JP2012112698A - 放射線検出パネル及び放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シンチレータ及び光検出基板の少なくとも一方の修理又は交換が可能となるように、シンチレータ及び光検出基板を封止する。
【解決手段】放射線検出パネル（２８）は、放射線（１２）を可視光に変換するシンチレータ（４６）と、前記可視光を電気信号に変換する光検出基板（４４）と、前記放射線（１２）を透過させる材料からなり且つ少なくとも前記シンチレータ（４６）及び前記光検出基板（４４）を封止する封止保護膜（４８）と、前記光検出基板（４４）と電気的に接続され且つ外部のケーブル（６０）に対して着脱可能に構成された接続部（５９）とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を電気信号に変換する光検出基板とを有する放射線検出パネル、及び、該放射線検出パネルを備えた放射線撮像装置に関する。

医療分野において、放射線源から被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線撮像装置で検出することにより、前記被写体の放射線画像を取得することが広汎に行われている。この場合、前記放射線撮像装置は、前記被写体を透過した前記放射線を可視光に変換するシンチレータと、該可視光を電気信号に変換する光検出基板とを有する放射線検出パネルを備える。

ところで、シンチレータをＣｓＩ（ヨウ化セシウム）から構成した場合、該ＣｓＩは、湿度に弱く潮解性を有する。従って、ＣｓＩからなるシンチレータを用いた放射線検出パネルでは、該シンチレータを確実に封止することが必要である。そこで、特許文献１には、基板に配置されたシンチレータを保護層で被覆した後に封止することが提案されている。また、特許文献２には、シンチレータ及び光検出基板の積層体を樹脂で全体的に被覆して封止することが提案されている。

特開２００６−７８４７２号公報 特開２０１０−８５２６６号公報

放射線検出パネルの製造時又は使用時に、該放射線検出パネルを構成するシンチレータ及び光検出基板のうち、少なくとも一方に不具合が発生した場合、不具合が発生した部品を修理又は交換する必要がある。

しかしながら、特許文献１及び２の技術では、使用時におけるシンチレータの防湿性の確保に重点が置かれているので、シンチレータ又は光検出基板の修理又は交換を何ら想定せずにシンチレータを封止している。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、シンチレータ及び光検出基板の少なくとも一方の修理又は交換が可能となるように、シンチレータ及び光検出基板を封止することができる放射線検出パネルと、該放射線検出パネルを備えた放射線撮像装置とを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、放射線検出パネルが、
放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を電気信号に変換する光検出基板と、前記放射線を透過させる材料からなり且つ少なくとも前記シンチレータ及び前記光検出基板を封止する封止保護膜と、前記光検出基板と電気的に接続され且つ外部のケーブルに対して着脱可能に構成された接続部とを有することを特徴としている。

この構成によれば、前記封止保護膜が前記シンチレータ及び前記光検出基板を少なくとも封止すると共に、前記接続部が前記外部のケーブルに対して着脱可能に構成されている。これにより、前記シンチレータ及び前記光検出基板の少なくとも一方の修理又は交換が必要となった場合には、前記外部のケーブルから前記接続部を取り外した後に、放射線撮像装置から前記放射線検出パネルを取り出せばよいので、該放射線検出パネルを容易に前記修理又は前記交換に出すことができる。

従って、本発明によれば、前記シンチレータ及び前記光検出基板の少なくとも一方の修理又は交換が可能となるように、前記シンチレータ及び前記光検出基板を封止することができる。

この場合、前記封止保護膜が少なくとも前記シンチレータ及び前記光検出基板を熱溶着により密封すれば、前記シンチレータ及び前記光検出基板を確実に密封することができる。

また、本発明では、支持基板上に前記シンチレータ及び前記光検出基板を積層してもよい。その際、前記封止保護膜は、下記（１）又は（２）のように、前記シンチレータ及び前記光検出基板を密封すればよい。

（１）前記封止保護膜は、前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記支持基板を出し入れ可能な開口部が形成された袋状に構成され、前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記支持基板を前記開口部を介して袋状の前記封止保護膜内に収容した状態で、前記封止保護膜の内部を前記開口部を介して排気した後に、該開口部を熱溶着により密封する。

（２）前記封止保護膜は、前記支持基板に積層された前記シンチレータ及び前記光検出基板を被覆可能なシート状に構成され、前記シンチレータ及び前記光検出基板が前記支持基板に積層された状態で、シート状の前記封止保護膜で前記シンチレータ及び前記光検出基板を被覆した後に、前記封止保護膜の周縁部を熱溶着により密封する。

（１）のように、袋状の前記封止保護膜を用いて、前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記支持基板を密封する場合でも、あるいは、（２）のように、シート状の前記封止保護膜を用いて、前記支持基板に積層された前記シンチレータ及び前記光検出基板のみ密封する場合でも、前記シンチレータの防湿性を確保することができる。

この場合、電子部品は、前記接続部と電気的に接続され、前記光検出基板を駆動させることにより前記電気信号を前記接続部及び前記ケーブルを介して外部に出力する。

その際、前記接続部は、前記封止保護膜の熱溶着部分から外部に引き出されるように設けられているか、又は、前記シンチレータ及び前記光検出基板と共に前記封止保護膜により密封されている。また、前記電子部品は、前記接続部が前記熱溶着部分から外部に引き出されて設けられている場合には、前記シンチレータ及び前記光検出基板と共に前記封止保護膜により密封されているか、又は、前記接続部に設けられ、一方で、前記接続部が前記封止保護膜により密封されている場合には、前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記接続部と共に前記封止保護膜により密封されている。

このように、前記電子部品を前記接続部に設ければ、該電子部品からの熱を効率よく放熱することができる。一方、前記電子部品も密封すれば、該電子部品の防湿性も確保することができる。

そして、前記接続部が前記熱溶着部分から外部に引き出されて設けられている場合に、前記接続部は、前記熱溶着部分から外部に引き出されたフラットケーブルと、該フラットケーブルの先端部分に設けられ、前記外部のケーブルに対して着脱可能なコネクタとから構成してもよい。

これにより、前記外部のケーブルに対して前記コネクタが着脱自在となり、前記放射線検出パネルの修理又は交換が必要となったときに、前記外部のケーブルから前記コネクタを取り外した後に、前記放射線撮像装置から前記放射線検出パネルを速やかに取り出すことが可能となる。

また、前記コネクタにシート部材を設けて、該コネクタの剛性の確保と前記コネクタの保護とを図ってもよい。

さらに、前記電子部品及び／又は前記接続部が前記封止保護膜により密封されている場合に、前記支持基板上に前記電子部品及び／又は前記接続部を配置し、前記支持基板における前記電子部品及び／又は前記接続部の近傍にシート部材を設けてもよい。これにより、前記電子部品及び／又は前記接続部の剛性が確保され、前記電子部品及び／又は前記接続部を曲げ等から保護することができる。

この場合、導電性を有するシート部材であれば、該シート部材が前記電子部品及び前記接続部に対する電磁シールドとして機能するので、電磁ノイズの低減を図ることができる。

なお、上述したシート部材は、前記電子部品から発生した熱を放熱する放熱部材として機能させてもよい。

また、前記接続部に前記電子部品を設ける場合に、前記接続部に対して前記電子部品と前記放熱部材とを装着するか、又は、前記接続部に対して前記電子部品と前記放熱部材とを積層することが望ましい。これにより、前記電子部品の熱を効率よく外部に放熱することができる。

さらに、前記シンチレータ及び前記光検出基板が互いに分離可能な状態で前記支持基板に積層されていれば、前記シンチレータ及び前記光検出基板の少なくとも一方を修理又は交換する際に、前記シンチレータと前記光検出基板とを容易に分離することができ、修理又は交換の作業が容易になる。

なお、前記シンチレータと前記光検出基板とを、非接着又は非粘着の状態で積層させるか、弱粘着剤を用いて粘着させるか、あるいは、光可塑性又は熱可塑性の接着剤を用いて接着させれば、修理時又は交換時における分離が容易になる。

さらに、前記封止保護膜が導電性の部材を含み構成されていれば、防湿性の向上と、電磁ノイズの低減とを共に実現することができる。なお、前記導電性の部材は、例えば、アルミ箔等の金属膜や、金属フィラーが混練された樹脂膜であればよい。

本発明によれば、シンチレータ及び光検出基板の少なくとも一方の修理又は交換が可能となるように、前記シンチレータ及び前記光検出基板を封止することができる。

本実施形態に係る電子カセッテ（放射線撮像装置）を用いた放射線画像撮影システムの構成図である。 本実施形態に係る放射線検出パネルの斜視図である。 放射線検出パネル内部の平面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図５Ａは、密封前の放射線検出パネル（放射線検出器）の状態を示す断面図であり、図５Ｂは、袋状の封止保護膜（袋体）に放射線検出器を収容した状態を示す断面図である。 図６Ａは、袋体を開口部を介して排気する状態を示す断面図であり、図６Ｂは、開口部を熱溶着して封止した状態を示す断面図である。 図７Ａは、カッターによる開封前の放射線検出パネルの状態を示す断面図であり、図７Ｂは、カッターの刃先を切込部に押し当てた状態を示す断面図である。 図８Ａは、カッターの刃先で切込部を切り裂いた状態を示す断面図であり、図８Ｂは、切込部近傍が開封された状態を示す断面図である。 加熱により熱溶着部を剥離させる状態を示す断面図である。 図１の電子カセッテの電気的な概略構成図である。 図１１Ａは、封止保護膜の一部がアルミ箔等の金属膜である場合を示す要部断面図であり、図１１Ｂは、熱溶着部を支持基板の周縁部に形成した場合を示す要部断面図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、光検出基板と熱溶着部との間に複数の切込部及びシート部材をそれぞれ設けた場合を示す要部断面図である。 図１３Ａは、電子部品とシート部材とを導電性部材で接続した場合を示す要部断面図であり、図１３Ｂは、連結されたコネクタに電子部品を装着した場合を示す要部断面図である。 図１４Ａは、接続部に対して電子部品及びシート部材を積層配置した場合を示す要部断面図であり、図１４Ｂは、連結されたコネクタ及び電子部品が封止保護膜により封止された場合を示す要部断面図である。 支持基板と光検出基板との間、及び、光検出基板とシンチレータとの間を接着層又は粘着層を用いてそれぞれ密着させた場合を示す断面図である。 シンチレータ及び光検出基板が積層された支持基板の上面のみを封止した場合を示す断面図である。

本発明に係る放射線検出パネル及び放射線撮像装置の好適な実施形態について、図１〜図１６を参照しながら、詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る電子カセッテ（放射線撮像装置）１８を有する放射線撮像システム１０の構成図である。

放射線撮像システム１０は、所定の撮影条件に従った線量からなる放射線１２を患者等の被写体１４に照射するための放射線源１６と、本実施形態に係る電子カセッテ１８と、該電子カセッテ１８によって検出された放射線１２に基づく放射線画像情報を表示する表示装置２０と、放射線源１６、電子カセッテ１８及び表示装置２０を制御するコンソール２２とを備える。コンソール２２と、放射線源１６、電子カセッテ１８及び表示装置２０との間は、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は、ミリ波を用いた無線通信による信号の送受信が行われる。なお、コンソール２２には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像情報やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２４が接続され、また、ＲＩＳ２４には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）２６が接続される。

電子カセッテ１８は、被写体１４を透過した放射線１２を検出して放射線画像情報に変換する放射線検出パネル２８と、放射線検出パネル２８の電源であるバッテリ３４と、該バッテリ３４から供給される電力により放射線検出パネル２８を駆動制御する制御部３０と、放射線検出パネル２８によって検出した放射線１２の情報を含む信号をコンソール２２との間で送受信する送受信機３２とを収容する。バッテリ３４は、放射線検出パネル２８、制御部３０及び送受信機３２に電力を供給する。

制御部３０は、アドレス信号発生部３６、画像メモリ３８及びＩＤメモリ４０を備える。アドレス信号発生部３６は、放射線検出パネル２８にアドレス信号を供給して、該放射線検出パネル２８から放射線画像情報を示す画像信号（電気信号）を出力させる。画像メモリ３８は、出力された画像信号の示す放射線画像情報を記憶する。ＩＤメモリ４０は、電子カセッテ１８を特定するためのＩＤ情報を記憶する。なお、送受信機３２は、ＩＤメモリ４０に記憶されたＩＤ情報及び画像メモリ３８に記憶された放射線画像情報を無線通信によりコンソール２２に送信する。

放射線検出パネル２８は、図２〜図４に示すように、被写体１４（図１参照）を透過した放射線１２を可視光に一旦変換するシンチレータ４６と、可視光を電気信号に変換する光検出基板４４と、光検出基板４４及びシンチレータ４６が配置されるガラス基板等の支持基板４２とを有し、支持基板４２、光検出基板４４及びシンチレータ４６は、封止保護膜４８によって封止（密封）されている。この場合、図４に示すように、放射線１２の照射方向に沿って、シンチレータ４６、光検出基板４４及び支持基板４２が順に配置されている。すなわち、支持基板４２上に光検出基板４４及びシンチレータ４６が順に積層されている。

なお、支持基板４２、光検出基板４４及びシンチレータ４６は、封止保護膜４８により封止されていない状態では、互いに分離可能である。従って、図２〜図４の構成では、支持基板４２上に光検出基板４４が載置され、該光検出基板４４にシンチレータ４６が載置されている。また、図３の平面視で、シンチレータ４６は、光検出基板４４よりも小さなサイズとなっているが、シンチレータ４６と光検出基板４４とを略同じサイズとしてもよいことは勿論である。

シンチレータ４６は、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）又はＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）等の蛍光体から構成される。なお、図４では、ＣｓＩ：Ｔｌを真空蒸着法で短冊状の柱状結晶構造に形成したシンチレータ４６を図示している。

光検出基板４４は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の物質からなる複数の固体検出素子（以下、画素１００（図１０参照）ともいう。）が形成された光電変換層５０と、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ１０２（図１０参照）という。）のアレイが形成されたＴＦＴ層５２とを積層することにより構成される。すなわち、光検出基板４４は、各画素１００が形成された光電変換層５０を、行列状のＴＦＴ１０２のアレイであるＴＦＴ層５２の上に配置した構造を有する。各画素１００は、シンチレータ４６で発生した可視光を電気信号に変換した後に電荷として蓄積し、各ＴＦＴ１０２は、各行毎に順次オンにすることにより前記電荷を画像信号として読み出す。

封止保護膜４８は、少なくともシンチレータ４６及び光検出基板４４を被覆すると共に、放射線１２を透過させ、且つ、少なくとも画素１００の感度波長（可視光の波長）に対して遮光性を有する材料からなる。ここで、「封止」とは、放射線検出パネル２８の防水性、防湿性及び耐衝撃性を向上させるために、放射線検出パネル２８の一部を被覆する場合や、放射線検出パネル２８全体を封止する場合を含むが、本実施形態においては、少なくともシンチレータ４６及び光検出基板４４を「密封」できればよい。なお、放射線検出パネル２８は、封止保護膜４８が存在しない状態でも、放射線検出器としての構成を具備しているので、以下の説明では、放射線検出パネル２８から封止保護膜４８を除いた部分の総称を放射線検出器６８という。

支持基板４２には、光検出基板４４を制御すると共に、光電変換層５０からＴＦＴ層５２を介して電気信号を読み出すＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電子部品５４もＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｇｌａｓｓ）技術により配置されている。従って、電子部品５４も封止保護膜４８により密封されている。

支持基板４２における電子部品５４近傍の箇所には、該電子部品５４と電気的に接続されるフラットケーブル５６の基端部が固定されている。この場合、フラットケーブル５６は、封止保護膜４８から引き出され、その先端部にはコネクタ５８が設けられている。そして、フラットケーブル５６とコネクタ５８とによって接続部５９が構成される。

また、電子カセッテ１８は、制御部３０及びバッテリ３４（図１参照）と電気的に接続されるフラットケーブル６０をさらに有し、該フラットケーブル６０の先端部にはコネクタ６２が設けられている。この場合、例えば、制御部３０及びバッテリ３４側のコネクタ６２がオス型端子であると共に、放射線検出パネル２８側のコネクタ５８がメス型端子であれば、コネクタ５８、６２を嵌合させることによりフラットケーブル５６、６０が電気的に接続される。

この結果、バッテリ３４は、フラットケーブル６０、コネクタ６２、５８及びフラットケーブル５６を介して放射線検出パネル２８に電力を供給することが可能になる。また、制御部３０のアドレス信号発生部３６は、フラットケーブル６０、コネクタ６２、５８及びフラットケーブル５６を介して電子部品５４にアドレス信号を供給することができる。さらに、電子部品５４は、前記アドレス信号に従って、光検出基板４４から画像信号を読み出し、読み出した画像信号をフラットケーブル５６、コネクタ５８、６２及びフラットケーブル６０を介して制御部３０に出力することができる。

一方、嵌合状態にあるコネクタ５８、６２を離間させれば、制御部３０と放射線検出パネル２８との間の信号の送受信やバッテリ３４から放射線検出パネル２８への電力供給が停止すると共に、電子カセッテ１８に対する放射線検出パネル２８の出し入れが容易となる。

前述したように、支持基板４２、光検出基板４４、シンチレータ４６及び電子部品５４が封止保護膜４８により被覆された状態で密封されているので、図２及び図４に示すように、封止保護膜４８における光検出基板４４の箇所は、外方に向かって膨出する膨出部７１とされ、シンチレータ４６の箇所は、膨出部７１から外方に向かってさらに膨出し、且つ、放射線１２が照射される膨出部７２とされている。また、電子部品５４は、図３に示すように、支持基板４２に複数設けられているので、封止保護膜４８における各電子部品５４の箇所は、外方に向かって膨出した複数の膨出部７６とされている。

そして、封止保護膜４８には、各膨出部７１、７２、７６を避けるように溝状の切込部７４が形成されている。図２〜図４には、膨出部７１、７２を囲繞するように直線状の４つの切込部７４が封止保護膜４８に形成されている場合を図示している。一方、支持基板４２における各切込部７４と対向する箇所には、アルミニウム等の金属のシート体からなる保護部材７０が配設されている。なお、保護部材７０は、図３の平面視で示すように、切込部７４よりも幅広で且つ長尺である。また、シンチレータ４６及び光検出基板４４と各電子部品５４との間に配設された保護部材７０は、各電子部品５４の近傍に配置されているので、各電子部品５４に対する電磁シールド部材及び放熱部材としても機能する。なお、切込部７４は、図４に示すように、保護部材７０にまで到達しない程度の深さに形成されている。

ここで、封止保護膜４８による支持基板４２、光検出基板４４、シンチレータ４６及び電子部品５４の密封（封止）について、図５Ａ〜図６Ｂを参照しながら説明する。

封止保護膜４８は、図５Ｂに示すように、元々は、開口部７８を有する袋体９０からなる。そのため、支持基板４２、光検出基板４４、シンチレータ４６及び電子部品５４を密封する場合には、先ず、図５Ａに示す密封前の放射線検出器６８を開口部７８を介して袋体９０の内部に挿入する（図５Ｂ参照）。この場合、フラットケーブル５６及びコネクタ５８は、開口部７８から外部に引き出しておく。

次に、放射線検出器６８が挿入された袋体９０を図示しない真空容器内に配置し、その後、前記真空容器内を負圧状態とすることにより（前記真空容器の真空引きを行うことにより）、図６Ａに示すように、袋体９０の内部を開口部７８を介して排気する。これにより、支持基板４２、光検出基板４４、シンチレータ４６及び電子部品５４と袋体９０の内側とが空気層を介さずに接触（密着）する。

次に、図６Ｂに示すように、封止保護膜４８における開口部７８の箇所を熱溶着することにより、支持基板４２、光検出基板４４、シンチレータ４６及び電子部品５４を密封する。これにより、封止保護膜４８の開口部７８側は、熱溶着により互いに接合して他の箇所よりも薄肉となった熱溶着部８０、８２として形成される。この場合、フラットケーブル５６及びコネクタ５８は、開口部７８を介して外部に引き出されているので、該フラットケーブル５６は、熱溶着部８０、８２に狭持された状態で該熱溶着部８０、８２と接合される。

なお、切込部７４は、放射線検出器６８を袋体９０に収容する前に該袋体９０の外表面に予め設けてもよいし、あるいは、熱溶着部８０、８２による密封後、図示しない工具等を用いて封止保護膜４８の外表面の一部を切除又は変形することにより設けてもよい。また、封止保護膜４８における熱溶着部８０、８２よりも外方（開口部７８側）の箇所には、切込部８４が熱溶着部８０、８２に指向して設けられている（図２及び図３参照）。

上述した封止保護膜４８の具体的な材質や厚みについては、特許文献２に開示されているので、その詳細な説明については省略する。また、特許文献２では、封止保護膜を用いて放射線検出器全体に対して熱溶着を行っている。これに対して、本実施形態では、開口部７８にのみ熱溶着部８０、８２が形成されるので、特許文献２の熱溶着の技術を適用する場合には、該開口部７８に対してのみ熱溶着を施せばよい。

以上のように構成される放射線検出パネル２８において、該放射線検出パネル２８の製造時又は使用時に不具合が発生した場合、具体的には、放射線検出パネル２８を構成する支持基板４２、光検出基板４４、シンチレータ４６、電子部品５４及び接続部５９の不具合（例えば、シンチレータ４６を構成するＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶構造の割れ、光検出基板４４を構成する画素１００やＴＦＴ１０２の故障、電子部品５４の故障、あるいは、接続部５９を構成するフラットケーブル５６の断線）が発生した場合に、不具合が発生した部品を修理又は交換する必要がある。

そこで、本実施形態では、図７Ａ〜図９に示す順序で封止保護膜４８を開封することにより、修理又は交換の対象となる部品を速やかに取り出すことが可能である。

先ず、図７Ａに示すように、放射線検出パネル２８の製造業者又は修理業者は、各切込部７４のうち、いずれか１つの切込部７４の上方にカッターナイフ等の刃物９２を位置決めし、次に、該刃物９２を下降させて、図７Ｂに示すように、刃物９２の刃先を該１つの切込部７４を介して保護部材７０に押し当てる。これにより、前記刃先が押し当てられた、封止保護膜４８における切込部７４と保護部材７０との間の箇所が切り裂かれることになる。

次に、前記業者は、刃物９２の刃先を保護部材７０に押し当てながら切込部７４の長手方向（図２及び図３に示す切込部７４及び保護部材７０の長手方向）に沿って該刃物９２を移動させる。この結果、図８Ａに示すように、切り裂かれた封止保護膜４８の箇所は、外部から空気が侵入して僅かに浮き上がる。

なお、上述のように、刃物９２の刃先と支持基板４２との間に保護部材７０が介挿され、該保護部材７０は、切込部７４よりも幅広であるため、刃物９２の刃先を保護部材７０に押し当てたり、あるいは、該刃先を保護部材７０に押し当てながら切込部７４の長手方向に沿って刃物９２を移動させても、前記刃先が支持基板４２に到達したり、あるいは、放射線検出器６８の他の部品に接触することはない。従って、保護部材７０以外の他の部品が傷つくことを回避することができる。

そして、刃物９２による切込部７４への切り込みが完了し、前記業者が封止保護膜４８及び保護部材７０から刃物９２を離間させれば、封止保護膜４８は、侵入した空気により切込部７４及び保護部材７０を中心として図８Ｂの左右方向に浮き上がり、開封状態となる。最後に、図９に示すように、熱溶着部８０、８２を加熱して該熱溶着部８０、８２を互いに離間（剥離）させる。これにより、放射線検出器６８から封止保護膜４８を剥離することができ、修理又は交換の対象となる部品を取り出すことが可能となる。

なお、封止保護膜４８自体は、放射線検出器６８を構成する各部品と比較して安価であるため、開封後の封止保護膜４８（袋体９０）は使い捨てとし、修理後又は交換後の放射線検出器６８に対して、新たな袋体９０を用いて、図５Ａ〜図６Ｂに示す順で再度密封し、放射線検出パネル２８を構成すればよい。従って、安価な防湿構造の放射線検出パネル２８を製造することができる。

また、切込部７４は、封止保護膜４８の外表面のどの箇所に設けられても良い訳ではなく、シンチレータ４６、光検出基板４４及び電子部品５４（によって形成される膨出部７１、７２、７６）や、支持基板４２上に形成された図示しない配線や、フラットケーブル５６を避けるように設ける必要がある。すなわち、これらの箇所と対向するように封止保護膜４８に切込部７４を設けると、該切込部７４に刃物９２の刃先を押し当てて封止保護膜４８を開封した場合に、上述した部品が傷付いて、故障や断線等の原因になるおそれがあるからである。

従って、保護部材７０と対向するように切込部７４を設ければ、該切込部７４に刃物９２の刃先を押し当てたときに、保護部材７０が前記刃先を受け止めるので、上記の不具合の発生を回避することができる。換言すれば、封止保護膜４８における任意の箇所に切込部７４を設けたい場合には、該切込部７４と対向するように、放射線検出器６８の所定の箇所に保護部材７０を設ければよい。例えば、前記配線を保護するために、該配線上に保護部材７０を設け、該保護部材７０と対向するように、封止保護膜４８の所定の箇所に切込部７４を設けることも可能である。

また、本実施形態では、上述した切込部７４への切り込み以外にも、切込部８４に切り込んで封止保護膜４８を開封することも可能である。この場合、製造業者又は修理業者が刃物９２の刃先を切込部８４に挿入して、熱溶着部８０、８２まで該刃先を進行させると、封止保護膜４８の内部に空気が浸入して該封止保護膜４８が全体的に膨らむ。この状態で、今度は、熱溶着部８０、８２を刃物９２の刃先で切り裂くことにより、開口部７８を開口（開封）させることが可能となる。

図１０は、図１の電子カセッテ１８の電気的な概略構成図である。

電子カセッテ１８は、ライン走査駆動部１０８、増幅器１１２、サンプルホールド回路１１４、マルチプレクサ１１６及びＡ／Ｄ変換器１２０をさらに有し、これらの構成要素は、電子部品５４（図３及び図４参照）に内蔵可能である。なお、支持基板４２には、複数の電子部品５４が配置されているので（図３参照）、これらの電子部品５４を、ライン走査駆動部１０８用の電子部品５４と、増幅器１１２、サンプルホールド回路１１４、マルチプレクサ１１６及びＡ／Ｄ変換器１２０用の電子部品５４とに分けてもよい。

前述したように、光検出基板４４は、各画素１００が形成された光電変換層５０（図３及び図４参照）を、行列状のＴＦＴ１０２のアレイ（ＴＦＴ層５２）の上に配置した構造を有する。そのため、図１０に示すように、各画素１００に接続されるＴＦＴ１０２には、行方向と平行に延びるゲート線１０４と、列方向と平行に延びる信号線１０６とが接続される。各ゲート線１０４は、ライン走査駆動部１０８に接続され、各信号線１０６は、マルチプレクサ１１６に接続される。ゲート線１０４には、行方向に配列されたＴＦＴ１０２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部１０８から供給される。この場合、ライン走査駆動部１０８は、ゲート線１０４を切り替える複数のスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ１１０とを備える。アドレスデコーダ１１０には、制御部３０のアドレス信号発生部３６（図１参照）から接続部５９（図２〜図４参照）を介してアドレス信号が供給される。

また、信号線１０６には、列方向に配列されたＴＦＴ１０２を介して各画素１００に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器１１２によって増幅される。増幅器１１２には、サンプルホールド回路１１４を介してマルチプレクサ１１６が接続される。マルチプレクサ１１６は、信号線１０６を切り替える複数のスイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ１１８とを備える。アドレスデコーダ１１８には、制御部３０からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ１１６には、Ａ／Ｄ変換器１２０が接続され、Ａ／Ｄ変換器１２０によってデジタル信号に変換された放射線画像情報が接続部５９を介して制御部３０に供給される。

本実施形態に係る放射線検出パネル２８を備える電子カセッテ１８は、基本的には以上のように構成される。なお、該電子カセッテ１８を含めた放射線撮像システム１０の動作、すなわち、被写体１４に対する放射線撮像方法については、特許文献２に開示されている撮像方法と同様であるため、具体的な説明については省略する。

以上説明したように、本実施形態に係る放射線検出パネル２８及び電子カセッテ１８によれば、封止保護膜４８がシンチレータ４６及び光検出基板４４を少なくとも封止すると共に、接続部５９がフラットケーブル６０に対して着脱可能に構成されている。これにより、シンチレータ４６及び光検出基板４４の少なくとも一方の修理又は交換が必要となった場合には、フラットケーブル６０から接続部５９を取り外した後に、電子カセッテ１８から放射線検出パネル２８を取り出せばよいので、該放射線検出パネル２８を容易に修理又は交換に出すことができる。

従って、本実施形態によれば、シンチレータ４６及び光検出基板４４の少なくとも一方の修理又は交換が可能となるように、シンチレータ４６及び光検出基板４４を封止することができる。このように放射線検出パネル２８を構成することで、該放射線検出パネル２８をユニット化することができ、製造管理の容易化や組立て適正の向上も図ることができる。

また、封止保護膜４８が少なくともシンチレータ４６及び光検出基板４４を熱溶着により密封しているので、シンチレータ４６及び光検出基板４４を確実に密封することができる。

さらに、本実施形態では、シンチレータ４６、光検出基板４４及び支持基板４２を開口部７８を介して袋体９０の内部に収容した状態で、袋体９０の内部を開口部７８を介して排気した後に、該開口部７８を熱溶着により密封して封止保護膜４８を形成するので、シンチレータ４６等の防湿性を容易に確保することができる。

さらに、電子部品５４も封止保護膜４８により密封されているので、該電子部品５４の防湿性も確保することができる。

さらにまた、接続部５９は、熱溶着部８０、８２から外部に引き出されたフラットケーブル５６と、該フラットケーブル５６の先端部分に設けられて、フラットケーブル６０のコネクタ６２に対して着脱可能なコネクタ５８とから構成されている。これにより、フラットケーブル６０のコネクタ６２に対してコネクタ５８が着脱自在となるので、放射線検出パネル２８の修理又は交換が必要となったときに、コネクタ６２からコネクタ５８を取り外した後に、電子カセッテ１８から放射線検出パネル２８を速やかに取り出すことが可能となる。

また、シンチレータ４６及び光検出基板４４が互いに分離可能な状態で支持基板４２に積層されているので、シンチレータ４６及び光検出基板４４の少なくとも一方を修理又は交換する際に、シンチレータ４６と光検出基板４４とを容易に分離することができ、修理又は交換の作業が容易になる。

また、本実施形態に係る放射線検出パネル２８及び電子カセッテ１８では、下記の効果も得られる。

すなわち、シンチレータ４６、光検出基板４４及び切込部７４を避けるようにシンチレータ４６及び光検出基板４４が熱溶着により密封されているので、放射線検出パネル２８の使用中は、シンチレータ４６及び光検出基板４４が確実に密封され、シンチレータ４６の防湿性が十分に確保される。

また、シンチレータ４６及び光検出基板４４の少なくとも一方の修理又は交換が必要となった場合には、切込部７４を介して封止保護膜４８を開封するだけで、封止保護膜４８からシンチレータ４６及び光検出基板４４を容易に取り出すことができる。

さらに、平面視で、封止保護膜４８におけるシンチレータ４６及び光検出基板４４の外周部近傍、又は、シンチレータ４６及び光検出基板４４と熱溶着部８０、８２との間に切込部７４を設けているので、切込部７４を介して封止保護膜４８を開封すれば、開封された切込部７４の箇所からシンチレータ４６及び光検出基板４４を速やかに取り出すことができる。

また、支持基板４２における切込部７４と対向する箇所に、外部から切込部７４に刃物９２を押し当てたときに該支持基板４２を保護する保護部材７０が配設されているので、支持基板４２等を傷つけることなく、封止保護膜４８を開封することができる。なお、電子部品５４の近傍に金属のシート体からなる保護部材７０を配設することにより、該保護部材７０が電子部品５４の電磁シールド部材及び放熱部材として機能するので、電磁ノイズの低減と電子部品５４から発生する熱の放熱とを実現することができる。

次に、放射線検出パネル２８の変形例について、図１１Ａ〜図１６を参照しながら説明する。

図１１Ａは、封止保護膜４８がシンチレータ保護層１２２ｃと、反射層（金属膜）１２２ｂと、反射保護層１２２ａとを積層して構成される場合を図示したものである。

シンチレータ保護層１２２ｃは、防水性及び防湿性と、電子部品５４及びフラットケーブル５６と反射層１２２ｂとの間の電気絶縁とを確保するために用いられる樹脂膜である。反射層１２２ｂは、アルミ箔等の金属膜からなり、防水性及び防湿性の確保と共に、電磁ノイズの低減や、外光に対する遮光や、シンチレータ４６で変換された可視光の光検出基板４４側への反射や、電子部品５４から発生する熱を外部に放熱させるために用いられる。反射保護層１２２ａは、シンチレータ保護層１２２ｃ及び反射層１２２ｂを保護するために用いられる樹脂膜である。

このように封止保護膜４８を構成することにより、シンチレータ４６等の防湿性の向上と、反射層１２２ｂで反射した可視光の光検出基板４４への入射による各画素１００の感度の向上と、電子部品５４に対する電磁ノイズの低減と、電子部品５４から発生する熱の外部への放熱とを一挙に実現することができる。

なお、図１１Ａでは、封止保護膜４８の一部がアルミ箔等の金属膜からなる反射層１２２ｂとなっているが、反射層１２２ｂに代替して金属フィラーが混練された樹脂膜を用いてもよいし、あるいは、金属フィラーを混練した樹脂膜から封止保護膜４８を構成してもよい。この場合でも、上記の各効果が得られる。

図１１Ｂは、支持基板４２の周縁部において、封止保護膜４８を上下方向から熱溶着することにより熱溶着部８０、８２を形成した場合を図示している。この場合でも、シンチレータ４６等の防湿性を確保することができる。

図１２Ａは、電子部品５４と熱溶着部８０との間にも切込部７４及び保護部材７０を設けた場合を図示したものである。この場合でも、上述した本実施形態の各効果が得られる。また、図１２Ａの構成では、電子部品５４の左右両側に保護部材７０が配置されているので、電磁ノイズのさらなる低減と、電子部品５４から発生する熱の放熱促進とを実現することができる。

図１２Ｂは、支持基板４２の裏面（電子部品５４の載置面とは反対側の面）に切込部７４と対向するようにアルミニウム等の金属のシート体からなるシート部材１２４を配置した点で、図１２Ａの構成とは異なる。

この場合、刃物９２の刃先が切込部７４を介して支持基板４２を押し当たることにより、該支持基板４２の表面が傷つく可能性はあるが、支持基板４２の裏面にシート部材１２４を配設したことにより、該シート部材１２４が裏打ち部材として機能し、この結果、刃物９２を押し当てたときの電子部品５４、接続部５９及び支持基板４２の剛性が向上して、電子部品５４及び接続部５９（フラットケーブル５６）を曲げ等から適切に保護することができる。また、シート部材１２４が金属のシート体からなるので、電子部品５４に対する電磁ノイズの低減や、電子部品５４からの熱の放熱も実現することができる。

図１３Ａは、上述したシート部材１２４と同じ材質のシート部材１２６が２つの切込部７４及び電子部品５４と対向するように、支持基板４２の裏面に配設された点で、図１２Ｂの構成とは異なる。

この場合、シート部材１２６には、支持基板４２を貫通して電子部品５４に接触する導電性部材１２８が接続されている。これにより、上述した図１２Ｂと同様の効果が得られる。特に、シート部材１２６は、シート部材１２４よりも幅広で且つ電子部品５４と対向するように配設され、しかも、導電性部材１２８を介して電子部品５４と接触しているので、電子部品５４に対する電磁ノイズをさらに低減すると共に、電子部品５４からの熱も一層効率よく放熱することができる。また、シート部材１２６は、シート部材１２４よりも幅広の裏打ち部材であるため、刃物９２を押し当てたときの電子部品５４、接続部５９及び支持基板４２の剛性をさらに向上させて、電子部品５４及びフラットケーブル５６を曲げ等から確実に保護することが可能となる。

図１３Ｂは、コネクタ５８の上面に電子部品５４がＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ、Ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｌｅｘｉｂｌｅ）技術により配設されると共に、該コネクタ５８の底面にアルミニウム等の金属のシート体からなるシート部材１３０が配設されている点で、図１〜図１３Ａの構成とは異なる。

この場合、コネクタ６２の底面にもシート部材１３０と同じ材質のシート部材１３２が配設されている。従って、コネクタ５８、６２が嵌合することにより、放射線検出パネル２８が動作している場合に、電子部品５４からの熱をコネクタ５８、６２及びシート部材１３０、１３２を介して効率よく外部に放熱することができる。また、電子部品５４に対する電磁ノイズも低減することができる。さらに、シート部材１３０、１３２も電子部品５４、コネクタ５８、６２及びフラットケーブル５６、６０に対する裏打ち部材として機能するので、電子部品５４、コネクタ５８、６２及びフラットケーブル５６、６０の剛性が向上して曲げ等から適切に保護することができる。

図１４Ａでは、フラットケーブル５６に対してコネクタ５８、電子部品５４及びシート部材１３０を積層して配置すると共に、フラットケーブル６０に対してコネクタ６２及びシート部材１３２を積層して配置した点で、図１３Ｂの構成とは異なる。図１４Ａのような積層構造であっても、図１３Ｂの構成と同様の効果が得られる。

図１４Ｂは、コネクタ５８、６２が嵌合された状態で、コネクタ５８、６２及びフラットケーブル６０の一部が共に封止保護膜４８により密封されている点で、図１３Ｂ及び図１４Ａの構成とは異なる。

この場合、コネクタ５８と支持基板４２との間には、該コネクタ５８及び切込部７４と対向するように、アルミニウム等の金属のシート体からなり、且つ、上述した保護部材としても機能するシート部材１３４が介挿されている。従って、電子部品５４からの熱は、コネクタ５８、６２及びシート部材１３２、１３４を介して放熱される。また、支持基板４２における周縁部から切込部７４の箇所にかけてシート部材１３２、１３４が配置されているので、刃物９２の刃先を切込部７４を介してシート部材１３４に押し当てたときの電子部品５４及びコネクタ５８、６２の剛性を高めることができ、電子部品５４及びコネクタ５８、６２を曲げ等から適切に保護することができる。

図１５は、支持基板４２と光検出基板４４とを弱粘着層１４０ａ、あるいは、光可塑性若しくは熱可塑性の接着層１４０ｂを介して密着させると共に、光検出基板４４とシンチレータ４６とを弱粘着層１４２ａ、あるいは、光可塑性若しくは熱可塑性の接着層１４２ｂを介して密着させた点で、図１〜図１４Ｂの構成とは異なる。

この場合、弱粘着層１４０ａ、１４２ａ又は接着層１４０ｂ、１４２ｂを介して密着させることにより、放射線検出パネル２８の修理又は交換の作業時に、支持基板４２と、光検出基板４４と、シンチレータ４６とを容易に分離させることができ、修理又は交換の作業を効率よく進めることができる。

図１６は、支持基板４２の上面（シンチレータ４６及び光検出基板４４が配置されている表面）をシート状の封止保護膜４８で被覆し、該封止保護膜４８の周縁部（支持基板４２の周縁部）を熱溶着により封止して、熱溶着部１５０を形成した場合を図示したものである。従って、放射線検出器６８の各構成要素が配置された支持基板４２における片面側（上面側）のみ封止保護膜４８により密封されている。この場合、上方から支持基板４２の上面を封止保護膜４８で覆い、該封止保護膜４８と放射線検出器６８の各構成要素とを密着させた状態で支持基板４２の周縁部を熱溶着することにより熱溶着部１５０を形成する。

図１６の構成においても、上述した本実施形態の効果を容易に得ることができる。また、シート状の封止保護膜４８を用いているので、放射線検出器６８全体を袋体９０で被覆する封止保護膜４８（図１〜図１５参照）と比較して、封止保護膜４８に使用されるシートの量が少なくなり、該封止保護膜４８をより安価に製造することができる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

１０…放射線撮像システム
１２…放射線
１４…被写体
１８…電子カセッテ
２８…放射線検出パネル
４２…支持基板
４４…光検出基板
４６…シンチレータ
４８…封止保護膜
５０…光電変換層
５２…ＴＦＴ層
５４…電子部品
５６、６０…フラットケーブル
５８、６２…コネクタ
５９…接続部
６８…放射線検出器
７０…保護部材
７４…切込部
７８…開口部
８０、８２、１５０…熱溶着部
９０…袋体
９２…刃物
１２２ｂ…反射層
１２４、１２６、１３０、１３２、１３４…シート部材
１２８…導電性部材
１４０ａ、１４２ａ…弱粘着層
１４０ｂ、１４２ｂ…接着層

Claims (15)

1. 放射線を可視光に変換するシンチレータと、
   前記可視光を電気信号に変換する光検出基板と、
   前記放射線を透過させる材料からなり、少なくとも前記シンチレータ及び前記光検出基板を封止する封止保護膜と、
   前記光検出基板と電気的に接続され、且つ、外部のケーブルに対して着脱可能に構成された接続部と、
   を有することを特徴とする放射線検出パネル。
2. 請求項１記載のパネルにおいて、
   前記封止保護膜は、少なくとも前記シンチレータ及び前記光検出基板を熱溶着により密封することを特徴とする放射線検出パネル。
3. 請求項２記載のパネルにおいて、
   前記シンチレータ及び前記光検出基板が積層される支持基板をさらに有し、
   前記封止保護膜は、前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記支持基板を出し入れ可能な開口部が形成された袋状に構成され、
   前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記支持基板を前記開口部を介して袋状の前記封止保護膜内に収容した状態で、前記封止保護膜の内部を前記開口部を介して排気した後に、該開口部を熱溶着により密封することを特徴とする放射線検出パネル。
4. 請求項２記載のパネルにおいて、
   前記シンチレータ及び前記光検出基板が積層される支持基板をさらに有し、
   前記封止保護膜は、前記支持基板に積層された前記シンチレータ及び前記光検出基板を被覆可能なシート状に構成され、
   前記シンチレータ及び前記光検出基板が前記支持基板に積層された状態で、シート状の前記封止保護膜で前記シンチレータ及び前記光検出基板を被覆した後に、前記封止保護膜の周縁部を熱溶着により密封することを特徴とする放射線検出パネル。
5. 請求項３又は４記載のパネルにおいて、
   前記接続部と電気的に接続され、前記光検出基板を駆動させることにより前記電気信号を前記接続部及び前記ケーブルを介して外部に出力する電子部品をさらに有することを特徴とする放射線検出パネル。
6. 請求項５記載のパネルにおいて、
   前記接続部は、前記封止保護膜の熱溶着部分から外部に引き出されるように設けられているか、又は、前記シンチレータ及び前記光検出基板と共に前記封止保護膜により密封され、
   前記電子部品は、
   前記接続部が前記熱溶着部分から外部に引き出されて設けられている場合には、前記シンチレータ及び前記光検出基板と共に前記封止保護膜により密封されているか、又は、前記接続部に設けられ、
   一方で、前記接続部が前記封止保護膜により密封されている場合には、前記シンチレータ、前記光検出基板及び前記接続部と共に前記封止保護膜により密封されていることを特徴とする放射線検出パネル。
7. 請求項６記載のパネルにおいて、
   前記接続部が前記熱溶着部分から外部に引き出されて設けられている場合に、
   前記接続部は、前記熱溶着部分から外部に引き出されたフラットケーブルと、該フラットケーブルの先端部分に設けられ、前記外部のケーブルに対して着脱可能なコネクタとから構成されていることを特徴とする放射線検出パネル。
8. 請求項７記載のパネルにおいて、
   前記コネクタには、該コネクタの剛性を確保して前記コネクタを保護するシート部材が設けられていることを特徴とする放射線検出パネル。
9. 請求項６記載のパネルにおいて、
   前記電子部品及び／又は前記接続部が前記封止保護膜により密封されている場合に、前記電子部品及び／又は前記接続部は、前記支持基板上に配置され、
   前記支持基板における前記電子部品及び／又は前記接続部の近傍には、前記電子部品及び／又は前記接続部の剛性を確保して前記電子部品及び／又は前記接続部を保護するシート部材が設けられていることを特徴とする放射線検出パネル。
10. 請求項８又は９記載のパネルにおいて、
    前記シート部材は、導電性を有することを特徴とする放射線検出パネル。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項に記載のパネルにおいて、
    前記シート部材は、前記電子部品から発生した熱を放熱する放熱部材として機能することを特徴とする放射線検出パネル。
12. 請求項１１記載のパネルにおいて、
    前記接続部に前記電子部品が設けられる場合に、前記接続部に対して前記電子部品と前記放熱部材とが装着されているか、又は、前記接続部に対して前記電子部品と前記放熱部材とが積層されていることを特徴とする放射線検出パネル。
13. 請求項３〜１２のいずれか１項に記載のパネルにおいて、
    前記シンチレータ及び前記光検出基板は、互いに分離可能な状態で前記支持基板に積層されていることを特徴とする放射線検出パネル。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のパネルにおいて、
    前記封止保護膜は、導電性の部材を含み構成されていることを特徴とする放射線検出パネル。
15. 放射線を可視光に変換するシンチレータと、
    前記可視光を電気信号に変換する光検出基板と、
    前記放射線を透過させる材料からなり、少なくとも前記シンチレータ及び前記光検出基板を封止する封止保護膜と、
    前記光検出基板と電気的に接続され、且つ、外部のケーブルに対して着脱可能に構成された接続部と、
    を有する放射線検出パネルを備えた放射線撮像装置。

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