(57)【要約】【課題】本発明は、ゴースト画像を抑制した高感度・高解像度で高Ｓ／Ｎの高品位画像が得られる光導電型の撮像デバイスを提供することを課題とする。【解決手段】撮像デバイスは、透光性基板、前記透光性基板の上に形成される導電膜、及び、前記導電膜の上に形成される光導電層を有する光導電素子と、前記光導電素子に走査用の電子ビームを発射する電子ビーム源と、前記光導電素子と前記電子ビーム源との間に配設され、多孔質状の三硫化アンチモン層が形成される、メッシュ電極と、前記光導電素子に電気的に接続され、前記電子ビームの走査によって得る撮像信号を読み出すための信号読み出し部と具える。【選択図】図３
2014082008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板、前記透光性基板の上に形成される導電膜、及び、前記導電膜の上に形成される光導電層を有する光導電素子と、
前記光導電素子に走査用の電子ビームを発射する電子ビーム源と、
前記光導電素子と前記電子ビーム源との間に配設され、多孔質状の三硫化アンチモン層が形成される、メッシュ電極と、
前記光導電素子に電気的に接続され、前記電子ビームの走査によって得る撮像信号を読み出すための信号読み出し部と
を具える、撮像デバイス。
【請求項２】
前記多孔質状の三硫化アンチモン層は、前記メッシュ電極の前記電子ビーム側の面に形成される、請求項１に記載の撮像デバイス。
【請求項３】
前記メッシュ電極は、メッシュ状シートと、前記メッシュ状シートを保持する保持部とを有し、
前記多孔質状の三硫化アンチモン層は、前記メッシュ状シートの前記電子ビーム側の面に形成される、請求項１に記載の撮像デバイス。
【請求項４】
前記多孔質状の三硫化アンチモン層は、前記保持部の前記電子ビーム側の面にもさらに形成される、請求項３に記載の撮像デバイス。
【請求項５】
前記光導電層は、セレンを主体とする非晶質半導体層で構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導電型の撮像デバイス、特に高感度・高解像度で高Ｓ／Ｎの高品位画像が得られる光導電型撮像デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、セレン系非晶質半導体で構成される光導電膜に高電界を印加すると、内部でアバランシェ増倍現象が起きることが知られており、この現象を利用した高感度撮像管が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
上述のようなアバランシェ増倍現象を生じさせるために、例えば、５×１０７Ｖ／ｍ以上の高い電界が印加される光導電膜と読み出し用電子ビーム源とを組合せて、高感度で高画質な画像を取得することのできる撮像管が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】テレビジョン学会全国大会講演予稿集、３３〜３４頁、１９８９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、信号読み出し用の電子ビームを光導電膜に向って走査する際に、電子ビームの一部はメッシュ状電極により反射され、読み出し用電子ビーム源側の方向に到来する。
【０００６】
この電子ビームは読み出し用電子ビーム源側に配設された金属製の電極等により再び反射され、変調され、メッシュ状電極を通過して光導電膜を走査し、取得した画像にゴースト画像を重畳させて著しく画像悪化を引き起こすという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ゴースト画像を抑制した高感度・高解像度で高Ｓ／Ｎの高品位画像が得られる光導電型の撮像デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施の形態の撮像デバイスは、透光性基板、前記透光性基板の上に形成される導電膜、及び、前記導電膜の上に形成される光導電層を有する光導電素子と、前記光導電素子に走査用の電子ビームを発射する電子ビーム源と、前記光導電素子と前記電子ビーム源との間に配設され、多孔質状の三硫化アンチモン層が形成される、メッシュ電極と、前記光導電素子に電気的に接続され、前記電子ビームの走査によって得る撮像信号を読み出すための信号読み出し部とを具える。
【発明の効果】
【０００９】
ゴースト画像を抑制した高感度・高解像度で高Ｓ／Ｎの高品位画像が得られる光導電型の撮像デバイスを提供できるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１の撮像デバイス１００の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の撮像デバイスの光導電部１３の構成を詳細に示す断面図である。
【図３】実施の形態１の撮像デバイスのメッシュ電極６０の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】実施の形態１の撮像デバイス１００の三硫化アンチモン層６５の効果を説明する図である。
【図５】実施の形態２の撮像デバイスの断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の撮像デバイスを適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１の撮像デバイス１００の構成を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は撮像デバイスを（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面で示す図である。図１（Ａ）に示す断面は、実施の形態１の撮像デバイス１００の中心軸を通る面による断面である。
【００１３】
図１（Ａ）に示すように、実施の形態１の撮像デバイス１００は、光導電素子１０、インジウムリング２０、ガラス管３０、電子ビーム源４０、偏向装置５０、メッシュ電極６０、及び信号読み出し装置７０を含む。
【００１４】
光導電素子１０は、透光性基板１１、導電膜１２、光導電部１３、及び金属製ピン１４を有する。透光性基板１１は、被写体から得られる反射光を透過して光導電部１３に誘導する透明な基板であり、例えば、透光性ガラス製の直径１８ｍｍの円板状の基板で構成される。この透光性基板１１の一方の面には、酸化インジウムを主体とする直径１４ｍｍ、膜厚１０〜４０ｎｍの導電膜１２がスパッタ蒸着法により形成される。
【００１５】
導電膜１２の図中下側の面には、光導電部１３が形成されている。金属製ピン１４は、透光性基板１１を貫通する貫通孔の内部に嵌着されて一端が導電膜１２と電気的に接続されており、他端は信号読み出し装置７０に接続されている。
【００１６】
光導電部１３は、電子ビーム源４０から発射される電子ビームのターゲットとなり、高電界の印加により内部でアバランシェ増倍現象を生じさせる。この光導電部１３は、平面視円形であり、電子ビーム４１によって走査される走査面１３Ａと、透光性基板１１及び導電膜１２を経て図中上方向から光が入射する入射面１３Ｂを有する。この入射面１３Ｂは、光導電部１３の導電膜１２との境界面である。
【００１７】
また、図１（Ｂ）に示すように、光導電部１３は、電子ビーム源４０と対向する走査面１３Ａの中央部に走査領域１３Ｃを有する。この走査領域１３Ｃは、偏向コイル及び集束コイルによって偏向・集束される電子ビーム４１により、撮像信号を取り出すための走査が行われる領域である。なお、金属製ピン１４は、平面視において走査領域１３Ｃの外となる位置に配設されている。光導電部１３の詳細については図２を用いて後述する。
【００１８】
インジウムリング２０は、透光性基板１１とガラス管３０の間をシールし、ガラス管３０に対して光導電素子１０を固定している。
【００１９】
ガラス管３０は、一端が光導電素子１０とインジウムリング２０によって封止されたガラス製の管状部材であり、このガラス管３０の内部には、奥部から開口部に向けて、電子ビーム源４０、偏向装置５０、及びメッシュ電極６０が配設される。
【００２０】
ガラス管３０は、電子ビームによる走査を実現するために、インジウムリング２０によって透光性基板１１とシール（密封）されることにより、内部空間が真空に保持される。
【００２１】
電子ビーム源４０は、ガラス管３０内の奥部に配設される電子放出源であり、陰極材料をヒータで加熱して電子雲を励起する装置である。電子雲として励起された電子は、電子ビーム４１として出射される。
【００２２】
偏向装置５０は、第１グリッド電極５１、第２グリッド電極５２、及び第３グリッド電極５３を有し、電子ビーム４１を偏向する。第１グリッド電極５１、第２グリッド電極５２、及び第３グリッド電極５３は、電子ビーム源４０で励起された電子を電子ビーム４１としてメッシュ電極６０の方向に引き出して加速させるための電極である。
【００２３】
メッシュ電極６０は、電子ビーム源４０から見て光導電部１３の手前に設けられており、走査用の電子ビーム４１のターゲットとなる光導電部１３に衝突する電子の速度を低下させるための減速電界を生じさせる電極である。
【００２４】
信号読み出し装置７０は、光導電部１３内で発生した電荷を撮像信号として読み出すための装置であり、光導電部１３に電圧を印加するための電源７１と、撮像信号を読み出すための読み出し部７２を有する。
【００２５】
電源７１の正極性端子は、金属製ピン１４を介して導電膜１２に接続されるとともに、読み出し部７２に接続されている。また、電源７１の負極性端子は電子ビーム源４０に接続されており、走査用の電子ビーム４１を介して閉回路が形成される。ここで、電源７１から導電膜１２に印加される電圧をターゲット電圧と称す。なお、説明の便宜上、電源７１の負極性端子と電子ビーム源４０とを接続するラインは図示を省略する。
【００２６】
なお、ガラス管３０の外側には、図示しない偏向コイル及び集束コイルが配設され、第３グリッド電極５３内で加速される電子（電子ビーム４１）を偏向・集束させる。
【００２７】
このような実施の形態１の撮像デバイス１００において、各電極に印加される電圧は、例えば、電子ビーム源４０のヒータ：約６Ｖ、第１グリッド電極５１：約２０Ｖ、第２グリッド電極５２：約３００Ｖ、第３グリッド電極５３：約６００Ｖ、メッシュ電極６０：約８００Ｖである。
【００２８】
また、光導電部１３の光入射面１３Ｂには、電源７１から導電膜１２を介して、光導電部１３の厚さに応じて１００〜５０００Ｖのターゲット電圧が印加される。
【００２９】
走査領域１３Ｃの表面電位は、走査終了直後には電子ビーム源４０と同じ電位となり、光導電部１３の入射面１３Ｂと走査面１３Ａの間にはターゲット電圧と同じ電圧が印加される。その後、光が入射すると、吸収された光で光導電部１３内に電子−正孔対が生成され、正孔が光導電部１３内の電界に沿って走査面１３Ａまで走行し、走査面１３Ａの表面電位は正方向に変化する。正方向に上昇した走査面１３Ａの表面電位は、次の電子ビーム走査により再び電子ビーム源４０と同じ電位に戻るが、その際に閉回路に流れる電流変化が読み出し部７２から撮像信号として取り出される。
【００３０】
電子ビーム源４０で発生された電子は、第１グリッド電極５１によって引き出され、第２グリッド電極５２により電子ビーム４１として出射され、外部磁界によって偏向・集束されるとともに第３グリッド電極５３で加速される。加速された電子は、メッシュ電極６０を通過すると減速され、略零の速度で光導電部１３の表面に到達する。これにより、高速で電子が光導電部１３に衝突することを抑制でき、衝突による２次電子の放出が抑制される。
【００３１】
次に、図２を用いて光導電部１３の構成について説明する。
【００３２】
図２は、実施の形態１の撮像デバイスの光導電部１３の構成を詳細に示す断面図である。
【００３３】
光導電部１３は、光導電層１３１、及び電子ビームランディング層１３２の積層体であり、透光性基板１１の導電膜１２の表面上に積層されている。
【００３４】
光導電層１３１は、セレン（Ｓｅ）を主原料とする非晶質半導体層であり、高電圧の印加によりアバランシェ増倍現象を生じさせる半導体層である。この光導電層１３１は、真空蒸着法によって導電膜１２の表面上に形成される。光導電層１３１をセレン（Ｓｅ）を主原料とする非晶質半導体層で構成するのは、例えば、ＨＡＲＰ（High-Gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor）光電変換膜（ＨＡＲＰ膜）として利用するためである。
【００３５】
電子ビームランディング層１３２は、電子ビーム源４０から放出され、第１グリッド電極５１、第２グリッド電極５２、及び第３グリッド電極５３によって加速され、メッシュ電極６０によって減速された電子が到達する層である。
【００３６】
次に、光導電部１３の作製方法について説明する。
【００３７】
このような光導電部１３は次のようにして作製される。まず、スパッタリング法又は蒸着法により酸化インジウムを主体とする直径１４ｍｍ、膜厚１０〜４０ｎｍの導電膜１２を形成する。
【００３８】
次に、導電膜１２上へ真空蒸着法により直径１４ｍｍ、膜厚１μｍ〜５０μｍのセレン（Ｓｅ）を主体とする非晶質半導体で構成される光導電層１３１を形成する。さらに、圧力０．１Ｔｏｒｒ〜０．４Ｔｏｒｒのアルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中で三硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ３）を光導電層１３１の上に蒸着し、直径１４ｍｍ、膜厚０．１μｍ〜０．３μｍの電子ビームランディング層１３２を形成する。以上のようにして光導電部１３を得る。
【００３９】
このようにして光導電部１３を形成した透光性基板１１と、電子ビーム源４０、メッシュ電極６０等を内蔵したガラス管３０を、インジウムリング２０でシールし、内部を真空封止することにより、実施の形態１の撮像デバイスを得る。
【００４０】
次に、図３を用いて、実施の形態１の撮像デバイスのメッシュ電極６０について説明する。
【００４１】
図３は、実施の形態１の撮像デバイスのメッシュ電極６０の構成を概略的に示す断面図である。図３に示す断面は、図１（Ａ）に対応する断面である。
【００４２】
メッシュ電極６０は、第３グリッド電極５３の端部５３Ａ（図１参照）に絶縁層５４を介して取り付けられる。すなわち、メッシュ電極６０は、絶縁層５４によって第３グリッド電極５３と絶縁されている。メッシュ電極６０は、ガラス管３０の下方側から、ガラス管３０を貫通するピンを通じて給電が行われる。
【００４３】
メッシュ電極６０は、サポートリング６１、６２、６３、メッシュ状シート６４、及び三硫化アンチモン層６５を有する。
【００４４】
サポートリング６１及び６２は、環状の電極であり、メッシュ状シート６４を挟持している。サポートリング６１及び６２は、例えば銅製である。
【００４５】
サポートリング６３は、サポートリング６２に接続され、メッシュ電極６０の構成要素の中で最も電子ビーム源４０に近い位置に配設される。サポートリング６３は、例えば銅製である。サポートリング６３は、サポートリング６２よりも薄く、かつ、中心軸方向の長さが長く構成されている。サポートリング６３は、サポートリング６２と一体的に形成されていてもよい。なお、サポートリング６１、６２、６３は、それぞれ、保持部の一例である。
【００４６】
メッシュ状シート６４は、サポートリング６１及び６２によって挟持され、サポートリング６１、６２、６３によって第３グリッド電極５３の端部５３Ａ（図１参照）に固定される。メッシュ状シート６４は、例えば銅製である。
【００４７】
メッシュ状シート６４は、電子ビーム源４０から出射され、第１グリッド電極５１、第２グリッド電極５２、及び第３グリッド電極５３によって加速される電子を減速させつつ透過させるために、所定の透過率を有する。
【００４８】
三硫化アンチモン層６５は、サポートリング６１、６２、６３、メッシュ状シート６４の表面のうち、電子ビーム源４０側（図中下側）に面する部分に形成されている。
【００４９】
すなわち、三硫化アンチモン層６５は、サポートリング６１、６２、６３の表面のうち、光導電部１３側（図中上側）に面する部分と、図中で側方を向く面には形成されておらず、図中で下を向く面に形成されている。なお、図３において、光導電部１３は上方に位置し、電子ビーム源４０は下方に位置する。
【００５０】
また、三硫化アンチモン層６５は、メッシュ状シート６４のうち、サポートリング６１及び６２の間に位置する部分（サポートリング６１及び６２に挟持されている部分）には形成されておらず、サポートリング６１及び６２の内側で露出する部分に形成されている。
【００５１】
このような三硫化アンチモン層６５は、例えば、サポートリング６１、６２、６３、及びメッシュ状シート６４を図３に示す位置関係で固定し、第３グリッド電極５３に取り付ける前に、図中下方向から三硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ３）を、真空蒸着装置でアルゴンガス（Ａｒ）０．１Ｔｏｒｒ〜０．５Ｔｏｒｒの雰囲気中で蒸着することによって形成することができる。
【００５２】
三硫化アンチモン層６５の厚さは、例えば５０Å〜１０００Å（５ｎｍ〜１００ｎｍ）とする。アルゴンガスを用いて蒸着することにより、三硫化アンチモン層６５は、多孔質状の三硫化アンチモン層になる。
【００５３】
なお、図３では、三硫化アンチモン層６５を形成する位置を分かり易く示すために、メッシュ状シート６４の下面に層状に示すが、実際には、メッシュ状シート６４のメッシュの表面に沿って形成される。
【００５４】
このように、三硫化アンチモン層６５を、サポートリング６１、６２、６３、メッシュ状シート６４の表面のうち、電子ビーム源４０側（図中下側）に面する部分に形成するのは、信号読み出し用の電子ビームは、サポートリング６１、６２、６３の表面のうち、光導電部１３側（図中上側）に面する部分と、図中で側方を向く面には殆ど当たらないと考えられ、主に、下側を向く面に当たると考えられるからである。
【００５５】
また、メッシュ状シート６４のうち、平面視でサポートリング６１及び６２の内側に位置する部分の直径は１５ｍｍ程度であるため、５０Å〜１０００Å（５ｎｍ〜１００ｎｍ）の三硫化アンチモン層６５を形成しても、メッシュ状シート６４の透過率への影響は無視できると考えてよい。
【００５６】
ここで、実施の形態１の撮像デバイス１００において、メッシュ電極６０が三硫化アンチモン層６５を有するのは、次のような理由による。
【００５７】
信号読み出し用の電子ビームを光導電部１３に向って走査する際に、電子ビームの一部がメッシュ電極６０により反射され、電子ビーム源４０の側にある第３グリッド電極５３のある方向に到来する。
【００５８】
この電子ビームは再び第３グリッド電極５３で跳ね返され、変調され、メッシュ電極６０を通過して光導電部１３の方向に進み、光導電部１３を再走査するため、再走査分の余分な信号電流が通常の走査による信号電流に加わった形で読み出される。
【００５９】
このような光電変換が行われると、信号読み出し装置７０で取得された画像に、通常の走査で得られる信号電流による画像に加えて、再走査分の余分な信号電流で生じる本来は写らないはずのゴースト画像が生じる。ゴースト画像は、第３グリッド電極５３で反射・変調された電子ビームが光導電部１３を再走査することによって画像に含まれるものである。
【００６０】
このようなゴースト画像は、著しい画像の悪化を引き起こすという問題がある。
【００６１】
このため、実施の形態１では、第３グリッド電極５３で反射・変調された電子ビームが光導電部１３を再走査して、再走査分の余分な信号電流が読み出されることによる画像の悪化を抑制すべく、メッシュ電極６０に多孔質状の三硫化アンチモン層６５を形成している。
【００６２】
図４は、実施の形態１の撮像デバイス１００の三硫化アンチモン層６５の効果を説明する図である。図４（Ａ）は、比較用に、メッシュ電極６０に三硫化アンチモン層６５が形成されていない比較用の撮像デバイスによって取得される画像を示し、図４（Ｂ）は、メッシュ電極６０に三硫化アンチモン層６５が形成された実施の形態１の撮像デバイス１００によって取得される画像を示す。
【００６３】
図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示す画像は、比較用の撮像デバイスと実施の形態１の撮像デバイス１００における、セレン（Ｓｅ）を主体とする非晶質半導体で構成される光導電部１３の厚さを１５μｍにし、第３グリッド電極５３で反射・変調された電子ビームによって生じるゴースト画像の抑制効果を調べた結果を示す。
【００６４】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示す画像は、それぞれ、比較用の撮像デバイスと、実施の形態１の撮像デバイス１００とに、何も光を入射していない状態で、導電膜１２を介して光導電部１３に印加する電圧を変化させた場合に得られる出力信号から得られる画像であり、モニタに表示される画像をポラロイドカメラで撮影したものである。なお、比較用の撮像デバイスと、実施の形態１の撮像デバイス１００とでは、光導電部１３に等しい電圧を印加した。
【００６５】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、それぞれ、符号８０Ａ、８０Ｂで示す多数のスポットは、実際の撮像デバイス１００を製造する際の製造設備よりも簡便な製造設備で製造したことにより、画像にスポットが生じているものである。これらのスポット８０Ａ、８０Ｂは、入射光の光量に関係なく生じるものであり、画像が抜けている部分である。
【００６６】
図４（Ａ）に示すスポット８０Ａと、図４（Ｂ）に示すスポット８０Ｂとの数や大きさが異なるのは、メッシュ電極６０に三硫化アンチモン層６５が形成されていない比較用の撮像デバイスと、メッシュ電極６０に三硫化アンチモン層６５が形成された実施の形態１の撮像デバイス１００との個体差である。
【００６７】
図４（Ａ）と図４（Ｂ）の画像を比べると、図４（Ａ）では、画像の中央にリング状の薄い影８０Ｃが映っているのが分かる。これは、大きさ、形状、及び位置からして、第３グリッド電極５３で反射・変調された電子ビームが光導電部１３を再走査して、再走査分の余分な信号電流が読みだされたことによるゴースト画像である。
【００６８】
これに対して、図４（Ｂ）では、ゴースト画像は確認できない。
【００６９】
すなわち、メッシュ電極６０に三硫化アンチモン層６５が形成されていない比較用の撮像デバイスで得た画像にはゴースト画像が含まれているが、メッシュ電極６０に三硫化アンチモン層６５が形成された実施の形態１の撮像デバイス１００で得た画像にはゴースト画像は含まれていない。
【００７０】
このように実施の形態１の撮像デバイス１００で得た画像にゴースト画像が含まれなかったのは、メッシュ電極６０に形成した三硫化アンチモン層６５により、電子ビームが乱反射され、第３グリッド電極５３のある方向に到来する電子ビームが減少し、この結果、第３グリッド電極５３で反射・変調された電子ビームが光導電部１３を再走査して、再走査分の余分な信号電流が読み出されることが抑制されたためと考えることができる。
【００７１】
以上より、実施の形態１の撮像デバイス１００によれば、ゴースト画像は殆ど確認できず、第３グリッド電極５３で反射・変調された電子ビームが光導電部１３を再走査して、再走査分の余分な信号電流が読み出されることが大幅に抑制されることが分かる。
【００７２】
従って、実施の形態１によれば、ゴースト画像を抑制した高感度・高解像度で高Ｓ／Ｎの高品位画像が得られる光導電型の撮像デバイス１００を提供できる。
【００７３】
なお、以上では、セレン（Ｓｅ）を主体とする非晶質半導体からなる光導電層を用いた撮像デバイスについて説明したが、本発明は光導電層の材料に何らの制限を付すものではなく、Ｓｉ、ＰｂＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、Ｓｂ２Ｓ３等で構成される光導電層を用いる撮像デバイスにも適用することができる。
【００７４】
また、透光性基板１１は、ガラス基板に限らず、透光性樹脂基板、又はオプティカルファイバープレートであってもよい。また、Ｘ線に対する透過率が高いベリリウム（Ｂｅ）、結晶シリコン（Ｓｉ）、又は窒化ホウ素（ＢＮ）等の薄板等を用いれば、Ｘ線用撮像デバイスにおける電極等によるゴースト画像を大幅に低減することが可能である。
【００７５】
また、以上では、三硫化アンチモン層６５が、サポートリング６１、６２、６３、メッシュ状シート６４の表面のうち、電子ビーム源４０側（図３中下側）に面する部分に形成される形態について説明した。
【００７６】
しかしながら、三硫化アンチモン層６５は、サポートリング６１、６２、６３には形成されていなくてもよい。
【００７７】
また、以上では、メッシュ電極６０が、サポートリング６１、６２、６３、メッシュ状シート６４、及び三硫化アンチモン層６５を有する形態について説明したが、メッシュ電極６０は、少なくとも、メッシュ状シート６４及び三硫化アンチモン層６５を有していればよい。三硫化アンチモン層６５が形成されたメッシュ状シート６４の固定方法は、上述のようにサポートリング６１、６２、６３を用いる形態には限定されず、種々の保持部を用いて固定することができる。
【００７８】
また、以上では、一般的に広く使われている撮像管を用いて説明したが、電子ビームを真空中で加速し、光導電層にランディングさせて蓄積電荷を読み出す方式のデバイスであれば、他の形式の撮像デバイスであってもよい。
【００７９】
［実施の形態２］
図５は、実施の形態２の撮像デバイスの断面構造を示す図である。実施の形態２の撮像デバイス２００は、Ｘ線画像用撮像デバイスに好適であり、電子ビーム源としての電子放出源アレイ２４０を備える点が実施の形態１の撮像デバイスと主に相違する。この電子放出源アレイ２４０は、複数の微小なカソードがマトリクス状に配列されたものであり、任意のカソードを選択して電子ビームを発射させることができる。このため、実施の形態１の撮像デバイス１００のように、第１グリッド電極５１、第２グリッド電極５２、第３グリッド電極５３、偏向コイル、及び集束コイルは備えない。
【００８０】
また、実施の形態２では、ガラス管２３０はカップ状である。電子放出源アレイ２４０は、ガラス管２３０の底面に配設される。
【００８１】
その他の構成は、基本的に実施の形態１の撮像デバイスに準ずるため、同一又は同等の構成要素には同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００８２】
実施の形態２の撮像デバイスは、透光性基板１１として厚さ０．５ｍｍ、直径１８ｍｍのベリリウム（Ｂｅ）製の薄板状の導電性基板を用いる。ベリリウム（Ｂｅ）製の薄板状の透光性基板１１は導電性を有するため、実施の形態１のように一方の面に導電膜１２を形成する必要はない。
【００８３】
透光性基板１１の一方の面には、実施の形態１と同様に光導電部１３が形成される。この透光性基板１１は、インジウムリング２０を介してガラス管２３０に封止される。
【００８４】
また、上述のように、実施の形態２のガラス管２３０は、カップ状である。このカップ状のガラス管２３０の内部の底面には電子放出源アレイ２４０が配設され、開口部２３０Ａの近傍には、メッシュ電極６０が配設される。
【００８５】
電子放出源アレイ２４０は、複数の微小なカソードがマトリクス状に配列された平板状の電子ビーム源である。走査ラインと選択ラインに印加する電圧値を制御することにより、所望のカソードから電子ビーム２４１を光導電部１３に発射することができる。
【００８６】
以上のようにして光導電部１３を表面に形成した透光性基板１１と、電子放出源アレイ２４０やメッシュ電極６０等を内蔵したガラス管２３０とをインジウムリング２０を用いてシールし、内部を真空封止することにより、実施の形態２の撮像デバイスを作製することができる。
【００８７】
ここで、実施の形態２の撮像デバイス２００では、メッシュ電極６０で反射された電子ビームが、実施の形態１の第３グリッド電極５３の代わりに、電子放出源アレイ２４０のカソードによって反射・変調され、メッシュ電極６０を透過して光導電部１３に到来することが考えられる。
【００８８】
しかしながら、実施の形態２の撮像デバイス２００では、実施の形態１の撮像デバイス１００と同様に、電子ビームはメッシュ電極６０の三硫化アンチモン層６５（図３参照）で乱反射され、電子放出源アレイ２４０のある方向に到来する電子ビームが減少し、電子放出源２４０のカソードによって反射・変調された電子ビームが光導電部１３に入射することが抑制される。そして、この結果、電子放出源２４０のカソードによって反射・変調された電子ビームが光導電部１３を再走査して、再走査分の余分な信号電流が読み出されることが大幅に抑制される。
【００８９】
従って、実施の形態２によれば、ゴースト画像を抑制した高感度・高解像度で高Ｓ／Ｎの高品位画像が得られる光導電型の小型な撮像デバイス２００を提供できる。
【００９０】
なお、以上では、ガラス管２３０がカップ状である形態について説明したが、カップ状のガラス管２３０の代わりに、同一形状で金属製の真空チャンバを用いてもよい。
【００９１】
以上で説明した実施の形態１及び２の撮像デバイスは、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、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での信号処理が可能になる等の効果が得られる。
【００９２】
以上、本発明の例示的な実施の形態の撮像デバイスについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１００  撮像デバイス
１０  光導電素子
１１  透光性基板
１２  導電膜
１３  光導電部
１３Ａ  走査面
１３Ｂ  入射面
１３Ｃ  走査領域
１３１  光導電層
１３２  電子ビームランディング層
１４  金属製ピン
２０  インジウムリング
３０  ガラス管
４０  電子ビーム源
４１  電子ビーム
５０  偏向装置
５１  第１グリッド電極
５２  第２グリッド電極
５３  第３グリッド電極
６０  メッシュ電極
６１、６２、６３  サポートリング
６４  メッシュ状シート
６５  三硫化アンチモン層
７０  信号読み出し装置
７１  電源
７２  読み出し部
２００  撮像デバイス
２３０  ガラス管
２４０  電子放出源アレイ
２４１  電子ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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