(57)【要約】【課題】読取光のフレア成分に起因する画質の劣化を低減すること。【解決手段】所定の制限入射角θｃより小さい入射角αの読取光Ｌ１のみを透過させる入射制限部４０が静電記録体１０の読取光照射面１０ａ側に設けられ、読取光の入射角αが制限入射角θｃより小さい場合にのみ入射制限部４０を透過し静電記録体１０に照射される。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に設けられており、画像情報を静電潜像として記録する静電記録体とを有し、該静電記録体から記録された前記画像情報を読取る際に、前記基板を透過した読取光が前記静電記録体に照射される固体検出器において、
所定の制限入射角より小さい入射角の読取光のみを透過させる入射制限部が、前記静電記録体の読取光照射面側に設けられていることを特徴とする固体検出器。
【請求項２】
前記基板の読取光照射面に反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固体検出器。
【請求項３】
前記基板の読取光照射面の法線に対して走査方向の反対側に傾いた光軸で出射された前記読取光が前記基板に照射されるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報を読み取る際に、固体検出器に読取光を照射される固体検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、医療診断などを目的とする放射線撮影において、放射線を検出して得た電荷を潜像電荷として蓄電部に一旦蓄積し、蓄積した潜像電荷を画像情報を表す電気信号に変換して出力する固体検出器を使用する画像読取装置が各種提案、実用化されている。この装置において使用される固体検出器としては、種々のタイプのものが提案されているが、蓄積された潜像電荷を外部に読み出す電荷読取プロセスの面から、固体検出器に読取光（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読取方式のものがある（米国特許第５２６８５６９号明細書、国際公開１９９８年第５９２６１号、特開平９−５９０６号公報など）。
【０００３】
この光読取方式の固体検出器は、画像情報を有する潜像電荷を蓄積する蓄電部を有した静電記録体が基板上に設けられたものである。この固体検出器を使用する画像読取装置において、読取光が基板側から静電記録体に照射され蓄電部の潜像電荷が読取られる。
【０００４】
一方、読取光を出射する読取光照射部は、たとえば光源から出射する読取光を複数のレンズからなる集光部で静電記録体上に焦点を合わせる構造を有し、集光部の光軸が基板の法線に対して１０度以下になるように設定したものも提案されている（特開２００１−３３５５９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
読取光照射部を上述のような機構にするのは、読取光のフレア成分が静電記録体に照射されることによる画質の劣化を防止するためである。すなわち、読取光のフレア成分が静電記録体に照射されると、照射された部位に蓄積された画像情報が読み取られてしまい（先読み）、本来読み取るべき画像情報とともに出力するのを防止するものである。
【０００６】
このような読取光照射部の構造によりフレア成分の照射を防止するだけでなく、固体検出器側の構造によりフレア成分によるアーティファクトの低減させる手段をさらに講じることが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、読取光のフレア成分に起因する画質の劣化を低減する固体検出器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体検出器は、基板と、該基板に設けられており、画像情報を静電潜像として記録する静電記録体とを有し、該静電記録体から記録された前記画像情報を読取る際に、前記基板を透過した読取光が前記静電記録体に照射される固体検出器において、所定の制限入射角より小さい入射角の読取光のみを透過させる入射制限部が、前記静電記録体の読取光照射面側に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「入射角」とは、入射制限部に対する読取光の入射角を意味する。
【００１０】
「所定の制限入射角」は、読取光の出射光源と入射制限部の距離、読取光の光軸、基板の材料や、静電記録体に照射すべき読取光の光量等によって定められるものである。
【００１１】
「入射制限部」は、制限入射角以上の入射角の読取光を反射してもよいし吸収してもよい。
【００１２】
「入射制限部」は、読取光照射面側に設けられていればよく、基板と静電記録体の間に設けられてもよいし、基板の読取光照射面に設けられてもよい。さらに、「入射制限部」は、基板と読取光を照射する読取光照射部の間に配置させていてもよい。
【００１３】
「読取光のみ透過させる」とは、読取光のフレア成分を完全に除去する場合に限らず、無視できる程度のアーティファクトを発生される読取光のフレア成分を透過させる場合も含む。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の固体検出器によれば、所定の制限入射角より小さい入射角の読取光のみを透過させる入射制限部を、前記静電記録体の読取光照射面側に設けたことで、画像情報を読取る領域以外への読取光のフレア成分の照射を低減し、アーティファクトの発生を抑止し画質の劣化を低減することができる。
【００１５】
なお、基板の読取光照射面に反射防止膜を設けることで、基板内で反射を繰り返す多重反射光の発生を防止して、多重反射光が静電記録体に照射されることによるアーティファクトの低減を図ることができる。
【００１６】
さらに、前記基板の照射面の法線に対して走査方向の反対側に傾いた光軸で前記読取光を照射することで、多重反射光が発生したとしても画像情報の読み取りが終了した領域に向かって多重反射光が進むため、読み取りが終了していない領域に照射される多重反射光の発生を防止し、アーティファクトの低減を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の固体検出器の好まし実施の形態を示す構成図であり、図１を参照して固体検出器１について説明する。この固体検出器１はたとえば石英ガラスやプラスチック等の光を透過する材料からなる基板２０と、画像情報を静電潜像として記録する静電記録体１０と、読取光Ｌ１の入射角αによって基板２０への入射を制限する入射制限部４０を有している。
【００１８】
静電記録体１０は、第１電極１１、読取用光導電層１２、電荷輸送層１３、記録用光導電層１４、第２電極１５等を積層した構造を有している。この固体検出器１は、たとえば石英ガラスやプラスチック等の光透過性の基板２０上に設けられている。
【００１９】
第１電極１１は、走査方向（矢印Ｘ方向）に向かって延びた複数本の線状電極が略平行に形成された構造を有する。第１電極１１はたとえばネサ被膜等からなり、各線状電極は電気的に絶縁した状態になっている。第１電極１１上には読取光Ｌ１の照射により導電性を呈し電荷対を発生する読取用光導電層１２が積層され、読取用光導電層１２の上には電荷輸送層１３が積層されている。電荷輸送層１３は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有する。
【００２０】
記録用光導電層１４は、記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生するものであって、電荷輸送層１３に積層されている。読取用光導電層１２および記録用光導電層１４はたとえばアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）からなっている。
【００２１】
ここで、電荷輸送層１３と記録用光導電層１４との界面には蓄電部１９が形成される。記録用光導電層１４内で発生した電子が、第１電極１１と第２電極１５の間で形成される電界により、第１電極１１側へ移動しようとしたときに、電荷輸送層１３によってその移動が制限される。よって蓄電部１９に、記録用の電磁波の照射量に応じた電荷が静電潜像として蓄積され、画像情報が記録される。記録用光導電層１４の上には、照射される記録用の電磁波を透過するたとえばＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の材料からなる第２電極１５が積層される。
【００２２】
ここで、固体検出器１に画像情報を記録するとき、信号処理部６０から第１電極１１と第２電極１５との間に高電圧が印加される。すると、第１電極１１には負電荷が帯電し、第２電極１５には正電荷が帯電する。次に、第２電極２側から記録用の電磁波が照射される。すると、記録用の電磁波の照射量に応じて、記録用光導電層１４において正負の電荷対が発生する。そのうち、電荷対の正孔は第２電極１５側に移動し、第２電極１５の負電荷と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は、第１電極１１側に移動するが、電荷輸送層１３によってその移動が制限される。これにより、蓄電部１９に静電潜像として画像情報が記録される。
【００２３】
蓄電部１９に記録された画像情報を読み取る場合、読取光照射部３０から矢印Ｙ方向に延びているライン状の読取光Ｌ１が、第１電極１１側から矢印Ｘ方向に走査しながら照射される。すると、読取光Ｌ１の照射量に応じた電荷対が読取用光導電層１２で発生する。発生した電荷対の正孔は、電荷輸送層１３を透過して蓄電部１９に蓄積された負電荷と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は第１電極１１側へ移動し正電荷と結合する。そして、第１電極１１において正孔と負電荷が結合したときに、信号処理部６０に電流が流れる。そして信号処理部６０が電流変化を検出することで画像情報が読み取られる。
【００２４】
図２は読取光照射部３０の一例を示す模式図であり、図２を参照して読取光照射部３０について説明する。読取光照射部３０は光源３１と集光部３２を有し、光源３１と集光部３２の組み合わせからなるものを矢印Ｙ方向に向かって複数略直線状に配列した構造を有する。光源３１は、たとえば青色光（波長λＬ＝４７０ｎｍ）の読取光Ｌ１を出射するものである。集光部３２は、光源３１から出射した読取光Ｌ１を集光し、画像情報を読み取る領域にのみ読取光Ｌ１を照射するものである。
【００２５】
集光部３２は２つの集光レンズ３２ａ、３２ｂとスリット３２ｃを備えている。集光レンズ３２ａは、光源３１から出射される光を集光することで、静電記録体に照射される読取光の品質を向上させるものである。スリット３２ｃは、集光レンズ３２ａで集光される部位のみ開口部を有し、光源３１から出射される周辺光を遮断するものである。集光レンズ３２ｂは、スリット３２ｃを透過した光を静電記録体１０の読取光照射面１０ａ上に集光するものである。このように、読取光照射部３０は、静電記録体１０に入射する読取光Ｌ１にフレア成分を低減するような構造になっている。
【００２６】
次に、図１と図２を参照して入射制限部４０について説明する。入射制限部４０は基板２０の読取光照射面側である他面側２０ｂに設けられている。入射制限部４０は、読取光Ｌ１の入射角αによって基板２０内への透過を制限するものであって、たとえば誘電体からなる多層膜からなっている。入射制限部４０は、所定の制限入射角θｃより小さい入射角αの読取光Ｌ１のみを透過させるものであって、入射制限部４０の特性は多層膜を構成する各膜の性質により決定する。
【００２７】
具体的には、入射制限部４０は図３に示す波長−透過特性を有している。ここで、入射制限部４０は入射角α＝０度の読取光Ｌ１、すなわち基板２０で屈折せず静電記録体１０に対して垂直に入射される読取光Ｌ１に対しては、読取光Ｌ１の波長λＬにおける透過率が１００％に近い特性を有する。一方、入射角αが制限入射角θｃのとき（α＝θｃ）、読取光Ｌ１の波長λＬの透過率が略０％になる特性を有する。なお、図３には入射角αが０度の場合と制限入射角θｃのときのみ例示しているが、０度から制限入射角θｃの間の特性については、入射角度が大きくなるにつれて波長特性が入射角α＝０度の場合に比べてより大きい波長側にシフトしていくようになっている。よって、制限入射角θｃより入射角αが小さい角度領域において（α＜θｃ）、波長λＬの読取光Ｌ１は入射制限部４０を透過するような特性になっている。
【００２８】
言い換えれば、図４と図５に示すように、入射制限部４０は、制限入射角θｃより小さい入射角αの読取光Ｌ１を透過し、制限入射角θｃ以上の入射角αの読取光Ｌ１を遮光する。遮光された読取光Ｌ１は入射制限部４０により吸収され、もしくは入射制限部４０により全反射されることになる。特に、入射制限部４０が読取光Ｌ１を吸収した場合には、入射制限部４０で反射した光が、集光部３２で再び反射して静電記録体１０に照射されるようなフレア成分等の発生を防止することができ、画質の劣化を防止することができる。
【００２９】
この制限入射角θｃは、画像情報を読取るために必要な読取光Ｌ１の光量、集光部３２から入射制限部４０への入射角α、集光部３２の焦点距離等を考慮して決定する。
【００３０】
たとえば、フレア成分を完全に除去するには、制限入射角θｃが０度に設定され、読取光Ｌ１が基板２０の垂直方向（入射角α＝０度）からのみ静電記録体１０に入射するのが望ましい。集光部３２で集光された読取光Ｌ１が基板２０に入射される場合には広がり角をもって入射されるため、読取光Ｌ１が入射制限部４０で絞られてしまう。よって、静電記録体１０へ照射される読取光Ｌ１の光量が小さくなり、画像情報を読み取るのに必要な光量を得ることができない。一方、制限入射角θｃを大きくすると、静電記録体１０に照射される読取光Ｌ１の光量は増えるがフレア成分も増えてしまう。よって、制限入射角θｃを設定する際には読取光Ｌ１の必要光量とフレア成分を比較考慮して決定することが必要となる。
【００３１】
また、制限入射角θｃは、集光部３２の焦点距離が短いほど大きい角度になり、長いほど小さい角度になる。よって焦点距離を長くして制限入射角θｃを小さくすることが望ましい。一方、集光部３２と基板２０の距離が大きいと、装置の小型化を図ることができなくなるとともに、大気により乱反射する読取光Ｌ１が多くなりフレア成分が多くなる。よって、制限入射角θｃを決定するときには、焦点距離も考慮に入れて決定することが必要となる。
【００３２】
これらの事項を考慮すると、制限入射角θｃは２０度より小さい（θｃ＜２０度）、好ましくは１０度より小さく設定するとよい。すると、読取光Ｌ１のフレア成分が静電記録体１０に照射される量が最も少なくなるとともに必要光量分の読取光Ｌ１が静電記録体１０に照射され、画質の劣化を抑えることができる。
【００３３】
このように、入射制限部４０を静電記録体１０の読取光照射面１０ａ側に設けたことにより、静電記録体１０により近い位置で静電記録体１０へのフレア成分の入射を抑え、どのような原因でフレア成分が発生しようとも、フレア成分の静電記録体１０への照射を低減させることができる。よって、フレア成分による先読みやクロストーク等のアーティファクトの発生を抑止して画質の劣化を低減することができる。つまり、読取光照射部３０の光源３１や集光部３２の構造等に起因するフレア成分のみならず、それ以外の原因に起因するフレア成分であっても、制限入射角θｃ以上で入射する読取光Ｌ１への入射が制限される。よって、先読み等のアーティファクトの低減を図ることができ、画質の劣化を防止することができる。
【００３４】
また、入射制限部４０は、基板２０の一面側２０ａから入射する読取光Ｌ１に対しては反射防止膜として機能する。入射制限部４０を構成する多層膜の一部に反射防止膜を含ませてもよいし、基板２０の他面側２０ｂから入射される光に対しては入射制限部４０として機能し、基板２０の一面側２０ａ（静電記録体１０側）から入射する光に対しては反射防止膜として機能する膜を含ませてもよい。
【００３５】
ここで図６に示すように、制限入射角θｃより小さい角度で入射制限部４０に入射し基板２０内を進んだ読取光Ｌ１が、基板２０の一面側２０ａで反射する場合がある。するとこの反射光Ｌ２がさらに基板２０の他面側２０ｂで反射するといった反射を繰り返し（ライトパイピング）、多重反射光Ｌ２が発生する。この場合に入射制限部４０が反射防止膜として機能することで、一面側２０ａで反射した読取光Ｌ１が他面側２０ｂを透過することとなる。よって、多重反射光Ｌ２によるアーティファクトの発生を防止することができる。
【００３６】
上記第１の実施の形態によれば、入射制限部４０を静電記録体１０の読取光照射面１０ａ側に設けたことで、画像情報を読取る領域以外への読取光Ｌ１のフレア成分の照射を低減し、アーティファクトの発生を抑止し画質の劣化を低減することができる。また、入射制限部４０が反射防止膜として機能することで、多重反射光Ｌ２による画質の劣化を防止することができる。
【００３７】
図７は本発明の固体検出器の第２の実施の形態を示す模式図であり、図７を参照して固体検出器５０について説明する。なお、図７において、図１の固体検出器１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図７において、固体検出器５０に照射される読取光Ｌ１の光軸ＣＬは、矢印Ｚ方向（読取光照射面の法線）に対して矢印Ｘ１方向側（走査方向Ｓの反対側）に角度βだけ傾けて形成される。なお、光軸ＣＬは、図２に示す光源３１および集光部３２をそれぞれＸ１方向に角度βだけ傾けてもよいし、集光部３２から出射される読取光Ｌ１をミラー等を用いてＸ１方向に傾けてもよい。
【００３９】
この角度βは制限入射角θｃよりも大きく設定される（β＞θｃ）。すると、制限入射角θｃより小さい入射角αで入射制限部４０に入射する読取光Ｌ１は、常に矢印Ｘ１方向の成分を含むものとなる。一方、読取光照射部１３０の矢印Ｘ１方向には、既に画像情報の読み取りが終了した読取終了領域のみ存在する。よって、基板２０内をライトパイピングした多重反射光Ｌ２が静電記録体１０の読取光照射面１０ａに入射したとしても、多重反射光Ｌ２は読取終了領域に照射されることになる。よって未読取領域に多重反射光Ｌ２が照射されることによるアーティファクトの発生を防止することができる。
【００４０】
なお、入射制限部４０の制限入射角θｃは、光軸ＣＬの傾きβも考慮に入れ、第１の実施の形態における制限入射角θｃよりもβだけ大きいものとなる。
【００４１】
なお、上記第２の実施の形態においても、入射制限部４０が反射防止膜として機能してもよい。この場合、矢印Ｘ１方向にライトパイピングした多重反射光Ｌ２が基板２０の端面で反射し、矢印Ｘ２方向に光路を変更するのを防止することができる。よって、多重反射光Ｌ２によるアーティファクトの発生を確実に防止することができる。
【００４２】
本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。たとえば、上記各実施の形態において、入射制限部４０は基板２０の他面側２０ｂに設けられているが、基板２０の一面側２０ａであって静電記録体１０と基板２０の間に設けるようにしてもよい。この場合、基板２０内にある不純物により乱反射した読取光Ｌ１も入射制限部４０で静電記録体１０への照射を制限することができるため、フレア成分による画質の劣化を確実に防止することができる。
【００４３】
さらに、たとえば光透過性の板状部材に入射制限膜を成膜した入射制限部４０を基板２０と読取光照射部３０の間に配置してもよい。このとき、入射制限部４０の制限入射角θｃは読取光照射部３０と入射制限部４０との距離および基板２０と入射制限部４０との距離によって決定する。この場合にも、入射制限部４０とは別に、基板２０の他面側２０ｂに反射防止膜と形成してもよい。
【００４４】
また、入射角制限部４０が、図８（ａ）に示すように、入射制限膜の中に微細なルーバーが所定の間隔で並んだものであってもよい。すると、読取光Ｌ１は、ルーバーの隙間を通る角度までは透過するが、ある角度以上になるとルーバーに反射しながら進む。このとき、ルーバーの反射率が小さいため読取光Ｌ１が減衰または遮光されて、静電記録体１０への読取光Ｌ１の入射が制限されることになる。なお、図７に示すような角度βだけ傾いた光軸ＣＬの読取光Ｌ１が固体検出器５０に照射される場合、図８（ｂ）に示すように、入射制限膜中のルーバーが角度βだけ傾けて形成してもよい。すると、読取光Ｌ１が未読取領域へ照射されることによるアーティファクトの発生等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体検出器の第１の実施の形態を示す構成図
【図２】図１における固体検出器に読取光を照射する読取光照射部の構造を示す模式図
【図３】図１における固体検出器の入射制限部の特性を示すグラフ図
【図４】図１における固体検出器に読取光が照射された様子を示す模式図
【図５】本発明の固体検出器における入射制限部の特性を示すグラフ図
【図６】本発明の固体検出器における多重反射光の様子を示す模式図
【図７】本発明の固体検出器の第２の実施の形態を示す構成図
【図８】本発明の固体検出器における入射制限部の別の実施の形態を示す模式図
【符号の説明】
１、５０　　　　固体検出器
１０　　　静電記録体
１０ａ　読取光照射面
２０　　基板
４０　　入射制限部
５０　　固体検出器
ＣＬ　　光軸
Ｌ１　　読取光
θｃ　　制限入射角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004020206.tif 000008
【図７】
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【図８】
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