JP2015033028A - Night vision device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a night vision device capable of more reliably preventing burn-in of an amplification unit.SOLUTION: A night vision device 100 comprises: an amplification unit 1 that amplifies incident light; an imaging unit 2 that captures an image on the basis of output light amplified by the amplification unit 1; and a control unit 3 that controls a gate of the amplification unit 1 on the basis of the output light of the amplification unit 1.

Description

この発明は、増幅部を備える暗視装置に関する。   The present invention relates to a night vision device including an amplification unit.

従来、増幅部を備える暗視装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, a night vision apparatus including an amplification unit is known (for example, see Patent Document 1).

上記特許文献1には、入射光を増幅する増幅部と、増幅部により増幅された出力光に基づいて画像を撮像する撮像部と、撮像された画像に基づいて、増幅部のゲインを制御する制御手段とを備える画像取得装置(暗視装置)が開示されている。   In Patent Document 1, an amplification unit that amplifies incident light, an imaging unit that captures an image based on output light amplified by the amplification unit, and a gain of the amplification unit are controlled based on the captured image. An image acquisition device (a night vision device) including a control unit is disclosed.

特開2010−98427号公報JP 2010-98427 A

上記特許文献1の画像取得装置(暗視装置)では、撮像された画像に基づいて増幅部のゲインを制御して、増幅部の焼き付きをある程度は防止している一方、増幅部の焼き付きをより確実に防止することが望まれている。   In the image acquisition device (night vision device) of Patent Document 1 described above, the gain of the amplification unit is controlled on the basis of the captured image to prevent the amplification unit from being burned to some extent, while the amplification unit is more burned. It is desirable to prevent it reliably.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、増幅部の焼き付きをより確実に防止することが可能な暗視装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a night vision apparatus that can more reliably prevent the amplification unit from being burned. is there.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における暗視装置は、入射光を増幅する増幅部と、増幅部により増幅された出力光に基づいて画像を撮像する撮像部と、増幅部の出力光に基づいて、増幅部のゲートを制御する制御手段とを備える。   In order to achieve the above object, a night vision device according to one aspect of the present invention includes an amplification unit that amplifies incident light, an imaging unit that captures an image based on output light amplified by the amplification unit, and an amplification unit And control means for controlling the gate of the amplifying unit based on the output light.

この発明の一の局面による暗視装置では、上記のように、増幅部の出力光に基づいて、増幅部のゲートを制御する制御手段を設けることによって、増幅部の出力光を直接取得して増幅部のゲートを制御することができるので、増幅部の焼き付きをより確実に防止することができる。   In the night vision device according to one aspect of the present invention, as described above, by providing the control means for controlling the gate of the amplification unit based on the output light of the amplification unit, the output light of the amplification unit is directly acquired. Since the gate of the amplification unit can be controlled, burn-in of the amplification unit can be more reliably prevented.

上記一の局面による暗視装置において、好ましくは、制御手段は、増幅部の出力光および撮像部により撮像された画像に基づいて、増幅部および撮像部を一元的に制御するように構成されている。このように構成すれば、増幅部と撮像部とを一元的に制御することにより、増幅部および撮像部の動作を互いに競合させることなく、輝度調整をスムーズに行うことができるので、低照度環境下での感度を向上させることができるとともに、過大光が増幅部に入射した場合でも増幅部が焼き付きなどにより損傷することを防止することができる。また、撮像部により撮像された画像に基づいて増幅部および撮像部を制御することによって、撮像された画像において局所的に輝度が高い部分を検知することができるので、増幅部が焼き付きを起こすのを効果的に防止することができる。   In the night vision apparatus according to the above aspect, preferably, the control unit is configured to control the amplification unit and the imaging unit in a unified manner based on the output light of the amplification unit and the image captured by the imaging unit. Yes. With this configuration, the brightness adjustment can be performed smoothly without causing the operations of the amplification unit and the imaging unit to compete with each other by controlling the amplification unit and the imaging unit in a unified manner. It is possible to improve the sensitivity below, and even when excessive light is incident on the amplification unit, it is possible to prevent the amplification unit from being damaged due to image sticking or the like. In addition, by controlling the amplification unit and the imaging unit based on the image captured by the imaging unit, it is possible to detect a locally high-luminance portion in the captured image, so that the amplification unit causes burn-in. Can be effectively prevented.

上記一の局面による暗視装置において、好ましくは、増幅部は、出力光の光量モニタ信号を制御手段に出力するように構成されている。このように構成すれば、制御手段が容易に増幅部の出力光を取得することができるので、増幅部の焼き付きを容易に確実に防止することができる。   In the night vision apparatus according to the aforementioned aspect, the amplification unit is preferably configured to output a light amount monitor signal of the output light to the control means. If comprised in this way, since a control means can acquire the output light of an amplification part easily, the burning of an amplification part can be prevented easily and reliably.

上記一の局面による暗視装置において、好ましくは、制御手段は、増幅部の出力光に基づいて、増幅部のゲートおよびゲインを制御するように構成されている。このように構成すれば、増幅部のゲートおよびゲインが制御手段により制御されるので、増幅部のゲートを制御して増幅部の焼き付きを容易に防止しつつ、増幅部のゲインを制御して入射光を適切に増幅させることができる。   In the night vision apparatus according to the above aspect, the control unit is preferably configured to control the gate and the gain of the amplification unit based on the output light of the amplification unit. With this configuration, since the gate and gain of the amplification unit are controlled by the control unit, the gain of the amplification unit is controlled by controlling the gate of the amplification unit to easily prevent the amplification unit from being burned. Light can be appropriately amplified.

上記一の局面による暗視装置において、好ましくは、制御手段は、ソフトウェアにより制御を行う信号処理部と、増幅部の制御を行うハードウェアとしての制御回路とを含み、増幅部の出力光量が第1レベル以上の場合、増幅部のゲート制御を、信号処理部によるソフトウェア制御から制御回路によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、増幅部の出力光量が焼き付きを起こすレベルに近づいた場合に、処理の速い制御回路によるハードウェア制御に切り替えられるので、ソフトウェア制御により増幅部のゲート制御を行う場合に比べて、処理速度を速くすることができる。これにより、増幅部が焼き付きを起こさないように迅速に制御して、増幅部の焼き付きを確実に防止することができる。   In the night vision apparatus according to the above aspect, the control unit preferably includes a signal processing unit that is controlled by software and a control circuit as hardware that controls the amplification unit, and the output light amount of the amplification unit is the first. In the case of 1 level or more, the gate control of the amplification unit is switched from software control by the signal processing unit to hardware control by the control circuit. If configured in this way, when the output light amount of the amplifying unit approaches a level that causes burn-in, it is possible to switch to hardware control by a control circuit that is fast in processing, so compared with the case where gate control of the amplifying unit is performed by software control. The processing speed can be increased. Thereby, it can control rapidly so that an amplification part may not burn-in, and the amplification part can be prevented from being burned in reliably.

この場合、好ましくは、制御回路は、増幅部の出力光量が第1レベル以上か否かを判定するとともに、増幅部の出力光量が第1レベル以上の場合、増幅部のゲート制御を、信号処理部によるソフトウェア制御から制御回路によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、増幅部のゲート制御を処理の速い制御回路によるハードウェア制御により切り替えることができるので、ソフトウェア制御により切り替える場合に比べて、切替速度を速くすることができる。これにより、増幅部の焼き付きをより確実に防止することができる。   In this case, preferably, the control circuit determines whether or not the output light amount of the amplification unit is equal to or higher than the first level. When the output light amount of the amplification unit is equal to or higher than the first level, the gate control of the amplification unit is performed as signal processing. Switching from software control by the control unit to hardware control by the control circuit. According to this configuration, the gate control of the amplification unit can be switched by hardware control by a control circuit having a high processing speed, so that the switching speed can be increased as compared with the case of switching by software control. Thereby, the burn-in of the amplification unit can be prevented more reliably.

上記一の局面による暗視装置において、好ましくは、制御手段は、撮像部により撮像された増幅部の出力光に基づく画像の解析結果に基づいて、画像の画素値が局所的に第2レベル以上の場合、画像の画素値が第2レベル未満となるように増幅部のゲートおよびゲインを制御するように構成されている。このように構成すれば、画像における局所的に輝度が高い部分を検知して、増幅部が局所的に焼き付きを起こすことを防止することができる。   In the night vision apparatus according to the above aspect, preferably, the control unit locally has a pixel value of the second level or higher based on the analysis result of the image based on the output light of the amplification unit captured by the imaging unit. In this case, the gate and gain of the amplifying unit are controlled so that the pixel value of the image is less than the second level. With this configuration, it is possible to detect a locally high luminance portion in the image and prevent the amplification unit from locally burning.

上記一の局面による暗視装置において、好ましくは、制御手段は、増幅部のゲートがオフ状態または増幅部の起動時に、増幅部の出力光に基づいて単位時間あたりの増幅部のゲートオン時間を増加させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、増幅部のゲートがオフ状態または増幅部の起動時において、増幅部により増幅される出力光の光量を検知しながら増幅部のゲートオン時間が増加されていくので、増幅部により過大に光が増幅されて、増幅部が焼き付きを起こすのを防止することができる。   In the night vision apparatus according to the aforementioned aspect, the control unit preferably increases the gate-on time of the amplification unit per unit time based on the output light of the amplification unit when the gate of the amplification unit is in the off state or when the amplification unit is activated. It is configured to perform control. With this configuration, when the gate of the amplification unit is in the off state or when the amplification unit is activated, the gate on time of the amplification unit is increased while detecting the amount of output light amplified by the amplification unit. Therefore, it is possible to prevent the light from being excessively amplified and the amplification unit from being burned.

この場合、好ましくは、制御手段は、撮像部のフレーム周期に同期したゲート制御信号を増幅部に出力して、増幅部のゲートオン時間の制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ゲートをオンにするタイミングと撮像部の撮像するタイミングとを合わせることができるので、増幅部の出力光を撮像部により確実に撮像することができる。   In this case, preferably, the control unit is configured to output a gate control signal synchronized with the frame period of the imaging unit to the amplification unit to control the gate-on time of the amplification unit. With this configuration, it is possible to match the timing when the gate is turned on and the timing when the imaging unit images, so that the output light of the amplifying unit can be reliably imaged by the imaging unit.

本発明によれば、上記のように、増幅部の焼き付きをより確実に防止することができる。   According to the present invention, as described above, it is possible to more reliably prevent the amplification unit from being burned.

本発明の一実施形態による暗視装置の全体構成を示したブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a night vision apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による暗視装置の制御部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the control part of the night vision apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による暗視装置の増幅部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the amplification part of the night vision apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による暗視装置のゲートの制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating control of the gate of the night vision apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による暗視装置の輝度制御処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the brightness | luminance control processing of the night vision apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による暗視装置のゲートオフ状態からの復帰処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the return process from the gate-off state of the night vision apparatus by one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1〜図4を参照して、本発明の一実施形態による暗視装置100の構成について説明する。   First, with reference to FIGS. 1-4, the structure of the night-vision apparatus 100 by one Embodiment of this invention is demonstrated.

図1に示すように、暗視装置100は、増幅部1と、撮像部2と、制御部3と、光学系4とを備える。なお、制御部3は、本発明の「制御手段」の一例である。   As shown in FIG. 1, the night vision device 100 includes an amplification unit 1, an imaging unit 2, a control unit 3, and an optical system 4. The control unit 3 is an example of the “control unit” in the present invention.

増幅部1は、たとえば、イメージ・インテンシファイアなどを含む。また、増幅部1は、レンズを含む光学系4を介して入射する光を増幅して撮像部2に出力するように構成されている。また、増幅部1は、ゲートを制御することにより、増幅部1に入射する光の増幅のオンオフが制御されるように構成されている。また、増幅部1は、ゲインを制御することにより、入射光に対する出力光の増幅度が調整されるように構成されている。   The amplification unit 1 includes, for example, an image intensifier. The amplifying unit 1 is configured to amplify the light incident through the optical system 4 including the lens and output the amplified light to the imaging unit 2. The amplification unit 1 is configured to control the on / off of amplification of light incident on the amplification unit 1 by controlling the gate. The amplification unit 1 is configured to adjust the amplification degree of the output light with respect to the incident light by controlling the gain.

具体的には、図3に示すように、増幅部1は、ゲイン入力端子11と、ゲート入力端子12と、光量モニタ端子13と、増幅部制御回路14と、光電面15と、MCP(マイクロチャンネルプレート)16と、蛍光面17とを含む。   Specifically, as shown in FIG. 3, the amplification unit 1 includes a gain input terminal 11, a gate input terminal 12, a light amount monitor terminal 13, an amplification unit control circuit 14, a photocathode 15, and an MCP (micrometer). Channel plate) 16 and phosphor screen 17.

ゲイン入力端子11は、制御部3から出力されるゲイン制御信号が入力されるように構成されている。ゲート入力端子12は、制御部3から出力されるゲート制御信号が入力されるように構成されている。光量モニタ端子13は、増幅部1により増幅した光の光量に対応する光量モニタ信号を制御部3に出力するように構成されている。   The gain input terminal 11 is configured to receive a gain control signal output from the control unit 3. The gate input terminal 12 is configured to receive a gate control signal output from the control unit 3. The light amount monitor terminal 13 is configured to output a light amount monitor signal corresponding to the light amount of the light amplified by the amplification unit 1 to the control unit 3.

増幅部制御回路14は、制御部3から出力されるゲイン制御信号に基づいて、増幅部1のゲインを制御するように構成されている。具体的には、増幅部制御回路14は、光電面15、MCP16および蛍光面17の電位を制御して、出力光の増幅度を制御するように構成されている。   The amplification unit control circuit 14 is configured to control the gain of the amplification unit 1 based on the gain control signal output from the control unit 3. Specifically, the amplification unit control circuit 14 is configured to control the amplification level of the output light by controlling the potentials of the photocathode 15, the MCP 16, and the phosphor screen 17.

また、増幅部制御回路14は、制御部3から出力されるゲート制御信号に基づいて、増幅部1のゲートを制御するように構成されている。具体的には、増幅部制御回路14は、光電面15およびMCP16の間に順バイアス状態の電圧を印加することによりゲートをオンに制御するように構成されている。また、増幅部制御回路14は、光電面15およびMCP16の間に逆バイアス状態の電圧を印加することによりゲートをオフに制御するように構成されている。これにより、過大な光が入射した場合でも、ゲートをオフに制御すれば、入射光に基づく電子はMCP16に到達しない。つまり、増幅部1により入射光は増幅されない。   The amplifier control circuit 14 is configured to control the gate of the amplifier 1 based on the gate control signal output from the controller 3. Specifically, the amplifier control circuit 14 is configured to control the gate to turn on by applying a forward bias voltage between the photocathode 15 and the MCP 16. The amplifier control circuit 14 is configured to control the gate to be turned off by applying a reverse bias voltage between the photocathode 15 and the MCP 16. Thereby, even when excessive light is incident, if the gate is controlled to be off, electrons based on the incident light do not reach the MCP 16. That is, incident light is not amplified by the amplification unit 1.

また、増幅部制御回路14は、蛍光面17に増倍された電子が到達したことに基づく電気信号を、光量モニタ信号として光量モニタ端子13を介して制御部3に出力するように構成されている。   The amplification unit control circuit 14 is configured to output an electric signal based on the arrival of the multiplied electrons to the phosphor screen 17 to the control unit 3 via the light amount monitor terminal 13 as a light amount monitor signal. Yes.

光電面15は、増幅部1の入射光に基づいて光を電子に変換するように構成されている。つまり、光電面15は、入射光の光量に応じた量の電子をMCP16側に出力するように構成されている。   The photocathode 15 is configured to convert light into electrons based on the incident light of the amplifying unit 1. That is, the photocathode 15 is configured to output an amount of electrons corresponding to the amount of incident light to the MCP 16 side.

MCP16は、光電面15から出力される電子の量を増倍するように構成されている。また、MCP16は、増倍した電子を蛍光面17側に出力するように構成されている。   The MCP 16 is configured to multiply the amount of electrons output from the photocathode 15. The MCP 16 is configured to output the multiplied electrons to the phosphor screen 17 side.

蛍光面17は、MCP16から出力される電子を光に変換するように構成されている。つまり、蛍光面17は、入射する電子の量に応じた光量の光を出力するように構成されている。蛍光面17から出力された光は、ファイバーオプティックプレート(図示せず)またはリレーレンズ(図示せず)などを介して撮像部2に出力される。   The phosphor screen 17 is configured to convert electrons output from the MCP 16 into light. In other words, the fluorescent screen 17 is configured to output a light amount of light corresponding to the amount of incident electrons. The light output from the phosphor screen 17 is output to the imaging unit 2 via a fiber optic plate (not shown) or a relay lens (not shown).

撮像部2は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサまたはCCD(Charge−Coupled Device)センサなどを含む。また、撮像部2は、増幅部1により増幅された出力光に基づいて画像を撮像するように構成されている。また、撮像部2は、ゲインおよび露出時間を含む撮像パラメータが制御されて、撮像する画像の輝度が調整されるように構成されている。   The imaging unit 2 includes a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor or a charge-coupled device (CCD) sensor. The imaging unit 2 is configured to capture an image based on the output light amplified by the amplification unit 1. In addition, the imaging unit 2 is configured so that the imaging parameters including the gain and the exposure time are controlled to adjust the luminance of the image to be captured.

制御部3は、暗視装置100の各部を制御するように構成されている。また、図2に示すように、制御部3は、CPU31と、増幅光量レベル判定部32と、画像処理部33と、ゲート信号発生部34と、切替回路部35とを含む。また、CPU31は、メモリ311を有する。また、増幅光量レベル判定部32は、メモリ321と、判定部322と、ゲート設定算出部323とを有する。なお、CPU31は、本発明の「信号処理部」の一例であり、増幅光量レベル判定部32は、本発明の「制御回路」の一例である。   The control unit 3 is configured to control each unit of the night vision device 100. As shown in FIG. 2, the control unit 3 includes a CPU 31, an amplified light amount level determination unit 32, an image processing unit 33, a gate signal generation unit 34, and a switching circuit unit 35. The CPU 31 has a memory 311. The amplified light amount level determination unit 32 includes a memory 321, a determination unit 322, and a gate setting calculation unit 323. The CPU 31 is an example of the “signal processing unit” in the present invention, and the amplified light amount level determination unit 32 is an example of the “control circuit” in the present invention.

ここで、本実施形態では、制御部3は、増幅部1の出力光に基づいて、増幅部1のゲートを制御するように構成されている。また、制御部3は、増幅部1の出力光および撮像部2により撮像された画像に基づいて、増幅部1および撮像部2を一元的に制御するように構成されている。具体的には、制御部3は、増幅部1の出力光に基づいて、増幅部1のゲートおよびゲインを制御するように構成されている。具体的には、制御部3は、増幅部1から出力される光量モニタ信号に基づいて、ゲイン制御信号およびゲート制御信号を増幅部1に出力して、増幅部1のゲートおよびゲインを制御するように構成されている。また、制御部3は、増幅部1の出力光および撮像部2により撮像された画像に基づいて、撮像部2のゲインおよび露出時間を制御するように構成されている。   Here, in the present embodiment, the control unit 3 is configured to control the gate of the amplification unit 1 based on the output light of the amplification unit 1. Further, the control unit 3 is configured to centrally control the amplification unit 1 and the imaging unit 2 based on the output light of the amplification unit 1 and the image captured by the imaging unit 2. Specifically, the control unit 3 is configured to control the gate and gain of the amplification unit 1 based on the output light of the amplification unit 1. Specifically, the control unit 3 outputs a gain control signal and a gate control signal to the amplification unit 1 based on the light amount monitor signal output from the amplification unit 1 to control the gate and gain of the amplification unit 1. It is configured as follows. The control unit 3 is configured to control the gain and exposure time of the imaging unit 2 based on the output light of the amplification unit 1 and the image captured by the imaging unit 2.

また、制御部3は、増幅部1の出力光量が第1レベル以上の場合、増幅部1のゲートの制御を、CPU31によるソフトウェア制御から増幅光量レベル判定部32によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている。具体的には、制御部3の増幅光量レベル判定部32は、増幅部1の出力光量が第1レベル以上か否かを判定する。また、増幅光量レベル判定部32は、増幅部1の出力光量が第1レベル以上の場合、切替回路部35を切り替えて、増幅部1のゲートの制御をCPU31によるソフトウェア制御から増幅光量レベル判定部32によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている。なお、第1レベルの出力光量は、たとえば、増幅部1が劣化(焼き付きなど)する恐れがある増幅光量が設定されている。   The control unit 3 is configured to switch the gate control of the amplification unit 1 from software control by the CPU 31 to hardware control by the amplification light amount level determination unit 32 when the output light amount of the amplification unit 1 is equal to or higher than the first level. Has been. Specifically, the amplified light amount level determination unit 32 of the control unit 3 determines whether or not the output light amount of the amplification unit 1 is equal to or higher than the first level. The amplified light amount level determination unit 32 switches the switching circuit unit 35 when the output light amount of the amplification unit 1 is equal to or higher than the first level, and controls the gate of the amplification unit 1 from software control by the CPU 31 to the amplified light amount level determination unit. 32 to switch to hardware control. Note that the output light amount at the first level is set to an amplified light amount that may cause the amplification unit 1 to deteriorate (burn-in, etc.), for example.

また、制御部3は、撮像部2により撮像された増幅部1の出力光に基づく画像の解析結果に基づいて、画像の画素値(輝度)が局所的に第2レベル以上の場合に、画像の画素値が第2レベル未満となるように増幅部1のゲートおよびゲインを制御するように構成されている。具体的には、制御部3は、撮像部2により撮像された画像に基づいて、ヒストグラムを算出する。また、制御部3は、算出したヒストグラムに基づいて、画素値が第2レベル以上の画素(領域)があるか否かを判断する。なお、第2レベルの画素値は、たとえば、増幅部1が劣化(焼き付きなど)する恐れがある増幅光量に対応する画素値(輝度)が設定されている。   In addition, the control unit 3 determines that an image is obtained when the pixel value (luminance) of the image is locally equal to or higher than the second level based on the analysis result of the image based on the output light of the amplification unit 1 captured by the imaging unit 2. Is configured to control the gate and gain of the amplifying unit 1 so that the pixel value is less than the second level. Specifically, the control unit 3 calculates a histogram based on the image captured by the imaging unit 2. Further, the control unit 3 determines whether or not there is a pixel (region) whose pixel value is equal to or higher than the second level based on the calculated histogram. As the second level pixel value, for example, a pixel value (luminance) corresponding to an amplified light amount that may cause deterioration (burn-in) of the amplification unit 1 is set.

また、制御部3は、図4に示すように、増幅部1のゲートがオフ状態または増幅部1の起動時に、増幅部1の出力光に基づいて単位時間あたりの増幅部1のゲートオン時間を増加させる制御を行うように構成されている。また、制御部3は、撮像部2のフレーム周期(たとえば、60Hz)に同期したゲートの制御信号を増幅部1に出力して、増幅部1のゲートオン時間の制御を行うように構成されている。   Further, as shown in FIG. 4, the control unit 3 determines the gate on time of the amplification unit 1 per unit time based on the output light of the amplification unit 1 when the gate of the amplification unit 1 is in the off state or when the amplification unit 1 is activated. It is comprised so that control to increase may be performed. The control unit 3 is configured to output a gate control signal synchronized with the frame period (for example, 60 Hz) of the imaging unit 2 to the amplification unit 1 to control the gate-on time of the amplification unit 1. .

具体的には、制御部3は、増幅部1のゲートがオフ状態または増幅部1の起動時に初期値として、図4の(A)に示すように、増幅部1のゲートの最小のゲート幅(パルス幅(秒))およびレート(1秒あたりのゲートオン回数)を設定する。そして、制御部3は、図4の(B)〜(F)に示すように、増幅部1の出力光に基づいて、増幅部1のゲートのゲート幅およびレートを増加させる制御を行う。なお、図4の(A)〜(D)では、増幅部1のゲートのレートを増加させている。また、図4の(D)〜(F)では、増幅部1のゲートのゲート幅(パルス幅)を大きくしている。また、撮像部2の撮像期間(フレーム)毎にゲートがオンになれば、各フレームにおいて撮像部2に増幅部1の出力光が入るので、全てのフレームにおいて画像が撮像可能となる。   Specifically, the control unit 3 sets the minimum gate width of the gate of the amplifying unit 1 as shown in FIG. 4A as an initial value when the gate of the amplifying unit 1 is off or when the amplifying unit 1 is activated. (Pulse width (second)) and rate (number of gate-on times per second) are set. And the control part 3 performs control which increases the gate width and rate of the gate of the amplification part 1 based on the output light of the amplification part 1, as shown to (B)-(F) of FIG. 4A to 4D, the gate rate of the amplifying unit 1 is increased. Further, in FIGS. 4D to 4F, the gate width (pulse width) of the gate of the amplifying unit 1 is increased. Further, if the gate is turned on every imaging period (frame) of the imaging unit 2, the output light of the amplification unit 1 enters the imaging unit 2 in each frame, so that images can be captured in all frames.

CPU31は、撮像部2により撮像した画像に基づいて、増幅部1のゲートおよびゲインと、撮像部2のゲインおよび露光時間を制御するように構成されている。具体的には、CPU31は、画像処理部33により算出された撮像された画像のヒストグラムに基づいて、増幅部1のゲートおよびゲインと、撮像部2のゲインおよび露光時間を制御するように構成されている。また、CPU31は、ヒストグラムに基づいて、増幅部1のゲート設定を算出して、切替回路部35を介してゲート信号発生部34にゲート設定を出力するように構成されている。   The CPU 31 is configured to control the gate and gain of the amplification unit 1 and the gain and exposure time of the imaging unit 2 based on the image captured by the imaging unit 2. Specifically, the CPU 31 is configured to control the gate and gain of the amplification unit 1 and the gain and exposure time of the imaging unit 2 based on the histogram of the captured image calculated by the image processing unit 33. ing. The CPU 31 is configured to calculate the gate setting of the amplification unit 1 based on the histogram and output the gate setting to the gate signal generation unit 34 via the switching circuit unit 35.

また、CPU31は、メモリ311に格納されているソフトウェアを用いて、増幅部1に出力するゲイン制御信号と、撮像部2に出力する制御信号を生成して、増幅部1および撮像部2を制御するように構成されている。   Further, the CPU 31 generates a gain control signal output to the amplification unit 1 and a control signal output to the imaging unit 2 using software stored in the memory 311 to control the amplification unit 1 and the imaging unit 2. Is configured to do.

増幅光量レベル判定部32は、増幅部1の出力光に基づいて、増幅部1のゲートを制御するように構成されている。具体的には、増幅光量レベル判定部32のゲート設定算出部323は、増幅部1から出力される光量モニタ信号に基づいて、増幅部1のゲート設定を算出して、切替回路部35を介してゲート信号発生部34にゲート設定を出力するように構成されている。   The amplified light amount level determination unit 32 is configured to control the gate of the amplification unit 1 based on the output light of the amplification unit 1. Specifically, the gate setting calculation unit 323 of the amplified light amount level determination unit 32 calculates the gate setting of the amplification unit 1 based on the light amount monitor signal output from the amplification unit 1, and passes through the switching circuit unit 35. The gate setting is output to the gate signal generator 34.

また、増幅光量レベル判定部32は、増幅部1の出力光に基づいて、切替回路部35を切り替えて、増幅部1のゲートの制御をCPU31によるソフトウェア制御または増幅光量レベル判定部32によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている。具体的には、増幅光量レベル判定部32の判定部322は、増幅部1から出力される光量モニタ信号に基づいて、切替回路部35を切り替えるように構成されている。   Further, the amplified light amount level determination unit 32 switches the switching circuit unit 35 based on the output light of the amplification unit 1 to control the gate of the amplification unit 1 by software control by the CPU 31 or hardware by the amplified light amount level determination unit 32. It is configured to switch to control. Specifically, the determination unit 322 of the amplified light amount level determination unit 32 is configured to switch the switching circuit unit 35 based on the light amount monitor signal output from the amplification unit 1.

ゲート信号発生部34は、CPU31または増幅光量レベル判定部32から出力されるゲート設定に基づいて、増幅部1のゲート制御信号を生成するように構成されている。また、ゲート信号発生部34は、生成したゲート制御信号を増幅部1に出力するように構成されている。   The gate signal generation unit 34 is configured to generate a gate control signal for the amplification unit 1 based on the gate setting output from the CPU 31 or the amplified light amount level determination unit 32. Further, the gate signal generation unit 34 is configured to output the generated gate control signal to the amplification unit 1.

次に、図5を参照して、本実施形態の暗視装置100の制御部3による輝度制御処理について説明する。なお、増幅部1を動作させている間は常に輝度制御処理が行われる。また、ステップS1〜ステップS3の処理は、制御部3の増幅光量レベル判定部32により処理される。また、ステップS4〜ステップS9の処理は、制御部3のCPU31により処理される。   Next, with reference to FIG. 5, the brightness control process by the control unit 3 of the night-vision device 100 of the present embodiment will be described. Note that the luminance control process is always performed while the amplification unit 1 is operating. Further, the processing of step S <b> 1 to step S <b> 3 is processed by the amplified light amount level determination unit 32 of the control unit 3. Further, the processes in steps S4 to S9 are processed by the CPU 31 of the control unit 3.

ステップS1において、制御部3の増幅光量レベル判定部32により、増幅部1から出力される光量モニタ信号が取得される。また、増幅部1のゲート制御の設定が算出される。ステップS2において、取得した光量モニタ信号に基づいて増幅部1の出力光量が第1レベル以上か否かが判断される。第1レベル以上であれば、ステップS3に進み、第1レベル未満であれば、切替回路部35を切り替えて、増幅部1のゲートの制御がCPU31によるソフトウェア制御に切り替えられて、ステップS5に進む。   In step S <b> 1, a light intensity monitor signal output from the amplification section 1 is acquired by the amplified light intensity level determination section 32 of the control section 3. Further, the gate control setting of the amplifying unit 1 is calculated. In step S2, it is determined whether the output light amount of the amplifying unit 1 is equal to or higher than the first level based on the acquired light amount monitor signal. If it is equal to or higher than the first level, the process proceeds to step S3. If it is lower than the first level, the switching circuit unit 35 is switched, and the control of the gate of the amplifier 1 is switched to software control by the CPU 31, and the process proceeds to step S5. .

ステップS3において、設定されたゲート制御信号が増幅部1に出力され、増幅部1の出力光量が第1レベル未満になるように制御される。その後、ステップS1に戻る。   In step S3, the set gate control signal is output to the amplifying unit 1, and the output light amount of the amplifying unit 1 is controlled to be less than the first level. Then, it returns to step S1.

ステップS4において、制御部3のCPU31により、撮像部2により撮像された画像の画像信号が取得される。ステップS5において、取得した画像信号に対応する画像のうち画素値(輝度)が第2レベル以上の領域があるか否かが判断される。第2レベル以上の領域があれば、ステップS6に進み、第2レベル以上の領域がなければ、ステップS8に進む。   In step S <b> 4, the image signal of the image captured by the imaging unit 2 is acquired by the CPU 31 of the control unit 3. In step S5, it is determined whether or not there is an area having a pixel value (luminance) of the second level or higher in the image corresponding to the acquired image signal. If there is an area above the second level, the process proceeds to step S6, and if there is no area above the second level, the process proceeds to step S8.

ステップS6において、第2レベル以上の画素値の領域が第2レベル未満の画素値となるような増幅部1のゲート設定が算出される。ステップS7において、設定されたゲート制御信号が増幅部1に出力される。その後、ステップS1に戻る。   In step S <b> 6, the gate setting of the amplifying unit 1 is calculated such that the region of the pixel value greater than or equal to the second level becomes a pixel value less than the second level. In step S <b> 7, the set gate control signal is output to the amplifying unit 1. Then, it returns to step S1.

第2レベル以上の画素値の領域がなければ、ステップS8において、画像処理部33が算出したヒストグラムに基づいて増幅部1のゲートおよびゲインを制御する制御信号と、撮像部2のゲートおよび露光時間を制御する制御信号とが算出される。ステップS9において、設定された制御信号が増幅部1および撮像部2にそれぞれ出力される。その後、ステップS1に戻る。   If there is no region with a pixel value equal to or higher than the second level, in step S8, a control signal for controlling the gate and gain of the amplification unit 1 based on the histogram calculated by the image processing unit 33, and the gate and exposure time of the imaging unit 2 And a control signal for controlling. In step S9, the set control signal is output to the amplification unit 1 and the imaging unit 2, respectively. Then, it returns to step S1.

次に、図6を参照して、本実施形態の暗視装置100の制御部3による増幅部ゲートオフ状態からの復帰処理について説明する。なお、増幅部1のゲートがオフ状態または増幅部1の起動時にこの復帰処理が行われる。また、ステップS11〜ステップS16の処理は、制御部3の増幅光量レベル判定部32により処理される。また、ステップS17〜ステップS23の処理は、制御部3のCPU31により処理される。   Next, with reference to FIG. 6, a description will be given of a return process from the amplifying unit gate-off state by the control unit 3 of the night vision apparatus 100 according to the present embodiment. This restoration process is performed when the gate of the amplification unit 1 is in an off state or when the amplification unit 1 is activated. Further, the processing of step S11 to step S16 is processed by the amplified light amount level determination unit 32 of the control unit 3. Further, the processing of step S17 to step S23 is processed by the CPU 31 of the control unit 3.

ステップS11において、制御部3の増幅光量レベル判定部32により、増幅部1のゲートを常時オフ状態から復帰する場合の初期値として、図4の(A)に示すように、増幅部1の最小のゲート幅(パルス幅(秒))およびレート(1秒あたりのゲートオン回数)が設定される。ステップS12において、設定されたゲート制御信号が増幅部1に出力される。   In step S11, as shown in FIG. 4A, the minimum value of the amplification unit 1 is set as an initial value when the amplification light amount level determination unit 32 of the control unit 3 returns the gate of the amplification unit 1 from the always-off state. The gate width (pulse width (second)) and rate (number of gates on per second) are set. In step S <b> 12, the set gate control signal is output to the amplification unit 1.

ステップS13において、増幅部1から出力される光量モニタ信号が取得される。ステップS14において、取得した光量モニタ信号に基づいて増幅部1の出力光量が第1レベル以上か否かが判断される。第1レベル以上であれば、ステップS15に進み、第1レベル未満であれば、切替回路部35を切り替えて、増幅部1のゲートの制御がCPU31によるソフトウェア制御に切り替えられて、ステップS18に進む。   In step S13, a light amount monitor signal output from the amplifying unit 1 is acquired. In step S14, based on the acquired light quantity monitor signal, it is determined whether or not the output light quantity of the amplifying unit 1 is equal to or higher than the first level. If it is equal to or higher than the first level, the process proceeds to step S15. If it is lower than the first level, the switching circuit unit 35 is switched, and the control of the gate of the amplifier 1 is switched to software control by the CPU 31, and the process proceeds to step S18. .

ステップS15において、増幅部1のゲート設定が最小のゲート幅およびレート設定であるか否かが判断される。つまり、ゲート設定が初期値としての設定であるか否かが判断される。最小のゲート幅およびレート設定であればステップS12に戻る。最小のゲート幅およびレート設定でなければ、ステップS16において、ゲート幅またはレートを減らす。その後、ステップS12に戻る。   In step S15, it is determined whether or not the gate setting of the amplifying unit 1 is the minimum gate width and rate setting. That is, it is determined whether or not the gate setting is a setting as an initial value. If the minimum gate width and rate are set, the process returns to step S12. If the minimum gate width and rate are not set, the gate width or rate is reduced in step S16. Then, it returns to step S12.

ステップS17において、制御部3のCPU31により、ゲート出力に同期した画像の画像信号が取得される。つまり、増幅部1のゲートをオンにしている間に撮像されたフレームの画像が取得される。ステップS18において、取得した画像信号に対応する画像のうち画素値(輝度)が第2レベル以上の領域があるか否かが判断される。第2レベル以上の領域があれば、ステップS19に進み、第2レベル以上の領域がなければ、ステップS21に進む。   In step S <b> 17, the image signal of the image synchronized with the gate output is acquired by the CPU 31 of the control unit 3. That is, an image of a frame captured while the gate of the amplification unit 1 is turned on is acquired. In step S18, it is determined whether or not there is a region having a pixel value (luminance) of the second level or higher in the image corresponding to the acquired image signal. If there is an area above the second level, the process proceeds to step S19, and if there is no area above the second level, the process proceeds to step S21.

ステップS19において、増幅部1のゲート設定が最小のゲート幅およびレート設定であるか否かが判断される。つまり、ゲート設定が初期値としての設定であるか否かが判断される。最小のゲート幅およびレート設定であればステップS12に戻る。最小のゲート幅およびレート設定でなければ、ステップS20において、ゲート幅またはレート設定を減らす。その後、ステップS12に戻る。   In step S19, it is determined whether or not the gate setting of the amplifying unit 1 is the minimum gate width and rate setting. That is, it is determined whether or not the gate setting is a setting as an initial value. If the minimum gate width and rate are set, the process returns to step S12. If it is not the minimum gate width and rate setting, the gate width or rate setting is reduced in step S20. Then, it returns to step S12.

ステップS21において、増幅部1のゲート設定が低照度運用設定範囲であるか否かが判断される。つまり、増幅部1の出力光量が小さくて光を増幅する必要があるか否かが判断される。低照度運用設定範囲でなければ、ステップS22において、ゲート幅またはレートを増やす。その後、ステップS12に戻る。低照度運用設定範囲であれば、低照度運用モードに移行する。その後、増幅部ゲートオフ状態からの復帰処理が終了される。   In step S21, it is determined whether or not the gate setting of the amplifying unit 1 is in the low illuminance operation setting range. That is, it is determined whether or not the output light amount of the amplifying unit 1 is small and it is necessary to amplify the light. If it is not in the low illuminance operation setting range, the gate width or rate is increased in step S22. Then, it returns to step S12. If it is in the low illuminance operation setting range, it shifts to the low illuminance operation mode. Thereafter, the return processing from the amplification unit gate-off state is terminated.

本実施形態では、上記のように、増幅部1の出力光に基づいて、増幅部1のゲートを制御する制御部3を設けることによって、増幅部1の出力光を直接取得して増幅部1のゲートを制御することができるので、増幅部1の焼き付きをより確実に防止することができる。   In the present embodiment, as described above, by providing the control unit 3 that controls the gate of the amplification unit 1 based on the output light of the amplification unit 1, the output light of the amplification unit 1 is directly acquired to obtain the amplification unit 1. Therefore, it is possible to more reliably prevent the amplification unit 1 from being burned in.

また、本実施形態では、上記のように、制御部3を、増幅部1の出力光および撮像部2により撮像された画像に基づいて、増幅部1および撮像部2を一元的に制御するように構成する。これにより、増幅部1と撮像部2とを一元的に制御することによって、増幅部1および撮像部2の動作を互いに競合させることなく、輝度調整をスムーズに行うことができるので、低照度環境下での感度を向上させることができるとともに、過大光が増幅部1に入射した場合でも増幅部1が焼き付きなどにより損傷することを防止することができる。また、撮像部2により撮像された画像に基づいて増幅部1および撮像部2を制御することによって、撮像された画像において局所的に輝度が高い部分を検知することができるので、増幅部1が焼き付きを起こすのを効果的に防止することができる。   In the present embodiment, as described above, the control unit 3 controls the amplification unit 1 and the imaging unit 2 in a unified manner based on the output light of the amplification unit 1 and the image captured by the imaging unit 2. Configure. As a result, by controlling the amplification unit 1 and the imaging unit 2 in a centralized manner, brightness adjustment can be performed smoothly without causing the operations of the amplification unit 1 and the imaging unit 2 to compete with each other. It is possible to improve the sensitivity below, and even when excessive light is incident on the amplification unit 1, it is possible to prevent the amplification unit 1 from being damaged due to burn-in or the like. Further, by controlling the amplification unit 1 and the imaging unit 2 based on the image captured by the imaging unit 2, it is possible to detect a locally high luminance portion in the captured image. It is possible to effectively prevent seizing.

また、本実施形態では、上記のように、増幅部1を、出力光の光量モニタ信号を制御部3に出力するように構成する。これにより、制御部3が容易に増幅部1の出力光を取得することができるので、増幅部3の焼き付きを容易に確実に防止することができる。   In the present embodiment, as described above, the amplifying unit 1 is configured to output the light amount monitor signal of the output light to the control unit 3. Thereby, since the control part 3 can acquire the output light of the amplification part 1 easily, the burning of the amplification part 3 can be prevented easily and reliably.

また、本実施形態では、上記のように、制御部3を、増幅部1の出力光に基づいて、増幅部1のゲートおよびゲインを制御するように構成する。これにより、増幅部1のゲートおよびゲインが制御部3により制御されるので、増幅部1のゲートを制御して増幅部1の焼き付きを容易に防止しつつ、増幅部1のゲインを制御して入射光を適切に増幅させることができる。   In the present embodiment, as described above, the control unit 3 is configured to control the gate and gain of the amplification unit 1 based on the output light of the amplification unit 1. As a result, since the gate and gain of the amplifying unit 1 are controlled by the control unit 3, the gain of the amplifying unit 1 is controlled while controlling the gate of the amplifying unit 1 to easily prevent the amplifying unit 1 from being burned. Incident light can be appropriately amplified.

また、本実施形態では、上記のように、制御部3を、増幅部1の出力光量が第1レベル以上の場合、増幅部1のゲートの制御を、CPU31によるソフトウェア制御から増幅光量レベル判定部32によるハードウェア制御に切り替えるように構成する。これにより、増幅部1の出力光量が焼き付きを起こすレベルに近づいた場合に、処理の速い制御部3によるハードウェア制御に切り替えられるので、ソフトウェア制御により増幅部1のゲートの制御を行う場合に比べて、処理速度を速くすることができる。これにより、増幅部1が焼き付きを起こさないように迅速に制御して、増幅部1の焼き付きを確実に防止することができる。   In the present embodiment, as described above, the control unit 3 controls the gate of the amplification unit 1 from the software control by the CPU 31 when the output light amount of the amplification unit 1 is equal to or higher than the first level. 32 to switch to hardware control. As a result, when the output light amount of the amplification unit 1 approaches a level that causes burn-in, the control can be switched to hardware control by the control unit 3 that is fast in processing, so that the gate control of the amplification unit 1 is controlled by software control. The processing speed can be increased. Thereby, it can control rapidly so that the amplification part 1 may not burn-in, and the burn-in of the amplification part 1 can be surely prevented.

また、本実施形態では、上記のように、増幅光量レベル判定部32を、増幅部1の出力光量が第1レベル以上か否かを判定するとともに、増幅部1の出力光量が第1レベル以上の場合、増幅部1のゲートの制御を、CPU31によるソフトウェア制御から増幅光量レベル判定部32によるハードウェア制御に切り替えるように構成する。これにより、増幅部1のゲートの制御を増幅光量レベル判定部32による処理の速いハードウェア制御により切り替えることができるので、ソフトウェア制御により切り替える場合に比べて、切替速度を速くすることができる。これにより、増幅部1の焼き付きをより確実に防止することができる。   In the present embodiment, as described above, the amplified light amount level determination unit 32 determines whether the output light amount of the amplification unit 1 is equal to or higher than the first level, and the output light amount of the amplification unit 1 is equal to or higher than the first level. In this case, the control of the gate of the amplifying unit 1 is switched from the software control by the CPU 31 to the hardware control by the amplified light quantity level determining unit 32. Thereby, the control of the gate of the amplifying unit 1 can be switched by hardware control with a fast process performed by the amplified light amount level determining unit 32, so that the switching speed can be increased as compared with the case of switching by software control. Thereby, the burn-in of the amplification unit 1 can be more reliably prevented.

また、本実施形態では、上記のように、制御部3を、撮像部2により撮像された増幅部1の出力光に基づく画像の解析結果に基づいて、画像の画素値(輝度)が局所的に第2レベル以上の場合、画像の画素値が第2レベル未満となるように増幅部1のゲートおよびゲインを制御するように構成する。これにより、画像における局所的に輝度が高い部分を検知して、増幅部1が局所的に焼き付きを起こすことを防止することができる。   In the present embodiment, as described above, the control unit 3 causes the pixel value (luminance) of the image to be locally determined based on the analysis result of the image based on the output light of the amplification unit 1 imaged by the imaging unit 2. In the case of the second level or higher, the gate and gain of the amplifying unit 1 are controlled so that the pixel value of the image is less than the second level. As a result, it is possible to detect a locally high luminance portion in the image and prevent the amplification unit 1 from locally burning.

また、本実施形態では、上記のように、制御部3を、増幅部1のゲートがオフ状態または増幅部1の起動時に、増幅部1の出力光に基づいて単位時間あたりの増幅部1のゲートオン時間を増加させる制御を行うように構成する。これにより、増幅部1のゲートがオフ状態または増幅部1の起動時において、増幅部1により増幅される出力光の光量を検知しながら増幅部1のゲートオン時間が増加されていくので、増幅部1により過大に光が増幅されて、増幅部1が焼き付きを起こすのを防止することができる。   In the present embodiment, as described above, the control unit 3 controls the amplification unit 1 of the amplification unit 1 per unit time based on the output light of the amplification unit 1 when the gate of the amplification unit 1 is off or when the amplification unit 1 is activated. Control is performed to increase the gate-on time. Thereby, when the gate of the amplifying unit 1 is in the off state or when the amplifying unit 1 is activated, the gate-on time of the amplifying unit 1 is increased while detecting the amount of output light amplified by the amplifying unit 1. It is possible to prevent the light from being excessively amplified by 1 and causing the amplification unit 1 to burn-in.

また、本実施形態では、上記のように、制御部3を、撮像部2のフレーム周期に同期したゲートの制御信号を増幅部1に出力して、増幅部1のゲートオン時間の制御を行うように構成する。これにより、ゲートをオンにするタイミングと撮像部2の撮像するタイミングとを合わせることができるので、増幅部1の出力光を撮像部2により確実に撮像することができる。   In the present embodiment, as described above, the control unit 3 outputs a gate control signal synchronized with the frame period of the imaging unit 2 to the amplification unit 1 to control the gate-on time of the amplification unit 1. Configure. Thereby, the timing at which the gate is turned on and the timing at which the imaging unit 2 captures images can be matched, so that the output light of the amplification unit 1 can be reliably captured by the imaging unit 2.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記実施形態では、増幅部がイメージ・インテンシファイアを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、入射光を増幅することができれば、増幅部がイメージ・インテンシファイア以外であってもよい。   For example, in the above embodiment, the example in which the amplification unit includes the image intensifier has been described, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the amplifying unit may be other than the image intensifier as long as the incident light can be amplified.

また、上記実施形態では、CPU(信号処理部)と増幅光量レベル判定部(制御回路)とが同じ制御部に設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、信号処理部と制御回路とは、別個に設けられていてもよい。また、CPU(信号処理部)のソフトウェア処理をFPGA(Field Programmable Gate Array)にて構成する形態として、より高速な処理を実現してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the CPU (signal processing unit) and the amplified light amount level determination unit (control circuit) are provided in the same control unit has been described, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the signal processing unit and the control circuit may be provided separately. Further, as a form in which software processing of the CPU (signal processing unit) is configured by an FPGA (Field Programmable Gate Array), higher-speed processing may be realized.

また、上記実施形態では、増幅部のゲートがオフ状態または増幅部の起動時に、ゲートのレート(1秒あたりのゲートオン回数)を増加させてから、ゲート幅(パルス幅)を増加させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、増幅部のゲートがオフ状態または増幅部の起動時に、たとえば、ゲート幅を増加させてから、ゲートのレートを増加させてもよいし、ゲート幅およびゲートのレートを並行して増加させてもよい。   In the above embodiment, an example of a configuration in which the gate width (pulse width) is increased after increasing the gate rate (number of times the gate is turned on per second) when the gate of the amplifier is in the off state or when the amplifier is activated. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, when the gate of the amplifying unit is in the off state or when the amplifying unit is activated, for example, the gate width may be increased and then the gate rate may be increased, or the gate width and the gate rate are increased in parallel. You may let them.

また、上記実施形態では、制御部(制御手段)が、増幅部のゲートおよびゲインと、撮像部のゲインおよび露光時間とを制御する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御手段が増幅部と撮像部とを一元的に制御すれば、増幅部のゲートおよびゲインと、撮像部のゲインおよび露光時間以外を制御してもよい。たとえば、撮像部の感度や、さらにはメカニカルな絞りを光学系4に配置して、その絞り値を制御してもよい。   In the above embodiment, the control unit (control unit) controls the gate and gain of the amplification unit and the gain and exposure time of the imaging unit. However, the present invention is not limited to this. . In the present invention, as long as the control unit controls the amplification unit and the imaging unit in an integrated manner, the gate and gain of the amplification unit and the gain and exposure time of the imaging unit may be controlled. For example, the sensitivity of the imaging unit, and further, a mechanical aperture may be disposed in the optical system 4 to control the aperture value.

また、上記実施形態では、撮像部のフレーム周期が60Hzである構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部のフレーム周期は60Hz以外であってもよい。   In the above embodiment, an example of a configuration in which the frame period of the imaging unit is 60 Hz is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the frame period of the imaging unit may be other than 60 Hz.

また、上記実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御手段(制御部)の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御手段の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the process of the control means (control part) of this invention was demonstrated using the flow drive type flowchart which processes in order along a process flow for convenience of explanation, this invention is not limited to this. Not limited. In the present invention, the processing operation of the control means may be performed by event driven type (event driven type) processing in which processing is executed in units of events. In this case, it may be performed by a complete event drive type or a combination of event drive and flow drive.

1 増幅部
2 撮像部
3 制御部(制御手段)
31 CPU(信号処理部)
32 増幅光量レベル判定部(制御回路)
100 暗視装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Amplification part 2 Imaging part 3 Control part (control means)
31 CPU (signal processing unit)
32 Amplified light level determination unit (control circuit)
100 Night-vision device

Claims (9)

入射光を増幅する増幅部と、
前記増幅部により増幅された出力光に基づいて画像を撮像する撮像部と、
前記増幅部の出力光に基づいて、前記増幅部のゲートを制御する制御手段とを備える、暗視装置。
An amplifying unit for amplifying incident light;
An imaging unit that captures an image based on the output light amplified by the amplification unit;
A night vision device comprising: control means for controlling a gate of the amplification unit based on output light of the amplification unit.
前記制御手段は、前記増幅部の出力光および前記撮像部により撮像された画像に基づいて、前記増幅部および前記撮像部を一元的に制御するように構成されている、請求項1に記載の暗視装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit is configured to centrally control the amplification unit and the imaging unit based on output light of the amplification unit and an image captured by the imaging unit. Night vision device. 前記増幅部は、出力光の光量モニタ信号を前記制御手段に出力するように構成されている、請求項1または2に記載の暗視装置。   The night vision device according to claim 1, wherein the amplification unit is configured to output a light amount monitor signal of output light to the control unit. 前記制御手段は、前記増幅部の出力光に基づいて、前記増幅部のゲートおよびゲインを制御するように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の暗視装置。   The night vision apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to control a gate and a gain of the amplifying unit based on output light of the amplifying unit. 前記制御手段は、ソフトウェアにより制御を行う信号処理部と、前記増幅部の制御を行うハードウェアとしての制御回路とを含み、前記増幅部の出力光量が第1レベル以上の場合、前記増幅部のゲート制御を、前記信号処理部によるソフトウェア制御から前記制御回路によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の暗視装置。   The control means includes a signal processing unit that is controlled by software, and a control circuit as hardware that controls the amplification unit, and when the output light amount of the amplification unit is equal to or higher than a first level, The night vision apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein gate control is configured to switch from software control by the signal processing unit to hardware control by the control circuit. 前記制御回路は、前記増幅部の出力光量が前記第1レベル以上か否かを判定するとともに、前記増幅部の出力光量が前記第1レベル以上の場合、前記増幅部のゲート制御を、前記信号処理部によるソフトウェア制御から前記制御回路によるハードウェア制御に切り替えるように構成されている、請求項5に記載の暗視装置。   The control circuit determines whether the output light amount of the amplifying unit is equal to or higher than the first level. When the output light amount of the amplifying unit is equal to or higher than the first level, the control circuit performs gate control of the amplifying unit on the signal. The night vision apparatus according to claim 5, configured to switch from software control by a processing unit to hardware control by the control circuit. 前記制御手段は、前記撮像部により撮像された前記増幅部の出力光に基づく画像の解析結果に基づいて、画像の画素値が局所的に第2レベル以上の場合、画像の画素値が前記第2レベル未満となるように前記増幅部のゲートおよびゲインを制御するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の暗視装置。   When the pixel value of the image is locally greater than or equal to the second level based on the analysis result of the image based on the output light of the amplification unit captured by the imaging unit, the control unit determines that the pixel value of the image The night vision apparatus according to claim 1, wherein the night vision apparatus is configured to control a gate and a gain of the amplifying unit so as to be less than two levels. 前記制御手段は、前記増幅部のゲートがオフ状態または前記増幅部の起動時に、前記増幅部の出力光に基づいて単位時間あたりの前記増幅部のゲートオン時間を増加させる制御を行うように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の暗視装置。   The control means is configured to perform control to increase the gate on time of the amplification unit per unit time based on the output light of the amplification unit when the gate of the amplification unit is in an off state or when the amplification unit is activated. The night vision apparatus according to any one of claims 1 to 7. 前記制御手段は、前記撮像部のフレーム周期に同期したゲート制御信号を前記増幅部に出力して、前記増幅部のゲートオン時間の制御を行うように構成されている、請求項8に記載の暗視装置。   The darkness according to claim 8, wherein the control unit is configured to output a gate control signal synchronized with a frame period of the imaging unit to the amplifying unit to control a gate-on time of the amplifying unit. Visual device.
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JPH04346581A (en) * 1991-05-24 1992-12-02 Toshiba Corp High sensitive image pickup device

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