JPH0719544B2 - 静電集束型撮像管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、層流型の電子銃を備えた静電集束型撮像管
と、同撮像管に付加されて電子ビームに補助的集束作用
を与える集束磁界発生手段とからなる静電集束型撮像管
装置に関するものである。

従来の技術 従来、層流型の電子銃を備えた撮像管が、放送用テレビ
ジョンカメラ等に使われている。層流型の電子銃は、通
常、陰極と５〜10Vの正電圧が印加される加速電極（陽
極）とからなるのでダイオードガンとも呼ばれており、
かかる電子銃を備えた静電集束型撮像管は、たとえば、
1985年２月発行のナショナル テクニカル レポート第
31巻第１号第54〜60ページ等に紹介されている。

層流型電子銃の陰極から放射された熱電子はクロスオー
バ点をつくらず、集束電界または集束磁界およびダイヤ
フラムの細孔を通過してビーム状となる。そして、この
電子ビームは偏向磁界または偏向電界に入って偏向作用
を受けたのちメッシュ電極を通過してターゲット電極に
いたり、同電極の光導電膜面を走査する。かかる電子銃
では、前述のようにクロスオーバ点を生成しないので、
電子ビームの密度分布の広がりやビーム温度の上昇が少
なく、容量性残像の少ない高解像度特性の撮像管を得る
ことができる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、ターゲット電極に到達し得なかった熱電子
は、いわゆる戻りビームとして電子銃側へ戻り、この戻
りビームが電子銃電極やその周辺部材に射突すると、い
わゆる反射ビームが発生する。そして、この反射ビーム
の一部分がターゲット電極に射入することによって出力
信号にノイズが混入するのであり、とくに、層流型電子
銃を組み込んだ高感度静電集束型撮像管装置におけるか
かるノイズ成分は3nAにも達し、無視できないものとな
る。なお、疑似信号としての前記ノイズは、モニタ受像
管の画面中央に、ぼやけた白色の点として現われる。し
たがって、本発明の目的とするところは、前述のような
ノイズをほとんど生じない高S/N特性の静電集束型撮像
管装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明の静電集束型撮像管装置は、層流型の電子銃と、
前記電子銃から放射された電子ビーム集束電界を与える
ための集束電極と、前記集束電極により集束された電子
ビームをトリミングする細孔を有するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムでトリミングされた電子ビームを偏向
し、ターゲット電極の所定位置に照射するビーム偏向手
段とを備え、前記電子銃と前記ダイヤフラムとの間でか
つ前記ビーム偏向手段から隔離された位置に前記電子ビ
ームに補助的集束作用を与えるための集束磁界発生手段
を設けたものである。

作用 このように構成された装置では、前述のようなノイズを
ほとんど解消しうることが、実験の結果判明した。その
理由は必ずしも明らかではないが、前記戻りビームまた
は前記反射ビームの軌道が、前記集束磁界発生手段によ
る磁界で曲げられる結果と推定される。また、電子ビー
ムは静電集束電界および集束磁界で２段集束されること
になるので、光導電膜のいわゆるイオン焼けを防止でき
るという副次的効果もある。

実施例 本発明を図面に示した実施例とともに更に詳しく説明す
ると、含浸型陰極１および加速電極２からなる層流型の
電子銃３から放射された熱電子４は、集束コイル５によ
る集束磁界で予備的な集束作用をうけたのち、第１の集
束電極６および第２の集束電極７により生成される電子
レンズ８で集束作用をうける。そして、集束電極７のダ
イアフラム９の細孔10を通過することによってビーム状
にトリミングされ、偏向ヨーク11による偏向磁界および
メッシュ電極12による電界を通過してターゲット電極13
にいたり、ターゲット電極13の光導電膜面14を走査す
る。ただし、第１および第２の集束電極6,7はガラスバ
ルブ15の内周面に蒸着されたニッケルまたはクロム等の
導電膜からなり、16は陰極端子、17は加速電極端子、1
8,19は第１および第２の集束電極端子、20はメッシュ電
極端子、21はターゲット電極をそれぞれ示す。

集束コイル５は、電子銃３とダイヤフラム９との間でか
つ偏向ヨーク11から隔離された位置に設けられるが、集
束コイル５による磁界が偏向ヨーク11による磁界に干渉
してはならず、ヨーク11から隔離した位置に設けられて
いる。また、層流型電子銃３から放射された熱電子は、
集束コイル５による集束磁界および電子レンズ８によっ
て２段集束されるので、電子レンズ８のレンズ倍率は従
来のものよりも低く設定される。各電極に対する代表的
な印加電圧は、2/3インチ型撮像管において、ターゲッ
ト電極電圧……45V,メッシュ電極電圧……1100V,第２の
集束電極電圧……400V,第１の集束電極電圧……５〜15V
である。

このように構成された撮像管装置では、集束磁界強度を
７ガウスにすることによって前記ノイズ成分を2nAに、1
5ガウスにすることによって1nAに、そして、20ガウスに
することによって0.5nAにそれぞれ低減でき、良好なS/N
特性を得ることができた。その理由は前述のように明ら
かでないが、ダイアフラム９の細孔10を通じて電子銃３
側へ戻る戻りビームおよびこの戻りビームによって生じ
た反射ビームが、電子レンズ８のみならず集束コイル５
による集束磁界を通過するがために、ターゲット電極13
の中央に到達しうる反射ビームが、管軸上を直進するご
くわずかなものに限られてしまう結果と推測される。そ
して、この効果の程度は、集束コイル５の装着位置を管
軸方向へ移動させたり、コイルの軸方向長を変えたりす
ることで調整できる。また、電子銃３から放射されたイ
オンは磁界中で集束作用を受けないので、つまり、比較
的弱い電子レンズ８のみで集束されるので、ターゲット
電極13の光導電膜のイオン焼けを軽減させることができ
る。

前述の実施例においては、集束磁界発生手段として集束
コイルを用いたが、これに代えて円筒状の永久磁石（軸
方向両端にN,S磁極を有する）を用いてもよい。この永
久磁石は管外に設けても管内に設けてもよい。また、偏
向ヨークに代えて静電偏向電極を用いてもよい。

発明の効果 本発明は前述のように、戻りビームの反射によって発生
するノイズを激減させうるのであり、高S/N特性の撮像
管装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施した撮像管装置の側断面図である。 ３……電子銃、５……集束コイル、6,7……集束電極、1
1……偏向ヨーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】層流型の電子銃と、前記電子銃から放射さ
   れた電子ビームに集束電界を与えるための集束電極と、
   前記集束電極により集束された電子ビームをトリミング
   する細孔を有するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムで
   トリミングされた電子ビームを偏向し、ターゲット電極
   の所定位置に照射するビーム偏向手段とを備え、前記電
   子銃と前記ダイヤフラムとの間でかつ前記ビーム偏向手
   段から隔離された位置に前記電子ビームに補助的集束作
   用を与えるための集束磁界発生手段を設けたことを特徴
   とする静電集束型撮像管装置。