JP2002236180A - 放射線検出装置及びそれを用いた放射線撮像システム - Google Patents

放射線検出装置及びそれを用いた放射線撮像システム

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JP2002236180A
JP2002236180A JP2001029723A JP2001029723A JP2002236180A JP 2002236180 A JP2002236180 A JP 2002236180A JP 2001029723 A JP2001029723 A JP 2001029723A JP 2001029723 A JP2001029723 A JP 2001029723A JP 2002236180 A JP2002236180 A JP 2002236180A
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radiation
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wiring
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Eiichi Takami
栄一 高見
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光電変換基板を6基板以上二次元配列して波
長変換体と組み合わせた放射線検出装置において、中央
部に配置された光電変換基板に、波長変換後の可視光の
透過率を低下させずに配線可能とする放射線検出装置を
提供する。 【解決手段】 X線検出装置のX線撮影有効面1にはX
線を可視光に変換する波長変換体5が形成されて、その
波長変換体5は可視光を反射させて光電変換基板に光を
導くための反射層6を備えている。この反射層6に駆動
回路配線と共用するため配線パターンを行い、TFTへ
の駆動電力を供給する。信号回路配線として用いても同
様である。光電変換基板から波長変換体5の導電性反射
層6に接続するための上下接続部9は、導電性の材料を
光電変換基板に形成し、ガラス基板4による光電変換基
板を平面的に配列するとき、波長変換体5中の上下接続
部9と位置合せを行い、電気的に接続を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線を光に変換
し、複数の光電変換基板を用いて画像の等倍読み取りを
行う放射線検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ファクシミリや複写機、スキャナ
あるいはX線撮像装置等の読み取り装置は、縮小光学系
とCCD型センサを組み合わせたシステムであった。し
かしながら、近年になり水素化アモルファスシリコン
(以下a−Siと記す)に代表される光電変換半導体材
料の開発により、光電変換素子及び信号処理部を大面積
の基板に形成し、情報源と等倍の光学系で読み取る密着
型センサの開発が進んでいる。
【0003】特にa−Siは光電変換材料としてだけで
なく、薄膜電界効果型トランジスタ(以下TFTと記
す)の半導体材料としても用いることができるので、ガ
ラス基板上に光電変換半導体層とTFTの半導体層とを
同時に形成することができる利点を有している。さら
に、光電変換半導体層とTFTの半導体層とを同時に形
成した大面積光電変換基板上に、X線を可視光に波長変
換する波長変換体を組み合わせるX線検出装置がある。
【0004】ところが、こうした大面積光電変換基板を
製作する場合において、1枚のガラス基板が大きくなれ
ばなるほど、基板1枚あたりの歩留まりは低くなり、同
時に基板1枚あたりの不具合による損失額も大きくな
る。そこで、大面積光電変換基板を製作する場合、基板
1枚あたりの不具合による損失を少なくするために、複
数枚の基板を平面的に配列して貼り合わせることにより
大面積な光電変換装置を構成し、さらにX線を可視光に
波長変換する波長変換体を組み合わせるX線検出装置が
提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光電変
換基板を駆動させる電気回路は、TFTを駆動するため
の駆動回路とその出力を読み出す信号回路の少なくとも
2回路以上の電気回路電極が必要である。高精細になれ
ばなるほどこれらの電気回路電極が多数になる。二次元
的に配列された光電変換基板を駆動させる電気回路は、
各TFTの駆動回路と各TFTからの信号回路とを少な
くとも光電変換基板の端辺2辺から外部に配置するの
で、光電変換基板4基板を2列2行に配置した場合は、
駆動回路もしくは信号回路を、光電変換基板の少なくと
も隣り合った2端辺から外部に配置することが出来る。
【0006】1枚のガラス基板からなる光電変換基板の
場合は、図6に示すようにX線撮影有効面1の4辺から
駆動回路2、信号回路3それぞれ電気接続線が配線され
るとすると電気接続部は最大4個所に存在する。また、
4枚のガラス基板からなる光電変換基板の場合は、図7
に示すように駆動回路2と信号回路3を光電変換基板の
隣り合った2辺から引き出し、X線撮影有効面1の前面
4辺から駆動回路2、信号回路3それぞれの電気接続線
が配線される。
【0007】しかし、隣り合った2端辺から駆動回路と
信号回路を引き出した光電変換基板を6基板以上の複数
枚二次元配列する場合は、駆動回路と信号回路の引き出
し線を光電変換基板の端辺から外部に配置することが出
来ない光電変換基板が存在することになる。
【0008】6枚以上のガラス基板からなる光電変換基
板の駆動回路と信号回路を隣り合った2辺から引き出し
た場合は、X線撮影有効面の4辺から駆動回路、信号回
路それぞれの電気接続線が配線されるが、中央部に配置
された2枚以上の光電変換基板へのTFTの駆動回路も
しくはTFTからの信号回路のいずれかの引き出し配線
が困難となる。
【0009】外部に配置することが出来ない光電変換基
板に隣接する基板から、駆動回路または信号回路の引き
出し線を接続する新たな配線をする場合、製作工程の複
雑化、コスト高などの問題があり、さらには光電変換基
板上に新たな配線を配置することは、波長変換後の可視
光の透過を妨げる恐れがある。波長変換体の上に配線を
配置すると、配線がX線を吸収し画像に配線の影がうつ
るからである。
【0010】そこで本発明は、光電変換基板を6基板以
上の複数枚二次元配列して波長変換体と組み合わせた放
射線検出装置において、駆動回路と信号回路への引き出
し線を光電変換基板の端辺から外部に配置することが出
来ない光電変換基板に、波長変換後の可視光の透過率を
低下させず、安価に安定した工程で配線して外部回路へ
接続可能とする放射線検出装置を提供することを目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、光電変換素子と薄膜トランジスタとから
形成される画素を、縦横二次元に等間隔で配列した光電
変換基板を、それらの端部を接続して複数枚配列し、放
射線を光に変換する波長変換体と組み合わせた放射線検
出装置において、前記波長変換体の導電性光反射層に、
前記光電変換基板を駆動又は信号処理する電気回路の電
極及び配線を形成し、前記光電変換基板を6基板以上二
次元配列することを特徴とする。
【0012】すなわち本発明は、光電変換基板を6基板
以上の複数枚配列する構成の放射線検出装置の場合、駆
動回路または信号回路への配線を光電変換基板の端辺か
ら外部に配置することが出来ない回路配線を、光電変換
基板上部の波長変換体の光反射層である導電性金属膜を
用い、これらの回路への配線として共用することによっ
て、これらの電気回路への配線及び電極を形成し、光電
変換基板を二次元配列してその駆動回路または信号回路
に接続する。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0014】(実施の形態1)図1は、本発明に係る第
1の実施の形態であるX線検出装置の平面図である。本
実施の形態のX線検出装置は、6枚の光電変換基板を二
次元に配列して構成され、1はX線撮影有効面、2は駆
動回路、3は信号回路、4はガラス基板である。
【0015】X線撮影有効面1はガラス基板4上に薄膜
半導体プロセスによって作製された光電変換素子である
センサ部と光電変換後の電気信号を転送するTFT部と
からなり、そのTFTを駆動回路2で駆動し、またTF
Tからの信号を信号回路3で処理して、光電変換基板か
ら電気信号を外部に出力する。このため各光電変換基板
は、TFTを駆動するための駆動回路2と、その出力を
読み出す信号回路3の少なくとも2回路以上の電気回路
電極が必要である。
【0016】図2は、図1に示すX線検出装置のA−
A′断面図である。4はガラス基板、5は波長変換体、
6は波長変換体導電性反射層、7はセンサ部、8はTF
T部、9は上下接続部、10は駆動回路配線、11は信
号回路配線、12は絶縁層、13は信号回路電極、15
は波長変換体の基台である。
【0017】X線検出装置のX線撮影有効面1にはX線
を可視光に変換する波長変換体5が形成されて、その波
長変換体5は可視光を反射させ効率良く光電変換基板に
光を導くための反射層6を備えている。この反射層6に
たとえば駆動回路配線と共用するため配線パターンを行
い、TFTへの駆動電力を供給する。このことは信号回
路配線として用いても同様である。
【0018】この導電性反射層6は波長変換後の波長で
高い反射率の得られる材料で、たとえばアルミ、クロ
ム、銀等の金属材料を用い、さらに波長変換体5へのX
線の透過を妨げないため、50μm以下が望ましい。
【0019】また、光電変換基板のセンサ部7に反射光
をより多く供給するため、波長変換体5の導電性反射層
6の配線幅は、光電変換基板のセンサ部7の面積の長辺
より大きい必要がある。中央部に配置された光電変換基
板を駆動回路2又は信号回路3に接続する配線を、光電
変換基板から波長変換体5の導電性反射層6に接続する
ための上下接続部9については、導電性の材料、たとえ
ば、金、銀、銅、はんだ等を光電変換基板に印刷、蒸着
等で形成し、ガラス基板4による光電変換基板を平面的
に配列するとき、波長変換体5中の上下接続部9と位置
合せを行い、その後に熱、圧力等を加え電気的に接続を
行う。
【0020】図3は、ガラス基板による光電変換基板を
平面的に複数配列するときの上下接続部の配置図であ
る。4はガラス基板、7はセンサ部、8はTFT部、9
は上下接続部、10は駆動回路配線、11は信号回路配
線、13は信号回路電極、14は駆動回路電極である。
【0021】センサが高解像度になればなるほど、上下
接続部9を配置するのが困難となる。上下接続部9の面
積が0.1mm□以上は必要なことより、解像度が20
0dpi以上の場合は上下接続部9を配置するために、
縦横各1ラインあたりセンサ1画素を削除し、その有効
画素欠落部に上下接続部9を有効画素の1画素以下の面
積で配置する。この場合、上下接続部9が配置された位
置にはセンサが存在しないため、出力画像に欠陥が存在
するが、図3に示すように規則正しい配列にすることに
より、出力画像はその後の画像処理で、たとえば上下左
右の画素信号からの平均値を代用することにより補正で
きる。
【0022】(実施の形態2)図4は、本発明に係る第
2の実施の形態であるX線検出装置の断面図である。4
はガラス基板、5は波長変換体、6は波長変換体反射
層、7はセンサ部、8はTFT部、9は上下接続部、1
0は駆動回路配線、11は信号回路配線、12は絶縁
層、13は信号回路電極、15は波長変換体の基台であ
る。
【0023】波長変換体5が波長変換体反射層6より薄
膜である場合、光電変換基板を駆動させる電気回路の電
極を波長変換体反射層6と同一材料で形成し、二次元的
に配列された光電変換基板を6基板以上の複数枚配列す
ることが出来る。
【0024】この場合も第1の実施の形態と同様に、波
長変換体反射層6はX線の透過を妨げないため、50μ
m以下が望ましい。この反射層6にはアルミ、クロム、
銀等の金属材料を用い、この金属材料と同材料で突起形
状等を形成し、導電性反射層6と同一構造で上下接続部
9として配置する。ガラス基板4による光電変換基板を
平面的に配列するとき、波長変換体5中の上下接続部9
と位置合せを行い、その後に熱、圧力等を加え電気的に
接続を行う。
【0025】以上、波長変換体の光反射層に、光電変換
基板を駆動させる電気回路の電極を形成し、二次元的に
配列された光電変換基板を6基板以上の複数枚配列して
X線検出装置とする。
【0026】図5は、本発明による放射線検出装置のX
線診断システムへの適用例を示したものである。
【0027】X線チューブ6050で発生したX線60
60は患者あるいは被験者6061の胸部6062を透
過し、放射線検出装置(イメージセンサ)6040に入
射する。この入射したX線には被験者6061の体内部
の情報が含まれている。X線の入射に対応して蛍光体
(波長変換体)によって可視光に変換し、これを光電変
換して、電気信号を得る。この電気信号はデジタル変換
されイメージプロセッサ6070により画像処理され制
御室のディスプレイ6080で観察できる。
【0028】また、この画像情報は電話回線6090等
の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタ
ールームなどディスプレイ6081に表示もしくは光デ
ィスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医
師が診断することも可能である。またフィルムプロセッ
サ6100によりフィルム6110に記録することもで
きる。
【0029】以上の実施形態では、X線撮像システムを
例に説明したが、放射線を光に変換し、この光を光電変
換する装置構成としても、同様である。なお、放射線と
はX線以外のα,β,γ線等を含む。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光電変
換基板を6基板以上の複数枚二次元配列して波長変換体
と組み合わせた放射線検出装置において、駆動回路と信
号回路への引き出し線を光電変換基板の端辺から外部に
配置することが出来ない光電変換基板に、波長変換後の
可視光の透過率を低下させず、安価に安定した工程で配
線して外部回路へ接続可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態であるX線検出
装置の平面図である。
【図2】図1に示すX線検出装置のA−A′断面図であ
る。
【図3】光電変換基板を平面的に複数配列するときの上
下接続部の配置図である。
【図4】本発明に係る第2の実施の形態であるX線検出
装置の断面図である。
【図5】本発明による放射線検出装置のX線診断システ
ムへの適用例を示す図である。
【図6】1枚のガラス基板からなる光電変換基板の駆動
回路及び信号回路の配置図である。
【図7】4枚のガラス基板からなる光電変換基板の駆動
回路及び信号回路の配置図である。
【符号の説明】
1 X線撮影有効面 2 駆動回路 3 信号回路 4 ガラス基板 5 波長変換体 6 波長変換体反射層及び回路配線 7 センサ部 8 TFT部 9 上下接続部 10 駆動回路配線 11 信号回路配線 12 絶縁層 13 信号回路電極 14 駆動回路電極 15 波長変換体の基台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/14 H04N 1/028 Z 5C051 H04N 1/028 5/32 5/32 H01L 27/14 K Fターム(参考) 2G001 AA01 BA11 CA01 DA01 DA09 DA10 HA12 JA16 2G088 EE01 FF02 GG20 JJ05 JJ09 JJ33 4M118 AA01 AA10 AB01 BA04 BA05 CA11 CB11 FB03 FB09 FB13 FB19 GA08 HA21 HA26 HA31 5B047 AA17 BB04 BC01 BC14 BC23 CA23 5C024 AX11 BX00 CY04 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB04 DB06 DB08 DC02 DC03 DC07 FA00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光電変換素子と薄膜トランジスタとから
    形成される画素を、縦横二次元に等間隔で配列した光電
    変換基板を、それらの端部を接続して複数枚配列し、放
    射線を光に変換する波長変換体と組み合わせた放射線検
    出装置において、 前記波長変換体の導電性光反射層に、前記光電変換基板
    を駆動又は信号処理する電気回路の電極及び配線を形成
    し、前記光電変換基板を6基板以上二次元配列すること
    を特徴とする放射線検出装置。
  2. 【請求項2】 前記光電変換基板を駆動又は信号処理す
    る電気回路に接続する配線を、前記光電変換基板から前
    記波長変換体の導電性反射層に接続するための上下接続
    部を、光電変換基板内の有効画素の一部を欠落させて設
    け、上下接続回路とすることを特徴とする請求項1記載
    の放射線検出装置。
  3. 【請求項3】 前記光電変換基板から前記波長変換体の
    導電性反射層に接続するための上下接続部を、光電変換
    基板内の有効画素の1画素以下の面積を欠落させて規則
    的に配置し、上下接続回路とすることを特徴とする請求
    項2記載の放射線検出装置。
  4. 【請求項4】 被験者または被験物に放射線を照射する
    ための放射線源と、 この放射線を検出する請求項1ないし3のいずれかに記
    載の放射線検出装置と、 この検出された信号をデジタル変換して画像処理する画
    像処理手段と、 この処理された画像を表示する表示手段とを備えること
    を特徴とする放射線撮像システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216893A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Toshiba Corp X線検出器

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JP2010216893A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Toshiba Corp X線検出器

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