JP4050013B2 - 光検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報を担持したＸ線等の記録光の照射を受けることにより該画像情報を静電電荷パターン（静電潜像）として記録する静電記録体を備えた光検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療用Ｘ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例えばａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）から成るセレン板等の光導電体を静電記録体として用い、この静電記録体に放射線画像情報を担持するＸ線等の記録用の放射線（記録光）を照射して、放射線画像情報を担持する潜像電荷を静電記録体の蓄電部に蓄積させ、その後レーザービーム等の読取用の電磁波（読取光）で静電記録体を走査することにより該静電記録体内に生じる電流を該静電記録体両側の平板電極或いはストライプ電極を介して検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像、すなわち放射線画像情報を読み取るシステムが知られている。
【０００３】
このシステムでは、両端の電極（導電層）とその内部に配設された少なくとも１層の光導電層とを有してなる静電記録体を使用し、両端電極に記録用電圧が印加された状態で記録光を照射して、静電潜像を静電記録体の蓄電部に形成し、その後、静電記録体の両端電極を短絡して同電位にし、さらに、読取光に対して透過性を有する電極（以下読取光側電極という）を介して読取光で静電記録体の光導電層を走査し、読取光側電極と光導電層との界面で発生する電子とホールのペア（電荷対）による光誘起放電によって静電潜像の電気的読取りを行う。
【０００４】
本出願人は、上記システムに用いられる静電記録体として、記録用の放射線に対して透過性を有する第１導電層、記録用の放射線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、第１導電層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光（読取用の電磁波）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、読取光に対して透過性を有する第２導電層を、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蓄電部が形成されるものを提案している（特開２０００−１０５２９７号、同２０００−２８４０５６号）。ここで、画像のＳ／Ｎ向上のため、さらには並列読取り（主に主走査方向）を行なって読出時間の短縮を図るために、読取光側電極層の電極を、多数の線状電極が画素ピッチで配列してなるストライプ電極とすることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような静電記録体から静電潜像の電気的読取りを行う場合、一般にチャージアンプが用いられる。これは、大面積の静電記録体に配された多数のストライプ電極から信号を読み取る場合、高密度に集積できるチャージアンプが適しているためである。
【０００６】
しかしながら、チャージアンプの出力には、入力キャパシタンスの容量に比例したノイズが存在するため、この入力キャパシタンスの容量に比例するノイズを低減し、さらなる画質の向上を図ることが望まれている。
【０００７】
本発明は上記要望に応えてなされたものであって、ストライプ電極を備えた静電記録体から信号を読み取る際に、入力キャパシタンスの容量に対応するノイズを低減させることが可能な光検出装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１の光検出装置は、記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、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第１の線状電極からなる第１のストライプ電極を備えた第２の導電層とを、この順に積層してなる静電記録体を備えた光検出装置において、第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと第１の導電層との間に流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明による第２の光検出装置は、記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、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第１の線状電極からなる第１のストライプ電極と、読取光に対して遮光性を有する多数の第２の線状電極からなる第２のストライプ電極とを備え、第１の線状電極と第２の線状電極とが交互に配置された第２の導電層とを、この順に積層してなる静電記録体を備えた光検出装置において、第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、第１の導電層および第２の線状電極のそれぞれとの間に流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に使用される静電記録体は、第１の導電層、記録用光導電層、読取用光導電層および第２の導電層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。
【００１１】
本発明による第１および第２の光検出装置において、第１の線状電極は、第１の線状電極の長手方向の略中央位置で離間して設けられた２つの部分線状電極からなるものとすることができる。
【００１２】
なお、上記記録光としては、Ｘ線等の放射線に限らず、種々の光（電磁波）を使用し得る。また、上記読取光としては、レーザービームに限らず、種々の光（電磁波）を使用し得る。
【００１３】
【発明の効果】
本発明による第１の光検出装置は、第１のストライプ電極を構成する第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、第１の導電層との間に流れる電流を電流検出手段により検出するようにしたため、各部分線状電極と第１の導電層との間のキャパシタンスの容量を小さくすることができる。そのため、静電記録体からチャージアンプを用いた電流検出手段により静電潜像の電気的読取りを行う場合、入力キャパシタンスの容量に比例したノイズを低減させることができる。
【００１４】
また、本発明による第２の光検出装置においても、第１のストライプ電極を構成する第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、第１の導電層との間に流れる電流を電流検出手段により検出するようにしたため、上記第１の光検出装置と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光検出装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による光検出装置を用いた記録読取システム（静電潜像記録装置と静電潜像読取装置を一体にしたもの）の概略構成図を示すものである。
【００１６】
この記録読取システムは、静電記録体１０と、記録光照射手段５０と、電流検出手段７０と、読取用露光手段５１とからなり、静電潜像記録装置部分は静電記録体１０と、記録光照射手段５０と、電流検出手段７０の一部とからなり、静電潜像読取装置部分は静電記録体１０と、読取用露光手段５１と、電流検出手段７０の一部とからなる。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態にかかる静電記録体の斜視図および断面図である。この静電記録体１０は、特開２０００−１０５２９７号公報に記載された静電記録体とほぼ同様の構成のものであって、後述する記録光Ｌ１（本実施の形態ではＸ線）に対して透過性を有する第１の導電層１、この導電層１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２、導電層１に帯電される電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該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３、後述する読取光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４、読取光Ｌ２に対して透過性を有するストライプ電極６を備えた第２の導電層５を、この順に積層してなるものである。
【００１８】
なお、記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面が蓄電部として作用する。
【００１９】
ストライプ電極６は、多数の線状電極（図中の斜線部）６ａがストライプ状に配列されて成るものであり、また、各線状電極６ａは、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂを上記長手方向に配列してなる。
【００２０】
なお、導電層５において、部分線状電極６ｂ以外の部分５ａは読取光Ｌ２に対して遮光性を有するものとするのが好ましい。
【００２１】
本実施の形態による静電記録体１０は、導電層５に備えられたストライプ電極６を構成する各線状電極６ａが、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂからなる点において、特開２０００−１０５２９７号公報に記載された静電記録体と異なる。
【００２２】
導電層１の下面側には被写体９が配置され、この被写体９には記録光Ｌ１に対して透過性を有する部分９ａと透過性を有しない遮断部（遮光部）９ｂが存在するものとする。記録光照射手段５０は記録光Ｌ１を被写体９に一様に照射するものであり、読取用露光手段５１は、ライン状に略一様な読取光Ｌ２（本実施の形態ではレーザービーム）を導電層５のストライプ電極６の長手方向と概略直交させつつ、ストライプ電極６の長手方向、即ち図１中の矢印で示す走査方向に走査露光するものである（このような露光手段をライン状露光手段という）。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施の形態にかかる静電記録体とともに電流検出手段を詳細に示すブロック図である。
【００２４】
電流検出手段７０は導電層５のストライプ電極６を構成する部分線状電極６ｂ毎に接続された多数の電流検出アンプ７０ａを有している。この電流検出アンプ７０ａには検出した電流を蓄積する積分コンデンサ７０ｅが備えられており、読取光Ｌ２の露光により各部分線状電極６ｂに流れる電流量を各部分線状電極６ｂ毎に並列的に検出するものである。静電記録体１０の導電層１は接続手段７０ｂの入力端子ｂおよび電源７０ｃの負極に接続されており、電源７０ｃの正極は接続手段７０ｂの入力端子ａに接続されている。接続手段７０ｂの出力は各電流検出アンプ７０ａに接続されている。
【００２５】
上記のような電流検出アンプ７０ａは、図６に示すように入力キャパシタンスの容量の増加に伴いチャージアンプノイズが大きくなる特性がある。そのため、本実施の形態においては、線状電極を略中央位置で２つに分割し、それぞれの部分線状電極に電流検出アンプを接続して電流を検出するようにしているので、入力キャパシタンスの容量が小さくなるため、入力キャパシタンスの容量に起因するチャージアンプノイズの影響を低減することができる。
【００２６】
次に静電記録体１０の静電潜像記録過程および読取過程について説明する。先ず接続手段７０ｂを電源７０ｃの正極と接続している入力端子ａに接続し、導電層１とストライプ電極６（各部分線状電極６ｂ）との間に直流電圧Ｅｄを印加し、負の電荷を導電層１に、正の電荷をストライプ電極６に帯電させる。直流電圧Ｅｄは、記録用光導電層２に対して約１０Ｖ／μｍの電界強度が加わるような電圧とする。
【００２７】
次に記録光照射手段５０から記録光Ｌ１を被写体９に向けて一様に照射する。記録光Ｌ１は被写体９の透過部９ａを透過し、さらに導電層１をも透過する。記録用光導電層２はこの透過した記録光Ｌ１を受け導電性を呈するようになる。これは記録光Ｌ１の光量に応じて可変の抵抗値を示す可変抵抗器として作用することで理解され、抵抗値は記録光Ｌ１によって電子（負電荷）とホール（正電荷）の電荷対が生じることに依存し、被写体９を透過した記録光Ｌ１の光量が少なければ大きな抵抗値を示すものである。なお、Ｘ線等の放射線を記録光Ｌ１として使用したときは線量と表現すべきであるが、ここでは線量も含めて光量として表現するものとする。
【００２８】
導電層１とストライプ電極６との間には記録用の直流電圧Ｅｄが印加されているので、発生した電荷対の内の負電荷が所定の電界分布に沿ってストライプ電極６の各部分線状電極６ｂに集中せしめられ、記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面である蓄電部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するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。一方、記録用光導電層２内で発生する正電荷は導電層１に引き寄せられて、電源７０ｂから注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。
【００２９】
次に、静電潜像を読み取る際には、接続手段７０ｂを入力端子ｂに接続して、導電層１とストライプ電極６（各部分線状電極６ｂ）とを短絡し、読取用露光手段５１によりライン状の読取光Ｌ２で導電層５の全面を走査する。
【００３０】
この読取光Ｌ２による走査により副走査位置に対応する読取光Ｌ２が入射した読取用光導電層４内に正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が蓄電部に蓄積された負電荷（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、蓄電部で潜像電荷と電荷再結合し消滅する。一方、読取用光導電層４内に生じた負電荷は電源７０ｂからストライプ電極１６に注入される正電荷と電荷再結合し消滅する。このようにして、静電記録体１０の蓄電部に蓄積されていた負電荷が電荷再結合により消滅し、この電荷再結合の際の電荷の移動による電流が静電記録体１０内に生じる。この電流を各部分線状電極６ｂ毎に接続された各電流検出アンプ７０ａが同時に検出する。読取りの際に静電記録体１０内を流れる電流は、潜像電荷すなわち静電潜像に応じたものであるから、この電流を検出することにより静電潜像を読み取る、すなわち静電潜像を表す画像信号を取得することができる。さらに、各電流検出アンプ７０ａの出力を、不図示のマルチプレクサに入力して合成し、同じく不図示のＡＤ変換器によりデジタル変換することにより、静電記録体１０に記録された静電潜像が表す２次元画像を得ることができる。
【００３１】
次に本発明の第２の実施の形態による光検出装置を用いた記録読取システムについて詳細に説明する。図４は本発明の第２の実施の形態にかかる静電記録体の斜視図および断面図であり、図５は本発明の第２の実施の形態にかかる静電記録体と電流検出手段とを示すブロック図である。なお、図４，５において、図１、２、３中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００３２】
図４に示す静電記録体２０は、特開２０００−２８４０５６号公報に記載された静電記録体とほぼ同様の構成のものであって、記録光Ｌ１（本実施の形態ではＸ線）に対して透過性を有する第１の導電層１、この導電層１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２、導電層１に帯電される電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該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３、読取光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４、読取光Ｌ２に対して透過性を有する第１のストライプ電極６および読取光Ｌ２に対して遮光性を有する第２のストライプ電極７を備えた第２の導電層５を、この順に積層してなるものである。
【００３３】
なお、記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面が蓄電部として作用する。
【００３４】
第１のストライプ電極６は、多数の第１の線状電極（図中の斜線部）６ａがストライプ状に配列されて成るものであり、第２のストライプ電極７は、多数の第２の線状電極（図中の網掛部）７ａがストライプ状に配列されて成るものであり、第１の線状電極６ａと第２の線状電極７ａとは交互に配置されている。
【００３５】
また、第１の線状電極６ａは、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂを上記長手方向に配列してなる。
【００３６】
なお、導電層５において、部分線状電極６ｂおよび部分線状電極７ａ以外の部分５ａは読取光Ｌ２に対して遮光性を有するものとするのが好ましい。
【００３７】
本実施の形態による静電記録体２０は、導電層５に備えられた第１のストライプ電極６を構成する各線状電極６ａが、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂからなる点において、特開２０００−２８４０５６号公報に記載された静電記録体と異なる。
【００３８】
図５に示すように、第１の実施の形態の構成に加え、さらに、第１のストライプ電極６を構成する部分線状電極６ｂ毎に接続された多数の電流検出アンプ７１ａに、第２のストライプ電極７を構成する線状電極７ａが接続されている。
【００３９】
上記静電記録体２０に静電潜像を記録する際には、オペアンプ７１ｄのイマジナリショートを介して、第１のストライプ電極６（各部分線状電極６ｂ）と第２のストライプ電極７（線状電極７ａ）とを同電位とし、導電層１と第１のストライプ電極６および第２のストライプ電極７との間に直流電圧Ｅｄを印加し、負の電荷を導電層１に、正の電荷を第１のストライプ電極６および第２のストライプ電極７に帯電させる。
【００４０】
上記静電記録体２０より静電潜像を読み取る際には、接続手段７１ｂを入力端子ｂに接続し、導電層１と第２のストライプ電極７とを短絡し、読取光Ｌ２の露光により第１のストライプ電極６と導電層１および第２のストライプ電極７との間に流れる電流量を検出する。以上のようにすることにより、第１の実施の形態と同様に記録および読取りを行うことができる。
【００４１】
本実施の形態における静電記録体においても、第１のストライプ電極６（各線状電極６ａ）を略中央位置で２つに分割し、それぞれの部分線状電極６ｂに電流検出アンプを接続して電流を検出するようにしているので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらに、第２のストライプ電極７を設けたことにより第１の実施の形態による静電記録体と比べて電流の検出効率を高めることができる。
【００４２】
なお、第２のストライプ電極７を構成する第２の線状電極７ａも、第１の線状電極６ａと同様に、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極７ｂを上記長手方向に配列してなるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による光検出装置を用いた記録読取システムの構成図
【図２】第１の実施の形態にかかる静電記録体の断面図
【図３】第１の実施の形態にかかる静電記録体と電流検出手段とを示すブロック図
【図４】第２の実施の形態にかかる静電記録体の断面図
【図５】第２の実施の形態にかかる静電記録体と電流検出手段とを示すブロック図
【図６】チャージアンプの特性図
【符号の説明】
１ 導電層
２ 記録用光導電層
３ 電荷輸送層
４ 読取用光導電層
５ 導電層
９ 被写体
１０、２０ 静電記録体
５０ 記録光照射手段
５１ 読取用露光手段
７０，７１ 電流検出手段
Ｌ１ 記録光
Ｌ２ 読取光
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報を担持したＸ線等の記録光の照射を受けることにより該画像情報を静電電荷パターン（静電潜像）として記録する静電記録体を備えた光検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療用Ｘ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例えばａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）から成るセレン板等の光導電体を静電記録体として用い、この静電記録体に放射線画像情報を担持するＸ線等の記録用の放射線（記録光）を照射して、放射線画像情報を担持する潜像電荷を静電記録体の蓄電部に蓄積させ、その後レーザービーム等の読取用の電磁波（読取光）で静電記録体を走査することにより該静電記録体内に生じる電流を該静電記録体両側の平板電極或いはストライプ電極を介して検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像、すなわち放射線画像情報を読み取るシステムが知られている。
【０００３】
このシステムでは、両端の電極（導電層）とその内部に配設された少なくとも１層の光導電層とを有してなる静電記録体を使用し、両端電極に記録用電圧が印加された状態で記録光を照射して、静電潜像を静電記録体の蓄電部に形成し、その後、静電記録体の両端電極を短絡して同電位にし、さらに、読取光に対して透過性を有する電極（以下読取光側電極という）を介して読取光で静電記録体の光導電層を走査し、読取光側電極と光導電層との界面で発生する電子とホールのペア（電荷対）による光誘起放電によって静電潜像の電気的読取りを行う。
【０００４】
本出願人は、上記システムに用いられる静電記録体として、記録用の放射線に対して透過性を有する第１導電層、記録用の放射線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、第１導電層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光（読取用の電磁波）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、読取光に対して透過性を有する第２導電層を、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蓄電部が形成されるものを提案している（特開２０００−１０５２９７号、同２０００−２８４０５６号）。ここで、画像のＳ／Ｎ向上のため、さらには並列読取り（主に主走査方向）を行なって読出時間の短縮を図るために、読取光側電極層の電極を、多数の線状電極が画素ピッチで配列してなるストライプ電極とすることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような静電記録体から静電潜像の電気的読取りを行う場合、一般にチャージアンプが用いられる。これは、大面積の静電記録体に配された多数のストライプ電極から信号を読み取る場合、高密度に集積できるチャージアンプが適しているためである。
【０００６】
しかしながら、チャージアンプの出力には、入力キャパシタンスの容量に比例したノイズが存在するため、この入力キャパシタンスの容量に比例するノイズを低減し、さらなる画質の向上を図ることが望まれている。
【０００７】
本発明は上記要望に応えてなされたものであって、ストライプ電極を備えた静電記録体から信号を読み取る際に、入力キャパシタンスの容量に対応するノイズを低減させることが可能な光検出装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１の光検出装置は、記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、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第１の線状電極からなる第１のストライプ電極を備えた第２の導電層とを、この順に積層してなる静電記録体を備えた光検出装置において、第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと第１の導電層との間に流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明による第２の光検出装置は、記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、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第１の線状電極からなる第１のストライプ電極と、読取光に対して遮光性を有する多数の第２の線状電極からなる第２のストライプ電極とを備え、第１の線状電極と第２の線状電極とが交互に配置された第２の導電層とを、この順に積層してなる静電記録体を備えた光検出装置において、第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、第１の導電層および第２の線状電極のそれぞれとの間に流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に使用される静電記録体は、第１の導電層、記録用光導電層、読取用光導電層および第２の導電層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。
【００１１】
本発明による第１および第２の光検出装置において、第１の線状電極は、第１の線状電極の長手方向の略中央位置で離間して設けられた２つの部分線状電極からなるものとすることができる。
【００１２】
なお、上記記録光としては、Ｘ線等の放射線に限らず、種々の光（電磁波）を使用し得る。また、上記読取光としては、レーザービームに限らず、種々の光（電磁波）を使用し得る。
【００１３】
【発明の効果】
本発明による第１の光検出装置は、第１のストライプ電極を構成する第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、第１の導電層との間に流れる電流を電流検出手段により検出するようにしたため、各部分線状電極と第１の導電層との間のキャパシタンスの容量を小さくすることができる。そのため、静電記録体からチャージアンプを用いた電流検出手段により静電潜像の電気的読取りを行う場合、入力キャパシタンスの容量に比例したノイズを低減させることができる。
【００１４】
また、本発明による第２の光検出装置においても、第１のストライプ電極を構成する第１の線状電極のそれぞれが、第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、第１の導電層との間に流れる電流を電流検出手段により検出するようにしたため、上記第１の光検出装置と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光検出装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による光検出装置を用いた記録読取システム（静電潜像記録装置と静電潜像読取装置を一体にしたもの）の概略構成図を示すものである。
【００１６】
この記録読取システムは、静電記録体１０と、記録光照射手段５０と、電流検出手段７０と、読取用露光手段５１とからなり、静電潜像記録装置部分は静電記録体１０と、記録光照射手段５０と、電流検出手段７０の一部とからなり、静電潜像読取装置部分は静電記録体１０と、読取用露光手段５１と、電流検出手段７０の一部とからなる。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態にかかる静電記録体の斜視図および断面図である。この静電記録体１０は、特開２０００−１０５２９７号公報に記載された静電記録体とほぼ同様の構成のものであって、後述する記録光Ｌ１（本実施の形態ではＸ線）に対して透過性を有する第１の導電層１、この導電層１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２、導電層１に帯電される電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該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３、後述する読取光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４、読取光Ｌ２に対して透過性を有するストライプ電極６を備えた第２の導電層５を、この順に積層してなるものである。
【００１８】
なお、記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面が蓄電部として作用する。
【００１９】
ストライプ電極６は、多数の線状電極（図中の斜線部）６ａがストライプ状に配列されて成るものであり、また、各線状電極６ａは、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂを上記長手方向に配列してなる。
【００２０】
なお、導電層５において、部分線状電極６ｂ以外の部分５ａは読取光Ｌ２に対して遮光性を有するものとするのが好ましい。
【００２１】
本実施の形態による静電記録体１０は、導電層５に備えられたストライプ電極６を構成する各線状電極６ａが、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂからなる点において、特開２０００−１０５２９７号公報に記載された静電記録体と異なる。
【００２２】
導電層１の下面側には被写体９が配置され、この被写体９には記録光Ｌ１に対して透過性を有する部分９ａと透過性を有しない遮断部（遮光部）９ｂが存在するものとする。記録光照射手段５０は記録光Ｌ１を被写体９に一様に照射するものであり、読取用露光手段５１は、ライン状に略一様な読取光Ｌ２（本実施の形態ではレーザービーム）を導電層５のストライプ電極６の長手方向と概略直交させつつ、ストライプ電極６の長手方向、即ち図１中の矢印で示す走査方向に走査露光するものである（このような露光手段をライン状露光手段という）。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施の形態にかかる静電記録体とともに電流検出手段を詳細に示すブロック図である。
【００２４】
電流検出手段７０は導電層５のストライプ電極６を構成する部分線状電極６ｂ毎に接続された多数の電流検出アンプ７０ａを有している。この電流検出アンプ７０ａには検出した電流を蓄積する積分コンデンサ７０ｅが備えられており、読取光Ｌ２の露光により各部分線状電極６ｂに流れる電流量を各部分線状電極６ｂ毎に並列的に検出するものである。静電記録体１０の導電層１は接続手段７０ｂの入力端子ｂおよび電源７０ｃの負極に接続されており、電源７０ｃの正極は接続手段７０ｂの入力端子ａに接続されている。接続手段７０ｂの出力は各電流検出アンプ７０ａに接続されている。
【００２５】
上記のような電流検出アンプ７０ａは、図６に示すように入力キャパシタンスの容量の増加に伴いチャージアンプノイズが大きくなる特性がある。そのため、本実施の形態においては、線状電極を略中央位置で２つに分割し、それぞれの部分線状電極に電流検出アンプを接続して電流を検出するようにしているので、入力キャパシタンスの容量が小さくなるため、入力キャパシタンスの容量に起因するチャージアンプノイズの影響を低減することができる。
【００２６】
次に静電記録体１０の静電潜像記録過程および読取過程について説明する。先ず接続手段７０ｂを電源７０ｃの正極と接続している入力端子ａに接続し、導電層１とストライプ電極６（各部分線状電極６ｂ）との間に直流電圧Ｅｄを印加し、負の電荷を導電層１に、正の電荷をストライプ電極６に帯電させる。直流電圧Ｅｄは、記録用光導電層２に対して約１０Ｖ／μｍの電界強度が加わるような電圧とする。
【００２７】
次に記録光照射手段５０から記録光Ｌ１を被写体９に向けて一様に照射する。記録光Ｌ１は被写体９の透過部９ａを透過し、さらに導電層１をも透過する。記録用光導電層２はこの透過した記録光Ｌ１を受け導電性を呈するようになる。これは記録光Ｌ１の光量に応じて可変の抵抗値を示す可変抵抗器として作用することで理解され、抵抗値は記録光Ｌ１によって電子（負電荷）とホール（正電荷）の電荷対が生じることに依存し、被写体９を透過した記録光Ｌ１の光量が少なければ大きな抵抗値を示すものである。なお、Ｘ線等の放射線を記録光Ｌ１として使用したときは線量と表現すべきであるが、ここでは線量も含めて光量として表現するものとする。
【００２８】
導電層１とストライプ電極６との間には記録用の直流電圧Ｅｄが印加されているので、発生した電荷対の内の負電荷が所定の電界分布に沿ってストライプ電極６の各部分線状電極６ｂに集中せしめられ、記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面である蓄電部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するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。一方、記録用光導電層２内で発生する正電荷は導電層１に引き寄せられて、電源７０ｂから注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。
【００２９】
次に、静電潜像を読み取る際には、接続手段７０ｂを入力端子ｂに接続して、導電層１とストライプ電極６（各部分線状電極６ｂ）とを短絡し、読取用露光手段５１によりライン状の読取光Ｌ２で導電層５の全面を走査する。
【００３０】
この読取光Ｌ２による走査により副走査位置に対応する読取光Ｌ２が入射した読取用光導電層４内に正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が蓄電部に蓄積された負電荷（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、蓄電部で潜像電荷と電荷再結合し消滅する。一方、読取用光導電層４内に生じた負電荷は電源７０ｂからストライプ電極１６に注入される正電荷と電荷再結合し消滅する。このようにして、静電記録体１０の蓄電部に蓄積されていた負電荷が電荷再結合により消滅し、この電荷再結合の際の電荷の移動による電流が静電記録体１０内に生じる。この電流を各部分線状電極６ｂ毎に接続された各電流検出アンプ７０ａが同時に検出する。読取りの際に静電記録体１０内を流れる電流は、潜像電荷すなわち静電潜像に応じたものであるから、この電流を検出することにより静電潜像を読み取る、すなわち静電潜像を表す画像信号を取得することができる。さらに、各電流検出アンプ７０ａの出力を、不図示のマルチプレクサに入力して合成し、同じく不図示のＡＤ変換器によりデジタル変換することにより、静電記録体１０に記録された静電潜像が表す２次元画像を得ることができる。
【００３１】
次に本発明の第２の実施の形態による光検出装置を用いた記録読取システムについて詳細に説明する。図４は本発明の第２の実施の形態にかかる静電記録体の斜視図および断面図であり、図５は本発明の第２の実施の形態にかかる静電記録体と電流検出手段とを示すブロック図である。なお、図４，５において、図１、２、３中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００３２】
図４に示す静電記録体２０は、特開２０００−２８４０５６号公報に記載された静電記録体とほぼ同様の構成のものであって、記録光Ｌ１（本実施の形態ではＸ線）に対して透過性を有する第１の導電層１、この導電層１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２、導電層１に帯電される電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該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３、読取光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４、読取光Ｌ２に対して透過性を有する第１のストライプ電極６および読取光Ｌ２に対して遮光性を有する第２のストライプ電極７を備えた第２の導電層５を、この順に積層してなるものである。
【００３３】
なお、記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面が蓄電部として作用する。
【００３４】
第１のストライプ電極６は、多数の第１の線状電極（図中の斜線部）６ａがストライプ状に配列されて成るものであり、第２のストライプ電極７は、多数の第２の線状電極（図中の網掛部）７ａがストライプ状に配列されて成るものであり、第１の線状電極６ａと第２の線状電極７ａとは交互に配置されている。
【００３５】
また、第１の線状電極６ａは、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂを上記長手方向に配列してなる。
【００３６】
なお、導電層５において、部分線状電極６ｂおよび部分線状電極７ａ以外の部分５ａは読取光Ｌ２に対して遮光性を有するものとするのが好ましい。
【００３７】
本実施の形態による静電記録体２０は、導電層５に備えられた第１のストライプ電極６を構成する各線状電極６ａが、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極６ｂからなる点において、特開２０００−２８４０５６号公報に記載された静電記録体と異なる。
【００３８】
図５に示すように、第１の実施の形態の構成に加え、さらに、第１のストライプ電極６を構成する部分線状電極６ｂ毎に接続された多数の電流検出アンプ７１ａに、第２のストライプ電極７を構成する線状電極７ａが接続されている。
【００３９】
上記静電記録体２０に静電潜像を記録する際には、オペアンプ７１ｄのイマジナリショートを介して、第１のストライプ電極６（各部分線状電極６ｂ）と第２のストライプ電極７（線状電極７ａ）とを同電位とし、導電層１と第１のストライプ電極６および第２のストライプ電極７との間に直流電圧Ｅｄを印加し、負の電荷を導電層１に、正の電荷を第１のストライプ電極６および第２のストライプ電極７に帯電させる。
【００４０】
上記静電記録体２０より静電潜像を読み取る際には、接続手段７１ｂを入力端子ｂに接続し、導電層１と第２のストライプ電極７とを短絡し、読取光Ｌ２の露光により第１のストライプ電極６と導電層１および第２のストライプ電極７との間に流れる電流量を検出する。以上のようにすることにより、第１の実施の形態と同様に記録および読取りを行うことができる。
【００４１】
本実施の形態における静電記録体においても、第１のストライプ電極６（各線状電極６ａ）を略中央位置で２つに分割し、それぞれの部分線状電極６ｂに電流検出アンプを接続して電流を検出するようにしているので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらに、第２のストライプ電極７を設けたことにより第１の実施の形態による静電記録体と比べて電流の検出効率を高めることができる。
【００４２】
なお、第２のストライプ電極７を構成する第２の線状電極７ａも、第１の線状電極６ａと同様に、その長手方向の略中央位置で分離された２個の部分線状電極７ｂを上記長手方向に配列してなるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による光検出装置を用いた記録読取システムの構成図
【図２】第１の実施の形態にかかる静電記録体の断面図
【図３】第１の実施の形態にかかる静電記録体と電流検出手段とを示すブロック図
【図４】第２の実施の形態にかかる静電記録体の断面図
【図５】第２の実施の形態にかかる静電記録体と電流検出手段とを示すブロック図
【図６】チャージアンプの特性図
【符号の説明】
１ 導電層
２ 記録用光導電層
３ 電荷輸送層
４ 読取用光導電層
５ 導電層
９ 被写体
１０、２０ 静電記録体
５０ 記録光照射手段
５１ 読取用露光手段
７０，７１ 電流検出手段
Ｌ１ 記録光
Ｌ２ 読取光
Claims (3)
- 記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、
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第１の線状電極からなる第１のストライプ電極を備えた第２の導電層とを、この順に積層してなる静電記録体を備えた光検出装置において、
前記第１の線状電極のそれぞれが、該第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、
該複数の第１の部分線状電極のそれぞれと前記第１の導電層との間に流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とする光検出装置。 - 記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、
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第１の線状電極からなる第１のストライプ電極と、前記読取光に対して遮光性を有する多数の第２の線状電極からなる第２のストライプ電極とを備え、前記第１の線状電極と前記第２の線状電極とが交互に配置された第２の導電層とを、この順に積層してなる静電記録体を備えた光検出装置において、
前記第１の線状電極のそれぞれが、該第１の線状電極の長手方向に配列された複数の第１の部分線状電極からなり、
該複数の第１の部分線状電極のそれぞれと、前記第１の導電層および前記第２の線状電極のそれぞれとの間に流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とする光検出装置。 - 前記第１の線状電極が、該第１の線状電極の長手方向の略中央位置で離間して設けられた２つの部分線状電極からなるものであることを特徴とする請求項１または２記載の光検出装置。
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