(57)【要約】【課題】光源ユニットの光の拡散効果を維持しつつ、光源ユニットの表面の平面性が良好で高い光の拡散機能および耐衝撃性を備えた放射線検出装置を提供する。【解決手段】放射線検出装置１００aは、光電変換素子１２を有するセンサパネル１と、導光板４４と、導光板４４の側面に配置される発光源４１と、導光板４４の一方の表面に配置される拡散板４３と、導光板４４の反対側の表面に配置される反射板４５とを有する光源ユニット４と、光源ユニット４を支持する支持基板５とを有し、光源ユニット４は、センサパネル１と支持基板５との間に設けられ、拡散板４３の複数の凸部はセンサパネル１の表面に接しており、接着剤６によってセンサパネル１に接着されるとともに、接着剤６は支持基板に到達している。【選択図】図１
2014071077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の表面に複数の光電変換素子を有するセンサパネルと、
導光板と、前記導光板の側面に配置される発光源と、表面に複数の凸部が形成され前記導光板の一方の表面に配置される拡散板と、前記導光板の前記一方の表面とは反対側の表面に配置される反射板とを有する光源ユニットと、
前記光源ユニットを支持する支持基板と、
を有し、
前記光源ユニットは、前記センサパネルと前記支持基板との間に設けられ、
前記拡散板の前記複数の凸部は前記センサパネルの前記一方の表面とは反対側の表面に接しており、
前記光源ユニットは、前記拡散板が配置される領域を除く領域において接着部材によって前記センサパネルに接着されるとともに、前記接着部材は前記支持基板に到達していることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記支持基板は、前記放射線検出装置の強度部材である枠体に接着されているか、または前記支持基板が前記放射線検出装置の強度部材であることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記反射板が、前記放射線検出装置の強度部材である枠体の機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記センサパネルの前記反対側の表面と前記光源ユニットとの間に設けられるシートをさらに有し、
前記シートの前記光源ユニットの側の表面と前記支持基板とが、前記拡散板が配置される領域を除く領域において接着部材により接着されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記接着部材は、前記センサパネルと前記支持基板の少なくとも一方に到達していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記接着部材は、前記光源ユニットの反射板と前記支持基板との間に到達していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記接着部材は、前記支持基板と前記枠体との間に到達していることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置に照射する放射線を発生させる放射線源と、
前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの信号を記録する記録手段と、
前記信号処理手段からの信号を表示する表示手段と、
前記信号処理手段からの信号を伝送する伝送手段と、
を有することを特徴とする放射線検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器や診断機器や非破壊検査装置などに用いられる放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせ構造に関する。なお、本発明においては、放射線には、Ｘ線やγ線などの電磁波が含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出装置としては、光を検出する光検出センサを有するセンサパネルを有し、このセンサパネル上に放射線を光に変換するシンチレータ層が設けられる構成のものが商品化されている。このような放射線検出装置を、間接型放射線検出装置と称する。センサパネルには、複数の光電変換素子およびＴＦＴ（Thin Film Transistor）などの素子が平面的にまたは積層して配置される画素を、光検出センサとして有する構成のものが知られている。
【０００３】
上記のような間接型放射線検出装置では、静止画撮影などにおいて、暗電流が生じることがある。暗電流の原因としては、過去の放射線の照射履歴やバイアス印加履歴、光電変換素子内に残留した転送残りによる残留電荷、光電変換素子内の欠陥にトラップされたトラップ電荷等が挙げられる。また、複数回にわたって画像を取得する動画撮影などにおいては、前記素子の特性が変化することがある。そして、素子の特性の変化は、画像特性に悪影響を及ぼすことがある。特に、アモルファスシリコンなどの非単結晶半導体層を有する光電変換素子が適用される場合、光電変換素子は多くの欠陥を有するため、欠陥にトラップされたトラップ電荷の影響が大きい。
【０００４】
その対策として、放射線検出装置の裏面側に光照射用の光源を配置し、この光照射用の光源から光電変換素子に光を照射することで、光電変換素子の特性を改善する技術が知られている。この技術は、光リセット、バイアス光照射、光キャリブレーション等とも称する。この技術によれば、光照射により、光電変換素子に強制的に電荷を発生させそれを画像情報として用いずに読み出したり、欠陥に取り込まれる分だけの電荷を発生させて欠陥準位を埋めたりできる。
【０００５】
上記光照射用光源としては、端部に発光源を持ち、導光板、拡散板、反射板によって平面上に光を分散させるような、液晶表示装置の光源に似た構造を持った、光源ユニットを使用する方法が検討されている。一般的に、端部に発光源を持った光源ユニットの構造は以下の通りである。数個〜数百個の発光源が、四角形のユニットの１辺または対向する２辺に、導光板に接して設置される。導光板の下部には、反射板が密接して設置される。一方、導光板の上部には、拡散板が設置されている。導光板や反射板や拡散板は、一般的に、光学特性を維持するために、接着材等では接着されず、それらの間に空気層が形成された状態で設置されるだけである。また、発光源への電力供給の為に、発光源の下部にはフレキシブル引き出し配線が設置されており、これが外部の電力供給源と接続される。光源ユニットは、このような構造を持つため、光源ユニットの各部材の固定は、一般的には、金属やプラスチックからなる留め具や、枠体などによって行われる。
【０００６】
ところで、放射線検出装置全体の薄型軽量化の観点からは、光源ユニットが薄型化および軽量化されることが好ましい。さらに、光源ユニットは、液晶表示装置の光源のようにセンサパネルから離れた位置に固定される構成ではなく、センサパネルの裏面側に接するように配置される必要がある。この場合、センサパネルと光源ユニットの貼り合わせる方法と、光源ユニットの平面性が問題になる。
【０００７】
そこで、たとえば、特許文献１や特許文献２のように、光源ユニットにおいて、拡散板の領域外の部分の下部に支持部材を設置し、光源ユニット全体の表面の平面性を維持したまま、センサパネルと貼り合わせる方法が提案されている。しかしながら、特許文献１の構成では、支持部材を含め、電磁シールドや光源等複数部材などによって光源ユニットの周辺部を支え、表面の平面性を出そうとしている。このような構成では、部材自体の寸法の誤差などによって、完全な平面性を出すことはできない。また、周辺部のみ貼り合わされる構成であると、強度的に問題が生じる。そして、強度を高めるためには、センサパネルと光源ユニットを、粘着材等により全面粘着する必要が生じる。全面粘着すると、光源ユニットの拡散板の光の拡散効果が失われる。一方、特許文献２の構成では、拡散板がセンサパネルと同じサイズである。このため、センサパネルと光源ユニットとを段差が生じることなく貼り合わせるためには、センサパネルと光源ユニットとを、粘着材等により全面粘着する必要が生じる。全面粘着すると、前記同様に拡散板の光の拡散効果が失われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３２２７４６号公報
【特許文献２】特開２００７−１６３２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、光源ユニットの光の拡散効果を維持しつつ、光源ユニットの表面の平面性が良好で高い光の拡散機能および耐衝撃性を備えた放射線検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、一方の表面に複数の光電変換素子を有するセンサパネルと、導光板と、前記導光板の側面に配置される発光源と、表面に複数の凸部が形成され前記導光板の一方の表面に配置される拡散板と、前記導光板の前記一方の表面とは反対側の表面に配置される反射板とを有する光源ユニットと、前記光源ユニットを支持する支持基板と、を有し、前記光源ユニットは、前記センサパネルと前記支持基板との間に設けられ、前記拡散板の前記複数の凸部は前記センサパネルの前記一方の表面とは反対側の表面に接しており、前記光源ユニットは、前記拡散板が配置される領域を除く領域において接着部材によって前記センサパネルに接着されるとともに、前記接着部材は前記支持基板に到達していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光の拡散効果を維持しつつ、光源ユニットの表面の平面性を維持することができる。また、接着部材により光源ユニットとセンサパネルとが強固に接着されるため、放射線検出装置の耐衝撃性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態の放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせの構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、センサパネルの構成の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、端部光源型の光源ユニットの構成の例を示す図である。
【図５】図５は、端部光源型の光源ユニットの構成の例を示す図である。
【図６】図６は、端部光源型の光源ユニットの構成の例を示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態のセンサパネルと光源ユニットの貼り合わせ構造の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態にかかる放射線検出装置の構造を表す断面図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態にかかる放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせの構造を表す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態にかかる放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせ構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５実施形態にかかる放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせの構造を模式的に示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第６実施形態にかかる放射線検出装置におけるセンサパネルと光源ユニットとの貼り合わせの構造を模式的に示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第７実施形態にかかる放射線検出装置の構造を模式的に示す断面図であり、筐体を含めた放射線検出装置全体の構造を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態にかかる放射線撮影システムへの応用例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の便宜上、各実施形態にかかる放射線検出装置１００ａ〜１００ｇにおいて、放射線が入射する側を「上側」とし、その反対側を「下側」とする。また、放射線の入射方向に直角な方向を「面方向」と称する。各図において、放射線検出装置１００ａ〜１００ｇに入射する放射線の向きを、矢印Ｘで示す。また、本発明の実施形態においては、放射線とは、Ｘ線のほか、γ線などの電磁波も含むものとする。
【００１４】
（第1実施形態）
＜放射線検出装置の全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態の放射線検出装置１００ａにおけるセンサパネル１と光源ユニット４との貼り合わせの構造を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の第１実施形態の放射線検出装置１００ａにおけるセンサパネル１と光源ユニット４との貼り合わせの構造を模式的に示す分解斜視図である。図１と図２において、１はセンサパネルである。２は配線読出し部である。３は配線接続部である。センサパネル１の出力は、配線接続部３を介して外部に出力される。７はシンチレータ層である。８は反射層用粘着層である。９は反射層である。１０は反射層保護層である。図１に示すように、センサパネル１の放射線が入射する側の表面には、シンチレータ層７と、反射層用粘着層８と、反射層９と、反射層保護層１０とが設けられる。４は光源ユニットである。４１は発光源である。４２は発光源用のフレキシブル引き出し配線部である。４３は拡散板である。４４は導光板である。４５は反射板である。光源ユニット４は、発光源４１と、フレキシブル引き出し配線部４２と、拡散板４３と、導光板４４と、反射板４５とを含む。図１と図２に示すように、光源ユニット４は、センサパネル１の放射線Ｘが入射する側の面（すなわち光電変換素子１３が設けられる面）とは反対側の表面に、固定して設けられる。光源ユニット４のセンサパネル１とは反対側には、支持基板５が配置される。このように、光源ユニット４は、センサパネル１と支持基板５との間に設けられる。そして、センサパネル１と支持基板５とが、光源ユニット４の周辺部に充填される接着剤６（接着部材）によって接着される。なお、接着剤６は、放射線Ｘの入射方向からの平面視において、センサパネル１の有効画素領域３２よりも外側の領域にのみ存在する。なお、有効画素領域３２とは、放射線から変換された可視光を検出できる領域である。有効画素領域３２には、光電変換素子１３を含む画素が設けられる。光源ユニット４の発光領域は、放射線の周者方向からの平面視において、センサパネル１の有効画素領域３２よりも広い。さらに、センサパネル１の有効画素領域３２は、放射線Ｘの入射方向からの平面視において、光源ユニット４の発光領域の内側に位置する。
【００１５】
図３（ａ）は、センサパネル１の構成の一例を示す断面図である。なお、図３（ａ）においては、シンチレータ層７と、反射層用粘着層８と、反射層９と、反射層保護層１０を省略してある。基台１１は、ガラス板や耐熱性の樹脂（プラスチック）などが好適に適用される。基台１１には、光電変換素子１３と、配線１２と、ＴＦＴ（図略）からなる受光部１６とが形成される。また、光電変換素子１３は、基台１１の一方の表面であって、放射線Ｘが入射する側の面（図においては上側の面）に設けられる。受光部１６の光電変換素子１３は、シンチレータ層７によって放射線Ｘから変換された光を電荷に変換する。光電変換素子１３には、例えば、アモルファスシリコンなどの材料を用いることが可能である。なお、光電変換素子１３の構成は特に限定されず、ＭＩＳ型センサ、ＰＩＮ型センサ、ＴＦＴ型センサなどを適宜用いることができる。光電変換素子１３が出力した信号を処理する信号処理回路や、光電変換素子１３を駆動する駆動回路は、センサパネル１の外部に設けられる。そして、光電変換素子１３とこれらの信号処理回路や駆動回路とは、配線１２、電気的接続部１４、配線読出し部２、配線接続部３を介して接続される。保護層１５は、受光部１６を被覆して保護する。保護層１５は、たとえば、ＳｉＮやＳｉＯ2などの無機膜が好適に適用できる。このほか、図３（ｂ）に示すように、センサパネル１は、受光部１６などが構築された半導体基板１８と、基台１１とを有し、これらが粘着材１７によって貼り合わせられる構成であってもよい。また、この場合には、センサパネル１は、複数の半導体基板１８が基台１１に貼り合わせられる構成であってもよい。
【００１６】
図４〜図６は、端部光源型の光源ユニット４の構成の例を示す図である。図６は一辺発光源型の光源ユニット４の例を示す断面図である。図５は二辺発光源型の光源ユニット４の例を示す断面図である。図６（ａ）は、一辺発光源型の光源ユニット４の構造を模式的に示す分解斜視図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ部の拡大図である。
光源ユニット４は、発光源４１と、フレキシブル引き出し配線部４２と、導光板４４と、拡散板４３と、反射板４５とを含んで構成される。導光板４４は、発光源４１が発する光を、面内の端部まで到達させながら、拡散板４３の方向へ照射させる機能を有する。拡散板４３は、導光板４４から出てくる光をより広範囲に拡散させながらセンサパネル１に届ける機能を有する。反射板４５は、導光板４４の拡散板４３とは反対の方向に出てくる光を反射することで、面方向の光の分布の均一化を促進するとともに、光源ユニット４が発する全体の光量を上昇させる機能を有する。一般的に、液晶ディスプレイなどの光源として用いられる光源ユニットは、１０〜数１０ｍｍ程度の厚さを有する。そして、特に導光板の厚さが厚い。これに対して本発明の実施形態においては、放射線検出装置１００ａの薄型化および軽量化を図るため、全体の厚さが数ｍｍ程度のシート状の光源ユニット４が適用される。
そして、液晶ディスプレイなどの光源として用いられる光源ユニットは、ＰＥＴや金属の枠体を介してＦＰＤに固定されるが、本発明の実施形態においては、このような枠体は用いない。本発明の実施形態においては、光源ユニット４をセンサパネル１に固定するために、接着剤６（接着部材）が用いられる。
そして、光源ユニット４の周辺部分には、接着剤６が充填される。具体的には、放射線Ｘの入射方向からの平面視において、拡散板４３と導光板４４と反射板４５の外形寸法は、センサパネル１および支持基板５の外形寸法よりも小さい。そして、接着剤６は、拡散板４３と導光板４４と反射板４５の側面からセンサパネル１の周辺部の表面に跨るように充填される。また、接着剤６は発光源４１およびフレキシブル引き出し配線部４２が存在する領域にも充填される。この周辺部の幅寸法は、光源ユニット４の側面から数μｍ〜数十ｍｍの幅で任意である。光源ユニット４の側面から接着力を保持するためには、好適には５ｍｍ以上が好ましい。ただし光源ユニット４の発光領域（センサパネル１に向かって光を照射する領域をいう）は、センサパネル１の有効画素領域３２より広域でなくてはならない。このため、周辺部（接着剤充填領域）は、センサパネル１の端部〜有効画素領域３２の幅より、短くなくてはならない。
【００１７】
発光源４１は光源ユニット４の光源である。たとえば、小サイズの複数の発光源４１が、並べて配設される。具体的には、図４に示すように、一辺発光源型の光源ユニット４においては、発光源４１は導光板４４の一辺の側面に設けられる。また、図５に示すように、二辺発光源型の光源ユニット４においては、発光源４１は、導光板４４互いに対向する二辺の側面に設けられる。発光源４１は、たとえば、蛍光灯、電球、ＬＥＤ、ＣＣＦＬ、半導体レーザー等から適宜選択される。また、発光源４１は、導光板４４の側面に近接した位置に設けられる。なお、発光源４１は、光の多くを導光板４４に入射させるため、光に指向性を有する構成や、反射機構を有する構成であってもよい。
【００１８】
フレキシブル引き出し配線部４２は、発光源４１を駆動するための電力供給用配線である。そして、フレキシブル引き出し配線部４２上に、発光源４１が実装される。発光源４１が実装されたフレキシブル引き出し配線部４２は、発光源ユニットとなる。フレキシブル引き出し配線部４２は、導光板４４の発光源４１が実装される辺に沿って延伸する。フレキシブル引き出し配線部４２は、反射板４５の表面に、粘着テープなどによって固定される。さらに、フレキシブル引き出し配線部４２には、外部との接続部が設けられる。
【００１９】
導光板４４は、発光源４１が発する光を面内へ広げながら、拡散板４３の方向に均一に導光する機能を有する板状の光学部材である。導光板４４の拡散板４３とは反対側の表面には、印刷等で反射ドットパターンが形成されている。導光板４４へ入射した光は、表面反射を繰り返して面内の広い範囲へと広がっていく。そして、この反射ドットパターンに光が入射すると、そこで光が拡散され、拡散板４３の方向へ強い直進性を有する光も生じる。こうして、光が面内に広く導光されながら、拡散板４３へ照射されていく。また、この反射ドットパターンのピッチや径を変化させることで、光の拡散具合を調節することが可能である。そして、これにより、任意の部分の発光を強めることができるように調整される。また、導光板４４の全体が均一に発光するように調整される構成であってもよい。導光板４４には、たとえば、ＰＥＴなどの有機・無機樹脂材料が用いられる。導光板４４の厚さは、たとえば数１００μｍ〜数ｍｍ程度であり、一般的に、光源ユニット４の中では最も厚い層になる。
【００２０】
拡散板４３は、発光源４１より発せられ導光板４４から伝搬した光を、面方向に拡散させながらセンサパネル１の方向へ照射する機能を有する。拡散板４３の表面には複数の凸部が形成される。そして、拡散板４３の凸部が、センサパネル１の光電変換素子１３が設けられる側とは反対側の表面に接触する。そして光がこの複数の凸部を通過して外部（空気中）に照射されることで、様々な方向に屈折して拡散する。このように、拡散板４３は、材料の屈折率と光が射出される面に接する空気層との屈折率との差による光の屈折と、表面の凹凸形状による光の射出方向の変化を利用して光を拡散させる。このため、拡散板４３の凸部が形成される側の表面が、例えば拡散板４３の材料と同じような屈折率をもつ粘着材などで埋められた場合(表面に空気層が存在しない場合)には、拡散板４３による光の拡散の効果が低減するおそれがある。拡散板４３の材料には、ＰＥＴなどが好適に用いられる。拡散板４３の厚さは、たとえば数μｍ〜数ｍｍである。表面の凸部の寸法（中心線平均粗さＲａ）は、たとえば０．１μｍ〜１００μｍが好適であり、特に０．５μｍ〜１０μｍがより好適である。ここで、中心線平均粗さＲａは、測定長０．０８ｍｍ 〜 ２５ｍｍの範囲で好適な長さで測定したものである。
【００２１】
反射板４５は、導光板４４の導光の性能の向上と、拡散板４３へ射出される光量の増加を図る機能を有する。反射板４５は、発光源４１が発した光や、導光板４４より拡散板４３の反対側に射出された光を、導光板４４の側に反射させる。反射板４５の材料には、ＰＥＴや金属などが好適に用いられる。反射板４５の厚さは、数μｍ〜数ｍｍである。なお、反射板４５の導光板４４とは反対側の表面が、光源ユニット４の最外部になる。このため、この表面は、傷や凹みが付きにくい加工をされているか、または傷や凹み等が生じても、反射板４５の導光板４４の側の表面性状画素の影響を受けない構成を有する。
【００２２】
支持基板５は、光源ユニット４の反射板４５の下部（導光板４４とは反対側）に設置され、接着剤６を介してセンサパネル１と接着される。支持基板５は、薄いシート状の部材、または硬い板状の部材が適用される。特に、光源ユニット４を支持するため、支持基板５は、硬い板状の部材が好適である。また、支持基板５は、良好な平面性を有する。支持基板５の材料には、例えばＰＥＴのような樹脂材料や、Ａｌ、Ａｕ、ＳＵＳ，Ｐｂなどの金属材料などが好適である。支持基板５の厚さには、広い範囲の厚さが適用できる。たとえば数μｍ〜数ｃｍの厚さが適用できる。支持基板５と光源ユニット４とは、接着剤６によって貼り合わせられる。ただし、接着剤６以外によって貼り合わせられる構成であってもよい。このほか、反射板４５と支持基板５とが、粘着材によって貼り合わせられる構成であってもよい。ただし、この場合には、支持基板５の平面性が維持された状態で、反射板４５が支持基板５に貼り付けられる。なお、放射線Ｘの入射方向からの平面視において、支持基板５の寸法は、センサパネル１と同じであるか、またはセンサパネル１よりも大きい。
【００２３】
接着剤６はセンサパネル１と支持基板５とを接着（接合）する。また、接着剤６は、光源ユニット４の各層（拡散板４３、導光板４４、反射板４５）、発光源４１、フレキシブル引き出し配線部４２とも接しており、これらを固定する機能も有する。このため、接着剤６は、光源ユニット４の側面からセンサパネル１と支持基板５の両方に跨るよう（到達するように）に充填される。放射線Ｘの入射方向からの平面視において、光源ユニット４の外形サイズは、センサパネル１の外形サイズおよび支持基板５の外形サイズよりも小さい。このため、センサパネル１と光源ユニット４と支持基板５が重ねられると、それらの外周には、溝状の領域が形成される。この溝状の隙間には、接着剤６が充填される。これにより、センサパネル１と、光源ユニット４と、支持基板５とが接着される。そして、図１や図２などに示すように、接着剤６は、センサパネル１と支持基板５の両方に跨るように接している。なお、接着剤６は、前記溝状の領域に隙間なく充填される構成であってもよく、隙間が生じていてもよい。接着剤６には、有機材料、無機材料のどちらを用いても良い。例えば、接着剤６には、アクリル系、エポキシ系、シリコン系、天然ゴム系、シリカ系、ウレタン系、エチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、セルロース系などの接着剤・粘着材などが適宜用いられる。また、前記のいずれかの接着剤が単独で用いられる構成であってもよく、混合されて用いられる構成であってもよい。なお、接着剤６として、帯電防止性、防湿性、クッション性に優れた有機または無機材料などが用いられる構成であってもよい。
【００２４】
シンチレータ層７は、外部の放射線源から照射された放射線を、光電変換素子１３により検出可能な波長の光に変換する。例えば柱状結晶構造をもつシンチレータが知られている。柱状結晶構造をもつシンチレータ層７の材料としては、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料が用いられる。シンチレータ層７の材料としては、具体的には例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＢｒ：Ｔｌ、ＮａＩ：Ｔｌ，ＬｉＩ：Ｅｕ，ＫＩ：Ｔｌなどが用いられる。その作製方法は、例えばＣｓＩであれば、センサパネル１上に、ＣｓＩとＴｌＩを同時に蒸着する方法が適用できる。このほか、シンチレータ層７として、粒子状シンチレータや、ペースト状シンチレータなどが適用される構成であってもよい。シンチレータ層７の厚さは、数１０μｍ〜１０００μｍ程度が好適である。
【００２５】
反射層９は、シンチレータ層７において放射線が変換されて発せられた光のうち、センサパネル１と反対側に進行した光を反射し、センサパネル１へ導く。このようにして、反射層９は、光の利用効率を向上させる。反射層９には、Ａｌ、Ａｕなどの高反射金属薄膜、または金属箔が好適に適用できる。このほか、反射層９として、高反射プラスチック材料等が用いられる構成であってもよい。反射層９の厚さは、１〜１００μｍが好ましい。反射層９が１μｍより薄いと、反射層９の形成時にピンホール欠陥が発生しやすくなる。一方、反射層９が１００μｍを超えると、放射線の吸収量が大きくなり、取得される画像の画質の低下や、撮影時に被撮影者が被曝する線量が増加するおそれがある。
【００２６】
反射層用粘着層８は、シンチレータ層７の表面（またはシンチレータ層７の表面に設けられる図略のシンチレータ保護層）と、反射層９を貼り合わせるために用いられる。反射層用粘着層８には、両面粘着の粘着シートや、液体硬化タイプの粘着材・接着剤などが用いられる。反射層用粘着層８の厚さは、１０〜２００μｍが望ましい。１０μｍ未満であると、十分な粘着力が得られず、シンチレータ層７と反射層９とが剥離する可能性がある。反射層用粘着層８の厚さが２００μｍ以上であると、シンチレータ層７で発生した光や、反射層９で反射された光が、反射層用粘着層８で散乱しやすくなる。そうすると、放射線検出装置１００ａが取得する画像の解像度が低下するおそれがある。反射層用粘着層８の材料には、有機材料、無機材料のどちらを用いても良い。例えば、反射層用粘着層８の材料には、アクリル系、エポキシ系、シリコン系、天然ゴム系、シリカ系、ウレタン系、エチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、セルロース系等などが適宜用いられる。これらは単独で用いられてもよく、混合されて用いられてもよい。また、反射層用粘着層８として、ホットメルト樹脂が用いられてもよい。なお、ホットメルト樹脂は、常温で個体であり、極性溶媒や水や溶剤を含まず、１００％不揮発性の熱可塑材料からなる接着性樹脂と定義される。ホットメルト樹脂は、温度が上昇すると溶融し、温度が低下すると固化する。また、ホットメルト樹脂は、加熱溶融状態において他の有機材料および無機材料に接着性を有し、常温では固体状態となり接着性を有さない。ホットメルト樹脂は、熱可塑性樹脂を溶剤に溶かし溶媒塗布法によって形成された溶剤揮発硬化型の接着性樹脂とは異なる。またエポキシ等に代表される化学反応によって形成される化学反応型の接着性樹脂とも異なる。反射層用粘着層８は、他の部材から別個独立して形成される構成であってもよい。この場合には、反射層９および反射層保護層１０が、これらとは別個独立した反射層用粘着層８によってシンチレータ層７に貼り合わせられる。また、あらかじめ反射層９および反射層保護層１０に反射層用粘着層８が設けられて、これらがシート状に一体化した構成であってもよい。この場合には、反射層９および反射層保護層１０は、それらに一体に設けられる反射層用粘着層８によってシンチレータ層７に貼り合わせられる。
【００２７】
反射層保護層１０は、反射層９が衝撃により破壊したり、水分などにより腐食したりすることを防止する材料が用いられる。たとえば、反射層保護層１０の材料には、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、などのフィルム材料が好適に用いられる。反射層保護層１０の厚さは、１０〜１００μｍが好ましい。
【００２８】
配線読出し部２は、電気的接続部１４と配線接続部３とを電気的に接続するための部材である。配線読出し部２は、異方導電性接着剤などにより配線接続部３と電気的に接続される。配線接続部３は、光電変換素子１３で変換された電気信号を読み出すためのＩＣ部品などが実装される部材である。配線接続部３には、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などが好適に用いられる。
【００２９】
図７は、第１実施形態のセンサパネル１と光源ユニット４の貼り合わせ構造の製造方法を模式的に示す断面図である。なお、図７においては、センサパネル１の表面に設けられるシンチレータ層７などを省略してある。図７の上段に示すように、支持基板５上に、周辺領域が空いている光源ユニット４が載置され、その上にセンサパネル１が載置される。そして、図７の中段に示すように、センサパネル１および光源ユニット４の周辺部に、たとえばシリンジなどで接着剤６を流し込み充填させる。そして図７の下段に示すように、充填した接着剤６を乾燥させる。これにより、第１実施形態にかかるセンサパネル１と光源ユニット４の貼り合わせ構造が完成する。
【００３０】
本発明の第１実施形態によれば、光源ユニット４とセンサパネル１とを接着剤６によって強固に接合することができる。したがって、光源ユニット４の平面性を維持することができる。また、放射線検出装置１００ａの耐衝撃性を高めることができる。さらに、拡散板４３による光の拡散の効果を維持できる。
【００３１】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態にかかる放射線検出装置１００ｂの構造を表す断面図である。第２実施形態にかかる放射線検出装置１００ｂは、第１実施形態にかかる放射線検出装置１００ａと、筐体２００とを有する。筐体２００は、枠体基板２０と、フロント板２５と、カバー枠体２０１とを含む。カバー枠体２０１は、さらに、上部カバー枠体２６と下部カバー枠体２７とを有する。図８に示すように、光源ユニット４と貼り合わせられたセンサパネル１およびシンチレータ層７の上側には、フロント板２５が配設される。光源ユニット４と貼り合わされたセンサパネル１などは、フロント板２５と上部カバー枠体２６と下部カバー枠体２７によって周囲を囲まれる。このように、筐体２００は、放射線検出装置１００ｂの外装を形成する。上部カバー枠体２６と下部カバー枠体２７との間には、スポンジ３１が設けられる。支持基板５は、光源ユニット４の下部に配置され、基板粘着材１９を介して枠体基板２０に貼り合わせられる。枠体基板２０に貼り合わせられた支持基板５は、センサ固定具２９を介して、取付ビス２８によって下部カバー枠体２７に固定される。また、枠体基板２０の下部には、絶縁シート２１を介して電気基板２２が設置される。電気基板２２は、配線接続部３と接続されている。配線接続部３は、クッションシート２３により保護され、さらにスペーサ部材２４により下部カバー枠体２７に接している。なお、図８においては、電気基板２２と枠体基板２０のセンサ固定具２９と取付ビス２８による下部カバー枠体２７との固定部分は、右部の１カ所に設けられる構成を示すが、装置左部や中央部等の複数の個所に設けられる。
【００３２】
枠体基板２０は、センサパネル１および光源ユニット４を支える基板である。枠体基板２０は、基板粘着材１９により支持基板５と貼り合わせられている。枠体基板２０の厚さは数ｍｍ〜数１０ｍｍであることが好ましい。なお、枠体基板２０は、センサパネル１および光源ユニット４を支える強度が必要であるため、厚さが１０ｍｍ以上であることがより好ましい。枠体基板２０の材料としては、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属、またはＰＥＴなどの樹脂材料が好適である。枠体基板２０は、下部カバー枠体２７に、センサ固定具２９を介して取付ビス２８により固定されている。また、枠体基板２０が、支持基板５を兼ねる構成であってもよい。この場合には、基板粘着材１９は不要である。
【００３３】
フロント板２５は、放射線検出装置１００ｂにおいて放射線Ｘが入射する側の最外部に設置される。そのためフロント板２５は、人体に無害なものでかつ放射線透過率の高いものが選定される。さらに、フロント板２５は、衝撃や水分等に対して強いものであるとなお良い。具体的には、フロント板２５には、カーボン基板やＣＦＲＰなどが適用できる。フロント板２５の厚さは、数ｍｍ〜数１０ｍｍである。
【００３４】
カバー枠体２０１は、上部カバー枠体２６と下部カバー枠体２７とを含む。上部カバー枠体２６と下部カバー枠体２７は、フロント板２５とともに、放射線検出装置１００ｂの筐体２００を構成する。筐体２００は、放射線検出装置１００ｂの強度を確保する強度部材としての機能を有する。上部カバー枠体２６と下部カバー枠体２７は、軽量で、衝撃・振動等に対して強い材料が用いられる。例えばカバー枠体２０１には、一般的な樹脂材料（プラスチック）や、有機・無機樹脂材料や、金属などが適用できる。
【００３５】
（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態にかかる放射線検出装置１００ｃにおけるセンサパネル１と光源ユニット４との貼り合わせの構造を表す断面図である。なお、図９においては、センサパネル１の表面に設けられるシンチレータ層７などを省略してある（図１０〜図１２についても同様とする）。本実施形態においては、光源ユニット４における反射板４５が、強度を確保する強度部材としての支持基板５の機能も有する。この構成においては、反射板４５は、光を反射する反射機能と、平面性と、センサパネル１および光源ユニット４を支持できる強度を有する板状の部材が適用される。反射板４５の材料には、たとえばＰＥＴのような樹脂材料や、Ａｌ、Ａｕ、ＳＵＳ，Ｐｂなどの金属材料などが好適である。反射板４５の厚さは、広い範囲寸法が適用できる。たとえば、数μｍ〜数ｃｍの厚さが適用できる。
【００３６】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態にかかる放射線検出装置１００ｄにおけるセンサパネル１と光源ユニット４との貼り合わせ構造を模式的に示す断面図である。
本実施形態においては、センサパネル１と光源ユニット４との間には、シート３０が設けられる。このシート３０は、平面性が高く、たわみなく拡散板４３の表面と接する。また、シート３０は、透過率が高く、拡散板４３からセンサパネル１の側に向かって射出される光が、シート３０を透過して、十分にセンサパネル１に到達する。センサパネル１とシート３０は、全面を粘着シート等で貼り合わせられていても良く、貼り合わせられていなくても良い。貼り合わせられる場合には、光学用の粘着シートが用いられる。そして、シート３０と光源ユニット４とは、光源ユニット４の側面からシート３０の周辺部に跨って充填される接着剤６によって接合される。また、接着剤６は、支持基板５にも到達するように充填される。したがって、シート３０の光源ユニット４の側の表面と支持基板５とが、接着剤６によって接合される。なお、接着剤６は、光源ユニット４の側面であって、拡散板４３が配置される領域の外側に充填される。シート３０は、光の透過率が高く平面性も高い材料が好適である。このような材料として、たとえば、ＰＥＴなどの高分子樹脂材料の板・シートや、ガラス板などが好適である。シート３０の厚さは、数μｍ〜５ｃｍである。シート３０の厚さが５ｃｍ以上であると、光源ユニット４から射出された光が、シート３０を透過する間により広域に拡散されすぎる。そうすると、センサパネル１に到達する光の強度が低下するおそれがある。放射線Ｘの入射方向からの平面視において、シート３０の外形サイズは、センサパネル１と同サイズであるかまたはそれ以下であり、かつ、光源ユニット４の拡散板４３の外形サイズ以上である。センサパネル１より大きいと、組立の際に不便である。一方、光源ユニット４の拡散板４３のサイズより小さいと、センサパネル１に到達する光の強度と分布の均一性とが低下するおそれがある。シート３０が用いられる構成であると、光源ユニット４の拡散板４３の光学特性（光の拡散能力）を失うことなく、センサパネル１をフラットな平面上に配置することができる。
【００３７】
（第５実施形態）
図１１は、本発明の第５実施形態にかかる放射線検出装置１００ｅにおけるセンサパネル１と光源ユニット４との貼り合わせの構造を模式的に示す断面図である。図１１に示すように、本実施形態においては、センサパネル１と支持基板５を接着する接着剤６が、センサパネル１の側面および支持基板５の側面まで到達するように充填される。このような構成であると、センサパネル１や支持基板５の端部を衝撃等から保護し、割れや欠けなどの損傷を防ぐことができる。
【００３８】
（第６実施形態）
図１２は、第６実施形態にかかる放射線検出装置１００ｆにおけるセンサパネル１と光源ユニット４との貼り合わせの構造を模式的に示す断面図である。図１２に示すように、センサパネル１と支持基板５とを接着する接着剤６が、反射板４５と支持基板５を接着する接着剤６を兼ねている。具体的には、放射線検出装置１００ｆの外周部分に接着剤６が充填されるとともに、光源ユニット４（光源ユニット４の反射板４５）と支持基板５との間にも接着剤６が到達するように充填されている。このような構成によれば、センサパネル１と支持基板５との接着はより強固となるとともに、反射板４５と支持基板５を接着するための別個の接着剤・粘着材が不要になる。
【００３９】
（第７実施形態）
図１３は、第７実施形態にかかる放射線検出装置１００ｇの構造を模式的に示す断面図であり、筐体２００を含めた放射線検出装置１００ｇ全体の構造を示す図である。図１３に示すように、センサパネル１と支持基板５を接着する接着剤６が、支持基板５と枠体基板２０とを接着する接着剤を兼ねている。具体的には、光源ユニット４などの外周部分に接着剤６が充填されるとともに、支持基板５と枠体基板２０との間にも接着剤６が充填される。このような構成によれば、センサパネル１と支持基板５との接着はより強固となるとともに、支持基板５と枠体基板２０を接着するための別個の接着剤・粘着材が不要になる。
【００４０】
（第８実施形態）
図１４は、本発明の放射線検出システムの実施形態である放射線撮影システム１０１への応用例を示す模式図である。本発明の放射線検出システムの実施形態である放射線撮影システム１０１には、本発明の前記いずれかの実施形態にかかる放射線検出装置１００ａ〜１００ｇが適用される。放射線撮影システム１０１は、放射線源としてのＸ線チューブ６０５０と、放射線検出装置１００ａ〜１００ｇと、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０と、表示手段としてのディスプレイ６０８０，６０８１とを有する。さらに、放射線撮影システム１０１は、これらに加えて、フィルムプロセッサ６１００と、プリンタとを有する。放射線源としてのＸ線チューブ６０５０が発生させた放射線（Ｘ線）は、被検者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線検出装置１００ａ〜１００ｇ（イメージセンサ）に入射する。放射線検出装置１００ａ〜１００ｇに入射した放射線には、被検者６０６１の胸部６０６２の内部の情報が含まれている。放射線検出装置１００ａ〜１００ｇに放射線が入射すると、入射した放射線に応じてシンチレータ層７が発光し、光電変換素子１３はシンチレータ層７が発する光を光電変換する。これにより、電気的な被検者６０６１の胸部６０６２の情報が得られる。この情報は、デジタル形式に変換されて、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０に出力される。信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭを備えるコンピュータが適用される。さらに、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段として各種情報を記録可能な記録媒体を有する。たとえば、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段としてＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブなどを内蔵している。または、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段としてのＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブなどを外部に接続可能であってもよい。そして、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０は、この情報に所定の信号処理を施し、表示手段としてのディスプレイ６０８０に表示させる。これにより、被検者や検者は、画像を観察できる。また、イメージプロセッサ６０７０は、この情報を記録手段としてのＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブに記録できる。また、イメージプロセッサ６０７０は、情報の伝送手段として、外部に情報を伝送可能なインターフェースを有する構成であってもよい。このような伝送手段としてのインターフェースには、たとえば、ＬＡＮや電話回線を接続可能なインターフェースが適用できる。そして、イメージプロセッサ６０７０は、伝送手段としてのインターフェースを介して、この情報を遠隔地に伝送することができる。たとえば、イメージプロセッサ６０７０は、この情報を、放射線検出装置１００ａ〜１００ｇが設置された放射線画像撮影室から離れた場所にあるドクタールームに伝送する。これにより、医師等は、遠隔地において被検者の診断が可能となる。また、放射線撮影システム１０１は、記録手段としてのフィルムプロセッサ６１００により、この情報をフィルム６２１０に記録することもできる。
【００４１】
本発明の各実施形態によれば、拡散板４３による光の拡散効果を維持しつつ、光源ユニット４の表面の平面性を維持することができる。また、接着剤６により光源ユニット４とセンサパネル１とが強固に接着されるため、放射線検出装置１００ａ〜１００ｇの耐衝撃性を高めることができる。
【００４２】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１：センサパネル、２：配線読出し部、３：配線接続部、４：光源ユニット、４１：発光源、４２：フレキシブル引き出し配線部、４３：拡散板、４４：導光板、４５：反射板、５：支持基板、６：接着剤、７：シンチレータ層、８：反射層用粘着層、９：反射層、１０：反射層保護層、１１：基台、１２：配線、１３：光電変換素子、１４：電気的接続部、１５：光電変換素子の保護層、１６：受光部、１７：粘着材、１８：半導体基板、１９：基板粘着材、２０：枠体基板２０、２１：絶縁シート、２２：電気基板、２３：クッションシート、２４：スペーサ部材、２５：フロント板２５、２６：上部カバー筐体、２７：下部カバー筐体、２８：取付ビス、２９：センサ固定具、３０：シート、３２：有効画素領域、１００ａ〜１００ｇ：放射線検出装置、１０１：放射線撮影システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014071077.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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