(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス状の物質からなる、電磁波の照射を受けることにより潜像極性電荷を発生する光導電体と、前記潜像極性電荷を蓄積する蓄電部とを有する画像記録媒体を用いて、画像情報を担持する記録用の電磁波の前記光導電体への照射により発生する潜像極性電荷を前記蓄電部に蓄積させることにより画像情報を静電潜像として前記蓄電部に記録する方法において、
前記記録に先立って該記録の際に前記光導電体に印加される記録用電界よりも大きな電界を前記光導電体に印加するプレ印加を行ない、該プレ印加を停止した後前記記録用電界を前記光導電体に印加した状態で前記記録を行なうことを特徴とする画像情報記録方法。
【請求項２】
前記プレ印加を停止した後３０秒以内に前記記録を行なうことを特徴とする請求項１記載の画像情報記録方法。
【請求項３】
前記プレ印加に先立って前記記録用電界を前記光導電体に印加した後に前記プレ印加を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の画像情報記録方法。
【請求項４】
暗潜像成分を吐き出させる空読みを行ない、該空読みを停止した後前記記録を行なうことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の画像情報記録方法。
【請求項５】
アモルファス状の物質からなる、電磁波の照射を受けることにより潜像極性電荷を発生する光導電体と前記潜像極性電荷を蓄積する蓄電部とを有する画像記録媒体を用いて、画像情報を担持する記録用の電磁波の前記光導電体への照射により発生する潜像極性電荷を前記蓄電部に蓄積させることにより画像情報を静電潜像として前記蓄電部に記録する装置において、
前記光導電体に所定の電界を印加する電界印加手段と、
前記記録に先立って該記録の際に前記光導電体に印加される記録用電界よりも大きな電界を前記光導電体に印加するプレ印加が行なわれ、該プレ印加を停止した後前記記録用電界が前記光導電体に印加されるように、前記電界印加手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像情報記録装置。
【請求項６】
前記制御手段が、前記プレ印加に先立って前記記録用電界を前記光導電体に印加した後に前記プレ印加が行なわれるように前記電界印加手段を制御するものであることを特徴とする請求項５記載の画像情報記録装置。
【請求項７】
前記潜像極性電荷に対応する電荷を検出することにより前記画像情報の読取りを行なう読取手段をさらに有し、
前記制御手段が、暗潜像成分を吐き出させる空読みが行なわれ、該空読みを停止させた後前記記録が行なわれるように、前記電界印加手段と前記読取手段を制御するものであることを特徴とする請求項５または６記載の画像情報記録装置。
【請求項８】
アモルファス状の物質からなる、電磁波の照射を受けることにより電荷を発生する光導電体を用いて、画像情報を担持する電磁波の前記光導電体への照射により発生する電荷を検出することにより前記画像情報の読取りを行なう方法において、
前記読取りに先立って、該読取りの際に前記光導電体に印加される読取用電界よりも大きな電界を前記光導電体に印加するプレ印加を行ない、該プレ印加を停止した後、前記読取用電界を前記光導電体に印加した状態で前記読取りを行なうことを特徴とする画像情報読取方法。
【請求項９】
前記プレ印加を停止した後３０秒以内に前記読取りを行なうことを特徴とする請求項８記載の画像情報読取方法。
【請求項１０】
前記プレ印加に先立って前記読取用電界を前記光導電体に印加した後に前記プレ印加を行なうことを特徴とする請求項８または９記載の画像情報読取方法。
【請求項１１】
前記プレ印加により生じる暗電流増加分を吐き捨てる空読みを行ない、該空読みを停止した後前記読取りを行なうことを特徴とする請求項８から１０いずれか１項記載の画像情報読取方法。
【請求項１２】
アモルファス状の物質からなる、電磁波の照射を受けることにより電荷を発生する光導電体を用いて、画像情報を担持する電磁波の前記光導電体への照射により発生する電荷を検出することにより前記画像情報の読取りを行なう装置において、
前記光導電体に所定の電界を印加する電界印加手段と、
前記電荷を検出することにより前記画像情報の読取りを行なう読取手段と、
前記読取りに先立って該読取りの際に前記光導電体に印加される読取用電界よりも大きな電界を前記光導電体に印加するプレ印加が行なわれ、該プレ印加を停止した後前記読取用電界が前記光導電体に印加された状態で前記読取りが行なわれるように、前記電界印加手段および前記読取手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像情報読取装置。
【請求項１３】
前記制御手段が、前記プレ印加を停止した後３０秒以内に前記読取りが行なわれるように、前記電界印加手段および前記読取手段を制御するものであることを請求項１２記載の画像情報読取装置。
【請求項１４】
前記制御手段が、前記プレ印加に先立って前記読取用電界を前記光導電体に印加した後に前記プレ印加が行なわれるように、前記電界印加手段を制御するものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像情報読取装置。
【請求項１５】
前記制御手段が、前記プレ印加により生じる暗電流増加分を吐き捨てる空読みが行なわれ、該空読みを停止させた後前記読取りが行なわれるように、前記電界印加手段と前記読取手段を制御するものであることを特徴とする請求項１２から１４いずれか１項記載の画像情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線や光などの電磁波の照射を受けることにより電荷を発生する光導電体を用いて、画像情報の記録や読取りを行なう方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、アモルファス状の有機または無機の半導体物質からなる光導電体を使用し、該光導電体に電磁波を照射することにより該光導電体内に電荷対が発生する、すなわち前記光導電体が導電性を呈する性質を利用して、画像情報の記録や読取りを行なうシステムが多数提案されている（例えば、本願出願人による特願2000-50201〜5 号、特願平11-79984号、同 10-232824号、同11-87922号、同11-89553号、米国特許 5648660号、同 5661309号、特開平9-206293号、米国特許第 4535468号、“Medical Physics,Vol.16,No.1,Jan/Feb 1989;P105-P109”など）。
【０００３】
ここで画像情報の記録を行なう記録システムにおいては、光導電体を２つの電極で挟んだ積層構成とすると共に光導電体内で発生した電荷を蓄積する蓄電部を設け、前記電極間に電圧が加えられ前記光導電体に電界が印加された状態で画像情報を担持する電磁波（以下記録光ともいう）が該光導電体に照射されたときに該光導電体内に発生する電荷対のうちの潜像極性電荷を蓄電部に蓄積することにより画像情報を静電潜像として記録するようにしている。
【０００４】
一方画像情報の読取りを行なう読取システムにおいては、上記記録システムと同様に前記光導電体に電界が印加された状態で被写体を透過したＸ線あるいは画像記録媒体としての蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光など、画像情報を担持する電磁波が前記光導電体に照射されたときに該光導電体内に発生する電荷を検出する、換言すれば電荷発生に伴う電流を検出することにより画像情報の読取りを行なうようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光導電体にａ−Ｓｅなどのアモルファス物質を用いると、光導電体の両側に配された電極間に電圧（一般には高圧）を印加してから短絡までの間には、電極から光導電体への直接電荷注入が生じ、注入された電荷が光導電体内部あるいは光導電体と電極との界面に空間電荷としてトラップされつつ、一方で空間電荷としてはトラップされずに漏れ電流として光導電体内に暗電流が流れ、記録システムにおいては、この暗電流により不要な電荷が蓄電部に蓄積する、すなわちこの不要な電荷により画像情報を担持しない暗潜像が加算されて記録されるという問題が生じ、記録の後に読取りを行なうと再生画像に暗潜像ノイズとなって現れるという問題が生じる。
【０００６】
一方読取システムにおいても、光導電体内に流れる暗電流が画像信号を担持する本来の電流成分に重畳され、記録システム同様に、再生画像に暗潜像ノイズとなって現れるという問題が生じる。
【０００７】
光導電体はＸ線に対する量子効率が低く被写体を透過したＸ線の直接照射により発生する電荷は微少であり、また輝尽発光光は微弱であるため該輝尽発光光の照射により発生する電荷も微少であり、これらの場合には、前記暗電流が大きいとＳ／Ｎ劣化が著しくなる。
【０００８】
前記暗電流を小さくすれば、暗潜像ノイズの影響を少なくしてＳ／Ｎ劣化を防止することができるが、そのためには暗抵抗を大きくする必要がある。例えば、光導電体としての５００μｍ厚のａ−Ｓｅを有する検出器に、８０ＫｅＶ，１００ｍＲの放射線を１秒間照射する場合において、暗潜像の影響を無視できるようにするには、暗電流の大きさを少なくても１０ｐＡ／ｃｍ２  以下にする必要がある。このためには、光導電体に１０Ｖ／μｍの電界を印加したとき、暗抵抗を少なくても１０１５Ω・ｃｍ以上の非常に大きな値にしなければならない。
【０００９】
ａ−Ｓｅは、１０１５Ω・ｃｍ＠１０Ｖ／μｍで用いることができるが、光導電体にＸ線を直接照射したり輝尽発光光を照射して記録や読取りを行なう場合、Ｓ／Ｎの良好な画像とするためには不十分であり、これ以上の暗抵抗が望まれ、例えば“Metaliic electrical contacts to stabilized amorphous selenium for use in X-ray image detecttors；Journal of Non-Crystalline Solids 227-230(1998)”（以下文献１という）に開示されているように適当な電極材量を選択することや、“Selenium direct converter structure for static and dynamic x-ray detection in medical imaging applications；Part of the SPIE Conference on Physcis of Medical Imaging(Feb.1998)；SPIE Vol.3336”に開示されているように電極とａ−Ｓｅなどの光導電体との間に適当なブロッキング膜を設けることが行なわれる。
【００１０】
さらに、前記量子効率を上げたり感度を上げるためアバランシェ増幅を起こすべく電界強度を高く（通常使われる１０Ｖ／μｍ以上に）すると、信号成分の増加以上に暗電流の増加の程度が大きくなり、逆にＳ／Ｎが悪化することもある。
【００１１】
一方、暗電流としては、電界印加当初は非常に大きな瞬時充電電流が流れ、その後時間と共に徐々に減少する過渡的電流（吸収電流）が流れ、やがて一定の漏れ電流値に近づいていくという特性がある。換言すれば、電界印加直後の暗抵抗は、安定化した低い漏れ電流状態（高抵抗状態）の暗抵抗よりも小さい。この現象は、印加電圧が高いほど顕著であり、上記文献１に開示されているように、高抵抗状態に安定するまでには、電圧を印加した後比較的長い時間、例えば１〜１０分場合によっては１時間程度を要する場合もあり、光導電体を高抵抗な状態で使うために長い立ち上がり時間を要するという問題もある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、記録用電界または読取用電界を印加した状態における暗電流をより少なくすることができる画像情報記録方法および装置並びに読取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。
【００１３】
また本発明は、記録用電界または読取用電界を印加した状態において、暗電流レベルの低い安定化した高抵抗状態に至るまでの時間を短くすることができる画像情報記録方法および装置並びに読取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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願発明者の前記暗電流特性についてのその後の検討により、光導電体に電界を印加したときには前述のような振る舞いをする一方、電界を印加した後該電界の大きさを小さく（完全停止も含む）したときには、その当初は前記瞬時充電電流とは逆方向の大きな瞬時放電電流が流れ、その後時間と共に徐々に減少する過渡的電流（解放電流）が流れ、やがてその電界の大きさに応じた漏れ電流（完全停止のときには略ゼロ）に近づいていくということが判った。また、電流Ｉと時間ｔとの関係を示す電流応答は、Ｉ∝ｔ-n、すなわちｌｏｇＩ−ｌｏｇｔで捉えると理解しやすい関係にあり、比較的短時間で注入あるいは放出される空間電荷と比較的長時間をかけなければ注入あるいは放出されない空間電荷とが分布している、つまり、前記界面における空間電荷の振る舞いとして、時定数の比較的短いものと比較的長いものとがあると考えられる。これによれば、光導電層へ印加される電界を小さくしてから暫くの間は、一時的に暗電流レベルの非常に低い状態が生じることになる。
【００１５】
本発明は、このような特性を利用し、一時的に暗電流レベルの小さな状態を作り、この間に画像情報の記録や読取りを行なう、つまり所定の大きさおよび極性の記録用あるいは読取用の電界よりも大きな電界を光導電体に一旦印加した後に、記録用電界あるいは読取用電界を印加した状態で画像情報の記録や読取りを行なうようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
すなわち、本発明の画像情報記録方法は、アモルファス状の物質からなる、電磁波の照射を受けることにより潜像極性電荷を発生する光導電体と潜像極性電荷を蓄積する蓄電部とを有する画像記録媒体を用いて、画像情報を担持する記録用の電磁波の光導電体への照射により発生する潜像極性電荷を蓄電部に蓄積させることにより画像情報を静電潜像として蓄電部に記録する方法において、記録に先立って該記録の際に光導電体に印加される記録用電界よりも大きな電界（以下プレ電界ともいう）を該光導電体に印加するプレ印加を行ない、該プレ印加を停止した後記録用電界を該光導電体に印加した状態で記録を行なうことを特徴とするものである。
【００１７】
ここで「プレ印加を停止」するとは、光導電体に印加される電界の大きさを前記記録用電界以下とすることを意味し、該電界の大きさを完全にゼロにすることだけでなく、前記記録用電界と同じレベルにすることも含む。後述する読取方法においても同様である。
【００１８】
なおプレ印加を停止すると、上述のように一時的に暗電流レベルの低い状態が生じるが、この状態は長くは続かないので、本発明の画像情報記録方法においては、プレ印加を停止した後略３０秒以内に記録用電界を印加した状態で記録を行なうことが望ましい。
【００１９】
ここで「略３０秒」としているのは、プレ印加を停止した後暗電流が安定な状態である漏れ電流値となるのに通常１〜１０分程度かかるので、３０秒以内であれば確実に漏れ電流値よりも低い暗電流状態で記録を行なうことができるからである。
【００２０】
また、本発明の画像情報記録方法においては、前記プレ印加に先立って前記記録用電界を光導電体に印加した後にプレ印加を行なう、すなわちプレ印加を一時的に行なうようにすることもできる。この場合、プレ印加以前の前記記録用電界の印加による暗電流が定常状態（高抵抗状態）に至った後にプレ印加を開始することが望ましい。
【００２１】
さらに、本発明の画像情報記録方法においては、暗潜像成分を吐き出させる空読みを行ない、該空読みを停止した後前記記録を行なうこともできる。この場合、前記プレ印加を停止させた状態、すなわちプレ印加停止後本読みの前に空読みを行なうのが好ましい。
【００２２】
ここで「暗潜像」とは、これから記録しようとする画像情報を担持しない不要な電荷に起因する潜像を意味し、該暗潜像には、今回の記録前に行った読取り時に読み残した残存電荷や光導電体に電界を印加した直後に生じ得る電流に起因する成分なども含む。
【００２３】
本発明の画像情報記録装置は上記記録方法を実施する装置であって、光導電体に所定の大きさおよび極性の記録用電界を印加する電界印加手段と、記録に先立って該記録の際に光導電体に印加される記録用電界よりも大きな電界を該光導電体に印加するプレ印加が行なわれ、該プレ印加を停止した後前記記録用電界が該光導電体に印加されるように、電界印加手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の画像情報記録装置においては、前記制御手段を、前記プレ印加に先立って前記記録用電界を前記光導電体に印加した後に前記プレ印加が行なわれるように電界印加手段を制御するものとすることができる。
【００２５】
また、本発明の画像情報記録装置においては、潜像極性電荷に対応する電荷を検出することにより画像情報の読取りを行なう読取手段をさらに有するものとすると共に、制御手段を、暗電流成分を吐き出させる空読みが行なわれ、該空読みを停止させた後前記記録が行なわれるように、電界印加手段と読取手段を制御するものとすることができる。
【００２６】
本発明の画像情報読取方法は、アモルファス状の物質からなる、電磁波の照射を受けることにより電荷を発生する光導電体を用いて、画像情報を担持する電磁波の前記光導電体への照射により発生する電荷を検出することにより前記画像情報の読取りを行なう方法において、読取りに先立って、該読取りの際に光導電体に印加される読取用電界よりも大きな電界を該光導電体に印加するプレ印加を行ない、該プレ印加を停止した後、前記読取用電界を該光導電体に印加した状態で前記読取りを行なうことを特徴とするものである。
【００２７】
この読取方法においても、上記記録方法の場合と同様の理由により、プレ印加を停止した後略３０秒以内に読取用電界を印加した状態で読取りを行なうことが望ましい。
【００２８】
また本発明の画像情報読取方法においては、プレ印加に先立って前記読取用電界を光導電体に印加した後にプレ印加を行なうこともできる。
【００２９】
この場合、プレ印加以前の前記読取用電界の印加による暗電流が定常状態（高抵抗状態）に至た後に該プレ印加を開始することが望ましい。
【００３０】
なお、本発明の読取方法においては、記録系とは異なり、暗潜像を担持する電荷がセンサ（検出器）内に蓄積されることはないが、プレ印加を行なうと暗電流増加分が外部に出力されノイズ源となり得る。したがって、本発明の読取方法においては、プレ印加により生じる暗電流増加分を吐き捨てる空読みを行ない、該空読みを停止した後前記読取りを行なうことが望ましい。
【００３１】
本発明の画像情報読取装置は上記読取方法を実施する装置であって、光導電体に所定の大きさおよび極性の読取用電界を印加する電界印加手段と、電荷を検出することにより画像情報の読取りを行なう読取手段と、読取りに先立って該読取りの際に光導電体に印加される読取用電界よりも大きな電界を該光導電体に印加するプレ印加が行なわれ、該プレ印加を停止した後前記読取用電界が該光導電体に印加された状態で前記読取りが行なわれるように、電界印加手段および読取手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
本発明の画像情報読取装置においては、制御手段を、プレ印加を停止した後３０秒以内に前記読取りが行なわれるように、電界印加手段および読取手段を制御するものとすることが望ましい。
【００３３】
また、本発明の画像情報読取装置においては、制御手段を、プレ印加に先立って前記読取用電界を光導電体に印加した後に前記プレ印加が行なわれるように、電界印加手段を制御するものとすることができる。
【００３４】
また本発明の画像情報読取装置においては、制御手段を、プレ印加により生じる暗電流増加分を吐き捨てる空読みが行なわれ、該空読みを停止させた後読取りが行なわれるように、電界印加手段と読取手段を制御するものとすることが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の画像情報記録方法および装置並びに読取方法および装置によれば、記録用または読取用の電界よりも大きなプレ電界を光導電体に一旦印加した後に記録用または読取用の電界を印加した状態で画像情報の記録や読取りを行なうようにしたので、プレ電界を停止した直後から暫くの間は、当初から記録用または読取用の電界のみを印加した場合よりも暗電流レベルが小さな期間が生じる。したがって、この暗電流レベルが小さな期間内に記録や読取りを行なうことにより、本来の画像信号を担持する明信号成分を実質的に落とすことなく、一方で暗電流をより少ない状態とすることができ、Ｓ／Ｎの良好な画像を得ることができる。
【００３６】
また、プレ電界印加停止後３０秒以内に記録用または読取用の電界を印加した状態で記録や読取りを行なうと、暗電流レベルが非常に小さな期間内に記録や読取りを行なうことができ、一層Ｓ／Ｎの良好な画像を得ることができる。
【００３７】
また、記録用電界や読取用電界を印加した後暗電流が良好な状態（高抵抗状態）に至る過程において、記録用電界や読取用電界よりも大きな電界すなわちプレ電界を一時的に加えると、電極からの電荷注入と注入された電荷の空間電荷としてのトラップ（空間電荷の蓄積）が加速され、短時間で記録用電界や読取用電界にて長時間印加を実施した場合に近い空間電荷蓄積状態が実現できるので、記録用電界または読取用電界における安定した高抵抗状態に至る時間を短縮することができる。
【００３８】
また、プレ印加以前の記録用電界や読取用電界の印加による暗電流が定常状態（高抵抗状態）に至った後にプレ印加を一時的に加えるようにすれば、低い暗電流状態の持続時間が長くなり、またプレ印加分の電圧増加が僅かで済むので安定性の上で都合がよい。
【００３９】
なお、プレ印加を開始した当初は一時的に電流が増加するので、記録系においてはこの増加分が暗潜像として蓄積される場合があるが、暗潜像成分を吐き出させる空読みを行なうようにすれば、プレ印加による暗電流増加分の影響を受けることがなくなる。加えて、前回読取時の読残しによる残像や光起電力ノイズを軽減することができるなどの付加的な効果を得ることもできる。
【００４０】
一方、読取り系においては、記録系とは異なりプレ印加により暗潜像を生じるということはないが、プレ印加を開始した当初は一時的に暗電流が増加し、この暗電流増加分が外部に出力されノイズ源となり得る。しかしながら、このプレ印加により生じる暗電流増加分を吐き捨てる空読みを行なうようにすれば、プレ印加による暗電流増加分の影響を受けることがなくなる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の画像情報記録方法を実施する装置の一態様である、第１実施形態の放射線画像撮影読取装置を示した概略図である。
【００４２】
図１に示すように、この放射線画像撮影読取装置１は、画像記録媒体としての放射線固体検出器（以下単に検出器ともいう）１０と、検出器１０から電荷を読み出す、換言すれば検出器１０から流れ出る電流を検出する電流検出回路５０、読取用の電磁波としての読取光L1で検出器１０を走査する読取光走査手段５７、および空読み用の前露光光L2を検出器１０の全面に照射する前露光光源５８からなる読取部５９と、放射線を被写体６５に照射し該被写体を透過した透過放射線画像情報を担持する記録光Ｑを検出器１０に入射させる放射線照射部６０とを有する。また、該装置１には、検出器１０に所定の電界を印加するためのスイッチ４２および電源４３からなる電界印加手段４０と、該電界印加手段４０、読取部５９および放射線照射部６０を制御する制御手段７０とが設けられている。電源４３としては、制御手段７０からの制御信号Ｃ４に基づいて出力電圧を変えることができる電圧可変型のもの、例えば電圧増幅型高電圧電源を使用する。
【００４３】
検出器１０は、本願出願人が特願平 10-232824号などにおいて提案した直接変換且つ光読出方式の静電記録体であって、被写体を透過した記録光Ｑが記録光側電極層１１を介して記録用光導電層１２に照射されることにより記録用光導電層１２内に電荷対が発生し、この発生した電荷対の内の潜像極性電荷を記録用光導電層１２と電荷輸送層１３との界面である蓄電部１９に蓄積することにより画像記録が行なわれ、読取光L1で読取光側電極層１５が走査されることにより読取用光導電層１４内に電荷対が発生し前記潜像極性電荷と電荷再結合して潜像極性電荷の量に応じた電流を発生するものである。読取光側電極層１５は、多数の線状電極（図中の斜線部）がストライプ状に配列されてなるものである。以下読取光側電極層１５の電極をストライプ電極１６といい、各線状電極をエレメント１６ａという。この検出器１０は、読取光に対して透過性を有するガラスなどの支持体１８上に読取光側電極層１５を形成し、その後エッチングなどによりストライプ電極１６が形成されたものである。
【００４４】
読取光走査手段５７は、エレメント１６ａの長手方向と略直交する方向に延びたライン状の読取光L1を発しながらエレメント１６ａの長手方向に相対的に移動して検出器１０を走査露光するように構成されている。エレメント１６ａの長手方向が副走査方向に対応し、ライン光の延びる方向が主走査方向に対応する。
【００４５】
なお、この読取光走査手段５７は、例えば本願出願人が特願平 11-242876号に提案しているように、電気的走査によりライン状のＥＬ光をエレメント１６ａの長手方向に順次発する面状のＥＬ光源を用いると共に検出器１０と一体化した構成としてもよい。またこの場合、ライン状の各ＥＬ光を同時に発するように制御することも可能であるので、前露光光源５８と兼用させることもできる。
【００４６】
読取光走査手段５７および前露光光源５８には、制御手段から７０から制御信号Ｃ１が入力されており、制御信号Ｃ１がＬ（ロー）のときには前露光光源５８が作動し前露光光L2を発する前露光モード、Ｈ（ハイ）のときには読取光走査手段５７が作動しライン光で検出器１０を走査する読取光モードとなる。制御信号Ｃ１がハイインピーダンス状態のときにはいずれもが作動しない（光照射がない）ようになっている。
【００４７】
電流検出回路５０は、オペアンプを主要部とする検出アンプ５１を多数有している。検出器１０の各エレメント１６ａは、それぞれ、検出アンプ５１の反転入力端子（−）に接続され、検出器１０の記録光側電極層１１は、電界印加手段４０のスイッチ４２の一方の入力および電源４３の負極に接続されており、電源４３の正極はスイッチ４２の他方の入力に接続されている。スイッチ４２の出力は各検出アンプ５１の非反転入力端子（＋）に共通に接続されている。
【００４８】
読取光走査手段５７によりライン光でストライプ電極１６側が走査されたとき、各検出アンプ５１は各エレメント１６ａに流れる電流を各エレメント１６ａごとに同時（並列的）に検出する。
【００４９】
電流検出回路５０には制御手段７０から制御信号Ｃ５が入力されており、この制御信号Ｃ５がＬのときには上述のような電流検出を行ない、Ｈのときには検出アンプ５１の出力電圧をリセットするなどして検出器１０から流れ出る電流を吐き捨てる空読みを行なうようになっている。
【００５０】
なお、検出アンプ５１の構成は本発明の要旨に関係がないのでここでは詳細な説明を省略するが、周知の構成を種々適用することが可能である。検出アンプ５１の構成によっては、スイッチ４２および電源４３並びに各エレメント１６ａとの接続態様が上記とは異なることもある。
【００５１】
放射線照射部６０は、放射線Ｒを発する放射線源６１、放射線源６１を駆動する電力を発生する高電圧発生器６２、および高電圧発生器６２と接続された撮影をコントロールするスイッチ６３からなる。スイッチ６３は、スイッチ６３ａ，６３ｂからなる２段スイッチとなっており、スイッチ６３ａがオンしなければスイッチ６３ｂはオンしないように構成されている。
【００５２】
なお、後述する各作用が、所定のタイミングで自動的に行なわれるようにするために、制御手段７０には、スイッチ６３ａ，６３ｂからの信号Ｓ１，Ｓ２と、高電圧発生器６２からのスタンバイ信号Ｓ４、記録放射線の照射終了を示す照射終了信号Ｓ５および設定された記録放射線の照射時間を示す信号Ｓ６が夫々入力され、また制御手段７０からは、読取部５９に向けて制御信号Ｃ１が、電界印加手段４０のスイッチ４２に向けて制御信号Ｃ２が、高電圧発生器６２に向けて制御信号Ｃ３が、電源４３に向けて電圧制御用の制御信号Ｃ４が夫々出力されるようにする。
【００５３】
制御信号Ｃ２がＨのときにはスイッチ４２が電源４３側に切り換えられ、検出器１０（詳しくは記録光側電極層１１の電極とストライプ電極１６（以下両電極ともいう）との間）に電源４３から直流電圧が印加され、光導電層１２，１４に電界が印加される。一方制御信号Ｃ２がＬのときには、スイッチ４２は記録光側電極層１１側に切り換えられ、検出アンプ５１を構成する不図示のオペアンプのイマジナリーショートを介して記録光側電極層１１の電極とストライプ電極１６とが実質的にショートされ、両電極が同電位にされる。また制御信号Ｃ２がハイインピーダンス状態のときにはスイッチ４２は中点に設定され、検出器１０への電圧印加が行なわれないし両電極が同電位にされることもない。高電圧発生器６２は、制御信号Ｃ３としてＨが入力されたときには高圧ＨＶを放射線源６１に供給し、放射線源６１から放射線Ｒを発生させる。
【００５４】
第１実施形態の装置１において静電潜像を検出器１０に記録するに際しては、検出器１０への記録用電圧の印加開始の前に、記録光側電極層１１の電極とストライプ電極１６との間へのプレ印加の開始および停止の制御あるいは空読み用の前露光光L2の照射開始および停止の制御が加わる点が従来の装置と異なる。以下、この点を中心に、上記構成の放射線画像撮影読取装置１の作用について説明する。
【００５５】
図２は、第１実施形態の第１の作用を説明するタイミングチャートである。この第１の作用は、記録用電圧よりも大きなプレ印加用の電圧を検出器１０に所定時間だけ印加するプレ印加を行ない、該プレ印加を停止した後、記録用電圧を検出器１０に印加して静電潜像の記録を行なうようにしたものである。
【００５６】
具体的には、先ず、読取部５９への制御信号Ｃ１をハイインピーダンス状態として、ライン光（読取光）L4および前露光光L2の発光を停止させる。次に、制御信号Ｃ２をＨにしてスイッチ４２を電源４３側に切り換えて両電極間に電源４３から記録用電圧よりも大きなプレ印加電圧を印加して両電極を帯電させ、記録用光導電層１２内の電位勾配が例えば１３Ｖ／μｍ程度となる電界が印加されるようにする。
【００５７】
このプレ印加を所定時間（例えば１秒程度）だけ行なった後に、制御信号Ｃ２をＬにしてスイッチ４２を記録光側電極層１１側に切り換え、上述のようにオペアンプのイマジナリーショートを介して両電極を実質的にショートさせて前記プレ印加を停止する。
【００５８】
次に、検出器１０内の記録用光導電層１２で発生した潜像極性電荷を蓄電部１９に蓄積させることができるように両電極間に記録用電圧を印加した状態で、前記プレ印加の停止後所定時間（３０秒好ましくは１秒）以内に、記録光側電極層１１に被写体６５を透過した記録用の放射線、すなわち記録光Ｑを照射して検出器１０に静電潜像の記録を行なう。具体的には以下のようにする。
【００５９】
制御信号Ｃ２を再度Ｈにしてスイッチ４２を電源４３側に切り換えて、両電極間に電源４３から記録用電圧としての所定の大きさの直流電圧を印加して両電極を帯電させ、記録用光導電層１２内の電位勾配が例えば１０Ｖ／μｍ程度となる電界が印加されるようにする。この１０Ｖ／μｍ程度の電界と前記プレ印加の際の１３Ｖ／μｍ程度の電界の各大きさの制御は、電源４３の出力電圧の大きさを制御信号Ｃ４により制御することで実現される。
【００６０】
この記録用電圧の印加の後、該記録用電圧を印加した状態で、高電圧発生器６２から高圧ＨＶを放射線源６１に供給させ、放射線源６１から放射線Ｒを照射させる。この放射線Ｒを被写体６５に爆射し、被写体６５を透過した被写体６５の放射線画像情報を担持する記録光（記録放射線）Ｑを設定された照射時間だけ検出器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、その内の負電荷が潜像極性電荷として所定の電界分布に沿ってストライプ電極１６の各エレメント１６ａに集中せしめられ、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に蓄積される。
【００６１】
潜像極性電荷の量は照射放射線量に略比例すると共に入射した記録光Ｑの強度にも比例するので、この潜像極性電荷が静電潜像を担持する。一方、記録用光導電層１２内で発生する正電荷は記録光側電極層１１に引き寄せられて、電源４３から注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。
【００６２】
静電潜像の記録が終了したら、余分な暗電流成分が重畳されないようにするために、制御信号Ｃ２をハイインピーダンス状態として前記記録用電圧の印加を停止させる。
【００６３】
図３は、光導電体に電界を印加した際および停止した際に生じる暗電流成分の基本的な時間応答特性（以下電流特性という）を示した図、図４は上記第１実施形態の記録過程における電流特性を示した図である。
【００６４】
検出器１０の両電極間に電圧（一般には高圧）を印加してから短絡までの間には、電極から記録用光導電層１２への電荷注入が生じ、注入された電荷が空間電荷としてトラップされつつ、一方で空間電荷としてはトラップされずに漏れ電流として光導電層１２内に暗電流が流れる。
【００６５】
ここで、暗電流は、図３に示すように、電界（電圧）印加当初（ｔ１）は非常に大きな瞬時充電電流となり、その後時間と共に徐々に減少する吸収電流となり、やがて一定の漏れ電流値に近づいていく。逆に、電界を完全に停止したときには、その当初（ｔ２）は前記瞬時充電電流とは逆方向の大きな瞬時放電電流が流れ、その後時間と共に徐々に減少する解放電流が流れ、やがて略ゼロに近づいていく。すなわち、電界印加直後の暗電流レベルは、安定化した状態（安定した漏れ電流状態）の暗電流レベルよりも大きい。この現象は、印加電界が大きい（印加電圧が高い）ほど顕著であり、漏れ電流レベルに安定化するまで、例えば１０分以上要する場合もある。
【００６６】
このことは、時間と共に検出器が時間と共に高抵抗化している、つまり、デバイス抵抗は一定でなく、電圧を長くかけたものほど高抵抗になるということである。
【００６７】
また、この現象は、光導電体の厚みにはあまり影響を受けない現象であり、界面に検出器の高抵抗化をもたらす空間電荷が蓄積していく、すなわち時間と共に界面の空間電荷状態が変化すると考えるべきである。
【００６８】
これは、図３に示すように、暗電流Ｉと時間ｔとの関係を示す電流応答がＩ∝ｔ-nなる関係、すなわちｌｏｇＩ−ｌｏｇｔで捉えると一定の時定数のところに電流が集中しない状態となり、このことは、比較的短時間で注入あるいは放出される空間電荷と比較的長時間をかけなければ注入あるいは放出されない空間電荷とが分布している、換言すれば、電極と光導電層との界面における空間電荷の振る舞いとして、時定数の短いもの（数秒程度）と時定数の長い（１分以上）ものとがあると考えるのが適当である。
【００６９】
さらに、一旦安定化したとしても、両電極を短絡してしばらくの間電界印加を休止すると、その後に再度電圧を印加した直後には暗電流レベルが元の大きさに戻る傾向を示す。したがって、電界印加直後の大レベルの暗電流による暗潜像は読取りに際しては大きなノイズ源となる。さらに、この暗潜像の量は、電圧を印加してから記録用の放射線を照射するまでの時間すなわち吸収電流期間や使用履歴と共に変化するため、暗潜像ノイズが再生画像に現れないように画像データを補正することも困難である。
【００７０】
一方、検出器１０の両電極間に記録用電圧よりも大きな電圧を所定の時間だけ印加するプレ印加を行なった後に記録用電界（記録用電圧）を印加して記録を行なう上記第１の作用の場合、プレ印加停止後に記録用電界を印加した時点（ｔ３）の解放電流に記録用電界印加時の瞬時充電電流と吸収電流が加わることになるので、記録用電界印加時の瞬時充電電流および吸収電流の大きさは、図４に示すように、検出器１０の両電極を長時間短絡状態としてから記録用電界を印加したとき（図中点線）に比べて低レベルになり、やがて記録用電界に応じた漏れ電流値に近づく。この状態は、記録用光導電層１２内部あるいは光導電層１２と電極との界面に安定化した高抵抗状態をもたらす負の空間電荷が形成された状態であり、蓄電部１９には暗潜像蓄積の少ない状態が実現される。換言すれば、記録の直前に高い電圧のプレ印加を比較的短時間加えることは記録用電界を長時間印加する代わりになり、やや過剰に高いプレ印加であった場合には一時的に逆極性の暗電流が流れるため、見かけ上非常に高い高抵抗状態が生じる。
【００７１】
したがってプレ印加後の短時間の間（１秒以内）に記録用電界を印加し記録を行なっても、従来のような大レベルの暗潜像ノイズが生じる虞れが軽減し、暗潜像ノイズが低減する。
【００７２】
また、漏れ電流値に近づく所要時間は、吸収電流の大きさが低レベルとなる分だけ短くて済むので、安定した高抵抗状態に至るまでの時間を短くすることがでる。これにより、プレ印加停止後の比較的短時間以内（３０秒以内）に記録を行なっても暗潜像の量が従来よりも安定したものとなるので、暗潜像ノイズが再生画像に現れないように画像データを補正することも簡単になる。
【００７３】
次に、検出器１０から静電潜像を読み取る際には、先ず制御信号Ｃ２をＬにしてスイッチ４２を記録光側電極層１１側に切り換え、上述のようにオペアンプのイマジナリーショートを介して両電極を実質的にショートし、電荷の再配列を行なう。次にこの状態で制御信号Ｃ１をＨ（読取光モード）にし、読取光走査手段５７によりライン光（読取光L1）で検出器１０の読取光側電極層１５を走査し、該走査により読取光側電極であるストライプ電極１６と読取用光導電層１４との界面で発生する電子とホールのペア（電荷対）による光誘起放電によって静電潜像の電気的読取りを行なう。より詳細には以下の通りである。先ずライン光による走査により副走査位置に対応するライン光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、その内の正電荷が蓄電部１９に蓄積された負電荷（潜像極性電荷）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で潜像極性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源４３からストライプ電極１６に注入される正電荷と電荷再結合し消滅する。このようにして、検出器１０の蓄電部１９に蓄積されていた潜像極性電荷が電荷再結合により消滅し、この電荷再結合の際の電荷の移動による電流が検出器１０内に生じる。この電流を各エレメント１６ａ毎に接続された各検出アンプ５１が同時に検出する。読取りの際に検出器１０内を流れる電流は、潜像極性電荷すなわち静電潜像に応じたものであり、像の暗部では電流が流れず像の明部ほど大電流が流れるから、この電流を検出することにより静電潜像を表す画像信号が取得され、これにより静電潜像を読み取ることができる。なお、このように記録後に検出器１０の両電極を短絡し且つ像の明部ほど大電流が流れる系をポジ型の系といい、このポジ型の系に使用される検出器をポジ型の検出器という。
【００７４】
次に、上記構成の放射線画像撮影読取装置１の第２の作用について説明する。図５は、装置１の第２の作用を説明するタイミングチャートである。第１実施形態で用いている直接変換且つ光読出方式の検出器１０を用いると、プレ印加を行なうことにより生じる暗電流増加分が蓄電部１９に暗潜像として蓄積される。この第２の作用は、プレ印加後に暗潜像成分を吐き出させる空読みを行なって静電潜像の記録を行なうことにより、プレ印加による暗電流増加分の影響を低減するようにしたものである。以下具体的に説明する。
【００７５】
先ず、第１の作用と同様にプレ印加を行ない、さらに該プレ印加を停止させた後に、前露光光源５８への制御信号Ｃ１をＬ（前露光モード）にして、記録光側電極層１１の電極とストライプ電極１６とを同電位にした状態で、検出器１０の読取光側電極層１５に向けて前露光光L2を照射させる。これにより、蓄電部１９に蓄積されている不要な電荷に応じた電流が検出器１０から流れ出るので、電流検出回路５０への制御信号Ｃ５をＨとし、この電流を吐き捨てる空読みを電流検出回路５０に行なわさせる。この後、制御信号Ｃ１をハイインピーダンス状態とし、また制御信号Ｃ５をＬとして空読みを停止させる。
【００７６】
空読みを停止させた後、上記第１実施形態と同様に、記録光側電極層１１の電極とストライプ電極１６との間に記録用電圧を印加した状態で記録光側電極層１１に記録用の記録光Ｑを照射して、検出器１０に静電潜像の記録を行なう。ここでこの第２の作用によれば、前述のように蓄電部１９に蓄積されている不要な電荷を放出させることができるので、暗電流に起因する暗潜像を低減できるだけでなく、前回撮影時の読残しによる残像を低減することもできる。
【００７７】
ところで、本実施形態で用いているようなポジ型の検出器は、読取光に対して透過性を有する読取光側電極層とａ−Ｓｅなどからなる読取光側光導電層との界面に障壁電界が形成され、記録用の放射線の線量が０ｍＲ領域であっても、読取光の照射によって電流が流れ、いわゆる光起電力ノイズという問題を生じることが知られている。
【００７８】
また、記録用電圧の印加の後読出しに先立って短絡される結果、電圧印加（一般には高圧印加）と短絡の履歴を受けた電界が前記界面に形成され、この電界下において光（読取光）が照射されるために「高圧印加履歴ノイズ」という問題がが生じることも知られている。
【００７９】
一方第２の作用のように、記録光側電極層１１の電極とストライプ電極１６とを同電位にした状態で読取用光導電層１４に前露光光L2を照射する空読みを行ない、該空読みを停止した後両電極間に記録用電圧を印加した状態で記録光Ｑを照射して静電潜像の記録を行なうと、前露光光L2が照射された読取用光導電層１４の光入射界面（電子−ホールペア形成領域）には光疲労状態（トラップ蓄積状態）が一時的に形成されるようになり、読取光L1を照射した際に生じ得る光起電力ノイズが前記光疲労状態によって低減すると共に安定化するという効果を享受することもできる。つまり第２の作用によれば、暗潜像および残像の低減に加えて光起電力ノイズを低減することもできる。
【００８０】
また、高圧印加履歴ノイズが支配的な場合でも、すなわち界面の電界として前記障壁電界よりも電極からの電荷注入およびそれが界面に空間電荷としてトラップされる結果形成される界面の電界の方が影響が大きい場合でも、前露光光により界面の空間電荷状態を低減し安定化させる、つまり高圧印加履歴ノイズを低減することもできる。
【００８１】
次に本発明の画像情報記録方法および装置の第２実施形態について説明する。図６は第２実施形態の放射線画像撮影読取装置を示した概略図、図７は検出器１１０の素子配列に着目した回路ブロック図である。
【００８２】
図６に示すように、この放射線画像撮影読取装置１００は、画像記録媒体としての放射線固体検出器１１０と、検出器１１０から流れ出る電流を検出する読取手段としての電流検出回路１５０と、放射線照射部１６０とを有する。該装置１００には、更に、検出器１１０に所定の電界を印加するためのスイッチ１４２および電源１４３からなる電界印加手段１４０と、スイッチ１４２、電源１４３および放射線照射部１６０を制御する制御手段１７０が設けられている。第１実施形態と同様に、電源１４３としては、制御手段１７０からの制御信号Ｃ４に基づいて出力電圧を変えることができる電圧可変型のものを使用する。放射線照射部１６０や制御手段１７０の構成は、上記第１実施形態のものと略同様である。
【００８３】
電流検出回路１５０は、リードアウトアンプ１５１ａ、積分コンデンサ１５１ｂ、およびリセットスイッチ１５１ｃからなるチャージアンプ構成の検出アンプ１５１を、後述するデータ信号ライン分だけ有している。なお、この電流検出回路１５０は、検出器１１０と一体的に構成されるのが一般的である。
【００８４】
検出器１１０は、米国特許 5648660号や特開平9-206293号などに記載の直接変換且つＴＦＴ読出方式の画像記録媒体であって、Ｘ線に対して透過性を有する記録光側電極１１１と絶縁体１１２、およびＸ線を直接入射させたとき電荷を発生する（導電性を呈する）ａ−Ｓｅなどからなる光導電体１１３がこの順に配されている。さらに光導電体１１３の図中右側に、該光導電体１１３内で発生した電荷の内の潜像極性電荷を収集する電荷収集電極１１４と、収集した潜像極性電荷を蓄積する蓄電部としての信号蓄積容量１１５と、蓄積した潜像極性電荷を外部に読み出すためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１６とが画素数分だけ支持体１１８上に設けられ、図７に示すように、電荷収集電極１１４および信号蓄積容量１１５からなる検出素子（ＴＦＴ１１６を検出素子に含めてもよい）を１素子として、これを列およびラインにアレイ状に２次元的に配列して構成されている。
【００８５】
記録光側電極１１１は、スイッチ１４２を介して電源１４３の正極に接続されている。各電荷収集電極１１４は、それぞれ対応する信号蓄積容量１１５をなす一方の電極およびＴＦＴ１１６のソース端子Ｓと接続され、各信号蓄積容量１１５をなす他方の電極は検出器１１０の接地電極と共通に接続されている。なお、各電荷収集電極１１４と光導電体１１３との間には、ブロッキング層１１７が設けられている。
【００８６】
また、図７に示すように、ＴＦＴ１１６のゲート端子Ｇは、ライン毎にゲート駆動ラインとして共通に接続され、不図示のゲートドライバの各ライン出力端子に接続されている。また、ＴＦＴ１１６のドレイン端子Ｄは列毎にデータライン（Ｄ１，…，Ｄｎ）として共通に接続され、リードアウトアンプ１５１ａ、積分コンデンサ１５１ｂ、およびリセットスイッチ１５１ｃからなる検出アンプ１５１に接続されている。ＴＦＴ１１６をオンさせて信号蓄積容量１１５に蓄積されている電荷を外部に読み出させ、電流検出回路１５０により電圧信号に変換することで画像情報の読取りが行なわれる。
【００８７】
次に第２実施形態の放射線画像撮影読取装置１００の作用について説明する。第２実施形態の装置１００において静電潜像を検出器１１０に記録するに際しては、検出器１１０へ記録用（兼読取用）電圧を印加して静電潜像の記録を行なう前に、検出器１１０へのプレ印加の開始および停止の制御あるいは空読みの開始および停止の制御が加わる点が従来の装置と異なる。以下、詳細に説明する。
【００８８】
図８は第２実施形態の作用を説明するタイミングチャートである。この第２実施形態では、記録用電圧よりも大きなプレ印加電圧を所定時間だけ印加するプレ印加を行ない、該プレ印加電圧を記録用電圧に落として静電潜像の記録を行なうようにしている。
【００８９】
具体的には、先ず制御信号Ｃ２をＨにしてスイッチ１４２をオンさせて検出器１１０に電源１４３から記録用電圧よりも大きなプレ印加電圧を印加し、光導電体１１３内の電位勾配が例えば１１Ｖ／μｍ程度となる電界が印加されるようにする。なお、ここまでにおいては、ＴＦＴ１１６をオン、オフいずれの状態にしておいてもよい。
【００９０】
次に、このプレ印加を所定時間（例えば１秒程度）だけ行なった後、前記プレ印加電圧を前記記録用電圧に落として前記プレ印加を停止する。この１０Ｖ／μｍ程度の記録用電界とプレ印加の際の１１Ｖ／μｍ程度の電界の各大きさの制御は、電源１４３の出力電圧の大きさを制御信号Ｃ４により制御することで実現される。
【００９１】
次に、前記プレ印加の停止後、すなわち検出器１１０への印加電圧を記録用電圧に落とした後所定時間（３０秒好ましくは１秒）以内に、以下のようにして、光導電体１１３に記録用の放射線Ｑを照射して検出器１１０に静電潜像の記録を行なう。先ず、前記記録用電圧を印加した状態でＴＦＴ１１６をオフにする。そして、第１実施形態と同様にして、記録光Ｑを設定された照射時間だけ検出器１１０に照射する。すると検出器１１０の光導電体１１３内で入射した記録光Ｑの強度（量）に比例した量の正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が潜像極性電荷として電荷収集電極１１４で収集され、収集された電荷は信号蓄積容量１１５に蓄積され、これにより検出器１１０に静電潜像が記録される。一方、光導電体１１３内で発生した負電荷は記録光側電極層１１１に引き寄せられて、絶縁体層１１２との界面に蓄積する。
【００９２】
図９は上記第２実施形態の記録過程における電流特性を示した図である。プレ印加当初（ｔ１）は非常に大きな瞬時充電電流が流れ、その後時間と共に徐々に減少する吸収電流が流れ、やがてプレ印加時の電圧に応じた一定の漏れ電流値に近づいていこうとするが、その途中で記録用電界に落とされるので、その時点（ｔ２）の電流値から前記瞬時放電電流分だけ暗電流が少なくなり、その後、時間と共に徐々に増加する解放電流が流れ、やがて記録用電界に応じた漏れ電流値に近づいていく。ここで、解放電流が流れている一時的な期間は、暗電流の大きさが漏れ電流値よりも低く暗抵抗の大きな状態であり、特に記録用電界に落とした直後は暗電流レベルが非常に低く暗抵抗の非常に大きな状態となる。このとき光導電層に印加されている電界が記録用電界であることに変わりがなく、画像情報の記録を行なうと、入射放射線量に応じた量の電荷対が発生し、これにより画像情報を担持する明電流成分が流れ、この明電流成分が暗電流レベルの低い状態に加算されることとなる。信号蓄積容量１１５には、明電流成分と暗電流成分を加算した合計電流に応じた量の電荷が蓄積されるので、暗電流レベルが低下した分だけ暗潜像の影響を軽減することができる。
【００９３】
ただし本実施形態では、プレ印加時に生じる吸収電流の分だけ暗潜像の蓄積が増えるため、プレ印加停止後にＴＦＴ１１６を一時的にオンさせて信号蓄積容量１１５に蓄積された電荷を外部に読み出す空読みを行ない、その後にＴＦＴ１１６をオフさせて記録を行なうようにすることが好ましい。あるいは、プレ印加の間中にＴＦＴ１１６をオンさせてプレ印加時に暗潜像が蓄積しないようにしてもよい。
【００９４】
次に、本発明の画像情報読取方法および装置の実施形態（以下第３実施形態という）について説明する。この第３実施形態は、従来よりよく知られている、画像記録シートとしての蓄積性蛍光体シートを利用した放射線画像読取装置において、蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を検出する光電読取手段としてのフォトマル（光電子増倍管）を固体画像検出器に置き換えた、本願出願人が特願平11-79984号や特願2000-50201〜5 号などにおいて提案したシステムに本発明を適用したものである。図１０（Ａ）は読取装置を示す概略斜視図であり、図１０（Ｂ）は該装置に使用される固体画像検出器の断面図を電流検出回路と共に示した図である。
【００９５】
固体画像検出器２２３は、２枚の平板電極２２３ａ，２２３ｂと、該平板電極２２３ａ，２２３ｂに挟まれた、輝尽発光光L4の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層２２３ｃとからなり、光ガイド２２２および励起光カットフィルタ２２５を介して入射する輝尽発光光L4を検出する０次元センサとして機能する。
【００９６】
輝尽発光光L4が入射する側の平板電極２２３ａは、励起光カットフィルタ２２５を経由して入射する輝尽発光光L4に対して透過性を持たせるべく、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の周知の透明導電膜を使用している。一方平板電極２２３ｂは透過性を有している必要がないのでアルミ電極としている。
【００９７】
光導電層２２３ｃの物質としては、５００ｎｍ以下（例えば４００nm近傍）の青色の輝尽発光光を発生する蓄積性蛍光体層２１２との組合せを考慮して、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電性物質を使用する。
【００９８】
この光導電層２２３ｃ（ａ−Ｓｅ光導電膜）の大きさ（検出面積）はシート２１１のサイズ(例えば430mm×430mm；１７インチ四方)に比べて十分小さくする。例えば、50mm四方以下とする。このように、光導電膜の面積を小さくすると、過大な暗電流の発生を避けられ、また負荷容量も小さくできるために、蓄積性蛍光体層と光導電層とが略１対１に対向した検出パネルに比べて良好なＳ／Ｎ比を得ることができる。
【００９９】
一方、光導電層２２３ｃの厚さは、輝尽発光光L4を十分に吸収し、さらにアバランシェ増幅作用が働くようにして、取り出し得る信号レベルを大きくするには１μｍ以上であるのが好ましく、また、分布容量を小さくして固定ノイズを抑制するにはより厚い方が好ましいが、膜厚が厚すぎると電源電圧が大きくなるデメリットがあるので、電源電圧を考慮しつつ、アバランシェ増幅効果と固定ノイズとの比が大きくなるように、例えば１μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下に設定する。
【０１００】
上述のように、光ガイド２２２の射出端面２２２ｂと固体画像検出器２２３の入射端面側の電極２２３ａとの間には、励起光カットフィルタ２２５が設けられている。光ガイド２２２を介して画像情報を有しない赤色の励起光L3が光導電層２２３ｃ内に入射すると、光導電層２２３ｃは赤色の励起光L3に対しても、若干感度を持つため、該励起光L3によって発生する微小電荷分だけのオフセット電流を発生する。一方、励起光カットフィルタ２２５を挿入すると、赤色光（６００ｎｍ以上）を吸収させて、青色の輝尽発光光のみが光導電層２２３ｃ内に入射するようにできるので、オフセット電流を抑制することができるようになる。なお、光導電層２２３ｃは波長６００ｎｍ以上の赤色の励起光に対しては感度が低いのでフォトマルを用いた従来のものよりも励起光カットフィルタ２２５を薄くできる。
【０１０１】
図１１は、固体画像検出器２２３から電荷を外部に読み出して電気信号を得る回路構成を示した図であり、固体画像検出器２２３と接続された電流検出回路２８０と電界印加手段２８５と制御手段２７０とが設けられている。
【０１０２】
電流検出回路２８０は、オペアンプ２８１ａ、積分コンデンサ２８１ｂ、およびスイッチ２８１ｃから構成される検出アンプ２８１を有している。電極２２３ａが、オペアンプ２８１ａの反転入力端子（−）に接続されている。
【０１０３】
また、電界印加手段２８５は、電源２８２およびスイッチ２８３からなり、固体画像検出器２２３の両電極２２３ａ，２２３ｂの間に所定の電圧を印加して光導電層２２３ｃに電界を生ぜしめるものである。
【０１０４】
電源２８２の正極側は、スイッチ２８３を介してオペアンプ２８１ａの非反転端子（＋）に接続されている。第１および第２実施形態と同様に、電源２８２としては、制御手段２７０からの制御信号Ｃ４に基づいて出力電圧を変えることができる電圧可変型のものを使用する。なお、電源２８２の読取用電圧の大きさは、光導電層２２３ｃ内の電位勾配が１０Ｖ／μｍ程度となるように設定する。なおアバランシェ増幅作用が働くようにするにはさらに大きくするとよい。
【０１０５】
検出アンプ２８１は、蓄積性蛍光体層２１２で発生した輝尽発光光L4が光導電層２２３ｃ内に入射することによって発生する電荷が外部に読み出されるときに生じる電流を検出して、蓄積性蛍光体層２１２に蓄積された蓄積エネルギーに応じた画像信号を得ることで画像情報を読み取る読取手段として機能する。
【０１０６】
画像記録シートとしての蓄積性蛍光体シート２１１は、図１０（Ａ）右側に拡大図を示すように、励起光の照射を受けることにより蓄積されたエネルギーに応じた量の輝尽発光光L4を生ぜしめる蓄積性蛍光体層２１２をベース（支持体）２１３上に積層して成る。
【０１０７】
蓄積性蛍光体層２１２は、６００ｎｍ以上の波長の赤色の励起光で励起され、且つ５００ｎｍ以下（好ましくは４００ｎｍ〜４５０ｎｍ）の青色の輝尽発光光を生ぜしめるものであれば、どのようなものであってもよく、周知の蓄積性蛍光体シートを利用することができる。なお、図示していないが、蓄積性蛍光体層２１２以外に、例えば、保護層や増感層などが設けられる。
【０１０８】
図１２は第３実施形態の作用を説明するタイミングチャートである。この第３実施形態において、画像情報が予め記録されたシート２１１から画像情報を読み取る際には、予め読取用電圧を印加して安定した高抵抗状態を作り、次に読取用電圧よりも大きなプレ印加電圧を所定時間だけ印加するプレ印加を行ない、該プレ印加電圧を読取用電圧に戻して画像情報の読取りを行なう。
【０１０９】
具体的には、先ず、制御信号Ｃ２をＨにしてスイッチ２８３をオンさせてオペアンプ２８１ａのイマジナリショートを介して、検出器２２３の両電極２２３ａ，２２３ｂ間に、先ず光導電層２２３ｃ内の電位勾配が１０Ｖ／μｍ程度となる読取用電圧を印加し安定化させた後に、読取用電圧よりも大きなプレ印加電圧を印加し、光導電層２２３ｃ内の電位勾配が例えば１３Ｖ／μｍ程度となる電界が印加されるようにする。
【０１１０】
次に、このプレ印加を所定時間（例えば１秒程度）だけ行なった後、前記プレ印加電圧を前記読取用電圧に戻して前記プレ印加を停止する。
【０１１１】
次に、前記プレ印加の停止後すなわち検出器２２３への印加電圧を読取用電圧に戻した後所定時間（３０秒好ましくは１０秒）以内に、光導電層２２３ｃに読取用電界を印加したままビーム状の励起光L3でシート２１１の全面を走査して画像情報の読取りを行なう。具体的には以下の通りである。先ず、読取部２１０の所定位置にセットされた放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シート２１１は、不図示の駆動手段により駆動されるエンドレスベルトなどのシート搬送手段２１５により矢印Ｙ方向に搬送（副走査）される。一方、レーザー光源２１６から発せられた赤色光域の励起光としての光ビームL3はモータ２２４により駆動され矢印方向に高速回転する回転多面鏡２１８によって反射偏向され、ｆθレンズなどの集束レンズ２１９を通過した後、ミラー２２０により光路を変えてシート２１１に入射し副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略直角な矢印Ｘ方向に主走査する。シート２１１の光ビームL3が照射された箇所からは、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の波長４００nm近傍（青色光域）の輝輝尽発光光L4が発散され、この輝尽発光光L4は光ガイド２２２の入射端面２２２ａに入射し、該ガイド２２２内の内部を全反射を繰り返して進み、射出端面２２２ｂから射出して固体画像検出器２２３に入射する。上記説明から判るように、レーザー光源２１６、回転多面鏡２１８、集束レンズ２１９あるいは不図示の駆動手段などによって、励起光走査手段２１０が構成される。
【０１１２】
固体画像検出器２２３の光導電層２２３ｃ内では、輝尽発光光L4の照射を受けて、輝尽発光光L4の光量に応じた量の正負の電荷対が発生する。光導電層２２３ｃに印加された読取用電界により、発生した電荷対のうち負電荷は電極２２３ａ側に移動し、正電荷は電極２２３ｂ側に移動する。
【０１１３】
両電極２２３ａ，２２３ｂ間には、オペアンプ２８１ａが設けられており、検出アンプ２８１は、上述した電荷の移動による電流を検出して画像信号を得る、つまり放射線画像情報を読み取ることができる。
【０１１４】
図１３は上記第３実施形態の読取過程における電流特性を示した図である。読取用電界を印加して安定化させた後にプレ印加を行なう第３実施形態の場合、プレ印加当初（ｔ１）はやや大きな瞬時充電電流が流れ、その後時間と共に徐々に減少する吸収電流が流れ、やがてプレ印加時の電圧に応じた一定の漏れ電流値（定常漏れ電流値）に近づいていこうとするが、その途中で読取用電界に戻されるので、その時点（ｔ２）の電流値から前記瞬時放電電流分だけ暗電流が少なくなり、その後、時間と共に徐々に増加する解放電流が流れ、やがて読取用電界に応じた漏れ電流値（定常漏れ電流値）に近づいていく。このときの読取用電界に戻した後の電流応答は、暗電流が一時的に低下する期間が生じ、特に読取用電界に戻した直後は非常に低い状態となるので、この暗電流が一時的に低下した期間内に読取りを行なうと暗電流ノイズを軽減することができる。
【０１１５】
また、プレ印加以前の読取用電界の印加による暗電流が定常状態（高抵抗状態）に至った後にプレ印加を一時的に加えているので、低い暗電流状態の持続時間が長くなり、またプレ印加分の電圧増加が僅かで済むので（前例では差分の３Ｖ／μｍＶ）で、プレ印加による過渡的応答における変動性を小さくでき、安定性の上で都合がよい。
【０１１６】
なお、プレ印加を開始した当初には一時的に電流が増加するが、検出器２２３内に暗潜像として蓄積することはなく、積分コンデンサ２８１ｂに蓄積されノイズ源となる。この場合、励起光を照射する読取りを行なう前に制御信号Ｃ５によりスイッチ２８１ｃをオンさせて積分コンデンサ２８１ｂをリセットするなどして、積分コンデンサ２８１ｂに蓄積した分の影響を消す空読みを行なうとよい。
【０１１７】
なお、この第３実施形態においては、読取用電界を予め印加して検出器２２３を高抵抗状態にした後プレ印加を一時的に加えるようにしていたが、読取用電界を予め印加することなくプレ印加を一時的に加え、その後読取用電界を印加して読取りを行なうようにしてもよい。
【０１１８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態では、できるだけ暗電流レベルの低い状態で記録や読取りを行なうためにプレ印加を停止した後少なくとも１０秒以内に記録や読取りを行なうようにしていたが、プレ印加を停止した後に暗電流が安定な状態である漏れ電流値となる以前、例えば略３０秒以内に記録用あるいは読取用の電界を印加した状態で記録や読取りを行なってもよい。また最初に読取用電界を印加してからプレ印加を一時的に行なう第３実施形態では、このプレ印加時間を１秒以内にしていたが、これについても、略３０秒以内にしてもよい。
【０１１９】
また第１実施形態では、直接変換且つ光読出方式の検出器を用いていたが、この検出器は、上記第１実施形態のものには限定されず、両端の電極とその内側に配設された少なくとも１層の光導電層とを有しているものであればよい。より具体的な層構成としては、例えば、第１導電体層（記録光側電極層；以下同様）／記録用光導電層／蓄電部としてのトラップ層／読取用光導電層／第２導電体層（読取光側電極層；以下同様）からなるもの（米国特許第 4435468号など）、第１導電体層／記録用兼読取用の光導電層／第２導電体層からなり光導電層と第２導電体層との界面に蓄電部が形成されるもの（Medical Physics,Vol.16,No.1,Jan/Feb 1989;P105-P109）、第１導電体層／絶縁体層／記録用兼読取用の光導電層／第２導電体層からなり絶縁体層と光導電層との界面に蓄電部が形成されるものなどがあり、これらに対しても上記第１実施形態の第１および第２の作用を同様に適用できる。
【０１２０】
また第３実施形態では、蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を検出する光電変換手段としてアモルファス状の光導電体を用いた固体画像検出器を使用して読取りを行なっていたが、この固体画像検出器は、上記第３実施形態のものには限定されず、例えば本願出願人が特願平11-79984号や同2000-50201〜5 号などにおいて提案している、長尺状の０次元検出器やラインセンサとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示した図であって、放射線画像撮影読取装置を示した概略図
【図２】第１実施形態の第１の作用を説明するタイミングチャート
【図３】光導電体の基本的な電流特性を示した図
【図４】第１実施形態の記録過程における電流特性を示した図
【図５】第１実施形態の第２の作用を説明するタイミングチャート
【図６】本発明の第２実施形態を示した図であって、放射線画像撮影読取装置を示した概略図
【図７】検出器の素子配列に着目した回路ブロック図
【図８】第２実施形態の作用を説明するタイミングチャート
【図９】第２実施形態の記録過程における電流特性を示した図
【図１０】本発明の第３実施形態を示す図であって、フォトマルを固体画像検出器に置き換えた態様の放射線画像読取装置を示す概略斜視図（Ａ）、該装置に使用される固体画像検出器の断面図を電流検出回路と共に示した図（Ｂ）
【図１１】固体画像検出器から電荷を読み出して電気信号を得る回路構成を示した図
【図１２】第３実施形態の作用を説明するタイミングチャート
【図１３】第３実施形態の読取過程における電流特性を示した図
【符号の説明】
１        放射線画像撮影読取装置
１０      放射線固体検出器
１１      記録光側電極層
１２      記録用光導電層
１３      電荷輸送層
１４      読取用光導電層
１５      読取光側電極層
４０      電界印加手段
５０      電流検出回路
５７      読取光走査手段
５８      前露光光源
５９      読取部
７０      制御手段
１００    放射線画像撮影読取装置
１１０    放射線固体検出器
１４０    電界印加手段
１５０    電流検出回路（読取手段）
１７０    制御手段
２１６    レーザ光源
２２３    固体画像検出器
２２３ａ  電極
２２３ｂ  電極
２２３ｃ  光導電層
２８０    電流検出回路
２８１    検出アンプ（読取手段）
２８５    電界印加手段
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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