(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像領域及び非画像領域を有し、光を受けて電荷を生成する変換膜と、
前記画像領域及び前記非画像領域を被照射領域とし、前記被照射領域に電子を走査して照射し、信号の読出停止期間において前記非画像領域内の複数の領域に同時に電子を照射するように構成された電子源と、を有し、
前記電子源は、前記変換膜に対向して配置され、マトリクス状に配置された複数の電子放出セルを含み、
前記複数の電子放出セルは、前記複数の電子放出セルに対応する前記被照射領域の複数の被照射セル領域のそれぞれに個別に電子を照射するように構成され、
前記電子源は、複数の有効走査ラインを有し、前記複数の有効走査ラインのうちの第１の走査ラインを走査する期間と前記第１の走査ラインの次に走査する有効走査ラインである第２の走査ラインを走査する期間との間の信号の読出停止期間において、前記第１の走査ラインに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する少なくとも１の電子放出セルと、前記第２の走査ラインに隣接しかつ前記非画像領域内の被照射セル領域に対応する少なくとも１の電子放出セルと、から同時に電子を照射するように構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記電子源は、各々が２以上の前記電子放出セルを含むｋ行（ｋ≧２）の有効走査ラインを有して順次走査により前記画像領域に電子を照射し、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−１）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋１）行目の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、前記ｙ行目の走査ラインの最後に走査する前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、前記（ｙ＋１）行目の走査ラインの最初に走査する前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、から同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記電子源は、各々が２以上の前記電子放出セルを含むｋ行（ｋ≧３）の有効走査ラインを有して飛越走査により前記画像領域に電子を照射し、前記ｋ行の有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−２）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋２）行目の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、前記ｙ行目の走査ラインの最後に走査する前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、前記（ｙ＋２）行目の走査ラインの最初に走査する前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、から同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記電子源は、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｋ行目の走査ラインを走査する期間と次フレームの１行目の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、前記ｋ行目の走査ラインに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、前記１行目の走査ラインに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、から同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記電子源は、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちの最終行の走査ラインを走査する期間と次フィールドの先頭行の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、ｋ行目の走査ラインに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、１行目の走査ラインに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、から同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記電子源は、各々が２以上の前記電子放出セルを含むｋ行（ｋ≧２）の有効走査ラインを有して順次走査により前記画像領域に電子を照射し、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−１）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋１）行目の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、前記ｙ行目の走査ラインの両端の前記電子放出セル及び前記（ｙ＋１）行目の走査ラインの両端の前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルから同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記電子源は、各々が２以上の前記電子放出セルを含むｋ行（ｋ≧３）の有効走査ラインを有して飛越走査により前記画像領域に電子を照射し、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−２）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋２）行目の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、前記ｙ行目の走査ラインの両端の前記電子放出セル及び前記（ｙ＋２）行目の走査ラインの両端の前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルから同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
画像領域及び非画像領域を有し、光を受けて電荷を生成する変換膜と、
前記画像領域及び前記非画像領域を被照射領域とし、前記被照射領域に電子を走査して照射し、信号の読出停止期間において前記非画像領域内の複数の領域に同時に電子を照射するように構成された電子源と、
を有し、
前記電子源は、前記変換膜に対向して配置され、マトリクス状に配置された複数の電子放出セルを含み、
前記複数の電子放出セルは、前記複数の電子放出セルに対応する前記被照射領域の複数の被照射セル領域のそれぞれに個別に電子を照射するように構成され、
前記電子源は、各々が２以上の前記電子放出セルを含むｋ行（ｋ≧２）の有効走査ラインを有して順次走査により前記画像領域に電子を照射し、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ）の走査ラインを走査する直前に、前記ｙ行目の前記走査ラインにおける両端の電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルから同時に電子を放出するように構成され、
前記電子源は、前記被照射領域のうちの前記画像領域の外周に設けられた第１の外周領域と、前記第１の外周領域の外周に配された第２の外周領域と、に個別に電子を照射するように構成され、
前記電子源は、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−１）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋１）行目の走査ラインを走査する期間との間の期間において、前記（ｙ＋１）行目の走査ラインの両端の電子放出セルに隣接しかつ前記第１の外周領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、前記ｙ行目の走査ライン上の電子放出素子でありかつ前記第２の外周領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、から同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
画像領域及び非画像領域を有し、光を受けて電荷を生成する変換膜と、
前記画像領域及び前記非画像領域を被照射領域とし、前記被照射領域に電子を走査して照射し、信号の読出停止期間において前記非画像領域内の複数の領域に同時に電子を照射するように構成された電子源と、
を有し、
前記電子源は、前記変換膜に対向して配置され、マトリクス状に配置された複数の電子放出セルを含み、
前記複数の電子放出セルは、前記複数の電子放出セルに対応する前記被照射領域の複数の被照射セル領域のそれぞれに個別に電子を照射するように構成され、
前記電子源は、各々が２以上の前記電子放出セルを含むｋ行（ｋ≧３）の有効走査ラインを有して飛越走査により前記画像領域に電子を照射し、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−１）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋１）行目の走査ラインを走査する期間との間の前記読出停止期間において、前記ｙ行目の走査ラインの両端の前記電子放出セル及び前記（ｙ＋１）行目の走査ラインの両端の前記電子放出セルに隣接しかつ前記非画像領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルから同時に電子を放出するように構成され、
前記電子源は、前記被照射領域のうちの前記画像領域の外周に設けられた第１の外周領域と、前記第１の外周領域の外周に配された第２の外周領域と、に個別に電子を照射するように構成され、
前記電子源は、前記ｋ行の前記有効走査ラインのうちのｙ行目（１≦ｙ≦ｋ−２）の走査ラインを走査する期間と（ｙ＋２）行目の走査ラインを走査する期間との間の期間において、前記（ｙ＋２）行目の走査ラインの両端の電子放出セルに隣接しかつ前記第１の外周領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、前記ｙ行目の走査ライン上の電子放出素子でありかつ前記第２の外周領域内の前記被照射セル領域に対応する前記電子放出セルと、から同時に電子を放出するように構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
前記電子源は、前記画像領域に対向して配置された複数の第１の電子放出セルと、前記非画像領域に対向して配置され、前記第１の電子放出セルよりも大きな電子放出面を有する複数の第２の電子放出セルとを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記電子源は、前記画像領域に対向して配置された複数の第１の電子放出セルと、前記非画像領域に対向して配置され、前記第１の電子放出セルよりも単位面積当たりの電子放出数が多くなるように構成された複数の第２の電子放出セルとを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子は、例えば、撮像対象となる画像を複数の画素に区画し、画素毎に受光した光を電気信号（電流）に変換する光電変換装置である。例えば、特許文献１には、光導電膜及びターゲット電極を含む撮像管ターゲット部と、当該撮像管ターゲット部に対向して配備されたメッシュ電極と、当該撮像管ターゲット部及びメッシュ電極間に設けられた第３の電極とを有する撮像管が開示されている。特許文献２には、ターゲットの表面、メッシュ電極及びガード電極で形成される電位分布によりビーム走査期間の周辺の戻りビームをターゲット表面の走査範囲外にランディングさせる撮像管の駆動方法が開示されている。また、特許文献３には、光導電型撮像管をオーバースキャンさせ、読出停止期間中でもオーバースキャン期間では電子ビームを射出させるようにした撮像管が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第3161746号
【特許文献２】特開平10-23289号公報
【特許文献３】特開平7-38794号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、光電変換部材は、受光された光の強度に応じた電荷（例えば正孔）を生成する。また、例えば、撮像装置は光電変換部材に電子を供給する電子源を有し、この電子及び正孔によって電気信号が生成される。例えば、撮像装置は、この電気信号を取り出して階調表現を行う。
【０００５】
また、一般に、撮像装置における光電変換部材は膜状に設けられる。また、光電変換膜には、撮像領域（例えば画像化される領域）よりも大きな受光領域（光電変換領域）が設けられる。例えば、当該受光領域の中央部は画像化される領域（画像化領域）であり、周辺部は画像化されない領域（非画像化領域）である。また、撮像時には電子源によって光電変換膜の画像化領域に電子を照射する。
【０００６】
ここで、例えば撮像感度を高めることを考慮すると、光電変換膜には比較的高い電圧が印加される。このため、光電変換膜の非画像化領域は、撮像時において電子が照射されず、高電位状態が保持される。従って、非画像化領域に隣接する画像化領域の部分においては、この高電位領域の影響を受けて電子ビームのランディング特性が低下し、画像欠陥が生じやすい。例えば、撮影された画像の周縁部に歪やさざ波現象が生じることが一例として挙げられる。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、画像の周縁部における画質の低下が抑制され、高画質な撮像装置を提供することを課題の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、画像領域及び非画像領域を有し、光を受けて電荷を生成する変換膜と、画像領域及び非画像領域を被照射領域とし、被照射領域に電子を走査して照射し、信号の読出停止期間において非画像領域内の複数の領域に同時に電子を照射するように構成された電子源と、を有し、電子源は、変換膜に対向して配置され、マトリクス状に配置された複数の電子放出セルを含み、複数の電子放出セルは、複数の電子放出セルに対応する被照射領域の複数の被照射セル領域のそれぞれに個別に電子を照射するように構成され、電子源は、複数の有効走査ラインを有し、複数の有効走査ラインのうちの第１の走査ラインを走査する期間と第１の走査ラインの次に走査する有効走査ラインである第２の走査ラインを走査する期間との間の信号の読出停止期間において、第１の走査ラインに隣接しかつ非画像領域内の被照射セル領域に対応する少なくとも１の電子放出セルと、第２の走査ラインに隣接しかつ非画像領域内の被照射セル領域に対応する少なくとも１の電子放出セルと、から同時に電子を照射するように構成されていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る撮像装置の模式的な断面図である。
【図２】実施例１に係る撮像装置の動作説明図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１に係る撮像装置の電子源及び駆動回路の詳細構造を示す断面図である。
【図４】実施例１に係る撮像装置における光電変換膜、電子源及びメッシュ電極の配置関係を示す断面図である。
【図５】（ａ）は実施例１に係る撮像装置の模式的な上面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ実施例１に係る撮像装置のメッシュ電極及び電子源の模式的な上面図である。
【図６】（ａ）は実施例１に係る撮像装置の光電変換膜の詳細構成を示す平面図であり、（ｂ）は実施例１に係る撮像装置の電子源の詳細構成を示す平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、実施例１に係る撮像装置の撮像時における電子源の第１の走査パターンを示す図である。
【図８】（ａ）は、第１の走査パターンのブランキング期間中における光電変換膜の電子照射部を示す図であり、（ｂ）は、第１の走査パターンに対応する駆動回路及び電子源の配線例を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１に係る撮像装置の撮像時における電子源の第２の走査パターンを示すタイミングチャートであり、（ｃ）は、第２の走査パターンにおけるブランキング期間中の電子照射部を示す図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１に係る撮像装置の撮像時における電子源の第３の走査パターンを示すタイミングチャートである。
【図１１】第３の走査パターンにおけるブランキング期間中の電子照射部を示す図である。
【図１２】（ａ）は実施例２に係る撮像装置の光電変換膜の詳細構成を示す平面図であり、（ｂ）は実施例２に係る撮像装置の電子源の詳細構成を示す平面図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、実施例２に係る撮像装置の撮像時における電子源の走査パターンを示すタイミングチャートである。
【図１４】（ａ）は実施例２に係る撮像装置の撮像時における１のブランキング期間中の電子照射部を示す図であり、（ｂ）は、その次のブランキング期間中の電子照射部を示す図である。
【図１５】（ａ）は実施例３に係る撮像装置の電子源の構成を示す平面図であり、（ｂ）は実施例４に係る撮像装置の電子源の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る撮像装置１０の模式的な断面図である。図１においては、一部の構成要素を記号又はブロック図で示している。撮像装置１０は、光を受けて電荷に変換する光電変換膜（変換膜）２０と、光電変換膜２０に電子を供給する電子源３０と、光電変換膜２０及び電子源３０間に設けられたメッシュ電極（透過電極）４０とを有する。光電変換膜２０は、例えば、ＨＡＲＰ（High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor）光電変換膜からなる。
【００１２】
本実施例においては、光電変換膜２０、電子源３０及びメッシュ電極４０は、ハウジングＨＳ内に収容されている。ハウジングＨＳは、例えば、本体ＢＤ及びカバーＣＶからなる。本体ＢＤは、例えば、ガラスやセラミックスなどの絶縁材料からなる。また、カバーＣＶは、例えば、硼ケイ酸ガラス、金属ベリリウム、石英などからなる。
【００１３】
本実施例においては、図１に示すように、カバーＣＶは平板形状を有する。また、カバーＣＶは、その外周部によって本体のＢＤの開口部を閉塞するように構成されている。カバーＣＶが本体ＢＤに固定されることによって、ハウジングＨＳは光電変換膜２０、電子源３０及びメッシュ電極４０を収容する空間を形成する。また、カバーＣＶの一方の主面は外部から光を受ける受光面として機能し、他方の主面には光電変換膜２０が形成されている。カバーＣＶは、透光性を有する。なお、本明細書においては、透光性とは、少なくとも一部の光子を透過させる特性をいう。
【００１４】
撮像装置１０は、電子源３０を駆動する駆動回路５０を有する。本実施例においては、電子源３０は、スイッチ回路ＳＷによって個別駆動可能な複数の電子放出素子（電子放出セル）を含む電子放出素子アレイである。駆動回路５０は、スイッチ回路ＳＷに接続され、スイッチ回路ＳＷは電子源３０に接続されている。スイッチ回路ＳＷは、例えば、複数のＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチ回路ＳＷは、例えばハウジングＨＳ内に収容されている。
【００１５】
本実施例においては、光電変換膜２０は、抵抗Ｒを介して電源Ｖ１に接続されている。また、光電変換膜２０は、キャパシタＣを介して増幅器ＡＭに接続されている。より具体的には、抵抗Ｒの一端は光電変換膜２０及びキャパシタＣの一端に接続されている。抵抗Ｒの他端は電源Ｖ１の高電位側端子に接続されている。キャパシタＣの他端は増幅器ＡＭの入力端に接続されている。増幅器ＡＭの出力端には、光電変換膜２０に生成された電荷を読み出し、画像化動作を行う画像化回路ＩＭが接続されている。電源Ｖ１の低電位側端子は接地されている。
【００１６】
また、本実施例においては、電子源３０は、電源Ｖ２に接続されている。より具体的には、電子源３０の一方の電極は電源Ｖ２の高電位側端子に接続され、他方の電極はスイッチ回路ＳＷに接続されている。また、メッシュ電極４０は、電源Ｖ３の高電位側端子に接続されている。電源Ｖ２及びＶ３の低電位側端子はそれぞれ接地されている。
【００１７】
図２は、撮像装置１０の撮像動作を模式的に示す図である。図２は、図１と同様の断面図であるが、図の明確さのため、ハッチングを省略している。図２を用いて、撮像装置１０の撮像動作の概略について説明する。まず、カバーＣＶを介して光電変換膜２０に光（光子ＰＨ）が入射する。光電変換膜２０は、光子ＰＨを受けて正孔ＨＯ（電荷）を生成する。一方、電子源３０から放出された電子ＥＬは、メッシュ電極４０を透過し、光電変換膜（ターゲット）２０に入射する。ここで、光電変換膜２０内では、電子ＥＬ及び正孔ＨＯの結合によって中和電流が発生する。
【００１８】
この中和電流は、増幅器ＡＭによって増幅され、信号電流ＳＣとして外部に取出される。駆動回路５０は、光電変換膜２０の各領域において順次電子ＥＬが照射されるように電子源３０を駆動する。画像化回路ＩＭは、光電変換膜２０における電子の被照射領域に対して順次中和電流を取り出し、信号電流ＳＣを得る。これによって、画素毎の電流パルスのシーケンスである画像データが生成される。なお、画像データは、画像化回路ＩＭによって生成される。
【００１９】
図３（ａ）は、電子源３０及び駆動回路５０の例示的な構成を示す図である。図３（ａ）においては、電子源３０及びスイッチ回路ＳＷを模式的な上面図として示し、駆動回路５０をブロック図として示している。図３（ａ）に示すように、電子源３０は、マトリクス状に（本実施例においてはｍ行ｎ列で）配置された複数の電子放出素子（電子放出セル）３１を有する。電子放出素子３１は、例えば、ＨＥＥＤ（High-efficiency Electron Emission Device）構造の冷陰極型電子放出素子である。すなわち、電子源３０は、ＨＥＥＤ冷陰極アレイ（フィールドエミッタアレイ）を含む。
【００２０】
また、例えば、駆動回路５０は、電子放出素子３１の各々をアクティブマトリクス駆動によって駆動するように構成されている。駆動回路５０は、駆動制御回路ＣＯと、駆動制御回路ＣＯに接続されたＸ走査ドライバ（水平走査回路）ＤＸ及びＹ走査ドライバ（垂直走査回路）ＤＹとを有する。
【００２１】
また、スイッチ回路ＳＷは、複数の電子放出素子３１にそれぞれ対応する複数のスイッチ素子Ｓ１を有する。例えば、Ｘ走査ドライバＤＸには、ｎ本のＸ走査線Ｘ1〜Ｘnが接続されている。また、Ｙ走査ドライバＤＹには、Ｘ走査線Ｘ1〜Ｘnの各々に直交するｍ本のＹ走査線Ｙ1〜Ｙmが接続されている。Ｘ走査線Ｘ1〜Ｘnの各々及びＹ走査線Ｙ1〜Ｙmの各々の交差部の各々にはスイッチ素子Ｓ１が形成されている。
【００２２】
図３（ｂ）は、スイッチ素子Ｓ１及び電子放出素子３１の構造を示す断面図である。図３（ｂ）に示すように、スイッチ素子Ｓ１は、例えば、Ｘ走査ドライバＤＸに接続されたゲート電極Ｇ、Ｙ走査ドライバＤＹに接続されたソース電極Ｓ及び電子放出素子３１に接続されたドレイン電極Ｄを含むＭＯＳＦＥＴからなる。
【００２３】
電子放出素子３１は、例えば、スイッチ素子Ｓ１に接続された下部電極ＢＥ、シリコン（Ｓｉ）層Ｌ１、酸化シリコン（ＳｉＯx）層Ｌ２、例えばタングステン（Ｗ）からなる上部電極ＵＥ、炭素（Ｃ）層Ｌ３が積層されたＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）型の冷陰極電子放出素子である。
【００２４】
例えば、１つの電子放出素子３１が１つの画素に対応した光電変換膜２０の領域に向けて電子ＥＬを放出する。電子放出素子３１の表面部には、電子放出のための開口部であるエミッションサイト（電子放出部）ＥＳが設けられている。本実施例においては、電子源３０の電子放出素子３１の各々は、９個のエミッションサイトＥＳを有する。電子源３０は、各電子放出素子３１のエミッションサイトＥＳによって電子源３０の電子放出面を構成し、この電子放出面は光電変換膜２０（メッシュ電極４０）に対向して配置されている。電子ＥＬは、エミッションサイトＥＳから放出され、メッシュ電極４０によって加速されて光電変換膜２０に入射する。
【００２５】
図４は、光電変換膜２０、電子源３０及びメッシュ電極４０の配置関係を模式的に示す断面図である。図４は、図１と同様の断面図であるが、図の明確さのため、一部のハッチングを省略している。図４に示すように、光電変換膜２０は、画像化される領域である画像領域（第１の領域）Ｒ１と、画像化されない領域である非画像領域（第２の領域）Ｒ２とを有する。例えば、画像領域Ｒ１は光電変換膜２０の中央部に設けられており、非画像領域Ｒ２は画像領域Ｒ１の外側に設けられている。光電変換膜２０は、画像領域Ｒ１及び非画像領域Ｒ２の両方において光を受けて電荷（正孔ＨＯ）を生成する。
【００２６】
電子源３０は、光電変換膜２０に対向して配置されている。より具体的には、電子源３０は、画像領域Ｒ１の全体及び非画像領域Ｒ２の一部に対向して配置されている。すなわち、本実施例においては、電子源３０は、画像領域Ｒ１よりも広い電子放出領域Ｒ３を有する。従って、本実施例においては、画像領域Ｒ１の外側にも一定量の電子ＥＬが照射される。
【００２７】
また、メッシュ電極４０は、電子源３０と光電変換膜２０との間に設けられている。メッシュ電極４０は、電子源３０からの電子ＥＬを光電変換膜２０に誘導する。電子ＥＬは、メッシュ電極４０の開口部を通過し、光電変換膜２０に到達する。メッシュ電極４０は、光電変換膜２０の画像領域Ｒ１及び非画像領域Ｒ２の全体に対向して配置されている。
【００２８】
図５（ａ）は、撮像装置１０の上面を模式的に示す図である。なお、図１や図２は、図５（ａ）におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。例えば、図５（ａ）に示すように、カバーＣＶは、円形の上面形状を有する。すなわち、カバーＣＶの主面は円形状を有する。また、図５（ａ）に示すように、光電変換膜２０は、全体として円形状の受光面を有する。
【００２９】
本実施例においては、光電変換膜２０は、矩形の画像領域Ｒ１と、画像領域Ｒ１の外側に配され、円形の外形を有する非画像領域Ｒ２とを有する。非画像領域Ｒ２は、画像領域Ｒ１の周辺部において画像領域Ｒ１に隣接して設けられている。また、非画像領域Ｒ２は、光電変換膜２０の周辺領域として設けられている。なお、図５（ａ）に示すように、電子源３０の電子放出領域Ｒ３は、矩形の形状を有し、画像領域Ｒ１の全体に対向する領域と画像領域Ｒ１の周辺部に設けられた非画像領域Ｒ２の一部の領域に対向する領域とを含む。
【００３０】
図５（ｂ）は、メッシュ電極４０の模式的な上面図である。本実施例においては、メッシュ電極４０は、円形のフレーム４１と、フレーム４１内に設けられたメッシュ部（電子透過部）４２とを含む。本実施例においては、フレーム４１及びメッシュ部４２は導電性を有する。メッシュ部４２は、例えば、メッシュ構造の銅線からなる。電子ＥＬは、メッシュ部４２の開口部を通過して光電変換膜２０に到達する（供給される）。なお、図５（ｂ）においては、メッシュ部４２の開口部は矩形形状を有する場合について示しているが、メッシュ部４２は、菱形や三角形の形状の開口部を有していてもよい。
【００３１】
図５（ｃ）は、電子源３０の模式的な上面図である。電子源３０は、上記したように、複数の電子放出素子３１がマトリクス状に配置された構造を有する。また、図５（ｃ）に示すように、電子源３０は、画像領域Ｒ１に対向し、電子放出素子３１のうちの中央部に配置された複数の第１の電子放出素子（第１の電子放出セル）３１Ａと、非画像領域Ｒ２に対向し、電子放出素子３１のうちの周辺部に配置された複数の第２の電子放出素子（第２の電子放出セル）３１Ｂとを有する。換言すれば、電子源３０を構成する電子放出素子３１（図３（ａ）などを参照）は、第１及び第２の電子放出素子３１Ａ及び３１Ｂに区別されることができる。
【００３２】
電子源３０は、第１及び第２の電子放出素子３１Ａ及び３１Ｂの全体で電子放出領域Ｒ３を形成する。本実施例においては、電子放出素子３１のうち、中央部の電子放出素子３１が第１の電子放出素子３１Ａであり、周辺部の電子放出素子３１が第２の電子放出素子３１Ｂである。従って、第２の電子放出素子３１Ｂの外縁が電子放出領域Ｒ３の外縁を構成する。また、電子源３０は全体として矩形の形状を有する。従って、電子放出領域Ｒ３は矩形の形状を有する。
【００３３】
なお、本実施例においては、非画像領域Ｒ２が画像領域Ｒ１を取り囲むように配置される場合について説明した。また、第２の電子放出素子３１Ｂが第１の電子放出素子３１Ａを取り囲むように配置されている場合について説明した。しかし、画像領域Ｒ１及び非画像領域Ｒ２の位置関係、並びに第１及び第２の電子放出素子３１Ａ及び３１Ｂの配置関係はこれに限定されない。また、光電変換膜２０、電子源３０及びメッシュ電極４０の外形は図示した形状に限定されない。例えば、光電変換膜２０は、円形状ではなく、矩形又は楕円形状、多角形状を有していてもよい。
【００３４】
図６（ａ）は、光電変換膜２０の詳細構成を示す平面図である。上記したように、光電変換膜２０は、画像領域Ｒ１及び非画像領域Ｒ２を有する。撮像装置１０は、駆動回路５０によって電子源３０を駆動し、光電変換膜２０の画像領域Ｒ１を走査することで、画像データを得る。図６（ａ）に示すように、光電変換膜２０は、マトリクス状（本実施例においてはｍ行ｎ列）に配された複数の被照射セル領域（以下、単にセル領域と称する）Ｓ（１、１）〜Ｓ（ｍ、ｎ）を有する。
【００３５】
以下においては、図６（ａ）に示すように、セル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（ｍ、ｎ）のうち、ｙ行目ｘ列目（１≦ｙ≦ｍ、１≦ｘ≦ｎ）に配されたセル領域をセル領域Ｓ（ｙ、ｘ）と称する。また、本実施例においては、セル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（ｍ、ｎ）のうち、最外周のセル領域（１行目及びｍ行目の全セル領域並びに１列目及びｎ列目の全セル領域）は非画像領域Ｒ２に配されたセル領域（非画像セル領域）である。また、その内部のセル領域Ｓ（ｙ、ｘ）（２≦ｙ≦ｍ−１、２≦ｘ≦ｎ−１）は画像領域Ｒ１に設けられたセル領域（有効セル領域）である。画像領域Ｒ１に配されたセル領域Ｓ（ｙ、ｘ）は、生成される画像の画素に対応する。
【００３６】
図６（ｂ）は、電子源３０の詳細構成を示す平面図である。電子源３０は、画像領域Ｒ１及び非画像領域Ｒ２を被照射領域Ｒ４とし、被照射領域Ｒ４に電子ＥＬを走査して照射するように構成されている。また、電子源３０は、光電変換膜２０に対向して配置され、マトリクス状に配置された複数の電子放出素子（電子放出セル）Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）を有する。また、電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）は、電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）の各々に対応する被照射領域Ｒ４の被照射セル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（ｍ、ｎ）のそれぞれに個別に電子ＥＬを照射するように構成されている。
【００３７】
電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）は、ｍ行ｎ列でマトリクス状に配置されている。また、セル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（ｍ、ｎ）の各々は、電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）にそれぞれ対向して配置されている。なお、電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）のうち、ｙ行目ｘ列目（１≦ｙ≦ｎ、１≦ｘ≦ｍ）に配置された電子放出素子を電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）と称する。
【００３８】
なお、図３（ａ）における電子放出素子３１は、図６（ｂ）における電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）に対応する。また、図５（ｃ）における第１の電子放出素子３１Ａは、図６（ｂ）における電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）（２≦ｙ≦ｍ−１、２≦ｘ≦ｎ−１）に対応する。図５（ｃ）における第２の電子放出素子３１Ｂは、図６（ｂ）における最外周の電子放出素子（１行目及びｍ行目の全電子放出素子並びに１列目及びｎ列目の全電子放出素子）に対応する。
【００３９】
なお、光電変換膜２０の画像領域Ｒ１、非画像領域Ｒ２、被照射領域Ｒ４、及び被照射セル領域Ｓ（ｙ、ｘ）、は、物理的に区画されていることを要しない。例えば、被照射領域Ｒ４とは、電子ＥＬが照射される領域をいう。また、被照射セル領域Ｓ（ｙ、ｘ）は、対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）からの電子ＥＬが照射される領域をいう。
【００４０】
電子源３０は、画像領域Ｒ１と非画像領域Ｒ２の少なくとも一部とを被照射領域Ｒ４とし、被照射領域Ｒ４に対応して配置されている。また、電子源３０は、各電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）を駆動し、対応する被照射領域Ｒ４の各セル領域Ｓ（ｙ、ｘ）に順次電子ＥＬを照射することで、被照射領域Ｒ４を走査する。撮像装置１０における電子源３０の走査は、駆動回路５０による電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）の各々の導通及び非導通を切り替えることによって行われる。
【００４１】
なお、本実施例においては、電子源３０の電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｎ、ｍ）のうち、最外周の（１セル分の）電子放出素子が非画像領域Ｒ２に対向する（第２の電子放出素子である）場合について説明する。しかし、電子源３０は、最外周の電子放出素子のみならず、さらにその内周の電子放出素子が非画像領域Ｒ２に対向するように構成されていてもよい。例えば、電子源３０は、画像領域Ｒ１の外側に２セル分以上の電子放出素子が配置された構造を有していてもよい。
【００４２】
図７（ａ）〜（ｃ）は、撮像装置１０の走査パターン例を示す図である。図７（ａ）は、図６（ａ）と同様の光電変換膜２０の平面図である。以下においては、図７（ａ）に示すように被照射領域Ｒ４を区別して走査パターンを示す。より具体的には、画像領域Ｒ１内における列方向の領域成分を領域Ａとし、行方向の領域成分を領域Ｂとして説明する。
【００４３】
また、電子源３０は、各々が２以上（以下においてはｊ個（２≦ｊ≦ｎ）とする）の電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）を含むｋ行（ｋ≧２）の有効走査ラインＬ１〜Ｌｋを有し、順次走査により画像領域Ｒ１に電子を照射する。ここで、有効走査ラインＬ１〜Ｌｋとは、実際に画像の表示に用いられる走査ラインをいう。以下においては、各有効走査ラインＬ１〜Ｌｋを単に走査ラインと称する。また、光電変換膜２０における各有効走査ラインＬ１〜Ｌｋに対応する領域（被照射ライン）を図７（ａ）に破線で示す。
【００４４】
例えば、本実施例の場合、走査ラインＬ１は、図６（ｂ）における２行目の電子放出素子Ｅ（２、１）〜Ｅ（２、ｎ）のうち、両端の電子放出素子を除く電子放出素子Ｅ（２、２）〜Ｅ（２、ｎ−１）からなる。同様に、走査ラインＬｋは、図６（ｂ）におけるｍ−１行目の電子放出素子Ｅ（ｍ−１、１）〜Ｅ（ｍ−１、ｎ）のうち、両端の電子放出素子を除く電子放出素子Ｅ（ｍ−１、２）〜Ｅ（ｍ−１、ｎ−１）からなる。本実施例においては、各走査ラインＬ１〜Ｌｋの各々はｎ−２個の電子放出素子からなる（ｊ＝ｎ−２）。
【００４５】
以下においては、図７（ａ）に示すように、被照射領域Ｒ４のうち、画像領域Ｒ１の外側の領域における列方向及び行方向の領域成分をそれぞれ領域ａ１、ａ２、ｂ１及びｂ２として説明する。なお、ここでは、電子源３０の任意の走査ラインを第ｙライン（ｙ行目の走査ライン）Ｌｙと称する。
【００４６】
図７（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ被照射領域Ｒ４の水平方向（列方向、ｘ方向）及び垂直方向（行方向、ｙ方向）における撮像装置１０の第１の走査パターン（電子源３０の第１の駆動パターン）を示すタイミングチャートである。図７（ｂ）及び（ｃ）を用いて、撮像装置１０の撮像動作について説明する。なお、図７（ｂ）及び（ｃ）においては、各領域における電子ビームＥＢを射出している期間及び電子ビームＥＢを遮断している期間の遷移を示している。
【００４７】
まず、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、電子源３０による光電変換膜２０の走査期間は、領域Ａ及びＢ（すなわち画像領域Ｒ１内）を走査して電子ＥＬを照射する有効走査期間（第１の走査期間）Ｐ１及びＰ３と、領域ａ１、ａ２、ｂ１及びｂ２（すなわち画像領域Ｒ１外、非画像領域Ｒ２内）を走査して電子ＥＬを照射するブランキング期間（第２の走査期間）Ｐ２及びＰ４と、からなる。また、有効走査期間Ｐ１及びＰ３のうち、水平方向の有効走査期間を水平有効走査期間Ｐ１（図７（ｂ））と称し、垂直方向の有効走査期間を垂直有効走査期間Ｐ３（図７（ｃ））と称する。また、水平方向のブランキング期間を水平ブランキング期間Ｐ２と称し、垂直方向のブランキング期間を垂直ブランキング期間Ｐ４と称する。
【００４８】
なお、例えば、有効走査期間Ｐ１及びＰ３とは、被照射領域Ｒ４のうちの画像領域Ｒ１内を走査し、得られた信号電流ＳＣの出力レベルにより画像を表示する期間をいう。画像化回路ＩＭは、有効走査期間Ｐ１及びＰ３においては、光電変換膜２０に生成された電荷（信号電流ＳＣ）を読み出す。一方、ブランキング期間Ｐ２及びＰ４とは、画像領域Ｒ１の走査期間外の期間、すなわち有効走査期間Ｐ１及びＰ３以外の期間（画像化回路ＩＭによる信号（電荷）の読出停止期間）をいう。
【００４９】
本実施例においては、撮像装置１０は、撮像時において各セル領域Ｓ（ｙ、ｘ）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）を順次駆動することで光電変換膜２０の被照射領域Ｒ４の順次走査を行う。例えば、撮像装置１０の撮像動作は、被照射領域Ｒ４をプログレッシブ方式によって走査することで行われる。なお、以下においては、電子源３０がプログレッシブ方式によって画像領域Ｒ１を走査する場合について説明する。しかし、後述するように、電子源３０は、インターレース方式によって画像領域Ｒ１を走査する（飛越走査を行う）ように構成されていてもよい。
【００５０】
図７（ｂ）は、第１ラインＬ１〜第３ラインＬ３の走査期間（水平有効走査期間Ｐ１及び水平ブランキング期間Ｐ２）における電子源３０の電子ビームの射出動作パターンを示す。また、図７（ｃ）は、第１フレーム（インターレース方式の場合は第１フィールド）Ｆ１〜第３フレーム（第３フィールド）Ｆ３の走査期間（垂直有効走査期間Ｐ３及び垂直ブランキング期間Ｐ４）における電子源３０の電子ビームの射出動作パターンを示す。
【００５１】
図７（ｂ）に示すように、本実施例においては、電子源３０は、水平ブランキング期間Ｐ２において画像領域Ｒ１外の被照射領域Ｒ４の領域ａ１及びａ２の両方に同時に電子ＥＬを照射するように構成されている。同様に、図７（ｃ）に示すように、電子源３０は、垂直ブランキング期間Ｐ４において画像領域Ｒ１外の被照射領域Ｒ４の領域ｂ１及びｂ２の両方に同時に電子ＥＬを照射するように構成されている。すなわち、駆動回路５０は、ブランキング期間Ｐ２及びＰ４において画像領域Ｒ１外の被照射領域Ｒ４に対応する複数の電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）を同時に駆動するように構成されている。
【００５２】
図８（ａ）は、第１ラインＬ１の走査直後の水平ブランキング期間Ｐ２における光電変換膜２０の電子照射部（電子ＥＬが照射されているセル領域）ＥＰを示す図である。図８（ａ）に示すように、第１ラインＬ１の走査直後、すなわち第１ラインの有効走査期間Ｐ１の直後のブランキング期間Ｐ２において、第１ラインＬ１の領域ａ２及び第２ラインの領域ａ１に同時に電子ＥＬが照射される。また、この直後には、図７（ｂ）に示すように、第２ラインＬ２の画像領域Ｒ１（領域Ａ）内の走査が行われる（第２ラインＬ２の有効走査期間Ｐ１が開始される）。
【００５３】
すなわち、電子源３０は、水平ブランキング期間Ｐ２、すなわちｋ行の走査ラインＬ１〜Ｌｋのうちの第ｙラインＬｙを走査する期間Ｐ１と第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）を走査する期間Ｐ１との間の期間において、第ｙラインＬｙの最後に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、ｊ＋１）と、第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）の最初に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ＋１、２）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ＋１、１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ＋１、１）と、から同時に電子ＥＬを放出するように構成されている。図８（ａ）は、ｙ＝１の場合における電子照射部ＥＰを示す図である。
【００５４】
また、同様に、図７（ｃ）に示すように、電子源３０は、垂直ブランキング期間Ｐ４、すなわち、ｋ行の走査ラインＬ１〜ＬｋのうちのフレームＦ１の第ｋラインＬｋを走査する期間Ｐ３と次フレームＦ２の第１ラインＬ１を走査する期間Ｐ３との間の期間において、第ｋラインＬｋに隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｋ＋１、１）〜Ｓ（ｋ＋１、ｎ）に対応する電子放出素子Ｅ（ｋ＋１、１）〜Ｅ（ｋ＋１、ｎ）と、第１ラインＬ１に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（１、ｎ）に対応する電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（１、ｎ）のうち、電子放出素子Ｅ（１、１）及びＥ（ｋ＋１、１）より同時に電子ＥＬの放出を開始し、電子放出素子Ｅ（１、ｎ）及びＥ（ｋ＋１、ｎ）まで走査ライン方向に順番に走査するように構成されている。なお、本走査パターンは、例えば、駆動回路５０とスイッチ回路ＳＷ（電子源３０）とを図８（ｂ）に示すように構成（接続）することで実現することができる。
【００５５】
このように、ブランキング期間Ｐ２又はＰ４に画像領域Ｒ１（特に走査中の被照射ライン）に隣接する非画像領域Ｒ２内の複数の領域に同時に電子ＥＬを照射することで、画像領域Ｒ１の外周部近傍における非画像領域Ｒ２の表面電位を確実に下げることができる。例えば、走査直後及び次に走査される画像領域Ｒ１内のセル領域の隣の非画像領域Ｒ２内のセル領域に同時に電子ＥＬを照射することで、走査中におけるセル領域及びその近傍の表面電位を下げることができる。従って、画像領域Ｒ１の非画像領域Ｒ２に隣接する部分（例えば画像の周辺部に対応する部分）における電子ビームのランディング特性が向上する。従って、画像周縁部における画質が向上する。
【００５６】
また、複数の領域（例えばセル領域Ｓ（ｙ、ｘ））に同時に電子ＥＬを照射することで、非画像領域Ｒ２の表面電位を短時間で下げることができる。例えば、設計上又は規格上のブランキング期間Ｐ２及びＰ４中で十分に非画像領域Ｒ２の表面電位を下げることができる。また、この複数領域に亘る電子ＥＬの同時照射は、電子源３０の複数の電子放出素子３１（Ｅ（ｙ、ｘ））を同時に駆動することで、容易に行うことができる。
【００５７】
例えば、光電変換膜２０には数百〜数千ボルトの電圧が印加される場合がある。この場合でも、例えば、ブランキング期間Ｐ２中を用いて電子ＥＬを照射することで、非画像領域Ｒ２（すなわち画像領域Ｒ１の外周部）の電位を数十ボルト程度に下げることができる。従って、高感度かつ高画質な画像を撮像することができる。
【００５８】
なお、本実施例においては電子源３０及び光電変換膜２０間にメッシュ電極４０が設けられる場合について説明したが、メッシュ電極４０は設けられる必要はない。また、本実施例においては、電子源３０が複数の個別駆動可能な電子放出素子３１を有する場合について説明したが、電子源３０は、例えば、走査中に被照射領域Ｒ４の互いに離間した複数の領域に同時に電子ＥＬを照射するように構成されていればよい。
【００５９】
本実施例においては、撮像装置１０は、光電変換膜２０の画像領域Ｒ１及び非画像領域Ｒ２を被照射領域Ｒ４とし、被照射領域Ｒ４に電子ＥＬを走査して照射する電子源３０を有する。また、電子源３０は、非画像領域Ｒ２に電子を照射する期間において非画像領域Ｒ２内の互いに離間した複数の領域に同時に電子ＥＬを照射するように構成されている。従って、画像領域Ｒ１の周辺部（非画像領域Ｒ２）における光電変換膜２０の表面電位を下げることができ、画像周辺部の画質が向上する。従って、高画質な画像を撮像することが可能な撮像装置１０を提供することができる。
【００６０】
図９（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置１０の光電変換膜２０に対する他の走査パターン（第２の走査パターン）を示すタイミングチャートである。図９（ａ）及び（ｂ）は、第２の走査パターンに対応する電子源３０の水平方向及び垂直方向における電子照射パターンをそれぞれ示す図である。また、図９（ｃ）は、本走査パターンに対応した第１ラインＬ１の走査直前における水平ブランキング期間Ｐ２中の電子照射部ＥＰを示す図である。
【００６１】
図９（ａ）及び（ｃ）に示すように、電子源３０は、第ｙラインＬｙの走査直前における水平ブランキング期間Ｐ２において、第ｙラインＬｙの最初及び最後に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ、２）及びＥ（ｙ、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ、１）及びＳ（ｙ、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、１）及びＥ（ｙ、ｊ＋１）から同時に電子ＥＬを放出するように構成されていてもよい。図９（ｃ）は、ｙ＝１の場合における電子照射部ＥＰを示す図である。
【００６２】
また、図９（ｂ）に示すように、電子源３０は、例えば、垂直ブランキング期間Ｐ４中に第１ラインＬ１及び第ｋラインＬｋを走査する電子放出素子Ｅ（２、２）〜Ｅ（２、ｊ）及びＥ（ｋ、２）〜Ｅ（ｋ、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内のセル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（１、ｎ）に対応する電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（１、ｎ）及びセル領域Ｓ（ｋ＋１、１）〜Ｓ（ｋ＋１、ｎ）に対応する電子放出素子Ｅ（ｋ＋１、１）〜Ｅ（ｋ＋１、ｎ）のうち、電子放出素子Ｅ（１、１）及びＥ（ｋ＋１、１）より同時に電子ＥＬの放出を開始し、電子放出素子Ｅ（１、ｎ）及びＥ（ｋ＋１、ｎ）まで走査ライン方向に順番に走査するように構成されていてもよい。
【００６３】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置１０の光電変換膜２０に対する他の走査パターン（第３の走査パターン）を示すタイミングチャートである。図１０（ａ）及び（ｂ）は、第３の走査パターンに対応する電子源３０の水平方向及び垂直方向における電子照射パターンをそれぞれ示す図である。また、図１１は、本走査パターンに対応した第１ラインＬ１の走査直後における水平ブランキング期間Ｐ２中の電子照射部ＥＰを示す図である。
【００６４】
図１０（ａ）及び図１１に示すように、電子源３０は、第ｙラインＬｙの有効走査期間Ｐ１と第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）の有効走査期間Ｐ１との間における水平ブランキング期間Ｐ２において、第ｙラインＬｙ及び第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）の最初及び最後（両端）に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ、２）、Ｅ（ｙ、ｊ）、Ｅ（ｙ＋１、２）及びＥ（ｙ＋１、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内のセル領域Ｓ（ｙ、１）、Ｓ（ｙ、ｊ＋１）、Ｓ（ｙ＋１、１）及びＳ（ｙ＋１、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、１）、Ｅ（ｙ、ｊ＋１）、Ｅ（ｙ＋１、１）及びＥ（ｙ＋１、ｊ＋１）から同時に電子ＥＬを放出するように構成されている。図１１は、ｙ＝１の場合における電子照射部ＥＰを示す図である。
【００６５】
すなわち、本走査パターンにおいては、水平ブランキング期間Ｐ２の前後の走査ラインに対応する被照射ラインの両端のセル領域に隣接する非画像領域Ｒ２内のセル領域の全てに電子ＥＬが照射される。なお、図１０（ｃ）に示すように、本走査パターンにおける垂直ブランキング期間Ｐ４中の電子照射パターンは、第２の走査パターンと同様である。
【００６６】
なお、上記においては、電子源３０がプログレッシブ方式によって画像領域Ｒ１の順次走査を行う場合について説明した。しかし、電子源３０は、インターレース方式によって飛越走査を行うように構成されていてもよい。なお、飛越走査とは、例えば、走査ラインＬ１〜Ｌｋの一部（例えば奇数行目の走査ライン）を走査し、次に走査ラインＬ１〜Ｌｋの他の一部（例えば偶数行目の走査ライン）を走査する走査方式である。なお、電子源３０が飛越走査を行う場合、電子源３０は３本以上の有効走査ラインを有する（ｋ≧３を満たす）。
【００６７】
電子源３０が飛越走査を行う場合、電子源３０は、以下のような走査パターン（第４〜第６の走査パターン）で光電変換膜２０内を走査するように構成されていればよい。なお、以下の第４〜第６の走査パターンは、順次走査における第１〜第３の走査パターンに対応する。
【００６８】
第４の走査パターンにおいては、電子源３０は、飛越走査により画像領域Ｒ１に電子ＥＬを照射し、第ｙラインＬｙ（１≦ｙ≦ｋ−２）を走査する期間Ｐ１と第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）を走査する期間Ｐ１との間の読出停止期間Ｐ２において、第ｙラインＬｙの最後に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、ｊ＋１）と、第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）の最初に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ＋２、２）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ＋２、１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ＋２、１）と、から同時に電子を放出するように構成されている。
【００６９】
また、第４の走査パターンにおいては、電子源３０は、飛越走査により、ｋ行の有効走査ラインＬ１〜Ｌｋのうちの最終行の走査ラインを走査する期間Ｐ３と次フィールドの先頭行の走査ラインを走査する期間Ｐ３との間の読出停止期間Ｐ４において、第ｋラインＬｋに隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｋ＋１、１）〜Ｓ（ｋ＋１、ｎ）に対応する電子放出セルＥ（ｋ＋１、１）〜Ｅ（ｋ＋１、ｎ）と、第１ラインＬ１に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（１、１）〜Ｓ（１、ｎ）に対応する電子放出セルＥ（１、１）〜Ｅ（１、ｎ）のうち、電子放出素子Ｅ（１、１）及びＥ（ｋ＋１、１）より同時に電子ＥＬの放出を開始し、電子放出素子Ｅ（１、ｎ）及びＥ（ｋ＋１、ｎ）まで走査ライン方向に順番に走査するように構成されている。
【００７０】
第５の走査パターンにおいては、電子源３０は、第ｙラインＬｙ（１≦ｙ≦ｋ）の走査直前における水平ブランキング期間Ｐ２において、第ｙラインＬｙの最初及び最後に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ、２）及びＥ（ｙ、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ、１）及びＳ（ｙ、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、１）及びＥ（ｙ、ｊ＋１）から同時に電子ＥＬを放出するように構成されている。
【００７１】
また、第６の走査パターンにおいては、電子源３０は、第ｙラインＬｙ（１≦ｙ≦ｋ−２）の有効走査期間Ｐ１と第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）の有効走査期間Ｐ１との間における水平ブランキング期間Ｐ２において、第ｙラインＬｙ及び第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）の最初及び最後（両端）に走査する電子放出素子Ｅ（ｙ、２）、Ｅ（ｙ、ｊ）、Ｅ（ｙ＋２、２）及びＥ（ｙ＋２、ｊ）に隣接しかつ非画像領域Ｒ２内のセル領域Ｓ（ｙ、１）、Ｓ（ｙ、ｊ＋１）、Ｓ（ｙ＋２、１）及びＳ（ｙ＋２、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、１）、Ｅ（ｙ、ｊ＋１）、Ｅ（ｙ＋２、１）及びＥ（ｙ＋２、ｊ＋１）から同時に電子ＥＬを放出するように構成されている。
【００７２】
なお、電子源３０は、複数セル分の幅で非画像領域Ｒ２に対向する第２の電子放出素子が配置された構成を有していてもよい。非画像領域Ｒ２における被照射領域Ｒ４の幅（電子放出素子の配置領域）を画像領域Ｒ１の複数セル分用意する場合、例えば、最外周の電子放出素子は、ブランキング期間Ｐ２又はＰ４中において、同一走査ラインにおける画像領域Ｒ１の反対側に隣接する非画像領域Ｒ２内の電子放出素子と同一タイミング又はその前後に駆動されるように構成されていてもよい。
【００７３】
上記したように、本実施例においては、電子源３０がブランキング期間Ｐ２及びＰ４中に複数の非画像領域Ｒ２内の領域に同時に電子を照射するように構成されている。従って、画像領域Ｒ１の周縁部における電子ビームのランディング特性を低下させることなく、正確な信号電流ＳＣを得る（出力する）ことができ、高画質な画像を撮像することができる。
【実施例２】
【００７４】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、実施例２に係る撮像装置１０Ａの光電変換膜６０及び電子源７０の構成を模式的に示す平面図である。撮像装置１０Ａは、光電変換膜６０及び電子源７０の構成を除いては、撮像装置１０と同様の構成を有する。図１２（ａ）に示すように、本実施例においては、光電変換膜６０の被照射領域Ｒ４内の非画像領域Ｒ２が複数の外周領域Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３からなる。本実施例においては、被照射領域Ｒ４の外縁は、画像領域Ｒ１よりも上下左右に３画素（セル領域）分広い領域として設けられている。
【００７５】
また、図１２（ｂ）に示すように、電子源７０は、電子放出素子Ｅ（ｙ、ｘ）が画像領域Ｒ１よりも３素子分だけ多く上下左右に設けられている。換言すれば、電子源７０の電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）のうち、電子放出素子Ｅ（４、４）〜Ｅ（ｍ−３、ｎ−３）が画像領域Ｒ１に対向し、その外側の電子放出素子は非画像領域Ｒ２に対向している。すなわち、本実施例においては、電子放出素子Ｅ（１、１）〜Ｅ（ｍ、ｎ）のうち、中央部のｍ−６行分及びｎ−６列分の電子放出素子が有効走査ラインＬ１〜Ｌｋを構成する（ｊ＝ｎ−６の場合である）。
【００７６】
電子源７０は、被照射領域Ｒ４のうちの画像領域Ｒ１の外周に設けられた第１の外周領域Ｒ４１と、第１の外周領域Ｒ４１の外周に配された第２の外周領域Ｒ４２と、第２の外周領域Ｒ４３の外周に配された第３の外周領域Ｒ４３と、に個別に電子ＥＬを照射するように構成されている。
【００７７】
本実施例においては、被照射領域Ｒ４のうちの非画像領域Ｒ４内の領域（画像領域Ｒ１の周辺領域）が３つの外周領域Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３からなる。第１の外周領域Ｒ４１は画像領域Ｒ１の外側において画像領域Ｒ１を取り囲むように設けられている。また、第２の外周領域Ｒ４２は第１の外周領域Ｒ４１を、第３の外周領域Ｒ４３は第２の外周領域Ｒ４２を取り囲むように設けられている。本実施例においては、第３の外周領域Ｒ４３の外縁は被照射領域Ｒ４の外縁である。以下においては、図１２（ａ）に示すように、外周領域Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３の列方向及び行方向の成分をそれぞれ、ａ１〜ａ６及びｂ１〜ｂ６として説明する。
【００７８】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置１０Ａの光電変換膜６０に対する電子源７０の水平方向及び垂直方向の電子照射パターン（走査パターン）をそれぞれ示すタイミングチャートである。また、図１４（ａ）は、光電変換膜６０の第２ラインＬ２の有効走査期間Ｐ１及び第３ラインＬ３の有効走査期間Ｐ１間の水平ブランキング期間Ｐ２における電子照射部ＥＰを示す図である。また、図１４（ｂ）は、光電変換膜６０の第３ラインＬ３の有効走査期間Ｐ１及び第４ラインＬ４の有効走査期間Ｐ１間の水平ブランキング期間Ｐ２における電子照射部ＥＰを示す図である。
【００７９】
図１３（ａ）、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、電子源７０は、順次走査を行う場合、第ｙラインＬｙを走査する期間Ｐ１と第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）を走査する期間Ｐ１との間の期間Ｐ２において、第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）の両端の電子放出素子Ｅ（ｙ＋１、４）及びＥ（ｙ＋１、ｊ）に隣接しかつ第１の外周領域Ｒ４１内の被照射セル領域Ｓ（ｙ＋１、３）及びＳ（ｙ＋１、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ＋１、３）及びＥ（ｙ＋１、ｊ＋１）と、第ｙラインＬｙ上の電子放出素子でありかつ第２の外周領域Ｒ４２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ、２）及びＳ（ｙ、ｊ＋２）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、２）及びＥ（ｙ、ｊ＋２）と、から同時に電子ＥＬを放出するように構成されている。また、図１３（ｂ）に示すように、電子源７０は、垂直ブランキング期間Ｐ４毎に徐々に電子照射領域が広がるように電子ＥＬを各外周領域に照射する。
【００８０】
なお、電子源７０は、飛越走査を行う場合、第ｙラインＬｙを走査する期間Ｐ１と第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）を走査する期間Ｐ１との間の期間Ｐ２において、第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）の両端の電子放出素子Ｅ（ｙ＋２、４）及びＥ（ｙ＋１、ｊ）に隣接しかつ第１の外周領域Ｒ４１内の被照射セル領域Ｓ（ｙ＋２、３）及びＳ（ｙ＋２、ｊ＋１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ＋２、３）及びＥ（ｙ＋２、ｊ＋１）と、第ｙラインＬｙ上の電子放出素子でありかつ第２の外周領域Ｒ４２内の被照射セル領域Ｓ（ｙ、２）及びＳ（ｙ、ｊ＋２）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ、２）及びＥ（ｙ、ｊ＋２）と、から同時に電子ＥＬを放出するように構成されていればよい。
【００８１】
このように電子源７０を構成することによって、電子ＥＬが照射される範囲、すなわち表面電位を下げる範囲を広げることができる。従って、画像領域Ｒ１の周辺で確実に光電変換膜６０の表面電位を下げることができる。従って、電子ビームのランディング特性が向上し、高画質な画像を得ることができる。
【００８２】
なお、本実施例においては、３つの外周領域Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３が設けられる場合について説明したが、被照射領域Ｒ４は３つの外周領域Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３からなる場合に限定されない。被照射領域Ｒ４における非画像領域Ｒ２内の領域は、画像領域Ｒ１の外周に配された第１の外周領域Ｒ４１と、第１の外周領域Ｒ４１の外周に配された第２の外周領域Ｒ４２とを有していればよい。すなわち、画像領域Ｒ１の外側に複数の外周領域が設けられていればよい。
【００８３】
また、本実施例のように第２の外周領域Ｒ４２を取り囲むように第３の外周領域Ｒ４３が設けられている場合、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、電子源７０は、以下のように構成されていればよい。すなわち、電子源７０は、順次走査を行う場合、第ｙラインＬｙの有効走査期間Ｐ１及び第（ｙ＋１）ラインＬ（ｙ＋１）の有効走査期間Ｐ１間のブランキング期間Ｐ２において、上記電子放出セルに加え、第（ｙ−１）ラインＬ（ｙ−１）上の電子放出素子でありかつ第３の外周領域Ｒ４３内の被照射セル領域Ｓ（ｙ−１、１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ−１、１）から同時に電子ＥＬを放出するように構成されていればよい。
【００８４】
また、電子源７０は、飛越走査を行う場合、第ｙラインＬｙの有効走査期間Ｐ１及び第（ｙ＋２）ラインＬ（ｙ＋２）の有効走査期間Ｐ１間のブランキング期間Ｐ２において、上記電子放出セルに加え、第（ｙ−２）ラインＬ（ｙ−２）上の電子放出素子でありかつ第３の外周領域Ｒ４３内の被照射セル領域Ｓ（ｙ−２、１）に対応する電子放出素子Ｅ（ｙ−２、１）から同時に電子ＥＬを放出するように構成されていればよい。
【００８５】
なお、本実施例のように、非画像領域Ｒ２に複数の外周領域を設けて個別に電子ＥＬを照射する場合、各ブランキング期間Ｐ２又はＰ４中に照射されるセル領域Ｓ（ｙ、ｘ）における最も外側のセル領域Ｓ（ｙ、ｘ）は、画像領域Ｒ１から同一距離だけ離れた位置となることが好ましい。例えば、本実施例においては、各ブランキング期間Ｐ２中に第３の外周領域Ｒ４３内のセル領域Ｓ（ｙ、ｘ）のいずれか１つに電子ＥＬが照射されるように構成されている。このように、画像領域Ｒ１から一定の距離だけ離れた部分の電位を常に同程度下げて（調整して）おくことで、画像領域Ｒ１内の周縁部全体で同程度の電子ビームのランディング特性を得ることができ、画像周縁部における画質が安定して高いものとなる。
【実施例３】
【００８６】
図１５（ａ）は、実施例３に係る撮像装置１０Ｂの電子源８０の構成を模式的に示す平面図である。撮像装置１０Ｂは、電子源８０の構成を除いては、撮像装置１０と同様の構成を有している。本実施例においては、電子源８０は、画像領域Ｒ１に対向して配置された複数の第１の電子放出素子（第１の電子放出セル）８１Ａと、非画像領域Ｒ２に対向して配置された複数の第２の電子放出素子（第２の電子放出セル）８１Ｂとを含む。また、第２の電子放出素子８１Ｂは、第１の電子放出素子８１Ａよりも大きな電子放出面８１ＢＳを有する。第２の電子放出素子８１Ｂの電子放出面８１ＢＳは、第１の電子放出素子８１Ａの電子放出面８１ＡＳよりも大きい。
【００８７】
本実施例においては、第２の電子放出素子８１Ｂは、第１の電子放出素子８１Ａのｐ倍（一部はｐ2倍）の面積の電子放出面８１ＢＳを有する。従って、１つの第２の電子放出素子８１Ｂを駆動することで１つの第１の電子放出素子８１Ａよりも広い範囲で電子を照射することができる。従って、非画像領域Ｒ２の広範囲に亘って容易に光電変換膜２０の表面電位を下げることができる。
【実施例４】
【００８８】
図１５（ｂ）は、実施例４に係る撮像装置１０Ｃの電子源９０の構成を模式的に示す平面図である。撮像装置１０Ｃは、電子源９０の構成を除いては、撮像装置１０又は１０Ａと同様の構成を有している。本実施例においては、電子源９０は、画像領域Ｒ１に対向して配置された複数の第１の電子放出素子（第１の電子放出セル）９１Ａと、非画像領域Ｒ２に対向して配置された複数の第２の電子放出素子（第２の電子放出セル）９１Ｂとを含む。また、第２の電子放出素子９１Ｂは、第１の電子放出素子９１Ａよりも高密度に配置されたエミッションサイトＥＳ（電子放出部）を有する。
【００８９】
本実施例においては、第２の電子放出素子９１Ｂは、第１の電子放出素子９１Ａよりも単位面積当たりの電子放出数が多くなるように構成されている。例えば、第２の電子放出素子９１Ｂは、第１の電子放出素子９１Ａよりも大きなエミッションサイトＥＳ（電子放出部）数を有する。従って、非画像領域Ｒ２における単位面積当たりの電子到達数は画像領域Ｒ１における単位面積当たりの電子到達数よりも大きい。従って、非画像領域Ｒ２の所望の領域の表面電位を短時間で確実に下げることができる。
【００９０】
なお、上記においては、光電変換膜２０がＨＡＲＰ膜からなる場合について説明し、電子源３０がＨＥＥＤ構造を有する場合について説明したが、これらは一例に過ぎない。例えば、電子源３０は、スピント型の電子源であってもよく、また、表面伝導型電子放出素子から構成されていてもよい。
【００９１】
上記した実施例においては、電子源３０（並びに電子源７０、８０及び９０）を画像領域Ｒ１のみならず非画像領域Ｒ２に対応させて配置し、ブランキング期間Ｐ２又はＰ４において非画像領域Ｒ２の複数領域に同時に電子を照射する（非画像領域Ｒ２内の複数のセル領域に対して同時に走査する）。従って、効率よく確実に画像領域Ｒ１の周辺の光電変換膜２０（及び光電変換膜６０）の表面電位を下げることができる。従って、画像領域Ｒ１の周縁部での電子ビームのランディング特性が向上し、高画質な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  撮像装置
２０、６０  光電変換膜（変換膜）
３０、７０、８０、９０  電子源
３１  電子放出素子（電子放出セル）
３１Ａ、８１Ａ、９１Ａ  第１の電子放出素子（第１の電子放出セル）
３１Ｂ、８１Ｂ、９１Ｂ  第２の電子放出素子（第２の電子放出セル）
８１ＡＳ、８１ＢＳ  電子放出面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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