JPH09266552A

JPH09266552A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPH09266552A
Application number: JP8074183A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kameshima; 登志男亀島; Noriyuki Umibe; 紀之海部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: JP3630832B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光電変換装置の高温時と低温時でS/Nが異な
る。【解決手段】入射した光信号を電気信号に変換する光
電変換素子S1と、該光電変換素子からの電気信号の転送
制御を行うトランジスタT1と、該トランジスタの制御電
極に転送制御信号を印加する駆動手段３と、を有する光
電変換装置において、前記光電変換素子S1又は／及び前
記トランジスタT1の温度を検出し、検出された温度に応
じて前記トランジスタT1の導通時間が変化するように、
前記駆動手段３を制御する制御手段６，７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線撮影などに好適
に用いられる光電変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の光電変換装置の概略の構
成を示す模式的回路図である。図１０において、S1は光
電変換素子であり、ここではフォトダイオードP1とコン
デンサC1で構成されている。１は光電変換素子に接続さ
れ、フォトダイオードにバイアスを印加する電源であ
る。T1は光電変換素子S1で入射光量に応じて発生した電
荷を読み出し回路２に転送する薄膜トランジスタ（以下
TFT）である。読み出し回路２はコンデンサC2、アンプA
1およびコンデンサリセット用スイッチSW1により構成さ
れている。さらに３はTFT T1のゲート電極に電圧（ゲー
トパルスVg）を印加するゲート駆動回路である。なお、
光電変換素子S1およびTFT T1はアモルファスシリコンプ
ロセスで同時に形成するのが一般的である。

【０００３】図１１は上記従来の光電変換装置の読み出
しタイミングを示すタイミングチャートである。図１１
中のａに示されているように、光はT(light)の時間照射
されるパルス光である。光照射により光電変換素子S1に
光電荷が蓄積された後に、ｂのようにゲート駆動回路３
からゲートパルスVg1（パルス幅T(Vg)）が印加され、TF
T T1がONして光による電荷が読み出し回路２へ転送され
る。転送された電荷は読み出し回路２で増幅され、アナ
ログ画像信号Sig（図中ｃ）として出力される。アナロ
グ画像信号が出力された後で、読み出し回路２のコンデ
ンサC2の電位はリセットスイッチSW1によりリセットさ
れる（図中ｄ）。

【０００４】一般に従来の光電変換装置において、TFT
のゲートをONする時間T(Vg)は、光電変換素子の容量C1、及び読み出し回路の容量C2 TFTのON抵抗Ron の値によって決まる時定数を基に設定される。

【０００５】図１２に示すように、アモルファスシリコ
ンのTFTのON抵抗Ron（移動度を反映）は温度に大きく依
存し、特に低温において抵抗値は高くなる（すなわち移
動度は低下する。）。

【０００６】図１３に光電変換素子で発生した電荷、す
なわちコンデンサC1に蓄積される電荷を読み出し回路の
コンデンサC2に転送する際の電荷転送効率と、ゲートパ
ルス時間の関係および、温度依存を示す。温度によっ
て、光電変換素子で発生した電荷を転送するのに必要な
ゲートパルス時間が異なり、温度が低下すると電荷転送
に必要なゲートパルスの時間は長くなる。図１３では高
温時に99%転送（転送残り1%）に必要なゲートパルス時
間をT(Vg)H、低温時に99%転送に必要なゲートパルス時
間をT(Vg)Lとしている。各温度のゲートパルス時間に
は、 T(Vg)L ＞ T(Vg)H のような関係がある。

【０００７】従って従来の光電変換装置では、低温にお
いても十分に電荷転送が可能なようにTFTのON時間をT(V
g)Lのように設定していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の光
電変換装置には以下に示すような問題点があった。光電
変換素子では常にダーク電流が流れる。図１４に示すよ
うに、センサのダーク電流Idも温度に依存し、温度が上
昇するとダーク電流は増大する。すなわち、 Id(HT) ＞ Id(LT) の関係がある。

【０００９】光照射中および、光照射後TFTがONして電
荷が読み出される間も光電変換素子ではダーク電流Idが
流れ続け、読み出される信号にノイズとして影響を与え
る。従って従来の光電変換装置のように、低温時の電荷
転送を考慮して、TFTのON時間をT(Vg)Lのように長く設
定すると、高温時と低温時におけるダーク電流による電
荷は、のようになり、光照射による電荷に対し、ダーク電流に
よる電荷の量が異なる。

【００１０】これは高温時のS/N比の低下として表れ
る。また光照射時間T(Light)と、TFTをonするT(Vg)の関
係が T(Vg) ＞ T(Light) の場合に特にS/N比の低下が顕著になる。

【００１１】さらにダーク電流による問題（S/N比の低
下）は図１５のように複数の光電変換素子およびTFTを
設けて、シフトレジスタなどを用いて順次読み出す構成
とした場合、さらに顕著になる。

【００１２】図１５において、S1〜Snは光電変換素子、
ここではフォトダイオードP1〜PnとコンデンサC1-1〜C1
-nで構成されている。１は光電変換素子S1〜Snに接続さ
れ、フォトダイオードP1〜Pnにバイアスを印加する電源
である。T1〜Tnは光電変換素子S1〜Snで入射光量に応じ
て発生した電荷を読み出し回路２に転送するTFTであ
る。ここでは読み出し回路２はコンデンサC2-1〜C2-nと
アンプA1-1〜A1-nとコンデンサリセット用スイッチSW1-
1〜SW1-nにより構成されている。４は読み出し回路２の
出力を順次選択し、アナログ画像信号として出力するア
ナログマルチプレクサである。さらに５は各画素のTFT
T1〜Tnにゲートパルスを印加するシフトレジスタであ
る。

【００１３】図１６は従来の光電変換装置の読み出しタ
イミングを示すタイミングチャートである。図１６中の
ａに示されているように、光はT(light)の時間照射され
るパルス光である。光照射により光電変換素子に光電荷
が蓄積された後に、図１６のｂ〜ｅのようにシフトレジ
スタ５からゲートパルスVg1〜VgNが印加され、TFT T1〜
Tnが順次ONして光による電荷が読み出し回路２へ転送さ
れる。転送された電荷は読み出し回路２で増幅され、ア
ナログマルチプレクサ４により順次アナログ画像信号Si
g（図１６中ｆ）として出力される。

【００１４】図１５のように、シフトレジスタ５を用い
てn個のTFT T1〜Tnを順次ONして信号を読み出す構成の
場合、読み出しに必要な時間はT(Vg)×nとなり、この時
間は駆動するライン数が増えると比例して増大する。

【００１５】光照射後TFTがONして電荷が読み出される
までに各光電変換素子では、光による電荷Qpだけでな
く、ダーク電流Idによる電荷Qdも蓄積される。たとえば
図１５の光電変換素子SnにはTFT TnにVgnが印加される
までに、 Qd=（T(light)+(N-1)×T(Vg)）×Id のようなダーク電流による電荷が蓄積される。

【００１６】従って前述の図１０で説明した場合と同様
に、低温時の電荷転送を考慮して、TFTのON時間をT(Vg)
Lのように長く設定すると、高温時と低温時では読み出
される光信号（光による電荷Qp）に対し、ダーク電流に
よる電荷Qdの量が異なる。たとえば高温時のダーク電流
をId(HT)、低温時のダーク電流をId(LT)とした場合の各
温度における、光電変換素子SnでのS/Nは、 S/N（高温）＝(Qp/Qd(HT))＝Qp/（T(light)+(N-1)×T(Vg)L）×Id(HT) S/N（低温）＝(Qp/Qd(LT))＝Qp/（T(light)+(N-1)×T(Vg)L）×Id(LT) のようになる。ここで、（T(light)+(N-1)×T(Vg)L）×Id(HT) ＞（T(light)+(N-1)×T(Vg)L）×Id(LT) Qd(HT) ＞ Qd(LT) すなわち高温時には低温時に比べて、コンデンサC1に蓄
積される電荷のうちダーク電流による成分が大きく、さ
らにライン数nが大きくなるとダーク電流による成分の
割合はさらに増す。従って高温時にライン数の多い場合
にもっともS/Nが不利となる。

【００１７】すなわち従来の光電変換装置においては、
高温時と低温時でS/Nが異なり、特に高温においては十
分なS/Nが得られないという問題点が生じていた。

【００１８】本発明は従来の光電変換装置における上述
の問題点を鑑みてなされたものであり、温度変化による
影響のない、良好なS/Nを有する光電変換装置を提供す
ることを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、入射した光信号を電気信号に変換する光電変換素
子と、該光電変換素子からの電気信号の転送制御を行う
トランジスタと、該トランジスタの制御電極に転送制御
信号を印加する駆動手段と、を有する光電変換装置にお
いて、前記光電変換素子又は／及び前記トランジスタの
温度を検出し、検出された温度に応じて前記トランジス
タの導通時間が変化するように、前記駆動手段を制御す
る制御手段を有するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を用いて詳しく説明する。

【００２１】（第１の実施形態）図１に本発明の光電変
換装置の第１の実施形態の模式的回路図を示す。図１０
に示した従来例と同じ機能のものに対しては同一の符号
を用いて説明している。図１において、S1は光電変換素
子であり、ここではフォトダイオードP1とコンデンサC1
で構成され、電源１によりバイアスが印加されている。
T1は光電変換素子S1で生じた電荷を読み出し回路２に転
送するためのTFTである。通常光電変換素子S1とTFT T1
はアモルファスシリコンプロセスなどで同時に成膜、形
成される。ここでは読み出し回路２はコンデンサC2、ア
ンプA1、コンデンサリセット用のスイッチSW1で構成さ
れている。一般にはこの読み出し回路は外付けのICであ
る。さらにTFT T1のゲート電極（制御電極）には、ゲー
トをON/OFFするゲートパルスVgを印加するゲート駆動回
路３（駆動手段）が接続されている。

【００２２】光電変換素子S1または／及びTFT T1の近傍
には温度を検出し、温度信号を出力する温度センサ７
（温度検出手段）が配置されている。制御回路６には温
度センサ７からの温度信号が入力され、温度に応じてTF
Tのゲートパルス時間を変化させるゲート制御信号をゲ
ート駆動回路３へ出力する。ゲート駆動回路３は前述の
ゲート制御信号に従い、光電変換素子S1あるいはTFT T1
で検出された温度に応じてTFTをONする時間、すなわち
ゲートパルス時間を変化させる。具体的には、このように高温時にはTFTのゲートをONする時間を短く
し、低温時には長くなるように制御回路６ではゲート制
御信号を発生させる。本実施形態では制御回路６及び温
度センサ７が制御手段を構成する。

【００２３】図２は図１で説明した本発明の実施形態に
おけるタイミング図である。図２中のａは光電変換素子
で読みとる被写体に光を照射するタイミングを示してい
る（本図においてはパルス光で説明している。）。図２
中のｂ，ｃはそれぞれ温度センサで検出された温度が低
温の場合のゲートパルスVg1、および読み出し回路から
のアナログ画像信号Sigを示したものである。同様に図
２中のｂ’、ｃ’は高温の場合のゲートパルスおよびア
ナログ画像信号を示している。図２のｄは図１の読み出
し回路２におけるコンデンサC2をリセットするタイミン
グを示している。図２のタイミング図ではコンデンサC2
のリセットのタイミングは温度センサ７で検出された温
度に対し不変としているが、ゲートパルス時間と同様に
C2リセットの間隔を変化させる構成としてもよい。

【００２４】ここで各温度におけるゲートパルス時間は
図１３の転送効率の温度依存性および図１４に示すセン
サダーク電流の温度依存性を鑑みて決定されるものであ
る。以上のように光電変換素子およびTFTの近傍に設け
た温度センサからの温度情報により、TFTのゲートパル
ス時間を変化させれば、温度変化があっても光電変換素
子のダーク電流によるS/N低下が小さい光電変換装置を
実現できる。

【００２５】以下、光電変換装置の具体的な光電変換素
子，TFTの層構成及び温度センサの配置、及び模式的回
路構成について説明する。

【００２６】図１７は光電変換装置の光電変換素子，TF
T，接続部の層構成、及び温度センサを示す断面図、図
１８は温度センサを具体化した模式的回路図である。

【００２７】図１７からわかるように本実施形態の光電
変換素子とTFTは同一の層構成を有しており、従ってア
モルファスシリコン成膜プロセスで同時に形成すること
ができる。そして光電変換素子等が設けられた基板面と
は反対側の面（裏面）に温度センサとして熱電対が（接
着して）取付けられている。この熱電対により基板温度
を電圧（熱起電力）に変換し、温度を検出し制御回路６
に温度信号を入力する。なお、熱電対は光電変換素子等
が設けられた基板面に設けることも可能である。

【００２８】図１９は光電変換装置の光電変換素子，TF
T，接続部の層構成、及び他の温度センサを示す断面
図、図２０は温度センサを具体化した模式的回路図であ
る。ここでは、光電変換素子等が設けられた基板面に温
度センサとして側温用ダイオード（ｐｉｎダイオード）
が取付けられている。この側温用ダイオードのＶ_Fの温
度依存性を利用して基板の温度が検出される。側温用ダ
イオードには光入射されないように（上部メタル電極を
設けて）遮光される。光電変換素子，TFT，接続部の層
構成は図１７の層構成と同じである。なお、図１７及び
図１９に示した光電変換素子の動作については第４の実
施形態において説明する。

【００２９】（第２の実施形態）図３に本発明の光電変
換装置の第２の実施形態の模式的回路図を示す。また図
４は第２の実施形態の光電変換装置の駆動を説明するタ
イミング図である。本実施形態の構成では、光電変換素
子ならびにTFTの温度検出には別体の温度センサを用い
ていない。かわりに光電変換素子自体のダーク電流が温
度によって変化するのを読み取り、温度信号として用い
ている。図３において、図１の第１の実施形態ならびに
図１０の従来例と同じ機能を有するものについては同一
の符号で表している。

【００３０】図３の本発明第２の実施形態の光電変換装
置においては、図４のタイミング図に示すように、光電
変換素子ならびにTFTの温度を検出する「温度検出モー
ド」と被写体からの画像情報を読み取る「読み取りモー
ド」の２通りの駆動モードを有している。このような駆
動を実現するために図３の制御回路６は読み出し回路２
に接続され、さらに光源８に対し光源制御信号を出力
し、光のON/OFFを制御する構成となっている。本実施形
態では制御回路６が制御手段を構成する。

【００３１】まず、「温度検出モード」では、以下のス
テップで光電変換素子およびTFTの温度を検出する。 (1) 制御回路６から光源８に対し光源制御信号を与
え、図４のａのように光をOFFとする。光電変換素子に
とってはダーク状態となる。 (2) ダーク状態で一定期間光電変換素子S1にダーク電
流による電荷を蓄積させる。 (3) 図４のｂのようにTFTのゲートをT(Vg)preの期間ON
して、ダーク電流による電荷を読み出し回路２で読み取
る。図１４に示すように光電変換装置のダーク電流は温
度依存性を持つ。従って図４のｃで示すように、高温の
場合（図中ｃの破線）は蓄積される電荷量が大きく、低
温の場合（図中ｃの実線）は小さい。すなわちダーク時
の画像信号は温度信号として利用することができる。 (4) 制御回路６に上記(3)で得られたダーク時の画像信
号を入力する。制御回路６では画像信号の大きさによっ
て光電変換素子の温度を判断する。

【００３２】次に「読み取りモード」は以下のステップ
で行われる。 (1) 制御回路６より光源８に対し光源制御信号を出力
し、被写体をT(Light)の期間照明する。光電変換素子S1
には被写体からの情報光に応じた電荷が蓄積される。 (2) 前述の「温度検出モード」で制御回路６において
判断された温度に応じて、ゲート駆動回路３によりTFT
T1のゲート電極に、高温 → ゲートON短低温 → ゲートON長となるようにゲートパルスが印加される。 (3) TFT T1がONすることにより、被写体情報光により
光電変換素子S1に蓄積された電荷が読み出し回路２に転
送され、アナログ画像信号Sig（図４のｃ）として出力
される。

【００３３】以上のように「温度検出モード」で光電変
換装置の温度を検出し、「読み取りモード」で温度に応
じてTFTのゲートをONする時間を変化させることによっ
て、十分なTFTの電荷転送効率を確保しつつ、光電変換
素子のダーク電流による影響の小さい光電変換装置を実
現することができる。

【００３４】（第３の実施形態）図５に本発明の光電変
換装置の第３の実施形態の模式的回路図を示す。本実施
形態において、S1〜SnおよびT1〜Tnは１次元あるいは２
次元状に多数配列された光電変換素子とTFTである。各T
FTのゲート電極にはシフトレジスタ５が接続され、また
各画素からの出力はアナログマルチプレクサ４に接続さ
れ、順次選択されて画像信号Sigとして出力される。図
５において、図３の第２の実施形態ならびに図１５の従
来例と同じ機能を有するものについては同一の符号で表
している。

【００３５】第２の実施形態と同様に本実施形態では、
光電変換素子S1〜Snにダーク時に蓄積される電荷を読み
取ることによって、温度を検出し各TFT T1〜Tnのゲート
をONする時間を変化させる構成である。各TFTのゲート
をONする時間はTFT毎に変えてもよい。また制御回路６
に入力する温度信号は図５のように読み出し回路２の各
Ampからの出力としてもよいし、アナログマルチプレク
サ４からの出力としてもよい。

【００３６】（第４の実施形態）図６に本発明の光電変
換装置の第４の実施形態の模式的回路図を示す。本実施
形態における光電変換装置は光源としてＸ線を用いてい
る。また光電変換素子としてMIS構造のセンサを用いて
いる。図７に本実施形態の光電変換装置の１画素の等価
回路を示す。また図８は本実施形態の光電変換素子およ
びTFTの層構成を示す断面図である。図６及び図７にお
いて、図５の第３の実施形態と同じ機能を有するものに
ついては同一の符号で表している。

【００３７】図６において、９はＸ線用電源であり、ス
イッチがオンすると陰極から熱電子が放出されるように
なっている。１０はＸ線ターゲット（陽極）であり熱電
子が衝突することでＸ線が発生する。発生したＸ線は被
写体１１に照射され、被写体１１を透過したＸ線は蛍光
体１２で可視光に変換され、光電変換素子S1〜Snに入射
される。Ｘ線用電源９は制御回路６から出力されるＸ線
制御信号により制御される。

【００３８】図８からわかるように本実施形態の光電変
換素子とTFTは同一の層構成を有しており、従ってアモ
ルファスシリコン成膜プロセスで同時に形成することが
できる。

【００３９】ここで本実施形態で使用しているMIS型光
電変換素子の動作について説明する。図９（ａ）、
（ｂ）はそれぞれ本実施形態のリフレッシュモードおよ
び光電変換モードの動作を示す光電変換素子のエネルギ
バンド図で、図７（ｂ）の各層の厚さ方向の状態を表し
ている。１０２はＣｒで形成された下部電極（以下Ｇ電
極と記す）である。１０７は電子、ホール共に通過を阻
止するＳｉＮで形成された絶縁層であり、その厚さはト
ンネル効果により電子、ホールが移動できないほどの厚
さである５００オングストローム以上に設定される。１
０４は水素化アモルファスシリコンａ−Ｓｉの真性半導
体ｉ層で形成された光電変換半導体層、１０５は光電変
換半導体層１０４にホールの注入を阻止するａ−Ｓｉの
ｎ層の注入阻止層、１０６はＡｌで形成される上部電極
（以下Ｄ電極と記す）である。本実施形態ではＤ電極は
ｎ層を完全には覆っていないが、Ｄ電極とｎ層との間は
電子の移動が自由に行われるためＤ電極とｎ層の電位は
常に同電位であり以下説明ではそれを前提としている。
本光電変換素子にはＤ電極、Ｇ電極の電圧の印加の仕方
によりリフレッシュモードと光電変換モードという２種
類の動作がある。

【００４０】図９（ａ）に示すリフレッシュモードにお
いて、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられてお
り、ｉ層１０４中の黒丸で示されたホールは電界により
Ｄ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ層１
０４に注入される。このとき一部のホールと電子はｎ層
１０５、ｉ層１０４において再結合して消滅する。十分
に長い時間この状態が続けばｉ層１０４内のホールはｉ
層１０４から掃き出される。

【００４１】この状態から図９（ｂ）に示す光電変換モ
ードにするにはＤ電極はＧ電極に対して正の電位を与え
る。すると、ｉ層１０４中の電子は瞬時にＤ電極に導か
れる。しかし、ホールはｎ層１０５が注入阻止層として
働くためｉ層１０４に導かれることはない。この状態で
ｉ層１０４内に光が入射すると、光は吸収され電子・ホ
ール対が発生する。この電子は電界によりＤ電極に導か
れ、ホールはｉ層１０４内を移動しｉ層１０４と絶縁層
１０７の界面に達する。しかし、絶縁層１０７内には移
動できないため、ｉ層１０４内に留まることになる。こ
のとき電子はＤ電極に移動し、ホールはｉ層１０４内の
絶縁層１０７界面に移動するため、素子内の電気的中性
を保つため電流がＧ電極から電流が流れる。この電流は
光により発生した電子・ホール対に対応するため、入射
した光に比例する。ある期間、図９（ｂ）の光電変換モ
ードを保った後、再び図９（ａ）のリフレッシュモード
の状態になると、ｉ層１０４に留まっていたホールは前
述のようにＤ電極に導かれ、同時にこのホールに対応し
た電流が流れる。このホールの量は光電変換モード期間
に入射した光の総量に対応する。この時ｉ層１０４内に
注入される電子の量に対応した電流も流れるが、この量
はおよそ一定なため差し引いて検出すればよい。つま
り、本実施形態においての光電変換素子はリアルタイム
に入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入射
した光の総量も出力することもできる。このことは本実
施形態の光電変換素子の大きな特徴といえる。

【００４２】しかしながら、何らかの理由により光電変
換モードの期間が長くなったり、入射する光の照度が強
い場合、Ｄのように光の入射があるにもかかわらず電流
が流れないことがある。これは図９（ｃ）のように、ｉ
層１０４内にホールが多数留まり、このホールのためｉ
層１０４内の電界が小さくなり、発生した電子がＤ電極
に導かれなくなりｉ層１０４内のホールと再結合してし
まうからである。この状態で光の入射の状態が変化する
と、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッ
シュモードにすればｉ層１０４内のホールは掃き出され
次の光電変換モードでは再び光に比例した電流が得られ
る。

【００４３】また、前述の説明において、リフレッシュ
モードでｉ層１０４内のホールを掃き出す場合、全ての
ホールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを掃
き出すだけでも効果はあり、前述と等しい電流が得ら
れ、問題はない。つまり、次の光電変換モードでの検出
機会において図９（ｃ）の状態になっていなければよ
く、リフレッシュモードでのＤ電極のＧ電極に対する電
位、リフレッシュモードの期間およびｎ層１０５の注入
阻止層の特性を決めればよい。また、さらにリフレッシ
ュモードにおいてｉ層１０４への電子の注入は必要条件
でなく、Ｄ電極のＧ電極に対する電位は負に限定される
ものでもない。ホールが多数ｉ層１０４に留まっている
場合には例えＤ電極のＧ電極に対する電位が正の電位で
あってもｉ層内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加
わるからである。ｎ層１０５の注入阻止層の特性も同様
に電子をｉ層１０４に注入できることが必要条件ではな
い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で温度変化によるS/Nの影響が小さく、良好
な画像を提供する光電変換装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の模式的回路図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施形態の動作を説明するタイ
ミング図である。

【図３】本発明の第２の実施形態の模式的回路図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態の動作を説明するタイ
ミング図である。

【図５】本発明の第３の実施形態の模式的回路図であ
る。

【図６】本発明の第４の実施形態の模式的回路図であ
る。

【図７】本発明の光電変換装置の１画素の等価回路図で
ある。

【図８】本発明の光電変換装置の１画素の断面図であ
る。

【図９】図８に示した光電変換素子の動作を説明する図
である。

【図１０】従来技術の模式的回路図である。

【図１１】従来技術の動作を説明するタイミング図であ
る。

【図１２】TFTのON抵抗の温度依存性の説明図である。

【図１３】TFTの電荷転送効率の温度依存性の説明図で
ある。

【図１４】光電変換素子のダーク電流の温度依存性の説
明図である。

【図１５】従来技術の模式的回路図である。

【図１６】従来技術の動作を説明するタイミング図であ
る。

【図１７】光電変換装置の光電変換素子，TFT，接続部
の層構成、及び温度センサを示す断面図である。

【図１８】温度センサを具体化した模式的回路図であ
る。

【図１９】光電変換装置の光電変換素子，TFT，接続部
の層構成、及び他の温度センサを示す断面図である。

【図２０】温度センサを具体化した模式的回路図であ
る。

【符号の説明】

１電源２読み出し回路３ゲート駆動回路４アナログマルチプレクサ５シフトレジスタ６制御回路７温度センサ８光源９Ｘ線電源１０Ｘ線ターゲット１１被写体１２蛍光体 S1〜Sn 光電変換素子 T1〜Tn 薄膜トランジスタ（TFT）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射した光信号を電気信号に変換する光
電変換素子と、該光電変換素子からの電気信号の転送制
御を行うトランジスタと、該トランジスタの制御電極に
転送制御信号を印加する駆動手段と、を有する光電変換
装置において、前記光電変換素子又は／及び前記トランジスタの温度を
検出し、検出された温度に応じて前記トランジスタの導
通時間が変化するように、前記駆動手段を制御する制御
手段を有する光電変換装置。
【請求項２】前記光電変換素子及び前記トランジスタ
は同一基板上に設けられ、前記制御手段は前記基板の温
度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前
記基板の温度に応じて前記トランジスタの導通時間が変
化するように、前記駆動手段を制御してなる請求項１に
記載の光電変換装置。
【請求項３】前記制御手段は、検出された温度が高い
場合には前記トランジスタにより電気信号を転送する時
間を短くし、検出された温度が低い場合には前記トラン
ジスタにより電気信号を転送する時間を長くするように
制御する手段であることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】前記温度検出手段は前記光電変換素子お
よび前記トランジスタと同じ基板上に設けられているこ
とを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光電変換
装置。
【請求項５】前記トランジスタから転送された電気信
号を読み出す読み出し手段を有し、前記制御手段は該読
み出し手段からの出力信号により温度を決定することを
特徴とする請求項１又は請求項３に記載の光電変換装
置。
【請求項６】前記制御手段はダーク状態における前記
読み出し手段からの出力信号により温度を決定すること
を特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項７】前記光電変換素子に入射する光信号を与
える光源と、該光源のオン・オフを制御する手段とを有
することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの
請求項に記載の光電変換装置。
【請求項８】前記光電変換装置は、温度検出モードと
読み取りモードとを切り替える手段を有し、該温度検出
モードにおいては前記光源をオフとして、ダーク状態に
することを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項９】前記光源はＸ線源と該Ｘ線源から放出さ
れたＸ線の少なくとも一部を光に変換する蛍光体とを有
することを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項１０】前記光電変換素子および前記トランジ
スタはアモルファスシリコンプロセスにより形成されて
いることを特徴とする請求項１、２、４のいずれかの請
求項に記載の光電変換装置。
【請求項１１】前記光電変換素子はPIN型のフォトダ
イオードであることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の光電変換装置。
【請求項１２】前記光電変換素子はMIS型のセンサで
あることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光
電変換装置。