JP2006245283A - 画像検出読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 固体検出器、この固体検出器に読取光を照射するための面状光源、この面状光源を制御するための光源制御手段等を備えた画像検出読取装置において、検出信号のＳ／Ｎを向上させるとともに、画像信号の取得を高速化する。
【解決手段】
読取光で走査されることにより、静電潜像に応じた電流を発生する放射線固体検出器２０、放射線固体検出器２０を読取光で走査するための面状光源３０、面状光源３０を制御するための光源制御手段５０等から構成された画像検出読取装置において、放射線固体検出器２０のストライプ電極を、エレメント２５ａの長さ方向において中心で２つに分割して２つの読取領域Ａ１、Ａ２に区画し、エレメント２５ａの抵抗成分および隣接するエレメント２５ａ間の容量成分を小さくするとともに、光源制御手段５０により、読取領域Ａ１、Ａ２に対して同時並列的に走査を行わせるように面状光源３０を制御する。
【選択図】 図２
【解決手段】
読取光で走査されることにより、静電潜像に応じた電流を発生する放射線固体検出器２０、放射線固体検出器２０を読取光で走査するための面状光源３０、面状光源３０を制御するための光源制御手段５０等から構成された画像検出読取装置において、放射線固体検出器２０のストライプ電極を、エレメント２５ａの長さ方向において中心で２つに分割して２つの読取領域Ａ１、Ａ２に区画し、エレメント２５ａの抵抗成分および隣接するエレメント２５ａ間の容量成分を小さくするとともに、光源制御手段５０により、読取領域Ａ１、Ａ２に対して同時並列的に走査を行わせるように面状光源３０を制御する。
【選択図】 図２
Description
本発明は、画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより、前記静電潜像に応じた電流を発生する固体検出器、夫々が読取光を発する線状光源を平行に多数並べてなる面状光源、線状光源を順次切り替えて駆動することにより走査を行わせる光源制御手段等を備えた画像検出読取装置に関するものである。
今日、医療診断等を目的とする放射線撮影において、放射線を検出して得た電荷を潜像電荷として蓄電部に一旦蓄積し、該蓄積した潜像電荷を放射線画像情報を表す電気信号に変換して出力する放射線固体検出器（以下単に検出器ともいう）を使用する放射線画像記録読取装置が各種提案されている。このような装置に用いる放射線固体検出器としては、種々のタイプのものが提案されているが、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面から、検出器に読取光（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読出方式のものがある。
本出願人は、読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立を図ることができる光読出方式の放射線固体検出器として、特許文献１、特許文献２において、記録用の放射線あるいは該放射線の励起により発せられる光（以下記録光という）に対して透過性を有する第１導電層、記録光を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、第１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、読取光の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する第２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形成される蓄電部に、画像情報を担持する潜像電荷（静電潜像）を蓄積する検出器を提案している。
そして、上記特許文献２においては、特に、読取光に対して透過性を有する第２導電層の電極を多数の読取光に対して透過性を有する電荷検出用線状電極からなるストライプ電極とすると共に、蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための多数の補助線状電極を、前記電荷検出用線状電極と交互にかつ互いに平行となるように、第２導電層内に設けた検出器を提案している。
このように、多数の補助線状電極からなるサブストライプ電極を第２導電層内に設けることにより、蓄電部とサブストライプ電極との間に新たなコンデンサが形成され、記録光によって蓄電部に蓄積された潜像電荷と逆極性の輸送電荷を、読取りの際の電荷再配列によってこのサブストライプ電極にも帯電させることが可能となる。これにより、読取用光導電層を介してストライプ電極と蓄電部との間で形成されるコンデンサに配分される前記輸送電荷の量を、このサブストライプ電極を設けない場合よりも相対的に少なくすることができ、結果として検出器から外部に取り出し得る信号電荷の量を多くして読取効率を向上させると共に、読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立をも図ることができるようになっている。
さらに、特許文献３においては、上記の固体検出器、夫々が読取光を発する線状光源を平行に多数並べてなる面状光源、線状光源を順次切り替えて駆動することにより走査を行わせる光源制御手段等を備えた画像検出読取装置が開示されている。
特開２０００−１０５２９７号公報
特開２０００−２８４０５６号公報
特開２０００−１６２７２６号公報
ところで、上記固体検出器のストライプ電極を構成する線状電極は、長さが数１０ｃｍ程度、幅が数１０μｍ程度のものが想定されているが、このように長くて細い線状電極には抵抗成分が多く存在することになり、固体検出器から読み出される画像信号のＳ／Ｎを低下させてしまう。また隣接する線状電極同士の間隔も数１０μｍ程度と狭いため、容量成分も多く存在することになり、これによっても固体検出器から読み出される画像信号のＳ／Ｎを低下させてしまう。
また、このような固体検出器から画像信号を取得する場合に、特許文献３において線状電極の長さ方向と直交する方向に延びる複数の線状光源を順次駆動し、線状光源から照射される読取光により固体検出器の走査を行うことによって画像信号を取得する態様が開示されているが、線状電極の長さは上述したように数１０ｃｍ程度と長く、この間を線状電極を順次駆動して走査を行うと時間がかかるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより、前記静電潜像に応じた電流を発生する固体検出器、夫々が読取光を発する線状光源を平行に多数並べてなる面状光源、線状光源を順次切り替えて駆動することにより走査を行わせる光源制御手段等を備えた画像検出読取装置において、検出信号のＳ／Ｎを向上させるとともに、画像信号の取得を高速化した画像検出読取装置を提供することを目的とするものである。
本発明による画像検出読取装置は、画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより、静電潜像に応じた電流を発生する固体検出器と、電流を検出する電流検出手段と、夫々が読取光を発する線状光源を平行に多数並べてなる面状光源と、線状光源を順次切り替えて駆動することにより走査を行わせる光源制御手段とを備え、固体検出器が、静電潜像に応じた電流を出力するための線状電極を平行に多数並べてなるストライプ電極を備え、線状光源が、線状電極の長さ方向に直交する方向に延びるように配設された画像検出読取装置において、ストライプ電極が、線状電極の長さ方向において複数に分割されて複数の読取領域に区画されたものであり、読取領域毎に電流検出手段が接続され、光源制御手段が、ストライプ電極の複数の読取領域に対して同時並列的に走査を行わせるように線状光源を制御するものであることを特徴とするものである。
ここで「固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。
この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献２において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。
また「同時並列的に走査を行わせる」とは、例えばストライプ電極が３つ以上の複数の読取領域に区画された場合に、全ての読取領域に対して同時並列的に走査を行わせる場合に限らず、２つ以上の複数の読取領域に対して同時並列的に走査を行わせる場合も含むものである。
本発明による画像検出読取装置によれば、画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより、静電潜像に応じた電流を発生する固体検出器と、電流を検出する電流検出手段と、夫々が読取光を発する線状光源を平行に多数並べてなる面状光源と、線状光源を順次切り替えて駆動することにより走査を行わせる光源制御手段とを備え、固体検出器が、静電潜像に応じた電流を出力するための線状電極を平行に多数並べてなるストライプ電極を備え、線状光源が、線状電極の長さ方向に直交する方向に延びるように配設された画像検出読取装置において、ストライプ電極を、線状電極の長さ方向において複数に分割して複数の読取領域に区画したことにより、分割しない場合と比べ線状電極の長さを相対的に短くすることができるため、線状電極の抵抗成分を小さくすることができるとともに、隣接する線状電極間で発生する容量成分も小さくすることができるため、固体検出器から読み出される画像信号のＳ／Ｎを向上させることができる。さらに、光源制御手段を、ストライプ電極の複数の読取領域に対して同時並列的に走査を行わせるように線状光源を制御するものとしたことにより、画像信号の取得を高速化することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態による画像検出読取装置の放射線固体検出器および面状光源を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ―Ｚ断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＸ−Ｙ断面図である。また、図２は上記画像検出読取装置の概略構成図である。なお、図２においては放射線固体検出器および面状光源についてはそれぞれ線状電極および線状光源のみ示している。
この画像検出読取装置は、読取光で走査されることにより、静電潜像に応じた電流を発生する放射線固体検出器２０と、この放射線固体検出器２０を読取光で走査するための面状光源３０と、放射線固体検出器２０から出力される電流を検出する電流検出手段４０と、面状光源３０を制御するための光源制御手段５０とから構成されている。
放射線固体検出器２０および面状光源３０は不図示のガラス基板上に積層された構造となっている。
放射線固体検出器２０は、放射線画像情報を静電潜像として記録し、読取用の電磁波（以下読取光という）で走査されることにより、前記静電潜像に応じた電流を発生するものであり、被写体を透過したＸ線等の記録用の放射線（以下記録光という）に対して透過性を有する第一導電層２１、記録光の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する記録用光導電層２２、第一導電層２１に帯電される潜像極性電荷（例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷（前例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層２３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層２４、読取光に対して透過性を有する第二導電層２５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に蓄電部が形成される。
第一導電層２１および第二導電層２５はそれぞれ電極をなすものであり、第一導電層２１の電極は２次元状に平坦な平板電極とされ、第二導電層２５の電極は図中斜線で示すように多数のエレメント（線状電極）２５ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている（例えば上記特許文献１記載の静電記録体を参照）。図２に示すように、第二導電層２５のストライプ電極は、エレメント２５ａの長さ方向において中心で２つに分割されて２つの読取領域Ａ１、Ａ２に区画されている。各エレメント２５ａは放射線固体検出器２０の端部において各々電流検出手段４０に接続されている。なお、エレメント２５ａの配列方向が主走査方向、エレメント２５ａの長さ方向が副走査方向に対応する。
読取用光導電層２４としては、近紫外から青の領域の波長（３００〜５５０ｎｍ）の電磁波に対して高い感度を有し、赤の領域の波長（７００ｎｍ以上）の電磁波に対して低い感度を有するもの、具体的には、ａ−Ｓｅ，ＰｂＩ２，Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０，ペリレンビスイミド（Ｒ＝ｎ−プロピル），ペリレンビスイミド（Ｒ＝ｎ−ネオペンチル）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。本実施の形態ではａ−Ｓｅを使用する。
また、面状光源３０はＥＬ発光体であって、導電層３１と、ＥＬ層３２と、導電層３３とからなる。放射線固体検出器２０の第二導電層２５と導電層３３との間には絶縁層３４が設けられる。導電層３１は、放射線画像検出部２０のエレメント２５ａと交差（本例では略直交）するように多数のエレメント（線状電極）３１ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている。これにより、エレメント３１ａ（図中斜線部）によるライン状の光源が面状に多数配列するように構成される。各エレメント３１ａは光源制御手段５０に接続されている。また、各エレメント３１ａはＥＬ層３２からのＥＬ光に対して透明なもので形成されている。導電層３３は平板電極となっており、ＥＬ層３２から発せられるＥＬ光を全反射するもので形成されている。
上述のように、読取用光導電層２４としては近紫外から青の領域の波長（３００〜５５０ｎｍ）の電磁波に対して高い感度を有し、赤の領域の波長（７００ｎｍ以上）の電磁波に対して低い感度を有するものとしているため、面状光源３０（ＥＬ発光体）として５５０ｎｍ以下の近紫外から青の領域の波長の光を出力するものを利用する。
光源制御手段５０は、エレメント３１ａとそれに対向する導電層３３との間に、エレメント３１ａ個別に、或いは複数または全てのエレメント３１ａを同時に、所定の電圧を印加するものであり、エレメント３１ａを順次切り替えながら夫々のエレメント３１ａと導電層３３との間に所定の直流電圧を印加する。この直流電圧の印加によりエレメント３１ａと導電層３３とに挟まれたＥＬ層３２からＥＬ光が発せられる。エレメント３１ａはライン状になっているから、エレメント３１ａを透過したＥＬ光はライン状の読取光として利用される。すなわち面状光源３０としては、ライン状の微小光源を面状に配列したもの等価となり、エレメント３１ａを順次切り替えてＥＬ発光させることにより、読取光で放射線固体検出器２０を電気的に走査することになる。
本実施の形態の画像検出読取装置においては、放射線固体検出器２０のストライプ電極を、エレメント２５ａの長さ方向において中心で２つに分割して２つの読取領域Ａ１、Ａ２に区画している。そのため、読取光による走査を行う際に、光源制御手段５０を、読取領域Ａ１、Ａ２に対して同時並列的に走査を行わせるように、各領域Ａ１、Ａ２に対応するエレメント３１ａを同時に順次切り替えてＥＬ発光させるように面状光源３０を制御するものとすることにより、画像信号の取得を高速化することができる。
さらに、放射線固体検出器２０のストライプ電極を、エレメント２５ａの長さ方向において中心で２つに分割しているため、分割しない場合と比べエレメント２５ａの長さを相対的に短くすることができるため、エレメント２５ａの抵抗成分を小さくすることができるとともに、隣接するエレメント２５ａ間で発生する容量成分も小さくすることができるため、放射線固体検出器２０から読み出される画像信号のＳ／Ｎを向上させることもできる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば、放射線固体検出器のストライプ電極は３つ以上の読取領域に区画してもよい。
また、放射線固体検出器は、上記特許文献２に記載されているような、第２導電層内に読取効率を向上させるためのサブストライプ電極を備えたものとしてもよい。なお、この場合にはサブストライプ電極もストライプ電極と同様に分割する必要がある。
２０ 放射線固体検出器
２１ 第一導電層
２２ 記録用光導電層
２３ 電荷輸送層
２４ 読取用光導電層
２５ 第二導電層
２５ａ エレメント
３０ 面状光源
３１ 導電層
３１ａ エレメント
３２ ＥＬ層
３３ 導電層
３４ 絶縁層
４０ 電流検出手段
５０ 光源制御手段
２１ 第一導電層
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４０ 電流検出手段
５０ 光源制御手段
Claims (1)
- 画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより、前記静電潜像に応じた電流を発生する固体検出器と、前記電流を検出する電流検出手段と、夫々が読取光を発する線状光源を平行に多数並べてなる面状光源と、前記線状光源を順次切り替えて駆動することにより前記走査を行わせる光源制御手段とを備え、前記固体検出器が、前記静電潜像に応じた電流を出力するための線状電極を平行に多数並べてなるストライプ電極を備え、前記線状光源が、前記線状電極の長さ方向に直交する方向に延びるように配設された画像検出読取装置において、
前記ストライプ電極が、前記線状電極の長さ方向において複数に分割されて複数の読取領域に区画されたものであり、
該読取領域毎に前記電流検出手段が接続され、
前記光源制御手段が、前記ストライプ電極の複数の読取領域に対して同時並列的に前記走査を行わせるように前記線状光源を制御するものであることを特徴とする画像検出読取装置。
Priority Applications (2)
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| JP2005058846A JP2006245283A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 画像検出読取装置 |
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