JP5498933B2 - X線検出器 - Google Patents
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Description
伝送信号ラインを制御機器(例えばコンピュータ)に1対1で接続するとすれば、検出モジュールと同数の制御機器が必要となる。
図1は、X線検出器システム100の構成を示す概略図である。X線検出器システム100は、X線検出器50および制御機器3により構成されている。X線検出器50は、複数の検出モジュール1を順次、直列に接続して構成される。X線検出器50は、モジュールごとにX線画像データを検出する。X線検出器50は、データ転送の出力側末端の検出モジュール1を介して通信ケーブル4で制御機器3のデータ入力ポート5に接続されており、読み出したX線画像データを制御機器3に送出する。制御機器3は、X線検出器50を制御するとともに、受け取ったX線画像データを保存、処理する。複数の検出モジュール1は、いずれも上記の構造を有している。
ルの入力ポートTxInに対して、転送ケーブル2を介して互いに直列接続(所謂Daisy Chain)している。各々の検出モジュール1の配置は、例えばバス回路基板のような特定のハードウェアに制限されることがないため、任意の位置への自由配置が可能である。
図2は、検出モジュール1の概略構成を示すブロック図である。検出モジュール1は、検出部7、転送部6、入力ポートTxInおよび出力ポートTxOutを備えている。検出部7は、X線を検出し、X線画像データとして保持する。検出部7は、シングル・フォトン・カウンティング方式でX線を検出し、X線画像データに変換する。
び検出部7へ制御信号が伝送される画像制御線DataCtrlが接続されている。また、検出モジュール1の外部からのデータを一旦受信するための入力ポートTxIn、外部に対してデータを送り出すための出力ポートTxOutも接続されている。転送部6は、検出部7から内部クロックφに基づいてX線画像データを同期して読み出し、自ら読み出したX線画像データおよび受け取ったデータを外部に転送する。入力ポートTxInは、転送されたデータが入力されるポートである。出力ポートTxOutは、転送されるデータを出力するポートである。
図4(a)は、リタイミング回路RCの動作を示す概略図であり、図4(b)は、リタイミング回路RCによる信号相互の動作関係を示す図である。図4(a)は、個々のリタイミング回路RCを簡略化して示している。図4(a)に示す動作状態では、リタイミング回路RCに対して、入力信号InTxと出力信号OutTx、および、内部クロックφが入力されている。
図5(a)〜(c)は、いずれもX線画像データの転送例を示す図である。図5(a)は、まず、第一のモジュール20の画像データを、第二のモジュール21、第三のモジュール22を経由して、最後に、通信ケーブル4を通って制御機器3に、送り込む態様を示している。なお、第一のモジュール20、第二のモジュール21、第三のモジュール22は、いずれも検出モジュール1として構成されているが、便宜上、転送順に区別する。
とすると、検出モジュール間のデータ送出切り替えの時点で、各転送クロックTxClk同士
の間の内部クロックφのタイミングのずれに起因するタイミングのずれが生じ、転送クロックTxClkCにおいて、クロック信号に不ぞろいのタイミングが発生してしまう。
ール1のうちの一つであることが望ましい。図5に示す例では、第一のモジュール20が転送クロックTxClkを送出し、その内部では、図3に示す転送クロック回路TCが、転送クロックライン33を使って、クロック信号を送出する。それ以外のモジュールでは、転送クロックライン33は無効となっている。
モジュール20は、自らが生成する転送クロックTxClkに同期させて、画像信号を転送デ
ータ回路TDから、転送データライン32を経由して、転送ケーブル2内のデータTxDataに出力する。図5(a)には、この状態が示されている。
ック数に基づいて決まる。これにより、常に転送クロックTxClkCに対して、同期したタイミングと、一定間隔のクロック数で間の置かれた画像データを、転送ケーブル2内のデータTxDataCにおいて送出することが可能となる。このようにして、第二のモジュール21と第三のモジュール22の間においても、同様に動作が行なわれ、信号TxNext2を受けた第三のモジュール22は、自ら検出した画像データTxData3を送出する。
このように、検出モジュール1を、一連の転送ケーブル2に接続することで、様々な形態の検出モジュールの配置に対応できる。図7(a)〜(c)は、検出モジュールの配置例を示す図である。図7(a)〜(c)では、制御機器3から見て接続を行う順番を、破線矢印で示している。図7(a)は、縦横N×Mでの同一平面配置、図7(b)は、同一面での横一線配置、図7(c)は、円周上に検出面を配した配置を示している。なお、モジュール間をつなぐ転送ケーブル2の長さ、屈曲度が許す範囲であれば、その他の配置を取ることも可能である。
2 転送ケーブル
3 制御機器
4 通信ケーブル
6 転送部
7 検出部
10 ラインバッファ
11 位置確認ポート
12 順方向制御ライン
13 逆方向制御ライン
15 タイミング
17 タイミング
20 第一のモジュール(検出モジュール)
21 第二のモジュール(検出モジュール)
22 第三のモジュール(検出モジュール)
30 画像データ送出開始までの時間
31 転送制御ライン
32 転送データライン
33 転送クロックライン
50 X線検出器
100 X線検出器システム
DataOut 画像データライン
DataCtrl 画像制御線
RC リタイミング回路
TC 転送クロック回路
TD 転送データ回路
TL 転送制御回路
TxIn 入力ポート
TxOut 出力ポート
ExEnd 信号
InTx 入力信号
OutTx 出力信号
TxClk 転送クロック
TxClkC 転送クロック
TxData1、TxData2、TxData3 画像データ
TxDataC データ
TxNext1 信号
TxNext2 信号
φ 内部クロックφ 内部クロック
Claims (10)
- モジュールごとにX線画像データを検出するX線検出器であって、
各々のモジュールが直列に接続され、各々のモジュールの内部クロックに基づいて各々のモジュールが自ら検出したX線画像データを同期して読み出すとともに、前記読み出されたX線画像データを転々と転送する機能を有する複数の検出モジュールを備え、
前記複数の検出モジュールの各々は、前記転送されたX線画像データを受け取り、前記受け取ったX線画像データを前記内部クロックにより同期し直して、前記自ら検出したX線画像データとともに転送することを特徴とするX線検出器。 - 前記複数の検出モジュールの各々は、前記転送の同期に用いる転送クロック信号および前記転送を制御する転送制御信号を前記X線画像データとともに転送し、入力側末端に位置する前記検出モジュールを除く前記複数の検出モジュールの各々は、前記内部クロックによって前記転送クロック信号をリタイミングすることで同期し直すことを特徴とする請求項1記載のX線検出器。
- 前記X線画像データの転送の出力側末端の検出モジュールは、前記複数の検出モジュールを制御する制御機器に前記X線画像データを転送することを特徴とする請求項1または請求項2記載のX線検出器。
- 前記複数の検出モジュールの各々を接続するラインとして、前記X線画像データの転送に対して順方向に前記転送制御信号を伝達する順方向制御ラインと、前記X線画像データの転送に対して逆方向に前記転送制御信号を伝達する逆方向制御ラインとを備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線検出器。
- 前記複数の検出モジュールの各々を接続し、前記転送制御信号を前記X線画像データの出力側および入力側の双方向に対して通信を行なうためのシリアル通信ラインを備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかにX線検出器。
- 前記複数の検出モジュールの各々は、入力信号を一時的に記憶する入力側ラインバッファと、出力信号を一時的に記憶する出力側ラインバッファとを備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のX線検出器。
- 前記複数の検出モジュールの各々は、差動信号により前記データ転送を行うことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のX線検出器。
- 前記複数の検出モジュールの各々は、シングル・フォトン・カウンティング方式でX線を検出することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のX線検出器。
- 前記検出モジュールは、前記X線画像データの転送の入力側末端に位置していることを認識する位置確認ポートを更に備えることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか
に記載のX線検出器。 - 前記検出モジュールは、試料に対してX線の検出面を円周上に形成するように配置されていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載のX線検出器。
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