JPH11231058A - センサーの中のアクテイブなピクセルにより放出されるデータ信号を読み取るための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクティブなピクセルを読み取る。 【解決手段】 （ａ）該複数のピクセルをグループ分け
し、それぞれが該複数のアドレス可能なピクセルの一部
であるような少なくとも二つのグループにし、（ｂ）ア
クティブなピクセルが存在するアドレス可能なピクセル
のアクティブなグループを認識し、（ｃ）アドレス可能
なピクセルの該アクティブなグループに対する読み取り
回路を用い、（ｄ）アドレス可能なピクセルの該アクテ
ィブなグループの中の各ピクセルに関しデータ信号の大
きさを読み取ってアクティブなピクセルを認識する工程
から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の分野】本発明は複数のアドレス可能なピクセ
ルを有するセンサーの中のアクティブなピクセルに関連
したデータ信号を，読み取り効率を最適化して読み取る
ための方法に関する．

【０００２】

【本発明の背景】腫瘍を探すための断層撮影法に使用さ
れる公知の診断法では、患者の血流の中に腫瘍を目標と
する放射性同位元素を注入し、放射性同位元素の場所を
検出することにより腫瘍の位置を推定することができ
る。典型的には放射性同位元素は高エネルギーのγ線を
放射し、それが腫瘍の部位から分散される。所望の検出
を行い，腫瘍の正確な場所を決定できるためには、人体
から正常に放射されるγ線だけを検出し、他の方向に分
散されたγ線は無視するような方法で患者の体の像を描
くことが必要である。

【０００３】このような要求を達成する公知の従来法に
は、機械的な視準機を使用し、この視準機としては複数
の間隔を置いて配置された孔を有する鉛からつくられ、
この孔はそれと平行に放射されるγ線だけを通す程十分
に狭いような視準機を使用する方法がある。信号が検出
されるまで視準機を動かし、視準機の位置によって放射
性同位元素の位置を推定することができる。しかし大部
分の放射線のエネルギーは分散され、検出されないの
で、このような方法は非常に効率が悪く、検出器は長い
露出時間を必要とし、そのため信頼性のある測定を行う
のに必要とされる時間という点で費用が掛かり、また患
者に不快な思いをさせることとなる。このようなシステ
ムの分解能は視準機の孔の直径に依存し、これは典型的
には８ｍｍである。分解能は、効率を幾分低下させると
いう犠牲を払って直径を減少させて改善することができ
るが、いずれにしても１０^-5よりも良くはならない。

【０００４】明らかに、検出精度にできるだけ影響を与
えることなく測定時間を短縮することが望ましい。この
要求は、散乱された光子が機械的な視準機の場合のよう
に失われるのではなくリングによって検出されるような
幾何学的形状のリングを用いるコンプトン・カメラ（Ｃ
ｏｍｐｔｏｎ ｃａｍｅｒａ）を使用することにより部
分的には対処されてきた。これによって視準機の必要が
なくなり、γ線の放出角を計算できるようになる。本発
明はコンプトン効果の物理学に関するものではないが、
本発明の目的に対してまさにコンプトン・カメラは、γ
線で励起された場合その一つが信号を放出する複数のア
ドレス可能なピクセルをもった二次元の画像スキャナー
の別の型のものであると見做すことができる。特に、各
ピクセルはγ線が当たった場合荷電した信号を発生する
ダイオードである。放射性同位元素によって放出される
γ線は、荷電信号を発生させることによりエネルギーの
一部を放出するコンプトン効果を生じた場合にだけ検出
される。実際には、間隔を置いて配置された数枚のセン
サーの層を有し、各層は少なくとも一つのセンサー・モ
ジュールを含み、これらの層の少なくとも一つの中で入
射γ線がコンプトン効果を生じる確率が増加するような
複合センサーを用いるのが普通である。多層センサー・
モジュールはコンプトン・カメラの第１の検出器を構成
している。このようにしてコンプトン効果を生成させた
後、γ線は検出器から出る。しかし入射γ線の角度を計
算するためには、出て来たγ線を第２の検出器の方へ向
け、この中に完全に吸収させ、すべての残留エネルギー
を放出させる。

【０００５】このような幾何学的形状の結果、どのピク
セルがアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）になっているかを検
出するためには、各チャンネルに沿って複数のアドレス
可能なピクセルから第１の検出器の中にデータを読み出
す必要がある。これは、先ずフィードバック蓄電器をも
った作動増幅器（ＯＰ ＡＭＰ）の形の積分器を使用し
て、各ピクセルに関連した電荷を積分することにより行
われる。積分された電荷のパルスを次に増幅し、形を整
え、得られたアナログ信号のサンプリングを行い、これ
を保持し、その大きさを測定できるようにする。形を整
えた信号にピークの大きさを測定するためには、整形し
た信号はピークの値の所で非常に正確にサンプリングさ
れなければならない。これには、励起されたピクセルに
よって電荷が放出された後、一定の時間差ｔ_Pで観測さ
れるピーク時間を正確に決定する必要がある。この一定
の時間差ｔ_Pは整形回路のＲＣ時定数の関数であり、従
って既知である。

【０００６】従って、積分された電荷の信号を何時サン
プリングするかを知るためには、各電荷の放出が起こる
時間ｔ₀自身を正確に決定しなければならない。これが
行われたなら、次に必要なことは時間ｔ_Pにおいて保持
されている積分された電荷のサンプルをサンプリングす
ることである。従って電荷の信号を読み取るための読み
取りシステムは、各電荷の放出が起こるのに同期させて
正確なトリガーを発生しなければならない。レベルを感
知する弁別器によって電荷の放出が起こるチャンネルが
トリガーを発生する自己トリガーシステムは公知であ
る。パルスの高さは読み取りができるように保持され
る。しかしこのようなシステムは、電荷の放出が起こっ
た特定のチャンネルの中だけパルスの高さに関する情報
を与え、他のチャンネルでは、しばしば最隣接チャンネ
ルと呼ばれているもの以外、このような情報を与えな
い。さらに電荷の放出が起こった時間に関するデータも
与えられない。

【０００７】画像センサーの共通の「背面（ｂａｃｋ
ｐｌａｎｅ）」の上にある別々の電子装置によりトリガ
ーを発生させることも公知である。しかしこのような装
置では、画像センサーが「片側（ｓｉｎｇｌｅ−ｓｉｄ
ｅｄ）」検出器であるように制限され、センサーの中の
何処で電荷の放出が起こったかを決定することができな
くなり、またこれを装着することは実用的ではない。

【０００８】明らかに、複合画像センサーで掃引を行う
度に、各ピクセルが逐次的に一度に一つだけ読み出され
るならば、一つの「アクティブ」なピクセルが検出され
た時に、現在の掃引を終らせることができる。しかし、
各ピクセルに対し別々にアドレスを進めさらに処理を行
うために、その目的のチャンネルに沿ってピクセル・デ
ータをダウンロードする時間的なオーバーヘッドがある
ので、このような方法で各ピクセルを読み出すことは実
用的ではない。さらにγ線による励起に関与した一つの
ピクセルの他に、他のピクセルも雑音を放出する。この
ような雑音は例えば読み取り回路に付属したＯＰ ＡＭ
Ｐの共通モードのドリフトによって生じることができ
る。ピクセルが一度に一つだけ読み出される場合、「ア
クティブ」なピクセルの中の共通モードの雑音の成分を
正確に定量化することは困難である。このように考えれ
ば、各ピクセルを別々に処理することは止め、それぞれ
対応するピクセルに関しそれぞれのチャンネルをもつ多
重チャンネルを使用し、一回の読み出し操作で複数のピ
クセルをバッチ処理で処理する方が有利であるという結
論が得られる。しかしこれによって読み出し回路はさら
に費用が嵩むことになる。各チャンネルに種々の機素を
重複して取り付けなければならないからである。従っ
て、画像センサーの中の一つのピクセルに関しそれぞれ
別々のチャンネルで複数のデータ信号を読み出した後、
どのピクセルが「アクティブ」であるかを決定し、それ
によって放射性同位元素の位置を推定するためにデータ
を処理する必要がある。

【０００９】さらに、上記に説明したように、「アクテ
ィブ」なピクセルを含めてすべてのピクセルに０でない
共通モードの雑音信号が付属している。「アクティブ」
なピクセルのデータを正確に測定するためには、平均の
共通モードの雑音を決定し、これを「アクティブ」なピ
クセルのデータから差し引かなければならない。これに
よって処理時間が長くなり、同時に多くのピクセルを処
理するほど、必要な処理に時間がかかる結果となること
は明らかである。

【００１０】従って、データを逐次的にピクセル一つず
つで読み取り、その結果アドレスを進める時間が長くな
り、且つ共通モードの雑音を相殺することができないこ
とと、同時に非常に多くのピクセルを読み出し、その結
果処理時間が長くなり、また費用が高くなることとの間
で取捨選択を行わなければならない。

【００１１】さらに考えなければならない他の点は、コ
ンプトン・カメラの二つの平行な検出器の中でγ線で励
起された放出の時間を一致させることに関連している。
上記に説明したように、入射γ線の角度を計算するため
には、第１の検出器から出て来るγ線を第２の検出器の
方へ向かわせ、この中で完全に吸収させ、すべての残留
エネルギーを放出させる。同じγ線から誘導されたとい
うことを確認するために二つの検出器の中での事象を関
連させる必要があることは明らかである。このことは、
この二つの事象が実質的に同時であることを確認するこ
とによって行われる。しかし、γ線の放出を迅速に測定
した場合においてのみ、二つの事象の時間的な一致を正
確に決定することができる。従来法の検出器はγ線の放
出から得られるデータ信号の形を整えるための遅い時定
数ももったフィルターを使用している。信号対雑音比を
改善し、整形された信号が一定のピーク値へ固定される
挙動を改善するためには時定数が遅いことが必要であ
る。しかし遅い時定数を用いると、ピーク時間を測定で
きる精度を低下させ、従って二つの検出器の中で対応す
るが事象の時間的な一致を確認し得る精度を低下させ
る。

【００１２】従って二次元の画像センサーの中のピクセ
ルの配列の読み取りを最適化し、単一の「アクティブ」
なピクセルを検出するのに要する時間を短縮することが
必要であることはが明らかである。このような要求に関
連し、正確なトリガーを与え、電荷の放出が起こった際
放出の時間を（従ってピーク時間を）正確に決定し、一
つよりも多い検出器の中における時間的な一致を適切に
確認し、共通モードの雑音を「アクティブ」なピクセル
のデータから除去し、実際のデータだけを読み取る必要
がある。

【００１３】

【本発明の概要】従って本発明の目的は、二次元の画像
センサーまたはそれぞれ複数のピクセルを有する間隔を
おいて配置された画像センサーの積層物の中の「アクテ
ィブ」なピクセルを読み取る方法およびシステムを提供
することである。

【００１４】本発明の広義の態様に従えば、複数のアド
レス可能なピクセルをもつセンサーのアクティブなピク
セルによって放出されるデータ信号を読み取る方法にお
いて、（ａ）該複数のピクセルをグループ分けし、それ
ぞれが該複数のアドレス可能なピクセルの一部であるよ
うな少なくとも二つのグループにし、（ｂ）アクティブ
なピクセルが存在するアドレス可能なピクセルのアクテ
ィブなグループを認識し、（ｃ）アドレス可能なピクセ
ルの該アクティブなグループに対する読み取り回路を用
い、（ｄ）アドレス可能なピクセルの該アクティブなグ
ループの中の各ピクセルに関しデータ信号の大きさを読
み取ってアクティブなピクセルを認識する工程から成る
ことを特徴とする方法が提供される。

【００１５】また本発明の他の態様に従えば、少なくと
も二つのグループに分けて配置された複数のアドレス可
能なピクセルを有するセンサー・モジュールの中のアク
ティブなピクセルによって生じるデータ信号を読み取る
システムにおいて、該システムは、該ピクセルのグルー
プの各々に共通して連結され、該データ信号に応答して
アクティブなピクセル自身を認識せずにアクティブなピ
クセルを含むアクティブなグループを認識する認識装
置、および該認識装置に応答し得るように連結され、ア
クティブなグループの中の各ピクセルに関するデータ信
号の大きさを読み取りアクティブなピクセルを認識する
読み取り装置を含んでいることを特徴とするシステムが
提供される。

【００１６】従って、本発明によれば、各ピクセルを一
度に一つずつ逐次読み取り、その結果ピクセルのアドレ
スを進める上での時間的なオーバーヘッドが増加し、ま
た共通モードの雑音の補正ができないことと、すべての
ピクセルを同時に読み取り、その結果処理上のオーバー
ヘッドを増加させることとの間で折衷が図られる。さら
に詳細には、本発明においては、すべてのアドレス可能
なピクセルをグループ分けし、、第１段階においては
「アクティブ」なピクセルを含むアクティブなグループ
だけを認識する。これは、或る選ばれたグループの中の
各ピクセルに対する閾値をもった比較装置を用い、すべ
ての比較装置の出力を配線によりＯＲ処理を行って、ど
のピクセルのグループが予め定められた閾値を越えるか
どうかを識別することによって非常に迅速に行われる。
このようにアクティブなグループを認識した後に、この
グループの中のピクセルだけを逐次的に一度に一つずつ
読み取り、「アクティブ」なピクセルを認識し、これに
よって放射性同位元素の位置を推定することができる。
このような方法により、アクティブでないグループの中
のピクセルを読み取る必要がなくなり、従って読み取り
時間がかなり節約される。

【００１７】アクティブなグループの中で、「アクティ
ブ」なピクセルだけが識別用の閾値を越える信号レベル
をもっている。しかし残りのピクセルは共通モードの雑
音を与え、これもまた「アクティブ」なピクセルに影響
するので、これに対する補償を行い共通モードの雑音成
分を「アクティブ」なピクセルの信号レベルから取り除
かなければならない。アクティブなグループの中の残り
のピクセルの信号レベルを読み取ることにより、アクテ
ィブでないピクセルに対し共通モードの雑音レベルを決
定し、「アクティブ」なピクセルに関するデータ信号か
ら差し引くことができる。

【００１８】好ましくは、データ信号はγ線がピクセル
に衝突する結果電荷が放出されることによって生じる急
激に立ち上がる電流パルスである。この電流パルスは前
置増幅器によって積分され、データ信号が発生した際に
レベルに鋭い変化が起こる階段状のアナログ電圧を生じ
る。この階段状の電圧は信号が放出された時間ｔ₀を示
す開始信号を構成し、その大きさは電流パルスによって
つくられ且つ前置増幅器の中のフィードバック蓄電器に
よって捕集される蓄積された電荷に比例する。読み取り
回路はまたアクティブなグループの中の各ピクセルに関
し少なくとも一つの整形器を含み、この整形器は階段状
の電圧に応答し、積分された電荷を増幅し整形して、信
号対雑音比が高いゆっくりと立ち上がるアナログ電圧を
生成する。このような具体化例の重要な特徴は、整形さ
れたアナログ電圧をそのピーク値の所でサンプリングす
る際の精度にある。詳細にはこのような読み取り回路
は、アクティブなグループの中の各ピクセルに関し、速
い時定数を有し、且つ該開始装置に応答し電荷を整形し
て予め決定された閾値を越えて迅速に上昇する速い応答
曲線を生じる速い整形器、遅い時定数を有し、且つ該開
始装置に応答し電荷を整形して信号対雑音比が高い遅い
応答曲線を生じる遅い整形器、速い整形器に連結され、
該予め決められた閾値を越えるための速い応答曲線に対
する遅延時間Δｔを決定する遅延装置、および遅延装置
および遅い整形器に連結され、ｔ_Pを遅い応答曲線がそ
のピーク値に達するまでの時間とした場合、さらに他の
時間間隔ｔ_P−Δｔにおいて遅い応答曲線のサンプリン
グを行い、実質的にピーク値の所で遅い応答曲線をサン
プリングするサンプリング装置を含む電気回路である。

【００１９】本発明を理解し、本発明を実際に実施する
方法を示すために、次に添付図面を参照して本発明の好
適具体化例を説明する。これらの具体化例は単に例示の
ために挙げられたものである。

【００２０】

【好適具体化例の詳細な説明】図１は、シリコンのダイ
オードにより構成され、入射γ線に応答して荷電した信
号を生じる５１２個のピクセルの配列１２をもったセン
サー・モジュール１１を含むシステムを、一般的に１０
として示した模式図である。例えばセンサー・モジュー
ル１１は患者の体の断層画像を撮影するのに使用される
コンプトン・カメラの一部であることができる。このよ
うなコンプトン・カメラには二つの別の検出器が備えら
れ、その一つは多層センサーであって、その多重層がコ
ンプトン効果を増加させる働きをし、各層にはデータ信
号を読み出すことを可能にする固有の独立した読み出し
回路が備えられている。第２の検出器はそれ自身が本発
明の特徴ではないが、同様のピクセルの配列または他の
適当なセンサーであり、第１の検出器から出るγ線を吸
収するものである。その結果、第２の検出器の中でγ線
は残留エネルギーを放出し、公知方法でγ線の角度を計
算することができる。

【００２１】従って本発明は、ピクセルの配列１２がそ
れぞれ３２個のピクセルから成る１６個のグループに分
けられるように配列された第１の検出器に主として適用
されるものである。これらのセンサー・モジュール１１
は、ピクセルの配列１２の１６個のグループの各々に関
し、用途に特有な積分回路（ＡＳＩＣ）１３ａおよび１
３ｂの形をしたチップ上にある弁別回路を含んでいる。
該積分回路は必要に応じ、一緒にして単一のＡＳＩＣに
することもできる。ＡＳＩＣ １３ａおよび１３ｂにつ
いては図５を参照して下記に説明する。該弁別回路の各
出力チャンネルは読み出し回路１４に供給され、ピクセ
ルの異ったグループを逐次的に選択し、選ばれたグルー
プのピクセルをそれぞれの第１および第２のデータ・バ
ス１５および１６に連結される。さらに詳細には、各グ
ループのピクセルは多重入力弁別器へ供給され、第１の
データ・バス１５の中の対応するデータ・ラインへ供給
される複合信号を導き出すようにする。このようにして
複合信号のレベルは個々のグループのすべてのピクセル
から導き出され、グループの中のどれか一つのピクセル
が「アクティブ」ならばＨＩＧＨ、そうでなければＬＯ
Ｗとされる。従って、唯一つのデータ・ラインだけがＨ
ＩＧＨになり、ピクセルの１６個のグループのどれかが
「アクティブ」であることを示し、全部で４８０このピ
クセルを含む残りの１５個のグループに対応する他のデ
ータ・ラインはアクティブでなく、ＬＯＷであって４８
０個のピクセルはいずれも「アクティブ」でないことを
示す。従って、上記のように５１２個のピクセルを１６
のグループに分け、一つのアクティブなグループと残り
の１５のアクティブでないグループとを識別することに
より、一つの「アクティブ」なピクセルの場所を極めて
効率的に絞り込むことができる。勿論この段階ではこの
グループの中の３２個のピクセルのどれが「アクティ
ブ」なピクセルであるかは判らない。

【００２２】第１のデータ・バス１５のすべての１６個
のデータ・ラインはそれぞれ１６個の入力ＯＲ−ゲート
２０（第１の論理装置を構成する）の入力に連結され
る。ここでその出力は、１６個のデータ・ラインのどれ
か一つ以上がＨＩＧＨであり、対応するグループが「ア
クティブ」であることを示しているならばＨＩＧＨ（第
１の論理レベルを構成する）となる。センサー・モジュ
ール１１の５１２個のピクセルのどれもが「アクティ
ブ」でなかったら、ＯＲ−ゲート２０の出力はＬＯＷ
（第２の論理レベルを構成する）になる。下記に特に添
付図面の図２を参照して説明するように、数個のセンサ
ー・モジュールを一緒に組み合わせ、それぞれが複数の
センサー・モジュールを有する多層画像センサーをつく
ることができる。各センサー・モジュールはそれに付属
したＯＲ−ゲート２０をもち、各モジュールのＯＲ−ゲ
ートの出力は入力が二つのＡＮＤ−ゲート２１の一つの
入力に供給される。このＡＮＤ−ゲートに対する第２の
入力は第２の検出器の出力から供給される。従って各セ
ンサー・モジュールのＡＮＤ−ゲート２１の出力は、個
々のセンサー・モジュールのＯＲ−ゲート２０の少なく
とも一つの出力がＨＩＧＨであり、同時に第２の検出器
の出力がＨＩＧＨの時だけＨＩＧＨになる。従ってＡＮ
Ｄ−ゲート２１は実時間的に、第１および第２の両方の
検出器から出る電荷の放出を時間的に一致させることが
できる。γ線は画像センサーに斜めに衝突することがあ
り、それが一つの層に部分的に吸収された場合には、そ
の角度が変化し、後でそれが吸収されるであろう。

【００２３】第１のデータ・バス１５にはデコーディン
グ装置２２が連結され、各データ・ラインに対する複合
信号に応答し、どのデータ・ラインがＨＩＧＨであるか
を決定し、アクティブなグループを認識する。計時装置
２３がＡＮＤ−ゲート２１を介してＯＲ−ゲート２０の
出力に連結され、ＨＩＧＨである（即ち第１の論理レベ
ルをもつ）ＯＲ−ゲート２０の出力に応答し、第１の論
理レベルが生成された時間に相当する時刻標識（タイム
スタンプ）を発生する。これは実質的にピクセルの応答
と一致している。計時装置２３に連結された遅延ゲート
２４（遅延装置を構成する）は、ＨＩＧＨであるＯＲ−
ゲート２０の出力に応答し、遅延時間ｔ_Dを発生し、こ
れによって、遅延ライン２５を経てＡＳＩＣ１３の内部
のサンプリング保持回路（図示せず）の中のラッチ回路
に供給され、「アクティブ」なピクセルによって生成さ
れたデータ信号は、その生成後ｔ_P＝Δｔ＋ｔ_Dの遅延時
間を経てサンプリングできるようになる。ここでΔｔは
実際の電荷の放出時間とそれを弁別した時間との差であ
る。

【００２４】第２のデータ・バス１６はアナログ・デー
タ・ライン２６によって構成され、該データ・ライン２
６はシーケンサー２７（選択装置を構成する）を介して
第２のグループの各ピクセルに連結され、選択されたグ
ループのそれぞれのピクセルの信号レベルを受けるよう
になっている。シーケンサー２７は遅延ライン２５を介
して開始入力に供給される開始信号に応答し、アクティ
ブのグループの中のピクセルのアドレスを循環させ、ア
クティブなグループの中の各ピクセルの信号レベルに対
応したアナログ信号をアナログ・データ・ラインに次々
と出力するようになっている。アナログ・データ・ライ
ン２６はアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）３０に
連結されており、その出力はアクティブなグループの中
の対応するピクセルの信号レベルを表すディジタル信号
である。

【００２５】ＡＤＣ３０のディジタル信号は、ディジタ
ル信号処理器（ＤＳＰ）３１（弁別装置を構成する）に
供給され、この処理器は選ばれたグループの各ピクセル
後、信号レベルを弁別を行う閾値と比較し、アクティブ
なピクセルをその信号レベルが該閾値を越えるピクセル
として認識するようにプログラムされている。

【００２６】ＤＳＰ３１はまた共通モードの雑音レベル
決定装置として機能し、信号レベルが「アクティブ」な
ピクセルに対応しない選ばれたグループの中の３１個の
ピクセルに関する平均の共通モードの雑音レベルを決定
する。３１個のアクティブでないピクセルの共通モード
の雑音レベルは平均され、「アクティブ」なピクセルの
信号レベルから差し引かれ、共通モードの雑音を補正す
る。ＤＳＰ３１はモジュールの数、アクティブなグルー
プの認識特性、アクティブなピクセルの認識特性、アク
ティブなピクセルの時刻標識、および共通モードの雑音
で補正したその信号レベルを表すデータを含むディジタ
ル・データ流を生じる。得られたディジタル・データ流
を次にコンピュータ３２に移し、必要に応じここで処理
する。但しこの部分は本発明の特徴ではない。モジュー
ルの数は予めプログラムされたコードであり、これを対
応するセンサー・モジュールにダウンロードし、どのセ
ンサー・モジュールからデータ信号が放出されたかを認
識する。時刻標識は、認識されたピクセルによって電荷
の放出が起こった共通の実時間的な時計（図示せず）に
基づいた時刻を規定する。これらのデータは、第１の検
出器から得られる一致したデータが第２の検出器からの
対応するデータと組み合わされ、入射γ線の場所および
その入射角を計算する場合に適切に使用されるデータで
ある。しかし時刻標識は第１および第２の検出器から電
荷が放出された時刻を一致させるのに使用されるもので
はなく、これは図１を参照して上記に説明したように論
理的ゲートを用い実時間的に得られたものであることに
注意すべきである。

【００２７】読み出し回路１４のアナログおよびディジ
タルの部分には別々の電源（図示せず）が備えられてお
り、アナログおよびディジタルの電力系統は二点破線に
よって別々に示されている。アナログとディジタルの部
分の間にこのように所望の区別を行い、しかも両者の間
のデータの移送を阻害しないために、光カプラーが使用
されている。

【００２８】図２は、コンプトン・カメラの一部をな
し、それぞれ４１の記号を付した５枚の平行な同一のセ
ンサー面をもち、且つ添付図面の図１を参照して説明し
たような９個のセンサー・モジュール１１から成る配列
を含んだ多層センサー４０の透視図である。各センサー
面４１のセンサー・モジュール１１の各々はそれぞれの
読み取り回路４２に連結され、従って各センサー面には
９個の読み取り回路が必要である。各読み取り回路４２
のそれぞれの出力４３はデータ・バス４４を経てコンピ
ュータ４５に連結されている。センサー４０に衝突した
γ線は層４１のすべてを透過するのに十分なエネルギー
をもっているが、それが少なくとも一つのセンサー面の
１個のピクセルにより部分的に吸収された時だけしか電
荷のデータを生成しない。上記のように、層を多重にす
ることにより、センサーの少なくとも一つのピクセルの
中でコンプトン効果が起こる確率が増加する。各センサ
ー面の表面積を増加させても同じ目的を実現し得ること
に注意されたい。

【００２９】「アクティブ」なピクセルによって放出さ
れた電荷の信号を読み取り回路４２で読み取ることがで
きるためには、電荷の信号は増幅した後に先ず形を整
え、ピークの大きさのサンプリングを行いその測定がで
きるようにしなければならない。図３は、同じ時間ｔ₀
において放出された異ったピーク値Ｖ_Pをもつ電荷の信
号をそれぞれ表す三つの曲線５０、５１および５２を表
すグラフである。

【００３０】添付図面の図１を参照して行った読み取り
回路の説明に戻ると、遅延時間ｔ_Dは遅延ライン２５を
介してＡＳＩＣ １３ａの内部のサンプリング保持回路
（図示せず）の中にあるラッチ回路に供給され、「アク
ティブ」なピクセルによって生成されたデータ信号はそ
れが生成した後ｔ_Pの時間だけ遅れてサンプリングされ
るようにすることを思い出してほしい。遅延時間ｔ
_Dは、Δｔおよび整形回路のＲＣ時定数から判るピーク
時間ｔＰに基づいて予め決定することができ、従って時
間ｔ₀における信号の出発点が判れば、ピーク時間ｔ_Pに
おいてピーク値Ｖ_Pが得られるように曲線のサンプリン
グを正確に行うことができる。実際には、そのようには
ならない。何故なら、入射γ線から得られる実際のピク
セル・データと信号のベースラインの高さとの差を先ず
識別する必要があるので、電荷が「アクティブ」なピク
セルから出る時間ｔ₀を正確に決定することはできない
からである。このような識別は、通常の比較器を用い信
号を予め定められた閾値と比較することにより行うこと
ができる。各信号がこの閾値５３を通過するに要する時
間は信号のピーク値Ｖ_Pに依存し、従って信号によって
変動する。この効果は「時間的彷徨（ｔｉｍｅ ｗａｌ
ｋ）」として知られており、正しい時刻に三つの信号の
各々をサンプリングし個々のピーク値を得るためには、
これに対する補償を行わなければならない。このような
補償を行わないと、各曲線が閾値を通る時間と曲線がそ
のピーク値に達する時間との間の遅延時間は一定になら
ない。

【００３１】図４ａおよび４ｂは、所望の補償を行うこ
とにより時間的彷徨の問題を解決する方法をグラフ的に
示している。図４ａは既知のピーク時間ｔ_Pを有する典
型的な電荷の積分曲線５５を示す。上記に説明したよう
に、閾値の弁別器を使用して信頼すべき時間の原点ｔ₀
を先ず決定する必要があるから、これ自身ではピーク値
ＶＰを正確に測定するのに十分ではない。

【００３２】この目的を達成するために、本発明におい
ては、非常に速い時定数を有し、従って遅い整形器のピ
ーク時間ｔ_Pに比べ遥かに短い時間Δｔの後に閾値と交
叉する鋭い曲線５６（図４ｂに示す）を生成するような
第２の整形器が提供される。このようにして曲線５６か
ら信号がピクセル・データに対応し信号のベースライン
の高さに対応するのではないことを決定した後、ｔ_P−
Δｔに等しい遅延時間ｔ_D後において第１の曲線５５の
サンプリングを行うことができる。勿論Δｔは正確には
判っていない。曲線５６が急速に立ち上がる時間も時間
的彷徨の影響を受け、従ってΔｔはそのピーク値に依存
するからである。しかし、Δｔの値はｔ_Pの値に比べて
非常に小さいから、ｔ_Pの値を読み取るために第１の曲
線５５をサンプリングするための遅延時間ｔ_P−Δｔ
に、Δｔの誤差が与える影響は無視することができる。

【００３３】図５は読み取り回路４２の詳細図であり、
時間的彷徨の効果を補償するための異った時定数をもつ
複式整形器を示す。他の図にも示されている読み取り回
路４２に含まれた機素に対しては、同じ参照番号が用い
られている。即ち選ばれたグループの中の各ピクセル１
２は、フィードバック蓄電器６２を有する前置増幅器６
１によってつくられた積分器６０に供給される。前置増
幅器６１の積分された出力は第１のＣＲ−ＲＣ整形器６
３（遅い整形器）によって濾波され、次いでサンプリン
グ保持装置６４へと通される。サンプリング保持装置６
４のアナログ出力はマルチプレキサー６５によって多重
チャンネル化され、各グループの３２個のピクセルの各
々に対応する信号をサンプリングして処理できるように
なる。

【００３４】前置増幅器６１の出力はまた、第１の整形
器６３の１／１０程度の短い積分時間（即ちピーク時
間）をもつ第２のＣＲ−ＲＣ整形器６６（速い整形器）
に供給される。第２の整形器６６の出力はレベル弁別器
６７に供給されるが、この弁別器の閾値は真の信号と信
号のベースラインの高さとを識別する十分な大きさであ
る。レベル弁別器６７の出力は、出力がＭＯＳＦＥＴ６
９のゲートに連結された単安定装置（ｍｏｎｏｓｔａｂ
ｌｅ）６８に供給される。この単安定装置６８は個々の
グループの内部の「アクティブ」なピクセルに応答し、
ＭＯＳＦＥＴ６９を作動させるトリガー・パルスを生成
する。各グループのＭＯＳＦＥＴ６９は配線がＯＲの論
理構成を与えるように連結され、選ばれたグループの中
のどれかのピクセルが「アクティブ」ならば、ＭＯＳＦ
ＥＴ６９の一緒にされた出力がＨＩＧＨになる。

【００３５】従って第２の整形器６６により、「アクテ
ィブ」なピクセルに関して識別を極めて迅速に行うこと
ができ、その後ピーク値ＶＰを得るために一定の遅延時
間ｔ _Dをかけた後，第１の整形器６３によって生成され
た遅い積分信号を正確にサンプリングすることができ
る。

【００３６】「アクティブ」なピクセルに関する種々の
信号レベルを図６ａ〜図６ｆにまとめる。これらの図は
すべて共通の時間的尺度で描かれている。図６ａはγ線
が衝突した結果ピクセルから放出される実際の電荷の信
号を示す。上記に説明したように、この信号は、時間ｔ
₀で始まり殆ど瞬間的にピーク値まで立ち上がり、次い
で０に下降してゆく鋭い電流パルスである。

【００３７】図６ｂは前置増幅を行った後の対応する波
形を示す。上記に説明したように、前置増幅器は電荷の
データの信号を積分し、データ信号が放出された際のレ
ベルの鋭い変化をもつ階段状のアナログ電圧信号を生じ
る。レベルの鋭い変化はデータ信号の開始時間ｔ₀を規
定する。

【００３８】図６ｃおよび６ｄには、それぞれ遅いおよ
び速い整形されたデータ信号が示されている。整形され
た信号は開始時間ｔ₀の後で上昇して時間ｔ_Pでピーク値
Ｖ_Pに達し、次いで点線で示すように尾を引いて０にな
る。ピーク値Ｖ_Pを捕捉するためには、時間ｔ_Pで波形を
サンプリングし保持しなければならない。図６ｄに示さ
れているように、明らかに速い整形された信号は、開始
時間ｔ₀の後で時間間隔Δｔをおいた後、閾値を通って
上昇している。

【００３９】図６ｅは単安定装置６８（図５に示す）の
出力を示す。この出力は時刻ｔ₀＋Δｔにおいてつくら
れる鋭い矩形波のパルスであり、ＭＯＳＦＥＴ６９を経
て遅延回路２４（図１に示す）に供給され、遅延回路２
４をトリガーし、さらにｔ_P−Δｔに等しい遅延時間ｔ_D
の後で図６ｃに示される遅い積分された信号はそのピー
ク値Ｖ_Pのところでサンプリングされる。

【００４０】本発明のセンサーに対しては遅い整形器と
速い整形器とを使って平行に識別を行うことが特に有利
ではあるが、平行に識別を行う原理はもっと一般的に使
用することができることを了解されたい。特に、高速度
が本質的に必要でない場合には、すべてのピクセルを読
み出す公知の画像センサーを使用し、もっと精度良くピ
クセル・データを読み出す方法を用いることも有利であ
ることに注意されたい。同様に、本発明の精神および範
囲を逸脱することなく、上記の特定の具体化例を実施し
得るような他の変形を行い得ることも明らかであろう。

【００４１】従って例えば、上記において特にγ線の放
射を検出することに関して本発明を説明したが、他の高
エネルギー粒子の検出にも同様に本発明の原理を適用で
きものと了解されたい。さらにこのような高エネルギー
粒子は光子または帯電した粒子であることができる。

【００４２】同様に、コンプトン・カメラの内部で多重
ピクセル・センサーを使用することに関して説明を行っ
たが、複合光子検出器を使用する場合、および光電子倍
増管の読み出しに対しても同じ原理を用いることができ
ることを了解されたい。

【００４３】またセンサー・モジュールがシリコンをベ
ースにしたものである場合、各ピクセルは実質的にダイ
オードであることを指摘しておかなければならない。し
かし他の半導体のセンサーを使用することもでき、この
場合にはピクセルは高抵抗素子であることができる。

【００４４】本発明の主な特徴および態様は次の通りで
ある。

【００４５】１．複数のアドレス可能なピクセル（１
２）をもつセンサーのアクティブなピクセルによって放
出されるデータ信号を読み取る方法において、（ａ）該
複数のピクセルをグループ分けし、それぞれが該複数の
アドレス可能なピクセルの一部であるような少なくとも
二つのグループにし、（ｂ）アクティブなピクセルが存
在するアドレス可能なピクセルのアクティブなグループ
を認識し、（ｃ）アドレス可能なピクセルの該アクティ
ブなグループに対する読み取り回路（１４）を用い、
（ｄ）アドレス可能なピクセルの該アクティブなグルー
プの中の各ピクセルに関しデータ信号の大きさを読み取
ってアクティブなピクセルを認識する工程から成る方
法。

【００４６】２．さらに、（ａ）アクティブなグループ
の中の各ピクセルに関し信号を識別用の閾値と比較し、
（ｂ）各信号が該閾値を越えるピクセルとしてアクティ
ブなピクセルを認識する工程を含む上記１記載の方法。

【００４７】３．さらに、（ａ）アクティブなグループ
の中におけるアクティブなピクセル以外の各ピクセルに
関連した平均の共通モード雑音レベルを決定し、（ｂ）
アクティブなピクセルの信号レベルから該平均の共通モ
ード雑音レベルを差し引く工程を含む上記１または２記
載の方法。

【００４８】４．該ピクセルを含み、且つ入射した高エ
ネルギー粒子が部分的に吸収されエネルギーを減少させ
て出て行くような第１の検出器を使用し、さらに（ａ）
第１の検出器から出た入射高エネルギー粒子を全部吸収
させるための少なくとも一つの第２の検出器を用い、
（ｂ）少なくとも一つの第２の検出器の中に相手方をも
たない該第１の検出器の信号を捨て去り、このようにし
て、両方の検出器により検出された真の信号と該検出器
から不規則に発生する不規則な雑音とを区別する工程を
含む上記１〜３記載の方法。

【００４９】５．さらに（ａ）データ信号がアクティブ
なピクセルによって放出される時に開始信号をつくり、
（ｂ）該開始信号の後の予め決められた時間間隔ｔ_Dに
おいてデータ信号の大きさを測定し、データ信号の大き
さを読み取る工程を含む上記１〜４記載の方法。

【００５０】６．データ信号は蓄積された電荷から導き
出されたものであり、大きさが蓄積された電荷に比例す
る電圧を発生させるために電荷を積分する工程をさらに
含む上記５記載の方法。

【００５１】７．さらに、（ａ）予め決められた閾値を
越えて急激に立上る速い応答曲線を生じるような速い時
定数をもった速い整形器を介して電荷を整形し、（ｂ）
同時に、信号対雑音比が高い遅い応答曲線を生じるよう
な遅い時定数をもった遅い整形器を介して電荷を整形
し、（ｃ）該予め決められた閾値を越えるための速い応
答曲線に対する遅延時間Δｔを決定し、（ｄ）ｔ_Pを遅
い応答曲線がそのピーク値に達するまでの時間とした場
合、さらに他の時間間隔ｔ_P−Δｔにおいて遅い応答曲
線のサンプリングを行い、実質的にピーク値の所で遅い
応答曲線をサンプリングする工程を含む上記６記載の方
法。

【００５２】８．少なくとも二つのグループに分けて配
置された複数のアドレス可能なピクセル（１２）を有す
るセンサー・モジュール（１１）の中のアクティブなピ
クセルによって生じるデータ信号を読み取るシステム
（１０）において、該システムは、該ピクセルのグルー
プの各々に共通して連結され、該データ信号に応答して
アクティブなピクセル自身を認識せずにアクティブなピ
クセルを含むアクティブなグループを認識する認識装置
（２２）、および該認識装置（２２）に応答し得るよう
に連結され、アクティブなグループの中の各ピクセルに
関するデータ信号の大きさを読み取りアクティブなピク
セルを認識する読み取り装置（１４）を含んでいるシス
テム。

【００５３】９．読み取り回路（１４）は、各データ信
号の大きさを識別用の閾値と比較し、信号の大きさが該
識別用の閾値を越える場合ピクセルとしてアクティブな
ピクセルを認識する弁別回路（１３ａ、１３ｂ）を含ん
でいる上記８記載のシステム。

【００５４】１０．さらに、該残りのピクセルに関連し
た平均の共通モード雑音レベルを決定するための共通モ
ード雑音レベル決定装置（３１）、および該共通モード
雑音レベル決定装置に連結され、アクティブなピクセル
の信号レベルから該平均の共通モード雑音レベルを差し
引く共通モード雑音補正装置（３１）が含まれている上
記８または９記載のシステム。

【００５５】１１．センサー・モジュール（１１）は多
層センサーの一つの層（４１）の中に備えられている上
記８〜１０記載のシステム。

【００５６】１２．該、またはそれぞれのセンサー・モ
ジュールは、入射した高エネルギー粒子が部分的に吸収
され、エネルギーを減少してそこから出る第１の検出器
の成分であり、さらに第１の検出器から出る入射高エネ
ルギー粒子を全部吸収する第２の検出器が備えられてい
る上記８〜１１記載のシステム。

【００５７】１３．さらに、第１および第２の両方の検
出器に連結され、共通の時間ベースに従って個々の時刻
標識を第１の検出器の中の「アクティブ」なピクセルと
関連させ、また高エネルギー粒子を吸収する第２の検出
器の中における既知の場所と関連させる計時装置（２
３）、および第１および第２の検出器に連結され、第１
および第２の検出器から実質的に同時に放出されるデー
タ信号の時刻標識に応答し、「アクティブ」なピクセル
の場所および該高エネルギー粒子の方向を計算するため
の計算装置を含んでいる上記１２記載のシステム。

【００５８】１４．該読み取り回路は、該電気信号に応
答し、開始時間ｔ₀において開始信号を生じる開始装置
（２７）、およびそれぞれ開始装置に連結され、該開始
信号の後の予め決められた時間間隔Δｔにおいてデータ
信号の大きさを測定し、真の信号と信号のベースライン
のレベルを識別するレベル決定装置（３０）を含む上記
９記載のシステム。

【００５９】１５．該電気信号は鋭く立上る電流パルス
として発生し、該開始装置は、該電流パルスを積分し、
電気信号が発生した際レベルが鋭く変化する階段状のア
ナログ電圧を発生させる前置増幅器（６１）を含む上記
１４記載のシステム。

【００６０】１６．データ信号は電荷が放出されること
によって導き出され、読み取り回路はさらに電荷を整形
して比例する電圧信号を発生させるアクティブなグルー
プの各々のピクセルに関する少なくとも一つの整形器を
含んでいる上記１４または１５記載のシステム。

【００６１】１７．各ピクセルは高エネルギー放射線が
衝突した際電荷を放出する半導体ダイオードである上記
１６記載のシステム。

【００６２】１８．各ピクセルは高抵抗素子である上記
１６記載のシステム。

【００６３】１９．読み取り回路はアクティブなグルー
プの中の各ピクセルに関し、速い時定数をもち、該開始
装置に応答して電荷を整形し或る予め定められた閾値を
越えて急激に上昇する速い応答曲線を生成する速い整形
器（６６）、遅い時定数をもち、該開始装置に応答して
電荷を整形し信号対雑音比が高い遅い応答曲線を生成す
る速い整形器（６３）、速い整形器に連結され、速い整
形器が該予め決められた閾値を越える遅延時間Δｔを決
定する遅延装置（２４）、および該遅延装置および該遅
い整形器に連結され、ｔ_Pを遅い応答曲線がそのピーク
値に達するまでの時間とした場合、さらに他の時間間隔
ｔ_P−Δｔにおいて遅い応答曲線のサンプリングを行
い、実質的にピーク値の所で遅い応答曲線をサンプリン
グするサンプリング装置（２７）を含む上記６〜１８記
載のシステム。

【００６４】２０．単一の積分回路の中に速い整形器お
よび遅い整形器が備えられている上記１９記載のシステ
ム。

【００６５】２１．それぞれの相互連結装置をもつ別々
の積分回路の中に速い整形器および遅い整形器が備えら
れている上記１９記載のシステム。

【００６６】２２．該センサー・モジュール（１１）の
中のピクセルの各グループに連結された第１のデータ・
バスであって、該第１のデータ・バスの内部の平行なデ
ータ・ラインに沿ってそれぞれのグループの中のすべて
のピクセルから導き出される複合信号レベルを供給する
第１のデータ・バス（１５）、該第１のデータ・バスに
連結され、該複合信号に応答してアクティブなグループ
の認識特性を決定するデコーディング装置（２２）、第
１のデータ・バス（１５）に連結され、該第１のデータ
・バスの信号レベルの一つが「アクティブ」なピクセル
に対応する場合には第１の論理レベルを生じ、そうでな
い場合には第２の論理レベルを生じる第１の論理装置
（２０）、第１の論理装置（２０）に連結され、第１の
論理レベルに応答し該第１の論理レベルが生成された時
刻に対応する時刻標識を生じる計時装置（２３）、該計
時装置に連結され、第１の論理レベルに応答し該時間間
隔ｔ_P−Δｔに等しい遅延時間を生成する遅延装置（２
４）、選択装置を介して該グループの選ばれた一つの中
の各々のピクセルに連結され、選ばれたグループの中の
各ピクセルの個々の信号レベルを受け取る第２のデータ
・バス（１６）、第２のデータ・バスに連結され、選ば
れたグループの中の各ピクセルの信号レベルを識別用の
閾値と比較してアクティブなピクセルを信号レベルが該
識別用の閾値を越えるピクセルとして認識するための識
別装置（３１）、第２のデータ・バスに連結され、信号
レベルが「アクティブ」なピクセルに対応しない選ばれ
たグループの中の各ピクセルに関連した平均の共通モー
ド雑音レベルを決定するための共通モード雑音レベル決
定装置（３１）、および計時装置および共通モード雑音
レベル決定装置に連結され、「アクティブ」なピクセル
の共通モード雑音補正信号レベルを決定し、アクティブ
なグループの認識特性、アクティブなピクセルの認識特
性、時刻標識および共通モード雑音補正信号レベルを表
すデータを含むディジタルデータ流をつくりだす処理装
置（３１）を含む上記２０又は２１記載のシステム。

【００６７】２３．第２のデータ・バスにアナログ−デ
ィジタル変換器（３０）が連結され、選ばれたグループ
の中のピクセルの信号レベルを同等なディジタル信号に
変換し、また処理装置はディジタル信号処理装置（３
１）である上記２２記載のシステム。

【００６８】２４．該センサー・モジュールは、入射し
た高エネルギー粒子が部分的に吸収されエネルギーを減
少して出て行く第１の検出器の中に備えられ、さらに、
第１の検出器から出て行く入射高エネルギー粒子を全部
吸収する少なくとも一つの第２の検出器、および第１の
検出器の各センサー・モジュールの中の個々の第１の論
理装置（２０）の出力、および少なくとも一つの第２の
検出器の出力に連結され、該少なくとも一つの第２の検
出器の中に相手方が存在しない場合該第１の検出器の中
の信号を捨て去るる第２の論理装置（２１）を含み、こ
のようにして両方の検出器によって検出された真の信号
と該検出器により不規則に発生する不規則な雑音とを識
別する上記２３記載のシステム。

【００６９】２５．センサー・モジュールがコンプトン
・カメラの検出器の一部である上記８〜２４記載のシス
テム。

【００７０】２６．センサー・モジュールが複合光子検
出器の一部である上記８〜２４記載のシステム。

【００７１】２７．センサー・モジュールが光電子倍増
管の一部である上記８〜２４記載のシステム。

【００７２】２８．開始時間ｔ₀において開始され、時
間ｔ_Pの後積分値がゆっくりと上昇してピーク値に至る
積分された遅い応答電気信号のピーク値を測定する方法
において、該方法は（ａ）該開始時間ｔ₀において開始
信号をつくり、（ｂ）時間ｔ₀から続く電気信号を速い
時定数をもつ整形器を介して整形し、最低の閾値を越え
て急激に上昇する速い応答曲線をつくり、（ｃ）速い応
答曲線が該予め定められた閾値を越えるための該開始時
間ｔ₀からの遅延時間Δｔを決定し、（ｄ）ｔ_Pを遅い応
答電気信号がそのピーク値に達するまでの時間とした場
合、さらに他の時間間隔ｔ_P−Δｔにおいて遅い応答電
気信号のサンプリングを行い、実質的にピーク値の所で
積分された遅い応答電気信号をサンプリングする工程を
含む方法。

【００７３】２９．電気信号は鋭く上昇する電流パルス
として放出され、開始信号はこの電流パルスを積分する
ことによりつくられ、電気信号を放出する際レベルの鋭
い変化を有する階段状のアナログ電圧を生じる上記２８
記載の方法。

【００７４】３０．電気信号はピクセルの配列を有する
二次元のセンサーによってつくられる上記２８記載の方
法。

【００７５】３１．開始時間ｔ₀において開始され、時
間ｔ_Pの後積分値がゆっくりと上昇してピーク値に至る
積分された遅い応答電気信号のピーク値を測定するため
の電気回路において、該電気回路は該電気信号に応答し
て該開始時間ｔ₀において開始信号を生じる開始装置、
速い時定数を有し開始装置に連結され、且つ該開始装置
に応答し電荷を整形して予め決定された閾値を越えて迅
速に上昇する速い応答曲線を生じる速い整形器（６
６）、遅い時定数を有し開始装置に連結され、且つ該開
始装置に応答し電荷を整形して信号対雑音比が高い遅い
応答曲線を生じる遅い整形器（６３）、速い整形器に連
結され、該予め決められた閾値を越えるための速い応答
曲線に対する遅延時間Δｔを決定する遅延装置（２
４）、および遅延装置および遅い整形器に連結され、ｔ
_Pを遅い応答曲線がそのピーク値に達するまでの時間と
した場合、さらに他の時間間隔ｔ_P−Δｔにおいて遅い
応答曲線のサンプリングを行い、実質的にピーク値の所
で遅い応答曲線をサンプリングするサンプリング装置
（２７）を含む電気回路。

【００７６】３２．開始装置は積分回路を含む前置増幅
器（６１）を含んでいる上記３１記載の回路。

【００７７】３３．速い整形器および遅い整形器は単一
の積分回路の中に備えられている上記３１または３２記
載の回路。

【００７８】３４．速い整形器および遅い整形器はそれ
ぞれ連結装置を有する別々の積分回路の中に備えられて
いる上記３１または３２記載の回路。

【００７９】３５．該、または各積分回路は用途に特有
な積分回路（ＡＳＩＣ）である上記３３または３４記載
の回路。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサーを読み取るための読み取り回
路を含むシステムを示す模式図。

【図２】画像センサーの積み重ねた配置を含む本発明の
多層センサーの見取り図。

【図３】積分された電荷の信号の時間的彷徨の効果を示
すグラフ。

【図４】積分された電荷の信号の時間的彷徨に関する問
題の本発明による解決法を示すグラフ。

【図５】本発明の読み取り回路の詳細を示す模式図。

【図６】すべて共通の時間ベースで描かれた読み取り回
路に関連した種々の波形のグラフ。

【符号の説明】

１０ システム １１ センター １２ ピクセル １４ 読み取り回路 ２２ 認識回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のアドレス可能なピクセルをもつセ
   ンサーのアクティブなピクセルによって放出されるデー
   タ信号を読み取る方法において、 （ａ）該複数のピクセルをグループ分けし、それぞれが
   該複数のアドレス可能なピクセルの一部であるような少
   なくとも二つのグループにし、 （ｂ）アクティブなピクセルが存在するアドレス可能な
   ピクセルのアクティブなグループを認識し、 （ｃ）アドレス可能なピクセルの該アクティブなグルー
   プに対する読み取り回路を用い、 （ｄ）アドレス可能なピクセルの該アクティブなグルー
   プの中の各ピクセルに関しデータ信号の大きさを読み取
   ってアクティブなピクセルを認識する工程から成ること
   を特徴とする方法。
2. 【請求項２】 少なくとも二つのグループに分けて配置
   された複数のアドレス可能なピクセルを有するセンサー
   ・モジュールの中のアクティブなピクセルによって生じ
   るデータ信号を読み取るシステムにおいて、該システム
   は、 該ピクセルのグループの各々に共通して連結され、該デ
   ータ信号に応答してアクティブなピクセル自身を認識せ
   ずにアクティブなピクセルを含むアクティブなグループ
   を認識する認識装置、および該認識装置に応答し得るよ
   うに連結され、アクティブなグループの中の各ピクセル
   に関するデータ信号の大きさを読み取りアクティブなピ
   クセルを認識する読み取り装置を含んでいることを特徴
   とするシステム。
3. 【請求項３】 開始時間ｔ₀において開始され、時間ｔ_P
   の後積分値がゆっくりと上昇してピーク値に至る積分さ
   れた遅い応答電気信号のピーク値を測定する方法におい
   て、該方法は （ａ）該開始時間ｔ₀において開始信号をつくり、 （ｂ）時間ｔ₀から続く電気信号を速い時定数をもつ整
   形器を介して整形し、 最低の閾値を越えて急激に上昇する速い応答曲線をつく
   り、 （ｃ）速い応答曲線が該予め定められた閾値を越えるた
   めの該開始時間ｔ₀からの遅延時間Δｔを決定し、 （ｄ）ｔ_Pを遅い応答電気信号がそのピーク値に達する
   までの時間とした場合、さらに他の時間間隔ｔ_P−Δｔ
   において遅い応答電気信号のサンプリングを行い、実質
   的にピーク値の所で積分された遅い応答電気信号をサン
   プリングする工程を含むことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 開始時間ｔ₀において開始され、時間ｔ_P
   の後積分値がゆっくりと上昇してピーク値に至る積分さ
   れた遅い応答電気信号のピーク値を測定するための電気
   回路において、該電気回路は該電気信号に応答して該開
   始時間ｔ₀において開始信号を生じる開始装置、 速い時定数を有し開始装置に連結され、且つ該開始装置
   に応答し電荷を整形して予め決定された閾値を越えて迅
   速に上昇する速い応答曲線を生じる速い整形器、 遅い時定数を有し開始装置に連結され、且つ該開始装置
   に応答し電荷を整形して信号対雑音比が高い遅い応答曲
   線を生じる遅い整形器、速い整形器に連結され、該予め
   決められた閾値を越えるための速い応答曲線に対する遅
   延時間Δｔを決定する遅延装置、および遅延装置および
   遅い整形器に連結され、ｔ_Pを遅い応答曲線がそのピー
   ク値に達するまでの時間とした場合、さらに他の時間間
   隔ｔ_P−Δｔにおいて遅い応答曲線のサンプリングを行
   い、実質的にピーク値の所で遅い応答曲線をサンプリン
   グするサンプリング装置を含むことを特徴とする電気回
   路。