JP2698529B2 - イメージインテンシファイア装置 - Google Patents
イメージインテンシファイア装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/06—Electrode arrangements
- H01J43/18—Electrode arrangements using essentially more than one dynode
- H01J43/24—Dynodes having potential gradient along their surfaces
- H01J43/246—Microchannel plates [MCP]
-
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- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/30—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イメージインテンシフ
ァイア装置に関する。
ァイア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イメージインテンシファイア（映像増強
管）は、人間の目に見えないような微弱な光学像を数万
倍に増強して十分目にみえる像にするための装置であ
り、暗視装置や様々な微弱光の２次元計測に用いられて
いる。この装置は、微弱な光の下で使われることを想定
しており、それよりも強い光の下でのハロー現象が問題
になる。
管）は、人間の目に見えないような微弱な光学像を数万
倍に増強して十分目にみえる像にするための装置であ
り、暗視装置や様々な微弱光の２次元計測に用いられて
いる。この装置は、微弱な光の下で使われることを想定
しており、それよりも強い光の下でのハロー現象が問題
になる。
【０００３】図７はこの様子を示したものであり、ハロ
ー現象は、イメージインテンシファイアの光電面に強烈
なスポット光２１０が入射した場合、蛍光面でスポット
光を中心として同心円上の限られた範囲２２０が光る現
象である（MIL-I-49052D 3.6.9，4.6.9 ）。図８はこの
場合の輝度分布を示したものであり、約0.15mmφのスポ
ット光の周りに約 1.0mmφのハローが現れるようすであ
る。このハローが弱い場合は相対的に弱いので問題ない
が、ハローが強くなると、本来は光が入射していない場
所が光るのが目立つため、画質を著しく劣化させてしま
う。これはイメージインテンシファイア固有の特性であ
り、従来から改善が求められていた。
ー現象は、イメージインテンシファイアの光電面に強烈
なスポット光２１０が入射した場合、蛍光面でスポット
光を中心として同心円上の限られた範囲２２０が光る現
象である（MIL-I-49052D 3.6.9，4.6.9 ）。図８はこの
場合の輝度分布を示したものであり、約0.15mmφのスポ
ット光の周りに約 1.0mmφのハローが現れるようすであ
る。このハローが弱い場合は相対的に弱いので問題ない
が、ハローが強くなると、本来は光が入射していない場
所が光るのが目立つため、画質を著しく劣化させてしま
う。これはイメージインテンシファイア固有の特性であ
り、従来から改善が求められていた。
【０００４】ハロー現象の対策として、本件出願人によ
る「特公昭６３−２９７８１」を始めとした電気的な方
法がある。この公報記載の方法は、蛍光面への電子の電
流を検出してこの電流が所定の値を越えないようにマイ
クロチャネルプレートなどに印加する電圧を制御するも
のであり、この制御によって余分な電子の発生が抑えら
れ、ハロー現象の影響が抑えられる。
る「特公昭６３−２９７８１」を始めとした電気的な方
法がある。この公報記載の方法は、蛍光面への電子の電
流を検出してこの電流が所定の値を越えないようにマイ
クロチャネルプレートなどに印加する電圧を制御するも
のであり、この制御によって余分な電子の発生が抑えら
れ、ハロー現象の影響が抑えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】さて、ハロー現象につ
いては、本件出願人によって解明され、公報「特開平２
−３３８４０」に記載されている。図９は、それを示し
たものであり、改めてそのメカニズムを説明するとつぎ
のようになる。光電面で光電変換されたスポット光の光
電子は、加速されマイクロチャンネルプレート（ＭＣ
Ｐ）１３０で増倍される。増倍された電子は、加速電界
で加速され蛍光面１１６をたたき蛍光を発生させる。こ
のとき、蛍光面１１６上に蒸着されたアルミメタルバッ
ク表面で電子が散乱される。その一部はＭＣＰ１３０に
向かうが、加速電界で押し戻されて蛍光面１１６に再入
射し、蛍光を生じる。蛍光面１１６での反射電子量は、
入射電子より２桁低い値であるが、強烈なスポット光の
ような場合には相対的に反射電子が増え、ハロー現象を
引き起こし、蛍光面１１６で散乱された電子によってス
ポット光を中心とした光が入射していない場所が光るこ
とになる。
いては、本件出願人によって解明され、公報「特開平２
−３３８４０」に記載されている。図９は、それを示し
たものであり、改めてそのメカニズムを説明するとつぎ
のようになる。光電面で光電変換されたスポット光の光
電子は、加速されマイクロチャンネルプレート（ＭＣ
Ｐ）１３０で増倍される。増倍された電子は、加速電界
で加速され蛍光面１１６をたたき蛍光を発生させる。こ
のとき、蛍光面１１６上に蒸着されたアルミメタルバッ
ク表面で電子が散乱される。その一部はＭＣＰ１３０に
向かうが、加速電界で押し戻されて蛍光面１１６に再入
射し、蛍光を生じる。蛍光面１１６での反射電子量は、
入射電子より２桁低い値であるが、強烈なスポット光の
ような場合には相対的に反射電子が増え、ハロー現象を
引き起こし、蛍光面１１６で散乱された電子によってス
ポット光を中心とした光が入射していない場所が光るこ
とになる。
【０００６】上記公報「特開平２−３３８４０」では、
このハロー現象を防ぐために蛍光面１１６上に蒸着され
たアルミメタルバックに軽元素であるカーボン等を蒸着
して反射電子を抑えることとし、ストリーク管に応用し
たものが示されている。本件発明者は、これをイメージ
インテンシファイアに応用することで反射電子を抑えう
ることが分かったが、その特性は、本件発明者にとって
満足できるものではなかった。そこで、イメージインテ
ンシファイアのハロー現象の影響をより抑えるために、
本件発明をするに至った。
このハロー現象を防ぐために蛍光面１１６上に蒸着され
たアルミメタルバックに軽元素であるカーボン等を蒸着
して反射電子を抑えることとし、ストリーク管に応用し
たものが示されている。本件発明者は、これをイメージ
インテンシファイアに応用することで反射電子を抑えう
ることが分かったが、その特性は、本件発明者にとって
満足できるものではなかった。そこで、イメージインテ
ンシファイアのハロー現象の影響をより抑えるために、
本件発明をするに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のイメージインテンシファイア装置は、光学
像を光電変換して対応した光電子を生成する光電面と、
その両端に電圧が印加され、光電子を増倍するマイクロ
チャネルプレートと、このマイクロチャネルプレートで
増倍された光電子から光学像へ変換する蛍光面とを有
し、マイクロチャネルプレートは、チャンネルあたり
２．８×１０15Ω以上２．８×１０16Ω以下である。
に、本発明のイメージインテンシファイア装置は、光学
像を光電変換して対応した光電子を生成する光電面と、
その両端に電圧が印加され、光電子を増倍するマイクロ
チャネルプレートと、このマイクロチャネルプレートで
増倍された光電子から光学像へ変換する蛍光面とを有
し、マイクロチャネルプレートは、チャンネルあたり
２．８×１０15Ω以上２．８×１０16Ω以下である。
【０００８】マイクロチャネルプレートは、１８mmの有
効径を有し、そのストリップ抵抗が１ＧΩ以上１０ＧΩ
以下であることを特徴としても良い。
効径を有し、そのストリップ抵抗が１ＧΩ以上１０ＧΩ
以下であることを特徴としても良い。
【０００９】
【作用】本発明のイメージインテンシファイア装置で
は、マイクロチャネルプレートのチャンネルあたりの抵
抗を上述の値にすることで、微弱光の場合は直線性がよ
く、照度が大きくなれば光電子の増倍作用に等価的にＡ
ＧＣがかかる。そのため、照度の大きい光学像に対し、
マイクロチャネルプレートで余分な電子の発生が抑えら
れるので相対的にハロー現象の発生が抑えられる。
は、マイクロチャネルプレートのチャンネルあたりの抵
抗を上述の値にすることで、微弱光の場合は直線性がよ
く、照度が大きくなれば光電子の増倍作用に等価的にＡ
ＧＣがかかる。そのため、照度の大きい光学像に対し、
マイクロチャネルプレートで余分な電子の発生が抑えら
れるので相対的にハロー現象の発生が抑えられる。
【００１０】
【実施例】本発明のイメージインテンシファイア装置の
実施例を図面を参照して説明する。図１は、本実施例の
構成を示したものである。この装置は、真空の管１４０
の中に、光電面１１０，ＭＣＰ１３０，蛍光面１２０な
どを有するいわゆる近接型のイメージインテンシファイ
ア装置であり、この点に付いては従来のものと同様であ
るが、ＭＣＰ１３０がチャンネルあたり２．８×１０15
Ω以上２．８×１０16Ω以下となっている点に特徴があ
る。まず、この装置の各部について説明する。
実施例を図面を参照して説明する。図１は、本実施例の
構成を示したものである。この装置は、真空の管１４０
の中に、光電面１１０，ＭＣＰ１３０，蛍光面１２０な
どを有するいわゆる近接型のイメージインテンシファイ
ア装置であり、この点に付いては従来のものと同様であ
るが、ＭＣＰ１３０がチャンネルあたり２．８×１０15
Ω以上２．８×１０16Ω以下となっている点に特徴があ
る。まず、この装置の各部について説明する。
【００１１】光電面１１０は、管１４０の入力側内面に
設けられ、入射光をその明るさに応じた数の光電子に光
電変換するものである。ＭＣＰ１３０は、光電子を増倍
する非常に多数のチャンネル（１本１０μｍφ程度）を
集合したものであり、１０4程度の増倍率を持つ。その
有効径は１８mmとなっており、チャンネルあたり上記抵
抗値をとっていることから、そのストリップ抵抗（ＭＣ
Ｐの入射面から出射面に至る全面の抵抗値）は１ＧΩ以
上１０ＧΩ以下となっている。この抵抗値をもつことに
より、入射光の光強度が小さいときにはほぼ一定の増倍
率で直線性がよく、大きい場合には増倍率が低下して電
子の増加が抑えられる。
設けられ、入射光をその明るさに応じた数の光電子に光
電変換するものである。ＭＣＰ１３０は、光電子を増倍
する非常に多数のチャンネル（１本１０μｍφ程度）を
集合したものであり、１０4程度の増倍率を持つ。その
有効径は１８mmとなっており、チャンネルあたり上記抵
抗値をとっていることから、そのストリップ抵抗（ＭＣ
Ｐの入射面から出射面に至る全面の抵抗値）は１ＧΩ以
上１０ＧΩ以下となっている。この抵抗値をもつことに
より、入射光の光強度が小さいときにはほぼ一定の増倍
率で直線性がよく、大きい場合には増倍率が低下して電
子の増加が抑えられる。
【００１２】蛍光面１２０は、ＭＣＰ１３０で増倍され
た電子の衝突により蛍光を発生するものであり、図２の
ように蛍光体１２３を塗布した上にアルミメタルバック
１２４を蒸着したものになっている。また、光ファイバ
１５０によってファイバカップリングされ、ＣＣＤなど
につながれるようになっている。光電面１１０，ＭＣＰ
１３０，蛍光面１２０には外部から高電圧が印加されて
おり、光電面１１０，ＭＣＰ１３０，蛍光面１２０それ
ぞれの間の平行な電界によって電子が広がるのを防止し
ている。ここでは、光電面１１０とＭＣＰ１３０との間
には２００Ｖ，ＭＣＰ１３０には５００〜９００Ｖ，Ｍ
ＣＰ１３０と蛍光面１２０との間には６ｋＶの電圧をか
け、ＭＣＰ１３０の電圧は可変になっている。
た電子の衝突により蛍光を発生するものであり、図２の
ように蛍光体１２３を塗布した上にアルミメタルバック
１２４を蒸着したものになっている。また、光ファイバ
１５０によってファイバカップリングされ、ＣＣＤなど
につながれるようになっている。光電面１１０，ＭＣＰ
１３０，蛍光面１２０には外部から高電圧が印加されて
おり、光電面１１０，ＭＣＰ１３０，蛍光面１２０それ
ぞれの間の平行な電界によって電子が広がるのを防止し
ている。ここでは、光電面１１０とＭＣＰ１３０との間
には２００Ｖ，ＭＣＰ１３０には５００〜９００Ｖ，Ｍ
ＣＰ１３０と蛍光面１２０との間には６ｋＶの電圧をか
け、ＭＣＰ１３０の電圧は可変になっている。
【００１３】このイメージインテンシファイア装置の光
電面１１０上にレンズを通して光学像を結ばせると、こ
の像の明るさに応じた数の光電子が光電面１１０から飛
び出す。この光電子による電子像は、光電面１１０とＭ
ＣＰ１３０との間の電界で近接収束され、ＭＣＰ１３０
の入力面に結像される。ＭＣＰ１３０では、電子が通過
する際に約数千倍程度に増倍され、ＭＣＰ１３０と蛍光
面１２０との間の電界により、電子は近接収束され加速
される。そして、蛍光面１２０に衝突し再び光学像にな
る。この光学像は、結果的に入力光を数万倍増強したも
のになっている。
電面１１０上にレンズを通して光学像を結ばせると、こ
の像の明るさに応じた数の光電子が光電面１１０から飛
び出す。この光電子による電子像は、光電面１１０とＭ
ＣＰ１３０との間の電界で近接収束され、ＭＣＰ１３０
の入力面に結像される。ＭＣＰ１３０では、電子が通過
する際に約数千倍程度に増倍され、ＭＣＰ１３０と蛍光
面１２０との間の電界により、電子は近接収束され加速
される。そして、蛍光面１２０に衝突し再び光学像にな
る。この光学像は、結果的に入力光を数万倍増強したも
のになっている。
【００１４】イメージインテンシファイア装置は、０．
１ｌｘ以下の光量で使用されるのが通常であるが、夜間
のフィールドでは暗視野に比べて極端に光が強い光源、
例えば、車のヘッドライト，街路灯などが存在し、この
強い光が入射すると上記増倍作用で蛍光面上に強いスポ
ットを作り、それに応じたハロー現象を生じる。このハ
ローは疑似イメージなので映像情報としては有害なもの
になるが、本発明では、ハローの発生原因であるＭＣＰ
からの出力電流を高抵抗のＭＣＰを用いることで制限し
てこのハローの改善を行っている。
１ｌｘ以下の光量で使用されるのが通常であるが、夜間
のフィールドでは暗視野に比べて極端に光が強い光源、
例えば、車のヘッドライト，街路灯などが存在し、この
強い光が入射すると上記増倍作用で蛍光面上に強いスポ
ットを作り、それに応じたハロー現象を生じる。このハ
ローは疑似イメージなので映像情報としては有害なもの
になるが、本発明では、ハローの発生原因であるＭＣＰ
からの出力電流を高抵抗のＭＣＰを用いることで制限し
てこのハローの改善を行っている。
【００１５】図３は、ＭＣＰのストリップ抵抗を変え
て、光電面１１０へ同じレベルのスポット光を入射させ
たときの蛍光面スポット部の輝度変化及びハローの発生
状況を示したものである。光電面１１０へのスポット光
の大きさ0.15mm，スポット光の照度１ｌｘ，ルミナスゲ
イン１×１０3 fl／fc，ＭＣＰの有効径１８mmφとし、
ストリップ抵抗を２００ＭΩ（チャンネルあたり 5.6×
1014Ω），１ＧΩ（チャンネルあたり 2.8×1015Ω），
１０ＧΩ（チャンネルあたり 2.8×1016Ω）にかえて測
定を行った。縦軸に蛍光面の輝度、横軸にＭＣＰのチャ
ンネル当たりの抵抗値の違いによるハローの幅を示して
いる。
て、光電面１１０へ同じレベルのスポット光を入射させ
たときの蛍光面スポット部の輝度変化及びハローの発生
状況を示したものである。光電面１１０へのスポット光
の大きさ0.15mm，スポット光の照度１ｌｘ，ルミナスゲ
イン１×１０3 fl／fc，ＭＣＰの有効径１８mmφとし、
ストリップ抵抗を２００ＭΩ（チャンネルあたり 5.6×
1014Ω），１ＧΩ（チャンネルあたり 2.8×1015Ω），
１０ＧΩ（チャンネルあたり 2.8×1016Ω）にかえて測
定を行った。縦軸に蛍光面の輝度、横軸にＭＣＰのチャ
ンネル当たりの抵抗値の違いによるハローの幅を示して
いる。
【００１６】図の（ａ）は２００ＭΩの場合であり、従
来のものに相当するものである。（ｂ）は１ＧΩの場
合、（ｃ）は１０ＧΩの場合で、従来のものよりもスト
リップ抵抗を大きくしたものである。グラフのピーク
（それぞれ200nit， 80nit，8nit）の部分がスポット光
による領域を示し、周辺の裾の部分がハローを示してい
る。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記抵抗値を採っ
た場合について蛍光面上の様子それぞれ対応させて示し
たものである。また図５は、スポット光の入射光量に対
する蛍光面上のスポット光の輝度（出力輝度）及びＭＣ
Ｐから蛍光面への出力電流の関係を、上記（ａ），
（ｂ），（ｃ）についてそれぞれ示したものである。
来のものに相当するものである。（ｂ）は１ＧΩの場
合、（ｃ）は１０ＧΩの場合で、従来のものよりもスト
リップ抵抗を大きくしたものである。グラフのピーク
（それぞれ200nit， 80nit，8nit）の部分がスポット光
による領域を示し、周辺の裾の部分がハローを示してい
る。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記抵抗値を採っ
た場合について蛍光面上の様子それぞれ対応させて示し
たものである。また図５は、スポット光の入射光量に対
する蛍光面上のスポット光の輝度（出力輝度）及びＭＣ
Ｐから蛍光面への出力電流の関係を、上記（ａ），
（ｂ），（ｃ）についてそれぞれ示したものである。
【００１７】光電面へ0.15mmφのスポット光を入射した
場合、蛍光面上のスポット光の周りには約１mmφのハロ
ーが現れ、このハローの輝度は中心部（スポット光の中
心）に比べ２桁低いレベルになっている（これは蛍光面
上のスポット光の輝度が変わっても同じである）。しか
し、ストリップ抵抗が２００ＭΩの場合のように、通常
のストリップ抵抗を有するＭＣＰを用いると、過大な輝
度のスポット光が光電面へ入射した場合蛍光面は数百ni
t まで光ってしまい、そのときの蛍光面への出力電流は
数μＡ／cm2 に達する。このようなとき、例えば、自動
車のスポットライトを入射すると、スポット光よりも暗
いので、ハローによって自動車本体や周辺の画像が潰れ
るなど画質の劣化を招いてしまう。
場合、蛍光面上のスポット光の周りには約１mmφのハロ
ーが現れ、このハローの輝度は中心部（スポット光の中
心）に比べ２桁低いレベルになっている（これは蛍光面
上のスポット光の輝度が変わっても同じである）。しか
し、ストリップ抵抗が２００ＭΩの場合のように、通常
のストリップ抵抗を有するＭＣＰを用いると、過大な輝
度のスポット光が光電面へ入射した場合蛍光面は数百ni
t まで光ってしまい、そのときの蛍光面への出力電流は
数μＡ／cm2 に達する。このようなとき、例えば、自動
車のスポットライトを入射すると、スポット光よりも暗
いので、ハローによって自動車本体や周辺の画像が潰れ
るなど画質の劣化を招いてしまう。
【００１８】これに対し、上記（ｂ），（ｃ）の場合の
ように、通常のストリップ抵抗よりも大きなＭＣＰを用
いると、過大な輝度のスポット光が光電面へ入射しても
蛍光面での出力輝度が抑えられており、ハローも低いレ
ベルで抑えられている。そのため、ハローが相対的に減
少することとなって、スポット光よりも暗い周辺の画像
が潰れにくくなる。こうして画質の劣化がおさえられる
のである。
ように、通常のストリップ抵抗よりも大きなＭＣＰを用
いると、過大な輝度のスポット光が光電面へ入射しても
蛍光面での出力輝度が抑えられており、ハローも低いレ
ベルで抑えられている。そのため、ハローが相対的に減
少することとなって、スポット光よりも暗い周辺の画像
が潰れにくくなる。こうして画質の劣化がおさえられる
のである。
【００１９】イメージインテンシファイアとＣＣＤを直
接ファイバカップリングした場合、通常、蛍光面の輝度
が２nit 程度のときがＣＣＤの飽和レベルとなる（この
ときの蛍光面への出力電流は１０ｎＡ／cm2 程度）。そ
のため、ＣＣＤを使用する場合、図５の関係において、
蛍光面の輝度が２nit 以下でリニアであり、２nit 以上
で飽和するものであるのが望ましい。この場合、ＣＣＤ
の動作レベルが２nit以下であり、２nit 以下の領域で
図５の入射光対出力輝度特性が直線になるため、入射光
に対してＣＣＤの検出レベルのリニアリティが保たれ、
この領域ではＣＣＤを使用した直線性のよい計画が可能
である。また、２nit 以上の領域で、ＣＣＤの動作が飽
和するが、上記（ａ）の場合では出力輝度が増えるにし
たがい、ハローの輝度が増加するのでスポット光の周辺
の画像を潰してしまうことになる。これに対し上記
（ｂ），（ｃ）の場合では、出力輝度が飽和するととも
にハローの輝度の増加が抑えられている。そのため、上
記（ａ）の場合と比較して相対的にハローが減少するこ
ととなり、スポット光の周辺の画像が潰れるのがおさえ
られる。
接ファイバカップリングした場合、通常、蛍光面の輝度
が２nit 程度のときがＣＣＤの飽和レベルとなる（この
ときの蛍光面への出力電流は１０ｎＡ／cm2 程度）。そ
のため、ＣＣＤを使用する場合、図５の関係において、
蛍光面の輝度が２nit 以下でリニアであり、２nit 以上
で飽和するものであるのが望ましい。この場合、ＣＣＤ
の動作レベルが２nit以下であり、２nit 以下の領域で
図５の入射光対出力輝度特性が直線になるため、入射光
に対してＣＣＤの検出レベルのリニアリティが保たれ、
この領域ではＣＣＤを使用した直線性のよい計画が可能
である。また、２nit 以上の領域で、ＣＣＤの動作が飽
和するが、上記（ａ）の場合では出力輝度が増えるにし
たがい、ハローの輝度が増加するのでスポット光の周辺
の画像を潰してしまうことになる。これに対し上記
（ｂ），（ｃ）の場合では、出力輝度が飽和するととも
にハローの輝度の増加が抑えられている。そのため、上
記（ａ）の場合と比較して相対的にハローが減少するこ
ととなり、スポット光の周辺の画像が潰れるのがおさえ
られる。
【００２０】ストリップ抵抗が増加すれば、入射するス
ポット光のレベルがより低いところで出力輝度が飽和す
るようになるので、ストリップ抵抗１ＧΩ以上が望まし
い値である。しかし、ストリップ抵抗１０ＧΩ以上とす
ると、２nit 以下の領域において図５の入射光対出力輝
度特性の直線性が悪くなる。そして、コントラストの悪
化を招くようになるなどの問題を生じる。このような点
から、ストリップ抵抗１ＧΩ以上１０ＧΩ以下（即ちチ
ャンネルあたり２．８×１０15Ω以上２．８×１０16Ω
以下）の範囲が実験的に最も妥当な値であり、実用上問
題はない。この範囲をとることによって、このイメージ
インテンシファイア装置とＣＣＤを直接ファイバカップ
リングしたＩＣＣＤカメラなどＣＣＤを使用した通常の
場合において、良好な計測（例えば暗視装置や様々な微
弱光の２次元計測）が可能になる。なお、使用輝度によ
ってＭＣＰの適正抵抗値はかわることになる。
ポット光のレベルがより低いところで出力輝度が飽和す
るようになるので、ストリップ抵抗１ＧΩ以上が望まし
い値である。しかし、ストリップ抵抗１０ＧΩ以上とす
ると、２nit 以下の領域において図５の入射光対出力輝
度特性の直線性が悪くなる。そして、コントラストの悪
化を招くようになるなどの問題を生じる。このような点
から、ストリップ抵抗１ＧΩ以上１０ＧΩ以下（即ちチ
ャンネルあたり２．８×１０15Ω以上２．８×１０16Ω
以下）の範囲が実験的に最も妥当な値であり、実用上問
題はない。この範囲をとることによって、このイメージ
インテンシファイア装置とＣＣＤを直接ファイバカップ
リングしたＩＣＣＤカメラなどＣＣＤを使用した通常の
場合において、良好な計測（例えば暗視装置や様々な微
弱光の２次元計測）が可能になる。なお、使用輝度によ
ってＭＣＰの適正抵抗値はかわることになる。
【００２１】このように、ストリップ抵抗１ＧΩ以上１
０ＧΩ以下（即ちチャンネルあたり２．８×１０15Ω以
上２．８×１０16Ω以下）のＭＣＰを使用することによ
って、過大なスポット光がイメージインテンシファイア
装置に入射しても、ＭＣＰの飽和特性によりＭＣＰ出力
電流が制限される。そのため、蛍光面に入射する電子が
減り、蛍光面からの反射電子も減って、従来のＭＣＰ
（ストリップ抵抗１００ＭΩ〜３００ＭΩ程度）を使っ
たものに比べ大幅に少なくなる。
０ＧΩ以下（即ちチャンネルあたり２．８×１０15Ω以
上２．８×１０16Ω以下）のＭＣＰを使用することによ
って、過大なスポット光がイメージインテンシファイア
装置に入射しても、ＭＣＰの飽和特性によりＭＣＰ出力
電流が制限される。そのため、蛍光面に入射する電子が
減り、蛍光面からの反射電子も減って、従来のＭＣＰ
（ストリップ抵抗１００ＭΩ〜３００ＭΩ程度）を使っ
たものに比べ大幅に少なくなる。
【００２２】また、ＭＣＰの抵抗値を上述の値にするこ
とにより、ＭＣＰの出力付近で発生する電子の密度が減
少することから、光電面へのイオンフィードバックが減
少し、光電面の劣化（焼付）も起こりにくくなる。図６
は、その概略を模式的に示したものであり、光子によっ
て光電面１１０で発生した光電子が増倍されてＭＣＰ１
３０の出力付近で電子の密度が増加する様子を示してい
る。管１４０の中には残留ガスが存在し、電子との衝突
によってイオン化する。生じたイオンは、ＭＣＰ１３０
に印加された電界及び光電面１１０とＭＣＰ１３０との
間に印加された電界によって加速され、光電面１１０に
衝突し、光電面のアルカリ金属（Ｃｓ，Ｋ，Ｎａなど）
のスパッタリングが生じる。電子密度が高い程このイオ
ン化する確率が大きくなるのであるが、ＭＣＰ１３０の
出力付近は、特に電子密度が高くなる。
とにより、ＭＣＰの出力付近で発生する電子の密度が減
少することから、光電面へのイオンフィードバックが減
少し、光電面の劣化（焼付）も起こりにくくなる。図６
は、その概略を模式的に示したものであり、光子によっ
て光電面１１０で発生した光電子が増倍されてＭＣＰ１
３０の出力付近で電子の密度が増加する様子を示してい
る。管１４０の中には残留ガスが存在し、電子との衝突
によってイオン化する。生じたイオンは、ＭＣＰ１３０
に印加された電界及び光電面１１０とＭＣＰ１３０との
間に印加された電界によって加速され、光電面１１０に
衝突し、光電面のアルカリ金属（Ｃｓ，Ｋ，Ｎａなど）
のスパッタリングが生じる。電子密度が高い程このイオ
ン化する確率が大きくなるのであるが、ＭＣＰ１３０の
出力付近は、特に電子密度が高くなる。
【００２３】上記（ａ）の場合では、入射光が大きくな
ればＭＣＰ１３０の出力付近の電子密度が非常に大きく
なり、光電面の劣化が起こりやすくなる。これに対し、
上記（ｂ），（ｃ）の場合では、電子密度が飽和するの
で、残留ガスのイオン化がおさえられ、光電面の劣化が
起こりにくくなる。
ればＭＣＰ１３０の出力付近の電子密度が非常に大きく
なり、光電面の劣化が起こりやすくなる。これに対し、
上記（ｂ），（ｃ）の場合では、電子密度が飽和するの
で、残留ガスのイオン化がおさえられ、光電面の劣化が
起こりにくくなる。
【００２４】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。
が可能である。
【００２５】例えば、図１は、近接型のイメージ管の例
を示したが、インバータ型のものにしてもよい。
を示したが、インバータ型のものにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上の通り本発明のイメージインテンシ
ファイア装置によれば、照度の大きい光学像に対し、マ
イクロチャネルプレートで余分な電子が発生するのを抑
え、相対的にハローの影響を抑えられるので、ハロー現
象に基づく光電面の劣化や画質の劣化が抑えれられた性
能のよいイメージインテンシファイア装置を提供するこ
とができる。
ファイア装置によれば、照度の大きい光学像に対し、マ
イクロチャネルプレートで余分な電子が発生するのを抑
え、相対的にハローの影響を抑えられるので、ハロー現
象に基づく光電面の劣化や画質の劣化が抑えれられた性
能のよいイメージインテンシファイア装置を提供するこ
とができる。
【図１】イメージインテンシファイアの構成図。
【図２】光電面近傍の拡大図。
【図３】ストリップ抵抗を変化させたとき、スポット光
に対する輝度分布の違いを示した図。
に対する輝度分布の違いを示した図。
【図４】蛍光面でのハローの変化を示した図。
【図５】出力輝度及び光電面への電流の特性図。
【図６】イオンフィードバックのメカニズムを示す図。
【図７】ハローの概要を示す図。
【図８】スポット光に対する輝度分布を示す図。
【図９】ハローのメカニズムを示す図。
１１０…光電面、１５０…ＭＣＰ、１２０…蛍光面
Claims (2)
- 【請求項１】 光学像を光電変換して対応した光電子を
生成する光電面と、その両端に電圧が印加され、前記光
電子を増倍するマイクロチャネルプレートと、このマイ
クロチャネルプレートで増倍された前記光電子から光学
像へ変換する蛍光面とを有し、 前記マイクロチャネルプレートは、チャンネルあたり
２．８×１０15Ω以上２．８×１０16Ω以下であるイメ
ージインテンシファイア装置。 - 【請求項２】 前記マイクロチャネルプレートは、１８
mmの有効径を有し、そのストリップ抵抗が１ＧΩ以上１
０ＧΩ以下であることを特徴とする請求項１記載のイメ
ージインテンシファイア装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079601A JP2698529B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | イメージインテンシファイア装置 |
| DE69406967T DE69406967T2 (de) | 1993-04-06 | 1994-03-31 | Bildverstärker |
| EP94302352A EP0619596B1 (en) | 1993-04-06 | 1994-03-31 | Image intensifier apparatus |
| US08/222,308 US5510588A (en) | 1993-04-06 | 1994-04-04 | Image intensifier apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079601A JP2698529B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | イメージインテンシファイア装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06295690A JPH06295690A (ja) | 1994-10-21 |
| JP2698529B2 true JP2698529B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=13694538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079601A Expired - Fee Related JP2698529B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | イメージインテンシファイア装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5510588A (ja) |
| EP (1) | EP0619596B1 (ja) |
| JP (1) | JP2698529B2 (ja) |
| DE (1) | DE69406967T2 (ja) |
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| JP4118965B2 (ja) * | 1995-03-10 | 2008-07-16 | 浜松ホトニクス株式会社 | マイクロチャネルプレート及び光電子増倍管 |
| JP4589691B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2010-12-01 | 日本放送協会 | 立体光学像表示窓装置 |
| AU2010261364B2 (en) | 2009-06-18 | 2015-05-07 | Pfizer Inc. | Anti Notch-1 antibodies |
| CN103824739A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-28 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 分幅变像管 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3788831A (en) * | 1971-02-22 | 1974-01-29 | Itt | Image intensifier and method of making an electron multiplier therefor |
| US3665196A (en) * | 1971-02-22 | 1972-05-23 | Midland Capital Corp | Solid state scanning system |
| US4095136A (en) * | 1971-10-28 | 1978-06-13 | Varian Associates, Inc. | Image tube employing a microchannel electron multiplier |
| US3787668A (en) * | 1973-02-22 | 1974-01-22 | Us Army | Adaptive threshold unit |
| US3970875A (en) * | 1974-11-21 | 1976-07-20 | International Business Machines Corporation | LSI chip compensator for process parameter variations |
| JPS5175943A (en) * | 1974-12-26 | 1976-06-30 | Nippon Kogaku Kk | Ondotokuseio jusuruteidenatsukairo |
| US3975648A (en) * | 1975-06-16 | 1976-08-17 | Hewlett-Packard Company | Flat-band voltage reference |
| US4189522A (en) * | 1975-08-08 | 1980-02-19 | Daido Metal Company, Ltd. | Multi-layer sliding material and method for manufacturing the same |
| US4004148A (en) * | 1976-02-02 | 1977-01-18 | General Electric Company | Accumulation mode charge injection infrared sensor |
| US4045675A (en) * | 1976-07-12 | 1977-08-30 | General Electric Company | Solid state radiation detector system |
| US4054797A (en) * | 1976-09-23 | 1977-10-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Series-parallel scan, IR, CID, focal-plane array |
| US4064448A (en) * | 1976-11-22 | 1977-12-20 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Band gap voltage regulator circuit including a merged reference voltage source and error amplifier |
| US4115692A (en) * | 1977-05-04 | 1978-09-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Solid state readout device for a two dimensional pyroelectric detector array |
| US4555731A (en) * | 1984-04-30 | 1985-11-26 | Polaroid Corporation | Electronic imaging camera with microchannel plate |
| JPS6329781A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-08 | キヤノン株式会社 | 触知情報処理装置 |
| JPH0831308B2 (ja) * | 1988-07-25 | 1996-03-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | マイクロチヤンネルプレート内蔵型イメージ管 |
| US5025144A (en) * | 1988-10-06 | 1991-06-18 | Odom Robert W | Resistive anode encoder target and method producing baths charged and visual images |
| US4978195A (en) * | 1988-12-07 | 1990-12-18 | Iwatsu Electric Co., Ltd. | Optical-to-electric image conversion system employing a cathode-ray tube or the like |
| FR2648616B1 (fr) * | 1989-06-16 | 1991-12-13 | Cit Alcatel | Dispositif de traitement du signal recu par un multiplicateur d'electrons |
| US5285061A (en) * | 1992-08-28 | 1994-02-08 | Csl Opto-Electronics Corp. | X-ray photocathode for a real time x-ray image intensifier |
| US5408088A (en) * | 1993-12-15 | 1995-04-18 | Litton Systems, Inc. | Electrostatically-focused image intensifier tube and method of making |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP5079601A patent/JP2698529B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-31 DE DE69406967T patent/DE69406967T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-31 EP EP94302352A patent/EP0619596B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-04 US US08/222,308 patent/US5510588A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| DE69406967T2 (de) | 1998-04-09 |
| JPH06295690A (ja) | 1994-10-21 |
| EP0619596A1 (en) | 1994-10-12 |
| DE69406967D1 (de) | 1998-01-08 |
| EP0619596B1 (en) | 1997-11-26 |
| US5510588A (en) | 1996-04-23 |
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