(57)【要約】【課題】  可撓性を有しながら耐衝撃性をより高めた構造を有する放射線検出装置を提供する。【解決手段】  放射線検出器と、前記放射線検出器との間で電気信号の送信又は受信の少なくとも１つを行う電気回路と、を含み、前記放射線検出器と、前記電気回路と、が一体的に構成された放射線検出装置であって、前記放射線検出装置は前記放射線検出装置の撓みを調整する撓み調整部材を有する。【選択図】  図１
2013217769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出器と、
前記放射線検出器との間で電気信号の送信又は受信の少なくとも１つを行う電気回路と、を含み、
少なくとも前記放射線検出器と、前記電気回路と、が一体的に構成された放射線検出装置であって、
前記放射線検出装置は前記放射線検出装置の撓みを調整する撓み調整部材を有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記撓み調整部材は部分的に剛性が異なる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】
前記撓み調整部材は部分的に厚みが異なる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】
前記撓み調整部材は部分的に異なる材料を含む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５】
前記撓み調整部材は複数の部材から構成される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６】
前記放射線検出装置が撓んだ際の応力を緩和するための摩擦緩衝部材を有する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７】
前記摩擦緩衝部材は滑り性を有することを特徴とする請求項６に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記摩擦緩衝部材は低弾性体を含むことを特徴とする請求項６に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記低弾性体は発泡部材、ゴム状部材、粘着部材、ゲル状部材から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記摩擦緩衝部材は熱剥離層を含むことを特徴とする請求項６に記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
前記撓み調整部材を配置する高さを調整する高さ調整部材を有することを特徴とする請求項１又は請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記放射線検出器と、前記電気回路と、の全体が前記樹脂材料により被覆されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置に関し、特に、光電変換装置を用いた医療用Ｘ線診断装置、又は非破壊検査装置など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、「光」とは、可視光線、紫外線、赤外線だけでなく、Ｘ線、γ線などの放射線をも含むものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩により、Ｘ線画像をデジタルデータとして取り扱う放射線検出装置が活発に開発されている。この方式の１つには、Ｘ線をＸ線の波長帯域に感度を有する光電変換素子で直接電気信号に変換して読み取るダイレクト方式（直接変換方式）がある。また別の方式として、Ｘ線を蛍光体で一旦可視光に変換し、変換された可視光を可視光の波長帯域に感度を有する光電変換素子で電気信号に変換して読み取るインダイレクト方式（間接変換方式）がある。
画像をデジタル化すれば、種々の媒体に記録できるため、画像の保管、検索、転送が容易に行われ、病院内の管理、運営の面で効率がよくなる。又、画像情報をデジタル値として得ることは、コンピュータによって高度な画像処理を高速で行うことができるため、診断の向上が期待される。
昨今では、放射線検出装置をさらに軽量薄型化することによって、使い勝手の向上と用途を拡大する動きが加速しており、特許文献１〜３には、センサーモジュールを樹脂等で固めて一体的に成形する、いわゆるモールドタイプの放射線検出装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８５２６０号公報
【特許文献２】特開２００５−１２３４４６号公報
【特許文献３】ＷＯ０９／０５４０４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術文献に記載されているようなモールド保護層を有するいわゆるモールドタイプの放射線検出装置とすることにより、ある程度の軽量化や、放射線検出器の防水性、防湿性、耐衝撃性、耐傷性をある程度向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、従来の構成は、放射線検出装置をさらに薄型化し、かつ可撓性を与えようとすると、以下に説明する解決すべき課題が存在する。
【０００６】
放射線検出装置をさらに薄型化し、可撓性を与えることにより、測定対象物（被検体ともいう）の形状に合わせて放射線検出装置の形状を変化（例えば撓ませる）させることができる。このようなフレキシビリティのある（一定の弾性と柔軟性を備える）放射線検出装置とすることにより、凹凸形状や曲面形状を有する測定対象物に対して、測定対象物の形状に合わせて放射線検出装置を配置できるため、より高精度に放射線を検出することができる。
【０００７】
しかし、放射線検出装置をさらに薄型化すると、センサーモジュールを構成する材質、或いは形状、構造等により、センサーモジュールのモールド後の剛性分布が、放射線検出装置全体の曲げ特性に対して支配的となり、特に剛性の弱い部分で曲がりやすくなる。その結果、放射線検出装置に一定以上の負荷（例えば被験体の体重等）がかかった時に、剛性の小さい位置に応力が集中して選択的に大きく撓む（屈曲する）。
【０００８】
一例としては、センサーモジュールは、放射線検出器と、電気回路等の各ユニットが電気配線又バンプ接続等により電気的に接続されて構成され、放射線検出器と、電気回路等との接続部分は耐衝撃性が小さいことが一般的である。そうすると、放射線検出装置に一定以上の負荷がかかった時にセンサーモジュールを構成する各ユニットの接続部分が割れ等により破損する場合がある。
【０００９】
即ち、放射線検出装置をさらに軽量化、小型化、薄型化して、可撓性を与えると、放射線検出装置の剛性が小さい部分に応力が集中し、耐衝撃性がより低下するという課題が生じる。本発明は、このように放射線検出装置をさらに薄型化し、かつ可撓性を与えようとした場合の課題を解決しようとするものであり、樹脂等からなるモールドで素子と回路等とを一体的に成形した放射線検出装置であって、可撓性を有しながら耐衝撃性をより高めた構造を有する放射線検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、本発明者らが鋭意検討した結果完成に至ったものであり、放射線検出器と、前記放射線検出器との間で電気信号の送信又は受信の少なくとも１つを行う電気回路と、を含み、前記放射線検出器と、前記電気回路と、が一体的に構成された放射線検出装置であって、前記放射線検出装置は前記放射線検出装置の撓みを調整する撓み調整部材を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、放射線検出器と前記電気回路とが一体的に構成された薄く小型な放射線検出装置の耐衝撃性をより高めることが可能となる。
【００１２】
また、検出面を曲面状にした放射線検出装置を提供することが可能となる。さらに放射線検出装置に負荷がかかった場合や落下した場合に均等に撓む構造とすることにより放射線検出装置の耐衝撃性及び信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の断面図
【図２】実施例２の断面図
【図３】実施例３の断面図
【図４】実施例４の断面図
【図５】実施例５の平面図
【図６】実施例６の断面図
【図７】実施例７の断面図
【図８】実施例８の平面図
【図９】実施例９の断面図
【図１０】実施例１０の断面図
【図１１】実施例１１の断面図
【図１２】実施例１２の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の放射線検出装置は、薄型化、軽量化、小型化可能な放射線検出装置であって、一定の可撓性を有する放射線検出装置である。本発明における「一定の可撓性を有する」とは、測定対象物の形状、又は測定対象物からの荷重等に応じて一定の変形（典型的には湾曲）が可能であることを意味する。
【００１５】
図１は、本発明の放射線検出装置の代表的な例を示した断面図である。１０１は、基板（センサー基板ともいう）、１０２はセンサー素子である光電変換素子、１０３はセンサー素子を保護するためのセンサー保護層である。１１１は放射線を可視光に変換するため波長変換体（例えば放射線によって発光する蛍光物質を用いた波長変換体）、１１２は波長変換層を保護するための波長変換体保護層である。
【００１６】
波長変換体保護層は波長変換層から出射される光を反射させる反射層を含んでも良い。本発明に用いることのできる波長変換体としては、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）又はＣｓＩ等の蛍光体等が挙げられる。他にもＮａＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｎａ）、ＣａＦ２（Ｅｕ）、ＢａＦ２、ＣｅＦ３、ＢＧＯ（Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２）、ＣｄＷＯ４等が挙げられる。
【００１７】
センサー素子１０１は波長変換体が発する光を電気信号に変換する機能を有するものである。センサー素子の構造としては、ＭＩＳ型のものやＰＩＮ型のものを用いることが好ましい。しかし、これら以外にも波長変換体からの光を検知するものであればどのような構成であっても良い。
【００１８】
１２３は電気回路部品であり、本発明においては、センサーに信号を送信するもの、またはセンサーから受信した信号を処理するためのものを意味する。１２２は電気回路部材１２３と基板（センサー基板）１０１との間の電気信号を送受信するための電気部品、１２１は電気部品１２２とセンサー基板とを接続するためのＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：異方性導電膜）などからなる導電接続部材である。
【００１９】
本発明において電気部品とは、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装に用いられる電気信号伝達部材を意味する。本発明において電気信号とは、センサーを駆動するために供給する電源、センサーで検知した信号など放射線検出装置で利用する電気信号を意味する。
【００２０】
本発明においては、少なくとも放射線検出器と、当該放射線検出器との間で電気信号の送信又は受信の少なくとも１つを行う電気回路とを含んだユニットをセンサーモジュールという。そして各図面では１００と表記する。放射線検出器は、ここで説明した波長変換体を有するものに限らず、放射線を直接電気信号に変換する材料を用いて構成しても良い。
【００２１】
３０１はセンサーモジュール全体を埋め込むために設けたモールド部材である。モールド部材としては代表的には樹脂材料が用いられるがガラス材料を用いることもできる。図１においては、センサーモジュール全体がモールド部材３０１に埋め込まれた、本発明の最も好ましい構成を示しているが、本発明においては、必ずしもセンサーモジュール全体がモールド部材に埋め込まれる必要はない。本発明の撓み調整部材を除いた基本的な構成は、放射線検出器と電気回路とが一体的に構成されていることであり、樹脂材料やガラス材料に埋め込む、又は樹脂材料やガラス材料で覆う、又は固定される部分は、少なくとも放射線検出器と電気回路との接続部分であれば良い。さらに、樹脂材料またはガラス材料等で構成された、一定の弾性及び柔軟性を有するカバーにより、放射線検出器と電気回路とを一体的に覆う構成とすることもできる。
【００２２】
本発明において好適に用いられるモールド部材の材料としては、熱可塑性プラスチック、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリロブタジェンスチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド（ナイロン）（ＰＡ）等が挙げられる。
【００２３】
また、ＴＰＥ樹脂（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ：熱可塑性エラストマー）等も好ましく採用される。ＴＰＥ樹脂は、ゴムのように軟らかく、プラスチックのように加工性に優れる。また、リサイクルが容易なため、環境負荷も少なく、様々な製品に利用される。ポリエステル系（ＴＰＥＥ）、ウレタン系（ＴＰＵ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、スチレン系（ＴＰＳ）、アミド系（ＴＰＥＡ）、塩化ビニル系（ＴＰＶＣ）等を使用することができる。また、上述のＴＰＥ樹脂と熱可塑性プラスチックとを混合してもよい。
【００２４】
また、モールド成形用金型内に挿入される放射線検出器が熱の影響を受けないように、例えば１８０℃以下、好ましくは１５０℃以下の加熱温度でモールド成形することが好ましい。従って、上述したプラスチックから例えば１８０℃以下、好ましくは１５０℃以下の加熱温度でモールド成形することができる材料を適宜選択して使用することが好ましい。また、これらプラスチックに金属微粉末を分散させた導電性樹脂を用いるようにしてもよい。
【００２５】
さらに、上述のモールド部材の構成材料として、紫外線硬化樹脂や光硬化性樹脂（例えばエポキシ系）を用いることもできる。これら紫外線硬化樹脂や光硬化性樹脂を用いれば、室温に近い温度でモールド成形を行うことができ、放射線検出器３０に対する熱の影響を考慮しなくても済むという利点がある。モールド部材の厚みとしては、例えば１０μｍ〜１０ｍｍが軽量化、薄型化を図る点で好ましい。
【００２６】
本発明においてモールド部材は、いわゆるインモールド成形にて形成することができる。例えばグリッド、センサーモジュール及び鉛シートを有する放射線検出器をモールド成形用金型内に入れ、その後、モールド部材の構成材料（樹脂材料）をモールド形成用金型内に射出してモールド成形することによって、放射線検出器全体を被覆するようにモールド部材が形成される。
【００２７】
また、本発明においてモールド部材は、樹脂材料からなるシート材により、センサーモジュールをラミネート加工することで一体的に成形することもできる。
【００２８】
例えばいわゆる「真空ラミネート法」によって成形することもできる。即ち、センサーモジュールを、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）等の樹脂材料からなるシート状に成形された充填材により覆う、又は上下から挟みこみ積層体とする。そして、これらを真空脱気したのち、約１５０℃の高温度下でＥＶＡ充填材を溶融し、約３０分〜１時間加熱架橋する。本発明に用いることのできる樹脂材料としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。他にも、エチレン−不飽和脂肪酸エステル−不飽和脂肪酸三元共重合体なども使用することができる。中でもＥＡＡ樹脂、ＥＭＡＡ樹脂、アイオノマー樹脂、とりわけＥＭＡＡ樹脂は、有機過酸化物等で架橋を行わなくても耐候性、接着性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性などに優れた物性を有している。したがって、これらの樹脂材料は、本発明においては好適に用いることができる。
【００２９】
２０１は本発明により設けた撓み調整部材である。本発明における撓み調整部材は、放射線検出器と電気回路とが一体的に構成（典型的にはモールド加工）された装置全体の撓み特性（剛性分布）を調整するために設けた部材である。撓み調整部材が、装置の支持体又は基板を兼ねていても良い。そして、撓み調整部材を設けない場合の撓みの分布を補正して全体として目的の撓み特性になるように設計されるものである。本発明における「目的の撓み」とは、一様に撓む、一方向に撓む、全体的に円球状に撓む、ある特定部分で撓む、など放射線検出装置の用途や目的に応じて撓むことをいう。また、落下や測定対象物からの負荷（典型的には被検体の体重等）による破壊防止に有効に作用する撓みを目的とするものも含む。
【００３０】
撓み調整部材として用いる材料としては、モールド成形時の熱の影響を受けるので、ある程度の耐熱性に優れ機械的設計が容易な材料を用いるとよい。たとえば、有機樹脂としては、ポリイミド（例えばデュポン社のＫａｐｔｏｎ（登録商標））、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、シリコーン樹脂などは耐熱性に優れておりモールド成形温度に左右されにくい材料である。また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスルフォンエーテル（ＰＥＳ）、ポリカーボネート等も用いることができる。無機の材料としては、弾性設計が容易な金属などを用いるとよい。たとえばアルミニウム、鉄、さらにはそれらの合金などの材料を用いることができる。また、有機樹脂と金属の積層シートなどを用いてもよい。
【００３１】
撓み調整部材を必要に応じて複数設けてもよく、センサーモジュール１００の上面のみでも下面のみでも両面に設けても良い。さらに必要に応じてセンサーモジュール１００の側面に撓み調整部材を設けることもできる。
【００３２】
撓み調整部材の形状は特に限定はなく、面状のもの、棒状のもの、リブ状のもの、さらには曲面を設けた複雑形状のものであっても良い。
【００３３】
撓み調整部材の構造としては、撓み調整部材はその厚みに変化を持たせることによって部分的な剛性を調整し、撓み方を調整することができる。その場合、撓み調整部材に凹凸を設けることにより厚みを変化させたり、部分的にスリット状に加工してその深さやピッチや形状を変化させることによっても撓み調整部材及び装置全体の剛性、又は撓み方を調整、又は設計することができる。また、必要に応じて撓み調整部材の所定の箇所に所定の大きさ、所定の形状、所定の数の開口部を設ける（例えば円形状や多角形状の開口部を設ける）ことで、撓み調整部材の剛性を調整することもできる。
【００３４】
撓み調整部材は内部構造を変化させても剛性を調整することができる。その場合、内部にファイバーやメッシュなどを部分的に埋込むことにより、それらの密度や材質を部分的に変化させて部分的な剛性を調整することができる。また、内部に空洞などを部分的に設ける等することによって、撓み調整部材の内部構造を部分的に異ならせることによっても剛性を調整できる。
【００３５】
センサーモジュールの剛性が撓み調整部材よりも小さい場合（撓み調整部材の剛性が支配的な場合）、主として撓み調整部材のみの剛性分布によって撓み形状を調整することもできる。
【００３６】
撓み調整部材は複数の部材を組み合わせても剛性又は撓み方を調整又は設計できる。その場合、部分的に剛性を多く取りたい部分に追加した撓み調整部材を重ねることによって目的を達成できる。さらに、同等のサイズに設計した複数枚の撓み調整部材を重ね合わせてそれらを必要に応じて相対的にスライドさせる（位置をずらす）ことによって撓み量を調整することもできる。
【００３７】
例えば、撓み調整部材を用いずに成形した構造体（例えば放射線検出器と、電気回路と、が樹脂層により被覆され、一体的に構成された放射線検出装置）の剛性分布を予め実験又はシミュレーション等により求めておく。次いで装置全体の剛性分布が設計値となるように撓み調整部材の剛性分布を計算する。また、撓み調整部材の剛性分布に合わせて装置全体の剛性分布を設計することもできる。
【００３８】
ここで「装置全体の剛性分布が設計値となる」とは、装置全体が実質的に一様に撓む（特定の領域が、他の領域に比べて想定負荷範囲内で早く屈曲しない）ように、装置全体の剛性分布を実質的に均一に設計する場合だけでなく、不均一に設計する場合も含む。例えば、放射線検出装置を構成する部品によって、撓みに対する強度が異なる（耐衝撃性、機械的強度等が小さく破損し易い部品等を含む）場合には、そのような部品が配置されている領域の剛性を他の領域の剛性よりも高く設計することが好ましい。このような構成とすることにより、仮に放射線検出装置に対して、撓みの限界を超えるような負荷（典型的には荷重）がかかったとしても、負荷に耐性を有する領域が先に大きく撓むため、破損し易い部品は保護されることとなる。本発明における「剛性分布が均一」とは、剛性分布が厳密に均一な場合だけでなく、実質的に均一である状態も含む。本発明者らの知見によれば、剛性分布のバラツキが１０％以内であれば均一とみなすことができる。
【００３９】
このように、放射線検出装置の剛性分布及び放射線検出装置の構成部品の強度に応じて、装置全体の剛性分布を、均一になるように設計することもできるし、特定の領域の剛性を大きく（或いは小さく）なるように設計することもできる。
【００４０】
撓み調整部材の剛性がモールド部材の剛性よりも小さい場合であっても、装置全体の剛性を目的に応じて調整（例えば剛性を均一化する、又は所定の分布（即ち不均一）を有する設計値に近づける）することができる。その際、撓み調整部材がない場合に剛性が低い部分の撓み調整部材の厚みを厚く（剛性を高く）し、その逆は薄く（剛性を低く）するなどの設計により装置全体としての剛性の均一性を高める、又は設計値通りの分布とすることができる。
【００４１】
本発明においては、さらにモールド部材により固められた内部の一部分に摩擦緩衝部材を配置することによって各部材間の摩擦を低減し、撓んだ際に発生する界面での応力を低減することができ、信頼性を向上させることができる。
【００４２】
本発明において摩擦緩衝部材とは、放射線検出装置に応力（代表的には曲げ応力）が加わった場合に、当該応力を緩和する機能を有する部材を意味する。具体的には摩擦緩衝部材が変形、又は摩擦緩衝部材と接する部材との間で滑りを生じることで応力を緩和するものである。
【００４３】
摩擦緩衝部材は、低摩擦部材により、接触部で部材間をスライドさせる（例えば滑りが発生する）ようにしたものでもよい。低摩擦部材とは、フッ素コート材に代表されるような表面エネルギーの小さな材料を意味する。
【００４４】
摩擦緩衝部材は、低弾性体（低弾性部材ともいう）によって、撓み時に低弾性部材を変形させることで達成してもよい。低弾性部材とは、それが接触する部材よりも弾性率が低い材料をいう。そして、撓み時の変形量に対して破壊しない材質のものが好ましい。具体的に低弾性部材としては、発泡材、ゲル状のもの（ゲル状部材）、シリコーン樹脂などのやわらかい材料、ゴム状のもの（ゴム状部材）、粘着剤（粘着部材）、熱剥離シート（熱剥離層）などが挙げられる。さらにはシリコーンオイルのような液状の材料を用いることもできる。また、摩擦緩衝部材に閉空間又は開空間を設ける（例えば多孔質とする、凹凸又は溝を設ける等）構造とすることもできる。
【００４５】
摩擦緩衝部材は、撓み調整部材とモールド部材との間に設けるとモールド部材もしくは撓み調整部材の破壊を防止することができ、信頼性をより向上させることができる。
【００４６】
摩擦緩衝部材は、撓み調整部材同士の間に設けると撓み調整部材の破壊を防止することができ信頼性をより向上させることができる。摩擦緩衝部材は、撓み調整部材とセンサーモジュールとの間に設けるとセンサーモジュールもしくは撓み調整部材の破壊を防止することができ、信頼性をより向上させることができる。センサーモジュールとの接触部とは波長変換体保護層や電気部品など、どの部分でも良い。
【００４７】
摩擦緩衝部材は、センサーモジュールとモールド部材との間に設けると、センサーモジュールもしくはモールド部材の破壊を防止することができ、信頼性をより向上させることができる。
【００４８】
これら摩擦緩衝部材は、センサーモジュールとモールド部材との接触部との間に部分的に設けても良い。その際は、応力分布を考慮してより効果（破壊しない）が期待できる部分である必要がある。センサーモジュールには高さ調整部材（段差調整部材ともいう）を配置することもできる。
【００４９】
本発明においては、必要に応じて高さ調整部材を設けることもできる。高さ調整部材は、センサーモジュールの段差を埋めてセンサーモジュールを平坦にし、撓み調整部材とセンサーモジュールとの間へのモールド樹脂の流れ込み不良を防止するためのものである。
【００５０】
高さ調整部材と撓み調整部材を直接接触させることにより、上記モールド樹脂の流れ込み不良を抑えることがより確実となる。高さ調整部材はセンサーモジュールの最上面に高さを合わせるとより効果が高い。本発明において、最上面とはセンサーモジュールの表と裏のどちら側でもよい。その際は、撓み調整部材はセンサーモジュール最上面と高さ調整部材に直接接触することにより、上記モールド樹脂の流れ込み不良を抑えることがより確実となる。
【００５１】
上記説明では、センサーモジュールの全体をモールド部材により覆う形状のもので説明したが、モールド部材がセンサーモジュールを部分的に覆う構造とすることもできる。
【００５２】
本発明においては、放射線検出装置が撓んだ場合（一定の曲げ応力が加わった場合）に、放射線検出装置の厚さ方向における曲げの中立面とセンサーモジュールとの関係を調整することによりさらに耐衝撃性を高くすることができる。ここで本発明における「曲げの中立面」について説明する。積層体が曲げられる場合一方の表面側（例えば表面）では伸び、他方の表面（例えば裏面）側では縮み、その結果積層体の中間では伸び縮みしないと考えられる。このような積層体内部の面を曲げの中立面という。そして本発明においては曲げの中立面が、センサーモジュールを構成する部材のうち、耐衝撃性が弱い領域内に位置するように配置を設計し、樹脂材料等により一体的に成形することが好ましい。
【００５３】
本発明において「一体的」とは、放射線検出器と電気回路とが、樹脂材料等により一体的に成形された状態（典型的には樹脂中に埋め込まれた状態）を意味する。しかし、本発明においては、必ずしも放射線検出器と電気回路との全体が樹脂材料等により覆われている必要はない。例えば、放射線検出器と電気回路との全体が樹脂材料等により覆われたもの、或いは樹脂材料の中に埋め込まれたものだけではなく、放射線検出器と電気回路との接続部が部分的に樹脂材料等により覆われたものも含む。また、放射線検出器と電気回路との少なくとも一部（典型的には接続部）が樹脂材料等からなるシート材等で覆われる構成も含む。さらに樹脂材料やガラス、又は金属からなる一定の弾性を有する基板又は支持体に、放射線検出器と電気回路とが、機械的（ネジやフック、嵌合構造等）又は化学的（接着剤等）に固定されることにより一体的に構成されるものも含む。
【００５４】
本発明者らの知見によれば、波長変換体ユニットとセンサユニットとの界面が曲げにより剥離する場合があることからこのような厚さ方向に接合された領域内に曲げの中立面が位置するように構成することが好ましい。
【００５５】
本発明においては、放射線入射方向はセンサー基板１０１の表面側（センサー素子である光電変換素子が形成されている側）からでもよいし、裏面側からでもよい。
上述したそれぞれの技術思想はそれぞれをどのように組み合わせて適用しても良い。
【００５６】
以下に実施例及び図面により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００５７】
図１は本実施例の放射線検出装置の断面図である。センサー基板１０１と電気回路部材１２３とは、電気部材１２２を介して接続される構成となっている。従って電気部材１２２が一定の弾性を有する場合には、センサー基板１０１と電気回路部材１２３とはある程度撓むことができる。
【００５８】
撓み調整部材２０１の厚みを変え、剛性を高くする部分を厚くする。センサーモジュール１００では、電気部材１２２部と電気回路部材１２３部の剛性が低い、センサー基板１０１部のそれが高い。剛性が低い電気部材１２２部と電気回路部材１２３部の上部の撓み調整部材の厚みを厚くし、剛性が高いセンサー基板１０１部の厚みを薄くする。厚みの変化は段階的に持たせてもよいし漸進的に持たせてもよい。
【００５９】
このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置が目的の撓み特性を有する。
【００６０】
従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になる。そして、落下や被検体からの荷重等の負荷に応じて撓んで衝撃を緩和することができるので、割れや破壊が発生し難くなり、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例２】
【００６１】
図２は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材２０２にスリット加工を施す。本実施例における「スリット加工」とは、撓み調整部材に溝部を形成することを意味する。スリットの深さ、ピッチ、などを目的に応じ設計する。即ち、剛性を高くする部分の厚さは厚く（又はスリットは、狭く／浅く）、剛性を低くする部分の厚さは薄く（又はスリットは、広く／深く）構成する。
【００６２】
センサーモジュール１００では各構成部品（パーツ又はユニット）の剛性が、剛性の高い構成部品から順に、電気回路部材１２３部、センサー基板１０１部、電気部材１２２部の順である。剛性が最も低い電気部材１２２部上の撓み調整部材のスリット深さを最も浅くし、剛性がもっとも高い電気回路部材１２３部のスリットの深さを最も深くする。このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置が目的の撓み特性を有することになる。
【００６３】
従って、装置全体の剛性がより均一化された、又は設計値通りの剛性分布を有する撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になる。そして、落下や被検体からの荷重等の負荷に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、割れや破壊が発生し難くなり放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例３】
【００６４】
図３は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材の剛性をセンサーモジュール１００やモールド部材３０１の強度よりも充分に強くし、全体の撓み特性が撓み調整部材に依り支配的となる構成とする。
【００６５】
この構成であれば、目的の撓み特性は撓み調整部材のみを設計すればよく、他の部材とのバランスを考慮する必要がないので、設計の自由度が拡大する。このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置に設計値通りの撓み特性（剛性分布）を与えることができる。
【００６６】
従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になったと同時に、落下や被検体からの荷重に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例４】
【００６７】
図４は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材２０４の材料中にカーボンファイバーメッシュ２１１を埋め込み、その部分の剛性を高くする。埋め込ませる材料はカーボンファイバーメッシュ以外に、撓み調整部材の母材と剛性の異なる材料であるものを用いることができる。剛性の異なる材料としては、互いに異なる材料（異種材料）を用いることができる。また同種の材料であっても、互いに構造を異ならせる等によって剛性が異なるようにして用いることができる。さらに、他の材料を用いることなく（同種の材料）、又は他の材料を併用（異種材料）して、撓み調整部材に空洞を設けることにより、剛性を調整することもできる。このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置に設計値通りの撓み特性を与えることができる。
【００６８】
従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になる。そして、落下や被検体からの荷重に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、割れ等の破壊に対する耐衝撃性が高まり、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例５】
【００６９】
図５は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材を２枚の構成にし、剛性を高めたい部分のみ２枚とし、剛性を高める必要のない部分はそのまま１枚とする。
【００７０】
このような構成とすることにより、撓み調整部材を複雑な形状に加工する必要がなくなる。そして、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置が目的の撓み特性を与えることができる。
【００７１】
従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能となる。そして、落下や被検体からの荷重に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、割れ破壊等に対する耐衝撃性が高まり、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例６】
【００７２】
図６は本実施例の放射線検出装置の断面図である。実施例５で示した撓み調整部材にフッ素コートからなる摩擦緩衝部材２２１を配置する。このフッ素コートは撓み調整部材２０５にあらかじめ塗布形成されているものである。このフッ素コートとモールド部材３０１との間での密着力が弱くなるため、全体が撓んだ時に両者との間で滑りが生じ、発生する内部応力を緩和することができる。
【００７３】
摩擦緩衝部材２２１として好適なものはフッ素コート以外に発泡材、ゲル状のもの（ゲル状部材）、シリコーン樹脂などのやわらかい材料、ゴム状のもの（ゴム状部材）、粘着剤（粘着部材）、熱剥離シート（熱剥離層）などのものが挙げられる。さらにシリコーンオイルのような液状の材料を用いることができる。また、摩擦緩衝部材２２１を設ける代わりに、撓み調整部材と接触する部材との間に空間を設けることで摩擦に対して緩衝機能を与えることもできる。
【００７４】
このような構成とすることによって、撓みで発生する内部応力による構成部材の破壊やひずみの発生を抑制することができ、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例７】
【００７５】
図７は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材を２枚の構成にし、２枚を互いに滑らせることによって撓ませる構成とする。撓み調整部材２０７にはカーボンファイバーメッシュ２１２が、撓み調整部材２０８にはカーボンファイバーメッシュ２１３がそれぞれ埋め込まれており、撓みの調整を行うものである。さらに、撓み調整部材２０７には摩擦緩衝部材２２２が塗布形成されており、撓み調整部材２０８との間の滑りを滑らかにしている。
【００７６】
この構成であれば、単数の撓み調整部材を用いる場合に比べ滑りを利用している分、装置が変位した場合に撓みをより滑らかにコントロールできる。このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置が目的の撓み特性を有することになる。
【００７７】
従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になる。さらに、落下や被検体からの荷重に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、割れ破壊に対する耐衝撃性が向上し、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例８】
【００７８】
図８は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材２０９の剛性をモールド部材およびセンサーモジュールよりも低くする。この関係は実施例１とは逆の構成であり、剛性を高くする部分では撓み調整部材を薄く、剛性を低くする部分では撓み調整部材を厚くするものである。
【００７９】
撓み調整部材としては、例えば、発泡材などの剛性の低いものや中が空洞のものなどを選択すればよい。モールド部材やセンサーモジュールよりも比重の軽い材料を選べば、この構成では全体の軽量化を実現することも可能となる。
【００８０】
このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置が目的の撓み特性を有することになる。従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になる。さらに、落下や被検体からの荷重に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、割れ破壊に対する耐衝撃性が高まり、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例９】
【００８１】
図９は本実施例の放射線検出装置の断面図である。高さ調整部材２３１および２３２をセンサーモジュール上部に配置してセンサーモジュール最上部の波長変換体保護層１１２の高さに合わせて段差による複雑な形状を平坦にすることにより前記撓み調整部材を配置する高さを調整する。
【００８２】
摩擦緩衝部材２２１を塗布形成した撓み調整部材２０４を、直接高さ調整部材２３１と波長変換体保護層１１２に重ね合わせることによって、それらの間で滑りを生じさせている。この構成にすることで、撓み調整部材とセンサーモジュールとの間に流し込まなければならないモールド部材の流れ込み不良を防止することが可能となる。
【００８３】
高さ調整部材はあらかじめ目的の形状に加工した材料をセンサーモジュールに配置するか、液状の樹脂を塗布しても良い。このような構成とすることによって、全体の剛性が変化し、モールド部材で固められた放射線検出装置が目的の撓み特性を有することになる。従って、目的に応じた撓み特性の放射線検出装置を設計することが可能になる。さらに、落下や被検体からの荷重に対して撓んで衝撃を緩和することができるので、割れ破壊に対する耐衝撃性が向上し、放射線検出装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例１０】
【００８４】
図１０は本実施例の放射線検出装置の断面図である。発泡部材からなる摩擦緩衝部材２４１をセンサーモジュールとモールド部材との間の一部に配置する。摩擦緩衝部材２４１は全体が撓んだ際に生ずるモールド部材とセンサーモジュールとの間の応力を自らが伸縮することで緩和し、破壊を防止するものである。特に波長変換体１１１とセンサー保護層１０３との間の剥がれや電気部材１２２とセンサー基板１０１との間の剥がれの抑制に関して有効である。
【実施例１１】
【００８５】
図１１は本実施例の放射線検出装置の断面図である。モールド部材３０１がセンサーモジュール１００の全体を覆う構成ではなく、センサーモジュール１００の裏面側を基台４０１に貼り合わせている構成である。貼り合わせは接着層４０２及び４０３により行っている。
【００８６】
撓み調整部材２０１はモールド部材３０１に埋め込まれているので、本発明の一形態に含まれる。
【００８７】
このように一部をモールド部材以外の材料で構成させることにより、モールド部材を流し込む際の困難さを解消することができる。
【実施例１２】
【００８８】
図１２（ａ）〜（ｃ）は本実施例の放射線検出装置の断面図である。撓み調整部材２０２、２０４、２０５、２０６が、センサーモジュール（放射線検出器と、電気回路と、を含んだユニット）を支持する支持体を兼用する構成である。
【００８９】
（ａ）の撓み調整部材２０２は、センサーモジュールの剛性分布に応じて装置全体の剛性分布が均一に近づくように、スリット又は開口部を設けている。（ｂ）の撓み調整部材２０４と異種材料埋め込み部２１１とは、互いに剛性の異なる材料を組み合わせることによって、装置全体の剛性が均一に近づくように構成されている。（ｃ）の撓み調整部材２０５、２０６は、センサーモジュールの剛性が小さい部分に選択的に撓み調整部材２０６を配置することにより、装置全体の剛性が均一に近づくように構成されている。また、（ｃ）では撓み調整部材２０５と２０６とを別体で構成しているが、同一部材を用いて、厚さを調整することによっても同様の効果を奏することができる。
【００９０】
実施例１２では、放射線検出装置全体の剛性分布を均一とするものであるが、必要に応じて特定の領域の剛性を大きくする（又は小さくする）不均一な剛性分布とすることもできる。
【００９１】
このように撓み調整部材がセンサーモジュールを支持する支持体を兼ねることにより、部品点数を減らし、簡易な構造とすることができるため、コストダウンの面においても有利になる。
【符号の説明】
【００９２】
１００  センサーモジュール
１０１  基板
１０２  光電変換素子
１０３  保護層
１１１  波長変換体
１１２  波長変換体保護層
１２１  電気部品接続樹脂（ＡＣＦなど）
１２２  電気部品（ＴＡＢなど）
１３１  電気回路部品（ＰＣＢボードなど）
２０１〜２０９  撓み調整部材
２１１、２１２、２１３  異種材料埋め込み部
２２１、２２２  摩擦緩衝部材
２３１、２３２  高さ調整部材
２４１、２４２  摩擦緩衝部材
３０１  モールド部材
４０１  基台
４０２、４０３  接着層
【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】
2013217769.tif 000009
【図８】
2013217769.tif 000010
【図９】
2013217769.tif 000011
【図１０】
2013217769.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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