口面の最大有
効直径端からこれらN個の各頂点を結ぶ線がなす面と、
受光面の最大有効直径端から上記各頂点を結ぶ線がなす
面とで構成される溝を設けた。また、上記溝は、物体側
開口面の最大有効直径端からN個の各頂点を結ぶ線がな
す面より内側にある面と、受光面の最大有効直径端から
各頂点を結ぶ線がなす面より内側にある面とで構成され
るようにした。また、上記溝は、物体側開口面の一部か
ら受講面側の開口面に向かって連続して形成された1つ
または複数の螺旋状の溝とした。
The cold shield according to the present invention is a cone that connects the maximum effective diameter end of the object side opening surface and the maximum effective diameter end corresponding to the light receiving surface placed on the opposite side of the cold shield. A surface formed by a line connecting each of the N vertices from the maximum effective diameter end of the object-side opening surface with respect to arbitrary integer N ring-shaped vertices provided on the outside of the base surface,
A groove formed by a surface formed by a line connecting the above-mentioned apexes from the maximum effective diameter end of the light receiving surface was provided. Further, the groove is a surface inside a surface formed by a line connecting N apexes from the maximum effective diameter end of the object side opening surface and a surface formed by a line connecting each apex from the maximum effective diameter end of the light receiving surface. The inner surface and the inner surface. In addition, the groove is one or a plurality of spiral grooves continuously formed from a part of the object-side opening surface toward the learning surface-side opening surface.

【0012】更に請求項4の発明のコールドシールド
は、受光レンズの最大有効直径端と受光面相当の最大有
効直径端とを結ぶ円錐台面相当を設定し、この円錐台面
相当より外側に外縁を有する複数の同芯状バッフルを設
け、これら複数のバッフルは上記レンズ面側のバッフル
の直径相当より受光面側のバッフルの直径相当を小さく
した。また更に、受光レンズの最大有効直径端と受光面
相当の最大有効直径端とを結ぶ円錐台面相当を設定し、
上記コールドシールドは上記レンズ面側の直径相当より
上記受光面側の直径相当を小さくした。
Further, in the cold shield according to the invention of claim 4, a cone-shaped surface corresponding to the maximum effective diameter end of the light-receiving lens and the maximum effective diameter end corresponding to the light-receiving surface is set, and an outer edge is provided outside the corresponding cone-shaped surface. A plurality of concentric baffles are provided, and these baffles have a diameter corresponding to the diameter of the baffle on the light receiving surface side smaller than that of the baffle on the lens surface side. Furthermore, the equivalent of a truncated cone surface connecting the maximum effective diameter end of the light receiving lens and the maximum effective diameter end corresponding to the light receiving surface is set,
In the cold shield, the diameter corresponding to the light receiving surface side is smaller than the diameter corresponding to the lens surface side.

【0013】[0013]

【作用】この発明によるコールドシールドでは、物体ま
たは受光レンズ側からの入射光は、コールドシールドに
照射される光は1度は遮蔽される。また冷却部分が小さ
くなり、冷却が有効に作用する。
In the cold shield according to the present invention, the incident light from the object or the light receiving lens side is shielded once from the light irradiated on the cold shield. Further, the cooling portion becomes smaller, and the cooling works effectively.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。図1において図6〜8と同一符号は同一または相当
部分を示す。図1において1は本実施例のコールドシー
ルドである。コールドシールド1は光軸13に対して回
転対称な内壁形状を持つ。また溝は、本実施例では、同
一間隔で刻まれている。以下、内壁形状は光軸13に対
し回転対称なので溝形状の説明は光軸13より左半分に
ついて行う。図1においてコールドシールド1内部、つ
まり光軸側に突出した先端部分を山と呼び(図1では
c,dで表される)、外部方向に突出した先端部分、つ
まり光軸より遠い先端を谷と呼ぶ。1つの溝とは隣り合
った2つの山(cとd)に挟まれた部分を指す。また谷
を挟んで溝を2つの部分に分け、開口面7側を上方の
面、検出器2側を下方の面と呼ぶ。8はコールドシール
ド1内の任意の溝、9は溝8の下方の面、11は溝8の
上方の面である。本実施例では、溝の数Nは8であり、
図の高さ方向、つまり開口面7と受光検出面2間でコー
ルドシールドの直径は同じにしてある。このコールドシ
ールドの形状に関しては、光学系の受光レンンズの最大
有効直径端と受光検出面の最大有効直径端とを結ぶ円錐
台の面より、コールドシールドの突き出した山が外側に
ある構造であればよい。
Example 1. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same symbols as those in FIGS. 6 to 8 indicate the same or corresponding portions. In FIG. 1, 1 is a cold shield of this embodiment. The cold shield 1 has an inner wall shape that is rotationally symmetrical with respect to the optical axis 13. Further, the grooves are carved at the same intervals in this embodiment. Hereinafter, since the inner wall shape is rotationally symmetrical with respect to the optical axis 13, the groove shape will be described for the left half of the optical axis 13. In FIG. 1, the inside of the cold shield 1, that is, the tip portion projecting toward the optical axis is called a mountain (represented by c and d in FIG. 1), and the tip portion projecting outward, that is, the tip farther from the optical axis is a valley. Call. One groove refers to a portion sandwiched between two adjacent peaks (c and d). Further, the groove is divided into two parts with a valley in between, and the opening surface 7 side is referred to as an upper surface and the detector 2 side is referred to as a lower surface. 8 is an arbitrary groove in the cold shield 1, 9 is a lower surface of the groove 8, and 11 is an upper surface of the groove 8. In this embodiment, the number of grooves N is 8,
The diameter of the cold shield is the same in the height direction of the figure, that is, between the opening surface 7 and the light receiving and detecting surface 2. Regarding the shape of this cold shield, if the structure in which the peak of the cold shield is outside the surface of the truncated cone that connects the maximum effective diameter end of the light receiving lens of the optical system and the maximum effective diameter end of the light receiving detection surface Good.

【0015】具体的にコールドシールドの構造を確定す
るやり方を説明する。上記のように製作を容易にするた
めに図1の構造にし、その際のコールドシールドの直径
は、有効な入射赤外光の検出面への到達を妨げない大き
さであったとする。まず、開口面7の最外端bと1つの
溝の山の頂点dとを結ぶ線を、光軸13との交点を中心
に回転した面を作る。後に述べるようにこれが図1の溝
の上方の面11を形成する。同様に、検出面2の最外端
aと上記の溝を形成する他の山の頂点cとを結ぶ線を、
光軸13との交点を中心に回転した面を作る。これらの
面が形成する溝が図1の溝8である。そして、後者のな
す面が溝8の下方の面9である。以下、同様に、8つの
溝が形成できる。最上方の溝と、最下方の溝は1つの面
だけが設定できればよいことは明らかであろう。
A method of determining the structure of the cold shield will be specifically described. As described above, the structure shown in FIG. 1 is used to facilitate manufacture, and the diameter of the cold shield at that time is assumed to be a size that does not prevent effective incident infrared light from reaching the detection surface. First, a line is formed by rotating a line connecting the outermost end b of the opening surface 7 and the apex d of the crest of one groove around the intersection with the optical axis 13. As will be described later, this forms the upper surface 11 of the groove of FIG. Similarly, a line connecting the outermost end a of the detection surface 2 and the apex c of the other mountain forming the groove is
A surface rotated about the intersection with the optical axis 13 is created. The groove formed by these surfaces is the groove 8 in FIG. The surface formed by the latter is the surface 9 below the groove 8. Hereinafter, similarly, eight grooves can be formed. It will be clear that the uppermost groove and the lowermost groove need only have one face.

【0016】ここで図2に示すように開口面7内の任意
の点P、上方の面11上の任意の点Qおよび検出器2上
の任意の点Rを考える。この場合線分PQはコールドシ
ールド1内壁との交点Sを有するため、点Pを通り点Q
方向に入射する赤外線はコールドシールド1内壁に遮ら
れる。よって赤外線は点P〜点Q〜点Rという経路で検
出器2に入射しない。また、開口面7内の任意の点p、
下方の面9上の任意の点qおよび検出器2上の任意の点
rを考える。この場合線分qrはコールドシールド1内
壁との交点tを有するため、点pを通り点qに入射する
赤外線の反射・散乱光はコールドシールド1内壁に遮ら
れて点rに到達しない。よって赤外線は点p〜点q〜点
rという経路で検出器2に入射しない。つまり、コール
ドシールド開口面7内の任意の点Pを通過する直線とコ
ールドシールド1内壁の溝を構成する面との交点をQと
し、検出器2上の任意の点をRとするとき、線分PQま
たは線分QRとコールドシールド1内壁との交点が点Q
以外に1つ以上存在する溝構造となる。従って、コール
ドシールド開口面7内から上記構造を持つ溝8に入射し
た赤外線の反射・散乱光が直接検出器2に入射すること
がない。
Now, consider an arbitrary point P in the opening surface 7, an arbitrary point Q on the upper surface 11 and an arbitrary point R on the detector 2 as shown in FIG. In this case, since the line segment PQ has an intersection S with the inner wall of the cold shield 1, it passes through the point P and becomes a point Q.
The infrared rays incident in the direction are blocked by the inner wall of the cold shield 1. Therefore, infrared rays do not enter the detector 2 along the route from point P to point Q to point R. In addition, an arbitrary point p in the opening surface 7,
Consider an arbitrary point q on the lower surface 9 and an arbitrary point r on the detector 2. In this case, since the line segment qr has an intersection point t with the inner wall of the cold shield 1, the reflected / scattered light of infrared rays that passes through the point p and enters the point q is blocked by the inner wall of the cold shield 1 and does not reach the point r. Therefore, infrared rays do not enter the detector 2 along the route from point p to point q to point r. That is, when the intersection point of a straight line passing through an arbitrary point P in the cold shield opening surface 7 and the surface forming the groove of the inner wall of the cold shield 1 is Q and an arbitrary point on the detector 2 is R, the line is Point Q is the intersection of the segment PQ or line QR and the cold shield 1 inner wall
Other than that, the groove structure has one or more. Therefore, the reflected / scattered light of infrared rays that has entered the groove 8 having the above structure from the inside of the cold shield opening surface 7 does not directly enter the detector 2.

【0017】よって上記溝構造を持った本実施例のコー
ルドシールドは検出器に入射するコールドシールド1内
壁での赤外線の反射・散乱光をが極めて少なく、検出器
2で生じるショット雑音を低減できる。またバッフルが
不要なためコールドシールド1の外径は開口面7の径に
近くでき、コールドシールド及びコールドヘッドを小型
化できるため、冷却器の熱負荷を低減できる。なお、上
記説明において山の頂点に部分点Qがあった場合を考え
ると、コールドシールド1内壁との交点は点Qのみとな
る。つまり点Qに入射した赤外線は反射・散乱し、その
一部は検出器2に入射する。しかし山の部分の面積は溝
を構成する面積に比べ十分小さいため、上記経路で検出
器2に入射する赤外線は無視できる。
Therefore, the cold shield of this embodiment having the above groove structure has very little infrared reflected / scattered light on the inner wall of the cold shield 1 incident on the detector, and the shot noise generated in the detector 2 can be reduced. Further, since the baffle is unnecessary, the outer diameter of the cold shield 1 can be close to the diameter of the opening surface 7, and the cold shield and the cold head can be downsized, so that the heat load of the cooler can be reduced. Considering the case where there is a partial point Q at the top of the mountain in the above description, only the point Q intersects with the inner wall of the cold shield 1. That is, the infrared light incident on the point Q is reflected and scattered, and a part of the infrared light is incident on the detector 2. However, since the area of the mountain portion is sufficiently smaller than the area of the groove, the infrared rays incident on the detector 2 along the above path can be ignored.

【0018】実施例2.実施例1では、溝の断面は直線
であったが、図2の詳細拡大図に示すように、山と谷と
を結ぶ面より内側にあれば同様の効果を生じる。
Example 2. In Example 1, the cross section of the groove was a straight line, but as shown in the detail enlarged view of FIG. 2, the same effect is obtained if it is inside the surface connecting the peak and the valley.

【0019】実施例3.上記実施例では、開口面間方向
の各溝の間隔を同一としたが、同一でなくてもよい。更
に、上記実施例では、すべての溝が上方の開口面7内の
任意の点からの入射光に対して溝に遮られる構造とした
が、一部の溝がこの構造から外れていても、全体として
上記実施例の構造が採用できれば、実用的な遮蔽効果が
得られる。
Example 3. In the above embodiments, the intervals between the grooves in the direction between the opening surfaces are the same, but they may not be the same. Furthermore, in the above-mentioned embodiment, all the grooves have a structure in which they are blocked by incident light from an arbitrary point in the upper opening surface 7, but even if some of the grooves are out of this structure, If the structure of the above embodiment can be adopted as a whole, a practical shielding effect can be obtained.

【0020】実施例4.本実施例は、上記実施例1にお
いてはコールドシールド内壁にリング状の溝を作ったの
に対し、螺旋状の連続のねじ溝としたものである。機械
工作でコールドシールドを作成する場合、溝1つ1つが
分かれた環状の溝を刻むことに比べ、連続螺旋状とする
ことにより大幅に製作が容易になる。
Example 4. In this embodiment, a ring-shaped groove is formed on the inner wall of the cold shield in the first embodiment, whereas a spiral continuous thread groove is used. When a cold shield is created by machining, compared to engraving an annular groove in which each groove is separated, the continuous spiral shape greatly facilitates production.

【0021】実施例5.連続螺旋溝は、複数であっても
よい。なお、ねじ状の溝を交差させて網目状に刻んでも
同様の効果が得られる。
Example 5. There may be a plurality of continuous spiral grooves. It should be noted that the same effect can be obtained by intersecting the screw-shaped grooves and carving them in a mesh shape.

【0022】実施例6.図3はこの発明によるコールド
シールドの他の実施例を示す断面図で、図3において前
出の図と同一符号は同一または相当部分を示す。図3に
おいて3は本実施例のコールドシールドである。
Embodiment 6. FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the cold shield according to the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals as those used in the previous drawings designate the same or corresponding parts. In FIG. 3, 3 is the cold shield of this embodiment.

【0023】図4は従来のコールドシールド4と本実施
例のコールドシールド3の寸法比較を行うための断面図
である。本発明のコールドシールド3は、開口面付近の
内壁間隔に比べ検出器面での内壁間隔が狭い形状にした
ため、コールドシールド3とコールドヘッド10を小さ
くでき冷却機の熱負荷が低減できる。コールドシールド
3に取り付けたバッフルはフロントバッフルを除き従来
のバッフルに比べ光軸方向への突き出し量が小さいた
め、従来より枚数を増す必要がある。しかし一枚当たり
のバッフル寸法は従来のものに比べ小さいため、枚数の
増加で生じる熱負荷の増加は従来のバッフルを追加する
場合に比べ少ない。またコールドシールド3やコールド
ヘッド10の小形化による熱負荷の低減量に比べればバ
ッフル枚数の増加による熱負荷の増加は十分小さい。な
お、内側寸法16の決め方は、実施例1で説明した円錐
台に接する形状とする。
FIG. 4 is a sectional view for comparing the dimensions of the conventional cold shield 4 and the cold shield 3 of this embodiment. Since the cold shield 3 of the present invention has a shape in which the inner wall spacing on the detector surface is narrower than the inner wall spacing near the opening surface, the cold shield 3 and the cold head 10 can be made smaller and the heat load of the cooler can be reduced. The baffle attached to the cold shield 3 has a smaller protruding amount in the optical axis direction than the conventional baffle except for the front baffle, and thus the number of sheets needs to be increased as compared with the conventional one. However, since the baffle size per sheet is smaller than that of the conventional one, the increase in the heat load caused by the increase in the number of sheets is smaller than that when the conventional baffle is added. Further, the increase in the heat load due to the increase in the number of baffles is sufficiently small as compared with the reduction amount in the heat load due to the downsizing of the cold shield 3 and the cold head 10. In addition, the inner dimension 16 is determined by a shape in contact with the truncated cone described in the first embodiment.

【0024】実施例7.図5はこの発明によるコールド
シールドの他の実施例を示す断面図で、図5において前
出の図と同一符号は同一または相当部分を示す。図5に
おいて19は本実施例のコールドシールドである。本実
施例では内壁に実施例1に示される構造の溝を有する。
この場合、図6に示すようにバッフルが不要となり目標
とする物体から放出される赤外線16が通過する領域に
極めて近接してコールドシールドを設置できる。よって
最も小形のコールドシールドが実現でき、冷却器の熱負
荷を低減できる。また実施例1に示されるようにコール
ドシールド内壁で反射・散乱し検出器に入射する赤外線
を低減できる。
Example 7. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the cold shield according to the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals as those used in the previous drawings designate the same or corresponding parts. In FIG. 5, 19 is a cold shield of this embodiment. In this embodiment, the inner wall has grooves having the structure shown in the first embodiment.
In this case, as shown in FIG. 6, the baffle is not required, and the cold shield can be installed very close to the region through which the infrared rays 16 emitted from the target object pass. Therefore, the smallest cold shield can be realized, and the heat load of the cooler can be reduced. Further, as shown in Example 1, it is possible to reduce infrared rays reflected and scattered by the cold shield inner wall and incident on the detector.

【0025】実施例8.上記実施例では、検出面を円
形、光学形である受光レンズも円形とし、従って有効入
射光は、円錐台形状で入射してくる例を説明した。本実
施例では検出面が四角又は長方形としてもよい。この場
合は検出面の四隅と受光レンズの最大有効端とを結ぶ角
円錐形状で入射するとすればよい。このように、上記実
施例のコールドシールドは光軸に垂直な断面が円として
説明したが、これに限らず上記断面の形状が楕円、矩形
および多角形等の形状でもよい。なお、実施例7ではコ
ールドシールド内壁に実施例1に示される構造の溝を設
けているが、溝構造はこれに限る必要はない。なお、上
記実施例のコールドシールドにはバッフルと溝を両方設
けてもよい。
Example 8. In the above-described embodiment, the detection surface is circular and the optical receiving lens is also circular, so that the effective incident light is incident in the shape of a truncated cone. In this embodiment, the detection surface may be square or rectangular. In this case, the light may be incident in the shape of a conical cone connecting the four corners of the detection surface and the maximum effective end of the light receiving lens. As described above, although the cold shield of the above-described embodiment is described as having a circular cross section perpendicular to the optical axis, the shape of the cross section is not limited to this and may be an ellipse, a rectangle, a polygon, or the like. Although the groove of the structure shown in the first embodiment is provided on the inner wall of the cold shield in the seventh embodiment, the groove structure is not limited to this. The cold shield of the above embodiment may be provided with both baffles and grooves.

【0026】また、上記実施例ではコールドシールド内
部に溝を設けたものについて説明したが、溝に限らずコ
ールドシールド内壁に凹凸を設けることにより赤外線の
吸収効果を高めることができる。例えばコールドシール
ド内壁に半球状の窪みを多数刻むことにより部分的に溝
と同様の効果を持たせることができる。窪みの形状は半
球状に限らず、円錐状、角錐状等の形状でも効果が得ら
れる。また、コールドシールド内壁に例えば円錐状の突
起物を取り付けることにより部分的に溝と同様の効果を
持たせることができる。突起物の形状は円錐状に限ら
ず、角錐状、半球状等の形状でも効果が得られる。ま
た、実施例1、2、4は内壁に溝を刻んだ構造としてい
るが、コールドシールド側面を薄い材質で作り、これを
折り曲げて溝を構成しても良い。
In the above embodiment, the groove is provided inside the cold shield. However, not only the groove but also the cold shield inner wall can be provided with irregularities to enhance the infrared absorption effect. For example, by engraving a large number of hemispherical depressions on the inner wall of the cold shield, the same effect as that of the groove can be partially provided. The shape of the depression is not limited to a hemispherical shape, and a conical shape, a pyramid shape, or the like can also be used. Further, by attaching a conical projection, for example, to the inner wall of the cold shield, the same effect as that of the groove can be partially provided. The shape of the protrusions is not limited to the conical shape, but the pyramidal shape, the hemispherical shape, or the like can also be effective. Although the first, second, and fourth embodiments have a structure in which a groove is formed on the inner wall, the cold shield side surface may be made of a thin material and bent to form the groove.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を有する。
コールドシールド内壁に規定のルールで刻んだ溝は検出
器に入射するコールドシールド内壁での赤外線の反射・
散乱光を低減し、かつコールドシールドおよびコールド
ヘッドを小型にする。また、開口面付近の内壁間隔に比
べ赤外線検出器面での内壁間隔が狭いコールドシールド
は、コールドシールドを小型にし、検出器で発生する雑
音を低減でき、かつ、冷却機の熱負荷を低減できる。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
The groove engraved on the inner wall of the cold shield according to the specified rule reflects infrared rays from the inner wall of the cold shield that enters the detector.
Reduces scattered light and miniaturizes cold shields and cold heads. In addition, the cold shield, which has a narrow inner wall spacing on the infrared detector surface compared to the inner wall spacing near the opening surface, can reduce the size of the cold shield, reduce the noise generated by the detector, and reduce the heat load on the cooler. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例1を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1および実施例2のコールド
シールド内壁の溝形状を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the groove shape of the inner wall of the cold shield according to the first and second embodiments of the present invention.

【図3】この発明の実施例6を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing Embodiment 6 of the present invention.

【図4】この発明の実施例6と従来例のコールドシール
ドの寸法を比較する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view comparing the dimensions of a cold shield according to a sixth embodiment of the present invention and a conventional cold shield.

【図5】この発明の実施例7を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing Embodiment 7 of the present invention.

【図6】従来の赤外線撮像装置を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional infrared imaging device.

【図7】従来のコールドシールドに設けられたバッフル
の効果を説明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the effect of a baffle provided in a conventional cold shield.

【図8】光学系の鏡筒に用いられる溝の効果を説明する
断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an effect of a groove used in a lens barrel of an optical system.

【図9】コールドシールド内壁に設けた溝の効果が十分
得られない場合を説明する断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a case where the effect of the groove provided on the inner wall of the cold shield cannot be sufficiently obtained.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コールドシールド 2 検出器 3 コールドシールド 6 視野外から入射する赤外線 7 コールドシールド開口面 8 コールドシールド内壁の溝 9 溝8の下方の面 11 溝8の上方の面 13 光軸 16 目標とする物体から放出される赤外線 19 コールドシールド 1 Cold shield 2 Detector 3 Cold shield 6 Infrared rays incident from outside the field of view 7 Cold shield opening surface 8 Cold shield inner wall groove 9 Lower surface of groove 11 Upper surface of groove 8 13 Optical axis 16 From target object Infrared emitted 19 cold shield

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コールドシールドの物体側開口面の最大
有効直径端と上記コールドシールドの反対側に置かれた
受光面相当の最大有効直径端とを結ぶ円錐台面より外側
に設けた任意の整数N個のリング状の頂点に対し、 上記物体側開口面の最大有効直径端から上記N個の各頂
点を結ぶ線がなす面と、上記受光面の最大有効直径端か
ら上記各頂点を結ぶ線がなす面とで構成される溝を設け
た光線または赤外線遮蔽用のコールドシールド。
1. An arbitrary integer N provided outside a truncated cone surface connecting the maximum effective diameter end of the object-side opening surface of the cold shield and the maximum effective diameter end corresponding to the light receiving surface placed on the opposite side of the cold shield. For each of the ring-shaped vertices, a line formed by a line connecting the N effective peaks from the maximum effective diameter end of the object-side opening surface and a line connecting the maximum effective diameter ends of the light receiving surface to the respective vertices are formed. A cold shield for shielding light rays or infrared rays, which is provided with a groove formed by the surface to be formed.
【請求項2】 上記溝は、物体側開口面の最大有効直径
端からN個の各頂点を結ぶ線がなす面より内側にある面
と、受光面の最大有効直径端から各頂点を結ぶ線がなす
面より内側にある面とで構成されることを特徴とする請
求項1項記載のコールドシールド。
2. The groove is a surface inside a surface formed by a line connecting N apexes from the maximum effective diameter end of the object-side opening surface and a line connecting the apex from the maximum effective diameter end of the light receiving surface. The cold shield according to claim 1, wherein the cold shield is formed by a surface located inside of a surface formed by.
【請求項3】 上記溝は、上記物体側開口面の一部から
受講面側の開口面に向かって連続して形成された1つま
たは複数の螺旋状の溝であることを特徴とする請求項1
項または請求項2項記載のコールドシールド。
3. The groove is one or a plurality of spiral grooves continuously formed from a part of the object side opening surface toward the learning surface side opening surface. Item 1
The cold shield according to claim 2 or 3.
【請求項4】 受光レンズの最大有効直径端と受光面相
当の最大有効直径端とを結ぶ円錐台面相当を設定し、 上記円錐台面相当より外側に外縁を有する複数の同芯状
バッフルを設け、また上記複数のバッフルは上記レンズ
面側のバッフルの直径相当より受光面側のバッフルの直
径相当を小さくした光線または赤外線遮蔽用のコールド
シールド。
4. A cone-shaped surface equivalent to the maximum effective diameter end of the light-receiving lens and a maximum effective diameter end equivalent to the light-receiving surface is set, and a plurality of concentric baffles having outer edges are provided outside the cone-shaped surface equivalent. The plurality of baffles are cold shields for shielding light rays or infrared rays in which the diameter of the baffle on the light receiving surface side is smaller than the diameter of the baffle on the lens surface side.
【請求項5】 受光レンズの最大有効直径端と受光面相
当の最大有効直径端とを結ぶ円錐台面相当を設定し、上
記コールドシールドは上記レンズ面側の直径相当より上
記受光面側の直径相当を小さくしたことを特徴とする請
求項1項または請求項2項記載のコールドシールド。
5. The equivalent of a truncated cone surface connecting the maximum effective diameter end of the light receiving lens and the maximum effective diameter end corresponding to the light receiving surface is set, and the cold shield is equivalent to the diameter on the light receiving surface side rather than the diameter on the lens surface side. The cold shield according to claim 1 or 2, wherein the cold shield is made smaller.
JP5056896A 1993-03-17 1993-03-17 Cold shield Expired - Lifetime JP2966228B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5056896A JP2966228B2 (en) 1993-03-17 1993-03-17 Cold shield

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5056896A JP2966228B2 (en) 1993-03-17 1993-03-17 Cold shield

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06273225A true JPH06273225A (en) 1994-09-30
JP2966228B2 JP2966228B2 (en) 1999-10-25

Family

ID=13040215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5056896A Expired - Lifetime JP2966228B2 (en) 1993-03-17 1993-03-17 Cold shield

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2966228B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07229789A (en) * 1994-02-17 1995-08-29 Nikon Corp Infrared ray detecting device
JP2006212475A (en) * 2005-02-01 2006-08-17 Maki Mfg Co Ltd Apparatus for judging internal quality of farm product
JP2007071761A (en) * 2005-09-08 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd Package for infrared sensor
JP2007255949A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Horiba Ltd Flaw inspection device
JP2008116463A (en) * 2007-11-16 2008-05-22 Mitsubishi Cable Ind Ltd Sunshine sensor
JP2011112463A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Ushio Inc Excimer lamp device
JP2012237571A (en) * 2011-05-10 2012-12-06 Tdk Corp Non-contact temperature sensor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07229789A (en) * 1994-02-17 1995-08-29 Nikon Corp Infrared ray detecting device
JP2006212475A (en) * 2005-02-01 2006-08-17 Maki Mfg Co Ltd Apparatus for judging internal quality of farm product
JP2007071761A (en) * 2005-09-08 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd Package for infrared sensor
JP2007255949A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Horiba Ltd Flaw inspection device
JP2008116463A (en) * 2007-11-16 2008-05-22 Mitsubishi Cable Ind Ltd Sunshine sensor
JP2011112463A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Ushio Inc Excimer lamp device
JP2012237571A (en) * 2011-05-10 2012-12-06 Tdk Corp Non-contact temperature sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2966228B2 (en) 1999-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4298246A (en) Reflection type screen
JP2020024392A (en) Lens module
US3984178A (en) Discontinuous wide-angle optic
US6052226A (en) Fresnel lens sheet for rear projection screen
US5018832A (en) Device for preventing generation of harmful light in objective lens assembly
US11852852B2 (en) Patterned mirror edge for stray beam and interference mitigation
JPH06273225A (en) Cold shield
JPH11337707A (en) Lens
US20100182700A1 (en) Low stray light veiling glare objective lens for night vision systems
CN111240126A (en) Lock cover, lens, camera module and electronic device
TW202143466A (en) Flare-blocking image sensor
EP3985436B1 (en) Projection screen
EP0715315B1 (en) Light collector for photostimulable phosphor imaging systems
US4758764A (en) Light-emitting device for automatic focus adjustment apparatus
JP2760789B2 (en) Infrared lens
MXPA01002169A (en) Lenticular lens sheet for projection screen.
CN114705297A (en) High-efficient cold screen and infrared detector who shields
JPH0426452B2 (en)
CN220207903U (en) Aperture diaphragm and optical lens for eliminating cat eye effect
JPH05256695A (en) Optical detector
CN211372284U (en) Speckle-free total-reflection condensing lens
JPH07128501A (en) Imaging optical system
JP2023079100A (en) Optical system and imaging apparatus
JP2984692B2 (en) Infrared lens element
JPH0272340A (en) Reflection type screen

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070813

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813

Year of fee payment: 14