JP2015025665A - 放射線撮像装置および放射線撮像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像画像の画質を向上させることが可能な放射線撮像装置を提供する。【解決手段】放射線撮像装置は、放射線に基づいて信号電荷を発生する複数の画素と、画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、素子基板の光入射側に設けられ、放射線を他の波長に変換する波長変換層と、波長変換層を画素毎に分離する隔壁とを備え、波長変換層と素子基板との間の間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、予め設定された閾値以上または閾値以下となるように構成されているものである。【選択図】図３

Description

本開示は、入射した放射線に基づいて画像を取得する放射線撮像装置、およびそのような放射線撮像装置を備えた放射線撮像表示システムに関する。

近年、Ｘ線などの放射線に基づく画像を電気信号として取得する放射線撮像装置が開発されている（例えば特許文献１）。このような放射線撮像装置は、いわゆる間接変換型のものと直接変換型のものに大別される。間接変換型の放射線撮像装置では、例えばＸ線を可視光に変換する変換層を備えた波長変換基板（シンチレータプレート）と、可視光に基づいて電気信号を発生する光電変換素子を備えたセンサ基板とが貼り合わせられている。

特開２００２−２２８７５７号公報

上記のような放射線撮像装置では、センサ基板と変換基板との間隙を最適化して撮像画像の画質向上を図ることが可能な素子構造の実現が望まれている。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、撮像画像の画質を向上させることが可能な放射線撮像装置、およびそのような放射線撮像装置を備えた放射線撮像表示システムを提供することにある。

本開示の放射線撮像装置は、放射線に基づいて信号電荷を発生する複数の画素と、画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、素子基板の光入射側に設けられ、放射線を他の波長に変換する波長変換層と、波長変換層を画素毎に分離する隔壁とを備え、波長変換層と素子基板との間の間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、予め設定された閾値以上または閾値以下となるように構成されているものである。

本開示の放射線撮像表示システムは、上記本開示の放射線撮像装置と、この放射線撮像装置により得られた撮像信号に基づく画像表示を行う表示装置とを備えたものである。

本開示の放射線撮像装置および放射線撮像表示システムでは、画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、波長変換層との間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、所定の閾値以上またはその閾値以下となるように構成されている。これにより、素子基板と波長変換層との間隙が撮像対象物の空間周波数に応じて最適化され、撮像画像のＭＴＦ（鮮鋭度）の低減が抑制され、あるいはモアレの発生などが抑制される。

本開示の放射線撮像装置および放射線撮像表示システムによれば、画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、放射線を他の波長へ変換する波長変換層との間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、所定の閾値以上またはその閾値以下となるように構成されている。これにより、素子基板と波長変換層との間隙が最適化され、撮像画像のＭＴＦの低減あるいはモアレの発生などを抑制できる。よって、撮像画像の画質を向上させることが可能となる。

本開示の一実施の形態に係る放射線撮像装置の全体構成例を表すブロック図である。 図１に示した画素等の詳細構成例を表す回路図である。 図１に示した画素部の構成を表す断面図である。 図３に示した画素部の平面模式図である。 図１に示した列選択部の詳細構成例を表すブロック図である。 本開示の第１の実施の形態に係る画素部の構成を表す断面図である。 比較例１に係る画素部の作用を説明するための模式図である。 図６に示した画素部の作用を説明するための模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る画素部の構成を表す断面図である。 比較例２に係る画素部の作用を説明するための模式図である。 図８に示した画素部の作用を説明するための模式図である。 本開示の第３の実施の形態に係る画素部の構成を表す断面図である。 変形例１−１に係る画素部の要部構成を表す断面図である。 変形例１−２に係る画素部の要部構成を表す断面図である。 変形例１−３に係る画素部の要部構成を表す断面図である。 変形例２に係る画素等の構成を表す回路図である。 変形例３に係る画素等の構成を表す回路図である。 変形例４−１に係る画素等の構成を表す回路図である。 変形例４−２に係る画素等の構成を表す回路図である。 適用例に係る放射線撮像表示システムの概略構成を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．全体構成（放射線撮像装置および画素部の構成例）
２．第１の実施の形態（撮像対象物の空間周波数がナイキスト周波数以下の場合において素子基板と波長変換層との間隙を最適化した例）
３．第２の実施の形態（撮像対象物の空間周波数がナイキスト周波数以上の場合において素子基板と波長変換層との間隙を最適化した例）
４．第３の実施の形態（素子基板と波長変換層との間に屈折率の異なる２つの中間層が介在する場合の例）
５．変形例１−１（２つの中間層が介在する場合の他の例）
６．変形例１−２（２つの中間層が介在する場合の他の例）
７．変形例１−３（２つの中間層が介在する場合の他の例）
８．変形例２（パッシブ型の他の画素回路の例）
９．変形例３（パッシブ型の他の画素回路の例）
１０．変形例４−１，４−２（アクティブ型の画素回路の例）
１１．適用例（放射線撮像表示システムの例）

＜全体構成＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る放射線撮像装置（放射線撮像装置１）の全体のブロック構成を表すものである。ここでは、後述の第１〜第３の実施の形態の説明に先立ち、各実施の形態に共通の構成について説明する。放射線撮像装置１は、入射する放射線（例えばＸ線）に基づいて被写体の情報を読み取る（被写体を撮像する）ものである。この放射線撮像装置１は、画素部１１を備えると共に、この画素部１１の駆動回路として、行走査部１３、Ａ／Ｄ変換部１４、列走査部１５およびシステム制御部１６を備えている。この放射線撮像装置１は、例えば間接変換型ＦＰＤ（flat panel detector）である。詳細は後述するが、画素部１１では、放射線が一度可視光に変換された後、その可視光に基づく電気信号が得られるようになっている。

（画素部１１）
画素部１１は、放射線に基づいて信号電荷を発生させる複数の画素（撮像画素，単位画素）２０を備えたものである。複数の画素２０は、行列状（マトリクス状）に２次元配置されている。尚、図１中に示したように、画素部１１内における水平方向（行方向）を「Ｈ」方向とし、垂直方向（列方向）を「Ｖ」方向とする。

図２は、画素２０の回路構成（いわゆるパッシブ型の回路構成）を、Ａ／Ｄ変換部１４内のチャージアンプ回路１７１（後述）の回路構成とともに例示したものである。このパッシブ型の画素２０には、例えば１つの光電変換素子２１と、１つのＴＦＴ２２とが設けられている。この画素２０にはまた、Ｈ方向に沿って延在する読み出し制御線Ｌread（走査線、ゲート線）と、Ｖ方向に沿って延在する信号線Ｌsigとが接続されている。

光電変換素子２１は、例えばＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）型のフォトダイオードまたはＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）型センサからなり、入射光量に応じた電荷量の信号電荷を発生させる。尚、この光電変換素子２１のカソードは、ここでは蓄積ノードＮに接続されており、アノードは例えば接地あるいはバイアス線に接続されている。

ＴＦＴ２２は、読み出し制御線Ｌreadから供給される行走査信号に応じてオン状態となることにより、光電変換素子２１により得られた信号電荷（入力電圧Ｖin）を信号線Ｌsigへ出力するトランジスタ（読み出し用トランジスタ）である。このＴＦＴ２２は、例えばＮチャネル型（Ｎ型）の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；Field Effect Transistor）により構成されている。但し、ＴＦＴ２２はＰチャネル型（Ｐ型）のＦＥＴ等により構成されていてもよい。

このＴＦＴ２２は、例えば半導体層（活性層）を間にして２つのゲート電極が対向配置された、いわゆるデュアルゲート型（両面ゲート型、ダブルゲート型）の素子構造を有している。あるいは、ボトムゲート型あるいはトップゲート型の素子構造を有していてもよい。ＴＦＴ２２の半導体層は、例えば非晶質シリコン（アモルファスシリコン）、微結晶シリコンまたは多結晶シリコン（ポリシリコン）等のシリコン系半導体により構成され、望ましくは低温多結晶シリコン（ＬＴＰＳ：Low Temperature Poly-silicon）により構成されている。但し、これらのシリコン系半導体に限定されず、例えば酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩｎＧａＺｎＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物半導体により構成されていてもよい。

図３は、上記のような画素２０からなる画素部１１の断面構成を表したものである。図４は、画素部１１の平面構成を模式的に表したものである。画素部１１は、素子基板（センサ基板）１１０の光入射側（受光面側）に、波長変換層２５を備えたものである。波長変換層２５は、隔壁２６によって画素２０毎に分離されている。波長変換層２５および隔壁２６は、例えば支持基板１２０の一面に形成されており、波長変換基板（シンチレータプレート）を構成する。画素部１１では、例えば支持基板１２０と素子基板１１０とが、波長変換層２５および隔壁２６を間にして貼り合わせられている。以下に説明する各実施の形態では、素子基板１１０と波長変換層２５との間に、１または複数の中間層（中間層２４）が介在する。尚、図３では、簡便化のため、３つの画素２０が配列された構成を図示しているが、画素部１１の画素数および画素配列はこれに限定されるものではない。

素子基板１１０は、ガラスなどの基板１１０ａ上に、上述の光電変換素子２１およびＴＦＴ２２が形成されると共に、配線２３などが形成されたものである。配線２３は、例えば読み出し制御線Ｌread、信号線Ｌsigあるいはバイアス線（Ｌbias）等に相当するものである。素子基板１１０において、光電変換素子２１、ＴＦＴ２２および配線２３（Ｌread，Ｌsig，Ｌbias）は、例えば図４に示したようにレイアウトされる。例えば、読み出し制御線Ｌreadと信号線Ｌsigとが互いに交差するように、かつ隔壁２６に対向して配置されている。また、バイアス線Ｌbiasは、例えば信号線Ｌsigと並行して配置されている。ＴＦＴ２２は、ノイズ低減およびフィルファクタ低減抑制のため、読み出し制御線Ｌreadおよび信号線Ｌsigに隣接して（あるいは近傍に）形成されている。光電変換素子２１は、これらの読み出し制御線Ｌread、信号線Ｌsigおよびバイアス線ＬbiasとＴＦＴ２２とによって囲まれた領域に形成されている。

隔壁２６は、画素２０間の領域に形成され、波長変換層２５を画素毎に分離するものである。換言すると、隔壁２６は、例えば図４に示したような格子状を成し、この格子によって囲まれた各部分（開口部分）に、波長変換層２５が充填されている。このような隔壁２６は、例えば感光性ガラス（例えばセラミック粉と低融点ガラスとが混合されたもの）により構成されている。隔壁２６の厚み（高さ）は例えば０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであり、隔壁２６の幅（幅ｗ）は、例えば０．０２ｍｍ〜０．０６ｍｍである。

波長変換層２５は、放射線Ｒrad（例えばα線，β線，γ線，Ｘ線等）を、光電変換素子２１の感度域の波長に変換するものであり、例えばＸ線を吸収して可視光を発する蛍光体（例えば、シンチレータ）からなる。蛍光体材料としては、例えばＣｓＩ（Ｔｌ添加），Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ，ＢａＦＸ（ＸはＣｌ，Ｂｒ，Ｉ等），ＮａＩまたはＣａＦ₂等が挙げられる。波長変換層２５の厚みは、隔壁２６の厚み（高さ）と同等かそれ以下である。

支持基板１２０は、例えばガラス、セラミック、半導体、金属、高分子材料、などよりなる。例えば、石英，ホウ珪酸ガラスおよび化学的強化ガラスなどの板ガラス、サファイア、チッ化珪素および炭化珪素などのセラミック、シリコン，ゲルマニウム，ガリウム砒素，ガリウム燐およびガリウム窒素などの半導体、アルミニウム（Ａｌ），鉄（Ｆｅ）および銅（Ｃｕ）等の金属あるいはこれらの金属をその金属酸化物で被膜したものなどが挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、炭素繊維強化樹脂等の高分子材料（プラスチック）であってもよい。

中間層２４は、上述のように素子基板１１０と波長変換層２５との間において、例えば素子基板１１０の全面にわたって設けられている。中間層２４は、詳細は後述するが、所定の材料によって構成されていてもよいし、空気層であってもよい。この中間層２４は、素子基板１１０と波長変換層２５との間の距離（間隙ｄ）を規定するものである。この中間層２４の屈折率および膜厚等を適切に設定することにより、以下の各実施の形態では、撮像対象物の空間周波数（ｆｓ）に応じて間隙ｄが最適化される。尚、間隙ｄは、詳細には、素子基板１１０の光電変換素子２１の受光面と波長変換層２５の光出射面との間の距離に相当する。

具体的には、間隙ｄは、空間周波数ｆｓに応じて、予め設定された閾値ｄ₀以下あるいは閾値ｄ₀以上となるように設定されている。閾値ｄ₀は、波長変換層２５を出射した光が、隣接画素の光電変換素子２１の端縁（受光領域と非受光領域との境界）に入射するときの間隙の大きさである。即ち、閾値ｄ₀は、以下の式（１），（２）によって表される。但し、Δｓは、光電変換素子２１の端縁から画素２０の端縁までの距離の最小値（図４参照）に相当する値である。また、θ₁は波長変換層２５と中間層２４との界面への入射角（最大値）、θ₂は波長変換層２５と中間層２４との界面における屈折角、ｎ₁は波長変換層２５の屈折率、ｎ₂は中間層２４の屈折率である。
ｄ₀＝（Δｓ＋Ｗ／２）／ｔａｎθ₂ ………（１）
θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（２）

各パラメータおよび閾値ｄ₀の一例を挙げると、θ₁＝２０°（＋２０°，−２０°）である。θ₁が２０°を超えると、隔壁２６における反射による減衰によって、可視光は波長変換層２５の外に出射されにくいためである。また、ｎ₁＝２．２、ｎ₂＝１．５、Δｓ＝１０μｍ、ｗ＝２５μｍと設定することができる。このように設定した場合、ｄ₀＝３８．８μｍとなる。

（行走査部１３）
行走査部１３は、後述のシフトレジスタ回路や所定の論理回路等を含んで構成されており、画素部１１の複数の画素２０に対して行単位（水平ライン単位）での駆動（線順次走査）を行う画素駆動部（行走査回路）である。具体的には、各画素２０の読み出し動作やリセット動作等の撮像動作を例えば線順次走査により行う。尚、この線順次走査は、読み出し制御線Ｌreadを介して前述した行走査信号を各画素２０へ供給することによって行われる。

（Ａ／Ｄ変換部１４）
Ａ／Ｄ変換部１４は、複数（ここでは４つ）の信号線Ｌsigごとに１つ設けられた複数の列選択部１７を有しており、信号線Ｌsigを介して入力された信号電圧（信号電荷に応じた電圧）に基づいてＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）を行うものである。これにより、デジタル信号からなる出力データＤout（撮像信号）が生成され、外部へ出力される。

各列選択部１７は、例えば図５に示したように、チャージアンプ１７２、容量素子（コンデンサあるいはフィードバック容量素子等）Ｃ１、スイッチＳＷ１、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１７３、４つのスイッチＳＷ２を含むマルチプレクサ回路（選択回路）１７４、およびＡ／Ｄコンバータ１７５を有している。これらのうち、チャージアンプ１７２、容量素子Ｃ１、スイッチＳＷ１、Ｓ／Ｈ回路１７３およびスイッチＳＷ２は、信号線Ｌsig毎に設けられている。尚、これらのうち、チャージアンプ１７２、容量素子Ｃ１およびスイッチＳＷ１は、図２に示したチャージアンプ回路１７１に相当する。マルチプレクサ回路１７４およびＡ／Ｄコンバータ１７５は、列選択部１７毎に設けられている。

チャージアンプ１７２は、信号線Ｌsigから読み出された信号電荷を電圧に変換（Ｑ−Ｖ変換）するためのアンプ（増幅器）である。このチャージアンプ１７２では、負側（−側）の入力端子に信号線Ｌsigの一端が接続され、正側（＋側）の入力端子には所定のリセット電圧Ｖrstが入力されるようになっている。チャージアンプ１７２の出力端子と負側の入力端子との間は、容量素子Ｃ１とスイッチＳＷ１との並列接続回路を介して帰還接続（フィードバック接続）されている。即ち、容量素子Ｃ１の一方の端子がチャージアンプ１７２の負側の入力端子に接続され、他方の端子がチャージアンプ１７２の出力端子に接続されている。同様に、スイッチＳＷ１の一方の端子がチャージアンプ１７２の負側の入力端子に接続され、他方の端子がチャージアンプ１７２の出力端子に接続されている。尚、このスイッチＳＷ１のオン・オフ状態は、システム制御部１６からアンプリセット制御線Ｌcarstを介して供給される制御信号（アンプリセット制御信号）によって制御される。

Ｓ／Ｈ回路１７３は、チャージアンプ１７２とマルチプレクサ回路１７４（スイッチＳＷ２）との間に配置されており、チャージアンプ１７２からの出力電圧Ｖcaを一時的に保持するための回路である。

マルチプレクサ回路１７４は、列走査部１５による走査駆動に従って４つのスイッチＳＷ２のうちの１つが順次オン状態となることにより、各Ｓ／Ｈ回路１７３とＡ／Ｄコンバータ１７５との間を選択的に接続または遮断する回路である。

Ａ／Ｄコンバータ１７５は、スイッチＳＷ２を介して入力されたＳ／Ｈ回路１７３からの出力電圧に対してＡ／Ｄ変換を行うことにより、上記した出力データＤoutを生成して出力する回路である。

（列走査部１５）
列走査部１５は、例えば図示しないシフトレジスタやアドレスデコーダ等を含んで構成されており、上記した列選択部１７内の各スイッチＳＷ２を走査しつつ順番に駆動するものである。このような列走査部１５による選択走査によって、信号線Ｌsigの各々を介して読み出された各画素２０の信号（上記出力データＤout）が、順番に外部へ出力されるようになっている。

（システム制御部１６）
システム制御部１６は、行走査部１３、Ａ／Ｄ変換部１４および列走査部１５の各動作を制御するものである。具体的には、システム制御部１６は、前述した各種のタイミング信号（制御信号）を生成するタイミングジェネレータを有しており、このタイミングジェネレータにおいて生成される各種のタイミング信号を基に、行走査部１３、Ａ／Ｄ変換部１４および列走査部１５の駆動制御を行う。このシステム制御部１６の制御に基づいて、行走査部１３、Ａ／Ｄ変換部１４および列走査部１５がそれぞれ画素部１１内の複数の画素２０に対する撮像駆動（線順次撮像駆動）を行うことにより、画素部１１から出力データＤoutが取得されるようになっている。

以下、上記のような放射線撮像装置１において、空間周波数ｆｓに応じた間隙ｄの最適化について説明する。

＜第１の実施の形態＞
［構成］
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る画素部１１の断面構成を表したものである。本実施の形態では、撮像対象物の空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ（例えば画素ピッチｐの１／２）以下（ｆｓ≦ｆｎ）である場合の間隙ｄの最適化について説明する。この場合、画素部１１は、間隙ｄが上記閾値ｄ₀以下の値（ｄ_A）となるように構成されている。即ち、間隙ｄ_Aは、以下の式（Ａ），（２）によって表される。
ｄ＝ｄ_A≦（Δｓ＋Ｗ／２）／ｔａｎθ₂ ………（Ａ）
θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（２）

素子基板１１０と波長変換層２５との間には、上述した中間層２４の一具体例として中間層２４Ａ（第１の中間層）が形成されている。中間層２４Ａは、例えば波長変換層２５と同一の構成材料（シンチレータ）からなることが望ましい。あるいは、波長変換層２５と異なる材料から構成されていてもよいが、波長変換層２５との間において屈折率差（屈折率ｎ₁，ｎ₂の差）の少ない材料から構成されることが望ましい。素子基板１１０と波長変換層２５との間が例えば空気層である場合に比べ、屈折角θ₂が小さくなり間隙ｄ_Aの設計範囲が拡がることから、プロセスマージンが拡大するためである。また、中間層２４としてシンチレータ材料が粉体または液体であれば、充填が容易である。

［作用，効果］
本実施の形態の放射線撮像装置１では、例えばＸ線などの放射線が画素部１１へ入射すると、波長変換層２５において放射線が吸収され可視光を発生する。この可視光は、波長変換層２５から出射した後、素子基板１１０において画素２０毎（光電変換素子２１毎）に受光される。これにより、各画素２０（光電変換素子２１）では、入射光に基づく信号電荷が発生する（光電変換がなされる）。このとき、蓄積ノードＮ（図２）では、発生した信号電荷の蓄積によって、ノード容量に応じた電圧変化が生じる。この電圧変化に応じて、ＴＦＴ２２のドレインには入力電圧Ｖin（信号電荷に対応した電圧）が供給される。その後、読み出し制御線Ｌreadから供給される行走査信号に応じてＴＦＴ２２がオン状態になると、上記した信号電荷が信号線Ｌsigへ読み出される。

読み出された信号電荷は、信号線Ｌsigを介して複数（ここでは４つ）の画素列ごとに、Ａ／Ｄ変換部１４内の列選択部１７へ入力される。列選択部１７では、まず、各信号線Ｌsigから入力される信号電荷毎に、チャージアンプ１７２等からなるチャージアンプ回路においてＱ−Ｖ変換（信号電荷から信号電圧への変換）を行う。次いで、変換された信号電圧（チャージアンプ１７２からの出力電圧Ｖca）毎に、Ｓ／Ｈ回路１７３およびマルチプレクサ回路１７４を介してＡ／Ｄコンバータ１７５においてＡ／Ｄ変換を行い、デジタル信号からなる出力データＤout（撮像信号）を生成する。このようにして、各列選択部１７から出力データＤoutが順番に出力され、外部へ伝送される（または図示しない内部メモリーへ入力される）。

ここで、本実施の形態では、画素部１１において、間隙ｄ_Aが閾値ｄ₀以下となるように構成されている。これにより、空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以下である場合に、撮像画像の画質を向上させることができる。その理由について説明する。

即ち、放射線撮像装置１は、上述のように、素子基板１１０と、波長変換層２５および隔壁２６が形成された支持基板１２０とを、貼り合わせて形成されるものである。このとき、素子基板１１０と波長変換層２５とが画素部１１の全面において密着されることが理想的である。ところが、実際には、素子基板１１０の歪みあるいは表面の凹凸などに起因して、素子基板１１０と波長変換層２５との間に空隙が生じる。図７Ａに示したように、この空隙がある程度大きい（空隙の大きさｄ₁₀₀＞ｄ₀）と、波長変換層２５を出射した光（Ｌ₁₀₀）が、１つの画素２０内に留まらず、隣接画素まで及ぶことがある。また、空隙における屈折あるいは散乱によって、受光量が低減する場合もある。これらのことは、センサーとしての分解能を低下させる要因となる。また、そのような空隙の大きさが面内でばらつくと、撮像画像において面内の明るさが不均一になってしまう。

これに対し、本実施の形態では、図７Ｂに示したように、素子基板１１０と波長変換層２５との間に中間層２４Ａを設け、間隙ｄが間隙ｄ_A（≦ｄ₀）となるように構成されている。これにより、間隙ｄが最適化され、波長変換層２５を出射した光Ｌ_Aが隣接画素に漏れ込みにくく、１つの画素２０内において受光される。また、中間層２４Ａの介在により、屈折や散乱を抑制できることから、より多くの光を取り込み易くなり、受光量の低減を抑制することができる。よって、撮像画像のＭＴＦ（鮮鋭度）の低減が抑制される。

以上のように本実施の形態では、画素２０毎に光電変換素子２１を有する素子基板１１０と、波長変換層２５との間隙ｄが、撮像対象物の空間周波数ｆｓに応じて、閾値ｄ₀以上または閾値ｄ₀以下となるように構成されている。具体的には、本実施の形態では、空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以下である場合に、間隙ｄが閾値ｄ₀以下となるように構成されているので、空間周波数ｆｓに応じて間隙ｄが最適化され、撮像画像のＭＴＦ（鮮鋭度）の低減等を抑制できる。よって、撮像画像の画質を向上させることが可能となる。

以下、上記第１の実施の形態の他の実施の形態および変形例について説明する。尚、上記第１の実施の形態の構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

＜第２の実施の形態＞
［構成］
図８は、本開示の第２の実施の形態に係る画素部１１の断面構成を表したものである。本実施の形態では、撮像対象物の空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以上（ｆｓ≧ｆｎ）である場合の間隙ｄの最適化について説明する。この場合、画素部１１は、間隙ｄが上記閾値ｄ₀以上の値（ｄ_B）となるように構成されている。即ち、間隙ｄ_Bは、以下の式（Ｂ），（２）によって表される。
ｄ＝ｄ_B≧（Δｓ＋Ｗ／２）／ｔａｎθ₂ ………（Ｂ）
θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（２）

素子基板１１０と波長変換層２５との間には、上述した中間層２４の一具体例として平坦化層２４Ｂ（第１の中間層）が形成されている。平坦化層２４Ｂは、例えば有機材料などの平坦化材料から構成されている。平坦化層２４Ｂの介在により、間隙ｄを最適化しつつ、素子基板１１０の歪みや凹凸を緩和することができる。このため、素子基板１１０と波長変換層２５との間が例えば空気層のみである場合に比べ、間隙ｄの面内ばらつきを抑制して明るさが不均一になることを抑制できる。

［作用，効果］
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様、例えばＸ線などの放射線が画素部へ入射すると、波長変換層２５において放射線が吸収され、可視光を発生する。この可視光が、素子基板１１０において画素２０毎（光電変換素子２１毎）に受光される。これにより、各画素２０では入射光に基づく信号電荷が発生し、発生した信号電荷が信号線Ｌsigへ読み出される。読み出された信号電荷は、出力データＤoutとして、外部へ伝送される（または図示しない内部メモリーへ入力される）。

ここで、本実施の形態では、画素部１１において、間隙ｄ_Bが閾値ｄ₀以上となるように構成されている。これにより、空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以上である場合に、撮像画像の画質を向上させることができる。その理由について説明する。

図９Ａおよび図９Ｂに、画素部１１の要部構成と共に、空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以上である場合の撮像対象物のＸ線透過率の波形（実線：Ｓ１）と、各画素２０から得られた信号値の波形（一点鎖線：Ｓ１０１，Ｓ２）とを、模式的に示す。この場合、波長変換層２５において発生した可視光は、隔壁２６によって拡散反射されにくい。このため、図９Ａに示したように間隙ｄ₁₀₁が閾値ｄ₀より小さいと、波長変換層２５から出射した光Ｌ₁₀₁は、対応する画素２０において選択的に受光され易い。この結果、波形Ｓ１０１に示したように、いわゆるエイリアシングノイズが発生し、撮像画像においてモアレが生じてしまう。

これに対し、本実施の形態では、図９Ｂに示したように、素子基板１１０と波長変換層２５との間隙ｄが間隙ｄ_B（≧ｄ₀）となるように構成されている。これにより、間隙ｄが最適化され、波長変換層２５を出射した光Ｌ_Bが、対応する画素２０だけでなく隣接画素にまで分散されて受光される。この結果、波形Ｓ２に示したように、エイリアシングノイズが低減され、撮像画像におけるモアレの発生が抑制される。

以上のように本実施の形態では、画素２０毎に光電変換素子２１を有する素子基板１１０と、波長変換層２５との間隙ｄが、撮像対象物の空間周波数ｆｓに応じて、閾値ｄ₀以上または閾値ｄ₀以下となるように構成されている。具体的には、本実施の形態では、空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以上である場合に、間隙ｄ（ｄ_B）が閾値ｄ₀以上となるように構成されているので、空間周波数ｆｓに応じて間隙ｄが最適化され、撮像画像においてモアレの発生等を抑制できる。よって、撮像画像の画質を向上させることが可能となる。

＜第３の実施の形態＞
図１０は、本開示の第３の実施の形態に係る画素部１１の断面構成を表したものである。上記第１および第２の実施の形態では、素子基板１１０と波長変換層２５との間に設けられる中間層が１層である場合について説明したが、中間層は２層以上の複数層から構成されていてもよい。ここでは、上記第２の実施の形態において説明した場合（ｆｓ≧ｆｎの場合）を例に挙げ、中間層が２層である場合の間隙ｄの最適化について説明する。具体的には、本実施の形態では、上述の中間層２４として、波長変換層２５の側から順に、中間層２４Ｃ（第１の中間層）および中間層２４ｃ２Ｄ（第２の中間層）を有している。

本実施の形態における閾値ｄ₀'は、以下の式（３）〜（８）によって表される。但し、ｄ₁は中間層２４Ｃの膜厚、ｄ₂は中間層２４Ｄの膜厚、θ₁は波長変換層２５および中間層２４Ｃの界面への入射角（最大値）、θ₂は波長変換層２５および中間層２４Ｃの界面における屈折角（中間層２４Ｃ，２４Ｄの界面への入射角）、θ₃は中間層２４Ｃ，２４Ｄの界面における屈折角、ｎ₂は中間層２４Ｃの屈折率、ｎ₃は中間層２４Ｄの屈折率である。
ｄ₀'＝ｄ₁＋ｄ₂ ………（３）
ｄ₁＝（Δｓ₁／ｔａｎθ₂ ………（４）
ｄ₂＝（Δｓ₂／ｔａｎθ₃ ………（５）
θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（６）
θ₃＝ｓｉｎ^-1（ｎ₂・ｓｉｎθ₂／ｎ₃） ………（７）
Δｓ₁＋Δｓ₂＝Δｓ＋ｗ／２ ………（８）

このように中間層２４Ｃ，２４Ｄを有する場合には、上記のような閾値ｄ₀'を用いて、空間周波数ｆｓに応じた間隙ｄの最適化がなされる。例えば空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以上である場合には、画素部１１は、間隙ｄが閾値ｄ₀'以上となるように構成されている。あるいは、図示はしないが、空間周波数ｆｓがナイキスト周波数ｆｎ以下である場合には、画素部１１は、間隙ｄが閾値ｄ₀'以下となるように構成されていればよい。

本実施の形態においても、中間層２４Ｃ，２４Ｄの屈折率および膜厚等を適切に設定することにより、間隙ｄを最適化することができる。よって、上記第１の実施の形態（または上記第２の実施の形態）と同等の効果を得ることができる。

尚、ここでは、中間層が２層である場合を例に挙げて説明したが、中間層は３層以上であってもよい。その場合には、ｄ，θ，ｎ，Δｓ等のパラメータの数を追加して、波長変換層２５を出射した光が、隣接画素の光電変換素子２１の端縁に入射するときの間隙ｄを閾値として設定すればよい。

以下、上記第３の実施の形態の変形例（変形例１−１〜１−３）として、上記中間層２４Ｃ，２４Ｄの具体例について説明する。

＜変形例１−１＞
図１１は、変形例１−１に係る画素部の要部構成を表したものである。このように、素子基板１１０と波長変換層２５との間に、波長変換層２５の側から空気層２４ｃ１および平坦化層２４ｄ１が設けられていてもよい。空気層２４ｃ１は、例えば隔壁２６の開口部の一部に波長変換層２５が形成される（開口部の一部にシンチレータ材料が充填される）ことにより、形成されている。尚、平坦化層２４ｄ１は、上記第２の実施の形態と同様の平坦化材料から構成されている。

＜変形例１−２＞
図１２は、変形例１−２に係る画素部の要部構成を表したものである。このように、素子基板１１０と波長変換層２５との間に、波長変換層２５の側から接着層２４ｃ２および平坦化層２４ｄ２が設けられていてもよい。接着層２４ｃ２は、例えばＵＶ硬化性樹脂などよりなり、平坦化層２４ｄ２は、上記第２の実施の形態と同様の平坦化材料から構成されている。

＜変形例１−３＞
図１３は、変形例１−３に係る画素部の要部構成を表したものである。このように、素子基板１１０と波長変換層２５との間に、波長変換層２５の側から接着層２４ｃ３および平坦化層２４ｄ３が設けられていてもよい。接着層２４ｃ３は、例えばＵＶ硬化樹脂などに、波長変換層２５と同一の構成材料（シンチレータ材料）を含有させたものである。尚、平坦化層２４ｄ３は、上記第２の実施の形態と同様の平坦化材料から構成されている。また、図示はしないが、平坦化層２４ｄ３にシンチレータ材料がシンチレータ材料が含有した構成であってもよい。

＜変形例２＞
図１４は、変形例２に係る画素（画素２０Ａ）の回路構成を、上記実施の形態で説明したチャージアンプ回路１７１の回路構成例と共に表したものである。本変形例の画素２０Ａは、実施の形態の画素２０と同様にいわゆるパッシブ型の回路構成となっており、１つの光電変換素子２１と１つのＴＦＴ２２とを有している。また、この画素２０ＡにはＨ方向に沿って延在する読み出し制御線Ｌreadと、Ｖ方向に沿って延在する信号線Ｌsigとが接続されている。

但し、本変形例の画素２０Ａでは、上記実施の形態の画素２０とは異なり、光電変換素子２１のアノードが蓄積ノードＮに接続され、カソードがグランドに接続（接地）されている。このように、画素２０Ａにおいて光電変換素子２１のアノードに蓄積ノードＮが接続されるようにしてもよい。

＜変形例３＞
図１５は、変形例３に係る画素（画素２０Ｂ）の回路構成を、上記実施の形態で説明したチャージアンプ回路１７１の回路構成例と共に表したものである。本変形例の画素２０Ｂは、実施の形態の画素２０と同様にいわゆるパッシブ型の回路構成を有し、１つの光電変換素子２１を有すると共に、Ｈ方向に沿って延在する読み出し制御線Ｌreadと、Ｖ方向に沿って延在する信号線Ｌsigとに接続されている。

但し、本変形例では、画素２０Ｂが、２つのＴＦＴ２２を有している。これら２つのＴＦＴ２２は、互いに直列に接続されている（一方のソースまたはドレインと他方のソースまたはドレインとが電気的に接続されている。このように１つの画素２０Ｂに２つのＴＦＴ２２を設けることにより、オフリークを低減させることができる。

＜変形例４−１，４−２＞
図１６は、変形例４−１に係る画素（画素２０Ｃ）の回路構成を、以下説明するチャージアンプ回路１７１Ａの回路構成例とともに表したものである。また、図１７は、変形例４−２に係る画素（画素２０Ｄ）の回路構成を、チャージアンプ回路１７１Ａの回路構成例とともに表したものである。これらの画素２０Ｃ，２０Ｄはそれぞれ、これまで説明した画素２０，２０Ａ，２０Ｂとは異なり、いわゆるアクティブ型の画素回路を有している。

このアクティブ型の画素２０Ｃ，２０Ｄには、１つの光電変換素子２１と、３つのＴＦＴ２２，２３，２４とが設けられている。これらの画素２０Ｃ，２０Ｄにはまた、Ｈ方向に沿って延在する読み出し制御線Ｌreadおよびリセット制御線Ｌrstと、Ｖ方向に沿って延在する信号線Ｌsigとが接続されている。

画素２０Ｃ，２０Ｄではそれぞれ、ＴＦＴ２２のゲートが読み出し制御線Ｌreadに接続され、ソースが信号線Ｌsigに接続され、ドレインが、ソースフォロワ回路を構成するトランジスタ２３のドレインに接続されている。トランジスタ２３のソースは電源ＶＤＤに接続され、ゲートは、蓄積ノードＮを介して、光電変換素子２１のカソード（図１６の例）またはアノード（図１７の例）と、リセット用トランジスタとして機能するトランジスタ２４のドレインとに接続されている。トランジスタ２４のゲートはリセット制御線Ｌrstに接続され、ソースにはリセット電圧Ｖrstが印加されるようになっている。変形例４−１では、光電変換素子２１のアノードがグランドに接続され、変形例４−２では、光電変換素子２１のカソードがグランドに接続されている。

また、チャージアンプ回路１７１Ａは、前述したチャージアンプ回路１７１におけるチャージアンプ１７２、容量素子Ｃ１およびスイッチＳＷ１に代わりに、アンプ１７６および定電流源１７７を設けたものである。アンプ１７６では、正側の入力端子には信号線Ｌsigが接続されると共に、負側の入力端子と出力端子とが互いに接続され、ボルテージフォロワ回路が形成されている。尚、信号線Ｌsigの一端側には定電流源１７７の一方の端子が接続され、この定電流源１７７の他方の端子には電源ＶＳＳが接続されている。

＜適用例＞
続いて、上記実施の形態および変形例に係る放射線撮像装置は、以下に説明するような放射線撮像表示システムへ適用することも可能である。

図１８は、適用例に係る放射線撮像表示システム（放射線撮像表示システム５）の概略構成例を模式的に表したものである。放射線撮像表示システム５は、上記実施の形態等に係る画素部１１等を有する放射線撮像装置１と、画像処理部５２と、表示装置４とを備えている。

画像処理部５２は、放射線撮像装置１から出力される出力データＤout（撮像信号）に対して所定の画像処理を施すことにより、画像データＤ１を生成するものである。表示装置４は、画像処理部５２において生成された画像データＤ１に基づく画像表示を、所定のモニタ画面４０上で行うものである。

この放射線撮像表示システム５では、放射線撮像装置１が、Ｘ線源などの放射線源５１から被写体５０に向けて照射された放射線に基づき、被写体５０の画像データＤoutを取得し、画像処理部５２へ出力する。画像処理部５２は、入力された画像データＤoutに対して上記した所定の画像処理を施し、その画像処理後の画像データ（表示データ）Ｄ１を表示装置４へ出力する。表示装置４は、入力された画像データＤ１に基づいて、モニタ画面４０上に画像情報（撮像画像）を表示する。

このように、本適用例の放射線撮像表示システム５では、放射線撮像装置１において被写体５０の画像を電気信号として取得可能であるため、取得した電気信号を表示装置４へ伝送することによって画像表示を行うことができる。即ち、放射線写真フィルムを用いることなく、被写体５０の画像を観察することが可能となり、また、動画撮影および動画表示にも対応することが可能となる。

以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げたが、本開示内容はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等の画素部における画素の回路構成は、上述したもの（画素２０，２０Ａ〜２０Ｄの回路構成）には限られず、他の回路構成であってもよい。同様に、行走査部や列選択部等の回路構成についても、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の回路構成であってもよい。

更に、上記実施の形態等で説明した画素部、行走査部、Ａ／Ｄ変換部（列選択部）および列走査部等はそれぞれ、例えば同一基板上に形成されているようにしてもよい。具体的には、例えば低温多結晶シリコンなどの多結晶半導体を用いることにより、これらの回路部分におけるスイッチ等も同一基板上に形成することができるようになる。このため、例えば外部のシステム制御部からの制御信号に基づいて、同一基板上における駆動動作を行うことが可能となり、狭額縁化（３辺フリーの額縁構造）や配線接続の際の信頼性向上を実現することができる。

尚、本開示は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
放射線に基づいて信号電荷を発生する複数の画素と、
前記画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、
前記素子基板の光入射側に設けられ、前記放射線を他の波長に変換する波長変換層と、
前記波長変換層を画素毎に分離する隔壁と
を備え、
前記波長変換層と前記素子基板との間の間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、予め設定された閾値以上または前記閾値以下となるように構成されている
放射線撮像装置。
（２）
前記空間周波数がナイキスト周波数の１／２以下である場合、
前記間隙は前記閾値以下に設定されている
上記（１）に記載の放射線撮像装置。
（３）
前記空間周波数がナイキスト周波数の１／２以上である場合、
前記間隙は前記閾値以上に設定されている
上記（１）に記載の放射線撮像装置。
（４）
前記波長変換層と前記素子基板との間に第１の中間層を備え、
前記閾値（ｄ₀）は、以下の式（１），（２）によって表されるものである
ｄ₀＝（Δｓ＋ｗ／２）／ｔａｎθ₂ ………（１）
θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（２）
但し、
Δｓ：光電変換素子端から画素端までの距離の最小値
ｗ：隔壁の幅
θ₁：波長変換層および第１の中間層の界面への入射角
θ₂：波長変換層および第１の中間層の界面における屈折角
ｎ₁：波長変換層の屈折率
ｎ₂：第１の中間層の屈折率
とする
上記（１）〜（３）のいずれかに記載の放射線撮像装置。
（５）
前記第１の中間層は、前記波長変換層と同一の構成材料からなる
上記（４）に記載の放射線撮像装置。
（６）
前記第１の中間層は、平坦化層である
上記（４）または（５）に記載の放射線撮像装置。
（７）
前記波長変換層と前記素子基板との間に、前記波長変換層の側から順に第１の中間層および第２の中間層を備え、
前記閾値（ｄ₀'）は、以下の式（３）〜（８）によって表されるものである
ｄ₀'＝ｄ₁＋ｄ₂ ………（３）
ｄ₁＝（Δｓ₁／ｔａｎθ₂ ………（４）
ｄ₂＝（Δｓ₂／ｔａｎθ₃ ………（５）
θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（６）
θ₃＝ｓｉｎ^-1（ｎ₂・ｓｉｎθ₂／ｎ₃） ………（７）
Δｓ₁＋Δｓ₂＝Δｓ＋ｗ／２ ………（８）
但し、
Δｓ：光電変換素子端から画素端までの距離の最小値
ｗ：隔壁の幅
ｄ₁：第１の中間層の膜厚、ｄ₂：第２の中間層の膜厚
θ₁：波長変換層および第１の中間層の界面への入射角
θ₂：波長変換層および第１の中間層の界面における屈折角（第１および第２の中間層の界面への入射角）
θ₃：第１および第２の中間層の界面における屈折角
ｎ₁：波長変換層の屈折率，ｎ₂：第１の中間層の屈折率，ｎ₃：第２の中間層の屈折率
とする
上記（１）〜（３）のいずれかに記載の放射線撮像装置。
（８）
前記第１の中間層は空気層であり、
前記第２の中間層は平坦化層である
上記（７）に記載の放射線撮像装置。
（９）
前記第１の中間層は接着層であり、
前記第２の中間層は平坦化層である
上記（７）に記載の放射線撮像装置。
（１０）
前記接着層または前記平坦化層は、前記波長変換層と同一の構成材料を含有する
上記（９）に記載の放射線撮像装置。
（１１）
放射線撮像装置と、この放射線撮像装置により得られた撮像信号に基づく画像表示を行う表示装置とを備え、
前記放射線撮像装置は、
放射線に基づいて信号電荷を発生する複数の画素と、
前記画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、
前記素子基板の光入射側に設けられ、前記放射線を他の波長に変換する波長変換層と、
前記波長変換層を画素毎に分離する隔壁と
を備え、
前記波長変換層と前記素子基板との間の間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、予め設定された閾値以上または前記閾値以下となるように構成されている
放射線撮像表示システム。

１…放射線撮像装置、１１…画素部、１３…行走査部、１４…Ａ／Ｄ変換部、１５…列走査部、１６…システム制御部、１７…列選択部、１７１，１７１Ａ…チャージアンプ回路、１７２…チャージアンプ、１７３…Ｓ／Ｈ回路、１７４…マルチプレクサ回路、１７５…Ａ／Ｄコンバータ、１７６…アンプ、１７７…定電流源、２０，２０Ａ〜２０Ｄ…画素（撮像画素）、２１…光電変換素子、２２，２３，２４…トランジスタ、１１０…素子基板、２３…配線、２４，２４Ａ，２４Ｃ，２４Ｄ…中間層、２４Ｂ…平坦化層、２５…波長変換層、２６…隔壁、１２０…支持基板、４…表示装置、４０…モニタ画面、５…放射線撮像表示システム、５０…被写体、５１…光源（放射線源）、５２…画像処理部、Ｌsig…信号線、Ｌread…読み出し制御線、Ｌbias…バイアス線、Ｌrst…リセット制御線、Ｌcarst…アンプリセット制御線、Ｄout…出力データ、Ｎ…蓄積ノード、ＳＷ１…スイッチ、ｄ…間隙、ｄ₀，ｄ₀'…閾値、ｗ…隔壁幅、ｐ…画素ピッチ。

Claims (11)

1. 放射線に基づいて信号電荷を発生する複数の画素と、
   前記画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、
   前記素子基板の光入射側に設けられ、前記放射線を他の波長に変換する波長変換層と、
   前記波長変換層を画素毎に分離する隔壁と
   を備え、
   前記波長変換層と前記素子基板との間の間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、予め設定された閾値以上または前記閾値以下となるように構成されている
   放射線撮像装置。
2. 前記空間周波数がナイキスト周波数の１／２以下である場合、
   前記間隙は前記閾値以下に設定されている
   請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記空間周波数がナイキスト周波数の１／２以上である場合、
   前記間隙は前記閾値以上に設定されている
   請求項１に記載の放射線撮像装置。
4. 前記波長変換層と前記素子基板との間に第１の中間層を備え、
   前記閾値（ｄ₀）は、以下の式（１），（２）によって表されるものである
   ｄ₀＝（Δｓ＋ｗ／２）／ｔａｎθ₂ ………（１）
   θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（２）
   但し、
   Δｓ：光電変換素子端から画素端までの距離の最小値
   ｗ：隔壁の幅
   θ₁：波長変換層および第１の中間層の界面への入射角
   θ₂：波長変換層および第１の中間層の界面における屈折角
   ｎ₁：波長変換層の屈折率
   ｎ₂：第１の中間層の屈折率
   とする
   請求項１に記載の放射線撮像装置。
5. 前記第１の中間層は、前記波長変換層と同一の構成材料からなる
   請求項４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記第１の中間層は、平坦化層である
   請求項４に記載の放射線撮像装置。
7. 前記波長変換層と前記素子基板との間に、前記波長変換層の側から順に第１の中間層および第２の中間層を備え、
   前記閾値（ｄ₀'）は、以下の式（３）〜（８）によって表されるものである
   ｄ₀'＝ｄ₁＋ｄ₂ ………（３）
   ｄ₁＝（Δｓ₁／ｔａｎθ₂ ………（４）
   ｄ₂＝（Δｓ₂／ｔａｎθ₃ ………（５）
   θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁・ｓｉｎθ₁／ｎ₂） ………（６）
   θ₃＝ｓｉｎ^-1（ｎ₂・ｓｉｎθ₂／ｎ₃） ………（７）
   Δｓ₁＋Δｓ₂＝Δｓ＋ｗ／２ ………（８）
   但し、
   Δｓ：光電変換素子端から画素端までの距離の最小値
   ｗ：隔壁の幅
   ｄ₁：第１の中間層の膜厚、ｄ₂：第２の中間層の膜厚
   θ₁：波長変換層および第１の中間層の界面への入射角
   θ₂：波長変換層および第１の中間層の界面における屈折角（第１および第２の中間層の界面への入射角）
   θ₃：第１および第２の中間層の界面における屈折角
   ｎ₁：波長変換層の屈折率，ｎ₂：第１の中間層の屈折率，ｎ₃：第２の中間層の屈折率
   とする
   請求項１に記載の放射線撮像装置。
8. 前記第１の中間層は空気層であり、
   前記第２の中間層は平坦化層である
   請求項７に記載の放射線撮像装置。
9. 前記第１の中間層は接着層であり、
   前記第２の中間層は平坦化層である
   請求項７に記載の放射線撮像装置。
10. 前記接着層または前記平坦化層は、前記波長変換層と同一の構成材料を含有する
    請求項９に記載の放射線撮像装置。
11. 放射線撮像装置と、この放射線撮像装置により得られた撮像信号に基づく画像表示を行う表示装置とを備え、
    前記放射線撮像装置は、
    放射線に基づいて信号電荷を発生する複数の画素と、
    前記画素毎に光電変換素子を有する素子基板と、
    前記素子基板の光入射側に設けられ、前記放射線を他の波長に変換する波長変換層と、
    前記波長変換層を画素毎に分離する隔壁と
    を備え、
    前記波長変換層と前記素子基板との間の間隙が、撮像対象物の空間周波数に応じて、予め設定された閾値以上または前記閾値以下となるように構成されている
    放射線撮像表示システム。

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