JPH11160441A

JPH11160441A - 放射線検出素子

Info

Publication number: JPH11160441A
Application number: JP9328619A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ogura; 隆小倉; Yoshikazu Miyazawa; 良和宮澤
Original assignee: OPUTORON KK; Canon Inc
Current assignee: OPUTORON KK; Canon Inc
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】高感度、高解像度で、耐久性及び機械的強度
に優れた放射線検出素子を提供する。【解決手段】複数画素からなる固体撮像素子３と、固
体撮像素子３の前面に配置した蛍光体１と、固体撮像素
子３と前記蛍光体１の間に、固体撮像素子３に入射する
前記蛍光体の拡散光を低減させる光遮蔽体２を配置した
ことを特徴とする放射線検出素子。また、この光遮蔽体
は、前記固体撮像素子３の受光のための開口部に対応し
た開口部を有することを特徴とする。また、前記蛍光体
１は、透明単結晶であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野または非
破壊検査分野において、被写体に放射線を照射し、この
被写体を透過した被写体情報を取得する放射線検出素子
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線検出装置を図７に示す。図
７において、放射線源１１から放射線を被写体Ｓに照射
すると、放射線と被写体との相互作用（吸収、散乱等）
により、被写体Ｓの内部構造に応じて放射線が強度変調
かつ散乱され、放射線検出器１３に到達し、放射線画像
となる。放射線検出器１３の前に配置するグリッド１２
は、散乱放射線を除去し、放射線画像のコントラストを
改善する。

【０００３】一般に、放射線検出器１３は、照射放射線
量に比例した強度の蛍光を発する増感紙（Ｇｄ₂ Ｏ₂ Ｓ
ｉ：Ｔｂ等）と銀塩フィルムからなり、被写体は潜像と
してフィルムに記録され、現像処理の後、蛍光量の対数
に比例した濃度で表す可視画像として提示され、診断や
検査等に使用される。

【０００４】また、輝尽性蛍光を発するＢａＦＢｒ：Ｅ
ｕ蛍光体、およびＢａＦ：Ｅｕ蛍光体を塗布したイメー
ジングプレート（以下ＩＰ）を使用したコンピューテッ
ドラジオグラフィ装置（以下ＣＲ装置）も使用され始め
ている。このＣＲ装置は、被写体の放射線画像をＩＰに
一旦記録し、その後、レーザ光等の励起光をこのＩＰに
照射して輝尽性発光させ、この光を光電的に読取って画
像信号を得、この信号に基づいて被写体の放射線画像を
銀塩フィルムやＣＲＴディスプレイに表示する装置であ
る。

【０００５】最近では、放射線検出器１３に微小な固体
撮像素子、スイッチング素子等からなる画素を格子状に
配列した固体撮像素子と蛍光体を組み合わせたデジタル
撮影装置が開発されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
の、固体撮像素子の受光面に銀塩フィルムとともに用い
る増感紙を密着した放射線検出器では、発光した蛍光
が、蛍光体層内の蛍光体粒子自体や蛍光体粒子同士を接
着しているバインダ等で吸収、散乱され、発光率や鮮鋭
度の低下が生じるという問題が起こる場合がある。

【０００７】また、ヨウ化セシウム（Ｃｓｌ）、ヨウ化
ナトリウム（ＮａＩ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等の蛍光体
を塗布、または真空蒸着した、従来の放射線検出器の
内、ＣｓＩ結晶を柱状化して成長させたもの等は、横方
向の散乱が減少して鮮鋭度は高いものの、前者と同様、
結晶内で散乱、吸収されて発光輝度が低下するという問
題点が生じる場合がある。

【０００８】また、この柱状ＣｓＩ結晶は、特に湿気に
弱く、柱状であるため強度的にも弱い。

【０００９】更にまた、ＣｓＩ結晶をａ−Ｓｉ：Ｈ膜に
直接蒸着・焼成させて放射線検出器を形成する場合は、
このＣｓＩ結晶の焼成プロセスにおいて、ａ−Ｓｉ：Ｈ
膜を熱によって劣化させてしまうという場合があること
が、特開平０５−１８０９４５号公報で報告されてい
る。

【００１０】また、従来例として、光ファイバプレート
の上部に柱状ＣｓＩ結晶等を形成し、光ファイバプレー
トを通った光を固体撮像素子で受光するものもある。

【００１１】しかしながら、光ファイバプレートは、高
価で、かつ大型化が困難であり、固体撮像素子の画素ピ
ッチと光ファイバプレートのピッチを同程度にすること
や画素と光ファイバのコアとの位置合わせが極めて難し
く、さらに、発光光が光ファイバプレートを通過する際
に反射吸収が起こり、固体撮像素子に入射する光量が低
下するということがあることが、特開平０７−０２７８
６３号公報で報告されている。

【００１２】［発明の目的］本発明の目的は、上記のよ
うな問題点を鑑み、蛍光体内での蛍光の拡散および吸収
が少なく、かつ、拡散光が光電変換素子へ入射すること
がなく、耐湿性による劣化がなく、機械的強度の高い、
高感度、高解像度の放射線検出素子を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る放射線検出素子は、複数画素からなる
固体撮像素子と、該固体撮像素子の前面に配置した蛍光
体と、前記固体撮像素子と前記蛍光体との間に、前記固
体撮像素子の受光のための開口部に対応した開口部を有
する光遮蔽体を配置したことを特徴とする。

【００１４】また、前記遮光層の光学濃度が、０．７以
上であることを特徴とする放射線検出素子でもある。

【００１５】また、前記遮光層が、顔料及び／又は染料
を含む樹脂より形成されていることを特徴とする放射線
検出素子でもある。

【００１６】また、前記光遮蔽体は、蛍光体から発生す
る光を透過する層と蛍光体から発生する光の一部を遮蔽
する層を積層したことを特徴とする。

【００１７】また、前記光遮蔽体は、表面に遮光層を有
する透明なガラス板を複数枚積層して構成し、前記遮光
層は、前記固体撮像素子の受光のための開口部に対応し
た開口部を有することを特徴とする。

【００１８】また、前記光遮蔽体は、蛍光体から発生す
る光を遮蔽する物質の格子構造体であることを特徴とす
る。

【００１９】また、前記光遮蔽体の開口形状は、前記固
体撮像素子の受光面から前記蛍光体に向かって次第に広
がる形状であることを特徴とする。

【００２０】また、前記光遮蔽体は、前記蛍光体と、屈
折率が１．５から２．０の透明接着剤で接着されたこと
を特徴とする。

【００２１】また、前記蛍光体は、透明であることを特
徴とする。

【００２２】また、前記蛍光体は、該蛍光体が発する蛍
光に対して透明であることを特徴とする。

【００２３】また、前記蛍光体は、透明単結晶であるこ
とを特徴とする。

【００２４】また、前記蛍光体は、ＣｓＩ：Ｔｌ、Ｃｓ
Ｉ：Ｎａ、ＮａＩ：Ｔｌのいずれかからなることを特徴
とする。

【００２５】また、前記蛍光体は、１００μｍから１ｍ
ｍの厚さを有することを特徴とする。

【００２６】また、前記蛍光体は、前記固体撮像素子の
受光面と反対側の面を光反射層で覆っていることを特徴
とする。

【００２７】また、前記固体撮像素子は、光電変換膜に
ａ−Ｓｉ：Ｈを用いたことを特徴とする。

【００２８】［作用］本発明によれば、従来の、拡散、
吸収の大きい粒子状の蛍光体に代えて、透明な蛍光体を
用いることにより、蛍光体内での拡散および吸収を少な
くすることができる。

【００２９】また、単結晶の蛍光体を用いることによ
り、耐湿性が良好で、硬度の高い蛍光体とすることがで
きるため、耐久性及び機械的強度を高めることができ
る。

【００３０】さらに、固体撮像素子と蛍光体との間に、
固体撮像素子の受光のための開口部以外の領域を遮蔽す
る光遮蔽体を配置することにより、横方向の拡散光の入
射を防止し、直接光のみを固体撮像素子に入射させるこ
とができる。

【００３１】従って、本発明によれば、高感度、高解像
度で、かつ耐久性と機械的強度を向上した放射線検出素
子を提供することができる。

【００３２】

【実施例】［実施例１］本発明の実施例を図１〜図４に
基づいて詳細に説明する。

【００３３】［概略構成］図１は、本発明の放射線検出
素子の概略構成を示す模式的断面図である。

【００３４】［蛍光体］図１において、１は、放射線
を、蛍光体から発光する光に変換する蛍光体である。

【００３５】本発明は、この蛍光体として、透明単結晶
の蛍光体を用いることを特徴の一つとする。このような
蛍光体としては、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ、又はＮ
ａＩ：Ｔｌを用いることができる。

【００３６】本実施例では、この蛍光体として、例え
ば、その大きさが４３０ｍｍ×４３０ｍｍで、厚さが約
５００μｍ位の単結晶のＣｓＩ：Ｔｌを用いた（結晶厚
は、特に、この値にとらわれる必要はない）。

【００３７】ＣｓＩ：Ｔｌの結晶は、厚さが厚ければ厚
いほど、放射線の吸収率は高くなるが、固体撮像素子に
到達する発光光は、厚ければ厚いほど結晶内で拡散、吸
収して減衰する。よって、結晶の発光輝度は、結晶厚に
対してピーク値が存在し、発明者が検討した結果による
と、ＣｓＩ：Ｔｌの結晶は１００μｍ〜１ｍｍであるこ
とが好ましい。すなわち、１００μｍより薄くすると、
発光量が低下し、１ｍｍより厚くすると、解像力が低下
し、好ましくない場合がある。

【００３８】［光遮蔽体］２は、蛍光体１と固体撮像素
子３との間に配置した光遮蔽体である。この光遮蔽体２
は、固体撮像素子３に入射する単結晶の蛍光体１の拡散
光を低減させ、固体撮像素子３に入射する全光に対する
直接光の比率を高くする性質を有している。詳しくは、
後述する。

【００３９】また、この光遮蔽体は、前記蛍光体と、屈
折率が１．５から２．０の透明接着剤で接着されてい
る。透明接着剤は、蛍光体１で発光された光成分のう
ち、固体撮像素子で必要とする波長成分を充分に透過す
るものであってよく、いわゆる、透明体に必ずしも限定
されるものではない。

【００４０】［固体撮像素子］３は、単結晶の蛍光体１
で発光した光を光電変換する複数画素からなる固体撮像
素子であり、光電変換膜にａ−Ｓｉ：Ｈなどの薄膜半導
体層を用いたものが好適に使用できる。

【００４１】［光反射層］４は、蛍光体１の放射線の入
射面側を覆った光反射層である。この光反射層４は、例
えばアルミニウムまたはクロム等からなり、蛍光体１の
発光光を、固体撮像素子３方向に反射し、蛍光体の発光
輝度を高める。この光反射層４は、例えば、蛍光体１の
一面に真空蒸着により直接形成する。

【００４２】［回路構成］図５に、固体撮像素子３の等
価回路の一例を示す。以下の例は、２次元ａ−Ｓｉセン
サについて説明を加えていくが、検出素子は特に限定す
る必要はなく、例えばその他の固体撮像素子（電荷結合
素子など）であってもよい。

【００４３】ただし、ａ−ＳｉセンサとＣｓＩ：Ｔｌの
組み合わせは、ＣｓＩ：Ｔｌの極大発光波長が５６５ｎ
ｍであり、ａ−Ｓｉセンサの感度ピークが５８０ｎｍで
ほぼ一致するので変換効率が良い。

【００４４】ここで一素子の構成について説明する。一
素子の構成は、固体撮像素子２１と電荷の蓄積および読
み取りを制御するスイッチングＴＦＴ２２とで構成さ
れ、一般には、ガラスの基板上に配されたａ−Ｓｉ：Ｈ
膜で形成される。

【００４５】固体撮像素子２１中の２１Ｃは、この例で
は単に寄生キャパシタンスを有した光ダイオードでもよ
いし、光ダイオード２１Ｄと検出器のダイナミックレン
ジを改良するように追加コンデンサ２１Ｃを並列に含ん
でいる光検出器と捉えても良い。ダイオード２１Ｄのア
ノードＡは、共通電極であるバイアス配線Ｌｂに接続さ
れ、カソードＫは、コンデンサ２１Ｃに蓄積された電荷
を読み出すための制御自在なスイッチングＴＦＴ２２に
接続されている。この例では、スイッチングＴＦＴ２２
は、ダイオード２１ＤのカソードＫと電荷読み出し用増
幅器２５との間に接続された薄膜トランジスタである。

【００４６】スイッチングＴＦＴ２２と信号電荷はリセ
ット用スイッチング素子２４を操作してコンデンサ２１
Ｃをリセットした後に、放射線２６を放射することによ
り、光ダイオード２１Ｄで放射線量に応じた電荷が発生
し、コンデンサ２１Ｃに蓄積される。その後、再度、ス
イッチングＴＦＴ２２と信号電荷は、リセット用スイッ
チング素子２４を操作して容量素子２３に電荷を転送す
る。そして、光ダイオード２１Ｄにより蓄積された量を
電位信号として読み出し用増幅器２５によって読み出
し、Ａ／Ｄ変換を行うことにより入射放射線量を検出す
る。

【００４７】図６は、２次元に配列した固体撮像素子を
表した等価回路図である。図５で示された固体撮像素子
を具体的に２次元に拡張して構成した場合における光電
変換動作について述べる。

【００４８】固体撮像素子３の画素は、２０００×２０
００〜４０００×４０００程度の画素から構成され、セ
ンサ面積は、２００ｍｍ×２００ｍｍ〜５００ｍｍ×５
００ｍｍ程度である。図６において、固体撮像素子３は
４０９６×４０９６の画素から構成され、センサ面積は
４３０ｍｍ×４３０ｍｍである。よって、１画素のサイ
ズは、約１０５×１０５μｍである。１ブロック内の４
０９６画素を横方向に配線し、４０９６ラインを順に縦
に配置する事により各画素を２次元的に配置している。

【００４９】前述の通り、１画素は、固体撮像素子２１
とスイッチングＴＦＴ２２とで構成される。２１−
（１，１）〜２１−（４０９６，４０９６）は前述の固
体撮像素子２１に対応するものであり、光検出ダイオー
ドのカソード側をＫ、アノード側をＡとして表してい
る。２２−（１，１）〜２２（４０９６，４０９６）は
スイッチングＴＦＴ２２に対応するものである。

【００５０】２次元ａ−Ｓｉセンサの各列の固体撮像素
子２１−（ｍ，ｎ）のＫ電極は、対応するスイッチング
ＴＦＴ２２−（ｍ，ｎ）のソース、ドレイン導電路によ
りその列に対する共通の列信号線（Ｌｃ１〜４０９６）
に接続されている。例えば、列１の固体撮像素子２１−
（１，１）〜（１，４０９６）は第１の列信号配線Ｌｃ
１に接続されている。

【００５１】各行の固体撮像素子２１のＡ電極は、共通
にバイアス配線Ｌｂを通してバイアス電源３１に接続さ
れている。各行のＴＦＴ２２のゲート電極は、行選択配
線（Ｌｒ１〜４０９６）に接続されている。例えば、行
１のＴＦＴ２２−（１，１）〜（４０９６，１）は行選
択配線Ｌｒ１に接続される。行選択配線Ｌｒはラインセ
レクタ部３２を通して制御部３３に接続されている。ラ
インセレクタ部３２は最も簡単に構成するならば、単に
液晶ディスプレイなどに用いられているシフトレジスタ
によって構成することも可能である。

【００５２】列信号配線Ｌｃは、制御部３３により制御
される信号読み出し部３４に接続されている。出力信号
は順次図示しないＡ／Ｄ変換器へ出力されディジタル値
に変換される。

【００５３】［複数基板の貼り合わせによる大面積基板
の作製］上記の例では、４０９６×４０９６画素の固体
撮像素子３を１枚の基板で構成した例を示したが、４０
９６×４０９６画素の固体撮像素子３を２０４８×２０
４８個の画素を持つ４枚の光検出器で構成することもで
きる。２０４８×２０４８個の検出器を４枚で１つの固
体撮像素子３を構成する場合は、分割して製作する事に
より歩留まりが向上するなどのメリットがある。

【００５４】また、蛍光体も同様に、必ずしもＣｓＩ：
Ｔｌも４３０ｍｍ×４３０ｍｍの１枚の単結晶である必
要はなく、例えば、４枚を貼り合わせることで生産性を
向上することができる。２１５ｍｍ×２１５ｍｍの４枚
の結晶は、端面を接着剤等で貼り合わせてもよいし、レ
ーザ光等を用いて、結晶の一部を溶解して貼り合わせて
もよい。

【００５５】接着剤を用いる場合は、この接着剤は蛍光
体から発生する光に対して透明で、その屈折率はＣｓ
Ｉ：Ｔｌ結晶と同等で、約１．８程度が好ましい。

【００５６】［光遮蔽体の構成］次に、蛍光体１と固体
撮像素子３の間に配置した光遮蔽体について説明する。

【００５７】図２に、実施例１の光遮蔽体の構造を示
す。図２に示すように、本実施例の光遮蔽体２は、蛍光
体１と固体撮像素子３との間に配置され、蛍光体から発
生する光を透過する層４１と蛍光体から発生する光の一
部を遮蔽する層４２を積層した構成としてある。

【００５８】蛍光体から発生する光を透過する層４１
は、例えばガラス板（？）からなり、本実施例では、こ
のガラス板を３枚積層してある（ただし、積層枚数は何
枚でもかまわないし、１枚だけでも、かまわない）。

【００５９】また、蛍光体から発生する光遮蔽層４２
は、そのガラス板の表面に、蛍光体から発生する光に対
して不透明な物質によって、蛍光体から発生する光の一
部を遮光する形状に形成された層である。この光遮蔽層
を形成する材料は、アルミニウムやクロムなどの金属膜
あるいは金属酸化膜、顔料や染料などの着色剤を含有す
る樹脂である。

【００６０】本実施例では、このような蛍光体から発生
する光遮蔽層４２をそれぞれ形成したガラス板を３枚、
積層してある。また、この蛍光体から発生する光遮蔽層
は、格子状に光電変換部（開口部）３１以外の領域上に
形成されており、かつ、固体撮像素子３に近付くにした
がって、遮光幅が大きくなるようにしてある。

【００６１】図３は、この光遮蔽体の断面図を模式的に
示した図である。図３において、単結晶蛍光体で発光し
た蛍光の内、直接光（実線）は固体撮像素子３の開口部
５に導光し、その他の結晶内で拡散した拡散光（点線）
は遮蔽層４２が吸収するようになっている。例えば、最
下層の遮蔽層４２は固体撮像素子３の開口部５以外の部
分、例えば、図５、図６で説明した、スイッチングＴＦ
Ｔ２２や信号配線Ｌｃや選択配線Ｌｒ等を覆うように形
成され、上層の遮蔽層４２ほどその面積が小さくなるよ
うになっているのが好ましい。

【００６２】ここでは、光遮蔽体としては、一枚の厚さ
が１００〜５００μｍ（未定？？）のガラス板を３枚、
積層して形成している。特に積層するガラスの厚さおよ
び積層枚数は、この例にとらわれる必要はなく、固体撮
像素子の開口面積とＣｓＩ：Ｔｌ結晶の厚さに基づいて
最適化されていればよい。

【００６３】そして、放射線検出素子として感度を重視
する場合は、この光遮蔽体を薄くして固体撮像素子へ多
くの光量が到達するようにし、解像力を重視する場合
は、逆に光遮蔽体を厚くして結晶内での拡散光を減少さ
せるのが好ましい。

【００６４】これにより、拡散光が固体撮像素子の光電
変換部（開口部）に入射するのを減少させることができ
る。

【００６５】［光遮蔽体の作製方法］蛍光体から発生す
る光の遮光層の材料としては、アルミニウムやクロムな
どの金属膜あるいは金属酸化膜、カーボンブラックやチ
タンブラックなどの顔料又はアゾ系の黒色染料などが上
げられる。

【００６６】遮光層の光学濃度は、再帰反射を防止する
ために、０．７以上であることが必要である。

【００６７】また、作製方法としては、オフセット印刷
法、スクリーン印刷法などの印刷方法、またはフォトリ
ソプロセスなどにより、容易に作製することができる。

【００６８】また、このように、固体撮像素子の基板と
同等の熱膨張率の物質（ガラス）で光遮蔽体を作製すれ
ば、固体撮像素子の開口部と光遮蔽体の開口部との熱膨
張による位置ずれは生じない。

【００６９】また、ＣｓＩ：Ｔｌ結晶からなる蛍光体と
ガラスとの接着は、屈折率が１．５から２．０の透明接
着剤を用いて、接着面での反射を最小限にすることが好
ましい。

【００７０】［実施例２］光遮蔽体の実施例２として、
図４に蛍光体から発生する光を遮蔽する物質の格子構造
体からなる光遮蔽体を示す。

【００７１】［光遮蔽体の構成］この格子構造体６１
は、例えば、フォトリソグラフィ技術により作製したも
ので、その格子の開口の数は固体撮像素子の画素数と一
致し、固体撮像素子に近い方の格子の開口形状は、固体
撮像素子の受光面の開口形状と一致し、固体撮像素子か
ら離れるにしたがい、わずかに広がっているのが好まし
い。

【００７２】また、この格子構造体６１は、単結晶蛍光
体の放射線入射面付近、すなわち固体撮像素子３から遠
い面付近で発光した蛍光を固体撮像素子３に導光し、そ
の他の結晶内で拡散した拡散光は格子が吸収するように
設計されていることを特徴としている。

【００７３】［光遮蔽体の作製方法］このような、格子
構造の光遮蔽体の作製方法としては、例えば、カラーテ
レビ等のＣＲＴディスプレイ装置に用いられるシャドー
マスク製造法と同様に、フォトリソグラフィ技術により
作製することができる。

【００７４】例えば、図８に示すように、光遮蔽体とな
る基材の両面にレジストを塗布し（ａ）、その両面のレ
ジストに格子のガラスマスクを用いて露光し（ｂ）、そ
の後、レジストを現像し（ｃ）、エッチングして開口し
（ｄ）、レジストを剥離して（ｅ）、格子構造を形成す
ることができる。

【００７５】［他の実施例］実施例１では、複数のガラ
ス板を積層して構成した光遮蔽体を示したが、１枚のガ
ラス板中に、光遮蔽層を形成しても良い。

【００７６】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、従来の、拡散、吸収の大きい粒子状の蛍光体に代え
て、透明な蛍光体を用いることにより、蛍光体内での拡
散および吸収を少なくすることができる。

【００７７】また、単結晶の蛍光体を用いることによ
り、耐湿性が良好で、硬度の高い蛍光体とすることがで
きるため、耐久性及び機械的強度を高めることができ
る。

【００７８】さらに、固体撮像素子と蛍光体との間に、
固体撮像素子の受光のための開口部以外の領域を遮蔽す
る光遮蔽体を配置することにより、横方向の拡散光の入
射を防止し、直接光のみを固体撮像素子に入射させるこ
とができる。

【００７９】従って、本発明によれば、蛍光体内での拡
散および吸収が少なく、かつ蛍光体内での拡散光が固体
撮像素子に入射することを低減した、高感度、高解像度
で、更に耐久性及び機械的強度に優れた放射線検出素子
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線検出素子の模式的断面図であ
る。

【図２】本発明の光遮蔽体の一例を示す図である。

【図３】本発明の光遮蔽体の一例の模式断面図である。

【図４】本発明の他の光遮蔽体の一例を示す図である。

【図５】実施例の固体撮像素子の等価回路図である。

【図６】実施例の２次元に配列した固体撮像素子を表し
た等価回路図である。

【図７】従来の放射線検出装置の構成図である。

【図８】光遮蔽体の製造方法を説明する図である。

【符号の説明】

１蛍光体２光遮蔽体３固体撮像素子４光反射層５開口部Ｓ被写体１１放射線源１２グリッド１３放射線検出器２１固体撮像素子２２スイッチングＴＦＴ２３容量素子２４リセット用スイッチング素子２５読み出し用増幅器２７放射線３１バイアス電源３２ラインセレクタ部３３制御部３４信号読み出し部４１蛍光体から発生する光透過層４２蛍光体から発生する光遮蔽層６１格子構造体

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】蛍光体から発生する光を透過する層４１
は、例えばガラス板からなり、本実施例では、このガラ
ス板を３枚積層してある（ただし、積層枚数は何枚でも
かまわないし、１枚だけでも、かまわない）。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】ここでは、光遮蔽体としては、一枚の厚さ
が１００〜５００μｍのガラス板を３枚、積層して形成
している。特に積層するガラスの厚さおよび積層枚数
は、この例にとらわれる必要はなく、固体撮像素子の開
口面積とＣｓＩ：Ｔｌ結晶の厚さに基づいて最適化され
ていればよい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数画素からなる固体撮像素子と、該固体撮像素子の前面に配置した蛍光体と、前記固体撮像素子と前記蛍光体との間に、前記固体撮像
素子の受光のための開口部に対応した開口部を有する光
遮蔽体を配置したことを特徴とする放射線検出素子。
【請求項２】前記光遮蔽体は、前記蛍光体から発生す
る光を透過する層と前記蛍光体から発生する光の一部を
遮蔽する層を積層したことを特徴とする請求項１記載の
放射線検出素子。
【請求項３】前記光遮蔽体は、表面に遮光層を有する
透明なガラス板を複数枚積層して構成し、前記遮光層
は、前記固体撮像素子の受光のための開口部に対応した
開口部を有することを特徴とする請求項２記載の放射線
検出素子。
【請求項４】前記遮光層の光学濃度が、０．７以上で
あることを特徴とする請求項２又は３記載の放射線検出
素子。
【請求項５】前記遮光層が、顔料及び／又は染料を含
む樹脂より形成されていることを特徴とする請求項２〜
４のいずれかに記載の放射線検出素子。
【請求項６】前記光遮蔽体は、蛍光体から発生する光
を遮蔽する物質の格子構造体であることを特徴とする請
求項１記載の放射線検出素子。
【請求項７】前記光遮蔽体は、前記固体撮像素子の受
光面から前記蛍光体に向かって次第に広がる形状の開口
部を有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１
項記載の放射線検出素子。
【請求項８】前記光遮蔽体は、前記蛍光体と、屈折率
が１．５から２．０の透明接着剤で接着されたことを特
徴とする請求項２〜７のいずれか１項記載の放射線検出
素子。
【請求項９】前記蛍光体は、透明であることを特徴と
する請求項１〜８のいずれか１項記載の放射線検出素
子。
【請求項１０】前記蛍光体は、該蛍光体が発する蛍光
に対して透明であることを特徴とする請求項１〜９のい
ずれか１項記載の放射線検出素子。
【請求項１１】前記蛍光体は、透明単結晶であること
を特徴とする請求項９記載の放射線検出素子。
【請求項１２】前記蛍光体は、ＣｓＩ：Ｔｌ、Ｃｓ
Ｉ：Ｎａ、ＮａＩ：Ｔｌのいずれかからなることを特徴
とする請求項９〜１１のいずれか１項記載の放射線検出
素子。
【請求項１３】前記蛍光体は、１００μｍから１ｍｍ
の厚さを有することを特徴とする請求項９〜１２のいず
れか１項記載の放射線検出素子。
【請求項１４】前記蛍光体は、前記固体撮像素子の受
光面と反対側の面を光反射層で覆っていることを特徴と
する請求項９〜１３のいずれか１項記載の放射線検出素
子。
【請求項１５】前記固体撮像素子は、光電変換膜にａ
−Ｓｉ：Ｈを用いたことを特徴とする請求項１〜１４の
いずれか１項記載の放射線検出素子。