JPH0728861B2 - X-ray CT system - Google Patents

X-ray CT system

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JPH0728861B2
JPH0728861B2 JP1002647A JP264789A JPH0728861B2 JP H0728861 B2 JPH0728861 B2 JP H0728861B2 JP 1002647 A JP1002647 A JP 1002647A JP 264789 A JP264789 A JP 264789A JP H0728861 B2 JPH0728861 B2 JP H0728861B2
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capacitor
voltage
switch
offset voltage
terminal
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誠司 藤本
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、被検体のX線透過データを基に画像を再構成
するX線CT装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to an X-ray CT apparatus for reconstructing an image based on X-ray transmission data of a subject.

(従来の技術) X線CT装置の構成は、例えば第13図に示すように、被検
体1を挟んでX線管2と検出器3とが対向して配置さ
れ、X線管2はX線を曝射しながら検出器3と一体的に
被検体1の周囲を回転することにより被検体1のX線透
過データを検出器3によって収集するようになってい
る。検出器3は例えば第14図に示すように、X線を光に
変換するシンチレータ4と光を電流に変換するフォトダ
イオード5とが対となって、複数のチャンネル分一体的
に形成されている。6は各チャンネルに対して散乱線の
影響を受けないようにX線を導くためのコリメータであ
る。
(Prior Art) As shown in FIG. 13, for example, an X-ray CT apparatus is configured such that an X-ray tube 2 and a detector 3 are opposed to each other with a subject 1 interposed therebetween, and the X-ray tube 2 is an X-ray tube. The X-ray transmission data of the subject 1 is collected by the detector 3 by rotating around the subject 1 integrally with the detector 3 while irradiating the radiation. As shown in FIG. 14, for example, the detector 3 is formed integrally with a plurality of channels by a pair of a scintillator 4 for converting X-rays into light and a photodiode 5 for converting light into current. . Reference numeral 6 is a collimator for guiding X-rays so that each channel is not affected by scattered rays.

第15図はフォトダイオード5を含むX線検出回路(1チ
ャンネル分)を示すもので、フォトダイオード5によっ
て検出された電流は演算増幅器7及び抵抗Rを含む電流
−電圧変換回路8に印加されて電圧に変換された後、こ
の電圧は演算増幅器9及びコンデンサCを含む積分回路
10に加えられて積分される。続いてこの電圧はA/D変換
器11によってディジタル値に変換されてX線透過データ
として再構成部12に送られる。再構成部12ではこのX線
透過データを基に被検体の画像を再構成することにな
る。
FIG. 15 shows an X-ray detection circuit (for one channel) including a photodiode 5, in which the current detected by the photodiode 5 is applied to a current-voltage conversion circuit 8 including an operational amplifier 7 and a resistor R. After being converted into a voltage, this voltage is integrated by an integrating circuit including an operational amplifier 9 and a capacitor C.
Added to 10 and integrated. Subsequently, this voltage is converted into a digital value by the A / D converter 11 and sent to the reconstruction unit 12 as X-ray transmission data. The reconstruction unit 12 reconstructs the image of the subject based on the X-ray transmission data.

ここでフォトダイオード5に流れる電流Idは抵抗Rによ
って決定される変換倍率分だけ演算増幅器7によって増
幅されて、V=Id×Rの電圧とされて電流−電圧変換回
路8から出力される。抵抗Rの値としては通常数100Ω
乃至数MΩが選ばれる。
Here, the current Id flowing in the photodiode 5 is amplified by the operational amplifier 7 by the conversion magnification determined by the resistor R, and is converted into a voltage of V = Id × R and output from the current-voltage conversion circuit 8. The value of resistance R is usually several 100Ω
To several MΩ are selected.

(発明が解決しようとする課題) ところで従来のX線CT装置では、X線検出回路の電流−
電圧変換回路8においてフォトダイオード5によって検
出された電流だけでなく、ノイズも増幅されてしまうの
で、このノイズの影響を受けて再構成される画像の質が
劣化するという問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the conventional X-ray CT apparatus, the current of the X-ray detection circuit −
Since not only the current detected by the photodiode 5 in the voltage conversion circuit 8 but also noise is amplified, there is a problem in that the quality of the reconstructed image is deteriorated due to the influence of this noise.

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
制御が複雑とならずに、ノイズの影響を防止するように
したX線CT装置を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made to address the above problems,
It is an object of the present invention to provide an X-ray CT apparatus in which the control is not complicated and the influence of noise is prevented.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、非反転入力端子に
印加される電圧から反転入力端子に入力する電圧を減じ
この減じた結果を増幅して出力端子から出力するもので
あり、かつ、非反転入力端子と反転入力端子との間にオ
フセット電圧を有する演算増幅器と、前記オフセット電
圧を保持する第2のコンデンサと、被検体の透過X線量
に対応した電荷を出力するX線検出素子と、このX線検
出素子から出力される電荷を蓄積すると共に、前記蓄積
により生じた電圧を前記非反転端子に印加する第1のコ
ンデンサと、この第1のコンデンサを放電させると共に
前記第2のコンデンサに前記入力オフセット電圧を印加
する第1のモードと前記第2のコンデンサを前記出力端
子及び前記反転端子の間に接続して前記オフセット電圧
をキャンセルし、前記X線検出素子の出力を前記第1の
コンデンサに蓄積する第2のモードとを切り替えるスイ
ッチ群とを具備することを特徴とするものである。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention subtracts the voltage input to the inverting input terminal from the voltage applied to the non-inverting input terminal, and amplifies the subtracted result. And output from the output terminal and having an offset voltage between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal, a second capacitor holding the offset voltage, and a transmission X of the subject. An X-ray detection element that outputs a charge corresponding to a dose, a first capacitor that accumulates the charge output from the X-ray detection element, and that applies a voltage generated by the accumulation to the non-inverting terminal; A first mode in which the first capacitor is discharged and the input offset voltage is applied to the second capacitor; and the second capacitor is connected between the output terminal and the inverting terminal. Canceling the offset voltage is connected, it is characterized in that the output of the X-ray detecting elements; and a switch group for switching the second mode to be accumulated in the first capacitor.

(作用) 上記構成の発明によれば、スイッチ群により第1のモー
ドに切り換えると、第1のコンデンサを放電させると同
時に第2のコンデンサに入力オフセット電圧を印加する
ので、入力オフセット電圧がキャンセルされて半導体に
加わらなくなり、半導体は正常な温度特性に基づいて検
出動作を行うことができる。従って、スイッチ群により
第1のモードから第2のモードに切り換えると、半導体
から出力された電荷のみ蓄積でき、ノイズの影響を防止
することができる。
(Operation) According to the invention of the above configuration, when the switch group is switched to the first mode, the input offset voltage is applied to the second capacitor while discharging the first capacitor, so that the input offset voltage is canceled. Therefore, the semiconductor can perform the detection operation based on the normal temperature characteristic. Therefore, when the first mode is switched to the second mode by the switch group, only the charges output from the semiconductor can be accumulated and the influence of noise can be prevented.

(実施例) 以下図面を参照して本発明実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明のX線CT装置の第1の実施例を示す結線
図で1チャンネル分のX線検出回路を示している。積分
回路10は演算増幅器13と、演算増幅器13の非反転入力端
子に接続された抵抗R1と、これに接続された第1のコン
デンサC1と、演算増幅器13の反転入力端子に接続された
第2のコンデンサC2と、演算増幅器13の非反転入力端子
と出力端子間に接続されたフォトダイオード5と、第1
のコンデンサC1に並列接続された第1のスイッチSW
1と、演算増幅器13の反転入力端子と出力端子間に接続
された第2のスイッチSW2と、第2のコンデンサC2を介
して第2のスイッチSW2に並列接続された第3のスイッ
チSW3と、第2のコンデンサC2を介して演算増幅器13の
反転入力端子と非反転入力端子間に接続された第4のス
イッチSW4と、これら第1乃至第4のスイッチSW1乃至SW
4の切換を行うスイッチ切換制御部14とから構成されて
いる。なおI1,I2はインバータである。積分回路10の出
力はA/D変換器11を介して図示しない再構成部12に加え
られる。
FIG. 1 is a connection diagram showing a first embodiment of an X-ray CT apparatus of the present invention, showing an X-ray detection circuit for one channel. The integrating circuit 10 is connected to the operational amplifier 13, the resistor R 1 connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 13, the first capacitor C 1 connected to this, and the inverting input terminal of the operational amplifier 13. A second capacitor C 2 , a photodiode 5 connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 13,
First switch SW connected in parallel with the capacitor C 1 of
1 , the second switch SW 2 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 13, and the third switch connected in parallel to the second switch SW 2 via the second capacitor C 2. SW 3 , a fourth switch SW 4 connected between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 13 via the second capacitor C 2 , and these first to fourth switches SW 1 to SW
It is composed of a switch switching control unit 14 that performs switching of four . I 1 and I 2 are inverters. The output of the integrating circuit 10 is applied to the reconstructing unit 12 (not shown) via the A / D converter 11.

積分回路10は基本的に第9図に示すような電圧フォロワ
回路15と、第10図(a)に示すような積分回路16との組
合せで構成されている。第9図のように演算増幅器13の
使い方として反転入力端子と出力端子間を短絡したとき
演算増幅器13の入力インピーダンスZi≒∞,出力インピ
ーダンスZo≒0となる。従ってこの状態で、非反転入力
端子に電圧Viを加えると入力信号の電流が演算増幅器13
の非反転入力端子へ流れ込まないために出力端子からは
Vo≒Viの出力が得られる。すなわちこのようにZiの高い
回路構成によって入力電圧の正確な検出動作(積分動
作)が可能となる。
The integrating circuit 10 is basically composed of a combination of a voltage follower circuit 15 as shown in FIG. 9 and an integrating circuit 16 as shown in FIG. 10 (a). As shown in FIG. 9, when the inverting input terminal and the output terminal are short-circuited, the operational amplifier 13 has an input impedance Zi≈∞ and an output impedance Zo≈0. Therefore, in this state, when the voltage Vi is applied to the non-inverting input terminal, the current of the input signal is changed to the operational amplifier 13
Since it does not flow into the non-inverting input terminal of
An output of Vo≈Vi can be obtained. That is, an accurate detection operation (integration operation) of the input voltage becomes possible with such a circuit configuration having a high Zi.

一方第10図(a)のようにフォトダイオード5に直列に
コンデンサC1を接続すると共に、コンデンサC1にスイッ
チSW1を並列に接続すると、フォトダイオード5からコ
ンデンサC1に積分されて蓄えられる電荷はスイッチSW1
をオンするごとに第10図(b)のように放電されてリセ
ットされる。t1,t3…がスイッチオフからオンのタイミ
ングを示し、t0,t2…がスイッチオンからオフのタイミ
ングを示している。
On the other hand in series with the photodiode 5 with a capacitor C 1 as FIG. 10 (a), when connecting the switch SW 1 in parallel with the capacitor C 1, and stored is integrated from the photodiode 5 to the capacitor C 1 Charge switch SW 1
Each time the switch is turned on, it is discharged and reset as shown in FIG. 10 (b). t 1 , t 3 ... Indicates the timing from switch off to on, and t 0 , t 2 ... Indicates the timing from switch on to off.

第10図(c)に示すような回路において、演算増幅器13
には避けることのできないオフセット電圧VOSがありこ
のVOSがフォトダイオード5に印加されると、フォトダ
イオード5の電圧−電流特性における温度特性が第11図
に示すように指数関数的に増加するため、正確な検出動
作を行うのが困難になる。Aは低負荷直線,Bは高負荷直
線,Cはバイアス印加時の負荷直線を示している。しかし
ながら第10図(b)のように積分動作とリセット動作を
交互に切換えることによりオフセット電圧VOSをキャン
セルすることが可能となる。
In the circuit as shown in FIG. 10 (c), the operational amplifier 13
There is an unavoidable offset voltage V OS , and when this V OS is applied to the photodiode 5, the temperature characteristic in the voltage-current characteristic of the photodiode 5 increases exponentially as shown in FIG. Therefore, it becomes difficult to perform an accurate detection operation. A is a low load straight line, B is a high load straight line, and C is a load straight line when a bias is applied. However, the offset voltage V OS can be canceled by alternately switching the integration operation and the reset operation as shown in FIG. 10 (b).

従って第9図の回路と第10図(a)の回路を組合せて第
1図の本実施例の積分回路10を構成することにより、オ
フセット電圧の影響を受けることなく正確なX線量を検
出することが可能となる。
Therefore, by combining the circuit of FIG. 9 and the circuit of FIG. 10 (a) to form the integrating circuit 10 of the present embodiment of FIG. 1, an accurate X-ray dose can be detected without being affected by the offset voltage. It becomes possible.

次に本発明の第1の実施例の作用を説明する。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.

第1図の本実施例回路の動作は大別して第4図のタイム
チャートに基き(A)リセット期間(第1のモード)と
(B)積分期間(第2のモード)との2つのモードから
成り、これがスイッチ切換制御部14によって交互に切換
えられる。
The operation of the circuit of the present embodiment shown in FIG. 1 is roughly divided into two modes based on the time chart of FIG. 4; (A) reset period (first mode) and (B) integration period (second mode). The switch switching control unit 14 alternately switches this.

(A)リセット期間: 第4図のタイムチャートのようにスイッチ切換制御部14
によって時刻t1において第1,第2及び第4のスイッチSW
1,SW2,SW4をオンさせることにより、第2図の回路が
構成される。それ迄第1のコンデンサC1に蓄えられてい
たフォトダイオード5からの電荷は放電されるに従い、
演算増幅器13の出力e0も低下する。また演算増幅器13の
オフセット電圧VOSが第2のコンデンサC2に印加され
る。
(A) Reset period: As shown in the time chart of FIG.
Thus at time t 1 , the first, second and fourth switches SW
The circuit shown in FIG. 2 is configured by turning on 1 , SW 2 , and SW 4 . As the electric charge from the photodiode 5 stored in the first capacitor C 1 until then is discharged,
The output e 0 of the operational amplifier 13 also decreases. Further, the offset voltage V OS of the operational amplifier 13 is applied to the second capacitor C 2 .

(B)積分期間: 次にスイッチ切換制御部14によって時刻t2において第3
のスイッチSW3をオンさせることにより、第3図の回路
が構成される。放電により低下していた第1のコンデン
サC1内の電荷はフォトダイオード5に入射した光量に対
応して増加する。演算増幅器13の出力e0もこれに応じて
増加する。またこのとき第2のコンデンサC2には前記オ
フセット電圧VOSと逆の極性の電圧が印加されているの
で、オフセット電圧VOSはキャンセルされるようにな
る。つまりフォトダイオード5の両端子間はほぼOVにな
る。
(B) Integration period: Next, by the switch changeover control unit 14, at the time t 2
The circuit shown in FIG. 3 is constructed by turning on the switch SW 3 of. The electric charge in the first capacitor C 1 which has been lowered by the discharge increases in accordance with the amount of light incident on the photodiode 5. The output e 0 of the operational amplifier 13 also increases accordingly. Further, at this time, since the voltage having the opposite polarity to the offset voltage V OS is applied to the second capacitor C 2 , the offset voltage V OS is canceled. That is, the voltage between both terminals of the photodiode 5 is almost OV.

このように本実施例によれば、スイッチ切換制御部14に
よって第1乃至第4のスイッチSW1乃至SW4の切換タイミ
ングを第4図のタイムチャートのように制御することに
より、第1図の回路は(A)リセット期間と(B)積分
期間との2つのモードが交互に行われて、演算増幅器13
のオフセット電圧VOSはキャンセルされるのでフォトダ
イオード5には電圧が印加されない。
As described above, according to this embodiment, the switch switching control unit 14 controls the switching timing of the first to fourth switches SW 1 to SW 4 as shown in the time chart of FIG. In the circuit, two modes of (A) reset period and (B) integration period are alternately performed, and the operational amplifier 13
Since the offset voltage V OS is canceled, no voltage is applied to the photodiode 5.

なおオフセット電圧VOSのキャンセルはリセット期間に
おいて行われ、このキャンセルいわゆるオートゼロ機能
の動作は独立して行う必要はない。第12図はオートゼロ
期間とリセット期間との関係を示すもので、リセット期
間の開始時刻とオートゼロ期間の終了時刻との間の時間
は数μS以下に選ばれる。このようにオートゼロ期間を
特別に設けることなくリセット期間と同時に行うことに
より、見かけ上オートゼロ期間をなくしてオフセット電
圧VOSのキャンセルを行えるので回路構成を簡単にする
ことができる。またオフセットキャンセル用の第2のコ
ンデンサC2を充電する時間とリセット時間とを同時に行
うことにより、高速な検出動作を行わせることができ
る。
Note that the offset voltage V OS is canceled during the reset period, and this cancel so-called auto-zero function does not have to be performed independently. FIG. 12 shows the relationship between the auto-zero period and the reset period. The time between the start time of the reset period and the end time of the auto-zero period is selected to be several μS or less. By thus performing the auto zero period at the same time as the reset period without specially providing it, the offset voltage V OS can be canceled apparently without the auto zero period, and therefore the circuit configuration can be simplified. Further, by simultaneously performing the time for charging the second capacitor C 2 for offset cancellation and the reset time, it is possible to perform a high-speed detection operation.

このようにオフセット電圧VOSがキャンセルされてフォ
トダイオード5に印加されないことにより、フォトダイ
オード5の電圧−電流特性における温度特性は第11図の
低負荷直線Aのようになる。従って温度に対してリニア
な検出動作を行うことができるので温度変化に関する複
雑な補正回路を必要としなくなる。また本実施例によれ
ば従来に比べて電流−電圧変換回路が不要なので、この
分演算増幅器が少なくてよいため回路構成を簡単にする
ことができる。さらに積分回路10の動作をリセット期間
と積分期間との2つのモードに分けて交互に切換えるよ
うに制御しているので、制御が容易となる。
Since the offset voltage V OS is canceled and is not applied to the photodiode 5 in this way, the temperature characteristic in the voltage-current characteristic of the photodiode 5 becomes like the low load line A in FIG. Therefore, since a linear detection operation with respect to temperature can be performed, a complicated correction circuit for temperature change is not required. Further, according to the present embodiment, since the current-voltage conversion circuit is not required as compared with the conventional one, the number of operational amplifiers can be reduced accordingly, and the circuit configuration can be simplified. Further, since the operation of the integrating circuit 10 is controlled so as to be divided into two modes, that is, a reset period and an integrating period, and alternately switched, the control becomes easy.

第5図は本発明の第2の実施例を示すもので、演算増幅
器130の反転入力端子に接続された第1のコンデンサC10
と、非反転入力端子に接続された第2のコンデンサC20
と、非反転入力端子と反転入力端子間に接続されたフォ
トダイオード50と、第2のコンデンサC20を介して演算
増幅器130の反転入力端子と非反転入力端子間に接続さ
れた第1のスイッチSW10と、第1のスイッチSW10に直列
接続された第2のスイッチSW20と、第2のコンデンサC
20を介して第2のスイッチSW20に並列接続された第3の
スイッチSW30と、演算増幅器130の反転入力端子と出力
端子間に接続された第4のスイッチSW40と、これら第1
乃至第4のスイッチSW10乃至SW40の切換を行うスイッチ
切換制御部140とから構成されている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which the first capacitor C 10 connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 130.
And a second capacitor C 20 connected to the non-inverting input terminal
And a photodiode 50 connected between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal, and a first switch connected between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 130 via the second capacitor C 20. SW 10 , a second switch SW 20 connected in series with the first switch SW 10 , and a second capacitor C
A third switch SW 30 connected in parallel to the second switch SW 20 via 20 ; a fourth switch SW 40 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 130;
To a fourth switch SW 10 to SW 40 and a switch switching control unit 140.

次に本発明の第2の実施例の作用を説明する。Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described.

第5図の本実施例回路の動作は大別して第8図のタイム
チャートに基き(A)リセット期間と(B)積分期間と
の2つのモードから成り、これがスイッチ切換制御部14
0によって交互に切換えられる。
The operation of the circuit of this embodiment shown in FIG. 5 is roughly divided into two modes, that is, (A) reset period and (B) integration period, based on the time chart of FIG.
It is switched alternately by 0.

(A)リセット期間: 第8図のタイムチャートのようにスイッチ切換制御部14
0によって時刻t1において第1及び第3のスイッチS
W10,SW30をオンさせ、これから少し遅れたt′にお
いて第4のスイッチSW40をオンさせることにより、第6
図の回路が構成される。それ迄第1のコンデンサC10
蓄えられていたフォトダイオード5からの電荷は徐々に
放電されるのに従い、演算増幅器130の出力e0も徐々に
低下する。また演算増幅器130のオフセット電圧VOSが第
2のコンデンサC20に印加される。なお第4のスイッチS
W40をt′のタイミングでオンさせるのは、t1でオン
させると第1のコンデンサC10がSW40を通して完全に放
電されずに、電荷の一部がフォトダイオード50を介して
第2のコンデンサC20に充電されてしまうのを防止する
ための配慮である。このようにSW40を遅らせたタイミン
グでオンさせるには、スイッチ切換制御部140のSW40
制御するラインに遅延回路を設ければよい。しかしなが
ら必ずしもSW40を遅らせることは必要でなく、原則的に
SW10,SW30と同じタイミングでオンさせるようにするこ
ともできる。
(A) Reset period: As shown in the time chart of FIG.
The first and third switches S at time t 1 by 0
By turning on W 10 and SW 30, and turning on the fourth switch SW 40 at t ′ 1 which is slightly delayed from this, the sixth switch SW 6 is turned on.
The circuit shown is constructed. As the electric charge from the photodiode 5 stored in the first capacitor C 10 until then is gradually discharged, the output e 0 of the operational amplifier 130 also gradually decreases. Further, the offset voltage V OS of the operational amplifier 130 is applied to the second capacitor C 20 . The fourth switch S
When W 40 is turned on at the timing of t ′ 1 , when the switch is turned on at t 1 , the first capacitor C 10 is not completely discharged through SW 40 , and a part of the charge is transferred to the second side through the photodiode 50. This is a consideration to prevent the capacitor C 20 from being charged. In order to turn on the SW 40 at a delayed timing in this way, a delay circuit may be provided on the line that controls the SW 40 of the switch switching control unit 140. However, it is not necessary to delay SW 40 , in principle
It can also be turned on at the same timing as SW 10 and SW 30 .

(B)積分期間: 次にスイッチ切換制御部140によって時刻t2において第
2のスイッチSW20をオンさせることにより、第7図の回
路が構成される。放電により低下していた第1のコンデ
ンサC10の電圧はフォトダイオード50からの電荷により
徐々に増加するに従い、演算増幅器130の出力e0も徐々
に増加する。またこのとき第2のコンデンサC20には前
記オフセット電圧VOSと逆の極性の電圧が維持されてい
るので、オフセット電圧VOSはキャンセルされるように
なる。
(B) Integration period: Next, the switch switching control unit 140 turns on the second switch SW 20 at time t 2 to configure the circuit shown in FIG. 7. The output e 0 of the operational amplifier 130 gradually increases as the voltage of the first capacitor C 10 that has dropped due to the discharge gradually increases due to the charge from the photodiode 50. At this time, the voltage having the opposite polarity to the offset voltage V OS is maintained in the second capacitor C 20 , so that the offset voltage V OS is canceled.

このように本実施例によっても(A)リセット期間と
(B)積分期間との2つのモードが交互に切換えられる
ので、演算増幅器130のオフセット電圧VOSはキャンセル
されるためフォトダイオード50の印加電圧はほぼ零にな
る。従って前記実施例と同様な効果を得ることができ
る。
As described above, according to the present embodiment as well, the two modes of (A) reset period and (B) integration period are alternately switched, so that the offset voltage V OS of the operational amplifier 130 is canceled and the voltage applied to the photodiode 50 is cancelled. Becomes almost zero. Therefore, it is possible to obtain the same effect as that of the above embodiment.

また本実施例によればこのようにフォトダイオード50に
加わる電圧をほぼ零にすることにより、フォトダイオー
ド50の電圧−電流特性における温度特性は通常のリニア
特性となるので、そのシャント抵抗の温度変化による演
算増幅器130の出力電圧変動△e0を少なく抑えられると
いう効果も得られる。従ってフォトダイオード50に対し
て温度調節器を用意するような必要はなくなる。
Further, according to the present embodiment, by making the voltage applied to the photodiode 50 substantially zero in this way, the temperature characteristic in the voltage-current characteristic of the photodiode 50 becomes a normal linear characteristic, so that the temperature change of the shunt resistance thereof. It is also possible to obtain the effect that the output voltage fluctuation Δe 0 of the operational amplifier 130 can be suppressed to a small value . Therefore, it is not necessary to prepare a temperature controller for the photodiode 50.

[発明の効果] 以上説明して明らかなように本発明によれば、スイッチ
群の簡単な切換え動作によりモード切換えが可能である
ので、制御が複雑とならず、また、半導体の出力を積分
する第2のモードの前に、半導体に印加される入力オフ
セット電圧をキャンセルするようにして、半導体から出
力された電荷のみ蓄積できるので、ノイズの影響を防止
することができる。
[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, mode switching can be performed by a simple switching operation of a switch group, so control is not complicated and the output of a semiconductor is integrated. Before the second mode, the input offset voltage applied to the semiconductor is canceled so that only the charges output from the semiconductor can be stored, so that the influence of noise can be prevented.

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

第1図は本発明のX線CT装置の実施例を示す結線図、第
2図は本実施例装置でリセット動作を行う場合の結線
図、第3図は本実施例装置で積分動作を行う場合の結線
図、第4図は本実施例装置を制御するためのタイムチャ
ート、第5図は本発明の他の実施例を示す結線図、第6
図は本実施例装置でリセット動作を行う場合の結線図、
第7図は本実施例装置で積分動作を行う場合の結線図、
第8図は実施例装置を制御するためのタイムチャート、
第9図は本発明の原理の電圧フォロワ回路を示す結線
図、第10図(a),(b),(c)は本発明の原理の積
分回路を示す結線図,特性図及び結線図、第11図はフォ
トダイオードの電流−電圧特性図、第12図は本発明にお
けるリセット動作とオートゼロ動作の関係を示すタイム
チャート、第13図はX線CT装置の構成を示す概略図、第
14図は第13図における検出器の構成を示す概略図、第15
図は従来例を示す結線図である。 3……検出器、5,50……フォトダイオード、10……積分
回路、13,130……演算増幅器、14,140……スイッチ切換
制御部、C1,C10……第1のコンデンサ(積分用コンデ
ンサ)、C2,C20……第2のコンデンサ(オフセット電
圧キャンセル用コンデンサ)、VOS……演算増幅器のオ
フセット電圧、SW1乃至SW4,SW10乃至SW40……スイッ
チ。
FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of the X-ray CT apparatus of the present invention, FIG. 2 is a connection diagram when the reset operation is performed by the apparatus of this embodiment, and FIG. 3 is an integration operation by the apparatus of this embodiment. 4 is a time chart for controlling the apparatus of the present embodiment, FIG. 5 is a connection diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a connection diagram when performing the reset operation in the device of this embodiment,
FIG. 7 is a connection diagram when the integration operation is performed in the apparatus of this embodiment,
FIG. 8 is a time chart for controlling the embodiment apparatus,
FIG. 9 is a connection diagram showing a voltage follower circuit according to the principle of the present invention, and FIGS. 10 (a), (b), and (c) are connection diagrams, characteristic diagrams, and connection diagrams showing an integrating circuit according to the principle of the present invention. FIG. 11 is a current-voltage characteristic diagram of the photodiode, FIG. 12 is a time chart showing the relationship between the reset operation and the auto-zero operation in the present invention, and FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of the X-ray CT apparatus.
14 is a schematic diagram showing the structure of the detector in FIG. 13, FIG.
The figure is a connection diagram showing a conventional example. 3 ...... detector, 5,50 ...... photodiode, 10 ...... integrating circuit, 13,130 ...... operational amplifier, 14, 140 ...... switch switching control unit, C 1, C 10 ...... first capacitor (integrating capacitor) , C 2 , C 20 ... second capacitor (capacitor for offset voltage cancellation), V OS ... offset voltage of operational amplifier, SW 1 to SW 4 , SW 10 to SW 40 ... switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非反転入力端子に印加される電圧から反転
入力端子に入力する電圧を減じこの減じた結果を増幅し
て出力端子から出力するものであり、かつ、非反転入力
端子と反転入力端子との間にオフセット電圧を有する演
算増幅器と、前記オフセット電圧を保持する第2のコン
デンサと、被検体の透過X線量に対応した電荷を出力す
るX線検出素子と、このX線検出素子から出力される電
荷を蓄積すると共に、前記蓄積により生じた電圧を前記
非反転端子に印加する第1のコンデンサと、この第1の
コンデンサを放電させると共に前記第2のコンデンサに
前記入力オフセット電圧を印加する第1のモードと前記
第2のコンデンサを前記出力端子及び前記反転端子の間
に接続して前記オフセット電圧をキャンセルし、前記X
線検出素子の出力を前記第1のコンデンサに蓄積する第
2のモードとを切り替えるスイッチ群とを具備すること
を特徴とするX線CT装置。
1. A method for subtracting a voltage input to an inverting input terminal from a voltage applied to a non-inverting input terminal, amplifying the subtracted result, and outputting the amplified result from the output terminal, and the non-inverting input terminal and the inverting input. An operational amplifier having an offset voltage between the terminal and the second capacitor, a second capacitor holding the offset voltage, an X-ray detection element outputting an electric charge corresponding to the transmitted X-ray dose of the subject, and an X-ray detection element A first capacitor that accumulates output charges and applies the voltage generated by the accumulation to the non-inverting terminal, and discharges the first capacitor and applies the input offset voltage to the second capacitor. The first mode and the second capacitor are connected between the output terminal and the inverting terminal to cancel the offset voltage.
An X-ray CT apparatus comprising: a switch group that switches between a second mode in which the output of the line detection element is stored in the first capacitor.
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