JP2005024368A - 放射線画像検出器の残像消去方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線の照射量に応じて発生した電荷を蓄積することにより放射線画像を検出する放射線画像検出器から上記電荷を読み取った後に残存した電荷を消去する残像消去方法および装置において、上記残存電荷の消去を十分かつ短時間で行う。
【解決手段】放射線画像検出器１０の第１の電極層１１と第２の電極層１５とに電圧源４０により電圧を印加するとともに、面状光源２０から発せられた第１の消去光を読取用光導電層１４に照射し、この照射により読取用光導電層１４において発生した正の電荷と残存した電荷のうちの負の電荷とを結合させて消去し、次いで、第１の電極層１１と第２の電極層１５とを短絡するとともに、面状光源２０から発せられた第２の消去光を読取用光導電層１４に照射し、この照射により読取用光導電層１４において発生した負の電荷と残存した電荷のうちの正の電荷とを結合させて消去する。
【選択図】 図１
【解決手段】放射線画像検出器１０の第１の電極層１１と第２の電極層１５とに電圧源４０により電圧を印加するとともに、面状光源２０から発せられた第１の消去光を読取用光導電層１４に照射し、この照射により読取用光導電層１４において発生した正の電荷と残存した電荷のうちの負の電荷とを結合させて消去し、次いで、第１の電極層１１と第２の電極層１５とを短絡するとともに、面状光源２０から発せられた第２の消去光を読取用光導電層１４に照射し、この照射により読取用光導電層１４において発生した負の電荷と残存した電荷のうちの正の電荷とを結合させて消去する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線画像を担持した放射線または記録光が照射され、放射線または記録光の照射量に応じて発生した電荷を蓄積することにより放射線画像を検出する放射線画像検出器から上記電荷を読み取った後、その放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去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、被写体を透過したＸ線などの放射線の照射量に応じた量の電荷を蓄電部に蓄積することにより被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器を用いて放射線画像を記録するとともに、その放射線画像検出器に記録された放射線画像を電気信号をとして読み取る放射線画像記録読取装置が、医療用放射線画像の撮影などにおいて多く利用されており、種々のタイプのものが提案されている。
【０００３】
そして、上記のような放射線画像記録読取装置において用いられる放射線画像検出器としては、たとえば、特許文献１には、放射線を透過する第１の電極層、放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、かつ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および線状電極が平行に配列された第２の電極層をこの順に積層してなる放射線画像検出器が提案されている。上記放射線画像検出器を用いた放射線画像記録読取装置においては、第１の電極層と第２の電極層とに電圧が印加された状態で第１の電極層側から放射線が照射され、その照射された放射線の照射量に応じた量の電荷が記録用光導電層において発生し、その電荷のうち一方の極性の電荷が第１の電極層に帯電された電荷と結合するとともに他方の極性の電荷が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潜像電荷として蓄積されることより、放射線画像の記録が行われる。そして、第２の電極層側から照射された読取光が第２の電極層を透過して読取用光導電層に照射され、その読取光の照射により読取用光導電層において発生した一方の極性の電荷が蓄電部における潜像電荷と結合するとともに、他方の極性の電荷が線状電極に接続された電流検出アンプにより検出されることにより放射線画像が電気信号として読み出される。
【０００４】
また、上記のように放射線画像検出器に読取光を照射することにより放射線画像の読取りを行う、いわゆる光読取方式の放射線画像記録読取装置の他に、放射線画像検出器に設けられたＴＦＴスイッチをＯＮ・ＯＦＦすることにより放射線画像の読取りを行う、いわゆるＴＦＴ読取方式の放射線画像記録読取装置も提案されている。
【０００５】
ここで、たとえば、上記のような光読取方式の放射線画像記録読取装置において、放射線画像検出器から放射線画像を読み取った後には、その蓄電部に蓄積された電荷の一部が読み取られることなく蓄電部に残存したり、また、読取用光導電層において発生した電荷の一部が読取用光導電層や電荷輸送層にトラップされて残存してしまうことがある。このような残存電荷を消去することなく次の放射線画像の記録を行なったのでは、その放射線画像の画質の劣化を招くことになる。
【０００６】
そこで、特許文献２においては、次の放射線画像の記録を行う前に、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加した状態で前露光光を読取用光導電層に照射し、その前露光光の照射により読取用光導電層において発生した電荷と上記残存電荷とを結合させることにより残存電荷を消去する方法が提案されている。
【０００７】
また、特許文献３においては、次の放射線画像の記録を行う前に、第１の電極層と第２の電極層とを短絡した状態で前露光光を読取用光導電層に照射し、その前露光光の照射により読取用光導電層において発生した電荷を上記残存電荷とを結合させることにより残存電荷を消去する方法が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２８４０５６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−１０５２９７号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開２００１−１０８７９８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放射線画像検出器に残存する電荷は正と負の両方の電荷がつりあった状態で存在するものであるため、たとえば、上記特許文献２に記載のように、第１の電極層が負の電位に、第２の電極層が正の電位となるように電圧を印加した状態で前露光光の照射を行った場合、残存電荷のうち負の電荷は、前露光光の照射により読取用光導電層で発生して第１の電極層側に向かって行く正の電荷と結合させることにより消去することができるが、残存電荷のうち正の電荷は、前露光光の照射により読取用光導電層で発生した負の電荷は第２の電極層側に向かって行き、第２の電極層に帯電された電荷と結合して消滅してしまうので消去することができず、未消去電荷として残存してしまう。
【００１２】
また、上記特許文献３に記載のように第１の電極層と第２の電極層とを短絡させた状態で前露光光の照射を行う場合、照射された前露光光は主に放射線画像検出器における前露光光の入射表面の近傍で吸収されるため、その前露光光が吸収される範囲における残存電荷は消去することができるが、上記入射表面の近傍よりも内部に存在する残存電荷は消去することができないため残存電荷を十分に消去することが困難である。また、上記前露光光として長波長光を含めることにより前露光光の侵入に深さを深くし、上記内部の存在する残存電荷を消去するようにすることもできるが、長波長光では読取用光導電層における電荷発生効率が非常に低下するため、残存電荷の消去に非常に時間がかかってしまう。
【００１３】
また、上記のような残存電荷は、蓄電部、電荷輸送層または読取用光導電層だけに存在するものではなく、大線量の放射線により放射線画像の記録を行なった場合などにおいては、記録用光導電層においても存在することがあり、上記と同様に、次に記録される放射線画像の画質の劣化を招いてしまう。
【００１４】
また、上記のような光読取方式の放射線画像記録読取装置に用いられる放射線画像検出器だけでなく、ＴＦＴ読取方式の放射線画像記録読取装置における放射線画像検出器においても、放射線の照射より電荷を発生する放射線検出層で発生した電荷が読み取られずに残存することがあり、やはり次に記録される放射線画像の画質の劣化を招くことになる。
【００１５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、上記のような放射線画像検出器から放射線画像を読み取った後、その放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法および装置において、より短い時間で十分な残存電荷の消去を行うことができる残像消去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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の残像消去方法は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射によりその放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光導電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法において、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、第１の消去光を読取用光導電層に照射し、第１の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて他方の極性の電荷を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、第２の消去光を読取用光導電層に照射し、第２の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち他方の極性の電荷と残存した電荷のうちの一方の極性の電荷とを結合させて一方の極性の電荷を消去することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の残像消去方法は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法において、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、励起光を放射線画像検出器内の上記残存した電荷の存在する残存電荷存在部に照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、消去光を読取用光導電層に照射し、消去光の照射により読取用光導電層において電荷を発生させ、その発生した電荷により残存した電荷のうちの未消去電荷を消去することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３の残像消去方法は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する電極層と、電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する光導電層と、光導電層で発生した電荷を読み取る検出素子が２次元状に多数配列された検出部とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器から光導電層において発生した電荷を検出部により読み取った後、光導電層に残存した電荷を消去する残像消去方法において、電極層に電圧を印加するとともに、光導電層に励起光を照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、残存した電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることにより消去することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１の残像消去装置は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去装置において、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加する電圧源と、読取用光導電層に第１の消去光を照射する第１の消去光源とを有し、電圧源により電圧が印加されている間、第１の消去光を前記読取用光導電層に照射し、第１の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて他方の極性の電荷を消去する第１の残像消去手段と、第１の電極層と第２の電極層とを短絡する短絡手段と、第２の消去光を読取用光導電層に照射する第２の消去光源とを有し、短絡手段により短絡されている間、第２の消去光を読取用光導電層に照射し、第２の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち他方の極性の電荷と残存した電荷のうちの一方の極性の電荷とを結合させて一方の極性の電荷を消去する第２の残像消去手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、上記第１の残像消去装置においては、放射線画像検出器を、放射線の照射時において第１の電極層と第２の電極層との間に記録用電圧が印加されるものとし、電圧源の電圧の大きさを、記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００とすることができる。
【００２１】
本発明の第２の残像消去装置は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去装置において、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加する電圧源と、放射線画像検出器内の上記残存した電荷の存在する残存電荷存在部に励起光を照射する励起光源とを有し、電圧源により電圧が印加されている間、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去する第１の残像消去手段と、第１の電極層と第２の電極層とを短絡する短絡手段と、消去光を読取用光導電層に照射する消去光源とを有し、短絡手段により短絡されている間、消去光の照射により読取用光導電層において電荷を発生させ、その発生した電荷により残存した電荷のうちの未消去電荷を消去する第２の残像消去手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第３の残像消去装置においては、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する電極層と、電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する光導電層と、光導電層で発生した電荷を読み取る検出素子が２次元状に多数配列された検出部とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器から光導電層において発生した電荷を検出部により読み取った後、光導電層に残存した電荷を消去する残像消去装置において、電極層に電圧を印加する電圧源と、光導電層に励起光を照射する励起光源とを有し、電圧源により電圧が印加されている間、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去するとともに、残存した電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることにより消去する残像消去手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
ここで、上記「記録光」としては、たとえば、被写体を透過した放射線の照射により蛍光体から発せられた蛍光などがあるが、被写体の放射線画像を担持した光であれば如何なるものでもよい。
【００２４】
また、上記第１の残像消去方法および装置において、上記「第１の消去光」と上記「第２の消去光」とは異なる波長の光でもよいし、同じ波長の光でもよい。
【００２５】
また、上記「第１の消去光源」と上記「第２の消去光源」は別個に設けるようにしてもよいし、１つの光源を上記「第１の消去光源」および「第２の消去光源」として利用するようにしてもよい。
【００２６】
また、上記「読取光」と上記「第１の消去光」または「第２の消去光」とは異なる波長の光でもよいし、同じ波長の光でもよい。
【００２７】
また、上記「消去光源」と読取光源は別個に設けるようにしてもよいし、１つの光源を上記「消去光源」および読取光源として利用するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記第１および第２の残像消去方法および装置において、上記「光の照射により電荷を発生する読取用光導電層」における「光」とは、上記「読取光」や上記「消去光」を含むものである。
【００２９】
また、上記第１および第２の残像消去方法および装置において、上記「第１の電極層と第２の電極層とを短絡する」とは、第１の電極層と第２の電極層とを直接接続して同電位にした状態に限らず、たとえば、オペアンプのイマジナリーショートを介したり抵抗を介するなどのように、両電極層間に多少の電位差を有し得るものの、両電極層の電極が実質的に同電位となるようにした状態や、両電極層を接地している状態も含むものとする。
【００３０】
また、上記第２および第３の残像消去方法および装置において、上記「励起光」としては、たとえば、赤外光を利用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の第１の残像消去方法および装置によれば、上記のように構成された放射線画像検出器の第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、第１の消去光を読取用光導電層に照射し、第１の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて他方の極性の電荷を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、第２の消去光を読取用光導電層に照射し、第２の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち他方の極性の電荷と残存した電荷のうちの一方の極性の電荷とを結合させて一方の極性の電荷を消去するようにしたので、まず、第１の消去光の照射により残存電荷のうちの上記他方の極性の電荷を消去するとともに、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において第２の消去光を照射することにより読取用光電層において電荷を発生することができ、この電荷により残存電荷のうちの上記一方の極性の電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、上記第１および第２の消去光としてバンドギャップ光を利用するようにすれば、読取用光導電層における電荷発生効率がよいのでより短時間で残存電荷を消去することができる。
【００３２】
また、上記第１の残像消去装置において、上記電圧源の電圧の大きさを、記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００とし、比較的低い電圧に設定するようにした場合には、第１の消去光の照射により読取用光導電層において残存電荷を消去するのに適切な量だけ電荷を発生させるようにすることができるので、読取用光導電層における過剰な電荷の発生により、その電荷が再び残存電荷となるのを回避することができる。
【００３３】
本発明の第２の残像消去方法および装置によれば、上記のように構成された放射線画像検出器の第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、励起光を放射線画像検出器内の残存電荷存在部に照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、消去光を読取用光導電層に照射し、消去光の照射により読取用光導電層において電荷を発生させ、その発生した電荷により残存した電荷のうちの未消去電荷を消去するようにしたので、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより正と負の残存電荷を結合させてその一部を消去するとともに、残存電荷の一部を第１の電極層または第２の電極層に帯電した電荷と結合させて消去することができ、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において消去光を照射することにより読取用光電層において電荷を発生させることができ、この電荷により残存電荷のうちの未消去電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と消去光の照射との両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【００３４】
本発明の第３の残像消去方法および装置によれば、上記のように構成された放射線画像検出器の電極層に電圧を印加するとともに、光導電層に励起光を照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、残存した電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることにより消去するようにしたので、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより残存電荷の一部を電極層に帯電された電荷と結合させて消去するとともに、残存電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることができる状態にすることができ、その状態において未消去電荷を検出部により読み取ることにより、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と検出部の読取りとの両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の残像消去方法を実施する残像消去装置の実施の形態について説明する。図１は本発明の残像消去装置の第１の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置１の概略構成図である。
【００３６】
本放射線画像記録読取装置１は、図１に示すように、放射線を射出する放射線源５、放射線源５から射出され、被写体６を透過した放射線の照射により被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器１０、放射線画像検出器１０に記録された放射線画像を読み取るための読取光を放射線画像検出器１０に照射する面状光源２０、面状光源２０の読取光の照射により放射線画像検出器１０において発生した電流を検出する電流検出回路３１が多数設けられた電流検出部３０、放射線画像検出器１０による放射線画像の記録の際に放射線画像検出器１０に電圧を印加する電圧源４０、放射線画像検出器１０から放射線画像を電流として読み取る際に放射線画像検出器１０の後述する第１の電極層１１と第２の電極層１５とを短絡する短絡手段５０、上記面状光源２０の動作を制御する読取光制御手段６０と消去光制御手段７０、上記電圧源４０の動作を制御する電圧源制御手段８０、および上記短絡手段５０の動作を制御するスイッチ制御手段９０を備えている。
【００３７】
放射線画像検出器１０は、被写体６の放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層１１、第１の電極層１１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層１２、記録用光導電層１２において発生した潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層１３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層１４、および読取光を透過する第２の電極層１５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２と電荷輸送層３との間には、記録用光導電層２内で発生した潜像電荷を蓄積する蓄電部１６が形成されている。
【００３８】
第１の電極層１１としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜（ＳｎＯ２）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、アモルファス状光透過性酸化膜であるＩＤＩＸＯ（Ｉｄｅｍｉｔｓｕ Ｉｎｄｉｕｍ 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、また、１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕなども用いることもできる。
【００３９】
第２の電極層１５は、多数の線状電極１５ａが平行に配列されてなるものである。そして、第２の電極層１５における線状電極１５ａは読取光を遮光する材料から形成され、線状電極１５ａの間の部分１５ｂは読取光を透過する材料により形成されている。
【００４０】
記録用光導電層１２は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているａ−Ｓｅを主成分とするものを使用する。厚さは５００μｍ程度が適切である。
【００４１】
電荷輸送層１３としては、たとえば、第１の電極層１に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０２以上、望ましくは１０３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、ＰＶＫ）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。
【００４２】
読取用光導電層１４としては、読取光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、例えば、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 ｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ），ＶｏＰｃ（ｐｈａｓｅＩＩ ｏｆ Ｖａｎａｄｙｌ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＣｕＰｃ（Ｃｕｐｐｅｒ ｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）などのうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。厚さは１０μｍ程度が適切である。
【００４３】
なお、放射線画像検出器１０の層構成は上記のような層構成に限らず、その他の層を含むものとしてもよく、また各層の材料についても上記各層の作用と同等の作用を有するものであれば上記以外の材料を利用するようにしてもよい。
【００４４】
そして、上記のように構成された放射線画像検出器１０には、図１に示すように、第２の電極層１５側に面状光源２０が設けられている。面状光源２０は、第１の導電層２１，ＥＬ層２２，第２の導電層２３から成るＥＬ発光体である。なお、放射線画像検出器１０の第２の電極層１５と第１の導電層２１との間には絶縁層２４が設けられている。
【００４５】
面状光源２０における第１の導電層２１は、多数の線状電極２１ａが平行に配列されてなるものであり、線状電極２１ａは、放射線画像検出器１０の第２の電極層１５の線状電極１５ａと直交するように配列されている。つまり、各線状電極２１ａとＥＬ層２２と第２の導電層２３とで、実質的にライン状の光源が第２の電極層１５の線状電極１５ａの長さ方向に多数配列された構成と同等となる。ＥＬ層３２としては、放射線画像検出器１０の読取用光導電層１４の主成分であるａ−Ｓｅとのマッチングを考慮して、波長４７０ｎｍ程度のＥＬ光が発せられるような物資を用いればよい。また、第１の導電層２１の線状電極２１ａはＥＬ光を透過する材料から形成されている。また、各線状電極２１ａ間は、線状電極２１ａ同志を絶縁するものであれば、ＥＬ光を透過する材料で形成してもよいし、ＥＬ光を遮断する材料で形成するようにしてもよい。
【００４６】
そして、上記面状光源２０の線状電極２１ａは、読取光制御手段６０に接続され、読取光制御手段６０は、面状光源２０の第１の導電層２１ａとそれに対向する第２の導電層２３との間に所定の電圧を印加し、読取光の照射を制御するものである。例えば、読取光制御手段６０が、線状電極２１ａを順次切り替えながら、夫々の線状電極２１ａと第２の導電層２３との間に所定の直流電圧を印加すると、線状電極２１ａと第２の導電層２３とに挟まれたＥＬ層２２からＥＬ光が発せられ、線状電極２１ａを透過したＥＬ光はライン状の読取光として利用される。そして、第２の電極層１５の線状電極１５ａの長手方向の一方の端から他方の端までの全部について線状電極２１ａを順次切り替えてＥＬ発光させることにより、ライン光で第２の電極層１５の全面を走査することになる。なお、第２の電極層１５の線状電極１５ａの長手方向が副走査方向に対応し、ライン光の延びる方向が主走査方向に対応する。
【００４７】
また、本実施形態では、面状光源２０の線状電極２１ａは消去光制御手段７０にも接続され、この消去光制御手段７０の制御により、放射線画像検出器１０に残存した電荷を消去するための消去光源としても利用される。たとえば、消去光源制御手段７０が、複数または全ての線状電極２１ａに同時に電圧を印加すると、この電圧の印加によりＥＬ層２２の全面に亘って略一様にＥＬ光が発せられ、このＥＬ光が残存電荷を消去する消去光として利用される。
【００４８】
また、電圧源４０は、放射線画像の記録の際に用いられるだけでなく、放射線画像検出器１０に残存した電荷の消去時にも用いられるものであり、その電圧のＯＮ、ＯＦＦおよび電圧の大きさは電圧源４０に接続された電圧制御手段８０により制御される。
【００４９】
また、電流検出部３０は、第２の電極層１５の各線状電極１５ａ毎に接続された多数の電流検出アンプ３１を有している。
【００５０】
また、短絡手段５０は、スイッチであり、図１に示すように、スイッチのａ端子には、電圧源４０の正極側の端子が接続され、ｂ端子には放射線画像検出器１０における第１の電極層１１が接続され、ｃ端子には電流検出部３０の電流検出アンプ３１が接続されている。この短絡手段５０は、放射線画像検出器１０による放射線画像の記録および読取りの際に切換えられるが、それだけでなく放射線画像検出器１０に残存した電荷を消去する際にも切換えられる。この短絡手段５０の切換えは、短絡手段５０に接続されたスイッチ制御手段９０により制御される。
【００５１】
なお、第１の実施の形態においては、電圧源４０、面状光源２０、短絡手段５０、電圧制御手段８０、消去光制御手段７０およびスイッチ制御手段９０により本発明の第１の残像消去装置の第１および第２の残像消去手段が構成されている。
【００５２】
また、第１の実施の形態においては、記録用電圧の電圧源と残存電荷の消去時に印加される電圧の電圧源とを共通のものとしたが、別個に設けるようにしてもよい。また、面状光源２０を読取光源と消去光源との両方に使用するようにしたが、読取光源と消去光源とを別個に設けるようにしてもよい。この場合においては、第１の実施の形態のように放射線画像検出器と光源とを一体として構成するのではなく、放射線画像検出器とは別体として設けるようにすればよい。また、必ずしも面状光源を利用する必要はなく、放射線画像検出器の全面を照射することができるものであれば、主走査方向に延びる線状光源を副走査方向に走査することにより全面を照射するようにしてもよいし、ビーム光源から発せられたビーム光により主走査方向および副走査方向に走査することにより全面を照射するようにしてもよい。
【００５３】
次に、上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置の作用について説明する。図２は、本放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャートである。
【００５４】
まず、本放射線画像記録読取装置１においては、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の前に、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取った後に放射線画像検出器１０に残存した電荷を消去する動作を行う。以下に、その残存電荷の消去の作用について詳細に説明する。図３は、放射線画像検出器１０における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図である。
【００５５】
本放射線画像記録読取装置１において、放射線画像検出器１０を用いて放射線画像を記録し、その記録された放射線画像を読み取った後には、たとえば、図３（ａ）に示すように、蓄電部１６に読み取られなかった負の電荷が残存し、またこの負の電荷とつりあうように正の電荷が電荷輸送層１３にトラップされている。
【００５６】
上記のような残存電荷を消去するため、本放射線画像記録読取装置１においては、まず、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のａ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とに電圧源４０が接続される。そして、図２のタイミングチャートに示すように、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御され、第１の電極層１１が負の電位、第２の電極層１５が正の電位となるように電圧が印加されるとともに、消去光制御手段７０により面状光源２０が制御され、面状光源２０の全ての線状電極２１ａおよび第２の導電層２３に電圧が印加され、その電圧印加により面状光源２０の全面から第１の消去光が発光される。このとき、電圧源４０による電圧印加は、図２に示すように、放射線画像の記録の１ｓ程度前から開始し、上記電圧印加の時間および第１の消去光の照射時間は０．５ｓ程度であることが望ましい。上記のように電圧印加時間および第１の消去光の照射時間を制御するのは、あまり長い時間電圧印加および第１の消去光の照射を行うと残存電荷を消去するための電荷が過剰に発生し、その電荷が再び残存電荷となってしまうからである。また、このと第１の電極層１１および第２の電極層１５に印加される電圧の大きさは、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の際に第１および第２の電極層に印加される記録用電圧の１／１０〜１／１０００程度であることが望ましく、より望ましくは１／１００程度である。本実施の形態では、放射線画像の記録用電圧を５ｋＶ程度とし、残存電荷の消滅の際の電圧を５０Ｖ程度としている。
【００５７】
上記のようにして電圧源４０により電圧印加されるとともに、第１の消去光が照射されると、図３（ｂ）に示すように、読取用光導電層１４内において第１の消去光の照射に応じて電荷が発生し、この電荷のうち正の電荷については、上記電圧印加により形成された電界により、負に帯電した第１の電極層１１側に向かって行く。そして、この正の電荷は残存電荷のうちの負の電荷と結合することによって上記負の電荷を消滅させる。一方、読取用光導電層１４において発生した負の電荷は、正に帯電した第２の電極層１５側に向かって行き、第２の電極層１５における正の電荷と結合して消滅する。
【００５８】
上記のような作用により、残存電荷のうちの負の電荷のみが消去され、その結果、図３（ｃ）に示すように、残存電荷のうちの正の電荷および第１の消去光の照射により発生した電荷のうちの正の電荷の一部が存在することになる。
【００５９】
次に、上記のようにして存在する正の電荷を消去するために、まず、電圧制御手段８０により電圧源４０による電圧印加が停止され、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とが電流検出部３０における電流検出アンプ３１のイマージナリーショートを介して短絡された状態となる。そして、上記のように短絡した状態において、図２のタイミングチャートに示すように、読取用光導電層１４に第２の消去光が照射される。なお、本実施の形態においては、第１の消去光と第２の消去光は、同じものであり面状光源２０から発せられるものである。第２の消去光の面状光源２０からの照射の作用については、上記第１の消去光の面状光源２０からの照射の場合と同様である。
【００６０】
第２の消去光が読取用光導電層１４に照射されると、図３（ｃ）に示すように、上記正の残存電荷と第２の電極層１５との間で発生した電界により読取用光導電層１４において電荷が発生し、その電荷のうち正の電荷については、第２の電極層１５に帯電した負の電荷と結合して消滅し、負の電荷については、上記正の残存電荷と結合して消滅する。
【００６１】
上記のようにして第１の消去光の照射および第２の消去光の照射により、放射線画像検出器１０に残存した正の電荷および負の電荷の両方を消去することができる。
【００６２】
そして、上記のようにして放射線画像検出器１０における残存電荷の消去が終了した後、放射線画像の記録が行われる。放射線画像の記録は、まず、図２に示すように、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御されて放射線画像検出器１０の第１の電極層１１と第２の電極層１５との間に記録用電圧が印加される。このとき印加される記録用電圧の大きさは、上述したように５ｋＶ程度であり、第１の電極層１１が負の電位に、第２の電極層１５が正の電位となるように印加される。そして、この記録用電圧の印加の後、放射線源５から放射線を射出させ、被写体６を透過した放射線を放射線画像検出器１０に照射する。すると、放射線画像検出器１０の記録用光導電層１２内で正と負の電荷が発生し、そのうちの負の電荷が上記記録用電圧の印加により形成された電界分布に沿って第２の電極層１５の各線状電極１５ａに集中せしめられ、記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面である蓄電部１６に潜像電荷として蓄積される。潜像電荷の量は照射放射線量に略比例し、この潜像電荷の量が被写体６の放射線画像を示すことになる。一方、記録用光導電層１２内で発生する正電荷は第１電極層１１に引き寄せられて、電圧源４０から注入された負の電荷と結合して消滅する。なお、本実施の形態においては、上記記録における電極層への電圧印加および放射線の照射は１ｓ程度行われる。
【００６３】
次に、上記のようにして放射線画像検出器１０に記録された放射線画像を読取る際の作用について説明する。
【００６４】
本放射線画像記録読取装置１において、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取る際には、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５の線状電極１５ａとに、蓄電部１６に蓄積された負電荷に応じた正の電荷が帯電される。そして、読取光制御手段６０が面状光源２０の線状電極２１ａを順次切り替えながら、夫々の線状電極２１ａと第２の導電層２３との間に所定の直流電圧を印加して、ＥＬ層２２から発せられるライン光で放射線画像検出器１０の全面を走査する。
【００６５】
このライン光の照射により読取用光導電層１４内に正と負の電荷が発生し、その内の正の電荷が蓄電部１６に蓄積された負電荷に引きつけられるように電荷輸送層１３内を急速に移動し、蓄電部１６で潜像電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層１４に生じた負の電荷は第２の電極層１５の線状電極１５ａに帯電した正の電荷および第１の電極層１１から電流検出アンプ３１を介して流れてきた正の電荷と結合して消滅する。上記のように読取用光導電層１４において発生した負の電荷が、第１の電極層１１から電流検出アンプ３１を介して第２の電極層１５に流れてきた正の電荷と結合することにより電流検出アンプ３１によって潜像電荷の量に応じた電流が検出され、放射線画像を電気信号として取得することができる。
【００６６】
上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置によれば、まず、第１の消去光の照射により残存電荷のうちの負の電荷を消去するとともに、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層１５との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において第２の消去光を照射することにより読取用光電層１４において電荷を発生することができ、この電荷により残存電荷のうち正の電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、上記第１および第２の消去光としてバンドギャップ光を利用するようにすれば、読取用光導電層１４における電荷発生効率がよいのでより短時間で残存電荷を消去することができる。
【００６７】
また、残存電荷の消去時における電圧源４０の電圧の大きさを、記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００とし、比較的低い電圧に設定するようにした場合には、第１の消去光の照射により読取用光導電層１４において残存電荷を消去するのに適切な量だけ電荷を発生させるようにすることができるので、読取用光導電層１４における過剰な電荷の発生により、その電荷が再び残存電荷となるのを回避することができる。
【００６８】
次に、本発明の残像消去方法を実施する残像消去装置の第２の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置２について説明する。本放射線画像記録読取装置２の概略構成図を図４に示す。なお、図４においては、図１に示した放射線源５および被写体６は図示省略してある。
【００６９】
本放射線画像記録読取装置２は、放射線画像検出器１０の構成については、上記第１の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置１と同様であるが、面状光源２０の構成が異なる。本放射線画像記録読取装置２における面状光源２５の平面図を図５に示す。図５に示すように、本放射線画像記録読取装置２における面状光源２５は、励起光としての赤外光を発する赤外ＬＥＤ２５ａと、読取光および消去光を発する青色ＬＥＤとが、Ｘ−Ｙ方向に２次元状に多数配列されたものである。そして、図４に示すように、赤外ＬＥＤ２５ａと青色ＬＥＤ２５ｂとは、Ｘ方向およびＹ方向に同じ種類のＬＥＤが隣接しないように、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれのＬＥＤが交互に配置するように設けられている。上記のようにして構成された面状光源２５は、上記第１の実施の形態と同様に、放射線画像検出器１０の第２の電極層１５側に設けられている。
【００７０】
そして、面状光源２５における赤外ＬＥＤ２５ａは、図４に示す励起光制御手段７５によりその発光が制御され、青色ＬＥＤ２５ｂは、読取光制御手段６０および消去光制御手段７０によりその発光が制御されるものである。
【００７１】
なお、上記第２の実施の形態においては、上記のように赤外ＬＥＤ２５ａおよび青色ＬＥＤ２５ｂとを２次元状に配列した面状光源２５により励起光源、消去光源および読取光源を構成するようにしたが、上記のような構成の限らず、放射線画像検出器１０の全面を照射できるものであれば、ライン光源やビーム光源などを利用してその他の構成を採用するようにしてもよい。また、励起光として赤外光を利用するようにしたが、これに限らず、残像電荷を励起できる光であればその他の波長の光を利用するようにしてもよい。また、上記第２の実施の形態においては、第２の電極層１５側から励起光を照射するようにしたが、第１の電極層１１側から励起光を照射するようにしてもよい。第１の電極層１１側から励起光を照射するようにする場合には、第１の電極層１１および記録用光導電層１２の材料として励起光を透過するものを利用するようにすればよい。
【００７２】
また、第２の実施の形態においては、電圧源４０、面状光源２５の赤外ＬＥＤ２５ａ、短絡手段５０、電圧制御手段８０、励起光制御手段７５およびスイッチ制御手段９０により本発明の第２の残像消去装置の第１の残像消去手段が構成され、電圧源４０、面状光源２５の青色ＬＥＤ２５ｂ、短絡手段５０、電圧制御手段８０、消去光制御手段７０およびスイッチ制御手段９０により第２の残像消去手段が構成されている。
【００７３】
次に、上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２の作用について説明する。図６は、本放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャートである。
【００７４】
まず、本放射線画像記録読取装置２においては、上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１と同様に、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の前に、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取った後に放射線画像検出器１０に存在する残存電荷を消去する動作を行う。以下に、その残存電荷の消去の作用について詳細に説明する。図７は、本放射線画像記録読取装置２の放射線画像検出器１０における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図である。
【００７５】
本放射線画像記録読取装置２においても、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取った後には、図７（ａ）に示すように、蓄電部１６に読み取られなかった負電荷が残存し、またこの負電荷とつりあうように正電荷が電荷輸送層１３にトラップされている。
【００７６】
上記のような残存電荷を消去するため、本放射線画像記録読取装置２においては、まず、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のａ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とに電圧源４０が接続される。そして、図６のタイミングチャートに示すように、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御され、第１の電極層１１が負の電位、第２の電極層１５が正の電位となるように電圧が印加されるとともに、励起光制御手段７５により面状光源２５が制御され、面状光源２５の赤外ＬＥＤ２５ａのみが駆動され、面状光源２５の全面から励起光が発光される。このとき、電圧源４０による電圧印加は、図６に示すように、放射線画像の記録の１ｓ程度前から開始し、上記電圧印加の時間および励起光の照射時間は０．５ｓ程度であることが望ましい。また、このとき第１の電極層１１および第２の電極層１５に印加される電圧の大きさは、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の際に第１および第２の電極層に印加される記録用電圧と同じ程度の大きさであることが望ましい。本実施の形態では、放射線画像の記録用電圧と残存電荷の消滅の際の電圧ともに５ｋＶ程度としている。
【００７７】
上記のようにして電圧源４０により電圧印加されるとともに、励起光が照射されると、図７（ｂ）に示すように、励起光により残存電荷が励起されて、残存電荷同志が結合して消滅したり、残存電荷のうち正の電荷が第１の電極層１１側に向かって行き、第１の電極１１に上記電圧印加により帯電された負の電荷と結合して消滅する。
【００７８】
上記のような作用により、残存電荷の一部が消去され、その結果、図７（ｃ）に示すように、残存電荷のうち正の電荷の電荷量と負の電荷の電荷量とがバランスが崩れた状態となって未消去電荷が存在する状態となる。
【００７９】
次に、上記のようにして存在する未消去電荷を消去するために、まず、電圧制御手段８０により電圧源４０による電圧印加が停止され、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とが電流検出部３０における電流検出アンプ３１のイマージナリーショートを介して短絡された状態となる。そして、上記のように短絡した状態において、図６のタイミングチャートに示すように、読取用光導電層１４に消去光が照射される。上記消去光は、消去光制御手段７０により面状光源２５における青色ＬＥＤ２５ｂのみが駆動されることにより面状光源２０の全面から発せられる。
【００８０】
消去光が読取用光導電層１４に照射されると、図７（ｃ）に示すように、上記未消去電荷と第２の電極層１５との間で発生した電界により読取用光導電層１４において電荷が発生し、その発生した電荷と未消去電荷が結合することにより上記未消去電荷が消去される。
【００８１】
そして、上記のようにして放射線画像検出器１０における残存電荷の消去が終了した後、放射線画像の記録および読取りが行われるが、これらの作用については、上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１の作用と同様である。
【００８２】
上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２によれば、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより正と負の残存電荷を結合させてその一部を消去するとともに、残存電荷の一部を第１の電極層１１に帯電した電荷と結合させて消去することができ、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層１４との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において消去光を照射することにより読取用光電層において電荷を発生させることができ、この電荷により残存電荷のうちの未消去電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と消去光の照射との両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【００８３】
また、上記放射線画像記録読取装置２の作用の説明においては、蓄電部１６に残存した負電荷および電荷輸送層１３に残存した電荷を消去する作用について説明したが、残存電荷は上記のように蓄電部１６および電荷輸送層１３だけでなく、図８（ａ）に示すように、記録用光導電層１２に存在する場合もある。上記のように記録用光導電層１２に残存電荷が存在する場合においても、上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２により上記残存電荷を消去することができる。具体的には、まず、第１の電極層１１が負の電位、第２の電極層１５が正の電位となるように電圧を印加するとともに、面状光源２５の全面から励起光を発光させ、図８（ｂ）に示すように、励起光の照射により記録用光導電層１３における残存電荷を励起する。励起光の照射による励起により残存電荷のうち正の電荷は第１の電極層１１側に向かって行き、第１の電極１１に上記電圧印加により帯電された負の電荷と結合して消滅する。また、記録用光導電層１３における残存電荷のうち負の電荷は第２の電極層１５側に向かって行き、記録用光導電層１３と電荷輸送層１４との界面の蓄電部１６に蓄積される。そして、図８（ｃ）に示すように、第１の電極層１１と第２の電極１５とを短絡した状態において、読取用光導電層１４に消去光が照射され、この消去光の照射により上記蓄電部１６に蓄積された負の電荷と第２の電極層１５との間で発生した電界によって読取用光導電層１４において電荷が発生し、その発生した電荷と上記蓄電部１６に蓄積された負の電荷が結合することにより消去される。
【００８４】
上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２は、本発明の第２の残像消去方法を実施する残像消去装置の一実施形態を示したものであり、本発明の第２の残像消去方法および装置における残存電荷存在部が蓄電部および電荷輸送層、または記録用光導電層である場合についての残存電荷の消去の作用を説明したが、本発明の第２の残像消去方法および装置における残存電荷存在部は上記のような部分に限られず、放射線画像検出器の層構成によっては他の層に形成される場合もあり、そのような場合においても上記と同様にその残存電荷存在部に励起光を照射することより残像を消去するようにしてもよい。
【００８５】
次に、本発明の残像消去方法を実施する残像消去装置の第３の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置３について説明する。本放射線画像記録読取装置３は、上記第１および第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１、２とは、放射線画像検出器の構成が異なる。本放射線画像記録読取装置３において用いられる放射線画像検出器１００は、いわゆるＴＦＴ読取方式のものである。
【００８６】
本放射線画像記録読取装置３において用いられる放射線画像検出器１００の一部断面図を図９に示す。放射線画像検出器１００は、図９に示すように、放射線を透過する電極層１０１、電極層１０１を透過した放射線の照射により電荷を発生する放射線検出層１０２、放射線検出層１０２において発生した電荷を電気信号として検出する電気信号検出層１０３をこの順に積層してなるものである。
【００８７】
電気信号検出層１０３は、図９に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ：ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチ１０４と、画素容量１０５と、画素電極１０６とからなる検出素子１０７が基板１０８の表面に２次元状の多数配列されてなるものである。なお、画素容量１０５と画素電極１０６との間には絶縁層１０９が形成されている。
【００８８】
図１０は電気信号検出層１０３を上面から見た模式図である。放射線画像検出器１００においては、被写体を透過した放射線の照射により放射線検出層１０２において電荷が発生し、その電荷が画素電極１０６および画素容量１０５により形成されるコンデンサに蓄積されることにより放射線画像が記録される。そして、ＴＦＴスイッチ１０４は、各ＴＦＴスイッチ１０４に接続されたゲート走査線駆動部１５０が発する制御信号により各行毎のゲート走査線１５１を通じてＯＮ・ＯＦＦ制御され、これによりＴＦＴスイッチ１０４に接続されたコンデンサに蓄積された電荷が読み出され、この読み出された信号は信号線１５２、アンプ回路１５３を介して電気信号として読み出される。
【００８９】
また、本放射線画像記録読取装置３は、図１１に示すように、上記放射線画像検出器１００の放射線検出層１０２に励起光を照射する面状光源１１０と、面状光源１１０からの励起光の照射を制御する励起光制御手段１１１と、電極層１０１に電圧を印加する電圧源１１２と、電圧源１１２による電圧印加を制御する電圧制御手段１１３とを備えている。
【００９０】
面状光源１１０は、上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像検出装置２における面状光源２５のＬＥＤを全て赤外ＬＥＤにしたものであり、励起光として赤外光を発するものである。本放射線画像記録読取装置３においては、図１１に示すように、面状光源１１０は電気信号検出層１０３側に放射線検出器１００と一体にして設けるようにしたが、これに限らず、放射線検出器１００とは別個に設けるようにしてもよい。また、必ずしも面状光源である必要はなく、赤外光を放射線検出器１００の全面に照射できるものであれば、如何なる構成を採用してもよい。また、励起光として赤外光を利用するようにしたが、これに限らず、残像電荷を励起できる光であればその他の波長の光を利用するようにしてもよい。
【００９１】
なお、放射線画像検出器１０３の電気信号検出層１０３における基板１０８は赤外光を透過する材料から形成されており、また、電気信号検出層１０３における検出素子１０７は面積が小さいものなので、電気信号検出層１０３は赤外光を十分に透過することができるものである。
【００９２】
また、第３の実施の形態においては、電圧源１１２、面状光源１１０、電圧制御手段１１３、励起光制御手段１１１およびゲート走査線駆動部１５０により本発明の第３の残像消去装置の残像消去手段が構成されている。
【００９３】
次に、上記第３の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置３の作用について説明する。図１２は、本放射線画像記録読取装置３の作用を説明するタイミングチャートである。
【００９４】
まず、本放射線画像記録読取装置３においては、上記第１および第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１，２と同様に、放射線画像検出器１００への放射線画像の記録の前に、放射線画像検出器１００から放射線画像を読み取った後に放射線画像検出器１０に存在する残存電荷を消去する動作を行う。以下に、その残存電荷の消去の作用について詳細に説明する。図１３は、本放射線画像記録読取装置３の放射線画像検出器１０における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図である。
【００９５】
本放射線画像記録読取装置３においても、放射線画像検出器１００から放射線画像を読み取った後には、図１３（ａ）に示すように、放射線検出層１０２に読み取られなかった負電荷およびこの負電荷とつりあうように正電荷が残存している。
【００９６】
上記のような残存電荷を消去するため、本放射線画像記録読取装置３においては、まず、図１２のタイミングチャートに示すように、電圧制御手段１１３により電圧源１１２が制御され、電極層１０１が負の電位となるように電圧が印加されるとともに、励起光制御手段１１１により面状光源１１０が制御され、面状光源１１０の赤外ＬＥＤが駆動され、面状光源１１０の全面から励起光が発光される。上記のようにして電圧源４０により電圧印加されるとともに、励起光が照射されると、図１３（ｂ）に示すように、励起光により残存電荷が励起されて残存電荷のうち正の電荷が電極層１０１側に向かって行き、電極層１０１に帯電された負の電荷と結合して消滅するとともに、残存電荷のうち負の電荷は電気信号検出層１０３側に向かって行き、電気信号検出層１０３のコンデンサに蓄積される。
【００９７】
次に、上記のようにして電気信号検出層１０３のコンデンサに蓄積された負の電荷を消去するために、図１０に示すゲート走査線駆動部１５０によりＴＦＴがＯＮされ、上記負の電荷が信号線１５２、アンプ回路１５３を介して読み出される。
【００９８】
そして、上記のようにして放射線画像検出器１０における残存電荷の消去が終了した後、放射線画像の記録および読取りが行われる。
【００９９】
上記第３の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置３によれば、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより残存電荷の一部を電極層１０１に帯電された電荷と結合させて消去するとともに、残存電荷のうちの未消去電荷を電気信号検出層１０３のコンデンサに蓄積することができ、その蓄積された未消去電荷を電気信号検出層１０３のＴＦＴスイッチ１０４をＯＮすることより読み取ることにより、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と電気信号検出層１０３の読取りとの両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【０１００】
また、上記第１から第３の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置においては、放射線画像検出器として、放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換方式のものを用いているが、放射線を一旦蛍光などの他の光に変換し、その光を電荷に変換する、いわゆる間接変換方式の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の残像消去装置の第１の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置の概略構成図
【図２】図１に示す放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャート
【図３】図１に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【図４】本発明の残像消去装置の第２の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置の概略構成図
【図５】図４に示す放射線画像記録読取装置における面状光源の概略構成図
【図６】図４に示す放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャート
【図７】図４に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【図８】図４に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器の記録用光導電層における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【図９】本発明の残像消去装置の第３の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置における放射線画像検出器の一部断面図
【図１０】図９に示す放射線画像記録読取装置における放射線画像検出器の電気信号検出層の平面図
【図１１】本発明の残像消去装置の第３の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置の概略構成図
【図１２】図１１に示す放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャート
【図１３】図１１に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器の残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【符号の説明】
１，２，３ 放射線画像記録読取装置
５ 放射線源
６ 被写体
１０ 放射線画像検出器
１１ 第１の電極層
１２ 記録用光導電層
１３ 電荷輸送層
１４ 読取用光導電層
１５ 第２の電極層
２０，２５ 面状光源
２５ａ 赤外ＬＥＤ
２６ｂ 青色ＬＥＤ
３０ 電流検出部
４０ 電圧源
５０ 短絡手段
６０ 読取光制御手段
７０ 消去光制御手段
７５ 励起光制御手段
８０ 電圧制御手段
９０ スイッチ制御手段
１００ 放射線画像検出器
１０１ 電極層
１０２ 放射線検出層
１０３ 電気信号検出層
１０４ ＴＦＴスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線画像を担持した放射線または記録光が照射され、放射線または記録光の照射量に応じて発生した電荷を蓄積することにより放射線画像を検出する放射線画像検出器から上記電荷を読み取った後、その放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去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、被写体を透過したＸ線などの放射線の照射量に応じた量の電荷を蓄電部に蓄積することにより被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器を用いて放射線画像を記録するとともに、その放射線画像検出器に記録された放射線画像を電気信号をとして読み取る放射線画像記録読取装置が、医療用放射線画像の撮影などにおいて多く利用されており、種々のタイプのものが提案されている。
【０００３】
そして、上記のような放射線画像記録読取装置において用いられる放射線画像検出器としては、たとえば、特許文献１には、放射線を透過する第１の電極層、放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、かつ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および線状電極が平行に配列された第２の電極層をこの順に積層してなる放射線画像検出器が提案されている。上記放射線画像検出器を用いた放射線画像記録読取装置においては、第１の電極層と第２の電極層とに電圧が印加された状態で第１の電極層側から放射線が照射され、その照射された放射線の照射量に応じた量の電荷が記録用光導電層において発生し、その電荷のうち一方の極性の電荷が第１の電極層に帯電された電荷と結合するとともに他方の極性の電荷が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潜像電荷として蓄積されることより、放射線画像の記録が行われる。そして、第２の電極層側から照射された読取光が第２の電極層を透過して読取用光導電層に照射され、その読取光の照射により読取用光導電層において発生した一方の極性の電荷が蓄電部における潜像電荷と結合するとともに、他方の極性の電荷が線状電極に接続された電流検出アンプにより検出されることにより放射線画像が電気信号として読み出される。
【０００４】
また、上記のように放射線画像検出器に読取光を照射することにより放射線画像の読取りを行う、いわゆる光読取方式の放射線画像記録読取装置の他に、放射線画像検出器に設けられたＴＦＴスイッチをＯＮ・ＯＦＦすることにより放射線画像の読取りを行う、いわゆるＴＦＴ読取方式の放射線画像記録読取装置も提案されている。
【０００５】
ここで、たとえば、上記のような光読取方式の放射線画像記録読取装置において、放射線画像検出器から放射線画像を読み取った後には、その蓄電部に蓄積された電荷の一部が読み取られることなく蓄電部に残存したり、また、読取用光導電層において発生した電荷の一部が読取用光導電層や電荷輸送層にトラップされて残存してしまうことがある。このような残存電荷を消去することなく次の放射線画像の記録を行なったのでは、その放射線画像の画質の劣化を招くことになる。
【０００６】
そこで、特許文献２においては、次の放射線画像の記録を行う前に、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加した状態で前露光光を読取用光導電層に照射し、その前露光光の照射により読取用光導電層において発生した電荷と上記残存電荷とを結合させることにより残存電荷を消去する方法が提案されている。
【０００７】
また、特許文献３においては、次の放射線画像の記録を行う前に、第１の電極層と第２の電極層とを短絡した状態で前露光光を読取用光導電層に照射し、その前露光光の照射により読取用光導電層において発生した電荷を上記残存電荷とを結合させることにより残存電荷を消去する方法が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２８４０５６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−１０５２９７号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開２００１−１０８７９８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放射線画像検出器に残存する電荷は正と負の両方の電荷がつりあった状態で存在するものであるため、たとえば、上記特許文献２に記載のように、第１の電極層が負の電位に、第２の電極層が正の電位となるように電圧を印加した状態で前露光光の照射を行った場合、残存電荷のうち負の電荷は、前露光光の照射により読取用光導電層で発生して第１の電極層側に向かって行く正の電荷と結合させることにより消去することができるが、残存電荷のうち正の電荷は、前露光光の照射により読取用光導電層で発生した負の電荷は第２の電極層側に向かって行き、第２の電極層に帯電された電荷と結合して消滅してしまうので消去することができず、未消去電荷として残存してしまう。
【００１２】
また、上記特許文献３に記載のように第１の電極層と第２の電極層とを短絡させた状態で前露光光の照射を行う場合、照射された前露光光は主に放射線画像検出器における前露光光の入射表面の近傍で吸収されるため、その前露光光が吸収される範囲における残存電荷は消去することができるが、上記入射表面の近傍よりも内部に存在する残存電荷は消去することができないため残存電荷を十分に消去することが困難である。また、上記前露光光として長波長光を含めることにより前露光光の侵入に深さを深くし、上記内部の存在する残存電荷を消去するようにすることもできるが、長波長光では読取用光導電層における電荷発生効率が非常に低下するため、残存電荷の消去に非常に時間がかかってしまう。
【００１３】
また、上記のような残存電荷は、蓄電部、電荷輸送層または読取用光導電層だけに存在するものではなく、大線量の放射線により放射線画像の記録を行なった場合などにおいては、記録用光導電層においても存在することがあり、上記と同様に、次に記録される放射線画像の画質の劣化を招いてしまう。
【００１４】
また、上記のような光読取方式の放射線画像記録読取装置に用いられる放射線画像検出器だけでなく、ＴＦＴ読取方式の放射線画像記録読取装置における放射線画像検出器においても、放射線の照射より電荷を発生する放射線検出層で発生した電荷が読み取られずに残存することがあり、やはり次に記録される放射線画像の画質の劣化を招くことになる。
【００１５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、上記のような放射線画像検出器から放射線画像を読み取った後、その放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法および装置において、より短い時間で十分な残存電荷の消去を行うことができる残像消去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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の残像消去方法は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射によりその放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光導電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法において、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、第１の消去光を読取用光導電層に照射し、第１の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて他方の極性の電荷を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、第２の消去光を読取用光導電層に照射し、第２の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち他方の極性の電荷と残存した電荷のうちの一方の極性の電荷とを結合させて一方の極性の電荷を消去することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の残像消去方法は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法において、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、励起光を放射線画像検出器内の上記残存した電荷の存在する残存電荷存在部に照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、消去光を読取用光導電層に照射し、消去光の照射により読取用光導電層において電荷を発生させ、その発生した電荷により残存した電荷のうちの未消去電荷を消去することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３の残像消去方法は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する電極層と、電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する光導電層と、光導電層で発生した電荷を読み取る検出素子が２次元状に多数配列された検出部とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器から光導電層において発生した電荷を検出部により読み取った後、光導電層に残存した電荷を消去する残像消去方法において、電極層に電圧を印加するとともに、光導電層に励起光を照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、残存した電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることにより消去することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１の残像消去装置は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去装置において、第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加する電圧源と、読取用光導電層に第１の消去光を照射する第１の消去光源とを有し、電圧源により電圧が印加されている間、第１の消去光を前記読取用光導電層に照射し、第１の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて他方の極性の電荷を消去する第１の残像消去手段と、第１の電極層と第２の電極層とを短絡する短絡手段と、第２の消去光を読取用光導電層に照射する第２の消去光源とを有し、短絡手段により短絡されている間、第２の消去光を読取用光導電層に照射し、第２の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち他方の極性の電荷と残存した電荷のうちの一方の極性の電荷とを結合させて一方の極性の電荷を消去する第２の残像消去手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、上記第１の残像消去装置においては、放射線画像検出器を、放射線の照射時において第１の電極層と第２の電極層との間に記録用電圧が印加されるものとし、電圧源の電圧の大きさを、記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００とすることができる。
【００２１】
本発明の第２の残像消去装置は、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の読取用光導電層に読取光を照射して蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去装置において、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加する電圧源と、放射線画像検出器内の上記残存した電荷の存在する残存電荷存在部に励起光を照射する励起光源とを有し、電圧源により電圧が印加されている間、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去する第１の残像消去手段と、第１の電極層と第２の電極層とを短絡する短絡手段と、消去光を読取用光導電層に照射する消去光源とを有し、短絡手段により短絡されている間、消去光の照射により読取用光導電層において電荷を発生させ、その発生した電荷により残存した電荷のうちの未消去電荷を消去する第２の残像消去手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第３の残像消去装置においては、放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する電極層と、電極層を透過した放射線または記録光の照射により放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する光導電層と、光導電層で発生した電荷を読み取る検出素子が２次元状に多数配列された検出部とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器から光導電層において発生した電荷を検出部により読み取った後、光導電層に残存した電荷を消去する残像消去装置において、電極層に電圧を印加する電圧源と、光導電層に励起光を照射する励起光源とを有し、電圧源により電圧が印加されている間、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去するとともに、残存した電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることにより消去する残像消去手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
ここで、上記「記録光」としては、たとえば、被写体を透過した放射線の照射により蛍光体から発せられた蛍光などがあるが、被写体の放射線画像を担持した光であれば如何なるものでもよい。
【００２４】
また、上記第１の残像消去方法および装置において、上記「第１の消去光」と上記「第２の消去光」とは異なる波長の光でもよいし、同じ波長の光でもよい。
【００２５】
また、上記「第１の消去光源」と上記「第２の消去光源」は別個に設けるようにしてもよいし、１つの光源を上記「第１の消去光源」および「第２の消去光源」として利用するようにしてもよい。
【００２６】
また、上記「読取光」と上記「第１の消去光」または「第２の消去光」とは異なる波長の光でもよいし、同じ波長の光でもよい。
【００２７】
また、上記「消去光源」と読取光源は別個に設けるようにしてもよいし、１つの光源を上記「消去光源」および読取光源として利用するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記第１および第２の残像消去方法および装置において、上記「光の照射により電荷を発生する読取用光導電層」における「光」とは、上記「読取光」や上記「消去光」を含むものである。
【００２９】
また、上記第１および第２の残像消去方法および装置において、上記「第１の電極層と第２の電極層とを短絡する」とは、第１の電極層と第２の電極層とを直接接続して同電位にした状態に限らず、たとえば、オペアンプのイマジナリーショートを介したり抵抗を介するなどのように、両電極層間に多少の電位差を有し得るものの、両電極層の電極が実質的に同電位となるようにした状態や、両電極層を接地している状態も含むものとする。
【００３０】
また、上記第２および第３の残像消去方法および装置において、上記「励起光」としては、たとえば、赤外光を利用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の第１の残像消去方法および装置によれば、上記のように構成された放射線画像検出器の第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、第１の消去光を読取用光導電層に照射し、第１の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて他方の極性の電荷を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、第２の消去光を読取用光導電層に照射し、第２の消去光の照射により読取用光導電層において発生した電荷のうち他方の極性の電荷と残存した電荷のうちの一方の極性の電荷とを結合させて一方の極性の電荷を消去するようにしたので、まず、第１の消去光の照射により残存電荷のうちの上記他方の極性の電荷を消去するとともに、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において第２の消去光を照射することにより読取用光電層において電荷を発生することができ、この電荷により残存電荷のうちの上記一方の極性の電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、上記第１および第２の消去光としてバンドギャップ光を利用するようにすれば、読取用光導電層における電荷発生効率がよいのでより短時間で残存電荷を消去することができる。
【００３２】
また、上記第１の残像消去装置において、上記電圧源の電圧の大きさを、記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００とし、比較的低い電圧に設定するようにした場合には、第１の消去光の照射により読取用光導電層において残存電荷を消去するのに適切な量だけ電荷を発生させるようにすることができるので、読取用光導電層における過剰な電荷の発生により、その電荷が再び残存電荷となるのを回避することができる。
【００３３】
本発明の第２の残像消去方法および装置によれば、上記のように構成された放射線画像検出器の第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、励起光を放射線画像検出器内の残存電荷存在部に照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、消去光を読取用光導電層に照射し、消去光の照射により読取用光導電層において電荷を発生させ、その発生した電荷により残存した電荷のうちの未消去電荷を消去するようにしたので、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより正と負の残存電荷を結合させてその一部を消去するとともに、残存電荷の一部を第１の電極層または第２の電極層に帯電した電荷と結合させて消去することができ、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において消去光を照射することにより読取用光電層において電荷を発生させることができ、この電荷により残存電荷のうちの未消去電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と消去光の照射との両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【００３４】
本発明の第３の残像消去方法および装置によれば、上記のように構成された放射線画像検出器の電極層に電圧を印加するとともに、光導電層に励起光を照射し、励起光の照射により残存した電荷を励起して残存した電荷の一部を消去し、次いで、残存した電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることにより消去するようにしたので、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより残存電荷の一部を電極層に帯電された電荷と結合させて消去するとともに、残存電荷のうちの未消去電荷を検出部により読み取ることができる状態にすることができ、その状態において未消去電荷を検出部により読み取ることにより、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と検出部の読取りとの両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の残像消去方法を実施する残像消去装置の実施の形態について説明する。図１は本発明の残像消去装置の第１の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置１の概略構成図である。
【００３６】
本放射線画像記録読取装置１は、図１に示すように、放射線を射出する放射線源５、放射線源５から射出され、被写体６を透過した放射線の照射により被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器１０、放射線画像検出器１０に記録された放射線画像を読み取るための読取光を放射線画像検出器１０に照射する面状光源２０、面状光源２０の読取光の照射により放射線画像検出器１０において発生した電流を検出する電流検出回路３１が多数設けられた電流検出部３０、放射線画像検出器１０による放射線画像の記録の際に放射線画像検出器１０に電圧を印加する電圧源４０、放射線画像検出器１０から放射線画像を電流として読み取る際に放射線画像検出器１０の後述する第１の電極層１１と第２の電極層１５とを短絡する短絡手段５０、上記面状光源２０の動作を制御する読取光制御手段６０と消去光制御手段７０、上記電圧源４０の動作を制御する電圧源制御手段８０、および上記短絡手段５０の動作を制御するスイッチ制御手段９０を備えている。
【００３７】
放射線画像検出器１０は、被写体６の放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層１１、第１の電極層１１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層１２、記録用光導電層１２において発生した潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層１３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層１４、および読取光を透過する第２の電極層１５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２と電荷輸送層３との間には、記録用光導電層２内で発生した潜像電荷を蓄積する蓄電部１６が形成されている。
【００３８】
第１の電極層１１としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜（ＳｎＯ２）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、アモルファス状光透過性酸化膜であるＩＤＩＸＯ（Ｉｄｅｍｉｔｓｕ Ｉｎｄｉｕｍ 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、また、１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕなども用いることもできる。
【００３９】
第２の電極層１５は、多数の線状電極１５ａが平行に配列されてなるものである。そして、第２の電極層１５における線状電極１５ａは読取光を遮光する材料から形成され、線状電極１５ａの間の部分１５ｂは読取光を透過する材料により形成されている。
【００４０】
記録用光導電層１２は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているａ−Ｓｅを主成分とするものを使用する。厚さは５００μｍ程度が適切である。
【００４１】
電荷輸送層１３としては、たとえば、第１の電極層１に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０２以上、望ましくは１０３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、ＰＶＫ）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。
【００４２】
読取用光導電層１４としては、読取光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、例えば、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 ｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ），ＶｏＰｃ（ｐｈａｓｅＩＩ ｏｆ Ｖａｎａｄｙｌ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＣｕＰｃ（Ｃｕｐｐｅｒ ｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）などのうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。厚さは１０μｍ程度が適切である。
【００４３】
なお、放射線画像検出器１０の層構成は上記のような層構成に限らず、その他の層を含むものとしてもよく、また各層の材料についても上記各層の作用と同等の作用を有するものであれば上記以外の材料を利用するようにしてもよい。
【００４４】
そして、上記のように構成された放射線画像検出器１０には、図１に示すように、第２の電極層１５側に面状光源２０が設けられている。面状光源２０は、第１の導電層２１，ＥＬ層２２，第２の導電層２３から成るＥＬ発光体である。なお、放射線画像検出器１０の第２の電極層１５と第１の導電層２１との間には絶縁層２４が設けられている。
【００４５】
面状光源２０における第１の導電層２１は、多数の線状電極２１ａが平行に配列されてなるものであり、線状電極２１ａは、放射線画像検出器１０の第２の電極層１５の線状電極１５ａと直交するように配列されている。つまり、各線状電極２１ａとＥＬ層２２と第２の導電層２３とで、実質的にライン状の光源が第２の電極層１５の線状電極１５ａの長さ方向に多数配列された構成と同等となる。ＥＬ層３２としては、放射線画像検出器１０の読取用光導電層１４の主成分であるａ−Ｓｅとのマッチングを考慮して、波長４７０ｎｍ程度のＥＬ光が発せられるような物資を用いればよい。また、第１の導電層２１の線状電極２１ａはＥＬ光を透過する材料から形成されている。また、各線状電極２１ａ間は、線状電極２１ａ同志を絶縁するものであれば、ＥＬ光を透過する材料で形成してもよいし、ＥＬ光を遮断する材料で形成するようにしてもよい。
【００４６】
そして、上記面状光源２０の線状電極２１ａは、読取光制御手段６０に接続され、読取光制御手段６０は、面状光源２０の第１の導電層２１ａとそれに対向する第２の導電層２３との間に所定の電圧を印加し、読取光の照射を制御するものである。例えば、読取光制御手段６０が、線状電極２１ａを順次切り替えながら、夫々の線状電極２１ａと第２の導電層２３との間に所定の直流電圧を印加すると、線状電極２１ａと第２の導電層２３とに挟まれたＥＬ層２２からＥＬ光が発せられ、線状電極２１ａを透過したＥＬ光はライン状の読取光として利用される。そして、第２の電極層１５の線状電極１５ａの長手方向の一方の端から他方の端までの全部について線状電極２１ａを順次切り替えてＥＬ発光させることにより、ライン光で第２の電極層１５の全面を走査することになる。なお、第２の電極層１５の線状電極１５ａの長手方向が副走査方向に対応し、ライン光の延びる方向が主走査方向に対応する。
【００４７】
また、本実施形態では、面状光源２０の線状電極２１ａは消去光制御手段７０にも接続され、この消去光制御手段７０の制御により、放射線画像検出器１０に残存した電荷を消去するための消去光源としても利用される。たとえば、消去光源制御手段７０が、複数または全ての線状電極２１ａに同時に電圧を印加すると、この電圧の印加によりＥＬ層２２の全面に亘って略一様にＥＬ光が発せられ、このＥＬ光が残存電荷を消去する消去光として利用される。
【００４８】
また、電圧源４０は、放射線画像の記録の際に用いられるだけでなく、放射線画像検出器１０に残存した電荷の消去時にも用いられるものであり、その電圧のＯＮ、ＯＦＦおよび電圧の大きさは電圧源４０に接続された電圧制御手段８０により制御される。
【００４９】
また、電流検出部３０は、第２の電極層１５の各線状電極１５ａ毎に接続された多数の電流検出アンプ３１を有している。
【００５０】
また、短絡手段５０は、スイッチであり、図１に示すように、スイッチのａ端子には、電圧源４０の正極側の端子が接続され、ｂ端子には放射線画像検出器１０における第１の電極層１１が接続され、ｃ端子には電流検出部３０の電流検出アンプ３１が接続されている。この短絡手段５０は、放射線画像検出器１０による放射線画像の記録および読取りの際に切換えられるが、それだけでなく放射線画像検出器１０に残存した電荷を消去する際にも切換えられる。この短絡手段５０の切換えは、短絡手段５０に接続されたスイッチ制御手段９０により制御される。
【００５１】
なお、第１の実施の形態においては、電圧源４０、面状光源２０、短絡手段５０、電圧制御手段８０、消去光制御手段７０およびスイッチ制御手段９０により本発明の第１の残像消去装置の第１および第２の残像消去手段が構成されている。
【００５２】
また、第１の実施の形態においては、記録用電圧の電圧源と残存電荷の消去時に印加される電圧の電圧源とを共通のものとしたが、別個に設けるようにしてもよい。また、面状光源２０を読取光源と消去光源との両方に使用するようにしたが、読取光源と消去光源とを別個に設けるようにしてもよい。この場合においては、第１の実施の形態のように放射線画像検出器と光源とを一体として構成するのではなく、放射線画像検出器とは別体として設けるようにすればよい。また、必ずしも面状光源を利用する必要はなく、放射線画像検出器の全面を照射することができるものであれば、主走査方向に延びる線状光源を副走査方向に走査することにより全面を照射するようにしてもよいし、ビーム光源から発せられたビーム光により主走査方向および副走査方向に走査することにより全面を照射するようにしてもよい。
【００５３】
次に、上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置の作用について説明する。図２は、本放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャートである。
【００５４】
まず、本放射線画像記録読取装置１においては、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の前に、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取った後に放射線画像検出器１０に残存した電荷を消去する動作を行う。以下に、その残存電荷の消去の作用について詳細に説明する。図３は、放射線画像検出器１０における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図である。
【００５５】
本放射線画像記録読取装置１において、放射線画像検出器１０を用いて放射線画像を記録し、その記録された放射線画像を読み取った後には、たとえば、図３（ａ）に示すように、蓄電部１６に読み取られなかった負の電荷が残存し、またこの負の電荷とつりあうように正の電荷が電荷輸送層１３にトラップされている。
【００５６】
上記のような残存電荷を消去するため、本放射線画像記録読取装置１においては、まず、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のａ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とに電圧源４０が接続される。そして、図２のタイミングチャートに示すように、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御され、第１の電極層１１が負の電位、第２の電極層１５が正の電位となるように電圧が印加されるとともに、消去光制御手段７０により面状光源２０が制御され、面状光源２０の全ての線状電極２１ａおよび第２の導電層２３に電圧が印加され、その電圧印加により面状光源２０の全面から第１の消去光が発光される。このとき、電圧源４０による電圧印加は、図２に示すように、放射線画像の記録の１ｓ程度前から開始し、上記電圧印加の時間および第１の消去光の照射時間は０．５ｓ程度であることが望ましい。上記のように電圧印加時間および第１の消去光の照射時間を制御するのは、あまり長い時間電圧印加および第１の消去光の照射を行うと残存電荷を消去するための電荷が過剰に発生し、その電荷が再び残存電荷となってしまうからである。また、このと第１の電極層１１および第２の電極層１５に印加される電圧の大きさは、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の際に第１および第２の電極層に印加される記録用電圧の１／１０〜１／１０００程度であることが望ましく、より望ましくは１／１００程度である。本実施の形態では、放射線画像の記録用電圧を５ｋＶ程度とし、残存電荷の消滅の際の電圧を５０Ｖ程度としている。
【００５７】
上記のようにして電圧源４０により電圧印加されるとともに、第１の消去光が照射されると、図３（ｂ）に示すように、読取用光導電層１４内において第１の消去光の照射に応じて電荷が発生し、この電荷のうち正の電荷については、上記電圧印加により形成された電界により、負に帯電した第１の電極層１１側に向かって行く。そして、この正の電荷は残存電荷のうちの負の電荷と結合することによって上記負の電荷を消滅させる。一方、読取用光導電層１４において発生した負の電荷は、正に帯電した第２の電極層１５側に向かって行き、第２の電極層１５における正の電荷と結合して消滅する。
【００５８】
上記のような作用により、残存電荷のうちの負の電荷のみが消去され、その結果、図３（ｃ）に示すように、残存電荷のうちの正の電荷および第１の消去光の照射により発生した電荷のうちの正の電荷の一部が存在することになる。
【００５９】
次に、上記のようにして存在する正の電荷を消去するために、まず、電圧制御手段８０により電圧源４０による電圧印加が停止され、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とが電流検出部３０における電流検出アンプ３１のイマージナリーショートを介して短絡された状態となる。そして、上記のように短絡した状態において、図２のタイミングチャートに示すように、読取用光導電層１４に第２の消去光が照射される。なお、本実施の形態においては、第１の消去光と第２の消去光は、同じものであり面状光源２０から発せられるものである。第２の消去光の面状光源２０からの照射の作用については、上記第１の消去光の面状光源２０からの照射の場合と同様である。
【００６０】
第２の消去光が読取用光導電層１４に照射されると、図３（ｃ）に示すように、上記正の残存電荷と第２の電極層１５との間で発生した電界により読取用光導電層１４において電荷が発生し、その電荷のうち正の電荷については、第２の電極層１５に帯電した負の電荷と結合して消滅し、負の電荷については、上記正の残存電荷と結合して消滅する。
【００６１】
上記のようにして第１の消去光の照射および第２の消去光の照射により、放射線画像検出器１０に残存した正の電荷および負の電荷の両方を消去することができる。
【００６２】
そして、上記のようにして放射線画像検出器１０における残存電荷の消去が終了した後、放射線画像の記録が行われる。放射線画像の記録は、まず、図２に示すように、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御されて放射線画像検出器１０の第１の電極層１１と第２の電極層１５との間に記録用電圧が印加される。このとき印加される記録用電圧の大きさは、上述したように５ｋＶ程度であり、第１の電極層１１が負の電位に、第２の電極層１５が正の電位となるように印加される。そして、この記録用電圧の印加の後、放射線源５から放射線を射出させ、被写体６を透過した放射線を放射線画像検出器１０に照射する。すると、放射線画像検出器１０の記録用光導電層１２内で正と負の電荷が発生し、そのうちの負の電荷が上記記録用電圧の印加により形成された電界分布に沿って第２の電極層１５の各線状電極１５ａに集中せしめられ、記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面である蓄電部１６に潜像電荷として蓄積される。潜像電荷の量は照射放射線量に略比例し、この潜像電荷の量が被写体６の放射線画像を示すことになる。一方、記録用光導電層１２内で発生する正電荷は第１電極層１１に引き寄せられて、電圧源４０から注入された負の電荷と結合して消滅する。なお、本実施の形態においては、上記記録における電極層への電圧印加および放射線の照射は１ｓ程度行われる。
【００６３】
次に、上記のようにして放射線画像検出器１０に記録された放射線画像を読取る際の作用について説明する。
【００６４】
本放射線画像記録読取装置１において、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取る際には、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５の線状電極１５ａとに、蓄電部１６に蓄積された負電荷に応じた正の電荷が帯電される。そして、読取光制御手段６０が面状光源２０の線状電極２１ａを順次切り替えながら、夫々の線状電極２１ａと第２の導電層２３との間に所定の直流電圧を印加して、ＥＬ層２２から発せられるライン光で放射線画像検出器１０の全面を走査する。
【００６５】
このライン光の照射により読取用光導電層１４内に正と負の電荷が発生し、その内の正の電荷が蓄電部１６に蓄積された負電荷に引きつけられるように電荷輸送層１３内を急速に移動し、蓄電部１６で潜像電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層１４に生じた負の電荷は第２の電極層１５の線状電極１５ａに帯電した正の電荷および第１の電極層１１から電流検出アンプ３１を介して流れてきた正の電荷と結合して消滅する。上記のように読取用光導電層１４において発生した負の電荷が、第１の電極層１１から電流検出アンプ３１を介して第２の電極層１５に流れてきた正の電荷と結合することにより電流検出アンプ３１によって潜像電荷の量に応じた電流が検出され、放射線画像を電気信号として取得することができる。
【００６６】
上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置によれば、まず、第１の消去光の照射により残存電荷のうちの負の電荷を消去するとともに、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層１５との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において第２の消去光を照射することにより読取用光電層１４において電荷を発生することができ、この電荷により残存電荷のうち正の電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、上記第１および第２の消去光としてバンドギャップ光を利用するようにすれば、読取用光導電層１４における電荷発生効率がよいのでより短時間で残存電荷を消去することができる。
【００６７】
また、残存電荷の消去時における電圧源４０の電圧の大きさを、記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００とし、比較的低い電圧に設定するようにした場合には、第１の消去光の照射により読取用光導電層１４において残存電荷を消去するのに適切な量だけ電荷を発生させるようにすることができるので、読取用光導電層１４における過剰な電荷の発生により、その電荷が再び残存電荷となるのを回避することができる。
【００６８】
次に、本発明の残像消去方法を実施する残像消去装置の第２の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置２について説明する。本放射線画像記録読取装置２の概略構成図を図４に示す。なお、図４においては、図１に示した放射線源５および被写体６は図示省略してある。
【００６９】
本放射線画像記録読取装置２は、放射線画像検出器１０の構成については、上記第１の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置１と同様であるが、面状光源２０の構成が異なる。本放射線画像記録読取装置２における面状光源２５の平面図を図５に示す。図５に示すように、本放射線画像記録読取装置２における面状光源２５は、励起光としての赤外光を発する赤外ＬＥＤ２５ａと、読取光および消去光を発する青色ＬＥＤとが、Ｘ−Ｙ方向に２次元状に多数配列されたものである。そして、図４に示すように、赤外ＬＥＤ２５ａと青色ＬＥＤ２５ｂとは、Ｘ方向およびＹ方向に同じ種類のＬＥＤが隣接しないように、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれのＬＥＤが交互に配置するように設けられている。上記のようにして構成された面状光源２５は、上記第１の実施の形態と同様に、放射線画像検出器１０の第２の電極層１５側に設けられている。
【００７０】
そして、面状光源２５における赤外ＬＥＤ２５ａは、図４に示す励起光制御手段７５によりその発光が制御され、青色ＬＥＤ２５ｂは、読取光制御手段６０および消去光制御手段７０によりその発光が制御されるものである。
【００７１】
なお、上記第２の実施の形態においては、上記のように赤外ＬＥＤ２５ａおよび青色ＬＥＤ２５ｂとを２次元状に配列した面状光源２５により励起光源、消去光源および読取光源を構成するようにしたが、上記のような構成の限らず、放射線画像検出器１０の全面を照射できるものであれば、ライン光源やビーム光源などを利用してその他の構成を採用するようにしてもよい。また、励起光として赤外光を利用するようにしたが、これに限らず、残像電荷を励起できる光であればその他の波長の光を利用するようにしてもよい。また、上記第２の実施の形態においては、第２の電極層１５側から励起光を照射するようにしたが、第１の電極層１１側から励起光を照射するようにしてもよい。第１の電極層１１側から励起光を照射するようにする場合には、第１の電極層１１および記録用光導電層１２の材料として励起光を透過するものを利用するようにすればよい。
【００７２】
また、第２の実施の形態においては、電圧源４０、面状光源２５の赤外ＬＥＤ２５ａ、短絡手段５０、電圧制御手段８０、励起光制御手段７５およびスイッチ制御手段９０により本発明の第２の残像消去装置の第１の残像消去手段が構成され、電圧源４０、面状光源２５の青色ＬＥＤ２５ｂ、短絡手段５０、電圧制御手段８０、消去光制御手段７０およびスイッチ制御手段９０により第２の残像消去手段が構成されている。
【００７３】
次に、上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２の作用について説明する。図６は、本放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャートである。
【００７４】
まず、本放射線画像記録読取装置２においては、上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１と同様に、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の前に、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取った後に放射線画像検出器１０に存在する残存電荷を消去する動作を行う。以下に、その残存電荷の消去の作用について詳細に説明する。図７は、本放射線画像記録読取装置２の放射線画像検出器１０における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図である。
【００７５】
本放射線画像記録読取装置２においても、放射線画像検出器１０から放射線画像を読み取った後には、図７（ａ）に示すように、蓄電部１６に読み取られなかった負電荷が残存し、またこの負電荷とつりあうように正電荷が電荷輸送層１３にトラップされている。
【００７６】
上記のような残存電荷を消去するため、本放射線画像記録読取装置２においては、まず、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のａ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とに電圧源４０が接続される。そして、図６のタイミングチャートに示すように、電圧制御手段８０により電圧源４０が制御され、第１の電極層１１が負の電位、第２の電極層１５が正の電位となるように電圧が印加されるとともに、励起光制御手段７５により面状光源２５が制御され、面状光源２５の赤外ＬＥＤ２５ａのみが駆動され、面状光源２５の全面から励起光が発光される。このとき、電圧源４０による電圧印加は、図６に示すように、放射線画像の記録の１ｓ程度前から開始し、上記電圧印加の時間および励起光の照射時間は０．５ｓ程度であることが望ましい。また、このとき第１の電極層１１および第２の電極層１５に印加される電圧の大きさは、放射線画像検出器１０への放射線画像の記録の際に第１および第２の電極層に印加される記録用電圧と同じ程度の大きさであることが望ましい。本実施の形態では、放射線画像の記録用電圧と残存電荷の消滅の際の電圧ともに５ｋＶ程度としている。
【００７７】
上記のようにして電圧源４０により電圧印加されるとともに、励起光が照射されると、図７（ｂ）に示すように、励起光により残存電荷が励起されて、残存電荷同志が結合して消滅したり、残存電荷のうち正の電荷が第１の電極層１１側に向かって行き、第１の電極１１に上記電圧印加により帯電された負の電荷と結合して消滅する。
【００７８】
上記のような作用により、残存電荷の一部が消去され、その結果、図７（ｃ）に示すように、残存電荷のうち正の電荷の電荷量と負の電荷の電荷量とがバランスが崩れた状態となって未消去電荷が存在する状態となる。
【００７９】
次に、上記のようにして存在する未消去電荷を消去するために、まず、電圧制御手段８０により電圧源４０による電圧印加が停止され、スイッチ制御手段９０により短絡手段５０のｂ端子とｃ端子とが接続され、第１の電極層１１と第２の電極層１５とが電流検出部３０における電流検出アンプ３１のイマージナリーショートを介して短絡された状態となる。そして、上記のように短絡した状態において、図６のタイミングチャートに示すように、読取用光導電層１４に消去光が照射される。上記消去光は、消去光制御手段７０により面状光源２５における青色ＬＥＤ２５ｂのみが駆動されることにより面状光源２０の全面から発せられる。
【００８０】
消去光が読取用光導電層１４に照射されると、図７（ｃ）に示すように、上記未消去電荷と第２の電極層１５との間で発生した電界により読取用光導電層１４において電荷が発生し、その発生した電荷と未消去電荷が結合することにより上記未消去電荷が消去される。
【００８１】
そして、上記のようにして放射線画像検出器１０における残存電荷の消去が終了した後、放射線画像の記録および読取りが行われるが、これらの作用については、上記第１の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１の作用と同様である。
【００８２】
上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２によれば、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより正と負の残存電荷を結合させてその一部を消去するとともに、残存電荷の一部を第１の電極層１１に帯電した電荷と結合させて消去することができ、これにより残存電荷の正と負の電荷の量のバランスを崩し、残存電荷と第２の電極層１４との間に電界を形成することができ、この電界が形成された状態において消去光を照射することにより読取用光電層において電荷を発生させることができ、この電荷により残存電荷のうちの未消去電荷を消去することができる。したがって、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と消去光の照射との両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【００８３】
また、上記放射線画像記録読取装置２の作用の説明においては、蓄電部１６に残存した負電荷および電荷輸送層１３に残存した電荷を消去する作用について説明したが、残存電荷は上記のように蓄電部１６および電荷輸送層１３だけでなく、図８（ａ）に示すように、記録用光導電層１２に存在する場合もある。上記のように記録用光導電層１２に残存電荷が存在する場合においても、上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２により上記残存電荷を消去することができる。具体的には、まず、第１の電極層１１が負の電位、第２の電極層１５が正の電位となるように電圧を印加するとともに、面状光源２５の全面から励起光を発光させ、図８（ｂ）に示すように、励起光の照射により記録用光導電層１３における残存電荷を励起する。励起光の照射による励起により残存電荷のうち正の電荷は第１の電極層１１側に向かって行き、第１の電極１１に上記電圧印加により帯電された負の電荷と結合して消滅する。また、記録用光導電層１３における残存電荷のうち負の電荷は第２の電極層１５側に向かって行き、記録用光導電層１３と電荷輸送層１４との界面の蓄電部１６に蓄積される。そして、図８（ｃ）に示すように、第１の電極層１１と第２の電極１５とを短絡した状態において、読取用光導電層１４に消去光が照射され、この消去光の照射により上記蓄電部１６に蓄積された負の電荷と第２の電極層１５との間で発生した電界によって読取用光導電層１４において電荷が発生し、その発生した電荷と上記蓄電部１６に蓄積された負の電荷が結合することにより消去される。
【００８４】
上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置２は、本発明の第２の残像消去方法を実施する残像消去装置の一実施形態を示したものであり、本発明の第２の残像消去方法および装置における残存電荷存在部が蓄電部および電荷輸送層、または記録用光導電層である場合についての残存電荷の消去の作用を説明したが、本発明の第２の残像消去方法および装置における残存電荷存在部は上記のような部分に限られず、放射線画像検出器の層構成によっては他の層に形成される場合もあり、そのような場合においても上記と同様にその残存電荷存在部に励起光を照射することより残像を消去するようにしてもよい。
【００８５】
次に、本発明の残像消去方法を実施する残像消去装置の第３の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置３について説明する。本放射線画像記録読取装置３は、上記第１および第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１、２とは、放射線画像検出器の構成が異なる。本放射線画像記録読取装置３において用いられる放射線画像検出器１００は、いわゆるＴＦＴ読取方式のものである。
【００８６】
本放射線画像記録読取装置３において用いられる放射線画像検出器１００の一部断面図を図９に示す。放射線画像検出器１００は、図９に示すように、放射線を透過する電極層１０１、電極層１０１を透過した放射線の照射により電荷を発生する放射線検出層１０２、放射線検出層１０２において発生した電荷を電気信号として検出する電気信号検出層１０３をこの順に積層してなるものである。
【００８７】
電気信号検出層１０３は、図９に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ：ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチ１０４と、画素容量１０５と、画素電極１０６とからなる検出素子１０７が基板１０８の表面に２次元状の多数配列されてなるものである。なお、画素容量１０５と画素電極１０６との間には絶縁層１０９が形成されている。
【００８８】
図１０は電気信号検出層１０３を上面から見た模式図である。放射線画像検出器１００においては、被写体を透過した放射線の照射により放射線検出層１０２において電荷が発生し、その電荷が画素電極１０６および画素容量１０５により形成されるコンデンサに蓄積されることにより放射線画像が記録される。そして、ＴＦＴスイッチ１０４は、各ＴＦＴスイッチ１０４に接続されたゲート走査線駆動部１５０が発する制御信号により各行毎のゲート走査線１５１を通じてＯＮ・ＯＦＦ制御され、これによりＴＦＴスイッチ１０４に接続されたコンデンサに蓄積された電荷が読み出され、この読み出された信号は信号線１５２、アンプ回路１５３を介して電気信号として読み出される。
【００８９】
また、本放射線画像記録読取装置３は、図１１に示すように、上記放射線画像検出器１００の放射線検出層１０２に励起光を照射する面状光源１１０と、面状光源１１０からの励起光の照射を制御する励起光制御手段１１１と、電極層１０１に電圧を印加する電圧源１１２と、電圧源１１２による電圧印加を制御する電圧制御手段１１３とを備えている。
【００９０】
面状光源１１０は、上記第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像検出装置２における面状光源２５のＬＥＤを全て赤外ＬＥＤにしたものであり、励起光として赤外光を発するものである。本放射線画像記録読取装置３においては、図１１に示すように、面状光源１１０は電気信号検出層１０３側に放射線検出器１００と一体にして設けるようにしたが、これに限らず、放射線検出器１００とは別個に設けるようにしてもよい。また、必ずしも面状光源である必要はなく、赤外光を放射線検出器１００の全面に照射できるものであれば、如何なる構成を採用してもよい。また、励起光として赤外光を利用するようにしたが、これに限らず、残像電荷を励起できる光であればその他の波長の光を利用するようにしてもよい。
【００９１】
なお、放射線画像検出器１０３の電気信号検出層１０３における基板１０８は赤外光を透過する材料から形成されており、また、電気信号検出層１０３における検出素子１０７は面積が小さいものなので、電気信号検出層１０３は赤外光を十分に透過することができるものである。
【００９２】
また、第３の実施の形態においては、電圧源１１２、面状光源１１０、電圧制御手段１１３、励起光制御手段１１１およびゲート走査線駆動部１５０により本発明の第３の残像消去装置の残像消去手段が構成されている。
【００９３】
次に、上記第３の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置３の作用について説明する。図１２は、本放射線画像記録読取装置３の作用を説明するタイミングチャートである。
【００９４】
まず、本放射線画像記録読取装置３においては、上記第１および第２の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置１，２と同様に、放射線画像検出器１００への放射線画像の記録の前に、放射線画像検出器１００から放射線画像を読み取った後に放射線画像検出器１０に存在する残存電荷を消去する動作を行う。以下に、その残存電荷の消去の作用について詳細に説明する。図１３は、本放射線画像記録読取装置３の放射線画像検出器１０における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図である。
【００９５】
本放射線画像記録読取装置３においても、放射線画像検出器１００から放射線画像を読み取った後には、図１３（ａ）に示すように、放射線検出層１０２に読み取られなかった負電荷およびこの負電荷とつりあうように正電荷が残存している。
【００９６】
上記のような残存電荷を消去するため、本放射線画像記録読取装置３においては、まず、図１２のタイミングチャートに示すように、電圧制御手段１１３により電圧源１１２が制御され、電極層１０１が負の電位となるように電圧が印加されるとともに、励起光制御手段１１１により面状光源１１０が制御され、面状光源１１０の赤外ＬＥＤが駆動され、面状光源１１０の全面から励起光が発光される。上記のようにして電圧源４０により電圧印加されるとともに、励起光が照射されると、図１３（ｂ）に示すように、励起光により残存電荷が励起されて残存電荷のうち正の電荷が電極層１０１側に向かって行き、電極層１０１に帯電された負の電荷と結合して消滅するとともに、残存電荷のうち負の電荷は電気信号検出層１０３側に向かって行き、電気信号検出層１０３のコンデンサに蓄積される。
【００９７】
次に、上記のようにして電気信号検出層１０３のコンデンサに蓄積された負の電荷を消去するために、図１０に示すゲート走査線駆動部１５０によりＴＦＴがＯＮされ、上記負の電荷が信号線１５２、アンプ回路１５３を介して読み出される。
【００９８】
そして、上記のようにして放射線画像検出器１０における残存電荷の消去が終了した後、放射線画像の記録および読取りが行われる。
【００９９】
上記第３の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置３によれば、まず、励起光の照射により残存電荷を励起することにより残存電荷の一部を電極層１０１に帯電された電荷と結合させて消去するとともに、残存電荷のうちの未消去電荷を電気信号検出層１０３のコンデンサに蓄積することができ、その蓄積された未消去電荷を電気信号検出層１０３のＴＦＴスイッチ１０４をＯＮすることより読み取ることにより、正と負の両方の残存電荷を消去することができる。また、励起光の照射だけで残存電荷を消去しようとするとある程度長い時間の励起光の照射が必要であるが、上記のように励起光の照射と電気信号検出層１０３の読取りとの両方で残存電荷を消去するようにすれば、より短時間で残存電荷の消去を行うことができる。
【０１００】
また、上記第１から第３の実施の形態の残像消去装置を用いた放射線画像記録読取装置においては、放射線画像検出器として、放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換方式のものを用いているが、放射線を一旦蛍光などの他の光に変換し、その光を電荷に変換する、いわゆる間接変換方式の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の残像消去装置の第１の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置の概略構成図
【図２】図１に示す放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャート
【図３】図１に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【図４】本発明の残像消去装置の第２の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置の概略構成図
【図５】図４に示す放射線画像記録読取装置における面状光源の概略構成図
【図６】図４に示す放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャート
【図７】図４に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【図８】図４に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器の記録用光導電層における残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【図９】本発明の残像消去装置の第３の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置における放射線画像検出器の一部断面図
【図１０】図９に示す放射線画像記録読取装置における放射線画像検出器の電気信号検出層の平面図
【図１１】本発明の残像消去装置の第３の実施の形態を用いた放射線画像記録読取装置の概略構成図
【図１２】図１１に示す放射線画像記録読取装置の作用を説明するタイミングチャート
【図１３】図１１に示す放射線画像記録読取装置の放射線画像検出器の残存電荷の消去の作用を説明するための模式図
【符号の説明】
１，２，３ 放射線画像記録読取装置
５ 放射線源
６ 被写体
１０ 放射線画像検出器
１１ 第１の電極層
１２ 記録用光導電層
１３ 電荷輸送層
１４ 読取用光導電層
１５ 第２の電極層
２０，２５ 面状光源
２５ａ 赤外ＬＥＤ
２６ｂ 青色ＬＥＤ
３０ 電流検出部
４０ 電圧源
５０ 短絡手段
６０ 読取光制御手段
７０ 消去光制御手段
７５ 励起光制御手段
８０ 電圧制御手段
９０ スイッチ制御手段
１００ 放射線画像検出器
１０１ 電極層
１０２ 放射線検出層
１０３ 電気信号検出層
１０４ ＴＦＴスイッチ
Claims (7)
- 放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、該第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により該放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、該記録用光導電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、前記光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の前記読取用光導電層に読取光を照射して前記蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、前記放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法において、
前記第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、第１の消去光を前記読取用光導電層に照射し、
該第１の消去光の照射により前記読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と前記残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて前記他方の極性の電荷を消去し、
次いで、前記第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、第２の消去光を前記読取用光導電層に照射し、
該第２の消去光の照射により前記読取用光導電層において発生した電荷のうち前記他方の極性の電荷と前記残存した電荷のうちの前記一方の極性の電荷とを結合させて前記一方の極性の電荷を消去することを特徴とする残像消去方法。 - 放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、該第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により該放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、該記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、前記光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の前記読取用光導電層に読取光を照射して前記蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、前記放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去方法において、
前記第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加するとともに、励起光を前記放射線画像検出器内の前記残存した電荷の存在する残存電荷存在部に照射し、
該励起光の照射により前記残存した電荷を励起して前記残存した電荷の一部を消去し、
次いで、前記第１の電極層と第２の電極層とを短絡するとともに、消去光を前記読取用光導電層に照射し、
該消去光の照射により前記読取用光導電層において電荷を発生させ、該発生した電荷により前記残存した電荷のうちの未消去電荷を消去することを特徴とする残像消去方法。 - 放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する電極層と、該電極層を透過した放射線または記録光の照射により該放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する光導電層と、該光導電層で発生した電荷を読み取る検出素子が２次元状に多数配列された検出部とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器から前記光導電層において発生した電荷を前記検出部により読み取った後、前記光導電層に残存した電荷を消去する残像消去方法において、
前記電極層に電圧を印加するとともに、前記光導電層に励起光を照射し、
該励起光の照射により前記残存した電荷を励起して前記残存した電荷の一部を消去し、
次いで、前記残存した電荷のうちの未消去電荷を前記検出部により読み取ることにより消去することを特徴とする残像消去方法。 - 放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、該第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により該放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、該記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、前記光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の前記読取用光導電層に読取光を照射して前記蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、前記放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去装置において、
前記第１の電極層と第２の電極層とに電圧を印加する電圧源と、前記読取用光導電層に第１の消去光を照射する第１の消去光源とを有し、前記電圧源により電圧が印加されている間、前記第１の消去光を前記読取用光導電層に照射し、該第１の消去光の照射により前記読取用光導電層において発生した電荷のうち正または負のいずれか一方の極性の電荷と前記残存した電荷のうちの他方の極性の電荷とを結合させて前記他方の極性の電荷を消去する第１の残像消去手段と、
前記第１の電極層と第２の電極層とを短絡する短絡手段と、第２の消去光を前記読取用光導電層に照射する第２の消去光源とを有し、前記短絡手段により短絡されている間、前記第２の消去光を前記読取用光導電層に照射し、該第２の消去光の照射により前記読取用光導電層において発生した電荷のうち前記他方の極性の電荷と前記残存した電荷のうちの前記一方の極性の電荷とを結合させて前記一方の極性の電荷を消去する第２の残像消去手段とを備えたことを特徴とする残像消去装置。 - 前記放射線画像検出器が、前記放射線または記録光の照射時において前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に記録用電圧が印加されるものであり、
前記電圧源の電圧の大きさが、前記記録用電圧の大きさの１／１０〜１／１０００であることを特徴とする請求項４記載の残像消去装置。 - 放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する第１の電極層と、該第１の電極層を透過した放射線または記録光の照射により該放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する記録用光導電層と、該記録用光動電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、前記光を透過する第２の電極層とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器の前記読取用光導電層に読取光を照射して前記蓄電部に蓄積された電荷を読み取った後、前記放射線画像検出器に残存した電荷を消去する残像消去装置において、
前記第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加する電圧源と、前記放射線画像検出器内の前記残存した電荷の存在する残存電荷存在部に励起光を照射する励起光源とを有し、前記電圧源により電圧が印加されている間、前記励起光の照射により前記残存した電荷を励起して前記残存した電荷の一部を消去する第１の残像消去手段と、
前記第１の電極層と第２の電極層とを短絡する短絡手段と、消去光を前記読取用光導電層に照射する消去光源とを有し、前記短絡手段により短絡されている間、前記消去光の照射により前記読取用光導電層において電荷を発生させ、該発生した電荷により前記残存した電荷のうちの未消去電荷を消去する第２の残像消去手段とを備えたことを特徴とする残像消去装置。 - 放射線画像を担持した放射線または記録光を透過する電極層と、該電極層を透過した放射線または記録光の照射により該放射線または記録光の照射量に応じた電荷を発生する光導電層と、該光導電層で発生した電荷を読み取る検出素子が２次元状に多数配列された検出部とがこの順に積層されてなる放射線画像検出器から前記光導電層において発生した電荷を前記検出部により読み取った後、前記光導電層に残存した電荷を消去する残像消去装置において、
前記電極層に電圧を印加する電圧源と、前記光導電層に励起光を照射する励起光源とを有し、前記電圧源により電圧が印加されている間、前記励起光の照射により前記残存した電荷を励起して前記残存した電荷の一部を消去するとともに、前記残存した電荷のうちの未消去電荷を前記検出部により読み取ることにより消去する残像消去手段を備えたことを特徴とする残像消去装置。
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| JP2009011526A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Shimadzu Corp | Ｘ線診断装置 |
| KR101369432B1 (ko) | 2012-09-10 | 2014-03-04 | 주식회사 디알텍 | 디지털 엑스선 검출장치 |
| JP2016504567A (ja) * | 2012-11-09 | 2016-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 検出器結晶のためのサブバンド赤外照射 |
-
2003
- 2003-07-01 JP JP2003189541A patent/JP2005024368A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011526A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Shimadzu Corp | Ｘ線診断装置 |
| KR101369432B1 (ko) | 2012-09-10 | 2014-03-04 | 주식회사 디알텍 | 디지털 엑스선 검출장치 |
| JP2016504567A (ja) * | 2012-11-09 | 2016-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 検出器結晶のためのサブバンド赤外照射 |
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