JPH05312955A - Imaging unit - Google Patents

Imaging unit

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Publication number
JPH05312955A
JPH05312955A JP12195092A JP12195092A JPH05312955A JP H05312955 A JPH05312955 A JP H05312955A JP 12195092 A JP12195092 A JP 12195092A JP 12195092 A JP12195092 A JP 12195092A JP H05312955 A JPH05312955 A JP H05312955A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
cosmic rays
image pickup
energy ray
cosmic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12195092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Osuga
慎二 大須賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
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Publication of JPH05312955A publication Critical patent/JPH05312955A/en
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Abstract

PURPOSE:To identify and remove a spot image produced by cosmic rays within a shortest time by disposing at least two layers of cosmic rays detecting cell on the rear of a light receiving face, estimating the passing position of cosmic rays on the light receiving face, and displaying an estimated passing position and an image while superposing. CONSTITUTION:Two pieces of high energy beam detecting cells 2, 3 are disposed on the rear of the light receiving face of an imaging device 1 and a two-dimensional position of detected cosmic rays is outputted to a passing position estimating unit 4. The estimating unit 4 operates passing position data of cosmic rays and outputs the data thus operated to an image processor 5. The processor 5 superposes a marker on the estimated passing position of cosmic rays, for example, based on an output from the estimating unit 4 and data provided from the imaging device 1 and displays an image on a display means 6 thus identifying a spot image produced by the cosmic rays. Each of the high energy beam detecting cells 2, 3 is constituted of a plurality of strip electrodes arranged in parallel on a semiconductor substrate, and a two-dimensional position sensitive detector is employed in each of the detecting cells 2, 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、撮像装置に関し、一
例としては、極微弱な光からなる画像を撮像するとき
に、目的とする画像に重畳してくる宇宙線(主にミュー
オン)による点状の疑似画像(以下、宇宙線による点像
と呼ぶ)の識別を可能とした極微弱光撮像装置に適用さ
れる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device, and as an example, when an image consisting of extremely weak light is picked up, a point due to cosmic rays (mainly muons) superimposed on a target image. The present invention is applied to an extremely weak light imaging device capable of discriminating a pseudo-image (hereinafter referred to as a point image by cosmic rays).

【0002】[0002]

【従来の技術】天体観測を撮像デバイスで行なうときに
は、高感度のデバイスとして、例えば液体窒素により冷
却されたCCD(電荷結合素子)を用いる。
2. Description of the Related Art When performing astronomical observation with an image pickup device, a CCD (charge coupled device) cooled by liquid nitrogen, for example, is used as a highly sensitive device.

【0003】極微弱な光からなる画像を撮像するとき
に、撮像素子として例えば冷却されたCCDを使用する
と、CCDは宇宙線に対して感度が有り、宇宙線1個あ
たり数100〜数1000個の電子−正孔対が発生する
ので、画像中の宇宙線が通過した位置に点状の疑似画像
が生じてしまう。特に天文学における用途では、宇宙線
による点像が同じく点状の天体の画像と紛らわしいの
で、宇宙線による点像の識別は重要である。
When, for example, a cooled CCD is used as an image pickup device when picking up an image of extremely weak light, the CCD is sensitive to cosmic rays, and several hundred to several thousand per cosmic ray. Since the electron-hole pairs are generated, a dot-like pseudo image is generated at the position where the cosmic ray passes in the image. Especially for applications in astronomy, it is important to identify point images by cosmic rays because the point images by cosmic rays are confusing with the images of celestial bodies that are also point-like.

【0004】このような宇宙線(主にミューオン)の地
上での強度は、1分間に1cm2 あたり1個程度である
ので、CCDを長時間露光する場合には、宇宙線による
点像を除去または識別する必要が有るが、宇宙線を遮蔽
体により除去することは困難である。
Since the intensity of such cosmic rays (mainly muons) on the ground is about 1 per 1 cm 2 per minute, the point image due to the cosmic rays is removed when the CCD is exposed for a long time. Or it is necessary to identify, but it is difficult to remove cosmic rays with a shield.

【0005】そこで、次のような点像除去の手法が従来
から採用されている。すなわち、宇宙線による点像は、
時間、空間的にランダムに発生していると考えられるの
で、1つの対象に対して少なくとも2回の撮像を行い、
得られた複数の画像を比較することにより、宇宙線によ
る点像を識別し画像から除去する。
Therefore, the following point image removal method has been conventionally adopted. That is, the point image by cosmic rays is
Since it is considered that they occur randomly in time and space, at least two images are taken for one target,
By comparing the obtained images, the point image due to cosmic rays is identified and removed from the image.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、1つの対象に対して複数回の撮像を行い、得られた
複数の画像を比較することによって宇宙線による点像を
識別、除去する方法は、1回の撮像に比して撮像回数倍
の時間がかかる。本発明でも、露光終了後の画像と宇宙
線の推定通過位置とを比較するのでありリアルタイムで
はない。本発明は、このような問題点を解決することを
課題としている。
However, as described above, one target is imaged a plurality of times and the obtained images are compared to identify and remove the point image due to cosmic rays. The method takes twice as many times as the number of times of imaging as compared with one imaging. Also in the present invention, the image after exposure is compared with the estimated passing position of cosmic rays, and it is not real-time. An object of the present invention is to solve such a problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、前方から受光面に入射された光を撮像する撮像手段
と、この撮像手段の後方に配置されると共に、受光面と
交差する軸にそれぞれ検出面が交差する複数の高エネル
ギー線検出セルを有する高エネルギー線検出手段と、複
数の高エネルギー線検出セルの検出位置にもとづいて入
射された高エネルギー線の受光面における通過位置を推
定する通過位置推定手段と、撮像手段による撮像画像を
通過位置推定手段の出力により処理する画像処理手段と
を備えることを特徴とする。
An image pickup device according to the present invention includes an image pickup means for picking up light incident on a light receiving surface from the front, and an axis arranged behind the image pickup means and intersecting the light receiving surface. High-energy-ray detecting means having a plurality of high-energy-ray detecting cells whose detection surfaces intersect with each other, and estimating the passage position of the high-energy rays incident on the light-receiving surface based on the detection positions of the plurality of high-energy ray detecting cells And an image processing means for processing an image captured by the imaging means by the output of the passing position estimation means.

【0008】[0008]

【作用】本発明の撮像装置によれば、少なくとも2層に
された高エネルギー線(宇宙線)検出セルが配置されて
いるので、撮像手段の受光面での宇宙線の通過位置を推
定することができる。そして、表示装置上で撮像素子か
ら得られた画像と宇宙線の通過位置を重ねて表示すれ
ば、宇宙線の通過位置にある点は宇宙線によるものであ
ると識別することができる。
According to the image pickup device of the present invention, since at least two layers of high energy ray (cosmic ray) detection cells are arranged, it is possible to estimate the passage position of the cosmic ray on the light receiving surface of the image pickup means. You can Then, if the image obtained from the image pickup device and the passage position of the cosmic ray are overlapped and displayed on the display device, it is possible to identify that the point at the passage position of the cosmic ray is due to the cosmic ray.

【0009】[0009]

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明である撮
像装置の実施例について説明する。図1は本発明の実施
例の基本構成を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of an image pickup apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the basic configuration of an embodiment of the present invention.

【0010】図1(a)は撮像デバイス1の後方に2枚
の高エネルギー線検出セル2,3を配設した例であり、
同図(b)は角筒状の2個の高エネルギー線検出セル
2,3を配設した例である。なお、同図(b)について
は、通過位置推定装置4と画像処理装置5と表示装置6
を省略して図示してある。
FIG. 1A shows an example in which two high energy ray detecting cells 2 and 3 are provided behind the image pickup device 1.
FIG. 2B shows an example in which two high energy ray detection cells 2 and 3 in the shape of a rectangular tube are arranged. In addition, regarding the same figure (b), the passing position estimation device 4, the image processing device 5, and the display device 6 are shown.
Are omitted in the drawing.

【0011】撮像デバイス1の受光面には被観測光が入
射される。撮像デバイス1の後方には2枚の高エネルギ
ー線検出セル2,3が一定の間隔をあけて配設されてい
る。この高エネルギー線検出セル2,3は二次元の位置
検出が可能であり、その出力は通過位置推定装置4に入
力される。通過位置推定装置4は高エネルギー線検出セ
ル2,3による高エネルギー線の通過位置データを演算
し、撮像デバイス1の受光面における高エネルギー線の
通過位置を推定するもので、その出力は画像処理装置5
に与えられる。
The light to be observed is incident on the light receiving surface of the image pickup device 1. Two high energy ray detection cells 2 and 3 are arranged behind the image pickup device 1 at regular intervals. The high energy ray detecting cells 2 and 3 are capable of two-dimensional position detection, and the output thereof is input to the passage position estimating device 4. The passing position estimating device 4 calculates passing position data of high energy rays by the high energy ray detecting cells 2 and 3, and estimates a passing position of the high energy rays on the light receiving surface of the imaging device 1, and its output is image processing. Device 5
Given to.

【0012】撮像デバイス1からの撮像データは画像処
理装置5に与えられ、通過位置推定装置4の出力によっ
て画像処理される。例えば、高エネルギー線の通過位置
に対してマーカーを重ねる処理がされ、表示手段6に送
られて画面上で表示され、高エネルギー線による点像
を、認識することが可能になる。
The image pickup data from the image pickup device 1 is given to the image processing device 5 and is subjected to image processing by the output of the passing position estimating device 4. For example, the marker is superimposed on the passage position of the high energy ray, and the marker is sent to the display means 6 and displayed on the screen, so that the point image by the high energy ray can be recognized.

【0013】次に、極微弱光撮像装置として構成した第
1実施例を説明する。図2は撮像素子と宇宙線検出器の
部分の構造を示す図である。撮像素子であるCCD10
の背後に3層の宇宙線検出器11、12、13が配置さ
れている。CCD10は冷却のためのヒートシンク14
に取り付けられ、ヒートシンク14の図示されていない
端部は液体窒素に浸されている。またCCD10とヒー
トシンク14は、光が入射する窓15を有する真空容器
16中に格納されている。宇宙線検出器11、12、1
3のそれぞれは、CCD10の受光面に平行な面上の直
交する2方向での宇宙線の通過位置を検出するX方向位
置検出器11X 、12X 、13X と、Y方向位置検出器
11Y 、12Y 、13Y からなる。当然のことながら、
宇宙線検出器11、12、13でのX方向は同一方向で
ありY方向も同様である。
Next, a first embodiment constructed as an extremely weak light image pickup device will be described. FIG. 2 is a diagram showing the structure of the image sensor and the cosmic ray detector. CCD 10 which is an image sensor
A three-layer cosmic ray detector 11, 12, 13 is arranged behind the. CCD 10 is a heat sink 14 for cooling
The end of the heat sink 14 (not shown) is immersed in liquid nitrogen. Further, the CCD 10 and the heat sink 14 are housed in a vacuum container 16 having a window 15 through which light enters. Cosmic ray detectors 11, 12, 1
Each of 3 is an X-direction position detector 11 X , 12 X , 13 X and a Y-direction position detector 11 for detecting cosmic ray passage positions in two directions orthogonal to each other on a plane parallel to the light receiving surface of the CCD 10. It consists of Y , 12 Y , and 13 Y. As a matter of course,
The cosmic ray detectors 11, 12, and 13 have the same X direction and the same Y direction.

【0014】宇宙線17がCCD10を通過すると、図
3(a)に示すように宇宙線17の通過位置に多数の電
子−正孔対21が作られ、空乏層22内に生成された電
荷は近くの電極23の下に蓄積される。その結果、CC
D10から得られる画像24には、図3(b)に示すよ
うに宇宙線による点像25が重畳する。CCDが天文学
の分野において使用された場合には、天体の像26と宇
宙線による点像25とは紛らわしい。
When the cosmic rays 17 pass through the CCD 10, a large number of electron-hole pairs 21 are created at the passage positions of the cosmic rays 17 as shown in FIG. 3A, and the charges generated in the depletion layer 22 are generated. Accumulate underneath nearby electrodes 23. As a result, CC
A point image 25 of cosmic rays is superimposed on the image 24 obtained from D10 as shown in FIG. When the CCD is used in the field of astronomy, the astronomical image 26 and the cosmic ray point image 25 are confusing.

【0015】次に、宇宙線検出器の構造を図4に示す。
宇宙線検出器11のX方向位置検出器11X は、CCD
10の受光面に平行な面上のX方向にストリップ状の検
出器(11X1〜11Xn)を並べたシリコンストリップ検
出器であり、Y方向位置検出11Y はY方向にストリッ
プ状の検出器(11Y1〜11Yn)を並べたシリコンスト
リップ検出器である。ストリップの幅は数10μm、長
さはCCD10の大きさよりも大きく、シリコンストリ
ップ検出器11X 、11Y は全体としてCCD10を覆
っている。宇宙線検出器11X 、11Y に宇宙線17が
入射すると、宇宙線17の入射位置のストリップ(図4
では11X3、11Y2)に電子−正孔対が発生する。
Next, the structure of the cosmic ray detector is shown in FIG.
The X direction position detector 11 X of the cosmic ray detector 11 is a CCD
A silicon strip detector in which strip-shaped detectors (11 X1 to 11 Xn ) are arranged in the X-direction on a plane parallel to the light-receiving surface of 10. The Y-direction position detection 11 Y is a strip-shaped detector in the Y-direction. It is a silicon strip detector in which (11 Y1 to 11 Yn ) are arranged. The width of the strip is several tens of μm and the length thereof is larger than the size of the CCD 10, and the silicon strip detectors 11 X and 11 Y cover the CCD 10 as a whole. When the cosmic ray 17 is incident on the cosmic ray detectors 11 X and 11 Y , the strip at the incident position of the cosmic ray 17 (see FIG.
Then, electron-hole pairs are generated in 11 X3 , 11 Y2 ).

【0016】シリコンストリップ検出器11X の各スト
リップ11X1〜11Xnは、図5に示すように増幅器31
X1〜31Xnを経て比較器41X1〜41Xnに接続されてい
る。比較器41X1〜41Xnはストリップで発生した電荷
量を設定値と比較し、電荷発生量が設定値以上であるも
のを、宇宙線による現象(以後、“ヒット”と呼ぶ)と
して検出する。さらに、比較器41X1〜41Xnは位置識
別器51X に接続され、位置識別器51X はヒットの発
生したストリップのアドレスX1を与える。
Each strip 11 X1 to 11 Xn of the silicon strip detector 11 X has an amplifier 31 as shown in FIG.
It is connected to the comparators 41 X1 to 41 Xn via X1 to 31 Xn . The comparators 41 X1 to 41 Xn compare the amount of charge generated in the strip with a set value, and detect that the amount of charge generated is equal to or more than the set value as a phenomenon due to cosmic rays (hereinafter referred to as “hit”). Further, the comparator 41 X1 to 41 Xn is connected to the position identifier 51 X, position identifier 51 X provides an address X1 of the hit occurred strips.

【0017】図5では、ストリップ11X 3 に宇宙線が
入射しているので、アドレスX1は“3”である。また
位置識別器51X は、シリコンストリップ検出器11X
でヒットが検出されたことを示すトリガー信号61X
発生する。他のシリコンストリップ検出器11Y 、12
X 、12Y 、13X 、13Y も同様に、宇宙線が通過す
るとアドレスY1、X2、Y2、X3、Y3とトリガー
信号61Y 、62X 、62Y 、63X 、63Y を発生す
る。
In FIG. 5, since the cosmic ray is incident on the strip 11 X 3 , the address X1 is "3". The position identifier 51 X is a silicon strip detector 11 X.
A trigger signal 61 X indicating that a hit has been detected is generated. Other silicon strip detectors 11 Y , 12
Similarly, X 1 , 12 Y , 13 X and 13 Y also generate addresses Y 1, X 2, Y 2, X 3 and Y 3 and trigger signals 61 Y , 62 X , 62 Y , 63 X and 63 Y when cosmic rays pass through.

【0018】図6に示すように、トリガー信号61X
63Y はコインシデンス回路44に送られ、コインシデ
ンス回路44は任意に設定される時間幅(例えば100
ns)の間に、6個の位置識別器51X 〜53Y の全て
からトリガー信号が発生した場合に、つまり3枚の宇宙
線検出器11、12、13を1個の宇宙線が通過したと
推定されるときに、演算器45に宇宙線の通過位置を示
すアドレスX1〜Y3の取り込みを指示する。
As shown in FIG. 6, the trigger signals 61 X ...
63 Y is sent to the coincidence circuit 44, and the coincidence circuit 44 sets an arbitrarily set time width (for example, 100
ns), when the trigger signals are generated from all of the six position discriminators 51 X to 53 Y , that is, one cosmic ray passes through the three cosmic ray detectors 11, 12, and 13. When it is presumed that, the arithmetic unit 45 is instructed to take in the addresses X1 to Y3 indicating the passage position of the cosmic rays.

【0019】演算器45では、各シリコンストリップ検
出器11X 〜13Y のヒットが発生したストリップの番
号から、記憶しているそのストリップの対応する座標
(図7(a)参照)を求め、最小2乗法により宇宙線の
通った直線を表す式を求める。すなわち、(x1
x1)、(x2 ,zx2)、(x3 ,zx3)の3座標から
X−Z平面に投影した直線の式、 x=Ax・z+Bx ……(1) のAxとBxが、また、(y1 ,zy1)、(y2
y2)、(y3 、zy3)の座標からはY−Z平面に投影
した直線の式、 y=Ay・z+By ……(2) のAyとByが得られる。
The arithmetic unit 45 obtains the stored corresponding coordinates (see FIG. 7A) from the number of the strip in which the hit of each of the silicon strip detectors 11 X to 13 Y occurs, and calculates the minimum value. Find the formula that expresses the straight line through which cosmic rays pass by the square method. That is, (x 1 ,
z x1), (x 2, z x2), the Ax and Bx of (x 3, z x3 Equation 3 coordinates of a straight line obtained by projecting the X-Z plane), x = Ax · z + Bx ...... (1), Also, (y 1 , z y1 ), (y 2 ,
From the coordinates of z y2 ), (y 3 , z y3 ), the formula of a straight line projected on the YZ plane, y = Ay · z + By (2) Ay and By can be obtained.

【0020】(1)式と(2)式に、CCD10の受光
面のZ座標z0 を代入することにより、CCD10の受
光面での宇宙線の通過位置座標の推定値(x0 ,y0
を求めることができる。なお、図7(b)、(c)にお
いて、ヒットの発生したストリップは、図4と同様に、
11X3および11Y2として描いてある。
By substituting the Z coordinate z 0 of the light receiving surface of the CCD 10 into the equations (1) and (2), the estimated value (x 0 , y 0) of the passing position coordinate of the cosmic ray on the light receiving surface of the CCD 10 is obtained. )
Can be asked. In addition, in FIGS. 7B and 7C, the strip in which the hit has occurred is similar to FIG.
Depicted as 11 X3 and 11 Y2 .

【0021】CCD10を露光している間に求められた
全ての宇宙線通過位置座標の推定値(x0 ,y0
i (但しi=1〜N)はメモリ46に記憶され、一方で
CCD10による画像は露光終了後ビデオメモリ48に
記憶され、表示装置47により得られた画像中の対応す
る位置に宇宙線が通過したことを示すマーカーを表示す
る(図8)。マーカーと重なる点像25は宇宙線による
ものであり、天体の像26と識別が可能になる。
Estimated values (x 0 , y 0 ) of all cosmic ray passing position coordinates obtained during exposure of the CCD 10 .
i (where i = 1 to N) is stored in the memory 46, while the image by the CCD 10 is stored in the video memory 48 after the exposure is completed, and the cosmic ray passes to the corresponding position in the image obtained by the display device 47. A marker indicating that this has been done is displayed (FIG. 8). The point image 25 overlapping the marker is due to cosmic rays and can be distinguished from the celestial image 26.

【0022】次に第2の実施例について説明する。第2
の実施例では、図9に示すように、宇宙線の通過位置を
測定する宇宙線検出器11〜13の他に、宇宙線の通過
タイミングを検出する宇宙線検出器70を配置してい
る。
Next, a second embodiment will be described. Second
In this embodiment, as shown in FIG. 9, in addition to the cosmic ray detectors 11 to 13 for measuring the passage position of cosmic rays, a cosmic ray detector 70 for detecting the passage timing of cosmic rays is arranged.

【0023】すなわち、タイミング検出用の宇宙線検出
器70を設けることにより、通過位置推定用の宇宙線検
出器11、12、13でコインシデンスをとることを不
要にしている。宇宙線検出器70は2組のプラスチック
シンチレータ(71a、71b)と光電子増倍管(72
a、72b)から構成されている。宇宙線17がプラス
チックシンチレータ71a、71bを通過すると、プラ
スチックシンチレータ71a、71bは発光し、光電子
増倍管72a、72bからパルス状の電流が出力される
(図10)。出力電流はコンパレータ73a、73bで
設定値と比較され、設定値よりも大きな電流が出力され
た場合にタイミング信号74a、74bが出力される。
That is, by providing the cosmic ray detector 70 for detecting the timing, it is not necessary to take the coincidence with the cosmic ray detectors 11, 12, 13 for estimating the passage position. The cosmic ray detector 70 includes two sets of a plastic scintillator (71a, 71b) and a photomultiplier tube (72
a, 72b). When the cosmic rays 17 pass through the plastic scintillators 71a and 71b, the plastic scintillators 71a and 71b emit light, and pulsed currents are output from the photomultiplier tubes 72a and 72b (FIG. 10). The output currents are compared with the set value by the comparators 73a and 73b, and when the current larger than the set value is output, the timing signals 74a and 74b are output.

【0024】コインシデンス回路75は、設定された時
間幅ΔT1 内でタイミング信号74a、74bが同時に
発生した場合にのみ、トリガー信号76を位置識別器8
X〜83Y に送り、各シリコンストリップ検出器のヒ
ットが発生したストリップのアドレスを読み込む。位置
識別器81X はメモリ91X を有し、アドレスをΔT2
の間保持して、トリガー信号76を受け取ると、保持し
ているアドレスを演算器77に送出する。位置識別器8
Y 〜83Y の構成および動作は上記と同様である。
The coincidence circuit 75 sends the trigger signal 76 to the position discriminator 8 only when the timing signals 74a and 74b are simultaneously generated within the set time width ΔT 1 .
Feed to 1 X to 83 Y, reads the address of the strip hits the silicon strip detectors occurs. The position discriminator 81 X has a memory 91 X and has an address of ΔT 2
When the trigger signal 76 is received during the holding period, the held address is sent to the computing unit 77. Position discriminator 8
The configuration and operation of 1 Y to 83 Y are the same as above.

【0025】演算器77では第1実施例と同じように、
CCD10の受光面での宇宙線の通過位置が推定され
る。1個の位置識別器81から複数個のアドレスが送出
された場合には、複数個の直線の式が求まるが、最小2
乗法によりもっとも確からしい直線を選択し、CCD1
0の受光面での宇宙線の通過位置(x0 ,y0 )を推定
する。得られた宇宙線の推定通過位置は、第1実施例と
同じように表示装置47の画面で表示される。
In the arithmetic unit 77, as in the first embodiment,
The passing position of cosmic rays on the light receiving surface of the CCD 10 is estimated. When a plurality of addresses are sent from one position discriminator 81, a plurality of straight line expressions can be obtained, but at least 2
Select the most probable straight line by multiplication, CCD1
Estimate the passing position (x 0 , y 0 ) of the cosmic ray on the light receiving surface of 0 . The obtained estimated passage position of the cosmic rays is displayed on the screen of the display device 47 as in the first embodiment.

【0026】なお、2枚のプラスッチックシンチレータ
71a、71bの間に銅板を介在させると、宇宙線のと
きは両方で発光するが、ガンマ線のときは一方しか発光
しない。このため、宇宙線のみの影響が除去できる。
If a copper plate is interposed between the two plastic scintillators 71a and 71b, both cosmic rays emit light but only one gamma ray emits light. Therefore, the effect of only cosmic rays can be eliminated.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の極微弱光撮像装置であれば、少
なくとも2層にされた高エネルギー線(宇宙線)検出セ
ルが配置されているので、撮像手段の受光面での宇宙線
の通過位置を推定することができる。そして、表示装置
上で撮像素子から得られた画像中の宇宙線による点状の
ノイズ成分を識別できる。このため、撮像を行ないなが
らリアルタイムで宇宙線の識別ができる。
According to the extremely weak light image pickup device of the present invention, since at least two layers of high energy ray (cosmic ray) detection cells are arranged, the cosmic ray passes through the light receiving surface of the image pickup means. The position can be estimated. Then, a point noise component due to cosmic rays in the image obtained from the image sensor can be identified on the display device. Therefore, cosmic rays can be identified in real time while performing imaging.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の撮像装置の基本構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of an image pickup apparatus of the present invention.

【図2】第1の実施例における撮像素子と宇宙線検出器
の部分の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a part of an image sensor and a cosmic ray detector in the first embodiment.

【図3】CCDにおける宇宙線による点状の疑似画像の
発生を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating generation of dot-like pseudo images due to cosmic rays in a CCD.

【図4】宇宙線検出器(シリコンストリップ検出器)の
構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a cosmic ray detector (silicon strip detector).

【図5】第1の実施例におけるシリコンストリップ検出
器から位置識別器までの構成を示したブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration from a silicon strip detector to a position discriminator in the first embodiment.

【図6】演算器の機能を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a function of a computing unit.

【図7】宇宙線検出器の座標系を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a coordinate system of a cosmic ray detector.

【図8】表示装置の機能を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a function of a display device.

【図9】第2の実施例における撮像素子と宇宙線検出器
の部分の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of parts of an image sensor and a cosmic ray detector in a second embodiment.

【図10】第2の実施例における回路系の構成を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a circuit system according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像デバイス、2,3…高エネルギー線検出セル、
4…通過位置推定装置、5…画像処理装置、6…表示装
置、10…CCD、11,12,13…宇宙線(通過位
置)検出器、11X ,12X ,13X …宇宙線の通過位
置のX成分を検出するシリコンストリップ検出器、11
X1〜11Xn…シリコンストリップ検出器11X を構成す
るストリップ、11Y ,12Y ,13Y …宇宙線の通過
位置のY成分を検出するシリコンストリップ検出器、1
Y1〜11Yn…シリコンストリップ検出器11Y を構成
するストリップ、14…ヒートシンク、15…入射窓、
16…真空容器、17…宇宙線、21…電子−正孔対、
22…空乏層、23…電極、24…CCD画像、25…
宇宙線による点像、26…天体の像、31X1〜31Xn
増幅器、41X1〜41n…比較器、44…コインシデンス
回路、45…演算器、46…メモリ、47…表示装置、
51X …位置識別器、61X ,61Y ,62X ,6
Y ,63X ,63Y …トリガー信号、70…宇宙線検
出器、71a…,71b…プラスチックシンチレータ、
72a,72b…光電子増倍管、73a,73b…コン
パレータ、74a,74b…タイミング信号、75…コ
インシデンス回路、76…トリガー信号、77…演算
器、81X ,81Y ,83Y …位置識別器、91X …メ
モリ。
1 ... Imaging device, 2, 3 ... High energy ray detection cell,
4 ... Passage position estimation device, 5 ... Image processing device, 6 ... Display device, 10 ... CCD, 11, 12, 13 ... Cosmic ray (passage position) detector, 11 X , 12 X , 13 X ... Cosmic ray passage Silicon strip detector for detecting X component of position, 11
X1 to 11 Xn ... Silicon strip detector 11 X comprising strips, 11 Y , 12 Y , 13 Y ... Silicon strip detector for detecting the Y component at the passage position of cosmic rays, 1
1 Y1 to 11 Yn ... Strips constituting the silicon strip detector 11 Y , 14 ... Heat sink, 15 ... Incident window,
16 ... Vacuum container, 17 ... Cosmic ray, 21 ... Electron-hole pair,
22 ... Depletion layer, 23 ... Electrode, 24 ... CCD image, 25 ...
The point image by cosmic rays, 26 ... celestial image, 31 X1 ~31 Xn ...
Amplifier, 41 X1 to 41n Comparator, 44 Coincidence circuit, 45 ... Arithmetic unit, 46 ... Memory, 47 ... Display device,
51 X ... Position discriminator, 61 X , 61 Y , 62 X , 6
2 Y , 63 X , 63 Y ... Trigger signal, 70 ... Cosmic ray detector, 71a ..., 71b ... Plastic scintillator,
72a, 72b ... photomultiplier tube, 73a, 73b ... comparator, 74a, 74b ... timing signal, 75 ... coincidence circuit, 76 ... trigger signal, 77 ... calculator, 81 X, 81 Y, 83 Y ... position identifier, 91 X ... Memory.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前方から受光面に入射された光を撮像す
る撮像手段と、 この撮像手段の後方に配置されると共に、前記受光面と
交差する軸にそれぞれ検出面が交差する複数の高エネル
ギー線検出セルを有する高エネルギー線検出手段と、 前記複数の高エネルギー線検出セルの検出位置にもとづ
いて入射された高エネルギー線の前記受光面における通
過位置を推定する通過位置推定手段と、 前記撮像手段による撮像画像を前記通過位置推定手段の
出力により処理する画像処理手段とを備えることを特徴
とする撮像装置。
1. An image pickup means for picking up light incident on a light-receiving surface from the front, and a plurality of high energies arranged behind the image-pickup means and having detection surfaces intersecting axes intersecting with the light-receiving surface. High-energy ray detection means having a ray-detection cell, passage position estimation means for estimating a passage position on the light-receiving surface of the high-energy rays incident on the basis of the detection positions of the plurality of high-energy ray detection cells, and the imaging And an image processing means for processing an image picked up by the means by the output of the passing position estimating means.
【請求項2】 前記複数の高エネルギー線検出セルは、
それぞれ複数のストリップ状電極を半導体基板上に平行
に配設して形成され、これら高エネルギー線検出セルは
当該ストリップ状電極が互いに直交するよう配置されて
いる請求項1に記載の撮像装置。
2. The plurality of high energy ray detection cells,
The image pickup device according to claim 1, wherein a plurality of strip-shaped electrodes are formed in parallel on a semiconductor substrate, and the high-energy ray detection cells are arranged such that the strip-shaped electrodes are orthogonal to each other.
【請求項3】 前記高エネルギー線検出器は、半導体基
板の直交する2方向にそれぞれ1組の電極を配置し、高
エネルギー線により生成された電荷をそれらの電極で分
割して読み出し、各電極より読み出された電荷量の比よ
り高エネルギー線の通過位置を求める2次元位置敏感型
の検出器である請求項1に記載の撮像装置。
3. The high-energy ray detector has a pair of electrodes arranged in two directions orthogonal to each other on a semiconductor substrate, and the charges generated by the high-energy rays are divided by the electrodes and read out. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is a two-dimensional position-sensitive detector that obtains a passing position of a high-energy ray based on a ratio of the read charge amounts.
【請求項4】 前記高エネルギー線の通過時刻を測定す
る検出器を更に配置した請求項1に記載の撮像装置。
4. The image pickup device according to claim 1, further comprising a detector for measuring a passage time of the high energy ray.
【請求項5】 前記撮像画像に前記推定された通過位置
のマーカーを重ねて表示する表示手段を更に備える請求
項1に記載の撮像装置。
5. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising display means for displaying the marker of the estimated passing position in an overlapped manner on the picked-up image.
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