JPH03118496A

JPH03118496A - 放射線リニアセンサからの信号の補正方法及びこの方法を使用する補正装置

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Publication number: JPH03118496A
Application number: JP2220954A
Authority: JP
Inventors: Guy Roziere; ギィ　ロジェール; Paul Petit; ポール　プティ
Original assignee: Thomson Tubes Electroniques
Current assignee: Thales Electron Devices SA
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1991-05-21
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: EP0415815A2; EP0415815B1; JP3053415B2; DE69004899T2; FR2651331B1; FR2651331A1; EP0415815A3; DE69004899D1; US5120950A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、放射線リニアセンサから出力される測定信号
の補正方法に関するものである。また、本発明は、その
方法を使用する補正装置に関するものである。

従来の技術放射線リニアセンサは、様々な種類の放射線、例えば、
光線、Ｘ線、α線、β線、Ｔ線、中性子等を検出するた
めに使用される。

これらの放射線リニアセンサは、通常、−本の直線に沿
って並べて配置された複数の単位センサによって構成さ
れていることが多い。これらの単位センサは光電型であ
ることが多く、光線以外の放射線の場合、エネルギーを
光エネルギーに変換する変換器がこれらの光センサと放
射線源との間に配置される。この変換器すなわちシンチ
レータ素子は、放射線の種類に適した物質である。

ラインセンサまたはりニアセンサの重要な用途の１つは
、画像走査である。このようなセンサを使用する画像走
査は、特に、次のような場合に使用される。

一並進運動中の物体、例えば、製造ラインベルトコンベ
アの物体 −極めて高い検出ダイナミックレンジが必要な場合（こ
の場合、行及び列に配置された多数の導体のために必要
となる面積を残すために光電面が小さいマトリックス形
式のセンサすなわちエリアセンサよりラインセンサすな
わちリニアセンサの方が好ましい）一すイスの大キい物体の場合（この場合、モジュール型
のりニアセンサを結合させて使用することができる） −工業エンジニアリング及び放射線診断法でのＸ線の場
合（この場合、走査放射線学が、拡散した放射線を良好
に排除することができるので、特に好ましい）例えば、Ｘ線による走査画像に使用されるラインセンサ
またはりニアセンサ、例えば、通常、空港に備えられて
いる荷物検査装置等のようにベルトコンベア上を動く物
体の認識に使用されるリニアセンサを例にとると、一リニアセンサは、固定されていることが多く、物体の
運動方向にほぼ垂直な同一の線に沿って配置された複数
の単位センサによって構成されており、 −Ｘ線源は、この源とりニアセンサとの間をベルトコン
ベアが通過するように、配置されており、−このＸ線源
によって放射されたＸ線は、リニアセンサの長さに沿っ
た面内に広がる扇型ビームの形態にＸ線をするコリメー
ト手段を通過し、−シンチレータは、各単位センサに設
けられ、すなわち、シンチレータ物質の層が各単位セン
サ上に堆積されている。

従って、Ｘ線源とりニアセンサとによって形成された装
置と物体とのの間の相対運動によって、物体による伝播
Ｘ線の吸収に対応する物体の画像を形成することが可能
である。リニアセンサに沿っての画像の精細度は、単位
センサの数によるが、同時に物体が移動しているので、
各単位センサによって行われる測定数にも関係する。多
数の画像点を獲得するために同一の単位センサを使用し
、物体の検出中に同一単位センサによって測定された画
像の全ての値は、この物体の画像の同一行または同一列
を形成する。

検査する第１の物体の正面に位置するベルトコンベアの
塞がっていない領域は、１つまたは複数の補正係数、特
に、利得の補正及び各単位センサの暗信号の補正のため
の補正係数を導き出すために使用されることが多い。

現在、単位センサは、単位センサごとの利得特性を有し
、特に漏れ電流による特性暗信号を生じる。また、高品
質の画像を形成するためには、測定値を出力した単位セ
ンサの特性補正項を使用して、画像点に対応する測定値
を各々補正することが必要である。

エリア（マトリックス）センサの場合、誤差補正効果と
画像点との間に全く相関関係がないので、補正項の精度
は一般に１〜３％で十分である。

リニアセンサの場合、例えば、画像の１つの線（ライン
）を形成する多数の画像点を得るために同一の単位セン
サを使用する。各単位センサの特性値である補正項を得
る際の不正確さは、画像の１つの線全体に影響を及ぼし
、その結果、画像点の測定値の誤差は、同一線上で相互
に関係づけられる。目は、このように相互に関係する誤
差に対して極めて感度が高いので、１％より低く、多く
の場合１０−３に近い補正係数で、不正確さを調査する
ことが必要になる。

各単位センサごとに、暗電流及び利得の補正項は、各単
位センサによって出力された多数の信号を処理して、単
位センサまたは放射線流の一時的なノイズの影響を最小
にすることによって得られる。各センサによって出力さ
れる信号は、単純平均法によって、もしくは、いわゆる
移動または帰納平均法によって処理される。

第１図は、放射線リニアセンサの各単位センサによって
生成した測定信号の値を補正するための補正項を導き出
し、格納する、従来技術による方法を図解する、電子装
置の機能ブロック図である。

以下に説明する例では、ラインセンサすなわちリニアセ
ンサＤＢの各センサの暗電流の値は、移動平均法によっ
て測定される。

リニアセンサＤＢは、例えば、空港で荷物の検査に使用
される形式のものである。リニアセンサＤＢは、複数の
単位センサＣ１、Ｃ２、・・・Ｃｎを備える。この単位
センサは、１つの直線上に配置されており、各々電子ス
イッチング装置すなわちマルチプレクサ２に接続されて
いる。各センサは、各々、このマルチプレクサに対して
、測定信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを出力する。これらの
信号８１〜Ｓｎは、逐次、マルチプレクサ２に接続され
たＡ／Ｄ変換器３に入力されることになっている。この
目的のため、マルチプレクサ２は、信号８１〜Ｓｎから
１つの信号を選択し、その出力を介して選択した測定信
号ＳＭＳを出力する。この測定信号ＳＭＳは、Ａ／Ｄ変
換器３に人力される。選択された信号ＳＭＳはアナログ
形であり、変換器３によってデジタルデータに変換され
る。

このデジルタルデータは、並列接続線すなわちバス４に
、Ａ／Ｄ変換器３の出力から出力される。

バス４は、減算器５及び加算器６に接続されており、単
位センサＣ１〜Ｃｎによって形成された信号８１〜Ｓｎ
から選択された信号ＳＭＳに対応するデジタルデータが
減算器５及び加算器６に入力される。

バス４を介して転送されたデータは、補正項によって補
正されていない未処理の値を示し、減算器５は補正した
データＤＣを出力し、このデータは主データ収集装置Ｄ
ＰＡに人力される。このデータ収集装置ＤＰＡの機能は
、従来の方法では、補正したデータＤＣを処理し、格納
し、Ｘ線によって形成された物体の画像（図示せず）を
構築することである。Ｘ線は、物体を通過後、光線に変
換されて、各単位センサＣ１〜Ｃｎの光電セルによって
収集される。

以下の説明を良く理解するためには、Ｘ線荷物検査装置
の動作の細部を明確にしておくことが有効である。この
装置の動作は、以下の３つの段階に分けられる；一第１段階では、Ｘ線の照射しない状態で単位センサＣ
１〜Ｃｎから、各々、測定信号８１〜Ｓｎを収集する。

この時、単位センサによって出力された信号８１〜Ｓｎ
は、暗信号すなわちこれらのセンサの各々の特性暗電流
に対応する。これらの単位センサでは、各々、暗電流の
値は、信号８１〜Ｓｎを沢山収集した後に決定される。

これらの信号８１〜Ｓｎは、同一のＡ／Ｄ変換器３によ
って、デジタルデータに変換される。また、これらの収
集は逐次行われる。すなわち、最初に第１の信号Ｓ１が
処理され、次に第２の信号Ｓ２が処理され、収集サイク
ルの最後の信号である信号Ｓｎまで以下同様に処理され
る。次に、次の収集サイクルにおいて、第１の信号Ｓ１
が再び収拾される。

この第１段階の収集の終了時、暗電流用の補正項の値を
設定して、Ａ／Ｄ変換器３によって出力された未処理デ
ータを減算器５において減算するのに使用することがで
きる。

一動作の第２段階は、利得補正のために使用される。こ
の目的のため、センサＣ１〜Ｃｎによって出力された信
号８１〜Ｓｎの多数の収集サイクルは、Ｘ線の存在下で
実施されるが、放射線が当てられる物体はりニアセンサ
ＤＢとＸ線源との間に配置されることはない。これは、
照度の校正に対応する。電流■、すなわち、光電型単位
センサである単位センサによって出力される信号は、以
下の関係式％式％（但し、上記式において、工。は暗電流、すなわち、光
のない状態下（Ｘ線が存在しない）の電流であり、ｋは
各単位センサの係数すなわち利得特性であり、Ｅは照度
である）によって決定される。照度Ｅは、既知の値であり、暗電
流■。の値は動作の第１段階で決定されているので、利
得の値には各単位センサごとに演縄され、この値は、沢
山の収集によって正確になる。

−最後に、第３段階は、Ｘ線を当てられる物体がそのＸ
線源とりニアセンサとの間を移動する測定段階である。

この段階では、信号８１〜Ｓｎは、まず、暗電流の補正
項によって補正され、次に、次の項は利得の補正項によ
って補正され、その後、放射線を当てられた物体の画像
を形成するために使用されるデータ収集装置に転送され
る。

第１図に例として図示した従来技術による装置１によっ
て、上記のように第１段階で暗電流Ｉ。

の値を決定することができる。この段階では、Ｘ線を使
用せずに、演算を行う。

リニアセンサＤＢ及びマルチプレクサ２は、第２の接続
線すなわちバス７に接続されている。このバス７には、
アドレスカウンタ８と読出し専用メモリ　（ＲＡＭ）１
０が接続されている。アドレスカウンタ８は、クロック
９によって同期がとられており、特に適切な段階で、リ
ニアセンサＤＢ、マルチプレクサ２及びＲＡＭメモリ１
０の動作を制御する機能を備える。これによって、例え
ば、各単位センサＣ１〜Ｃｎの電位が、各単位センサに
よって出力された測定信号の収集後に毎回再初期化され
、ＲＡＭメモリ１０に内蔵されたメモリセル（図示せず
）にアドレスすることができる。このメモリセルは、各
々、単位センサＣ１〜Ｃｎの内の対応する単位センサに
よって出力されたデータに対応するデータを格納するた
めのものである。

すなわち、ＲＡＭメモリ１０のメモリセルは、各単位セ
ンサＣ１〜Ｃｎに対応しており、これらのメモリセルは
、単位センサＣ１−Ｃｎのために得られたＮ個の値の組
み合わせを含む。

信号８１〜Ｓｎの収集サイクルの間、すなわち、読出し
サイクルの間、対応するメモリセルに既に格納されてい
る内容に、いずれかの新規な値を加算する。次に、この
結果に数Ｎで掛け、Ｎ＋１で割って、前の値に代えてメ
モリセルに書き込む。

この方法では、どの瞬間でも、ＲＡＭメモリ１０の各メ
モリセルは、多数のサンプルの重み付き合計を含む。重
み付は係数は、その上位との寄与で減少する。数学的に
は、このシステムは、各画素の一次の単純な低域フィル
タである。等価時定数は、ＮＸＴ　（但し、Ｔは収集サ
イクルの期間である）である。

従って、例えば、第１の単位センサＣ１によっ出力され
た測定信号Ｓ１がＡ／Ｄ変換器３に転送されるとき、対
応するデジタル値は減算器５の第１の入力ＥＳＩ及び加
算器６の第１の入力ＦＡＩに人力される。同時に、アド
レスカウンタ８は、ＲＡＭメモリ１０にアドレスし、そ
の結果、第１の単位センサＣ１に割り当てられたメモリ
セル中に含まれた値が、減算器の第２の入力ＥＳ２及び
加算器６の第２の入力ＥＡ２に人力される。この加算器
６は、メモリセルに含まれた値と最後の信号Ｓ１に対応
する新規な値を加算する。この和は、デジタルデータと
して、接続線１６（バス型）によって、乗算器１１に入
力される。この乗算器は、この和に対してＮ／Ｎ＋１（
但し、Ｎは信号Ｓ１に既に行われた収集の数である）の
演算を行う。

乗算器１１によって決定された新しい値は、バッファメ
モリ１３を介して読出し−書き込みＲＡＭメモリ１０に
人力され、前の値に代わって、該当するメモリセルに書
き込まれる。バッファメモリ１３は、ＲＡＭメモリ１０
が「読出し」フェイズから「書き込み」フェイズに移る
のを待つのに必要である。

この第１の段階の全期間の間、減算器５は動作ｔ）ｆ、
この段階の終わりに、ＲＡＭｌ０のメモリセルの内容が
設定される。この内容は、暗電流の補正項を構成する。

利得の補正項を導き出す段階である次の段階では、ＲＡ
　ＭＩＯのメモリセルの内容は、測定信号８１〜Ｓｎと
同じ順番で、減算器５に入力され、信号８１〜Ｓｎから
各々暗電流の対応する値が減算される。この減算の結果
は、補正したデータ項ＤＣである。

補正が行われるこの部分の動作は、暗電流の値が単純平
均法によって決定される場合に行われる動作と同じであ
る。単純平均の場合の方法は、極めて近い。現在では、
この場合、信号のデジタル化後、単位センサの番号（す
なわち、この数は、１つ１つ機能に対応している）によ
ってアドレスされたデジタルメモ！Ｊ　　（ＲＡＭＩＯ
に類似）は、連続したＮ個の値（Ｎは２の幕数であるこ
とが多い）の合計を含む。この合計をＮによって割り（
これは、Ｎが２の墓数である時、下位ビットを切り捨て
て得られる）、平均値を出す。補正を実施するための測
定の際、この平均値を引く。

利得補正の場合、補正は、このようにして得られた補正
項によって測定を分割することによって、すなわち、減
算回路を乗算回路によって換えることで得られる。

発明が解決しようとする課題第１図を参照して説明した方法が示す欠点の中で、特に
厄介なのは、精度が極めて高く且つ極めて高いダイナミ
ックレンジを有するＡ／Ｄ変換器を使用することが必要
であるという事実である。

従って、例えば、このレベルで、通常、１２，０００点
以上（すなわち、少なくとも１４ビツト）のＡ／Ｄ変換
器を使用することが必要である。結果として、そのよう
な変換器の価格はかなり高く、それだけで装置の価格の
約３分の１を占める。もう１つの特に不都合な点は、ダ
イナミックレンジが極めて高いＡ／Ｄ変換器を使用する
ことによって装置の動作の速度がかなり遅くなり、その
結果として、その上を物体が移動するベルトコンベアの
速度を制限するか、補正項を導き出す収集サイクル数を
制限することになるということである。

課題を解決するための手段本発明は、リニアセンサの測定信号の補正に使用できる
補正方法に関するものである。この本発明の方法は、公
知の方法が備える欠点、特に、ダイナミックレンジが極
めて高いＡ／Ｄ変換器の使用に関する欠点を示さない。

本発明は、また、本発明の方法の使用を可能にする補正
装置に関するものである。

本発明によると、アナログ形の測定信号を出力する複数
の単位センサを備えるリニアセンサである放射線リニア
センサの測定信号の補正方法は、各単位センサの特性補
正項の導出段階を備え、この補正項は各々対応する単位
センサの特性メモリセルにデジタル形で格納され、次に
、この方法は、測定信号の収集段階を実施し、対応する
補正項の値に応じて各測定信号の値を補正し、この補正
された測定信号をデータ収集装置に転送し、更に、補正
項によって測定信号の補正をアナログ形で実施し、この
補正された測定信号をＡ／Ｄ変換器でデジタルデータに
変換し、データ収集装置に転送することを特徴とする。

本発明は、添付図面を参照して説明する以下の実施例に
よって、より明らかとなろう。但し、この実施例は、本
発明を何ら限定するものではない。

実施例第２図は、本発明による補正方法を使用することのでき
る補正装置２０の機能ブロック概略図である。本発明の
方法は、主データ収集装置２２による測定信号の逐次読
出しでの収集の間、放射線リニアセンサ２１によって出
力された測定信号８１〜Ｓｎの補正に使用される。

この非限定的な実施例では、リニアセンサ２１は、第１
図を参照して説明したものと類似の型である。

すなわち、Ｘ線による画像走査装置、とくに空港での物
品の検査の使用される装置の構成に使用される。従って
、リニアセンサ２１は、多数の単位センサＣ１〜Ｃｎを
備える。この単位センサは、光電素子によって形成され
ており、１つの線上に配置されており、各単位センサの
１つの感光性表面Ｓｐｌ〜Ｓｐｎはシンチレータ物質層
で被覆されている。

主データ収集装置は、各センサＣ１〜Ｃｎによって出力
されたデータを処理して、この技術の標準的な方法で、
Ｘ線を当てられた物体の画像を再構成する。この実施例
では、本発明の方法は、特に、各センサＣ１〜Ｃｎの暗
電流の補正に使用するが、本発明は、また、他のパラメ
ータ、例えば、単位センサＣ１〜Ｃｎの利得を補正する
ために使用できることは理解されたい。。

測定段階では、単位センサＣ１〜Ｃｎの読出し、すなわ
ち、単位センサが出力した信号８１〜Ｓｎの主データ収
集装置２２による収集は、逐次実施される。この目的の
ため、この実施例では、センサＣ１〜Ｃｎは各々マルチ
プレクサ２３の入力ＭＥＩ〜ＭＥｎに接続されている。

マルチプレクサ２３及びリニアセンサ２１は、アドレス
カウンタ２４によってバス２５を介して制御されており
、マルチプレクサ２３の出力ＳＭは順次これらの入力Ｍ
ＥＩ〜ＭＥｎの次へとスイッチングされ、選択した測定
信号ＳＭＳを出力する。この信号は、測定信号８１〜Ｓ
ｎに各々その順序で対応している。第２図に図示した、
リニアセンサ２１とマルチプレクサ２３とアドレスカウ
ンタ２４との間の機構は、例として示しただけであり、
本発明を限定するものではない。

他の配置を使用して、例えば、並列入力と直列入力とを
備えるシフトレジスタ（図示せず）等ニヨって測定信号
８１〜Ｓｎを逐次転送することができる。

前記のように、物体に放射線を当てる測定段階は、各単
位センサＣ１〜Ｃｎのための補正項を導出する、少なく
とも１つの段階後に実施される。

この補正項は、格納され、測定段階で、単位センサＣ１
〜Ｃｎによって形成された信号の値を補正するために使
用される。この信号は、センサに対してインデックス化
されている。

その場合、補正項は、暗信号すなわち単位センサＣ１〜
Ｃｎの暗電流の関数として決定されているので、これら
の補正項は、別の補正段階、例えば、補正項が各単位セ
ンサの利得の関数として導出される補正段階で使用する
ことができる。この場合、補正項は、暗信号の関数とし
て既に補正された値から導出される。暗信号を無視でき
る場合には、単位センサの信号を処理して、直接、利得
の関数として補正項を導出することができることに注意
するべきである。

第２図に図示した実施例は、暗電流の補正への本発明の
適用を図示したものであり、従って、補正装置２０は、
減算器３０を備える補正手段を具備する。この減算器３
０によって、センサＣ１〜Ｃｎは、個々の単位センサに
よって出力された信号８１〜Ｓｎの値から各センサの特
性補正項の値を引くことができる。そのため、マルチプ
レクサ２３の出力ＳＭに出力された、選択された測定信
号ＳＭＳは、減算器３０の第１の人力ＥＳＩに入力され
、この減算器の第２の入力ＥＳ２は補正項ＴＣＩ〜ＴＣ
ｎを受ける。この補正項は、単位センサＣ１〜Ｃｎに対
応し、単位センサＣ１〜Ｃｎの測定信号はこの時減算器
３０に転送される。

本発明の特徴によると、単位センサＣ１〜Ｃｎの各々に
よって出力された信号の補正は、これらの信号がアナロ
グ形の時に実施される。従って、減算器３０はそれ自体
アナログ手段であり、例えば、標準的な差動増幅器であ
る。減算器３０の出力ＳＳは、アナログ形で補正された
測定信号ＳＭＣを出力し、この補正された測定信号は主
変換器と呼ばれるＡ／Ｄ変換器３１に入力される。この
Ａ／Ｄ変換器は、補正された測定信号ＳＭＣのアナログ
値をデジタルデータに変換して、バス型接続線３２によ
って、主データ収集装置２２に転送する。

これらの条件下で、本実施例では補正手段である減算器
３０は、アナログ的に動作し、従って、暗電流による電
圧シフトを除外して、信号の変化の有効な範囲だけを変
換することができることによって、主変換器３１のグイ
ナミクスを保存する。その結果、主変換器３１０ビツト
数を従来技術よりかなり少なくすることができ、例えば
、１４に代えて８〜１２にすることができる。それによ
って、この素子のコストを約５分の１から１０分の１に
することができ、装置の動作のスピードを大きくするこ
とができる。

補正した測定信号ＳＭＣは、デジタル値に変換され、測
定段階で主データ収集装置２２に転送される。この段階
では、各単位センサＣ１〜Ｃｎの特性である補正項は既
に決定されており、すなわち、各センサに割り当てられ
たメモリセルに格納された補正値が既に設定されている
。その前段の段階で、各単位センサＣ１〜Ｃｎの特性で
ある補正値が導出され、この段階では、これらの補正値
は１つの収集サイクルから次の収集サイクルへと修正さ
れる。

全単位センサＣ１〜Ｃｎが同じ時間間隔で放射線で露光
された後、順番に読み出されるシーケンスは、収集サイ
クルと呼ばれる。これらの収集サイクルは、物体と線源
／センサ装置との間の相対的な移動の間、次々に繰り返
され、その結果、各収集サイクルでは、各単位センサＣ
１〜Ｃｎによって、新しい測定信号８１〜Ｓｎが出力さ
れる。

非限定的な実施例によって説明した本発明の方法の他の
実施例では、補正項ＴＣは帰納平均法によって決定され
る。補正項ＴＣＩ〜ＴＣｎは、各々、各単位センサＣ１
〜Ｃｎに割り当てられたメモリセル（図示せず）に格納
される。メモリセルは、読出し−書き込みメモリ　（Ｒ
ＡＭメモリ）を備えるデジタル型メモリ装置３２に内蔵
されてあり、各メモリセルは対応する単位センサＣ１〜
Ｃｎの番号の関数であるアドレスを有する。アドレスカ
ウンタ２４は、バス型接続線２５によってメモリ装置３
２に接続されており、従って、アドレスされたメモリセ
ルは、測定信号が減算器３０の第１の入力に同時入力さ
れる単位センサＣ１〜Ｃｎに対応する。

補正項を導出するための動作は、以下の通りである。

一最初に、すなわち、第１の収集サイクルまたはセンサ
Ｃ１〜Ｃｎの読出し中、これらのセンサの各々について
、対応するメモリセルは任意の値のデータを含む。この
任意のデジタルデータは、好ましくは（必ずではないが
）、除算器３７によって除算された後、Ｄ／Ａ変換器３
６によってアナログ値に変換される。この除算器の役割
については、後述する。このＤ／Ａ変換器３６によって
アナログ値に変換されたデジタル値は、変換器の出力Ｓ
Ａ１からで出力され、中間の結果、すなわち、中間補正
項となり、減算器３０の第２の人力ＥＳ２に入力される
。減算器３０は、選択した測定信号ＳＭＳによって表さ
れる測定信号８１〜Ｓｎの値から中間補正項の値を引く
。減算器３０の出力ＳＳから出力された補正測定信号Ｓ
ＭＣは、この段階では、エラー信号ＳＥとなる。このエ
ラー信号は、直接、または、存在することが望ましいが
必要不可欠ではないリミッタ４１を介して、第２のＡ／
Ｄ変換器４０に入力される。このリミッタについても後
述する。

第２のＡ／Ｄ変換器４０は、好ましくは、高速変換器で
あり、このレベルでは、信号全体ではなく、減算器３０
の第１の人力ＥＳＩに入力された信号ＳＭＳの値と第２
の入力ＥＳ２に人力された中間補正項の値との差にだけ
動作するので、ダイナミックレンジは小さく、ビット数
は少なくてよいく従って、コストが低い）。この差は、
次に、エラー信号ＳＥとなる。このエラー信号ＳＥは、
第２のＡ／Ｄ変換器４０によってデジタルエラー信号Ｓ
ＥＮに変換され、バス型接続線４２によって、この技術
の標準的な方法ではデジタル加算器となる素子４３に入
力される。非限定的な本実施例では、第２のＡ／Ｄ変換
器は、また、接続線４６によってデジタル加算器４３に
接続されており、この加算器に、エラー信号ＳＥの符号
子または−を出力する。

一方、減算器３０は、前述のように、アナログ増幅器に
よって構成することができることにも注目するべきであ
る。このアナログ増幅器は、出力ＳＳにエラー信号ＳＥ
を出力する。このエラー信号は、基準電圧に対して正か
負である。また、このエラー信号を基準電圧に重畳して
、第２のＡ／Ｄ変換器４０に入力することもできる。そ
の結果、このＡ／Ｄ変換器４０は、「中央値ゼロ」モー
ドで使用される。この技術の従来の方法では、「中央値
ゼロ」動作では、ビットの１つ（多くの場合、最上位ビ
ットである）は変換すべき信号の符号を表示するために
使用され、他のビットはこの信号の値を二進法でコード
化するために使用される。

デジタル加算器４３は、第１の入力ＥＡＩにエラー信号
ＳＥのデジタル化された値を受け、第２の入力ＥＡ２に
デジタル値を受ける。第２の入力ＥＡ２に受けるデジタ
ル値は、中間補正項ＴＣＩＩ〜ＴＣＩｎの値すなわちメ
モリ装置３２のメモリセルに含まれた中間結果である。

このメモリセルは、アドレッシングにより、エラー信号
ＳＥを形成するために減算器３０に測定信号を出力して
いる単位センサＣ１〜Ｃｎに割り当てられたメモリであ
るメモリセルである。

デジタル化されたエラー信号ＳＥＮとメモリセルに含ま
れた中間結果ＴＣＩの代数加算を実施する。次に、デジ
タル加算器４３の出力ＳＡ２で、同じ単位センサＣ１〜
Ｃｎについて、新しい中間結果ＮＲＩが得られる。この
結果は、前の中間結果に代わって、メモリセルに記憶さ
れる。このため、新しい中間結果ＮＲＩはバッファメモ
リ４５を介してメモリ装置３２に入力される。このバッ
ファメモリ４５は、メモリ装置３２が「読出し」から「
書き込み」に代わるために必要な期間の間、この技術で
標準的な方法で、新しい中間結果ＮＲＩを格納すること
ができる。この点に関連して、第２図の機能をより良く
理解するためには、メモリ装置３２はバス型接続線５２
によってデジタル加算器４３に接続されており、この加
算器にアドレスされたメモリ中に含まれている中間結果
ＴＣＩＩ−ＴＣＩｎを転送し、また、バッファメモリ４
５はバス型接続線５１によってもメモリ装置３２に接続
されており、メモリセルに書き込まれるべき新しい中間
結果を転送することに注目するべきである。しかし、も
ちろん、これらの２つの接続線５２．５１は、実際に互
いにリンクされており、バッファメモリとメモリ装置３
２との間の接続線５１が書き込み段階に対応し、メモリ
装置３２とデジタル加算器４３との間の接続線５２がメ
モリ装置３２を除算器３７に接続するバス型接続線５０
と同様に読出し段階に対応する点だけが相違する。

この動作は、全単位センサＣ１〜Ｃｎに対する収集すな
わち読出し段階の同一サイクル中に繰り返され、また、
補正項の導出段階の続行中、多数の連続した読出しシー
ケンスごとに反復される。

この段階の終わりに、各メモリセルの内容が設定され、
減算を実施するために使用される補正項ＴＣとなる。

補正項の導出段階では、エラー信号ＳＥはデジタル化さ
れ、各続出しサイクルで代数的にメモリセルの内容に加
算されるので、多数の連続した動作後エラーは相殺され
、メモリセルの内容はエラーの積分に等しくなる。

各単位センサについて、対応する単位センサの内容は、
測定の平均値によって定数への積になる。

定数Ａは、除数であり、場合によっては、それによって
、メモリ装置３２のメモリセル素子によって出力された
中間の結果を除算してから、減算器３０での減算で使用
する。この除算の目的は、減算器３０、デジタル加算器
４３及びメモリセル３２によって形成されたループの時
間定数を大きくし、同じセンサによって出力された前段
の測定信号に関する測定信号の値の大きな変動を積分し
、あまりに大きなエラー信号ＳＥが形成されるのを防ぐ
ことである。この除算は、第２図では除算器３７によっ
て図示されているが、実際には、メモリ装置３２の出力
とＤ／Ａ変換器３６の入力との間の下位の二進数ビット
を切り捨てることによって簡単に実施される。この場合
、もちろん、定数Ａは２の幕数であるべきである。メモ
リセルの内容は、測定の平均値によって乗算されたＡで
あり、その時定数は、Ｔ−Ａ／２”−”　　（但し、Ｔ
は読出しサイクルの時間であり、ｎｌ及びｎ２は各々Ｄ
／Ａ変換器３６及びＡ／Ｄ変換器４０のビット数である
）である。

Ｄ／Ａ変換器は、多数のビット（１２ビツト）テ動作す
る高速変換器（数百ナノ秒）であり、そのような高速デ
ジタル−アナログ変換器は妥当な価格で市販されている
。

この技術で標準的なエラー信号ＳＥのクリッピングまた
は制限機能は、リミッタ４１によって図示されているが
、エラー信号ＳＥを減算器３０の出力ＳＳによって出力
された上記の基準電圧に対して正または負に制限するこ
とである。この制限の目的は、第２のＡ／Ｄ変換器が、
この変換器の容量に対してエラー信号ＳＥの値のオーバ
ーフローを起こすことから保護することである。

本発明による補正方法によって、動作の速度に妥協せず
に、高い動作グイナミクスで動作させることかでき、多
数のビットを備える高速デジタル−アナログ変換器の存
在とその妥当な価格によって、主なデジタル−アナログ
変換器のコストをかなり抑えることができる。また、エ
ラー信号ＳＥを処理するのに使用される高速Ａ／Ｄ変換
器のダイナミックレンジを小さくして（ビット数を少な
くして）、従って、コストを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放射線リニアセンサによって出力された信号
を補正する、従来技術の方法によって動作する電子装置
の概略図であり、第２図は、本発明の方法によって動作する電子装置の概
略図である。（主な参照番号）ＣＩ、Ｃ２、・・・Ｃｎ・・・単位センサＳ１、Ｓ２、
・・・Ｓｎ・・・測定信号１・・・補正装置　　　２・
・・マルチプレクサ３・・・Ａ／Ｄ変換器４・・・バス　　　　　５・・・減算器６・・・加算器
　　　　７・・・バス８・・・アドレスカウンタ９・・・クロック　　　１０・・・ＲＡＭメモリ１１・
・・乗Ｎ器　　　１３・・・バッファメモリ２０・・・
補正装置　　２１・・２２・・・データ収集装置２３・・・マルチプレクサ２４・・・アドレスカウンタ２５・・・バス　　　　　３０・３１．４０・・・Ａ／Ｄ変換器３６・・・Ｄ／Ａ変換器３７・・・除算器　　　　４１・・放射線リニアセンサ・減算器リミッタ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アナログ形の測定信号を出力する複数の単位セン
サ（Ｃ１〜Ｃｎ）を備えるリニアセンサ（２１）で構成
される放射線リニアセンサの測定信号（Ｓ１〜Ｓｎ）を
補正するために、上記の各単位センサ（Ｃ１〜Ｃｎ）の
特性補正項の導き出して、補正項を各々対応する単位セ
ンサの特性メモリセルにデジタル形で格納する補正項導
出段階を実行し、測定信号（Ｓ１〜Ｓｎ）の収集段階を
実施し、対応する補正項の値に応じて各測定信号（Ｓ１
〜Ｓｎ）の値を補正し、この補正された測定信号（ＳＭ
Ｃ）をデータ収集装置（２２）に転送する測定信号の法
制方法であって、上記補正項による測定信号（Ｓ１〜Ｓ
ｎ）の補正をアナログ形で実施し、補正された測定信号
（ＳＭＣ）をＡ／Ｄ変換器（３１）でデジタルデータに
変換し、上記データ収集装置（２２）に転送することを
特徴とする方法。
（２）上記補正項の導出段階において、上記単位センサ
（Ｃ１〜Ｃｎ）を逐次的に数回読み出して補正項を得る
が、そのたびに各単位センサについて、中間項を導出し
、第２のＡ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換し、その
単位センサに対応するメモリセルに格納し、その第２の
Ａ／Ｄ変換器のダイナミクックレンジは、上記のＡ／Ｄ
変換器（３１）のダイナミクックレンジより低いことを
特徴とする請求項１に記載の補正方法。
（３）上記補正は、上記単位センサ（Ｃ１〜Ｃｎ）の暗
電流の補正であって、上記補正項の値を上記測定信号の
値から減算することを特徴とする請求項１に記載の補正
方法。
（４）上記補正は、帰納平均の原理に基づいて実施し、
補正項を導出するためには、測定信号（Ｓ１〜Ｓｎ）と
中間項との差をアナログ的に取り出し、Ａ／Ｄ変換器（
４０）によってこのアナログ差（ＳＥ）をデジタルデー
タに変換し、上記メモリ素子内に含まれた中間項との代
数的加算を実施し、新しい中間の結果を形成し、前の中
間結果に代えて格納することを特徴とする請求項１に記
載の補正方法。
（５）上記測定信号（Ｓ１〜Ｓｎ）及び上記中間項の間
の差を計算する手段と同様な減算手段（３０）によって
該測定信号の補正項を減算することからなることを特徴
とする請求項４に記載の補正方法。
（６）上記第２のＡ／Ｄ変換器は、中央値ゼロの原理に
よって動作することを特徴とする請求項４に記載の補正
方法。
（７）上記の減算器（３０）、第２のＡ／Ｄ変換器（４
０）、デジタル加算器（４３）及びメモリセル（３２）
が閉ループを構成し、Ｄ／Ａ変換器（３６）が上記メモ
リセル及び減算器（３０）との間に配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の補正方法。
（８）放射線リニアセンサ（２１）の複数の単位センサ
（Ｃ１〜Ｃｎ）によってアナログ形に出力された測定信
号（Ｓ１〜Ｓｎ）の補正を実施する手段と、上記補正に
使用される各単位センサ（Ｃ１〜Ｃｎ）の特性補正項を
導出する手段と、補正された信号（ＳＭＣ）をデータ収
集装置（２２）に転送するために使用されるＡ／Ｄ変換
器（３１）とを備え、上記補正信号（ＳＭＣ）は上記補
正手段によってアナログ形で出力され、上記Ａ／Ｄ変換
器（３１）の入力は該補正手段に接続されていることを
特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法を
使用するための補正装置。
（９）上記補正手段（３０）は、また、上記補正項を導
出する手段（４０、４３、３２）の一部分であることを
特徴とする請求項８に記載の補正装置。
（１０）上記補正項を導出する手段（４０、４３、３２
）は、第２のＡ／Ｄ変換器（４０）を備え、このＡ／Ｄ
変換器（４０）のダイナミックレンジは上記の第１のＡ
／Ｄ変換器（３１）より低いことを特徴とする請求項８
または９に記載の補正装置。