JPH0715499B2 - 放射線受像装置 - Google Patents
放射線受像装置Info
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- JPH0715499B2 JPH0715499B2 JP1161630A JP16163089A JPH0715499B2 JP H0715499 B2 JPH0715499 B2 JP H0715499B2 JP 1161630 A JP1161630 A JP 1161630A JP 16163089 A JP16163089 A JP 16163089A JP H0715499 B2 JPH0715499 B2 JP H0715499B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
- H04N25/772—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters
- H04N25/773—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters comprising photon counting circuits, e.g. single photon detection [SPD] or single photon avalanche diodes [SPAD]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、医療分野及び工業分野における、放射線を利
用した放射線受像装置に関するものである。
用した放射線受像装置に関するものである。
従来の技術 従来の放射線受像装置の構成として、放射線に感応する
小型半導体素子をアレイ状に並べて放射線感応素子アレ
イを構成し、各素子より出力される放射線量子のパルス
数を画素濃度とし、このアレイを走査して２次元画像を
得る方式が提案され、非常に高感度で且つ高解像度の放
射線画像を得られるようになった（特開昭59-94046号公
報、特開昭59-100885号公報）。
小型半導体素子をアレイ状に並べて放射線感応素子アレ
イを構成し、各素子より出力される放射線量子のパルス
数を画素濃度とし、このアレイを走査して２次元画像を
得る方式が提案され、非常に高感度で且つ高解像度の放
射線画像を得られるようになった（特開昭59-94046号公
報、特開昭59-100885号公報）。
これは、放射線感応素子アレイからの一定時間のパルス
を計数してメモリに格納し、素子アレイを被写体に沿っ
て連続的また段階的に送りながら、また次の位置で同様
の計数を行うというようにして２次元の放射線画像信号
を得るというものである。第３図は、その回路構成の一
例を示すブロック図であり、センサアレイ１から出力さ
れたパルス信号をパルス増幅器２で増幅し、パルスカウ
ンタ３で一定時間のパルス数を計数したものをパルスメ
モリ４に格納し、処理装置５で各種の処理を行う。
を計数してメモリに格納し、素子アレイを被写体に沿っ
て連続的また段階的に送りながら、また次の位置で同様
の計数を行うというようにして２次元の放射線画像信号
を得るというものである。第３図は、その回路構成の一
例を示すブロック図であり、センサアレイ１から出力さ
れたパルス信号をパルス増幅器２で増幅し、パルスカウ
ンタ３で一定時間のパルス数を計数したものをパルスメ
モリ４に格納し、処理装置５で各種の処理を行う。
また、放射線の量子数のみを検知するのではなく、例え
ば特開昭60-80746号公報に示されているように、エネル
ギー情報も同時に検知するようにして、被写体を透過し
た放射線のエネルギーとその放射線の量の情報から被写
体の物質分布および密度分布の検知をリアルタイムで行
うことができるようにしたものもある。第４図は、その
回路構成の一例を示すブロック図である。第４図におい
て、センサアレイ１から出力されたパルス信号はパルス
増幅器２で増幅され、２つの波高弁別器６、７に供給さ
れる。一方の波高弁別器６では、パルス増幅器２からの
パルス波高を基準電圧発生器８からの基準電圧ａと比較
し、基準電圧ａより大きなパルスのみを出力する。同様
に、他方の波高弁別器７では、パルス増幅器２からのパ
ルス波高を基準電圧発生器８からの別の基準電圧ｂと比
較し、基準電圧ｂより大きなパルスのみを出力する。波
高弁別器６、７の出力パルスはそれぞれパルスカウンタ
９、10に送られ、パルスカウンタ９、10で一定時間のパ
ルス数を計数したものをそれぞれパルスメモリ11、12に
格納し、処理装置13で各種の処理を行う。
ば特開昭60-80746号公報に示されているように、エネル
ギー情報も同時に検知するようにして、被写体を透過し
た放射線のエネルギーとその放射線の量の情報から被写
体の物質分布および密度分布の検知をリアルタイムで行
うことができるようにしたものもある。第４図は、その
回路構成の一例を示すブロック図である。第４図におい
て、センサアレイ１から出力されたパルス信号はパルス
増幅器２で増幅され、２つの波高弁別器６、７に供給さ
れる。一方の波高弁別器６では、パルス増幅器２からの
パルス波高を基準電圧発生器８からの基準電圧ａと比較
し、基準電圧ａより大きなパルスのみを出力する。同様
に、他方の波高弁別器７では、パルス増幅器２からのパ
ルス波高を基準電圧発生器８からの別の基準電圧ｂと比
較し、基準電圧ｂより大きなパルスのみを出力する。波
高弁別器６、７の出力パルスはそれぞれパルスカウンタ
９、10に送られ、パルスカウンタ９、10で一定時間のパ
ルス数を計数したものをそれぞれパルスメモリ11、12に
格納し、処理装置13で各種の処理を行う。
ところで、センサアレイより出力されるパルスは非常に
小さく、素子の特性のバラツキの影響は極めて大きい。
また、センサアレイからのパルス信号を増幅するパルス
増幅器の特性も大きく影響する。従って、センサアレイ
の製造時には特性のバラツキを極力抑えるようにし、パ
ルス増幅器についても特性を揃えるように作った後で、
パルス増幅器の出力パルスの特性が揃うようにパルス増
幅器の利得、周波数特性等を調整する必要がある。
小さく、素子の特性のバラツキの影響は極めて大きい。
また、センサアレイからのパルス信号を増幅するパルス
増幅器の特性も大きく影響する。従って、センサアレイ
の製造時には特性のバラツキを極力抑えるようにし、パ
ルス増幅器についても特性を揃えるように作った後で、
パルス増幅器の出力パルスの特性が揃うようにパルス増
幅器の利得、周波数特性等を調整する必要がある。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、センサアレイの特
性やセンサアレイからのパルス信号を増幅するパルス増
幅器の特性の経時変化等に対して非常に弱く、その度に
再調整をしなければならず、センサアレイの素子数が多
くなるとその調整は極めて困難であるという問題を有し
ていた。
性やセンサアレイからのパルス信号を増幅するパルス増
幅器の特性の経時変化等に対して非常に弱く、その度に
再調整をしなければならず、センサアレイの素子数が多
くなるとその調整は極めて困難であるという問題を有し
ていた。
本発明はかかる点に鑑み、センサアレイの特性や回路系
の特性の経時変化等を自動的に補正することのできる放
射線受像装置を提供することを目的とする。
の特性の経時変化等を自動的に補正することのできる放
射線受像装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、放射線に感応する複数の小型素子を直線状ま
たは曲線弧状に構成した放射線感応素子アレイと、各素
子に接続されたそれぞれのパルス増幅器と、これらパル
ス増幅器に並列に接続された少なくともパルス増幅器と
同数の波高弁別器と、これら波高弁別器と同数のパルス
カウンタ回路と、波高弁別器の基準電圧を個別に設定す
ることのできる基準電圧設定手段と、パルスカウンタ回
路の計数値により波高弁別器の基準電圧を個別に変更す
る基準電圧補正手段とを備えた放射線受像装置である。
たは曲線弧状に構成した放射線感応素子アレイと、各素
子に接続されたそれぞれのパルス増幅器と、これらパル
ス増幅器に並列に接続された少なくともパルス増幅器と
同数の波高弁別器と、これら波高弁別器と同数のパルス
カウンタ回路と、波高弁別器の基準電圧を個別に設定す
ることのできる基準電圧設定手段と、パルスカウンタ回
路の計数値により波高弁別器の基準電圧を個別に変更す
る基準電圧補正手段とを備えた放射線受像装置である。
作用 本発明は前記した構成により、パルスカウンタ回路の計
数値のバラツキにより対応する波高弁別器の基準電圧を
個別に変更し、この動作をパルスカウンタ回路の計数値
のバラツキが所定値より小さくなるまで繰返すことによ
り、素子アレイの特性や回路系の特性の経時変化等を自
動的に補正する。
数値のバラツキにより対応する波高弁別器の基準電圧を
個別に変更し、この動作をパルスカウンタ回路の計数値
のバラツキが所定値より小さくなるまで繰返すことによ
り、素子アレイの特性や回路系の特性の経時変化等を自
動的に補正する。
実施例 第１図は本発明の一実施例における放射線受像装置のブ
ロック図を示すものである。第１図において、101は放
射線に感応する複数の小型半導体素子（図示せず）を直
線状または曲線孤状に配置して構成したセンサアレイ、
102はパルス増幅器、103、104は波高弁別器、105、106
は基準電圧の値を格納するレジスタ、107、108はD/A変
換器、109、110はパルスカウンタ、111、112はラッチ回
路、113は処理装置、114は表示装置、115はＸ線制御
部、116は機構制御部である。第１図においては、セン
サアレイ101から処理装置113までの間の回路はセンサ１
個分についてのみ示しているが、実際にはセンサアレイ
101の中のセンサ部の個数に応じて同様の回路が接続さ
れている。
ロック図を示すものである。第１図において、101は放
射線に感応する複数の小型半導体素子（図示せず）を直
線状または曲線孤状に配置して構成したセンサアレイ、
102はパルス増幅器、103、104は波高弁別器、105、106
は基準電圧の値を格納するレジスタ、107、108はD/A変
換器、109、110はパルスカウンタ、111、112はラッチ回
路、113は処理装置、114は表示装置、115はＸ線制御
部、116は機構制御部である。第１図においては、セン
サアレイ101から処理装置113までの間の回路はセンサ１
個分についてのみ示しているが、実際にはセンサアレイ
101の中のセンサ部の個数に応じて同様の回路が接続さ
れている。
以上のように構成された本実施例の放射線受像装置につ
いて、以下その動作を説明する。処理装置113からの指
令により、Ｘ線制御部115でＸ線の照射が制御され、機
構制御部116によりセンサアレイ101の走査が行われる。
被写体を透過したＸ線を受けたセンサアレイ101から出
力されたパルスはパルス増幅器102により増幅され、波
高弁別器103、104に供給される。一方、波高弁別器103
に印加されるD/A変換器107の出力電圧は、処理装置113
によりレジスタ105に設定された値をアナログ値に変換
した値であり、波高弁別器104に印加されるD/A変換器10
8の出力電圧は、処理装置113によりレジスタ106に設定
された値をアナログ値に変換した値である。
いて、以下その動作を説明する。処理装置113からの指
令により、Ｘ線制御部115でＸ線の照射が制御され、機
構制御部116によりセンサアレイ101の走査が行われる。
被写体を透過したＸ線を受けたセンサアレイ101から出
力されたパルスはパルス増幅器102により増幅され、波
高弁別器103、104に供給される。一方、波高弁別器103
に印加されるD/A変換器107の出力電圧は、処理装置113
によりレジスタ105に設定された値をアナログ値に変換
した値であり、波高弁別器104に印加されるD/A変換器10
8の出力電圧は、処理装置113によりレジスタ106に設定
された値をアナログ値に変換した値である。
波高弁別器103では、パルス増幅器102からのパルスを、
D/A変換器107の出力値と比較し、D/A変換器107の電圧よ
り大きなパルスのみを出力する。波高弁別器104も同様
に、パルス増幅器102からのパルスのうち、レジスタ106
の値をD/A変換器108でアナログ値に変換した電圧より大
きなパルスのみを出力する。パルスカウンタ109、110
は、それぞれ波高弁別器103、104からのパルスを、処理
装置113により指定された期間だけ計数し、それぞれの
カウント値は、処理装置113からの指令によりラッチ回
路111、112に保持されて処理装置113に読込まれる。従
って、レジスタ105に設定したパルス波高以上のパルス
のパルス数を画素データとするものと、レジスタ106に
設定したパルス波高以上のパルスのパルス数を画素デー
タとするものとの２種類のデータを得ることになる。
D/A変換器107の出力値と比較し、D/A変換器107の電圧よ
り大きなパルスのみを出力する。波高弁別器104も同様
に、パルス増幅器102からのパルスのうち、レジスタ106
の値をD/A変換器108でアナログ値に変換した電圧より大
きなパルスのみを出力する。パルスカウンタ109、110
は、それぞれ波高弁別器103、104からのパルスを、処理
装置113により指定された期間だけ計数し、それぞれの
カウント値は、処理装置113からの指令によりラッチ回
路111、112に保持されて処理装置113に読込まれる。従
って、レジスタ105に設定したパルス波高以上のパルス
のパルス数を画素データとするものと、レジスタ106に
設定したパルス波高以上のパルスのパルス数を画素デー
タとするものとの２種類のデータを得ることになる。
そして、機構制御部116により、センサアレイ101は被写
体に沿って連続的または段階的に送られ、次の位置で同
様の計数を行うというようにして、処理装置113の内部
で２種類の２次元の放射線画像を構成し、必要に応じて
各種の処理を加えて表示装置114に表示する。
体に沿って連続的または段階的に送られ、次の位置で同
様の計数を行うというようにして、処理装置113の内部
で２種類の２次元の放射線画像を構成し、必要に応じて
各種の処理を加えて表示装置114に表示する。
次に、センサアレイ101の特性や回路系の特性の経時変
化等を補正する場合の動作について説明する。第２図
は、本実施例における放射線受像装置の補正の動作を示
すフローチャートである。以下、補正の動作について第
１図と第２図を用いて説明する。
化等を補正する場合の動作について説明する。第２図
は、本実施例における放射線受像装置の補正の動作を示
すフローチャートである。以下、補正の動作について第
１図と第２図を用いて説明する。
まず、処理201で処理装置113からレジスタ105、106に初
期値を設定し、処理202では、処理装置113からの指令に
よりＸ線制御部115によりＸ線の照射が開始される。そ
して、処理203でパルスカウンタ109、110に対して計数
開始の指令が送られ、処理204で所定時間経過したかど
うかを判断し、所定の時間が経過したら処理205でパル
スカウンタ109、110に対して計数終了の指令が送られ
る。処理206で処理装置113からの指令によりＸ線制御部
115によりＸ線の照射が停止され、処理207では処理装置
113からラッチ回路111、112に対してラッチパルスが送
られ、パルスカウンタ109、110の計数値がそれぞれのラ
ッチ回路111、112に保持される。
期値を設定し、処理202では、処理装置113からの指令に
よりＸ線制御部115によりＸ線の照射が開始される。そ
して、処理203でパルスカウンタ109、110に対して計数
開始の指令が送られ、処理204で所定時間経過したかど
うかを判断し、所定の時間が経過したら処理205でパル
スカウンタ109、110に対して計数終了の指令が送られ
る。処理206で処理装置113からの指令によりＸ線制御部
115によりＸ線の照射が停止され、処理207では処理装置
113からラッチ回路111、112に対してラッチパルスが送
られ、パルスカウンタ109、110の計数値がそれぞれのラ
ッチ回路111、112に保持される。
従って、ラッチ回路111には、レジスタ105に設定したパ
ルス波高以上のパルスのパルス数、ラッチ回路112に
は、レジスタ106に設定したパルス波高以上のパルスの
パルス数が得られる。前述したように、センサアレイ10
1の中のセンサ部の個数に応じて同様の回路が接続され
ているので、他のセンサからのデータも同様に２種類ず
つ得られており、それぞれ２つのラッチ回路に保持され
ている。
ルス波高以上のパルスのパルス数、ラッチ回路112に
は、レジスタ106に設定したパルス波高以上のパルスの
パルス数が得られる。前述したように、センサアレイ10
1の中のセンサ部の個数に応じて同様の回路が接続され
ているので、他のセンサからのデータも同様に２種類ず
つ得られており、それぞれ２つのラッチ回路に保持され
ている。
処理208では、これらの２系統のデータの平均を計算し
それぞれm1,m2とする。処理209では、それぞれの系列毎
に各データと平均値m1,m2との差を求め、その差の最も
大きいデータをそれぞれd1,d2とする。処理210は処理20
9で計算した差が許容範囲以内かどうかを判定する処理
である。即ち、許容される差が各系列でそれぞれE1,E2
であるとすると|d1−m1|がE1以下で、且つ|d2−m2|がE2
以下であれば処理を終了し、どちらかまたは片方が許容
範囲より大きかったら、処理211に進む。
それぞれm1,m2とする。処理209では、それぞれの系列毎
に各データと平均値m1,m2との差を求め、その差の最も
大きいデータをそれぞれd1,d2とする。処理210は処理20
9で計算した差が許容範囲以内かどうかを判定する処理
である。即ち、許容される差が各系列でそれぞれE1,E2
であるとすると|d1−m1|がE1以下で、且つ|d2−m2|がE2
以下であれば処理を終了し、どちらかまたは片方が許容
範囲より大きかったら、処理211に進む。
処理211では、d1またはd2の保持されているラッチ回路
の前段のパルスカウンタに接続されている波高弁別器の
入力となっているD/A変換器の前のレジスタの値を変え
て、処理202に戻る。例えば|d1−m1|がE1より大きい場
合、d1−m1が正ならば対応するレジスタの値を１だけ増
やし、負ならばレジスタの値を１だけ減らすようにし、
また、|d2−m2|がE2より大きい場合には、d2−m2が正な
らば対応するレジスタの値を１だけ増やし、負ならばレ
ジスタの値を１だけ減らすようにする。
の前段のパルスカウンタに接続されている波高弁別器の
入力となっているD/A変換器の前のレジスタの値を変え
て、処理202に戻る。例えば|d1−m1|がE1より大きい場
合、d1−m1が正ならば対応するレジスタの値を１だけ増
やし、負ならばレジスタの値を１だけ減らすようにし、
また、|d2−m2|がE2より大きい場合には、d2−m2が正な
らば対応するレジスタの値を１だけ増やし、負ならばレ
ジスタの値を１だけ減らすようにする。
以上の処理を繰返すことにより、全てのセンサからのカ
ウント値のばらつきを許容範囲以内になるようにするこ
とができる。
ウント値のばらつきを許容範囲以内になるようにするこ
とができる。
なお、上記実施例においては、平均値との差が許容範囲
より大きいデータに対応するレジスタの値を、１ずつ増
減させるようにしたが、例えば平均値との差の大きさに
よって増減させる値を変えるようにしても良い。
より大きいデータに対応するレジスタの値を、１ずつ増
減させるようにしたが、例えば平均値との差の大きさに
よって増減させる値を変えるようにしても良い。
また、上記実施例においては、１つのセンサに対して波
高弁別器を２個ずつ持つようにしたが、特に個数を２個
に限定するものではなく、必要に応じて何個でも良い。
高弁別器を２個ずつ持つようにしたが、特に個数を２個
に限定するものではなく、必要に応じて何個でも良い。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、センサアレイの
特性や回路系の特性の経時変化等を自動的に補正するこ
とができ、その実用的効果は大きい。
特性や回路系の特性の経時変化等を自動的に補正するこ
とができ、その実用的効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例における放射線受像装置のブ
ロック図、第２図は同実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図、第４図は従来の放射線受像装置
のブロック図である。 101……センサアレイ、102……パルス増幅器、103、104
……波高弁別器、109、110……パルスカウンタ、113…
…処理装置。
ロック図、第２図は同実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図、第４図は従来の放射線受像装置
のブロック図である。 101……センサアレイ、102……パルス増幅器、103、104
……波高弁別器、109、110……パルスカウンタ、113…
…処理装置。
Claims (2)
- 【請求項１】放射線に感応する複数の小型素子を直線状
また曲線弧状に構成した放射線感応素子アレイと、前記
各素子に接続されたそれぞれのパルス増幅器と、これら
パルス増幅器に並列に接続された少なくとも前記パルス
増幅器と同数の波高弁別器と、これら波高弁別器と同数
のパルスカウンタ回路と、前記波高弁別器の基準電圧を
個別に設定することのできる基準電圧設定手段と、前記
パルスカウンタ回路の計数値のバラツキが所定の値より
小さくなるように前記波高弁別器の基準電圧を個別に変
更する基準電圧補正手段とを備えたことを特徴とする放
射線受像装置。 - 【請求項２】基準電圧補正手段は、パルスカウンタ回路
の計数値の平均値を求める平均値計算手段と、前記各計
数値と前記平均値との差の絶対値を求める誤差計算手段
よりなり、この誤差計算手段の結果が所定値より大きな
ものについて対応する波高弁別器の基準電圧を増減させ
るように構成されたものであることを特徴とする請求項
１記載の放射線受像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161630A JPH0715499B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 放射線受像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161630A JPH0715499B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 放射線受像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325387A JPH0325387A (ja) | 1991-02-04 |
| JPH0715499B2 true JPH0715499B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15738838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1161630A Expired - Fee Related JPH0715499B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 放射線受像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715499B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2318411B (en) * | 1996-10-15 | 1999-03-10 | Simage Oy | Imaging device for imaging radiation |
| JP4560503B2 (ja) * | 2006-09-08 | 2010-10-13 | 株式会社堀場製作所 | 複数条件蛍光ｘ線分析における測定時間設定方法及び蛍光ｘ線分析装置 |
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1989
- 1989-06-23 JP JP1161630A patent/JPH0715499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0325387A (ja) | 1991-02-04 |
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