JP3738836B2 - 残留電荷消去方法および画像読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報を静電潜像として記録した固体検出器から画像情報を読み取った後に、固体検出器に消去光を照射して固体検出器に残る残留電荷を消去する残留電荷消去方法および該方法を実施する機能を備えた画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、医療用放射線撮像装置などにおいては、被験者の受ける被爆線量の減少、診断性能の向上などのために、Ｘ線などの放射線に感応するセレン板などの光導電層を有する放射線固体検出器を画像検出器として用い、放射線固体検出器に放射線を照射し、照射された放射線の線量に応じた量の電荷を放射線固体検出器内の蓄電部に潜像電荷として蓄積させることにより、画像情報を蓄電部に静電潜像として記録するとともに、ビーム状あるいはライン状の読取光で画像情報が記録された放射線固体検出器を走査することにより、固体検出器から画像情報を読取る方法が知られている（特開平６−２１７３２２号公報、米国特許第４８５７７２３号明細書等）。
【０００３】
また、特開２０００−２８４０５５号公報において、光導電層を挟むように第１絶縁層と第２絶縁層を設け、第１絶縁層と光導電層の界面および第２絶縁層と光導電層の界面に蓄電部を形成したものであって、第２絶縁層に積層された多数の線状電極からなる第２電極層と、光導電層内に設けた多数の線状電極からなるサブ電極層が第２電極層と交差するように形成された構造の放射線固体検出器が開示されている。この放射線固体検出器においては、交差する第２電極層の線状電極とサブ電極層の線状電極を順次電気的に接続し、この接続によって流れる電流を検出することで、画像信号が得られるようになっている。
【０００４】
上述した各固体検出器において、放射線画像情報を読取った後の蓄電部には、放射線画像の読取りによっては放出されずに残留する電荷が存在する場合がある。すなわち、画像の読取りに読取光を用いない特開２０００−２８４０５５号公報の固体検出器においては、画像信号の読取り後であっても蓄電部には電荷が残存している。また、読取光を照射して画像情報を得るような固体検出器の場合であっても、読取光のエネルギーだけでは放出されない残留電荷が蓄電部に残存する場合がある。
【０００５】
蓄電部に残留した残留電荷がある状態で、さらに次の記録用の放射線が照射され、蓄電部に放射線画像が記録されたとき、この残留電荷が記録された放射線画像とともに残像として現れてしまい画質の劣化を招く。このため、画像読取り後には蓄電部に残留する電荷を消去する必要がある。
【０００６】
蓄電部に残留する電荷を消去する一例として、画像情報の読み取りを終了した後に固体検出器に消去光を照射することで光導電層で電荷対を発生させ、この電荷対を用いて残留電荷を除去する方法が提案されている（特開２０００−２８４０５５号公報参照）。あるいは、画像情報を記録する前に消去光の一例である前露光光を照射し、蓄電部に蓄積された残留電荷を除去する方法が提案されている（特開２００１−２９２９８３号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、固体検出器に照射する消去光の光量を、たとえば平均的な残留電荷量に基づいて決定した場合、蓄電部に電荷が完全に消去されずに残留してしまう場合がある。すなわち、固体検出器において、蓄電部に蓄積される電荷量は、固体検出器に照射された記録用の電磁波の照射量が多いほど多くなる。よって、蓄電部の残留電荷が多いときには、一定光量の消去光を固体検出器に照射しただけでは、残留する電荷を完全に除去できないという問題がある。
【０００８】
一方、残留した電荷を完全に取り除くため、蓄電部に多くの残留電荷があるものと仮定して、固体検出器に照射する消去光の強度を強くし、もしくは消去光の照射時間を長時間にすることも考えられる。しかし、蓄電部に残留した電荷を取り除くことができても、消去光の光量を多くしたことによる電荷トラップが固体検出器内で発生し、蓄電部に新たな残留電荷が生じてしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、固体検出器に残る残留電荷を確実に消去し、画質の劣化を抑制することができる残留電荷消去方法および画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の残留電荷消去方法は、画像情報を有する記録用の電磁波の照射により、記録用の電磁波の照射量に応じて電荷を蓄積することで、静電潜像として前記画像情報を記録する蓄電部を備えた固体検出器から、画像信号を出力するため前記画像情報を読み取った後に、前記固体検出器内に残る残留電荷を消去する消去光を、前記固体検出器に照射する残留電荷消去方法において、前記記録用の電磁波の照射量を検出し、検出した前記照射量に基づき前記消去光の光量を調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像読取装置は、画像情報を有する記録用の電磁波を照射すると、記録用の電磁波の照射量に応じて電荷を蓄積することで、静電潜像として画像情報を記録する蓄電部を備えた固体検出器と、該固体検出器から前記画像情報を読み取り画像信号を出力する信号取得部と、前記固体検出器に残る残留電荷を消去する消去光を前記固体検出器に照射する消去光照射部とを備えた画像読取装置において、前記記録用の電磁波の前記照射量を検出する照射量検出部と、該照射量検出部により検出された前記照射量に基づき、前記消去光照射部の動作を制御して前記消去光の光量を調整する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
「消去光」は、固体検出器から画像情報を読み取った後に照射するものであればよく、画像情報の読み取り直後に固体検出器に照射してもよいし、固体検出器へ画像情報を記録する直前に照射する前露光光として照射してもよい。
【００１３】
「照射量検出部」は、固体検出器の画素毎の照射量を制御部に出力してもよいし、１画面もしくは所定の領域毎における、照射量の最大値を制御部に出力してもよい。
【００１４】
「照射量を検出する」とは、線量計等により直接的に照射量を検出することのみならず、記録用の電磁波の照射条件や固体検出器から読み取った画像信号など、照射量を推定可能な情報から照射量を求めることや、照射量を推定可能な情報自身を照射量を表す指標値としてそのまま用いることも含む。
【００１５】
「制御部」は、１画面毎に消去光の光量を調整してもよいし、画素毎に光量を調整してもよいし、固体検出器を複数の領域に分け、領域毎に調整を決定してもよい。
【００１６】
「照射量に基づき消去光の光量を調整する」とは、照射量自身に基づくことのみならず、照射量を推定可能な情報を用いて消去光の光量を調整することも含む。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による残留電荷消去方法および画像読取装置によれば、固体検出器に照射された記録用の電磁波の照射量に応じて、固体検出器に照射される消去光の光量を調整することで、蓄電部に残存している電荷量に応じた消去光の照射が可能になり、確実に残存する電荷を消去することができるとともに、必要以上の光強度を有する消去光を照射することで生じる電荷トラップにより、蓄電部に新たな電荷が蓄積されることがなく、画質の向上を図ることができる。
【００１８】
なお、検出信号として画像信号が用いられることで、実際に固体検出器に照射された照射量を検出することができ、照射量の検出の精度を向上させ、蓄電部に残存する電荷を確実に消去することができる。
【００１９】
また、検出信号として、出力信号を第１ゲインよりも小さい第２ゲインで増幅したものを用いることで、第１ゲインで増幅したときよりも出力信号の非飽和領域を広げることができ、蓄電部の電荷蓄積状態を正確に示す信号に基づいて照射量を検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の画像読取装置１０の第１の実施の形態を示す構成図であり、図１を参照して画像読取装置１０について説明する。
【００２１】
画像読取装置１０は、固体検出器２０、信号取得部３０、Ａ／Ｄ変換部４０、照射量検出部６０、消去光照射部７０、制御部８０等を有している。
【００２２】
固体検出器２０は、画像情報を静電潜像として蓄電部に記録する機能を有するものであって、第１電極層２１、第１絶縁層２２、光導電層２３、サブ電極２４、第２絶縁層２５、第２導電層２６等を有している。
【００２３】
第１電極層２１は、記録用の電磁波Ｌ１を透過する材料からなり、信号取得部３０と電気的に接続されている。第１電極層２１には記録用の電磁波Ｌ１を透過する材料からなる第１絶縁層２２が積層されている。
【００２４】
第１絶縁層２２には光導電層２３が積層されている。光導電層２３は、たとえばセレン板等からなり、記録用の電磁波Ｌ１により電荷対を発生するものである。また、第１絶縁層２２と光導電層２３の界面には蓄電部２７が形成されており、蓄電部２７が潜像電荷として画像情報を蓄積するようになっている。
【００２５】
光導電層２３内であって第２絶縁層２５に近接した位置にはサブ電極２４が設けられている。サブ電極２４は、矢印Ｙ方向に向かって延びた複数のサブ線状電極２４ａを有し、信号取得部３０と電気的に接続されている。
【００２６】
光導電層２３には第２絶縁層２５を介して第２電極層２６が積層されている。光導電層２３と第２絶縁層２５との界面には潜像電荷として画像情報を蓄積する蓄電部２８が形成される。なお、蓄電部２８は、蓄電部２７で蓄積される潜像電荷に対して正負の逆極性の電荷を潜像電荷として蓄積するようになっている。
【００２７】
第２電極層２６は、矢印Ｘ方向に向かって延びた複数の線状電極２６ａからなっており、信号取得部３０と電気的に接続されている。各線状電極２６ａの間には絶縁体が設けられ、それぞれ電気的に絶縁されている。なお、第２絶縁層２５および第２電極層２６は、消去光Ｌ２を透過する材料からなっている。
【００２８】
ここで、固体検出器２０の動作例について簡単に説明する。
【００２９】
まず、固体検出器２０に静電潜像として画像情報を記録する場合、固体検出器２０の第１電極層２１が正極に接続され、第２電極層２６が負極に接続される。すると、第１電極層２１と第２電極層２６の間に所定の電界分布が生じる。なお、サブ電極２４はフローティング状態とされている。
【００３０】
この状態で、画像情報を有する記録用の電磁波Ｌ１が固体検出器２０に照射される。すると、光導電層２３において、電磁波の照射量ＥＸに応じた量の電荷対が発生し、正電荷は第２電極層２６側に移動し、負電荷は第１電極層２１側に移動する。そして、電荷対の正電荷が、第１絶縁層２２によって移動を阻止され、蓄電部２７に静電潜像として蓄積される。同様に、電荷対の負電荷が第２絶縁層２５によって移動を阻止され、蓄電部２８に画像情報が静電潜像として記録される。
【００３１】
なお、サブ電極２４は、光導電層２３内の電位勾配を乱さないように、フローティング状態とされているので、光導電層２３内で発生した電荷に対しては、実質的には、設けられていないのと同じ状態となる。よって、正電荷はサブ電極２４に捕捉されることなく第２絶縁層２５側に移動する。
【００３２】
固体検出器２０から静電潜像を読取る際には、第１電極層２１と第２電極層２６が、信号取得部３０により電気的に接続される。すると、第１電極層２１と第２電極層２６が実質的に同電位になる。これにより、第１電極層２１に帯電されている正電荷と、第２電極層２６に帯電されている負電荷の殆どが消滅する。
【００３３】
次いで、サブ電極２４の線状電極と第２電極層２６の線状電極が信号取得部３０によって順次電気的に接続される。すると、線状電極２６ａとサブ線状電極２４ａの交差する領域において、蓄電部２８と線状電極２６ａの間と、蓄電部２８とサブ線状電極２４ａの間にコンデンサが形成される。
【００３４】
そして、蓄電部２８に蓄積された正電荷の量と同じ量の負電荷が、線状電極２６ａとサブ線状電極２４ａとに分配され、各線状電極２４ａ、２６ａに負電荷が帯電される。また、蓄電部２７と第１電極層２１の間にもコンデンサが形成され、蓄電部２７に蓄積されていた負電荷の量と同じ量の正電荷が第１電極層２１に誘起され帯電する。この第１電極層２１およびサブ電極２４での電荷の帯電時に、出力信号検出部３１において電流が流れる。この電流が画像情報を示す出力信号ＯＳとして検出される。
【００３５】
次に、図１を参照して信号取得部３０について説明する。
【００３６】
信号取得部３０は、固体検出器２０から画像信号ＩＳを取得する機能を有し、出力信号検出部３１、信号増幅部３２等を有している。出力信号検出部３１は、第１電極層２１、サブ電極２４および第２電極層２６とそれぞれ電気的に接続されている。出力信号検出部３１は、記録時には第１電極層２１および第２電極層２６に高電圧を印加して、読取時には蓄電部２７、２８に蓄積された潜像電荷に基づく電流を出力信号ＯＳとして検出するものである。信号増幅部３２は、たとえばオペアンプからなっており、出力信号検出部３１から出力された出力信号ＯＳを第１ゲインＧ１で増幅し画像信号ＩＳを出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換部４０は、信号取得部３０と電気的に接続されており、信号取得部３０から出力されたアナログ信号からなる画像信号ＩＳをデジタル信号からなる画像信号ＩＳに変換するものである。画像メモリ５０は、Ａ／Ｄ変換部４０によってデジタル信号に変換された画像信号ＩＳを記録するものであって、たとえば１画面分の画像信号ＩＳを記憶できる容量を有している。
【００３８】
消去光照射部７０は、画像情報の読取りでは取り除くことができない蓄電部２７、２８に残留した電荷を取り除くために、固体検出器２０の第２電極層２６側から消去光Ｌ２を照射するものである。消去光照射部７０は、たとえば消去光Ｌ２の光源を矢印Ｙ方向に向かって略直線状に配置した構造を有しており、消去光照射部７０が矢印Ｘ方向に走査することで、固体検出器２０の全面に消去光Ｌ２を照射することになる。この消去光Ｌ２はたとえば青色光からなっており、光導電層２３内で電荷対が発生するようになっている。そして、発生した電荷対が、蓄電部２７、２８に残留した残留電荷と結合し消滅することとなる。
【００３９】
なお、消去光Ｌ２を照射しているとき、第１電極層２１、第２電極層２６およびサブ電極２４は信号取得部３０によって同電位にされ、もしくは第１電極層２１および第２電極層２６に高電圧が印加された状態になっている。
【００４０】
また、消去光照射部７０は、略直線状に配列した光源を走査する構造を有しているが、複数の光源を格子状に並べ、固体検出器２０に一斉に消去光Ｌ２を照射可能な構造を有していてもよい。
【００４１】
照射量検出部６０は、固体検出器２０に照射された記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸを検出するものである。照射量ＥＸの検出は、たとえば固体検出器２０の第１電極層２１側に照射量センサを設け、この照射量センサの出力から行うようにしてもよいし、記録の電磁波Ｌ１を照射する記録電磁波照射部を動作させるときの管電圧、照射時間、管電流、固体検出器２０までの距離、グリッド使用の際はグリッドの放射線透過率等の照射条件に基づいて検出されるようにしてもよい。
【００４２】
特に、図１の照射量検出部６０は、画像信号ＩＳから照射量ＥＸを検出するようになっている。すなわち、照射量検出部６０には、画像信号ＩＳから照射量ＥＸを検出するための変換テーブルＴＴを格納した記憶部６１と接続されている。そして照射量検出部６０は、画像信号ＩＳを変換テーブルＴＴに当てはめ、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸを検出するようになっている。
【００４３】
変換テーブルＴＴは、図２に示すような、画像信号ＩＳと照射量ＥＸの相関関係を示すものである。固体検出器２０の蓄電部２７、２８に蓄積された電荷量は、記録用の電磁波の照射量ＥＸより定まり、出力信号ＯＳとして出力される。また、画像信号ＩＳは出力信号ＯＳを第１ゲインで増幅したものである。したがって、画像信号ＩＳと照射量ＥＸには一定の相関関係があり、この相関関係を示す変換テーブルＴＴが図２に示すようなものとなる。
【００４４】
このように、照射量検出部６０が画像信号ＩＳに基づいて照射量ＥＸを検出することで、正確な照射量ＥＸの検出を行うことができる。たとえば固体検出器２０の第１電極層２１側に照射量センサを置き、直接照射量ＥＸを検出した場合、被写体の状態によって固体検出器２０の各領域でそれぞれ異なる照射量ＥＸとなるため、照射量センサを取り付ける位置によって固体検出器に照射された照射量ＥＸを正確に検出できない。また、記録用の電磁波Ｌ１を照射する管球の管電圧、照射時間、管電流、固体検出器２０までの距離等の照射条件から照射量ＥＸを検出すると、被写体に照射した後の照射量ＥＸが検出できない。一方、画像信号ＩＳに基づいて照射量ＥＸを検出すると、実際に固体検出器２０に照射された照射量ＥＸに応じたものが検出でき、高精度な検出を行うことができる。
【００４５】
また、図１の照射量検出部６０は、固体検出器２０から取得したすべての画像信号ＩＳの中から最大の画像信号ＩＳｍａｘを検出信号ＤＳとして出力する機能を有している。これは、固体検出器２０において最も多く記録用の電磁波Ｌ１が照射された部位の照射量ＥＸｍａｘを意味するものである。最大の画像信号ＩＳｍａｘを検出するとき、照射量検出部６０は、画像信号ＩＳのヒストグラムを作成し、最も信号値の大きい最大画像信号ＩＳｍａｘに対応した最大照射量ＥＸｍａｘを検出するようになっている。そして、照射量検出部６０は、最大照射量ＥＸｍａｘを検出信号ＤＳとして出力する。あるいは、照射量検出部６０は、たとえばピークホールド回路等を用いて、最大画像信号ＩＳｍａｘを抽出し、最大照射量ＥＸｍａｘを検出する。
【００４６】
なお、照射量検出部６０は、固体検出器２０の画素毎の照射量ＥＸに対しそれぞれ検出信号ＤＳを出力するようにしてもよいし、１画面分の画像信号ＩＳを複数の領域に分け、各領域の最大の照射量ＥＸｍａｘを検出信号ＤＳとして出力するようにしてもよい。これにより、固体検出器２０の各領域の照射量に対応した消去光Ｌ２の光量ＱＬを設定することができ、確実に残留電荷を除去できるとともに、消去光Ｌ２による電荷トラップの発生を防止することができる。
【００４７】
制御部８０は、照射量検出部６０から送られる検出信号ＤＳに基づいて消去光照射部７０を制御し、固体検出器２０に照射される消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定し調整するものである。具体的には、制御部８０は、検出信号ＤＳに基づいて消去光Ｌ２の光量を決定し、決定した光量ＱＬとなるように消去光照射部７０の光強度および消去光照射部７０の照射時間、走査速度等の照射条件を設定する。そして、制御部８０は、決定した光量ＱＬになるように、消去光Ｌ２の光強度および走査速度を設定し消去光照射部７０の動作を制御するものである。
【００４８】
ここで、制御部８０が光量ＱＬを決定する際、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような光量決定テーブル８１を用いる。図３（Ａ）において、照射量ＥＸが少ない場合には、消去光Ｌ２の光量ＱＬは少なく設定され、照射量ＥＸが多い場合には、消去光Ｌ２の光量ＱＬが多く設定される。特に、光量決定テーブル８１において、検出信号ＤＳが一定の値になるまでは、消去光Ｌ２の光量ＱＬも検出信号ＤＳに比例して増加していくが、検出信号しきい値ＤＳｒｅｆ以上になると、必要な消去光Ｌ２の光量ＱＬが指数的に増加していく。これは、出力信号ＯＳが信号増幅部３２によって増幅される際、出力信号ＯＳが飽和した状態で画像信号ＩＳとして出力されるためである。よって、画像信号ＩＳの信号値が大きい領域においては、画像信号ＩＳのわずかな変化であっても、実際に蓄電部２７、２８に蓄積された電荷量の差は、大きいものとなっている。以上の理由により、光量決定テーブル８１において、検出信号しきい値ＤＳｒｅｆ以上の検出信号ＤＳの場合、必要な消去光Ｌ２の光量ＱＬも指数的に大きくなるように設定している。
【００４９】
また、制御部８０は、決定した光量ＱＬが、所定の光量しきい値ＱＬｒｅｆ以上のときのみ、消去光Ｌ２の光量ＱＬの調整を行うようになっている。この光量しきい値ＱＬｒｅｆは、実験的または消去光に印加するパルス幅、出力電圧などの消去光が出力できる最小値などから設定されている。一方、決定された光量ＱＬが、光量しきい値ＱＬｒｅｆよりも小さいとき（ＱＬ＜ＱＬｒｅｆ）、制御部８０は、光量しきい値ＱＬｒｅｆの消去光Ｌ２を照射するように消去光照射部７０を制御する。また、光量しきい値ＱＬｒｅｆは線形領域内に設定したが、線形領域と非線形領域の臨界点に設定してもよい。
【００５０】
これにより、光量ＱＬの極めて小さい消去光Ｌ２や照射時間の極めて短い消去光Ｌ２の制御を避け、困難な制御動作を回避することができる。また、蓄電部２７、２８の残留電荷が少ない部位に、光量しきい値ＱＬｒｅｆで消去光Ｌ２を照射したとしても、電荷対の発生により画質の劣化を引き起こすことがない。
【００５１】
なお、図３（Ｂ）に示すように、決定した光量ＱＬが光量しきい値ＱＬｒｅｆより小さいとき（ＱＬ＜ＱＬｒｅｆ）、制御部８０は消去光Ｌ２を照射しないようにしてもよい。すなわち、蓄電部２７、２８に残存する残留電荷が、次の静電潜像の記録の際にノイズ源とならない程度にしか残っていない場合には、制御部８０は消去光Ｌ２の照射を停止するように制御してもよい。このように、消去光Ｌ２を常に使用せず、一定量の電荷が蓄電部２７、２８に残存している場合のみ使用することで、消費電力を抑え画像読取装置１０の省エネルギー化を図ることができる。
【００５２】
さらに、制御部８０は、残留する電荷を消去しているときには、次の固体検出器２０への画像情報の記録を禁止するように制御する。すなわち、少なくとも消去光照射部７０が消去光Ｌ２を固体検出器２０に照射している間は、使用者は撮影を行うことができない。照射時間を長くすることによって消去光Ｌ２の光量ＱＬを大きくした場合、ある程度の時間が必要となる。このとき、上述したような数μｓ程度しか消去工程に対する時間を設定しないと、残留電荷を完全に消去しない状態で次の撮影が行われることになる。よって、電荷トラップや感度低下によるアーティファクトが発生し画質の低下を招く。
【００５３】
このとき、制御部８０が消去工程を行っている間、「撮影禁止モード」として次の画像情報の記録を禁止するようにし、確実に残留する電荷を消去した後に次の画像情報の記録を行うようにする。これにより、使用者は使用可能になるまでの時間を確認することで不安感の低減を図ることができる。
【００５４】
さらに、制御部８０は上述した「撮影禁止モード」のときに、撮影禁止を解除する機能を有している。これは、たとえば医療用に用いられる場合に、緊急時には消去工程であっても、すぐ固体検出器２０へ画像情報の記録を開始することができるようにするためである。
【００５５】
なお、記録用の電磁波Ｌ１が一定の照射量ＥＸ以下であれば、残留電荷の消去工程に必要な時間は数百μｓ〜数ｍｓ程度で済むため、使用者にとって実質的に連続撮影可能な状態になっている。
【００５６】
次に、図４は本発明の残留電荷消去方法の好ましい実施の形態を示すフローチャート図であり、図１から図４を参照して残留電荷消去方法について説明する。
【００５７】
まず、記録用の電磁波Ｌ１の照射により、固体検出器２０に記録された画像情報が信号取得部３０によって画像信号ＩＳとして取得される（ＳＴ１）。取得された画像信号ＩＳは、Ａ／Ｄ変換部４０に送られ、デジタル信号からなる画像信号ＩＳに変換される。そして、デジタル信号に変換された画像信号ＩＳは、画像メモリ５０に記憶される。
【００５８】
次に、照射量検出部６０において、デジタル信号処理された画像信号ＩＳがＡ／Ｄ変換部４０もしくは画像メモリ５０から取得される。すると、送られた画像信号ＩＳが検出信号ＤＳとして用いられ、固体検出器２０の各領域における記録用の電磁波の照射量ＥＸが検出される。その後、図２の変換テーブルＴＴを用いて、定められた各領域における検出された最大の画像信号ＩＳから照射量ＥＸが検出される（ＳＴ２）。このように、最大の照射量ＥＸｍａｘを基準として消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定することにより、蓄電部２７、２８に残留している電荷を確実に消去することができるようになる。
【００５９】
そして、検出された照射量ＥＸが検出信号ＤＳとして照射量検出部６０から制御部８０に送られる。すると、制御部８０において、送られた検出信号ＤＳと図３に示す光量決定テーブル８１を用いて、固体検出器２０に照射すべき消去光Ｌ２の光量ＱＬが決定される（ＳＴ３）。
【００６０】
その後、決定された光量ＱＬが、光量しきい値ＱＬｒｅｆより大きいか否かが判断される（ＳＴ４）。光量ＱＬが光量しきい値ＱＬｒｅｆ以上のとき（ＱＬ≧ＱＬｒｅｆ）、決定した光量ＱＬの消去光Ｌ２が照射される（ＳＴ５）。このとき、消去光照射部７０の動作、特に出射される消去光Ｌ２の光強度と照射時間を制御することで制御部８０により、消去光Ｌ２が決定された光量ＱＬになるように制御される。
【００６１】
一方、光量ＱＬが、光量しきい値ＱＬｒｅｆよりも小さいとき（ＱＬ＜ＱＬｒｅｆ）、光量しきい値ＱＬｒｅｆの消去光Ｌ２が、消去光照射部７０から制御部８０の制御により固体検出器２０に照射される。もしくは、消去光Ｌ２が制御部８０の制御により固体検出器２０に照射されない（ＳＴ６）。これにより、たとえば光量ＱＬの極めて小さい消去光Ｌ２や照射時間の極めて短い消去光Ｌ２など、困難な制御動作を回避することができるとともに、画像読取装置１０の省エネルギー化を図ることができる。そして、消去光Ｌ２によって蓄電部２７、２８に残留する電荷がすべて消去された状態で、次の画像情報の記録が固体検出器２０に対して行われる（ＳＴ５）。
【００６２】
上記第１の実施の形態によれば、消去光Ｌ２の光量ＱＬが、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸに応じて調整されることで、残存電荷を確実に除去することができる。また、消去光Ｌ２の光量ＱＬが多すぎることによる電荷トラップの発生を防止して、固体検出器２０から得られる画像の質を向上させることができる。
【００６３】
また、固体検出器２０から画像信号ＩＳが取得された後から、消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定し、消去光Ｌ２が照射されるまで（ＳＴ２〜ＳＴ６）、制御部８０により、固体検出器２０への画像情報の記録が禁止された状態になっている（記録禁止モード）。これにより、消去光Ｌ２を照射する時間を確保し、確実に残留電荷を放出して画質の劣化を抑えることができる。なお、記録禁止モード中であっても、ユーザーが緊急で使用する必要が生じたときには、制御部８０により画像情報を固体検出器２０へ記録することができるようになっている。
【００６４】
図５は本発明の第２の実施の形態を示す構成図であり、図５を参照して画像読取装置１００について説明する。なお、図５の画像読取装置１００において、図１の画像読取装置１０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
図５の画像読取装置１００において、図１の画像読取装置１０と異なる点は、画像信号ＩＳとは別に照射量ＥＸを検出するための照射量信号ＥＳを生成し、照射量信号ＥＳを用いて照射量ＥＸを検出する点である。具体的には、出力信号検出部３１にはたとえばオペアンプからなる第２信号増幅部１０１が電気的に接続されている。第２信号増幅部１０１は、出力信号検出部３１で取得される出力信号ＯＳを第２ゲインＧ２で増幅し、照射量信号ＥＳを生成するものである。そして第２信号増幅部１０１は、生成した照射量信号ＥＳを照射量検出部６０に送るようになっている。ここで、第２信号増幅部１０１の第２ゲインＧ２は、たとえば第１ゲインＧ１の１／ｎ（ｎ＝２、３、４、・・・）というように、信号増幅部３２の第１ゲインＧ１よりも小さく設定されている（Ｇ２＜Ｇ１）。これは以下の理由による。
【００６６】
出力信号ＯＳから画像信号ＩＳを取得するときに、出力信号ＯＳが第１ゲインＧ１で増幅される。ここで、照射量ＥＸが大きいときには、素抜け部が画像信号ＩＳの領域外の照射量になる場合がある。すなわち、図２の変換テーブルＴＴにおいて、照射量と画像信号ＩＳの関係が線形となる線形領域と、照射量と画像信号ＩＳの関係が非線形になる非線形領域を有している。この非線形領域は、ある大きさ以上の出力信号ＯＳが信号増幅部３２に入力されると、出力である画像信号ＩＳが飽和してしまうことにより生じるものである。よって、画像信号ＩＳは所定の大きさまでのものしか生成されず、ある照射量以上の信号は、すべて同じ大きさの画像信号ＩＳとして処理されることになる。
【００６７】
したがって、第１ゲインＧ１で増幅して得られる最大の画像信号ＩＳｍａｘの中には、照射量ＥＸの異なるものが存在することになる。すなわち、画像信号ＩＳが、必ずしも蓄電部２７、２８に蓄積された電荷量、すなわち固体検出器２０に照射された記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸを正確に表したものではない場合がある。したがって、画像信号ＩＳを用いても照射量ＥＸを検出した場合に正確に検出できない場合がある。
【００６８】
ここで、画像信号ＩＳを生成するときの第１ゲインよりＧ１も小さい第２ゲインＧ２で出力信号ＯＳを増幅した照射量信号ＥＳを生成し、照射量信号ＥＳに基づいて照射量ＥＸを検出するようにする。すると、図２における出力信号ＯＳが飽和する照射量ＥＸの領域が、画像信号ＩＳに比べて大きいところで形成されることになる。すなわち、出力信号ＯＳの非飽和領域を広げることができる。よって、第２信号増幅部１０１から出力される照射量信号ＥＳは、蓄電部２７、２８に多くの電荷を蓄積した状態をより正確に表したものとなる。そして、この照射量信号ＥＳを用いて照射量ＥＸを検出することで、的確な消去光Ｌ２の光量ＱＬを固体検出器２０に照射することができる。よって、蓄電部２７、２８に残留する電荷を確実に除去し、繰り返し使用される固体検出器２０の画質の向上を図ることができる。
【００６９】
また、信号取得部３０と第２信号増幅部１０１はそれぞれマルチプレクサ１１０と電気的に接続されており、マルチプレクサ１１０はＡ／Ｄ変換部４０と電気的に接続されている。そして、信号取得部３０と第２信号増幅部１０１から出力される画像信号ＩＳと検出信号ＤＳは、マルチプレクサ１１０によって時系列的に信号を切り換えられ、Ａ／Ｄ変換部４０でそれぞれデジタル変換される。
【００７０】
Ａ／Ｄ変換部４０は、セレクタ１２０と電気的に接続されており、セレクタ１２０は、時系列的に出力された画像信号ＩＳと検出信号ＤＳを分け、画像信号ＩＳを画像メモリ５０に記憶し、検出信号ＤＳを照射量検出部６０に送るようになっている。
【００７１】
図６は本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す構成図であり、図６を参照して画像読取装置１５０について説明する。なお、図６の画像読取装置１５０において、図１の画像読取装置１０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図６の画像読取装置１５０において図１の画像読取装置１００と異なる点は、固体検出器の構造および画像情報を読み取るときに固体検出器に読取光を照射することである。
【００７２】
図６の画像読取装置１５０において、固体検出器１２０にたとえば青色光からなる読取光Ｌ１０を照射する読取光照射部１６０が設けられている。読取光照射部１６０は、たとえば複数の光源を略直線状に配置した構造を有しており、固体検出器１２０に対して矢印Ｘ方向に走査可能になっている。なお、読取光照射部１６０の動作は制御部８０によって制御されている。
【００７３】
固体検出器１２０は、読取用電極１２１、読取用光導電層１２２、電荷輸送層１２３、記録用光導電層１２４、記録用電極１２５等を積層した構造を有している。読取用電極１２１は、走査方向である走査方向（矢印Ｘ方向）に向かって線状電極が交互に略平行に形成された構造を有しており、各線状電極は電気的に絶縁した状態になっている。また読取用電極１２１は、信号取得部３０と電気的に接続されている。
【００７４】
読取用電極１２１上には読取光Ｌ１０の照射により導電性を呈し電荷対を発生する読取用光導電層１２２が積層され、読取用光導電層１２２の上には電荷輸送層１２３が積層されている。電荷輸送層１２３は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有する。
【００７５】
記録用光導電層１２４は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものであって、電荷輸送層１２３に積層されている。ここで、電荷輸送層１２３と記録用光導電層１２４の界面には蓄電部１２９が形成される。記録用光導電層１２４内で発生した電子が、読取用電極１２１と記録用電極１２５の間で形成される電界により、読取用電極１２１側へ移動しようとしたときに、電荷輸送層１２３によってその移動が制限される。よって蓄電部１２９に、記録用の電磁波Ｌ１の照射量に応じた電荷が静電潜像として蓄積され、画像情報が記録される。
【００７６】
記録用光導電層１２４の上には、たとえばＩＴＯ膜等の照射される記録用の電磁波を透過する材料からなる記録用電極１２５が積層される。記録用電極１２５は、信号取得部３０と電気的に接続されている。
【００７７】
ここで、固体検出器１２０に画像情報を記録するとき、信号取得部３０から読取用電極１２１と記録用電極１２５に高電圧が印加される。すると、読取用電極１２１には負電荷が帯電し、記録用電極１２５には正電荷が帯電する。次に、記録用電極１２５側から記録用の電磁波が照射される。すると、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸに応じて、記録用光導電層１２４において正負の電荷対が発生する。そのうち、電荷対の正孔は記録用電極１２５側に移動し、記録用電極１２５の負電荷と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は、読取用電極１２１側に移動するが、電荷輸送層１２３によってその移動が制限される。すると、蓄電部１２９に静電潜像として画像情報が記録される。
【００７８】
蓄電部１２９に記録された画像情報を読み取る場合、読取光照射部１６０から読取光Ｌ１０が、読取用電極１２１側から走査しながら照射される。すると、読取光Ｌ１０の照射量に応じた電荷対が読取用光導電層１２２で発生する。発生した電荷対の正孔は、電荷輸送層１２３を透過して蓄電部１２９に蓄積された負電荷と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は読取用電極１２１側へ移動し正電荷と結合する。そして、読取用電極１２１において正孔と負電荷が結合したときに、出力信号検出部３１に電流が流れる。出力信号検出部３１が電流変化を検出することで、画像情報が出力信号ＯＳとして取得される。
【００７９】
ここで、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸが多く、蓄電部１２９に大量の電荷が蓄積されている場合、画像情報を読み取る際の一定光量の読取光Ｌ１０が照射されただけでは、蓄電部１２９の電荷を完全に放出することができない場合がある。すなわち、画像情報の読取終了後において、蓄電部１２９には残留電荷が残った状態になっている。そこで、読取用電極１２１側から固体検出器１２０に消去光Ｌ２を照射することで、蓄電部１２９にある残留電荷を確実に放出させるようになっている。
【００８０】
このとき、制御部８０が、照射量ＥＸを示す検出信号ＤＳおよび固体検出器１２０に照射された読取光Ｌ１０の光量に基づいて、消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定する。すなわち、読取光Ｌ１０を照射して画像情報を読み取る固体検出器１２０において、蓄電部１２９の電荷は読取光Ｌ１０の照射によって放出されるため、制御部８０は読取光Ｌ１０の光量を考慮して消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようになっている。具体的には、たとえば制御部８０は、図３の光量決定テーブル８１から検出信号ＤＳに基づき消去光Ｌ２の光量ＱＬを検出し、検出した光量ＱＬから読取光Ｌ１０の光量を差し引いたものを消去光Ｌ２の光量ＱＬとして決定する。そして、決定した光量ＱＬが光量しきい値ＱＬｒｅｆより小さいとき、光量しきい値ＱＬｒｅｆの消去光Ｌ２が固体検出器１２０に照射され、もしくは消去光Ｌ２が照射されないようになる。
【００８１】
なお、図６において、照射量検出部６０において、照射量ＥＸの検出には画像信号ＩＳを用いているが、図５に示すような照射量信号ＥＳを生成し、これを用いてもよい。
【００８２】
本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて、種々変更することが可能である。
【００８３】
上記各実施の形態において、制御部８０は検出信号ＤＳに基づいて、消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようにしているが、以下に示すように、ヒストグラムを用いより詳細な消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようにしてもよい。
【００８４】
すなわち、たとえばある画像情報を読み取ったとき、画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳが図７（Ａ）に示すヒストグラムを形成したとする。一方、別の画像情報を読み取ったとき、画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳが図７（Ｂ）に示すヒストグラムが作成されたとする。図７（Ａ）、（Ｂ）のヒストグラムを比較したとき、両者の最大信号値は同じである。しかし、画像情報の中で一番多い信号値（頻出する信号値）は、図７（Ａ）において最大信号値の近傍に形成され、図７（Ｂ）において最小信号値の近傍に形成される。このことは、第１画像情報を記録するときの固体検出器２０の全体に照射された照射量ＥＸ１は、第２画像情報を記録するときの照射された照射量ＥＸ２よりも多いことを意味する。
【００８５】
図７（Ａ）のような照射量ＥＸが全体的に多い場合、たとえば出射する消去光Ｌ２の強度が全体的に強く設定され、照射時間により固体検出器２０に照射される光量ＱＬを調整する。すると、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸが多い部位であっても、照射時間を長くする必要がなくなり、残留電荷の消去工程に掛かる時間を短縮化することができる。
【００８６】
一方、図７（Ｂ）に示すような照射量ＥＸが全体的に少ない場合、消去光Ｌ２の強度は大きくせず、照射量ＥＸの多い領域における消去光Ｌ２の照射時間が長く設定される。すると、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸが少ない部位に消去光Ｌ２を照射したときに、強い消去光Ｌ２の照射によるアーティファクトの発生を抑え、画質の劣化を防止することができる。
【００８７】
このように、照射量検出部６０が、画像信号ＩＳから形成されるヒストグラムを用いて照射量ＥＸを検出することで、画像ごとの特徴に適応した消去光Ｌ２の照射が可能になる。よって、消去光Ｌ２に起因する電荷トラップによる蓄電部２７、２８に新たな電荷が残留してしまうことを防止することができる。よって、蓄電部２７、２８に残留した電荷を確実に消去することが可能となり、画質の向上を図ることができる。
【００８８】
また、上記各実施の形態において、照射量検出部は、Ａ／Ｄ変換後の画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳに基づき照射量ＥＸを検出しているが、Ａ／Ｄ変換前、すなわちアナログ信号からなる画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳに基づき、照射量ＥＸを検出するようにしてもよい。
【００８９】
さらに、画像情報の読み取りから次の画像情報の記録まである程度長い時間が経過していると残留電荷は自然放出されるため、固体検出器２０、１２０に画像情報を記録する直前に、消去光Ｌ２を前露光光として照射する場合には、経過時間による自然放出も考慮して消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の好ましい実施の形態を示す構成図。
【図２】図１の画像読取装置における照射量検出部で参照される変換テーブルの一例を示す図。
【図３】図１の画像読取装置における光量決定テーブルの一例を示す図。
【図４】本発明の残留電荷消去方法の好ましい実施の形態を示すフローチャート図。
【図５】本発明の画像読取装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明の画像読取装置の各実施の形態で使用可能な画像信号もしくは照射量信号のヒストグラムを示すグラフ図。
【符号の説明】
１０、１００、１５０ 画像読取装置
２０、１２０ 固体検出器
２７、２８ 蓄電部
４０ 記録照射部
７０ 消去光照射部
７０ 消去光照射部
３０ 信号取得部
６０ 照射量検出部
９０ 制御部
１０１ 第２信号増幅部
ＥＳ 照射量信号
ＥＸ 照射量
ＤＳ 検出信号
ＱＬ 光量
ＱＬｒｅｆ 光量しきい値
ＩＳ 画像信号
Ｇ１ 第１ゲイン
Ｇ２ 第２ゲイン
ＯＳ 出力信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報を静電潜像として記録した固体検出器から画像情報を読み取った後に、固体検出器に消去光を照射して固体検出器に残る残留電荷を消去する残留電荷消去方法および該方法を実施する機能を備えた画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、医療用放射線撮像装置などにおいては、被験者の受ける被爆線量の減少、診断性能の向上などのために、Ｘ線などの放射線に感応するセレン板などの光導電層を有する放射線固体検出器を画像検出器として用い、放射線固体検出器に放射線を照射し、照射された放射線の線量に応じた量の電荷を放射線固体検出器内の蓄電部に潜像電荷として蓄積させることにより、画像情報を蓄電部に静電潜像として記録するとともに、ビーム状あるいはライン状の読取光で画像情報が記録された放射線固体検出器を走査することにより、固体検出器から画像情報を読取る方法が知られている（特開平６−２１７３２２号公報、米国特許第４８５７７２３号明細書等）。
【０００３】
また、特開２０００−２８４０５５号公報において、光導電層を挟むように第１絶縁層と第２絶縁層を設け、第１絶縁層と光導電層の界面および第２絶縁層と光導電層の界面に蓄電部を形成したものであって、第２絶縁層に積層された多数の線状電極からなる第２電極層と、光導電層内に設けた多数の線状電極からなるサブ電極層が第２電極層と交差するように形成された構造の放射線固体検出器が開示されている。この放射線固体検出器においては、交差する第２電極層の線状電極とサブ電極層の線状電極を順次電気的に接続し、この接続によって流れる電流を検出することで、画像信号が得られるようになっている。
【０００４】
上述した各固体検出器において、放射線画像情報を読取った後の蓄電部には、放射線画像の読取りによっては放出されずに残留する電荷が存在する場合がある。すなわち、画像の読取りに読取光を用いない特開２０００−２８４０５５号公報の固体検出器においては、画像信号の読取り後であっても蓄電部には電荷が残存している。また、読取光を照射して画像情報を得るような固体検出器の場合であっても、読取光のエネルギーだけでは放出されない残留電荷が蓄電部に残存する場合がある。
【０００５】
蓄電部に残留した残留電荷がある状態で、さらに次の記録用の放射線が照射され、蓄電部に放射線画像が記録されたとき、この残留電荷が記録された放射線画像とともに残像として現れてしまい画質の劣化を招く。このため、画像読取り後には蓄電部に残留する電荷を消去する必要がある。
【０００６】
蓄電部に残留する電荷を消去する一例として、画像情報の読み取りを終了した後に固体検出器に消去光を照射することで光導電層で電荷対を発生させ、この電荷対を用いて残留電荷を除去する方法が提案されている（特開２０００−２８４０５５号公報参照）。あるいは、画像情報を記録する前に消去光の一例である前露光光を照射し、蓄電部に蓄積された残留電荷を除去する方法が提案されている（特開２００１−２９２９８３号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、固体検出器に照射する消去光の光量を、たとえば平均的な残留電荷量に基づいて決定した場合、蓄電部に電荷が完全に消去されずに残留してしまう場合がある。すなわち、固体検出器において、蓄電部に蓄積される電荷量は、固体検出器に照射された記録用の電磁波の照射量が多いほど多くなる。よって、蓄電部の残留電荷が多いときには、一定光量の消去光を固体検出器に照射しただけでは、残留する電荷を完全に除去できないという問題がある。
【０００８】
一方、残留した電荷を完全に取り除くため、蓄電部に多くの残留電荷があるものと仮定して、固体検出器に照射する消去光の強度を強くし、もしくは消去光の照射時間を長時間にすることも考えられる。しかし、蓄電部に残留した電荷を取り除くことができても、消去光の光量を多くしたことによる電荷トラップが固体検出器内で発生し、蓄電部に新たな残留電荷が生じてしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、固体検出器に残る残留電荷を確実に消去し、画質の劣化を抑制することができる残留電荷消去方法および画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の残留電荷消去方法は、画像情報を有する記録用の電磁波の照射により、記録用の電磁波の照射量に応じて電荷を蓄積することで、静電潜像として前記画像情報を記録する蓄電部を備えた固体検出器から、画像信号を出力するため前記画像情報を読み取った後に、前記固体検出器内に残る残留電荷を消去する消去光を、前記固体検出器に照射する残留電荷消去方法において、前記記録用の電磁波の照射量を検出し、検出した前記照射量に基づき前記消去光の光量を調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像読取装置は、画像情報を有する記録用の電磁波を照射すると、記録用の電磁波の照射量に応じて電荷を蓄積することで、静電潜像として画像情報を記録する蓄電部を備えた固体検出器と、該固体検出器から前記画像情報を読み取り画像信号を出力する信号取得部と、前記固体検出器に残る残留電荷を消去する消去光を前記固体検出器に照射する消去光照射部とを備えた画像読取装置において、前記記録用の電磁波の前記照射量を検出する照射量検出部と、該照射量検出部により検出された前記照射量に基づき、前記消去光照射部の動作を制御して前記消去光の光量を調整する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
「消去光」は、固体検出器から画像情報を読み取った後に照射するものであればよく、画像情報の読み取り直後に固体検出器に照射してもよいし、固体検出器へ画像情報を記録する直前に照射する前露光光として照射してもよい。
【００１３】
「照射量検出部」は、固体検出器の画素毎の照射量を制御部に出力してもよいし、１画面もしくは所定の領域毎における、照射量の最大値を制御部に出力してもよい。
【００１４】
「照射量を検出する」とは、線量計等により直接的に照射量を検出することのみならず、記録用の電磁波の照射条件や固体検出器から読み取った画像信号など、照射量を推定可能な情報から照射量を求めることや、照射量を推定可能な情報自身を照射量を表す指標値としてそのまま用いることも含む。
【００１５】
「制御部」は、１画面毎に消去光の光量を調整してもよいし、画素毎に光量を調整してもよいし、固体検出器を複数の領域に分け、領域毎に調整を決定してもよい。
【００１６】
「照射量に基づき消去光の光量を調整する」とは、照射量自身に基づくことのみならず、照射量を推定可能な情報を用いて消去光の光量を調整することも含む。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による残留電荷消去方法および画像読取装置によれば、固体検出器に照射された記録用の電磁波の照射量に応じて、固体検出器に照射される消去光の光量を調整することで、蓄電部に残存している電荷量に応じた消去光の照射が可能になり、確実に残存する電荷を消去することができるとともに、必要以上の光強度を有する消去光を照射することで生じる電荷トラップにより、蓄電部に新たな電荷が蓄積されることがなく、画質の向上を図ることができる。
【００１８】
なお、検出信号として画像信号が用いられることで、実際に固体検出器に照射された照射量を検出することができ、照射量の検出の精度を向上させ、蓄電部に残存する電荷を確実に消去することができる。
【００１９】
また、検出信号として、出力信号を第１ゲインよりも小さい第２ゲインで増幅したものを用いることで、第１ゲインで増幅したときよりも出力信号の非飽和領域を広げることができ、蓄電部の電荷蓄積状態を正確に示す信号に基づいて照射量を検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の画像読取装置１０の第１の実施の形態を示す構成図であり、図１を参照して画像読取装置１０について説明する。
【００２１】
画像読取装置１０は、固体検出器２０、信号取得部３０、Ａ／Ｄ変換部４０、照射量検出部６０、消去光照射部７０、制御部８０等を有している。
【００２２】
固体検出器２０は、画像情報を静電潜像として蓄電部に記録する機能を有するものであって、第１電極層２１、第１絶縁層２２、光導電層２３、サブ電極２４、第２絶縁層２５、第２導電層２６等を有している。
【００２３】
第１電極層２１は、記録用の電磁波Ｌ１を透過する材料からなり、信号取得部３０と電気的に接続されている。第１電極層２１には記録用の電磁波Ｌ１を透過する材料からなる第１絶縁層２２が積層されている。
【００２４】
第１絶縁層２２には光導電層２３が積層されている。光導電層２３は、たとえばセレン板等からなり、記録用の電磁波Ｌ１により電荷対を発生するものである。また、第１絶縁層２２と光導電層２３の界面には蓄電部２７が形成されており、蓄電部２７が潜像電荷として画像情報を蓄積するようになっている。
【００２５】
光導電層２３内であって第２絶縁層２５に近接した位置にはサブ電極２４が設けられている。サブ電極２４は、矢印Ｙ方向に向かって延びた複数のサブ線状電極２４ａを有し、信号取得部３０と電気的に接続されている。
【００２６】
光導電層２３には第２絶縁層２５を介して第２電極層２６が積層されている。光導電層２３と第２絶縁層２５との界面には潜像電荷として画像情報を蓄積する蓄電部２８が形成される。なお、蓄電部２８は、蓄電部２７で蓄積される潜像電荷に対して正負の逆極性の電荷を潜像電荷として蓄積するようになっている。
【００２７】
第２電極層２６は、矢印Ｘ方向に向かって延びた複数の線状電極２６ａからなっており、信号取得部３０と電気的に接続されている。各線状電極２６ａの間には絶縁体が設けられ、それぞれ電気的に絶縁されている。なお、第２絶縁層２５および第２電極層２６は、消去光Ｌ２を透過する材料からなっている。
【００２８】
ここで、固体検出器２０の動作例について簡単に説明する。
【００２９】
まず、固体検出器２０に静電潜像として画像情報を記録する場合、固体検出器２０の第１電極層２１が正極に接続され、第２電極層２６が負極に接続される。すると、第１電極層２１と第２電極層２６の間に所定の電界分布が生じる。なお、サブ電極２４はフローティング状態とされている。
【００３０】
この状態で、画像情報を有する記録用の電磁波Ｌ１が固体検出器２０に照射される。すると、光導電層２３において、電磁波の照射量ＥＸに応じた量の電荷対が発生し、正電荷は第２電極層２６側に移動し、負電荷は第１電極層２１側に移動する。そして、電荷対の正電荷が、第１絶縁層２２によって移動を阻止され、蓄電部２７に静電潜像として蓄積される。同様に、電荷対の負電荷が第２絶縁層２５によって移動を阻止され、蓄電部２８に画像情報が静電潜像として記録される。
【００３１】
なお、サブ電極２４は、光導電層２３内の電位勾配を乱さないように、フローティング状態とされているので、光導電層２３内で発生した電荷に対しては、実質的には、設けられていないのと同じ状態となる。よって、正電荷はサブ電極２４に捕捉されることなく第２絶縁層２５側に移動する。
【００３２】
固体検出器２０から静電潜像を読取る際には、第１電極層２１と第２電極層２６が、信号取得部３０により電気的に接続される。すると、第１電極層２１と第２電極層２６が実質的に同電位になる。これにより、第１電極層２１に帯電されている正電荷と、第２電極層２６に帯電されている負電荷の殆どが消滅する。
【００３３】
次いで、サブ電極２４の線状電極と第２電極層２６の線状電極が信号取得部３０によって順次電気的に接続される。すると、線状電極２６ａとサブ線状電極２４ａの交差する領域において、蓄電部２８と線状電極２６ａの間と、蓄電部２８とサブ線状電極２４ａの間にコンデンサが形成される。
【００３４】
そして、蓄電部２８に蓄積された正電荷の量と同じ量の負電荷が、線状電極２６ａとサブ線状電極２４ａとに分配され、各線状電極２４ａ、２６ａに負電荷が帯電される。また、蓄電部２７と第１電極層２１の間にもコンデンサが形成され、蓄電部２７に蓄積されていた負電荷の量と同じ量の正電荷が第１電極層２１に誘起され帯電する。この第１電極層２１およびサブ電極２４での電荷の帯電時に、出力信号検出部３１において電流が流れる。この電流が画像情報を示す出力信号ＯＳとして検出される。
【００３５】
次に、図１を参照して信号取得部３０について説明する。
【００３６】
信号取得部３０は、固体検出器２０から画像信号ＩＳを取得する機能を有し、出力信号検出部３１、信号増幅部３２等を有している。出力信号検出部３１は、第１電極層２１、サブ電極２４および第２電極層２６とそれぞれ電気的に接続されている。出力信号検出部３１は、記録時には第１電極層２１および第２電極層２６に高電圧を印加して、読取時には蓄電部２７、２８に蓄積された潜像電荷に基づく電流を出力信号ＯＳとして検出するものである。信号増幅部３２は、たとえばオペアンプからなっており、出力信号検出部３１から出力された出力信号ＯＳを第１ゲインＧ１で増幅し画像信号ＩＳを出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換部４０は、信号取得部３０と電気的に接続されており、信号取得部３０から出力されたアナログ信号からなる画像信号ＩＳをデジタル信号からなる画像信号ＩＳに変換するものである。画像メモリ５０は、Ａ／Ｄ変換部４０によってデジタル信号に変換された画像信号ＩＳを記録するものであって、たとえば１画面分の画像信号ＩＳを記憶できる容量を有している。
【００３８】
消去光照射部７０は、画像情報の読取りでは取り除くことができない蓄電部２７、２８に残留した電荷を取り除くために、固体検出器２０の第２電極層２６側から消去光Ｌ２を照射するものである。消去光照射部７０は、たとえば消去光Ｌ２の光源を矢印Ｙ方向に向かって略直線状に配置した構造を有しており、消去光照射部７０が矢印Ｘ方向に走査することで、固体検出器２０の全面に消去光Ｌ２を照射することになる。この消去光Ｌ２はたとえば青色光からなっており、光導電層２３内で電荷対が発生するようになっている。そして、発生した電荷対が、蓄電部２７、２８に残留した残留電荷と結合し消滅することとなる。
【００３９】
なお、消去光Ｌ２を照射しているとき、第１電極層２１、第２電極層２６およびサブ電極２４は信号取得部３０によって同電位にされ、もしくは第１電極層２１および第２電極層２６に高電圧が印加された状態になっている。
【００４０】
また、消去光照射部７０は、略直線状に配列した光源を走査する構造を有しているが、複数の光源を格子状に並べ、固体検出器２０に一斉に消去光Ｌ２を照射可能な構造を有していてもよい。
【００４１】
照射量検出部６０は、固体検出器２０に照射された記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸを検出するものである。照射量ＥＸの検出は、たとえば固体検出器２０の第１電極層２１側に照射量センサを設け、この照射量センサの出力から行うようにしてもよいし、記録の電磁波Ｌ１を照射する記録電磁波照射部を動作させるときの管電圧、照射時間、管電流、固体検出器２０までの距離、グリッド使用の際はグリッドの放射線透過率等の照射条件に基づいて検出されるようにしてもよい。
【００４２】
特に、図１の照射量検出部６０は、画像信号ＩＳから照射量ＥＸを検出するようになっている。すなわち、照射量検出部６０には、画像信号ＩＳから照射量ＥＸを検出するための変換テーブルＴＴを格納した記憶部６１と接続されている。そして照射量検出部６０は、画像信号ＩＳを変換テーブルＴＴに当てはめ、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸを検出するようになっている。
【００４３】
変換テーブルＴＴは、図２に示すような、画像信号ＩＳと照射量ＥＸの相関関係を示すものである。固体検出器２０の蓄電部２７、２８に蓄積された電荷量は、記録用の電磁波の照射量ＥＸより定まり、出力信号ＯＳとして出力される。また、画像信号ＩＳは出力信号ＯＳを第１ゲインで増幅したものである。したがって、画像信号ＩＳと照射量ＥＸには一定の相関関係があり、この相関関係を示す変換テーブルＴＴが図２に示すようなものとなる。
【００４４】
このように、照射量検出部６０が画像信号ＩＳに基づいて照射量ＥＸを検出することで、正確な照射量ＥＸの検出を行うことができる。たとえば固体検出器２０の第１電極層２１側に照射量センサを置き、直接照射量ＥＸを検出した場合、被写体の状態によって固体検出器２０の各領域でそれぞれ異なる照射量ＥＸとなるため、照射量センサを取り付ける位置によって固体検出器に照射された照射量ＥＸを正確に検出できない。また、記録用の電磁波Ｌ１を照射する管球の管電圧、照射時間、管電流、固体検出器２０までの距離等の照射条件から照射量ＥＸを検出すると、被写体に照射した後の照射量ＥＸが検出できない。一方、画像信号ＩＳに基づいて照射量ＥＸを検出すると、実際に固体検出器２０に照射された照射量ＥＸに応じたものが検出でき、高精度な検出を行うことができる。
【００４５】
また、図１の照射量検出部６０は、固体検出器２０から取得したすべての画像信号ＩＳの中から最大の画像信号ＩＳｍａｘを検出信号ＤＳとして出力する機能を有している。これは、固体検出器２０において最も多く記録用の電磁波Ｌ１が照射された部位の照射量ＥＸｍａｘを意味するものである。最大の画像信号ＩＳｍａｘを検出するとき、照射量検出部６０は、画像信号ＩＳのヒストグラムを作成し、最も信号値の大きい最大画像信号ＩＳｍａｘに対応した最大照射量ＥＸｍａｘを検出するようになっている。そして、照射量検出部６０は、最大照射量ＥＸｍａｘを検出信号ＤＳとして出力する。あるいは、照射量検出部６０は、たとえばピークホールド回路等を用いて、最大画像信号ＩＳｍａｘを抽出し、最大照射量ＥＸｍａｘを検出する。
【００４６】
なお、照射量検出部６０は、固体検出器２０の画素毎の照射量ＥＸに対しそれぞれ検出信号ＤＳを出力するようにしてもよいし、１画面分の画像信号ＩＳを複数の領域に分け、各領域の最大の照射量ＥＸｍａｘを検出信号ＤＳとして出力するようにしてもよい。これにより、固体検出器２０の各領域の照射量に対応した消去光Ｌ２の光量ＱＬを設定することができ、確実に残留電荷を除去できるとともに、消去光Ｌ２による電荷トラップの発生を防止することができる。
【００４７】
制御部８０は、照射量検出部６０から送られる検出信号ＤＳに基づいて消去光照射部７０を制御し、固体検出器２０に照射される消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定し調整するものである。具体的には、制御部８０は、検出信号ＤＳに基づいて消去光Ｌ２の光量を決定し、決定した光量ＱＬとなるように消去光照射部７０の光強度および消去光照射部７０の照射時間、走査速度等の照射条件を設定する。そして、制御部８０は、決定した光量ＱＬになるように、消去光Ｌ２の光強度および走査速度を設定し消去光照射部７０の動作を制御するものである。
【００４８】
ここで、制御部８０が光量ＱＬを決定する際、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような光量決定テーブル８１を用いる。図３（Ａ）において、照射量ＥＸが少ない場合には、消去光Ｌ２の光量ＱＬは少なく設定され、照射量ＥＸが多い場合には、消去光Ｌ２の光量ＱＬが多く設定される。特に、光量決定テーブル８１において、検出信号ＤＳが一定の値になるまでは、消去光Ｌ２の光量ＱＬも検出信号ＤＳに比例して増加していくが、検出信号しきい値ＤＳｒｅｆ以上になると、必要な消去光Ｌ２の光量ＱＬが指数的に増加していく。これは、出力信号ＯＳが信号増幅部３２によって増幅される際、出力信号ＯＳが飽和した状態で画像信号ＩＳとして出力されるためである。よって、画像信号ＩＳの信号値が大きい領域においては、画像信号ＩＳのわずかな変化であっても、実際に蓄電部２７、２８に蓄積された電荷量の差は、大きいものとなっている。以上の理由により、光量決定テーブル８１において、検出信号しきい値ＤＳｒｅｆ以上の検出信号ＤＳの場合、必要な消去光Ｌ２の光量ＱＬも指数的に大きくなるように設定している。
【００４９】
また、制御部８０は、決定した光量ＱＬが、所定の光量しきい値ＱＬｒｅｆ以上のときのみ、消去光Ｌ２の光量ＱＬの調整を行うようになっている。この光量しきい値ＱＬｒｅｆは、実験的または消去光に印加するパルス幅、出力電圧などの消去光が出力できる最小値などから設定されている。一方、決定された光量ＱＬが、光量しきい値ＱＬｒｅｆよりも小さいとき（ＱＬ＜ＱＬｒｅｆ）、制御部８０は、光量しきい値ＱＬｒｅｆの消去光Ｌ２を照射するように消去光照射部７０を制御する。また、光量しきい値ＱＬｒｅｆは線形領域内に設定したが、線形領域と非線形領域の臨界点に設定してもよい。
【００５０】
これにより、光量ＱＬの極めて小さい消去光Ｌ２や照射時間の極めて短い消去光Ｌ２の制御を避け、困難な制御動作を回避することができる。また、蓄電部２７、２８の残留電荷が少ない部位に、光量しきい値ＱＬｒｅｆで消去光Ｌ２を照射したとしても、電荷対の発生により画質の劣化を引き起こすことがない。
【００５１】
なお、図３（Ｂ）に示すように、決定した光量ＱＬが光量しきい値ＱＬｒｅｆより小さいとき（ＱＬ＜ＱＬｒｅｆ）、制御部８０は消去光Ｌ２を照射しないようにしてもよい。すなわち、蓄電部２７、２８に残存する残留電荷が、次の静電潜像の記録の際にノイズ源とならない程度にしか残っていない場合には、制御部８０は消去光Ｌ２の照射を停止するように制御してもよい。このように、消去光Ｌ２を常に使用せず、一定量の電荷が蓄電部２７、２８に残存している場合のみ使用することで、消費電力を抑え画像読取装置１０の省エネルギー化を図ることができる。
【００５２】
さらに、制御部８０は、残留する電荷を消去しているときには、次の固体検出器２０への画像情報の記録を禁止するように制御する。すなわち、少なくとも消去光照射部７０が消去光Ｌ２を固体検出器２０に照射している間は、使用者は撮影を行うことができない。照射時間を長くすることによって消去光Ｌ２の光量ＱＬを大きくした場合、ある程度の時間が必要となる。このとき、上述したような数μｓ程度しか消去工程に対する時間を設定しないと、残留電荷を完全に消去しない状態で次の撮影が行われることになる。よって、電荷トラップや感度低下によるアーティファクトが発生し画質の低下を招く。
【００５３】
このとき、制御部８０が消去工程を行っている間、「撮影禁止モード」として次の画像情報の記録を禁止するようにし、確実に残留する電荷を消去した後に次の画像情報の記録を行うようにする。これにより、使用者は使用可能になるまでの時間を確認することで不安感の低減を図ることができる。
【００５４】
さらに、制御部８０は上述した「撮影禁止モード」のときに、撮影禁止を解除する機能を有している。これは、たとえば医療用に用いられる場合に、緊急時には消去工程であっても、すぐ固体検出器２０へ画像情報の記録を開始することができるようにするためである。
【００５５】
なお、記録用の電磁波Ｌ１が一定の照射量ＥＸ以下であれば、残留電荷の消去工程に必要な時間は数百μｓ〜数ｍｓ程度で済むため、使用者にとって実質的に連続撮影可能な状態になっている。
【００５６】
次に、図４は本発明の残留電荷消去方法の好ましい実施の形態を示すフローチャート図であり、図１から図４を参照して残留電荷消去方法について説明する。
【００５７】
まず、記録用の電磁波Ｌ１の照射により、固体検出器２０に記録された画像情報が信号取得部３０によって画像信号ＩＳとして取得される（ＳＴ１）。取得された画像信号ＩＳは、Ａ／Ｄ変換部４０に送られ、デジタル信号からなる画像信号ＩＳに変換される。そして、デジタル信号に変換された画像信号ＩＳは、画像メモリ５０に記憶される。
【００５８】
次に、照射量検出部６０において、デジタル信号処理された画像信号ＩＳがＡ／Ｄ変換部４０もしくは画像メモリ５０から取得される。すると、送られた画像信号ＩＳが検出信号ＤＳとして用いられ、固体検出器２０の各領域における記録用の電磁波の照射量ＥＸが検出される。その後、図２の変換テーブルＴＴを用いて、定められた各領域における検出された最大の画像信号ＩＳから照射量ＥＸが検出される（ＳＴ２）。このように、最大の照射量ＥＸｍａｘを基準として消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定することにより、蓄電部２７、２８に残留している電荷を確実に消去することができるようになる。
【００５９】
そして、検出された照射量ＥＸが検出信号ＤＳとして照射量検出部６０から制御部８０に送られる。すると、制御部８０において、送られた検出信号ＤＳと図３に示す光量決定テーブル８１を用いて、固体検出器２０に照射すべき消去光Ｌ２の光量ＱＬが決定される（ＳＴ３）。
【００６０】
その後、決定された光量ＱＬが、光量しきい値ＱＬｒｅｆより大きいか否かが判断される（ＳＴ４）。光量ＱＬが光量しきい値ＱＬｒｅｆ以上のとき（ＱＬ≧ＱＬｒｅｆ）、決定した光量ＱＬの消去光Ｌ２が照射される（ＳＴ５）。このとき、消去光照射部７０の動作、特に出射される消去光Ｌ２の光強度と照射時間を制御することで制御部８０により、消去光Ｌ２が決定された光量ＱＬになるように制御される。
【００６１】
一方、光量ＱＬが、光量しきい値ＱＬｒｅｆよりも小さいとき（ＱＬ＜ＱＬｒｅｆ）、光量しきい値ＱＬｒｅｆの消去光Ｌ２が、消去光照射部７０から制御部８０の制御により固体検出器２０に照射される。もしくは、消去光Ｌ２が制御部８０の制御により固体検出器２０に照射されない（ＳＴ６）。これにより、たとえば光量ＱＬの極めて小さい消去光Ｌ２や照射時間の極めて短い消去光Ｌ２など、困難な制御動作を回避することができるとともに、画像読取装置１０の省エネルギー化を図ることができる。そして、消去光Ｌ２によって蓄電部２７、２８に残留する電荷がすべて消去された状態で、次の画像情報の記録が固体検出器２０に対して行われる（ＳＴ５）。
【００６２】
上記第１の実施の形態によれば、消去光Ｌ２の光量ＱＬが、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸに応じて調整されることで、残存電荷を確実に除去することができる。また、消去光Ｌ２の光量ＱＬが多すぎることによる電荷トラップの発生を防止して、固体検出器２０から得られる画像の質を向上させることができる。
【００６３】
また、固体検出器２０から画像信号ＩＳが取得された後から、消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定し、消去光Ｌ２が照射されるまで（ＳＴ２〜ＳＴ６）、制御部８０により、固体検出器２０への画像情報の記録が禁止された状態になっている（記録禁止モード）。これにより、消去光Ｌ２を照射する時間を確保し、確実に残留電荷を放出して画質の劣化を抑えることができる。なお、記録禁止モード中であっても、ユーザーが緊急で使用する必要が生じたときには、制御部８０により画像情報を固体検出器２０へ記録することができるようになっている。
【００６４】
図５は本発明の第２の実施の形態を示す構成図であり、図５を参照して画像読取装置１００について説明する。なお、図５の画像読取装置１００において、図１の画像読取装置１０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
図５の画像読取装置１００において、図１の画像読取装置１０と異なる点は、画像信号ＩＳとは別に照射量ＥＸを検出するための照射量信号ＥＳを生成し、照射量信号ＥＳを用いて照射量ＥＸを検出する点である。具体的には、出力信号検出部３１にはたとえばオペアンプからなる第２信号増幅部１０１が電気的に接続されている。第２信号増幅部１０１は、出力信号検出部３１で取得される出力信号ＯＳを第２ゲインＧ２で増幅し、照射量信号ＥＳを生成するものである。そして第２信号増幅部１０１は、生成した照射量信号ＥＳを照射量検出部６０に送るようになっている。ここで、第２信号増幅部１０１の第２ゲインＧ２は、たとえば第１ゲインＧ１の１／ｎ（ｎ＝２、３、４、・・・）というように、信号増幅部３２の第１ゲインＧ１よりも小さく設定されている（Ｇ２＜Ｇ１）。これは以下の理由による。
【００６６】
出力信号ＯＳから画像信号ＩＳを取得するときに、出力信号ＯＳが第１ゲインＧ１で増幅される。ここで、照射量ＥＸが大きいときには、素抜け部が画像信号ＩＳの領域外の照射量になる場合がある。すなわち、図２の変換テーブルＴＴにおいて、照射量と画像信号ＩＳの関係が線形となる線形領域と、照射量と画像信号ＩＳの関係が非線形になる非線形領域を有している。この非線形領域は、ある大きさ以上の出力信号ＯＳが信号増幅部３２に入力されると、出力である画像信号ＩＳが飽和してしまうことにより生じるものである。よって、画像信号ＩＳは所定の大きさまでのものしか生成されず、ある照射量以上の信号は、すべて同じ大きさの画像信号ＩＳとして処理されることになる。
【００６７】
したがって、第１ゲインＧ１で増幅して得られる最大の画像信号ＩＳｍａｘの中には、照射量ＥＸの異なるものが存在することになる。すなわち、画像信号ＩＳが、必ずしも蓄電部２７、２８に蓄積された電荷量、すなわち固体検出器２０に照射された記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸを正確に表したものではない場合がある。したがって、画像信号ＩＳを用いても照射量ＥＸを検出した場合に正確に検出できない場合がある。
【００６８】
ここで、画像信号ＩＳを生成するときの第１ゲインよりＧ１も小さい第２ゲインＧ２で出力信号ＯＳを増幅した照射量信号ＥＳを生成し、照射量信号ＥＳに基づいて照射量ＥＸを検出するようにする。すると、図２における出力信号ＯＳが飽和する照射量ＥＸの領域が、画像信号ＩＳに比べて大きいところで形成されることになる。すなわち、出力信号ＯＳの非飽和領域を広げることができる。よって、第２信号増幅部１０１から出力される照射量信号ＥＳは、蓄電部２７、２８に多くの電荷を蓄積した状態をより正確に表したものとなる。そして、この照射量信号ＥＳを用いて照射量ＥＸを検出することで、的確な消去光Ｌ２の光量ＱＬを固体検出器２０に照射することができる。よって、蓄電部２７、２８に残留する電荷を確実に除去し、繰り返し使用される固体検出器２０の画質の向上を図ることができる。
【００６９】
また、信号取得部３０と第２信号増幅部１０１はそれぞれマルチプレクサ１１０と電気的に接続されており、マルチプレクサ１１０はＡ／Ｄ変換部４０と電気的に接続されている。そして、信号取得部３０と第２信号増幅部１０１から出力される画像信号ＩＳと検出信号ＤＳは、マルチプレクサ１１０によって時系列的に信号を切り換えられ、Ａ／Ｄ変換部４０でそれぞれデジタル変換される。
【００７０】
Ａ／Ｄ変換部４０は、セレクタ１２０と電気的に接続されており、セレクタ１２０は、時系列的に出力された画像信号ＩＳと検出信号ＤＳを分け、画像信号ＩＳを画像メモリ５０に記憶し、検出信号ＤＳを照射量検出部６０に送るようになっている。
【００７１】
図６は本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す構成図であり、図６を参照して画像読取装置１５０について説明する。なお、図６の画像読取装置１５０において、図１の画像読取装置１０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図６の画像読取装置１５０において図１の画像読取装置１００と異なる点は、固体検出器の構造および画像情報を読み取るときに固体検出器に読取光を照射することである。
【００７２】
図６の画像読取装置１５０において、固体検出器１２０にたとえば青色光からなる読取光Ｌ１０を照射する読取光照射部１６０が設けられている。読取光照射部１６０は、たとえば複数の光源を略直線状に配置した構造を有しており、固体検出器１２０に対して矢印Ｘ方向に走査可能になっている。なお、読取光照射部１６０の動作は制御部８０によって制御されている。
【００７３】
固体検出器１２０は、読取用電極１２１、読取用光導電層１２２、電荷輸送層１２３、記録用光導電層１２４、記録用電極１２５等を積層した構造を有している。読取用電極１２１は、走査方向である走査方向（矢印Ｘ方向）に向かって線状電極が交互に略平行に形成された構造を有しており、各線状電極は電気的に絶縁した状態になっている。また読取用電極１２１は、信号取得部３０と電気的に接続されている。
【００７４】
読取用電極１２１上には読取光Ｌ１０の照射により導電性を呈し電荷対を発生する読取用光導電層１２２が積層され、読取用光導電層１２２の上には電荷輸送層１２３が積層されている。電荷輸送層１２３は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有する。
【００７５】
記録用光導電層１２４は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものであって、電荷輸送層１２３に積層されている。ここで、電荷輸送層１２３と記録用光導電層１２４の界面には蓄電部１２９が形成される。記録用光導電層１２４内で発生した電子が、読取用電極１２１と記録用電極１２５の間で形成される電界により、読取用電極１２１側へ移動しようとしたときに、電荷輸送層１２３によってその移動が制限される。よって蓄電部１２９に、記録用の電磁波Ｌ１の照射量に応じた電荷が静電潜像として蓄積され、画像情報が記録される。
【００７６】
記録用光導電層１２４の上には、たとえばＩＴＯ膜等の照射される記録用の電磁波を透過する材料からなる記録用電極１２５が積層される。記録用電極１２５は、信号取得部３０と電気的に接続されている。
【００７７】
ここで、固体検出器１２０に画像情報を記録するとき、信号取得部３０から読取用電極１２１と記録用電極１２５に高電圧が印加される。すると、読取用電極１２１には負電荷が帯電し、記録用電極１２５には正電荷が帯電する。次に、記録用電極１２５側から記録用の電磁波が照射される。すると、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸに応じて、記録用光導電層１２４において正負の電荷対が発生する。そのうち、電荷対の正孔は記録用電極１２５側に移動し、記録用電極１２５の負電荷と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は、読取用電極１２１側に移動するが、電荷輸送層１２３によってその移動が制限される。すると、蓄電部１２９に静電潜像として画像情報が記録される。
【００７８】
蓄電部１２９に記録された画像情報を読み取る場合、読取光照射部１６０から読取光Ｌ１０が、読取用電極１２１側から走査しながら照射される。すると、読取光Ｌ１０の照射量に応じた電荷対が読取用光導電層１２２で発生する。発生した電荷対の正孔は、電荷輸送層１２３を透過して蓄電部１２９に蓄積された負電荷と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は読取用電極１２１側へ移動し正電荷と結合する。そして、読取用電極１２１において正孔と負電荷が結合したときに、出力信号検出部３１に電流が流れる。出力信号検出部３１が電流変化を検出することで、画像情報が出力信号ＯＳとして取得される。
【００７９】
ここで、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸが多く、蓄電部１２９に大量の電荷が蓄積されている場合、画像情報を読み取る際の一定光量の読取光Ｌ１０が照射されただけでは、蓄電部１２９の電荷を完全に放出することができない場合がある。すなわち、画像情報の読取終了後において、蓄電部１２９には残留電荷が残った状態になっている。そこで、読取用電極１２１側から固体検出器１２０に消去光Ｌ２を照射することで、蓄電部１２９にある残留電荷を確実に放出させるようになっている。
【００８０】
このとき、制御部８０が、照射量ＥＸを示す検出信号ＤＳおよび固体検出器１２０に照射された読取光Ｌ１０の光量に基づいて、消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定する。すなわち、読取光Ｌ１０を照射して画像情報を読み取る固体検出器１２０において、蓄電部１２９の電荷は読取光Ｌ１０の照射によって放出されるため、制御部８０は読取光Ｌ１０の光量を考慮して消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようになっている。具体的には、たとえば制御部８０は、図３の光量決定テーブル８１から検出信号ＤＳに基づき消去光Ｌ２の光量ＱＬを検出し、検出した光量ＱＬから読取光Ｌ１０の光量を差し引いたものを消去光Ｌ２の光量ＱＬとして決定する。そして、決定した光量ＱＬが光量しきい値ＱＬｒｅｆより小さいとき、光量しきい値ＱＬｒｅｆの消去光Ｌ２が固体検出器１２０に照射され、もしくは消去光Ｌ２が照射されないようになる。
【００８１】
なお、図６において、照射量検出部６０において、照射量ＥＸの検出には画像信号ＩＳを用いているが、図５に示すような照射量信号ＥＳを生成し、これを用いてもよい。
【００８２】
本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて、種々変更することが可能である。
【００８３】
上記各実施の形態において、制御部８０は検出信号ＤＳに基づいて、消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようにしているが、以下に示すように、ヒストグラムを用いより詳細な消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようにしてもよい。
【００８４】
すなわち、たとえばある画像情報を読み取ったとき、画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳが図７（Ａ）に示すヒストグラムを形成したとする。一方、別の画像情報を読み取ったとき、画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳが図７（Ｂ）に示すヒストグラムが作成されたとする。図７（Ａ）、（Ｂ）のヒストグラムを比較したとき、両者の最大信号値は同じである。しかし、画像情報の中で一番多い信号値（頻出する信号値）は、図７（Ａ）において最大信号値の近傍に形成され、図７（Ｂ）において最小信号値の近傍に形成される。このことは、第１画像情報を記録するときの固体検出器２０の全体に照射された照射量ＥＸ１は、第２画像情報を記録するときの照射された照射量ＥＸ２よりも多いことを意味する。
【００８５】
図７（Ａ）のような照射量ＥＸが全体的に多い場合、たとえば出射する消去光Ｌ２の強度が全体的に強く設定され、照射時間により固体検出器２０に照射される光量ＱＬを調整する。すると、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸが多い部位であっても、照射時間を長くする必要がなくなり、残留電荷の消去工程に掛かる時間を短縮化することができる。
【００８６】
一方、図７（Ｂ）に示すような照射量ＥＸが全体的に少ない場合、消去光Ｌ２の強度は大きくせず、照射量ＥＸの多い領域における消去光Ｌ２の照射時間が長く設定される。すると、記録用の電磁波Ｌ１の照射量ＥＸが少ない部位に消去光Ｌ２を照射したときに、強い消去光Ｌ２の照射によるアーティファクトの発生を抑え、画質の劣化を防止することができる。
【００８７】
このように、照射量検出部６０が、画像信号ＩＳから形成されるヒストグラムを用いて照射量ＥＸを検出することで、画像ごとの特徴に適応した消去光Ｌ２の照射が可能になる。よって、消去光Ｌ２に起因する電荷トラップによる蓄電部２７、２８に新たな電荷が残留してしまうことを防止することができる。よって、蓄電部２７、２８に残留した電荷を確実に消去することが可能となり、画質の向上を図ることができる。
【００８８】
また、上記各実施の形態において、照射量検出部は、Ａ／Ｄ変換後の画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳに基づき照射量ＥＸを検出しているが、Ａ／Ｄ変換前、すなわちアナログ信号からなる画像信号ＩＳもしくは照射量信号ＥＳに基づき、照射量ＥＸを検出するようにしてもよい。
【００８９】
さらに、画像情報の読み取りから次の画像情報の記録まである程度長い時間が経過していると残留電荷は自然放出されるため、固体検出器２０、１２０に画像情報を記録する直前に、消去光Ｌ２を前露光光として照射する場合には、経過時間による自然放出も考慮して消去光Ｌ２の光量ＱＬを決定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の好ましい実施の形態を示す構成図。
【図２】図１の画像読取装置における照射量検出部で参照される変換テーブルの一例を示す図。
【図３】図１の画像読取装置における光量決定テーブルの一例を示す図。
【図４】本発明の残留電荷消去方法の好ましい実施の形態を示すフローチャート図。
【図５】本発明の画像読取装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明の画像読取装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明の画像読取装置の各実施の形態で使用可能な画像信号もしくは照射量信号のヒストグラムを示すグラフ図。
【符号の説明】
１０、１００、１５０ 画像読取装置
２０、１２０ 固体検出器
２７、２８ 蓄電部
４０ 記録照射部
７０ 消去光照射部
７０ 消去光照射部
３０ 信号取得部
６０ 照射量検出部
９０ 制御部
１０１ 第２信号増幅部
ＥＳ 照射量信号
ＥＸ 照射量
ＤＳ 検出信号
ＱＬ 光量
ＱＬｒｅｆ 光量しきい値
ＩＳ 画像信号
Ｇ１ 第１ゲイン
Ｇ２ 第２ゲイン
ＯＳ 出力信号
Claims (4)
- 画像情報を有する記録用の電磁波の照射により、記録用の電磁波の照射量に応じて電荷を蓄積することで、静電潜像として前記画像情報を記録する蓄電部を備えた固体検出器から、画像信号を出力するため前記画像情報を読み取った後に、前記固体検出器内に残る残留電荷を消去する消去光を、前記固体検出器に照射する残留電荷消去方法において、
前記記録用の電磁波の照射量を検出し、
検出した前記照射量に基づき前記消去光の光量を調整する
ことを特徴とする残留電荷消去方法。 - 画像情報を有する記録用の電磁波を照射すると、記録用の電磁波の照射量に応じて電荷を蓄積することで、静電潜像として画像情報を記録する蓄電部を備えた固体検出器と、該固体検出器から前記画像情報を読み取り画像信号を出力する信号取得部と、前記固体検出器に残る残留電荷を消去する消去光を前記固体検出器に照射する消去光照射部とを備えた画像読取装置において、
前記記録用の電磁波の前記照射量を検出する照射量検出部と、
該照射量検出部により検出された前記照射量に基づき、前記消去光照射部の動作を制御して前記消去光の光量を調整する制御部と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 前記照射量検出部は、前記画像信号を用いて前記照射量を検出するものであることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
- 前記信号取得部は、前記画像情報を読み取ったときに前記固体検出器から出力される出力信号を、第１ゲインで増幅して前記画像信号を出力するものであり、前記照射量検出部は、前記出力信号を前記第１ゲインよりも小さい第２ゲインで増幅した照射量信号を用いて前記照射量を検出するものであることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
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