JPH05209967A

JPH05209967A - 放射線像撮像装置

Info

Publication number: JPH05209967A
Application number: JP4015890A
Authority: JP
Inventors: Susumu Adachi; 晋足立
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】放射線センサからの放射線フォトンの検出信
号を、画素情報とすべく積算メモリに導入するための結
線数を少なくし、かつ、この結線数の削減に伴って放射
線群に同時に複数の放射線が入射しても位置情報か混乱
することのない放射線像撮像装置を提供する。【構成】各放射線センサ出力の電圧変換信号を入力す
る各波高弁別回路の弁別結果をそれぞれに対応配置した
ローカルメモリに格納し、このローカルメモリをアドレ
ス指定することでその内容を積算メモリに読み出すよう
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば医用や産業用非
破壊検査装置等の、Ｘ線像をはじめとする放射線像の撮
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＸ線等の放射線信号を半導体セ
ンサによりパルス状の電気信号に変換し、その電気信号
を計数することによって濃淡画像を得る、いわゆるフォ
トンカウンティング方式の撮像装置においては、通常、
センサからの電荷信号を電圧信号に変換し、その電圧信
号をコンパレータ等の波高弁別回路に導いて所定レベル
範囲の信号のみを抽出し、その抽出された信号をカウン
タ（積算メモリ）へ導入するが、各センサとカウンタと
を１対１で対応させて結線する必要がある。そのため、
例えば２次元配列された多数のセンサからの信号をそれ
ぞれのカウンタへ導入するための結線数が膨大な数にな
ってしまうという問題があった。

【０００３】この問題を解決するための手段として、例
えば特開昭６０−１１１９８０号において、２次元配置
された放射線センサを複数のブロックに区分し、この各
ブロックごとに、そのブロック内の各放射線センサの出
力を受けて検出出力を発生したセンサの位置情報を表す
デジタルコード信号を出力するコード化回路を設け、そ
のコード化された信号を積算メモリに導く方式が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の提
案では、確かにセンサ群とメモリ回路間の結線数は少な
くなるが、一つのコード化回路が対象とするブロック内
に複数のフォトンが同時に入射した場合、誤った位置情
報を出力してしまうという欠点がある。すなわち、ブロ
ック内の各センサに例えば数ビットからなるコードを個
別に割当てる場合、同時に２個のセンサに放射線が入射
した場合には、コード化に際して全く別のセンサを特定
するビット信号が発生してしまう。

【０００５】そのため、この提案に基づく装置によれ
ば、センサとメモリ間の結線数が減少した分だけ、入射
放射線のレートを落として使用しなければならなくなっ
てしまう。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、各放射線センサによる放射線フォトンの検出情報
をコード化してメモリとの結線数を少なくし、しかも、
上記の提案のようにコード化の対象とする放射線センサ
群に同時に複数のフォトンが同時に入射しても、位置情
報の混乱が生じない放射線像撮像装置の提供を目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
ため、本発明の放射線像撮像装置は、フォトンカウンテ
ィング方式の放射線像撮像装置において、各放射線セン
サの出力の電圧変換信号を入力する各波高弁別回路ごと
に、それぞれローカルメモリを設けるとともに、この各
ローカルメモリを指定するアドレス指定回路を設け、各
波高弁別回路の出力を一旦対応するローカルメモリ内に
記憶した後、上記アドレス指定回路による指定により該
当のローカルメモリの内容を読み出して積算メモリ内に
転送するよう構成されていることによって特徴付けられ
る。

【０００８】

【作用】各放射線センサによる放射線の検出信号は、
各センサ（各画素）ごとに設けられた固有のローカルメ
モリ内に一旦蓄えられた後に、外部からのアドレス指定
により順次読み出されて積算メモリ（カウンタ）に導入
されるから、対象とするセンサ群に同時に複数のフォト
ンが入射しても、位置情報が混乱を来すことなく積算メ
モリに導入される。

【０００９】

【実施例】図１は本発明実施例の回路構成を示すブロ
ック図で、４チャンネル分の放射線センサを用いた例を
示している。各放射線センサ１ａ・・１ｄの出力はそれぞ
れに対応して設けられた電荷電圧変換器２ａ・・２ｄに導
入されて電圧パルスに変換される。この各電荷電圧変換
器２ａ・・２ｄの出力は同じくそれぞれに対応して設けら
れたコンパレータ３ａ・・３ｄに導かれる。各コンパレー
タ３ａ・・３ｄには基準電圧信号Ｖ_refが導入されてお
り、各電荷電圧変換器２ａ・・２ｄからの電圧パルスはこ
の基準電圧信号Ｖ_refと比較される。各コンパレータ３
ａ・・３ｄは、基準電圧信号Ｖ_refを越える電圧パルスが
入力された場合に限りその出力をＨレベルとするように
なっている。

【００１０】この各コンパレータ３ａ・・３ｄの出力は、
それぞれに対応して設けられたフリップフロップ４ａ・・
４ｄに導入され、この各フリップフロップ４ａ・・４ｄが
対応する各コンパレータ３ａ・・３ｄの出力状態を記憶す
るように構成されている。

【００１１】各フリップフロップ４ａ・・４ｄは共通のデ
ータバス５を介してそれぞれに対応して設けられたカウ
ンタ６ａ・・６ｄに接続されているとともに、この各フリ
ップフロップ４ａ・・４ｄおよび各カウンタ６ａ・・６ｄに
は、制御回路７からの２ビットのアドレス指定信号（Ａ
０，Ａ１）が供給されており、このアドレス指定信号に
より指定されたフリップフロップの記憶内容が該当する
カウンタに導入され、フリップフロップがＨレベルを記
憶している場合には該当のカウンタが１カウントだけカ
ウントアップするように構成されている。

【００１２】制御回路７は以上のアドレス指定信号のほ
か、クロック信号（ＣＬＫ）も出力して各回路に供給
し、このクロック信号は、その立ち上がりから次の立ち
上がりまでの間を１サイクルとして各回路の動作タイミ
ングを規定する。すなわち、各電荷電圧変換器２ａ・・２
ｂは、１サイクル中に該当のセンサから１つの電荷信号
出力を受け付け、その出力が到来すればその変換信号を
次のクロック信号の立ち上がりまで保持し、各コンパレ
ータ３ａ・・３ｄはクロック信号の立ち上がり時点で電圧
比較を行う。また、各フリップフロップ４ａ・・４ｄは、
クロック信号の立ち上がり時に、コンパレータ３ａ・・３
ｄの出力に基づき記憶内容を変更する。更に、前記した
アドレス指定信号はこの１サイクル中に全てのフリップ
フロップ４ａ・・４ｄを指定する信号が順次出力される。

【００１３】図２は以上の本発明実施例の動作を示すタ
イミングチャートで、以下、この図を参照しつつ本発明
実施例の作用を述べる。今、例えばサイクル（１）内に
放射線センサ１ａと１ｃに放射線フォトンが同時に入力
したとすると、その出力電荷が所定レベル以上である場
合には、次のクロック信号の立ち上がり時点で該当のコ
ンパレータ３ａおよび３ｃの出力がＨレベルとなり、サ
イクル（１）中で信号入力があったものとしてフリップ
フロップ４ａおよび４ｃの内容がＨとなる。各サイクル
中には前記したように制御回路７から全フリップフロッ
プ４ａ・・４ｄを指定するアドレス指定信号が出力されて
いるから、続くサイクル（２）内でフリップフロップ４
ａと４ｃが例えば例示のように“００”および“１０”
等のビット信号により指定されると、データバス５内に
Ｈレベルの信号が流れる。このアドレス指定信号は各カ
ウンタ６ａ・・６ｄにも供給されているから、フリップフ
ロップ４ａからのＨレベル信号はカウンタ６ａに、フリ
ップフロップ４ｃからのＨレベル信号はカウンタ６ｃに
導入されてそれぞれの内容を１づつカウントアップす
る。

【００１４】この各フリップフロップ４ａ・・４ｄからの
データをカウンタ６ａ・・６ｄに転送しているサイクル
（２）中にも、各電荷電圧変換器２ａ・・２ｄは各センサ
１ａ・・１ｄからの出力信号を受け付けており、このサイ
クル（２）内に収拾されたフォトン信号は続くサイクル
（３）において同様にして該当するカウンタ６ａ・・６ｄ
に転送される。

【００１５】以上の本発明実施例において特に注目すべ
き点は、各電荷電圧変換器２ａ・・２ｄの出力はそれぞれ
に対応して設けられたローカルメモリ、つまり各フリッ
プフロップ４ａ・・４ｄに一旦記憶され、この各フリップ
フロップ４ａ・・４ｄの内容が積算メモリであるカウンタ
６ａ・・６ｄに読み出されるとともに、各フリップフロッ
プ４ａ・・４ｄ自体が各画素（センサ）を特定している点
であり、これにより、対象としている複数のセンサに同
時に放射線フォトンが入射しても入射位置の特定に混乱
を来すことがなく、また、特にコード信号を作るための
回路手段が不要となる。

【００１６】なお、以上の実施例では、１個の電荷電圧
変換器に対して１個づつのコンパレータおよびフリップ
フロップを設けたが、放射線のエネルギ弁別を行う場合
には、１個の電荷電圧変換器に対して弁別数に応じて複
数のコンパレータおよびフリップフロップを設ければよ
い。

【００１７】また、以上の例では説明を簡単化するため
に４チャンネル分のシステムに本発明を適用している
が、そのチャンネル数は任意であり、また、このような
複数チャンネルのシステムを多数個組み合わせて１つの
撮像装置を構築し得ることは勿論である。

【００１８】更に、以上の実施例ではローカルメモリと
してフリップフロップを、積算メモリとしてカウンタを
用いたが、本発明はこれに限定されることなく、それぞ
れに対応する機能を有していさえすれば他の公知のメモ
リを使用するができる。

【００１９】更にまた、放射線センサは１次元状（ライ
ン状）に並べてもよいし、２次元状（面状）に並べても
よいことは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれ
ば、複数個の放射線センサの出力を電圧信号に変換する
電荷電圧変換器と、その変換出力を入力するコンパレー
タ等の波高弁別回路を持つ撮像装置において、各波高弁
別回路にそれぞれローカルメモリを配設して弁別結果を
個別に記憶するとともに、この各ローカルメモリをアド
レス指定することにより、その記憶内容をフォトン数計
数のための積算メモリに転送するように構成したから、
フォトンの検出信号を積算メモリに導入するための結線
数を大幅に削減し得るばかりでなく、従来の提案のよう
に対象とする放射線センサ群に同時に複数の放射線フォ
トンが入射してもその入射位置情報が混乱することな
く、従って、上記結線数を削減したが故に入射放射線の
レートを落とす必要がなく、従来の提案に比してフォト
ンの計数効率が向上するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図

【図２】その各部の動作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１ａ・・１ｄ・・・・放射線センサ２ａ・・２ｄ・・・・電荷電圧変換器３ａ・・３ｄ・・・・コンパレータ４ａ・・４ｄ・・・・フリップフロップ５・・・・データバス６ａ・・６ｄ・・・・カウンタ７・・・・制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線フォトンの入射により電荷信号を
発生する放射線センサと、このセンサからの電荷信号を
電圧信号に変換する電荷電圧変換器と、この電荷電圧変
換器の出力の電圧レベルを弁別する波高弁別路と、その
波高弁別回路の出力に基づき上記センサの出力のうち所
定レベル範囲のものを積算記憶するメモリからなるチャ
ンネルを複数個有し、各メモリの内容を画素情報として
画像を形成する撮像装置において、上記波高弁別回路ご
とにそれぞれローカルメモリを設けるとともに、この各
ローカルメモリを指定するアドレス指定回路を設け、上
記各波高弁別回路の出力を一旦対応するローカルメモリ
内に記憶し、上記アドレス指定回路による指定により該
当のローカルメモリの内容を読み出して上記メモリ内に
転送するよう構成されていることを特徴とする放射線像
撮像装置。