JP4761587B2

JP4761587B2 - 放射線撮像装置及びシステム

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Publication number: JP4761587B2
Application number: JP2010114671A
Authority: JP
Inventors: 賢治梶原; 栄一高見; 知道横川
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Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-08-31
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Also published as: JP2010197404A

Description

本発明は、医療用測定器、非破壊検査器などに用いられる１次元或いは２次元の像を撮像するための放射線撮像装置及びシステムに関するものである。

なお、本明細書では、放射線の範ちゅうにＸ線、α線、β線、γ線などの電磁波も含むものとする。

被写体を放射線によって曝射して得られた放射線の像を撮像する放射線撮像装置の代表例として、Ｘ線撮像装置を例に挙げて説明する。

Ｘ線撮像装置においては、撮像素子によって受光されたＸ線像を電気信号に変換することにより撮像を行う。Ｘ線は可視光線に比べてエネルギーが高いので、撮像素子によってその全てのＸ線が吸収されるわけではなく、撮像素子を透過したＸ線の中には、撮像素子の周辺回路を構成している半導体集積回路素子に入射し、その半導体集積回路素子を誤動作させるものがでてくる恐れがある。

そのために、米国特許第５、７７７、３３５号の明細書及び図面や特開平９−１５２４８６号公報には、そのようなＸ線から半導体集積回路素子を遮蔽するために、鉛のような遮蔽部材を配置する構成が提案されている。

図１６は、従来の放射線撮像装置の一例を示す模式図である。図１６において、１は撮像素子、２は撮像素子基板１などの支持体、３は回路基板、４は鉛の板などの放射線遮蔽部材、５は半導体集積回路素子などの能動素子、１１は筐体、１２はフレキシブル配線基板などの配線部材、１３は放射線である。

図示しない放射線源から照射された放射線は被写体を透過して放射線撮像装置へと入射する。入射した放射線１３には、被写体のＸ線情報が含まれている。

撮像素子基板１に入射した被写体の情報を含むＸ線は、そこで直接或いは間接的に電荷を発生させ、電子回路により読み出すことができる電気信号となる。

Ｘ線は可視光に比べてエネルギーが高いために、撮像素子基板１において完全に吸収されず、撮像素子基板１を透過することがある。そこで、鉛板のような遮蔽部材４を撮像素子基板１の受光面とは反対側の面（裏面）側に設け、能動素子５を有する回路基板３にＸ線が入射することを妨げている。

米国特許第５、７７７、３３５号明細書特開平９−１５２４８６号公報

しかし、図１６に示したような構成では、Ｘ線遮蔽すべき回路基板３に比べて、かなり大きな面積を有する遮蔽部材４を搭載しているために、撮像装置がかなり重くなる。立位や臥位などの大型診察機器の用途としては許容される重量であっても、近年、市場の強い要望があるところの、診察室、ベッド、救急車などでも使用できる簡易型撮像装置としては、持ち運びがし難いものとなる。

そこで、本発明は、軽量な放射線撮像装置及びシステムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の骨子は、放射線撮像装置であって、入射された放射線を電気信号に変換する変換素子を有する撮像素子基板と、前記撮像素子基板に接続された複数のフレキシブル回路基板と、前記撮像素子基板の側方に配置され、前記複数のフレキシブル回路基板のいずれか１つの上に設けられて前記撮像素子基板にそれぞれが接続された複数の回路チップと、複数の放射線遮蔽部材と、を有する放射線撮像装置であって、前記複数の回路チップと前記複数の放射線遮蔽部材とは一対一に対応しており、前記複数の放射線遮蔽部材のそれぞれは、樹脂と、Ｐｂ、Ｔａ、Ｂａ、Ｗから選択された少なくとも一種の金属の粉末又は複数のハンダボールとの硬化物であり、対応する回路チップの面のうち、前記放射線撮像装置へ放射線が入射する側の面を覆う位置に絶縁膜を介して設けられており、前記放射線撮像装置へ放射線が入射する側の面以外の面を覆う位置には設けられていないことを特徴とする。

さらに、本発明の骨子は、上述した放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置によって撮像された像を表示するためのディスプレイと、を具備する放射線撮像システムであることを特徴とする。

本発明によると、重量のある遮蔽部材を小さくすることが可能となるので、放射線撮像装置及びシステムを軽量化することができる。

本発明の実施形態１の放射線撮像装置の断面図である。本発明の実施形態２の放射線撮像装置の断面図である。図２の遮蔽部材の構成を示す模式的断面図である。図２の能動素子５に対して一対一で遮蔽部材４を配置する場合の構成を示す模式図である。本発明の実施形態３の放射線撮像装置に用いられる回路基板３に搭載される半導体集積回路素子の模式的な断面図である。本発明の実施形態４の放射線撮像装置の回路基板３の模式的な断面図である。本発明の実施形態５の放射線撮像装置の一例を説明するための概略斜視図である。本発明の実施形態６のカセッテ型の撮像装置の内部構成を示す断面図である。図８の放射線撮像素子モジュール１６の断面図である。図８の放射線撮像素子モジュール１６の上面図である。本発明の実施形態６の放射線撮像装置の構成を示す図である。図１１のセンサ基材の引き出し電極部３２及びフレキシブル回路基板３３周辺の拡大図である。本発明の実施形態７の放射線撮像装置の構成を示す図である。本発明の実施形態８の放射線撮像装置の模式的な構成図及び模式的な断面図である。本発明のＸ線診断システムを説明するための模式図である。従来の放射線撮像装置の構成を示す模式的断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（実施形態１）図１は、本発明の実施形態１の放射線撮像装置の断面図である。ここで、符号１は撮像素子基板、２は支持体、３は回路基板、１１は筐体、１２は配線部材である。

撮像素子基板１としては、Ｘ線のような放射線を吸収し電荷を発生させるタイプの直接型変換素子、或いは、放射線を一旦可視光線に変換した後、その可視光線を吸収し電荷を発生させる間接型変換素子、のうち何れかを用いることができる。

例えば、間接型の撮像素子基板１としては、撮像素子基板１上に薄膜半導体プロセスによって所要の光電変換素子を作成し、その撮像素子基板１上には、さらに、シンチレータ、蛍光体のような波長変換体を設けた構成があり、この場合には蛍光体により、光電変換素子の感度波長域において、Ｘ線が可視光線に波長変換され、撮像素子基板１に入射することで光電変換後の電気信号となる。なお、撮像素子基板１は、複数の光電変換素子基板からなる。

具体的には、水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」と称する。）のような非単結晶半導体材料により、光電変換素子の光電変換半導体層と、薄膜電界効果型トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する。）の半導体層とを同時又は順次形成して、可視光線の２次元エリア型撮像素子を作成し、これにＣｓＩ蛍光体のような波長変換体のシートを貼り合せて、放射線撮像素子を形成する。

また、別の間接型変換素子としては、単結晶シリコン基板にホトダイオードとともにＣＣＤやＭＯＳトランジスタを作成し、その受光面上に波長変換体を設けた構成であってもよい。

一方、直接型変換素子としては、単結晶シリコン基板や、ガラス基板の表面にトランジスタなどでアドレス回路を形成し、そのアドレス回路にＧａＡｓなどの化合物半導体からなる放射線吸収素子を接続した構成の素子が用いられる。

支持体２は、金属、セラミックス或いはガラスなどからなる板状のものであり、表面側に撮像素子基板１が平面的に重なるように固定され、裏面側には、回路基板３などが固定されていて、これを筐体１１としての外装カバーにて覆っている。

撮像素子基板１側より入射されたＸ線は、蛍光体の板により可視光線に波長変換され、撮像素子基板１に入射し、光電変換素子による光電変換後の電気信号となるが、波長変換されないＸ線は、蛍光体の板が搭載された撮像素子基板１を透過し、撮像素子基板１の裏面側（図面下方）に配置された回路基板３に爆射される。

回路基板３は、銅などの導電層パターンとガラスエポキシなどの絶縁層が積層された構成の所謂プリント回路基板が用いられる。多数の導電層パターンと多数の絶縁層が相互に積層された多層プリント配線基板とすれば、より高密度な実装が可能である。

回路基板３には、例えば、撮像素子基板１の動作を制御するための制御回路ブロックや、撮像素子基板１から得られた画像信号を記憶したり、画像処理する画像処理回路ブロックや、外部とのインターフェース回路ブロックなどが形成される。

配線部材１２としては、半導体集積回路チップを有するテープキャリアパッケージのＴＡＢテープを用いてもよいし、単純なフレキシブルプリント回路基板であってもよい。

回路基板３の回路は、個別ダイオードや個別トランジスタなどの個別半導体素子や、半導体集積回路素子のような能動素子５と、コンデンサや抵抗などの受動素子６などにより構成され、これらがコネクタなどと共に回路基板３の表面或いは裏面のうち少なくとも何れか一方に実装されている。

特に、そのうちの単結晶半導体素子からなる能動素子５は、Ｘ線により誤動作することで、取り出される情報信号の品質の低下や装置自体の信頼性を低下させる可能性がある。

そこで、本実施形態においては、図１のように、撮像素子基板１のガラス基板の裏面で対向して配置されている支持体２と回路基板３との間に撮像素子基板１及び回路基板３のいずれよりも小さい面積の遮蔽部材４を設けている。

換言すれば、撮像素子基板１の下方には、部分的に設けられた層状のＸ線遮蔽用の遮蔽部材４があり、これの設置位置に対応して回路基板３上に能動素子５を設けており、透過Ｘ線から能動素子５を保護することができる。また、回路基板３を、撮像素子基板１の周辺に配置するのではなく、Ｘ線投射方向に重ねた位置に置き、そこに能動素子５を設けている。

このようにすることで、撮像素子基板１を透過したＸ線が遮蔽部材４によって遮蔽され、回路基板３の能動素子５へのＸ線曝射を回避することが可能になる。

（実施形態２）図２は、本発明の実施形態２としての放射線撮像装置の断面図である。本実施形態では、図２に示すように、撮像素子基板１の裏面で対向して配置されている支持体２と回路基板３に搭載された能動素子５との間にのみ、それぞれ、遮蔽部材４を設けている。

遮蔽部材４は、撮像素子基板１の裏面側回路基板３上に設けられた能動素子５に一対一に対応して分割されて、より小型化された層状の遮蔽部材４が複数設けられている。これによって、透過Ｘ線から周辺回路を効率良く保護することができる。

ここでは、遮蔽部材４の大きさ（回路基板３の表面に沿った面における面積）は、能動素子５の外形の大きさより若干大きなものとしている。また、回路基板３は両面実装基板としており、能動素子５はその一方の面にのみ実装している。

こうすることにより、回路基板３上の各種部品のレイアウトに応じて、遮蔽部材４がレイアウトしやすい構成となる。そして、遮蔽部材の面積の合計は、回路基板の面積よりも小さい。

また、回路基板３を、撮像素子基板１の周辺に配置するのではなく、Ｘ線投射方向に重ねた位置に配置しており、しかも、回路基板３上の能動素子５に対応して、より小型化された遮蔽部材４が設けているので、Ｘ線遮蔽部材の材料である重金属の使用量を低減することができ、装置全体がより一層軽量化でき、これによって装置本体の筐体１１なども簡単化や薄肉化ができるため、装置全体の小型化も達成できる。

次に本実施形態に用いられる遮蔽部材４の変形例について述べる。

遮蔽部材４は、図３（ａ）に示すように、重金属及び重金属を含有した材料で構成される。具体的には、表面が樹脂などでコートされた鉛板が挙げられる。

また、図３（ｂ）に示すように、遮蔽効果がないか、遮蔽効果が低い材料からなる支持体５２の両面に、上記遮蔽材料の層５１を一体的に設けたものでもよい。

さらには、図３（ｃ）に示すように、1対の支持体５２にて遮蔽材料の層を挟み込んだ構成であってもよい。

さらには、図３（ｄ）に示すように、バインダ５３の中に遮蔽材５４を多数分散させて一体化したもので遮蔽部材４を構成してもよい。

図４は、図２の能動素子５に対して一対一で遮蔽部材４を配置する場合の構成を示す模式図である。能動素子５、特に、単結晶半導体素子からなる半導体集積回路素子の場合には、図４（ａ）に示すように遮蔽部材４は、半導体集積回路素子から分離して、詳しくは、半導体集積回路素子のパッケージから離した位置に配置する。例えば支持体２に固定してもよい。

また、半導体集積回路素子等からなる能動素子５の上に、直接、貼り付け、または、印刷・塗布などの方法により、遮蔽部材４を固定してもよい。図４の（ｂ）は、半導体集積回路素子のパッケージの大きさよりも、若干大きな遮蔽部材４を、パッケージに固定した場合を示している。

本実施形態によれば、特に、遮蔽部材４が小型化されることで、両面テープなどによる簡易な固定方法でも、遮蔽部材を支持体２や能動素子５に固定することができるので、コストの点からも効果がある。

（実施形態３）本発明の実施形態３では、能動素子５としての半導体集積回路素子に入射する放射線から該素子５を遮蔽するための遮蔽部材４を、半導体集積回路素子に一対一に対応して設けている。そして、遮蔽部材４の面積は、対応する半導体集積回路素子のパッケージより小さく且つ該半導体集積回路素子の半導体集積回路チップより大きくしている。

図５（ａ）は、本発明の実施形態３の放射線撮像装置に用いられる回路基板３に搭載される半導体集積回路素子の模式的な断面図である。図５（ａ）において、６１はシリコン基板などに形成された半導体集積回路チップ、６２はボンディングワイヤとしての金線、６３は外部接続用のリード、６４はチップ６１を支持するフレーム、６５は封止用の樹脂などからなるパッケージである。

半導体集積回路素子の多くは、図示したようにその外形を決めているパッケージ６の大きさに比べて、半導体集積回路チップ６１の大きさは相当小さい。そこで、遮蔽部材４の実装面積（回路基板３の実装面に沿った面における面積）をパッケージ６５の実装面積より小さく且つ半導体集積回路チップ６１の面積と同等かそれより大きなものとする。

論理回路やシステムＬＳＩのような大規模な半導体集積回路素子の中には、チップの面積がパッケージの面積に比べて極端に小さいものもあり、そのような場合には、使用する遮蔽部材４をより小さくすることができる。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の変形例を示す図であり、回路基板３の片面に遮蔽部材４を配置し、もう片方の面に半導体集積回路素子５を配置している。

もちろん、図５（ａ）の構成と図５（ｂ）の構成とを組み合わせて、半導体集積回路チップの両面を遮蔽することも好ましいものである。

（実施形態４）本発明の実施形態４の放射線撮像装置においては、放射線遮蔽部材として、回路基板３に被着されたハンダによって遮蔽部材４を形成するものである。

図６は、本発明の実施形態４の放射線撮像装置の回路基板３の模式的な断面図であり、遮蔽部材４を鉛と錫を含むハンダで形成している。

このハンダの層が回路基板３の表面に占める面積は、回路基板３の面積よりも小さく、且つ能動素子５の実装面積よりも大きくしている。

（実施形態５）図７は、本発明の実施形態５の放射線撮像装置の一例を説明するための概略斜視図である。図示のように、本実施形態の放射線撮像装置においては、遮蔽部材４が撮像素子基板１の光電変換基板より小さく、且つ、回路基板３の上方の必要な部分のみを覆えるように配されている。

即ち、支持体２上には、複数（この事例では４個）の光電変換素子基板からなる撮像素子基板１が配置され、また、撮像素子基板１の下方であって筐体１１としての外装カバーの底部側に設けた回路基板３上には、複数の能動素子５が配置され、少なくとも、これら能動素子５に対応して、撮像素子基板１と回路基板３との間に遮蔽部材４が配置されている。

なお、光電変換素子基板上の光電変換素子（図示せず）からの電気信号は、フレキシブル回路基板のような配線部材１２を介して、回路基板３側に伝達される。また、筐体１１としての外装カバーは、その上面に、撮像素子基板１のＸ線照射領域に対応する開口１１ａが形成されている。

また、本実施形態では、支持体２上に４つの光電変換素子基板を配設しているが、１個の撮像素子基板１を配設するシンプル構造としてもよいことはもちろんである。

以上の各実施形態においては、回路基板３に鉛を含まないハンダ、例えば銀、銅、ビスマスから選択される少なくとも一種と、錫とを含む鉛フリーハンダで能動素子５等の各種部品を取り付け、遮蔽部材４のみに鉛を用いることも好ましいものである。

この場合には、遮蔽部材４のみを取り外せば、使用できなくなった装置の解体、修理、破棄を行いやすくなる。さらにこの場合には、鉛を含む遮蔽部材４を樹脂などで封止した状態で組み立てておけば尚よい。

（実施形態６）本発明の実施形態６について説明する前に、図８〜図１０を参照して参考例による放射線撮像装置の構成について述べる。

図８は、本発明の実施形態６のカセッテ型の撮像装置の内部構成を示す断面図である。装置の外枠は、筐体１４にグリッド１５をビス留めした構成であり、装置内に図示している点線枠で囲われた領域に放射線撮像素子モジュール１６がある。

放射線撮像素子モジュール１６は装置内で支持台１７に支えられ、接着材、或いは、粘着剤を両面に有する固定材１８で支持台１７ならびにグリッド１５に固定されている。

放熱板１９と平板４１との間に放射線撮像素子モジュール１６内のフレキシブル回路基板３３を挟みビス４２で二つの板の間隔を狭めることでフレキシブル回路基板３３を放熱板１９に固定する。

さらに、放熱板１９は筐体１４にビス４２で接続されることによって、機械的に筐体１４に固定される。同時に、フレキシブル回路基板３３に搭載された画像信号読み出し用のＩＣ３５から発する熱は放熱板１９を介して筐体１４へと導かれ、放熱面積を稼いでよりよい冷却効果をあげている。

またプリント回路基板３４は取り付け板２１を介してビス４２によって筐体１４に固定されている。５５、５６は放射線７を遮蔽する鉛板、２２は蛍光板３０において変換されず且つ基台２８を透過したＸ線である。

図９は、図８の放射線撮像素子モジュール１６の断面図である。図１０は、図８の放射線撮像素子モジュール１６の上面図である。図９，図１０において、２３〜２６は上面が受光部であるセンサ基材、２７はセンサ基材２３〜２６の上に各々形成された画素領域であり、光電変換素子とＴＦＴ素子（トランジスタ）とが備えられている。２８はセンサ基材２３〜２６を保持する基台、２９はセンサ基材２３〜２６と基台２８とを固定する接着材である。

センサ基材２３〜２６は２次元方向に画素ピッチが合うよう位置合わせされた状態で基台２８に固定されている。これは製造歩留まりのよい小型基板を複数個配列させ大判化するといった目的で行われている。したがって、歩留まりのよい１枚の大面積基板が製造可能であれば、基台２９を有しない放射線固体撮像素子を構成してもよい。

また、３０は放射線を可視光に変換する蛍光体の板でＣａＷＯ₄やＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ₃等の粒状の蛍光材を樹脂板に塗布したものやＣｓＩ蒸着物の層などが用いられる。３１はセンサ基材２３〜２６と蛍光板３０を貼り合わせるための接着材である。３２は画素領域に備えている光電変換素子及びＴＦＴ素子を駆動させるための入力信号とＸ線情報を読み取った出力信号とをセンサ基材２３〜２６外にある入力或いは出力システムとのやりとりを行う引き出し電極部である。

なお、ここでは、蛍光板３０と光電変換素子とで変換手段を構成するようにしているが、放射線を直接電気信号に変換するような変換手段を用いれば、蛍光板３０は不要となる。

引き出し電極部３２はフレキシブル回路基板３３を介してプリント回路基板３４に接続されている。フレキシブル回路基板３３上とプリント回路基板３４との各々には入力信号或いは出力信号を処理するＩＣ３５，３６が各々搭載されている。

また、引き出し電極部３２とフレキシブル回路基板３３の接合部において、引き出し電極部３２の電食を防止するためシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの封止材３７を設けている。

さらに、３８は不透湿かつ放射線透過性の性質を有する金属フィルムであり、蛍光板３０上に接着材３９を介して接続されている。光電変換素子及びＴＦＴ素子に防湿或いは電磁波遮蔽が求められる場合に、金属フィルム３８は蛍光板３０と光電変換素子及びＴＦＴ素子とを密閉する目的で用いられる。

さらに蛍光板３０と光電変換素子及びＴＦＴ素子との密閉をより確実にするため、金属フィルム３８上からセンサ基材２３〜２６の間を封止材４０で充填するとよい。

このように構成された放射線撮像装置は、放射線源から被写体を透過して装置内に入射した放射線７を蛍光板３０内で可視光へと変換する。この可視光は、蛍光板３０直下の接着材３１を透過しセンサ基材上に形成された光電変換素子に入射される。

光電変換素子では、これを光電変換し２次元画像を形成するために出力する。この時、蛍光板３０によって全ての放射線７が可視光へ変換されることが望ましい。実際は、変換しきれなかった放射線２２がセンサ基材や基台２８を透過して、支持台１７に備えられている鉛板５６に照射されることがある。

仮に鉛板５６がない場合、放射線２２はさらに支持台１７を透過し、下方にあるプリント回路基板３４に搭載しているＩＣ３６に入射される。ＩＣ３６へのＸ線入射は誤動作を起こし、また光電変換素子の特性を劣化させる問題に進展することがある。

したがって放射線固体撮像装置は、鉛板５６を設けてプリント回路基板３４上のＩＣ３６に放射線が照射されないよう工夫がされている。しかしながら、前述したように鉛板５６などの重量により装置が重くなってしまう。

以下、図面を用いて本発明の実施形態６について説明する。

図１１は、本発明の実施形態６の放射線撮像装置の構成を示す図である。図１１においては、遮蔽部材４を、放射線遮蔽性を有する材料を例えば粉末にし混入させた有機化合物もしくは無機化合物からなる材料で作成している。

シンチレーターであるところの蛍光板３０によって変換されなかった放射線９は撮像素子モジュール１６と支持台１７とを透過して、プリント回路基板３４上のＩＣ（能動素子）３６に照射される。

放射線９を遮蔽するため、プリント回路基板３４上に遮蔽部材４を設ける。遮蔽部材４は回路基板３４のＩＣ３６の実装面と逆の面上にＩＣ３６の実装面の面積と同等或いはそれより大きな面積となるように形成する。

また、本実施形態では、筐体１４を透過した放射線８が、９０度に折り曲げられたフレキシブル回路基板３３上のＩＣ３５に照射されないように、ＩＣ３５を包み込むように遮蔽部材４を形成している。理論的には、遮蔽部材４を形成していなければ放射線８が入射するであろう領域にだけ遮蔽部材４を形成すればよいので、ＩＣ３５の側面をカバーすればよいことになる。

しかし、ビス４２による取り付け板２１のビス留めの仕方によっては、フレキシブル回路基板３３が若干傾いて固定されることもあるので、ＩＣ３５の放射線７からの遮蔽に万全を期すためには、ＩＣ３５を包み込むように形成するとよい。なお、図１１において図８〜図１０と同様の部分には、同一の符号を付している。

図１２は、図１１のセンサ基材の引き出し電極部３２及びフレキシブル回路基板３３周辺の拡大図である。図１２において、５５は必要に応じて設けられる絶縁膜であり遮蔽部材４の下部に設けられている。これは、仮に遮蔽を必要とするエリアに絶縁保護されていない部品や配線がある場合に有用である。

また、５４はＰｂ、Ｔａ、Ｂａ、Ｗなどの金属のように、放射線遮蔽性を有する材料である。実際は粒状に加工しやすい点からハンダボールが適している。５３は有機化合物もしくは無機化合物のバインダであり、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルミナ、炭化けい素が挙げられる。中でもシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂を選択すれば、ＩＣ３５，３６上に例えば膜状に形成することが容易になる。

なお、ハンダボールの材料であるハンダは、例えばＳｎ−Ｐｂ（６３ｗｔ％：３７ｗｔ％）の共晶ハンダやＳｎ−Ｐｂ（１０ｗｔ％：９０ｗｔ％）の高融点ハンダを用いている。

また、遮蔽部材４を液状のまま必要なエリアにディスペンサー、スプレーなどによる塗布或いはフレキソなどの印刷によりコーティングし、その後熱、２液混合、湿気、紫外線などで硬化させることもできる。

さらに、フレキシブル回路基板３３のように形状が変形するものに塗布等しても剥れないように、軟らかな材質が望まれる。先に挙げた材料の中ではシリコーン樹脂がもっとも適している。

また、ＩＣ３５，３６を遮蔽部材４で覆えば、どの方向から放射線が装置内に入射しても、遮蔽できる。

（実施形態７）図１３は、本発明の実施形態７の放射線撮像装置の構成を示す図である。本実施形態は図１１に示したカセッテ型放射線撮像装置に、さらに、別の鉛板５６を備えたものである。

図１３に示すように、ＩＣ３６を覆うように鉛板５６を備えることによって、筐体１４内に侵入した放射線８が、筐体１４の底に達して散乱した場合、散乱線８の強度によってはプリント回路基板３４上のＩＣ３６の表面に放射線７が照射されることも考えられる。

そのため、プリント回路基板３４上のＩＣ３６の表面をも鉛板５６で覆っている。その際、ＩＣ３６が絶縁保護されてない場合は、図１２に示したようにＩＣ３６と鉛板５６との間に絶縁膜を介在させることが望ましい。

（実施形態８）図１４（ａ）、図１４（ｂ）は本発明の実施形態８の放射線撮像装置の模式的な構成図及び模式的な断面図である。光電変換素子とＴＦＴはａ−Ｓｉセンサ基材６０１１内に複数個形成され、シフトレジスタ又は検出用集積回路を構成しているＩＣ３５が実装されたフレキシブル回路基板６０１０が１８０℃に折り曲げられて接続されている。

フレキシブル回路基板６０１０の逆側は回路基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２に接続されている。ａ−Ｓｉセンサ基材６０１１の複数枚が基台６０１２の上に接着され大型の光電変換装置を構成する基台６０１２の下には処理回路６０１８内のメモリ６０１４をＸ線から保護するため遮蔽部材としての鉛板６０１３が実装されている。

ａ−Ｓｉセンサ基材６０１１上にはＸ線を可視光に変換するためのシンチレーター６０３０例えばＣｓＩが、蒸着されている。図１４（ｂ）に示されるように全体をカーボンファイバー製のケース６０２０に収納している。

次に、本発明の放射線撮像システムについて説明する。

図１５は、前述した各実施形態による放射線撮像装置を用いたＸ線診断システムへの応用例を示す図である。放射線源としてのＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は患者或いは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、シンチレーターを上部に実装した放射線撮像装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。

Ｘ線の入射に対応してシンチレーターは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタルに変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。

また、この情報は電話回線６０９０等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。

なお、以上説明した各実施形態では、Ｘ線を用いた場合を例に説明したが、 α，β，γ線等の放射線を用いることができる。また、光は光電変換素子により検出可能な波長領域の電磁波であり、可視光を含む。さらに、例えば放射線を含む電磁波を電気信号に変換する電磁波電気信号変換装置にも適用することができる。

１撮像素子基板
２支持体
３回路基板
４遮蔽部材
５能動素子
１１，１４筐体
１２配線部材
１５グリッド
１６放射線撮像素子モジュール
１７支持台
１８固定材
１９放熱板
２１取り付け板
２３〜２６センサ基材
２７画素領域
２８基台
２９，３１，３９接着材
３０蛍光板
３２引き出し電極部
３３フレキシブル回路基板
３４プリント回路基板
３５，３６ＩＣ
３７，４０封止材
３８金属フィルム
４１平板
４２ビス

Claims

放射線撮像装置であって、
入射された放射線を電気信号に変換する変換素子を有する撮像素子基板と、
前記撮像素子基板に接続された複数のフレキシブル回路基板と、
前記撮像素子基板の側方に配置され、前記複数のフレキシブル回路基板のいずれか１つの上に設けられて前記撮像素子基板にそれぞれが接続された複数の回路チップと、
複数の放射線遮蔽部材と、
を有し、
前記複数の回路チップと前記複数の放射線遮蔽部材とは一対一に対応しており、
前記複数の放射線遮蔽部材のそれぞれは、樹脂と、Ｐｂ、Ｔａ、Ｂａ、Ｗから選択された少なくとも一種の金属の粉末又は複数のハンダボールとの硬化物であり、対応する回路チップの面のうち、前記放射線撮像装置へ放射線が入射する側の面を覆う位置に絶縁膜を介して設けられており、前記放射線撮像装置へ放射線が入射する側の面以外の面を覆う位置には設けられていないことを特徴とする放射線撮像装置。
筐体をさらに有し、
前記複数の回路チップは、前記筐体に固定された放熱板によって固定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。
前記撮像素子基板は、放射線を可視光に変換する波長変換体と、光電変換素子と、を有する請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
前記撮像素子基板は、放射線を直接変換する直接変換素子を有する請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置によって撮像された像を表示するためのディスプレイと、を具備することを特徴とする放射線撮像システム。