JPS6329781B2 - - Google Patents
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- JPS6329781B2 JPS6329781B2 JP13096980A JP13096980A JPS6329781B2 JP S6329781 B2 JPS6329781 B2 JP S6329781B2 JP 13096980 A JP13096980 A JP 13096980A JP 13096980 A JP13096980 A JP 13096980A JP S6329781 B2 JPS6329781 B2 JP S6329781B2
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- Japan
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- current
- image intensifier
- phosphor
- photoconductor
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、イメージインテンシフアイヤ管のマ
イクロチヤンネルプレート電圧制御回路を持つイ
メージインテンシフアイヤ装置に関する。さらに
詳しく言えば、イメージインテンシフアイヤ管の
螢光面電流を検出して螢光面の自動輝度調節と、
光電陰極に入射する光が、過度であるときに、螢
光面を点灯(チカチカ)させることにより、操作
者に警報を行なうようにしたイメージインテンシ
フアイヤ管のマイクロチヤンネルプレート電圧制
御回路をもつイメージインテンシフアイヤ装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image intensifier device having a microchannel plate voltage control circuit for an image intensifier tube. More specifically, it detects the phosphor current of the image intensifier tube and automatically adjusts the brightness of the phosphor.
An image of an image intensifier tube with a microchannel plate voltage control circuit that alerts the operator by lighting up (flickering) the fluorescent surface when the light incident on the photocathode is excessive. The present invention relates to an intensifier device.
マイクロチヤンネルプレートを利用したイメー
ジインテンシフアイヤ管は暗所の物体を見張つた
り、微小な発光を監視するなどの用途で広く用い
られている。 Image intensifier tubes using microchannel plates are widely used for purposes such as observing objects in the dark and monitoring minute luminescence.
第1図を参照して、イメージインテンシフアイ
ヤ管の基本的な構成を説明する。 The basic structure of an image intensifier tube will be explained with reference to FIG.
ガラス管2の透明な前面板の内面には光電陰極
3が設けられている。この光電陰極3に近接し
て、集束電極4、続いてマイクロチヤンネルプレ
ート5がガラス管2内に設けられている。 A photocathode 3 is provided on the inner surface of the transparent front plate of the glass tube 2. Close to this photocathode 3 a focusing electrode 4 and subsequently a microchannel plate 5 are provided in the glass tube 2 .
マイクロチヤンネルプレート5は良く知られて
いるマイクロチヤンネルプレートであつて、入力
電極6と出力電極7を持つている。 The microchannel plate 5 is a well-known microchannel plate having an input electrode 6 and an output electrode 7.
ガラス管2の透明な後面の金属板の内側に螢光
面8が設けられている。これ等の螢光面8または
電極には外部の電源に接続されて適当な電位が与
えられている。光電陰極3上に光学像形成手段に
より形成された光学像は、光電陰極3により電子
像に変換され、マイクロチヤンネルプレート5に
より増強されて、螢光面8上に増強された光学像
が形成される。 A fluorescent surface 8 is provided inside the metal plate on the transparent rear surface of the glass tube 2. These fluorescent surfaces 8 or electrodes are connected to an external power source and given an appropriate potential. The optical image formed by the optical image forming means on the photocathode 3 is converted into an electronic image by the photocathode 3, and is intensified by the microchannel plate 5 to form an intensified optical image on the fluorescent surface 8. Ru.
このようなイメージインテンシフアイヤ管にお
いて、螢光面上の像増強の輝度を制御する提案が
数多くなされている。 In such image intensifier tubes, many proposals have been made to control the brightness of image intensification on the fluorescent surface.
例えば、USP,3,816,774、USP,4,
195,222等はいずれも管の利得を調整するため
に、マイクロチヤンネルプレートのバイアス電圧
をスクリーン電流に反比例的に制御している。 For example, USP, 3,816,774, USP, 4,
195, 222, etc., all control the bias voltage of the microchannel plate in inverse proportion to the screen current in order to adjust the tube gain.
これ等の構成により、面輝度は自動的に制御さ
れる。 With these configurations, surface brightness is automatically controlled.
このような自動輝度調節を行つても、過度の入
射光の入力(例えば1ルクス以上)があると、螢
光面上に良質な再生像が得られないという問題が
ある。このような場合通常再生像のコントラスト
が急激に劣化する。 Even if such automatic brightness adjustment is performed, there is a problem that a high-quality reproduced image cannot be obtained on the fluorescent surface if there is excessive input light (for example, 1 lux or more). In such a case, the contrast of the reproduced image usually deteriorates rapidly.
さらにまた、このような過度の光の入射が長時
間持続すると、光電陰極自体を破壊してしまうと
いう問題がある。 Furthermore, if such excessive light incidence continues for a long time, there is a problem that the photocathode itself will be destroyed.
本発明の目的は、前述した入射光が過度である
場合の問題も解決できるマイクロチヤンネルプレ
ートバイアス電圧制御回路を有するイメージイン
テンシフアイヤ装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image intensifier device having a microchannel plate bias voltage control circuit which can also solve the above-mentioned problem when the incident light is excessive.
前述した問題を解決するために、本発明による
装置は、イメージインテンシフアイヤ管の動作領
域を3領域に分けた。もつとも入射光量の少ない
第1の領域ではマイクロチヤンネルプレートの増
幅度を可能な限り高く保つことにし、第2の領域
においては、入射光量の増加に対してマイクロチ
ヤンネルプレートの利得を螢光面電流に対して反
比例的に減少させることとする。しかし、この第
2の領域においても、入射光量の増加に対して、
螢光面の輝度は次第に増加するようにしてある。
この方が螢光面上に得られる画質は良好に保たれ
る。 In order to solve the above-mentioned problems, the device according to the present invention divides the operating region of the image intensifier tube into three regions. However, in the first region where the amount of incident light is small, the amplification degree of the microchannel plate is kept as high as possible, and in the second region, the gain of the microchannel plate is adjusted to the phosphor current as the amount of incident light increases. It will be decreased in inverse proportion to the above. However, even in this second region, as the amount of incident light increases,
The brightness of the fluorescent surface is gradually increased.
In this case, the image quality obtained on the fluorescent surface is maintained better.
ついで、前述した自動輝度調節を施しても良好
な再生像が得られず、また光電面が損なわれるよ
うな過度の光が入射する第3の領域では、前記帰
還ループ中に発振が生ずるようにし、螢光面をチ
ラ、チラさせることにより、警告を発生するよう
にしてある。 Next, in the third region where a good reproduced image cannot be obtained even with the above-mentioned automatic brightness adjustment and where excessive light is incident that damages the photocathode, oscillation is caused in the feedback loop. , a warning is generated by flickering the fluorescent surface.
この警告によりオペレータは光電陰極に入射す
る光を制限することにより、第2の領域による動
作に変換することができる。 This warning allows the operator to convert to second zone operation by limiting the light incident on the photocathode.
すなわち本発明によるマイクロチヤンネルプレ
ート電圧制御回路を有するイメージインテンシフ
アイヤ装置は、光電陰極、入出力電極を持つマイ
クロチヤンネルプレート、螢光面を有するイメー
ジインテンシフアイヤ管の自動輝度調節回路およ
び警報回路であつて、前記螢光面電流を整流して
螢光面の輝度に対応する信号を得る螢光面電流整
流回路と、前記螢光面電流整流回路の信号と基準
信号を比較して、螢光面電流に対して比例的に増
加する信号を発生する差動増幅回路と、ガス放電
管と、前記放電管の電源に対して放電管と直列に
接続されており、前記差動増幅回路の信号が制御
入力端子に接続され、内部抵抗が制御されるトラ
ンジスタと、前記マイクロチヤンネルプレートに
バイアス電圧を提供する直流電圧源と、前記マイ
クロチヤンネルプレートと直列に前記直流電圧源
に接続され前記ガス放電管に光電的に結合させら
れている光導電体と、前記螢光面電流出力端から
前記トランジスタの制御入力端子までの信号路に
設けられている遅延要素とを含み、螢光面輝度の
自動輝度調節領域にあるときは、螢光面電流がわ
ずかに増大するように自動輝度調節を行ない、光
電陰極への入射光が過度になつたときは、前記遅
延要素と前記ガス放電管の特性で定まる弛張振動
により、前記螢光面をちらつかせるように構成さ
れている。 That is, an image intensifier device having a microchannel plate voltage control circuit according to the present invention includes a photocathode, a microchannel plate having input/output electrodes, an automatic brightness adjustment circuit and an alarm circuit for an image intensifier tube having a fluorescent surface. A phosphor current rectifier circuit that rectifies the phosphor current to obtain a signal corresponding to the brightness of the phosphor surface compares the signal of the phosphor current rectifier circuit with a reference signal to detect the phosphor current. a differential amplifier circuit that generates a signal that increases proportionally to the surface current; a gas discharge tube; and a gas discharge tube that is connected in series with the discharge tube to a power source for the discharge tube; a transistor connected to a control input terminal and whose internal resistance is controlled; a DC voltage source for providing a bias voltage to the microchannel plate; and a transistor connected to the DC voltage source in series with the microchannel plate and the gas discharge tube. a photoconductor photoelectrically coupled to a photoconductor; and a delay element provided in a signal path from the phosphor current output terminal to a control input terminal of the transistor; When in the adjustment region, automatic brightness adjustment is performed so that the fluorescent surface current increases slightly, and when the incident light on the photocathode becomes excessive, it is determined by the characteristics of the delay element and the gas discharge tube. The fluorescent surface is configured to flicker due to relaxation vibration.
次に第2図を参照して本発明による回路を詳し
く説明する。 The circuit according to the invention will now be explained in detail with reference to FIG.
この制御回路の電力は、すべて電源部20の電
池21から供給される。電池21は起電力2.7ボ
ルトの水銀電池である。 All electric power for this control circuit is supplied from the battery 21 of the power supply section 20. The battery 21 is a mercury battery with an electromotive force of 2.7 volts.
水銀電池の負電極はこの制御回路の基線に接続
されている。 The negative electrode of the mercury cell is connected to the baseline of this control circuit.
後述する差動増幅器40はこの電池により直接
電力が供給され、他の部分およびイメージインテ
ンシフアイヤ管にはこの電圧を昇圧した電圧が供
給される。60の示す破線で囲まれた部分は良く
知られている電圧安定器である。この電圧安定器
60はDC−ACコンバータ70に安定化された
DC電圧を供給する。 A differential amplifier 40, which will be described later, is directly supplied with power by this battery, and other parts and the image intensifier tube are supplied with a boosted voltage from this voltage. The part indicated by 60 and surrounded by a broken line is a well-known voltage stabilizer. This voltage stabilizer 60 was stabilized by a DC-AC converter 70
Supply DC voltage.
DC−ACコンバータ70はトランジスタ発振器
出力を昇圧する昇圧トランス72を持つている。
このDC−ACコンバータ70は、安定器60の出
力電圧(2.7ボルト以下)を昇圧する。 The DC-AC converter 70 has a step-up transformer 72 that steps up the output of the transistor oscillator.
This DC-AC converter 70 boosts the output voltage (2.7 volts or less) of the stabilizer 60.
その昇圧トランス72の2次巻線73には15K
Hz、700ボルトの電圧が表われる。この電圧は安
定器60の出力電圧を調節することにより調整で
きる。 The secondary winding 73 of the step-up transformer 72 has 15K
Hz, a voltage of 700 volts appears. This voltage can be adjusted by adjusting the output voltage of ballast 60.
破線80で囲まれた部分は良く知られている倍
電圧整流回路である。この回路の点81の示す点
には基線に対して3.5KVに直流電圧、82の示す
点には4.5KVの直流電圧、83の示す点には
7.5KVの直流電圧が現われる。 The part surrounded by the broken line 80 is a well-known voltage doubler rectifier circuit. In this circuit, the point indicated by point 81 has a DC voltage of 3.5KV with respect to the base line, the point indicated by 82 has a DC voltage of 4.5KV, and the point indicated by 83 has a DC voltage of 3.5KV with respect to the base line.
A DC voltage of 7.5KV appears.
したがつて、イメージインテンシフアイヤ管1
の光電陰極3とマイクロチヤンネルプレート5の
入力電極6間には3KVの加速電圧が印加される
ことになる。 Therefore, the image intensifier tube 1
An accelerating voltage of 3 KV is applied between the photocathode 3 and the input electrode 6 of the microchannel plate 5.
なお、集束電極4とマイクロチヤンネルプレー
ト5の入力電極6の電圧は同電位である。 Note that the voltages of the focusing electrode 4 and the input electrode 6 of the microchannel plate 5 are at the same potential.
マイクロチヤンネルプレート5の入力電極6と
出力電極7は前述したマイクロチヤンネルプレー
ト5のバイアス源の出力ターミナルである点81
と82間の電圧1KVが光導電体99を介して接
続されている。 The input electrode 6 and the output electrode 7 of the microchannel plate 5 are connected to a point 81 which is the output terminal of the bias source of the microchannel plate 5 mentioned above.
A voltage of 1KV between and 82 is connected via a photoconductor 99.
螢光面8は後述するように、この回路の接地線
にきわめて近い電圧に保たれている。 The phosphor surface 8 is maintained at a voltage very close to the ground wire of this circuit, as will be explained later.
前記光導電体99は後述するネオン管52と同
一の遮弊箱(図示せず)に挿入され、光学的に結
合させられている。 The photoconductor 99 is inserted into the same shielding box (not shown) as the neon tube 52, which will be described later, and is optically coupled.
そして、この光導電体99の抵抗はネオン管5
2の輝度に反比例的に変化し、マイクロチヤンネ
ルプレート5のバイアス電圧はネオン管52の輝
度に比例的に変化する。 The resistance of this photoconductor 99 is the neon tube 5
The bias voltage of the microchannel plate 5 changes inversely to the brightness of the neon tube 52.
さらに詳しく説明すると、光導電体99の抵抗
値は、ネオン管52が最大の輝度にあるときに
2MΩ、最低の輝度にあるときに500MΩとなり、
ネオンランプ52が消灯の状態にあるときには、
2000MΩとなる。 To explain in more detail, the resistance value of the photoconductor 99 is determined when the neon tube 52 is at maximum brightness.
2MΩ, 500MΩ at lowest brightness,
When the neon lamp 52 is in the off state,
It becomes 2000MΩ.
したがつて、マイクロチヤンネルプレート5に
はネオン管52が最大の輝度のときに、
1KV×{500/(500+2)}≒1KV
最低の輝度のとき、
1KV×{500/(500+500)}
≒0.5KV
となる。このマイクロチヤンネルプレート5の増
倍率は入力と出力端子間電圧が0.5KVのときは1
で、1KVでは104である。 Therefore, when the neon tube 52 is at maximum brightness, the microchannel plate 5 has the following values: 1KV x {500/(500+2)} ≒1KV When the neon tube 52 has the lowest brightness, 1KV x {500/(500+500)} ≒0.5KV becomes. The multiplication factor of this microchannel plate 5 is 1 when the voltage between the input and output terminals is 0.5KV.
So, 1KV is 10 4 .
また、ネオン管52が点灯していないときは 1KV×{500/(500+2000)} ≒0.2KV であつて、増幅率は略0である。 Also, when the neon tube 52 is not lit, 1KV×{500/(500+2000)} ≒0.2KV The amplification factor is approximately 0.
整流回路ブロツク30は、前述したイメージイ
ンテンシフアイヤ管の螢光面電流を整流するため
の回路である。螢光面電流は螢光面の輝度を代表
するものである。 The rectifier circuit block 30 is a circuit for rectifying the fluorescent surface current of the image intensifier tube described above. The fluorescent surface current is representative of the brightness of the fluorescent surface.
このブロツク30はダイオード31とコンデン
サ32を持つている。コンデンサ32の容量はこ
の実施例では0.1μFである。 This block 30 has a diode 31 and a capacitor 32. The capacitance of capacitor 32 is 0.1 μF in this embodiment.
コンデンサ32には螢光面3の輝度に対応する
電荷が蓄積されることになる。 Charge corresponding to the brightness of the fluorescent surface 3 is accumulated in the capacitor 32.
差動増幅器40は、2個のPNPトランジスタ
42と43を持つており、トランジスタ42のベ
ース電極は前述した整流回路ブロツクのコンデン
サ32とダイオード31の接続点に接続されてい
る。 The differential amplifier 40 has two PNP transistors 42 and 43, and the base electrode of the transistor 42 is connected to the connection point between the capacitor 32 and the diode 31 of the rectifier circuit block described above.
前記トランジスタ42,43のエミツタ電極は
抵抗41を介して前記電池21の反対側の電極
に、接続さている。トランジスタ42のコレクタ
電極は基線に接続され、トランジスタ43のコレ
クタはコンデンサ49を介して基線に接続されて
いる。可変抵抗44、および抵抗45,46,4
7は分圧器を構成しており、トランジスタ43の
ベース電極に基準電圧を供給している。 The emitter electrodes of the transistors 42 and 43 are connected to the opposite electrode of the battery 21 via a resistor 41. The collector electrode of transistor 42 is connected to the base line, and the collector of transistor 43 is connected to the base line via capacitor 49. variable resistor 44, and resistors 45, 46, 4
7 constitutes a voltage divider, which supplies a reference voltage to the base electrode of the transistor 43.
この基準電圧は第3図に示す第2領域()と
第3領域()の限界を決定する電圧に設定され
る。螢光面電流によつて定まるコンデンサ32の
電圧と前記基準電圧の差に対応するコレクタ電流
は抵抗48を介して、次段のトランジスタ53の
ベースに供給される。このブロツクの要素の値を
以下に示す。 This reference voltage is set to a voltage that determines the limits of the second region () and the third region () shown in FIG. A collector current corresponding to the difference between the voltage of the capacitor 32 determined by the fluorescent surface current and the reference voltage is supplied to the base of the next stage transistor 53 via the resistor 48. The values of the elements of this block are shown below.
41 47 KΩ
44 20 KΩ
45 2 KΩ
46 3.9KΩ
47 8.2KΩ
トランジスタ43のコレクタ電流は抵抗48を
介してトランジスタ53のベース電極に接続され
る。 41 47 KΩ 44 20 KΩ 45 2 KΩ 46 3.9KΩ 47 8.2KΩ The collector current of the transistor 43 is connected to the base electrode of the transistor 53 via the resistor 48.
この抵抗48とコンデンサ49は差動増幅器の
出力遅延回路を構成している。 This resistor 48 and capacitor 49 constitute an output delay circuit of a differential amplifier.
抵抗48は100KΩ、コンデンサ49は2.2μFで
ある。 The resistor 48 is 100KΩ, and the capacitor 49 is 2.2μF.
破線50に囲まれるネオン管輝度制御回路は、
前述した光導電体99が結合されているネオン管
52の輝度を制御する回路である。 The neon tube brightness control circuit surrounded by the broken line 50 is
This circuit controls the brightness of the neon tube 52 to which the photoconductor 99 described above is connected.
ダイオード51のアノードは前述したDC−AC
コンバータの昇圧トランスの2次巻線に接続され
ており、カソードは前記ネオン管の一端に接続さ
れている。このネオン管52の他端は5MΩの抵
抗54の一端に接続されている。 The anode of the diode 51 is the aforementioned DC-AC
It is connected to the secondary winding of the step-up transformer of the converter, and its cathode is connected to one end of the neon tube. The other end of this neon tube 52 is connected to one end of a 5MΩ resistor 54.
トランジスタ53の内部抵抗は差動増幅カソー
ドの出力電流により調整され、出力が大きいとき
は内部抵抗が減少し、小さいときは内部抵抗が増
大させられる。 The internal resistance of the transistor 53 is adjusted by the output current of the differential amplification cathode, and when the output is large, the internal resistance is decreased, and when the output is small, the internal resistance is increased.
ネオン管などのガス放電管は良く知られている
ように、放電開始電圧と放電停止電圧は異なつた
電圧をもつている。 As is well known, gas discharge tubes such as neon tubes have different discharge start voltages and discharge stop voltages.
このネオン管52は両極間の電圧が82ボルト
に達したときに放電を開始し、以後電圧が下がつ
ても80ボルトまでは放電発光を維持することがで
きる。放電維持のための最低電流は略1μAであ
る。 This neon tube 52 starts discharging when the voltage between the two poles reaches 82 volts, and can maintain discharge light emission up to 80 volts even if the voltage drops thereafter. The minimum current for maintaining discharge is approximately 1 μA.
本発明ではこの電圧差を利用したものであつ
て、後述する警告のためのチラツキは、前記電圧
差と、回路中に含まれる遅延要素の存在により成
立するものである。回路中には数多くの遅延要素
が存在する。回路中に含まれるコンデンサ32、
49は代表的な遅延要素であり、光導電体99の
応答遅れなどもわずかではあるが遅延の原因とな
る。 The present invention utilizes this voltage difference, and the flicker for warning, which will be described later, is created by the voltage difference and the presence of a delay element included in the circuit. There are many delay elements in the circuit. a capacitor 32 included in the circuit;
Reference numeral 49 is a typical delay element, and the response delay of the photoconductor 99 causes a delay, although it is slight.
前記構成により回路の動作を第3図を参照して
説明する。全実施例装置の動作領域は光電陰極に
入射する像の照度が0.01lux以下の第1の領域
()と0.01luxから1luxまでの第2の領域()
と、1luxを越える第3の領域()に別けて考え
ることができる。 The operation of the circuit with the above configuration will be explained with reference to FIG. The operating range of all embodiment devices is the first range () where the illuminance of the image incident on the photocathode is 0.01lux or less and the second range () from 0.01lux to 1lux.
It can be considered separately into a third region () exceeding 1 lux.
前記第1の領域()はイメージインテンシフ
アイヤ管が最大の利得を呈する領域であり、第2
の領域は、自動輝度調節が行なわれる領域であ
る。第3の領域は、入射光が過度であるので、螢
光面がチラチラして警告を行なう領域である。 The first region () is the region where the image intensifier tube exhibits maximum gain, and the second region () is the region where the image intensifier tube exhibits maximum gain.
The area is an area where automatic brightness adjustment is performed. The third region is a region where the fluorescent surface flickers to issue a warning because the incident light is excessive.
第3図A,C,E,G,Iは前記入射照度を横
軸にして、それぞれネオン管電流、ネオンの輝
度、光導電体の抵抗値、マイクロチヤンネルプレ
ートの増幅率、螢光面電流を示したグラフであ
る。 Figures A, C, E, G, and I show the neon tube current, neon brightness, photoconductor resistance, microchannel plate amplification factor, and phosphor surface current, respectively, with the incident illuminance as the horizontal axis. This is the graph shown.
なお、各部の変化は理解を容易にするために変
化の傾向を示すものであつて、現実の動作に厳格
に対応するものではない。 It should be noted that the changes in each part are intended to show trends of change for ease of understanding, and do not strictly correspond to actual operations.
第3図B,D,F,H,Jは横軸を時間軸に
し、第2の領域から第3の領域に入つた時点をt0
として、前記A,C,E,G,Iの時間的変化を
示したグラフである。 In Figure 3 B, D, F, H, and J, the horizontal axis is the time axis, and the time point when entering the third area from the second area is t 0
This is a graph showing the temporal changes of A, C, E, G, and I.
第1の領域()では、螢光面への入射光の照
度は0.01lux以下であり、螢光面3の輝度もきわ
めて低い。 In the first region ( ), the illuminance of the light incident on the fluorescent surface is 0.01 lux or less, and the brightness of the fluorescent surface 3 is also extremely low.
そのため、回路ブロツク30のコンデンサの電
荷は少ない。したがつて差動増幅器40のトラン
ジスタ43から、十分な電流がネオン管輝度制御
回路のトランジスタ53に供給される。 Therefore, the charge on the capacitor of circuit block 30 is small. Therefore, sufficient current is supplied from transistor 43 of differential amplifier 40 to transistor 53 of the neon tube brightness control circuit.
したがつて光導電体99の抵抗も十分に低く
(2MΩ以下)であるから、マイクロチヤンネルプ
レート5には1KVに近いバイアス電圧が印加さ
れる。 Therefore, since the resistance of the photoconductor 99 is also sufficiently low (2 MΩ or less), a bias voltage close to 1 KV is applied to the microchannel plate 5.
そしてマイクロチヤンネルプレート5は最大の
増幅率104を呈する。 The microchannel plate 5 exhibits the maximum amplification factor of 104 .
この領域()では実質的な自動輝度調節は行
なわれず、螢光面の輝度は第3図()に示され
ているように、入射光照度に対応して上昇する。 In this region ( ), no substantial automatic brightness adjustment is performed, and the brightness of the fluorescent surface increases in response to the incident light illuminance, as shown in FIG. 3 ( ).
次に第2の領域()について説明する。螢光
面電流の上昇にしたがつて、差動増幅器40の出
力電流が減少すると、ネオン管の輝度制御回路5
0のトランジスタの内部抵抗をさらに降下させ
る。ネオン管電流は次第に減少して、光導電体9
9の抵抗値も2MΩを越えて次第に上昇する。そ
の結果マイクロチヤンネルプレート5のバイアス
電圧も1KVから次第に減少するため増幅率は第
3図のGで示すように下降する。 Next, the second area () will be explained. When the output current of the differential amplifier 40 decreases as the fluorescent surface current increases, the neon tube brightness control circuit 5
Further lower the internal resistance of the zero transistor. The neon tube current gradually decreases until the photoconductor 9
The resistance value of No. 9 also exceeds 2MΩ and gradually increases. As a result, the bias voltage of the microchannel plate 5 also gradually decreases from 1 KV, so that the amplification factor decreases as shown by G in FIG.
このようにして入射照度の上昇に従つて、管の
利得を減少させるのであるがスクリーン電流は入
射照度の上昇に従つてわずかではあるが確実に、
次第に上昇する。本発明においては、スクリーン
電流を一定にすることが目的ではなく、入射照度
の上昇にしたがつて、わずかでもスクリーン電流
を上昇させることにより、良質な再生像を得るよ
うにしてある。スクリーン電流を一定にするよう
な帰還を行なうと第2の領域()でも入射照度
の大きい方の再生画質が劣化する。 In this way, as the incident illuminance increases, the tube gain decreases, but the screen current decreases slightly but surely as the incident illuminance increases.
gradually rises. In the present invention, the purpose is not to keep the screen current constant, but to obtain a high-quality reproduced image by increasing the screen current even slightly as the incident illuminance increases. If feedback is performed to keep the screen current constant, the reproduced image quality will deteriorate in the second region ( ) where the incident illuminance is greater.
次に第3の領域()における動作を第3図を
中心にして説明する。光電陰極への入射光の照度
が例えば1luxを越えると、イメージインテンシフ
アイヤ管の螢光面電流が増大し、差動増幅器40
の出力電流が減少しネオン管輝度制御回路50の
トランジスタ53の内部抵抗が一層大きくなり、
ネオン管52の端子間電圧が80ボルトになると、
もはや放電を維持できなくなる。 Next, the operation in the third region () will be explained with reference to FIG. For example, when the illuminance of the light incident on the photocathode exceeds 1 lux, the phosphor current of the image intensifier tube increases, and the differential amplifier 40
The output current of the neon tube brightness control circuit 50 decreases, and the internal resistance of the transistor 53 of the neon tube brightness control circuit 50 increases.
When the voltage between the terminals of the neon tube 52 becomes 80 volts,
The discharge can no longer be maintained.
ネオン間52が消灯すると、500MΩ程度の抵
抗値を持つていた光導電体99の抵抗値は2000M
Ωに向つて上昇する。 When the neon light 52 goes out, the resistance of the photoconductor 99, which had a resistance of about 500MΩ, becomes 2000MΩ.
It rises towards Ω.
その結果マイクロチヤンネルプレート5のバイ
アス電圧は降下して、増倍率は第3図Gに示すよ
うに急激に低下する。そのため十分な入射光があ
つても螢光面3の輝度は急速に低下し、螢光面電
流は第3図()に示すように急激に低下する。
その結果、差動増幅器40の出力は増加方向に向
い、トランジスタ53の内部抵抗を降下させ、ネ
オン管電流を増加させる傾向となる。しかしなが
ら、回路中には、コンデンサ32,49等の遅延
要素が含まれているので、ネオン管電流はt0から
急速に立上がらずに、第3図Bに示すようにゆる
やかに立上がり、t1の時点にネオン管端子間電圧
は82ボルトに達して点灯する。 As a result, the bias voltage of the microchannel plate 5 drops, and the multiplication factor sharply drops as shown in FIG. 3G. Therefore, even if there is sufficient incident light, the brightness of the phosphor surface 3 rapidly decreases, and the phosphor surface current rapidly decreases as shown in FIG. 3().
As a result, the output of the differential amplifier 40 tends to increase, lowering the internal resistance of the transistor 53 and increasing the neon tube current. However, since the circuit includes delay elements such as capacitors 32 and 49, the neon tube current does not rise rapidly from t 0 but gradually rises from t 1 as shown in FIG. 3B. At this point, the voltage across the neon tube terminals reaches 82 volts and lights up.
この点灯時のネオン管52の輝度は、消灯時の
輝度よりも大であるから、光導電体99の抵抗は
急激に低下させられる。この結果マイクロチヤン
ネルプレート5の増幅率は急激に上昇し、螢光面
の輝度が上昇するのでスクリーン電流も上昇す
る。しかしループ内に遅れがあるので、ネオン管
電流は急激に減少せず、第3図Bt1,t2間に示さ
れているように遅れをもつて減少する。そして、
t2の時点にネオン管は消灯する。その結果光導電
体の抵抗値は上昇し、スクリーンの輝度は低下す
る。以上同様にしてスクリーン輝度はチカチカを
続ける。 Since the brightness of the neon tube 52 when it is turned on is greater than the brightness when it is turned off, the resistance of the photoconductor 99 is rapidly reduced. As a result, the amplification factor of the microchannel plate 5 increases rapidly, the brightness of the fluorescent surface increases, and the screen current also increases. However, since there is a delay in the loop, the neon tube current does not decrease rapidly, but decreases with a delay as shown between Bt 1 and t 2 in FIG. and,
At time t 2 , the neon tube goes out. As a result, the resistance of the photoconductor increases and the brightness of the screen decreases. In the same manner as above, the screen brightness continues to flicker.
この実施例においてはスクリーンのチカチカの
周期は0.5秒である。 In this embodiment, the flickering period of the screen is 0.5 seconds.
オペレータはこの警告により、光電陰極に入射
する光が過度であることを知り、入射光を絞りな
どで制限することにより、イメージインテンシフ
アイヤ管の動作領域を第2の領域()にもたら
すことができる。 With this warning, the operator knows that the light incident on the photocathode is excessive, and can limit the incident light with a diaphragm or the like to bring the operating region of the image intensifier tube into the second region (). can.
以上詳しく説明したように、本発明による回路
によれば、第2の領域()では画質を損なわな
い良好な自動輝度調節が行なわれ、第3の領領域
()では警告が行なわれるので、オペレータは
入射照度を調節してイメージインテンシフアイヤ
管の動作を第2の領域()にもたらすことがで
きる。 As explained in detail above, according to the circuit according to the present invention, good automatic brightness adjustment is performed in the second region () without deteriorating image quality, and a warning is provided in the third region (), so that the operator can adjust the incident illumination to bring the operation of the image intensifier tube into the second region ().
これにより常に最適な状態での動作を確保する
ことが可能となるとともに、過度な入射光照度に
よりイメージインテンシフアイヤ管の損傷を防止
することができる。 This makes it possible to always ensure operation in an optimal state, and also to prevent damage to the image intensifier tube due to excessive incident light illuminance.
第1図は、本発明による回路の制御の対象であ
るマイクロチヤンネルプレートを有するイメージ
インテンシフアイヤ管の略図である。第2図は、
本発明による回路の実施例を示す回路図である。
第3図は、本発明よる回路の動作を説明するため
のグラフである。
1……イメージインテンシフアイヤ管、2……
ガラス管、3……光電陰極、4……集束電極、5
……マイクロチヤンネルプレート、6……入力電
極、7……出力電極、8……螢光面、20……電
源部、21……電池、30……整流回路ブロツ
ク、32……コンデンサ、40……作動増幅器、
48……抵抗、50……ネオン管輝度制御回路、
52……ネオン管、60……電圧安定器、70…
…DC−ACコンバータ、72……昇圧トランス、
80……倍電圧整流回路、99……光導電体。
FIG. 1 is a schematic representation of an image intensifier tube with a microchannel plate, which is the subject of control of a circuit according to the invention. Figure 2 shows
1 is a circuit diagram showing an embodiment of a circuit according to the present invention; FIG.
FIG. 3 is a graph for explaining the operation of the circuit according to the present invention. 1... Image intensifier ear tube, 2...
Glass tube, 3... Photocathode, 4... Focusing electrode, 5
... Microchannel plate, 6 ... Input electrode, 7 ... Output electrode, 8 ... Fluorescent surface, 20 ... Power supply section, 21 ... Battery, 30 ... Rectifier circuit block, 32 ... Capacitor, 40 ... …actuated amplifier,
48...Resistor, 50...Neon tube brightness control circuit,
52... Neon tube, 60... Voltage stabilizer, 70...
...DC-AC converter, 72...Step-up transformer,
80... Voltage doubler rectifier circuit, 99... Photoconductor.
Claims (1)
ネルプレート、螢光面を有するイメージインテン
シフアイヤ管を有するイメージインテンシフアイ
ヤ装置において、前記螢光面電流を整流して螢光
面の輝度に対応する信号を得る螢光面電流整流回
路と、前記螢光面電流整流回路の信号と基準信号
を比較して、螢光面電流に対して比例的に増加す
る信号を発生する差動増幅回路と、ガス放電管の
電源に対して放電管と直列に接続されており、前
記差動増幅回路の信号が制御入力端子に接続さ
れ、内部抵抗が制御されるトランジスタと、前記
マイクロチヤンネルプレートにバイアス電圧を提
供する直流電圧源と、前記マイクロチヤンネルプ
レートと直列に前記直流電圧源に接続され前記ガ
ス放電管に光電的に結合させられている光導電体
と、前記螢光面電流出力端から前記トランジスタ
の制御入力端子までの信号路に設けられている遅
延要素とを含み、螢光面輝度の自動輝度調節領域
にあるときは、螢光面電流がわずかに増大するよ
うに自動輝度調節を行ない、光電陰極への入射光
が過度になつたときは、前記遅延要素と前記ガス
放電管の特性で定まる弛張振動により、前記螢光
面をちらつかせるように構成したことを特徴とす
るイメージインテンシフアイヤ装置。 2 前記ネオン管と光導電体は同一の遮弊箱内に
収容され、光導電体は放電管の光束にのみ反応す
るように構成されている特許請求の範囲第1項記
載のイメージインテンシフアイヤ装置。 3 前記マイクロチヤンネルプレートはバイアス
電圧が上昇しても増幅度が上昇しない飽和領域を
持ち、光電面への入射光照度が低いときは、最大
の一定の増幅度を保ち、螢光面の輝度は入射光照
度に比例する特許請求の範囲第1項記載のイメー
ジインテンシフアイヤ装置。 4 前記光導電体はCdS光導電体である特許請求
の範囲第1項記載のイメージインテンシフアイヤ
装置。 5 前記遅延要素は前記整流回路に含まれるコン
デンサと、差動増幅回路の出力端に接続されてい
るコンデンサである特許請求の範囲第1項記載の
イメージインテンシフアイヤ装置。[Scope of Claims] 1. In an image intensifier device having a photocathode, a microchannel plate having an input/output electrode, and an image intensifier tube having a fluorescent surface, the fluorescent surface current is rectified to form a fluorescent surface. a phosphor current rectifier circuit that obtains a signal corresponding to the luminance of the phosphor current, and a difference that compares the signal of the phosphor current rectifier circuit with a reference signal to generate a signal that increases proportionally to the phosphor current. a dynamic amplifier circuit, a transistor connected in series with the discharge tube to a power source of the gas discharge tube, a signal of the differential amplifier circuit being connected to a control input terminal to control internal resistance, and the microchannel. a DC voltage source providing a bias voltage to the plate; a photoconductor connected to the DC voltage source in series with the microchannel plate and photoelectrically coupled to the gas discharge tube; and a delay element provided in the signal path from the terminal to the control input terminal of the transistor, and when the phosphor surface brightness is in the automatic brightness adjustment region, the phosphor surface current is automatically increased so that the phosphor surface current increases slightly. When the adjustment is made and the incident light on the photocathode becomes excessive, the fluorescent surface is made to flicker by relaxation vibration determined by the characteristics of the delay element and the gas discharge tube. Image intensifier device. 2. The image intensifier according to claim 1, wherein the neon tube and the photoconductor are housed in the same shielding box, and the photoconductor is configured to react only to the luminous flux of the discharge tube. Device. 3 The microchannel plate has a saturation region in which the amplification does not increase even if the bias voltage increases, and when the illuminance of the incident light on the photocathode is low, the amplification remains at the maximum constant level, and the luminance of the fluorescent surface remains the same as the incident light. An image intensifier as claimed in claim 1, which is proportional to light illuminance. 4. The image intensifier device according to claim 1, wherein the photoconductor is a CdS photoconductor. 5. The image intensifier device according to claim 1, wherein the delay element is a capacitor included in the rectifier circuit and a capacitor connected to the output terminal of the differential amplifier circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13096980A JPS5755040A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Image intensifier device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13096980A JPS5755040A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Image intensifier device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5755040A JPS5755040A (en) | 1982-04-01 |
| JPS6329781B2 true JPS6329781B2 (en) | 1988-06-15 |
Family
ID=15046839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13096980A Granted JPS5755040A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Image intensifier device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5755040A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59216499A (en) * | 1983-05-20 | 1984-12-06 | Hitachi Ltd | Field circuit protecting unit for rotary electric machine |
-
1980
- 1980-09-19 JP JP13096980A patent/JPS5755040A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5755040A (en) | 1982-04-01 |
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