JP2001119525A

JP2001119525A - 画像情報読取方法および装置

Info

Publication number: JP2001119525A
Application number: JP29976299A
Authority: JP
Inventors: Takao Kuwabara; 孝夫桑原
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】画像検出器に蓄積された潜像電荷の量に応じ
た画像信号を積分アンプを用いて取得する画像情報読取
方法および装置において、積分アンプのモード切替えに
起因する切替ノイズを低減する。【解決手段】積分アンプ３５のモードを切り替える信
号Ｓｃおよび積分アンプ３５を蓄積モードに切り替えた
後の第１時間Ｇａおよびリセットモードに切り替える前
の第２時間Ｇｂを指定する信号Ｇ２を出力する制御回路
４５を設ける。積分アンプ３５の出力信号Ｓ０をＡ／Ｄ
変換器５０に直接入力し、第１時間Ｇａおよび第２時間
Ｇｂにおける出力電圧Ｓ０をデジタルデータＤａ，Ｄｂ
に変換する。メモリ６０は、データＤａ，Ｄｂを保持す
る。演算手段７０は、メモリ６０から読み出したデータ
Ｄａ，Ｄｂの差分Ｄ１（＝Ｄｂ−Ｄａ）を求め、切替ノ
イズ成分に重畳された本来の画素値成分であるデータＤ
１のみを抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報を担持す
る電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部を有して成る画
像検出器を使用して、画像情報が前記蓄電部に静電潜像
として記録された画像検出器から電荷を読み出して画像
情報を読み取る画像情報読取方法および装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像検出器を用いた装置、例
えばファクシミリ、複写機或いは放射線画像撮像装置な
どが知られている。

【０００３】例えば、医療用放射線画像撮像装置などに
おいては、被験者の受ける被爆線量の減少、診断性能の
向上などのために、Ｘ線などの放射線に感応するセレン
板などの光導電体（層）を有する光読出方式の放射線固
体検出器（静電記録体）を画像検出器として用い、該放
射線固体検出器にＸ線を照射し、照射されたＸ線の線量
に応じた量の電荷を放射線固体検出器内の蓄電部に潜像
電荷として蓄積させることにより、放射線画像情報を蓄
電部に静電潜像として記録すると共に、読取光としての
レーザビーム或いはライン光源で放射線画像情報が記録
された放射線固体検出器を走査することにより、該放射
線固体検出器から放射線画像情報を読み取る方法や装置
が知られている（例えば、米国特許第 5268569号、国際
公開1998年第 59261号、特開平 9-5906号、本願出願人
による特願平 10-232824号、同10-271374号および同11-
87922号など）。

【０００４】この方法や装置おいて画像検出器として使
用される放射線固体検出器としては、種々のタイプのも
のが提案されているが、検出器内で画像情報を担持する
潜像電荷を発生させる電荷生成プロセスの面からは、光
変換方式と直接変換方式の２つの方式のものがあり、一
方、前記蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じた電電
荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、ＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）読出方式と光読出方式の２つの
方式のものがある。

【０００５】なお、ＴＦＴ読出方式とは、ＴＦＴを走査
駆動して、蓄積部に蓄積した潜像電荷を画像信号（電圧
値）に変換して出力するものであり、光読出方式とは、
読取用の電磁波（一般には可視光が用いられる）を照射
して蓄積部に蓄積した潜像電荷を画像信号に変換して出
力するものである。

【０００６】ここで、電荷読出プロセスにおいては、Ｔ
ＦＴ読出方式および光読出方式の何れにおいても、潜像
電荷の量に応じた電流を検出する手段である電流（電
荷）検出アンプとして積分アンプを用いるのが一般的で
ある。そして、電流検出の際には、該積分アンプを、電
荷を蓄積する蓄積モード（イネーブルモード）と電荷を
放電（リセット）するリセットモードに切り替える必要
がある。なお、積分アンプやモードを切り替える切替手
段は、画像検出器と一体的に構成される場合と、別体に
構成される場合がある。

【０００７】一方、積分アンプのモードを切り替える
と、切替え時に、積分アンプの出力信号にノイズが生
じ、このノイズが再生画像に現れて問題となる。以下、
このノイズを切替ノイズという。

【０００８】この切替ノイズを低減する方法として、例
えば米国特許第 5648660号には、蓄積モードに切り替え
た直後の積分アンプの出力値と、リセットモードに切り
替える直前（読出し終了に相当する）の積分アンプの出
力値とを、夫々別々のコンデンサに保持し、両コンデン
サに保持された各出力値の一方をオペアンプの反転入力
端子に、他方を非反転入力端子に夫々入力して両者の差
を求めることにより前記切替ノイズの影響を低減する方
法が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米国特
許第 5648660号に開示されている方法では、積分アンプ
の前記各出力値を保持するために、積分アンプ１つに対
して、アナログサンプルホールド回路として２つのコン
デンサと２つのアナログスイッチが必要になる。一方、
読取時間の短縮化のために、読出ライン１つずつに１つ
の積分アンプが設けられるのが一般的であり、読出ライ
ンは、通常、主（または副）走査方向の画素分だけあ
り、積分アンプも読出ラインの数分だけ設けられるの
で、米国特許第5648660号に開示されている方法を適用
しようとすれば、積分アンプの数に応じてアナログサン
プルホールド回路も複数設けなければならず、回路が複
雑且つ規模が大きくなり、またコストが高くなるという
問題がある。

【００１０】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、潜像電荷の量に応じた画像信号を積分アンプを用
いて取得する場合において、積分アンプのモード切替え
に起因する切替ノイズを回路の複雑化などを招くことな
く低減すること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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による画像情報読
取方法は、アナログサンプルホールド回路を用いること
なく、蓄積モードに切り替えた後と、リセットモードに
切り替える前の積分アンプの各出力値の差を求めること
により前記切替ノイズの影響を低減するようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１２】即ち、本発明による画像情報読取方法は、
画像情報を担持する電荷を潜像電荷として蓄積する２次
元状に分布した蓄電部を有して成る画像検出器を使用し
て、画像情報が前記蓄電部に静電潜像として記録された
画像検出器に流れる、潜像電荷の量に応じた量の電流を
積分アンプにより検出することによって、画像情報を読
み取る画像情報読取方法であって、積分アンプを蓄積モ
ードに切り替えた後と、その後リセットモードに切り替
える前の積分アンプの各出力値を夫々デジタルデータに
変換し、該２つのデジタルデータの差を求めることを特
徴とするものである。

【００１３】蓄積モードに切り替えた後の積分アンプの
出力値をデジタルデータに変換するタイミングとして
は、具体的には、ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用いる
場合には、蓄積モードに切り替えた後読取対象画素位置
のＴＦＴがオンして蓄電部からの電荷転送が開始する前
まで、光読出方式の画像検出器を用いて読取光をパルス
的に照射する場合には、蓄積モードに切り替えた後読取
光が読取対象画素位置に照射される前までであるのが望
ましい。ここで「前まで」とあるのは、蓄積モードに切
り替えた後この「前」までの間における所定の期間でよ
く、必ずしも蓄積モードに切り替えた後この「前」まで
の間変換し続ける必要はない。一方、光読出方式の画像
検出器を用いて読取光を連続して照射しながら走査する
場合には、蓄積モードに切り替えた直後であるのが望ま
しい。

【００１４】リセットモードに切り替える前の積分アン
プの出力値をデジタルデータに変換するタイミングとし
ては、具体的には、ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用い
る場合には、読取対象画素位置のＴＦＴがオフした後リ
セットモードに切り替える前まで、光読出方式の画像検
出器を用いて読取光をパルス的に照射する場合には、読
取光の読取対象画素位置への照射が停止した後リセット
モードに切り替える前までであるのが望ましい。ここで
「前まで」とあるのは、ＴＦＴがオフしたり読取光の照
射が停止た後リセットモードに切り替える前までの間に
おける所定の期間でよく、必ずしもこの間変換し続ける
必要はない。一方、光読出方式の画像検出器を用いて読
取光を連続して照射しながら走査する場合には、リセッ
トモードに切り替える直前であることが望ましい。

【００１５】本発明による画像情報読取方法において
は、光読出方式の画像検出器に前記積分アンプが読出ラ
イン毎に設けられ、読取光を連続して照射しながら画像
検出器の全面を走査する場合のように、同一読出ライン
における読出電流が連続的に変化する場合には、積分ア
ンプの蓄積モードへの切替えタイミングおよびリセット
モードへの切替えタイミングを、夫々読出ライン毎にず
らすのが望ましい。

【００１６】本発明による画像情報読取装置は、画像情
報を担持する電荷を潜像電荷として蓄積する２次元状に
分布した蓄電部を有して成る画像検出器と、画像情報が
前記蓄電部に静電潜像として記録された画像検出器に流
れる、前記潜像電荷の量に応じた量の電流を検出する積
分アンプと、該積分アンプを蓄積モードとリセットモー
ドに切り替える切替手段とを備えて成る画像情報読取装
置であって、積分アンプを蓄積モードに切り替えた後
と、その後リセットモードに切り替える前の積分アンプ
の各出力値を夫々デジタルデータに変換する変換手段
と、変換された２つのデジタルデータを保持する記憶手
段と、記憶手段から読み出した２つのデジタルデータの
差を求める演算手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１７】本発明による画像情報読取装置において
は、切替手段を、蓄積モードへの切替えタイミングおよ
びリセットモードへの切替えタイミングを、夫々読出ラ
イン毎にずらすものとするのが望ましい。

【００１８】

【発明の効果】本発明による画像情報読取方法および装
置によれば、積分アンプを蓄積モードに切り替えた後
と、その後リセットモードに切り替える前の該積分アン
プの各出力値をデジタルデータとして保持し該２つのデ
ジタルデータの差を求めるようにしたので、アナログサ
ンプルホールド回路を用いることなく切替ノイズを低減
することが可能となり、アナログサンプルホールド回路
を用いる場合に比べて、回路の複雑化、規模の拡大化、
コストアップを抑えることができる。

【００１９】なお、読出ライン毎に積分アンプが設けら
れ、各積分アンプの出力をマルチプレクサなどにより１
つの信号ラインに選択出力する場合において、全積分ア
ンプを同時に蓄積モードにしたりリセットモードにする
と、全読出ラインについてデジタルデータへの変換が終
了するまで全積分アンプを蓄積モードにしておく必要が
生じ、読出ライン夫々については、本来であれば不要な
時間を蓄積モードにすることになり、切替ノイズ以外の
ノイズ、例えばデジタルデータへの変換に伴うノイズや
オフセットノイズなどが混入する機会が増える。これに
対して、蓄積モードへの切替えタイミングおよびリセッ
トモードへの切替えタイミングを、夫々読出ライン毎に
ずらすようにすれば、積分アンプを蓄積モードに維持す
る時間（積分時間）を各読出ラインにおける各画素毎の
読取りに必要な時間だけにすることができ、切替ノイズ
以外のノイズが混入する機会を最小限に抑えることがで
きる。

【００２０】

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

【００２１】図１は本発明の一実施の形態による画像情
報読取装置の概略構成を、１画素分について示した図、
図２は本発明の一実施の形態による画像情報読取方法を
用いて、画像情報の１画素分を読み取る方法を説明する
タイミングチャートである。

【００２２】図１に示すように、この画像情報読取装置
１は、画像情報を担持する記録光Ｐの光量に応じた電荷
を発生する検出部２１ａおよび発生した電荷を潜像電荷
として蓄積する蓄電部２１ｂを有する固体検出素子２１
と、オペアンプ３２、コンデンサ３３およびＳＷ（スイ
ッチ）３４からなる積分アンプ３５と、ＳＷ３４のオン
／オフを制御する切替回路４０と、制御回路４５と、積
分アンプ３５のアナログの出力信号をデジタルデータＤ
０に変換するＡ／Ｄ変換器５０と、異なる２つのタイミ
ングにおけるＡ／Ｄ変換器５０の出力データＤａ，Ｄｂ
を保持する記憶手段としてのメモリ６０と、該メモリ６
０から読み出した前記２つのタイミングにおけるデータ
Ｄａ，Ｄｂの差分Ｄ１を求める演算手段７０とを備えて
いる。

【００２３】蓄電部２１ｂと積分アンプ３５（より詳し
くはオペアンプ３２の反転入力端子（−））との間に
は、蓄電部２１ｂに蓄積されている潜像電荷の量に応じ
た量の電荷を所定のタイミングで積分アンプ３５側に転
送させる転送部２２が設けられている。この転送部２２
は、ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用いる場合にはＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）が該当し、光読出方式の画像検
出器を用いる場合には読取光のパルス照射が該当する。

【００２４】また、制御回路４５からは、切替回路４０
を制御する制御信号Ｇ１が該切替回路４０に入力され、
前記２つのタイミングを指定する制御信号Ｇ２がＡ／Ｄ
変換器５０に入力される。なお、２つのタイミングと
は、積分アンプ３５を蓄積モードに切り替えた後の該積
分アンプ３５の出力値をデジタルデータに変換するタイ
ミング（以下第１時間ともいう）と、その後リセットモ
ードに切り替える前の該積分アンプ３５の出力値をデジ
タルデータに変換するタイミング（以下第２時間ともい
う）である。

【００２５】以下上記構成の画像情報読取装置１におい
て、画像情報の１画素分を読み取る方法について、図２
に示すタイミングチャートを参照して説明する。

【００２６】図２において、Ｓｃは切替回路４０からＳ
Ｗ３４に入力される信号を示す。積分アンプ３５は、信
号ＳｃがＨ（ハイ）レベル時にＳＷ３４がオフして蓄積
モードになり、Ｌ（ロー）レベル時にＳＷ３４がオンし
てリセットモードになる。Ｓｇは転送部２２に入力され
る信号を示す。ＳｇがＨレベル時に蓄電部２１ｂに蓄積
された潜像電荷の量に応じた量の電荷が積分アンプ３５
側に転送される。ここで、「蓄電部２１ｂに蓄積された
潜像電荷の量に応じた量の電荷」といったのは、固体検
出素子２１の構成によっては、蓄電部２１ｂに蓄積され
た潜像電荷全てが積分アンプ３５側に転送されるとは限
らないからである。Ｇ２は制御回路４５からＡ／Ｄ変換
器５０に入力される、前記２つのタイミングを指定する
制御信号であって、Ｇａが第１時間を指定し、Ｇｂが第
２時間を指定している。

【００２７】ＳＷ３４をオンさせて積分アンプ３５をリ
セットモードにすると共に転送部２２をオフした状態
で、画像情報を担持する記録光Ｐを検出部２１ａに照射
すると、該検出部２１ａで電荷が発生し、発生した電荷
は潜像電荷として蓄電部２１ｂに蓄積される。次に、Ｓ
Ｗ３４をオフさせて積分アンプ３５を蓄積モードにした
後、転送部２２をオンさせると、蓄電部２１ｂに蓄積さ
れた潜像電荷の量に応じた量の電荷が積分アンプ３５側
に転送され、オペアンプ３２とコンデンサ３３とによっ
て積分されて電圧値の信号Ｓ０に変換され、該信号Ｓ０
がＡ／Ｄ変換器５０に直接入力される。これから判るよ
うに、積分時間は、ＳＷ３４オフ下の転送部２２のオン
時間によって決定される。

【００２８】メモリ６０は、Ｇａ（図２）で示す第１時
間におけるＡ／Ｄ変換器５０の出力データＤａと、Ｇｂ
（図２）で示す第２時間におけるＡ／Ｄ変換器５０の出
力データＤｂとを保持する。演算手段７０は、メモリ６
０から読み出した第１時間におけるデータＤａと第２時
間におけるデータＤｂとの差分Ｄ１（＝Ｄｂ−Ｄａ）を
求める。これにより、第１時間から第２時間までの電圧
変化分を検出することができる。

【００２９】積分アンプ３５から出力される信号Ｓ０の
レベルは、蓄電部２１ｂに蓄積された潜像電荷の電荷量
に応じて漸次上昇する。

【００３０】一方、ＳＷ３４をオン／オフさせたときに
は切替ノイズが生じ、この切替ノイズによる成分をも積
分アンプ３５が積分するので、切替ノイズ成分と本来の
画素値成分との和が積分アンプ３５の出力信号Ｓ０とな
って現れる。

【００３１】しかしながら、本発明においては、上述の
ように、第１時間から第２時間まで、即ち積分アンプを
蓄積モードに切り替えた後と、その後リセットモードに
切り替える前の該積分アンプの電圧変化分を検出するよ
うにしているので、切替ノイズ成分に重畳された本来の
画素値成分であるデータＤ１のみを抽出することができ
るから、切替ノイズの影響を低減することができる。

【００３２】次に、ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用い
た装置に本発明を適用した具体的な実施の形態について
説明する。

【００３３】図３はＴＦＴ読出方式の画像検出器を用い
た、本発明の一実施の形態による画像情報読取装置の概
略構成を示した図、図４は画像情報を読み取る方法を説
明するタイミングチャートである。図１と図３との違い
は、固体検出素子２１を２次元状に配列した画像検出器
１０を示したことと、これに応じて、積分アンプを複数
設けると共に、何れかの積分アンプの出力信号を選択し
て出力するマルチプレクサ３６を設けたことにある。ま
た、図２と図４との違いは、マルチプレクサ３６を設け
たことに応じて、積分開始前におけるＡ／Ｄ変換器５０
の出力データＤａと積分終了後におけるＡ／Ｄ変換器５
０の出力データＤｂとを、各積分アンプについて、夫々
保持することができるようにしたことにある。

【００３４】この画像情報読取装置１に使用される画像
検出器１０は、光変換方式且つＴＦＴ読出方式の放射線
固体検出器である。ここで、光変換方式の放射線固体検
出器とは、放射線を一旦光に変換した後に、この光によ
り電荷を発生させるようにしたものであって、例えば、
絶縁基板上に光電変換素子（検出電荷を蓄積する蓄電部
を有する）が２次元状に配列されて成る２次元画像検出
器（放射線固体検出器）と、この２次元画像検出器上に
形成された、画像情報を担持する放射線が照射されると
該画像情報を担持する可視光を発する蛍光体（シンチレ
ータ）とを有して成るものがある（例えば特開昭59-211
263 号、特開平2-164067号、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ92
/06501号、Signal,noise,and read out considerations
in thedevelopment of amorphous silicon photodiode
arrays for radiotherapy anddiagnostic x-ray imagi
ng，L.E.Antonuk et.al ，University of Michigan，R.
A.Street Xerox，PARC，SPIE Vol.1443 Medical Imagin
g V;Image Physics(1991) ，p.108-119 など）。

【００３５】画像検出器１０は、図３に示すように、画
像情報を担持する放射線を検出する固体検出部２０と、
固体検出部２０から電荷を読み出して画像信号を出力す
る読出手段としての読出回路３０とを有する。固体検出
部２０は、固体検出素子としての光電変換素子（検出部
としての光電変換部２１ａと蓄電部２１ｂから成る）２
１および蓄電部２１ｂに蓄電した潜像電荷を転送するＴ
ＦＴから成る転送部２２を２次元状（主走査方向Ｃ１〜
Ｃｎ，副走査方向Ｒ１〜Ｒｍ）に多数配列して形成され
たものである。読出回路３０は、各行（Ｒ１〜Ｒｍ）毎
に各ＴＦＴのゲートと副走査線２７ｂを介して共通に接
続された走査パルス発生器３１、固体検出部２０から信
号線２７ａを介して列（Ｃ１〜Ｃｎ）毎に転送された潜
像電荷を外部に読み出す積分アンプ３５ａ〜３５ｎを光
電変換素子２１の縦列分（ｎ個）だけ有する積分アンプ
部３５、各積分アンプ３５ａ〜３５ｎの出力信号が入力
されるマルチプレクサ３６、および切替回路４０を備え
ている。ここで、マルチプレクサ３６は、各積分アンプ
３５ａ〜３５ｎの出力信号の内の何れか１つを選択して
Ａ／Ｄ変換器５０に入力するものである。

【００３６】制御回路４５からは、マルチプレクサ３６
に制御信号Ｇ２が、走査パルス発生器３１に制御信号Ｇ
３が夫々入力されている。

【００３７】メモリ６０は、図２に示したと同じよう
に、第１時間ＧａにおけるＡ／Ｄ変換器５０の出力デー
タＤａと、第２時間ＧｂにおけるＡ／Ｄ変換器５０の出
力データＤｂとを保持する。この際、図４に示すよう
に、列Ｃ１〜Ｃｎ毎に、第１時間および第２時間夫々に
おいて、少しずつタイミングをずらしてＡ／Ｄ変換して
各データＤａ，Ｄｂを取得する。このとき、マルチプレ
クサ３６は、メモリ６０が各積分アンプ３５ａ〜３５ｎ
の出力データＤａ，Ｄｂを保持することができるよう
に、信号Ｇ２と同期して、各積分アンプ３５ａ〜３５ｎ
の出力信号の内の何れか１つを選択する。これを、各行
（Ｒ１〜Ｒｍ）即ち副走査方向につても同様に行うこと
で、固体検出部２０全体の出力データＤａ，Ｄｂがメモ
リ６０に保持される。なお、図４から判るように、蓄積
モードへの切替えタイミングおよびリセットモードへの
切替えタイミングは、列Ｃ１〜Ｃｎ夫々即ち全読出ライ
ンに共通であり、全読出ラインについてデジタルデータ
への変換が終了するまで全積分アンプ３５ａ〜３５ｎが
同時に蓄積モードとなる。

【００３８】演算手段７０は、メモリ６０から読み出し
た第１時間ＧａにおけるデータＤａと第２時間Ｇｂにお
けるデータＤｂとの差分Ｄ１（＝Ｄｂ−Ｄａ）を各光電
変換素子２１夫々について求める、即ち固体検出部２０
全体の各画素値を求める。これにより、切替ノイズ成分
に重畳された本来の画素値成分であるデータＤ１のみを
抽出することができる。

【００３９】上記説明は、光変換方式且つＴＦＴ読出方
式の放射線固体検出器を用いた装置に本発明を適用した
ものについて説明したものであるが、上記実施の形態は
ＴＦＴ読出方式の画像検出器であればどのようなものに
も適用することができる。例えば直接変換方式の検出器
においてＴＦＴ読出方式を採るものにも同様の方法を適
用することができる。また、光読出方式の画像検出器を
用いて読取光をパルス的に照射する場合にも同様の方法
を適用することができる。

【００４０】ここで、直接変換方式の放射線固体検出器
とは、放射線を光導電層に照射して直接電荷を発生させ
るようにしたものであって、例えば、記録用の放射線の
照射を受けることにより導電性を呈する光導電層と、該
光導電層で発生した電荷を収集する、２次元状に配列さ
れた多数の電荷収集電極および各電荷収集電極毎に接続
された蓄電部としてのコンデンサで構成された２次元画
像検出器とから成るものがあり、各電荷収集電極により
収集された電荷が画像情報を担持する潜像電荷となって
コンデンサに蓄積されるものである（例えば、(i) MATE
RIAL PARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AMORPHOUS SI
LICON RADIATION DETECTORS,Lawrence Berkeley Labora
tory.University of California,Berkeley.CA 94720 Xe
rox Parc.Palo Alto.CA 94304)、(ii)Metal/Amorphous
Silicon Multilayer Radiation Detectors,IEE TRANSAC
TIONS ON NUCLEAR SCIENCE.VOL.36.NO.2.APRIL 1989)
、(iii) 特開平1−216290号など）。

【００４１】次に、光読出方式の画像検出器を用いると
共に読取光をパルス的に照射しながら走査する装置に本
発明を適用した具体的な実施の形態について説明する。

【００４２】図５は光読出方式の画像検出器を用いた、
本発明の一実施の形態による画像情報読取装置の概略構
成を示した図である。なお、図５（Ａ）は検出器を斜視
図で示した図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＰ矢指部のＸ
Ｚ断面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＱ矢指部のＸＹ断
面図である。図１と図５との違いは、図１と図３との関
係と同じである。

【００４３】画像検出器１０は、改良型直接変換方式の
放射線固体検出器である。ここで、改良型直接変換方式
の放射線固体検出器とは、本願出願人が特願平10−2328
24号や同10−271374号、同11−242876号などにおいて提
案しているものであり、直接変換方式と光読出方式とを
組み合わせた方式のものである。具体的には、記録用の
放射線に対して透過性を有する第１電極層（導電体
層）、該第１電極層を透過した記録用の放射線の照射を
受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、第１
電極層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶
縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電
荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取
用の電磁波の照射を受けることにより導電性を呈する読
取用光導電層、読取用の電磁波に対して透過性を有する
第２電極層（導電体層）を、この順に積層して成るもの
である。記録用光導電層と電荷輸送層との界面に蓄電部
が形成される。前記各層から構成された検出器から画像
信号を取得するに際しては光読出方式が用いられ、検出
器自体は多数の検出素子が２次元状に分布配設されてい
るものではないが、読取用の電磁波としての読取光で走
査されることにより、実質的に２次元画像検出器として
機能する。

【００４４】図５に示した画像検出器１０も、第１電極
層（導電体層）１１、記録用光導電層１２、電荷輸送層
１３、読取用光導電層１４、第２電極層（導電体層）１
５が、この順に積層されてなる。第２電極層１５の電極
は、多数のエレメント（線状電極）１６ａ（図ではＣ１
〜Ｃ５の５本のみを示す）がストライプ状に配列された
ストライプ電極１６となっている。この画像検出器１０
においては、記録用光導電層１２、電荷輸送層１３、読
取用光導電層１４が固体検出素子の主要部を構成する。

【００４５】また、図５に示すように、読取光を発する
光源としてのＥＬ発光体９０が画像検出器１０と一体化
されている。勿論一体型に限らず別体のものとしてもよ
い。

【００４６】ＥＬ発光体９０は、電極層（導電層）９
１、ＥＬ層９２、電極層（導電層）９３、および絶縁層
９４からなり、絶縁層９４側が画像検出器１０の第２電
極層１５側に積層されている。電極層９１の電極は、ス
トライプ電極１６のエレメント１６ａと交差（本例では
略直交）するように多数のエレメント（線状電極）９１
ａ（図ではＲ１〜Ｒ５の５本のみを示す）がストライプ
状に配列されてなるものであり、これにより、エレメン
ト９１ａ（図中斜線部）によるライン状の光源が面状に
多数配列するように構成される。

【００４７】読出回路３０は、各エレメント１６ａ毎に
接続された積分アンプ（図では３５ａ〜３５ｅまでのみ
を示す）を有する積分アンプ部３５、各積分アンプ３５
ａ〜３５ｅの出力信号が入力されるマルチプレクサ３
６、および切替回路４０を備えている。

【００４８】また、この読出回路３０にはＳＷ３７およ
び電源３８が設けられており、画像検出器１０の第１電
極層１１はＳＷ３７の一方の入力および電源３８の負極
に接続されており、電源３８の正極はＳＷ３７の他方の
入力に接続されている。

【００４９】制御回路４５からは、マルチプレクサ３６
に制御信号Ｇ２が入力されている。

【００５０】この検出器１０の記録用光導電層１２と電
荷輸送層１３との界面に形成される蓄電部１９に蓄積さ
れた潜像電荷（負電荷）を読み出す際には、先ずＳＷ３
７を第１電極層５１側に接続し、ＥＬ発光体９０のエレ
メント９１ａを順次切り換えながら、夫々のエレメント
９１ａと電極層９３との間に所定の直流電圧を印加して
ライン状の読取光を順次発光させ、このパルス的に発せ
られる読取光で検出器１０をエレメント１６ａの長手方
向に走査する。該走査により検出器１０の内部で電荷移
動が生じ、該電荷移動による電流が各エレメント１６ａ
毎に接続された積分アンプ３５ａ〜３５ｅにより並列的
に検出される。各積分アンプ３５ａ〜３５ｎの出力信号
は、マルチプレクサ３６に入力され、マルチプレクサ３
６により選択された何れかの積分アンプの出力信号が、
Ａ／Ｄ変換器５０に入力される。

【００５１】メモリ６０は、図２に示したと同じよう
に、第１時間ＧａにおけるＡ／Ｄ変換器５０の出力デー
タＤａと、第２時間ＧｂにおけるＡ／Ｄ変換器５０の出
力データＤｂとを保持する。演算手段７０は、メモリ６
０から読み出した第１時間ＧａにおけるデータＤａと第
２時間ＧｂにおけるデータＤｂとの差分Ｄ１（＝Ｄｂ−
Ｄａ）を各画素夫々について求める。これにより、切替
ノイズ成分に重畳された本来の画素値成分であるデータ
Ｄ１のみを抽出することができる。

【００５２】この際、ＴＦＴ読出方式と同じように、図
４に示すように、エレメント１６ａ（Ｃ１〜Ｃｎ）毎
に、第１時間および第２時間夫々において、少しずつタ
イミングをずらしてＡ／Ｄ変換された各データＤａ，Ｄ
ｂをメモリ６０に保持する。このとき、マルチプレクサ
３６は、メモリ６０が各積分アンプの出力データＤａ，
Ｄｂを保持することができるように、信号Ｇ２と同期し
て、各積分アンプの出力信号の内の何れか１つを選択す
る。これを、エレメント１６ａの長手方向即ち副走査方
向につても同様に行うことで、検出器１０全体の出力デ
ータＤａ，Ｄｂがメモリ６０に保持される。

【００５３】次に、光読出方式の画像検出器を用いると
共に読取光を連続して照射しながら走査する装置に本発
明を適用した具体的な実施の形態について説明する。

【００５４】図６は光読出方式の画像検出器を用いた、
本発明の一実施の形態による画像情報読取装置の概略構
成を示した図、図７は画像情報を読み取る方法を説明す
るタイミングチャートである。なお、図６（Ａ）は検出
器を斜視図で示した図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＰ矢
指部のＸＺ断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＱ矢指部
のＸＹ断面図である。図１と図６との違いは、図１と図
３との関係と同じであり、また、図２と図７との違い
は、図２と図４との関係と同じである。

【００５５】図５に示した読取光をパルス的に照射する
ものとの違いは、ＥＬ発光体９０に換えて、ＬＥＤアレ
イなどを用いたライン光源９０を検出器１０の第２電極
層（導電体層）１５側に配置し、エレメント１６ａの長
手方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に
延びたライン状の読取光をライン光源９０から発せなが
ら、該ライン光源９０をエレメント１６ａの長手方向に
相対的に移動させることにより、読取光を照射しながら
検出器１０を副走査方向に走査する点である。

【００５６】なお、上記図５と同様に、ＥＬ発光体９０
を用いて、隣接する複数のエレメント９１ａと電極層９
３との間に所定の直流電圧を同時に印加し、各エレメン
ト９１ａ部分から発せられるライン状の読取光をオーバ
ーラップさせながらエレメント９１ａを順次切換えるな
どして、読取光を連続的に照射しながら走査することも
できる。

【００５７】このように、ライン光源９０を用い、読取
光を照射しながら副走査方向に走査して読み出す場合に
は、図４に示したものと同じタイミングを用いることも
できるが、検出器１０の出力電流の応答波形の違いに基
づき、図４に示したものとは異なり、図７に示すよう
に、蓄積モードへの切替えタイミングおよびリセットモ
ードへの切替えタイミングを、読出ライン（Ｃ１〜Ｃｎ
毎）即ちエレメント１６ａ毎にずらす、つまり、読出ラ
イン毎に、蓄積モードに切り替えた直後を第１時間Ｇａ
とし、リセットモードに切り替える直前を第２時間Ｇｂ
としてもよい。

【００５８】図８は画像検出器の出力電流の応答波形の
一例を示した図であって、図８（Ａ）は光読出方式の画
像検出器を用い、読取光を照射しながら副走査方向に走
査して読み出す場合（上記図６の態様）、図８（Ｂ）は
ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用いたり、光読出方式の
画像検出器を用いて読取光をパルス的に照射する場合
（上記図３および図５の態様）を示している。

【００５９】光読出方式の画像検出器に読取光を連続的
に照射しながら副走査方向に走査する場合には、図８
（Ａ）に示すように、走査に伴って滑らかに電流が変化
する応答を呈する。したがって、検出器から流れる電流
に応じた電圧を積分アンプで検出するに際しては、光読
出方式の画像検出器の場合には、図７に示すように、蓄
積モードへの切替えタイミングおよびリセットモードへ
の切替えタイミングをエレメント１６ａ毎にずらして
も、積分アンプを蓄積モードに切り替えた後の積分アン
プの出力電圧値を略正確に検出することができる。

【００６０】これに対して、ＴＦＴ読出方式の画像検出
器を用いたり、光読出方式の画像検出器を用いて読取光
をパルス的に照射する場合には、図８（Ｂ）に示すよう
に、信号Ｓｇとしての、転送部（ＴＦＴ）２２のゲート
を制御した際或いは読取光の照射を断続した際に、ＴＦ
Ｔがオンした瞬間および読取光を照射した瞬間に大電流
が流れ、その後時間の経過と共に急速に電流が少なくな
る応答を呈する。したがって、この場合には、積分アン
プを蓄積モードに切り替えた後の積分アンプの出力電圧
値に関しては、Ｃ１については正確に検出することがで
きるがＣｎについては正確に検出することができなくな
るので、図７に示した方法を用いることは困難である。

【００６１】以上、本発明の好ましい実施の形態につい
て説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおい
て、種々の変更を行うことが可能であり、アナログサン
プルホールド回路を用いることなく、積分アンプを蓄積
モードに切り替えた後と、その後リセットモードに切り
替える前の該積分アンプの各出力値をデジタルデータと
して保持し該２つのデジタルデータの差を求めるもので
ある限りどのようなものであってもよい。

【００６２】例えば図３〜図７に示した態様は、マルチ
プレクサを設けて、各積分アンプの出力信号の内の何れ
か１つを順次選択するようにしたものであるが、図９に
示すように、マルチプレクサを設けることなく、各積分
アンプの出力信号を夫々別個にデジタルデータに変換
し、積分アンプを蓄積モードに切り替えた後と、その後
リセットモードに切り替える前の該積分アンプの各出力
値のデジタルデータを全積分アンプについて同一のタイ
ミングでメモリに保持するようにしてもよい。この方法
は、ＴＦＴ読出方式および光読出方式の何れにも適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による画像情報読取装置
の概略構成を、画像検出器１画素分について示した図

【図２】本発明の一実施の形態による画像情報読取方法
を用いて、画像情報の１画素分を読み取る方法を説明す
るタイミングチャート

【図３】ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用いた、本発明
の一実施の形態による画像情報読取装置の概略構成を示
した図

【図４】ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用いた場合にお
ける画像情報を読み取る方法を説明するタイミングチャ
ート

【図５】光読出方式の画像検出器を用いると共に読取光
をパルス的に照射しながら走査する、本発明の一実施の
形態による画像情報読取装置の概略構成を示した図であ
って、検出器を斜視図で示した図（Ａ）、（Ａ）のＰ矢
指部のＸＺ断面図（Ｂ）、（Ａ）のＱ矢指部のＸＹ断面
図（Ｃ）

【図６】光読出方式の画像検出器を用いると共に読取光
を連続して照射しながら走査する、本発明の一実施の形
態による画像情報読取装置の概略構成を示した図であっ
て、検出器を斜視図で示した図（Ａ）、（Ａ）のＰ矢指
部のＸＺ断面図（Ｂ）、（Ａ）のＱ矢指部のＸＹ断面図
（Ｃ）

【図７】光読出方式の画像検出器を用いると共に読取光
を連続して照射しながら走査する場合における画像情報
を読み取る方法を説明するタイミングチャート

【図８】画像検出器の出力電流の応答波形の一例を示し
た図であって、光読出方式の画像検出器を用い、読取光
を照射しながら副走査方向に走査して読み出す場合
（Ａ）、ＴＦＴ読出方式の画像検出器を用いたり、光読
出方式の画像検出器を用いて読取光をパルス的に照射す
る場合（Ｂ）

【図９】本発明の他の実施の形態による画像情報読取装
置の概略構成を示した図

【符号の説明】

１画像情報読取装置１０画像検出器２０固体検出部２１固体検出素子３０読出回路３５積分アンプ４０切替手段４５制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4M118 AA10 AB01 AB10 BA05 BA14 CA02 CA14 CB11 DB01 DD09 DD12 FB09 FB13 FB16 GA10 5B047 AA17 AB02 BB06 DA03 DC07 5C024 AA12 CA05 FA01 GA04 GA07 GA33 GA41 GA48 HA14 HA23 JA06 JA31 5C051 DC03 DE03 DE13 DE15 5J022 AA01 BA02 CD02 CE01 CF02 CF03 CF08 CF10 CG01 CG04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報を担持する電荷を潜像電荷とし
て蓄積する蓄電部を有して成る画像検出器を使用して、
画像情報が前記蓄電部に静電潜像として記録された前記
画像検出器から、積分アンプを蓄積モードとリセットモ
ードに切り替えることにより前記潜像電荷の量に応じた
量の電荷を読み出して画像情報を読み取る画像情報読取
方法において、前記積分アンプを蓄積モードに切り替えた後と、その後
リセットモードに切り替える前の該積分アンプの各出力
値を夫々デジタルデータに変換し、該２つのデジタルデ
ータの差を求めることを特徴とする画像情報読取方法。
【請求項２】前記積分アンプの蓄積モードへの切替え
タイミングおよびリセットモードへの切替えタイミング
を、夫々読出ライン毎にずらすことを特徴とする請求項
１記載の画像情報読取方法。
【請求項３】画像情報を担持する電荷を潜像電荷とし
て蓄積する蓄電部を有して成る画像検出器と、画像情報
が前記蓄電部に静電潜像として記録された前記画像検出
器から、前記潜像電荷の量に応じた量の電荷を読み出す
積分アンプと、該積分アンプを蓄積モードとリセットモ
ードに切り替える切替手段とを備えて成る画像情報読取
装置において、前記積分アンプを蓄積モードに切り替えた後と、その後
リセットモードに切り替える前の該積分アンプの各出力
値を夫々デジタルデータに変換する変換手段と、該変換
された２つのデジタルデータを保持する記憶手段と、該
記憶手段から読み出した前記２つのデジタルデータの差
を求める演算手段とを備えたことを特徴とする画像情報
読取装置。
【請求項４】前記切替手段が、前記蓄積モードへの切
替えタイミングおよび前記リセットモードへの切替えタ
イミングを、夫々読出ライン毎にずらすものであること
を特徴とする請求項３記載の画像情報読取装置。