(57)【要約】【課題】配線によって基板と電気的に接続される受光素子を有する放射線検出器において、蛍光体と受光素子との距離を小さくする。【解決手段】放射線検出器１ａは、入射した放射線により励起して蛍光を発する蛍光体を有する蛍光体パネル１１と、蛍光体が発する蛍光を光電変換する受光素子と、受光素子が実装された配線板１２１とを有し、受光素子は、受光面２０１の一側寄りに設けられる受光部２１とその反対側の一側に設けられる電極２２とを有し、蛍光体パネル１１と受光素子とは所定の距離をおいて対向して配置されており、蛍光体パネル１１の受光素子に対向する側の表面と、受光素子の受光面２０１とは、受光部２１が設けられる側の一側が互いに近く電極２２が設けられる側の一側が互いに遠くなるように互いに傾斜して配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線が入射すると蛍光を発する蛍光体を有する蛍光体パネルと、
前記蛍光体が発する蛍光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部が設けられる配線板と、
を有し、
前記光電変換部は、所定の面の一側寄りに設けられて前記蛍光体が発する蛍光を受光する受光部と、前記所定の面の反対側の一側寄りに設けられて前記配線板と電気的に接続される電極と、を有し、
前記蛍光体パネルと前記光電変換部とは所定の距離をおいて対向して配置されており、
前記蛍光体パネルの前記光電変換部に対向する側の表面と前記光電変換部の前記所定の面とは、前記受光部が設けられる側の一側が前記蛍光体パネルに近く、前記電極が設けられる側の一側が前記蛍光体パネルから遠くなるように互いに傾斜していることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記光電変換部には、複数の前記受光部が所定の方向に配列されており、
前記蛍光体パネルの前記光電変換部に対向する側の表面と前記光電変換部の前記所定の面とは、前記受光部の配列方向視において互いに傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記蛍光体パネルの長手方向は複数の前記受光部の前記配列方向に平行であり、
前記蛍光体パネルの短手方向は入射する前記放射線の光軸に平行であることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記配線板の長手方向は複数の前記受光部の前記配列方向に平行であり、
前記配線板の厚さ方向は入射する前記放射線の光軸に直角であることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記電極と前記配線板とは、ボンディングワイヤーによって電気的に接続され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器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器に関する。特には、入射した放射線により蛍光を発する蛍光体と、蛍光体が発する蛍光を受光する受光素子とを有する放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器には、入射した放射線により光を発する蛍光体層と、蛍光体層が発する光を検出する受光素子とを有し、放射線を光に変換して検出する構成のものがある。特許文献１には、入射した放射線により励起して蛍光を発する蛍光体層と、蛍光体層が発する蛍光を受光して電気信号に変換する受光素子が設けられた基板とを有し、蛍光体層が基板に積層して形成される構成が開示されている。このような放射線検出器において、放射線の検出の感度や、出力される放射線画像の分解能を高めるためには、蛍光体層と受光素子との距離を小さくすることが好ましい。
【０００３】
ところで、受光素子には、受光素子と外部とを電気的に接続するための電極が、入射した光を検出する受光部と同じ一側の面に設けられるものがある。例えば、表面実装型の受光素子には、受光部と電極とが同じ側の面に設けられるものがある。このような受光素子をボンディングワイヤーやＦＰＣなど配線によって基板と電気的に接続すると、配線が光検出部と同じ側の面から突出することになる。このため、蛍光体と配線とが干渉するため、蛍光体と受光素子との距離を小さくすることが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、配線によって基板と電気的に接続される受光素子を有する放射線検出器において、蛍光体と受光素子との距離を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、放射線が入射すると蛍光を発する蛍光体を有する蛍光体パネルと、前記蛍光体が発する蛍光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部が設けられる配線板と、を有し、前記光電変換部は、所定の面の一側寄りに設けられて前記蛍光体が発する蛍光を受光する受光部と、前記所定の面の反対側の一側寄りに設けられて前記配線板と電気的に接続される電極と、を有し、前記蛍光体パネルと前記光電変換部とは所定の距離をおいて対向して配置されており、前記蛍光体パネルの前記光電変換部に対向する側の表面と前記光電変換部の前記所定の面とは、前記受光部が設けられる側の一側が前記蛍光体パネルに近く、前記電極が設けられる側の一側が前記蛍光体パネルから遠くなるように互いに傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受光素子と基板とを接続する配線と蛍光体との距離を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線検出器の構成例を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る放射線検出器の構成例を模式的に示す外観斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線検出器の構成例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、蛍光体パネルとフォトダイオードアレイとの位置関係を模式的に示す図である。
【図５】図５は、蛍光体パネルとフォトダイオードアレイとの位置関係を模式的に示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る放射線検出器の構成例を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る放射線検出器の構成例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の各実施形態に係る放射線検出器は、その一側を検査対象物および放射線源の側に向けて使用する。そして、放射線検出器は、放射線源から曝射されて検査対象物を透過した放射線を検出し、検出結果から放射線画像信号（画像データ）を生成して出力する。説明の便宜上、各図においては、放射線検出器の三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ軸は主走査方向であり、Ｙ軸は副走査方向であり、Ｚ軸は上下方向である。なお、Ｚ軸方向については、放射線を入射させる一側（使用時において放射線源に向ける一側）を上側とし、その反対の一側を下側とする。さらに、各図においては、入射する放射線の光軸を一点鎖線Ｌで示す。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
（全体構成）
まず、第１の実施形態に係る放射線検出器１ａの構成の例について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る放射線検出器１ａの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図２は、第１の実施形態に係る放射線検出器１ａの構成例を模式的に示す外観斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、第１の実施形態に係る放射線検出器１ａの断面構成の例を模式的に示す図である。図１〜図３に示すように、放射線検出器１ａは、蛍光体パネル１１と、センサ基板１２と、遮蔽部材１３と、本体フレーム１４と、本体カバー１５とを含む。
【００１１】
蛍光体パネル１１は、放射線が入射すると蛍光を発する蛍光体層１１２を有しており、全体として主走査方向に長い板状の構成を有する。例えば、蛍光体パネル１１は、基材層１１１と、基材層１１１の一方の表面に設けられる蛍光体層１１２と、蛍光体層１１２の表面を覆うように設けられる反射材層１１３とを有する。この場合、基材層１１１には、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの透明な材料（可視光の透過率が高い材料）の板やシートが適用できる。蛍光体層１１２には、ガドリニウムオキサイドサルファ（ＧｏＳ）などといった、放射線が入射すると励起して可視光を発する材料が適用できる。反射材層１１３には、アルミナや炭酸カルシウムなどといった、可視光の反射率と放射線の透過率が高い材料が適用できる。
【００１２】
なお、蛍光体パネル１１は、蛍光体層１１２を有し、全体として主走査方向に長い板状の構成であればよく、具体的な構成は限定されない。例えば、蛍光体は、ガドリニウムオキサイドサルファのほか、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）やアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）などであってもよい。また、基材層１１１もポリエチレンテレフタラートに限定されるものではなく、各種樹脂材料やガラスなどが適用できる。反射材層１１３も、可視光の反射率と放射線の透過率が高い材料であればよい。なお、蛍光体層１１２が潮解性を有する材料からなる場合には、さらに、蛍光体パネル１１には、蛍光体層１１２を覆うことにより潮解を抑制する保護層が設けられる構成であることが好ましい。この場合、保護膜には、フッ素系樹脂などの遮水性や撥水性の高い材料が適用できる。
【００１３】
センサ基板１２は、配線板１２１と、この配線板１２１の上側の面に設けられるイメージセンサ１２２と有する。
【００１４】
配線板１２１は、主走査方向に長い板状の構成を有している。配線板１２１の一方の表面（蛍光体パネル１１に対向させる側の表面）には、後述するフォトダイオードアレイ２と電気的に接続するための所定の数のパッド３０２が設けられる。この他、配線板１２１には、所定の配線パターン（図略）が設けられる。配線板１２１に設けられる配線パターンの構成は、実装されるフォトダイオードアレイ２の構成などに応じて適宜設定されるものであり、具体的に限定されるものではない。
【００１５】
イメージセンサ１２２は、光電変換部の例であり、蛍光体パネル１１の蛍光体層１１２が発する蛍光（可視光）を光電変換する。イメージセンサ１２２には受光素子（光電変換素子と称することもある）が適用できる。ここでは、受光素子としてフォトダイオードアレイ２を例に示す。本発明の各実施形態に適用できるフォトダイオードアレイ２は、所定の方向に一次元に配列される複数の受光部２１と、外部と電気的に接続するための所定の数の電極２２とが設けられる。そして、複数のフォトダイオードアレイ２が、センサ基板１２の配線板１２１の一方の表面（本体フレーム１４に組み付けられた状態で、蛍光体パネル１１に対向する側の表面）に、主走査方向に並べて実装される。このように、主走査方向に並べて実装された複数のフォトダイオードアレイ２によって、光電変換部の例であるイメージセンサ１２２が形成される。なお、フォトダイオードアレイ２の具体的な構成例と実装構造については後述する。
【００１６】
配線板１２１のイメージセンサ１２２が設けられる側とは反対側の表面には、外部と電気的に接続するためのコネクタ１２３が設けられてもよい。この場合、コネクタ１２３の構成は特に限定されるものではなく、公知の各種コネクタが適用できる。さらに、配線板１２１には、イメージセンサ１２２を制御するための回路などが設けられていてもよい。
【００１７】
遮蔽部材１３は、蛍光体パネル１１以外への放射線の入射を抑制する部材である。遮蔽部材１３は、上下方向視において、主走査方向に長い透過領域１３１と、透過領域１３１を囲むように設けられる遮蔽領域１３２とを有する。透過領域１３１と遮蔽領域１３２とは互いに放射線の透過率が異なり、透過領域１３１の方が高く、遮蔽領域１３２の方が低い。なお、透過領域１３１における放射線の透過率はできるだけ高いことが好ましく、遮蔽領域１３２における放射線の透過率はできるだけ低いことが好ましい。
【００１８】
透過領域１３１は、外部から入射した放射線の経路となる領域である。透過領域１３１は、本体フレーム１４に遮蔽部材１３と蛍光体パネル１１とが組み付けられた状態で、上下方向視（放射線の入射方向視）において蛍光体パネル１１と重畳する位置に設けられる。なお、透過領域１３１の具体的な寸法や形状は限定されるものではなく、蛍光体パネル１１やイメージセンサ１２２の位置や寸法などに応じて適宜設定される。
【００１９】
例えば遮蔽部材１３は、放射線の透過率が低い材料からなる板状やブロック状の構成を有し、主走査方向に長く上下方向に貫通するスリット状の貫通孔が設けられる。放射線の透過率が低い材料には、例えば鉛などが適用される。この場合、スリット状の貫通孔が透過領域１３１となり、それ以外の部分が遮蔽領域１３２となる。
【００２０】
本体フレーム１４は、放射線検出器１ａの筐体の例である。本体フレーム１４は、例えば、全体として主走査方向に長い直方体状の形状を有しており、遮光性を有する材料により一体に形成される。このような材料としては、例えば、黒色に着色されたポリカーボネートなどが適用できる。そして、本体フレーム１４には、センサ基板１２を収容可能なセンサ基板収容部１４１と、蛍光体パネル１１を収容可能な蛍光体パネル収容部１４２と、遮蔽部材１３を収容可能な遮蔽部材収容部１４３とが設けられる。
【００２１】
センサ基板収容部１４１は、本体フレーム１４の下側寄りに設けられる領域であり、下側が開口し主走査方向に長い凹状の構成を有している。蛍光体パネル収容部１４２は、センサ基板収容部１４１の上側に設けられる領域であり、下側が開口し主走査方向に長い凹状の構成を有している。遮蔽部材収容部１４３は、本体フレーム１４の上側寄りで、かつ、センサ基板収容部１４１および蛍光体パネル収容部１４２よりも上側に設けられる領域であり、上側が開口し主走査方向に長い凹状の構成を有している。
【００２２】
蛍光体パネル収容部１４２は、上下方向視において、遮蔽部材収容部１４３とセンサ基板収容部１４１の両方に重畳する位置に設けられる。そして、図１と図３に示すように、遮蔽部材収容部１４３と蛍光体パネル収容部１４２とは、主走査方向に長く上下方向に貫通するスリット状の開口部１４４（貫通孔）によって繋がっている。この開口部１４４は、遮蔽部材収容部１４３から蛍光体パネル収容部１４２に至る放射線の経路となる。また、図３に示すように、蛍光体パネル収容部１４２とセンサ基板収容部１４１とは一体に繋がっている。
【００２３】
なお、蛍光体パネル収容部１４２とセンサ基板収容部１４１と遮蔽部材収容部１４３の具体的な形状と寸法は特に限定されるものではなく、それぞれ、収容される蛍光体パネル１１とセンサ基板１２と遮蔽部材１３の形状や寸法に応じて適宜設定される。
【００２４】
本体カバー１５は、放射線の透過率が高い材料からなり、平板状の構成を有する部材である。本体カバー１５は、本体フレーム１４の内部に配置される部材や機器等を保護する機能や、本体フレーム１４の内部に塵埃等の異物が侵入することを防止する機能などを有する。なお、本体カバー１５は、本体フレーム１４の上側に、遮蔽部材収容部１４３を覆うように取付けることができる構成であればよく、具体的な形状や寸法などは特に限定されない。
【００２５】
（放射線検出器の組み付け）
次に、放射線検出器１ａの組み付け構成について説明する。
【００２６】
蛍光体パネル１１は、蛍光体パネル収容部１４２に収容されて固定される。蛍光体パネル１１は、主走査方向視において、センサ基板１２に対向する側の表面（下側の面）が上下方向（入射する放射線の光軸方向）に対して傾斜する向きで収容されて固定される。また、蛍光体パネル１１の長手方向は、主走査方向に平行である。なお、蛍光体パネル１１が基材層１１１と蛍光体層１１２と反射材層１１３との積層構造を有する構成であれば、基材層１１１がセンサ基板１２の側（下側）を向き、反射材層１１３がその反対側（上側）を向くように収容される。
【００２７】
センサ基板１２の配線板１２１の上側の面に複数のフォトダイオードアレイ２が実装され、実装された複数のフォトダイオードアレイ２によりイメージセンサ１２２が形成される。具体的には、複数のフォトダイオードアレイ２のそれぞれが、受光部２１および電極２２が設けられる面が上側を向く向きで配線板１２１の上側の表面に固定され、それぞれのフォトダイオードアレイ２の電極２２と、配線板１２１に設けられるパッド３０２とが、ボンディングワイヤー３０１によって電気的に接続される。なお、フォトダイオードアレイ２の電極２２と配線板１２１のパッド３０２との電気的な接続には、従来公知のワイヤーボンディング法が適用できる。そして、イメージセンサ１２２が設けられたセンサ基板１２は、イメージセンサ１２２が設けられた側の表面が蛍光体パネル収容部１４２に収容された蛍光体パネル１１に対向する向きで、センサ基板収容部１４１に収容されて固定される。
【００２８】
遮蔽部材１３は遮蔽部材収容部１４３に収容される。遮蔽部材収容部１４３に遮蔽部材１３が収容された状態では、上下方向視において、遮蔽部材１３の透過領域１３１と本体フレーム１４に設けられる開口部１４４とが重畳する。
【００２９】
本体カバー１５は、本体フレーム１４の上側に取り付けられて固定される。なお、蛍光体パネル１１とセンサ基板１２と遮蔽部材１３と本体カバー１５の本体フレーム１４への固定方法は、特に限定されるものではない。例えば、接着剤を用いる固定方法や、本体フレーム１４の一部を熱カシメする方法など、公知の各種固定方法が適用できる。
【００３０】
（放射線検出器の動作）
次に、放射線検出器１ａの動作について説明する。第１の実施形態に係る放射線検出器１ａは、放射線源から曝射された放射線が入射するように、放射線源に所定の距離をおいて対向して配置して使用する。そして、放射線源と放射線検出器１ａとの間に検査対象物を通過させながら、放射線源が検査対象物に放射線を曝射し、放射線検出器１ａが放射線を検出する。
【００３１】
放射線眼が曝射した放射線の少なくとも一部は、検査対象物を透過して放射線検出器１ａに入射する。放射線検出器１ａに入射した放射線は、本体カバー１５を透過して遮蔽部材１３に到達する。そして、遮蔽部材１３に到達した放射線の一部は、遮蔽部材１３に設けられる透過領域１３１と、本体フレーム１４に設けられる開口部１４４とを透過（通過）して、蛍光体パネル１１に入射する。なお、遮蔽部材１３の遮蔽領域１３２に到達した放射線は、遮蔽部材１３によって遮蔽される。
【００３２】
蛍光体パネル１１の蛍光体層１１２は、放射線が入射すると励起して蛍光（可視光）を発する。そして、イメージセンサ１２２を形成するフォトダイオードアレイ２の受光部２１は、蛍光体層１１２が発する蛍光を電気信号に変換（光電変換）する。この際、蛍光体パネル１１の蛍光体層１１２が発する蛍光が反射材層１１３において反射することにより、受光部２１に入射する蛍光の光量が増加する。このため、検出感度が向上する。イメージセンサ１２２は、あるタイミングにおいて受光部２１が光電変換して生成した電気信号を、放射線画像信号の１ラインとして出力する。そして、放射線検出器１ａは、上記動作を継続的に実行する。これにより、放射線検出器１ａは、検査対象物の内部情報を有する２次元の放射線画像を生成して出力することになる。
【００３３】
（フォトダイオードアレイと蛍光体パネルとの位置関係）
次に、イメージセンサ１２２を形成するフォトダイオードアレイ２と蛍光体パネル１１との位置関係について、図４と図５を参照して説明する。図４と図５は、フォトダイオードアレイ２と蛍光体パネル１１との位置関係を模式的に示す図である。なお、図４は、図３の部分拡大図であり、図５は、蛍光体パネル１１を透視して示す斜視図である。
【００３４】
図５に示すように、フォトダイオードアレイ２は、所定の方向に長い棒状や直方体状の構成を有している。そして、フォトダイオードアレイ２のある一側の表面には、複数の受光部２１が一次元に配列されるとともに、所定の数の電極２２が設けられる。説明の便宜上、複数の受光部２１および所定の数の電極２２が設けられる面を、「受光面２０１」と称する。そして、複数の受光部２１は受光面２０１の短手方向の一側寄りに設けられ、所定の数の電極２２は受光面２０１の短手方向の他の一側寄り（複数の受光部２１が設けられる側の一側とは反対側の一側寄り）に設けられる。第１の実施形態では、このような構成を有する複数のフォトダイオードアレイ２が、それぞれ複数の受光部２１の配列方向が主走査方向に平行となる向きで、配線板１２１の一方の表面（蛍光体パネル１１に対向する側の表面）に実装される。さらに、複数のフォトダイオードアレイ２が、主走査方向に並べて実装される。そして、実装された複数のフォトダイオードアレイ２によって、光電変換部の例であるイメージセンサ１２２が形成される。
【００３５】
このような構成であると、受光部２１の配列方向視において、すなわち、主走査方向視において、フォトダイオードアレイ２の受光部２１は副走査方向の一側寄りに位置し、電極２２はその反対側の一側寄りに位置する。なお、全てのフォトダイオードアレイ２は、所定の数の電極２２が設けられる一側が副走査方向の同じ側に位置するように実装される。
【００３６】
複数のフォトダイオードアレイ２のそれぞれの電極２２は、所定の配線によって、配線板１２１の表面に設けられるパッド３０２と電気的に接続される。ここでは、この配線にボンディングワイヤー３０１が適用される例を示す。この場合、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１の側から見て、ボンディングワイヤー３０１はフォトダイオードアレイ２の電極２２から受光部２１が設けられる一側とは反対側に引き出されて配線板１２１のパッド３０２に接続される。すなわち、ボンディングワイヤー３０１は、配線板１２１の短手方向の一方（第１の実施形態では副走査方向の一方）に引き出される。さらに、全てのフォトダイオードアレイ２について、ボンディングワイヤー３０１は配線板１２１の短手方向の同じ側に引き出される。
【００３７】
フォトダイオードアレイ２の電極２２と配線板１２１のパッド３０２とがボンディングワイヤー３０１によって電気的に接続される構成では、ボンディングワイヤー３０１はフォトダイオードアレイ２の受光面２０１から蛍光体パネル１１に対向する側に向かって突出する。すなわち、ボンディングワイヤー３０１の一部は、受光面２０１よりも蛍光体パネル１１に接近している。なお、ボンディングワイヤー３０１の受光面２０１からの突出高さを「ループ高さ」と称する。
【００３８】
ところで、蛍光体パネル１１とフォトダイオードアレイ２との距離が大きくなると、感度やＭＴＦ（分解能）が低下する。特に、蛍光体層１１２にガドリニウムオキサイドサルファが適用される場合には、蛍光体層１１２が発する蛍光は拡散光となるから、感度や分解能が低下しやすくなる。このため、受光素子であるフォトダイオードアレイ２と蛍光体パネル１１との距離は小さいことが好ましい。ただし、受光素子にフォトダイオードアレイ２が適用される構成では、受光面２０１の面積が小さいため、受光面２０１の表面に直接的に接触するように蛍光体層１１２を設けることは困難である。特に、高解像度の放射線画像を得るためには、受光部２１の寸法および受光部２１どうしの間隔が小さいフォトダイオードアレイ２を適用することになるが、受光部２１の寸法および受光部２１どうしの間隔が小さくなると受光面２０１の面積も小さくなるため、受光面２０１の表面に直接的に接触するように蛍光体層１１２を設けることがより困難となる。このため、この場合には、受光素子であるフォトダイオードアレイ２とは別部材の蛍光体パネル１１が、フォトダイオードアレイ２の放射線が入射する側に配置される。しかしながら、フォトダイオードアレイ２と配線板１２１とがボンディングワイヤー３０１によって電気的に接続される構成では、蛍光体パネル１１をフォトダイオードアレイ２に接近させようとすると、ボンディングワイヤー３０１と干渉する。このため、蛍光体パネル１１とフォトダイオードアレイ２との距離を、ループ高さよりも小さい距離にできない。
【００３９】
そこで、第１の実施形態では、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１と蛍光体パネル１１のフォトダイオードアレイ２の側の面（第１の実施形態では下側の面）とを、主走査方向視において平行ではなく傾斜させる。具体的には、主走査方向視においてフォトダイオードアレイ２の受光面２０１と蛍光体パネル１１の下側の面とが、受光部２１が設けられる一側寄りにおいては接近し、電極２２が設けられる一側寄りにおいては遠くなるように、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１と蛍光体パネル１１の下側の面とを互いに傾斜させる。また、蛍光体パネル１１の長手方向は、主走査方向（受光部２１の配列方向）と平行とする。
【００４０】
このような構成によれば、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１と蛍光体パネル１１の下側の面とを平行に配置する構成と比較して、受光部２１と蛍光体パネル１１とを接近させることができる。特に、蛍光体パネル１１の表面とフォトダイオードアレイ２の受光部２１との距離を、ボンディングワイヤー３０１のループ高さよりも小さい距離にできる。一方、電極２２と蛍光体パネル１１との距離を大きくできるから、ボンディングワイヤー３０１と蛍光体パネル１１と接触を防止できる。このように、蛍光体パネル１１とボンディングワイヤー３０１との干渉を防止しつつ、感度とＭＴＦの向上（感度とＭＴＦの低下の防止または抑制）を図ることができる。
【００４１】
また、受光部２１の寸法や受光部２１どうしの間隔が小さいフォトダイオードアレイ２を有する放射線検出器１ａにも適用できる。したがって、高分解能で高解像度の放射線画像を生成することができる。
【００４２】
さらに、蛍光体パネル１１は、主走査方向視において、入射する放射線の光軸（上下方向）に対して傾斜する向きで配置される。このような構成であると、放射線は蛍光体パネル１１に斜め方向から入射することになるため、蛍光体層１１２を厚くした構成と実質的に同じとなる。具体的には、蛍光体パネル１１の法線を放射線の光軸に対して角度θ傾斜させると、蛍光体層１１２の実質的な厚さＴEは、
ＴE＝Ｔ／ｃｏｓθ
Ｔ：蛍光体層１１２の厚さ（法線方向寸法）
となる。このため、蛍光体層１１２に吸収される放射線の量が増加して蛍光の光量が多くなり、感度の向上を図ることができる。また、蛍光体層１１２による放射線の吸収量が多くなることから、センサ基板１２に到達する放射線の量を減少させることができ、ヒットノイズの低減を図ることができる。
【００４３】
なお、蛍光体パネル１１とフォトダイオードアレイ２の受光面２０１との傾斜角度は、特に限定されるものではない。この傾斜角度は、ボンディングワイヤー３０１のループ高さなどに応じて適宜設定すればよい。要は、蛍光体パネル１１とボンディングワイヤー３０１との干渉を防止しつつ（接触しないようにしつつ）、受光部２１と蛍光体パネル１１とを接近するように傾斜する構成であればよい。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態に係る放射線検出器１ｂの断面構成の例を模式的に示す図であり、第１の実施形態の図３に対応する図である。なお、第１の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
図６に示すように、蛍光体パネル１１は、その短辺（短手方向）が入射する放射線の光軸に平行となり、長辺（長手方向）が主走査方向（受光部２１の配列方向）に平行となる向きで配置される。また、センサ基板１２は、実装されるフォトダイオードアレイ２の受光面２０１が入射する放射線の光軸に対して傾斜する向きで配置される。そして、蛍光体パネル１１のセンサ基板１２に対向する側の面と、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１とは、主走査方向視（受光部２１の配列方向視）において平行ではなく傾斜している。なお、蛍光体パネル１１とフォトダイオードアレイ２の受光面２０１との傾斜の態様は、第１の実施形態と共通である。すなわち、主走査方向視において、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１と蛍光体パネル１１の一方の表面（フォトダイオードアレイ２に対向する側の表面）とは、受光部２１が設けられる一側寄りにおいて接近し、電極２２が設けられる一側寄りにおいて遠くなるように、互いに傾斜している。
【００４６】
なお、第２の実施形態においては、蛍光体パネル１１を収容する蛍光体パネル収容部１４２は、開口部１４４と一体に繋がるように設けられる。また、センサ基板１２を収容するセンサ基板収容部１４１は、蛍光体パネル収容部１４２の副走査方向の一側寄りに設けられる。また、放射線検出器１ｂの動作は、第１の実施形態と同じである。
【００４７】
このような構成であると、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第２の実施形態によれば、蛍光体パネル１１の短辺が入射する放射線の光軸に平行であるため、蛍光体の実質的な厚さが最大となる。このため、感度の向上と透過した放射線に起因するノイズの低減の効果を高めることができる。
【００４８】
なお、高エネルギーの放射線（短波長の放射線）は、蛍光体層１１２の奥まで侵入しやすい。そして、蛍光体層１１２が発する蛍光は、放射線が入射する側寄りもその反対側において多くなる。そこで、高エネルギーの放射線を用いる場合には、フォトダイオードアレイ２の受光部２１は、蛍光体パネル１１の下寄りの部分に対向するように配置される構成であることが好ましい。これに対して、低エネルギーの放射線（長波長の放射線）は、蛍光体層１１２の奥まで侵入しにくい。このため、蛍光体層１１２が発する蛍光は、放射線が入射する側寄りにおいて多くなる。そこで、低エネルギーの放射線を用いる場合には、フォトダイオードアレイ２の受光部２１は、蛍光体パネル１１の上寄りの部分に対向するように配置される構成であることが好ましい。
【００４９】
このように、第２の実施形態においては、フォトダイオードアレイ２の受光部２１の上下方向位置（入射する放射線の光軸方向の位置）を、放射線のエネルギーに応じて適宜設定してもよい。これにより、高エネルギーの放射線を用いる場合と低エネルギーの放射線を用いる場合のそれぞれにおいて、感度の向上を図ることができる。
【００５０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、第３の実施形態に係る放射線検出器１ｃの断面構成の例を模式的に示す図であり、第１の実施形態の図３に対応する図である。なお、第１の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
図７に示すように、センサ基板１２は、その厚さ方向が入射する放射線の光軸に直角となる向きで配置される。また、蛍光体パネル１１は、センサ基板１２に対向する側の表面が入射する放射線の光軸に傾斜する向きで配置される。そして、蛍光体パネル１１のセンサ基板１２に対向する側の面と、フォトダイオードアレイ２の受光面２０１とは、主走査方向視において互いに平行ではなく互いに傾斜している。なお、蛍光体パネル１１とフォトダイオードアレイ２の受光面２０１との傾斜の態様は、第１の実施形態および第２の実施形態と共通である。なお、センサ基板１２は、受光部２１が設けられる側が上側に位置し、電極２２が設けられる側が下側に位置する向きであることが好ましい。そして、蛍光体パネル１１が、イメージセンサ１２２（フォトダイオードアレイ２）の上側に重畳する構成であることが好ましい。このような構成であれば、イメージセンサ１２２（フォトダイオードアレイ２）に直接に入射する放射線の量を低減できる。
【００５２】
なお、センサ基板収容部１４１と蛍光体パネル収容部１４２は、上下方向視において開口部１４４を挟んで副走査方向の反対側に設けられる。そして、センサ基板収容部１４１は、上下方向視において、開口部１４４と重畳しない構成であることが好ましい。また、放射線検出器１ｃの動作は、第１の実施形態と同じである。
【００５３】
このような構成であると、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、センサ基板１２の配線板１２１の厚さ方向が入射する放射線の光軸に直角であるため、上下方向視におけるセンサ基板１２の面積（投影面積）が小さくなる。さらに、放射線の光軸上に配線板１２１を配置しなくてもよくなる。具体的には、上下方向視において、センサ基板１２の配線板１２１は遮蔽部材１３の遮蔽領域１３２に重畳し、透過領域１３１に重畳しないように配置できる。このため、入射した放射線に起因して生じるノイズの低減の効果を高めることができる。
【００５４】
以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、前述の各実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の各実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
【００５５】
例えば、前述した各実施形態では、イメージセンサを形成する受光素子としてフォトダイオードアレイを示したが、受光素子はフォトダイオードアレイに限定されない。受光素子は、蛍光体層が発する蛍光（可視光）を光電変換できる素子であればよい。また、受光素子と配線板とを電気的に接続する所定の配線も、ボンディングワイヤーに限定されない。この配線は、受光素子の電極と配線板のパッドとを電気的に接続できる構成であればよく、例えばＦＰＣなどであってもよい。
【００５６】
また、光電変換部として、複数のフォトダイオードアレイが適用される構成を示すが、光電変換部は複数のフォトダイオードアレイに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、蛍光体層と蛍光体層が発する蛍光を検出するイメージセンサとを有する放射線検出器に有効に利用できるものである。そして、本発明によれば、分解能の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ，１ｂ，１ｃ：放射線検出器、１１：蛍光体パネル、１１１：蛍光体パネルの基材層、１１２：蛍光体パネルの蛍光体層、１１３：蛍光体パネルの反射材層、１２：センサ基板、１２１：センサ基板の配線板、１２２：イメージセンサ、２：フォトダイオードアレイ、２０１：フォトダイオードアレイの受光面、２１：フォトダイオードアレイの受光部、２２：フォトダイオードアレイの電極、３０１：ボンディングワイヤー、３０２：パッド
【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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