JP3384840B2 - 撮像管およびその動作方法 - Google Patents
撮像管およびその動作方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，光導電型撮像管に係
り，特に感度を高めるためにターゲット電極に高い電圧
を印加して使用する撮像管に好適な撮像管ターゲット部
の構造、ならびにその動作方法に関する。
り，特に感度を高めるためにターゲット電極に高い電圧
を印加して使用する撮像管に好適な撮像管ターゲット部
の構造、ならびにその動作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光導電型撮像管（以下、単に撮像管と呼
ぶ）は、透光性のターゲット電極と、入射した光または
Ｘ線（以下、これらを総称して単に光と呼ぶ）の像を電
気信号に変換し、これを電荷パターンとして蓄積するた
めの光導電膜とから成るターゲット部と、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
ーム発生部とを備えており、通常動作ではターゲット部
が電子ビームの走査を受けた時に電子ビーム走査側の表
面からの２次電子放出比が１以下になるような工夫がな
されている。
ぶ）は、透光性のターゲット電極と、入射した光または
Ｘ線（以下、これらを総称して単に光と呼ぶ）の像を電
気信号に変換し、これを電荷パターンとして蓄積するた
めの光導電膜とから成るターゲット部と、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
ーム発生部とを備えており、通常動作ではターゲット部
が電子ビームの走査を受けた時に電子ビーム走査側の表
面からの２次電子放出比が１以下になるような工夫がな
されている。
【０００３】撮像管は、そのターゲット電極に、カソー
ドに対して通常数Ｖ〜数百Ｖの電圧を印加して使用する
（以下、この電圧をターゲット電圧と呼ぶ）。ターゲッ
ト部表面の電子ビームで走査されるべき領域（以下、有
効走査領域と呼ぶ）が電子ビームの走査を受けると、走
査面に電子が付着して有効走査領域の表面電位は略々カ
ソード電位に平衡し、余剰の走査電子はカソード側に戻
る。これを戻り電子ビームと呼ぶ。
ドに対して通常数Ｖ〜数百Ｖの電圧を印加して使用する
（以下、この電圧をターゲット電圧と呼ぶ）。ターゲッ
ト部表面の電子ビームで走査されるべき領域（以下、有
効走査領域と呼ぶ）が電子ビームの走査を受けると、走
査面に電子が付着して有効走査領域の表面電位は略々カ
ソード電位に平衡し、余剰の走査電子はカソード側に戻
る。これを戻り電子ビームと呼ぶ。
【０００４】従って、光導電膜には、電子ビーム走査直
後にターゲット電圧が印加されることになる。光が入射
すると、光導電膜内には吸収光量に応じた電子−正孔対
が発生し、電子はターゲット電極に流れ、正孔は逆方向
に移動して電子ビーム走査側表面に蓄積される。通常動
作では、この蓄積電荷量による走査領域表面の電位上昇
は高々数Ｖから十数Ｖ程度であり、次の電子ビーム走査
で蓄積電荷が信号電流として読み取られ、上記走査表面
は再びカソード電位に戻る。
後にターゲット電圧が印加されることになる。光が入射
すると、光導電膜内には吸収光量に応じた電子−正孔対
が発生し、電子はターゲット電極に流れ、正孔は逆方向
に移動して電子ビーム走査側表面に蓄積される。通常動
作では、この蓄積電荷量による走査領域表面の電位上昇
は高々数Ｖから十数Ｖ程度であり、次の電子ビーム走査
で蓄積電荷が信号電流として読み取られ、上記走査表面
は再びカソード電位に戻る。
【０００５】かかる撮像管において、感度向上や容量性
残像の低減を図るために、光導電膜を厚くしてターゲッ
ト電圧を高く設定して動作させたり、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
現象が生じるほどの高い電圧を印加して使用する方法が
開示されている。上記の技術内容については、例えば、
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、アイ・イー・イー・イー
エレクトロン デバイス レタース，イー ディ エル
−８，ナンバー９（１９８７年）第３９２頁から第３９
４頁（ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ，ＥＤＬ−８，Ｎｏ．９（１９８７）ｐｐ
３９２−３９４）に記載されている。
残像の低減を図るために、光導電膜を厚くしてターゲッ
ト電圧を高く設定して動作させたり、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
現象が生じるほどの高い電圧を印加して使用する方法が
開示されている。上記の技術内容については、例えば、
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、アイ・イー・イー・イー
エレクトロン デバイス レタース，イー ディ エル
−８，ナンバー９（１９８７年）第３９２頁から第３９
４頁（ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ，ＥＤＬ−８，Ｎｏ．９（１９８７）ｐｐ
３９２−３９４）に記載されている。
【０００６】上記のように、ターゲット電圧を高く設定
して使用すると、再生画像に図形歪，シェーディング，
電極反射像（戻り電子ビームが管内の電極で反射されて
再びターゲット部に入射することにより発生する偽信
号），さざ波現象（特に再生画像の周辺部分にさざ波状
に変化する異常パターンが発生する現象），像反転現象
（再生画像の一部，特に周辺部に対応する映像信号のレ
ベルが異常に低下したり，ないしは信号の極性が反転す
る現象）などが生じ易くなることが知られている。
して使用すると、再生画像に図形歪，シェーディング，
電極反射像（戻り電子ビームが管内の電極で反射されて
再びターゲット部に入射することにより発生する偽信
号），さざ波現象（特に再生画像の周辺部分にさざ波状
に変化する異常パターンが発生する現象），像反転現象
（再生画像の一部，特に周辺部に対応する映像信号のレ
ベルが異常に低下したり，ないしは信号の極性が反転す
る現象）などが生じ易くなることが知られている。
【０００７】このような画像不良現象は、撮像管の動作
中に、管内の散乱電子や２次電子、および走査電子がタ
ーゲット部表面の電子ビームで走査されない領域（以
下、非走査領域と称す）の表面電位に影響されるために
発生する。ターゲット部表面の非走査領域は直接走査電
子ビームで走査されることはないが、動作中に管内で発
生する２次電子や戻り電子ビームないしは電極壁で反射
された散乱電子等の管内を迷走する電子の付着を受け
る。
中に、管内の散乱電子や２次電子、および走査電子がタ
ーゲット部表面の電子ビームで走査されない領域（以
下、非走査領域と称す）の表面電位に影響されるために
発生する。ターゲット部表面の非走査領域は直接走査電
子ビームで走査されることはないが、動作中に管内で発
生する２次電子や戻り電子ビームないしは電極壁で反射
された散乱電子等の管内を迷走する電子の付着を受け
る。
【０００８】従って、非走査領域では、非走査領域内で
発生する暗電流や光電流による表面電位上昇効果と迷走
電子の付着による表面電位低減効果の両者が競合するた
め、表面電位は特定の値に定まることがなく、入射光
量，走査電子ビーム量，ターゲット電圧および各電極電
圧等に応じて、局所的、かつ時間的に多様に変化するこ
とになる。
発生する暗電流や光電流による表面電位上昇効果と迷走
電子の付着による表面電位低減効果の両者が競合するた
め、表面電位は特定の値に定まることがなく、入射光
量，走査電子ビーム量，ターゲット電圧および各電極電
圧等に応じて、局所的、かつ時間的に多様に変化するこ
とになる。
【０００９】このために、特に有効走査領域の境界近傍
を走査電子ビームが走査するとき、非走査領域の複雑な
表面電位変化の影響を受けてその軌道が曲げられてター
ゲットに垂直入射できなくなるために、画像の図形歪や
シェーディング等の画像不良が発生する。さらにターゲ
ット電圧が高くなると、非走査領域の表面電位が上昇し
て迷走電子の付着や２次電子の放出が活発になり、電極
反射像，さざ波現象，像反転現象等が発生する。
を走査電子ビームが走査するとき、非走査領域の複雑な
表面電位変化の影響を受けてその軌道が曲げられてター
ゲットに垂直入射できなくなるために、画像の図形歪や
シェーディング等の画像不良が発生する。さらにターゲ
ット電圧が高くなると、非走査領域の表面電位が上昇し
て迷走電子の付着や２次電子の放出が活発になり、電極
反射像，さざ波現象，像反転現象等が発生する。
【００１０】これらの不良現象の発生を抑制するために
は、非走査領域の表面電位を制御すれば良く、これまで
に，以下に記載したような方法が提案されている。 （１）ターゲット部表面の非走査領域に新たな導電膜を
設けてカソードと同電位にして使用する方法（特開昭６
１−１３１３４９号公報）。 （２）ターゲット部の透光性導電膜を、有効走査領域の
ターゲット電極と非走査領域の導電膜とに分割して絶縁
し、それぞれ異なる電源に接続して制御する方法（特開
昭６３−７２０３７号公報）。
は、非走査領域の表面電位を制御すれば良く、これまで
に，以下に記載したような方法が提案されている。 （１）ターゲット部表面の非走査領域に新たな導電膜を
設けてカソードと同電位にして使用する方法（特開昭６
１−１３１３４９号公報）。 （２）ターゲット部の透光性導電膜を、有効走査領域の
ターゲット電極と非走査領域の導電膜とに分割して絶縁
し、それぞれ異なる電源に接続して制御する方法（特開
昭６３−７２０３７号公報）。
【００１１】（３）ターゲット部の非走査領域に絶縁性
薄膜を設ける方法（特開平２−２０４９４４号公報）。 （４）ターゲット部表面の非走査領域の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方法
（特開平１−２９８６３０号公報）。 （５）ターゲット部表面の非走査領域とメッシュ電極間
に遮蔽電極を設け、該電極の電圧を制御する方法。
薄膜を設ける方法（特開平２−２０４９４４号公報）。 （４）ターゲット部表面の非走査領域の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方法
（特開平１−２９８６３０号公報）。 （５）ターゲット部表面の非走査領域とメッシュ電極間
に遮蔽電極を設け、該電極の電圧を制御する方法。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、それ
ぞれ其れなりの利点を有しているものの、以下に述べる
ような欠点があった。すなわち、従来技術（１）の撮像
管では、ターゲット電圧印加時に、光導電膜の微小欠陥
を介してターゲット電極と新たに設けられた導電膜との
間で放電が生じ、光導電膜が破損し易いこと。
ぞれ其れなりの利点を有しているものの、以下に述べる
ような欠点があった。すなわち、従来技術（１）の撮像
管では、ターゲット電圧印加時に、光導電膜の微小欠陥
を介してターゲット電極と新たに設けられた導電膜との
間で放電が生じ、光導電膜が破損し易いこと。
【００１３】従来技術（２）では、ターゲット電極と導
電膜間に強い光が入射した場合に、その部分の光導電膜
の抵抗が下がるために、両者間に放電が生じ、光導電膜
が破損し易いこと。従来技術（３）では、光導電膜と絶
縁膜両者の内部応力や熱膨張率の違いにより膜がクラッ
クし易いこと。
電膜間に強い光が入射した場合に、その部分の光導電膜
の抵抗が下がるために、両者間に放電が生じ、光導電膜
が破損し易いこと。従来技術（３）では、光導電膜と絶
縁膜両者の内部応力や熱膨張率の違いにより膜がクラッ
クし易いこと。
【００１４】従来技術（４）では、有効走査領域と非走
査領域の膜質が異なることにより、上記（３）と同様に
膜がクラックし易いこと。そして、従来技術（５）で
は、再生画像の周辺部に現われる図形歪が制御しにくい
こと。などの欠点があった。
査領域の膜質が異なることにより、上記（３）と同様に
膜がクラックし易いこと。そして、従来技術（５）で
は、再生画像の周辺部に現われる図形歪が制御しにくい
こと。などの欠点があった。
【００１５】本発明の目的は、ターゲット電極に光導電
膜内でアバランシェ増倍が生じ得る程の高い電圧を印加
して使用しても、上記した従来技術の欠点を招くことな
しに、前記した種々の不良現象を抑止し、高感度かつ高
画質の再生画像を実現することのできる撮像管とその動
作方法を提供することにある。
膜内でアバランシェ増倍が生じ得る程の高い電圧を印加
して使用しても、上記した従来技術の欠点を招くことな
しに、前記した種々の不良現象を抑止し、高感度かつ高
画質の再生画像を実現することのできる撮像管とその動
作方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、透光性のターゲット電極と、入射した光
の像を電気信号に変換し電荷パターンとして蓄積するた
めの光導電膜とから成るターゲット部とを面板上に有
し、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を少なくとも備えた撮像
管において、前記面板上の有効走査領域と非走査領域と
に亘って延伸されたターゲット電極と光導電膜とを少な
くとも有する撮像管ターゲット部と、真空を介して前記
光導電膜に対向する走査電子ビーム発射部とで構成して
なり、前記光導電膜を、前記ターゲット部の前記有効走
査領域に設けた第１の光導電層と、前記非走査領域に設
けた第２の光導電層と、前記第２の光導電層上の少なく
とも１部に堆積した第３の光導電層とで構成すると共
に、前記第２の光導電層と前記第３の光導電層の間に、
前記非走査領域の光導電膜で発生する正孔キャリアの大
部分を捕獲し得る正孔捕獲層を設けたことを特徴とす
る。
に、本発明は、透光性のターゲット電極と、入射した光
の像を電気信号に変換し電荷パターンとして蓄積するた
めの光導電膜とから成るターゲット部とを面板上に有
し、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を少なくとも備えた撮像
管において、前記面板上の有効走査領域と非走査領域と
に亘って延伸されたターゲット電極と光導電膜とを少な
くとも有する撮像管ターゲット部と、真空を介して前記
光導電膜に対向する走査電子ビーム発射部とで構成して
なり、前記光導電膜を、前記ターゲット部の前記有効走
査領域に設けた第１の光導電層と、前記非走査領域に設
けた第２の光導電層と、前記第２の光導電層上の少なく
とも１部に堆積した第３の光導電層とで構成すると共
に、前記第２の光導電層と前記第３の光導電層の間に、
前記非走査領域の光導電膜で発生する正孔キャリアの大
部分を捕獲し得る正孔捕獲層を設けたことを特徴とす
る。
【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
は、撮像管のターゲット電極に、前記第１の光導電層内
で電荷のアバランシェ増倍が生じる程の電圧を印加して
動作させることにより高感度かつ高画質の再生画像を得
るようにしたことを特徴とする。そして、本発明は、さ
らに以下の構成としたことを特徴とする。 （１）前記第１の光導電層が、有効走査領域に入射する
光を吸収して信号電荷の大部分を生成し得る膜から成る
ことを特徴とする。 （２）前記第２の光導電層が、非走査領域に入射する光
の大部分を吸収し得る膜から成ることを特徴とする。 （３）前記第２の光導電層が、第１の光導電層と同じ構
成から成ることを特徴とする。 （４）前記第３の光導電層が、第１の光導電層と同じ構
成から成ることを特徴とする。 （５）前記第３の光導電層の厚みが、第１の光導電層の
厚みより大なることを特徴とする。 （６）前記正孔キャリアの大部分を捕獲し得る層が、光
導電層に深い正孔捕獲準位を形成し得る物質を添加した
層から成ることを特徴とする。 （７）前記第１の光導電層が、膜内で電荷のアバランシ
ェ増倍機能を持つ半導体層を含むことを特徴とする。 （８）前記アバランシェ増倍機能を持つ半導体層が、Ｓ
ｅを主体とする非晶質半導体から成ることを特徴とす
る。 （９）前記撮像管において、正孔キャリアの大部分を捕
獲する層が、Ｓｅを主体とする非晶質半導体からなり，
かつ深い正孔捕獲準位を形成し得る物質が、ＬｉＦ，Ｎ
ａＦ，ＫＦ，ＭｇＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＢａＦ2 から成る群
の中から選ばれた少なくとも１者から成ることを特徴と
する。 （１０）前記撮像管において、面板上のターゲット電極
が、少なくとも有効走査領域に設けられた透光性導電膜
と、基板を貫通する電極ピンと、透光性導電膜と電極ピ
ンを接続するためのリード部とから成ることを特徴とす
る。 （１１）前記撮像管のターゲット電極に、アバランシェ
増倍機能を持つ半導体層内で電荷のアバランシェ増倍が
生じる程の電圧を印加して動作させることを特徴とす
る。
は、撮像管のターゲット電極に、前記第１の光導電層内
で電荷のアバランシェ増倍が生じる程の電圧を印加して
動作させることにより高感度かつ高画質の再生画像を得
るようにしたことを特徴とする。そして、本発明は、さ
らに以下の構成としたことを特徴とする。 （１）前記第１の光導電層が、有効走査領域に入射する
光を吸収して信号電荷の大部分を生成し得る膜から成る
ことを特徴とする。 （２）前記第２の光導電層が、非走査領域に入射する光
の大部分を吸収し得る膜から成ることを特徴とする。 （３）前記第２の光導電層が、第１の光導電層と同じ構
成から成ることを特徴とする。 （４）前記第３の光導電層が、第１の光導電層と同じ構
成から成ることを特徴とする。 （５）前記第３の光導電層の厚みが、第１の光導電層の
厚みより大なることを特徴とする。 （６）前記正孔キャリアの大部分を捕獲し得る層が、光
導電層に深い正孔捕獲準位を形成し得る物質を添加した
層から成ることを特徴とする。 （７）前記第１の光導電層が、膜内で電荷のアバランシ
ェ増倍機能を持つ半導体層を含むことを特徴とする。 （８）前記アバランシェ増倍機能を持つ半導体層が、Ｓ
ｅを主体とする非晶質半導体から成ることを特徴とす
る。 （９）前記撮像管において、正孔キャリアの大部分を捕
獲する層が、Ｓｅを主体とする非晶質半導体からなり，
かつ深い正孔捕獲準位を形成し得る物質が、ＬｉＦ，Ｎ
ａＦ，ＫＦ，ＭｇＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＢａＦ2 から成る群
の中から選ばれた少なくとも１者から成ることを特徴と
する。 （１０）前記撮像管において、面板上のターゲット電極
が、少なくとも有効走査領域に設けられた透光性導電膜
と、基板を貫通する電極ピンと、透光性導電膜と電極ピ
ンを接続するためのリード部とから成ることを特徴とす
る。 （１１）前記撮像管のターゲット電極に、アバランシェ
増倍機能を持つ半導体層内で電荷のアバランシェ増倍が
生じる程の電圧を印加して動作させることを特徴とす
る。
【００１８】すなわち、図１は本発明に係る撮像管ター
ゲット部の構成を説明する概略図であって、（ａ）は撮
像管ターゲット部を電子ビーム走査側から見た平面図、
（ｂ）は撮像管ターゲット部の断面図である。同図にお
いて、１は面板、２はターゲット電極、３は第１の光導
電層、４は第２の光導電層、５は第３の光導電層、６は
正孔捕獲層、７は走査電子ビームランディング層、８は
非走査領域の表面層である。
ゲット部の構成を説明する概略図であって、（ａ）は撮
像管ターゲット部を電子ビーム走査側から見た平面図、
（ｂ）は撮像管ターゲット部の断面図である。同図にお
いて、１は面板、２はターゲット電極、３は第１の光導
電層、４は第２の光導電層、５は第３の光導電層、６は
正孔捕獲層、７は走査電子ビームランディング層、８は
非走査領域の表面層である。
【００１９】そして、１０１は第１，第２，第３の光導
電層３，４，５と正孔捕獲層６と電子ビームランディン
グ層７および表面層８から成る光導電膜、１０２は電子
ビーム走査領域の境界を示す線で、破線の内側が有効走
査領域、その外側が非走査領域に相当する。本発明の撮
像管が従来の撮像管と異なる点は、非走査領域に第２の
光導電層４と正孔捕獲層６および第３の光導電層５を積
層して設けたことである。
電層３，４，５と正孔捕獲層６と電子ビームランディン
グ層７および表面層８から成る光導電膜、１０２は電子
ビーム走査領域の境界を示す線で、破線の内側が有効走
査領域、その外側が非走査領域に相当する。本発明の撮
像管が従来の撮像管と異なる点は、非走査領域に第２の
光導電層４と正孔捕獲層６および第３の光導電層５を積
層して設けたことである。
【００２０】
【作用】本発明は、上記のように構成した撮像管のター
ゲット電極に、前記第１の光導電層内で電荷のアバラン
シェ増倍が生じる程の電圧を印加して動作させることに
より高感度かつ高画質の再生画像が得られる。すなわ
ち、図２は本発明による撮像管の使用状態の一例を示す
概略図であって、前記図１とそれぞれ同符号の１は面
板、２はターゲット電極、１０１は光導電膜、また１０
３は面板１とターゲット電極２と光導電膜１０１から成
るターゲット部、９はメッシュ電極、１０はカソード、
１１は電子ビームを偏向集束するための電極、１０４は
メッシュ電極９とカソード１０および電子ビームを偏向
集束するための電極１１から成る走査電子ビーム発生
部、１２は走査電子ビーム、１３はインジュウムリン
グ、１４は金属リング、１５は撮像管の筐体、１６は入
射光、１７はレンズ、１８はターゲット電源、１９は負
荷抵抗、１０５は信号出力端子である。
ゲット電極に、前記第１の光導電層内で電荷のアバラン
シェ増倍が生じる程の電圧を印加して動作させることに
より高感度かつ高画質の再生画像が得られる。すなわ
ち、図２は本発明による撮像管の使用状態の一例を示す
概略図であって、前記図１とそれぞれ同符号の１は面
板、２はターゲット電極、１０１は光導電膜、また１０
３は面板１とターゲット電極２と光導電膜１０１から成
るターゲット部、９はメッシュ電極、１０はカソード、
１１は電子ビームを偏向集束するための電極、１０４は
メッシュ電極９とカソード１０および電子ビームを偏向
集束するための電極１１から成る走査電子ビーム発生
部、１２は走査電子ビーム、１３はインジュウムリン
グ、１４は金属リング、１５は撮像管の筐体、１６は入
射光、１７はレンズ、１８はターゲット電源、１９は負
荷抵抗、１０５は信号出力端子である。
【００２１】本発明では、光導電膜１０１を、前記図１
に示すように、有効走査領域と非走査領域に分け、非走
査領域に第２の光導電層４と正孔捕獲層６と第３の光導
電層５を積層して設けているために、非走査領域ではタ
ーゲット電極２から第２の光導電層４に漏洩する正孔
や、入射光によって第２の光導電層４で生成される正孔
が正孔捕獲層６に捕獲されるので、動作中は、第２の光
導電層４の電界はゼロに平衡し、当該第２の光導電層４
から第３の光導電層５への正孔の流入が阻止される。
に示すように、有効走査領域と非走査領域に分け、非走
査領域に第２の光導電層４と正孔捕獲層６と第３の光導
電層５を積層して設けているために、非走査領域ではタ
ーゲット電極２から第２の光導電層４に漏洩する正孔
や、入射光によって第２の光導電層４で生成される正孔
が正孔捕獲層６に捕獲されるので、動作中は、第２の光
導電層４の電界はゼロに平衡し、当該第２の光導電層４
から第３の光導電層５への正孔の流入が阻止される。
【００２２】従って、第２の光導電層４を非走査領域に
入射する光の大部分を吸収し得る程に厚くしておけば、
入射光の有無にかかわらず第３の光導電層５を走行する
正孔数を無視出来る程に少なくすることが出来る。一
方、非走査領域の表面は、動作中に直接電子ビームの走
査を受けることはないが、管内を迷走する電子の付着を
受ける。本発明では、非走査領域の表面層８として、２
次電子の放出比が１以下であって、かつ表面層８から第
３の光導電層５への電子の注入を阻止する機能を有する
層を用いるので、表面に付着した電子が正孔と再結合し
たり、あるいは第３の光導電層５に流入したりして消滅
することはない。そのために、非走査領域では、表面電
位はカソードに平衡し、ターゲット電圧が第３の光導電
層５に印加されて安定化する。
入射する光の大部分を吸収し得る程に厚くしておけば、
入射光の有無にかかわらず第３の光導電層５を走行する
正孔数を無視出来る程に少なくすることが出来る。一
方、非走査領域の表面は、動作中に直接電子ビームの走
査を受けることはないが、管内を迷走する電子の付着を
受ける。本発明では、非走査領域の表面層８として、２
次電子の放出比が１以下であって、かつ表面層８から第
３の光導電層５への電子の注入を阻止する機能を有する
層を用いるので、表面に付着した電子が正孔と再結合し
たり、あるいは第３の光導電層５に流入したりして消滅
することはない。そのために、非走査領域では、表面電
位はカソードに平衡し、ターゲット電圧が第３の光導電
層５に印加されて安定化する。
【００２３】ターゲット電圧の安定化後は、管内で発生
する２次電子や迷走電子が非走査領域に降りかかること
がなくなり、非走査領域の表面電位の上昇や変動が防止
される。その結果、本発明の撮像管では、上記従来技術
の項で述べた種々の画像不良現象が抑止されることにな
る。
する２次電子や迷走電子が非走査領域に降りかかること
がなくなり、非走査領域の表面電位の上昇や変動が防止
される。その結果、本発明の撮像管では、上記従来技術
の項で述べた種々の画像不良現象が抑止されることにな
る。
【００２４】電子ビームランディング層７も、表面層８
と同様に、２次電子の放出比が１以下であることのほか
に、付着電子が光導電膜内に注入するのを防ぐ，いわゆ
る電子注入阻止機能を有することが望ましい。２次電子
の放出を少なくするには、例えば、硫化アンチモンやセ
レン化アンチモン等の多孔質状薄膜をターゲット部表面
全域に渡って設けると良い。
と同様に、２次電子の放出比が１以下であることのほか
に、付着電子が光導電膜内に注入するのを防ぐ，いわゆ
る電子注入阻止機能を有することが望ましい。２次電子
の放出を少なくするには、例えば、硫化アンチモンやセ
レン化アンチモン等の多孔質状薄膜をターゲット部表面
全域に渡って設けると良い。
【００２５】電子ビームランディング層７，及び表面層
８の電子注入阻止機能が不十分な場合は、これらの層と
第１ないし第３の光導電層３，５の間に電子注入阻止強
化層を設けることもできる。また、本発明の撮像管で
は、少なくともターゲット電極２と第１の光導電層３の
間に正孔の注入を阻止するような整流性接合を有するこ
とが望ましく、これによって残像の少ない画像が得られ
る。
８の電子注入阻止機能が不十分な場合は、これらの層と
第１ないし第３の光導電層３，５の間に電子注入阻止強
化層を設けることもできる。また、本発明の撮像管で
は、少なくともターゲット電極２と第１の光導電層３の
間に正孔の注入を阻止するような整流性接合を有するこ
とが望ましく、これによって残像の少ない画像が得られ
る。
【００２６】正孔の注入阻止機能が不十分な場合は、少
なくともターゲット電極２と第１の光導電層３の間に正
孔注入阻止強化層を設けると良い。第１の光導電層３と
第２の光導電層４は同種の材料で構成しても良く、また
同一であっても良い。この場合は各層の製造装置、ない
しは製造工程の１部が共通化出来るので好都合である。
重要なことは、第２の光導電層４が第３の光導電層５の
中で電荷を生成し得るような波長の入射光の大部分を吸
収し得るように構成することである。
なくともターゲット電極２と第１の光導電層３の間に正
孔注入阻止強化層を設けると良い。第１の光導電層３と
第２の光導電層４は同種の材料で構成しても良く、また
同一であっても良い。この場合は各層の製造装置、ない
しは製造工程の１部が共通化出来るので好都合である。
重要なことは、第２の光導電層４が第３の光導電層５の
中で電荷を生成し得るような波長の入射光の大部分を吸
収し得るように構成することである。
【００２７】また第３の光導電層５も第１の光導電層と
同種の材料で構成しても良いが、本発明の撮像管では、
先に述べたように、ターゲット電圧が第１の光導電層３
と第３の光導電層５に印加されることに成るので、第３
の光導電層５の厚みはターゲット電圧に対して十分に耐
えうることが必要であり、第１の光導電層３の厚みと同
等か、ないしは大なることが望ましい。
同種の材料で構成しても良いが、本発明の撮像管では、
先に述べたように、ターゲット電圧が第１の光導電層３
と第３の光導電層５に印加されることに成るので、第３
の光導電層５の厚みはターゲット電圧に対して十分に耐
えうることが必要であり、第１の光導電層３の厚みと同
等か、ないしは大なることが望ましい。
【００２８】本発明の撮像管では、光導電膜の材料に何
らの制限もなく、従来から知られている種々の材料が使
用できる。中でも、第１の光導電層３の少なくとも一部
に、ＳｅないしはＳｉを主体とする非晶質半導体を用い
れば、先に述べた画像不良現象の発生を抑止した状態で
高感度，高解像度，低残像の優れた画像が得られる。特
に、Ｓｅを主体とする非晶質半導体を用いた本発明の撮
像管では、ターゲット電極２に第１の光導電層３内で電
荷のアバランシェ増倍が生じる程の高い電圧を印加して
使用することにより、先に述べた種々の不良現象なし
に、超高感度，高解像度，低残像の高品質な画質が実現
できる。
らの制限もなく、従来から知られている種々の材料が使
用できる。中でも、第１の光導電層３の少なくとも一部
に、ＳｅないしはＳｉを主体とする非晶質半導体を用い
れば、先に述べた画像不良現象の発生を抑止した状態で
高感度，高解像度，低残像の優れた画像が得られる。特
に、Ｓｅを主体とする非晶質半導体を用いた本発明の撮
像管では、ターゲット電極２に第１の光導電層３内で電
荷のアバランシェ増倍が生じる程の高い電圧を印加して
使用することにより、先に述べた種々の不良現象なし
に、超高感度，高解像度，低残像の高品質な画質が実現
できる。
【００２９】この場合、正孔捕獲層６としては、Ｓｅを
主体とする非晶質半導体層を用い、層内で深い正孔捕獲
準位を形成する材料としてＬｉＦ，ＮａＦ，ＫＦ，Ｍｇ
Ｆ2，ＣａＦ2，ＢａＦ2から成る群の中から選ばれた少
なくとも１者を１０ｐｐｍ以上、１０％以下の範囲で添
加すると良い。添加量が少なすぎると正孔を捕獲する能
力が不十分となり、逆に多すぎると正孔捕獲層６の熱的
安定性が低下するので好ましくない。
主体とする非晶質半導体層を用い、層内で深い正孔捕獲
準位を形成する材料としてＬｉＦ，ＮａＦ，ＫＦ，Ｍｇ
Ｆ2，ＣａＦ2，ＢａＦ2から成る群の中から選ばれた少
なくとも１者を１０ｐｐｍ以上、１０％以下の範囲で添
加すると良い。添加量が少なすぎると正孔を捕獲する能
力が不十分となり、逆に多すぎると正孔捕獲層６の熱的
安定性が低下するので好ましくない。
【００３０】第１の光導電層３内で電荷のアバランシェ
増倍を生じせしめて使用する場合は、非走査領域の第３
の光導電層５内では、むしろアバランシェ増倍現象が生
じない方が望ましいので、第３の光導電層５を第１の光
導電層３より厚くする方が良い。図１では、正孔捕獲層
６ならびに第３の光導電膜５を第２の光導電膜４の全域
に亘って設けているが、必ずしもその必要はなく、非走
査領域のターゲット電極をカバーする領域に設ければ十
分効果があり、またその少なくとも一部に設けるだけで
も、それなりの効果が得られる。
増倍を生じせしめて使用する場合は、非走査領域の第３
の光導電層５内では、むしろアバランシェ増倍現象が生
じない方が望ましいので、第３の光導電層５を第１の光
導電層３より厚くする方が良い。図１では、正孔捕獲層
６ならびに第３の光導電膜５を第２の光導電膜４の全域
に亘って設けているが、必ずしもその必要はなく、非走
査領域のターゲット電極をカバーする領域に設ければ十
分効果があり、またその少なくとも一部に設けるだけで
も、それなりの効果が得られる。
【００３１】本発明では、例えば、面板にＸ線に対する
透過率の高いＢｅ，ＢＮ，Ａｌ，Ｔｉ等の薄板を用いれ
ば，Ｘ線用撮像管にも適用し得る。一般に、Ｘ線用撮像
管では入射Ｘ線の吸収量を高めるために、光導電膜の厚
みを増してターゲット電圧を高くして動作させるので、
先に述べた画像不良現象が発生しやすくなるが、本発明
によりこれを大幅に抑制することができる。
透過率の高いＢｅ，ＢＮ，Ａｌ，Ｔｉ等の薄板を用いれ
ば，Ｘ線用撮像管にも適用し得る。一般に、Ｘ線用撮像
管では入射Ｘ線の吸収量を高めるために、光導電膜の厚
みを増してターゲット電圧を高くして動作させるので、
先に述べた画像不良現象が発生しやすくなるが、本発明
によりこれを大幅に抑制することができる。
【００３２】なお、本発明の撮像管における電子ビーム
発生部は、必ずしも図２に示したような静電偏向・静電
集束方式に限られるものではなく、例えば、従来から良
く知られている電磁偏向・静電集束方式、静電偏向・電
磁集束方式、ないしは電磁偏向・電磁集束方式等も使用
し得ることは言うまでもない。
発生部は、必ずしも図２に示したような静電偏向・静電
集束方式に限られるものではなく、例えば、従来から良
く知られている電磁偏向・静電集束方式、静電偏向・電
磁集束方式、ないしは電磁偏向・電磁集束方式等も使用
し得ることは言うまでもない。
【００３３】
【実施例】以下，本発明の実施例につき、図面を用いて
詳細に説明する。 〔実施例１〕実施例１では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。
詳細に説明する。 〔実施例１〕実施例１では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。
【００３４】図３は本発明による撮像管のターゲット部
の第１の実施例を説明する概略図で、（ａ）はターゲッ
ト部を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はター
ゲット部の断面図である。同図において、３１は面板、
３２はターゲット電極、３３は正孔注入阻止強化層、３
４は第１，ならびに第２の光導電層、３５は第３の光導
電層、３６は正孔捕獲層、３７は電子注入阻止機能を有
する多孔質性の電子ビームランディング層、３８は電子
注入阻止機能を有する多孔質性の表面層、１０２は電子
ビーム走査領域の境界を示す線である。
の第１の実施例を説明する概略図で、（ａ）はターゲッ
ト部を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はター
ゲット部の断面図である。同図において、３１は面板、
３２はターゲット電極、３３は正孔注入阻止強化層、３
４は第１，ならびに第２の光導電層、３５は第３の光導
電層、３６は正孔捕獲層、３７は電子注入阻止機能を有
する多孔質性の電子ビームランディング層、３８は電子
注入阻止機能を有する多孔質性の表面層、１０２は電子
ビーム走査領域の境界を示す線である。
【００３５】この撮像管の製作は、先ず、３分の２吋サ
イズの透光性ガラスから成る面板３１に片面に、高周波
スパッタリング蒸着法により酸化インジュウムを主体と
する透明導電性ターゲット電極３２を形成する。次に、
その上に真空蒸着法によって、直径１４ｍｍ，膜厚２０
ｎｍの酸化セリュウムからなる正孔注入阻止強化層３３
を形成し、更にその上にＳｅを主体とする非晶質半導体
からなる厚み６μｍの第１，ならびに第２の光導電層３
４を形成する。
イズの透光性ガラスから成る面板３１に片面に、高周波
スパッタリング蒸着法により酸化インジュウムを主体と
する透明導電性ターゲット電極３２を形成する。次に、
その上に真空蒸着法によって、直径１４ｍｍ，膜厚２０
ｎｍの酸化セリュウムからなる正孔注入阻止強化層３３
を形成し、更にその上にＳｅを主体とする非晶質半導体
からなる厚み６μｍの第１，ならびに第２の光導電層３
４を形成する。
【００３６】次に、真空蒸着法により、蒸着用マスクを
用いて図３の網かけで示した部分に対応する領域に、そ
れぞれ別々の蒸発源から同時にＳｅとＬｉＦを蒸着し
て、ＬｉＦ含有量２０００ｐｐｍの非晶質Ｓｅから成る
厚み５０〜５００ｎｍの正孔捕獲層２６を形成し、その
上に厚み８μｍのＳｅを主体とする非晶質半導体から成
る第３の光導電層２５を形成する。
用いて図３の網かけで示した部分に対応する領域に、そ
れぞれ別々の蒸発源から同時にＳｅとＬｉＦを蒸着し
て、ＬｉＦ含有量２０００ｐｐｍの非晶質Ｓｅから成る
厚み５０〜５００ｎｍの正孔捕獲層２６を形成し、その
上に厚み８μｍのＳｅを主体とする非晶質半導体から成
る第３の光導電層２５を形成する。
【００３７】そして、ターゲット部の走査側表面の直径
１４ｍｍの領域に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰
囲気中で三硫化アンチモンを蒸着し、厚み０．２μｍの
電子ビームランディング層３７と表面層３８を同時且つ
同一仕様で形成し，撮像管ターゲット部を得る。上記に
より得られたターゲット部をＩｎリングならびに金属リ
ングを用いて撮像管筐体に装着し、内部を真空封止して
撮像管を得る。 〔実施例２〕実施例２では、第１の光導電層と第３の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施を図４を用いて以下に説明する。
１４ｍｍの領域に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰
囲気中で三硫化アンチモンを蒸着し、厚み０．２μｍの
電子ビームランディング層３７と表面層３８を同時且つ
同一仕様で形成し，撮像管ターゲット部を得る。上記に
より得られたターゲット部をＩｎリングならびに金属リ
ングを用いて撮像管筐体に装着し、内部を真空封止して
撮像管を得る。 〔実施例２〕実施例２では、第１の光導電層と第３の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施を図４を用いて以下に説明する。
【００３８】図４は本発明による撮像管のターゲット部
の第２の実施例を説明する概略図であって、（ａ）はタ
ーゲット部を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）
はターゲット部の断面図である。同図において、４１は
面板、４２はターゲット電極用透光性導電膜、４３は正
孔注入阻止強化層、４４は第１，ならびに第３の光導電
層、４５は第２の光導電層、４６は正孔捕獲層、４７は
電子注入阻止機能を有する多孔質性の電子ビームランデ
ィング層、４８は電子注入阻止機能を有する多孔質性の
表面層、４９はターゲット電極ピン、４０はハンダ、１
０２は電子ビーム走査領域の境界を示す線である。
の第２の実施例を説明する概略図であって、（ａ）はタ
ーゲット部を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）
はターゲット部の断面図である。同図において、４１は
面板、４２はターゲット電極用透光性導電膜、４３は正
孔注入阻止強化層、４４は第１，ならびに第３の光導電
層、４５は第２の光導電層、４６は正孔捕獲層、４７は
電子注入阻止機能を有する多孔質性の電子ビームランデ
ィング層、４８は電子注入阻止機能を有する多孔質性の
表面層、４９はターゲット電極ピン、４０はハンダ、１
０２は電子ビーム走査領域の境界を示す線である。
【００３９】この撮像管の製作は、先ず、１吋サイズの
透光性ガラスから成る面板４１にターゲット電極ピン４
９用の穴をあけた後、その片面にスパッタリング蒸着法
により酸化インジュウムを主体とする直径１７ｍｍの透
光性導電膜４２を形成し、ターゲット電極ピン４９を挿
入して透光性導電膜４２にハンダ付けで接続する。次
に、真空蒸着法により、蒸着用マスクを用いて図４の網
かけで示した部分に対応する領域に、厚み６μｍのＳｅ
を主体とする非晶質半導体から成る第２の光導電層４５
を形成し、その上に、それぞれ別々の蒸発源から同時に
ＳｅとＬｉＦを蒸着して，ＬｉＦ含有量３０００ｐｐｍ
の非晶質Ｓｅから成る厚み５０〜５００ｎｍの正孔捕獲
層４６を形成する。
透光性ガラスから成る面板４１にターゲット電極ピン４
９用の穴をあけた後、その片面にスパッタリング蒸着法
により酸化インジュウムを主体とする直径１７ｍｍの透
光性導電膜４２を形成し、ターゲット電極ピン４９を挿
入して透光性導電膜４２にハンダ付けで接続する。次
に、真空蒸着法により、蒸着用マスクを用いて図４の網
かけで示した部分に対応する領域に、厚み６μｍのＳｅ
を主体とする非晶質半導体から成る第２の光導電層４５
を形成し、その上に、それぞれ別々の蒸発源から同時に
ＳｅとＬｉＦを蒸着して，ＬｉＦ含有量３０００ｐｐｍ
の非晶質Ｓｅから成る厚み５０〜５００ｎｍの正孔捕獲
層４６を形成する。
【００４０】次に、ターゲット部の走査側表面全域に渡
って、真空蒸着法により直径２０ｍｍ，膜厚２０ｎｍの
酸化セリュウムからなる正孔注入阻止強化層４３、およ
びＳｅを主体とする非晶質半導体から成る厚み４μｍの
第１，ならびに第３の光導電層４４形成し、更にその上
に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で三硫化
アンチモンを蒸着して厚み０．２μｍの電子ビームラン
ディング層４７と表面層４８を同時且つ同一仕様で形成
し、撮像管ターゲット部を得る。
って、真空蒸着法により直径２０ｍｍ，膜厚２０ｎｍの
酸化セリュウムからなる正孔注入阻止強化層４３、およ
びＳｅを主体とする非晶質半導体から成る厚み４μｍの
第１，ならびに第３の光導電層４４形成し、更にその上
に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で三硫化
アンチモンを蒸着して厚み０．２μｍの電子ビームラン
ディング層４７と表面層４８を同時且つ同一仕様で形成
し、撮像管ターゲット部を得る。
【００４１】上記により得られたターゲット部をＩｎリ
ングならびに金属リングを用いて撮像管筐体に装着し、
内部を真空封止して撮像管を得る。 〔実施例３〕実施例３では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施例を図５を用いて以下に説明する。
ングならびに金属リングを用いて撮像管筐体に装着し、
内部を真空封止して撮像管を得る。 〔実施例３〕実施例３では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施例を図５を用いて以下に説明する。
【００４２】図５は本発明による撮像管のターゲット部
の第３実施例を説明する概略図で、（ａ）はターゲット
部を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲ
ット部の断面図である。同図において、５１は面板、５
２はターゲット電極用の透光性導電膜、５３は正孔注入
阻止強化層、５４は第１，ならびに第２の光導電層、５
５は第３の光導電層、５６は正孔捕獲層、５７は電子注
入阻止機能を有する多孔質性の電子ビームランディング
層、５８は電子注入阻止機能を有する多孔質性の表面
層、５９はターゲット電極ピン、５０は透光性導電膜と
電極ピンを接続するためのリード部、１０２は電子ビー
ム走査領域の境界を示す線である。
の第３実施例を説明する概略図で、（ａ）はターゲット
部を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲ
ット部の断面図である。同図において、５１は面板、５
２はターゲット電極用の透光性導電膜、５３は正孔注入
阻止強化層、５４は第１，ならびに第２の光導電層、５
５は第３の光導電層、５６は正孔捕獲層、５７は電子注
入阻止機能を有する多孔質性の電子ビームランディング
層、５８は電子注入阻止機能を有する多孔質性の表面
層、５９はターゲット電極ピン、５０は透光性導電膜と
電極ピンを接続するためのリード部、１０２は電子ビー
ム走査領域の境界を示す線である。
【００４３】この撮像管の製作は、先ず、ターゲット電
極ピン５９を溶着した１吋サイズの透光性ガラスから成
る面板５１の片面に酸素ガス雰囲気中でＩｎを蒸着し、
酸化インジュウムを主体とする厚み３０ｎｍの透光性導
電膜５２およびリード部５０を形成する。次に、その上
に、真空蒸着法により直径２０ｍｍ，膜厚２０ｎｍの酸
化セリュウムからなる正孔注入阻止強化層５３とＳｅを
主体とする非晶質半導体からなる厚み８μｍの第１，な
らびに第２の光導電層５４を形成する。
極ピン５９を溶着した１吋サイズの透光性ガラスから成
る面板５１の片面に酸素ガス雰囲気中でＩｎを蒸着し、
酸化インジュウムを主体とする厚み３０ｎｍの透光性導
電膜５２およびリード部５０を形成する。次に、その上
に、真空蒸着法により直径２０ｍｍ，膜厚２０ｎｍの酸
化セリュウムからなる正孔注入阻止強化層５３とＳｅを
主体とする非晶質半導体からなる厚み８μｍの第１，な
らびに第２の光導電層５４を形成する。
【００４４】更にその上に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活
性ガス雰囲気中で三硫化アンチモンを蒸着し、厚み０．
２μｍの電子ビームランディング層５７を形成する。次
に、蒸着用マスクを用いて図５の網かけで示した部分に
対応する領域に、それぞれ別々の蒸発源から同時にＳｅ
とＣａＦ2 を真空蒸着してＣａＦ2 含有量２０００ｐｐ
ｍのＳｅを主体とする非晶質半導体から成る厚み５０〜
５００ｎｍの正孔捕獲層５６を形成する。
性ガス雰囲気中で三硫化アンチモンを蒸着し、厚み０．
２μｍの電子ビームランディング層５７を形成する。次
に、蒸着用マスクを用いて図５の網かけで示した部分に
対応する領域に、それぞれ別々の蒸発源から同時にＳｅ
とＣａＦ2 を真空蒸着してＣａＦ2 含有量２０００ｐｐ
ｍのＳｅを主体とする非晶質半導体から成る厚み５０〜
５００ｎｍの正孔捕獲層５６を形成する。
【００４５】その上に、同じ蒸着マスクを用いて、真空
蒸着法により厚み１０μｍのＳｅを主体とする非晶質半
導体から成る第３の光導電層５５を形成し、その上に圧
力０．４Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で三硫化アンチ
モンを蒸着し、厚み０．３μｍの表面層５８を形成する
ことにより撮像管ターゲット部を得る。上記により得ら
れたターゲット部を、Ｉｎリングならびに金属リングを
用いて撮像管筐体に装着し、内部を真空封止して撮像管
を得る。 〔実施例４〕この実施例４は、前記実施例１〜３により
得られたそれぞれの撮像管を用いて、ターゲット電極に
第１の光導電層の電界が１０8 Ｖ／ｍ以上に成るような
電圧を印加して動作させたところ、層内で電荷のアバラ
ンシェ増倍が起こり、画像の図形歪，シェイディング，
さざ波現象，反転現象等の画像不良現象の発生なしに、
超高感度，高解像度，低残像の高品質画像が得られた。
中でも、実施例２および３で説明した撮像管では、イン
ジュウムリングをカソードと同電位にして動作すること
が出来るので、より顕著な本発明の効果が得られる他、
ターゲット電極の対接地間浮遊静電容量を小さく出来る
ため、ＳＮ比の高い良好な画像が実現出来る特徴を有し
ている。
蒸着法により厚み１０μｍのＳｅを主体とする非晶質半
導体から成る第３の光導電層５５を形成し、その上に圧
力０．４Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で三硫化アンチ
モンを蒸着し、厚み０．３μｍの表面層５８を形成する
ことにより撮像管ターゲット部を得る。上記により得ら
れたターゲット部を、Ｉｎリングならびに金属リングを
用いて撮像管筐体に装着し、内部を真空封止して撮像管
を得る。 〔実施例４〕この実施例４は、前記実施例１〜３により
得られたそれぞれの撮像管を用いて、ターゲット電極に
第１の光導電層の電界が１０8 Ｖ／ｍ以上に成るような
電圧を印加して動作させたところ、層内で電荷のアバラ
ンシェ増倍が起こり、画像の図形歪，シェイディング，
さざ波現象，反転現象等の画像不良現象の発生なしに、
超高感度，高解像度，低残像の高品質画像が得られた。
中でも、実施例２および３で説明した撮像管では、イン
ジュウムリングをカソードと同電位にして動作すること
が出来るので、より顕著な本発明の効果が得られる他、
ターゲット電極の対接地間浮遊静電容量を小さく出来る
ため、ＳＮ比の高い良好な画像が実現出来る特徴を有し
ている。
【００４６】また上記の実施例と同じ方法で光導電膜を
更に厚くして作成した撮像管では、第１の光導電層の膜
厚に応じてアバランシェ増倍効率上昇し、上述の不良現
象を抑止して状態で、更なる高感度の高品位画像が実現
できた。 〔実施例５〕実施例５では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施例の撮像管のターゲット部の製作方法を図３を用いて
以下に説明する。
更に厚くして作成した撮像管では、第１の光導電層の膜
厚に応じてアバランシェ増倍効率上昇し、上述の不良現
象を抑止して状態で、更なる高感度の高品位画像が実現
できた。 〔実施例５〕実施例５では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施例の撮像管のターゲット部の製作方法を図３を用いて
以下に説明する。
【００４７】先ず、３分の２吋サイズの透光性ガラスか
ら成る面板３１に片面に、ＣＶＤ法により酸化スズを主
体とする厚み１００ｎｍの透明導電性ターゲット電極３
２と、直径１４ｍｍ，厚み３０ｎｍの酸化シリコンから
成る正孔注入阻止強化層３３を形成する。その上に、プ
ラズマＣＶＤ法により、水素化アモルファスシリコンを
主体とする膜厚１０μｍの第１，ならびに第２の光導電
層３４を形成する。
ら成る面板３１に片面に、ＣＶＤ法により酸化スズを主
体とする厚み１００ｎｍの透明導電性ターゲット電極３
２と、直径１４ｍｍ，厚み３０ｎｍの酸化シリコンから
成る正孔注入阻止強化層３３を形成する。その上に、プ
ラズマＣＶＤ法により、水素化アモルファスシリコンを
主体とする膜厚１０μｍの第１，ならびに第２の光導電
層３４を形成する。
【００４８】次に、真空蒸着法により、蒸着用マスクを
用いて図３の網かけで示した部分に対応する領域に、そ
れぞれ別々の蒸発源から同時にＳｅとＣａＦ2を蒸着し
てＣａＦ2 含有量１０００ｐｐｍの非晶質Ｓｅから成る
厚み５０〜５００ｎｍの正孔捕獲層３６を形成する。そ
して、その上に、厚み１０μｍのＳｅを主体とする非晶
質半導体から成る第３の光導電層３５を形成する。次
に、ターゲット部の走査側表面の直径１４ｍｍの領域
に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で三硫化
アンチモンを蒸着し、厚み０．２μｍの電子ビームラン
ディング層３７と表面層３８を同時かつ同一仕様で形成
し、撮像管ターゲット部を得る。
用いて図３の網かけで示した部分に対応する領域に、そ
れぞれ別々の蒸発源から同時にＳｅとＣａＦ2を蒸着し
てＣａＦ2 含有量１０００ｐｐｍの非晶質Ｓｅから成る
厚み５０〜５００ｎｍの正孔捕獲層３６を形成する。そ
して、その上に、厚み１０μｍのＳｅを主体とする非晶
質半導体から成る第３の光導電層３５を形成する。次
に、ターゲット部の走査側表面の直径１４ｍｍの領域
に、圧力０．３Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で三硫化
アンチモンを蒸着し、厚み０．２μｍの電子ビームラン
ディング層３７と表面層３８を同時かつ同一仕様で形成
し、撮像管ターゲット部を得る。
【００４９】上記により得られたターゲット部を、Ｉｎ
リングならびに金属リングを用いて撮像管筐体に装着
し、内部を真空封止して撮像管を得る。上記撮像管をタ
ーゲット電圧２００Ｖで動作させたところ、先に述べた
不良現象の発生なしに可視光全域に亘って光電変換の量
子効率が１に近い高感度，高解像度，低残像の高品質画
像が得られた。 〔実施例６〕実施例６では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施例の撮像管のターゲット部の製作方法を図３を用いて
以下に説明する。
リングならびに金属リングを用いて撮像管筐体に装着
し、内部を真空封止して撮像管を得る。上記撮像管をタ
ーゲット電圧２００Ｖで動作させたところ、先に述べた
不良現象の発生なしに可視光全域に亘って光電変換の量
子効率が１に近い高感度，高解像度，低残像の高品質画
像が得られた。 〔実施例６〕実施例６では、第１の光導電層と第２の光
導電層を同じ材料で構成し、同一工程で形成する。本実
施例の撮像管のターゲット部の製作方法を図３を用いて
以下に説明する。
【００５０】本実施例では、１吋サイズで厚み０．５ｍ
ｍの金属ベリリュウム薄板の片面に薄板ガラスを接着
し、その表面を光学研磨した積層薄板を面板３１として
用いる。上記面板３１の光学研磨面上に、真空蒸着法に
より、Ａｌ金属薄膜から成る厚み２０ｎｍのターゲット
電極３２と、直径２０ｍｍ，厚み２０ｎｍの酸化セリュ
ウムからなる正孔注入阻止強化層３３と、Ｓｅを主体と
する非晶質半導体からなる厚み５０μｍの第１，ならび
に第２の光導電層３４を形成する。
ｍの金属ベリリュウム薄板の片面に薄板ガラスを接着
し、その表面を光学研磨した積層薄板を面板３１として
用いる。上記面板３１の光学研磨面上に、真空蒸着法に
より、Ａｌ金属薄膜から成る厚み２０ｎｍのターゲット
電極３２と、直径２０ｍｍ，厚み２０ｎｍの酸化セリュ
ウムからなる正孔注入阻止強化層３３と、Ｓｅを主体と
する非晶質半導体からなる厚み５０μｍの第１，ならび
に第２の光導電層３４を形成する。
【００５１】次に、真空蒸着法により、蒸着用マスクを
用いて図３の網かけで示した部分に対応する領域に、そ
れぞれ別々の蒸発源からＳｅとＬｉＦを同時に蒸着し
て、ＬｉＦ含有量２０００ｐｐｍの非晶質Ｓｅから成る
厚み１００〜１０００ｎｍの正孔捕獲層３６を形成す
る。その上に、厚み５０μｍのＳｅを主体とする非晶質
半導体から成る第３の光導電層３５を形成する。
用いて図３の網かけで示した部分に対応する領域に、そ
れぞれ別々の蒸発源からＳｅとＬｉＦを同時に蒸着し
て、ＬｉＦ含有量２０００ｐｐｍの非晶質Ｓｅから成る
厚み１００〜１０００ｎｍの正孔捕獲層３６を形成す
る。その上に、厚み５０μｍのＳｅを主体とする非晶質
半導体から成る第３の光導電層３５を形成する。
【００５２】そして、ターゲット部の走査側表面の直径
２４ｍｍの領域に、圧力０．４Ｔｏｒｒの不活性ガス雰
囲気中で三硫化アンチモンを蒸着し、厚み０．３μｍの
電子ビームランディング層３７と表面層３８を同時且つ
同一仕様で形成し、撮像管ターゲット部を得る。このよ
うにして得られた撮像管の前面に、非走査領域に入射す
るＸ線を減らすために、有効走査領域に相当する部分を
くり抜いた金属Ｐｂ板を設け、ターゲット電極３２に５
００Ｖ以上の電圧を印加して動作させたところ、画像の
図形歪，シェイディング，さざ波現象，反転現象等の画
像不良現象の発生なしに、高感度，高解像度，低残像の
高品質Ｘ線画像が得られた。
２４ｍｍの領域に、圧力０．４Ｔｏｒｒの不活性ガス雰
囲気中で三硫化アンチモンを蒸着し、厚み０．３μｍの
電子ビームランディング層３７と表面層３８を同時且つ
同一仕様で形成し、撮像管ターゲット部を得る。このよ
うにして得られた撮像管の前面に、非走査領域に入射す
るＸ線を減らすために、有効走査領域に相当する部分を
くり抜いた金属Ｐｂ板を設け、ターゲット電極３２に５
００Ｖ以上の電圧を印加して動作させたところ、画像の
図形歪，シェイディング，さざ波現象，反転現象等の画
像不良現象の発生なしに、高感度，高解像度，低残像の
高品質Ｘ線画像が得られた。
【００５３】以上、光導電膜に非晶質半導体を用いた種
々の実施例について説明したが、本発明は光導電膜の材
料に何らの制限を付すものではなく、ＰｂＯ，ＣｄＳ，
ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，Ｓｂ2 Ｓ3 等の光導電膜を用いる
撮像管にも適用し得ることは言うまでもない。また、本
発明の撮像管は、以上述べたように構造が簡単であるた
めに、従来の製造装置で歩留り良く製造することが出来
る点で工業的効果も極めて高い。
々の実施例について説明したが、本発明は光導電膜の材
料に何らの制限を付すものではなく、ＰｂＯ，ＣｄＳ，
ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，Ｓｂ2 Ｓ3 等の光導電膜を用いる
撮像管にも適用し得ることは言うまでもない。また、本
発明の撮像管は、以上述べたように構造が簡単であるた
めに、従来の製造装置で歩留り良く製造することが出来
る点で工業的効果も極めて高い。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像歪，シェーディング，電極反射像，さざ波現象，反
転現象の画像不良現象の発生を伴うことなしに、ターゲ
ット電極ないしはメッシュ電極の電圧を高めて動作させ
得る撮像管が得られる。これによって，撮像管の感度，
解像度，残像等の諸特性を大幅に改善させることがで
き、高感度かつ高画質の再生画像を実現することのでき
る撮像管を提供できると共に、この撮像管を用いること
で高機能の撮像システムを実現することができる。
画像歪，シェーディング，電極反射像，さざ波現象，反
転現象の画像不良現象の発生を伴うことなしに、ターゲ
ット電極ないしはメッシュ電極の電圧を高めて動作させ
得る撮像管が得られる。これによって，撮像管の感度，
解像度，残像等の諸特性を大幅に改善させることがで
き、高感度かつ高画質の再生画像を実現することのでき
る撮像管を提供できると共に、この撮像管を用いること
で高機能の撮像システムを実現することができる。
【００５５】また、本発明による撮像管は、高画質が要
求されるテレビジョンカメラ、特にハイビジョン用カメ
ラに最適であり、また産業，医療，理化学分野等の画像
解析システムに適用すれば、高Ｓ／Ｎの信号処理が可能
になる等の優れた画像処理効果を有する画像システムを
提供することができる。
求されるテレビジョンカメラ、特にハイビジョン用カメ
ラに最適であり、また産業，医療，理化学分野等の画像
解析システムに適用すれば、高Ｓ／Ｎの信号処理が可能
になる等の優れた画像処理効果を有する画像システムを
提供することができる。
【図１】本発明に係る撮像管ターゲット部の構成を説明
する概略図であって、（ａ）は撮像管ターゲット部を電
子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）は撮像管ターゲ
ット部の断面図である。
する概略図であって、（ａ）は撮像管ターゲット部を電
子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）は撮像管ターゲ
ット部の断面図である。
【図２】本発明による撮像管の使用状態の一例を示す概
略図である。
略図である。
【図３】本発明による撮像管のターゲット部の第１の実
施例を説明する概略図で、（ａ）はターゲット部を電子
ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲット部の
断面図である。
施例を説明する概略図で、（ａ）はターゲット部を電子
ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲット部の
断面図である。
【図４】本発明による撮像管のターゲット部の第２の実
施例を説明する概略図であって、（ａ）はターゲット部
を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲッ
ト部の断面図である。
施例を説明する概略図であって、（ａ）はターゲット部
を電子ビーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲッ
ト部の断面図である。
【図５】本発明による撮像管のターゲット部の第３実施
例を説明する概略図で、（ａ）はターゲット部を電子ビ
ーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲット部の断
面図である。
例を説明する概略図で、（ａ）はターゲット部を電子ビ
ーム走査側から見た平面図、（ｂ）はターゲット部の断
面図である。
１ 面板
２ ターゲット電極
３ 第１の光導電層
４ 第２の光導電層
５ 第３の光導電層
６ 正孔捕獲層
７ 走査電子ビームランディング層
８ 非走査領域の表面層
９ メッシュ電極
１０ カソード
１１ 電子ビームを偏向集束するための電極
１２ 走査電子ビーム
１３ インジュウムリング
１４ 金属リング
１５ 撮像管の筐体
１０１ 光導電膜
１０２ 電子ビーム走査領域の境界を示す線
１０３ ターゲット部
１０４ 走査電子ビーム発生部。
フロントページの続き
(72)発明者 鮫島 賢二
東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地
株式会社 日立製作所 中央研究所内
(72)発明者 平井 忠明
東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地
株式会社 日立製作所 中央研究所内
(72)発明者 谷岡 健吉
東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本
放送協会 放送技術研究所内
(72)発明者 加藤 務
東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本
放送協会 放送技術研究所内
(72)発明者 久保田 節
東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本
放送協会 放送技術研究所内
(72)発明者 瀧口 吉郎
東京都世田谷区砧一丁目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
東京都世田谷区砧一丁目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 平２−204944（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−261053（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−131349（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 29/45
H01J 31/38
H01J 31/49
Claims (2)
- 【請求項１】透光性のターゲット電極と、入射した光の
像を電気信号に変換し電荷パターンとして蓄積するため
の光導電膜とから成るターゲット部とを面板上に有し、
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を少なくとも備えた撮像管に
おいて、 前記面板上の有効走査領域と非走査領域とに亘って延伸
されたターゲット電極と光導電膜とを少なくとも有する
撮像管ターゲット部と、真空を介して前記光導電膜に対
向する走査電子ビーム発射部とで構成してなり、 前記光導電膜を、前記ターゲット部の前記有効走査領域
に設けた第１の光導電層と、前記非走査領域に設けた第
２の光導電層と、前記第２の光導電層上の少なくとも１
部に堆積した第３の光導電層とで構成すると共に、 前記第２の光導電層と前記第３の光導電層の間に、前記
非走査領域の光導電膜で発生する正孔キャリアの大部分
を捕獲し得る正孔捕獲層を設けたことを特徴とする撮像
管。 - 【請求項２】請求項１に記載の構造を備えた撮像管のタ
ーゲット電極に、前記第１の光導電層内で電荷のアバラ
ンシェ増倍が生じる程の電圧を印加して動作させること
により、高感度かつ高画質の再生画像を得るようにした
ことを特徴とする撮像管の動作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17313293A JP3384840B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 撮像管およびその動作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17313293A JP3384840B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 撮像管およびその動作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729507A JPH0729507A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3384840B2 true JP3384840B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=15954718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17313293A Expired - Lifetime JP3384840B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 撮像管およびその動作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384840B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009123423A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像デバイス |
| JP2010003415A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Japan Science & Technology Agency | 撮像管 |
| JP5357793B2 (ja) * | 2010-01-29 | 2013-12-04 | 日本放送協会 | 光導電ターゲット及びこれを用いた撮像管、撮像デバイス |
| JP2015515091A (ja) | 2012-03-16 | 2015-05-21 | ナノックス イメージング ピーエルシー | 電子放出構造を有する装置 |
| JP6295254B2 (ja) | 2012-08-16 | 2018-03-14 | ナノックス イメージング ピーエルシー | Ｘ線放出装置 |
| JP6476183B2 (ja) | 2013-11-27 | 2019-02-27 | ナノックス イメージング ピーエルシー | イオン爆撃抵抗性を有して構成される電子放出構造物 |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP17313293A patent/JP3384840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729507A (ja) | 1995-01-31 |
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