(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ×Ｍ画素に細分された放射線検知デバイスであって、ＮおよびＭが共に少なくとも３に等しく、各画素が多角形表面を有し、
−  画素ごとに、衝突放射線を、前記画素への前記衝突放射線のエネルギーに関連した電気信号に変換するように構成された変換部（６）と、
−  処理部（７）であり、
・画素ごとに、各々が前記画素の異なる領域に関連する少なくとも２つのカウンタであり、前記放射線検知デバイスのカウンタの総数と前記放射線検知デバイスの画素の総数との間の比が少なくとも２である、少なくとも２つのカウンタと、
・調停回路（１８）であり、
＊前記画素および隣接する画素から受け取った前記電気信号に基づく検出情報を受け取り、
＊前記画素の検出情報と隣接する画素からの検出情報とを考慮に入れて、検出が複数の前記カウンタのうちの選択したものに割り振られるべきであるかどうかを決定し、前記選択したカウンタに、前記電気信号に基づく検出値を割り振るように画素ごとに構成された、調停回路（１８）と
を有する、処理部（７）と
を含む、放射線検知デバイス。
【請求項２】
各多角形表面がｎ個の角領域を有し、前記処理部が、画素ごとに、好ましくは、角領域ごとに、隣接する画素からの前記検出情報を合計し、それによって得られた合計を前記検出値として出力するように構成された加算回路（１９）をさらに含む、請求項１に記載の放射線検知デバイス。
【請求項３】
前記調停回路（２０）が、角領域ごとに、隣接角領域に関連する検出値を受け取り、前記検出値を所与の前記角領域に関連する前記検出値と比較し、前記検出値がすべての隣接角領域に関連する前記検出値よりも大きい場合にのみ前記所与の角領域に関連する前記カウンタに前記検出値を割り振るように構成される比較回路をさらに含む、請求項２に記載の放射線検知デバイス。
【請求項４】
前記調停回路が、前記それぞれの画素の前記検出情報を計量係数として使用して、前記画素および前記隣接する画素の共通重心に最も近い領域に関連するカウンタを前記選択したカウンタとして決定するように構成される、請求項１から３のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項５】
各多角形表面がｎ個の角領域を有し、前記処理部が画素ごとに少なくともｎ＋１個のカウンタを有し、カウンタが各々それぞれの角領域（９）に関連する、請求項１から４のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項６】
各多角形表面が中心領域を有し、画素ごとに、カウンタが前記中心領域（１０）に関連する、請求項５に記載の放射線検知デバイス。
【請求項７】
各画素が中心（１２）を有し、カウンタが前記中心に関連する、請求項６に記載の放射線検知デバイス。
【請求項８】
各多角形表面がｎ個の角領域を有し、各画素が、２つの角を連結する１つの縁部（１１）を有し、カウンタが前記縁部に関連する、請求項１から７のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項９】
前記各多角形表面がｎ個の角領域を有し、所与の画素ごとに、前記調停回路は、少なくともｎに等しいｋ個の隣接する画素からの検出情報を受け取るように、ならびに前記所与の画素からの検出情報が所定の閾値を超える場合、および前記ｋ個の隣接する画素のうちの１つのみからの検出情報が所定の閾値を超える場合、縁部に関連するカウンタに検出値を割り振るように構成される、請求項８に記載の放射線検知デバイス。
【請求項１０】
各多角形表面がｎ個の角領域と中央領域とを有し、所与の画素ごとに、前記調停回路は、少なくともｎに等しいｋ個の隣接する画素からの検出情報を受け取るように、ならびに前記所与の画素からの検出情報が所定の閾値を超える場合、および前記ｋ個の隣接する画素のどれからの検出情報も所定の閾値を超えない場合、前記中央領域（１０）に関連するカウンタに検出値を割り振るように構成される、請求項１から９のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項１１】
各多角形表面がｎ個の角領域と中央領域とを有し、所与の画素ごとに、前記調停回路は、少なくともｎに等しいｋ個の隣接する画素からの検出情報を受け取るように、ならびに前記所与の画素からの検出情報が所定の閾値を超える場合、および前記ｋ個の隣接する画素のうちの２つまたは３つからの検出情報が所定の閾値を超える場合、角領域（９）に関連するカウンタに検出値を割り振るように構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項１２】
各多角形表面がｎ個の角領域と中央領域とを有し、所与の画素ごとに、前記調停回路が、ｋ個の隣接する画素からの検出情報を受け取り、検出値を角領域に関連づけるように構成され、
前記調停回路が、画素ごとに、その角領域に関連する検出値を受け取り、前記検出値を互いに比較し、前記角領域に割り振られた前記検出値間の差が所定の閾値より下にある場合に前記中央領域に割り振られる前記カウンタに前記検出値を割り振るように構成される比較回路をさらに含む、請求項１または請求項１に従属する場合における請求項４から６のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項１３】
前記比が３よりも大きい、請求項１から１２のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項１４】
前記カウンタのパターンが繰り返しであり、前記カウンタのパターンは画素の繰り返しパターンと異なっている、請求項１から１３のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項１５】
少なくとも２つの画素のグループごとに、
＊前記画素のグループおよび隣接する画素のグループからの検出情報を受け取り、
＊前記画素のグループの検出情報と隣接する画素のグループからの検出情報とを考慮に入れて、検出が前記複数のカウンタのうちの選択したものに割り振られるべきであるかどうかを決定し、そのような場合、前記選択したカウンタに検出値を割り振るように構成された粗い調停回路（１８）をさらに含む、請求項１から１４のいずれかに記載の放射線検知デバイス。
【請求項１６】
各多角形表面がｎ個の角領域を有し、各画素が、２つの角を連結する１つの縁部（１１）を有し、カウンタが各縁部に関連する、請求項６に記載の放射線検知デバイス。
【請求項１７】
前記比が４よりも大きい、請求項１３に記載の放射線検知デバイス。
【請求項１８】
前記比が５よりも大きい、請求項１３に記載の放射線検知デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線検知デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像化システム、例えばＸ線画像化システムでは、センサデバイスは光子衝撃を検知するために検知領域のアレイを含む。光子の衝突は、物理量、例えば、検知領域の電気信号の電荷または電圧の変動を引き起こす。単光子計数検知デバイスでは、各衝突光子は計数され、それが衝撃を与えた領域に割り振られる。
【０００３】
しかし、高解像度の検知デバイスでは、例えば、画素ピッチがセンサデバイス厚さと同様であるか、またはそれよりも小さい場合、衝突光子によって蓄積されたエネルギーは複数の検知領域で共有されることがある。その結果、これらの検知領域の各々の物理量の変化は衝突光子のエネルギーを表さないことがある。電荷共有を明らかにする必要性は、参照により全体がすべての目的のために本明細書に組み込まれる国際公開第２００７／０３８９７４号で解明された。
【０００４】
この既知のデバイスは、放射線が複数の画素に衝突する場合に、より正確なエネルギー分解能を与える。しかしなお、特に、ほんのわずかの画素によってしか共有されないか、またはさらに全く共有されない放射線を考慮に入れるためにこのデバイスを改善する必要性が依然として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０３８９７４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、請求項１に記載の放射線検知デバイスが提供される。
【０００７】
これらの特徴により、検出の結果は、放射線が１つを超える画素によって共有されるかどうか、またはどのように共有されるかに応じて画素の特定のカウンタに割り振ることができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、従属請求項に規定された特徴の１つまたは複数を使用することもできる。
【０００９】
本発明の他の特徴および利点が、非限定的な例として与えられる実施形態および添付図面の７つの以下の説明から容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】放射線検知実験の概略斜視図である。
【図２】第１の実施形態による検知デバイスの平面部分図である。
【図３】電子検出回路の一例の電気図である。
【図４】第１の実施形態による画素の部分平面図である。
【図５ａ】第１のシナリオの第１の実施形態の動作の説明図である。
【図５ｂ】第１のシナリオの第１の実施形態の動作の説明図である。
【図６ａ】第２のシナリオの同様の図である。
【図６ｂ】第２のシナリオの同様の図である。
【図６ｃ】第２のシナリオの同様の図である。
【図７】第２の実施形態に関する図４と同様の図である。
【図８ａ】第１のシナリオの第２の実施形態の検知デバイスの動作の説明図である。
【図８ｂ】第１のシナリオの第２の実施形態の検知デバイスの動作の説明図である。
【図８ｃ】第１のシナリオの第２の実施形態の検知デバイスの動作の説明図である。
【図９】第３の実施形態に関する図２と同様の図である。
【図１０】第３の実施形態に関する図４と同様の図である。
【図１１ａ】第３のシナリオによる第３の実施形態の動作の説明図である。
【図１１ｂ】第３のシナリオによる第３の実施形態の動作の説明図である。
【図１２】第６の実施形態による画素の概略部分図である。
【図１３】第６の実施形態に関する図４と同様の部分図である。
【図１４ａ】第３のシナリオの第６の実施形態による検知デバイスの動作の説明図である。
【図１４ｂ】第３のシナリオの第６の実施形態による検知デバイスの動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
異なる図において、同じ参照符号は同じまたは同様の要素を示す。
【００１２】
図１は、入口表面３で入射放射線２を受け取る放射線検知デバイス１を概略的に示す。例えば、検知放射線はＸ線である。しかし、以下で説明するように、放射線検知デバイスにより、例えば、ガンマ（γ）線、電子、アルファ（α）粒子、低エネルギーまたは高エネルギーの荷電粒子、イオン、中性子（両方ともホウ素などの変換器材料を使用して）、可視光（ＭＣＰまたはＡＤＰなどの媒体を使用して光電子電荷を増幅することによって）、ガス検出器に堆積され、あるガス粒子グリッド（ｇａｓ  ｇｒａｉｎ  ｇｒｉｄ）で増幅される電荷などの他の種類の放射線を検知することができる。そのような放射線は、例えば、放射線放出デバイス４によって放射線検知デバイスの方に、必要に応じて、そのような放射線の一部を散乱または吸収する物体５を通して放出することができる。典型例は、体、例えば人間または動物の体のＸ線画像化である。放出デバイスを使用しない、例えば宇宙放射線の検出などのような他の応用が可能である。
【００１３】
放射線検知デバイス１は、衝突放射線を電気信号などのより容易に検出できる信号に変換することができる変換部６を含む。例えば、そのような変換部は、例えば、検出されるべき放射線に適合する半導体材料または好適なガスから構成することができる。そのような変換は直接的とするか、または例えば光などの別の種類の放射線への衝突放射線の最初の変換と、その後のその光の電気信号への変換とを含む間接的とすることができる。
【００１４】
放射線の放出の方向に従って変換部の直下に配置され、例えば、例えばそれぞれの添え字ｉおよびｊによってそれぞれ参照される２つの方向ｘおよびｙに沿って規則的に配置されたＮ×Ｍ画素（少なくとも３×３画素）８の平面アレイとして配置することができる電子回路などの処理部７を放射線検知デバイス１はさらに含む。
【００１５】
各画素８は、本例では、図１に示されたものなどの正方形または長方形表面などの多角形表面を有する。しかし、三角形または六角形などの正方形または長方形以外の形状が可能である。以下の説明では、例は正方形形状を有することになる。しかし、本発明はこの形状の画素に限定されない。
【００１６】
以下で示されるように、図２では、画素８はｎ個の角領域９（現在の場合、ｎ＝４）および中央領域１０を有する。中央領域１０は図２の点線によって任意に区切られる。中央領域１０は、角領域９内にない画素のすべての部分を含む。さらに、中央領域１０は中心１２を有し、それはほぼ画素の中心にある。第１の実施形態によれば、図２に示されるように、電子部分は画素ごとに５つのカウンタ、すなわち、
−  図２の左上角に関連するカウンタＣｉ−１，ｊ−１，ｉ，ｊ、
−  図２の右上角に関連するカウンタＣｉ，ｊ−１，ｉ＋１，ｊ、
−  図２の左下角に関連するカウンタＣｊ−１，ｊ，ｉ，ｊ＋１、
−  図２の右下角に関連するカウンタＣｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１
−  中央領域に関連するＣｉ，ｊ
を含む。
【００１７】
例えば、第１の実施形態では、Ｃｉ，ｊは、画素８の中央領域１０の中心１２に関連する。
【００１８】
したがって、これらのカウンタの各々は画素の異なる領域に関連する。１つが中心領域に関連し、ｎ個がそれぞれの角領域に関連する。「異なる領域」とは、ある領域が別の領域と完全には重なり合わず、さらに別の領域と全く重なり合わないことを意味する。例えば、点線によってここで説明されるように、隣接領域は共通の境界を共有する。
【００１９】
着目している画素（ｉ，ｊ）の角領域９に４つのカウンタが関連するが、これらのカウンタの各々は、さらに、それぞれの他の３つの画素に関連し、それらは、画素（ｉ，ｊ）と共に、このカウンタを中心とする領域を形成することが言及されるべきである。同様に、現在の例では、画素（ｉ，ｊ）の角領域９に関連する各カウンタは実際には４つの画素によって共有される。
【００２０】
したがって、画素数の総数はＮ×Ｍであり、そのため、（Ｎ＋１）×（Ｍ＋１）のラインが画定される。カウンタの総数は、Ｎ×Ｍ（Ｃｉ，ｊカウンタについて）＋（Ｎ＋１）×（Ｍ＋１）（角カウンタについて）である。
【００２１】
したがって、カウンタの表面密度は画素の密度の２倍よりも大きい。画素のメッシュはカウンタのメッシュよりも粗い。カウンタのパターンは繰り返しであるが、画素の繰り返しパターンと異なる。
【００２２】
代替として、最後の行Ｎ＋１および／または最後の列Ｍ＋１は割り振られたカウンタがなく、この場合、画素に対するカウンタの比は２であるように設定することができる。
【００２３】
図３に示されるように、画素ごとに、電子検出回路１３を形成することができる。この検出回路は、例えば、前記画素が受け取った放射線に対応する光を電流に換えるフォトダイオード１４（変換部６の一部）を含む。電流は、オペレーショナルトランスコンダクタンス増幅器（ＯＴＡ）１６に並列に接続されたキャパシタンス１５にロードすることができる。ＯＴＡ１６により、フォトダイオードへの粒子衝撃からもたらされる電流はキャパシタンス１５により積分されて電圧Ｖｐ（ｉ，ｊ）を生成し、それは単一のフォトダイオードへの入射粒子によって堆積された全電荷に比例する。次に、この電圧はトランスコンダクタンス段ｇｍ１７によって電流Ｉｐ（ｉ，ｊ）に変換される。
【００２４】
したがって、この検出回路１３は、着目している画素（ｉ，ｊ）に衝撃によって送出されたエネルギーを示す信号を準備する。
【００２５】
他の実施形態によれば、着目している画素に衝突する放射線の一部のエネルギーに関連する信号を与える他の種類の回路を備えることができる。
【００２６】
次に、図４に移ると、放射線検知デバイスの処理部７は調停回路を有し、その部分が点線１８で概略的に示される。調停回路はカウンタを選択し、選択したカウンタに検出値を割り振ることができる。
【００２７】
調停回路は、処理部の複数のカウンタの中で、衝突の衝撃に対応する検出値を割り当てられるのに最も好適であるカウンタを決定するように構成される。
【００２８】
特に、選択されるカウンタは、受け取った放射線の共通重心にもっと近い（例えば、含む）領域に関連するものとすることができる。したがって、選択されるカウンタは、それぞれの画素の検出値を計量係数として使用して調停回路に共通重心の計算を行わせることによって決定することができる。
【００２９】
カウンタを選択するのに、調停回路は画素（ｉ，ｊ）に隣接する画素から得られた検出情報を考慮に入れて、
−  衝突放射線が多くの画素（例えば、２つから４つの画素）によって共有され、その場合、４つの衝撃を与えられた画素の中心にある角領域９に関連するカウンタに検出値を割り振られることになるかどうか、
−  または、検出がより少ない画素（例えば、１つの画素）で検知され、画素の中央領域１０に関連するカウンタに検出値を割り振るかどうか
を決定しなければならない。
【００３０】
図４に示される第１の実施形態によれば、調停回路１８は角領域９ごとに加算回路１９と比較回路２０とを含む。さらに、画素は、例えば中心領域に、識別回路２１を含む。
【００３１】
識別回路２１は、入力として、現在の画素Ｉｉ，ｊに関連する信号、ならびに最隣接のものからの信号、すなわち、現在の場合、信号Ｉｉ−１，ｊ、Ｉｉ，ｊ−１、Ｉｉ＋１，ｊおよびＩｉ，ｊ＋１を受け取る。
【００３２】
識別回路２１は信号Ｉｉ，ｊの値を所定の閾値と比較して、検出がこの画素で生じたかどうかを決定する。この比較の結果から、検出がこの画素で生じたという場合、識別回路は、検出が４つの隣接する画素のいずれかで同様に生じたかどうかを決定する。例えば、識別回路２１は、４つの受け取った信号の値を同じ閾値またはＩｉ，ｊの値と比較する。
【００３３】
代替として、２つの異なる回路がこれらのステップの各々を行うことができる。代替として、検出の発生は隣接する画素の各々で局所的に行われることがあり、画素（ｉ，ｊ）に関して識別回路２１への入力として受け取った信号は、着目している隣接画素で検出が生じたか、または生じなかったかに関してのほんの少しだけの符号化である。
【００３４】
検出が隣接する画素のいずれでも生じていないと識別回路が決定する場合、識別回路は、選択されたカウンタとして、画素の中央領域１０に関連するカウンタＣｉ，ｊを選択し、この選択したカウンタに検出値を割り振る。そのような検出値は、例えば、画素（ｉ，ｊ）における入射放射線のエネルギーの各々のＩｉ，ｊの値である。
【００３５】
さらに、識別回路は、そのような場合、着目している画素の角領域に関連するカウンタの各々にゼロ（０）の値を割り振る。
【００３６】
それと反対に、現在の画素に生じている検出に加えて、検出が隣接画素でも生じたことを識別回路２１が見いだす場合、角領域に関連するカウンタのうちの１つが選択されたカウンタとなることになる。そのような場合、識別回路は、画素の中央領域に関連するカウンタＣｉ，ｊにゼロ（０）を割り振る。
【００３７】
次に、角領域９ごとに、加算回路１９は所与の角領域に最も近い４つの画素の入力を合計する。
【００３８】
図４の例では、画素（ｉ，ｊ）の右下角の加算回路１９のみが示されているが、当然、同様の加算回路が各角領域に存在する。加算回路１９は、入力として、
−  画素（ｉ，ｊ）の検出値Ｉｉ，ｊ、
−  画素（ｉ，ｊ）の下の画素（ｉ，ｊ＋１）の検出値Ｉｉ，ｊ＋１、
−  画素（ｉ，ｊ）の右の画素（ｉ＋１，ｊ）の検出値Ｉｉ＋１，ｊ、および
−  画素（ｉ，ｊ）の右下の画素（ｉ＋１，ｊ＋１）からの値Ｉｉ＋１，ｊ＋１
を受け取り、これらの４つの値の和Ｓｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１を出力する。
【００３９】
比較回路２０は、それが配置されている角領域でそのカウンタが選択されなければならないかどうかを決定することができる。現在の場合、所与の角領域のカウンタは、この角の加算回路１９によって計算された和が４つの隣接する角カウンタの和よりも大きい場合に選択されることになる。
【００４０】
したがって、比較回路２０は、入力として、
−  現在の角領域に対して計算された和のＳｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１、
−  現在の角領域の左の角領域に対して計算された和のＳｉ−１，ｊ，ｉ，ｊ＋１、
−  所与の角領域の上の角領域に対して計算された和のＳｉ，ｊ−ｉ，ｉ＋１，ｊ、
−  現在の角領域の右の角領域に対して計算された和のＳｉ＋１，ｊ，ｉ＋２，ｊ＋１、および
−  現在の角領域の下の角に対して計算された和のＳｉ，ｊ＋１，ｉ＋１，ｉ＋１，ｊ＋２
を受け取る。
【００４１】
Ｓｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１が他の４つの入力よりも大きい場合、カウンタＣｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１が選択される。
【００４２】
さらに、検出の検出値は前記カウンタに割り振られる。例えば、割り振られた検出値は和のＳｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１である。
【００４３】
Ｃｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１が選択されない場合、ゼロ（０）がこのカウンタに割り振られる。次に、選択されたカウンタの値は遠隔処理ユニットに送られるか、またはそれによって読込まれ、次にリセットされる。他のカウンタの値は読込まれない。そのような読込みは、事象ごとに行うことができる。
【００４４】
ちょうど今説明した回路により、複数の画素によって共有される事象と、単一の画素によって検出される事象との両方を考慮に入れることができる。
【００４５】
事象が単一の画素によって検出される場合、それは中央領域に関連するカウンタに割り振られることになる。事象が複数の画素によって検出される場合、それは画素の最も関連性のある角に関連するカウンタに割り振られることになる。
【００４６】
識別回路２１がない仮想の実施形態と比較して、事象が単一の画素で検出される場合、そのような仮想の比較例では、４つの加算回路１９の各々によって計算された和はほぼ等しいことになり、電子雑音に原因してのみ異なる。そのような比較例では、検出は、最大の雑音誤差をもつ１つの角にランダムに割り振られることになる。したがって、本発明によれば、比較例の現在の問題が解決される。
【００４７】
これが、以下の図５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、６ｃに示される。
【００４８】
図５ａは、検出が４の検出値を伴って１つの画素にのみ生じる第１のシナリオの場合を概略的に示す。
【００４９】
図５ｂに示されるように、識別回路２１は、検出がこの画素でのみ生じたことを決定することができ、中央領域に関連するカウンタに検出値を割り振る。
【００５０】
他のカウンタにはゼロが割り振られる。
【００５１】
次に、図６ａは、単一の粒子がそれぞれ検出値１、１、２、および４を伴って４つの隣接画素により検出される場合を示す。
【００５２】
画素ごとに、識別回路２１は、少なくとも１つの隣接画素が衝突されたと決定し、したがって中央領域に関連するカウンタにゼロを割り振る。次に、処理は、角領域ごとに隣接画素の和を行う加算回路に渡され、その結果が図６ｂに示される。
【００５３】
処理は比較回路の適用へと続き、比較回路は、選択されたカウンタが中央カウンタであり、８つの検出値がそれに関連することになると決定することができる。他の角カウンタはゼロ値を受け取る。
【００５４】
次に、図７は本発明の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態によれば、加算回路１９および比較回路２０は、第１の実施形態について上述したものと同様である。しかし、加算回路１９は識別回路２１の出力部に接続されないが、識別回路２２は加算回路１９の出力部として分岐される。
【００５５】
この第２の実施形態によれば、加算回路１９は、第１の実施形態において上記で説明したように和を行うことで開始する。
【００５６】
識別回路２２は、例えば画素の中心で画素に割り振られており、入力として、
−  左上角領域について得られた和のＳｉ−１，ｊ−１，ｉ，ｊ、
−  右上角領域について得られた和のＳｉ，ｊ−１，ｉ＋１，ｊ、
−  左下角領域についての和のＳｉ−１，ｊ，ｉ，ｊ＋１、および
−  右下角領域についての和のＳｉ，ｊ，ｉ＋１，ｊ＋１
を受け取る。
【００５７】
第２の実施形態によれば、識別回路２２は４つの入力信号を比較し、これらの信号がすべて実質的に等しいか（これらの４つの信号の最小と最大との間の差が所定の閾値よりも小さいか）どうかを点検する。
【００５８】
４つの入力が実質的に等しいと識別回路２２が決定する場合、識別回路２２は、選択されるカウンタとして中央領域のカウンタＣｉ，ｊを選択する。さらに、識別回路２２は、例えばＩｉ，ｊなどの検出値を選択されたカウンタに割り振る。さらに、識別回路２２は、角領域に関連するカウンタにゼロ（０）の検出値を割り振ることもできる。
【００５９】
それと反対に、４つの入力のうちの少なくとも２つが実質的に異なると識別回路２２が決定する場合、識別回路２２は中央領域に関連するカウンタＣｉ，ｊにゼロを割り振る。そのような場合、角領域に関連する角のうちの１つが選択されたカウンタとなることになる。選択されるカウンタの決定は、第１の実施形態におけるように比較回路２０によって行われる。
【００６０】
一例が図８ａから８ｃに概略的に示される。この例では、図８ａに示されるように、事象は４の検出値を伴って１つの画素にのみ生じる。
【００６１】
図８ｂに示されるように、各角領域に関連する加算回路１９は入力を合計し、その結果、４の値が画素の各角領域に関連づけられる。図８ｃに示されるように、識別回路２２は、各角領域に関連する値が実質的に等しいことを識別し、選択されたカウンタとして中央領域に関連するカウンタを選択する。さらに、識別回路２２は、検出された値をこのカウンタに割り振り、ゼロ（０）を他のカウンタ（図８ｃ）に割り振る。
【００６２】
例えば図６ａに示されたような複数の画素によって共有される検出の場合、処理は、実質的に、例えば、第１の実施形態について図６ａから６ｃで説明したようなものである。すなわち、和が、図６ｂに示されたように角ごとに行われる。この段階で、識別回路２２は、画素ごとに、各角について計算された和が異なり、中央領域に関連するそれぞれのカウンタにゼロ（０）の値を割り振ることを決定することになる。次に、比較回路２０は、角領域に関連するカウンタのうちのどれが選択されるカウンタとなるかを決定し、選択したカウンタに、対応する和を関連づけることになる（図６ｃ）。
【００６３】
したがって、上述の実施形態から明らかであるように、選択されるカウンタの選択は、必要に応じて、画素の検出値に基づいて、またはこれらの検出値の好適な組合せに基づいて行うことができる。
【００６４】
次に、図９は本発明の第３の実施形態を示す。
【００６５】
この第３の実施形態では、画素の中央領域１０の中心に関連するカウンタＣｉ，ｊが必ずしも存在しない。しかし、カウンタは、２つの隣接角領域９間の縁部１１に関連することができる。
【００６６】
上記で説明したように、これらの縁部カウンタは各々中央領域１０に関連し、中央領域１０は角にない画素のいかなる部分も含む。
【００６７】
例えば、図９に示されるように、４つの縁部カウンタ、すなわち、
−  画素の上に関連するカウンタＣｉ，ｊ−１，ｊ、
−  画素の左に関連するカウンタＣｉ−１，ｉ，ｊ、
−  画素の右に関連するカウンタＣｉ，ｉ＋１，ｊ、および
−  画素の下に関連するカウンタＣｉ，ｊ，ｊ＋１
がある。
【００６８】
したがって、各々４つの画素によって共有される角領域に関連するカウンタの場合のように、縁部カウンタは２つの画素によって共有される。
【００６９】
各カウンタに関連する領域は図９の点線によって完全に任意に指定される。
【００７０】
したがって、Ｎ×Ｍ画素では、（Ｎ＋１）×（Ｍ＋１）＋２×Ｎ×Ｍ＋Ｍ＋Ｎのカウンタがある。
【００７１】
図１０に示されるように、この実施形態によれば、識別回路２３は各縁部に関連づけられる。調停回路は縁部加算回路２４をさらに含む。調停回路は、第１の２つの実施形態におけるように加算回路１９と比較回路２０とをさらに含む。これらの２つの回路は、ここではより詳細には説明されないであろう。
【００７２】
識別回路２３は、所与の縁部を共有する２つの画素においてのみ検出が生じたかどうかを決定し、そのような場合、選択されたカウンタとしてこの縁部に関連するカウンタを選択するために使用される。
【００７３】
例えば、縁部識別回路２３は、入力として、
−  縁部の左側の画素（ｉ，ｊ）に対する検出値Ｉｉ，ｊ
−  縁部の右の画素に対するＩｉ＋ｉ，ｊ、および
−  所与の縁部を共有する画素の上の２つの画素とそれの下の２つの画素に対するＩｉ，ｊ−１、Ｉｉ＋１，ｊ−１、Ｉｉ，ｊ＋１、およびＩｉ＋１，ｊ＋１を受け取る。
【００７４】
まず、縁部識別回路２３は、両方の値Ｉｉ，ｊおよびＩｉ＋１，ｊが事前定義された閾値を超えていること（すなわち、検出がこれらの２つの画素において生じたこと）を検査することになる。これがそうでない場合、識別回路２３は、所与の縁部カウンタＣｉ，ｉ＋１，ｊにゼロの値を割り振ることになる。
【００７５】
両方の値Ｉｉ，ｊおよびＩｉ＋１，ｊが実質的にゼロよりも大きい場合、すなわち、検出がこれらの２つの画素において生じた場合、縁部識別回路は、検出が他の４つの周囲の画素においても生じたかどうかを検査することになる。これらの４つの隣接値のうちの少なくとも１つが実質的に０よりも大きい（事前定義された閾値よりも大きい）、すなわち、検出がやはりこれらの隣接画素のうちの１つにおいて生じたことを意味する場合、それは、着目している縁部のまわりで結局は検出が生じておらず、ゼロの値が着目している縁部カウンタＣｉ，ｉ＋１，ｊに割り振られることを意味する。
【００７６】
４つの隣接画素からの値が実質的にゼロである場合、縁部カウンタＣｉ，ｉ＋１，ｊは選択されたカウンタである。
【００７７】
縁部加算回路２４は所与の縁部を共有する２つの画素に対する値Ｉｉ，ｊおよびＩｉ＋１，ｊを入力として受け取り、これらの２つの入力の和を出力として準備する。この和は選択されたカウンタＣｉ，ｉ＋１，ｊに検出値として割り振ることができる。
【００７８】
現在の検出では縁部カウンタのどれも選択されたカウンタでないことが縁部識別回路２３によって決定される場合、処理は、第１の実施形態について上記で説明したように加算回路１９および比較回路２０に渡される。そのような場合、検出は生じたが、結局は２つの隣接画素においてではないことを意味する。そのような場合、選択されたカウンタは、上記で説明したように、最も関連性のある角領域に関連するカウンタとなることになる。
【００７９】
この状況は図１１ａおよび１１ｂに例示される。図１１ａは、１および２のそれぞれの検出値を伴って２つの隣接画素においてのみ検出が生じる場合を示す。そのような場合、上記で説明したように、縁部識別回路は、これらの２つの画素によって共有される縁部に関連するカウンタが選択されたカウンタであると決定することになり、縁部加算回路２４はこのカウンタにこれらの２つの画素によって検出された値の和を割り振ることになる。図１１ｂに示されるように、ゼロ（０）の値が隣接カウンタに関連づけられる。例えば図６ａに示されたように、検出が２つを超える隣接画素で生じる場合、論理は、図６ａから６ｃに関連して上記で説明したように動作する。すなわち、縁部識別回路２３は、縁部カウンタが選択されたカウンタでないと決定し、ゼロ（０）の値がこれらのカウンタに関連づけられる。次に、加算回路１９および比較回路２０は、上記で説明したように動作する（図６ｂ、図６ｃ）。
【００８０】
さらに、加算回路の出力部に識別回路を配置し、加算回路の結果に基づいて識別を行うことによって第１の実施形態から第２の実施形態を得ることができるのと同様に、第３の実施形態は、画素自体からではなく加算回路１９からの入力に基づいて縁部識別が行われる第４の実施形態に変更することもできる。
【００８１】
図２および図９の実施形態は、第５の実施形態に従って、画素ごとに、各角領域に関連するカウンタ、各縁部に関連するカウンタ、および中央領域の中心に関連するカウンタ、したがって、（Ｎ＋１）×（Ｍ＋１）＋２×Ｎ×Ｍ＋Ｎ＋Ｍ＋Ｎ×Ｍのカウンタを有する検出器において組み合わせることができることが理解されよう。そのような実施形態では、
−  検出値が１つの画素でのみ得られていると決定される場合、中心に関連するカウンタが選択されたカウンタとなることになる、
−  検出が２つの隣接画素のみによって共有されていると決定される場合、選択されたカウンタは、これらの２つの画素によって共有される縁部に関連するカウンタとなることになる、
−  検出が３つまたは４つの画素で生じたと決定される場合、選択されたカウンタは角領域に関連する最も関連性のあるカウンタとなることになる。
【００８２】
これらの実施形態のいずれにおいても、１つの目的は電子雑音に基づいて検出値を割り振るのを避けることである。したがって、電子雑音が選択決定に影響を与える場合はいつでも、追加の回路が代替方法を見いだしてカウンタ選択を行うことができるように準備される。
【００８３】
さらに、せいぜい４つの画素で検出が生じる場合について本説明が与えられていても、説明した回路は、４つを超える画素からの値に基づいて、調整と、最も関連性のあるカウンタの決定を行うようにより多くの遠方の隣接画素に接続することができることが理解されよう。
【００８４】
別の第６の実施形態が図１１に部分的に示される。
【００８５】
この実施形態によれば、５つのカウンタが各々画素の中心を通過する水平線に沿って配置されるそれぞれの領域に関連する。これらのカウンタは、左から右に、Ｃｉ，ｊ，１、Ｃｉ，ｊ，２、Ｃｉ，ｊ、（画素の中心に関連するカウンタである）、Ｃｉ，ｊ，３、およびＣｉ，ｊ，４と呼ばれる。最も外側のカウンタＣｉ，ｊ，１およびＣｉ，ｊ，４は、図１０に関連して説明したような縁部カウンタとするか、または縁部ではなく中心に近い領域に関連することができる。例えば、これらの５つのカウンタはこの長手方向のラインに沿って均等に間隔を置かれる。各カウンタに関連する領域は図１２の点線によって完全に任意に指定される。
【００８６】
この実施形態によれば、カウンタの数はａ×Ｎ×Ｍであり、本実施形態ではａは５に等しい。代替の実施形態では、ａ＝２以上などのａの異なる値を使用することができる。
【００８７】
論理は、得られた画素に対する検出値に共通重心の計算を行うことによって、選択されるカウンタを選択するのを可能にする。図１３に示されるように、識別回路２１は、入力として、検出値Ｉｉ−１，ｊ、Ｉｉ，ｊ、およびＩｉ＋１，ｊを受け取ることができ、各々所与のカウンタに対応する５つの出力部を有する。選択されるカウンタは、例えばＩｉ−１，ｊ、Ｉｉ，ｊ、およびＩｉ＋１，ｊに関連する選別器から来るパルスの長さ、すなわちタイムオーバー閾値値を比較することによって選ぶことができる。したがって、識別回路２１は、入力振幅のそれぞれの比に比例した出力を供給することができる。
【００８８】
代表例が図１４ａおよび１４ｂに示される。図１４ａにおいて、２つの画素のみがそれぞれ１および５の非ゼロ検出値を与える。したがって、識別回路は、衝突放射線の中心に最も近い領域に関連するものである選択されるカウンタが、現在の場合、Ｃｉ，ｊ，２であると決定することができる。さらに、検出された検出値の和は選択されたカウンタに割り振ることができる。他のカウンタにはゼロ（０）が割り振られる。これが図１４ｂに示される。
【００８９】
この実施形態の多くの変形が本発明の範囲内で可能であることは容易に理解されるであろう。所与の画素は、垂直方向に沿って均等に間隔を置かれた、またはそうでないｂ個のそのようなカウンタのライン（例えば、ｂは２と１０との間で選ばれる）を含む。そのような実施形態は角領域に関連するいかなるカウンタも必要としないことがある。したがって、カウンタのアレイは、画素検知領域のアレイからほとんど完全に分離することができる。
【００９０】
原則では、本発明の目的は、画素（検知領域変換ユニット）のメッシュよりも細いカウンタのメッシュを提供することと、所与の画素およびその隣接する画素の検出値に基づいて、カウンタのうちのどれに衝突を割り振るべきかを決定するための論理を有することとである。カウンタのメッシュは規則的でないか、または少なくとも一様でなくてよい。それにより空間分解能は向上されることになり、一方、エネルギー分解能は高く保持することができる。
【００９１】
上述の実施形態のすべてに関する一般的見解として、選択されたカウンタに加算値が割り振られることを説明したが、他のあり得る実施形態では、単に、選択されたカウンタに関連づけられる１の値とすることができることに留意するべきである。
【００９２】
上述のカウンタはすべて互いに物理的に離れている領域に関連づけられる。変形の実施形態では、いくつかのカウンタまたは各カウンタは、例えば、画素の所与の場所の異なるエネルギーレベル（またはビン）を記録することができるように、各々が１つの所与のエネルギーウィンドウを備える複数のカウンタと取り替えることができる。
【００９３】
放射線検知デバイスは、例えば、前の実施形態のいずれかで説明したように細い分解能モードで動作するように設定できること、および画素を組み合わせて超画素を準備するさらなる粗い動作モードを設定することに留意するべきである。例えば、より粗いレベルでは、カウンタの別のより粗い構成が設定される。これらは異なるカウンタとするか、またはより細いレベルのカウンタの間での選択とすることができる。例えば、より粗いモードでは、画素は、Ｂ×Ｃ、例えば、２×２、３×４、…に組み合わされ、ここで、２≦Ｂ≦ｎおよび２≦Ｃ≦Ｍである。Ｂ≦Ｎ／２およびＣ≦Ｍ／２である場合、エレクトロニクスは、上述の実施形態のいずれかに従って超画素レベルで同様に設けることができる。これは、例えば、異なる閾値を有する異なるエネルギーウィンドウを監視するのを可能にすることになる。
【００９４】
さらに、本説明は放射線検知デバイスの画素のうちの大部分に対して述べられていることが当業者は理解されよう。しかし、例えば、検知デバイスの縁部に沿って存在する画素、または検知デバイスの角（検知デバイスの主要部分よりも少ない隣接画素を有する）の事象のようないくつかの特定の画素に特別な実施態様を行うことができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  放射線検知デバイス
２  入射放射線
３  入口表面
４  放射線放出デバイス
５  物体
６  変換部
７  処理部
８  画素
９  角領域
１０  中央領域
１１  縁部
１２  中心
１３  電子検出回路
１４  フォトダイオード
１５  キャパシタンス
１６  オペレーショナルトランスコンダクタンス増幅器
１７  トランスコンダクタンス段
１８  調停回路
１９  加算回路
２０  比較回路
２１、２２、２３  識別回路
２４  縁部加算回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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