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冷陰極アレーを用いた高感度平面型撮像デバイスの開発

  • 江上典文江上典文
高感度平面型撮像デバイスの構造

図1 高感度平面型撮像デバイスの構造

VGAフォーマット高感度平面型撮像デバイスの外観

図2 VGAフォーマット高感度平面型撮像デバイスの外観

VGAフォーマット高感度平面型撮像デバイスによる撮像例
(被写体照度:0.3 lx, 光学レンズの絞り値F1.2)

図3 VGAフォーマット高感度平面型撮像デバイスによる撮像例
(被写体照度:0.3 lx, 光学レンズの絞り値F1.2)

VGAフォーマット高感度平面型撮像デバイスの仕様

表1 VGAフォーマット高感度平面型撮像デバイスの仕様

 冷陰極アレーとアバランシュ増倍型光導電膜を対向させたデバイスを提案し、高解像度化のための電子ビーム収束技術や、高輝度入力時の画質劣化を防ぐ駆動技術を開発した。その技術を用いて月明かりでも鮮明な映像を撮像できる、小型高感度平面型撮像デバイスを実現した。

 本研究の成果に対して、映像情報メディア学会は、2012年、江上典文(近畿大学)に丹羽高柳賞業績賞を贈った。

文献

(1) Y. Honda, Y. Takiguchi, N. Egami, M. Nanba, Y. Saishu, K. Nakamura, M. Taniguchi: "Electrostatic Focusing Spindt-type Field Emitter Array for an Image Sensor with a High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor Target", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 29, No. 4, pp. 04E104-1-04E104-5 (2011.7).
(2) T. Nakada, T. Sato, Y, Matsuba, K. Sakemura, Y. Okuda, N. Negishi, A. Watanabe, T. Yoshikawa, K. Ogasawara, M. Nanba, K. Tanioka, N. Egami, A. Kobayashi, N. Koshida: "2/3 in. ultrahigh-sensitivity image sensor with active-matrix high-efficiency electron emission device", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 28, No. 2, pp. C2D11-C2D14 (2010.3).
(3) 瀧口吉郎、難波正和、本田悠葵、久保田節、江上典文、中村和仁、谷口昌照: "FEA-HARPにおけるブルーミング抑制駆動法", 映像情報メディア学会誌, Vol. 64, No. 3, pp. 399-404 (2010.3).
(4) Y. Takiguchi, M. Nanba, Y. Honda, T. Watabe, N. Egami, K. Nakamura, M. Taniguchi, H. Mimura: "Lag Characteristics of Flat Image Sensor Consisting of Field Emitter Array and High-gain Avalanche Rushing Amorphous Photoconductor Target", APPLIED PHYSICS EXPRESS, Vol. 3, No. 2, pp. 027001.1-027001.3 (2010.1).
(5) M. Nanba, Y. Takiguchi, Y. Honda, Y. Hirano, T. Watabe, N. Egami, K. Miya, K. Nakamura, M. Taniguchi, S. Itoh, A. Kobayashi: "640x480 pixel active-matrix Spindt-type field emitter array image sensor with high-gain avalanche rushing amorphous photoconductor target", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 28, No. 1, pp. 96-103 (2010.1).
(6) D. Li, W. Zhao, M. Nanba, N. Egami: "Scintillator Avalanche Photoconductor with High Resolution Emitter Readout for Low Dose X-ray Imaging: Lag", MEDICAL PHYSICS, Vol. 36, No. 9, pp. 4047-4058 (2009.8).
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(8) 瀧口吉郎、江上典文: "小型超高感度HARP撮像デバイスの実現に向けて", 画像電子学会誌, Vol. 37, No. 5, pp. 589-595 (2008.9).
(9) T. Miyoshi, M. Kobayashi, N. Igarashi, N. Matsugaki, Y. Yamada, K. Hirano, K. Tanioka, N. Egami, M. Nanba, M. Kubota, T. Kawai, S. Wakatsuki: "Development of an X-ray HARP-FEA detector system for high-throughput protein crystallography", JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, Vol. 15, No. 3, pp. 281-284 (2008.5).
(10) N. Negishi, T. Sato, Y. Matsuba, R. Tanaka, T. Nakada, K. Sakemura, Y. Okuda, A. Watanabe, T. Yoshikawa, K. Ogasawara, M. Nanba, S. Okazaki, K. Tanioka, N. Egami, N. Koshida: "Development of a super-high-sensitivity image sensor using 640×480 Pixel active-matrix high-efficiency electron emission device", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 26, No. 2, pp. 711-715 (2008.3).
(11) N. Negishi, Y. Matsuda, R. Tanaka, T. Nakada, K. Sakemura, Y. Okuda, A. Watanabe, T. Yoshikawa, K. Ogasawara, M. Nanba, S. Okazaki, K. Tanioka, N. Egami, N. Koshida: "Development of a high-resolution active-matrix electron emitter array for application to high-sensitivity image sensing", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 25, No. 2, pp. 661-665 (2007.3).
(12) 難波正和、宮川和典、渡部俊久、岡崎三郎、谷岡健吉、江上典文、田中亮太、中田智成、酒村一到、奥田義行、根岸伸安、渡辺温、吉川高正、小笠原清秀、小林昭、小楠功一、越田信義: "1インチ256×192画素アクティブ駆動型HEED冷陰極HARP撮像板", 映像情報メディア学会誌, Vol. 61, No. 3, pp. 387-392 (2007.3).
(13) N. Negishi, R. Tanaka, T. Nakada, K. Sakemura, Y. Okuda, H. Satoh, A. Watanabe, T. Yoshikawa, K. Ogasawara, M. Nanba, S. Okazaki, K. Tanioka, N. Egami, N. Koshida: "Fabrication of Active-matrix high-efficiency electron emission device and its application to high-sensitivity image sensing", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 24, No. 2, pp. 1021-1025 (2006.3).
(14) N. Egami, M. Nanba, Y. Takiguchi, K. Miyakawa, T. Watabe, S. Okazaki, K. Osada, Y. Obara, M. Tanaka, S. Itoh: "50x50 μm pixel magnetic focus field emitter array image sensor with high-gain avalanche rushing amorphous photoconductor target", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 23, No. 5, pp. 2056-2062 (2005.9).
(15) 難波正和、瀧口吉郎、長田勝玄、宮川和典、渡部俊久、岡崎三郎、江上典文、小原有司、田中満、伊藤茂生: "磁界集束系を備えた1インチ256×192画素冷陰極HARP撮像板", 映像情報メディア学会誌, Vol. 59, No. 3, pp. 396-402 (2005.3).
(16) Y. Takiguchi, M. Nanba, K. Osada, T. Watabe, S. Okazabi, N. Egami, K. Tanioka, M. Tanaka, S. Itoh: "256X192 pixel field emitter array image sensor with high-gain avalanche rushing amorphous photoconductor target", JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, Vol. 22, No. 3, pp. 1390-1395 (2004.5).
(17) Y. Takiguchi, K. Osada, M. Nanba, K. Miyakawa, S. Okazaki, T. Yamagishi, K. Tanioka, M. Abe, N. Egami, M. Tanaka, S. Itoh: "128 x 96 pixel FEA image sensor with HARP target", IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS, Vol. E85C, No. 11, pp. 1916-1921 (2002.11).
(18) 難波正和、山岸敏郎、岡崎三郎、江上典文、谷岡健吉、阿部正英、高山勝己、田中満、伊藤茂生: "冷陰極HARP撮像板" , 映像情報メディア学会誌, Vol. 54, No. 2, pp. 242-247 (2000.2).

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