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公開番号2024087739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022212917
出願日2022-12-19
発明の名称暗視装置
出願人株式会社三井光機製作所
代理人
主分類H04N 23/12 20230101AFI20240624BHJP(電気通信技術)
要約【課題】暗視装置におけるモノクロ画像を簡易な構成によりカラー画像として取得し、かつモノクロ画像とカラー画像とを切替える装置を提供する。
【解決手段】暗視環境下における被写体像を集光する対物レンズと、第一の分光カラーフィルター手段と、光電子倍増管と、第二の分光カラーフィルター手段とを含んで構成され、前記第一の分光カラーフィルター手段と前記第二の分光カラーフィルター手段とは、同一の色画像を出力するように駆動制御手段により同期駆動され、前記第一及び第二の分光カラーフィルター手段の色切替速度は、目の残像時間より早い速度で切り替えることにより出力像を取得する。また、第一と第二の分光カラーフィルター手段、および駆動制御手段とは一体化されて暗視装置本体と着脱自在に構成する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
暗視環境下における被写体像を集光する対物レンズと、
集光された被写体像を３色に順次分光する第一の分光カラーフィルター手段と
前記第一の分光用カラーフィルター手段を通過して順次分光された分光光像を受光し、光電変換された光電子を倍増し、倍増された光電子を出力像として出力する蛍光面とを有する光電子倍増管と、
前記光電子倍増管の出力像を３色に順次分光する第二の分光カラーフィルター手段とを含んで構成され、
前記第一の分光カラーフィルター手段と前記第二の分光カラーフィルター手段とは、同一の色画像を出力するように駆動制御手段により同期駆動され、前記第一及び第二の分光カラーフィルター手段の色切替速度は、目の残像時間より早い速度で切り替えることにより出力像を取得することを特徴とする暗視装置。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記第一の分光カラーフィルター手段及び第二の分光カラーフィルター手段は、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）フィルターを含んで構成され、それぞれの色の境界を識別する識別手段を有していることを特徴とする請求項１記載の暗視装置。
【請求項３】
前記第一の分光カラーフィルター手段、第二の分光カラーフィルター手段及び前記駆動制御手段は、一体として構成され、装置本体とは前記光電子倍増管を挟んで着脱自在であることを特徴とする請求項２記載の暗視装置。
【請求項４】
前記光電子倍増管の蛍光面の後側に出力像の色調整を行う色補正フィルターを備えていることを特徴とする請求項２乃至３記載の暗視装置。
【請求項５】
前記暗視装置は、前記蛍光面の出力画像を記録する映像カメラ取付部を具備していることを特徴とする請求項１記載の暗視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微弱光又は光源の乏しい環境下での画像を視認し、簡易な構成によりカラー画像を取得する暗視装置に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ナイトビジョン、ナイトスコープ、暗視カメラなどと称される暗視装置は、夜間や暗所での画像認識として車載、監視、医療、天文観察、軍事、エンターテインメント、ＦａｃｔｏｒｙＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ（ＦＡ）など種々の場面で活用されてきている。暗視装置としては、赤外光線や紫外光線などの光源を発光させ、反射光を処理して可視化するアクティブ方式と、極めて少ない微弱光を増強して可視化するパッシブ方式とがある。
【０００３】
アクティブ方式の例としては、光源より発光させた近赤外光線を被写体へ照射し、その反射光をイメージセンサーなどで受け、その光電面の赤外線像の濃淡に応じて光電子を電子の密度変化として捉える。変換された電子は、加速させてセンサー面に収束させる。収束した電子は光電変換により画像として取得したり、又は蛍光面に収束させて、蛍光面を励起して画像を取得する。この様なアクティブ方式の暗視装置は、全く光源のない暗部の被写体像を画像として取得することが可能となるため、夜間走行の車載用カメラ、監視カメラなどに広く用いられている。また、可視光を照射できないような環境での監視カメラなどでは赤外光を照射して画像検知できるため特に有効に機能している。
【０００４】
また、パッシブ方式の例としては、超微弱光を増幅させる光電子倍増管（イメージ・インテンシファイアー）などの光電子増幅素子を用いてわずかな可視光や赤外光による画像を取得している。このイメージ・インテンシファイアーでは、マイクロ・チャネル・プレート（ＭＣＰ）型光電子倍増管の開発により光倍増率２万倍以上に増幅された光電子を蛍光面に収束させて画像を取得できるようになってきている。更に、最新世代といわれる光電面にＧａＡｓＰやＩｎＧａＡｓなどのガリウム砒素系半導体結晶を用いたイメージ・インテンシファイアーでは、光電面感度が格段に向上し、光増幅率も３万倍以上、有効視認距離も拡大し、コントラストに優れた画像を取得することが可能となってきている。そのため、このパッシブ方式の暗視装置は、赤外光線や紫外光線を発光できない環境や高コントラスト画像を取得する必要のある環境等で広く活用されている。
【０００５】
上述のアクティブ方式の暗視装置では、赤外光線の反射特性を利用して画像を取得しているため可視光全体の波長を取得できず、モノクロの画像となる。多くの場合、人の目の視認性で最も感度の高い緑色系にすることで視認性を高めているが、利用目的等により他の橙色系や赤色系などで表示することもある。また、パッシブ方式の暗視装置においては、倍増された光電子が蛍光体でコーティングされた蛍光面に激突し、励起状態として光子を放出し、増幅された画像を取得している。そのため、再生された画像は、緑色系のモノクロ画像として表示されることが多い。
【０００６】
この様に、暗視装置の多くは、緑色系を中心とするモノクロ画像を取得している。モノクロ画像の場合、被写体の識別が困難となったり、被写体の形状が重なって区別できなくなったりすることがあり、モノクロ画像をカラー化（色彩区別化）することで識別性をより向上させることが求められている。例えば、監視カメラなどで被写体人物の着衣の色彩や走行車両の色彩が再現されるようになれば被写体をカラー画像化し、暗視環境下においても被写体の識別能力を向上させることが可能となる。
【０００７】
暗視装置において、モノクロ画像をカラー化する試みは、種々提案されている。例えば、特許文献１においては、暗視環境下において異なる複数の波長分布の赤外光線を被写体へ照射し、それぞれの赤外光に含まれる異なる単色（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）波長成分を取り出し、合成処理し、カラー化する方法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２においては、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のフィルターエレメントをセンサー前に配置し、３原色に対応した赤外光線を投光し、３原色の画像データをフレーム毎に処理する方法が示されている。
【０００９】
また、特許文献３においては、３原色分光フィルターを光電子倍増管（イメージ・インテンシファイアー）の前面に配置して３原色の画像データを画像処理するための白バランス設定方法が示されている。
【００１０】
上記の様な暗視装置は、いずれもカラー３原色をフィールド毎に面順次など時分割画像処理し、モニター・ディスプレイや画像記録カメラなどで表示したり、記録したりして、画像を認識している。これらの画像処理やモニター表示では、信号処理やディスプレイの装置が必要となり簡便に画像を視認することができない。暗視環境下においてより簡便にカラー画像を視認できる工夫が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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