JPH0354870A - 不可視光イメージ検出装置 - Google Patents
不可視光イメージ検出装置Info
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- JPH0354870A JPH0354870A JP1190834A JP19083489A JPH0354870A JP H0354870 A JPH0354870 A JP H0354870A JP 1190834 A JP1190834 A JP 1190834A JP 19083489 A JP19083489 A JP 19083489A JP H0354870 A JPH0354870 A JP H0354870A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 54
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、赤外光等の不可視光イメージ検出装置に関
する．
する．
赤外光を検出するために、これを光電変換する素子があ
るが、この先電変換素子は、著しく感度が低いという問
題点がある． これに対して、このような光電変換素子を用いることな
く、赤外光を高感度に検出する装置がある． そのｌつとしては、特開昭６３−５５４２７号公報に開
示されるように、有機非線形光学物質を用いた波長変換
素子により赤外光をより短い波長の光に変換して、この
光に感度を持つ光電変換素子により光を検出するように
したものがある．又、特開昭６３−２４４６８８号公報
に開示されるように、赤外光を可視光に変換して出力す
る赤外可視変換層を設けた光起電力素子がある．これは
、第２図に示されるように、ｐｉｎ構造の光起電力素子
を可視光電変換素子１つとして用い、赤外可視変換螢光
体とから構威されたものであって、ガラス窓材１、透明
ｔ極２、ｐ型半導体層３、型半導体層４、ｎ型半導体層
５、導電Ｗ！Ａ６、赤外可視変換螢光体７及び裏面電極
８から構成されている． この赤外光検出装置においては、ガラス窓材ｌから入射
した赤外被測定光は、半導体層３、４及び５により形戒
されたｐｉｎ構遣光起電力素子を透過し、赤外可視変換
螢光体゛７により可視光に変換され、裏面電極８で反射
され、更に前記ｐｉｎ光起電力素子によって光電変換さ
れ、出力として取出されるものである． このような方法によれば、本来、赤外被測定光に対する
光電変換効率の著しく低い可視ｐｉｎ光起電力素子によ
っても、赤外被測定光に対する光電変換効率を増加して
、効率良く赤外被測定光を検出できる．
るが、この先電変換素子は、著しく感度が低いという問
題点がある． これに対して、このような光電変換素子を用いることな
く、赤外光を高感度に検出する装置がある． そのｌつとしては、特開昭６３−５５４２７号公報に開
示されるように、有機非線形光学物質を用いた波長変換
素子により赤外光をより短い波長の光に変換して、この
光に感度を持つ光電変換素子により光を検出するように
したものがある．又、特開昭６３−２４４６８８号公報
に開示されるように、赤外光を可視光に変換して出力す
る赤外可視変換層を設けた光起電力素子がある．これは
、第２図に示されるように、ｐｉｎ構造の光起電力素子
を可視光電変換素子１つとして用い、赤外可視変換螢光
体とから構威されたものであって、ガラス窓材１、透明
ｔ極２、ｐ型半導体層３、型半導体層４、ｎ型半導体層
５、導電Ｗ！Ａ６、赤外可視変換螢光体７及び裏面電極
８から構成されている． この赤外光検出装置においては、ガラス窓材ｌから入射
した赤外被測定光は、半導体層３、４及び５により形戒
されたｐｉｎ構遣光起電力素子を透過し、赤外可視変換
螢光体゛７により可視光に変換され、裏面電極８で反射
され、更に前記ｐｉｎ光起電力素子によって光電変換さ
れ、出力として取出されるものである． このような方法によれば、本来、赤外被測定光に対する
光電変換効率の著しく低い可視ｐｉｎ光起電力素子によ
っても、赤外被測定光に対する光電変換効率を増加して
、効率良く赤外被測定光を検出できる．
しかしながら、上記のような構戒の赤外光検出装置によ
ってはイメージ等を検出できないので、これにより位置
検出あるいはイメージ検出の機能を果すためには、例え
ば第３図に示すようなマイクロチャンネルプレート９を
備えたｍ戒としなければならない． 即ち、ガラス窓材１、赤外可視変換螢光体７、透明接着
剤１０、ガラス窓材１、可視光電変換部１１、マイクロ
チャンネルプレート９、可視螢光体１２及びガラス窓材
１４をこの順で配置したものである． なおマイクロチャンネルプレート９の両測は真空とされ
ている． ところが、このような赤外イメージ検出装置を構成した
場合には、赤外可視変換螢光体７で変換された可視被測
定光が、透明接着剤１０内、ガラス窓材１内及びその境
面で散乱され、その結果解像度が著しく低下するという
問題点がある．ス赤外可視変換螢光体７自体も厚さが数
ａｍと厚く、解像度が低いという問題点がある．この発
明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、
解像度良く、効率を低下させることなく、赤外光等の不
可視光イメージを検出できる不可視光イメージ検出装置
を提供することを目的とする．
ってはイメージ等を検出できないので、これにより位置
検出あるいはイメージ検出の機能を果すためには、例え
ば第３図に示すようなマイクロチャンネルプレート９を
備えたｍ戒としなければならない． 即ち、ガラス窓材１、赤外可視変換螢光体７、透明接着
剤１０、ガラス窓材１、可視光電変換部１１、マイクロ
チャンネルプレート９、可視螢光体１２及びガラス窓材
１４をこの順で配置したものである． なおマイクロチャンネルプレート９の両測は真空とされ
ている． ところが、このような赤外イメージ検出装置を構成した
場合には、赤外可視変換螢光体７で変換された可視被測
定光が、透明接着剤１０内、ガラス窓材１内及びその境
面で散乱され、その結果解像度が著しく低下するという
問題点がある．ス赤外可視変換螢光体７自体も厚さが数
ａｍと厚く、解像度が低いという問題点がある．この発
明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、
解像度良く、効率を低下させることなく、赤外光等の不
可視光イメージを検出できる不可視光イメージ検出装置
を提供することを目的とする．
この発明は、不可視光を可視光に変換して出力する不可
視光可視変換物体と、この不可視光可視変換物体の出力
光から光電子を出力する可視光電変換イメージ素子と、
を有してなる不可視光イメージ検出装置において、前記
不可視光可視変換物体をファイバープレートの一方の端
面に形成すると共に、該ファイバープレートを、他方の
端面が、前記可視光電変換イメージ素子の入力測に密着
するように配置して上記目的を達戒するものである．又
、この発明は、前記不可視光可視変換物体を赤外可視変
換螢光体とすることにより上記目的を達成するものであ
る． 又、この発明は、前記可視光電変換イメージ素子をイメ
ージインテンシファイアとすることにより上記目的を達
戒するものである． 又、前記可視光電変換イメージ素子を固体撮像素子とす
ることにより上記目的を達成するものである． 更に、この発明は、前記可視光電変換イメージ素子を撮
像管とすることにより上記目的を達成するものである．
視光可視変換物体と、この不可視光可視変換物体の出力
光から光電子を出力する可視光電変換イメージ素子と、
を有してなる不可視光イメージ検出装置において、前記
不可視光可視変換物体をファイバープレートの一方の端
面に形成すると共に、該ファイバープレートを、他方の
端面が、前記可視光電変換イメージ素子の入力測に密着
するように配置して上記目的を達戒するものである．又
、この発明は、前記不可視光可視変換物体を赤外可視変
換螢光体とすることにより上記目的を達成するものであ
る． 又、この発明は、前記可視光電変換イメージ素子をイメ
ージインテンシファイアとすることにより上記目的を達
戒するものである． 又、前記可視光電変換イメージ素子を固体撮像素子とす
ることにより上記目的を達成するものである． 更に、この発明は、前記可視光電変換イメージ素子を撮
像管とすることにより上記目的を達成するものである．
この発明においては、ファイバープレートの一方の端面
に不可視光可視変換物体を形成し、反対測の面に可視光
電変換イメージ素子の入力■を密着するようにして配置
したので、高解像度で、効率良く赤外光等の不可視光イ
メージを検出することができる．
に不可視光可視変換物体を形成し、反対測の面に可視光
電変換イメージ素子の入力■を密着するようにして配置
したので、高解像度で、効率良く赤外光等の不可視光イ
メージを検出することができる．
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する．この実
施例にかかる赤外イメージ検出装！２０は、可視光電イ
メージ素子として近接型イメージインテンシファイア２
２を用いたものである．この実施例においては、希土類
元素から構戒される赤外可視変換螢光＃−２４がファイ
バープレート２６上に形威されている． このファイバープレート２６のｆｌ！！端面測には、透
過型光電子放出面を真空蒸着により形成された可視光電
変換部２８が、該ファイバープレート２６に密着して取
付けられている． 更に、前記可視光電変換部２８の背後には、真空部３０
を介して、光電子を増倍するためのマイクロチャンネル
プレート３２が配置され、このマイクロチャンネルプレ
ート３２の背後には、真空部３４を介して、マイクロチ
ャンネルプレート３２で増倍された光電子を可視光に変
換するための可視螢光体３６が、ガラス窓材３８上に形
成されている． 前記可視光電変換部２８とマイクロチャンネルプレート
３２の入力面との間には数ｋｖの高電圧が印加され得る
ように構成されている． 又、マイクロチャンネルプレート３２の出力面と前記可
視螢光体３６との間には同様に数ｋｖの高電圧が印加さ
れ得るように構成されている．次に上記実施例の作用に
ついて説明する．赤外イメージ被測定光は、ファイバー
プレート２６上に形成された赤外可視変換螢光体２４で
可視光に変換され、この可視光は、ファイバープレート
２６を通って可視光電変換部２８に入射する．この時、
ファイバープレート２６を通る可視被測定光は、ファイ
バープレート２６を構成する極細の光ファイバーによっ
て横方向への光の散乱が著しく抑制される． 前記可視光電変換部２８においては、ファイバープレー
ト２６から入射した可視被測定光のイメージに対応して
、電子一正孔対が励起され、励起された光電子が可視光
電変換部２８の表面から真空部３０中へ放出される． この可視光電変換部２８と前記マイクロチャンネルプレ
ート３２の入力面との間には、前述の如く数ｋｖの高電
圧が印加されているので、真空中へ放出された光電子は
加速され、可夜光電変換部２８における光電子放出位置
に対応したマイクロチャンネルプレート３２の入力面に
到達し、その位置でチャンネル内へ入射する． マイクロチャンネルプレート３２の各チャンネル内に入
射した光電子は２次電子を生成し、１０５〜１０６に電
子増倍され、マイクロチャンネルプレート３２の出力面
から真空部３４中へ放出される． 前述の如く、マイクロチャンネルプレート３２の出力面
と前記可視螢光体３６との間には数ｋｖの高電圧が印加
されているので、マイクロチャンネルプレート３２の出
力面から放出された２次電子は、加速され、該出力面の
位置に対応した可視螢光体３６に入射し、ここで可視光
変換され、イメージとして検出されることになる． 従って、この実施例においては、ファイバーグレート２
６の表面に直接赤外可視変換螢光体２４が形成され、該
赤外可視変換螢光体２４で赤外光から変換された可視被
測定光が、ファイバープレート２６で横方向にほとんど
散乱することなく可視光電変換部２８に導かれるので、
高解像度で可視イメージ光を検出することができる，な
お上記実施例の赤外可視変換螢光体は希土類元素より構
成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく
、非線形光学物質を用いるようにしてもよい． 更に、前記赤外イメージ検出装置は、イメージインテン
シファイア２２を用いてイメージを検出するものである
が、これは、他のイメージ検出手段即ち、固体撮像素予
あるいは撮像管を用いるようにしてもよい． 更に可視光電変換イメージ素子を、１次元あるいは２次
元の可視位置検出素子に置換えて、位置検出装置として
もよい． 又、上記実施例は、赤外光を検出するためのものである
が、この発明は赤外光に限定されるものでなく、赤外光
に近似した波長域の不可視光を検出する場合についても
当然適用され得るものである．
施例にかかる赤外イメージ検出装！２０は、可視光電イ
メージ素子として近接型イメージインテンシファイア２
２を用いたものである．この実施例においては、希土類
元素から構戒される赤外可視変換螢光＃−２４がファイ
バープレート２６上に形威されている． このファイバープレート２６のｆｌ！！端面測には、透
過型光電子放出面を真空蒸着により形成された可視光電
変換部２８が、該ファイバープレート２６に密着して取
付けられている． 更に、前記可視光電変換部２８の背後には、真空部３０
を介して、光電子を増倍するためのマイクロチャンネル
プレート３２が配置され、このマイクロチャンネルプレ
ート３２の背後には、真空部３４を介して、マイクロチ
ャンネルプレート３２で増倍された光電子を可視光に変
換するための可視螢光体３６が、ガラス窓材３８上に形
成されている． 前記可視光電変換部２８とマイクロチャンネルプレート
３２の入力面との間には数ｋｖの高電圧が印加され得る
ように構成されている． 又、マイクロチャンネルプレート３２の出力面と前記可
視螢光体３６との間には同様に数ｋｖの高電圧が印加さ
れ得るように構成されている．次に上記実施例の作用に
ついて説明する．赤外イメージ被測定光は、ファイバー
プレート２６上に形成された赤外可視変換螢光体２４で
可視光に変換され、この可視光は、ファイバープレート
２６を通って可視光電変換部２８に入射する．この時、
ファイバープレート２６を通る可視被測定光は、ファイ
バープレート２６を構成する極細の光ファイバーによっ
て横方向への光の散乱が著しく抑制される． 前記可視光電変換部２８においては、ファイバープレー
ト２６から入射した可視被測定光のイメージに対応して
、電子一正孔対が励起され、励起された光電子が可視光
電変換部２８の表面から真空部３０中へ放出される． この可視光電変換部２８と前記マイクロチャンネルプレ
ート３２の入力面との間には、前述の如く数ｋｖの高電
圧が印加されているので、真空中へ放出された光電子は
加速され、可夜光電変換部２８における光電子放出位置
に対応したマイクロチャンネルプレート３２の入力面に
到達し、その位置でチャンネル内へ入射する． マイクロチャンネルプレート３２の各チャンネル内に入
射した光電子は２次電子を生成し、１０５〜１０６に電
子増倍され、マイクロチャンネルプレート３２の出力面
から真空部３４中へ放出される． 前述の如く、マイクロチャンネルプレート３２の出力面
と前記可視螢光体３６との間には数ｋｖの高電圧が印加
されているので、マイクロチャンネルプレート３２の出
力面から放出された２次電子は、加速され、該出力面の
位置に対応した可視螢光体３６に入射し、ここで可視光
変換され、イメージとして検出されることになる． 従って、この実施例においては、ファイバーグレート２
６の表面に直接赤外可視変換螢光体２４が形成され、該
赤外可視変換螢光体２４で赤外光から変換された可視被
測定光が、ファイバープレート２６で横方向にほとんど
散乱することなく可視光電変換部２８に導かれるので、
高解像度で可視イメージ光を検出することができる，な
お上記実施例の赤外可視変換螢光体は希土類元素より構
成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく
、非線形光学物質を用いるようにしてもよい． 更に、前記赤外イメージ検出装置は、イメージインテン
シファイア２２を用いてイメージを検出するものである
が、これは、他のイメージ検出手段即ち、固体撮像素予
あるいは撮像管を用いるようにしてもよい． 更に可視光電変換イメージ素子を、１次元あるいは２次
元の可視位置検出素子に置換えて、位置検出装置として
もよい． 又、上記実施例は、赤外光を検出するためのものである
が、この発明は赤外光に限定されるものでなく、赤外光
に近似した波長域の不可視光を検出する場合についても
当然適用され得るものである．
本発明は上記のように構成したので、赤外光等の不可視
光を高解像度でイメージ検出することができるという優
れた効果を有する．
光を高解像度でイメージ検出することができるという優
れた効果を有する．
第１図は本発明に係る不可視光イメージ検出装置の実施
例を示す断面図、第２図及び第３図は従来の赤外光検出
装置を示す断面図である．Ｏ・・・赤外イメージ検出装
置、 ２・・・イメージインテンシファイア、４・・・赤外可
視変換螢光体、 ６・・・ファイバープレート、 ８・・・可視光電変換部、 ２・・・マイクロチャンネルプレート、６・・・可視螢
光体． 第 １ 図 第２図
例を示す断面図、第２図及び第３図は従来の赤外光検出
装置を示す断面図である．Ｏ・・・赤外イメージ検出装
置、 ２・・・イメージインテンシファイア、４・・・赤外可
視変換螢光体、 ６・・・ファイバープレート、 ８・・・可視光電変換部、 ２・・・マイクロチャンネルプレート、６・・・可視螢
光体． 第 １ 図 第２図
Claims (5)
- （１）不可視光を可視光に変換して出力する不可視光可
視変換物体と、この不可視光可視変換物体の出力光から
光電子を出力する可視光電変換イメージ素子と、を有し
てなる不可視光イメージ検出装置において、前記不可視
光可視変換物体をファイバープレートの一方の端面に形
成すると共に、該ファイバープレートを、他方の端面が
、前記可視光電変換イメージ素子の入力側に密着するよ
うに配置したことを特徴とする不可視光イメージ検出装
置。 - （２）請求項１において、前記不可視光可視変換物体は
赤外可視変換螢光体であることを特徴とする不可視光イ
メージ検出装置。 - （３）請求項１又は２において、前記可視光電変換イメ
ージ素子はイメージインテンシフアイアであることを特
徴とする不可視光イメージ検出装置。 - （４）請求項１又は２において、前記可視光電変換イメ
ージ素子は固体撮像素子であることを特徴とする不可視
光イメージ検出装置。 - （５）請求項１又は２において、前記可視光電変換イメ
ージ素子は撮像管であることを特徴とする不可視光イメ
ージ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190834A JPH0354870A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 不可視光イメージ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190834A JPH0354870A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 不可視光イメージ検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354870A true JPH0354870A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16264540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190834A Pending JPH0354870A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 不可視光イメージ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0354870A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271122A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Seiko Instr Inc | 赤外線イメージセンサ |
| JPH0280928A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-22 | Seiko Instr Inc | 赤外線イメージセンサ |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1190834A patent/JPH0354870A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271122A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Seiko Instr Inc | 赤外線イメージセンサ |
| JPH0280928A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-22 | Seiko Instr Inc | 赤外線イメージセンサ |
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