JP3071056B2 - Infrared sensor cooler temperature control circuit - Google Patents
Infrared sensor cooler temperature control circuitInfo
- Publication number
- JP3071056B2 JP3071056B2 JP4360439A JP36043992A JP3071056B2 JP 3071056 B2 JP3071056 B2 JP 3071056B2 JP 4360439 A JP4360439 A JP 4360439A JP 36043992 A JP36043992 A JP 36043992A JP 3071056 B2 JP3071056 B2 JP 3071056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- output
- infrared sensor
- amplifier
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は，対象物が放射する赤
外線を検出して，この対象物の熱像を得る赤外線カメラ
において，スタ−リングサイクルク−ラ等のような冷却
器により冷却される赤外線センサの冷却器の温度制御回
路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared camera which obtains a thermal image of an object by detecting infrared rays emitted from the object and cooled by a cooler such as a stirling cycle cooler. The present invention relates to a temperature control circuit for a cooler of an infrared sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に，赤外線カメラに使用されている
赤外線を検出するための赤外線センサのうち，量子形セ
ンサに属するものとしては，光起電力形（ＰＶ形）のイ
ンジウム・アンチモン（ＩｎＳｂ），光導電形（ＰＣ
形）の水銀カドミニウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）等の
素子が用いられている。このような赤外線センサにより
光電変換する場合，赤外線センサ自体が熱雑音を発生し
ているので，この赤外線センサを冷却することにより，
熱雑音を減少させて対象物からの放射エネルギ−（赤外
線）との差のエネルギ−を取り出すようにしたもので，
冷却すればするほど感度が良好となるため，赤外線セン
サは一般に極低温に冷却される必要がある。2. Description of the Related Art In general, among infrared sensors for detecting infrared rays used in infrared cameras, those belonging to a quantum sensor include photovoltaic (PV) indium-antimony (InSb), Photoconductive type (PC
Element) such as mercury cadmium tellurium (HgCdTe). When photoelectric conversion is performed by such an infrared sensor, the infrared sensor itself generates thermal noise.
It is designed to take out the energy difference from the radiant energy (infrared ray) from the object by reducing the thermal noise.
Infrared sensors generally need to be cooled to cryogenic temperatures, since the cooler the better the sensitivity.
【０００３】そこで，現在，実用化されている冷却方法
としては，電気冷蔵庫等で採用されているように，ヘリ
ウムガス等の気体を断熱膨張，断熱圧縮することによ
り，冷却するスタ−リングク−ラ型冷却器，液体窒素を
吹き付けてこの気化熱を利用する方法あるいはペルチエ
効果を利用してペルチエ素子にペルチエ電流（以下，冷
却電流と記す）を流すことにより冷却する電子冷却器等
が採用されている。[0003] Therefore, as a cooling method that is currently put into practical use, a stirrer cooler that cools a gas such as helium gas by adiabatic expansion and adiabatic compression as employed in electric refrigerators and the like. A type cooler, a method of spraying liquid nitrogen to utilize this heat of vaporization, or an electronic cooler for cooling by flowing a Peltier current (hereinafter referred to as a cooling current) through a Peltier element using the Peltier effect are employed. I have.
【０００４】いづれの冷却器が採用されたとしても，赤
外線センサの撮像能力を最大限に活用するためには，こ
の赤外線センサを可能な限り急速に所定温度に冷却しな
ければならないとともに，赤外線センサの冷却温度の変
化により，赤外線センサからの電気信号が変化し，信頼
性が得られない。又，冷却器の冷却能力は，環境温度に
より影響されるため，環境温度の変化に応じて冷却器の
駆動電圧を制御する必要がある。Whatever the cooler is employed, the infrared sensor must be cooled to a predetermined temperature as quickly as possible in order to maximize the imaging capability of the infrared sensor. The electric signal from the infrared sensor changes due to a change in the cooling temperature of the device, and reliability cannot be obtained. Further, since the cooling capacity of the cooler is affected by the environmental temperature, it is necessary to control the drive voltage of the cooler according to the change in the environmental temperature.
【０００５】そこで，スタ−リングク−ラ型の冷却器を
用いた場合，図２に示すように，赤外線センサ４を所定
の冷却温度に保持するために，冷却器１には，その駆動
回路２を温度の変動に応じて駆動制御する温度制御回路
３が用いられている。[0005] In order to maintain the infrared sensor 4 at a predetermined cooling temperature, as shown in FIG. A temperature control circuit 3 is used to drive-control the temperature according to a change in temperature.
【０００６】以下，この温度制御回路３について説明す
る。赤外線センサ４を冷却するための冷却器１は，赤外
線センサ４の近傍に配置されているとともに，この赤外
線センサ４の冷却温度を検出するために，温度センサ５
が同一平面上に取り付けられている。温度制御回路３
は，第１の増幅器６，差動増幅器７，第２の増幅器８，
赤外線センサ４の所定冷却温度Ｔに対応する基準電圧と
比較されるコンパレ−タ９，このコンパレ−タ９により
急速冷却側端子１０ａから微調整冷却側端子１０ｂへと
切り換え制御されるスイッチ１０，急速冷却するため
に，電源電圧Ｖｃｃに電圧変換するレギュレ−タ１１と
により構成されている。赤外線センサ４が非動作状態の
時は，スイッチ１０は急速冷却側が接続されている急速
冷却側端子１０ａ側に位置している。Hereinafter, the temperature control circuit 3 will be described. A cooler 1 for cooling the infrared sensor 4 is disposed near the infrared sensor 4 and has a temperature sensor 5 for detecting a cooling temperature of the infrared sensor 4.
Are mounted on the same plane. Temperature control circuit 3
Are the first amplifier 6, the differential amplifier 7, the second amplifier 8,
A comparator 9 which is compared with a reference voltage corresponding to a predetermined cooling temperature T of the infrared sensor 4, a switch 10 which is controlled by the comparator 9 to switch from the quick cooling terminal 10a to the fine adjustment cooling terminal 10b, For cooling, a regulator 11 converts the voltage to the power supply voltage Vcc. When the infrared sensor 4 is in a non-operation state, the switch 10 is located on the side of the rapid cooling terminal 10a to which the rapid cooling side is connected.
【０００７】まず，始動時には，赤外線センサ４は急速
に所定冷却温度にまで冷却されなければならない。そこ
で，電源（図示せず）がオンされると，この電源電圧Ｖ
ｃｃは，レギュレ−タ１１により電圧変換されて，即
ち，冷却器１の最大の冷却能力に対応する電圧に変換さ
れて，この電圧は冷却器１の駆動回路２に印加され，冷
却器１により赤外線センサ４は急速に所定冷却温度Ｔま
で冷却される。First, at the time of starting, the infrared sensor 4 must be rapidly cooled to a predetermined cooling temperature. Then, when a power supply (not shown) is turned on, the power supply voltage V
The cc is converted into a voltage by the regulator 11, that is, converted into a voltage corresponding to the maximum cooling capacity of the cooler 1, and this voltage is applied to the drive circuit 2 of the cooler 1 and is converted by the cooler 1. The infrared sensor 4 is rapidly cooled to a predetermined cooling temperature T.
【０００８】一方，コンパレ−タ９には，所定冷却温度
Ｔに対応する電圧が基準電圧として設定されているとと
もに，赤外線センサ４の冷却温度は，温度センサ５で検
出されており，この温度センサ５からの温度センサの出
力は，コンパレ−タ９の基準電圧と比較されている。赤
外線センサ４が所定冷却温度Ｔまで冷却されると，コン
パレ−タ９の出力によりスイッチ１０のリレ−が動作し
て，スイッチ１０は急速冷却側端子１０ａから微調整冷
却側端子１０ｂへと切り換えられる。On the other hand, in the comparator 9, a voltage corresponding to a predetermined cooling temperature T is set as a reference voltage, and a cooling temperature of the infrared sensor 4 is detected by the temperature sensor 5. The output of the temperature sensor from 5 is compared with the reference voltage of the comparator 9. When the infrared sensor 4 is cooled to the predetermined cooling temperature T, the relay of the switch 10 is operated by the output of the comparator 9, and the switch 10 is switched from the quick cooling terminal 10a to the fine adjustment cooling terminal 10b. .
【０００９】従って，温度センサ５からの温度センサの
出力は，増幅器６により増幅され，その出力は差動増幅
器７の回路内部に設定されている基準電圧（基準値）と
比較されて，その差電圧（差分の出力）が第２の増幅器
８に入力し，ここで増幅される。この増幅された差電圧
は，駆動信号として冷却器１の駆動回路２に帰還され
る。このようにして，冷却器１の温度制御回路３が制御
されている。このような，温度制御回路３により，環境
温度０〜４５℃において，冷却温度の変動は±２Ｋ程度
に押さえられている。Therefore, the output of the temperature sensor 5 from the temperature sensor 5 is amplified by the amplifier 6, and the output is compared with a reference voltage (reference value) set inside the circuit of the differential amplifier 7, and the difference is obtained. The voltage (output of the difference) is input to the second amplifier 8, where it is amplified. The amplified difference voltage is fed back to the drive circuit 2 of the cooler 1 as a drive signal. Thus, the temperature control circuit 3 of the cooler 1 is controlled. With such a temperature control circuit 3, the fluctuation of the cooling temperature is suppressed to about ± 2K at the environmental temperature of 0 to 45 ° C.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする問題点】このように構成され
ているので，赤外線センサ４を急速冷却する手段とし
て，電源電圧を電圧変換するためのレギュレ−タ１１が
用いられている。このレギュレ−タ１１は比較的形状が
大であるため，回路基板（図示せず）に実装した場合，
かなりのスペ−スが占められてしまい，回路基板の高密
度な実装が困難であるという問題があった。さらに，レ
ギュレ−タ１１は熱を発散するため，その分，環境温度
が変動し，赤外線センサ４の冷却温度の変動の原因とも
なっていた。With such a configuration, the regulator 11 for converting the power supply voltage into a voltage is used as a means for rapidly cooling the infrared sensor 4. Since this regulator 11 has a relatively large shape, when mounted on a circuit board (not shown),
A considerable space is occupied, and it is difficult to mount a circuit board at high density. Furthermore, since the regulator 11 radiates heat, the environmental temperature fluctuates accordingly, causing fluctuations in the cooling temperature of the infrared sensor 4.
【００１１】[0011]
【問題点を解決するための手段】この発明は，温度セン
サ出力を増幅する増幅器の出力端に，この増幅器の利得
を決定するそれぞれ急速冷却時および微調整冷却時にお
ける出力抵抗を直列に接続するとともに，この増幅器と
差動増幅器とをスイッチを介して接続することにより，
温度センサ出力が所定冷却温度になった時，コンパレ−
タによりスイッチを作動させて出力抵抗を切り換えるこ
とにより，急速冷却から微調整冷却へと切り換え制御す
るようにしたものである。According to the present invention, an output end of an amplifier for amplifying the output of a temperature sensor is connected in series with an output resistor for rapid cooling and fine adjustment cooling for determining the gain of the amplifier, respectively. At the same time, by connecting this amplifier and the differential amplifier via a switch,
When the temperature sensor output reaches the predetermined cooling temperature, the comparator
By switching the output resistance by actuating a switch with a switch, rapid cooling to fine-tuning cooling is controlled.
【００１２】[0012]
【作用】赤外線センサ４の冷却温度を温度センサ５で検
出し，この温度センサ出力を増幅器２４に印加する。急
速冷却の場合には，この増幅器２４の出力抵抗は，小さ
く，利得も小であるから，増幅器２４の出力と差動増幅
器７の基準値との差分の電圧は大となり，この電圧が駆
動信号として冷却器１の駆動回路２に印加されて制御さ
れる。The cooling temperature of the infrared sensor is detected by the temperature sensor, and the output of the temperature sensor is applied to the amplifier. In the case of rapid cooling, since the output resistance of the amplifier 24 is small and the gain is small, the voltage of the difference between the output of the amplifier 24 and the reference value of the differential amplifier 7 is large, and this voltage is the drive signal. Is applied to the drive circuit 2 of the cooler 1 and controlled.
【００１３】赤外線センサ４が所定冷却温度まで冷却さ
れて，温度センサ出力がコンパレ−タ９に設定されてい
る基準値になると，コンパレ−タ９によりスイッチ２６
が作動されて増幅器２４の出力抵抗は大なる値に切り換
えられ，急速冷却から微調整冷却へと切り換え制御され
る。この場合，増幅器２４の利得は大となるので，増幅
器２４の出力と差動増幅器の基準値との差分の電圧（駆
動信号）は小となり，この駆動信号は冷却器１の駆動回
路２に印加され，温度制御回路２０は微調整冷却制御さ
れる。When the infrared sensor 4 is cooled to a predetermined cooling temperature and the output of the temperature sensor reaches a reference value set in the comparator 9, the switch 9 is activated by the comparator 9.
Is operated, the output resistance of the amplifier 24 is switched to a large value, and switching from rapid cooling to fine-tuning cooling is controlled. In this case, since the gain of the amplifier 24 becomes large, the voltage (drive signal) of the difference between the output of the amplifier 24 and the reference value of the differential amplifier becomes small, and this drive signal is applied to the drive circuit 2 of the cooler 1. Then, the temperature control circuit 20 is subjected to fine adjustment cooling control.
【００１４】[0014]
【発明の実施例】この発明の実施例を，図１に基づいて
詳細に説明する。図１は，この発明の実施例を示す冷却
器１の温度制御回路２０である。なお，従来例と同一の
ものは同一符号で示し，その説明を省略する。図１にお
いて，２０はこの発明の温度制御回路，２１，２２，２
３は第１の増幅器２４の利得を決定するそれぞれ急速冷
却時および微調整冷却時における出力抵抗で，増幅器２
４の出力端に直列に接続されており，その抵抗値は，そ
れぞれＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 である。出力抵抗２１と出力抵
抗２２との接続点２５とスイッチ２６の急速冷却側端子
２６ａとは，短絡されている。An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 shows a temperature control circuit 20 of a cooler 1 according to an embodiment of the present invention. The same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a temperature control circuit of the present invention;
3 is an output resistance at the time of rapid cooling and at the time of fine adjustment cooling, respectively, which determines the gain of the first amplifier 24.
4 are connected in series to the output terminal, and their resistance values are R 1 , R 2 , and R 3 , respectively. The connection point 25 between the output resistors 21 and 22 and the quick cooling terminal 26a of the switch 26 are short-circuited.
【００１５】スイッチ２６は，コンパレ−タ９により急
速冷却側端子２６ａから微調整冷却端子側２６ｂへと切
り換え制御されるもので，このスイッチ２６は，増幅器
２４と差動増幅器７との間に接続されている。コンパレ
−タ９には，急速冷却により所定冷却温度Ｔに対応する
電圧が基準電圧として印加されている。２７は増幅器２
４の入力端子で，温度センサ５からの温度センサ出力が
入力される。The switch 26 is controlled to be switched from the quick cooling terminal 26a to the fine adjustment cooling terminal 26b by the comparator 9. The switch 26 is connected between the amplifier 24 and the differential amplifier 7. Have been. A voltage corresponding to a predetermined cooling temperature T is applied to the comparator 9 as a reference voltage by rapid cooling. 27 is the amplifier 2
The input terminal 4 receives the temperature sensor output from the temperature sensor 5.
【００１６】次に，作用動作について説明する。この実
施例では，赤外線センサ４を冷却するための冷却器１と
しては，スタ−リングサイクル型の冷却器１が用いられ
ている。このスタ−リングサイクル型の冷却器１は，熱
力学的サイクルの一つであるスタ−リングサイクルを応
用したクロ−ズドタイプ冷却器の一種で，内部には作動
媒体として高純度のヘリウムガスが高圧で充填されてい
る。Next, the operation will be described. In this embodiment, a stirling cycle type cooler 1 is used as the cooler 1 for cooling the infrared sensor 4. The Stirling cycle type cooler 1 is a kind of a closed type cooler to which a Stirling cycle, which is one of thermodynamic cycles, is applied. Filled with.
【００１７】この冷却器１は作動媒体であるヘリウムガ
スを圧縮，膨張させるコンプレッサ部（図示せず）と，
低温を発生させるコ−ルドフィンガ部（図示せず）とか
ら構成されている。コ−ルドフィンガ部は低温空間とな
る膨張空間と常温の圧縮空間および蓄熱式熱交換器であ
る再生空間とからなり，ピストン運動により作動媒体が
これらの空間を移動することにより，等温圧縮→等積冷
却→等温膨張→等積加熱がおこなわれ，この過程を繰り
返すことにより，コ−ルドフィンガ部が極低温に冷却さ
れる。従って，赤外線センサ４はコ−ルドフィンガ部に
取り付けられて極低温に冷却される。The cooler 1 includes a compressor section (not shown) for compressing and expanding helium gas as a working medium;
And a cold finger part (not shown) for generating a low temperature. The cold finger part consists of an expansion space that is a low-temperature space, a compression space at room temperature, and a regeneration space that is a regenerative heat exchanger. Cooling → isothermal expansion → equal volume heating is performed, and by repeating this process, the cold finger portion is cooled to an extremely low temperature. Therefore, the infrared sensor 4 is attached to the cold finger and cooled to a very low temperature.
【００１８】しかし，赤外線センサ４の冷却温度を一定
に保持するためには，ピストン運動を行うコンプレッサ
部の駆動回路が制御されなければならない。さらに，始
動時には，赤外線センサ４は，立ち上がり精度をよくす
るために，可能な限り急速に冷却されなければならない
とともに，所定冷却温度Ｔに急速冷却した後は，環境温
度の変動に伴う所定冷却温度Ｔの変動を微調整しなけれ
ばならない。However, in order to keep the cooling temperature of the infrared sensor 4 constant, the drive circuit of the compressor section that performs the piston movement must be controlled. Further, at the time of startup, the infrared sensor 4 must be cooled as quickly as possible in order to improve the startup accuracy. The variation in T must be fine-tuned.
【００１９】まず，赤外線センサ４を急速冷却する場合
について説明する。電源（図示せず）がオンされると，
赤外線センサ４の近傍で同一平面上に設置されている温
度センサ５により，赤外線センサ４の温度に対応する電
圧あるいは電流が検出され，この温度センサ５からの温
度センサ出力は，入力端子２７から増幅器２４に入力す
る。First, the case where the infrared sensor 4 is rapidly cooled will be described. When the power supply (not shown) is turned on,
A voltage or a current corresponding to the temperature of the infrared sensor 4 is detected by a temperature sensor 5 installed on the same plane in the vicinity of the infrared sensor 4. Enter 24.
【００２０】ここで，増幅器２４の出力抵抗２１，２
２，２３の値はそれぞれＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 であるから，
この増幅器２４の利得Ｇは，Ｇ＝１＋（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）／
Ｒ3 であらわされる。急速冷却の場合には，スイッチ２
６の端子２６ａと出力抵抗２１と出力抵抗２２との接続
点２５とは短絡されているので，出力抵抗２１は短絡さ
れていることになる。Here, the output resistances 21 and 21 of the amplifier 24 are
Since the values of 2 , 23 are R 1 , R 2 , and R 3 respectively,
The gain G of this amplifier 24 is G = 1 + (R 1 + R 2 ) /
R 3 . Switch 2 for rapid cooling
6 is short-circuited to the connection point 25 between the output resistor 21 and the output resistor 22, the output resistor 21 is short-circuited.
【００２１】従って，この場合，増幅器２４の利得は，
Ｇ1 ＝１＋Ｒ2 ／Ｒ3 となり，その利得は小となる。従
って，増幅器２４の出力電圧と差動増幅器１２に設定さ
れている基準電圧（基準値）との差電圧（差分の出力）
は大となり，この差電圧が第２の増幅器８で増幅された
後，この出力が冷却器１の駆動回路２に入力して，コン
プレッサ部の動作が加速され，急速に冷却される。Therefore, in this case, the gain of the amplifier 24 is
G 1 = 1 + R 2 / R 3 , and the gain is small. Therefore, the difference voltage (output of the difference) between the output voltage of the amplifier 24 and the reference voltage (reference value) set in the differential amplifier 12
After the difference voltage is amplified by the second amplifier 8, the output is input to the drive circuit 2 of the cooler 1, and the operation of the compressor is accelerated and rapidly cooled.
【００２２】一方，コンパレ−タ９には，従来例と同様
に，赤外線センサ４が急速冷却されるべき所定冷却温度
Ｔに対応する電圧が基準電圧として設定されているとと
もに，赤外線センサ４の冷却温度は，温度センサ５で検
出されて，コンパレ−タ９の基準電圧（基準値）と比較
されている。On the other hand, in the comparator 9, a voltage corresponding to a predetermined cooling temperature T at which the infrared sensor 4 is to be rapidly cooled is set as a reference voltage as in the conventional example, and the infrared sensor 4 is cooled. The temperature is detected by the temperature sensor 5 and compared with a reference voltage (reference value) of the comparator 9.
【００２３】赤外線センサ４が所定冷却温度Ｔまで冷却
されると，コンパレ−タ９の出力によりスイッチ２６の
リレ−が動作して，スイッチ２６は微調整冷却側端子２
６ｂに切り換わる。従って，増幅器２４の出力の合成抵
抗は，（Ｒ1 ＋Ｒ2 ＋Ｒ3 ）となり，その利得は，上記
のように，Ｇ＝１＋（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）／Ｒ3 となる。その
ため，増幅器２４の利得は大となるので，この増幅器２
４の出力電圧と差動増幅器７における基準電圧との差電
圧は小となり，この差電圧が第２の増幅器８で増幅され
た後，この出力が冷却器１の駆動回路２に帰還され，コ
ンプレッサ部の動作が制御される。When the infrared sensor 4 is cooled to a predetermined cooling temperature T, the relay of the switch 26 is operated by the output of the comparator 9, and the switch 26 is turned to the fine adjustment cooling terminal 2.
6b. Therefore, the combined resistance of the output of the amplifier 24 is (R 1 + R 2 + R 3 ), and the gain is G = 1 + (R 1 + R 2 ) / R 3 as described above. As a result, the gain of the amplifier 24 becomes large.
The difference voltage between the output voltage of the differential amplifier 4 and the reference voltage in the differential amplifier 7 becomes small, and this difference voltage is amplified by the second amplifier 8, and this output is fed back to the drive circuit 2 of the cooler 1 and The operation of the unit is controlled.
【００２４】なお，この実施例では，電圧制御の場合に
ついて説明したが，電流制御の場合でも全く同様であ
る。In this embodiment, the case of voltage control has been described. However, the same applies to the case of current control.
【００２５】[0025]
【発明の効果】この発明は，温度センサ出力を増幅する
増幅器の出力端に，この増幅器の利得を決定するそれぞ
れ急速冷却時および微調整冷却時における出力抵抗を直
列に接続するとともに，この増幅器と差動増幅器とをス
イッチを介して接続することにより，温度センサ出力が
所定冷却温度になった時，コンパレ−タによりスイッチ
を作動させて出力抵抗を切り換えることにより，急速冷
却から微調整冷却へと切り換え制御するようにしたの
で，従来のように，急速冷却するために，形状の大きな
レギュレ−タを用いる必要がないため，回路基板の実装
密度を高くすることが出来るとともに，回路構成が簡単
化され，回路基板の実装密度をさらに高くすることが出
来る。その上，一つの大きな発熱源であったレギュレ−
タが必要ないので，この発熱源が排除され，環境温度の
変動がそれだけ少なくなり，その分，赤外線センサの冷
却温度の変動に対する影響も少なくなる。According to the present invention, the output end of the amplifier for amplifying the output of the temperature sensor is connected in series with the output resistance at the time of rapid cooling and at the time of fine adjustment cooling for determining the gain of the amplifier, respectively. By connecting the differential amplifier via a switch, when the temperature sensor output reaches a predetermined cooling temperature, the switch is operated by a comparator to switch the output resistance, thereby switching from rapid cooling to fine adjustment cooling. Since switching control is used, there is no need to use a large-sized regulator for rapid cooling as in the past, so that the mounting density of the circuit board can be increased and the circuit configuration can be simplified. As a result, the mounting density of the circuit board can be further increased. In addition, one of the major sources of heat regulation
Since no heat source is required, this heat source is eliminated, and the fluctuation of the ambient temperature is reduced, and the influence on the fluctuation of the cooling temperature of the infrared sensor is reduced accordingly.
【図１】この発明の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional example.
１ 冷却器 ２ 駆動回路 ４ 赤外線センサ ５ 温度センサ ７ 差動増幅器 ９ コンパレ−タ ２０ 温度制御回路 ２１ 出力抵抗 ２２ 出力抵抗 ２３ 出力抵抗 ２４ 第１の増幅器 ２６ スイッチ ２６ａ 急速冷却側端子 ２６ｂ 微調整冷却側端子 Ｔ 所定冷却温度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooler 2 Drive circuit 4 Infrared sensor 5 Temperature sensor 7 Differential amplifier 9 Comparator 20 Temperature control circuit 21 Output resistance 22 Output resistance 23 Output resistance 24 First amplifier 26 Switch 26a Rapid cooling side terminal 26b Fine adjustment cooling side Terminal T Predetermined cooling temperature
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/42 G01J 5/02 G12B 15/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1/42 G01J 5/02 G12B 15/00
Claims (1)
赤外線センサと，この赤外線センサを所定冷却温度に冷
却する冷却器と，前記赤外線センサの冷却温度を検出す
る温度センサと，前記冷却器の駆動回路へ駆動信号を印
加して前記赤外線センサを所定冷却温度まで急速冷却
し，前記赤外線センサの冷却温度を前記温度センサで検
出し，この温度センサ出力を増幅する増幅器と，この増
幅器の出力と回路内において設定されている基準値との
差分を出力する差動増幅器の出力を，前記駆動回路に印
加して前記所定冷却温度に対して変動する温度を微調整
冷却し，前記所定冷却温度を基準値にして，この基準値
と前記温度センサ出力とを比較するコンパレ−タと，前
記温度センサ出力が前記基準値になると，前記コンパレ
−タにより前記急速冷却から微調整冷却へと切り換え制
御されるスイッチと，を有する赤外線センサの冷却器の
温度制御回路において，前記温度センサ出力を増幅する
増幅器の出力端に，この増幅器の利得を決定するそれぞ
れ急速冷却時および微調整冷却時における出力抵抗を直
列に接続するとともに，この増幅器と前記差動増幅器と
を前記スイッチを介して接続することにより，前記温度
センサ出力が前記所定冷却温度になった時，前記コンパ
レ−タにより前記スイッチを作動させて前記出力抵抗を
切り換えることにより，前記急速冷却から前記微調整冷
却へと切り換え制御することを特徴とする赤外線センサ
の冷却器の温度制御回路。An infrared sensor for detecting infrared radiation emitted from an object; a cooler for cooling the infrared sensor to a predetermined cooling temperature; a temperature sensor for detecting a cooling temperature of the infrared sensor; A drive signal is applied to a drive circuit to rapidly cool the infrared sensor to a predetermined cooling temperature, a cooling temperature of the infrared sensor is detected by the temperature sensor, an amplifier for amplifying the output of the temperature sensor, and an output of the amplifier. An output of a differential amplifier that outputs a difference from a reference value set in the circuit is applied to the drive circuit to finely adjust and cool a temperature that fluctuates with respect to the predetermined cooling temperature. A comparator for comparing the reference value with the output of the temperature sensor as a reference value, and when the output of the temperature sensor reaches the reference value, the comparator allows the rapid cooling. And a switch that is controlled to switch from cooling to fine adjustment cooling. When the output of the temperature sensor reaches the predetermined cooling temperature by connecting the amplifier and the differential amplifier via the switch while connecting the output resistance at the time and during fine adjustment cooling in series, A temperature control circuit for a cooler of an infrared sensor, wherein switching from the rapid cooling to the fine adjustment cooling is controlled by operating the switch by a comparator to switch the output resistance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360439A JP3071056B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Infrared sensor cooler temperature control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360439A JP3071056B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Infrared sensor cooler temperature control circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201465A JPH06201465A (en) | 1994-07-19 |
| JP3071056B2 true JP3071056B2 (en) | 2000-07-31 |
Family
ID=18469407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4360439A Expired - Lifetime JP3071056B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Infrared sensor cooler temperature control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071056B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3591445B2 (en) * | 2000-10-16 | 2004-11-17 | 三菱電機株式会社 | Infrared camera |
| KR100518380B1 (en) * | 2003-05-12 | 2005-10-04 | 삼성탈레스 주식회사 | Thermal image appratus having power-save funtion |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4360439A patent/JP3071056B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201465A (en) | 1994-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5994699A (en) | Thermal camera for infrared imaging | |
| US5466943A (en) | Evacuated testing device having calibrated infrared source | |
| US3309881A (en) | Black body radiation source | |
| JP3071056B2 (en) | Infrared sensor cooler temperature control circuit | |
| Murphy et al. | High-sensitivity 25-micron microbolometer FPAs | |
| US5081358A (en) | Detector of fourier transform infrared spectrometer | |
| Zhang et al. | Development of pulse tube cryocoolers at SITP for space application | |
| JP2007509344A (en) | Millimeter-wave active imaging device for ultra-sensitive silicon sensor | |
| Toft et al. | Design of an infrared camera utilizing a miniature cryocooler with an integrated dewar/cooler assembly | |
| JP2002510034A (en) | Cooling device for infrared detector | |
| Murphy et al. | High-sensitivity 25-um microbolometer FPAs | |
| US6894280B2 (en) | Infrared camera | |
| Bhatia et al. | Closed cycle cooling of infrared detectors to 250 mK | |
| Kreider et al. | Multiplexed mid-wavelength IR long linear photoconductive focal-plane arrays | |
| JPH0760121B2 (en) | Method and apparatus for changing cooling temperature of infrared sensor | |
| Birrell et al. | Liquid crystal temperature measurement for real-time control | |
| JP2750354B2 (en) | Infrared detector | |
| JPH06137944A (en) | Infared imaging system | |
| Pan et al. | Design and implementation of cooling system for focal plane assembly of observation camera in astronomical satellite | |
| CN118192710A (en) | Laser ambient temperature compensation device | |
| JPS61158277A (en) | Infrared-ray image pickup device | |
| Soliman et al. | Experimental Modeling of a Smart Adaptive Micro-Cryogenic Cooling (SAMC) System for Photonic IR Sensors | |
| Duke | Thermoelectric (TE) cooled sensors for thermographic instruments | |
| JPH0514857U (en) | Infrared detector | |
| JPH064151A (en) | Temperature controller |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130526 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130526 Year of fee payment: 13 |