JPH07281088A - 赤外光学系 - Google Patents

赤外光学系

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Publication number
JPH07281088A
JPH07281088A JP6607794A JP6607794A JPH07281088A JP H07281088 A JPH07281088 A JP H07281088A JP 6607794 A JP6607794 A JP 6607794A JP 6607794 A JP6607794 A JP 6607794A JP H07281088 A JPH07281088 A JP H07281088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
infrared
lens system
window
cold shield
dewar
Prior art date
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Pending
Application number
JP6607794A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Furuya
章 古谷
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6607794A priority Critical patent/JPH07281088A/ja
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 あらかじめデュワ内の構造を考慮することな
しに、通常の光学設計のレンズ系及び汎用のレンズ系を
利用できる赤外光学系を得る。 【構成】 赤外光学系のコールドシールド7の開口部外
周に遮光用の板状バッフルを、デュワ4のウインド5の
外に開口部を有するマスク板11を設ける。 【効果】 デュワ4の内部を赤外線検知器6に結像する
ゴースト光路が無く、コールドシールド7への熱侵入量
の増加も僅かな赤外光学系が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線画像を結像す
る赤外光学系の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の赤外光学系を示す断面図で
ある。図において、1は対物レンズ、2はバンドパスフ
ィルタ、3はフィールドレンズ、4は内部を真空に保っ
たデュワ、5はデュワ4に固定されるウインド、6は赤
外線検知器、7は赤外線検知器6と熱的に結合されて取
り付けられたコールドシールド、8は赤外線検知器6へ
の電気的接続を行うワイヤ、9は気密端子、10は赤外
線検知器6を冷却するためのクーラである。
【0003】従来の赤外光学系は上記のように構成さ
れ、以下のように動作する。対物レンズ1、バンドパス
フィルタ2、フィールドレンズ3、ウインド5は全体で
レンズ系を構成しており、レンズ系の結像面に赤外線検
知器6が配置されている。赤外線検知器6は例えば白金
・シリコン・ショットキーバリア型の2次元固体撮像素
子で、駆動信号と出力信号の外部との接続をワイヤ8、
気密端子9を介して行うことにより、赤外線検知器6上
に結像された赤外線画像を電気信号として外部に出力す
る。クーラ10は赤外線検知器6を適正な低温状態まで
冷却する作用を有し、内部を真空に保持してあるデュワ
4は、赤外線検知器6への熱侵入量を小さくし、クーラ
10の冷却能力が小さくて済むようになっている。
【0004】コールドシールド7は熱伝導性の良い金属
材料で作られており、この温度を赤外線検知器6にほぼ
等しい低温にすることにより、上記レンズ系の光路外か
らの赤外線入射光を遮蔽して、これによって赤外線検知
器6出力に生ずる雑音を除去する作用がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の赤
外線用光学系は図4に示すように、ウインド5とコール
ドシールド7の間隙を通して、例えばAに示すような光
路が形成され、B部の像がゴースト像として赤外線検知
器6上に結像することがあった。また、これをあらかじ
め回避するためには全系の光学系構造を考慮して特別に
光学設計を行わなくてはならないため、汎用のレンズ系
を利用できるとは限らないという不便があった。
【0006】この発明はかかる問題点を解決するために
成されたものであり、あらかじめデュワ4の内部構造を
考慮すること無く設計されたレンズ系及び汎用のレンズ
系を利用することにより、低価格の赤外光学系を実現可
能とすることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の実施例1に関
わる赤外光学系は、コールドシールドの開口部外周にウ
インドに面した側が低放射率(たとえば鏡面仕上げ)の
板状バッフルを、またデュワのウインド外側に、レンズ
系側が高放射率(たとえば黒色艶消し塗装面)のマスク
板を設けたものである。
【0008】また、この発明の実施例2に関わる赤外光
学系は、コールドシールドの開口部外周にウインドに面
した側が低放射率(たとえば鏡面仕上げ)の板状バッフ
ルを、またデュワのウインド外面に、レンズ系側が高放
射率(たとえば黒色艶消し塗装面)の赤外線吸収膜を設
けたものである。
【0009】さらに、この発明の実施例3に関わる赤外
光学系は、コールドシールドの開口部外周にウインドに
面した側が高放射率(たとえば黒色艶消し塗装面)の板
状バッフルを、また従来例のウインドの代わりに波長約
4〜6μmよりも短波長光のみ透過するショートパスフ
ィルタを設けたものである。
【0010】
【作用】この発明の実施例1に関わる赤外光学系におい
ては、コールドシールドの開口部外周に設けた遮光用の
板状バッフルにより、ゴースト像の原因となるウインド
とコールドシールドの間の光路が遮断されるため、ゴー
スト像は発生しなくなる。
【0011】また、マスク板のレンズ系側を高放射率面
(黒色艶消し塗装面)としているため、迷光の原因とな
るレンズ系射出光の反射が無く、赤外線撮像の際に鮮明
な像を得る障害となる迷光の発生が抑圧される。
【0012】また、コールドシールドの開口部外周バッ
フルのウインドに面した側を低放射率(たとえば鏡面仕
上げ)にしているため、コールドシールドの開口面積が
増大したための、赤外線吸収による熱侵入量の増加は殆
ど無い。
【0013】また、この発明の実施例2に関わる赤外光
学系においては、コールドシールドの開口部外周に設け
た遮光用の板状バッフルにより、ゴースト像の原因とな
るウインドとコールドシールドの間の光路が遮断される
ため、ゴースト像は発生しなくなる。
【0014】また、ウインドのレンズ系側に高放射率の
赤外吸収膜を設けているため、迷光の原因となるレンズ
系射出光の反射が無く、赤外線撮像の際に鮮明な像を得
る障害となる迷光の発生が抑圧される。
【0015】また、コールドシールドの開口部外周バッ
フルのウインドに面した側を低放射率(たとえば鏡面仕
上げ)にしているため、コールドシールドの開口面積が
増大したための、赤外線吸収による熱侵入量の増加は殆
ど無い。
【0016】また、部品点数は、この発明の実施例1に
関わる赤外光学系よりも少なくなるので、より低コスト
が可能になる。
【0017】さらに、この発明の実施例3に関わる赤外
光学系においては、コールドシールドの開口部外周に設
けた遮光用の板状バッフルにより、ゴースト像の原因と
なるウインドとコールドシールドの間の光路が遮断され
るため、ゴースト像は発生しなくなる。
【0018】また、コールドシールドの開口部外周に設
けた板状バッフルのレンズ系側を高放射率面としている
ため、迷光の原因となるレンズ系射出光の反射が無く、
赤外線撮像の際に鮮明な像を得る障害となる迷光の発生
が抑圧される。
【0019】また、ウインドの代わりに波長約4〜6μ
mよりも短波長側光のみ透過するショートパスフィルタ
を用いることにより、ウインド周囲の物体が放射する波
長10μm付近をピークとする赤外光のコールドシール
ドへの入射を低減出来るため、コールドシールドの開口
面積が増大したための熱侵入量の増加が少なくなる。
【0020】また、部品点数および製作工程はこの発明
の実施例1および2にくらべて最も少なく、したがって
最も低コストで実現できる。
【0021】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の実施例1に関わる断面図で
あり、1〜6及び8〜10は上記従来装置と全く同一の
物である。7は開口部分周囲に板上のバッフルを設けた
コールドシールドであり、上記従来装置と同様の機能を
有している。11は開口部を有するマスク板である。
【0022】前記のように構成された赤外光学系におい
ては、レンズ系の射出光がウインド5とコールドシール
ド7の間隙を通過してデュワ4の内部に入らないため、
デュワ4の内部が赤外線検知器6上に結像してゴースト
を生じることはない。
【0023】またこの実施例においては、コールドシー
ルド7の開口部外周に設けた遮光用の板状バッフルのウ
インド5に面した側を低放射率面(鏡面)とし、マスク
板11のレンズ系側を高吸収率面(黒色艶消し塗装面)
とすることにより、レンズ系から射出する光線について
は迷光の原因となる反射面は無く、かつコールドシール
ド7の開口面積が増大したための熱侵入量の増加は僅か
にできる。従って、クーラ10の冷却能力は殆ど増やす
こと無く実施可能である。
【0024】実施例2.図2はこの発明の実施例2に関
わる断面図であり、1〜6及び8〜10は上記従来装置
と全く同一の物である。7は開口部分周囲に板上のバッ
フルを設けたコールドシールドであり、上記従来装置と
同様の機能を有している。12はウインド5上に設けた
赤外線吸収膜である。
【0025】前記のように構成された赤外光学系におい
ては、レンズ系の射出光がウインド5とコールドシール
ド7の間隙を通過してデュワ4の内部に入らないため、
デュワ4の内部が赤外線検知器6上に結像してゴースト
を生じることはない。
【0026】また、コールドシールド7の開口部外周に
設けた遮光用の板状バッフルのウインド5に面した側を
低放射率面(鏡面)とし、ウインド5のレンズ系側に設
けた赤外線吸収膜12を高吸収率面(黒色艶消し塗装
面)とすることにより、レンズ系から射出する光線につ
いては迷光の原因となる反射面は無く、かつコールドシ
ールドの開口面積が増大したための熱侵入量の増加は僅
かにできる。
【0027】また、部品点数は、この発明の請求項1に
関わる実施例よりも少なくなるので、同じデュワを大量
生産する場合には、より低コスト化が可能になる。
【0028】実施例3.図3はこの発明の実施例3の断
面図であり、1〜4、6及び8〜10は上記従来装置と
全く同一の物である。7は開口部分周囲に板上のバッフ
ルを設けたコールドシールドであり、上記従来装置と同
様の機能を有している。13は波長約4〜6μmよりも
短波長側の光しか透過しないショートパスフィルタであ
る。
【0029】前記のように構成された赤外光学系におい
ては、レンズ系の射出光がウインド5とコールドシール
ド7の間隙を通過してデュワ4の内部に入らないため、
デュワ4の内部が赤外線検知器6上に結像してゴースト
を生じることはない。
【0030】また、コールドシールド7の開口部外周に
設けた遮光用の板状バッフルのウインドに面した側を高
放射率面(黒色面)とし、ウインドの代わりにショート
パスフィルタ13を用いることによりデュワ4の周囲の
物体が放射する波長10μm付近をピークとする赤外光
のコールドシールド7への入射を低減することにより、
コールドシールド7の開口面積が増大したための熱侵入
量の増加を少なくできる。ただし、ショートパスフィル
タの透過帯域にも周囲から放射される赤外線エネルギー
は存在するため、熱侵入量は実施例1及び2よりも大き
く、場合によってはクーラの能力増加を要することもあ
る。
【0031】また、部品点数および製作工程はこの発明
の請求項1および2に関わる前記実施例にくらべて最も
少なく、したがって最も低コストで実現できる。
【0032】
【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。
【0033】この実施例1に関わる発明によれば、コー
ルドシールドに設けた板状バッフルにより、ゴースト光
路を遮断でき、またマスク板により赤外線撮像の際に鮮
明な像を得る障害となる迷光の発生を抑圧できる。従っ
てレンズ系としてあらかじめデュワの内部構造を考慮す
ること無く設計されたレンズ系および汎用のレンズ系を
利用でき、低価格の赤外光学系が実現できる。
【0034】この実施例2に関わる発明によれば、コー
ルドシールドに設けた板状バッフルにより、ゴースト光
路を遮断でき、またウインド上の赤外線吸収膜により赤
外線撮像の際に鮮明な像を得る障害となる迷光の発生を
抑圧できる。従ってレンズ系としてあらかじめデュワの
内部構造を考慮すること無く設計されたレンズ系および
汎用のレンズ系を利用でき、同じデュワを大量生産する
場合は、この実施例2に関わる発明よりも低価格の赤外
光学系が実現できる。
【0035】この実施例3に関わる発明によれば、コー
ルドシールドに設けた板状バッフルにより、ゴースト光
路を遮断でき、赤外線撮像の際に鮮明な像を得る障害と
なる迷光の発生を抑圧できる。従ってレンズ系としてあ
らかじめデュワの内部構造を考慮すること無く設計され
たレンズ系および汎用のレンズ系を利用でき、この実施
例2及び3に関わる発明よりも低価格の赤外光学系が実
現できる。ただし、コールドシールドへの熱侵入量は若
干増加するため、場合によりクーラとして能力が高いも
のが必要になることがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す断面図である。
【図2】この発明の実施例2を示す断面図である。
【図3】この発明の実施例3を示す断面図である。
【図4】従来の赤外光学系を示す断面図である。
【符号の説明】
1 対物レンズ 2 バンドパスフィルタ 3 フィールドレンズ 4 デュワ 5 ウインド 6 赤外線検知器 7 コールドシールド 8 ワイヤ 9 気密端子 10 クーラ 11 マスク板 12 赤外線吸収膜 13 ショートパスフィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤外線画像を赤外線検知器上に結像する
    赤外光学系において、被写体に対向して配置されるレン
    ズ系と、前記レンズ系から射出される赤外線を透過する
    ウインドを備えたデュワと、前記レンズ系の結像位置に
    配置され、かつ前記デュワ内に設けられる赤外線検知器
    と、前記ウインドと前記赤外線検知器の間に配置され、
    開口部周囲にバッフル板を有するコールドシールドと、
    前記レンズ系と前記ウインドの間に開口部を有するマス
    ク板とを備えたことを特徴とする赤外光学系。
  2. 【請求項2】 赤外線画像を赤外線検知器上に結像する
    赤外光学系において、被写体に対向して配置されるレン
    ズ系と、前記レンズ系から射出される赤外線に対して、
    透過部分と吸収部分を有するウインドを備えたデュワ
    と、前記レンズ系の結像位置に配置され、かつ前記デュ
    ワ内に設けられる赤外線検知器と、前記ウインドと前記
    赤外線検知器の間に配置され、開口部周囲にバッフル板
    を設けたコールドシールドとを備えたことを特徴とする
    赤外光学系。
  3. 【請求項3】 赤外線画像を赤外線検知器上に結像する
    赤外光学系において、被写体に対向して配置されるレン
    ズ系と、前記レンズ系から射出される赤外線の短波長帯
    域を透過するショートパスフィルタを備えたデュワと、
    前記レンズ系の結像位置に配置され、かつ前記デュワ内
    に設けられる赤外線検知器と、前記ショートパスフィル
    タと前記赤外線検知器の間に配置され、開口部周囲にバ
    ッフル板を有するコールドシールドとを備えたことを特
    徴とする赤外光学系。
JP6607794A 1994-04-04 1994-04-04 赤外光学系 Pending JPH07281088A (ja)

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JP6607794A JPH07281088A (ja) 1994-04-04 1994-04-04 赤外光学系

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JP6607794A JPH07281088A (ja) 1994-04-04 1994-04-04 赤外光学系

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ID=13305432

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JP6607794A Pending JPH07281088A (ja) 1994-04-04 1994-04-04 赤外光学系

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210123760A (ko) * 2020-04-06 2021-10-14 주식회사 옵트론텍 렌즈 시스템

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KR20210123760A (ko) * 2020-04-06 2021-10-14 주식회사 옵트론텍 렌즈 시스템

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