JP2002334979A - 放射線画像記録方法および装置、並びに放射線画像記録読取方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読取用の電磁波が照射される電極層が読取用
の電磁波を透過する第１ストライプ電極と読取用の電磁
波を遮断する第２ストライプ電極とが交互に配列されて
なる放射線固体検出器の蓄電部に記録された潜像電荷の
読出しの高速応答性および読取効率の向上を図る。 【解決手段】 第２ストライプ電極２７と第１の電極層
２１との間に直流電圧を印加すると共に、印加される直
流電圧によって第２ストライプ電極２７と第１の電極層
２１との間に形成される電界分布を第２ストライプ電極
２７に対応した位置の蓄電部２９に潜像電荷が局在する
ような状態にするため、第１ストライプ電極２６をオー
プンにして放射線画像の記録を行ない、画像信号取得手
段５０を第２ストライプ電極２７に接続し、第１ストラ
イプ電極２６および第２ストライプ電極２７をともに接
地して読取りを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照射された放射線
の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電
部を有する放射線固体検出器を使用して放射線画像を静
電潜像として記録する放射線画像記録方法および装置、
並びに上記同様に放射線画像を静電潜像として記録し、
該記録された静電潜像を読み取る放射線画像記録読取方
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、医療用放射線撮影等におい
て、被験者の受ける被爆線量の減少、診断性能の向上等
のために、Ｘ線等の放射線に感応するセレン板等の光導
電体を有する放射線固体検出器（静電記録体）を感光体
として用い、該検出器にＸ線を照射し、照射された放射
線の線量に応じた量の電荷を検出器内の蓄電部に蓄積せ
しめることにより、放射線画像を静電潜像として記録す
ると共に、レーザビーム或いはライン光源で放射線画像
が記録された検出器を走査することにより、前記検出器
から放射線画像を読み取る方法が知られている（例え
ば、米国特許第4535468号明細書等）。

【０００３】本願出願人は、特開2000-284056公報にお
いて読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出し
を両立させることを可能ならしめる放射線固体検出器を
提案している。この特開2000−284056公報に記載の放射
線固体検出器は、記録用の放射線または放射線の励起に
より発せられる光に対して透過性を有する第１の電極
層、記録用の放射線または前記光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、照射された放射線
の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電
部、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、読取用の電磁波が照射される第
２の電極層を、この順に有して成り、第２の電極層が、
読取用の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第１
ストライプ電極と、読取用の電磁波を遮光する第２スト
ライプ電極とを有し、第１ストライプ電極と第２ストラ
イプ電極とが交互に略平行に配列されてなるものであ
る。

【０００４】上記放射線固体検出器においては、第１の
電極層が負の電位、第２の電極層が正の電位となるよう
に電圧が印加された状態で被写体を透過した放射線が上
記放射線固体検出器の第１の電極層に照射されると、第
１の電極層を透過した放射線の照射により記録用光導電
層において放射線の線量に応じた電荷対が発生し、負の
電荷が蓄電部に潜像電荷として蓄積され、放射線画像が
静電潜像として記録される。また、このとき、第１スト
ライプ電極と第２ストライプ電極とを接続して記録を行
うと潜像電荷は両電極に対応する位置の蓄電部に蓄積さ
れる。そして、上記放射線固体検出器の第２の電極層に
読取用の電磁波が照射されると、この電磁波は第１スト
ライプ電極を透過して読取用光導電層に照射され、読取
用光導電層において電荷対が発生し、この電荷対のうち
正の電荷は蓄電部に蓄積された負の電荷と結合し、負の
電荷は第１ストライプ電極および第２ストライプ電極に
帯電された正電荷と結合することによって静電潜像の読
取りが行なわれる。

【０００５】ここで、上記放射線固体検出器における上
記読取りは、例えば、第１ストライプ電極または第２ス
トライプ電極に電流検出アンプを接続し、その電流検出
アンプの接続されたストライプ電極は電流検出アンプの
イマージナリーショートを介して接地し、もう一方のス
トライプ電極も接地することにより両ストライプ電極を
同電位にして行なわれる。そして、このとき、読取用の
電磁波の照射により生じた負の電荷が第１ストライプ電
極および第２ストライプ電極に帯電された正電荷と結合
することにより上記読取りは行なわれるが、実際にこの
電荷の結合によって電流検出アンプにより検出される電
気信号の大部分は、第２ストリライプ電極に帯電された
正の電荷が、電流検出アンプを介して第１ストライプ電
極に移動し、読み取り用の電磁波の照射により生じた負
の電荷と結合することにより生じたものである。従っ
て、上記のような読取りが行なわれる際の理想読取効率
は、第１ストライプ電極の幅と第２ストライプ電極の幅
の比、すなわち両電極の容量の比によって決まることに
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような放射線固体検出器を用いた放射線画像の記録およ
び読取りを行う場合、その装置の構成を簡単にすること
ができるという利点はあるが、上記のように第１ストラ
イプ電極および第２ストライプ電極の両電極に応じた蓄
電部に潜像電荷を蓄積し、そのうち主として第２ストラ
イプ電極に帯電された正の電荷が読取用の電磁波の照射
により発生した負の電荷と結合することにより生じた電
気信号を検出するため、使用する読取用光導電層によっ
ては読取効率が低下するという問題がある。すなわち第
２ストライプ電極に対向する蓄電部に蓄積された潜像電
荷を第１ストライプ電極から光発生した正孔で十分放電
させることは電界強度が小さいため困難である。

【０００７】また、上記のような読取効率の低下は、放
射線固体検出器の１画素ラインを複数の第１ストライプ
電極および複数の第２ストライプ電極で構成する、いわ
ゆるファインピッチな構成とすれば抑制できるが、この
ファインピッチな構成は製造方法が複雑で困難であり、
コストアップにもなる。さらに、複数の線状電極から読
み出すためその読み出しノイズも大きくなりＳ／Ｎの向
上を十分に図ることができないという別の問題が生じ
る。

【０００８】本発明は、上記のような問題点に鑑みて、
上記放射線固体検出器に記録された潜像電荷の読出しの
高速応答性および読取効率の向上を図ることができる放
射線画像記録方法および装置、並びに放射線画像記録読
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の放射
線画像記録方法は、記録用の放射線または該放射線の励
起により発せられる光に対して透過性を有する第１の電
極層、記録用の放射線または前記光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、前記照射された
放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積す
る蓄電部、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、読取用の電磁波が照射さ
れ該読取用の電磁波の照射に対して光電荷対発生用の多
数の線状電極からなる第１ストライプ電極と、読取用の
電磁波に対して光電荷対非発生用の多数の線状電極から
なる第２ストライプ電極とを有し、第１ストライプ電極
と第２ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてな
る第２の電極層を、この順に有して成る放射線固体検出
器に、記録用の放射線を照射し、該照射した放射線の線
量に応じた量の電荷を蓄電部に潜像電荷として蓄積せし
めることにより、放射線画像を蓄電部に静電潜像として
記録する放射線画像記録方法において、第１ストライプ
電極をオープンとすると共に、第２ストライプ電極と第
１の電極層との間に直流電圧を印加して前記記録を行な
うことを特徴とする。

【００１０】ここで、上記「光電荷対発生用の多数の線
状電極からなる第１ストライプ電極」とは読取用の電磁
波を透過させ読取用光導電層に電荷対を発生せしめる電
極であり、上記「光電荷対非発生用の多数の線状電極か
らなる第２ストライプ電極」とは読取用の電磁波を遮断
して読取用光導電層に電荷対を発生させない電極である
が、完全に遮断して全く電荷対を発生させないものに限
らず、その電磁波に対する多少の透過性は有していても
それにより発生する電荷対が実質的に問題とならない程
度の電極も含むものとする。従って、読取用光導電層に
発生する電荷対は全て第１ストライプ電極を透過した電
磁波のみによるものとは限らず、第２ストライプ電極を
僅かに透過した電磁波によっても読取用光導電層におい
て電荷対が発生しうるものとする。

【００１１】また、上記「放射線固体検出器に記録用の
放射線を照射する」とは、被写体の放射線画像を担持す
る記録用の放射線を直接または間接的に照射することを
意味し、記録用の放射線を直接的に放射線固体検出器に
照射することに限らず、例えば放射線をシンチレータ
（蛍光体）に照射することにより、シンチレータ内で発
生される光を放射線固体検出器に照射することも含むも
のとする。

【００１２】また、上記「第１ストライプ電極をオープ
ンにする」とは、第１ストライプ電極をいわゆる開放端
にすることであり、第１ストライプ電極が電気的にどこ
にも接続されていない状態を意味する。

【００１３】上記のように第１ストライプ電極をオープ
ンにすることにより第１の電極層と第２ストライプ電極
との間に形成される電界分布を、第２ストライプ電極に
対応した位置の上記蓄電部に局所的に上記潜像電荷が蓄
積されるような状態にすることができる。

【００１４】本発明による第２の放射線画像記録方法
は、記録用の放射線または該放射線の励起により発せら
れる光に対して透過性を有する第１の電極層、記録用の
放射線または前記光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、前記照射された放射線の線量に
応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部、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、読取用の電磁波が照射され該読取用の電
磁波の照射に対して光電荷対発生用の多数の線状電極か
らなる第１ストライプ電極と、読取用の電磁波に対して
光電荷対非発生用の多数の線状電極からなる第２ストラ
イプ電極とを有し、第１ストライプ電極と第２ストライ
プ電極とが交互に略平行に配列されてなる第２の電極層
を、この順に有して成る放射線固体検出器に、記録用の
放射線を照射し、該照射した放射線の線量に応じた量の
電荷を蓄電部に潜像電荷として蓄積せしめることによ
り、放射線画像を蓄電部に静電潜像として記録する放射
線画像記録方法において、第２ストライプ電極と第１の
電極層との間に直流電圧を印加すると共に、印加される
直流電圧によって第２ストライプ電極と第１の電極層と
の間に形成される電界分布を調節するための制御電圧を
第１ストライプ電極に印加して前記記録を行なうことを
特徴とする。

【００１５】ここで、上記第１ストライプ電極に印加さ
れる「制御電圧」は、第１の電極層と第２ストライプ電
極との間に形成される電界分布を、第２ストライプ電極
に対応した位置の上記蓄電部に局所的に上記潜像電荷が
蓄積されるよう制御する電圧の大きさであることが望ま
しい。例えば、第１ストライプ電極の電位を上記第１の
電極層の電位に近づくように制御する電圧を付加するよ
うにすればよい。

【００１６】本発明による放射線画像記録読取方法は、
上記第１および第２の放射線画像記録方法により放射線
固体検出器に放射線画像を記録し、読取用の電磁波を第
２の電極層に照射し、蓄電部に蓄積された潜像電荷の量
に応じたレベルの電気信号を画像信号取得手段により得
ることにより読取りを行なう放射線画像記録読取方法に
おいて、画像信号取得手段を第２ストライプ電極に接続
し、第１ストライプ電極と第２ストライプ電極とを略同
電位せしめて前記読取りを行なうことを特徴とする。

【００１７】ここで、上記「画像信号取得手段」とは、
例えば、電流検出アンプのようなものを意味するが、こ
れに限らず電流検出をする種々のものを利用することが
できる。

【００１８】また、上記「第１ストライプ電極と第２ス
トライプ電極とを略同電位せしめる」とは、例えば、第
１ストライプ電極を接地し、第２ストライプ電極を電流
検出アンプのイマージナリーショートを介して接地して
いるような状態を意味する。

【００１９】本発明による第１の放射線画像記録装置
は、記録用の放射線または該放射線の励起により発せら
れる光に対して透過性を有する第１の電極層、記録用の
放射線または前記光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、前記照射された放射線の線量に
応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部、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、読取用の電磁波が照射され該読取用の電
磁波の照射に対して光電荷対発生用の多数の線状電極か
らなる第１ストライプ電極と、読取用の電磁波に対して
光電荷対非発生用の多数の線状電極からなる第２ストラ
イプ電極とを有し、第１ストライプ電極と第２ストライ
プ電極とが交互に略平行に配列されてなる第２の電極層
を、この順に有して成る放射線固体検出器に、記録用の
放射線を照射し、該照射した放射線の線量に応じた量の
電荷を蓄電部に潜像電荷として蓄積せしめることによ
り、放射線画像を前記蓄電部に静電潜像として記録する
放射線画像記録装置において、第１の電極層と第２スト
ライプ電極との間に直流電圧を印加する電圧印加手段
と、電圧印加手段により印加される直流電圧により第１
の電極層と第２ストライプ電極との間に形成される電界
分布を制御するため第１ストライプ電極をオープンとす
る電極開放手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００２０】ここで、上記「電極開放手段」とは、例え
ば、第１ストライプ電極がオープンとなる状態と接地さ
れた状態とを切り換えるスイッチのようなものを意味す
る。

【００２１】本発明による第２の放射線画像記録装置
は、記録用の放射線または該放射線の励起により発せら
れる光に対して透過性を有する第１の電極層、記録用の
放射線または前記光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、前記照射された放射線の線量に
応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部、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、読取用の電磁波が照射され該読取用の電
磁波の照射に対して光電荷対発生用の多数の線状電極か
らなる第１ストライプ電極と、読取用の電磁波に対して
光電荷対非発生用の多数の線状電極からなる第２ストラ
イプ電極とを有し、第１ストライプ電極と第２ストライ
プ電極とが交互に略平行に配列されてなる第２の電極層
を、この順に有して成る放射線固体検出器に、記録用の
放射線を照射し、該照射した放射線の線量に応じた量の
電荷を蓄電部に潜像電荷として蓄積せしめることによ
り、放射線画像を蓄電部に静電潜像として記録する放射
線画像記録装置において、第１の電極層と第２ストライ
プ電極との間に直流電圧を印加する電圧印加手段と、電
圧印加手段により印加される直流電圧により第１の電極
層と第２ストライプ電極との間に形成される電界分布を
制御するための制御電圧を第１ストライプ電極に印加す
る制御電圧印加手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００２２】本発明による放射線画像記録読取装置は、
上記第１または第２の放射線画像記録装置と、放射線画
像が静電潜像として記録された放射線固体検出器の第２
の電極層に読取用の電磁波を照射する読取光照射手段
と、読取光照射手段による読取用の電磁波の照射に応じ
て生じる蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベ
ルの電気信号を検出する画像信号取得手段とを備えた放
射線画像記録読取装置において、画像信号取得手段を第
２ストライプ電極に接続し、第１ストライプ電極と第２
ストライプ電極とを略同電位とする接続手段を有し、接
続手段により第１ストライプ電極と第２ストライプ電極
とを略同電位とすると共に、読取光照射手段により所定
の電磁波を照射して画像信号取得手段により電気信号を
検出することにより静電潜像の読取りを行なうことを特
徴とするものである。

【００２３】ここで、上記「読取光照射手段」とは、ビ
ーム光を全面走査することにより放射線固体検出器を照
射するものでもよいし、ライン光源により副走査するこ
とにより放射線固体検出器を照射するものでもよい。ま
た、読取用の電磁波としては、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。

【００２４】また、上記「接続手段」とは、例えば、第
２ストライプ電極に画像信号取得手段として電流検出ア
ンプを接続して電気信号の検出を行なう場合には、第２
ストライプ電極が電流検出アンプのイマージナリーショ
ートを介して接地されている状態と同じように第１スト
ライプ電極を接地された状態とするスイッチなどを意味
する。

【００２５】

【発明の効果】本発明による第１の放射線画像記録方法
および装置によれば、上記放射線固体検出器に、記録用
の放射線を照射し、該照射した放射線の線量に応じた量
の電荷を蓄電部に潜像電荷として蓄積せしめることによ
り、放射線画像を蓄電部に静電潜像として記録する放射
線画像記録方法において、第１ストライプ電極をオープ
ンとすると共に、第２ストライプ電極と第１の電極層と
の間に直流電圧を印加して前記記録を行なうようにした
ので、第１の電極層と第２ストライプ電極との間に形成
される電界分布を、第２ストライプ電極に対応した位置
の上記蓄電部に局所的に上記潜像電荷が蓄積されるよう
な状態にすることができ、第２ストライプ電極から潜像
電荷を読み出す際の高速応答性および読取効率を向上さ
せることができる。

【００２６】また、本発明による第２の放射線画像記録
方法および装置によれば、上記放射線固体検出器に、記
録用の放射線を照射し、該照射した放射線の線量に応じ
た量の電荷を蓄電部に潜像電荷として蓄積せしめること
により、放射線画像を蓄電部に静電潜像として記録する
放射線画像記録方法において、第２ストライプ電極と第
１の電極層との間に直流電圧を印加すると共に、印加さ
れる直流電圧によって第２ストライプ電極と第１の電極
層との間に形成される電界分布を調節するための制御電
圧を第１ストライプ電極に印加して前記記録を行なうよ
うにしたので、上記と同様に第１の電極層と第２ストラ
イプ電極との間に形成される電界分布を、第２ストライ
プ電極に対応した位置の上記蓄電部に局所的に上記潜像
電荷が蓄積されるような状態にすることができ、第２ス
トライプ電極から潜像電荷を読み出す際の高速応答性お
よび読取効率を向上させることができる。

【００２７】本発明による放射線画像記録読取方法およ
び装置によれば、上記第１および第２の放射線画像記録
方法により放射線固体検出器に放射線画像を記録し、読
取用の電磁波を第２の電極層に照射し、蓄電部に蓄積さ
れた潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を画像信号
取得手段により得ることにより読取りを行なう放射線画
像記録読取方法において、画像信号取得手段を第２スト
ライプ電極に接続し、第１ストライプ電極と第２ストラ
イプ電極とを略同電位せしめて前記読取りを行なうよう
にしたので、例えば、第１ストライプ電極を接地し、第
２ストライプ電極を画像信号取得手段としての電流検出
アンプのイマージナリーショートを介して接地して読取
りを行なうような場合には、電流検出アンプは上記記録
の際と共に常に接地した状態とすることができるので電
位変動による破壊等を防ぐことができる。また、第２ス
トライプ電極は、第１ストライプ電極のように記録と読
取りとでスイッチの切替えなどを行なう必要がなくなる
ので、読取りの際このスイッチ切替えによるスイッチン
グノイズの発生を防止することができる。

【００２８】

【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。

【００２９】図１は本発明による放射線画像記録読取方
法を実施する放射線画像記録読取装置の第１の実施の形
態の概略構成を示す図であり、図２は本発明による放射
線画像記録読取装置により放射線画像の記録を行なう放
射線固体検出器の概略構成を示す図である。図２（Ａ）
は斜視図、図２（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図２
（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。

【００３０】まず、本発明による放射線画像記録装置に
より放射線画像が記録される放射線固体検出器について
説明を行なう。図２に示す放射線固体検出器２０は、記
録用の放射線（例えば、Ｘ線等。以下記録光という。）
L1に対して透過性を有する第１の電極層２１、この電極
層２１を透過した記録光L1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２２、潜像電荷と（例えば
負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜
像電荷と逆極性の輸送電荷（上述の例においては正電
荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層２
３、読取用の電磁波（以下読取光という）L2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２４、読
取光L2の照射に対して光電荷対発生用の多数のエレメン
ト２６ａからなる第１ストライプ電極２６と光電荷対非
発生用の多数のエレメント２７ａからなる第２ストライ
プ電極２７とを有し、各エレメント２６ａと各エレメン
ト２７ａとが交互に略平行に配列されてなる第２の電極
層２５を、この順に積層してなるものである。

【００３１】第２の電極層２５の各エレメント２６ａと
各エレメント２７ａの間は、例えば、カーボンブラック
等の顔料を若干量分散させたポリエチレン等の高分子材
料を充填したものとし、読取光L2に対して遮光性を有す
るものとされている。また、第１ストライプ電極２６と
第２ストライプ電極２７とは電気的に絶縁されている。
第２ストライプ電極２７は、記録用光導電層２２と電荷
輸送層２３との略界面に形成される蓄電部２９に蓄積さ
れた潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させ
るための導電部材である。

【００３２】また、第２ストライプ電極２７は、ＡＬ，
Ｃｒ等の金属でコーティングされ、読取光L2に対して遮
光性を有するように形成されており、エレメント２７ａ
に対応する読取用光導電層２４内では、信号取り出しの
ための電荷対を発生させないようにしている。第２スト
ライプ電極２７は、導電性を有するものであればよく、
金、銀、クロム、白金等の単一金属や、酸化インジウム
等の合金から作ることができる。

【００３３】記録用光導電層２２の物質としては、アモ
ルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、ＰｂＯ，ＰｂＩ_２等の酸
化鉛（II）やヨウ化鉛（II）、Ｂｉ_１２（Ｇｅ，Ｓｉ）
Ｏ_{２ ０}，Ｂｉ_２Ｉ_３／有機ポリマーナノコンポジット等
のうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が適
当である。

【００３４】電荷輸送層２３の物質としては、例えば電
極層２１に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性と
なる正電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０^２
以上、望ましくは１０^３以上）ポリＮ−ビニルカルバゾ
ール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−
メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジア
ミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合
物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ＰＵＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍ
ドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。特
に、有機系化合物（ＰＶＫ，ＴＰＤ、ディスコティック
液晶等）は光不感性を有するため好ましく、また、誘電
率が一般に小さいため電荷輸送層２３と読取用光導電層
２４の容量が小さくなり読取時の信号取り出し効率を大
きくすることができる。なお、「光不感性を有する」と
は、記録光L1や読取光L2の照射を受けても殆ど導電性を
呈するものでないことを意味する。

【００３５】読取用光導電層２４の物質としては、ａ−
Ｓｅ，Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ，無金属フタロシ
アニン，金属フタロシアニン，ＭｇＰｃ（Magnesium ph
talocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthal
ocyanine），ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）等のう
ち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適で
ある。

【００３６】記録用光導電層１２の厚さは、記録光L1を
十分に吸収できるようにするには、５０μｍ以上１００
０μｍ以下であるのが好ましく、本例においては約5５
００μｍとしている。また電荷輸送層２３と読取用光導
電層２４との厚さの合計は記録用光導電層２２の厚さの
１／２以下であることが望ましく、また薄ければ薄いほ
ど読取時の応答性が向上するので、例えば１／１０以
下、さらには１／２０以下等にするのが好ましい。

【００３７】電極層２１および電極層２５の第１ストラ
イプ電極としては、例えば、透明ガラス板上に導電性物
質を塗布したネサ皮膜等が適当である。また、ＩＴＯ膜
（Indium Tin Oxide）、アモルファス状光透過性酸化膜
であるＩＤＩＸＯ（IdemitsuIndium X-metal Oxide ；
出光興産（株））などを５０〜２００ｎｍ厚にして用い
ることができる。

【００３８】次に、上記放射線画像固体検出器２０を用
いて放射線画像の記録および読取りを行なう本発明によ
る放射線画像記録読取装置の第１の実施の形態について
説明する。

【００３９】本実施の形態による放射線画像記録読取装
置は、上記放射線固体検出器２０、該放射線固体検出器
に記録光の照射を行なう記録光照射手段７０、該記録光
照射手段７０による記録光の照射により放射線画像の記
録を行なう際に第１の電極層と第２の電極層との間に直
流電圧を印加する電圧印加手段３０、前記記録の際に第
１ストライプ電極をオープンにする電極開放手段４０、
上記放射線固体検出器２０に記録された放射線画像を読
み取るための読取光の照射を行なう読取光照射手段８０
および該読取光照射手段８０からの読取光の照射による
読取用光導電層２４内での電荷対の発生により、蓄電部
２９に蓄積された潜像電荷に応じた電気信号を検出する
画像信号取得手段５０を備えている。

【００４０】第１の電極層２１の上方には被写体１０が
設置されており、被写体１０には記録光照射手段７０か
ら照射される記録光L1を遮断する遮断部１０ａと、記録
光を透過する透過部１０ｂとが存在する。記録光照射手
段７０は記録L1を被写体１０に一様に照射するものであ
る。

【００４１】電圧印加手段３０は、放射線画像に記録時
に第１の電極層と第２の電極層との間に所定の大きさの
直流電圧を印加することができる直流電圧源である。

【００４２】電極開放手段４０は、放射線画像の記録時
に第１ストライプ電極２６の各エレメント２６ａをオー
プンにするスイッチであり、放射線画像の読取時には第
１ストライプ電極２６の各エレメント２６ａをＧＮＤに
接続するものである。

【００４３】読取光照射手段８０は、ライン状に読取光
L1を第１および第２のストライプ電極２６，２７と略直
交させつつ、両電極の長手方向（図２中のＹ方向）に走
査露光するものである。この走査露光においては、連続
光を照射してもよいし、パルス光を照射するようにして
もよい。

【００４４】画像信号取得手段５０は、第２ストライプ
電極２７に接続され、蓄電部２９に蓄積された潜像電荷
の量に応じた電気信号を得るものであり、第２ストライ
プ電極２７の各エレメント２７ａに接続される多数の電
流検出アンプを備えてなるものである。

【００４５】次に、上記構成の本発明による放射線画像
記録読取装置において、放射線画像検出器２０に放射線
画像を静電潜像として記録し、さらに記録された静電潜
像を読み出す方法について説明する。なお、記録光L1に
よって記録用光導電層２２内に発生する負電荷および正
電荷を図面上では−または＋を丸で囲んで表すものとす
る。

【００４６】まず、放射線固体検出器２０に静電潜像を
記録する際には、第１の電極層２１と第２ストライプ電
極２７との間に電圧印加手段３０により所定の大きさの
直流電圧を印加し、第１の電極層２１を負に帯電させ、
第２ストライプ電極を正に帯電させる。そして、第１ス
トライプ電極２６を電極開放手段４０のスイッチをＯＦ
Ｆにすることよりオープンにする。上記電圧印加により
第１の電極層と第２ストライプ電極２７の各エレメント
２７ａとの間には図１に示すようにＵ字状の電界が形成
される。このとき、第１ストライプ電極２６をオープン
としているので、第１ストライプ電極２６の電位が第１
の電極層２１の電位に近づき第２ストライプ電極２７上
に電位の谷が形成される。

【００４７】次に、放射線を被写体１０に曝射する。被
写体１０の透過部１０ｂを透過した放射線は、被写体１
０の放射線画像を担持する記録光L1として放射線固体検
出器２０に照射される。すると、放射線固体検出器２０
の記録用光導電層２２内で正負の電荷対が発生し、その
うち負電荷が上記電界分布に沿って蓄電部２９に移動
し、潜像電荷として蓄積される。このとき、上記のよう
に第２ストライプ電極２７上に電位の谷が形成されてい
るので、対応する蓄電部２９により多くの潜像電荷を局
在して蓄積することができる。

【００４８】一方、記録用光導電層２２内で発生した正
の電荷は第１の電極層２１に向かって高速に移動し、第
１の電極層２１と記録用光導電層２２との界面で第１の
電極層２１に直流電圧印加により帯電された正の電荷と
電荷結合し消滅する。また、記録光L1は被写体１０の遮
光部１０ａを透過しないから、放射線固体検出器２０の
被写体１０ａの株のあたる部分はなんら変化を生じな
い。

【００４９】このようにして、被写体１０に放射線を曝
射することにより、被写体像に応じた電荷を記録用光導
電層２２と電荷輸送層２３との界面に存在する蓄電部２
９に蓄積することができるようになる。この蓄積される
潜像電荷の量は被写体１０を透過し放射線固体検出器２
０に入射した放射線の線量に略比例するので、この潜像
電荷が静電潜像を担持することとなり、該静電潜像が放
射線固体検出器２０に記録される。

【００５０】次に、上記のようにして放射線固体検出器
２０に記録された静電潜像の読取過程について、図３を
参照して説明を行なう。なお、記録過程と同様に、読取
光L2によって読取用光導電層２４内に発生する負電荷お
よび正電荷を−または＋を丸で囲んで表すものとする。

【００５１】放射線固体検出器２０から静電潜像を読み
取る際には、まず、上記記録の際の電圧印加手段３０に
よる電圧供給が停止されて第１の電極層は接地された状
態となる。そして、第２の電極層における第１ストライ
プ電極２６の各線状電極２６ａに接続された電極開放手
段４０がＯＮされて各線状電極２６ａは接地された状態
となる。なお、本実施形態における電極開放手段４０
は、第１ストライプ電極２６および第２ストライプ電極
２７を略同電位にする上記接続手段でもある。

【００５２】次に、読取光照射手段８０から読取用光導
電層２４に読取光L2が照射されると、第２ストライプ電
極２７の２本のエレメント２７ａに対応する部分、すな
わち両エレメント２７ａの上空部分の潜像電荷が、２本
のエレメント２７ａに帯電された正の電荷と結合するこ
とにより順次読み出される。すなわち、図示するよう
に、画素の中心に位置した第１ストライプ電極のエレメ
ント２６ａから、その両隣のエレメント２６ａに対応す
る（上空にある）潜像電荷に向けて放電が生じ、それに
よって読出しが進行する。なお、より多くの信号電荷を
取り出すためには、エレメント２７ａの幅を、エレメン
ト２６ａの幅よりも広くした方がよい。

【００５３】また、画像信号読取手段５０を第１ストラ
イプ電極２６の各エレメント２６ａに接続した場合に
は、記録時のおける第１ストライプ電極２６の電気的状
態の切替えのための電位変動による電流検出アンプの破
壊や、スイッチングノイズの発生などの弊害を招いてし
まうため、画像信号取得手段５０は上記のように第２ス
トライプ電極２７の各エレメント２７ａに接続するのが
望ましい。

【００５４】次に、本発明による放射線画像記録読取方
法を実施する放射線画像記録読取装置の第２の実施の形
態について説明をする。図４は本発明による放射線画像
記録読取方法を実施する放射線画像記録読取装置の第２
の実施の形態の概略構成を示す図である。なお、本実施
の形態による放射線画像記録読取装置により放射線画像
の記録および読取りを行なう放射線固体検出器は、第１
の実施の形態において用いたものと同様であり、また、
第１の実施の形態と同様の要素については同じ番号を付
し、特に必要のないかぎり説明を省略する。

【００５５】本実施の形態による放射線画像記録読取装
置は、上記第１の放射線画像記録読取装置において、放
射線画像の記録の際、第１ストライプ電極をオープンに
するために電極開放手段４０を設けたのに対し、上記記
録の際、第１ストライプ電極に所定の制御電圧を印加す
るため制御電圧印加手段６０を設けるようにしたもので
ある。

【００５６】本実施の形態による放射線画像記録読取装
置では、まず、放射線固体検出器２０に静電潜像を記録
する際には、第１の電極層２１と第２ストライプ電極２
７との間に電圧印加手段３０により所定の大きさの直流
電圧を印加し、第１の電極層２１を負に帯電させ、第２
ストライプ電極２７を正に帯電させる。そして、制御電
圧印加手段６０のスイッチをａ側にすることにより第１
ストライプ電極２６に所定の制御電圧を印加する。この
とき、第１ストライプ電極２６に例えば、第１の電極層
２１の電位に近づくように制御電圧を印加することによ
り、上記第１の実施の形態と同様に第２ストライプ電極
に対応する蓄電部２９により多くの潜像電荷を局在して
蓄積することができる。

【００５７】そして、放射線固体検出器２０に記録され
た静電潜像の読取りの際には、制御電圧印加手段６０の
スイッチがｂ側に切替えられることにより第１ストライ
プ電極は接地された状態となり、上記第１の実施の形態
と同様にして読取りが行なわれる。なお、本実施形態に
おける制御電圧印加手段４０は、第１ストライプ電極２
６および第２ストライプ電極２７を略同電位にする上記
接続手段でもある。

【００５８】また、上記第１の実施の形態と同様に画像
信号取得手段５０は第２ストライプ電極２７の各エレメ
ント２７ａに接続するのが望ましい。その他の作用につ
いては、上記第１の実施の形態と同様である。

【００５９】本発明の放射線画像記録読取方法および装
置の上記第１および第２の実施の形態によれば、第２ス
トライプ電極２７と第１の電極層２１との間に直流電圧
を印加すると共に、印加される直流電圧によって第２ス
トライプ電極２７と第１の電極層２１との間に形成され
る電界分布を調節するため、第１ストライプ電極２７を
オープンにして記録を行なう、または、第１ストライプ
電極２７に制御電圧を印加して記録を行なうようにした
ので、第１の電極層２１と第２ストライプ電極２７との
間に形成される電界分布を、第２ストライプ電極２７に
対応した位置の上記蓄電部２９に局所的に上記潜像電荷
が蓄積されるような状態にすることができ、第２ストラ
イプ電極２７から潜像電荷を読み出す際の高速応答性お
よび読取効率を向上させることができる。

【００６０】また、画像信号取得手段５０を第２ストラ
イプ電極２７に接続し、第１ストライプ電極２６を接地
し、第２ストライプ電極２７を画像信号取得手段５０と
しての電流検出アンプのイマージナリーショートを介し
て接地して読取りを行なうようにしたので、電流検出ア
ンプは上記記録の際と共に常に接地した状態とすること
ができるので電位変動による破壊等を防ぐことができ
る。また、第２ストライプ電極２７は、第１ストライプ
電極２６のように記録の際と読取りの際とでスイッチの
切替えなどを行なう必要がないので、読取りの際のこの
スイッチ切替えによるスイッチングノイズの発生を防止
することができる。

【００６１】また、上記第１および第２の実施の形態で
用いた放射線固体検出器２０は図５に示すような形態と
してもよい。図５（Ａ）は斜視図、図５（Ｂ）はＱ矢指
部のＸＺ断面図、図５（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図で
ある。なお、図２に示す放射線固体検出器２０の要素と
同等の要素には同番号を付し、特に必要のない限り説明
を省略する。この放射線固体検出器２０ｂは、上記放射
線固体検出器２０における１画素ラインの中で、第１ス
トライプ電極２６のエレメント２６ａと第２ストライプ
電極２７のエレメント２７ａの両者を交互に設けた構成
のものである。図示する放射線固体検出器２０ｂにおい
ては、１画素内に、夫々３本のエレメント２６ａおよび
エレメント２７ａが設けられている。この放射線固体検
出器２０ｂを使用して、記録および読取りを行う場合に
は、各エレメント２６ａ，２７ａを１画素単位でひと纏
めにして取り扱うとよい。放射線固体検出器２０，２０
ｂの１画素ラインのサイズを同じとすれば、放射線固体
検出器２０ｂの各エレメント２６ａ，２７ａの幅
Ｗ_ｂ’，Ｗ_ｃ’は、上記放射線固体検出器２０の幅
Ｗ_ｂ，Ｗ_ｃよりも狭く設定される。半導体形成技術の進
歩した今日にあっては、両エレメント２６ａ，２７ａを
十分に狭く形成することは容易なことであり、放射線固
体検出器２０ｂを容易に製造することができる。

【００６２】このようにすると、放射線固体検出器２０
に比べて、蓄電部２９と電極層２５との間の距離Ｄ１
と、両エレメント２６ａ，２７ａ間の距離Ｄ２の比Ｄ１
／Ｄ２を、大きくすることが容易にできる。このことよ
り、エレメント２６ａからその両隣にあるエレメント２
７ａに対応する潜像電荷に向けての放電がし易くなり、
読取時間を放射線固体検出器２０よりも短くすることが
できる。

【００６３】また、検出器２０，２０ｂにおいては、記
録用光導電層と読取用光導電層との間に電荷輸送層を設
け、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に蓄電部を形
成するようにしたものであるが、本発明においては、電
荷輸送層をトラップ層に置き換えたものとしてもよい。
トラップ層とした場合には、潜像電荷は、該トラップ層
に捕捉され、該トラップ層内またはトラップ層と記録用
光導電層の界面に潜像電荷が蓄積される。

【００６４】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、本発明による放射線画像記録読取方法を実施する放
射線画像記録読取装置に具体的な形態について説明を行
なったが、上記実施の形態における放射線固体検出器に
記録された静電潜像の読取については、上記実施の形態
とは他の方法により読取るようにし上記記録方法のみを
実施するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による放射線画像記録読取装
置およびその放射線画像の記録過程を示す図

【図２】本発明の第１および第２の実施の形態に用いら
れる放射線固体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ
断面図（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図３】第１および第２の実施の形態による放射線画像
記録読取装置における静電潜像の読取過程を示す図

【図４】第２の実施の形態による放射線画像記録読取装
置およびその放射線画像の記録過程を示す図

【図５】図２に示す放射線固体検出器とは異なる形態の
放射線固体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面
図（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【符号の説明】

１０ 被写体 １０ａ 遮断部 １０ｂ 透過部 ２０，２０ｂ 放射線固体検出器 ２１ 第１の電極層 ２２ 記録用光導電層 ２３ 電荷輸送層 ２４ 読取用光導電層 ２５ 第２の電極層 ２６ 第１ストライプ電極 ２７ 第２ストライプ電極 ２６ａ エレメント（第１ストライプ電極） ２７ａ エレメント（第２ストライプ電極） ２９ 蓄電部 ３０ 電圧印加手段 ４０ 電極開放手段 ５０ 画像信号取得手段 ６０ 制御電圧印加手段 ７０ 記録光照射手段 ８０ 読取光照射手段 L1 記録用の放射線（記録光） L2 読取用の電磁波（読取光）

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｈ０４Ｎ 5/32 ５Ｃ０７２ Ｈ０１Ｌ 31/09 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ ５Ｆ０８８ Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｅ 5/32 Ｈ０１Ｌ 31/00 Ａ Ｆターム(参考） 2G083 AA04 BB03 CC10 DD11 DD16 DD17 DD20 EE10 2G088 EE01 FF02 GG21 JJ05 JJ09 JJ32 JJ33 KK32 KK35 KK40 LL11 LL12 LL15 LL18 4M118 AB01 CA14 CB05 CB11 DD09 5B047 AA17 BA02 5C024 AX11 AX16 CX03 GX06 GX07 HX17 HX50 JX11 5C072 AA01 AA03 VA01 5F088 AA11 AB05 BB07 EA04 FA09 JA17 KA08 LA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録用の放射線または該放射線の励起に
   より発せられる光に対して透過性を有する第１の電極
   層、前記記録用の放射線または前記光の照射を受けるこ
   とにより導電性を呈する記録用光導電層、前記照射され
   た放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積
   する蓄電部、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、前記読取用の電磁波が
   照射され該読取用の電磁波の照射に対して光電荷対発生
   用の多数の線状電極からなる第１ストライプ電極と、前
   記読取用の電磁波に対して光電荷対非発生用の多数の線
   状電極からなる第２ストライプ電極とを有し、前記第１
   ストライプ電極と前記第２ストライプ電極とが交互に略
   平行に配列されてなる第２の電極層を、この順に有して
   成る放射線固体検出器に、前記記録用の放射線を照射
   し、該照射した放射線の線量に応じた量の電荷を前記蓄
   電部に前記潜像電荷として蓄積せしめることにより、放
   射線画像を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線
   画像記録方法において、 前記第１ストライプ電極をオープンにすると共に、前記
   第２ストライプ電極と前記第１の電極層との間に直流電
   圧を印加して前記記録を行なうことを特徴とする放射線
   画像記録方法。
2. 【請求項２】 記録用の放射線または該放射線の励起に
   より発せられる光に対して透過性を有する第１の電極
   層、前記記録用の放射線または前記光の照射を受けるこ
   とにより導電性を呈する記録用光導電層、前記照射され
   た放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積
   する蓄電部、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、前記読取用の電磁波が
   照射され該読取用の電磁波の照射に対して光電荷対発生
   用の多数の線状電極からなる第１ストライプ電極と、前
   記読取用の電磁波に対して光電荷対非発生用の多数の線
   状電極からなる第２ストライプ電極とを有し、前記第１
   ストライプ電極と前記第２ストライプ電極とが交互に略
   平行に配列されてなる第２の電極層を、この順に有して
   成る放射線固体検出器に、前記記録用の放射線を照射
   し、該照射した放射線の線量に応じた量の電荷を前記蓄
   電部に前記潜像電荷として蓄積せしめることにより、放
   射線画像を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線
   画像記録方法において、 前記第２ストライプ電極と前記第１の電極層との間に直
   流電圧を印加すると共に、該印加される直流電圧によっ
   て前記第２ストライプ電極と前記第１の電極層との間に
   形成される電界分布を調節するための制御電圧を前記第
   １ストライプ電極に印加して前記記録を行なうことを特
   徴とする放射線画像記録方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の放射線画像記録
   方法により前記放射線固体検出器に前記放射線画像を記
   録し、前記読取用の電磁波を前記第２の電極層に照射
   し、前記蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベ
   ルの電気信号を画像信号取得手段により得ることにより
   読取りを行なう放射線画像記録読取方法において、 前記画像信号取得手段を前記第２ストライプ電極に接続
   し、 前記第１ストライプ電極と前記第２ストライプ電極とを
   略同電位せしめて前記読取りを行なうことを特徴とする
   放射線画像記録読取方法。
4. 【請求項４】 記録用の放射線または該放射線の励起に
   より発せられる光に対して透過性を有する第１の電極
   層、前記記録用の放射線または前記光の照射を受けるこ
   とにより導電性を呈する記録用光導電層、前記照射され
   た放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積
   する蓄電部、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、前記読取用の電磁波が
   照射され該読取用の電磁波の照射に対して光電荷対発生
   用の多数の線状電極からなる第１ストライプ電極と、前
   記読取用の電磁波に対して光電荷対非発生用の多数の線
   状電極からなる第２ストライプ電極とを有し、前記第１
   ストライプ電極と前記第２ストライプ電極とが交互に略
   平行に配列されてなる第２の電極層を、この順に有して
   成る放射線固体検出器に、前記記録用の放射線を照射
   し、該照射した放射線の線量に応じた量の電荷を前記蓄
   電部に前記潜像電荷として蓄積せしめることにより、放
   射線画像を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線
   画像記録装置において、 前記第１の電極層と前記第２ストライプ電極との間に直
   流電圧を印加する電圧印加手段と、 該電圧印加手段により印加される直流電圧により前記第
   １の電極層と前記第２ストライプ電極との間に形成され
   る電界分布を制御するため前記第１ストライプ電極をオ
   ープンとする電極開放手段とを備えたことを特徴とする
   放射線画像記録装置。
5. 【請求項５】 記録用の放射線または該放射線の励起に
   より発せられる光に対して透過性を有する第１の電極
   層、前記記録用の放射線または前記光の照射を受けるこ
   とにより導電性を呈する記録用光導電層、前記照射され
   た放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積
   する蓄電部、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、前記読取用の電磁波が
   照射され該読取用の電磁波の照射に対して光電荷対発生
   用の多数の線状電極からなる第１ストライプ電極と、前
   記読取用の電磁波に対して光電荷対非発生用の多数の線
   状電極からなる第２ストライプ電極とを有し、前記第１
   ストライプ電極と前記第２ストライプ電極とが交互に略
   平行に配列されてなる第２の電極層を、この順に有して
   成る放射線固体検出器に、前記記録用の放射線を照射
   し、該照射した放射線の線量に応じた量の電荷を前記蓄
   電部に前記潜像電荷として蓄積せしめることにより、放
   射線画像を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線
   画像記録装置において、 前記第１の電極層と前記第２ストライプ電極との間に直
   流電圧を印加する電圧印加手段と、 該電圧印加手段により印加される直流電圧により前記第
   １の電極層と前記第２ストライプ電極との間に形成され
   る電界分布を制御するための制御電圧を前記第１ストラ
   イプ電極に印加する制御電圧印加手段とを備えたことを
   特徴とする放射線画像記録装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の放射線画像記録
   装置と、前記放射線画像が前記静電潜像として記録され
   た前記放射線固体検出器の前記第２の電極層に前記読取
   用の電磁波を照射する読取光照射手段と、該読取光照射
   手段による前記読取用の電磁波の照射に応じて生じる前
   記蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電
   気信号を検出する画像信号取得手段とを備えた放射線画
   像記録読取装置において、 前記画像信号取得手段を前記第２ストライプ電極に接続
   し、 前記第１ストライプ電極と前記第２ストライプ電極とを
   略同電位とする接続手段を有し、 該接続手段により前記第１ストライプ電極と前記第２ス
   トライプ電極とを略同電位とすると共に、前記読取光照
   射手段により前記所定の電磁波を照射して前記画像信号
   取得手段により前記電気信号を検出することにより前記
   静電潜像の読取りを行なうことを特徴とする放射線画像
   記録読取装置。