JPH01134619A - アナログーディジタル変換回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、アナログ−ディジタル変換回路（以下、Ａ／
Ｄ変換回路という）に関し、例えば、放射線画像情報記
録再生システムにおいて、放射線画像情報信号の信号処
理に用いられるアナログ−ディジタル変換回路に関する
。

〈従来技術およびその問題点〉 画像信号等のアナログ電気信号をディジタル電気信号に
変換し、ディジタル信号として信号処理を行なうように
した信号処理方式が広汎に普及しつつある。

このような信号処理方式に用いられるＡ／Ｉ）変換回路
は、従来第４ａ図に示すように、アナログ入力信号を選
択するアナログマルチプレクサ（以下、アナログＭＰＸ
という）１２と該アナログ入力信号をあるタイミングで
サンプリングし、その信号レベルに保持するサンプル・
ホールド回路（以下、Ｓ／）１回路という）１４と該ア
ナログ入力信号をディジタル信号に変換するアナログ−
ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄコンバータという）２
０およびタイミング発生器２２より構成される。

ところで５７８回路には、一般にアナログ・スイッチ、
コンデンサおよびバッファアンプなどが含まれており、
アナログ・スイッチのオン抵抗、バッファアンプのスル
ーレート（応答遅れ）などの影響もあり、コンデンサに
充電される電圧が入力端子に等しくなるまでに時間がか
かる。　この時間をアクイジションタイムもｔＡと呼ぶ
。　すなわち、Ａ／Ｄコンバータに入力するため、アナ
ログ入力信号をサンプリングしても、アクイジションタ
イムｔＡの間は、Ａ／Ｄ変換できない。　ここで、ｔＣ
を予めサンプル・ホールドされたアナログ入力信号をＡ
／ＤコンバータがＡ／Ｄ変換するのに要する時間である
とすると、第４ｂ図に示すようにＡ／Ｄ変換周期はＴ。

＝ｔＡ＋ｔｃとなる。

従って、このような＾／Ｄ変換回路を用いた場合、その
サンプリング周波数ｆ、は第４ｂ図に示すようにｆ　ｓ
　”　１　／　（ｔＡ＋ｔｃ　）となる。

このため、サンプリング周波数ｆ、ｓを高周波にし、サ
ンプリング速度を上げるためには、ｔＡ、ｔｃが小さい
すなわち高速の５７８回路や高速のＡ／Ｄコンバータな
どの高速なデバイスを使用する必要があるが、高速な性
能の良いデバイスは高価なものであるので、Ａ／Ｄ変換
回路のコストアップとなってしまうという問題がある。

また、高価な性能の良いＡ／Ｄコンバータなどのデバイ
スを使用したとしても、アクイジション時間ｔＡは存在
するので、サンプリング周波数のアップには限度がある
という問題がある。

ところで蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放
射線画像情報をいったん蓄積性蛍光体からなる層を有す
るシート（以下、「蓄積性蛍光体シート」または単に「
蛍光体シート」という）に蓄積記録し、このシートを励
起光で走査して輝尽発光光を生じさせ、生じた輝尽発光
光を光電変換素子によりアナログ電気信号に変換して画
像信号を得、この画像信号をディジタル画像信号に変換
した後に画像処理し、再びディジタル−アナログ変換し
て診断適正のよい被写体の放射線画像を得る放射線画像
情報記録再生システムが提案されている（例えば、特開
昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号、同５５
−１６３４７２号、同５６−１０４６４５号、同５５−
１１６３４０号等）。

ここで、蓄積性蛍光体とは放射線（Ｘ線、α線、β線、
γ線、電子線、紫外線等）の照射を受けると、この放射
線のエネルギーの一部を蓄積し、その後、可視光等の励
起光の照射を受けると、蓄積されたエネルギーに応じた
輝尽発光を示す蛍光体をいう。

上記放射線画像情報記録再生システムの一態様として、
被写体の放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍
光体シートを励起光により操作し、この操作により前記
蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を光電的読取手
段により読み取って観察読影用可視像を再生するための
電気的画像信号を得る放射線画像情報の読み取り（以下
、「本読み」という）に先立って、予めこの本読みに用
いられる励起光よりも低レベルの励起光により前記蛍光
体シートを操作してこの蛍光体シートに蓄積記録されて
いる放射線画像情報の概略を読み取る「先読み」を行な
い、この先読みにより得られた画像情報に基づいて前記
本読みを行なう際の読取条件あるいは画像処理条件等を
決定し、この読取条件に従って前記本読みを行ない、読
み取られた画像情報に前記画像処理条件に基づいて階調
処理、周波数処理等を施すようにしたシステムが知られ
ており、例えば本出願人が先に出願し、すでに出願公開
された特開昭５８−６７２４０号、同５８−６７２４１
号、同５８−６７２４３号、同５８−６７２４４号およ
び同８１−８４９５８号公報などに開示されている。　
また、先読み時蛍光体シートに蓄積されている放射線エ
ネルギー量を検出し、この検出レベルに応じて残留エネ
ルギーの消去を行なう際の消去レベルの制御を行なうこ
とも知られている（特開昭５８−８０６３３号および同
６０−２６００３５号等）。

このようなシステムにおいては、蛍光体シートを本読み
する場合には、蛍光体シートに蓄積記録された画像を細
かく読み取るため、読み取られるアナログ電気信号も膨
大なものとなり、高速のコンピュータなどでディジタル
画像処理する際に前記アナログ電気信号を高速でＡ／Ｄ
変換しなければならず、また、蛍光体シートを先読みす
る場合において、読み取られた画像信号と、消去レベル
などを計算するためのモニタ信号とをへ／Ｄ変換して同
時に転送したいという要求があり、上述した従来のよう
に１個のＳ／Ｈ回路に対して入力側のアナログＭＰＸを
切り換えるＡ／Ｄ変換回路方式では画像信号の転送速度
もモニタ信号の転送速度も低下してしまい、効率のよい
時分割転送ができないので本読み条件の決定や消去レベ
ルの計算が迅速に行なえないなどの問題があった。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、より
高速にＡ／Ｄ変換を行なうことを可能とするとともに、
複数の入力信号を効率よく時分割Ａ／Ｄ変換可能なアナ
ログ−ディジタル変換回路、例えば、上述した放射線画
像情報記録再生システムにおいて、本読み時には、膨大
な画像信号を高速へ／Ｄ変換してコンピュータなどに転
送することができ、また、先読時には、画像信号と消去
レベル等のモニタ信号をＡ／Ｄ変換して時分割転送する
ことができるアナログ−ディジタル変換回路を提供する
ことにある。

〈発明の簡単な説明〉 本発明は、サンプル・ホールドされたアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換回路
において、 入力信号を選択する第１のアナログマルチプレクサと、
前記第１のアナログマルチプレクサに並列に接続される
複数個のサンプル・ホールド回路と、該サンプル・ホー
ルド回路が並列に接続され、該サンプル・ホールド回路
の中の一つを選択する第２のアナログマルチプレクサと
、前記サンプル・ホールドされたアナログ信号をディジ
タル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器と、前
記複数個のサンプル・ホールド回路、前記第２のアナロ
グマルチプレクサおよび前記アナログ−ディジタル変換
器の動作タイミングを制御するタイミング発生回路とを
備え、 前記タイミング発生回路により、前記複数個のサンプル
・ホールド回路の動作タイミングをずらし、予めサンプ
ル・ホールドされたアナログ信号を順次アナログ−ディ
ジタル変換器に入力して、ディジタル信号として連続出
力するよう制御することを特徴とするアナログ−ディジ
タル変換回路を提供するものである。

また、前記第１のアナログプレクサが一つの入力チャン
ネルの入力信号を前記複数のサンプル・ホールド回路に
入力するモードと、複数のチャンネルの入力信号をそれ
ぞれのチャンネルに対応する前記複数のサンプル・ホー
ルド回路に入力するモードとを選択するように構成され
ているのが好ましい。

〈発明の具体的構成〉 以下に、本発明に係るアナログ−ディジタル変換回路を
添付の図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明のアナログ−ディジタル変換回路の一
実施例のブロック図である。

本実施例のＡ／Ｄ変換回路１０は、それぞれ２個の入出
力信号端子を有する第１のアナログマルチプレクサ１２
と、２個のＳ／Ｈ回路１４．１６と、２皿の入力信号端
子と１個の出力信号端子とを有する第２のアナログマル
チプレクサ１８と、　Ａ／Ｄコンバータ２０と、タイミ
ング発生器２２とを有する。

アナログマルチプレクサ（アナログＭＰＸ）は多チャン
ネルの入力が可能なように複数の入力端子を有し、複数
の入力信号の１つを選択するものである。　第１図に示
す例では、第１のアナログマルチプレクサ１２は２個の
入力端子１．２を有し、その入力端子に与えられる入力
信号の１つを選択するように構成され、２つの出力端子
３．４を有しており、それぞれ出力端子３はＳ／１１回
路１４および出力端子４はＳ／１１回路１６の入力端子
に接続される。

第１図に示す第１のアナログマルチプレクサ１２は、２
個の入力端子１．２と出力端子３．４を有しており、第
２ａ図および第２ｂ図に示すように電気信号の伝達経路
を切り換えることかできる。　第１のアナログＭＰＸＩ
　２は、第２８図に示すように、１つの入力端子１を２
つの出力端子３および４と接続し、１つの入力信号を２
つの５７８回路に入力することができるし、第２ｂ図に
示すように、それぞれ入力端子１は出力端子３におよび
入力端子２は出力端子４に接続し、異なる２つの入力信
号をそれぞれ別のＳ／１１回路に入力することもできる
。

Ｓ／１（回路１４およびＳ／Ｈ回路１６はそれぞれタイ
ミング発生器２２と接続される。　Ｓ／Ｈ回路１４．１
６としては第１のアナログマルチプレクサによって選択
された入力信号をタイミング発生器２２のタイミングパ
ルスによりサンプルし、その入力信号を一定に例えば一
定の定圧あるいは電流に保持できるものであり、アナロ
グ・スイッチ、バッファアンプおよびコンデンサなどか
らなる公知のものを用いることができる。

Ｓ／）１回路１４および１６の出力端子は第２のアナロ
グマルチプレクサ１８に接続される。

第２のアナログマルチプレクサ１８はＡ／Ｄコンバータ
２０およびタイミング発生器２２に接続され、それぞれ
Ｓ／）１回路１４またはＳ／Ｈ回路１６が予め一定に保
持している信号のどちらか一方をタイミング発生器２２
のタイミングパルスにより所定の時間間隔で選択し、Ａ
／Ｄコンバータ２０に入力する。

へ／Ｄコンバータ２０はタイミング発生器２２に接続さ
れており、タイミング発生器２２のトリガパルスに従っ
てＳ／Ｈ回路１４または１６の保持するアナログ信号す
なわち前記一定電圧をディジタル信号に変換する。　も
ちろん、へ／Ｄ変換時間ｔＡが短かいほうが好ましいが
、Ａ／Ｄ変換されたディジタル信号の処理の速度に合せ
て選ぶのが好ましい。

タイミング発生器２２は、Ａ／Ｄコンバータ２２の最小
Ａ／Ｄ変換時間ｔｃに従って、Ｓ／１１回路１４および
１６のサンプルタイミングをずらして制御し、かつ第２
のアナログマルチプレクサ１８の入力選択の切換えのタ
イミングを制御し、Ａ／Ｄコンバータのへ／Ｄ変換タイ
ミングを制御するために、それぞれに適したタイミング
パルスを出力する。

なお、第１図に示す例では、２つのＳ／１１回路１４．
１６を用いて、１つの入力信号を交互にＡ／Ｄ変換し、
あるいは２つの入力信号を交互に時分割してＡ／Ｄ変換
するように構成しているけれども、本発明はこれに限定
されるわけではなく、３つ以上の５７８回路を用いて、
１つの入力信号を３つ以上の５７８回路に振り分け、順
次へ／Ｄ変換し、あるいは３つ以上の入力信号を３つ以
上のそれぞれの５７８回路に振り分け、順次時分割Ａ／
Ｄ変換するように構成してもよい。

〈発明の具体的作用〉 本発明に係るＡ／Ｄ変換回路は基本的には以上のように
構成されるものであり、以下にその具体的作用について
説明する。

第１図に示す＾／Ｄ変換回路１０において、第３図に示
すようにＳ／Ｎ回路１４および１６のアクイジション時
間ｔＡとＡ／Ｄコンバータ２０のＡ／Ｄ変換時間ｔｃと
が等しく、第２ａ図に示すように第１のアナログＭＰＸ
１２が１の入力信号が出力端子ア、イの両方に接続され
る場合について説明する。

入力端子１から入力信号が第１のアナログＭＰＸ１２に
入力されると、この１つの入力信号が２つのＳ／Ｎ回路
１４および１６に入力される。

Ｓ／）１回路１４にはタイミング発生器２２により第３
図にａで示すタイミングパルスが入力されており、この
タイミングパルスに従って入力信号のサンプル・ホール
ドを繰り返し、Ｓ／Ｎ回路１４の出力信号すは第３図の
ｂに示すようになる。

一方、Ｓ／Ｎ回路１６にはタイミング発生器２２により
第３図のＣに示すように、ａと逆位相のタイミングパル
スが入力されており、Ｓ／Ｎ回路１６はＣに示すタイミ
ングパルスに従って入力信号のサンプル・ホールドを繰
り返し、その出力信号ｄは第３図のｄに示すものどなる
。

従って、Ｓ／Ｎ回路１４と１６は一方がサンプルモード
の時他方は必ずホールドモードとなる。

このため、第２のアナログマルチプレクサ１８をタイミ
ング発生器２２からの第３図のｅに示すタイミングパル
スｅに従って入力信号の選択を行なうと、アナログマル
チプレクサ１８の出力信号ｆは第３図のｆに示すように
ホールドモードのみの信号となり、Ａ／Ｄコンノマータ
２０へは予めホールドされたアナログ入力信号のみが入
力される。

この予めホールドされたアナログ入力信号群をタイミン
グ発生器２２からの第３図のｇに示すトリガパルスに従
って＾／ＤＪＲｔ＆すればＡ／Ｄコンバータ２０の出力
りは第３図のｈに示すディジタル信号となる。

このように、本発明のへ／Ｄ変換回路の出力には入力信
号のサンプリングに要するアクイジション時間ｔＡの影
響を除くことができ、へ／Ｄ変換回路のトータルＡ／Ｄ
変換速度を高速化することができる。

例えば、上記構成のＡ／Ｄ変換回路を前述の放射線画像
読取記録再生システムの本読みに適用すれば、膨大な量
の画像信号を、例えＡ／Ｄコンバータ自身は同じ速度の
ものを用いても、高速で＾／Ｄ変換できるので、コンピ
ュータなどにより高速での画像処理が可能となる。

また、第２ｂ図のように、第１のアナログマルチプレク
サ１２の回路構成を並列にすれば、入力端子１と２では
別々の入力信号を入力でき、Ｓ／１１回路１４のホール
ド信号Ｈ２、Ｈ４、Ｈ６・・・・・・とＳ／Ｎ回路１６
のホールド信号Ｈ１、Ｈ３、Ｈ５、・・・・・・は別々
の信号となり、第３図のｆに示すようにへ／Ｄコンバー
タ２０へは異なる信号を時分割で入力できるので、Ａ／
Ｄコンバータ２０は異なる信号を時分割で転送すること
ができる。

例えば、上記構成のＡ／Ｄ変換回路を前述の放射線画像
読取再生システムの先読みに適用すれば、先読み画像信
号と消去レベルなどを検知するためのモニタ信号とを同
時に同一のＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換すること
ができ、コンピュータなどへ時分割転送できる。

以上、本発明に係るアナログ−ディジタル変換回路につ
いて好適な実施例を挙げて詳細に説明したけれども、本
発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が
可能なことは勿論である。

〈発明の効果〉 以上、詳述したように、本発明によれば、アナログ−デ
ィジタル変換回路を、複数のサンプル・ホールト回路を
用いて、アナログ−ディジタル変換器に入力する信号を
常に予めサンプル・ホールドされた状態で入力するよう
に構成することにより、アナログ−ディジタル変換をよ
り高速化できるとともに複数のサンプル・ホールド回路
に複数の異なる信号を入力することにより、複数の異な
る信号を効率よく時分割でアナログ−ディジタル変換で
き、出力信号として時分割転送できるアナログ−ディジ
タル変換回路を提供できるという効果がある。

従って、蓄積性蛍光体を用いる放射線画像情報記録再生
システムに適用すれば、本読み時には膨大な画像信号を
高速アナログ−ディジタル変換し、コンピュータなどへ
転送して、ディジタル画像処理することができるととも
に、先読み時には、先読み画像信号および消去レベルな
どの検知用のモニタ信号などのように異なる信号を同一
のアナログ−ディジタル変換回路により同時に時分割ア
ナログ−ディジタル変換でき、コンピュータなどへ時分
割転送することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るアナログ−ディジタル変換回路
の一実施例のブロック図である。 第２ａ図および第２ｂ図は、それぞれ本発明のアナログ
−ディジタル変換回路に用いられるアナログマルチプレ
クサの一使用例を示す概略図である。 第３図は、第１図に示すアナログ−ディジタル変換回路
の信号処理タイミングチャートの一例である。 第４ａ図は、従来のアナログ−ディジタル変換回路のブ
ロック図であり、第４ｂ図は該回路の信号処理タイミン
グチャートの一例である。 符号の説明 １．２・・・入力端子、　　３．４・・・出力端子、１
０・・・アナログ−ディジタル変換回路、１２．１８・
・・アナログマルチプレクサ、１４．１６・・・サンプ
ル・ホールド回路、２０・・・アナログ−ディジタル変
換器、２２・・・タイミング発生器、 Ｈｌ　、　Ｈ２、・・・Ｈ６・・・・・・ホールドアナ
ログ信号、 ＤＨｌ　、ＤＨ２、・・・ＤＨ５・・・・・・ディジタ
ル信号特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　渡　　辺　　望　　稔ｊ・・−同
　　　　　弁理士　　石　　井　　陽　　リ〜フ； ユ〉　　　　　≦ ＦＩＧ、２ａ ＦＩＧ、２ｂ ＦＩＧ、３ ′１ ｈ　　　　　ＤＨ４ＤＨ２ＤＨ３ＤＨ４ＤＨ５ＦＩＧ、
４ｂ Ａ □ ：ｔＣ′ １−一： ８１間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプル・ホールドされたアナログ信号をディジ
   タル信号に変換するアナログ−ディジタル変換回路にお
   いて、 入力信号を選択する第１のアナログマルチプレクサと、
   前記第１のアナログマルチプレクサに並列に接続される
   複数個のサンプル・ホールド回路と、該サンプル・ホー
   ルド回路が並列に接続され、該サンプル・ホールド回路
   の中の一つを選択する第２のアナログマルチプレクサと
   、前記サンプル・ホールドされたアナログ信号をディジ
   タル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器と、前
   記複数個のサンプル・ホールド回路、前記第２のアナロ
   グマルチプレクサおよび前記アナログ−ディジタル変換
   器の動作タイミングを制御するタイミング発生回路とを
   備え、 前記タイミング発生回路により、前記複数個のサンプル
   ・ホールド回路の動作タイミングをずらし、予めサンプ
   ル・ホールドされたアナログ信号を順次アナログ−ディ
   ジタル変換器に入力して、ディジタル信号として連続出
   力するよう制御することを特徴とするアナログ−ディジ
   タル変換回路。
2. （２）前記第１のアナログプレクサが一つの入力チャン
   ネルの入力信号を前記複数のサンプル・ホールド回路に
   入力するモードと、複数のチャンネルの入力信号をそれ
   ぞれのチャンネルに対応する前記複数のサンプル・ホー
   ルド回路に入力するモードを選択するよう構成されてい
   る特許請求の範囲第１項に記載のアナログ−ディジタル
   変換回路。