[發明專利]信號處理裝置以及光檢測裝置

有效

• 申請號: 201080006475.1
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN102308573A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 水野誠一郎;山本洋夫;小林真
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;G01J1/46;H04N5/32
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及信號處理裝置以及光檢測裝置，所述信號處理裝置輸出對應于電荷的量的值的電信號，該電荷為對應于向光電二極管的入射光量而在該光電二極管所產生的電荷，所述光檢測裝置包括這樣的信號處理裝置以及光電二極管。

背景技術

檢測入射光量的光檢測裝置，具備：光電二極管，產生對應于入射光量的電荷；以及，信號處理裝置，輸出對應于該光電二極管所產生的電荷的量的值的電信號。作為如此的光檢測裝置，例如已知有專利文獻1所記載的裝置。該文獻中記載的光檢測裝置，具有AD轉換功能，能夠輸出對應于入射光量的數字值。

光檢測裝置，例如，作為X射線CT裝置的檢測部被使用，存在多個光電二極管配置成陣列并被閃爍器覆蓋的情況。如果X射線入射至閃爍器，則產生閃爍光，該閃爍光入射至任意的光電二極管時，則在該光電二極管產生電荷，該電荷通過信號處理裝置轉換為電信號。

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-215607號公報

發明內容

發明所要解決的問題

這樣的光檢測裝置在要求多像素化、高速化以及低耗電化的同時，還要求高精度化。但是，包括專利文獻1所記載的裝置的現有的光檢測裝置中使用的信號處理裝置，因噪聲的影響不能輸出高精度的數字值的情況存在。

本發明為了解決上述問題而完成，其目的在于提供一種能夠輸出對應于入射光量的高精度的數字值的信號處理裝置以及包括這樣的信號處理裝置的光檢測裝置。

解決問題的技術手段

一個實施方式所涉及的信號處理裝置，輸出對應于電荷的量的值的電信號，該電荷為對應于向光電二極管的入射光量而在該光電二極管所產生的電荷，具備：(1)積分電路，具有存儲從光電二極管輸出的電荷的積分電容元件，并輸出對應于該積分電容元件中存儲的電荷的量的電壓值；(2)比較電路，輸入從積分電路輸出的電壓值，對該電壓值和規定的基準值進行大小比較，當電壓值達到基準值時，輸出表示該信息的飽和信號；(3)電荷注入電路，基于從比較電路輸出的飽和信號，將與積分電路的積分電容元件中存儲的電荷極性相反的一定量的電荷注入到積分電容元件中；(4)計數電路，基于從比較電路輸出的飽和信號，對從積分電路輸出的電壓值達到基準值的次數進行計數；(5)保持電路，將從積分電路輸出的電壓值保持并輸出；(6)放大電路，輸入由保持電路保持并輸出的電壓值，輸出將該輸入的電壓值變為K倍(其中，K＞1)的電壓值；以及(7)AD轉換電路，將比較電路中的基準值的K倍的電壓值作為最大輸入電壓值，輸入從放大電路輸出的電壓值，輸出對應于該電壓值的數字值。

該信號處理裝置與光電二極管同時使用。該信號處理裝置中，對應于向光電二極管的入射光量而產生的電荷，存儲于積分電路的積分電容元件中，對應于該積分電容元件中存儲的電荷的量的電壓值從該積分電路輸出。從該積分電路輸出的電壓值輸入至比較電路，將該輸入電壓值和規定的基準值通過比較電路進行大小比較，當輸入電壓值達到基準值時，從比較回路輸出表示該信息的飽和信號。基于從該比較電路輸出的飽和信號，通過電荷注入電路，將與積分電路的積分電容元件中存儲的電荷極性相反的一定量的電荷注入到積分電容元件中。另外，基于從該比較電路輸出的飽和信號，通過計數電路，在一定期間內對從積分電路輸出的電壓值達到基準值的次數進行計數。通過這些積分電路、比較電路、電荷注入電路以及計數電路實現AD轉換功能。

另外，上述一定期間終了時從積分電路輸出的電壓值，通過保持電路被保持并輸出。由保持電路保持并輸出的電壓值，由放大電路放大為K倍而輸出至AD轉換電路。AD轉換電路中，將比較電路中的基準值的K倍的電壓值作為最大輸入電壓值，輸入從放大電路輸出的電壓值，輸出對應于該電壓值的數字值。于是，該信號處理裝置中，基于通過計數電路計數的次數的值以及從AD轉換電路輸出的數字值，檢測入射光量。

一個實施方式所涉及的信號處理裝置，還具備基準值生成電路，輸入用于設定AD轉換電路中的最大輸入電壓值的基準值，將該基準值的K分之一的電壓值作為基準值賦予比較電路。用于設定AD轉換電路中的最大輸入電壓值的基準值與賦予比較電路的基準值可相互另行生成，也可通過基準值生成電路從前者生成后者。該基準值生成電路例如可由電阻分壓電路構成。