JP2016075598A - 放射線撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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Abstract
【課題】シンチレータ層を厚膜状態に形成するも、光電変換素子１１２に入射する光量を向上させて鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた放射線撮像装置を実現する。【解決手段】撮像装置１００は、光電変換素子１１２と、下面が光電変換素子１１２の上方に位置し、上面から放射線が入射する、蛍光体を含む波長変換層１２０とを備えており、波長変換層１２０は、少なくとも光電変換素子１１２の上方に位置整合する領域が光伝達性を有しており、当該領域の厚み方向において、下面側の部分が上面側の部分よりも蛍光体の密度が小さい。【選択図】図２
Description
本発明は、放射線撮像装置及び撮像システムに関する。
放射線を光に変換するシンチレータ層と、シンチレータ層で放射線から変換された光を検出する複数の光電変換素子が配置されたセンサパネルとを備える放射線撮像装置が知られている。特許文献１には、蛍光体粒子を隔壁中に充填することによってシンチレータ層を形成する手法が開示されている。この手法は、蛍光体粒子を隔壁中に充填することによって形成されたシンチレータ層は、撮影像の鮮鋭性が高い点で優れている。
通常、放射線撮像装置における量子検出効率（ＤＱＥ）を向上させるには、シンチレータ層を厚く形成することが必要である。この場合、シンチレータ層をある一定以上の厚みに形成すると、放射線の入射側で発光した光がセンサパネル側に到達する過程で光が蛍光体により吸収・散乱して光量が減衰する。そのため、光電変換素子に入射する光量及び鮮鋭性が低下し、ＤＱＥの十分な向上を実現することができないという問題がある。
本発明は、上記の問題に対処すべくなされたものであり、シンチレータ層を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層で発光した光を直下の光電変換素子に入射する割合を高め、また光電変換素子に入射する光量を向上させることで鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた放射線撮像装置及び撮像システムを提供することを目的とする。
本発明の放射線撮像装置は、光電変換素子と、下面が前記光電変換素子の上方に位置し、放射線を光に変換する蛍光体を含む波長変換層とを備えており、前記波長変換層は、少なくとも前記光電変換素子の上方に位置整合する領域が光伝達性を有しており、前記領域の厚み方向において、前記下面側の部分が前記下面と対向する上面側の部分よりも前記蛍光体の密度が小さい。
本発明によれば、シンチレータ層を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層で発光した光を直下の光電変換素子に入射する割合を高め、また光電変換素子に入射する光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた放射線撮像装置及び撮像システムが実現する。
以下、本発明の例示的な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態では、放射線撮像装置を開示する。撮像対象の放射線の代表的な例としてＸ線が挙げられるが、放射線はＸ線の他、α線、β線、γ線等も含み得る。
本実施形態では、放射線撮像装置を開示する。撮像対象の放射線の代表的な例としてＸ線が挙げられるが、放射線はＸ線の他、α線、β線、γ線等も含み得る。
図１は、放射線撮像装置１００（以下、単に撮像装置１００と言う。）を分解して示した概略斜視図である。撮像装置１００は、センサパネル１１０と、波長変換層１２０と、センサパネル１１０と波長変換層１２０とを接続する接着部材１３０とを有して構成される。センサパネル１１０は、複数のセンサ（光電変換素子）が例えばマトリクス状に配列されたセンサアレイを有して構成される。波長変換層１２０は、蛍光体を有し、放射線を光に変換するシンチレータ層を備えて構成される。接着部材１３０は、例えばシリコーン、アクリル、エポキシ等の接着材や粘着材料が用いられる。
図１において矢印で示す放射線が撮像装置１００に向かって入射し、放射線１４０は波長変換層１２０において光に変換される。波長変換層１２０からの光は、センサパネル１１０において光電変換され、これによって電気信号が得られる。撮像装置１００は、センサパネル１１０により得られた電気信号に基づいて、例えば信号処理部（不図示）によって放射線画像データを生成する。
図２は、本実施形態による撮像装置１００の構成を示す概略断面図である。撮像装置１００において、センサパネル１１０は、センサ基板１１１と、センサ基板１１１上に形成された複数の光電変換素子１１２と、光電変換素子１１２を保護する保護層１１３を有して構成される。
センサ基板１１１は、ガラス基板等の絶縁性基板又は半導体基板である。センサ基板１１１がガラス基板等の絶縁性基板である場合には、センサ基板１１１上に光電変換素子１１２が形成される。センサ基板１１１が半導体基板である場合には、センサ基板１１１内に光電変換素子１１２が形成される。各光電変換素子１１２に隣接して、当該光電変換素子１１２で発生した電荷に応じた信号を読み出すためのスイッチング素子（不図示）が設けられており、光電変換素子１１２及びスイッチング素子を備えて画素が構成される。画素のピッチは例えば１２５μｍ程度である。
波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２３とを有して構成される。
シンチレータ層１２１は、例えば粒子状の蛍光体を有し、入射した放射線を光に変換する部材である。シンチレータ層１２１を厚く形成することにより、ＤＱＥを向上させることができる。シンチレータ層１２１は、構造体１２３の厚みにより適宜変更されるが、２００μｍ程度〜４００μｍ程度、例えば３５０μｍ程度の厚みに形成される。
構造体１２３は、導光性を有する部材（導光部材）、例えばファイバーオプティックプレート（以下、ＦＯＰと言う。）で形成されている。構造体１２３の導光部材としては、ＦＯＰの他に、ＣｓＩ又はＣｓＩにＴｌを添加した（ＣｓＩ：Ｔｌ）柱状結晶等を用いても良い。
構造体１２３は、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１２３ａが形成されている。開口１２３ａは、内壁側面が略垂直に形成されており、その開口面積は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。構造体１２３の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば１００μｍ程度とされている。シンチレータ層１２１は、開口１２３ａ内を充填して構造体１２３上に形成されている。構造体１２３を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながらセンサパネル１１０側へ導光することができる。
本実施形態において、波長変換層１２０は、光電変換素子１１２の上方に位置整合する領域（光電変換素子１１２の上方において、中央部にはシンチレータ層１２１が、中央部を囲む周辺部には構造体１２３が存する領域）に光伝達性を有している。構造体１２３の存在により、当該領域の厚み方向において、下面側の部分が当該下面と対向する上面側の部分よりも蛍光体の密度が小さい。シンチレータ層１２１は、高いＤＱＥを確保するために厚く（例えば２００μｍ程度以上、本実施形態では例えば３５０μｍ程度）形成される。この場合、波長変換層１２０の下方部分に導光性に優れた構造体１２３が配置されているため、当該領域では、シンチレータ層１２１で発光した光が吸収される前にセンサパネル１１０側へ導光される。これにより、シンチレータ層１２１を通過してセンサパネル１１０側へ到達する光の光路長が短くなり、シンチレータ層１２１による光の吸収が軽減され、光量減衰が抑制される。結果として、光電変換素子１１２に十分な量の光が入射することになる。また、隣り合う光電変換素子１１２間が構造体１２３で隔てられることから、隣り合う光電変換素子１１２間における光の拡散が低減され、鮮鋭性の高い画像を得ることができる。
反射層１２２は、シンチレータ層１２１が放射線から変換した光のうち光電変換素子１１２側とは反対側に進行した光を光電変換素子１１２に向けて反射するための部材である。シンチレータ層１２１上に反射層１２２を配置することにより、感度が向上する。反射層１２２は、シンチレータ層１２１が発生した光以外の光（外部光）が光電変換素子１１２に入射することを防止する機能も有している。
以下、波長変換層１２０の形成方法について説明する。先ず、センサパネル１１０上に構造体１２３を形成する。構造体１２３の形成方法としては、先ず、例えばＦＯＰを接着部材１３０を介してセンサパネル１１０上に貼り合わせる。ＦＯＰを所望の厚みとなるまで研磨する。ＦＯＰの表面にドライフィルムレジストを形成し、リソグラフィーによりドライフィルムレジストを加工してマスクパターンを形成した後、例えば反応性イオンエッチング等によりＦＯＰに貫通口である開口１２３ａを形成する。以上により、開口１２３ａで区画された構造体１２３が形成される。
ＦＯＰに開口１２３ａを形成する方法としては、エッチングに代わって、微粒子セラミックスを噴射させるサンドブラスト加工を用いても良い。また、例えば５軸ミリング加工のような機械加工でも形成が可能である。
続いて、開口１２３ａの内部を充填するように構造体１２３上にシンチレータ層１２１を形成する。シンチレータ層１２１を構成する蛍光体は、例えば、微量のテルビウム（Ｔｂ）が添加された硫酸化ガドリニウム（ＧＯＳ：Ｔｂ）で構成される。シンチレータ層１２１に使用される蛍光体は、耐湿性、発光効率、熱プロセス耐性、及び残光性の観点から、一般式Ｍｅ2Ｏ2Ｓ：Ｒｅで示される金属酸硫化物で構成されることが好ましい。ここで、ＭｅはＬａ，Ｙ，Ｇｄのうちから選ばれたいずれか１種であり、ＲｅはＴｂ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｔｍのうちから選ばれた少なくとも１種である。
シンチレータ層１２１を構成するバインダーは、有機溶剤に溶解するものであり、且つチクソトロピックな特性を有するものが好ましい。具体的には、バインダーは、エチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタアクリレート等のアクリル系、ポリビニルブチラール溶剤系グレード等のポリビニルアセタール系樹脂、エポキシ樹脂で構成されることが好ましい。バインダーとしては、これらの樹脂の２種類以上の組み合わせで構成されたものでも良い。
シンチレータ層１２１を形成するには、先ず蛍光体材料を溶剤、又は蛍光体材料と液状の接着部材剤と混合して蛍光体溶液を得る。なお、この混合工程において蛍光体溶液に気泡が混入する場合には、混合した後に遠心脱泡機等を用いて脱泡処理を行うと良い。構造体１２３（開口１２３ａが形成されたＦＯＰ）上に蛍光体溶液を塗布して開口１２３ａの内部を充填する。蛍光体溶液の塗布は、スピンコート、スリットコート、印刷塗布、バーコート、ドクターブレード、ディッピング、マーキング装置、ディスペンサー、ブラシ、又は刷毛等を用いて行なわれる。以上により、シンチレータ層１２１が形成される。
続いて、シンチレータ層１２１上に反射層１２２を形成する。反射層１２２は、例えば、Ａｌ，ステンレス，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｍｏ又はこれらの酸化物又は合金、アモルファスカーボン、炭素繊維強化材、又は有機ポリマーによる樹脂成型物等の材料により形成される。反射層１２２を形成するには、上記の材料をシンチレータ層１２１上に接着層を介して貼り合わせる。また、上記の材料をシンチレータ層１２１上に堆積して形成しても良い。
以上により、波長変換層１２０が得られる。なお、必要に応じて、波長変換層１２０を加熱処理するようにしても良い。これにより、蛍光体溶液中の不要な溶剤成分が除去され、又は接着部材が硬化される。また、上述の混合工程や塗布工程において混入した気泡は、当該加熱処理によっても除去される。
なお、センサ基板１１０と波長変換層１２０とは、接着部材１３０によって接着されるが、接着部材１３０を用いることなく、シンチレータ層１２１を構成するバインダーが接着層を兼ねるようにしても良い。
以上説明したように、本実施形態によれば、シンチレータ層１２１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
−変形例−
以下、第１の実施形態の諸変形例について説明する。これらの変形例では、第１の実施形態の同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の形状が異なる点で第１の実施形態と相違する。
以下、第１の実施形態の諸変形例について説明する。これらの変形例では、第１の実施形態の同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の形状が異なる点で第１の実施形態と相違する。
（変形例１）
図３は、第１の実施形態の変形例１による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２４とを有して構成される。
図３は、第１の実施形態の変形例１による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２４とを有して構成される。
構造体１２４は、例えばＦＯＰで形成されており、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した非貫通口である開口１２４ａが形成されている。開口１２４ａは、内壁側面が略垂直に形成されており、その開口面積は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。構造体１２４の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば２００μｍ程度とされている。シンチレータ層１２１は、開口１２４ａ内を充填して構造体１２４上に形成されている。
波長変換層１２０において、構造体１２４を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながらセンサパネル１１０側へ導光することができる。変形例１では、構造体１２４の開口１２４ａを非貫通状態に形成する。そのため、構造体１２４、シンチレータ層１２１、及び反射層１２２からなる波長変換層１２０を形成した後に、波長変換層１２０を接着部材１３０を介してセンサパネル１１０に貼り合わせることができる。
以上説明したように、変形例１によれば、シンチレータ層１２１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（変形例２）
図４は、第１の実施形態の変形例２による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２５とを有して構成される。
図４は、第１の実施形態の変形例２による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２５とを有して構成される。
構造体１２５は、例えばＦＯＰで形成されており、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１２５ａが形成されている。構造体１２５の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば１００μｍ程度とされている。開口１２５ａは、内壁側面がテーパ状に形成されており、当該開口１２５ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）、開口面積Ｓ1は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１２５ａは、この開口面積の関係を満たせば、内壁側面の縦断面が直線状でなくても良い。シンチレータ層１２１は、開口１２５ａの内部を充填して構造体１２５上に形成されている。
上記の構成により、波長変換層１２０において、放射線の入射側で発光した光をより効率良くセンサパネル１１０側へ導くことができる。構造体１２５を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながら、センサパネル１１０側へ導光することが可能となる。
図５に示すように、構造体１２５の開口１２５ａのテーパ角度αは、シンチレータ層１２１の厚みやシンチレータ層１２１の材料等により０°＜α＜９０°の範囲で適宜規定される。変形例２では、テーパ角度αは例えば２３°程度である。また、テーパ角度αに合わせて構造体１２５の厚みも適宜規定される。
以上説明したように、変形例２によれば、シンチレータ層１２１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（変形例３）
図６は、第１の実施形態の変形例３による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２６とを有して構成される。
図６は、第１の実施形態の変形例３による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２６とを有して構成される。
構造体１２６は、例えばＦＯＰで形成されており、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した非貫通口である開口１２６ａが形成されている。構造体１２６の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば２００μｍ程度とされている。開口１２６ａは、内壁側面がテーパ状に形成されており、当該開口１２６ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）、開口面積Ｓ1は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１２６ａは、この開口面積の関係を満たせば、内壁側面の縦断面が直線状でなくても良い。開口１２６ａのテーパ角度αは、０°＜α＜９０°の範囲内の値、例えば２３°程度とされている。シンチレータ層１２１は、開口１２６ａの内部を充填して構造体１２６上に形成されている。
上記の構成により、波長変換層１２０において、放射線の入射側で発光した光をより効率良くセンサパネル１１０側へ導くことができる。構造体１２６を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながら、センサパネル１１０側へ導光することができる。
変形例３では、構造体１２６の開口１２６ａを非貫通状態に形成する。そのため、構造体１２６、シンチレータ層１２１、及び反射層１２２からなる波長変換層１２０を形成した後に、波長変換層１２０を接着部材１３０を介してセンサパネル１１０に貼り合わせることができる。
以上説明したように、変形例３によれば、シンチレータ層１２１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構成が異なる点で第１の実施形態と相違する。図７は、第２の実施形態による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構成が異なる点で第１の実施形態と相違する。図７は、第２の実施形態による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。
撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１３１の他に、シンチレータ層１３１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２７とを有して構成される。
構造体１２７は、例えばＦＯＰで形成されており、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１２７ａが形成されている。構造体１２７の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば３００μｍ程度とされている。開口１２７ａは、内壁側面がテーパ状に形成されており、当該開口１２７ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）、開口面積Ｓ1は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１２７ａは、この開口面積の関係を満たせば、内壁側面の縦断面が直線状でなくても良い。上記の構成により、放射線の入射側で発光した光をより効率良くセンサパネル１１０側へ導くことができる。
構造体１２７の開口１２７ａのテーパ角度αは、シンチレータ層１３１の厚みやシンチレータ層１３１の材料等により０°＜α＜９０°の範囲で適宜規定される。本実施形態では、テーパ角度αは例えば８°程度である。また、テーパ角度αに合わせて構造体１２７の厚みも適宜規定される。
シンチレータ層１３１は、構造体１２７の開口１２７ａの内部を充填するように形成されており、構造体１２７の上面上には存しておらず、開口１２７ａの内部のみに設けられている。そのため、シンチレータ層１３１は構造体１２７と略同一の高さ（厚み）となる。
上記の構成により、波長変換層１２０において、放射線の入射側で発光した光をより効率良くセンサパネル１１０側へ導くことができる。構造体１２５を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながら、センサパネル１１０側へ導光することが可能となる。
また、シンチレータ層１３１を構造体１２７の開口１２７ａの内部のみに形成することにより、シンチレータ層１３１で発光した光が当該光電変換素子１１２の隣りの光電変換素子１１２へ分散することが更に低減し、より鮮鋭性に優れた撮像装置１００が実現する。
また、シンチレータ層１３１を構造体１２７の開口１２７ａの内部のみに形成することにより、シンチレータ層１３１で発光した光が当該光電変換素子１１２の隣りの光電変換素子１１２へ分散することが更に低減し、より鮮鋭性に優れた撮像装置１００が実現する。
以上説明したように、本実施形態によれば、シンチレータ層１３１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１３１で発光した光を直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
−変形例−
以下、第２の実施形態の変形例について説明する。この変形例では、第２の実施形態の同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の形状が異なる点で第２の実施形態と相違する。図８は、第２の実施形態の変形例による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第２の実施形態の図７と同じ構成部材については、図７と同符号を付して詳しい説明を省略する。
以下、第２の実施形態の変形例について説明する。この変形例では、第２の実施形態の同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の形状が異なる点で第２の実施形態と相違する。図８は、第２の実施形態の変形例による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第２の実施形態の図７と同じ構成部材については、図７と同符号を付して詳しい説明を省略する。
撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１３２の他に、シンチレータ層１３２の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１３２で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１２８とを有して構成される。
構造体１２８は、例えばＦＯＰで形成されており、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した非貫通口である開口１２８ａが形成されている。構造体１２８の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば３００μｍ程度とされている。開口１２８ａは、内壁側面がテーパ状に形成されており、当該開口１２８ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）、開口面積Ｓ1は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１２８ａは、この開口面積の関係を満たせば、内壁側面の縦断面が直線状でなくても良い。開口１２８ａのテーパ角度αは、０°＜α＜９０°の範囲内の値、例えば８°程度とされている。
シンチレータ層１３２は、開口１２８ａの内部を充填するように形成されており、構造体１２８の上面上には存しておらず、開口１２８ａの内部のみに設けられている。そのため、シンチレータ層１３２は構造体１２８と略同一の厚みとなる。
上記の構成により、波長変換層１２０において、放射線の入射側で発光した光をより効率良くセンサパネル１１０側へ導くことができる。構造体１２５を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながら、センサパネル１１０側へ導光することが可能となる。また、シンチレータ層１３１を構造体１２７の開口１２７ａの内部のみに形成することにより、シンチレータ層１３１で発光した光が当該光電変換素子１１２の隣りの光電変換素子１１２へ分散することが更に低減し、より鮮鋭性に優れた撮像装置１００が実現する。
本変形例では、構造体１２８の開口１２８ａを非貫通状態に形成する。そのため、構造体１２８、シンチレータ層１３２、及び反射層１２２からなる波長変換層１２０を形成した後に、波長変換層１２０を接着部材１３０を介してセンサパネル１１０に貼り合わせることができる。
以上説明したように、本変形例によれば、シンチレータ層１３２を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１３２で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（第３の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の構成が異なる点で第１の実施形態と相違する。図９は、第３の実施形態による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の構成が異なる点で第１の実施形態と相違する。図９は、第３の実施形態による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態の図２と同じ構成部材については、図２と同符号を付して詳しい説明を省略する。
撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１４０とを有して構成される。
構造体１４０は、その一部であって光透過性を有する第１の部材１４１と、第１の部材１４１で覆われてその内部に包含されて隔壁となる第２の部材１４２とを有して構成される。
第１の部材１４１は、光透過性に優れ光吸収の少ない材料、例えばガラス材や光透過性樹脂（アクリル樹脂等）等を材料とする。第１の部材１４１を空洞状態（空気等）としても良い。上記の材料のうちから複数種を組み合わせて形成しても良い。
第２の部材１４２は、第１の部材１４１よりも光透過性の低い材料、例えばシリコンウェーハやエポキシ樹脂等を材料とする。反射性を有する樹脂（例えば硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、二酸化チタンのうちから選ばれた１種又は２種以上である白色顔料を含む樹脂）であるとなお良い。光透過性の材料であっても、金属薄膜（例えばＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｍｏ又はこれらの酸化物又は合金の薄膜）を蒸着やスパッタ等で表面を被覆することでその機能を有することが可能である。また、第２の部材１４２の材料として、反射性を有さないものである場合にも、上記の金属薄膜は有効である。
第１の部材１４１は、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１４１ａが形成されている。開口１４１ａは、内壁側面が略垂直に形成されており、その開口面積は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１４１ａは、内壁側面をテーパ状とし、当該開口１４１ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）なるように形成しても良い。第１の部材１４１の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば１００μｍ程度とされている。シンチレータ層１２１は、第１の部材１４１の開口１４１ａの内部を充填して構造体１４０上に形成されている。
第２の部材１４２は、隣り合う光電変換素子１１２間に設けられており、個々の光電変換素子１１２を区画する隔壁である。第２の部材１４２の高さ（厚み）は、第１の部材１４１よりも低く例えば８０μｍ程度とされている。
波長変換層１２０において、構造体１４０を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながらセンサパネル１１０側へ導光することができる。構造体１４０を第１の部材１４１及び第２の部材１４２から構成することにより、シンチレータ層１２１を厚く形成しても、鮮鋭性を維持しつつ高い輝度を確保することができる。
以下、波長変換層１２０の形成方法について説明する。先ず、センサパネル１１０上に構造体１４０の第２の部材１４２を形成する。例えば、シリコンウェーハを板材として用い、センサパネル１１０上に接着部材１３０を介して貼り合わせる。シリコンウェーハを所望の厚み（例えば８０μｍ）になるように研磨する。研磨されたシリコンウェーハ上に、区画の形状に対応したレジストパターンを形成し、これをマスクとして用いてシリコンウェーハをエッチングする。以上により、隣り合う光電変換素子１１２間に第２の部材１４２が形成される。
続いて、構造体１４０の第１の部材１４１を形成する。例えば、光透過性樹脂（アクリル樹脂等）を用い、第２の部材１４２を覆うように塗布し、硬化する。光透過性樹脂上にレジストを塗布し、リソグラフィーで加工してマスクパターンを形成した後、光透過性樹脂をエッチングし、貫通口である開口１４１ａを形成する。開口１４１ａの開口面積は、光電変換素子１１２の開口面積の例えば５０％程度とする。以上により、第２の部材１４２を覆って内部に包含する第１の部材１４１が形成される。第１の部材１４１及び第２の部材１４２から構造体１４０が構成される。
続いて、開口１４１ａの内部を充填するように構造体１４０上にシンチレータ層１２１を形成する。第１の実施形態と同様に、第１の部材１４１（開口１４１ａが形成された光透過性樹脂）上に蛍光体溶液を塗布して開口１４１ａの内部を充填する。以上により、シンチレータ層１２１が形成される。
続いて、シンチレータ層１２１上に反射層１２２を形成する。第１の実施形態と同様に、反射層１２２の材料をシンチレータ層１２１上に接着層を介して貼り合わせる。以上により、波長変換層１２０が得られる。
以上説明したように、本実施形態によれば、シンチレータ層１２１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
−変形例−
以下、第３の実施形態の諸変形例について説明する。これらの変形例では、第３の実施形態の同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の形状が異なる点で第３の実施形態と相違する。
以下、第３の実施形態の諸変形例について説明する。これらの変形例では、第３の実施形態の同様に放射線撮像装置を開示するが、その波長変換層の構造体の形状が異なる点で第３の実施形態と相違する。
（変形例１）
図１０は、第３の実施形態の変形例１による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第３の実施形態の図９と同じ構成部材については、図９と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１５０とを有して構成される。
図１０は、第３の実施形態の変形例１による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第３の実施形態の図９と同じ構成部材については、図９と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１２１の他に、シンチレータ層１２１の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１２１で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１５０とを有して構成される。
構造体１５０は、第１の部材１５１と、第１の部材１５１上に配置された第２の部材１５２とを有して構成される。
第１の部材１５１は、第３の実施形態における第１の部材１４１と同様に、光透過性に優れ光吸収の少ない材料、例えばガラス材や光透過性樹脂等から形成される。第２の部材１５２は、第３の実施形態における第２の部材１４２と同様に、例えばシリコンウェーハやエポキシ樹脂等の第１の部材１５１よりも光透過性の低い材料、反射性を有する樹脂、光透過性の材料であって金属薄膜で表面被覆されたもの等から形成される。
第１の部材１５１は、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１５１ａが形成されている。開口１５１ａは、内壁側面が略垂直に形成されており、その開口面積は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１５１ａは、内壁側面をテーパ状とし、当該開口１５１ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）なるように形成しても良い。第１の部材１５１の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば１００μｍ程度とされている。
第２の部材１５２は、光電変換素子１１２間に設けられており、個々の光電変換素子１１２を区画する隔壁である。第２の部材１５２は、第１の部材１５１の上面と反射層１２２の下面との間に挟持されるように形成されている。シンチレータ層１２１は、第１の部材１５１の開口１５１ａの内部及びその上の第２の部材１５２間の領域内を充填するように形成されている。
波長変換層１２０において、構造体１５０を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながらセンサパネル１１０側へ導光することができる。構造体１５０を第１の部材１５１及びその上の第２の部材１５２から構成することにより、シンチレータ層１２１を厚く形成しても、鮮鋭性を維持しつつ高い輝度を確保することができる。
構造体１５０は、以下のように形成される。先ず、構造体１５０の第１の部材１５１を形成する。例えば、光透過性樹脂（アクリル樹脂等）をセンサパネル１１０上に塗布し、硬化する。光透過性樹脂上にレジストを塗布し、リソグラフィーで加工してマスクパターンを形成した後、光透過性樹脂をエッチングし、貫通口である開口１５１ａを形成する。開口１５１ａの開口面積は、光電変換素子１１２の開口面積の例えば５０％程度とする。以上により、第１の部材１５１が形成される。
続いて、構造体１５０の第２の部材１５２を形成する。例えば第１の部材１５１上にシリコンウェーハを貼り合わせ、所望の厚みになるように研磨する。研磨されたシリコンウェーハ上に、区画の形状に対応したレジストパターンを形成し、これをマスクとして用いてシリコンウェーハをエッチングする。以上により、隣り合う光電変換素子１１２間の上方に第２の部材１５２が形成される。なお、開口１５１ａを形成する前に第１の部材１５１の材料の表面を平坦化した後に、第２の部材１５２を形成するようにしても良い。以上により、第１の部材１５１及び第２の部材１５２から構造体１５０が構成される。
以上説明したように、変形例１によれば、シンチレータ層１２１を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（変形例２）
図１１は、第３の実施形態の変形例２による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第３の実施形態の図９と同じ構成部材については、図９と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１３３の他に、シンチレータ層１３３の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１３３で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１６０とを有して構成される。
図１１は、第３の実施形態の変形例２による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第３の実施形態の図９と同じ構成部材については、図９と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１３３の他に、シンチレータ層１３３の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１３３で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１６０とを有して構成される。
構造体１６０は、第１の部材１６１と、隣り合う第１の部材１６１間を隔てる第２の部材１６２とを有して構成される。
第１の部材１６１は、第３の実施形態における第１の部材１４１と同様に、光透過性に優れ光吸収の少ない材料、例えばガラス材や光透過性樹脂等から形成される。第２の部材１６２は、第３の実施形態における第２の部材１４２と同様に、例えばシリコンウェーハやエポキシ樹脂等の第１の部材１６１よりも光透過性の低い材料、反射性を有する樹脂、光透過性の材料であって金属薄膜で表面被覆されたもの等から形成される。
第１の部材１６１は、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１６１ａが形成されている。第１の部材１６１の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば３００μｍ程度とされている。開口１６１ａは、内壁側面がテーパ状に形成されており、当該開口１６１ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）、開口面積Ｓ1は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１６１ａは、この開口面積の関係を満たせば、内壁側面の縦断面が直線状でなくても良い。上記の構成により、放射線の入射側で発光した光をより効率良くセンサパネル１１０側へ導くことができる。
第１の部材１６１の開口１６１ａのテーパ角度αは、シンチレータ層１３１の厚みやシンチレータ層１３３の材料等により０°＜α＜９０°の範囲で適宜規定される。本実施形態では、テーパ角度αは例えば８°程度である。また、テーパ角度αに合わせて第１の部材１６１の厚みも適宜規定される。
第２の部材１６２は、光電変換素子１１２間に設けられており、個々の光電変換素子１１２を区画する隔壁である。第２の部材１６２は、センサパネル１１０の上面と反射層１２２の下面との間に挟持されるように形成されている。シンチレータ層１３３は、第１の部材１６１の開口１６１ａの内部を充填するように形成されており、構造体１６０の上面上には存しておらず、開口１６１ａの内部のみに設けられている。変形例２では、第１の部材１６１、第２の部材１６２、及びシンチレータ層１３３は、全て略同一の高さ（厚み）となる。
波長変換層１２０において、構造体１６０を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながらセンサパネル１１０側へ導光することができる。構造体１６０を第１の部材１６１及びその上の第２の部材１６２から構成することにより、シンチレータ層１３３を厚く形成しても、鮮鋭性を維持しつつ高い輝度を確保することができる。
構造体１６０は、以下のように形成される。先ず、構造体１６０の第２の部材１６２を形成する。例えば、シリコンウェーハを板材として用い、センサパネル１１０上に接着部材１３０を介して貼り合わせる。シリコンウェーハを所望の厚み（例えば３００μｍ程度）になるように研磨する。研磨されたシリコンウェーハ上に、区画の形状に対応したレジストパターンを形成し、これをマスクとして用いてシリコンウェーハをエッチングする。以上により、隣り合う光電変換素子１１２間を区画する第２の部材１６２が形成される。
続いて、構造体１６０の第１の部材１６１を形成する。例えば、光透過性樹脂（アクリル樹脂等）を用い、液状の光透過性樹脂を第２の部材１６２間の領域に充填して硬化し、第２の部材１６２と略同じ高さとなるように光透過性樹脂の表面を研磨する。光透過性樹脂上にレジストを塗布し、リソグラフィーで加工してマスクパターンを形成した後、光透過性樹脂をエッチングし、貫通口である開口１６１ａを形成する。開口１６１ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積は、光電変換素子１１２の開口面積の例えば５０％程度とする。以上により、第２の部材１６２間の領域を充填する第１の部材１６１が形成される。第１の部材１６１及び第２の部材１６２から構造体１６０が構成される。
以上説明したように、変形例２によれば、シンチレータ層１３３を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１３３で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（変形例３）
図１２は、第３の実施形態の変形例３による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第３の実施形態の図９と同じ構成部材については、図９と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１３４の他に、シンチレータ層１３３の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１３４で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１７０とを有して構成される。
図１２は、第３の実施形態の変形例３による放射線撮像装置の構成を示す概略断面図である。なお、第３の実施形態の図９と同じ構成部材については、図９と同符号を付して詳しい説明を省略する。撮像装置１００では、波長変換層１２０は、シンチレータ層１３４の他に、シンチレータ層１３３の光を反射させる反射層１２２と、シンチレータ層１３４で発光した光を光電変換素子１１２側へ導く機能を有する部材である構造体１７０とを有して構成される。
構造体１７０は、第１の部材１７１と、隣り合う第１の部材１７１間を区画する第２の部材１７２とを有して構成される。
第１の部材１７１は、第３の実施形態における第１の部材１４１と同様に、光透過性に優れ光吸収の少ない材料、例えばガラス材や光透過性樹脂等から形成される。第２の部材１７２は、第３の実施形態における第２の部材１４２と同様に、例えばシリコンウェーハやエポキシ樹脂等の第１の部材１７１よりも光透過性の低い材料、反射性を有する樹脂、光透過性の材料であって金属薄膜で表面被覆されたもの等から形成される。
第１の部材１７１は、各光電変換素子１１２の上方部分に位置整合した貫通口である開口１７１ａが形成されている。開口１７１ａは、内壁側面が略垂直に形成されており、その開口面積は光電変換素子１１２の開口面積よりも小さい。開口１７１ａは、内壁側面をテーパ状とし、当該開口１７１ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積Ｓ1が上端（放射線の入射側）の開口面積Ｓ2よりも小さく（Ｓ1＜Ｓ2）なるように形成しても良い。第１の部材１７１の厚みは、導光における光損失を抑えるため、１０００μｍ以下、例えば１００μｍ程度とされている。
第２の部材１７２は、光電変換素子１１２間に設けられており、個々の光電変換素子１１２を区画する隔壁である。第２の部材１７２は、センサパネル１１０の上面と反射層１２２の下面との間に挟持されるように形成されている。第２の部材１７２の高さ（厚み）は、第１の部材１７１よりも高く例えば３００μｍ程度とされている。本実施形態では、第２の部材１７２間の領域内に、第１の部材１７１が形成される。シンチレータ層１３４は、第２の部材１７２間の領域内で、第１の部材１７１の開口１７１ａの内部を充填して第１の部材１７１上に形成されている。即ち、第２の部材１７２間の領域内は第１の部材１７１及びシンチレータ層１３４で充填されており、第２の部材１７２とシンチレータ層１３４とが略同じ高さ（厚み）とされている。
波長変換層１２０において、構造体１７０を設けることにより、放射線の入射側で発光した光の損失や拡散を最小限に抑えながらセンサパネル１１０側へ導光することができる。構造体１７０を第１の部材１７１及びその上の第２の部材１７２から構成することにより、シンチレータ層１３４を厚く形成しても、鮮鋭性を維持しつつ高い輝度を確保することができる。
構造体１７０は、以下のように形成される。先ず、変形例２の第２の部材１６２と同様にして、高さ（厚み）３００μｍ程度の第２の部材１７２を形成する。
続いて、構造体１７０の第１の部材１７１を形成する。例えば、光透過性樹脂（アクリル樹脂等）を用い、液状の光透過性樹脂を第２の部材１７２間の領域に所定の高さ（例えば１００μｍ程度）まで流し込み、硬化させる。ここで、微量の光透過性樹脂を第２の部材１７２上からその側壁面に沿って塗布して硬化させても良い。光透過性樹脂上にレジストを塗布し、リソグラフィーで加工してマスクパターンを形成した後、光透過性樹脂をエッチングし、貫通口である開口１７１ａを形成する。開口１７１ａの下端（センサパネル１１０側）の開口面積は、光電変換素子１１２の開口面積の例えば５０％程度とする。以上により、第２の部材１７２間の領域を充填する第１の部材１７１が形成される。第１の部材１７１及び第２の部材１７２から構造体１７０が構成される。
以上説明したように、変形例３によれば、シンチレータ層１３４を厚膜状態に形成するも、シンチレータ層１２１で発光した光を、直下の光電変換素子１１２に入射する割合を高め、また光量を向上させる。これにより、鮮鋭性が高く且つＤＱＥの優れた撮像装置１００が実現する。
（第４の実施形態）
本実施形態では、第１〜第３の実施形態の撮像装置１００を適用した、放射線検査装置等に代表される放射線撮像システムについて例示する。図１３は、第４の実施形態による放射線撮像システムの概略構成を示す模式図である。
本実施形態では、第１〜第３の実施形態の撮像装置１００を適用した、放射線検査装置等に代表される放射線撮像システムについて例示する。図１３は、第４の実施形態による放射線撮像システムの概略構成を示す模式図である。
放射線撮像システムは、Ｘ線ルーム２００内に配置される。放射線撮像システムは、放射線を発生させるための放射線源であるＸ線チューブ２０１と、撮像装置１００と、イメージプロセッサ２０２を含む信号処理部と、ディスプレイ２０３を含む表示部とを備えて構成される。撮像装置１００は、第１〜第３の実施形態（及び諸変形例）から選ばれた１種の放射線撮像装置である。
Ｘ線チューブ２０１で発生したＸ線２１１は、患者等の被検者２１２の胸部２１３を透過し、撮像装置１００に入射する。この入射したＸ線には被検者２２０の体内部の情報が含まれている。撮像装置１００では、入射したＸ線２１１に応じた電気的情報が得られる。その後、この電気的情報はデジタル変換され、イメージプロセッサ２３０により画像処理され、ディスプレイ２０３により表示される。
上記の電気的情報は、電話、ＬＡＮ、インターネット等のネットワーク２２０により遠隔地へ転送される。これにより、ドクタールーム３００等の別の場所におけるディスプレイ３０１に表示して、遠隔地の医師が診断することが可能である。また、上記の電気的情報は、例えば、光ディスク等に保存することもできるし、フィルムプロセッサ３０２によってフィルム３０３等の記録部に記録することもできる。
１００ 放射線撮像装置
１１０ センサパネル
１１１ センサ基板
１１２ 光電変換素子
１１３ 保護層
１２０ 波長変換部
１２１，１３１，１３２，１３３，１３４ シンチレータ層
１２２ 反射層
１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１４０，１５０，１６０，１７０ 構造体
１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１７１ａ 開口
１３０ 接着部材
１４１，１５１，１６１，１７１ 第１の部材
１４２，１５２，１６２，１７２ 第２の部材
２００ Ｘ線ルーム
２０１ Ｘ線チューブ
２０２ イメージプロセッサ
２０３，３０１ ディスプレイ
２１１ Ｘ線
２１２ 被検者
２１３ 胸部
２２０ ネットワーク
３００ ドクタールーム
３０２ フィルムプロセッサ
３０３ フィルム
１１０ センサパネル
１１１ センサ基板
１１２ 光電変換素子
１１３ 保護層
１２０ 波長変換部
１２１，１３１，１３２，１３３，１３４ シンチレータ層
１２２ 反射層
１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１４０，１５０，１６０，１７０ 構造体
１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１７１ａ 開口
１３０ 接着部材
１４１，１５１，１６１，１７１ 第１の部材
１４２，１５２，１６２，１７２ 第２の部材
２００ Ｘ線ルーム
２０１ Ｘ線チューブ
２０２ イメージプロセッサ
２０３，３０１ ディスプレイ
２１１ Ｘ線
２１２ 被検者
２１３ 胸部
２２０ ネットワーク
３００ ドクタールーム
３０２ フィルムプロセッサ
３０３ フィルム
Claims (11)
- 光電変換素子と、
下面が前記光電変換素子の上方に位置し、放射線を光に変換する蛍光体を含む波長変換層と
を備えており、
前記波長変換層は、少なくとも前記光電変換素子の上方に位置整合する領域が光伝達性を有しており、前記領域の厚み方向において、前記下面側の部分が前記下面と対向する上面側の部分よりも前記蛍光体の密度が小さいことを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記波長変換層は、前記光電変換素子の上方に前記蛍光体が充填された開口を有する構造体を備えており、
前記構造体は、少なくとも一部が光伝達性を有していることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。 - 前記構造体は、前記開口の下端の開口面積が上端の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
- 前記蛍光体は、前記構造体の前記開口の内部のみに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
- 前記構造体は、前記開口が貫通口とされていることを特徴とする請求項３又は４に記載の放射線撮像装置。
- 前記構造体は、前記開口が非貫通口とされていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
- 前記構造体は、
前記開口を有する光伝達性の第１の部材と、
隣り合う前記光電変換素子の間に設けられた隔壁であり、前記第１の部材よりも光透過性の低い第２の部材と
を備えることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。 - 前記構造体は、前記第１の部材の内部に前記第２の部材が包含されてなることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
- 前記構造体は、前記第１の部材の上に前記第２の部材が配置されてなることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
- 前記構造体は、隣り合う第１の部材の間を隔てるように前記第２の部材が配置されてなることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
- 放射線を発生する放射線源と、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と
を備えることを特徴とする撮像システム。
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