JP2003287404A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成であって位置分解能及びエネルギ
信号の一様性の双方に優れた位置検出装置を提供する。 【解決手段】 位置検出装置１は、光検出器１１０の受
光面に光が入射した１次元位置を検出するものであっ
て、光検出器１１０の他に、抵抗チェーン回路１２０、
第１演算部１３０、第２演算部１４０および位置演算部
１７０を備えている。抵抗チェーン回路１２０は、(Ｍ
−３)個の抵抗器Ｒ₂〜Ｒ_M-2を含む。これら(Ｍ−３)個
の抵抗器Ｒ₂〜Ｒ_M-2はカスケード接続されており、その
うちの抵抗器Ｒ_mは光検出器１１０の出力端子Ｐ_mと出力
端子Ｐ_m+1との間に設けられている。ただし、ｍは２以
上(Ｍ−２)以下の各整数である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受光面上の光入射
位置に応じて複数の出力端子のうちの何れかの出力端子
から電流信号を出力する光検出器を用いて、その光入射
位置を検出する位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】受光面上の光入射位置を検出する位置検
出装置として、シンチレータを使用して放射線の入射位
置検出を行う装置が知られている。この放射線の入射位
置検出を行う位置検出装置としては、多数のアレイ状の
シンチレータ或いは大面積の単一シンチレータに複数個
の光検出器を結合した構成のもの（従来技術１）、多数
のアレイ状のシンチレータに単一の位置検出型光検出器
を結合してシンチレータ毎の弁別を行うもの（従来技術
２）、が知られている。

【０００３】このような位置検出装置では次のようにし
て入射位置の検出がなされる。シンチレータに入射した
ガンマ線やベータ線などの放射線は光に変換され、この
光が近傍にある光検出器に入射する。ここで放射線が入
射した位置近傍の光検出器の検出信号の出力値と比べ
て、放射線入射位置から遠いところにある光検出器の検
出信号の出力値は非常に小さい。そして、光検出器のこ
れらの出力が次段の位置演算回路で演算され、放射線の
入射位置を知ることができる。シンチレーションカメラ
は、その代表的なものであり、薄く平らなシンチレータ
内でガンマ線により発生するシンチレーション現象によ
って発光した光子が、シンチレータ及び光を拡散させる
媒質により分散されて、これらに結合されている多くの
光検出器に到達し、これらの出力からガンマ線が入射し
た２次元位置情報を得るものである。このような光検出
器では、シンチレータ内で生じた光は拡散し広がりをも
つため、位置分解能の劣化が生じ、特に、光検出器の周
辺部で顕著になる。この問題を次のように解決してい
る。

【０００４】従来技術１の位置検出装置は、各光検出器
の出力信号を加算してエネルギ信号を求め、このエネル
ギ信号から作り出した信号を閾値として閾値増幅器に与
える。閾値増幅器で各光検出器の出力信号から閾値より
も大きな成分を増幅し演算を行う。こうして、放射線の
入射によってシンチレータが発光した付近の信号のみを
用いて演算することにより、光の広がりによる分解能劣
化を防ぐ方法が考案されている（例えば、US Pat.No.37
32419,US Pat.No.4475042）。

【０００５】従来技術２の位置検出装置は、光検出器か
ら出力される電流信号の取り出し本数を低減させ、その
後の信号処理回路の規模を小さくするため、光検出器の
各出力端子の間を抵抗器で接続する抵抗チェーン回路が
設けられており、この抵抗チェーン回路の両端点それぞ
れから出力される信号を重心演算することにより、放射
線入射位置を検出している。この位置検出装置では、光
検出器の受光面の周辺付近に対応する出力端子と抵抗チ
ェーン回路との間に増幅器を設けることにより、光検出
器の受光面の周辺付近に対応する出力端子から出力され
る信号を増幅して、位置分解能及びエネルギ信号の一様
性の双方の改善を図っている。

【０００６】また、特公平５−４５９１９号公報には、
光検出器の受光面の周辺付近および中央付近それぞれに
対応する出力端子から出力される電流信号を互いに独立
に取り出して信号処理し、その信号処理の結果を切り替
えて出力する位置検出装置（従来技術３）が開示されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
それぞれの従来技術は以下のような問題点を有してい
る。すなわち、従来技術１による位置検出装置では、十
分な位置分解能を確保するためには、小型の光検出器を
多数配置せざるを得ず、光検出器から出力される電流信
号を処理する回路の規模が大きくならざるを得ない。し
たがって、この位置検出装置は、複雑かつ大規模な構成
になるとともに、コスト高にもなる。従来技術２による
位置検出装置は、簡単な回路構成ではあるが、光検出器
の受光面の周辺付近での位置分解能の改善の程度が充分
では無く、また、エネルギ信号の一様性も幾らか改善さ
れるものの充分では無い。従来技術３による位置検出装
置は、受光面の周辺付近での位置分解能の改善を図るも
のである。

【０００８】しかし、従来技術３による位置検出装置
は、光検出器の受光面の周辺付近および中央付近それぞ
れに対応する出力端子から出力される電流信号を互いに
独立に取り出して信号処理することから、光検出器から
出力される電流信号が変化したときに、受光面の周辺付
近で位置分別の誤差が生じて、受光面の周辺付近での位
置分解能が劣化する可能性がある。また、位置補正テー
ブルを修正することで、この劣化した位置分解能は改善
され得るが、周辺付近および中央付近それぞれで別個の
位置補正テーブルを用意する必要があることから、位置
補正テーブルの作成・修正の作業が複雑である。さら
に、光検出器の受光面の周辺付近に対応する出力端子か
ら出力される電流信号を独立に取り出して信号処理する
ことから、光学系を用いて光を分散させて受光面に入射
させないと、受光面の周辺付近での位置分解能の改善を
図ることができない。

【０００９】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、簡単な構成であって位置分解能及びエ
ネルギ信号の一様性の双方の優れた位置検出装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る位置検
出装置は、(1) 光を受光する受光面上の１次元位置に応
じてＭ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mが設けられ（ただし、Ｍは
４以上の整数。）、受光面上における光入射位置に応じ
てＭ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの何れかの出力端子か
ら電流信号を出力する光検出器と、(2) Ｍ個の出力端子
Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの出力端子Ｐ_mと出力端子Ｐ_m+1との間に
設けられた抵抗器Ｒ_mと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)
以下の各整数。）、(3) 第１入力端子，第２入力端子お
よび出力端子を有し、Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの
出力端子Ｐ₁に第１入力端子が接続され、出力端子Ｐ₂に
第２入力端子が接続されており、これら第１入力端子お
よび第２入力端子それぞれに入力する電流信号の値に基
づいて、出力端子より電圧値を出力する第１演算部と、
(4) 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有
し、Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの出力端子Ｐ_Mに第
１入力端子が接続され、出力端子Ｐ_M-1に第２入力端子
が接続されており、これら第１入力端子および第２入力
端子それぞれに入力する電流信号の値に基づいて、出力
端子より電圧値を出力する第２演算部と、(5) 第１演算
部および第２演算部それぞれの出力端子より出力される
電圧値に基づいて、受光面上における光入射位置を求め
る位置演算部と、を備えることを特徴とする。

【００１１】この第１の発明に係る位置検出装置は、光
検出器の受光面に光が入射した１次元位置を検出するも
のである。光検出器の受光面上の１次元位置に応じてＭ
個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mが設けられており、受光面上にお
ける光入射位置に応じてＭ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうち
の何れかの出力端子から電流信号が出力される。また、
Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの出力端子Ｐ_mと出力端
子Ｐ_m+1との間に抵抗器Ｒ_mが設けられている。ただし、
Ｍは４以上の整数であり、ｍは２以上(Ｍ−２)以下の各
整数である。すなわち、(Ｍ−２)個の出力端子Ｐ₂〜Ｐ
_M-1は、(Ｍ−３)個の抵抗器Ｒ₂〜Ｒ_M-2からなる抵抗チ
ェーン回路に接続されている。一端にある出力端子Ｐ₁
は第１演算部の第１入力端子に接続され、その隣にある
出力端子Ｐ₂は第１演算部の第２入力端子に接続されて
おり、これら第１入力端子および第２入力端子それぞれ
に入力する電流信号の値に基づいて、第１演算部の出力
端子より電圧値が出力される。また、他端にある出力端
子Ｐ_Mは第２演算部の第１入力端子に接続され、その隣
にある出力端子Ｐ_M-1は第２演算部の第２入力端子に接
続されており、これら第１入力端子および第２入力端子
それぞれに入力する電流信号の値に基づいて、第２演算
部の出力端子より電圧値が出力される。そして、位置演
算部により、第１演算部および第２演算部それぞれの出
力端子より出力される電圧値に基づいて、受光面上にお
ける光入射位置が求められる。このように、この位置検
出装置では、光検出器の受光面の周辺付近および中央付
近それぞれに対応する出力端子から出力される電流信号
は、互いに独立に取り出されて信号処理されるのでは無
く、両者が纏められて処理される。

【００１２】第２の発明に係る位置検出装置は、(1) 光
を受光する受光面上の２次元位置に応じてＭ×Ｎ個の出
力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nが配列され（ただし、Ｍ，Ｎは４以
上の整数。）、受光面上における光入射位置に応じてＭ
×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_{M ,N}のうちの何れかの出力端
子から電流信号を出力する光検出器と、(2) Ｍ×Ｎ個の
出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_m,nと出力端
子Ｐ_m,n+1との間に設けられた抵抗器Ｒ_m,nと（ただし、
ｍは１以上Ｍ以下の各整数。ｎは２以上(Ｎ−２)以下の
各整数。）、(3) Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのう
ちの出力端子Ｐ_{m ,2}と出力端子Ｐ_m+1,2との間に設けられ
た抵抗器Ｒ_m,aと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以下の
各整数。）、(4) Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのう
ちの出力端子Ｐ_m,N-1と出力端子Ｐ_m+1,N-1との間に設け
られた抵抗器Ｒ_m,bと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以
下の各整数。）、(5) Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,N
のうちの出力端子Ｐ_m,1と出力端子Ｐ_m+1,1との間に設け
られた抵抗器Ｒ_m,cと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以
下の各整数。）、(6) Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,N
のうちの出力端子Ｐ_m,Nと出力端子Ｐ_m+1,Nとの間に設け
られた抵抗器Ｒ_m,dと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以
下の各整数。）、(7) 第１入力端子，第２入力端子，第
３入力端子，第４入力端子および出力端子を有し、Ｍ×
Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_1,1に
第１入力端子が接続され、出力端子Ｐ_{1 ,2}に第２入力端
子が接続され、出力端子Ｐ_2,1に第３入力端子が接続さ
れ、出力端子Ｐ_2,2に第４入力端子が接続されており、
これら第１〜第４入力端子それぞれに入力する電流信号
の値に基づいて、出力端子より電圧値を出力する第１演
算部と、(8) 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端
子，第４入力端子および出力端子を有し、Ｍ×Ｎ個の出
力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_1,Nに第１入力
端子が接続され、出力端子Ｐ_1,N-1に第２入力端子が接
続され、出力端子Ｐ_{2 ,N}に第３入力端子が接続され、出
力端子Ｐ_2,N-1に第４入力端子が接続されており、これ
ら第１〜第４入力端子それぞれに入力する電流信号の値
に基づいて、出力端子より電圧値を出力する第２演算部
と、(9) 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端子，
第４入力端子および出力端子を有し、Ｍ×Ｎ個の出力端
子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_M,1に第１入力端子
が接続され、出力端子Ｐ_M,2に第２入力端子が接続さ
れ、出力端子Ｐ_M-1,1に第３入力端子が接続され、出力
端子Ｐ_M-1,2に第４入力端子が接続されており、これら
第１〜第４入力端子それぞれに入力する電流信号の値に
基づいて、出力端子より電圧値を出力する第３演算部
と、(10) 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端
子，第４入力端子および出力端子を有し、Ｍ×Ｎ個の出
力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_M,Nに第１入力
端子が接続され、出力端子Ｐ_M,N-1に第２入力端子が接
続され、出力端子Ｐ_{M -1,N}に第３入力端子が接続され、
出力端子Ｐ_M-1,N-1に第４入力端子が接続されており、
これら第１〜第４入力端子それぞれに入力する電流信号
の値に基づいて、出力端子より電圧値を出力する第４演
算部と、(11) 第１演算部，第２演算部，第３演算部お
よび第４演算部それぞれの出力端子より出力される電圧
値に基づいて、受光面上における光入射位置を求める位
置演算部と、を備えることを特徴とする。

【００１３】この第２の発明に係る位置検出装置は、光
検出器の受光面に光が入射した２次元位置を検出するも
のである。この位置検出装置でも、光検出器の受光面の
周辺付近および中央付近それぞれに対応する出力端子か
ら出力される電流信号は、互いに独立に取り出されて信
号処理されるのでは無く、両者が纏められて処理され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

【００１５】（第１実施形態）先ず、本発明に係る位置
検出装置の第１実施形態について説明する。図１は、第
１実施形態に係る位置検出装置１の構成図である。この
図に示される位置検出装置１は、光検出器１１０の受光
面に光が入射した１次元位置を検出するものであって、
光検出器１１０の他に、抵抗チェーン回路１２０、第１
演算部１３０、第２演算部１４０および位置演算部１７
０を備えている。

【００１６】光検出器１１０は、光（放射線を含む）を
受光する受光面上の１次元位置に応じてＭ個の出力端子
Ｐ₁〜Ｐ_Mが順に設けられている。ただし、Ｍは４以上の
整数である。Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうち出力端子Ｐ
₁は受光面の一方の端部に相当し、出力端子Ｐ_Mは受光面
の他方の端部に相当する。そして、この光検出器１１０
は、受光面上における光入射位置に応じて、Ｍ個の出力
端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの１または２以上の出力端子から電
流信号を出力する。

【００１７】抵抗チェーン回路１２０は、(Ｍ−３)個の
抵抗器Ｒ₂〜Ｒ_M-2を含む。これら(Ｍ−３)個の抵抗器Ｒ
₂〜Ｒ_M-2はカスケード接続されており、そのうちの抵抗
器Ｒ_mは光検出器１１０の出力端子Ｐ_mと出力端子Ｐ_m+1
との間に設けられている。ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)
以下の各整数である。

【００１８】第１演算部１３０は、増幅器１３１、増幅
器１３２および加算器１３５を有している。増幅器１３
１は、その入力端子が光検出器１１０の出力端子Ｐ₁に
直接に（又は抵抗器を介して）接続されており、その入
力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出力する。増
幅器１３２は、その入力端子が光検出器１１０の出力端
子Ｐ₂に直接に（又は抵抗器を介して）接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。加算器１３５は、増幅器１３１および増幅器１
３２それぞれより出力された電圧値を入力し、これらの
電圧値を加算して、その加算結果を表す電圧値Ｘ１を出
力端子より出力する。

【００１９】第２演算部１４０は、増幅器１４１、増幅
器１４２および加算器１４５を有している。増幅器１４
１は、その入力端子が光検出器１１０の出力端子Ｐ_Mに
直接に（又は抵抗器を介して）接続されており、その入
力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出力する。増
幅器１４２は、その入力端子が光検出器１１０の出力端
子Ｐ_M-1に直接に（又は抵抗器を介して）接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。加算器１４５は、増幅器１４１および増幅器１
４２それぞれより出力された電圧値を入力し、これらの
電圧値を加算して、その加算結果を表す電圧値Ｘ２を出
力端子より出力する。

【００２０】位置演算部１７０は、第１演算部１３０よ
り出力される電圧値Ｘ１と、第２演算部１４０より出力
される電圧値Ｘ２とに基づいて、光検出器１１０の受光
面上における光入射位置を求めるものである。位置演算
部１７０は、加算器１７１、Ａ／Ｄ変換器１７２ａ、Ａ
／Ｄ変換器１７２ｂ、位置演算器１７３、波高弁別器１
７４および制御信号発生器１７５を有している。

【００２１】加算器１７１は、第１演算部１３０より出
力された電圧値Ｘ１と、第２演算部１４０より出力され
た電圧値Ｘ２とを入力し、これら電圧値Ｘ１と電圧値Ｘ
２との和に相当する電圧値を出力する。一方のＡ／Ｄ変
換器１７２ａは、加算器１７１より出力された電圧値
（アナログ値）を入力し、これをデジタル値に変換し
て、このデジタル値をエネルギ信号Ｚとして出力する。
他方のＡ／Ｄ変換器１７２ｂは、第１演算部１３０より
出力された電圧値（アナログ値）Ｘ１を入力し、これを
デジタル値に変換して出力する。また、位置演算器１７
３は、Ａ／Ｄ変換器１７２ａおよびＡ／Ｄ変換器１７２
ｂそれぞれより出力されたデジタル値を入力し、これら
２つのデジタル値の比（Ｘ１／(Ｘ１＋Ｘ２)）を求め
て、この比を位置信号Ｘとして出力する。この位置信号
Ｘは、光検出器１１０の受光面上の光入射位置を表すも
のである。

【００２２】波高弁別器１７４は、加算器１７１より出
力された電圧値を入力し、その電圧値と所定の閾値とを
比較して、光検出器１１０の受光面に光が入射したエネ
ルギが所定値であって検出すべきものであるか否かをエ
ネルギ弁別して判定する。そして、制御信号発生器１７
５は、波高弁別器１７４による判定の結果を受けて、検
出すべき波長の光であると判定された場合にのみ、Ａ／
Ｄ変換器１７２ａおよびＡ／Ｄ変換器１７２ｂそれぞれ
のＡ／Ｄ変換動作を指示する制御信号Ｔを出力する。

【００２３】次に、第１実施形態に係る位置検出装置１
において好適に用いられる光検出器１１０の構成につい
て説明する。図２は、第１実施形態に係る位置検出装置
１の光検出器１１０の構成および動作を説明する断面図
である。この図に示される光検出器１１０は、２Ｍ個の
シンチレータ１１１₁〜１１１_2Mおよび光電子増倍管１
１２を含んで構成されている。２Ｍ個のシンチレータ１
１１₁〜１１１_2Mそれぞれは、例えばＮａＩ（Ｔｌ）ま
たはＢＧＯの結晶からなり、光電子増倍管１１２の光電
変換面（図示せず）上に１次元配列されている。また、
光電子増倍管１１２内にはＭ個のアノード電極１１３₁
〜１１３_Mが１次元配列されている。Ｍ個のアノード電
極１１３₁〜１１３_Mの配列方向と、２Ｍ個のシンチレー
タ１１１₁〜１１１_2Mの配列方向とは、互いに平行であ
る。各アノード電極１１３_mは出力端子Ｐ_mと接続されて
いる。

【００２４】この図中の破線矢印で示されるように、例
えばシンチレータ１１１₅に放射線が入射すると、この
放射線入射に伴い該シンチレータ１１１₅よりシンチレ
ーションパルス光が発生する。そのシンチレーションパ
ルス光が光電子増倍管１１２の光電変換面に入射して、
その光電変換面より光電子が発生する。そして、その光
電子がダイノード（図示せず）により増倍され、この増
倍により生じた多数の２次電子がＭ個のアノード電極１
１３₁〜１１３_Mの何れかに到達する。このとき、Ｍ個の
アノード電極１１３₁〜１１３_Mに到達する２次電子の個
数の分布は、放射線が入射したシンチレータ１１１₅の
位置に対応する位置を中心とするガウス分布で近似され
得る。したがって、Ｍ個のアノード電極１１３₁〜１１
３_Mのうちのアノード電極１１３₃に接続された出力端子
Ｐ₃より最も多くの電流が出力され、両隣の出力端子Ｐ₂
および出力端子Ｐ₄それぞれよりも電流が出力される場
合がある。

【００２５】このように、光検出器１１０の受光面に光
が入射すると、その光入射位置に応じてＭ個の出力端子
Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの何れかの出力端子より電流信号が出力
される。一方の端部にある出力端子Ｐ₁より出力された
電流信号は、第１演算部１３０の増幅器１３１に入力す
る。他方の端部にある出力端子Ｐ_Mより出力された電流
信号は、第２演算部１４０の増幅器１４１に入力する。
その他の(Ｍ−２)個の出力端子Ｐ₂〜Ｐ_M-1それぞれから
出力された電流信号は、抵抗チェーン回路１２０を経
て、第１演算部１３０の増幅器１３２または第２演算部
１４０の増幅器１４２へ入力する。増幅器１３２および
増幅器１４２それぞれへ入力する電流値は、(Ｍ−２)個
の出力端子Ｐ₂〜Ｐ_M-1それぞれから出力された電流値の
分布に応じたものである。

【００２６】そして、第１演算部１３０において、増幅
器１３１に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器１３
１より出力され、増幅器１３２に入力した電流値に応じ
た電圧値が増幅器１３２より出力され、増幅器１３１お
よび増幅器１３２それぞれより出力された電圧値が加算
器１３５により加算されて、その加算結果である電圧値
Ｘ１が加算器１３５より出力される。また、第２演算部
１４０において、増幅器１４１に入力した電流値に応じ
た電圧値が増幅器１４１より出力され、増幅器１４２に
入力した電流値に応じた電圧値が増幅器１４２より出力
され、増幅器１４１および増幅器１４２それぞれより出
力された電圧値が加算器１４５により加算されて、その
加算結果である電圧値Ｘ２が加算器１４５より出力され
る。

【００２７】第１演算部１３０の加算器１３５より出力
された電圧値Ｘ１、および、第２演算部１４０の加算器
１４５より出力された電圧値Ｘ２それぞれは、位置演算
部１７０に入力する。位置演算部１７０において、入力
した電圧値Ｘ１と電圧値Ｘ２とは加算器１７１により加
算される。この加算結果に基づいて、光検出器１１０に
入射した光が所定のエネルギのものであると波高弁別器
１７４により判定されたときに、制御信号発生器１７５
より出力された制御信号Ｔの指示に基づいて、Ａ／Ｄ変
換器１７２ａおよびＡ／Ｄ変換器１７２ｂそれぞれのＡ
／Ｄ変換動作が実行される。

【００２８】加算器１７１から出力された電圧値（Ｘ１
とＸ２との加算値）はＡ／Ｄ変換器１７２ａによりデジ
タル値に変換され、このデジタル値がエネルギ信号Ｚと
して出力される。電圧値Ｘ１はＡ／Ｄ変換器１７２ｂに
よりデジタル値に変換される。このＡ／Ｄ変換器１７２
ｂより出力されたデジタル値と、Ａ／Ｄ変換器１７２ａ
より出力されたデジタル値とは、位置演算器１７３に入
力して、この位置演算器１７３により、これら２つのデ
ジタル値の比（Ｘ１／(Ｘ１＋Ｘ２)）が求められて、こ
の比が位置信号Ｘとして出力される。この位置信号Ｘ
は、光検出器１１０の受光面上の光入射位置を表す。

【００２９】以上に説明した第１実施形態に係る位置検
出装置１において、抵抗チェーン回路１２０に含まれる
(Ｍ−３)個の抵抗器Ｒ₂〜Ｒ_M-2それぞれの抵抗値、第１
演算部１３０に含まれる増幅器１３１および増幅器１３
２それぞれの増倍率、ならびに、第２演算部１４０に含
まれる増幅器１４１および増幅器１４２それぞれの増倍
率それぞれは、適切に設定される。これにより、この位
置検出装置１は、簡単な構成であって位置分解能及びエ
ネルギ信号の一様性の双方の優れたものとなる。

【００３０】（第２実施形態）次に、本発明に係る位置
検出装置の第２実施形態について説明する。図３は、第
２実施形態に係る位置検出装置２の概略構成図である。
この図に示される位置検出装置２は、光検出器２１０の
受光面に光が入射した２次元位置を検出するものであっ
て、光検出器２１０の他に、抵抗チェーン回路２２０、
第１演算部２３０、第２演算部２４０、第３演算部２５
０、第４演算部２６０および位置演算部２７０を備えて
いる。

【００３１】光検出器２１０は、光（放射線を含む）を
受光する受光面上の２次元位置に応じてＭ×Ｎ個の出力
端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nが設けられている。ただし、Ｍおよび
Ｎそれぞれは４以上の整数である。Ｍ×Ｎ個の出力端子
Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_1,1，出力端子Ｐ_1,N，
出力端子Ｐ_M,1および出力端子Ｐ_M,Nそれぞれは、受光面
の各隅に相当する。そして、この光検出器２１０は、受
光面上における光入射位置に応じて、Ｍ×Ｎ個の出力端
子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの１または２以上の出力端子から
電流信号を出力する。なお、以降では Ｍ＝Ｎ＝８ とし
て説明する。

【００３２】図４は、第２実施形態に係る位置検出装置
２の光検出器２１０の構成図である。この光検出器２１
０は、２次元位置検出型の光電子増倍管２１２の光電変
換面上に８×１６個のシンチレータ２１１が２次元配列
されたものである。また、光検出器２１０は、８×８個
の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_8,8それぞれに対応してアノード電
極（図示せず）を有している。

【００３３】図５は、第２実施形態に係る位置検出装置
２の抵抗チェーン回路２２０の構成図である。この図に
は、光検出器２１０の８×８個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_8,8
それぞれの位置（図中の四角印）とともに、これらの出
力端子の間に設けられた抵抗器（図中の抵抗器記号）が
示されている。抵抗チェーン回路２２０は、カスケード
接続された抵抗器Ｒ_1,1〜Ｒ_1,7、カスケード接続された
抵抗器Ｒ_2,1〜Ｒ_2,7、カスケード接続された抵抗器Ｒ
_3,1〜Ｒ_3,7、カスケード接続された抵抗器Ｒ_4,2〜
Ｒ_4,6、カスケード接続された抵抗器Ｒ_5,2〜Ｒ_5,6、カ
スケード接続された抵抗器Ｒ_6,1〜Ｒ_6,7、カスケード接
続された抵抗器Ｒ_7,1〜Ｒ_7,7、カスケード接続された抵
抗器Ｒ_8,1〜Ｒ_8,7、カスケード接続された抵抗器Ｒ_1.a
〜Ｒ_7,a、カスケード接続された抵抗器Ｒ_1,b〜Ｒ_7,b、
カスケード接続された抵抗器Ｒ_1,c〜Ｒ_7,c、および、カ
スケード接続された抵抗器Ｒ_1,d〜Ｒ_7,d を有してい
る。

【００３４】抵抗器Ｒ_m,n（ｍは１以上８以下の各整
数。ｎは２以上６以下の各整数。）は、出力端子Ｐ_m,n
と出力端子Ｐ_m,n+1との間に設けられている。抵抗器Ｒ
_m,a（ｍは２以上６以下の各整数。）は、出力端子Ｐ_m,2
と出力端子Ｐ_m+1,2との間に設けられている。抵抗器Ｒ
_m,b（ｍは２以上６以下の各整数。）は、出力端子Ｐ_m,7
と出力端子Ｐ_m+1,7との間に設けられている。抵抗器Ｒ
_m,c（ｍは２以上６以下の各整数。）は、出力端子Ｐ_m,1
と出力端子Ｐ_m+1,1との間に設けられている。抵抗器Ｒ
_m,d（ｍは２以上６以下の各整数。）は、出力端子Ｐ_m,8
と出力端子Ｐ_m+1,8との間に設けられている。また、抵
抗器Ｒ_2,1は、抵抗器Ｒ_1,aおよび抵抗器Ｒ_2,aの接続点
と出力端子Ｐ_2,2との間に設けられている。抵抗器Ｒ_2,7
は、抵抗器Ｒ_1,bおよび抵抗器Ｒ_2,bの接続点と出力端子
Ｐ_2,7との間に設けられている。抵抗器Ｒ_3,1は、抵抗器
Ｒ_2,aおよび抵抗器Ｒ_3,aの接続点と出力端子Ｐ_3,2との
間に設けられている。抵抗器Ｒ_3,7は、抵抗器Ｒ_2,bおよ
び抵抗器Ｒ_3,bの接続点と出力端子Ｐ_3,7との間に設けら
れている。抵抗器Ｒ_6,1は、抵抗器Ｒ_5,aおよび抵抗器Ｒ
_6,aの接続点と出力端子Ｐ_6,2との間に設けられている。
抵抗器Ｒ_6,7は、抵抗器Ｒ_5,bおよび抵抗器Ｒ_6,bの接続
点と出力端子Ｐ_6,7との間に設けられている。抵抗器Ｒ
_7,1は、抵抗器Ｒ_6,aおよび抵抗器Ｒ_7,aの接続点と出力
端子Ｐ_7,2との間に設けられている。抵抗器Ｒ_{7, 7}は、抵
抗器Ｒ_6,bおよび抵抗器Ｒ_7,bの接続点と出力端子Ｐ_7,7
との間に設けられている。

【００３５】図６は、第２実施形態に係る位置検出装置
２の第１演算部２３０、第２演算部２４０、第３演算部
２５０、第４演算部２６０および位置演算部２７０の構
成図である。

【００３６】図５および図６に示されるように、光検出
器２１０の出力端子Ｐ_1,1は、直接に第１演算部２３０
の増幅器２３１の入力端子に接続されている。光検出器
２１０の出力端子Ｐ_1,2は、抵抗器Ｒ_1,1を介して、第１
演算部２３０の増幅器２３２の入力端子に接続されてい
る。光検出器２１０の出力端子Ｐ_2,1は、抵抗器Ｒ_1,cを
介して、第１演算部２３０の増幅器２３３の入力端子に
接続されている。光検出器２１０の出力端子Ｐ_2,2は、
抵抗器Ｒ_2,1および抵抗器Ｒ_1,aを介して、第１演算部２
３０の増幅器２３４の入力端子に接続されている。

【００３７】光検出器２１０の出力端子Ｐ_1,8は、直接
に第２演算部２４０の増幅器２４１の入力端子に接続さ
れている。光検出器２１０の出力端子Ｐ_1,7は、抵抗器
Ｒ_1,7を介して、第２演算部２４０の増幅器２４２の入
力端子に接続されている。光検出器２１０の出力端子Ｐ
_2,8は、抵抗器Ｒ_1,dを介して、第２演算部２４０の増幅
器２４３の入力端子に接続されている。光検出器２１０
の出力端子Ｐ_2,7は、抵抗器Ｒ_2,7および抵抗器Ｒ_1,bを
介して、第２演算部２４０の増幅器２４４の入力端子に
接続されている。

【００３８】光検出器２１０の出力端子Ｐ_8,1は、直接
に第３演算部２５０の増幅器２５１の入力端子に接続さ
れている。光検出器２１０の出力端子Ｐ_8,2は、抵抗器
Ｒ_8,1を介して、第３演算部２５０の増幅器２５２の入
力端子に接続されている。光検出器２１０の出力端子Ｐ
_7,1は、抵抗器Ｒ_7,cを介して、第３演算部２５０の増幅
器２５３の入力端子に接続されている。光検出器２１０
の出力端子Ｐ_7,2は、抵抗器Ｒ_7,1および抵抗器Ｒ_7,aを
介して、第３演算部２５０の増幅器２５４の入力端子に
接続されている。

【００３９】光検出器２１０の出力端子Ｐ_8,8は、直接
に第４演算部２６０の増幅器２６１の入力端子に接続さ
れている。光検出器２１０の出力端子Ｐ_8,7は、抵抗器
Ｒ_8,7を介して、第４演算部２６０の増幅器２６２の入
力端子に接続されている。光検出器２１０の出力端子Ｐ
_7,8は、抵抗器Ｒ_7,dを介して、第４演算部２６０の増幅
器２６３の入力端子に接続されている。光検出器２１０
の出力端子Ｐ_7,7は、抵抗器Ｒ_7,7および抵抗器Ｒ_7,bを
介して、第４演算部２６０の増幅器２６４の入力端子に
接続されている。

【００４０】図６に示されるように、第１演算部２３０
は、増幅器２３１、増幅器２３２、増幅器２３３、増幅
器２３４および加算器２３５を有している。増幅器２３
１は、その入力端子が光検出器２１０の出力端子Ｐ_1,1
に直接に接続されており、その入力端子に入力した電流
値に応じた電圧値を出力する。増幅器２３２は、その入
力端子が光検出器２１０の出力端子Ｐ_1,2に抵抗器Ｒ_1,1
を介して接続されており、その入力端子に入力した電流
値に応じた電圧値を出力する。増幅器２３３は、その入
力端子が光検出器２１０の出力端子Ｐ_2,1に抵抗器Ｒ_1,c
を介して接続されており、その入力端子に入力した電流
値に応じた電圧値を出力する。増幅器２３４は、その入
力端子が光検出器２１０の出力端子Ｐ_2,2に抵抗器Ｒ_2,1
および抵抗器Ｒ_1,aを介して接続されており、その入力
端子に入力した電流値に応じた電圧値を出力する。加算
器２３５は、４つの増幅器２３１〜２３４それぞれより
出力された電圧値を入力し、これらの電圧値を加算し
て、その加算結果を表す電圧値Ａを出力端子より出力す
る。

【００４１】第２演算部２４０は、増幅器２４１、増幅
器２４２、増幅器２４３、増幅器２４４および加算器２
４５を有している。増幅器２４１は、その入力端子が光
検出器２１０の出力端子Ｐ_1,8に直接に接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２４２は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_1,7に抵抗器Ｒ_1,7を介して接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２４３は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_2,8に抵抗器Ｒ_1,dを介して接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２４４は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_2,7に抵抗器Ｒ_2,7および抵抗器Ｒ_1,bを
介して接続されており、その入力端子に入力した電流値
に応じた電圧値を出力する。加算器２４５は、４つの増
幅器２４１〜２４４それぞれより出力された電圧値を入
力し、これらの電圧値を加算して、その加算結果を表す
電圧値Ｂを出力端子より出力する。

【００４２】第３演算部２５０は、増幅器２５１、増幅
器２５２、増幅器２５３、増幅器２５４および加算器２
５５を有している。増幅器２５１は、その入力端子が光
検出器２１０の出力端子Ｐ_8,1に直接に接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２５２は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_8,2に抵抗器Ｒ_8,1を介して接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２５３は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_7,1に抵抗器Ｒ_7,cを介して接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２５４は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_7,2に抵抗器Ｒ_7,1および抵抗器Ｒ_7,aを
介して接続されており、その入力端子に入力した電流値
に応じた電圧値を出力する。加算器２５５は、４つの増
幅器２５１〜２５４それぞれより出力された電圧値を入
力し、これらの電圧値を加算して、その加算結果を表す
電圧値Ｃを出力端子より出力する。

【００４３】第４演算部２６０は、増幅器２６１、増幅
器２６２、増幅器２６３、増幅器２６４および加算器２
６５を有している。増幅器２６１は、その入力端子が光
検出器２１０の出力端子Ｐ_8,8に直接に接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２６２は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_8,7に抵抗器Ｒ_8,7を介して接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２６３は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_7,8に抵抗器Ｒ_7,dを介して接続されてお
り、その入力端子に入力した電流値に応じた電圧値を出
力する。増幅器２６４は、その入力端子が光検出器２１
０の出力端子Ｐ_7,7に抵抗器Ｒ_7,7および抵抗器Ｒ_7,bを
介して接続されており、その入力端子に入力した電流値
に応じた電圧値を出力する。加算器２６５は、４つの増
幅器２６１〜２６４それぞれより出力された電圧値を入
力し、これらの電圧値を加算して、その加算結果を表す
電圧値Ｄを出力端子より出力する。

【００４４】位置演算部２７０は、第１演算部２３０よ
り出力される電圧値Ａと、第２演算部２４０より出力さ
れる電圧値Ｂと、第３演算部２５０より出力される電圧
値Ｃと、第４演算部２６０より出力される電圧値Ｄとに
基づいて、光検出器２１０の受光面上における光入射位
置を求めるものである。位置演算部１７０は、加算器２
７１ａ〜２７１ｃ、Ａ／Ｄ変換器２７２ａ〜２７２ｃ、
位置演算器２７３ｂ，２７３ｃ、波高弁別器２７４およ
び制御信号発生器２７５を有している。

【００４５】加算器２７１ａは、第１演算部２３０より
出力された電圧値Ａと、第２演算部２４０より出力され
た電圧値Ｂと、第３演算部２５０より出力された電圧値
Ｃと、第４演算部２６０より出力された電圧値Ｄとを入
力し、これら４つの電圧値Ａ〜Ｄの総和に相当する電圧
値を出力する。Ａ／Ｄ変換器２７２ａは、この加算器２
７１ａより出力された電圧値（アナログ値）を入力し、
これをデジタル値に変換して、このデジタル値をエネル
ギ信号Ｚとして出力する。

【００４６】加算器２７１ｂは、第１演算部２３０より
出力された電圧値Ａと、第２演算部２４０より出力され
た電圧値Ｂとを入力し、これら２つの電圧値ＡおよびＢ
の和に相当する電圧値を出力する。Ａ／Ｄ変換器２７２
ｂは、この加算器２７１ｂより出力された電圧値（アナ
ログ値）を入力し、これをデジタル値に変換して出力す
る。位置演算器２７３ｂは、Ａ／Ｄ変換器２７２ａおよ
びＡ／Ｄ変換器２７２ｂそれぞれより出力されたデジタ
ル値を入力し、これら２つのデジタル値の比（(Ａ＋Ｂ)
／(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)）を求めて、この比を位置信号Ｘと
して出力する。この位置信号Ｘは、光検出器２１０の受
光面上の光入射位置のＸ座標値を表すものである。

【００４７】加算器２７１ｃは、第１演算部２３０より
出力された電圧値Ａと、第３演算部２５０より出力され
た電圧値Ｃとを入力し、これら２つの電圧値ＡおよびＣ
の和に相当する電圧値を出力する。Ａ／Ｄ変換器２７２
ｃは、この加算器２７１ｃより出力された電圧値（アナ
ログ値）を入力し、これをデジタル値に変換して出力す
る。位置演算器２７３ｃは、Ａ／Ｄ変換器２７２ａおよ
びＡ／Ｄ変換器２７２ｃそれぞれより出力されたデジタ
ル値を入力し、これら２つのデジタル値の比（(Ａ＋Ｃ)
／(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)）を求めて、この比を位置信号Ｙと
して出力する。この位置信号Ｙは、光検出器２１０の受
光面上の光入射位置のＹ座標値を表すものである。

【００４８】波高弁別器２７４は、加算器２７１ａより
出力された電圧値を入力し、その電圧値と所定の閾値と
を比較して、光検出器２１０の受光面に光が入射したエ
ネルギが所定値であって検出すべきものであるか否かを
エネルギ弁別して判定する。そして、制御信号発生器２
７５は、波高弁別器２７４による判定の結果を受けて、
検出すべき波長の光であると判定された場合にのみ、Ａ
／Ｄ変換器２７２ａ〜２７２ｃそれぞれのＡ／Ｄ変換動
作を指示する制御信号Ｔを出力する。

【００４９】次に、第２実施形態に係る位置検出装置２
の動作について説明する。光検出器２１０の受光面に光
が入射すると、その光入射位置に応じて８×８個の出力
端子Ｐ_1,1〜Ｐ_8,8のうちの何れかの出力端子より電流信
号が出力される。

【００５０】左上隅にある出力端子Ｐ_1,1より出力され
た電流信号は、第１演算部２３０の増幅器２３１に入力
する。右上隅にある出力端子Ｐ_1,8より出力された電流
信号は、第２演算部２４０の増幅器２４１に入力する。
左下隅にある出力端子Ｐ_8,1より出力された電流信号
は、第３演算部２５０の増幅器２５１に入力する。右下
隅にある出力端子Ｐ_8,8より出力された電流信号は、第
４演算部２６０の増幅器２６１に入力する。

【００５１】最上辺にある６個の出力端子Ｐ_1,2〜Ｐ_1,7
それぞれから出力された電流信号は、カスケード接続さ
れた抵抗器Ｒ_1,1〜Ｒ_1,7を経て、第１演算部２３０の増
幅器２３２または第２演算部２４０の増幅器２４２へ入
力する。増幅器２３２および増幅器２４２それぞれへ入
力する電流値は、６個の出力端子Ｐ_1,2〜Ｐ_1,7それぞれ
から出力された電流値の分布に応じたものである。

【００５２】最下辺にある６個の出力端子Ｐ_8,2〜Ｐ_8,7
それぞれから出力された電流信号は、カスケード接続さ
れた抵抗器Ｒ_8,1〜Ｒ_8,7を経て、第３演算部２５０の増
幅器２５２または第４演算部２６０の増幅器２６２へ入
力する。増幅器２５２および増幅器２６２それぞれへ入
力する電流値は、６個の出力端子Ｐ_8,2〜Ｐ_8,7それぞれ
から出力された電流値の分布に応じたものである。

【００５３】最左辺にある６個の出力端子Ｐ_2,1〜Ｐ_7,1
それぞれから出力された電流信号は、カスケード接続さ
れた抵抗器Ｒ_1,c〜Ｒ_7,cを経て、第１演算部２３０の増
幅器２３３または第３演算部２５０の増幅器２５３へ入
力する。増幅器２３３および増幅器２５３それぞれへ入
力する電流値は、６個の出力端子Ｐ_2,1〜Ｐ_7,1それぞれ
から出力された電流値の分布に応じたものである。

【００５４】最右辺にある６個の出力端子Ｐ_2,8〜Ｐ_7,8
それぞれから出力された電流信号は、カスケード接続さ
れた抵抗器Ｒ_1,d〜Ｒ_7,dを経て、第２演算部２４０の増
幅器２４３または第４演算部２６０の増幅器２６３へ入
力する。増幅器２４３および増幅器２６３それぞれへ入
力する電流値は、６個の出力端子Ｐ_2,8〜Ｐ_7,8それぞれ
から出力された電流値の分布に応じたものである。

【００５５】その他の６×６個の出力端子Ｐ_m,n（ｍ＝
２〜７、ｎ＝２〜７）それぞれから出力された電流信号
は、抵抗チェーン回路２２０に含まれる抵抗器Ｒ
_m,n（ｍ＝２〜７、ｎ＝２〜７），抵抗器Ｒ_m,a（ｍ＝１
〜７）および抵抗器Ｒ_m,b（ｍ＝１〜７）からなる抵抗
器網を経て、第１演算部２３０の増幅器２３４、第２演
算部２４０の増幅器２４４、第３演算部２５０の増幅器
２５４または第４演算部２６０の増幅器２６４へ入力す
る。増幅器２３４、増幅器２４４、増幅器２５４および
増幅器２６４それぞれへ入力する電流値は、６×６個の
出力端子Ｐ_m,n（ｍ＝２〜７、ｎ＝２〜７）それぞれか
ら出力された電流値の分布に応じたものである。

【００５６】そして、第１演算部２３０において、増幅
器２３１に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２３
１より出力され、増幅器２３２に入力した電流値に応じ
た電圧値が増幅器２３２より出力され、増幅器２３３に
入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２３３より出力
され、増幅器２３４に入力した電流値に応じた電圧値が
増幅器２３４より出力される。これら４つの増幅器２３
１〜２３４それぞれより出力された電圧値が加算器２３
５により加算されて、その加算結果である電圧値Ａが加
算器２３５より出力される。

【００５７】第２演算部２４０において、増幅器２４１
に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２４１より出
力され、増幅器２４２に入力した電流値に応じた電圧値
が増幅器２４２より出力され、増幅器２４３に入力した
電流値に応じた電圧値が増幅器２４３より出力され、増
幅器２４４に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２
４４より出力される。これら４つの増幅器２４１〜２４
４それぞれより出力された電圧値が加算器２４５により
加算されて、その加算結果である電圧値Ｂが加算器２４
５より出力される。

【００５８】第３演算部２５０において、増幅器２５１
に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２５１より出
力され、増幅器２５２に入力した電流値に応じた電圧値
が増幅器２５２より出力され、増幅器２５３に入力した
電流値に応じた電圧値が増幅器２５３より出力され、増
幅器２５４に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２
５４より出力される。これら４つの増幅器２５１〜２５
４それぞれより出力された電圧値が加算器２５５により
加算されて、その加算結果である電圧値Ｃが加算器２５
５より出力される。

【００５９】第４演算部２６０において、増幅器２６１
に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２６１より出
力され、増幅器２６２に入力した電流値に応じた電圧値
が増幅器２６２より出力され、増幅器２６３に入力した
電流値に応じた電圧値が増幅器２６３より出力され、増
幅器２６４に入力した電流値に応じた電圧値が増幅器２
６４より出力される。これら４つの増幅器２６１〜２６
４それぞれより出力された電圧値が加算器２６５により
加算されて、その加算結果である電圧値Ｄが加算器２６
５より出力される。

【００６０】第１演算部２３０の加算器２３５より出力
された電圧値Ａ、第２演算部２４０の加算器２４５より
出力された電圧値Ｂ、第３演算部２５０の加算器２５５
より出力された電圧値Ｃ、および、第４演算部２６０の
加算器２６５より出力された電圧値Ｄそれぞれは、位置
演算部２７０に入力する。そして、位置演算部２７０の
加算器２７１ａにより、入力した電圧値Ａ〜Ｄの総和が
求められる。この加算結果に基づいて、光検出器２１０
に入射した光が所定のエネルギのものであると波高弁別
器２７４により判定されたときに、制御信号発生器２７
５より出力された制御信号Ｔの指示に基づいて、Ａ／Ｄ
変換器２７２ａ〜２７２ｃそれぞれのＡ／Ｄ変換動作が
実行される。

【００６１】加算器２７１ａから出力された電圧値（Ａ
＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）はＡ／Ｄ変換器２７２ａによりデジタル
値に変換され、このデジタル値がエネルギ信号Ｚとして
出力される。

【００６２】位置演算部２７０に入力した電圧値Ａおよ
び電圧値Ｂは加算器２７１ｂにより加算され、その加算
値である電圧値（Ａ＋Ｂ）はＡ／Ｄ変換器２７２ｂによ
りデジタル値に変換される。このＡ／Ｄ変換器２７２ｂ
より出力されたデジタル値と、Ａ／Ｄ変換器２７２ａよ
り出力されたデジタル値とは、位置演算器２７３ｂに入
力して、この位置演算器２７３ｂにより、これら２つの
デジタル値の比（(Ａ＋Ｂ)／(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)）が求め
られて、この比が位置信号Ｘとして出力される。この位
置信号Ｘは、光検出器２１０の受光面上の光入射位置の
Ｘ座標値を表す。

【００６３】位置演算部２７０に入力した電圧値Ａおよ
び電圧値Ｃは加算器２７１ｃにより加算され、その加算
値である電圧値（Ａ＋Ｃ）はＡ／Ｄ変換器２７２ｃによ
りデジタル値に変換される。このＡ／Ｄ変換器２７２ｃ
より出力されたデジタル値と、Ａ／Ｄ変換器２７２ａよ
り出力されたデジタル値とは、位置演算器２７３ｃに入
力して、この位置演算器２７３ｃにより、これら２つの
デジタル値の比（(Ａ＋Ｃ)／(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)）が求め
られて、この比が位置信号Ｙとして出力される。この位
置信号Ｙは、光検出器２１０の受光面上の光入射位置の
Ｙ座標値を表す。

【００６４】以上に説明した第２実施形態に係る位置検
出装置２において、抵抗チェーン回路２２０に含まれる
各抵抗器の抵抗値、第１演算部２３０に含まれる増幅器
２３１〜２３４それぞれの増倍率、第２演算部２４０に
含まれる増幅器２４１〜２４４それぞれの増倍率、第３
演算部２５０に含まれる増幅器２５１〜２５４それぞれ
の増倍率、ならびに、第４演算部２６０に含まれる増幅
器２６１〜２６４それぞれの増倍率それぞれは、適切に
設定される。これにより、この位置検出装置２は、簡単
な構成であって位置分解能及びエネルギ信号の一様性の
双方の優れたものとなる。

【００６５】次に、第２実施形態に係る位置検出装置２
の実施例を比較例と対比して説明する。実施例の位置検
出装置は、上述した第２実施形態に係るものと同様の構
成のものである。比較例１の位置検出装置は、上述の従
来の技術の欄で従来技術２として説明した構成のもので
あり、光検出器と位置演算部との間の抵抗チェーン回路
および増幅器が図７に示されるものである。比較例２の
位置検出装置は、上述の従来の技術の欄で従来技術３と
して説明した構成のものであり、光検出器の受光面の周
辺付近および中央付近それぞれに対応する出力端子から
出力される電流信号を互いに独立に取り出して信号処理
し、その信号処理の結果を切り替えて出力するものであ
る。

【００６６】図７は、比較例１の位置検出装置の抵抗チ
ェーン回路の構成図である。この図に示されるように、
比較例１の位置検出装置の抵抗チェーン回路では、光検
出器の出力端子Ｐ_m,nとＰ_m,n+1との間（ｍ＝１〜３，６
〜８、ｎ＝１〜７）に抵抗器が設けられ、光検出器の出
力端子Ｐ_m,nとＰ_m,n+1との間（ｍ＝４，５、ｎ＝２〜
６）に抵抗器が設けられ、光検出器の出力端子Ｐ_m,nと
Ｐ_m+1,nとの間（ｍ＝１〜７、ｎ＝１，８）に抵抗器が
設けられている。また、光検出器の出力端子Ｐ_1,1は抵
抗器を介して増幅器３４０の入力端子と接続されてお
り、この増幅器３４０に入力する電流値に応じた電圧値
Ａが増幅器３４０より出力される。光検出器の出力端子
Ｐ_1,8は抵抗器を介して増幅器３５０の入力端子と接続
されており、この増幅器３５０に入力する電流値に応じ
た電圧値Ｂが増幅器３５０より出力される。光検出器の
出力端子Ｐ_8,1は抵抗器を介して増幅器３６０の入力端
子と接続されており、この増幅器３６０に入力する電流
値に応じた電圧値Ｃが増幅器３６０より出力される。光
検出器の出力端子Ｐ_8,8は抵抗器を介して増幅器３７０
の入力端子と接続されており、この増幅器３７０に入力
する電流値に応じた電圧値Ｄが増幅器３７０より出力さ
れる。そして、増幅器３４０より出力された電圧値Ａ、
増幅器３５０より出力された電圧値Ｂ、増幅器３６０よ
り出力された電圧値Ｃ、および、増幅器３７０より出力
された電圧値Ｄそれぞれは、図６に示された位置演算部
２７０と同様の構成の位置演算部に入力して、同様の処
理が行われる。

【００６７】次に、この位置検出装置を用いて行った実
験の結果について説明する。図８は、実施例の位置検出
装置より出力された位置信号Ｘ，Ｙの分布を示す図であ
る。図９は、比較例１の位置検出装置より出力された位
置信号Ｘ，Ｙの分布を示す図である。図１０は、比較例
２の位置検出装置より出力された位置信号Ｘ，Ｙの分布
を示す図である。各図（ｂ）は、光検出器が所定エネル
ギの光を検出したときに位置演算部より出力された位置
信号（Ｘ，Ｙ）の値が示す点を２次元平面上にプロット
したものであり、検出頻度の２次元分布を濃淡で示した
ものである（濃いほど頻度が大きい）。また、各図
（ａ）は、放射線検出頻度の２次元分布をＹ軸方向に加
算した１次元分布を示している。

【００６８】図９に示されるように、比較例１の位置検
出装置では、光検出器の受光面の周辺付近で、光検出感
度が低いことから、位置分解能が低かった。図１０に示
されるように、比較例２の位置検出装置でも、光を分散
させて受光面に入射させていないため、光検出器の受光
面の周辺付近で位置分解能が低かった。これに対して、
図８に示されるように、実施例の位置検出装置では、光
検出器の受光面の周辺付近で位置分解能が高かった。

【００６９】このように、本実施形態に係る位置検出装
置は、光検出器の受光面の周辺付近および中央付近それ
ぞれに対応する出力端子から出力される電流信号を互い
に独立に取り出して信号処理するのでは無く、両者を纏
めて処理するので、光検出器から出力される電流信号が
変化したときにも、受光面の周辺付近で生じる位置分別
の誤差が小さく、受光面の周辺付近での位置分解能の劣
化が抑制され得る。また、位置分解能を改善するための
位置補正テーブルとして、周辺付近および中央付近で互
いに同じものを使用することが可能であることから、位
置補正テーブルの作成・修正の作業が容易である。さら
に、光検出器の受光面の周辺付近に対応する出力端子か
ら出力される電流信号を独立に取り出して信号処理する
こと無く、両者を纏めて処理するので、光学系を用いて
光を分散させて受光面に入射させること無く、受光面の
周辺付近での位置分解能の改善を図ることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る位置検出装置では、光検出器の受光面の周辺付近お
よび中央付近それぞれに対応する出力端子から出力され
る電流信号は、互いに独立に取り出されて信号処理され
るのでは無く、両者が纏められて処理される。したがっ
て、この位置検出装置は、簡単な構成であって位置分解
能及びエネルギ信号の一様性の双方に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る位置検出装置１の構成図で
ある。

【図２】第１実施形態に係る位置検出装置１の光検出器
１１０の構成および動作を説明する断面図である。

【図３】第２実施形態に係る位置検出装置２の概略構成
図である。

【図４】第２実施形態に係る位置検出装置２の光検出器
２１０の構成図である。

【図５】第２実施形態に係る位置検出装置２の抵抗チェ
ーン回路２２０の構成図である。

【図６】第２実施形態に係る位置検出装置２の第１演算
部２３０、第２演算部２４０、第３演算部２５０、第４
演算部２６０および位置演算部２７０の構成図である。

【図７】比較例１の位置検出装置の抵抗チェーン回路の
構成図である。

【図８】実施例の位置検出装置より出力された位置信号
Ｘ，Ｙの分布を示す図である。

【図９】比較例１の位置検出装置より出力された位置信
号Ｘ，Ｙの分布を示す図である。

【図１０】比較例２の位置検出装置より出力された位置
信号Ｘ，Ｙの分布を示す図である。

【符号の説明】

１，２…位置検出装置、１１０…光検出器、１２０…抵
抗チェーン回路、１３０…第１演算部、１４０…第２演
算部、１７０…位置演算部、２１０…光検出器、２２０
…抵抗チェーン回路、２３０…第１演算部、２４０…第
２演算部、２５０…第３演算部、２６０…第４演算部、
２７０…位置演算部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大村 知秀 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA03 AA19 DD03 FF23 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 QQ03 QQ26 QQ27 QQ28 QQ45 2G088 FF04 FF05 GG18 JJ04 JJ06 KK35

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を受光する受光面上の１次元位置に応
   じてＭ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mが設けられ（ただし、Ｍは
   ４以上の整数。）、前記受光面上における光入射位置に
   応じて前記Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの何れかの出
   力端子から電流信号を出力する光検出器と、 前記Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの出力端子Ｐ_mと出
   力端子Ｐ_m+1との間に設けられた抵抗器Ｒ_mと（ただし、
   ｍは２以上(Ｍ−２)以下の各整数。）、 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、前
   記Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの出力端子Ｐ₁に第１
   入力端子が接続され、出力端子Ｐ₂に第２入力端子が接
   続されており、これら第１入力端子および第２入力端子
   それぞれに入力する電流信号の値に基づいて、出力端子
   より電圧値を出力する第１演算部と、 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、前
   記Ｍ個の出力端子Ｐ₁〜Ｐ_Mのうちの出力端子Ｐ_Mに第１
   入力端子が接続され、出力端子Ｐ_M-1に第２入力端子が
   接続されており、これら第１入力端子および第２入力端
   子それぞれに入力する電流信号の値に基づいて、出力端
   子より電圧値を出力する第２演算部と、 前記第１演算部および前記第２演算部それぞれの出力端
   子より出力される電圧値に基づいて、前記受光面上にお
   ける光入射位置を求める位置演算部と、 を備えることを特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】 光を受光する受光面上の２次元位置に応
   じてＭ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nが配列され（ただ
   し、Ｍ，Ｎは４以上の整数。）、前記受光面上における
   光入射位置に応じて前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ
   _M,Nのうちの何れかの出力端子から電流信号を出力する
   光検出器と、 前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子
   Ｐ_m,nと出力端子Ｐ_{m,n +1}との間に設けられた抵抗器Ｒ
   _m,nと（ただし、ｍは１以上Ｍ以下の各整数。ｎは２以
   上(Ｎ−２)以下の各整数。）、 前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子
   Ｐ_m,2と出力端子Ｐ_{m+1 ,2}との間に設けられた抵抗器Ｒ
   _m,aと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以下の各整
   数。）、 前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子
   Ｐ_m,N-1と出力端子Ｐ_{m +1,N-1}との間に設けられた抵抗器
   Ｒ_m,bと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以下の各整
   数。）、 前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子
   Ｐ_m,1と出力端子Ｐ_{m+1 ,1}との間に設けられた抵抗器Ｒ
   _m,cと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以下の各整
   数。）、 前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ_1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子
   Ｐ_m,Nと出力端子Ｐ_{m+1 ,N}との間に設けられた抵抗器Ｒ
   _m,dと（ただし、ｍは２以上(Ｍ−２)以下の各整
   数。）、 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端子，第４入力
   端子および出力端子を有し、前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ
   _1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_1,1に第１入力端子が接
   続され、出力端子Ｐ_1,2に第２入力端子が接続され、出
   力端子Ｐ_2,1に第３入力端子が接続され、出力端子Ｐ_2,2
   に第４入力端子が接続されており、これら第１〜第４入
   力端子それぞれに入力する電流信号の値に基づいて、出
   力端子より電圧値を出力する第１演算部と、 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端子，第４入力
   端子および出力端子を有し、前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ
   _1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_1,Nに第１入力端子が接
   続され、出力端子Ｐ_1,N-1に第２入力端子が接続され、
   出力端子Ｐ_2,Nに第３入力端子が接続され、出力端子Ｐ
   _2,N-1に第４入力端子が接続されており、これら第１〜
   第４入力端子それぞれに入力する電流信号の値に基づい
   て、出力端子より電圧値を出力する第２演算部と、 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端子，第４入力
   端子および出力端子を有し、前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ
   _1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_M,1に第１入力端子が接
   続され、出力端子Ｐ_M,2に第２入力端子が接続され、出
   力端子Ｐ_M-1,1に第３入力端子が接続され、出力端子Ｐ
   _M-1,2に第４入力端子が接続されており、これら第１〜
   第４入力端子それぞれに入力する電流信号の値に基づい
   て、出力端子より電圧値を出力する第３演算部と、 第１入力端子，第２入力端子，第３入力端子，第４入力
   端子および出力端子を有し、前記Ｍ×Ｎ個の出力端子Ｐ
   _1,1〜Ｐ_M,Nのうちの出力端子Ｐ_M,Nに第１入力端子が接
   続され、出力端子Ｐ_M,N-1に第２入力端子が接続され、
   出力端子Ｐ_M-1,Nに第３入力端子が接続され、出力端子
   Ｐ_M-1,N-1に第４入力端子が接続されており、これら第
   １〜第４入力端子それぞれに入力する電流信号の値に基
   づいて、出力端子より電圧値を出力する第４演算部と、 前記第１演算部，前記第２演算部，前記第３演算部およ
   び前記第４演算部それぞれの出力端子より出力される電
   圧値に基づいて、前記受光面上における光入射位置を求
   める位置演算部と、 を備えることを特徴とする位置検出装置。