JP4011237B2 - 放射線固体検出器並びに放射線画像情報読取方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線固体検出器並びに放射線画像情報読取方法および装置に関し、より詳細には、放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器、並びにこの放射線固体検出器を用いた放射線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】
今日、医療診断など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、実用化されている。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、蓄積された潜像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（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１０−２７１３７４号、同１１−８７９２２号および同１１−８９５５３号など）。
【０００３】
この光読出方式の検出器は、放射線画像情報を担持する潜像電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が基板の上面に配設されて成るものであるが、この中には、読取光に対して透過性を有する石英ガラスなどを基板として使用するタイプのものがある。そして、このタイプの検出器を使用する装置においては、基板を通して読取光をデバイス部に照射し蓄電部に蓄積された潜像電荷を読み出すことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板を通して読取光をデバイス部に照射すると、基板下面と空気との界面や、基板上面とデバイス部との界面において読取光が反射して、前記基板内を読取光が１回若しくは多重反射するようになり、デバイス部から読み出された電荷に基づいて再生された画像にアーチファクト（ボケやクロストークなど）が生じ、画質が劣化するという問題を生じる。
【０００５】
このアーチファクトで最も問題となるのは、読取光が基板内で反射し、被写体を通過しないいわゆる素抜け部と被写体部（画像部）とが近接している部分で、被写体部だけでなく素抜け部の潜像電荷をも読み出してしまうために、結果としてコントラスト低下が起こることである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光読出方式の放射線固体検出器を使用する場合において、基板を通して読取光をデバイス部に照射しても、読取光の基板内での反射に起因するアーチファクトの発生を防止若しくは低減することができる放射線固体検出器並びに放射線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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、読取光に対して透過性を有する基板上面にデバイス部が配設されて成る放射線固体検出器を使用した放射線画像情報の読取りにおいて、読取光が基板内で反射する度合いや読取光の照射強度とアーチファクトとの関係について調査し、この調査の結果、以下のようなことを発見した。
【０００８】
（１）基板の材質が同じ場合には、基板の上面および下面において反射光が減衰する度合いが大きくなるほど、基板内での読取光が多重反射した際の多重反射光の到達距離が短くなり、本来読み出したい部分（注目画素）以外の部分の潜像電荷を反射光によって読み出すという虞れが少なくなる。つまり、基板内で反射が起きても、反射光を十分減衰させるようにすれば画質上問題となるアーチファクトは生じない。
【０００９】
（２）基板内で反射する反射光の拡がり範囲は、読取光の基板に入射する角度によって異なり、垂直入射のときが最も狭くなる（原理的にはゼロ）が、１画素幅程度に光照射する場合、読取光が基板に入射する際には所定の拡がり角をもって入射するのが一般的であり、読取光の全成分を垂直入射させるのは装置構成上困難である。しかしながら、読取光の基板に対する拡がり角に拘わらず、読取光光学系の光軸の基板の法線に対する角度即ち読取光の入射角が０度に近いほど反射光の拡がり範囲が狭くなり、画質上問題となるアーチファクトを生じる虞れが少なくなる。
【００１０】
（３）読取光をデバイス部に照射した際の読取光の照射強度と読み出される検出電荷量との間には一定の相関関係があり、基板下面（読取光の入射面）における照射強度が低レベルのときには、照射強度が大きくなるにつれて検出電荷量も大きくなり、照射強度対検出電荷量の関係を示す特性線が略直線で立ち上がる（照射強度と検出電荷量が略比例する）という性質がある。一方、読取光の照射強度があるレベルよりも大きくなると、前記直線で立ち上がる関係が崩れ、照射強度の増加の度合いに対する検出電荷量の増加の度合いが次第に小さくなり、最終的には照射強度を大きくしても検出電荷量がそれ以上は増えないという飽和特性を示すようになる。他方、読取光の反射率は、基本的には照射強度に影響されないので、照射強度を前記飽和特性を示すようなレベル以上にすると、アーチファクトだけが大きくなってしまう。
【００１１】
したがって、Ｓ／Ｎのよい画像を得ると共にアーチファクトを生じさせないようにするには、Ｓ／Ｎ向上のために検出電荷量が大きくなるように照射強度を大きくする必要がある一方、アーチファクトを生じさせないように飽和特性を示すようなレベル以下とする必要がある。
【００１２】
（４）以上のことから、アーチファクトが生じることがなく適正な画質の画像を得るためには、反射光の減衰性、読取光の入射角、照射光強度の３点がポイントとなる。
【００１３】
本発明による放射線固体検出器は、上記（１）の知見に基づいてなされたものであり、基板の上面或いは下面における読取光に対する反射率の低減を図ったものである。即ち、本発明による放射線固体検出器は、放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器であって、基板の上面および該上面と対向する下面の内の少なくとも一方の面に読取光の反射を防止する反射防止膜が形成されていることを特徴とするものである。この反射防止膜の読取光に対する反射率は、読取光の基板への垂直入射時において２％以下であることが望ましい。
【００１４】
ここで「放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部」とあるのは、画像情報を担持する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蓄積する蓄電部を意味する。
【００１５】
また、本発明による上記放射線固体検出器においては、デバイス部の基板の上面と接する面に導電体層が設けられ、該導電体層の基板を通して入射する読取光に対する反射率が、読取光の導電体層への垂直入射時において５０％以下であることが望ましい。この導電体層は、多数の線状電極から成るストライプ電極が形成されて成るものであってもよい。また、この導電体層は、タングステン、モリブデン、アルミニウム、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の内少なくとも１つから成るものであればより望ましい。
【００１６】
なお、本発明を適用する放射線固体検出器としては、光読出方式であって、基板を通して読取光がデバイス部に照射されることによって蓄電部に蓄積された潜像電荷が読み出されるタイプの検出器である限り、どのような素子構造を有するものであってもよい（例えば上述した米国特許第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１０−２７１３７４号、同１１−８７９２２号および同１１−８９５５３号など）。
【００１７】
本発明による第１の放射線画像情報読取方法は、上記（２）の知見に基づいてなされたものであり、読取光が基板に略垂直入射するようにしたものである。即ち本発明による第１の放射線画像情報読取方法は、放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器に対して、基板を介して読取光をデバイス部に照射して、蓄電部に静電潜像として記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取方法であって、読取光の基板の上面と対向する下面への入射角を１０度以下とすることを特徴とするものである。
【００１８】
ここで「読取光の基板の上面と対向する下面への入射角」とは、読取光をデバイス部に向けて収束させる光学系の光軸の基板の法線に対する角度を意味する。
【００１９】
本発明による第２の放射線画像情報読取方法は、上記（３）の知見に基づいてなされたものであり、読取光の基板下面における照射強度を、Ｓ／Ｎのよい画像を得ることができると共にアーチファクトの発生を防止若しくは低減するものである。即ち本発明による第２の放射線画像情報読取方法は、放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器に対して、基板を介して読取光をデバイス部に照射して、蓄電部に静電潜像として記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取方法であって、読取光の基板の上面に対向する下面における照射強度が、該照射強度に対する放射線固体検出器から読み取られた検出電荷量の関係を表す特性曲線の接線の傾きが該特性曲線の立上り直線の傾きに対して１／２〜１／１０となる範囲の強度であることを特徴とするものである。
【００２０】
ここで「特性曲線の立上り直線」とは、照射強度が比較的低レベルのときにおける、照射強度に対する検出電荷量の特性を示す直線を意味する。この立上り直線は、原点における接線（以下立上り接線という）と略等しいものと考えられるが、必ずしも立上り接線に限定されるものではなく、例えば検出電荷量が最初に飽和する点に対応する飽和照射強度を１００としたとき、照射強度が１０のときの検出電荷量と照射強度が５０のときの検出電荷量とを結ぶ直線などを前記立上り直線として用いてもよい。またこの立上り直線は必ずしも原点を通る直線でなくてもよい。
【００２１】
本発明による第１の放射線画像情報読取装置は、上記第１の放射線画像情報読取方法を実現する装置、即ち放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器に対して読取光を照射する読取光照射手段を備え、基板を介して読取光をデバイス部に照射して蓄電部に静電潜像として記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取装置であって、読取光照射手段が、読取光をデバイス部に向けて収束させる光学系を有し、該光学系の光軸の基板（詳しくは基板下面）の法線に対する角度が１０度以下であることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明による第２の放射線画像情報読取装置は、上記第２の放射線画像情報読取方法を実現する装置、即ち、放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器に対して読取光を照射する読取光照射手段を備え、基板を介して読取光をデバイス部に照射して蓄電部に静電潜像として記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取装置であって、読取光照射手段から発せられた読取光の基板の上面に対向する下面における照射強度が、該照射強度に対する放射線固体検出器から読み取られた検出電荷量の関係を表す特性曲線の接線の傾きが該特性曲線の立上り直線の傾きに対して１／２〜１／１０となる範囲の強度であることを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明による放射線固体検出器によれば、基板の上面或いは下面に読取光の反射を防止する反射防止膜を形成するようにしたので、基板内の反射光を減衰させることができ、本来読み出したい部分以外の部分の潜像電荷を反射光によって読み出すという虞れが少なくなり、画質上問題となるアーチファクトの発生を防止若しくは低減することができる。
【００２４】
また、反射防止膜の読取光に対する反射率を垂直入射時において２％以下としたり、デバイス部に設けられた導電体層の基板を通して入射する読取光に対する反射率を垂直入射時において５０％以下とすれば、一層その効果が大きくなる。
【００２５】
また、本発明による第１の放射線画像情報読取方法および装置によれば、読取光をデバイス部に向けて収束させる光学系の光軸の基板の法線に対する角度即ち読取光の入射角を１０度以下としたので、読取光の基板に対する拡がり角に拘わらず、基板内での反射光の拡がり範囲が狭くなり、画質上問題となるアーチファクトの発生を防止若しくは低減することができる。
【００２６】
また、本発明による第２の放射線画像情報読取方法および装置によれば、読取光の基板下面における照射強度が、該照射強度に対する放射線固体検出器から読み取られた検出電荷量の関係を表す特性曲線の前記照射強度における接線の傾きが該特性曲線の立上り直線の傾きに対して１／２〜１／１０となる強度にしたので、Ｓ／Ｎのよい画像を得ることができると共に画質上問題となるアーチファクトの発生を防止若しくは低減することができる。
【００２７】
【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。
【００２８】
図１は本発明による放射線固体検出器の一実施の形態の概略構成を示す図であり、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図１（Ｃ）はそのＰ矢指部のＸＹ断面図である。なお、斜視図（Ａ）においてはデバイス部のみを示す。
【００２９】
この放射線固体検出器３０のデバイス部１０は、図１（Ａ）に示すように、記録用の放射線（例えば、Ｘ線など。以下記録光という。）L1に対して透過性を有する第１電極層（導電体層）１１、この第１電極層１１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１２、潜像電荷（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１３、読取光（読取用の電磁波）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１４、読取光L2に対して透過性を有する第２電極層（導電体層）１５をこの順に積層してなるものである。このデバイス部１０は、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように、第２電極層１５側が基板２０の上面２０ａと接するように基板２０上に配設される。
【００３０】
基板２０としては、読取光L2に対して透過性を有しているもの、例えば厚さが０．４〜１．１ｍｍ程度の石英ガラスやポリマーなどを使用することができる。
【００３１】
記録用光導電層１２および読取用光導電層１４の物質としては、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）を用いるものとする。
【００３２】
第１電極層１１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。
【００３３】
第２電極層１５の電極は、多数のエレメント（線状電極）１６ａをストライプ状に配列したストライプ電極１６として形成されている。エレメント１６ａとしては、読取光L2に対して透過性を有する材質および厚さのものが使用される。例えば、厚さが１０ｎｍのアルミニウムを使用すると、読取光L2の透過率を５０％以上にすることができる。
【００３４】
第２電極層１５内には、記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との略界面に形成される蓄電部１９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サブ電極１７が設けられている。このサブ電極１７は、多数のエレメント（サブ線状電極）１７ａをストライプ状に配列したものであって、各エレメント１７ａは、該エレメント１７ａと前記ストライプ電極１６のエレメント１６ａとが交互に平行に配置されるように配列されている。このサブ電極１７のエレメント１７ａとしては、読取光L2に対して遮光性を有する材質および厚さのものが使用され、エレメント１７ａに対応する読取用光導電層１４内では、信号取出しのための電荷対を発生させないようにしている。例えば、厚さが１００ｎｍのモリブデン、或いは厚さが１００ｎｍのアルミニウムを使用すると、読取光L2の透過率をほぼ０％にすることができる。
【００３５】
なお、各エレメント１６ａと各エレメント１７ａとは電気的に絶縁されている。また、両エレメント１６ａ，１７ａの間１５ａは、例えば、カーボンブラックなどの顔料を若干量分散させたポリエチレンなど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するのが望ましい。
【００３６】
図２および図３は、上記検出器３０を用いた装置であって、放射線画像情報記録装置と放射線画像情報読取装置を一体にした記録読取装置１の概略構成図を示すものであり、図２は検出器３０の斜視図と共に示した図、図３は検出器３０のＸＺ断面図と共に電流検出回路７０の詳細を示した図である。
【００３７】
この記録読取装置１は、検出器３０、画像信号取得手段としての電流検出回路７０、記録光照射手段８０、読取光照射手段９０とからなる。
【００３８】
図４は読取光照射手段９０の詳細を示した図であって、側面図（Ａ）および斜視図（Ｂ）である。この図４に示すように、光源としての多数のＬＥＤ９１が、ＬＥＤ基板９２（図３（Ｂ）では不図示）上に、所定の間隔を置いて一列に配設されている。なお、各ＬＥＤ９１から発せられる光は、デバイス部１０の読取用光導電層１４がａ−Ｓｅであるのに対応して、ピーク波長が４７０ｎｍの青色光としている。ＬＥＤ基板９２と検出器３０の基板２０側との間には、ＬＥＤ基板９２側から、シリンドリカルレンズ９３、スリット９４およびシリンドリカルレンズ９５が順次配設されてなる読取光光学系９６が設けられている。これにより、各ＬＥＤ９１から発せられた光が、シリンドリカルレンズ９３を通過することによって平行光束化され、さらにスリット９４およびシリンドリカルレンズ９５を順次通過することによって、基板２０を透過した光がデバイス１０上においてライン状（線状）に収束されるようになっている。このライン状に収束されたライン光が読取光L2として使用される。
【００３９】
また読取光照射手段９０には、ＬＥＤ基板９２と読取光光学系９６とを一体的にエレメント１６ａの長手方向に相対的に機械的に移動（メカニカルスキャン）させる不図示の移動手段が設けられている。これにより、読取光照射手段９０は、ライン状に収束された読取光L2をストライプ電極１６の各エレメント１６ａと概略直交させつつ、エレメント１６ａの長手方向（図１中の矢印方向）に走査露光するように構成されている。この読取光L2による走査露光は副走査に対応する。
【００４０】
電流検出回路７０は、蓄電部１９に蓄積された潜像電荷に対応する電荷をサブ電極１７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、図２および図３に示すように、電流検出アンプ７１を多数有している。電流検出アンプ７１は、各エレメント１７ａを介して、潜像電荷の量に応じた量の電荷を電流として検出するものであり、オペアンプ７１ａ，積分コンデンサ７１ｂおよびスイッチ７１ｃから成る。デバイス部１０の第１電極層１１はスイッチ７４、７５の夫々一方の入力７４ａ，７５ａ、および電源７２の負極に接続されている。電源７２の正極は、電源７３の負極およびスイッチ７５の他方の入力７５ｂに接続されている。電源７３の正極は、スイッチ７４の他方の入力７４ｂに接続されている。各オペアンプ７１ａの非反転入力端子（＋）がスイッチ７４の出力に共通に接続され、反転入力端子（−）がエレメント１６ａに夫々個別に接続されている。スイッチ７５の出力はサブ電極１７の各エレメント１７ａに共通に接続されている。
【００４１】
スイッチ７４，７５は、記録時には共にｂ側に接続され、オペアンプ７１ａのイマジナリーショートを介して、第１電極層１１とストライプ電極１６との間に、電源７２，７３による所定の印加電圧が印加される。これに対して、サブ電極１７については、該サブ電極１７の電圧がストライプ電極１６と同電位になるように制御電圧を印加したりストライプ電極１６と接続してもよいし、オープンにしてもよいし、或いはストライプ電極１６の電位よりも第１電極層１１の電位に近づけるように制御電圧を印加してもよい。これらの制御を行うことができるようにするには、電源７３を可変電圧形式のものとし、電源７３を制御電圧印加手段として機能させるとよい。
【００４２】
一方、読取時には、スイッチ７４，７５が共にａ側に接続され、ライン状の読取光L2がストライプ電極１６側に露光されることにより、各電流検出アンプ７１は、各エレメント１７ａに流れる電流を、接続された各エレメント１７ａについて同時（並列的）に検出する。なお、電流検出回路７０や電流検出アンプ７１の構成は、この例に限定されるものではなく、種々のものを使用することができる（例えば、特願平１０−２３２８２４号や同１０−２７１３７４号参照）。
【００４３】
以下、上記構成の記録読取装置１の作用について説明する。最初に、デバイス部１０に記録された静電潜像を読み取る方法について簡単に説明する。なお、デバイス部１０に静電潜像を記録する方法については、本願発明と直接的な関係はないので、説明を省略する（詳細は、本願出願人による特願平１１−８７９２２号参照）。
【００４４】
蓄電部１９に静電潜像として記録された放射線画像情報を読み取る際には、先ずスイッチ７４，７５を共にａ側にして、デバイス部１０の第１電極層１１、およびサブ電極１７を同電位に帯電させる。次に、エレメント１６ａの長手方向にＬＥＤ基板９２と読取光光学系９６とを一体的に移動させる、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３０の基板２０を走査露光する。この読取光L2の走査露光により読取光L2が基板２０を通過し、さらに副走査位置に対応するエレメント１６ａを通過し読取光L2が入射した読取用光導電層１４内に正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が蓄電部１９に蓄積された潜像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１９で潜像電荷と電荷再結合し消滅する。一方、光導電層１４に生じた負電荷は第１電極層１１、ストライプ電極１６およびサブ電極１７の正電荷と電荷再結合し消滅する。そして、この電荷再結合の際には、デバイス部１０内に電流が流れる。この電流が、各エレメント１７ａ毎に、オペアンプ７１ａのイマジナリショートを介して各電流検出アンプ７１によって同時（並列的）に検出される。
【００４５】
この読取りの際にデバイス部１０内を流れる電流の量は、潜像電荷の量すなわち静電潜像に応じたものであるから、電流検出アンプ７１の出力端子の電圧が電流量に応じて変化し、この電圧変化を静電潜像を担持する画像信号として取得することによって静電潜像を読み出すことができるようになる。
【００４６】
各電流検出アンプ７１から出力された画像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部に入力され、デジタル化された画像データが不図示のデータ処理部に入力されて所定の画像処理が施され、この処理後のデータが不図示の画像表示手段に入力され、該画像表示手段上に可視画像として表示される。
【００４７】
次に、上記放射線固体検出器３０および記録読取装置１に本発明を適用することにより、基板２０を通して読取光L2をデバイス部１０に照射しても、読取光L2の基板２０内での反射に起因するアーチファクトの発生を防止若しくは低減することができる点について説明する。
【００４８】
先ず、読取光L2が基板２０内で反射するプロセスについて図５および図６を参照して説明する。なお、垂直入射時における読取光に対する反射率を以下「垂直入射反射率」という。
【００４９】
ここでは、エレメント１６ａとして、基板２０を通して入射する読取光L2に対する垂直入射反射率が５０％以上であるものを使用するものとする。また、エレメント１７ａとして、該エレメント１７ａの基板２０を通して入射する読取光L2に対する垂直入射反射率がほぼ１００％であるものを使用するものとする。また、基板２０として読取光の反射を防止する反射防止膜が設けられていない石英ガラスを使用するものとする。この場合、基板２０の読取光L2に対する垂直入射反射率は４％程度となる。
【００５０】
このような状況において、図５に示すように、基板２０の下面２０ｂからエレメント１６ａに向けて斜めに読取光L2を入射させると、一部がエレメント１６ａを透過し読取用光導電層１４を照射するが、エレメント１６ａと出射面２０ｂとの界面で反射する反射光も生じる。ここで、この反射光が、エレメント１６ａの長手方向に反射する場合には、反射光は基板２０の内部で入射面２０ａに向けて進み該入射面２０ａで一部が再度反射して、この反射光L3がエレメント１６ａに向けて進み、該エレメント１６ａを透過して読取用光導電層１４を照射するようになる。
【００５１】
したがって、読取光L2が直接照射されている読取ラインに対応する位置の読取用光導電層１４だけでなく、エレメント１６ａの長手方向に若干ずれた位置の読取用光導電層１４をも照射することになる。これにより、電流検出アンプ７１は、読取光L2が直接照射されている読取ラインだけでなく、エレメント１６ａの長手方向に若干ずれた位置の潜像電荷をも同時に読み出してしまうことになり、画像にアーチファクトが生じてしまう。
【００５２】
また、エレメント１６ａと基板２０の上面２０ａとの界面で反射する反射光が、エレメント１６ａの並び方向に反射する場合には、図６に示すように、１番目のエレメント１６ａ１で反射した反射光は基板２０の内部で下面２０ｂに向けて進み該下面２０ｂで一部が再度反射して今度は反射光L3がエレメント１７ａに向けて進みエレメント１７ａと上面２０ａとの界面で再度反射するようになる。エレメント１７ａで反射した反射光は基板２０の内部で下面２０ｂに向けて進み該下面２０ｂで一部が再度反射して今度は反射光L4がエレメント１６ａ２に向けて進み、エレメント１６ａ２を透過して読取用光導電層１４を照射するようになる。ここで、反射光L4が、読取光L2が照射されている読取ライン上のエレメント１６ａ２を透過するのであればこの部分には元々読取光L2が照射されているので大きな問題を生じないが、読取ラインからずれた位置のエレメント１６ａ２を透過すると上述と同様の問題が、エレメント１６ａ１と隣接するエレメント１６ａ２で生じてしまう。
【００５３】
そこで、基板２０の下面２０ｂに読取光L2の反射を防止する反射防止膜を施し、該基板２０の下面２０ｂと空気との界面における読取光L2の垂直入射反射率を２％好ましくは１％以下とすると、エレメント１６ａと基板２０の上面２０ａとの界面で読取光L2が反射しても、この反射光が下面２０ｂで再度反射する成分が極めて小さくなり、エレメント１６ａに入射する反射光を十分減衰させることができ、結果として、読取ラインに対応する位置の読取用光導電層１４だけでなく、エレメント１６ａの長手方向に若干ずれた位置の読取用光導電層１４を反射光が照射する虞れが小さくなり、アーチファクトの発生を防止または低減することができる。なお、基板２０の下面２０ｂに代えて、上面２０ａに反射防止膜を施すようにしても、同様の効果を得ることができる。上面２０ａおよび下面２０ｂの両方に反射防止膜を施すようにすれば一層その効果が高まるのは勿論である。
【００５４】
また、デバイス部１０の第２電極層１５の基板２０を通して入射する読取光L2に対する垂直入射反射率が５０％以下となるようにすると、一層その効果が高まる。このためには、エレメント１６ａとして読取光L2に対する透過率が５０％以上であるものを使用するとよい。一方、エレメント１７ａは読取光L2に対する透過率が小さいほどよいので、エレメント１６ａと同様の手法を取ることはできないから、その垂直入射反射率が小さくなるように、読取光L2を吸収するカーボンブラックなどのコーティング材をエレメント１７ａに塗布するとよい。
【００５５】
また、両エレメント１６ａ，１７ａの間１５ａに、上述のように、カーボンブラックなどの顔料を分散させた高分子材料を充填すると、読取光L2に対して遮光性を持たせることができると共に、読取光L2に対する垂直入射反射率を小さくすることもできる。
【００５６】
一方、読取光L2が基板２０内で反射する度合いは、読取光光学系９６の光軸Ｃ２の基板２０の法線Ｃ１に対する角度θ１、即ち読取光L2の入射角によって異なり、また読取光L2が基板２０に入射する際には所定の拡がり角をもって入射するのが一般的である。ここで「拡がり角」とは、図７に示すように、読取光光学系９６の光軸Ｃ２と読取光L2の光束の最外周部L2ａとがなす角θ２を意味するものとする。しかしながら、読取光光学系９６の光軸Ｃ２の基板２０の下面２０ｂに対する入射角θ１が０度に近いほど、前記拡がり角θ２に拘わらず、読取光L2が基板２０内で反射する度合いを少なくすることができ、画質上問題となるアーチファクトの発生を防止または低減することができる。さらに、前記拡がり角θ２も狭いほど、読取光L2が反射する度合いを少なくすることができ、例えば、入射角θ１と拡がり角θ２を合わせた角が基板２０の法線Ｃ１に対して３０度以内にするとよい。
【００５７】
また、読取光L2の照射強度が小さいほど、画質上問題となるアーチファクトが生じる虞れを小さくすることができる。しかしながら、読取光L2の基板２０の下面２０ｂにおける照射強度Ｌが小さいと、Ｓ／Ｎの悪い画像になってしまう。ここで、読取光L2をデバイス部１０に照射した際の読取光L2の照射強度Ｌとデバイス部１０から読み出される検出電荷量Ｑとの間には、図８に示すように、照射強度Ｌが低レベルのときには照射強度Ｌに略比例して検出電荷量Ｑが大きくなり、一方照射強度Ｌがあるレベルよりも大きくなると検出電荷量Ｑが飽和特性を示すという性質がある。他方、基板２０内での読取光L2の反射の度合いは、基本的には照射強度Ｌに影響されないので、照射強度Ｌを前記飽和特性を示すようなレベル以上にすると、アーチファクトだけが大きくなってしまう。つまり、Ｓ／Ｎのよい画像を得ると共にアーチファクトの発生を防止または低減するためには、飽和特性を示すレベル以下の範囲内で照射強度をある程度大きくするとよい。
【００５８】
具体的には、照射強度Ｑに対する検出電荷量Ｑの関係を表す特性曲線Ｎ０の、任意の照射強度における接線の傾きが、該特性曲線Ｎ０の立上り直線の傾きに対して、およそ１／２〜１／１０となる範囲の強度、図８においてはＬａ〜Ｌｂの範囲にするとよい。
【００５９】
ここで、特性曲線の立上り直線としては、図８に示すように、原点における立上り接線Ｎ１を用いてもよいし、これに限らず、例えば検出電荷量Ｑが最初に飽和する点Ｑ１００に対応する飽和照射強度Ｌを１００（Ｌ１００の位置）としたとき、照射強度Ｌが１０（Ｌ１０の位置）のときの検出電荷量Ｑ１０の点と照射強度Ｌが５０（Ｌ５０の位置）のときの検出電荷量Ｑ５０の点とを結ぶ直線Ｎ２などを用いてもよい。勿論、この直線Ｎ２は必ずしも原点を通る直線でなくてもよい。
【００６０】
以上本発明による放射線固体検出器並びにこの検出器を用いた放射線画像情報読取方法および装置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、必ずしも上述した実施の形態に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、上述の説明は、放射線固体検出器として、デバイス部の第２電極層にストライプ電極とサブ電極が設けられているものについて説明したものであるが、サブ電極が設けられていないストライプ電極のみからなるものであってもよいし、またストライプ電極も設けられておらず、第２電極層の電極が平板電極のものであってもよい。第２電極層の電極が平板電極のものである場合には、読取光照射手段として、ライン光に代えてビーム光を走査する形態のものを使用するとよい。また、読取光としては、ＬＥＤ光に限らず、レーザ光や有機ＥＬ光などであってもよいし、その発光色は青色以外であってもよい。
【００６２】
また第２電極層の電極をなす電極は、アルミニウムやモリブデンに限らず、タングステンやＩＴＯなどからなるものであってもよい。
【００６３】
また、上述の実施の形態においては、放射線固体検出器の両側に配された電極層（導電体層）の間に蓄電部を形成する方法として、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を用いたものであるが、必ずしもこのような方法を用いたものでなくてもよい。例えば潜像電荷を捕捉・蓄電する周知のトラップ層（例えば、米国特許第４５３５４６８号参照）、或いは潜像電荷を集中させて蓄電する微小導電部材（例えば、本願出願人による特願平１１−８９５５３号参照）等を設ける方法を用いてもよい。なお、トラップ層を設けた場合には、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が形成される。また、トラップ層や電荷輸送層を設け、このトラップ層や電荷輸送層と記録用光導電層との界面に、さらに、マイクロプレート等の多数の微小導電部材を、画素毎に格別に設けるようにしてもよい。
【００６４】
また、上述の実施の形態においては、記録用光導電層として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ものを用い、該放射線の線量に応じた量の電荷を蓄電部に蓄積させるものとしているが、これに限らず、記録用の放射線の励起により発せられる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を用い、この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蓄電部に蓄積させるようにしてもよい。この場合、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（蛍光体）といわれる波長変換層を第１電極層の表面に積層した放射線固体検出器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射線固体検出器の一実施の形態の概略構成を示す図であって、デバイス部のみの斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）
【図２】図１に示した放射線固体検出器を用いた記録読取装置の概略構成図を示す、放射線固体検出器の斜視図と共に示した図
【図３】放射線固体検出器のＸＺ断面図と共に電流検出回路の詳細を示した図
【図４】図１に示した記録読取装置の読取光照射手段の詳細を示した図であって、側面図（Ａ）および斜視図（Ｂ）
【図５】読取光の基板内における反射を説明する図（その１）
【図６】読取光の基板内における反射を説明する図（その２）
【図７】読取光が基板に入射する際の入射角と拡がり角の関係を示す図
【図８】読取光の照射強度とデバイス部から読み出される検出電荷量との関係を示す図
【符号の説明】
１ 記録読取装置
１０ デバイス部
１９ 蓄電部
２０ 基板
２０ａ 上面
２０ｂ 下面
３０ 放射線固体検出器
９０ 読取光照射手段
９６ 読取光光学系

Claims (2)

1. 放射線画像情報を担持する電荷を蓄積する蓄電部を有して成るデバイス部が読取光に対して透過性を有する基板の上面に配設されて成る光読出方式の放射線固体検出器において、
   前記デバイス部の前記基板の上面と接する面に導電体層が設けられ、
   該導電体層が、前記読取光に対し透過性を有し、多数の線状電極からなる第１のストライプ電極と、前記読取光に対し遮光性を有し、多数の線状電極からなる第２のストライプ電極とを有し、
   前記第１のストライプ電極の線状電極と前記第２のストライプ電極の線状電極とが交互に配置されるように設けられているとともに、
   前記基板の上面および該上面と対向する下面の内の少なくとも一方の面に前記読取光の反射を防止する反射防止膜が形成されていることを特徴とする放射線固体検出器。
2. 前記導電体層が、タングステン、モリブデン、アルミニウム、ＩＴＯの内少なくとも１つから成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。

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