JP2000284056A - 放射線固体検出器、並びにそれを用いた放射線画像記録／読取方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線固体検出器を使用する放射線画像情報
記録および読出装置において、読出しの高速応答性と読
取効率の向上の両立を図ることができるようにする。 【解決手段】 第１の電極層１１、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
像電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、潜像電
荷と逆極性の輸送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、ストライプ電極１
６を有する電極層１５を積層してなる検出器１０の、記
録用光導電層１２内の蓄電部１９近傍に、多数のエレメ
ント１７ａが、それぞれエレメント１６ａの真上に位置
し、互いに向き合うように配設されて成るサブ電極１７
を設ける。記録時には、サブ電極１７に電源７３から所
定の制御電圧を印加する。読取時には、サブ電極１７の
各エレメント１７ａから流れ出す電流を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照射された放射線
の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電
部を有する放射線固体検出器、並びに該検出器を使用し
て放射線画像情報を静電潜像として記録したり、記録さ
れた静電潜像を読み取る方法および装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、医療用放射線撮影等におい
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セレン板等の光導
電体を有する放射線固体検出器（静電記録体）を感光体
として用い、該検出器にＸ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検出器内の蓄電部に蓄積せ
しめることにより、放射線画像情報を静電潜像として記
録すると共に、レーザビーム或いはライン光源で放射線
画像情報が記録された検出器を走査することにより、前
記検出器から放射線画像情報を読み取る方法が知られて
いる（例えば、米国特許第 4535468号等）。

【０００３】上記米国特許第 4535468号による方法は、
Ｘ線光導電層、Ｘ線光導電層で発生した電荷を蓄積する
電荷蓄積層（中間層或いはトラップ層ともいう）、およ
び読取用光導電層をこの順に有する３層構成からなる検
出器を使用するものであって、記録時に３層の両側に設
けられた電極間に高圧を印加してＸ線を照射して潜像電
荷を電荷蓄積層に蓄積せしめた後、電極をショートして
潜像電荷を読み出すものである。この方法では、検出器
の読取用光導電層をＸ線光導電層に比べて薄くすること
で読取速度を速くして応答性を改善している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記米
国特許第 4535468号による方法では、読取用光導電層を
Ｘ線光導電層に比べ薄くしているので、外部に検出され
る信号電荷量が小さいという問題がある。さらに、電荷
蓄積層は、電子およびホールともに電荷移動度が小さい
ため、厚くすることができない。これは、電荷移動度を
大きくすると応答が遅くなったり、残像になるからであ
る。すなわち、この方法では、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は困難である。

【０００５】一方、本願出願人は、特願平10−232824号
や同10−271374号において、読出しの高速応答性と効率
的な信号電荷の取り出しを両立させることを可能ならし
める放射線固体検出器、並びに、この検出器に放射線画
像情報を記録する記録装置および放射線画像情報が静電
潜像として記録された前記検出器から放射線画像情報を
読み取る読取方法および装置を提案している。

【０００６】この特願平10−232824号等に記載の方法
は、記録用の放射線またはこ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、潜像電荷に対しては略絶縁体として作用
し、且つ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電
体として作用する電荷輸送層、および読取用の電磁波の
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
をこの順に有して成る放射線固体検出器を使用し、検出
器の記録用光導電層側に記録用の放射線を照射し、照射
された放射線の線量に応じた量の電荷を記録用光導電層
と電荷輸送層との略界面に形成される蓄電部に蓄積せし
めることにより、放射線画像情報を静電潜像として記録
し、記録された静電潜像を読み出して放射線画像情報を
得るものである。

【０００７】本発明は、本願出願による上記特願平10−
232824号等において提案した検出器、並びに記録装置お
よび読取装置と同様に、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図ることを目的とするもの
であって、前記特願平10−232824号記載のものよりも一
層その性能を高めることを可能ならしめる放射線固体検
出器、この検出器に放射線画像情報を記録する方法およ
び装置、並びに放射線画像情報が記録された検出器から
放射線画像情報を読み取る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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による放射線固体
検出器は、上記特願平10−232824号や同10−271374号に
記載されている検出器等をさらに改善するもの、すなわ
ち、照射された放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電
荷として蓄積する蓄電部を有し、放射線画像情報を蓄電
部に静電潜像として記録する放射線固体検出器であっ
て、記録用の放射線または該放射線の励起により発せら
れる光に対して透過性を有する第１の電極層、記録用の
放射線または前記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、読取用の電磁波の照射を受ける
ことにより導電性を呈する読取用光導電層、読取用の電
磁波に対して透過性を有する第２の電極層を、この順に
有して成り、記録用光導電層と読取用光導電層との間に
形成される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第１の導電部材が第
２の電極層内ないし第１の電極層と第２の電極層との間
に設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】第１の導電部材の形状は、どのような形状
であってもよいが、記録時における潜像形成（潜像電荷
の移動・蓄積）プロセス、或いは読取時における潜像電
荷と、該潜像電荷と逆極性の電荷すなわち輸送電荷との
電荷再結合プロセスに影響を与えない形状とするのが望
ましい。例えば、第１の導電部材を記録用光導電層内
や、記録用光電層の、読取用光導電層側の面に設ける場
合には、記録用光導電層内で発生した潜像電荷が蓄電部
まで移動するのに邪魔にならない形状であることが望ま
れる。また読取用光導電層内や、後述する電荷輸送層若
しくはトラップ層内に設ける場合には、読取用光導電層
内で発生した輸送電荷が蓄電部まで移動するのに邪魔に
ならない形状であることが望まれる。このためには、例
えば、丸や角等任意の形状の穴を画素に対応させて設け
たり、画素の並び方向に連続する長穴を設ける等すると
よい。

【００１０】また、この第１の導電部材は、該導電部材
を記録用光導電層内に配設する場合には、記録用の放射
線または該放射線の励起により発せられる光に対して透
過性を有するものとし、放射線等が記録用光導電層内に
十分に入射することができるようにして、光導電層内に
おける電荷発生プロセスに影響を与えないようにするの
が望ましい。

【００１１】なお、読取時の応答性を高めるために、蓄
電部を形成する層と読取用光導電層のとの厚さの合計は
記録用光導電層の厚さよりも薄ければ薄いほど好まし
い。

【００１２】また、本発明による放射線固体検出器の、
第２の電極層をなす電極および／または第１の導電部材
は、多数の線状電極から成るストライプ電極であること
が望ましい。

【００１３】「線状電極」とは、全体として細長い形状
の電極を意味し、細長い形状を有している限り、円柱状
のものや角柱状のもの等どのようなものであってもよい
が、特に、平板電極とするのが好ましい。また、上述の
ように潜像形成プロセスや電荷再結合プロセス等に影響
を与えないように、この線状電極に対して、さらに丸や
角等任意の形状の穴を画素に対応させて設けたり、長手
方向に延びた長穴を設ける等してもよい。

【００１４】ここで、第２の電極層をなす電極および第
１の導電部材をストライプ電極とした場合には、第１の
導電部材の線状電極が、第２の電極層をなす電極の線状
電極に対して対向するように、または略直交するよう
に、配設するのが望ましい。

【００１５】「対向するように配設する」とは、第１の
導電部材の線状電極が、所定の間隔を置いて第２の電極
層をなす電極の線状電極の略真上に位置し、且つ長手方
向には互いに向き合うように配設することを意味する。
「直交するように配設する」とは、第１の導電部材の線
状電極と第２の電極層をなす電極の線状電極とが略直角
に立体交差するように配設することを意味する。

【００１６】なお、この場合において、さらに第１の導
電部材を記録用光導電層内、読取用光導電層内或いは電
荷輸送層内に配設する場合には、記録時の潜像形成プロ
セスや電荷再結合プロセスに影響を与えないように、第
１の導電部材の線状電極の幅を、第２の導電体層の線状
電極のピッチの５〜３０％とするとよい。

【００１７】また、夫々を線状電極とする場合におい
て、第１の導電部材の線状電極を第２の電極層内に配設
する場合には、第１の導電部材の線状電極を、第２の電
極層の線状電極の間に互いに平行するように配置すると
共に、読取用の電磁波に対して非透過性を有するものと
し、電磁波が読取用光導電層内に入射せず読取解像度を
劣化させないようにするのが望ましい。

【００１８】また、本発明による放射線固体検出器は、
さらに、蓄電部に、潜像電荷を同電位化せしめる第２の
導電部材が、電気信号が表す画像の画素毎に、格別に、
設けられているものであることが好ましい。特に、記録
用光導電層の、読取用光導電層側の面（界面）に設けら
れているものとするとよい。

【００１９】ここで画素毎に設けられているとは、潜像
電荷を同電位化させ、読出時に画素周辺部の電荷を画素
中央部に集中させることができるように、各画素に、好
ましくは１つの導電部材が設けられることを意味し、１
画素に対して多数の導電部材がランダムに配設され、読
出時に画素周辺部の電荷を画素中央部に集中させること
ができない態様のものは含まない。

【００２０】「格別に」とは、各導電部材が、他の画素
との間では、離散した状態、つまり、接続されないフロ
ーティング状態で配設されることを意味する。なお、１
画素に対して複数の導電部材を設ける場合には、１画素
分の部材間を電気的に接続しておくのが好ましい。

【００２１】この第２の導電部材のサイズは、画素ピッ
チと略同一に設定するのが好ましい。或いは、画素ピッ
チに対して小さく設定する、例えば１／２以下にすると
共に、画素中央部に配置することにより、潜像電荷を画
素中央部に集中させるようにしてもよい。導電部材のサ
イズとは、例えば、円形状の導電部材の場合には直径で
あり、方形状の導電部材の場合には各辺の長さである。
なお、導電部材の形状は、円形、方形等どのような形状
であってもよい。

【００２２】なお、第２の電極層をなす電極および第１
の導電部材がストライプ電極であって、且つ、両電極を
なす線状電極が直交するように配設された検出器を使用
する場合には、両線状電極が交差する位置に電界が集中
するので、この両線状電極が交差する位置に対応して第
２の導電部材を配設することによって、電荷の集中効率
を高めるのが望ましい。なお、記録に際しては、該第２
の導電部材はオープンとしたままでよい。

【００２３】また、本発明による放射線固体検出器は、
潜像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に対しては略導電体として作
用する電荷輸送層を、記録用光導電層と読取用光導電層
との間に有し、該電荷輸送層が蓄電部を形成するもので
あってもよい。或いは、放射線固体検出器は、潜像電荷
を捕捉するトラップ層を、記録用光導電層と読取用光導
電層との間に有し、該トラップ層が蓄電部を形成するも
のであってもよい。

【００２４】また、電荷輸送層若しくはトラップ層を有
するものとした場合には、読取用光電層とトラップ層と
の界面または読取用光電層と電荷輸送層との界面、或い
は電荷輸送層内またはトラップ層内に、第１の導電部材
を設けるようにしてもよい。さらに、読取用光電層と電
荷輸送層との界面または読取用光電層とトラップ層との
界面に第２の導電部材を設けるようにしてもよい。

【００２５】本発明による放射線画像記録方法は、上記
の放射線固体検出器に放射線を照射して、該照射した放
射線の線量に応じた量の電荷を放射線固体検出器の蓄電
部に潜像電荷として蓄積せしめることにより、放射線画
像情報を蓄電部に静電潜像として記録する放射線画像記
録方法であって、放射線固体検出器の第１の電極層と第
２の電極層との間に印加される直流電圧によって両電極
層間に形成される電界分布を調整するための制御電圧を
第１の導電部材に印加することを特徴とするものであ
る。

【００２６】「放射線固体検出器に放射線を照射する」
とは、被写体の放射線画像情報を担持する記録用の放射
線を検出器に直接または間接的に照射することを意味
し、記録用の放射線を直接的に検出器に照射することに
限らず、例えば放射線をシンチレータ（蛍光体）に照射
することにより、シンチレータ内で発せられる蛍光等、
記録用の放射線の励起により発せられる光を検出器に照
射することも含むものとする。

【００２７】「制御電圧」とは、第１の導電部材が記録
時における潜像電荷の蓄積プロセスに所定の影響を与え
る大きさの電圧であって、例えば、第１の導電部材が設
けられていない場合において形成されるべき電界分布と
略同じになるような大きさのとすることができる。

【００２８】また、積極的に、第２の導電層の電位へ近
づける、または遠ざける、或いは同じとすることで、潜
像電荷が形成される領域に変化を与えることができる。
これによって、信号の取出効率や信号の読出応答速度を
改善することが可能となる。

【００２９】この制御電圧は直流電圧であってもよし、
交流電圧であってもよい。交流電圧は、正弦波電圧に限
定されるものではなく、前述のように信号の取出効率や
信号の読出応答速度を改善することができるものであれ
ばどのような波形であってもよい。

【００３０】本発明による放射線画像読取方法は、放射
線画像情報が静電潜像として記録された上記放射線固体
検出器から放射線画像情報を読み取る放射線画像読取方
法であって、放射線固体検出器の蓄電部に蓄積された潜
像電荷に対応する電荷を第１の導電部材を介して読み出
すことにより、潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号
を得ることを特徴とするものである。

【００３１】「第１の導電部材を介して読み出す」と
は、少なくとも第１の導電部材を介して読み出すことを
意味し、この第１の導電部材と第２の電極層の電極との
間に流れる電流に加えて、第１の電極層の電極と第２の
電極層の電極との間に流れる電流をも検出するものであ
ってもよい。

【００３２】なお、読取用の電磁波としては、連続的に
発せられる連続波であってもよいし、パルス状に発せら
れるパルス波であってもよいが、パルス波の方がより大
きな電流を検出することができ、潜像電荷量が少ない画
素であっても十分に大きな電流として検出することがで
きるようになるので、画像のＳ／Ｎを飛躍的に改善する
ことができ、有利である。

【００３３】但し、パルス波を使用する場合には、第２
の電極層をなす電極および第１の導電部材がストライプ
電極であって、且つ、両電極をなす線状電極が直交する
ように配設された検出器を使用する場合には、上述のよ
うに、両線状電極が交差する位置に電界が集中し、潜像
電荷もこの位置に集中せしめられるので、少なくとも、
この交差する位置に対応する読取用光導電層に読取用の
電磁波を照射するのが好ましい。また、第２の導電部材
が設けられた検出器を使用する場合には、該第２の導電
部材に集中されて潜像電荷が蓄積されるので、少なくと
も、この第２の導電部材が設けられている位置に対応す
る読取用光導電層に読取用の電磁波を照射するのが好ま
しい。なお、この読取に際しては、第２の導電部材はオ
ープンとしたままでよい。

【００３４】本発明による放射線画像記録装置は、上記
放射線画像記録方法を実現する装置であって、放射線固
体検出器の第１の電極層と第２の電極層との間に直流電
圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段により印
加される直流電圧によって両電極層間に形成される電界
分布を調整するための制御電圧を第１の導電部材に印加
する制御電圧印加手段とを備えたことを特徴とするもの
である。

【００３５】本発明による放射線画像記録装置は、上記
放射線画像読取方法を実現する装置であって、放射線固
体検出器の蓄電部に蓄積された潜像電荷に対応する電荷
を第１の導電部材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電気信号を得る画像信号取得手
段を備えたことを特徴とする。

【００３６】なお、第２の電極層の電極と第１の導電部
材の電極とをストライプ電極とし、第１の導電部材の各
線状電極が第２の電極層の各線状電極に対して略直交す
るように配設された検出器を使用する場合には、読取光
の走査における各位置に対応する線状電極のみが第１の
電極層および第２の電極層の各線状電極に接続されるよ
うに切り換えて、信号読出しに寄与しない分布容量を小
さくするのが望ましい。

【００３７】また、本発明を適用する基本となる検出器
は、記録用光導電層および読取用光導電層を挟むように
電極を積層して成る検出器であればどのようなものであ
ってもよいが、特に、本願出願人が、特願平10−232824
号や同10−271374号において提案した検出器（静電記録
体）に本発明を適用するのが好適である。

【００３８】

【発明の効果】本発明による放射線固体検出器によれ
ば、潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させ
るための第１の導電部材が第２の電極層内ないし第１の
電極層と第２の電極層との間に設けられたものとしたの
で、記録用光導電層と読取用光導電層との間に形成され
る蓄電部と第１の導電部材との間に新たなコンデンサを
形成させることができ、記録によって蓄電部に蓄積せし
めら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第１の導電部材にも帯電させること
が可能となり、読取用光導電層を介して第２の電極層の
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、この第１の導電部材を設けない
場合よりも相対的に少なくすることができ、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
向上させることが可能となる。

【００３９】本発明による放射線画像情報読取方法およ
び装置によれば、放射線画像情報が記録された本発明に
よる検出器から第１の導電部材を介して放射線画像情報
を表す信号電荷を読み出して、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得るようにしてい
る。したがって、より多くの電荷を検出器から読み出す
ことができるので、読取効率が大きくなり、より大きな
信号を得ることが可能となり、画像のＳ／Ｎを向上させ
ることができる。

【００４０】また、第１の導電部材を設けても、記録用
光導電層や読取用光導電層の厚さには実質的に大きな影
響を与えることがないので、読出しの応答性に悪影響を
与えることがなく、例えば、特願平10−232824号や同10
−271374号において記載されているように、電荷輸送層
と読取用光導電層との厚さの合計を記録用光導電層の厚
さよりも薄くすることで、読取時の応答性を高めること
ができる。つまり、本発明によれば、読取時の高速応答
性を維持しつつ、従来の検出器を使用する場合よりも、
読取効率を一層向上させることができる。

【００４１】また、本発明による放射線画像情報記録方
法および装置によれば、第１の電極層と第２の電極層と
の間に形成される電界分布を調整するための制御電圧を
第１の導電部材に印加するようにしたので、信号の取出
効率や信号の読出応答速度を改善することが可能とな
る。

【００４２】また、潜像電荷を同電位化せしめる第２の
導電部材が、電気信号が表す画像の画素毎に、格別に、
蓄電部に設けられた検出器とすれば、該第２の導電部材
上に蓄積された、各画素毎の潜像電荷を全て同電位にす
ることが可能となり、導電部材がない場合に較べて、読
出効率を改善することができる。これは、導電部材の範
囲内では潜像電荷の電位が一定に保たれるため、一般に
読み出しにくい画素周辺部の潜像電荷を、導電部材内で
ある限り読出しの進行に応じて、導電部材中央部、すな
わち画素中央部に移動せしめることができ、潜像電荷を
より十分に放電させることができるからである。

【００４３】また、画素を導電部材が配設された固定位
置に形成することが可能となり、ストラクチャーノイズ
の補正を行うことも容易となる。

【００４４】さらに、導電部材のサイズを画素ピッチよ
り小さく設定すると共に、画素中央部に配置すれば、記
録時に形成される電界分布を該導電部材に引き寄せられ
た分布形状にすることができるから、潜像電荷を画素中
心部に集中させて蓄積させることも可能となり、画像の
鮮鋭度を向上させることもできる。

【００４５】また、この第２の導電部材を設けると、電
荷輸送層やトラップ層がなくても潜像電荷を蓄積させる
ことができるので、素子形成が容易である。

【００４６】なお、電荷輸送層やトラップ層が設けられ
た検出器に導電部材を設けた場合には、これら各層によ
る電荷蓄積効果を利用することもできる。すなわち、導
電部材のサイズを画素ピッチより小さく設定すると、こ
れら各層が設けられていない場合には、導電部材に捕捉
されない電荷は潜像電荷として蓄積され得ず、鮮鋭度の
向上には効果があるが蓄積電荷量が少なくなるという問
題を生じ得るのに対して、各層によって電荷を潜像電荷
として蓄積せしめることにより、蓄積電荷量を少なくす
ることなく、鮮鋭度の向上を図ることができる。

【００４７】

【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。

【００４８】図１は本発明による第１の実施の形態の放
射線固体検出器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Ｐ矢指部のＸＹ断面図である。この検出器１０
は、上述した特願平10−232824号に記載されている図１
２の静電記録体に、さらに第１の導電部材としてのサブ
電極および第２の導電部材としてのマイクロプレートを
設けたものであって、記録用の放射線（例えば、Ｘ線
等。以下記録光という。）L1に対して透過性を有する第
１の電極層１１、この電極層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、潜像電荷と（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、読取用の電磁波（以下読取
光という）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の電極層１５を、この順に積層してなるものであ
る。

【００４９】記録用光導電層１２の物質としては、アモ
ルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、ＰｂＯ，ＰｂＩ₂ 等の酸
化鉛（II）やヨウ化鉛（II）、Ｂｉ₁₂（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ
₂₀，Ｂｉ₂Ｉ₃／有機ポリマーナノコンポジット等のうち
少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が適当であ
る。

【００５０】電荷輸送層１３の物質としては、例えば電
極層１１に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性と
なる正電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０²
以上、望ましくは１０³ 以上）ポリＮ−ビニルカルバゾ
ール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−
メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジア
ミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合
物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ＰＵＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍ
ドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。特
に、有機系化合物（ＰＶＫ，ＴＰＤ、ディスコティック
液晶等）は光不感性を有するため好ましく、また、誘電
率が一般に小さいため電荷輸送層１３と読取用光導電層
１４の容量が小さくなり読取時の信号取り出し効率を大
きくすることができる。なお、「光不感性を有する」と
は、記録光L1や読取光L2の照射を受けても殆ど導電性を
呈するものでないことを意味する。

【００５１】読取用光導電層１４の物質としては、ａ−
Ｓｅ，Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ，無金属フタロシ
アニン，金属フタロシアニン，ＭｇＰｃ（Magnesium ph
talocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthal
ocyanine），ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）等のう
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。

【００５２】記録用光導電層１２の厚さは、記録光L1を
十分に吸収できるようにするには、５０μｍ以上１００
０μｍ以下であるのが好ましく、本例においては約 500
μｍとしている。また電荷輸送層１３と光導電層１４と
の厚さの合計は記録用光導電層１２の厚さの１／２以下
であることが望ましく、また薄ければ薄いほど読取時の
応答性が向上するので、例えば１／10以下、さらには１
／20以下等にするのが好ましい。

【００５３】電極層１１および１５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。

【００５４】第２の電極層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１６
ａの間１５ａは、例えば、カーボンブラック等の顔料を
若干量分散させたポリエチレン等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さ
れている。

【００５５】記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との
界面、すなわち蓄電部１９には、多数の離散した方形の
マイクロプレート１８が、隣接したマイクロプレート１
８間に間隔を置いて、ストライプ電極１６の各エレメン
ト１６ａの真上に配設されている。このマイクロプレー
ト１８の各辺の長さは、エレメント１６ａの配列ピッチ
と略同一、つまり解像可能な最小の画素ピッチと略同一
の寸法に設定されている。マイクロプレート１８の配設
される位置が検出器上の画素位置となる。

【００５６】マイクロプレート１８は、例えば、真空蒸
着または化学的堆積を用いて誘電層上に堆積され、金、
銀、アルミニウム、銅、クロム、チタン、白金等の単一
金属や酸化インジウム等の合金で、極めて薄い膜から作
ることができる。該マイクロプレート１８は、連続層と
して堆積させることができ、連続層は次にエッチングさ
れて、解像可能な最小の画素と同一の範囲の寸法を持つ
複数の個々の離散マイクロプレートとして形成される。
この離散マイクロプレートはレーザーアプレーションま
たはホトエッチング等光微細加工技術を利用して作るこ
ともできる（”Imaging Procesing &Materials”Ch
apter 18の”Imaging for Microfabrication”（J.M.Sh
aw，IBM Watson Research Center）参照）。

【００５７】記録用光導電層１２内の電荷輸送層１３に
近接した位置に、多数のエレメント１７ａをストライプ
状に配列したサブ電極１７が設けられている。このサブ
電極１７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の各エレメント１７ａは、スト
ライプ電極１６の各エレメント１６ａの真上に位置し、
互いに向き合うように配設されている。サブ電極１７
は、導電性を有するものであればよく、金、銀、クロ
ム、白金等の単一金属や、酸化インジウム等の合金から
作ることができる。

【００５８】サブ電極１７と電荷輸送層１３との間の距
離ｄは、記録用光導電層１２の厚さにもよるが、本例の
ように記録用光導電層１２の厚さが約 500μｍの場合に
は、距離ｄ＝１μｍ〜１００μｍ（１／500 〜１／５）
とする。

【００５９】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、サブ電極１７の各
エレメント１７ａの形状の一例と、該エレメント１７
ａ、マイクロプレート１８およびエレメント１６ａとの
配置関係を示す概略図である。

【００６０】図２（Ａ）に示すエレメント１７ａは、細
長い平板電極であり、穴は一切設けられていない。エレ
メント１７ａの幅は、エレメント１６ａの幅よりも狭
く、エレメント１６ａのピッチの５〜３０％内となるよ
うに設定されている。これにより、記録用光導電層内で
発生した潜像電荷が蓄電部に移動する際には、エレメン
ト１７ａの横を通り易くしている。

【００６１】図２（Ｂ）に示すエレメント１７ａは、細
長い平板電極であって、多数の丸穴が長手方向の画素に
対応する位置に配置されるように設けられた穴あき平板
電極である。エレメント１７ａの幅はエレメント１６ａ
の幅と略同じである。記録用光導電層内で発生した潜像
電荷は、この丸穴を通って蓄電部１９に設けられたマイ
クロプレート１８に到達することができる。

【００６２】図２（Ｃ）に示すエレメント１７ａは、細
長い平板電極であって、多数の角穴が長手方向の画素に
対応する位置に配置されるように設けられた穴あき平板
電極である。エレメント１７ａの幅はエレメント１６ａ
の幅と略同じである。記録用光導電層内で発生した潜像
電荷は、この角穴を通ってマイクロプレート１８に到達
することができる。

【００６３】図２（Ｄ）に示すエレメント１７ａは、細
長い平板電極であって、長手方向に延びた１つの長穴が
設けられ、長手方向の両端部が結合された長穴あき平板
電極である。エレメント１７ａの幅はエレメント１６ａ
の幅と略同じである。記録用光導電層内で発生した潜像
電荷は、この長穴を通ってマイクロプレート１８に到達
することができる。

【００６４】このように、エレメント１７ａをエレメン
ト１６ａの幅よりも狭くしたり、エレメント１７ａの長
手方向に所定形状の穴を設けることにより、潜像電荷の
移動の妨げとならず、潜像形成プロセスに影響を与えな
いようにすることができる。

【００６５】図３は、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、検出器１０を用いた記
録読取装置１の概略構成図を示すものであり、図３
（Ａ）は検出器１０の斜視図と共に示した図、図３
（Ｂ）は検出器１０のＸＺ断面図と共に電流検出回路７
０の詳細を示した図である。

【００６６】この記録読取装置１は、検出器１０、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９０、読取光照射手段９３とからなる。

【００６７】電極層１１の上面には被写体９が配設され
ており、被写体９は記録光LI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。記録光照射手段９０は記録光L1を被写体９に一様
に爆射するものである。

【００６８】読取光照射手段９３は、ライン状に略一様
な読取光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
中の矢印方向）に走査露光するものである。なお、この
読取光L2による走査露光は副走査に対応する。この走査
露光においては、連続光を照射してもよいし、パルス光
を照射するようにしてもよい。

【００６９】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、ストライプ電極１６の各エレメ
ント１６ａ毎に接続された電流検出アンプ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。検出器１０の
電極層１１はスイッチ７４、７５の夫々一方の入力７４
ａ，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。

【００７０】スイッチ７４，７５は、記録時には共にｂ
側に接続され、オペアンプのイマジナリーショートを介
して、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。電源７
３は制御電圧印加手段としても機能するもので、記録時
には、この電源７３からサブ電極１７に制御電圧として
の直流電圧が印加される。この印加電圧の大きさは、電
極層１１とストライプ電極１６との間で形成される電界
分布、特に記録用光導電層１２内の電位勾配が、サブ電
極１７が設けられていない場合において形成されるべき
分布と略同じになるような大きさの電圧に設定し、蓄電
部１９に潜像電荷を安定して蓄積させることができるよ
うにする。なお、サブ電極１７に制御電圧を印加するこ
となく、オープン状態としたまま記録を行うようにして
もよい。さらには、積極的に、サブ電極１７に、第２導
電層、すなわちストライプ電極１６の電位へ近づける、
または遠ざけることで、所定の電界を形成するように電
圧を設定してもよい。

【００７１】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７
１は、各エレメント１６ａに流れる電流を、接続された
各エレメント１６ａ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）。

【００７２】なお、本例においては、記録時に、電源７
３からサブ電極１７に直流電圧が印加されるように構成
しているが、サブ電極１７用の専用電源を、電極層１１
とストライプ電極１６との間に直流電圧を印加する電源
とは別個に設け、記録時の電界分布をより好ましい状態
に調整するため、所望の波形の制御電圧を印加するよう
にしてもよい。

【００７３】以下、上記構成の記録読取装置１におい
て、検出器１０に画像情報を静電潜像として記録し、さ
らに記録された静電潜像を読み出す方法について説明す
る。最初に静電潜像記録過程について、図４に示す電荷
モデルを参照しつつ説明する。なお、記録光L1によって
光導電層１２内に生成される負電荷（−）および正電荷
（＋）を、図面上では−または＋を○で囲んで表すもの
とする。また、サブ電極１７のエレメント１７ａは省略
して示す。

【００７４】上記構成の装置１において、検出器１０に
静電潜像を記録する際には、先ずスイッチ７４，７５を
共にｂ側に切り換え、電極層１１とストライプ電極１６
との間に直流電圧を印加し、両者を帯電させる。このと
き、サブ電極１７には、上述したように、蓄電部１９に
潜像電荷を安定して蓄積させるための制御電圧が印加さ
れる。これにより、電極層１１とストライプ電極１６と
の間には略Ｕの字状の電界が形成され、光導電層１２の
大部分の所は概略平行な電場が存在するが、光導電層１
２と電荷輸送層１３との界面、すなわち蓄電部１９には
電界が存在しない部分が生じる。そして、このＵの字が
エレメント１６ａの長さ方向に連続した電界分布が形成
される（図４（Ａ））。

【００７５】次に放射線を被写体９に爆射し、被写体９
の透過部９ａを通過した被写体９の放射線画像情報を担
持する記録光L1を検出器１０に照射する。すると、検出
器１０の記録用光導電層１２内で正負の電荷対が発生
し、その内の負電荷が上述の電界分布に沿って蓄電部１
９に移動する（図４（Ｂ））。このとき、サブ電極１７
には、光導電層１２内の電位勾配を乱さないように所定
の直流電圧が電源７５から印加されているので、負電荷
は、サブ電極１７に捕捉されることなく、サブ電極１７
の各エレメント１７ａの横或いは穴を通過して蓄電部１
９に移動する。つまり、光導電層１２内で発生した電荷
に対しては、サブ電極１７が、実質的には、設けられて
いないのと同じ状態となる。

【００７６】蓄電部１９には、マイクロプレート１８が
配設されており、光導電層１２中を移動してきた負電荷
はマイクロプレート１８に捕捉されて停止し、この蓄電
部１９において、マイクロプレート１８上に負電荷が潜
像電荷として蓄積される（図４（Ｃ））。

【００７７】一方、記録用光導電層１２内で発生した正
電荷は電極層１１に向かって高速に移動し、電極層１１
と光導電層１２との界面で電源７２，７３から注入され
た負電荷と電荷再結合し消滅する。また、記録光L1は被
写体９の遮光部９ｂを透過しないから、検出器１０の遮
光部９ｂの下部にあたる部分は何ら変化を生じない（図
４（Ｂ），（Ｃ））。

【００７８】このようにして、被写体９に記録光L1を爆
射することにより、被写体像に応じた電荷を光導電層１
２と電荷転送層１３との界面である蓄電部１９に蓄積す
ることができるようになる。この蓄積される潜像電荷
（負電荷）の量は被写体９を透過し検出器１０に入射し
た放射線の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り、該静電潜像が検出器１０に
記録される。なお、マイクロプレート１８上に潜像電荷
が蓄積されるので、主走査および副走査の両方について
潜像電荷の蓄積位置を固定することができ、両走査方向
について、固定位置に画素が形成されるようになる。

【００７９】次に静電潜像読取過程について、図５に示
す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録過程と
同様に、読取光L2によって読取用光導電層１４内に生成
される負電荷（−）および正電荷（＋）を、図面上では
−または＋を○で囲んで表すものとする。

【００８０】検出器１０から静電潜像を読み取る際に
は、先ずスイッチ７４，７５を共にａ側にして、上記説
明のようにして静電潜像が記録された検出器１０の電極
層１１とサブ電極１７を接続し、またオペアンプ７１ａ
のイマジナリショートを介してストライプ電極１６とも
接続して、これらを同電位に帯電させて電荷の再配列を
行う（図５（Ａ））。次いで、エレメント１６ａの長手
方向に読取光照射手段９３を移動させる、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１０の
全面を走査露光する。この読取光L2の走査露光により副
走査位置に対応する読取光L2が入射した光導電層１４内
に正負の電荷対が発生する（図５（Ｂ））。なお、暗電
流成分の影響を相対的に低減するために、読取光L2をパ
ルス状に照射する場合には、マイクロプレート１８のあ
る位置で、読取光L2が照射されるように走査の同期をと
るのが好ましい。

【００８１】蓄電部１９とストライプ電極１６との間
は、その薄さ（厚さ）に応じて蓄積電荷（負電荷）によ
り非常に強い電場（強電界）が形成されている。また、
電荷輸送層１３は正電荷に対しては導電体として作用す
るものであるから、光導電層１４に生じた正電荷は蓄積
部１９の潜像電荷に引きつけられるように電荷輸送層１
３の中を急速に移動し、蓄電部１９で潜像電荷と電荷再
結合をし消滅する（図５（Ｃ））。一方、光導電層１４
に生じた負電荷は電極層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（図５
（Ｃ））。

【００８２】光導電層１４は読取光L2により十分な光量
でもって走査露光されており、記録によって検出器１０
の蓄電部１９に蓄積された潜像電荷が全て電荷再結合に
より消滅し、完全に放電される。このように、検出器１
０内の蓄電部１９に蓄積されていた潜像電荷が消滅する
ということは、検出器１０内に電荷の移動による放電電
流が流れたことを意味するものであり、ストライプ電極
１６と蓄電部１９との間が短絡されたものとみなすこと
ができる。この状態は、蓄積電荷量に依存する検出器１
０内を流れる放電電流に比例した電流源７９を用いて、
図６のような等価回路でもって示すことができる。この
読取りの際に検出器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、この電流を電
流検出アンプ７１により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。

【００８３】なお、蓄電部１９とストライプ電極１６と
の間は、非常に強い電場が形成されていることから、極
めて高速に潜像電荷を消滅させることができ、このこと
は静電潜像の読取りの応答性が極めて高速であることを
意味する。また、読取用光導電層１４と電荷輸送層１３
との厚さの和が記録用光導電層１２の厚さに較べて薄け
れば薄いほど読取時には強電界が形成され、電荷の移動
も急速に行われるようになるので、読取りをより高速に
行うことができる。

【００８４】ここで、蓄電部１９にはマイクロプレート
１８が設けられているので、読取過程（電荷再結合過
程、放電過程）においては、マイクロプレート１８外周
部の潜像電荷を、マイクロプレート１８の中心部に引き
寄せることが可能となり、潜像電荷をより十分に放電さ
せることができ、読残しが少なくなる。図７は、読取過
程において、マイクロプレート１８を設けた場合の効果
を説明する図であって、図７（Ａ），（Ｂ）はマイクロ
プレート１８が設けられていない場合の図、図７
（Ｃ），（Ｄ）はマイクロプレート１８が設けられてい
る場合の図である。

【００８５】図７に示すように、読取光L2、エレメント
１６ａを通して読取用光導電層１４内に入射し、読取用
光導電層１４内で、正負の電荷対を発生せしめる。発生
した電荷のうちの正電荷と蓄電部１９の潜像電荷との電
荷再結合に際しては、エレメント１６ａに対向する近接
した位置の電荷から順次結合される。つまり、読取り始
めには、画素中央部の負電荷が電荷再結合により消滅
し、順次外側の電荷との間で再結合が行われるようにな
る（図７（Ａ））。マイクロプレート１８が設けられて
いない場合には、蓄電部１９の潜像電荷が同電位化され
るということがなく、潜像電荷は蓄積された位置に留ま
ったままである。このため、読取りの経過と共に、次第
にエレメント１６ａから遠い位置の電荷を読取りにくく
なり、場合によっては、最終過程において読残しが生じ
得る（図７（Ｂ））。

【００８６】一方、マイクロプレート１８が設けられて
いる場合にも、読取り始めには、画素中央部の負電荷が
電荷再結合により消滅し、順次外側の電荷との間で再結
合が行われるが（図７（Ｃ））、マイクロプレート１８
上に蓄積されている電荷は、常に同電位に保持すること
が可能となる。したがって、読取りの経過と共に、潜像
電荷が漸次マイクロプレート１８の中央部、すなわちに
画素中央部に移動し得るので、最終過程においても、最
も放電効率のよいマイクロプレート１８と第２導電層１
５すなわちストライプ電極１６との最近接領域である画
素中央部において、潜像電荷との間で電荷再結合させ、
容易に放電を続けることができ、読残しが生じない（図
７（Ｄ））。

【００８７】上記説明による静電潜像記録過程と静電潜
像読取過程について、図８に示すコンデンサモデルを用
いて、さらに詳しく説明する。この図８は、被写体９の
透過部９ａと遮光部９ｂとに分けて、コンデンサモデル
による電気的等価回路図として両過程を表したものであ
る。記録用光導電層１２を挟んで電極層１１と蓄電部１
９との間にコンデンサＣ_*aが形成され、電荷輸送層１３
および読取用光導電層１４を挟んで蓄電部１９とストラ
イプ電極１６（エレメント１６ａ）との間にコンデンサ
Ｃ_*bが形成され、記録用光導電層１２の一部を挟んでサ
ブ電極１７（エレメント１７ａ）と蓄電部１９との間に
コンデンサＣ_*cが形成される。

【００８８】コンデンサＣ_*aの両端には記録光L1によっ
て導電性を呈する記録用光導電層１２に対応する不図示
の光スイッチSW_*aが形成され、コンデンサＣ_*bの両端に
は読取光L2によって導電性を呈する読取用光導電層１４
に対応する不図示の光スイッチSW_*bが形成される。

【００８９】記録過程においては、最初に、検出器１０
に、電源７２，７３から直流電圧が印加されるから、分
布コンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*cは帯電せしめられる（図
８（Ａ））。

【００９０】透過部９ａは記録光L1の照射により、光ス
イッチSW_*aがオンし、光量に応じた抵抗Ｒ_*aを介してコ
ンデンサＣ_*bのみが充電せしめられる（図８（Ｂ））。
これが静電潜像記録過程であり、コンデンサＣ_*bに潜像
電荷として静電潜像が記録されたことになる。潜像電荷
の量は記録光L1の光量に応じたものとなる。

【００９１】次に電源７２，７３を取り外した後、コン
デンサＣ_*aとの電極層１１側およびコンデンサＣ_*cのサ
ブ電極１７側と、コンデンサＣ_*bのストライプ電極１６
側とをそれぞれ接続して電荷再配列を行う（図８
（Ｃ））。各コンデンサに配分される、潜像電荷と逆極
性の正電荷の量は、総計が潜像電荷の量と同じになり、
また、各コンデンサの容量に比例した量となる。この
後、読取光L2を露光することにより、光スイッチSW_*bが
オンし光量に応じた抵抗Ｒ_*bを介して各コンデンサ
Ｃ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*cに帯電している電荷が放電される（図
８（Ｄ））。図６に示した等価回路は、このときに検出
器１０の外部に放電される電荷による放電電流を検出す
るものとして表したものである。

【００９２】一方、遮光部９ｂは記録光L1が光スイッチ
SW_*aをオンさせることがなく、何れのコンデンサＣ_*a，
Ｃ_*b，Ｃ_*cにも変化を与えない（図８（Ｅ））。このた
め、読取時に、各コンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*cを接続す
ると、全コンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*cがともに放電状態
となる（図８（Ｆ））。したがって、このような状態で
読取光L2を露光しても何れのコンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ
_*cからも、電荷が放電されることがない（図８
（Ｇ））。

【００９３】次に、各コンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*cに帯
電している電荷が放電される際に流れる電流の大きさに
ついて説明する。先ず、説明を簡単にするため、サブ電
極１７が設けられていない、コンデンサＣ_*a，Ｃ_*bから
成る場合について、図９（Ａ）に示すコンデンサモデル
を参照して説明する。上述のように、電荷再配列の際
に、各コンデンサＣ_*a，Ｃ_*bに配分される正電荷の量Ｑ
_+a，Ｑ_+bは、総計Ｑ₊ が潜像電荷の量Ｑ_- と同じで、各
コンデンサの容量Ｃ_a ，Ｃ_b に比例した量となる。読取
用光導電層１４と電荷輸送層１３との厚さの和が記録用
光導電層１２の厚さに較べて薄いので、各層の誘電率に
大きな違いがないとすれば、コンデンサＣ_*bの容量Ｃ_b
の方がコンデンサＣ_*aの容量Ｃ_a よりも大きくなる。し
たがって、コンデンサＣ_*bのストライプ電極１６側に誘
起される正電荷の量Ｑ_+bの方が、コンデンサＣ_*aの電極
層１１側に誘起される正電荷の量Ｑ_+aよりも多くなる。
以上の説明を式で示すと下記のように表すことができ
る。

【００９４】Ｑ_- ＝Ｑ₊ ＝Ｑ_+a＋Ｑ_+b Ｑ_+a＝Ｑ₊ ×Ｃ_a ／（Ｃ_a ＋Ｃ_b ） Ｑ_+b＝Ｑ₊ ×Ｃ_b ／（Ｃ_a ＋Ｃ_b ） 各コンデンサＣ_*a，Ｃ_*bに帯電している電荷が放電され
る際に流れる電流の大きさは、Ｑ_+a，Ｑ_+bに比例した大
きさとなるから、コンデンサＣ_*bから流れ出す電流Ｉ_b
の方が、コンデンサＣ_*aから流れ出す電流Ｉ_a よりも大
きい。

【００９５】ここで、蓄電部１９には信号取出し用の電
極が直接には設けられていないので、コンデンサＣ_*bか
ら流れ出す電流Ｉ_b は読取時に光スイッチSW_*bがオンし
たときに生じる抵抗Ｒ_*bを介して検出器１０内で流れる
内部電流となり、電流Ｉ_b を蓄電部１９とストライプ電
極１７との間で検出することができず、透過部９ａにお
いてコンデンサＣ_*bに配分された正電荷を検出器１０か
ら外部に信号電荷として取り出すことができない。つま
り、検出器１０内の蓄電部１９に蓄積された潜像電荷
（負電荷）に対応して電荷再配列された正電荷の量Ｑ₊
のうち、外部に取り出すことのできる電荷量、すなわち
放射線画像情報を表す信号電荷量Ｑは、コンデンサＣ_*a
に配分された正電荷の量Ｑ_+aと同じくなり、検出器１０
から外部に流れ出る電流ＩはコンデンサＣ_*aから流れ出
る電流Ｉ_a と同じになる。

【００９６】換言すれば、読取光L2によって読取用光導
電層１４内で発せられた正電荷は、蓄電部１９の潜像電
荷と電荷再結合して消滅し、一方、読取用光導電層１４
内で発せられた負電荷のうちエレメント１６ａに再配列
された正電荷の量の分Ｑ_+bがエレメント１６ａで電荷再
結合して消滅するが、このときの電流は専ら検出器１０
の内部電流となる。そして、残りのＱ_+aと同じ量の負電
荷がエレメント１６ａに誘起され、この負電荷と電極層
１１の正電荷との間での電荷再結合時に流れる電流が、
検出器１０から外部に流れ出る電流Ｉとして取り出され
るものとなる。

【００９７】上述したように、読取速度の応答性を向上
させるために、一般に読取用光導電層１４と電荷輸送層
１３との厚さの和が記録用光導電層１２の厚さに較べて
薄く設定され、コンデンサＣ_*bの容量Ｃ_b の方がコンデ
ンサＣ_*aの容量Ｃ_a よりも大きくなるから、記録された
潜像電荷の量Ｑ_- に対して、信号電荷として取り出せる
電荷量Ｑは小さくなり、その分信号電流Ｉ（＝Ｉ_a ）も
小さくなり、読取効率が小さくなる。

【００９８】一方、本発明による放射線固体検出器１０
においては、サブ電極１７を設けたことによって、コン
デンサＣ_*cがさらに形成される。以下、図９（Ｂ）に示
すコンデンサモデルを参照して説明する。上述のよう
に、電荷再配列の際に、各コンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*c
に配分される正電荷の量Ｑ_+a，Ｑ_+b，Ｑ_+cは、総計Ｑ₊
が潜像電荷の量Ｑ_- と同じで、各コンデンサの容量
Ｃ_a ，Ｃ_b ，Ｃ_c に比例した量となる。これを式で示す
と下記のように表すことができる。

【００９９】Ｑ_- ＝Ｑ₊ ＝Ｑ_+a＋Ｑ_+b＋Ｑ_+c Ｑ_+a＝Ｑ₊ ×Ｃ_a ／（Ｃ_a ＋Ｃ_b ＋Ｃ_c ） Ｑ_+b＝Ｑ₊ ×Ｃ_b ／（Ｃ_a ＋Ｃ_b ＋Ｃ_c ） Ｑ_+c＝Ｑ₊ ×Ｃ_c ／（Ｃ_a ＋Ｃ_b ＋Ｃ_c ） ところで、各コンデンサＣ_*a，Ｃ_*b，Ｃ_*cの容量につい
て考えてみると、サブ電極１７が記録用光導電層１２内
の、記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面であ
る蓄電部１９から距離ｄだけ離れた位置に設けられ、一
方電極層１１が距離ｄよりもはるかに遠距離の位置に設
けられているので、記録用光導電層１２を介してサブ電
極１７と蓄電部１９との間で形成されるコンデンサＣ_*c
の容量Ｃ_c は、記録用光導電層１２を介して電極層１１
と蓄電部１９との間で形成されるコンデンサＣ_*aの容量
Ｃ_a よりも十分大きくなる。一方で、上述のようにサブ
電極１７を設けても、読取用光導電層１４および電荷輸
送層１３を介してストライプ電極１６と蓄電部１９との
間で形成されるコンデンサＣ_*bの容量Ｃ_c には、実質的
に大きな影響は現れない。これにより、電荷再配列の際
に、コンデンサＣ_*bに配分される正電荷の量Ｑ_+bをサブ
電極１７を設けない場合よりも相対的に少なくすること
ができる。また、電極層１１からの距離ｄの値を適当に
設定することによって、コンデンサＣ_*cの容量Ｃ_c を、
コンデンサＣ_*bの容量Ｃ_b よりも大きくすることがで
き、コンデンサＣ_*bに配分される正電荷の量Ｑ_+bを一層
少なくすることができる。

【０１００】サブ電極１７が設けられていない場合と同
様に、コンデンサＣ_*bに配分された正電荷を検出器１０
から外部に信号電荷として取り出すことはできないか
ら、外部に取り出すことのできる信号電荷量Ｑは、コン
デンサＣ_*a，Ｃ_*cに配分された正電荷の量Ｑ_+a，Ｑ_+cの
合計（Ｑ_+a＋Ｑ_+c）と同じくなり、検出器１０から外部
に流れ出る電流ＩはコンデンサＣ_*aから流れ出る電流Ｉ
_a とコンデンサＣ_*cから流れ出る電流Ｉ_c との合計（Ｉ
_a ＋Ｉ_c ）と同じになる。上述のように、コンデンサＣ
_*bに配分される正電荷の量Ｑ_+bを、サブ電極１７を設け
ない場合よりも相対的に少なくすることができるから、
検出器１０から外部に流れ出る電流Ｉ（＝Ｉ_a ＋Ｉ_c ）
を、サブ電極１７を設けない場合よりも相対的に大きく
することができる。

【０１０１】この結果、記録用光導電層１２に対して薄
い電荷輸送層１３と読取用光導電層１４を用いているに
も拘わらず、サブ電極１７を設けることによって、検出
器１０から外部に出力される信号電荷の量Ｑや信号電流
Ｉを大きくする、つまり読取効率を大きくすることがで
き、再生画像のＳ／Ｎ向上を図ることができる。

【０１０２】なお、コンデンサＣ_*cの容量Ｃ_c はコンデ
ンサＣ_*aの容量Ｃ_a よりも十分大きくすることができる
ので、コンデンサＣ_*cに配分される量Ｑ_+cの方がコンデ
ンサＣ_*aに配分される量Ｑ_+aよりも十分大きくすること
ができ、コンデンサＣ_*cから流れ出る電流Ｉ_c の方がコ
ンデンサＣ_*aから流れ出る電流Ｉ_a よりも大きくするこ
とができる。したがって、サブ電極１７を介してコンデ
ンサＣ_*cから流れ出る電流Ｉ_c のみを検出しても、十分
な大きさの画像信号を取り出すことが期待できる。

【０１０３】電流検出回路７０においては、検出器１０
から流れ出す電流Ｉを各エレメント１６ａ毎に同時に検
出する。すなわち、電流Ｉによって、エレメント１６ａ
の夫々に接続された各電流検出アンプ７１の積分コンデ
ンサ７１ｂが充電され、流れる電流量に応じて積分コン
デンサ７１ｂに電荷が蓄積され、積分コンデンサ７１ｂ
の両端の電圧が変化する。この電圧の変化は、検出器１
０に蓄積されていた各画素毎の潜像電荷の量Ｑ_- に比例
する。したがって、走査露光中の画素と画素の間にスイ
ッチ７１ｃをオンして積分コンデンサ７１ｂに蓄積され
た電荷を放電させることにより、積分コンデンサ７１ｂ
の両端には次々と画素毎の潜像電荷に対応して電圧の変
化が観測されることとなり、この電圧の変化を検出する
ことによって静電潜像を表す画像信号を得る、つまり放
射線画像情報を読み取ることができる。

【０１０４】なお、サブ電極１７の各エレメント１７ａ
を、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａの真上に
位置し、互いに向き合うように配設した場合には、スト
ライプ電極１６の各エレメント１６ａ毎に同時に画像信
号を読み出す都合から、全エレメント１７ａについて、
同時に電荷の再配列を行う。この場合、読取光L2の副走
査における読出画素位置以外の部分でも、エレメント１
６ａとエレメント１７ａとが対向するので、信号読出し
に寄与しない分布容量が大きくなり、固定ノイズ的には
不利である。しかしながら、エレメント１７ａを切り換
えないので、スイッチングノイズが生じることはない。

【０１０５】図１０は、本発明による第２の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１０
（Ａ）は斜視図、図１０（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１０（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図１０においては、図１に示す第１の実施の形態に
よる検出器１０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。
この第２の実施の形態による検出器１０ａは、サブ電極
１７の各エレメント１７ａが、ストライプ電極１６の各
エレメント１６ａに対して略直交するように配設されて
成るものである。

【０１０６】マイクロプレート１８は、エレメント１６
ａとエレメント１７ａとが交差する位置に対応して配設
されている。なお、読取光L2としてパルス光を照射する
場合には、少なくとも、マイクロプレート１８が配設さ
れている位置に対応する読取用光導電層１４にパルス光
が照射されるようにする。

【０１０７】このように、エレメント１７ａをエレメン
ト１６ａに対して略直交するように配設した場合には、
読出しに先立ち、全てのエレメント１７ａを電流検出ア
ンプ７１の非反転入力端子および電極層１１の電極と接
続し、電荷再配列を行う。その後、読取光L2の副走査に
おける各位置に対応するエレメント１７ａ、つまり読出
ラインのエレメント１７ａのみ、或いは読出ラインとそ
の周辺ラインのエレメント１７ａがアンプ７１の非反転
入力端子および電極層１１の電極に接続されるように
し、その他のエレメント１７ａについてはオープンとし
ておくのが好ましい。そうすれば、固定ノイズ的には非
常に有利である。

【０１０８】なお、読出し中、全てのエレメント１７ａ
を接続したままであっても、両エレメント１６ａ，１７
ａが互いに向き合うように配設した場合よりも、分布容
量が小さくなる。この場合、エレメント１７ａのライン
切換手段が不要となり、コストが安くなる。

【０１０９】図１１は、本発明による第３の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１１
（Ａ）は斜視図、図１１（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１１（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図１１においても、図１に示す第１の実施の形態に
よる検出器１０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。
この第３の実施の形態による検出器１０ｂは、上記検出
器１０のマイクロプレート１８を取り除いた構成のもの
である。

【０１１０】このように、マイクロプレート１８が設け
られていない場合には、記録光L1の光量が少ないときに
は、負電荷はエレメント１６ａの中心に引き寄せられて
各エレメント１６ａ毎に潜像電荷が分離されるようにな
り、また、潜像電荷は各エレメント１６ａの並びに合わ
せて蓄積せしめられるから、エレメント１６ａのピッチ
を狭くすることにより、少なくともエレメント１６ａの
並び方向については、潜像電荷の蓄積位置を固定するこ
とができる。

【０１１１】なお、マイクロプレート１８の有無に拘わ
らず、電荷輸送層１３と読取用光導電層１４とを合わせ
た厚さが記録用光導電層１２の厚さに較べて薄いほど、
また、エレメント１６ａの幅とピッチとの比が小さいほ
ど（75％以下であれば良好である）、さらに電荷輸送層
１３と読取用光導電層１４の厚みの和がストライプ電極
１６のピッチと略同等若しくはそれ以下であるほど、電
界の存在しない部分が明確に形成される。さらに、電荷
輸送層１３における負電荷の移動度を正電荷の移動度よ
り十分小さくすれば（例えば１／１０³ 以下）、潜像電
荷の蓄積性が向上し、静電潜像の保存性を向上させるこ
とができる。

【０１１２】図１２は、本発明による第４の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１２
（Ａ）は斜視図、図１２（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１２（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図１２においても、図１に示す第１の実施の形態に
よる検出器１０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。
この第４の実施の形態による検出器１０ｃは、上記検出
器１０ａと検出器１０ｂとを組み合わせたものであっ
て、サブ電極１７の各エレメント１７ａが、ストライプ
電極１６の各エレメント１６ａに対して略直交するよう
に配設されて成ると共に、マイクロプレート１８を取り
除いた構成のものである。この検出器１０ｃを使用した
場合の作用についての詳細な説明は省略するが、上述し
た検出器１０の作用を基本とし、更に検出器１０ａと検
出器１０ｂとを組み合わせた作用をなす。

【０１１３】なお、読取光L2としてパルス光を照射する
場合には、両エレメント１６ａ，１７ａが交差する位置
に対応する読取用光導電層１４にパルス光が照射される
ようにする。

【０１１４】図１３は、本発明による第５の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１３
（Ａ）は斜視図、図１３（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１３（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図１３においても、図１に示す第１の実施の形態に
よる検出器１０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。
この第５の実施の形態による検出器１０ｄは、上記検出
器１０ａの電荷輸送層１３を取り除いた構成のものであ
る。電荷輸送層１３がない分だけ、検出器１０ｄ全体の
厚さを薄くすることができる。

【０１１５】上述したように、マイクロプレート１８が
設けられている場合には、記録過程においては、記録用
光導電層１３内で発生した負電荷が、マイクロプレート
１８上に蓄積性せしめられる。したがって、潜像電荷に
対して絶縁性を有する電荷輸送層１３を設けなくても、
マイクロプレート１８のみで潜像電荷を蓄積することが
可能となる。なお、マイクロプレート１８上に蓄積させ
られなかった負電荷は、読取用光導電層１４を通過して
ストライプ電極１６に帯電している正電荷と結合して消
滅する。また、読取過程においては、マイクロプレート
１８周辺部の潜像電荷を、マイクロプレート１８の中心
部に引き寄せて潜像電荷を十分に放電させて、読み残し
を少なくすることもできる。

【０１１６】図１４は、本発明による第６の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１４
（Ａ）は斜視図、図１４（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１４（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図１４においても、図１に示す第１の実施の形態に
よる検出器１０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。

【０１１７】第６の実施の形態による検出器１０ｅは、
検出器１０のマイクロプレート１８のサイズを変更した
ものであって、マイクロプレート１８の各辺の長さが、
画素ピッチより短く、エレメント１６ａの配列ピッチの
１／２以下に設定されているものである。各マイクロプ
レート１８は、図１４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、エ
レメント１６ａの真下、すなわち画素中央部であって、
エレメント１６ａの長手方向は、画素ピッチで配設され
ている。

【０１１８】検出器１０ｅを使用する場合における、静
電潜像記録過程の電荷モデルを図１５に示し、静電潜像
読取過程の電荷モデルを図１６に示す。

【０１１９】記録過程においては、蓄電部１９には、ス
トライプ電極１６の各エレメント１６ａに対応して、画
素ピッチより小さなマイクロプレート１８が設けられて
いるので、蓄電部１９近傍では、Ｕの字状の電界がさら
にマイクロプレート１８、すなわち画素中央部に集中す
る。このため、図１５（Ａ）の矢印Ｚで示すハッチング
部のように、蓄電部１９には電界が存在しない部分が、
大きく生じる。

【０１２０】記録用光導電層１２内で発生する負電荷
は、この電界分布に沿ってマイクロプレート１８に集中
せしめられるように移動する（図１５（Ｂ））。そし
て、光導電層１２中を移動してきた負電荷がマイクロプ
レート１８に捕捉されて停止し、マイクロプレート１８
上に蓄積される（図１５（Ｃ））。また、電荷転送層１
３は電極層１１に帯電した電荷と同じ極性の電荷（本例
では負電荷）、すなわち潜像電荷に対して絶縁体として
作用するものであるから、光導電層１２中を移動してき
た負電荷のうち、マイクロプレート１８に捕捉されなか
った電荷が、光導電層１２と電荷輸送層１３との界面で
ある蓄電部１９で停止する。これにより、蓄電部１９に
おいては、マイクロプレート１８上だけでなく、その周
辺部にも電荷が蓄積され、結果として、マイクロプレー
ト１８を中心として、負電荷が潜像電荷として蓄積され
る（図１５（Ｃ））。

【０１２１】このように、検出器１０ｅにおいては、マ
イクロプレート１８を中心として潜像電荷が蓄積される
ので、主走査および副走査の両方について固定位置に画
素を形成することができると共に、両走査方向につい
て、高い鮮鋭度（空間解像度）をもって静電潜像を記録
することができる。

【０１２２】一方、読取過程においては、上述した検出
器１０と同様に、マイクロプレート１８の中央部の潜像
電荷から順次消滅する。検出器１０ｅのマイクロプレー
ト１８は、検出器１０のマイクロプレート１８よりも小
さく、マイクロプレート１８上以外の周辺部にも潜像電
荷が蓄積されており（図１６（Ａ））、この周辺部に蓄
積された潜像電荷は、マイクロプレート１８上の潜像電
荷と、必ずしも同電位にあるとは言えず、読取りが経過
してもその位置に留まる。しかしながら、記録過程にお
いて、潜像電荷をマイクロプレート１８に集中せしめて
蓄積しているので、マイクロプレート１８を設けない場
合よりも、より画素中央部に蓄積されるので、読取の最
終過程においては読残しの問題が生じる可能性が少なく
なる（図１６（Ｂ），（Ｃ））。また、マイクロプレー
ト１８上だけでなく、その周辺部にも電荷を蓄積させて
いるので、蓄積電荷量を低減させることがなく、読取り
によって得られる画像信号のレベルを低減させることも
ない。つまり、この検出器１０ｅによれば、画像信号レ
ベルを低減させることなく、検出器上の固定位置に画素
を形成すると共に、読取効率の改善と鮮鋭度の向上の両
立を図ることができる。なお、このように、マイクロプ
レート１８の各辺の長さ、すなわちサイズを、画素ピッ
チより短く設定する手法は、検出器１０だけでなく、上
述した他の検出器や後述する検出器にも同様に適用する
ことができる。

【０１２３】次に、本発明による放射線固体検出器の第
７の実施の形態について図１７を参照して説明する。図
１７（Ａ）は検出器２０の斜視図、図１７（Ｂ）はＱ矢
指部のＸＺ断面図、図１７（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面
図である。

【０１２４】この検出器２０は、電極層２１，記録用光
導電層２２，電荷輸送層２３，読取用光導電層２４およ
び電極層２５を、この順に積層してなるものにおいて、
電極層２５内にサブ電極２７を設けたものである。各層
には、第１の実施の形態による検出器１０と同様のもの
を使用している。また、検出器１０と同様に、電極層２
５の電極は多数のエレメント２６ａをストライプ状に配
列して成るストライプ電極２６であり、さらに、記録用
光導電層２２と電荷輸送層２３との界面である蓄電部２
９には、画素ピッチと略同サイズのマイクロプレート２
８が設けられている。

【０１２５】電極層２５内に設けられたサブ電極２７
は、多数のエレメント２７ａをストライプ状に配列した
ものであって、各エレメント２７ａは、該エレメント２
７ａと前記ストライプ電極２６のエレメント２６ａとが
交互に配置されるように配列されている。両エレメント
の間２５ａは、例えば、カーボンブラック等の顔料を若
干量分散させたポリエチレン等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され
ている。また、ストライプ電極２６とサブ電極２７とは
電気的に絶縁されている。サブ電極２７は、記録用光導
電層２２と電荷輸送層２３との略界面に形成される蓄電
部２９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。

【０１２６】また、サブ電極２７は、ＡＬ，Ｃｒ等の金
属でコーティングされ、読取光L2に対して遮光性を有す
るように形成されており、エレメント２７ａに対応する
読取用光導電層２４内では、信号取り出しのための電荷
対を発生させないようにしている。

【０１２７】マイクロプレート２８は、エレメント２６
ａの真上だけでなく、エレメント２７ａの真上まで延在
している。これにより、マイクロプレート２８上に蓄積
されている潜像電荷は、常に同電位に保持され、マイク
ロプレート２８上を自由に移動することが可能となり、
読取時の放電が容易になるようにしている。なお、マイ
クロプレート２８の中心がエレメント２７ａの真上に位
置するように配置して、画素周辺の電荷を一層集め易く
なるようにしてもよい。

【０１２８】検出器１０を使用する場合には、蓄電部１
９に潜像電荷を安定して蓄積させることができるよう
に、サブ電極１７に所定の制御電圧を印加するようにし
ていたが、この検出器２０を使用する場合には、サブ電
極２７が電極層２５内に設けられているので、サブ電極
２７の電圧が、ストライプ電極２６と同電位になるよう
に制御電圧を印加すれば、電極層２１と電極層２５との
間で形成される電界分布を均一にできる。これは、マイ
クロプレート２８の大きさが画素全体に亘る大きさ、つ
まり画素ピッチと同じ大きさを有する場合に好ましい。
また、サブ電極２７をオープンにする、或いはストライ
プ電極２６の電位よりも電極層２１の電位に近づけるよ
うに制御すれば、、潜像電荷をよりストライプ電極２６
の上部に集中して、蓄積することが可能となる。これ
は、マイクロプレート２８が画素ピッチよりも小さい場
合に適用すると効果がある。

【０１２９】この検出器２０においては、読取用光導電
層２４および電荷輸送層２３を介して蓄電部２９とサブ
電極２７との間でコンデンサＣ_*cが形成される。なお、
サブ電極２７を設けても、記録用光導電層２２を介して
電極層２１と蓄電部２９との間で形成されるコンデンサ
Ｃ_*aの容量Ｃ_a 、並びに読取用光導電層２４および電荷
輸送層２３を介してストライプ電極２６と蓄電部２９と
の間で形成されるコンデンサＣ_*bの容量Ｃ_c には、実質
的に大きな影響は現れない。

【０１３０】ここで、コンデンサＣ_*b，Ｃ_*cの容量につ
いて考えてみると、容量比Ｃ_*b：Ｃ_*cは、各エレメント
２６ａ，２７ａの幅の比Ｗ_b ：Ｗ_c となる。これによ
り、上述した検出器１０と同様に、電荷再配列の際に、
コンデンサＣ_*bに配分される正電荷の量Ｑ_+bをサブ電極
２７を設けない場合よりも相対的に少なくすることがで
き、検出器２０から外部に流れ出る電流を、サブ電極２
７を設けない場合よりも相対的に大きくすることができ
る。

【０１３１】また、検出器１０においては、各コンデン
サの容量は、膜厚比によって規定されていたが、この検
出器２０においては、少なくともコンデンサＣ_*b，Ｃ_*c
の容量は、電極を形成する各エレメント２６ａ，２７ａ
の幅比で規定されるので、検出器の構造がシンプルで製
造が容易である。

【０１３２】図１８は、本発明による第８の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１８
（Ａ）は斜視図、図１８（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図１８（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図１８においては、図１７に示す第７の実施の形態
による検出器２０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。この第８の実施の形態による検出器２０ａは、上記
検出器２０のマイクロプレート２８を取り除くと共に、
記録時に、ストライプ電極２６とサブ電極２７とを接続
し、サブ電極２７を電界分布の形成に積極的に利用する
ようにしたものである。

【０１３３】図１９（Ａ）は、ストライプ電極２６とサ
ブ電極２７とを接続して、記録を行う場合における静電
潜像記録過程を示す電荷モデルであり、図１９（Ｂ）
は、被写体の透過部９ａについての、静電潜像読取過程
を示す電荷モデルである。ストライプ電極２６とサブ電
極２７とを接続して記録を行うと、潜像電荷は、エレメ
ント２６ａに対応する位置だけでなく、エレメント２７
ａに対応する位置にも蓄積される。読取時に、光導電層
２４に読取光L2が照射されると、２本のエレメント２７
ａに対応する部分、すなわち両エレメント２７ａの上空
部分の潜像電荷が、２本のエレメント２７ａを介して順
次読み出される。すなわち、図１９（Ｂ）に図示するよ
うに、画素の中心に位置したエレメント２６ａから、そ
の両隣のエレメント２７ａに対応する（上空にある）潜
像電荷に向けて放電が生じ、それによって読出しが進行
する。なお、より多くの信号電荷を取り出すためには、
エレメント２７ａの幅を、エレメント２６ａの幅よりも
広くした方がよい。

【０１３４】図２０は、本発明による第９の実施の形態
の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図２０
（Ａ）は斜視図、図２０（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図２０（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図２０においても、図１７に示す第７の実施の形態
による検出器２０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。この第９の実施の形態による検出器２０ｂは、上記
検出器２０のマイクロプレート２８を取り除くと共に、
１画素の中で、ストライプ電極２６のエレメント２６ａ
とサブ電極２７のエレメント２７ａの両者を交互に設け
た構成のものである。図示する検出器２０ａにおいて
は、１画素内に、夫々３本のエレメント２６ａおよびエ
レメント２７ａが設けられている。この検出器２０ｂを
使用して、記録および読取りを行う場合には、各エレメ
ント２６ａ，２７ａを１画素単位でひと纏めにして取り
扱うとよい。検出器２０，２０ｂの１画素のサイズを同
じとすれば、検出器２０ｂの各エレメント２６ａ，２７
ａの幅Ｗ_b ’，Ｗ_c ’は、上記検出器２０の幅Ｗ_b ，Ｗ
_c よりも狭く設定される。半導体形成技術の進歩した今
日にあっては、両エレメント２６ａ，２７ａを十分に狭
く形成することは容易なことであり、検出器２０ｂを容
易に製造することができる。

【０１３５】このようにすると、上記第８の実施の形態
による検出器２０ａに比べて、蓄電部２９と電極層２５
との間の距離Ｄ１と、両エレメント２６ａ，２７ａ間の
距離Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２を、大きくすることが容易にで
きる。このことより、エレメント２６ａからその両隣に
あるエレメント２７ａに対応する潜像電荷に向けての放
電がし易くなり、読取時間を検出器２０ａよりも短くす
ることができる。マイクロプレート２８を設けないとき
に、特に有効である。

【０１３６】図２１は、本発明による第１０の実施の形
態の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図２
１（Ａ）は斜視図、図２１（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図２１（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図２１においても図１７に示す第７の実施の形態に
よる検出器２０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。
この第１０の実施の形態による検出器２０ｃは、上記検
出器２０ａの電荷輸送層２３を取り除いた構成のもので
あり、上述した検出器１０ｄに対応するものである。

【０１３７】検出器２０ｃを使用する場合の、記録過程
および読取過程における作用についての詳細な説明は省
略するが、上記検出器１０ｄと同様に、記録過程におい
ては、記録用光導電層２３内で発生した負電荷をマイク
ロプレート２８上に蓄積することができ、また、読取過
程においては、潜像電荷をより十分に放電させることが
でき、読残しが少なくなる。

【０１３８】次に、本発明による放射線固体検出器の第
１１の実施の形態について図２２を参照して説明する。
図２２（Ａ）は検出器３０の斜視図、図２２（Ｂ）はＱ
矢指部のＸＺ断面図、図２２（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断
面図である。

【０１３９】この検出器３０は、電極層３１，記録用光
導電層３２，電荷輸送層３３，読取用光導電層３４およ
び電極層３５を、この順に積層してなるものにおいて、
読取用光導電層３４と電荷輸送層３３との界面にサブ電
極３７を設けたものである。各層には、第１の実施の形
態による検出器１０等と同様のものを使用している。ま
た、検出器１０等と同様に、電極層３５の電極は、多数
のエレメント３６ａをストライプ状に配列して成るスト
ライプ電極３６であり、さらに、記録用光導電層３２と
電荷輸送層３３との界面である蓄電部３９には、画素ピ
ッチと略同サイズのマイクロプレート３８が設けられて
いる。

【０１４０】サブ電極３７は、多数のエレメント３７ａ
をストライプ状に配列したものであって、各エレメント
３７ａは、ストライプ電極３６の各エレメント３６ａに
対して略直交するように配設されている。なお、このエ
レメント３７ａは、ストライプ電極３６の各エレメント
３６ａの真上に位置し、互いに向き合うように配設して
もよい。サブ電極３７は、記録光および読取光に対し
て、透明であっても非透明であっても、どちらでもよ
い。

【０１４１】この検出器３０を使用する場合には、サブ
電極３７が読取用光導電層３４と電荷輸送層３３との界
面に設けられているので、電極層３１とストライプ電極
３６との間で形成される電界分布がサブ電極３７によっ
て多少乱されるが、記録用光導電層３２内で発生した潜
像電荷がサブ電極３７に捕捉されるということは生じ得
ない。

【０１４２】この検出器３０においては、電荷輸送層３
３を介して蓄電部３９とサブ電極３７との間でコンデン
サＣ_*cが形成される。なお、サブ電極３７を設けても、
記録用光導電層３２を介して電極層３１と蓄電部３９と
の間で形成されるコンデンサＣ_*aの容量Ｃ_a 、並びに読
取用光導電層３４および電荷輸送層３３を介してストラ
イプ電極３６と蓄電部３９との間で形成されるコンデン
サＣ_*bの容量Ｃ_c には、実質的に大きな影響は現れな
い。

【０１４３】なお、各コンデンサの容量は、検出器１０
と同様に、膜厚比によって規定される。また、検出器２
０とは異なり、サブ電極３７が電極層３５の外部に設け
られているから、エレメント３６ａの幅やピッチに拘わ
らず、エレメント３７ａの幅やピッチを任意に設定する
ことができるので、検出器２０よりも容量の設定が容易
である。

【０１４４】この検出器３０においても、コンデンサＣ
_*cを形成したことによって、電荷再配列の際に、コンデ
ンサＣ_*bに配分される正電荷の量Ｑ_+bをサブ電極３７を
設けない場合よりも相対的に少なくすることができ、検
出器３０から外部に流れ出る電流Ｉを、サブ電極３７を
設けない場合よりも相対的に大きくすることができる。

【０１４５】検出器２０においては、サブ電極２７のエ
レメント２７ａをストライプ電極２６のエレメント２６
ａと平行して配列しているため、全エレメント２７ａを
電気的に結合して読取りを行う必要があり、分布容量が
大きくなって、固定ノイズ上不利である。一方、検出器
３０において、エレメント３７ａをエレメント３６ａに
対して略直交するように配設した場合には、読取光L2の
副走査における各位置に対応するエレメント３７ａのみ
が電極層３１およびストライプ電極３６に接続されるよ
うに切り換えて電荷再配列を行い、その他のエレメント
３７ａについてはオープンとしておくことができるの
で、信号読出しに寄与しない分布容量を極めて小さくす
ることができ、固定ノイズを小さくすることができる。

【０１４６】また、サブ電極３７は、検出器３０内の読
取用光導電層３４よりも蓄電部３９に近い側に設けられ
ているので、読取光L2による光電荷発生プロセスに影響
を与えないから、サブ電極３７が、読取光L2に対して透
明であるか非透明であるかは、読取解像度に影響を与え
ることがない。

【０１４７】また、ストライプ状のサブ電極を読取用光
導電層と電荷輸送層との界面に設ける場合には、上述し
たように、エレメントの幅やピッチを任意に設定するこ
とができるので、マイクロプレート３８の真下ではな
く、各マイクロプレート３８の間の下に位置するように
エレメント３７ａを配置し、読出ラインに関係するマイ
クロプレート３８を挟む２本のエレメント３７ａを同時
にショートして読出しを行うようにしてもよい。この場
合、マイクロプレート３８は、一般に画素ピッチと略同
じサイズ、例えば、エレメント３６ａの幅が７５μｍ、
ピッチが１００μｍであるときには、マイクロプレート
３８のサイズが７５μｍ角程度に設定されるので、この
場合には、例えばエレメント３７ａの幅が１０μｍ、ピ
ッチが１００μｍとなるように設定するとよい。なお、
マイクロプレートが設けられていない場合においても、
２本のエレメント３７ａを同時にショートして、この２
本のエレメント３７ａに挟まれた画素の電荷を読み出す
こともできる。

【０１４８】次に、本発明による放射線固体検出器の第
１２の実施の形態について図２３を参照して説明する。
図２３（Ａ）は検出器４０の斜視図、図２３（Ｂ）はＱ
矢指部のＸＺ断面図、図２３（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断
面図である。

【０１４９】この検出器４０は、電極層４１，記録用光
導電層４２，電荷輸送層４３，読取用光導電層４４およ
び電極層４５を、この順に積層してなるものにおいて、
電荷輸送層４３内にサブ電極４７を設けたものである。
各層には、第１の実施の形態による検出器１０等と同様
のものを使用している。また、検出器１０等と同様に、
電極層４５の電極は多数のエレメント４６ａをストライ
プ状に配列して成るストライプ電極４６であり、さら
に、記録用光導電層４２と電荷輸送層４３との界面であ
る蓄電部４９には、潜像電荷を画素中心部に集めるのに
効果的なマイクロプレート４８が設けられている。

【０１５０】サブ電極４７は、多数のエレメント４７ａ
をストライプ状に配列したものであって、各エレメント
４７ａは、ストライプ電極４６の各エレメント４６ａに
対して略直交するように配設されている。なお、このエ
レメント４７ａは、ストライプ電極４６の各エレメント
４６ａの真上に位置し、互いに向き合うように配設して
もよい。サブ電極４７は、記録光および読取光に対し
て、透明であっても非透明であっても、どちらでもよ
い。

【０１５１】この検出器４０においては、電荷輸送層４
３の一部を介して蓄電部４９とサブ電極４７との間でコ
ンデンサＣ_*cが形成される。なお、サブ電極４７を設け
ても、記録用光導電層４２を介して電極層４１と蓄電部
４９との間で形成されるコンデンサＣ_*aの容量Ｃ_a 、並
びに読取用光導電層４４および電荷輸送層４３を介して
ストライプ電極４６と蓄電部４９との間で形成されるコ
ンデンサＣ_*bの容量Ｃ_c には、実質的に大きな影響は現
れない。各コンデンサの容量は、検出器１０と同様に、
膜厚比によって規定される。

【０１５２】この検出器４０は、サブ電極４７を電荷輸
送層４３内に設けたものである点で、上記検出器３０と
構成上の違いがあるが、作用や効果においては大きな違
いはない。但し、検出器３０よりも、より蓄電部４９に
近い位置にサブ電極４７を配置することができるので、
サブ電極４７を介して読み出される電流Ｉ_c を、検出器
３０よりも、相対的に大きくすることができる。

【０１５３】図２４は、本発明による第１３の実施の形
態の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図２
４（Ａ）は斜視図、図２４（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図２４（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。

【０１５４】この検出器５０は、電極層５１，記録用光
導電層５２，電荷輸送層５３，読取用光導電層５４およ
び電極層５５を、この順に積層してなるものにおいて、
記録用光導電層５２と電荷輸送層５３との界面にサブ電
極５７を設けたものである。各層には、第１の実施の形
態による検出器１０等と同様のものを使用している。ま
た、検出器１０等と同様に、電極層５５の電極は多数の
エレメント５６ａをストライプ状に配列して成るストラ
イプ電極５６である。

【０１５５】サブ電極５７のエレメント５７ａは、スト
ライプ電極５６の各エレメント５６ａに対して略直交す
るように配設されている。図示する検出器５０において
は、画素ピッチが１００μｍ、エレメント５６ａの幅が
７５μｍ、エレメント５７ａの幅が１０μｍに設定され
ている。エレメント５７ａに帯電する潜像電荷の量が少
なくなるようにエレメント５７ａの幅を狭くしている。

【０１５６】図２５（Ａ）は、この検出器５０を使用す
る場合における静電潜像記録過程を示す電荷モデル（上
面図）であり、図２５（Ｂ）は、静電潜像読取過程を、
エレメント番号ｅ１のエレメント５６ａについて示した
電荷モデル（ＸＹ断面図）である。

【０１５７】記録過程においては、全エレメント５７ａ
をフローティング状態にして記録を行う。被写体の透過
部９ａがエレメント番号ｅ１のエレメント５６ａに対応
するものとすれば、ｅ１番のエレメント５６ａに対応す
る蓄電部５９に潜像電荷が蓄積される。図２５（Ａ）に
おいては、８個の潜像電荷が蓄積されたものとして示し
ている。

【０１５８】一方、読取過程においては、１画素につい
て、２本のエレメント５７ａが同時に電流検出アンプ７
１の非反転入力端子および電極層５１と接続されるよう
にして読出しを行う。光導電層５４に読取光Ｌ２が照射
されると、２本のエレメント５７ａに挟まれる位置に対
応する部分の潜像電荷が、２本のエレメント５７ａを介
して順次読み出される。図２５（Ｂ）においては、蓄電
部５９に蓄積された８個の潜像電荷のうち、６個が信号
電荷として電流検出アンプ７１によって取り出されるも
のとして示している。

【０１５９】図２６は、本発明による第１４の実施の形
態の放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図２
６（Ａ）は斜視図、図２６（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面
図、図２６（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。な
お、図２６においても図２４に示す第１３の実施の形態
による検出器５０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。この第１４の実施の形態による検出器５０ａは、上
記検出器５０の電荷輸送層５３を取り除いた構成のもの
であり、上述した検出器１０ｄ，２０ｃに対応するもの
である。記録用光導電層５２と読取用光導電層５４との
界面であって、エレメント５７ａに挟まれた位置で、且
つエレメント５６ａの真上にマイクロプレート５８が、
画素毎に、格別に設けられている。

【０１６０】図２７（Ａ）は、この検出器５０ａを使用
する場合における静電潜像記録過程を示す電荷モデル
（上面図）であり、図２７（Ｂ）は、静電潜像読取過程
を、エレメント番号ｅ１のエレメント５６ａについて示
した電荷モデル（ＸＹ断面図）である。記録過程および
読取過程における作用についての詳細な説明は省略する
が、上記検出器５０の作用に、検出器１０ｄ，２０ｃに
おけるマイクロプレート１８，２８の効果を組み合わせ
たものとなる。

【０１６１】以上、本発明による放射線固体検出器、該
検出器に放射線画像情報を記録する方法および装置、並
びに放射線画像情報が記録された本発明による検出器か
ら放射線画像情報を読み取る方法および装置の好適な実
施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態
に限定されるものではなく、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。

【０１６２】例えば、上記実施の形態では、信号読取り
に際して、記録光が照射される側の第１の電極層と新た
に設けたサブ電極とを接続し、第１の電極層により構成
されるコンデンサＣ_*aから流れ出る電流Ｉ_a とサブ電極
により構成されるコンデンサＣ_*cから流れ出る電流Ｉ_c
との合計（Ｉ_a ＋Ｉ_c ）を信号電流として検出するよう
にしているが、上述したように、本発明による検出器
は、コンデンサＣ_*cの容量Ｃ_c をコンデンサＣ_*aの容量
Ｃ_a よりも十分大きくすることができるので、コンデン
サＣ_*cから流れ出る電流Ｉ_c をコンデンサＣ_*aから流れ
出る電流Ｉ_a よりも大きくすることができ、サブ電極を
介してコンデンサＣ_*cから流れ出る電流Ｉ_c のみを検出
しても、サブ電極を設けないときよりも大きい画像信号
を取り出すことができる。特に、上述した検出器１０，
４０は蓄電部に近接した位置にサブ電極を配設すること
ができるので、コンデンサＣ_*cの容量Ｃ_c をコンデンサ
Ｃ_*aの容量Ｃ_a よりも極めて大きくすることができるか
ら好都合である。

【０１６３】また、本発明を適用する基本となる検出器
は、記録用光導電層および読取用光導電層を挟むように
電極を積層して成る検出器であればどのようなものであ
ってもよく、例えば、本願出願人が、特願平10−232824
号や同10−271374号において提案したもの等に適用する
のが好適である。上述した各実施の形態による検出器に
限らず、例えば、特願平10−232824号等において提案さ
れている種々の変更態様、例えば電荷輸送層の材料変更
や多層構成等と、本発明によるサブ電極やマイクロプレ
ートの配設とを組み合わせることができる。これによ
り、読取りの高速応答性を維持しつつ、読取効率を一層
向上させることができるし、読取解像度の向上や、暗電
流の低減等を図ることができる。

【０１６４】さらに、上記実施の形態による検出器は、
何れも、第２の電極層の電極およびサブ電極がストライ
プ電極であったが、これら電極は、必ずしもストライプ
電極に限定されるものではない。例えば、第２の電極層
の電極は平板電極であってもよい。また、サブ電極は、
上述したマイクロプレート同様に、微小電極を画素に対
応するように配設すると共に、各微小電極から読出し線
を引き出して信号を得るようにしてもよい。

【０１６５】さらにまた、上記実施の形態による検出器
は、何れも、記録用光導電層が、記録用の放射線の照射
によって導電性を呈するものであるが、本発明による検
出器の記録用光導電層は必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、記録用光導電層は、記録用の放射線の励起に
より発せられる光の照射によって導電性を呈するものと
してもよい（特願平10−232824号参照）。この場合、第
１の電極層の表面に記録用の放射線を、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
チレータといわれる波長変換層を積層したものとする。
この波長変換層としては、例えばヨウ化セシウム（Cs
Ｉ）等を用いるのが好適である。また、第１の電極層
は、記録用の放射線の励起により波長変換層で発せられ
る光に対して透過性を有するものとする。

【０１６６】また、検出器１０，２０，３０，４０，５
０等においては、記録用光導電層と読取用光導電層との
間に電荷輸送層を設け、記録用光導電層と電荷輸送層と
の界面に蓄電部を形成するようにしたものであるが、本
発明においては、電荷輸送層をトラップ層に置き換えた
ものとしてもよい。トラップ層とした場合には、潜像電
荷は、該トラップ層に捕捉され、該トラップ層内または
トラップ層と記録用光導電層の界面に潜像電荷が蓄積さ
れる。また、検出器１０，２０等のように、トラップ層
と記録用光導電層の界面に、画素毎に、格別に、マイク
ロプレートを設けるようにしてもよい。

【０１６７】また、上述の実施の形態による検出器にお
いては、各画素毎に、方形状のマイクロプレートを夫々
１つ設けたものであるが、画素を固定位置に形成した
り、潜像電荷を同電位化させて、読取過程において画素
周辺部の潜像電荷を十分に放電させたり、或いは記録過
程において潜像電荷を画素中央部に集中させたりするこ
とができるものである限り、多少その数が多くても構わ
ない。例えば、各々が三角形状の導電部材を、全体とし
て、画素毎に、方形をなすように４枚配置し、記録過程
や読取過程において、方形中央部の三角形状の部材の頂
点が対向する部分に潜像電荷が集まるようにしたり、扇
形の導電部材を、全体として円形状に配設する等であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による放射線固体検
出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、Ｐ
矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２】サブ電極のエレメントの形状の一例と、該サブ
電極のエレメント、マイクロプレートおよびストライプ
電極のエレメントとの配置関係を示す概略図（Ａ）〜
（Ｄ）

【図３】上記放射線固体検出器を用いた記録読取装置の
概略構成図

【図４】上記放射線固体検出器に静電潜像を記録する方
法を説明する図

【図５】上記放射線固体検出器に記録された静電潜像を
読み取る方法を説明する図

【図６】読取時における検出器内を流れる放電電流を電
流源で表した等価回路図

【図７】マイクロプレートの効果を説明する図であっ
て、マイクロプレートが設けられていない場合の図
（Ａ），（Ｂ）、およびマイクロプレートが設けられて
いる場合の図（Ｃ），（Ｄ）

【図８】上記放射線固体検出器を用いた静電潜像の記録
読取方法をコンデンサモデルで表した図

【図９】放射線固体検出器から出力される信号電荷量を
コンデンサモデルで表した図；サブ電極が設けられてい
ない場合（Ａ）、サブ電極が設けられている場合（Ｂ）

【図１０】本発明による第２の実施の形態の放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１１】本発明による第３の実施の形態の放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１２】本発明による第４の実施の形態の放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１３】本発明による第５の実施の形態の放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１４】本発明による第６の実施の形態の放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１５】第６の実施の形態の放射線固体検出器に静電
潜像を記録する方法を説明する図

【図１６】第６の実施の形態の放射線固体検出器に記録
された静電潜像を読み取る方法を説明する図

【図１７】本発明の第７の実施の形態による放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１８】本発明の第８の実施の形態による放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図１９】第８の実施の形態による放射線固体検出器を
使用する場合における、静電潜像記録過程を示す電荷モ
デル（Ａ）、静電潜像読取過程を示す電荷モデル（Ｂ）

【図２０】本発明の第９の実施の形態による放射線固体
検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、
Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２１】本発明の第１０の実施の形態による放射線固
体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図
（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２２】本発明の第１１の実施の形態による放射線固
体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図
（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２３】本発明の第１２の実施の形態による放射線固
体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図
（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２４】本発明の第１３の実施の形態による放射線固
体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図
（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２５】第１３の実施の形態による放射線固体検出器
を使用する場合における、静電潜像記録過程を示す電荷
モデル（Ａ）、静電潜像読取過程を示す電荷モデル
（Ｂ）

【図２６】本発明の第１４の実施の形態による放射線固
体検出器の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図
（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）

【図２７】第１４の実施の形態による放射線固体検出器
を使用する場合における、静電潜像記録過程を示す電荷
モデル（Ａ）、静電潜像読取過程を示す電荷モデル
（Ｂ）

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０，５０ 放射線固体検出器 １１，２１，３１，４１，５１ 第１の電極層 １２，２２，３２，４２，５２ 記録用光導電層 １３，２３，３３，４３，５３ 電荷輸送層 １４，２４，３４，４４，５４ 読取用光導電層 １５，２５，３５，４５，５５ 第２の電極層 １６，２６，３６，４６，５６ ストライプ電極 １７，２７，３７，４７，５７ サブ電極（第１導電
部材） １８，２８，３８，４８，５８ マイクロプレート
（第２導電部材） １９，２９，３９，４９，５９ 蓄電部 ７０ 電流検出回路（画像信号取得手段） ７２ 電源（電圧印加手段） ７３ 電源（電圧印加手段および制御電圧印加手段と
して機能） L1 記録用の放射線（記録光） L2 読取用の電磁波（読取光）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿賀野 俊孝 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2G083 AA04 CC10 DD11 DD16 EE10 2G088 EE01 FF02 GG21 JJ01 JJ32 JJ37 LL18 4M118 AA10 AB01 BA05 CA14 CB05 CB20 DD01 DD02 DD09 FB09 GA10 5C024 AA03 AA11 BA02 CA11 GA04 GA42 HA14 JA05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射された放射線の線量に応じた量の電
   荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部を有し、放射線画像
   情報を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線固体
   検出器において、 記録用の放射線または該放射線の励起により発せられる
   光に対して透過性を有する第１の電極層、 前記記録用の放射線または前記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、 読取用の電磁波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、 前記読取用の電磁波に対して透過性を有する第２の電極
   層を、この順に有して成り、 前記記録用光導電層と前記読取用光導電層との間に形成
   される前記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第１の導電部材が前
   記第２の電極層内ないし前記第１の電極層と前記第２の
   電極層との間に設けられていることを特徴とする放射線
   固体検出器。
2. 【請求項２】 前記第１の導電部材が、前記記録用光電
   層内の前記読取用光導電層に近接する位置に設けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の放射線固体検出
   器。
3. 【請求項３】 前記第１の導電部材が、前記記録用光電
   層の、前記読取用光導電層側の面に設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の放射線固体検出器。
4. 【請求項４】 前記第１の導電部材が、前記第２の電極
   層内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   放射線固体検出器。
5. 【請求項５】 前記蓄電部に、前記潜像電荷を同電位化
   せしめる第２の導電部材が、前記電気信号が表す画像の
   画素毎に、格別に、設けられていることを特徴とする請
   求項１から４いずれか１項記載の放射線固体検出器。
6. 【請求項６】 前記潜像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電荷に対しては略
   導電体として作用する電荷輸送層を、前記記録用光導電
   層と前記読取用光導電層との間に有し、該電荷輸送層が
   前記蓄電部を形成するものであることを特徴とする請求
   項１から５いずれか１項記載の放射線固体検出器。
7. 【請求項７】 前記潜像電荷を捕捉するトラップ層を、
   前記記録用光導電層と前記読取用光導電層との間に有
   し、該トラップ層が前記蓄電部を形成するものであるこ
   とを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の放射
   線固体検出器。
8. 【請求項８】 前記第２の電極層をなす電極および／ま
   たは前記第１の導電部材が、多数の線状電極から成るス
   トライプ電極であることを特徴とする請求項１から７い
   ずれか１項記載の放射線固体検出器。
9. 【請求項９】 前記第２の電極層をなす電極および前記
   第１の導電部材が、多数の線状電極から成るストライプ
   電極であり、 前記第１の導電部材の線状電極が、前記第２の電極層を
   なす電極の線状電極に対して対向するように、または略
   直交するように、配設されていることを特徴とする１か
   ら７いずれか１項記載の放射線固体検出器。
10. 【請求項１０】 請求項１から９いずれか１項記載の放
    射線固体検出器に放射線を照射して、該照射した放射線
    の線量に応じた量の電荷を前記放射線固体検出器の蓄電
    部に潜像電荷として蓄積せしめることにより、放射線画
    像情報を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線画
    像記録方法において、 前記放射線固体検出器の第１の電極層と第２の電極層と
    の間に印加される直流電圧によって両電極層間に形成さ
    れる電界分布を調整するための制御電圧を前記第１の導
    電部材に印加することを特徴とする放射線画像記録方
    法。
11. 【請求項１１】 放射線画像情報が静電潜像として記録
    された請求項１から９いずれか１項記載の放射線固体検
    出器から前記放射線画像情報を読み取る放射線画像読取
    方法において、 前記放射線固体検出器の蓄電部に蓄積された潜像電荷に
    対応する電荷を前記第１の導電部材を介して読み出すこ
    とにより、前記潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号
    を得ることを特徴とする放射線画像読取方法。
12. 【請求項１２】 請求項１から９いずれか１項記載の放
    射線固体検出器に放射線を照射して、該照射した放射線
    の線量に応じた量の電荷を前記放射線固体検出器の蓄電
    部に潜像電荷として蓄積せしめることにより、放射線画
    像情報を前記蓄電部に静電潜像として記録する放射線画
    像記録装置において、 前記放射線固体検出器の第１の電極層と第２の電極層と
    の間に直流電圧を印加する電圧印加手段と、 該電圧印加手段により印加される直流電圧によって両電
    極層間に形成される電界分布を調整するための制御電圧
    を前記第１の導電部材に印加する制御電圧印加手段とを
    備えたことを特徴とする放射線画像記録装置。
13. 【請求項１３】 放射線画像情報が静電潜像として記録
    された請求項１から９いずれか１項記載の放射線固体検
    出器から前記放射線画像情報を読み取る放射線画像読取
    装置において、 前記放射線固体検出器の蓄電部に蓄積された潜像電荷に
    対応する電荷を前記第１の導電部材を介して読み出すこ
    とにより、前記潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号
    を得る画像信号取得手段を備えたことを特徴とする放射
    線画像読取装置。