JP4693297B2 - 放射線撮像装置および放射線撮像システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバープレート（ファイバーオプティックプレートともいう）、放射線撮像装置、それらの製造方法、並びに、それを備えた放射線撮像システムに関し、特に、放射線を光に変換する変換手段と、光を電気信号に変換する光電変換素子とを備えた放射線撮像装置に用いられる、変換手段からの光を光電変換素子へ導くためのファイバープレートに特に関連するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射線撮像装置、特に医療を目的とするＸ線撮影装置ではＸ線動画の撮像が可能で画像品位が優れ、且つ、薄型で大面積入力範囲を有するＸ線撮像装置が求められている。また医療用のみならず、産業用非破壊検査機などにも薄型で安価な大面積のＸ線撮像装置が求められている。
【０００３】
このようなＸ線撮像装置としては、例えば、（１）ファイバープレートのファイバ繊維に傾斜を設けＣＣＤセンサの非受光部（周辺回路）が干渉しあうことを防ぎ大面積化したＸ線検出装置（例えば、米国特許第5,563,414号）、（２）ファイバープレートの厚みに段差をつけてＣＣＤセンサの非受光部が干渉しないように大面積化したＸ線検出装置（例えば、米国特許第5,834,782号）などがある。
【０００４】
上記（１）の構成のＸ線検出装置の概略的断面図を図３７に示す。図３７は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータなどからなる蛍光体３と、蛍光体３によって変換された可視光を撮像素子１側へ導く光ファイバーなどの個別ファイバープレート２Ａと、個別ファイバープレート２Ａによって導かれた可視光を電気信号に変換する撮像素子１Ａとを有するＸ線検出装置を示している。
【０００５】
このＸ線撮像装置は、個別ファイバープレート２Ａを撮像素子１Ａに対して傾斜を設けており、個別ファイバープレート２Ａ間には、各撮像素子１Ａからの電気信号を処理する処理回路等が設けられている。
【０００６】
上記（２）の構成のＸ線検出装置の概略的斜視図を図３８に示す。なお、図３８において、図３７と同様の部分には、同一の符号を付している。図３８に示すように、ファイバープレート２の長さを部分的に変えて、例えば３つの撮像素子１を一組として各組毎に段差を設けることによって、各撮像素子１に処理回路等を備えられるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（１）の構成は、光ファイバーの軸に対して斜めに交差する導光面（光入出射面）を有しており、それぞれのファイバープレートの光ファイバーの軸が互いに交差するように配置されている。この構成では、Ｘ線撮像装置の更なる小型化が困難である。
【０００８】
一方、上記（２）の構成は、Ｘ線撮像装置が更に大型化する。また、各段差部分と撮像素子との位置合わせ精度が厳しいため、製造工数が多くなり、且つ高精度な位置合わせ装置が必要になる。これらを鑑みると上記（２）の構成は現実的ではない。
【０００９】
このように、上記従来のＸ線撮像装置では、Ｘ線撮像装置の大型化、低コスト化、製造工程での作業性等の点で必ずしも十分なものではなかった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、放射線撮像装置の小型化、低コスト化に適し、製造工程での作業性にもより優れた大面積のファイバープレート、放射線撮像装置及び放射線撮像システムを提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、大面積のファイバープレート、放射線撮像装置及び放射線撮像システムを安価に提供することができるファイバープレートの製造方法並びに放射線撮像装置の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する複数の画素を有する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さい。
本発明の第２の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さい。
本発明の第３の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、複数の前記光電変換素子チップの各々は複数の画素を有し、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子チップの有効画素領域上に位置している。
本発明の第４の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する複数の画素を有する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、複数の前記画素の間隙上に位置している。
本発明の他の骨子は、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、隣接配置されたファイバープレートにおいて、前記複数の個別ファイバープレートは、それぞれ、互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士が、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合されていることを特徴とする。
【００１３】
上記発明においては、前記光ファイバーの軸が前記導光面の法線に平行或いは傾いていることが好ましいものである。
【００１４】
上記発明においては、前記導光面又は前記側面のうち少なくともいずれか一方は研磨された面であることが好ましいものである。
【００１５】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００１６】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００１７】
上記発明においては、前記側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００１８】
本発明の別の骨子は、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、隣接配置されたファイバープレートにおいて、前記複数の個別ファイバープレートは、それぞれ、前記導光面の法線に対して平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士が、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合されており、前記ファイバープレートの前記導光面となる表面と裏面の面積が等しいことを特徴とする。
【００１９】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートの互いに平行な側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００２０】
上記発明においては、前記導光面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００２１】
上記発明においては、前記側面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００２２】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることを特徴とすることが好ましいものである。
【００２３】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００２４】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートの接合される側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００２５】
本発明の更に別の骨子は、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを備えた放射線撮像装置において、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されているファイバープレートであることを特徴とする。
【００２６】
上記発明において、前記光ファイバーの軸が前記導光面の法線に平行或いは傾いていることが好ましいものである。
【００２７】
上記発明においては、前記導光面又は前記側面のうち少なくともいずれか一方は研磨された面であることが好ましいものである。
【００２８】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００２９】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００３０】
上記発明においては、前記側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００３１】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００３２】
上記発明においては、前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００３３】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙上に位置していることが好ましいものである。
【００３４】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの有効画素領域上に位置していることが好ましいものである。
【００３５】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙で形成される繋ぎ目線が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙で形成される繋ぎ目線と０°より大きく９０°より小さい角度で交差していることが好ましいものである。
【００３６】
本発明の更に別の骨子は、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを備えた放射線撮像装置において、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートは、それぞれ、前記導光面の法線に平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士が、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合されており、前記ファイバープレートの前記導光面となる表面と裏面の面積が等しいファイバープレートであることを特徴とする。
【００３７】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの側面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００３８】
上記発明においては、前記導光面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００３９】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００４０】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００４１】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００４２】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００４３】
上記発明においては、前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００４４】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙上に位置していることが好ましいものである。
【００４５】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの有効画素領域上に位置していることが好ましいものである。
【００４６】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙で形成される繋ぎ目線が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙で形成される繋ぎ目線と０°より大きく９０°より小さい角度で交差していることが好ましいものである。
【００４７】
本発明のその他の骨子は、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子チップと、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられた個別ファイバープレートとを備えた放射線撮像ユニットが複数配列された放射線撮像装置において、複数の放射線撮像ユニットの前記個別ファイバープレートの側面同士がそれらの光ファイバーの軸が互いに平行になるように接合されていることを特徴とする。
【００４８】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの側面は研磨された面であることを特徴とする。
【００４９】
上記発明においては、前記導光面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００５０】
上記発明においては、前記放射線撮像ユニットは、前記波長変換体と、前記光電変換素子チップと、前記個別ファイバープレートと、がほぼ同じサイズであることが好ましいものである。
【００５１】
本発明のその他の骨子は、ファイバープレートの製造方法において、互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなる、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートを、複数用意する工程、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、前記複数の個別ファイバープレートを隣接配置する工程、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合する工程、を含むことを特徴とする。
【００５２】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートのうち少なくとも２つを接合して個別ファイバープレートの組を形成する工程、前記個別ファイバープレートの組を更に複数接合して前記ファイバープレートを形成する工程、を含むことが好ましい。
【００５３】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの組の側面を研磨した後、複数の前記個別ファイバープレートの組を、該側面が隣接するように接合することが好ましい。
【００５４】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、金属又は接着材を用いて接合することが好ましい。
【００５５】
上記発明においては、複数の個別ファイバープレートを接合した後、それらの表面を研磨することが好ましい。
【００５６】
上記発明においては、導光面の法線と平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなる、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートを、複数用意する工程、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、前記複数の個別ファイバープレートを隣接配置する工程、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合する工程、を含むことが好ましい。
【００５７】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートのうち少なくとも２つを接合して個別ファイバープレートの組を形成する工程、前記個別ファイバープレートの組を更に複数接合して前記ファイバープレートを形成する工程、を含むことを特徴とする。
【００５８】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの組の側面を研磨した後、複数の前記個別ファイバープレートの組を、該側面が隣接するように接合することが好ましい。
【００５９】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、金属又は接着材を用いて接合することが好ましい。
【００６０】
上記発明においては、複数の個別ファイバープレートを接合した後、それらの表面を研磨することが好ましい。
【００６１】
上記発明においては、互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなる、複数の個別ファイバープレートを、複数用意する工程、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、前記複数の個別ファイバープレートを隣接配置する工程、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を接合した後、それらの表面を研磨することが好ましい。
【００６２】
本発明の更に他の骨子は、放射線撮像装置の製造方法において、上述したファイバープレートを用意する工程、光電変換素子に貼り合せる工程、を含むことを特徴とする。
【００６３】
上記発明においては、表面が平坦化された前記ファイバープレートと前記光電変換素子とを貼り合わせた後に、該ファイバープレートにシート状の波長変換体を貼ることが好ましい。
【００６４】
上記発明においては、表面が平坦化された前記ファイバープレートにシート状の波長変換体を貼り合わせた後に、前記光電変換素子とを貼り合わせることが好ましい。
【００６５】
更に本発明のその他の骨子は、前記放射線撮像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撮像システム。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
【００６７】
図１は、本発明によるファイバープレートの基本的な構成を説明するための模式的斜視図である。
【００６８】
図１において、２は多数の光ファイバーからなる一つのファイバープレート（個別ファイバープレート）であり、７は隣接する少なくとも２つの個別ファイバープレート２Ａを接合する接合材である。
【００６９】
本発明に用いる個別ファイバープレート２Ａは、例えば、直径１μｍ〜１００μｍ程度の光ファイバーを１千本〜１億本程度平行にして束ねて一体成形した光ファイバー束を、光ファイバーの軸と垂直な平面が露出するように、厚さが１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の板状に切断して得られるものである。
【００７０】
従って、個別ファイバープレート２Ａの導光面（光入出射面）を図１のｘｙ平面とすると、全ての光ファイバーの軸は図１のｚ軸とほぼ平行であるので、光入出射面の法線と軸とは±１°程度の誤差範囲内で平行であり、それらのなす角度は０°±１°となる。
【００７１】
そして、厚さが同じ複数の個別ファイバープレート２Ａをｘｙ面に沿って、光入出射面が同一平面となるように並べ、個別ファイバープレート２Ａの側面同士を、それぞれの光ファイバーの軸が平行になるように、接合する。
【００７２】
これにより、このファイバープレートは大面積の光入出射面を提供する大面積ファイバープレート２となる。なお、厚さが同じといっても厳密に同じである必要はなく、多少の誤差は許容範囲内である。
【００７３】
また、別の形態としては、ｘｙ平面に対して傾いた光ファイバーの軸を備え、平行四辺形断面を有する個別ファイバープレートを複数用意し、それらの軸が互いに平行になるように、側面同士を接合した大面積ファイバープレートであってもよい。
【００７４】
ここでは、２つの個別ファイバープレート２Ａのみ図示しているが、その数は特に限定されるものではない。また個別ファイバープレート２Ａの厚さは、厳密に同じである必要はなく、多少の誤差は許容される。必要に応じて、個別ファイバープレート２Ａ同士の接合後にファイバープレート２の表面を研磨することも好ましいものである。
【００７５】
光ファイバーとしては、ガラスなど周知の材料から形成されるものであり、より好ましくは鉛ガラスのように、鉛のような放射線遮蔽材料を含む光透過性材料からなるものであることが望ましい。
【００７６】
接合材としては、後述するような有機物系の接着材、又は無機物の接合材が用いられる。とりわけ、ファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しいか、又は熱膨張係数等の特性が近似している材料が好ましく用いられる。
【００７７】
個別フィーバープレート２Ａの大きさとしては、特に限定されるものではないが、例えば、その面積が数十ｃｍ2〜数千ｃｍ2程度の大きさのものを用いることができる。
【００７８】
図２は、上述したファイバープレートを用いた放射線撮像装置の基本的な構成を示す模式図である。
【００７９】
図２において、１Ａは、ＣＣＤイメージセンサチップ、ＣＭＯＳイメージセンサチップ、バイポーラ型イメージセンサチップ、ＣＭＤ型イメージセンサチップ、薄膜トランジスタ型イメージセンサチップなどの集積回路チップで構成された撮像素子であり、複数の撮像素子が並べられて大面積の撮像素子（光電変換素子）１が構成されている。
【００８０】
複数の個別ファイバープレート２Ａが並べられて大面積のファイバープレート２が構成されている。
【００８１】
また、３は、波長変換体であり、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ（Ｔｂ）のようなガドリニウム硫化酸化物、ＣｓＩ（Ｔｌ）のような沃化セシウムに代表されるハロゲン化アルカリ金属などの、シンチレータ或いは蛍光体と呼ばれる材料からなる層状部材である。
【００８２】
貼り合わされた大面積ファイバープレート２の導光面積を、貼り合わされた大面積撮像素子１の有効受光面積と同じか、それよりも大きなものとし、さらに、波長変換体３の面積を貼り合わされた大面積ファイバープレート２の導光面積と同じか、それよりも大きなものとするとよい。
【００８３】
図２の上方から放射線が波長変換体３の上面に入射すると、波長変換体３は、可視光域の光を発光する。波長変換体３と撮像素子１との間に配されたファイバープレート２が、この光を撮像素子１の受光部に導く。受光部に入射した光はそこで画素毎に光電変換され、電気信号として読み出される。
【００８４】
ここで、ファイバープレート２Ａとして放射線遮蔽性ファイバープレートを用いれば、放射線の撮像素子１への入射を妨げることができるので、撮像素子の誤動作、ノイズの生成を抑制することができる。
【００８５】
図２では、個別ファイバープレート２Ａの数と、撮像素子チップ１Ａの数を同数として描いているが、本発明はこれらが同数に限定されることはなく、互いに異なる数であってもよい。
【００８６】
好ましくは、個別ファイバープレート２Ａの寸法が撮像素子チップ１Ａの寸法より大きなものを選択して、個別ファイバープレート２Ａの数を撮像素子チップ１Ａの数より少なくするとよい。
【００８７】
なお、本発明の撮像装置は以下に説明するＸ線撮像装置に好適に用いることができるが、特にその用途はＸ線撮像装置に限定されるものではなく、α，β，γ線等のＸ線以外の放射線像を検出する放射線撮像装置にも用いることができる。
【００８８】
また、光は画素により検出可能な波長領域の電磁波であり、可視光を含む。さらに、例えば放射線を含む電磁波を電気信号に変換する電磁波電気信号変換装置にも適用することができる。
【００８９】
（実施形態１）
図３は、本発明の実施形態１のＸ線撮像装置の断面図である。図３には、Ｘ線を可視光等の撮像素子（光電変換素子）で検知可能な波長の光に変換するシンチレータとしての蛍光体（波長変換体）３と、波長変換体３によって変換された光を撮像素子側へ導く複数の光ファイバーからなる個別ファイバープレート２Ａと、光を電気信号に変換する光電変換用受光素子を備えた撮像素子１と、を有する装置が示されている。
【００９０】
この装置は、さらに、個別ファイバープレート２Ａを相互に接着する接着材７を有しており、更に必要に応じて、大面積ファイバープレート２と複数の画素を備えた撮像素子１とを接着する弾性に優れた透明接着材６と、各撮像素子チップ１Ａからの電気信号を外部に出力するための配線を有するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４と撮像素子チップ１Ａとを電気的に接続するバンプ５と、フレキシブル基板４が接続されるプリント基板１２と、蛍光体３を保護するアルミ保護シート８と、撮像素子１を搭載するベース基板１０と、ベース基板１０を保持するためのベース筐体１１と、ベース筐体１１に備えられた筐体カバー９と、撮像素子１とファイバープレート２との間に設けられた一定間隔を保持するためのスペーサ１３と、透明接着材６をファイバープレート２と撮像素子１との間に介在させるための目地うめ接着材１４とを有している。
【００９１】
図３に示すＸ線撮像装置は、撮像素子１と、個別ファイバープレート２Ａを複数備えた大面積ファイバープレート２とを透明接着材６によって貼り合わせることによって、作製されている。
【００９２】
図４は、本発明に用いることができる撮像素子の概略的な構成の一例を示す平面図である。
【００９３】
図４には、２次元配列した複数の受光素子を含む通常画素１０１と、駆動回路１０３の外側に設けられた複数の周辺画素１０４と、各通常画素１０１及び各周辺画素１０４を順次駆動する駆動回路１０３と、撮像素子チップ１Ａの入出力端子１０２とを示している。
【００９４】
通常画素１０１は、ほぼ撮像素子チップ１Ａの全面に配しており、通常画素１０１のピッチは、後述するように、例えば１６０μｍとしている。通常画素１０１間には駆動回路１０３を分割して分散配置している。なお、周辺画素１０４は、通常画素１０１に比べて面積が小さいため、画素信号を補正処理することによって、面積の相違がなくなるようにしている。
【００９５】
図５（ａ），図５（ｂ）は、本発明に用いられる撮像素子の出力端子付近の構成を示している。図５（ａ）は、撮像素子チップ１Ａのバンプ５及びフレキシブル配線基板４付近の上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の５Ｂ線による断面図である。
【００９６】
図５において、５は接続用バンプ、４０１はバンプ５に接続されるフレキシブル基板４のインナーリード、１０５は撮像素子チップ１Ａの端部とインナーリード４０１とのショートの防止及び撮像素子１の端部欠損を防止するポリイミド樹脂層などの有機絶縁層である。
【００９７】
図６は、図５（ａ），図５（ｂ）に示したバンプ５とフレキシブル基板４との電気的接続を行う方法を説明するための模式図である。
【００９８】
はじめに、有機絶縁層１０５として、たとえばポリイミド樹脂層を撮像素子チップ１Ａの端部に２５μｍの厚さとなるように形成する。
【００９９】
つぎに、バンプ５とフレキシブル基板４との電気的接続を行うために、まず、撮像素子チップ１Ａの入出力端子１０２に、スタッドバンプ方式やメッキなどによりバンプ５を形成する。
【０１００】
そして、バンプ５とインナーリード４０１とを、例えば超音波を用いたボンディングにより融着すると、バンプ５の金属とインナーリード４０１の金属との金属間接合により両者が電気的且つ物理的に接続される。
【０１０１】
ちなみに、インナーリード４０１は、銅箔などをエッチングすることによって形成し、ニッケル及び金を用いてメッキを施して、１８μｍ程度の厚さとしたものを利用し、またフレキシブル配線基板の総厚は、５０μｍ程度としたものを利用することができる。
【０１０２】
つぎに、撮像素子チップ１Ａを保持台１７，１８によって上下に挟んで保持した状態で、治具１９を保持台１７，１８に向けて図６の矢印の方向に移動させる。こうして、撮像素子チップ１Ａの端部でインナーリード４０１を図面下側に向けて９０°程度に曲げる。
【０１０３】
図７（ａ）は、本発明に用いられる撮像素子のフレキシブル配線基板付近の断面図である。図７（ｂ）は、撮像素子のフレキシブル配線基板付近の上面図である。
【０１０４】
図７（ａ），図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向においては、周辺画素１０４の幅Ｓ１が通常画素１０１の幅Ｓ２より小さくしている（Ｓ１＜Ｓ２）。
【０１０５】
図７（ｂ）では、各周辺画素１０４間のピッチＰ２と、各通常画素１０１と各周辺画素１０４との間のピッチＰ１が異なるように描かれているが、好ましくは、これらが一定、すなわちＰ１＝Ｐ２となり、更には通常画素間のピッチＰとも同じ、すなわちＰ１＝Ｐ２＝Ｐとなるように配置されることが望ましい。
【０１０６】
こうすると、画素ピッチは周辺画素、通常画素に限らず、すべて等ピッチとなり、画像品位を向上させることができる。
【０１０７】
図８（ａ）〜図８（ｆ）は、本発明に用いられる撮像素子とベース基板との接着工程を示す図である。
【０１０８】
まず、フレキシブル基板４を備えた複数の撮像素子チップ１Ａを、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向及びθ（回転）方向に可動するアライメントヘッド３１及びアライメントカメラ３３を用いて位置合わせしながらステージ３２上に載置する。
【０１０９】
このとき、各撮像素子チップ１Ａは、ステージ３２に形成されている孔３２Ａから図示しないバキューム装置などで吸引されることによってステージ３２上に固定される（図８（ａ））。
【０１１０】
この状態で、各撮像素子チップ１Ａが所要の動作を行うかどうかの検査を行う。この検査では、検査治具３４を用いて、例えば静電気などによって各撮像素子チップ１Ａが破壊されているかどうかなどを調べる（図８（ｂ））。
【０１１１】
そして、検査の結果、ある撮像素子チップ１Ａに欠陥が発見されれば、その撮像素子チップ１Ａの下方のバキューム装置をオフして、アライメントヘッド３１を用いて不良チップを交換する（図８（ｃ））。
【０１１２】
つづいて、撮像素子１上に、接着剤塗布用ディスペンサ３４から紫外線硬化型樹脂又はシリコーン樹脂などの接着材３５をチップの上面に塗布する（図８（ｄ））。
【０１１３】
そして、ベース基板１０に設けられた長孔１０Ａにフレキシブル基板４を挿入し、それから撮像素子１とベース基板１０とを密着させた後に、紫外線を照射したり加圧することによって接着材３５を硬化させ固定する（図８（ｅ））。
【０１１４】
なお、このとき、個別ファイバープレート２Ａの大きさと撮像素子チップ１Ａとの大きさをほぼ同じにして、これらを位置合わせするとよい。また、ここでは、ベース基板１０には、撮像素子１との間における熱膨張率などを考量して、ガラス又はパーマアロイ（鉄＋ニッケル）合金を用いることが好ましい。
【０１１５】
そして、撮像素子１とベース基板１０とを接着固定した後に、バキューム装置をオフにして、ステージなどの治具３６から撮像素子１及びベース基板１０を取り外す（図８（ｆ））。
【０１１６】
こうして、複数の撮像素子チップ１Ａが貼り合わされた大面積撮像素子１が得られる。
【０１１７】
図９（ａ）〜図９（ｄ）は、本発明に用いられる大面積撮像素子と、上述した大面積ファイバープレートとを貼り合わせる工程を説明するための模式図である。
【０１１８】
なお、図９（ａ）及び図９（ｃ）は断面を、図９（ｂ）及び図９（ｄ）は平面を示している。
【０１１９】
ベース基板１０と接着した各撮像素子チップ１Ａ上に、各撮像素子チップ１Ａと大面積ファイバープレート２との間隔を保持できるように、スペーサ１３を配置する（図９（ａ））。
【０１２０】
スペーサ１３は、球でも円柱形状でもよい。
【０１２１】
つぎに、シール材３７を撮像素子１上に塗布し、また目地うめ接着材１４を撮像素子１間の隙間を埋めるように塗布する（図９（ｂ））。
【０１２２】
シール材３７は、一部３７Ａが開口されており、後述するように、ここから真空注入の方式を用いて透明接着材６を充填することになる。注入する際、真空リークの原因とならぬように目地うめ接着材１４をベース基板１０の上面の撮像素子チップ１Ａ間の隙間にも充填している。
【０１２３】
それから、スペーサ１３を間に介して、大面積撮像素子１上に、大面積ファイバープレート２を貼り合わせる（図９（ｃ））。
【０１２４】
さらに、必要に応じて、ファイバープレート２を相互に接合している接合材７が、各撮像素子チップ１Ａ間の隙間若しくは各画素間の直上に配置されるようにすることも好ましいものである。
【０１２５】
加圧、加熱プレスにより撮像素子チップ１Ａとファイバープレートの間隔を均一にし、シール材３７を硬化させる。そして、減圧チャンバー内で、大面積ファイバープレート２と撮像素子１との隙間を減圧状態にしたところで、透明接着材６を溜めたボート（図示せず）に開口部分３７Ａをつけ減圧状態から大気圧に戻すことで、透明接着材がファイバープレート２と撮像素子１との隙間に充填される。
【０１２６】
その後、開口部分３７を樹脂などの封止材３８で封止する（図９（ｄ））。
【０１２７】
それから、例えばシート状の波長変換体３をファイバープレート２上に貼りつけることによって、Ｘ線撮像装置が形成される。
【０１２８】
なお、波長変換体３はファイバープレート２上に、その材料を蒸着する手法や粉末状の蛍光体を結合材に混合させたものを塗布する手法によって設けることもできるが、この場合、図９（ｃ）の工程の前に、ファイバープレート２上に波長変換体３を設けておく。
【０１２９】
つぎに、再び図３を用いてＸ線撮像装置の動作について説明する。波長変換体３側に図示しないＸ線源を設置し、さらに、Ｘ線源とＸ線撮像装置との間に被写体を位置させた状態で、Ｘ線源からＸ線を照射すると、そのＸ線は被写体に曝射される。すると、Ｘ線は被写体を透過するときに強度差を有するレントゲン情報を含んでＸ線撮像装置側に送られる。
【０１３０】
Ｘ線撮像装置側では、波長変換体３において、Ｘ線の強度に応じた可視光等の光に変換される。変換された光は、ファイバープレート２を通じて撮像素子１側へ伝送される。このとき、ファイバープレート２と撮像素子１とが透明接着材６によって接着されているため、光は透明接着材６を通過するときに減衰することなく撮像素子１に入射される。
【０１３１】
また、光は、接着材７にも入射される。接着材７に入射した光は、吸収又は反射等されて光の透過率が小さくなる。この光が撮像素子１の画素上に入射されるとライン欠陥になるが、上述したように、個別ファイバープレート２Ａの大きさと撮像素子チップ１Ａとの大きさを同じにして、これらを位置合わせすると接着材７からの光が撮像素子１の画素に影響を与えにくい構成とすることができる。
【０１３２】
撮像素子チップ１Ａでは、入射された光を、光の強度に応じた電気信号に変換する。この電気信号は、図示しない読み出し回路の指示に応じて、バンプ５を介してフレキシブル基板４の配線つまりリード４０１に読み出される。フレキシブル基板４に読み出された電気信号は、プリント基板１２上に作製された外部回路に送られ、Ａ／Ｄ変換された後に画像処理がされる。
【０１３３】
（大面積ファイバープレートの製造方法）
ここで本発明に用いられる大面積ファイバープレートの製造方法について説明する。
【０１３４】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、本発明に用いられる大面積ファイバープレートの製造方法の一例を示す模式図である。
【０１３５】
まず、図１０（ａ）に示すように、２つの個別ファイバープレート２Ａを相互に、接合材により貼り合わせる。このとき、図１０（ａ）に示すように、個別ファイバープレート２Ａは、注意して貼っても、厳密いうと相互に位置がずれて貼り合わされることが多い。このまま全ての個別ファイバープレート２Ａを貼り合せると必要以上の隙間が発生する。
【０１３６】
この製造方法では、このような必要以上の隙間の発生を防止するために、相互にずれて貼り合わされたファイバープレート２の少なくとも１側面を点線部分４１まで研磨することにより、図１０（ｂ）に示すように、整列した平坦な側面２Ｂを得ている。
【０１３７】
つづいて、図１０（ａ），図１０（ｂ）と同様の手順によって、一側面が研磨されてそろえられた２枚の個別ファイバープレート２Ａをもう一組作製し、それら２組のファイバープレートを相互にそれぞれの平坦な研磨された側面２Ｂを突き合わせるように貼り合わせる（図１０（ｃ））。
【０１３８】
そして、必要に応じて、残りの４側面のうち一側面を点線４１まで研磨する。さらに、図１０（ｄ）に示すように必要に応じて残りの３つの側面も研磨すれば、隣接する側面間の間隙を小さくでき且つ４つの側面全てが平坦な大面積ファイバープレートを作製することができる。
【０１３９】
なお、ここでは、４枚の個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせて大面積ファイバープレート２を製造する場合を例に説明したが、実際には、ファイバープレート２が所望の大きさになるように、所定の枚数の個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせる。
【０１４０】
図１１（ａ），図１１（ｂ）は本発明に用いられるファイバープレートの別の製造方法を示す模式断面図である。ここでは、６枚のファイバープレート２Ａを貼り合わせて大面積ファイバープレート２を製造する場合を例に挙げているので、図１１（ａ），図１１（ｂ）ではそのうち３枚の個別ファイバープレート２Ａのみが図示されている。実際には、大面積ファイバープレート２が所望の大きさになるように、所定の枚数のファイバープレート２Ａを貼り合わせる。
【０１４１】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示した方法で得られた大面積ファイバープレート２の断面をみると、図１１（ａ）に示すように、角部には、側面を研磨中や各工程での取り扱い中に起きたチッピングによる欠け部４３が生じる。
【０１４２】
そのため、貼り合わせを終えた大面積ファイバープレート２の導光面となる表面及び裏面を、それぞれ欠け部４３がなくなるまで両面を研磨して、図１１（ｂ）に示すような欠け部のない大面積ファイバープレート２を作る。
【０１４３】
そして、こうして得られた図１１（ｂ）に示したような大面積ファイバープレート２は、必要に応じてスペーサ１３を介して、大面積撮像素子１に貼り合わせされる。
【０１４４】
（実施形態２）
図１２は、本発明の実施形態２に係る大面積ファイバープレートの断面図である。
【０１４５】
図１２の大面積ファイバープレート２は、接合材７として鉛等のＸ線遮蔽部材７Ａを含有したエポキシ樹脂等からなる接着材を用いた形態である。
【０１４６】
なお、接着材の具体例としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・イソブチルアクリレート共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、スチレン・ブチレン・スチレン（ＳＢＳ）共重合体、カルボキシル変性ＳＢＳ共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン（ＳＩＳ）共重合体、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン（ＳＥＢＳ）共重合体、マレイン酸変性ＳＥＢＳ共重合体、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、カルボキシル変性ＣＲ、スチレン・ブタジエンゴム、イソブチレン・イソプレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル変性ＮＢＲ、エポキシ樹脂、シリコーンゴム（ＳＲ）などが挙げられ、これらは一種単独又は二種以上を組み合わせて使用される。
【０１４７】
さらに、必要に応じて、反応性助剤、架橋剤としてのフェノール樹脂、ポリオール類、イソシアネート類、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウロトロピン樹脂、アミン類、酸無水物、過酸化物、金属酸化物、トリフルオロ酢酸クロム塩などの有機金属塩、チタン、ジルコニア、アルミニウムなどのアルコキシド、ジブチル錫ジオキサイドなどの有機金属化合物、２，２−ジエトシキアセトフェノン、ベンジルなどの光開始剤、アミン類、リン化合物、塩素化合物などの増感剤、さらには硬化剤、加硫剤、制御剤、劣化防止剤、耐熱添加剤、熱伝導向上剤、軟化剤、着色剤、各種カップリング剤、金属不活性剤などを適宜添加してもよい。
【０１４８】
また、遮蔽性部材７Ａには、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、スズ、ガドリニウム、タングステン、白金、金、鉛、ビスマスなどから選択される少なくとも一種の金属、或いは少なくともその一種を含む合金、又は少なくともその一種の化合物、が用いられる。これらの金属、合金、化合物は、Ｐｂ−Ｓｎのような鉛含有ハンダペースト、鉛フリーハンダペースト、銀ペーストなどと共に用いられてもよい。或いは、これらの金属、合金、化合物は、粒子状として用いられてもよく、その場合には、無機若しくは有機材からなる粒子（カーボン粒子、プラスチックボール）にメッキ、スパッタ等で被覆されたものを用いることもできる。
【０１４９】
本実施形態による大面積ファイバープレートによれば、接合部分、すなわち個別ファイバープレートの繋ぎ目部分に、放射線遮蔽性の結合材用いているので、繋ぎ目を通して放射線が制限なく透過してしまうことを防止できる。
【０１５０】
この大面積ファイバープレートを用いたＸ線撮像装置は、波長変換体３に入射したＸ線のうち、光に変換されなかったものが撮像素子１に入射することを防止できる。
【０１５１】
すなわち、波長変換体３に入射したＸ線のうち、光に変換されないものは、鉛等を含有させた大面積ファイバープレート２の材料自体、及び／又は、遮蔽性接合材７によって遮られる。これにより、撮像素子１へのＸ線の入射によるノイズ等の発生を抑制できる。
【０１５２】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、図１２に示した大面積ファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【０１５３】
まず、接着材とＸ線遮蔽部材７Ａとを撹拌棒などを用いて撹拌する（図１３（ａ））。
【０１５４】
それから、撹拌によって生じた泡がなくなった後に、ディスペンサ４６若しくはスクリーン印刷でファイバープレート間にＸ線遮蔽部材７Ａを含有する接着材からなる接合材を充填する（図１３（ｂ））。
【０１５５】
この充填は、隙間の空気が抜けやすいように減圧雰囲気内で行うとよい。
【０１５６】
そして、個別ファイバープレート２Ａを相互に加圧しながら接着材を硬化させる。硬化には、ＵＶ照射や、常温〜２００℃の範囲で加熱するとよい。その後、ファイバープレート２の上面よりはみ出した接着材を削り取る（図１３（ｃ））。
【０１５７】
こうして、大面積ファイバープレート２が得られる。
【０１５８】
（実施形態３）
図１４は、本発明の実施形態３に係る大面積ファイバープレートの模式的断面図である。本実施形態では、低融点金属（融点が３３０℃以下の金属）及び液状フラックスを用いて個別ファイバープレート２Ａを接合して大面積ファイバープレート２を作製する。
【０１５９】
本発明に用いられる低融点金属としては、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｃｄなどの金属を２種以上含む合金、例えばＳｎ−Ｐｂ（６３：３７ｗｔ％）の共晶半田やＳｎ−Ｐｂ（１０：９０ｗｔ％）の高融点半田を用いることができる。また、低融点金属は、液状フラックスに混ざりやすいように、粒形状であることが望ましい。
【０１６０】
また、液状フラックスには、ロジン系液状フラックスでは、精製ロジン、水添ロジン、重合ロジン等の樹脂成分及びアルコール類、例えばテルピネオール、１，４−ブタンジオール、メチルセロソルブ等、又はケトン類、例えばメチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等の溶剤成分を必須成分とし、これに更にポリエチレングリコール、ポリビニルブチラール、石油樹脂等の粘度調整剤、マロン酸、コハク酸、トリエタノールアミン等の活性剤などの添加剤成分を適宜配合したものが用いられる。
【０１６１】
また、水溶性の液状フラックスとしては、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリビニルアルコール等の多価アルコール成分、溶剤成分としての水を必須成分とし、これに更にポリアクリル酸アミド等の粘度調整剤、有機酸、有機若しくは無機ハロゲン化塩、塩酸ジエチルアミン等の活性剤などの添加剤成分を適宜配合したものが用いられる。中でも、水溶性の液状フラックスが好ましく使用される。
【０１６２】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、図１４に示した大面積ファイバープレートの製造工程の説明するための模式図である。
【０１６３】
まず、粉末状の低融点金属４８と液状フラックス４７とを混合する（図１５（ａ））。
【０１６４】
それから、撹拌によって生じた泡がなくなった後に、ディスペンサ若しくはスクリーン印刷でファイバープレート間にＸ線遮蔽性の低融点金属４８を含有する液状フラックス４７を充填する（図１５（ｂ））。
【０１６５】
充填は、隙間の空気が抜けやすいように減圧雰囲気内で行うとよい。
【０１６６】
そして、ファイバープレート２Ａを相互に加圧し、同時に融点以上の温度で加熱して低融点金属４８を融着させる。その後、ファイバープレート２の上面より低融点金属４８がはみ出している場合には、それを削り取る。
【０１６７】
こうして、大面積ファイバープレート２が得られる（図１５（ｃ））。
【０１６８】
（実施形態４）
図１６は、本発明の実施形態４に係る大面積ファイバープレートの模式的断面図である。本実施形態では、第１の金属層４９と第２の金属層５０によって個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせて大面積ファイバープレート２を作製する。
【０１６９】
図１７（ａ）〜図１７（ｅ）は、図１６に示した大面積ファイバープレートの製造工程を説明するための模式図である。
【０１７０】
まず、例えば個別ファイバープレート２Ａの両面に、感光性フィルムなどの耐酸性用エッチングレジスト５１をコーティングする（図１７（ａ））。
【０１７１】
そして、このレジスト５１を加熱によってファイバープレート２Ａに密着させる。それから、後述する第１の金属層４９とガラスとの密着性を上げるため、フッ酸、フッ化カリウム、酸性フッ化アンモニウムなどを用いて、ファイバープレート２の端面をエッチングして粗面５２を形成する。（図１７（ｂ））。
【０１７２】
つづいて、エッチングした端面（粗面５２）にニッケルや銅などの第１の金属層４９を無電解メッキによって形成する（図１７（ｃ））。
【０１７３】
そして、第１の金属層４９に、低融点金属の合金からなる第２の金属層５０を電気メッキする（図１７（ｄ））。
【０１７４】
第２の金属層５０はガラスのような不導体に直接メッキすることが難しい。そこで上述した第１の金属層４９を先に設けて下地を導電性に変更し、その後に第２の金属層５２を電気メッキ処理によって形成する。
【０１７５】
それから、レジスト５１を剥離して、ファイバープレート２Ａを相互に加圧しながら、第２の金属層５０を融点以上３３０℃以下の温度で加熱する（図１７（ｅ））。
【０１７６】
その後、ファイバープレート２の上面より、はみ出した第１，第２の金属層４９，５０がある場合には、それらを削り取る。こうして、大面積ファイバープレートが得られる。
【０１７７】
以上説明したように、実施形態２〜４では、Ｘ線を遮蔽する遮蔽性を有する接合材７によってファイバープレート２Ａを相互に接続するようにしている。よって、これら実施形態の大面積ファイバープレートを図２，図３に示したような放射線撮像装置に利用すれば、波長変換体３で光に変換されずにファイバープレート側へ出射したＸ線がファイバープレート基体で遮られる。こうして、撮像素子１をＸ線から遮蔽でき、ノイズ等の発生を抑制することができる。
【０１７８】
（実施形態５）
図１８は本発明のＸ線撮像装置の一実施形態の平面図、図１９はこのＸ線撮像装置の断面図である。
【０１７９】
基本的な構成は、図２，図３を参照して説明した撮像装置と同じである。これらの装置と異なる点は、個別ファイバープレート２Ａの接合部７からなる繋ぎ目線が、撮像素子チップ１Ａの間隙部の上方に位置するように、大面積ファイバープレート２と大面積撮像素子１とを位置合わせして貼りつけた点にある。
【０１８０】
つまり、接合部７からなる繋ぎ目線の幅を隣接する撮像素子チップ１Ａの間隙よりも小さくして、多少の位置ずれが生じても、繋ぎ目線が画素を覆わないようにしている。
【０１８１】
なお、接合部７に用いられる接合材としてはファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しい又は近い材質のものが好ましい。本実施形態ではファイバープレートの繋ぎ目と撮像素子の繋ぎ目との位置を合せているので、接合材は透明でも不透明でもよい。
【０１８２】
（実施形態６）
図２０及び図２１は、Ｘ線撮像装置の別の例を示す上面図及び断面図である。
【０１８３】
図２０及び図２１に示すように、ファイバープレートの繋ぎ目であるファイバー接合部７が撮像素子１の周辺画素１０４上を覆うように位置ずれした状態で配置されてしまった場合には、接合部７の光透過率とファイバープレート２Ａの光透過率との差から、この接合部７下に配置された画素列、特に周辺画素１０４はその寸法が小さいのでライン欠陥や画素欠陥となる。
【０１８４】
また、大きい画素である通常画素１０１であっても感度の低下はまぬがれない。更に蛍光体から光に変換されないで透過された漏れＸ線が接合部７を通して撮像素子に入射するとライン状にショットノイズが生じ画像品位を低下させることになり、更に素子の劣化を引き起こす恐れもある。
【０１８５】
前述した図１８及び図１９に示したＸ線撮像装置においては、ファイバープレートの繋ぎ目と撮像素子の繋ぎ目との位置を合せている。かかる構成を採ることで、ファイバープレートの繋ぎ目から入射する蛍光体からの光が撮像素子の画素列に入射しないようにしてライン欠陥が生じないようにしている。また蛍光体からの漏れＸ線がファイバープレートの繋ぎ目から撮像素子に入射しないようにしてライン状にショットノイズが生じないようにしている。
【０１８６】
しかし、個別ファイバープレートの数と撮像素子チップの数とが異なる場合には、個別ファイバープレートの継ぎ目と、撮像素子チップの継ぎ目と、一致させて位置合わせすることができない状況が生じる。
【０１８７】
以下に述べる実施形態は、このような場合であっても、ライン欠陥の発生を回避できる放射線撮像装置に関する。
【０１８８】
（実施形態７）
図２２に示したＸ線撮像装置においては、個別ファイバープレートの接合部７からなる繋ぎ目線と撮像素子の画素列線とを傾けて（角度θ≠０°）配置している。かかる構成を採ることで、ファイバープレートの繋ぎ目から入射する光が一画素列上のすべての画素に入射しないようにして、ライン欠陥の発生を防止している。
【０１８９】
つまり、ライン状に配された複数の画素の一部にファイバー接合部７を通して光が入射しても一部の画素から欠陥信号が生じるだけでライン欠陥とはならない。かかる場合、波長変換体からの漏れＸ線が、ファイバープレートの繋ぎ目から撮像素子に入射しないように、接合材として鉛含有接着材のようなＸ線遮蔽性接合材を用いるとよい。
【０１９０】
以上説明した実施形態では、ファイバープレートの繋ぎ目線が撮像素子の画素列ラインと平行に重ならないようにするために、ファイバープレートの繋ぎ目線と撮像素子の画素列ラインとを傾けて配置したが、以下に述べるような構成を採ってもよい。
【０１９１】
（実施形態８）
図２３は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の上面図、図２４はそのＸ線撮像装置の断面図である。
【０１９２】
図２３及び図２４の装置では、ファイバープレートの繋ぎ目のラインが撮像素子１Ａの撮像領域上にあり、且つ隣接する画素列間にあるように配置されている。かかる構成により、ファイバープレートの繋ぎ目から入射する蛍光体からの光が撮像素子の画素に入射しないようになる。
【０１９３】
また、必要に応じて、通常画素１０４の寸法より接合部７の幅（継ぎ目線幅）を充分に大きくすることにより、通常画素間からファイバープレートの接合部７が多少ずれても、ライン欠陥にならないようにしている。
【０１９４】
かかる場合、Ｘ線がファイバープレートの繋ぎ目から撮像素子に入射しないように、接合部に用いる接合材として鉛入り接着材のようなＸ線遮蔽性接合材を用いることも好ましい。
【０１９５】
図２３，図２４の形態では、１６枚の個別ファイバープレート２Ａを接合した大面積ファイバープレートと、９枚の撮像素子チップ１Ａからなる大面積撮像素子とを組み合わせているが、撮像素子チップの寸法を小さくして撮像素子チップの数が個別ファイバープレートの数より多くすることも好ましいものである。
【０１９６】
（実施形態９）
図２５は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【０１９７】
この装置のファイバープレートは、接合部における個別ファイバープレートの側面が斜めであり、導光面の法線に対して交差する面となる。
【０１９８】
図２５に示したＸ線撮像装置においては、ファイバープレートの繋ぎ目となる接合部７に入射した漏れＸ線がファイバープレートの繋ぎ目側側面に入射するようにファイバープレートの端部（側面）を加工し、撮像素子に漏れＸ線が入らないようにしている。
【０１９９】
漏れＸ線がファイバープレートの繋ぎ目側の側面を通過するようにするには、個別ファイバープレート２Ａの継ぎ目側の側面７１が漏れＸ線に対して非平行な面を有すればよく、ここではファイバープレートの側面７１をファイバープレートの導光面の法線方向、すなわち光ファイバーの軸に対して、例えば数度〜数十度程度の、一定の傾きを有するようにしている。
【０２００】
かかる構成によれば、図２５に示すように、波長変換体３を透過した漏れＸ線はファイバープレートに入射し、ファイバープレートによりＸ線が遮断される。このように、Ｘ線が継ぎ目を通って撮像素子に入射しないので、ライン状のショットノイズの発生を抑制できる。ここでは個別ファイバープレートとして放射線遮蔽性のファイバープレートを用いるが、接合材は特に放射線遮蔽性の接合材でなくてもよい。
【０２０１】
また、接合材７として、ファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しいか又は近似した材質の接着材を用いることが好ましい。
【０２０２】
以上説明した実施形態では、ファイバープレートの側面７１の全てが漏れＸ線に対して一定の傾きを有するようにしたが、ファイバープレートの側面７１の一部が漏れＸ線に対して一定の傾きを有するようにしてもよい。
【０２０３】
また、図２５の装置では、光ファイバーの軸を個別ファイバープレート２Ａの導光面の法線方向と平行にする形態だけではなく、光ファイバーの軸が個別ファイバープレート２Ａの側面と平行にする形態であってもよい。
【０２０４】
この場合には、光ファイバーの束を斜めに切断した個別ファイバープレートを複数用意し、それぞれの光ファイバーの軸が平行になるように接合すればよい。そして、この場合には、光入射面となる導光面の位置と光出射面となる導光面の位置とが光ファイバーの傾き角に応じてずれることになる。
【０２０５】
（実施形態１０）
図２６は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【０２０６】
この装置のファイバープレートは、接合部における個別ファイバープレートの側面が折り返し点を境に反対向きに斜めであり、導光面の法線に対して交差する面となる。
【０２０７】
図２６に示すように、ファイバープレートの接合部７は「く」の字状（シェブロン状）としており、ファイバープレートの側面７２の厚さ方向における一部分が漏れＸ線に対して一定の傾きを有するようにしている。
【０２０８】
（実施形態１１）
図２７は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【０２０９】
図２７に示すように、ファイバープレートの側面７３はステップ状に加工されており、ファイバープレートの接合部７を段差状としている。この装置のファイバープレートは、接合部における個別ファイバープレートの側面が、ステップのところで、導光面の法線に対して交差する面を有する構成にされている。
【０２１０】
以上、図２５〜図２７を参照して、本発明に用いられるファイバープレートの側面(接合部７）の形状の例をいくつか示した。
【０２１１】
本発明に用いられるファイバープレートの側面の形状は、導光面の法線に対して交差する面を有する構成であればよく、つまり、接合部７に入射した漏れＸ線がファイバープレートの側面を通過するようなものであれば、図示した以外の形状、例えば、ジグザグ状、円弧状等いかなる形状であってもよい。
【０２１２】
（実施形態１２）
図２０に示したように、ファイバープレートの繋ぎ目である接合部７が撮像素子の周辺画素上に重なるように配置された場合には、個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせる接合部７がファイバープレート２Ａと異なる光透過率を有するため、この接合部７の下に撮像素子１の画素列が配置され、且つ接合部７の幅が広いと複数ラインにわたるライン欠陥となる。
【０２１３】
また、波長変換体から光に変換されないで透過された漏れＸ線が接合部を通して撮像素子に入射するとライン状にショットノイズが生じ画像品位を低下させる。
【０２１４】
なお周辺画素の大きさは、通常画素の大きさよりも小さくしている。
【０２１５】
そこで、本実施形態では図２８，図２９に示すように、ファイバープレート２Ａの接合部７の幅ｄが撮像素子１の画素１０１の幅Ｐよりも小さくなるようにして（ｄ＜Ｐ）、接合部７下に撮像素子１の画素列が配置されても１ラインのライン欠陥に抑えられる。
【０２１６】
接合材として鉛等の放射線遮蔽が可能な材料を含んだ接着材などの接合材を用いれば、波長変換体３から漏れたＸ線を遮蔽することが可能となる。
【０２１７】
なお、より好ましくは接合部７の幅ｄを画素１０１の遮光層により形成される開口部の幅ａよりも小さくする（ｄ＜ａ）ことが望ましい。
【０２１８】
更に、通常画素１０１の幅に比べて小さい周辺画素１０４の幅よりもファイバープレートの接合部７の幅ｄを小さくすること、すなわち、ファイバープレート２Ａの接合部７の幅ｄを撮像素子１内で最小の画素の幅よりも小さくすることも、好ましいものである。
【０２１９】
なお、接合部の材料はファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しい又は近い材質のものが好ましい。
【０２２０】
（実施形態１３）
図３０は、本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置を構成している一撮像ユニットの模式的断面図である。図３０の装置は、Ｘ線を可視光等の撮像素子で検知可能な波長の光に変換する波長変換手段３と、波長変換体３によって変換された光を撮像素子１Ａ側へ導く複数の光ファイバーの束からなるファイバープレート２Ａと、ファイバープレート２Ａと複数の画素１０１を備えた撮像素子１Ａとを接着する弾性に優れた透明接着材６と、光を電気信号に変換する受光部を備えた撮像素子１Ａと、撮像素子１Ａからの電気信号を外部に出力する配線を有するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４と撮像素子１Ａとを電気的に接続するバンプ５と、波長変換体３を保護するアルミ保護シート８と、撮像素子１Ａを搭載するベース基板１０と、透明接着材６をファイバープレート２Ａと撮像素子１Ａとの間に介在させるためのシール材１４とを具備している。
【０２２１】
図３０に示したような撮像ユニットを複数用意して、隣接するファイバープレート２Ａの側面同士或いはユニットの側面同士を接合すれば、大面積の放射線受容面を有する大面積撮像装置を構成できる。
【０２２２】
図３１（ａ）〜図３１（ｄ）は、Ｘ線撮像ユニットの製造方法を説明するための模式図である。なお、図３１（ａ）及び図３１（ｃ）は断面を、図３１（ｂ）及び図３１（ｄ）は平面を示している。
【０２２３】
ファイバープレート２Ａの側面は研磨され、ファイバープレート２Ａの縦横の寸法が撮像素子１Ａの寸法とほぼ合致しており、それぞれの面積はほぼ等しい。
【０２２４】
また、ファイバープレート２Ａは両面研磨されているので導光面（光入出射面）も平坦な研磨面となる。なお、研磨手法については後述する。
【０２２５】
まず、接着材３５によりベース基板１０に撮像素子１Ａを接着し固定する。撮像素子１Ａの撮像面上に、各撮像素子とファイバープレートとの間隔を保持するための球状又は円柱状のスペーサ１３を配置する（図３１（ａ））。
【０２２６】
つぎに、シール材３７を、撮像素子１上に塗布する（図３１（ｂ））。
【０２２７】
シール材は、図３１（ｂ）に示すように一部に開口部３７Ａを有する。また、１０３は垂直シフトレジスタや水平シフトレジスタなどを含む、画素の駆動回路である。
【０２２８】
波長変換体３が形成されたファイバープレート２Ａをスペーサ１３上に、位置決めした後にファイバープレート２Ａと撮像素子１Ａを互いに加圧、加熱して貼り合わせる（図３１（ｃ））。
【０２２９】
そして、真空チャンバー内で、各ファイバープレート２Ａと各撮像素子１Ａとの隙間を真空状態にしたところで、図示しない透明接着材を溜めたボートに開口部３７Ａをつけ真空状態を大気圧に戻すことで、透明接着材が隙間に充填される。その後、開口部３７Ａを封止材３８によって封止する（図３１（ｄ））。
【０２３０】
こうして、Ｘ線撮像ユニットが得られる。
【０２３１】
そして、複数のＸ線撮像ユニットをＸ受容面が同一平面となるように並べて、接合することにより大面積のＸ線撮像装置が得られる。
【０２３２】
図３１（ａ）〜図３１（ｄ）の例では、シール材３７は、撮像素子チップ１Ａの端部から一周辺画素分内方の位置にのみ付与されているが、図３０に示すように端部に至るところまで付与されていてもよい。
【０２３３】
この装置においては、ファイバープレート２Ａの光入射面側に在る波長変換体３は蒸着、塗布、または印刷などにより形成されるが、その工程はファイバープレート２の研磨後であることが好ましい。或いは、撮像素子１Ａにファイバープレート２Ａを貼り合わせた後であってもよい。
【０２３４】
（実施形態１４）
図３２（ａ）〜図３２（ｅ）は、本発明の一実施形態によるＸ線撮像ユニットの別の製造方法を説明するための模式図である。なお、図３２（ａ）、図３２（ｃ）、及び図３２（ｄ）は断面を、図３２（ｂ）、及び図３２（ｅ）は平面を示している。
【０２３５】
ベース基板１０と接着した撮像素子１Ａ上に、撮像素子１Ａとファイバープレート２Ａとの間隔を保持できるように、スペーサ１３を配置する（図３２（ａ））。
【０２３６】
ここではファイバープレート２Ａには、予め光入出射面も両面研磨して平坦化されたものを使用する。
【０２３７】
つぎに、シール材３７を、撮像素子１上に塗布する（図３２（ｂ））。
【０２３８】
シール材３７は、図３２（ｂ）に示すように一部に開口部３７Ａが設けられており、後述するように、ここから真空注入の方式を用いて透明接着材を充填する。
【０２３９】
それから、ファイバープレート２Ａをスペーサ１３上に、位置決めした後に貼り合わせる（図３２（ｃ））。
【０２４０】
真空チャンバー内で、ファイバープレート２Ａと撮像素子１Ａとの隙間を真空状態にしたところで、透明接着材を溜めたボートに開口部３７Ａをつけ真空状態を大気圧に戻すことで、透明接着材６が隙間に充填される。その後、開口部分３７Ａを封止材３８で封止する。
【０２４１】
つぎに、ファイバープレート２Ａを、撮像素子１Ａの面積に合わせて研磨して、ファイバープレート２Ａの側面と撮像素子チップ１Ａの側面とが、ほぼ面一となるように整合させる（図３２（ｄ））。
【０２４２】
なお、この工程における研磨は、水酸化カリウム、アンモニア、過酸化水素水等の研磨溶液を使用する化学研磨は行わず、機械研磨とすることで、撮像素子１Ａの損傷を防ぐ。
【０２４３】
ファイバープレート２Ａの上に、ファイバープレート２Ａと同じ面積の波長変換体３としての蛍光体３を貼布するか、又はファイバープレート２Ａの上に、それより大きな面積の蛍光体３を貼布して、これをファイバープレート２Ａと同じ面積になるようにカットする。
【０２４４】
こうして、Ｘ線撮像ユニットが得られる（図３２（ｅ））。
【０２４５】
そして、複数のＸ線撮像ユニットをＸ受容面が同一平面となるように並べて、接合することにより大面積のＸ線撮像装置が得られる。
【０２４６】
（実施形態１５）
図３３（ａ）〜図３３（ｆ）は、本発明の一実施形態による大面積ファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【０２４７】
まず、個別ファイバープレート２Ａを複数、貼り合わせ用ステージ５００の表面上に載置する。図示しないディスペンサなどを用いてファイバープレート２Ａ間に接合材７を充填する。このとき、各ファイバープレート２Ａの貼り合わせ用ステージ５００側が、基準面５３となる（図３３（ａ））。
【０２４８】
そして、接合材７として用いた接着材が硬化した後に、基準面５３が吸着穴５４側になるように、貼り合わされた大面積ファイバープレート２を、研磨ステージ８００に載置する。また、研磨円板６００に、フェルトなどの研磨パッド７００を取り付ける（図３３（ｂ））。
【０２４９】
大面積ファイバープレート２及び接合部７上に、研磨剤５５を付与して、研磨円板６００と研磨ステージ８００とを相互に接触させ圧力を加えながら逆回転させて、各個別ファイバープレート２Ａ及び接合部７を研磨する（図３３（ｃ））。
【０２５０】
研磨剤は水、水酸化カリウム、アンモニア、過酸化水素等から選択される少なくとも一種を含む溶液中にシリカ系、セリア系、アルミナ系の砥粒を分散させた所謂スラリーを用いるとよい。
【０２５１】
こうして、各個別ファイバープレート２Ａ及び接合部７が同一平面を呈するように平坦化された大面積ファイバープレート２が得られる（図３３（ｄ））。
【０２５２】
つづいて、研磨円板６００の側面に研磨フェルト９００を取り付ける。そして、研磨円板６００を回転させながら大面積ファイバープレート２の側面に押し付けると共に、研磨ステージ８００を図面の表方向から裏方向に向けて移動させる（図３３（ｅ））。
【０２５３】
こうして、大面積ファイバープレート２の側面を研磨する。つぎに、例えば研磨した面をスプレーノズル５５から供給された洗浄液５６でスピン洗浄してから、研磨ステージ８００を高速回転させることによって、各ファイバープレート２Ａ及び接合部７を乾燥させる。
【０２５４】
必要に応じて、基準面３３側も同様に研磨することによって、両導光面が研磨された大面積ファイバープレートが得られる。
【０２５５】
（実施形態１６）
図３４は、本発明の一実施形態による放射線撮像装置の上面図である。
【０２５６】
本実施形態の放射線撮像装置は、例えば１０枚の長方形（例えば６０ｍｍ×１５０ｍｍ）の個別ファイバープレート２Ａを２列５行に並べて作製された大面積ファイバープレートと、２８枚の長方形（例えば２０ｍｍ×１４３ｍｍ）の撮像素子チップ１Ａを２列１４行に並べて作製された大面積撮像素子と、を具備する。
【０２５７】
大面積ファイバープレートと大面積撮像素子とを、図３４の左右の個別ファイバープレート２Ａの接合部７が、左右の撮像素子チップ１Ａの間隙上に位置するように、組み立てている。
【０２５８】
一方、図３４の上下の個別ファイバープレート２Ａの接合部７と上下の撮像素子チップ１Ａの間隙とは、特に重なっていない。必要に応じて、少なくとも上下に隣接する個別ファイバープレート２Ａの接合部７の幅（繋ぎ目線幅）を、撮像素子チップ１Ａの画素の幅より小さくすることも好ましいものである。
【０２５９】
また、図３４のように撮像素子チップ１Ａの行又は列の少なくともいずれか一方を２とすれば、全ての撮像素子チップ１Ａの外部接続端子をチップ間ではなく、自由端（大面積撮像素子の四辺のいずれか）に配置することも可能である。そうすると、隣接する撮像素子チップの間隔を更に狭められる。
【０２６０】
上述した撮像装置のうち、複数個のファイバープレート２Ａを接着材などによって接合して大判化し、さらに、大判化したファイバープレートに複数の額縁を有しない撮像素子を搭載するベース基板を貼付け、波長変換体と組み合わせた装置によれば、以下の効果が期待できる。
【０２６１】
（１）大面積検出装置を製作することができる。
【０２６２】
（２）安価な大判ファイバープレートを製作できる。
【０２６３】
（３）ファイバー繊維を曲げたり傾けたりしないので光の利用効率が高い。
【０２６４】
（４）最小限のファイバー厚みで構成できる。
【０２６５】
（５）ファイバー形状にセンサを合せる必要がない。
【０２６６】
（６）大面積ファイバープレートの製造が容易である。
【０２６７】
（７）ハロゲン化アルカリ金属のように成長ムラが生じやすい波長変換体を良好に成長させることができるので、得られる画像にもそれによる不均一性の少ない良好な画質が得られる。
【０２６８】
以上のような作用効果を生みＸ線動画が可能で画像品位に優れ、且つ、薄型で信頼性の高い大面積入力範囲を有するＸ線撮像装置を提供することができる。しかも安価となる。
【０２６９】
（放射線撮像システム）
以下に述べる放射線撮像システムの形態は、上述した各実施形態の撮像装置を用いたシステムである。
【０２７０】
図３５は、Ｘ線撮像装置を備えた非破壊検査システムの構成を示す概念図である。
【０２７１】
図３５には、上述した各実施形態のＸ線撮像装置１０００と、例えば電気機器に組み込まれる非破壊検査対象物である被写体２０００と、被写体２０００にＸ線を照射する放射線源としてのマイクロフォーカスＸ線発生器３０００と、Ｘ線撮像装置１０００から出力される信号を処理する画像処理装置６０００と、画像処理装置６０００によって処理された画像を表示する表示手段としてのモニタ４０００と、画像処理装置６０００及びモニタ４０００を操作するコントローラ５０００とを示している。
【０２７２】
図３５に示す非破壊検査システムは、マイクロフォーカスＸ線発生器３０００によって発生されたＸ線を、非破壊検査を行いたい被写体２０００に照射すると、被写体２０００の内部における破壊の有無の情報が、Ｘ線撮像装置１０００を通じて、画像処理装置６０００に出力される。画像処理装置６０００では、出力された信号を、前述している各撮像素子１の周辺画素間の画像信号を処理し、必要に応じて、暗信号補正などをも施して、モニタ４０００に画像として表示する。
【０２７３】
モニタ４０００に表示されている画像は、コントローラ５０００によって指示を入力することで、例えば拡大又は縮小したり、濃淡の制御等を行うことができる。こうして、モニタ４０００に表示された画像を通じて、被写体２０００の内部における破壊の有無を検査する。そして、被写体２０００に破壊が発見されなければ、それを良品とみなして電気機器に組み込む。一方、被写体２０００に破壊が発見されれば、それを不良品とみなして製造工程から除外する。
【０２７４】
図３６は、上述した各実施形態によるＸ線撮像装置を備えたＸ線診断システムの構成を示す概念図である。
【０２７５】
図３６には、Ｘ線撮像装置１０００を備えたベッドと、被写体２０００にＸ線を照射するための放射線源としてのＸ線発生装置７０００と、Ｘ線撮像装置１０００から出力される画像信号の処理及びＸ線発生装置７０００からのＸ線の照射時期等を制御するイメージプロセッサー８０００と、イメージプロセッサー８０００によって処理された画像信号を表示する表示手段としてのモニタ４０００とを示している。なお、図３６において、図３５で示した部分と同様の部分には、同一の符号を付している。
【０２７６】
図３６に示すＸ線診断システムは、Ｘ線発生装置７０００は、イメージプロセッサー８０００からの指示に基づいてＸ線を発生させ、このＸ線をベッド上の被写体２０００に照射すると、被写体２０００のレントゲン情報がＸ線撮像装置１０００を通じてイメージプロセッサー８０００に出力される。イメージプロセッサー８０００では、出力された信号を、前述している各撮像素子１の周辺画素間の画像信号を処理したり、ダーク補正などを施して、図示しないメモリに格納したり、モニタ４０００に画像として表示する。
【０２７７】
モニタ４０００に表示されている画像は、イメージプロセッサー８０００によって指示を入力することで、例えば拡大又は縮小したり、濃淡の制御等を行うことができる。こうして、モニタ４０００に表示された画像を通じて、医師が被写体２０００を診察する。
【０２７８】
また、医師が診察した後の被写体２０００のレントゲン情報は、本システムの記録手段を設けて、ディスク状の記録媒体などに記録するようにしてもよい。
【０２７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、小型で低コスト、且つ製造工程での作業性に優れた大面積のファイバープレート、放射線撮像装置及び放射線撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるファイバープレートの模式的斜視図である。
【図２】本発明による放射線撮像装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図４】本発明に用いられる撮像素子の模式的平面図である。
【図５】撮像素子の外部接続端子付近の構成を示す模式図である。
【図６】撮像素子の外部接続端子付近の構成を説明するための模式図である。
【図７】隣接する撮像素子間の構成を示す模式図である。
【図８】撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図９】本発明による撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】本発明によるファイバープレートの製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図１１】本発明によるファイバープレートの製造方法の、別の例を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるファイバープレートの構成を説明するための模式図である。
【図１３】図１２に示したようなファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の別の実施形態によるファイバープレートの模式的断面図である。
【図１５】図１４に示したようなファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の更に別の実施形態によるファイバープレートの模式的断面図である。
【図１７】図１６に示したようなファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図１８】本発明の別の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図１９】図１８に示したＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２０】本発明の更に別の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図２１】図２０に示したＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２２】本発明の他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図２３】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図２４】図２３に示したＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２５】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２６】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２７】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２８】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２９】本発明に用いられる撮像装置の画素とファイバープレートの接合部との関係を説明するための模式的断面図である。
【図３０】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図３１】本発明の一実施形態による放射線撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図３２】本発明の別の実施形態による放射線撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図３３】本発明の一実施形態によるファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図３４】本発明の他の実施形態による放射線撮像装置の模式的平面図である。
【図３５】本発明のＸ線撮像装置を備えた非破壊検査システムの構成を示す模式図である。
【図３６】本発明のＸ線撮像装置を備えたＸ線診断システムの構成を示す模式図である。
【図３７】従来の大面積ファイバープレートを用いた撮像装置の模式的断面図である。
【図３８】従来の別の大面積ファイバープレートを用いた撮像装置の模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 大面積撮像素子
１Ａ 撮像素子チップ
２ 大面積ファイバープレート
２Ａ 個別ファイバープレート
３ 波長変換体
４ フレキシブル基板
５ バンプ
６ 透明接着材
７ 接合部
８ 保護シート
９ 筐体カバー
１０ ベース基板
１１ ベース筐体
１２ プリント基板
１３ スペーサ
１４ 目地うめ接着材
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバープレート（ファイバーオプティックプレートともいう）、放射線撮像装置、それらの製造方法、並びに、それを備えた放射線撮像システムに関し、特に、放射線を光に変換する変換手段と、光を電気信号に変換する光電変換素子とを備えた放射線撮像装置に用いられる、変換手段からの光を光電変換素子へ導くためのファイバープレートに特に関連するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射線撮像装置、特に医療を目的とするＸ線撮影装置ではＸ線動画の撮像が可能で画像品位が優れ、且つ、薄型で大面積入力範囲を有するＸ線撮像装置が求められている。また医療用のみならず、産業用非破壊検査機などにも薄型で安価な大面積のＸ線撮像装置が求められている。
【０００３】
このようなＸ線撮像装置としては、例えば、（１）ファイバープレートのファイバ繊維に傾斜を設けＣＣＤセンサの非受光部（周辺回路）が干渉しあうことを防ぎ大面積化したＸ線検出装置（例えば、米国特許第5,563,414号）、（２）ファイバープレートの厚みに段差をつけてＣＣＤセンサの非受光部が干渉しないように大面積化したＸ線検出装置（例えば、米国特許第5,834,782号）などがある。
【０００４】
上記（１）の構成のＸ線検出装置の概略的断面図を図３７に示す。図３７は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータなどからなる蛍光体３と、蛍光体３によって変換された可視光を撮像素子１側へ導く光ファイバーなどの個別ファイバープレート２Ａと、個別ファイバープレート２Ａによって導かれた可視光を電気信号に変換する撮像素子１Ａとを有するＸ線検出装置を示している。
【０００５】
このＸ線撮像装置は、個別ファイバープレート２Ａを撮像素子１Ａに対して傾斜を設けており、個別ファイバープレート２Ａ間には、各撮像素子１Ａからの電気信号を処理する処理回路等が設けられている。
【０００６】
上記（２）の構成のＸ線検出装置の概略的斜視図を図３８に示す。なお、図３８において、図３７と同様の部分には、同一の符号を付している。図３８に示すように、ファイバープレート２の長さを部分的に変えて、例えば３つの撮像素子１を一組として各組毎に段差を設けることによって、各撮像素子１に処理回路等を備えられるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（１）の構成は、光ファイバーの軸に対して斜めに交差する導光面（光入出射面）を有しており、それぞれのファイバープレートの光ファイバーの軸が互いに交差するように配置されている。この構成では、Ｘ線撮像装置の更なる小型化が困難である。
【０００８】
一方、上記（２）の構成は、Ｘ線撮像装置が更に大型化する。また、各段差部分と撮像素子との位置合わせ精度が厳しいため、製造工数が多くなり、且つ高精度な位置合わせ装置が必要になる。これらを鑑みると上記（２）の構成は現実的ではない。
【０００９】
このように、上記従来のＸ線撮像装置では、Ｘ線撮像装置の大型化、低コスト化、製造工程での作業性等の点で必ずしも十分なものではなかった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、放射線撮像装置の小型化、低コスト化に適し、製造工程での作業性にもより優れた大面積のファイバープレート、放射線撮像装置及び放射線撮像システムを提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、大面積のファイバープレート、放射線撮像装置及び放射線撮像システムを安価に提供することができるファイバープレートの製造方法並びに放射線撮像装置の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する複数の画素を有する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さい。
本発明の第２の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さい。
本発明の第３の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、複数の前記光電変換素子チップの各々は複数の画素を有し、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子チップの有効画素領域上に位置している。
本発明の第４の側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、光を電気信号に変換する複数の画素を有する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを有し、前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、複数の前記画素の間隙上に位置している。
本発明の他の骨子は、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、隣接配置されたファイバープレートにおいて、前記複数の個別ファイバープレートは、それぞれ、互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士が、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合されていることを特徴とする。
【００１３】
上記発明においては、前記光ファイバーの軸が前記導光面の法線に平行或いは傾いていることが好ましいものである。
【００１４】
上記発明においては、前記導光面又は前記側面のうち少なくともいずれか一方は研磨された面であることが好ましいものである。
【００１５】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００１６】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００１７】
上記発明においては、前記側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００１８】
本発明の別の骨子は、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、隣接配置されたファイバープレートにおいて、前記複数の個別ファイバープレートは、それぞれ、前記導光面の法線に対して平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士が、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合されており、前記ファイバープレートの前記導光面となる表面と裏面の面積が等しいことを特徴とする。
【００１９】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートの互いに平行な側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００２０】
上記発明においては、前記導光面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００２１】
上記発明においては、前記側面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００２２】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることを特徴とすることが好ましいものである。
【００２３】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００２４】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートの接合される側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００２５】
本発明の更に別の骨子は、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを備えた放射線撮像装置において、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されているファイバープレートであることを特徴とする。
【００２６】
上記発明において、前記光ファイバーの軸が前記導光面の法線に平行或いは傾いていることが好ましいものである。
【００２７】
上記発明においては、前記導光面又は前記側面のうち少なくともいずれか一方は研磨された面であることが好ましいものである。
【００２８】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００２９】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００３０】
上記発明においては、前記側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００３１】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００３２】
上記発明においては、前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００３３】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙上に位置していることが好ましいものである。
【００３４】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの有効画素領域上に位置していることが好ましいものである。
【００３５】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙で形成される繋ぎ目線が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙で形成される繋ぎ目線と０°より大きく９０°より小さい角度で交差していることが好ましいものである。
【００３６】
本発明の更に別の骨子は、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートとを備えた放射線撮像装置において、前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートは、それぞれ、前記導光面の法線に平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士が、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合されており、前記ファイバープレートの前記導光面となる表面と裏面の面積が等しいファイバープレートであることを特徴とする。
【００３７】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの側面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００３８】
上記発明においては、前記導光面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００３９】
上記発明においては、接着材、又は金属のうち少なくともいずれか一方により、前記側面同士が接合されていることが好ましいものである。
【００４０】
上記発明においては、前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることが好ましいものである。
【００４１】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有することが好ましいものである。
【００４２】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００４３】
上記発明においては、前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さいことが好ましいものである。
【００４４】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙上に位置していることが好ましいものである。
【００４５】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子を構成するチップの有効画素領域上に位置していることが好ましいものである。
【００４６】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙で形成される繋ぎ目線が、前記光電変換素子を構成するチップの間隙で形成される繋ぎ目線と０°より大きく９０°より小さい角度で交差していることが好ましいものである。
【００４７】
本発明のその他の骨子は、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子チップと、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられた個別ファイバープレートとを備えた放射線撮像ユニットが複数配列された放射線撮像装置において、複数の放射線撮像ユニットの前記個別ファイバープレートの側面同士がそれらの光ファイバーの軸が互いに平行になるように接合されていることを特徴とする。
【００４８】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの側面は研磨された面であることを特徴とする。
【００４９】
上記発明においては、前記導光面は研磨された面であることが好ましいものである。
【００５０】
上記発明においては、前記放射線撮像ユニットは、前記波長変換体と、前記光電変換素子チップと、前記個別ファイバープレートと、がほぼ同じサイズであることが好ましいものである。
【００５１】
本発明のその他の骨子は、ファイバープレートの製造方法において、互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなる、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートを、複数用意する工程、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、前記複数の個別ファイバープレートを隣接配置する工程、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合する工程、を含むことを特徴とする。
【００５２】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートのうち少なくとも２つを接合して個別ファイバープレートの組を形成する工程、前記個別ファイバープレートの組を更に複数接合して前記ファイバープレートを形成する工程、を含むことが好ましい。
【００５３】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの組の側面を研磨した後、複数の前記個別ファイバープレートの組を、該側面が隣接するように接合することが好ましい。
【００５４】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、金属又は接着材を用いて接合することが好ましい。
【００５５】
上記発明においては、複数の個別ファイバープレートを接合した後、それらの表面を研磨することが好ましい。
【００５６】
上記発明においては、導光面の法線と平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなる、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートを、複数用意する工程、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、前記複数の個別ファイバープレートを隣接配置する工程、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、それぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように、接合する工程、を含むことが好ましい。
【００５７】
上記発明においては、前記複数の個別ファイバープレートのうち少なくとも２つを接合して個別ファイバープレートの組を形成する工程、前記個別ファイバープレートの組を更に複数接合して前記ファイバープレートを形成する工程、を含むことを特徴とする。
【００５８】
上記発明においては、前記個別ファイバープレートの組の側面を研磨した後、複数の前記個別ファイバープレートの組を、該側面が隣接するように接合することが好ましい。
【００５９】
上記発明においては、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を、金属又は接着材を用いて接合することが好ましい。
【００６０】
上記発明においては、複数の個別ファイバープレートを接合した後、それらの表面を研磨することが好ましい。
【００６１】
上記発明においては、互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体からなる、複数の個別ファイバープレートを、複数用意する工程、一つの前記個別ファイバープレートの導光面より面積の大きな導光面を提供するように、前記複数の個別ファイバープレートを隣接配置する工程、隣接する前記個別ファイバープレートの側面同士を接合した後、それらの表面を研磨することが好ましい。
【００６２】
本発明の更に他の骨子は、放射線撮像装置の製造方法において、上述したファイバープレートを用意する工程、光電変換素子に貼り合せる工程、を含むことを特徴とする。
【００６３】
上記発明においては、表面が平坦化された前記ファイバープレートと前記光電変換素子とを貼り合わせた後に、該ファイバープレートにシート状の波長変換体を貼ることが好ましい。
【００６４】
上記発明においては、表面が平坦化された前記ファイバープレートにシート状の波長変換体を貼り合わせた後に、前記光電変換素子とを貼り合わせることが好ましい。
【００６５】
更に本発明のその他の骨子は、前記放射線撮像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撮像システム。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
【００６７】
図１は、本発明によるファイバープレートの基本的な構成を説明するための模式的斜視図である。
【００６８】
図１において、２は多数の光ファイバーからなる一つのファイバープレート（個別ファイバープレート）であり、７は隣接する少なくとも２つの個別ファイバープレート２Ａを接合する接合材である。
【００６９】
本発明に用いる個別ファイバープレート２Ａは、例えば、直径１μｍ〜１００μｍ程度の光ファイバーを１千本〜１億本程度平行にして束ねて一体成形した光ファイバー束を、光ファイバーの軸と垂直な平面が露出するように、厚さが１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の板状に切断して得られるものである。
【００７０】
従って、個別ファイバープレート２Ａの導光面（光入出射面）を図１のｘｙ平面とすると、全ての光ファイバーの軸は図１のｚ軸とほぼ平行であるので、光入出射面の法線と軸とは±１°程度の誤差範囲内で平行であり、それらのなす角度は０°±１°となる。
【００７１】
そして、厚さが同じ複数の個別ファイバープレート２Ａをｘｙ面に沿って、光入出射面が同一平面となるように並べ、個別ファイバープレート２Ａの側面同士を、それぞれの光ファイバーの軸が平行になるように、接合する。
【００７２】
これにより、このファイバープレートは大面積の光入出射面を提供する大面積ファイバープレート２となる。なお、厚さが同じといっても厳密に同じである必要はなく、多少の誤差は許容範囲内である。
【００７３】
また、別の形態としては、ｘｙ平面に対して傾いた光ファイバーの軸を備え、平行四辺形断面を有する個別ファイバープレートを複数用意し、それらの軸が互いに平行になるように、側面同士を接合した大面積ファイバープレートであってもよい。
【００７４】
ここでは、２つの個別ファイバープレート２Ａのみ図示しているが、その数は特に限定されるものではない。また個別ファイバープレート２Ａの厚さは、厳密に同じである必要はなく、多少の誤差は許容される。必要に応じて、個別ファイバープレート２Ａ同士の接合後にファイバープレート２の表面を研磨することも好ましいものである。
【００７５】
光ファイバーとしては、ガラスなど周知の材料から形成されるものであり、より好ましくは鉛ガラスのように、鉛のような放射線遮蔽材料を含む光透過性材料からなるものであることが望ましい。
【００７６】
接合材としては、後述するような有機物系の接着材、又は無機物の接合材が用いられる。とりわけ、ファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しいか、又は熱膨張係数等の特性が近似している材料が好ましく用いられる。
【００７７】
個別フィーバープレート２Ａの大きさとしては、特に限定されるものではないが、例えば、その面積が数十ｃｍ2〜数千ｃｍ2程度の大きさのものを用いることができる。
【００７８】
図２は、上述したファイバープレートを用いた放射線撮像装置の基本的な構成を示す模式図である。
【００７９】
図２において、１Ａは、ＣＣＤイメージセンサチップ、ＣＭＯＳイメージセンサチップ、バイポーラ型イメージセンサチップ、ＣＭＤ型イメージセンサチップ、薄膜トランジスタ型イメージセンサチップなどの集積回路チップで構成された撮像素子であり、複数の撮像素子が並べられて大面積の撮像素子（光電変換素子）１が構成されている。
【００８０】
複数の個別ファイバープレート２Ａが並べられて大面積のファイバープレート２が構成されている。
【００８１】
また、３は、波長変換体であり、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ（Ｔｂ）のようなガドリニウム硫化酸化物、ＣｓＩ（Ｔｌ）のような沃化セシウムに代表されるハロゲン化アルカリ金属などの、シンチレータ或いは蛍光体と呼ばれる材料からなる層状部材である。
【００８２】
貼り合わされた大面積ファイバープレート２の導光面積を、貼り合わされた大面積撮像素子１の有効受光面積と同じか、それよりも大きなものとし、さらに、波長変換体３の面積を貼り合わされた大面積ファイバープレート２の導光面積と同じか、それよりも大きなものとするとよい。
【００８３】
図２の上方から放射線が波長変換体３の上面に入射すると、波長変換体３は、可視光域の光を発光する。波長変換体３と撮像素子１との間に配されたファイバープレート２が、この光を撮像素子１の受光部に導く。受光部に入射した光はそこで画素毎に光電変換され、電気信号として読み出される。
【００８４】
ここで、ファイバープレート２Ａとして放射線遮蔽性ファイバープレートを用いれば、放射線の撮像素子１への入射を妨げることができるので、撮像素子の誤動作、ノイズの生成を抑制することができる。
【００８５】
図２では、個別ファイバープレート２Ａの数と、撮像素子チップ１Ａの数を同数として描いているが、本発明はこれらが同数に限定されることはなく、互いに異なる数であってもよい。
【００８６】
好ましくは、個別ファイバープレート２Ａの寸法が撮像素子チップ１Ａの寸法より大きなものを選択して、個別ファイバープレート２Ａの数を撮像素子チップ１Ａの数より少なくするとよい。
【００８７】
なお、本発明の撮像装置は以下に説明するＸ線撮像装置に好適に用いることができるが、特にその用途はＸ線撮像装置に限定されるものではなく、α，β，γ線等のＸ線以外の放射線像を検出する放射線撮像装置にも用いることができる。
【００８８】
また、光は画素により検出可能な波長領域の電磁波であり、可視光を含む。さらに、例えば放射線を含む電磁波を電気信号に変換する電磁波電気信号変換装置にも適用することができる。
【００８９】
（実施形態１）
図３は、本発明の実施形態１のＸ線撮像装置の断面図である。図３には、Ｘ線を可視光等の撮像素子（光電変換素子）で検知可能な波長の光に変換するシンチレータとしての蛍光体（波長変換体）３と、波長変換体３によって変換された光を撮像素子側へ導く複数の光ファイバーからなる個別ファイバープレート２Ａと、光を電気信号に変換する光電変換用受光素子を備えた撮像素子１と、を有する装置が示されている。
【００９０】
この装置は、さらに、個別ファイバープレート２Ａを相互に接着する接着材７を有しており、更に必要に応じて、大面積ファイバープレート２と複数の画素を備えた撮像素子１とを接着する弾性に優れた透明接着材６と、各撮像素子チップ１Ａからの電気信号を外部に出力するための配線を有するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４と撮像素子チップ１Ａとを電気的に接続するバンプ５と、フレキシブル基板４が接続されるプリント基板１２と、蛍光体３を保護するアルミ保護シート８と、撮像素子１を搭載するベース基板１０と、ベース基板１０を保持するためのベース筐体１１と、ベース筐体１１に備えられた筐体カバー９と、撮像素子１とファイバープレート２との間に設けられた一定間隔を保持するためのスペーサ１３と、透明接着材６をファイバープレート２と撮像素子１との間に介在させるための目地うめ接着材１４とを有している。
【００９１】
図３に示すＸ線撮像装置は、撮像素子１と、個別ファイバープレート２Ａを複数備えた大面積ファイバープレート２とを透明接着材６によって貼り合わせることによって、作製されている。
【００９２】
図４は、本発明に用いることができる撮像素子の概略的な構成の一例を示す平面図である。
【００９３】
図４には、２次元配列した複数の受光素子を含む通常画素１０１と、駆動回路１０３の外側に設けられた複数の周辺画素１０４と、各通常画素１０１及び各周辺画素１０４を順次駆動する駆動回路１０３と、撮像素子チップ１Ａの入出力端子１０２とを示している。
【００９４】
通常画素１０１は、ほぼ撮像素子チップ１Ａの全面に配しており、通常画素１０１のピッチは、後述するように、例えば１６０μｍとしている。通常画素１０１間には駆動回路１０３を分割して分散配置している。なお、周辺画素１０４は、通常画素１０１に比べて面積が小さいため、画素信号を補正処理することによって、面積の相違がなくなるようにしている。
【００９５】
図５（ａ），図５（ｂ）は、本発明に用いられる撮像素子の出力端子付近の構成を示している。図５（ａ）は、撮像素子チップ１Ａのバンプ５及びフレキシブル配線基板４付近の上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の５Ｂ線による断面図である。
【００９６】
図５において、５は接続用バンプ、４０１はバンプ５に接続されるフレキシブル基板４のインナーリード、１０５は撮像素子チップ１Ａの端部とインナーリード４０１とのショートの防止及び撮像素子１の端部欠損を防止するポリイミド樹脂層などの有機絶縁層である。
【００９７】
図６は、図５（ａ），図５（ｂ）に示したバンプ５とフレキシブル基板４との電気的接続を行う方法を説明するための模式図である。
【００９８】
はじめに、有機絶縁層１０５として、たとえばポリイミド樹脂層を撮像素子チップ１Ａの端部に２５μｍの厚さとなるように形成する。
【００９９】
つぎに、バンプ５とフレキシブル基板４との電気的接続を行うために、まず、撮像素子チップ１Ａの入出力端子１０２に、スタッドバンプ方式やメッキなどによりバンプ５を形成する。
【０１００】
そして、バンプ５とインナーリード４０１とを、例えば超音波を用いたボンディングにより融着すると、バンプ５の金属とインナーリード４０１の金属との金属間接合により両者が電気的且つ物理的に接続される。
【０１０１】
ちなみに、インナーリード４０１は、銅箔などをエッチングすることによって形成し、ニッケル及び金を用いてメッキを施して、１８μｍ程度の厚さとしたものを利用し、またフレキシブル配線基板の総厚は、５０μｍ程度としたものを利用することができる。
【０１０２】
つぎに、撮像素子チップ１Ａを保持台１７，１８によって上下に挟んで保持した状態で、治具１９を保持台１７，１８に向けて図６の矢印の方向に移動させる。こうして、撮像素子チップ１Ａの端部でインナーリード４０１を図面下側に向けて９０°程度に曲げる。
【０１０３】
図７（ａ）は、本発明に用いられる撮像素子のフレキシブル配線基板付近の断面図である。図７（ｂ）は、撮像素子のフレキシブル配線基板付近の上面図である。
【０１０４】
図７（ａ），図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向においては、周辺画素１０４の幅Ｓ１が通常画素１０１の幅Ｓ２より小さくしている（Ｓ１＜Ｓ２）。
【０１０５】
図７（ｂ）では、各周辺画素１０４間のピッチＰ２と、各通常画素１０１と各周辺画素１０４との間のピッチＰ１が異なるように描かれているが、好ましくは、これらが一定、すなわちＰ１＝Ｐ２となり、更には通常画素間のピッチＰとも同じ、すなわちＰ１＝Ｐ２＝Ｐとなるように配置されることが望ましい。
【０１０６】
こうすると、画素ピッチは周辺画素、通常画素に限らず、すべて等ピッチとなり、画像品位を向上させることができる。
【０１０７】
図８（ａ）〜図８（ｆ）は、本発明に用いられる撮像素子とベース基板との接着工程を示す図である。
【０１０８】
まず、フレキシブル基板４を備えた複数の撮像素子チップ１Ａを、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向及びθ（回転）方向に可動するアライメントヘッド３１及びアライメントカメラ３３を用いて位置合わせしながらステージ３２上に載置する。
【０１０９】
このとき、各撮像素子チップ１Ａは、ステージ３２に形成されている孔３２Ａから図示しないバキューム装置などで吸引されることによってステージ３２上に固定される（図８（ａ））。
【０１１０】
この状態で、各撮像素子チップ１Ａが所要の動作を行うかどうかの検査を行う。この検査では、検査治具３４を用いて、例えば静電気などによって各撮像素子チップ１Ａが破壊されているかどうかなどを調べる（図８（ｂ））。
【０１１１】
そして、検査の結果、ある撮像素子チップ１Ａに欠陥が発見されれば、その撮像素子チップ１Ａの下方のバキューム装置をオフして、アライメントヘッド３１を用いて不良チップを交換する（図８（ｃ））。
【０１１２】
つづいて、撮像素子１上に、接着剤塗布用ディスペンサ３４から紫外線硬化型樹脂又はシリコーン樹脂などの接着材３５をチップの上面に塗布する（図８（ｄ））。
【０１１３】
そして、ベース基板１０に設けられた長孔１０Ａにフレキシブル基板４を挿入し、それから撮像素子１とベース基板１０とを密着させた後に、紫外線を照射したり加圧することによって接着材３５を硬化させ固定する（図８（ｅ））。
【０１１４】
なお、このとき、個別ファイバープレート２Ａの大きさと撮像素子チップ１Ａとの大きさをほぼ同じにして、これらを位置合わせするとよい。また、ここでは、ベース基板１０には、撮像素子１との間における熱膨張率などを考量して、ガラス又はパーマアロイ（鉄＋ニッケル）合金を用いることが好ましい。
【０１１５】
そして、撮像素子１とベース基板１０とを接着固定した後に、バキューム装置をオフにして、ステージなどの治具３６から撮像素子１及びベース基板１０を取り外す（図８（ｆ））。
【０１１６】
こうして、複数の撮像素子チップ１Ａが貼り合わされた大面積撮像素子１が得られる。
【０１１７】
図９（ａ）〜図９（ｄ）は、本発明に用いられる大面積撮像素子と、上述した大面積ファイバープレートとを貼り合わせる工程を説明するための模式図である。
【０１１８】
なお、図９（ａ）及び図９（ｃ）は断面を、図９（ｂ）及び図９（ｄ）は平面を示している。
【０１１９】
ベース基板１０と接着した各撮像素子チップ１Ａ上に、各撮像素子チップ１Ａと大面積ファイバープレート２との間隔を保持できるように、スペーサ１３を配置する（図９（ａ））。
【０１２０】
スペーサ１３は、球でも円柱形状でもよい。
【０１２１】
つぎに、シール材３７を撮像素子１上に塗布し、また目地うめ接着材１４を撮像素子１間の隙間を埋めるように塗布する（図９（ｂ））。
【０１２２】
シール材３７は、一部３７Ａが開口されており、後述するように、ここから真空注入の方式を用いて透明接着材６を充填することになる。注入する際、真空リークの原因とならぬように目地うめ接着材１４をベース基板１０の上面の撮像素子チップ１Ａ間の隙間にも充填している。
【０１２３】
それから、スペーサ１３を間に介して、大面積撮像素子１上に、大面積ファイバープレート２を貼り合わせる（図９（ｃ））。
【０１２４】
さらに、必要に応じて、ファイバープレート２を相互に接合している接合材７が、各撮像素子チップ１Ａ間の隙間若しくは各画素間の直上に配置されるようにすることも好ましいものである。
【０１２５】
加圧、加熱プレスにより撮像素子チップ１Ａとファイバープレートの間隔を均一にし、シール材３７を硬化させる。そして、減圧チャンバー内で、大面積ファイバープレート２と撮像素子１との隙間を減圧状態にしたところで、透明接着材６を溜めたボート（図示せず）に開口部分３７Ａをつけ減圧状態から大気圧に戻すことで、透明接着材がファイバープレート２と撮像素子１との隙間に充填される。
【０１２６】
その後、開口部分３７を樹脂などの封止材３８で封止する（図９（ｄ））。
【０１２７】
それから、例えばシート状の波長変換体３をファイバープレート２上に貼りつけることによって、Ｘ線撮像装置が形成される。
【０１２８】
なお、波長変換体３はファイバープレート２上に、その材料を蒸着する手法や粉末状の蛍光体を結合材に混合させたものを塗布する手法によって設けることもできるが、この場合、図９（ｃ）の工程の前に、ファイバープレート２上に波長変換体３を設けておく。
【０１２９】
つぎに、再び図３を用いてＸ線撮像装置の動作について説明する。波長変換体３側に図示しないＸ線源を設置し、さらに、Ｘ線源とＸ線撮像装置との間に被写体を位置させた状態で、Ｘ線源からＸ線を照射すると、そのＸ線は被写体に曝射される。すると、Ｘ線は被写体を透過するときに強度差を有するレントゲン情報を含んでＸ線撮像装置側に送られる。
【０１３０】
Ｘ線撮像装置側では、波長変換体３において、Ｘ線の強度に応じた可視光等の光に変換される。変換された光は、ファイバープレート２を通じて撮像素子１側へ伝送される。このとき、ファイバープレート２と撮像素子１とが透明接着材６によって接着されているため、光は透明接着材６を通過するときに減衰することなく撮像素子１に入射される。
【０１３１】
また、光は、接着材７にも入射される。接着材７に入射した光は、吸収又は反射等されて光の透過率が小さくなる。この光が撮像素子１の画素上に入射されるとライン欠陥になるが、上述したように、個別ファイバープレート２Ａの大きさと撮像素子チップ１Ａとの大きさを同じにして、これらを位置合わせすると接着材７からの光が撮像素子１の画素に影響を与えにくい構成とすることができる。
【０１３２】
撮像素子チップ１Ａでは、入射された光を、光の強度に応じた電気信号に変換する。この電気信号は、図示しない読み出し回路の指示に応じて、バンプ５を介してフレキシブル基板４の配線つまりリード４０１に読み出される。フレキシブル基板４に読み出された電気信号は、プリント基板１２上に作製された外部回路に送られ、Ａ／Ｄ変換された後に画像処理がされる。
【０１３３】
（大面積ファイバープレートの製造方法）
ここで本発明に用いられる大面積ファイバープレートの製造方法について説明する。
【０１３４】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、本発明に用いられる大面積ファイバープレートの製造方法の一例を示す模式図である。
【０１３５】
まず、図１０（ａ）に示すように、２つの個別ファイバープレート２Ａを相互に、接合材により貼り合わせる。このとき、図１０（ａ）に示すように、個別ファイバープレート２Ａは、注意して貼っても、厳密いうと相互に位置がずれて貼り合わされることが多い。このまま全ての個別ファイバープレート２Ａを貼り合せると必要以上の隙間が発生する。
【０１３６】
この製造方法では、このような必要以上の隙間の発生を防止するために、相互にずれて貼り合わされたファイバープレート２の少なくとも１側面を点線部分４１まで研磨することにより、図１０（ｂ）に示すように、整列した平坦な側面２Ｂを得ている。
【０１３７】
つづいて、図１０（ａ），図１０（ｂ）と同様の手順によって、一側面が研磨されてそろえられた２枚の個別ファイバープレート２Ａをもう一組作製し、それら２組のファイバープレートを相互にそれぞれの平坦な研磨された側面２Ｂを突き合わせるように貼り合わせる（図１０（ｃ））。
【０１３８】
そして、必要に応じて、残りの４側面のうち一側面を点線４１まで研磨する。さらに、図１０（ｄ）に示すように必要に応じて残りの３つの側面も研磨すれば、隣接する側面間の間隙を小さくでき且つ４つの側面全てが平坦な大面積ファイバープレートを作製することができる。
【０１３９】
なお、ここでは、４枚の個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせて大面積ファイバープレート２を製造する場合を例に説明したが、実際には、ファイバープレート２が所望の大きさになるように、所定の枚数の個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせる。
【０１４０】
図１１（ａ），図１１（ｂ）は本発明に用いられるファイバープレートの別の製造方法を示す模式断面図である。ここでは、６枚のファイバープレート２Ａを貼り合わせて大面積ファイバープレート２を製造する場合を例に挙げているので、図１１（ａ），図１１（ｂ）ではそのうち３枚の個別ファイバープレート２Ａのみが図示されている。実際には、大面積ファイバープレート２が所望の大きさになるように、所定の枚数のファイバープレート２Ａを貼り合わせる。
【０１４１】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示した方法で得られた大面積ファイバープレート２の断面をみると、図１１（ａ）に示すように、角部には、側面を研磨中や各工程での取り扱い中に起きたチッピングによる欠け部４３が生じる。
【０１４２】
そのため、貼り合わせを終えた大面積ファイバープレート２の導光面となる表面及び裏面を、それぞれ欠け部４３がなくなるまで両面を研磨して、図１１（ｂ）に示すような欠け部のない大面積ファイバープレート２を作る。
【０１４３】
そして、こうして得られた図１１（ｂ）に示したような大面積ファイバープレート２は、必要に応じてスペーサ１３を介して、大面積撮像素子１に貼り合わせされる。
【０１４４】
（実施形態２）
図１２は、本発明の実施形態２に係る大面積ファイバープレートの断面図である。
【０１４５】
図１２の大面積ファイバープレート２は、接合材７として鉛等のＸ線遮蔽部材７Ａを含有したエポキシ樹脂等からなる接着材を用いた形態である。
【０１４６】
なお、接着材の具体例としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・イソブチルアクリレート共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、スチレン・ブチレン・スチレン（ＳＢＳ）共重合体、カルボキシル変性ＳＢＳ共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン（ＳＩＳ）共重合体、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン（ＳＥＢＳ）共重合体、マレイン酸変性ＳＥＢＳ共重合体、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、カルボキシル変性ＣＲ、スチレン・ブタジエンゴム、イソブチレン・イソプレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル変性ＮＢＲ、エポキシ樹脂、シリコーンゴム（ＳＲ）などが挙げられ、これらは一種単独又は二種以上を組み合わせて使用される。
【０１４７】
さらに、必要に応じて、反応性助剤、架橋剤としてのフェノール樹脂、ポリオール類、イソシアネート類、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウロトロピン樹脂、アミン類、酸無水物、過酸化物、金属酸化物、トリフルオロ酢酸クロム塩などの有機金属塩、チタン、ジルコニア、アルミニウムなどのアルコキシド、ジブチル錫ジオキサイドなどの有機金属化合物、２，２−ジエトシキアセトフェノン、ベンジルなどの光開始剤、アミン類、リン化合物、塩素化合物などの増感剤、さらには硬化剤、加硫剤、制御剤、劣化防止剤、耐熱添加剤、熱伝導向上剤、軟化剤、着色剤、各種カップリング剤、金属不活性剤などを適宜添加してもよい。
【０１４８】
また、遮蔽性部材７Ａには、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、スズ、ガドリニウム、タングステン、白金、金、鉛、ビスマスなどから選択される少なくとも一種の金属、或いは少なくともその一種を含む合金、又は少なくともその一種の化合物、が用いられる。これらの金属、合金、化合物は、Ｐｂ−Ｓｎのような鉛含有ハンダペースト、鉛フリーハンダペースト、銀ペーストなどと共に用いられてもよい。或いは、これらの金属、合金、化合物は、粒子状として用いられてもよく、その場合には、無機若しくは有機材からなる粒子（カーボン粒子、プラスチックボール）にメッキ、スパッタ等で被覆されたものを用いることもできる。
【０１４９】
本実施形態による大面積ファイバープレートによれば、接合部分、すなわち個別ファイバープレートの繋ぎ目部分に、放射線遮蔽性の結合材用いているので、繋ぎ目を通して放射線が制限なく透過してしまうことを防止できる。
【０１５０】
この大面積ファイバープレートを用いたＸ線撮像装置は、波長変換体３に入射したＸ線のうち、光に変換されなかったものが撮像素子１に入射することを防止できる。
【０１５１】
すなわち、波長変換体３に入射したＸ線のうち、光に変換されないものは、鉛等を含有させた大面積ファイバープレート２の材料自体、及び／又は、遮蔽性接合材７によって遮られる。これにより、撮像素子１へのＸ線の入射によるノイズ等の発生を抑制できる。
【０１５２】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、図１２に示した大面積ファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【０１５３】
まず、接着材とＸ線遮蔽部材７Ａとを撹拌棒などを用いて撹拌する（図１３（ａ））。
【０１５４】
それから、撹拌によって生じた泡がなくなった後に、ディスペンサ４６若しくはスクリーン印刷でファイバープレート間にＸ線遮蔽部材７Ａを含有する接着材からなる接合材を充填する（図１３（ｂ））。
【０１５５】
この充填は、隙間の空気が抜けやすいように減圧雰囲気内で行うとよい。
【０１５６】
そして、個別ファイバープレート２Ａを相互に加圧しながら接着材を硬化させる。硬化には、ＵＶ照射や、常温〜２００℃の範囲で加熱するとよい。その後、ファイバープレート２の上面よりはみ出した接着材を削り取る（図１３（ｃ））。
【０１５７】
こうして、大面積ファイバープレート２が得られる。
【０１５８】
（実施形態３）
図１４は、本発明の実施形態３に係る大面積ファイバープレートの模式的断面図である。本実施形態では、低融点金属（融点が３３０℃以下の金属）及び液状フラックスを用いて個別ファイバープレート２Ａを接合して大面積ファイバープレート２を作製する。
【０１５９】
本発明に用いられる低融点金属としては、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｃｄなどの金属を２種以上含む合金、例えばＳｎ−Ｐｂ（６３：３７ｗｔ％）の共晶半田やＳｎ−Ｐｂ（１０：９０ｗｔ％）の高融点半田を用いることができる。また、低融点金属は、液状フラックスに混ざりやすいように、粒形状であることが望ましい。
【０１６０】
また、液状フラックスには、ロジン系液状フラックスでは、精製ロジン、水添ロジン、重合ロジン等の樹脂成分及びアルコール類、例えばテルピネオール、１，４−ブタンジオール、メチルセロソルブ等、又はケトン類、例えばメチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等の溶剤成分を必須成分とし、これに更にポリエチレングリコール、ポリビニルブチラール、石油樹脂等の粘度調整剤、マロン酸、コハク酸、トリエタノールアミン等の活性剤などの添加剤成分を適宜配合したものが用いられる。
【０１６１】
また、水溶性の液状フラックスとしては、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリビニルアルコール等の多価アルコール成分、溶剤成分としての水を必須成分とし、これに更にポリアクリル酸アミド等の粘度調整剤、有機酸、有機若しくは無機ハロゲン化塩、塩酸ジエチルアミン等の活性剤などの添加剤成分を適宜配合したものが用いられる。中でも、水溶性の液状フラックスが好ましく使用される。
【０１６２】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、図１４に示した大面積ファイバープレートの製造工程の説明するための模式図である。
【０１６３】
まず、粉末状の低融点金属４８と液状フラックス４７とを混合する（図１５（ａ））。
【０１６４】
それから、撹拌によって生じた泡がなくなった後に、ディスペンサ若しくはスクリーン印刷でファイバープレート間にＸ線遮蔽性の低融点金属４８を含有する液状フラックス４７を充填する（図１５（ｂ））。
【０１６５】
充填は、隙間の空気が抜けやすいように減圧雰囲気内で行うとよい。
【０１６６】
そして、ファイバープレート２Ａを相互に加圧し、同時に融点以上の温度で加熱して低融点金属４８を融着させる。その後、ファイバープレート２の上面より低融点金属４８がはみ出している場合には、それを削り取る。
【０１６７】
こうして、大面積ファイバープレート２が得られる（図１５（ｃ））。
【０１６８】
（実施形態４）
図１６は、本発明の実施形態４に係る大面積ファイバープレートの模式的断面図である。本実施形態では、第１の金属層４９と第２の金属層５０によって個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせて大面積ファイバープレート２を作製する。
【０１６９】
図１７（ａ）〜図１７（ｅ）は、図１６に示した大面積ファイバープレートの製造工程を説明するための模式図である。
【０１７０】
まず、例えば個別ファイバープレート２Ａの両面に、感光性フィルムなどの耐酸性用エッチングレジスト５１をコーティングする（図１７（ａ））。
【０１７１】
そして、このレジスト５１を加熱によってファイバープレート２Ａに密着させる。それから、後述する第１の金属層４９とガラスとの密着性を上げるため、フッ酸、フッ化カリウム、酸性フッ化アンモニウムなどを用いて、ファイバープレート２の端面をエッチングして粗面５２を形成する。（図１７（ｂ））。
【０１７２】
つづいて、エッチングした端面（粗面５２）にニッケルや銅などの第１の金属層４９を無電解メッキによって形成する（図１７（ｃ））。
【０１７３】
そして、第１の金属層４９に、低融点金属の合金からなる第２の金属層５０を電気メッキする（図１７（ｄ））。
【０１７４】
第２の金属層５０はガラスのような不導体に直接メッキすることが難しい。そこで上述した第１の金属層４９を先に設けて下地を導電性に変更し、その後に第２の金属層５２を電気メッキ処理によって形成する。
【０１７５】
それから、レジスト５１を剥離して、ファイバープレート２Ａを相互に加圧しながら、第２の金属層５０を融点以上３３０℃以下の温度で加熱する（図１７（ｅ））。
【０１７６】
その後、ファイバープレート２の上面より、はみ出した第１，第２の金属層４９，５０がある場合には、それらを削り取る。こうして、大面積ファイバープレートが得られる。
【０１７７】
以上説明したように、実施形態２〜４では、Ｘ線を遮蔽する遮蔽性を有する接合材７によってファイバープレート２Ａを相互に接続するようにしている。よって、これら実施形態の大面積ファイバープレートを図２，図３に示したような放射線撮像装置に利用すれば、波長変換体３で光に変換されずにファイバープレート側へ出射したＸ線がファイバープレート基体で遮られる。こうして、撮像素子１をＸ線から遮蔽でき、ノイズ等の発生を抑制することができる。
【０１７８】
（実施形態５）
図１８は本発明のＸ線撮像装置の一実施形態の平面図、図１９はこのＸ線撮像装置の断面図である。
【０１７９】
基本的な構成は、図２，図３を参照して説明した撮像装置と同じである。これらの装置と異なる点は、個別ファイバープレート２Ａの接合部７からなる繋ぎ目線が、撮像素子チップ１Ａの間隙部の上方に位置するように、大面積ファイバープレート２と大面積撮像素子１とを位置合わせして貼りつけた点にある。
【０１８０】
つまり、接合部７からなる繋ぎ目線の幅を隣接する撮像素子チップ１Ａの間隙よりも小さくして、多少の位置ずれが生じても、繋ぎ目線が画素を覆わないようにしている。
【０１８１】
なお、接合部７に用いられる接合材としてはファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しい又は近い材質のものが好ましい。本実施形態ではファイバープレートの繋ぎ目と撮像素子の繋ぎ目との位置を合せているので、接合材は透明でも不透明でもよい。
【０１８２】
（実施形態６）
図２０及び図２１は、Ｘ線撮像装置の別の例を示す上面図及び断面図である。
【０１８３】
図２０及び図２１に示すように、ファイバープレートの繋ぎ目であるファイバー接合部７が撮像素子１の周辺画素１０４上を覆うように位置ずれした状態で配置されてしまった場合には、接合部７の光透過率とファイバープレート２Ａの光透過率との差から、この接合部７下に配置された画素列、特に周辺画素１０４はその寸法が小さいのでライン欠陥や画素欠陥となる。
【０１８４】
また、大きい画素である通常画素１０１であっても感度の低下はまぬがれない。更に蛍光体から光に変換されないで透過された漏れＸ線が接合部７を通して撮像素子に入射するとライン状にショットノイズが生じ画像品位を低下させることになり、更に素子の劣化を引き起こす恐れもある。
【０１８５】
前述した図１８及び図１９に示したＸ線撮像装置においては、ファイバープレートの繋ぎ目と撮像素子の繋ぎ目との位置を合せている。かかる構成を採ることで、ファイバープレートの繋ぎ目から入射する蛍光体からの光が撮像素子の画素列に入射しないようにしてライン欠陥が生じないようにしている。また蛍光体からの漏れＸ線がファイバープレートの繋ぎ目から撮像素子に入射しないようにしてライン状にショットノイズが生じないようにしている。
【０１８６】
しかし、個別ファイバープレートの数と撮像素子チップの数とが異なる場合には、個別ファイバープレートの継ぎ目と、撮像素子チップの継ぎ目と、一致させて位置合わせすることができない状況が生じる。
【０１８７】
以下に述べる実施形態は、このような場合であっても、ライン欠陥の発生を回避できる放射線撮像装置に関する。
【０１８８】
（実施形態７）
図２２に示したＸ線撮像装置においては、個別ファイバープレートの接合部７からなる繋ぎ目線と撮像素子の画素列線とを傾けて（角度θ≠０°）配置している。かかる構成を採ることで、ファイバープレートの繋ぎ目から入射する光が一画素列上のすべての画素に入射しないようにして、ライン欠陥の発生を防止している。
【０１８９】
つまり、ライン状に配された複数の画素の一部にファイバー接合部７を通して光が入射しても一部の画素から欠陥信号が生じるだけでライン欠陥とはならない。かかる場合、波長変換体からの漏れＸ線が、ファイバープレートの繋ぎ目から撮像素子に入射しないように、接合材として鉛含有接着材のようなＸ線遮蔽性接合材を用いるとよい。
【０１９０】
以上説明した実施形態では、ファイバープレートの繋ぎ目線が撮像素子の画素列ラインと平行に重ならないようにするために、ファイバープレートの繋ぎ目線と撮像素子の画素列ラインとを傾けて配置したが、以下に述べるような構成を採ってもよい。
【０１９１】
（実施形態８）
図２３は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の上面図、図２４はそのＸ線撮像装置の断面図である。
【０１９２】
図２３及び図２４の装置では、ファイバープレートの繋ぎ目のラインが撮像素子１Ａの撮像領域上にあり、且つ隣接する画素列間にあるように配置されている。かかる構成により、ファイバープレートの繋ぎ目から入射する蛍光体からの光が撮像素子の画素に入射しないようになる。
【０１９３】
また、必要に応じて、通常画素１０４の寸法より接合部７の幅（継ぎ目線幅）を充分に大きくすることにより、通常画素間からファイバープレートの接合部７が多少ずれても、ライン欠陥にならないようにしている。
【０１９４】
かかる場合、Ｘ線がファイバープレートの繋ぎ目から撮像素子に入射しないように、接合部に用いる接合材として鉛入り接着材のようなＸ線遮蔽性接合材を用いることも好ましい。
【０１９５】
図２３，図２４の形態では、１６枚の個別ファイバープレート２Ａを接合した大面積ファイバープレートと、９枚の撮像素子チップ１Ａからなる大面積撮像素子とを組み合わせているが、撮像素子チップの寸法を小さくして撮像素子チップの数が個別ファイバープレートの数より多くすることも好ましいものである。
【０１９６】
（実施形態９）
図２５は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【０１９７】
この装置のファイバープレートは、接合部における個別ファイバープレートの側面が斜めであり、導光面の法線に対して交差する面となる。
【０１９８】
図２５に示したＸ線撮像装置においては、ファイバープレートの繋ぎ目となる接合部７に入射した漏れＸ線がファイバープレートの繋ぎ目側側面に入射するようにファイバープレートの端部（側面）を加工し、撮像素子に漏れＸ線が入らないようにしている。
【０１９９】
漏れＸ線がファイバープレートの繋ぎ目側の側面を通過するようにするには、個別ファイバープレート２Ａの継ぎ目側の側面７１が漏れＸ線に対して非平行な面を有すればよく、ここではファイバープレートの側面７１をファイバープレートの導光面の法線方向、すなわち光ファイバーの軸に対して、例えば数度〜数十度程度の、一定の傾きを有するようにしている。
【０２００】
かかる構成によれば、図２５に示すように、波長変換体３を透過した漏れＸ線はファイバープレートに入射し、ファイバープレートによりＸ線が遮断される。このように、Ｘ線が継ぎ目を通って撮像素子に入射しないので、ライン状のショットノイズの発生を抑制できる。ここでは個別ファイバープレートとして放射線遮蔽性のファイバープレートを用いるが、接合材は特に放射線遮蔽性の接合材でなくてもよい。
【０２０１】
また、接合材７として、ファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しいか又は近似した材質の接着材を用いることが好ましい。
【０２０２】
以上説明した実施形態では、ファイバープレートの側面７１の全てが漏れＸ線に対して一定の傾きを有するようにしたが、ファイバープレートの側面７１の一部が漏れＸ線に対して一定の傾きを有するようにしてもよい。
【０２０３】
また、図２５の装置では、光ファイバーの軸を個別ファイバープレート２Ａの導光面の法線方向と平行にする形態だけではなく、光ファイバーの軸が個別ファイバープレート２Ａの側面と平行にする形態であってもよい。
【０２０４】
この場合には、光ファイバーの束を斜めに切断した個別ファイバープレートを複数用意し、それぞれの光ファイバーの軸が平行になるように接合すればよい。そして、この場合には、光入射面となる導光面の位置と光出射面となる導光面の位置とが光ファイバーの傾き角に応じてずれることになる。
【０２０５】
（実施形態１０）
図２６は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【０２０６】
この装置のファイバープレートは、接合部における個別ファイバープレートの側面が折り返し点を境に反対向きに斜めであり、導光面の法線に対して交差する面となる。
【０２０７】
図２６に示すように、ファイバープレートの接合部７は「く」の字状（シェブロン状）としており、ファイバープレートの側面７２の厚さ方向における一部分が漏れＸ線に対して一定の傾きを有するようにしている。
【０２０８】
（実施形態１１）
図２７は本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【０２０９】
図２７に示すように、ファイバープレートの側面７３はステップ状に加工されており、ファイバープレートの接合部７を段差状としている。この装置のファイバープレートは、接合部における個別ファイバープレートの側面が、ステップのところで、導光面の法線に対して交差する面を有する構成にされている。
【０２１０】
以上、図２５〜図２７を参照して、本発明に用いられるファイバープレートの側面(接合部７）の形状の例をいくつか示した。
【０２１１】
本発明に用いられるファイバープレートの側面の形状は、導光面の法線に対して交差する面を有する構成であればよく、つまり、接合部７に入射した漏れＸ線がファイバープレートの側面を通過するようなものであれば、図示した以外の形状、例えば、ジグザグ状、円弧状等いかなる形状であってもよい。
【０２１２】
（実施形態１２）
図２０に示したように、ファイバープレートの繋ぎ目である接合部７が撮像素子の周辺画素上に重なるように配置された場合には、個別ファイバープレート２Ａを貼り合わせる接合部７がファイバープレート２Ａと異なる光透過率を有するため、この接合部７の下に撮像素子１の画素列が配置され、且つ接合部７の幅が広いと複数ラインにわたるライン欠陥となる。
【０２１３】
また、波長変換体から光に変換されないで透過された漏れＸ線が接合部を通して撮像素子に入射するとライン状にショットノイズが生じ画像品位を低下させる。
【０２１４】
なお周辺画素の大きさは、通常画素の大きさよりも小さくしている。
【０２１５】
そこで、本実施形態では図２８，図２９に示すように、ファイバープレート２Ａの接合部７の幅ｄが撮像素子１の画素１０１の幅Ｐよりも小さくなるようにして（ｄ＜Ｐ）、接合部７下に撮像素子１の画素列が配置されても１ラインのライン欠陥に抑えられる。
【０２１６】
接合材として鉛等の放射線遮蔽が可能な材料を含んだ接着材などの接合材を用いれば、波長変換体３から漏れたＸ線を遮蔽することが可能となる。
【０２１７】
なお、より好ましくは接合部７の幅ｄを画素１０１の遮光層により形成される開口部の幅ａよりも小さくする（ｄ＜ａ）ことが望ましい。
【０２１８】
更に、通常画素１０１の幅に比べて小さい周辺画素１０４の幅よりもファイバープレートの接合部７の幅ｄを小さくすること、すなわち、ファイバープレート２Ａの接合部７の幅ｄを撮像素子１内で最小の画素の幅よりも小さくすることも、好ましいものである。
【０２１９】
なお、接合部の材料はファイバープレートとの熱膨張係数等の特性が等しい又は近い材質のものが好ましい。
【０２２０】
（実施形態１３）
図３０は、本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置を構成している一撮像ユニットの模式的断面図である。図３０の装置は、Ｘ線を可視光等の撮像素子で検知可能な波長の光に変換する波長変換手段３と、波長変換体３によって変換された光を撮像素子１Ａ側へ導く複数の光ファイバーの束からなるファイバープレート２Ａと、ファイバープレート２Ａと複数の画素１０１を備えた撮像素子１Ａとを接着する弾性に優れた透明接着材６と、光を電気信号に変換する受光部を備えた撮像素子１Ａと、撮像素子１Ａからの電気信号を外部に出力する配線を有するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４と撮像素子１Ａとを電気的に接続するバンプ５と、波長変換体３を保護するアルミ保護シート８と、撮像素子１Ａを搭載するベース基板１０と、透明接着材６をファイバープレート２Ａと撮像素子１Ａとの間に介在させるためのシール材１４とを具備している。
【０２２１】
図３０に示したような撮像ユニットを複数用意して、隣接するファイバープレート２Ａの側面同士或いはユニットの側面同士を接合すれば、大面積の放射線受容面を有する大面積撮像装置を構成できる。
【０２２２】
図３１（ａ）〜図３１（ｄ）は、Ｘ線撮像ユニットの製造方法を説明するための模式図である。なお、図３１（ａ）及び図３１（ｃ）は断面を、図３１（ｂ）及び図３１（ｄ）は平面を示している。
【０２２３】
ファイバープレート２Ａの側面は研磨され、ファイバープレート２Ａの縦横の寸法が撮像素子１Ａの寸法とほぼ合致しており、それぞれの面積はほぼ等しい。
【０２２４】
また、ファイバープレート２Ａは両面研磨されているので導光面（光入出射面）も平坦な研磨面となる。なお、研磨手法については後述する。
【０２２５】
まず、接着材３５によりベース基板１０に撮像素子１Ａを接着し固定する。撮像素子１Ａの撮像面上に、各撮像素子とファイバープレートとの間隔を保持するための球状又は円柱状のスペーサ１３を配置する（図３１（ａ））。
【０２２６】
つぎに、シール材３７を、撮像素子１上に塗布する（図３１（ｂ））。
【０２２７】
シール材は、図３１（ｂ）に示すように一部に開口部３７Ａを有する。また、１０３は垂直シフトレジスタや水平シフトレジスタなどを含む、画素の駆動回路である。
【０２２８】
波長変換体３が形成されたファイバープレート２Ａをスペーサ１３上に、位置決めした後にファイバープレート２Ａと撮像素子１Ａを互いに加圧、加熱して貼り合わせる（図３１（ｃ））。
【０２２９】
そして、真空チャンバー内で、各ファイバープレート２Ａと各撮像素子１Ａとの隙間を真空状態にしたところで、図示しない透明接着材を溜めたボートに開口部３７Ａをつけ真空状態を大気圧に戻すことで、透明接着材が隙間に充填される。その後、開口部３７Ａを封止材３８によって封止する（図３１（ｄ））。
【０２３０】
こうして、Ｘ線撮像ユニットが得られる。
【０２３１】
そして、複数のＸ線撮像ユニットをＸ受容面が同一平面となるように並べて、接合することにより大面積のＸ線撮像装置が得られる。
【０２３２】
図３１（ａ）〜図３１（ｄ）の例では、シール材３７は、撮像素子チップ１Ａの端部から一周辺画素分内方の位置にのみ付与されているが、図３０に示すように端部に至るところまで付与されていてもよい。
【０２３３】
この装置においては、ファイバープレート２Ａの光入射面側に在る波長変換体３は蒸着、塗布、または印刷などにより形成されるが、その工程はファイバープレート２の研磨後であることが好ましい。或いは、撮像素子１Ａにファイバープレート２Ａを貼り合わせた後であってもよい。
【０２３４】
（実施形態１４）
図３２（ａ）〜図３２（ｅ）は、本発明の一実施形態によるＸ線撮像ユニットの別の製造方法を説明するための模式図である。なお、図３２（ａ）、図３２（ｃ）、及び図３２（ｄ）は断面を、図３２（ｂ）、及び図３２（ｅ）は平面を示している。
【０２３５】
ベース基板１０と接着した撮像素子１Ａ上に、撮像素子１Ａとファイバープレート２Ａとの間隔を保持できるように、スペーサ１３を配置する（図３２（ａ））。
【０２３６】
ここではファイバープレート２Ａには、予め光入出射面も両面研磨して平坦化されたものを使用する。
【０２３７】
つぎに、シール材３７を、撮像素子１上に塗布する（図３２（ｂ））。
【０２３８】
シール材３７は、図３２（ｂ）に示すように一部に開口部３７Ａが設けられており、後述するように、ここから真空注入の方式を用いて透明接着材を充填する。
【０２３９】
それから、ファイバープレート２Ａをスペーサ１３上に、位置決めした後に貼り合わせる（図３２（ｃ））。
【０２４０】
真空チャンバー内で、ファイバープレート２Ａと撮像素子１Ａとの隙間を真空状態にしたところで、透明接着材を溜めたボートに開口部３７Ａをつけ真空状態を大気圧に戻すことで、透明接着材６が隙間に充填される。その後、開口部分３７Ａを封止材３８で封止する。
【０２４１】
つぎに、ファイバープレート２Ａを、撮像素子１Ａの面積に合わせて研磨して、ファイバープレート２Ａの側面と撮像素子チップ１Ａの側面とが、ほぼ面一となるように整合させる（図３２（ｄ））。
【０２４２】
なお、この工程における研磨は、水酸化カリウム、アンモニア、過酸化水素水等の研磨溶液を使用する化学研磨は行わず、機械研磨とすることで、撮像素子１Ａの損傷を防ぐ。
【０２４３】
ファイバープレート２Ａの上に、ファイバープレート２Ａと同じ面積の波長変換体３としての蛍光体３を貼布するか、又はファイバープレート２Ａの上に、それより大きな面積の蛍光体３を貼布して、これをファイバープレート２Ａと同じ面積になるようにカットする。
【０２４４】
こうして、Ｘ線撮像ユニットが得られる（図３２（ｅ））。
【０２４５】
そして、複数のＸ線撮像ユニットをＸ受容面が同一平面となるように並べて、接合することにより大面積のＸ線撮像装置が得られる。
【０２４６】
（実施形態１５）
図３３（ａ）〜図３３（ｆ）は、本発明の一実施形態による大面積ファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【０２４７】
まず、個別ファイバープレート２Ａを複数、貼り合わせ用ステージ５００の表面上に載置する。図示しないディスペンサなどを用いてファイバープレート２Ａ間に接合材７を充填する。このとき、各ファイバープレート２Ａの貼り合わせ用ステージ５００側が、基準面５３となる（図３３（ａ））。
【０２４８】
そして、接合材７として用いた接着材が硬化した後に、基準面５３が吸着穴５４側になるように、貼り合わされた大面積ファイバープレート２を、研磨ステージ８００に載置する。また、研磨円板６００に、フェルトなどの研磨パッド７００を取り付ける（図３３（ｂ））。
【０２４９】
大面積ファイバープレート２及び接合部７上に、研磨剤５５を付与して、研磨円板６００と研磨ステージ８００とを相互に接触させ圧力を加えながら逆回転させて、各個別ファイバープレート２Ａ及び接合部７を研磨する（図３３（ｃ））。
【０２５０】
研磨剤は水、水酸化カリウム、アンモニア、過酸化水素等から選択される少なくとも一種を含む溶液中にシリカ系、セリア系、アルミナ系の砥粒を分散させた所謂スラリーを用いるとよい。
【０２５１】
こうして、各個別ファイバープレート２Ａ及び接合部７が同一平面を呈するように平坦化された大面積ファイバープレート２が得られる（図３３（ｄ））。
【０２５２】
つづいて、研磨円板６００の側面に研磨フェルト９００を取り付ける。そして、研磨円板６００を回転させながら大面積ファイバープレート２の側面に押し付けると共に、研磨ステージ８００を図面の表方向から裏方向に向けて移動させる（図３３（ｅ））。
【０２５３】
こうして、大面積ファイバープレート２の側面を研磨する。つぎに、例えば研磨した面をスプレーノズル５５から供給された洗浄液５６でスピン洗浄してから、研磨ステージ８００を高速回転させることによって、各ファイバープレート２Ａ及び接合部７を乾燥させる。
【０２５４】
必要に応じて、基準面３３側も同様に研磨することによって、両導光面が研磨された大面積ファイバープレートが得られる。
【０２５５】
（実施形態１６）
図３４は、本発明の一実施形態による放射線撮像装置の上面図である。
【０２５６】
本実施形態の放射線撮像装置は、例えば１０枚の長方形（例えば６０ｍｍ×１５０ｍｍ）の個別ファイバープレート２Ａを２列５行に並べて作製された大面積ファイバープレートと、２８枚の長方形（例えば２０ｍｍ×１４３ｍｍ）の撮像素子チップ１Ａを２列１４行に並べて作製された大面積撮像素子と、を具備する。
【０２５７】
大面積ファイバープレートと大面積撮像素子とを、図３４の左右の個別ファイバープレート２Ａの接合部７が、左右の撮像素子チップ１Ａの間隙上に位置するように、組み立てている。
【０２５８】
一方、図３４の上下の個別ファイバープレート２Ａの接合部７と上下の撮像素子チップ１Ａの間隙とは、特に重なっていない。必要に応じて、少なくとも上下に隣接する個別ファイバープレート２Ａの接合部７の幅（繋ぎ目線幅）を、撮像素子チップ１Ａの画素の幅より小さくすることも好ましいものである。
【０２５９】
また、図３４のように撮像素子チップ１Ａの行又は列の少なくともいずれか一方を２とすれば、全ての撮像素子チップ１Ａの外部接続端子をチップ間ではなく、自由端（大面積撮像素子の四辺のいずれか）に配置することも可能である。そうすると、隣接する撮像素子チップの間隔を更に狭められる。
【０２６０】
上述した撮像装置のうち、複数個のファイバープレート２Ａを接着材などによって接合して大判化し、さらに、大判化したファイバープレートに複数の額縁を有しない撮像素子を搭載するベース基板を貼付け、波長変換体と組み合わせた装置によれば、以下の効果が期待できる。
【０２６１】
（１）大面積検出装置を製作することができる。
【０２６２】
（２）安価な大判ファイバープレートを製作できる。
【０２６３】
（３）ファイバー繊維を曲げたり傾けたりしないので光の利用効率が高い。
【０２６４】
（４）最小限のファイバー厚みで構成できる。
【０２６５】
（５）ファイバー形状にセンサを合せる必要がない。
【０２６６】
（６）大面積ファイバープレートの製造が容易である。
【０２６７】
（７）ハロゲン化アルカリ金属のように成長ムラが生じやすい波長変換体を良好に成長させることができるので、得られる画像にもそれによる不均一性の少ない良好な画質が得られる。
【０２６８】
以上のような作用効果を生みＸ線動画が可能で画像品位に優れ、且つ、薄型で信頼性の高い大面積入力範囲を有するＸ線撮像装置を提供することができる。しかも安価となる。
【０２６９】
（放射線撮像システム）
以下に述べる放射線撮像システムの形態は、上述した各実施形態の撮像装置を用いたシステムである。
【０２７０】
図３５は、Ｘ線撮像装置を備えた非破壊検査システムの構成を示す概念図である。
【０２７１】
図３５には、上述した各実施形態のＸ線撮像装置１０００と、例えば電気機器に組み込まれる非破壊検査対象物である被写体２０００と、被写体２０００にＸ線を照射する放射線源としてのマイクロフォーカスＸ線発生器３０００と、Ｘ線撮像装置１０００から出力される信号を処理する画像処理装置６０００と、画像処理装置６０００によって処理された画像を表示する表示手段としてのモニタ４０００と、画像処理装置６０００及びモニタ４０００を操作するコントローラ５０００とを示している。
【０２７２】
図３５に示す非破壊検査システムは、マイクロフォーカスＸ線発生器３０００によって発生されたＸ線を、非破壊検査を行いたい被写体２０００に照射すると、被写体２０００の内部における破壊の有無の情報が、Ｘ線撮像装置１０００を通じて、画像処理装置６０００に出力される。画像処理装置６０００では、出力された信号を、前述している各撮像素子１の周辺画素間の画像信号を処理し、必要に応じて、暗信号補正などをも施して、モニタ４０００に画像として表示する。
【０２７３】
モニタ４０００に表示されている画像は、コントローラ５０００によって指示を入力することで、例えば拡大又は縮小したり、濃淡の制御等を行うことができる。こうして、モニタ４０００に表示された画像を通じて、被写体２０００の内部における破壊の有無を検査する。そして、被写体２０００に破壊が発見されなければ、それを良品とみなして電気機器に組み込む。一方、被写体２０００に破壊が発見されれば、それを不良品とみなして製造工程から除外する。
【０２７４】
図３６は、上述した各実施形態によるＸ線撮像装置を備えたＸ線診断システムの構成を示す概念図である。
【０２７５】
図３６には、Ｘ線撮像装置１０００を備えたベッドと、被写体２０００にＸ線を照射するための放射線源としてのＸ線発生装置７０００と、Ｘ線撮像装置１０００から出力される画像信号の処理及びＸ線発生装置７０００からのＸ線の照射時期等を制御するイメージプロセッサー８０００と、イメージプロセッサー８０００によって処理された画像信号を表示する表示手段としてのモニタ４０００とを示している。なお、図３６において、図３５で示した部分と同様の部分には、同一の符号を付している。
【０２７６】
図３６に示すＸ線診断システムは、Ｘ線発生装置７０００は、イメージプロセッサー８０００からの指示に基づいてＸ線を発生させ、このＸ線をベッド上の被写体２０００に照射すると、被写体２０００のレントゲン情報がＸ線撮像装置１０００を通じてイメージプロセッサー８０００に出力される。イメージプロセッサー８０００では、出力された信号を、前述している各撮像素子１の周辺画素間の画像信号を処理したり、ダーク補正などを施して、図示しないメモリに格納したり、モニタ４０００に画像として表示する。
【０２７７】
モニタ４０００に表示されている画像は、イメージプロセッサー８０００によって指示を入力することで、例えば拡大又は縮小したり、濃淡の制御等を行うことができる。こうして、モニタ４０００に表示された画像を通じて、医師が被写体２０００を診察する。
【０２７８】
また、医師が診察した後の被写体２０００のレントゲン情報は、本システムの記録手段を設けて、ディスク状の記録媒体などに記録するようにしてもよい。
【０２７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、小型で低コスト、且つ製造工程での作業性に優れた大面積のファイバープレート、放射線撮像装置及び放射線撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるファイバープレートの模式的斜視図である。
【図２】本発明による放射線撮像装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図４】本発明に用いられる撮像素子の模式的平面図である。
【図５】撮像素子の外部接続端子付近の構成を示す模式図である。
【図６】撮像素子の外部接続端子付近の構成を説明するための模式図である。
【図７】隣接する撮像素子間の構成を示す模式図である。
【図８】撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図９】本発明による撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】本発明によるファイバープレートの製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図１１】本発明によるファイバープレートの製造方法の、別の例を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるファイバープレートの構成を説明するための模式図である。
【図１３】図１２に示したようなファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の別の実施形態によるファイバープレートの模式的断面図である。
【図１５】図１４に示したようなファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の更に別の実施形態によるファイバープレートの模式的断面図である。
【図１７】図１６に示したようなファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図１８】本発明の別の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図１９】図１８に示したＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２０】本発明の更に別の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図２１】図２０に示したＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２２】本発明の他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図２３】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的平面図である。
【図２４】図２３に示したＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２５】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２６】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２７】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２８】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図２９】本発明に用いられる撮像装置の画素とファイバープレートの接合部との関係を説明するための模式的断面図である。
【図３０】本発明の更に他の実施形態によるＸ線撮像装置の模式的断面図である。
【図３１】本発明の一実施形態による放射線撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図３２】本発明の別の実施形態による放射線撮像装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図３３】本発明の一実施形態によるファイバープレートの製造方法を説明するための模式図である。
【図３４】本発明の他の実施形態による放射線撮像装置の模式的平面図である。
【図３５】本発明のＸ線撮像装置を備えた非破壊検査システムの構成を示す模式図である。
【図３６】本発明のＸ線撮像装置を備えたＸ線診断システムの構成を示す模式図である。
【図３７】従来の大面積ファイバープレートを用いた撮像装置の模式的断面図である。
【図３８】従来の別の大面積ファイバープレートを用いた撮像装置の模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 大面積撮像素子
１Ａ 撮像素子チップ
２ 大面積ファイバープレート
２Ａ 個別ファイバープレート
３ 波長変換体
４ フレキシブル基板
５ バンプ
６ 透明接着材
７ 接合部
８ 保護シート
９ 筐体カバー
１０ ベース基板
１１ ベース筐体
１２ プリント基板
１３ スペーサ
１４ 目地うめ接着材
Claims (5)
- 光を電気信号に変換する複数の画素を有する光電変換素子と、
放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートと、を有し、
前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、
前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、
前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、
隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の画素の幅より小さいことを特徴とする放射線撮像装置。 - 光を電気信号に変換する光電変換素子と、
放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートと、を有し、
前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、
前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、
前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、
前記光電変換素子は、互いに異なる受光面積を有する複数の画素を有しており、
隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙の幅は、前記光電変換素子の最小受光面積を有する画素の幅より小さいことを特徴とする放射線撮像装置。 - 光を電気信号に変換する光電変換素子と、
放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートと、を有し、
前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、複数の前記光電変換素子チップの各々は複数の画素を有し、
前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、
前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、
隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、前記光電変換素子チップの有効画素領域上に位置していることを特徴とする放射線撮像装置。 - 光を電気信号に変換する複数の画素を有する光電変換素子と、
放射線を前記光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けられたファイバープレートと、を有し、
前記光電変換素子は、基板上に搭載された複数の光電変換素子チップを含み、
前記ファイバープレートは、厚さの等しい複数の個別ファイバープレートが隣接配置され、前記複数の個別ファイバープレートはそれぞれ互いに平行な軸を有する光ファイバーの集合体であり、前記複数の個別ファイバープレートの側面同士がそれぞれの前記光ファイバーの軸が平行になるように接合されており、
前記ファイバープレートと複数の前記光電変換素子チップは透明接着材によって接着されており、
隣接する前記個別ファイバープレート同士の間隙が、複数の前記画素の間隙上に位置していることを特徴とする放射線撮像装置。 - 請求項１から４のいずれか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を具備することを特徴とする放射線撮像システム。
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