Ｘ線画像検出器およびその製造方法

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【発明の名称】	Ｘ線画像検出器およびその製造方法
【発明者】	【氏名】山本敏義【氏名】井野芳浩【氏名】大森康以知
【要約】	【課題】ＣＣＤ素子表面の歪みによる劣化を防止し、撮影画像の画質を向上させた、組立性がよく、信頼性の高いＸ線画像検出器を提供する。【解決手段】蛍光体１をＣＣＤ素子２の受光面に接着するのでなく、弾性体５の押圧力を利用して押しつけて固定する構造とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】Ｘ線を可視光線に変換する蛍光体と、この蛍光体に受光面を対向させて配置したＣＣＤ素子と、前記蛍光体と前記ＣＣＤ素子とを収納するセンサケースとを備え、前記センサケースの前記蛍光体側内面と前記蛍光体との間にＸ線透過性を有する弾性体を挿入し、この弾性体の弾力性により前記蛍光体を前記ＣＣＤ素子の受光面上に密着して固定するＸ線画像検出器。
【請求項２】弾性体の蛍光体側表面もしくはセンサケース側表面の少なくとも一方に粘着性を持たせた請求項１記載のＸ線画像検出器。
【請求項３】センサケース内の弾性体固定位置に、前記弾性体を位置決めするための位置決め部を設けてなる請求項１記載のＸ線画像検出器。
【請求項４】ＣＣＤ素子と基板とを接続固定し、前記基板がセンサケースの開口部の少なくとも一部を覆うように構成した請求項１記載のＸ線画像検出器。
【請求項５】センサケースの開口周縁部にＣＣＤ素子を接続固定した基板が嵌合する段差を設け、前記ＣＣＤ素子を接続固定した基板がセンサケース内にはまりこむ構造とした請求項４記載のＸ線画像検出器。
【請求項６】センサケース内に弾性体、蛍光体、ＣＣＤ素子を重ねて押圧力をかけない状態で配置した時、前記ＣＣＤ素子を接続固定した基板と前記センサケースの開口周縁部の段差との間に隙間が生じるように構成した請求項５記載のＸ線画像検出器。
【請求項７】センサケース内に弾性体、蛍光体、ＣＣＤ素子を収納し、基板にて前記センサケースの開口部の少なくとも一部を覆う第１のステップを、前記センサケースと前記弾性体と前記蛍光体と前記ＣＣＤ素子と前記基板とに押圧力を加える第２のステップと、前記センサケースと前記基板とを接続する第３のステップとからなるＸ線画像検出器の製造方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医科あるいは歯科などで行われるデジタルＸ線撮影において使用されるＸ線画像検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＸ線画像検出器としては、図５および図６に示したように、ＣＣＤ素子２の受光面上に板状の蛍光体１を接着剤１１により直接固定したもの、あるいは可視光を導光するファイバー束１２を介して接着剤１１で固定したものなどが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＸ線画像検出器では、ＣＣＤ素子２と蛍光体１あるいはファイバー束１２などの熱膨張率の異なる異種材料を接着剤１１により固定する構造であるため、保管時あるいは実使用時の温度変動により接着面に熱膨張率の違いによる繰り返し応力が発生することになる。この時、ＣＣＤ素子２の表面は、微細な歪みを繰り返し加えられることになり、半導体で構成されているＣＣＤ素子２の劣化を促進し、Ｘ線画像検出器としての寿命を縮めるという問題があった。
【０００４】また、上記いづれの場合もＣＣＤ素子２と蛍光体１あるいはファイバー束１２の間に接着剤１１の層が存在する構造であるため、蛍光体１で得られる可視光線が接着剤１１の部分で散乱を起こし、結果としてＣＣＤ素子２により得られる画像の画質の低下につながっているという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題を解決するもので、ＣＣＤ素子への蛍光体の固定を接着でなく、押圧によって行うことで温度変動によるＣＣＤ素子表面の歪みを防止し、また、接着剤の層をなくすことによって画質の向上を図ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するための本発明の第１のＸ線画像検出器は、センサセースの蛍光体側内面と蛍光体との間にＸ線透過性を有する弾性体を挿入し、この弾性体の弾力性により蛍光体をＣＣＤ素子の受光面上に密着して固定する構造としたものである。
【０００７】また、本発明の第２のＸ線画像検出器は、弾性体の蛍光体側表面もしくはセンサケース側表面の少なくとも一方に粘着性を持たせたものである。
【０００８】また、本発明の第３のＸ線画像検出器は、センサケース内の弾性体固定位置に、位置決めのための位置決め部を設けたものである。
【０００９】また、本発明の第４のＸ線画像検出器は、ＣＣＤ素子と基板とを接続固定し、前記基板がセンサケースの開口部の少なくとも一部を覆うように構成したものである。
【００１０】さらに、本発明の第５のＸ線画像検出器は、センサケースの開口周縁部にＣＣＤ素子の基板が嵌合する段差を設け、前記ＣＣＤ素子を接続固定した基板がセンサケース内にはまりこむ構造としたものである。
【００１１】そして、本発明の第６のＸ線画像検出器は、センサケース内に弾性体、蛍光体、ＣＣＤ素子を重ねて押圧力をかけない状態で配置した時、前記ＣＣＤ素子を接続固定した基板と前記センサケースの開口周縁部の段差との間に隙間が生じるように構成したものである。
【００１２】また、本発明のＸ線画像検出器の製造方法は、センサケース内に弾性体、蛍光体、ＣＣＤ素子を収納し、基板にて前記センサケースの開口部の少なくとも一部を覆う第１のステップと、前記センサケースと前記弾性体と前記蛍光体と前記ＣＣＤ素子と前記基板とに押圧力を加える第２のステップと、前記センサケースと前記基板とを接続する第３のステップとからなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】上記構成により本発明の第１のＸ線画像検出器は、蛍光体とＣＣＤ素子表面は接着固定されることなく押圧力だけで固定されることになり、接着面における熱膨張率の違いでＣＣＤ表面上に歪みが生じることがなくなり、また接着剤なしに、蛍光体を直接ＣＣＤ素子表面に密着させたことで、可視光線の散乱もなくなり、ＣＣＤ素子で得られる画像の画質を向上させることもできる。
【００１４】また、本発明の第２のＸ線画像検出器は、弾性体に具備させた粘着性により前記弾性体をセンサケースや蛍光体に粘着固定させることができるようになり、センサケース内の所定の位置からずれることがなくなる。
【００１５】また、本発明の第３のＸ線画像検出器は、センサケース内に弾性体を配置する際に、誤りなく所定の位置に取り付けることができる。
【００１６】また、本発明の第４のＸ線画像検出器は、Ｘ線画像検出器を容易に構成することができる。
【００１７】また、本発明の第５のＸ線画像検出器により、センサケースにＣＣＤ素子を取り付ける際に、位置ずれなく確実にＣＣＤ素子を取り付けることができる。
【００１８】そして、本発明の第６のＸ線画像検出器は、ＣＣＤ表面への蛍光体の押圧力を蛍光体、弾性体などの厚みのばらつきに関係なく一定に保つことができる。
【００１９】また、本発明のＸ線画像検出器の製造方法は、上記のようなＸ線画像検出器を容易に製造することができる。
【００２０】（実施の形態１）以下、本発明のＸ線画像検出器の第１の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００２１】図１は本発明の第１の実施の形態に係るＸ線画像検出器の断面構造を示す図で、１はＸ線を可視光線に変換する板状の蛍光体で、２はこの蛍光体１によって得られる可視光線による画像を電気画像信号に変換するＣＣＤ素子、３はＣＣＤ素子を取付、固定する基板である。
【００２２】４は箱状のセンサケースで一方に開口部を有し、前記蛍光体１およびＣＣＤ素子２を収納するものであり、その開口部は、ＣＣＤ素子２を固定した基板３により全部または少なくとも一部が覆われＸ線以外の外光を遮断する構成となっている。
【００２３】５は弾性体で、センサケース４の蛍光体１側内面と蛍光体１との間に挿入され、Ｘ線透過性のゴム系樹脂などからなり弾力性を有している。そして、この弾性体５の弾力性により蛍光体１をＣＣＤ素子２の受光面上に密着して押しつけ、固定する構造となっている。
【００２４】６はＣＣＤ素子２の入出力信号を基板３に接続するためのボンディングワイヤ、７はＸ線の照射方向を示したものである。
【００２５】次に、このＸ線画像検出器の動作を図１に基づいて説明する。図中、７で示した方向から照射されたＸ線は、センサケース４、弾性体５を透過して蛍光体１に達し、ここで可視光線に変換される。そして、蛍光体１で得られた可視光線はＣＣＤ素子２によって電気信号に変換され、ボンディングワイヤ６を介して取り出される。
【００２６】この時、蛍光体１とＣＣＤ素子２の受光面は接着されておらず、弾性体５の弾性力によって押しつけられているだけであるので、保管時あるいは動作時に発生する温度変動による熱膨張率の違いによる歪みが生じることはなく、また接着剤の層もなく蛍光体１とＣＣＤ素子２の密着性を確保することができるので、接着層での可視光線の散乱も最小限に抑えることができ、従来のものに較べて大幅な画質向上が可能となる。
【００２７】また、弾性体５の表面に粘着性を持たせれば、弾性体５とＣＣＤ素子２の間に挟まれた蛍光体１、あるいはセンサケース４と弾性体５の接触面が振動、衝撃などのショックでずれる心配もなくなる。
【００２８】（実施の形態２）図２は本発明の第２の実施の形態に係わるＸ線画像検出器の断面構造を示す図で、８はセンサケース４の弾性体５の固定位置に設けた位置決め用の溝（位置決め部）である。このような構造にすることによって、弾性体５をセンサケース４に取りつけるときに、位置を誤ることなく固定することができるとともに、取りつけ後の弾性体のずれも防止することができる。
【００２９】なお、本実施の形態においては、溝８の形状を弾性体５の平面形状と同様の形状としたが、スリット状の溝や穴形状の凹凸（本願においては、すべて溝と呼ぶ）としてもよい。また、この際には弾性体５の表面に、この溝に合致する形状を設けるとなお一層効果的である。
【００３０】（実施の形態３）図３は本発明の第３の実施の形態に係わるＸ線画像検出器の断面構造を示すもので、図中、９はセンサケース４の開口周縁部に設けた段差である。
【００３１】この段差９を設けることにより、ＣＣＤ素子２を固定した基板３をセンサケース４にはめ込むように取りつけることができるので、ＣＣＤ素子２とセンサケース４の相対位置がずれることなく正確に固定することが可能となる。
【００３２】（実施の形態４）図４は本発明の第４の実施の形態に係わるＸ線画像検出器の断面構造を示す図で、１０はＣＣＤ素子２の基板３と段差９との間に設けた隙間である。
【００３３】この構造により、センサケース４内に弾性体５、蛍光体１、ＣＣＤ素子２及び基板３を取りつける際に、まず、センサケース４内に弾性体５、蛍光体１、ＣＣＤ素子２を収納してセンサケースの開口部の全部または一部を基板にて覆い、その後図中、基板３の上面におもりを乗せるなどの一定の押圧力をかけた状態で、基板３とセンサケース４を接合することができるので、蛍光体１とＣＣＤ素子２の受光面の間の押圧力を一定に保ちつつ固定することができるようになる。
【００３４】以上、各実施の形態に示したＸ線画像検出器は、蛍光体１とＣＣＤ素子２の固定に接着を用いることなく、弾性体５による押圧力だけで固定する構造となっているので、接着時に熱膨張率の違いによって生じるＣＣＤ素子２表面の歪みを防止することができ、また接着層における可視光線の散乱に起因する画質の劣化を防止することができる。
【００３５】さらに、弾性体５表面に粘着性を持たせることにより、センサケース４内の弾性体５、蛍光体１の位置ずれを防止し、Ｘ線画像検出器完成品の信頼性を高めることができる。
【００３６】そして、センサケース４内に弾性体５固定用の位置決め溝８を設けたことにより、弾性体５を誤りなく所定の位置に取りつけることができるようになり、また、同様にセンサケース４の開口周縁部に嵌合用の段差９を設けたことで、ＣＣＤ素子２を接続固定した基板３の組立時の位置ずれを防止することができ、Ｘ線画像検出器の組立性を飛躍的に高めることができる。
【００３７】さらに、センサケース４の開口周縁部に設けた段差９とＣＣＤ素子２の基板３との間に隙間を設けることで、Ｘ線画像検出器の組立時に蛍光体１とＣＣＤ素子２との間の押圧力を一定に管理することができるようになり、製品の信頼性を高めることができるものである。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の第１のＸ線画像検出器は、蛍光体とＣＣＤ素子表面は接着固定されることなく、押圧力だけで固定されることになり、接着面における熱膨張率の違いでＣＣＤ表面上に歪みが生じることがなくなり、また接着剤なしに、蛍光体を直接ＣＣＤ素子表面に密着させたことで、可視光線の散乱もなくなり、ＣＣＤ素子で得られる画像の画質を向上させることもできる。
【００３９】また、本発明の第２のＸ線画像検出器は、弾性体に具備させた粘着性により前記弾性体をセンサケースや蛍光体に粘着固定させることができるようになり、センサケース内の所定の位置からずれることがなくなる。
【００４０】また、本発明の第３のＸ線画像検出器は、センサケース内に弾性体を配置する際に、誤りなく所定の位置に取り付けることができる。
【００４１】また、本発明の第４のＸ線画像検出器は、Ｘ線画像検出器を容易に構成することができる。
【００４２】また、本発明の第５のＸ線画像装置は、センサケースにＣＣＤ素子を取り付ける際に、位置ずれなく確実にＣＣＤ素子を取り付けることができる。
【００４３】そして、本発明の第６のＸ線画像検出器は、ＣＣＤ表面への蛍光体の押圧力を蛍光体、弾性体などの厚みのばらつきに関係なく一定に保つことができる。
【００４４】また、本発明のＸ線画像検出器の製造方法は、上記のようなＸ線画像検出器を容易に製造することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００５８２１【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１１月２７日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】滝本智之（外１名）
【公開番号】	特開平１１－１６０４４２
【公開日】	平成１１年（１９９９）６月１８日
【出願番号】	特願平９－３２５７５５