特開 2024-170148 放射線検出装置及び放射線検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170148

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】放射線検出装置及び放射線検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01T 7/00 20060101AFI20241129BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20241129BHJP

   A61B 6/42 20240101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

G01T7/00 A

G01T1/20 L

A61B6/00 300Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087152

(22)【出願日】2023-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】多川 元気

【テーマコード（参考）】

2G188

4C093

【Ｆターム（参考）】

2G188AA03

2G188BB02

2G188BB04

2G188BB05

2G188BB06

2G188CC22

2G188CC30

2G188DD05

2G188DD12

2G188DD47

4C093AA01

4C093CA35

4C093EB12

4C093EB17

4C093EB30

(57)【要約】

【課題】可撓性を有するセンサパネルに生じる反りを軽減する。
【解決手段】入射面から入射した放射線を検出するための放射線検出装置は、可撓性を有する基板と、検出素子とを有するセンサパネルと、センサパネルと入射面との間に位置する接触部材であって、センサパネルのうち検出素子が配置された検出部分に接している接触部材と、センサパネルに関して接触部材の反対側に位置する基台と、センサパネルの第１結合部分を基台に結合する第１結合部材と、センサパネルの第２結合部分を基台に結合する第２結合部材と、を備える。センサパネルの第１結合部分とセンサパネルの第２結合部分とは、入射面に対する平面視において、センサパネルの検出部分に関して互いに反対側に位置する。センサパネルは、第１結合部分と第２結合部分との間に、接触部材に接触していない可変部分を含む。センサパネルの可変部分は、基台からの距離が変化するように変形可能である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射面から入射した放射線を検出するための放射線検出装置であって、
可撓性を有する基板と、検出素子とを有するセンサパネルと、
前記センサパネルと前記入射面との間に位置する接触部材であって、前記センサパネルのうち前記検出素子が配置された検出部分に接している接触部材と、
前記センサパネルに関して前記接触部材の反対側に位置する基台と、
前記センサパネルの第１結合部分を前記基台に結合する第１結合部材と、
前記センサパネルの第２結合部分を前記基台に結合する第２結合部材と、を備え、
前記センサパネルの前記第１結合部分と前記センサパネルの前記第２結合部分とは、前記入射面に対する平面視において、前記センサパネルの前記検出部分に関して互いに反対側に位置しており、
前記センサパネルは、前記第１結合部分と前記第２結合部分との間に、前記接触部材に接触していない可変部分を含み、
前記センサパネルの前記可変部分は、前記基台からの距離が変化するように変形可能である、放射線検出装置。

【請求項2】

前記第１結合部材は、前記基台の前記入射面側の面に結合されている、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項3】

前記第１結合部材は、前記基台の側面に結合されている、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項4】

前記第１結合部材は、前記基台の前記入射面側とは反対側の面に結合されている、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項5】

前記放射線検出装置は、前記基台の側面と前記センサパネルとの間に、弾性部材を更に備える、請求項４に記載の放射線検出装置。

【請求項6】

前記基台は、互いに反対側にある第１側面及び第２側面を有し、
前記第１結合部材は、前記第１側面に沿って延在し、
前記第２結合部材は、前記第２側面に沿って延在する、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項7】

前記放射線検出装置は、前記基台に結合された補強部材を更に備え、
前記補強部材は、前記第１側面に沿った方向に延在する、請求項６に記載の放射線検出装置。

【請求項8】

前記第１側面に沿った第１方向における前記基台の線膨張係数は、前記第１方向に直交する第２方向における前記基台の線膨張係数よりも大きい、請求項６に記載の放射線検出装置。

【請求項9】

前記第１側面に沿った第１方向における前記基台の曲げ弾性率は、前記第１方向に直交する第２方向における前記基台の曲げ弾性率よりも大きい、請求項６に記載の放射線検出装置。

【請求項10】

前記基台は、互いに反対側にある第１角部及び第２角部を有し、
前記第１結合部材は、前記第１角部に位置し、
前記第２結合部材は、前記第２角部に位置する、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項11】

前記放射線検出装置は、
前記センサパネルの第３結合部分を前記基台に結合する第３結合部材と、
前記センサパネルの第４結合部分を前記基台に結合する第４結合部材と、をさらに備え、
前記基台は、互いに反対側にある第３角部及び第４角部をさらに有し、
前記第３結合部材は、前記第３角部に位置し、
前記第４結合部材は、前記第４角部に位置する、請求項１０に記載の放射線検出装置。

【請求項12】

前記放射線検出装置は、前記センサパネルの前記第１結合部分に接続されたフレキシブル回路基板を更に備える、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項13】

前記接触部材は、シンチレータを含む、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項14】

前記接触部材は、前記センサパネルの前記検出部分を前記基台に向けて押圧する、請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項15】

請求項１乃至１４の何れか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と
を備えることを特徴とする放射線検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線検出装置及び放射線検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線検出装置が普及している。特許文献１には、放射線検出装置のセンサパネルの基板の材料としてガラスを使用することが記載されている。特許文献２には、放射線検出装置のセンサパネルの基板の材料としてプラスチックを使用することが記載されている。これにより、プラスチックで形成された基板は可撓性を有するため、センサパネルの破損の懸念が低減する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３８１５７６６号公報

【特許文献2】特許第５４２１８４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

可撓性を有するセンサパネルの線膨張係数と、このセンサパネルを支持する基台の線膨張係数とが互いに異なる場合がある。例えば、センサパネルの基板に使用されうるプラスチックの線膨張係数は、基台に使用されうる金属又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の線膨張係数よりも大きい。このような場合に、放射線検出装置の内部の温度変化に起因して、センサパネルに反りが生じうる。本発明の一部の側面は、可撓性を有するセンサパネルに生じる反りを軽減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一部の実施形態によれば、入射面から入射した放射線を検出するための放射線検出装置であって、可撓性を有する基板と、検出素子とを有するセンサパネルと、前記センサパネルと前記入射面との間に位置する接触部材であって、前記センサパネルのうち前記検出素子が配置された検出部分に接している接触部材と、前記センサパネルに関して前記接触部材の反対側に位置する基台と、前記センサパネルの第１結合部分を前記基台に結合する第１結合部材と、前記センサパネルの第２結合部分を前記基台に結合する第２結合部材と、を備え、前記センサパネルの前記第１結合部分と前記センサパネルの前記第２結合部分とは、前記入射面に対する平面視において、前記センサパネルの前記検出部分に関して互いに反対側に位置しており、前記センサパネルは、前記第１結合部分と前記第２結合部分との間に、前記接触部材に接触していない可変部分を含み、前記センサパネルの前記可変部分は、前記基台からの距離が変化するように変形可能である、放射線検出装置が提供される。

【発明の効果】

【0006】

上記実施形態により、可撓性を有するセンサパネルに生じる反りが軽減する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一部の実施形態の放射線検出システムの構成例を説明するブロック図。

【図2】一部の実施形態の放射線検出装置の構成例を説明する模式図。

【図3】一部の実施形態の放射線検出装置の構成例を説明する模式図。

【図4】一部の実施形態の放射線検出装置の構成例を説明する模式図。

【図5】一部の実施形態の放射線検出装置の構成例を説明する模式図。

【図6】一部の実施形態の放射線検出装置の構成例を説明する模式図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0009】

図１を参照して、一部の実施形態に係る放射線検出システム１００の構成例について説明する。放射線検出システム１００は、放射線検出装置１０１と、放射線源制御部１０２と、システム制御部１０３と、表示部１０４と、操作部１０５と、放射線源１０６とを備えてもよい。放射線検出システム１００は、これら以外の構成要素をさらに含んでもよいし、これらの構成要素の一部を含まなくてもよい。

【0010】

放射線源１０６は、被検体１２０に向けて照射される放射線１１０を発生する。被検体１２０は、生物（例えば、人間や他の動物）であってもよいし、無生物であってもよい。被検体１２０が人間である場合に、被検体１２０は被検者と呼ばれてもよい。放射線源１０６が発生する放射線１１０は、典型的にはＸ線である。これに代えて、放射線１１０は、α線、β線、γ線、粒子線、及び宇宙線の何れであってもよい。放射線源１０６は、例えばＸ線管球であってもよい。

【0011】

被検体１２０を透過した放射線１１０は、放射線検出装置１０１に入射する。放射線検出装置１０１は、放射線１１０の検出結果をシステム制御部１０３へ送信する。放射線１１０の検出結果は、放射線画像であってもよい。例えば、放射線検出装置１０１は、被検体１２０を透過した放射線１１０を電荷として検出して、放射線画像を生成してもよい。検出される電荷は、透過放射線量に相当する。放射線検出装置１０１は、生成した放射線画像をシステム制御部１０３へ送信してもよい。このように放射線１１０の検出結果が画像の生成のために使用される場合に、放射線検出装置１０１は放射線撮像装置と呼ばれてもよいし、放射線検出システム１００は放射線撮像システムと呼ばれてもよい。

【0012】

放射線１１０の検出結果が放射線画像である場合について説明する。放射線検出システム１００は、デジタル形式の放射線画像を生成する。放射線検出システム１００は、複数の検査情報を含む検査オーダーに基づいて検査（撮影）を行ってもよい。検査情報は、撮影プロトコル情報を含んでもよい。撮影プロトコルは、撮影時又は画像処理時等に用いられるパラメータ情報又は撮影実施情報、並びに、例えばセンサ種類若しくは撮影姿勢のような撮影環境情報を規定してもよい。検査情報は、検査ＩＤ及び受付番号等の、検査オーダーを特定する情報又は検査オーダーに従う撮影画像を特定する情報を含んでもよい。

【0013】

システム制御部１０３は、放射線検出システム１００の全体的な制御を行う。システム制御部１０３は、放射線検出装置１０１及び放射線源制御部１０２の動作を制御してもよい。例えば、システム制御部１０３は、撮影プロトコルに基づいて放射線撮影処理を制御してもよい。システム制御部１０３は、放射線検出装置１０１から受信された放射線画像に対して信号処理（例えば、画像処理）を行ってもよい。信号処理は、階調処理や周波数処理等を含んでもよい。信号処理は、撮影プロトコルに従う画像処理パラメータを用いて行われてもよい。

【0014】

放射線源制御部１０２は、システム制御部１０３からの指示に従って、放射線源１０６の動作を制御する。例えば、放射線源制御部１０２は、撮影プロトコルに対応する撮影条件（例えば、管電流、管電圧、照射時間等のパラメータ）に従って放射線源１０６に電圧を印加することによって、放射線源１０６に放射線１１０を発生させる。

【0015】

表示部１０４は、放射線検出装置１０１のユーザ（例えば、医師や放射線技師。以下、単にユーザと表す）に対して情報を提供する。例えば、表示部１０４は、放射線検出システム１００の状態などを表示してもよい。例えば、表示部１０４は、外部装置から受信した検査オーダー、ユーザが作成した検査オーダー、放射線検出装置１０１によって生成されシステム制御部１０３によって処理された放射線画像などを表示してもよい。表示部１０４は、例えばドットマトリクス型ディスプレイ、インジケータ、ランプなどによって構成されてもよい。

【0016】

操作部１０５は、ユーザからの指示を取得する。例えば、操作部１０５は、放射線検出装置１０１に対する動作指示をユーザから取得してもよい。操作部１０５は、例えばキーボード、マウス、ボタンなどによって構成されてもよい。

【0017】

図２を参照して、放射線検出装置１０１の構成例について説明する。図２（ａ）は、放射線検出装置１０１の斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ線における放射線検出装置１０１の断面図である。方向を説明するために、図２～図６の各図に、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を有する３次元座標系ＣＳを付す。ｘ軸に平行な方向をｘ軸方向と表す。３次元座標系ＣＳの原点からｘ軸の正方向に向かう向きをｘ軸の正の向きと表す。３次元座標系ＣＳの原点からｘ軸の負方向に向かう向きをｘ軸の負の向きと表す。ｙ軸及びｚ軸についても同様である。

【0018】

放射線検出装置１０１は、前筺体２０１、後筺体２０２及び放射線透過板２０３によって構成された筺体を有する。放射線検出装置１０１の後述する複数の構成要素（例えば、シンチレータ層２１１、センサパネル２１２、基台２１３など）は筺体に収容されている。前筺体２０１及び後筺体２０２は、例えばアルミニウムやマグネシウム、ＣＦＲＰなどのような低比重の材料で形成されてもよい。このような材料を使用することによって、放射線検出装置１０１を軽量化しつつ、落下や衝撃などに対する強度を確保できる。放射線透過板２０３は、例えばＣＦＲＰなどのような材料で形成されてもよい。放射線透過板２０３の放射線透過率は、前筺体２０１の放射線透過率よりも高くてもよい。

【0019】

放射線検出装置１０１は、使用時に、放射線１１０がｚ軸の正の向きから入射するように配置される。そのため、放射線検出装置１０１のｚ軸の正の向きにある面が入射面１０１ａとなる。入射面１０１ａとは、放射線１１０が入射することが意図された面のことである。放射線検出装置１０１（具体的に、そのセンサパネル２１２）は、入射面１０１ａから入射した放射線１１０を検出する。入射面１０１ａに、センサパネル２１２の検出範囲の中心を表す指標線２０４が記されていてもよい。これに代えて又はこれに加えて、入射面１０１ａに、センサパネル２１２の検出範囲の外縁を表す指標線２０５が記されていてもよい。

【0020】

放射線検出装置１０１は、放射線検出装置１０１の筺体の内部に、緩衝部材２１０と、シンチレータ層２１１と、センサパネル２１２と、基台２１３と、結合部材２１４ａ及び２１４ｂと、回路基板２１６と、バッテリ２１７と、補強部材２２０ａ及び２２０ｂとを有してもよい。シンチレータ層２２１は、例えばＣｓＩであってもよいシンチレータを含む。シンチレータ層２２１は、放射線１１０が入射したことに応じて発光する。言い換えると、シンチレータ層２２１は、放射線１１０を可視光に変換する。

【0021】

センサパネル２１２は、可撓性を有する基板と、電磁波を検出するための検出素子とを有してもよい。基板の材料として例えばプラスチックが使用されてもよい。検出素子は、シンチレータ層２１１によって放射線１１０から変換された可視光を検出してもよいし、例えばこの可視光を電荷に変換する光電変換素子であってもよい。光電変換素子に代えて、検出素子は、放射線１１０を直接（すなわち、可視光に変換せずに）検出してもよいし、例えばこの放射線を電荷に変換する材料（例えば、ａ－Ｓｅ）によって形成された変換素子であってもよい。検出素子が放射線１１０を直接検出する場合に、シンチレータ層２１１は省略されてもよい。

【0022】

シンチレータ層２１１は、センサパネル２１２と入射面１０１ａとの間に位置する。言い換えると、シンチレータ層２１１は、センサパネル２１２の上側（ｚ軸の正の向き）に位置する。シンチレータ層２１１は、センサパネル２１２（具体的に、その上面）に接している。そのため、シンチレータ層２１１は、接触部材と呼ばれてもよい。センサパネル２１２の上面とは、センサパネル２１２の入射面１０１ａ側（ｚ軸の正の向き）の面のことであってもよい。センサパネル２１２の下面とは、センサパネル２１２の入射面１０１ａとは反対側側（ｚ軸の負の向き）の面のことであってもよい。他の部材の上面及び下面についても同様である。

【0023】

シンチレータ層２１１は、センサパネル２１２に結合されていてもよい。例えば、シンチレータ層２１１は、センサパネル２１２の上面にシンチレータ材料を蒸着することによって形成されてもよい。これに代えて、シンチレータ層２１１は、シンチレータ用の基板に形成された後に、センサパネル２１２に貼り合わされてもよい。

【0024】

センサパネル２１２は、基台２１３によって支持される。そのため、基台２１３は、支持基台と呼ばれてもよい。基台２１３は、センサパネル２１２に関してシンチレータ層２１１の反対側に位置する。言い換えると、基台２１３は、センサパネル２１２の下面側に位置する。基台２１３は、センサパネル２１２の下面を支持してもよい。基台２１３は、センサパネル２１２（具体的に、その下面）に接してもよい。

【0025】

センサパネル２１２は、結合部材２１４ａ及び２１４ｂによって基台２１３に結合されている。この結合によって、センサパネル２１２は基台２１３に固定される。以下、結合部材２１４ａを代表して説明する。結合部材２１４ａについての説明は結合部材２１４ｂについても同様に当てはまる。結合部材２１４ａによる結合は、化学的な結合であってもよいし、機械的な結合であってもよい。例えば、結合部材２１４ａは、両面粘着テープや接着剤であってもよい。これに代えて、結合部材２１４ａは、ねじやボルトであってもよい。基台２１３は、前筺体２０１又は後筺体２０２に結合されている。

【0026】

基台２１３は剛性を有してもよい。剛性を有する基台２１３にセンサパネル２１２を結合することによって、放射線検出装置１０１の外部からの荷重や放射線検出装置１０１の運搬時の振動に起因するセンサパネル２１２の変形又は破損を抑制できる。

【0027】

緩衝部材２１０は、シンチレータ層２１１と放射線透過板２０３との間に位置する。緩衝部材２１０（具体的に、その上面）は、放射線透過板２０３（具体的に、その下面）に接してもよい。緩衝部材２１０（具体的に、その下面）は、シンチレータ層２１１（具体的に、その上面）に接してもよい。緩衝部材２１０は、シリコン又はウレタン系の発泡材や、シリコンゲルなどの材料によって形成されてもよい。緩衝部材２１０は、放射線検出装置１０１の外部からの荷重を分散したり、放射線検出装置１０１の外部からの衝撃を緩衝したりする効果を有する。緩衝部材２１０は省略されてもよい。また、放射線検出装置１０１は、緩衝部材２１０以外の緩衝部材を有してもよい。例えば、放射線検出装置１０１は、筺体の側面と基台２１３との間に緩衝部材を有してもよい。

【0028】

回路基板２１６は、基台２１３の下面に取り付けられている。センサパネル２１２と回路基板２１６とは、フレキシブル回路基板２１５によって互いに接続されている。センサパネル２１２によって生成された信号（例えば、放射線１１０の線量を表す電荷信号）は、フレキシブル回路基板２１５を通じて回路基板２１６に読み出される。この信号は、フレキシブル回路基板２１５に実装された集積回路２１８によって処理されてもよい。例えば、集積回路２１８は、信号を増幅し、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換することによって、デジタル画像信号を生成してもよい。このデジタル画像信号は、回路基板２１６に実装された集積回路２１９によってさらに処理された後、システム制御部１０３へ送信されてもよい。集積回路２１９は、画像信号の処理だけでなく、放射線検出装置１０１の駆動の処理や充電の制御のような種々の機能を有してもよい。集積回路２１９は、回路基板２１６ではなく、他の回路基板（例えば、図４の回路基板４０１）に実装されてもよい。

【0029】

バッテリ２１７は、基台２１３の下面に取り付けられている。バッテリ２１７は、放射線検出装置１０１が動作するために使用する電力を蓄積する。バッテリ２１７は、交換可能であってもよい。

【0030】

放射線検出装置１０１は、放射線による回路基板２１６の劣化を抑制したり、放射線検出装置１０１の下面側からの散乱線を除去したりするための放射線遮蔽部材をさらに有してもよい。放射線遮蔽部材は、例えばモリブデンや鉄、鉛などの高比重材料によって形成されてもよい。放射線遮蔽部材は、基台２１３に取り付けられてもよい。

【0031】

放射線検出装置１０１は、放射線検出装置１０１の側面に、スイッチ２０６、状態表示部２０７、無線通信部２０８及び有線接続部２０９を有してもよい。放射線検出装置１０１は、無線通信部２０８を通じてシステム制御部１０３と無線通信してもよい。放射線検出装置１０１は、無線通信の品質が低い場合に、有線接続部２０９に接続されたケーブルを通じて有線通信を行ってもよい。このケーブルは、バッテリ２１７の充電のために使用されてもよい。スイッチ２０６は、放射線検出装置１０１の電源のオン／オフの操作や、放射線検出装置１０１の状態の切り替え操作などに使用されてもよい。状態表示部２０７は、光の色や点灯／点滅／消灯状態等によって電源のオン／オフの状態や、バッテリ２１７の残量等を表示してもよい。

【0032】

図３を参照して、放射線検出装置１０１の一部の構成要素を詳細に説明する。図３（ａ）は、図２（ｂ）の断面図の一部に着目した図である。図３（ａ）は、放射線検出装置１０１の筺体内の温度が室温（例えば、２０℃。以下同様）である状態を示す。

【0033】

センサパネル２１２は、１つ以上の検出素子（典型的には複数の検出素子）が配置された検出部分３０４を含む。検出部分３０４は、入射面１０１ａに対する平面視において、センサパネル２１２の略中央に位置してもよい。検出部分３０４の上面全体は、シンチレータ層２１１に接している。検出部分３０４の上面は、シンチレータ層２１１に結合されていてもよい。検出部分３０４の下面全体は、基台２１３に接している。検出部分３０４は、基台２１３に結合されていなくてもよい。

【0034】

センサパネル２１２は、シンチレータ層２１１に接している接触部分３０３を含む。接触部分３０３は、入射面１０１ａに対する平面視において、センサパネル２１２の略中央に位置してもよい。接触部分３０３の上面全体は、シンチレータ層２１１に接している。接触部分３０３の上面は、シンチレータ層２１１に結合されていてもよい。接触部分３０３の下面全体は、基台２１３に接している。接触部分３０３は、基台２１３に結合されていなくてもよい。接触部分３０３は、検出部分３０４を包含してもよい。

【0035】

センサパネル２１２は、結合部材２１４ａに結合された結合部分３０１を含む。結合部材２１４ａは、基台２１３（具体的に、基台２１３の入射面１０１ａ側の面）にも結合されている。そのため、結合部材２１４ａは、結合部分３０１（具体的に、その下面）を基台２１３に結合する。結合部分３０１は、検出部分３０４及び接触部分３０３よりも外側（すなわち、センサパネル２１２の端部に近い位置）に位置する。結合部分３０１は、センサパネル２１２の端部に位置してもよい。結合部分３０１の上面は、シンチレータ層２１１に接していない。フレキシブル回路基板２１５は、結合部分３０１（具体的に、その上面）に接続されている。

【0036】

センサパネル２１２は、結合部材２１４ｂに結合された結合部分３０６を含む。結合部材２１４ｂは、基台２１３（具体的に、基台２１３の入射面１０１ａ側の面）にも結合されている。そのため、結合部材２１４ｂは、結合部分３０６（具体的に、その下面）を基台２１３に結合する。結合部分３０６は、検出部分３０４及び接触部分３０３よりも外側に位置する。結合部分３０６は、センサパネル２１２の端部に位置してもよい。結合部分３０６の上面は、シンチレータ層２１１に接していない。結合部分３０１と結合部分３０６とは、入射面１０１ａに対する平面視において、検出部分３０４に関して互いに反対側に位置する。

【0037】

センサパネル２１２は、結合部分３０１と結合部分３０６との間に、可変部分３０２及び可変部分３０５を含む。可変部分３０２及び３０５は、検出部分３０４及び接触部分３０３よりも外側に位置する。可変部分３０２及び３０５は、結合部分３０１及び３０６よりも内側（すなわち、センサパネル２１２の中心に近い位置）に位置する。

【0038】

可変部分３０２は、結合部分３０１と接触部分３０３との間に位置する。可変部分３０２は、シンチレータ層２１１に接触していない。可変部分３０２（具体的に、その下面）の一部は、基台２１３に接している。可変部分３０２は、基台２１３に結合されていなくてもよい。可変部分３０２の上面は、他の部材に接していなくてもよいし、放射線検出装置１０１の筺体の内部空間に面していてもよい。

【0039】

可変部分３０５は、結合部分３０６と接触部分３０３との間に位置する。可変部分３０５は、シンチレータ層２１１に接触していない。可変部分３０５（具体的に、その下面）の一部は、基台２１３に接している。可変部分３０５は、基台２１３に結合されていなくてもよい。可変部分３０５の上面は、他の部材に接していなくてもよいし、放射線検出装置１０１の筺体の内部空間に面していてもよい。

【0040】

図３（ｂ）は、放射線検出装置１０１の筺体内の温度が室温よりも高い状態を示す。放射線検出装置１０１の動作中に、集積回路２１８及び集積回路２１９の発熱などに起因して、放射線検出装置１０１の筺体内の温度が室温よりも高くなりうる。センサパネル２１２の線膨張係数が基台２１３の線膨張係数よりも大きい場合について考える。例えば、センサパネル２１２の基板がプラスチックによって形成され、基台２１３がアルミニウムやマグネシウム、ＣＦＲＰなどによって形成された場合に、線膨張係数がこのような大小関係を有しうる。このような場合に、放射線検出装置１０１の筺体内の温度の上昇に応じて、センサパネル２１２は、基台２１３に対して相対的に膨張する。可変部分３０２及び３０５の上面はシンチレータ層２１１に接しておらず、接触部分３０３の上面はシンチレータ層２１１に接している。そのため、可変部分３０２及び３０５は、接触部分３０３と比較して、基台２１３からの距離が大きくなるように変形しやすい。例えば、シンチレータ層２１１が０．３～１．０ｍｍ程度の厚さを有し、センサパネル２１２が０．０２～０．２ｍｍ程度の厚さを有する場合に、可変部分３０２及び３０５の方が接触部分３０３よりも十分に変形しやすくなる。図３（ｂ）に示されるように、放射線検出装置１０１の筺体内の温度の上昇に応じて、可変部分３０２及び３０５は、上向きに撓む。それによって、センサパネル２１２の検出部分３０４に生じる反りが軽減される。

【0041】

図３（ｂ）に示される状態から放射線検出装置１０１の筺体内の温度が低下すると、センサパネル２１２は、基台２１３に対して相対的に収縮する。それによって、可変部分３０２及び３０５は、基台２１３からの距離が小さくなるように変形し、図３（ａ）の状態に戻る。このように、可変部分３０２及び３０５は、基台２１３からの距離が変化するように変形可能である。

【0042】

放射線検出装置１０１の筺体内の温度が室温よりも低い状態においてセンサパネル２１２に生じる反りを軽減するために、製造時に可変部分３０２及び３０５が撓んだ状態でセンサパネル２１２を基台２１３に結合してもよい。

【0043】

シンチレータ層２１１は、センサパネル２１２の検出部分３０４を基台２１３に向けて押圧してもよい。これによって、センサパネル２１２の検出部分３０４に生じる反りがさらに軽減される。シンチレータ層２１１による押圧は、例えば、緩衝部材２１０、シンチレータ層２１１、センサパネル２１２、及び基台２１３を放射線透過板２０３に押し付けた状態で基台２１３を前筺体２０１に固定することによって実現されてもよい。

【0044】

フレキシブル回路基板２１５は、結合部分３０１（具体的に、その上面）に、例えば異方性導電接着材（ＡＣＦ）によって接続される。結合部分３０１は結合部材２１４ａに結合されているため、可変部分３０２よりも変形しづらい。そのため、フレキシブル回路基板２１５を結合部分３０１に接続することによって、フレキシブル回路基板２１５を可変部分３０２に接続する場合と比較して、フレキシブル回路基板２１５の接続が安定する。

【0045】

図４を参照して、入射面１０１ａに対する平面視における放射線検出装置１０１の各構成要素の位置について説明する。図４（ａ）は、後筺体２０２を外した状態で放射線検出装置１０１を入射面１０１ａとは反対側から見た図である。図４（ａ）では、集積回路（例えば、集積回路２１８、２１９）が省略されている。また、結合部材２１４ａ及び２１４ｂの外縁が破線で示される。図４（ｂ）は、図４（ａ）のうちセンサパネル２１２に着目した図である。

【0046】

放射線検出装置１０１は、基台２１３の下面に取り付けられた回路基板４０１をさらに有する。回路基板４０１は、フレキシブル回路基板を通じてセンサパネル２１２に接続されており、導電線を通じて回路基板２１６に接続されている。

【0047】

図４（ｂ）において、センサパネル２１２の結合部分３０１、接触部分３０３、検出部分３０４及び結合部分３０６のそれぞれの外縁を破線で示す。可変部分３０２は、センサパネル２１２のうち結合部分３０１と接触部分３０３との間に位置する部分である。可変部分３０５は、センサパネル２１２のうち結合部分３０６と接触部分３０３との間に位置する部分である。センサパネル２１２の検出部分３０４に、複数の画素回路４０３が２次元アレイ状に形成されている。画素回路４０３は、上述の検出素子と、トランジスタとを含んでもよい。

【0048】

基台２１３は、板状部材であり、入射面１０１ａに対する平面視において矩形の形状を有する。基台２１３は、４つの側面４０２ａ～４０２ｄを有する。側面４０２ａと側面４０２ｃとは互いに反対側に位置しており、どちらもｙ軸方向に延在する。側面４０２ｂと側面４０２ｄとは互いに反対側に位置しており、どちらもｘ軸方向に延在する。

【0049】

結合部材２１４ａは、基台２１３の側面４０２ａに沿って延在する。そのため、結合部材２１４ａに結合された結合部分３０１も基台２１３の側面４０２ａに沿って延在する。回路基板２１６も基台２１３の側面４０２ａに沿って延在する。特定の部材が側面に沿って延在するとは、特定の部材が側面の付近に位置し、側面に沿った方向の長さが他の方向の長さよりも長いことであってもよい。結合部材２１４ｂは、基台２１３の側面４０２ｃに沿って延在する。そのため、結合部材２１４ｃに結合された結合部分３０６も基台２１３の側面４０２ｂに沿って延在する。

【0050】

上述したように、可変部分３０２及び３０５が変形することによって、ｘ軸方向におけるセンサパネル２１２と基台２１３との線膨張係数の差に起因して生じるセンサパネル２１２の反りが軽減される。一方、図４（ａ）の構成では、ｙ軸方向におけるセンサパネル２１２と基台２１３との線膨張係数の差に起因して、センサパネル２１２に反りが生じうる。そのため、この反りを軽減するために、補強部材２２０ａ及び２２０ｂが基台２１３に結合されている。補強部材２２０ａは、基台２１３の側面４０２ａに沿って延在する。補強部材２２０ｂは、基台２１３の側面４０２ｃに沿って延在する。補強部材２２０ａ及び２２０ｂは、リブとも呼ばれうる。補強部材２２０ａ及び２２０ｂによってセンサパネル２１２のｙ軸方向の剛性が向上するため、センサパネル２１２に生じる反りが軽減される。図４（ａ）の例では２つの補強部材２２０ａ及び２２０ｂが配置されるが、補強部材の個数及び位置はこの例に限られない。例えば、補強部材の個数は１つ又は３つ以上であってもよい。補強部材は、基台２１３の略中央においてｙ軸に延在してもよい。

【0051】

基台２１３に補強部材２２０ａ及び２２０ｂを取り付けることに加えて、又はこれに代えて、基台２１３に異方性材料（例えば、ＣＦＲＰ）を使用することによって、ｙ軸方向におけるセンサパネル２１２と基台２１３との線膨張係数の差に起因して生じるセンサパネル２１２の反りが軽減されてもよい。例えば、側面４０２ａに沿った方向（ｙ軸方向）における基台２１３の線膨張係数が、この方向に直交する方向（ｘ軸方向）における基台２１３の線膨張係数よりも高くなる向きに基台２１３を配置してもよい。これによって、ｙ軸方向におけるセンサパネル２１２と基台２１３との線膨張係数の差が軽減するため、センサパネル２１２に生じる反りが軽減される。

【0052】

これに加えて又はこれに代えて、例えば側面４０２ａに沿った方向（ｙ軸方向）における基台２１３の曲げ弾性率が、この方向に直交する方向（ｘ軸方向）における基台２１３の曲げ弾性率よりも高くなる向きに基台２１３を配置してもよい。これによって、センサパネル２１２のｙ軸方向の剛性が向上するため、センサパネル２１２に生じる反りが軽減される。

【0053】

図５を参照して、放射線検出装置１０１の変形例について説明する。上述の実施形態では、結合部材２１４ａが基台２１３の入射面１０１ａ側の面に結合される。これに代えて、図５（ｂ）に示されるように、センサパネル２１２の可変部分３０２が曲げられることによって、結合部材２１４ａが基台２１３の側面４０２ａに結合されてもよい。このような構成であっても、可変部分３０２は、基台２１３からの距離が変化するように変形可能である。放射線検出装置１０１の筺体の内部が室温である状態において、可変部分３０２は、基台２１３から離れていてもよい。このような構成によれば、放射線検出装置１０１の筺体の内部が室温よりも高い場合に、センサパネル２１２が基台２１３に対して相対的に膨張するため、可変部分３０２は、図５（ｂ）の状態よりも基台２１３から離れるように変形する。一方、放射線検出装置１０１の筺体の内部が室温よりも低い場合に、センサパネル２１２が基台２１３に対して相対的に収縮するため、可変部分３０２は、図５（ｂ）の状態よりも基台２１３に近づくように変形する。よって、何れの場合であっても、センサパネル２１２に生じる反りが軽減される。図５（ａ）に示されるように、基台２１３の端部の厚さを厚くする（例えば、基台２１３の端部にリブを形成する）ことによって、基台２１３に結合部材２１４ａを結合しやすくしてもよい。結合部材２１４ｂも結合部材２１４ａと同様に基台２１３の側面に結合されてもよい。

【0054】

図５（ｂ）に示される変形例では、センサパネル２１２の可変部分３０２が曲げられることによって、結合部材２１４ａが基台２１３の下面（すなわち、入射面１０１ａとは反対側の面）に結合されている。このような構成であっても、可変部分３０２は、基台２１３からの距離が変化するように変形可能である。放射線検出装置１０１の筺体の内部が室温である状態において、可変部分３０２は、基台２１３から離れていてもよい。このような構成によれば、放射線検出装置１０１の筺体の内部が室温よりも高い場合に、センサパネル２１２が基台２１３に対して相対的に膨張するため、可変部分３０２は、図５（ｂ）の状態よりも基台２１３から離れるように変形する。一方、放射線検出装置１０１の筺体の内部が室温よりも低い場合に、センサパネル２１２が基台２１３に対して相対的に収縮するため、可変部分３０２は、図５（ｂ）の状態よりも基台２１３に近づくように変形する。よって、何れの場合であっても、センサパネル２１２に生じる反りが軽減される。結合部材２１４ｂも結合部材２１４ａと同様に基台２１３の下面に結合されてもよい。

【0055】

放射線検出装置１０１は、基台２１３の側面４０２ａとセンサパネル２１２（具体的に、その可変部分３０２）との間に、弾性部材５０１をさらに有してもよい。弾性部材５０１を設けることによって、センサパネル２１２の検出部分３０４のｘｙ平面に沿った振動を抑制できる。図５（ｂ）の変形例は、図５（ａ）の変形例と比較して、基台２１３の厚さを低減しやすい。

【0056】

上述のように、結合部材（例えば、結合部材２１４ａ）は、基台２１３の上面に結合されてもよいし、側面に結合されてもよいし、下面に結合されてもよい。放射線検出装置１０１の複数の結合部材は、基台２１３の異なる面に結合されてもよい。例えば、結合部材２１４ａが図３（ａ）に示されるように基台２１３の上面に結合され、結合部材２１４ｂが図５（ａ）に示されるように基台２１３の側面に結合されてもよい。

【0057】

図６を参照して、放射線検出装置１０１の更なる変形例について説明する。この変形例では、結合部材２１４ａ及び２１４ｂの位置及び形状が異なる。図６（ａ）は、後筺体２０２を外した状態で放射線検出装置１０１を入射面１０１ａとは反対側から見た図である。図６（ａ）では、集積回路（例えば、集積回路２１８、２１９）が省略されている。また、結合部材２１４ａ及び２１４ｂの外縁が破線で示される。図６（ｂ）は、図６（ａ）のうちセンサパネル２１２に着目した図である。

【0058】

基台２１３は、板状部材であり、入射面１０１ａに対する平面視において矩形の形状を有する。基台２１３は、４つの角部６００ａ～６００ｄを有する。角部６００ａと角部６００ｃとは互いに反対側に位置する。角部６００ｂと角部６００ｄとは互いに反対側に位置する。

【0059】

結合部材２１４ａは、角部６００ａに位置する。すなわち、結合部材２１４ａは、角部６００ａにおいて、センサパネル２１２の結合部分３０１を基台２１３に結合する。結合部材２１４ｂは、角部６００ｃに位置する。すなわち、結合部材２１４ｂは、角部６００ｃにおいて、センサパネル２１２の結合部分３０６を基台２１３に結合する。このように結合部材２１４ａ及び２１４ｂを角部６００ａ及び６００ｃに配置することによって、ｘ軸方向及びｙ軸方向の両方においてセンサパネル２１２に生じる反りが軽減される。そのため、この変形例では、補強部材２２０ａ及び２２０ｂが省略されてもよい。

【0060】

放射線検出装置１０１は、結合部材２１４ｃ及び２１４ｄをさらに有してもよい。結合部材２１４ｃは、角部６００ｂに位置する。すなわち、結合部材２１４ｃは、角部６００ｂにおいて、センサパネル２１２の結合部分６０１を基台２１３に結合する。センサパネル２１２は、結合部分６０１と接触部分３０３との間に可変部分を含んでもよい。結合部材２１４ｄは、角部６００ｄに位置する。すなわち、結合部材２１４ｄは、角部６００ｄにおいて、センサパネル２１２の結合部分６０２を基台２１３に結合する。センサパネル２１２は、結合部分６０２と接触部分３０３との間に可変部分を含んでもよい。図６の変形例においても、結合部材（例えば、結合部材２１４ａ）は、基台２１３の上面に結合されてもよいし、側面に結合されてもよいし、下面に結合されてもよい。

【0061】

上述の実施形態では、センサパネル２１２が可変部分３０２と可変部分３０５との両方を含む。これに代えて、センサパネル２１２は、可変部分３０２と可変部分３０５との一方のみを含んでもよい。例えば、シンチレータ層２１１が結合部分３０６まで延在することによって、可変部分３０５が存在しなくてもよい。この場合であっても、可変部分３０２が変形することによって、センサパネル２１２の接触部分３０３に生じる反りが軽減される。

【0062】

上述の実施形態では、シンチレータ層２１１がセンサパネル２１２の接触部分３０３に接する。放射線検出装置１０１がシンチレータ層２１１を含まない場合に、緩衝部材２１０がセンサパネル２１２の接触部分３０３に接してもよい。この場合に、緩衝部材２１０は、接触部材と呼ばれてもよい。

【0063】

上述の実施形態では、可変部分３０２の上面が他の部材に接しておらず、放射線検出装置１０１の筺体の内部空間に面する。これに代えて、センサパネル２１２に生じる反りを軽減できるのであれば、可変部分３０２の上面が他の部材（例えば、可撓性を有する部材）に接してもよい。可変部分３０２以外の他の可変部分についても同様である。

【0064】

上述の実施形態では、センサパネル２１２の線膨張係数が基台２１３の線膨張係数よりも大きい場合について説明する。これに代えて、センサパネル２１２の線膨張係数が基台２１３の線膨張係数よりも小さくてもよい。

【0065】

上述の実施形態では、接触部分３０３は、基台２１３に結合された部分を含まない。これに代えて、接触部分３０３は、基台２１３に結合された部分を含んでもよい。例えば、接触部分３０３の中央が接着剤などによって基台２１３に結合されてもよい。この場合でも、センサパネル２１２の可変部分が変形することによって、センサパネル２１２に生じる反りが軽減される。

【0066】

＜実施形態のまとめ＞
［項目１］
入射面から入射した放射線を検出するための放射線検出装置であって、
可撓性を有する基板と、検出素子とを有するセンサパネルと、
前記センサパネルと前記入射面との間に位置する接触部材であって、前記センサパネルのうち前記検出素子が配置された検出部分に接している接触部材と、
前記センサパネルに関して前記接触部材の反対側に位置する基台と、
前記センサパネルの第１結合部分を前記基台に結合する第１結合部材と、
前記センサパネルの第２結合部分を前記基台に結合する第２結合部材と、を備え、
前記センサパネルの前記第１結合部分と前記センサパネルの前記第２結合部分とは、前記入射面に対する平面視において、前記センサパネルの前記検出部分に関して互いに反対側に位置しており、
前記センサパネルは、前記第１結合部分と前記第２結合部分との間に、前記接触部材に接触していない可変部分を含み、
前記センサパネルの前記可変部分は、前記基台からの距離が変化するように変形可能である、放射線検出装置。
［項目２］
前記第１結合部材は、前記基台の前記入射面側の面に結合されている、項目１に記載の放射線検出装置。
［項目３］
前記第１結合部材は、前記基台の側面に結合されている、項目１に記載の放射線検出装置。
［項目４］
前記第１結合部材は、前記基台の前記入射面側とは反対側の面に結合されている、項目１に記載の放射線検出装置。
［項目５］
前記放射線検出装置は、前記基台の側面と前記センサパネルとの間に、弾性部材を更に備える、項目４に記載の放射線検出装置。
［項目６］
前記基台は、互いに反対側にある第１側面及び第２側面を有し、
前記第１結合部材は、前記第１側面に沿って延在し、
前記第２結合部材は、前記第２側面に沿って延在する、項目１乃至５の何れか１項に記載の放射線検出装置。
［項目７］
前記放射線検出装置は、前記基台に結合された補強部材を更に備え、
前記補強部材は、前記第１側面に沿った方向に延在する、項目６に記載の放射線検出装置。
［項目８］
前記第１側面に沿った第１方向における前記基台の線膨張係数は、前記第１方向に直交する第２方向における前記基台の線膨張係数よりも大きい、項目６又は７に記載の放射線検出装置。
［項目９］
前記第１側面に沿った第１方向における前記基台の曲げ弾性率は、前記第１方向に直交する第２方向における前記基台の曲げ弾性率よりも大きい、項目６乃至８の何れか１項に記載の放射線検出装置。
［項目１０］
前記基台は、互いに反対側にある第１角部及び第２角部を有し、
前記第１結合部材は、前記第１角部に位置し、
前記第２結合部材は、前記第２角部に位置する、項目１乃至５の何れか１項に記載の放射線検出装置。
［項目１１］
前記放射線検出装置は、
前記センサパネルの第３結合部分を前記基台に結合する第３結合部材と、
前記センサパネルの第４結合部分を前記基台に結合する第４結合部材と、をさらに備え、
前記基台は、互いに反対側にある第３角部及び第４角部をさらに有し、
前記第３結合部材は、前記第３角部に位置し、
前記第４結合部材は、前記第４角部に位置する、項目１０に記載の放射線検出装置。
［項目１２］
前記放射線検出装置は、前記センサパネルの前記第１結合部分に接続されたフレキシブル回路基板を更に備える、項目１乃至１１の何れか１項に記載の放射線検出装置。
［項目１３］
前記接触部材は、シンチレータを含む、項目１乃至１２の何れか１項に記載の放射線検出装置。
［項目１４］
前記接触部材は、前記センサパネルの前記検出部分を前記基台に向けて押圧する、項目１乃至１３の何れか１項に記載の放射線検出装置。
［項目１５］
項目１乃至１４の何れか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と
を備えることを特徴とする放射線検出システム。

【0067】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0068】

１１０ 放射線検出装置、２１１ シンチレータ層、２１２ センサパネル、２１３ 基台、２１４ａ 結合部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】