JP2003222640A - 電子画像変換装置 - Google Patents
電子画像変換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、入射光の多重乱反射を抑制して、
電気的信号を高輝度観測時でも、観測信号波形の周辺部
が明るくなることを防止し、本来の信号波形のみを明瞭
化して観測できる電子画像変換装置を提供する。 【解決手段】 電子ビーム発生手段、電子ビームが投射
されて発光する蛍光面と、該蛍光面に密着して光が入射
される光ファイバー・プレート、該光ファイバー・プレ
ートの出力端面側に配置されマイクロレンズを有する固
体撮像素子とを含む電子画像変換装置において、蛍光面
13と光ファイバー・プレート15の入射端面間に透明導電
膜24を形成し、高電圧を印加する。固体撮像素子18の複
数の受光素子23のための開口を有する金属遮光部22が配
置される。光ファイバー・プレートの出力端面とマイク
ロレンズとの間に形成された間隙26に気体を密封した。
又は、受光素子に対応して配列されているレンズ間に遮
光膜を形成しても良い。
電気的信号を高輝度観測時でも、観測信号波形の周辺部
が明るくなることを防止し、本来の信号波形のみを明瞭
化して観測できる電子画像変換装置を提供する。 【解決手段】 電子ビーム発生手段、電子ビームが投射
されて発光する蛍光面と、該蛍光面に密着して光が入射
される光ファイバー・プレート、該光ファイバー・プレ
ートの出力端面側に配置されマイクロレンズを有する固
体撮像素子とを含む電子画像変換装置において、蛍光面
13と光ファイバー・プレート15の入射端面間に透明導電
膜24を形成し、高電圧を印加する。固体撮像素子18の複
数の受光素子23のための開口を有する金属遮光部22が配
置される。光ファイバー・プレートの出力端面とマイク
ロレンズとの間に形成された間隙26に気体を密封した。
又は、受光素子に対応して配列されているレンズ間に遮
光膜を形成しても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光面における表
示を固体撮像素子によって電気情報に変換する電子画像
変換装置に関し、特に、高輝度観測時においても、電気
的波形の計測が好適に行える電子画像変換装置に関する
ものである。
示を固体撮像素子によって電気情報に変換する電子画像
変換装置に関し、特に、高輝度観測時においても、電気
的波形の計測が好適に行える電子画像変換装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気的波形を計測するために、蛍
光面の表示を固体撮像素子によって電気信号に変換する
電子画像変換装置が開発されており、例えば、特開平２
−１５６１６２号公報に、その具体的な電子画像変換装
置が開示されている。この電子画像変換装置の構成につ
いて、図４を参照して説明する。
光面の表示を固体撮像素子によって電気信号に変換する
電子画像変換装置が開発されており、例えば、特開平２
−１５６１６２号公報に、その具体的な電子画像変換装
置が開示されている。この電子画像変換装置の構成につ
いて、図４を参照して説明する。
【０００３】その電子画像変換装置では、内部が真空に
保たれている筐体１内に、電子ビームＢを発生する電子
銃部２と偏向部３を有し、そして、筐体１の端部におい
て電子ビームＢの受光変換部４を備えている。電子銃部
２には、陰極５、制御グリッド６、加速電極７、集束電
極８及びアスティグ電極９が電子ビーム軸に一致させて
配置され、また、偏向部３には、垂直偏向板１０及び水
平偏向板１１が配置されている。
保たれている筐体１内に、電子ビームＢを発生する電子
銃部２と偏向部３を有し、そして、筐体１の端部におい
て電子ビームＢの受光変換部４を備えている。電子銃部
２には、陰極５、制御グリッド６、加速電極７、集束電
極８及びアスティグ電極９が電子ビーム軸に一致させて
配置され、また、偏向部３には、垂直偏向板１０及び水
平偏向板１１が配置されている。
【０００４】さらに、筐体１の後端部に備えられた受光
変換部４において、電子ビームＢの下流側には、後段加
速電極１２と、該電極の背面側に蛍光面１３が設けられ
ている。蛍光面１３の電子銃部２から見た反対側には、
透明導電膜１７が出力端面に密着形成された光ファイバ
ー・プレート１５が、筐体１の端部に形成されたガラス
プレート部１４に、フリット（粉末ガラス）１６を介し
て支持されている。
変換部４において、電子ビームＢの下流側には、後段加
速電極１２と、該電極の背面側に蛍光面１３が設けられ
ている。蛍光面１３の電子銃部２から見た反対側には、
透明導電膜１７が出力端面に密着形成された光ファイバ
ー・プレート１５が、筐体１の端部に形成されたガラス
プレート部１４に、フリット（粉末ガラス）１６を介し
て支持されている。
【０００５】そして、固体撮像素子１８が、光ファイバ
ー・プレート１５の出力端面に密着形成された透明導電
膜１７に、透明樹脂１９を介して近接配置され、あるい
は密着される。さらに、透明導電膜１７は導電線を介し
て接地されている。図中の符号２０は、固体撮像素子１
８のパッケージを示している。
ー・プレート１５の出力端面に密着形成された透明導電
膜１７に、透明樹脂１９を介して近接配置され、あるい
は密着される。さらに、透明導電膜１７は導電線を介し
て接地されている。図中の符号２０は、固体撮像素子１
８のパッケージを示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この電子画像変換装置
においては、電子銃部２から放射された電子ビームＢ
は、偏向部３で偏向され、後投加速電極１２に印加した
高電圧よって加速される。そして、その電子ビームＢが
蛍光面１３に投射されて蛍光を生成し、電気的信号を表
示する。この表示情報は、光伝送損失の少ない光ファイ
バー・プレート１５を介して固体撮像素子１８に伝送さ
れ、ここで、電気的信号に変換され、さらには、変換さ
れた電気的信号が記録される。
においては、電子銃部２から放射された電子ビームＢ
は、偏向部３で偏向され、後投加速電極１２に印加した
高電圧よって加速される。そして、その電子ビームＢが
蛍光面１３に投射されて蛍光を生成し、電気的信号を表
示する。この表示情報は、光伝送損失の少ない光ファイ
バー・プレート１５を介して固体撮像素子１８に伝送さ
れ、ここで、電気的信号に変換され、さらには、変換さ
れた電気的信号が記録される。
【０００７】ところが、近年において、撮像面上にマイ
クロレンズを備えた固体撮像素子を用いる場合がある。
この様な電子画像変換装置で電気的信号波形を高輝度で
観測したとき、観測した信号波形周辺部が明るくなって
しまい、観測した本来の信号波形が不明瞭となることが
ある。これは、高輝度時の測定に大きな障害となってい
た。この高輝度の測定時に見られるような、本来の信号
波形が不明瞭となる現象は、以下の原因で起きるものと
考えられる。
クロレンズを備えた固体撮像素子を用いる場合がある。
この様な電子画像変換装置で電気的信号波形を高輝度で
観測したとき、観測した信号波形周辺部が明るくなって
しまい、観測した本来の信号波形が不明瞭となることが
ある。これは、高輝度時の測定に大きな障害となってい
た。この高輝度の測定時に見られるような、本来の信号
波形が不明瞭となる現象は、以下の原因で起きるものと
考えられる。
【０００８】そこで、近年に用いられている撮像面上に
マイクロレンズを備えた固体撮像素子の具体例を図５に
示した。図５は、従来の電子画像変換装置における光フ
ァイバー・プレート１５の出力部の部分拡大図を示して
いる。図４に示したものと共通している部分には、同一
符号を付してあり、その説明は省略する。
マイクロレンズを備えた固体撮像素子の具体例を図５に
示した。図５は、従来の電子画像変換装置における光フ
ァイバー・プレート１５の出力部の部分拡大図を示して
いる。図４に示したものと共通している部分には、同一
符号を付してあり、その説明は省略する。
【０００９】従来の電子画像変換装置を用いて、電気的
信号を高輝度で観測しようとした場合、電子ビームＢの
量を増加させて、蛍光面１３を高輝度で発光させること
になる。この蛍光面１３からの発光は、光ファイバー・
プレート１５に入射し、光路Ｌ１乃至Ｌ３に従って、固
体撮像素子１８のマイクロレンズ２１に入射される。こ
のマイクロレンズ２１の複数のレンズ部に対応したそれ
ぞれの位置に、固体撮像素子１８として複数の受光素子
２３が配列されている。さらに、マイクロレンズ２１の
背面には、複数の受光素子２３の位置に開口を有する金
属遮光板２２が配置されている。
信号を高輝度で観測しようとした場合、電子ビームＢの
量を増加させて、蛍光面１３を高輝度で発光させること
になる。この蛍光面１３からの発光は、光ファイバー・
プレート１５に入射し、光路Ｌ１乃至Ｌ３に従って、固
体撮像素子１８のマイクロレンズ２１に入射される。こ
のマイクロレンズ２１の複数のレンズ部に対応したそれ
ぞれの位置に、固体撮像素子１８として複数の受光素子
２３が配列されている。さらに、マイクロレンズ２１の
背面には、複数の受光素子２３の位置に開口を有する金
属遮光板２２が配置されている。
【００１０】光路Ｌ２の光は、マイクロレンズ２１の頭
頂部に入射している為、そのまま直進し、受光素子２３
に到達する。一方、光路Ｌ１の光は、受光素子２３に向
かわず、金属遮光部２２に到達してしまう。本来ならば
光路Ｌ１の光は、光路Ｌ２と同様に、マイクロレンズ２
１で屈折を受け、光路Ｌ１１に従って受光素子２３に到
達するはずである。
頂部に入射している為、そのまま直進し、受光素子２３
に到達する。一方、光路Ｌ１の光は、受光素子２３に向
かわず、金属遮光部２２に到達してしまう。本来ならば
光路Ｌ１の光は、光路Ｌ２と同様に、マイクロレンズ２
１で屈折を受け、光路Ｌ１１に従って受光素子２３に到
達するはずである。
【００１１】これは、次の理由による。従来の電子画像
変換装置では、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１
と、出力端面に透明導電膜１７を密着形成された光ファ
イバー・プレート１５との間には、１より大きな屈折率
を有する透明樹脂１９が備えられている。この透明樹脂
１９の屈折率ｎは、１．４〜１．６であることが一般的
である。一方、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１
も、例えば、レジスト等の樹脂で形成されていることが
多く、その屈折率ｎ０は１．４〜１．６であることが知
られている。
変換装置では、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１
と、出力端面に透明導電膜１７を密着形成された光ファ
イバー・プレート１５との間には、１より大きな屈折率
を有する透明樹脂１９が備えられている。この透明樹脂
１９の屈折率ｎは、１．４〜１．６であることが一般的
である。一方、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１
も、例えば、レジスト等の樹脂で形成されていることが
多く、その屈折率ｎ０は１．４〜１．６であることが知
られている。
【００１２】従って、透明樹脂膜１９とマイクロレンズ
２１との間で、屈折率差を大きく取れないため、例え
ば、光路Ｌ１に沿って入射された光は、固体撮像素子１
８のマイクロレンズ２１で殆ど屈折を受けずに、本来で
あれば、光路Ｌ１１に沿って進むべきところ、光路Ｌ
１２に沿って直進してしまう。そのため、光路Ｌ１の光
は、受光素子２３には到達せず、金属遮光部２２に到達
してしまうことになる。
２１との間で、屈折率差を大きく取れないため、例え
ば、光路Ｌ１に沿って入射された光は、固体撮像素子１
８のマイクロレンズ２１で殆ど屈折を受けずに、本来で
あれば、光路Ｌ１１に沿って進むべきところ、光路Ｌ
１２に沿って直進してしまう。そのため、光路Ｌ１の光
は、受光素子２３には到達せず、金属遮光部２２に到達
してしまうことになる。
【００１３】一般に、金属遮光部２２の金属材質はアル
ミニウムである。よって、金属遮光部２２に到達した光
の殆どが吸収を受けずに乱反射されることになる。この
乱反射光ＬＤは、光ファイバー・プレート１５を通って
蛍光面１３側に戻る。ところが、後段加速電極１２は、
一般的にアルミニウム膜で形成されていることから、今
度は、乱反射光ＬＤは、後段加速電極１２で再び乱反射
される。
ミニウムである。よって、金属遮光部２２に到達した光
の殆どが吸収を受けずに乱反射されることになる。この
乱反射光ＬＤは、光ファイバー・プレート１５を通って
蛍光面１３側に戻る。ところが、後段加速電極１２は、
一般的にアルミニウム膜で形成されていることから、今
度は、乱反射光ＬＤは、後段加速電極１２で再び乱反射
される。
【００１４】その再乱反射光ＬＲは、光路Ｌ１乃至Ｌ３
に沿って進んだ光と同様な光路で固体撮像素子１８側に
戻り、受光素子２３、及び金属遮光部２２に到達する。
これは、乱反射光ＬＲが減衰するまで、この多重乱反射
が繰り返されることになる。そのため、観測した電気的
信号に対応して蛍光面１３で生成された光が、周辺に位
置する受光素子２３に拡散していくことになる。
に沿って進んだ光と同様な光路で固体撮像素子１８側に
戻り、受光素子２３、及び金属遮光部２２に到達する。
これは、乱反射光ＬＲが減衰するまで、この多重乱反射
が繰り返されることになる。そのため、観測した電気的
信号に対応して蛍光面１３で生成された光が、周辺に位
置する受光素子２３に拡散していくことになる。
【００１５】それ故、撮像面上にマイクロレンズを備え
た固体撮像素子を有する従来の電子画像変換装置によっ
て、電気的信号波形を高輝度で観測した場合には、以上
に説明した多重乱反射現象が起きることにより、観測し
た信号波形の周辺部までが明るくなってしまい、観測し
た本来の信号波形が不明瞭となっていた。
た固体撮像素子を有する従来の電子画像変換装置によっ
て、電気的信号波形を高輝度で観測した場合には、以上
に説明した多重乱反射現象が起きることにより、観測し
た信号波形の周辺部までが明るくなってしまい、観測し
た本来の信号波形が不明瞭となっていた。
【００１６】よって、本発明の目的は、入射する光の多
重乱反射を抑制し、電気的信号を高輝度で観測した場合
においても、観測した信号波形の周辺部が明るくなるこ
とを防止し、本来の信号波形のみを明瞭化して観測でき
る電子画像変換装置を提供することにある。
重乱反射を抑制し、電気的信号を高輝度で観測した場合
においても、観測した信号波形の周辺部が明るくなるこ
とを防止し、本来の信号波形のみを明瞭化して観測でき
る電子画像変換装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、電子ビームを発生する手段と、前記電
子ビームが投射されて光を発光する蛍光面と、前記蛍光
面に密着され、前記光が入射される光ファイバー・プレ
ートと、前記光ファイバー・プレートの出力端面側に配
置されたマイクロレンズを有する固体撮像素子とを含む
電子画像変換装置において、前記蛍光面と前記光ファイ
バー・プレートの入射端面との間に透明導電膜を形成
し、該透明導電膜に高電圧を印加するようにした。
に、本発明では、電子ビームを発生する手段と、前記電
子ビームが投射されて光を発光する蛍光面と、前記蛍光
面に密着され、前記光が入射される光ファイバー・プレ
ートと、前記光ファイバー・プレートの出力端面側に配
置されたマイクロレンズを有する固体撮像素子とを含む
電子画像変換装置において、前記蛍光面と前記光ファイ
バー・プレートの入射端面との間に透明導電膜を形成
し、該透明導電膜に高電圧を印加するようにした。
【００１８】そして、前記固体撮像素子には、複数の受
光素子が含まれ、該受光素子のための開口を有する金属
遮光部を配置している。
光素子が含まれ、該受光素子のための開口を有する金属
遮光部を配置している。
【００１９】さらに、前記マイクロレンズは、前記受光
素子に対応した複数のレンズが一体的に形成され、前記
光ファイバー・プレートの出力端面と前記マイクロレン
ズとの間に形成された間隙に気体を密封するようにし、
前記気体を、乾燥空気又は乾燥不活性ガスとした。
素子に対応した複数のレンズが一体的に形成され、前記
光ファイバー・プレートの出力端面と前記マイクロレン
ズとの間に形成された間隙に気体を密封するようにし、
前記気体を、乾燥空気又は乾燥不活性ガスとした。
【００２０】また、前記受光素子に対応して配列されて
いる前記レンズ間に、前記光を吸収する遮光膜を形成し
た。
いる前記レンズ間に、前記光を吸収する遮光膜を形成し
た。
【００２１】さらに、前記固体撮像素子が、複数の受光
素子を有しており、該受光素子のための開口を有する金
属遮光部が配置されており、前記固体撮像素子を収納す
るパッケージは、前記光ファイバー・プレートの側壁に
支持板を介して保持され、前記固体撮像素子が前記光フ
ァイバー・プレートの出力端面に対向配置されるように
した。
素子を有しており、該受光素子のための開口を有する金
属遮光部が配置されており、前記固体撮像素子を収納す
るパッケージは、前記光ファイバー・プレートの側壁に
支持板を介して保持され、前記固体撮像素子が前記光フ
ァイバー・プレートの出力端面に対向配置されるように
した。
【００２２】前記光ファイバー・プレートの出力端面に
は、透明導電膜が密着形成され、該透明導電膜を接地す
ることとした。
は、透明導電膜が密着形成され、該透明導電膜を接地す
ることとした。
【００２３】
【作用】本発明における、透明樹脂を介さずに、光ファ
イバー・プレートと撮像面上にマイクロレンズを備えた
固体撮像素子を密着する構成は、マイクロレンズのレン
ズ作用を有効にし、固体撮像素子金属遮光部での乱反射
を防止する機能を有し、また、光ファイバー・プレート
入力端面に形成した透明導電膜は、蛍光面が十分に発光
できるに足りる電位を与える後段加速電極としての機能
を有すると共に、固体撮像素子からの乱反射光の再乱反
射を防止する機能を有し、高輝度時の電気的信号測定に
おいても、本来の信号波形のみを明瞭に観測することが
できる。
イバー・プレートと撮像面上にマイクロレンズを備えた
固体撮像素子を密着する構成は、マイクロレンズのレン
ズ作用を有効にし、固体撮像素子金属遮光部での乱反射
を防止する機能を有し、また、光ファイバー・プレート
入力端面に形成した透明導電膜は、蛍光面が十分に発光
できるに足りる電位を与える後段加速電極としての機能
を有すると共に、固体撮像素子からの乱反射光の再乱反
射を防止する機能を有し、高輝度時の電気的信号測定に
おいても、本来の信号波形のみを明瞭に観測することが
できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明による電子画像変
換装置の実施形態について、図を参照して詳細に説明す
る。
換装置の実施形態について、図を参照して詳細に説明す
る。
【００２５】図１は、本実施形態の電子画像変換装置の
一例に関する構成を示している。
一例に関する構成を示している。
【００２６】本実施形態では、電子銃部２から放射され
た電子ビームＢを偏向部３で偏向し、光ファイバー・プ
レ―ト入力端面に形成した透明導電膜２４に印加した高
電圧よって、電子に高速を与え蛍光面１３に投射し電気
的信号を表示する。この表示情報を光伝送損失の少ない
光ファイバー・プレート１５を用いて、撮像面上にマイ
クロレンズを備えた固体撮像素子１８に伝送し、記録ま
たは電気的信号に変換する。尚、撮像面上にマイクロレ
ンズを備えた固体撮像素子１８は、出力端面に透明導電
膜１７が形成されたファイバー・プレート１５に密着さ
れ保持される。固体撮像素子１８は、固体撮像素子パッ
ケージ２０内に収納されており、この密着状態は、固体
撮像素子パッケージ２０とファイバー・プレート１５の
側壁とを支持板２５を介して接着することによって保持
されている。
た電子ビームＢを偏向部３で偏向し、光ファイバー・プ
レ―ト入力端面に形成した透明導電膜２４に印加した高
電圧よって、電子に高速を与え蛍光面１３に投射し電気
的信号を表示する。この表示情報を光伝送損失の少ない
光ファイバー・プレート１５を用いて、撮像面上にマイ
クロレンズを備えた固体撮像素子１８に伝送し、記録ま
たは電気的信号に変換する。尚、撮像面上にマイクロレ
ンズを備えた固体撮像素子１８は、出力端面に透明導電
膜１７が形成されたファイバー・プレート１５に密着さ
れ保持される。固体撮像素子１８は、固体撮像素子パッ
ケージ２０内に収納されており、この密着状態は、固体
撮像素子パッケージ２０とファイバー・プレート１５の
側壁とを支持板２５を介して接着することによって保持
されている。
【００２７】光ファイバー・プレート入力端面に形成し
た透明導電膜２４、及び出力端面に形成した透明導電膜
１７は、例えば、厚さ約１[μｍ]、シート抵抗約１００
[Ω／sq.]のスパッター法等で形成されたＩＴＯ膜から
なり、出力端面に形成した透明導電膜１７は導電線を介
して接地されている。また、支持板２５を介しての固体
撮像素子パッケージ２０とファイバー・プレート１５の
側壁との接着はエポキシ系接着剤を用い、乾燥空気によ
る雰囲気内で硬化させたものである。
た透明導電膜２４、及び出力端面に形成した透明導電膜
１７は、例えば、厚さ約１[μｍ]、シート抵抗約１００
[Ω／sq.]のスパッター法等で形成されたＩＴＯ膜から
なり、出力端面に形成した透明導電膜１７は導電線を介
して接地されている。また、支持板２５を介しての固体
撮像素子パッケージ２０とファイバー・プレート１５の
側壁との接着はエポキシ系接着剤を用い、乾燥空気によ
る雰囲気内で硬化させたものである。
【００２８】この様に、本実施形態による構成とするこ
とにより、電気的信号を高輝度で観測した場合、観測し
た信号波形の周辺部が明るくなることを防止でき、本来
の信号波形のみが明瞭に観測できるのは、以下の理由か
らである。
とにより、電気的信号を高輝度で観測した場合、観測し
た信号波形の周辺部が明るくなることを防止でき、本来
の信号波形のみが明瞭に観測できるのは、以下の理由か
らである。
【００２９】図２は、本実施形態の電子画像変換装置に
おける受光変換部４の部分拡大図である。図１と共通し
ている部分には、同一符号を付けて説明は省略する。
おける受光変換部４の部分拡大図である。図１と共通し
ている部分には、同一符号を付けて説明は省略する。
【００３０】本実施形態の電子画像変換装置を用いて、
電気的信号を高輝度で観測しようとした場合には、電子
ビームＢの量を増加させて、蛍光面１３を高輝度で発光
させることになる。この蛍光面１３からの発光は、入射
側の透明導電膜２４を通過後、光ファイバー・プレート
１５に入射し、光路Ｌ１乃至Ｌ４のいずれか一つの光路
に従って、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１に入
射される。光が光路Ｌ ３をとるときには、マイクロレン
ズ２１の頭預部に入射しているため、その光は、そのま
ま直進し、受光素子２３に到達する。光路Ｌ４に沿って
入射する場合も、光路Ｌ３の場合と同様に、受光素子２
３に到達し、金属遮光部２２に到達することはない。
電気的信号を高輝度で観測しようとした場合には、電子
ビームＢの量を増加させて、蛍光面１３を高輝度で発光
させることになる。この蛍光面１３からの発光は、入射
側の透明導電膜２４を通過後、光ファイバー・プレート
１５に入射し、光路Ｌ１乃至Ｌ４のいずれか一つの光路
に従って、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１に入
射される。光が光路Ｌ ３をとるときには、マイクロレン
ズ２１の頭預部に入射しているため、その光は、そのま
ま直進し、受光素子２３に到達する。光路Ｌ４に沿って
入射する場合も、光路Ｌ３の場合と同様に、受光素子２
３に到達し、金属遮光部２２に到達することはない。
【００３１】これは、次の理由による。本実施形態で
は、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１と、出力端
面に透明導電膜１７を密着形成された光ファイバー・プ
レート１５との間には間隙２６が存在し、この間隙２６
には乾燥空気が密封されている。この乾燥空気の屈折率
ｎ１は１．０である。従って、固体撮像素子のマイクロ
レンズ２１の屈折率ｎ０は１．４〜１．６であることか
ら、光路Ｌ４の光は、固体撮像素子のマイクロレンズ２
１で屈折させられ、光路Ｌ３と同様に、受光素子２３に
到達し、金属遮光部２２による乱反射を大幅に抑制する
ことができる。
は、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１と、出力端
面に透明導電膜１７を密着形成された光ファイバー・プ
レート１５との間には間隙２６が存在し、この間隙２６
には乾燥空気が密封されている。この乾燥空気の屈折率
ｎ１は１．０である。従って、固体撮像素子のマイクロ
レンズ２１の屈折率ｎ０は１．４〜１．６であることか
ら、光路Ｌ４の光は、固体撮像素子のマイクロレンズ２
１で屈折させられ、光路Ｌ３と同様に、受光素子２３に
到達し、金属遮光部２２による乱反射を大幅に抑制する
ことができる。
【００３２】また、さらに、本実施形態では、蛍光面１
３が十分に発光できるに足りる電位を与える後段加速電
極として、光ファイバー・プレート１５の入力端面に形
成した透明導電膜２４を利用しているので、従来のアル
ミニウム膜のような高反射率を有していない。そこで、
光路Ｌ１乃至Ｌ４のうちで、例えば、光路Ｌ１で入射し
た光は、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１のレン
ズ作用無効部分に入射されるが、その光は、金属遮光部
２２で乱反射される。
３が十分に発光できるに足りる電位を与える後段加速電
極として、光ファイバー・プレート１５の入力端面に形
成した透明導電膜２４を利用しているので、従来のアル
ミニウム膜のような高反射率を有していない。そこで、
光路Ｌ１乃至Ｌ４のうちで、例えば、光路Ｌ１で入射し
た光は、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１のレン
ズ作用無効部分に入射されるが、その光は、金属遮光部
２２で乱反射される。
【００３３】しかし、その乱反射光は、光ファイバー・
プレート１５を通って蛍光面１３側に戻っていくが、透
明導電膜２４が従来のアルミニウム膜のような高反射率
を有していないことにより、再び乱反射されることがな
くなるので、再乱反射をも大幅に抑制することができ
る。
プレート１５を通って蛍光面１３側に戻っていくが、透
明導電膜２４が従来のアルミニウム膜のような高反射率
を有していないことにより、再び乱反射されることがな
くなるので、再乱反射をも大幅に抑制することができ
る。
【００３４】一方、蛍光面１３で生成された光が、例え
ば、光路Ｌ２に入射された場合にあっては、固体撮像素
子１８のマイクロレンズ２１と間隙２６との屈折率の大
きな差異によるレンズ作用で、光路Ｌ２に入射された光
は、屈折され、光路Ｌ２１に沿って進み、受光素子２３
に到達する。そのため、電子ビームＢの量を増加した高
輝度観測時においても、信号波形の明瞭化を図ることが
できる。
ば、光路Ｌ２に入射された場合にあっては、固体撮像素
子１８のマイクロレンズ２１と間隙２６との屈折率の大
きな差異によるレンズ作用で、光路Ｌ２に入射された光
は、屈折され、光路Ｌ２１に沿って進み、受光素子２３
に到達する。そのため、電子ビームＢの量を増加した高
輝度観測時においても、信号波形の明瞭化を図ることが
できる。
【００３５】従って、電気的信号を高輝度で観測した場
合においても、多重乱反射が抑制され、撮像面上にマイ
クロレンズを備えた固体撮像素子の受光素子に、本来観
測した電気的信号に対応する光のみを到達させ、多重乱
反射による観測した信号波形周辺部が明るくなるのを防
止し、本来の信号波形のみを明瞭に観測することができ
る。
合においても、多重乱反射が抑制され、撮像面上にマイ
クロレンズを備えた固体撮像素子の受光素子に、本来観
測した電気的信号に対応する光のみを到達させ、多重乱
反射による観測した信号波形周辺部が明るくなるのを防
止し、本来の信号波形のみを明瞭に観測することができ
る。
【００３６】次に、本発明の第２実施形態による電子画
像変換装置について説明する。
像変換装置について説明する。
【００３７】図３は、図２に示した場合と同様に、本第
２実施形態による電子画像変換装置の受光変換部３の部
分拡大図である。図２と共通している部分には、同一符
号を付けてあり、その説明は省略する。
２実施形態による電子画像変換装置の受光変換部３の部
分拡大図である。図２と共通している部分には、同一符
号を付けてあり、その説明は省略する。
【００３８】第２実施形態が第１実施形態と相違するこ
とは、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１における
レンズ部分との間の凹部に、遮光性を有する物質による
遮光膜２７が形成されている点である。この遮光膜２７
には、遮光性物質として、一般に湿式製版機等で用いら
れるようなトナーが使用される。そして、例えば、３０
００［ｒｐｍ］、３０［ｓ］の条件によるスピンコート
法で形成される。
とは、固体撮像素子１８のマイクロレンズ２１における
レンズ部分との間の凹部に、遮光性を有する物質による
遮光膜２７が形成されている点である。この遮光膜２７
には、遮光性物質として、一般に湿式製版機等で用いら
れるようなトナーが使用される。そして、例えば、３０
００［ｒｐｍ］、３０［ｓ］の条件によるスピンコート
法で形成される。
【００３９】このスピンコート法によると、マイクロレ
ンズ２１表面において、レンズ部以外の部分に遮光膜２
７を形成できる。そして、遮光膜２７は、塗布膜を５０
［℃］、１［ｈ］で乾燥され定着されたものである。こ
の遮光膜２７を形成するプロセスは、図１の支持板２５
を介しての固体撮像素子パッケージ２０とファイバー・
プレート１５の側壁とが接着される前に行われる。
ンズ２１表面において、レンズ部以外の部分に遮光膜２
７を形成できる。そして、遮光膜２７は、塗布膜を５０
［℃］、１［ｈ］で乾燥され定着されたものである。こ
の遮光膜２７を形成するプロセスは、図１の支持板２５
を介しての固体撮像素子パッケージ２０とファイバー・
プレート１５の側壁とが接着される前に行われる。
【００４０】本第２実施形態によれば、電気的信号を高
輝度で観測した場合、観測した信号波形の周辺部が明る
くなることを第１実施形態の場合よりさらに防止でき、
本来の信号波形のみをさらに明瞭化して観測できる。
輝度で観測した場合、観測した信号波形の周辺部が明る
くなることを第１実施形態の場合よりさらに防止でき、
本来の信号波形のみをさらに明瞭化して観測できる。
【００４１】第１実施形態では、光路Ｌ１乃至Ｌ４のう
ちで、例えば、光路Ｌ１に沿って、固体撮像素子１８の
マイクロレンズ２１のレンズ作用無効部分に入射された
光は、金属遮光部２２で乱反射され、光ファイバー・プ
レート１５を通って蛍光面１３側に戻っていたが、第２
実施形態では、マイクロレンズ２１のレンズ部間の凹部
表面に、遮光膜２７が形成されているため、光路Ｌ１に
沿って固体撮像素子のマイクロレンズ２１のレンズ作用
無効部分に入射された光は、遮光膜２７に吸収されてし
まう。よって、光路Ｌ１に沿って入射された光は、金属
遮光部２２に到達しない。しかも、その光が、金属遮光
部２２で乱反射されることもない。
ちで、例えば、光路Ｌ１に沿って、固体撮像素子１８の
マイクロレンズ２１のレンズ作用無効部分に入射された
光は、金属遮光部２２で乱反射され、光ファイバー・プ
レート１５を通って蛍光面１３側に戻っていたが、第２
実施形態では、マイクロレンズ２１のレンズ部間の凹部
表面に、遮光膜２７が形成されているため、光路Ｌ１に
沿って固体撮像素子のマイクロレンズ２１のレンズ作用
無効部分に入射された光は、遮光膜２７に吸収されてし
まう。よって、光路Ｌ１に沿って入射された光は、金属
遮光部２２に到達しない。しかも、その光が、金属遮光
部２２で乱反射されることもない。
【００４２】一方、蛍光面１３で生成された光が、光路
Ｌ２乃至Ｌ４に沿って入射された場合には、マイクロレ
ンズ２１のレンズ部は遮光膜２７で覆われていないの
で、そのレンズ部は、レンズ作用を有するため、受光素
子２３に入射される。
Ｌ２乃至Ｌ４に沿って入射された場合には、マイクロレ
ンズ２１のレンズ部は遮光膜２７で覆われていないの
で、そのレンズ部は、レンズ作用を有するため、受光素
子２３に入射される。
【００４３】従って、電気的信号を高輝度で観測した場
合に於いても、多重乱反射がさらに抑制され、撮像面上
にマイクロレンズを備えた固体撮像素子の受光部に、本
来観測した電気的信号に対応する光のみを到達させ、多
重乱反射による観測した信号波形周辺部が明るくなるの
を防止し、本来の信号波形のみをさらに明瞭に観測する
ことができる。
合に於いても、多重乱反射がさらに抑制され、撮像面上
にマイクロレンズを備えた固体撮像素子の受光部に、本
来観測した電気的信号に対応する光のみを到達させ、多
重乱反射による観測した信号波形周辺部が明るくなるの
を防止し、本来の信号波形のみをさらに明瞭に観測する
ことができる。
【００４４】なお、第１及び第２実施形態に用いられる
透明導電膜は、ＩＴＯ膜に限られるものではなく、一般
に良く知られている、Ｓｎ０２膜、Ａｕ膜、Ｔｉ０２膜
等でも同様な効果が得られる。
透明導電膜は、ＩＴＯ膜に限られるものではなく、一般
に良く知られている、Ｓｎ０２膜、Ａｕ膜、Ｔｉ０２膜
等でも同様な効果が得られる。
【００４５】さらに、支持板２５を介しての固体撮像素
子パッケージ２０と光ファイバー・プレート１５の側壁
とのエポキシ系接着剤等を用いた接着にあたっては、乾
燥空気の雰囲気内での硬化のみに限られるものではな
く、間隙２６内の屈折率を約１．０に保たれるものであ
れば、どのようなものでも良く、例えば、乾燥Ｎ２等の
不活性ガスの雰囲気内で硬化させても良い。
子パッケージ２０と光ファイバー・プレート１５の側壁
とのエポキシ系接着剤等を用いた接着にあたっては、乾
燥空気の雰囲気内での硬化のみに限られるものではな
く、間隙２６内の屈折率を約１．０に保たれるものであ
れば、どのようなものでも良く、例えば、乾燥Ｎ２等の
不活性ガスの雰囲気内で硬化させても良い。
【００４６】また、これまで説明してきた第２実施形態
では、光ファイバー・プレートと固体撮像素子のマイク
ロレンズとの間に間隙を設けて、その間隙に乾燥空気等
の気体を密封した場合の例を示したが、この空隙に透明
樹脂を密封した場合に、第２実施形態による遮光膜を適
用しても、多重乱反射による観測した信号波形周辺部が
明るくなるのを防止することができる。
では、光ファイバー・プレートと固体撮像素子のマイク
ロレンズとの間に間隙を設けて、その間隙に乾燥空気等
の気体を密封した場合の例を示したが、この空隙に透明
樹脂を密封した場合に、第２実施形態による遮光膜を適
用しても、多重乱反射による観測した信号波形周辺部が
明るくなるのを防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、透明樹脂を介さず
に、光ファイバー・プレートと撮像面上にマイクロレン
ズを備えた固体撮像素子を密着する構成は、マイクロレ
ンズのレンズ作用を有効にし、固体撮像素子の金属遮光
部での乱反射を防止する機能を有し、さらに、マイクロ
レンズ間の凹部表面に、遮光膜を形成した構成は、固体
撮像素子の金属遮光部への光の入射自体を防止し、ま
た、光ファイバー・プレートの入力端面に形成した透明
導電膜は、蛍光面が十分に発光できるに足りる電位を与
える電極としての機能を有すると共に、金属遮光部から
の乱反射光の再乱反射を防止する機能を有し、高輝度時
の電気的信号測定においても、本来の信号波形のみを明
瞭化して観測することができる。
に、光ファイバー・プレートと撮像面上にマイクロレン
ズを備えた固体撮像素子を密着する構成は、マイクロレ
ンズのレンズ作用を有効にし、固体撮像素子の金属遮光
部での乱反射を防止する機能を有し、さらに、マイクロ
レンズ間の凹部表面に、遮光膜を形成した構成は、固体
撮像素子の金属遮光部への光の入射自体を防止し、ま
た、光ファイバー・プレートの入力端面に形成した透明
導電膜は、蛍光面が十分に発光できるに足りる電位を与
える電極としての機能を有すると共に、金属遮光部から
の乱反射光の再乱反射を防止する機能を有し、高輝度時
の電気的信号測定においても、本来の信号波形のみを明
瞭化して観測することができる。
【図１】本発明による電子画像変換装置の構成図であ
る。
る。
【図２】本発明による第１実施形態に係る電子画像変換
装置の部分拡大構成図である。
装置の部分拡大構成図である。
【図３】本発明による第２実施形態に係る電子画像変換
装置の部分拡大構成図である。
装置の部分拡大構成図である。
【図４】従来の電子画像変換装置の構成図である。
【図５】従来の電子画像変換装置の部分拡大構成図であ
る。
る。
１…筐体
２…電子銃部
３…偏向部
４…受光変換部
５…陰極
６…制御グリッド
７…加速電極
８…収束電極
９…アスティグ電極
１０…垂直偏向板
１１…水平偏向板
１２…後段加速電極
１３…蛍光面
１４…ガラスプレート部
１５…光ファイバー・プレート
１６…フリット
１７、２４…透明導電膜
１８…固体撮像素子
１９…透明樹脂
２０…固体撮像素子パッケージ
２１…マイクロレンズ
２２…金属遮光部
２３…受光素子
２５…支持板
２６…間隙
２７…遮光物質
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ
Claims (9)
- 【請求項１】 電子ビームを発生する手段と、前記電子
ビームが投射されて光を発光する蛍光面と、前記蛍光面
に密着され、前記光が入射される光ファイバー・プレー
トと、前記光ファイバー・プレートの出力端面側に配置
されたマイクロレンズを有する固体撮像素子とを含む電
子画像変換装置において、 前記蛍光面と前記光ファイバー・プレートの入射端面と
の間に透明導電膜を形成し、該透明導電膜に高電圧を印
加したことを特徴とする電子画像変換装置。 - 【請求項２】 前記固体撮像素子が、複数の受光素子を
有し、該受光素子のための開口を有する金属遮光部が配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子画
像変換装置。 - 【請求項３】 前記マイクロレンズは、前記受光素子に
対応した複数のレンズが一体的に形成され、 前記光ファイバー・プレートの出力端面と前記マイクロ
レンズとの間に間隙を形成したことを特徴とする請求項
２に記載の電子画像変換装置。 - 【請求項４】 前記間隙に、乾燥空気又は乾燥不活性ガ
スを密封したことを特徴とする請求項３に記載の電子画
像変換装置。 - 【請求項５】 前記受光素子に対応して配列されている
前記マイクロレンズ間に遮光膜を形成したことを特徴と
する請求項３又は４に記載の電子画像変換装置。 - 【請求項６】 前記遮光膜は、前記光を吸収して遮光す
る物質で形成されていることを特徴とする請求項５に記
載の電子画像変換装置。 - 【請求項７】 前記固体撮像素子が、複数の受光素子を
有し、該受光素子のための開口を有する金属遮光部が配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子画
像変換装置。 - 【請求項８】 前記固体撮像素子を収納するパッケージ
は、前記光ファイバー・プレートの側壁に支持板を介し
て保持され、前記固体撮像素子が前記光ファイバー・プ
レートの出力端面に対向配置されることを特徴とする請
求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子画像変換装
置。 - 【請求項９】 前記光ファイバー・プレートの出力端面
に透明導電膜が密着形成され、該透明導電膜を接地した
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載
の電子画像変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022139A JP4122787B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 電子画像変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022139A JP4122787B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 電子画像変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003222640A true JP2003222640A (ja) | 2003-08-08 |
| JP4122787B2 JP4122787B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=27745201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022139A Expired - Fee Related JP4122787B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 電子画像変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4122787B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016523608A (ja) * | 2013-06-06 | 2016-08-12 | プロフサ，インコーポレイテッド | 埋込センサからの光信号を検出する装置及び方法 |
| WO2017115638A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 国立大学法人島根大学 | シンチレータ及び電子検出器 |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002022139A patent/JP4122787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016523608A (ja) * | 2013-06-06 | 2016-08-12 | プロフサ，インコーポレイテッド | 埋込センサからの光信号を検出する装置及び方法 |
| US10219729B2 (en) | 2013-06-06 | 2019-03-05 | Profusa, Inc. | Apparatus and methods for detecting optical signals from implanted sensors |
| US11504035B2 (en) | 2013-06-06 | 2022-11-22 | Profusa, Inc. | Apparatus and methods for detecting optical signals from implanted sensors |
| WO2017115638A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 国立大学法人島根大学 | シンチレータ及び電子検出器 |
| US10301542B2 (en) | 2015-12-28 | 2019-05-28 | National University Corporation Shimane University | Scintillator and electron detector |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4122787B2 (ja) | 2008-07-23 |
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