JP5676397B2

JP5676397B2 - 放射線撮影装置

Info

Publication number: JP5676397B2
Application number: JP2011180593A
Authority: JP
Inventors: 野田　和宏; 和宏野田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-08-22
Also published as: JP2012118050A

Description

本発明は、放射線撮影装置に係り、特に、放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置に関する。

近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線撮影装置が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。

この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等がある。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部でデジタルデータに変換している。

ところで、放射線検出器を保護することを目的として、パリレン（登録商標）などの有機材料でコーティングして放射線検出器を封止する場合がある。例えば、シンチレータとして用いられるＣｓＩ（ヨウ化セシウム）は、潮解性がある。このため、特許文献１、２には、センサー素子基板にシンチレータを蒸着した後、パリレン（登録商標）などの有機材料で封止することが提案されている。パリレン（登録商標）などの有機材料によるコーティングは、微細な隙間の奥まで均一でピンホールのない保護膜を形成できるため、シンチレータを用いた放射線検出器の封止に使われている。

特開２０００−２８４０５３号公報特開２００４−３３５８７０号公報

ところで、放射線検出器には、駆動回路などの外部回路と接続するための電極部が設けられており、電極部に外部回路と接続するためのフレキシブル基板などの接続配線が接続される。

このため、特許文献１，２に記載のように、放射線検出器を有機材料でコーティングして封止した場合、接続配線を接続するため電極部のコーティングを除く必要がある。

このように、電極部のコーティングを取り除いた場合、電極部で防湿性が悪化する。このため、電極部に接続配線を接続した後に、放射線検出器の電極部を再度封止する必要があるため手間がかかり、また、再度封止したとしても電極部での防湿性が低下する懸念がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、電極部を再度封止する手間を省きつつ、電極部での防湿性の低下を抑制した放射線撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線撮影装置は、入射する放射線により表わされる放射線画像が撮影可能とされ、放射線画像を撮影するための制御信号の入力及び撮影された放射線画像を示す画像信号を出力するための電極部が設けられた放射線検出器と、前記電極部に電気的に接続され、前記制御信号又は前記画像信号の少なくとも一方が流れる接続配線と、有機材料により構成され、前記放射線検出器の前記電極部に前記接続配線を接続した状態で前記放射線検出器及び前記接続配線の前記電極部との接続部分を覆って一体的に封止する保護膜と、を備えた放射線撮影装置であって、前記接続配線は、前記制御信号の生成及び前記画像信号に対する信号処理の少なくとも一方を行う集積回路が設けられたフレキシブルな配線基板とされ、前記保護膜は、前記配線基板に設けられた前記集積回路部分も覆って封止する。

請求項１によれば、放射線検出器は、入射する放射線により表わされる放射線画像が撮影可能とされており、また、放射線画像を撮影するための制御信号の入力及び撮影された放射線画像を示す画像信号を出力するための電極部が設けられている。この放射線検出器の電極部には接続配線が電気的に接続されており、制御信号又は画像信号の少なくとも一方が接続配線に流れる。なお、接続配線は、制御信号の生成及び画像信号に対する信号処理の少なくとも一方を行う集積回路が設けられたフレキシブルな配線基板とされている。

そして、請求項１によれば、放射線検出器の電極部に接続配線を接続した状態で放射線検出器及び接続配線の電極部との接続部分が保護膜により覆われて一体的に封止されており、保護膜は、配線基板に設けられた集積回路部分も覆って封止している。

このように、請求項１に記載の発明によれば、放射線検出器の電極部に接続配線を接続した状態で放射線検出器及び接続配線と電極部の接続部分を保護膜で覆って一体的に封止していると共に、保護膜は、配線基板に設けられた集積回路部分も覆って封止しているので、電極部を再度封止する手間を省くことができる。また、接続配線の電極部の接続部分を保護膜で覆って封止しているので、電極部での防湿性の低下を抑制できる。

また、本発明は、請求項２記載の発明のように、前記有機材料を、パリレン（登録商標）とすることが好ましい。

また、本発明は、請求項３記載の発明のように、前記保護膜の膜厚を５μｍ〜５０μｍとすることが好ましい。

また、本発明において、前記放射線検出器は、バイアス電圧が印加された状態で、入射した放射線を電荷へ直接変換する光導電部と、当該光導電部に前記バイアス電圧を印加するための印加用電極部と、が設けられた直接変換型の放射線検出器であってもよく、この場合、本発明は、請求項４に記載したように、前記保護膜は、前記光導電部に前記バイアス電圧を印加するための印加用接続配線が前記放射線検出器の前記印加用電極部に接続された状態で、前記印加用接続配線と前記印加電極部との接続部分も覆って一体的に封止するように構成することができる。

また、本発明において、前記放射線検出器は、バイアス電圧が印加された状態で、入射した放射線を電荷へ直接変換する光導電部と、当該光導電部に前記バイアス電圧を印加するための印加用電極部と、が設けられた直接変換型の放射線検出器であってもよく、この場合、本発明は、請求項５に記載したように、前記保護膜は、前記放射線検出器の前記印加電極部以外の部分を覆って一体的に封止する構成であってもよい。

本発明によれば、電極部を再度封止する手間を省きつつ、電極部での防湿性の低下を抑制できる。

実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。実施の形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図である。実施の形態に係るＴＦＴ基板に形成されたＴＦＴ及び蓄積容量の構成が概略的に示した断面図である。実施の形態に係る放射線検出器６０の構成を示す平面図である。実施の形態に係る電子カセッテ内部の構成を示す断面図である。放射線検出器への放射線の表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。実施の形態に係る保護膜が形成された放射線検出器の断面構成を概略的に示した断面図である。第１の実施の形態に係る保護膜が形成された放射線検出器のコネクタとフレキシブルケーブルの接続部分の断面構成を示した拡大断面図である。フレキシブルケーブルの電極９４部分の保護部材を除いた状態を示した拡大断面図である。第２の実施の形態に係る保護膜が形成された放射線検出器のコネクタとフレキシブルケーブルの接続部分の断面構成を概略的に示した断面図である。第１の実施の形態における保護膜の形成範囲を示す平面図である。第２の実施の形態における保護膜の形成範囲を示す平面図である。直接変換方式の放射線検出器の概略構成を示す断面図である。直接変換方式の放射線検出器における保護膜の形成範囲の一例を示す平面図である。直接変換方式の放射線検出器における保護膜の形成範囲の他の例を示す平面図である。直接変換方式の放射線検出器における保護膜の形成範囲の他の例を示す平面図である。直接変換方式の放射線検出器における保護膜の形成範囲の他の例を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、可搬型の放射線撮影装置（以下「電子カセッテ」ともいう。）に適用した場合の形態例について説明する。

［第１の実施の形態］
図１には、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の構成が示されている。

同図に示すように、電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなる筐体５５を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ１０は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ１０を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ１０を繰り返し続けて使用することができる。

この筐体５５の内部に、撮影の際に被検者を透過した放射線Ｘが照射される筐体５５の照射面５６側から順に、被検者を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器６０、及び当該放射線検出器６０を制御する制御基板２２が順に設けられている。照射面５６は、放射線検出器６０が配置された範囲に対応し、放射線検出器６０により放射線画像が撮影される領域が撮影領域５６Ａとされている。

図２には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図が示されている。

放射線検出器６０は、絶縁性基板６４に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor、以下「ＴＦＴ」という）７０、及び蓄積容量６８が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」という）６６を備えている。

このＴＦＴ基板６６上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ７１が配置される。

シンチレータ７１としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ７１は、これらの材料に限られるものではない。シンチレータ７１が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器６０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。

ここで、本実施の形態では、シンチレータ７１を、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ等の柱状結晶としている。シンチレータ７１は、蒸着基板７３にＣｓＩ：Ｔｌ等の材料を蒸着することによって形成されており、蒸着基板７３側に非柱状結晶領域７１Ａが形成され、先端側(ＴＦＴ基板６６側)に柱状結晶から成る柱状結晶領域７１Ｂが形成されいる。

このように蒸着によってシンチレータ７１を形成する場合、蒸着基板７３は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用され、蒸着の際のハンドリング性、自重による反り防止、輻射熱による変形等からある程度（数ｍｍ程度）の厚みが必要となる。

シンチレータ７１は、柱状結晶領域７１Ｂ側がＴＦＴ基板６６と対向するように配置され、ＴＦＴ基板６６に接着されている。

絶縁性基板６４としては、放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板６４は、これらの材料に限られるものではない。

ＴＦＴ基板６６には、シンチレータ７１によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部７２が形成されている。本実施の形態に係るＴＦＴ基板６６では、ＴＦＴ７０とセンサ部７２を別な層で重なるように形成している。これにより、センサ部７２でのシンチレータ７１からの光の受光面積を大きくすることができる。また、ＴＦＴ基板６６には、ＴＦＴ基板６６上を平坦化するための平坦化層６７が形成されている。また、ＴＦＴ基板６６とシンチレータ７１との間であって、平坦化層６７上には、シンチレータ７１をＴＦＴ基板６６に接着するための接着層６９が形成されている。

センサ部７２は、上部電極７２Ａ、下部電極７２Ｂ、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜７２Ｃを有している。

上部電極７２Ａ、及び下部電極７２ＢはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）などの光透過性の高い材料を用いて形成しており、光透過性を有する。

光電変換膜７２Ｃは、シンチレータ７１から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜７２Ｃは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜７２Ｃであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ７１による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜７２Ｃであれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ７１による発光以外の電磁波が光電変換膜７２Ｃに吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜７２Ｃで吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。

有機光電変換材料としては、例えば、キナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えば、キナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ７１の材料としてＣｓＩ：Ｔｌを用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜７２Ｃで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この光電変換膜７２Ｃとして適用可能な有機光電変換材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換膜７２Ｃは、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。

図３には、本実施の形態に係るＴＦＴ基板６６に形成されたＴＦＴ７０及び蓄積容量６８の構成が概略的に示されている。

絶縁性基板６４上には、下部電極７２Ｂに対応して、下部電極７２Ｂに移動した電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するＴＦＴ７０が形成されている。蓄積容量６８及びＴＦＴ７０の形成された領域は、平面視において下部電極７２Ｂと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における蓄積容量６８及びＴＦＴ７０とセンサ部７２とが厚さ方向で重なりを有することとなり、少なく面積で蓄積容量６８及びＴＦＴ７０とセンサ部７２を配置できる。

蓄積容量６８は、絶縁性基板６４と下部電極７２Ｂとの間に設けられた絶縁膜６５Ａを貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極７２Ｂと電気的に接続されている。これにより、下部電極７２Ｂで捕集された電荷を蓄積容量６８に移動させることができる。

ＴＦＴ７０は、ゲート電極７０Ａ、ゲート絶縁膜６５Ｂ、及び活性層（チャネル層）７０Ｂが積層され、さらに、活性層７０Ｂ上にソース電極７０Ｃとドレイン電極７０Ｄが所定の間隔を開けて形成されている。活性層７０Ｂは、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層７０Ｂを構成する材料は、これらに限定されるものではない。

活性層７０Ｂを構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えば、Ｉｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層７０Ｂを構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。

活性層７０Ｂを構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。

ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。

また、活性層７０Ｂをカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ７０のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いＴＦＴ７０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層７０Ｂを形成する場合、活性層７０Ｂに極微量の金属性不純物が混入するだけで、ＴＦＴ７０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。

ここで、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを構成する非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、光電変換膜７２Ｃを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板６４としては、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば、持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板６４には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。

アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板６４を形成してもよい。

バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板６４を形成できる。

図４には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の構成を示す平面図が示されている。

ＴＦＴ基板６６には、上述のセンサ部７２、蓄積容量６８、ＴＦＴ７０と、を含んで構成される画素７４が一定方向（図４の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図４の列方向）に２次元状に複数設けられている。

また、ＴＦＴ基板６６には、一定方向（行方向）に延設され各ＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線７６と、交差方向（列方向）に延設されオン状態のＴＦＴ７０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線７８が設けられている。

放射線検出器６０は、平板状で平面視において外縁に４辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。

本実施の形態に係る放射線検出器６０は、図２に示すように、このようなＴＦＴ基板６６の表面にシンチレータ７１が貼り付けられて形成される。

シンチレータ７１は、照射されたＸ線やγ線などの放射線Ｘを光に変換する。センサ部７２は、シンチレータ７１から照射された光を受けて電荷を蓄積する。

そして、各データ配線７８には、データ配線７８に接続された何れかのＴＦＴ７０がＯＮされることによりセンサ部７２に蓄積された電荷量に応じて放射線画像を示す電気信号（画像信号）が流れるようになっている。

放射線検出器６０のデータ配線７８方向の一端側には、結線用のコネクタ３８が複数個並んで設けられ、ゲート配線７６方向の一端側には、コネクタ４０が複数個並んで設けられている。そして、各データ配線７８は所定本ずつコネクタ３８に接続され、各ゲート配線７６は所定本ずつコネクタ４０に接続されている。

これらコネクタ３８には、フレキシブルケーブル４２の一端が電気的に接続されている。また、コネクタ４０には、フレキシブルケーブル４４の一端が電気的に接続されている。

そして、これらフレキシブルケーブル４２及びフレキシブルケーブル４４は、制御基板２２に電気的に接続される。

制御基板２２には、放射線検出器６０による撮影動作の制御、及び各データ配線７８に流れる電気信号に対する信号処理の制御を行う制御部４６が設けられ、制御部４６は、信号検出回路４８と、スキャン信号制御回路５０と、を備えている。

信号検出回路４８には、複数個のコネクタ５２が設けられており、これらのコネクタ５２に、上述したフレキシブルケーブル４２の他端が電気的に接続されている。信号検出回路４８は、データ配線７８毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。この構成により、信号検出回路４８は、各データ配線７８より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することで、画像を構成する各画素の情報として、各センサ部７２に蓄積された電荷量を検出する。

一方、スキャン信号制御回路５０には、複数個のコネクタ５４が設けられており、これらのコネクタ５４に、上述したフレキシブルケーブル４４の他端が電気的に接続されており、スキャン信号制御回路５０が各ゲート配線７６にＴＦＴ７０をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力可能とされている。

図５には、本実施の形態に係る電子カセッテ１０内部の構成を示す断面図が示されている。

電子カセッテ１０の筐体５５は、フロントパネル５７と、バックパネル５８により構成されている。フロントパネル５７は、撮影面５６を構成する天板５７Ａと、天板５７Ａを保持する保持部５７Ｂにより構成されている。

放射線検出器６０は、筐体５５の天板５７Ａ部分の放射線Ｘが入射する面の反対側の面にＴＦＴ基板６６側が対向するように配置されている。

ここで、放射線検出器６０は、図６に示すように、シンチレータ７１が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板６６により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）とされた場合、シンチレータ７１の同図上面側（ＴＦＴ基板６６の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板６６側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板６６により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）とされた場合、ＴＦＴ基板６６を透過した放射線がシンチレータ７１に入射してシンチレータ７１のＴＦＴ基板６６側がより強く発光する。ＴＦＴ基板６６に設けられた各センサ部７２には、シンチレータ７１で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器６０は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板６６に対するシンチレータ７１の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。

本実施の形態では、図５に示すように、電子カセッテ１０内部に、撮影面５６から入射する放射線Ｘに対して表面読取方式となるように放射線検出器６０が配置されている。

放射線画像の撮影を行う場合、放射線検出器６０には被検者を透過した放射線Ｘが照射される。照射された放射線Ｘはシンチレータ７１で光に変換され、センサ部７２に照射される。センサ部７２は、シンチレータ７１から照射された光を受けて電荷を蓄積する。

画像読出時には、スキャン信号制御回路５０から放射線検出器６０のＴＦＴ７０のゲート電極にゲート配線７６を介して順次ＯＮ信号（＋１０〜２０Ｖ）が印加される。これにより、放射線検出器６０のＴＦＴ７０が順次ＯＮされることによりセンサ部７２に蓄積された電荷量に応じた電気信号がデータ配線７８に流れ出す。信号検出回路４８は、放射線検出器６０のデータ配線７８に流れ出した電気信号に基づいて各センサ部７２に蓄積された電荷量を、画像を構成する各画素の情報として検出する。これにより、放射線検出器６０に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得る。

次に、本実施の形態に係る放射線検出器６０の封止について説明する。

図７には、放射線検出器６０の断面構成を概略的に示されている。また、図８には、第１の実施の形態に係る放射線検出器６０のコネクタ３８とフレキシブルケーブル４２の接続部分の断面構成が示されている。なお、放射線検出器６０のコネクタ４０とフレキシブルケーブル４４の接続部分についても同様の構成であるため、対応する箇所にコネクタ４０及びフレキシブルケーブル４４の符号を括弧で付して説明する。

放射線検出器６０は、蒸着基板７３にＣｓＩ：Ｔｌ等の材料を蒸着させて形成されたＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶によるシンチレータ７１を、柱状結晶領域７１Ｂ側をＴＦＴ基板６６に対向させるようにしてＴＦＴ基板６６に接着している。

ＴＦＴ基板６６のコネクタ３８（４０）には、電極９０Ａ上に異方性導電フィルム(ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）)９０Ｂが設けられている。ＴＦＴ基板６６のコネクタ３８には、フレキシブルケーブル４２の一端の電極９２が接続され、コネクタ４０にフレキシブルケーブル４４の一端の電極９２が接続される。

このフレキシブルケーブル４２、４４の制御基板２２に接続される他端側の電極９４には、剥離可能な保護部材を設けている。本実施の形態では、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂によるカバー９６で覆った後にマスキングテープ９７で覆っている。

本実施の形態に係る放射線検出器６０は、このようにコネクタ３８、４０にフレキシブルケーブル４２、４４を接続した状態で放射線検出器６０、及びフレキシブルケーブル４２、４４を一体的に覆うように保護膜１００を形成する。

保護膜１００は、ポリパラキシリレン樹脂（例えば、パリレン（登録商標））等の大気中の水分に対してバリア性を有する有機材料が用いられ、熱ＣＶＤ（Chemical vapor deposition）法等の気相重合などにより形成される。なお、保護膜１００は、有機膜と無機膜の積層構造を用いることもでき、無機膜の材料としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、酸窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）膜、Ａｌ２Ｏ３等が好適である。

保護膜１００の膜厚は、５〜５０μｍ程度が好ましく、さらに１０〜３０μｍ程度であることがより好ましい。膜厚が、５μｍ未満であると、防湿効果を発揮されず、５０μｍを超えると、フレキシブルケーブル４２、４４の柔軟性が確保できなくなる。

このように、放射線検出器６０にフレキシブルケーブル４２、４４を接続した状態で保護膜１００を形成することにより、コネクタ３８、４０部分での防湿性が悪化を防止できる。また、一度の封止処理で、放射線検出器６０と共に、コネクタ３８、４０とフレキシブルケーブル４２、４４の接続部分も保護することができる。

フレキシブルケーブル４２、４４は、制御基板２２に接続する場合、マスキングテープ９７及びカバー９６が除去される。これにより、図９に示すように、フレキシブルケーブル４２、４４は、マスキングテープ９７と共に保護膜１００が取り除かれて電極９４部分が露出するため、接続端子部分を制御基板２２と接続させた際に保護膜１００によって絶縁されることを防止できる(図１１も参照)。

以上のように、本実施の形態によれば、放射線検出器６０のコネクタ３８、４０にフレキシブルケーブル４２、４４を接続した状態で放射線検出器６０及びフレキシブルケーブル４２、４４とコネクタ３８、４０の接続部分を保護膜１００で覆って一体的に封止しているので、コネクタ３８、４０を再度封止する手間を省きつつ、コネクタ３８、４０での防湿性の低下を抑制できる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。

第２の実施の形態に係る電子カセッテ１０の構成、ＴＦＴ基板６６の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜図３参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。

図１０には第２の実施の形態に係る放射線検出器６０のコネクタ３８とフレキシブルケーブル４２の接続部分の断面構成が示されている。なお、放射線検出器６０のコネクタ４０とフレキシブルケーブル４４の接続部分についても同様の構成であるため、対応する箇所にコネクタ４０及びフレキシブルケーブル４４の符号を括弧で付して説明する。

本実施の形態では、フレキシブルケーブル４２、４４をそれぞれフレキシブルな配線基板とする。また、信号検出回路４８及びスキャン信号制御回路５０をそれぞれ集積回路化し、信号検出回路４８として機能するアンプＩＣ（Integrated Circuit）１０２をフレキシブルケーブル４２にＴＣＰ（Tape Carrier Package）実装させ、スキャン信号制御回路５０として機能するゲートＩＣ１０４をフレキシブルケーブル４４にＴＣＰ実装させる。

そして、本実施の形態に係る放射線検出器６０は、コネクタ３８、４０にフレキシブルケーブル４２、４４を接続した状態で放射線検出器６０、及びフレキシブルケーブル４２、４４を一体的に覆うように保護膜１００を形成する。

これにより、フレキシブルケーブル４２、４４に実装されたアンプＩＣ１０２及びゲートＩＣ１０４も一体的に保護膜１００で封止できる(図１２も参照)。

以上のように、本実施の形態よれば、フレキシブルケーブル４２、４４にアンプＩＣ１０２及びゲートＩＣ１０４を実装させ、アンプＩＣ１０２及びゲートＩＣ１０４も一体的に保護膜１００で封止することにより、アンプＩＣ１０２及びゲートＩＣ１０４も一体的に保護でき、また、アンプＩＣ１０２及びゲートＩＣ１０４に外部からノイズが入ることを防止できる。

以上、本発明を第１、第２の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ１０に本発明を適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。

また、上記各実施の形態では、放射線検出器６０のコネクタ３８、４０にフレキシブルケーブル４２、４４を接続した状態でパリレン（登録商標）等により１回封止を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、蒸着基板７３に蒸着によりＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶を形成したシンチレータ７１全体に保護膜を形成して一度封止を行い、保護膜が形成されたシンチレータ７１とＴＦＴ基板６６を接着し、ＴＦＴ基板６６のコネクタ３８、４０にフレキシブルケーブル４２、４４を接続した状態でパリレン（登録商標）等により封止を行うものとしてもよい。シンチレータ７１の防湿性を高めるため、保護膜１００の膜厚を厚くした場合、フレキシブルケーブル４２、４４の柔軟性が確保できなくなるが、シンチレータ７１を個別に封止することにより、フレキシブルケーブル４２、４４の柔軟性を確保しつつ、シンチレータ７１の防湿性を高めることができる。

また、上記各実施の形態では、間接変換方式の放射線検出器６０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、アモルファスセレン等を用いた光導電層により、放射線を電荷へ直接変換して蓄積する直接変換方式の放射線検出器に本発明を適用してもよい。

直接変換方式の放射線検出器１２０の一例を図１３に示す。この放射線検出器１２０では、入射される放射線を電荷に変換する光導電層１２２がＴＦＴ基板１２４上に形成されている。光導電層１２２としては、アモルファスＳe、Ｂi₁₂ＭＯ₂₀(Ｍ：Ｔi、Ｓi、Ｇe)、Ｂi₄Ｍ₃Ｏ₁₂(Ｍ：Ｔi、Ｓi、Ｇe)、Ｂi₂Ｏ₃、ＢiＭＯ₄(Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ)、Ｂi₂ＷＯ₆、Ｂi₂₄Ｂ₂Ｏ₃₉、ＺnＯ、ＺnＳ、ＺnＳe、ＺnＴe、ＭＮbＯ₃(Ｍ：Ｌi、Ｎa、Ｋ)、ＰbＯ、ＨgＩ₂、ＰbＩ₂、ＣdＳ、ＣdＳe、ＣdＴe、ＢiＩ₃、ＧaＡs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物などが用いられるが、暗抵抗が高く、照射された放射線に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質(アモルファス)材料が好適である。

光導電層１２２上には、光導電層１２２の表面側に形成され、光導電層１２２にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極１２６が形成される。またＴＦＴ基板１２４には、間接変換方式の放射線検出器６０と同様に、光導電層１２２で発生した電荷を収集する電荷収集電極１２８が形成されている。一方、直接変換方式の放射線検出パネルのＴＦＴ基板１２４は、各電荷収集電極１２８で収集された電荷を蓄積する電荷蓄積容量１３０が設けられている。各電荷蓄積容量１３０に蓄積された電荷はスイッチング素子１３２がオンされることで読み出される。

また、一例として図１４に示すように、直接変換方式の放射線検出器１２０には、バイアス電極１２６と電気的に接続された印加用電極部１３４が設けられる。この印加用電極部１３４には、印加用接続配線１３６の一端部が、導電性を有する接着剤等によって接着される。また、印加用接続配線１３６の他端部には電極１３８が形成され、電極１３８は、バイアス電圧を発生させる電圧発生部１４０に設けられたコネクタ１４２に接続される。

放射線検出器１２０における保護膜１００の形成は、印加用接続配線１３６の一端部を印加用電極部１３４に接着し、印加用接続配線１３６の電極１３８をカバー９６及びマスキングテープ９７で覆った状態で、これらを保護膜１００で一体的に覆うように行う。これにより、印加用電極部１３４の防湿性が低下することを抑制できる。また、一度の封止処理で、放射線検出器１２０、コネクタ３８,４０とフレキシブルケーブル４２,４４の接続部分に加えて、印加用電極部１３４と印加用接続配線１３６との接続部分も保護することができる。

なお、印加用接続配線１３６の電極１３８を覆うカバー９６及びマスキングテープ９７は、保護膜１００が形成された後で除去され、その後、電極１３８は電圧発生部１４０に設けられたコネクタ１４２に接続される。そして、電極１３８とコネクタ１４２との接続部分は、絶縁性の封止剤によって封止することができる。

また図１４には、放射線検出器１２０として、第１の実施の形態に係る放射線検出器６０と同様に、フレキシブルケーブル４２,４４を介して制御基板２２に電気的に接続される構成を示したが、これに限定されるものではなく、図１５に示す構成でもよい。図１５に示す放射線検出器１２０は、第２の実施の形態と同様に、フレキシブルケーブル４２,４４を各々フレキシブルな配線基板とし、フレキシブルケーブル４２にアンプＩＣ１０２を、フレキシブルケーブル４４にゲートＩＣ１０４を各々ＴＣＰ実装させている。

この態様における保護膜１００の形成についても、印加用接続配線１３６の一端部を印加用電極部１３４に接着し、印加用接続配線１３６の電極１３８をカバー９６及びマスキングテープ９７で覆った状態で、これらを保護膜１００で一体的に覆うように行う。これにより、印加用電極部１３４の防湿性が悪化することを防止できる。また、一度の封止処理で、放射線検出器１２０、コネクタ３８、４０とフレキシブルケーブル４２、４４の接続部分に加えて、印加用電極部１３４と印加用接続配線１３６との接続部分も保護することができる。

また、保護膜１００の形成は、図１４,１５に示す態様のように、印加用接続配線１３６の一端部を印加用電極部１３４に接着した状態で行うことに限られるものではない。図１６,１７には、放射線検出器１２０、コネクタ３８,４０及びフレキシブルケーブル４２,４４を保護膜１００で封止した後に、一端部が電圧発生部１４０に接続された印加用接続配線１４４の他端部が印加用電極部１３４に接着される態様を示す。この態様では、印加用電極部１３４をカバー９６及びマスキングテープ９７で覆った状態で保護膜１００の形成が行われ、保護膜１００が形成された後で印加用電極部１３４を覆うカバー９６及びマスキングテープ９７が除去される。その後、導電性を有する接着剤等によって印加用接続配線１４４の他端部が印加用電極部１３４に接着され、印加用接続配線１４４と印加用電極部１３４との接続部分が絶縁性の封止剤によって封止される。

また、上記各実施の形態では、放射線としてＸ線を検出することにより放射線画像を撮影する放射線撮影装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検出対象とする放射線は、Ｘ線の他、ガンマ線、粒子線等いずれであってもよい。

また、上記各実施の形態では、制御基板２２を１つで形成した場合について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、制御基板２２が機能毎に複数に分かれていてもよい。さらに、制御基板２２を、放射線検出器６０と垂直方向（筐体５５の厚み方向）に並んで配置する場合を説明したが、放射線検出器６０と水平方向に並んで配置するようにしてもよい。

その他、上記各実施の形態で説明した構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。

１０電子カセッテ
３８コネクタ（電極部）
４０コネクタ（電極部）
４２フレキシブルケーブル（接続配線）
４４フレキシブルケーブル（接続配線）
６０放射線検出器
１００保護膜
１０２アンプＩＣ
１０４ゲートＩＣ

Claims

入射する放射線により表わされる放射線画像が撮影可能とされ、放射線画像を撮影するための制御信号の入力及び撮影された放射線画像を示す画像信号を出力するための電極部が設けられた放射線検出器と、
前記電極部に電気的に接続され、前記制御信号又は前記画像信号の少なくとも一方が流れる接続配線と、
有機材料により構成され、前記放射線検出器の前記電極部に前記接続配線を接続した状態で前記放射線検出器及び前記接続配線の前記電極部との接続部分を覆って一体的に封止する保護膜と、
を備えた放射線撮影装置であって、
前記接続配線は、前記制御信号の生成及び前記画像信号に対する信号処理の少なくとも一方を行う集積回路が設けられたフレキシブルな配線基板とされ、
前記保護膜は、前記配線基板に設けられた前記集積回路部分も覆って封止する放射線撮影装置。
前記有機材料を、パリレン（登録商標）とした請求項１記載の放射線撮影装置。
前記保護膜は、膜厚を５μｍ〜５０μｍとした請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
前記放射線検出器は、バイアス電圧が印加された状態で、入射した放射線を電荷へ直接変換する光導電部と、当該光導電部に前記バイアス電圧を印加するための印加用電極部と、が設けられた直接変換型の放射線検出器であり、
前記保護膜は、前記光導電部に前記バイアス電圧を印加するための印加用接続配線が前記放射線検出器の前記印加用電極部に接続された状態で、前記印加用接続配線と前記印加電極部との接続部分も覆って一体的に封止する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
前記放射線検出器は、バイアス電圧が印加された状態で、入射した放射線を電荷へ直接変換する光導電部と、当該光導電部に前記バイアス電圧を印加するための印加用電極部と、が設けられた直接変換型の放射線検出器であり、
前記保護膜は、前記放射線検出器の前記印加電極部以外の部分を覆って一体的に封止する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。