(57)【要約】【課題】光子計数検出装置を小型化して高解像度画像を提供するためのマルチエネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を区分する光子エネルギー帯域区分装置及びその方法を提供する。【解決手段】センサに入射されたマルチエネルギー放射線に含まれた光子を、各エネルギー帯域に対して区分して計数する読み取り回路を含む光子のエネルギー帯域を区分する装置において、センサによる光子から光電変換を受けて変換された電気信号が入力されて累積する積分器と、積分器によって累積された電気信号と、複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値とを比較する比較器と、比較結果に従って、いずれか一つの臨界値から他の臨界値へ順次に変更することを指示し、比較器から入力された変更された臨界値それぞれについて順次に比較した結果に基づいて光子のエネルギー帯域を区分するデジタル信号を出力する信号処理部とを有する。【選択図】      図４
2013040935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサに入射されたマルチエネルギー放射線に含まれた光子を、各エネルギー帯域に対して区分して計数する読み取り回路を含む光子のエネルギー帯域を区分する装置において、
前記センサによる前記光子から光電変換を受けて変換された電気信号が入力されて累積する積分器と、
前記積分器によって累積された前記電気信号と、複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値とを比較する比較器と、
前記比較結果に従って、前記いずれか一つの臨界値から他の臨界値へ順次に変更することを指示し、前記比較器から入力された前記変更された臨界値それぞれについて順次に比較した結果に基づいて光子のエネルギー帯域を区分するデジタル信号を出力する信号処理部とを有することを特徴とする光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号と、前記複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値との比較結果に対応するデジタル信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項３】
前記比較器に、前記複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値を出力するマルチプレクサをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記臨界値のうち最小臨界値より大きいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに臨界値を変更することを指示することを特徴とする請求項３に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記変更された臨界値より大きいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに臨界値を変更することを指示することを特徴とする請求項４に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記変更された臨界値より小さいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに最小臨界値を出力するよう指示し、前記積分器に対してリセットを指示することを特徴とする請求項４に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項７】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記臨界値のうち最大臨界値との比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに最小臨界値を出力するよう指示し、前記積分器に対してリセットを指示することを特徴とする請求項３に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項８】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記臨界値のうち最小臨界値及び最大臨界値を除外した臨界値の内のいずれか一つの臨界値より大きいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに臨界値を変更することを指示することを特徴とする請求項３に記載の光子エネルギー帯域区分装置。
【請求項９】
センサに入射されたマルチエネルギー放射線に含まれた光子を、各エネルギー帯域に対して区分して計数する読み取り回路を含む光子のエネルギー帯域を区分する方法において、
前記センサによって変換された電気信号が入力され累積された電気信号と、複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値とを比較した結果を入力する段階と、
前記比較結果に従って、前記臨界値を順次に変更することを指示する段階と、
前記変更された臨界値それぞれについて順次に入力された比較結果に基づいて光子のエネルギー帯域を区分するデジタル信号を出力する段階とを有することを特徴とする光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１０】
前記デジタル信号を出力する段階は、前記累積された電気信号と、前記複数の臨界値の内のいずれか１つの臨界値との比較結果に対応するデジタル信号を出力することを特徴とする請求項９に記載の光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１１】
前記臨界値を順次に変更することを指示する段階は、前記入力された比較結果が、前記累積された電気信号より、前記臨界値のうち最小臨界値が小さい場合、前記最小臨界値を次の臨界値に変更することを指示することを特徴とする請求項９に記載の光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１２】
前記臨界値を順次に変更することを指示する段階は、前記入力された比較結果が、前記累積された電気信号より、前記変更された次の臨界値が小さい場合、前記変更された次の臨界値を他の臨界値に変更することを指示することを特徴とする請求項１１に記載の光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１３】
前記臨界値を順次に変更することを指示する段階は、前記入力された比較結果が、前記累積された電気信号より、前記変更された臨界値が大きい場合、前記変更された臨界値を最小臨界値に変更することを指示する段階と、
前記累積された電気信号をリセットすることを指示する段階とを含むことを特徴とする請求項９に記載の光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１４】
前記臨界値を順次に変更することを指示する段階は、前記入力された比較結果が、前記累積された電気信号と、前記臨界値のうち最大臨界値との比較結果である場合、前記最大臨界値を最小臨界値に変更するように指示する段階と、
前記累積された電気信号をリセットすることを指示する段階とを含むことを特徴とする請求項９に記載の光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１５】
前記臨界値を順次に変更することを指示する段階は、前記入力された比較結果が、前記累積された電気信号より、前記臨界値のうち最小臨界値及び最大臨界値を除外した臨界値の内のいずれか一つの臨界値が小さい場合、前記臨界値を次の臨界値に変更することを指示することを特徴とする請求項９に記載の光子エネルギー帯域区分方法。
【請求項１６】
請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の光子エネルギー帯域区分方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光子計数検出装置に関し、特に、マルチエネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を区分するための装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線を利用した医療機器が使用中あるいは開発中にある。
放射線を利用した医療画像機器であるＸ線画像撮影システムが、アナログ方式からデジタル方式にいち早く変化している。
かような趨勢に合わせ、デジタルＸ線システムの核心部品であるＸ線検出装置も、非常に速く発展している。デジタルＸ線検出技術は、Ｘ線を可視光に変えた後、可視光信号を電気信号に変換して画像を生成する間接方式と、Ｘ線信号を直ちに電気信号に変換して画像を生成する直接方式とに大別される。
【０００３】
直接方式では、一定時間の間、発生する電気信号を累積して画像信号を生成する積分方式と、入射するＸ線光子の個数を計数して画像信号を生成する光子計数方式とに分けられる。このうち、光子計数方式は、１回の撮影だけでも、Ｘ線エネルギー帯域区分可能な画像を作ることができ、少ないＸ線露出だけで、高画質の画像を得ることができる方式であり、最近研究が非常に活発に展開されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来のデジタルＸ線検出技術における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、光子計数検出装置を小型化して高解像度画像を提供するためのマルチエネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を区分する光子エネルギー帯域区分装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明による光子エネルギー帯域区分装置は、センサに入射されたマルチエネルギー放射線に含まれた光子を、各エネルギー帯域に対して区分して計数する読み取り回路を含む光子のエネルギー帯域を区分する装置において、前記センサによる前記光子から光電変換を受けて変換された電気信号が入力されて累積する積分器と、前記積分器によって累積された前記電気信号と、複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値とを比較する比較器と、前記比較結果に従って、前記いずれか一つの臨界値から他の臨界値へ順次に変更することを指示し、前記比較器から入力された前記変更された臨界値それぞれについて順次に比較した結果に基づいて光子のエネルギー帯域を区分するデジタル信号を出力する信号処理部とを有することを特徴とする。
【０００６】
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号と、前記複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値との比較結果に対応するデジタル信号を出力することが好ましい。
前記比較器に、前記複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値を出力するマルチプレクサをさらに有することが好ましい。
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記臨界値のうち最小臨界値より大きいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに臨界値を変更することを指示することが好ましい。
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記変更された臨界値より大きいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに臨界値を変更することを指示することが好ましい。
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記変更された臨界値より小さいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに最小臨界値を出力するよう指示し、前記積分器に対してリセットを指示することが好ましい。
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記臨界値のうち最大臨界値との比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに最小臨界値を出力するよう指示し、前記積分器に対してリセットを指示することが好ましい。
前記信号処理部は、前記積分器によって累積された電気信号が、前記臨界値のうち最小臨界値及び最大臨界値を除外した臨界値の内のいずれか一つの臨界値より大きいという比較結果が入力された場合、前記マルチプレクサに臨界値を変更することを指示することが好ましい。
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明による光子エネルギー帯域区分方法は、センサに入射されたマルチエネルギー放射線に含まれた光子を、各エネルギー帯域に対して区分して計数する読み取り回路を含む光子のエネルギー帯域を区分する方法において、前記センサによって変換された電気信号が入力され累積された電気信号と、複数の臨界値の内のいずれか一つの臨界値とを比較した結果を入力する段階と、前記比較結果に従って、前記臨界値を順次に変更することを指示する段階と、前記変更された臨界値それぞれについて順次に入力された比較結果に基づいて光子のエネルギー帯域を区分するデジタル信号を出力する段階とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光子エネルギー帯域区分装置及びその方法によれば、１つの比較器を利用してマルチエネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を区分することができ、光子のエネルギー帯域を区分する装置を小型化することができるという効果がある。
また、最小臨界値と比較した結果を利用して、センサによって発生する漏れ電流及びノイズを除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による医療画像システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した光子計数検出装置の一例を示す図である。
【図３】図１に示した光子計数検出装置の他の例を示す概略断面図である。
【図４】図３に示した読み取り回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図３に示した読み取り回路の一例を示す概略回路図である。
【図６】本発明の一実施形態による光子エネルギー帯域区分方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係る光子エネルギー帯域区分装置及びその方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による医療画像システムの構成を示す図である。
図１を参照すると、図１に示す一実施形態による医療画像システムは、放射線発生装置１０、光子計数検出装置（ｐｈｏｔｏｎ  ｃｏｕｎｔｉｎｇ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１１、及び画像生成装置１２を含む。
【００１２】
放射線を利用する医療画像システムは、人体のような被検体を透過したマルチエネルギー（ｍｕｌｔｉ−ｅｎｅｒｇｙ）放射線をセンサを介して検出し、センサによって検出されたマルチエネルギー放射線に含まれた光子を、エネルギー帯域によって区分して計数（ｃｏｕｎｔｉｎｇ）した結果に基づいて、人体領域の画像をエネルギー帯域別に生成する。
【００１３】
マルチエネルギー放射線が照射された被検体の種類、密度又は放射線のエネルギー帯域によって、被検体が放射線を吸収する程度は異なる。例えば、骨は、Ｘ線を多く吸収し、反対に筋肉などは、骨に比べて、Ｘ線をあまり吸収しない。従って、放射線発生装置１０から発生した放射線に含まれた光子は、骨を透過した場合と異なる人体組織を透過した場合に検出される光子の数が互いに異なる。
【００１４】
また、放射線発生装置１０から発生した放射線に含まれる光子のエネルギー帯域によって、骨を透過した場合と異なる人体組織を透過した場合に検出される光子のエネルギー帯域別の個数は、互いに異なる。画像生成装置１２は、光子計数検出装置１１で、光子をエネルギー帯域によって区分して計数した結果を利用して、人体組織を鮮明に区分するＸ線画像を生成することができる。
【００１５】
放射線発生装置１０は、放射線を発して患者に照射する。
放射線発生装置１０から発せられる放射線は、超音波、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、Ｘ線、及び中性子線など、さまざまであってもよい。ただし、一般的に放射線といえば、電離現象を起こして人体に有害となるＸ線を意味する。本発明の容易な説明のために、Ｘ線を例に挙げて説明するが、Ｘ線以外の放射線にも本発明が適用されることは、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
【００１６】
光子計数検出装置１１は、放射線を利用して被検体を撮影しようとする撮影領域に対応し、撮影領域の各ピクセルに対応する読み取り回路を含んでいる。
光子計数検出装置１１は、それぞれの読み取り回路で計数した結果を、画像生成装置１２に出力するために、同じ撮影領域内に、ピクセルの数を増加させるほど、ピクセルに対応する読み取りチップの読み取り回路が多くなるので、画像生成装置１２は、高解像度の画像を生成することができる。すなわち、ピクセルの大きさを小さくするほど、高解像度の画像を生成することができる。
【００１７】
光子計数検出装置１１の最も大きい技術的問題のうちの一つは、高解像度のための小型読み取り回路を具現することである。
すなわち、ピクセルの大きさを小さくするために、各ピクセルに対応する読み取り回路を小型化しなければならない。読み取りチップ内に、アレイ状に含まれる読み取り回路は、読み取り回路に対応する単位センサから入力された電気信号を光子のエネルギー帯域によって区分してデジタル信号に変換し、画像生成装置１２に出力する。
【００１８】
単位センサは、センサの一定領域に該当し、単位出力端を介して、対応する読み取りチップ内の読み取り回路で検出された光子による電気信号を出力する。
読み取り回路で単位センサから入力された電気信号を読み取る方法としては、電荷蓄積方式（ｃｈａｒｇｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）と光子計数型方式（ｐｈｏｔｏｎ  ｃｏｕｎｔｉｎｇ  ｍｏｄｅ）とがある。
【００１９】
電荷蓄積方式は、電荷蓄積用キャパシタを利用する方式であり、一定の時間の間、発せられた電気信号をキャパシタに蓄積し、Ａ／Ｄ変換器（ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）を介して読み取る方式である。この方式は、光子のエネルギー帯域に関係なく、あらゆる帯域の光子によって発せられる電気信号が蓄積されることによって、光子のエネルギー帯域によって区分してデジタル信号に変換することが不可能である。
【００２０】
しかし、光子計数型方式の読み取り回路は、光子を検出する単位センサから入力された電気信号を、比較器を介して任意の臨界値と比較し、「１」又は「０」のデジタル信号を出力し、計数器で、「１」が何回出てきたかを計数し、デジタル形態でデータを出力する。
光子計数型方式は、単一光子によって信号が発せられるたびに、比較器を介して、予め設定された臨界値と比較して計数する方式を使用する。
光子計数検出装置１１は、光子計数型方式を利用した読み取り回路を具現し、各単位センサで検出された光子を、単位センサに対応する読み取り回路で、エネルギー帯域によって区分して計数する。
【００２１】
図２は、図１に示した光子計数検出装置１１の一例を示す図である。
図２を参照すると、光子計数検出装置１１は、センサ２１及び読み取りチップ２２を含む。
センサ２１は、人体のような被検体を透過したマルチエネルギー放射線に含まれた光子を検出し、検出された光子を電気信号に変換し、光子が検出された領域に対応する読み取りチップ２２の読み取り回路２３に、センサ２１の単位出力端を介して電気信号を出力する。
センサ２１は、撮影領域に対応し、撮影領域の各ピクセルが対応するセンサ２１の一定領域を単位センサという。単位センサは、入射した光子を電気信号に変換し、単位センサに対応する単位出力端を介して電気信号を出力する。
【００２２】
読み取りチップ２２は、撮影領域及びセンサ２１に対応し、撮影領域の各ピクセルに対応する読み取り回路２３を含む。
従って、撮影領域の大きさが決定されれば、これに対応する読み取りチップ２２の大きさも決定される。もし同じ撮影領域を、多数のピクセルに分割されるためには、各ピクセルに対応する読み取り回路２３も、小さくしなければならないために、撮影領域のピクセルに対応する読み取り回路２３の小型化が要求される。
読み取り回路２３を小型化し、同じ撮影領域を多数のピクセルに分割すれば、同じ撮影領域を介して、高解像度のエネルギー帯域別画像を生成することができる。
【００２３】
図３は、図１に示した光子計数検出装置１１の他の例を示す概略断面図である。
図３を参照すると、光子計数検出装置１１は、センサ３１及び読み取りチップ３２を含む。
センサ３１は、光子を検出して電気信号に変換し、変換された電気信号を、ボンディング３４を介して、センサの各領域に対応する読み取りチップ３２の読み取り回路３３に出力する。センサ３１は、光子がセンサ３１の空乏領域（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎ）３１２に入射されれば、電子・正孔対を発し、電子・正孔対は、電界の影響で、Ｎ型中性領域（ｑｕａｓｉ−ｎｅｕｔｒａｌ  ｎ−ｒｅｇｉｏｎ）３１１とＰ型中性領域（ｑｕａｓｉ−ｎｅｕｔｒａｌ  ｐ−ｒｅｇｉｏｎ）３１３とに引っ張られ、外部に電流が流れる。
【００２４】
例えば、センサ３１に、マルチエネルギーＸ線が入射されれば、センサ３１は、入射したマルチエネルギーＸ線に含まれた光子のエネルギー帯域によって、異なる大きさの電気信号を発し、発せられた電気信号を、センサ３１の各領域に対応するＰ型中性領域３１３を介して、読み取りチップ３２の読み取り回路３３に出力する。
Ｐ型中性領域３１３は、センサ３１の単位センサに対応する単位出力端であり、センサ３１は、撮影領域の各ピクセルに対応する単位センサで光子を検出すれば、単位出力端を介して、電気信号を読み取りチップ３２の各読み取り回路３３に出力する。
【００２５】
センサ３１は、入射されたマルチエネルギーＸ線に含まれた光子のエネルギー帯域によって、互いに異なる大きさの電気信号を発し、センサ３１に入射されたマルチエネルギーＸ線に含まれた光子の数に対応して電気信号を発する。
センサ３１は、光子が入射されれば、電気信号を発生させ、発せられた電気信号間には、時間間隔が存在しうる。発せられた電気信号間の時間間隔は、光子計数検出装置１１で入力された電気信号を介して光子のエネルギー帯域を区分するのに十分な時間である。
ただし、センサ３１で発せられた電気信号が、光子計数検出装置１１で区分して検出することができないほどの短時間の間隔を有する場合があるが、このような場合が発生する確率は非常に低いために、全体画像生成に及ぼす影響は微小である。
【００２６】
図３では、センサ３１がＮ型中性領域３１１、空乏領域３１２及びＰ型中性領域３１３を含む場合を一例として示したが、それに限定されずに、光子を検出する多様なセンサが利用されるということは、本実施形態が属する技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
また、図３では、センサ３１と読み取りチップ３２とがボンディング３４で接続されている場合を例として挙げたが、センサ３１と読み取りチップ３２は、ボンディング３４だけではなく、蒸着（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）などの方法を介して接続することも可能である。
【００２７】
読み取りチップ３２は、センサ３１の各領域に対応する読み取り回路３３のアレイからなり、読み取り回路３３は、センサ３１から入力された光子による電気信号を介して、センサ３１に入射された光子のエネルギー帯域を区分して計数し、計数したデータを画像生成装置１２に出力する。
読み取りチップ３２は、撮影領域に対応する大きさを有し、読み取りチップに含まれたそれぞれの読み取り回路３３は、撮影領域のそれぞれのピクセルに対応する。従って、高解像度の画像を生成するためには、同じ撮影領域内に、多数のピクセルが含まれなければならないために、各ピクセルに対応する読み取り回路３３の小型化が要求される。
画像生成装置１２が撮影領域の各ピクセルについて生成する画像は、撮影領域の各ピクセルに対応する読み取り回路３３で、光子を計数した結果に基づいて生成される。
【００２８】
読み取り回路３３は、センサ３１に入射されたマルチ・エネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を区分し、区分した結果によって、光子のエネルギー帯域を示すデジタル信号を出力し、光子をエネルギー帯域別に計数する。
読み取り回路３３は、対応する単位センサから電気信号が入力されれば、予め設定された臨界値と順次に比較する工程を介して、マルチエネルギー放射線に含まれた光子を、エネルギー帯域によって区分して計数する。
【００２９】
例えば、読み取り回路３３は、対応する単位センサから入力された電気信号を、予め設定された臨界値と順次に比較した結果、５Ｖの臨界値より大きく、６Ｖの臨界値より小さい場合、センサ３１から入力された電気信号が、５Ｖと６Ｖとの間の大きさを有するということを確認することができ、読み取り回路３３は、確認された電気信号の大きさに対応するデジタル信号を介して、センサ３１に入射された光子のエネルギー帯域を区分して計数する。
【００３０】
ボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）３４は、センサ３１と、読み取りチップ３２のそれぞれの読み取り回路３３とを接続し、読み取り回路３３に対応するセンサ３１の領域で発せられた電気信号を、読み取りチップ３２の読み取り回路３３に移動させる。
図３では、センサ３１と、読み取りチップ３２の読み取り回路３３とを接続する方式として、ボンディング３４を例に挙げて示しているが、センサ３１と、読み取りチップ３２の読み取り回路と３３を接続する方式は、読み取りチップ３２上にセンサ３１を、半導体工程を介して蒸着する方式を使用することもでき、ボンディング及び蒸着などの方式に限定されないということは、本実施形態が属する技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
【００３１】
図４は、図３に示した読み取り回路３３の構成の一例を示すブロック図である。
図４を参照すると、読み取り回路３３は、積分器４１、比較器４２、信号処理部４３、マルチプレクサ４４、及び計数器４５を含む。
【００３２】
積分器４１は、センサ３１から検出された光子を変換した電気信号が入力されて累積し、累積された電気信号を比較器４２に出力する。
積分器４１は、信号処理部４３からリセット指示を入力されるまで、センサ３１から入力される電気信号を累積し、信号処理部４３からリセット指示を入力されれば、電気信号を累積する前の状態に戻す。積分器４１は、出力端で累積された電気信号による電圧値をリセット指示があるまでは維持するために、比較器４２に、一定の電圧値を続けて出力する。従って、積分器４１は、パルス形態の信号ではない、ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ）電圧のように、大きさが一定した形態の信号を出力する。
【００３３】
比較器４２は、積分器４１によって累積された電気信号と、マルチプレクサ４４から入力された臨界値の大きさとを比較し、その比較結果を信号処理部４３に出力する。臨界値は、マルチエネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を、少なくとも二つ以上に区分するために、予め設定された大きさの電圧値である。従って、比較する臨界値が多いほど、光子のエネルギー帯域を細密に分けて検出することができる。
【００３４】
比較器４２が信号処理部４３に出力する比較結果は、積分器４１によって累積された電気信号が臨界値より大きいか、あるいは臨界値が積分器４１によって累積された電気信号より大きいというものである。
例えば、比較器４２は、積分器４１によって累積された電気信号が、臨界値より大きい場合、信号処理部４３に「１」を出力し、積分器４１によって累積された電気信号が、臨界値より小さい場合、信号処理部４３に「０」を出力することができる。
上記では、累積された信号が臨界値より大きい場合、信号処理部４３に「１」を伝達することを例に挙げて説明したが、反対の場合も可能である。
【００３５】
比較器４２は、積分器４１から入力された電気信号と、マルチプレクサ４４から入力された臨界値とを順次に比較する。
比較器４２は、積分器４１から入力された電気信号と、マルチプレクサ４４から入力された臨界値とを比較し、比較結果を信号処理部４３に出力する。比較器４２は、マルチプレクサ４４から入力された臨界値が変更されれば、変更された臨界値と、積分器４１から入力された電気信号とをさらに比較し、その比較結果を信号処理部４３に出力する。比較器４２は、臨界値が変更されるたびに、比較した結果を順次に計数器４５に出力する。従って、積分器４１によって累積された電気信号を順次に臨界値と比較し、１つの比較器だけでも積分器４１によって累積された電気信号の大きさを区分することができる。
【００３６】
積分器４１の出力端で累積された電気信号による電圧値が維持されるために、比較器４２は、積分器４１から電圧値を続けて入力され、パルス信号が入力されるときに比べて、動作速度が速いというわけではないにしても、積分器４１から入力された電気信号と、マルチプレクサ４４から入力される臨界値とを順次に比較することができる。
すなわち、パルス信号が入力されるときには、比較器は、パルス信号が一定電圧値以下に落ちないうちに比較を終了しなければならないために、早い動作を必要とする。
【００３７】
しかし、積分器４１は、累積された電気信号による電圧を、信号処理部４３のリセット指示があるまでは維持するために、比較器４２は、積分器４１から累積された電気信号による電圧を続けて入力され、これを利用し、臨界値と順次に比較することができる。
動作速度が速い比較器は、動作速度が相対的に遅い比較器に比べ、大きい電流を必要とするために、電力消費が激しい。比較器４２は、積分器４１から継続的に電圧を入力されるために、動作速度が速くなくともいいので、小さい電流で動作する比較器を具現し、電力消費を減らすことができる。
【００３８】
信号処理部４３は、比較器４２で、臨界値と、積分器４１によって累積された電気信号とを順次に比較した結果を入力され、マルチエネルギー放射線に含まれた光子のエネルギー帯域を区分するデジタル信号を、計数器４５に出力する。
比較器４２の比較結果、積分器４１によって累積された電気信号が、臨界値より大きい場合、信号処理部４３は、マルチプレクサ４４に、マルチプレクサ４４から比較器４２に出力する臨界値を変更するように指示し、これに対応するデジタル信号を、計数器４５に出力する。
【００３９】
もし臨界値を変更した後での比較結果で、積分器４１によって累積された電気信号が変更された臨界値より大きい場合、前述の工程を反復する。マルチプレクサ４４から比較器４２に出力する臨界値を変更するときには、臨界値の大きさ順に順次に変更する。
もし臨界値を変更した後での比較結果で、積分器４１によって累積された電気信号が、変更された臨界値より小さい場合、信号処理部４３は、これに対応するデジタル信号を計数器４５に出力する。積分器４１によって累積された電気信号が変更された臨界値がより小さい場合、信号処理部４３は、積分器４１にリセットを指示し、マルチプレクサ４４に最小臨界値を出力するように指示する。
【００４０】
信号処理部４３は、積分器４１によって累積された電気信号と臨界値とを比較した結果を、比較器４２から入力される。比較器４２から入力される比較結果は、積分器４１によって累積された電気信号と臨界値とのうち、積分器４１によって累積された電気信号が大きいか、あるいは臨界値が大きいということを示す。
例えば、信号処理部４３は、積分器４１によって累積された電気信号が、臨界値より大きい場合、比較器４２から「１」を入力され、累積された信号が臨界値より小さい場合、比較器４２から「０」を入力される。
前記では、累積された信号が臨界値より大きい場合に、信号処理部４３が比較器４２から「１」を伝達することを例に挙げて説明したが、反対の場合も可能である。
【００４１】
信号処理部４３は、比較器４２から入力された比較結果が、積分器４１によって累積された電気信号と、いかなる臨界値とを比較した結果であるかということによって、それに対応するデジタル信号を、計数器４５に出力する。
信号処理部４３は、積分器４１によって累積された電気信号が、光子のエネルギー帯域に対応する臨界値より小さい場合、当該臨界値より小さいということを示すデジタル信号を、計数器４５に出力し、積分器４１によって累積された電気信号が、光子のエネルギー帯域に対応する臨界値より大きい場合、当該臨界値より大きいということを示すデジタル信号を、計数器４５に出力する。
すなわち、信号処理部４３は、比較器４２から入力された比較結果が、いかなる臨界値と比較した結果であるかが、マルチプレクサ４４の制御を介して分かり、光子のエネルギー帯域に対応する臨界値との比較結果を、デジタル信号を介して計数器４５に出力する。
【００４２】
信号処理部４３は、積分器４１に対してリセットすることを指示し、積分器４１によって累積された電気信号を除去する。
すなわち、前述の比較工程を介して、積分器４１によって累積された電気信号の大きさが確認されれば、次に、積分器４１に入力される電気信号を新たに累積するために、信号処理部４３は、積分器４１に対してリセットを指示する。
【００４３】
例えば、積分器４１によって累積された電気信号をＶｉｎ、マルチプレクサ４４から出力される臨界値を、順次にＶｔｈｄ、Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、Ｖｔｈ＿ｈｉｇｈとするとき、Ｖｔｈｄは、センサ３１による漏れ電流又はノイズに対応する大きさの最小臨界値であり、Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、及びＶｔｈ＿ｈｉｇｈは、光子のエネルギー帯域に対応する臨界値である。
ＶｉｎがＶｔｈｄより小さい場合には、Ｖｉｎがセンサ３１による漏れ電流又はノイズであるか、あるいは光子による電気信号であるかを確認することができないために、信号処理部４３は、積分器４１に入力される電気信号を続けて累積することができるように、積分器４１にリセット指示を行わず、マルチプレクサ４４にも、臨界値を変更せよという指示を行わない。
【００４４】
ＶｉｎがＶｔｈｄより大きい場合には、Ｖｉｎが光子による電気信号であるために、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示をせずに、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈｄからＶｔｈ＿ｌｏｗに変更することを指示し、比較器４２に、ＶｉｎとＶｔｈｄ＿ｌｏｗとを比較させる。
ＶｉｎがＶｔｈ＿ｌｏｗより小さい場合には、信号処理部４３は、Ｖｉｎをセンサ３１による漏れ電流又はノイズであると判断し、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示をし、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈｄに変更することを指示し、比較器４２に、次のＶｉｎとＶｔｈｄとを比較させる。また、この場合、信号処理部４３は、ＶｉｎがＶｔｈ＿ｌｏｗより小さいというデジタル信号を計数器４５に出力する。
【００４５】
ＶｉｎがＶｔｈ＿ｌｏｗより大きい場合には、Ｖｉｎが光子による電気信号であるために、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示を行わず、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｌｏｗからＶｔｈ＿ｍｉｄに変更することを指示し、比較器４２に、ＶｉｎとＶｔｈ＿ｍｉｄとを比較させる。また、この場合、信号処理部４３は、ＶｉｎがＶｔｈ＿ｌｏｗより大きいというデジタル信号を計数器４５に出力する。
ＶｉｎがＶｔｈ＿ｍｉｄより小さい場合には、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示を行い、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｍｉｄからＶｔｈｄに変更することを指示する。この場合、信号処理部４３は、ＶｉｎがＶｔｈ＿ｍｉｄより小さいというデジタル信号を計数器４３に出力する。
【００４６】
ＶｉｎがＶｔｈ＿ｍｉｄより大きい場合には、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示を行わず、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｍｉｄからＶｔｈ＿ｈｉｇｈに変更することを指示し、比較器４２に、ＶｉｎとＶｔｈ＿ｈｉｇｈとを比較させる。この場合、信号処理部４３は、ＶｉｎがＶｔｈ＿ｍｉｄより大きいというデジタル信号を計数器４５に出力する。
ＶｉｎがＶｔｈ＿ｈｉｇｈより小さい場合には、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示を行い、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｈｉｇｈからＶｔｈｄに変更することを指示する。この場合、信号処理部４３は、ＶｉｎがＶｔｈ＿ｈｉｇｈより小さいというデジタル信号を計数器４５に出力する。
【００４７】
ＶｉｎがＶｔｈ＿ｈｉｇｈより大きい場合には、信号処理部４３は、積分器４１にリセット指示を行い、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｈｉｇｈからＶｔｈｄに変更することを指示する。この場合、信号処理部４３は、ＶｉｎがＶｔｈ＿ｈｉｇｈより大きいというデジタル信号を計数器４５に出力する。
ここで、Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、及びＶｔｈ＿ｈｉｇｈは、順次に大きい値を示す。
すなわち、Ｖｔｈｄは、Ｖｔｈ＿ｌｏｗより小さく、Ｖｔｈ＿ｌｏｗは、Ｖｔｈ＿ｍｉｄより小さく、Ｖｔｈ＿ｍｉｄは、Ｖｔｈ＿ｈｉｇｈより小さい。Ｖｔｈｄは、臨界値の内の最小値である。
【００４８】
上述の一例では、臨界値が４つである場合について説明したが、臨界値がＮ個である場合も、最小臨界値であるＶｔｈｄより小さい場合を除き、残りの臨界値と順次に比較した結果、Ｖｉｎが残りの臨界値より小さい場合、信号処理部４３は、積分器４１に対してリセットを指示することができる。すなわち、Ｖｉｎが光子のエネルギー帯域を区分するための臨界値より小さい場合、計数器４５は、積分器４１に対してリセットを指示することができる。
【００４９】
Ｖｔｈｄは、積分器４１によって累積された電気信号が、センサ３１による漏れ電流又はノイズによるものであるかを判断するための臨界値である。
センサ３１による漏れ電流の大きさは、センサ３１に放射線を照射していない状態で、センサ３１自体によって生じた電流の大きさを測定して分かる。このように測定された漏れ電流の大きさによって、Ｖｔｈｄの大きさをあらかじめ設定し、積分器４１によって累積された信号と比較することによって、積分器４１によって累積された電気信号が、放射線に含まれた光子によるものではなく、センサ３１の漏れ電流によるものであるということを判断することができる。
【００５０】
Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、及びＶｔｈ＿ｈｉｇｈは、光子のエネルギー帯域を区分するために予め設定された電圧値であり、光子のエネルギー帯域によって、センサ３１によって発生する電気信号の大きさを測定し、測定結果を基に、Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、及びＶｔｈ＿ｈｉｇｈなどの電圧値を設定することによって、センサ３１によって検出された光子のエネルギー帯域を区分することができる。
【００５１】
信号処理部４３が、比較器４２の比較結果によって、計数器４５に出力するデジタル信号は、次の通りである。
ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「０」は、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈ＿ｌｏｗより小さいというデジタル信号であり、ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「１」は、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈ＿ｌｏｗより大きいというデジタル信号である。
ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「０」は、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈ＿ｍｉｄより小さいというデジタル信号であり、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「１」は、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈ＿ｍｉｄより大きいというデジタル信号である。
ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「０」は、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈ＿ｈｉｇｈより小さいというデジタル信号であり、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「１」は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｈｉｇｈより大きいというデジタル信号である。
上述の例は、「１」と「０」とで信号の大小を表現したが、反対の場合も可能であり、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、比較結果を出力する信号は、上述の場合以外にも、可能であるということが分かるであろう。
【００５２】
マルチプレクサ４４は、信号処理部４３の指示によって臨界値を変更し、比較器４２に順次に臨界値を出力する。
マルチプレクサ４４は、Ｖｔｈｄを比較器４２に出力し、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈｄより大きい場合、信号処理部４３の指示によって、Ｖｔｈ＿ｌｏｗを比較器４２に出力する。
また、積分器４１によって累積された電気信号が、Ｖｔｈ＿ｌｏｗより大きい場合、信号処理部４３の指示によって、Ｖｔｈ＿ｍｉｄを比較器４２に出力する。
上述の工程は、積分器４１によって累積された電気信号が比較される臨界値より大きい場合、マルチプレクサ４４が、Ｖｔｈ＿ｈｉｇｈを出力するまで反復される。そのとき、Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、及びＶｔｈ＿ｈｉｇｈは、順次に大きい値を有する。
【００５３】
計数器４５は、信号処理部４３から入力されたデジタル信号によって、光子のエネルギー帯域を区分して計数する。
計数器４５は、信号処理部４３から積分器４１によって累積された電気信号の大きさによるデジタル信号を入力される。例えば、信号処理部４３から入力されたデジタル信号は、ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「０」、ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「１」、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「０」、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「１」、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「０」、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「１」である。
【００５４】
計数器４５は、Ｌｏｗカウンタ、Ｍｉｄカウンタ及びＨｉｇｈカウンタを含んでもよい。Ｌｏｗカウンタは、Ｖｔｈ＿ｌｏｗに対応するエネルギー帯域を有する光子を計数し、Ｍｉｄカウンタは、Ｖｔｈ＿ｍｉｄに対応するエネルギー帯域を有する光子を計数し、Ｈｉｇｈカウンタは、Ｖｔｈ＿ｈｉｇｈに対応するエネルギー帯域を有する光子を計数する。
【００５５】
計数器４５は、信号処理部４３からＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「１」を入力されれば、Ｌｏｗカウンタで計数し、信号処理部４３からＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「１」を入力されれば、Ｍｉｄカウンタで計数し、信号処理部４３からＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「１」を入力されれば、Ｈｉｇｈカウンタで計数する。
上述のように、計数器４５は、Ｌｏｗカウンタ、Ｍｉｄカウンタ及びＨｉｇｈカウンタに、信号処理部４３から光子のエネルギー帯域を区分した結果による信号を各々入力して計数する。
【００５６】
Ｌｏｗカウンタ、Ｍｉｄカウンタ、及びＨｉｇｈカウンタは、デジタル計数器であってもよい。
デジタル計数器は、一定のクロックを入力とし、予め決められた順序で計数する回路を示す。デジタル計数器は、カウント方向により、アップ計数器（ｕｐ  ｃｏｕｎｔｅｒ）、ダウン計数器（ｄｏｗｎ  ｃｏｕｎｔｅｒ）に区分される。
例えば、Ｌｏｗカウンタ、Ｍｉｄカウンタ、及びＨｉｇｈカウンタがアップ計数器である場合、Ｌｏｗカウンタ、Ｍｉｄカウンタ、及びＨｉｇｈカウンタは、信号処理部４３から入力されたデジタル信号によって、光子を計数するたびに数字を増加させて保存する。
例えば、計数器４５が、信号処理部４３からＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「１」を３回入力されれば、Ｌｏｗカウンタでは３回計数し、「３」という値を保存する。
【００５７】
図５は、図３に示した読み取り回路３３の一例を示す概略回路図である。
図５を参照すると、図４に示した読み取り回路３３の構成要素の一部を回路図で示した。
従って、以下省略された内容であっても、読み取り回路３３について以上で記述した内容は、図５の実施形態による読み取り回路３３にも適用される。
【００５８】
積分器５１は、増幅器５１１、キャパシタ５１２及びスイッチ５１３などを含む。
増幅器５１１は、キャパシタ５１２及びスイッチ５１３と並列に接続される。すなわち、増幅器５１１の入力端と出力端とに、キャパシタ５１２及びスイッチ５１３が接続される。増幅器５１１とキャパシタ５１２とが並列に接続されれば、積分器５１に入力された電流は、増幅器５１１の入力端の高い抵抗によって、増幅器５１１に入力されず、キャパシタ５１２にいずれも蓄積される。キャパシタ５１２は、蓄積された電荷によって、両端に電圧差が生じる。キャパシタ５１２の両端に生じた電圧差ほど、増幅器５１１の出力端は、入力端より高い電圧を有する。キャパシタ５１２の両端の電圧Ｖ（ｔ）は、下記の数式１のように計算される。
【００５９】
【数１】
2013040935.tif 000003
（出願時イメージ貼付）
ここで、Ｃは、キャパシタ５１２の静電容量であり、Ｉ（τ）は、積分器５１に入力される電流を示し、Ｖ（０）は、キャパシタ５１２の初期電圧を示す。
【００６０】
マルチプレクサ５４は、臨界値の個数ほどのスイッチを含み、スイッチの動作を制御し、臨界値を比較器５２に出力する。それぞれのスイッチは、回路外部から提供されるそれぞれの電圧源と接続される。電圧源それぞれは、Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈ＿ｌｏｗ、Ｖｔｈ＿ｍｉｄ、及びＶｔｈ＿ｈｉｇｈの大きさを有する電圧を提供する。
従って、計数器５５の指示によって、マルチプレクサ５４は、スイッチのうちいずれか１つのスイッチを閉じ、スイッチが閉じられれば、スイッチと接続された電圧源の電圧が、マルチプレクサ５４から出力される。例えば、マルチプレクサ５４の最初スイッチが、Ｖｔｈｄを供給する電圧源と連結された場合、最初のスイッチが閉じられれば、マルチプレクサ５４は、比較器５２にＶｔｈｄを出力する。
【００６１】
図６は、本発明の一実施形態による光子エネルギー帯域区分方法を説明するためのフローチャートである。
図６を参照すると、本実施形態による光子のエネルギー帯域を区分する方法は、図３に示した読み取り回路３３で、時系列的に処理される段階で構成される。
従って、以下で省略された内容があっても、読み取り回路３３について上記で説明した内容は、本実施形態による光子のエネルギー帯域を区分する方法にも適用される。
読み取り回路３３で、１つの比較器を利用した光子計数方法は、次のようなステップから構成される。
【００６２】
ステップＳ６１で信号処理部４３は、積分器４１にリセットを指示する。
信号処理部４３のリセット指示によって、積分器４１は、いかなる信号も累積していない初期状態となる。
ステップＳ６２で信号処理部４３は、マルチプレクサ４４が比較器４２にＶｔｈｄを出力するように指示する。
【００６３】
ステップＳ６３で信号処理部４３は、比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合、ステップＳ６４に進み、「０」である場合、ステップＳ６２にもどる。
信号処理部４３が比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈｄより大きい場合であり、比較器４２から入力された比較結果が「０」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈｄより小さい場合である。
【００６４】
ステップＳ６４で信号処理部４３は、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈｄからＶｔｈ＿ｌｏｗに変更するように指示する。
信号処理部４３の指示によって、マルチプレクサ４４から比較器４２に出力する臨界値が変更される。
【００６５】
ステップＳ６５で信号処理部４３は、比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合にステップＳ６６に進み、「０」である場合にステップＳ６７に進む。
信号処理部４３が比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｌｏｗより大きい場合であり、比較器４２から入力された比較結果が「０」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｌｏｗより小さい場合である。
【００６６】
ステップＳ６６で信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「１」という信号を出力し、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｍｉｄに変更するように指示する。
信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「１」という信号を出力し、計数器４５がＬｏｗカウンタで計数できるようにし、マルチプレクサ４４から比較器４２に出力する臨界値を、Ｖｔｈ＿ｍｉｄに変更するように指示し、ステップＳ６８で、比較器４２に、積分器４１によって累積された電気信号とＶｔｈ＿ｍｉｄとを比較させる。
【００６７】
ステップＳ６７で信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「０」という信号を出力し、ステップＳ６１にもどる。信号処理部４３が計数器４５にＯＵＴ＿ｌｏｗ＝「０」を出力するときは、計数器４５は計数しない。
【００６８】
ステップＳ６８で信号処理部４３は、比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合にステップＳ６９に進み、「０」である場合にステップＳ７０に進む。
信号処理部４３が比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｍｉｄより大きい場合であり、比較器４２から入力された比較結果が「０」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｍｉｄより小さい場合である。
【００６９】
ステップＳ６９で信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「１」という信号を出力し、マルチプレクサ４４に、臨界値をＶｔｈ＿ｈｉｇｈに変更するように指示する。
信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「１」という信号を出力し、計数器４５がＭｉｄカウンタで計数できるようにし、マルチプレクサ４４から比較器４２に出力する臨界値を、Ｖｔｈ＿ｈｉｇｈに変更するように指示し、ステップＳ７１で、比較器４２に、積分器４１によって累積された電気信号とＶｔｈ＿ｈｉｇｈとを比較させる。
【００７０】
ステップＳ７０で信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「０」という信号を出力し、ステップＳ６１にもどる。信号処理部４３が計数器４５に、ＯＵＴ＿ｍｉｄ＝「０」を出力するときは、計数器４５は計数しない。
【００７１】
ステップＳ７１で信号処理部４３は、比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合にステップＳ７２に進み、「０」である場合にステップＳ７３に進む。
信号処理部４３が比較器４２から入力された比較結果が「１」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｈｉｇｈより大きい場合であり、比較器４２から入力された比較結果が「０」である場合は、積分器４１によって累積された電気信号がＶｔｈ＿ｈｉｇｈより小さい場合である。
【００７２】
ステップＳ７２で信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「１」という信号を出力し、ステップＳ６１にもどる。信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「１」という信号を出力し、計数器４５がＨｉｇｈカウンタで計数できるようにする。
ステップＳ７３で信号処理部４３は、計数器４５に、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「０」という信号を出力し、ステップＳ６１にもどる。信号処理部４３が計数器４５に、ＯＵＴ＿ｈｉｇｈ＝「０」を出力するときは、計数器４５は計数しない。
【００７３】
信号処理部４３は、上述のステップを制御し、積分器４１によって累積された電気信号を臨界値と順次に比較し、比較結果を計数器４５に出力することができる。
【００７４】
一方、上述の方法は、コンピュータで実行することができるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用し、前記プログラムを動作させる汎用デジタル・コンピュータで具現される。
また、上述の方法で使われたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、さまざまな手段を介して記録される。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的記録媒体（例えば、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｃ）など）を含む。
【００７５】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、放射線を利用した医療機器関連の技術分野、例えば、Ｘ線画像撮影システム等に好適に利用される。
【符号の説明】
【００７７】
１０    放射線発生装置
１１    光子計数検出装置
１２    画像生成装置
２１、３１    センサ
２２、３２    読み取りチップ
２３、３３    読み取り回路
３４    ボンディング
４１、５１    積分器
４２、５２    比較器
４３、５３    信号処理部
４４、５４    マルチプレクサ
４５、５５    計数器
３１１    Ｎ型中性領域
３１２    空乏領域
３１３    Ｐ型中性領域
５１１    増幅器
５１２    キャパシタ
５１３    スイッチ
【図１】
2013040935.tif 000004
【図２】
2013040935.tif 000005
【図３】
2013040935.tif 000006
【図４】
2013040935.tif 000007
【図５】
2013040935.tif 000008
【図６】
2013040935.tif 000009