(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光子の入射に応じてアナログ信号を出力する複数の光子計数検出器と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換する複数の変換部と、
前記複数の光子計数検出器の少なくとも一つの光子計数検出器における光子計数率を算出する算出部と、
前記光子計数率に基づいて、各変換部で変換するアナログ信号を出力する光子計数検出器の割り当てを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記光子計数率に応じて、前記複数の光子計数検出器の中から前記複数の変換部での処理対象とする光子計数検出器を選択し、当該選択した光子計数検出器に対して前記光子計数率に応じた数の変換部を割り当てる、光子計数装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記光子計数率が所定の閾値を超える場合、前記複数の光子計数検出器のうち前記複数の変換部での処理対象とする光子計数検出器を選択し、当該選択した光子計数検出器に対して、少なくとも２つの変換部を割り当てる、請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記光子計数率が増加するに従って、選択する光子計数検出器の数を減少させ、当該選択した光子計数検出器に対して割り当てる変換部の数を増加させる、請求項２に記載の光子計数装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記光子計数率が前記所定の閾値より高い値に設定される上限値を超える場合、各光子計数検出器に１つの変換部を割り当て、
前記複数の変換部それぞれは、エネルギー積分モードに切り替わり、前記アナログ信号を所定期間積分したデジタル信号に変換する、請求項２又は３に記載の光子計数装置。
【請求項５】
前記変換部は、前記エネルギー積分モードにおいて、オーバーサンプリングと間引きとを用いて、アナログ信号をデジタル信号に変換する、請求項４に記載の光子計数装置。
【請求項６】
前記デジタル信号を収集する処理部を更に備え、
前記制御部は、前記複数の変換部それぞれにアナログ信号が入力された順序で、当該アナログ信号から変換されたデジタル信号を前記処理部に出力するように制御する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の光子計数装置。
【請求項７】
前記複数の光子計数検出器に隣接する光子計数検出器からの信号を積分するエネルギー積分検出器をさらに備え、
前記算出部は、前記エネルギー積分検出器から出力された信号を用いて、前記光子計数率を算出する、請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項８】
前記複数の光子計数検出器に分散して配置された、追加の光子計数検出器をさらに備え、
前記算出部は、前記追加の光子計数検出器から出力された信号を用いて、前記光子計数率を算出する、請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項９】
各変換部に割り当てる光子計数検出器と、前記所定の閾値とを関連付けるルックアップテーブルを更に備え、
前記制御部は、前記ルックアップテーブルを参照して、前記光子計数率に対応する割り当てを制御する、請求項２〜５のいずれか一つに記載の光子計数装置。
【請求項１０】
前記制御部は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ）上に実装される、請求項１〜９のいずれか一つに記載の光子計数装置。
【請求項１１】
Ｘ線管から照射されたＸ線光子の入射に応じてアナログ信号を出力する複数の光子計数検出器と、
前記アナログ信号に基づいて、データを収集するデータ収集装置と、
収集された前記データを用いて、ＣＴ画像を再構成する再構成部と、を備え、
前記データ収集装置は、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換する複数の変換部と、
前記複数の光子計数検出器の少なくとも一つの光子計数検出器における光子計数率を算出する算出部と、
前記光子計数率に基づいて、前記変換部で変換するアナログ信号を出力する光子計数検出器の割り当てを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記光子計数率に応じて、前記複数の光子計数検出器の中から前記複数の変換部での処理対象とする光子計数検出器を選択し、当該選択した光子計数検出器に対して、前記光子計数率に応じた数の変換部を割り当てる、Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線管は被検体が載置された寝台の周囲を回転し、前記光子計数検出器は前記寝台の周囲の固定位置に配置される、請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
光子の入射に応じてアナログ信号を出力する複数の光子計数検出器と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換する複数の変換部と、
前記複数の光子計数検出器の少なくとも一つの光子計数検出器における光子計数率を算出する算出部と、
前記光子計数率に基づいて、各変換部で変換するアナログ信号を出力する光子計数検出器の割り当てを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記光子計数率が所定の閾値を超える場合、前記複数の光子計数検出器のうち前記複数の変換部での処理対象とする光子計数検出器を選択し、当該選択した光子計数検出器に対して、少なくとも２つの変換部を割り当て、
前記光子計数率が前記所定の閾値より高い値に設定される上限値を超える場合、各光子計数検出器に１つの変換部を割り当て、
前記複数の変換部それぞれは、前記光子計数率が前記所定の閾値より高い値に設定される上限値を超える場合、エネルギー積分モードに切り替わり、前記アナログ信号を所定期間積分したデジタル信号に変換する、光子計数装置。
【請求項１４】
光子の入射に応じてアナログ信号を出力する複数の光子計数検出器と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換する複数の変換部と、
前記複数の光子計数検出器の少なくとも一つの光子計数検出器における光子計数率を算出する算出部と、
前記光子計数率に基づいて、各変換部で変換するアナログ信号を出力する光子計数検出器の割り当てを制御する制御部と、
前記複数の光子計数検出器に隣接する光子計数検出器からの信号を積分するエネルギー積分検出器と
を備え、
前記算出部は、前記エネルギー積分検出器から出力された信号を用いて、前記光子計数率を算出する、光子計数装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光子計数装置及びＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴ（Computed  Tomography）システムは、医療用途や産業用途で広く使用されている。これらシステムは、複数の光子計数検出器を含んでいることが多い。光子計数検出器は、自身に衝突する個々の光子を計数し、計数値に応じた信号を生成する。しかし、光子計数検出器からの信号は、画像などの利用可能なデータへと処理される前に、デジタル化しなければならない。
【０００３】
光子計数検出器からの信号は、従来、アナログデジタルコンバーター（Analog-to-Digital  Converter：ＡＤＣ）に入力されてデジタル化される。しかし、従来のＡＤＣは、アナログデジタル変換に要する時間によってＣＴシステムの性能と解像度とを制限する。高速ＡＤＣが存在するものの、このような高速ＡＤＣは、非常に高価であることが多い。このように、ＣＴシステムに用いられるＡＤＣは、依然としてシステムの性能もしくはコスト、またはその両方のボトルネックとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５８７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、光子計数の解像度を安価に向上させることできる光子計数装置及びＸ線ＣＴ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の光子計数装置は、複数の光子計数検出器と、複数の変換部と、算出部と、制御部とを備える。複数の光子計数検出器は、光子の入射に応じてアナログ信号を出力する。複数の変換部は、前記アナログ信号をデジタル信号に変換する。算出部は、前記複数の光子計数検出器の少なくとも一つの光子計数検出器における光子計数率を算出する。制御部は、前記光子計数率に基づいて、各変換部で変換するアナログ信号を出力する光子計数検出器の割り当てを制御する。制御部は、前記光子計数率に応じて、前記複数の光子計数検出器の中から前記複数の変換部での処理対象とする光子計数検出器を選択し、当該選択した光子計数検出器に対して前記光子計数率に応じた数の変換部を割り当てる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の例示的態様によるＣＴシステムの概略図である。
【図２】図２は、本開示の例示的態様による光子計数装置の概略図である。
【図３】図３は、本開示の例示的態様による多重化オプションと光子計数率の関係を示すグラフである。
【図４】図４は、本開示の例示的態様による、計数率閾値を多重化オプションに関連付けるルックアップテーブルである。
【図５】図５は、本開示の例示的態様による多重化オプションの概略図である。
【図６】図６は、本開示の例示的態様による別の多重化オプションの概略図である。
【図７】図７は、本開示の例示的態様による多重化オプション選択のアルゴリズムフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る光子計数装置及びＸ線ＣＴ装置を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。
【０００９】
以下の詳細な説明を添付の図面と関連付けて参照してよりよく理解することにより、本発明およびそれらに付随する利点の多くを、容易により完全に理解できるであろう。
【００１０】
ある種の用途では、中速で低解像度のＡＤＣを、光子計数検出器からの信号をデジタル化するために用いることができる。ＡＤＣが高速でないにも関わらず、高いサンプリングレートを得るために、現在の光子計数率に基づいて光子計数検出器とＡＤＣとを配置（多重化）することがある。
【００１１】
本開示の例示的な一実施形態によれば、光子計数装置は複数の光子計数検出器を含む。光子計数検出器は、光子計数検出器に衝突する光子数を計数して光子計数信号を生成する。光子計数装置はまた、複数のアナログデジタル変換回路（変換部とも言う）を含み、各々がそれぞれ１つの光子計数信号をデジタル光子計数信号に変換する。デジタル光子計数信号を処理して情報を抽出するプロセッサは光子計数率を抽出し、インテリジェントマルチプレクサ（制御部とも言う）は、光子計数率に基づいて光子計数検出器とアナログデジタル変換回路との相互接続を変更する。インテリジェントマルチプレクサはまた、選択されたデジタル光子計数信号のセットをプロセッサ（処理部とも言う）に与える。
【００１２】
例示的実施形態では、インテリジェントマルチプレクサは、光子計数率が第１の閾値を超えた場合、アナログデジタル変換回路のサブセットのデジタル光子計数信号をインターリーブする。ここで、アナログデジタル変換回路のサブセットは２つのアナログデジタル変換回路であってもよい。
【００１３】
例示的実施形態では、インテリジェントマルチプレクサは、光子計数率が第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えた場合、３つのアナログデジタル変換回路の光子計数信号をインターリーブする。
【００１４】
例示的実施形態では、インテリジェントマルチプレクサは、光子計数率が第２の閾値よりも高い第３の閾値を超えた場合、４つのアナログデジタル変換回路の光子計数信号をインターリーブする。
【００１５】
例示的実施形態では、アナログデジタル変換回路は、光子計数率が第３の閾値よりも高い第４の閾値を超えた場合、オーバーサンプリングと間引きによってデジタル光子計数信号を生成する積分モードに切り替わる。次にインテリジェントマルチプレクサは、すべてのデジタル光子計数信号をプロセッサに与える。
【００１６】
例示的実施形態では、光子計数装置はまた、光子計数率を決定するために、複数の光子計数検出器に隣接する光子計数検出器からの信号を積分するエネルギー積分検出器を含んでいる。
【００１７】
例示的実施形態では、光子計数装置はまた、複数の光子計数検出器に分散し、光子計数率を示す、追加の光子計数検出器を含んでいる。
【００１８】
例示的実施形態では、光子計数装置はまた、光子計数検出器からの光子計数信号を調整するプリアンプ回路を含み、プリアンプ回路が調整される自動調整フェーズの間、プロセッサは、デジタル光子計数信号の初期波形を用いて光子計数率を決定する。例えば、プロセッサはデジタル光子計数信号のレベルと所定のベースラインレベルとの差を利用してもよい。
【００１９】
例示的実施形態では、インテリジェントマルチプレクサは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ）、またはデジタルシグナルプロセッサ（Digital  Signal  Processor：ＤＳＰ）などのプロセッサに実装してもよい。光子計数装置のプロセッサは、ＤＳＰまたは汎用プロセッサであってもよい。
【００２０】
例示的実施形態では、光子計数装置は、光子計数検出器とアナログデジタル変換回路との間の異なる相互接続パターンと第１〜第４の閾値とを関連付けるとともに、アナログデジタル変換回路からのデジタル光子計数信号の異なるインターリーブパターンと第１〜第４の閾値とを関連付けるルックアップテーブルを格納するための電子メモリー回路を含んでいてもよい。
【００２１】
例示的実施形態では、光子計数装置は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムに含まれて、光子計数検出器からのデータを捕捉してもよい。
【００２２】
例示的実施形態では、ＣＴシステムは、光子計数管に衝突する光子を生成するＸ線管と、インテリジェントマルチプレクサが生成したデジタル光子計数信号に基づいてＣＴ画像を再構成する再構成回路とを含んでいる。
【００２３】
例示的実施形態では、Ｘ線管は患者用寝台の周囲を回転し、光子計数検出器は患者用寝台の周囲の固定位置に設置されている。
【００２４】
例示的実施形態では、光子計数率は、所定期間内に光子計数検出器に衝突する光子の数である。
【００２５】
本開示の別の例示的実施形態では、光子計数装置の方法は、複数の光子計数検出器に対する光子の衝突に基づいて複数の光子計数信号を生成するステップと、複数のアナログデジタル変換回路において少なくとも複数の光子計数信号のサブセットをデジタル光子計数信号に変換するステップと、を含む。方法は、プロセッサにおいて光子計数率を決定するステップと、インテリジェントマルチプレクサに、光子計数率に基づいて複数の光子計数検出器と複数のアナログデジタル変換回路との間の相互接続を変更させるステップと、を含み、インテリジェントマルチプレクサは、選択されたデジタル光子計数信号のセットをプロセッサに与える。
【００２６】
本開示のさらに別の例示的実施形態では、符号化されたコンピュータ可読命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータによって実行されると、以下の方法をコンピュータに実行させる。方法は、複数の光子計数検出器に対する光子の衝突に基づいて複数の光子計数信号を生成するステップを含む。方法はまた、複数のアナログデジタル変換回路において少なくとも複数の光子計数信号のサブセットをデジタル光子計数信号に変換するステップと、プロセッサにおいて光子計数率を決定するステップと、を含む。次に、インテリジェントマルチプレクサは、光子計数率に基づいて複数の光子計数検出器と複数のアナログデジタル変換回路との間の相互接続を変更し、選択されたデジタル光子計数信号のセットをプロセッサに与える。
【００２７】
（第１の実施形態）
ここで図面を参照する。いくつかの図面を通じて、同じ参照符号で同一のまたは対応する部位を示す。図１は、患者などのスキャンされる被検体ＯＢＪの周囲に位置する光子計数検出器ＰＣＤ１、ＰＣＤ２、…ＰＣＤｎを含むＣＴシステムを図示する。スキャンされる被検体ＯＢＪは、患者用寝台５１６に載置され、Ｘ線管などのＸ線源５１２によって、コリメータ／フィルタ５１４を介して照射される。第３世代の検出ユニット５０３を含んでいてもよく、光子計数検出器が、第４世代の幾何配置の一部を成していてもよい。ただし、本開示の範囲を逸脱することなく、その他の幾何配置が可能である。
【００２８】
光子計数検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線光子の入射に応じてアナログ信号を出力する。光子計数検出器は、スキャンされる被検体ＯＢＪに向けられた前面と、スキャンされる被検体ＯＢＪから背けられた背面とを有する。被検体ＯＢＪを通って伝わるＸ線は、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎ（の前面）によって検出されるか、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎの隙間を通り抜けて第３世代検出ユニット５０３によって検出される。さらに、Ｘ線源５１２、コリメータ／フィルタ、および検出ユニット５０３は、被検体ＯＢＪと患者用寝台５１６の周りを回転するが、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎは、患者用寝台５１６に対して固定位置に留まる。すなわち、Ｘ線管は被検体ＯＢＪが載置された患者用寝台５１６の周囲を回転し、光子計数検出器は患者用寝台５１６の周囲の固定位置に配置される。
【００２９】
図５に、Ｘ線投影データを収集し、保存し、処理し、分配する回路が示される。回路は、処理装置５７０、ネットワークコントローラー５７４、メモリー５７８、およびデータ収集システム５７６などのハードウェアを含んでいてもよい。本開示の例示的態様による光子計数装置は、データ収集システム５７６の一部を形成してもよく、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎを含んでいる。一態様では、Ｘ線源５１２とコリメータ／フィルタ５１４は、ガントリ５４０に回転可能に連結された第１の回転部品５１０に、固定的に連結される。同様にＸ線検出器５０３は、ガントリ５４０に回転可能に連結された第２の回転部品５３０に、固定的に連結される。上述のように、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎは、ガントリ５４０に固定的に連結された環状部品５２０に、固定的に連結される。ガントリ５４０は、ＣＴシステムの部品の多くを、あるいはすべてを収容する。
【００３０】
ＣＴシステムのガントリはまた、Ｘ線源５１２から光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎに伝わるＸ線の投影面内に位置する患者用寝台５１６に被検体ＯＢＪを配置できるようにするための開口５９０を含んでいる。投影面は、Ｘ線源５１２から光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎに向かってＸ線が進むボリュームである。被検体ＯＢＪが患者用寝台５１６上にあり、Ｘ線源５１２が一連の投影角を最初から最後まで回転するとき、各々の投影角における被検体ＯＢＪを通じたＸ線の伝送／減衰に関する投影データを収集するＣＴシステムを用いてスキャンが行われる。
【００３１】
以下でさらに詳しく説明するように、被検体ＯＢＪを通じたＸ線の伝送／減衰は、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎによって、それらに衝突する個々の光子として捕捉される。データ収集システム５７６は、データ収集装置の一例であり、光子計数検出器から出力されたアナログ信号に基づいて、データを収集する。すなわち、データ収集システム５７６は、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎによって生成された信号を処理して、処理した信号を処理装置５７０に与える。例えば、データ収集システム５７６は、フィルタ回路、アナログデジタル変換回路、マルチプレクサ、およびデジタルシグナルプロセッサなどのプロセッサなどといった回路を含んでいる。処理装置５７０は、再構成部の一例であり、光子計数検出器から収集したデータに基づいてＣＴ画像を再構成する。言い換えると、処理装置５７０は、ＣＴ画像の処理と再構成に必要な回路を含む再構成回路である。処理装置５７０には、データ収集システム５７６が処理装置５７０に与えたデジタル信号からＣＴ画像を再構成するために、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎからの信号に基づく画像処理技術が用いられている。図１において、データ収集システム５７６は、ガントリ５４０の外に位置しており、機器チャネルと接続している。しかし、データ収集システム５７６をガントリ５４０の内部に統合することもできる。
【００３２】
処理装置５７０の回路は、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ｕｎｉｘ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、またはＭａｃＯＳなどのオペレーティングシステムを実行する、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、またはデジタルシグナルプロセッサなどの処理回路を含んでいてもよい。しかし、それら回路はまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、プログラマブルロジックデバイス（Programmable  Logic  Device：ＰＬＤ）、または個々の論理ゲート群で実装してもよい。また、その回路は特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）として実装してもよい。当業者であれば理解するように、当然、処理装置５７０はＣＴ画像の再構成に必要なコンピュータ可読命令とその他のデータを格納するために、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、またはＥＰＲＯＭ（Erasable  Read  Only  Memory）を含んでいてもよい。したがって、簡潔さのために処理装置５７０の付随的な回路のさらなる説明は省略する。
【００３３】
図１に戻り、光子計数検出器ＰＣＤ１〜ＰＣＤｎは、患者用寝台５１６の周囲に互いに離れて配置されていてもよいし、患者用寝台の周りにより密集していてもよい。コリメータ／フィルタ５１４は、例えば「ボウタイ」フィルタであってもよい。また、Ｘ線源５１２は、被検体ＯＢＪと患者用寝台５１６の周りをらせん状に移動してもよい。したがって、上述の説明は例示に過ぎず、本開示をなんら限定するものではない。
【００３４】
図２は、本開示の例示的態様による光子計数装置の概略図である。上述のように、この光子計数装置は、例えば図１のデータ収集システム５７６の内部に実装されてもよい。なお、図２に示す例では、光子計数装置が、光子計数検出器１〜８と、データ収集システム５７６とを備える場合について説明する。また、図２に示す例では、データ収集システム５７６が、プリプロセス回路９と、インテリジェントマルチプレクサ１０と、ＡＤＣ１１〜１８と、デジタルシグナルプロセッサ（Digital  Signal  Processor：ＤＳＰ）１９と、計数率モニタ２０とを備える場合について説明する。図２において、光子計数検出器１〜８は、インテリジェントマルチプレクサ１０と接続されたプリプロセス回路９に接続されている。インテリジェントマルチプレクサ１０は、アナログデジタル変換（Analog-to-Digital  Conversion：ＡＤＣ）回路１１〜１８に接続されている。インテリジェントマルチプレクサ１０は、ＡＤＣ回路１１〜１８に与えられる信号と、ＡＤＣ回路１１〜１８からＤＳＰ１９などの他のデバイスへの出力信号の供給の両方を制御するために、ＡＤＣ回路１１〜１８の入力と出力の両方と接続されている。
【００３５】
上述のように、インテリジェントマルチプレクサ１０は、ＡＤＣ回路１１〜１８によってデジタル化された信号を処理するＤＳＰ１９などのプロセッサにも接続されている。インテリジェントマルチプレクサが光子計数検出器１〜８とＡＤＣ回路１１〜１８との接続、およびＡＤＣ回路１１〜１８とＤＳＰ１９との接続を変更するので、計数率モニタ２０は、インテリジェントマルチプレクサ１０にも接続される。
【００３６】
光子計数検出器１〜８は、光電子倍増管、シングルフォトンアバランシェダイオード、超伝導ナノワイヤーシングルフォトン検出器、超伝導転移端センサー、またはシンチレーションカウンターでもよい。光子計数検出器１〜８は、個々の光子の衝突によって電子信号を生成することで光子計数を可能にする。言い換えると、光子計数検出器１〜８は、光子の入射に応じてアナログ信号を出力する。したがって、デバイスに衝突する光子の数を示す信号を生成することができるものであれば、本開示の範囲を逸脱することなく、どのようなデバイスを使用してもよい。
【００３７】
プリプロセス回路９は、アナログ信号を整形する。例えば、プリプロセス回路９は、光子計数検出器１〜８が生成する信号を調整するために用いられるアナログ増幅器、フィルタ、およびイコライザを含むことができる。増幅器、フィルタ、およびイコライザは、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、抵抗器、コイルなどのディスクリート部品を用いて構成してもよいし、集積回路の形態をした既製品であってもよい。プリプロセス回路９は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルアナログアレイ（Field  Programmable  Analog  Array：ＦＰＡＡ）などの１個のチップに組み込まれてもよい。
【００３８】
ＡＤＣ回路１１〜１８は、変換部の一例であり、アナログ信号をデジタル信号に変換する。例えば、ＡＤＣ回路１１〜１８は、光子計数検出器１〜８が生成し、プリプロセス回路９が調整したアナログ信号を受け取ってデジタル化し、光子計数検出器１〜８に衝突する光子の数を示すデジタル信号を生成する。したがって、ＡＤＣ回路１１〜１８を、トランジスタ、ダイオード、および受動電子部品を用いて別々のディスクリートデバイスとして実装してもよいし、ＡＳＩＣ、ＦＰＡＡ、またはその他のシングルチップデバイスの内部に、一緒に実装してもよい。ＡＤＣ回路１１〜１８は、コンパレータの片方のバンクを用いて直接変換を行ってもよいし（直接変換ＡＤＣ）、１つのコンパレータを使って、目標電圧を含む範囲を連続的に狭めてもよい（連続近似ＡＤＣ）。その他のＡＤＣ回路の種類として、ウィルキンソン型ＡＤＣと積分型ＡＤＣ（２重傾斜と多重傾斜）、デルタ符号化ＡＤＣ、パイプラインＡＤＣ、およびシグマデルタＡＤＣなども可能である。
【００３９】
以下でさらに詳しく説明するように、インテリジェントマルチプレクサ１０は、制御部の一例であり、光子計数検出器１〜８とＡＤＣ回路１１〜１８との間の接続を決定する。言い換えると、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数率に基づいて、各ＡＤＣ回路で変換するアナログ信号を出力する光子計数検出器の割り当てを制御する。したがって、インテリジェントマルチプレクサは、ディスクリートロジックデバイス、ＡＳＩＣ、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を用いて実装してもよい。インテリジェントマルチプレクサ１０は、汎用プロセッサまたはデジタルシグナルプロセッサによって実行されるコードとして実装してもよい。そのような汎用プロセッサまたはデジタルシグナルプロセッサは、ＦＰＧＡなどのロジックデバイスの内部に実装してもよい。
【００４０】
図２のＤＳＰ１９は、処理部の一例であり、デジタル信号を収集する。例えば、ＤＳＰ１９は、ＡＤＣ回路１１〜１８が生成したデジタル信号を処理して、それら信号から光子計数率などの情報を抽出する。図２はプロセッサを、デジタルシグナルプロセッサ、すなわちＤＳＰ１９として例示しているが、ＤＳＰ１９を汎用プロセッサに置き換えてもよい。ＤＳＰ、またはフォンノイマン型アーキテクチャー、ハーバードアーキテクチャー、スーパーハーバードアーキテクチャー、もしくは縮小命令セットアーキテクチャー（Reduced  Instructions  Set  Architecture：ＲＩＳＣ）を有するＡＲＭなどの汎用プロセッサのいずれか。ＤＳＰ１９は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣの内部に実装してもよい。ＤＳＰ１９をＦＰＧＡまたはＡＳＩＣの内部に実装する場合、インテリジェントマルチプレクサ１０と組み合わせて２つのデバイスがワンチップになるようにしてもよい。
【００４１】
実装方式を問わず、ＤＳＰ１９は、コードの実行を通じて光子計数装置の全機能を制御してもよい。そのようなコードは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｆｌａｓｈメモリー、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Read  Only  Memory）などの電子メモリー（不図示）に格納してもよい。電子メモリーは、ＤＳＰ１９と同じチップに組み込まれてもよいし、例えばプリント配線基板を介してＤＳＰ１９と接続される別のデバイスであってもよい。少なくともメモリーの一部は取り外し可能であってもよい。ＤＳＰ１９は、Ｕｎｉｘ、Ｌｉｎｕｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ａｎｄｒｏｉｄ、またはＩＯＳなどのオペレーティングシステムを使ってコードを実行してもよいし、オペレーティングシステムを介在させずに直接コードを実行してもよい。本発明の範囲を逸脱することなく、他の多数の変形が可能である。
【００４２】
インテリジェントマルチプレクサ１０にも接続されている計数率モニタ２０は、算出部の一例であり、インテリジェントマルチプレクサがＡＤＣ回路１１〜１８の接続を制御するために使用する光子計数率を決定する。言い換えると、計数率モニタ２０は、複数の光子計数検出器の少なくとも一つの光子計数検出器における光子計数率を算出する。例えば、計数率モニタ２０は、エネルギー積分を通じて光子計数率を算出する。かかる場合、計数率モニタ２０は、積分値の上がり方で光子計数率を算出する。また、例えば、計数率モニタ２０は、光子の波高値が閾値を超えるたびにカウントし、時間当たりのカウント数から光子計数率を算出してもよい。一例をあげると、計数率モニタ２０は、エネルギー積分を通じて光子計数率を算出する場合、光子計数検出器１〜８に隣接する光子計数検出器からの信号やエネルギー積分型検出器からの信号を使用してもよい。また、計数率モニタ２０は、エネルギー積分を通じて光子計数率を算出する場合、光子計数検出器アレイに分散した、追加の基準検出器を使用してもよい。かかる場合、計数率モニタ２０は、追加の基準検出器から出力された信号を用いて、光子計数率を算出する。なお、追加の基準検出器は、光子計数検出器であってもよく、エネルギー積分型検出器であってもよい。また、計数率モニタ２０は、ＡＤＣ回路１１〜１８が生成、またはプリプロセス回路９が出力した初期波形を使用して、光子計数率を見積もってもよい。例えば、自動調整中に、プリプロセス回路のレベルは、ベースライン、例えばゼロボルトから所定量だけシフトアップされてもよい。このプリプロセス回路９のレベルのベースラインに対するシフトアップは、光子計数率の十分な見積もりとして用いられてもよい。本開示の範囲を逸脱することなく、光子計数率を決定するための他の技術も可能である。
【００４３】
当然、計数率モニタ２０は、増幅器、論理ゲート、トランジスタ、受動素子などのディスクリート部品を用いて実装してもよいし、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡの内部に実装してもよい。計数率モニタ２０は、例えばＤＳＰ１９のコード内に実装されてもよい。計数率モニタ２０は、システムオンチップ（System  On  a  Chip：ＳＯＣ）実装の、例えばＡＳＩＣやＦＰＧＡ、すなわちプロセッサ内のインテリジェントマルチプレクサ１０またはＤＳＰ１９に組み込まれてもよい。もちろん、図２の光子計数装置は、電力分配、回路保護、無線および有線通信（すなわち、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｗｉ-Ｆｉ（Wireless  Fidelity）（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）のための、その他の部品を含んでいる。しかし、それらの部品は既知なので、簡潔さのために、例示やこれ以上の説明は省略する。
【００４４】
図３は、どのように光子計数検出器１〜８とＡＤＣ回路１１〜１８とを接続し、どのようにＡＤＣ回路１１〜１８とＤＳＰ１９とを接続するかを決定する際に、インテリジェントマルチプレクサ１０が使用する制御機能のグラフである。図３において、縦軸はインテリジェントマルチプレクサ１０が接続を換えるために使用するオプションの番号すなわち接続パターンを表し、横軸は光子計数率を１秒あたりのカウント値で表す。光子計数率は、縦軸と横軸とが交わる頂点からの距離とともに増加する。ここでは、光子計数率を「低位」、「中位」、「高位」及び「超高位」の４段階で示している。また、説明を簡潔にするために光子計数率の各段階に対応付けて４つのオプション（オプション１〜オプション４）を示している。なお、オプションの数は、４つより多くすることも少なくすることも可能である。そのため、例示された４つのオプションは代表的なものであり、本開示を限定しない。また、光子計数率が「低位」である場合は、光子計数率が所定の閾値以下である場合の一例である。また、光子計数率が「中位」及び「高位」である場合は、光子計数率が所定の閾値を超える場合の一例である。また、光子計数率が「超高位」である場合は、所定の閾値より高い値に設定される上限値を超える場合の一例である。
【００４５】
計数率が低い場合、インテリジェントマルチプレクサ１０は第１のオプション、すなわち図２にその実例を例示するオプション１を準備してもよい。オプション１では、光子計数検出器とＡＤＣ回路１１〜１８とが１対１で対応するように、各光子計数検出器１〜８は、インテリジェントマルチプレクサ１０を介してＡＤＣ回路１１〜１８の１つと接続する。例えば、光子計数検出器１はＡＤＣ回路１１と接続し、光子計数検出器２はＡＤＣ回路１２と接続し、光子計数検出器３はＡＤＣ回路１３と接続し、以下同様である。ＡＤＣ回路１１〜１８が高速回路でなくても、１秒当たりのカウント値（すなわち、計数率）は低いので、ＡＤＣ回路は個々の光子を確実に計数するのに十分な分解能が得られるスピードで、アナログデジタル変換を行うことができる。
【００４６】
一方、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数率が所定の閾値を超える場合、複数の光子計数検出器のうち複数のＡＤＣでの処理対象とする光子計数検出器を選択し、当該選択した光子計数検出器に対して、少なくとも２つのＡＤＣを割り当てる。より具体的には、光子計数率がミドルレンジである図３の「中位」である場合、ＡＤＣ回路１１〜１８は、適切な分解能を得るのに十分な速さで変換を行うことができない場合がある。そのため、インテリジェントマルチプレクサ１０は、オプション２に従って光子計数検出器１〜８と、ＡＤＣ回路１１〜１８と、ＤＳＰ１９との間の接続を再構成する。
【００４７】
図５に示すように、オプション２では、光子計数検出器１、３、５、および７がＡＤＣ回路１１〜１８と接続されないように光子計数検出器が１つおきにスキップされる。しかし、計数率モニタ２０について上述したように、光子計数検出器は、光子計数率を見積もるために引き続き使用することができる。光子計数検出器２、４、６、および８は、ＡＤＣ回路１１〜１８と１：２の比で接続される。すなわち、光子計数検出器２は、ＡＤＣ回路１１および１２の両方と接続３０を介して接続し、光子計数検出器４はＡＤＣ回路１３および１４の両方と接続３１を介して接続し、光子計数検出器６はＡＤＣ回路１５および１６の両方と接続３２を介して接続し、光子計数検出器８はＡＤＣ回路１７および１８の両方と接続３３を介して接続する。すなわち、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数検出器２、４、６、および８に対するサンプリング間隔を２倍にすることができる。そして、マルチプレクサは、特定の光子計数検出器に接続されたＡＤＣ回路の出力をインターリーブした結果を、間引かれた接続のセットを通じてＤＳＰ１９に与える。例えば、ＡＤＣ回路１１および１２の出力は、インターリーブされて、接続３４を介してＤＳＰ１９に与えられ、ＡＤＣ回路１３および１４の出力は、インターリーブされて、接続３５を介してＤＳＰ１９に与えられ、ＡＤＣ回路１５および１６の出力は、インターリーブされて、接続３６を介してＤＳＰ１９に与えられ、ＡＤＣ回路１７および１８の出力は、インターリーブされて、接続３７を介してＤＳＰ１９に与えられる。１つの検出器に対して２つのＡＤＣ回路を用いるとともに２つのＡＤＣ回路の出力をインターリーブすることにより、インテリジェントマルチプレクサは光子計数検出器２、４、６、および８からの信号を変換する時間を実効的に短縮するともに、確実な光子計数を可能にする分解能を維持することができる。
【００４８】
図３に戻り、光子計数率が「高位」の場合、インテリジェントマルチプレクサは、光子計数検出器１〜８と、ＡＤＣ回路１１〜１８と、ＤＳＰ１９との接続を、オプション３に変更する。ここで、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数率が増加するに従って、選択する光子計数検出器の数を減少させ、当該選択した光子計数検出器に対して割り当てるＡＤＣの数を増加させる。より具体的には、図６に示すように、インテリジェントマルチプレクサ１０は、ＡＤＣ回路１１〜１８を、４つのグループに組織するとともに、ＡＤＣ回路の各グループを、それぞれ１つの光子計数検出器に接続する。図６において、ＡＤＣ回路１１〜１４は、光子計数検出器２と、インテリジェントマルチプレクサ１０の接続４０を介して接続される。ＡＤＣ回路１５〜１８は、光子計数検出器６と、インテリジェントマルチプレクサ１０の接続４１を介して接続される。光子計数検出器１、３〜５、７、おおび８は使用されないが、上述のように、計数率モニタ２０による光子計数率の決定に利用することができる。すなわち、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数検出器２及び光子計数検出器６に対するサンプリング間隔を４倍にすることができる。
【００４９】
インテリジェントマルチプレクサ１０は、ＡＤＣ回路１１〜１４からの出力をインターリーブする。そして、インターリーブした信号を、接続４２を介してＤＳＰ１９に与える。また、インテリジェントマルチプレクサ１０は、ＡＤＣ回路１５〜１８からの出力をインターリーブする。そして、インターリーブした信号を、接続４３を介してＤＳＰ１９に与える。このようにして、ＡＤＣ回路１１〜１４のグループとＡＤＣ回路１５〜１８のグループとで、より高い光子計数率の結果として得られる光子計数検出器信号をデジタル化するために必要な分解能を与えられるよう、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数検出器２および６からの信号を変換する時間を実効的に短縮することができる。
【００５０】
オプション２および３では、インテリジェントマルチプレクサは、ＡＤＣ回路１１〜１８からの２つ以上の出力をインターリーブする。これは、インターリーブした信号をＤＳＰ１９に与えるためである。インターリーブの一例として、インターリーブ信号全体に設けられたタイムスロットに、ＡＤＣ回路からの各信号を割り当てるようにするＡＤＣ回路からの信号の時間多重が挙げられる。例えば、ＡＤＣ回路１１および１２をインターリーブする場合、ＡＤＣ回路１１からのサンプルがＡＤＣ回路１２からのサンプルに先行し、このサイクルを繰り返すように、サンプルが時間で交互するようにしてもよい。もちろん、インターリーブの厳格な順序が本開示に限定されることのないように、ＡＤＣ回路１２からのサンプルがＡＤＣ回路１１からのサンプルに先行することもできる。図５と図６はインターリーブされた信号が１つの接続を介してＤＳＰ１９に与えられることを示しているが、各ＡＤＣ回路１１〜１８がＤＳＰ１９との接続を維持するとともに、当該接続を介してサンプルをＤＳＰ１９に伝達してもよい。かかる場合、インテリジェントマルチプレクサ１０は、複数のＡＤＣそれぞれにアナログ信号が入力された順序で、当該アナログ信号から変換されたデジタル信号をＤＳＰ１９に出力するように制御する。なお、インテリジェントマルチプレクサ１０は、上述した時間インターリーブを実現するために、遅延線またはその他の既知の方法によって、ＡＤＣ回路１１〜１８からのサンプルに時差を付けてもよい（すなわち、ＡＤＣ回路１１のサンプルは、ＡＤＣ回路１２のサンプルより先にＤＳＰ１９に到達する）。当業者であれば理解するように、その他のインターリーブ方式も可能である。また、インテリジェントマルチプレクサ１０は、ＡＤＣの処理状態を判定して、ＡＤ変換中ではないＡＤＣに光子計数検出器からのアナログ信号を割り当ててもよい。かかる場合も同様に、インテリジェントマルチプレクサ１０は、複数のＡＤＣそれぞれにアナログ信号が入力された順序で、当該アナログ信号から変換されたデジタル信号をＤＳＰ１９に出力するように制御する。
【００５１】
また、図５と図６において、ＡＤＣ回路１１〜１８は、それぞれ２個または４個のグループで、光子計数検出器と接続されている。しかし、その他の組み合わせも可能である。例えば、ＡＤＣ回路１１〜１８のうちの３つに１つの光子計数検出器を割り当ててもよいし、ＡＤＣ回路１１〜１８のうちの５つ以上に１つの光子計数検出器を割り当ててもよい。さらに、簡潔さのために８つの光子計数検出器１〜８と８つのＡＤＣ回路１１〜１８のみを示したが、本開示の範囲を逸脱することなく、より多くの光子計数検出器とＡＤＣ回路を用いることもできる。
【００５２】
図３に戻り、光子計数率が超高位の場合、十分な分解能を得るには、ＡＤＣ回路１１〜１８のインターリーブでは不十分である。この場合、インテリジェントマルチプレクサは、超高速な光子計数に必要な分解能を与えるために、積分モードに切り替えるようＡＤＣ回路１１〜１８に命令してもよい。ここで、インテリジェントマルチプレクサ１０は、光子計数率が所定の閾値より高い値に設定される上限値を超える場合、各光子計数検出器に１つのＡＤＣを割り当てる。そして、複数のＡＤＣ１１〜１８のそれぞれは、エネルギー積分モードに切り替わり、アナログ信号を所定期間積分したデジタル信号に変換する。なお、所定期間とは、例えば、１ビューの期間であってもよく、数ビューの期間であってもよい。積分モードでは、ＡＤＣ回路１１〜１８は、必要な分解能を得るために、プリプロセス回路９で調整された後の光子計数検出器１〜８からの信号をオーバーサンプリングして変換を行う。すなわち、ＡＤＣは、続いて、当該変換後の信号、すなわち、デジタル化された変換後の信号を間引く。すなわち、エネルギー積分モードにおいて、オーバーサンプリングと間引きとを用いて、アナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、オプション４では、各光子計数検出器１〜８は、インテリジェントマルチプレクサ１０によってＡＤＣ回路１１〜１８と１：１対応で接続されている。続いて、インテリジェントマルチプレクサは、ＡＤＣ回路１１〜１８からのすべての出力をＤＳＰ１９に与える。
【００５３】
図３には４つのオプションのみが示されているが、もちろんその他のオプションも可能である。例えば、ＡＤＣ回路は積分モードに入ってもよいし、より高い光子計数率においてより優れた分解能を与えるためにオプション２および３のようにグループ化されてもよい。また、ＡＤＣ回路１１〜１８のうちの１つ以上が１つの光子計数検出器と接続される場合、この検出器のサブセットだけが、積分モードに入ることができる。したがって、上述した異なる実施形態の態様とオプションは、制限なしに自由に組み合わせることができ、それらは本開示に限定されるものではない。
【００５４】
上述のように、本開示の態様は、プロセッサで実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。光子計数率に応じて異なるモードを実施するために、図４の物のようなルックアップテーブルをプロセッサの内部メモリーや、プロセッサの外部メモリーや、リムーバブルメモリーに格納して、ルックアップテーブルに含まれる別のオプションの改変やアップデートを可能にしてもよい。
【００５５】
図４において、「閾値」という一番左の列はテーブルインデックスとして用いられ、異なるオプションとの境界を成す光子計数率に対応する。したがって、光子計数率がある閾値を超える場合、システムは次のオプションへとシフトする。「閾値」列中の各々の値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、およびＴＨ４は、使用されるＡＤＣ回路１１〜１８の性能特性に基づいて調整可能な変数である。「検出器−ＡＤＣ接続パターン」は、ＡＤＣ回路１１〜１８がどのように検出器と接続されるかを示す。例えば、パターンが１：１の場合、各光子計数検出器１〜８は、ＡＤＣ回路１１〜１８の１つと接続される。接続パターンが１：２の場合、各光子計数検出器１〜８は、２つのＡＤＣ回路１１〜１８と接続され、以下同様である。もちろん、当該接続パターンに替えて、または当該接続パターンに加えて、図４のルックアップテーブルは、この先進性の範囲から逸脱することなく、どの光子計数検出器１〜８をどのＡＤＣ回路１１〜１８に接続するかを、明示的に特定してもよい。
【００５６】
「プロセッサへのＡＤＣ出力」という列は、ＡＤＣ回路１１〜１８とプロセッサ（ＤＳＰ１９）の入力ピンとの相互接続を定義する。例えば、対応が１：１の場合、各ＡＤＣ回路１１〜１８は、プロセッサの別々の入力ピンに接続される。対応が２：１の場合、２つのＡＤＣ回路出力がプロセッサの入力ピンの１つにインターリーブされ、以下同様である。光子計数検出器１〜８とＡＤＣ回路１１〜１８との間の接続の場合のように、ＡＤＣ回路出力とプロセッサの入力ピンとの相互接続は、ルックアップテーブル中に各オプションに関して明示的に定義されてもよい。ルックアップテーブルは、例えば、図３に示すように、各ＡＤＣに割り当てる光子計数検出器と、所定の閾値とを関連付ける。そして、インテリジェントマルチプレクサ１０は、ルックアックテーブルを参照して、光子計数率に対応する割り当てを制御する。
【００５７】
続いて、図３のルックアップテーブルにおける異なるオプションの選択について、図７のアルゴリズムフローチャートを参照して説明する。図７において、処理がステップ６００で始まると、ステップ６０１に進み、現在の光子計数率を図４のルックアップテーブルの第１の閾値と比較する。現在の光子計数率が閾値ＴＨ１以下の場合、ステップ６０２においてシステムはオプション１を選択する、または維持する。上述のように、オプション１は、各光子計数検出器１〜８が１つの別々のＡＤＣ回路１１〜１８と接続される場合である。オプション１で一旦システムはステップ６００に戻り、光子計数率が変わると、再び光子計数率を、閾値ＴＨ１、ＴＨ２、およびＴＨ３と比較する。
【００５８】
ステップ６０１で現在の光子計数率が閾値ＴＨ１を超えている場合、処理はステップ６０３に進み、現在の光子計数率を閾値ＴＨ２と比較する。現在の光子計数率が閾値ＴＨ２を超えない場合、処理はステップ６０４に進み、オプション２に入る、または留まる。上述のように、オプション２では、ＡＤＣ回路１１〜１８はペアでグループを作り、各ペアは１つおきに光子計数検出器１〜８と接続される。処理はステップ６００に戻り、他の光子計数率値を、閾値ＴＨ１、ＴＨ２、およびＴＨ３と比較する。
【００５９】
ステップ６０３において、光子計数率が閾値ＴＨ２を超えている場合、処理はステップ６０５に進み、光子計数率を閾値ＴＨ３と比較する。光子計数率がＴＨ３未満の場合、処理はステップ６０６に進み、オプション３に入る、または留まる。オプション３では、ＡＤＣ回路１１〜１８は４つでグループを作り、それらは３つおきに光子計数検出器１〜８と接続される。処理はステップ６００に戻り、他の光子計数率値を、閾値ＴＨ１、ＴＨ２、およびＴＨ３と比較する。
【００６０】
光子計数率がＴＨ３を超えている場合、オプション４に入る、または留まるために、処理はステップ６０７に進む。上述のように、このオプションでは、各光子計数検出器１〜８は、別々のＡＤＣ回路１１〜１８と接続されるが、より優れた分解能のために、ＡＤＣ回路は積分モードに入る。また、オプション４は最後のオプションであり、処理はＴＨ１から各閾値をチェックするので、光子計数率をＴＨ４と比較する必要はないことに注意されたい。しかし、処理がＴＨ４からＴＨ１に向かって閾値をチェックする場合は、ＴＨ１が最後の閾値となるため、そのチェックは必須ではない。
【００６１】
図４のアルゴリズムの処理を連続するループとして説明してきたが、その他の構造も可能である。例えば、処理は、現在の計数率をパラレルに比較して、当該比較結果に基づき、どのオプションを使用するか決定してもよい。この処理を連続的に実行する必要はない。あるいは、処理は割り込み駆動であってもよく、光子計数率の値が変化したときだけ実行されてもよいし、光子計数率の値が、現在用いられているオプションに対応する閾値ＴＨ１〜ＴＨ４を超えたときだけ実行されてもよい。光子計数率に関わらず、１つのオプションにシステムをロックするユーザーオーバーライドが提供されてもよい。
【００６２】
フローチャート内のいずれの処理、説明、またはブロックも、アルゴリズム処理内の特定の論理関数またはステップを実装するための、１つ以上の実行可能な命令を含むコードのモジュール、セグメント、部位を表すものと解釈すべきである。そして、当業者であれば理解するように、関係する機能性に応じて、ここに開示または説明したものとは異なった実質的に同時または逆の順番も含む順番で関数を実行することのできる別の実装が、本開示の例示的態様の範囲に含まれる。さらに、これら処理のいずれも、電子メモリー回路、磁気記録媒体、光学記録媒体などのコンピュータ可読媒体に格納された、プロセッサによって実行されるコンピュータ可読命令として実装してもよいことが理解される。
【００６３】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００６４】
例えば、上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置が光子計数装置を有する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、マンモグラフィーなどのＸ線診断装置が実施形態に係る光子計数装置を有するようにしてもよい。
【００６５】
上記の実施形態の説明において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００６６】
また、上記の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【００６７】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、光子計数の解像度を安価に向上させることができる。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１〜８      光子計数検出器
９          プリプロセス回路
１０        制御部
１１〜１８  ＡＤＣ
１９        ＤＳＰ
２０        計数モニタ
【図１】
0006629026.tif 000002
【図２】
0006629026.tif 000003
【図３】
0006629026.tif 000004
【図４】
0006629026.tif 000005
【図５】
0006629026.tif 000006
【図６】
0006629026.tif 000007
【図７】
0006629026.tif 000008