JPS60236402A - 近赤外照明器および近赤外撮像装置 - Google Patents

近赤外照明器および近赤外撮像装置

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JPS60236402A
JPS60236402A JP59092099A JP9209984A JPS60236402A JP S60236402 A JPS60236402 A JP S60236402A JP 59092099 A JP59092099 A JP 59092099A JP 9209984 A JP9209984 A JP 9209984A JP S60236402 A JPS60236402 A JP S60236402A
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infrared
illuminator
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transmittance
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安西 良矩
西勝 健夫
正人 斎藤
土橋 理博
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高効率で光の劣化が殆んど々〈。
しかも人間が感知できない近赤外部の放射を得るための
照明器具と、それを使用した近赤外撮像装置に関するも
のである。
〔従来技術〕
従来、照明装置は可視部に集中的に放射を行うも8)よ
一般的であシ、テレビカメラなどを用い麩撮像装置など
においては可視部に放射する照明下で撮像されている。
しかし可視部の光を用いる撮像方法にiいては。
対象物や撮像装置が撮像中に見えることからくる様々の
不都合が生じる。
例えば店舗、銀行、工場2.住宅などの各種防犯監視装
置や来訪者認知装置におかては、可視部の照明光により
照射された対象物(被撮像体)からの可視光をビデオカ
メラによシとらえて撮像し。
その信号をテレビのブラウン管上に映像表示したシ、ビ
デオテープに入力し、映像再生するといった方法を採っ
てbた。
従つ“てン防犯監゛視装置においては、侵入者などが容
易に監視装置の存在を認識でき不具合であシ。
また住宅の玄関や勝手口に設置された来訪者認知装置に
おいては、来客が照明光によシ眩惑されたシ、カメラで
撮像されていることが明確になるため不快感をおぼえる
な゛どの欠点があつ几。
このように可視光の下で撮像する従来の撮像装置におい
ては上記の欠点は避けることのできないものであった。
また、照明学会誌、第43巻、第1号、P21〜P28
に記載の如く近赤外光を投光し、その反射光を増幅して
、イメージ管を用い、肉眼で観察するツクトビジョンな
どもある。が、これは撮像装置でなく、かつ特殊な用途
に用いられるもので一般的ではなかった。
一方従来、近赤外部に発光する光源として、白熱電球に
適当なフィルターをかぶせたものがあった。しかし、白
熱電球の効率の悪さと、フィルターの吸収効果により近
赤外領域における発光効率は非常に悪く問題となってt
nfc、このため白熱電球よシ効率のよい螢光ランプで
近赤外発光を得ようとする試みがなされている。例えば
特公昭51−42436号゛やJournal Of 
工Is、April(,1974)P234〜P336
に記載されてやる如く鉄付加リチウム、アルミネー、ト
螢光体などを使用することによJ’1 74pnm近辺
にピークをもちjso〜900nm に発光領域をもつ
近赤外発光螢光ランプが得られる。
しかしながら、この螢光ランプは白熱電球より近赤外域
の効率ば高(優れたものであるが1点灯と″どもに螢光
体が劣化し、光出力が急激に低下する欠点がある゛。“ 廃明者らは効率の高いランプ、ならびに点灯のしやすさ
という観点から低圧希ガス放′1灯を対象にし、さらに
螢光体の劣化を考え螢光体を全く使用せず、低圧希ガス
放電によ名発光を利用すること1前−にして種々検討を
した。その結果、始動ヶ’WJA直17、つ工をヵ持1
1人間、8,5視覚的に感知できないようにする壺めに
は、可視カットフィルターの近赤外部の透過立ち上シ特
性にあることが判明した。
また、近赤外光を放射する照明器によシ被写体を照射し
、この反射光を捉えて撮像する近赤外撮像装置を用いる
ことによシ1人間に感知されない撮像装置ができること
に思り一つ比。
〔発明の概要〕
この発明は上記、和見に基づきなされたもので。
螢光体を使用せず、アルゴン、クリプトン、キセノンの
少なくと!何れか7種の希ガスを低圧力で封入し、とあ
希ガス低圧アーク放電の近赤外発光を利用する低圧希ガ
ス放電灯を得、これに波長750nmでの□透過率が1
′、51以下で、波長15゜nmから11000nでの
最大透過率をTmax としたとき:波長a16nm′
fの透過率が0.8 Tmax 4以上の立ち上り透過
特性をフィルターを組み合せ。
人間に感知′されず、しかも効率の悪さと、光束劣化の
悪さを改良した照明器を提供するとともに。
この高効率、低劣化特性を有する照明器から放射される
近赤外光を被写体に照射し、その反射光を捉えて撮−す
る近赤外部に感−を有する撮像装置とで構成される高性
能省近赤外光撮像装置を提供するものであ讐。
なお上記近赤外照明器を構成する低圧希ガス放電灯に封
入さiる希ガス、アルゴン、クリプトン。
キセノンは、好しくh下記範囲の圧力で封入される。
5、0 Torr ) Ar > 0.5 Torr4
、5 Torr ) Kr > 0.5 Torr4、
 OTorr > Xe ) 0.5 Torr〔発明
の実施例〕 以下、実施例によシこの発明の詳細な説明する。
実施例1゜ 螢光体を被着しなり管内径26露のガラス製バルブの両
端KIfI&極を封着し、Ar50%−Me 50 %
の混合希ガスを五〇 Torr封入した管長436mの
低圧希ガス放電ランプを製作し、とのランプの前面開口
部に、鉛ガラスに酸化モリブデン(MH02) rや酸
化クロム(0r20s )などの吸収剤を混合させ。
可視部の光をカットし、近赤外部の光を透過するフィル
ターガラスを取シ付けた。なおこのフィルターガラスの
吸収剤の量やガラスの厚さを変え。
種々の近赤外部透過立ち上シ特性を有するフィルターを
作成し、これを上記低圧希ガス放電ランプの前面開口部
に取シ付け、フィルターの近赤外部の透過立ち上9特性
と、750nm〜11000n の相対光出力および近
赤外照明器のフィルター部の感知塵を測定し、第1表の
結果を得た。
第 表 第1表において、フィルターの立ち上#)特性は。
750nmと810nmでの透過率で示し、感知塵は照
明器のフィルター部の着色度を視覚的に捉えたものであ
シ、X印は明らかに感知できる。Δ印は感知できる。○
印は殆んど感知できない。を示している。また光出力は
750〜11000nでの相対光放射出力で示している
。第1図にこの照明器の分光放射分布(曲線1)とフィ
ルターの透過立、ち上)特性の一例(曲線2)を示す。
第1表および第1図よシ、照明器かや視覚的に光が放射
されているのを分からなくするためには。
750nmでのフィルター透過率を15%以下にする必
要がある。これは希ガス放電灯がlljonm付近に主
発光があるものの、760nm近傍以下にも若干の発光
を持つためである。また感知塵を小さくするため、深い
透過立ち上シ特性を有するフィルターを使用すると、8
10nmの透過率が下るため近赤外光出力が低下して効
率の悪い照明器となってしまう。
従って、照明器に使用するフィルターの透過立ち上シ特
性は、波長750 nmでの透過率が15チ以下、波長
810nmで透過率が75−以上が望ましIAO 実施例2 実施例1と同様の試験を放電灯に封入する希ガスをAr
ガスに代えてKrおよびXsを使用して実施した@得ら
れたフィルターの透過立ち上り特性の結果は実施例1と
同様の条件が必要であることが分かった@ なお、フィルターの透過立ち上シ特性のうち。
1110nmの透過率は、フィルターの厚み、使用吸収
剤などによって異なるため、第1図の如く、使用近赤外
線!域75(lnm−11000nでの最大透過率Tm
axの0.8倍以上あればよい。Q、 II Tmax
チ以下では照明器の効率が急激に低下する。
実施例3 螢光体を被着しない管内径26mのガラス製バルブの両
端に電極を封着し、X@、 Kr、Arの希ガスを0.
1〜8.0 Torrの範囲で種々封入した管長436
mの低圧希ガス放電ランプを製作し、ガスの種類とその
圧力によって、透過立ち上シ特性が750nInで5%
、 810nmで82−のフィルターを有する近赤外照
明器の750〜11000nにおける近赤外部の出力が
どのように変化するかを測定し第2図の結果を得た。第
2図はランプ電力20W時の各希ガスの封入圧力と15
0〜11000nの近赤外放射出力の関係を示す。なお
この第2図において、矢印は封入圧力の実用上の最適範
囲を示す。
第2図より各封入希ガスの圧力はその種類に応じて各々
Arの場合5.0Torr以下、Krの場合4.5To
rr以下、そしてXeの場合4−OTorr以下封入し
たランプを内蔵した照明器が高効率の近赤外発光を得る
ことが確認された。しかし封入圧力0.3Torr以下
のランプを内蔵した照明器はどの照明器においても短時
間の点灯時間内にランプの電極が損耗し、実用上問題が
あることが確認された。
実施例4 第3図は実施例1から実施例3に示したこの発明の近赤
外照明器部と近赤外域に感度を持つ近赤外カメラ(イ)
を一体にした防犯用の近赤外光撮像装置(60)の例で
ある。近赤外照明器部の中にはこの発明の低圧希ガス放
電H(70)が、iた放射口には同じくこの発明のフィ
ルター(至)が設けられている。
近赤外カメラ翰は、近赤外照明器部から侵入者(至)に
照射された近赤外光の反射光を受けて撮像するもので、
近赤外光を透過するレンズ、露光量を調節する絞p、7
5(1−1000nmの近赤外光、特に800〜900
nm に高感度を持つ固体撮像素子。
この固体撮像素子よシの信号を増幅制御し、外部のモニ
ターテレビあるいは映倫記録器に出力する映像制御回路
からなっている。固体撮像素子はシリコンの九接合ある
いはショトキ形の受光素子と、MOB形のトランジスタ
、または電荷転送デバイスでこれらの受光素子に生じた
撮像信号を外部に取り出す信号伝達部とから構成されて
いる。
なお@Oは可視域に発光する一般照明用ランプである。
このように構成された防犯用の近赤外光撮像装置(so
) Kあっては、夜間でも可視域に発光する一般照明用
うンプ顛の点灯は企要とせず、全て消灯し1代シに近赤
外照明器員の低圧希ガス放電灯(70)が点灯される。
この低圧希ガス放電灯(70)から放射される可視光は
フィルター(至)でカットされ近赤外光のみ透過される
ため、室内は暗闇みとなり人間の眼では殆んど見先ず、
この防犯装置の存在も分からない。このため侵入者(至
)は監視されていることが分からないため懐中電灯で照
らすなどして無防備ヤ侵入してくる。この侵入者−を近
赤外照明器部で照明L 4の反射光を近赤外カメラ(イ
)で撮像する。従って侵入者(至)に気付かれるとiな
く撮像ができ、しかも高効率に近赤外光を出すため装置
は小形のものとなシ: 可視照明下と異なった効果が得
られる。
ところで、上□記実施例では近赤外照明器員と近赤外カ
メラ(2)を一体にして近赤外撮像装置(60)とした
が、これに限定されるものでなく、近赤外照明器と近赤
外カメラとを分離してもよい。即ちこの発iは近赤外照
明器よシ放射され、被写体の表面で反射される近赤外光
を近赤外カメラで捉え映像化する撮像装置は全て含むこ
とは言うまでもない。
上記実施例では低圧希ガス放電灯として、アルゴン、ク
リプトン、キセノンの各希ガスを用いた例を説明したが
、これらの希ガスに他の電離電圧の高いガス、例えばネ
オン、ヘリウムなどを混入した低圧希ガス放電灯も同様
に使用できることは言うまでもない。
またフィルター1殿ガラスに酸化モリブデン(Mn02
)や酸化クロム(Cr205 )などの吸収剤を混合゛
さ゛ぜたフィルターガラスについて説明したが。
メタクリ尤樹脂に゛無−顔料や有機顔料などの可視米扱
収餉を温容分散させた゛プ与゛スチツクフィルター、あ
るいはその他のものであってもよい。要は波長7 ’5
0 n m”’″でめ透過率が15−以下で、゛波長7
50nmから11000nでの最大透過率をTmaxと
したとき、波長810nmでの透過率がQ、lITma
Xチ以上の立ち上シ透過特性を持つものであればよい。
〔i明の効果〕
−この発明は以上説明したとおシ、希ガスを低圧力で封
入した低圧希ガス放電灯を用い、この低圧希ガス放電灯
を、近赤外部に特定の波長立ち上り特性を持つフィルタ
ーを具備した照明器に内蔵させ、高効率、低劣化特性で
、しかも人間に感知されなム総合特゛性を持つ近赤外照
明器を提供するとともに、この近赤外照明器と近赤外域
に感度を有する撮像カメラとを組み合せた近赤外撮像装
置を提供するものである。この高性能な近赤外照明器の
使用によシ、従来の可視光を用いて撮像する場合に生じ
る様々な不都合を取シ除くことができ。
撮像対象者などに照明されていることや、撮像されてい
ることを意識させないで映像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの些明の一実施例である近赤外照明器のフィ
ルター特性と分光放射特性図、第2図はAr、 Kr、
 Xe各希ガス毎の封入圧力と近赤外照明器の750〜
11000nの放射出力特性図、第3図はこの発明の近
赤外撮像装置を防犯装置に応用した場合の構成図を示す
。 図において、aIは近赤外照明器、■は近赤外カメラ、
(至)は近赤外照明器のフィルター、禰は一般照明用う
ンプ、@は侵入者、(6o)は近赤外撮像装置、(70
)は低圧希ガス放電灯である。 図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 図面の浄書(内容に変更なし) 第3図 手続補正書(自発) 26発明の名称 近赤外照明器および近赤外撮像装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 4、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号明細書の
全文および図面。 6、補正の内容 明aIIFの全文および図面の浄誓。(内容に変更なし
)手続補正書(自発) 2、発明の名称 近赤外照明器および近赤外撮像装置 3、補正をする者 □事件との関係 特許出願人  住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 4、代理人 明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 以上 特許請求の範囲 (11複数の電極を有する放電管内にアルゴン。 クリプトン、キセノンの何れか一種の発光性希ガスを封
入した低圧希ガス放電灯を内蔵した近赤外照明器におい
て、上記照明器の近赤外放射部に。 波長750 nmでの透過率が15%以下で、波長75
0nmから1000 nmでの最大透過率をTmax%
とじたとき、波長810nmでの透過率が9.8Tma
x%以上の立ち上り透過特性を持つフィルターを設けた
ことを特徴とする近赤外照明器。 (2) 上記低圧希ガス放電灯は)。、Sガスの少なく
とも何れか一種を下記範囲の圧力で封入したこと乞特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の近赤外照明器。 5.0Torr)Ar)0.5Torr4.5Torr
)Kr)0.5Torr4.0Torr)Xe)0.5
Torr(3)複数の電極を有する放電管内にアルゴン
。 クリプトン、キセノンの何れか一種の発光性希ガスを1
人した低圧希ガス放電灯を内蔵し、波長750nmでの
透過率が15%以下で、波長750nmから11000
nでの最大透過率をTmax%とじたとき、波長810
nmでの透過率が0 、8Tmaz%以上の立ち上り透
過特性を持つフィルターを近赤外放射部に有する近赤外
照明器と、近赤外部に感度を有し、この近赤外照明器よ
り被写体に放射された近赤外光の反射光を捉えて撮像す
る撮像装置とを備えてなることを特徴とする近赤外撮像
装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 複数の電極を有する放電管内にアルゴン。 クリプトン、キセノンの何れか一種の発光性希ガスを封
    入した低圧希ガス放電灯を内蔵した近赤外照明器におい
    て、上記照明器の近赤外放射部に。 波長750nmでの透過率が15チ以下で、波長750
    nmから11000nでの最大透過率をTInaXとし
    たとき、波長810nmでの透過率が0.8 Tmax
    チ以上の立ち上〕透過特性を持つフィルターを設けたこ
    とを特徴とする近赤外照明器。
  2. (2) 上記低圧希ガス放電灯は下記希ガスの少なくと
    も何れか一種を下記範囲の圧力で封入したことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の近赤外照明器。 5、0 Torr ) Ar ) 0.5 Torr4
    、5 Torr ) Kr) 0.5 Torr4.0
     Torr ) X@ ) Q、5 Torr(3] 
    複数の電極を有する放電管内にアルゴン−クリプトン、
    キセノ、ンの何れか一種の発光性希ガスを封入した低圧
    希ガス放電灯を内蔵し、波長750nmでの透過率が1
    5−以下で、波長y st+nmから11000nでの
    最大透過率をTmaxとしたとき、波長810nmでの
    透過率が9.8Tmax%、以上の立ち上り透導特性を
    持つフィルターを近赤外放射部に有する近赤外照明器と
    、近赤外部に感度を有し、この近赤外照明器よシ被写体
    に放射された近赤外光の反射光を捉えて撮像する撮!装
    装置とを備えてなることを特徴とする近赤外撮像装置。
JP59092099A 1984-05-09 1984-05-09 近赤外照明器および近赤外撮像装置 Granted JPS60236402A (ja)

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JP59092099A JPS60236402A (ja) 1984-05-09 1984-05-09 近赤外照明器および近赤外撮像装置
PCT/JP1984/000238 WO1985005220A1 (fr) 1984-05-09 1984-05-11 Dispositif d'eclairage a rayonnement dans le proche infrarouge et capteur de rayonnement dans le proche infrarouge
EP84902049A EP0181400B1 (en) 1984-05-09 1984-05-11 Near-infrared radiation illuminator and use of such an illuminator
AU29622/84A AU580003B2 (en) 1984-05-09 1984-05-11 Near-infrared radiation illuminator and near-infrared pickup apparatus
DE8484902049T DE3485543D1 (de) 1984-05-09 1984-05-11 Beleuchtungsvorrichtung im nahen infrarot und verwendung einer derartigen vorrichtung.
US07/132,664 US4837478A (en) 1984-05-09 1987-12-10 Near-infrared ray radiation illuminator and near-infrared ray image pick-up device

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5719952A (en) * 1980-07-09 1982-02-02 Mitsubishi Electric Corp Low pressure gas discharge lamp for generating near infrared radiation
JPS58119150A (ja) * 1982-01-07 1983-07-15 Mitsubishi Electric Corp 近赤外発光低圧ガス放電灯

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