JPH0718753B2 - 赤外線光学装置 - Google Patents
赤外線光学装置Info
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- JPH0718753B2 JPH0718753B2 JP1008186A JP818689A JPH0718753B2 JP H0718753 B2 JPH0718753 B2 JP H0718753B2 JP 1008186 A JP1008186 A JP 1008186A JP 818689 A JP818689 A JP 818689A JP H0718753 B2 JPH0718753 B2 JP H0718753B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
- G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，例えば赤外線画像を得る赤外線光学装置に
関するものである。
関するものである。
第３図は，例えばR.D.Hudson.Jr.“Infrared System En
gineering".Joh Wiley ＆ Sons.1969年.p.354に示され
た従来の赤外線光学装置を示す断面図であり，図におい
て，(1)は赤外光学系，(2)は撮像あるいは検出しようと
する目標物体から放出され，上記赤外光学系(1)に入射
する信号光，(3)は赤外光学系(1)を保持する鏡筒，(4)
は内部を真空にしたデユア，(5)はデユア(4)に取付けら
れた冷却器，(6)はデユア(4)に取付けられ，信号光(2)
を透過するデユア窓，(7)は冷却器(5)によつて冷却され
た赤外線検出素子，(8)は冷却器(5)によつて冷却された
コールドシールド，(9)はコールドシールド(8)に取付け
られ，赤外線検出素子(7)で受光される信号光(2)の波長
範囲を選択するためのコールドフイルタである。
gineering".Joh Wiley ＆ Sons.1969年.p.354に示され
た従来の赤外線光学装置を示す断面図であり，図におい
て，(1)は赤外光学系，(2)は撮像あるいは検出しようと
する目標物体から放出され，上記赤外光学系(1)に入射
する信号光，(3)は赤外光学系(1)を保持する鏡筒，(4)
は内部を真空にしたデユア，(5)はデユア(4)に取付けら
れた冷却器，(6)はデユア(4)に取付けられ，信号光(2)
を透過するデユア窓，(7)は冷却器(5)によつて冷却され
た赤外線検出素子，(8)は冷却器(5)によつて冷却された
コールドシールド，(9)はコールドシールド(8)に取付け
られ，赤外線検出素子(7)で受光される信号光(2)の波長
範囲を選択するためのコールドフイルタである。
次に動作について説明する。赤外光学系(1)に入射した
信号光(2)は，デュア窓，コールドシールド及びコール
ドフイルタを透過して赤外線検出素子(7)上に結像され
る。赤外線検出素子(7)は感度を得るために冷却器(5)に
よつて冷却される。デユア(4)の内部は効率良く赤外線
検出素子(7)を冷却するために真空にしてある。コール
ドシールド(8)及びコールドフイルタ(9)は，赤外線検出
素子(7)と同程度に冷却されており，これらから放射さ
れる雑音光は検出すべき信号光(2)に比べ無視できる程
小さい。コールドシールド(8)の開口は，赤外光学系(1)
の開口絞りとなつており，赤外光学系(1)を透過した信
号光(2)以外に鏡筒(3)等の常温の背景から放射され赤外
線検出素子(7)に入射する不要な雑音光を極力低減する
構成としている。
信号光(2)は，デュア窓，コールドシールド及びコール
ドフイルタを透過して赤外線検出素子(7)上に結像され
る。赤外線検出素子(7)は感度を得るために冷却器(5)に
よつて冷却される。デユア(4)の内部は効率良く赤外線
検出素子(7)を冷却するために真空にしてある。コール
ドシールド(8)及びコールドフイルタ(9)は，赤外線検出
素子(7)と同程度に冷却されており，これらから放射さ
れる雑音光は検出すべき信号光(2)に比べ無視できる程
小さい。コールドシールド(8)の開口は，赤外光学系(1)
の開口絞りとなつており，赤外光学系(1)を透過した信
号光(2)以外に鏡筒(3)等の常温の背景から放射され赤外
線検出素子(7)に入射する不要な雑音光を極力低減する
構成としている。
上記構成では，鏡筒(3)から放射された雑音光がデユア
窓(6)を透過し，コールドシールド(8)の開口を通過後コ
ールドフイルタ(9)を透過して赤外線検出素子(7)に直接
入射することはない。しかしながら，常温である赤外光
学系(1)自身及びデユア窓(6)のうち信号光の光路中の部
分から放射される雑音光と，鏡筒(3)から放射され，赤
外光学系(1)及びデユア窓(6)で反射された雑音光がコー
ルドシールド(8)の開口を通過し，コールドフイルタ(9)
を透過して赤外線検出素子(7)に入射することは避けら
れない。赤外線検出素子(7)で受光された雑音光による
赤外線検出素子(7)の出力Inは次式で与えられる。
窓(6)を透過し，コールドシールド(8)の開口を通過後コ
ールドフイルタ(9)を透過して赤外線検出素子(7)に直接
入射することはない。しかしながら，常温である赤外光
学系(1)自身及びデユア窓(6)のうち信号光の光路中の部
分から放射される雑音光と，鏡筒(3)から放射され，赤
外光学系(1)及びデユア窓(6)で反射された雑音光がコー
ルドシールド(8)の開口を通過し，コールドフイルタ(9)
を透過して赤外線検出素子(7)に入射することは避けら
れない。赤外線検出素子(7)で受光された雑音光による
赤外線検出素子(7)の出力Inは次式で与えられる。
ここで Ωc:赤外線検出素子(8)から見込むコールドシ
ールド(8)の開口の立体角 Ad:赤外線検出素子(7)の受光面積 εＯ（λ）：赤外光学系(1)の分光放射率 γＯ（λ）：赤外光学系(1)の分光反射率 τＯ（λ）：赤外光学系(1)の分光透過率 τＦ（λ）：コールドフイルタ(9)の分光透過率 Ｎ（λ.Th）：絶対温度Thの黒体の分光放射輝度 Th:赤外光学系(1)及び鏡筒(3)の温度 Ｒλ：赤外線検出素子(7)の分光感度 λ：波長 である。
ールド(8)の開口の立体角 Ad:赤外線検出素子(7)の受光面積 εＯ（λ）：赤外光学系(1)の分光放射率 γＯ（λ）：赤外光学系(1)の分光反射率 τＯ（λ）：赤外光学系(1)の分光透過率 τＦ（λ）：コールドフイルタ(9)の分光透過率 Ｎ（λ.Th）：絶対温度Thの黒体の分光放射輝度 Th:赤外光学系(1)及び鏡筒(3)の温度 Ｒλ：赤外線検出素子(7)の分光感度 λ：波長 である。
次に，コールドフイルタ(8)を使用する効果を説明す
る。フイルタが赤外光学系(1)等に設置されており，冷
却されていないとき（以下非冷却フイルタと呼ぶ），す
なわちフイルタも赤外光学系(1)及び鏡筒(3)と同じ温度
Thであるときには，フイルタから放射あるいは反射され
る雑音光が加わる。式(1)において赤外光学系(1)の透過
率τＯ（λ）を，赤外光学系(1)の透過率とフイルタの
透過率の積に置き換えて，雑音光による赤外線検出素子
(7)の出力In′は と表される。
る。フイルタが赤外光学系(1)等に設置されており，冷
却されていないとき（以下非冷却フイルタと呼ぶ），す
なわちフイルタも赤外光学系(1)及び鏡筒(3)と同じ温度
Thであるときには，フイルタから放射あるいは反射され
る雑音光が加わる。式(1)において赤外光学系(1)の透過
率τＯ（λ）を，赤外光学系(1)の透過率とフイルタの
透過率の積に置き換えて，雑音光による赤外線検出素子
(7)の出力In′は と表される。
ここで，見通しをよくするため，フイルタの分光透過率
τＦ（λ）を波長範囲λ１〜λ２で一定値τＦ，それ以
外の波長でゼロであるバンドパスフイルタを考える。赤
外光学系の分光透過率τＯ（λ）も波長範囲λ１〜λ２
で一定値τＯとすると式(1)と式(2)はそれぞれ となる。
τＦ（λ）を波長範囲λ１〜λ２で一定値τＦ，それ以
外の波長でゼロであるバンドパスフイルタを考える。赤
外光学系の分光透過率τＯ（λ）も波長範囲λ１〜λ２
で一定値τＯとすると式(1)と式(2)はそれぞれ となる。
従つて，非冷却フイルタの場合は，コールドフイルタに
比べて だけ雑音光が増大する。式(5)から，例えばフイルタが
理想的，すなわち透過波長域λ１〜λ２の透過率τＦ＝
１であつても，非冷却フイルタではコールドフイルタに
比べ透過波長域以外の波長成分の雑音光がフイルタで反
射あるいは放射されて増大することがわかる。実際のフ
イルタではτＦ＜１であり，非冷却フイルタでは透過波
長域成分の雑音光も増大するので，コールドフイルタの
効果はさらに大きい。
比べて だけ雑音光が増大する。式(5)から，例えばフイルタが
理想的，すなわち透過波長域λ１〜λ２の透過率τＦ＝
１であつても，非冷却フイルタではコールドフイルタに
比べ透過波長域以外の波長成分の雑音光がフイルタで反
射あるいは放射されて増大することがわかる。実際のフ
イルタではτＦ＜１であり，非冷却フイルタでは透過波
長域成分の雑音光も増大するので，コールドフイルタの
効果はさらに大きい。
第４図に，コールドフイルタの効果を示す一例として，
鏡筒温度Thによる雑音光の変化を，信号光(2)とのレベ
ル比で示す。第４図は信号光(2)を放射する目標物体の
温度を20℃，赤外光学系(1)のＦ数を1.2,透過率τＯ＝
0.85,フイルタの透過率τＦ＝0.95,透過波長域３〜5.6
μｍとして計算したものである。
鏡筒温度Thによる雑音光の変化を，信号光(2)とのレベ
ル比で示す。第４図は信号光(2)を放射する目標物体の
温度を20℃，赤外光学系(1)のＦ数を1.2,透過率τＯ＝
0.85,フイルタの透過率τＦ＝0.95,透過波長域３〜5.6
μｍとして計算したものである。
鏡筒温度が上昇するにつれて雑音光は急激に増加し，非
冷却フイルタでは50℃を越えると20℃の目標物体から得
られる信号光(2)よりも雑音光の方が多くなる。特に赤
外線検出素子(7)として固体撮像素子を用いた場合など
ではこのように雑音光が増大すると，雑音光と信号光
(2)の両方を受光する赤外線検出素子(7)が飽和してしま
うおそれがある。環境温度の変動などにより鏡筒温度が
非常に上昇した最悪の場合には雑音光のみで赤外線検出
素子(7)が飽和してしまい，信号光(2)を検出できなくな
る可能性もある。コールドフイルタ使用時には，雑音光
のレベルはほぼ半減される。鏡筒温度が高くなるほどフ
イルタを冷却する効果は大きく，例えば雑音光レベルが
20℃の目標物体から得られる信号光レベル以下であるた
めの鏡筒温度範囲は，非冷却フイルタに比べてコールド
フイルタの方が約20℃高い範囲まで許容される。
冷却フイルタでは50℃を越えると20℃の目標物体から得
られる信号光(2)よりも雑音光の方が多くなる。特に赤
外線検出素子(7)として固体撮像素子を用いた場合など
ではこのように雑音光が増大すると，雑音光と信号光
(2)の両方を受光する赤外線検出素子(7)が飽和してしま
うおそれがある。環境温度の変動などにより鏡筒温度が
非常に上昇した最悪の場合には雑音光のみで赤外線検出
素子(7)が飽和してしまい，信号光(2)を検出できなくな
る可能性もある。コールドフイルタ使用時には，雑音光
のレベルはほぼ半減される。鏡筒温度が高くなるほどフ
イルタを冷却する効果は大きく，例えば雑音光レベルが
20℃の目標物体から得られる信号光レベル以下であるた
めの鏡筒温度範囲は，非冷却フイルタに比べてコールド
フイルタの方が約20℃高い範囲まで許容される。
以上のように，従来の赤外線光学装置は，常温の鏡筒等
から放射される雑音光の影響を低減するために，検出す
る信号光の波長範囲を選択するフイルタを冷却しなけれ
ばならず，赤外線検出素子，コールドシールド及びフイ
ルタを冷却する冷却器の熱負荷が増大するという課題が
あつた。また，フイルタは赤外線検出素子と同様，液体
窒素温度程度の低温になるまで冷却されるので，フイル
タを構成する薄膜に剥離等の損傷が生じないためには使
用できる膜材料が限られるという課題があつた。
から放射される雑音光の影響を低減するために，検出す
る信号光の波長範囲を選択するフイルタを冷却しなけれ
ばならず，赤外線検出素子，コールドシールド及びフイ
ルタを冷却する冷却器の熱負荷が増大するという課題が
あつた。また，フイルタは赤外線検出素子と同様，液体
窒素温度程度の低温になるまで冷却されるので，フイル
タを構成する薄膜に剥離等の損傷が生じないためには使
用できる膜材料が限られるという課題があつた。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので，フイルタを冷却することなく赤外線検出素子が
受光する雑音光を低減できる赤外線光学装置を得ること
を目的とする。
もので，フイルタを冷却することなく赤外線検出素子が
受光する雑音光を低減できる赤外線光学装置を得ること
を目的とする。
この発明に係る赤外線光学装置は，検出する信号光の波
長域を選択する非冷却フイルタを，コールドシールドの
開口径及び外径，コールドシールド開口と赤外線検出素
子間の距離及び赤外線検出素子の寸法で決まる範囲内で
コールドシールドの開口に近接させて設置したものであ
る。
長域を選択する非冷却フイルタを，コールドシールドの
開口径及び外径，コールドシールド開口と赤外線検出素
子間の距離及び赤外線検出素子の寸法で決まる範囲内で
コールドシールドの開口に近接させて設置したものであ
る。
この発明における非冷却フイルタは，コールドシールド
の開口付近に設置されるので，鏡筒等の常温の物体から
放射された雑音光が非冷却フイルタで反射されて赤外線
検出素子に入射することを防ぎ，低雑音な赤外線光学装
置を構成することができる。
の開口付近に設置されるので，鏡筒等の常温の物体から
放射された雑音光が非冷却フイルタで反射されて赤外線
検出素子に入射することを防ぎ，低雑音な赤外線光学装
置を構成することができる。
以下，この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において，(10)はコールドシールド(8)の開口付
近に設置された非冷却フイルタであり，この実施例にお
いてはデユア窓(6)を兼ねている。以下この発明におけ
る非冷却フイルタ(10)を，コールドシールド(8)に近接
させて設置するという意味で非冷却近接フイルタと呼
ぶ。
近に設置された非冷却フイルタであり，この実施例にお
いてはデユア窓(6)を兼ねている。以下この発明におけ
る非冷却フイルタ(10)を，コールドシールド(8)に近接
させて設置するという意味で非冷却近接フイルタと呼
ぶ。
非冷却近接フイルタ(10)は所要の赤外線を透過し吸収の
少ない光学材料，例えばSi,Ge等の基板と，例えばZnS,S
i,Ge等の多層膜で構成され，不要な波長域の赤外線の透
過率を低くしたものである。
少ない光学材料，例えばSi,Ge等の基板と，例えばZnS,S
i,Ge等の多層膜で構成され，不要な波長域の赤外線の透
過率を低くしたものである。
鏡筒(3)等から放射される雑音光の影響を少なくするた
めには，非冷却近接フイルタ(10)の設置位置は制限され
る。以下，非冷却近接フイルタ(10)の設置位置について
説明する。
めには，非冷却近接フイルタ(10)の設置位置は制限され
る。以下，非冷却近接フイルタ(10)の設置位置について
説明する。
第２図において，コールドシールド(8)の開口径をD1，
外径をD2，赤外線検出素子(7)の寸法をx,コールドシー
ルド(8)の開口と赤外線検出素子(7)間の距離をh,コール
ドシールド(8)の開口と非冷却フイルタ(10)間の距離を
ｄとする。雑音光が赤外線検出素子(7)に入射しないと
いうことは，言い換えれば赤外線検出素子(7)が鏡筒(3)
等の雑音光源を見ないということである。赤外線検出素
子(7)の端の点Ｐからコールドシールド(8)の開口を通し
て非冷却近接フイルタ(10)の反射によつて見ることので
きる範囲は，非冷却近接フイルタ(10)による赤外線検出
素子(7)の鏡像(11)上の点Ｐ′から，非冷却近接フイル
タ(10)によるコールドシールド(8)の開口の鏡像(12)を
通して見ることのできる範囲と一致する。従つて であれば，点Ｐから見ることのできる範囲は，コールド
シールド(8)，赤外線検出素子(7)自身及びコールドシー
ルド(8)と赤外線検出素子(7)で囲まれた部分に限られ
る。これらは全て冷却器(5)によつて液体窒素温度程度
に冷却されているため，放射される雑音光は無視できる
程小さい。式(6)から非冷却近接フイルタ(10)の設置条
件として を得る。
外径をD2，赤外線検出素子(7)の寸法をx,コールドシー
ルド(8)の開口と赤外線検出素子(7)間の距離をh,コール
ドシールド(8)の開口と非冷却フイルタ(10)間の距離を
ｄとする。雑音光が赤外線検出素子(7)に入射しないと
いうことは，言い換えれば赤外線検出素子(7)が鏡筒(3)
等の雑音光源を見ないということである。赤外線検出素
子(7)の端の点Ｐからコールドシールド(8)の開口を通し
て非冷却近接フイルタ(10)の反射によつて見ることので
きる範囲は，非冷却近接フイルタ(10)による赤外線検出
素子(7)の鏡像(11)上の点Ｐ′から，非冷却近接フイル
タ(10)によるコールドシールド(8)の開口の鏡像(12)を
通して見ることのできる範囲と一致する。従つて であれば，点Ｐから見ることのできる範囲は，コールド
シールド(8)，赤外線検出素子(7)自身及びコールドシー
ルド(8)と赤外線検出素子(7)で囲まれた部分に限られ
る。これらは全て冷却器(5)によつて液体窒素温度程度
に冷却されているため，放射される雑音光は無視できる
程小さい。式(6)から非冷却近接フイルタ(10)の設置条
件として を得る。
なお、この発明の赤外線光学装置の一例を示せば、上記
のコールドシールドの開口径D1、外径D2、赤外線検出素
子の寸法ｘ、コールドシールドの開口と赤外線検出間の
距離ｈは、D1＝15mm、D2＝25mm、ｘ＝16mm、ｈ＝15mmで
あり、コールドシールドの開口とフィルタ間の距離ｄ
は、ｄ≦2.42mmとなる。
のコールドシールドの開口径D1、外径D2、赤外線検出素
子の寸法ｘ、コールドシールドの開口と赤外線検出間の
距離ｈは、D1＝15mm、D2＝25mm、ｘ＝16mm、ｈ＝15mmで
あり、コールドシールドの開口とフィルタ間の距離ｄ
は、ｄ≦2.42mmとなる。
以上のように非冷却近接フイルタ(10)を配置したとき，
赤外線検出素子(7)で受光される雑音光は，赤外光学系
(1)自身から放射され非冷却近接フイルタ(10)を透過す
る雑音光，鏡筒(3)から放射され赤外光学系(1)で反射し
非冷却近接フイルタ(10)を透過する雑音光，及び非冷却
近接フイルタ(10)自身が放射する雑音光である。雑音光
による赤外線検出素子(7)の出力In″は となる。ただし，εＦ（λ）は非冷却近接フイルタ(10)
の分光放射率であり，他の信号はすでに述べたものと同
一である。
赤外線検出素子(7)で受光される雑音光は，赤外光学系
(1)自身から放射され非冷却近接フイルタ(10)を透過す
る雑音光，鏡筒(3)から放射され赤外光学系(1)で反射し
非冷却近接フイルタ(10)を透過する雑音光，及び非冷却
近接フイルタ(10)自身が放射する雑音光である。雑音光
による赤外線検出素子(7)の出力In″は となる。ただし，εＦ（λ）は非冷却近接フイルタ(10)
の分光放射率であり，他の信号はすでに述べたものと同
一である。
式(8)と式(1)を比較すると，以上のように配置した非冷
却近接フイルタ(10)使用時とコールドフイルタ(9)使用
時の雑音光による出力の差は すなわち非冷却近接フイルタ(10)自身の放射によるもの
である。
却近接フイルタ(10)使用時とコールドフイルタ(9)使用
時の雑音光による出力の差は すなわち非冷却近接フイルタ(10)自身の放射によるもの
である。
非冷却近接フイルタ(10)の放射率εＦ（λ）は，フイル
タの吸収率aF（λ）に一致する。フイルタ基板は例えば
Si（吸収係数α＝0.01cm-1）,Ge（α＝0.005cm-1）等吸
収の少ない光学材料を用い，厚さも一般に数mm以下であ
り，また，フイルタ膜の厚さも数μｍ以下と薄いので，
フイルタの吸収率は小さい。
タの吸収率aF（λ）に一致する。フイルタ基板は例えば
Si（吸収係数α＝0.01cm-1）,Ge（α＝0.005cm-1）等吸
収の少ない光学材料を用い，厚さも一般に数mm以下であ
り，また，フイルタ膜の厚さも数μｍ以下と薄いので，
フイルタの吸収率は小さい。
透過率及び放射率（吸収率）の分光特性を均一としたモ
デルを考えると，コールドフイルタ(9)使用時と比べた
非冷却近接フイルタ(10)使用時の雑音光出力の増分は となる。式(10)の第１項は，εＦ0.003〜0.005,τＯ
0.85,τＦ0.95であるから0.035程度にすぎない。式
(10)の第２項は，波長域による雑音光受光レベル比であ
る。一般に赤外線検出素子(7)には検出可能な波長の上
限であるカツトオフ波長が存在するので，第２項の比は
主としてフイルタの透過波長域よりも短波長側の雑音光
に依存する。分光放射輝度Ｎ（λ,Th）は常温ではλ＝1
0μｍ付近で最大となるので，例えば,3〜５μｍ波長帯
を使用する装置では，第２項は1.08程度にすぎない。
デルを考えると，コールドフイルタ(9)使用時と比べた
非冷却近接フイルタ(10)使用時の雑音光出力の増分は となる。式(10)の第１項は，εＦ0.003〜0.005,τＯ
0.85,τＦ0.95であるから0.035程度にすぎない。式
(10)の第２項は，波長域による雑音光受光レベル比であ
る。一般に赤外線検出素子(7)には検出可能な波長の上
限であるカツトオフ波長が存在するので，第２項の比は
主としてフイルタの透過波長域よりも短波長側の雑音光
に依存する。分光放射輝度Ｎ（λ,Th）は常温ではλ＝1
0μｍ付近で最大となるので，例えば,3〜５μｍ波長帯
を使用する装置では，第２項は1.08程度にすぎない。
従つてコールドフイルタ(9)使用時に比べて比冷却近接
フイルタ(10)使用時における雑音光出力の増分は数％に
すぎず，非冷却近接フイルタ(10)を用いることによりコ
ールドフイルタ(9)に匹敵する雑音低減効果が得られ
る。
フイルタ(10)使用時における雑音光出力の増分は数％に
すぎず，非冷却近接フイルタ(10)を用いることによりコ
ールドフイルタ(9)に匹敵する雑音低減効果が得られ
る。
なお，上記実施例では非冷却近接フィルタ(10)をデユア
(4)に取付けデユア窓(6)を兼ねる構成を示したが，式
(7)に示した条件を満足する位置に設置するのであれば
非冷却近接フイルタ(10)とデユア窓(6)は別々のもので
あつてもよく，また非冷却近接フイルタ(10)は，デユア
(4)の内部にあつてもよく，デユア(4)の外部にあつても
よい。
(4)に取付けデユア窓(6)を兼ねる構成を示したが，式
(7)に示した条件を満足する位置に設置するのであれば
非冷却近接フイルタ(10)とデユア窓(6)は別々のもので
あつてもよく，また非冷却近接フイルタ(10)は，デユア
(4)の内部にあつてもよく，デユア(4)の外部にあつても
よい。
非冷却近接フイルタ(10)をデユア(4)の外部に設置した
ときには，コールドシールド(8)と非冷却近接フイルタ
(10)間の距離ｄは，近軸的な光学距離とし，デユア窓
(6)の厚さについては，窓材料の屈折率で割つた厚さと
して換算した距離であり，この近軸的光学距離ｄが式
(7)を満足する位置であれば上記実施例と同様の効果が
得られる。
ときには，コールドシールド(8)と非冷却近接フイルタ
(10)間の距離ｄは，近軸的な光学距離とし，デユア窓
(6)の厚さについては，窓材料の屈折率で割つた厚さと
して換算した距離であり，この近軸的光学距離ｄが式
(7)を満足する位置であれば上記実施例と同様の効果が
得られる。
〔発明の効果〕 以上のように，この発明によれば非冷却近接フイルタを
コールドシールドの開口に近接させて設置したので，非
冷却近接フイルタで反射して赤外線検出素子に入射する
雑音光が除去され，冷却を必要とするコールドフイルタ
のように冷却器の熱負荷を増大させることなく，低雑音
な赤外線光学装置が得られるという効果がある。
コールドシールドの開口に近接させて設置したので，非
冷却近接フイルタで反射して赤外線検出素子に入射する
雑音光が除去され，冷却を必要とするコールドフイルタ
のように冷却器の熱負荷を増大させることなく，低雑音
な赤外線光学装置が得られるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による赤外線光学装置を示
す図，第２図は非冷却近接フイルタの設置位置条件を示
す説明図，第３図は従来の赤外線光学装置を示す図，第
４図は従来の装置におけるコールドフイルタの雑音低減
効果例を示す図である。 図において，(1)は赤外光学系，(2)は信号光，(3)は鏡
筒，(4)はデユア，(5)は冷却器，(6)はデユア窓，(7)は
赤外線検出素子，(8)はコールドシールド，(10)は非冷
却近接フイルタである。 なお，図中，同一符号は同一，または相当部分を示す。
す図，第２図は非冷却近接フイルタの設置位置条件を示
す説明図，第３図は従来の赤外線光学装置を示す図，第
４図は従来の装置におけるコールドフイルタの雑音低減
効果例を示す図である。 図において，(1)は赤外光学系，(2)は信号光，(3)は鏡
筒，(4)はデユア，(5)は冷却器，(6)はデユア窓，(7)は
赤外線検出素子，(8)はコールドシールド，(10)は非冷
却近接フイルタである。 なお，図中，同一符号は同一，または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】鏡筒に保持された赤外光学系と、鏡筒内に
設けられ、検出すべき信号光を透過するデュア窓を備え
内部を真空にしたデュアと、このデュア内に設置された
赤外線検出素子と、同じくデュア内に設けられ、常温の
周囲から放出されこの赤外線検出素子に入射する雑音光
を遮蔽するコールドシールドと、上記赤外線検出素子及
びコールドシールドを冷却する冷却器と、所要の波長域
の信号光を選択するフィルタとを備えた赤外線光学装置
において、コールドシールドの開口径をD1、外形をD2、
赤外線検出素子の寸法をｘ、コールドシールドの開口と
フィルタ間の距離をｄ、コールドシールドの開口と赤外
線検出素子間の距離をｈとするとき、 を満足する位置に上記フィルタを非冷却にて設置したこ
とを特徴とする赤外線光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008186A JPH0718753B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 赤外線光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008186A JPH0718753B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 赤外線光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187632A JPH02187632A (ja) | 1990-07-23 |
| JPH0718753B2 true JPH0718753B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=11686272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008186A Expired - Fee Related JPH0718753B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 赤外線光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718753B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2780604B2 (ja) * | 1993-07-23 | 1998-07-30 | 日本電気株式会社 | 赤外線撮像装置 |
| US7427758B2 (en) * | 2003-05-28 | 2008-09-23 | Opto-Knowledge Systems, Inc. | Cryogenically cooled adjustable apertures for infra-red cameras |
| US8836793B1 (en) | 2010-08-13 | 2014-09-16 | Opto-Knowledge Systems, Inc. | True color night vision (TCNV) fusion |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1008186A patent/JPH0718753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02187632A (ja) | 1990-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |