JPS6351495B2 - - Google Patents
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- JPS6351495B2 JPS6351495B2 JP56028532A JP2853281A JPS6351495B2 JP S6351495 B2 JPS6351495 B2 JP S6351495B2 JP 56028532 A JP56028532 A JP 56028532A JP 2853281 A JP2853281 A JP 2853281A JP S6351495 B2 JPS6351495 B2 JP S6351495B2
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- light
- cold shield
- infrared detector
- sensing element
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- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は赤外線検知器、特に温度の検出分解能
を向上せしめるようにしたことを特徴とする赤外
線検知器に関するものである。
を向上せしめるようにしたことを特徴とする赤外
線検知器に関するものである。
近年赤外線の積極的な利用によつて赤外線検知
器に対する需要が高まつて来ているが、これに伴
つてその性能に対する要求も高度なものになつて
来ている。
器に対する需要が高まつて来ているが、これに伴
つてその性能に対する要求も高度なものになつて
来ている。
第１図ａに示したものは従来の赤外線検知器の
要部構造を示す断面図であつて、１はたとえば液
体窒素などの寒剤によつて冷却される銅ブロツ
ク、２は複数個からなる赤外線素子４を載置する
ためのたとえばサフアイアなどで作られた基板、
３は矢印イ方向に入射する光を限定するためのた
とえばニツケル（Ni）などで作られたコールド
シールドで、これには上記の複数個からなる赤外
線素子の前面に単一のＬなる大きさの光の入射窓
Ｗが設けられている。
要部構造を示す断面図であつて、１はたとえば液
体窒素などの寒剤によつて冷却される銅ブロツ
ク、２は複数個からなる赤外線素子４を載置する
ためのたとえばサフアイアなどで作られた基板、
３は矢印イ方向に入射する光を限定するためのた
とえばニツケル（Ni）などで作られたコールド
シールドで、これには上記の複数個からなる赤外
線素子の前面に単一のＬなる大きさの光の入射窓
Ｗが設けられている。
そしてこのコールドシールド３は数十μｍ程度
の薄い金属板をエツチングによつて上記の入射窓
Ｗを開いて作つたものであつて、上記した薄さに
もとづく脆弱性から検知素子４と同寸法程度の小
さい孔を数多く正確に作ることができないことに
より、上述のＬのごとき大なる寸法の入射窓Ｗが
設けられていたものであつた。
の薄い金属板をエツチングによつて上記の入射窓
Ｗを開いて作つたものであつて、上記した薄さに
もとづく脆弱性から検知素子４と同寸法程度の小
さい孔を数多く正確に作ることができないことに
より、上述のＬのごとき大なる寸法の入射窓Ｗが
設けられていたものであつた。
ちなみに単位の赤外線素子４の寸法たとえば横
幅ｄならびに配列間隔Ｔは共に50μｍ程度のごく
小さなものである。
幅ｄならびに配列間隔Ｔは共に50μｍ程度のごく
小さなものである。
いうまでもなく、赤外線検知素子に入射する光
は撮像対象物からの光（赤外線）と背景輻射とに
よるものであるが、この入射光が増加すると、該
赤外線検知素子の性能を特性づけるいわゆる比検
出能D*＝（Ｓ／Ｎ）√／（√・Ｐ）の見か
けの値が低下する。ただし（Ｓ／Ｎ）は信号対雑
音比Δは単位周波数幅、Ａは上記検知素子の受
光面積、Ｐは入射光パワーである。したがつて上
記赤外線検知素子に不必要に大きな入射光パワー
が入れば実質的性能は低下する。
は撮像対象物からの光（赤外線）と背景輻射とに
よるものであるが、この入射光が増加すると、該
赤外線検知素子の性能を特性づけるいわゆる比検
出能D*＝（Ｓ／Ｎ）√／（√・Ｐ）の見か
けの値が低下する。ただし（Ｓ／Ｎ）は信号対雑
音比Δは単位周波数幅、Ａは上記検知素子の受
光面積、Ｐは入射光パワーである。したがつて上
記赤外線検知素子に不必要に大きな入射光パワー
が入れば実質的性能は低下する。
たとえば第１図中の左端の検知素子４ａには、
直線ニと点線ヌで囲まれた部分の光さえ入つて来
れば充分であるのに、コールドシールドの窓Ｗが
前記のように大きいために、実際には直線ニと直
線ホで囲まれる広い範囲の光、つまり立体角θeで
決まる入射光を受けることになる。このことは第
１図中の右端の検知素子４Ｃについても同様で、
該検知素子４Ｃは直線ヘと直線トで囲まれる広い
範囲の光すなわちやはり立体角θeで決まる入射光
を受けることになる。
直線ニと点線ヌで囲まれた部分の光さえ入つて来
れば充分であるのに、コールドシールドの窓Ｗが
前記のように大きいために、実際には直線ニと直
線ホで囲まれる広い範囲の光、つまり立体角θeで
決まる入射光を受けることになる。このことは第
１図中の右端の検知素子４Ｃについても同様で、
該検知素子４Ｃは直線ヘと直線トで囲まれる広い
範囲の光すなわちやはり立体角θeで決まる入射光
を受けることになる。
さらにもつと悪い条件は第１図中央の検知素子
４ｂについて言えるのであつて、該検知素子４ｂ
は直線チと直線リで囲まれる最も広い範囲の光、
つまり立体角θeで決まる入射光を受ける。
４ｂについて言えるのであつて、該検知素子４ｂ
は直線チと直線リで囲まれる最も広い範囲の光、
つまり立体角θeで決まる入射光を受ける。
すなわち各検知素子個々が受ける受光量の分布
は本来は第１図ｂに示した一点鎖線ハのようであ
ることが理想的であるのに、実際には曲線ロのご
とくであつて、これでは温度の検出分解能を充分
向上せしめ得ないことになる。そして赤外線素子
４を載置しているサフアイア基板２の上面とコー
ルドシールド３の上部３ａとの間の距離Ｌは、該
コールドシールド３が金属板で作られるところか
ら理想とする数μｍまたは数10μｍにすることが
できず、数mmの桁であるのが現状である。
は本来は第１図ｂに示した一点鎖線ハのようであ
ることが理想的であるのに、実際には曲線ロのご
とくであつて、これでは温度の検出分解能を充分
向上せしめ得ないことになる。そして赤外線素子
４を載置しているサフアイア基板２の上面とコー
ルドシールド３の上部３ａとの間の距離Ｌは、該
コールドシールド３が金属板で作られるところか
ら理想とする数μｍまたは数10μｍにすることが
できず、数mmの桁であるのが現状である。
本発明はこうした欠点に鑑みてなされたもので
上記単位の赤外線検知素子の１個１個に対応した
各素子前面にのみ所定の開口寸法の透光窓を有す
るコールドシールドを、赤外線検知器の受光面上
に接近して設けることにより該赤外線検知器の比
検出能D*などの性能を向上せしめんとするもの
であつて以下第２図を用いて詳述する。
上記単位の赤外線検知素子の１個１個に対応した
各素子前面にのみ所定の開口寸法の透光窓を有す
るコールドシールドを、赤外線検知器の受光面上
に接近して設けることにより該赤外線検知器の比
検出能D*などの性能を向上せしめんとするもの
であつて以下第２図を用いて詳述する。
第２図は本発明に係る新規な赤外線検知器の要
部断面図であつて、第１図と同一部位には同一符
号を付す。
部断面図であつて、第１図と同一部位には同一符
号を付す。
まず赤外線検知素子４（４ａ，４ｂ，４ｃを含
む）を載置する基板２の厚さl2は従来と同じくた
とえば400μｍ程度とする。そして銅ブロツク１
には、たとえばその高さl1が450μｍ程度の段７を
設けておく。この450μｍなる寸法は金属加工を
充分行いうる範囲のものである。
む）を載置する基板２の厚さl2は従来と同じくた
とえば400μｍ程度とする。そして銅ブロツク１
には、たとえばその高さl1が450μｍ程度の段７を
設けておく。この450μｍなる寸法は金属加工を
充分行いうる範囲のものである。
一方、厚さがたとえば１mm程度の硫化亜鉛
（ZnS）あるいは硫化セレン（ZnSe）などの板状
の赤外透化材料５を用意し、その裏面にアルミニ
ウム（Al）などの遮光膜６を、たとえば1μｍ程
度被着させ、該遮光膜６に前記単位の赤外線検知
素子４の１個１個に対応するたとえば70μｍ角の
小窓W′をエツチングなどの手法を用いて開いて
おく。
（ZnS）あるいは硫化セレン（ZnSe）などの板状
の赤外透化材料５を用意し、その裏面にアルミニ
ウム（Al）などの遮光膜６を、たとえば1μｍ程
度被着させ、該遮光膜６に前記単位の赤外線検知
素子４の１個１個に対応するたとえば70μｍ角の
小窓W′をエツチングなどの手法を用いて開いて
おく。
このように複数の小窓W′をそなえた遮光膜６
が片面に設けられた板状の赤外透過材料５を前記
銅ブロツクに設けられた段７にその端をかけて載
置する。ただし、この場合上記遮光膜６が上記板
状の赤外遮過材料５の下面に位置するようにして
おく。そして上記遮光膜６に設けられた小窓
W′の１個１個が正確に前記単位の赤外線検知素
子の１個１個に対応するように上記板状の赤外透
過材料５の横方向位置を調整した上でたとえば接
着材などで銅ブロツク１に固定する。
が片面に設けられた板状の赤外透過材料５を前記
銅ブロツクに設けられた段７にその端をかけて載
置する。ただし、この場合上記遮光膜６が上記板
状の赤外遮過材料５の下面に位置するようにして
おく。そして上記遮光膜６に設けられた小窓
W′の１個１個が正確に前記単位の赤外線検知素
子の１個１個に対応するように上記板状の赤外透
過材料５の横方向位置を調整した上でたとえば接
着材などで銅ブロツク１に固定する。
このようにすれば小窓W′をそなえた遮光膜は
銅ブロツクと良好な熱伝導性を保つことになるか
ら１個のコールドシールドとして取扱えるのであ
るが上記小窓W′の１個１個は単位の赤外線検知
素子の１個１個に対応して第２図に描かれたよう
に位置することになるから、該小窓W′を介して
入射する光の立体角θe，θcはすべての赤外線検知
素子について同じとなり、各検知素子の個々が受
ける受光量は等しいものとなり、その分布は第１
図ｂに示した一点鎖線ハのようになる。こうした
効果は、赤外線検知素子４の面と透光窓W′との
距離が数10μｍに縮まつたことにも基づいて生じ
るものである。
銅ブロツクと良好な熱伝導性を保つことになるか
ら１個のコールドシールドとして取扱えるのであ
るが上記小窓W′の１個１個は単位の赤外線検知
素子の１個１個に対応して第２図に描かれたよう
に位置することになるから、該小窓W′を介して
入射する光の立体角θe，θcはすべての赤外線検知
素子について同じとなり、各検知素子の個々が受
ける受光量は等しいものとなり、その分布は第１
図ｂに示した一点鎖線ハのようになる。こうした
効果は、赤外線検知素子４の面と透光窓W′との
距離が数10μｍに縮まつたことにも基づいて生じ
るものである。
本発明に係る赤外線検知器では、上述したよう
に各検知素子が受ける受光量の分布が均一なもの
となるので比検出器能D*は向上し、したがつて
装置の温度の検出分解能が飛躍的に改良されるの
で実用上多大の効果が期待できる。
に各検知素子が受ける受光量の分布が均一なもの
となるので比検出器能D*は向上し、したがつて
装置の温度の検出分解能が飛躍的に改良されるの
で実用上多大の効果が期待できる。
第１図は従来の赤外線検知器の要部断面図、第
２図は本発明に係る新規な赤外線検知器の要部断
面図である。 １：銅ブロツク、２：サフアイア基板、３：従
来の赤外線検知器におけるコールドシールド、
４，４ａ，４ｂ，４ｃ：単位の赤外線検知素子、
５：板状の赤外線透過材料、６：遮光膜。
２図は本発明に係る新規な赤外線検知器の要部断
面図である。 １：銅ブロツク、２：サフアイア基板、３：従
来の赤外線検知器におけるコールドシールド、
４，４ａ，４ｂ，４ｃ：単位の赤外線検知素子、
５：板状の赤外線透過材料、６：遮光膜。
Claims (1)
- １ 複数の赤外線検知素子の前面に視野限定用の
コールドシールドを有してなる多素子赤外線検知
器において、上記コールドシールドを、前記複数
の赤外線検知素子の個々に対応した複数の透光窓
を有するかたちで構成したことを特徴とする赤外
線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2853281A JPS57142526A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2853281A JPS57142526A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Infrared detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57142526A JPS57142526A (en) | 1982-09-03 |
| JPS6351495B2 true JPS6351495B2 (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=12251271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2853281A Granted JPS57142526A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Infrared detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57142526A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018119856A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 京セラ株式会社 | 撮像部材および撮像装置 |
| US20180291189A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Tire |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4609820A (en) * | 1983-04-07 | 1986-09-02 | Fujitsu Limited | Optical shield for image sensing device |
| JPS59188171A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-25 | Fujitsu Ltd | 冷却型光電変換装置 |
| JPS6050426A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | Fujitsu Ltd | 赤外線検知器 |
| JPS6186620A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-02 | Fujitsu Ltd | 赤外線検知器 |
| JPS6191523A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-09 | Fujitsu Ltd | 赤外線検知器の製造方法 |
| JPS61180114A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤外線およびマイクロ波の同時測定を可能とするセンサ−装置 |
| JPS61140926U (ja) * | 1985-02-22 | 1986-09-01 | ||
| FR2580394B1 (fr) * | 1985-04-12 | 1987-10-09 | Trt Telecom Radio Electr | Dispositif de limitation et d'uniformisation du champ de vue de mosaiques de detecteurs ir |
| JPS61246633A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 焦電型赤外線検出素子 |
| JPS61264227A (ja) * | 1985-05-18 | 1986-11-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 可視光、赤外光およびマイクロ波の焦光センサ装置 |
| JPS62153532U (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-29 | ||
| JPH0645858Y2 (ja) * | 1986-11-12 | 1994-11-24 | 富士写真フイルム株式会社 | 測距用受光素子 |
| US4812653A (en) * | 1987-12-01 | 1989-03-14 | Honeywell Inc. | Sharp edge for thick coatings |
| US4812655A (en) * | 1987-12-09 | 1989-03-14 | Honeywell Inc. | Prism cold shield |
| FR2651315B1 (fr) * | 1989-08-22 | 1991-11-15 | Detecteurs Infra Rouges Ste Fs | Dispositif de detection infra-rouge. |
| DE19632514A1 (de) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Abb Patent Gmbh | Bewegungsmelder mit mindestens einer Sammellinse |
| DE19842403B4 (de) | 1998-09-16 | 2004-05-06 | Braun Gmbh | Strahlungssensor mit mehreren Sensorelementen |
-
1981
- 1981-02-27 JP JP2853281A patent/JPS57142526A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| INFRARED SYSTEM ENGINEERING=1969 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018119856A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 京セラ株式会社 | 撮像部材および撮像装置 |
| US20180291189A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Tire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57142526A (en) | 1982-09-03 |
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