(57)【要約】【課題】ゲッターの振動を抑制してゲッターからの粒子の飛散を低減し、飛散したゲッターの粒子が検出素子の近傍へ侵入するのを防止する。【解決手段】ステム２１とキャップ２６から構成される真空容器１０１と、この真空容器１０１内に収容された赤外線検出素子２３と、ゲッター１０とを有する検出器において、ゲッター１０の表面に接するメッシュ３０と、ゲッター１０とがともに、真空容器１０１の一部に挟まれて保持されている。【選択図】    図１
2006177766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、前記真空容器内に収容されたゲッターとを有する検出器において、
前記ゲッターの表面に接するメッシュと、
前記ゲッターとが、ともに、前記真空容器の一部に挟まれて保持されていることを特徴とする検出器。
【請求項２】
前記真空容器の一部に、前記ゲッターを保持する段差を設けたことを特徴とする請求項１記載の検出器。
【請求項３】
真空容器と、前記真空容器内に収容されたゲッターとを有する検出器において、
前記ゲッターの表面に接するメッシュと、
前記ゲッターを収容するゲッター収容部とを有することを特徴とする検出器。
【請求項４】
前記ゲッター収容部は、前記真空容器とは別体の部品であることを特徴とする請求項３記載の検出器。
【請求項５】
前記メッシュが、前記真空容器と前記ゲッター収容部との間に挟まれていることを特徴とする請求項３記載の検出器。
【請求項６】
前記ゲッターが環状で且つ板状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の検出器。
【請求項７】
前記メッシュが前記ゲッターの全上面を覆っていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の検出器。
【請求項８】
前記メッシュが前記ゲッターの上面を複数箇所で覆っていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の検出器。
【請求項９】
前記ゲッターの上下に前記メッシュが設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか記載の検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば赤外線等の検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の赤外線検出器は、下記特許文献１に記載されている。  
この赤外線検出器は、赤外線を検出する非冷却型の赤外線検出素子と、この赤外線検出素子の温度を所定の温度にするための電子冷却素子と、気密端子と、前記赤外線検出素子と前記気密端子間を配線するボンディングワイヤと、前記気密端子を装着するベースプレートと、赤外線を透過するウインドウと、真空中への放出ガスを吸着するゲッターと、前記ベースプレートに固定されるパイプと、前記パイプに接合される真空排気用チップ管とを備えている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４８５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線検出器が例えば車両等に搭載され、激しい振動の下で使用される場合、ゲッターの表面が崩れて微小な粒子が飛散することがある。  
この粒子が赤外線検出素子と光学系（光取り入れ窓。前記ウインドウ）との間の空間近傍に存在すると、光学的障害物となって雑音源となってしまう。さらには、赤外線検出素子等にこの粒子が付着することによって、赤外線検出素子の測定性能が劣化するという問題があった。  
本発明の目的は、ゲッターの振動を抑制してゲッターからの粒子の飛散を低減し、飛散したゲッターの粒子が検出素子の近傍へ侵入することを防ぐ構造を持つ赤外線検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、真空容器と、この真空容器内に収容されたゲッターとを有する検出器において、前記ゲッターの表面に接するメッシュと、前記ゲッターとが前記真空容器の一部に挟まれて保持されているという構成になっている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ゲッターの振動を抑制してゲッターからの粒子の飛散を低減し、飛散したゲッターの粒子が検出素子の近傍へ侵入することを防ぐ構造を持つ赤外線検出器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明では、検出器として赤外線検出器を例に挙げて説明するが、赤外線検出器に限らず、真空容器内にゲッターを収容した構造の検出器のすべてに適用可能である。  
《実施の形態１》
図１（ａ）は本発明の実施の形態１の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。なお、（ｂ）の上面図においては真空容器のキャップ部は図示省略している（図２、図４、図８、図９においても同様）。  
図において、１００は赤外線検出器、１０１は真空容器、２１はステム、２６はキャップ、２５は赤外線透過窓、２３は赤外線検出素子、２７はダイボンド材、１０はゲッター（ガス吸着素子）、３０はメッシュ、２８は貫通孔、２９はガラス材、２２は電気的接続端子、２４は赤外線検出素子２３の電極と電気的接続端子２２とを接続するボンディングワイヤ、２５０は赤外線透過窓２５をキャップ２６に接着させ、気密封止を実現する低温ガラス材、２１０はステム２１の周縁部、２６０はキャップ２６の周縁部、１０２はキャップ２６の一部のメッシュ３０とゲッター１０を挟持する挟持部、２６１はステム２１の一部のゲッター１０を保持する段差である。  
ステム２１とキャップ２６により真空容器１０１が構成されている。ステム２１には、外部と電気的に接続するための電気的接続端子２２を貫通させるための貫通孔２８が設けられている。この貫通孔２８内にはガラス材２９が充填されて電気的接続端子２２との気密封止を実現している。このステム２１上の中央部に赤外線検出素子２３がダイボンド材２７によって固定され、赤外線検出素子２３上の外部接続用パッドと電気的接続端子２２との間に電気配線となるボンディングワイヤ２４がワイヤボンディングされている。その周囲には、ゲッター１０とメッシュ３０とが、ステム２１とキャップ２６との間に挟まれるように固定されている。さらに、その外側は赤外線透過窓２５を固定したキャップ２６で覆われ、キャップ２６の周縁部２６０とステム２１の周縁部２１０とは真空中にて溶接され、真空容器１０１の内部は真空に保たれている。
【０００８】
メッシュ３０は、真空中において脱ガスが少ない材料から形成され、ガスが透過できる気孔と、ゲッター１０を保持するための弾力性を持つものである。例えば、ＳＵＳ３０４やインコネル等の金属繊維、カーボン繊維、チラノ繊維と呼ばれる炭化珪素系繊維、ガラス繊維などの繊維材料からなる、織物、編物、不織布、フェルト等であり、その内部は細孔構造となっている。あるいは、ステンレスやニッケル合金等の発泡金属、ガス放出の少ないフッ素系樹脂からなる発泡体であってもよい。また、これらの複合体により構成されたものであってもよい。  
ゲッター１０は弾力性のあるメッシュ３０とともに、赤外線検出器１００の内部にステム２１とキャップ２６とにより挟まれて固定されるので、車両等に搭載されて激しい振動が赤外線検出器１００に加わっても、ゲッター１０への振動は緩衝されるので、振動によるゲッター１０の粒子の飛散を低減できる。また、メッシュ３０には通気性があるため、ゲッター１０の全面を覆ってもゲッター１０のガス吸着作用の妨げにはならない。また、ゲッター１０とメッシュ３０が接触することによって、ゲッター１０の粒子が発生することがあるが、この粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によって捕らえることができる。  
したがって、ゲッター１０の粒子の飛散を低減しながらも、ゲッター１０のガス吸着能力を低下させることなく内部を常時真空に保つことができる赤外線検出器１００を実現することができる。
【０００９】
上記のように本実施の形態は、真空容器１０１と、この真空容器１０１内に収容されたゲッター１０とを有する検出器において、ゲッター１０の表面に接するメッシュ３０と、ゲッター１０とが、ともに、真空容器１０１の一部に挟まれて保持されている。  
このようにゲッター１０が弾力のあるメッシュ３０とともに、赤外線検出器１００内、すなわち、真空容器１０１内に挟まれて固定されることによって、赤外線検出器１００が車両等に搭載されて激しい振動が赤外線検出器１００に加わっても、ゲッター１０への振動は緩衝されるので、振動によるゲッター１０の粒子の飛散を低減することができる。また、ゲッター１０とメッシュ３０が接触することによって、ゲッター１０の粒子が発生することがあるが、この粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によって捕らえられるため、接触によるゲッター１０の粒子の飛散も防止できる。さらに、メッシュ３０には通気性があるため、ゲッター１０によるガス吸着作用は妨げられないので、赤外線検出器１００内を常時真空に保つことができる。  
また、真空容器１０１の一部に、ゲッター１０を保持する段差２６１を設けている。これによりゲッター１０をよりしっかり保持することができ、ゲッター１０への振動は緩衝されるので、振動によるゲッター１０の粒子の飛散を低減できる。  
また、ゲッター１０はリング状になっている。なお、真空容器１０１の形状に合わせて矩形の環状等にしてもよい。これにより大きな面積のゲッター１０をコンパクトに効率良く真空容器１０１内に配置することができる。  
また、弾力のあるメッシュ３０がゲッター１０の上面を複数箇所、ここでは２箇所で覆って保持している。このような構成により少ない面積のメッシュ３０によりゲッター１０を保持できる。
【００１０】
《実施の形態２》
図２（ａ）は本発明の実施の形態２の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。  
図１に示した実施の形態１においては、メッシュ３０はゲッター１０を一部（２箇所を）覆うものであったが、本実施の形態に示すように、ゲッター１０の上面の全てを覆うものであってもよい。このように弾力のあるメッシュ３０がゲッター１０の全上面を覆って保持することにより、ゲッター１０を真空容器１０１内でしっかり保持でき、ゲッター１０への振動をより緩衝し、振動によるゲッター１０の粒子の飛散を低減できる。また、ゲッター１０とメッシュ３０が接触することによって、ゲッター１０の粒子が発生することがあるが、この粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によって捕らえられるため、接触によるゲッター１０の粒子の飛散も防止できる。  
なお、メッシュ３０はガスが透過可能なので、ゲッター１０の側面や全表面を覆うことも可能である。
【００１１】
《実施の形態３》
図３は本発明の実施の形態３の赤外線検出器の断面図である。  
図１、図２に示した実施の形態１、２においては、ゲッター１０の片面にのみメッシュ３０が接していたが、本実施の形態に示すように、ゲッター１０の上下両面にメッシュ３０が接していてもよい。このようにゲッター１０の上下に弾力のあるメッシュを設けることにより、メッシュ３０によりゲッター１０を真空容器１０１内でしっかり保持でき、ゲッター１０への振動をより緩衝し、振動によるゲッター１０の粒子の飛散を低減できる。また、ゲッター１０とメッシュ３０が接触することによって、ゲッター１０の粒子が発生することがあるが、この粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によって捕らえられるため、接触によるゲッター１０の粒子の飛散も防止できる。  
《実施の形態４》
図４（ａ）は本発明の実施の形態４の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。  
また、図１〜３に示した実施の形態１〜３においては、ゲッター１０はリング形状であったが、図４のような直方体あるいは円柱状（図示せず）等のゲッター１０であってもよい。このような構成により高価なゲッター１０の寸法を小さくし、検出器の価格を低減できる。
【００１２】
《実施の形態５》
図５は本発明の実施の形態５の赤外線検出器の断面図である。  
図１〜図４に示した実施の形態１〜４においては、メッシュ３０とゲッター１０をキャップ２６とステム２１の間に挟み込む構造であったが、本実施の形態に示すように、押えカバー３１を用いて、メッシュ３０とゲッター１０を固定してもよい。本実施の形態の赤外線検出器１００は、実施の形態１〜４の赤外線検出器１００と比べ、部品が一つ増えるものの、赤外線検出器１００の空間を効率良く使用できるので、実施の形態１〜４の赤外線検出器１００よりも小型にすることができる。  
このように本実施の形態では、真空容器１０１と、この真空容器１０１内に収容されたゲッターとを有する検出器において、ゲッター１０の表面に接するメッシュ３０と、ゲッター１０を収容するゲッター収容部としての押えカバー３１とを有する。  
このように押えカバー３１を用いてゲッター１０が弾力のあるメッシュ３０とともに、赤外線検出器１００内、すなわち、真空容器１０１内に固定されることによって、赤外線検出器１００が車両等に搭載されて激しい振動が赤外線検出器１００に加わっても、ゲッター１０への振動は緩衝されるので、振動によるゲッター１０の粒子の飛散を低減することができる。また、ゲッター１０とメッシュ３０が接触することによって、ゲッター１０の粒子が発生することがあるが、この粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によって捕らえられるため、接触によるゲッター１０の粒子の飛散も防止できる。さらに、メッシュ３０には通気性があるため、ゲッター１０によるガス吸着作用は妨げられないので、赤外線検出器１００内を常時真空に保つことができる。  
ゲッター収容部である押えカバー３１は、真空容器１０１とは別体の部品である。部品が一つ増えるものの、赤外線検出器１００の空間を効率良く使用できるので、実施の形態１〜４の赤外線検出器１００よりも小型にすることができる。
【００１３】
《実施の形態６》
図６（ａ）は本発明の実施の形態６の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大図である。  
本実施の形態においては、押さえカバー３１とキャップ２６に、メッシュ３０の一部分を折り曲げる構造であるメッシュ折り曲げ部１０５が設けられている。メッシュ折り曲げ部１０５は、キャップ２６に設けた溝と押えカバー３１の端部により構成されている。なお、このメッシュ折り曲げ部１０５は、例えば環状のゲッター１０の全体の周囲を取り囲むようになっている。  
ゲッター１０とメッシュ３０が接触することによって、ゲッター１０の粒子が発生することがあり、多くの粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によって捕らえられるが、より小さな粒子はメッシュ３０の内部の細孔構造によっても捕らえることが困難である。  
メッシュ折り曲げ部１０５は、メッシュ３０とゲッター１０がともに固定されている部分よりもタイトであり、メッシュ３０の持つ細孔構造は、より細いものとなる。その結果、より小さなゲッター１０の粒子が発生しても、その粒子が赤外線検出素子２３の近傍へ侵入することを防ぐことができ、赤外線検出器１００内部の汚染を防止できる。以上により、赤外線検出器１００内部の汚染を防止できる構造を持つ赤外線検出器１００を実現できる。さらには、メッシュ折り曲げ部１０５があることで、強い振動や衝撃等が加わってもメッシュ３０をずれ難くすることもできる。
【００１４】
《実施の形態７》
図８（ａ）は本発明の実施の形態７の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。  
図１〜６に示した実施の形態１〜６においては、ゲッター１０を赤外線検出器１００内に封入したが、本実施の形態のように、ゲッター１０と異なる種類のガス吸着物質である、例えば、ゼオライトやシリカゲル、あるいは活性炭からなるガス吸着体１１もメッシュ３０とともに、赤外線検出器１００内部に挟んで固定してもよい。ここでは図８（ｂ）に示すように、一方にゲッター１０を、他方にガス吸着体１１が配置されている。
【００１５】
《実施の形態８》
図９（ａ）は本発明の実施の形態８の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。  
本実施の形態のように、ゲッター１０とガス吸着体１１を積み重ねて配置し、メッシュ３０とともに赤外線検出器１００内部に挟んで固定してもよい。また、ゲッター１０とガス吸着体１１とが複合した構造になっていてもよい（図示せず）。
【００１６】
〈組立て方法の一例〉
次に、図１に示した実施の形態１の赤外線検出器１００の組立て方法の一例について、図７（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。図７（ａ）〜（ｅ）は、赤外線検出器１００の組立て工程断面図である。  
まず、図７（ａ）に示すように、ゲッター１０を準備する。そして、ゲッター１０を、セラミック製のヒーターブロック６３に、可動爪６４を用いて密着させて固定する。  
図７（ｂ）に示すように、キャップ２６の受光部には開口部２６２が設けられ、それを塞ぐように赤外線透過窓２５が低温ガラス材２５０で気密封止されている。そして、キャップ２６の凹部を上向きにして溶接用治具６１に固定する。次に、メッシュ３０をキャップ２６の凹部内に取り付ける。  
また、図７（ｃ）に示すように、ステム２１に赤外線検出素子２３をダイボンド材２７にて接着する。ステム２１には、外部との電気的接続用端子２２がガラス材２９からなるハーメチックシールによって電気的絶縁と真空封止を同時に満足させつつ設けられている。赤外線検出素子２３と電気的接続用端子２２とは電気配線としてのボンディングワイヤ２４で接続されている。そして、ステム２１を、赤外線検出素子２３がダイボンド材２７により固定された側を下向きにして溶接用治具６２に固定する。  
次に、上記の溶接用治具６１、溶接用治具６２およびヒーターブロック６３の３点を真空溶接機チャンバー内の可動ステージ（図示せず）にセットし、全体を排気する。そして、約１.３３×１０−３Ｐａ（≒１０−５Ｔｏｒｒ）に到達したところで、ヒーターブロック６３を加熱する。非蒸発型のゲッター１０を活性化するため、その温度が４００℃となるように制御して１０分間加熱する。  
次に、ゲッター１０を冷却した後、図７（ｄ）に示すように、キャップ２６をヒーターブロック６３の直下に移動させ、ヒーターブロック６３の可動爪６４を緩めてゲッター１０をキャップ２６内の所定の位置に落とす。  
次に、図７（ｅ）に示すように、キャップ２６をステム２１の下に移動させて、さらに上昇させ、周縁どうしを合わせて密着させる。このとき、メッシュ３０はゲッター１０とともにキャップ２６とステム２１の間に挟まり、押しつぶされたメッシュ３０の弾力によってゲッター１０とともに固定される。  
最後に、シーム溶接もしくは電子ビーム溶接を用いて真空溶接機チャンバー内で周縁を溶接して封止する。上記のようにして、前記図１２に示した赤外線検出器１００が完成する（図２の赤外線検出器１００も同様）。  
なお、上記は図１、２に記載した赤外線検出器１００の作製工程を例に挙げて説明したが、図３〜６、８、９に記載したものの作製工程についてもこれに準じたものである。
【００１７】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態２の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。
【図３】本発明の実施の形態３の赤外線検出器の断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態４の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。
【図５】本発明の実施の形態５の赤外線検出器の断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態６の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は一部拡大図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は図１の赤外線検出器の組立て工程断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態７の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態８の赤外線検出器の断面図、（ｂ）は上面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０…ゲッター                    １１…ガス吸着体
２１…ステム                      ２２…電気的接続端子
２３…赤外線検出素子              ２４…ボンディングワイヤ
２５…赤外線透過窓                ２６…キャップ
２７…ダイボンド材                ２８…貫通孔
２９…ガラス材                    ３０…メッシュ
３１…押えカバー
６１、６２…溶接用治具              ６３…ヒーターブロック
６４…可動爪
１００…赤外線検出器              １０１…真空容器
１０２…挟持部                    １０３…細孔
１０５…メッシュ折り曲げ部
２１０…ステムの周縁部            ２５０…低温ガラス材
２６０…キャップの周縁部          ２６１…段差
２６２…開口部
【図１】
2006177766.tif 000003
【図２】
2006177766.tif 000004
【図３】
2006177766.tif 000005
【図４】
2006177766.tif 000006
【図５】
2006177766.tif 000007
【図６】
2006177766.tif 000008
【図７】
2006177766.tif 000009
【図８】
2006177766.tif 000010
【図９】
2006177766.tif 000011