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JP2753264B2 - 撮像管 - Google Patents

撮像管

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Publication number
JP2753264B2
JP2753264B2 JP63128343A JP12834388A JP2753264B2 JP 2753264 B2 JP2753264 B2 JP 2753264B2 JP 63128343 A JP63128343 A JP 63128343A JP 12834388 A JP12834388 A JP 12834388A JP 2753264 B2 JP2753264 B2 JP 2753264B2
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JP
Japan
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target
outside
scanning area
imaging tube
scanning
Prior art date
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JP63128343A
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JPH01298630A (ja
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昌直 山本
高明 雲内
茂 江幡
忠明 平井
賢二 鮫島
栄久 晝間
四郎 鈴木
健吉 谷岡
順一 山崎
圭一 設楽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nippon Hoso Kyokai NHK
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Nippon Hoso Kyokai NHK filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US07/357,513 priority patent/US5021705A/en
Priority to FR8906931A priority patent/FR2632145B1/fr
Priority to DE3917139A priority patent/DE3917139C2/de
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/36Photoelectric screens; Charge-storage screens
    • H01J29/39Charge-storage screens
    • H01J29/45Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen
    • H01J29/451Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen with photosensitive junctions
    • H01J29/456Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen with photosensitive junctions exhibiting no discontinuities, e.g. consisting of uniform layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/233Manufacture of photoelectric screens or charge-storage screens

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光導電型撮像管ならびにX線用撮像管に係
り、特にターゲット電圧を高めて使用される撮像管に好
適なターゲット部の改良に関する。
〔従来の技術〕
一般に、光導電型撮像管ならびにX線用撮像管(以下
これらを総称して単に撮像管と呼ぶ)は、入射した光像
又はX線像を電荷パターンに変換してこれを蓄積するた
めのターゲット部と、蓄積された電荷パターンを信号電
流として読み取るための走査電子ビーム発生部とから成
り、上記ターゲットが電子ビームの走査を受けた直後
は、走査側表面電位がカソード電位に平衡するようにな
っている。かかる撮像管については、例えば、二宮他:
撮像工学、コロナ社(昭50年)第109頁から第116頁、ア
イ・イー・イー・イー エレクトロン デバイス レタ
ーズ,イ ディ エル−8,ナンバー9(1987年)第392
頁から第394頁(IEEE Electron Device Letters,EDL−
8,No.9(1987)PP392-394),河村他:テレビジョン学
会全国大会講演予稿集(昭57年)第81頁から第82頁にお
いて論じられている。かかる撮像管では、ターゲットの
走査側表面が走査電子ビームにより2次電子を放出しや
すいと、前述の正常な撮像管動作ができなくなるため
に、走査側表面の2次電子放出比を小さくして電子ビー
ムのランデング特性を改良する手段として、例えばター
ゲットの走査側表面に多孔質性Sb23からなる電子ビー
ムランデング層を不活性ガス中蒸着法で形成する方法が
提示されている(特公昭52-40809)。
さらにまた、かかる撮像管において、電子ビーム走査
中に、余剰の戻り電子ビームが管内電極で反射し再度タ
ーゲットに入射することによって生ずる疑信号の発生を
抑止して高S/Nの出力信号を得るために、例えばターゲ
ットの走査側表面の電子ビーム走査域外に新たな電極を
設ける方法(特開昭61-131349号)や、ターゲットの光
入射側の透明導電膜を、電子ビームの有効走査領域とそ
れ以外の領域とに対応させて分離し、それぞれ独立の電
源に接続して制御する方法(特開昭63-72037号)が開示
されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術による撮像管において、感度向上や容量
性残像の低減をはかるためにターゲット部の光導電膜を
厚くしたり、或いはまた更なる高感度化を実現するため
に光導電膜内でアバランシェ増倍を生じさせる場合に
は、撮像管のターゲット電極とカソード電極間電圧(以
下単にターゲット電圧と呼ぶ)を高くする必要がある。
かかる撮像管を高いターゲット電圧で使用すると、モニ
タの再生画面の周辺部分にサザ波状に変化する異常パタ
ーンが発生する現象(以下、単にサザ波現象と呼ぶ)
や、画面の周辺部分に相当する撮像管の信号出力が極性
の反転を起す現象(以下、単に反転現象と呼ぶ)などの
不良現象が生じやすく、良好な画像を安定に得ることが
できなかった。このような不良現象の発生を抑制するた
めに、例えば、多孔質Sb23からなる電子ビームランデ
ング層を有する撮像管では、その膜厚や多孔質性の度合
を増すと、抵抗が増して残像が増加する等の欠点があっ
た。
本発明の目的は、ターゲット電圧を高くしても、残像
等の特性劣化を伴うことなしに上記不良現象の発生が抑
止でき、良好な画質が安定に得られるターゲットを具備
した撮像管を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、撮像管におけるターゲットの電子ビーム
走査側表面を、有効走査域外の全面もしくはその一部の
2次電子放出比が有効走査域内の2次電子放出比より小
さくなるようにすることにより達成される。発明者らに
よれば、ターゲットの電子ビームによる有効走査域の表
面は従来技術によるものでさしつかえないが、有効走査
域外の少くとも一部の2次電子放出比を有効走査域内の
2次電子放出比より小さくすれば、前述のサザ波現象や
反転現象の発生が抑制できることが明らかとなった。
〔作用〕
第1図は、本発明による撮像管の概略構造の一例を示
す図である。第1図(a)は撮像管のターゲット表面を
電子ビーム走査側から見た平面図で、第1図(b)は撮
像管の主要部分の概略断面図である。1は透光性基板、
2は透光性導電膜、3は光導電膜、4は電子ビームラン
デング層で、有効走査域の走査側表面層、5は有効走査
域外の走査側表面側、6はメッシュ電極、7は走査電子
ビーム、8は電子ビームを偏向集束するための電磁コイ
ル、9は電子ビームを放出させるためのカソード、10は
インジウム金属、11は金属リングである。本発明では、
ターゲットの有効走査域外の走査側表面5の2次電子放
出比が、有効走査域の走査側表面4の2次電子放出比よ
り小さくなるようにする。
常時撮像管は、カソード9に対してメッシュ電極に30
0〜2000V、透光性導電膜に数Vから数100Vのターゲット
電圧を印加して使用する。動作状態では、走査領域の走
査側表面電位は信号電流とターゲットの蓄積容量により
決定される電圧分だけカソード電位より高くなり得る
が、走査電子ビームが附着するとその電位は下がり走査
直後はカソード電位に平衡する。このとき、走査電子ビ
ームの1部はターゲットの走査側表面に附着して信号電
流となるが、残りの電子ビームは電子銃側に戻りいわゆ
る戻り電子ビームとなる。この戻り電子ビームの一部は
電極壁で反射されて散乱電子となり再度ターゲットの走
査領域内外に入射する。
一方、走査領域外では走査領域内のように走査電子ビ
ームが附着することがないので、一般にその走査側表面
電位はターゲット電位に平衡すると考えられている。通
常の動作状態では、走査領域外の2次電子放出比も1以
下に保たれているため、上述の散乱電子や、その他の管
内迷走電子が有効走査域外に入射すると、その表面電位
は、わずかではあるがカソード電位に近づく方向に変化
しようとする。一方暗電流や、不必要な光入射による光
電流が生ずると、これらは表面電位を上昇させる向きに
作用し、有効走査域外の表面電位は、再び上昇してター
ゲット電位に平衡しようとする。したがって、動作中
は、走査領域外の走査側表面電位は、これら二つの変化
がバランスした状態になっていると考えられる。即ち、
走査領域外の走査側表面電位を変化させる要因は、走査
側表面電位を上昇させる方向に働く光導電膜内を流れる
電流と走査側表面電位を下げる方向に働く走査側表面に
附着する散乱電子の二つである。光導電膜内を流れる電
流は、その両端に電位差が存在する時にのみ流れ得るも
のであるから、光導電膜内を流れる電流によって走査領
域外の走査側表面電位が上昇してもターゲット電位以上
になることはない。従って、このような動作をしている
限り、走査領域外の走査側表面電位はターゲット電位以
下に保たれ、この部分の2次電子放出比が1以上になら
ない限り撮像管の動作は安定している。従来の撮像管は
このような状態で動作している。
しかし、ターゲット電圧が高くなると散乱電子の射突
エネルギーが大きくなり、2次電子放出比が1以上にな
る。このため、走査領域外の走査側表面電位はターゲッ
ト電位以上に上昇しはじめる。この表面電位の上昇は、
更に2次電子を放出しやすくするため、走査領域外の走
査側表面電位は次第に上昇し、ターゲット電位よりも高
い電極電位、例えばメッシュ電極電位に平衡するように
なる。走査領域外の走査側表面電位の上昇は、走査領域
周辺を走査する走査電子ビームの軌道に影響し、走査電
子ビームがターゲットに垂直に入射するのを妨げるよう
になる。この結果、走査領域周辺では、走査電子ビーム
による2次電子放出が増加して走査の状態が不安定とな
り、画面上にいわゆるサザ波現象が現れたり、高速度走
査に移行して反転現象となって現われたりする。
以上述べたように、サザ波現象や反転現象は、ターゲ
ット電圧やメッシュ電圧を高くして動作させた場合に、
有効走査域外の走査側表面電位が上昇するために生ずる
動作の不安定さに起因する不良現象である。
本発明では、第1図に示すように、ターゲット表面の
有効走査域外の2次電子放出比を有効走査域内の2次電
子放出比より小さくするために、有効走査域外の走査側
表面からの2次電子放出が少なく、これによって有効走
査域外の走査側表面電位の上昇が制御されサザ波現象や
反転現象の発生が抑制される。
第1図では、透光性導電膜が基板全面にわたって設け
られているが、必ずしもその必要はなく、例えば、第2
図に示すように、電子ビーム走査側の有効走査領域に対
向する部分のみであっても良い。必要なことは、ターゲ
ット表面の有効走査領域外に相当する部分の2次電子放
出比を有効走査領域の2次電子放出比より小さくするこ
とである。第2図では、透光性導電膜の大きさを必要最
少限にして信号出力を信号ピン12から取り出すために、
信号電極の浮遊容量が小さく、サザ波や反転現象を抑制
した状態で高S/N化できる。
なお、第1図ならびに第2図には、電極偏向電磁集束
方式の走査電子ビーム発生部を有する撮像管を示した
が、必ずしも上記方式である必要はなく、例えば、一般
に良く知られている静電偏向電磁集束方式や、電磁偏向
静電集束方式や、或いはまた静電偏向静電集束方式の走
査電子ビーム発生部が使用し得る。
第3図、ならびに第4図は、本発明による撮像管ター
ゲット部の概略構造を示す別の例で、第3図(a)なら
びに第4図(a)は、ターゲット表面を電子ビーム走査
側から見た平面図、第3図(b)ならびに第4図(b)
は、それぞれの断面構造を示す図である。第3図、なら
びに第4図では、基板と光導電膜の間の導電膜が、電子
ビームの有効走査域内外に対向してそれぞれ独立に絶縁
されて設けられており、有効走査域に対向する透光性導
電膜1は信号ピン12に接続され、有効走査域外に対向す
る導電膜13は、第3図ではインジューム金属10を介して
金属リング11に、第4図では電極ピン14にそれぞれ接続
されている。ターゲット表面の電子ビーム走査側は、第
1図、或いは第2図で述べた構造と同じである。第3
図、または第4図では、導電膜13を別電源に接続して、
透光性導電膜1に接続されるターゲット電源より低くし
て、独立制御することができ、この場合サザ波や反転現
象を大巾に抑止することができる。導電膜13を不透明導
電膜にすると、有効走査域外への入射光を遮断できるの
でさらなる抑止効果が得られる。
以上第1図から第4図では、ターゲット表面の電子ビ
ーム有効走査域外の全面が、有効走査領域よりも2次電
子を放出しにくい構造になっているが、2次電子を放出
しにくい表面は必ずしも有効走査域外の全面にわたる必
要はなく、例えば、有効走査域外の外周部分だけを2次
電子が放出されにくい構造にしても、サザ波や反転現象
に対する抑制効果が得られる。
表面の2次電子放出比を小さくするには、例えばSb2
3を1×10-1Torr以上の不活性ガス雰囲気中で蒸発せ
しめ、光導電膜上に充填率の低いいわゆる多孔質性薄膜
を形成することにより実現し得る。2次電子放出比は、
多孔質性薄膜の膜厚を増すか、或いは蒸着時の不活性ガ
ス圧を増すことにより小さくなる。このような材料とし
ては、Zn,Cd,Ga,In,Si,Ge,Sn,As,Sb,Biからなる群の中
から選ばれた少くとも一者と、S,Se,Teの中の少くとも
一者から成る化合物が使用可能で、2次電子放出比は、
不活性ガス中蒸着により形成される上記材料からなる多
孔質性薄膜の膜厚、ないしは蒸着時の不活性ガス圧を可
変することにより制御できる。或いはまた、上記材料か
らなる複数の多孔質性薄膜を積層して使用することもで
きる。
さらにまた、ターゲット表面に、2次電子を出しにく
いC,Ag,Pbの中少くとも一者からなる薄膜を形成しても
良く、またこれらの薄膜を前述の多孔質性薄膜上に形成
することにより2次電子放出をさらに抑制することもで
きる。
ターゲット表面の電子ビームによる有効走査域外の少
くとも一部に、以上に述べた2次電子放出比が小さい層
をもうける手段としては、マスクを用いて所定の部分の
みに蒸着する方法や、少くとも電子ビームの有効走査域
に対向する部分の透過率をそれ以外の部分の透過率より
も低くした蒸着量制御用の金属メッシュを介して蒸着す
る方法、或いは全面に蒸着膜を形成したのち、少くとも
有効走査域の蒸着物を化学的処理或いはプラズマエッチ
ング等の物理的処理法により一部或いは全部を除去する
方法が有効である。金属メッシュを用いる方法は蒸着が
1回の工程ですみ、イオンエッチング法は膜の境界を精
度良く加工できる利点がある。
以上、ターゲットに透光性基板を用いた光導電型撮像
管を例にとって説明したが、本発明は、例えば、BeやTi
薄板上の一方に光導電膜を形成し、これを電子ビームで
走査して使用するX線用撮像管においても有効である。
X線用撮像管ではX線の吸収量を増すために光導電膜を
厚くし、ターゲット電圧を高くして動作させる必要があ
るため、サザ波や反転現象が発生しやすくなるが、本発
明を用いれば、これを大巾に抑制することができる。
さらにまた、光導電膜の内部でアバランシェ増倍が生
じる程にターゲット電圧を高めて使用する種々の内部増
倍型撮像管に本発明を用いれば、サザ波や反転現象の発
生を抑止した状態で極めて高い感度特性を有する撮像管
が得られる。
本発明は、撮像管ターゲットの光導電膜に何んらの制
約を付すものではなく、種々の光導電膜を有する撮像管
に適用し得る。中でも光導電膜の少くとも一部に、Seを
主体とする非晶質半導体を有する阻止型構造の撮像管
で、ターゲット電圧を高めて使用する場合に本発明の効
果は特に顕著である。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的実施例について説明する。
(実施例1) 1吋サイズの透光性ガラス基板上に、電子ビーム蒸着
法ないしはスパッタリング蒸着法により、酸化インジウ
ムを主成分とする透光性導電膜を形成する。その上に、
酸化セリウムからなる膜厚0.02μmの正孔注入阻止層、
ならびにSeとAsとTeからなる膜厚4〜10μmの光導電膜
を、真空蒸着法により順次形成する。その上に、Sb23
層を2回に分けて蒸着形成する。1回目は、Sb23を圧
力0.2Torrの窒素ガス雰囲気中で蒸着し、光導電膜全面
にわたって膜厚0.1μmの多孔質性Sb23層を形成す
る。2回目は、電子ビームの有効走査域に対応する領域
にマスクを対向させて、Sb23を0.3Torrの窒素ガス雰
囲気中で蒸着し、光導電膜面上の有効走査域外に相当す
る領域のみに、膜厚0.2μmの多孔質Sb23層を形成し
撮像管ターゲットを得る。
(実施例2) 1吋サイズの透光性ガラス基板上に、実施例1と同じ
方法で、透光性導電膜、SeとAsとTeからなる光導電膜を
形成する。その上にSb23を圧力0.2Torrの窒素ガス雰
囲気中で蒸着し、膜厚0.1μmの多孔質性Sb23層を形
成する。次にその上に、圧力0.01Torrのアルゴンガス中
で、スパッタリング蒸着法により膜厚0.01μmのC薄膜
を形成する。その際蒸着は、電子ビームの有効走査域に
対応する部分にマスクを対向させて行い、有効走査域外
に相当する部分のみにC薄膜が形成されるようにする。
以上の方法により形成した実施例1、および2の撮像
管ターゲットを、電子銃を内蔵する撮像管筺体にインジ
ウムを介して接合し、内部を真空封止して光導電型撮像
管を得る。以上により製作した撮像管をテレビカメラに
装着して動作させたところ、ターゲット電圧を400Vにし
てもサザ波や反転現象は認められず、低残像高感度で、
安定かつ良好な再生画像が得られた。
(実施例3) 2/3吋サイズの透光性ガラス基板上に、実施例1で述
べた方法により、透光性導電膜、正孔注入阻止層、なら
びに光導電膜を形成する。光導電膜面に、第5図に示す
蒸着量制御用メッシュを接近させて配置し、圧力0.2Tor
rの窒素ガス雰囲気中で蒸着し、中心部の膜厚を0.1μm
とする。第5図の蒸着量制御メッシュは、中心部が有効
走査域をカバーし得る大きさの低透過率メッシュ部15か
らなり、その周辺部が中心部の4倍の透過率を有する高
透過率メッシュ部16からなる構造を有している。従っ
て、本蒸着法を用いると、周辺部分の膜厚は約4倍にな
り、1回の蒸着工程で有効走査域外の周辺部分に有効走
査領域よりも小さな2次電子放出比を有する多孔質性Sb
23膜を形成するこどができる。上記ターゲットを電子
銃を内蔵した撮像管筺体に装着し、内部を真空封止して
光導電型撮像管を得る。製作した撮像管はターゲット電
圧300Vで動作してもサザ波や反転現象はみられず、良好
な画質が得られた。
(実施例4) 1吋サイズで厚さ0.5mmのBe板の片面を光学研磨し、
研磨面上に正孔注入阻止層として酸化ゲルマニウムと酸
化セリウムをそれぞれ0.015μmの厚さに真空蒸着し、
その上に、Asを2%含有するSeを厚さ20〜30μmの厚さ
に真空蒸着する。その上に圧力0.4Torrのアルゴンガス
雰囲気中で、全面にCdTeを蒸着し厚さ1μmの多孔質性
膜を形成する。次に、これをイオンエッチング装置にセ
ットし、マスクを用いて有効走査領域に相当する部分の
CdTeをプラズマイオンエッチし除去する。次に、Sb23
蒸着装置に移して、圧力0.2Torrの窒素ガス雰囲気中
で、全面にSb23を蒸着し、厚さ0.3μmの多孔質性Sb2
3膜を形成する。これを、電子銃を内蔵した撮像管筺
体に組み付けX線用撮像管を得る。
第6図は、本発明によるX線用撮像管を用いたX線像
解析システムの概略構成図である。19はX線源、20は本
発明によるX線用撮像管、21はカメラコントロールユニ
ット、22はフレームメモリ、23は画像処理装置、24はモ
ニタ、25はターゲット電源、26は被検体である。本シス
テムにおいて、ターゲット電源から撮像管に電圧を印加
して動作させたところ、ターゲット電圧を600Vまで高め
てもサザ波や反転現象はみられず、良好なX線像解析処
理画像が得られた。
(実施例5) 本実施例では、第2図に示したようなターゲットを具
備する撮像管について具体的に説明する。基板は2/3吋
サイズの透明ガラスで、矩形状の透明導電膜に酸化イン
ジュームを用い、スパッタリング法によりマスクを用い
て形成する。ガラス面板に穴をあけて信号ピンを挿入
し、酸化インジュームの一端にハンダ付けする。上記面
板に正孔注入阻止層として厚さ0.02μmの酸化セリウム
を形成し、その上に直径14mmφのSe-Asからなる非晶質
光導電膜を2〜4μmの厚さに真空蒸着する。その上に
圧力0.5Torrの窒素ガス雰囲気中でAs2Se3を蒸着し、厚
さ0.5μmの多孔質性As2Se3膜を形成する。蒸着に際し
ては、有効走査域(6.6×8.8mm)にAs2Se3が付着しない
様にマスクでカバーしておく。次に圧力0.2Torrの窒素
ガス雰囲気中でSb23膜を直径14mmφの大きさに蒸着
し、厚さ0.1μmの多孔質性Sb23膜を形成する。これ
を電子銃を内蔵する撮像管筺体に結合し、真空排気封止
して光導電型撮像管を得る。
本撮像管を、光導電膜の電界強度1.2×106V/cmに相当
するターゲット電圧動作させ、サザ波や反転現象を抑止
した状態で増倍率約10の良質な超高感度画像を得た。
(実施例6) 本実施例では、第4図に示した様なターゲットを具備
する撮像管について具体的に説明する。
1吋サイズの透明ガラス基板上に、マスク蒸着法によ
り、Cr-Auからなる導電膜4に相当する電極を形成す
る。次にスパッタリング法によりマスクを用いて酸化イ
ンジュームを主体とする透光性導電膜2を形成する。次
にガラス面板に穴をあけて信号ピン12および電極ピン14
を挿入し、それぞれ透光性導電膜2および導電膜13にハ
ンダ付けする。上記面板上の直径20mmφの領域に、真空
蒸着法により、膜厚0.03μmの酸化セリウムからなる正
孔注入阻止層、ならびに膜厚2〜6μmのSe,As,Teから
なる非晶質半導体膜を形成する。その上に圧力0.2Torr
の窒素ガス雰囲気中でSb23を蒸着し、膜厚0.1μmの
多孔質性Sb23膜を形成する。次に、有効走査域に対応
する部分をマスクでカバーし、有効走査域外の領域にSb
23を上記と同じ条件で蒸着し、この領域の多孔質性Sb
23膜の厚みを合計で0.2μmとする。これを電子銃を
内蔵する撮像管筺体と結合し、真空排気封止して光導電
型撮像管を得る。
第7図は、本発明による撮像管を用いた3管式ハイビ
ジョン用カラーカメラの主要の概略構造図である。R,G,
BはそれぞれR,G,Bチャンネル用撮像管,34は色分解光学
系、27は電源回路、28は電子ビーム走査回路、29は映像
信号増巾回路、30はカメラのビューファインダー、31は
映像再生用カラーモニタ、32はカメラコントロールユニ
ット、33はズームレンズである。撮像管光導電膜の電界
が1.25×106V/cmになるようなターゲット電圧を各撮像
に電源回路から供給し、電極ピンをカソード電位にして
走査線数1125本で動作させたところ、サザ波や反転現象
の発生なしに従来のカメラに比べて感度10倍以上の良好
な超高感度ハイビジョン画像が得られた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、サザ波現象や反転現象の発生を伴う
ことなしに、ターゲット電圧ないしはメッシュ電圧を高
めて動作し得る撮像管が実現できるので、これによっ
て、撮像管の感度、解像度、残像等の諸特性が大巾に改
善される。
本発明による光導電型撮像管は高品質の画像が要求さ
れるテレビジョンカメラ、特にハイビジョンカメラに適
している。また本発明によれば、X線用撮像管の高感度
化ができるために、本撮像管を用いたX線像解析システ
ムでは高S/N信号処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による撮像管の一実施例の概略構造を示
す図、第2図,第3図ならびに第4図はそれぞれ本発明
による撮像管ターゲット部分の一実施例の概略構造を示
す図、第5図は蒸着量制御用メッシュの概略図、第6図
は本発明によるX線用撮像管を用いたX線像解析システ
ムの概略構成図、第7図は本発明による撮像管を用いた
ハイビジョン用3管式カラーカメラの主要部の概略構成
図である。 1……透光性基板、2……透光性導電膜、3……光導電
膜、4……ターゲット表面の電子ビームによる有効走査
領域、5……ターゲット表面の有効走査域外の部分、6
……メッシュ電極、9……カソード、12……信号ピン、
13……電子ビームによる有効走査域外のターゲット表面
に対向する導電膜、14……電極ピン、15……低透過率メ
ッシュ、16……高透過率メッシュ、17……メッシュサポ
ート、19……X線源、20……本発明によるX線用撮像
管、25……ターゲット電源、26……被検体、27……電源
回路、28……電子ビーム走査回路、R,G,B……本発明に
よる光導電型撮像管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江幡 茂 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 平井 忠明 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鮫島 賢二 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 晝間 栄久 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 鈴木 四郎 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 谷岡 健吉 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 山崎 順一 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 設楽 圭一 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−170448(JP,A) 特開 昭60−37641(JP,A) 特開 昭61−222383(JP,A) 特開 昭62−2435(JP,A) 特公 昭46−4281(JP,B1) 実公 昭47−18650(JP,Y1)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に導電膜と光導電膜とを少なくとも
    具備してなる光電変換を行うためのターゲットと、信号
    を読みとるための電子ビーム走査系とからなる撮像管に
    おいて、光導電膜の少なくとも一部がSeを主体とする非
    晶質半導体であり、該光導電膜は光導電膜内でアバラン
    シェ倍増を生じさせるためのターゲット電圧が印加さ
    れ、ターゲット走査側表面の有効走査領域外の少なくと
    も一部の2次電子放出比は走査領域内の2次電子放出比
    よりも小さいことを特徴とする撮像管。
  2. 【請求項2】前記特許請求の範囲第1項記載の撮像管に
    おいて、ターゲット走査側表面は、有効走査領域外の少
    なくとも一部を、走査領域内よりも多孔質としたことを
    特徴とするターゲットを具備した撮像管。
  3. 【請求項3】前記特許請求の範囲第2項記載の撮像管に
    おいて、有効走査領域外の多孔質の少なくとも一部を形
    成する物質が、Zn,Cd,Ga,In,Si,Ge,Sn,As,Sb,Biからな
    る群の中から選ばれた少なくとも一者と、S,Se,Teの中
    の少なくとも一者とからなる化合物の中から選ばれた少
    なくとも一者であることを特徴とするターゲットを具備
    した撮像管。
  4. 【請求項4】前記特許請求の範囲第3項記載の撮像管に
    おいて、有効走査領域外の多孔質層の少なくとも一部が
    複数の多孔質層から構成され、該複数の多孔質層の少な
    くとも一部が前記化合物の中から選ばれた物質よりなる
    ことを特徴とするターゲットを具備した撮像管。
  5. 【請求項5】前記特許請求の範囲第1項から第4項記載
    の撮像管において、有効走査領域外の少なくとも一部の
    ターゲット走査表面にAg,Pb,Cのうちすくなくともいず
    れか一者よりなる2次電子放出抑制層を設けることを特
    徴とするターゲットを具備した撮像管。
  6. 【請求項6】前記特許請求の範囲第1項から第5項記載
    の撮像管において、導電膜を、基板上で有効走査領域に
    対応する部分と有効走査領域外の領域に対応する部分の
    2つに分割してなることを特徴とするターゲットを具備
    した撮像管。
  7. 【請求項7】前記特許請求の範囲第6項記載の撮像管に
    おいて、基板上で有効走査域の境界に沿って分割された
    2つの導電膜を、それぞれ基板を貫通して設けられかつ
    互いに絶縁された2つの電極ピンに接続してなることを
    特徴とするターゲットを具備した撮像管。
  8. 【請求項8】前記特許請求の範囲第6項記載の撮像管に
    おいて、有効走査領域外に対応する導電膜を除去したこ
    とを特徴とするターゲットを具備した撮像管。
  9. 【請求項9】前記特許請求の範囲第1項記載の撮像管に
    おいて、前記ターゲット電圧に印加される電圧は少なく
    とも300V以上であることを特徴とする撮像管。
  10. 【請求項10】基板上に導電膜と光導電膜とを少なくと
    も具備してなる光電変換を行うためのターゲットと、信
    号を読みとるための電子ビーム走査系とを有する撮像管
    の製造方法において、ターゲット走査側表面の多孔質層
    を形成する際に、有効走査領域外の少なくとも一部に対
    応する部分の透過率を他の部分の透過率よりも高くした
    メッシュ状マスクを用いて、有効走査領域外を走査領域
    内よりも多孔質とした多孔質層を1回の工程で製作する
    ことを特徴とするターゲットの製造方法。
  11. 【請求項11】基板上に導電膜と光導電膜とを少なくと
    も具備してなる光電変換を行うためのターゲットと、信
    号を読みとるため電子ビーム走査系とを有する撮像管の
    製造方法において、走査側表面の有効走査領域外に設け
    られた多孔質膜、ないししはC,Ag,Pbの少なくとも一者
    からなる2次電子放出抑制層を形成する工程は、これら
    を蒸着形成する工程と余剰部分を化学的又は物理的手段
    でエッチングする工程から少なくともなることを特徴と
    するターゲットの製造方法。
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