JPH09292276A - 赤外線検知器 - Google Patents
赤外線検知器Info
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- JPH09292276A JPH09292276A JP8109583A JP10958396A JPH09292276A JP H09292276 A JPH09292276 A JP H09292276A JP 8109583 A JP8109583 A JP 8109583A JP 10958396 A JP10958396 A JP 10958396A JP H09292276 A JPH09292276 A JP H09292276A
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- cooling plate
- detecting element
- cold shield
- infrared detecting
- inner cylinder
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は改良されたコールドシールドを有す
る赤外線検知器に関し、コールドシールドからの熱輻射
によるノイズが発生しにくい赤外線検知器の提供を課題
とする。 【解決手段】 赤外線検知素子２と、素子２が固着され
る冷却板４と、冷却板４を低温に維持するための内筒８
を含む手段と、素子２の視野角を制限するためのコール
ドシールド６とから構成し、冷却板４の線膨張率を内筒
８に合わせ、コールドシールド６を複数の部分から形成
し、該複数の部分を線膨張率が近い順に冷却板４上に積
み重ねたものである。
る赤外線検知器に関し、コールドシールドからの熱輻射
によるノイズが発生しにくい赤外線検知器の提供を課題
とする。 【解決手段】 赤外線検知素子２と、素子２が固着され
る冷却板４と、冷却板４を低温に維持するための内筒８
を含む手段と、素子２の視野角を制限するためのコール
ドシールド６とから構成し、冷却板４の線膨張率を内筒
８に合わせ、コールドシールド６を複数の部分から形成
し、該複数の部分を線膨張率が近い順に冷却板４上に積
み重ねたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に赤外線検
知器に関し、更に詳しくは改良されたコールドシールド
を有する赤外線検知器に関する。
知器に関し、更に詳しくは改良されたコールドシールド
を有する赤外線検知器に関する。
【０００２】エネルギーギャップが小さい水銀・カドミ
ウム・テルル等の多元半導体からなる赤外線検知素子が
知られている。この種の赤外線検知素子は、一般に液体
窒素温度（７７Ｋ）程度にまで冷却した状態で使用され
る。
ウム・テルル等の多元半導体からなる赤外線検知素子が
知られている。この種の赤外線検知素子は、一般に液体
窒素温度（７７Ｋ）程度にまで冷却した状態で使用され
る。
【０００３】赤外線検知素子を用いた赤外線検知器にお
いては、その検知感度を高めるために、検知対象物から
赤外線受光部に入射する赤外線の視野角を制限して、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、赤外線検知素子の視野角を制限するために、コ
ールドシールドが用いられる。コールドシールドは、そ
れ自身が不要な輻射線の発生源とならないように、赤外
線検知素子と共に冷却される。
いては、その検知感度を高めるために、検知対象物から
赤外線受光部に入射する赤外線の視野角を制限して、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、赤外線検知素子の視野角を制限するために、コ
ールドシールドが用いられる。コールドシールドは、そ
れ自身が不要な輻射線の発生源とならないように、赤外
線検知素子と共に冷却される。
【０００４】
【従来の技術】従来、低温領域で動作する赤外線検知素
子と、第１面及び第２面を有し第１面には赤外線検知素
子が固着される冷却板と、第２面に固着される内筒を有
し冷却板及び赤外線検知素子を低温に維持するための手
段と、冷却板に取り付けられて赤外線検知素子の視野角
を制限するためのコールドシールドとを備えた赤外線検
知器が知られている。
子と、第１面及び第２面を有し第１面には赤外線検知素
子が固着される冷却板と、第２面に固着される内筒を有
し冷却板及び赤外線検知素子を低温に維持するための手
段と、冷却板に取り付けられて赤外線検知素子の視野角
を制限するためのコールドシールドとを備えた赤外線検
知器が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、赤外線検知素子の大画素化に伴い、コールドシー
ルドも大型化している。このため、コールドシールドの
冷却板から遠い部分が十分に冷却されず、その部分から
の熱輻射によりノイズが発生するという不具合が生じる
ことがある。
ては、赤外線検知素子の大画素化に伴い、コールドシー
ルドも大型化している。このため、コールドシールドの
冷却板から遠い部分が十分に冷却されず、その部分から
の熱輻射によりノイズが発生するという不具合が生じる
ことがある。
【０００６】よって、本発明の目的は、コールドシール
ドからの熱輻射によるノイズが発生しにくい赤外線検知
器を提供することにある。
ドからの熱輻射によるノイズが発生しにくい赤外線検知
器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、低温領域で動
作する赤外線検知素子と、第１面及び第２面を有し該第
１面には上記赤外線検知素子が固着される冷却板と、上
記第２面に固着される内筒を有し上記冷却板及び上記赤
外線検知素子を低温に維持するための手段と、上記冷却
板に取り付けられ上記赤外線検知素子の視野角を制限す
るためのコールドシールドとを備えた赤外線検知器に適
用可能である。
作する赤外線検知素子と、第１面及び第２面を有し該第
１面には上記赤外線検知素子が固着される冷却板と、上
記第２面に固着される内筒を有し上記冷却板及び上記赤
外線検知素子を低温に維持するための手段と、上記冷却
板に取り付けられ上記赤外線検知素子の視野角を制限す
るためのコールドシールドとを備えた赤外線検知器に適
用可能である。
【０００８】本発明の第１の側面によると、冷却板は内
筒の線膨張率に実質的に等しい第１の線膨張率を有する
材質からなり、コールドシールドは冷却板の熱伝導率よ
りも大きい熱伝導率をそれぞれ有する複数の部分からな
り、これら複数の部分は各々の線膨張率が上記第１の線
膨張率に近い順に冷却板上に積み重ねられている。
筒の線膨張率に実質的に等しい第１の線膨張率を有する
材質からなり、コールドシールドは冷却板の熱伝導率よ
りも大きい熱伝導率をそれぞれ有する複数の部分からな
り、これら複数の部分は各々の線膨張率が上記第１の線
膨張率に近い順に冷却板上に積み重ねられている。
【０００９】本発明の第２の側面によると、冷却板は内
筒の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する材質か
らなり、コールドシールドは冷却板の熱伝導率よりも大
きい熱伝導率を有する材質からなり、冷却板及びコール
ドシールドはこれらの熱膨張が大きいせん断方向に隙間
を有するように接合されている。
筒の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する材質か
らなり、コールドシールドは冷却板の熱伝導率よりも大
きい熱伝導率を有する材質からなり、冷却板及びコール
ドシールドはこれらの熱膨張が大きいせん断方向に隙間
を有するように接合されている。
【００１０】本発明の第３の側面によると、冷却板は、
内筒の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する第１
の部分と、第１の部分の周囲に設けられ第１の部分の熱
伝導率よりも大きい熱伝導率を有する第２の部分とから
なり、コールドシールドは上記第２の部分と実質的に同
一の材質からなり、コールドシールドは上記第２の部分
に固着される。
内筒の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する第１
の部分と、第１の部分の周囲に設けられ第１の部分の熱
伝導率よりも大きい熱伝導率を有する第２の部分とから
なり、コールドシールドは上記第２の部分と実質的に同
一の材質からなり、コールドシールドは上記第２の部分
に固着される。
【００１１】本発明の第４の側面によると、冷却板は内
筒の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する材質か
らなり、コールドシールドは、冷却板の材質と実質的に
同一の材質からなる第１の部分と、冷却板との接合部を
除き上記第１の部分に積層形成される第２の部分とから
なり、該第２の部分の熱伝導率は上記冷却板の熱伝導率
よりも大きい。
筒の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する材質か
らなり、コールドシールドは、冷却板の材質と実質的に
同一の材質からなる第１の部分と、冷却板との接合部を
除き上記第１の部分に積層形成される第２の部分とから
なり、該第２の部分の熱伝導率は上記冷却板の熱伝導率
よりも大きい。
【００１２】本発明の第１乃至第４の側面のいずれかに
よると、コールドシールドの線膨張率及び／又は熱伝導
率が特定の条件を満足するようにされているので、コー
ルドシールドの全体が冷却されやすくなり、コールドシ
ールドからの熱輻射によるノイズが発生しにくくなる。
尚、本発明において、冷却板の材質の線膨張率と内筒の
線膨張率とを実質的に等しくしているのは、冷却の実施
と不実施とを繰り返すうちに冷却板と内筒の接合部が劣
化することを防止するためである。
よると、コールドシールドの線膨張率及び／又は熱伝導
率が特定の条件を満足するようにされているので、コー
ルドシールドの全体が冷却されやすくなり、コールドシ
ールドからの熱輻射によるノイズが発生しにくくなる。
尚、本発明において、冷却板の材質の線膨張率と内筒の
線膨張率とを実質的に等しくしているのは、冷却の実施
と不実施とを繰り返すうちに冷却板と内筒の接合部が劣
化することを防止するためである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明
を適用可能な赤外線検知器の断面図である。多素子（多
画素）型の赤外線検知素子２は、Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ
（水銀・カドミウム・テルル）等の多元半導体からなる
結晶ブロックを例えばサファイア基板上に設け結晶ブロ
ックの主表面両側部に電極を形成して構成される。
態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明
を適用可能な赤外線検知器の断面図である。多素子（多
画素）型の赤外線検知素子２は、Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ
（水銀・カドミウム・テルル）等の多元半導体からなる
結晶ブロックを例えばサファイア基板上に設け結晶ブロ
ックの主表面両側部に電極を形成して構成される。
【００１４】赤外線検知素子２は冷却板４の上面に固着
される。赤外線検知素子２の視野角αを予め定められた
値に設定するためにコールドシールド６が冷却板４に取
り付けられている。コールドシールド６の構造は本発明
の特徴の主要な部分を含むのでその詳細は後述する。
される。赤外線検知素子２の視野角αを予め定められた
値に設定するためにコールドシールド６が冷却板４に取
り付けられている。コールドシールド６の構造は本発明
の特徴の主要な部分を含むのでその詳細は後述する。
【００１５】冷却板４及び赤外線検知素子２を低温に維
持するために、内筒８及び外筒１０を有するデュワ構造
の二重筒構造が採用されている。内筒８及び外筒１０は
基板１２に気密封止されており、内筒８、外筒１０及び
基板１２により郭成される空間は真空に排気されてい
る。
持するために、内筒８及び外筒１０を有するデュワ構造
の二重筒構造が採用されている。内筒８及び外筒１０は
基板１２に気密封止されており、内筒８、外筒１０及び
基板１２により郭成される空間は真空に排気されてい
る。
【００１６】外筒１０の赤外線検知素子２に対向する部
分には開口が形成されており、この開口は所望の赤外線
を透過するバンドパスフィルタ１４により密閉されてい
る。内筒８の上端面は冷却板４の下面に固着されてい
る。
分には開口が形成されており、この開口は所望の赤外線
を透過するバンドパスフィルタ１４により密閉されてい
る。内筒８の上端面は冷却板４の下面に固着されてい
る。
【００１７】内筒８の真空排気側には金等の導体からな
る配線パターン１６が形成されており、配線パターン１
６はワイヤ１８によりコネクタ２０に接続されている。
従って、赤外線検知素子２の図示しない複数の電極に対
応して配線パターン１６を複数形成しておくとともに、
赤外線検知素子２の電極と配線パターン１６とをワイヤ
ボンディングすることによって、コネクタ２０を用いて
赤外線検知素子２を図示しない外部回路と電気的に接続
することができる。
る配線パターン１６が形成されており、配線パターン１
６はワイヤ１８によりコネクタ２０に接続されている。
従って、赤外線検知素子２の図示しない複数の電極に対
応して配線パターン１６を複数形成しておくとともに、
赤外線検知素子２の電極と配線パターン１６とをワイヤ
ボンディングすることによって、コネクタ２０を用いて
赤外線検知素子２を図示しない外部回路と電気的に接続
することができる。
【００１８】内筒８の上端を介して冷却板４及び赤外線
検知素子２を冷却するために、内筒８内に挿入される蓄
冷部２２を有する冷却装置２４が設けられている。蓄冷
部２２はその先端に取り付けられるヒートシンク２６及
び媒体２８を介して内筒８の上端に熱的に接続されてい
る。冷却装置２４は、例えば、ヘリウムガス等の高圧ガ
スを蓄冷部２２内に噴出させるように構成されるジュー
ルトムソン効果を利用したものである。
検知素子２を冷却するために、内筒８内に挿入される蓄
冷部２２を有する冷却装置２４が設けられている。蓄冷
部２２はその先端に取り付けられるヒートシンク２６及
び媒体２８を介して内筒８の上端に熱的に接続されてい
る。冷却装置２４は、例えば、ヘリウムガス等の高圧ガ
スを蓄冷部２２内に噴出させるように構成されるジュー
ルトムソン効果を利用したものである。
【００１９】この実施形態では、内筒８はガラスから形
成されている。この場合、冷却板４の少なくとも内筒８
の上端に固着する部分はガラスの線膨張率に実質的に等
しい線膨張率を有するコバールから形成されているのが
望ましい。
成されている。この場合、冷却板４の少なくとも内筒８
の上端に固着する部分はガラスの線膨張率に実質的に等
しい線膨張率を有するコバールから形成されているのが
望ましい。
【００２０】以下、コールドシールドの構造上の違いに
従って本発明の幾つかの実施形態を説明する。図２は、
本発明の第１実施形態を示す赤外線検知器の部分断面図
である。内筒８の上部、冷却板４、赤外線検知素子２及
びコールドシールド６１が示されている。コールドシー
ルド６１は、第１部材６１１、第２部材６１２及び第３
部材６１３をこの順に冷却板４上に積み重ねて構成され
ている。
従って本発明の幾つかの実施形態を説明する。図２は、
本発明の第１実施形態を示す赤外線検知器の部分断面図
である。内筒８の上部、冷却板４、赤外線検知素子２及
びコールドシールド６１が示されている。コールドシー
ルド６１は、第１部材６１１、第２部材６１２及び第３
部材６１３をこの順に冷却板４上に積み重ねて構成され
ている。
【００２１】第１部材６１１は、円盤状の冷却板４の縁
部に接合するためのフランジ６１１Ａと、赤外線検知素
子２の視野角αを決定するための開口６１１Ｂを有する
素子板６１１Ｃと、フランジ６１１Ａ及び素子板６１１
Ｃを接続する側板６１１Ｄとを一体に成形したものであ
る。
部に接合するためのフランジ６１１Ａと、赤外線検知素
子２の視野角αを決定するための開口６１１Ｂを有する
素子板６１１Ｃと、フランジ６１１Ａ及び素子板６１１
Ｃを接続する側板６１１Ｄとを一体に成形したものであ
る。
【００２２】第２部材６１２は、下端が第１部材６１１
の縁部に接合される側板６１２Ａと、視野角αを決定す
るための開口６１２Ｂを有する素子板６１２Ｃとを一体
に成形したものである。
の縁部に接合される側板６１２Ａと、視野角αを決定す
るための開口６１２Ｂを有する素子板６１２Ｃとを一体
に成形したものである。
【００２３】第３部材６１３は、下端が第２部材６１２
の縁部に接合される側板６１３Ａと、視野角αを決定す
るための開口６１３Ｂを有する素子板６１３Ｃとを一体
に成形したものである。
の縁部に接合される側板６１３Ａと、視野角αを決定す
るための開口６１３Ｂを有する素子板６１３Ｃとを一体
に成形したものである。
【００２４】各部材の接合にはロウ付けを用いることが
できる。開口６１１Ｂ，６１２Ｂ及び６１３Ｂの形状は
例えば円形または矩形である。第１部材６１１、第２部
材６１２及び第３部材６１３は、冷却板４の材質として
望ましいコバールの熱伝導率よりも大きい熱伝導率をそ
れぞれ有している。また、各部材６１１，６１２及び６
１３は、各々の線膨張率がコバールの線膨張率に近い順
に冷却板４上にその順に積み重ねられている。
できる。開口６１１Ｂ，６１２Ｂ及び６１３Ｂの形状は
例えば円形または矩形である。第１部材６１１、第２部
材６１２及び第３部材６１３は、冷却板４の材質として
望ましいコバールの熱伝導率よりも大きい熱伝導率をそ
れぞれ有している。また、各部材６１１，６１２及び６
１３は、各々の線膨張率がコバールの線膨張率に近い順
に冷却板４上にその順に積み重ねられている。
【００２５】具体的には、部材６１１，６１２及び６１
３はそれぞれコバール、ニッケル及び銅から形成されて
いる。この実施形態によると、各部材６１１，６１２及
び６１３の熱伝導率は冷却板４の材質であるコバールの
熱伝導率よりも大きい（良い）ので、コールドシールド
６１の全体を十分に冷却することができる。その結果、
コールドシールド自体からの熱輻射によるノイズが発生
しにくい。
３はそれぞれコバール、ニッケル及び銅から形成されて
いる。この実施形態によると、各部材６１１，６１２及
び６１３の熱伝導率は冷却板４の材質であるコバールの
熱伝導率よりも大きい（良い）ので、コールドシールド
６１の全体を十分に冷却することができる。その結果、
コールドシールド自体からの熱輻射によるノイズが発生
しにくい。
【００２６】更に、冷却板４並びに各部材６１１，６１
２及び６１３の線膨張率を上述のような順番に設定した
ので、各接合部において線膨張率の顕著な差が生じず、
温度履歴に対する信頼性が向上する。
２及び６１３の線膨張率を上述のような順番に設定した
ので、各接合部において線膨張率の顕著な差が生じず、
温度履歴に対する信頼性が向上する。
【００２７】特にこの実施形態では、赤外線検知素子２
が固着される冷却板４にこれと同材質（コバール）の第
１部材６１１を接合しているので、この赤外線検知器に
温度変化が与えられたときに赤外線検知素子に熱応力が
加わりにくく、赤外線検知素子２が機械的ストレスによ
り故障する恐れがない。
が固着される冷却板４にこれと同材質（コバール）の第
１部材６１１を接合しているので、この赤外線検知器に
温度変化が与えられたときに赤外線検知素子に熱応力が
加わりにくく、赤外線検知素子２が機械的ストレスによ
り故障する恐れがない。
【００２８】尚、この赤外線検知器を用いた赤外線カメ
ラの光学系を容易に構成するためには一般的には視野角
αは円錐状の立体角として定義されるので、開口６１１
Ｂ，６１２Ｂ及び６１３Ｂが円形である場合のこれらの
直径はこの順に大きくなっていることが望ましい。ま
た、コールドシールド６１の冷却効率を高めるために、
第１部材６１１、第２部材６１２及び第３部材６１３は
この順に小さくなっていることが望ましい。具体的に
は、側板６１１Ｄ、６１２Ａ及び６１３Ａは円錐形の一
部をなすように配置されるのが望ましい。
ラの光学系を容易に構成するためには一般的には視野角
αは円錐状の立体角として定義されるので、開口６１１
Ｂ，６１２Ｂ及び６１３Ｂが円形である場合のこれらの
直径はこの順に大きくなっていることが望ましい。ま
た、コールドシールド６１の冷却効率を高めるために、
第１部材６１１、第２部材６１２及び第３部材６１３は
この順に小さくなっていることが望ましい。具体的に
は、側板６１１Ｄ、６１２Ａ及び６１３Ａは円錐形の一
部をなすように配置されるのが望ましい。
【００２９】図３は本発明の第２実施形態を示す赤外線
検知器の部分断面図である。内筒８の上部、冷却板
４′、赤外線検知素子２及びコールドシールド６２が示
されている。
検知器の部分断面図である。内筒８の上部、冷却板
４′、赤外線検知素子２及びコールドシールド６２が示
されている。
【００３０】コールドシールド６２は、冷却板４′の縁
部に接合されるフランジ６２１と、視野角αを決定する
ための開口６２２及び６２４をそれぞれ有する素子板６
２３及び６２５と、フランジ６２１並びに素子板６２３
及び６２５を接続するための側板６２６とを一体に成形
したものである。コールドシールド６２の形状は第１実
施形態におけるコールドシールド６１の形状に準じて理
解することができるので、その説明については省略す
る。
部に接合されるフランジ６２１と、視野角αを決定する
ための開口６２２及び６２４をそれぞれ有する素子板６
２３及び６２５と、フランジ６２１並びに素子板６２３
及び６２５を接続するための側板６２６とを一体に成形
したものである。コールドシールド６２の形状は第１実
施形態におけるコールドシールド６１の形状に準じて理
解することができるので、その説明については省略す
る。
【００３１】この実施形態は、コールドシールド６２が
冷却板４′の材質であるコバールの熱伝導率よりも大き
い熱伝導率を有する材質から形成されている点で特徴づ
けられる。具体的には、コールドシールド６２は銅から
形成される。
冷却板４′の材質であるコバールの熱伝導率よりも大き
い熱伝導率を有する材質から形成されている点で特徴づ
けられる。具体的には、コールドシールド６２は銅から
形成される。
【００３２】銅の線膨張率はコバールの線膨張率に比較
して２０倍程度大きいので、この実施形態では冷却板
４′とフランジ６２１との間のＡで示される接合部に更
に特徴を有している。
して２０倍程度大きいので、この実施形態では冷却板
４′とフランジ６２１との間のＡで示される接合部に更
に特徴を有している。
【００３３】図４の（Ａ）を参照すると、接合部（Ａ）
の詳細な断面構成が示されている。冷却板４′はその外
周部に肉薄部４′Ａを有しており、フランジ６２１はそ
の内周部に肉薄部４′Ａに対応する肉薄部６２１Ａを有
している。肉薄部４′Ａ及び６２１Ａの厚みの合計はこ
こでは冷却板４′及びフランジ６２１の厚みに等しい。
の詳細な断面構成が示されている。冷却板４′はその外
周部に肉薄部４′Ａを有しており、フランジ６２１はそ
の内周部に肉薄部４′Ａに対応する肉薄部６２１Ａを有
している。肉薄部４′Ａ及び６２１Ａの厚みの合計はこ
こでは冷却板４′及びフランジ６２１の厚みに等しい。
【００３４】肉薄部４′Ａ及び６２１Ａはロウ付けによ
り接合され、当該接合面は図４の（Ａ）の水平方向（せ
ん断方向）に平行である。冷却板４′及びフランジ６２
１はこのせん断方向について熱膨張が最も大きくなり、
この実施形態では肉薄部４′Ａ及び６２１Ａを互いに接
合することにより、冷却板４′とフランジ６２１との間
には隙間Ｓ１及びＳ２が形成される。
り接合され、当該接合面は図４の（Ａ）の水平方向（せ
ん断方向）に平行である。冷却板４′及びフランジ６２
１はこのせん断方向について熱膨張が最も大きくなり、
この実施形態では肉薄部４′Ａ及び６２１Ａを互いに接
合することにより、冷却板４′とフランジ６２１との間
には隙間Ｓ１及びＳ２が形成される。
【００３５】このような接合部とすることによって、隙
間Ｓ１及びＳ２が所謂遊びとして機能し、熱履歴に対す
る信頼性が向上する。図４の（Ｂ）を参照すると、図３
に（Ａ）で示される冷却板４′とフランジ６２１の接合
部の他の具体例が示されている。ここでは、冷却板４′
の肉薄部４′Ａの最外周部に突起４′Ｂを設け、フラン
ジ６２１の肉薄部６２１Ａの最内周部に突起６２１Ｂを
設けている。
間Ｓ１及びＳ２が所謂遊びとして機能し、熱履歴に対す
る信頼性が向上する。図４の（Ｂ）を参照すると、図３
に（Ａ）で示される冷却板４′とフランジ６２１の接合
部の他の具体例が示されている。ここでは、冷却板４′
の肉薄部４′Ａの最外周部に突起４′Ｂを設け、フラン
ジ６２１の肉薄部６２１Ａの最内周部に突起６２１Ｂを
設けている。
【００３６】これにより、冷却板４′とフランジ６２１
との間には、隙間Ｓ１及びＳ２に加えて突起６２１Ｂ及
び４′Ｂ間の隙間Ｓ３も形成され、熱履歴に対する信頼
性を更に向上することができる。
との間には、隙間Ｓ１及びＳ２に加えて突起６２１Ｂ及
び４′Ｂ間の隙間Ｓ３も形成され、熱履歴に対する信頼
性を更に向上することができる。
【００３７】図５は本発明の第３実施形態を示す赤外線
検知器の部分断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ断面図
である。ここで用いられているコールドシールド６２′
は、図３の第２実施形態におけるコールドシールド６２
と対比して、特殊な接合部の構造を必要としないフラン
ジ６２１′に変更されている点が異なる。コールドシー
ルド６２′は熱伝導率が大きい例えば銅から形成されて
いる。
検知器の部分断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ断面図
である。ここで用いられているコールドシールド６２′
は、図３の第２実施形態におけるコールドシールド６２
と対比して、特殊な接合部の構造を必要としないフラン
ジ６２１′に変更されている点が異なる。コールドシー
ルド６２′は熱伝導率が大きい例えば銅から形成されて
いる。
【００３８】この第３実施形態は、冷却板４″が、内筒
８の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する主部材
４Ａと、主部材４Ａの周囲に設けられて主部材４Ａの熱
伝導率よりも大きい熱伝導率を有する補助部材４Ｂとか
ら形成されている点で特徴づけられる。
８の線膨張率に実質的に等しい線膨張率を有する主部材
４Ａと、主部材４Ａの周囲に設けられて主部材４Ａの熱
伝導率よりも大きい熱伝導率を有する補助部材４Ｂとか
ら形成されている点で特徴づけられる。
【００３９】ここでは主部材４Ａはコバールからなり、
矩形形状を有している。補助部材４Ｂは銅からなり、主
部材４Ａにおける互いに対向する縁上に一対設けられて
いる。補助部材４Ｂは主部材４Ａに例えばロウ付けによ
り接合される。補助部材４Ｂの外周は円形の一部をなし
ている。
矩形形状を有している。補助部材４Ｂは銅からなり、主
部材４Ａにおける互いに対向する縁上に一対設けられて
いる。補助部材４Ｂは主部材４Ａに例えばロウ付けによ
り接合される。補助部材４Ｂの外周は円形の一部をなし
ている。
【００４０】図５によく示されるように、赤外線検知素
子２は主部材４Ａの上面に固着され、主部材４Ａの下面
には内筒８が固着されている。コールドシールド６２′
のフランジ６２１′は補助部材４Ｂに接合される。この
接合はロウ付けまたはネジ止めによる。
子２は主部材４Ａの上面に固着され、主部材４Ａの下面
には内筒８が固着されている。コールドシールド６２′
のフランジ６２１′は補助部材４Ｂに接合される。この
接合はロウ付けまたはネジ止めによる。
【００４１】この実施形態では、補助部材４Ｂはコール
ドシールド６２′と同様に銅から形成されているので、
補助部材４Ｂとフランジ６２１′との接合部に熱ストレ
スが発生しにくい。また、コールドシールド６２′を熱
伝導率が大きい銅から形成しているので、コールドシー
ルド６２′の全体を効率的に冷却することができる。そ
の結果、コールドシールド自体からの熱輻射によるノイ
ズが発生しにくい。
ドシールド６２′と同様に銅から形成されているので、
補助部材４Ｂとフランジ６２１′との接合部に熱ストレ
スが発生しにくい。また、コールドシールド６２′を熱
伝導率が大きい銅から形成しているので、コールドシー
ルド６２′の全体を効率的に冷却することができる。そ
の結果、コールドシールド自体からの熱輻射によるノイ
ズが発生しにくい。
【００４２】図７は本発明の第４実施形態を示す赤外線
検知器の部分断面図である。ここでは図２の第１実施形
態におけるのと同様のコバールからなる冷却板４が用い
られている。
検知器の部分断面図である。ここでは図２の第１実施形
態におけるのと同様のコバールからなる冷却板４が用い
られている。
【００４３】コールドシールド６３は、図５の第３実施
形態におけるコールドシールド６２′と同様の形状を有
する主部６３１と、主部６３１と冷却板４との接合部を
除き主部６３１に積層される層部６３２及び６３３とか
らなる。
形態におけるコールドシールド６２′と同様の形状を有
する主部６３１と、主部６３１と冷却板４との接合部を
除き主部６３１に積層される層部６３２及び６３３とか
らなる。
【００４４】層部６３２及び６３３は主部６３１のそれ
ぞれ外側及び内側に例えばメッキ或いは蒸着により形成
される。主部６３１は冷却板４の材質と実質的に同一の
材質からなり、層部６３２及び６３３は主部６３１の熱
伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材質からなる。
ぞれ外側及び内側に例えばメッキ或いは蒸着により形成
される。主部６３１は冷却板４の材質と実質的に同一の
材質からなり、層部６３２及び６３３は主部６３１の熱
伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材質からなる。
【００４５】この実施形態では、主部６３１はコバール
からなり、層部６３２及び６３３は銅からなる。この実
施形態によると、主部６３１及び冷却板４は同じ材質か
ら形成されているので、接合部に熱ストレスが生じにく
い。また、コールドシールド６３を多層構造にし、その
少なくとも一部の層の熱伝導率を大きくしているので、
コールドシールド６３の全体を効率的に冷却することが
できる。
からなり、層部６３２及び６３３は銅からなる。この実
施形態によると、主部６３１及び冷却板４は同じ材質か
ら形成されているので、接合部に熱ストレスが生じにく
い。また、コールドシールド６３を多層構造にし、その
少なくとも一部の層の熱伝導率を大きくしているので、
コールドシールド６３の全体を効率的に冷却することが
できる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
コールドシールドからの熱輻射によるノイズが発生しに
くい赤外線検知器の提供が可能になるという効果が生じ
る。
コールドシールドからの熱輻射によるノイズが発生しに
くい赤外線検知器の提供が可能になるという効果が生じ
る。
【図１】本発明を適用可能な赤外線検知器の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１実施形態を示す赤外線検知器の部
分断面図である。
分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す赤外線検知器の部
分断面図である。
分断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態における接合部の具体例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す赤外線検知器の部
分断面図である。
分断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す赤外線検知器の部
分断面図である。
分断面図である。
２ 赤外線検知素子 ４，４′，４″ 冷却板 ６，６１，６２，６２′，６３ コールドシールド ８ 内筒 １０ 外筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 芳夫 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 植村 雅代 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 上田 敏之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 低温領域で動作する赤外線検知素子と、 第１面及び第２面を有し該第１面には上記赤外線検知素
子が固着される冷却板と、 上記第２面に固着される内筒を有し上記冷却板及び上記
赤外線検知素子を低温に維持するための手段と、 上記冷却板に取り付けられ上記赤外線検知素子の視野角
を制限するためのコールドシールドとを備え、 上記冷却板は上記内筒の線膨張率に実質的に等しい第１
の線膨張率を有する材質からなり、 上記コールドシールドは上記冷却板の熱伝導率よりも大
きい熱伝導率をそれぞれ有する複数の部分からなり、 該複数の部分は各々の線膨張率が上記第１の線膨張率に
近い順に上記冷却板上に積み重ねられている赤外線検知
器。 - 【請求項２】 低温領域で動作する赤外線検知素子と、 第１面及び第２面を有し該第１面には上記赤外線検知素
子が固着される冷却板と、 上記第２面に固着される内筒を有し上記冷却板及び上記
赤外線検知素子を低温に維持するための手段と、 上記冷却板に取り付けられ上記赤外線検知素子の視野角
を制限するためのコールドシールドとを備え、 上記冷却板は上記内筒の線膨張率に実質的に等しい線膨
張率を有する材質からなり、 上記コールドシールドは上記冷却板の熱伝導率よりも大
きい熱伝導率を有する材質からなり、 上記冷却板及び上記コールドシールドはこれらの熱膨張
が大きいせん断方向に隙間を有するように接合されてい
る赤外線検知器。 - 【請求項３】 低温領域で動作する赤外線検知素子と、 第１面及び第２面を有し該第１面には上記赤外線検知素
子が固着される冷却板と、 上記第２面に固着される内筒を有し上記冷却板及び上記
赤外線検知素子を低温に維持するための手段と、 上記冷却板に取り付けられ上記赤外線検知素子の視野角
を制限するためのコールドシールドとを備え、 上記冷却板は、上記内筒の線膨張率に実質的に等しい線
膨張率を有する第１の部分と、該第１の部分の周囲に設
けられ該第１の部分の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を
有する第２の部分とからなり、 上記第１面及び上記第２面は上記第１の部分上に定義さ
れ、 上記コールドシールドは上記第２の部分と実質的に同一
の材質からなり、 上記コールドシールドは上記第２の部分に固着される赤
外線検知器。 - 【請求項４】 低温領域で動作する赤外線検知素子と、 第１面及び第２面を有し該第１面には上記赤外線検知素
子が固着される冷却板と、 上記第２面に固着される内筒を有し上記冷却板及び上記
赤外線検知素子を低温に維持するための手段と、 上記冷却板に取り付けられ上記赤外線検知素子の視野角
を制限するためのコールドシールドとを備え、 上記冷却板は上記内筒の線膨張率に実質的に等しい線膨
張率を有する材質からなり、 上記コールドシールドは、上記冷却板の材質と実質的に
同一の材質からなる第１の部分と、上記冷却板との接合
部を除き上記第１の部分に積層形成される第２の部分と
からなり、 該第２の部分の熱伝導率は上記冷却板の熱伝導率よりも
大きい赤外線検知器。 - 【請求項５】 上記内筒はガラスからなる部分を含み、 上記冷却板の全部又は一部はコバールからなり、 上記コールドシールドの全部又は一部は銅からなる請求
項１乃至４のいずれかに記載の赤外線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109583A JPH09292276A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 赤外線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109583A JPH09292276A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 赤外線検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292276A true JPH09292276A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14513954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8109583A Withdrawn JPH09292276A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 赤外線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09292276A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220770A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Topcon Corp | 測光機器の受光装置 |
| JP2015190912A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 赤外線検出装置、視野制限ユニットおよびその製造方法 |
| JP2020516909A (ja) * | 2017-04-10 | 2020-06-11 | レイセオン カンパニー | 赤外線センサその他の機器に使用するための構造強化複合材コールドシールド |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8109583A patent/JPH09292276A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220770A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Topcon Corp | 測光機器の受光装置 |
| JP2015190912A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 赤外線検出装置、視野制限ユニットおよびその製造方法 |
| JP2020516909A (ja) * | 2017-04-10 | 2020-06-11 | レイセオン カンパニー | 赤外線センサその他の機器に使用するための構造強化複合材コールドシールド |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |