JPH02253185A

JPH02253185A - 感光素子のマトリックス及びマトリックスを含む放射線検出器

Info

Publication number: JPH02253185A
Application number: JP1053051A
Authority: JP
Inventors: Arques Marc; マルク　アルケ
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1990-10-11

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】ル匪■旦Ｍ本発明は、感光素子のマトリックスの手法による画像処
理に関するものであるが、とりわけ複数の画像を同時に
獲得できるような感光素子のマトリックスの配列に関す
るものである。本発明は又、そのような感光素子の配列
を利用した放射線検出器に関するものでもあるが、特に
各々がＸ線の異なるエネルギー・スペクトルに対応して
いるような２つの画像の同時処理ができるようなＸ線検
出器に関するものである。

１米■肢血久暑朋放射線学の分野と放射線診断の分野とを例にとると、あ
る患者の検査の過程において、ある物質に関連する特別
な情報を板ごとの差異により得るのと同様な方法で、各
々がＸ線の異なるエネルギーに対応する２枚の板を作成
することは有益である。

現在放射線学者により作成されているこのタイプの画像
つまり２つのエネルギー画像は、連続して形成される患
者の同一のゾーンの２つの画像から、Ｘ線の状態をある
画像から別の画像に修正する（Ｘ線の異なるエネルギー
・スペクトル）か、或いはＸ線の異なるエネルギーの窓
に感応するセンサを利用して得られる。このセンサは、
例えば、Ｘ線を写真フィルムが露出される可視光に変換
するのに用いられるシンチレータのタイプを変更するこ
とにより得られている（シンチレータは、Ｘ線により励
磁され、この励磁に反応して可視或いは近可視の波長の
放射線を発光するという特性を持つ物質である。シンチ
レータは、Ｘ線のある一定のエネルギーの範囲内で、最
大変換率或いは最大感応性を持つ。このエネルギーの範
囲は、シンチレータを構成している物質の性質によって
決められる。）。

従前の技術のこれらの方法は、２枚の連続した板を取る
ために機械的動作、特にフィルム又はセンサの動作を要
するという不利点を明らかにしているが、主要な不利点
の一つは、これらの連続して得た画像は患者の動きの回
避を許さないということにある。その結果、２枚の板の
重ね合わせ性が悪くなり、空間解像が悪くなる。

本発明の目・的の一つは、板の完全な重ね合わせ性を許
すような方法で、各々がＸ線の一つの異なるエネルギー
・スペクトルに対応する、同一検査ゾーンの２−エネル
ギー画像と言われる、２つの同時画像の処理を可能にす
ることにある。これは、感光素子のマトリックスを含む
、つまり、画像の撮影中にいかなる機械的動作も必要と
せず、また、対象物或いは患者の単一のＸ線放射から前
述した２つの画像を供給するというタイプの表面センサ
の助けを借りて得られる。

感光素子のマトリックスを作成するためには、ライン（
ｌｉｎｅ）導体の配列と、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）導体
の配列を与え、行と列との交点ごとに感光点を形成する
のが従来の方法である。所定の表面内の感光点の数によ
り、画像の解像度が決まる。各々の感光点は、ライン導
体とカラム導体の間で結ばれる。実際、各々のライン導
体には、後者の列の数だけの感光点が結ばれ、各々のカ
ラム導体には、後者の行の数だけの感光点が結ばれる。

一つの感光点に要する空間を小さくするために、言い換
えれば、実際には、所定の表面内の感光点を増やすとに
よって解像度を高めるために、各々の感光点がキャパシ
タを直列にもつフォトダイオードからなる感光素子のマ
トリックスが提案されている。このキャパシタは、一方
ではフォトダイオードの照度により作り出される電荷を
蓄積するために使用されており、他方では感光点の読み
取りの過程で、このフォトダイオードに対応する行が選
択されていない時にフォトダイオードをカラム導体から
絶縁するために使用されている。

ｎｏ、　２，５９３，３１９のもとに出版されているフ
ランスの特許Ｎｏ、　８６１００６５６は、読取り過程
、及び各々の感光点がライン導体とカラム導体の間で１
つのフォトダイオードと１つのキャパシタが直列に構成
されている、素子の感光マトリックスの詳細な操作につ
いて述べている。

ｎｏ、１、Ｇ２、５９３．３４３のもとに出版されてい
るもう一つのフランス特許Ｎｏ、　８６／［１０７４６
は、感光素子のマトリックスの製造の工程について、上
記で説明されているように述べている他に、画像、特に
放射線学的画像の撮影に対するこのマトリックスの読取
りと応用についても述べている。このタイプの構造の利
点の一つは、薄層の堆積物（例えば無定形シリコンの）
が今や良好に制御されているという事実のおかげで、寸
法の大きなマトリックスの作成ができることにある。

ここで引用されているフランスの特許８６１００７１．
６の第５ａ図、第５ｂ図、第６ａ図、第６ｂ図に見られ
るような感光素子のマトリックスの方法により、２工ネ
ルギー画像を得るためには、図中で９と言及されている
第１のシンチレータに第２のシンチレータを追加するだ
けで十分である。これらの図中で１と言及されている基
盤と、２と言及されている導体の第１のレベルとの間に
、この第２のシンチレータを挿入する。各々のシンチレ
ータは異なるエネルギーのＸ線に最適な感度をもつ。勿
論、°“不透明に°°市松模様にした構成で２つの追加
レベルをこの構造に導入することが更に必要である。こ
の構成は、ある特定の感光点がどちらかのシンチレータ
から発生する光のみを見て、その他の感光点がもう一方
のシンチレータから発生する光のみを見るというような
方法で、シンチレータとフォトダイオード間に配置され
る。

しかしながら、この技術的に実行するのが比較的簡単な
解決法は、２つの２−エネルギー画像を供給するという
不利点を示し２つの隣接する感光点上では、片方は一番
目の画像の影響を受け、もう一方は２番目の画像の影響
を受けるという事実のために、単一エネルギー画像と比
較すると半分の解像度と空間率をそれぞれ呈している。

光匪少里Ｌ更に、本発明のもう一つの目的は、リニア或いはマトリ
ックス・タイプの感光検出器の作成を可能にすることに
ある。各々の感光点は２つの異なる情報項目を記憶する
能力があるので、Ｘ線の異なるエネルギーに各々が対応
し、各々が単一エネルギー画像に等しい解像度と空間率
を提示するような２つの画像を、特に放射線学的画像検
出器によって、得ることを可能にする。

本発明に従い、ライン導体の配列とカラム導体の配列、
感光点の配列を含む感光素子のマトリックスは、各々の
感光点が、ライン導体とカラム導体の間に、キャパシタ
と直列に接続される２つの感光素子を含むものとして定
義され、この２つの感光素子は並列に結ばれている。

火施舅第１図には、本発明に従った感光マトリックス］が示さ
れている。マトリックス１には、ライン導体Ｌｌ、　Ｆ
１、Ｇ２、　Ｆ３の配列と、カラム導体Ｆｌ、　Ｆ１、
Ｇ２、　Ｆ３の配列が含まれている。記述されている非
限定の例では、第１図を簡潔にするために、これら２っ
のタイプの導体は各々３に制限されている。マトリック
ス１には、感光点ＰＩ、　Ｆ１、Ｇ２、、、、Ｆ９の配
列が含まれており、これらは行と列に同様に体系化され
、ライン導体Ｌ１からＦ３とカラム導体Ｆ１からＦ３と
の交点に配置されている。各々の感光点Ｐ１からＦ９ば
、一方の端１０がライン導体Ｌ１からＦ３に接続され、
２番目の端１１がカラム導体Ｆ１がらＦ３に接続されて
いる。

本発明の特徴に従い、感光点ＰＬ、　Ｆ１、Ｇ２、、、
、Ｆ９は各々、第１及び第２感光素子ＤＡとＤＢからな
り、これらはキャパシタＣＩと直列に配置されており、
２つの感光素子ＤＡとＤＢは並列に配置されている。す
なわち、これらは逆の伝導方向を持つと言える。

記述の非限定の例では、感光素子ＤＡとＤＢはフォトダ
イオードからなり、キャパシタＣＩは２つのフォトダイ
オード間に配置されている。

同様に留意すべき点は、ライン導体Ｌ１からＦ３、カラ
ム導体Ｆ１からＦ３に結ばれているのはフォトダイオー
ドＤＡとＤＢのアノードあるいはｐゾーンであり、キャ
パシタＣＩに接続されているのはこれらのフォトダイオ
ードのカソードあるいはｎゾーンであるが、本発明の精
神の範囲内では感光ダイオードの方向は同様に反転し得
るものである。

従って、感光点ＰｌからＲ９の各々では、例えば、各々
がＸ線の異なるエネルギーに対応する２つの放射線学的
画像を作り出すという方法で、２つの異なる情報項目を
記憶することが可能である。これは、Ｘ線を可視光に変
換したり、フォトダイオードＤＡとＤＢを各々望ましい
先願なもつ光に露出させることにより、得られるであろ
う。このことは一方では、キャパシタＣＩの第１の板７
と第１のフォトダイオードＤＡのカソードとの間に位置
しており、第１の浮遊電位点を形成しているゾーンＡ内
で、第１のフォトダイオードＤＡの照明に連結される電
荷ＯＡの第１の情報項目或いは数量の記憶を可能にする
。又他方では、キャパシタＣＩの第２の板８と第２のフ
ォトダイオードＤＢのカソード間に位置する第２の浮遊
電位点を形成している第２のゾーンＢ内で、第２のフォ
トダイオードＤＢの照明に連結される電荷ＱＢの第２の
情報項目あるいは数量の記憶を可能にする。

フォトダイオードを組み込んでいるセルについて、又す
でに言及したフランスの特許ｎｏ。

８６１０００６５６及び８６１００７１６のキャパシタ
について説明されているものと類似する操作に従って、
フォトダイオードＤＡあるいはＤＢが逆に極性を与えら
れる時、記憶ゾーンＡあるいはＢの位置で、情報項目又
は電荷ＱＡ或いはＱＢが作成され、記憶される。

次に、記憶ゾーンＡとＢの読取りは、フォトダイオード
ＡとＢの直接バイアスに戻して行われる。

これらの操作は、感光点ＰＬ、、、、Ｐ９の各々にライ
ン電圧ＶＬを適切な極性と振幅のパルスの形で加えるこ
とにより行われる。これらのパルスはライン信号ＳＬと
して言及されており、パルス・ゼネレータ３により作り
出される。

記述されている非限定例では、ライン導体Ｌ１からＲ３
は、ＭＯＳ　）ランジスタＭｌ、　Ｍ１、Ｇ２、　Ｍ３
を介してパルス・ゼネレータ３の出力端子５に接続され
ておす、ライン・レジスタとして言及されているシフト
・レジスタ４の出力ＯＬＩ、　Ｃｌ１、Ｇ２、　Ｃｌ３
により制御されるラインスイッチを形成している。この
レジスタは、ライン・シフト制御信号ＳＣＬにより制御
される。従って、感光点ＰｉからＲ３又はＲ４からＲ６
又はＲ７からＲ９の行が選択されると、ライン信号がこ
のライン導体に接続されているすべての感光点に加えら
れるような方法で、対応するライン導体Ｌ１からＲ３が
パスル・ゼネレータ３に接続される。留意すべき点は、
ライン・スイッチＭｌ、　Ｍ１、Ｇ２、　Ｍ３が開であ
る（非伝導）時にライン導体Ｌ１からＲ３を固定電位で
保つためには、各ライン導体ＬＬ、　Ｒ２，Ｒ３をレジ
スタＲ１，Ｒ２，Ｒ３でアースするということである。

これらのレジスタＲ１からＲ３は、ライン・スイッチＭ
ｌからＭ３が閉である（伝導状態）時にこれらにより表
される抵抗に関して高くなる値をもつ。

記述されている非限定例では、カラム導体ＦｌからＲ３
は各々、演算増幅器Ｇ１から６３の負の入カバに接続さ
れ、積分キャパシタＣＬＩからＣｌ３の助けを借りて積
分器として搭載される。積分キャパシタＣＬ１からＣｌ
３は、増幅器Ｇｌから６３の負の入力°°−°°と増幅
器の出力ＯＦＩ、　ＯＦ１、Ｇ２、　ＯＦ３との間に接
続される。各々の増幅器Ｇ１から６３の第２の入力ある
いは正の入力°“＋°゛は、列の基準電位ＶＦに接続さ
れるが、これは記述されている非限定例ではアースであ
る。

積分増幅器Ｇ１から０３の各々には更に、積分キャパシ
タＣＬｌからＣｌ３と並列に接続されているゼロリセッ
ト・スイッチ■１からＲ３が含まれる。

所定の積分増幅器Ｇ１から６３のゼロリセット・スイッ
チ■１からＲ３は、この増幅器に接続されている感光点
のゾーンＡとＢの読取りシーケンスの最中を除いて、積
分キャパシタＣＬＩからＣｌ３をショートさせるような
方法で、閉に保たれる。

記述されている非限定例では、スイッチＩＩから１３は
、ゼロリセット信号Ｖ−ＲＡＺにより制御されるＭＯＳ
　トランジスタからなっている。

このように、休止時、カラム導体ＰｉからＲ３は、電位
０ボルト或いはアースとなっている。ライン導体Ｌｌか
らＬ３についても同様のことが言え、ライン信号の電圧
ＶＬはアースに関して言及されており、ゼネレータ３の
第２の端子６はアースされている。

積分増幅器Ｇ１．、　Ｇ１、Ｇ２、　Ｇ３の出力ＯＦＩ
、　ＯＦ１、Ｇ２、　ＯＦ３は、例えば並列人力Ｅｌ、
　Ｅ１、Ｇ２、、、、Ｅｎを伴うｎの獲得段階ＴＩ、　
Ｉ１、Ｇ２、、、、Ｔｎをもつシフト・レジスタと、例
えばＣＣＤタイプの直列出力Ｓとからなるアナログ・デ
ータ獲得装置６を含む、読取り及びマルチプレクスの手
段に接続される。

記述されている非限定例では、同一の獲得段階内で、感
光点Ｐ１からＰ９の各々により連続して運ばれる２つの
電荷Ｑ１と０２（前述）に対応する信号の重なり合いを
防ぐと言う見地から、２つの隣接する獲得段階は、増幅
器Ｇｌ、　Ｇ１、Ｇ２、　Ｇ３の同一の出力ＯＦ１．．
　ＯＦ１、Ｇ２、　ＯＦ３により連続して充電されるよ
うになっている。

この端に、例えば獲得装置６の制御入力１０に加えられ
る水平シフト信号ＳＣＨの助けを借りて各段階のシフト
に影響を与えてから、まず最初の期間に、対応する獲得
段階Ｔ１、Ｇ２、　Ｉ４．　Ｉ６を充電し、第２の期間
に獲得段階ＴＩ、　Ｉ３．　Ｉ５を充電するという方法
で、出力ＯＦｌ、　ＯＦ１、Ｇ２、　ＯＦ３が第２、第
４、第６の人力Ｅ１、Ｇ２、　Ｅ４．　Ｅ６にそれぞれ
接続される。

フォトダイオードＤＡとＤＢの逆バイアスは、すべての
ライン・スイッチＭｌ、　Ｍ１、Ｇ２、　Ｍ３を伝導と
するか、或いは同じライン導体に接続されている感光点
についてのみ伝導とすることにより、すべての感光点Ｐ
１からＰ９に同時に実行することもできる。

例えば、伝導となっている第１のライン・スイッチＭ１
であるならば、第１、第２、第３の感光点ＰＩ、　Ｐ１
、Ｇ２、　Ｐ３である。

感光点ＰＬからＰ９の読取りは、感光点が接続されてい
るライン導体ＬＬからＬ３がパルス・ゼネレータ３に接
続されており（対応するライン・スイッチＭ１からＭ３
は伝導状態にある）、かつ感光点がカラム導体により接
続されている積分キャパシタＣＬＩからＣ１０がショー
トされていない（対応するゼロリセット・スイッチは遮
断つまり開の状態）という二重の条件に従って実行する
ことができる。

このように例えば最初の３つの感光点Ｐ１．．　Ｐ２゜
Ｐ３の同時読取りは、第１のライン・スイッチＭ１が伝
導性であり、かつ３つのゼロリセット・スイッチＩｆ、
　Ｉ１、Ｇ２、　Ｉ３が開であるならば、可能である。

第２図に、感光点、例えば第１の感光点Ｐ１、に等しい
図を示しである。

説明を簡略化するため、一方でフォトダイオードＤＡと
ＤＢが逆バイアスされる時にゼロ電流をもつと仮定し、
かつ暗状態にあるものとし、他方でフォトダイオードＤ
ＡとＤＢが順バイアスされる時にゼロ・インピーダンス
をもつと仮定すると、これらの条件のもとでは、各々の
感光ダイオードＤＡとＤＢを３つの並列素子により表す
ことができる。すなわち、キャパシタ（１，ＤＡとＣＤＢ　０逆バイアスされる時
にフォトダイオードにより呈される容量。

電流源ＩＰＡとＩＰＢ。光電流の値をもつ。

スイッチＩＯＡとＩＤＢ。フォトダイオードＤＡとＤＢ
が順バイアスされる時伝導、言い換えれば閉となってい
る。フォトダイオードが逆バイアスされる時は遮断、言
い換えれば開となる。

第３ａ図から第３ｆ図は、感光点Ｐ１からＰ９の演算の
完全な周期の過程で加えられる或いは得られる様々な信
号を示す図である。

第３ａ図は、パルス・ゼネレータ３により運ばれるライ
ン電圧ＶＬとその一周期にかけての展開を表している。

第３ｂ図は、感光素子ＤＡとＤＢの照明の位相が図解さ
れている。言い換えれば、放射線学的画像における、Ｘ
線への患者の暴露の位相である。

−第３ｃ図は、積分キャパシタＣＬＩからＣ１０に並列
に接続されているゼロリセット・スイッチ■１からＩ３
の状態の変化を図示したものである。

−第３ｄ図は、−船釣なゼロリセットまたはリセットか
ら感光素子のレベルＲＡＮへの段階を表している。

一第３ｅ図と第３ｆ図はそれぞれ、ライン電圧ＶＬの適
用と、感光素子ＤＡとＤＢの光への露出に関してゾーン
あるいは点ＡとＢでそれぞれ形成される信号ＶＡとＶＢ
の形を示している。

第３ａ図、第３ｅ図、第３ｆ図に示されている数値は、
非限定例のみ与えられており、特に感光ダイオードＤＡ
とＤＢによりそれぞれ示されている同等なキャパシタン
スＣＤＡとＣＤＢがフォトダイオードＤＡとＤＢと直列
に接続されている直列キャパシタンスＣＩと同一の値を
もつ、すなわち０ＤＡ＝ＣＤＢ＝ＣＩという特別な場合
に対応している。

第３ａ図では、瞬時ｔｏの時にライン電圧ＶＬはゼロの
位置にあり、瞬時ｔｌの時に約６ボルトの最初の正の値
■１まで上がる。ライン電圧ＶＬは、第２の瞬時ｔ２ま
では実質的に安定したままであるが、そこから減少する
という効果を伴い、瞬時ｔ３の時にゼロを通り抜け（最
初の正のパルスの終わりを表示する）。又約−９ボルト
の最初の負の値−Ｖｌになる瞬時ｔ４まで負の方向に向
かってゆく。ライン電圧ＶＬは、値−■１では実質的に
安定したままであるが、瞬時ｔ５になると減少し始め、
瞬時ｔ６ではゼロに反転する（最初の負のパルスの終わ
りを表示する）。このことが、フォトダイオードＤＡと
ＤＢの逆バイアスの位相を構成する。

第３ｅ図と第３ｆ図では、電圧ＶＡとＶＢは、瞬時ｔｏ
の前はゼロにあり、ライン電圧ＶＬの展開に倣うが、値
は異なる。実際、瞬時ｔｌでは、第１のフォトダイオー
ドＤＡは、第２のフォトダイオードＤＢが遮断されてい
る間伝導される。更に、瞬時ｔｏとｔｌの間では、電圧
ＶＢ　（第３ｆ図に示されている）は、瞬時ｔ２の時に
電圧ＶＢが約３Ｖの正の値をもつという方法で、ＣＩ／
ＣＩ＋ＣＤＢ　（ＣＤＢは第２のフォトダイオードＤＢ
のキャパシタンスに等しい）の割合で電圧ＶＬに倣って
いる。ライン電圧ＶＬが、最初の正の値Ｖｌからゼロに
なるように減少し始める瞬時ｔ２からの効果で、第１の
フォトダイオードＤＡが第３の瞬時ｔ２からの効果で遮
断されるという方法で、点Ａの電圧ＶＡはライン電圧Ｖ
Ｌよりもゆっくりとした変動を見せる。点Ｂの電圧ＶＢ
が瞬時ｔ３とｔ４の間でＯになると、第２のフォトダイ
オードＤＢは伝導となり、ライン電圧ＶＬの負の段階が
終わりになる瞬時ｔ５まで伝導のままとなる。その時、
点Ａの電圧ＶＡは実質的に一３ボルトの値をもつ。

瞬時ｔ５からの効果で、瞬時ｔ６の時に最初の負の値−
ｖｌからゼロの値になるようにライン電圧ＶＬが減少す
ると、第２のフォトダイオードＤＢは再度逆バイアスと
なり、キャパシタＣＤＢを構成し、また、電圧ＶＡとＶ
Ｂは点Ａおよび点Ｂにおいてそれぞれがライン電圧ＶＬ
として同じ方向に変動し、これによって個々が約３ボル
トという正の電圧に達するが、この値は、これらのフォ
トダイオードの逆バイアス電圧ＶＰＡとＶＰＢを表わす
ものである。このように、２つのフォトダイオードＤＡ
とＤＢは最終的に逆バイアスとなるが、留意すべきは、
ライン電圧ＶＬの連続する正と負の値ｖｌと−ｖ１の選
択がうま（いけば、述べられている例に見られるように
、２つのフォトダイオードＤＡとＤＢは、同じ値で逆バ
イアスとすることはできるということである。

ライン電圧ＶＬが正の電圧ｖｌから減少する瞬時ｔ２か
らライン電圧ＶＬがゼロになる瞬時ｔ３に到るまで、フ
ォトダイオードＤＡとＤＢは２つとも逆バイアスとなる
ので、２つのフォトダイオードＤＡとＤＢを同時に逆バ
イアスにするには１つの正（又は負）のパルスで充分で
あるということに留意されたい。それにもかかわらず、
例で述べられているように、２つのフォトダイオードＤ
ＡとＤＢについて同一のバイアス電圧ＶＰＡとＶＰＢの
値を得るために、バイアス位相の後に負のパルスを続け
ることは有益である。

逆バイアスとなっている２つのフォトダイオードＤＡと
ＤＢは、瞬時６と瞬時７の間で安定位相のままとなり、
前述したように、ある対象物又は患者のＸ線への暴露か
らの結果としての露出位相或いは照明位相に従う。

この照明位相は、第４ｂ図の中で瞬時ｔ７と七８の間で
象徴化されている。この暴露の間、フォトダイオードＤ
ＡとＤＢは、感光点のキャパシタＣＤＡ、　ＣＩ、　Ｃ
ＤＢに分配されるフォトチャージを出す。その結果、電
荷はカラム導体に注入されるが、この電荷は、積分増幅
器Ｇ１から６３により考慮には入れられない。これはゼ
ロリセット・スイッチ１１から■３が閉となっているた
めに積分キャパシタＣＬＩからＣｌ３をショートさせて
いるという事実のせいである。

瞬時ｔ７と瞬時ｔ８との間に含まれる暴露の期間中、点
ＡとＢの電圧ＶＡとＶＢはそれぞれ、この暴露の強度の
関数として表すことができる。この暴露は、勿論、第１
のフォトダイオードＤＡと第２のフォトダイオードＤＢ
では異なるであろう。又、電圧ＶＡとＶＢに関する曲線
で各々を表す、言い換えれば第３ｅ図と第３ｆ図に関し
て、２つの極端な例と１つの中間的な例を考えることも
可能である。

第１の極端な例は曲線２０（混合線）で表され、バイア
ス電圧ＶＰＡの値をもつ点Ａにおける電圧ＶＡが暴露の
期間中に作り出された電荷の結果Ｏボルトに下がってい
るのに対し、点Ｂは何も光を受は取っていないので、電
圧ＶＢが修正されておらず、バイアス電圧ＶＰＢＯ値を
保有しているような場合に対応する。

一第２の曲線２１（破線）は第２の極端な例に対応する
。これは、上記のものとは反対の場合であり、言い換え
れば、点Ｂにおける電圧ＶＢが照明により０ボルトに下
がっているのに対し、点Ａが何も光を受は取っていない
場合である。

第３の曲線２２（直線）は、フォトダイオードＤＡとＤ
Ｂが各々光を受けている中間的な場合である。ゆえに例
えば、点Ａにおける電圧ＶＡが照明により修正されてお
り、例えば３ボルトから１、Ｇ２、５ボルトに減少して
いる。又、同様に、点Ｂにおける電圧ＶＢが３ボルトか
ら更に低い値例えば１ボルトに下がっている。

電圧ＶＡとＶＢのこれら後者の値は、暴露の期間の瞬時
ｔ８の終わりから読取り位相の始まる瞬時ｔｌ。

に到るまで保持される。

この読取り位相に先立って、言い換えれば瞬時ｔ８とｔ
１０に含まれる瞬時ｔ９において、ゼロリセット・スイ
ッチ■１から■３は、その状態を変化させて閉の状態（
０）から開の状態（１）になり、積分キャパシタＣＬ１
からＣ１０をショートさせないようにする。

読取り位相は、第２の正のパルス（第３ａ図に示されて
いる）をライン導体にかけることにより始まるが、これ
は言い換えれば、瞬時ｔｌｏの時Ｏポルトにあるライン
電圧ＶＬは、瞬時ｔｌｌでは第１の正の値■１よりも大
きな第２の値Ｖ２（例えば９ボルト）をもつ正の電圧に
なるということである。前述した条件を重視すると、電
圧ＶＬの９ボルトというこの値は、電圧ＶＬが最大値に
達する前に、点Ａにおける電圧ＶＡの値を回復するべき
ためには充分である。この値はもちろん（点Ｂにおける
電圧ＶＢと同様に）高くなる。実際、第１のフォトダイ
オードＤＡを順に変化させる必要があるが、これは最も
望ましくない場合でさえ行われる。その場合とは、電圧
ＶＡがその正の最大値にある場合で、これは第２の曲線
２１で表され、第１のフォトダイオードＤＡのゼロ照明
に対応する。記述されている非限定例では、これは約７
．５ボルトの値の時で、回復ＰＲの点が第３の曲線２２
で表わされる中間的な場合について、ライン電圧ＶＬが
第２の正の値■２に達する瞬時ｔ１．］を非常に僅かに
進める瞬時に位置している。

第１のフォトダイオードＤＡを順に変化させることは、
分配と、感光点の様々な素子に蓄積される電荷の値とを
修正し、カラム導体上の及びこれに接続されている積分
増幅器への読取り電荷Ｑｌとして言及される第３の電荷
の注入を引き起こす。この読取り電荷Ｑ１は、第１と第
２の電荷ＱＡとＱＢ、或いは第１と第２の感光素子ＤＡ
とＤＢの照明にそれ自体それぞれ比例する第１と第２の
情報項目の、直線的組み合わせである。

瞬時ｔｌｌと瞬時ｔ１２の間で、ライン電圧ＶＬはその
第２の正の値■２、すなわち９ボルトを保つ。点Ａにお
ける電圧ＶＡの場合についても同様であるが、これは第
１のフォトダイオードＤＡがこの時伝導となるためであ
る。点Ｂにおける電圧ＶＢは同様に安定となり、前述し
た３つの場合のうちの一つに従い、第１の曲線２０の表
わす第１の場合における７、５ボルトの値、又は第２の
曲線２１の表わす第２の場合における３ポルトの値、又
は第３の曲線２２の表わす第３の中間的な場合における
約４．２５ボルトの値をもつことができる。

瞬時ｔ１２のやや前に、読取り電荷Ｑ１はその時正しく
獲得されており、ゼロリセット・スイッチ■１（第３ｃ
図）は閉（状態１）となり、積分キャパシタＣＬＩをシ
ョートさせてゼロにリセットさせる。

次にゼロリセット・スイッチ■１は、第２の読取り電荷
Ｑ２の獲得を効果的にするという見地から、再び開の状
態（状態Ｏ）にリセットされる。

瞬時ｔ１２からは、ライン電圧ＶＬは下がり出してゼロ
を通り、瞬時ｔ１３で第２の負の電圧−ｖ２に達するが
、この第２の負の電圧−ｖ２は、記述されている非限定
例の中では約−１３，５ボルトとなっている。ライン電
圧ＶＬのこの最後の変化の間、第１のフォトダイオード
ＶＡは逆に変わり、ライン電圧ＶＬのある一定の値だけ
、第２のフォトダイオードＤＢが順に変化する。この時
、ＶＬの負の値は第２のダイオードＤＢがなお順に変化
するようなものでなければならない。最も望ましくない
場合は、点Ｂにおける電圧ＶＢが瞬時ｔ１２の時に最大
になっている場合である。このことによりわかるのは、
第１のフォトダイオードＤＡの順変化を得るために上記
にて説明したものと同じ原理である（第２のフォトダイ
オードＤＢの順変化については、最も望ましくない場合
は第１の曲線２０の表すものに対応し、以前にライン電
圧を定義した状態を１３．５ボルト以上の振幅で負の状
態にする必要がある）。

第２のフォトダイオードＤＢの順変化は、感光点の様々
な素子にかかる電荷の値を修正し、この第２の読取り電
荷Ｑ２を積分振幅器Ｇ１に注入させる。

この第２の読取り電荷Ｑ２は、第２の電荷ＱＢ又は、第
２の感光素子ＤＢの照明により第２の点Ｂにおいて作成
される第２の情報項目ＱＢに比例する。

瞬時ｔ１２とｔ１３の間では、ライン電圧ＶＬの変動が
引き起こされており、同じ方向で、電圧ＶＡとＶＢの変
動も引き起こされている。点Ａにおける電圧ＶＡは、前
述した３つの場合に従い、記述されている非限定例では
それぞれ−３，７５ボルト、−６ボルト、−４，３７ボ
ルトに対応する、第１、第２、第３の曲線２０．２１．
２２の表す３つの値のどれかをもつことのできる負のレ
ベルに変化している。同時に、点Ｂにおける電圧ＶＢは
Ｏボルトにあり、第２のフォトダイオードＤＢは順とな
っており１、言い換えれば伝導となっている。

瞬時ｔ１３とｔ１４の間に形成された段階の終わりで、
ライン電圧ＶＬは瞬時ｔ１５でゼロに復帰する。

同じ方向で、点ＡとＢにおいて展開した電圧ＶＡとＶＢ
の変動を決める。留意すべきは、同時に言い換えれば瞬
時ｔ１４において、第２の読取り電荷Ｑ２が獲得されて
いれば、ゼロリセット・スイッチＩＩ（第３ｃ図）は再
び閉となるということである。この時、点ＡとＢは、正
であり安定した電圧ＶＡとＶＢをもち、フォトダイオー
ドＤＡとＤＢは両方とも逆バイアスとなる。

点ＡとＢの読取りは、これらの点におけるフォトダイオ
ードＤＡとＤＢの照明に伴う電荷の存在を削除していな
い。このことは第３ｅ図を見ると明らかで、点Ａにおけ
る電圧ＶＡでは、第２の曲線２１（５，２５Ｖ）よりも
第３の曲線２２　（４，６２Ｖ）の方が低い値であるこ
とを示している。従って、これらの情報項目を、下記の
サイクルの前に削除することが必要である。これは、瞬
時ｔ１６とｔ１７の間に、第３ｄ図に四角形で表され、
かつ、それらの最初のレベルの点ＡとＢの電圧ＶＡとＶ
Ｂ　（言い換えれば記述されている非限定例の中のレベ
ルＯボルト）への回復を可能にする、レベル・パルスＲ
ＡＮにリセットすることにより行われる。

記述されている非限定例の中では、レベルＲＡＮへのリ
セットは光学的タイプである。第３ｅ図と第３ｆ図にお
いて、瞬時ｔ１６からの効果で表されているように、点
ＡとＢの電圧ＶＡとＶＢを０ボルトに減じるのに充分な
量の光がフォトダイオードＤＡとＤＢに通っている。

そこで、以下のサイクルを開始することが可能となる。

読取り電荷Ｑ１とＱ２に基づき、下記の２つの関係式の
助けを借りて、情報項目ＱＡとＱＢを演算することが可
能である。

（ｙム千采ｉ３’）ＱＡとＱＢがそれぞれ第１と第２の情報項目に対応して
いるとすると、ＣＩは一つの感光点において２つの感光
素子ＤＡとＤＢに直列なキャパシタンスである。ＯＤＡ
は第１番目の感光素子ＤＡに等しいキャパシタンスであ
る。ＣＤＢは第２番目の感光素子ＤＢに等しいキャパシ
タンスである。αとγはそれぞれ、下記のような第３、
第４の関係式により明らかになる。

ＣＩ　　、　　ＣＤＢＣＩ　　、　　ＣＤＡ従って例えば、もしもＣＤＡ＝ＣＩ＝ＣＤＢであるならば、Ｑ１＝１／
３ＱＡ＋１／６０Ｂ　、及びＱ２＝−１／４ＱＢもしも
ＣＤＡ＝（：Ｉ＝２ＣＤＢであるならば、Ｑ１＝１／４
ＱＡ＋１／６０Ｂ　、及びＱ２＝−１／３０ＢもしもＣ
Ｉ＝２ＯＤＡ＝２Ｃ：ＤＢであるならば、Ｑ１＝２１５
ＱＡ＋４／１５０Ｂ、及びＱ２＝２／９０Ｂ絶縁感光素
子Ｐ１の演算のこの記述は、すべての感光点Ｐｌから２
９にあてはまることができる。言い換えれば、第１図に
表されている感光マトリックス全体にあてはまる。第１
図の非限定例では、マトリックスは幾つかのライン導体
Ｌ１がらＬ３とカラム導体Ｃ１からＣ３を含んでいるが
、これらは記述をわかりやす（するためにわざと制限し
たものであり、結果としてのマトリックスは小さい数の
感光点を含むことになるが、勿論、本発明は、例えば４
０ｃｍＸ　４０ｃｍの画像を形成するのに数百万の感光
点をもつ大型の感光マトリックスにも応用することがで
きる。従前の感光マトリックスと比較すると、本発明に
依った感光マトリックス１は相異をボしており、特にＰ
ｌがらＰ９の各々の感光点に２つの異なる情報項目を記
憶させることができ、不発明の感光マトリックス１が２
つの異なる画像に関する情報項目の同時獲得が行える。

感光マトリックス１の全体的な動作は次の通りであり、
以上の説明からも推測される。

１−パルス・ゼネレータ３（第１図に示されている）は
、正のパルスおよび次に負のパルス（第３ａ図において
瞬時ｔｏと七〇との間に示されており、１ｍｓから５　
ｍｓまでの範囲内の持続時間にこれらの２つのパルスを
収めることが可能である）を同時に又は、ずらして、ラ
イン（ｌｉｎｅ）導体Ｌ１からＬ３までの全てに対して
送る。次に、フォトダイオードＤＡからＤＢは全て、逆
方向にバイアスされ、また、ゼロリセット・スイッチ■
１から■３の全てが閉じられる。

２−次に、待ち時間（数ミリ秒）が過ぎる。

３−次に、瞬時ｔ７とｔ８との間において、Ｘ線の閃光
が発生し、これによって、２つのシンチレータ（第５図
に示す）による波長の変換の結果として、例えば１０ｍ
５と１００ｍ５の間の範囲の時間内で、マトリックスの
全ての感光ポイントの照明が決定される。

４−パルス・ゼネレータ３は、第２の正のパルスおよび
第２の負のパルス（第３ａ図では、瞬時ｔ１０とｔ１５
との間に示されている）を出力する。

ゼロリセット・スイッチＩＩから工３が開いているので
、読出し電荷Ｑｌ　、　Ｑ２は回復され、電圧の形で、
アンプＧ１から６３の出力点ＯＦＩから叶３に現れてい
るが、これらの読出し電荷Ｑｌ、Ｑ２によって、点Ａお
よびＢに記憶されている情報項目ＱＡおよびＱＢが分か
る。ここで注目すべきことは、もし■１から■３までの
スイッチが、第３ｃ図に示す例に従って起動されると、
最初に０１が得られ次に０２が得られることになるが、
もしゼロリセット・スイッチ■１から■３が瞬間ｔ９と
ｔ１４との間において常に切れた状態にあれば、同様に
、最初に０１をそして次に０１＋０２を得ることが可能
である、ということである。

アンプＧｌから６３の出力点ＯＦＩからＯＦ３で得られ
る情報項目は、捕捉デバイス６によってロードされ、次
にコンピュータ（従来タイプのものであるが、図示され
ていない）に送られるが、このコンピユータによって、
第１および第２の電荷、すなわち読出し電荷Ｑ１および
Ｑ２からの情報項目ＱＡおよびＱＢの値が計算され、次
にこれらの値は記憶される。この第４の動作相の間にお
いて、マトリックス１の他のライン導体Ｌ２およびＬ３
はゼロに保たれるが、この相の持続時間は通常は、およ
そ１ｍｓである。

−５−上記の第４相は、感光パネルすなわちマトリック
ス１の全てのライン導体に対して次々とこれらのライン
毎に繰り返される。求められる２つの画像はこのように
してコンビューク内で得られる。

６−次に実行されることはＲＡＮレベルへの総リセット
動作、すなわちマトリックス１の全ての感光点に共通で
あり、その持続時間は、例えばおよそ１０　ｍｓから１
００ｍ５である（このレベルに対する総リセット動作は
、第３ｄ図において、瞬時ｔ１６とｔ１７どの間に表さ
れている。）本発明による感光マトリックスｌの動作に関する以上の
説明は、第１図に示すように１つまたは複数の感光点に
対してだけ有効であるのではなく、第４図に示すように
、２つの感光素子ＤＡ、ＤＢと直列キャパシタＣＩとを
相対的に異なって配置させた場合でも同様に有効である
。

第４図に１つの感光点、例えば第１の感光点ＰＩを示す
が、この点は、直列キャパシタＣＩが２つのフォトダイ
オードＤＡ、　ＤＢ間に位置せず、直列接続が第１およ
び第２のフォトダイオードＤＡ、ＤＢによって形成され
、その後に直列キャパシタＣＩが位置している（すなわ
ち、もちろん逆接合であるが）という点において、第１
図に示す形態とは異なった形態に従ったものである。重
要なことは、これらの３つの素子すなわち２つのフォト
ダイオードＤＡおよびＤＢならびに直列キャパシタＣＩ
が直列に接続されており、また、２つのフォトダイオー
ドＤＡ、　ＤＢが並列に配置されている、ということで
ある。この透視図において、同様に注目すべきことは、
フォトダイオードＤＡ、　ＤＢの代わりにフォトトラン
ジスタを、このフォトトランジスタが良（選ばれ、すな
わち、例えばＮＩＰＩＮ形またはＰＩＮＩＰ形の構成で
あるという条件下においては、使用してもよいというこ
とである。

第５ａおよび第５ｂ図は、２つの直交する方向に沿って
とられた横方向の断面図であり、以前に述べたように感
光マトリックスを有する２工ネルギ放射線画像検出器２
５の１つの好ましい実施例を、非限定例としてそして線
図的に示したものである。

画像検出器２５は、支持物すなわち、例えばガラス製の
基板２６をもっている。シンチレータ層２７は、基板２
６上に堆積されたシンチレータ物質によって形成されて
いる。

シンチレータ物質は、入射Ｘ線の成るエネルギー範囲内
におけるその最大感度の関数として選択される。例えば
、テルビウムをドーピングしたガドリニウム酸化硫化物
は、およそ５０ｋｅＶのエネルギーをもつＸ線に対して
最適な感度をもち、また、それに反応して０．５４ミク
ロンの波長の緑色の光線を発することが知られている。

従ってシンチレータ層２７は例えば、シート（ｓｈｅｅ
七）を構成するような方法で熱硬化性樹脂の中に埋め込
まれた、ガドリニウム・オキシ硫化物の粉末であっても
よく、このシートは次に基板２６上に固定される。シン
チレータ層２７の厚さは、解像度を過度に犠牲にするこ
となく、光子生産の効率を最適化するように選択される
。この厚さの範囲は、Ｘ線画像作成用には数十ミクロン
から数百ミクロンに亘る。

導電性素材からなる薄い導電層２８は、シンチレータ２
７が発する光線に対して透過性または部分的に透過性で
あり、このシンチレータ層２７を直接にまたは、例えば
中間絶縁層（図示されていない）を介してカバーし、こ
れによって、特に、シンチレータ層２７の上部表面が平
滑化および不純物の拡散に対するバリヤの形成が可能と
なる。薄い導電層２８は、例えば、インジウム・すず酸
化物でもよく、この層はカラム（ｃｏｌｕｍｎ）導体Ｃ
１，Ｇ１、Ｇ２、　Ｇ３のようなカラム導体を形成する
ように食刻される。

次に導電層２８が、食刻の後で以前に述べた第２のフォ
トダイオードＤＢを構成する、積み重ねた複数の層３０
．３１．３２によってカバーされる。既に述べた非限定
例において、フォトダイオードＤＢはＰＩＮ形のもの、
すなわち導電層２８（カラム導体を形成するように意図
されている）上において見られるものは最初に、例えば
気相成長法（ＣＶＤ）に依る水素添加された非晶質シリ
コンの層３０であるか、この層３０の水素添加された非
晶質シリコンには、Ｐ形の不純物、例えばホウ素がドー
ピングされる。

次に、ドーピングされたシリコン層３０の頂部上に見ら
れるものは、水素添加された真性の非晶質シリコンの層
３１である。

次に、真性シリコン層３１上には、Ｎ形の不純物、例え
ば燐をドーピングした水素添加非晶質シリコンの層が堆
積される。第２のフォトダイオードＤＢを形成する３つ
の層３０，３１．３２の上部には、既に示され、また、
フォトダイオードＤＡ、　ＤＢ間に直列に接続されてい
るキャパシタＣＩの誘電体を形成する絶縁層３４がある
。上述の非限定例においては、キャパシタ（ＣＩ）の誘
電体を形成する層３４ば、窒化シリコンである。

絶縁層３４の上部には、層３４の上部に、Ｎ形不純物を
ドーピングした水素添加非晶質シリコン４０の層、水素
添加された真性の非晶質シリコン４１の層、Ｐ形不純物
をドーピングした水素添加非晶質シリコン４２の層が連
続して存在するように、第１のフォトダイオードＤＡを
形成する役目をもつ３つの層４０，４１．４２から成る
第２の積み重ね物が存在する。第１のフォトダイオード
ＤＡを形成するように一緒に意図されている３つの層４
０，４１．４２および絶縁層３４（誘電体）は、第２の
フォトダイオードＤＢを形成する３つの層３０，３１．
３２のように食刻される、すなわちマトリックスのカラ
ム導体の交点の個々およびライン導体の個々に位置され
ているアイレット（ｉｓｌｅｔ）のパターンに従って食
刻される。キャパシタＣＩは、第２のフォトダイオード
ＤＢの層３２および第１のフォトダイオードＤＡＯ層４
０によって形成される２つのＮ影領域の間に位置される
絶縁層３４から成る。

注目すべきことは、構造化プロセスも同様に、フォトダ
イオードＤＡ、ＤＢ間のキャパシタ（１，Ｉの誘電体と
共にこれら２つのフォトダイオードを構成する全ての層
３０，３１，３２，３４，４０，４１．４２を連続して
堆積させ、次にその後で、これらの層を同様の操作によ
って食刻することにある。

こうしてできたアッセンブリは、例えば、キャパシタＣ
Ｉの誘電体を形成する絶縁層３４と同一の素材でできて
いる新たな絶縁層５０によってカバーされる。

第１のフォトダイオードＤＡ上の後者の絶縁層５０中に
開口部を設り、これによって、マトリックスのライン導
体Ｌ１からＬ３を形つ（るために食刻される上部導電層
５１との接点の確立を可能にする。カラム導体を形成す
る役目をする下部導体層２８と同様に、上部導体層５１
は透明であり、また、それは例えばインジウム・すず酸
化物で構成される。

最後に、基板２６の反対側において、第２のシンチレー
タ層５５が構造物を終端し、さらに、光線に対して透明
であるボンド（ｂｏｎｄ）　（図示されていない）によ
って自身がその上に固定または押圧されている上部の導
電層５１をカバーする。

第２のシンチレータ層５５を形成するシンチレータの物
質は、それに対して自身が最大の感度な示すＸ線のエネ
ルギーの範囲の関数として選択される。この最大の感度
はもちろん、第１のシンチレータ層２７のエネルギー範
囲とは異なったＸ線のエネルギー範囲に対して示される
ものである。従って、例えば、第２のシンチレータ層５
５の場合、後者はイツトリウム酸化物であってもよく、
それによって、２０　ｋｅＶのＸ線に対して最適な感度
を示すが、第２のシンチレータ層５５のイツトリウム酸
化物には、例えばテルビウムをドーピングしてもよい。

この構造物において観察されることは、マトリックスの
感光点がマトリックス１の厚さＥの方向に向けて層を積
み重ねる、すなわち第２のフォトダイオードＤＢの３つ
の層３０，３１．３２そしてキャパシタＣＩを形成する
絶縁層３４、更に、第１のフォトダイオードＤＡを構成
する３つの層４０，４１．４２を積み重ねることによっ
て構成されているが、これらの層は全て、それぞれカラ
ム導体、ライン導体を形成する導電層２８および５１の
間に位置している。このような構造物の長所は、２つの
フォトダイオードＤＡ、ＤＢがこのように重ね合わされ
て１つが形成される感光点の個々の横方向の必要スペー
スが最小化されることである。この構造物は、個々の点
が、原点の異なる（光の）光線に対して敏感であるにち
がいないので更に有利であるが、これは正にここで述べ
たマトリックス構造体を、第１と第２のシンチレータ層
２８と５５との間に挟まれて位置させることによって得
られる。

Ｘ線（図示されていない）が、（Ｘ線が基板２６によっ
て吸収されることを避けるように）基板２６の反対側に
配置されているシンチレータ層５５の側に到達すると仮
定すると、このシンチレータ層は、以下に続く説明中に
おいては、Ｘ線の伝播方向に関しては第１のシンチレー
タ層ＳＡと呼ばれる。Ｘ線は、最初に第１のシンチレー
タ層ＳＡおよび第１のフォトダイオードＤＡを通過し、
その次に第２のフォトダイオードＤＢを通過し、更に他
方のシンチレータ層２７すなわち基板２６と第２のフォ
トダイオードＤＢとの間に位置している第２のシンチレ
ータ層ＳＢを通過する。注目すべきことは、半導体の層
の厚さが非常に小さい−これらの内置も厚い層３１や４
１でもおよそ１ミクロンであるーことを考えるとシンチ
レータＳＡおよびＳＢに依る場合を除いては、Ｘ線はあ
まり吸収されないということである。

第１のシンチレータＳＡは、第１のエネルギー範囲（例
えば約２０ｋｅＶ）のＸ線を主として吸収し、また、自
身が吸収したＸ線を、非晶質シリコン心、こよって検出
可能な放射線に変換する。第２のシンチレータＳＢは、
そのエネルギーが、第１のシンチレータＳＡの場合にお
けるエネルギーとは異なるエネルギー（例えば、５０ｋ
ｅＶ）にあるその最大の感度に対応するＸ線を主として
吸収し、吸収されたＸ線は、非晶質シリコンによって検
出可能な放射線に変換される。第１のシンチレータＳＡ
に近接して位置している第１のフォトダイオードＤＡは
、第１のシンチレータＳＡが発した光線を優先的に知覚
し、第２のシンチレータＳＢに近接して位置している第
２のフォトダイオードＤＢは、この第２のシンチレータ
ＳＢが発した光線を優先的に知覚する。

事実、感光素材、例えば非晶質シリコンにおいては、放
射線および特に、シンチレータ層ＳＡ、　ＳＢによって
発せられた光線は、感光素材中で吸収され、すなわち減
衰し、これによってこの素材に転送されたエネルギーは
、素材中を通過した長さに対して指数関数的に減少する
。この結果、第１および第２のダイオードＤＡ、　ＤＢ
が互いに同等の厚さＥｌおよびＥ２をもつ場合、第１の
シンチレータ層ＳＡが発した光線は従って、基本的に第
１のフォトダイオードＤＡによって吸収されて検出され
、第２のシンチレータ層ＳＢが発した光線は、基本的に
第２のフォトダイオードＤＢによって吸収されて検出さ
れる。更に注目すべきことは、フォトダイオードＤＡ、
ＤＢの厚さＥｌ、Ｅ２が、近い方のシンチレータ層が発
した光線や放射線を完全に吸収するに充分である場合、
得られるのは、２つのシンチレータ層ＳＡ、　ＳＢによ
って供給され、また、第１および第２のフォトダイオー
ドＤＡ、　ＤＢによってそれぞれ検出される２つの情報
項目の間の完全な分離である。非限定例を用いて、フォ
トダイオードＤＡ、ＤＢのおよそ１ミクロンという厚さ
Ｅｌ、Ｅ２　　（これらの厚さは、本質的には真性帯の
厚さによって得られることを我々は思い出す）の場合に
は、満足すべき結果が得られたと指摘することが可能で
ある。

このような配列は特に有利である、というのは、これに
よって、上記の層に対して光線を通過する層を重ねるこ
とが可能であり、従って、以前に述べたＲＡＮレベルに
対するリセット動作も容易に、同じ感光点の２つのフォ
トダイオードＤＡ、　ＤＢに対して同時に、単一の光源
から発した光の閃光に基づいて実行することが可能であ
り、この光の閃光は、マトリックスの全ての感光点の成
るレベルへの総リセットに役立ち得る。

この場合、光源６０すなわち成るレベルに対する総リセ
ット用に意図されるレベル源は、例えば第２のシンチレ
ータＳＢの反対側に基板２６に対して押圧してもよい。

この光源６０は、それ自身が例えば発光プレート、発光
ダイオードの配列、閃光管など知られている手段であっ
てもよい。

第２のシンチレータＳＢは光線にたいして透過性または
半透過性でなければならないが、この特性は、特にシン
チレータＳＢが充分に薄い（例えばおよそ３００ミクロ
ン）場合に得られる。

光源６０を基板２６に対して当てると、第２のシンチレ
ータＳＢの反対側では基板２６はそれ自身が透過性でな
ければならない。ガラスでできている従来の基板が最適
である。すると、光源６０は、フランス特許出願８６１
０６３３４号に述べられている例におけるごとく、パネ
ルを形成するように取り付けられた発光ダイオード（図
示されていない）の配列であってもよい。

本発明のもう一つの特色によれば、単一の光源６０によ
る、成るレベルへの総リセットを促進する目的で、後者
は赤い光、すなわちシンチレータＳＡおよびＳＢが発し
た光線より波長の長い光線を発するが、この場合、シン
チレータＳＡ、　ＳＢの発した光線の吸収に関していえ
ば、成るレベルに対する総リセットに役立つ光線の吸収
を減少させる傾向がある。

第１、第２のフォトダイオードＤＡ、ＤＢの素材を、例
えば、キャパシタＣＩの誘電体を構成する絶縁層３４を
不透明にすることによって異なったものにすることも可
能である。もちろんこの場合には、ＲＡＮレベルへのリ
セットに、第１のフォトダイオードＤＡの側に位置する
別の光源（図示されていない）が必要となる。

以上の説明においては、本発明がＸ線検出器、特に放射
線医学のそれに応用された場合を想定しているが、望ま
れる波長変換を実効するシンチレータの物質が入手可能
であれば、本発明はまた、他の放射線の検出にも応用さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、非限定例により、本発明に従った感光素子の
マトリックスを示す図である。第２図は、第１図に示されている感光点の同等な電気図
である。第３ａ図から第３ｆ図は、本発明に従ったマトリックス
の操作を説明する信号を表している。第４図は、本発明の変形に従った感光点の図である。第５ａ図及び第５ｂ図は、第１図に示されているマトリ
ックスを利用して画像を検出する装置の直交する２つの
方向に沿った側断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ライン（ｌｉｎｅ）導体（Ｌ１からＬ３）の配列
、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）導体（Ｆ１からＦ３）の配列
および感光点（Ｐ１からＰ９）の配列を有する感光素子
のマトリックスにおいて、個々の感光点（Ｐ１からＰ９）が、ライン導体（Ｌ１）
とカラム導体（Ｆ１）との間において、２つの感光素子
（ＤＡ、ＤＢ）およびキャパシタ（ＣＩ）を含み、２つ
の感光素子（ＤＡ、ＤＢ）およびキャパシタ（ＣＩ）が
直列に接続されており、２つの感光素子が、互いに反対
の導電方向に接続されていることを特徴とする、感光素
子のマトリックス。
（２）感光素子（ＤＡ、ＤＢ）がフォトダイオードであ
ることを特徴とする、請求項１に記載のマトリックス。
（３）感光素子（ＤＡ、ＤＢ）が、ＮＩＰＩＮ形または
ＰＩＮＩＰ形であることを特徴とする、請求項１に記載
のマトリックス。
（４）キャパシタ（ＣＩ）が、感光素子（ＤＡ、ＤＢ）
間に直列に置かれていることを特徴とする、請求項１に
記載のマトリックス。
（５）感光点（Ｐ１からＰ９）の個々が、ライン導体（
Ｌ１からＬ３）とカラム導体（Ｆ１からＦ３）に対して
それぞれ接続されている第１および第２の端部（１０、
１１）を含み、また、感光点（Ｐ１からＰ９）が更に、
第１および第２の感光素子（ＤＡ、ＤＢ）の照明によっ
てそれぞれ発生される第１および第２の情報項目（ＱＡ
、ＱＢ）がそれぞれ記憶されている浮動電位の第１およ
び第２の帯域（Ａ、Ｂ）を含むことを特徴とする、請求
項１に記載のマトリックス。
（６）ライン導体（Ｌ１からＬ３）およびカラム導体（
Ｆ１からＦ３）が、感光素子（ＤＡ、ＤＢ）をその照明
の以前に逆方向にバイアスし、次に、浮動電位の帯域（
Ａ、Ｂ）中に記憶されている情報項目（ＱＡ、ＱＢ）に
関連する２つの読出し電荷（Ｑ１、Ｑ２）を得るために
、それら感光素子を連続して順方向にバイアスするため
の手段（３、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）に接続されていること
を特徴とする、請求項５に記載のマトリックス。
（７）第１および第２の情報項目（ＱＡ、ＱＢ）が、次
の２つの関係式によって、２つの読出し電荷（Ｑ１、Ｑ
２）にそれぞれ連結されており；▲数式、化学式、表等
があります▼；（１） ▲数式、化学式、表等があります▼；（２）ここで、ＱＡおよびＱＢは、それぞれ第１および第２の
情報項目に対応し、ＣＩは、感光点において、２つの感
光素子ＤＡおよびＤＢと直列に接続されており、ＣＤＡ
は第１の感光素子ＤＡの等価キャパシタンスであり、Ｃ
ＤＢは、第２の感光素子ＤＢの等価キャパシタンスであ
り、αおよびγは、次の第３および第４の関係式によっ
てそれぞれ算出される値であることを特徴とする、請求
項６に記載のマトリックス。 ▲数式、化学式、表等があります▼（３） ▲数式、化学式、表等があります▼（４）
（８）感光素子（ＤＡ、ＤＢ）をバイアスするための手
段が、パルス・ゼネレータ（３）を含むことを特徴とす
る、請求項６に記載のマトリックス。
（９）パルス・ゼネレータ（３）が、逆の極性をもつ２
つのパルスのグループを出力することを特徴とする、請
求項８に記載のマトリックス。
（１０）感光点（Ｐ１からＰ９）の個々に対して、２つ
の感光素子およびキャパシタ（ＤＡ、ＤＢ、ＣＩ）が、
全てが重ね合わされている層（３０、３１、３２、３４
、４０、４１、４２）から成ることを特徴とする、請求
項１から９のいずれかに記載の感光マトリックス。
（１１）入射する放射線の異なったエネルギにたいして
感光性があり、また、入射放射線に反応して可視光線ま
たは近可視光線を発する第１および第２のシンチレータ
物質（２７、５５）を有し、更に、請求項１から１０ま
でのいずれかに記載されている感光素子（１）のマトリ
ッスクを有することを特徴とする、画像を電気信号に変
換する装置。
（１２）２つのシンチレータ物質（２７、５５）が、そ
の間に感光マトリックス（１）が置かれている第１およ
び第２のシンチレータ層（ＳＡ、ＳＢ）を、サンドイッ
チ構造物を構成するように形成することを特徴とする、
請求項１１に記載の装置。
（１３）入射放射線がＸ線であることを特徴とする、請
求項１１に記載の装置。
（１４）直列に接続された第１および第２の感光素子な
らびにキャパシタ（ＤＡ、ＤＢ、ＣＩ）を個々が含む複
数の感光点（Ｐ１からＰ９）を感光マトリックス（１）
が有し、２つの感光素子およびキャパシタが、２つのシ
ンチレータ層（ＳＡ、ＳＢ）間に含まれるマトリックス
の厚さ（Ｅ）の方向に重ねられた層（３０、３１、３２
、３４、４０、４１、４２）から成ることを特徴とする
、請求項１２に記載の装置。
（１５）マトリックス（１）が、その厚さ（Ｅ）の方向
においては、可視光線または近可視光線に対しては透過
であることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
（１６）感光素子（ＤＡ、ＤＢ）をレベル（ＲＡＮ）に
リセットする役目をする光源（６０）を更に含むことを
特徴とする、請求項１５に記載の装置。
（１７）光源（６０）が発した光線の波長が、シンチレ
ータ物質（２７、５５）の発した光線の波長より長いこ
とを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
（１８）感光素子（ＤＡ、ＤＢ）がフォトダイオードで
あることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
（１９）感光素子（ＤＡ、ＤＢ）が、ＮＩＰＩＮ形また
はＰＩＮＩＰ形のフォトトランジスタであることを特徴
とする、請求項１４に記載の装置。
（２０）感光マトリックス（１）が基板（２６）の上に
形成され、また、シンチレータ層（ＳＢ）が基板（２６
）上に堆積され、基板（２６）と感光マトリックス（１
）との間に挿入されることを特徴とする、請求項１１か
ら１９までのいずれかに記載の装置。
（２１）基板（２６）が透明であり、また、光源（６０
）が、感光マトリックスの反対側にある物質の表面上に
位置していることを特徴とする、請求項２０に記載の装
置。
（２２）第１および第２の感光素子（ＤＡ、ＤＢ）が、
事実上等しい厚さ（Ｅ２、Ｅ３）をもつことを特徴とす
る、請求項１５に記載の装置。