特許
J-GLOBAL ID：201803000877369590
デジタルX線センサ
発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
高岡 亮一
公報種別：特許公報
出願番号（国際出願番号）：特願2015-512186
特許番号：特許第6277351号
出願日： 2013年05月15日
請求項（抜粋）：
【請求項1】- X線光子(2)を受け取ることと、前記X線光子(2)を電荷(16)に変換することと、を行うよう構成された半導体変換層(10)、
- 前記変換層(10)と一体化された半導体収集層(20)であって、事前決定されたパターン状に配置された複数の収集ピクセル(22)から形成され、前記収集層(20)の各収集ピクセル(22)は、前記電荷(16)の電子を前記変換層(10)から受け取るよう構成された、半導体収集層(20)、および
- 前記収集ピクセル(22)により収集されたデータを取得素子(50)に転送するためのデータ出力手段(213)、
を含み、
各収集ピクセル(22)は
- 前記変換層(10)により生成された前記電子を含む前記電荷(16)を導入口電荷として受け取るために配置された増幅手段(203)であって、前記導入口電荷(16)に比例するピーク値(21)を有する電圧信号(17)を生成するよう構成された増幅手段(203)、および、
- 複数のN個の窓弁別器(24i)であって、各弁別器(24i)は複数のCMOSトランジスタを含み、各弁別器は下方閾値(Li)および上方閾値(Ui)を含む2つの電荷閾値(Li、Ui)を有しており、各弁別器(24i)は、
- 前記ピーク値(21)と、前記2つの電荷閾値(Li、Ui)と、を比較することと、
- 前記ピーク値(21)が前記下方閾値(Li)よりも高く、且つ
- 前記ピーク値(21)が前記上方閾値(Ui)よりも低い、場合に、 0-レベルと1-レベルとの間の即時遷移を実行することと、
を行うよう構成された、弁別器(24i)
を含み、
各弁別器(24i)に対して、
- 前記上方閾値(Ui)が、前記各弁別器(24i)とは異なる前記弁別器(24k、k≠i)のうちの少なくとも1つの前記下方閾値(Lk)よりも低いか、あるいは前記上方閾値(Ui)が前記各弁別器(24i)とは異なる前記弁別器(24k、k≠i)のうちの少なくとも1つの前記下方閾値(Lk)に等しいことと、
- 前記下方閾値(Li)が、前記各弁別器(24i)とは異なる前記弁別器(24k、k≠i)のうちの少なくとも1つの前記上方閾値(Uk)よりも高いか、あるいは前記下方閾値(Li)が前記各弁別器(24i)とは異なる前記弁別器(24k、k≠i)のうちの少なくとも1つの前記上方閾値(Uk)に等しいことと、
の間で選択される少なくとも1つの状況が生じ、
各収集ピクセル(22)は複数のN個の計数器(26i)を含み、前記計数器(26i)のうちのそれぞれは前記弁別器(24i)のそれぞれの弁別器に連結され、
各カウンタ(26i)は、
- 前記ピーク値(21)が前記それぞれの弁別器(24i)の前記下方閾値(Li)よりも高く、且つ
- 前記ピーク値(21)が前記それぞれの弁別器(24i)の前記上方閾値(Ui)よりも低い、場合、
1単位だけ自身の計数の値を増加させるよう構成され、
その一方、前記各計数器(26i)とは異なる前記計数器(26k、k≠i)は、自身の計数値を不変に保つよう構成され、
前記データ出力手段(213)は、各収集ピクセル(22)の前記計数器(26i)から、各電荷閾値に対してN個のエネルギー窓に格納された前記計数に対応するN個の「カラー」における入射する放射(2)の測定データを受け取るよう構成され、
- 各収集ピクセル(22)の少なくとも1つの弁別器(24i)に対するデジタル・アナログ変換器(DAC)(28i)であって、事前決定された数値のビットの組み合わせを受け取ることと、前記ビットの組み合わせに対応する電流値を生成することと、を行うよう構成されたDAC(28i)、
- 電流を各収集ピクセル(22)に供給するための電流供給手段(206)であって、前記少なくとも1つの弁別器(24i)の前記ビットの組み合わせに応答する電流を前記増幅手段(203)に供給するよう構成された、電流供給手段(206)、および
- 前記収集ピクセル(22)のうちのそれぞれに存在し、オフセット補正電流値を判定するよう構成された論理手段(34)であって、前記または各デジタル・アナログ変換器(28i)の前記ビットの組み合わせのうちのどのビットの組み合わせが前記補正電流を供給するために使用されるべきかを確立するために、前記収集ピクセル(22)の全部に対して同時に前記論理手段(34)により各ピクセルにおいて事前に実行される較正ステップを各収集ピクセル内で実行するよう構成された、論理手段(34)、
を含むことを特徴とし、
前記収集ピクセル(22)のうちのそれぞれは、前記オフセット補正電流値のメモリユニット(35)を含み、
前記論理手段(34)も前記補正電流値を前記メモリユニット(35)に格納するよう構成され、
前記論理手段は、前記収集ピクセル(22)のうちのそれぞれに存在し、前記オフセット補正電流値を計算する反復手順(80)により前記較正ステップを各収集ピクセル内で実行するよう構成され、前記手順は、
- 前記ビットの組み合わせを生成すること、
- 前記デジタル・アナログ変換器(28i)が対応するトライアル電流値を生成するよう、前記ビットの組み合わせを前記デジタル・アナログ変換器(28i)に転送すること、
- 前記トライアル電流を前記供給手段(206)を通して前記増幅手段(203)に供給すること、
- 前記計数器(28i)の計数値を受け取ること、
- 前記計数値が前記トライアル電流のために増加した場合、上記のステップを反復すること、および、
- 前記計数値が前記トライアル電流により増加しない場合、前記トライアル電流値を前記補正電流値として定めること、
を含む、デジタルX線センサ(100)。
IPC (3件)：
G01T 1/24 ( 200 6.01)
, H04N 5/32 ( 200 6.01)
, H04N 5/3745 ( 201 1.01)
G01T 1/24
, H04N 5/32
, H04N 5/374 500
出願人引用 (7件)
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審査官引用 (7件)
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引用文献：
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