JPS6337940B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6337940B2 JPS6337940B2 JP56066661A JP6666181A JPS6337940B2 JP S6337940 B2 JPS6337940 B2 JP S6337940B2 JP 56066661 A JP56066661 A JP 56066661A JP 6666181 A JP6666181 A JP 6666181A JP S6337940 B2 JPS6337940 B2 JP S6337940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- potential
- electrode
- bias current
- pyroelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/49—Pick-up adapted for an input of electromagnetic radiation other than visible light and having an electric output, e.g. for an input of X-rays, for an input of infrared radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、焦電形熱像撮像管に関するものであ
る。
る。
従来の焦電形熱像撮像管は、第１図に示すよう
にフエースプレートとなる赤外線を透過するゲル
マニウム板１と焦電物質からなるターゲツト２
と、電子ビームを加速、焦束させる最終コリメー
シヨンG4電極メツシユ３と、G3電極４と、G2電
極６と、G1電極７と、カソード８とから主に構
成される。
にフエースプレートとなる赤外線を透過するゲル
マニウム板１と焦電物質からなるターゲツト２
と、電子ビームを加速、焦束させる最終コリメー
シヨンG4電極メツシユ３と、G3電極４と、G2電
極６と、G1電極７と、カソード８とから主に構
成される。
この焦電形熱像撮像管の動作原理は、被測定物
体表面よりその温度に応じて放射される赤外線を
ゲルマニウムレンズ９よりなる光学系によりター
ゲツト２に結像させ、赤外線強度分布像を温度変
化の分布像に変える。焦電物質からなるターゲツ
ト２は面に垂直に分極され、赤外線の入射面には
信号取り出し電極を兼ねた赤外吸収膜が全面蒸着
されており、ターゲツト２の裏面すなわち電子ビ
ーム走査面には温度変化による焦電効果により電
荷分布像が誘起される。これを電子ビームで走査
して温度分布画像信号を得る。
体表面よりその温度に応じて放射される赤外線を
ゲルマニウムレンズ９よりなる光学系によりター
ゲツト２に結像させ、赤外線強度分布像を温度変
化の分布像に変える。焦電物質からなるターゲツ
ト２は面に垂直に分極され、赤外線の入射面には
信号取り出し電極を兼ねた赤外吸収膜が全面蒸着
されており、ターゲツト２の裏面すなわち電子ビ
ーム走査面には温度変化による焦電効果により電
荷分布像が誘起される。これを電子ビームで走査
して温度分布画像信号を得る。
焦電効果は、温度変化によつてターゲツトの表
面電荷が変化するものであるため、静止状態で温
度変化していない物体の表面温度分布像を焦電形
熱像撮像管で得るためにはチヨツパ等を用いて入
射赤外線を時間的に変調するか、あるいは焦電形
熱像撮像管カメラを動かす、すなわちパニングす
る必要がある。
面電荷が変化するものであるため、静止状態で温
度変化していない物体の表面温度分布像を焦電形
熱像撮像管で得るためにはチヨツパ等を用いて入
射赤外線を時間的に変調するか、あるいは焦電形
熱像撮像管カメラを動かす、すなわちパニングす
る必要がある。
しかし、焦電形熱像撮像管のターゲツト２は一
般に高抵抗体であり光チヨツパによるターゲツト
温度の上昇および下降に対応して電子ビーム走査
面の電荷が正負に変化するのみであるから、ター
ゲツトの電位をカソード電位に近い正電位にまで
上げておくカソード電位安定化（CPS）モードで
は、読み出されない負電荷が畜積され、電子ビー
ムがターゲツト面に到達できなくなり信号を読み
出すことができなくなる。これを避けるためには
ターゲツト２の正のバイアス電流を供給してター
ゲツト面を中和してやらなければならない。な
お、アノード電位安定化（APS）モードによる
動作も可能ではあるが感度が比較的小さい。その
ためほとんどすべての熱画像システムはカソード
電位安定化モードを採用している。
般に高抵抗体であり光チヨツパによるターゲツト
温度の上昇および下降に対応して電子ビーム走査
面の電荷が正負に変化するのみであるから、ター
ゲツトの電位をカソード電位に近い正電位にまで
上げておくカソード電位安定化（CPS）モードで
は、読み出されない負電荷が畜積され、電子ビー
ムがターゲツト面に到達できなくなり信号を読み
出すことができなくなる。これを避けるためには
ターゲツト２の正のバイアス電流を供給してター
ゲツト面を中和してやらなければならない。な
お、アノード電位安定化（APS）モードによる
動作も可能ではあるが感度が比較的小さい。その
ためほとんどすべての熱画像システムはカソード
電位安定化モードを採用している。
ターゲツト面中和の方法として撮像管内に例え
ば水素ガスを封入して、電子ビームとの衝突によ
つて生じる陽イオンをターゲツト面に当て正のバ
イアス電流を与え中和する方法と電子ビーム走査
の水平帰線消去期間内のみにカソードに負パルス
電圧を加え、ターゲツト表面より放出される２次
電子によりターゲツト面の負電荷を取り除く方法
がある。
ば水素ガスを封入して、電子ビームとの衝突によ
つて生じる陽イオンをターゲツト面に当て正のバ
イアス電流を与え中和する方法と電子ビーム走査
の水平帰線消去期間内のみにカソードに負パルス
電圧を加え、ターゲツト表面より放出される２次
電子によりターゲツト面の負電荷を取り除く方法
がある。
この場合、前者は、電子ビーム量、水素ガス量
により正のバイアス電流は制御されるが、ターゲ
ツト温度分布の急激な増大や、水素ガスイオンの
急増により、ビーム走査側のターゲツト表面電位
がG4電極メツシユ電位（VG4）まで上昇し、APS
モード状態となつて感度が低下してしまう。また
後者は、水平帰線消去期間内にカソードに印加す
る負パルスの電圧により２次電子放出量を制御す
るが、この２次電子放出によるターゲツト表面の
電位上昇が大きいとAPSモードになりやすく感
度が非常に低下する。
により正のバイアス電流は制御されるが、ターゲ
ツト温度分布の急激な増大や、水素ガスイオンの
急増により、ビーム走査側のターゲツト表面電位
がG4電極メツシユ電位（VG4）まで上昇し、APS
モード状態となつて感度が低下してしまう。また
後者は、水平帰線消去期間内にカソードに印加す
る負パルスの電圧により２次電子放出量を制御す
るが、この２次電子放出によるターゲツト表面の
電位上昇が大きいとAPSモードになりやすく感
度が非常に低下する。
以上のように従来の焦電形熱像撮像管をCPSモ
ードにて安定動作を維持することは不可能であ
り、APSモードになつた時には、撮影を中止し
CPSモードに戻すために煩わしい操作をする必要
がある。
ードにて安定動作を維持することは不可能であ
り、APSモードになつた時には、撮影を中止し
CPSモードに戻すために煩わしい操作をする必要
がある。
本発明は上記欠点を解消しCPSモード動作を安
定維持させようとするものである。本発明はター
ゲツトと最終コリメーシヨンG4電極メツシユと
の間に新たに電極メツシユを付加することにより
正のバイアス電流または、２次電子によるターゲ
ツト表面電位の上昇を制御し得るようにしたもの
である。
定維持させようとするものである。本発明はター
ゲツトと最終コリメーシヨンG4電極メツシユと
の間に新たに電極メツシユを付加することにより
正のバイアス電流または、２次電子によるターゲ
ツト表面電位の上昇を制御し得るようにしたもの
である。
以下実施例にもとづいて詳細に説明する。第１
の実施例における基本構造は第２図に示すように
ターゲツト２とG4電極メツシユ３との間に電極
メツシユ１１（以下G5電極メツシユ１１と称す
る）を付加した構造である。
の実施例における基本構造は第２図に示すように
ターゲツト２とG4電極メツシユ３との間に電極
メツシユ１１（以下G5電極メツシユ１１と称す
る）を付加した構造である。
本実施例は、撮像管の内部に水素ガスを封入
し、この水素ガスによつて生じる陽イオンをター
ゲツトにあてて、正のバイアス電流を供給する実
施例である。絶縁物であるターゲツトの表面に陽
イオンで常に正のバイアス電流を供給することに
より、負電荷と正のバイアス電流がバランスして
安定したCPSモード動作が得られ、ターゲツト２
面の負電荷は中和されビーム走査により信号の読
み出しができる。しかし急激なターゲツト温度分
布の増大または、正のバイアス電流の増大が発生
した時、負電荷と正のバイアス電流のバランスが
くずれターゲツト表面電位は上昇する。たとえ
ば、ターゲツト温度分布が急激に増大すると、正
バイアス電流の中和作用が不足するのでターゲツ
ト２に蓄積される電荷量が増大しターゲツト表面
電位VTが上昇する。この場合、G5電極メツシユ
１１のない従来の構造では、300V程度の電位の
G4電極メツシユ３がターゲツト２に隣接してい
るため、ターゲツト表面電位VTはG4電極メツシ
ユ３の電位VG4（300V）に上昇してAPSモード動
作となる。すなわち、CPSモードでは熱像による
ターゲツト表面電位の上昇は局所的であるため正
バイアス電流による中和作用が働くが、ターゲツ
ト温度分布が急激に増大すると、負電荷と正のバ
イアス電流のバランスがくずれ、ターゲツト表面
全域がVG4電位に上昇してしまいAPSモード動作
となる。正のバイアス電流の増大が発生したとき
も同様に負電荷と正のバイアス電流のバランスが
くずれAPSモード動作となる。本発明ではター
ゲツト２とG4電極メツシユ３との間にG5電極メ
ツシユ１１を付加し、この電位VG5をカソード電
位よりわずかに高く、かつターゲツト電位VT以
上の電位、たとえば約20V程度に設定する。G5
電極メツシユ１１は急激な負電荷の増大による正
バイアス電流の不足分をVG5電位の表面リークで
供給し、中和作用のバランスがくずれたときに
VG5電位で抑制する。すなわち、ターゲツト２に
対してG5電極メツシユ１１が隣接しているので、
ターゲツト表面電位をVG4ではなくVG5に抑える
ことができる。したがつて、急激なターゲツト温
度分布の増大、正のバイアス電流の増大があつて
も、ターゲツト表面電位がVG4である300Vに上昇
してAPSモード動作となろうとするのをVG5であ
る約20Vに抑えることができる。20Vのターゲツ
ト表面電位の上昇であれば安定したCPSモード動
作を継続させることが可能である。
し、この水素ガスによつて生じる陽イオンをター
ゲツトにあてて、正のバイアス電流を供給する実
施例である。絶縁物であるターゲツトの表面に陽
イオンで常に正のバイアス電流を供給することに
より、負電荷と正のバイアス電流がバランスして
安定したCPSモード動作が得られ、ターゲツト２
面の負電荷は中和されビーム走査により信号の読
み出しができる。しかし急激なターゲツト温度分
布の増大または、正のバイアス電流の増大が発生
した時、負電荷と正のバイアス電流のバランスが
くずれターゲツト表面電位は上昇する。たとえ
ば、ターゲツト温度分布が急激に増大すると、正
バイアス電流の中和作用が不足するのでターゲツ
ト２に蓄積される電荷量が増大しターゲツト表面
電位VTが上昇する。この場合、G5電極メツシユ
１１のない従来の構造では、300V程度の電位の
G4電極メツシユ３がターゲツト２に隣接してい
るため、ターゲツト表面電位VTはG4電極メツシ
ユ３の電位VG4（300V）に上昇してAPSモード動
作となる。すなわち、CPSモードでは熱像による
ターゲツト表面電位の上昇は局所的であるため正
バイアス電流による中和作用が働くが、ターゲツ
ト温度分布が急激に増大すると、負電荷と正のバ
イアス電流のバランスがくずれ、ターゲツト表面
全域がVG4電位に上昇してしまいAPSモード動作
となる。正のバイアス電流の増大が発生したとき
も同様に負電荷と正のバイアス電流のバランスが
くずれAPSモード動作となる。本発明ではター
ゲツト２とG4電極メツシユ３との間にG5電極メ
ツシユ１１を付加し、この電位VG5をカソード電
位よりわずかに高く、かつターゲツト電位VT以
上の電位、たとえば約20V程度に設定する。G5
電極メツシユ１１は急激な負電荷の増大による正
バイアス電流の不足分をVG5電位の表面リークで
供給し、中和作用のバランスがくずれたときに
VG5電位で抑制する。すなわち、ターゲツト２に
対してG5電極メツシユ１１が隣接しているので、
ターゲツト表面電位をVG4ではなくVG5に抑える
ことができる。したがつて、急激なターゲツト温
度分布の増大、正のバイアス電流の増大があつて
も、ターゲツト表面電位がVG4である300Vに上昇
してAPSモード動作となろうとするのをVG5であ
る約20Vに抑えることができる。20Vのターゲツ
ト表面電位の上昇であれば安定したCPSモード動
作を継続させることが可能である。
第３図は本発明の第２の実施例を示す。この実
施例は２次電子放出による動作の場合で、基本構
造は第２図と同様であるが、図に示すように、タ
ーゲツト２のビーム走査側にKCl、MgO等の２
次電子放出膜12を形成した構造である。これによ
ると急激なターゲツト温度分布の増大や読み取り
ビームと中和のために水平帰線消去期間に２次電
子放出膜により発生させる２次電子のバランスが
くずれるとターゲツト表面電位が上昇するが、タ
ーゲツト２とG4電極メツシユ３との間にG5電極
メツシユ１１があるのでターゲツト表面電位の上
昇をVG4より低いVG5電位に押さえることができ、
安定したCPSモード動作が可能である。
施例は２次電子放出による動作の場合で、基本構
造は第２図と同様であるが、図に示すように、タ
ーゲツト２のビーム走査側にKCl、MgO等の２
次電子放出膜12を形成した構造である。これによ
ると急激なターゲツト温度分布の増大や読み取り
ビームと中和のために水平帰線消去期間に２次電
子放出膜により発生させる２次電子のバランスが
くずれるとターゲツト表面電位が上昇するが、タ
ーゲツト２とG4電極メツシユ３との間にG5電極
メツシユ１１があるのでターゲツト表面電位の上
昇をVG4より低いVG5電位に押さえることができ、
安定したCPSモード動作が可能である。
以上のように本発明は、第２図、第３図に示す
ように、撮像管内に水素ガスを封入したガス封入
型およびターゲツトからの２次電子放出を利用し
た２次電子放出型の両者の焦電型熱像撮像管にお
いて、ターゲツト２とG4電極メツシユ３との間
に新たにG5電極メツシユ１１を付加した構造に
しG5電極をカソードよりわずかに高い電位に設
定することにより、ターゲツト表面電位がVG4電
位まで上昇してAPSモードの状態になるのをVG5
電位までの上昇で押え安定したCPSモード動作に
よる焦電形熱像撮像管が供給できる。
ように、撮像管内に水素ガスを封入したガス封入
型およびターゲツトからの２次電子放出を利用し
た２次電子放出型の両者の焦電型熱像撮像管にお
いて、ターゲツト２とG4電極メツシユ３との間
に新たにG5電極メツシユ１１を付加した構造に
しG5電極をカソードよりわずかに高い電位に設
定することにより、ターゲツト表面電位がVG4電
位まで上昇してAPSモードの状態になるのをVG5
電位までの上昇で押え安定したCPSモード動作に
よる焦電形熱像撮像管が供給できる。
以上のように本発明は焦電形熱像撮像管の構造
において、ターゲツトと最終コリメーシヨン電極
との間に新たにメツシユ電極を付加することによ
り安定性の高い焦電形熱像撮像管を提供するもの
である。
において、ターゲツトと最終コリメーシヨン電極
との間に新たにメツシユ電極を付加することによ
り安定性の高い焦電形熱像撮像管を提供するもの
である。
本発明の実施例では電磁集束、電磁偏向方式の
電子銃構成について述べたが他の方式の電子銃構
成においても適用できるのはいうまでもない。
電子銃構成について述べたが他の方式の電子銃構
成においても適用できるのはいうまでもない。
第１図は従来の焦電形熱像撮像管の構造を示す
断面図、第２図は本発明の一実施例における焦電
形熱像撮像管の要部拡大図、第３図は本発明によ
る他の実施例の焦電形熱像撮像管の要部拡大図で
ある。 １…ゲルマニウム板、２…ターゲツト、３…
G4電極メツシユ、４…G3電極、５…電子ビー
ム、６…G2電極、７…G1電極、８…カソード、
９…ゲルマニウムレンズ、１０…画像信号、１１
…G5電極メツシユ、１２…２次電子放出膜。
断面図、第２図は本発明の一実施例における焦電
形熱像撮像管の要部拡大図、第３図は本発明によ
る他の実施例の焦電形熱像撮像管の要部拡大図で
ある。 １…ゲルマニウム板、２…ターゲツト、３…
G4電極メツシユ、４…G3電極、５…電子ビー
ム、６…G2電極、７…G1電極、８…カソード、
９…ゲルマニウムレンズ、１０…画像信号、１１
…G5電極メツシユ、１２…２次電子放出膜。
Claims (1)
- １ 焦電物質から成るターゲツトと、カソード
と、カソードからの電子ビームを加速、集束させ
る複数の電極と、複数の電極の最終コリメーシヨ
ン電極とターゲツトとの間に配された電極メツシ
ユとを備え、前記電極メツシユにカソード電位よ
りわずかに大きく、かつターゲツト電位以上の電
位を印加することを特徴とする焦電形熱像撮像
管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56066661A JPS57180863A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Pyroelectric thermal image pickup tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56066661A JPS57180863A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Pyroelectric thermal image pickup tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57180863A JPS57180863A (en) | 1982-11-08 |
| JPS6337940B2 true JPS6337940B2 (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=13322301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56066661A Granted JPS57180863A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Pyroelectric thermal image pickup tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57180863A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968615A (ja) * | 1972-11-06 | 1974-07-03 |
-
1981
- 1981-04-30 JP JP56066661A patent/JPS57180863A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57180863A (en) | 1982-11-08 |
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