JP6869064B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
本発明は、放射線画像撮影装置に関する。
従来、医療診断を目的とした放射線撮影を行う放射線画像撮影装置が知られている。このような放射線画像撮影装置には、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が基材に設けられたセンサ基板を備え、このセンサ基板により被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を生成する放射線検出器が用いられている。
このような放射線検出器では、センサ基板の外部に設けられた回路部とセンサ基板とを電気的に接続することにより、各画素に蓄積された電荷が回路部の駆動によって読み出される。センサ基板と回路部との接続は、フレキシブルケーブル等のケーブルをセンサ基板の基材に電気的に接続することにより行われる。
電荷の読み出しに用いられる回路部を、回路部とセンサ基板とを電気的に接続するケーブルに搭載し、ＣＯＦ（Chip on Film）とした放射線画像撮影装置が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。
一般的に、センサ基板の基材に対して回路部と画素群とを電気的に接続するケーブルを接続する場合、ケーブルの接続位置のずれや、回路部が搭載されているケーブルの場合は搭載されている回路部の不具合等により、センサ基板の基材に接続したケーブルを取り外して、新たにケーブルを接続し直す、いわゆるリワークが行われる場合がある。
ところで、センサ基板に可撓性の基材を用いることが望まれている。可撓性の基材を用いることにより、例えば、放射線画像撮影装置（放射線検出器）を軽量化でき、また、被写体の撮影が容易となる場合がある。
センサ基板に用いられる基材が可撓性である場合、例えば、基材が撓んでしまうこと等により、センサ基板に対するケーブルの接続におけるリワークを行いにくい場合があった。
本開示は、センサ基板に対するリワークを容易に行うことができる放射線画像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、本開示の放射線画像撮影装置は、可撓性の基材、及び基材の第１の面に設けられ、かつ放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素を含むセンサ基板と、一端がセンサ基板と熱圧着部により電気的に接続され、他端に第１コネクタが設けられた可撓性の第１ケーブルと、複数の画素に蓄積された電荷に応じた電気信号が入力され、入力された電気信号に応じた画像データを生成して出力する信号処理部の回路が搭載され、一端が第１コネクタに電気的に接続されることにより第１ケーブルと電気的に接続される可撓性の第２ケーブルと、複数の画素から電荷を読み出させる駆動部の回路が搭載され、一端がセンサ基板と熱圧着部により電気的に接続された可撓性の第３ケーブルと、を備える。
また、本開示の放射線画像撮影装置は、センサ基板の複数の画素に蓄積された電荷の読み出しを制御する制御部が搭載された制御基板をさらに備え、第２ケーブルの他端には第２コネクタが設けられており、第２コネクタにより、第２ケーブルと制御基板とが電気的に接続されてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影装置は、センサ基板の複数の画素に蓄積された電荷の読み出しを制御する制御部が搭載された制御基板をさらに備え、第２ケーブルの他端が、制御基板と熱圧着部により電気的に接続されてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影装置の回路部は、複数の画素から電荷を読み出させる駆動部の回路を含んでもよい。
また、本開示の放射線画像撮影装置は、信号処理部に含まれ、かつ第２ケーブルに搭載された回路と異なる回路が搭載された信号処理基板をさらに備え、第２ケーブルの他端には第２コネクタが設けられており、第２コネクタにより、第２ケーブルと信号処理基板とが電気的に接続されてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影装置は、信号処理部に含まれ、かつ第２ケーブルに搭載された回路と異なる回路が搭載された信号処理基板をさらに備え、第２ケーブルの他端が、信号処理基板と熱圧着部により電気的に接続されてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影装置の第１ケーブルは、所定のグランド電位を供給するグランド電極を備えてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影装置の可撓性の基材は、樹脂製のシートであってもよい。
本開示によれば、センサ基板に対するリワークを容易に行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。
［第１実施形態］
本実施形態の放射線画像撮影装置は、撮影対象である被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す画像情報を出力することにより、撮影対象の放射線画像を撮影する機能を有する。
本実施形態の放射線画像撮影装置は、撮影対象である被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す画像情報を出力することにより、撮影対象の放射線画像を撮影する機能を有する。
まず、図１を参照して本実施形態の放射線画像撮影装置における電気系の構成の一例の概略を説明する。図１は、本実施形態の放射線画像撮影装置における電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の放射線画像撮影装置１は、放射線検出器１０、制御部１００、駆動部１０２、信号処理部１０４、画像メモリ１０６、及び電源部１０８を備える。
放射線検出器１０は、センサ基板１２（図２参照）と、放射線を光に変換する変換層（図２参照）と、を備える。センサ基板１２は、可撓性の基材１４と、基材１４の第１の面１４Ａに設けられた複数の画素１６と、を備えている。なお、以下では、複数の画素１６について、単に「画素１６」という場合がある。
図１に示すように本実施形態の各画素１６は、変換層が変換した光に応じて電荷を発生して蓄積するセンサ部２２、及びセンサ部２２にて蓄積された電荷を読み出すスイッチング素子２０を備える。本実施形態では、一例として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）をスイッチング素子２０として用いている。そのため、以下では、スイッチング素子２０を「ＴＦＴ２０」という。本実施形態では、センサ部２２及びＴＦＴ２０が形成され、さらに平坦化された層として基材１４の第１の面１４Ａに画素１６が形成された層が設けられる。
画素１６は、センサ基板１２のアクティブエリア１５に、一方向（図１の横方向に対応する走査配線方向、以下「行方向」ともいう）及び行方向に対する交差方向（図１の縦方向に対応する信号配線方向、以下「列方向」ともいう）に沿って二次元状に配置されている。図１では、画素１６の配列を簡略化して示しているが、例えば、画素１６は行方向及び列方向に１０２４個×１０２４個配置される。
また、放射線検出器１０には、画素１６の行毎に備えられた、ＴＦＴ２０のスイッチング状態（オン及びオフ）を制御するための複数の走査配線２６と、画素１６の列毎に備えられた、センサ部２２に蓄積された電荷が読み出される複数の信号配線２４と、が互いに交差して設けられている。複数の走査配線２６の各々は、それぞれ端子（図示省略）を介して、駆動部１０２に接続されることにより、駆動部１０２から出力される、ＴＦＴ２０を駆動してスイッチング状態を制御する駆動信号が、複数の走査配線の各々に流れる。また、複数の信号配線２４の各々が、それぞれ端子（図示省略）を介して、信号処理部１０４に接続されることにより、各画素１６から読み出された電荷が、電気信号として信号処理部１０４に出力される。信号処理部１０４は、入力された電気信号に応じた画像データを生成して出力する。
信号処理部１０４には後述する制御部１００が接続されており、信号処理部１０４から出力された画像データは制御部１００に順次出力される。制御部１００には画像メモリ１０６が接続されており、信号処理部１０４から順次出力された画像データは、制御部１００による制御によって画像メモリ１０６に順次記憶される。画像メモリ１０６は所定の枚数分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ１０６に順次記憶される。
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ１００Ｂ、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１００Ｃを備えている。制御部１００の一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。制御部１００は、放射線画像撮影装置１の全体の動作を制御する。
なお、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、画像メモリ１０６及び制御部１００等は、制御基板１１０に形成されている。
また、各画素１６のセンサ部２２には、各画素１６にバイアス電圧を印加するために、共通配線２８が信号配線２４の配線方向に設けられている。共通配線２８が、パッド（図示省略）を介して、センサ基板１２の外部のバイアス電源（図示省略）に接続されることにより、バイアス電源から各画素１６にバイアス電圧が印加される。
電源部１０８は、制御部１００、駆動部１０２、信号処理部１０４、画像メモリ１０６、及び電源部１０８等の各種素子や各種回路に電力を供給する。なお、図１では、錯綜を回避するために、電源部１０８と各種素子や各種回路を接続する配線の図示を省略している。
さらに、本実施形態の放射線検出器１０について詳細に説明する。図２は、本実施形態の放射線検出器１０の一例の概略を示す断面図である。
本実施形態の放射線検出器１０は、図２に示すように、基材１４及び画素１６を含むセンサ基板１２と、変換層３０と、を備えており、基材１４、画素１６、及び変換層３０がこの順に設けられている。なお、以下では、基材１４、画素１６、及び変換層３０が並ぶ方向（図２における上下方向）を積層方向という。
基材１４は、可撓性を有し、例えば、ポリイミド等のプラスチックを含む樹脂製のシートである。基材１４の具体例としては、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。なお、基材１４は、所望の可撓性を有しておればよく、樹脂シートに限定されない。例えば、基材１４は、厚みが比較的薄いガラス基板等であってもよい。基材１４の厚みは、材質の硬度、及びセンサ基板１２の大きさ（第１の面１４Ａまたは第２の面１４Ｂの面積）等に応じて、所望の可撓性が得られる厚みであればよい。例えば、基材１４が樹脂シートの場合、厚みが５μｍ〜１２５μｍのものであればよい。また例えば、基材１４がガラス基板の場合、一般に、一辺が４３ｃｍ以下のサイズでは、厚さが０．３ｍｍ以下ならば可撓性を有しているため、厚さが０．３ｍｍ以下のものであればよい。
図２に示すように、複数の画素１６は、基材１４の第１の面１４Ａにおける内側の一部の領域に設けられている。すなわち、本実施形態のセンサ基板１２では、基材１４の第１の面１４Ａの外周部には、画素１６が設けられていない。本実施形態では、基材１４の第１の面１４Ａにおける画素１６が設けられた領域をアクティブエリア１５としている。画なお、本実施形態では、一例として、基材１４の第１の面１４Ａに、ＳｉＮ等を用いたアンダーコート層（図示省略）を介して、画素１６が設けられている。
また、図２に示すように、基材１４の第１の面１４Ａの外周には、信号配線２４または走査配線２６に電気的に接続された端子を備える端子領域３４が設けられる。端子領域３４に設けられた端子（図示省略）には、図３に示すように、フレキシブルな（可撓性を有する）ケーブル２２０及びケーブル３２０が電気的に接続される。なお、本実施形態では、ケーブル２２０及びケーブル３２０を含め、「ケーブル」と称する部品に関する接続は、特に言及しない限り、電気的な接続を意味する。なお、ケーブル２２０及びケーブル３２０は、導体からなる信号線１５０（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）を含み、この信号線の接続により、電気的に接続される。本実施形態のケーブル２２０及びケーブル３２０が、本開示の第１ケーブルの一例である。また、以下で「ケーブル」という場合、フレキシブルな（可撓性を有する）もののことである。
図３には、本実施形態の放射線検出器１０の端子領域３４に、ケーブル２２０及びケーブル３２０が接続された状態の一例を、基材１４の第１の面１４Ａの側からみた平面図を示す。図３に示すように、本実施形態では、矩形状の放射線検出器１０の隣り合う二辺の各々の外縁部１４Ｌ２及び外縁部１４Ｌ３に端子領域３４が設けられている。
外縁部１４Ｌ２には、複数（図３では、４つ）のケーブル２２０の一端が、端子領域３４に形成されている図示を省略した端子に熱圧着されている。ケーブル２２０は、駆動部１０２と走査配線２６（図１参照）とを接続する機能を有する。ケーブル２２０に含まれる複数の信号線１５０（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）は、接続された端子領域３４に形成された端子を介して、走査配線２６（図１参照）に接続される。各ケーブル２２０の他端には、コネクタ２３０Ａが設けられている。本実施形態のコネクタ２３０Ａが、本開示の第１コネクタの一例である。
なお、コネクタ２３０、後述するコネクタ２３６、コネクタ３３０、例えばコネクタ３３６としては、ＺＩＦ（Zero Insertion Force）構造のコネクタや、Ｎｏｎ−ＺＩＦ構造のコネクタが挙げられる。
一方、外縁部１４Ｌ３には、複数（図３では、４つ）のケーブル３２０の一端が、端子領域３４に形成されている図示を省略した端子に熱圧着されている。ケーブル３２０に含まれる複数の信号線１５０（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）は、接続された端子領域３４に形成された端子を介して、信号配線２４(図１参照）に接続される。ケーブル３２０は、信号処理部１０４と信号配線２４（図１参照）とを接続する機能を有する。各ケーブル３２０の他端には、コネクタ３３０Ａが設けられている。本実施形態のコネクタ３３０Ａが、本開示の第１コネクタの一例である。
また、図２に示すように、変換層３０は、アクティブエリア１５を覆っている。本実施形態では、変換層３０の一例としてＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を含むシンチレータを用いている。このようなシンチレータとしては、例えば、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ〜７００ｎｍであるＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）やＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウムが添加されたヨウ化セシウム）を含むことが好ましい。なお、ＣｓＩ：Ｔｌの可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
本実施形態では、センサ基板１２上に直接、真空蒸着法、スパッタリング法、及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の気相堆積法によって柱状結晶としてＣｓＩの変換層３０を形成している。この場合、変換層３０における画素１６と接する側が、柱状結晶の成長方向基点側となる。
なお、このように、センサ基板１２上に直接、気相堆積法によってＣｓＩの変換層を形成した場合、センサ基板１２と接する側と反対側の面には、例えば、変換層３０で変換した光を反射する機能を有する反射層（図示省略）が設けられていてもよい。反射層は、変換層３０に直接設けられていてもよいし、粘着層等を介して設けてもよい。この場合の反射層の材料としては、有機系の材料を用いたものが好ましく、例えば、白ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、発泡白ＰＥＴ、ポリエステル系高反射シート、及び鏡面反射アルミ等の少なくとも１つを材料として用いたものが好ましい。特に、反射率の観点から、白ＰＥＴを材料として用いたものが好ましい。
なお白ＰＥＴとは、ＰＥＴに、ＴｉＯ２や硫酸バリウム等の白色顔料を添加したものである。また、ポリエステル系高反射シートとは、薄いポリエステルのシートを複数重ねた多層構造を有するシート（フィルム）である。また、発泡白ＰＥＴとは、表面が多孔質になっている白ＰＥＴである。
また、変換層３０としてＣｓＩのシンチレータを用いる場合、本実施形態と異なる方法で、センサ基板１２に変換層３０を形成することもできる。例えば、アルミの板等に気相堆積法によってＣｓＩを蒸着させたものを用意し、ＣｓＩのアルミの板と接していない側と、センサ基板１２の画素１６とを粘着性のシート等により貼り合わせることにより、センサ基板１２に変換層３０を形成してもよい。
さらに、本実施形態の放射線検出器１０と異なり、変換層３０としてＣｓＩに替わり、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）等を用いてもよい。この場合、例えば、ＧＯＳを樹脂等のバインダに分散させたシートを、白ＰＥＴ等により形成された支持体に粘着層等により貼り合わせたものを用意し、ＧＯＳの支持体が貼り合わせられていない側と、センサ基板１２の画素１６とを粘着性のシート等により貼り合わせることにより、センサ基板１２に変換層３０を形成することができる。
なお、放射線検出器１０の一部または全体、もしくは変換層３０等を覆う保護膜や帯電防止膜を設けてもよい。保護膜としては、例えば、パリレン（登録商標）膜や、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性のシート等が挙げられる。また、帯電防止膜としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性のシート（フィルム）に、アルミ箔を接着させる等してアルミを積層したアルペット（登録商標）のシートや、帯電防止塗料「コルコート」（商品名：コルコート社製）を用いた膜等が挙げられる。
次に、本実施形態の放射線検出器１０と、駆動部１０２及び信号処理部１０４との接続について詳細に説明する。図４には、本実施形態の放射線検出器１０に駆動部１０２及び信号処理部１０４が接続された状態の一例を、基材１４の第１の面１４Ａの側からみた平面図を示す。
本実施形態では、駆動基板２０２に搭載された回路及び素子と、駆動回路部２１２とにより、駆動部１０２が実現される。駆動回路部２１２は、駆動部１０２を実現する各種回路及び素子のうち、駆動基板２０２に搭載されている回路と異なる回路を含むＩＣ（Integrated Circuit）である。
駆動回路部２１２は、ケーブル２２２に搭載されており、ケーブル２２２に含まれる複数の信号線に接続されている。本実施形態のケーブル２２２が、本開示の第２ケーブルの一例である。ケーブル２２２の一端には、コネクタ２３０Ｂが設けられており、他端には、コネクタ２３６Ａが設けられている。本実施形態のコネクタ２３６Ａが、本開示の第２コネクタの一例である。ケーブル２２２のコネクタ２３０Ｂと、センサ基板１２に接続されたケーブル２２０に設けられたコネクタ２３０Ａとが接続される。以下では、コネクタ２３０Ａ及びコネクタ２３０Ｂを区別せずに総称する場合、単に「コネクタ２３０」という。
また、駆動基板２０２の端部の領域には、駆動基板２０２に搭載された各種回路及び素子に接続された複数のコネクタ２３６Ｂが設けられている。駆動基板２０２に設けられたコネクタ２３６Ｂとケーブル２２２のコネクタ２３６Ａとが接続される。以下では、コネクタ２３６Ａ及びコネクタ２３６Ｂを区別せずに総称する場合、単に「コネクタ２３６」という。
図４に示すように、コネクタ２３０により、ケーブル２２２とセンサ基板１２に接続されたケーブル２２０とが接続され、コネクタ２３６によりケーブル２２２と駆動基板２０２とが接続されることにより、駆動部１０２と走査配線２６の各々とが接続される。
一方、本実施形態では、信号処理部１０４に搭載された回路及び素子と、信号処理回路部３１４とにより、信号処理部１０４が実現される。信号処理回路部３１４は、信号処理部１０４を実現する各種回路及び素子のうち、信号処理基板３０４に搭載されている回路と異なる回路を含むＩＣである。
信号処理回路部３１４は、ケーブル３２２に搭載されており、ケーブル３２２に含まれる複数の信号線に接続されている。本実施形態のケーブル３２２が、本開示の第２ケーブルの一例である。ケーブル３２２の一端には、コネクタ３３０Ｂが設けられており、他端には、コネクタ３３６Ａが設けられている。本実施形態のコネクタ３３６Ａが、本開示の第２コネクタの一例である。ケーブル３２２のコネクタ３３０Ｂと、センサ基板１２に接続されたケーブル３２０に設けられたコネクタ３３０Ａとが接続される。以下では、コネクタ３３０Ａ及びコネクタ３３０Ｂを区別せずに総称する場合、単に「コネクタ３３０」という。
また、信号処理基板３０４の端部の領域には、信号処理基板３０４に搭載された各種回路及び素子に接続された複数のコネクタ３３６Ｂが設けられている。信号処理基板３０４に設けられたコネクタ３３６Ｂとケーブル３２２のコネクタ３３６Ａとが接続される。以下では、コネクタ３３６Ａ及びコネクタ３３６Ｂを区別せずに総称する場合、単に「コネクタ３３６」という。
図４に示すように、コネクタ３３０により、ケーブル３２２とセンサ基板１２に接続されたケーブル３２０とが接続され、コネクタ３３６によりケーブル３２２と信号処理基板３０４とが接続されることにより、信号処理部１０４と信号配線２４の各々とが接続される。
以上説明したように、本実施形態の放射線画像撮影装置１は、可撓性の基材１４、及び基材１４の第１の面１４Ａに設けられ、かつ放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素１６を含むセンサ基板１２を備える。また、放射線画像撮影装置１は、一端がセンサ基板１２板に電気的に接続され、他端にコネクタ３３０Ａが設けられた可撓性のケーブル３２０と、複数の画素１６に蓄積された電荷を読み出す場合に駆動する信号処理回路部３１４が搭載され、一端がコネクタ３３０に電気的に接続されることによりケーブル３２０と電気的に接続される可撓性のケーブル３２２を備える。また、放射線画像撮影装置１は、一端がセンサ基板１２板に電気的に接続され、他端にコネクタ２３０Ａが設けられた可撓性のケーブル２２０と、複数の画素１６に蓄積された電荷を読み出す場合に駆動する駆動回路部２１２が搭載され、一端がコネクタ２３０に電気的に接続されることによりケーブル２２０と電気的に接続される可撓性のケーブル２２２を備える。
このように、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線検出器１０のセンサ基板１２に接続されたケーブル２２０にコネクタ２３０Ａが設けられている。また、ケーブル２２２には、駆動基板２０２と接続するためのコネクタ２３６Ａが設けられている。
これにより、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、駆動部１０２をセンサ基板１２に接続する場合、センサ基板１２に接続されたケーブル２２０に、コネクタ２３０によって駆動回路部２１２を搭載したケーブル２２２を接続し、また、コネクタ２３６によって、駆動基板２０２とケーブル２２２とを接続すればよい。
このように、コネクタ２３０及びコネクタ２３６により、駆動部１０２とセンサ基板１２とを接続できるため、センサ基板１２において、駆動回路部２１２が搭載されたケーブル（本実施形態ではケーブル２２２）の接続位置がずれるのを抑制することができる。また、駆動部１０２の取り付け、及び取り外しが容易になる。
なお、以下では、駆動部１０２または信号処理部１０４の不具合や位置ずれ等により、センサ基板１２から駆動部１０２または信号処理部１０４を取り外して、新たに接続し直すことを「リワーク」という。
また、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線検出器１０のセンサ基板１２に接続されたケーブル３２０にコネクタ３３０Ａが設けられている。また、ケーブル３２２には、信号処理基板３０４と接続するためのコネクタ３３６Ａが設けられている。
これにより、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、信号処理部１０４をセンサ基板１２に接続する場合、センサ基板１２に接続されたケーブル３２０に、コネクタ３３０によって信号処理回路部３１４を搭載したケーブル３２２を接続し、また、コネクタ３３６によって、信号処理基板３０４とケーブル３２２とを接続すればよい。
また、本実施形態と異なり、駆動回路部２１２が搭載されたケーブル２２２や信号処理回路部３１４が搭載されたケーブル３２２をセンサ基板１２に直接接続する場合、例えば、駆動回路部２１２や信号処理回路部３１４の重さにより、センサ基板１２の基材１４が撓む場合がある。このように、基材１４が撓むと、ケーブル２２２及びケーブル３２２の接続位置について、位置ずれが生じ易くなる。
これに対して、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、コネクタ３３０及びコネクタ３３６により、信号処理部１０４とセンサ基板１２とを接続できるため、センサ基板１２において、信号処理回路部３１４が搭載されたケーブル（本実施形態ではケーブル３２２）の接続位置がずれるのを抑制することができる。また、信号処理部１０４の取り付け、及び取り外しが容易になる。
従って、本実施形態の放射線画像撮影装置１によれば、センサ基板１２に対するリワークを容易に行うことができる。
なお、図４では、駆動基板２０２とケーブル２２２とが、コネクタ２３６により接続され、信号処理基板３０４とケーブル３２２とがコネクタ３３６により接続される形態を示したが、図４に示した形態に限定されない。例えば、駆動基板２０２とがケーブル２２２とが熱圧着により接続され、また、信号処理基板３０４とケーブル３２２とが熱圧着により接続されてもよい。例えば、駆動基板２０２とケーブル２２２、及び信号処理基板３０４とケーブル３２２の少なくとも一方が熱圧着等、他の方法により接続されてもよい。
一例として、図５には、図４に示した形態と異なり、ケーブル２２２にコネクタ２３６Ａが設けられておらず、また駆動基板２０２にコネクタ２３６Ｂが設けられておらず、ケーブル２２２と駆動基板２０２とが熱圧着された形態を示す。また、図５に示した形態では、図４に示した形態と異なり、ケーブル３２２にコネクタ３３６Ａが設けられておらず、また信号処理基板３０４にコネクタ３３６Ｂが設けられておらず、ケーブル３２２と信号処理基板３０４とが熱圧着された状態を示している。この場合の端子領域３４が、本実施形態の熱圧着部の一例である。
[第２実施形態]
図６には、本実施形態の放射線検出器１０に駆動部１０２及び信号処理部１０４が接続された状態の一例を、基材１４の第１の面１４Ａの側からみた平面図を示す。
図６には、本実施形態の放射線検出器１０に駆動部１０２及び信号処理部１０４が接続された状態の一例を、基材１４の第１の面１４Ａの側からみた平面図を示す。
図６に示すように本実施形態の放射線画像撮影装置１では、ケーブル２２１に駆動部１０２を実現するＩＣが搭載されており、駆動部１０２がケーブル２２１に含まれる信号線に接続されている。本実施形態のケーブル２２１が、本開示の第３ケーブルの一例である。
ケーブル２２１とセンサ基板１２とは、第１実施形態の放射線検出器１０と同様に、熱圧着により接続されており、駆動部１０２とセンサ基板１２の走査配線２６とがケーブル２２１により接続されている。
また、ケーブル３２２には、第１実施形態の信号処理回路部３１４に替わり、信号処理部１０４を実現するＩＣが搭載されている。信号処理部１０４は、ケーブル３２２に含まれる信号線に接続されている。
ケーブル３２２のコネクタ３３０Ｂと、センサ基板１２に接続されたケーブル３２０に設けられたコネクタ３３０Ａとが接続されることにより、信号処理部１０４とセンサ基板１２の信号配線２４とが接続される。
また、本実施形態では、第１実施形態の信号処理基板３０４に替わり、制御基板１１０の端部の領域にコネクタ３３６Ｂが設けられており、制御基板１１０に設けられたコネクタ３３６Ｂとケーブル３２２のコネクタ３３６Ａとが接続される。このように本実施形態の放射線画像撮影装置１では、コネクタ３３６により制御基板１１０と信号処理部１０４とが接続される。
このように、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線検出器１０のセンサ基板１２に接続されたケーブル３２０にコネクタ３３０Ａが設けられている。
これにより、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、信号処理部１０４をセンサ基板１２に接続する場合、センサ基板１２に接続されたケーブル３２０に、コネクタ３３０によって信号処理部１０４を搭載したケーブル３２２を接続すればよい。
このように、コネクタ３３０により、信号処理部１０４とセンサ基板１２とを接続できるため、センサ基板１２において、信号処理部１０４が搭載されたケーブル（本実施形態ではケーブル３２２）の接続位置がずれるのを抑制することができる。また、信号処理部１０４の取り付け、及び取り外しが容易になる。
また、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、コネクタ３３６により、制御基板１１０と信号処理部１０４とが接続できるため、例えば、信号処理部１０４及び制御基板１１０のいずれか一方に不具合が発生した場合、不具合が発生していない方は、そのまま利用することができる。
従って、本実施形態の放射線画像撮影装置１によれば、センサ基板１２に対するリワークを容易に行うことができる。
なお、図６に示した放射線画像撮影装置１では、駆動部１０２を搭載したケーブル２２１を、センサ基板１２に直接接続することになる。しかしながら、駆動部１０２であるＩＣは、信号処理部１０４であるＩＣに比べて十分の一程度の重さを有しており、比較的重さが軽い。そのため、ケーブル２２１への接続において、例えば、接続された駆動部１０２の重さによる基材１４の撓みが抑制されるため、位置ずれが生じ難い。そのため、本実施形態の放射線画像撮影装置１のように、駆動部１０２を搭載したケーブル２２１を、センサ基板１２に直接接続しても、リワークが困難とならない場合が多い。
なお、図７に示すように、第１実施形態と同様にセンサ基板１２には、コネクタ２３０Ａが設けられたケーブル２２０を接続しておき、駆動部１０２を搭載したケーブル２２１についても、コネクタ２３０Ｂを設けておいてもよい。この場合、コネクタ２３０により、ケーブル２２０とケーブル２２１とを接続することで、駆動部１０２と走査配線２６とが接続できるため、より、リワークを容易に行うことができる。
なお、図６では、制御基板１１０とケーブル３２２とが、コネクタ３３６により接続される形態を示したが、図６に示した形態に限定されない。例えば、図８に示すように、制御基板１１０とケーブル３２２とが、制御基板１１０の端部に設けられた熱圧着部１１１において、熱圧着により接続されていてもよい。本実施形態の放射線画像撮影装置１によれば、例えば、制御基板１１０が接続された状態のケーブル３２２であっても、コネクタ３３０により接続が容易に行え、また、取り外しも容易に行うことができるため、センサ基板１２に対するリワークを容易に行うことができる。
[第３実施形態]
図９には、本実施形態の放射線検出器１０に駆動部１０２及び信号処理部１０４が接続された状態の一例を、基材１４の第１の面１４Ａの側からみた平面図を示す。
図９には、本実施形態の放射線検出器１０に駆動部１０２及び信号処理部１０４が接続された状態の一例を、基材１４の第１の面１４Ａの側からみた平面図を示す。
図９に示すように本実施形態の放射線画像撮影装置１では、制御基板１１０に、信号処理部１０４を実現するパッケージ化されたＩＣが搭載されている。また、制御基板１１０の端部に、各信号処理部１０４に対応して、ケーブル３２０と接続するためのコネクタ３３０Ｂが設けられている。本実施形態の制御基板１１０が、本開示の基板の一例である。
本実施形態の放射線画像撮影装置１では、ケーブル３２０のコネクタ３３０Ａと、制御基板１１０に設けられたコネクタ３３０Ｂとが接続されることにより、信号処理部１０４とセンサ基板１２の信号配線２４とが接続される。
これにより、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、信号処理部１０４をセンサ基板１２の信号配線２４に接続する場合、制御基板１１０とケーブル３２０とをコネクタ３３０により接続すればよい。
従って、上記各実施形態の放射線画像撮影装置１と同様に、センサ基板１２において、信号処理部１０４が搭載された制御基板１１０の接続位置がずれるのを抑制することができる。また、信号処理部１０４の取り付け、及び取り外しが容易になる。
従って、本実施形態の放射線画像撮影装置１によれば、センサ基板１２に対するリワークを容易に行うことができる。
なお、上記各実施形態の放射線画像撮影装置１では、センサ基板１２に、コネクタ２３０が設けられたケーブル２２０及びコネクタ３３０が設けられたケーブル３２０の少なくとも一方がもうけられており、コネクタ２３０及びコネクタ３３０を介して、駆動部１０２及び信号処理部１０４の少なくとも一方と接続される。そのため、上記各実施形態の放射線画像撮影装置１では、これらの接続に用いるケーブル全体の長さが長くなる傾向にある。ケーブルの長さが長くなることにより、ケーブルに含まれる信号線を流れる電気信号にノイズが重畳しやすくなる。そのため、これらの接続に用いるケーブル、特にケーブル２２０及びケーブル３２０に、ノイズ対策を施したケーブルを用いることができる。図１０には、ノイズ対策が施されたケーブル２２０及びケーブル３２０の一例を示す。図１０Ａは、ケーブル２２０及びケーブル３２０を平面視した状態を示しており、図１０Ｂは、図１０ＡのＡ−Ａ線断面図である。なお、図１０では、一例として、５本の信号線１５０をケーブル２２０及びケーブル３２０の各々が含んでいる場合を示しているが、信号線１５０の数は特に限定されるものではない。
図１０に示した一例では、一列に並んだ５本の信号線１５０の並びと並行に、また、信号線１５０と別層に、グランド電位を供給するグランド電極１５２が設けられている。このように、ケーブル２２０及びケーブル３２０内にグランド電極１５２を設けることにより、信号線１５０とグランド電極１５２との静電容量を増加させるため、インピーダンスを低下させて、ノイズを抑制することができる。
また、上記各実施形態では、図１に示したように画素１６がマトリクス状に２次元配列されている態様について説明したがこれに限らず、例えば、１次元配列であってもよいし、ハニカム配列であってもよい。また、画素の形状も限定されず、矩形であってもよいし、六角形等の多角形であってもよい。さらに、アクティブエリア１５の形状も限定されないことはいうまでもない。
また、上記各実施形態の放射線検出器１０（放射線画像撮影装置１）は、変換層３０の放射線が入射する側にセンサ基板１２を配置する、いわゆる表面読取方式ＩＳＳ方式(ＩＳＳ：Irradiation Side Sampling)に適用してもよいし、変換層３０の放射線が入射する側と反対側にセンサ基板１２を配置するいわゆる、裏面読取方式(ＰＳＳ：Penetration Side Sampling)に適用してもよい。
その他、上記各実施形態で説明した放射線画像撮影装置１及び放射線検出器１０等の構成や製造方法等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。
１ 放射線画像撮影装置
１０ 放射線検出器
１２ センサ基板
１４ 基材、１４Ａ 第１の面、１４Ｂ 第２の面、１４Ｌ２ 外縁部、１４Ｌ３ 外縁部
１５ アクティブエリア
１６ 画素
２０ ＴＦＴ（スイッチング素子）
２２ センサ部
２４ 信号配線
２６ 走査配線
２８ 共通配線
３０ 変換層
３４ 端子領域
１００ 制御部、１００Ａ ＣＰＵ、１００Ｂ メモリ、１００Ｃ 記憶部
１０２ 駆動部
１０４ 信号処理部
１０６ 画像メモリ
１０８ 電源部
１１０ 制御基板
１１１ 熱圧着部
１５０ 信号線
１５２ グランド電極
２０２ 駆動基板
２１２ 駆動回路部
２２０、２２１、２２２、３２０、３２２ ケーブル
２３０、２３０Ａ、２３０Ｂ、２３６、２３６Ａ、２３６Ｂ、３３０、３３０Ａ，３３０Ｂ、３３６、３３６Ａ、３３６Ｂ コネクタ
３０４ 信号処理基板
３１４ 信号処理回路部
１０ 放射線検出器
１２ センサ基板
１４ 基材、１４Ａ 第１の面、１４Ｂ 第２の面、１４Ｌ２ 外縁部、１４Ｌ３ 外縁部
１５ アクティブエリア
１６ 画素
２０ ＴＦＴ（スイッチング素子）
２２ センサ部
２４ 信号配線
２６ 走査配線
２８ 共通配線
３０ 変換層
３４ 端子領域
１００ 制御部、１００Ａ ＣＰＵ、１００Ｂ メモリ、１００Ｃ 記憶部
１０２ 駆動部
１０４ 信号処理部
１０６ 画像メモリ
１０８ 電源部
１１０ 制御基板
１１１ 熱圧着部
１５０ 信号線
１５２ グランド電極
２０２ 駆動基板
２１２ 駆動回路部
２２０、２２１、２２２、３２０、３２２ ケーブル
２３０、２３０Ａ、２３０Ｂ、２３６、２３６Ａ、２３６Ｂ、３３０、３３０Ａ，３３０Ｂ、３３６、３３６Ａ、３３６Ｂ コネクタ
３０４ 信号処理基板
３１４ 信号処理回路部
Claims (7)
- 可撓性の基材、及び前記基材の第１の面に設けられ、かつ放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素を含むセンサ基板と、
一端が前記センサ基板と熱圧着部により電気的に接続され、他端に第１コネクタが設けられた可撓性の第１ケーブルと、
前記複数の画素に蓄積された電荷に応じた電気信号が入力され、入力された前記電気信号に応じた画像データを生成して出力する信号処理部の回路が搭載され、一端が前記第１コネクタに電気的に接続されることにより前記第１ケーブルと電気的に接続される可撓性の第２ケーブルと、
前記複数の画素から電荷を読み出させる駆動部の回路が搭載され、一端が前記センサ基板と熱圧着部により電気的に接続された可撓性の第３ケーブルと、
を備えた放射線画像撮影装置。 - 前記センサ基板の前記複数の画素に蓄積された電荷の読み出しを制御する制御部が搭載された制御基板をさらに備え、
前記第２ケーブルの他端には第２コネクタが設けられており、前記第２コネクタにより、前記第２ケーブルと前記制御基板とが電気的に接続される、
請求項１に記載の放射線画像撮影装置。 - 前記センサ基板の前記複数の画素に蓄積された電荷の読み出しを制御する制御部が搭載された制御基板をさらに備え、
前記第２ケーブルの他端が、前記制御基板と熱圧着部により電気的に接続される、
請求項１に記載の放射線画像撮影装置。 - 前記信号処理部に含まれ、かつ前記第２ケーブルに搭載された回路と異なる回路が搭載された信号処理基板をさらに備え、
前記第２ケーブルの他端には第２コネクタが設けられており、前記第２コネクタにより、前記第２ケーブルと前記信号処理基板とが電気的に接続される、
請求項１に記載の放射線画像撮影装置。 - 前記信号処理部に含まれ、かつ前記第２ケーブルに搭載された回路と異なる回路が搭載された信号処理基板をさらに備え、
前記第２ケーブルの他端が、前記信号処理基板と熱圧着部により電気的に接続される、
請求項１に記載の放射線画像撮影装置。 - 前記第１ケーブルは、所定のグランド電位を供給するグランド電極を備える、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。 - 前記可撓性の基材は、樹脂製のシートである、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
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