(57)【要約】【課題】光発生部とセンサーパネルを接着層により接着することにより、支持部材を設置することなく、外部から衝撃が加えられても、光発生部とセンサーパネルを安定して保持し、放射線検出装置の薄型化や軽量化を図る。【解決手段】２次元に配列された光電変換素子アレイ１２上に放射線を光に変換するシンチレータ層１１を配置したセンサーパネル１００と、光電変換素子アレイ１２に光を照射するための光発生部１０２とを備えた放射線検出装置において、光発生部１０２とセンサーパネル１００は、接着層１０１により接着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元に配列された光電変換素子アレイ上に放射線を光に変換するシンチレータ層を配置したセンサーパネルと、前記光電変換素子アレイに光を照射するための光発生部とを備えた放射線検出装置において、前記光発生部と前記センサーパネルは、接着層により接着されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記センサーパネルの前記シンチレータ層上に保護層を更に配置し、前記接着層と前記保護層の材質及び厚みを同じにした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】
前記センサーパネルの前記シンチレータ層上に保護層を更に配置し、前記接着層と前記保護層の材質及び厚みの関係が、前記保護層のヤング率：Ｅｈ、厚み：ｔｈ、前記接着層のヤング率：Ｅｓ、厚み：ｔｓ、とした時、
０．５＜（Ｅｈ×ｔｈ）／（Ｅｓ×ｔｓ）＜２
を満たす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４】
前記接着層は、前記保護層と等しい面積で設置していることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記接着層は、衝撃緩衝材としての機能を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記接着層は、前記光発生部からの光の導光板であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記センサーパネルの前記シンチレータ層上に保護層を更に配置し、前記光発生部が基板と発光部と有し、前記接着層と前記光発生部の前記基板とから導光板が構成され、前記導光板と前記保護層の材質及び厚みの関係が、前記保護層のヤング率：Ｅｈ、厚み：ｔｈ、前記導光板のヤング率：Ｅｓ、厚み：ｔｓ、とした時、
０．５＜（Ｅｈ×ｔｈ）／（Ｅｓ×ｔｓ）＜２
を満たす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８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の放射線検出装置と、
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ための記録手段と、
前記信号処理手段からの信号を表示するための表示手段と、
前記信号処理手段からの信号を伝送するための伝送処理手段と、
前記放射線を発生させるための放射線源とを具備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、Ｘ線撮影を行う医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置に関する。なお、本明細書においては、放射線の範疇に、Ｘ線、γ線などの電磁波も含むものとして説明する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線蛍光体層が内部に備えられた蛍光スクリーンと両面塗布剤とを有するＸ線フィルムシステムが一般的にＸ線写真撮影に使用されてきた。しかし、最近、Ｘ線蛍光体層と２次元光検出器とを有するデジタル放射線検出装置について盛んに研究開発が行われ、種々の発明も提案されている。このデジタル放射線検出装置は、画像特性が良好であること、また、データがデジタルデータであるためネットワーク化したコンピュータシステムに取り込むことによってデータの共有化が図られる利点がある。
【０００３】
これらデジタル放射線検出装置の中でも、高感度で高鮮鋭な装置が、下記特許文献１に開示されている。この放射線検出装置は、複数のフォトセンサー及びＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の電気素子が２次元に配列されている光電変換素子部からなる光検出器上に、放射線をフォトセンサーで検出可能な光に変換するための蛍光体層を形成してなる。
【０００４】
このような放射線検出装置において、特に光学的リセット動作又は光学的キャリブレーション動作を行うための光源を備えた例が知られている。
【０００５】
図７は、特許文献２に開示された従来の光学的キャリブレーション用の光源を備えた放射線検出装置を示す断面図である。
【０００６】
Ｘ線フラットパネル検出器２００は、表面電極２１とＸ線変換層（シンチレータ層）２２と検出アレイ２３層からなる。Ｘ線フラットパネル検出器２００の裏面側に少なくとも受光面を覆う大きさの光発生器２０１が配設される。光発生器２０１は、液晶表示装置等の透過型表示器におけるバックライトとして公知のものである。光発生器２０１は、導光板３１と、側方から可視光を照射する光源本体３２と、導光板３１の下面及び側面を覆う光反射フィルム３３と、Ｘ線フラットパネル検出器２００側に配設された光拡散フィルム３４を備えている。
【０００７】
このような構成の光発生器２０１は、Ｘ線フラットパネル検出器２００の受光面全面にわたってほぼ均一な光を照射するように構成されている。放射線発生器から放射されて被写体を透過した放射線が光発生器２０１によって減衰することがない。
【０００８】
ここで、Ｘ線フラットパネル検出器２００と光発生器２０１の間に接着層は無い。Ｘ線フラットパネル検出器２００と光発生器２０１が接着されていない状態では、これらの周辺部に支持部材を設置する必要がある。
【０００９】
そこで、特許文献３に示される放射線検出装置においては、Ｘ線フラットパネル検出器と光発生器を一つの筐体に格納している。
【００１０】
図８は、特許文献３に開示された従来の光学的キャリブレーション用の光源を備えた放射線検出装置を示す断面図である。
【００１１】
４１は放射線を発生する放射線源、４２は被写体である。放射線検出装置４００において放射線を通過する窓部を有しかつ内部に光が入らないよう遮光する筺体４３の内部に、次の構成要素を収納している。これらは、被写体４２から発生する不要な散乱放射線を除去するグリッド４４、放射線を光に変換する光変換体の一種である蛍光体４５、複数の画素を形成しアモルファスシリコンよりなる光電変換装置４６、照明手段である面状発光体４７である。面状発光体４７は、導光体及び光拡散体より成り、光電変換装置４６にほぼ一様な照度分布を与える。光源４９から発生した光は、光ファイバ４８により面状発光体４７に導光される。
【特許文献１】特開２０００−２８４０５３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６５９号公報
【特許文献３】特開平１０−１８６０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、センサーパネル（Ｘ線フラットパネル検出器）と光発生器が接着されていない状態で、これらの周辺部に支持部材を設置した放射線検出装置においても、外部から衝撃が加わると、不都合が生ずる。すなわち、放射線検出装置に外部から衝撃が加わると、応力は周辺部に集中するため、支持部材は応力に耐え得る材質や形状で設置しなければならない。この為、放射線検出装置の薄型化や軽量化が困難である。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、光発生部とセンサーパネルを接着層により接着することにより、支持部材を設置することなく、外部から衝撃が加えられても、光発生部とセンサーパネルを安定して保持し、放射線検出装置の薄型化や軽量化を図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は、２次元に配列された光電変換素子アレイ上に放射線を光に変換するシンチレータ層を配置したセンサーパネルと、前記光電変換素子アレイに光を照射するための光発生部とを備えた放射線検出装置において、前記光発生部と前記センサーパネルは、接着層により接着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光学的キャリブレーション機能を有する放射線検出装置において、光発生部とセンサーパネルの間に接着層を設けることで、センサーパネルの周辺部への支持部材の設置が不要となり、放射線検出装置の薄型化や軽量化が達成される。また、放射線検出装置が外部から衝撃を受けた場合でも、センサーパネル全面で応力を受けることができ、周辺部への応力集中を防ぐことができる。したがって、薄型化や軽量化により使用範囲が広く、より安定した信頼性の高い放射線検出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１の放射線検出装置を示す断面図である。
【００１８】
図１中、放射線を光に変換するシンチレータ層である蛍光体層１１は、２次元に配列された光電変換素子アレイ１２上に配置される。センサーパネル１００は、基板１３、光電変換素子アレイ１２、蛍光体層１１の３点からなる。１０１は接着層、１０２は面状の光発生部である。これら１００〜１０２によって放射線検出装置が構成される。次に、接着層１０１は、センサーパネル１００と光発生部１０２の間に設置する。  
【００１９】
図１に示すようにセンサーパネル１００の基板１３と、光発生部１０２の間に接着層１０１を設置した。光発生部１０２は、少なくとも光電変換素子アレイ１２の受光範囲に光を照射できるようになっている。接着層１０１は、光伝播の効率が良く透明度の高い樹脂素材、例えばアクリル樹脂等が好ましい。また、接着層１０１が導光板としての機能を兼ね備えることで、光発生部１０２が薄くなり、放射線検出装置を薄くすることが可能である。ここで、光発生部１０２は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、ＬＥＤ、冷陰極管や半導体レーザー等の光源が好ましい。
【００２０】
［実施形態２］
図２は、本発明の実施形態２の放射線検出装置を示す断面図である。
【００２１】
図２において、実施形態１の構成に蛍光体の保護層１４を追加し、接着層１０１の材質と厚みを規定したものである。接着層１０１と保護層１４で発生するそれぞれの応力が略等しくなるように規定されたものが好ましい。両者の関係について、接着層１０１の材質を、保護層１４の材質と同じにしてヤング率を等しくし、接着層１０１の厚みを、保護層１４の厚みと同じにする。例えば、保護層１４の材質をＰＥＴ、厚みをｔとした場合、接着層１０１の材質をＰＥＴで統一し、厚みをｔとすることで、センサーパネルの反りを防止することが可能である。また、接着層１０１の材質を、保護層１４と異なる物質で構成する場合は、以下の関係から選定すると良い。
【００２２】
保護層のヤング率：Ｅｈ、保護層の厚み：ｔｈ、接着層のヤング率：Ｅｓ、接着層の厚み：ｔｓとして、
０．５＜（Ｅｈ×ｔｈ）／（Ｅｓ×ｔｓ）＜２、を満たすようにする。
【００２３】
［実施形態３］
図３は、本発明の実施形態３の放射線検出装置を示す断面図である。
【００２４】
図３において、実施形態２の構成で、接着層１０１を、保護層１４と略等しい面積で設置したものである。この構成にすることで、センサーパネルの応力分布を更に均等化することができ、センサーパネルの反り防止効果がより上がる。
【００２５】
［実施形態４］
図４は、本発明の実施形態４の放射線検出装置を示す断面図である。
【００２６】
図４において、接着層１０１は、衝撃緩衝材としての機能を有する。すなわち、接着層１０１の材質が、衝撃緩衝、吸収機能を兼ね備えた材料で構成したもので、例えばエチレン酢酸ビニル樹脂等が好ましい。この構成により、放射線検出装置が外部から受けた衝撃を、接着層１０１で吸収や緩和させることが可能である。
【００２７】
このように、本発明の各実施形態では接着層の材質・厚み・設置面積を規定することで、センサーパネルの反りを防止することが可能である。また、接着層が衝撃吸収機能を兼ね備える材質とすることで、センサーパネルの耐衝撃性能を向上することが可能である。したがって、広範囲な撮影条件を持ち、信頼性の高い放射線検出装置が得られる。
【００２８】
［実施形態５］
図５は、本発明の実施形態５の放射線検出装置を示す断面図である。
【００２９】
図５において、実施形態１の構成に蛍光体の保護層１４を追加した。光発生部１０２は、光発生部の基板１０３と光発生部の発光部１０４とから構成されている。そして、接着剤１０１と光発生部の基板１０３とにより導光板１０５が構成されている。そして、反り防止のために、保護層１４と導光板１０５との材質及び厚みを規定したものである。導光板１０５と保護層１４で発生するそれぞれの応力が略等しくなるように規定されたものが好ましい。両者の関係について、導光板１０５の材質を、保護層１４の材質と同じにしてヤング率を等しくし、導光板１０５の厚みを、保護層１４の厚みと同じにする。例えば、保護層１４の材質をＰＥＴ、厚みをｔとした場合、導光板１０５の材質をＰＥＴで統一し、導光板１０５の厚みをｔとすることで、センサーパネルの反りを防止することが可能である。また、導光板１０５の材質を、保護層１４と異なる物質で構成する場合は、以下の関係から選定すると良い。
【００３０】
保護層のヤング率：Ｅｈ、保護層の厚み：ｔｈ、導光板１０５のヤング率：Ｅｓ、導光板１０５の厚み：ｔｓとして、
０．５＜（Ｅｈ×ｔｈ）／（Ｅｓ×ｔｓ）＜２、を満たすようにする。
【００３１】
［応用例］
図６は、本発明の放射線検出装置を放射線検出システムとして応用した例を示す図である。
【００３２】
放射線検出装置は、上記の各実施形態の放射線検出装置である。
【００３３】
放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者或いは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線画像を撮影する放射線検出装置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放射線検出装置６０４０のシンチレータ層は発光し、これを光電変換して電気的情報を得る。この電気的情報は、信号処理手段によって処理される。すなわち、この情報は、ディ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、コントロールルームに有る表示手段としてのディスプレイ６０８０で観察できる。
【００３４】
また、この情報は、電話回線６０９０等の伝送処理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等でディスプレイ６０８１に表示するか又は光ディスク等の保存手段に保存することができる。これにより、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。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明は、医療用のＸ線センサ等に応用することが可能であるが、無破壊検査等のそれ以外の用途に応用した場合にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態１の放射線検出装置を示す断面図
【図２】同じく実施形態２の放射線検出装置を示す断面図
【図３】同じく実施形態３の放射線検出装置を示す断面図
【図４】同じく実施形態４の放射線検出装置を示す断面図
【図５】同じく実施形態５の放射線検出装置を示す断面図
【図６】本発明の放射線検出装置を放射線検出システムとして応用した例を示す図
【図７】特許文献２に開示された従来の光学的キャリブレーション用の光源を備えた放射線検出装置を示す断面図
【図８】特許文献３に開示された従来の光学的キャリブレーション用の光源を備えた放射線検出装置を示す断面図
【符号の説明】
【００３７】
１１…シンチレータ層
１２…光電変換素子アレイ
１３…基板
１４…保護層
１００…センサーパネル
１０１…接着層
１０２…光発生部
１０３…光発生部の基板
１０４…光発生部の発光部
１０５…導光板
【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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