(57)【要約】【課題】センサパネルの変形を抑制しつつ、センサパネルを支持部材に固定するための技術を提供する。【解決手段】放射線検出装置の製造方法は、支持部材の支持面とセンサパネルの第１面とが互いに対向し、支持面と第１面との間の少なくとも一部に空間が形成されるように支持部材及びセンサパネルを保持する保持工程と、センサパネルと支持部材との間の空間に液状又はゲル状の接着剤を注入する注入工程と、接着剤を硬化することによって、センサパネルと支持部材とを互いに固定する工程とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出装置の製造方法であって、
支持部材の支持面とセンサパネルの第１面とが互いに対向し、前記支持面と前記第１面との間の少なくとも一部に空間が形成されるように前記支持部材及び前記センサパネルを保持する保持工程と、
前記センサパネルと前記支持部材との間の前記空間に液状又はゲル状の接着剤を注入する注入工程と、
前記接着剤を硬化することによって、前記センサパネルと前記支持部材とを互いに固定する工程とを有することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記センサパネルの前記第１面の平面度と、前記支持部材の前記支持面の平面度とが互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記支持部材の前記支持面は、第１領域と、前記第１領域に対して傾斜した第２領域とを含み、
前記保持工程において、前記センサパネルの前記第１面と前記支持面の前記第１領域とが互いに平行となるように前記支持部材及び前記センサパネルが保持され、
前記注入工程において、前記接着剤は、少なくとも前記支持面の前記第２領域と前記センサパネルとの間に注入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記注入工程において、前記接着剤は、前記支持面の前記第１領域と前記センサパネルとの間に更に注入されることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記支持面の前記第１領域と前記センサパネルの前記第１面との間にシート状の接着部材を配置する工程を更に有することを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項６】
前記センサパネルに重なるようにシンチレータを配置する工程を更に有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記支持面の平面度が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記センサパネルは、複数のセンサ基板と、前記複数のセンサ基板が一方の面に固定された基台とを有し、
前記センサパネルの前記第１面は、前記基台のうち前記複数のセンサ基板が固定された面の反対側の面であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
締結部材を用いて前記支持部材を筐体に取り付ける工程を更に有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
第１面を有するセンサパネルと、
前記センサパネルの前記第１面に対向する位置に支持面を有する支持部材と、
前記センサパネルの前記第１面と前記支持部材の前記支持面とのそれぞれに接着した固定部材とを備え、
前記支持部材の前記支持面は、前記センサパネルの前記第１面に平行な第１領域と、前記第１領域に対して傾斜した第２領域とを含み、
前記固定部材は、前記支持面の前記第１領域と前記センサパネルとの間にある第１部分と、前記支持面の前記第２領域と前記センサパネルとの間にある第２部分とを含み、
前記第１部分の材料と前記第２部分の材料とが互いに異なることと、前記第１部分の厚さと前記第２部分の厚さとが互いに異なることとの少なくとも一方を満たすことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項１１】
前記センサパネルの前記第１面の平面度と、前記支持部材の前記支持面の平面度とが互いに異なることを特徴とする請求項１０に記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記支持部材の前記支持面の平面度が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の放射線検出装置。
【請求項１３】
前記センサパネルは、複数のセンサ基板と、前記複数のセンサ基板が一方の面に固定された基台とを有し、
前記センサパネルの前記第１面は、前記基台のうち前記複数のセンサ基板が固定された面の反対側の面であることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１４】
筐体と、
前記支持部材を前記筐体に固定する締結部材とを更に備えることを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
前記センサパネルに重なる位置にシンチレータを更に備えることを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１６】
請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置、その製造方法及び放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出装置の検出素子を半導体ウエハに形成する技術が知られている。半導体ウエハは一般的に小型であるため、検出素子が形成された複数の半導体ウエハをガラス等の基台に貼り付けることによって、大型なセンサパネルが実現される。センサパネルは筐体に格納され、固定される。放射線検出装置のセンサパネルの基台がガラスで形成されている場合に、基台をネジなどで筐体に直接固定するのは困難である。そこで、基台を接着剤で支持部材に固定し、この支持部材を筐体に固定する方法が行われている。特許文献１には、基台の側面のみを接着剤で支持部材に固定した構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２０８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように基台の側面のみを支持部材に固体した構造では強度が不十分である。そこで、基台の底面を接着剤で支持部材に固定する方法が考えられる。例えば、基台と支持部材との間にシート状の接着剤を挟み、基台を支持部材に押し付けることによって基台の底面を支持部材に固定する。しかし、この方法では、支持部材の上面の平面度と基台の底面の平面度とが互いに異なる場合に、センサパネルが変形した状態で固定部材に固定されてしまうことを発明者は見出した。変形したセンサパネルでは画像を正しく取得できず、例えば画像出力が変形前後で数％変化してしまうことがある。本発明の一部の側面は、センサパネルの変形を抑制しつつ、センサパネルを支持部材に固定するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑みて、一部の実施形態では、放射線検出装置の製造方法であって、支持部材の支持面とセンサパネルの第１面とが互いに対向し、前記支持面と前記第１面との間の少なくとも一部に空間が形成されるように前記支持部材及び前記センサパネルを保持する保持工程と、前記センサパネルと前記支持部材との間の前記空間に液状又はゲル状の接着剤を注入する注入工程と、前記接着剤を硬化することによって、前記センサパネルと前記支持部材とを互いに固定する工程とを有することを特徴とする製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
上記手段により、センサパネルの変形を抑制しつつ、センサパネルを支持部材に固定するための技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一部の実施形態の放射線検出装置の構成を説明する図。
【図２】図１の放射線検出装置の支持部材を説明する図。
【図３】図１の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図４】図１の放射線検出装置の他の製造方法を説明する図。
【図５】本発明の一部の実施形態の放射線撮像システムの構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。様々な実施形態を通じて同様の要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
【０００９】
図１を参照しつつ、本発明の一部の実施形態に係る放射線検出装置１００の構成例について説明する。図１（ａ）は放射線検出装置１００の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線における放射線検出装置１００の断面図である。図１（ａ）では放射線検出装置１００の要素の位置関係が明確になるように、筐体１６０についてその側部のみ示し、シンチレータパネル１２０についてそのシンチレータ１２１の輪郭のみを示す。被検体に向けて曝射された放射線は、被検体による減衰を受けた後に、放射線検出装置１００に入射する。放射線検出装置１００は、入射した放射線を検出し、この放射線の線量に応じた信号を出力する。以下の説明で放射線はＸ線、α線、β線及びγ線を含む。また、光は可視光及び赤外線を含む。
【００１０】
放射線検出装置１００は、センサパネル１１０、シンチレータパネル１２０、固定部材１３０、支持部材１４０、固定部材１５０、筐体１６０、締結部材１７０及び配線基板１８０を備える。センサパネル１１０は、複数のセンサ基板１１１、基台１１２及び固定部材１１３を備える。シンチレータパネル１２０は、シンチレータ１２１及びシンチレータ基板１２２を備える。
【００１１】
シンチレータ１２１は、放射線検出装置１００に入射した放射線を、センサ基板１１１が検出可能な波長の光（例えば可視光）に変換する。シンチレータ１２１はシンチレータ基板１２２によって保持されており、例えばシンチレータ基板１２２に材料を蒸着することによって形成される。シンチレータ１２１は、例えばＣｓＩ：Ｔｌなどの柱状結晶やＧＯＳなどの粒状結晶で形成される。シンチレータ基板１２２は、例えばａ−Ｃ（アモルファスカーボン）やＡｌ（アルミニウム）、樹脂などで形成される。シンチレータパネル１２０は、シンチレータ１２１の表面を覆い、シンチレータ１２１への水分の侵入を抑制する耐湿保護膜を更に有してもよい。耐湿保護膜は例えばポリパラキシリレンやホットメルト樹脂などで形成される。
【００１２】
複数のセンサ基板１１１は、２次元配列状に並んだ状態で基台１１２に固定されている。放射線検出装置１００は２行×４列に配された８個のセンサ基板１１１を有するが、センサ基板１１１の配列・個数はこれに限られない。各センサ基板１１１の１辺には配線基板１８０が接続されている。配線基板１８０は、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）であってもよいし、リジッド配線板であってもよい。
【００１３】
複数のセンサ基板１１１はそれぞれ、シンチレータ１２１で変換された光を電気信号に変換する。センサ基板１１１は、半導体基板と、この半導体基板に形成された変換素子やスイッチ素子などを含む回路素子とを有する。センサ基板１１１は、例えばＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ、ａ−Ｓｉ（非晶質シリコン）センサ、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）センサ等である。例えば、各センサ基板１１１には、ＰＩＮ型やＭＩＳ型のフォトダイオードなどの光電変換素子とＴＦＴなどのスイッチ素子とを有する複数の画素が二次元配列状に配されている。センサ基板１１１は既存の構成を有していてもよいので、その詳細な説明を省略する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の放射線検出装置１００では、センサ基板１１１同士が接触した際に生じる電気的又は機械的な影響を抑制するために、複数のセンサ基板１１１は互いに間隔を置いて配されている。これに代えて、複数のセンサ基板１１１は互いに密着するように配されてもよい。基台１１２は、例えばガラス、石英、アクリルなどの樹脂、セラミック、金属などの材料で形成される。
【００１５】
複数のセンサ基板１１１で生成された電気信号は配線基板１８０を通じて放射線検出装置１００の外部の信号処理部へ転送される。この信号処理部は、放射線検出装置１００から取得した電気信号を用いて放射線画像を生成する。放射線検出装置１００が放射線量に応じた電気信号の生成・出力を繰り返すことによって、動画像が生成されてもよい。
【００１６】
固定部材１１３は、複数のセンサ基板１１１と基台１１２とに挟まれており、これらのそれぞれに接着する。具体的に、固定部材１１３は、各センサ基板１１１の底面（基台１１２に対向する面）と、基台１１２の上面（センサ基板１１１に対向する面）とのそれぞれに接着する。固定部材１３０によって、複数のセンサ基板１１１と基台１１２とは互いに固定される。基台１１２は、複数のセンサ基板１１１に対してシンチレータパネル１２０の反対側にある。固定部材１１３はシート状の接着剤であってもよい。固定部材１１３として、例えばアクリル系、シリコン系又はホットメルト樹脂のシートや、シート状のポリオレフィン系発泡体等の伸縮性を有するシートに粘着シートを貼り合わせた部材が用いられる。
【００１７】
固定部材１３０は、センサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とに挟まれており、これらのそれぞれに接着する。具体的に、固定部材１３０は、シンチレータ１２１の底面（センサパネル１１０に対向する面）と、センサパネル１１０の上面（シンチレータ１２１に対向する面）とのそれぞれに接着する。固定部材１３０によって、センサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とは互いに固定される。固定部材１３０は、例えばアクリル系、シリコン系又はホットメルト樹脂のシートなどで形成される。放射線検出装置１００はセンサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とが互いに貼り合わされた間接型の放射線検出装置であるが、放射線検出装置１００はセンサパネル１１０にシンチレータが直接蒸着された直接型の放射線検出装置であってもよい。
【００１８】
固定部材１５０は、基台１１２と支持部材１４０とに挟まれており、これらのそれぞれに接着する。具体的に、固定部材１５０は、支持部材１４０の上面（基台１１２に対向する面）と、基台１１２の底面（支持部材１４０に対向する面）とのそれぞれに接着する。支持部材１４０の上面を以下では支持面と呼ぶ。固定部材１５０によって、基台１１２と支持部材１４０とは互いに固定される。支持部材１４０は、例えばＡｌ（アルミニウム）やＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属材料で形成される。支持部材１４０の材料と基台１１２の材料とは互いに異なる。固定部材１５０は、液状又はゲル状の接着剤が硬化したものである。支持部材１４０は、ネジなどを含む締結部材１７０によって筐体１６０に固定される。
【００１９】
続いて、図２を参照して、支持部材１４０の形状の詳細について説明する。支持部材１４０の支持面の平面度は、０．５ｍｍ以上である。面の平面度とは、例えばＪＩＳで定義されるように、その面上のすべての点が、面の代表平面に平行な２つの平面内にあり、かつ、この平面の間の距離が最小となるときの２つの面の間の距離のことである。図２の例では、支持部材１４０支持面を挟む互いに平行な２つの平面２０１ａ及び平面２０１ｂの間の距離２０２が支持面の平面度を表す。支持部材１４０の支持面は、平坦な領域１４０ａと、この領域１４０ａに対して傾斜した領域１４０ｂとを含む。領域１４０ａが平坦であるとは、この領域１４０ａの平面度が所定の閾値以下（例えば、０．５ｍｍ以下）であることを意味する。領域１４０ｂは、支持部材１４０の側面に近づくにつれて支持部材１４０の厚さを低減するように傾斜している。その結果、領域１４０ａの厚さと領域１４０ｂの厚さとは互いに異なる。領域１４０ａの厚さは、領域１４０ａの各部分の厚さの平均値であってもよく、領域１４０ｂの厚さについても同様である。本実施形態の支持部材１４０の支持面は、その内部に領域１４０ａを有し、その外周部に領域１４０ｂを有する。領域１４０ｂは支持部材１４０の支持面のすべての辺に位置し、領域１４０ａの全周を取り囲んでもよい。これに代えて、領域１４０ｂは支持部材１４０の支持面の一部の辺に位置し、他の辺には領域１４０ａが延びていてもよい。支持部材１４０の支持面の領域１４０ａは基台１１２の底面と平行であり、支持部材１４０の支持面の領域１４０ｂは基台１１２の底面と平行でない。
【００２０】
本実施形態では、基台１１２の底面の平面度と支持部材１４０の支持面の平面度とが互いに異なる。具体的に、支持部材１４０の支持面の平面度は、基台１１２の底面の平面度よりも大きい。例えば、基台１１２の底面の平面度は０．０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、支持部材１４０の支持面の平面度は０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である。
【００２１】
図３を参照して、放射線検出装置１００の製造方法例について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、センサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とが固定部材１３０によって互いに固定された構造体３０１を準備する。センサパネル１１０は、固定部材１１３を用いて複数のセンサ基板１１１を基台１１２に固定することによって形成される。シンチレータパネル１２０はシンチレータ基板１２２にシンチレータ１２１を蒸着することによって形成される。構造体３０１はこのように形成されたセンサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とを固定部材１３０で互いに固定することによって形成される。
【００２２】
続いて、図３（ｂ）に示すように、支持部材１４０を支持台３０２によって保持し、支持部材１４０の上に構造体３０１を配置する。構造体３０１は、吊り下げ装置（不図示）によって保持されており、基台１１２の底面と支持部材１４０の支持面とが互いに対向するように保持される。図３（ｂ）に示すように、基台１１２の底面と支持部材１４０の支持面とが互いに離れていてもよい。これに代えて、基台１１２の底面の一部と支持部材１４０の支持面の一部（例えば、領域１４０ａ）とが互いに接触していてもよい。
【００２３】
続いて、図３（ｃ）に示すように、基台１１２の底面と支持部材１４０の支持面との間の空間を取り囲むように封止部材３０３を配置する。その後、基台１１２、支持部材１４０及び封止部材３０３によって形成された空間に液状又はゲル状の接着剤３０４を注入する。その後、接着剤３０４を硬化させる。接着剤３０４の硬化は、自然乾燥によって行われてもよいし、紫外線の照射や加熱によって行われてもよい。接着剤３０４が硬化したものが図１の固定部材１５０となる。その後、封止部材３０３及び支持台３０２を取り外し、支持部材１４０を締結部材１７０によって筐体１６０に取り付けることによって、放射線検出装置１００が完成する。
【００２４】
構造体３０１に支持部材１４０を固定する際に、構造体３０１に支持部材１４０を押し付けると、基台１１２の底面の平面度と支持部材１４０の支持面の平面度との差に起因して、構造体３０１が変形することがある。構造体３０１が変形すると、それに応じて、放射線検出装置１００によって得られる電荷信号に変動が発生してしまう。本実施形態では、液状又はゲル状の接着剤を注入することによって構造体３０１と支持部材１４０とを互いに固定しているため、基台１１２の底面の平面度と支持部材１４０の支持面の平面度との差に起因する構造体３０１の変形が抑制される。例えば、基台１１２の底面の平面度が０．５ｍｍ以下に維持される。
【００２５】
図４を参照して、放射線検出装置１００の他の製造方法例について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、構造体３０１を準備する。この工程は図３で説明した製造方法の工程と同様である。続いて、図４（ｂ）に示すように、支持部材１４０を支持台３０２の上に配置する。そして、支持部材１４０の支持面の領域１４０ａの上にシート状の接着部材４０１を配置し、その上に構造体３０１を配置する。構造体３０１は、吊り下げ装置（不図示）によって保持されており、基台１１２の底面と支持部材１４０の支持面とが互いに対向するように配置される。接着部材４０１は支持部材１４０の支持面の領域１４０ａを覆い、領域１４０ｂを覆わない。すなわち、接着部材４０１は支持部材１４０の支持面のうち平坦な部分のみを覆う。接着部材４０１は、例えばアクリル系、シリコン系又はホットメルト樹脂のシートや、シート状のポリオレフィン系発泡体等の伸縮性を有するシートに粘着シートを貼り合わせた部材である。
【００２６】
続いて、図４（ｃ）に示すように、基台１１２の底面と支持部材１４０の支持面との間の空間を取り囲むように封止部材３０３を配置する。その後、基台１１２、支持部材１４０、接着部材４０１及び封止部材３０３によって形成された空間に液状又はゲル状の接着剤４０２を注入する。その後、接着剤４０２を硬化させる。接着剤４０２の硬化は、自然乾燥によって行われてもよいし、紫外線の照射や加熱によって行われてもよい。接着剤４０２が硬化したものと接着部材４０１とが図１の固定部材１５０となる。その後、封止部材３０３及び支持台３０２を取り外し、支持部材１４０を締結部材１７０によって筐体１６０に取り付けることによって、放射線検出装置１００が完成する。図４の方法で製造された放射線検出装置１００の固定部材１５０の材料は、支持部材１４０の領域１４０ａと基台１１２との間にある部分と、支持部材１４０の領域１４０ｂと基台１１２との間にある部分とで互いに異なる。図４の製造方法ではシート状の接着部材４０１を支持部材１４０の支持面のうち平坦な領域１４０ａのみの接着に使用し、他の領域１４０ｂの接着には液状又はゲル状の接着剤４０２を使用する。従って、図４の製造方法でも、基台１１２の底面の平面度と支持部材１４０の支持面の平面度との差に起因する構造体３０１の変形が抑制される。
【００２７】
図５を参照しつつ、一部の実施形態に係る放射線撮像システムＳＹＳについて説明する。放射線撮像システムＳＹＳは、例えば放射線透視診断装置として用いられる。放射線撮像システムＳＹＳは、図５に示される各構成要素を備える。Ｃ型アームＡＲＭの一方の端に放射線検出装置ＤＴＣが固定されており、他方の端に放射線源ＳＲＣが固定されている。放射線検出装置ＤＴＣは例えば上述の放射線検出装置１００である。被検体は放射線検出装置ＤＴＣと放射線源ＳＲＣとの間に位置する。Ｃ型アームＡＲＭが制御装置ＣＴＬからの指示に従って回転することによって、放射線源ＳＲＣから被検体へ照射される放射線の角度が変化する。これにより、３次元の放射線撮影が行われる。放射線検出装置ＤＴＣで生成された信号は通信ケーブルＣＭＵを通じて制御装置ＣＴＬに転送される。制御装置ＣＴＬはこの信号に基づいて３次元の放射線画像を生成し、表示部ＤＰＬに表示する。
【符号の説明】
【００２８】
１１０  センサパネル、１１１  センサ基板、１１２  基台、１１３  固定部材、１４０  支持部材、１５０  固定部材、３０４  接着剤
【図１】
2016118506.tif 000003
【図２】
2016118506.tif 000004
【図３】
2016118506.tif 000005
【図４】
2016118506.tif 000006
【図５】
2016118506.tif 000007