JPH0360297A

JPH0360297A - 撮像装置及びその動作方法

Info

Publication number: JPH0360297A
Application number: JP1194116A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Makishima; 牧島　達男; Kazutaka Tsuji; 和隆辻; Tadaaki Hirai; 忠明平井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-15

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】〔産業上の利用分野〕本発明は撮像装置に係り、特に撮像管の光導電膜面上の
円形領域のみを電子ビームで走査する撮像装置に関する
。

〔従来の技術〕

一般に、撮像管は入射した光像、又はＸ線像を電荷に変
換して蓄積を行う光導電ターゲット部と蓄積された電荷
を読み取るための電子ビーム発生部とからなっており、
テレビジョン放送や産業分野で広く用いられている。テ
レビジョン放送システムにおいては、撮像管の走査線数
、走査領域等の電子ビーム走査方式が各国で規格化され
ているが、産業応用分野では必要に応じて、例えば走査
領域、走査時間等が変更されて用いられている。

撮像管の電子ビーム収束偏向方式については、偏異と電
界の雨者をそれぞれ組合せた４種の方式が知られている
。これらについては、例えば、撮像工学、コロナ社（昭
５０年）、画像電子囲路。

コロナ社（昭５４年）に述べられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、撮像管の円形状光導電膜全域に結像
された光像、又はＸ線像（以下総称して単に入射光像と
呼ぶ〉のうち、特定の四角形領域のみを電子ビームで走
査して読み取るために、上記有効走査領域外の入射光像
は映像信号として取り出されることなく切り捨てられて
いた。

また、従来の走査方式のままで、走査領域のみを拡大し
て光導電面全域の信号を取り出す様にすれば、光導電周
辺部に露出したターゲット電極部まで電子ビームで走査
せざるを得ず、この場合は画像歪を超したり、２次電子
の影響で′Ｉ！！Ｉｉ質が劣化する等の問題があった。

本発明の目的は、円形状の光導電膜全域に結像された入
射光像を映像信号として忠実に読み出し得る撮像装置を
提供することにあり、これにより光導電膜の利用面積を
増して情報量を増すとともに解像度を高めることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、走査電子ビームの偏向角を従来より大きく
シ、かつ電子ビームのブランキング期間を各水平走査期
間毎に順次−ｑＪ変して、電子ビームの有効走査領域を
円形状光導電膜面全域に拡大することにより達成される
。

〔作用〕

第１図は本発明の撮像装置の一例をボす図である。

ｌは被写体、２はレンズ、３は収束偏向コイル。

４は撮像管、５は信号増幅囲路、６は収束偏向回路、７
は電１ｌＩＫｌ！！！路、８は電子ビーム制御回路、９
は映像モニター　１０は光導電膜、１１は電子ビームで
ある。

第１図（ｂ）は、本装置において撮像管光導電膜が電子
ビームにより走査される様子を示すものである。

図中の実１ｊＡ１２は電子ビーム走査線、点線１３は電
子ビーム遮断線、破線１４は帰線である。図では簡単の
ための走査線数９本の場合について示しであるが、実際
は国内現行放送規格では５２５本、商精細テレビシステ
ムでは１０００本以上となる。本発明では、あらかじめ
電子ビームの偏向角が点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで結ばれた光導
電膜を包含する領域に対応するように収束偏向回路６の
電圧を設定する。

次に実際の動作においては、電子ビーム制御回路８によ
り、第１図（ｂ）の実線部分に相当する時間帯だけ電子
ビームをＯＮＬ、、その他の電子ビーム遮断期間ならび
に帰線期間は電子ビームをＯＦ　Ｆする。

第２図は、本発明の撮像装置における水平偏向コイルの
電流波形（ａ）と、電子ビーム制御囲路８から供給され
る撮像管の第１グリツドとカソードとの間の電圧波形（
ｂ）（以下、電子ビームブランキング信号波形と呼ぶ）
の−例をボす図である。図中の（ｃ）および（ｄ）は、
それぞれ従来技術における水平偏向コイルの電流波形な
らびに電子ビームブランキング信号波形である。

水平偏向コイルの電流波形（ａ）および（ｃ）は、光導
電膜面を電子ビーム走査するための水平偏向期間２２と
帰線期間２３から成る周期的な鋸歯状波である。本発明
では、電子ビームによる走査領域を広くするために、偏
向コイルの電流波形（ａ）を（ｃ）より大きくする。

第２図（ｂ）の電子ビームブランキング信号波形は、１
つの水平走査期間内に第１ブリツド電泣をカソードに対
して負方向に高めて電子ビームを遮断する電子ビームカ
ットオフ期間２４、第１グリツド電位をカソード電位に
近づけて電子ビームを通過させ、光導電＋ｔｒｉ上の入
射光像を読み取る電子ビームオン期間２５から戒ってい
る。従来方式では前述したように、電子ビーム走査領域
が四角形であるため、第２図（ｄ）に示すように、電子
ビームカットオフ期間２４、および電子ビームオン期間
２５の比は常に一定となっている。これに対して本発明
では、第２図（ｂ）に示すように各水平走査期間毎に電
子ビームオン期間を順次、変化させる。

具体的には、第１１！ｌの水平走査では第１図（ｂ）の
光導電面の最上端のみを走査すれば良いので、電子ビー
ムオン期間２５は、水平走査期間２２に比べ、はんのわ
ずかで良い。

以下、水平走査が進むにつれて電子ビームオン期間２５
は徐々に長くし、水平走査線が光導電面の中央部に達す
る時が最も長くなる。さらに水平走査が進むと今度は徐
々に短かくし、光導電ｒｆｒｊの最ト端に達した時、ｌ
フィールドの電子ビーム走査を終了する。このようにし
て、第１図（ｂ）でホした円形状光導電膜全域のみを電
子ビームで走査することができるにの操作をフィールド
単位で繰り返すことで、映像信号を光導電膜全域から忠
実かつ連続的に取り出すことができる。

以上のように、本発明によれば、エフイールド内の電子
ビームオン期間２５、電子ビームオフ期間２４を時系列
的に変化させることで光導電膜工０と同心円状の走査領
域を設定できるため、光導向上の入射光像をあますとこ
ろなく、忠実に再現できる。

以上、電磁集束、電磁偏光方式の撮像管を用いて本発明
を説明したが、本発明は電子ビームの集束偏向方式その
ものは無関係であるので、「従来技術」の項で述べた集
束偏向方式の異なる種々の撮像管を用い得ることは云う
までもない。

第３図は本発明による再生−像の一例を示す図である。

第３図（ａ）は、撮像管の光導電面に結像された入射光
像の様子を示す図で、３工は基板、３２は光導電膜、３
３は結像された光像である。

第３図（ｂ）は本発明による撮像装置を用いた場合の再
生画像、第３図（ｃ）は従来技術による再生画像である
。第３図（ｂ）および（Ｑ）から明らかなように、本発
明によれば入射光像をより広知囲に、しかも忠実に再生
できる。以上の効果７り八は、ターゲット電圧を高めて使用する撮像管、例えばア
バランシェ増倍型撮像管において、特に顕著である。

〔実施例〕

以ド、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１第４図は磁界で電子ビームの収束、偏向を行う方式の撮
像管を用いた実施例のブランキング信号発生手段のブロ
ック図を示したものである。

カウンタ４１．ＲＯＭ４２．ラッチ４３．電圧変換器４
４で構成される。カウンタ４１．ラッチ４３にクロック
信号を人力すれば、カウンタ４１は人力されるクロック
を計数し、計数に応じてＲＯＭ４２のアドレスを指定す
るようになっている。ＲＯＭ４２は、指定されたアドレ
スにあらかじめ内蔵したデータをラッチ４３へ出力する
。

ここで、ＲＯＭ４２にあらかじめ内蔵しておくデータは
、クロック信号周期により決定する。以下本実施例では
１．５７５ＭＨｚ　　のクロック信号を用いる場合につ
いて述べる。この場合、クロック周期は０．６３５μｓ
　となるため、ｌｌ！！ｌの水平走査あたり内蔵される
ブランキング信号（周期６３．５μＳ）データは１００
等分に時分割されたものとなる。このようにすれば、１
つの水平走査期間、および帰線期間に対応する電子ビー
ムブランキング信号波形を得ることができる。同様の操
作を水平走査線５２５本について行えば、■フィールド
分の電子ビームブランキング信号波形が得られ、このｌ
フィールド分の信号波形を、あらかじめＲＯＭ４２へ記
憶しておく。

ラッチ４３は、クロック信号によって出力されたＲＯＭ
４２の内蔵データを次のクロック信号が人力されるまで
保持し、電圧変換器４４へ出力する。電圧変換器４４は
Ｔ　ＴＬレベルのランチ４３の電子ビームブランキング
信号波形を最大−２００Ｖまで昇圧し、撮像管の第１グ
リツド電極とカソード電極間に印加する。

以上のようにして、１フイ一ルド分の時系列的にｕｆ変
した電子ビームブランギング信号を実現できる。

２フイールド目以降は、１フイールド目と同様のブラン
キング信号で良いので、ＲＯＭ４２のアドレスを１フイ
ールド終了後に先頭番地に戻しておく。そのためには、
ＲＯＭ４２のリセットラインに、各フィールドの終りに
信号を発生するような垂直同期信号を人力する。

以上に述べた囲路を用いることにより、第１図（ｂ）に
示した電子ビーム走査が可能となる６さらに、光導電膜
の極近傍まで正確に電子ビーム走査を行うには、第４図
（ｂ）、（Ｑ）のように１１変抵抗器４５を用い、水平
および垂直偏向コイルの電流波形を可変させて、電子ビ
ーム走査領域の微調整を行うことができる。

以上により、第工図に示した電子ビーム制御回路８を構
成できる。

実施例２第５図は、実施例１で述べた撮像装置とＸ線イメージイ
ンテンシファイアを組み合わせたＸ！診断装置の一例で
ある。５工はＸ線源、５２は被検体、５３はけい光面、
５４は光電面、５５はけい光面、５６はタンデムレンズ
、５７は撮像装置、９は映像モニタである。

図に示すように、被検体５２を透過したＸＩ＆は、Ｘ線
イメージインテンシファイアの円形状ｘｍけい充血５３
に投影され、さらに、光電血５４によって光電子に変換
される。

上記光電子は電子レンズで加速、収束されてけい充血５
５を衝撃し、光像に変換される。けい光Ｉｆ１１５５の
光像はタンデムレンズ５６で収束され、撮像装置５７に
より映像モニタ９上に再生される。

すなわち被検体５２のＸ線像は、ＸｖＡイメージインテ
ンシファイアにより円形に縁取られた光像となって出力
されるので１本実施例のように円形の領域を電子ビーム
で走査する撮像装置を用いることで、Ｘ線イメージイン
テンシファイアの出力像をあますことなく観察でき、被
検体のより広範囲な部位のＸ線診断が口１能となる。

実施例３第６図は実施例１で述べた撮像装置と顕微鏡装置を組み
合わせた画像検出装置の例で、６王は試料、６２は顕微
鏡装置、５７は本発明の撮像装置、９は映像モニターで
ある。

図に示すように、試料６１の像は顕微鏡装置で拡大され
、撮像装置５７へ投影される。この投影像は一般に円形
に縁取られた像であるので１円形の領域を電子ビームで
走査する撮像装置５７とを組み合わせて用いることによ
り、実施例２と同様に、その効果は大きい。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように、本発明によればブランキング
信号中のビームオン期間を任意に設定できるので、撮像
管の光導電面全域にわたって、電子ビーム走査が可能に
なり、人力像をあますところなく出力できる。特に、本
発明の装置を、Ｘ線診断装置や画像検出装置に利用すれ
ば、入射光像をすべて映像信号として取り出すことがで
きるために情報量を大幅に増やすことができ、その効果
は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の撮像装置の一例をボすブロック
図、第１図（ｂ）は本発明の実施例の装置における撮像
管光導電膜上の電子ビーム走査を示す平向図、第２図（
ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施例の撮像装置に
おける水平偏向コイルの電流波形ならびに電子ビームラ
ンキング信号波形図、第２図（ｃ）、（ｄ）は、それぞ
れ従来技術における水平偏向コイルの電流波形ならびに
電子ビームブランキング信号波形図、第３図（ａ）は搬
像管上の入射光像、同図（ｂ）は本発明の実施例による
再生画像、同（ｃ）は従来技術による再生画像をそれぞ
れボす図、第４図は本発明の一実施例のブランキング信
号発生手段のブロック図。第５図、第６図は本発明の他の実施例になる装置の概略
構成を示すブロック図である。ｌ・・・被写体、２・・・レンズ、３・・・収束偏向コ
イル、４・・・撮像管、５・・・信号増幅囲路、６・・
・収束偏向回路、７・・・電源回路、８・・・電子ビー
ム制御囲路、９・・・映像モニター　ＩＯ・・・光導電
膜、１１・・・電子ビーム、１２・・・電子ビーム走査
線、１３・・・電子ビー拠遮断線、工４・・・帰線、２
工・・・水平偏向周期、２２・・・水平偏向期間、２３
・・・帰線期間、２４・・・電子ビームカットオフ期間
、２５・・・電子ビームオン期間、３１・・・透光性基
板、３２・・・光導電膜、３３・・・結像された光像、
４１・・・カウンタ、４２・・・ロム、４３・・・ラッ
チ、４４・・・電圧変換器、４５・・・可変抵抗器、５
１・・・Ｘ線源、５２・・・被写体、５３・・・けい光
面、５４・・・光電面、５５・・・けい光間、５６・・
・タンデムレンズ、５７・・・撮像装置、６１・・・試
料、６２・・・顕微鏡装置。イ＋ｋ））妬因葉釦（す）（Ｃ／）￥３４１力（久）（’ｒ）＞（シ）扇第す因

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくとも円形状の基板と該基板上に延伸された薄
膜電極と該電極上に形成された円形状の光導電膜と該光
導電膜表面を順次走査するための電子ビーム発生部とを
具備する撮像管と、電子ビームにより一定速度で走査さ
れる光導電膜面上の領域が円形になる様な走査電子ビー
ムの制御回路とを少なくとも有することを特徴とする撮
像装置。２、特許請求の範囲第１項記載の走査電子ビーム制御回
路が、各水平走査期間毎に電子ビームブランキング期間
を順次可変せしめ得る機能を有することを特徴とする撮
像装置。３、少なくとも、上記特許請求の範囲第１項記載の撮像
装置とＸ線イメージインテンシフアイアとからなること
を特徴とするＸ線診断装置。４、少なくとも、上記特許請求の範囲第１項記載の撮像
装置と顕微鏡装置とからなることを特徴とする画像検出
装置。５、少なくとも円形状の基板と該基板上に延伸された薄
膜電極と該電極上に形成された円形状の光導電膜と該光
導電膜表面を順次走査するための電子ビーム発生部とを
具備する撮像管において、光導電膜面上の円形領域のみ
を電子ビームにより一定速度で走査することを特徴とす
る撮像装置の動作方法。