JPH0645639A - 固体映像変換素子 - Google Patents
固体映像変換素子Info
- Publication number
- JPH0645639A JPH0645639A JP21826992A JP21826992A JPH0645639A JP H0645639 A JPH0645639 A JP H0645639A JP 21826992 A JP21826992 A JP 21826992A JP 21826992 A JP21826992 A JP 21826992A JP H0645639 A JPH0645639 A JP H0645639A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 EL層による近赤外線の乱反射の影響を受け
るといういわゆる「光の傘」の発生せず近赤外線を可視
像に変換する分散形固体映像変換素子を新規に提供す
る。 【構成】 本発明の固体映像変換素子は、透明基板上に
透明電極層、PC層、誘電体層、EL層及び背面電極層
が順次積層されてなると共に、PC層、誘電体層及びE
L層が有機バインダに分散されてなり、PC層が、その
発光感度をEL層の発光分布の可視光より長波長側の赤
外線領域とし、又、背面電極層が透光性である。
るといういわゆる「光の傘」の発生せず近赤外線を可視
像に変換する分散形固体映像変換素子を新規に提供す
る。 【構成】 本発明の固体映像変換素子は、透明基板上に
透明電極層、PC層、誘電体層、EL層及び背面電極層
が順次積層されてなると共に、PC層、誘電体層及びE
L層が有機バインダに分散されてなり、PC層が、その
発光感度をEL層の発光分布の可視光より長波長側の赤
外線領域とし、又、背面電極層が透光性である。
Description
【001】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線、とりわけ、近
赤外線を可視光に変換する固体映像変換素子に係り、特
に電場発光体層と光導電体層を分散形で積層した固体映
像変換素子の改良に関するものである。
赤外線を可視光に変換する固体映像変換素子に係り、特
に電場発光体層と光導電体層を分散形で積層した固体映
像変換素子の改良に関するものである。
【002】
【従来の技術】電場発光体層(以下、EL層という)と
光導電体層(以下、PC層という)を組み合わせた光増
幅器の原理は古くから知られており、更にこれをX線域
に適用したX線映像変換素子も多くの研究者により研究
され、一部実用化されている。これらX線映像変換素子
は、X線写真に比べると、現像等の手数を不要として直
接に可視像として見られるという手軽さで安価であるた
め、イメージインテンシファイア等の高価な装置を利用
するまでもない用途に広く用いられている。この種のX
線映像変換素子は、例えば、特公昭49−3037号公
報に示されるように、透明電極を有するガラス基板上に
EL層、誘電体層、不透光層、PC層を順次積層した
後、その上に金属蒸着電極、防湿コーテイング層を形成
した構造となっており、この構造から、これら両電極間
に交流電圧を印加し、防湿コーテイング層上に被写体を
配置し、PC層の側からX線を照射すると、X線像はP
C層でX線の強弱によってインピーダンスを変化し、こ
れにより、EL層でEL発光による可視像に変換され
る。この場合、不透光層はカーボン粉末とエポキシ樹脂
系結合剤からなっており、その膜厚は、不透光層はEL
層での発光によるPC層への帰還を防ぐため、最小限必
要である。
光導電体層(以下、PC層という)を組み合わせた光増
幅器の原理は古くから知られており、更にこれをX線域
に適用したX線映像変換素子も多くの研究者により研究
され、一部実用化されている。これらX線映像変換素子
は、X線写真に比べると、現像等の手数を不要として直
接に可視像として見られるという手軽さで安価であるた
め、イメージインテンシファイア等の高価な装置を利用
するまでもない用途に広く用いられている。この種のX
線映像変換素子は、例えば、特公昭49−3037号公
報に示されるように、透明電極を有するガラス基板上に
EL層、誘電体層、不透光層、PC層を順次積層した
後、その上に金属蒸着電極、防湿コーテイング層を形成
した構造となっており、この構造から、これら両電極間
に交流電圧を印加し、防湿コーテイング層上に被写体を
配置し、PC層の側からX線を照射すると、X線像はP
C層でX線の強弱によってインピーダンスを変化し、こ
れにより、EL層でEL発光による可視像に変換され
る。この場合、不透光層はカーボン粉末とエポキシ樹脂
系結合剤からなっており、その膜厚は、不透光層はEL
層での発光によるPC層への帰還を防ぐため、最小限必
要である。
【003】ところで、上述の特公昭49−3037号公
報では、電極を除いた各層が粉体状の素材を有機バイン
ダ中に分散させ、これをスクリーン印刷等により塗布す
ることにより形成されたいわゆる分散形X線映像変換素
子である。電極を除いた各層には、有機溶剤として、ジ
メチルホルムアミド、ジエチレン・グリコール・モノエ
チルエーテル等を、結合剤として、シアノエチル化プル
ラン、シアノエチル化セルロース等が用いられている。
報では、電極を除いた各層が粉体状の素材を有機バイン
ダ中に分散させ、これをスクリーン印刷等により塗布す
ることにより形成されたいわゆる分散形X線映像変換素
子である。電極を除いた各層には、有機溶剤として、ジ
メチルホルムアミド、ジエチレン・グリコール・モノエ
チルエーテル等を、結合剤として、シアノエチル化プル
ラン、シアノエチル化セルロース等が用いられている。
【004】しなしながら、このようなPC層とEL層を
組み合わせた分散形固体映像変換素子では、入光する光
源はX線であって、赤外線の如く可視光より長波長の光
を利用するものでなく、EL層とPC層との間には、E
L発光によりPC層を励起することから光の帰還を防止
するため、不透光層を必要としている。
組み合わせた分散形固体映像変換素子では、入光する光
源はX線であって、赤外線の如く可視光より長波長の光
を利用するものでなく、EL層とPC層との間には、E
L発光によりPC層を励起することから光の帰還を防止
するため、不透光層を必要としている。
【005】このため、従来のPC層とEL層との組合せ
をそのまま利用して、近赤外線像を可視光に変換する場
合、EL層上の誘電体層に、不透光層或いは電流拡散層
を積層したり、また、透過力の大きいX線やこれによる
高い印加電圧によりPC層を厚くしなければならない等
のため、必然的に全体の膜厚が著しく厚くならざるを得
ず不都合であった。
をそのまま利用して、近赤外線像を可視光に変換する場
合、EL層上の誘電体層に、不透光層或いは電流拡散層
を積層したり、また、透過力の大きいX線やこれによる
高い印加電圧によりPC層を厚くしなければならない等
のため、必然的に全体の膜厚が著しく厚くならざるを得
ず不都合であった。
【006】仮に、近赤外線を可視像に変換するため、不
透光層或いは電流拡散層を省いてガラス基板上に透明電
極層、EL層、誘電体層、PC層及び背面電極層を順次
形成したとしても、ガラス基板から入射する近赤外線が
透明電極層を介してEL層に伝達した後、EL層全体と
しては近赤外線を一定の透過率でもって透過するとして
も、EL層の粒子によって近赤外線が乱反射され、その
乱反射光の一部が透明基板で全反射されて再び透明電極
層を介してEL層、誘電体層を通過してPC層に到達
し、これにより、例えば、近赤外線の入射拘束の断面形
状が円形であるとすると、同心円状に「光の傘」が発生
するという問題がある。この「光の傘」現象は、透明基
板とEL層とが接している構造であると避けられないも
のである。
透光層或いは電流拡散層を省いてガラス基板上に透明電
極層、EL層、誘電体層、PC層及び背面電極層を順次
形成したとしても、ガラス基板から入射する近赤外線が
透明電極層を介してEL層に伝達した後、EL層全体と
しては近赤外線を一定の透過率でもって透過するとして
も、EL層の粒子によって近赤外線が乱反射され、その
乱反射光の一部が透明基板で全反射されて再び透明電極
層を介してEL層、誘電体層を通過してPC層に到達
し、これにより、例えば、近赤外線の入射拘束の断面形
状が円形であるとすると、同心円状に「光の傘」が発生
するという問題がある。この「光の傘」現象は、透明基
板とEL層とが接している構造であると避けられないも
のである。
【007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
述の事情に鑑みなされたものであって、その目的は、分
散形固体映像変換素子において、EL層による近赤外線
の乱反射の影響を受けるといういわゆる「光の傘」の発
生せず近赤外線を可視像に変換する固体映像変換素子を
新規に提供することにある。
述の事情に鑑みなされたものであって、その目的は、分
散形固体映像変換素子において、EL層による近赤外線
の乱反射の影響を受けるといういわゆる「光の傘」の発
生せず近赤外線を可視像に変換する固体映像変換素子を
新規に提供することにある。
【008】
【発明を解決するための手段】上述の目的は、透明基板
上に透明電極層、PC層、誘電体層、EL層及び背面電
極層が順次積層されてなると共に、PC層、誘電体層及
びEL層が有機バインダに分散されてなり、PC層が、
その発光感度をEL層の発光分布の可視光より長波長側
の赤外線領域とし、又、背面電極層が透光性であること
を特徴とする固体映像変換素子により、解決される。
上に透明電極層、PC層、誘電体層、EL層及び背面電
極層が順次積層されてなると共に、PC層、誘電体層及
びEL層が有機バインダに分散されてなり、PC層が、
その発光感度をEL層の発光分布の可視光より長波長側
の赤外線領域とし、又、背面電極層が透光性であること
を特徴とする固体映像変換素子により、解決される。
【009】好適には、本発明の固体映像変換素子は、P
C層と誘電体層との間には、さらに、樹脂層が形成され
ている。
C層と誘電体層との間には、さらに、樹脂層が形成され
ている。
【010】
【作用】本発明の固体映像変換素子では、透明電極層と
背面電極層との間に交流電圧を印加しておき、透明基板
又は背面電極層のいずれかから近赤外線が入射すると、
この入射した近赤外線はPC層を励起し、これにより、
PC層における近赤外線入射部位のインピーダンスを低
下させ、これから、EL層における該部位が発光する。
この発光による可視像を透光性背面電極層側から視るこ
とができる。
背面電極層との間に交流電圧を印加しておき、透明基板
又は背面電極層のいずれかから近赤外線が入射すると、
この入射した近赤外線はPC層を励起し、これにより、
PC層における近赤外線入射部位のインピーダンスを低
下させ、これから、EL層における該部位が発光する。
この発光による可視像を透光性背面電極層側から視るこ
とができる。
【011】この場合、最も注目すべきことには、近赤外
線の入射する透明基板上に、透明電極層、PC層、誘電
体層、EL層及び背面電極層を順次積層したことによ
り、近赤外線の入射する透明基板上に透明電極層、EL
層、誘電体層、PC層及び背面電極層を順次積層した構
成に比較して、例えば、近赤外線の拘束の断面形状を円
形とする場合、従来、同心円上に形成されるいわゆる
「光の傘」が生じない。
線の入射する透明基板上に、透明電極層、PC層、誘電
体層、EL層及び背面電極層を順次積層したことによ
り、近赤外線の入射する透明基板上に透明電極層、EL
層、誘電体層、PC層及び背面電極層を順次積層した構
成に比較して、例えば、近赤外線の拘束の断面形状を円
形とする場合、従来、同心円上に形成されるいわゆる
「光の傘」が生じない。
【012】また、PC層と誘電体層との間に樹脂層を形
成することにより、誘電体層の誘電体粒子が、この誘電
体粒子に比べて数倍大きい粒子であるPC層の光導電体
粒子の粒子間に入り込むことがないので、発光面がきれ
いになると共に、発光効率が向上する。
成することにより、誘電体層の誘電体粒子が、この誘電
体粒子に比べて数倍大きい粒子であるPC層の光導電体
粒子の粒子間に入り込むことがないので、発光面がきれ
いになると共に、発光効率が向上する。
【013】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明する。
について説明する。
【014】(実施例1)図1には、本発明の固体映像変
換素子の断面図が示されており、この固体映像変換素子
は、透明基板2、透明電極層4、PC層6、誘電体層
8、EL層10及び透光性背面電極層12が順次積層さ
れたものである。
換素子の断面図が示されており、この固体映像変換素子
は、透明基板2、透明電極層4、PC層6、誘電体層
8、EL層10及び透光性背面電極層12が順次積層さ
れたものである。
【015】この固体映像変換素子を具体的な製造方法に
基づいて説明すると、透明基板2(コーニング社製ガラ
ス基板7059)上に、ITO(酸化錫・インジウム)
よりなる透明電極層4を形成し、この透明電極層4上
に、シアノエチル化プルランを結合剤としジメチルホル
ムアミドを溶剤とした有機バインダ中に粒径6〜8μm
のCdSe:Cu,Cl粒子を分散させた塗布液をスク
リーン印刷法で塗布して膜厚120μmのPC層6を形
成した後、シアノエチル化プルランを結合剤としジメチ
ルホルムアミドを溶剤として、平均粒径1.4μmのチ
タン酸バリウムからなる膜厚7μmの誘電体層8、平均
粒径13μmのZnS:Cu,Al粉末から構成された
膜厚30μmのEL層10をそれぞれ形成し、さらにE
L層10上に、ITOペースト(触媒化成工業製ELC
OM p1210)を塗布して厚さ5μmの背面電極層
12を形成した。周縁部を封止すると共に、透明電極層
2及び背面電極層12を好適な交流電源に接続する。
基づいて説明すると、透明基板2(コーニング社製ガラ
ス基板7059)上に、ITO(酸化錫・インジウム)
よりなる透明電極層4を形成し、この透明電極層4上
に、シアノエチル化プルランを結合剤としジメチルホル
ムアミドを溶剤とした有機バインダ中に粒径6〜8μm
のCdSe:Cu,Cl粒子を分散させた塗布液をスク
リーン印刷法で塗布して膜厚120μmのPC層6を形
成した後、シアノエチル化プルランを結合剤としジメチ
ルホルムアミドを溶剤として、平均粒径1.4μmのチ
タン酸バリウムからなる膜厚7μmの誘電体層8、平均
粒径13μmのZnS:Cu,Al粉末から構成された
膜厚30μmのEL層10をそれぞれ形成し、さらにE
L層10上に、ITOペースト(触媒化成工業製ELC
OM p1210)を塗布して厚さ5μmの背面電極層
12を形成した。周縁部を封止すると共に、透明電極層
2及び背面電極層12を好適な交流電源に接続する。
【016】このように構成された固体映像変換素子で
は、1kHz、100Vの交流電圧を印加する場合、波
長780nm、100μW/cm2 の近赤外線を背面電
極層12(図1中符号A)より照射するとき、被照射領
域におけるEL層6の発光が10Cd/m2 であって、
背面電極12側(図1中符号X)から可視像を視ること
ができ、断面を円形とする近赤外線を背面電極12から
照射しても、EL層10の発光による可視像には、いわ
ゆる「光の傘」が生じなかった。また、透明基板2側
(図1中符号B)から近赤外線を入射させても、同様
に、「光の傘」が生ぜず、EL層6の発光は上述と同様
であった。
は、1kHz、100Vの交流電圧を印加する場合、波
長780nm、100μW/cm2 の近赤外線を背面電
極層12(図1中符号A)より照射するとき、被照射領
域におけるEL層6の発光が10Cd/m2 であって、
背面電極12側(図1中符号X)から可視像を視ること
ができ、断面を円形とする近赤外線を背面電極12から
照射しても、EL層10の発光による可視像には、いわ
ゆる「光の傘」が生じなかった。また、透明基板2側
(図1中符号B)から近赤外線を入射させても、同様
に、「光の傘」が生ぜず、EL層6の発光は上述と同様
であった。
【017】また、背面電極層12をITOペーストによ
りEL層に塗布することにより、背面電極層12側又は
透明基板2側のいずれから入射した近赤外線像であって
も背面電極層12側から可視像を視ることができる。勿
論、EL層10に接してITOペーストによる背面電極
層12が形成されるわけであるが、従来のようにEL層
と透明基板とが接することがないので、いわゆる「光の
傘」の問題は生じない。
りEL層に塗布することにより、背面電極層12側又は
透明基板2側のいずれから入射した近赤外線像であって
も背面電極層12側から可視像を視ることができる。勿
論、EL層10に接してITOペーストによる背面電極
層12が形成されるわけであるが、従来のようにEL層
と透明基板とが接することがないので、いわゆる「光の
傘」の問題は生じない。
【018】(実施例2)図2に示されるように、PC層
6と誘電体層8との間に、シアノエチル化セルロースを
結合剤としジエチレン・グリコール・モノエチルエーテ
ルを溶剤として樹脂層7を厚さ3μmで形成すること以
外、実施例1と同様にして固体映像変換素子を作製し
た。
6と誘電体層8との間に、シアノエチル化セルロースを
結合剤としジエチレン・グリコール・モノエチルエーテ
ルを溶剤として樹脂層7を厚さ3μmで形成すること以
外、実施例1と同様にして固体映像変換素子を作製し
た。
【019】得られた固体映像変換素子では、実施例1で
得られたものと比較して、発光輝度が10.5Cd/m
2 と若干上がり、また、発光面全体における解像度がよ
り均一なものとなった。
得られたものと比較して、発光輝度が10.5Cd/m
2 と若干上がり、また、発光面全体における解像度がよ
り均一なものとなった。
【020】PC層6のCdSe:Cu,Cl粒子は6〜
8μmであって、誘電体層8のチタン酸バリウム粒子
1.4μmに比較して大きいので、樹脂層7が無い場
合、PC層6のCdSe:Cu,Cl粒子間にチタン酸
バリウム粒子が浸透し、PC層6を乱し、このため、誘
電体層8が薄くなり、これにより、発光面が悪くなる恐
れがあるが、この実施例では、樹脂層7により、この問
題を解決している。このため、樹脂層7の厚さとして
は、できる限り薄い方が好ましく、0.05〜10μ
m、とりわけ、0.1〜5μm程度が好ましい。
8μmであって、誘電体層8のチタン酸バリウム粒子
1.4μmに比較して大きいので、樹脂層7が無い場
合、PC層6のCdSe:Cu,Cl粒子間にチタン酸
バリウム粒子が浸透し、PC層6を乱し、このため、誘
電体層8が薄くなり、これにより、発光面が悪くなる恐
れがあるが、この実施例では、樹脂層7により、この問
題を解決している。このため、樹脂層7の厚さとして
は、できる限り薄い方が好ましく、0.05〜10μ
m、とりわけ、0.1〜5μm程度が好ましい。
【021】尚、樹脂層7としては、PC層6と同じ有機
バインダを使用してもよいが、PC層6に使用した結合
剤を溶解しにくい有機溶剤とそれに溶解する高誘電率樹
脂が、PC層6を溶かすことがないから、望ましく、且
つ、近赤外線を透光する物質でなくではならない。さら
に、EL層10の発光効率のため、樹脂層7として望ま
しくは、高誘電率のものが良い。例として、通常、PC
層6、誘電体層8及びEL層10に結合剤として用いら
れるシアノエチル化サッカロース等が挙げられ、PC層
6にシアノエチル化プルランが用いられていない場合に
は、シアノエチル化プルランでもよい。
バインダを使用してもよいが、PC層6に使用した結合
剤を溶解しにくい有機溶剤とそれに溶解する高誘電率樹
脂が、PC層6を溶かすことがないから、望ましく、且
つ、近赤外線を透光する物質でなくではならない。さら
に、EL層10の発光効率のため、樹脂層7として望ま
しくは、高誘電率のものが良い。例として、通常、PC
層6、誘電体層8及びEL層10に結合剤として用いら
れるシアノエチル化サッカロース等が挙げられ、PC層
6にシアノエチル化プルランが用いられていない場合に
は、シアノエチル化プルランでもよい。
【022】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、分散
形固体映像変換素子において、EL層による近赤外線の
乱反射の影響を受けるといういわゆる「光の傘」の発生
しないガラス基板から近赤外線を入射させて近赤外線を
可視像に変換する固体映像変換素子を提供できる。
形固体映像変換素子において、EL層による近赤外線の
乱反射の影響を受けるといういわゆる「光の傘」の発生
しないガラス基板から近赤外線を入射させて近赤外線を
可視像に変換する固体映像変換素子を提供できる。
【図1】本発明の一実施例による固体映像変換素子を示
す断面図である。
す断面図である。
【図2】本発明の他の実施例による固体映像変換素子を
示す断面図である。
示す断面図である。
2 透明基板 4 透明電極層 6 光導電体層(PC層) 7 樹脂層 8 誘電体層 10 電場発光体層(EL層) 12 背面電極層
Claims (2)
- 【請求項1】 透明基板上に透明電極層、光導電体層、
誘電体層、電場発光体層及び背面電極層が順次積層され
てなると共に前記光導電体層、誘電体層及び電場発光体
層が有機バインダに分散されてなり、前記光導電体層
は、その分光感度を前記電場発光体層の発光分布の可視
光より長波長側の赤外線領域とし、又、前記背面電極が
透光性であることを特徴とする固体映像変換素子。 - 【請求項2】 前記光導電体層と前記誘電体層との間に
は、さらに、樹脂層が形成されてなることを特徴とする
請求項1に記載の固体映像変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21826992A JP2882435B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 固体映像変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21826992A JP2882435B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 固体映像変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645639A true JPH0645639A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2882435B2 JP2882435B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=16717226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21826992A Expired - Lifetime JP2882435B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 固体映像変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882435B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5438198A (en) * | 1993-05-12 | 1995-08-01 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Infrared-to-visible converter |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP21826992A patent/JP2882435B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5438198A (en) * | 1993-05-12 | 1995-08-01 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Infrared-to-visible converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2882435B2 (ja) | 1999-04-12 |
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