JP2000338298A - 蓄積性蛍光体を用いた画像情報読取方法および装置並びに固体画像検出器および画像検出シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像記録シートを用いて放射線画像情報を読
み取る装置において、Ｓ／Ｎのよい高画質な画像を高速
に得られるようにする。 【解決手段】 蓄積性蛍光体層12を有する画像記録部10
と、a-Seからなる光導電層23および画素分割されたエレ
メント22ａ，26ａからなるストライプ電極22，26を有す
る固体画像検出器としての画像読取部20とを備え、スト
ライプ電極26側が蛍光体層12に対面して積層された放射
線画像検出シート１を使用する。放射線L2を蛍光体層12
に照射して画像記録を行ない、電圧印加手段82により光
導電層23に電界を印加しながら、波長６００nm近傍のラ
イン状の励起光L3でエレメント22ａの長手方向に走査
し、蛍光体層12から発せられる波長４００nm近傍の輝尽
発光光L4を光導電層23に入射させて光導電層23内に発生
する電荷をエレメント22ａごとに検出することによっ
て、放射線画像信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄積性蛍光体層を
有する画像記録シートを使用して、画像情報を担持する
画像信号を得る画像情報読取方法および装置、並びに該
方法および装置に用いられる固体画像検出器および画像
検出シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線を照射するとこの放射線エネルギ
ーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射す
ると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積
性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被写体
の放射線画像情報を一旦、蓄積性蛍光体層を有するシー
ト状の蓄積性蛍光体（蓄積性蛍光体シート；画像記録シ
ートの一態様）に撮影記録し、このシートをレーザー光
等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた
輝尽発光光を光電的に読み取って放射線画像情報を担持
する画像信号を得る画像情報読取方法や装置が既によく
知られている。また、画像情報読取装置としては、励起
光の走査形態や光電変換手段の形態から種々のものが提
案されている。

【０００３】例えば、“RADIOGRAPHIC PROCESS UTILIZI
NG A PHOTOCONDUCTIVE SOLID-STATEIMAGER(772/Researc
h disclosure・Oct 1992 /34264）”（以下文献１とい
う）には、励起光の照射を受けることにより蓄積された
エネルギーに応じた量の輝尽発光光を生じせしめる蓄積
性蛍光体層を有する画像記録シートと、該シートと略同
じ面積を有し、前記輝尽発光光に感度を有する光導電層
（２つの電極層に挟まれる）を一体的に構成した０次元
光電変換器としての放射線画像変換パネル（光電変換手
段の一態様）を使用して、該パネルをスポット光によっ
て２次元走査することで画像読取りを行なうシステムが
開示されている。前記パネルを構成する光導電層として
は、５００nmの輝尽発光光波長に対しては感度が高く、
６３３nmの励起光波長に対して感度が低いものが良いと
され、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）が好適であるこ
とが開示されている。

【０００４】ａ−Ｓｅは、波長５００ｎｍ以下（例えば
３００〜５００nm程度の青色光域）に対して高感度で、
波長４００nm近傍の輝尽発光光に対する量子効率が０次
元光電変換器としてのフォトマル（電子増倍管）に比べ
て高く、蓄積性蛍光体層から発せられる輝尽発光光の読
取りに適した効率のよい組合せとなっている。また、ａ
−Ｓｅは波長６００ｎｍ以上（例えば６００〜８００nm
程度の赤色光域）に感度を殆ど有せず、輝尽発光光感度
／励起光感度比が大きく、基本的には励起光カットフィ
ルタを使用することなく、蓄積性蛍光体層の表面に発生
する輝尽発光光を光導電層で検出することができ、さら
に、ａ−Ｓｅは低温蒸着プロセスを用いることができる
ので、固体化（衝撃に強い）に適し、且つ薄型化、大面
積化が可能であるというメリットがある。

【０００５】しかしながら、シートと略同じ面積を有す
る変換パネルとすると、光導電層の面積が大きくなるた
め、過大な暗電流発生が避けられず、またキャパシタン
ス（検出器の出力容量）も大きくなるため、Ｓ／Ｎの悪
い画像しか得らない。

【０００６】また、輝尽発光光の発光が遅いため、スポ
ット光によって２次元走査して画像を読み取るのでは、
読み出しに時間がかかるという問題もある。

【０００７】また、特公平 7-76800号（以下文献２とい
う）には、上記文献１と同様に、画像検出シートと略同
じ面積の光導電層で、蓄積性蛍光体層から発せられる輝
尽発光光を検出することが開示されている。光導電層と
しては、３００〜５００nmの輝尽発光光波長に対しては
感度が高く、６００〜８００nmの励起光波長に対して感
度が低いものが良いとされ、特にセレン系化合物が好ま
しいことが開示されている。また、光導電層を挟むよう
に設けられた電極の一部を分割して、それぞれ独立に電
流検出することで、暗電流の影響を低減することが開示
されている。

【０００８】しかしながら、電極の一部を分割したとし
ても、その面積は依然として大きいため過大な暗電流発
生が依然として避けられず、またキャパシタンスも大き
いため、Ｓ／Ｎはさほど改善されない。また、電極の一
部を分割し、それぞれ独立にスポット光によって走査
（２次元走査）して画像を読み取ったとしても、大きな
読取り速度の改善効果を得ることはできない。

【０００９】また、特開昭 58-121874号（以下文献３と
いう）にも、上記文献１，２と同様に、画像検出シート
と略同じ面積の光導電層で、蓄積性蛍光体層から発せら
れる輝尽発光光を検出すること、および光導電層として
セレン系化合物を用いることが開示されている。また、
光導電層を挟むように設けられた電極の一部を分割し
て、それぞれ独立に電流検出することで暗電流の影響を
低減することが開示される。そして、光導電層の容量が
大きく追加雑音が発生する場合には、電極を例えば平行
帯型に分割するとよいことが開示されている。

【００１０】しかしながら、電極を分割しても、電極１
本と１画素が対応しているわけではなく、また１ライン
並列に読取りを行っているわけではないため、読取り速
度の改善は期待できない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたものであって、固体画像検出器や画像検出
シートを用いて、Ｓ／Ｎの良好な画像を得ることがで
き、また高速読取りができる画像情報読取方法および装
置を提供することを目的とするものである。

【００１２】また、本発明は蓄積性蛍光体層を有する画
像記録シートから発せられる微弱な輝尽発光光を検出す
るための光電変換手段として、検出器の出力容量が小さ
く、良好なＳ／Ｎを得ることができ、また読取り速度の
大幅な向上を図ることのできる固体画像検出器や画像検
出シートを提供することを目的とするものである。

【００１３】また、本発明は、衝撃に強く、検出器の薄
型化が容易であり、また輝尽発光光に対する量子効率や
青／赤感度比がフォトマル以上に高く、また光電変換素
子の暗抵抗が大きく、良好なＳ／Ｎを得ることが可能で
あり、さらに大面積の検出器であっても製造が容易で低
コストにできる固体画像検出器や画像検出シートを提供
することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像情報読取方
法は、励起光の照射を受けることにより蓄積されたエネ
ルギーに応じた量の輝尽発光光を生ぜしめる蓄積性蛍光
体層を有する画像記録シートと、輝尽発光光の照射を受
けることにより導電性を呈する光導電層、および該光導
電層の両側に設けられた該光導電層で発生する電荷を検
出するための電極が形成されてなる２つの電極層を有す
る固体画像検出器とを使用して、画像情報が記録された
画像記録シートを励起光で走査することにより発せられ
た輝尽発光光を光導電層に入射せしめ、該入射に伴って
光導電層で発生する電荷を該光導電層に電界を加えて検
出することにより、画像情報を担持する画像信号を得る
画像情報読取方法であって、画像記録シートとして、蓄
積性蛍光体層が、６００ｎｍ以上（好ましくは６００〜
８００nmの赤色光域）の波長の励起光で励起され且つ５
００ｎｍ以下（好ましくは３００〜５００nmの青色光
域）の波長の輝尽発光光を生ぜしめるものを使用し、固
体画像検出器として、光導電層がａ−Ｓｅを主成分とす
るものであり、且つ、２つの電極層の内の一方の電極層
の電極が、画素ピッチで分割された線状電極を多数配列
してなるストライプ電極であるものを使用することを特
徴とするものである。

【００１５】「画素ピッチで分割」とは、線状電極の配
列方向において、線状電極１本と１画素が対応するよう
に、画素ピッチで且つ該画素ピッチの範囲内の所望の幅
で前記電極を分割すること、換言すれば、各線状電極が
画素分割可能な幅を有するように分割されることを意味
する。なお、各線状電極の間には絶縁体（前記光導電層
でもよい）を設ける。

【００１６】本発明の画像情報読取方法においては、励
起光として、一方の電極層の線状電極の長手方向に交差
するライン光を使用し、一方の電極層の各線状電極と他
方の電極層との間の光導電層に電界を加えて、ライン光
で、一方の電極層の線状電極の長手方向に固体画像検出
器を走査し、該走査に伴って光導電層で発生する電荷
を、一方の電極層の各線状電極ごとに検出することが望
ましい。

【００１７】また、さらに、固体画像検出器として、２
つの電極層の内の他方の電極層の電極が、各々が前記一
方の電極層の各線状電極と交差するように配設された線
状電極が多数配列してなるストライプ電極であるものを
使用し、他方の電極層の線状電極のうち、前記走査に伴
って切り換えられる読出ラインの線状電極と、一方の電
極層の各線状電極との間の光導電層に電界を加えること
が望ましい。

【００１８】この場合、他方の電極層のストライプ電極
についても、線状電極の配列方向において、線状電極１
本と１画素が対応するように画素分割するのが望ましい
（以下同様）。

【００１９】前記固体画像検出器の光導電層の厚さは、
輝尽発光光を十分に吸収し、取り出し得る信号レベルを
大きくするには０．１μｍ以上であるのが好ましく、ま
た、分布容量を小さくして固定ノイズを抑制するにはよ
り厚い方が好ましいが、膜厚が厚すぎると電界を印加す
るための電源電圧が大きくなるデメリットがある。した
がって、電源電圧を考慮しつつ、固定ノイズが小さくな
るように、固体画像検出器として、光導電層の厚さが
０．１μｍ以上１００μｍ以下のものを使用することが
望ましい。

【００２０】また、本発明の画像情報読取方法において
は、前記電界として、光導電層内でアバランシェ増幅を
生ぜしめる電界を加えることが望ましい。なお、アバラ
ンシェ増幅を効果的に作用させるためには、光導電層の
厚さが１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上であるのが
望ましい。一方、アバランシェ増幅作用を働かせるため
には高電界を光導電層に印加する必要があり、膜厚が厚
すぎると電界を印加するための電源電圧が大きくなる。
したがって、電源電圧を考慮しつつ、アバランシェ増幅
が効果的に作用するように、固体画像検出器として、光
導電層の厚さが１μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）
５０μｍ以下のものを使用することが望ましい。

【００２１】なお、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電層を
アバランシェ増幅する電界下で使用すると、電界分布変
動（例えば電源電圧変動による）に対して敏感になり、
画像信号が変動してしまうので、この電界分布変動に起
因する画像信号の変動を抑制することが好ましい。抑制
方法としては、例えば、電源電圧変動を極力抑え電圧の
安定化を図る方法や、電圧安定化に加えて、電源電圧変
動に対する出力データの変動に関する電源電圧変動デー
タを取得して記憶しておくと共に、画像読取中の電源電
圧変動を監視し、画像読取中の電圧変動に応じて、例え
ばソフトウェア処理などによって画像信号を補正する方
法を用いることができる。

【００２２】また、本発明の画像情報読取方法において
は、固体画像検出器として、光導電層が画像情報を担持
する記録光または該記録光の照射により蓄積性蛍光体層
から発せられる瞬時光の照射を受けることにより導電性
を呈するものを使用し、記録光または瞬時光が光導電層
内に入射することにより該光導電層内で発生する電荷を
検出して、画像情報を担持する先読み画像信号を得るこ
とが望ましい。つまり、本読みに際して用いられる固体
画像検出器を用いて先読み画像信号を得るということで
ある。この点に鑑みれば、この方法は、画像記録用の装
置と画像読取り用の装置を一体にしたシステムに適用す
るのが好ましく、さらには、蓄積性蛍光体層を有する画
像記録シートと光導電層を有する固体画像検出器とが一
体となった画像検出シートに適用するのが好適である。

【００２３】なお、さらに精度のよい先読み画像信号が
得られるように、固体画像検出器として、２つの電極層
の内の他方の電極層の電極が、各々が前記一方の電極層
の各線状電極と交差するように配設された線状電極を多
数配列してなるストライプ電極であるものを使用し、記
録光または瞬時光が光導電層内に入射した際に該光導電
層内で発生する電荷を、他方の電極層の各線状電極ごと
にも検出することが望ましい。

【００２４】この場合、前記一方の電極層の各線状電極
ごとに検出した先読み画像信号と、該一方の電極層の線
状電極の長さ方向に配列された、他方の電極層の各線状
電極ごとに検出した先読み画像信号とが得られるので、
この２つの先読み画像信号を用いることで、より詳細な
先読み情報が得られることになる。

【００２５】なお、２つの先読み画像信号をどのように
用いるかは、記録光の照射条件によっても異なる。例え
ば、いわゆる爆射の形態を取ったときには、一方の電極
層の線状電極からは、該一方の電極層の線状電極の長さ
方向に積分された１次元圧縮情報が得られ、該一方の電
極層の線状電極の長さ方向と直交する方向に積分された
１次元圧縮情報が、他方の電極層の各線状電極から得ら
れることになる。これにより、得られた２つの１次元圧
縮情報に基づいてより詳細な先読み情報を得ることが可
能となる。

【００２６】本発明の画像情報読取装置は、励起光を発
する励起光光源を有し、該励起光の照射を受けることに
より蓄積されたエネルギーに応じた量の輝尽発光光を生
ぜしめる蓄積性蛍光体層を有する画像記録シートを前記
励起光で走査する励起光走査手段と、輝尽発光光の照射
を受けることにより導電性を呈する光導電層、および該
光導電層の両側に設けられた該光導電層で発生する電荷
を検出するための電極が形成されてなる２つの電極層を
有する固体画像検出器と、光導電層に電界を発生せしめ
るための電圧を印加する電圧印加手段と、画像情報が記
録された画像記録シートを励起光で走査して得られた輝
尽発光光を光導電層に入射せしめることにより光導電層
で発生する電荷を前記電界が印加された状態で検出する
ことにより、画像情報を担持する画像信号を得る画像信
号取得手段とを備えてなる画像情報読取装置であって、
画像記録シートは、蓄積性蛍光体層が、６００ｎｍ以上
（好ましくは６００〜８００nmの赤色光域）の波長の前
記励起光で励起され且つ５００ｎｍ以下（好ましくは３
００〜５００nmの青色光域）の波長の前記輝尽発光光を
生ぜしめるものであり、固体画像検出器は、光導電層が
ａ−Ｓｅを主成分とするものであり、且つ、２つの電極
層の内の一方の電極層の電極が、画素ピッチで分割され
た線状電極を多数配列してなるストライプ電極であるも
のであることを特徴とする。

【００２７】本発明の画像情報読取装置においては、励
起光走査手段を、前記一方の電極層の線状電極の長手方
向に交差するライン光で、該一方の電極層の線状電極の
長手方向に固体画像検出器を走査するものとし、電圧印
加手段を、前記一方の電極層の各線状電極と他方の電極
層との間の光導電層に電界を発生せしめるように両電極
層間に電圧を印加するものとし、画像信号取得手段を、
励起光走査手段によるライン光の走査に伴って光導電層
で発生する電荷を、前記一方の電極層の各線状電極ごと
に検出するものとするのが望ましい。

【００２８】また、さらに、固体画像検出器を、２つの
電極層の内の他方の電極層の電極が、各々が前記一方の
電極層の各線状電極と交差するように配設された線状電
極を多数配列してなるストライプ電極であるものとする
と共に、電圧印加手段を、他方の電極層の線状電極のう
ち、前記走査に伴って切り換えられる読出ラインの線状
電極と、一方の電極層の各線状電極との間の光導電層に
電界を発生せしめるように、両線状電極間に電圧を印加
するものとするのが望ましい。

【００２９】本発明の画像情報読取装置において使用さ
れる固体画像検出器は、光導電層の厚さが０．１μｍ以
上１００μｍ以下であることが望ましい。

【００３０】また本発明の画像情報読取装置において
は、電圧印加手段を、光導電層内でアバランシェ増幅を
生ぜしめるための電界を光導電層に発生せしめる電圧を
印加するものとするのが望ましい。

【００３１】この場合、固体画像検出器は、光導電層の
厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であることが望まし
い。

【００３２】さらに、この場合、画像信号の取得中にお
ける、光導電層に印加されている電界の変動に起因する
画像信号の変動を抑制する抑制手段を備えたものとする
のが望ましい。

【００３３】また、本発明の画像情報読取装置において
は、固体画像検出器を、光導電層が、画像情報を担持す
る記録光または該記録光の照射により蓄積性蛍光体層か
ら発せられる瞬時光の照射を受けることにより導電性を
呈するものとすると共に、記録光または瞬時光が光導電
層内に入射することにより該光導電層内で発生する電荷
を検出して、画像情報を担持する先読み画像信号を得る
先読み画像信号取得手段をさらに備えたものとすること
が望ましい。

【００３４】本発明の固体画像検出器は、上記画像情報
読取方法および装置に用いられる２次元状の検出器であ
って、輝尽発光光の照射を受けることにより導電性を呈
する光導電層、および該光導電層の両側に設けられた該
光導電層で発生する電荷を検出するための電極が形成さ
れてなる２つの電極層を有する固体画像検出器におい
て、光導電層がａ−Ｓｅを主成分とするものであり、且
つ、２つの電極層の内の一方の電極層の電極が、画素分
割可能な幅を有する線状電極を多数配列してなるストラ
イプ電極であることを特徴とするものである。

【００３５】本発明の固体画像検出器においては、２つ
の電極層の内の他方の電極層の電極が、各々が一方の電
極層の各線状電極と交差するように配設された線状電極
を多数配列してなるストライプ電極であることが望まし
い。

【００３６】また、本発明の固体画像検出器において
は、光導電層の厚さが０．１μｍ以上１００μｍ以下、
さらにアバランシェ増幅作用を効果的に働かせるため
に、好ましくは、１０μｍ以上５０μｍ以下であること
が望ましい。

【００３７】なお、画像記録シートと固体画像検出器
は、一体物であってもよいし、別体物であってもよい。
比較的薄い、蓄積性蛍光体層と固体画像検出器とを対面
・積層させて両者を一体物とした画像検出シートとすれ
ば、軽薄な検出シートを形成することができる。また輝
尽発光光の集光効率も飛躍的に向上し、高画質の画像を
得ることができる。輝尽発光光を検出するためのフォト
マルを使用する必要がないので、装置全体を小型にする
こともできる。

【００３８】本発明の画像検出シートは、この観点から
得られたものである。すなわち、本発明の画像検出シー
トは、励起光の照射を受けることにより蓄積されたエネ
ルギーに応じた量の輝尽発光光を生ぜしめる蓄積性蛍光
体層を有する前記画像記録シートに相当する画像記録部
と、該画像記録部に対面して配された、前記輝尽発光光
の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層、お
よび該光導電層の両側に設けられた該光導電層で発生す
る電荷を検出するための電極が形成されてなる２つの電
極層を有する、前記固体画像検出器に相当する画像読取
部とを備えてなる画像検出シートにおいて、画像記録部
は、蓄積性蛍光体層が、６００ｎｍ以上の波長の前記励
起光で励起され且つ５００ｎｍ以下の波長の前記輝尽発
光光を生ぜしめるものであり、画像読取部は、光導電層
がａ−Ｓｅを主成分とするものであり、且つ、２つの電
極層の内の一方の電極層の電極が、画素分割可能な幅を
有する線状電極を多数配列してなるストライプ電極であ
ることを特徴とするものである。

【００３９】本発明の画像検出シートにおいては、画像
読取部を、２つの電極層の内の他方の電極層の電極が、
各々が前記一方の電極層の各線状電極と交差するように
配設された線状電極を多数配列してなるストライプ電極
であるものとするのが望ましい。

【００４０】本発明の画像検出シートにおいては、画像
読取部を、光導電層の厚さが０．１μｍ以上１００μｍ
以下、さらにアバランシェ増幅作用を効果的に働かせる
ために、好ましくは、１０μｍ以上５０μｍ以下である
ことが望ましい。

【００４１】

【発明の効果】本発明の画像情報読取方法および装置
は、上述のように、６００ｎｍ以上の励起光で励起され
且つ５００ｎｍ以下の輝尽発光光を生ぜしめる蓄積性蛍
光体層を有する画像記録シートと、ａ−Ｓｅを主成分と
する光導電層を有する固体画像検出器との組み合わせ使
用とすると共に、固体画像検出器として、さらに、光導
電層の両側に設けられた２つの電極層の内の一方の電極
層の電極が、画素ピッチで分割された線状電極を多数配
列してなるストライプ電極であるものとしている。

【００４２】ａ−Ｓｅは、膜厚が０．１μｍ以上であれ
ば、５００ｎｍ以下の青色光域に対して高感度（青光を
十分吸収する）で、例えば波長４００nm近傍の輝尽発光
光に対する量子効率が６０〜７０％と高く（電荷発生効
率がよい）、蓄積性蛍光体層から発せられる青色光域の
輝尽発光光の読取りに適した効率のよい組合せとなる。
加えて、電荷検出用の電極を、線状電極１本と１画素が
対応するように画素分割したことにより、光導電層がシ
ートと略同面積（２次元状）であっても、各線状電極に
ついては、面積が大幅に低下することになるので、暗電
流ノイズや容量ノイズが低減し、Ｓ／Ｎを大幅に向上さ
せることができ、高画質な画像を得ることができる。

【００４３】また、画素分割された一方の電極層の線状
電極の長手方向に交差するライン光で走査しながら線状
電極ごとに電荷を検出するようにすれば、線状電極の並
び方向については、並列読取り（同時読出し）ができる
ので、読取りの高速化を図ることができる。また、例え
ば、蛍光灯、ＬＥＤあるいは有機ＥＬなど、比較的薄型
のものを用いてライン光を発する励起光源（ライン光
源）を作ることができるので装置の薄型化が可能であ
る。

【００４４】さらに、他方の電極層の電極を、各々が前
記一方の電極層の各線状電極と交差するように配設され
た線状電極が多数配列してなるストライプ電極とすれ
ば、この他方の電極層のストライプ電極の各線状電極を
読出ラインごとに切り換えることができるので、分布容
量を小さくして、固定ノイズを低減することもできる。

【００４５】また、ａ−Ｓｅは６００ｎｍ以上の波長の
光に感度を殆ど有せず透過させるので、輝尽発光光（４
００nm近傍）感度／励起光（６００〜７００nm）感度比
が大きい。例えば、アバランシェ増幅作用を働かせない
状態で、且つａ−Ｓｅの膜圧が１０μｍでは青感度（＠
４７０nm）／赤感度（＠６８０nm）＝３．５桁程度とな
る。なお、ａ−Ｓｅ膜厚を薄くする方が赤感度が低下
し、青／赤感度比はさらに増大し、アバランシェ増幅作
用を働かせると、該青／赤感度比は一層大きくなる。し
たがって、基本的には励起光カットフィルタを使用する
必要が殆ど無く、蓄積性蛍光体層を励起し得る６００ｎ
ｍ以上の波長の光を励起光として使用し、該励起光をａ
−Ｓｅの光導電層を介して蓄積性蛍光体層に照射するよ
うにすれば、蓄積性蛍光体層の表面に発生する輝尽発光
光を光導電層で検出することができ、画質がよくなる。
また、ａ−ＳｅはＳｉアバランシェフォトダイオードな
どと比べて暗抵抗が極めて高いためＳ／Ｎがよい。

【００４６】また、Ｓｉアバランシェフォトダイオード
を用いた場合には、Ｓｉは結晶のものであり、大面積の
ものを作ることは困難で、２次元状のものを製造するの
が難しいが、ａ−Ｓｅは低温蒸着プロセスを用いること
ができるので、ガラスなどを用いたものよりも衝撃に強
く固体化に適し、且つ薄型化、大面積化が可能であり、
例えば１７インチ×１７インチ（１インチは約２５．４
cm）の固体画像検出器であっても、製造が容易である。

【００４７】また、電荷増倍作用としてのアバランシェ
増幅作用が働くような電界を光導電層に印加すれば、取
り出し得る電荷量を飛躍的に多くすることができる。こ
れにより、画像信号のＳ／Ｎが向上し、高画質の画像を
得ることができる。

【００４８】また、電界分布変動に起因する画像信号の
変動を抑制するようにすれば、安定した画像信号を得る
ことができ、より高画質の画像を得ることができる。

【００４９】また、固体画像検出器として、光導電層が
記録光や瞬時光の照射を受けることにより導電性を呈す
るものを使用すると共に、記録光が画像記録シートに照
射されることによる、固体画像検出器の光導電層内で発
生する電荷を検出して先読み画像信号を得るようにすれ
ば、先読み専用の検出器を設けることなく、蓄積性蛍光
体層に画像情報を記録している間にも、本読み用の検出
器から電荷を取り出して先読み画像信号を得ることがで
きる。これにより、先読み専用の検出器を必要とせず、
先読みを行なってもコストアップを招かない。

【００５０】また、この先読みは、蓄積性蛍光体層に画
像情報を記録している間（画像記録時）に行なわれるも
のであり、画像記録後の本読みに先立って行われる先読
みとは異なり、本読みにおいて得られる情報量を少なく
することが全くなく、Ｓ／Ｎ劣化等、本読みに影響を与
えることがない。

【００５１】また、画像記録時の先読みであるので、先
読みのための励起光走査が不要であり、画像読取時に時
間ロスが生じない。

【００５２】さらに、シートの略全面についての先読み
情報を得ることができるので、精度良く、読取条件や画
像処理条件を設定することができる。

【００５３】また、本発明の固体画像検出器は、ａ−Ｓ
ｅを主成分とする光導電層を有すると共に、光導電層の
両側に設けられた２つの電極層の内の一方の電極層の電
極が、画素分割ストライプ電極であり、各線状電極につ
いては、面積が大幅に低下することになるので、暗電流
や出力容量を低減させることができる。

【００５４】また、本発明の画像検出シートは、上述の
各効果が得られるように形成された、前記画像記録シー
トに相当する画像記録部と前記固体画像検出器に相当す
る画像読取部とを対面させて構成した一体物であり、上
述の各効果に加えて、軽薄な検出シートを形成すること
ができる。また輝尽発光光の集光効率も飛躍的に向上
し、高画質の画像を得ることができる。輝尽発光光を検
出するためのフォトマルを使用する必要がないので、装
置全体を小型にすることもできる。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００５６】図１は本発明の画像情報読取装置を適用し
た記録読取装置に使用される、放射線画像検出シートの
第１実施形態の概略構成を示す図であり、図１（Ａ）は
斜視図、図１（Ｂ）はＰ矢指部のＸＹ断面図、図１
（Ｃ）はＱ矢指部のＸＺ断面図である。

【００５７】この検出シート１は、励起光の照射を受け
ることにより、蓄積されたエネルギーに応じた量の輝尽
発光光を生ぜしめる蓄積性蛍光体層１２をベース（支持
体）１１上に積層して成る画像記録シートとしての画像
記録部１０と、多数の平板状のエレメント（線状電極）
２２ａをストライプ状に配列して成る第１ストライプ電
極２２が形成された第１電極層２１、輝尽発光光の照射
を受けることにより導電性を呈する光導電層２３、多数
の平板状のエレメント２６ａをストライプ状に配列して
成る第２ストライプ電極２６が形成された第２電極層２
５をこの順に積層してなる固体画像検出器としての画像
読取部２０とを備え、画像読取部２０の第２電極層２５
と蓄積性蛍光体層１２とが対面して積層されているもの
である。

【００５８】画像記録部１０は、蓄積性蛍光体層１２
が、６００ｎｍ以上の波長の赤色の励起光で励起され、
且つ５００ｎｍ以下（好ましくは４００ｎｍ〜４５０ｎ
ｍ）の青色の輝尽発光光を生ぜしめるものであれば、ど
のようなものであってもよく、周知の蓄積性蛍光体シー
トを利用することができる。なお、図示していないが、
蓄積性蛍光体層１２以外に、例えば、保護層や増感層な
どが設けられる。

【００５９】光導電層２３の物質としては、蓄積性蛍光
体層１２から発せられる輝尽発光光L4だけでなく、放射
線（記録光L2）、あるいは該放射線の照射により蓄積性
蛍光体層１２から発せられる瞬時光の照射を受けること
によっても導電性を呈するものを使用する。また、本読
みのためには、蓄積性蛍光体層１２から発せられる輝尽
発光光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電
性物質であればよい。以上から、上述した５００ｎｍ以
下（例えば４００nm近傍）の青色の輝尽発光光を発生す
る蓄積性蛍光体層１２との組合せにおいては、ａ−Ｓｅ
を主成分とする光導電性物質が好適である。この光導電
層２３の厚さは、輝尽発光光を十分に吸収し、且つアバ
ランシェ増幅作用が働くようにして、取り出し得る信号
レベルを大きくするには１μｍ以上であるのが好まし
く、また、分布容量を小さくして固定ノイズを抑制する
にはより厚い方が好ましいが、膜厚が厚すぎると電源電
圧が大きくなるデメリットがあるので、電源電圧を考慮
しつつ、アバランシェ増幅効果と固定ノイズとの比が大
きくなるように、例えば１μｍ以上１００μｍ以下、さ
らに好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下に設定する。

【００６０】なお、光導電層２３にａ−Ｓｅを使用すれ
ば、励起光としての赤色光に対して透過性を持たせるこ
ともできるので、該光導電層２３を介して励起光を蓄積
性蛍光体層１２に照射することもできる。

【００６１】第１ストライプ電極２２の各エレメント２
２ａは、第２ストライプ電極２６の各エレメント２６ａ
に対して略直交するように配設されている。何れも、並
び方向の画素数と同じ数のエレメントが設けられる。エ
レメントの配列ピッチが画素ピッチを規定する。このよ
うに、電極層２１を、各エレメント２２ａ１本と１画素
が対応するように画素分割すると、電極層全体を平板電
極とした場合に比べて各エレメントの面積が大幅に低下
するので暗電流や出力容量が低減し、画像読取りに際し
ては暗電流ノイズや容量ノイズが低減し、Ｓ／Ｎのよい
画像を得ることができる。

【００６２】励起光を画像読取部２０側から照射する場
合には、両電極層２１，２５を励起光に対して透過性の
あるものとする。透過性を持つものとするには、両エレ
メント２２ａ，２６ａとしては、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）膜等の周知の透明導電膜を使用するのが好適であ
る。なお、両エレメント２２ａ，２６ａに透過性を持た
せない場合には、少なくとも各エレメント２２ａ，２６
ａの隙間２１ａ，２５ａを透過性のあるものとし、この
隙間２１ａ，２５ａから励起光L3が蓄積性蛍光体層１２
に入射するようにする。

【００６３】また、第２電極層２５は、蓄積性蛍光体層
１２から発せられる輝尽発光光L4に対しても透過性のあ
るものとする。透過性を持つものとするには、エレメン
ト２６ａとして、上述したＩＴＯ膜等の透明導電膜を使
用するのが好適である。

【００６４】図２および図３は、放射線画像情報記録
（撮影）装置と放射線画像情報読取装置を一体にした、
上記放射線固体検出シート１を用いた記録読取装置１１
０の概略構成図を示すものであり、図２は検出シート１
の斜視図と共に示した図、図３は検出シート１のＱ矢指
部のＸＺ断面図と共に示した図である。

【００６５】この記録読取装置１１０は、検出シート１
と、電流検出回路８０と、Ａ／Ｄ変換器８６と、データ
補正部８７とＲＯＭテーブル８８とを備えている。デー
タ補正部８７とＲＯＭテーブル８８は、光導電層２３に
印加される電界の変動に起因する信号変動を抑制するた
めに設けられたものであって、本発明に係る抑制手段と
して機能する物である。また、Ｘ線等の放射線L1を発し
て被写体９を透過した放射線（以下記録光という）L2を
検出シート１に照射する放射線照射手段９０、および検
出シート１に励起光L3を照射する励起光照射手段（励起
光走査手段）９２が設けられている。

【００６６】放射線照射手段９０および励起光照射手段
９２は、共に画像読取部２０の第１電極層２１側に配さ
れ、また励起光照射手段９２、特に励起光光源９２ａ
は、放射線照射時には、記録光L2の検出シート１への入
射の妨げとならないように退避可能に構成されている。

【００６７】励起光照射手段９２は、ライン状に略一様
な６００ｎｍ以上の波長の赤色の励起光L3を、ストライ
プ電極２２の各エレメント２２ａと略直交させつつ、エ
レメント２２ａの長手方向、すなわち副走査方向に、一
方の端から他方の端まで走査露光するものである。励起
光L3を発する励起光源９２ａとしては、細長い形状の蛍
光灯、ＬＥＤあるいは有機ＥＬ等を用いることができ、
励起光照射手段９２は、このＬＥＤ等を検出シート１に
対して、相対的に移動させることによって、励起光L3を
走査するものとすればよい。また、液晶や有機ＥＬ等、
線状光源を面状に配した面状光源を検出シート１と一体
的に構成し、線状光源を電気的に走査する、すなわち線
状光源を順次切り換えることによって、エレメントの長
手方向に走査するものとしてもよい。上記いずれの態様
をとっても、励起光照射手段９２として、非常に薄型の
ものを構成でき、装置全体としても薄型化が可能であ
る。

【００６８】なお、ライン状の励起光に限らず、エレメ
ント２２ａの長手方向とは直交する方向、すなわち主走
査方向に、ビーム光でストライプ電極２２を順次走査し
ながら副走査方向にも走査するようにしてもよい。ま
た、この励起光L3は、連続的に発せられる連続光であっ
てもよいし、パルス状に発せられるパルス光であっても
よいが、高出力のパルス光の方がより大きな電流を検出
することができ、画像のＳ／Ｎを改善することができ、
有利であるので、本実施の形態では、読出ライン毎に約
１００μｓｅｃの高出力のパルス光を照射するようにし
ている。

【００６９】電流検出回路８０は、オペアンプ８１ａ、
積分コンデンサ８１ｂ、およびスイッチ８１ｃから構成
される電流検出アンプ８１を多数有している。ストライ
プ電極２２の各エレメント２２ａが、それぞれ各別に、
オペアンプ８１ａの反転入力端子（−）に接続されてい
る。

【００７０】また、電流検出回路８０は、画像読取部２
０の両電極層２１，２５の間に所定の電圧を印加して、
光導電層２３に電界を生ぜしめる電源８２，スイッチ８
３、スイッチ部８４から成る電圧印加手段８５を有して
いる。スイッチ部８４は、第２ストライプ電極２６のエ
レメント２６ａの１つずつと各別に接続されたスイッチ
ング素子８４ａを多数有している。各スイッチング素子
８４ａの他方の端子は電源８２の負極側に共通に接続さ
れている。電源８２の正極側は、スイッチ８３を介して
オペアンプ８１ａの各非反転端子（＋）に共通に接続さ
れている。

【００７１】この、電圧印加手段８５は、不図示の制御
手段からの指令により、第２電極層２５の多数のエレメ
ント２６ａのうち、励起光L3の走査露光と連動して、該
走査露光によってライン状の励起光L3が照射される読出
ラインのエレメント２６ａが電源８２の負極側に接続さ
れるように、スイッチ部８４のスイッチング素子８４ａ
のいずれかがオンにするように順次切り換える。これに
より、読出ラインのエレメント２６ａと全エレメント２
２ａとの間に、スイッチ８３およびオペアンプ８１ａの
イマジナリショートを介して電源８２から電圧が印加さ
れ、読出ラインのエレメント２６ａとエレメント２２ａ
とに挟まれた部分の光導電層２３に電界が印加されるよ
うに構成される。なお、読出ラインのエレメント２６ａ
に限らず、その周辺の数ラインのエレメント２６ａを含
めて、全エレメント２２ａとの間に電圧が印加されるよ
うにしてもよい。

【００７２】なお、電源８２の電圧の大きさは、光導電
層２３内でアバランシェ増幅作用が生じるように、光導
電層２３内の電位勾配が１０^６ Ｖ／ｃｍ以上となるよ
うに設定する。

【００７３】電流検出アンプ８１は、蓄積性蛍光体層１
２で発生した輝尽発光光L4が光導電層２３内に入射する
ことによって発生する電荷が画像読取部２０の外部に読
み出されるときに生じる電流を検出して、蓄積性蛍光体
層１２に蓄積された蓄積エネルギーに応じた画像信号を
得る画像信号取得手段として機能するものである。

【００７４】電流検出回路８０の後流側に配置されたＡ
／Ｄ変換器８６、データ補正部８７およびＲＯＭテーブ
ル８８は、電源８２の電圧変動に起因する出力データ変
動を補正するために設けられたものである。ａ−Ｓｅを
主成分とする光導電層２３をアバランシェ増幅する電界
下で使用すると電源電圧変動に対して敏感になるので、
電源電圧変動を極力抑え電圧の安定化を図るだけでな
く、電源電圧変動に対する出力データの変動に関する電
源電圧変動データを取得してＲＯＭテーブル８８に記憶
しておくと共に、データ補正部８７において、画像読取
中の電源電圧変動（詳しくは電極間電圧）を監視し、画
像読取中の電圧変動に応じて、例えばソフトウェア処理
などによって出力データを補正するようにしている。

【００７５】以下、上記構成の記録読取装置１１０にお
いて、被写体９に放射線L1を照射し、被写体を透過した
記録光L2を検出シート１に照射して、放射線画像情報を
画像記録部１０に記録し、その後、記録された画像放射
線画像情報を画像記録部２０により読み出す方法につい
て、図４に示すタイミングチャートを参照して説明す
る。

【００７６】検出シート１の画像記録部１０に放射線画
像情報を記録する際には、先ずスイッチ８３をオフにし
て、画像読取部２０の光導電層２３に電界が印加されな
いようにする。なお、スイッチ８３によらず、スイッチ
部８４の全スイッチング素子８４ａをオフにしてもよ
い。

【００７７】次に放射線L1を被写体９に爆射し、被写体
９を通過した被写体９の放射線画像情報を担持する記録
光L2を検出シート１の第１電極層２１側に約１秒間照射
する。記録光L2は、検出シート１の画像読取部２０を透
過し、蓄積性蛍光体層１２に入射する。蓄積性蛍光体層
１２は、入射した放射線の線量に応じたエネルギ−を蓄
積する。これにより、検出シートの画像記録部１０に放
射線画像情報が記録される。

【００７８】次に、放射線L1の照射を停止するととも
に、読出しに先立ち、スイッチ８３およびスイッチ部８
４の全スイッチング素子８４ａをオンさせて、オペアン
プ８１ａのイマジナリショートを介して、両ストライプ
電極２２，２６間に電圧を印加して光導電層２３に高電
界を印加する。

【００７９】次いで、励起光L3をエレメント２６ａの長
手方向に、一方の端から他方の端に向けて、エレメント
２２ａに対応するように相対的に移動させて（副走査に
相当する）、各副走査位置において１００μｓｅｃ期間
だけ励起光L3を発する。この副走査の際には、スイッチ
部８４のスイッチング素子８４ａを、励起光L3の副走査
と連動して、エレメント２６ａの長手方向に、順次切り
換えて１つずつ（或いは複数）オンさせて、励起光L3が
照射されるエレメント２６ａ、つまり読出ラインのエレ
メント２６ａのみと、或いは読出ラインとその周辺ライ
ンのエレメント２６ａと、全エレメント２２ａとの間に
電圧が印加されるようにし、その他のエレメント２６ａ
についてはオープンとしておく。こうすることにより、
エレメント２２ａ，２６ａ間に形成される分布容量が小
さくなり、固定ノイズを非常に小さくすることができ
る。

【００８０】また、各エレメント２２ａごとに電流検出
アンプ８１が接続され、エレメント２２ａの配列方向で
ある主走査方向には同時読み出しができるので、輝尽発
光光L4の読取り時間の短縮化を図ることができる。な
お、ライン状の励起光ではなく、ビーム光で、エレメン
ト２２ａの長手方向とは直交する主走査方向に順次走査
することもできるが、この場合には、主走査方向の同時
読み出しにはならい分だけ読取り時間がかかる。

【００８１】励起光L3は、波長６００ｎｍ以上の赤色光
であり、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電層２３には殆ど
吸収されることなく蓄積性蛍光体層１２に入射する。励
起光L3が入射した蓄積性蛍光体層１２からは青色の輝尽
発光光L4が発せられ、該輝尽発光光L4が光導電層２３に
入射する。光導電層２３内では、輝尽発光光L4の照射を
受けて、正負の電荷対が発生する。

【００８２】また、読出ラインの両エレメント２２ａ，
２６ａ間の光導電層２３には１０^６ Ｖ／ｃｍ以上の高電
界が印加されており、アバランシェ増幅作用が働くよう
になり、光導電層２３内で正負の電荷対の発生が急激に
増大する。蛍光体層１２の量子効率は低く、蛍光体層１
２から発せられる輝尽発光光L4は低光量であるので、輝
尽発光光L4の直接照射によって発生する電荷対の量（信
号フォトン数）は少ないが、アバランシェ増幅作用を働
かせることによって発生電荷量を増幅させる（電荷増倍
機能を働かせる）ことが可能となり、十分大きな信号を
得、Ｓ／Ｎを向上させることができる。

【００８３】光導電層２３には電界が印加されているの
で、発生した電荷対のうち、負電荷はエレメント２２ａ
側に移動し、正電荷はエレメント２６ａ側に移動する。

【００８４】両エレメント２２ａ，２６ａ間には、オペ
アンプ８１ａが設けられており、各電流検出アンプ８１
は、励起光L3の副走査およびスイッチ部８４の順次切換
えに伴って生じる、上述した電荷の移動による電流を各
エレメント２２ａ毎に同時に検出して画像信号を得る、
つまり放射線画像情報を読み取ることができる。ここ
で、上述のように、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電層２
３の厚さを１μｍ以上１００μｍ以下に設定しているの
で、例えば波長４００nm近傍の青光である輝尽発光光に
対する量子効率を、６０〜７０％というように、フォト
マルやＳｉを用いたアバランシェフォトダイオードより
も大きくすることができ、さらにアバランシェ増幅作用
が働くような電界を光導電層２３に印加して読取りを行
なうと共に電源電圧変動の補正を行なっているので、画
像のＳ／Ｎを格段に向上させることができる。

【００８５】また、データ補正部８７およびＲＯＭテー
ブル８８を設け、電源８２の電圧変動に起因する出力デ
ータ変動を補正するようにしているので、電源電圧変動
の影響を受けることなく安定したデータを得ることもで
き、信号のＳ／Ｎを一層向上させることができる。

【００８６】また、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電層２
３としており、波長４００nm近傍の輝尽発光光に対する
感度と波長６００〜７００nm程度の励起光に対する感度
の比を十分大きくすることができる。例えば、ａ−Ｓｅ
の膜厚が１０μのとき、アバランシェ増幅作用を働かせ
ない状態では、青感度（＠４７０nm）／赤感度（＠６８
０nm）＝３．５桁程度となる。この値は、光電変換手段
としてフォトマルを用いたとき２桁程度となるのと比べ
て、非常に大きな値である。なお、ａ−Ｓｅ膜厚を薄く
する方が赤感度が低下し、青／赤感度比はさらに増大す
る。勿論、アバランシェ増幅作用を働かせると、該青／
赤感度比は一層大きくなる。また、Ｓｉは赤色光に対す
る感度が高く青色光に対する感度は低いので、主に青色
光を発する輝尽発光光との組み合わせでは、使用に適し
ない（マッチングが悪い）のと著しい違いがある。

【００８７】また、ａ−Ｓｅを用いた光導電層２３と蓄
積性蛍光体層１２とを組み合わせているので、検出シー
ト１を固体化させて耐衝撃性を持たせることができる。
また、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電層２３は低温蒸着
で積層させて製造することができるので、薄型で且つ大
面積の検出シート１を容易に製造することができる。

【００８８】また、上記検出シート１は、放射線照射時
に暗潜像を記録しない蓄積性蛍光体層１２を使用してお
り、また、画像読取部２０の光導電層２３は、層内で発
生する電荷を蓄積する蓄電部が形成されることがなく、
記録時に光導電層２３に電界を印加しておいても、暗電
流による暗潜像が記録されるという問題は生じない。換
言すれば、Ｓｉを用いたアバランシェフォトダイオード
と比べて暗抵抗を極めて高く（例えば１０^１５Ω・ｃｍ
以上に）することができる。仮に、暗電流が生じたとし
ても、直ちに電流検出アンプ８１側に吐き出され、電流
検出アンプ８１が、この電流を吐き捨てることで、暗潜
像の影響を排除することができる。

【００８９】また、光導電層２３には、上述のように、
蓄積性蛍光体層１２から発せられる輝尽発光光L4だけで
なく、放射線（記録光L2）、あるいは該放射線の照射に
より蓄積性蛍光体層１２から発せられる瞬時光の照射を
受けることによっても導電性を呈するものを使用してい
る。そこで、光導電層２３に電界を印加しながら記録光
L2を検出シート１に照射して、記録光L2や瞬時光を光導
電層２３内に入射せしめ、該光導電層２３内で発生する
電荷を検出することにより、蓄積性蛍光体層１２に画像
記録を行ないながら、放射線画像情報を担持する先読み
画像信号を得ることもできる。この先読み画像信号を得
る装置としては、先読み画像信号取得手段として電流検
出回路８０を使用する等、上述した記録読取装置１１０
をそのまま使用することができる。得られた先読み画像
信号は、本読みの際の画像処理条件の設定等に利用する
ことができる。また、フォトタイマ代わりに利用して、
放射線の照射タイミングを設定したり、放射線の線量を
監視することもできる。

【００９０】なお、記録読取装置１１０を先読みのため
にそのまま使用する場合、エレメント２２ａ方向に積分
された１次元圧縮情報が先読み情報として各電流検出ア
ンプ８１から得られることになるので、必ずしも十分な
情報とならない場合がある。この場合、例えば、図５に
示すように、電流検出回路８０を、エレメント２２ａか
ら直接オペアンプ８１ａの反転入力端子（−）に入力し
且つ非反転入力端子（＋）をグランド（接地）にする構
成（コンデンサ８１ｂ等はそのまま）とすると共に、例
えばオペアンプ８１ａに対応するオペアンプ２８１ａ、
電源８２に対応する個別電源２８２ａ、スイッチング素
子８４ａに対応するスイッチング素子２８４ａ、オペア
ンプ２８１ａの反転入力端子（−）と出力端子間に接続
された抵抗２８５ａからなる信号検出アンプ２８１を、
分割された各エレメント２６ａそれぞれとグランド（接
地）との間に設けるとよい。これにより、電流検出アン
プ８１によるエレメント２２ａ方向に積分された前記１
次元圧縮情報に加えて、エレメント２２ａの長さ方向と
直交する方向に積分された１次元圧縮情報が、追加した
各信号検出アンプ２８１から得られる。これにより、得
られた２つの１次元圧縮情報に基づいてより詳細な先読
み情報を得ることが可能となる。

【００９１】なお、先読みおよび記録が終了し、本読み
を行なうときには、この先読み画像信号が不要であれ
ば、吐き捨てるとよい。また、この先読み画像信号と、
本読みによって得られた本読み画像信号とを加算しても
よい。

【００９２】さらに、上記第１実施形態においては、画
像読取部２０の第２電極層２５側が蓄積性蛍光体層１２
に対面するように、画像記録部１０と画像読取部２０と
を積層した検出シート１とし、記録光L2および励起光L3
を画像読取部２０の第１電極層２１側から照射する場合
について説明したものであるが、記録光L2や励起光L3を
画像記録部１０のベース１１側から照射するようにして
もよい。

【００９３】なお、励起光L3を第１電極層２１側から照
射すると、蓄積性蛍光体層１２の表面で発光する輝尽発
光光L4を検出することができるので、ベース１１側から
照射する場合よりも画質がよくなる。

【００９４】また、記録光L2や励起光L3をベース１１側
から照射すると、画像読取部２０のストライプ電極２
２，２６を通過させることなく蓄積性蛍光体層１２に入
射させることができ、電極マトリクスによるアーチファ
クトの問題が発生しない。

【００９５】また、励起光L3をベース１１側から照射す
る場合には、蓄積性蛍光体層１２と電極層２５、或い
は、電極層２５と光導電層２３との間に、励起光カット
フィルタを挿入することもできる。上述の説明において
は、赤色の励起光L3は光導電層２３には殆ど吸収される
ことがないと説明したが、実際には、画像情報を有しな
い赤色の励起光L3に対しても、若干感度を持つため、該
励起光L3によって発生する微小電荷分だけのオフセット
電流を発生する。そこで、上述のように励起光カットフ
ィルタを挿入すると、蓄積性蛍光体層１２から発せられ
る青色光（４００ｎｍ付近）は透過させ、赤色光（６０
０ｎｍ以上）を吸収させて、青色の輝尽発光光のみが光
導電層２３内に入射するようにできるので、オフセット
電流を抑制することができるようになる。

【００９６】また、画像読取部２０の第１電極層２１側
が蓄積性蛍光体層１２に対面するように、画像記録部１
０と画像読取部２０とを積層した検出シートとしてもよ
い。

【００９７】図６は第２実施形態による放射線固体検出
シートの概略構成を、図１（Ｃ）と同様の方法により示
した図である。なお、図６においては、図１に示す第１
実施形態による検出シート１の要素と同等の要素には同
番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限
り省略する（後述する各実施形態においても同様）。

【００９８】この検出シート２は、上記検出シート１の
ベース１１側に、更に画像読取部３０の第２電極層３５
側がベース１１に対面するように、画像記録部１０と画
像読取部３０とを積層したものである。ベース１１は、
輝尽発光光L4に対して透過性を有するものとする。画像
読取部３０の各層の構造は、参照番号を“３０”番台か
ら“２０”番台に置き換えた画像読取部２０のものと同
じである。なお、画像読取部３０の第１電極層３１側が
ベース１１に対面するように積層してもよい。

【００９９】なお、第１実施形態と同様に、光導電層１
２には、蓄積性蛍光体層１２から発せられる輝尽発光光
L4だけでなく、放射線（記録光L2）、あるいは該放射線
の照射により蓄積性蛍光体層１２から発せられる瞬時光
の照射を受けることによっても導電性を呈するものを使
用する（後述する各実施形態においても同様）。

【０１００】この検出シート２を使用する場合の記録読
取装置としては、上述した装置１１０に、電流検出回路
８０と同様の電流検出回路を画像読取部３０側に更に設
けた構成とすればよい。そして、ベース１１を透過した
輝尽発光光L4を画像読取部３０側でも検出するように
し、画像記録部１０の両側において、１つの蓄積性蛍光
体層１２から発せられた輝尽発光光L4に基づく画像信号
を夫々独立に得るようにする。このようにして得られた
２つの本読み用の画像信号をデジタル化し、２つの画像
データに基づいて加算処理を行なうと、Ｓ／Ｎを改善す
ることができる。

【０１０１】なお、先読み情報としても、本読み用に設
けた２つの電流検出回路８０を用いて２つの先読み画像
信号を得ることができるので、得られた２つの先読み画
像信号に対して加算処理を行なうと、Ｓ／Ｎのよい先読
み画像信号を得ることができる。

【０１０２】なお、この実施の形態においても、励起光
カットフィルタを挿入することができる。例えば、励起
光L3を画像読取部３０側から照射する場合には、上述し
た検出シート１と同様の場所に挿入することで画像読取
部２０にオフセット電流抑制効果を持たせることがで
き、一方、励起光L3を画像読取部２０側から照射する場
合には、蓄積性蛍光体層１２とベース１１、ベース１１
と第２電極層３５、或いは、第２電極層３５と光導電層
３３との間に挿入したり、さらには、ベース１１を着色
して励起光L3を吸収させることで、画像読取部３０にオ
フセット電流抑制効果を持たせることができる。

【０１０３】図７は第３実施形態による放射線固体検出
シートの概略構成を、図１（Ｃ）と同様の方法により示
した図である。

【０１０４】この検出シート３は、上記検出シート１の
第１電極層２１に、更に画像記録部４０の蓄積性蛍光体
層４２が対面するように、画像記録部４０と画像読取部
２０とを積層したものである。画像読取部２０の第１電
極層２１は、蓄積性蛍光体層４２から発せられる輝尽発
光光L4に対して透過性を有するものとする。画像記録部
４０の各層の構造は、参照番号を“４０”番台から“１
０”番台に置き換えた画像記録部１０のものと同じであ
る。なお、画像記録部４０のベース４１が第１電極層２
１に対面するように積層してもよい。

【０１０５】この検出シート３を使用する場合の記録読
取装置としては、上述した検出シート１を使用する装置
１１０をそのまま使用することができる。また、励起光
カットフィルタを蓄積性蛍光体層１２と電極層２５、或
いは、電極層２５と光導電層２３との間に挿入すると共
に、蓄積性蛍光体層４２と電極層２１、或いは、電極層
２１と光導電層２３との間に挿入して、別々の励起光を
各画像記録部１０，４０の外側から同時に照射する構成
としてもよい。

【０１０６】なお、２つの蓄積性蛍光体層１２，４２か
ら発せられる電荷を検出することになるので、Ｓ／Ｎの
よい先読み画像信号を得ることができる。

【０１０７】図８は第４実施形態による放射線固体検出
シートの概略構成を、図１と同様の方法により示した図
である。

【０１０８】この検出シート４は、上記検出シート１の
第２電極層２５のストライプ電極２６を、平板電極２６
ｃに変更したものである。なお、この第４実施形態によ
る検出シートにおいても、上述した第２および第３実施
形態の検出シートと同様に、画像記録部若しくは画像読
取部を複数重ねた構造の検出シートとすることもでき
る。

【０１０９】この検出シート４を使用する場合の記録読
取装置は、図示しないが、上述した電流検出回路８０の
スイッチ部８４を取り除いて、平板電極２６ｃと電源８
２の負極側を直接接続した構成の電流検出回路とする。
読取りに際しては、励起光L3の走査に連動して、スイッ
チング素子８４ａを順次切り換えるということを行なわ
ない点が異なるが、その他は上述した装置１１０の作用
と同じである。

【０１１０】この検出シート４を使用すると、スイッチ
ング素子８４ａを切り換える必要がないので、スイッチ
ングノイズの影響を受けることがない。なお、電荷検出
の主要電極層である第１電極層２１は、エレメント２２
ａが多数配列されたストライプ電極であり、１本のエレ
メント２２ａと１画素が対応するように画素分割されて
いるので、電極層２１全体を平板電極とした場合に比べ
て、各エレメント２２ａは面積が大幅に低下することに
なり、両電極層が平板電極である場合に比べて、暗電流
ノイズや容量ノイズが低減し、Ｓ／Ｎを向上させること
ができる。

【０１１１】なお、いうまでもないが、光導電層２３を
挟む電極層の一方が平板電極２６ｃであるので、先読み
の精度を向上させるために、図５に示した態様とするこ
とはできない。

【０１１２】以上、本発明の画像情報読取方法を実施す
る画像情報読取装置としての記録読取装置と、該記録読
取装置に使用される放射線画像検出シートの好適な実施
の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に
限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない限り
において、種々変更することが可能である。

【０１１３】図９は、本発明の画像情報読取方法に用い
られる放射線画像検出シートの変更態様の組み合わせ例
を示す図である。放射線画像検出シートは、電荷検出の
主要電極層である第１電極層が、常に、線状電極１本と
１画素が対応するように画素分割されたストライプ電極
である以外は、図示する、検出シートを構成するその他
の各要素のバリエーションを、夫々任意に組み合わせ
て、１つの検出シートを形成することができる。いずれ
のバリエーションの組み合わせにおいても、電荷検出の
主要電極層である第１電極層は、常に、画素分割された
ストライプ電極であり、平板電極の場合よりも、暗電流
ノイズや容量ノイズが低減し、Ｓ／Ｎを向上する。

【０１１４】また記録読取装置も、放射線や励起光の態
様を種々選択できるので、検出シートとの組合せによっ
て、使用用途や、使用形態に合わせて、好適な検出シー
トを利用することができる。例えば、画像記録部を２層
にすると共に両者間にエネルギー吸収部材を挿入し、ま
た各画像記録部からの輝尽発光光が夫々独立に入射する
ように画像読取部を２層設けた構成の検出シートとすれ
ば、エネルギーサブトラクション処理を行なうことがで
きる。

【０１１５】なお、この図９に示したバリエーション
は、一例であって、その他の変更が可能なのは勿論であ
る。例えば、画像記録部のベースを取り除き、画像読取
部上に、蓄積性蛍光体層を積層してもよい。

【０１１６】また、いずれの変更態様においても、画像
読取りに際しては、ライン光で電荷検出の主要電極層で
ある第１電極層の線状電極の長手方向に走査するものと
すれば、該線状電極の配列方向である主走査方向には同
時読み出しができるので、読取り時間の短縮化を図るこ
とができる。

【０１１７】また、光導電層層に、例えば１０^６ Ｖ／
ｃｍ以上の高電界を印加して、アバランシェ増幅作用が
働くようにし、これにより、光導電層内で発生する電荷
量を増幅させて、Ｓ／Ｎを向上させることもできる。

【０１１８】さらに、光導電層として、蓄積性蛍光体層
から発せられる輝尽発光光だけでなく、放射線（記録
光）、あるいは該放射線の照射により蓄積性蛍光体層か
ら発せられる瞬時光の照射を受けることによっても導電
性を呈するものを使用すれば、画像記録時には、光導電
層内で発生する電荷を検出して先読み画像信号を得るこ
ともできる。

【０１１９】また、上記説明においては、画像記録部と
画像読取部、より詳しくは、蓄積性蛍光体シートと固体
画像検出器とを一体とした放射線画像検出シートを用い
た画像情報読取方法について説明したが、必ずしも一体
のものに限らず、別体のものであってもよい。この場
合、画像読取りに際しては、上述した各実施形態のもの
において、画像記録部と画像読取部との間にスペースを
設けただけの、蓄積性蛍光体シート（画像検出シート）
と固体画像検出器とを１対１に（略同面積で）対面させ
たものとすることができる。

【０１２０】図１０は、別体ものとした状態の固体画像
検出器の一態様の概略構成を示す斜視図（Ａ）、Ｐ矢指
部のＸＹ断面図（Ｂ）、ＸＺ断面図（Ｃ）であり、図１
に示した放射線画像検出シートの画像記録部を取り除い
画像読取部と同様である。他の態様の放射線画像検出シ
ートにおいても、同様に画像記録部を取り除いたものを
固体画像検出器とすることができる。

【０１２１】また、画像検出シートと固体画像検出器と
を別体とするものの場合、例えば、画像記録シートとし
ての蓄積性蛍光体シートを用いて放射線画像情報を読み
取る、従来より公知のシステムにおいて、光電読取手段
（光電変換手段）を２次元状の固体画像検出器に置き換
えた態様とすることもできる。この場合、蓄積性蛍光体
シートの励起光が走査される面（表面）とは反対側の
面、すなわち裏面側に、蓄積性蛍光体シート（裏面側）
と対面させて、光導電層がシートと略同面積もしくはそ
れ以上の２次元状の固体画像検出器を配置させ、前記裏
面側から発せられる輝尽発光光を検出する配置形態に限
らず、励起光が走査される表面側から発せられる輝尽発
光光を検出する配置形態とすることもできる。また、例
えば記録済みの蓄積性蛍光体シートを、固体画像検出器
や励起光光源を備えた読取装置の読取位置まで搬送し、
蓄積性蛍光体シートを、該シートと略同面積もしくはそ
れ以上の固体画像検出器上に載置・密着させて読取りを
行なうようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した記録読取装置に使用される固
体画像検出器の一態様である放射線画像検出シートの第
１実施形態の概略構成を示す斜視図（Ａ）、Ｐ矢指部の
ＸＹ断面図（Ｂ）、ＸＺ断面図（Ｃ）

【図２】第１実施形態の放射線画像検出シートを用いた
記録読取装置の概略構成を示す図（その１）

【図３】第１実施形態の放射線画像検出シートを用いた
記録読取装置の概略構成を示す図（その２）

【図４】第１実施形態の放射線画像検出シートを用い
て、放射線画像情報を記録し、読み取る方法を説明する
タイミングチャート

【図５】先読みに対応した記録読取装置の変更態様を示
す概略構成を示す図

【図６】第２実施形態の放射線画像検出シートの概略構
成を示すＸＺ断面図

【図７】第３実施形態の放射線画像検出シートの概略構
成を示すＸＺ断面図

【図８】第４実施形態の放射線画像検出シートの概略構
成を示す斜視図（Ａ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｂ）、
Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｃ）

【図９】放射線画像検出シートの変更態様の組み合わせ
例を示す図

【図１０】固体画像検出器の一態様の概略構成を示す斜
視図（Ａ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｂ）、ＸＺ断面図
（Ｃ）

【符号の説明】

１ 放射線画像検出シート １０ 画像記録部（画像記録シート） １１ ベース（支持体） １２ 蓄積性蛍光体層 ２０ 画像読取部（固体画像検出器） ２１ 第１電極層 ２２ 第１ストライプ電極 ２３ 光導電層 ２５ 第２電極層 ２６ 第２ストライプ電極 ８０ 電流検出回路（先読み画像信号取得手段を兼
用） ８１ 電流検出アンプ（画像信号取得手段） ８５ 電圧印加手段 ９０ 放射線照射手段 ９２ 励起光照射手段（励起光走査手段） １１０ 放射線画像記録読取装置 L2 記録用の放射線（記録光） L3 励起光 L4 輝尽発光光

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励起光の照射を受けることにより蓄積
   されたエネルギーに応じた量の輝尽発光光を生ぜしめる
   蓄積性蛍光体層を有する画像記録シートと、前記輝尽発
   光光の照射を受けることにより導電性を呈する光導電
   層、および該光導電層の両側に設けられた該光導電層で
   発生する電荷を検出するための電極が形成されてなる２
   つの電極層を有する固体画像検出器とを使用して、画像
   情報が記録された前記画像記録シートを前記励起光で走
   査することにより発せられた輝尽発光光を前記光導電層
   に入射せしめ、該入射に伴って前記光導電層で発生する
   電荷を該光導電層に電界を加えて検出することにより、
   前記画像情報を担持する画像信号を得る画像情報読取方
   法であって、 前記画像記録シートとして、前記蓄積性蛍光体層が、６
   ００ｎｍ以上の波長の前記励起光で励起され且つ５００
   ｎｍ以下の波長の前記輝尽発光光を生ぜしめるものを使
   用し、 前記固体画像検出器として、前記光導電層がａ−Ｓｅを
   主成分とするものであり、且つ、前記２つの電極層の内
   の一方の電極層の電極が、画素ピッチで分割された線状
   電極を多数配列してなるストライプ電極であるものを使
   用することを特徴とする画像情報読取方法。
2. 【請求項２】 前記励起光として、前記一方の電極層
   の線状電極の長手方向に交差するライン光を使用し、 前記一方の電極層の各線状電極と他方の電極層との間の
   前記光導電層に前記電界を加えて、前記ライン光で、前
   記一方の電極層の線状電極の長手方向に前記固体画像検
   出器を走査し、該走査に伴って前記光導電層で発生する
   電荷を、前記一方の電極層の各線状電極ごとに検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像情報読取方法。
3. 【請求項３】 前記固体画像検出器として、前記２つ
   の電極層の内の他方の電極層の電極が、各々が前記一方
   の電極層の各線状電極と交差するように配設された線状
   電極が多数配列してなるストライプ電極であるものを使
   用し、 前記他方の電極層の線状電極のうち、前記走査に伴って
   切り換えられる読出ラインの線状電極と、前記一方の電
   極層の各線状電極との間の前記光導電層に、前記電界を
   加えることを特徴とする請求項２記載の画像情報読取方
   法。
4. 【請求項４】 前記固体画像検出器として、前記光導
   電層の厚さが０．１μｍ以上１００μｍ以下のものを使
   用することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記
   載の画像情報読取方法。
5. 【請求項５】 前記電界として、前記光導電層内でア
   バランシェ増幅を生ぜしめる電界を加えることを特徴と
   する請求項１から４いずれか１項記載の画像情報読取方
   法。
6. 【請求項６】 前記固体画像検出器として、前記光導
   電層の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下のものを使用す
   ることを特徴とする請求項５記載の画像情報読取方法。
7. 【請求項７】 前記画像信号の取得中における、前記
   光導電層に印加されている前記電界の変動に起因する前
   記画像信号の変動を抑制することを特徴とする請求項５
   または６記載の画像情報読取方法。
8. 【請求項８】 前記固体画像検出器として、前記光導
   電層が、前記画像情報を担持する記録光または該記録光
   の照射により前記蓄積性蛍光体層から発せられる瞬時光
   の照射を受けることにより導電性を呈するものを使用
   し、 前記記録光または前記瞬時光が前記光導電層内に入射す
   ることにより該光導電層内で発生する電荷を検出して、
   前記画像情報を担持する先読み画像信号を得ることを特
   徴とする請求項１から７いずれか１項記載の画像情報読
   取方法。
9. 【請求項９】 励起光を発する励起光光源を有し、該
   励起光の照射を受けることにより蓄積されたエネルギー
   に応じた量の輝尽発光光を生ぜしめる蓄積性蛍光体層を
   有する画像記録シートを前記励起光で走査する励起光走
   査手段と、 前記輝尽発光光の照射を受けることにより導電性を呈す
   る光導電層、および該光導電層の両側に設けられた該光
   導電層で発生する電荷を検出するための電極が形成され
   てなる２つの電極層を有する固体画像検出器と、 前記光導電層に電界を発生せしめるための電圧を印加す
   る電圧印加手段と、 画像情報が記録された前記画像記録シートを前記励起光
   で走査して得られた輝尽発光光を前記光導電層に入射せ
   しめることにより前記光導電層で発生する電荷を前記電
   界が印加された状態で検出することにより、前記画像情
   報を担持する画像信号を得る画像信号取得手段とを備え
   てなる画像情報読取装置において、 前記画像記録シートは、前記蓄積性蛍光体層が、６００
   ｎｍ以上の波長の前記励起光で励起され且つ５００ｎｍ
   以下の波長の前記輝尽発光光を生ぜしめるものであり、 前記固体画像検出器は、前記光導電層がａ−Ｓｅを主成
   分とするものであり、且つ、前記２つの電極層の内の一
   方の電極層の電極が、画素ピッチで分割された線状電極
   を多数配列してなるストライプ電極であることを特徴と
   する画像情報読取装置。
10. 【請求項１０】 前記励起光走査手段が、前記一方の
    電極層の線状電極の長手方向に交差するライン光で、該
    一方の電極層の線状電極の長手方向に前記固体画像検出
    器を走査するものであり、 前記電圧印加手段が、前記一方の電極層の各線状電極と
    他方の電極層との間の前記光導電層に電界を発生せしめ
    るように両電極層間に電圧を印加するものであり、 前記画像信号取得手段が、前記励起光走査手段による前
    記ライン光の走査に伴って前記光導電層で発生する電荷
    を、前記一方の電極層の各線状電極ごとに検出するもの
    であることを特徴とする請求項９記載の画像情報読取装
    置。
11. 【請求項１１】 前記固体画像検出器は、前記２つの
    電極層の内の他方の電極層の電極が、各々が前記一方の
    電極層の各線状電極と交差するように配設された線状電
    極を多数配列してなるストライプ電極であり、 前記電圧印加手段が、前記他方の電極層の線状電極のう
    ち、前記走査に伴って切り換えられる読出ラインの線状
    電極と、前記一方の電極層の各線状電極との間の前記光
    導電層に電界を発生せしめるように、両線状電極間に電
    圧を印加するものであることを特徴とする請求項１０記
    載の画像情報読取装置。
12. 【請求項１２】 前記固体画像検出器は、前記光導電
    層の厚さが０．１μｍ以上１００μｍ以下であることを
    特徴とする請求項９から１１いずれか１項記載の画像情
    報読取装置。
13. 【請求項１３】 前記電圧印加手段が、前記光導電層
    内でアバランシェ増幅を生ぜしめるための電界を前記光
    導電層に発生せしめる電圧を印加するものであることを
    特徴とする請求項９から１２いずれか１項記載の画像情
    報読取装置。
14. 【請求項１４】 前記固体画像検出器は、前記光導電
    層の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴
    とする請求項１３記載の画像情報読取装置。
15. 【請求項１５】 前記画像信号の取得中における、前
    記光導電層に印加されている前記電界の変動に起因する
    前記画像信号の変動を抑制する抑制手段をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項１３または１４記載の画像情報
    読取装置。
16. 【請求項１６】 前記固体画像検出器は、前記光導電
    層が、前記画像情報を担持する記録光または該記録光の
    照射により前記蓄積性蛍光体層から発せられる瞬時光の
    照射を受けることにより導電性を呈するものであり、 前記記録光または前記瞬時光が前記光導電層内に入射す
    ることにより該光導電層内で発生する電荷を検出して、
    前記画像情報を担持する先読み画像信号を得る先読み画
    像信号取得手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
    ９から１５いずれか１項記載の画像情報読取装置。
17. 【請求項１７】 輝尽発光光の照射を受けることによ
    り導電性を呈する光導電層、および該光導電層の両側に
    設けられた該光導電層で発生する電荷を検出するための
    電極が形成されてなる２つの電極層を有する固体画像検
    出器において、 前記光導電層がａ−Ｓｅを主成分とするものであり、且
    つ、前記２つの電極層の内の一方の電極層の電極が、画
    素分割可能な幅を有する線状電極を多数配列してなるス
    トライプ電極であることを特徴とする固体画像検出器。
18. 【請求項１８】 前記２つの電極層の内の他方の電極
    層の電極が、各々が前記一方の電極層の各線状電極と交
    差するように配設された線状電極を多数配列してなるス
    トライプ電極であることを特徴とする請求項１７記載の
    固体画像検出器。
19. 【請求項１９】 前記光導電層の厚さが０．１μｍ以
    上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１７ま
    たは１８記載の固体画像検出器。
20. 【請求項２０】 励起光の照射を受けることにより蓄
    積されたエネルギーに応じた量の輝尽発光光を生ぜしめ
    る蓄積性蛍光体層を有する画像記録部と、該画像記録部
    に対面して配された、前記輝尽発光光の照射を受けるこ
    とにより導電性を呈する光導電層、および該光導電層の
    両側に設けられた該光導電層で発生する電荷を検出する
    ための電極が形成されてなる２つの電極層を有する画像
    読取部とを備えてなる画像検出シートにおいて、 前記画像記録部は、前記蓄積性蛍光体層が、６００ｎｍ
    以上の波長の前記励起光で励起され且つ５００ｎｍ以下
    の波長の前記輝尽発光光を生ぜしめるものであり、 前記画像読取部は、前記光導電層がａ−Ｓｅを主成分と
    するものであり、且つ、前記２つの電極層の内の一方の
    電極層の電極が、画素分割可能な幅を有する線状電極を
    多数配列してなるストライプ電極であることを特徴とす
    る画像検出シート。
21. 【請求項２１】 前記画像読取部は、前記２つの電極
    層の内の他方の電極層の電極が、各々が前記一方の電極
    層の各線状電極と交差するように配設された線状電極を
    多数配列してなるストライプ電極であることを特徴とす
    る請求項２０記載の画像検出シート。
22. 【請求項２２】 前記画像読取部は、前記光導電層の
    厚さが０．１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴
    とする請求項２０または２１記載の画像検出シート。