(57)【要約】【課題】  ＣＣＤエリア・イメージセンサをスターリング式冷凍機に結合して低温に冷却するための、ＣＣＤイメージセンサ冷却機構を提供する。【解決手段】  開示されるＣＣＤイメージセンサ冷却機構は、真空容器２２の底面に設けられた貫通孔の部分に連結管２５の下端を気密に接続し、スターリング式冷凍機１の低温端１３に結合された伝熱ロッド２４の先端部分に連結管の上端を気密に接続するとともに、真空容器の内部における伝熱ロッドの頂部に絶縁基板２６を介してＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を載置し、真空容器の上面のＣＣＤエリア・イメージセンサに対応する位置に光透過窓２３を設けるとともに、スターリング式冷凍機の低温端と伝熱ロッドとの結合部分を断熱材１６で覆うように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器の底面に設けられた貫通孔の部分に連結管の下端を気密に接続し、冷凍機の低温端に結合された伝熱ロッドの先端部分に前記連結管の上端を気密に接続するとともに、前記真空容器の内部における前記伝熱ロッドの頂部に絶縁基板を介してＣＣＤエリア・イメージセンサを載置し、前記真空容器の上面の前記ＣＣＤエリア・イメージセンサに対応する位置に光透過窓を設けるとともに、前記冷凍機の低温端と前記伝熱ロッドとの結合部分を断熱材で覆ってなることを特徴とするＣＣＤイメージセンサ冷却機構。
【請求項２】
前記連結管が、大気圧に耐えられる限度で薄い板状金属板素材で形成され、かつ、所定の沿面距離を保持できる程度の長さを有するとともに、前記真空容器が前記連結管を収容可能な形状からなることを特徴とする請求項１記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構。
【請求項３】
前記伝熱ロッドが、熱伝導率が高いとともに前記ＣＣＤエリア・イメージセンサと近似した低熱膨張係数を有する金属材料からなることを特徴とする請求項１または２記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構。
【請求項４】
前記伝熱ロッドを構成する金属材料が炭素鋼であることを特徴とする請求項３記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構。
【請求項５】
前記絶縁基板を構成する素材の熱膨張係数が、前記ＣＣＤエリア・イメージセンサと前記伝熱ロッドとの中間の値を持つことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構。
【請求項６】
前記冷凍機がスターリング式冷凍機であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、微弱な入射光によって形成される画像を、ＣＣＤエリア・イメージセンサによって高感度に検出可能にするための、ＣＣＤイメージセンサ冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
微弱な入射光によって形成される画像を、ＣＣＤエリア・イメージセンサによって検出しようとする場合には、入射光によって発生する微小な電荷を積算して、検出可能な電荷量とするために、長時間の露光を行うことが必要となる。
この際、ＣＣＤでは、同時に熱的励起による電荷も発生しているので、光励起電荷を有効に検出できるようにするためには、熱励起電荷を光励起電荷よりも低いレベルに抑えなければならない。
ＣＣＤの熱励起電荷量は、ＣＣＤの温度を低下させると指数関数的に減少するので、ＣＣＤエリア・イメージセンサを微弱な入射光に基づく画像の検出に適用しようとする場合には、ＣＣＤ素子を冷却状態で使用することが必要となる。
【０００３】
従来、ＣＣＤ素子を冷却するための機構としては、ペルチェ効果を利用した電子冷却素子を用いたものが一般的であった。そして、１段の電子冷却素子では所要の冷却温度を実現できないときは、複数段の素子を積み重ねることによって、より冷却能力を向上させるようにした、多段電子冷却機構が開発されている。
例えば非特許文献１においては、４段の電子冷却素子を、順次、低温側と高温側とが接するようにピラミッド状に積み重ね、最上段の素子の低温側にＣＣＤ素子を密着して設け、最下段の素子の高温端が放熱端となる金属ケースに密着するように納めてセンサ部を構成しており、この４段電子冷却型ＣＣＤエリア・イメージセンサの電子冷却素子に電流を流したとき、最上段のＣＣＤ素子冷却端と最終端の放熱端である金属けース間の温度差を７０℃程度にすることができる。
【０００４】
非特許文献１に記載の４段電子冷却型ＣＣＤエリア・イメージセンサの金属ケース部に放熱フィンを密着して設け、この放熱フィン部を２０℃程度の室温空気で風冷した場合、放熱フィン部の温度上昇を１０℃と見込んだとき、冷却端の温度として−４０℃程度を実現することができる。
【０００５】
しかしながら、より高性能を要求される天体望遠鏡の星像撮影用カメラや、試料物質の電子状態間の遷移によって放射される、例えば化学ルミネッセンス等の光を分光測定するための微弱発光分析装置（特許文献１参照）等の場合における光検出器として、ＣＣＤエリア・イメージセンサを用いる場合には、これを−７５℃以下まで冷却することが必要であって、非特許文献１に記載されたような多段電子冷却機構では不十分である。
【０００６】
これに対して、上述の微弱発光分析装置では、上記の４段電子冷却エリア・イメージセンサの放熱端に密閉構造の放熱フィンを設けて、この部分に、別に設けた冷却装置によって予め冷却調製された気体または液体の熱媒体を流通させることによって、所望の冷却温度を実現するようにした、異種冷却機構を連結したタンデム冷却方式を適用している。
タンデム冷却方式によれば、ＣＣＤエリア・イメージセンサを−７０℃レベルまで冷却することが可能であるが、この場合は、ＣＣＤパッケージ内に組み込まれた基本電子冷却機構に対して、さらに、電子冷却素子の放熱端を冷却するための気体または液体の冷却のために、冷凍機からなる１次冷却機構を必要とするだけでなく、さらに１次冷却機構に対する冷却材として乾燥空気を供給するための、乾燥圧縮空気発生装置を付加する必要がある。
このように、タンデム冷却方式の場合は、制御部を含めた装置構成が複雑化して、大型化することが避けられないだけでなく、運転・操作の対象も多くなって、使いやすさの点では、問題が残る装置となっている。
【０００７】
一方、従来、軍事用または人工衛星搭載用等として用いられていたが、近年において、民生用としても一般化され販売されるようになったスターリング式冷凍機は、小型，軽量，低消費電力でありながら、極低温状態を実現できるものとして注目されている（非特許文献２，３参照）。
スターリング式冷凍機は、畜冷機を介して連結された圧縮部側と膨張部側とにそれぞれシリンダとピストンとからなる機構を備え、圧縮部と膨張部にそれぞれ封入されたヘリウム等の液化温度が低い動作ガスを、双方のピストンの往復動によって圧縮・膨張させる機能を有し、動作ガスの圧縮部側における定温変化による圧縮工程と、同じく圧縮部側における定量変化による排熱工程と、膨張部側における定温変化による膨張工程と、同じく膨張部側におけお定量変化による吸熱工程とを繰り返すことによって、極低温を実現するものである。
【０００８】
ヘリウムガスを動作ガスとするスターリング式冷凍機は、次のような基本的機能特性を備えている。
１．低温端部の断熱が完全であれば、低温端の温度は４０Ｋ（−２３３℃）レベルに達する。
２．４Ｗ程度の熱の侵入，発生がある場合でも、低温端の温度を７３Ｋ（−２００℃）レベルに保つことができる。
３．温度制御電源ユニットの制御を介して、低温端部の温度を４０Ｋから３００Ｋの間の任意の温度に設定することができる。
４．消費電力は２００Ｗ程度であって、タンデム冷却装置等の場合と比較して小さい。
５．圧縮部を複シリンダとした場合、機械的振動は無視できる程度に小さくなる。
【特許文献１】特開平１１−１４２２４２
【非特許文献１】浜松ホトニクス株式会社：Cat.No.KMPD1059JO3 Oct.2002 DN
【非特許文献２】機械設計：第４７巻  第１０号（２００３年８月号）
【非特許文献３】富士電機システムズ株式会社：カタログ番号ＹＣ７７ｃ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＣＣＤエリア・イメージセンサを微弱な入射光に基づく画像の検出に適用するために、ＣＣＤ素子を所要の低温度に冷却するための冷凍機としては、スターリング式冷凍機または類似の冷凍機を使用することが好適である。
しかしながら、従来、スターリング式冷凍機等を用いたＣＣＤエリア・イメージセンサの冷却機構については知られていなかった。
【００１０】
この発明は上述の事情に鑑みてなされたものであって、ＣＣＤエリア・イメージセンサとスターリング式冷凍機等とを組み合わせることによって、タンデム冷却方式の場合と比較して構成を大幅に簡素化するとともに運転，操作の対象も圧縮した、使いやすいＣＣＤイメージセンサ冷却機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明はＣＣＤイメージセンサ冷却機構に係り、真空容器の底面に設けられた貫通孔の部分に連結管の下端を気密に接続し、冷凍機の低温端に結合された伝熱ロッドの先端部分に上記連結管の上端を気密に接続するとともに、上記真空容器の内部における上記伝熱ロッドの頂部に絶縁基板を介してＣＣＤエリア・イメージセンサを載置し、上記真空容器の上面の上記ＣＣＤエリア・イメージセンサに対応する位置に光透過窓を設けるとともに、上記冷凍機の低温端と上記伝熱ロッドとの結合部分を断熱材で覆ってなることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構に係り、上記連結管が、大気圧に耐えられる限度で薄い板状金属板素材で形成され、かつ、所定の沿面距離を保持できる程度の長さを有するとともに、上記真空容器が上記連結管を収容可能な形状からなることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構に係り、上記伝熱ロッドが、熱伝導率が高いとともに上記ＣＣＤエリア・イメージセンサと近似した低熱膨張係数を有する金属材料からなることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構に係り、上記伝熱ロッドを構成する金属材料が炭素鋼であることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構に係り、上記絶縁基板を構成する素材の熱膨張係数が、上記ＣＣＤエリア・イメージセンサと上記伝熱ロッドとの中間の値を持つことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一記載のＣＣＤイメージセンサ冷却機構に係り、上記冷凍機がスターリング式冷凍機であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のＣＣＤイメージセンサ冷却機構によれば、補助の冷却機構を用いることなく、スターリング式冷凍機のみを用いた単純な構成によって、ＣＣＤエリア・イメージセンサを−７５℃以下に冷却して、微弱な入射光によって形成される画像を、高感度で検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明のＣＣＤイメージセンサ冷却機構は、真空容器の底面に設けられた貫通孔に連結管の下端を気密に接続し、冷凍機の低温端に結合された伝熱ロッドの先端部分に連結管の上端を気密に接続するとともに、真空容器の内部における伝熱ロッドの頂部に絶縁基板を介してＣＣＤエリア・イメージセンサを載置し、真空容器の上面のＣＣＤエリア・イメージセンサに対応する位置に光透過窓を設けるとともに、冷凍機の低温端と伝熱ロッドとの結合部分を断熱材で覆って構成されている。
【実施例１】
【００１９】
以下、この発明のＣＣＤイメージセンサ冷却機構の好適な実施の形態について図を用いて説明する。以下においては、冷凍機としてスターリング式冷凍機を用いた場合について説明するが、これに限るものでなく、比較的小型であってスターリング式冷凍機と同等程度以上の性能を有し、低温端に所要の低温度を発生できるものであれば、どのような形式の冷凍機であってもよい。
図１は、本発明の一実施例であるＣＣＤイメージセンサ冷却機構の構造と外観とを示す図、図２は、本実施例のＣＣＤイメージセンサ冷却機構における、伝熱の形態による伝熱量の試算結果を示す図である。
【００２０】
この例のＣＣＤイメージセンサ冷却機構は、図１に示すように、スターリング式冷凍機１と、ＣＣＤイメージセンサブロック２とから概略構成されている。なお、図１においては、ＣＣＤイメージセンサブロック２の部分は、その内部の構造を詳細に示すために、スターリング式冷凍機１の部分に比べて拡大して描かれている。
スターリング式冷凍機１においては、複シリンダ圧縮機１１と、動作ガス膨張部１２と、低温端１３と、回路基板１４と、結合ナット１５と、断熱材１６とが示されている。
ＣＣＤイメージセンサブロック２においては、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１と、真空容器２２と、光透過窓２３と、伝熱ロッド２４と、連結管２５と、絶縁基板２６と、ピンチオフチューブ２７と、接続ピン２８と、横方向接続パッド２９ａと、縦方向接続パッド２９ｂと、取付部３０とが示されている。
【００２１】
スターリング式冷凍機１において、複シリンダ圧縮機１１は、逆方向に同位相で作動する２個のピストンを有し、ビストンの往復運動による振動の影響を相殺している。動作ガス膨張部１２は、圧縮された動作ガスが定温変化による膨張工程を行う部分である。
【００２２】
低温端１３は、動作ガスの膨張工程によって低温になって、外部の冷却対象物を冷却する部分である。回路基板１４は、ＣＣＤエリア・イメージセンサからの画像信号の読み出しを行うとともに、スターリング式冷凍機１の全体の動作を制御するための回路部分を収容している。結合ナット１５は、低温端１３とＣＣＤイメージセンサブロックの伝熱ロッド２４とを機械的に結合するための袋ナット等からなっている。断熱材１６は、発泡樹脂からなりスターリング式冷凍機の動作ガス膨張部１２，低温端１３，結合ナット１５を含む結合部分への熱の侵入を低減するための断熱作用を行う。
【００２３】
ＣＣＤイメージセンサブロック２において、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１は、ＣＣＤ素子によって横方向と縦方向とに所定数の画素を例えば正方形に配列して形成された画面構成を有している。真空容器２２は、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を収容するための真空保持が可能な金属製の容器からなっている。光透過窓２３は、真空容器２２の上面に設けられた光透過性の高い材質からなる平面状の窓部である。伝熱ロッド２４は、低温端１３とＣＣＤエリア・イメージセンサ２１の部分との間に介在しする円柱状部分であって熱伝導率の高い素材からなり、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１から低温端１３に効率よく伝熱してＣＣＤ素子を冷却する作用を行うものであって、ＣＣＤ素子の素材であるシリコンの低熱膨張係数に合わせるように、比較的、熱膨張係数の小さい炭素鋼等からなっている。
【００２４】
連結管２５は、真空容器２２を伝熱ロッド２４に対して結合して支持する機能を有する金属管であって、一端を金属容器２２の底面の開口部に溶接され、他端を伝熱ロッド２４の先端部分に溶接されており、真空容器２２と伝熱ロッド２４との間の断熱性を高く保つために、強度的にその表面に加わる大気圧に耐えられる限度で極力薄い板状金属素材を用いて形成されているとともに、真空容器２２と伝熱ロッド２４間の沿面距離が、所定の断熱性能を満たすために、なるべく長くなるようにその形状を定められている。絶縁基板２６は、上面にＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を載置するとともに、下面を伝熱ロッド２４の上端面に接合されたセラミック等からなる平面状基板であって、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１と外部とを接続する横方向接続パッド２９ａおよび縦方向接続パッド２９ｂと、真空容器２２に設けられた外部との接続のための接続ピン２８との間の接続を仲介するとともに、その熱膨張係数が、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１と伝熱ロッド２４との中間の値を有し、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１と伝熱ロッド２４との熱膨張係数の差に基づく機械的歪みを緩衝する作用を行う。
【００２５】
ピンチオフチューブ２７は、図示されない真空装置に接続して真空容器２２を排気した後に、焼き切って封止状態を保つための排気管である。横方向接続パッド２９ａは、ＣＣＤエリアイメージセンサ素子２１を形成する各行の画素に対する横方向の読み出し駆動信号を接続するために設けられている。縦方向接続パッド２９ｂは、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を形成する各列の画素から出力される画像信号を接続するために設けられている。取付部３０は、この部分でビス止めすることによって、例えば図示されない天体望遠鏡の接眼部等に取り付けることによって、スターリング式冷凍機１を含めて、ＣＣＤイメージセンサブロック２を天体望遠鏡等に対して固定する。
【００２６】
図２においては、放射伝熱と熱伝導伝熱と空気対流伝熱との３種類の伝熱形態の場合について、伝熱量の試算結果を１ｍ2 あたりの熱流束によって示している。
放射伝熱については、対向面の形態が、ガラス対結晶シリコンである場合（入射窓部）と、ともに研磨金属面である場合（筐体部）とについて、図示の伝熱条件の場合の熱流束の比較を示している。
また熱伝導伝熱については、断熱材が空気，発泡樹脂，固体樹脂および金属の場合について、図示の伝熱条件の場合の熱流束の比較を示している。
さらに空気対流伝熱については、鉛直距離が１００mmと５０mmとの場合について、図示の伝熱条件の場合の熱流束の比較を示している。
【００２７】
図２から、各伝熱形態の特性を、下記のように要約することができる。
１．放射伝熱のみによって伝熱される真空断熱方式の場合が、最も断熱性能が高い。
２．熱伝導伝熱の場合は、空気が最も断熱性能の高い断熱材であるが、対流が生じる形態の場合は、空気対流伝熱が加算されるため、断熱性能が１／２レベルに低下する。
３．熱伝導伝熱に対する固体樹脂の断熱性能は、樹脂を発泡させることによって、空気と同程度まで向上する。
４．金属部材によって断熱しなければならない場合には、伝熱断面積を極力小さくするとともに、伝熱沿面距離が極力大きくなる構造にすることによって、伝熱量を低減できる。
【００２８】
図１に示されたＣＣＤイメージセンサブロック２においては、図２に示された各種伝熱形態の特徴を活かした構造とすることによって、冷却対象部であるＣＣＤエリア・イメージセンサ２１への外部からの熱の侵入を極力低減できるように構成されている。
【００２９】
以下、図１及び図２を参照して、この例のＣＣＤイメージセンサ冷却機構の動作を説明する。
スターリング式冷凍機１は、動力源の駆動に応じて、動作ガスの圧縮部側における定温変化による圧縮工程と、同じく圧縮部側における定量変化による排熱工程と、膨張部側における定温変化による膨張工程と、同じく膨張部側におけお定量変化による吸熱工程とを繰り返して行うことによって、低温端１３に低温状態を発生する。低温端１３の低温状態は、伝熱ロッド２４を経て絶縁基板２６に達し、さらに絶縁基板２６を経てＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に伝達される。
【００３０】
この例のＣＣＤイメージセンサ冷却機構が、取付部３０を介して例えば図示さない天体望遠鏡の接眼部に取り付けられていた場合には、天体望遠鏡の視野内の星像からの光が光透過窓２３を経て、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１上に結像される。回路基板１４からの横方向駆動信号が、接続ピン２８から横方向接続パッド２９ａを経てＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に加えられることによって、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に蓄積された電荷に応じた画像信号が、縦方向接続パッド２９ｂから接続ピン２８を経て回路基板１４に伝達されることによって、回路基板１４から外部に伝達されて画像情報として利用されるようになる。
【００３１】
この際、光透過窓２３には、ガラスやサファイア等の光透過率の高い材料が使用されているので、天体望遠鏡等からの出力光は低損失でＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に伝達される。
また、真空容器２２は気密構造になっていて、内部を真空に排気したのちピンチオフチューブ２７によって封止されることによって、その内部を真空状態に保たれているので、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１は図２に示されるように、最も断熱性能が高い、放射伝熱に対する真空断熱状態に保たれており、従って、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１は、外気温度が高い状態でも、低温端１３からもたらされた低温状態を常時維持することができる。
【００３２】
さらに、真空容器２２は、その底面の貫通孔の部分を連結管２５を介して伝熱ロッド２４の先端部分に気密に接続されているが、連結管２５は、強度的にその表面に加わる大気圧に耐えられる限度で極力薄い板状金属素材によって形成されているとともに、その形状が、真空容器２２と伝熱ロッド２４間の沿面距離がなるべく長くなるように選定されていて、伝熱ロッド２４から金属容器２２への熱伝導伝熱による、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１の温度上昇が極力少なくなるように考慮されている。
また、動作ガス膨張部１２，低温端１３および結合ナット１５の部分は、熱伝導伝熱に対して断熱性能が高い発泡樹脂からなる断熱材１６によって周囲から断熱されているので、この部分から外部に対する熱伝導に基づくＣＣＤエリア・イメージセンサ２１の温度上昇が十分小さくなるように保たれている。
【００３３】
伝熱ロッド２４は、高熱伝導率を有し低温端１３の低温を効率よくＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に伝達するとともに、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１の素材であるシリコンの熱膨張係数と近い値の熱膨張係数を有する炭素鋼等の金属材料からなっているので、温度変化によって寸法に変化が生じても、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に機械的歪み応力を与えることは少ない。さらに、伝熱ロッド２４に生じた寸法変化は、伝熱ロッド２４との間に介在してＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を搭載する絶縁基板２６の熱膨張係数が、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１と伝熱ロッド２４との中間の値を有しているので、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１と伝熱ロッド２４との温度差に基づく歪み応力が緩衝され、従って、低温端１３が４０Ｋ（−２３３℃）程度の低温になっても、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１が温度変化に基づく機械的歪みによってダメージを受けることはない。
【００３４】
このようにこの例のＣＣＤイメージセンサ冷却機構では、スターリング式冷凍機を用いてＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を冷却するとともに、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１を真空容器２２と連結管２５とからなる真空パッケージに収容し、動作ガス膨張部１２，低温端１３および結合ナット１５からなるスターリング式冷凍機の冷却端とＣＣＤエリア・イメージセンサ２１との結合部分を断熱材１６で包囲することによって、スターリング式冷凍機冷却端への熱の侵入を低減しているので、タンデム式冷却装置の場合のように、補助の冷却機構を用いることなく、スターリング式冷凍機のみの単純な構成によって、ＣＣＤエリア・イメージセンサ２１に対する所要の冷却を行うことができるとともに、単純簡素な形態の冷却機構とすることによって、運転操作も簡単なＣＣＤイメージセンサ冷却機構を実現している。
【００３５】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、スターリング式冷凍機において、圧縮部側と膨張部側とにそれぞれシリンダとピストンとからなる機構を備える代わりに、膨張部側に、圧縮部側から送られた動作ガスの圧力と位置の位相差を制御する細い位相制御配管を介して接続された定体積のリザーバを設けることによって、膨張部側のピストンを省略した機構としてもよい。また、スターリング式冷凍機の変種としては、例えばＧＭ（ギフォード・マリマホン）冷凍機等が知られている。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のＣＣＤイメージセンサ冷却機構は、ＣＣＤエリア・イメージセンサを、天体望遠鏡からの出力画像の読み出し用や、試料物質の電子状態間の遷移によって放射される、ケミルミネッセンス等の光を分光測定するための微弱発光分析装置の場合における光検出器として用いる等の場合に、広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例であるＣＣＤイメージセンサ冷却機構の構造と外観とを示す図である。
【図２】同実施例のＣＣＤイメージセンサ冷却機構における、伝熱の形態による伝熱量の試算結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    スターリング式冷凍機
１１    複シリンダ圧縮機
１２    動作ガス膨張部
１３    低温端
１４    回路基板
１５    結合ナット
１６    断熱材
２    ＣＣＤイメージセンサブロック
２１    ＣＣＤエリア・イメージセンサ
２２    真空容器
２３    光透過窓
２４    伝熱ロッド
２５    連結管
２６    絶縁基板
２７    ピンチオフチューブ
２８    接続ピン
２９ａ    横方向接続パッド
２９ｂ    縦方向接続パッド
３０    取付部
【図１】
2007013365.tif 000003
【図２】
2007013365.tif 000004