JP2003035800A

JP2003035800A - 放射線固体検出器

Info

Publication number: JP2003035800A
Application number: JP2001222597A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ogawa; 正春小川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】サブストライプ電極を設けた放射線固体検出
器において、効率よく蓄積電荷を読み出すことができる
ようにする。【解決手段】第１電極２１、記録用光導電層２２、電
荷輸送層２３、読取用光導電層２４、多数の線状電極２
６ａからなるストライプ電極２６および多数の線状電極
２７ａからなるサブストライプ電極２７を備えた第２電
極２５、絶縁層３３、多数の線状電極３１ａからなる光
電荷対発生線状電極用ストライプ電極３１および多数の
線状電極３２ａからなる光電荷対非発生線状電極用スト
ライプ電極３２からなる第３電極３０をこの順に配して
放射線固体検出器２０ａを構成する。静電潜像記録時
に、光電荷対発生線状電極用ストライプ電極３１に蓄電
部２９に蓄積される潜像電荷と同極性の電圧を印加し、
光電荷対非発生線状電極用ストライプ電極３２に蓄電部
２９に蓄積される潜像電荷と反対極性の電圧を印加す
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、照射された放射線
の線量或いは該放射線の励起により発せられる光の光量
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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、医療診断等を目的とする放射線撮
影において、放射線を検出して得た電荷を潜像電荷とし
て蓄電部に一旦蓄積し、該蓄積した潜像電荷を放射線画
像情報を表す電気信号に変換して出力する放射線固体検
出器（以下単に検出器ともいう）を使用する放射線画像
情報記録読取装置が各種提案されている。この装置にお
い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、蓄積された電荷を外部に
読み出す電荷読出プロセスの面から、検出器に読取光
（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読出方式のも
のがある。

【０００３】本出願人は、読出しの高速応答性と効率的
な信号電荷の取り出しの両立を図ることができる光読出
方式の放射線固体検出器として、特開２０００−１０５
２９７号公報、特開２０００−２８４０５６号公報、特
開２０００−２８４０５７号公報において、記録用の放
射線或いは該放射線の励起により発せられる光（以下記
録光という）に対して透過性を有する第１電極、記録光
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
光（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、読取光に対して透過性を有す
る第２電極を、この順に積層して成り、記録用光導電層
と電荷輸送層との界面に形成される蓄電部に、画像情報
を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積する検出器を提
案している。

【０００４】そして、上記特開２０００−２８４０５６
号公報および特開２０００−２８４０５７号公報におい
ては、特に、読取光に対して透過性を有する第２電極を
多数の読取光に対して透過性を有する光電荷対発生線状
電極からなるストライプ電極とすると共に、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出力
させるための多数の光電荷対非発生線状電極を、前記光
電荷対発生線状電極と交互にかつ互いに平行となるよう
に設けた検出器を提案している。

【０００５】このように、多数の光電荷対非発生線状電
極からなるサブストライプ電極を第２電極に設けること
により、蓄電部とサブストライプ電極との間に新たなコ
ンデンサが形成され、記録光によって蓄電部に蓄積され
た潜像電荷と逆極性の輸送電荷を、読取りの際の電荷再
配列によってこのサブストライプ電極にも帯電させるこ
とが可能となる。これにより、読取用光導電層を介して
ストライプ電極と蓄電部との間で形成されるコンデンサ
に配分される前記輸送電荷の量を、このサブストライプ
電極を設けない場合よりも相対的に少なくすることがで
き、結果として検出器から外部に取り出し得る信号電荷
の量を多くして読取効率を向上させると共に、読出しの
高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立をも図
ることができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なサブストライプ電極を備えた検出器においては、読取
用光導電層を介してストライプ電極と蓄電部との間で形
成されるコンデンサに配分される前記輸送電荷の量より
も、読取用光導電層を介してサブストライプ電極と蓄電
部との間で形成されるコンデンサに配分される前記輸送
電荷の量が多いほど、外部に取り出し得る信号電荷の量
が多くなり読取効率が向上する。

【０００７】そのため、光電荷対発生線状電極と光電荷
対非発生線状電極とのペアを１周期とするときこの周期
を最適化したり、光電荷対発生線状電極の幅に対する光
電荷対非発生線状電極の幅の比を最適化する方法も提案
されているが、更なる読取効率の向上が望まれている。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、サブストライプ電極を設けた放射線固体検出器
において、効率よく蓄積電荷を読み出すことができる放
射線固体検出器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】本発明による放射線固体
検出器は、記録光に対して透過性を有する第１の電極
と、記録光の照射を受けることにより光導電性を呈する
記録用光導電層と、記録光の光量に応じた量の電荷を潜
像電荷として蓄積する蓄電部と、読取光の照射を受ける
ことにより光導電性を呈する読取用光導電層と、読取光
に対して透過性を有する多数の光電荷対発生線状電極
と、多数の光電荷対非発生線状電極とを備え、光電荷対
発生線状電極と光電荷対非発生線状電極とが交互に配置
された第２の電極とを、この順に積層してなる放射線固
体検出器において、第２の電極の読取用光導電層とは反
対の側に、蓄電部に蓄積される潜像電荷量を調整するた
めの第３の電極をさらに備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１０】ここで、「放射線固体検出器」は、第１の
電極、記録用光導電層、読取用光導電層、第２の電極お
よび第３の電極をこの順に有すると共に、記録用光導電
層と読取用光導電層との間に蓄電部が形成されて成るも
のであって、さらに他の層や微小導電部材（マイクロプ
レート）等を積層して成るものであってもかまわない。
また、この放射線固体検出器は、放射線画像情報を担持
する光（放射線もしくは放射線の励起により発生した
光）を照射することによって、画像情報を静電潜像とし
て記録させることができるものであればどのようなもの
でもよい。

【００１１】なお、上記蓄電部を形成する方法として
は、電荷輸送層を設けてこの電荷輸送層と記録用光導電
層との界面に蓄電部を形成する方法（本出願人による特
開２０００−１０５２９７号公報、特開２０００−２８
４０５６号公報参照）、トラップ層を設けこのトラップ
層内若しくはトラップ層と記録用光導電層との界面に蓄
電部を形成する方法（例えば、米国特許第４５３５４６
８号明細書参照）、或いは潜像電荷を集中させて蓄電す
る微小導電部材等を設ける方法（本出願人による特開２
０００−２８４０５７号公報参照）等を用いるとよい。

【００１２】また、「読取光に対して透過性を有する光
電荷対発生線状電極」とは、読取光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る。また、「光
電荷対非発生線状電極」とは、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出力させるための
電極であり、読取光に対して遮光性を有することが望ま
しいが、光電荷対非発生線状電極と読取光照射手段との
間に設けられる第３の電極が遮光性を有する場合等に
は、光電荷対非発生線状電極は必ずしも遮光性を有する
必要はない。ここで、「遮光性」とは、読取光を完全に
遮断して全く電荷対を発生させないものに限らず、その
読取光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ものも
含むものとする。従って、読取用光導電層に発生する電
荷対は全て光電荷対発生線状電極を透過した読取光のみ
によるものとは限らず、光電荷対非発生線状電極を僅か
に透過した読取光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。

【００１３】さらに、「読取光」は、放射線固体検出器
における電荷の移動を可能として、電気的に静電潜像を
読み取ることを可能とするものであればよく、具体的に
は光や放射線等である。

【００１４】本発明による放射線固体検出器において、
第３の電極は、光電荷対発生線状電極に対応する位置に
設けられ、記録光照射時に蓄電部に蓄積される潜像電荷
と同極性の電圧を印加される光電荷対発生線状電極用線
状電極を備えてなるものとしてもよく、また、光電荷対
非発生線状電極に対応する位置に設けられ、記録光照射
時に蓄電部に蓄積される潜像電荷と反対極性の電圧を印
加される光電荷対非発生線状電極用線状電極を備えてな
るものとしてもよい。

【００１５】また、光電荷対発生線状電極用線状電極
は、読取光に対して透過性を有することが望ましく、ま
た、光電荷対非発生線状電極用線状電極は、読取光に対
して遮光性を有することが望ましい。

【００１６】

【発明の効果】本発明による放射線固体検出器によれ
ば、第２の電極の読取用光導電層とは反対の側に、蓄電
部に蓄積される潜像電荷量を調整するための第３の電極
をさらに備えたことにより、読取用光導電層を介してス
トライプ電極と蓄電部との間で形成されるコンデンサに
配分される輸送電荷の量よりも、読取用光導電層を介し
てサブストライプ電極と蓄電部との間で形成されるコン
デンサに配分される輸送電荷の量を多くすることができ
るため、外部に取り出し得る信号電荷の量を多くするこ
とができ読取効率を向上させることができる。

【００１７】

【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。図１は本発明の放射線固体
検出器の第１の実施の形態の概略構成を示す図であり、
図１（Ａ）は放射線固体検出器２０ａの斜視図、図１
（Ｂ）は放射線固体検出器２０ａのＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１（Ｃ）は放射線固体検出器２０ａのＰ矢指部の
ＸＹ断面図である。

【００１８】この放射線固体検出器２０ａは、被写体を
透過したＸ線等の放射線の画像情報を担持する記録光
（放射線もしくは放射線の励起により発生した光）に対
して透過性を有する第１電極２１、この第１電極２１を
透過した記録光の照射を受けることにより電荷対を発生
し導電性を呈する記録用光導電層２２、前記電荷対の内
の潜像極性電荷（例えば負電荷）に対しては略絶縁体と
して作用し、かつ該潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電
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２３、読取光の照射を受けるこ
とにより電荷対を発生して導電性を呈する読取用光導電
層２４、ストライプ電極（光電荷対発生線状電極）２６
およびサブストライプ電極（光電荷対非発生線状電極）
２７からなる第２電極２５、読取光に対して透過性を有
する絶縁層３３、光電荷対発生線状電極用ストライプ電
極３１および光電荷対非発生線状電極用ストライプ電極
３２からなる第３電極３０をこの順に配してなるもので
ある。記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面
に、記録用光導電層２２内で発生した画像情報を担持す
る潜像極性電荷を蓄積する２次元状に分布した蓄電部２
９が形成される。

【００１９】記録用光導電層２２の物質としては、ａ−
Ｓｅ（アモルファスセレン）、ＰｂＯ、ＰｂＩ_２等の
酸化鉛（II）やヨウ化鉛（II）、Ｂｉ_１２（Ｇｅ，Ｓ
ｉ）Ｏ _２０、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。

【００２０】電荷輸送層２３の物質としては、例えば第
１電極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１０〜２００ｐｐ
ｍ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、記録光や読取光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。

【００２１】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。

【００２２】記録用光導電層２２の厚さは、記録光を十
分に吸収できるようにするには、５０μｍ以上１０００
μｍ以下であるのが好ましい。

【００２３】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１／１００以下等にするのが好ましい。

【００２４】なお、上記各層の材料は、第１電極２１に
負電荷を、第２電極２５に正電荷を帯電させて、記録用
光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に形成される蓄
電部２９に潜像極性電荷としての負電荷を蓄積せしめる
とともに、電荷輸送層２３を、潜像極性電荷としての負
電荷の移動度よりも、その逆極性となる輸送極性電荷と
しての正電荷の移動度の方が大きい、いわゆる正孔輸送
層として機能させるものとして好適なものの一例である
が、これらは、それぞれが逆極性の電荷であっても良
く、このように極性を逆転させる際には、正孔輸送層と
して機能する電荷輸送層を電子輸送層として機能する電
荷輸送層に変更する等の若干の変更を行なうだけでよ
い。

【００２５】例えば、記録用光導電層２２として上述の
アモルファスセレンａ−Ｓｅ、酸化鉛（II）、ヨウ化鉛
（II）等の光導電性物質が同様に使用でき、電荷輸送層
２３としてＮ−トリニトロフルオレニリデン・アニリン
（TNFA）誘電体、トリニトロフルオレノン（ TNF）／ポ
リエステル分散系、非対称ジフェノキノン誘導体が適当
であり、読取用光導電層２４として上述の無金属フタロ
シアニン、金属フタロシアニンが同様に使用できる。

【００２６】また、上記検出器２０ａでは、蓄電部２９
を記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に形成
していたが、これに限らず、例えば米国特許第 4535468
号明細書に記載のように、潜像極性電荷をトラップとし
て蓄積するトラップ層により蓄電部を形成してもよい。

【００２７】第１電極２１としては、記録光に対して透
過性を有するものであればよく、例えば可視光に対して
透過性を持たせる場合には、光透過性金属薄膜として周
知のネサ皮膜（ＳｎＯ２）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）、あるいはエッチングのし易いアモルファス状光透
過性酸化金属であるＩＤＩＸＯ（Idemitsu Indium X-me
tal Oxide ；出光興産（株））等の酸化金属を５０〜２
００ｎｍ厚程度、好ましくは１００ｎｍ以上にして用い
ることができる。また、アルミニウムＡｌ、金Ａｕ、モ
リブデンＭｏ、クロムＣｒ等の純金属を、例えば２０ｎ
ｍ以下（好ましくは１０ｎｍ程度）の厚さにすることに
よって可視光に対して透過性を持たせることもできる。
なお、記録光としてＸ線を使用し、第１電極２１側から
該Ｘ線を照射して画像を記録する場合には、第１電極２
１としては可視光に対する透過性が不要であるから、該
第１電極２１は、例えば１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕ等の
純金属を用いることもできる。

【００２８】第２電極２５は、多数の読取光透過性の光
電荷対発生線状電極２６ａをストライプ状に配列して成
るストライプ電極２６と多数の読取光遮光性の光電荷対
非発生線状電極２７ａをストライプ状に配列してなるサ
ブストライプ電極２７とからなる。各線状電極２６ａ、
２７ａは、線状電極２６ａと線状電極２７ａとが交互に
かつ互いに平行に配置されるように配列されている。両
線状電極２６ａ、２７ａの間は読取用光導電層２４の一
部が介在しており、ストライプ電極２６とサブストライ
プ電極２７とは電気的に絶縁されている。このサブスト
ライプ電極２７は、記録用光導電層２２と電荷輸送層２
３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。

【００２９】ここで、ストライプ電極２６の各線状電極
２６ａを形成する電極材の材質としては、ＩＴＯ（Indi
um Tin Oxide）、ＩＤＩＸＯ（Idemitsu Indium X-meta
l Oxide ；出光興産（株））、アルミニウムまたはモリ
ブデン等を用いることができる。また、サブストライプ
電極２７の各線状電極２７ａを形成する電極材の材質と
しては、アルミニウム、モリブデンまたはクロム等を用
いることができる。

【００３０】第３電極３０は、多数の読取光透過性の光
電荷対発生線状電極用線状電極３１ａをストライプ状に
配列して成る光電荷対発生線状電極用ストライプ電極３
１と多数の読取光遮光性の光電荷対非発生線状電極用線
状電極３２ａをストライプ状に配列してなる光電荷対非
発生線状電極用ストライプ電極３２とからなる。

【００３１】各線状電極３１ａ，３２ａは、線状電極３
１ａと線状電極３２ａとが交互にかつ互いに平行に配置
されるように配列されている。また、線状電極３１ａ
は、線状電極２６ａの略真下に線状電極２６ａと平行に
なるように配置されている。同様に、線状電極３２ａ
は、線状電極２７ａの略真下に線状電極２６ａと平行に
なるように配置されている。両線状電極３１ａ，３２ａ
の間は絶縁層３３の一部が介在しており、光電荷対発生
線状電極用ストライプ電極３１と光電荷対非発生線状電
極用ストライプ電極３２とは電気的に絶縁されている。
この光電荷対発生線状電極用ストライプ電極３１および
光電荷対非発生線状電極用ストライプ電極３２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に蓄積される潜像電荷量を調整するため導
電部材である。

【００３２】ここで、光電荷対発生線状電極用ストライ
プ電極３１の各線状電極３１ａを形成する電極材の材質
としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＤＩＸＯ
（Idemitsu Indium X-metal Oxide ；出光興産
（株））、アルミニウムまたはモリブデン等の、ストラ
イプ電極２６を形成する材料と同様のものを用いること
ができる。また、光電荷対非発生線状電極用ストライプ
電極３２の各線状電極３２ａを形成する電極材の材質と
しては、アルミニウム、モリブデンまたはクロム等の、
サブストライプ電極２７を形成する材料と同様のものを
用いることができる。

【００３３】本発明においては、少なくともサブストラ
イプ電極２７または光電荷対非発生線状電極用ストライ
プ電極３２のいずれか一方が遮光性を有していればよい
ため、他方は、ストライプ電極２６や光電荷対発生線状
電極用ストライプ電極３１を形成する材料と同様の読取
光に対して透過性を有するものを用いることもできる
が、サブストライプ電極２７および光電荷対非発生線状
電極用ストライプ電極３２の両方共に読取光に対して遮
光性を有することが好ましい。

【００３４】また、第２電極２５と第３電極３０との間
には、読取光に対して透過性を有するＳｉＯ_２等からな
る絶縁層３３を設けている。

【００３５】次に、この検出器２０ａに画像情報を静電
潜像として記録し、さらに記録された静電潜像を読み出
す基本的な方法について簡単に説明する。図２は検出器
２０ａを用いた記録読取システムの概略図である。

【００３６】この記録読取システムは、検出器２０ａ
と、記録光照射手段（図示省略）と、画像信号取得手段
としての電流検出回路７１と、読取光走査手段（図示省
略）とからなる。

【００３７】電流検出回路７１は、蓄電部２９に蓄積さ
れた潜像電荷に対する電荷をサブストライプ電極２７を
介して読み出すことにより、潜像電荷の量に応じたレベ
ルの画像信号を得るものであり、ストライプ電極２６の
各線状電極２６ａ毎に接続された電流検出アンプ（図示
省略）を多数有している。

【００３８】ストライプ電極２６とサブストライプ電極
２７とを同電位になるように制御電圧を印加すれば、第
１電極２１と第２電極２５との間で形成される電界分布
を均一にできる。本実施の形態では、ストライプ電極２
６およびサブストライプ電極２７は記録時および読取時
ともに接地電位となっている。

【００３９】次に、上記構成の記録読取システムにおい
て、検出器２０ａに画像情報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。最初に静電潜像記録過程について、図２（Ａ）に
示す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録光Ｌ
１によって光導電層２２内に生成される負電荷（−）お
よび正電荷（＋）を、図面上では−または＋を○で囲ん
で表すものとする。

【００４０】検出器２０ａに静電潜像を記録する際に
は、第１電極２１とストライプ電極２６およびサブスト
ライプ電極２７との間に直流電圧を印加し、両者を帯電
させる。さらに、光電荷対発生線状電極用ストライプ電
極３１に蓄電部２９に蓄積される潜像電荷と同極性の電
圧を印加し、光電荷対非発生線状電極用ストライプ電極
３２に蓄電部２９に蓄積される潜像電荷と反対極性の電
圧を印加する。

【００４１】次に放射線を被写体９に爆射し、被写体９
の透過部９ａ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Ｌ１を検出器２０ａに照射する。すると、
検出器２０ａの記録用光導電層２２内で正負の電荷対が
発生し、その内の負電荷が検出器２０ａ内の電界分布に
沿って蓄電部２９に移動する。ここで、負電荷は、線状
電極２６ａおよび線状電極２７ａに対応する位置に蓄積
されるが、このとき、線状電極２６ａの下部に配された
光電荷対発生線状電極用ストライプ電極３１に負極性の
電圧が印加され、線状電極２７ａの下部に配された光電
荷対非発生線状電極用ストライプ電極３２に正極性の電
圧が印加されているため、線状電極２６ａ上部に比べて
線状電極２７ａ上部の方がより多くの負電荷が蓄積され
る。

【００４２】一方、記録用光導電層２２内で発生した正
電荷は第１電極２１に向かって高速に移動し、第１電極
２１と光導電層２２との界面で電源７２から注入された
負電荷と電荷再結合し消滅する。また、記録光Ｌ１は被
写体９の遮光部９ｂを透過しないから、検出器２０ａの
遮光部９ｂの下部にあたる部分は何ら変化を生じない。

【００４３】このようにして、被写体９に記録光Ｌ１を
爆射することにより、被写体像に応じた電荷を光導電層
２２と電荷転送層２３との界面である蓄電部２９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
（負電荷）の量は被写体９を透過し検出器２０ａ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、該静電潜像が検出器２０
ａに記録される。

【００４４】次に、検出器２０ａから静電潜像を読み取
る際には、第１電極２１は接地電位とされ、線状電極２
６ａの長手方向に読取光照射手段を移動させる、すなわ
ち副走査することにより、ライン状の読取光Ｌ２で検出
器２０ａの全面を走査露光する。この読取光Ｌ２の走査
露光により副走査位置に対応する読取光Ｌ２が入射した
光導電層２４内に正負の電荷対が発生する。

【００４５】そして、２本の線状電極２７ａに対応する
部分、すなわち両線状電極２７ａの上空部分の潜像電荷
が、２本の線状電極２７ａを介して順次読み出される。
すなわち、図２（Ｂ）に図示するように（絶縁層３３お
よび第３電極３０は図示省略）、画素の中心に位置した
線状電極２６ａから、その両隣の線状電極２７ａ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線状電極２７ａの幅を線状電極２６
ａの幅よりも広くした方がよい。

【００４６】この検出器２０ａにおいては、記録用光導
電層２２を挟んで第１電極２１と蓄電部２９との間にコ
ンデンサＣ_＊ａが形成され、電荷輸送層２３および読取
用光導電層２４を挟んで蓄電部２９とストライプ電極２
６（線状電極２６ａ）との間にコンデンサＣ_＊ｂが形成
され、読取用光導電層２４および電荷輸送層２３を介し
て蓄電部２９とサブストライプ電極２７（線状電極２７
ａ）との間にコンデンサＣ_＊ｃが形成される。読取時に
おける電荷再配列の際に、各コンデンサＣ_＊ａ、
Ｃ_＊ｂ、Ｃ_＊ｃに配分される正電荷の量Ｑ_＋ａ、
Ｑ_＋ｂ、Ｑ_＋ｃは、総計Ｑ_＋が潜像極性電荷の量Ｑ₋と
同じで、各コンデンサの容量Ｃ_ａ、Ｃ_ｂ、Ｃ_ｃに比例し
た量となる。これを式で示すと下記のように表すことが
できる。

【００４７】Ｑ₋ ＝Ｑ_＋＝Ｑ_＋ａ＋Ｑ_＋ｂ＋Ｑ_＋ｃＱ_＋ａ＝Ｑ_＋ ×Ｃ_ａ／（Ｃ_ａ＋Ｃ_ｂ＋Ｃ
_ｃ）Ｑ_＋ｂ＝Ｑ_＋ ×Ｃ_ｂ／（Ｃ_ａ＋Ｃ_ｂ＋Ｃ
_ｃ）Ｑ_＋ｃ＝Ｑ_＋ ×Ｃ_ｃ／（Ｃ_ａ＋Ｃ_ｂ＋Ｃ
_ｃ）そして、検出器２０ａから取り出し得る信号電荷量はコ
ンデンサＣ_＊ａ、Ｃ_＊ _ｃに配分された正電荷の量
Ｑ_＋ａ、Ｑ_＋ｃの合計（Ｑ_＋ａ＋Ｑ_＋ｃ）と同じくな
り、コンデンサＣ_＊ｂに配分された正電荷は信号電荷と
して取り出せない（詳細は特開２０００−２８４０５６
号公報参照）。

【００４８】ここで、ストライプ電極２６およびサブス
トライプ電極２７によるコンデンサＣ_＊ｂ、Ｃ_＊ｃの容
量について考えてみると、容量比Ｃ_ｂ：Ｃ_ｃは、各線状
電極２６ａ、２７ａの幅の比Ｗｂ：Ｗｃとなる。一方、
コンデンサＣ_＊ａの容量Ｃ_ａとコンデンサＣ_＊ｂの容量
Ｃ_ｂは、サブストライプ電極２７を設けても実質的に大
きな影響は現れない。

【００４９】この結果、読取時における電荷再配列の際
に、コンデンサＣ_＊ｂに配分される正電荷の量Ｑ_＋ｂを
サブストライプ電極２７を設けない場合よりも相対的に
少なくすることができ、その分だけ、サブストライプ電
極２７を介して検出器２０ａから取り出し得る信号電荷
量をサブストライプ電極２７を設けない場合よりも相対
的に大きくすることができる。

【００５０】また、本発明による放射線固体検出器によ
れば、線状電極２６ａの下部に光電荷対発生線状電極用
ストライプ電極３１を配し、線状電極２７ａの下部に光
電荷対非発生線状電極用ストライプ電極３２を配して、
静電潜像記録時に、光電荷対発生線状電極用ストライプ
電極３１に蓄電部２９に蓄積される潜像電荷と同極性の
電圧を印加し、光電荷対非発生線状電極用ストライプ電
極３２に蓄電部２９に蓄積される潜像電荷と反対極性の
電圧を印加することにより、線状電極２６ａ上部に比べ
て線状電極２７ａ上部の方により多くの負電荷を蓄積さ
せることができるため、読取用光導電層２４を介してス
トライプ電極２６と蓄電部２９との間で形成されるコン
デンサに配分される輸送電荷の量よりも、読取用光導電
層２４を介してサブストライプ電極２７と蓄電部２９と
の間で形成されるコンデンサに配分される輸送電荷の量
を多くすることができるため、外部に取り出し得る信号
電荷の量が多くすることができ読取効率を向上させるこ
とができる。

【００５１】以上、本発明による放射線固体検出器の好
ましい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。

【００５２】例えば、上記実施の形態による検出器は、
何れも、記録用光導電層が、記録用の放射線の照射によ
って導電性を呈するものであるが、本発明による検出器
の記録用光導電層は必ずしもこれに限定されるものでは
なく、記録用光導電層は、記録用の放射線の励起により
発せられる光の照射によって導電性を呈するものとして
もよい（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。こ
の場合、第１電極の表面に記録用の放射線を、例えば青
色光等、他の波長領域の光に波長変換するいわゆるＸ線
シンチレータといわれる波長変換層を積層したものとす
るとよい。この波長変換層としては、例えばヨウ化セシ
ウム（CsＩ）等を用いるのが好適である。また、第１電
極は、記録用の放射線の励起により波長変換層で発せら
れた光に対して透過性を有するものとする。

【００５３】また、上記実施の形態による検出器２０ａ
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、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。また、このトラップ層と記
録用光導電層の界面に、画素毎に、格別に、マイクロプ
レートを設けるようにしてもよい。

【００５４】また、上記実施の形態による検出器２０ａ
において第３電極３０は、光電荷対発生線状電極用スト
ライプ電極３１と光電荷対非発生線状電極用ストライプ
電極３２とからなるものとしたが、いずれか一方のみと
してもよい。その場合においても、線状電極２６ａ上部
に比べて線状電極２７ａ上部の方により多くの潜像電荷
を蓄積させることができるため、上記実施の形態と同様
の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による放射線固体検
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２】本発明の第１の実施の形態による放射線固体検
出器を使用する場合における、静電潜像記録過程を示す
電荷モデル（Ａ）、静電潜像読取過程を示す電荷モデル
（Ｂ）

【符号の説明】

２０ａ放射線固体検出器２１第１電極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電極２６ストライプ電極２６ａ光電荷対発生線状電極２７サブストライプ電極２７ａ光電荷対非発生線状電極２９蓄電部３０第３電極３１光電荷対発生線状電極用ストライプ電極３１ａ光電荷対発生線状電極用線状電極３２光電荷対非発生線状電極用ストライプ電極３２ａ光電荷対非発生線状電極用線状電極３３絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録光に対して透過性を有する第１の電
極と、前記記録光の照射を受けることにより光導電性を呈する
記録用光導電層と、前記記録光の光量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄
積する蓄電部と、読取光の照射を受けることにより光導電性を呈する読取
用光導電層と、前記読取光に対して透過性を有する多数の光電荷対発生
線状電極と、多数の光電荷対非発生線状電極とを備え、
前記光電荷対発生線状電極と前記光電荷対非発生線状電
極とが交互に配置された第２の電極とを、この順に積層
してなる放射線固体検出器において、前記第２の電極の前記読取用光導電層とは反対の側に、
前記蓄電部に蓄積される潜像電荷量を調整するための第
３の電極をさらに備えたことを特徴とする放射線固体検
出器。
【請求項２】前記第３の電極が、前記光電荷対発生線
状電極に対応する位置に設けられた光電荷対発生線状電
極用線状電極を備えてなり、該光電荷対発生線状電極用
線状電極が、前記記録光照射時に前記蓄電部に蓄積され
る潜像電荷と同極性の電圧を印加されるものであること
を特徴とする請求項１記載の放射線固体検出器。
【請求項３】前記第３の電極が、前記光電荷対非発生
線状電極に対応する位置に設けられた光電荷対非発生線
状電極用線状電極を備えてなり、該光電荷対非発生線状
電極用線状電極が、前記記録光照射時に前記蓄電部に蓄
積される潜像電荷と反対極性の電圧を印加されるもので
あることを特徴とする請求項１または２記載の放射線固
体検出器。
【請求項４】光電荷対発生線状電極用線状電極が、前
記読取光に対して透過性を有することを特徴とする請求
項２または３記載の放射線固体検出器。
【請求項５】光電荷対非発生線状電極用線状電極が、
前記読取光に対して遮光性を有することを特徴とする請
求項２から４のいずれか１項記載の放射線固体検出器。