(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが複数の光電変換素子を含む受光領域を含む複数の固体撮像素子と、前記複数の固体撮像素子にそれぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段とを有し、
前記複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光部は、前記導光手段の光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前記複数の導光部に入射する光が広がる方向に、光を導びいてなる撮像装置であって、
前記少なくとも一つの導光部を含む隣接する導光部間の隙間に、放射線を遮蔽する放射線遮蔽部材を設けた撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、前記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と第２の固体撮像素子を含み、
前記第１の固体撮像素子は前記第２の固体撮像素子よりも前記導光部の入力面が近い撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、前記第１の固体撮像素子は、前記第２の固体撮像素子よりも前記複数の固体撮像素子の中心方向に配置されている撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の撮像装置において、前記導光手段は、前記第２の固体撮像素子に光を導く前記導光部が、前記第１の固体撮像素子に光を導く前記導光部よりも、光の入力する方向における厚みを厚く構成している撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、前記複数の固体撮像素子のそれぞれに含まれる受光領域の面積が、該受光領域に光を導く前記導光部の光の入力面の面積と等しい撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像装置において、前記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と前記第１の固体撮像素子よりも周辺方向に配置された第２の固体撮像素子を含み、
前記第１の固体撮像素子に光を導く導光部と、前記第２の固体撮像素子に光を導く導光部との前記導光手段の光の入力面に垂直な方向に対する入射角度が異なる撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載の撮像装置において、隣接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手段を有し、前記接続手段は前記隙間に設けられている撮像装置。
【請求項８】
請求項１に記載の撮像装置において、前記複数の固体撮像素子の裏面側に設置された、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル変換手段を有する撮像装置。
【請求項９】
請求項１に記載の撮像装置において、隣接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手段を有し、前記接続手段は、前記固体撮像素子の受光領域側で接続を行ってなる撮像装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の撮像装置において、前記導光手段は、第１の導光部と第２の導光部とを含み、前記第１の導光部は、前記導光手段の光の入力面に対して垂直方向に光を導き、前記第２の導光部は、前記導光手段の光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前記複数の導光部に入射する光が広がる方向に光を導く構成である撮像装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の撮像装置において、
前記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と第２の固体撮像素子を含み、
前記第１の固体撮像素子を前記第２の固体撮像素子よりも前記入力面に近くなるように配置した撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の撮像装置において、
前記第１の固体撮像素子は、前記第２の固体撮像素子よりも前記複数の固体撮像素子の中心方向に配置されている撮像装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の撮像装置において、
前記第１の導光部と前記第２の導光部との、光の入力する方向における厚みが異なる撮像装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の撮像装置において、
前記第１及び第２の導光部のそれぞれの光の入力面の面積と、前記第１及び第２の導光部により光が導かれるそれぞれの固体撮像素子の受光領域の面積とが等しい撮像装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の撮像装置において、
前記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と前記第１の固体撮像素子よりも周辺方向に配置された第２の固体撮像素子を含み、
前記第１の固体撮像素子に光を導く導光部と、前記第２の固体撮像素子に光を導く導光部の入射角度が異なる撮像装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の撮像装置において、
隣接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手段を有し、
前記接続手段は、前記第１の導光部と前記第２の導光部間の隙間に設けられている撮像装置。
【請求項１７】
請求項１０に記載の撮像装置において、
前記複数の固体撮像素子の裏面側に設置された、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル変換手段を有する撮像装置。
【請求項１８】
請求項１０に記載の撮像装置において、
隣接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手段を有し、
前記接続手段は、前記固体撮像素子の前記受光領域側で接続を行っている撮像装置。
【請求項１９】
放射線を光に変換する変換手段と、前記変換手段からの光が入射される、請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の撮像装置と、前記放射線を放射する放射手段と、前記撮像装置から出力された信号を画像処理する画像処理手段と、を有する撮像装置。
【請求項２０】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の撮像装置と、該撮像装置からの信号を画像処理する画像処理手段と、該画像処理手段からの信号を記録するための記録手段と、該画像処理手段からの信号を表示する表示手段と、該画像処理手段からの信号を電送するための電送手段とを有する撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置および撮像システムに係わり、特に、解像度を損なうことなく、Ｘ線等の放射線ダメージの低減、小型軽量化、さらには光電変換装置をつなぎあわせることで入力範囲の拡大を可能にした放射線撮像装置およびそれを用いた撮像システムに好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療診断を目的とするＸ線撮影には、増感紙とＸ線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリーンシステムがよく用いられている。
【０００３】
この方法によれば、被写体を透過したＸ線は被写体内部の情報を含み、それが増感紙によってＸ線の強度に比例した可視光に変換され、Ｘ線フィルム上に感光される。
【０００４】
また最近では、Ｘ線を蛍光体によってＸ線の強度に比例した可視光に変換し、それを光電変換素子を用いて電気信号に変換し、ＡＤ変換器でデジタル信号に変換するＸ線デジタル撮影装置が使用されはじめている。
【０００５】
この例として、ガラスからなる基板上に、アモルファス半導体を電極で挟んだ素子をマトリックス状に配列した撮像素子を形成し、さらにＸ線を可視光変換する蛍光体を積層したＸ線デジタル撮影装置や光ファイバーの束を熱などにより軟化させ引き延ばしさせたテーパー型の光ファイバーを用いテーパーの絞った側にＣＣＤなどの光電変換素子を配置し、テーパーの絞った側とは反対の側に蛍光体を積層させたモジュールを２次元につなぎ合わせたＸ線デジタル撮影装置などが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなＸ線デジタル撮影装置は、主に医療診断等に活用されており異状個所の早期発見や的確な診断を行うためには、高解像度、低ノイズ、動画画像、広範な撮影面積などがますます求められている。
【０００７】
しかしながら、上記従来例に示したＸ線デジタル撮影装置では次の様な問題点があった。
【０００８】
ガラス基板上にアモルファスシリコンなどからなる半導体を用いた装置では、センサ有効サイズを大きくとることは可能であるが、画素のサイズを細かくすることはプロセス上、デバイス特性上困難である。
【０００９】
ＣＣＤなどのシリコン基板からなる光電変換素子を用いた場合は、画素サイズを細かくすることは可能であり、高感度、高速駆動が可能なことから動画画像の撮影も容易にできるものの、プロセス制約上センサ有効面積を大きくとることはできなかった。
【００１０】
そこで、図１８に示すように光電変換素子の非センサ領域同士が重ならないようにテーパー状に加工した光ファイバーを用い素子の数を増したことでセンサ有効面積を拡大したものがある。
【００１１】
図１８において、１は光電変換素子が形成された基板、２はＸ線を光電変換素子により検出可能な波長の可視光等の光に変換するシンチレータ、８はテーパー状に加工した光ファイバー、１０は保護ガラス、１１はワイヤーボンディング、１２はセラミックパッケージである。
【００１２】
しかし、このテーパー状光ファイバーは高価な上に、厚みも重量もあるため数個程度のつなぎ合わせは可能なものの胸部撮影に必要なセンサ有効面積を得るには問題がある。
【００１３】
このような問題点により医療診断用のＸ線デジタル撮影装置に求められている、高解像度、動画画像といった性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型化，低価格化を両立することは困難であった。
【００１４】
本発明の目的は、医療診断用等のＸ線デジタル撮影装置に求められる高解像度、動画画像といった性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型化、低価格化を両立し、高精度の医療にたえうるＸ線等の放射線撮像装置およびこの放射線撮像装置に好適に用いられる撮像装置、およびこれらを用いた画像処理システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明の撮像装置は、それぞれが複数の光電変換素子を含む受光領域を含む複数の固体撮像素子と、前記複数の固体撮像素子にそれぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段とを有し、
前記複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光部は、前記導光手段の光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前記複数の導光部に入射する光が広がる方向に、光を導びいてなる撮像装置であって、
前記少なくとも一つの導光部を含む隣接する導光部間の隙間に、放射線を遮蔽する放射線遮蔽部材を設けた撮像装置である。
【００１６】
なお、本発明の撮像装置は放射線撮像装置に好適に用いられるものである。ここで、放射線はＸ線を含むα線、β線、γ線等をいう。
【００１７】
本発明の撮像システムは、上記本発明の撮像装置を用いたものである。
【００１８】
上記導光体としては、光を分散することなく光電変換素子に導くためには光ファイバープレート、エリア状セルフォックレンズ等を用いることが望ましいが、光の分散を許容できる、あるいは光の分散が少ない場合にはガラス基板等の透光性基板を用いることができる。
【００１９】
本発明によれば、光ファイバープレート等の導光体は板状であり装置の従来のテーパー型導光体と比べ小型化、低価格化が実現できる。
【００２０】
また、導光体は光電変換素子基板の受光領域と同じ大きさとすることが望ましい。光電変換素子基板の光電変換素子駆動回路、処理回路、外部電極等の領域は、導光体からはみ出しているものの、隣接する光ファイバープレートのファイバー光軸角度が異なっているため光電変換素子側の面には、隙間が生まれる。
【００２１】
その隙間に光電変換素子の非受光部を配置することで、光電変換素子基板の光電変換素子駆動回路、処理回路、外部電極等の出っ張り領域が干渉しあうことなく、受光領域のみを隣接配置できる。すなわち、光電変換素子間にある非受光部をなくしつつも受光範囲の拡大を可能とすることができる。
【００２２】
さらには、光ファイバー等の導光体を材質に鉛を含んだ材料から構成して、シンチレータで光に変換できなかったＸ線を鉛にて遮蔽することでＸ線が光電変換素子に与える影響を低減させ、ノイズの少ないＸ線画像を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、本発明の撮像装置はＸ線撮像装置等の放射線撮像装置に好適に用いることができるが、特にその用途がＸ線撮像装置等の放射線撮像装置に限定されるものではない。
【００２４】
［実施例１］
図１は本発明における撮像装置の断面図、図２はその斜視図である。
【００２５】
図１、図２において、１は光電変換素子基板、１００は光電変換素子が２次元に配列された受光領域、１０１〜１０４は光電変換素子を駆動するための駆動処理回路，光電変換素子から得られた信号を処理する信号処理回路，外部入出力端子等の領域、２ａおよび２ｂは入出射面に対しファイバー光軸角度の異なる光ファイバープレートである。２００は光電変換装置全体の受光領域である。
【００２６】
なお、今回使用した光ファイバープレート２ａ，２ｂは、直径約５〜６μｍの１本の光ファイバーを複数束ね加熱プレスした後、必要なファイバー光軸角度になるよう板状に切り出したものである。光ファイバープレート２ａは、入出射面に対して９０°になるよう切り出し、光ファイバープレート２ｂは４５°となるように切り出した。ファイバー径は光電変換素子より十分細かい解像度を持つ光ファイバーを選択した。
【００２７】
また、５ａは光電変換素子基板１と光ファイバープレート２ａ，２ｂを接着する透光性接着剤である。５ｂはモジュール間の接着を行う透光性接着剤である。
【００２８】
６は光電変換素子の外部入出力端子と画像処理システムとを電気的に接続するフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）である。
【００２９】
図３は上記光電変換素子基板１を示す平面図である。１００は撮像素子領域であり１００μｍ角の撮像素子を２次元に配列し、光電変換素子基板の端まで配置している。
【００３０】
１０１は垂直駆動回路（Ｖ−ＳＲ）、１０２は列走査回路（Ｈ−ＳＲ）、１０３はメモリ回路とアンプ回路、１０４は電極端子であり、光電変換素子基板１の２辺方向に集結した構成である。１０５は素子周辺の非受光部である。
【００３１】
本実施例では、上記光電変換素子基板１の撮像素子領域１００と同じサイズでファイバー光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａを透光性接着剤５ａにて接着する。光ファイバープレート２ａはあらかじめ光電変換素子基板の撮像素子領域１００と同じ面積になるようダイサー等で精度よく切断しておき、かつミクロンオーダーの位置あわせが可能なアライナーで貼り合わせた。
【００３２】
また、透光性接着剤５ａは光ファイバープレートと光電変換素子との間に異物および気泡等が混入しないよう配慮が求められる。
【００３３】
光電変換素子基板１の電極端子１０４にフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を異方性導電接着剤を用いて電気的接続を得、光軸角度９０°の光ファイバープレートでのモジュールを完成させた。
【００３４】
同様にファイバー光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂを透光性接着剤５ａにて光電変換素子基板１に接着し、光軸角度４５°のファイバープレートでのモジュールを完成させる。
【００３５】
最後に、光軸角度９０°と４５°の光電変換モジュールの光ファイバープレートの光入射側（光電変換素子基板接着面と反対の側）が同一の面になるようかつモジュール間の隙間が発生しないようにモジュール間を透光性接着剤５ｂで接着する。
【００３６】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、この作業を続け更に厚い光ファイバーを使用したモジュールを貼り合わせることによりさらに大きな撮像領域を持った撮像装置を製作することが可能となる。ただし、光ファイバープレート２ｃは、光ファイバープレート２ｂの様にファイバー軸をＸ方向に４５°傾け、さらにＹ方向にも４５°傾けたものである。なお、図４では中央部に光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａを１個設け、周囲に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂとＸＹ方向に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｃを８個設けているが、本実施例はかかる配置に限定されない。例えば、中央部（周囲以外の領域）に光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａを４個設け、周囲に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂとＸＹ方向に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｃを１２個設けて構成することもできる。また、図８に示すように、中央部の光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａから周囲にいくに従って光軸角度を小さくしていき、光軸角度α１（９０°＞α１）の光ファイバープレート２ｂ１、光軸角度α２（α１＞α２）の光ファイバープレート２ｂ２を配置することも可能である。
【００３７】
さらに、図５に示すようにそれぞれのモジュールの光ファイバープレートの厚みを変えることにより、光電変換素子基板１の非受光領域を大きく設計することが可能となる、あるいは、光ファイバー光軸角度を９０°に近いものとすることができる。図５においては、光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａの厚さよりも光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂの厚みを薄くしている。なお、必要に応じて、光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａの厚さよりも光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂの厚みを厚くすることもできる。
【００３８】
また、図６に示す様に、上記の撮像装置で光ファイバープレート２ａ，２ｂの光入射側（光電変換素子基板接着面の反対側）にＸ線を光電変換素子で検出可能な波長の光（例えば、可視光）に変換するシンチレータ４を備えることで、Ｘ線撮像装置にできる。
【００３９】
シンチレータの材質としては、よう化セシウム（ＣｓＩ）や硫化ガドリウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ２）を使用し、真空蒸着により積層する。積層したままでは触れただけで破壊したり湿度で溶解してしまうおそれもあるので透湿防止樹脂１３などで保護することが望ましい。
【００４０】
また、図７に示すように硫化ガドリウム粉体にバインダーを混合しフィルム状に加工した蛍光フィルム１４を使用して光ファイバープレートに接着剤５ａを用いて接着しても良い。このようにしてＸ線撮像装置を構成する。
【００４１】
［実施例２］
本発明の撮像装置の第２の実施例を図に基づいて説明する。本実施例の特徴は、光電変換素子面に対して光ファイバープレートのファイバー光軸が一方向のみでなくＸ方向、Ｙ方向に光軸角度を傾けた光ファイバープレートを用い撮像領域を拡大した例である。本実施例はＸ線撮像装置に関するもので、図４に示した撮像装置をＸ線撮像装置として用いた場合の例である。
【００４２】
図９は本実施例のＸ線撮像装置の斜視図であり、ここでは光ファイバープレートが３×３個Ｘ方向及びＹ方向に配置されている。簡略化のために３×３個の光ファイバープレートが配置されている場合を示しているが、必要に応じて、これ以上の数を配置してもよいことは勿論である。
【００４３】
四隅に配置された４つの光ファイバープレート２ｅはＸ方向、Ｙ方向ともに光軸角度を傾斜させた光ファイバープレートであり、光ファイバープレート２ｅに挟まれた４つの光ファイバープレート２ｄはＸ方向あるいはＹ方向どちらか一方に傾斜させた光ファイバープレートである。光ファイバープレート２ｅ及び２ｄに囲まれた中心の１つの光ファイバープレートは光電変換素子の素子面に対しほぼ垂直の光ファイバープレートである。また、１は光電変換素子基板、４はシンチレータ、７は回路基板である。
【００４４】
図１０に上記光電変換素子基板１を示す。光電変換素子基板１は、シリコンウエハ上に半導体プロセスにより、ＣＭＯＳ構造の光電変換素子でほぼ中央部の領域にフォトダイオードとアンプ回路からなる画素が２次元配列される画素領域１００が形成されている。画素領域１００周辺には、画像データを順次読み取るための垂直シフトレジスタ１０１、水平シフトレジスタ１０２、また、アンプ回路領域１０３や外部入出力端子（電極パッド）１０４が設けられている。
【００４５】
ここで使用した光電変換素子１の外形サイズはＬ１＝２４．５ｍｍ、Ｗ１＝１８．１ｍｍで、画像領域１００のサイズはＬ２＝２２．２ｍｍ、Ｗ２＝１４．６ｍｍである。それ以外の領域、すなわち画素領域の周辺は、光を感ずることはできないようにしている。なお、光電変換素子１、画素領域１００のサイズは必要に応じて設定してよいことは勿論である。
【００４６】
図１１は、縦方向に３列、横方向に３列合計９個の光電変換素子基板１を回路基板７上に並べた状態を示す斜視図である。７０１は回路基板７のザグリ部であり、ここに光電変換素子基板１が挿入される。
【００４７】
図１２は、回路基板７上に設けられた電極部の拡大図である。回路基板７のザグリ部７０１に光電変換素子基板１が挿入された状態を示す一部平面図である。回路基板７は、複数のガラスエポキシ層と複数の銅泊の層からなるプリント回路基板であり、光電変換素子基板１を実装する面には、光電変換素子基板１の入出力端子１０４とワイヤーボンディング１１により接続するための電極パッド７０５を形成している。電極パッド７０５にはニッケルメッキを介して軟質金メッキを施した。
【００４８】
図１３は、Ｘ線撮像装置の断面図であり、図９のＡ−Ａ断面に対応する。光電変換素子基板１の入出力端子１０４と回路基板７上の電極パッド７０５とはワイヤーボンディング１１により電気的な接続を得ている。また、ワイヤーボンディング１１はシリコーン封止材５ｄにて保護している。傾斜角度の異なる光ファイバープレート間の隙間にある、ワイヤーボンディング１１による電気接続エリアは、電気的接続を取る際にできるワイヤーボンディング１１の高さや封止高さは問題にならない。本実施例のワイヤーを含む封止高さは０．６ｍｍである。
【００４９】
回路基板７の光電変換素子基板１を実装する面には、上記のように光電変換素子基板１を落とし込むためのザグリ部７０１を設けているが、その理由は、複数の光電変換素子基板１の位置関係のばらつきを抑える目的と、回路基板１と光電変換素子基板１との段差を少なくしてワイヤーボンディング１１のワイヤー長さを短くすることにある。また、各々の光電変換素子基板１間の距離を短くすることで、光軸を傾けた光ファイバープレートの光軸角度を浅くすることができ、光ファイバープレートの厚みを薄くすることもできる。
【００５０】
光ファイバープレートの光軸角度や厚みは光ファイバープレートの性能やコストに関わることから、ワイヤーボンディング作業の安定性や接続強度を損なうことなくかつ、光電変換素子基板１間の距離が短くなるよう設計している。
【００５１】
また、ザグリ部７０１の深さは、光電変換素子基板１の入出力端子１０４と回路基板７の電極７０５が同じ高さになるよう、ここでは光電変換素子基板１の厚み０．６２５ｍｍに接着層０．０７５ｍｍを加えた０．７ｍｍの深さになるよう加工している。
【００５２】
さらに、回路基板７の表面から０．７ｍｍザグリを入れたところで、回路基板７の第２層目の銅泊からなる放熱パターン７０２が露出するように設計しており、この放熱パターン７０２はスルーホール部７０４を除きベタパターンであって筐体ＧＮＤに接続されている。回路基板７の第２層目放熱用パターン７０２に放熱接着剤５ｆを介して光電変換素子基板１を接着固定することにより光電変換素子基板１の発熱を逃がしている。
【００５３】
具体的には、東レダウコーニングシリコーン社製ＳＥ４４２０を用い、回路基板７のザグリに放熱接着剤５ｆを塗布し光電変換素子基板１を各々のザグリ部７０１に落とし込んだあと、剛性の高い厚いガラス板で各々の光電変換素子基板１を同時に押え込みながら放熱接着剤５ｆを硬化させ、各々の光電変換素子基板１の面が同じ高さになるようにした。このことで、後に組み立てる光ファイバープレートと光電変換素子基板１との隙間にばらつきを生じさせることなく解像度ムラの発生をおさえた。また、筐体に組み立てた際、常にある程度の荷重を加えられる構成にすれば、光電変換素子基板１や光ファイバープレートで高さ方向のばらつきが生じても、弾性を有する接着剤５ｆでそのばらつきを吸収することができる。
【００５４】
光ファイバープレートは、図１０に示した光電変換素子基板１の画素領域１００のサイズや各々の光電変換素子基板１の位置関係により、サイズやファイバーの傾き光軸角度を決めている。光ファイバープレートの有効サイズは光電変換素子基板１の画素領域１００と光ファイバープレートに位置ずれがあっても、光ファイバープレートの入力面の画像情報が常に取り込めるよう画素領域１００より小さ目に設計している。たとえば、画素領域２２．６×１５．１ｍｍに対して光ファイバープレートの有効サイズは２２．２×１４．６ｍｍとし、周囲に約０．２ｍｍのマージンをもたせた。
【００５５】
したがって、中央部の光ファイバープレート２ｃは２２．２×１４．６ｍｍの有効領域すなわち外形サイズである。また、中央部以外の光ファイバープレート２ｄ，２ｅは、図１４に示すように光軸角度を傾けていることから鋭角な角部ができてしまい、その部分は、精度よく加工することが困難であったり、欠けが発生しやすいことから鋭角部を面取りしている。図１４は本実施例で用いた光ファイバープレートを示す斜視図である。図１４において、２０１は鋭角部の面取り部を示す。面取りをした部分だけ有効領域が狭くなり、非光伝播領域３ができるもののその領域分、光ファイバープレートのサイズを大きくしている。
【００５６】
図１４に示す光ファイバープレートは、隣接する光電変換素子基板１の画素領域１００間の隙間は５ｍｍに設計しているので、光軸角度の傾きを２０°、光ファイバープレートの厚みを１３．７ｍｍ（＝５ｍｍ／ｔａｎ２０）に設計している。なお、光ファイバープレートの入出力面及び面取り部分以外は、光の散乱や外光による誤動作を避けるため黒色の乱反射防止膜９を施した。具体的にはセイコーアドバンス社製エポキシインキ１６２０を用いた。なお、光ファイバープレートの製法は、実施例１に述べたものと同様であるが、ファイバー径１５μｍ、ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ；開口数）０．９のファイバー（日星電気社製ＦＯＷ）を用いた。
【００５７】
次に、製造プロセスに従って更に各部材について説明する。
【００５８】
上記の各々の光ファイバープレートを所定の光電変換素子基板１に接着する。接着剤５ａは透光性に優れかつ、光ファイバーのコアの屈折率と光電変換素子表面のＳｉＮ膜との屈折率に近い材料を選択した。具体的には、協立化学社製ワールドロック８７４０（透過率９９％；５００ｎｍ、屈折率１．５９２）を用いた。
【００５９】
まず、中央部の光電変換素子基板１に光軸を傾けていない光ファイバープレート２ｃを接着固定し、その光ファイバープレート２ｃに沿って他の光ファイバープレート２ｄ，２ｅを隙間なく組み立て接着固定する。接着の方法は、接着剤を光電変換素子基板１の画素領域１００のほぼ中央に滴下し光ファイバープレートを乗せ、真空脱法して、気泡が画素領域１００と光ファイバープレート間に残らないようにした後、位置ずれしないよう紫外線（３０００ｍＪ／ｃｍ２  ）で仮止めし、この作業を光ファイバープレート分繰り返し、最後に加熱（８０℃／３０分）により接着剤を本硬化した。
【００６０】
その後、図１３のごとく、光ファイバープレート２ｃ、２ｄ、２ｅ間にある隙間（実装領域）にＸ線遮蔽部材を充填する。具体的には、鉛粉体をシリコーン樹脂に混合したＸ線不透過樹脂５ｅを充填する。その目的は、蛍光体や光ファイバープレート２の薄い部分から侵入するＸ線から光電変換素子基板１を防御することにある。
【００６１】
次に、組み立てられた光ファイバープレート２ｃ，２ｄ，２ｅ上に、ほぼ同等か少し大き目の蛍光体シート４を接着する。本実施例では、硫化ガドリウム（Ｇｄ２  Ｏ２  Ｓ２  ）の粉体を厚み２００μｍにＰＥＴフィルムでラミネートしたフィルムを用いている。接着剤５ｃは透光性に優れかつＰＥＴの屈折率と光ファイバープレートのコア屈折率のほぼ中間値１．６の材料（協立化学社製ワールドロックＸＶＬ−１４）を選択し、蛍光体フィルムと光ファイバープレートに隙間が発生しないよう均一な荷重を加えながら接着剤５ｃを硬化させセンサーモジュールを完成させた。
【００６２】
図１５に完成したＸ線撮像装置の斜視図および図１６にその断面図を示す。完成したＸ線撮像装置の回路基板７の光電変換素子基板１の実装面とは反対の面側に設けられた基板間コネクタ７０３を介して図１６に示すＡ／Ｄ変換回路基板１５に接続する。Ａ／Ｄ変換回路基板１５では、光電変換素子基板１から得られたアナログ信号を１４ビットのデジタル信号に変換、また、光電変換素子基板１に必要な電源やタイミング信号を供給する。
【００６３】
金属からなる筐体１６ａ，１６ｂでＸ線撮像装置およびＡ／Ｄ変換回路基板１５を外圧や静電気等から保護し、Ｘ線撮像装置の撮像有効領域に相当する部分には、剛性がありＸ線透過率の高い炭素繊維含有強化プラスチック１７（ＣＦＲＰ）を用いている。１８はビス、１９はスペーサービスである。
【００６４】
以上に説明したようにＸ線撮像装置ユニットを構成し、完成した。なお、本実施例で説明した各部材の材料、装置の製造方法は第１の実施例で説明した撮像装置、Ｘ線撮像装置に用いることができることは勿論である。
【００６５】
図１７は本発明によるＸ線検出装置のＸ線診断システムへの応用例を示したものである。
【００６６】
Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、シンチレーターを上部に実装した光電変換装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレーターは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタルに変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。
【００６７】
また、この情報は電話回線６０９０等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。
【００６８】
なお、Ｘ線検出装置は医療用に限定されず、非破壊検査等にも用いることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果を得ることができる。
【００７０】
（１）高精細、高感度しかも薄型で広いセンサ有効領域を有する画像入力装置を提供できることができる。
【００７１】
（２）光電変換素子および素子を駆動する駆動用回路や信号処理回路を光電変換素子基板上に配置することで隣接した光電変換素子のゲート線信号線等を接続する必要がなくなることから構造の簡素化により、さらなる低価格化を実現することができる。
【００７２】
（３）光ファイバーの材質を鉛を含んだ材料から構成すれば、シンチレータで光に変換されなかったＸ線等の放射線を鉛にて遮蔽することでＸ線等の放射線が光電変換素子に与える影響を低減させ、ノイズのない画像を得ることができる。
【００７３】
（４）光ファイバープレート間に隙間ができることから、無理なく光電変換素子の入出力電極を接続することができる。現有の接続技術を採用することができ高信頼性、低コストを得ることができる。
【００７４】
（５）総じて、医療診断用のＸ線デジタル撮影装置に求められる高解像度、動画画像といった性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型化，低価格化を両立し、高精度の医療に耐えうるＸ線撮像装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の撮像装置の斜視図である。
【図３】本発明の光電変換素子基板内の配置を示す平面図である。
【図４】本発明の撮像装置（モジュール９枚合せ）を示す平面図及び断面図である。
【図５】本発明の撮像装置（ファイバー厚み段差）を示す断面図である。
【図６】本発明のＸ線撮像装置を示す断面図である。
【図７】本発明のＸ線撮像装置の他の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置に用いた光電変換素子の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の回路基板の斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の回路基板、電極部の拡大図である。
【図１３】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の断面図である。
【図１４】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の光ファイバープレートを示す斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置ユニットの斜視図である。
【図１６】本発明の第２実施例のＸ線撮像入力装置ユニットの断面図である。
【図１７】本発明による撮像装置を用いた画像処理システムを示す構成図である。
【図１８】従来のＸ線撮像装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  光電変換素子基板
１００  光電変換素子
１０１  垂直駆動回路
１０２  列走査回路
１０３  メモリ回路およびアンプ回路
１０４  電極端子
２  導光部材
２ａ  薄い光ファイバープレート
２ｂ  厚い光ファイバープレート
２ｃ  光電変換素子面に対しほぼ垂直の光軸角度の光ファイバープレート
２ｄ  光電変換素子面に対しＸ方向あるいはＹ方向一方に光軸角度を傾けた光ファイバープレート
２ｅ  光電変換素子面に対しＸ方向、Ｙ方向ともに光軸角度を傾けた光ファイバープレート
２００  光電変換装置全体の受光面
２０１  鋭角部の面取り
３  光ファイバープレートの非光伝播部
４  蛍光体
５  透光性接着剤
５ａ  光電変換素子基板／導光部材の接着剤
５ｂ  導光部材間の接着剤
５ｃ  導光部材と蛍光体の接着剤
５ｄ  ワイヤーボンディング封止材
５ｅ  Ｘ線不透過樹脂
５ｆ  放熱接着剤
６  フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）
７  実装回路基板
７０１  ザグリ部
７０２  放熱用パターン
７０３  基板間コネクタ
７０４  スルーホール
７０５  電極パッド
８  テーパー型ファイバー
９  乱反射防止膜
１０  保護ガラス
１１  ワイヤーボンディング
１２  セラミックパッケージ
１３  透湿防止樹脂
１４  蛍光フィルム
１５  Ａ／Ｄ回路基板
１６  筐体
１６ａ  上ケース
１６ｂ  下ケース
１７  炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
１８  ビス
１９  スペーサービス
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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