JP4508390B2 - 放射線撮像装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線等の放射線の読み取りを行う二次元の光電変換基板を用いた放射線撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ファクシミリや複写機、スキャナあるいはX線撮像装置等の読み取り装置としては、縮小光学系とCCD型センサを組み合わせたシステムで構成されている。しかしながら、近年になり水素化アモルファスシリコン(以下a−Siと記す)に代表される光電変換半導体材料の開発により、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に形成し、情報源と等倍の光学系で読み取る密着型センサの開発が進んでいる。
【0003】
特に、a−Siは光電変換材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ(以下、TFTと記す)の半導体材料としても用いることができるので、光電変換半導体層とTFTの半導体層を同時に形成できる利点を有している。
【0004】
一方、光電変換半導体層とTFTの半導体層を同時に形成した大面積光電変換基板上にX線を可視光に波長変換する材料を組み合わせてX線による撮像を行うX線撮像装置が知られている。このようなX線撮像装置においては、多種の被写体の差によるX線量の強弱と大面積撮影部の光電変換後の電気出力とのマッチングをとる必要があるため、光電変換基板の周辺にX線量を計測するユニットが配置されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の銀塩系フィルムによるX線撮影装置において多種の被写体の差によるX線量の強弱を測定する線量ユニット(フォトタイマー)を撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置するのと同様に、光電変換基板を用いたX線撮像装置においてもX線量の強弱を測定する線量ユニット(フォトタイマー)を撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置しているので、装置の大型化や部品点数が増加する等の問題があった。
【0006】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、放射線量測定素子を光電変換基板の隅部に配置することにより、小型化、軽量化が可能な放射線撮像装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、基板と、前記基板上に配置された、光電変換素子及びTFTが二次元に配列された撮影有効部と、を有する放射線撮像装置であって、前記撮影有効部の周辺の前記基板上に配置された、それぞれ複数の配線を有する第1の電気接続部及び第2の電気接続部と、放射線量を測定する放射線量測定素子と、を有し、前記基板は、第1の辺と、第1の辺に交差する方向の第2の辺と、を有し、前記撮影有効部は、前記第1の辺に対して平行方向に第1の幅を有し、前記第2の辺に対して平行方向に第2の幅を有し、前記第1の電気接続部は、前記第1の幅の前記撮影有効部から前記第1の辺に向かって前記第1の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効部と前記第1の辺との間に配置され、前記第2の電気接続部は、前記第2の幅の前記撮影有効部から前記第2の辺に向かって前記第2の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効部と前記第2の辺との間に配置され、前記放射線量測定素子は、前記撮影有効部と、前記第1の電気接続部と、前記第2の電気接続部と、が配置されていない前記基板の隅部の領域に配置され、前記光電変換素子と同一材料で構成されていることを特徴とする放射線撮像装置によって達成される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0009】
(第1の実施形態)
図1は本発明の放射線撮像装置における第1の実施形態の構成を示す平面図である。図1において、1はX線量測定ユニット、2は電気接続部、3はX線撮影有効面、4はガラス基板である。X線撮影有効面3はガラス基板4上に薄膜半導体プロセスによって作製された光電変換素子であるセンサ部と光電変換後の電気信号を転送するTFT部とからなり、その転送信号は電気接続部2を経由し光電変換基板から外部に出力される。
【0010】
光電変換素子はX線撮影有効面3内に配置され、その周辺に電気接続部2が配置されている。X線撮影有効面3の最大4辺から電気接続線が配線されるとすると、電気接続部2は最大4個所に存在するが、光電変換素子のX線撮影有効面3はガラス基板4内に配置され、その外周の周辺は電気接続部2が配置されているので、ガラス基板4の4隅のコーナー部は光電変換素子も電気接続部2も配置されない空きスペースとなる。このガラス基板4の4隅のコーナー部の光電変換素子も電気接続部2も配置されない空きスペースにX線量測定ユニット1が配置されている。
【0011】
従来の銀塩系フィルムによるX線撮像装置に使用されているX線量測定ユニットは、多種の被写体の差によるX線量の強弱であるX線源の管電圧、管電流やX線源から撮影装置までの距離、撮影装置の感度等によるX線量の測定をする線量ユニット(フォトタイマー)から成っていて、撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置されている。また、同様に従来の光電変換基板を用いたX線撮像装置においても、X線量の強弱を測定する線量ユニットは撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置されているが、撮影有効面の周辺配置の場合は装置全体が大面積化し、撮影面の裏面に配置すると装置が厚型化や大型化し、部品点数が増加する等の課題があった。
【0012】
そこで、本実施形態では、図1に示すようにガラス基板4のX線撮影有効面3の周辺に電気接続部2を配置し、ガラス基板4の4隅のコーナー部の光電変換素子も電気接続部2も配置されないスペースにX線量測定ユニット1を配置することによって装置の大面積化、厚型化、大型化を防いでいる。
【0013】
(第2の実施形態)
図2は本発明の第2の実施形態を示す平面図である。図2において、4はガラス基板、5は配線(信号線)、6は配線(駆動線)、7は光電変換素子であるセンサ部、8は光電変換後の電気信号を転送するTFT部、9はX線量測定用のセンサ部、10はX線量測定用のセンサ電気信号を転送するTFT部、11はX線量測定用の配線(信号線)、12はX線量測定用の配線(駆動線)、13は5の配線(信号線)と6の配線(駆動線)のクロス部である。
【0014】
本実施形態では、ガラス基板4の4隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースに、X線量測定センサ部9とX線量測定TFT部10をX線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部7と光電変換後電気信号を転送するTFT部8と同一材料でX線量測定ユニットとして配置している。同一材料とは、例えば、従来技術で説明したようなa−Siであり、このa−Siを用いることによって双方を同時に形成している。
【0015】
従来、前述のようにX線量を測定するため、多種の被写体の差によるX線量の強弱であるX線源の管電圧、管電流やX線源から撮影装置までの距離、撮影装置の感度等によるX線量の測定する線量ユニット(フォトタイマー)を撮影有効面の周辺や撮影面の裏面に配置しているが、撮影有効面の周辺に配置すると装置全体が大面積化し、撮影面の裏面に配置すると装置が厚型化、大型化し、部品点数が増加する問題があった。
【0016】
第2の実施形態では、ガラス基板の4隅のコーナー部の光電変換素子も電気接続部も配置されないスペースに、X線量測定センサ部9とX線測定TFT部10をX線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部7と光電変換後電気信号を転送するTFT部8と同一材料でX線量測定ユニットとして配置しているので、装置の大面積化、厚型化、大型化を防ぐことができると共に、製造を容易に行うことができる。
【0017】
また、多種の被写体の差によるX線量の強弱であるX線源の管電圧、管電流やX線源から撮影装置までの距離、撮影装置の感度等によるX線量を測定する線量ユニット(フォトタイマー)は撮影有効面の光電変換素子とは独立駆動である。この時、光蓄積時間が撮影有効面内の光電変換素子の光蓄積時間より長時間必要な場合、X線量測定センサ部9とX線測定TFT部10が撮影有効面の光電変換素子であるセンサ部7及び光電変換後電気信号を転送するTFT部8と同一構造であると、X線量測定センサ部9及びX線量測定TFT部9の面積(サイズ)は撮影有効面の光電変換素子であるセンサ部7及び光電変換後電気信号を転送するTFT部8より大面積になる。
【0018】
図2は撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部7、及び光電変換後電気信号を転送するTFT部8より大面積になるX線量測定センサ部9及びX線量測定用のセンサ電気信号を転送するTFT部10を1素子で構成した場合の例を示している。
【0019】
図3はX線量測定用センサ部14及びX線量測定用のセンサ電気信号を転送するTFT部15を2素子以上の多素子で構成した場合の図である。図2と同一部分は同一符号を付している。X線量測定用のセンサ電気信号を転送するTFT部14から撮影有効面の光電変換素子であるセンサ部7及び光電変換後電気信号を転送するTFT部8とは独立して外部に配線されている。
【0020】
また、図2と同様にガラス基板4の4隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースに、X線量測定センサ部14、X線量測定TFT部15をX線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部7と光電変換後電気信号を転送するTFT部8と同一材料で、X線量測定ユニットとして配置している。従って、図3においてもシステム全体を軽量化、小型化できると共に、光電変換基板を容易に作製することができる。
【0021】
(第3の実施形態)
図4は本発明の第3の実施形態を示す断面図である。図4において、16はX線を光に変換する波長変換材料(蛍光板)、4はガラス基板、7は光電変換素子であるセンサ部、8は光電変換後電気信号を転送するTFT部、9はX線量測定用センサ部、10はX線量測定用のセンサ電気信号を転送するTFT部である。本実施形態では、ガラス基板4の4隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースにX線量測定用センサ部9とTFT部10を、X線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部7と光電変換後電気信号を転送するTFT部8と同一材料で、更に、波長変換材料16と同一の材料で構成し、X線量測定ユニットとして配置している。
【0022】
このように本実施形態においては、ガラス基板の4隅のコーナー部の光電変換素子が配置されないスペースに、X線量測定用センサ部9、X線量測定TFT部10を、X線撮影有効面内の光電変換素子であるセンサ部7と光電変換後電気信号を転送するTFT部8と同一材料で、更に、X線を可視光に変換する波長変換材料16と同一材料で構成されたX線量測定ユニットとして配置しているので、装置を軽量化、小型化でき、更に、製造が容易で部品点数を削減することが可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光電変換基板の隅部に放射線量測定素子を配置することにより、光電変換基板の大型化、厚型化等を防ぎ、システム全体を小型化、軽量化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放射線撮像装置の第1の実施形態を示す平面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す平面図である。
【図3】図2のX線量測定センサ部とX線量測定TFT部を多素子で構成した平面図である。
【図4】本発明の第3の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 X線量測定ユニット
2 電気接続部
3 X線撮影有効面
4 ガラス基板
5 配線(信号線)
6 配線(駆動線)
7 光電変換素子であるセンサ部
8 光電変換後電気信号を転送するTFT部
9 X線量測定用センサ部
10 X線量測定用のセンサ電気信号を転送するTFT部
11 X線量測定用の配線(信号線)
12 X線量測定用の配線(駆動線)
13 5の配線(信号線)と6の配線(駆動線)のクロス部
14 X線量測定センサ部
15 X線量測定TFT部
16 波長変換材料(蛍光板)

Claims (5)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置された、光電変換素子及びTFTが二次元に配列された撮影有効面と、を有する放射線撮像装置であって、
    前記撮影有効面の周辺の前記基板上に配置された、それぞれ複数の配線を有する第1の電気接続部及び第2の電気接続部と、放射線量を測定する放射線量測定素子と、を有し、前記基板は、第1の辺と、前記第1の辺に交差する方向の第2の辺と、を有し、
    前記撮影有効面は、前記第1の辺に対して平行方向に第1の幅を有し、前記第2の辺に対して平行方向に第2の幅を有し、
    前記第1の電気接続部は、前記第1の幅の前記撮影有効面から前記第1の辺に向かって前記第1の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効面と前記第1の辺との間に配置され、
    前記第2の電気接続部は、前記第2の幅の前記撮影有効面から前記第2の辺に向かって前記第2の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効面と前記第2の辺との間に配置され、
    前記放射線量測定素子は、前記撮影有効面と、前記第1の電気接続部と、前記第2の電気接続部と、が配置されていない前記基板の隅部の領域に配置され、前記光電変換素子と同一材料で構成されていることを特徴とする放射線撮像装置。
  2. 前記基板は、前記第1の辺に対向する第3の辺と、前記第2の辺に対向する第4の辺を有し、
    前記撮影有効面の周辺の前記基板上に配置された、それぞれ複数の配線を有する第3の電気接続部及び第4の電気接続部と、をさらに有し、
    前記第3の電気接続部は、前記第1の幅の前記撮影有効面から前記第3の辺に向かって前記第1の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効部と前記第3の辺との間に配置され、
    前記第4の電気接続部は、前記第2の幅の前記撮影有効面から前記第4の辺に向かって前記第2の幅と同じ幅で延伸した領域の前記撮影有効面と前記第4の辺との間に配置され、
    前記放射線量測定素子は、前記撮影有効面と、前記第1の電気接続部と、前記第2の電気接続部と、前記第3の電気接続部と、前記第4の電気接続部と、が配置されていない前記基板の4隅に配置され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。
  3. 同一材料で構成されている前記放射線量測定素子及び前記光電変換素子はa−Siで構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線撮像装置。
  4. 更に、放射線を光に変換する波長変換材料を有し、前記光電変換素子及び前記放射線量測定素子上に前記波長変換材料が配置されたことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
  5. 前記撮影有効部の前記光電変換素子より前記放射線量測定素子の光電変換素子の方が面積が大きいことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
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