JPS6046774B2 - Imaging device - Google Patents
Imaging deviceInfo
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- JPS6046774B2 JPS6046774B2 JP51006695A JP669576A JPS6046774B2 JP S6046774 B2 JPS6046774 B2 JP S6046774B2 JP 51006695 A JP51006695 A JP 51006695A JP 669576 A JP669576 A JP 669576A JP S6046774 B2 JPS6046774 B2 JP S6046774B2
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- light
- reflectance
- filter
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコヒーレント光で照明される被写体の撮像に適
した撮像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an imaging device suitable for imaging a subject illuminated with coherent light.
コヒーレント光で照明される被写体の撮像技術は未だ一
般化されていない。Imaging techniques for objects illuminated with coherent light have not yet been generalized.
また製品としても一般化されていない。通常光(インコ
ヒーレント光)で使用する撮像装置を用いてレーザ光な
どのコヒーレント光で照明された被写体を撮像すると、
その像には第1図に示す如く干渉縞が現われる。この干
渉縞は撮像装置におけるフェースプレートの入射面と光
導電膜との間の多重反射により発生する。この干渉縞の
発生を防止する手段の一つとして、フェースプレートに
ファイバープレートを使用することが考えられる。しカ
ルファイバープレートを使用した撮像装置は解像力が低
下し且つ干渉防止効果の点でも問題がある。Furthermore, it has not been widely used as a product. When you image a subject illuminated with coherent light such as a laser beam using an imaging device that uses normal light (incoherent light),
Interference fringes appear in the image as shown in FIG. These interference fringes are generated by multiple reflections between the incident surface of the face plate and the photoconductive film in the imaging device. One possible means for preventing the occurrence of interference fringes is to use a fiber plate for the face plate. An imaging device using a cal-fiber plate has problems in terms of resolution and interference prevention effect.
また上記手段は製造段階でのみ採用可能なもので、既に
製品化されているものには適用できない難点がある。干
渉縞の発生を防止する他の手段として光導電膜からの反
射光を撮像装置内に戻さないように、撮像管の前面に3
0〜40TIr1n程度の厚みを有するガラスブロック
を取付けるようにすることが考えられる。この手段によ
れば既に製品化されている撮像管にも適用できる利点は
ある。しカル大きなガラスブロックが光学系に入るため
に、解像力の劣化、収差および歪の増大、等の不利を招
くうえ、装置全体が大形化するという問題がある。そこ
でこの発明はコヒーレント光の照明下における撮像に際
して生ずる干渉縞も撮像の劣化や光学系への悪影響をも
たらすことなく防止することができ、加えて既に製品化
されているものにも十分適用可能な撮像装置を提供する
ことを目的とする。以下、本発明の詳細を図面を参照し
て説明す・る。Moreover, the above-mentioned means can only be adopted at the manufacturing stage and cannot be applied to products that have already been commercialized. Another way to prevent the occurrence of interference fringes is to prevent the reflected light from the photoconductive film from returning into the imaging device.
It is conceivable to attach a glass block having a thickness of about 0 to 40 TIr1n. This method has the advantage that it can be applied to image pickup tubes that have already been commercialized. Since a large glass block is included in the optical system, there are disadvantages such as deterioration of resolution, increase in aberrations and distortion, and the problem of increasing the size of the entire device. Therefore, this invention can prevent interference fringes that occur during imaging under illumination with coherent light without causing deterioration of imaging or adverse effects on the optical system, and is also fully applicable to products that have already been commercialized. The purpose is to provide an imaging device. The details of the present invention will be explained below with reference to the drawings.
本発明者らは干渉縞の可視度が反射率等とどのように関
連しているかを調べてみた。すなわち、第2図に示すよ
うに、平行に入射した光束A、B(!7)p点における
干渉のモデルに従つて計算する。Aをフェースプレート
C(7)Si面(上面)に入射した光の振幅、ωを光の
角周波数、tを時間、δoを初期位相とすれば、S1面
に入射した光束はで示される。The present inventors investigated how the visibility of interference fringes is related to reflectance and the like. That is, as shown in FIG. 2, the calculation is performed according to a model of interference at point p of light beams A and B (!7) incident in parallel. If A is the amplitude of the light incident on the Si surface (upper surface) of face plate C (7), ω is the angular frequency of the light, t is time, and δo is the initial phase, the light flux incident on the S1 surface is expressed as.
次に、光束AのうちフエースプレートCと光導電膜Dと
の境界面(S2面)のQ点で反射し、再びS1面で反射
後P点に入射する光をIA″、光束Aに平行な光束Bの
うち直接P点に到達する光をIB″とすると、夫々で示
される。Next, the light beam A is reflected at point Q on the interface between face plate C and photoconductive film D (surface S2), and after being reflected again at surface S1, the light that enters point P is IA'', which is parallel to light beam A. Let IB'' be the light that directly reaches point P out of the light flux B.
ここで、rはSi面での振幅反射率、 RはS2面での振幅反射率 αはフエースプレートCの振幅透過率 δ1はS1面とS2面での光の位相差 である。Here, r is the amplitude reflectance on the Si surface, R is the amplitude reflectance on the S2 surface α is the amplitude transmittance of face plate C δ1 is the phase difference of light between S1 plane and S2 plane It is.
なお、一般に用いられる“゜反射率゛は光の強度に対す
る反射率を示し、(振幅反射率)2=(光の強度反射率
)なる関係にある。従つて、P点での光1は、
で表わされる。Note that the generally used "゜reflectance" indicates the reflectance with respect to the intensity of light, and has the relationship (amplitude reflectance) 2 = (intensity reflectance of light). Therefore, light 1 at point P is It is expressed as
一方、撮像管は光の振幅ではなくその強度に感じるから
、(4)式の2乗平均をとればよい。On the other hand, since an image pickup tube senses the intensity of light rather than its amplitude, it is sufficient to take the root mean square of equation (4).
すなわち、となる。In other words, it becomes.
ここで光の振幅を正規化するためNα2=1とし、 α2rR=A,2δ1=δ とおけば、 となる。Here, in order to normalize the amplitude of light, Nα2 = 1, If we set α2rR=A, 2δ1=δ, then becomes.
一方、干渉縞の可視度■は
で示されるので、aくく1を考慮して(6)式から、
■≧?となる。On the other hand, the visibility ■ of the interference fringes is given by, so from equation (6), considering a x 1,
■≧? becomes.
そこで、一般の撮像管(Sb2S3)を第3図に示すよ
うな装置により4880A(7)Arレーザ光で照明す
る場合を考えてみる。Therefore, let us consider a case where a general image pickup tube (Sb2S3) is illuminated with a 4880A (7) Ar laser beam using a device as shown in FIG.
第3図中1はArレーザ、2はビームエキスパンダ、3
は被写体、4は結像レン、5は撮像管、6はモニタ用受
像機である。この場合、撮像管5のフエースプレート(
透明ガラス板)の光振幅透過率はほぼ100%である・
からα=1、フエースプレートの反射率は約4%である
からr=0.04=0.2,4880Aての光導電膜の
反射率は約8%なのでR=0.283であるから、とな
り、観測される干渉縞の可視度は11.3%と非常に大
きい。上述のように干渉縞の可視度は?で表わせるので
光導電膜面で反射した光束を減衰させれば、干渉縞の可
視度を低下させることが出来ることが判″明した。In Figure 3, 1 is an Ar laser, 2 is a beam expander, and 3
4 is an object, 4 is an imaging lens, 5 is an image pickup tube, and 6 is a monitor image receiver. In this case, the face plate of the image pickup tube 5 (
The light amplitude transmittance of the transparent glass plate is almost 100%.
Therefore, α=1, the reflectance of the face plate is about 4%, so r=0.04=0.2, and the reflectance of the photoconductive film at 4880A is about 8%, so R=0.283. Therefore, the visibility of the observed interference fringes is extremely high at 11.3%. As mentioned above, what is the visibility of the interference fringes? Since it can be expressed as
そこで本発明者らは光導電膜面で反射した光束を減衰さ
せる手段として、第1にフエースプレートの入射面に反
射防止膜を施すこと、第2にND(ニュートラル・デン
シティ)フィルタあるいは色ガラスフィルタ等の減光材
からなる板体をフエースプレートとするかまたはこの板
体をフエースプレート上に設けること、の二つの手段を
採用することにした。Therefore, the present inventors proposed two methods for attenuating the luminous flux reflected by the photoconductive film surface: firstly, applying an antireflection film to the incident surface of the face plate, and secondly, using an ND (neutral density) filter or a colored glass filter. We decided to adopt two methods: to use a plate made of a light attenuating material such as the face plate, or to provide this plate on the face plate.
第4図はその一実施例を示すもので、11は反射防止膜
、12はNDフィルタ、13は接着剤層、14はフエー
スプレート、15は光導電膜である。FIG. 4 shows one embodiment of the present invention, in which 11 is an antireflection film, 12 is an ND filter, 13 is an adhesive layer, 14 is a face plate, and 15 is a photoconductive film.
反射防止膜11として3層〜5層程度のものを考えると
、その反射率は0.5〜1%程度となる。例えば反射率
が0.5%であるとすると、振幅反射率はその平方根で
表わされるから、約0.071となる。一方光導電膜1
5での振幅反射率は、0.283であるから■=0.0
4、すなわち約4%となる。反射率が1%の場合は5.
66%となり、かなり目立つ。ここで、入射面の反射率
を下げる努力は、0.5%付近が限度であり、その効果
は平方根できくため、この反射防止膜11のみではそれ
ほど大幅な低下は期待できない。次にNDフィルタ12
として例えば、透過率50%のものを使用すると、光導
電膜15に到達する入射光は半分に減る。If the anti-reflection film 11 has about 3 to 5 layers, its reflectance will be about 0.5 to 1%. For example, if the reflectance is 0.5%, the amplitude reflectance is expressed by its square root, and is approximately 0.071. On the other hand, photoconductive film 1
The amplitude reflectance at 5 is 0.283, so ■=0.0
4, or approximately 4%. 5. If the reflectance is 1%.
It is 66%, which is quite noticeable. Here, efforts to reduce the reflectance of the incident surface are limited to around 0.5%, and the effect is reduced by the square root, so it is not expected that this antireflection film 11 alone will cause such a significant reduction. Next, the ND filter 12
For example, if one with a transmittance of 50% is used, the amount of incident light reaching the photoconductive film 15 is reduced by half.
そして光導電膜15と反射防止膜11との間の反射光は
、NDフィルタ12を往復するためAになる。よつて、
光導電膜15の面で比較すると、反射光はAとなり、振
幅反射率は↓となる。すなわち、NDフィルタ12を置
けば、その減光比だけ干渉縞の可視度が低下する。なお
、光導電膜15に到達する光量がその分だけ減るから感
度の低下をきたすのは免れ得ない。このため減光材とし
ては30%以上透過す乞ものを選ふことが望ましい。又
、NDフィルタ12としてフエースプレート14と同等
かそれ以上の厚み(2〜5n1/m)のものを使用する
ようにすれば結像光の拡散により、干渉縞の可視度の低
下が期待される。可視度が2%以下になればほとんど目
につかないことから、実際のものでは、反射防止膜11
として3層のもの(反射率0.7%)を用い、NDフィ
ルター12として透過率40%、厚み3n1/mのもの
を得らべは十分である。The reflected light between the photoconductive film 15 and the antireflection film 11 becomes A because it travels back and forth through the ND filter 12. Then,
Comparing on the surface of the photoconductive film 15, the reflected light is A and the amplitude reflectance is ↓. That is, if the ND filter 12 is provided, the visibility of the interference fringes is reduced by the attenuation ratio thereof. Note that since the amount of light reaching the photoconductive film 15 is reduced accordingly, a decrease in sensitivity is inevitable. For this reason, it is desirable to select a light attenuating material that transmits at least 30%. Furthermore, if the ND filter 12 is used with a thickness equal to or greater than that of the face plate 14 (2 to 5 n1/m), it is expected that the visibility of the interference fringes will decrease due to the diffusion of the imaging light. . Since it is almost invisible when the visibility is 2% or less, in actual cases, anti-reflection coating 11
It is sufficient to use a three-layer filter (with a reflectance of 0.7%) as the ND filter 12 and obtain a filter with a transmittance of 40% and a thickness of 3n1/m as the ND filter 12.
このような条件の撮像管を用いて写真撮影をしたところ
干渉縞は全く認めることができなかつた。When photographs were taken using an image pickup tube under these conditions, no interference fringes could be observed.
このときの条件は1反射防止膜・・・3層0.8%
2NDフィルター 透過率58% 厚み3m/m
屈折率1.487(AtD線)3接着剤・・
・カナダバルサム 屈折率1.542(AtD線
)
このように一般的に考えられる反射防止膜の効果は、干
渉縞の可視度が反射率低下の割合の平方根て与えられ、
可視度を4%以下にすることは困難てある。The conditions at this time are 1 anti-reflection film... 3 layers 0.8% 2ND filter Transmittance 58% Thickness 3m/m
Refractive index 1.487 (AtD line) 3 adhesive...
・Canada Balsam Refractive index 1.542 (AtD line) The effect of anti-reflection coating is generally considered to be that the visibility of interference fringes is given by the square root of the rate of decrease in reflectance.
It is difficult to reduce visibility to 4% or less.
可視度を4%以下にするためには、NDフィルターなど
の減光材を使用すれば、透過.率に比例して可視度が低
下する。又、結像系に於いては、厚みの効果も期待でき
る。以上のように、干渉防止の決め手は、NDフィルタ
ーなどの減光材を使用することにある。In order to reduce the visibility to 4% or less, use a light reducing material such as an ND filter to reduce the amount of transmission. Visibility decreases in proportion to the rate. Furthermore, in the imaging system, the effect of thickness can also be expected. As described above, the key to preventing interference is the use of a light-attenuating material such as an ND filter.
なお6000人〜7000人で使用する場合は、干渉防
止を施こす前の可視度が22%となり、反射防止膜を施
した後は8%となり、25%透過率のNDフィルターを
設けたのちは2%となる。このように本装置においては
すでに製品化されているものでも、減光材をはりつける
だけで簡単にできる。When used by 6,000 to 7,000 people, the visibility is 22% before applying interference prevention, 8% after applying antireflection film, and after installing an ND filter with 25% transmittance. It becomes 2%. In this way, even if the device is already commercially available, it can be easily made by simply attaching a light-reducing material.
又、解像力、劣化、収差、歪み発生なノど減光材を挿入
したことによる影響はほとんどなく、光学的、機械的デ
イメンジヨンに影響を与えない。勿論S/Nの大幅な向
上(干渉防止効果)がはかれる。したがつて高解像力撮
像管に向いている。さらに撮像管の大きさによらず適用
でき・る。又、フェース・プレートに光導電膜を蒸着す
るタイプのものなら、何にでも応用できる利点を持つて
いる。なお相対的に感度が下ることは免れ得ないがレー
ザ光などを使用する照明系では十分な光量が得゛られる
からあまり問題にならない。In addition, the insertion of the light reducing material has almost no effect on resolution, deterioration, aberration, distortion, etc., and does not affect optical or mechanical dimensioning. Of course, a significant improvement in S/N (interference prevention effect) can be achieved. Therefore, it is suitable for high-resolution image pickup tubes. Furthermore, it can be applied regardless of the size of the image pickup tube. Furthermore, it has the advantage that it can be applied to any type of device in which a photoconductive film is deposited on a face plate. Although a relative decrease in sensitivity is unavoidable, in an illumination system that uses laser light or the like, a sufficient amount of light can be obtained, so this does not pose much of a problem.
すなわち干渉縞がある場合は、S/Nの劣化がひどく、
像として提供できないが光量不足に関してはレーザパワ
ーの問題として解決できるからである。以上説明したよ
うに本発明によればコヒーレント光照明下における撮像
に際して生ずる干渉縞を解像力の劣化や光学系への悪影
響をもたらすことなく防止でき、加えて既に製品化され
ている撮像管にも適用可能な撮像装置を提供てきる。In other words, if there are interference fringes, the S/N will be severely degraded.
This is because although it cannot be provided as an image, the problem of insufficient light quantity can be solved as a problem of laser power. As explained above, according to the present invention, interference fringes that occur during imaging under coherent light illumination can be prevented without deteriorating resolution or adversely affecting the optical system, and in addition, it can be applied to image pickup tubes that have already been commercialized. We can provide a capable imaging device.
第1図は従来装置による干渉縞の発生を説明するための
図、第2図および第3図は本発明の干渉縞発生防止手段
を説明するための図、第4図は本発明の一実施例の要部
断面図である。
11・・・・・反射防止膜、12・・・・・・NDフィ
ルタ、13・・・・・・接着剤層、14・・・・・・フ
エースプレート、15・・・・・・光導電膜。FIG. 1 is a diagram for explaining the generation of interference fringes by a conventional device, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the interference fringe generation prevention means of the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. It is a sectional view of the main part of an example. 11... Antireflection film, 12... ND filter, 13... Adhesive layer, 14... Face plate, 15... Photoconductive film.
Claims (1)
において、入射面に反射防止膜を施した減光材からなる
板体をフェースプレートとすることを特徴とする撮像装
置。 2 コヒーレント光で照明される被写体を撮像する装置
において、入射面に反射防止膜を施した減光材からなる
板体をフェースプレート前面に接着したことを特徴とす
る撮像装置。[Scope of Claims] 1. An imaging device for imaging a subject illuminated with coherent light, characterized in that the face plate is a plate made of a light-attenuating material with an anti-reflection coating applied to the incident surface. 2. An imaging device for imaging a subject illuminated with coherent light, characterized in that a plate made of a light-attenuating material with an anti-reflection coating applied to the incident surface is adhered to the front surface of a face plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51006695A JPS6046774B2 (en) | 1976-01-26 | 1976-01-26 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51006695A JPS6046774B2 (en) | 1976-01-26 | 1976-01-26 | Imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5291319A JPS5291319A (en) | 1977-08-01 |
| JPS6046774B2 true JPS6046774B2 (en) | 1985-10-17 |
Family
ID=11645465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51006695A Expired JPS6046774B2 (en) | 1976-01-26 | 1976-01-26 | Imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046774B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63105449A (en) * | 1986-10-20 | 1988-05-10 | Toshiba Corp | Image tube |
| JP2005053212A (en) | 2003-07-18 | 2005-03-03 | Seiko Epson Corp | Liquid container |
| US7452062B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-11-18 | Seiko Epson Corporation | Liquid container with structure for controlling leaked liquid |
-
1976
- 1976-01-26 JP JP51006695A patent/JPS6046774B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5291319A (en) | 1977-08-01 |
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