JPS60246545A - 撮像管 - Google Patents

撮像管

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JPS60246545A
JPS60246545A JP10168684A JP10168684A JPS60246545A JP S60246545 A JPS60246545 A JP S60246545A JP 10168684 A JP10168684 A JP 10168684A JP 10168684 A JP10168684 A JP 10168684A JP S60246545 A JPS60246545 A JP S60246545A
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JP
Japan
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conductive film
photoconductive
film
transparent conductive
dark current
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Pending
Application number
JP10168684A
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English (en)
Inventor
Kazutaka Tsuji
和隆 辻
Taiji Shimomoto
下元 泰治
Chushiro Kusano
忠四郎 草野
Tatsuo Makishima
牧島 達男
Tadaaki Hirai
忠明 平井
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
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60246545A publication Critical patent/JPS60246545A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/36—Photoelectric screens; Charge-storage screens
    • H01J29/39—Charge-storage screens
    • H01J29/45—Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は高速度電子ビーム走査方式の光導型彫撮像管に
関するものである。
〔発明の背景〕
撮像管は従来はとんど低速度の電子ビームで走査する方
式(以下LP方式と記す)を用いているため、走査電子
ビーム抵抗に伴う8敏性残像が大きく、周辺解像度が、
悲<、またビームベンゾインクによる画像の歪みが生し
やすいなどの欠点を有していた。上記問題点を改善する
方法として、高速度の電子ビームで走査する方式(以下
HN方式と記す)が提案されている(例えば特開昭54
−44487号)。第4図はHN方式の動作原理の説明
図であって透光性導電膜1にカソード電極2より高い正
の電圧を印加し、光導電ターゲットの2次電子放出比δ
が1以上になるようにして使用する。
この状態で高速度電子ビームを走査すると、光導電ター
ゲット表面は2次電子3を放出してコレクタ電極4の電
位に平衡し、透光性絶縁基板5および透光性導電膜lを
通った光は光導電膜6て吸収され、電子−正孔対を発生
するが、電子が走査側へ流れて走査側電位を負の方向に
上陸させ、この下降分が信号として取出される。なお第
4図において、7は負荷抵抗、8はターゲット電圧であ
る。
このような)i N方式撮像管では、従来のL I)方
式に較べて(1)容量性残像が少ない、(2)周辺解像
度が良い、(3)画像歪みが少ない、などの利点がある
。
一般に光導型彫撮像管では、光による信号電流以外の電
流が信号として検出されるといわゆる暗電流となって、
S/N比、残像特性、色再現性等の劣化をひきおこす。
HN方式撮像管においても上記のような暗電流をできる
だけ低く押えることが望ましい。そのためHN方式撮像
管に関して、光導電膜の透光性導電膜側に電子の注入を
阻止するだめの層を、また上記光導電膜のビーム走査側
に正孔の注入を阻止するための層を設けることが考えら
れるが、これによって暗電流が減少してもなお十分では
なく、さらに走査電子ビームの量が増加すると暗電流が
その増加につれて増すという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明による撮像管は、HN方式の撮像管において、従
来より暗電流が小さく、かつ走査電子ビーム量が変って
も暗電流が増さないような撮像管を得ることを目的とす
る。
〔発明の概要〕
発明者らはHN方式撮像管の暗電流に関して、光導電膜
内に注入された電子または正孔に起因する暗電流以外に
、透光性導電膜の光導電膜に覆われていない部分、およ
び透光性導電膜から信号電流を取出すための電極部分に
、走査電子ビームまたは2次電子が直接入射し、そこか
らさらに2次電子が放出されることによる暗電流成分が
あること、さらにそのような暗電流成分が走査電子ビー
ム量の変化によって暗電流が増えることの主要原因にな
っていることを発見した。第5図は発明者らが発見した
暗電流発生の機構を示す図で、リング状のインジウム9
を透光性導電膜1からの信号電流の取出し電極として用
いた場合のHN方式撮像管の要部を示している。走査電
子ビーム10で衝撃されることによって光導電ターゲッ
トから放出された2次電子11およびメツシュ電極12
から放出された2次電子、さらに撮像管内の他の部分か
ら放出された2次電子、あるいは走査軌道を外れた走査
電子が走査領域外にあるインジウムリング9や透光性導
電膜1の光導電膜6により覆われていない部分に入射し
、そこから2次電子13が放出されてメツシュ電極12
に入るために、負荷抵抗7に電流が流れて暗電流になる
。第6図は上記第5図に示す構造から透光性導電膜1を
除いた構造の撮像管における信号電流と走査ビーム量と
の関係を示している。同図は横軸に走査′准子ビーム電
流をとり縦軸にターゲット電圧20Vにおける信号電流
をとっている。透光性導電膜1がない場合であるから、
光導電ターゲラ1−を通して流れる電流は検出されず、
第6図に示した信号電流は全てインジウムリング9に電
子が入射して2次電子を放出させることにより生しる電
流で、上記の機構に基づいて流れる電流であることが明
らかである。このような機構にもとづく電流は、透光性
導電膜1が存在する場合も全く同様に検出され、入射光
とは無関係な暗電流となっている。また透光性導電膜が
存在する場合には、インジウムリングだけでなく、透光
性導電膜の光導電膜に覆われていない部分に電子が入射
することによっても、同様の暗電流が生じることは明ら
かである。
以上はインジウムリングによって透光性導電膜からの信
号電流を取出す方式の場合について記したが、それ以外
の方法による場合であっても、透光性導電膜およびそれ
から信号を取出すための電極部分や、それらと電気的に
接触している導電体に電子が直接入射しうる場合には、
前記機構に基づいて暗電流が生じることは言うまでもな
い。
本発明による撮像管は、所定の透光性絶縁基板上に、少
なくとも透光性導電膜と光導電膜とを具備し、上記透光
性導電膜を光入射側に配置した光導電ターゲットを有す
る高速度電子ビーム走査形負帯電方式撮像管において、
走査電子あるいは2次電子が直接入射しないように、上
記透光性導電膜およびそれから信号を取出すための電極
部分を遮蔽したことにより、暗電流を大幅に減少させ、
しかも走査電子ビーム量を変えても暗電流が変化しない
ようにしたものである。
〔発明の実施例〕
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図は本発明による撮像管における第1の実施例の光
導電ターゲットおよびその周辺部を示す断面図である。
上記第1の実施例は透光性導電膜1からの信号を、上記
透光性導電膜1と接触している真空シール用インジウム
リング9を介してターゲットリング14から取出せるよ
うになっている。
セラミックスよりなる絶縁性遮蔽リング15をメツシュ
電極12と光導電ターゲットとの間に設けることによっ
て、透光性導電膜1およびインジウムリング9に電子が
直接入射しないようになっている。
本実施例における光導電ターゲットは透光性ガラス基板
5上に酸化錫よりなる透光性導電膜l、5102よりな
る電子注入阻止層16を形成し、つぎに高周波スパッタ
装置においてターゲットに高純度Siを使用し、それと
相対して上記基板を設置する。上記スパッタ装置内をI
 X 10−”rorr以下の高真空に排気したのち、
アルゴンおよび水素の混合ガスを導入して上記装置内を
5xlo−’〜5×IQ−3Torrの圧力にする。混
合ガス中の水素の濃度は30〜65%とする。」1記基
板温度を150〜300°Cに設定したのち反応性スパ
ッタを行い、透光性導電膜1および電子注入阻止層16
が形成された−1−起居板上に膜厚的0.5−4tのa
−8j:H膜6を堆積して光導電膜を形成する。つぎに
別の高周波スパッタ装置でターゲットに高純度Mg○を
使用し、それと相対してa−8iニド■膜6を堆積した
L起居板を設置する。スパッタ装置内をI X 10−
’ Torr以下の高真空にしアルゴンを導入して5X
10−4〜5 X 1O−3Torrの圧力にし、基板
温度を50−150℃に設定しスパッタを行う。このよ
うにしてMgOからなる層を約5〜30nmの厚さまで
a−8i:I−1膜6の上に堆積し、これを2次電子放
出層17とする。
上記のようにして作られた光導電ターゲットを前記遮蔽
リング15を設置した電子銃と結合させ、管内咎真空排
気ののち封止しI−■N方式の光導室形撮像管を得た。
第2図は」−記第1の実施例で得られた撮像管の暗電流
18と遮蔽リング15がない場合の撮像管における暗電
流19との電子ビーム量依存性を比較したものである。
図の横軸は走査電子ビーム量1(、縦軸は暗電流の対数
表示である。曲線18と曲線i9との比較から、本発明
による撮像管では、暗電流か大幅に低減し、走査型Tビ
ーム量を増しても暗電流の増加がなくなるという効果は
明らかである。
第3図は本発明による撮像管における第2の実施例の光
導電ターゲットを示す断面図である。第3図の第2の実
施例は、透光性導電膜1からの信号の取出しをガラス基
板5を貫通する金属性ピン電極20によって行い、上記
ピン電極20および透光性導電膜1を誘電体21で蔽う
ことにより、ピン電極20および透光性導電膜1に電子
が直接入射することがないような構造にしたものである
。すなオ)ち、ガラス井板5上にSn○、を主成分とす
る透光性導電膜1を一形成し、その一端に円形状のCr
層22とAu層23とをそれぞれ真空蒸着により市ねて
形成し、これらCr、Au層22.23のほぼ中央にガ
ラス基板5まて貫通ずる穴をあける。つぎに■二記円板
−LCr、Au層22.23を除いた部分に電子注入μ
封止層16、a−8i:H光導電膜6および2次組f・
放出層17を上記第1の実施例と同様の方法て堆積する
。a−5i:)i光導電膜6は多結晶S」を板を用いて
Ar+○、、カス中で反応1′1スパツタ法により形成
するか、S −i )■、ガス中のタロー放電CV I
−、)法によっても形成することかてき、光電変換曇′
がよい材料である。その後信号取出し用のピン電+函2
aを上記穴に挿入し、CrJfi22およびAu層z;
3とにはんだ付けし、その上部に5in2のような誘電
体層21を堆積してピン電極20の上部ならびにその周
辺の導電部分を完全にカバーする。上記のようにして得
られた撮像管を第4図に述べた方法でHN動作させたと
ころ、透光性導電膜の一部や信号取出しのための電極部
分が遮蔽されていない従来の撮像管に較べて暗電流が大
幅に減少し、しかも走査ビーム量を増しても暗電流が増
さないという顕著な効果が見られた。
上記第1の実施例および第2の実施例ではいずれもメツ
シュ電極12がある場合を示したが、メツシュ電極がな
い場合にも全く同様な効果か得られることは実験的に確
認された。また上記実施例では光導電ターゲツトの材料
がa−3i:H膜の場合について述へたが、上記材料以
外の材料を用いたH N方式撮像管でも適用できること
はいうまでもない。また第2の実施例では透光性導電膜
1およびピン電極20を他の誘電体WI(SiO2)で
カバーする方法について述べたが、電子注入阻止層、光
導電膜、または2次電子放出層で覆っても同様な効果が
得られる。
〔発明の効果〕 上記のように本発明による撮像管は、所定の透光性絶縁
基板上に、少なくとも透光性導電膜と光導電膜とを具備
し、上記透光性導電膜を光入射側に配置した光導電ター
ゲットを有する高速度電子ビーム走査形負帯電方式撮像
管において、走査電子あるいは2次電子が直接入射しな
いように、上記透光性導電膜およびそれから信号を取出
すための電極部分を遮蔽したことにより、走査電子ビー
ムにより光導電ターゲットおよびメツシュ電極から放出
された2次電子、撮像管内の他の部分から放出された2
次電子、あるいは走査軌道を外れた走査電子が走査領域
外にあるインジウムリングや透光性導電膜が光導電膜に
覆われていない部分に入射して2次電子を放出すること
がなくなり、暗電流を大幅に減少させ、かつ走査電子ビ
ーム量を増しても暗電流が増加しないという効果が得ら
れ、したがってS/N比がよく、色再現性がよい撮像管
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による撮像管における第1の実施例の光
導電ターゲットおよびその周辺部を示す断面図、第2図
は上記第1の実施例に示す撮像管における暗電流と遮蔽
リングがない撮像管しこおける暗電流との電子ビーム量
依存性を比較した図、第3図は本発明による撮像管にお
ける第2の実施例の光導電ターゲットを示す断面図、第
4図はHN方式の動作原理の説明図、第5図は暗電流発
生の機構を示す図、第6図は上記第5図の構造から透光
性導電膜を除いた撮像管の走査電子ビーム量と信号電流
密度との関係を示す図である。 1・・透光性導電膜 5 透光性絶縁基板6 ・光導電
膜 12・メツシュ電極 15・遮蔽リング 20 ピン電極 、21・誘電体層 代理人弁理士 中 村 純之助 十 1 図 走1ビーム量休A) 矛5図 走査ビーを電夕友しA) 第1頁の続き 0発 明 者 平 井 忠 明 国分寺市東凡央研究所
内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の透光性絶縁基板上に、少なくとも透光性導
    電膜と光導電膜とを具備し、上記透光性導電膜を光入射
    側に配置した光導電ターゲットを有する高速度電子ビー
    ム走査形負帯電方式撮像管において、走査電子あるいは
    2次電子が直接入射しないように、上記透光性導電膜お
    よびそれから(lj号を取出すための電極部分を遮蔽し
    たことを特徴とする撮像管。
  2. (2)上記電極部分の遮蔽は、光導電ターゲットとメツ
    シュ電極の間に設けた絶縁性遮蔽リングであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の撮像管。
  3. (3)上記電極部分の遮蔽は、ピン電極およびビン電極
    と接触している露出した導電部分を誘電体層で覆ったこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の撮像管。
  4. (4)上記光導電膜は水素を含有した非晶質シリコンか
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項
    のいずれかに記載した撮像管。
JP10168684A 1984-05-22 1984-05-22 撮像管 Pending JPS60246545A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008027776A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Hamamatsu Photonics Kk 光電管
JP2009123423A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 撮像デバイス

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