撮像管

撮像管 （さつぞうかん）は被??の像を電?信?に?換するための電子管（撮像素子）である。テレビのプロセスの最初の段階を?う部分であり、固?撮像素子による撮像板に?わるまではビデオカメラの心?部であった。のちに固?撮像素子が登場し、その後主流は管から板に?わっている。

機能部は?空にした筒?のガラス管に封入されており、先端に配置された撮像面に光?系により被??の光?像を投影し、光の?弱を電?信?として取り出すものである。光－電??換には、一般に ?部光電?果を?用した光導電膜を用いることが多く、光導電膜の素材により??な撮像管が開?された。例えば初期の撮像管であるビジコンには三硫化アンチモンを用いたものある。光の?弱によるこの光導電膜の抵抗?化を、撮像管を?むように配置した偏向コイルなどによって走査される陰極からの電子ビ?ムで外部に?み出すのが基本動作原理である。

世界で初めて作られた撮像管は1927年にフィロ?ファ?ンズワ?スが?明したイメ?ジディセクタであり、?用的な撮像管として最初のものは1933年にウラジミ?ル?ツヴォルキンが?明したアイコノスコ?プである。

撮像管は電子管の一種であることから、CCDやCMOSイメ?ジセンサ?などの固?撮像素子と比べて、性能維持や調整に手間がかかる。また固?撮像素子の品質が向上し、放送用として充分な?質を得られるようになったことから次第に固?撮像素子に置き換わり、現在では高感度暗視カメラなどの特殊な用途のみに使われている。

明るい被??を撮影すると、 コメットテ?ル (Comet Tail) と呼ばれる?特の?像が?生する。

バリエ?ション [ 編集 ]

イメ?ジディセクタ (Image Dissector): 1927年にフィロ?ファ?ンズワ?ス（ P. T. Farnsworth ）が?明した世界初の撮像管である。感度が低く?用にはならなかった。
アイコノスコ?プ (Iconoscope): ティハニィ?カ?ルマン（英語版）が電子カメラ管を?明した5年後の1931年、ウラジミ?ル?ツヴォルキン（ Vladimir Zworykin ）は?像を光反?物質で捉えることに特化した?空管の特許を出願した。光電面に光が照射されて電荷が生じた所を電子線により走査する事で電荷量に?じた電流が流れることで?素の光の?弱を電?信?に?換する仕組みである。イメ?ジディセクタと比較して約5000ルクスでの撮影が可能と高感度で、容易に鮮明な?像を得ることができた。アイコノスコ?プは1936年から1946年までのあいだ、イメ?ジオルシコンに置き換えられるまで初期のアメリカでの放送に用いられた ^[1]^[2]。; 構造は右?のようになっており、?の右上からレンズを通って入射した?像は光電面に投影される。光量に?じ光電素子のモザイクに電荷が蓄積される。陰極線が光電面を走査すると電荷が放電し、?の左から?幅器へ?素の明るさに?じた電流が流れる仕組みになっている。

アイコノスコ?プカメラ
米?公開特許公報記載の、ツヴォルキンのアイコノスコ?プの? 1931年

イメ?ジオルシコン (Image Orthicon): イメ?ジディセクタにRCAのアルバ?ト?ロ?ズ ( Albert Rose ) 、Paul K. Weimer,とHarold B. Lawが?明したオルシコン技術を組み合わせたもので、1939年から1940年に原型が開?された。その後、アイコノスコ?プを置換しテレビの分野に大きな影響を?えた。1960年代まで一般的に使用されていた。その名はテレビ普及開始時代の撮像管の代名詞のように扱われる。; 業界での愛?が" Immy "で、これを女性化した" Emmy " がアメリカのテレビドラマを始めとする番組のほか、テレビに?連する??な業績に?えられる賞であるエミ?賞の名前の由?である ^[3]。

イメ?ジオルシコンカメラ

ビジコン（Vidicon、通?：hivicon tube）: タ?ゲット材料に光導電?Sb ₂S ₃を使用し光導電面に電荷を蓄積する蓄積型撮像管である。1950年代にRCAのPK WeimerとSV ForgueとRR Goodrichによって開?された。?初は光導電?にセレンやシリコンダイオ?ドアレイが使用された。
プランビコン (Plumbicon): フィリップスの商標である。ビジコンの光電面を酸化鉛 (PbO) としたもの。放送局で使用された。出力は弱かったが、S/N比が優れていた。イメ?ジオルシコンに比べて解像度が優れていたが、輪郭が不自然だった。CBSはプランビコンによって生成された映像の輪郭補正回路を初めて開?した。; プランビコンはサチコンと比べてコメットテ?ルの長さは短く、わずかに高い解像度を有していた。1980年以降、ダイオ?ドガンプランビコンの開?により、?方の性能は放送用レベルの頂点に達した。放送用カメラはCCDにとって代わったが、?療分野では現在もプランビコン管は使用されている。
サチコン (Saticon): NHK放送技術?究所と日立製作所が開?した。日立とトムソンとソニ? の商標である。光電面はセレン砒素テルル（SeAsTe）である。?格はプランビコンと比較しても安?で高性能であったことから、放送用?業務用ビデオカメラにとどまらず、家庭用ビデオカメラや、後述のトリニコンの開?にも貢?した。初期のアナログ?ハイビジョンカメラの撮像部は?電?束??電偏向(SS)型サチコン管を使用していた。

サチコン
サチコン搭載カメラ

Pasecon

Heimannの商標である。光電面はカドミウムセレン (CdSe) 。

ニュ?ビコン (Newvicon)、ニュ?コスビコン (Newcosvicon)

パナソニックが開?した。高感度が特?。光電面は?鉛セレン (ZnSe) 、?鉛カドミウムテルル (ZnCdTe) 。

トリニコン (Trinicon)

ソニ?が開?した。垂直の縞?のRGBフィルタ?が受光部にあり、赤、?、?を走査する。放送用のカメラは各色にそれぞれ1本の撮像管を使用していたのに?し、ロ?エンドのカメラやカムコ?ダ?にはこの1本で3色受け持つトリニコンが使用された。1980年代のDXC-1800やBVP-1に使用された。CCDに切り替わったため使用されなくなった。

イメ?ジインテンシファイア (Image Intensifier、I.I.)

夜間の暗視用として開?された。極微弱な光を?知??倍して像を得る ^[4]。光電面はGaAs、GaAsP、InGaAs等が使用される ^[4]^[5]。

詳細は「暗視?置」を?照

ハ?プ（High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor、HARP）

NHK放送技術?究所と日立製作所が開?した超高感度撮像管である。光電面はa-Se ^[6]^[7]。

HARP管

ハイビジョンに??したス?パ?HARPカメラ

HEED-HARP撮像板: 上記のHARPにパイオニアが?自開?した「高?率電子放出素子」（High-efficiency Electron Emission Device = HEED 〈ヒ?ド〉）を組み合わせた撮像板 ^[8]。

脚注 [ 編集 ]

^ "R.C.A. Officials Continue to Be Vague Concerning Future of Television", The Washington Post , November 15, 1936, p. B2.
^ Albert Abramson, The History of Television, 1942 to 2000 , McFarland, 2003, p. 18. ISBN 0786412208 .
^ “ Emmy Origin ”. Academy of Television Arts & Sciences. 2008年10月14日 ??。
^ ^a ^b ?田裕之. X線CT―産業?理工?でのトモグラフィ???活用 . 共立出版. ISBN 978-4-320-08222-9
^ イメ?ジインテンシファイア（I.I.） : 浜松ホトニクス（ PDF ファイル）
^ NHK INFORMATION「技術情報」 - (2003年11月13日)
^ * 日立評論2007年4月? : Professional Report : 超高感度HARPカメラの開?とその?用 : 日立評論（ PDF ファイル）
^ HEED-HARP撮像板を用いた超高感度カメラ - アド?ダイエンス（2013年8月/2017年9月16日??）

[1] "R.C.A. Officials Continue to Be Vague Concerning Future of Television", The Washington Post , November 15, 1936, p. B2.

[2] Albert Abramson, The History of Television, 1942 to 2000 , McFarland, 2003, p. 18. ISBN 0786412208 .

[emmyOrigin-3] “ Emmy Origin ”. Academy of Television Arts & Sciences. 2008年10月14日 ??。

[:0-4] ?田裕之. X線CT―産業?理工?でのトモグラフィ???活用 . 共立出版. ISBN 978-4-320-08222-9

[5] イメ?ジインテンシファイア（I.I.） : 浜松ホトニクス（ PDF ファイル）

[6] NHK INFORMATION「技術情報」 - (2003年11月13日)

[7] * 日立評論2007年4月? : Professional Report : 超高感度HARPカメラの開?とその?用 : 日立評論（ PDF ファイル）

[8] HEED-HARP撮像板を用いた超高感度カメラ - アド?ダイエンス（2013年8月/2017年9月16日??）

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