(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置された、光電変換素子及びＴＦＴが二次元に配列された撮影有効面と、を有する放射線撮像装置であって、
前記撮影有効面の周辺の前記基板上に配置された、それぞれ複数の配線を有する第１の電気接続部及び第２の電気接続部と、放射線量を測定する放射線量測定素子と、を有し、前記基板は、第１の辺と、前記第１の辺に交差する方向の第２の辺と、を有し、
前記撮影有効面は、前記第１の辺に対して平行方向に第１の幅を有し、前記第２の辺に対して平行方向に第２の幅を有し、
前記第１の電気接続部は、前記第１の幅の前記撮影有効面から前記第１の辺に向かって前記第１の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効面と前記第１の辺との間に配置され、
前記第２の電気接続部は、前記第２の幅の前記撮影有効面から前記第２の辺に向かって前記第２の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効面と前記第２の辺との間に配置され、
前記放射線量測定素子は、前記撮影有効面と、前記第１の電気接続部と、前記第２の電気接続部と、が配置されていない前記基板の隅部の領域に配置され、前記光電変換素子と同一材料で構成されていることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記基板は、前記第１の辺に対向する第３の辺と、前記第２の辺に対向する第４の辺を有し、
前記撮影有効面の周辺の前記基板上に配置された、それぞれ複数の配線を有する第３の電気接続部及び第４の電気接続部と、をさらに有し、
前記第３の電気接続部は、前記第１の幅の前記撮影有効面から前記第３の辺に向かって前記第１の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効部と前記第３の辺との間に配置され、
前記第４の電気接続部は、前記第２の幅の前記撮影有効面から前記第４の辺に向かって前記第２の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効面と前記第４の辺との間に配置され、
前記放射線量測定素子は、前記撮影有効面と、前記第１の電気接続部と、前記第２の電気接続部と、前記第３の電気接続部と、前記第４の電気接続部と、が配置されていない前記基板の４隅に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
同一材料で構成されている前記放射線量測定素子及び前記光電変換素子はａ−Ｓｉで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
更に、放射線を光に変換する波長変換材料を有し、前記光電変換素子及び前記放射線量測定素子上に前記波長変換材料が配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記撮影有効部の前記光電変換素子より前記放射線量測定素子の光電変換素子の方が面積が大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線等の放射線の読み取りを行う二次元の光電変換基板を用いた放射線撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファクシミリや複写機、スキャナあるいはＸ線撮像装置等の読み取り装置としては、縮小光学系とＣＣＤ型センサを組み合わせたシステムで構成されている。しかしながら、近年になり水素化アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと記す）に代表される光電変換半導体材料の開発により、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に形成し、情報源と等倍の光学系で読み取る密着型センサの開発が進んでいる。
【０００３】
特に、ａ−Ｓｉは光電変換材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す）の半導体材料としても用いることができるので、光電変換半導体層とＴＦＴの半導体層を同時に形成できる利点を有している。
【０００４】
一方、光電変換半導体層とＴＦＴの半導体層を同時に形成した大面積光電変換基板上にＸ線を可視光に波長変換する材料を組み合わせてＸ線による撮像を行うＸ線撮像装置が知られている。このようなＸ線撮像装置においては、多種の被写体の差によるＸ線量の強弱と大面積撮影部の光電変換後の電気出力とのマッチングをとる必要があるため、光電変換基板の周辺にＸ線量を計測するユニットが配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の銀塩系フィルムによるＸ線撮影装置において多種の被写体の差によるＸ線量の強弱を測定する線量ユニット（フォトタイマー）を撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置するのと同様に、光電変換基板を用いたＸ線撮像装置においてもＸ線量の強弱を測定する線量ユニット（フォトタイマー）を撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置しているので、装置の大型化や部品点数が増加する等の問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、放射線量測定素子を光電変換基板の隅部に配置することにより、小型化、軽量化が可能な放射線撮像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、基板と、前記基板上に配置された、光電変換素子及びＴＦＴが二次元に配列された撮影有効部と、を有する放射線撮像装置であって、前記撮影有効部の周辺の前記基板上に配置された、それぞれ複数の配線を有する第１の電気接続部及び第２の電気接続部と、放射線量を測定する放射線量測定素子と、を有し、前記基板は、第１の辺と、第１の辺に交差する方向の第２の辺と、を有し、前記撮影有効部は、前記第１の辺に対して平行方向に第１の幅を有し、前記第２の辺に対して平行方向に第２の幅を有し、前記第１の電気接続部は、前記第１の幅の前記撮影有効部から前記第１の辺に向かって前記第１の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効部と前記第１の辺との間に配置され、前記第２の電気接続部は、前記第２の幅の前記撮影有効部から前記第２の辺に向かって前記第２の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効部と前記第２の辺との間に配置され、前記放射線量測定素子は、前記撮影有効部と、前記第１の電気接続部と、前記第２の電気接続部と、が配置されていない前記基板の隅部の領域に配置され、前記光電変換素子と同一材料で構成されていることを特徴とする放射線撮像装置によって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は本発明の放射線撮像装置における第１の実施形態の構成を示す平面図である。図１において、１はＸ線量測定ユニット、２は電気接続部、３はＸ線撮影有効面、４はガラス基板である。Ｘ線撮影有効面３はガラス基板４上に薄膜半導体プロセスによって作製された光電変換素子であるセンサ部と光電変換後の電気信号を転送するＴＦＴ部とからなり、その転送信号は電気接続部２を経由し光電変換基板から外部に出力される。
【００１０】
光電変換素子はＸ線撮影有効面３内に配置され、その周辺に電気接続部２が配置されている。Ｘ線撮影有効面３の最大４辺から電気接続線が配線されるとすると、電気接続部２は最大４個所に存在するが、光電変換素子のＸ線撮影有効面３はガラス基板４内に配置され、その外周の周辺は電気接続部２が配置されているので、ガラス基板４の４隅のコーナー部は光電変換素子も電気接続部２も配置されない空きスペースとなる。このガラス基板４の４隅のコーナー部の光電変換素子も電気接続部２も配置されない空きスペースにＸ線量測定ユニット１が配置されている。
【００１１】
従来の銀塩系フィルムによるＸ線撮像装置に使用されているＸ線量測定ユニットは、多種の被写体の差によるＸ線量の強弱であるＸ線源の管電圧、管電流やＸ線源から撮影装置までの距離、撮影装置の感度等によるＸ線量の測定をする線量ユニット（フォトタイマー）から成っていて、撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置されている。また、同様に従来の光電変換基板を用いたＸ線撮像装置においても、Ｘ線量の強弱を測定する線量ユニットは撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置されているが、撮影有効面の周辺配置の場合は装置全体が大面積化し、撮影面の裏面に配置すると装置が厚型化や大型化し、部品点数が増加する等の課題があった。
【００１２】
そこで、本実施形態では、図１に示すようにガラス基板４のＸ線撮影有効面３の周辺に電気接続部２を配置し、ガラス基板４の４隅のコーナー部の光電変換素子も電気接続部２も配置されないスペースにＸ線量測定ユニット１を配置することによって装置の大面積化、厚型化、大型化を防いでいる。
【００１３】
（第２の実施形態）
図２は本発明の第２の実施形態を示す平面図である。図２において、４はガラス基板、５は配線（信号線）、６は配線（駆動線）、７は光電変換素子であるセンサ部、８は光電変換後の電気信号を転送するＴＦＴ部、９はＸ線量測定用のセンサ部、１０はＸ線量測定用のセンサ電気信号を転送するＴＦＴ部、１１はＸ線量測定用の配線（信号線）、１２はＸ線量測定用の配線（駆動線）、１３は５の配線（信号線）と６の配線（駆動線）のクロス部である。
【００１４】
本実施形態では、ガラス基板４の４隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースに、Ｘ線量測定センサ部９とＸ線量測定ＴＦＴ部１０をＸ線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部７と光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８と同一材料でＸ線量測定ユニットとして配置している。同一材料とは、例えば、従来技術で説明したようなａ−Ｓｉであり、このａ−Ｓｉを用いることによって双方を同時に形成している。
【００１５】
従来、前述のようにＸ線量を測定するため、多種の被写体の差によるＸ線量の強弱であるＸ線源の管電圧、管電流やＸ線源から撮影装置までの距離、撮影装置の感度等によるＸ線量の測定する線量ユニット（フォトタイマー）を撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置しているが、撮影有効面の周辺に配置すると装置全体が大面積化し、撮影面の裏面に配置すると装置が厚型化、大型化し、部品点数が増加する問題があった。
【００１６】
第２の実施形態では、ガラス基板の４隅のコーナー部の光電変換素子も電気接続部も配置されないスペースに、Ｘ線量測定センサ部９とＸ線測定ＴＦＴ部１０をＸ線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部７と光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８と同一材料でＸ線量測定ユニットとして配置しているので、装置の大面積化、厚型化、大型化を防ぐことができると共に、製造を容易に行うことができる。
【００１７】
また、多種の被写体の差によるＸ線量の強弱であるＸ線源の管電圧、管電流やＸ線源から撮影装置までの距離、撮影装置の感度等によるＸ線量を測定する線量ユニット（フォトタイマー）は撮影有効面の光電変換素子とは独立駆動である。この時、光蓄積時間が撮影有効面内の光電変換素子の光蓄積時間より長時間必要な場合、Ｘ線量測定センサ部９とＸ線測定ＴＦＴ部１０が撮影有効面の光電変換素子であるセンサ部７及び光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８と同一構造であると、Ｘ線量測定センサ部９及びＸ線量測定ＴＦＴ部９の面積（サイズ）は撮影有効面の光電変換素子であるセンサ部７及び光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８より大面積になる。
【００１８】
図２は撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部７、及び光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８より大面積になるＸ線量測定センサ部９及びＸ線量測定用のセンサ電気信号を転送するＴＦＴ部１０を１素子で構成した場合の例を示している。
【００１９】
図３はＸ線量測定用センサ部１４及びＸ線量測定用のセンサ電気信号を転送するＴＦＴ部１５を２素子以上の多素子で構成した場合の図である。図２と同一部分は同一符号を付している。Ｘ線量測定用のセンサ電気信号を転送するＴＦＴ部１４から撮影有効面の光電変換素子であるセンサ部７及び光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８とは独立して外部に配線されている。
【００２０】
また、図２と同様にガラス基板４の４隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースに、Ｘ線量測定センサ部１４、Ｘ線量測定ＴＦＴ部１５をＸ線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部７と光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８と同一材料で、Ｘ線量測定ユニットとして配置している。従って、図３においてもシステム全体を軽量化、小型化できると共に、光電変換基板を容易に作製することができる。
【００２１】
（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態を示す断面図である。図４において、１６はＸ線を光に変換する波長変換材料（蛍光板）、４はガラス基板、７は光電変換素子であるセンサ部、８は光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部、９はＸ線量測定用センサ部、１０はＸ線量測定用のセンサ電気信号を転送するＴＦＴ部である。本実施形態では、ガラス基板４の４隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースにＸ線量測定用センサ部９とＴＦＴ部１０を、Ｘ線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部７と光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８と同一材料で、更に、波長変換材料１６と同一の材料で構成し、Ｘ線量測定ユニットとして配置している。
【００２２】
このように本実施形態においては、ガラス基板の４隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースに、Ｘ線量測定用センサ部９、Ｘ線量測定ＴＦＴ部１０を、Ｘ線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部７と光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部８と同一材料で、更に、Ｘ線を可視光に変換する波長変換材料１６と同一材料で構成されたＸ線量測定ユニットとして配置しているので、装置を軽量化、小型化でき、更に、製造が容易で部品点数を削減することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光電変換基板の隅部に放射線量測定素子を配置することにより、光電変換基板の大型化、厚型化等を防ぎ、システム全体を小型化、軽量化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線撮像装置の第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す平面図である。
【図３】図２のＸ線量測定センサ部とＸ線量測定ＴＦＴ部を多素子で構成した平面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    Ｘ線量測定ユニット
２    電気接続部
３    Ｘ線撮影有効面
４    ガラス基板
５    配線（信号線）
６    配線（駆動線）
７    光電変換素子であるセンサ部
８    光電変換後電気信号を転送するＴＦＴ部
９    Ｘ線量測定用センサ部
１０    Ｘ線量測定用のセンサ電気信号を転送するＴＦＴ部
１１    Ｘ線量測定用の配線（信号線）
１２    Ｘ線量測定用の配線（駆動線）
１３    ５の配線（信号線）と６の配線（駆動線）のクロス部
１４    Ｘ線量測定センサ部
１５    Ｘ線量測定ＴＦＴ部
１６    波長変換材料（蛍光板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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