JP2683197B2 - 撮像管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学像を電気信号に変
換する撮像管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、バイアスライトで光導電面を
照射することにより、光導電型撮像管の光応答特性を改
善し、残像の低減を図ることができることが知られてい
る。一般には、バイアスライトとして用いる光源７の配
置としては次のようなものがある。

【０００３】まず、従来例１は、図４（ａ）に示すよう
に、円筒バルブ１１の外側の側面に光源７を配置し、収
束偏向部４の一端に、漏斗状の光反射板８を設けたもの
である。これによって、円筒バルブ１１を構成するガラ
ス材を介して収束偏向部４に設けられた光通過孔４１を
介して入射した光を、光反射板８で反射させて光導電膜
２１に照射することができる（特公昭62-24897）。

【０００４】次に、従来例２は、図４（ｂ）に示すよう
に円筒バルブ１１内の底面付近に光源７を設け、さら
に、円筒バルブ１１の内周面に光を反射する塗料（例え
ば、白色の塗装等）を塗布するものである。これによっ
ては、光源７から直接、および円筒バルブ１１の内周面
からの光の反射を介して光導電膜２１に光を照射するこ
とができる。

【０００５】しかし、これら従来例１および従来例２で
はともに光導電膜２１に光を均一に入射させることがで
きない。このため、撮像管の暗時（Dark時）に、画像シ
ェーデイグができてしまい、このことで撮像の際のＳ／
Ｎ比を劣化させてしまっていた。

【０００６】このため、金属性のメッシュ電極５に蛍光
塗料を塗布し、メッシュ電極５の蛍光塗料が塗布された
面を発光させることでバイアスライトとして用いる技術
（以下、従来例３という）が開示されている（特開昭56
-73835）。この従来例３は、光導電膜２１に光を均一に
入射さて、従来例１および従来例２の上述した欠点を解
消することを目的としたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例３はメ
ッシュ電極５として金属板を用いているため、撮像管の
製造中に金属板にたるみが生じてしまうことがある。こ
のため、金属板上に塗布した蛍光塗料が剥がれ落ちてし
まうことがあった。さらに、蛍光塗料からの発光量全体
のうち、６０％たらずの光量しか光導電膜に照射され
ず、照射効率に欠け、このため光導電膜に照射される光
の光量が十分には得られないという欠点があった。これ
は、金属板の電子銃３側の表面に蛍光塗料を塗布してい
ることから、メッシュ電極５本体である金属板によって
多くの光が遮られてしまうことによるものである。ま
た、メッシュ電極が金属板であることから振動すること
があり、この振動によってマイクロフォニックノイズが
生ずることがある。

【０００８】そこで、本発明は上記の問題点を解決する
撮像管を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子ビームを
出射する電子銃と、電子ビームが走査されるターゲット
部と、ターゲット部と電子銃との間に設けられたメッシ
ュ電極とを備えて構成される撮像管において、メッシュ
電極は、複数の貫通孔が網目状に配列して形成された透
明ガラス板を基体とし、透明ガラス板の表面を透明導電
膜によって被覆し、透明ガラス板の表面のうち、電子銃
と対向する面に金属薄膜が形成されて構成され、透明ガ
ラス板の側面に照射する光を発生させる光源を更に備え
ることを特徴とする。

【００１０】さらに、前記光源からの光を前記透明ガラ
ス板へ導くライトガイドを有することが望ましい。

【００１１】また、透明ガラス板は、キャピラリープレ
ートであることが望ましい。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、本発明に係る撮像管は、
メッシュ電極として、透明ガラス板の全体を透明導電膜
で被覆し、透明ガラス板の表面のうち電子銃と対向する
面には金属薄膜を形成し、さらに、透明ガラス板の側面
から光を導入したものである。従って、透明ガラス板の
側面から導入する光量を調整することで、光導電膜への
照射光量を調節できる。導入された光は、透明ガラス板
に形成された複数の貫通孔等により乱反射、屈折あるい
は散乱して透明ガラス板内部の全体に広がり、透明ガラ
ス板の全面から出射されるので、光導電膜の全面に均一
に照射される。さらに、透明ガラス板の電子銃と対向す
る面には金属薄膜が形成されていることから、電子銃側
には光が出射されることはなく、内部で反射・屈折した
光は光導電膜側に出射させられるので、光導電膜にのみ
高効率で光を照射させることができる。

【００１３】また、メッシュ電極の基体として透明ガラ
ス板を用いているので、メッシュ電極が機械的に振動す
ることがない。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図面の説明において同一要素に
は同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【００１５】図１に基づいて、本発明に係る実施例につ
いて説明する。本実施例に係る撮像装置は、中空円筒形
のガラスバルブ１と、ガラスバルブ１の先端に設けられ
入射光を光電変換して蓄積するターゲット部２と、ター
ゲット部２に対向する他端に設けられ読取り用の電子ビ
ームを発射する電子銃部３と、この電子ビームを光導電
膜２１上の面に集束してこの面上を走査する集束偏向部
４とから構成されている。

【００１６】ターゲット部２は、ガラス面板２３と、こ
のガラス面板２３に堆積された透明導電膜２２と、この
透明導電膜２２上に堆積され、光像が結像される光導電
膜２１とから構成されている。光導電膜２１はＰｂＯ／
ＰｂＳを材質として形成されている。また、透明導電膜
２２はＳｎＯ₂ やＩＴＯを用いた透明導電膜である。こ
れら一体化されたターゲット部２は、光導電膜２１がガ
ラスバルブ１内になるように信号電極６および図示しな
いインジウム金属によってガラスバルブ１に封着され、
ガラスバルブ１内は真空状態に保たれている。また、イ
ンジウム金属は透明導電膜２２と電気的に接触してお
り、透明導電膜２２に生じた撮像信号は信号電極６によ
って取り出され、外部の図示しない信号増幅回路に出力
される。

【００１７】電子銃部３は、電子を放出する図示しない
カソード電極と、このカソード電極を加熱する図示しな
いヒータと、放出された電子の進行方向を制御する図示
しないビーム制御電極とを有する本体３１および電子ビ
ームを加速する加速電極３２とから構成されている。ま
た、電子銃部３への電力供給は、ガラスバルブ１の底面
に設けられたステムピン３３から行われる。この電子銃
部３から出射された電子ビームは集束偏向部４によって
その進路が偏向される。偏向された電子ビームは、集束
偏向部４の終端部に設けられたメッシュ電極５を通過す
ることによって速度が急激に低下し、光導電膜２１に低
速度で一様に到達する。

【００１８】メッシュ電極５は、図２および図３に示す
ように、キャピラリープレート５１の全体を透明導電膜
５３で被覆し、その表面に金属薄膜５２を蒸着したもの
である。このキャピラリープレート５１には、貫通した
複数の貫通孔５４が穿設されており、これらの貫通孔５
４が網目状に配列されたものである。金属薄膜５２とし
ては、アルミニウム等の光の反射係数の大きい物質を用
いている。

【００１９】透明導電膜５３は上述した透明導電膜２２
と同様に、ＳｎＯ₂ やＩＴＯを用いている。なお、この
とき、透明導電膜５３はキャピラリープレート５１の貫
通孔５４の内周面にも塗布されて被覆されるが、貫通孔
５４が透明導電膜５３によって埋め込まれることはな
い。

【００２０】また、メッシュ電極５は、リング状の保持
部材５５に嵌め込まれている。保持部材５５の側面には
光通過孔５６が穿設されている。光通過孔５６には、光
コネクタ９１がはめ込まれている。この光コネクタ７１
はライトガイドである光ファイバ束（オプティカルファ
イバ）７２の一端に接続されている。さらに、この光フ
ァイバ束７２の他端は光源７３と接続されており、光源
７３からの光をメッシュ電極５へ導いている。なお、メ
ッシュ電極５は円筒バルブ１１内に設けられていること
から、この円筒バルブ１１には光ファイバ束７２が貫通
するための貫通孔（図示せず）が設けられており、貫通
孔は適当なシール部材により密封されて内部の真空状態
が保たれている。

【００２１】次に、本実施例に係る撮像管の動作につい
て説明する。ガラス面板２３に入射した光像は、透明導
電膜２２を通過して光導電膜２１に結像する。透明導電
膜５３には、陰極に対して数十Ｖの正電位が印加され
る。このため、裏面は電子ビームの走査後、陰電極に近
い状態になる。光導電膜２１に光像が結像されると、光
導電効果により裏面の電位は光量に応じて上昇し、各画
素ごとに、次の走査ビームがくるまで、正の電荷が裏面
に蓄積されていく。この電荷が電子銃部３から照射され
た電子ビームによって中和されて放電電流が流れ、この
放電電流が透明電極、次いでインジウム、そして信号取
出電極へと伝えられ信号電圧となって外部に取り出され
る。

【００２２】また、メッシュ電極５には陰極に対して数
Ｖの陰電圧が印加される。このため、電子ビームはメッ
シュ電極５を通過することによって速度が急激に低下
し、光導電膜２１に低速度で一様に到達することにな
る。一方、光源７３からの光が光ファイバ束７２を介し
てメッシュ電極５に導入される。メッシュ電極５に取り
込まれた光はキャピラリープレート５１に穿設された光
透過孔５４により乱反射、屈折あるいは散乱してキャピ
ラリープレート５１内部の全体に広がり、キャピラリー
プレート５１の全面から出射されるので、光導電膜２１
の全面に均一に照射される。さらに、キャピラリープレ
ート５１の電子銃部３と対向する面には金属薄膜５２が
形成されていることから、電子銃部３側には光が出射さ
れることはなく、キャピラリープレート５１の内部で反
射・屈折した光は光導電膜２１側に出射させられるの
で、光導電膜２１にのみ高効率で光を照射させることが
できる。このときの照射量は、従来技術のようにメッシ
ュ電極５に金属板を用いてこれに蛍光体を塗布した場合
に比べ、本発明でははるかに照射量を増加させることが
できた。これは、従来は電子ビームが照射されることに
よって得られた光を利用していたため光量を調節するこ
とが比較的困難だったのに比べ、本発明では、光源の電
圧を変化させることにより、光源自体を交換することに
よって自由に光量の調節をはかることができるからであ
る。

【００２３】また、Al等の光の反射係数の大きい金属を
金属薄膜として用いているのでミラー効果によって光を
非常に効率よく利用することができる。

【００２４】なお、撮像管の製造過程においては加熱作
業を伴うが、この場合においても、本発明のようにメッ
シュ電極５としてキャピラリープレート５１を基体とす
るものを用ていれば、金属を用いたときのような熱にっ
てメッシュ電極５が弛んでしまうということがなく、ま
た、メッシュ電極が機械的に振動することがない。

【００２５】また、本実施例のように光源７３をガラス
バルブ１１に外付けしたものでは光源７３の交換が容易
であるというメリットを有する。一方、光源７３をガラ
スバルブ１１内に内蔵するものであってもよい。光源７
３をガラスバルブ１１内に内臓されたものは撮像管をコ
ンパクトにでき、また取扱いも容易であるというメリッ
トがあるからである。

【００２６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る撮像管には、メッシュ電極として透明ガラス板の全
体を透明導電膜で被覆し、透明ガラス板の表面のうち電
子銃と対向する面に金属薄膜を形成し、さらに、透明ガ
ラス板の側面から光を導入したものを用いている。従っ
て、透明ガラス板の側面から導入する光量を調整するこ
とで、光導電膜への照射光量を調節できる。導入された
光は、透明ガラス板に形成された複数の貫通孔等により
乱反射、屈折あるいは散乱して透明ガラス板内部の全体
に広がり、透明ガラス板の全面から出射されるので、光
導電膜の全面に均一に照射される。さらに、透明ガラス
板の電子銃と対向する面には金属薄膜が形成されている
ことから、電子銃側には光が出射されることはなく、内
部で反射・屈折した光は導電膜側に反射させられるの
で、光導電膜にのみ高効率で光を照射させることができ
る。すなわち、光導電膜上には斑なく光を照射すること
ができる。このため、シューディングによる画像劣化を
防ぐことができる。

【００２７】さらに、本発明では、従来技術のようにメ
ッシュ電極５に金属板を用いてこれに蛍光体を塗布した
場合に比べ、照射量をはるかに増加させることができ
る。これは、従来は電子ビームが照射されることによっ
て得られた光を利用していたため光量を調節することが
比較的困難だったのに比べ、本発明では、光源の電圧を
変化させることにより、光源自体を交換することによっ
て自由に光量の調節をはかることができるからである。

【００２８】また、メッシュ電極としては金属ではなく
透明ガラス板を用いているので、メッシュ電極が機械的
に振動することがない。従って、振動によって生ずるマ
イクロフォニックノイズを防ぐことはできる。

【００２９】なお、撮像管の製造過程においては加熱作
業を伴うが、この場合においても、本発明のようにメッ
シュ電極としてキャピラリープレートをメッシュ電極と
して用ていれば、金属を用いたときのような熱にってメ
ッシュ電極が弛んでしまうという問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る撮像管の概略構造を示す断面斜
視図である。

【図２】本実施例に係る撮像管に用いるメッシュ電極の
斜視図である。

【図３】本実施例に係る撮像管に用いるメッシュ電極の
一部を示した斜視図である。

【図４】従来例に係る撮像管の概略構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…ガラスバルブ、２…ターゲット部、３…電子銃部、
４…集束偏向部、５…メッシュ電極、５１…キャピラリ
ープレート、５２…金属薄膜、５３…透明導電膜、５４
…貫通孔、６…信号電極。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを出射する電子銃と、前記電
   子ビームが走査されるターゲット部と、前記ターゲット
   部と前記電子銃との間に設けられたメッシュ電極とを備
   えて構成される撮像管において、 前記メッシュ電極は、複数の貫通孔が網目状に配列して
   形成された透明ガラス板を基体とし、前記透明ガラス板
   の表面を透明導電膜によって被覆し、前記透明ガラス板
   の表面のうち、前記電子銃と対向する面に金属薄膜が形
   成されて構成され、 前記透明ガラス板の側面に照射する光を発生させる光源
   を更に備えることを特徴とする撮像管。
2. 【請求項２】 さらに、前記光源からの光を前記透明ガ
   ラス板へ導くライトガイドを有することを特徴とする請
   求項１に記載の撮像管。
3. 【請求項３】 前記透明ガラス板は、キャピラリープレ
   ートであることを特徴とする請求項１に記載の撮像管。