【事件の表示】
　特許第３３６１８７７号「放射線検出器」の請求項１ないし６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３６１８７７号の請求項１ないし６に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続きの経緯
　
　本件特許第３３６１８７７号の請求項１ないし６に係る発明についての出願は、平成６年４月１４日に特許出願され、平成１４年１０月１８日にその特許の設定登録がなされ、その後、異議申立人株式会社日立メディコから特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１６年６月２１日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
　
（１）訂正の内容
（ａ）訂正事項ａ
　特許明細書の請求項１における末尾「・・・・特徴とする放射線検出器。」を「・・・・特徴とするＸ線ＣＴ用の放射線検出器。」と訂正する。　
（ｂ）訂正事項ｂ
　段落００１３の「【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は、入射された・・・・・・」を「【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は、Ｘ線ＣＴ用の放射線検出器において、入射された・・・・・・」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（ａ）訂正事項ａについて
　本訂正は、特許明細書０００２段落の記載に基づき、請求項１において、「Ｘ線ＣＴ用の」を追加したものであり、特許請求の範囲の減縮に相当し、
特許明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、また、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
（ｂ）訂正事項ｂについて
  本訂正は、特許明細書０００２段落の記載に基づき、００１３段落において、「Ｘ線ＣＴ用の放射線検出器において」を追加するために行われたものであり、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載の整合を図ったものであり、明りょうでない記載の釈明に相当するものである。また、この訂正事項ｂは、特許明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号。以下「平成６年改正法」という。）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、平成１１年改正前の特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについて
　
（１）本件発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１に係る発明（以下、「本件第１発明」という。）および本件の請求項１を引用した請求項２ないし６に係る発明（以下、「本件第２発明」ないし「本件第６発明」という。）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし６に記載された事項により特定されるとおりのものである。
　
（２）引用刊行物に記載された発明
　当審が平成１６年４月９日付けで通知した取消しの理由において引用した刊行物１〜３にはそれぞれ次のとおりの発明が記載されている。
　
（ａ）刊行物１：特開平５−９３７８０号公報（甲第１号証）
［記載ａ１］
　「【課題を解決するための手段】本発明に係る放射線検出素子は、基板に複数の画素が形成された光検出パネルを備え、光検出パネル上には複数の画素の少なくとも１つの画素ごとに複数の凸状パターンが形成され、複数の凸状パターンの上面にはシンチレータの柱状結晶がそれぞれ結晶成長されていることを特徴とする。」（段落０００６）
［記載ａ２］
　「本実施例においては、二次元光センサ３００はガラス基板２００上に二次元のアレイとして形成した複数の画素を有し、この画素は、図２のように構成される。図２（ａ）は画素３０の平面図、同図（ｂ）は断面図である。各々の画素３０は、光検出セルとしてのホトダイオード３１と、スイッチとしての薄膜トランジスタ３２を有し、ホトダイオード３１は薄膜トランジスタ３２のソース電極３３上にＰｉｎシリコンホトダイオードとして構成されている。ホトダイオード３１のアノード電極３４はコモンライン３５に接続され、薄膜トランジスタ３２のドレイン電極はドレインライン３６に接続され、ゲート電極はゲートライン３７に接続されている。なお、ドレインライン３６は前述の水平シフトレジスタ６００に、ゲートライン３７は垂直シフトレジスタ５００にそれぞれ接続されている。そして、薄膜トランジスタ３２にシンチレーション光が入射しないように、絶縁膜をはさんで薄膜トランジスタ３２上に遮光膜３８が設けられている。」（段落００１１）
［記載ａ３］
　「図３および図４は、上記の実施例に対応する製造工程別の斜視図および断面図である。まず、図３に示すようなガラス基板２００の上面に、大面積薄膜プロセスを用いることにより、図２のような画素３０を配設した二次元光検出アレイ部３００を形成する。そして、二次元光検出アレイ部３００の上面に、光透過層としてのＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 の層を堆積し、フォトリソグラフィ技術を用いることにより、画素３０ごとに光透過性の凸状パターン４１を形成する（図３（ａ）参照）。」（段落００１３）
［記載ａ４］
　「次に、マスク４２を除去し、シンチレータ４４の柱状結晶を凸状パターン４１の上面に結晶成長させる（図３（ｃ）参照）。具体的には、例えばＣｓＩ（Ｎａ）、ＣｓＩ（Ｔｌ）、輝尽性螢光体等を、数μｍ／ｍｉｎの速度で蒸着することにより、各セグメントに分離した柱状結晶が得られる。なお、この柱状結晶の厚さは、使用する放射線（Ｘ線）を十分に収集するように、数１０μｍ〜数１００μｍとする。」（段落００１６）
　
（ｂ）刊行物２：特開平５−２０７３７５号公報（甲第２号証）
［記載ｂ１］
　「図３に示した構成のラインセンサでは、各画素の積分時間は一定であるが、積分時刻にはずれがあり、そのため同一時刻のデータを必要とする用途には用いることができない。そこで次に、基本セルを１次元に配列して構成したラインセンサにおいて積分時刻を一致させるようにした実施例について説明する。図７は、１画素を構成する基本セルの回路構成を示す図である。基本セルにおいて、フォトダイオード１，ｎ型ＭＯＳトランジスタ２，容量素子３，リセット用ｎ型ＭＯＳトランジスタ８，画素選択スイッチング用ｎ型ＭＯＳトランジスタ９，負荷用ｐ型ＭＯＳトランジスタ10を備えている点は、図２に示した基本セルと同じ構成であり、この実施例の基本セルはこれに更に、スイッチング素子として動作するｎ型ＭＯＳトランジスタ15と電圧をホールドする容量素子16とバッファ17とで構成されたサンプルホールド回路20を、ｎ型ＭＯＳトランジスタ２の出力端子（ドレイン）と画素選択スイッチング用ｎ型ＭＯＳトランジスタ９の間に追加した構成をとる。」（段落００２４）
［記載ｂ２］
　「次に、図９に示したタイミングチャートに基づいて動作を説明する。リセットパルスφR が“Ｈ”のとき、全画素同時にリセットが行われる。またこのとき、φSHを“Ｈ”としておくと、各サンプルホールド用容量素子16も初期電圧にリセットされる。φR が“Ｈ”から“Ｌ”に変わった時点から積分が開始される。積分期間中φSHを“Ｈ”とし、積分を終了する時、φSHを“Ｈ”から“Ｌ”として、サンプルホールド用ｎ型ＭＯＳトランジスタ15をＯＦＦする。これにより各サンプルホールド用容量素子16には、その時点の電位が保持される。その後シフトレジスタ12を駆動させ、選択用ｎ型ＭＯＳトランジスタ９を順次ＯＮさせながら、バッファ14を介して出力端子14ａより各画素の信号出力を得る。以上の構成及び動作により、全ての画素の積分時間及び時刻を、ともに一致させることができる。」（段落００２６）
　
（ｃ）刊行物３：特開昭６３−１９８８９０号公報（甲第３号証）
［記載ｃ１］
　「Ｘ線を光に変換するシンチレータからの光をシリコン・フォト・ダイオードで電気信号に変換し、その電気信号を増幅器で増幅した後、デイジタル信号に変換するＸ線検出装置において、前記シリコン・フォト・ダイオードと増幅器とをＩＣの同一チップ上に構成することを特徴とするＸ線検出装置。」（特許請求の範囲）
［記載ｃ２］
　「本発明はＸ線ＣＴ装置におけるＸ線検出、特に多チャンネルＸ線検出に好適なＸ線検出装置に関するものである。」（明細書第１頁左下欄第１４〜１６行）
［記載ｃ３］
　「第１図は本発明によるＸ線検出装置の一実施例を示す回路図で、図中２１〜２４及び２７は各各第６図と同様である。２９は暗電流、オフセット補償回路を備えた積分器、ｃｈ１は第１チャンネル用Ｘ線検出器、ｃｈｎは第ｎチャンネル用Ｘ線検出部で、検出部ｃｈ１・ｃｈｎ間には図示省略されているが同様のＸ線検出部ｃｈ２、ｃｈ３・・・が多数構成されている。この場合、本発明では少なくともＳＰＤ２１と増幅器２４をＩＣ、しかも同一チップ上に構成したものである。」（明細書第２頁左下欄第１０〜２０行）
［記載ｃ４］
　第３頁の第１図には、ｃｈ１〜ｃｈｎの各チャンネル毎に、シンチレータ２２からの光をシリコン・フォト・ダイオード（ＳＰＤ）２１で検出して電気信号とした後、増幅器２４を経て、積分器２９に入力する回路が記載されている。
　
（３）対比・判断
（ａ）本件第１発明
　訂正された本件第１発明は、
「入射された放射線のエネルギーを光エネルギーに変換するシンチレータ及び前記シンチレータからの光を受光して電荷を蓄積する光電気変換素子を有する放射線検出素子を、マトリクス状に複数個配列した放射線検出器において、
　前記複数のシンチレータは、前記放射線検出素子単位に設けられ、
　前記光電気変換素子及びこの光電気変換素子からの電気信号を処理する電気回路を同一のシリコンウエハ上に形成すると共に、
　前記光電気変換素子及び前記電気回路を、前記放射線検出素子単位に設けられたシンチレータで覆うことを特徴とするＸ線ＣＴ用の放射線検出器。」
である。
　一方、刊行物１に記載の発明（以下、「引用発明１」という。）は、基板上に二次元アレイとして形成された、即ちマトリクス状に形成された、複数の画素を有する二次元光センサからなる光検出パネルでシンチレータからの光を検出することによって放射線を検出する放射線検出素子に関するものであり、シンチレータは画素ごとにそれぞれ設けられていることが明記（記載ａ１）されているし、基板上の各画素は光検出セルとしてのホトダイオードと、スイッチとしての薄膜トランジスタを有することが明記（記載ａ２）されている。さらに、画素ごとに光透過性の凸状パターンを形成（記載ａ３）し、凸状パターンの上面にシンチレータを結晶成長させる旨の記載（記載ａ４）があり、各画素毎に設けられた薄膜トランジスタもシンチレータで覆われていることになる。
　引用発明１における「光検出セル」、「スイッチ」は本件第１発明における「光電気変換素子」、「電気回路」にそれぞれ相当し、「光検出セル」としてのホトダイオードと、「スイッチ」としての薄膜トランジスタは各画素毎に設けられ、各画素はシンチレータで覆われているので、結局、引用発明１と本件第１発明の相違点は、本件第１発明がＸ線ＣＴ用の放射線検出器であるとしているのに対して、引用発明１にはそのような限定がない点でのみ相違する。
　一方、刊行物３には、Ｘ線を光に変換するシンチレータからの光をシリコン・フォト・ダイオードで電気信号に変換してＸ線を検出するＸ線検出装置（記載ｃ１）の発明が記載されており、該Ｘ線検出装置は、Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線検出、特に多チャンネルＸ線検出に好適なＸ線検出装置に関するものであるとの記載（記載ｃ２）がある。
　してみれば、引用発明１の放射線検出素子をＸ線ＣＴ装置に使用するＸ線ＣＴ用の放射線検出器とすることに何ら困難性はなく、本件第１発明は刊行物１、３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであって、本件第１発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
（ｂ）本件第２発明
　本件第２発明は、本件第１発明における「光電気変換素子」を「フォトダイオード」と限定した発明である。
　一方、上記（ａ）で示したとおり本件第１発明は刊行物１、３に記載の発明に基づき当業者が容易に発明することができたものであり、刊行物１記載の引用発明１の光検出セルは本件第２発明における光電気変換素子に相当し、引用発明１にはホトダイオードを使用することが明記（記載ａ３）されているし、更には刊行物３にもシンチレータからの光をシリコン・フォト・ダイオードで電気信号に変換することが記載（記載ｃ１）されているので、本件第２発明は刊行物１、３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであって、本件第２発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
（ｃ）本件第３発明
  本件第３発明は、本件第１発明における「電気回路」が「光電気変換素子からの電気信号を積分する積分器を有する」と限定したものである。
　一方、刊行物３にはＸ線検出装置において積分器を備えることが記載（記載ｃ３）されると共に、図面にもシンチレータからの光を電気信号とした後に積分器に入力する回路が記載（記載ｃ４）されているので、引用発明１における電気回路を、刊行物３記載の積分器を有する電気回路とすることは当業者にとって容易に想到できる。
　したがって、本件第３発明は刊行物１、３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであって、本件第３発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
（ｄ）本件第４発明
  本件第４発明は、本件第１発明における「電気回路」が「光電気変換素子からの電気信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路を有する」と限定したものである。
　一方、刊行物２には固体撮像素子において、フォトダイオードからの信号を積分し、サンプルホールドする回路の発明が開示（記載ｂ１）されている。
　上記刊行物２に記載された発明は多数のフォトダイオードの出力を取り出すものであり、その点で引用発明１と同一又は類似の技術分野の発明であり、該刊行物２に記載された発明を多数のフォトダイオードからの出力を取出して検出する放射線検出器に適用することに何ら困難性はなく、引用発明１における電気回路に刊行物２記載の発明の電気回路を採用することは当業者が容易に行うことができたものである。
　したがって、本件第４発明は刊行物１〜３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであって、本件第４発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
（ｅ）本件第５発明
  本件第５発明は、本件第１発明における「電気回路」が「光電気変換素子からの電気信号を所定のタイミングで出力するアドレススイッチを有する」と限定したものである。
　一方、刊行物２には固体撮像素子において、複数のフォトダイオードからの信号をタイミングチャートに基づき選択して出力する回路の発明が開示（記載ｂ２）されている。
　上記刊行物２記載の発明は多数のフォトダイオードの出力を順次取り出すものであり、その点で引用発明１と同一又は類似の発明であって、多数のフォトダイオードからの出力を取出して検出する放射線検出器に適用することに何ら困難性はなく、引用発明１における電気回路に刊行物２記載の発明の電気回路を採用することは当業者が容易に行うことができたものである。
　したがって、本件第５発明は刊行物１〜３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであって、本件第５発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
（ｆ）本件第６発明
　本件第６発明は、本件第３発明における電気回路を、更にサンプルホールド回路、アドレススイッチによる自己走査機能を有すると限定したものである。
　しかしながら、上記（ｃ）〜（ｅ）の対比・判断において示したように、フォトダイオードからの信号の積分、サンプルホールド、アドレススイッチを介しての所定のタイミングでの出力は刊行物２、３に記載されている。
　したがって、本件第６発明は刊行物１〜３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであって、本件第６発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　
（４）むすび
　以上のとおりであるから、本件請求項１ないし６に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、本件請求項１ないし６に係る発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認める。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成六年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過処置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
放射線検出器
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　入射された放射線のエネルギーを光エネルギーに変換するシンチレータ及び前記シンチレータからの光を受光して電荷を蓄積する光電気変換素子を有する放射線検出素子を、マトリクス状に複数個配列した放射線検出器において、
　前記複数のシンチレータは、前記放射線検出素子単位に設けられ、
　前記光電気変換素子及びこの光電気変換素子からの電気信号を処理する電気回路を同一のシリコンウエハ上に形成すると共に、
　前記光電気変換素子及び前記電気回路を、前記放射線検出素子単位に設けられたシンチレータで覆うことを特徴とする
Ｘ線ＣＴ用の
　【請求項２】　前記光電気変換素子は、フォトダイオードであることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
　【請求項３】　前記電気回路は、前記光電気変換素子からの電気信号を積分する積分器を有することを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
　【請求項４】　前記電気回路は、前記光電気変換素子からの電気信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路を有することを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
　【請求項５】　前記電気回路は、前記光電気変換素子からの電気信号を所定のタイミングで出力するアドレススイッチを有することを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
　【請求項６】　前記積分器で積分された積分信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路、このサンプルホールド回路で保持された電気信号を所定のタイミングで出力するアドレススイッチによって前記各光電気変換素子からの電気信号を順次シリアル信号として取出す自己走査機能を有することを特徴とする請求項３記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　この発明は、シンチレータとこのシンチレータからの光エネルギーを電気エネルギーに変換する複数個の光変換素子からなる放射線検出器に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　放射線（Ｘ線）ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ　ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）用放射線検出器は、現在１次元の検出器で構成されている。この１次元のＸ線検出器の要部構成を図９に示す。
　Ｘ線を検出して電気エネルギーに変換するｎ個の検出素子１１，１２，…１ｎを１列に配置し、この各検出素子１１，１２，…，１ｎからの電気信号をアンプ部２の各チャージアンプ２１，２２，…，２ｎで増幅してマルチプレクサ３へ出力するようになっている。このマルチプレクサ３からは適切なクロック信号により、前記各検出素子１１，１２，…，１ｎ（　各チャージアンプ２１，２２，…，２ｎ　）の出力信号を複数組に分割し、その各組毎に択一的に選択して順次出力するようになっている。
　【０００３】
　この１次元の放射線検出器は、原理としては、ガス電離箱、シンチレーションを使用したものが主流である。最近では、全体の撮影時間の短縮を目的として、上記１次元の検出器を複数列（例えば２列）並べた装置も提案されている。
　【０００４】
　また、Ｘ線ＣＴシステムでは、連続回転の架台と寝台天板移動を組み合わせたヘリカルスキャンが普及し、全体の撮影時間の短縮、スライス方向の空間分解能の向上等が図られている。
　【０００５】
　全体の撮影時間の短縮、スライス方向の空間分解能の向上の目的を達成するシステムとしては、走査方向ばかりでなくスライス方向にも広がりを持った２次元的に広がりを持ったＸ線（コーンビーム）を使用し、この２次元的に広がったＸ線を検出する２次元的にＸ線検出素子を配列した検出器を組み込んだものが研究されている。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかし、上述したように、２次元的にＸ線検出素子を配列した検出器では、Ｘ線検出素子として、シンチレータとフォトダイオードとを組み合わせたものを使用した場合、チャンネル数が膨大な数になってしまい、Ｘ線検出素子とチャージアンプとの接続等の実現上の困難が生じるという問題があった。
　【０００７】
　例えば、１０００×１０００の検出器の場合、１００００００チャンネルも必要になる。すなわち、１００００００本の接続線をＸ線検出素子とチャージアンプとの間に接続しなければならない。
　【０００８】
　そこで、その問題を解決できるＸ線検出素子として、シンチレータと図１０に示すような自己走査機能を持つイメージセンサが考えられる。シンチレータ（　図示せず　）によりＸ線は光エネルギーに変換され、この変換された光エネルギーはｍ個のフォトダイオード４１，４２，…，４ｍにより電気エネルギーに変換される。この電気エネルギーは前記フォトダイオード４１，４２，…，４ｍで蓄積される。
　【０００９】
　前記各フォトダイオード４１，４２，…，４ｍは、バイアス電源Ｖｓｓと出力端子間にそれぞれ各ＦＥＴ（ｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）　５１，５２，…，５ｍを介して並列に接続されており、この各ＦＥＴ（ｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）　５１，５２，…，５ｍの各ゲート端子はそれぞれシフトレジスタ６に接続されている。
　【００１０】
　すなわち、このシフトレジスタ６により前記各ＦＥＴ５１，５２，…，５ｍは順次オン動作され、各フォトダイオード４１，４２，…，４ｍに蓄積された電気エネルギーは、前記各ＦＥＴ５１，５２，…，５ｍのオン動作により、順次出力端子から出力されるようになっている。
　【００１１】
　しかし、このような自己走査機能を持つイメージセンサは、その電気エネルギー（　電荷　）蓄積量が、バイアス電圧とフォトダイオード４１，４２，…，４ｍの容量とで決定されてしまい、フォトダイオード４１，４２，…，４ｍの容量（　接合容量　）が小さいため、そのダイナミックレンジが狭く、Ｘ線ＣＴ装置としては、一般的な使用に対応できないという問題があった。
　【００１２】
　そこでこの発明は、２次元的に配置した放射線検出素子とこの放射線検出素子からの電気信号を処理する回路とを容易に構成することができ、２次元的な放射線の検出できる放射線検出器を提供することを目的とする。また、シンチレータと自己走査機能を持つイメージセンサとからなる放射線検出器において、その検出のダイナミックレンジを拡大することができる放射線検出器を提供することを目的とする。
　【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は、
Ｘ線ＣＴ用の放射線検出器において、
　【００１４】
　【００１５】
　【００１６】
　【００１７】
　【００１８】
　【００１９】
　【００２０】
　【作用】
　本発明によれば、光電気変換素子及びこの光電気変換素子からの電気信号を処理する電気回路を同一のシリコンウエハ上に形成するので、光電気変換素子と電気回路との接続作業を簡単にすることができる。また光電気変換素子及び電気回路を、放射線検出素子単位に設けられたシンチレータで覆うので、例えばＸ線遮蔽板を設けなくても電気回路への放射線の影響を減少できる。
　【００２１】
　【００２２】
　【００２３】
　【００２４】
　【００２５】
　【００２６】
　【００２７】
　【００２８】
　【００２９】
　【００３０】
　【００３１】
　【実施例】
　この発明の第１実施例を図１乃至図３、及び図７を参照して説明する。
　図１は、この発明を適用した放射線検出器６０の全体の構成を示す図である。
　前記放射線検出器６０は、同一のシリコンウエハ上に複数個の検出素子６１，６１，…をマトリックス状（　行と列と　）に２次元的に配列して構成されている。
各検出素子６１，６１，…は全て同一構造に形成されている。
　【００３２】
　図２は、前記放射線検出器６０の１つの検出素子６１を示す斜視図である。
　この検出素子６１は、シリコンウエハ上に複数個に区画し、その区画したうちの１つの領域６２上を１個のシンチレータ６３で覆ったものである。なお、ここでは説明のため、前記領域６２がシリコンウエハから個別に取り出せるように図示されているが、実際には、前記放射線検出器６０で１枚のシリコンウエハから構成されており、各領域を分割することはできず、図２に示す領域６２の端面（　側面　）は存在しない。
　【００３３】
　図３は、前記領域６２上にマウントされたの回路配置を示す図である。
　６４は、Ｘ線が入射されたシンチレータ６３で発光した光を受光して、電荷を蓄積する光電気変換素子としてのフォトダイオードである。
　【００３４】
　このフォトダイオード６４で受光により電流が流れ、この電流により生成された電気信号を積分するオペアンプからなる積分器６５、この積分器６５で積分された電気信号を所定のタイミングで保持するサンプルホールド回路６６、サンプルホールド回路６６で保持された電気信号の所定のタイミングで出力するアドレススイッチ６７が、前記領域６２上に、前記フォトダイオード６４と共にマウントされている。
　【００３５】
　前記サンプルホールド回路６６及び前記アドレススイッチ６７により自己走査回路が構成され、自己走査機能を有することになる。
　さらに、前記領域６２上の前記フォトダイオード６４以外の領域、すなわち前記積分器６５、前記サンプルホールド回路６６及び前記アドレススイッチ６７がマウントされた領域上には、前記シンチレータ６３で発光した光を遮るマスクパターン６８が形成されている。なお、前記シンチレータ６３は破線６３で示す領域を覆うようになっている。
　【００３６】
　図７は、この領域１２及び後述する各実施例の領域のマウント構成の相等回路の一例を示す図である。
　フォトダイオード７１，７１，…（　６４　）のカソード端子はグラウンドに接続され、そのアノード端子は、積分器７２，７２，…（　６５　）を介してサンプルホールド回路７３が接続されており、このサンプルホールド回路７３，７３，…（　６６　）は、アドレススイッチ７４，７４，…（　６７　）を介して、この放射線検出器の外部へ出力するようになっている。
　【００３７】
　前記サンプルホールド回路７３，７３，…及び前記アドレススイッチ７４，７４，…により自己走査回路が構成されている。
　前記積分器７２，７２，…は、非反転入力端子をグラウンドに接続したオペアンプ７５，７５，…の反転入力端子とその出力端子間に、第１のコンデンサ７６，７６，…と、外部制御信号によりオン／オフ動作して積分のタイミングを制御する第１のスイッチ７７，７７，…とからなる並列回路を接続して構成されている。前記フォトダイオード７１，７１，…のアノード端子は、前記オペアンプ７５，７５，…の反転入力端子に接続されている。
　【００３８】
　前記サンプルホールド回路７３，７３，…は、外部制御信号によりオン／オフ動作してサンプルホールドのタイミングを制御する第２のスイッチ７８，７８，…と、この第２のスイッチ７８，７８，…の一端とグラウンドとの間に接続された第２のコンデンサ７９，７９，…とから構成されている。前記第２のスイッチ７８，７８，…の他端は、前記オペアンプ７５，７５，…の出力端子に接続され、前記第２のスイッチ７８，７８，…の前記第２のコンデンサと接続された一端は、前記アドレススイッチ７４，７４，…と接続されている。
　【００３９】
　このような構成の第１実施例においては、Ｘ線がシンチレータ６３に入射されると、シンチレータ６３が発光し、この発光した光がフォトダイオード６３で受光される。すると、フォトダイオード６３で受光量に応じてアノード・カソード間に電流が流れ、この電流に応じた電気信号が積分器６５で積分される。フォトダイオード６３の出力を積分器６４のオペアンプに接続したことで、フォトダイオード６３を電荷蓄積モードでなく、電流出力モードで使用することになる。電流出力モードでは、フォトダイオード６３の接合容量による制限がなく、放射線検出器としてのダイナミックレンジが大きくとれる。
　【００４０】
　前記積分器６５で積分された電気信号は、サンプルホールド回路６６でサンプルホールドされ、予め設定されたタイミングでアドレススイッチ６７により出力され、所定個数の検出素子６１，…，６１からシリアル信号として出力される。すなわち、サンプルホールド回路６６及びアドレススイッチ６７により自己走査機能が実施される。
　【００４１】
　この放射線検出器６０と外部データ処理装置との間には、最少でシリアル信号の本数分接続されるだけで良い。
　このようにこの第１実施例によれば、１つのシリコンウエハをマトリックス状に複数の領域に区画し、この区画された各領域毎に、１つの検出素子として、フォトダイオード、オペアンプからなる積分器、サンプルホールド回路、アドレススイッチをマウントし、この各領域をそれぞれシンチレータで覆うことにより、シリコンウエハ上で各領域毎に電気信号を処理する回路が設けられているので、人がフォトダイオードとオペアンプからなる積分器とを接続する作業を行う必要がない。
　【００４２】
　また、オペアンプからなる積分器を使用しているので、フォトダイオードを電荷蓄積モードで使用せず、電流出力モードで使用しているので、最大信号量がフォトダイオードの容量に左右されず、放射線検出器として、ダイナミックレンジを大きくすることができる。
　【００４３】
　さらに、シンチレータ６３で積分器６５、サンプルホールド回路６６、アドレススイッチ６７を覆っているので、それらの回路への放射線、Ｘ線の影響を減少させ、それらの回路の正常動作を保証することができる。
　【００４４】
　また、サンプルホールド回路及びアドレススイッチにより自己走査機能を付加したため、所定個数の検出素子からの信号を１本の信号線で取り出すことができ、この放射線検出器６０と外部のデータ処理装置との接続を容易にすることができる。
　【００４５】
　この発明の第２実施例を図４及び図５（　図１、図７　）を参照して説明する。なお、この第２実施例は、放射線検出器の全体の構成は、前述した第１実施例の放射線検出器６０と同様であり、異なるのはこの放射線検出器６０を構成する検出素子の構造である。
　【００４６】
　図４は、この発明を適用した放射線検出器を構成する１つの検出素子８１を示す斜視図である。
　この検出素子８１は、シリコンウエハ上に複数個に区画された１つの領域８２上の略半分を１個のシンチレータ８３で覆い、その残りの略半分をＸ線フィルタ８４で覆ったものである。なお、ここでは説明のため、前記領域８２がシリコンウエハから個別に取り出せるように図示されているが、上述した第１実施例と同様に、実際には、１枚のシリコンウエハから構成されている。
　【００４７】
　図５は、前記領域８２上にマウントされた回路配置を示す図である。
　８５は、Ｘ線が入射されたシンチレータ８３で発光した光を受光して、電荷を蓄積する光電気変換素子としてのフォトダイオードである。
　【００４８】
　このフォトダイオード８５は受光により電流が流れ、この電流により生成された電気信号を積分するオペアンプからなる積分器８６、この積分器８６で積分された電気信号を所定のタイミングで保持するサンプルホールド回路８７、サンプルホールド回路８７で保持された電気信号を所定のタイミングで出力するアドレススイッチ８８が、前記領域８２上に、前記フォトダイオード８５と共にマウントされている。なお、前記シンチレータ８３は破線８３で示す領域を覆い、前記Ｘ線フィルタ８４は破線８４で示す領域を覆うようになっている。
　【００４９】
　前記サンプルホールド回路８７及び前記アドレススイッチ８８により自己走査回路が構成され、自己走査機能を有することになる。
　このマウント構成の一例は、上述した第１実施例の図７を参照して説明したのと同一であるので、ここではその説明は省略する。
　【００５０】
　このようにこの第２実施例によれば、上述した第１実施例と同様な効果を得ることができる。
　さらに、Ｘ線フィルタ８４により、積分器８６、ホールド回路８７及びアドレススイッチ８８を覆っているので、それらの回路へのＸ線の入射を遮蔽するので、それらの回路の正常動作を確実に保証することができる。
　【００５１】
　この発明の第３実施例を図６を参照して説明する。
　図６は、この発明を適用した放射線検出器９０の全体の構成を示す図である。
　前記放射線検出器９０は、同一のシリコンウエハ上を２区画し、その一方の領域をシンチレータとフォトダイオードにより構成された受光エリア９１とし、他方の領域をオペアンプからなる積分器、サンプルホールド回路及びアナログスイッチ等から構成された回路エリア９２とする。
　【００５２】
　さらに、前記受光エリア９１は、複数個の検出素子９３，９３，…をマトリックス状に２次元的に配列して構成されている。この各検出素子９３，９３，…は、前記受光エリア９１のシリコンウエハ上に複数個に区画された１つの領域にフォトダイオードをマウントし、このフォトダイオードをシンチレータで覆ったものである。
　【００５３】
　また、前記回路エリア９２は、前記受光エリア９１の各フォトダイオードに対応してそれぞれオペアンプからなる積分器、サンプルホールド回路及びアナログスイッチ等が設けられており、この回路エリア９２の全体は、Ｘ線フィルタ９４により覆われている。
　【００５４】
　このようにこの第３実施例によれば、上述した第２実施例と同様な効果を得る
ことができる。
　この発明の第４実施例を図８を参照して説明する。なお、この第４実施例は、上述した第１、第２及び第３実施例において回路構成において、オペアンプからなる積分器、サンプルホールド回路及びアドレススイッチを使用せず、自己走査機能を有する２次元画像を読取るイメージセンサを使用したものである。
　【００５５】
　図８は、この発明を適用した放射線検出器で使用されるイメージセンサを構成する複数の検出素子の要部回路構成を示す図である。
　シンチレータからの光を受光して電荷を蓄積するフォトダイオード１００のアノード端子には制御電源Ｖｓｓが接続され、そのカソード端子は、直接データ出力手段としてのデータ収集回路１０１の出力判定部１０２に接続されていると共に自己走査用ＦＥＴ（ｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）　１０３を介して前記データ収集回路１０１のＡ／Ｄ（　ａｎａｌｏｇｕｅ／ｄｉｇｉｔａｌ　）変換器１０４に接続されている。
　【００５６】
　前記自己走査用ＦＥＴ１０３は自己走査機能を実施するためのもので、シフトレジスタ１０５により他の検出素子との順番が設定され、その順番にしたがって所定のタイミングでオン動作する。
　【００５７】
　前記データ収集回路１０２は、各検出素子から、前記自己走査用ＦＥＴ１０３等により順次出力されたシリアルアナログ信号を順次Ａ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換により得たシリアルデータを外部のデータ処理装置１０６に出力するＡ／Ｄ変換器１０４と、リアルタイムに前記フォトダイオード１００の電荷蓄積量を監視して適切なフォトダイオード１００の容量を判定し、その判定結果から生成されたコンデンサ制御信号をコンデンサ切換コントローラ１０７に出力すると共に、その判定結果から生成されたコンデンサ制御情報（　換算データ　）をデータ処理装置１０６に出力する。
　【００５８】
　なお、ここでは前記出力判定部１０２が、コンデンサ制御情報を前記データ処理装置１０６に出力するようになっているが、直接前記Ａ／Ｄ変換器１０４に出力するようにして、前記Ａ／Ｄ変換器１０４の前記自己走査用ＦＥＴ１０３からのシリアルアナログ信号のＡ／Ｄ変換の変換換算値を、このコンデンサ制御情報に基づいて制御するようにしても良いものである。このとき、Ａ／Ｄ変換器１０４によりデータ換算手段が構成されている。
　【００５９】
　前記フォトダイオード１００には並列に、それぞれ容量制御用ＦＥＴ１０８と容量拡張用コンデンサ１０９とからなる直列回路が複数個接続されている。さらに、この直列回路の容量制御用ＦＥＴ１０８には並列に、リセット用ＦＥＴ１１０が接続されている。
　【００６０】
　前記各容量制御用ＦＥＴ１０８のゲート端子は、それぞれ前記コンデンサ切換コントローラ１０７に接続されており、このコンデンサ切換コントローラ１０７により前記容量制御用ＦＥＴ１０８は、並列接続状態を制御するスイッチとして、前記データ収集回路１０１の出力判定部１０２からのコンデンサ制御信号に基づいて、オン／オフ制御されるようになっている。また、前記各リセット用ＦＥＴ１１０のゲート端子も前記コンデンサ切換コントローラ１０７に接続されており、このコンデンサ切換コントローラ１０７により、１回の放射線検出の開始前又は終了後に、フォトダイオード１００及び容量拡大用コンデンサ１０９に蓄積されている電荷を放電させる。
　【００６１】
　前記出力判定部１０２及び前記コンデンサ切換コントローラ１０７によりスイッチ制御手段が構成されている。
　なお、以上説明した回路は、上述した第１、第２及び第３実施例で説明したのと同様に、１枚のシリコンウエハ上の各検出素子の領域毎にマウントしても良いし、また回路エリアとして受光エリアの各検出素子の全てに対応して回路エリアにまとめてマウントしても良いものである。
　【００６２】
　このような構成の第４実施例においては、Ｘ線がシンチレータに入射されると、シンチレータが発光し、この発光した光がフォトダイオード１００で受光される。するとフォトダイオード１００に受光量に応じて電荷が蓄積される。
　【００６３】
　この電荷の蓄積量は、データ収集回路１０１の出力判定部１０２により監視され、その電荷の蓄積量が大きい場合には、容量制御用ＦＥＴ１０８のオン動作の個数を増加させ、その電荷蓄積量が小さい場合には、容量制御用ＦＥＴ１０８のオン動作個数を減少させるように、コンデンサ制御信号がコンデンサ切換コントローラ１０７に出力される。
　【００６４】
　コンデンサ切換コントローラ１０７は、このコンデンサ制御信号に基づいて、容量制御用ＦＥＴ１０８をオン／オフ動作させる。なお、この時点ではシフトレジスタ１０５により自己走査用ＦＥＴ１０３はオフ状態となっている。
　【００６５】
　オン動作された容量制御用ＦＥＴ１０８に接続された容量拡張用コンデンサ１０９は、フォトダイオード１００に並列に接続され、フォトダイオード１００と容量拡張用コンデンサ１０９とからなる並列回路の合成容量が、フォトダイオード１００の光検出により蓄積される電荷の容量の上限となる。
　【００６６】
　すなわち、出力判定部１０２により監視された電荷蓄積量が大きい場合には、フォトダイオード１００に並列に接続される容量拡張用コンデンサ１０９の個数が増加され、フォトダイオード１００の光検出により蓄積される電荷の容量の上限も上昇される。その結果、この放射線検出器としてダイナミックレンジが拡大されることになる。
　【００６７】
　また、出力判定部１０２により監視された電荷蓄積量が小さい場合には、フォトダイオード１００に並列に接続される容量拡張用コンデンサ１０９の個数が減少され、フォトダイオード１００の光検出により蓄積される電荷の容量の上限も降下される。その結果、この放射線検出器としてダイナミックレンジが縮小されることになる。
　【００６８】
　一方、出力判定部１０２からは、コンデンサ制御情報がデータ処理装置１０６に出力されるので、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力されたシリアルデジタルデータをそのコンデンサ制御情報に基づいて固定容量（　基準容量　）、例えばフォトダイオード自体の容量（　接合容量　）に対するデータとして換算することができる。
　【００６９】
　また、出力判定部１０２から直接、コンデンサ制御情報がＡ／Ｄ変換器１０４に出力されれば、シリアルアナログ信号のＡ／Ｄ変換の変換換算値がそのコンデンサ制御情報に基づいて固定容量（　基準容量　）、例えばフォトダイオード自体の容量に対するデータとしてＡ／Ｄ変換し、この変換したシリアルデータがデータ処理装置１０６に出力される。
　【００７０】
　また、１回検出が終了すると、コンデンサ切換コントローラ１０７によりリセット用ＦＥＴ１１０がオン動作されて、フォトダイオード１００及び容量拡張用コンデンサ１０９に蓄積された電荷が放電される。
　【００７１】
　このように第４実施例によれば、各検出素子のフォトダイオード１００毎にそれぞれ並列に接続された複数個の容量拡張用コンデンサ１０９と、この容量拡張用コンデンサ１０９とフォトダイオード１００との接続状態を制御する容量制御用ＦＥＴ１０８と、この各容量制御用ＦＥＴ１０８を制御するコンデンサ切換コントローラ１０７と、フォトダイオード１００の電荷蓄積状態を監視して容量拡張用コンデンサ１０９とフォトダイオード１００との接続状態を指定するコンデンサ制御信号を出力すると共にそのコンデンサ制御情報を外部のデータ処理装置へ出力する出力判定部１０２とを設けたことにより、フォトダイオード１００からなる検出素子のダイナミックレンジを拡大することができる。
　【００７２】
　また、出力判定回路１０２によりフォトダイオード１００の電荷蓄積状態の監視から容量拡張用コンデンサ１０９の接続状態を指定して、コンデンサ切換コントローラ１０７により容量制御用ＦＥＴをオン／オフ制御することにより、シンチレータからの光の強さが小さいときには、フォトダイオード１００と容量拡大用コンデンサ１０９とからなる並列回路の合成容量を小さくしてノイズを抑え、シンチレータからの光の強さが大きいときには、フォトダイオード１００と容量拡大用コンデンサ１０９とからなる並列回路の合成容量を大きくして、ダイナミックレンジを拡大すると共に、オーバーフローを防止することができ、すなわち、最適なレンジで放射線を検出できる。
　【００７３】
　また、フォトダイオード１００と容量拡大用コンデンサ１０９とからなる並列回路の合成容量を変化させても、コンデンサ制御情報をＡ／Ｄ変換器１０４から出力されるシリアルデータと共に外部のデータ処理装置へ出力できるので、固定容量に対するデータに容易に換算することができる。あるいは、コンデンサ制御情報を直接Ａ／Ｄ変換器１０４に出力することにより、Ａ／Ｄ変換器１０４によりＡ／Ｄ変換の変換換算値を調整することができるので、固定容量に対するデータに換算したシリアルデータをデータ処理装置へ出力することができる。
　【００７４】
　また、フォトダイオード１００、自己走査用ＦＥＴ１０３、コンデンサ切換コントローラ１０７、容量制御用ＦＥＴ１０８、容量拡張用コンデンサ１０９、リセット用ＦＥＴ１１０からなる検出素子を全て１枚のシリコンウエハ上に形成したことにより、フォトダイオードと他の回路の接続作業が不必要となる。
　【００７５】
　【発明の効果】
　以上詳述したように本発明によれば、光電気変換素子と電気回路との接続作業を簡単にすることができ、またＸ線遮蔽板を設けなくても電気回路への放射線の影響を減少できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　この発明の第１実施例の放射線検出器の概略の構成を示す図。
　【図２】
　同実施例の放射線検出器の１つの検出素子を示す斜視図。
　【図３】
　同実施例の放射線検出器のシリコンウエハ上の１つの領域にマウントされた回
路配置を示す図。
　【図４】
　この発明の第２実施例の放射線検出器の１つの検出素子を示す斜視図。
　【図５】
　同実施例の放射線検出器のシリコンウエハ上の１つの領域にマウントされた回路配置を示す図。
　【図６】
　この発明の第３実施例の放射線検出器の全体の構成を示す図。
　【図７】
　上述した第１、第２及び第３実施例で共通する、シリコンウエハ上の１つの領域にマウント構成の相等回路一例を示す図。
　【図８】
　この発明の第４実施例の放射線検出器で使用されたイメージセンサの１つの検出素子の要部回路構成を示す図。
　【図９】
　従来の１次元のＸ線検出器の要部構成を示すブロック図。
　【図１０】
　イメージセンサの要部回路構成を示す図。
　【符号の説明】
　６０，９０…放射線検出器、
　６１，８１，９３…検出素子、
　６３，８３…シンチレータ、
　６４，７１，８５，１００…フォトダイオード、
　６５，７２，８６…オペアンプからなる積分器、
　６６，７３，８７…サンプルホールド回路、
　６７，７４，８８…アドレススイッチ、
　８４，９４…Ｘ線フィルタ、
　１０２…出力判定部、
　１０７…コンデンサ切換コントローラ、
　１０８…容量制御用ＦＥＴ、
　１０９…容量拡張用コンデンサ。