JP4693616B2 - The radiation detecting apparatus and a radiation detection system - Google Patents

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岡田  聡
覚 澤田
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Description

本発明は、放射線検出装置及び放射線検出システムに係り、特に、医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置及び放射線検出システムに関する。 The present invention relates to a radiation detection apparatus and a radiation detection system, in particular, medical diagnostic equipment, a radiation detecting apparatus and a radiation detection system used in the nondestructive inspection apparatus or the like.

従来より、光電変換素子の特性変動やS/N低下を改善するために、光電変換素子に光を照射する発光層又は光電変換素子に照射する光を導光する導光層が設けられた放射線検出装置が知られている(特許文献1を参照)。 Conventionally, in order to improve the properties change and S / N decrease of the photoelectric conversion element, radiation light guide layer for guiding the light irradiated on the light emitting layer or the photoelectric conversion element for emitting light to the photoelectric conversion element is provided detecting device is known (see Patent Document 1).

図7は、従来の放射線検出装置700の断面図である。 Figure 7 is a cross-sectional view of a conventional radiation detecting apparatus 700. センサーパネル701には、光電変換素子に対向する位置に蛍光体層702が形成されている。 The sensor panel 701, the phosphor layer 702 at a position facing the photoelectric conversion element is formed. センサーパネル701は、ガラス基板上に、配線部、光電変換部、電極取り出し部、センサーパネル表面を保護する保護層を配置して構成されている。 Sensor panel 701, on a glass substrate, the wiring part, the photoelectric conversion unit, electrode extraction portion is constituted by disposing a protective layer for protecting the sensor panel surface.

センサーパネル701の裏面側には、光源としての発光層704又は光源からセンサーパネル裏面に光を導光する導光層704が設けられている。 On the back side of the sensor panel 701, a light guide layer 704 guides light is provided from the light emitting layer 704 or the light source as a light source on the back sensor panel. さらに、光源の光をセンサーパネル701にムラなく伝播するために拡散層705が設けられている(特許文献2、3を参照)。 Further, the diffusion layer 705 to uniformly propagate light from the light source to the sensor panel 701 is provided (see Patent Documents 2 and 3).

さらに、蛍光体層702からの光が反射して再度光電変換素子に入射することによって発生するノイズを低減するために、蛍光波長を吸収する蛍光体光吸収層706が設けられることが知られている(特許文献2、3を参照)。 Furthermore, in order to reduce the noise light from the phosphor layer 702 is generated by the incident again photoelectric conversion element is reflected, it is known that fluorescent light absorbing layer 706 which absorbs the fluorescence wavelength is provided are (see Patent documents 2 and 3).
特開2002−040144号公報 JP 2002-040144 JP 米国特許第5973327号 US Patent No. 5973327 米国特許第6655675号 US Patent No. 6655675

しかしながら、従来の放射線検出装置は、拡散層や蛍光体光吸収層を追加しているため、放射線検出装置全体が厚くなり、可搬用途で使用するには大きさ、重さともに不向きであるという問題があった。 However, as the conventional radiation detecting apparatus, since the additional diffusion layer and phosphor light absorbing layer, the entire radiation detecting apparatus is thick, the size used in portable applications, both weight unsuited there was a problem.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、軽量且つ薄型の放射線検出装置及び放射線検出システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a lightweight and thin radiation detecting apparatus and a radiation detection system.

本発明の第の側面は、放射線検出装置に係り、前記放射線検出装置は、光電変換部を有するセンサーパネルと、前記センサーパネルの第1の側に配置されており、放射線を、前記光電変換部が感知可能な第1の光に変換する波長変換体と、前記センサーパネルの前記第1の側と反対側の第2の側に配置されており、 前記第1の光とは波長帯域が異なる第2の光を前記光電変換部に照射する照明部と、前記センサーパネルと前記照明部との間に配置されており、前記第1の光を吸収し且つ前記第2の光を拡散させる波長選択性拡散層とを備え、前記波長選択性拡散層は、光散乱粒子を含有し、前記波長選択性拡散層は、前記照明部の側より前記センサーパネルの近傍の方が前記光散乱粒子の含有量が高いことを特徴とする。 The first aspect of the present invention relates to a radiation detecting apparatus, the radiation detection device includes a sensor panel having a photoelectric conversion unit is disposed on a first side of the sensor panel, radiation, the photoelectric conversion a wavelength converter that part is converted into a first light sensible, the said first side of the sensor panel is disposed on a second side opposite to the wavelength band from the first light an illumination unit for illuminating the different second light to the photoelectric conversion unit is disposed between the sensor panel and the illumination unit, to diffuse the absorbed and the second light to the first light and a wavelength-selective diffusion layer, wherein the wavelength-selective diffusion layer contains light scattering particles, the wavelength-selective diffusion layer, the light scattering particles is more in the neighborhood of the sensor panel from the side of the illumination unit characterized by a high content of.

本発明の第の側面は、放射線検出システムに係り、上記の放射線検出装置と、前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、前記信号処理手段からの信号を記録する記録手段と、前記信号処理手段からの信号を表示する表示手段と、前記信号処理手段からの信号を伝送する伝送処理手段と、を備えることを特徴とする。 The second aspect of the present invention relates to a radiation detection system, and the radiation detection device, a signal processing means for processing the signals from the radiation detecting device, and a recording means for recording a signal from said signal processing means characterized by comprising display means for displaying the signal from said signal processing means, and transmission processing means for transmitting a signal from said signal processing means.

本発明によれば、軽量且つ薄型の放射線検出装置及び放射線検出システムを提供することができる。 According to the present invention, light-weight and can provide a thin radiation detecting apparatus and a radiation detection system.

[第1の実施形態] First Embodiment
以下、本発明の好適な第1の実施の形態に係る放射線検出装置について図面を用いて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the accompanying drawings radiation detecting apparatus according to the first preferred embodiment of the present invention. なお、本発明の好適な実施の形態において、放射線には、X線、α線、β線、γ線などの電磁波が含まれる。 Incidentally, in the preferred embodiment of the present invention, the radiation, X-rays, alpha rays, beta rays include electromagnetic waves such as γ rays.

図1は、本発明の好適な第1の実施形態に係る放射線検出装置の構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of a radiation detecting apparatus according to the preferred first embodiment of the present invention. 本実施形態に係る放射線検出装置100は、センサーパネル101を有しており、センサーパネル101には波長変換体102が形成され、センサーパネル101を挟んで波長変換体102と対向する位置には照明部103が形成されている。 The radiation detecting device 100 according to this embodiment has a sensor panel 101, the sensor panel 101 is formed wavelength converter 102, the illumination is at a position facing the wavelength converter 102 across the sensor panel 101 part 103 is formed. 放射線検出装置100はまた、センサーパネル101と照明部103との間に波長選択性拡散層104を有する。 The radiation detecting device 100 also includes a wavelength-selective diffusion layer 104 between the sensor panel 101 and the illumination unit 103.

センサーパネル101は、基板105を有しており、基板105上には各種の構成要素が形成されている。 Sensor panel 101 has a substrate 105, various components may be formed on the substrate 105. 例えば、基板105上には、光電変換部106、光電変換部106に接続された配線部107、配線部107に接続された電極取り出し部(電極パッド部)108等が形成されている。 For example, on the substrate 105, the photoelectric conversion unit 106, the wiring unit 107 connected to the photoelectric conversion unit 106, the electrode take-out portion connected to the wiring section 107 (the electrode pad portion) 108 and the like are formed. また、光電変換部106及び配線部107の上には、第1の保護層109が形成されている。 Further, on the photoelectric conversion portion 106 and the wiring portion 107, the first protective layer 109 is formed.

波長変換体102は、第1の保護層109(又は後述するする第2の保護層110)の上に形成されている。 Wavelength converter 102 is formed on the first protective layer 109 (or the second protective layer 110 to be described later). 波長変換体102は、放射線を光電変換部106が感知可能な波長帯域の第1の光に変換するシンチレータで構成されている。 Wavelength converter 102, the photoelectric conversion unit 106 to radiation is composed of a scintillator which converts the first light sensitive wavelength band. 波長変換体層102の形成方法としては、波長変換体層102を第1の保護層109(又は第2の保護層110)の上に直接形成してもよいし、支持基板上に波長変換体層102を形成し、これを貼り合わせることによって形成してもよい。 As a method for forming the wavelength conversion layer 102 may be formed directly on the wavelength conversion layer 102 first protective layer 109 (or the second protective layer 110), wavelength converter on a support substrate forming a layer 102 may be formed by bonding the same. 波長変換体層101の材料としては、Gd S:Tb等の粒子波長変換体やハロゲン化アルカリ波長変換体等を用いることが好ましい。 The material of the wavelength conversion layer 101, Gd 2 O 2 S: It is preferable to use particles wavelength converter of Tb such or alkali halide wavelength converter or the like. また、波長変換体層101の材料としては、蒸着により形成可能なCsI:Na、CsI:Tl、NaI:Tl、LiI:Eu、KI:Tl等のハロゲン化アルカリ柱状結晶構造を有する波長変換体を用いることがより好ましい。 The material of the wavelength conversion layer 101, which can be formed by evaporation CsI: Na, CsI: Tl, NaI: Tl, LiI: Eu, KI: a wavelength converter having an alkali halide columnar crystal structure of Tl such as it is more preferable to use. また、波長変換体層102の密着性を向上させるために、第1の保護層109(又は第2の保護層110)の表面に表面処理を施すことが望ましい。 In order to improve the adhesion of the wavelength conversion layer 102, it is desirable to perform a surface treatment on the surface of the first protective layer 109 (or the second protective layer 110). このような表面処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、UV照射処理等を用いることができる。 Such surface treatment, e.g., corona treatment, plasma treatment, or UV irradiation treatment.

照明部103は、センサーパネル101を挟んで波長変換体102と対向する位置に配置され、光電変換部106が感知可能な第1の光とは波長帯域が異なる第2の光を光電変換部106に照射する。 Lighting unit 103 is disposed at a position facing the wavelength converter 102 across the sensor panel 101, the photoelectric conversion unit 106 is sensible first photoelectric conversion unit 106 and the second light wavelength band different from the light irradiated to. 照明部103としては、センサーパネル101の下側に配置されて光を直接発光する光源としての発光層であってもよいし、センサーパネル101の側面に配置された光源からの光を導光する導光層であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。 The illumination unit 103 is disposed under the sensor panel 101 to the may be a light emitting layer as a direct emission light sources light, guiding light from a light source disposed on a side surface of the sensor panel 101 it may be a light guide layer, or a combination thereof. 照明部103の光源としては、LED光源、冷陰極管、EL光源等、フラットパネルのバックライトに使用できる光源であれば、いずれを用いてもよい。 As a light source of the illumination unit 103, LED light source, a cold cathode tube, EL light source or the like, as long as the light source that can be used for a backlight of a flat panel may be either. 特に、コストが安く薄く形成することが可能なLED光源が好ましい。 In particular, LED light sources that can be cost is cheaper thin is preferable. 例えば、青色LED(465−475nm)、青緑色LED(493−498nm)、緑色LED(520−535nm)、黄色LED(590nm)、橙色LED(611nm)、赤色LED(630nm、644nm、660nm)を用いることができる。 For example, a blue LED (465-475nm), blue-green LED (493-498nm), a green LED (520-535nm), a yellow LED (590 nm), orange LED (611 nm), using a red LED (630nm, 644nm, 660nm) be able to. また、LED光源としては、これらのLEDの他、各色を混合した白色LED等を用いることができる。 As the LED light source, other these LED, can be used white LED or the like mixed with each color. 図3は、白色LED光源の発光波長強度を示す図である。 Figure 3 is a graph showing an emission wavelength intensity of the white LED light source. 白色LED光源では、450−500nm、500−600nm、600−700nmの3つの領域に蛍光体発光波長ピークが存在する。 The white LED light source, 450-500nm, 500-600nm, the phosphor peak emission wavelength in three regions of 600-700nm exist. 従って、白色LED光源であれば、波長変換体から光を吸収する波長選択性拡散層があっても、他の領域での発光があるので、光源としての役割を効率良く果たすことができる。 Therefore, if the white LED light source, even if the wavelength-selective diffusion layer for absorbing light from the wavelength converter, since there is emission in the other regions, it is possible to perform efficiently the role of a light source.

また、波長変換体102としてCsIヨウ化セシウムを用いる場合には、図4に示すように、550−650nmの領域に蛍光体発光波長ピークが存在する。 In the case of using a CsI cesium iodide as a wavelength converter 102, as shown in FIG. 4, the phosphor peak emission wavelength is present in the region of 550-650nm. 従って、同波長領域を吸収する拡散層を選択し、逆に光源として波長変換体102の発光ピークとは異なる発光波長をもつ、青色LED(465−475nm)、橙色LED(611nm)や、特に望ましくは、赤色LED(660nm)などが好適である。 Therefore, select the spreading layer for absorbing the wavelength region, conversely having different emission wavelength from the emission peak of the wavelength converter 102 as a light source, a blue LED (465-475nm), orange LED (611 nm) and, especially preferably , it is preferable such as red LED (660 nm). また、各色を混合した白色LED等を用いてもよい。 It is also possible to use a white LED or the like mixed with each color.

同様にして、波長変換体102がGOS酸化硫化ガドリニウムであれば 図5のように細い発光波長ピークが存在する。 Similarly, the wavelength converter 102 is narrow emission wavelength peak as shown in FIG. 5, if GOS oxide gadolinium oxysulfide present. 従って、同波長領域を吸収する波長選択性拡散層104を選択し、逆に、照明部103として波長変換体102の発光ピークとは異なる発光波長をもつ全てのLEDを用いることができる。 Therefore, to select the wavelength selective diffusion layer 104 that absorbs the same wavelength region, conversely, it is possible to use all LED having different emission wavelength from the emission peak of the wavelength converter 102 as the illumination unit 103. 例えば、青色LED(465−475nm)、青緑色LED(493−498nm)、黄色LED(590nm)、橙色LED(611nm)、赤色LED(630nm、644nm、660nm)などの他、各色を混合した白色LED等を用いることができる。 For example, a blue LED (465-475nm), blue-green LED (493-498nm), a yellow LED (590 nm), orange LED (611 nm), a red LED (630 nm, 644 nm, 660 nm) other such white LED obtained by mixing colors or the like can be used.

基板105としては、照明部103からの光を透過可能なガラス等の絶縁性基板を用いることが好ましい。 As the substrate 105, it is preferable to use an insulating substrate such as glass that can transmit light from the illumination unit 103.

光電変換部106は、基板105上に1次元又は2次元状に配置されている。 The photoelectric conversion unit 106 is arranged one-dimensionally or two-dimensionally on the substrate 105. 光電変換部106は、光電変換素子とスイッチング素子で構成される。 The photoelectric conversion unit 106 is composed of the photoelectric conversion elements and switching elements. 光電変換素子としては、例えば、pnフォトダイオード、pinフォトダイオード、MISセンサ等のフォトセンサーを用いることができる。 The photoelectric conversion element, for example, pn photodiode, pin photodiode, can be used photosensor such as MIS sensor. また、スイッチング素子としては、TFT(Thinfilmtransistor:薄膜トランジスタ)等を用いることができる。 Further, as the switching element, TFT (Thinfilmtransistor: Thin Film Transistor) or the like can be used. 光電変換素子をスイッチング素子と共に用いて画素が構成されている。 Pixels using a photoelectric conversion element with a switching element is formed. また、光電変換部106の材料としては、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン又は有機材料等を用いることができる。 As the material of the photoelectric conversion unit 106, for example, amorphous silicon, polysilicon, can be formed using a single crystal silicon or organic materials. 特に、スイッチング素子としてTFTを用いる場合には、光電変換素子は非単結晶シリコン(アモルファスシリコン、ポリシリコン)で形成されることが望ましい。 Particularly, in the case of using a TFT as a switching element, the photoelectric conversion element is non-single-crystal silicon (amorphous silicon, polysilicon) to be formed at desirable. 光電変換部106の材料として、単結晶シリコンを用いる場合には、光電変換素子として、CCDやCMOSセンサ等を用いることもできる。 As the material of the photoelectric conversion unit 106, when a single crystal silicon as a photoelectric conversion element, it is also possible to use a CCD or CMOS sensor or the like.

第1の保護層109は、光電変換部106及び配線部107を覆い、これらを保護する。 The first protective layer 109 covers the photoelectric conversion unit 106 and the wiring portion 107 to protect them. 第1の保護層109の材料としては、例えば、窒化シリコン等を用いることができる。 As a material for the first protective layer 109, for example, it may be a silicon nitride or the like. 第1の保護層109の上には、必要に応じて、第2の保護層110を設けてもよい。 On the first protective layer 109, if necessary, it may be provided a second protective layer 110. 第1の保護層109又は第2の保護層110としては、例えば、SiN、TiO 2 、LiF、Al 23 、MgO等を用いることができる。 As the first protective layer 109 or the second protective layer 110, for example, it can be used SiN, TiO 2, LiF, Al 2 O 3, MgO or the like. これらの他、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂を用いることができる。 These other, it is possible to use a polyphenylene sulfide resin, fluororesin, polyether ether ketone resins, liquid crystal polymers, polyether nitrile resins, polysulfone resins, polyether sulfone resins, polyarylate resins, polyamide-imide resin. さらに、これらの他、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂等を用いることができる。 Moreover, these other, polyetherimide resin, polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, a silicone resin or the like. 第1の保護層109又は第2の保護層110は、放射線照射時に波長変換体102で変換された光が通過することから、波長変換体102が放出する光の波長に対し、高い透過率を示すものが好ましい。 The first protective layer 109 or the second protective layer 110, since the light converted by the wavelength converter 102 upon irradiation passes, the wavelength of the light wavelength conversion member 102 is released, a high transmittance those shown are preferred.

波長選択性拡散層104は、センサーパネル101と照明部103との間に配置され、光電変換部106が感知可能な第1の光を吸収し且つ照明部103により照射される第2の光を拡散させる。 Wavelength-selective diffusion layer 104 is disposed between the sensor panel 101 and the illumination unit 103, the photoelectric conversion unit 106 is a second light emitted by then and the illumination unit 103 absorbs the first light sensible to diffuse. 第1の光を吸収するのは、波長変換体102からの光のうち光電変換部106で確保されなかった漏れ光がセンサーパネル101の裏面で反射し、再度、光電変換部106に入射してノイズとなることを防止するためである。 To absorb first light leakage light that has not been secured by the photoelectric conversion unit 106 of the light from the wavelength converter 102 is reflected by the rear surface of the sensor panel 101, again, and it enters the photoelectric conversion unit 106 This is to prevent the noise. このようなノイズを防止するためには、波長変換体102の発光波長光を吸収する層が必要である。 To prevent such noise, it is necessary layer that absorbs the emission wavelength of the wavelength converter 102. 一方、第2の光を拡散させるのは、光を拡散させてセンサーパネル101面内の光量ムラを低減し、光電変換部106の特性変動及びS/Nを改善するために、センサーパネル101に一様に光を照射するためである。 On the other hand, to diffuse the second light, to thereby diffuse light to reduce the light amount unevenness of the sensor panel 101 side, to improve the characteristic variation and S / N of the photoelectric conversion unit 106, the sensor panel 101 in order to uniformly irradiate light. 両機能は、センサーパネル101の良好な特性を得るには必須である。 Both functions are essential for obtaining good properties of the sensor panel 101.

本発明の好適な実施の形態では、この両機能を一層で兼ねることによって、放射線検出装置100の厚さを薄くし、かつ、放射線検出装置100を軽量化することができる。 In a preferred embodiment of the present invention, by which also serves the two functions in a more, the thickness of the radiation detection device 100, and a radiation detecting device 100 can be reduced in weight.

波長選択性拡散層104の材料としては、波長変換体102の発光波長領域よりも少なくとも広い領域で光を吸収可能な材料を用いることが好ましい。 As the material of the wavelength selective diffusion layer 104, it is preferable to use an absorbent material capable of light at least a region wider than the emission wavelength region of the wavelength converter 102. 波長変換体102がCsI(Tl)の場合には、500〜550nm付近にブロードなピークが存在する。 If the wavelength converter 102 is CsI of (Tl) is a broad peak is present in the vicinity of 500 to 550 nm. 従って、このような材料としては、CsI(Tl)からの発光光を吸収するマゼンタ色の染料・顔料を樹脂に溶融又は分散させた樹脂を成型した、所謂マゼンタフィルターを用いることができる。 Accordingly, as such a material, a magenta dye or pigment that absorbs the light emitted from the CsI (Tl) was molded molten or dispersed a resin obtained in the resin, it is possible to use a so-called magenta filter. このような樹脂としては、成型が容易であるものが好ましく、光学特性に優れているアクリル樹脂を用いることがより好ましい。 Examples of such a resin is preferably a molding is easy, it is more preferable to use an acrylic resin which is excellent in optical properties. 波長変換体102の発光光を全て吸収することが好ましいが、全ての発光光を吸収できなくてもよい。 It is preferable to absorb all the emitted light of the wavelength converter 102 may not be able to absorb all the emitted light. この場合、波長変換体102からの発光光は、センサーパネル101の裏面で反射して、再度、光電変換部106に到達するまでに波長選択性拡散層104を2度通過する。 In this case, light emitted from the wavelength converter 102 is reflected by the rear surface of the sensor panel 101, again passes through the wavelength-selective diffusion layer 104 before reaching the photoelectric conversion unit 106 twice. そのため、大きな減衰効果が得られるため、実質的には極めて低いノイズレベルにまで戻り光を低減することができる。 Therefore, since a large damping effect can be obtained, it is possible to reduce the return light to a substantially very low noise level to.

また、照明部103からの光は、光電変換部106の特性変動を改善するために照射されるため、適量な照射光量が必要である。 Also, light from the illumination unit 103, to be irradiated in order to improve the characteristic variation of the photoelectric conversion unit 106 is required qs irradiation light amount. このため、波長選択性拡散層104は、照明部103からの光を透過させる必要がある。 Therefore, the wavelength-selective diffusion layer 104 is required to transmit light from the illumination unit 103. 波長選択性拡散層104が吸収する波長領域は、可能な限り波長変換体102からの発光光の波長領域と一致することが好ましい。 Wavelength region where the wavelength-selective diffusion layer 104 is absorbed, it is preferable to match the wavelength range of light emitted from the wavelength converter 102 as much as possible. 従って、照明部103からの発光光を吸収しないか、或いは、照明部103の発光波長領域が波長選択性拡散層104の波長吸収領域より広いことが好ましい。 Therefore, it does not absorb the light emitted from the lighting unit 103, or, it is preferable emission wavelength region of the illumination unit 103 is wider than the wavelength absorption region in the wavelength-selective diffusion layer 104.

波長選択性拡散層104の厚さとしては、波長選択効果及び拡散効果が満足されるのであれば、どのような厚みでもよいが、パネルの可搬性や軽量化のために厚みがより薄いことが好ましく、例えば0.2mm〜10mmが好ましく、2〜6mmがより好ましい。 The thickness of the wavelength-selective diffusion layer 104, as long as the wavelength selection effects and diffusion effects are satisfied, any may be thick, but it is thinner thickness for portability and weight of the panel preferably, for example 0.2mm~10mm it is preferred, 2 to 6 mm is more preferable.

波長選択性拡散層104に拡散層としての効果をもたせるためには、例えば、波長選択性拡散層104の表面を粗面にする方法を用いることができる。 In order to have an effect as a diffusion layer in the wavelength selective diffusion layer 104, for example, it is possible to use a method for the surface of the wavelength-selective diffusion layer 104 is roughened. これによって、照明部103から波長選択性拡散層104に進行してきた光が効率的に分散され、照明部103からの光のムラを低減することができる。 Thus, light traveling from the illuminating unit 103 to the wavelength selective diffusion layer 104 is efficiently dispersed, it is possible to reduce non-uniformity of light from the illumination unit 103. 波長選択性拡散層104の表面を粗面にして拡散効果を得る場合、センサーパネル101の裏面に配置された照明部103から入射する光を拡散させるために、波長選択性拡散層104のセンサーパネル101側の面を粗面にすることが好ましい。 To obtain a diffusing effect by the surface of the wavelength-selective diffusion layer 104 is roughened, in order to diffuse the light incident from the illumination unit 103 disposed on the rear surface of the sensor panel 101, the sensor panel wavelength selective diffusion layer 104 it is preferable that the 101-side surface is roughened. このような粗面を形成する方法としては、例えば、サンドブラスト、エッチング等を用いることができる。 As a method of forming such a rough surface, for example, it can be used sandblasting, etching or the like. このような粗面の平均粗さとしては、Rz=2〜20μmであることが好ましい。 The average roughness of such a rough surface, it is preferable that Rz = 2 to 20 [mu] m. 波長選択性拡散層104の拡散層としての効果は、照明部103から照射された光をより均一にすることを目的としているため、面粗度は面内で均一であることが好ましい。 The effect of the diffusion layer of wavelength selective diffusion layer 104, since the object to be more uniformly irradiated light from the illumination unit 103, it is preferable surface roughness is uniform in the plane.

照明部103の光源がセンサーパネル101の側面に位置し、光源の光が照明部103によってセンサーパネル101に導入される場合、すなわち導光層を用いる場合には、図2に示すように、照明部103に反射層201を配置してもよい。 Light source of the illumination unit 103 is positioned on the side surface of the sensor panel 101, when the light source is introduced to the sensor panel 101 by the illuminating unit 103, i.e. in the case of using the light guide layer, as shown in FIG. 2, illuminating the reflective layer 201 may be disposed on part 103. 反射層201は、照明部103の表面に波状、プリズム状などの形状を有する所謂マイクロリフレクター形状を形成してもよいし、反射性インクでマイクロドット印刷を施してもよい。 Reflective layer 201 is corrugated on the surface of the illumination unit 103, it may form a so-called micro-reflector shape having a shape such as a prism shape and may be subjected to microdots printed in reflective ink. また、異なる反射機能をもつ層を形成することによっても反射機能を付加することがきる。 Moreover, wear is also added a reflection function by forming a layer having a different reflection function. 例えば、反射性の粒子を含有する樹脂フィルムを貼り付けて設けてもよい。 For example, it may be provided affixed a resin film containing reflective particles. 具体的には、一般に知られている白PETフィルムを貼り付けることで容易に形成することができる。 Specifically, it can be easily formed by pasting a white PET film are generally known. また、例えば、センサーパネル101を支持する筐体が照明部103からの光を反射するような反射面をもつ支持体であれば、直接この筐体に積層することによって反射層201の機能を付加できる。 Further, for example, adding the function of the reflective layer 201 by, if support having a reflective surface such as a housing that supports the sensor panel 101 reflects the light from the illumination unit 103 is laminated on the housing directly it can. 反射層201は、照明部103の光源の光を効率良く導光させるために使用するものであって、照明部103の導光層下面を覆うように形成されることが好ましい。 Reflective layer 201 is for use in order to efficiently guide the light from a light source of the illumination unit 103 is preferably formed so as to cover the light guiding layer lower surface of the illumination unit 103. さらに照明部103の光源下面を覆うように形成されることがより好ましく、さらに照明部103の導光層側面を覆うように形成されることが更に好ましい。 It is more preferably formed so as to cover the light source underside of the illumination unit 103, further preferably formed so as to cover the light guiding layer side of the illumination unit 103. 従って、反射層201の材料としては、印刷インク、樹脂フィルム等の被覆が容易な材料が望ましい。 Therefore, as the material of the reflective layer 201, printing inks, easy material coating such as a resin film is preferable.

また、放射線検出装置100には、波長変換体102の上に耐湿保護層、反射層を兼ねた防湿保護層を設けてもよく、防湿保護層は、電磁シールド層を兼ねてもよい。 Also, the radiation detecting device 100, moisture-resistant protective layer on the wavelength conversion member 102 may be provided with a moisture-proof protective layer also serving as a reflective layer, moisture-proof protective layer may also serve as the electromagnetic shield layer. このような耐湿保護層は、波長変換体102をその上部表面から側面にかけて覆うように形成され、波長変換体102がセンサーパネル101の表面と外部から遮断されるように少なくとも端部がセンサーパネル101の表面に直接形成されることが望ましい。 Such moisture-resistant protective layer is formed to cover over the side of the wavelength converter 102 from the top surface, at least an end portion of the sensor panel 101 as the wavelength conversion member 102 is cut off from the surface and the outside of the sensor panel 101 is directly formed on the surface of it is desirable.

波長変換体102に設けられる反射層は、波長変換体102からの光を反射し、且つ、外部からの水分の浸入を防止する材料が望ましく、特に金属材料が望ましい。 Reflective layer provided on the wavelength converter 102 reflects the light from the wavelength converter 102, and the material is desirable to prevent entry of moisture from the outside, is preferable in particular metal material. 具体的には、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt及びAu等の反射率の高い金属が望ましい。 Specifically, Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Rh, Pt and a metal having high reflectance such as Au is preferable. さらに、この反射層には、剛性保護の目的で樹脂層(不図示)を積層することが望ましい。 In addition, this reflective layer, it is desirable to laminate the purpose of the rigid protective resin layer (not shown).

また、放射線検出装置100において、センサーパネル101の電極取り出し部108には、駆動用もしくは検出用集積回路ICが実装されたフレキシブル回路基板(不図示)の端子部が異方導電性接着剤(不図示)を介して貼り合わされる。 Further, in the radiation detecting device 100, the electrode extraction portion 108 of the sensor panel 101, driving or detection integrated circuit IC is implemented flexible circuit board (not shown) of the terminal portion anisotropic conductive adhesive (not are bonded to each other through the illustration).

以下、本発明の好適な第1の実施の形態に係る放射線検出装置の製造方法について説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing the radiation detecting apparatus according to the first preferred embodiment of the present invention. なお、本実施形態に係る製造方法における、各構成の配置、材料、性質、大きさ、製法等は、上述した放射線検出装置の各構成で説明したものを適用することが可能である。 Incidentally, in the manufacturing method according to this embodiment, the arrangement of the constituent material, the nature, size, production method, etc., can be applied to those described in the configuration of the above-mentioned radiation detecting device.

先ず、図1に示すようにセンサーパネル101を形成する。 First, a sensor panel 101 as shown in FIG. 具体的には、基板105上に光電変換部106及び配線部107並びに電極取り出し部108を形成する。 Specifically, to form the photoelectric conversion unit 106 and the wiring portion 107 and electrode extraction portion 108 on the substrate 105.

次いで、センサーパネル101の上に第1の保護層109を形成し、さらにその上に波長変換体102を形成する。 Then, the first protective layer 109 is formed on the sensor panel 101, further forming a wavelength converter 102 thereon. ここで、必要があれば、第1の保護層109上に第2の保護層110を形成してもよい。 Here, if necessary, it may form a second protective layer 110 over the first protective layer 109.

次いで、第1の保護層109(又は第2の保護層110)上に表面処理を施す。 Then, a surface treatment on the first protective layer 109 (or the second protective layer 110). 例えば、表面処理としてプラズマ処理を用いる場合、大気圧プラズマ洗浄装置を用いて、反応管幅75mm、被照射距離5mm、操作速度75mm、出力0.8kwで行うことができる。 For example, when using a plasma treatment as a surface treatment using the atmospheric pressure plasma cleaning apparatus, the reaction tube width 75 mm, the irradiation distance 5 mm, it is possible to perform the operation speed 75 mm, the output 0.8 kW.

次いで、第1の保護層109(又は第2の保護層110)の画素領域に対応する位置に波長変換体102を形成する。 Next, a wavelength converter 102 at a position corresponding to the pixel region of the first protective layer 109 (or the second protective layer 110). 波長変換体102としては、例えば、CsI:Tl(タリウム活性化ヨウ化セシウム)等を厚さ500μmで蒸着することができる。 The wavelength converter 102, for example, CsI: Tl can be deposited to a thickness 500μm (the thallium-activated cesium iodide) or the like.

次いで、波長変換体102の表面と側面を覆って波長変換体保護層を配置する。 Then, placing the wavelength converting member protecting layer covering the surface and side face of the wavelength converter 102. また、波長変換体保護層上に反射層を配置する。 Also, placing a reflective layer on the wavelength conversion member protecting layer.

次いで、基板105上に波長変換体102の発光波長領域よりも少なくとも広い領域に吸収を持つ領域で光を吸収することができる材料、例えば、アクリル樹脂からなるマゼンタフィルター樹脂等を形成する。 Then, the material capable of absorbing light in the region having an absorption in at least a region wider than the emission wavelength region of the wavelength converter 102 on the substrate 105, for example, to form a magenta filter resin made of acrylic resin.

次いで、上記形成した材料の表面をサンドブラスト法等により粗面とし、波長選択性拡散層104を形成する。 Then, the surface of the materials described above is formed as a rough surface by sandblasting or the like to form a wavelength-selective diffusion layer 104.

次いで、センサーパネル101上に形成された波長変換体102とは反対側の面に粗面側がセンサーパネル101と対向するように、照明部103を波長選択性拡散層104に重ね合わせる。 Then, the wavelength converter 102 formed on the sensor panel 101 as the matte side on the opposite side facing the sensor panel 101, overlapping the illumination unit 103 to the wavelength selective diffusion layer 104. ここで、照明部103の裏面に反射層201(例えば、白PETフィルム(厚さ188μm)等)を形成してもよい。 Here, the reflective layer 201 on the back surface of the illumination unit 103 (e.g., white PET film (thickness 188 [mu] m) or the like) may be formed.

次いで、センサーパネル101上の電極取り出し部104に、異方導電性接着剤(不図示)を介してフレキシブル回路基板(不図示)の端子部を熱圧着し、放射線検出装置を得る。 Then, the electrode extraction portion 104 on the sensor panel 101, the terminal portion of the flexible circuit board (not shown) to thermocompression bonding via an anisotropic conductive adhesive (not shown), to obtain the radiation detecting apparatus.

[第2の実施形態] Second Embodiment
本発明の好適な第2の実施形態では、波長選択性拡散層104に光拡散機能を有する光拡散粒子を分散・含有させる方法を用いる。 In a second preferred embodiment of the present invention, a method of dispersing-containing light-diffusing particles having a light diffusing function to the wavelength selective diffusion layer 104. 光拡散粒子の大きさは、例えば、5〜200μmであることが好ましく、5〜30μmであることがより好ましい。 The size of the light diffusing particles, for example, is preferably from 5 to 200 [mu] m, and more preferably 5 to 30 [mu] m. 光拡散粒子の材料としては、例えば、ポリポロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料、さらには一般的に知られているガラス粒子や酸化チタン粒子のような金属微粒子等を用いることができる。 As the material of the light diffusing particles, for example, Poriporopiren resin, polystyrene resin, polyethylene resin, a resin material such as acrylic resin, the further use of the metal fine particles such as common glass known in particles or titanium oxide particles, etc. can. 波長選択性拡散層104の拡散層としての効果は、照明部103から照射された光をより均一にすることを目的としているため、光拡散粒子は面内で均一に拡散されることが好ましい。 The effect of the diffusion layer of wavelength selective diffusion layer 104, since the object to be more uniformly irradiated light from the illumination unit 103, light-diffusing particles are preferably uniformly diffused within the surface. 波長選択性拡散層104の厚さ方向に対しては、光拡散粒子が全層に均一に分散されてもよいが、照明部103からの光が減衰しないように、センサーパネル101の近傍の含有量が高くなるように拡散粒子を充填してもよい。 For the thickness direction of the wavelength-selective diffusion layer 104, light-diffusing particles may be uniformly distributed across the layer, but as light from the illumination unit 103 is not attenuated, contain in the vicinity of the sensor panel 101 diffusing particles so that the amount is high may be filled. なお、拡散粒子の含有量は、波長選択性拡散層104自体の自己保持性を考慮すると30%vol以下であることが好ましい。 The content of the diffusion particles is preferably in consideration of the self-supporting wavelength selective diffusion layer 104 itself is not more than 30% vol.

以下、本発明の好適な第2の実施の形態に係る放射線検出装置の製造方法について説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing the radiation detector according to a second preferred embodiment of the present invention. なお、本実施形態に係る製造方法における、各構成の配置、材料、性質、大きさ、製法等は、上述した放射線検出装置の各構成で説明したものを適用することが可能である。 Incidentally, in the manufacturing method according to this embodiment, the arrangement of the constituent material, the nature, size, production method, etc., can be applied to those described in the configuration of the above-mentioned radiation detecting device.

先ず、図1に示すようにセンサーパネル101を形成する。 First, a sensor panel 101 as shown in FIG. 具体的には、基板105上に光電変換部106及び配線部107並びに電極取り出し部108を形成する。 Specifically, to form the photoelectric conversion unit 106 and the wiring portion 107 and electrode extraction portion 108 on the substrate 105.

次いで、センサーパネル101の上に第1の保護層109を形成し、さらにその上に波長変換体102を形成する。 Then, the first protective layer 109 is formed on the sensor panel 101, further forming a wavelength converter 102 thereon. ここで、必要があれば、第1の保護層109上に第2の保護層110を形成してもよい。 Here, if necessary, it may form a second protective layer 110 over the first protective layer 109.

次いで、第1の保護層109(又は第2の保護層110)上に表面処理を施す。 Then, a surface treatment on the first protective layer 109 (or the second protective layer 110). 例えば、表面処理としてプラズマ処理を用いる場合、大気圧プラズマ洗浄装置を用いて、反応管幅75mm、被照射距離5mm、操作速度75mm、出力0.8kwで行うことができる。 For example, when using a plasma treatment as a surface treatment using the atmospheric pressure plasma cleaning apparatus, the reaction tube width 75 mm, the irradiation distance 5 mm, it is possible to perform the operation speed 75 mm, the output 0.8 kW.

次いで、第1の保護層109(又は第2の保護層110)の画素領域に対応する位置に波長変換体102を形成する。 Next, a wavelength converter 102 at a position corresponding to the pixel region of the first protective layer 109 (or the second protective layer 110). 波長変換体102としては、例えば、CsI:Tl(タリウム活性化ヨウ化セシウム)を厚さ500μmで蒸着することができる。 The wavelength converter 102, for example, CsI: Tl can be deposited to a thickness 500μm (the thallium-activated cesium iodide).

次いで、波長変換体102の上に波長変換体保護層を積層する。 Then laminating the wavelength converter protective layer on the wavelength converter 102. 波長変換体保護層としては、例えば、Al40μm、PET50μmを積層してなるAl/petシートのAl面側に、厚さ100μmのアクリル粘着シートを配置した構成を用いることができる。 The wavelength conversion member protecting layer, for example, it can be used Al40myuemu, the Al surface side of the Al / pet sheet formed by laminating a PET50myuemu, a configuration of arranging the acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of 100 [mu] m.

次いで、波長選択性拡散層104を形成する。 Then, a wavelength-selective diffusion layer 104. 例えば、基板105上にマゼンタ色になるような染料を溶融し、さらに拡散粒子として発泡ポリプロピレンを含む粒子を含有するアクリル樹脂板を成型することによって、波長選択性拡散層104を形成することができる。 For example, melting the dye such that the magenta on the substrate 105, further by molding an acrylic resin plate containing particles comprising a foamed polypropylene as diffusing particles, it is possible to form a wavelength-selective diffusion layer 104 .

次いで、照明部103を波長選択性拡散層104に重ね合わせる。 Then, superposing the illumination unit 103 to the wavelength selective diffusion layer 104. ここで、照明部103の裏面に反射層201(例えば、白PETフィルム(厚さ188μm)等)を形成してもよい。 Here, the reflective layer 201 on the back surface of the illumination unit 103 (e.g., white PET film (thickness 188 [mu] m) or the like) may be formed.

次いで、センサーパネル101上の電極取り出し部104に、異方導電性接着剤(不図示)を介してフレキシブル回路基板(不図示)の端子部を熱圧着し、放射線検出装置を得る。 Then, the electrode extraction portion 104 on the sensor panel 101, the terminal portion of the flexible circuit board (not shown) to thermocompression bonding via an anisotropic conductive adhesive (not shown), to obtain the radiation detecting apparatus.

[応用例] [Application Example]
図6は本発明の好適な実施の形態に係る放射線検出装置を放射線撮影システムに応用したシステム図である。 6 is a system diagram of an application to a radiation imaging system a radiation detecting apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.

本放射線撮影システムの特徴は、以下の点である。 Features of the radiation imaging system, the following points. すなわち、X線発生源としてのX線チューブ6050で発生したX線6060は、患者あるいは被検体6061の胸部などの観察部分6062を透過し、放射線検出装置100、200に入射する。 That, X-ray 6060 generated by an X-ray tube 6050 as X-ray source passes through the viewing portion 6062, such as the chest of a patient or subject 6061 and enters the radiation detection devices 100 and 200. この入射したX線6060には被検体6061の内部の情報が含まれている。 It contains internal information of the subject 6061 X-ray 6060 this incident. X線6060の入射に対応して放射線検出装置100、200は電気的情報を得る。 The radiation detecting device 100, 200 in response to the incidence of X-rays 6060 to obtain electrical information. この情報はデジタル信号に変換され、信号処理手段としてのイメージプロセッサ6070により画像処理され制御室(コントロールルーム)にある表示手段としてのディスプレイ6081で観察可能となる。 This information is converted into a digital signal, it is observed in display 6081 as a display unit in the image processor 6070 as a signal processing unit to the image processing a control room (control room).

画像処理された情報は、電話回線や無線6090等の伝送処理手段により遠隔地などへ転送でき、ディスプレイ6081に表示されたり、フィルムなどに出力されたりして、コントロールルームとは別の場所の遠隔地にいる医師が診断することも可能である。 The image processing information may be transferred to such a remote place by a transmission processing unit such as a telephone line or wireless 6090, or displayed on the display 6081, and or is output to a film, a remote different location from the control room it is also possible that doctors in the land to diagnose. このようにして、ドクタールームで得られた情報は、フィルムプロセッサなどの記録手段としての記録部6100により光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクなどの各種記録材料を用いた記録媒体に記録や保存することもできる。 In this way, the information obtained in the doctor room, by recording unit 6100 as a recording means, such as a film processor optical disk, a magneto-optical disc, recording and storage to the recording medium using the various recording material such as a magnetic disk It can also be. また、フィルム又は紙などの記録媒体6110に記録や保存することもできる。 It is also possible to record and store in a recording medium 6110 such as a film or paper.

以上説明したように、本発明の好適な実施の形態に係る放射線検出装置及び放射線撮影システムによれば、波長変換体光源からの漏れ光が原因となるノイズの発生を低減し、照射部より照射される光によって、光電変換部の特性を向上させることができる。 As described above, according to the radiation detecting apparatus and a radiation imaging system according to the preferred embodiment of the present invention to reduce the occurrence of noise leakage light causes from the wavelength converter light source, the irradiation from the irradiation unit by light, it is possible to improve the characteristics of the photoelectric conversion unit.

また、放射線検出装置の積層構造の簡略化が可能となり、放射線検出装置の構成層が薄くなるため、装置及びシステム全体の軽量・薄型化が可能となる。 Further, it is possible to simplify the laminated structure of the radiation detection device, since the structure layer of the radiation detecting apparatus is reduced, it is possible to weight and thickness of the entire apparatus and system. その結果、低コストで耐久性の高い放射線検出装置及び放射線撮影システムを実現することができる。 As a result, it is possible to realize a radiation detector and a radiation imaging system having high durability at low cost.

本発明の好適な第1の実施形態に係る放射線検出装置の構成を示す断面図である。 It is a sectional view showing the configuration of a radiation detecting apparatus according to the preferred first embodiment of the present invention. 本発明の好適な第1の実施形態に係る他の放射線検出装置の構成を示す断面図である。 A configuration of another radiation detection device according to the first preferred embodiment of the present invention is a cross-sectional view illustrating. 白色LED光源の発光波長強度を示す図である。 Is a graph showing an emission wavelength intensity of the white LED light source. CsIヨウ化セシウムの発光波長ピークを示す図である。 CsI ​​is a graph showing an emission wavelength peak of cesium iodide. GOS酸化硫化ガドリニウムの発光波長ピークを示す図である。 Is a graph showing an emission wavelength peak of GOS oxide gadolinium oxysulfide. 本発明の応用例に係る放射線撮影システムの構成を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing the configuration of a radiation imaging system according to an application example of the present invention. 従来の放射線検出装置の構成を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a conventional radiation detector.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 放射線検出装置101 センサーパネル102 波長変換体103 照明部104 波長選択性拡散層106 光電変換部 100 radiation detector 101 sensor panel 102 wavelength converter 103 illuminating unit 104 wavelength-selective diffusion layer 106 photoelectric conversion portion

Claims (5)

  1. 光電変換部を有するセンサーパネルと、 A sensor panel having a photoelectric conversion unit,
    前記センサーパネルの第1の側に配置されており、放射線を、前記光電変換部が感知可能な第1の光に変換する波長変換体と、 A wavelength converter first are arranged on the side, where the radiation, the photoelectric conversion unit converts the first light sensible of the sensor panel,
    前記センサーパネルの前記第1の側と反対側の第2の側に配置されており、 前記第1の光とは波長帯域が異なる第2の光を前記光電変換部に照射する照明部と、 Wherein the first side of the sensor panel is disposed on a second side opposite to said first light and illumination unit for illuminating the second light wavelength band different from the photoelectric conversion unit,
    前記センサーパネルと前記照明部との間に配置されており、前記第1の光を吸収し且つ前記第2の光を拡散させる波長選択性拡散層と、 Is disposed between the sensor panel and the illumination unit, and a wavelength-selective diffusion layer for diffusing the absorbed and the second light to the first light,
    を備え、 Equipped with a,
    前記波長選択性拡散層は、光散乱粒子を含有し、前記波長選択性拡散層は、前記照明部の側より前記センサーパネルの近傍の方が前記光散乱粒子の含有量が高いことを特徴とする放射線検出装置。 Said wavelength-selective diffusion layer contains light scattering particles, the wavelength-selective diffusion layer, and wherein towards the vicinity of the sensor panel from the side of the illumination unit to have a high content of the light scattering particles radiation detection device that.
  2. 前記光散乱粒子は、樹脂材料、ガラス粒子、 又は金属微粒子を含むことを特徴とする請求項に記載の放射線検出装置。 The light scattering particles, a radiation detecting apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a resin material, glass particles, or metal particles.
  3. 前記樹脂材料は、ポリポロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、 又はアクリル樹脂を含むことを特徴とする請求項に記載の放射線検出装置。 The resin material, the radiation detecting apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises Poriporopiren resin, polystyrene resin, polyethylene resin, or an acrylic resin.
  4. 前記照明部の前記センサーパネルの側とは反対側の面に配置された反射層を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の放射線検出装置。 The radiation detecting apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a reflective layer disposed on a surface opposite to a side of the sensor panel of the illumination unit.
  5. 請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の放射線検出装置と、 And the radiation detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4,
    前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、 Signal processing means for processing the signals from the radiation detecting device,
    前記信号処理手段からの信号を記録する記録手段と、 Recording means for recording a signal from said signal processing means,
    前記信号処理手段からの信号を表示する表示手段と、 Display means for displaying the signal from said signal processing means,
    前記信号処理手段からの信号を伝送する伝送処理手段と、 A transmission processing means for transmitting a signal from said signal processing means,
    を備えたことを特徴とする放射線検出システム。 The radiation detection system comprising the.
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