JP2017203695A - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】シンチレータと導光部との界面に気泡が入ることを抑制する。【解決手段】放射線を光に変換するシンチレータと、光を検出するための検出面を有するセンサパネルと、シンチレータと検出面との間に配された導光部と、を含む放射線撮像装置であって、導光部は、それぞれが光ファイバの集積体を備える複数の導光部材を含み、複数の導光部材のそれぞれは、シンチレータと対向する第１の面を有し、検出面と直交する方向における複数の導光部材のそれぞれの第１の面の位置が、シンチレータの膜厚の分布に従っており、これによって、複数の導光部材のそれぞれの第１の面で構成される導光部のシンチレータと対向する面は、分布に応じた凸凹を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関する。

放射線を光に変換するシンチレータと光を検出するセンサパネルとの間に、光散乱や放射線のセンサパネルへの透過を抑制する導光部として、光ファイバを束ねたファイバ・オプティック・プレート（ＦＯＰ）を配した放射線撮像装置が知られている。特許文献１、２には、複数のＦＯＰと複数のセンサパネルとを並べることによって、放射線撮像装置を大画面化することが示されている。

特開２００１−７８０９９号公報 特開平８−２１１１５５号公報

シンチレータと導光部となるＦＯＰとを貼り合わせる際、シンチレータの膜厚が面内で均一でなく、またＦＯＰがこのシンチレータの膜厚分布に追従できないことに起因して、シンチレータとＦＯＰとの界面に気泡が入る場合がある。

本発明は、シンチレータと導光部との界面に気泡が入ることを抑制する技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線を光に変換するシンチレータと、光を検出するための検出面を有するセンサパネルと、シンチレータと検出面との間に配された導光部と、を含む放射線撮像装置であって、導光部は、それぞれが光ファイバの集積体を備える複数の導光部材を含み、複数の導光部材のそれぞれは、シンチレータと対向する第１の面を有し、検出面と直交する方向における複数の導光部材のそれぞれの第１の面の位置が、シンチレータの膜厚の分布に従っており、これによって、複数の導光部材のそれぞれの第１の面で構成される導光部のシンチレータと対向する面は、分布に応じた凸凹を有することを特徴とする。

上記手段によって、シンチレータと導光部との界面に気泡が入ることを抑制する技術が提供される。

本発明の実施形態に係る放射線撮像装置の構成を示す図。 図１の放射線撮像装置の比較例の構成を示す図。 放射線画像における気泡の影響を示す図。 本発明の実施形態に係る放射線撮像装置の構成を示す図。 本発明の実施形態に係る放射線撮像装置の構成を示す図。 本発明に係る放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示す図。

以下、本発明に係る放射線撮像装置の具体的な実施形態及び実施例を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。なお、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。

第１の実施形態
図１〜４を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置の構造及び製造方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における放射線撮像装置１００の構成例を示す図である。図１（ａ）は放射線撮像装置１００の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’間の断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）の拡大図をそれぞれ示す。放射線撮像装置１００は、シンチレータ１０２、センサパネル１０７、シンチレータ１０２とセンサパネル１０７との間に配された導光部１１７を含む。

シンチレータ１０２は、シンチレータ基板１０１の上に形成され、入射した放射線を光に変換する。シンチレータ１０２の表面には、大気中の水分などによる劣化を防止するための保護層１０３が配される。センサパネル１０７は、シンチレータ１０２で放射線から変換された光を検出するための画素が２次元アレイ状に配された検出面１１６を有する。導光部１１７は、シンチレータ１０２で放射線から変換された光を、光の散乱を抑制しながらセンサパネル１０７に導光する。また、導光部１１７は、シンチレータ１０２によって吸収されなかった放射線を吸収しうる。本実施形態において、導光部１１７は複数の導光部材によって構成され、それぞれの導光部材として光ファイバの集積体であるファイバ・オプティック・プレート（ＦＯＰ）１１２が用いられる。放射線撮像装置１００において、シンチレータ基板１０１の側から入射した放射線１１３は、シンチレータ１０２で光に変換され、ＦＯＰ１１２を通過しセンサパネル１０７に入射する。センサパネル１０７に入射した光が、センサパネル１０７に配された各画素で検出されることによって、放射線画像が形成される。また、放射線撮像装置１００には、センサパネル１０７に配された各画素から画像信号や各画素を制御する制御信号を入出力するための外部配線１１０が配される。更に、放射線撮像装置１００には、外気からの水分の侵入を防止するための封止部１１１が、放射線撮像装置１００の外縁に沿って設けられる。センサパネル１０７は、基台１０９に結合部１０８を介して固定される。シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２とは結合部１０４、ＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７とは結合部１０６によって、それぞれ結合される。

ここで、本実施形態の放射線撮像装置１００に対する比較構造の放射線撮像装置２００における、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２との界面での気泡の発生、及び気泡に起因する放射線画像の解像度の低下について、図２、３を用いて説明する。図２（ａ）は比較構造の放射線撮像装置２００の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’間の断面図を、それぞれ示す。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、放射線撮像装置２００は、放射線撮像装置１００と比較して大型のＦＯＰ１１２が配される。

図２（ｂ）の点線２０１で囲まれた部分の拡大図を図２（ｃ）に示す。放射線撮像装置２００において、図２（ｃ）に示すように、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２との界面において、結合部１０４とＦＯＰ１１２との間に気泡２０２が入る場合がある。シンチレータ基板１０１上に形成する際、シンチレータ１０２の膜厚を完全に均一にすることが難しく、シンチレータ１０２は膜厚に分布を有する。アクリル系接着剤など硬化前は軟質な結合部１０４は、シンチレータ１０２が有する膜厚の分布に追従できるのに対し、硬質なＦＯＰ１１２は、シンチレータ１０２が有する膜厚の分布に追従することができない。このため、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２とを貼り合わせる際、シンチレータ１０２の膜厚の薄い領域で、結合部１０４がＦＯＰ１１２と密着できずに隙間が生じ、結果として気泡２０２が生じる。気泡２０２が生じた場合、例えば図３に示す放射線画像のように、放射線画像に気泡２０２に起因するシミが写り込み、放射線画像の解像度を低下させうる。

この気泡２０２への対策として、図２（ｄ）に示すように、結合部１０４の厚さを厚くし、シンチレータ１０２の膜厚の分布によって生じる気泡２０２を埋めることが考えられる。しかしながら、結合部１０４の厚さを厚くした場合、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２との間隔が広がることによって結合部１０４内での光の拡散が増大し、放射線画像の解像度の低下が懸念される。特に、シンチレータ１０２の膜厚が厚く結合部１０４の膜厚が薄くなる矢印２０４で示す部分よりも、シンチレータ１０２の膜厚の薄く結合部１０４の膜厚が厚くなる矢印２０３で示す部分で光の拡散が顕著になりうる。

これに対して、本実施形態に示す放射線撮像装置１００において、図１（ｂ）に示すように、センサパネル１０７に対して複数に分割されたＦＯＰ１１２を配する。複数のＦＯＰ１１２は、センサパネル１０７と直交する方向において、シンチレータ１０２と対向する面がシンチレータ１０２の膜厚の分布に従って複数の位置にそれぞれ独立して配される。結果として、複数のＦＯＰ１１２で構成される導光部のシンチレータ１０２と対向する面が、シンチレータの膜厚の分布に応じたＦＯＰ１１２ごとの凸凹を有することになる。それぞれのＦＯＰ１１２が、独立して位置取りできる構成をとることによって、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２との間隔を広げずに、気泡２０２が発生することを抑制できる。

一方、それぞれのＦＯＰ１１２の検出面１１６と直交するｚ方向の位置をシンチレータの膜厚の分布に合わせて変化させると、それぞれのＦＯＰ１１２のｚ方向の高さが同じ場合、導光部１１７のセンサパネル１０７と対向する面に段差が生じてしまう。この段差によって、ＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７との間に隙間が生じ、気泡が生成される原因となる可能性がある。そこで、図１（ｂ）に示すように、結合部１０６の膜厚を厚くすることによって、ＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７との間に隙間が生じないようにする。シンチレータ１０２で放射線から変換された光は、ＦＯＰ１１２を通過することによって直進性が向上するため、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２との間の光の広がり１１４よりも、ＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７との間の光の広がり１１５は小さくなりうる。このため、結合部１０４を厚くする場合と比較して、結合部１０６を厚くしても放射線画像の解像度の低下を抑制できる。

ここで、結合部１０４のうち最も厚い部分の膜厚が、シンチレータ１０２が有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚くてもよい。また、結合部１０４と同様に、結合部１０６のうち最も厚い部分の膜厚が、シンチレータ１０２が有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚くてもよい。これによって、結合部１０４及び結合部１０６それぞれの最も薄い部分で、シンチレータ１０２又はセンサパネル１０７とＦＯＰ１１２とが、直接接触することを避けることができる。また、導光部１１７の検出面１１６と対向する面にできる段差を吸収することができる。

また、結合部１０６の方が結合部１０４よりも光の広がりを抑制できることから、ＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７との間に隙間が生じ難くするために、例えば、結合部１０６の平均の膜厚が、結合部１０４の平均の膜厚以上であってもよい。また例えば、結合部１０６の最も厚い部分の膜厚が、結合部１０４の最も厚い部分の膜厚以上であってもよい。

次いで、図１に示す放射線撮像装置１００の製造方法について説明する。まず、シンチレータ基板１０１にシンチレータ１０２を形成する。シンチレータ基板１０１は、放射線を透過しやすい物質で構成され、例えばアモルファスカーボン（ａ−Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、プラスチックなどの基板が用いられうる。シンチレータ基板１０１がａ−Ｃ基板やプラスチック基板の場合、シンチレータ１０２を形成する前に、シンチレータで変換された光のうち基板側に向かう光をセンサパネル１０７の側に反射するための反射層（不図示）を形成してもよい。反射層には、例えばＡｌ、銀（Ａｇ）やそれらの合金などが用いられる。ＡｌやＡｇを用いた反射層を形成する場合、ＡｌやＡｇがシンチレータ１０２の材料と反応し腐食することを防止するために、反射層の表面にポリイミドやパレリン系などの材料を用いた保護膜を更に形成してもよい。

次いで、シンチレータ基板１０１の上に、シンチレータ１０２を形成する。シンチレータ１０２には、タリウムが微量添加されたヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）に代表される柱状結晶構造を有するシンチレータや、テルビウムが微量添加された硫酸化ガドリニウム（ＧＯＳ：Ｔｂ）に代表される粒子状のシンチレータが用いられる。本実施形態において、シンチレータ１０２は、ＣｓＩを主成分として含み、Ｔｌが添加された柱状結晶のシンチレータで構成される。シンチレータ１０２は、シンチレータ基板１０１の上に、例えば真空蒸着法を用いて形成することができる。また、シンチレータ１０２の上には、シンチレータ１０２を覆うように、保護層１０３が形成される。保護層１０３には、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの一般的な有機材料や、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ホットメルト樹脂などを用いることができる。保護層１０３の材料として、シンチレータ１０２が発する光を透過する材料が用いられうる。以上の工程によって、シンチレータ基板１０１の上にシンチレータ１０２及び保護層１０３が配される。

次いで、センサパネル１０７を形成する。センサパネル１０７の検出面１１６には、シンチレータ１０２が発する光に応じた信号を生成するフォトセンサとスイッチ素子とを含む画素がアレイ状に配される。それぞれの画素は、シリコンなどの半導体基板や、ガラス基板、プラスチック基板のような絶縁性基板の上に形成されたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコンなどの半導体層に形成される。フォトセンサは、例えばＣＭＯＳ型、ＣＣＤ型、ＰＩＮ型、ＭＩＳ型などのセンサでありうる。スイッチ素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが用いられうる。センサパネル１０７の表面に、センサパネル１０７を保護するためのセンサ保護層（不図示）が配されてもよい。センサ保護層には、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられうる。センサ保護層には、シンチレータ１０２が発する光を透過する材料が用いられうる。またセンサパネル１０７の周囲には、センサパネル１０７に配された各画素から画像信号や各画素を制御する制御信号を入出力するための外部配線１１０が配される。外部配線１１０には、フレキシブル配線板が用いられうるが、これに限られることなく、例えばリジッド配線板などを用いてもよい。

形成されたセンサパネル１０７は、基台１０９の上に結合部１０８を介して固定される。本実施形態において、基台１０９にガラスを用いるが、これに限られることはない。例えば、石英、アクリルなどの樹脂、セラミック、金属などを基台１０９に用いてもよい。結合部１０８には、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤、スチレン・共役ジエンブロック共重合体系接着剤、シリコーン系接着剤などが用いられうる。また、結合部１０８に、数十μｍ〜数百μｍ厚のスポンジ状の発泡シートの両面に数μｍ〜数十μｍの粘着剤が形成されたダンパーシートを用いてもよい。本実施形態において、基台１０９の上に結合部１０８としてダンパーシートを設置し、結合部１０８の上にセンサパネル１０７を検出面１１６が上を向くように貼り合わせる。

次いで、センサパネル１０７の検出面１１６と複数のＦＯＰ１１２によって構成される導光部１１７とを結合するために、検出面１１６の上に結合部１０６の材料となる結合部材を配する。具体的には、結合部１０６となる結合部材として、アクリル系接着剤などのシンチレータ１０２が発する光を透過する粘着剤又は接着剤などを塗布する。このとき、後述の工程において、シンチレータ１０２と導光部１１７とを貼り合わせる際に、結合部１０６のうち最も厚い部分の膜厚が、シンチレータ１０２の有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚くなるように結合部材の膜厚を決定する。これによって、導光部１１７の検出面１１６と対向する面にできる段差を吸収し、導光部１１７のＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７の検出面１１６との間に気泡が生成されることを抑制する。本実施形態では、１００μｍ厚の粘着剤を結合部１０６の結合部材として用いる。

結合部１０６となる結合部材を配した後、この結合部材に導光部１１７を構成する複数のＦＯＰ１１２を貼り合わせる。ＦＯＰ１１２は、光ファイバを束ねプレート上に加工した光ファイバの集積体である。光ファイバの材料として、石英ガラス、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などを用いることができるが、シンチレータ１０２が発する光を光ファイバの中心部で伝搬させることができる材料であれば、これに限られるものではない。本実施形態において、ＦＯＰ１１２は、含まれるそれぞれの光ファイバが導光する方向がそれぞれのＦＯＰ１１２で同じ方向、具体的にはセンサパネル１０７の検出面１１６に対して直交するｚ方向に導光するように配される。シンチレータ１０２で放射線から変換された光が通る光路長を極力短くすることによって、放射線撮像装置の解像度の低下を抑制できる。

ここで、互いに隣接するＦＯＰ１１２同士の間隔が、３２０μｍ以下であってもよい。さらに、互いに隣接するＦＯＰ１１２同士の間隔が、２０μｍ以下であってもよい。また、互いに隣接するＦＯＰ１１２同士が密着していてもよい。

次いで、シンチレータ１０２及び保護層１０３の形成されたシンチレータ基板１０１の保護層１０３の上に、結合部１０４となる結合部材として、結合部１０６と同様にアクリル系接着剤などの粘着剤又は接着剤などを塗布する。このとき、結合部１０６となる結合部材を配するときと同様に、後述の工程において、結合部１０４のうち最も厚い部分の膜厚が、シンチレータ１０２の有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚くなるように結合部材の膜厚を決定する。また、この工程において、結合部１０４となる結合部材の膜厚が、上述の結合部１０６となる結合部材の膜厚よりも薄く塗布されてもよい。

次いで、シンチレータ１０２と複数のＦＯＰ１１２によって構成される導光部１１７とを結合部１０４となる結合部材を介して貼り合わせる。この際、シンチレータ基板１０１の上からローラなどを用いて押圧する。これによって、ＦＯＰ１１２のそれぞれが、シンチレータ１０２の有する膜厚分布に従って、センサパネル１０７と直交する方向にスライドし、その厚さ方向において自由に位置取りをすることができる。結果として、シンチレータ１０２の膜厚分布によらず、シンチレータ１０２とＦＯＰ１１２とを密着させることができ、気泡の原因となる隙間の発生が抑制される。また、結合部１０６のうち最も厚い部分の膜厚が、シンチレータ１０２の有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚く形成されるため、導光部１１７の検出面１１６と対向する面にできる段差を吸収できる。これによって、導光部１１７のＦＯＰ１１２とセンサパネル１０７の検出面１１６との間に気泡が生成されることが抑制される。押圧後、加圧脱泡処理を行う。

その後、シンチレータ基板１０１と基台１０９との間を埋めるように、外気からの水分の侵入を防止するための封止部１１１を放射線撮像装置１００の外縁全体に形成する。封止部１１１には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが用いられる。封止部１１１は、例えば光を吸収する黒色の樹脂であってもよい。封止部１１１が光を透過する部材を用いて形成された場合、センサパネル１０７の各画素が感知可能な波長の光が入射し、放射線画像の画質を低下させる可能性があるためである。以上の工程を用いて、放射線撮像装置１００が形成される。

また、図４に示すように、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面となるＦＯＰ１１２の側面に潤滑層４０１を配してもよい。潤滑層４０１は、ＦＯＰ１１２同士のすべり性を向上させ、センサパネル１０７と交差する方向への位置取りの際、ＦＯＰ１１２の破損を抑制することができる。潤滑層４０１には、例えばフッ素系樹脂などが用いられるが、それに限られることなく、ＦＯＰ１１２同士の摩擦を低減でき、且つ、シンチレータが発する光を透過する材料であればよい。潤滑層４０１は、例えば、それぞれのＦＯＰ１１２を結合部１０６に貼り付ける前に、ＦＯＰ１１２の側面以外をマスキングし、フッ素樹脂をスプレーコートや塗布、ディップコートなどの形成方法を用いて形成すればよい。

第２の実施形態
図５を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置の構造及び製造方法について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態における放射線撮像装置５００の構成例を示す図である。図５（ａ）は放射線撮像装置５００の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ’間の断面図をそれぞれ示す。放射線撮像装置５００は、上述の放射線撮像装置１００のように１つのセンサパネル１０７を用いず、複数のサブパネル５０１によって構成されるセンサパネルを用いる。また、結合部１０８の代わりに結合部５０２を用いる。これら以外の構成は、放射線撮像装置１００と同じであってもよい。

本実施形態において、図５に示すように、ＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１のそれぞれは、検出面１１６に平行な、ｘ方向及びｘ方向に直交するｙ方向に沿った辺を有する矩形構造を有する。また、ｘ方向の長さが、ＦＯＰ１１２とサブパネル５０１とで同じになっている。また同様に、ｙ方向の長さが、ＦＯＰ１１２とサブパネル５０１とで同じになっている。また、センサパネルに対する正射影において、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面と、互いに隣接するサブパネル５０１の界面との少なくとも一部が、互いに重なるように配される。サブパネル５０１の検出面１１６の上に、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面が配された場合、ＦＯＰ１１２の界面での導光の特性が変化し、得られる放射線画像の画質が劣化する可能性がある。互いに隣接するＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１の、それぞれの界面の位置を揃えることによって、得られる放射線画像の画質の劣化が抑制されうる。

互いに同じ幅を有するＦＯＰ１１２とサブパネル５０１とは、結合部５０３によって結合される。結合部５０３には、上述の結合部１０６と同様に、アクリル系接着剤などの粘着剤又は接着剤などを用いることができる。結合部５０３は、後述する結合部５０２によって、それぞれのＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１の位置の差によって生じる段差を吸収するため、膜厚を厚く形成する必要がない。これによって、ＦＯＰ１１２からサブパネル５０１に配された各画素までの光路長を短縮することが可能となり、放射線画像の画質が向上しうる。

それぞれのサブパネル５０１を基台１０９に固定する結合部５０２は、ＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１ごとにシンチレータ１０２の膜厚分布に従って独立して位置取りされることによって生じる段差を吸収する必要がある。このため、上述の放射線撮像装置１００の結合部１０６と同様に、結合部５０２の膜厚を厚くすることによって、サブパネル５０１と基台１０９との間に隙間が生じないようにする。例えば、結合部５０２の平均の膜厚が、結合部１０４の平均の膜厚よりも厚くてもよい。また例えば、結合部５０２の最も厚い部分の膜厚が、結合部１０４の最も厚い部分の膜厚よりも厚くてもよい。結合部５０２は、シンチレータ１０２とサブパネル５０１との間に配されないため、膜厚を適宜設定することができる。

次いで、図５に示す放射線撮像装置５００の製造方法について説明する。本実施形態において、基台１０９の上に結合部５０２となる結合部材を配する。このとき、結合部５０２となる結合部材の膜厚は、完成した放射線撮像装置５００の結合部５０２のうち最も厚い部分の膜厚がシンチレータ１０２の有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚くなるように適宜決定される。これによって、後述の工程において、サブパネル５０１の基台１０９と対向する面にできる段差を吸収できる。結合部５０２となる結合部材には、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤、スチレン・共役ジエンブロック共重合体系接着剤、シリコーン系接着剤などが用いられうる。また、結合部５０２となる結合部材に、上述のダンパーシートを用いてもよい。本実施形態において、このダンパーシートを結合部５０２となる結合部材に用いる。

次いで、ダンパーシートを用いた結合部５０２となる結合部材の上に、複数のサブパネル５０１をタイリングする。サブパネル５０１は、上述のセンサパネル１０７と大きさが異なるが、同様の構成を有しうる。複数のサブパネル５０１をタイリングすることによって、上述のセンサパネル１０７と同様に、放射線を検出するための複数の画素が２次元アレイ状に配された検出面１１６が形成される。

サブパネル５０１を配した後、サブパネル５０１の上に結合部５０３となる結合部材を配する。例えば、アクリル系接着剤などのシンチレータ１０２が発する光を透過する粘着剤又は接着剤などを塗布する。結合部５０３となる結合部材を配した後、互いに隣接するサブパネル５０１の界面の位置と、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面の位置とが、一致するように結合部５０３を介してＦＯＰ１１２をサブパネル５０１と貼り合わせる。

その後、上述の第１の実施形態と同様にシンチレータ１０２及び保護層１０３の形成されたシンチレータ基板１０１の保護層１０３の上に、結合部１０４となる結合部材として、結合部５０３と同様にアクリル系接着剤などの粘着剤又は接着剤などを塗布する。この工程において、結合部１０４となる結合部材の膜厚が、上述の結合部５０２となる結合部材の膜厚よりも薄く塗布されてもよい。

次いで、シンチレータ１０２と複数のＦＯＰ１１２によって構成される導光部１１７とを結合部１０４となる結合部材を介して貼り合わせる。このとき、シンチレータ基板１０１の上からローラなどを用いて圧力を掛け押し込むことによって、図５（ｂ）に示すように、ＦＯＰ１１２が、シンチレータ１０２の膜厚分布に追随することができる。これによって、ＦＯＰ１１２とシンチレータ１０２との間に隙間が生じ、気泡ができることが抑制される。また、ＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１の位置の差によって生じる段差は、結合部５０２によって吸収され、基台１０９と結合部５０２との間に隙間を生じることが抑制される。その後、加圧脱泡処理を行い、封止部１１１をシンチレータ基板１０１及び基台１０９の外縁に沿って配することによって放射線撮像装置５００が形成される。

本実施形態において、放射線撮像装置５００は、放射線撮像装置１００と比較してＦＯＰ１１２とサブパネル５０１に配された各画素との距離が短くなり、光の散乱が抑制され、取得される放射線画像の画質が向上しうる。

ここで、ＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１のｘ方向、ｙ方向の長さは、同じであることに限られるものではない。例えば、ｘ方向、ｙ方向のそれぞれにおいて、ＦＯＰ１１２のそれぞれの長さが、サブパネル５０１のそれぞれの長さの自然数倍又は自然数分の１であってもよい。ここで自然数とは、正整数のことをいう。こうすることによって、センサパネルに対する正射影において、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面と、互いに隣接するサブパネル５０１の界面とが、少なくとも一部で重なることになる。界面を揃えることによって、得られる放射線画像の画質の劣化が抑制されうる。

以上、本発明に係る実施形態を２形態示したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態、実施例は適宜変更、組み合わせが可能である。

例えば、放射線撮像装置１００において、サブパネル５０１をタイリングすることによってセンサパネル１０７を構成してもよい。このとき、センサパネルに対する正射影において、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面と、互いに隣接するサブパネル５０１の界面とが、少なくとも一部で重なるように配してもよい。

また例えば、放射線撮像装置５００において、互いに隣接するＦＯＰ１１２の界面となるＦＯＰ１１２の側面に潤滑層４０１を配してもよい。さらに、図５に示すように、互いに隣接するサブパネル５０１の界面となるサブパネル５０１の側面に潤滑層５０４を配してもよい。潤滑層４０１、５０４によって、ＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１同士のすべり性を向上させ、センサパネル１０７と交差する方向への位置取りの際、ＦＯＰ１１２及びサブパネル５０１の破損を抑制することができる。

以下、図６を参照しながら本発明の放射線撮像装置１００、５００が組み込まれた放射線撮像システムを例示的に説明する。放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者又は被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、本発明の放射線撮像装置１００、５００に入射する。この入射したＸ線に患者又は被験者６０６１の体内部の情報が含まれる。放射線撮像装置１００、５００において、Ｘ線６０６０の入射に対応してシンチレータが発光し、これが光電変換素子で光電変換され、電気的情報を得る。この情報は、デジタルに変換され信号処理部としてのイメージプロセッサ６０７０によって画像処理され、制御室の表示部としてのディスプレイ６０８０で観察できる。また、この情報は、電話、ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク６０９０などの伝送処理部によって遠隔地へ転送できる。これによって別の場所のドクタールームなどの表示部であるディスプレイ６０８１に表示し、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、この情報は、光ディスクなどの記録媒体に記録することができ、またフィルムプロセッサ６１００によって記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。

１００、５００：放射線撮像装置、１０２：シンチレータ、１０７：センサパネル、１１６：検出面、１１７：導光部

Claims (13)

1. 放射線を光に変換するシンチレータと、前記光を検出するための検出面を有するセンサパネルと、前記シンチレータと前記検出面との間に配された導光部と、を含む放射線撮像装置であって、
   前記導光部は、それぞれが光ファイバの集積体を備える複数の導光部材を含み、
   前記複数の導光部材のそれぞれは、前記シンチレータと対向する第１の面を有し、
   前記検出面と直交する方向における前記複数の導光部材のそれぞれの前記第１の面の位置が、前記シンチレータの膜厚の分布に従っており、
   これによって、前記複数の導光部材のそれぞれの前記第１の面で構成される前記導光部の前記シンチレータと対向する面は、前記分布に応じた凸凹を有することを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記複数の導光部材のそれぞれの光ファイバが導光する方向が同じことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記複数の導光部材のそれぞれの光ファイバが導光する方向が前記直交する方向に平行であ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。
4. 前記複数の導光部材のそれぞれは、互いに隣接する前記複数の導光部材の界面に潤滑層を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記放射線撮像装置は、前記複数の導光部材のそれぞれと前記シンチレータとの間に配された第１の結合部と、前記複数の導光部材のそれぞれと前記センサパネルとの間に配された第２の結合部と、を更に含み、
   前記第１の結合部のうち最も厚い部分の膜厚が、前記シンチレータが有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚く、
   前記第２の結合部のうち最も厚い部分の膜厚が、前記シンチレータが有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚いことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
6. 前記第２の結合部の平均の膜厚が、前記第１の結合部の平均の膜厚以上であることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
7. 前記第２の結合部のうち最も厚い部分の膜厚が、前記第１の結合部のうち最も厚い部分の膜厚以上であることを特徴とする請求項５又は６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記センサパネルが、複数のサブパネルによって構成され、
   前記検出面に対する正射影において、互いに隣接する前記複数の導光部材の界面と、互いに隣接する前記複数のサブパネルの界面と、の少なくとも一部が重なることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
9. 前記放射線撮像装置は、前記複数のサブパネルを固定するための基台と、前記複数のサブパネルのそれぞれと前記基台との間に配された第３の結合部と、を更に含み、
   前記第３の結合部のうち最も厚い部分の膜厚が、前記シンチレータが有する膜厚の最大値と最小値との差分よりも厚いことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
10. 前記複数の導光部材及び前記複数のサブパネルのそれぞれは、それぞれ前記検出面に平行な、第１の方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に沿った辺を有し、
    前記第１の方向における前記複数の導光部材のそれぞれの長さが、前記第１の方向における前記複数のサブパネルのそれぞれの長さの自然数倍又は自然数分の１であり、
    前記第２の方向における前記複数の導光部材のそれぞれの長さが、前記第２の方向における前記複数のサブパネルのそれぞれの長さの自然数倍又は自然数分の１であることを特徴とする請求項８又は９に記載の放射線撮像装置。
11. 前記複数のサブパネルのそれぞれは、互いに隣接する前記複数のサブパネルの界面に潤滑層を有することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
12. 互いに隣接する前記複数の導光部材のそれぞれが配される間隔が、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理部と、を備えることを特徴とする放射線撮像システム。