(57)【要約】【課題】発光素子と受光素子の接合不良を低減できる接合方法を提供すること。【解決手段】可視光を発光する複数のセグメント１ａからなる発光素子１と、上記可視光を受光して電気信号を出力する複数のセグメント２ａからなる受光素子２とを接合する接合方法において、上記電気信号をモニタしながら、上記発光素子１と受光素子２とを接合する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を発光する複数のセグメントからなる発光素子と、上記可視光を受光して電気信号を出力する複数のセグメントからなる受光素子とを接合する接合方法において、
上記電気信号をモニタしながら、上記発光素子と受光素子とを接合することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
上記電気信号のセグメント間ばらつきをモニタしながら上記発光素子と受光素子を近接させてゆき、両者間のギャップを制御することを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項３】
上記電気信号のセグメント間ばらつきが規定値以下になったら、上記発光素子と受光素子の近接を停止し、両者を接合することを特徴とする請求項２記載の接合方法。
【請求項４】
上記発光素子と受光素子の接合にＵＶ硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を使用し、上記電気信号のセグメント間ばらつきが規定値以下となったら、上記ＵＶ硬化性樹脂にＵＶを照射するか、または上記熱硬化性樹脂を加熱して、上記ＵＶ硬化性樹脂または上記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする請求項３記載の接合方法。
【請求項５】
上記発光素子と受光素子の間のギャップが所定値以下となっても、上記電気信号のセグメント間ばらつきが上記規定値以下にならないときは、異常を報知して上記発光素子と受光素子の近接を停止させることを特徴とする請求項２記載の接合方法。
【請求項６】
上記電気信号のオフセット値をモニタして、上記オフセット値が所定範囲から外れていたら、上記発光素子と受光素子の接合を中止することを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項７】
第１の受光面で第１の光を受光して、その強度に応じた第２の光を発光面から発光する複数のセグメントで構成された発光素子と、第２の受光面で上記第２の光を受光して、その強度に応じた電気信号を出力部から出力する複数のセグメントで構成された受光素子とを接合する接合装置において、
上記発光素子を保持する第１のステージと、
上記発光素子の発光面と上記受光素子の第２の受光面とが対向するように上記受光素子を保持する第２のステージと、
上記第１のステージに保持された発光素子の第１の受光面に上記第１の光を照射して、上記第２のステージに保持された受光素子の第２の受光面に上記第２の光を受光させる照射手段と、
上記第１のステージと第２のステージの少なくとも一方を駆動して、上記発光素子と上記受光素子を近接させる駆動手段と、
上記受光素子の各セグメントが出力する電気信号に基づいて上記駆動手段を制御し、上記発光素子と受光素子の間のギャップを調整する制御手段と、
を具備することを特徴とする接合装置。
【請求項８】
上記第１のステージに保持された発光素子と上記第２のステージに保持された受光素子との間に接着剤を注入する注入手段と、
上記第１のステージに保持された発光素子と上記第２のステージに保持された受光素子の間のギャップが所定値以下となったとき、上記受光素子と発光素子の間に注入された接着剤を硬化させる硬化手段と、
をさらに具備していることを特徴とする請求項７記載の接合装置。
【請求項９】
上記制御手段は、上記受光素子の各セグメントから出力される電気信号のセグメント間ばらつきに基づいて上記駆動手段を制御し、上記受光素子と発光素子の間のギャップを調整することを特徴とする請求項７記載の接合装置。
【請求項１０】
上記受光素子と受光素子の間のギャップが所定値以下となっても、上記電気信号のセグメント間ばらつきが規定値以下とならないときに、異常を報知する報知手段をさらに具備することを特徴とする請求項９記載の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセグメントからなる発光素子と、複数のセグメントからなる受光素子とを接合する接合方法及び接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線の強度分布を検出するＸ線検出器は、発光素子と受光素子により構成されている。
【０００３】
発光素子と受光素子は、いずれもマトリクス状に配列された複数のセグメントからなり、各々のセグメントが互いに対向するように接着剤で接合されている。
【０００４】
発光素子の各セグメントは、人体等の被検体を透過したＸ線を受光し、受光したＸ線の強度に応じた可視光を発光する。一方、受光素子の各セグメントは、発光素子の各セグメントが発光した可視光を受光し、受光した可視光の強度に応じた電気信号を出力する。
【０００５】
すなわち、受光素子の各セグメントから出力される電気信号は、発光素子が受光したＸ線の強度に応じたものとなっている。そのため、各セグメントから出力された電気信号に基づいて各種処理を行うことで、人体の物理量分布を再生することができる。
【０００６】
ところで、発光素子と受光素子の接合において、発光素子と受光素子の間のギャップを調整することは非常に重要である。このギャップが適正でない場合、発光素子に均一な強度分布のＸ線を照射しても、受光素子の各セグメントから出力される電気信号にばらつきが生じ、Ｘ線の強度分布を正確に検出できないことがある。
【０００７】
そこで近年、発光素子と受光素子の間にスペーサを配置し、このスペーサにより発光素子と受光素子の間のギャップを調整する接合方法が提案された（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
しかしながら、この調整方法を用いても、繰り返し行われる全ての接合において、受光素子の各セグメントから出力される電気信号のばらつきが解消されには至っていない。そのため、発光素子と受光素子を接合した後、光出力試験を行い、受光素子から出力される電気信号のばらつきを測定して、接合の良否、すなわち製品として出荷できるか否かを判断している。
【特許文献１】特開２００２−２４３８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、発光素子と受光素子の接合にはエポキシ樹脂等の接着剤が用いられている。このエポキシ樹脂は接合性が良く、発光素子と受光素子を接合してしまうと、両者を綺麗に剥離することができない。
【００１０】
そのため、発光素子と受光素子の接合後に、光出力試験で接合不良が判明した場合、発光素子と受光素子を廃棄しなければならず、製造コストを上昇させる原因となっていた。
【００１１】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、発光素子と受光素子の接合不良を低減できる接合方法及び接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の接合方法及び接合装置は次のように構成されている。
【００１３】
（１）可視光を発光する複数のセグメントからなる発光素子と、上記可視光を受光して電気信号を出力する複数のセグメントからなる受光素子とを接合する接合方法において、上記電気信号をモニタしながら、上記発光素子と受光素子とを接合することを特徴とする。
【００１４】
（２）（１）に記載された接合方法であって、上記電気信号のばらつきをモニタしながら上記発光素子と受光素子を近接させてゆき、両者間のギャップを制御することを特徴とする。
【００１５】
（３）（２）に記載された接合方法であって、上記電気信号のばらつきが規定値以下になったら、上記発光素子と受光素子の近接を停止し、両者を接合することを特徴とする。
【００１６】
（４）（３）に記載された接合方法であって、上記発光素子と受光素子の接合にＵＶ硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を使用し、上記電気信号のばらつきが規定値以下となったら、上記ＵＶ硬化性樹脂にＵＶを照射するか、または上記熱硬化性樹脂を加熱して、上記ＵＶ硬化性樹脂または上記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする。
【００１７】
（５）（２）に記載された接合方法であって、上記発光素子と受光素子の間のギャップが所定値以下となっても、上記電気信号のばらつきが上記規定値以下にならないときは、異常を報知して上記発光素子と受光素子の近接を停止させることを特徴とする。
【００１８】
（６）（１）に記載された接合方法であって、上記電気信号のオフセット値をモニタして、上記オフセット値が所定範囲から外れていたら、上記発光素子と受光素子の接合を中止することを特徴とする。
【００１９】
（７）第１の受光面で第１の光を受光して、その強度に応じた第２の光を発光面から発光する複数のセグメントで構成された発光素子と、第２の受光面で上記第２の光を受光して、その強度に応じた電気信号を出力部から出力する複数のセグメントで構成された受光素子とを接合する接合装置において、上記発光素子を保持する第１のステージと、上記発光素子の発光面と上記受光素子の第２の受光面とが対向するように上記受光素子を保持する第２のステージと、上記第１のステージに保持された発光素子の第１の受光面に上記第１の光を照射して、上記第２のステージに保持された受光素子の第２の受光面に上記第２の光を受光させる照射手段と、上記第１のステージと第２のステージの少なくとも一方を駆動して、上記発光素子と上記受光素子を近接させる駆動手段と、上記受光素子の各セグメントが出力する電気信号に基づいて上記駆動手段を制御し、上記発光素子と受光素子の間のギャップを調整する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２０】
（８）（７）に記載された接合装置であって、上記第１のステージに保持された発光素子と上記第２のステージに保持された受光素子との間に接着剤を注入する注入手段と、上記第１のステージに保持された発光素子と上記第２のステージに保持された受光素子の間のギャップが所定値以下となったとき、上記受光素子と発光素子の間に注入された接着剤を硬化させる硬化手段とをさらに具備していることを特徴とする。
【００２１】
（９）（７）に記載された接合装置であって、上記制御手段は、上記受光素子の各セグメントから出力される電気信号のばらつきに基づいて上記駆動手段を制御し、上記受光素子と発光素子の間のギャップを調整することを特徴とする。
【００２２】
（１０）（９）に記載された接合装置であって、上記受光素子と受光素子の間のギャップが所定値以下となっても、上記電気信号のばらつきが規定値以下とならないときに、異常を報知する報知手段をさらに具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、発光素子と受光素子の接合不良を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施の形態に係る接合装置の構成を示す概略図である。
【００２６】
図１において、１は発光素子、２は受光素子である。発光素子１はマトリクス状に配列された複数のセグメント１ａにより構成される。発光素子１の各セグメント１ａは、その受光面１ｂ（第１の受光面）でＸ線を受光し、発光面１ｃからＸ線の強度に応じた可視光を発光する。
【００２７】
一方の受光素子２もマトリクス状に配列された複数のセグメント２ａにより構成される。受光素子２の各セグメント２ａは、その受光面２ｂ（第２の受光面）で可視光を受光し、出力部２ｃから可視光の強度に応じた電圧を出力する。
【００２８】
本実施の形態に係る接合装置は、上記構成の発光素子１と受光素子２とを接合するものであり、主にステージ１０（第２のステージ）、保持部材２０（第１のステージ）、駆動装置３０（駆動手段）、Ｘ線照射装置４０（照射手段）、データ収集基板５０、接着剤注入装置６０（注入手段）、接着剤硬化装置７０（硬化手段）、制御器８０（制御手段）、報知装置９０（報知手段）から構成される。
【００２９】
ステージ１０は、受光素子２を接離可能に保持するものである。ステージ１０に載置された受光素子２は、可視光を受光する受光面２ｂを上方に向けている。
【００３０】
保持部材２０は、発光素子１を着脱可能に保持するものである。保持部材２０に保持された発光素子１は、Ｘ線を受光する受光面１ｂを上方に向け、可視光を発光する発光面１ｃを下方に向けている。
【００３１】
駆動装置３０は、保持部材２０を上下方向に駆動して、発光素子１と受光素子２を近接させるものである。
【００３２】
Ｘ線照射装置４０は、保持部材２０の上方に設けられ、発光素子１の受光面１ｂに向けて均一な強度分布のＸ線を照射するものである。
【００３３】
データ収集基板５０は、受光素子２の各セグメント２ａの出力部２ｃから出力される電圧を入力し、制御器８０に出力するものである。
【００３４】
接着剤注入装置６０は、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧに接着剤６１を注入するものである。接着剤６１の材料としては、ＵＶ硬化性樹脂が用いられる。
【００３５】
接着剤硬化装置７０は、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧに注入された接着剤６１にＵＶを照射し、硬化させるものである。
【００３６】
なお、本実施の形態では、接着剤６１の材料としてＵＶ硬化性樹脂を用い、接着剤硬化装置７０から接着剤６１にＵＶを照射して硬化させているが、これに限定されるものではない。例えば、接着剤６１として熱硬化性樹脂を用い、接着剤硬化装置７０から接着剤６１に熱を与えて硬化させてもよい。
【００３７】
報知装置９０は、装置の稼動状態に異常が発生したときに、作業者等に対して異常を報知するものである。
【００３８】
制御器８０は、データ収集基板５０から出力される電圧のばらつきに基づいて、駆動装置３０を制御するものである。制御器８０の機能については、後で詳細に説明する。
【００３９】
次に、上記構成の接合装置を使用して発光素子１と受光素子２を接合する際の作用について説明する。
【００４０】
先ず、ステージ１０の上面に受光素子２を載置するとともに、保持部材２０に発光素子１を保持させる。そして、Ｘ線照射装置４０から発光素子１の受光面１ｂに均一な強度分布のＸ線を照射する。
【００４１】
発光素子１の受光面１ｂにＸ線が照射されると、受光素子２の各セグメント２ａは受光したＸ線の強度に応じた可視光を受光素子２の受光面２ｂ側に発光する。受光素子２の受光面２ｂに可視光が照射されると、受光素子２の各セグメント２ａは受光した可視光の強度に応じた電圧をデータ収集基板５０に出力する。データ収集基板５０に出力された各電圧は制御器８０に入力され、この出力された電圧のばらつきの程度が予め決められた範囲内に入るかどうかモニタされる。
【００４２】
このとき、制御器８０に入力された電圧のオフセット値が規格値から外れている場合、例えばオフセット値が０である場合、発光素子１か受光素子２に欠陥が存在する可能性があるため、その時点で発光素子１と受光素子２の接合を中止する。
【００４３】
電圧のオフセット値が規格値内に入っていたら、制御器８０から駆動装置３０に下降開始信号を入力し、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧを徐々に狭めていく。ギャップＧが狭まっていくと、受光素子２の各セグメント２ａから出力される電圧のばらつきが小さくなっていく。この傾向は、発明者の実験により確認済みである。
【００４４】
以下、図２と図３を参照しながら、本実験について簡単に説明する。
【００４５】
本実験では、タグチメソッドと呼ばれる手法を用いている。タグチメソッドでは、ＳＮ比が上昇するとデータのばらつきが小さくなったと評価し、逆にＳＮ比が低下するとデータのばらつきが大きくなったと評価する。
【００４６】
図２は同実施の形態に係る発光素子１と受光素子２の間のギャップＧを変えながら、受光素子２の各セグメント２ａから出力される電圧のＳＮ比を測定したグラフである。
【００４７】
図２において、Ｐ１とＰ３はギャップＧが小さい場合のＳＮ比を示し、Ｐ２はギャップＧが大きい場合のＳＮ比を示している。これにより、ギャップＧが狭まるとＳＮ比が上昇すること、すなわちギャップＧが狭まると受光素子２の各セグメント２ａから出力される電圧のばらつきが小さくなることを確認した。
【００４８】
図３は同実施の形態に係る発光素子１と受光素子２の間のギャップＧを変えながら、受光素子２の各セグメント２ａから出力される電圧を測定したグラフである。
【００４９】
図３において、Ｐ１とＰ３はギャップＧが小さいときの電圧の値を示し、Ｐ２はギャップＧが大きいときの電圧の値を示している。これにより、ギャップＧを変化させても、受光素子２の各セグメント２ａから出力される電圧の値にはあまり変化が生じないこと、すなわちギャップＧを狭めていっても、機能上特に問題が生じないことも確認した。
【００５０】
保持部材２０の下降により、受光素子２から出力される電圧のばらつきが予め設定された範囲内に収まったら、制御器８０から駆動装置３０に下降停止信号が入力され、保持部材２０の下降が停止する。
【００５１】
そして、保持部材２０の下降停止が確認されたら、制御器８０から接着剤注入装置６０に注入開始信号が入力され、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧに接着剤６１が注入される。
【００５２】
そして、ギャップＧが接着剤６１で充填されたら、制御器８０から接着剤硬化装置７０に硬化開始信号が入力され、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間に充填された接着剤６１が硬化される。
【００５３】
ところで、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧが予め決められた値より小さくなっても、電圧のばらつきが所定の範囲内に収まらないことがある。この場合、制御器８０から報知装置９０に異常報知信号が入力され、作業者等に対して稼動状態に異常があることを報知するとともに、制御器８０から駆動装置３０に駆動停止信号が入力され、保持部材２０の下降が停止する。
【００５４】
上記構成の接合装置によれば、発光素子１の受光面１ｂに対して均一な強度分布のＸ線を照射しながら、発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧを狭めてゆき、受光素子２の各セグメント２ａから出力される全ての電圧が所定の範囲内に収まったところで、駆動装置３０による発光素子１の下降を停止して、発光素子１と受光素子２を接着剤６１で接合している。
【００５５】
すなわち、発光素子１と受光素子２が接着剤６１で接合されるときには、受光素子２の各セグメント２ａから出力される電圧のばらつきが規定値以下となっている。そのため、発光素子１と受光素子２を接合した後で接合不良が判明するような事態が低減し、その結果、発光素子１と受光素子２の接合における歩留まりを向上させることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、保持部材２０の下降が停止した後で、発光素子１と受光素子２の間に接着剤６１を注入しているが、これに限定されるものではなく、例えば保持部材２０の下降により発光素子１の発光面１ｃと受光素子２の受光面２ｂとの間のギャップＧがある程度小さくなったときに、発光素子１と受光素子２の間に接着剤６１を注入するようにしてもよい。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００５８】
すなわち、本実施の形態では、駆動装置３０で保持部材２０を上下方向に駆動することで、発光素子１と受光素子２を近接させているが、これに限定されるものではなく、例えばステージ１０を駆動することで、発光素子１と受光素子２を近接させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る接合装置の構成を示す概略図。
【図２】同実施の形態に係る発光素子と受光素子の間のギャップを変えながら、受光素子の各セグメントから出力される電圧のＳＮ比を測定したグラフ。
【図３】同実施の形態に係る発光素子と受光素子の間のギャップを変えながら、受光素子の各セグメントから出力される電圧の値を測定したグラフ。
【符号の説明】
【００６０】
１…発光素子、１ａ…セグメント、１ｂ…受光面（第１の受光面）、１ｃ…発光面、２…受光素子、２ａ…セグメント、２ｂ…受光面（第２の受光面）、２ｃ…出力部、１０…ステージ（第２のステージ）、２０…保持部材（第１のステージ）、３０…駆動装置（駆動手段）、４０…Ｘ線照射装置（照射手段）、６０…接着剤注入装置（注入手段）、６１…接着剤、７０…接着剤硬化装置（硬化手段）、８０…制御器（制御手段）、９０…報知装置（報知手段）、Ｇ…ギャップ。
【図１】
2006105818.tif 000003
【図２】
2006105818.tif 000004
【図３】
2006105818.tif 000005