JP4127444B2 - 放射線固体検出器 - Google Patents
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Description
【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し、該蓄電部に放射線画像情報を静電潜像として記録することができる放射線固体検出器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、放射線画像情報を静電潜像（電荷パターン）として記録し、レーザビーム或いはライン光でこの検出器を走査することにより、該検出器から前記放射線画像情報を読み取る方法が知られている。
【０００３】
また、潜像電荷を蓄電部に効率よく蓄積させるために、マイクロプレート（微小導電部材）や異方性導電層を設けた検出器も提案されている（例えば、米国特許第５１６６５２４号、同第４５３５４６８号、同第３０６９５５１号、欧州特許第０７４８１１５Ａ１号（対応する特開平９−５９０６号）、特開平６−２１７３２２号等）。
【０００４】
上記米国特許第５１６６５２４号に提案されている検出器は、最小の分解可能な画素サイズと略同サイズの導電マイクロプレートを、検出器の表面に設け、このマイクロプレートにより、検出器上の固定位置に画素を形成するようにしたものである。この検出器を使用して静電潜像を記録し読み取る場合には、全マイクロプレートに接触する一枚板の電極を検出器の表面に配置し、この電極に電圧を印加し電界をかけた状態でＸ線を照射して潜像電荷を蓄電部に蓄積せしめ記録を行った後、一枚板の電極を取り除いて、各マイクロプレートから信号を取り出す。
【０００５】
また、上記米国特許第４５３５４６８号に提案されている検出器は、Ｘ線光導電層、トラップ層、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であって、Ｘ線光導電層で発生した電荷を蓄積する蓄電部をトラップ層により形成するようにしたものである。この検出器を使用して静電潜像を記録し読み取る場合には、３層の両側に設けられた電極間に高圧を印加しＸ線を照射して潜像電荷を蓄電部に蓄積せしめ記録を行った後、電極をショートして潜像電荷を読み出す。
【０００６】
また、上記米国特許第３０６９５５１号に提案されている検出器は、検出器内部に異方導電層を設け、該異方導電層により蓄電部を形成するようにしたものであり、上記米国特許第４５３５４６８号に提案されている検出器と略同様のものである。
【０００７】
また、欧州特許第０７４８１１５Ａ１号に提案されている検出器は、検出器内部に画素サイズより極めて小さいマイクロスポットを多数配置した導電マイクロスポット層を設け、マイクロスポットに潜像電荷を蓄積させるようにしたものである。
【０００８】
さらに、上記特開平６−２１７３２２号に提案されている検出器は、導電層、Ｘ線光導電層、誘電体層、および画素に対応する多数のマイクロプレートを具備する電極層が積層され、各マイクロプレートに電荷読出用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が接続されてなるものである。この検出器から静電潜像を読み取る場合には、ＴＦＴを走査駆動して、蓄電部に蓄積された潜像電荷を検出器の外部に読み出す。
【０００９】
【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５１６６５２４号や特開平６−２１７３２２号に提案されている検出器は、上述のように、マイクロプレートを設けることにより、検出器上の固定位置に画素を形成することができるが、米国特許第５１６６５２４号の検出器は、一枚板の電極を検出器の表面に配置して記録を行った後、この一枚板の電極を取り除いて信号を取り出さなければならず、記録および読取りの操作が面倒であり、また、特開平６−２１７３２２号の検出器は、マイクロプレートを具備する電極層内に、電荷読出用のＴＦＴを設ける必要があり、検出器の構造が複雑になり、検出器の製造コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
一方、米国特許第４５３５４６８号、第３０６９５５１号および欧州特許第０７４８１１５Ａ１号に提案されている検出器は、検出器内部に設けたトラップ層等によって蓄電部を形成するようにしたものであるが、トラップ層等は画素毎に各別に電荷を蓄積するというものではなく、固定位置に画素を形成することができず、位置依存性のあるアーチファクト（ストラクチャノイズ）の補正が適正にできないという問題がある。
【００１１】
なお、この米国特許第４５３５４６８号等においても、電極をストライプ電極とすると共に、読取光としてライン光を用い、該ライン光でストライプ電極のエレメントを長手方向に走査することで、エレメントの並び方向については、固定位置に画素を形成することができるが、エレメントの長手方向には画素サイズで分割されている訳ではないので、長手方向についての固定位置に画素を形成することができず、鮮鋭度の異方性が生じる。
【００１２】
また、上記文献に記載の検出器は、何れも、潜像電荷を画素単位で同電位化させることが困難であり、画素周辺部の潜像電荷を十分に放電させることができず、画素周辺部の情報が取り出しにくい場合がある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、検出器上の固定位置に画素を形成することができ、また、画素周辺部の潜像電荷を十分に放電させることができる放射線固体検出器を提供することを目的とするものである。
【００１４】
また、検出される画像の鮮鋭度を向上させることができる検出器を提供することを目的とするものでもある。
【００１５】
さらに、ＴＦＴを使用せず検出器の構造を簡易なものとし製造コストを高めることがないようにすると共に、簡易な方法で記録や読取りを行うことができる放射線固体検出器を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【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、第１の電極層と、照射された放射線または該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と、第２の電極層とをこの順に有し、放射線の線量または前記光の光量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部が記録用光導電層の表面近傍に形成されて成り、該蓄電部に放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線固体検出器であって、
蓄電部に、潜像電荷を同電位化せしめる導電部材が、静電潜像の画素毎に、各別に設けられ、且つ電気的に非接続状態とされていることを特徴とするものである。
【００１７】
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設けられ、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。
【００１８】
「各別に設けられ、且つ電気的に非接続状態とされている」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、また記録過程や読取過程においても、オープンに保たれるように配設されていることを意味する。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。
【００１９】
こ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。
【００２０】
「記録用光導電層の表面近傍」とは、記録用光導電層と他の層との略界面、および該他の層も含む意味である。
【００２１】
本発明による放射線固体検出器の、第１および／または第２の電極層の電極がストライプ電極である場合には、導電部材が、該ストライプ電極によって規定される画素位置に対応するように配設されているものであることが望ましい。
【００２２】
「ストライプ電極」とは、多数の線状電極が配列されて成る電極を意味する。「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、静電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。
【００２３】
「ストライプ電極によって規定される画素位置に対応するように配設されている」とは、ストライプ電極の線状電極の並び具合によって規定される画素位置に対応するように配設されていることを意味する。例えば、いずれか一方の電極層の電極がストライプ電極である場合には、線状電極の略真上または真下に配設される。また、両電極層の電極がストライプ電極であって、且つ両者の線状電極が互いに対向するように配列されている場合には、両者の対応する線状電極に挟まれる位置に配設する。さらに両電極層の電極がストライプ電極であって、且つ両者の線状電極が互いに交差するように配列されている場合には、該交差する位置に配設する。さらにまた、両電極層以外の、例えば記録用光導電層内に新たなストライプ電極が設けられる場合には、この新たなストライプ電極との関係において、挟まれる位置或いは交差する位置に配設する。
【００２４】
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電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層を有し、該電荷輸送層が蓄電部を形成するものであってもよい。この場合、導電部材は、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に設けるのが好ましい。
【００２５】
また、本発明による放射線固体検出器は、潜像電荷を捕捉するトラップ層を有し、該トラップ層が蓄電部を形成するものであってもよい。この場合、導電部材は、記録用光導電層とトラップ層との界面に設けるのが好ましい。
【００２６】
本発明による導電部材を適用し得る検出器は、電極層に挟まれた記録用光導電層を有するものであればどのようなものであってもよく、記録用光導電層以外の層を有するものであってもよい。また、潜像電荷を検出器の外部に取り出して静電潜像を読み取る方法として、スイッチ切換えに応じて電荷を取り出す電気読出方式と、読取用の電磁波を検出器に照射して電荷を取り出す光読出方式があるが、本発明を適用し得る検出器は、これらの内の何れの方式を採る検出器であってもよい。
【００２７】
また、本発明による検出器を使用して放射線画像の記録や読取りを行うに際しては、本発明による導電部材が設けられていない検出器を用いた従来の記録方法および装置を変更することなく、そのまま利用することができる。なお、本発明を光読出方式の検出器に適用する場合には、少なくとも、導電部材が設けられている位置に読取用の電磁波を照射するのが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による放射線固体検出器によれば、検出器内の蓄電部に、画素毎に、各別に、導電部材を設けるようにしたので、該導電部材上に蓄積された、各画素毎の潜像電荷を同電位化させ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、こ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。
【００３２】
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。
【００３３】
また、導電部材をフローティング状態としたままで、記録および読取りを行うことができるので、導電部材上の電荷を読み出すためにＴＦＴを設ける必要がなく、各層を積層した簡易な構造の検出器とすることが可能となり、製造コストを低くすることができる。
【００３４】
また、導電部材が設けられていない、従来の検出器と同様の装置を利用することができるので、本発明を適用することによって、記録および読取りの方法や装置を複雑化させることがない。
【００３５】
【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。
【００３６】
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。また、図２は、第１の実施の形態による放射線固体検出器を使用して、放射線画像情報を記録したり読み取ったりする放射線画像撮影読取装置の主要部の概略構成を示す図である。
【００３７】
この放射線固体検出器１０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）L3で走査されることにより、該検出器１０の蓄電部１９に蓄積されている潜像電荷の量、換言すれば静電潜像に応じた電流を外部に出力するものである。すなわち、図１に示すように、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）L2に対して透過性を有する第１電極層１１、記録光L2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、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１３、読取光L3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L3に対して透過性を有する第２電極層１５を、この順に積層してなるものである（より詳しくは、本願出願人による特願平10−232824号記載の静電記録体を参照）。記録用光導電層１２と電荷輸送層１３の略界面に蓄電部１９が形成され、記録時に記録用光導電層１２内で発生した正負の電荷対の内の負電荷が潜像電荷として蓄電部１９に蓄積される。なお、電荷輸送層１３と読取用光導電層１４との厚さの合計は、記録用光導電層１２の厚さよりも小さく設定する。
【００３８】
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１６ａ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L3に対して遮光性を有するものとされている。
【００３９】
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には、多数の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１８間に間隔を置いて、各別に、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａの真上に、夫々が画素に対応するように配設されている。各マイクロプレート１８の各辺の長さは、画素ピッチと略同じに設定されており、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。また、各マイクロプレート１８は、離散した状態、つまり、何処にも接続されない、フローティング状態とされる。
【００４０】
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”Chapter 18の”Imaging for Microfabrication”（J.M.Shaw，IBM Watson Research Center）参照）。
【００４１】
放射線画像撮影読取装置１１０は、図２に示すように、検出器１０と、放射線画像情報が静電潜像として記録された検出器１０から放射線画像情報を担持する画像データを取得する画像データ取得手段としての読取部５０と、被写体に向けてＸ線等の放射線を発する放射線源９０と、ライン状の読取光L3を発する読取光源９２ａを有する読取光照射手段９２とから構成されている。
【００４２】
読取光照射手段９２は、ライン状に略一様な読取光L3を、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａと略直交させつつ、エレメント１６ａの長手方向に、一方の端から他方の端まで走査露光するものである。読取光L3を発する読取光源９２ａとしては、細長い形状のＬＥＤ等を用いることができ、読取光照射手段９２は、このＬＥＤを検出器１０に対して、相対的に移動させることによって、読取光L3を走査するものとすればよい。また、液晶や有機ＥＬ等の読取光源としての面状光源を検出器１０と一体的に構成し、ライン状の読取光を電気的に走査するものとしてもよい（より詳細には、本願出願による特願平10−271374号参照）。なお、ライン状の読取光に限らず、ビーム光で各エレメント１６ａを順次主走査方向に走査するようにしてもよい。
【００４３】
また、読取光L3としては、連続的に発せられる連続光であってもよいし、パルス状に発せられるパルス光であってもよいが、高出力のパルス光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。但しパルス光を使用する場合には、マイクロプレート１８が配置された位置に対応する読取用光導電層１４に、該パルス光が入射するようにする。
【００４４】
読取部５０は、図２（Ｂ）に示すように、オペアンプ５１ａ、積分コンデンサ５１ｂ、およびスイッチ５１ｃから構成される電流検出アンプ５１を多数有している。ストライプ電極１６の各エレメント１６ａが、それぞれ各別に、オペアンプ５１ａの反転入力端子（−）に接続されている。読取部５０には、Ａ／Ｄ変換部６０が設けられており、各電流検出アンプ５１の出力である画像信号ＳがＡ／Ｄ変換部６０に入力されている。また、読取部５０は検出器１０の両電極層１１，１５の間に所定の電圧を印加する電源５２とスイッチ５３とを有している。
【００４５】
電極層１１の電極はスイッチ５３の一方の入力ａおよび電源５３の負極に接続されており、電源５２の正極はスイッチ５３の他方の入力ｂに接続されている。スイッチ５３の出力は各オペアンプ５１ａの非反転入力端子（＋）に共通に接続されている。なお、電流検出アンプ５１の構成としては、本例に限らず、周知の構成を種々適用することが可能である。また、電流検出アンプ５１の構成によっては、電源５２およびスイッチ５３並びに各エレメント１６ａとの接続態様が、この実施の形態とは異なるものとなる。
【００４６】
以下、上記構成の放射線画像撮影読取装置１１０において、放射線画像情報を静電潜像として検出器１０に記録し、この記録された検出器１０から静電潜像を読み取り、放射線画像情報を担持する画像データを取得する方法について簡単に説明する（より詳細には、本願出願人による特願平10−232824号参照）。
【００４７】
最初に静電潜像記録過程について、図３に示す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録光L2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。
【００４８】
上記構成の装置１１０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５３をｂ側に切り換え、電極層１１の電極とストライプ電極１６との間に直流電圧を印加し、両者を帯電させる。これにより、電極層１１の電極とストライプ電極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１２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。
【００４９】
次に放射線L1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L2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１９に移動する（図３（Ｂ））。
【００５０】
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３（Ｃ））。
【００５１】
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５２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L2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３（Ｂ），（Ｃ））。
【００５２】
蓄電部１９のマイクロプレート１８上に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、この潜像電荷が被写体像を表す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、すなわち固定位置に画素を形成することができる。
【００５３】
次に静電潜像読取過程について、図４に示す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録過程と同様に、読取光L3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。
【００５４】
検出器１０から静電潜像を読み取る際には、先ずスイッチ５３をａ側に切り換えて電極層１１の電極側に接続して、読取光源９２ａからライン状の読取光L3を発し、この読取光L3でストライプ電極１６のエレメント１６ａの長手方向に光学的に走査する（図４（Ａ））。なお、暗電流等、オフセット電流の影響を低減するために、読取光L3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L3が照射されるように走査の同期をとる。
【００５５】
この読取光L3による走査により、走査位置に対応する読取光L3が入射した読取用光導電層１４内に正負の電荷対が発生し（図４（Ｂ））、その内の正電荷が蓄電部１９に蓄積された潜像電荷に引きつけられるように電荷輸送層１３内を急速に移動し、蓄電部１９で潜像電荷と電荷再結合し消滅する一方、読取用光導電層１４に生じた負電荷は電極層１１の電極およびストライプ電極１６の正電荷と電荷再結合し消滅する（図４（Ｃ））。この電荷再結合の際には、電荷の移動に伴って検出器１０内に電流が流れる。各電流検出アンプ５１は、各エレメント１６ａ毎に、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して流れる電流を同時（並列的）に検出する。この読取りの際に検出器１０内を流れる電流の量は、潜像電荷の量すなわち静電潜像に応じたものであるから、電流検出アンプ５１の出力端子の電圧が電流量に応じて変化し、この電圧変化を静電潜像を担持する画像信号Ｓとして取得することによって静電潜像を読み出すことができるようになる。 各電流検出アンプ５１から出力された画像信号Ｓは、Ａ／Ｄ変換部６０に入力され、デジタル化された画像データＤが不図示のデータ処理部に入力されて所定の画像処理が施され、この処理後のデータが不図示の画像表示手段に入力され、該画像表示手段上に可視画像として表示される。
【００５６】
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５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５（Ａ），（Ｂ）はマイクロプレート１８が設けられていない従来の検出器の場合の図、図５（Ｃ），（Ｄ）はマイクロプレート１８が設けられている本発明による検出器の場合の図である。
【００５７】
図５に示すように、読取光L3は、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５（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５（Ｂ））。
【００５８】
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５（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１５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５（Ｄ））。
【００５９】
図６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６（Ａ）は斜視図、図６（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図６（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。なお、図６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。この検出器１０ｃを使用する撮影読取装置としては、上述した装置１２０を使用することができる。
【００６０】
第２の実施の形態による検出器１０ａは、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６（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。
【００６１】
検出器１０ａ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７に示し、静電潜像読取過程の電荷モデルを図８に示す。
【００６２】
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７（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。
【００６３】
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７（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。また、電荷転送層１３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７（Ｃ））。
【００６４】
このように、検出器１０ａ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。
【００６５】
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１０ａ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８（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、潜像電荷は、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８（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ることができるので、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１０ａ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。
【００６６】
図９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９（Ａ）は斜視図、図９（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図９（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。また、図１０は、第３の実施の形態による放射線固体検出器を使用する放射線画像撮影読取装置１２０の主要部の概略構成を示す図である。なお、図９においては、図１および図２に示す第１の実施の形態による検出器１０および撮影読取装置１１０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。
【００６７】
この第３の実施の形態による検出器１０ｂは、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を有している（より詳細には、本願と同日出願に係る特願平11-87922号参照）。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。
【００６８】
図１１は、エレメント１６ａ、エレメント１７ａおよびマイクロプレート１８の配置関係を示す斜視図である。図示するように、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。また、マイクロプレート１８は、エレメント１６ａとエレメント１７ａとが対向する位置に挟まれ、且つ、長手方向には、画素ピッチで配列される。
【００６９】
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。
【００７０】
各エレメント１７ａの形状は、全体として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よい。また、図１１（Ａ）に示すようにエレメント１７ａの幅をエレメント１６ａの幅よりも狭く設定したり、図１１（Ｂ），（Ｃ）に示すように多数の丸穴や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としたり、図１１（Ｄ）に示すように長手方向に延びた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としてもよい。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、蓄電部１８，１９に蓄積される潜像電荷の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。
【００７１】
なお、図９に示すマイクロプレート１８は、上記検出器１０のものと同じように、各マイクロプレート１８の各辺の長さが、画素ピッチと略同じに設定されている。勿論、上記検出器１０ａのものと同じように、画素ピッチよりも小さくしてもよい。
【００７２】
この検出器１０ｂを使用する撮影読取装置１２０の読取部７０は、図１０に示すように、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、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７４ａ，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。
【００７３】
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７３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。
【００７４】
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７１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、読取部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）。
【００７５】
なお、本例においては、記録時に、電源７３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。
【００７６】
以下、検出器１０ｂ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、上記検出器１０を使用する場合と異なる点について、簡単に説明する。図１２は、上記図４と同様に、潜像電荷読取過程を電荷モデルで示した図である。なお、潜像電荷記録過程を示す電荷モデルは、上記図３と同じと考えてよい。
【００７７】
検出器１０ｂ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、光導電層１２内の電位勾配を乱さないように電源７３から制御電圧が印加されている。これにより、記録時には、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されている。
【００７８】
以下、上記検出器１０を使用する場合と同様に、放射線L1を被写体９に爆射すると、記録用光導電層１２内で発生する負電荷が、マイクロプレート１８上に潜像電荷として蓄積される。つまり、この検出器１０ｂを使用する場合にも、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。
【００７９】
検出器１０ｂ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、静電潜像が記録された検出器１０ｂ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再配列を行う（図１２（Ａ））。なお、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L3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１６ａ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。
【００８０】
次いで、上記検出器１０を使用する場合と同様に、エレメント１６ａの長手方向に読取光源９２ａを移動させて、検出器１０ｂの全面を走査露光する。この読取光L3の走査露光により副走査位置に対応する読取光L3が入射した光導電層１４内に正負の電荷対が発生する（図１２（Ｂ））。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１３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１２（Ｃ））。一方、光導電層１４に生じた負電荷は電極層１１の電極、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１２（Ｃ））。
【００８１】
次いで、上述の検出器１０を使用する場合と同様に、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して流れる電流を、各電流検出アンプ５１で、各エレメント１６ａ毎に、同時（並列的）に検出することにより、静電潜像を読み出す。
【００８２】
ここで、検出器１０ｂには、上記検出器１０のものと同様のマイクロプレート１８が設けられているので、マイクロプレート１８周辺部の潜像電荷を十分に放電させることができ、読取効率の改善を図ることができる。なお、上記検出器１０ａのものと同様のマイクロプレート１８とすれば、さらに鮮鋭度の向上を図ることもできる。
【００８３】
なお、検出器１０，１０ａを使用する場合と、検出器１０ｂを使用する場合との違いは、取り出し得る電荷量の違いにある。すなわち、検出器１０，１０ａを使用する場合においては、記録用光導電層１２を挟んで電極層１１と蓄電部１９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が形成される。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Ｃa ，Ｃb に比例した量となる。そして、検出器１０の外部に取り出し得る電荷量、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と同じになる。つまり、潜像電荷の量全てを取り出すことができない。
【００８４】
一方、検出器１０ｂを使用する場合においては、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との間にもコンデンサＣ*cが形成され、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Ｃa ，Ｃb ，Ｃc に比例した量となる。そして、検出器１０ｂの外部に取り出し得る信号電荷量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）と同じになる。
【００８５】
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Ｃc 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Ｃa よりも十分大きくなる。一方で、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Ｃb には、実質的に大きな影響は現れない。これにより、検出器１０ｂを使用する場合には、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。
【００８６】
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。
【００８７】
なお、コンデンサＣ*cの容量Ｃc はコンデンサＣ*aの容量Ｃa 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Ｉc の方がコンデンサＣ*aから流れ出る電流Ｉa 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Ｉc 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。
【００８８】
図１３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。この検出器１０ｃを使用する撮影読取装置としては、上述した装置１２０を使用することができる。
【００８９】
第４の実施の形態による検出器１０ｃ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。マイクロプレート１８は、エレメント１６ａ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。マイクロプレート１８は、該マイクロプレート１８上に電荷を蓄積せしめ読取効率の改善が図られるように、検出器１０と同様に、画素ピッチと略同サイズのものが用いられている。勿論、検出器１０ａと同様のサイズのものを用い、鮮鋭度の向上をも図るようにしてもよい。なお、読取光L3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。
【００９０】
図１４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。この第５の実施の形態による検出器１０ｄは、上記検出器１０ｃ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。なお、検出器１０ｄを使用する撮影読取装置としては、上述した装置１２０を使用することができる。
【００９１】
マイクロプレート１８は、エレメント１６ａ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。マイクロプレート１８は、検出器１０と同様に、画素ピッチと略同サイズのものが用いられている。上述したように、画素ピッチと略同サイズのマイクロプレート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り、また、固定位置に画素を形成することもできる。なお、マイクロプレート１８に集中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の周縁部に蓄積される潜像電荷を、マイクロプレート１８の中心部に引き寄せて消滅、放電させることができるので、読取効率の改善を図ることができる。
【００９２】
図１５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１５（Ａ）は斜視図、図１５（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図１５（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。また、図１６は、第６の実施の形態による放射線固体検出器を使用する放射線画像撮影読取装置１１０ａの主要部の概略構成を示す図である。なお、図１５および図１６においても、図１および図２に示す第１の実施の形態の検出器１０および撮影読取装置１１０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６の実施の形態による検出器１０ｅは、上記検出器１０の電極層１５の電極を平板電極１６ｃとしたものである。
【００９３】
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には、多数のマイクロプレート１８が、隣接したマイクロプレート１８間に間隔を置いて、各別に、配設されている。検出器１０においては、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａの真上に位置するようにマイクロプレート１８を配設していたが、検出器１０ｅは平板電極１６ｃとなっているので、各マイクロプレート１８の配設される位置が、画素位置そのものとなる。マイクロプレート１８は、検出器１０と同様に、画素ピッチと略同サイズのものが用いられている。勿論、検出器１０ａと同様のサイズのものを用い、鮮鋭度の向上をも図るようにしてもよい。
【００９４】
放射線画像撮影読取装置１１０ａは、図１６に示すように、検出器１０ｅと、放射線画像情報が静電潜像として記録された検出器１０ｅから放射線画像情報を担持する画像データを取得する画像データ取得手段としての読取部５０と、被写体に向けてＸ線等の放射線を発する放射線源９０と、赤外線レーザ光等の細径に収束されたビーム形状の読取光L3’を発する読取光源９３ａを有する読取光照射手段９３とから構成されている。
【００９５】
読取光照射手段９３は、ビーム状の読取光L3’で、検出器１０ｅの平板電極１６ｃの全面を走査露光するものである。なお、ビーム状の読取光L3’をパルス状に発して走査露光する場合には、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に読取光L3’が入射するようにする。
【００９６】
上述した、検出器１０を使用する撮影読取装置１１０の読取部５０には、電流検出アンプ５１が各エレメント１６ａ毎に設けられていたが、この検出器１０ｅを使用する撮影読取装置１１０ａの読取部５０ａには、電流検出アンプ５１が１つのみ設けられている。この電流検出アンプ５１と他の構成要素との接続関係は、上述した読取部５０におけるものと同じである。
【００９７】
次に、検出器１０ｅ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、上記検出器１０を使用する場合と異なる点について、簡単に説明する。図１７は、上記図３と同様に、潜像電荷記録過程を電荷モデルで示した図、図１８は、上記図５と同様に、潜像電荷読取過程を電荷モデルで示した図である。
【００９８】
記録過程において、電極層１１の電極と平板電極１６ｃとの間に直流電圧を印加して両者を帯電させると、両電極の間には略平行な電界が形成される。また、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、蓄電部１９近傍では、平行な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（図１７（Ａ））。
【００９９】
以下、上記検出器１０を使用する場合と同様に、放射線L1を被写体９に爆射すると、記録用光導電層１２内で正負の電荷対が発生し（図１７（Ｂ））、このうちの負電荷が、マイクロプレート１８上に潜像電荷として蓄積される（図１８（Ｃ））。つまり、この検出器１０ｅを使用する場合にも、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。
【０１００】
検出器１０ｅから静電潜像を読み取る際には、先ずスイッチ５３をａ側にして、静電潜像が記録された検出器１０ｅの電極層１１と平板電極１６ｃとを、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して接続して電荷再配列を行う（図１８（Ａ））。
【０１０１】
次いで、読取光源９３から、ビーム状の読取光L3’を発し、該読取光L3’で検出器１０ｅの全面を走査露光する。この読取光L3’の走査露光により、走査位置に対応する読取光L3’が入射した光導電層１４内に正負の電荷対が発生する（図１８（Ｂ））。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１３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１８（Ｃ））。一方、光導電層１４に生じた負電荷は電極層１１の電極、および平板電極１６ｃの正電荷と電荷再結合し消滅する（図１８（Ｃ））。この際、上記検出器１０と同様に、マイクロプレート１８が設けられているので、マイクロプレート１８周縁部の潜像電荷をも十分に放電させることができ、本例においても、電荷の読残しが少なくなる。
【０１０２】
次いで、上述の検出器１０を使用する場合と同様に、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して流れる電流を電流検出アンプ５１で検出することにより、静電潜像を読み出す。
【０１０３】
次に、本発明による第７の実施の形態による放射線固体検出器について説明する。図１９は本発明の第７の実施の形態による放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１９（Ａ）は斜視図、図１９（Ｂ）はＰ矢指部のＸＹ断面図、図１９（Ｃ）はＱ矢指部のＸＺ断面図である。
【０１０４】
この検出器３０は、多数の平板状のエレメント３２ａをストライプ状に配列して成る第１ストライプ電極３２が形成された第１電極層３１、前露光光の照射を受けることにより光導電性を呈する前露光用光導電層３３、被写体を透過した記録光L2の照射を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層３４、多数の平板状のエレメント３６ａをストライプ状に配列して成る第２ストライプ電極３６が形成された第２電極層３５を、この順に積層してなるものである（より詳細には、本願出願人による特願平11-87923号参照）。記録用光導電層３４と前露光用光導電層３３との間に潜像電荷を蓄積する蓄電部３９が形成される。
【０１０５】
第２ストライプ電極３６の各エレメント３６ａは、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａに対して略直交するように配設されている。何れも、並び方向の画素数と同じ数のエレメントが設けられる。各エレメント３６ａの隙間３５ａおよび各エレメント３２ａの隙間３１ａには、記録光若しくは前露光光に対して透過性を有する絶縁物質が充填されている。
【０１０６】
記録用光導電層３４と前露光用光導電層３３との界面、すなわち蓄電部３９であって、エレメント３６ａとエレメント３２ａとが交差する位置に対応する画素位置には、方形のマイクロプレート３８が、隣接したマイクロプレート３８間に間隔を置いて、各別に、配設されている。各マイクロプレート３８は、離散した状態、つまり、何処にも接続されない、フローティング状態とされる。
【０１０７】
このマイクロプレート３８の各々は、解像可能な最小の画素サイズと略同一の範囲を占める寸法、つまり、マイクロプレート３８の各辺の長さは、エレメント３２ａ，３６ａの配列ピッチと略同一である。なお、この寸法は、必ずしもエレメント３２ａ，３６ａの配列ピッチと略同一ものに限られるものではなく、エレメント３２ａ，３６ａの配列ピッチよりも小さなサイズでもよい。いずれにしても、解像可能な最小の画素サイズは、このマイクロプレート３８の寸法に対応したものとなる。
【０１０８】
図２０および図２１は、上記検出器３０を用いた撮影読取装置１３０の概略構成図を示すものであり、図２０は検出器３０の斜視図と共に示した図、図２１は検出器３０のＰ矢指部のＸＹ断面図と共に示した図である。
【０１０９】
この撮影読取装置１３０は、検出器３０と、画像データを取得する画像データ取得手段としての読取部８０とを備えている。また、放射線L1を発して被写体を透過した記録光L2を検出器３０に照射する記録光照射手段９０、および蓄電部３９に略一様の電荷を蓄積せしめるための前露光光L5を照射する前露光光照射手段９４が設けられている。
【０１１０】
読取部８０は、検出器３０から外部に流れ出す放電電流または検出器３０に流れ込む充電電流を検出する多数の電流検出アンプ８１、電源８２、スイッチ８３，８４、およびスイッチ部８５を有している。また、読取部８０には、上述した読取部５０と同様に、Ａ／Ｄ変換部６０が設けられており、各電流検出アンプ８１の出力である画像信号ＳがＡ／Ｄ変換部６０に入力されている。
【０１１１】
各電流検出アンプ８１は、上述した電流検出アンプ５１等と同様に、オペアンプ８１ａ、積分コンデンサ８１ｂおよびスイッチ８１ｃから成る。各オペアンプ８１ａの非反転入力端子（＋）がスイッチ８３の出力に共通に接続され、反転入力端子（−）がエレメント３２ａ毎に夫々１つずつ各別に接続されている。
【０１１２】
電源８２の正極は、スイッチ８３の入力８３ｂとスイッチ８４の入力８４ａとに接続されている。電源８２の負極は、スイッチ８３の入力８３ａとスイッチ８４の入力８４ｂとに接続されている。
【０１１３】
スイッチ部８５は、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつと各別に接続されたスイッチング素子８５ａを多数有している。スイッチング素子８５ａとしては、オフ抵抗が十分大きいことが好ましく、例えばＭＯＳ−ＦＥＴを使用する。スイッチ部８５の各スイッチング素子８５ａの他方の端子は共通にスイッチ８４の出力に接続されている。
【０１１４】
読取部８０には、制御手段８６が設けられており、前露光光L5の照射の後に記録光L2を検出器３０に照射する際には、該制御手段８６は、先ずスイッチ８３，８４の少なくとも一方を、何れの端子にも接続せず検出器３０と電源８２とを切り離して、検出器３０への電圧の印加を停止させる。
【０１１５】
また、制御手段８６は、前露光光L5を照射する際には、スイッチ８３，８４を、ともにａ端子またはｂ端子に接続し、オペアンプ８１ａのイマジナリーショートを介して、検出器３０に電源８２から電圧が印加されるようにする。なお、スイッチ８３，８４を、ともにａ端子に接続した場合と、ｂ端子に接続した場合とでは、検出器３０に印加される電圧の極性が逆になる。また、必要に応じて、前露光光L5を照射した後に、例えばａ端子に接続していた状態からｂ端子に接続変更する等、スイッチ８３，８４の接続を逆接続して、前露光光L5を照射していたときとは逆極性の電圧が検出器３０に印加されるようにする。すなわち、電源８２とスイッチ８３，８４とで、前露光用電圧印加手段が構成される。なお、電源８２の電圧の大きさは、光導電層３４内の電位勾配が１Ｖ／μｍ〜１０Ｖ／μｍとなるようにする。
【０１１６】
さらに、制御手段８６は、読取時には、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつを、エレメント３２ａの長手方向に順次切り換えながら、切り換えられたエレメント３６ａがオペアンプ８１ａのイマジナリショートを介して、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａと接続されるようにする。このスイッチ部８５によるエレメント３２ａの長手方向への順次切換えは副走査に対応する。
【０１１７】
この読取時には、スイッチ８３をａ端子に接続してスイッチ８４をｂ端子に接続し、またはスイッチ８３をｂ端子に接続してスイッチ８４をａ端子に接続し、オペアンプ８１ａのイマジナリショートを無視した場合に、エレメント３６ａの１つずつが、順次エレメント３２ａと直接接続されるように構成する。そして、電流検出アンプ８１は、スイッチ部８５による切換接続によって、検出器３０から外部に流れ出す放電電流を、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａ夫々について、同時（並列的）に検出することにより、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を取得する。
【０１１８】
一方、スイッチ８３をａ端子に接続してスイッチ８４をａ端子に接続し、記録光L2を照射する直前に検出器３０に印加されていた電圧と同じ極性および大きさの電圧が、エレメント３６ａの１つずつとエレメント３２ａとの間に、順次印加されるように構成してもよい。そして、電流検出アンプ８１ｄは、スイッチ部８５による切換接続によって、検出器３０に流れ込む充電電流を、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａ夫々について、同時（並列的）に検出することにより、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を取得する。
【０１１９】
つまり、スイッチ部８５が、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつを、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａと接続する接続手段を構成し、スイッチ部８５と電源８２とが、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつと、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａとの間に、所定の電圧を印加する読取用電圧印加手段を構成する。
【０１２０】
以下、上記構成の記録読取装置１３０において、検出器３０に前露光光L5を照射して蓄電部３９に一様の電荷を蓄積し、その後、放射線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。
【０１２１】
最初に、蓄電部３９に一様の電荷を蓄積する一様電荷蓄積過程について、図２２に示す電荷モデルを参照して説明する。なお、前露光光L5によって前露光用光導電層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。
【０１２２】
検出器３０の蓄電部３９に一様の電荷を蓄積する際には、先ずスイッチ７３，７４を共にａ側に切り換え、またスイッチ部７５のスイッチング素子７５ａを全てオンにし、第１ストライプ電極３２と第２ストライプ電極３６との間に電源７２からオペアンプ７１ａを介して直流電圧を印加し、第１ストライプ電極３２の全エレメント３２ａを正に帯電させ、第２ストライプ電極３６の全エレメント３６ａを負に帯電させる（図２２（Ａ））。これにより、両電極間には、両エレメント３２ａ，３６ａの交差する位置を中心とする集中電界が生じる。
【０１２３】
次に、両電極間に電圧を印加した状態で、第２電極層３５側から該電極層３５の全面について略一様強度の前露光光L5を照射する。前露光光L5は、検出器３０の電極層３５を透過し、前露光用光導電層３４内で前露光光の光量に応じた量の正負の電荷対を発生せしめる（図２２（Ｂ））。
【０１２４】
第１ストライプ電極３２と第２ストライプ電極３６の間には、両エレメント３２ａ，３６ａの交差する位置を中心とする集中電界が生じるので、この電界分布に応じて、発生した電荷対のうち、負電荷が蓄電部３９側に移動し、マイクロプレート３８に捕捉される。一方、正電荷が電極層３５側に移動し、ストライプ電極３６のエレメント３６ａに帯電している負電荷と電荷再結合して消滅する。前露光光L5を十分に照射すると、エレメント３６ａに帯電していた全ての負電荷が、前露光用光導電層３４内で発生した正電荷と電荷再結合して消滅する。つまり、このときには、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間が実質的にショートされたものと等価となり、マイクロプレート３８には負電荷が捕捉・帯電され、蓄電部３９において負電荷が一様電荷として蓄積され、エレメント３２ａには正電荷が帯電された状態となる（図２２（Ｃ））。これにより、マイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間には、電源７２による印加電圧と同じ大きさの電圧が発生する。
【０１２５】
次に、放射線画像情報を静電潜像として記録する静電潜像記録過程について、図２３に示す電荷モデルを参照して説明する。なお、一様電荷蓄積過程と同様に、記録光L2によって記録用光導電層３３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。
【０１２６】
検出器３０に静電潜像を記録する際には、先ずスイッチ７３，７４の少なくとも一方を何れの端子にも接続せず検出器３０と電源７２とを切り離して、検出器３０への電圧の印加を停止させる。なお、スイッチ７３，７４によらず、スイッチ部７５の全スイッチング素子７５ａをオフにしてもよい（図２３（Ａ））。
【０１２７】
次に放射線L1を被写体９に爆射し、被写体９の透過部９ａを通過した被写体の放射線画像情報を担持する記録光L2を検出器３０の第１電極層３１側に照射する。記録光L2は、検出器３０の第１電極層３１を透過し、記録用光導電層３３内で記録光L2の線量に応じた量の正負の電荷対を発生せしめる（図２３（Ｂ））。第１ストライプ電極３２と蓄電部３９との間には、各エレメント３２ａに帯電している正電荷と、マイクロプレート３８に捕捉され該マイクロプレート３８に帯電した一様な負電荷との間で所定の電界分布が生じている。したがって、この電界分布に応じて、発生した電荷対のうち、負電荷が第１電極層３１側に移動し、ストライプ電極３２のエレメント３２ａに帯電している正電荷と電荷再結合して消滅する。また、正電荷が蓄電部３９側に移動し、マイクロプレート３８に帯電している負電荷と電荷再結合して消滅する（図２３（Ｃ）の右側部）。
【０１２８】
一方、被写体９の非透過部９ｂに照射された放射線L1は、被写体９を透過することがないので、その部分に対応する第１ストライプ電極３２のエレメント３２ａには正電荷が帯電し、マイクロプレート３８には負電荷が帯電したまま残る（図２３（Ｃ）の左側部）。
【０１２９】
ところで、上述した説明では、エレメント３２ａや蓄電部３９のマイクロプレート３８に帯電している電荷を全て消滅させる分の電荷対が記録用光電層３３内で発生するものとして説明したものであるが、実際に発生する電荷対の量は、検出器３０に入射する記録光L2の強度や線量に応じたものとなる。前露光によって検出器内に一様に帯電させた電荷を全て消滅させることができるだけの電荷対を発生させられるとは限らない。
【０１３０】
つまり、検出器３０に蓄積されたまま残る電荷の量は、被写体９を透過し検出器３０に入射した記録用の放射線、すなわち記録光L2の強度や線量に略反比例することとなるので、前露光によって蓄電部３９に蓄積せしめた一様電荷量から、この残存電荷量を差し引いたものが静電潜像を担持することとなる。換言すれば、静電潜像を担持する負電荷が潜像電荷として蓄電部３９に蓄積され、検出器３０に静電潜像が記録されたこととなる。
【０１３１】
なお、前露光過程において、潜像電荷（負電荷）が蓄電部３９のマイクロプレート３８に集中して蓄積されている。このために、記録時の記録用光導電層３３内の電気力線がマイクロプレート３８に集中するようになるため、記録時の鮮鋭度を向上させることができる。
【０１３２】
次に、検出器に記録された静電潜像を読み出す静電潜像読取過程について、図２４および図２５に示す電荷モデルを参照して説明する。なお、一様電荷蓄積過程および記録過程と同様に、光導電層３３内に生成された負電荷（−）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。
【０１３３】
最初に検出器３０から流れ出す放電電流を検出することによって、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を得、これにより検出器３０から放射線画像情報を担持する静電潜像を読み取る方法について説明する。
【０１３４】
放電電流を検出して検出器３０から静電潜像を読み取る際には、スイッチ８３をａ端子に接続してスイッチ８４をｂ端子に接続し、またはスイッチ８３をｂ端子に接続してスイッチ８４をａ端子に接続して、スイッチ部８５のスイッチング素子８５ａがオンしたときに、オペアンプ８１ａのイマジナリショートを介して、エレメント３６ａがエレメント３２ａと直接接続されるようにする。
【０１３５】
次いで、スイッチ部８５のスイッチング素子８５ａを、エレメント３２ａの長手方向に、一方の端から他方の端に向けて順次切り換えて１つずつオンさせて、オンしたスイッチング素子８５ａと接続されたエレメント３６ａと第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａとを、オペアンプ８１ａを介して接続する。この切換え接続によって、エレメント３６ａと各エレメント３２ａとが順次同電位となり、接続されたエレメント３６ａに対応する部分のマイクロプレート３８に帯電している負電荷との間で電荷再配列が行われる。つまり、接続されたエレメント３６ａに帯電していた正電荷がオペアンプ８１ａを経由して第１電極層３１側に移動し、対応する部分のマイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａおよびマイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間の容量Ｃｂの各大きさに応じて、正電荷が再分配される。一方、マイクロプレート３８に負電荷が帯電していない部分では正電荷の移動はない。
【０１３６】
電流検出アンプ８１は、この正電荷の移動によって検出器３０から流れ出す放電電流Idを各エレメント３２ａ毎に同時に検出する。すなわち、放電電流Idによって、電流検出アンプ８１の出力部の電圧が変化する。この電圧の変化は、検出器３０に蓄積されていた各画素毎の潜像電荷の量に応じたものとなる。したがって、スイッチ部８５の順次切換えによって、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担持する画像信号を得る、つまり放射線画像情報を読み取る。
【０１３７】
次いで、上述したＡ／Ｄ変換部６０の作用と同様にして、電流検出アンプ８１の出力である画像信号ＳがＡ／Ｄ変換部６０に入力され、エレメント３６ａ毎に各別に検出された画像信号Ｓが、エレメント３６ａ毎に各別にデジタル化される。
【０１３８】
ここで、上述したように、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａおよびマイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間の容量Ｃｂの各大きさに応じて、正電荷が再分配される。電流検出アンプ８１ｄは、正電荷の移動に伴う放電電流Idを電圧に変換して検出するので、検出アンプ８１ｄが電圧信号として取り出し得る放電電流Idの大きさは、Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）に比例することとなる。
【０１３９】
次に検出器３０に流れ込む充電電流を検出することによって、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を得、これにより検出器３０から放射線画像情報を担持する静電潜像を読み取る方法について説明する。
【０１４０】
充電電流を検出して検出器３０から静電潜像を読み取る際には、スイッチ８３，８４を共にａ端子に接続して、スイッチ部８５のスイッチング素子３５ａがオンしたときに、オペアンプ８１ａのイマジナリショートを介して、エレメント３６ａとエレメント３２ａとの間に、記録光L2を照射する直前に検出器３０に印加されていた電圧と同じ極性および大きさの電圧、つまり電源８２から直流電圧が印加されるようにする。
【０１４１】
次いで、スイッチ部８５のスイッチング素子８５ａを、エレメント３２ａの長手方向に、一方の端から他方の端に向けて順次切り換えて１つずつオンさせて、オンしたスイッチング素子８５ａと接続されたエレメント３６ａと第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａとの間に電源８２から電圧を印加する。
【０１４２】
この順次切り換えによる検出器３０への電圧印加によって、マイクロプレート３８に負電荷が蓄積されていない部分を挟むエレメント３６ａおよびエレメント３２ａにおいては、エレメント３６ａに正電荷が帯電され、エレメント３２ａには負電荷が帯電されるようになる。一方、マイクロプレート３８に負電荷が帯電している部分では、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間で、印加電圧と同じ大きさの電圧が生じているので、新たな帯電は生じることがなく、電荷の移動はない。
【０１４３】
電流検出アンプ８１は、上述の放電電流を検出した場合と同様に、電荷の帯電に伴う電荷の移動によって検出器３０に流れ込む充電電流を各エレメント３２ａ毎に同時に検出し、スイッチ部８５の順次切換えによって、次々と画素毎の潜像電荷に対応して電流検出アンプ８１の出力部に観測される電圧変化を検出することによって静電潜像を担持する画像信号を得る、つまり放射線画像情報を読み取る。
【０１４４】
なお、上述したように、潜像電荷（負電荷）がマイクロプレート３８に集中して蓄積され、記録時の記録用光導電層３３内の電気力線がマイクロプレート３８に集中、記録時の鮮鋭度が向上しているから、読取時においても、鮮鋭度の高い画像信号を得ることができる。
【０１４５】
また、マイクロプレート３８に電荷が蓄積されている部分におけるマイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａによる電圧と、マイクロプレート３８に電荷が蓄積されていない部分における、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａおよびマイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間の容量Ｃｂの直列容量による電圧とは共に印加電圧と同じ大きさとなる。電流検出アンプ８１ｄは、帯電に伴う充電電流Icを電圧に変換して検出するので、検出アンプ８１ｄが電圧信号として取り出し得る充電電流Icの大きさは、（Ｃａ直列Ｃｂ）／Ｃａ＝Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）に比例することとなる。
【０１４６】
以上、本発明による放射線固体検出器の好適な実施の形態、および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について説明したが、本発明による検出器は上記実施の形態のものに限定されるものではなく、本発明を適用する基本となる検出器は、記録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、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。
【０１４７】
例えば、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。
【０１４８】
また、上述の第２〜第５の実施の形態による検出器１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおいては、記録用光導電層１２内の、電荷輸送層１３に近接した位置にサブ電極１７が設けられた検出器にマイクロプレート１８を設けたものであるが、検出器内の他の層にサブ電極１７が設けられた検出器に、マイクロプレートを設けてもよい。
【０１４９】
さらに、上述の第７の実施の形態による検出器３０は、前露光の照射を受けて導電性を呈する前露光用光導電層を有する検出器であって、記録用光導電層３４と前露光用光導電層３３との界面である蓄電部３９に、マイクロプレート３８を有するものであるが、検出器３０の前露光用光導電層３３を、前露光の照射を受けても導電性を呈することのない誘電体層に置き換えた検出器とすると共に、記録用光導電層３４と誘電体層との界面である蓄電部３９に、マイクロプレート３８を設けたものとしてもよい。この場合には、記録光を検出器に照射する前に、蓄電部３８，３９に一様電荷を蓄積させるプロセスが異なるが、検出器から静電潜像を読み取り、放射線画像情報を担持する画像データを取得する方法は、上記検出器３０を使用する場合と同様である（より詳しくは、上記特願平11-87923号参照）。
【０１５０】
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（より詳しくは、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（CsＩ）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。
【０１５１】
また、検出器１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ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。
【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】第１の実施の形態による放射線固体検出器を用いた撮影読取装置の概略構成図
【図３】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４】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５】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従来の検出器の場合の図（Ａ），（Ｂ）、およびマイクロプレートが設けられている本発明による検出器の場合の図（Ｃ），（Ｄ）
【図６】本発明の第２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７】第２の実施の形態による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８】第２の実施の形態による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９】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１０】第３の実施の形態による放射線固体検出器を用いた撮影読取装置の概略構成図
【図１１】マイクロプレートとエレメントとの配置関係を示す斜視図
【図１２】第３の実施の形態による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１３】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１４】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１５】本発明の第６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１６】第６の実施の形態による放射線固体検出器を用いた撮影読取装置の概略構成図
【図１７】第６の実施の形態による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１８】第６の実施の形態による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１９】本発明による第７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２０】第７の実施の形態の放射線固体検出器を用いた記録読取装置の概略構成図であって、検出器の斜視図と共に示した図
【図２１】第７の実施の形態の放射線固体検出器を用いた記録読取装置の概略構成図であって、検出器のＰ矢指部のＸＹ断面図と共に示した図
【図２２】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、一様電荷蓄積過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【図２３】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、静電潜像記録過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【図２４】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、放電電流を検出する静電潜像読取過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【図２５】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、充電電流を検出する静電潜像読取過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【符号の説明】
１０，３０ 放射線固体検出器
１１，３１ 第１電極層
１２ 記録用光導電層
１３ 電荷輸送層
１４ 読取用光導電層
１５，３５ 第２電極層
１６，３２ 第１ストライプ電極
１６ａ，３２ａ，３６ａ エレメント（線状電極）
１９，３９ 蓄電部
３３ 前露光用光導電層
３４ 記録用光導電層
３８ マイクロプレート（微小導電部材）
５０，７０，８０ 読取部（画像データ取得手段）
５１，７１，８１ 電流検出アンプ
５２，７２，８２ 電源
５３，７３，８３，８４ スイッチ
７４，８５ スイッチ部（接続手段）
７５ スイッチ部
８６ 制御手段
９０ 放射線源
９２，９３ 読取光照射手段
９２ａ，９３ａ 読取光源
１１０，１３０ 放射線画像撮影読取装置
L2 記録用の放射線（記録光）
L3 読取光
L5 前露光光
【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し、該蓄電部に放射線画像情報を静電潜像として記録することができる放射線固体検出器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、放射線画像情報を静電潜像（電荷パターン）として記録し、レーザビーム或いはライン光でこの検出器を走査することにより、該検出器から前記放射線画像情報を読み取る方法が知られている。
【０００３】
また、潜像電荷を蓄電部に効率よく蓄積させるために、マイクロプレート（微小導電部材）や異方性導電層を設けた検出器も提案されている（例えば、米国特許第５１６６５２４号、同第４５３５４６８号、同第３０６９５５１号、欧州特許第０７４８１１５Ａ１号（対応する特開平９−５９０６号）、特開平６−２１７３２２号等）。
【０００４】
上記米国特許第５１６６５２４号に提案されている検出器は、最小の分解可能な画素サイズと略同サイズの導電マイクロプレートを、検出器の表面に設け、このマイクロプレートにより、検出器上の固定位置に画素を形成するようにしたものである。この検出器を使用して静電潜像を記録し読み取る場合には、全マイクロプレートに接触する一枚板の電極を検出器の表面に配置し、この電極に電圧を印加し電界をかけた状態でＸ線を照射して潜像電荷を蓄電部に蓄積せしめ記録を行った後、一枚板の電極を取り除いて、各マイクロプレートから信号を取り出す。
【０００５】
また、上記米国特許第４５３５４６８号に提案されている検出器は、Ｘ線光導電層、トラップ層、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であって、Ｘ線光導電層で発生した電荷を蓄積する蓄電部をトラップ層により形成するようにしたものである。この検出器を使用して静電潜像を記録し読み取る場合には、３層の両側に設けられた電極間に高圧を印加しＸ線を照射して潜像電荷を蓄電部に蓄積せしめ記録を行った後、電極をショートして潜像電荷を読み出す。
【０００６】
また、上記米国特許第３０６９５５１号に提案されている検出器は、検出器内部に異方導電層を設け、該異方導電層により蓄電部を形成するようにしたものであり、上記米国特許第４５３５４６８号に提案されている検出器と略同様のものである。
【０００７】
また、欧州特許第０７４８１１５Ａ１号に提案されている検出器は、検出器内部に画素サイズより極めて小さいマイクロスポットを多数配置した導電マイクロスポット層を設け、マイクロスポットに潜像電荷を蓄積させるようにしたものである。
【０００８】
さらに、上記特開平６−２１７３２２号に提案されている検出器は、導電層、Ｘ線光導電層、誘電体層、および画素に対応する多数のマイクロプレートを具備する電極層が積層され、各マイクロプレートに電荷読出用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が接続されてなるものである。この検出器から静電潜像を読み取る場合には、ＴＦＴを走査駆動して、蓄電部に蓄積された潜像電荷を検出器の外部に読み出す。
【０００９】
【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５１６６５２４号や特開平６−２１７３２２号に提案されている検出器は、上述のように、マイクロプレートを設けることにより、検出器上の固定位置に画素を形成することができるが、米国特許第５１６６５２４号の検出器は、一枚板の電極を検出器の表面に配置して記録を行った後、この一枚板の電極を取り除いて信号を取り出さなければならず、記録および読取りの操作が面倒であり、また、特開平６−２１７３２２号の検出器は、マイクロプレートを具備する電極層内に、電荷読出用のＴＦＴを設ける必要があり、検出器の構造が複雑になり、検出器の製造コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
一方、米国特許第４５３５４６８号、第３０６９５５１号および欧州特許第０７４８１１５Ａ１号に提案されている検出器は、検出器内部に設けたトラップ層等によって蓄電部を形成するようにしたものであるが、トラップ層等は画素毎に各別に電荷を蓄積するというものではなく、固定位置に画素を形成することができず、位置依存性のあるアーチファクト（ストラクチャノイズ）の補正が適正にできないという問題がある。
【００１１】
なお、この米国特許第４５３５４６８号等においても、電極をストライプ電極とすると共に、読取光としてライン光を用い、該ライン光でストライプ電極のエレメントを長手方向に走査することで、エレメントの並び方向については、固定位置に画素を形成することができるが、エレメントの長手方向には画素サイズで分割されている訳ではないので、長手方向についての固定位置に画素を形成することができず、鮮鋭度の異方性が生じる。
【００１２】
また、上記文献に記載の検出器は、何れも、潜像電荷を画素単位で同電位化させることが困難であり、画素周辺部の潜像電荷を十分に放電させることができず、画素周辺部の情報が取り出しにくい場合がある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、検出器上の固定位置に画素を形成することができ、また、画素周辺部の潜像電荷を十分に放電させることができる放射線固体検出器を提供することを目的とするものである。
【００１４】
また、検出される画像の鮮鋭度を向上させることができる検出器を提供することを目的とするものでもある。
【００１５】
さらに、ＴＦＴを使用せず検出器の構造を簡易なものとし製造コストを高めることがないようにすると共に、簡易な方法で記録や読取りを行うことができる放射線固体検出器を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【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、第１の電極層と、照射された放射線または該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と、第２の電極層とをこの順に有し、放射線の線量または前記光の光量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部が記録用光導電層の表面近傍に形成されて成り、該蓄電部に放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線固体検出器であって、
蓄電部に、潜像電荷を同電位化せしめる導電部材が、静電潜像の画素毎に、各別に設けられ、且つ電気的に非接続状態とされていることを特徴とするものである。
【００１７】
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設けられ、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。
【００１８】
「各別に設けられ、且つ電気的に非接続状態とされている」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、また記録過程や読取過程においても、オープンに保たれるように配設されていることを意味する。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。
【００１９】
こ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。
【００２０】
「記録用光導電層の表面近傍」とは、記録用光導電層と他の層との略界面、および該他の層も含む意味である。
【００２１】
本発明による放射線固体検出器の、第１および／または第２の電極層の電極がストライプ電極である場合には、導電部材が、該ストライプ電極によって規定される画素位置に対応するように配設されているものであることが望ましい。
【００２２】
「ストライプ電極」とは、多数の線状電極が配列されて成る電極を意味する。「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、静電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。
【００２３】
「ストライプ電極によって規定される画素位置に対応するように配設されている」とは、ストライプ電極の線状電極の並び具合によって規定される画素位置に対応するように配設されていることを意味する。例えば、いずれか一方の電極層の電極がストライプ電極である場合には、線状電極の略真上または真下に配設される。また、両電極層の電極がストライプ電極であって、且つ両者の線状電極が互いに対向するように配列されている場合には、両者の対応する線状電極に挟まれる位置に配設する。さらに両電極層の電極がストライプ電極であって、且つ両者の線状電極が互いに交差するように配列されている場合には、該交差する位置に配設する。さらにまた、両電極層以外の、例えば記録用光導電層内に新たなストライプ電極が設けられる場合には、この新たなストライプ電極との関係において、挟まれる位置或いは交差する位置に配設する。
【００２４】
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電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層を有し、該電荷輸送層が蓄電部を形成するものであってもよい。この場合、導電部材は、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に設けるのが好ましい。
【００２５】
また、本発明による放射線固体検出器は、潜像電荷を捕捉するトラップ層を有し、該トラップ層が蓄電部を形成するものであってもよい。この場合、導電部材は、記録用光導電層とトラップ層との界面に設けるのが好ましい。
【００２６】
本発明による導電部材を適用し得る検出器は、電極層に挟まれた記録用光導電層を有するものであればどのようなものであってもよく、記録用光導電層以外の層を有するものであってもよい。また、潜像電荷を検出器の外部に取り出して静電潜像を読み取る方法として、スイッチ切換えに応じて電荷を取り出す電気読出方式と、読取用の電磁波を検出器に照射して電荷を取り出す光読出方式があるが、本発明を適用し得る検出器は、これらの内の何れの方式を採る検出器であってもよい。
【００２７】
また、本発明による検出器を使用して放射線画像の記録や読取りを行うに際しては、本発明による導電部材が設けられていない検出器を用いた従来の記録方法および装置を変更することなく、そのまま利用することができる。なお、本発明を光読出方式の検出器に適用する場合には、少なくとも、導電部材が設けられている位置に読取用の電磁波を照射するのが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による放射線固体検出器によれば、検出器内の蓄電部に、画素毎に、各別に、導電部材を設けるようにしたので、該導電部材上に蓄積された、各画素毎の潜像電荷を同電位化させ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、こ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。
【００３２】
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。
【００３３】
また、導電部材をフローティング状態としたままで、記録および読取りを行うことができるので、導電部材上の電荷を読み出すためにＴＦＴを設ける必要がなく、各層を積層した簡易な構造の検出器とすることが可能となり、製造コストを低くすることができる。
【００３４】
また、導電部材が設けられていない、従来の検出器と同様の装置を利用することができるので、本発明を適用することによって、記録および読取りの方法や装置を複雑化させることがない。
【００３５】
【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。
【００３６】
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。また、図２は、第１の実施の形態による放射線固体検出器を使用して、放射線画像情報を記録したり読み取ったりする放射線画像撮影読取装置の主要部の概略構成を示す図である。
【００３７】
この放射線固体検出器１０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）L3で走査されることにより、該検出器１０の蓄電部１９に蓄積されている潜像電荷の量、換言すれば静電潜像に応じた電流を外部に出力するものである。すなわち、図１に示すように、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）L2に対して透過性を有する第１電極層１１、記録光L2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、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１３、読取光L3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L3に対して透過性を有する第２電極層１５を、この順に積層してなるものである（より詳しくは、本願出願人による特願平10−232824号記載の静電記録体を参照）。記録用光導電層１２と電荷輸送層１３の略界面に蓄電部１９が形成され、記録時に記録用光導電層１２内で発生した正負の電荷対の内の負電荷が潜像電荷として蓄電部１９に蓄積される。なお、電荷輸送層１３と読取用光導電層１４との厚さの合計は、記録用光導電層１２の厚さよりも小さく設定する。
【００３８】
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１６ａ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L3に対して遮光性を有するものとされている。
【００３９】
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には、多数の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１８間に間隔を置いて、各別に、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａの真上に、夫々が画素に対応するように配設されている。各マイクロプレート１８の各辺の長さは、画素ピッチと略同じに設定されており、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。また、各マイクロプレート１８は、離散した状態、つまり、何処にも接続されない、フローティング状態とされる。
【００４０】
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”Chapter 18の”Imaging for Microfabrication”（J.M.Shaw，IBM Watson Research Center）参照）。
【００４１】
放射線画像撮影読取装置１１０は、図２に示すように、検出器１０と、放射線画像情報が静電潜像として記録された検出器１０から放射線画像情報を担持する画像データを取得する画像データ取得手段としての読取部５０と、被写体に向けてＸ線等の放射線を発する放射線源９０と、ライン状の読取光L3を発する読取光源９２ａを有する読取光照射手段９２とから構成されている。
【００４２】
読取光照射手段９２は、ライン状に略一様な読取光L3を、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａと略直交させつつ、エレメント１６ａの長手方向に、一方の端から他方の端まで走査露光するものである。読取光L3を発する読取光源９２ａとしては、細長い形状のＬＥＤ等を用いることができ、読取光照射手段９２は、このＬＥＤを検出器１０に対して、相対的に移動させることによって、読取光L3を走査するものとすればよい。また、液晶や有機ＥＬ等の読取光源としての面状光源を検出器１０と一体的に構成し、ライン状の読取光を電気的に走査するものとしてもよい（より詳細には、本願出願による特願平10−271374号参照）。なお、ライン状の読取光に限らず、ビーム光で各エレメント１６ａを順次主走査方向に走査するようにしてもよい。
【００４３】
また、読取光L3としては、連続的に発せられる連続光であってもよいし、パルス状に発せられるパルス光であってもよいが、高出力のパルス光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。但しパルス光を使用する場合には、マイクロプレート１８が配置された位置に対応する読取用光導電層１４に、該パルス光が入射するようにする。
【００４４】
読取部５０は、図２（Ｂ）に示すように、オペアンプ５１ａ、積分コンデンサ５１ｂ、およびスイッチ５１ｃから構成される電流検出アンプ５１を多数有している。ストライプ電極１６の各エレメント１６ａが、それぞれ各別に、オペアンプ５１ａの反転入力端子（−）に接続されている。読取部５０には、Ａ／Ｄ変換部６０が設けられており、各電流検出アンプ５１の出力である画像信号ＳがＡ／Ｄ変換部６０に入力されている。また、読取部５０は検出器１０の両電極層１１，１５の間に所定の電圧を印加する電源５２とスイッチ５３とを有している。
【００４５】
電極層１１の電極はスイッチ５３の一方の入力ａおよび電源５３の負極に接続されており、電源５２の正極はスイッチ５３の他方の入力ｂに接続されている。スイッチ５３の出力は各オペアンプ５１ａの非反転入力端子（＋）に共通に接続されている。なお、電流検出アンプ５１の構成としては、本例に限らず、周知の構成を種々適用することが可能である。また、電流検出アンプ５１の構成によっては、電源５２およびスイッチ５３並びに各エレメント１６ａとの接続態様が、この実施の形態とは異なるものとなる。
【００４６】
以下、上記構成の放射線画像撮影読取装置１１０において、放射線画像情報を静電潜像として検出器１０に記録し、この記録された検出器１０から静電潜像を読み取り、放射線画像情報を担持する画像データを取得する方法について簡単に説明する（より詳細には、本願出願人による特願平10−232824号参照）。
【００４７】
最初に静電潜像記録過程について、図３に示す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録光L2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。
【００４８】
上記構成の装置１１０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５３をｂ側に切り換え、電極層１１の電極とストライプ電極１６との間に直流電圧を印加し、両者を帯電させる。これにより、電極層１１の電極とストライプ電極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１２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。
【００４９】
次に放射線L1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L2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１９に移動する（図３（Ｂ））。
【００５０】
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３（Ｃ））。
【００５１】
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５２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L2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３（Ｂ），（Ｃ））。
【００５２】
蓄電部１９のマイクロプレート１８上に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、この潜像電荷が被写体像を表す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、すなわち固定位置に画素を形成することができる。
【００５３】
次に静電潜像読取過程について、図４に示す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録過程と同様に、読取光L3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。
【００５４】
検出器１０から静電潜像を読み取る際には、先ずスイッチ５３をａ側に切り換えて電極層１１の電極側に接続して、読取光源９２ａからライン状の読取光L3を発し、この読取光L3でストライプ電極１６のエレメント１６ａの長手方向に光学的に走査する（図４（Ａ））。なお、暗電流等、オフセット電流の影響を低減するために、読取光L3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L3が照射されるように走査の同期をとる。
【００５５】
この読取光L3による走査により、走査位置に対応する読取光L3が入射した読取用光導電層１４内に正負の電荷対が発生し（図４（Ｂ））、その内の正電荷が蓄電部１９に蓄積された潜像電荷に引きつけられるように電荷輸送層１３内を急速に移動し、蓄電部１９で潜像電荷と電荷再結合し消滅する一方、読取用光導電層１４に生じた負電荷は電極層１１の電極およびストライプ電極１６の正電荷と電荷再結合し消滅する（図４（Ｃ））。この電荷再結合の際には、電荷の移動に伴って検出器１０内に電流が流れる。各電流検出アンプ５１は、各エレメント１６ａ毎に、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して流れる電流を同時（並列的）に検出する。この読取りの際に検出器１０内を流れる電流の量は、潜像電荷の量すなわち静電潜像に応じたものであるから、電流検出アンプ５１の出力端子の電圧が電流量に応じて変化し、この電圧変化を静電潜像を担持する画像信号Ｓとして取得することによって静電潜像を読み出すことができるようになる。 各電流検出アンプ５１から出力された画像信号Ｓは、Ａ／Ｄ変換部６０に入力され、デジタル化された画像データＤが不図示のデータ処理部に入力されて所定の画像処理が施され、この処理後のデータが不図示の画像表示手段に入力され、該画像表示手段上に可視画像として表示される。
【００５６】
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５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５（Ａ），（Ｂ）はマイクロプレート１８が設けられていない従来の検出器の場合の図、図５（Ｃ），（Ｄ）はマイクロプレート１８が設けられている本発明による検出器の場合の図である。
【００５７】
図５に示すように、読取光L3は、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５（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５（Ｂ））。
【００５８】
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５（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１５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５（Ｄ））。
【００５９】
図６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６（Ａ）は斜視図、図６（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図６（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。なお、図６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。この検出器１０ｃを使用する撮影読取装置としては、上述した装置１２０を使用することができる。
【００６０】
第２の実施の形態による検出器１０ａは、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６（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。
【００６１】
検出器１０ａ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７に示し、静電潜像読取過程の電荷モデルを図８に示す。
【００６２】
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７（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。
【００６３】
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７（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。また、電荷転送層１３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７（Ｃ））。
【００６４】
このように、検出器１０ａ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。
【００６５】
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１０ａ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８（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、潜像電荷は、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８（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ることができるので、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１０ａ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。
【００６６】
図９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９（Ａ）は斜視図、図９（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図９（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。また、図１０は、第３の実施の形態による放射線固体検出器を使用する放射線画像撮影読取装置１２０の主要部の概略構成を示す図である。なお、図９においては、図１および図２に示す第１の実施の形態による検出器１０および撮影読取装置１１０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。
【００６７】
この第３の実施の形態による検出器１０ｂは、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を有している（より詳細には、本願と同日出願に係る特願平11-87922号参照）。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。
【００６８】
図１１は、エレメント１６ａ、エレメント１７ａおよびマイクロプレート１８の配置関係を示す斜視図である。図示するように、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。また、マイクロプレート１８は、エレメント１６ａとエレメント１７ａとが対向する位置に挟まれ、且つ、長手方向には、画素ピッチで配列される。
【００６９】
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。
【００７０】
各エレメント１７ａの形状は、全体として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よい。また、図１１（Ａ）に示すようにエレメント１７ａの幅をエレメント１６ａの幅よりも狭く設定したり、図１１（Ｂ），（Ｃ）に示すように多数の丸穴や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としたり、図１１（Ｄ）に示すように長手方向に延びた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としてもよい。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、蓄電部１８，１９に蓄積される潜像電荷の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。
【００７１】
なお、図９に示すマイクロプレート１８は、上記検出器１０のものと同じように、各マイクロプレート１８の各辺の長さが、画素ピッチと略同じに設定されている。勿論、上記検出器１０ａのものと同じように、画素ピッチよりも小さくしてもよい。
【００７２】
この検出器１０ｂを使用する撮影読取装置１２０の読取部７０は、図１０に示すように、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、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７４ａ，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。
【００７３】
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７３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。
【００７４】
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７１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、読取部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）。
【００７５】
なお、本例においては、記録時に、電源７３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。
【００７６】
以下、検出器１０ｂ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、上記検出器１０を使用する場合と異なる点について、簡単に説明する。図１２は、上記図４と同様に、潜像電荷読取過程を電荷モデルで示した図である。なお、潜像電荷記録過程を示す電荷モデルは、上記図３と同じと考えてよい。
【００７７】
検出器１０ｂ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、光導電層１２内の電位勾配を乱さないように電源７３から制御電圧が印加されている。これにより、記録時には、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されている。
【００７８】
以下、上記検出器１０を使用する場合と同様に、放射線L1を被写体９に爆射すると、記録用光導電層１２内で発生する負電荷が、マイクロプレート１８上に潜像電荷として蓄積される。つまり、この検出器１０ｂを使用する場合にも、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。
【００７９】
検出器１０ｂ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、静電潜像が記録された検出器１０ｂ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再配列を行う（図１２（Ａ））。なお、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L3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１６ａ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。
【００８０】
次いで、上記検出器１０を使用する場合と同様に、エレメント１６ａの長手方向に読取光源９２ａを移動させて、検出器１０ｂの全面を走査露光する。この読取光L3の走査露光により副走査位置に対応する読取光L3が入射した光導電層１４内に正負の電荷対が発生する（図１２（Ｂ））。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１３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１２（Ｃ））。一方、光導電層１４に生じた負電荷は電極層１１の電極、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１２（Ｃ））。
【００８１】
次いで、上述の検出器１０を使用する場合と同様に、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して流れる電流を、各電流検出アンプ５１で、各エレメント１６ａ毎に、同時（並列的）に検出することにより、静電潜像を読み出す。
【００８２】
ここで、検出器１０ｂには、上記検出器１０のものと同様のマイクロプレート１８が設けられているので、マイクロプレート１８周辺部の潜像電荷を十分に放電させることができ、読取効率の改善を図ることができる。なお、上記検出器１０ａのものと同様のマイクロプレート１８とすれば、さらに鮮鋭度の向上を図ることもできる。
【００８３】
なお、検出器１０，１０ａを使用する場合と、検出器１０ｂを使用する場合との違いは、取り出し得る電荷量の違いにある。すなわち、検出器１０，１０ａを使用する場合においては、記録用光導電層１２を挟んで電極層１１と蓄電部１９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が形成される。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Ｃa ，Ｃb に比例した量となる。そして、検出器１０の外部に取り出し得る電荷量、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と同じになる。つまり、潜像電荷の量全てを取り出すことができない。
【００８４】
一方、検出器１０ｂを使用する場合においては、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との間にもコンデンサＣ*cが形成され、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Ｃa ，Ｃb ，Ｃc に比例した量となる。そして、検出器１０ｂの外部に取り出し得る信号電荷量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）と同じになる。
【００８５】
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Ｃc 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Ｃa よりも十分大きくなる。一方で、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Ｃb には、実質的に大きな影響は現れない。これにより、検出器１０ｂを使用する場合には、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。
【００８６】
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。
【００８７】
なお、コンデンサＣ*cの容量Ｃc はコンデンサＣ*aの容量Ｃa 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Ｉc の方がコンデンサＣ*aから流れ出る電流Ｉa 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Ｉc 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。
【００８８】
図１３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。この検出器１０ｃを使用する撮影読取装置としては、上述した装置１２０を使用することができる。
【００８９】
第４の実施の形態による検出器１０ｃ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。マイクロプレート１８は、エレメント１６ａ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。マイクロプレート１８は、該マイクロプレート１８上に電荷を蓄積せしめ読取効率の改善が図られるように、検出器１０と同様に、画素ピッチと略同サイズのものが用いられている。勿論、検出器１０ａと同様のサイズのものを用い、鮮鋭度の向上をも図るようにしてもよい。なお、読取光L3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。
【００９０】
図１４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。この第５の実施の形態による検出器１０ｄは、上記検出器１０ｃ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。なお、検出器１０ｄを使用する撮影読取装置としては、上述した装置１２０を使用することができる。
【００９１】
マイクロプレート１８は、エレメント１６ａ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。マイクロプレート１８は、検出器１０と同様に、画素ピッチと略同サイズのものが用いられている。上述したように、画素ピッチと略同サイズのマイクロプレート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り、また、固定位置に画素を形成することもできる。なお、マイクロプレート１８に集中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の周縁部に蓄積される潜像電荷を、マイクロプレート１８の中心部に引き寄せて消滅、放電させることができるので、読取効率の改善を図ることができる。
【００９２】
図１５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１５（Ａ）は斜視図、図１５（Ｂ）はＱ矢指部のＸＺ断面図、図１５（Ｃ）はＰ矢指部のＸＹ断面図である。また、図１６は、第６の実施の形態による放射線固体検出器を使用する放射線画像撮影読取装置１１０ａの主要部の概略構成を示す図である。なお、図１５および図１６においても、図１および図２に示す第１の実施の形態の検出器１０および撮影読取装置１１０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６の実施の形態による検出器１０ｅは、上記検出器１０の電極層１５の電極を平板電極１６ｃとしたものである。
【００９３】
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には、多数のマイクロプレート１８が、隣接したマイクロプレート１８間に間隔を置いて、各別に、配設されている。検出器１０においては、ストライプ電極１６の各エレメント１６ａの真上に位置するようにマイクロプレート１８を配設していたが、検出器１０ｅは平板電極１６ｃとなっているので、各マイクロプレート１８の配設される位置が、画素位置そのものとなる。マイクロプレート１８は、検出器１０と同様に、画素ピッチと略同サイズのものが用いられている。勿論、検出器１０ａと同様のサイズのものを用い、鮮鋭度の向上をも図るようにしてもよい。
【００９４】
放射線画像撮影読取装置１１０ａは、図１６に示すように、検出器１０ｅと、放射線画像情報が静電潜像として記録された検出器１０ｅから放射線画像情報を担持する画像データを取得する画像データ取得手段としての読取部５０と、被写体に向けてＸ線等の放射線を発する放射線源９０と、赤外線レーザ光等の細径に収束されたビーム形状の読取光L3’を発する読取光源９３ａを有する読取光照射手段９３とから構成されている。
【００９５】
読取光照射手段９３は、ビーム状の読取光L3’で、検出器１０ｅの平板電極１６ｃの全面を走査露光するものである。なお、ビーム状の読取光L3’をパルス状に発して走査露光する場合には、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に読取光L3’が入射するようにする。
【００９６】
上述した、検出器１０を使用する撮影読取装置１１０の読取部５０には、電流検出アンプ５１が各エレメント１６ａ毎に設けられていたが、この検出器１０ｅを使用する撮影読取装置１１０ａの読取部５０ａには、電流検出アンプ５１が１つのみ設けられている。この電流検出アンプ５１と他の構成要素との接続関係は、上述した読取部５０におけるものと同じである。
【００９７】
次に、検出器１０ｅ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、上記検出器１０を使用する場合と異なる点について、簡単に説明する。図１７は、上記図３と同様に、潜像電荷記録過程を電荷モデルで示した図、図１８は、上記図５と同様に、潜像電荷読取過程を電荷モデルで示した図である。
【００９８】
記録過程において、電極層１１の電極と平板電極１６ｃとの間に直流電圧を印加して両者を帯電させると、両電極の間には略平行な電界が形成される。また、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、蓄電部１９近傍では、平行な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（図１７（Ａ））。
【００９９】
以下、上記検出器１０を使用する場合と同様に、放射線L1を被写体９に爆射すると、記録用光導電層１２内で正負の電荷対が発生し（図１７（Ｂ））、このうちの負電荷が、マイクロプレート１８上に潜像電荷として蓄積される（図１８（Ｃ））。つまり、この検出器１０ｅを使用する場合にも、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。
【０１００】
検出器１０ｅから静電潜像を読み取る際には、先ずスイッチ５３をａ側にして、静電潜像が記録された検出器１０ｅの電極層１１と平板電極１６ｃとを、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して接続して電荷再配列を行う（図１８（Ａ））。
【０１０１】
次いで、読取光源９３から、ビーム状の読取光L3’を発し、該読取光L3’で検出器１０ｅの全面を走査露光する。この読取光L3’の走査露光により、走査位置に対応する読取光L3’が入射した光導電層１４内に正負の電荷対が発生する（図１８（Ｂ））。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１３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１８（Ｃ））。一方、光導電層１４に生じた負電荷は電極層１１の電極、および平板電極１６ｃの正電荷と電荷再結合し消滅する（図１８（Ｃ））。この際、上記検出器１０と同様に、マイクロプレート１８が設けられているので、マイクロプレート１８周縁部の潜像電荷をも十分に放電させることができ、本例においても、電荷の読残しが少なくなる。
【０１０２】
次いで、上述の検出器１０を使用する場合と同様に、オペアンプ５１ａのイマジナリショートを介して流れる電流を電流検出アンプ５１で検出することにより、静電潜像を読み出す。
【０１０３】
次に、本発明による第７の実施の形態による放射線固体検出器について説明する。図１９は本発明の第７の実施の形態による放射線固体検出器の概略構成を示す図であり、図１９（Ａ）は斜視図、図１９（Ｂ）はＰ矢指部のＸＹ断面図、図１９（Ｃ）はＱ矢指部のＸＺ断面図である。
【０１０４】
この検出器３０は、多数の平板状のエレメント３２ａをストライプ状に配列して成る第１ストライプ電極３２が形成された第１電極層３１、前露光光の照射を受けることにより光導電性を呈する前露光用光導電層３３、被写体を透過した記録光L2の照射を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層３４、多数の平板状のエレメント３６ａをストライプ状に配列して成る第２ストライプ電極３６が形成された第２電極層３５を、この順に積層してなるものである（より詳細には、本願出願人による特願平11-87923号参照）。記録用光導電層３４と前露光用光導電層３３との間に潜像電荷を蓄積する蓄電部３９が形成される。
【０１０５】
第２ストライプ電極３６の各エレメント３６ａは、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａに対して略直交するように配設されている。何れも、並び方向の画素数と同じ数のエレメントが設けられる。各エレメント３６ａの隙間３５ａおよび各エレメント３２ａの隙間３１ａには、記録光若しくは前露光光に対して透過性を有する絶縁物質が充填されている。
【０１０６】
記録用光導電層３４と前露光用光導電層３３との界面、すなわち蓄電部３９であって、エレメント３６ａとエレメント３２ａとが交差する位置に対応する画素位置には、方形のマイクロプレート３８が、隣接したマイクロプレート３８間に間隔を置いて、各別に、配設されている。各マイクロプレート３８は、離散した状態、つまり、何処にも接続されない、フローティング状態とされる。
【０１０７】
このマイクロプレート３８の各々は、解像可能な最小の画素サイズと略同一の範囲を占める寸法、つまり、マイクロプレート３８の各辺の長さは、エレメント３２ａ，３６ａの配列ピッチと略同一である。なお、この寸法は、必ずしもエレメント３２ａ，３６ａの配列ピッチと略同一ものに限られるものではなく、エレメント３２ａ，３６ａの配列ピッチよりも小さなサイズでもよい。いずれにしても、解像可能な最小の画素サイズは、このマイクロプレート３８の寸法に対応したものとなる。
【０１０８】
図２０および図２１は、上記検出器３０を用いた撮影読取装置１３０の概略構成図を示すものであり、図２０は検出器３０の斜視図と共に示した図、図２１は検出器３０のＰ矢指部のＸＹ断面図と共に示した図である。
【０１０９】
この撮影読取装置１３０は、検出器３０と、画像データを取得する画像データ取得手段としての読取部８０とを備えている。また、放射線L1を発して被写体を透過した記録光L2を検出器３０に照射する記録光照射手段９０、および蓄電部３９に略一様の電荷を蓄積せしめるための前露光光L5を照射する前露光光照射手段９４が設けられている。
【０１１０】
読取部８０は、検出器３０から外部に流れ出す放電電流または検出器３０に流れ込む充電電流を検出する多数の電流検出アンプ８１、電源８２、スイッチ８３，８４、およびスイッチ部８５を有している。また、読取部８０には、上述した読取部５０と同様に、Ａ／Ｄ変換部６０が設けられており、各電流検出アンプ８１の出力である画像信号ＳがＡ／Ｄ変換部６０に入力されている。
【０１１１】
各電流検出アンプ８１は、上述した電流検出アンプ５１等と同様に、オペアンプ８１ａ、積分コンデンサ８１ｂおよびスイッチ８１ｃから成る。各オペアンプ８１ａの非反転入力端子（＋）がスイッチ８３の出力に共通に接続され、反転入力端子（−）がエレメント３２ａ毎に夫々１つずつ各別に接続されている。
【０１１２】
電源８２の正極は、スイッチ８３の入力８３ｂとスイッチ８４の入力８４ａとに接続されている。電源８２の負極は、スイッチ８３の入力８３ａとスイッチ８４の入力８４ｂとに接続されている。
【０１１３】
スイッチ部８５は、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつと各別に接続されたスイッチング素子８５ａを多数有している。スイッチング素子８５ａとしては、オフ抵抗が十分大きいことが好ましく、例えばＭＯＳ−ＦＥＴを使用する。スイッチ部８５の各スイッチング素子８５ａの他方の端子は共通にスイッチ８４の出力に接続されている。
【０１１４】
読取部８０には、制御手段８６が設けられており、前露光光L5の照射の後に記録光L2を検出器３０に照射する際には、該制御手段８６は、先ずスイッチ８３，８４の少なくとも一方を、何れの端子にも接続せず検出器３０と電源８２とを切り離して、検出器３０への電圧の印加を停止させる。
【０１１５】
また、制御手段８６は、前露光光L5を照射する際には、スイッチ８３，８４を、ともにａ端子またはｂ端子に接続し、オペアンプ８１ａのイマジナリーショートを介して、検出器３０に電源８２から電圧が印加されるようにする。なお、スイッチ８３，８４を、ともにａ端子に接続した場合と、ｂ端子に接続した場合とでは、検出器３０に印加される電圧の極性が逆になる。また、必要に応じて、前露光光L5を照射した後に、例えばａ端子に接続していた状態からｂ端子に接続変更する等、スイッチ８３，８４の接続を逆接続して、前露光光L5を照射していたときとは逆極性の電圧が検出器３０に印加されるようにする。すなわち、電源８２とスイッチ８３，８４とで、前露光用電圧印加手段が構成される。なお、電源８２の電圧の大きさは、光導電層３４内の電位勾配が１Ｖ／μｍ〜１０Ｖ／μｍとなるようにする。
【０１１６】
さらに、制御手段８６は、読取時には、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつを、エレメント３２ａの長手方向に順次切り換えながら、切り換えられたエレメント３６ａがオペアンプ８１ａのイマジナリショートを介して、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａと接続されるようにする。このスイッチ部８５によるエレメント３２ａの長手方向への順次切換えは副走査に対応する。
【０１１７】
この読取時には、スイッチ８３をａ端子に接続してスイッチ８４をｂ端子に接続し、またはスイッチ８３をｂ端子に接続してスイッチ８４をａ端子に接続し、オペアンプ８１ａのイマジナリショートを無視した場合に、エレメント３６ａの１つずつが、順次エレメント３２ａと直接接続されるように構成する。そして、電流検出アンプ８１は、スイッチ部８５による切換接続によって、検出器３０から外部に流れ出す放電電流を、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａ夫々について、同時（並列的）に検出することにより、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を取得する。
【０１１８】
一方、スイッチ８３をａ端子に接続してスイッチ８４をａ端子に接続し、記録光L2を照射する直前に検出器３０に印加されていた電圧と同じ極性および大きさの電圧が、エレメント３６ａの１つずつとエレメント３２ａとの間に、順次印加されるように構成してもよい。そして、電流検出アンプ８１ｄは、スイッチ部８５による切換接続によって、検出器３０に流れ込む充電電流を、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａ夫々について、同時（並列的）に検出することにより、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を取得する。
【０１１９】
つまり、スイッチ部８５が、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつを、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａと接続する接続手段を構成し、スイッチ部８５と電源８２とが、第２ストライプ電極３６のエレメント３６ａの１つずつと、第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａとの間に、所定の電圧を印加する読取用電圧印加手段を構成する。
【０１２０】
以下、上記構成の記録読取装置１３０において、検出器３０に前露光光L5を照射して蓄電部３９に一様の電荷を蓄積し、その後、放射線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。
【０１２１】
最初に、蓄電部３９に一様の電荷を蓄積する一様電荷蓄積過程について、図２２に示す電荷モデルを参照して説明する。なお、前露光光L5によって前露光用光導電層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。
【０１２２】
検出器３０の蓄電部３９に一様の電荷を蓄積する際には、先ずスイッチ７３，７４を共にａ側に切り換え、またスイッチ部７５のスイッチング素子７５ａを全てオンにし、第１ストライプ電極３２と第２ストライプ電極３６との間に電源７２からオペアンプ７１ａを介して直流電圧を印加し、第１ストライプ電極３２の全エレメント３２ａを正に帯電させ、第２ストライプ電極３６の全エレメント３６ａを負に帯電させる（図２２（Ａ））。これにより、両電極間には、両エレメント３２ａ，３６ａの交差する位置を中心とする集中電界が生じる。
【０１２３】
次に、両電極間に電圧を印加した状態で、第２電極層３５側から該電極層３５の全面について略一様強度の前露光光L5を照射する。前露光光L5は、検出器３０の電極層３５を透過し、前露光用光導電層３４内で前露光光の光量に応じた量の正負の電荷対を発生せしめる（図２２（Ｂ））。
【０１２４】
第１ストライプ電極３２と第２ストライプ電極３６の間には、両エレメント３２ａ，３６ａの交差する位置を中心とする集中電界が生じるので、この電界分布に応じて、発生した電荷対のうち、負電荷が蓄電部３９側に移動し、マイクロプレート３８に捕捉される。一方、正電荷が電極層３５側に移動し、ストライプ電極３６のエレメント３６ａに帯電している負電荷と電荷再結合して消滅する。前露光光L5を十分に照射すると、エレメント３６ａに帯電していた全ての負電荷が、前露光用光導電層３４内で発生した正電荷と電荷再結合して消滅する。つまり、このときには、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間が実質的にショートされたものと等価となり、マイクロプレート３８には負電荷が捕捉・帯電され、蓄電部３９において負電荷が一様電荷として蓄積され、エレメント３２ａには正電荷が帯電された状態となる（図２２（Ｃ））。これにより、マイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間には、電源７２による印加電圧と同じ大きさの電圧が発生する。
【０１２５】
次に、放射線画像情報を静電潜像として記録する静電潜像記録過程について、図２３に示す電荷モデルを参照して説明する。なお、一様電荷蓄積過程と同様に、記録光L2によって記録用光導電層３３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。
【０１２６】
検出器３０に静電潜像を記録する際には、先ずスイッチ７３，７４の少なくとも一方を何れの端子にも接続せず検出器３０と電源７２とを切り離して、検出器３０への電圧の印加を停止させる。なお、スイッチ７３，７４によらず、スイッチ部７５の全スイッチング素子７５ａをオフにしてもよい（図２３（Ａ））。
【０１２７】
次に放射線L1を被写体９に爆射し、被写体９の透過部９ａを通過した被写体の放射線画像情報を担持する記録光L2を検出器３０の第１電極層３１側に照射する。記録光L2は、検出器３０の第１電極層３１を透過し、記録用光導電層３３内で記録光L2の線量に応じた量の正負の電荷対を発生せしめる（図２３（Ｂ））。第１ストライプ電極３２と蓄電部３９との間には、各エレメント３２ａに帯電している正電荷と、マイクロプレート３８に捕捉され該マイクロプレート３８に帯電した一様な負電荷との間で所定の電界分布が生じている。したがって、この電界分布に応じて、発生した電荷対のうち、負電荷が第１電極層３１側に移動し、ストライプ電極３２のエレメント３２ａに帯電している正電荷と電荷再結合して消滅する。また、正電荷が蓄電部３９側に移動し、マイクロプレート３８に帯電している負電荷と電荷再結合して消滅する（図２３（Ｃ）の右側部）。
【０１２８】
一方、被写体９の非透過部９ｂに照射された放射線L1は、被写体９を透過することがないので、その部分に対応する第１ストライプ電極３２のエレメント３２ａには正電荷が帯電し、マイクロプレート３８には負電荷が帯電したまま残る（図２３（Ｃ）の左側部）。
【０１２９】
ところで、上述した説明では、エレメント３２ａや蓄電部３９のマイクロプレート３８に帯電している電荷を全て消滅させる分の電荷対が記録用光電層３３内で発生するものとして説明したものであるが、実際に発生する電荷対の量は、検出器３０に入射する記録光L2の強度や線量に応じたものとなる。前露光によって検出器内に一様に帯電させた電荷を全て消滅させることができるだけの電荷対を発生させられるとは限らない。
【０１３０】
つまり、検出器３０に蓄積されたまま残る電荷の量は、被写体９を透過し検出器３０に入射した記録用の放射線、すなわち記録光L2の強度や線量に略反比例することとなるので、前露光によって蓄電部３９に蓄積せしめた一様電荷量から、この残存電荷量を差し引いたものが静電潜像を担持することとなる。換言すれば、静電潜像を担持する負電荷が潜像電荷として蓄電部３９に蓄積され、検出器３０に静電潜像が記録されたこととなる。
【０１３１】
なお、前露光過程において、潜像電荷（負電荷）が蓄電部３９のマイクロプレート３８に集中して蓄積されている。このために、記録時の記録用光導電層３３内の電気力線がマイクロプレート３８に集中するようになるため、記録時の鮮鋭度を向上させることができる。
【０１３２】
次に、検出器に記録された静電潜像を読み出す静電潜像読取過程について、図２４および図２５に示す電荷モデルを参照して説明する。なお、一様電荷蓄積過程および記録過程と同様に、光導電層３３内に生成された負電荷（−）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。
【０１３３】
最初に検出器３０から流れ出す放電電流を検出することによって、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を得、これにより検出器３０から放射線画像情報を担持する静電潜像を読み取る方法について説明する。
【０１３４】
放電電流を検出して検出器３０から静電潜像を読み取る際には、スイッチ８３をａ端子に接続してスイッチ８４をｂ端子に接続し、またはスイッチ８３をｂ端子に接続してスイッチ８４をａ端子に接続して、スイッチ部８５のスイッチング素子８５ａがオンしたときに、オペアンプ８１ａのイマジナリショートを介して、エレメント３６ａがエレメント３２ａと直接接続されるようにする。
【０１３５】
次いで、スイッチ部８５のスイッチング素子８５ａを、エレメント３２ａの長手方向に、一方の端から他方の端に向けて順次切り換えて１つずつオンさせて、オンしたスイッチング素子８５ａと接続されたエレメント３６ａと第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａとを、オペアンプ８１ａを介して接続する。この切換え接続によって、エレメント３６ａと各エレメント３２ａとが順次同電位となり、接続されたエレメント３６ａに対応する部分のマイクロプレート３８に帯電している負電荷との間で電荷再配列が行われる。つまり、接続されたエレメント３６ａに帯電していた正電荷がオペアンプ８１ａを経由して第１電極層３１側に移動し、対応する部分のマイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａおよびマイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間の容量Ｃｂの各大きさに応じて、正電荷が再分配される。一方、マイクロプレート３８に負電荷が帯電していない部分では正電荷の移動はない。
【０１３６】
電流検出アンプ８１は、この正電荷の移動によって検出器３０から流れ出す放電電流Idを各エレメント３２ａ毎に同時に検出する。すなわち、放電電流Idによって、電流検出アンプ８１の出力部の電圧が変化する。この電圧の変化は、検出器３０に蓄積されていた各画素毎の潜像電荷の量に応じたものとなる。したがって、スイッチ部８５の順次切換えによって、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担持する画像信号を得る、つまり放射線画像情報を読み取る。
【０１３７】
次いで、上述したＡ／Ｄ変換部６０の作用と同様にして、電流検出アンプ８１の出力である画像信号ＳがＡ／Ｄ変換部６０に入力され、エレメント３６ａ毎に各別に検出された画像信号Ｓが、エレメント３６ａ毎に各別にデジタル化される。
【０１３８】
ここで、上述したように、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａおよびマイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間の容量Ｃｂの各大きさに応じて、正電荷が再分配される。電流検出アンプ８１ｄは、正電荷の移動に伴う放電電流Idを電圧に変換して検出するので、検出アンプ８１ｄが電圧信号として取り出し得る放電電流Idの大きさは、Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）に比例することとなる。
【０１３９】
次に検出器３０に流れ込む充電電流を検出することによって、蓄電部３９に蓄積された電荷の量に応じたレベルの電気信号を得、これにより検出器３０から放射線画像情報を担持する静電潜像を読み取る方法について説明する。
【０１４０】
充電電流を検出して検出器３０から静電潜像を読み取る際には、スイッチ８３，８４を共にａ端子に接続して、スイッチ部８５のスイッチング素子３５ａがオンしたときに、オペアンプ８１ａのイマジナリショートを介して、エレメント３６ａとエレメント３２ａとの間に、記録光L2を照射する直前に検出器３０に印加されていた電圧と同じ極性および大きさの電圧、つまり電源８２から直流電圧が印加されるようにする。
【０１４１】
次いで、スイッチ部８５のスイッチング素子８５ａを、エレメント３２ａの長手方向に、一方の端から他方の端に向けて順次切り換えて１つずつオンさせて、オンしたスイッチング素子８５ａと接続されたエレメント３６ａと第１ストライプ電極３２の各エレメント３２ａとの間に電源８２から電圧を印加する。
【０１４２】
この順次切り換えによる検出器３０への電圧印加によって、マイクロプレート３８に負電荷が蓄積されていない部分を挟むエレメント３６ａおよびエレメント３２ａにおいては、エレメント３６ａに正電荷が帯電され、エレメント３２ａには負電荷が帯電されるようになる。一方、マイクロプレート３８に負電荷が帯電している部分では、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間で、印加電圧と同じ大きさの電圧が生じているので、新たな帯電は生じることがなく、電荷の移動はない。
【０１４３】
電流検出アンプ８１は、上述の放電電流を検出した場合と同様に、電荷の帯電に伴う電荷の移動によって検出器３０に流れ込む充電電流を各エレメント３２ａ毎に同時に検出し、スイッチ部８５の順次切換えによって、次々と画素毎の潜像電荷に対応して電流検出アンプ８１の出力部に観測される電圧変化を検出することによって静電潜像を担持する画像信号を得る、つまり放射線画像情報を読み取る。
【０１４４】
なお、上述したように、潜像電荷（負電荷）がマイクロプレート３８に集中して蓄積され、記録時の記録用光導電層３３内の電気力線がマイクロプレート３８に集中、記録時の鮮鋭度が向上しているから、読取時においても、鮮鋭度の高い画像信号を得ることができる。
【０１４５】
また、マイクロプレート３８に電荷が蓄積されている部分におけるマイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａによる電圧と、マイクロプレート３８に電荷が蓄積されていない部分における、マイクロプレート３８とエレメント３６ａとの間の容量Ｃａおよびマイクロプレート３８とエレメント３２ａとの間の容量Ｃｂの直列容量による電圧とは共に印加電圧と同じ大きさとなる。電流検出アンプ８１ｄは、帯電に伴う充電電流Icを電圧に変換して検出するので、検出アンプ８１ｄが電圧信号として取り出し得る充電電流Icの大きさは、（Ｃａ直列Ｃｂ）／Ｃａ＝Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）に比例することとなる。
【０１４６】
以上、本発明による放射線固体検出器の好適な実施の形態、および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について説明したが、本発明による検出器は上記実施の形態のものに限定されるものではなく、本発明を適用する基本となる検出器は、記録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、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。
【０１４７】
例えば、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。
【０１４８】
また、上述の第２〜第５の実施の形態による検出器１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおいては、記録用光導電層１２内の、電荷輸送層１３に近接した位置にサブ電極１７が設けられた検出器にマイクロプレート１８を設けたものであるが、検出器内の他の層にサブ電極１７が設けられた検出器に、マイクロプレートを設けてもよい。
【０１４９】
さらに、上述の第７の実施の形態による検出器３０は、前露光の照射を受けて導電性を呈する前露光用光導電層を有する検出器であって、記録用光導電層３４と前露光用光導電層３３との界面である蓄電部３９に、マイクロプレート３８を有するものであるが、検出器３０の前露光用光導電層３３を、前露光の照射を受けても導電性を呈することのない誘電体層に置き換えた検出器とすると共に、記録用光導電層３４と誘電体層との界面である蓄電部３９に、マイクロプレート３８を設けたものとしてもよい。この場合には、記録光を検出器に照射する前に、蓄電部３８，３９に一様電荷を蓄積させるプロセスが異なるが、検出器から静電潜像を読み取り、放射線画像情報を担持する画像データを取得する方法は、上記検出器３０を使用する場合と同様である（より詳しくは、上記特願平11-87923号参照）。
【０１５０】
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（より詳しくは、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（CsＩ）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。
【０１５１】
また、検出器１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ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。
【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】第１の実施の形態による放射線固体検出器を用いた撮影読取装置の概略構成図
【図３】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４】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５】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従来の検出器の場合の図（Ａ），（Ｂ）、およびマイクロプレートが設けられている本発明による検出器の場合の図（Ｃ），（Ｄ）
【図６】本発明の第２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７】第２の実施の形態による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８】第２の実施の形態による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９】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１０】第３の実施の形態による放射線固体検出器を用いた撮影読取装置の概略構成図
【図１１】マイクロプレートとエレメントとの配置関係を示す斜視図
【図１２】第３の実施の形態による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１３】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１４】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１５】本発明の第６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１６】第６の実施の形態による放射線固体検出器を用いた撮影読取装置の概略構成図
【図１７】第６の実施の形態による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１８】第６の実施の形態による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１９】本発明による第７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２０】第７の実施の形態の放射線固体検出器を用いた記録読取装置の概略構成図であって、検出器の斜視図と共に示した図
【図２１】第７の実施の形態の放射線固体検出器を用いた記録読取装置の概略構成図であって、検出器のＰ矢指部のＸＹ断面図と共に示した図
【図２２】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、一様電荷蓄積過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【図２３】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、静電潜像記録過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【図２４】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、放電電流を検出する静電潜像読取過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【図２５】第７の実施の形態による放射線固体検出器を使用した場合の、充電電流を検出する静電潜像読取過程を示す電荷モデル（Ａ）〜（Ｃ）
【符号の説明】
１０，３０ 放射線固体検出器
１１，３１ 第１電極層
１２ 記録用光導電層
１３ 電荷輸送層
１４ 読取用光導電層
１５，３５ 第２電極層
１６，３２ 第１ストライプ電極
１６ａ，３２ａ，３６ａ エレメント（線状電極）
１９，３９ 蓄電部
３３ 前露光用光導電層
３４ 記録用光導電層
３８ マイクロプレート（微小導電部材）
５０，７０，８０ 読取部（画像データ取得手段）
５１，７１，８１ 電流検出アンプ
５２，７２，８２ 電源
５３，７３，８３，８４ スイッチ
７４，８５ スイッチ部（接続手段）
７５ スイッチ部
８６ 制御手段
９０ 放射線源
９２，９３ 読取光照射手段
９２ａ，９３ａ 読取光源
１１０，１３０ 放射線画像撮影読取装置
L2 記録用の放射線（記録光）
L3 読取光
L5 前露光光
Claims (6)
- 第１の電極層と、照射された放射線または該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と、第２の電極層とをこの順に有し、前記放射線の線量または前記光の光量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部が前記記録用光導電層の表面近傍に形成されて成り、該蓄電部に放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線固体検出器において、
前記蓄電部に、前記潜像電荷を同電位化せしめる第１の導電部材が、前記静電潜像の画素毎に、各別に設けられ、且つ電気的に非接続状態とされ、
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２の導電部材が前記記録用光導電層内に設けられていることを特徴とする放射線固体検出器。 - 前記第１の導電部材のサイズが前記画素のピッチと略同一に設定さ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。
- 前記第１の導電部材のサイズが前記画素のピッチの１／２以下に設定されると共に、該第１の導電部材が前記画素の略中央部に配設さ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。
- 前記第１および／または第２の電極層の電極がストライプ電極であり、前記第１の導電部材が、該ストライプ電極によって規定される画素位置に対応するように配設されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１記載の放射線固体検出器。
- 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４いずれか１項記載の放射線固体検出器。
- 前記潜像電荷を捕捉するトラップ層を有し、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４いずれか１項記載の放射線固体検出器。
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