JP2003035777A - X-ray detector and x-ray ct equipment using the same - Google Patents

X-ray detector and x-ray ct equipment using the same

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JP2003035777A
JP2003035777A JP2001220088A JP2001220088A JP2003035777A JP 2003035777 A JP2003035777 A JP 2003035777A JP 2001220088 A JP2001220088 A JP 2001220088A JP 2001220088 A JP2001220088 A JP 2001220088A JP 2003035777 A JP2003035777 A JP 2003035777A
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JP
Japan
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ray
slice
light guide
light
channel
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Application number
JP2001220088A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomotsune Yoshioka
智恒 吉岡
Fumito Watanabe
史人 渡辺
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Publication date
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray detector capable of separating channels and cells in a slice direction due to groove processing with high accuracy even if the taking-out number of signals in the slice direction is increased, and a multi-slice type X-ray CT equipment. SOLUTION: A substrate is loaded with scintillators 2 and an X-ray detection element group 1 including a detection element array 6 having light receiving regions separated in a channel direction and the slice direction and light guides 3 are provided to the boundary parts of the respective cells in the channel direction and the slice direction between the scintillators 2 and the light receiving parts of the detection element array 6. A plurality of the output terminals of the separated light receiving regions and the terminal of the substrate are connected by a wire bonding method. The scintillators 2 and the light guides 3 are matched with the boundary position of the light detection element array 6 to form grooves 9 for isolating the respective cells in the channel direction and the slice direction by trench processing and partition wall materials 10 are inserted in the isolation trenches.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、同時に複数スライ
スのX線透過データを検出するX線検出器及びこれを用
いたX線CT装置に関し、特にスライス方向の信号取出
し数が増えても溝加工によるチャンネル及びスライス方
向のセル間の分離を高精度に行えるX線検出器及びこの
X線検出器を用いて撮影時間の短縮やモーションアーチ
ファクトの低減による診断能の向上が可能な1回のスキ
ャンで多スライスの断層像が得られるX線CT装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray detector for simultaneously detecting X-ray transmission data of a plurality of slices and an X-ray CT apparatus using the same, and in particular, groove processing even if the number of signals taken out in the slice direction increases. An X-ray detector that can separate cells in the channel and slice directions with high accuracy, and a single scan that can improve the diagnostic ability by reducing the imaging time and motion artifacts using this X-ray detector. The present invention relates to an X-ray CT apparatus that can obtain a multi-slice tomographic image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、X線CT装置では、装置のスルー
プット向上のためにスライス方向に複数列のX線検出素
子アレイを配列(すなわち、2次元配列)し、一回のX
線曝射によって2次元のX線データを収集し、複数のC
T画像が得られるマルチスライス型X線CT装置が注目
されている(以下、このマルチスライス型X線CT装置
に用いるX線検出器をマルチスライス型X線検出器と呼
ぶことにする)。このようなマルチスライス型X線CT
装置は、上記検査時間の短縮と共に、従来の一列に配列
した検出器(以下、シングルスライス型X線検出器と呼
び、これを用いたX線CT装置をシングルスライス型X
線CT装置と呼ぶことにする)に比較するとX線管から
放射されるX線の利用効率が高いという利点もある。
2. Description of the Related Art In recent years, in an X-ray CT apparatus, a plurality of rows of X-ray detection element arrays are arrayed (that is, two-dimensional array) in the slice direction in order to improve the throughput of the apparatus, and an X-ray CT is operated once.
Collect two-dimensional X-ray data by X-ray exposure and
Attention has been paid to a multi-slice X-ray CT apparatus that can obtain a T image (hereinafter, the X-ray detector used in this multi-slice X-ray CT apparatus will be referred to as a multi-slice X-ray detector). Such a multi-slice X-ray CT
In addition to shortening the inspection time, the apparatus is a conventional detector arranged in a line (hereinafter referred to as a single-slice type X-ray detector, and an X-ray CT apparatus using the detector is a single-slice type X-ray detector).
There is also an advantage that the utilization efficiency of the X-rays emitted from the X-ray tube is higher than that of the X-ray CT apparatus).

【0003】前記のマルチスライス型X線検出器には、
従来のキセノンガスによる電離箱方式の検出器に代わっ
て、高空間分解能及び高S/N(信号/ノイズ)が得ら
れる、固体検出器が用いられている。この固体検出器
は、入射X線を光に変換するシンチレータと、このシン
チレータで変換された光を検出して電気信号として出力
するシリコンフォトダイオードなどの光検出素子とから
成るX線検出素子群を、X線源を中心としてチャンネル
方向及びこのチャンネル方向と直交するスライス方向に
略円弧状に多数配列して構成される。このように、マル
チスライス型X線検出器は、チャンネル方向とスライス
方向に多数のX線検出素子が配列されるので、これらの
X線検出素子の出力信号は従来のシングルスライス型X
線検出器に比べて非常に多くなり、これらの出力信号を
限られた実装スペースの中でいかに効率良く取り出すか
が大きな課題となる。
The above-mentioned multi-slice type X-ray detector includes
Instead of a conventional ionization chamber type detector using xenon gas, a solid state detector that can obtain high spatial resolution and high S / N (signal / noise) is used. This solid-state detector includes an X-ray detection element group including a scintillator that converts incident X-rays into light and a photodetection element such as a silicon photodiode that detects the light converted by the scintillator and outputs it as an electric signal. , X-ray sources are arranged in the channel direction and in the slice direction orthogonal to the channel direction, and are arranged in a substantially arcuate shape. In this way, in the multi-slice type X-ray detector, since a large number of X-ray detecting elements are arranged in the channel direction and the slice direction, the output signals of these X-ray detecting elements are the conventional single-slice type X-ray detectors.
The number of output signals is much larger than that of line detectors, and how to efficiently extract these output signals in a limited mounting space becomes a major issue.

【0004】前記のように、X線CT用検出器では多素
子配列が要求されることから、シンチレータの出力光を
電気信号に変換する光検出素子は単チャンネルチップを
並べることは行わず、特開2000-316841号公報に開示さ
れている、一つのチップ上に複数のチャンネルを形成し
た光検出素子アレイを多く用いる。
As described above, since the X-ray CT detector requires a multi-element arrangement, the photo-detecting element for converting the output light of the scintillator into an electric signal does not have a single-channel chip arranged, but a special element. A large number of photo-detecting element arrays each having a plurality of channels formed on one chip, which are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-316841, are used.

【0005】前記光検出素子アレイは、限られた実装ス
ペースの中で高密度に素子を配列しなければならないの
で、一般にはシリコンフォトダイオードなどの半導体デ
バイスを用いている。
Since the photodetector array must be arranged with high density in a limited mounting space, a semiconductor device such as a silicon photodiode is generally used.

【0006】しかしながら、従来のシングルスライス型
X線検出器の光検出素子アレイは、受光部および出力信
号の取出しが単一のチャンネル方向にのみ分離された一
次元配列であるが、マルチスライス型X線検出器の光検
出素子アレイは、受光部をチャンネル方向およびそれに
直交するスライス方向に分離した二次元配列にする必要
がある。
However, the photo-detecting element array of the conventional single-slice type X-ray detector is a one-dimensional array in which the light-receiving portion and the extraction of the output signal are separated only in the direction of a single channel. The photodetector array of the line detector needs to have a two-dimensional array in which the light receiving parts are separated in the channel direction and in the slice direction orthogonal thereto.

【0007】したがって、当然の事ながら、1チャンネ
ル当たりの素子出力信号数はスライス方向分割数に対応
して増加する。さらにマルチスライスX線CT装置で
は、計測スライス幅の変更は入射するX線ビーム幅の変
更だけでなく、X線検出素子のスライス方向の素子幅も
変更する必要がある。すなわち、X線CT装置を用いて
病変の検査を行う際、検査部位や検査範囲、対象疾患に
よって検査時の最適スライス厚さは異なる。このため、
通常X線CT装置のスライス厚さは、被検体の検査目的
に合わせて1〜10mm程度の範囲で数種類の厚さ寸法が選
択できるようになっている。従来のシングルスライスX
線検出器では入射するX線ビームの幅を変えることで検
査時のスライス厚さを変更している。しかし、マルチス
ライスX線検出器では、シングルスライスX線検出器の
場合と異なり、入射X線ビームの幅を変えるだけでは個
々のX線検出素子列で取り込むX線ビームのスライス厚
さを変更することはできない。
Therefore, as a matter of course, the number of element output signals per channel increases corresponding to the number of divisions in the slice direction. Furthermore, in the multi-slice X-ray CT apparatus, it is necessary to change not only the incident X-ray beam width but also the element width in the slice direction of the X-ray detection element in order to change the measurement slice width. That is, when a lesion is examined using an X-ray CT apparatus, the optimum slice thickness at the time of examination differs depending on the examination site, examination range, and target disease. For this reason,
As for the slice thickness of the X-ray CT apparatus, several kinds of thickness dimensions can be selected within the range of about 1 to 10 mm in accordance with the purpose of examination of the subject. Conventional single slice X
In the line detector, the slice thickness at the time of inspection is changed by changing the width of the incident X-ray beam. However, in the multi-slice X-ray detector, unlike the case of the single-slice X-ray detector, only by changing the width of the incident X-ray beam, the slice thickness of the X-ray beam captured by each X-ray detecting element array is changed. It is not possible.

【0008】マルチスライス型X線検出器の場合、入射
X線ビームの幅を変更するとともに、X線が入射する範
囲のX線素子列のスライス方向の分割状況を、目的とす
るスライス厚さに応じて変更させる必要がある。したが
って、何種類かのスライス厚さでの計測に対応するため
には、前記特開2000-316841号公報に開示されているよ
うに、X線検出素子はスライス方向に複数のフォトダイ
オードセルに分割されているので、その分割されたフォ
トダイオードセルの出力の組み合わせを変えることによ
って計測スライス厚さの変更を行なう必要がある。
In the case of the multi-slice type X-ray detector, the width of the incident X-ray beam is changed and the state of division of the X-ray element array in the slice direction in the range where X-rays are incident is set to a target slice thickness. Need to be changed accordingly. Therefore, in order to cope with the measurement with several kinds of slice thicknesses, the X-ray detection element is divided into a plurality of photodiode cells in the slice direction as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-316841. Therefore, it is necessary to change the measurement slice thickness by changing the combination of the outputs of the divided photodiode cells.

【0009】このように、マルチスライス用X線検出素
子に使用される光検出素子アレイは、スライス方向に多
分割されているとともに、その各出力を所望の組合せで
外部回路に導けるようにスイッチアレイを組合せておく
必要がある。通常、このスイッチアレイは、前記特開20
00-316841号公報に開示されているように、光検出素子
アレイの近傍に配置されその間を直接ワイヤボンディン
グ法で接続し、さらにスイッチアレイの出力を配線基板
にワイヤボンディング法で接続して基板上に設けられた
コネクタから外部回路に信号を取出すようにしている。
As described above, the photo-detecting element array used for the multi-slice X-ray detecting element is multi-divided in the slice direction, and each output thereof can be guided to an external circuit in a desired combination. Must be combined. Usually, this switch array has
As disclosed in the publication 00-316841, it is arranged in the vicinity of the photodetector array and directly connected between them by the wire bonding method, and the output of the switch array is connected to the wiring board by the wire bonding method. The signal is taken out from the connector provided on the external circuit.

【0010】上記のX線検出素子アレイは、チャンネル
方向については隣り合うアレイ間に隙間を生じないよう
にほぼ接するようにして全体をポリゴン状に配列する必
要があるために、光検出素子アレイのチャンネル方向の
端部は信号取出し部を設けるスペースが無く、信号取出
しはすべてスライス方向の端部で行う必要がある。
The above-mentioned X-ray detecting element array must be arranged in a polygonal shape so as to be substantially in contact with each other in the channel direction so as not to create a gap between adjacent arrays, and therefore the X-ray detecting element array is arranged in a polygonal shape. There is no space for providing a signal extraction portion at the end portion in the channel direction, and it is necessary to perform all signal extraction at the end portion in the slice direction.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記したアレイ状のX
線検出素子を製作するためには、所定面積のシンチレー
タと複数チャンネルのフォトダイオードアレイなどを組
み合わせなければならない。このアレイ状のX線検出素
子を構成するシンチレータは、個々のチャンネル幅及び
スライス厚さの寸法に仕上げたものをフォトダイオード
アレイの受光面位置に合わせて並べて接着固定し、各シ
ンチレータ間にクロストークを防止するための隔壁板を
挿入する方法でも製作可能であるが、スライス方向およ
びチャンネル方向におけるシンチレータとフォトダイオ
ードとの位置合わせは±0.05mm以下の精度が求められる
ことから、個々のX線検出素子を前記の精度で位置決め
することは困難なことである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In order to manufacture a line detection element, a scintillator having a predetermined area and a photodiode array of a plurality of channels must be combined. The scintillator that constitutes this array of X-ray detection elements is manufactured by finishing the individual channel width and slice thickness dimensions in line with the light receiving surface position of the photodiode array and adhering and fixing them. Although it can be manufactured by inserting a partition plate to prevent the X-ray detection, the alignment of the scintillator and the photodiode in the slice and channel directions requires an accuracy of ± 0.05 mm or less. Positioning the element with the accuracy described above is difficult.

【0012】各素子を高精度に位置合わせする方法とし
て、フォトダイオードアレイの受光面にそのアレイの全
チャンネル・全スライスを覆う大きさのシンチレータ板
を透明接着剤で接着した後、シンチレータ端部から露出
しているフォトダイオードのパターンを基準にシンチレ
ータに対して溝加工を行いチャンネル及びスライスの分
離を行うという方法がある。さらに、溝加工によって分
離した溝の中の表面に光反射層を設けた隔壁板を挿入し
てこれを固定する、あるいは光反射率の高い樹脂を溝内
に充填して硬化させる等の方法により、位置精度に優れ
たX線検出素子アレイが可能となる。この方法では、チ
ャンネルおよびスライスの分離は溝加工機の精度によっ
て決まるため、アレイ内に関しては高精度に位置決めを
行うことが可能であるが、この溝加工機によるチャンネ
ル間の分離溝は、隣接するチャンネル間での光クロスト
ークを無くするために、シンチレータを完全に分離して
フォトダイオードにまで達する必要がある。この分離溝
がフォトダイオードまで達しない場合は、アレイ内のチ
ャンネル間クロストークとアレイ間のクロストークが異
なることになり、これらのクロストークが発生するチャ
ンネルの端部に対応する位置の計測画像にリング状のア
ーチファクトが生じてしまうことになる。また、光クロ
ストークが大きいことは、計測画像をぼかす作用もある
ため、診断能の高い画像を得るためにもクロストーク量
を低く抑える必要がある。このような、リングアーチフ
ァクト画像は腫瘍等の異常箇所を診断する上で大きな障
害となるので、このような不具合を回避するためにもX
線検出素子アレイの分離溝はフォトダイオードに達する
までの深さとし、この溝に隔壁板あるいは隔壁剤を挿入
することで、アレイ内およびアレイ間ともに光クロスト
ークが極めて少なく特性のそろったX線検出素子列を構
成する必要がある。
As a method of aligning each element with high accuracy, a scintillator plate having a size that covers all channels and all slices of the array is adhered to the light receiving surface of the photodiode array with a transparent adhesive, and then the scintillator end portion is used. There is a method in which a groove is formed in a scintillator on the basis of the exposed photodiode pattern to separate channels and slices. Furthermore, by inserting a partition plate having a light reflection layer on the surface of the groove separated by the groove processing and fixing it, or by filling a resin with a high light reflectance into the groove and curing it. Thus, an X-ray detection element array having excellent positional accuracy can be realized. In this method, since the separation of the channel and the slice is determined by the accuracy of the groove processing machine, it is possible to perform the positioning with high accuracy within the array, but the separation groove between the channels by the groove processing machine is adjacent to each other. In order to eliminate optical crosstalk between channels, it is necessary to completely separate the scintillator and reach the photodiode. If the separation groove does not reach the photodiode, the crosstalk between the channels in the array and the crosstalk between the arrays will be different, and the measurement image at the position corresponding to the end of the channel where these crosstalks occur will appear. Ring-shaped artifacts will occur. Further, since the large optical crosstalk also has the effect of blurring the measurement image, it is necessary to keep the crosstalk amount low in order to obtain an image with high diagnostic ability. Such a ring artifact image is a great obstacle in diagnosing an abnormal part such as a tumor.
The separation groove of the line detection element array has a depth to reach the photodiode, and by inserting a partition plate or a partitioning agent into this groove, optical crosstalk within the array and between arrays is extremely small, and X-ray detection with uniform characteristics is performed. It is necessary to configure the element array.

【0013】このような構成のマルチスライス型X線検
出器を用いて、現在は1スキャンで同時に4スライスの断
層画像が得られるものが実用化されているが、今後は、
さらに精度の高い計測を短時間で行なうためにもX線検
出器の取り込むスライス数は増える傾向にある。例え
ば、16スライス計測が行なえれば、上記現行の4スライ
スシステムではスキャナが4回転して取り込んでいたデ
ータを1回転の間に取り込むことが可能となり計測時間
を1/4に短縮できる。このように、計測時間を高速化し
て総検査時間を短くすることは、検査を受ける患者の拘
束時間を短縮できるというメリットがある。取り込みス
ライス数を増やすことはシステムの複雑化につながる
が、撮影時間の短縮やモーションアーチファクトの低減
による診断能の向上が可能となるので、臨床サイドから
の多スライス化の要望は強い。
A multi-slice type X-ray detector having such a configuration is currently put into practical use which is capable of simultaneously obtaining four slice tomographic images in one scan.
The number of slices taken in by the X-ray detector tends to increase in order to perform highly accurate measurement in a short time. For example, if 16-slice measurement can be performed, the data acquired by the scanner in four rotations in the current 4-slice system can be captured in one rotation, and the measurement time can be shortened to 1/4. Thus, shortening the total examination time by speeding up the measurement time has an advantage that the restraint time of the patient to be examined can be shortened. Although increasing the number of captured slices leads to complication of the system, it is possible to shorten the imaging time and improve the diagnostic ability by reducing motion artifacts, so there is a strong demand from the clinical side to have multiple slices.

【0014】このような要望の多スライス化のために
は、細かくスライス方向に分離されたフォトダイオード
アレイの出力を全てスライス方向端部から取出す必要が
あるが、その分ワイヤボンディングを行なう領域が増え
ることになり、チャンネル境界部に溝加工用の領域(ワ
イヤボンディングを行なわない、およびそのための配
線、パッドを設置しない部分)を確保することができな
くなる。このため、上記の従来技術では、スライス方向
の信号取出し数が増えると高精度での位置合わせが可能
な溝加工によるセル間の分離ができないという問題が発
生する。そこで、本発明の目的は、スライス方向の信号
取出し数が増えても溝加工によるチャンネル及びスライ
ス方向のセル間の分離を高精度に行えるX線検出器及び
このX線検出器を用いて撮影時間の短縮やモーションア
ーチファクトの低減による診断能の向上が可能な1回の
スキャンで多スライスの断層像が得られるマルチスライ
スX線CT装置を提供することにある。
In order to achieve such desired multi-slices, it is necessary to take out all the outputs of the photodiode array finely separated in the slice direction from the ends in the slice direction, but the area for wire bonding increases accordingly. As a result, it becomes impossible to secure a region for groove processing (a part where wire bonding is not performed and wiring and pads for that purpose are not installed) at the channel boundary part. For this reason, in the above-mentioned conventional technique, when the number of signals taken out in the slice direction increases, there arises a problem that the cells cannot be separated by the groove processing capable of highly accurate alignment. Therefore, an object of the present invention is to provide an X-ray detector capable of highly accurately separating channels and cells in the slice direction by groove processing even if the number of signals taken out in the slice direction increases, and an imaging time using the X-ray detector. It is an object of the present invention to provide a multi-slice X-ray CT apparatus capable of obtaining a multi-slice tomographic image with one scan, which can improve the diagnostic ability by shortening the scan length and reducing motion artifacts.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は、入射する放
射線を検知することにより発光するシンチレータと、チ
ャンネル方向およびスライス方向に分離された受光領域
を持つ光検出素子アレイを含むX線検出素子群を基板に
搭載し、この基板に搭載したX線検出素子群をチャンネ
ル方向およびスライス方向にX線管焦点を中心とした略
円弧上に略等角度ピッチでポリゴン状に複数個配列して
なるX線検出器において、前記シンチレータと光検出素
子アレイの受光部との間にチャンネル方向およびスライ
ス方向の各セルの境界部にライトガイドを設け、かつ前
記分離された受光領域の複数の出力端子と前記基板に設
けた端子との間をワイヤボンディング法で接続すると共
に前記ライトガイドの上面高さを前記ワイヤボンディン
グ部分よりも高くすることによって達成される。前記ラ
イトガイドは、表面に光遮蔽層を設けたガラス板を光検
出素子のチャンネル幅に対応するピッチで積層して成
り、このライトガイドを前記光検出素子のチャンネル位
置に合わせて光検出素子アレイの受光部に接着し、その
上にシンチレータ板を接着して前記シンチレータ板およ
びライトガイドを光検出素子の境界位置に合わせて溝加
工によりチャンネル方向およびスライス方向の各セル間
を分離する溝を形成し、これの分離溝に隔壁材を挿入す
る構造とし、前記チャンネル方向の分離溝は、前記シン
チレータ板を完全に分離してわずかに前記ライトガイド
層に入り込む深さであり、前記スライス方向の分離溝
は、前記ライトガイド層の大部分を分離するものの前記
光検出素子の表面にまでは達しない深さである。
The above object is to provide a scintillator which emits light by detecting incident radiation, and an X-ray detection element group including a photodetection element array having light receiving regions separated in a channel direction and a slice direction. Is mounted on a substrate, and a plurality of X-ray detection element groups mounted on the substrate are arranged in a polygon shape at substantially equal angular pitches on a substantially arc centered on the focal point of the X-ray tube in the channel direction and the slice direction. In the line detector, a light guide is provided at the boundary of each cell in the channel direction and the slice direction between the scintillator and the light receiving portion of the photodetector array, and the plurality of output terminals of the separated light receiving region and the The light guide is connected to the terminals provided on the substrate by a wire bonding method, and the height of the upper surface of the light guide is higher than that of the wire bonding portion. It is achieved by Rukoto. The light guide is formed by stacking glass plates having a light-shielding layer on the surface at a pitch corresponding to the channel width of the photodetector, and the lightguide is aligned with the channel position of the photodetector to detect the photodetector array. Adhere to the light receiving part of the, and then attach the scintillator plate on it, and align the scintillator plate and the light guide with the boundary position of the photodetector to form a groove for separating each cell in the channel direction and the slice direction by groove processing. Then, the partition wall material is inserted into the separation groove, and the separation groove in the channel direction is a depth that completely separates the scintillator plate and slightly enters the light guide layer, and the separation in the slice direction. The groove has a depth that separates most of the light guide layer but does not reach the surface of the photodetection element.

【0016】そして、前記シンチレータ板およびライト
ガイド層の分離溝の内部の表面に光反射層を有する金属
板あるいは光反射率の高い白色樹脂を入れてチャンネル
及びスライス間の素子を分離する。このように構成され
たX線検出器は、フォトダイオードの受光部にチャンネ
ル間が分離された構造のライトガイド板を搭載し、その
上に接着したシンチレータ板のチャンネルおよびスライ
ス分離の溝加工を行なうことで、ブレードが通過する高
さはフォトダイオード端部のワイヤボンディング部分よ
りも高く設定することがができる。このように、フォト
ダイオード受光面とシンチレータとの間にライトガイド
板を挿入することでチャンネル方向分離のためのブレー
ドの通過高さをフォトダイオード表面より任意の高さに
まで変更することが可能となるため、フォトダイオード
アレイのチャンネル境界部にも信号取出しのワイヤボン
ディング部を設けることができる。したがって、スライ
ス方向分割数増大のために取出し信号線数が増えてもフ
ォトダイオードアレイのスライス端部全域を使用して信
号取出しのためのワイヤボンディングを行なうことがで
きるようになり、これによって、シンチレータ板をフォ
トダイオード上に接着固定した後に溝加工分離を行なう
ことができるので、各素子ごとのシンチレータとフォト
ダイオード受光部の位置合わせ精度が向上し、検出特性
の一様なX線検出素子を有するX線検出器が可能とな
る。なお、上記ライトガイド板には下記のものを用いも
良い。
Then, a metal plate having a light reflecting layer or a white resin having a high light reflectance is put on the inner surface of the separation groove of the scintillator plate and the light guide layer to separate the elements between the channels and the slices. In the X-ray detector thus configured, a light guide plate having a structure in which channels are separated is mounted on a light receiving portion of a photodiode, and a channel of a scintillator plate adhered thereon and a groove for slice separation are processed. As a result, the height at which the blade passes can be set higher than that at the wire bonding portion at the end of the photodiode. In this way, by inserting the light guide plate between the photodiode light receiving surface and the scintillator, it is possible to change the passing height of the blade for channel direction separation to any height above the photodiode surface. Therefore, the wire bonding portion for taking out the signal can be provided also in the channel boundary portion of the photodiode array. Therefore, even if the number of extraction signal lines increases due to an increase in the number of divisions in the slice direction, it becomes possible to perform wire bonding for signal extraction by using the entire slice end portion of the photodiode array. Since the groove processing separation can be performed after the plate is adhesively fixed on the photodiode, the alignment accuracy of the scintillator and the photodiode light receiving portion for each element is improved, and an X-ray detection element having a uniform detection characteristic is provided. X-ray detectors are possible. The following light guide plate may be used.

【0017】(1)入射光を伝達する高屈折率のガラス
材とそれを覆う低屈折率のガラス材とから成る数ミクロ
ン〜数十ミクロン径のガラスファイバをシンチレータの
外形を越えない大きさに束ねた柱状のガラスファイバ束
を所定の厚さでスライスして形成したライトガイド板。
(1) A glass fiber having a diameter of several microns to several tens of microns, which is made of a glass material having a high refractive index for transmitting incident light and a glass material having a low refractive index covering the glass material, has a size not exceeding the outer shape of the scintillator. A light guide plate formed by slicing a bundle of columnar glass fiber bundles with a predetermined thickness.

【0018】(2)上記(1)のライトガイド板の低屈折
率ガラス層に光吸収体を含有して成る構造のライトガイ
ド板。この構造のライトガイド板では、隣接ファイバへ
の光クロストークを減少させ、解像度を上げることがで
きる。
(2) A light guide plate having a structure in which the low refractive index glass layer of the light guide plate of (1) above contains a light absorber. With the light guide plate having this structure, it is possible to reduce the optical crosstalk to the adjacent fiber and increase the resolution.

【0019】(3)上記(1)のライトガイド板の低屈折
率ガラス層に光反射体を含有して成る構造のライトガイ
ド板。この構造のライトガイド板では、隣接ファイバへ
の光クロストークを減少させ、解像度を上げると共に光
の利用効率を上げることができる。
(3) A light guide plate having a structure in which the low refractive index glass layer of the light guide plate of the above (1) contains a light reflector. With the light guide plate having this structure, it is possible to reduce the optical crosstalk to the adjacent fiber, improve the resolution and improve the light utilization efficiency.

【0020】(4)上記(1)のライトガイド板を一方向
性の結晶を厚さ方向に成長させる結晶構造の二次元入射
光を伝達する構造のライトガイド板。
(4) A light guide plate having a structure for transmitting two-dimensional incident light having a crystal structure for growing a unidirectional crystal in the thickness direction, which is the light guide plate of (1) above.

【0021】(5)上記(1)のライトガイド板のガラス
ファイバをテーパー状に加工し、光受光面側のサイズを
シンチレータ側に比べて小さくする構造のライトガイド
板。この構造のライトガイド板では、受光面のチャンネ
ル方向に隙間ができて、そこにボンディングワイヤーを
設けることが可能となり、より多スライス化が可能とな
る。
(5) A light guide plate having a structure in which the glass fiber of the light guide plate of the above (1) is processed into a tapered shape so that the size on the light receiving surface side is smaller than that on the scintillator side. In the light guide plate having this structure, a gap is formed in the channel direction of the light receiving surface, and a bonding wire can be provided there, so that more slices can be made.

【0022】また、上記目的を達成するために、本発明
のX線CT装置は、被検体にX線ビームを照射するX線
管と、このX線管と対向して配置され前記被検体を透過
したX線を検出して電気信号に変換するX線検出器と、
このX線検出器の出力信号を増幅するプリアンプと、こ
のプリアンプからのアナログの出力信号をディジタル信
号に変換するAD変換器と、少なくとも前記X線管及び
X線検出器を保持し、前記被検体の周りを回転駆動され
る回転円板と、前記AD変換器の出力信号に基づいてX
線画像を再構成する画像処理手段を含むX線CT装置で
あって、前記X線検出器として上記の多スライス化が可
能なX線検出器を用いたものである。このX線検出器を
X線CT装置に用いることによって、撮影時間の短縮や
モーションアーチファクトの低減による診断能の向上が
可能な1回のスキャンで多スライスの断層像が得られる
マルチスライスX線CT装置を得ることができる。
In order to achieve the above object, the X-ray CT apparatus of the present invention includes an X-ray tube for irradiating the subject with an X-ray beam, and the subject arranged so as to face the X-ray tube. An X-ray detector that detects the transmitted X-rays and converts them into electric signals,
A preamplifier for amplifying an output signal of the X-ray detector, an AD converter for converting an analog output signal from the preamplifier into a digital signal, at least the X-ray tube and the X-ray detector, and Based on the output signal of the rotating disk that is driven to rotate around
An X-ray CT apparatus including image processing means for reconstructing a line image, wherein the X-ray detector capable of multi-slice is used as the X-ray detector. By using this X-ray detector in an X-ray CT device, multi-slice X-ray CT that can obtain a multi-slice tomographic image in one scan that can improve diagnostic ability by shortening imaging time and reducing motion artifacts The device can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明のマルチスライスX
線CT装置の実施例を添付図面により説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The multi-slice X of the present invention will be described below.
An example of a line CT apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

【0024】図8は本発明の実施例のX線検出器をスキ
ャナ回転板上に搭載した図、図9は本発明のマルチスラ
イスX線CT装置のシステム全体を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a diagram in which the X-ray detector of the embodiment of the present invention is mounted on a scanner rotary plate, and FIG. 9 is a block diagram showing the entire system of the multi-slice X-ray CT apparatus of the present invention.

【0025】図9において、本発明のマルチスライスX
線CT装置の全システムは、スキャナ45、操作卓46、画
像処理装置47の3つのユニットから構成されている。ス
キャナ45には中心部にスキャナ回転板35が回転自在に支
持されている。スキャナ回転板35には、中央に設けられ
た開口部41を挟んで、X線管36とX線検出器38が対向し
て搭載されている。
In FIG. 9, the multi-slice X of the present invention is shown.
The entire system of the line CT apparatus is composed of three units: a scanner 45, a console 46, and an image processing device 47. A scanner rotating plate 35 is rotatably supported at the center of the scanner 45. An X-ray tube 36 and an X-ray detector 38 are mounted on the scanner rotary plate 35 so as to face each other with an opening 41 provided in the center interposed therebetween.

【0026】図8により、スキャナ回転板35上のX線検
出器38の配置を説明する。X線検出器38はスキャナ回転
板35上で開口部41に挿入された被検体42を間に挟んでX
線管36に対向するように配置されている。X線検出器38
はコリメータ板39とともに検出器容器37内に収容されて
いる。
The arrangement of the X-ray detector 38 on the scanner rotary plate 35 will be described with reference to FIG. The X-ray detector 38 is arranged on the rotary scanner plate 35 with the subject 42 inserted into the opening 41 being sandwiched therebetween.
It is arranged so as to face the wire tube 36. X-ray detector 38
Are housed in the detector container 37 together with the collimator plate 39.

【0027】X線検出器38は複数個のX線検出素子アレ
イ25で構成され、これらのX線検出素子アレイ25はX線
管36の焦点を中心とするポリゴン状に配置されている。
X線検出素子アレイ25の前面には焦点方向以外から入射
してくる散乱X線がX線検出素子アレイ25に入射するこ
とを防止するためのコリメータ板39がX線管36の焦点を
中心とする放射線状に配置されている。
The X-ray detector 38 is composed of a plurality of X-ray detecting element arrays 25, and these X-ray detecting element arrays 25 are arranged in a polygonal shape with the focal point of the X-ray tube 36 as the center.
A collimator plate 39 for preventing scattered X-rays incident on the front surface of the X-ray detection element array 25 from the directions other than the focal direction is centered on the focus of the X-ray tube 36. Are arranged in a radial pattern.

【0028】また、X線管36の前面にはX線ビームをス
ライス方向およびチャンネル方向に絞るためのX線ビー
ムコリメータ49が配置されている。X線検出器38による
計測は、開口部41に被検体42を挿入し、スキャナ回転板
35を回転させながらX線管36の焦点から放射されるX線
を被検体42に照射し、被検体42の各方向からのX線透過
量を測定して行う。このとき、X線管36の焦点からのX
線ビームはX線ビームコリメータ49によりスライス方向
厚さとチャンネル方向幅が制限される。X線検出器38か
らの出力は、増幅器40に接続される。出力信号は増幅器
40にて適当なレベルに増幅された後にアナログ−デジタ
ル変換され、後続の画像処理装置に送られる。
An X-ray beam collimator 49 for narrowing the X-ray beam in the slice direction and the channel direction is arranged on the front surface of the X-ray tube 36. For the measurement by the X-ray detector 38, the subject 42 is inserted into the opening 41, and the scanner rotating plate is used.
The object 42 is irradiated with X-rays emitted from the focal point of the X-ray tube 36 while rotating the object 35, and the amount of X-ray transmission from each direction of the object 42 is measured. At this time, X from the focus of the X-ray tube 36
The thickness of the line beam in the slice direction and the width in the channel direction are limited by the X-ray beam collimator 49. The output from the X-ray detector 38 is connected to the amplifier 40. Output signal is amplifier
After being amplified to an appropriate level at 40, it is converted from analog to digital and sent to the subsequent image processing apparatus.

【0029】図9において、操作卓46にはキーボード5
4、スキャン条件設定回路55、画像表示装置53などが含
まれ、スキャナ45の制御や被検体42のスライス画像の表
示などを行う。
In FIG. 9, the keyboard 5 is attached to the console 46.
4, a scan condition setting circuit 55, an image display device 53 and the like are included to control the scanner 45 and display a slice image of the subject 42.

【0030】操作卓46のキーボード54から入力されたス
キャナ45のスキャン条件は、スキャン条件設定回路55に
入力される。本実施例では、スキャン条件の中のスライ
ス厚さに関する情報に基づいて、スライス構成信号(ス
ライス厚さ×スライス数を示す情報)65がスキャナ45
に、画像加算信号66が画像処理装置47に、それぞれ送ら
れる。
The scan conditions of the scanner 45 input from the keyboard 54 of the console 46 are input to the scan condition setting circuit 55. In this embodiment, the slice configuration signal (information indicating the slice thickness × the number of slices) 65 is sent to the scanner 45 based on the information about the slice thickness in the scan conditions.
Then, the image addition signal 66 is sent to the image processing device 47, respectively.

【0031】スライス構成信号65は、スキャナ45のスキ
ャナ制御回路48で受信され、ここでスライス構成信号65
に基づきコリメータ開口制御信号67と検出器スイッチ切
替制御信号68が生成され、それぞれの信号67,68はX線
ビームコリメータ49とX線検出器38に送られ、スキャン
条件に従って、X線ビームのスライス厚さとX線検出器
38内でのスライス方向のX線検出素子の出力信号のスイ
ッチ回路の切替条件が設定される。X線検出器38からの
出力は増幅回路40で増幅後、アナログ−デジタル変換さ
れて、複数スライス分の計測データ69として画像処理装
置47に送られる。
The slice configuration signal 65 is received by the scanner control circuit 48 of the scanner 45, where the slice configuration signal 65.
The collimator aperture control signal 67 and the detector switch switching control signal 68 are generated based on the above, and the respective signals 67 and 68 are sent to the X-ray beam collimator 49 and the X-ray detector 38, and the slice of the X-ray beam is sent according to the scanning conditions. Thickness and X-ray detector
The switching condition of the switch circuit of the output signal of the X-ray detection element in the slice direction within 38 is set. The output from the X-ray detector 38 is amplified by the amplifier circuit 40, converted into an analog-digital signal, and sent to the image processing device 47 as measurement data 69 for a plurality of slices.

【0032】画像処理装置47には、画像再構成回路50、
画像加算回路51、磁気ディスク装置52などが含まれる。
この画像処理装置47では、スキャナ45から送られた計測
データ69を画像再構成回路50によりX線検出器38のX線
検出素子のスライス方向の配列に対応した複数のスライ
ス位置のスライス画像を作成し、さらにこの複数のスラ
イス画像は画像加算回路51に送られる。
The image processing device 47 includes an image reconstruction circuit 50,
An image adding circuit 51, a magnetic disk device 52 and the like are included.
In this image processing device 47, the measurement data 69 sent from the scanner 45 is created by the image reconstruction circuit 50 into slice images at a plurality of slice positions corresponding to the array in the slice direction of the X-ray detection elements of the X-ray detector 38. Then, the plurality of slice images are sent to the image adding circuit 51.

【0033】画像加算回路51では操作卓46のスキャン条
件設定回路55から送られてきた画像加算信号66に従っ
て、再構成されたスライス画像間の加算処理を行う。こ
のようにして得られた最終的な画像データ70は、操作卓
46の画像表示装置53に送られるとともに、磁気ディスク
装置52などの記憶装置に格納される。
The image addition circuit 51 performs addition processing between the reconstructed slice images according to the image addition signal 66 sent from the scan condition setting circuit 55 of the console 46. The final image data 70 obtained in this way is the operation console.
It is sent to the image display device 53 of 46 and stored in a storage device such as the magnetic disk device 52.

【0034】次に、上記X線検出器を構成するX線検出
素子アレイ25の構造について説明する。
Next, the structure of the X-ray detection element array 25 which constitutes the X-ray detector will be described.

【0035】図1は本発明の実施例のX線検出素子アレ
イの外観図である。X線検出素子アレイ25は、プリント
基板1の上に搭載されているフォトダイオードアレイ6
(図2に図示)の入射面にライトガイド層3を介してシン
チレータ2が接着固定されている。フォトダイオードア
レイ6、ライトガイド3およびシンチレータ2はチャンネ
ル方向およびスライス方向にそれぞれ分割され各々の部
分の出力が取出せるようになっていて、その出力はコネ
クタ4に配線され外部回路に接続できるようになってい
る。前記シンチレータ2とフォトダイオード6との組み合
わせがX線検出素子を構成しており、図示の場合、X線
検出素子はチャンネル方向(奥行き方向)に10個(10チ
ャンネル分)、スライス方向(水平方向)に12個(12ス
ライス分)、計120個配列されている。このような構成
のX線検出素子アレイ25をチャンネル方向に必要な個数
配列して、図示省略のスイッチ回路で各検出素子の出力
の組み合を変えて所望のスライス厚さのデータを計測す
るもので、プリント基板1には取付け穴5が設けてあ
り、これは完成したX線検出素子アレイ25をネジ等によ
って検出器容器内部に配列固定するためのものである。
次に、図1に示したX線検出素子アレイの製造方法の概
略を図2に示す。同図(a)はシンチレータ板2、(b)は
チャンネル毎に分離された構造のライトガイド板3、
(c)はフォトダイオードアレイを搭載した基板1であ
る。ライトガイド板3は、フォトダイオードアレイ6の受
光部に対応した大きさ(チャンネル方向はフォトダイオ
ードアレイ受光部と同じ寸法、スライス方向はフォトダ
イオードアレイ受光部よりわずかに大きい寸法)で、フ
ォトダイオードアレイ6のチャンネルピッチ幅で光分離
層が設けられている。このライトガイド板3を同図(d)
に示すように、フォトダイオードアレイチップ6の受光
部のチャンネル方向に位置を合わせて、該フォトダイオ
ードアレイチップ6の受光部に透明接着剤で接着して固
定する。シンチレータ板2は、スライス方向の長さはラ
イトガイド板3とほぼ同じとし、チャンネル方向はライ
トガイド板3よりやや大きくする。このシンチレータ板2
を、同図(e)に示すように、フォトダイオードアレイ
の受光部に接着したライトガイド板3にそのほぼ中心が
合うように透明接着剤で接着して固定する。これによっ
て、シンチレータ板2のチャンネル方向の左右の端部は
ライトガイド板3の端部からそれぞれ少しはみ出して固
定されることになる。次に、同図(f)に示すように、
シンチレータ板2、ライトガイド板3を接着した受光部の
端付近のわずかに露出しているフォトダイオードアレイ
チップ6のチャンネル分離パターンの位置を基準とし
て、スライス方向の分離位置に合わせてシンチレータ2
およびライトガイド板3に溝7を形成する。この溝7に、
同図(g),(h)に示すように、金属薄板あるいは樹脂
フィルムの表面に光反射処理を行ったスライス方向隔壁
板8を挿入し、この隔壁板8を透明接着剤で前記溝内部に
固定する。さらに、シンチレータ2のチャンネル方向に
も溝加工により分離溝を形成する。この分離溝の深さ
は、シンチレータ2が完全に分離され、ライトガイド3に
わずかに入り込む深さとする。このようにして形成した
チャンネル方向分離溝9に隔壁板10を挿入して固定する
ことにより、同図(i)に示すようなスライス方向およ
びチャンネル方向に各々分離されたX線検出素子アレイ
が完成する。シンチレータ2の分離は搭載するフォトダ
イオードアレイチップ6のパターンを基準にして溝加工
により分離されるため、シンチレータ2はフォトダイオ
ードアレイチップ6に対してスライス方向、チャンネル
方向ともに高精度に位置決めすることが可能となる。
FIG. 1 is an external view of an X-ray detection element array according to an embodiment of the present invention. The X-ray detection element array 25 is a photodiode array 6 mounted on the printed circuit board 1.
The scintillator 2 is adhesively fixed to the incident surface (shown in FIG. 2) through the light guide layer 3. The photodiode array 6, the light guide 3 and the scintillator 2 are divided in the channel direction and the slice direction respectively so that the output of each part can be taken out, and the output is wired to the connector 4 so that it can be connected to an external circuit. Has become. The combination of the scintillator 2 and the photodiode 6 constitutes an X-ray detection element. In the case shown, there are 10 X-ray detection elements in the channel direction (depth direction) (10 channels) and the slice direction (horizontal direction). 12) (for 12 slices), a total of 120 are arranged. A desired number of slice thickness data is measured by arranging the required number of X-ray detection element arrays 25 having such a configuration in the channel direction and changing the combination of the outputs of the detection elements with a switch circuit (not shown). Then, the printed board 1 is provided with a mounting hole 5 for arranging and fixing the completed X-ray detecting element array 25 inside the detector container with a screw or the like.
Next, FIG. 2 shows an outline of a method of manufacturing the X-ray detection element array shown in FIG. In the figure, (a) is a scintillator plate 2, (b) is a light guide plate 3 having a structure separated for each channel,
(C) is the substrate 1 on which the photodiode array is mounted. The light guide plate 3 has a size corresponding to the light receiving part of the photodiode array 6 (the channel direction has the same size as the photodiode array light receiving part, and the slice direction has a size slightly larger than the photodiode array light receiving part). A light separation layer is provided with a channel pitch width of 6. This light guide plate 3 is shown in FIG.
As shown in, the light receiving portion of the photodiode array chip 6 is aligned in the channel direction, and is fixed to the light receiving portion of the photodiode array chip 6 with a transparent adhesive. The length of the scintillator plate 2 in the slice direction is substantially the same as that of the light guide plate 3, and the channel direction thereof is slightly larger than the light guide plate 3. This scintillator board 2
As shown in (e) of the figure, the light guide plate 3 adhered to the light receiving portion of the photodiode array is adhered and fixed by a transparent adhesive so that the light guide plate 3 is substantially centered. As a result, the left and right ends of the scintillator plate 2 in the channel direction are fixed so as to slightly protrude from the ends of the light guide plate 3. Next, as shown in FIG.
Based on the position of the channel separation pattern of the photodiode array chip 6 that is slightly exposed near the end of the light receiving portion to which the scintillator plate 2 and the light guide plate 3 are bonded, the scintillator 2 is aligned with the separation position in the slice direction.
And the groove 7 is formed in the light guide plate 3. In this groove 7,
As shown in (g) and (h), a slice direction partition plate 8 that has been subjected to a light reflection treatment is inserted into the surface of a thin metal plate or a resin film, and this partition plate 8 is placed inside the groove with a transparent adhesive. Fix it. Further, separation grooves are also formed by groove processing in the channel direction of the scintillator 2. The depth of the separation groove is set so that the scintillator 2 is completely separated and slightly enters the light guide 3. By inserting and fixing the partition plate 10 in the channel-direction separating groove 9 thus formed, an X-ray detecting element array separated in the slice direction and the channel direction as shown in FIG. To do. Since the scintillator 2 is separated by groove processing based on the pattern of the mounted photodiode array chip 6, the scintillator 2 can be positioned with high precision in the slice direction and the channel direction with respect to the photodiode array chip 6. It will be possible.

【0036】以上の各工程について図3を用いて詳細に
説明する。図3はX線検出素子アレイをスライス方向(1
-a〜9-a)およびチャンネル方向(1-b〜9-b)から見た
図である。
Each of the above steps will be described in detail with reference to FIG. Figure 3 shows the X-ray detector array in the slice direction (1
-a to 9-a) and a channel direction (1-b to 9-b).

【0037】先ず、シンチレータ板3(図3の1-a,1-b)
とライトガイド板3(図3の2-a,2-b)を用意し、フォト
ダイオードアレイ6を基板1に接着して、該フォトダイ
オードアレイ6の出力を外部回路に取り出すために、前
記フォトダイオードアレイ6の出力端子と前記基板1の
コネクタ4とをワイヤボンディング11で接続する(図3の
3-a,3-b)。
First, the scintillator plate 3 (1-a, 1-b in FIG. 3)
And a light guide plate 3 (2-a and 2-b in FIG. 3) are prepared, the photodiode array 6 is adhered to the substrate 1, and the output of the photodiode array 6 is taken out to an external circuit. The output terminal of the diode array 6 and the connector 4 of the substrate 1 are connected by wire bonding 11 (see FIG. 3).
3-a, 3-b).

【0038】ライトガイド板3をフォトダイオードアレ
イ6の受光部にチャンネル方向を合わせて透明接着剤で
固定する(図3の4−a,4−b)。このとき、フォトダイ
オードアレイ6のスライス端部のワイヤボンディング部
(保護樹脂を含む)11よりもライトガイド板3の表面の
ほうが高くなるように、ライトガイド板3の厚さを決め
ておく。ライトガイド板3は後加工でスライス方向の分
離を行なうため、この接着時におけるライトガイド板3
のスライス方向の位置合わせの精度はさほど要求されな
い。
The light guide plate 3 is fixed to the light receiving portion of the photodiode array 6 with a transparent adhesive with the channel direction aligned (4-a and 4-b in FIG. 3). At this time, the thickness of the light guide plate 3 is determined so that the surface of the light guide plate 3 is higher than the wire bonding portion (including protective resin) 11 at the slice end of the photodiode array 6. Since the light guide plate 3 is separated in the slice direction by post-processing, the light guide plate 3 at the time of this bonding
The positioning accuracy in the slice direction is not so required.

【0039】次に、シンチレータ板2をライトガイド板3
およびフォトダイオードアレイ6の受光部を覆うように
透明接着剤で接着して固定する(図3の 5−a,5−b)。
シンチレータ板2は、チャンネル方向にはフォトダイオ
ードアレイ6の幅よりも広く(図3の5−b)、スライス
方向にはライトガイド板3とほぼ同じ長さである(図3の
5−a)。
Next, the scintillator plate 2 is attached to the light guide plate 3
Then, the photodiode array 6 is bonded and fixed with a transparent adhesive so as to cover the light receiving portion (5-a and 5-b in FIG. 3).
The scintillator plate 2 is wider than the width of the photodiode array 6 in the channel direction (5-b in FIG. 3), and has substantially the same length as the light guide plate 3 in the slice direction (see FIG. 3).
5-a).

【0040】フォトダイオードアレイ6の受光部は、シ
ンチレータ板2およびライトガイド板3により覆われてし
まうが、両端の各セルからの信号を基板へ接続している
ワイヤボンディング部11との間にわずかにフォトダイオ
ードアレイ表面が露出している部分がある。このフォト
ダイオードアレイ6の露出している部分の表面には信号
を導く配線パターンやワイヤボンディングのためのパッ
ドが形成されていて、これらのパターンを基準にしてシ
ンチレータ板2で覆われてしまったフォトダイオードア
レイ6の受光部位置を正確に特定することができる。
The light receiving portion of the photodiode array 6 is covered with the scintillator plate 2 and the light guide plate 3, but is slightly separated from the wire bonding portion 11 connecting the signals from the cells at both ends to the substrate. There is a part where the surface of the photodiode array is exposed. Wiring patterns for guiding signals and pads for wire bonding are formed on the surface of the exposed portion of the photodiode array 6, and the photo that has been covered with the scintillator plate 2 on the basis of these patterns. The light receiving portion position of the diode array 6 can be accurately specified.

【0041】このフォトダイオードアレイ6のパターン
を基準にしてシンチレータ板2およびライトガイド板3に
スライス方向分離溝7を形成する(図3の6−a)。この分
離溝は、ライトガイド板3を20〜50μm程度残す深さと
し、フォトダイオード表面に配置された内部スライス信
号の引き出しラインを切断しないようにするためにフォ
トダイオードアレイ6にまでは達しない深さとする。さ
らに、前記分離溝7に隔壁板8を入れて透明接着剤で溝の
中に固定する(図3の7−a)。そして、チャンネル方向
に分離溝9を形成する(図3の8−b)。この時もフォト
ダイオードアレイ6の露出部分のパターンを溝加工の位
置決めの基準にする。
Slice direction separation grooves 7 are formed in the scintillator plate 2 and the light guide plate 3 based on the pattern of the photodiode array 6 (6-a in FIG. 3). The separation groove has a depth that leaves the light guide plate 3 at about 20 to 50 μm, and has a depth that does not reach the photodiode array 6 so as not to cut the lead line of the internal slice signal arranged on the photodiode surface. To do. Further, a partition plate 8 is put in the separation groove 7 and fixed in the groove with a transparent adhesive (7-a in FIG. 3). Then, the separation groove 9 is formed in the channel direction (8-b in FIG. 3). Also at this time, the pattern of the exposed portion of the photodiode array 6 is used as a reference for positioning the groove processing.

【0042】このチャンネル方向分離溝9は、ライトガ
イド板3にまで達する深さで十分であり、フォトダイオ
ードアレイ6の表面付近にまで切り込む必要は無い。こ
れはライトガイド板3がチャンネル毎に分離されている
構造をしているためである。このような構造にすること
によって、溝加工のブレードはフォトダイオードアレイ
6のスライス端部のワイヤボンディング部分11よりも高
い位置(ライトガイド板3の表面付近)を通過するた
め、シンチレータ板2のチャンネル方向分離溝加工時に
前記ブレードによってワイヤボンディング部分11が傷つ
けられることはない。最後に、チャンネル方向分離溝9
の中に隔壁板10を挿入してこれを接着剤で固定すること
で素子ブロックアレイが完成する(図3の9−a,9-
b)。なお、上記のような分離溝の中に隔壁板を挿入す
る方法ではなく、白色顔料などを混ぜて表面光反射率を
高めた樹脂等を直接分離溝の中に入れて固定する方法に
よっても同様にスライス方向及びチャンネル方向の分離
を行うことが可能である。この場合の手順としては、フ
ォトダイオードアレイ6に接着したシンチレータ板2をス
ライス方向、チャンネル方向に分離溝を形成した後に該
スライス方向及びチャンネル方向の両方の溝に樹脂等を
充填することにより隔壁板に代わるシンチレータ分離部
分をスライス方向、チャンネル方向同時に形成すること
ことも可能である。
The depth of the channel direction separation groove 9 reaching the light guide plate 3 is sufficient, and it is not necessary to cut into the vicinity of the surface of the photodiode array 6. This is because the light guide plate 3 has a structure in which it is separated for each channel. With this structure, the grooved blade can be used as a photodiode array.
Since it passes through a position higher than the wire bonding portion 11 of the slice end portion of 6 (near the surface of the light guide plate 3), the wire bonding portion 11 is not damaged by the blade when the channel direction separation groove of the scintillator plate 2 is processed. Absent. Finally, the channel direction separation groove 9
The device block array is completed by inserting the partition plate 10 into the inside and fixing it with an adhesive (9-a, 9- in FIG. 3).
b). Note that, instead of the method of inserting the partition plate into the separation groove as described above, the method of directly inserting the resin or the like having a high surface light reflectance by mixing a white pigment into the separation groove to fix the same is also used. It is possible to perform separation in the slice direction and the channel direction. In this case, as a procedure, the partition plate is formed by forming a separation groove in the slice direction and the channel direction on the scintillator plate 2 adhered to the photodiode array 6 and then filling the grooves in both the slice direction and the channel direction with a resin or the like. It is also possible to simultaneously form the scintillator separation portion instead of the above in the slice direction and the channel direction.

【0043】図4にフォトダイオードアレイ6の信号配線
の様子を示す。フォトダイオードアレイ6の内部の受光
部12の出力は表面に這わせた配線ライン13によりスライ
ス方向端部に導かれる。
FIG. 4 shows a state of signal wiring of the photodiode array 6. The output of the light receiving portion 12 inside the photodiode array 6 is guided to the end portion in the slice direction by the wiring line 13 laid on the surface.

【0044】この端部にはワイヤボンディングパッド14
が設けられている。プリント基板1の対応する位置にも
ボンディングパッド15を設け、フォトダイオードアレイ
6とプリント基板1とのそれぞれのボンディングパッド14
と15の間をワイヤ16で接続することにより(ワイヤボン
ディング法)、フォトダイオードアレイ6の出力電気信
号をプリント基板1の配線ライン17に取り出すように構
成する。前記ワイヤ16は極めて細いため、外力がかかる
と簡単に切断されたり、パッドから剥離してしまうため
にボンディング作業が完了した後に樹脂18で覆い固定
し、外力が直接一本一本のワイヤにかからないように保
護する。
A wire bonding pad 14 is provided at this end.
Is provided. Bonding pads 15 are also provided at corresponding positions on the printed circuit board 1 to provide a photodiode array.
6 and the respective bonding pads 14 of the printed circuit board 1
By connecting the wires 16 and 15 with a wire 16 (wire bonding method), the output electric signal of the photodiode array 6 is taken out to the wiring line 17 of the printed board 1. Since the wire 16 is extremely thin, it is easily cut off when an external force is applied or peeled off from the pad, so the wire 16 is covered and fixed after the bonding work, and the external force is not applied directly to each wire. To protect.

【0045】フォトダイオードアレイ6の受光部のスラ
イス方向分割数が少なく、端部でのワイヤボンディング
接続信号線数が少ない場合は、図10に示すようにチャン
ネル境界部を避けてワイヤボンディングパッド14および
15を配置する余裕がある。上記従来のようなスライス方
向分割数が少な場合は、図11に示すように前記ワイヤボ
ンディングパッドを配置しない境界部を溝加工部とする
ことでフォトダイオードアレイ受光部にシンチレータ板
を接着した後に分離加工を行なうことができる。しか
し、スライス方向分割数を増やすと、図4に示すように
数多くのワイヤボンディングパッドを配置するために、
チャンネル境界付近も利用してワイヤボンディングパッ
ドを配置せざるを得なくなる。したがって、従来以上の
多スライス化の場合には、シンチレータ板接着後に溝加
工機で分離を行なうという従来手法をそのまま適用する
ことができなくなる。この問題を解消するために、本発
明による実施例ではチャンネル毎に光分離層を設けたラ
イトガイド板をフォトダイオードアレイ受光部に接着し
て、図5、図6に示すようにシンチレータ板分離時の溝加
工カッターが通過する位置をワイヤボンディング部より
も高くしている。このように、ライトガイド板の接着と
いう工程が一つ増えるが、これにより従来と同様にフォ
トダイオードアレイのパターンを基準にして正確な位置
合わせが可能となり、シンチレータの分割が行なえる。
When the number of divided light-receiving portions of the photodiode array 6 in the slice direction is small and the number of signal lines for wire bonding connection at the end is small, the wire bonding pads 14 and
I can afford to place 15. When the number of divisions in the slice direction as in the above-mentioned conventional is small, as shown in FIG. 11, the boundary portion where the wire bonding pad is not arranged is a grooved portion to separate the scintillator plate after adhering the scintillator plate to the photodiode array light receiving portion. Processing can be performed. However, if the number of divisions in the slice direction is increased, in order to arrange many wire bonding pads as shown in FIG. 4,
It is unavoidable to arrange the wire bonding pad by utilizing the vicinity of the channel boundary. Therefore, in the case of more slices than the conventional one, the conventional method of separating with a groove machine after the scintillator plate is bonded cannot be applied as it is. In order to solve this problem, in the embodiment according to the present invention, a light guide plate provided with a light separation layer for each channel is adhered to the light receiving portion of the photodiode array, and when the scintillator plate is separated as shown in FIGS. 5 and 6. The position where the groove cutting cutter passes is set higher than the wire bonding portion. As described above, although the step of adhering the light guide plate is increased by one, accurate alignment can be performed based on the pattern of the photodiode array as in the conventional case, and the scintillator can be divided.

【0046】次にライトガイド板3の製作法について説
明する。図7はライトガイド板の製作工程を説明するた
めのその工程におけるライトガイド板の外観(1−a〜6
−a)および断面の拡大図(1−b〜6−b)である。先
ず、フォトダイオードアレイのチャンネルピッチに対応
した厚さのガラス板19を用意する(図7の1−a,1−
b)。このガラス板19の両面に蒸着法等によりアルミニ
ウムの光反射層20を形成する(図7の 2−a,2−b)。
両面に光反射層20が形成されたガラス板19を、フォトダ
イオードアレイのチャンネル数分を積層し((図7の3−
a,3−b)、その間を接着剤により接着して固定しガラ
ス積層体21を形成する(図7の4−a,4−b)。
Next, a method of manufacturing the light guide plate 3 will be described. Fig. 7 shows the appearance of the light guide plate in the process (1-a to 6 to explain the manufacturing process of the light guide plate.
-A) and an enlarged view of a cross section (1-b to 6-b). First, a glass plate 19 having a thickness corresponding to the channel pitch of the photodiode array is prepared (1-a, 1- in FIG. 7).
b). Aluminum light reflection layers 20 are formed on both surfaces of the glass plate 19 by a vapor deposition method or the like (2-a and 2-b in FIG. 7).
The glass plates 19 having the light reflection layers 20 formed on both surfaces are laminated by the number of channels of the photodiode array ((3− in FIG. 7-
a, 3-b), and the space between them is adhered and fixed by an adhesive to form the glass laminate 21 (4-a, 4-b in FIG. 7).

【0047】このとき、隣り合う光反射層20を貼り合わ
せた部分がライトガイド完成時のチャンネル間の光分離
層22になる(図7の4−b)。このようにして一体化した
ガラス積層体21を所定の厚さとなるように内周スライサ
やワイヤーソーによってスライスすることで(図7の5−
a,5−b)、チャンネル間に光分離層が設けられたライ
トガイド板3ができあがる(図7の6−a,6−b)。
At this time, the portion where the adjacent light reflection layers 20 are bonded together becomes the light separation layer 22 between the channels when the light guide is completed (4-b in FIG. 7). By slicing the glass laminated body 21 integrated in this manner with an inner peripheral slicer or a wire saw so as to have a predetermined thickness (5-
a, 5-b), and the light guide plate 3 provided with the light separation layer between the channels is completed (6-a, 6-b in FIG. 7).

【0048】ここではライトガイド板3はチャンネル間
のみに光分離層が設けたものについて説明をしたが、チ
ャンネル間およびスライス間にもマトリクス状に光分離
層を設けたものを使用することも可能である。このスラ
イス方向およびチャンネル方向それぞれに分離層を設け
たライトガイド板を使用した場合は、シンチレータ板を
分離するスライス間分離溝の深さはライトガイド板3に
まで達する深さで十分であり、フォトダイオードアレイ
6の表面付近にまで切り込む必要は無い。マトリクス状
に光分離層を設けたライトガイド板は、両面に光反射層
を形成した後に積層して一体化してから、光反射層と直
行する方向にスライス方向ピッチに対応した厚さになる
ようにスライスし、そのスライス面に光反射層を設けた
後に再接着し、チャンネル方向及びスライス方向の光反
射層に直交する方向にスライス加工することにより製作
することができる。なお、上記実施例のライトガイド板
には、単にガラス板を用いたものについて説明したが、
以下のものでも良い。
Here, the light guide plate 3 has been described as having the light separation layer provided only between the channels, but it is also possible to use the light guide plate 3 provided with the light separation layer in a matrix form between the channels and between the slices. Is. When using the light guide plate provided with a separation layer in each of the slice direction and the channel direction, the depth of the inter-slice separation groove for separating the scintillator plate is sufficient to reach the light guide plate 3, Diode array
It is not necessary to cut near the surface of 6. The light guide plate provided with the light separating layers in a matrix form the light reflecting layers on both sides, and then stacking and integrating the light guiding plates so that the thickness is in the direction orthogonal to the light reflecting layer and corresponding to the slice direction pitch. It can be manufactured by slicing into slices, providing a light-reflecting layer on the slice surface, then re-adhering, and slicing in a direction orthogonal to the light-reflecting layer in the channel direction and the slice direction. Incidentally, the light guide plate of the above-mentioned embodiment is described using only a glass plate,
The following may also be used.

【0049】(1)入射光を伝達する高屈折率のガラス
材とそれを覆う低屈折率のガラス材とから成る数ミクロ
ン〜数十ミクロン径のガラスファイバをシンチレータの
外形を越えない大きさに束ねた柱状のガラスファイバ束
を所定の厚さでスライスして形成したライトガイド板。
(1) A glass fiber having a diameter of several microns to several tens of microns made up of a glass material having a high refractive index for transmitting incident light and a glass material having a low refractive index for covering the glass material is set to a size not exceeding the outer shape of the scintillator. A light guide plate formed by slicing a bundle of columnar glass fiber bundles with a predetermined thickness.

【0050】(2)上記(1)のライトガイド板の低屈折
率ガラス層に光吸収体を含有して成る構造のライトガイ
ド板。この構造のライトガイド板では、隣接ファイバへ
の光クロストークを減少させ、解像度を上げることがで
きる。
(2) A light guide plate having a structure in which the low refractive index glass layer of the light guide plate of (1) above contains a light absorber. With the light guide plate having this structure, it is possible to reduce the optical crosstalk to the adjacent fiber and increase the resolution.

【0051】(3)上記(1)のライトガイド板の低屈折
率ガラス層に光反射体を含有して成る構造のライトガイ
ド板。この構造のライトガイド板では、隣接ファイバへ
の光クロストークを減少させ、解像度を上げると共に光
の利用効率を上げることができる。
(3) A light guide plate having a structure in which the low refractive index glass layer of the light guide plate of (1) above contains a light reflector. With the light guide plate having this structure, it is possible to reduce the optical crosstalk to the adjacent fiber, improve the resolution and improve the light utilization efficiency.

【0052】(4)上記(1)のライトガイド板を一方向
性の結晶を厚さ方向に成長させる結晶構造の二次元入射
光を伝達する構造のライトガイド板。
(4) A light guide plate having a structure for transmitting two-dimensional incident light having a crystal structure for growing a unidirectional crystal in the thickness direction, which is the light guide plate of (1) above.

【0053】(5)上記(1)のライトガイド板のガラス
ファイバをテーパー状に加工し、光受光面側のサイズを
シンチレータ側に比べて小さくする構造のライトガイド
板。この構造のライトガイド板では、受光面のチャンネ
ル方向に隙間ができて、そこにボンディングワイヤーを
設けることが可能となり、より多スライス化が可能とな
る。
(5) A light guide plate having a structure in which the glass fiber of the light guide plate of the above (1) is processed into a tapered shape so that the size on the light receiving surface side is smaller than that on the scintillator side. In the light guide plate having this structure, a gap is formed in the channel direction of the light receiving surface, and a bonding wire can be provided there, so that more slices can be made.

【0054】以上、本発明は上記実施例に限定するもの
ではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲においてX線
検出素子アレイの構成を変更することは可能である。
As described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the structure of the X-ray detection element array can be changed without departing from the gist of the present invention.

【0055】[0055]

【発明の効果】シンチレータと光検出素子の受光部との
間に光検出素子のチャンネルおよびスライスの境界部で
分離された構造のライトガイドを設け、かつ前記ライト
ガイドの上面高さをワイヤボンディング部分よりも高く
して、スライス方向分割数増大のために取出し信号線数
が増えてもフォトダイオードアレイのスライス端部全域
を使用して信号取出しのためのワイヤボンディングを行
なうことができるようにした。これによって、シンチレ
ータ板をフォトダイオード上に接着固定した後に溝加工
分離を行なうことができるので、各素子ごとのシンチレ
ータとフォトダイオード受光部の位置合わせ精度が向上
し、検出特性の一様なX線検出素子を有するX線検出器
が可能となり、このX線検出器を用いて撮影時間の短縮
やモーションアーチファクトの低減による診断能の向上
が可能な1回のスキャンで多スライスの断層像が得られ
るマルチスライスX線CT装置を提供することができ
る。
EFFECT OF THE INVENTION A light guide having a structure separated at a boundary between a channel and a slice of a photodetector is provided between a scintillator and a light receiving portion of the photodetector, and the height of the upper surface of the light guide is set at a wire bonding portion. Even if the number of extraction signal lines increases due to an increase in the number of divisions in the slice direction, wire bonding for signal extraction can be performed using the entire slice edge portion of the photodiode array. As a result, it is possible to perform groove processing separation after the scintillator plate is adhesively fixed on the photodiode, so that the alignment accuracy of the scintillator and the photodiode light receiving part for each element is improved, and X-rays with uniform detection characteristics are obtained. An X-ray detector having a detection element becomes possible, and a multi-slice tomographic image can be obtained by one scan capable of improving diagnostic ability by shortening imaging time and reducing motion artifacts by using this X-ray detector. A multi-slice X-ray CT apparatus can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるX線検出素子アレイの外観図。FIG. 1 is an external view of an X-ray detection element array according to the present invention.

【図2】本発明によるX線検出素子アレイの製造過程の
概略を示す図。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a manufacturing process of an X-ray detection element array according to the present invention.

【図3】本発明によるX線検出素子アレイの製造過程の
詳細を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing details of the manufacturing process of the X-ray detection element array according to the present invention.

【図4】本発明によるX線検出素子アレィを構成するフ
ォトダイオードアレイの信号接続の状態を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a signal connection state of a photodiode array forming an X-ray detection element array according to the present invention.

【図5】本発明によるX線検出素子アレィのチャンネル
分離溝加工時のブレード通過高さとフォトダイオードア
レイの端部でのワイヤボンディング部およびライトガイ
ド板表面高さの関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a blade passing height and a wire bonding portion and a light guide plate surface height at an end portion of the photodiode array when a channel separation groove is formed in the X-ray detecting element array according to the present invention.

【図6】本発明によるX線検出素子アレィを構成するフ
ォトダイオードアレイのスライス方向端部でのチャンネ
ル分離溝形成およびその溝への隔壁材の挿入の様子を示
す図。
FIG. 6 is a view showing a state of forming a channel separation groove at an end portion in the slice direction of a photodiode array forming an X-ray detection element array according to the present invention and inserting a partition wall material into the groove.

【図7】本発明によるX線検出素子アレィのライトガイ
ド板の製造過程を示す図。
FIG. 7 is a view showing a manufacturing process of a light guide plate of an X-ray detection element array according to the present invention.

【図8】本発明によるX線検出器をスキャナ回転板上に
搭載した図。
FIG. 8 is a diagram in which an X-ray detector according to the present invention is mounted on a scanner rotating plate.

【図9】本発明のマルチスライスX線CT装置のシステ
ム全体を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing the entire system of a multi-slice X-ray CT apparatus of the present invention.

【図10】従来のプリント基板へのフォトダイオードア
レイの搭載および信号接続の状態を示した図。
FIG. 10 is a diagram showing a state of mounting a photodiode array on a conventional printed circuit board and signal connection.

【図11】従来のフォトダイオードアレイのスライス方
向端部でのチャンネル分離溝形成および その溝への
隔壁材の挿入の様子を示す図。
FIG. 11 is a view showing a state of forming a channel separation groove at a slice direction end of a conventional photodiode array and inserting a partition wall material into the groove.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・プリント基板、2・・・シンチレータ、3・・・ライト
ガイド、4・・・コネクタ、5・・・取付け穴 、6・・・フォト
ダイオードアレイ、7・・・スライス分離溝、8・・・スライ
ス方向隔壁材、9・・・チャンネル分離溝、10・・・チャン
ネル方向隔壁材、11・・・ワイヤボンディング部、12・
・・受光素子(フォトダイオードアレイ上)、13・・・表
面配線ライン(フォトダイオードアレイ上)、14・・・
ボンディングパッド(フォトダイオードアレイ上)、1
5・・・ボンディングパッド(プリント基板上)、16・・・
ボンディングワイヤ、17・・・配線ライン(プリント基
板上)、18・・・保護樹脂(ワイヤボンディング部)、
19・・・ガラス板、20・・・光反射層、21・・・ガラス積
層体、22・・・光分離層、25・・・X線検出素子アレイ、
35・・・回転板、36・・・X線管、37・・・検出器容器、
38・・・X線検出器、39・・・散乱X線除去用コリメータ
板群、40・・・増幅回路、41・・・中央開口部、42・・・
被検体、45・・・スキャナ、46・・・操作卓、47・・・画
像処理装置、48・・・スキャナ制御回路、49・・・X線ビ
ームコリメータ、50・・・画像再構成回路、51・・・画像
加算回路、52・・・磁気ディスク装置、53・・・画像表示
装置54・・・キーボード、65・・・スライス構成信号、6
6・・・画像加算信号、67・・・コリメータ開口制御信号、
68・・・検出器スイッチ切替制御信号、69・・・計測デー
タ、70・・・画像データ
1 ... Printed circuit board, 2 ... Scintillator, 3 ... Light guide, 4 ... Connector, 5 ... Mounting hole, 6 ... Photodiode array, 7 ... Slice separation groove, 8 ... Slice direction partition material, 9 ... Channel separation groove, 10 ... Channel direction partition material, 11 ... Wire bonding part, 12 ...
..Light receiving element (on photodiode array), 13 ... Surface wiring line (on photodiode array), 14 ...
Bonding pad (on photodiode array), 1
5 ... Bonding pad (on printed circuit board), 16 ...
Bonding wire, 17 ... Wiring line (on printed circuit board), 18 ... Protective resin (wire bonding part),
19 ... Glass plate, 20 ... Light reflection layer, 21 ... Glass laminated body, 22 ... Light separation layer, 25 ... X-ray detection element array,
35 ... Rotating plate, 36 ... X-ray tube, 37 ... Detector container,
38 ... X-ray detector, 39 ... Scattered X-ray removal collimator plate group, 40 ... Amplification circuit, 41 ... Central opening, 42 ...
Object, 45 ... Scanner, 46 ... Operation console, 47 ... Image processing device, 48 ... Scanner control circuit, 49 ... X-ray beam collimator, 50 ... Image reconstruction circuit, 51 ... Image addition circuit, 52 ... Magnetic disk device, 53 ... Image display device 54 ... Keyboard, 65 ... Slice configuration signal, 6
6 ... image addition signal, 67 ... collimator aperture control signal,
68 ... Detector switch switching control signal, 69 ... Measurement data, 70 ... Image data

───────────────────────────────────────────────────── 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 31/0232 H01L 31/00 A 31/09 31/02 C Fターム(参考) 2G088 EE02 FF02 GG14 GG19 JJ05 JJ09 JJ37 4C093 AA22 BA03 CA06 CA13 CA27 EB12 EB18 EB20 5F088 BA20 BB07 EA04 JA10 JA14 JA17 LA08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 31/0232 H01L 31/00 A 31/09 31/02 C F term (reference) 2G088 EE02 FF02 GG14 GG19 JJ05 JJ09 JJ37 4C093 AA22 BA03 CA06 CA13 CA27 EB12 EB18 EB20 5F088 BA20 BB07 EA04 JA10 JA14 JA17 LA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射する放射線を検知することにより発
光するシンチレータと、チャンネル方向およびスライス
方向に分離された受光領域を持つ光検出素子アレイを含
むX線検出素子群を基板に搭載し、この基板に搭載した
X線検出素子群をチャンネル方向およびスライス方向に
X線管焦点を中心とした略円弧上に略等角度ピッチでポ
リゴン状に複数個配列してなるX線検出器において、前
記シンチレータと光検出素子アレイの受光部との間にチ
ャンネル方向およびスライス方向の各セルの境界部にラ
イトガイドを設け、かつ前記分離された受光領域の複数
の出力端子と前記基板に設けた端子との間をワイヤボン
ディング法で接続すると共に前記ライトガイドの上面高
さを前記ワイヤボンディング部分よりも高くしたことを
特徴とするX線検出器。
1. A scintillator that emits light by detecting incident radiation and an X-ray detection element group including a photodetection element array having a light receiving region separated in a channel direction and a slice direction are mounted on a substrate. An X-ray detector having a plurality of X-ray detection element groups mounted on a polygonal shape arranged in a polygonal shape at substantially equal angular pitches on a substantially circular arc centered on the X-ray tube focus in the channel direction and the slice direction. A light guide is provided at the boundary of each cell in the channel direction and the slice direction between the light receiving portion of the photodetector array and between the plurality of output terminals of the separated light receiving area and the terminal provided on the substrate. X-ray detection, characterized in that the height of the upper surface of the light guide is higher than that of the wire bonding portion. vessel.
【請求項2】 前記ライトガイドは、表面に光遮蔽層を
設けたガラス板を光検出素子のチャンネル幅に対応する
ピッチで積層して成り、このライトガイドを前記光検出
素子のチャンネル位置に合わせて光検出素子アレイの受
光部に接着し、その上にシンチレータ板を接着して前記
シンチレータ板およびライトガイドを光検出素子の境界
位置に合わせて溝加工によりチャンネル方向およびスラ
イス方向の各セル間を分離する溝を形成し、これの分離
溝に隔壁材を挿入する構造としたことを特徴とする請求
項1に記載のX線検出器。
2. The light guide is formed by laminating glass plates having a light-shielding layer on the surface at a pitch corresponding to the channel width of the photodetector, and aligning the lightguide with the channel position of the photodetector. Adhesive to the light receiving part of the photodetector array, and a scintillator plate on it to align the scintillator plate and the light guide to the boundary position of the photodetector, and groove between the cells in the channel and slice directions. The X-ray detector according to claim 1, wherein a groove for separation is formed and a partition material is inserted into the separation groove.
【請求項3】 前記チャンネル方向の分離溝は、前記シ
ンチレータ板を完全に分離して、わずかに前記ライトガ
イド層に入り込む深さであり、前記スライス方向の分離
溝は、前記ライトガイド層の大部分を分離するものの前
記光検出素子の表面にまでは達しない深さであることを
特徴とする請求項2に記載のX線検出器。
3. The separation groove in the channel direction is a depth that completely separates the scintillator plate and slightly penetrates into the light guide layer, and the separation groove in the slice direction is larger than the light guide layer. The X-ray detector according to claim 2, wherein the depth is such that the portion is separated but does not reach the surface of the photodetection element.
【請求項4】 前記シンチレータ板およびライトガイド
層の分離溝の内部の表面に光反射層を有する金属板ある
いは光反射率の高い白色樹脂を入れてチャンネル及びス
ライス間の素子を分離することを特徴とする請求項3に
記載のX線検出器。
4. The element between channels and slices is separated by inserting a metal plate having a light reflecting layer or a white resin having a high light reflectance on the inner surface of the separation groove of the scintillator plate and the light guide layer. The X-ray detector according to claim 3.
【請求項5】 被検体にX線ビームを照射するX線管
と、このX線管と対向して配置され前記被検体を透過し
たX線を検出して電気信号に変換するX線検出器と、こ
のX線検出器の出力信号を増幅するプリアンプと、この
プリアンプからのアナログの出力信号をディジタル信号
に変換するAD変換器と、少なくとも前記X線管及びX
線検出器を保持し、前記被検体の周りを回転駆動される
回転円板と、前記AD変換器の出力信号に基づいてX線
画像を再構成する画像処理手段を含むX線CT装置であ
って、前記X線検出器として請求項1〜4に記載のX線
検出器を用いたことを特徴とするX線CT装置。
5. An X-ray tube for irradiating a subject with an X-ray beam, and an X-ray detector that is arranged so as to face the X-ray tube and detects the X-rays that have passed through the subject and converts it into an electrical signal. A preamplifier for amplifying the output signal of the X-ray detector, an AD converter for converting an analog output signal from the preamplifier into a digital signal, and at least the X-ray tube and the X-ray tube.
An X-ray CT apparatus that includes a rotating disk that holds a line detector and is driven to rotate around the subject, and an image processing unit that reconstructs an X-ray image based on an output signal of the AD converter. An X-ray CT apparatus using the X-ray detector according to claim 1 as the X-ray detector.
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