JPH0749925B2 - ２次元入射位置検出装置 - Google Patents
２次元入射位置検出装置Info
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- JPH0749925B2 JPH0749925B2 JP2018199A JP1819990A JPH0749925B2 JP H0749925 B2 JPH0749925 B2 JP H0749925B2 JP 2018199 A JP2018199 A JP 2018199A JP 1819990 A JP1819990 A JP 1819990A JP H0749925 B2 JPH0749925 B2 JP H0749925B2
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- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/783—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems
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- Measurement Of Radiation (AREA)
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Description
本発明は、２次元入射位置検出装置に係り、特に、２次
元マルチアノード光電子増倍管（PMT）や２次元フオト
ダイオードアレイを用いた位置検出装置に用いるのに好
適な、２次元的な入射位置を高速で検出することの可能
な、光又は放射線の２次元入射位置検出装置に関するも
のである。
元マルチアノード光電子増倍管（PMT）や２次元フオト
ダイオードアレイを用いた位置検出装置に用いるのに好
適な、２次元的な入射位置を高速で検出することの可能
な、光又は放射線の２次元入射位置検出装置に関するも
のである。
従来、２次元位置検出器の位置検出方法としては、主に
位置演算法が種々開発されている。例えば、２次元マル
チワイヤPMTの位置検出法としては、重心位置演算方式
や遅延電線方式等が用いられている。 この重心位置演算方式は、第６図に示すように、Ｘ方
向、Ｙ方向のそれぞれのワイヤを抵抗により接続し、両
端から得られる出力信号（X1、X2）を加算し、この加算
値で一端から得られる信号（例えばX1）を除算すること
により入射位置を求めている（Ｘ方向の場合）。同様の
演算をＹ方向についても行い、それぞれ識別された位置
の交点として入射位置が求められる。 又、前記遅延電線方式は、予め各ワイヤ毎に遅延量の重
み付けをしておいて、ワイヤの出力信号の到達時間の違
いにより、どのワイヤの位置に信号が入力したかを識別
して位置を求めており、Ｘ方向、Ｙ方向とも同様に行
い、それぞれ識別されたワイヤの交点として入射位置を
求めている。 一方、検出器アレイの各検出セル毎に独立した読出しに
よる方法としては、全ての検出セルの出力を並列にアナ
ログ／デジタル（A/D）変換して、一旦、メモリに蓄え
た後、データ処理演算により位置を求める方法や、単に
エネルギーデイスクリミネータを用いて、出力が所定の
閾値を越えた検出セルの位置を入射位置とする方法等も
開発されている。 更に、一般的にはテレビカメラ、CCDカメラのような走
査読出しにより、入射位置を得る方法もある。
位置演算法が種々開発されている。例えば、２次元マル
チワイヤPMTの位置検出法としては、重心位置演算方式
や遅延電線方式等が用いられている。 この重心位置演算方式は、第６図に示すように、Ｘ方
向、Ｙ方向のそれぞれのワイヤを抵抗により接続し、両
端から得られる出力信号（X1、X2）を加算し、この加算
値で一端から得られる信号（例えばX1）を除算すること
により入射位置を求めている（Ｘ方向の場合）。同様の
演算をＹ方向についても行い、それぞれ識別された位置
の交点として入射位置が求められる。 又、前記遅延電線方式は、予め各ワイヤ毎に遅延量の重
み付けをしておいて、ワイヤの出力信号の到達時間の違
いにより、どのワイヤの位置に信号が入力したかを識別
して位置を求めており、Ｘ方向、Ｙ方向とも同様に行
い、それぞれ識別されたワイヤの交点として入射位置を
求めている。 一方、検出器アレイの各検出セル毎に独立した読出しに
よる方法としては、全ての検出セルの出力を並列にアナ
ログ／デジタル（A/D）変換して、一旦、メモリに蓄え
た後、データ処理演算により位置を求める方法や、単に
エネルギーデイスクリミネータを用いて、出力が所定の
閾値を越えた検出セルの位置を入射位置とする方法等も
開発されている。 更に、一般的にはテレビカメラ、CCDカメラのような走
査読出しにより、入射位置を得る方法もある。
しかしながら、重心位置演算方式は、位置分解能を高精
度にすることができるが、演算を必要とするため、応答
速度が遅く、回路も複雑となる。又、検出器の特性のば
らつきにより演算の補正も必要となり、更に回路が複雑
になる。又、同時に別の場所に入射したようなマルチイ
ベントの処理は不可能である等の問題点を有していた。 又、遅延電線方式は、遅延量を設けて位置を弁別してい
るため、原理的に応答速度を上げることができないとい
う問題点を有していた。 又、全ての検出セルについてA/D変換を行い、メモリに
蓄えた後、位置を演算により求める方法は、回路が膨大
になることや、最終的には演算が必要であり、リアルタ
イム性がないという問題点を有していた。 又、エネルギーデイスクリミネータを用いる方法では、
２以上の検出セルに入射が跨つた場合には、２以上の検
出セルが入射位置として出力され、どの位置が実際の入
射位置であるか判定できず、エラーとして除去されてし
まうという問題点を有していた。 又、テレビカメラやCCDカメラを用いる方式は、２次元
的な入力情報を１次元的に順次に読み出す走査方式であ
るため、応答速度に制限があると共に、高計数率時の重
なりによる数え落しの誤差が増大するという問題点を有
していた。 このような問題点を解消するものとして、出願人は既に
特開昭63−300986で、各検出セル同士の出力を相互比較
するコンパレータ群（第７図参照）を備え、該コンパレ
ータの出力が、第８図に示す如く、入射信号の電子の広
がり（実線Ａ）のピークを持つワイヤ（図ではNo.5）の
前後で変化することを利用して、コンパレータ出力の変
化したワイヤの位置を入射位置とする、光又は放射線入
射位置検出装置を提案している。 しかしながら、この入射位置検出装置においては、入射
信号の電子の広がりのピーク位置を、１次元方向につい
てのみ比較していたため、２次元入射位置を判定するに
は、残る方向についても、同様に入力位置を判定する必
要があつた。このため、例えば同時に２つ以上の入射が
あつたマルチイベントの場合には、入射位置が判定でき
なくなりエラーとして除去する必要があり、計数率を落
とすという問題点を有していた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、光又は放射線の２次元的な入射位置を、高速で、
且つ効率的に検出することができ、しかもマルチイベン
トにも対応できる２次元入射位置検出装置を提供するこ
とを課題とする。
度にすることができるが、演算を必要とするため、応答
速度が遅く、回路も複雑となる。又、検出器の特性のば
らつきにより演算の補正も必要となり、更に回路が複雑
になる。又、同時に別の場所に入射したようなマルチイ
ベントの処理は不可能である等の問題点を有していた。 又、遅延電線方式は、遅延量を設けて位置を弁別してい
るため、原理的に応答速度を上げることができないとい
う問題点を有していた。 又、全ての検出セルについてA/D変換を行い、メモリに
蓄えた後、位置を演算により求める方法は、回路が膨大
になることや、最終的には演算が必要であり、リアルタ
イム性がないという問題点を有していた。 又、エネルギーデイスクリミネータを用いる方法では、
２以上の検出セルに入射が跨つた場合には、２以上の検
出セルが入射位置として出力され、どの位置が実際の入
射位置であるか判定できず、エラーとして除去されてし
まうという問題点を有していた。 又、テレビカメラやCCDカメラを用いる方式は、２次元
的な入力情報を１次元的に順次に読み出す走査方式であ
るため、応答速度に制限があると共に、高計数率時の重
なりによる数え落しの誤差が増大するという問題点を有
していた。 このような問題点を解消するものとして、出願人は既に
特開昭63−300986で、各検出セル同士の出力を相互比較
するコンパレータ群（第７図参照）を備え、該コンパレ
ータの出力が、第８図に示す如く、入射信号の電子の広
がり（実線Ａ）のピークを持つワイヤ（図ではNo.5）の
前後で変化することを利用して、コンパレータ出力の変
化したワイヤの位置を入射位置とする、光又は放射線入
射位置検出装置を提案している。 しかしながら、この入射位置検出装置においては、入射
信号の電子の広がりのピーク位置を、１次元方向につい
てのみ比較していたため、２次元入射位置を判定するに
は、残る方向についても、同様に入力位置を判定する必
要があつた。このため、例えば同時に２つ以上の入射が
あつたマルチイベントの場合には、入射位置が判定でき
なくなりエラーとして除去する必要があり、計数率を落
とすという問題点を有していた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、光又は放射線の２次元的な入射位置を、高速で、
且つ効率的に検出することができ、しかもマルチイベン
トにも対応できる２次元入射位置検出装置を提供するこ
とを課題とする。
本発明は、２次元配列された複数の検出セルを含む検出
器アレイを備えている２次元入射位置検出装置におい
て、注目した検出セルの出力を、該注目セルに隣接する
全ての検出セルの出力と比較するコンパレータと、前記
注目セルの出力が、隣接する全ての検出セルの出力より
も大きい場合に、該注目セルの位置を入射位置と判定す
る入射位置判定手段とを含む位置検出ユニツトを、全て
の検出セルについて設けたことにより、前記課題を達成
したものである。 又、前記検出セルの出力を、前記比較前に重み付けして
補正するようにしたものである。 又、前記重み付けを、位置検出結果に応じてフイードバ
ツク補正するようにしたものである。 更に、前記注目セルの出力が所定範囲内にない時に、入
射位置と誤判定するのを防止するためのエネルギーデイ
スクリミネータを設けたものである。 本発明は、又、同様の２次元入射位置検出装置におい
て、注目した検出セルに隣接する全ての検出セルの出力
の和を求める加算器と、前記注目セルの出力に、隣接セ
ル数に応じた所定値を乗ずる乗算器と、該乗算器の出力
と前記加算器の出力を比較するコンパレータと、前記乗
算器の出力が、前記加算器の出力よりも大きい場合に、
該注目セルの位置を入射位置と判定する手段とを含む位
置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設けたこと
により、前記課題を達成したものである。 又、前記所定値を、隣接セル数より大としたものであ
る。 本発明は、又、同様の２次元入射位置検出装置におい
て、注目した検出セルに隣接する全ての検出セルの出力
の和を求める加算器と、該加算器の出力を、隣接セル数
に応じた所定値で割算する除算器と、前記注目セルの出
力と該除算器の出力を比較するコンパレータと、前記注
目セルの出力が、前記除算器の出力よりも大きい場合
に、該注目セルの位置を入射位置と判定する手段とを含
む位置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設けた
ことにより、前記課題を達成したものである。 又、前記所定値を、隣接セル数より小としたものであ
る。
器アレイを備えている２次元入射位置検出装置におい
て、注目した検出セルの出力を、該注目セルに隣接する
全ての検出セルの出力と比較するコンパレータと、前記
注目セルの出力が、隣接する全ての検出セルの出力より
も大きい場合に、該注目セルの位置を入射位置と判定す
る入射位置判定手段とを含む位置検出ユニツトを、全て
の検出セルについて設けたことにより、前記課題を達成
したものである。 又、前記検出セルの出力を、前記比較前に重み付けして
補正するようにしたものである。 又、前記重み付けを、位置検出結果に応じてフイードバ
ツク補正するようにしたものである。 更に、前記注目セルの出力が所定範囲内にない時に、入
射位置と誤判定するのを防止するためのエネルギーデイ
スクリミネータを設けたものである。 本発明は、又、同様の２次元入射位置検出装置におい
て、注目した検出セルに隣接する全ての検出セルの出力
の和を求める加算器と、前記注目セルの出力に、隣接セ
ル数に応じた所定値を乗ずる乗算器と、該乗算器の出力
と前記加算器の出力を比較するコンパレータと、前記乗
算器の出力が、前記加算器の出力よりも大きい場合に、
該注目セルの位置を入射位置と判定する手段とを含む位
置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設けたこと
により、前記課題を達成したものである。 又、前記所定値を、隣接セル数より大としたものであ
る。 本発明は、又、同様の２次元入射位置検出装置におい
て、注目した検出セルに隣接する全ての検出セルの出力
の和を求める加算器と、該加算器の出力を、隣接セル数
に応じた所定値で割算する除算器と、前記注目セルの出
力と該除算器の出力を比較するコンパレータと、前記注
目セルの出力が、前記除算器の出力よりも大きい場合
に、該注目セルの位置を入射位置と判定する手段とを含
む位置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設けた
ことにより、前記課題を達成したものである。 又、前記所定値を、隣接セル数より小としたものであ
る。
本発明においては、注目した検出セルの出力を、該注目
セルに隣接する全ての検出セルの出力と比較し、該注目
セルの出力が、隣接する全ての検出セルの出力よりも大
きい場合に、該注目セルの位置を入射位置と判定する位
置検出を、全ての検出セルについて行うようにしてい
る。従つて、従来例のように複雑な演算を行つたり、入
力情報を１次元的に順次読み出す必要がなく、且つ、２
次元的な入射位置を一挙に判定することができるので、
２次元的な入射位置を高速（高計数率）で、且つ効率良
く検出することが可能となる。又、マルチイベントに対
しても対応可能である。更に、入射信号の拡がりの状態
に拘わらず、拡がりが広い場合であつても、入射位置を
正確に検出することができる。 又、前記検出セルの出力を、前記比較前に重み付けして
補正するようにした場合には、検出器アレイの特性のば
らつき、検出セル個々の特性のばらつきを、検出セル毎
の出力の重み付けを変えることにより、簡単に補正で
き、良好な分解能を得ることが可能である。 更に、前記重み付けを、位置検出結果に応じてフイード
バツク補正するようにした場合には、実際の位置検出結
果に応じた適切な重み付けを行うことができ、重み付け
を簡単に補正でき、良好な分解能を得ることが可能とな
る。 更に、前記注目セルの出力が所定範囲内にないときに、
入射位置と誤判定するのを防止するためのエネルギーデ
イスクリミネータを設けた場合には、ノイズの除去が可
能となる。 又、注目した検出セルの出力に、該注目セルに隣接する
全ての検出セルの数に応じた所定値を乗じた値が、全て
の隣接セルの出力の和よりも大きい場合に、該注目セル
の位置を入射位置と判定するようにした場合には、注目
セルの出力を各隣接セルの出力とそれぞれ比較する必要
がなく、構成が簡略である。 特に、前記所定値を、隣接セル数より大とした場合に
は、入射信号の拡がりが広い場合であつても、入射位置
を比較的正確に検出することができる。 又、注目した検出セルの出力が、該注目セルに隣接する
全ての検出セルの出力の和を、隣接セル数に応じた所定
値で割算した値よりも大きい場合に、該注目セルの位置
を入射位置と判定するようにした場合も、注目セルの出
力を各隣接セルの出力とそれぞれ比較する必要がなく、
構成が簡略である。 特に、前記所定値を、隣接セル数より小とした場合に
は、入射信号の拡がりが広い場合であつても、入射位置
を比較的正確に検出することができる。
セルに隣接する全ての検出セルの出力と比較し、該注目
セルの出力が、隣接する全ての検出セルの出力よりも大
きい場合に、該注目セルの位置を入射位置と判定する位
置検出を、全ての検出セルについて行うようにしてい
る。従つて、従来例のように複雑な演算を行つたり、入
力情報を１次元的に順次読み出す必要がなく、且つ、２
次元的な入射位置を一挙に判定することができるので、
２次元的な入射位置を高速（高計数率）で、且つ効率良
く検出することが可能となる。又、マルチイベントに対
しても対応可能である。更に、入射信号の拡がりの状態
に拘わらず、拡がりが広い場合であつても、入射位置を
正確に検出することができる。 又、前記検出セルの出力を、前記比較前に重み付けして
補正するようにした場合には、検出器アレイの特性のば
らつき、検出セル個々の特性のばらつきを、検出セル毎
の出力の重み付けを変えることにより、簡単に補正で
き、良好な分解能を得ることが可能である。 更に、前記重み付けを、位置検出結果に応じてフイード
バツク補正するようにした場合には、実際の位置検出結
果に応じた適切な重み付けを行うことができ、重み付け
を簡単に補正でき、良好な分解能を得ることが可能とな
る。 更に、前記注目セルの出力が所定範囲内にないときに、
入射位置と誤判定するのを防止するためのエネルギーデ
イスクリミネータを設けた場合には、ノイズの除去が可
能となる。 又、注目した検出セルの出力に、該注目セルに隣接する
全ての検出セルの数に応じた所定値を乗じた値が、全て
の隣接セルの出力の和よりも大きい場合に、該注目セル
の位置を入射位置と判定するようにした場合には、注目
セルの出力を各隣接セルの出力とそれぞれ比較する必要
がなく、構成が簡略である。 特に、前記所定値を、隣接セル数より大とした場合に
は、入射信号の拡がりが広い場合であつても、入射位置
を比較的正確に検出することができる。 又、注目した検出セルの出力が、該注目セルに隣接する
全ての検出セルの出力の和を、隣接セル数に応じた所定
値で割算した値よりも大きい場合に、該注目セルの位置
を入射位置と判定するようにした場合も、注目セルの出
力を各隣接セルの出力とそれぞれ比較する必要がなく、
構成が簡略である。 特に、前記所定値を、隣接セル数より小とした場合に
は、入射信号の拡がりが広い場合であつても、入射位置
を比較的正確に検出することができる。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本発明の第１実施例は、第１図に示す如く、例えばｎ×
ｎの２次元配列された複数の検出セルを含む検出器アレ
イ10を備え、各検出セルの出力を重み付けした後、該検
出セルに隣接する全ての検出セルの出力と比較するため
のコンパレータ及び注目した検出セルの出力が、隣接す
る全ての検出セルのいずれの出力よりも大きい場合に、
該注目セルの位置を入射位置と判定する手段を含む位置
検出ユニツトが、全検出セルについて設けられている位
置検出部12と、該位置検出部12の位置検出ユニツトによ
る入射位置判定結果に応じて、該検出セルに対応するカ
ウンタをインクリメントして蓄積するカウンタ部14と、
該カウンタ部14に蓄えられた検出セル毎のカウント値を
表示解析するための表示解析部16と、該表示解析部16に
よる検出器アレイ10への実際の入射位置と出力結果との
差に応じて、前記位置検出部12における重み付けをフイ
ードバツク補正するための重み付け制御部18と、から構
成されている。 前記位置検出部12に内蔵されている位置検出ユニツト
は、例えば第２図に示す如く、各検出セルａ〜ｉの出力
を増幅する前置増幅器20と、該前置増幅器20の出力に対
して、各検出セルの特性（感度のばらつき）に合せて重
み付けを行う重み付け器22と、該重み付け器22の出力の
うち、注目セルａ以外の出力ｂ′〜ｉ′と注目セルの出
力ａ′をそれぞれ比較し、該注目セルの重み付け出力
ａ′が他の全ての隣接するセルのそれぞれの重み付け出
力ｂ′〜ｉ′より大きいことを検出するためのコンパレ
ータ23と、注目セルの重み付け出力ａ′が所定範囲内に
あることを検出するためのエネルギーデイスクリミネー
タ28と、該エネルギーデイスクリミネータ28の所定範囲
の下限及び上限に対してそれぞれ重み付けを行うための
重み付け器30と、前記注目セルの重み付け出力ａ′のピ
ークを検出するためのピーク検出器32と、前記コンパレ
ータ23及びエネルギーデイスクリミネータ28の出力を、
該ピーク検出器32によるピーク検出のタイミングでラッ
チするためのラッチ回路34と、前記コンパレータ23及び
エネルギーデイスクリミネータ28の出力が共にアクテイ
ブのときに、始めてその注目セルａに対応するｎビツト
カウンタ40にクロツクを出力し、そのカウンタ40をイン
クリメントし、入射したことを記録するための信号を出
力するアンドゲート36とから構成されている。 前記コンパレータ23は、例えば第３図に詳細に示す如
く、各隣接セルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′を、それぞれ
注目セルの重み付け出力ａ′と比較するためのコンパレ
ータ23b〜23iと、該コンパレータ23b〜23iの比較結果が
全てアクテイブである時、即ち、注目セルの重み付け出
力ａ′が全ての隣接セルのいずれの重み付け出力ｂ′〜
ｉ′よりも大である時に出力がアクテイブとなる、例え
ば８入力のアンドゲート23jと、から構成されている。 なお第２図は、注目セルａの周辺についてのみ示したも
のであるが、同様な構成をｎ×ｎ検出セルの全てに対応
して、ｎ×ｎ個持たせることによつて、本実施例は構成
されている。即ち、第２図に示した特徴を有する位置検
出ユニツトが、全ての検出セルについて設けられ、ｎ×
ｎ個の位置検出ユニツトが前記位置検出部12に内蔵され
ている。なお、端部については、隣接セルが５個とな
り、又コーナ部については、隣接セルが３個となること
に注意する必要がある。 以下、第１実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記検出器アレイ10の個々の検出セ
ルからの出力は、全て位置検出部12に送られる。位置検
出部12では、検出セルからの出力がセル個々の特性によ
り重み付けされる。その後、全ての検出セル出力につい
て、検出セルの全ての近傍と比較して、もしその中心の
検出セル出力が最も大きな出力を持つていたならば、該
検出セルを入射位置と判定し、該検出セルに対応するカ
ウンタ部14のカウンタをインクリメントする。 具体的には、検出器アレイ10の任意の３×３アレイの中
心位置ａに検出すべき入力が入つた場合を考えると、検
出セル出力ａ〜ｊは、前置増幅器20により増幅され、次
に重み付け器22に入り、検出セルの特性（感度のばらつ
き）に合せて重み付けされた出力ａ′〜ｉ′が得られ
る。次に、コンパレータ23において、注目セルａの重み
付け出力ａ′は、該注目セルａに隣接するセルｂ〜ｉの
重み付け出力ｂ′〜ｉ′と個々に比較される。今、注目
セルａが入射位置であれば、その重み付け出力ａ′は、
他の隣接セルｂ〜ｉのいずれの重み付け出力ｂ′〜ｉ′
よりも大きいため、個々の比較の結果は、全て注目セル
ａの重み付け出力ａ′の方が大きいことを示し、その結
果コンパレータ23の出力はアクテイブとなる。 一方、注目セルａの重み付け出力ａ′は、エネルギーデ
イスクリミネータ28によつて、ハイレベル、ローレベル
と比較され、該重み付け出力ａ′が、設定されたエネル
ギーウインド内であれば、エネルギーデイスクリミネー
タ28の出力がアクテイブとなる。これにより、ノイズの
除去及び任意レベルのエネルギー制限をかけることがで
きる。又、エネルギーレベルにも重み付け器30で重み付
けをすることにより、例えば検出セル毎に異なるエネル
ギーウインドが設定可能となる。 前記コンパレータ23及びエネルギーデイスクリミネータ
28の出力は、その注目セルの重み付け出力ａ′のピーク
検出によつて得たピークのタイミングでラツチされ、２
つともアクテイブのとき、始めてANDゲート36の出力が
アクテイブとなつて、そのセルａに対応するｎビツトカ
ウンタ40にクロツクを出力し、該カウンタ40をインクリ
メントし、入射したことを記録する。 このように、検出器アレイ10に入射した位置の検出は２
次元的に並列に処理されるので、マルチイベントに対し
ても処理可能である。 カウンタ部14に蓄えられた検出セル毎のカウント値は、
全て表示解析部16に送られ、表示解析される。 又、重み付け制御部18は、検出器アレイ10への実際の入
射位置と出力結果との差からフイードバツクをかけて、
位置検出部12のセル毎の重み付けを最適化する。即ち、
表示解析部16より、実際の入力位置の誤差からの補正信
号が各重み付け器22、30に重み付け制御信号として送ら
れ、各検出セルの重み付けを変えて出力が補正される。 この第１実施例によれば、入射信号の拡がりの状態に拘
わらず、拡がりが広い場合であつても、入射位置を正確
に検出することができる。 なお、セルピツチ以下の分解能を得たい場合には、従来
の位置演算法を合せて行うことによつて、例えば本発明
により全体を高速に検出して注目領域を取り出した後、
該注目領域のみについて位置演算法により高分解能で検
出することも可能である。 次に、本発明の第２実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１実施例と同様の、第１図に示したよう
な基本構成を有する装置において、前記位置検出部12に
内蔵されている位置検出ユニツトが、例えば第４図に示
す如く、前記第１実施例と同様の前置増幅器20及び重み
付け器22と、該重み付け器22の出力のうち、注目セルａ
以外の隣接セルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′を加算するア
ナログ加算器24と、前記重み付け器22の出力のうち、注
目セルの重み付け出力ａ′を、隣接セルの数（第４図に
示した中心部では８個）に応じて所定倍（第４図の例で
は８倍）するアナログ乗算器26と、該アナログ乗算器26
の出力が前記アナログ加算器24の出力より大であるこ
と、即ち、注目セルの重み付け出力ａ′を所定倍した値
が、隣接する全てのセルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′の和
よりも大きいことを検出するためのコンパレータ27と、
前記第１実施例と同様のエネルギーデイスクリミネータ
28、重み付け器30、ピーク検出器32、ラツチ回路34及び
アンドゲート36とから構成されている点が、前記第１実
施例と異なる。 他の構成は、第１実施例と同様であるので、説明を省略
する。 以下、第２実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記検出器アレイ10の注目セルａの
重み付け出力ａ′は、アナログ乗算器26により所定値８
倍される。一方、該注目セルａに隣接するセルｂ〜ｉの
重み付け出力ｂ′〜ｉ′は、アナログ加算器24により加
算され、この両者はコンパレータ27で比較される。今、
注目セルａが入射位置であれば、該注目セルの重み付け
出力ａ′を所定倍（８倍）した値は、他の隣接セルの重
み付け出力ｂ′〜ｉ′の和よりも大きいため、コンパレ
ータ27の出力はアクテイブとなる。 他の作用は、第１実施例と同様であるので、説明は省略
する。 本実施例においては、注目セルの出力を各隣接セルの出
力とそれぞれ比較する必要がなく、構成が簡略である。 次に、本発明の第３実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１実施例と同様の、第１図に示したよう
な基本構成を有する装置において、前記位置検出部12に
内蔵されている位置検出ユニツトが、例えば第５図に示
す如く、前記第１又は第２実施例と同様の前置増幅器2
0、重み付け器22及びアナログ加算器24と、該アナログ
加算器24の出力を、隣接セルの数（第５図に示した中心
部では８個）に応じて所定値（第５図の例では８（１−
α）：ここで１＞α０は、入射信号の予測される拡が
りに応じて設定した補正値）で割算するアナログ除算器
38と、前記注目セルの重み付け出力ａ′が、前記アナロ
グ除算器38の出力より大であること、即ち、注目セルの
重み付け出力ａ′が、隣接する全てのセルの重み付け出
力ｂ′〜ｉ′の平均値より補正値分だけ大きな所定値よ
りも大きいことを検出するためのコンパレータ39と、前
記第１又は第２実施例と同様のエネルギーデイスクリミ
ネータ28、重み付け器30、ピーク検出器32、ラツチ回路
34及びアンドゲート36とから構成されている点が、前記
第１又は第２実施例と異なる。 他の構成は、第１又は第２実施例と同様であるので、説
明を省略する。 以下、第３実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記検出器アレイ10の注目セルａに
隣接するセルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′は、アナログ加
算器24により加算された後、除算器38で所定値８（１−
α）で割算される。次いで、コンパレータ39で、該除算
器38の出力が、前記注目セルの重み付け出力ａ′と比較
される。今、注目セルａが入射位置であれば、該注目セ
ルの重み付け出力ａ′は、他の隣接セルの重み付け出力
ｂ′〜ｉ′の平均値より補正値分だけ大きな所定値より
も大きいため、コンパレータ39の出力はアクテイブとな
る。 他の作用は、第１又は第２引用例と同様であるので、説
明は省略する。 本実施例においては、第２実施例と同様に、注目セルの
出力を各隣接セルの出力とそれぞれ比較する必要がな
く、構成が簡略である。更に、アナログ加算器24による
加算値を除算するための所定値が、隣接するセルの数８
でなく、これを補正値αによつて補正した値とされてい
るので、入射信号の拡がりが広い場合であつても、入射
位置を比較的正確に検出することができる。 なお、入射位置の検出結果の実績に応じて、補正値αを
学習補正することにより、精度を一層向上することもで
きる。 又、第２実施例のアナログ乗算器26で注目セルの重み付
けの出力ａ′に乗ぜられる所定値（８）も、同様に補正
値αを用いて８（１−α）とすることによつて、第３実
施例と同様の効果を達成することができる。
る。 本発明の第１実施例は、第１図に示す如く、例えばｎ×
ｎの２次元配列された複数の検出セルを含む検出器アレ
イ10を備え、各検出セルの出力を重み付けした後、該検
出セルに隣接する全ての検出セルの出力と比較するため
のコンパレータ及び注目した検出セルの出力が、隣接す
る全ての検出セルのいずれの出力よりも大きい場合に、
該注目セルの位置を入射位置と判定する手段を含む位置
検出ユニツトが、全検出セルについて設けられている位
置検出部12と、該位置検出部12の位置検出ユニツトによ
る入射位置判定結果に応じて、該検出セルに対応するカ
ウンタをインクリメントして蓄積するカウンタ部14と、
該カウンタ部14に蓄えられた検出セル毎のカウント値を
表示解析するための表示解析部16と、該表示解析部16に
よる検出器アレイ10への実際の入射位置と出力結果との
差に応じて、前記位置検出部12における重み付けをフイ
ードバツク補正するための重み付け制御部18と、から構
成されている。 前記位置検出部12に内蔵されている位置検出ユニツト
は、例えば第２図に示す如く、各検出セルａ〜ｉの出力
を増幅する前置増幅器20と、該前置増幅器20の出力に対
して、各検出セルの特性（感度のばらつき）に合せて重
み付けを行う重み付け器22と、該重み付け器22の出力の
うち、注目セルａ以外の出力ｂ′〜ｉ′と注目セルの出
力ａ′をそれぞれ比較し、該注目セルの重み付け出力
ａ′が他の全ての隣接するセルのそれぞれの重み付け出
力ｂ′〜ｉ′より大きいことを検出するためのコンパレ
ータ23と、注目セルの重み付け出力ａ′が所定範囲内に
あることを検出するためのエネルギーデイスクリミネー
タ28と、該エネルギーデイスクリミネータ28の所定範囲
の下限及び上限に対してそれぞれ重み付けを行うための
重み付け器30と、前記注目セルの重み付け出力ａ′のピ
ークを検出するためのピーク検出器32と、前記コンパレ
ータ23及びエネルギーデイスクリミネータ28の出力を、
該ピーク検出器32によるピーク検出のタイミングでラッ
チするためのラッチ回路34と、前記コンパレータ23及び
エネルギーデイスクリミネータ28の出力が共にアクテイ
ブのときに、始めてその注目セルａに対応するｎビツト
カウンタ40にクロツクを出力し、そのカウンタ40をイン
クリメントし、入射したことを記録するための信号を出
力するアンドゲート36とから構成されている。 前記コンパレータ23は、例えば第３図に詳細に示す如
く、各隣接セルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′を、それぞれ
注目セルの重み付け出力ａ′と比較するためのコンパレ
ータ23b〜23iと、該コンパレータ23b〜23iの比較結果が
全てアクテイブである時、即ち、注目セルの重み付け出
力ａ′が全ての隣接セルのいずれの重み付け出力ｂ′〜
ｉ′よりも大である時に出力がアクテイブとなる、例え
ば８入力のアンドゲート23jと、から構成されている。 なお第２図は、注目セルａの周辺についてのみ示したも
のであるが、同様な構成をｎ×ｎ検出セルの全てに対応
して、ｎ×ｎ個持たせることによつて、本実施例は構成
されている。即ち、第２図に示した特徴を有する位置検
出ユニツトが、全ての検出セルについて設けられ、ｎ×
ｎ個の位置検出ユニツトが前記位置検出部12に内蔵され
ている。なお、端部については、隣接セルが５個とな
り、又コーナ部については、隣接セルが３個となること
に注意する必要がある。 以下、第１実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記検出器アレイ10の個々の検出セ
ルからの出力は、全て位置検出部12に送られる。位置検
出部12では、検出セルからの出力がセル個々の特性によ
り重み付けされる。その後、全ての検出セル出力につい
て、検出セルの全ての近傍と比較して、もしその中心の
検出セル出力が最も大きな出力を持つていたならば、該
検出セルを入射位置と判定し、該検出セルに対応するカ
ウンタ部14のカウンタをインクリメントする。 具体的には、検出器アレイ10の任意の３×３アレイの中
心位置ａに検出すべき入力が入つた場合を考えると、検
出セル出力ａ〜ｊは、前置増幅器20により増幅され、次
に重み付け器22に入り、検出セルの特性（感度のばらつ
き）に合せて重み付けされた出力ａ′〜ｉ′が得られ
る。次に、コンパレータ23において、注目セルａの重み
付け出力ａ′は、該注目セルａに隣接するセルｂ〜ｉの
重み付け出力ｂ′〜ｉ′と個々に比較される。今、注目
セルａが入射位置であれば、その重み付け出力ａ′は、
他の隣接セルｂ〜ｉのいずれの重み付け出力ｂ′〜ｉ′
よりも大きいため、個々の比較の結果は、全て注目セル
ａの重み付け出力ａ′の方が大きいことを示し、その結
果コンパレータ23の出力はアクテイブとなる。 一方、注目セルａの重み付け出力ａ′は、エネルギーデ
イスクリミネータ28によつて、ハイレベル、ローレベル
と比較され、該重み付け出力ａ′が、設定されたエネル
ギーウインド内であれば、エネルギーデイスクリミネー
タ28の出力がアクテイブとなる。これにより、ノイズの
除去及び任意レベルのエネルギー制限をかけることがで
きる。又、エネルギーレベルにも重み付け器30で重み付
けをすることにより、例えば検出セル毎に異なるエネル
ギーウインドが設定可能となる。 前記コンパレータ23及びエネルギーデイスクリミネータ
28の出力は、その注目セルの重み付け出力ａ′のピーク
検出によつて得たピークのタイミングでラツチされ、２
つともアクテイブのとき、始めてANDゲート36の出力が
アクテイブとなつて、そのセルａに対応するｎビツトカ
ウンタ40にクロツクを出力し、該カウンタ40をインクリ
メントし、入射したことを記録する。 このように、検出器アレイ10に入射した位置の検出は２
次元的に並列に処理されるので、マルチイベントに対し
ても処理可能である。 カウンタ部14に蓄えられた検出セル毎のカウント値は、
全て表示解析部16に送られ、表示解析される。 又、重み付け制御部18は、検出器アレイ10への実際の入
射位置と出力結果との差からフイードバツクをかけて、
位置検出部12のセル毎の重み付けを最適化する。即ち、
表示解析部16より、実際の入力位置の誤差からの補正信
号が各重み付け器22、30に重み付け制御信号として送ら
れ、各検出セルの重み付けを変えて出力が補正される。 この第１実施例によれば、入射信号の拡がりの状態に拘
わらず、拡がりが広い場合であつても、入射位置を正確
に検出することができる。 なお、セルピツチ以下の分解能を得たい場合には、従来
の位置演算法を合せて行うことによつて、例えば本発明
により全体を高速に検出して注目領域を取り出した後、
該注目領域のみについて位置演算法により高分解能で検
出することも可能である。 次に、本発明の第２実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１実施例と同様の、第１図に示したよう
な基本構成を有する装置において、前記位置検出部12に
内蔵されている位置検出ユニツトが、例えば第４図に示
す如く、前記第１実施例と同様の前置増幅器20及び重み
付け器22と、該重み付け器22の出力のうち、注目セルａ
以外の隣接セルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′を加算するア
ナログ加算器24と、前記重み付け器22の出力のうち、注
目セルの重み付け出力ａ′を、隣接セルの数（第４図に
示した中心部では８個）に応じて所定倍（第４図の例で
は８倍）するアナログ乗算器26と、該アナログ乗算器26
の出力が前記アナログ加算器24の出力より大であるこ
と、即ち、注目セルの重み付け出力ａ′を所定倍した値
が、隣接する全てのセルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′の和
よりも大きいことを検出するためのコンパレータ27と、
前記第１実施例と同様のエネルギーデイスクリミネータ
28、重み付け器30、ピーク検出器32、ラツチ回路34及び
アンドゲート36とから構成されている点が、前記第１実
施例と異なる。 他の構成は、第１実施例と同様であるので、説明を省略
する。 以下、第２実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記検出器アレイ10の注目セルａの
重み付け出力ａ′は、アナログ乗算器26により所定値８
倍される。一方、該注目セルａに隣接するセルｂ〜ｉの
重み付け出力ｂ′〜ｉ′は、アナログ加算器24により加
算され、この両者はコンパレータ27で比較される。今、
注目セルａが入射位置であれば、該注目セルの重み付け
出力ａ′を所定倍（８倍）した値は、他の隣接セルの重
み付け出力ｂ′〜ｉ′の和よりも大きいため、コンパレ
ータ27の出力はアクテイブとなる。 他の作用は、第１実施例と同様であるので、説明は省略
する。 本実施例においては、注目セルの出力を各隣接セルの出
力とそれぞれ比較する必要がなく、構成が簡略である。 次に、本発明の第３実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１実施例と同様の、第１図に示したよう
な基本構成を有する装置において、前記位置検出部12に
内蔵されている位置検出ユニツトが、例えば第５図に示
す如く、前記第１又は第２実施例と同様の前置増幅器2
0、重み付け器22及びアナログ加算器24と、該アナログ
加算器24の出力を、隣接セルの数（第５図に示した中心
部では８個）に応じて所定値（第５図の例では８（１−
α）：ここで１＞α０は、入射信号の予測される拡が
りに応じて設定した補正値）で割算するアナログ除算器
38と、前記注目セルの重み付け出力ａ′が、前記アナロ
グ除算器38の出力より大であること、即ち、注目セルの
重み付け出力ａ′が、隣接する全てのセルの重み付け出
力ｂ′〜ｉ′の平均値より補正値分だけ大きな所定値よ
りも大きいことを検出するためのコンパレータ39と、前
記第１又は第２実施例と同様のエネルギーデイスクリミ
ネータ28、重み付け器30、ピーク検出器32、ラツチ回路
34及びアンドゲート36とから構成されている点が、前記
第１又は第２実施例と異なる。 他の構成は、第１又は第２実施例と同様であるので、説
明を省略する。 以下、第３実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記検出器アレイ10の注目セルａに
隣接するセルの重み付け出力ｂ′〜ｉ′は、アナログ加
算器24により加算された後、除算器38で所定値８（１−
α）で割算される。次いで、コンパレータ39で、該除算
器38の出力が、前記注目セルの重み付け出力ａ′と比較
される。今、注目セルａが入射位置であれば、該注目セ
ルの重み付け出力ａ′は、他の隣接セルの重み付け出力
ｂ′〜ｉ′の平均値より補正値分だけ大きな所定値より
も大きいため、コンパレータ39の出力はアクテイブとな
る。 他の作用は、第１又は第２引用例と同様であるので、説
明は省略する。 本実施例においては、第２実施例と同様に、注目セルの
出力を各隣接セルの出力とそれぞれ比較する必要がな
く、構成が簡略である。更に、アナログ加算器24による
加算値を除算するための所定値が、隣接するセルの数８
でなく、これを補正値αによつて補正した値とされてい
るので、入射信号の拡がりが広い場合であつても、入射
位置を比較的正確に検出することができる。 なお、入射位置の検出結果の実績に応じて、補正値αを
学習補正することにより、精度を一層向上することもで
きる。 又、第２実施例のアナログ乗算器26で注目セルの重み付
けの出力ａ′に乗ぜられる所定値（８）も、同様に補正
値αを用いて８（１−α）とすることによつて、第３実
施例と同様の効果を達成することができる。
第１図は、本発明に係る２次元入射位置検出装置の第１
実施例の全体構成を示すブロツク線図、 第２図は、第１実施例の位置検出部の構成を示すブロツ
ク線図、 第３図は、前記位置検出部で用いられているコンパレー
タの具体的な構成を示す回路図、 第４図は、本発明の第２実施例の位置検出部の構成を示
すブロツク図、 第５図は、本発明の第３実施例の位置検出部の構成を示
すブロツク線図、 第６図は、重心位置演算方式による従来の入射位置検出
装置の原理を示す斜視図、 第７図は、出願人が既に提案した入射位置検出装置の要
部構成を示すブロツク線図、 第８図は、第７図に示した装置の原理を説明するための
線図である。 10……検出器アレイ、 12……位置検出部、 14……カウンタ部、 16……表示解析部、 18……重み付け制御部、 ａ……注目セル、 ｂ〜ｉ……隣接セル、 22……重み付け器、 ａ′〜ｉ′……重み付け出力、 23、27、39……コンパレータ、 24……アナログ加算器、 26……アナログ乗算器、 28……エネルギーデイスクリミネータ、 38……アナログ除算器。
実施例の全体構成を示すブロツク線図、 第２図は、第１実施例の位置検出部の構成を示すブロツ
ク線図、 第３図は、前記位置検出部で用いられているコンパレー
タの具体的な構成を示す回路図、 第４図は、本発明の第２実施例の位置検出部の構成を示
すブロツク図、 第５図は、本発明の第３実施例の位置検出部の構成を示
すブロツク線図、 第６図は、重心位置演算方式による従来の入射位置検出
装置の原理を示す斜視図、 第７図は、出願人が既に提案した入射位置検出装置の要
部構成を示すブロツク線図、 第８図は、第７図に示した装置の原理を説明するための
線図である。 10……検出器アレイ、 12……位置検出部、 14……カウンタ部、 16……表示解析部、 18……重み付け制御部、 ａ……注目セル、 ｂ〜ｉ……隣接セル、 22……重み付け器、 ａ′〜ｉ′……重み付け出力、 23、27、39……コンパレータ、 24……アナログ加算器、 26……アナログ乗算器、 28……エネルギーデイスクリミネータ、 38……アナログ除算器。
Claims (8)
- 【請求項１】２次元配列された複数の検出セルを含む検
出器アレイを備えている２次元入射位置検出装置におい
て、 注目した検出セルの出力を、該注目セルに隣接する全て
の検出セルの出力と比較するコンパレータと、 前記注目セルの出力が、隣接する全ての検出セルの出力
よりも大きい場合に、該注目セルの位置を入射位置と判
定する入射位置判定手段と、 を含む位置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設
けたことを特徴とする２次元入射位置検出装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記検出セルの出力
を、前記比較前に重み付けして補正することを特徴とす
る２次元入射位置検出装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記重み付けが、位置
検出結果に応じてフイードバツク補正されることを特徴
とする２次元入射位置検出装置。 - 【請求項４】請求項１において、更に、前記注目セルの
出力が所定範囲内にない時に、入射位置と誤判定するの
を防止するためのエネルギーデイスクリミネータが設け
られていることを特徴とする２次元入射位置検出装置。 - 【請求項５】２次元配列された複数の検出セルを含む検
出器アレイを備えている２次元入射位置検出装置におい
て、 注目した検出セルに隣接する全ての検出セルの出力の和
を求める加算器と、 前記注目セルの出力に、隣接セル数に応じた所定値を乗
ずる乗算器と、 該乗算器の出力と前記加算器の出力を比較するコンパレ
ータと、 前記乗算器の出力が、前記加算器の出力よりも大きい場
合に、該注目セルの位置を入射位置と判定する手段と、 を含む位置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設
けたことを特徴とする２次元入射位置検出装置。 - 【請求項６】請求項５において、前記所定値が、隣接セ
ル数より大であることを特徴とする２次元入射位置検出
装置。 - 【請求項７】２次元配列された複数の検出セルを含む検
出器アレイを備えている２次元入射位置検出装置におい
て、 注目した検出セルに隣接する全ての検出セルの出力の和
を求める加算器と、 該加算器の出力を、隣接セル数に応じた所定値で割算す
る除算器と、 前記注目セルの出力と該除算器の出力を比較するコンパ
レータと、 前記注目セルの出力が、前記除算器の出力よりも大きい
場合に、該注目セルの位置を入射位置と判定する手段
と、 を含む位置検出ユニツトを、全ての検出セルについて設
けたことを特徴とする２次元入射位置検出装置。 - 【請求項８】請求項７において、前記所定値が、隣接セ
ル数より小であることを特徴とする２次元入射位置検出
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018199A JPH0749925B2 (ja) | 1989-03-01 | 1990-01-29 | ２次元入射位置検出装置 |
| US07/483,637 US5012082A (en) | 1989-03-01 | 1990-02-23 | Two-dimensional incident position detector device for light or radiation |
| GB9004580A GB2231740B (en) | 1989-03-01 | 1990-03-01 | Two-dimensional incident position detector device for light or radiation |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4880089 | 1989-03-01 | ||
| JP1-48800 | 1989-03-01 | ||
| JP2018199A JPH0749925B2 (ja) | 1989-03-01 | 1990-01-29 | ２次元入射位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315706A JPH0315706A (ja) | 1991-01-24 |
| JPH0749925B2 true JPH0749925B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=26354843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018199A Expired - Fee Related JPH0749925B2 (ja) | 1989-03-01 | 1990-01-29 | ２次元入射位置検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5012082A (ja) |
| JP (1) | JPH0749925B2 (ja) |
| GB (1) | GB2231740B (ja) |
Families Citing this family (85)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0387800A3 (en) * | 1989-03-16 | 1991-07-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gamma camera device |
| JPH049706A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Shimadzu Corp | 放射線像撮像装置 |
| JPH0627828B2 (ja) * | 1991-02-27 | 1994-04-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | 位置検出器 |
| US5341133A (en) * | 1991-05-09 | 1994-08-23 | The Rowland Institute For Science, Inc. | Keyboard having touch sensor keys for conveying information electronically |
| DE4223773C2 (de) * | 1992-07-18 | 1997-07-10 | Berthold Lab Prof Dr | Verfahren zur Unterscheidung und gleichzeitigen oder getrennten Messung von Einzel- und Mehrelektronenereignissen in einem optoelektronischen Detektor |
| US7339149B1 (en) * | 1993-02-26 | 2008-03-04 | Donnelly Corporation | Vehicle headlight control using imaging sensor |
| US5670935A (en) * | 1993-02-26 | 1997-09-23 | Donnelly Corporation | Rearview vision system for vehicle including panoramic view |
| US6822563B2 (en) | 1997-09-22 | 2004-11-23 | Donnelly Corporation | Vehicle imaging system with accessory control |
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| US5877897A (en) * | 1993-02-26 | 1999-03-02 | Donnelly Corporation | Automatic rearview mirror, vehicle lighting control and vehicle interior monitoring system using a photosensor array |
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| US5378902A (en) * | 1993-09-02 | 1995-01-03 | The Regents Of The University Of Colorado | Optoelectronic maximum identifier for detecting the physical location of a maximum intensity optical signal in a winner-take-all network |
| US6891563B2 (en) | 1996-05-22 | 2005-05-10 | Donnelly Corporation | Vehicular vision system |
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