JPH04292145A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置Info
- Publication number
- JPH04292145A JPH04292145A JP3057066A JP5706691A JPH04292145A JP H04292145 A JPH04292145 A JP H04292145A JP 3057066 A JP3057066 A JP 3057066A JP 5706691 A JP5706691 A JP 5706691A JP H04292145 A JPH04292145 A JP H04292145A
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- JP
- Japan
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- output
- integrator
- switch
- ray detector
- ray
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に測定精度の改善を
図ったＸ線ＣＴ装置に関するものである。
図ったＸ線ＣＴ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２はＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す回
路図である。図２において、１はＸ線源、２は被検体、
３は被検体２を挟んでＸ線源１に対向配置され、Ｘ線源
１と一体に回転する多チャンネル構成のＸ線検出器であ
る。
路図である。図２において、１はＸ線源、２は被検体、
３は被検体２を挟んでＸ線源１に対向配置され、Ｘ線源
１と一体に回転する多チャンネル構成のＸ線検出器であ
る。
【０００３】図示構成において、Ｘ線管１から照射され
たＸ線は、被検体２を透過し、その透過Ｘ線が検出器３
に入射する。検出器３は、入射Ｘ線量に応じた電荷を発
生させ、その電荷はコンデンサ４に蓄えられる。このコ
ンデンサ４に蓄えられた電荷はスイッチ５をＯＮするこ
とによって次段に与えられる。
たＸ線は、被検体２を透過し、その透過Ｘ線が検出器３
に入射する。検出器３は、入射Ｘ線量に応じた電荷を発
生させ、その電荷はコンデンサ４に蓄えられる。このコ
ンデンサ４に蓄えられた電荷はスイッチ５をＯＮするこ
とによって次段に与えられる。
【０００４】このようなコンデンサ４及びスイッチ５は
、検出器３のチャンネル数だけ用意されており、各コン
デンサ４に蓄えられた電荷は、スイッチ５を１つずつＯ
Ｎして行くことによって、オペアンプ６と積分コンデン
サ７で構成される積分器８に与えられる。
、検出器３のチャンネル数だけ用意されており、各コン
デンサ４に蓄えられた電荷は、スイッチ５を１つずつＯ
Ｎして行くことによって、オペアンプ６と積分コンデン
サ７で構成される積分器８に与えられる。
【０００５】積分器８は、その積分コンデンサ７の容量
で決まる増幅率で入力信号を増幅して出力する。この積
分器８の出力は、ＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ
Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１１によって出力レ
ベルが調整された後、ＡＤＣ（ＡｎａｌｏｇＤｉｇｉｔ
ａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２によってディジタル
データに変換され、断層像を再構成する画像処理装置１
３に送られる。
で決まる増幅率で入力信号を増幅して出力する。この積
分器８の出力は、ＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ
Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１１によって出力レ
ベルが調整された後、ＡＤＣ（ＡｎａｌｏｇＤｉｇｉｔ
ａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２によってディジタル
データに変換され、断層像を再構成する画像処理装置１
３に送られる。
【０００６】なお、９は積分器８のリセットスイッチ、
１０は電流制限抵抗である。リセットスイッチ９は、前
記スイッチ５がＯＮされ、それによる出力が積分器８を
介してＡＤＣ１２に与えられてＡ／Ｄ変換される毎にＯ
Ｎされ、積分器８をリセットする。
１０は電流制限抵抗である。リセットスイッチ９は、前
記スイッチ５がＯＮされ、それによる出力が積分器８を
介してＡＤＣ１２に与えられてＡ／Ｄ変換される毎にＯ
Ｎされ、積分器８をリセットする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、以下
のような問題点があった。すなわち上記従来技術では、
積分器８の出力Ｖは、コンデンサ４から送られてくる電
荷をＱ、積分コンデンサ７の容量をＣとすると、Ｖ＝Ｑ
／Ｃで表わせる値をとる。この積分器８は、出力範囲が
オペアンプ６の出力電圧で制限されるため、被検体２が
存在せずＸ線源１及び検出器３相互間に空気しかなく、
検出器３からの出力が最大のときに、オペアンプ６の最
大電圧以内に収まるよう、容量Ｃの値を定めなければな
らない。
のような問題点があった。すなわち上記従来技術では、
積分器８の出力Ｖは、コンデンサ４から送られてくる電
荷をＱ、積分コンデンサ７の容量をＣとすると、Ｖ＝Ｑ
／Ｃで表わせる値をとる。この積分器８は、出力範囲が
オペアンプ６の出力電圧で制限されるため、被検体２が
存在せずＸ線源１及び検出器３相互間に空気しかなく、
検出器３からの出力が最大のときに、オペアンプ６の最
大電圧以内に収まるよう、容量Ｃの値を定めなければな
らない。
【０００８】しかし、このように定めたコンデンサ７の
容量Ｃでは、実際に被検体２の腹部などを透過したとき
のＸ線による検出器３からの出力は格段に小さくなる。 そこで、積分器８の出力をＡＤＣ１２へ送る前にＰＧＡ
９で増幅し、量子化誤差を最小限に抑えるようにしてい
るが、これによると、検出器３の出力と共に、積分器８
で発生したノイズ成分まで増幅してしまい、測定精度が
低くなるという問題点があった。
容量Ｃでは、実際に被検体２の腹部などを透過したとき
のＸ線による検出器３からの出力は格段に小さくなる。 そこで、積分器８の出力をＡＤＣ１２へ送る前にＰＧＡ
９で増幅し、量子化誤差を最小限に抑えるようにしてい
るが、これによると、検出器３の出力と共に、積分器８
で発生したノイズ成分まで増幅してしまい、測定精度が
低くなるという問題点があった。
【０００９】本発明の目的は、Ｘ線検出器出力信号が小
さいとき、積分器のノイズ成分を増加することなくＸ線
検出器出力信号成分のみを増幅でき、測定精度を向上す
ることのできるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
さいとき、積分器のノイズ成分を増加することなくＸ線
検出器出力信号成分のみを増幅でき、測定精度を向上す
ることのできるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、被検体から
の透過Ｘ線を検出するＸ線検出器とＡ／Ｄ変換器との間
に積分器を備えたＸ線ＣＴ装置において、前記積分器は
、それに備わる積分コンデンサの全容量を外部よりスイ
ッチ操作で複数段階に選択可能に、積分コンデンサ及び
スイッチの直列回路からなる増幅率切換回路を設けるこ
とにより達成される。
の透過Ｘ線を検出するＸ線検出器とＡ／Ｄ変換器との間
に積分器を備えたＸ線ＣＴ装置において、前記積分器は
、それに備わる積分コンデンサの全容量を外部よりスイ
ッチ操作で複数段階に選択可能に、積分コンデンサ及び
スイッチの直列回路からなる増幅率切換回路を設けるこ
とにより達成される。
【００１１】
【作用】積分器に設けられた増幅率切換回路は、積分コ
ンデンサ及びスイッチの直列回路からなり、積分器に備
わる積分コンデンサの全容量を外部より上記スイッチの
操作で複数段階に選択可能である。
ンデンサ及びスイッチの直列回路からなり、積分器に備
わる積分コンデンサの全容量を外部より上記スイッチの
操作で複数段階に選択可能である。
【００１２】いま、Ｘ線検出器の最大出力時の積分器前
段のコンデンサの蓄積電荷Ｑの値に応じて、積分器の出
力Ｖが、積分器のオペアンプの最大出力電圧を越えない
よう、最大の積分コンデンサ全容量Ｃの値（Ｃｍａｘ）
を決める。そしてこれが、前記増幅率切換回路のスイッ
チを何ら操作しない状態（スイッチＯＮ状態）で得られ
るように設定しておく。
段のコンデンサの蓄積電荷Ｑの値に応じて、積分器の出
力Ｖが、積分器のオペアンプの最大出力電圧を越えない
よう、最大の積分コンデンサ全容量Ｃの値（Ｃｍａｘ）
を決める。そしてこれが、前記増幅率切換回路のスイッ
チを何ら操作しない状態（スイッチＯＮ状態）で得られ
るように設定しておく。
【００１３】次に、通常計測での検出器出力時、ＡＤＣ
の量子化誤差を抑えるため、積分器出力Ｖの増幅が必要
な場合は、前記増幅率切換回路のスイッチをＯＦＦして
積分コンデンサの全容量Ｃの値を小さくする。これによ
り、積分器出力Ｖが大きくなる。例えば、Ｃの値を１／
２にすることにより、出力Ｖは２倍に、Ｃの値を１／４
にすることにより出力Ｖは４倍になる。
の量子化誤差を抑えるため、積分器出力Ｖの増幅が必要
な場合は、前記増幅率切換回路のスイッチをＯＦＦして
積分コンデンサの全容量Ｃの値を小さくする。これによ
り、積分器出力Ｖが大きくなる。例えば、Ｃの値を１／
２にすることにより、出力Ｖは２倍に、Ｃの値を１／４
にすることにより出力Ｖは４倍になる。
【００１４】このとき、積分器に起因するノイズ成分は
このＣの値によらず一定なので、ノイズ成分に着目すれ
ば、積分器の出力Ｖをその後段回路（前記ＰＧＡなど）
で増幅したときに比べ、ノイズ成分は、検出器出力を２
倍に増幅したとき１／２、４倍に増幅したとき１／４と
小さくなり、測定精度が向上されることになる。
このＣの値によらず一定なので、ノイズ成分に着目すれ
ば、積分器の出力Ｖをその後段回路（前記ＰＧＡなど）
で増幅したときに比べ、ノイズ成分は、検出器出力を２
倍に増幅したとき１／２、４倍に増幅したとき１／４と
小さくなり、測定精度が向上されることになる。
【００１５】また、Ｃの値を更に小さくして行くことに
より、微小出力（積分器前段のコンデンサの蓄積電荷Ｑ
が微少）のときでも、その計測信号をノイズに埋れさせ
ることなく積分器から抽出でき、ダイナミックレンジも
拡大されることになる。
より、微小出力（積分器前段のコンデンサの蓄積電荷Ｑ
が微少）のときでも、その計測信号をノイズに埋れさせ
ることなく積分器から抽出でき、ダイナミックレンジも
拡大されることになる。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明によるＸ線ＣＴ装置の一実施例の
要部を示す回路図である。この図１において、４〜７，
９，１０，１２，１３は各々図２と同様である。８も図
２と同様に積分器を示すが、本発明では増幅率切換回路
２１を備えてなる。
する。図１は、本発明によるＸ線ＣＴ装置の一実施例の
要部を示す回路図である。この図１において、４〜７，
９，１０，１２，１３は各々図２と同様である。８も図
２と同様に積分器を示すが、本発明では増幅率切換回路
２１を備えてなる。
【００１７】この増幅率切換回路２１は、積分コンデン
サの全容量Ｃを外部よりスイッチ操作で複数段階に選択
可能に、積分コンデンサ２２及びスイッチ２３の直列回
路２４からなる積分コンデンサ容量切換回路を構成して
なるものである。この場合、上記直列回路２４は積分コ
ンデンサの全容量Ｃの所望切換段数に応じて１又はそれ
以上設けられる。図示例では２回路設けられ、積分コン
デンサ全容量Ｃを３段階に切換可能に、基本的な積分コ
ンデンサ７に並列に接続して構成されている。次に動作
について説明する。図１中、下側のスイッチ２３をＳ１
、同上側のスイッチ２３をＳ２、基本的な積分コンデン
サ７の容量をＣ１、スイッチＳ１に接続されたコンデン
サ２２の容量をＣ２、スイッチＳ２に接続されたコンデ
ンサ２２の容量をＣ３とする。また、Ｃ１＝Ｃ２，Ｃ３
＝２Ｃ１とする。
サの全容量Ｃを外部よりスイッチ操作で複数段階に選択
可能に、積分コンデンサ２２及びスイッチ２３の直列回
路２４からなる積分コンデンサ容量切換回路を構成して
なるものである。この場合、上記直列回路２４は積分コ
ンデンサの全容量Ｃの所望切換段数に応じて１又はそれ
以上設けられる。図示例では２回路設けられ、積分コン
デンサ全容量Ｃを３段階に切換可能に、基本的な積分コ
ンデンサ７に並列に接続して構成されている。次に動作
について説明する。図１中、下側のスイッチ２３をＳ１
、同上側のスイッチ２３をＳ２、基本的な積分コンデン
サ７の容量をＣ１、スイッチＳ１に接続されたコンデン
サ２２の容量をＣ２、スイッチＳ２に接続されたコンデ
ンサ２２の容量をＣ３とする。また、Ｃ１＝Ｃ２，Ｃ３
＝２Ｃ１とする。
【００１８】いま、被検体２が存在せず、Ｘ線源及びＸ
線検出器相互間に空気しかなく、Ｘ線検出器からの出力
が最大のときには、スイッチＳ１，Ｓ２を閉じておき、
積分器出力が飽和しないようにされる。
線検出器相互間に空気しかなく、Ｘ線検出器からの出力
が最大のときには、スイッチＳ１，Ｓ２を閉じておき、
積分器出力が飽和しないようにされる。
【００１９】次に、Ｘ線源及びＸ線検出器相互間にＸ線
吸収の大きい被検体が存在した場合、積分器出力の増幅
が必要となるが、この時、スイッチＳ２をＯＦＦするこ
とにより、積分コンデンサの全容量ＣはそれまでのＣ１
＋Ｃ２＋Ｃ３＝４Ｃ１から、Ｃ１＋Ｃ２＝２Ｃ１となる
。したがって、Ｖ＝Ｑ／Ｃより、積分器８の出力Ｖは２
倍となり、積分器８のノイズ成分を増加させることなく
、ＡＤＣ１２によるＡ／Ｄ変換時の量子化誤差を減少で
きる。
吸収の大きい被検体が存在した場合、積分器出力の増幅
が必要となるが、この時、スイッチＳ２をＯＦＦするこ
とにより、積分コンデンサの全容量ＣはそれまでのＣ１
＋Ｃ２＋Ｃ３＝４Ｃ１から、Ｃ１＋Ｃ２＝２Ｃ１となる
。したがって、Ｖ＝Ｑ／Ｃより、積分器８の出力Ｖは２
倍となり、積分器８のノイズ成分を増加させることなく
、ＡＤＣ１２によるＡ／Ｄ変換時の量子化誤差を減少で
きる。
【００２０】更にＸ線検出器の出力が小さいときは、ス
イッチＳ２に加えてスイッチＳ３をもＯＦＦすることに
より、積分コンデンサの全容量はＣ１となり、初期状態
に比べて４倍の出力が積分器８から得られる。
イッチＳ２に加えてスイッチＳ３をもＯＦＦすることに
より、積分コンデンサの全容量はＣ１となり、初期状態
に比べて４倍の出力が積分器８から得られる。
【００２１】積分器８からの出力はＡＤＣ１２によって
ディジタルデータに変換され、断層像を再構成する画像
処理装置１３に送られるが、本発明では、Ｘ線検出器の
出力の大きさに応じて積分器８の増幅率を変更している
ので、画像処理装置１３に送られるまでの間に、上記変
更に応じて信号の大きさが修正される。
ディジタルデータに変換され、断層像を再構成する画像
処理装置１３に送られるが、本発明では、Ｘ線検出器の
出力の大きさに応じて積分器８の増幅率を変更している
ので、画像処理装置１３に送られるまでの間に、上記変
更に応じて信号の大きさが修正される。
【００２２】なお、スイッチＳ１，Ｓ２のＯＮ，ＯＦＦ
選択操作は、操作者が被検体をみて手動で行うように構
成してもよく、あるいは操作者が設定した撮影条件、例
えば管電流設定値などに応じて制御回路（図示せず）に
より自動的に行われるように構成してもよい。
選択操作は、操作者が被検体をみて手動で行うように構
成してもよく、あるいは操作者が設定した撮影条件、例
えば管電流設定値などに応じて制御回路（図示せず）に
より自動的に行われるように構成してもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｘ
線検出器出力の大きさに応じて最適な積分器出力が得ら
れ、しかも、Ｘ線検出器出力が小さく、これを増幅する
場合、積分器に起因するノイズを増幅することなく、Ｘ
線検出器出力信号のみを増幅できるため、高ダイナミッ
クレンジで、測定精度の高いＸ線ＣＴ装置を提供するこ
とができるという効果がある。
線検出器出力の大きさに応じて最適な積分器出力が得ら
れ、しかも、Ｘ線検出器出力が小さく、これを増幅する
場合、積分器に起因するノイズを増幅することなく、Ｘ
線検出器出力信号のみを増幅できるため、高ダイナミッ
クレンジで、測定精度の高いＸ線ＣＴ装置を提供するこ
とができるという効果がある。
【図１】本発明装置の一実施例の要部を示す回路図であ
る。
る。
【図２】従来装置の概略構成を示す回路図である。
３ Ｘ線検出器
４ コンデンサ
５ スイッチ
６ オペアンプ
７ 積分コンデンサ
８ 積分器
１２ ＡＤＣ
１３ 画像処理装置
２１ 増幅率切換回路
２２ 積分コンデンサ
２３ スイッチ
２４ 直列回路
Claims (1)
- 【請求項１】 被検体からの透過Ｘ線を検出するＸ線
検出器とＡ／Ｄ変換器との間に積分器を備えたＸ線ＣＴ
装置において、前記積分器は、それに備わる積分コンデ
ンサの全容量を外部よりスイッチ操作で複数段階に選択
可能に、積分コンデンサ及びスイッチの直列回路からな
る増幅率切換回路を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057066A JPH04292145A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057066A JPH04292145A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292145A true JPH04292145A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13045076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057066A Pending JPH04292145A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292145A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001190543A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-17 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Ｘ線ビーム量検出方法及びｘ線ｃｔ装置 |
| JP2015158501A (ja) * | 2009-03-26 | 2015-09-03 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | データ取得 |
| JP2016178432A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | 集積回路、光子検出装置、及び放射線分析装置 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3057066A patent/JPH04292145A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001190543A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-17 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Ｘ線ビーム量検出方法及びｘ線ｃｔ装置 |
| JP2015158501A (ja) * | 2009-03-26 | 2015-09-03 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | データ取得 |
| JP2016178432A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | 集積回路、光子検出装置、及び放射線分析装置 |
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