JPS5937766A - 像検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電潜像が形成される検出器であって、検出器
がエネルギー走査された時に静電潜像が電気信号として
読出されるのに役立つ検出器に関する。

光導電層を含む多層型検出器に像露光して静電潜像を形
成し、検出器を光走査することにより静電潜像を時系列
電気信号として読出す方法は特開昭５４−３１２１９号
その他で既に知られている。

ここでは周知の方法を説明した後、その問題点を指摘し
その解決を図る。

第１図は静電潜像読出し方法のブロック図で１０１は透
明電極、１０２はＳｅ、　ｃａｓ等の光導電体層、１０
３は絶縁体層、１０４は１０２と１０３の境界面、１０
５は電極、１０６と１０７はスイッチ、１０８は直流電
源、１０９は出力端子、１１０は出力抵抗、１１１は全
面照射光、１１２　、１１３　、１１４は電荷。

１１５はネガフィルムで１１５−（１）は透明部、１１
５−（２）は不透明部。１１６は透過光、１１７はレー
ザなどのビーム光、１１８は回転多面鏡または振動鏡、
１１７−（１）　、　１１７−（２）は１１７の多面鏡
１１８による反射この状態で、第１図（Ｃ）のように、
ネガフィルム１１５を介して光１１１を全面に照射する
と、分に相当する部分のみ電荷が残る。これを像露光と
言い、残った電荷パターンを静電潜像と言うＯ この後、第１図の）に示すように、スイッチ１０６をオ
フ、１０７をオンにした状態で、多面鏡が１１７−（１
）から１１７−（２）まで走査した状態を示している。

このようにして、静電潜像は電流１−ｉｏｉｔった部分
のみ流れる。即ち、像の明部では電流が流れず、像の暗
部で電流が流れる。

上述の説明では、明部では電荷が完全に消滅し、暗部で
は電荷が完全に保持されるものとしたが、この方法にお
いては明暗に中間調がある場合は、それに順じた静電潜
像が形成され、その静電潜像に順じた電流または電圧が
得られるものである。

第２図は第１図の方法による出力例で、横軸は時間、即
ちビーム光１１７の走査方向で、縦軸は電流１１０１ま
たは電圧ｖ１０１である。

２０１は明部の波形で、２０２は暗部の波形、２０３は
中間調の波形例を示している。

なお、上述の説明は光走査を１次元で行った場合のみを
示しだが、光走査を２次元に行えば、ビデオ信号と同様
に２次元画像の時系列電気信号が得られる。

また第３図は別のプロセスを示しており、スイッチ１０
７をオフし、スイッチ１０６をオンすると透明電極１０
１と１０５にはそれぞれ電荷１１２と１１３が充電され
る。このプロセスでは第１図と違って、全面照射しない
から電荷１１２は光導電層１０２に注入されることなく
電極に止まる。

この状態で（Ｂ）の様にネガフィルム１１５を通して像
露光を行うと、透過光１１６が照射した範囲は光導電層
１０２の抵抗が低下して電荷の注入を゛　　生じ、電荷
１１２は境界面１０４へ移動し電荷３１２−（１）にな
る。透過光１１６が照射されなかった部分の電荷１１２
はそのまま電極に止まる。

次に第３図（Ｃ）の様に暗状態でスイッチ１．０６をオ
フし、スイッチ１０７をオンすると、２づの電極１０１
と１０５は短絡されるから、電荷１１２は出力抵抗を介
して放出され、透過光１１６が照射されなかった範囲の
電荷は消滅する。オだ照射された所には負電荷１１４が
現われる。その後の読出し過程は既述のプロセスと同じ
であるが、電荷の残った部分は逆になっている。従って
、第４図の出力波形も逆転し、２０１′は明部、２０２
′は暗部、２０３′は中間調の波形である。

説明した例は、潜像を与えるだめの原版としてネガフィ
ルムを使用する複写機の露光過程を使用したが、原版を
投影レンズで投影する装置、更には立体物の投影あるい
は透過像を記録する装置の露光過程にも適用できる。ま
た、露光エネルギーとして可視光、または赤外光の如き
不可視光もしくはＸ線の如き放射線など、潜像を形成で
きるエネルギーであればなんでも良い。

殊に光導電体がＸ線に感度を持つことはゼロラジオグラ
フィーによって周知であり、Ｘ線検査機器、特に医用Ｘ
線検査機器に電子写真釣手゛段を利用することは、記録
体に大版銀塩フィルムを使用しなくても済むこと、感度
の向上によってＸ線染量を減らせること、もしくは読み
出しだ信号を直ちにビデオ画像として観察し、あるいは
種々の電気的な操作を加えられる利点によって要望が強
い。壕だ光導電体のＸ線に対する感度が著しく低いか、
はとんどなかったとしても蛍光スクリーンのような像変
換器を介在させれば、潜像を形成することができる。

他方、潜像を読み出すだめの読出し走査についても、後
述の実施例では最も望ましい例としてレーザー光による
二次元走査を採用しているが、別の放射エネルギーで照
射しても良い。また走査の際は、検出器を固定してエネ
ルギ一点の方を移動させる代シに検出器を移送し、ある
いはエネルギ一点の移動と検出器の移送を組合せても良
い。

そして如上の装置を実験室で使用した場合には問題がな
かったとしても、現実の作業室で用いると性能の不安定
が生じ、そ・の原因の一部は使用環境の湿度や塵埃等に
あると推定される。

本発明は多層構造から成る検出器に防湿、防塵の処置を
講することによりその電気的な安定性を向上させる目的
を有する。そして更に、電気的及び操作上の両方に好適
な電気接点を設け、あるいは検出器の位置決め不良によ
る画質低下を無くし、全体の構造を堅固なシのとし、あ
るいは後述する基板側から全面露光できるようにして操
作性を良くするなど実゛用上の改善を図るものである。

以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。

第５図は多層構成の検出器の外観を示しており、第６図
は第５図のＡ−Ａ断面を示す。なお、装置の製作方法は
後で説明する。付番６００は剛性基板で、第１図（４）
で説明した全向岸光を第６図の矢印６０２の方向から行
うために、露光光を透過させるとともに電気絶縁性の優
れたアクリル力との樹脂板を使用する。ただし、矢印６
０２の側から露光を行わない配置を採るときは不透明で
も良い。６０３は基極６０１上に設けた電極で、矢印６
０２の方向よシ光を当でる場合には、６０３は透明電極
とする。６０４は、更に６０３の上に蒸着又は塗布等に
より設けた絶縁層、６０５はその上に蒸着又は塗布等に
よシ設けたＣｄＳ等よυなる光導電体層、６０６は、更
にその上に６０５の光導電体層上の全面に設けた透明電
極である。電極６０３は、図中、基板の下側まで延長し
て接点６０７を設けるために、基板の端面を通して６０
７のところまで電極を延長させる。相手側の電気接片と
接触する部分６０７は、耐磨粍性をもたせ、かつ、電気
的接続を満足させるために、電極６０３を、−例として
金（Ａｕ）あるいは他の金属を蒸着した上に、ロジウム
等の、硬質でかつ電気抵抗の少ない金属をメッキする。

電極６０６にも、基板６０１に対峙する位置に、６０７
と同様に接点６０８を設ける。

多層構造よりなる光電極吊器においては、各層の間に湿
気、よごれ、ゴミ等が入ると各層間の電気的絶縁低下を
来し、性能を低下させることになる。これを防止するた
めに、各層の端面部を外気より遮断することは極めて翁
用である。

その方法として、第６図６０９に示すように、絶縁抵抗
が大きく、かつ、実用上支障を来さない強度をもつ、例
えばエポキシ樹脂等のシール拐により、各層の端面をシ
ールするように周縁に一塗布をす−０また、透明電＠６
０６０表面に６１０で示す透明な樹脂をコートしたり或
いは透明シートを貼付することも有用である。この層は
、矢印６１１で示す方向よシ、像露光のために光或いは
Ｘ線を照射したり、また、静電潜像読出しのためにレー
ザー光等を照射したとき、光の散乱或いはＸ線による２
次Ｘ線散乱等が大きいと最終的に得られる画像の画質を
劣化させることになるので、支障を来さない程度の厚さ
にづる。

これによシ、保護層６１００表面にゴミ等が付着しだシ
、表面が汚れたとき容易に清掃することが可能となる。

他方、基板６０１上で接点と反対側あるいは基板６０１
の横辺側に検出器自体の位置決めを正確に実現するだめ
のピン６１２と６１２′を左右に設ける。そしてこのピ
ンは１個でも良いが、極力正確な位置に設ける。

その理由は、例えばこの検出器をＸ１ＩＩ撮影装置の受
像器として用いた場合、同一被検者のＸ線像を造影剤の
注入前と注入後とで２枚の検出器にそれぞれ像露光し、
これらを読出した静電潜像信号に電気的ザブトラクショ
ン処理を施して血管の部分のみを描出する技法を用いる
ことがあるからである。その様な時、１枚目の検出器と
２枚目の検出器の相対位置関係は位置ズレが零になるこ
とが望ましく、そのために検出器は撮影時（第１図Ｃ）
と読出し時（第１図Ｄ）とも正確にセットされる必要が
ある。ピン６１２はこの用途に使用するものであるが、
このピンを利用して検出器を撮影時の配置、に設置した
シ、撮影後取出すために用いたり、あるいは読取シ前後
の配置や取出しに利用できる。なお、ピン６１２の替シ
に開孔、切欠きを設けて一゛ｒ同様の用途に使用できる
。

別にＸ線撮影の他の技法として多層同時断層てＸ線管焦
点と検出器を夫々反射力向に移動させながら撮影する。

前述のサブトラクションの場合と同様、信号読出し後、
画像の重ね合せ処理を行う関係上、正確な位置決めが要
求されるわけである。

また第７図は検出器に充電及び全面露光から始まって読
出しを行うまでに必要とする外部装置との電気的接続の
一方法を例示している。相手側接点７０１と７０２に対
し検出器６００を挿入し、その接点を夫々接触させるこ
とにより電気的に接続させる。第８図（４）はＸ線撮影
装置の例で、（Ｂ）は読出し装置の例である。図中、８
０１は被検者で、８０２はＸ線管である。Ｘ線、管８０
２は被検者８０１を照射する機能を持つ。８０３は前面
パネルで、Ｘ線を透過し、光を遮断する材料で作られて
おシ、被検者８０１と接触する。８０６は外箱、８０７
は検出器６００を出し入れするための蓋、８０ｉは検出
器６００を全面照射するだめの照明光源である。

次に第８図（Ｂ）で、８０９はケース、１４０９′はケ
ースの人出蓋である。８１１はレーザービームの発生器
で、図面には描いていないがビームを図面に垂直に下か
ら上へ発生させる。このビームはビームエキスパンダへ
入射させてビーム径を若干拡大させておく。８１２はガ
ルバノミラ−で、レーザー発生器８１１から来るビーム
が入射し、図面に垂直な面内で走査される（副走査）。

８１３はポリゴンミラーで、等速回転し、ガルバノミラ
−８１２で反射したビームを図面に平行な方向へ走査す
る（主走査）。８１４は走査用レンズである。

図（４）の撮影装置で潜像形成の行われた検出器６００
は蓋１４０７’を開けてケース８０７かも取出され、読
出し装置の蓋８０９′を開けて、ケース８０９内に挿着
される。とこで、レーザー発生器８１１、ガルバノミラ
−８１２、ポリゴンミラー８１３を作動させれば、レー
ザービームは検出器６００上を二次元走査し、静電潜像
を読出すことができる。

次に実施例に示す検出器の製作工程を説明する。まず基
板６０１となる厚さ３　ｍｍのアクリル樹脂板を真空蒸
着槽に挿入し、１０″ｔｏｒｒ　の気圧の真空に引いた
後、この装置の内に酸素を導入して５　Ｘ　１０−’　
ｔｏｒｒ　　にする。このアクリル樹脂板と対向させて
３　ｃｍの間隔でインジューム（Ｉｎ）板を設置し、更
に画板の裏面に対向電極を設ける。

この両電極間に電圧３　ＫＶ　、　１３．５６ＭＩ（ｚ
　の高周波電界を掛け、アクリル樹脂板の片面に厚さ５
０００Ｘの酸化インジー−ム（Ｉｎｋ）膜を塗布した。

この時のアクリル樹脂板の温度は５０℃に保った。その
後、真空槽からアクリル樹脂板を取シ出し、更に空気中
６０℃の恒温槽の中で２時間アニールした。このように
してでき上ったＩｎＯ膜６０３は抵抗率１０！Ω−ｃｍ
、透過率は９０％以上であった。

また形成した電極を更にアクリル板の裏面まで延長する
ため、普通の真空蒸着法で金（Ａｕ　）を塗布し、接点
６０７を設けた。このＩｎＯ膜の大きな部分に金が蒸着
されない様に大部分の面積にマスクを掛けて行う。

次に電極６０３上に絶縁体層６０４を形成するために以
下の工程を行った。即ち、ディパラキシリレンを１０’
ｔｏｒｒ　　の真空中、２００℃　で蒸発させ、次いで
６５０℃の中を通して、モノマーであるパラキシリレン
にし、これを電極６０３上に耐着させて厚さ１０μｍの
ポリパラキシリレンの絶縁層を付けた。

更に光導電体層６０５を塗布するために１（１’ｔｏｒ
ｒの真空中で、基板の温度を６０’Ｃに保ちながら、厚
さ７０μｍのｓｅ　　を絶縁層６０４上に真空蒸着した
。

更に光導電体層６０５上に透明電極６０６を塗布するた
め、上述した電極６０３の形成工程を＃１は同様に繰返
して厚さｘｏｏｏＡに形成した。

以上で検出器の基本構造は完成したわけであるが、更に
各構成層の端面を保護し絶縁するための膜６０９を作成
するために、アクリル変性したウレタン樹脂を酢酸エチ
ールとエタノールの混合溶剤で稀釈しスプレーによって
塗布後、紫外線で硬化させた。この場合、接点６０７と
６０８はマスクしてこの部分に塗布されない様にした。

また光電検出器の表面を保護するための層６１０も膜６
０９と同種類のウレタン樹脂をスプレーで塗布後、紫外
線で硬化させて厚さ２０μ程度に形成する。

尚、上に説明した工程は多層光電検出器を製作するだめ
の１例に過ず、他の手段、例えば光導電層６０５は蒸着
系Ｓｅに限らず、スパッター形成されたＣｄＳ層、バイ
ンダー樹脂の蒸着したＣｄＳ＆、グロー放電で耐着され
たアモルファスシリコン等、電磁輻射に感するものであ
ればいずれのものでも良い。更に６０４の絶縁体は透明
性のものであれば、ポリパラキシリレン膜に限らない。

他方、基極６０１（第６図）上の電極６０３を基板反対
側（裏面）に延長させる方法として、前記のような方法
のほか、第９図に示す方法によの っても構わない。すなわち、基板６０１Ａ電極を設ける
部分に穴をあけ、これを通して接点６０７′を設けるも
のである。この場合、シール６０９′は、第６図６０９
のように、基板６０１の端面の外側にまで塗布せず、基
板６０１の外廓の範囲内で済ますことができるので、検
出器６００の位置決め等を行うに際して、基板６０１の
外周６０１′や上面６０１”等を利用することができ、
好都合である（第１０図）。

第６図及び第９図に示す多層構造の構成は、必ずこの図
示のとおりでなく、部材６０１〜６０８までを順序を逆
にした構成とすることも可能である。但し、この場合、
電極６０３は基板よシ離れた表側にくるので、透明電極
でないといけない。

また、この構成以外の構成、例えば電極の外側や絶縁層
の上又は下に蛍光体層を入れることもあシうる。

接点の配置に関し、第６図、第９図に示すように基板を
介して、その表裏に接点を設ける構造の＃１か、第１１
図に示すように、基板の同一面上に、両方の接点１００
１　、１００２を配置し、さきに記した場合と同様に、
各層の端面をシールする構造も成立つ。また接点の代り
にジャックをと９つけることも考えられる。

を 以上説明した処の利点を要路すると次の通シである。

１　多層ａｍの光電検出器において、基板６０１各ベー
スとして構成するので、全体を強固に作ることができる
。

２　基板のうら側（第６図６０２の側）より光を当てる
方式をとシたい場合は、基板をアクリル板などの透明材
とすることによシ、これを成立たせることができる。

３　シール材を基板と外側の電極（第６図−６０６）櫃 との間に光熱することによシ、検出器の電気的性能の安
定をはかることができる。

４　第８図、第１０図に示すように、基板６０１の外周
６０１′を露出させたま＼、その内側でシールを行うこ
ともできるので、基板の外周を利用して、検出器の位置
決めなどに利用することができる。

５　電気的接点を、基板に対して厚さ方向の両側に配置
することができるので、相手側接片撮影の場合は、サブ
トラクションや多層同時断層撮影などを行うのに都合が
良い。

７　外側の電極６０６の上に保護膜６１０を設けること
ができるので、検出器の性能安定に役立ち、壕だ、清掃
等を容易に行うことができる。

８　電気的絶縁性をもつ基板の上に、じかに第１層目の
電極をつけるので、基板がこの電極の電気的性能保持の
ための保膜の役目を果す。

９　電気接点は、一般のプリント板と同様な働きをする
ので、抜き差しによシ相手接片側と相互に摩擦され、酸
化防止に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）　ＣＤ）は周知の静電潜像形
成と読出しプロセスを説明するだめの図。第２図は読出
した波形の図。第３図（Ａ）　（Ｂ）　（ｃ）は周知の
別の静１Ｅ潜像形成と読出しプロセスを説明するだめの
図。 第４図は読出しだ波形の図。第５図は本発明の実施例を
示す斜視図。第６図は、第５図のＡ　−Ａ断面を示す図
。第７図は外部との電気的接続例を示す側面図。第８回
国は撮影装置例を示す平面図で、（Ｂ）は読出装置例を
示す平面図。第９図は変形例を示す要部断面図。第１０
図は別の変形例を示す斜視図。第１１図は他の変形例を
示す要部斜視図。第１２図（４）は第１１図のＢ−Ｂ断
面を示す図で、（Ｂ）はＣ−Ｃ断面を示す図。 図中、６００は光電検出器、６０３は電極、６０４は絶
縁体層、６０５は光導電体層、６０６は電極、６０７は
接点、６０９は絶縁及び保護層、６１０は保護層、６１
２と６１２′は位置決めピンである。 １０／ ８６ノ ％ｌｌ　図 第１？図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　電極層、絶縁体層、光導電体層そして別の電
   極層を具え、そこに形成された静電潜像がエネルギー走
   査で電気信号として読出されるような検出器に於いて、
   前記各層は基板上に積層され、また前記各層の端面はシ
   ール材でシールして成る像検出器。
2. （２）前記基板として電気的絶縁材を用いた特許請求の
   範囲第１項記載の像検出器。
3. （３）前記基板に密着させた電極層からその一部を基板
   の裏ｌ］ｌｌまで延長させて電気接点を配置した特許請
   求の範囲第１項記載の像検出器。
4. （４）前記電気接点はロジウムで製作されている特許請
   求の範囲第３項記載の像検出器。
5. （５）前記両電極層の内、基板から遠い方の電極層の表
   面に保膿屑を施した特許請求の範囲第１項記載の像検出
   器。