JP2002139569A - 大面積ファイバープレート、それを用いた放射線撮像装置、並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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２
Ａ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、Ｇｄ₂Ｏ₂
Ｓ（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１
Ａ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２
５μｍ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１
７，１８によって上下に挟んで保持した状態で、治具１
９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１
０１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１
Ａとファイバープレートの間隔を均一にし、シール材３
７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４０
１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２
Ａ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（Ｓ
ＢＳ）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（６３：３７ｗ
ｔ％）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４
８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５
２）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１
７（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１
Ａ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１
０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２
０ｍｍ×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６０
００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８００
０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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願2000−243183(P2000−243183) (32)優先日 平成12年８月10日(2000．8．10) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願2000−243184(P2000−243184) (32)優先日 平成12年８月10日(2000．8．10) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願2000−243185(P2000−243185) (32)優先日 平成12年８月10日(2000．8．10) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願2000−243186(P2000−243186) (32)優先日 平成12年８月10日(2000．8．10) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG15 GG19 JJ05 JJ09 JJ37 2H013 AC20 2H046 AA00 AA02 AA47 AA69 AC00 AC02 AD03 AD18

Claims (54)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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ファイバープレート。
2. 【請求項２】 請求項１記載のファイバープレートにお
   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
   傾いていることを特徴とするファイバープレート。
3. 【請求項３】 請求項１記載のファイバープレートにお
   いて、 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を特徴とするファイバープレ
   ート。
4. 【請求項４】 請求項１記載のファイバープレートにお
   いて、 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フ
   ァイバープレート。
5. 【請求項５】 請求項１記載のファイバープレートにお
   いて、 前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることを特徴とす
   るファイバープレート。
6. 【請求項６】 請求項１記載のファイバープレートにお
   いて、 前記側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有
   することを特徴とするファイバープレート。
7. 【請求項７】 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ファイバープレート。
8. 【請求項８】 請求項７記載の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の互いに平行な側面
   同士が接合されていることを特徴とするファイバープレ
   ート。
9. 【請求項９】 請求項７記載のファイバープレートにお
   いて、 前記導光面は研磨された面であることを特徴とするファ
   イバープレート。
10. 【請求項１０】 請求項７記載のファイバープレートに
    おいて、 前記側面は研磨された面であることを特徴とするファイ
    バープレート。
11. 【請求項１１】 請求項７記載のファイバープレートに
    おいて、 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フ
    ァイバープレート。
12. 【請求項１２】 請求項７記載のファイバープレートに
    おいて、 前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることを特徴とす
    るファイバープレート。
13. 【請求項１３】 請求項７記載の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
    を特徴とするファイバープレート。
14. 【請求項１４】 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放射線撮像装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    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
    傾いていることを特徴とする放射線撮像装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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を特徴とするファイバープレ
    ート。
17. 【請求項１７】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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放
    射線撮像装置。
18. 【請求項１８】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることを特徴とす
    る放射線撮像装置。
19. 【請求項１９】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 前記側面は、前記導光面の法線に対して交差する面を有
    することを特徴とする放射線撮像装置。
20. 【請求項２０】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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。
21. 【請求項２１】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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。
22. 【請求項２２】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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
    ることを特徴とする放射線撮像装置。
23. 【請求項２３】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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
    置していることを特徴とする放射線撮像装置。
24. 【請求項２４】 請求項１４記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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を特徴とする放射線撮
    像装置。
25. 【請求項２５】 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
    する放射線撮像装置。
26. 【請求項２６】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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放射線撮像装置。
27. 【請求項２７】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 前記導光面は研磨された面であることを特徴とする放射
    線撮像装置。
28. 【請求項２８】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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放
    射線撮像装置。
29. 【請求項２９】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 前記接合部は放射線遮蔽性接合部であることを特徴とす
    る放射線撮像装置。
30. 【請求項３０】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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を特徴とする放射線
    撮像装置。
31. 【請求項３１】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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。
32. 【請求項３２】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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。
33. 【請求項３３】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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
    ることを特徴とする放射線撮像装置。
34. 【請求項３４】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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
    置していることを特徴とする放射線撮像装置。
35. 【請求項３５】 請求項２５記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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を特徴とする放射線撮
    像装置。
36. 【請求項３６】 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放射線撮
    像装置。
37. 【請求項３７】 請求項３６記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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放射線撮像装置。
38. 【請求項３８】 請求項３６記載の放射線撮像装置にお
    いて、 前記導光面は研磨された面であることを特徴とする放射
    線撮像装置。
39. 【請求項３９】 請求項３６記載の放射線撮像装置にお
    いて、 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を特徴とする放射線撮像装
    置。
40. 【請求項４０】 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ファイバープレートの製造方
    法。
41. 【請求項４１】 請求項４０記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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ファイバープレートの製造方
    法。
42. 【請求項４２】 請求項４０記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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を特徴とするファイバープレ
    ートの製造方法。
43. 【請求項４３】 請求項４０記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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を特徴とするファイ
    バープレートの製造方法。
44. 【請求項４４】 請求項４０記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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を特徴とするファイバープレートの
    製造方法。
45. 【請求項４５】 ファイバープレートの製造方法におい
    て、 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、 を含むことを特徴とするファイバープレートの製造方
    法。
46. 【請求項４６】 請求項４５記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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ファイバープレートの製造方
    法。
47. 【請求項４７】 請求項４５記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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を特徴とするファイバープレ
    ートの製造方法。
48. 【請求項４８】 請求項４５記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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を特徴とするファイ
    バープレートの製造方法。
49. 【請求項４９】 請求項４１記載のファイバープレート
    の製造方法において、 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を特徴とするファイバープレートの
    製造方法。
50. 【請求項５０】 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、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を特徴とするファ
    イバープレートの製造方法。
51. 【請求項５１】 放射線撮像装置の製造方法において、 請求項１又は７に記載の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放射線撮像装置の製造方法。
52. 【請求項５２】 請求項５１記載の放射線撮像装置の製
    造方法において、 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を特徴とする放射線
    撮像装置の製造方法。
53. 【請求項５３】 請求項５１記載の放射線撮像装置の製
    造方法において、 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を特徴とする放射線撮像装置の製造
    方法。
54. 【請求項５４】 請求項１４、２５、又は３６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、 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。