JP2001078099A - 撮像装置および撮像システム - Google Patents
撮像装置および撮像システムInfo
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H—ELECTRICITY
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F77/40—Optical elements or arrangements
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精細、高感度しかも薄型で広いセンサ有効
領域を有する画像入力装置を得る。 【解決手段】 それぞれが複数の光電変換素子を含む受
光領域を含む複数の固体撮像素子１と、複数の固体撮像
素子にそれぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段２
とを有し、複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光
部は、光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前
記複数の導光部に入射する光が広がる方向に、光を導び
いてなる。
領域を有する画像入力装置を得る。 【解決手段】 それぞれが複数の光電変換素子を含む受
光領域を含む複数の固体撮像素子１と、複数の固体撮像
素子にそれぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段２
とを有し、複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光
部は、光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前
記複数の導光部に入射する光が広がる方向に、光を導び
いてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置および撮
像システムに係わり、特に、解像度を損なうことなく、
Ｘ線等の放射線ダメージの低減、小型軽量化、さらには
光電変換装置をつなぎあわせることで入力範囲の拡大を
可能にした放射線撮像装置およびそれを用いた撮像シス
テムに好適に用いられるものである。
像システムに係わり、特に、解像度を損なうことなく、
Ｘ線等の放射線ダメージの低減、小型軽量化、さらには
光電変換装置をつなぎあわせることで入力範囲の拡大を
可能にした放射線撮像装置およびそれを用いた撮像シス
テムに好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】医療診断を目的とするＸ線撮影には、増
感紙とＸ線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリ
ーンシステムがよく用いられている。
感紙とＸ線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリ
ーンシステムがよく用いられている。
【０００３】この方法によれば、被写体を透過したＸ線
は被写体内部の情報を含み、それが増感紙によってＸ線
の強度に比例した可視光に変換され、Ｘ線フィルム上に
感光される。
は被写体内部の情報を含み、それが増感紙によってＸ線
の強度に比例した可視光に変換され、Ｘ線フィルム上に
感光される。
【０００４】また最近では、Ｘ線を蛍光体によってＸ線
の強度に比例した可視光に変換し、それを光電変換素子
を用いて電気信号に変換し、ＡＤ変換器でデジタル信号
に変換するＸ線デジタル撮影装置が使用されはじめてい
る。
の強度に比例した可視光に変換し、それを光電変換素子
を用いて電気信号に変換し、ＡＤ変換器でデジタル信号
に変換するＸ線デジタル撮影装置が使用されはじめてい
る。
【０００５】この例として、ガラスからなる基板上に、
アモルファス半導体を電極で挟んだ素子をマトリックス
状に配列した撮像素子を形成し、さらにＸ線を可視光変
換する蛍光体を積層したＸ線デジタル撮影装置や光ファ
イバーの束を熱などにより軟化させ引き延ばしさせたテ
ーパー型の光ファイバーを用いテーパーの絞った側にＣ
ＣＤなどの光電変換素子を配置し、テーパーの絞った側
とは反対の側に蛍光体を積層させたモジュールを２次元
につなぎ合わせたＸ線デジタル撮影装置などが提案され
ている。
アモルファス半導体を電極で挟んだ素子をマトリックス
状に配列した撮像素子を形成し、さらにＸ線を可視光変
換する蛍光体を積層したＸ線デジタル撮影装置や光ファ
イバーの束を熱などにより軟化させ引き延ばしさせたテ
ーパー型の光ファイバーを用いテーパーの絞った側にＣ
ＣＤなどの光電変換素子を配置し、テーパーの絞った側
とは反対の側に蛍光体を積層させたモジュールを２次元
につなぎ合わせたＸ線デジタル撮影装置などが提案され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなＸ線デジ
タル撮影装置は、主に医療診断等に活用されており異状
個所の早期発見や的確な診断を行うためには、高解像
度、低ノイズ、動画画像、広範な撮影面積などがますま
す求められている。
タル撮影装置は、主に医療診断等に活用されており異状
個所の早期発見や的確な診断を行うためには、高解像
度、低ノイズ、動画画像、広範な撮影面積などがますま
す求められている。
【０００７】しかしながら、上記従来例に示したＸ線デ
ジタル撮影装置では次の様な問題点があった。
ジタル撮影装置では次の様な問題点があった。
【０００８】ガラス基板上にアモルファスシリコンなど
からなる半導体を用いた装置では、センサ有効サイズを
大きくとることは可能であるが、画素のサイズを細かく
することはプロセス上、デバイス特性上困難である。
からなる半導体を用いた装置では、センサ有効サイズを
大きくとることは可能であるが、画素のサイズを細かく
することはプロセス上、デバイス特性上困難である。
【０００９】ＣＣＤなどのシリコン基板からなる光電変
換素子を用いた場合は、画素サイズを細かくすることは
可能であり、高感度、高速駆動が可能なことから動画画
像の撮影も容易にできるものの、プロセス制約上センサ
有効面積を大きくとることはできなかった。
換素子を用いた場合は、画素サイズを細かくすることは
可能であり、高感度、高速駆動が可能なことから動画画
像の撮影も容易にできるものの、プロセス制約上センサ
有効面積を大きくとることはできなかった。
【００１０】そこで、図１８に示すように光電変換素子
の非センサ領域同士が重ならないようにテーパー状に加
工した光ファイバーを用い素子の数を増したことでセン
サ有効面積を拡大したものがある。
の非センサ領域同士が重ならないようにテーパー状に加
工した光ファイバーを用い素子の数を増したことでセン
サ有効面積を拡大したものがある。
【００１１】図１８において、１は光電変換素子が形成
された基板、２はＸ線を光電変換素子により検出可能な
波長の可視光等の光に変換するシンチレータ、８はテー
パー状に加工した光ファイバー、１０は保護ガラス、１
１はワイヤーボンディング、１２はセラミックパッケー
ジである。
された基板、２はＸ線を光電変換素子により検出可能な
波長の可視光等の光に変換するシンチレータ、８はテー
パー状に加工した光ファイバー、１０は保護ガラス、１
１はワイヤーボンディング、１２はセラミックパッケー
ジである。
【００１２】しかし、このテーパー状光ファイバーは高
価な上に、厚みも重量もあるため数個程度のつなぎ合わ
せは可能なものの胸部撮影に必要なセンサ有効面積を得
るには問題がある。
価な上に、厚みも重量もあるため数個程度のつなぎ合わ
せは可能なものの胸部撮影に必要なセンサ有効面積を得
るには問題がある。
【００１３】このような問題点により医療診断用のＸ線
デジタル撮影装置に求められている、高解像度、動画画
像といった性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型
化，低価格化を両立することは困難であった。
デジタル撮影装置に求められている、高解像度、動画画
像といった性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型
化，低価格化を両立することは困難であった。
【００１４】本発明の目的は、医療診断用等のＸ線デジ
タル撮影装置に求められる高解像度、動画画像といった
性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型化、低価格化
を両立し、高精度の医療にたえうるＸ線等の放射線撮像
装置およびこの放射線撮像装置に好適に用いられる撮像
装置、およびこれらを用いた画像処理システムを提供す
ることにある。
タル撮影装置に求められる高解像度、動画画像といった
性能と広範なセンサ有効面積、装置の小型化、低価格化
を両立し、高精度の医療にたえうるＸ線等の放射線撮像
装置およびこの放射線撮像装置に好適に用いられる撮像
装置、およびこれらを用いた画像処理システムを提供す
ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の撮像装
置は、それぞれが複数の光電変換素子を含む受光領域を
含む複数の固体撮像素子と、前記複数の固体撮像素子に
それぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段とを有
し、前記複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光部
は、光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前記
複数の導光部に入射する光が広がる方向に、光を導びい
てなる撮像装置である。
置は、それぞれが複数の光電変換素子を含む受光領域を
含む複数の固体撮像素子と、前記複数の固体撮像素子に
それぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段とを有
し、前記複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光部
は、光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前記
複数の導光部に入射する光が広がる方向に、光を導びい
てなる撮像装置である。
【００１６】なお、本発明の撮像装置は放射線撮像装置
に好適に用いられるものである。ここで、放射線はＸ線
を含むα線、β線、γ線等をいう。
に好適に用いられるものである。ここで、放射線はＸ線
を含むα線、β線、γ線等をいう。
【００１７】本発明の撮像システムは、上記本発明の撮
像装置を用いたものである。
像装置を用いたものである。
【００１８】上記導光体としては、光を分散することな
く光電変換素子に導くためには光ファイバープレート、
エリア状セルフォックレンズ等を用いることが望ましい
が、光の分散を許容できる、あるいは光の分散が少ない
場合にはガラス基板等の透光性基板を用いることができ
る。
く光電変換素子に導くためには光ファイバープレート、
エリア状セルフォックレンズ等を用いることが望ましい
が、光の分散を許容できる、あるいは光の分散が少ない
場合にはガラス基板等の透光性基板を用いることができ
る。
【００１９】本発明によれば、光ファイバープレート等
の導光体は板状であり装置の従来のテーパー型導光体と
比べ小型化、低価格化が実現できる。
の導光体は板状であり装置の従来のテーパー型導光体と
比べ小型化、低価格化が実現できる。
【００２０】また、導光体は光電変換素子基板の受光領
域と同じ大きさとすることが望ましい。光電変換素子基
板の光電変換素子駆動回路、処理回路、外部電極等の領
域は、導光体からはみ出しているものの、隣接する光フ
ァイバープレートのファイバー光軸角度が異なっている
ため光電変換素子側の面には、隙間が生まれる。
域と同じ大きさとすることが望ましい。光電変換素子基
板の光電変換素子駆動回路、処理回路、外部電極等の領
域は、導光体からはみ出しているものの、隣接する光フ
ァイバープレートのファイバー光軸角度が異なっている
ため光電変換素子側の面には、隙間が生まれる。
【００２１】その隙間に光電変換素子の非受光部を配置
することで、光電変換素子基板の光電変換素子駆動回
路、処理回路、外部電極等の出っ張り領域が干渉しあう
ことなく、受光領域のみを隣接配置できる。すなわち、
光電変換素子間にある非受光部をなくしつつも受光範囲
の拡大を可能とすることができる。
することで、光電変換素子基板の光電変換素子駆動回
路、処理回路、外部電極等の出っ張り領域が干渉しあう
ことなく、受光領域のみを隣接配置できる。すなわち、
光電変換素子間にある非受光部をなくしつつも受光範囲
の拡大を可能とすることができる。
【００２２】さらには、光ファイバー等の導光体を材質
に鉛を含んだ材料から構成して、シンチレータで光に変
換できなかったＸ線を鉛にて遮蔽することでＸ線が光電
変換素子に与える影響を低減させ、ノイズの少ないＸ線
画像を得ることができる。
に鉛を含んだ材料から構成して、シンチレータで光に変
換できなかったＸ線を鉛にて遮蔽することでＸ線が光電
変換素子に与える影響を低減させ、ノイズの少ないＸ線
画像を得ることができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本発明の撮像装置はＸ線撮像装置等の放射
線撮像装置に好適に用いることができるが、特にその用
途がＸ線撮像装置等の放射線撮像装置に限定されるもの
ではない。
する。なお、本発明の撮像装置はＸ線撮像装置等の放射
線撮像装置に好適に用いることができるが、特にその用
途がＸ線撮像装置等の放射線撮像装置に限定されるもの
ではない。
【００２４】［実施例１］図１は本発明における撮像装
置の断面図、図２はその斜視図である。
置の断面図、図２はその斜視図である。
【００２５】図１、図２において、１は光電変換素子基
板、１００は光電変換素子が２次元に配列された受光領
域、１０１〜１０４は光電変換素子を駆動するための駆
動処理回路，光電変換素子から得られた信号を処理する
信号処理回路，外部入出力端子等の領域、２ａおよび２
ｂは入出射面に対しファイバー光軸角度の異なる光ファ
イバープレートである。２００は光電変換装置全体の受
光領域である。
板、１００は光電変換素子が２次元に配列された受光領
域、１０１〜１０４は光電変換素子を駆動するための駆
動処理回路，光電変換素子から得られた信号を処理する
信号処理回路，外部入出力端子等の領域、２ａおよび２
ｂは入出射面に対しファイバー光軸角度の異なる光ファ
イバープレートである。２００は光電変換装置全体の受
光領域である。
【００２６】なお、今回使用した光ファイバープレート
２ａ，２ｂは、直径約５〜６μｍの１本の光ファイバー
を複数束ね加熱プレスした後、必要なファイバー光軸角
度になるよう板状に切り出したものである。光ファイバ
ープレート２ａは、入出射面に対して９０°になるよう
切り出し、光ファイバープレート２ｂは４５°となるよ
うに切り出した。ファイバー径は光電変換素子より十分
細かい解像度を持つ光ファイバーを選択した。
２ａ，２ｂは、直径約５〜６μｍの１本の光ファイバー
を複数束ね加熱プレスした後、必要なファイバー光軸角
度になるよう板状に切り出したものである。光ファイバ
ープレート２ａは、入出射面に対して９０°になるよう
切り出し、光ファイバープレート２ｂは４５°となるよ
うに切り出した。ファイバー径は光電変換素子より十分
細かい解像度を持つ光ファイバーを選択した。
【００２７】また、５ａは光電変換素子基板１と光ファ
イバープレート２ａ，２ｂを接着する透光性接着剤であ
る。５ｂはモジュール間の接着を行う透光性接着剤であ
る。
イバープレート２ａ，２ｂを接着する透光性接着剤であ
る。５ｂはモジュール間の接着を行う透光性接着剤であ
る。
【００２８】６は光電変換素子の外部入出力端子と画像
処理システムとを電気的に接続するフレキシブルプリン
ト配線板（ＦＰＣ）である。
処理システムとを電気的に接続するフレキシブルプリン
ト配線板（ＦＰＣ）である。
【００２９】図３は上記光電変換素子基板１を示す平面
図である。１００は撮像素子領域であり１００μｍ角の
撮像素子を２次元に配列し、光電変換素子基板の端まで
配置している。
図である。１００は撮像素子領域であり１００μｍ角の
撮像素子を２次元に配列し、光電変換素子基板の端まで
配置している。
【００３０】１０１は垂直駆動回路（Ｖ−ＳＲ）、１０
２は列走査回路（Ｈ−ＳＲ）、１０３はメモリ回路とア
ンプ回路、１０４は電極端子であり、光電変換素子基板
１の２辺方向に集結した構成である。１０５は素子周辺
の非受光部である。
２は列走査回路（Ｈ−ＳＲ）、１０３はメモリ回路とア
ンプ回路、１０４は電極端子であり、光電変換素子基板
１の２辺方向に集結した構成である。１０５は素子周辺
の非受光部である。
【００３１】本実施例では、上記光電変換素子基板１の
撮像素子領域１００と同じサイズでファイバー光軸角度
９０°の光ファイバープレート２ａを透光性接着剤５ａ
にて接着する。光ファイバープレート２ａはあらかじめ
光電変換素子基板の撮像素子領域１００と同じ面積にな
るようダイサー等で精度よく切断しておき、かつミクロ
ンオーダーの位置あわせが可能なアライナーで貼り合わ
せた。
撮像素子領域１００と同じサイズでファイバー光軸角度
９０°の光ファイバープレート２ａを透光性接着剤５ａ
にて接着する。光ファイバープレート２ａはあらかじめ
光電変換素子基板の撮像素子領域１００と同じ面積にな
るようダイサー等で精度よく切断しておき、かつミクロ
ンオーダーの位置あわせが可能なアライナーで貼り合わ
せた。
【００３２】また、透光性接着剤５ａは光ファイバープ
レートと光電変換素子との間に異物および気泡等が混入
しないよう配慮が求められる。
レートと光電変換素子との間に異物および気泡等が混入
しないよう配慮が求められる。
【００３３】光電変換素子基板１の電極端子１０４にフ
レキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を異方性導電接着
剤を用いて電気的接続を得、光軸角度９０°の光ファイ
バープレートでのモジュールを完成させた。
レキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を異方性導電接着
剤を用いて電気的接続を得、光軸角度９０°の光ファイ
バープレートでのモジュールを完成させた。
【００３４】同様にファイバー光軸角度４５°の光ファ
イバープレート２ｂを透光性接着剤５ａにて光電変換素
子基板１に接着し、光軸角度４５°のファイバープレー
トでのモジュールを完成させる。
イバープレート２ｂを透光性接着剤５ａにて光電変換素
子基板１に接着し、光軸角度４５°のファイバープレー
トでのモジュールを完成させる。
【００３５】最後に、光軸角度９０°と４５°の光電変
換モジュールの光ファイバープレートの光入射側（光電
変換素子基板接着面と反対の側）が同一の面になるよう
かつモジュール間の隙間が発生しないようにモジュール
間を透光性接着剤５ｂで接着する。
換モジュールの光ファイバープレートの光入射側（光電
変換素子基板接着面と反対の側）が同一の面になるよう
かつモジュール間の隙間が発生しないようにモジュール
間を透光性接着剤５ｂで接着する。
【００３６】図４（ａ），（ｂ）に示すように、この作
業を続け更に厚い光ファイバーを使用したモジュールを
貼り合わせることによりさらに大きな撮像領域を持った
撮像装置を製作することが可能となる。ただし、光ファ
イバープレート２ｃは、光ファイバープレート２ｂの様
にファイバー軸をＸ方向に４５°傾け、さらにＹ方向に
も４５°傾けたものである。なお、図４では中央部に光
軸角度９０°の光ファイバープレート２ａを１個設け、
周囲に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂとＸ
Ｙ方向に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｃを
８個設けているが、本実施例はかかる配置に限定されな
い。例えば、中央部（周囲以外の領域）に光軸角度９０
°の光ファイバープレート２ａを４個設け、周囲に光軸
角度４５°の光ファイバープレート２ｂとＸＹ方向に光
軸角度４５°の光ファイバープレート２ｃを１２個設け
て構成することもできる。また、図８に示すように、中
央部の光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａから
周囲にいくに従って光軸角度を小さくしていき、光軸角
度α1（９０°＞α1）の光ファイバープレート２b1、光
軸角度α2（α1＞α2）の光ファイバープレート２b2を
配置することも可能である。
業を続け更に厚い光ファイバーを使用したモジュールを
貼り合わせることによりさらに大きな撮像領域を持った
撮像装置を製作することが可能となる。ただし、光ファ
イバープレート２ｃは、光ファイバープレート２ｂの様
にファイバー軸をＸ方向に４５°傾け、さらにＹ方向に
も４５°傾けたものである。なお、図４では中央部に光
軸角度９０°の光ファイバープレート２ａを１個設け、
周囲に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂとＸ
Ｙ方向に光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｃを
８個設けているが、本実施例はかかる配置に限定されな
い。例えば、中央部（周囲以外の領域）に光軸角度９０
°の光ファイバープレート２ａを４個設け、周囲に光軸
角度４５°の光ファイバープレート２ｂとＸＹ方向に光
軸角度４５°の光ファイバープレート２ｃを１２個設け
て構成することもできる。また、図８に示すように、中
央部の光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａから
周囲にいくに従って光軸角度を小さくしていき、光軸角
度α1（９０°＞α1）の光ファイバープレート２b1、光
軸角度α2（α1＞α2）の光ファイバープレート２b2を
配置することも可能である。
【００３７】さらに、図５に示すようにそれぞれのモジ
ュールの光ファイバープレートの厚みを変えることによ
り、光電変換素子基板１の非受光領域を大きく設計する
ことが可能となる、あるいは、光ファイバー光軸角度を
９０°に近いものとすることができる。図５において
は、光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａの厚さ
よりも光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂの厚
みを薄くしている。なお、必要に応じて、光軸角度９０
°の光ファイバープレート２ａの厚さよりも光軸角度４
５°の光ファイバープレート２ｂの厚みを厚くすること
もできる。
ュールの光ファイバープレートの厚みを変えることによ
り、光電変換素子基板１の非受光領域を大きく設計する
ことが可能となる、あるいは、光ファイバー光軸角度を
９０°に近いものとすることができる。図５において
は、光軸角度９０°の光ファイバープレート２ａの厚さ
よりも光軸角度４５°の光ファイバープレート２ｂの厚
みを薄くしている。なお、必要に応じて、光軸角度９０
°の光ファイバープレート２ａの厚さよりも光軸角度４
５°の光ファイバープレート２ｂの厚みを厚くすること
もできる。
【００３８】また、図６に示す様に、上記の撮像装置で
光ファイバープレート２ａ，２ｂの光入射側（光電変換
素子基板接着面の反対側）にＸ線を光電変換素子で検出
可能な波長の光（例えば、可視光）に変換するシンチレ
ータ４を備えることで、Ｘ線撮像装置にできる。
光ファイバープレート２ａ，２ｂの光入射側（光電変換
素子基板接着面の反対側）にＸ線を光電変換素子で検出
可能な波長の光（例えば、可視光）に変換するシンチレ
ータ４を備えることで、Ｘ線撮像装置にできる。
【００３９】シンチレータの材質としては、よう化セシ
ウム（ＣｓＩ）や硫化ガドリウム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ2）を使
用し、真空蒸着により積層する。積層したままでは触れ
ただけで破壊したり湿度で溶解してしまうおそれもある
ので透湿防止樹脂１３などで保護することが望ましい。
ウム（ＣｓＩ）や硫化ガドリウム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ2）を使
用し、真空蒸着により積層する。積層したままでは触れ
ただけで破壊したり湿度で溶解してしまうおそれもある
ので透湿防止樹脂１３などで保護することが望ましい。
【００４０】また、図７に示すように硫化ガドリウム粉
体にバインダーを混合しフィルム状に加工した蛍光フィ
ルム１４を使用して光ファイバープレートに接着剤５ａ
を用いて接着しても良い。このようにしてＸ線撮像装置
を構成する。
体にバインダーを混合しフィルム状に加工した蛍光フィ
ルム１４を使用して光ファイバープレートに接着剤５ａ
を用いて接着しても良い。このようにしてＸ線撮像装置
を構成する。
【００４１】［実施例２］本発明の撮像装置の第２の実
施例を図に基づいて説明する。本実施例の特徴は、光電
変換素子面に対して光ファイバープレートのファイバー
光軸が一方向のみでなくＸ方向、Ｙ方向に光軸角度を傾
けた光ファイバープレートを用い撮像領域を拡大した例
である。本実施例はＸ線撮像装置に関するもので、図４
に示した撮像装置をＸ線撮像装置として用いた場合の例
である。
施例を図に基づいて説明する。本実施例の特徴は、光電
変換素子面に対して光ファイバープレートのファイバー
光軸が一方向のみでなくＸ方向、Ｙ方向に光軸角度を傾
けた光ファイバープレートを用い撮像領域を拡大した例
である。本実施例はＸ線撮像装置に関するもので、図４
に示した撮像装置をＸ線撮像装置として用いた場合の例
である。
【００４２】図９は本実施例のＸ線撮像装置の斜視図で
あり、ここでは光ファイバープレートが３×３個Ｘ方向
及びＹ方向に配置されている。簡略化のために３×３個
の光ファイバープレートが配置されている場合を示して
いるが、必要に応じて、これ以上の数を配置してもよい
ことは勿論である。
あり、ここでは光ファイバープレートが３×３個Ｘ方向
及びＹ方向に配置されている。簡略化のために３×３個
の光ファイバープレートが配置されている場合を示して
いるが、必要に応じて、これ以上の数を配置してもよい
ことは勿論である。
【００４３】四隅に配置された４つの光ファイバープレ
ート２ｅはＸ方向、Ｙ方向ともに光軸角度を傾斜させた
光ファイバープレートであり、光ファイバープレート２
ｅに挟まれた４つの光ファイバープレート２ｄはＸ方向
あるいはＹ方向どちらか一方に傾斜させた光ファイバー
プレートである。光ファイバープレート２ｅ及び２ｄに
囲まれた中心の１つの光ファイバープレートは光電変換
素子の素子面に対しほぼ垂直の光ファイバープレートで
ある。また、１は光電変換素子基板、４はシンチレー
タ、７は回路基板である。
ート２ｅはＸ方向、Ｙ方向ともに光軸角度を傾斜させた
光ファイバープレートであり、光ファイバープレート２
ｅに挟まれた４つの光ファイバープレート２ｄはＸ方向
あるいはＹ方向どちらか一方に傾斜させた光ファイバー
プレートである。光ファイバープレート２ｅ及び２ｄに
囲まれた中心の１つの光ファイバープレートは光電変換
素子の素子面に対しほぼ垂直の光ファイバープレートで
ある。また、１は光電変換素子基板、４はシンチレー
タ、７は回路基板である。
【００４４】図１０に上記光電変換素子基板１を示す。
光電変換素子基板１は、シリコンウエハ上に半導体プロ
セスにより、ＣＭＯＳ構造の光電変換素子でほぼ中央部
の領域にフォトダイオードとアンプ回路からなる画素が
２次元配列される画素領域１００が形成されている。画
素領域１００周辺には、画像データを順次読み取るため
の垂直シフトレジスタ１０１、水平シフトレジスタ１０
２、また、アンプ回路領域１０３や外部入出力端子（電
極パッド）１０４が設けられている。
光電変換素子基板１は、シリコンウエハ上に半導体プロ
セスにより、ＣＭＯＳ構造の光電変換素子でほぼ中央部
の領域にフォトダイオードとアンプ回路からなる画素が
２次元配列される画素領域１００が形成されている。画
素領域１００周辺には、画像データを順次読み取るため
の垂直シフトレジスタ１０１、水平シフトレジスタ１０
２、また、アンプ回路領域１０３や外部入出力端子（電
極パッド）１０４が設けられている。
【００４５】ここで使用した光電変換素子１の外形サイ
ズはＬ１＝２４．５ｍｍ、Ｗ１＝１８．１ｍｍで、画像
領域１００のサイズはＬ２＝２２．２ｍｍ、Ｗ２＝１
４．６ｍｍである。それ以外の領域、すなわち画素領域
の周辺は、光を感ずることはできないようにしている。
なお、光電変換素子１、画素領域１００のサイズは必要
に応じて設定してよいことは勿論である。
ズはＬ１＝２４．５ｍｍ、Ｗ１＝１８．１ｍｍで、画像
領域１００のサイズはＬ２＝２２．２ｍｍ、Ｗ２＝１
４．６ｍｍである。それ以外の領域、すなわち画素領域
の周辺は、光を感ずることはできないようにしている。
なお、光電変換素子１、画素領域１００のサイズは必要
に応じて設定してよいことは勿論である。
【００４６】図１１は、縦方向に３列、横方向に３列合
計９個の光電変換素子基板１を回路基板７上に並べた状
態を示す斜視図である。７０１は回路基板７のザグリ部
であり、ここに光電変換素子基板１が挿入される。
計９個の光電変換素子基板１を回路基板７上に並べた状
態を示す斜視図である。７０１は回路基板７のザグリ部
であり、ここに光電変換素子基板１が挿入される。
【００４７】図１２は、回路基板７上に設けられた電極
部の拡大図である。回路基板７のザグリ部７０１に光電
変換素子基板１が挿入された状態を示す一部平面図であ
る。回路基板７は、複数のガラスエポキシ層と複数の銅
泊の層からなるプリント回路基板であり、光電変換素子
基板１を実装する面には、光電変換素子基板１の入出力
端子１０４とワイヤーボンディング１１により接続する
ための電極パッド７０５を形成している。電極パッド７
０５にはニッケルメッキを介して軟質金メッキを施し
た。
部の拡大図である。回路基板７のザグリ部７０１に光電
変換素子基板１が挿入された状態を示す一部平面図であ
る。回路基板７は、複数のガラスエポキシ層と複数の銅
泊の層からなるプリント回路基板であり、光電変換素子
基板１を実装する面には、光電変換素子基板１の入出力
端子１０４とワイヤーボンディング１１により接続する
ための電極パッド７０５を形成している。電極パッド７
０５にはニッケルメッキを介して軟質金メッキを施し
た。
【００４８】図１３は、Ｘ線撮像装置の断面図であり、
図９のＡ−Ａ断面に対応する。光電変換素子基板１の入
出力端子１０４と回路基板７上の電極パッド７０５とは
ワイヤーボンディング１１により電気的な接続を得てい
る。また、ワイヤーボンディング１１はシリコーン封止
材５ｄにて保護している。傾斜角度の異なる光ファイバ
ープレート間の隙間にある、ワイヤーボンディング１１
による電気接続エリアは、電気的接続を取る際にできる
ワイヤーボンディング１１の高さや封止高さは問題にな
らない。本実施例のワイヤーを含む封止高さは０．６ｍ
ｍである。
図９のＡ−Ａ断面に対応する。光電変換素子基板１の入
出力端子１０４と回路基板７上の電極パッド７０５とは
ワイヤーボンディング１１により電気的な接続を得てい
る。また、ワイヤーボンディング１１はシリコーン封止
材５ｄにて保護している。傾斜角度の異なる光ファイバ
ープレート間の隙間にある、ワイヤーボンディング１１
による電気接続エリアは、電気的接続を取る際にできる
ワイヤーボンディング１１の高さや封止高さは問題にな
らない。本実施例のワイヤーを含む封止高さは０．６ｍ
ｍである。
【００４９】回路基板７の光電変換素子基板１を実装す
る面には、上記のように光電変換素子基板１を落とし込
むためのザグリ部７０１を設けているが、その理由は、
複数の光電変換素子基板１の位置関係のばらつきを抑え
る目的と、回路基板１と光電変換素子基板１との段差を
少なくしてワイヤーボンディング１１のワイヤー長さを
短くすることにある。また、各々の光電変換素子基板１
間の距離を短くすることで、光軸を傾けた光ファイバー
プレートの光軸角度を浅くすることができ、光ファイバ
ープレートの厚みを薄くすることもできる。
る面には、上記のように光電変換素子基板１を落とし込
むためのザグリ部７０１を設けているが、その理由は、
複数の光電変換素子基板１の位置関係のばらつきを抑え
る目的と、回路基板１と光電変換素子基板１との段差を
少なくしてワイヤーボンディング１１のワイヤー長さを
短くすることにある。また、各々の光電変換素子基板１
間の距離を短くすることで、光軸を傾けた光ファイバー
プレートの光軸角度を浅くすることができ、光ファイバ
ープレートの厚みを薄くすることもできる。
【００５０】光ファイバープレートの光軸角度や厚みは
光ファイバープレートの性能やコストに関わることか
ら、ワイヤーボンディング作業の安定性や接続強度を損
なうことなくかつ、光電変換素子基板１間の距離が短く
なるよう設計している。
光ファイバープレートの性能やコストに関わることか
ら、ワイヤーボンディング作業の安定性や接続強度を損
なうことなくかつ、光電変換素子基板１間の距離が短く
なるよう設計している。
【００５１】また、ザグリ部７０１の深さは、光電変換
素子基板１の入出力端子１０４と回路基板７の電極７０
５が同じ高さになるよう、ここでは光電変換素子基板１
の厚み０．６２５ｍｍに接着層０．０７５ｍｍを加えた
０．７ｍｍの深さになるよう加工している。
素子基板１の入出力端子１０４と回路基板７の電極７０
５が同じ高さになるよう、ここでは光電変換素子基板１
の厚み０．６２５ｍｍに接着層０．０７５ｍｍを加えた
０．７ｍｍの深さになるよう加工している。
【００５２】さらに、回路基板７の表面から０．７ｍｍ
ザグリを入れたところで、回路基板７の第２層目の銅泊
からなる放熱パターン７０２が露出するように設計して
おり、この放熱パターン７０２はスルーホール部７０４
を除きベタパターンであって筐体ＧＮＤに接続されてい
る。回路基板７の第２層目放熱用パターン７０２に放熱
接着剤５ｆを介して光電変換素子基板１を接着固定する
ことにより光電変換素子基板１の発熱を逃がしている。
ザグリを入れたところで、回路基板７の第２層目の銅泊
からなる放熱パターン７０２が露出するように設計して
おり、この放熱パターン７０２はスルーホール部７０４
を除きベタパターンであって筐体ＧＮＤに接続されてい
る。回路基板７の第２層目放熱用パターン７０２に放熱
接着剤５ｆを介して光電変換素子基板１を接着固定する
ことにより光電変換素子基板１の発熱を逃がしている。
【００５３】具体的には、東レダウコーニングシリコー
ン社製ＳＥ４４２０を用い、回路基板７のザグリに放熱
接着剤５ｆを塗布し光電変換素子基板１を各々のザグリ
部７０１に落とし込んだあと、剛性の高い厚いガラス板
で各々の光電変換素子基板１を同時に押え込みながら放
熱接着剤５ｆを硬化させ、各々の光電変換素子基板１の
面が同じ高さになるようにした。このことで、後に組み
立てる光ファイバープレートと光電変換素子基板１との
隙間にばらつきを生じさせることなく解像度ムラの発生
をおさえた。また、筐体に組み立てた際、常にある程度
の荷重を加えられる構成にすれば、光電変換素子基板１
や光ファイバープレートで高さ方向のばらつきが生じて
も、弾性を有する接着剤５ｆでそのばらつきを吸収する
ことができる。
ン社製ＳＥ４４２０を用い、回路基板７のザグリに放熱
接着剤５ｆを塗布し光電変換素子基板１を各々のザグリ
部７０１に落とし込んだあと、剛性の高い厚いガラス板
で各々の光電変換素子基板１を同時に押え込みながら放
熱接着剤５ｆを硬化させ、各々の光電変換素子基板１の
面が同じ高さになるようにした。このことで、後に組み
立てる光ファイバープレートと光電変換素子基板１との
隙間にばらつきを生じさせることなく解像度ムラの発生
をおさえた。また、筐体に組み立てた際、常にある程度
の荷重を加えられる構成にすれば、光電変換素子基板１
や光ファイバープレートで高さ方向のばらつきが生じて
も、弾性を有する接着剤５ｆでそのばらつきを吸収する
ことができる。
【００５４】光ファイバープレートは、図１０に示した
光電変換素子基板１の画素領域１００のサイズや各々の
光電変換素子基板１の位置関係により、サイズやファイ
バーの傾き光軸角度を決めている。光ファイバープレー
トの有効サイズは光電変換素子基板１の画素領域１００
と光ファイバープレートに位置ずれがあっても、光ファ
イバープレートの入力面の画像情報が常に取り込めるよ
う画素領域１００より小さ目に設計している。たとえ
ば、画素領域２２．６×１５．１ｍｍに対して光ファイ
バープレートの有効サイズは２２．２×１４．６ｍｍと
し、周囲に約０．２ｍｍのマージンをもたせた。
光電変換素子基板１の画素領域１００のサイズや各々の
光電変換素子基板１の位置関係により、サイズやファイ
バーの傾き光軸角度を決めている。光ファイバープレー
トの有効サイズは光電変換素子基板１の画素領域１００
と光ファイバープレートに位置ずれがあっても、光ファ
イバープレートの入力面の画像情報が常に取り込めるよ
う画素領域１００より小さ目に設計している。たとえ
ば、画素領域２２．６×１５．１ｍｍに対して光ファイ
バープレートの有効サイズは２２．２×１４．６ｍｍと
し、周囲に約０．２ｍｍのマージンをもたせた。
【００５５】したがって、中央部の光ファイバープレー
ト２ｃは２２．２×１４．６ｍｍの有効領域すなわち外
形サイズである。また、中央部以外の光ファイバープレ
ート２ｄ，２ｅは、図１４に示すように光軸角度を傾け
ていることから鋭角な角部ができてしまい、その部分
は、精度よく加工することが困難であったり、欠けが発
生しやすいことから鋭角部を面取りしている。図１４は
本実施例で用いた光ファイバープレートを示す斜視図で
ある。図１４において、２０１は鋭角部の面取り部を示
す。面取りをした部分だけ有効領域が狭くなり、非光伝
播領域３ができるもののその領域分、光ファイバープレ
ートのサイズを大きくしている。
ト２ｃは２２．２×１４．６ｍｍの有効領域すなわち外
形サイズである。また、中央部以外の光ファイバープレ
ート２ｄ，２ｅは、図１４に示すように光軸角度を傾け
ていることから鋭角な角部ができてしまい、その部分
は、精度よく加工することが困難であったり、欠けが発
生しやすいことから鋭角部を面取りしている。図１４は
本実施例で用いた光ファイバープレートを示す斜視図で
ある。図１４において、２０１は鋭角部の面取り部を示
す。面取りをした部分だけ有効領域が狭くなり、非光伝
播領域３ができるもののその領域分、光ファイバープレ
ートのサイズを大きくしている。
【００５６】図１４に示す光ファイバープレートは、隣
接する光電変換素子基板１の画素領域１００間の隙間は
５ｍｍに設計しているので、光軸角度の傾きを２０°、
光ファイバープレートの厚みを１３．７ｍｍ（＝５ｍｍ
／ｔａｎ２０）に設計している。なお、光ファイバープ
レートの入出力面及び面取り部分以外は、光の散乱や外
光による誤動作を避けるため黒色の乱反射防止膜９を施
した。具体的にはセイコーアドバンス社製エポキシイン
キ１６２０を用いた。なお、光ファイバープレートの製
法は、実施例１に述べたものと同様であるが、ファイバ
ー径１５μｍ、ＮＡ（Numerical Aperture；開口数）
０．９のファイバー（日星電気社製ＦＯＷ）を用いた。
接する光電変換素子基板１の画素領域１００間の隙間は
５ｍｍに設計しているので、光軸角度の傾きを２０°、
光ファイバープレートの厚みを１３．７ｍｍ（＝５ｍｍ
／ｔａｎ２０）に設計している。なお、光ファイバープ
レートの入出力面及び面取り部分以外は、光の散乱や外
光による誤動作を避けるため黒色の乱反射防止膜９を施
した。具体的にはセイコーアドバンス社製エポキシイン
キ１６２０を用いた。なお、光ファイバープレートの製
法は、実施例１に述べたものと同様であるが、ファイバ
ー径１５μｍ、ＮＡ（Numerical Aperture；開口数）
０．９のファイバー（日星電気社製ＦＯＷ）を用いた。
【００５７】次に、製造プロセスに従って更に各部材に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００５８】上記の各々の光ファイバープレートを所定
の光電変換素子基板１に接着する。接着剤５ａは透光性
に優れかつ、光ファイバーのコアの屈折率と光電変換素
子表面のＳｉＮ膜との屈折率に近い材料を選択した。具
体的には、協立化学社製ワールドロック８７４０（透過
率９９％；５００ｎｍ、屈折率１．５９２）を用いた。
の光電変換素子基板１に接着する。接着剤５ａは透光性
に優れかつ、光ファイバーのコアの屈折率と光電変換素
子表面のＳｉＮ膜との屈折率に近い材料を選択した。具
体的には、協立化学社製ワールドロック８７４０（透過
率９９％；５００ｎｍ、屈折率１．５９２）を用いた。
【００５９】まず、中央部の光電変換素子基板１に光軸
を傾けていない光ファイバープレート２ｃを接着固定
し、その光ファイバープレート２ｃに沿って他の光ファ
イバープレート２ｄ，２ｅを隙間なく組み立て接着固定
する。接着の方法は、接着剤を光電変換素子基板１の画
素領域１００のほぼ中央に滴下し光ファイバープレート
を乗せ、真空脱法して、気泡が画素領域１００と光ファ
イバープレート間に残らないようにした後、位置ずれし
ないよう紫外線（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）で仮止めし、
この作業を光ファイバープレート分繰り返し、最後に加
熱（８０℃／３０分）により接着剤を本硬化した。
を傾けていない光ファイバープレート２ｃを接着固定
し、その光ファイバープレート２ｃに沿って他の光ファ
イバープレート２ｄ，２ｅを隙間なく組み立て接着固定
する。接着の方法は、接着剤を光電変換素子基板１の画
素領域１００のほぼ中央に滴下し光ファイバープレート
を乗せ、真空脱法して、気泡が画素領域１００と光ファ
イバープレート間に残らないようにした後、位置ずれし
ないよう紫外線（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）で仮止めし、
この作業を光ファイバープレート分繰り返し、最後に加
熱（８０℃／３０分）により接着剤を本硬化した。
【００６０】その後、図１３のごとく、光ファイバープ
レート２ｃ、２ｄ、２ｅ間にある隙間（実装領域）にＸ
線遮蔽部材を充填する。具体的には、鉛粉体をシリコー
ン樹脂に混合したＸ線不透過樹脂５ｅを充填する。その
目的は、蛍光体や光ファイバープレート２の薄い部分か
ら侵入するＸ線から光電変換素子基板１を防御すること
にある。
レート２ｃ、２ｄ、２ｅ間にある隙間（実装領域）にＸ
線遮蔽部材を充填する。具体的には、鉛粉体をシリコー
ン樹脂に混合したＸ線不透過樹脂５ｅを充填する。その
目的は、蛍光体や光ファイバープレート２の薄い部分か
ら侵入するＸ線から光電変換素子基板１を防御すること
にある。
【００６１】次に、組み立てられた光ファイバープレー
ト２ｃ，２ｄ，２ｅ上に、ほぼ同等か少し大き目の蛍光
体シート４を接着する。本実施例では、硫化ガドリウム
（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ2 ）の粉体を厚み２００μｍにＰＥＴフ
ィルムでラミネートしたフィルムを用いている。接着剤
５ｃは透光性に優れかつＰＥＴの屈折率と光ファイバー
プレートのコア屈折率のほぼ中間値１．６の材料（協立
化学社製ワールドロックＸＶＬ−１４）を選択し、蛍光
体フィルムと光ファイバープレートに隙間が発生しない
よう均一な荷重を加えながら接着剤５ｃを硬化させセン
サーモジュールを完成させた。
ト２ｃ，２ｄ，２ｅ上に、ほぼ同等か少し大き目の蛍光
体シート４を接着する。本実施例では、硫化ガドリウム
（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ2 ）の粉体を厚み２００μｍにＰＥＴフ
ィルムでラミネートしたフィルムを用いている。接着剤
５ｃは透光性に優れかつＰＥＴの屈折率と光ファイバー
プレートのコア屈折率のほぼ中間値１．６の材料（協立
化学社製ワールドロックＸＶＬ−１４）を選択し、蛍光
体フィルムと光ファイバープレートに隙間が発生しない
よう均一な荷重を加えながら接着剤５ｃを硬化させセン
サーモジュールを完成させた。
【００６２】図１５に完成したＸ線撮像装置の斜視図お
よび図１６にその断面図を示す。完成したＸ線撮像装置
の回路基板７の光電変換素子基板１の実装面とは反対の
面側に設けられた基板間コネクタ７０３を介して図１６
に示すＡ／Ｄ変換回路基板１５に接続する。Ａ／Ｄ変換
回路基板１５では、光電変換素子基板１から得られたア
ナログ信号を１４ビットのデジタル信号に変換、また、
光電変換素子基板１に必要な電源やタイミング信号を供
給する。
よび図１６にその断面図を示す。完成したＸ線撮像装置
の回路基板７の光電変換素子基板１の実装面とは反対の
面側に設けられた基板間コネクタ７０３を介して図１６
に示すＡ／Ｄ変換回路基板１５に接続する。Ａ／Ｄ変換
回路基板１５では、光電変換素子基板１から得られたア
ナログ信号を１４ビットのデジタル信号に変換、また、
光電変換素子基板１に必要な電源やタイミング信号を供
給する。
【００６３】金属からなる筐体１６ａ，１６ｂでＸ線撮
像装置およびＡ／Ｄ変換回路基板１５を外圧や静電気等
から保護し、Ｘ線撮像装置の撮像有効領域に相当する部
分には、剛性がありＸ線透過率の高い炭素繊維含有強化
プラスチック１７（ＣＦＲＰ）を用いている。１８はビ
ス、１９はスペーサービスである。
像装置およびＡ／Ｄ変換回路基板１５を外圧や静電気等
から保護し、Ｘ線撮像装置の撮像有効領域に相当する部
分には、剛性がありＸ線透過率の高い炭素繊維含有強化
プラスチック１７（ＣＦＲＰ）を用いている。１８はビ
ス、１９はスペーサービスである。
【００６４】以上に説明したようにＸ線撮像装置ユニッ
トを構成し、完成した。なお、本実施例で説明した各部
材の材料、装置の製造方法は第１の実施例で説明した撮
像装置、Ｘ線撮像装置に用いることができることは勿論
である。
トを構成し、完成した。なお、本実施例で説明した各部
材の材料、装置の製造方法は第１の実施例で説明した撮
像装置、Ｘ線撮像装置に用いることができることは勿論
である。
【００６５】図１７は本発明によるＸ線検出装置のＸ線
診断システムへの応用例を示したものである。
診断システムへの応用例を示したものである。
【００６６】Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、シンチレーターを上部に実装した光電変換装置６
０４０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。
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、シンチレーターを上部に実装した光電変換装置６
０４０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。
【００６７】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６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。
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６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。
【００６８】なお、Ｘ線検出装置は医療用に限定され
ず、非破壊検査等にも用いることができる。
ず、非破壊検査等にも用いることができる。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を得ることができる。
下の効果を得ることができる。
【００７０】（１）高精細、高感度しかも薄型で広いセ
ンサ有効領域を有する画像入力装置を提供できることが
できる。
ンサ有効領域を有する画像入力装置を提供できることが
できる。
【００７１】（２）光電変換素子および素子を駆動する
駆動用回路や信号処理回路を光電変換素子基板上に配置
することで隣接した光電変換素子のゲート線信号線等を
接続する必要がなくなることから構造の簡素化により、
さらなる低価格化を実現することができる。
駆動用回路や信号処理回路を光電変換素子基板上に配置
することで隣接した光電変換素子のゲート線信号線等を
接続する必要がなくなることから構造の簡素化により、
さらなる低価格化を実現することができる。
【００７２】（３）光ファイバーの材質を鉛を含んだ材
料から構成すれば、シンチレータで光に変換されなかっ
たＸ線等の放射線を鉛にて遮蔽することでＸ線等の放射
線が光電変換素子に与える影響を低減させ、ノイズのな
い画像を得ることができる。
料から構成すれば、シンチレータで光に変換されなかっ
たＸ線等の放射線を鉛にて遮蔽することでＸ線等の放射
線が光電変換素子に与える影響を低減させ、ノイズのな
い画像を得ることができる。
【００７３】（４）光ファイバープレート間に隙間がで
きることから、無理なく光電変換素子の入出力電極を接
続することができる。現有の接続技術を採用することが
でき高信頼性、低コストを得ることができる。
きることから、無理なく光電変換素子の入出力電極を接
続することができる。現有の接続技術を採用することが
でき高信頼性、低コストを得ることができる。
【００７４】（５）総じて、医療診断用のＸ線デジタル
撮影装置に求められる高解像度、動画画像といった性能
と広範なセンサ有効面積、装置の小型化，低価格化を両
立し、高精度の医療に耐えうるＸ線撮像装置を提供する
ことにある。
撮影装置に求められる高解像度、動画画像といった性能
と広範なセンサ有効面積、装置の小型化，低価格化を両
立し、高精度の医療に耐えうるＸ線撮像装置を提供する
ことにある。
【図１】本発明の撮像装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の撮像装置の斜視図である。
【図３】本発明の光電変換素子基板内の配置を示す平面
図である。
図である。
【図４】本発明の撮像装置（モジュール９枚合せ）を示
す平面図及び断面図である。
す平面図及び断面図である。
【図５】本発明の撮像装置（ファイバー厚み段差）を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】本発明のＸ線撮像装置を示す断面図である。
【図７】本発明のＸ線撮像装置の他の構成を示す断面図
である。
である。
【図８】本発明の撮像装置の他の構成例を示す断面図で
ある。
ある。
【図９】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の斜視図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置に用いた
光電変換素子の平面図である。
光電変換素子の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の回路基
板の斜視図である。
板の斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の回路基
板、電極部の拡大図である。
板、電極部の拡大図である。
【図１３】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の断面図
である。
である。
【図１４】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置の光ファ
イバープレートを示す斜視図である。
イバープレートを示す斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施例のＸ線撮像装置ユニット
の斜視図である。
の斜視図である。
【図１６】本発明の第２実施例のＸ線撮像入力装置ユニ
ットの断面図である。
ットの断面図である。
【図１７】本発明による撮像装置を用いた画像処理シス
テムを示す構成図である。
テムを示す構成図である。
【図１８】従来のＸ線撮像装置の構造を示す断面図であ
る。
る。
１ 光電変換素子基板 １００ 光電変換素子 １０１ 垂直駆動回路 １０２ 列走査回路 １０３ メモリ回路およびアンプ回路 １０４ 電極端子 ２ 導光部材 ２ａ 薄い光ファイバープレート ２ｂ 厚い光ファイバープレート ２ｃ 光電変換素子面に対しほぼ垂直の光軸角度の光フ
ァイバープレート ２ｄ 光電変換素子面に対しＸ方向あるいはＹ方向一方
に光軸角度を傾けた光ファイバープレート ２ｅ 光電変換素子面に対しＸ方向、Ｙ方向ともに光軸
角度を傾けた光ファイバープレート ２００ 光電変換装置全体の受光面 ２０１ 鋭角部の面取り ３ 光ファイバープレートの非光伝播部 ４ 蛍光体 ５ 透光性接着剤 ５ａ 光電変換素子基板／導光部材の接着剤 ５ｂ 導光部材間の接着剤 ５ｃ 導光部材と蛍光体の接着剤 ５ｄ ワイヤーボンディング封止材 ５ｅ Ｘ線不透過樹脂 ５ｆ 放熱接着剤 ６ フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ） ７ 実装回路基板 ７０１ ザグリ部 ７０２ 放熱用パターン ７０３ 基板間コネクタ ７０４ スルーホール ７０５ 電極パッド ８ テーパー型ファイバー ９ 乱反射防止膜 １０ 保護ガラス １１ ワイヤーボンディング １２ セラミックパッケージ １３ 透湿防止樹脂 １４ 蛍光フィルム １５ Ａ／Ｄ回路基板 １６ 筐体 １６ａ 上ケース １６ｂ 下ケース １７ 炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ） １８ ビス １９ スペーサービス
ァイバープレート ２ｄ 光電変換素子面に対しＸ方向あるいはＹ方向一方
に光軸角度を傾けた光ファイバープレート ２ｅ 光電変換素子面に対しＸ方向、Ｙ方向ともに光軸
角度を傾けた光ファイバープレート ２００ 光電変換装置全体の受光面 ２０１ 鋭角部の面取り ３ 光ファイバープレートの非光伝播部 ４ 蛍光体 ５ 透光性接着剤 ５ａ 光電変換素子基板／導光部材の接着剤 ５ｂ 導光部材間の接着剤 ５ｃ 導光部材と蛍光体の接着剤 ５ｄ ワイヤーボンディング封止材 ５ｅ Ｘ線不透過樹脂 ５ｆ 放熱接着剤 ６ フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ） ７ 実装回路基板 ７０１ ザグリ部 ７０２ 放熱用パターン ７０３ 基板間コネクタ ７０４ スルーホール ７０５ 電極パッド ８ テーパー型ファイバー ９ 乱反射防止膜 １０ 保護ガラス １１ ワイヤーボンディング １２ セラミックパッケージ １３ 透湿防止樹脂 １４ 蛍光フィルム １５ Ａ／Ｄ回路基板 １６ 筐体 １６ａ 上ケース １６ｂ 下ケース １７ 炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ） １８ ビス １９ スペーサービス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ Ｄ 5/321 5/321 (72)発明者 結城 修 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 梶原 賢治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 海部 紀之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (20)
- 【請求項１】 それぞれが複数の光電変換素子を含む受
光領域を含む複数の固体撮像素子と、前記複数の固体撮
像素子にそれぞれ光を導く複数の導光部を含む導光手段
とを有し、 前記複数の導光部のうちの少なくとも一つの導光部は、
前記導光手段の光の入力面に垂直な方向に対して斜め方
向かつ前記複数の導光部に入射する光が広がる方向に、
光を導びいてなる撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の撮像装置において、前
記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と第２の
固体撮像素子を含み、 前記第１の固体撮像素子は前記第２の固体撮像素子より
も前記導光部の入力面が近い撮像装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の撮像装置において、前
記第１の固体撮像素子は、前記第２の固体撮像素子より
も前記複数の固体撮像素子の中心方向に配置されている
撮像装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の撮像装置において、前
記導光手段は、前記第２の固体撮像素子に光を導く前記
導光部が、前記第１の固体撮像素子に光を導く前記導光
部よりも厚みを厚く構成している撮像装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の撮像装置において、前
記複数の固体撮像素子にそれぞれ含まれる複数の受光領
域の面積と、前記導光手段の光の入力面の面積が等しい
撮像装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の撮像装置において、前
記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と前記第
１の固体撮像素子よりも周辺方向に配置された第２の固
体撮像素子を含み、 前記第１の固体撮像素子に光を導く導光部と、前記第２
の固体撮像素子に光を導く導光部との前記導光手段の光
の入力面に垂直な方向に対する入射角度が異なる撮像装
置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の撮像装置において、隣
接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手段
を有し、前記接続手段は、前記固体撮像素子と前記導光
部との隙間に設けられている撮像装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の撮像装置において、前
記複数の固体撮像素子の裏面側に設置された、アナログ
信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタ
ル変換手段を有する撮像装置。 - 【請求項９】 請求項１に記載の撮像装置において、隣
接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手段
を有し、前記接続手段は、前記固体撮像素子の受光領域
側で接続を行ってなる撮像装置。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の撮像装置において、
前記導光手段は、第１の導光部と第２の導光部とを含
み、前記第１の導光部は、前記導光手段の光の入力面に
対して垂直方向に光を導き、前記第２の導光部は、前記
導光手段の光の入力面に垂直な方向に対して斜め方向か
つ前記複数の導光部に入射する光が広がる方向に光を導
く構成である撮像装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 前記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と第２
の固体撮像素子を含み、 前記第１の固体撮像素子を前記第２の固体撮像素子より
も前記入力面に近くなるように配置した撮像装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の撮像装置におい
て、 前記第１の固体撮像素子は、前記第２の固体撮像素子よ
りも前記複数の固体撮像素子の中心方向に配置されてい
る撮像装置。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 前記導光部の光の入力面に垂直な方向に対して、光の入
力面に垂直な方向に対して斜め方向かつ前記複数の導光
部に入射する光が広がる方向に光を導く構成である前記
導光部と、前記導光部の光の入力面に垂直な方向に光を
導く構成である前記導光部の厚みが異なる撮像装置。 - 【請求項１４】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 前記複数の固体撮像素子にそれぞれ含まれる複数の受光
領域の面積と、前記導光手段の前記入力面の面積が等し
い撮像装置。 - 【請求項１５】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 前記複数の固体撮像素子は、第１の固体撮像素子と前記
第１の固体撮像素子よりも周辺方向に配置された第２の
固体撮像素子を含み、 前記第１の固体撮像素子に光を導く導光部と、前記第２
の固体撮像素子に光を導く導光部の入射角度が異なる撮
像装置。 - 【請求項１６】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 隣接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手
段、 前記接続手段は、前記固体撮像素子と前記導光部との隙
間に設けられている撮像装置。 - 【請求項１７】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 前記複数の固体撮像素子の裏面側に設置された、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジ
タル変換手段を有する撮像装置。 - 【請求項１８】 請求項１０に記載の撮像装置におい
て、 隣接する前記固体撮像素子間を電気的に接続する接続手
段を有し、 前記接続手段は、前記固体撮像素子の前記受光領域側で
接続を行っている撮像装置。 - 【請求項１９】 放射線を光に変換する変換手段と、前
記変換手段からの光が入射される、請求項１から請求項
１８のいずれか一項に記載の撮像装置と、前記放射線を
放射する放射手段と、前記撮像装置から出力された信号
を画像処理する画像処理手段と、を有する撮像装置。 - 【請求項２０】 請求項１から請求項１８のいずれか一
項に記載の撮像装置と、該撮像装置からの信号を画像処
理する画像処理手段と、該画像処理手段からの信号を記
録するための記録手段と、該画像処理手段からの信号を
表示する表示手段と、該画像処理手段からの信号を電送
するための電送手段とを有する撮像システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180253A JP3595759B2 (ja) | 1999-07-02 | 2000-06-15 | 撮像装置および撮像システム |
| US09/605,371 US6479827B1 (en) | 1999-07-02 | 2000-06-29 | Image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18931299 | 1999-07-02 | ||
| JP11-189312 | 1999-07-02 | ||
| JP2000180253A JP3595759B2 (ja) | 1999-07-02 | 2000-06-15 | 撮像装置および撮像システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078099A true JP2001078099A (ja) | 2001-03-23 |
| JP3595759B2 JP3595759B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=26505411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180253A Expired - Fee Related JP3595759B2 (ja) | 1999-07-02 | 2000-06-15 | 撮像装置および撮像システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6479827B1 (ja) |
| JP (1) | JP3595759B2 (ja) |
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| JP3276614B2 (ja) * | 1999-04-22 | 2002-04-22 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学素子、放射線イメージセンサ及び光学素子の製造方法 |
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