特表 2024-513327 ベースライン復元回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-25

(54)【発明の名称】ベースライン復元回路

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/17 20060101AFI20240315BHJP

   H04N 25/30 20230101ALI20240315BHJP

   H04N 25/773 20230101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

G01T1/17 C

H04N25/30

H04N25/773

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023556563

(86)(22)【出願日】2022-04-11

(85)【翻訳文提出日】2023-11-10

(86)【国際出願番号】 EP2022059579

(87)【国際公開番号】W WO2022218901

(87)【国際公開日】2022-10-20

(31)【優先権主張番号】2105196.6

(32)【優先日】2021-04-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521548733

【氏名又は名称】アーエムエス インターナショナル アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＡＭＳ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｅｉｃｈｗｉｅｓｓｔｒａｓｓｅ １８ｂ， Ｊｏｎａ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シュタイナー マティアス

【テーマコード（参考）】

2G188

5C024

【Ｆターム（参考）】

2G188AA02

2G188AA25

2G188BB02

2G188BB15

2G188CC29

2G188EE01

2G188FF22

5C024CX03

5C024HX17

5C024HX29

5C024HX31

5C024HX35

5C024HX44

(57)【要約】

コントローラと、増幅器を備える回路段から出力される入力電圧信号を受信するように配置され、コントローラからの第１制御信号の受信に応じて、サンプリング時間に前記入力電圧信号のサンプルを取り込むように構成される、サンプル制御回路と、サンプルと一定のベースライン基準電圧とを受信し、サンプルを選択的に処理して出力電圧を供給するように配置されたアナログ処理段と、前記出力電圧を補償電流に変換し、前記補償電流を前記回路段の入力に供給するように構成されたトランスコンダクタンス段と、前記入力電圧信号が前記サンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成された変化検出器と、を備え、前記期間中に前記入力電圧信号の変化が検出されない場合、前記コントローラはサンプルを処理するように前記アナログ処理段を制御する、ベースライン復元回路。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コントローラ（３２４）と、
増幅器（１０６）を備える回路段（１０４）から出力される入力電圧信号を受信するように配置され、前記コントローラからの第１制御信号の受信に応じて、サンプリング時間に前記入力電圧信号のサンプルを取り込むように構成される、サンプル制御回路（３０２）と、
前記入力電圧信号のサンプルと一定のベースライン基準電圧とを受信し、前記入力電圧信号のサンプルを選択的に処理して出力電圧を供給するように配置されたアナログ処理段（３２６）と、
前記出力電圧を補償電流に変換し、前記補償電流を前記回路段の入力に供給するように構成されたトランスコンダクタンス段（３２８）と、
前記入力電圧信号が前記サンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成された変化検出器（３１４、８０２）と、を備え、
前記期間中に前記入力電圧信号の変化が検出されない場合、前記コントローラはさらに第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを処理するように前記アナログ処理段を制御する、
ベースライン復元回路（３００）。

【請求項2】

前記変化検出器は、前記入力電圧信号を連続的に受信するように配置された変化検出器段（３１４）を備える、
請求項１に記載のベースライン復元回路。

【請求項3】

前記期間の開始および終了は、前記コントローラが前記変更検出器に第３制御信号を送信することによって制御される、
請求項２に記載のベースライン復元回路。

【請求項4】

前記変化検出器は、前記期間の開始時に、前記入力電圧信号の瞬時値を取り込み、前記入力電圧信号と前記入力電圧信号の前記瞬時値との比較を行うことによって、前記期間中に前記入力電圧信号が変化したかどうかを監視するように構成される、
請求項３に記載のベースライン復元回路。

【請求項5】

前記変化検出器は、
前記比較に基づいて電圧差値を求め、
前記電圧差分値が第一の負の所定の閾値電圧未満であることを検出した場合、および
前記電圧差分値が第二の正の所定の閾値電圧よりも大きいことを検出した場合、のうち少なくとも一方の場合に、
前記期間中に前記入力電圧信号が変化したと判定する、ように構成される、
請求項４に記載のベースライン復元回路。

【請求項6】

前記変化検出器は、エネルギー弁別器（１１２）から出力されるデジタル信号を受信するように配置された変化検出器段（８０２）を備え、
前記デジタル信号は、前記入力電圧信号の大きさと少なくとも１つの閾値との比較に基づいて前記エネルギー弁別器によって生成され、
前記変化検出器段（８０２）は、前記デジタル信号に基づいて、前記入力電圧信号が前記サンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成される、
請求項１～５のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項7】

前記変化検出器段（８０２）は、前記デジタル信号の状態の変化を検出することによって、前記期間中に前記入力電圧信号が変化したことを判定するように構成される、
請求項６に記載のベースライン復元回路。

【請求項8】

前記変化検出器は、前記コントローラに出力信号を供給するように配置され、
前記出力信号は、前記入力電圧信号が前記期間中に変化したかどうかを示す、
請求項１～７のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項9】

前記コントローラは、前記変化検出器が前記期間中に前記入力電圧信号の変化を検出した場合、さらに前記第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを破棄するように前記アナログ処理段を制御するように構成される、
請求項１～８のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項10】

前記入力電圧信号のサンプルと前記一定ベースライン基準電圧とを受信するように配置された比較器（３１２）をさらに備え、前記比較器は、
前記入力電圧信号のサンプルを前記一定のベースライン基準電圧と比較して、差動電圧値を求め、
前記差動電圧値を使用して、前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあるかどうか判定し、
前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあるかどうかを示す第４制御信号を前記プロセッサに出力する、ように構成され、
前記第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを処理するように前記アナログ処理段を制御することは、さらに、前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあることを示す前記第４制御信号に基づく、
請求項１～９のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項11】

前記比較器は、
前記差動電圧値が第３の負の所定の閾値電圧よりも大きいことを検出した場合、および
前記差動電圧値が第４の正の所定の閾値電圧よりも小さいことを検出した場合、のうち少なくとも一方の場合に、
前記入力電圧信号のサンプルが、前記一定のベースライン基準電圧の許容可能な範囲内にあると判定するように構成される、
請求項１０に記載のベースライン復元回路。

【請求項12】

前記コントローラは、さらに、前記比較器が、前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の前記許容範囲外であると判定した場合、前記第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを破棄するように前記アナログ処理段を制御するように構成される、
請求項１０または１１に記載のベースライン復元回路。

【請求項13】

前記コントローラは、さらに、
前記比較器によって出力された前記第４制御信号のみに起因して破棄される前記入力電圧信号のサンプルの数をカウントし、
カウントされたサンプルの数が閾値を超える場合、前記コントローラが前記変化検出器の出力信号のみに応じて前記入力電圧信号の他のサンプルを処理する動作モードに入るように構成される、
請求項１２に記載のベースライン復元回路。

【請求項14】

前記コントローラは、前記入力電圧信号の所定数のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の前記許容範囲内にあることを示す前記第４制御信号に応答して、前記動作モードを終了するように構成される、
請求項１３に記載のベースライン復元回路。

【請求項15】

前記比較器によって受信した前記入力電圧信号のサンプルは、前記サンプル制御回路によって取り込まれた前記入力電圧信号のサンプルである、
請求項１０～１４のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項16】

前記比較器によって受信された前記入力電圧信号のサンプルは、他のサンプル制御回路によって取り込まれ、前記他のサンプル制御回路は、前記回路段から出力される前記入力電圧信号を受信するように配置される、
請求項１０～１４のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項17】

前記サンプル制御回路（３０２）は、前記一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成され、
前記比較器は、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置される、
請求項１０～１５のいずれか一項に記載のベースライン復元回路。

【請求項18】

前記他のサンプル制御回路は、前記一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成され、
前記比較器は、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置される、
請求項１６に記載のベースライン復元回路。

【請求項19】

前記サンプル制御回路（３０２）は、前記一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成され、
前記アナログ処理段（３２６）は、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置される、
請求項１～１８のいずれかに記載のベースライン復元回路。

【請求項20】

請求項１～１９のいずれかに記載のベースライン復元回路３００と、
光子感応領域を有し、前記光子感応領域への光子の入射に応じて電流信号を生成するように構成された光子検出器（１０２）と、
増幅器を備え、前記電流信号を受信して、前記電流信号に応じて前記入力電圧信号を供給するように配置された回路段（１０４）と、
前記フロントエンド電子回路（１０４）に接続され、前記入力電圧信号の大きさと少なくとも１つの閾値との比較に基づいてデジタル信号を生成するように構成されたエネルギー弁別器（１１２）、とを備える、
光子計数回路（１００）。

【請求項21】

請求項２０に記載の光子計数回路（１００）を備え、Ｘ線装置またはコンピュータ断層撮影スキャナとして構成される、
医療診断用装置（９００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光子計数システムのためのベースライン復元回路に関する。さらに、本開示は、ベースライン復元回路を備える、光子計数システムおよび医療診断用装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のＸ線センサでは、患者の身体の軟組織を通過しやすい光子を検出するために、間接的な検出原理が用いられている。間接検出器は、Ｘ線を可視光線に変換するシンチレータを含み、この可視光線は、受光素子またはフォトダイオードによって取り込まれ、シンチレータの材料に入射するＸ線に応じた電気信号が供給される。

【0003】

光子計数システムでは、直接検出原理を用いることで、強度およびスペクトル情報を得るための単一光子イベントの検出および計数が可能となる。従来の画像またはＸ線センサーシステムが、全体の入力強度のみを測定するのに対して、光子計数システムは、個々の光子を検出するので、光子エネルギーを抽出することもできる。

【0004】

図１は、フロントエンド電子回路１０４と、光子検出器１０２と、エネルギー弁別器１１２とを備える光子計数回路１００のブロック図を示す。光子検出器１０２は、光子が光子検出器１０２の感光領域に入射することによって生じる過渡電流パルスＩ_ｄｅｔを生成する。単一光子の検出は、光子を電流パルスＩｄ_ｅｔに変換する感光領域の特殊なセンサ材料（通常、Ｘ線変換のためのＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅ）によって可能になる。これらの電流パルスＩ_ｄｅｔは、フロントエンド電子回路１０４の入力で受信され、フロントエンド電子回路１０４の出力で生成される電圧パルスＶ_ｓｈａに変換される。

【0005】

出力電圧ピークの高さは光子エネルギーに比例するため、スペクトル情報を有する。スペクトル情報（出力パルスの高さ）のデジタル化は、エネルギー弁別器１１２、例えば、異なる閾値Ｖｔｈ１、．．．、ＶｔｈＮ－１、ＶｔｈＮを有する数個の比較器１１４，１１８を備えるフラッシュＡＤＣを用いて行うことができる。その後、比較器１１４，１１８の出力信号がカウンタ１１６，１２０によって個別にカウントされ、スペクトル分布が得られる。

【0006】

入力に電流パルスがない場合のフロントエンド電子回路１０４の出力静電電圧は、ベースライン信号Ｖ_ｂｌと呼ばれ、エネルギー弁別器１１２の比較器１１４，１１８によるパルス高さの弁別のための基準として機能する。結果として、ベースラインの変化は、観察される計数率およびパルスエネルギー測定に直接影響を及ぼす。

【0007】

図２は、図１に示す光子計数回路１００のタイミング図の一例を示す。図２に示すように、曲線２００で示される検出器電流Ｉ_ｄｅｔは、光子によるパルスと、隣接する検出器画素とのクロストークによるパルスを示す。また、検出器リークおよび検出器バイアスとの結合による誤差電流Ｉ_ｅｒｒが重畳している。その結果、曲線２５０で示されるフロントエンド電子回路１０４の出力電圧Ｖ_ｓｈａは、ベースライン電圧Ｖ_ｂｌに乗る電圧パルスを示す。このようなパルスがパルス弁別器１１２の比較器閾値（Ｖ_ｔｈ１、Ｖ_ｔｈ２）を超えるたびに、パルスはそれぞれのカウンタ１１６，１２０の１つ以上をインクリメントする。

【0008】

これを正確に機能させるためには、フロントエンド電子回路１０４の入力でＩ_ｅｒｒを補償して、パルスのないときにフロントエンド電子回路１０４の出力を規定のベースライン電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}に保つ必要がある。そうしないと、フロントエンド電子回路１０４の出力に誤差が生じ、パルス列がずれることにより、電圧パルス弁別器１１２のパルス認識閾値（Ｖ_ｔｈ１、Ｖ_ｔｈ２）がずれる。

【0009】

フロントエンド電子回路１０４の入力から光子検出器１０２の出力までのＤＣ経路では、漏れ電流はベースラインの安定性に直接影響を及ぼし得る。検出器のアイドル電流は、「ベースライン復元器」（ＢＬＲ）回路１２２によって正確に補償される必要がある。電圧パルス間からベースラインを抽出し、補正電流Ｉ_ｂｌｒを注入することによって、ベースライン信号Ｖ_ｂｌを正確に調整する作業は、ベースライン復元回路１２２によって行われる。

【発明の概要】

【0010】

ベースライン復元器（ＢＬＲ）は、パルス間のベースライン電圧Ｖ_ｂｌを抽出するための電圧監視機構を必要とする。この機構は、高パルス密度時に残る短いアイドル時間を取り込めるように高速に反応する必要があり、またベースライン電圧Ｖ_ｂｌの適切な調整、ひいてはパルス弁別器の正確な判定を確保するため、正確である必要がある。

【0011】

光子検出器は、画素のマトリクス（例えば、１６×１６画素のマトリクス）を備えていてもよい。光検出器の各画素は、その画素に入射する光子をカウントするため、自身の光子計数回路と対応付けられてもよい。高速で正確なＢＬＲ用の電圧モニタは、領域および電力に関してコストがかかる一方、ＢＬＲは、１つの検出器ピクセルの面積に収まる必要があるため、利用可能な面積は限定される。したがって、速度および精度と領域との最適な妥協点が望ましい。

【0012】

さらに、従来技術が教示するように、絶対閾値に基づいた電圧監視判定を行うと、システムが動かなくなるリスクにさらされる。これは、始動時または静電気放電（ＥＳＤ）や電源グリッチなどの予期せぬチャージイベント時に、実際のベースライン電圧Ｖ_ｂｌと所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}との間に大きなずれが生じる可能性があり、その後のベースライン電圧を抽出するための試みすべてが失敗することになるからである。システムが動かなくなるもう１つの原因として考えられるのは、検出器のリーク電流の急激な変化である。一定時間後に監視の許容範囲を広げることでこれに対処することもできるが、高パルス流入時に真のベースラインの損失が生じてしまう。絶対閾値モニタが、上記の真のベースライン誤差と、パルスによる一時的な偏差とを区別することができないためである。

【0013】

概して、本開示は、上記の問題を克服することを提案する。

【0014】

本開示の一態様に係るベースライン復元回路は、コントローラと、増幅器を備える回路段から出力される入力電圧信号を受信するように配置され、コントローラからの第１制御信号の受信に応じて、サンプリング時間に入力電圧信号のサンプルを取り込むように構成される、サンプル制御回路と、入力電圧信号のサンプルと一定のベースライン基準電圧とを受信し、入力電圧信号のサンプルを選択的に処理して出力電圧を供給するように配置されたアナログ処理段と、出力電圧を補償電流に変換し、補償電流を回路段の入力に供給するように構成されたトランスコンダクタンス段と、入力電圧信号がサンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成された変化検出器と、を備え、期間中に入力電圧信号の変化が検出されない場合、コントローラはさらに第２制御信号をアナログ処理段に送信して、入力電圧信号のサンプルを処理するようにアナログ処理段を制御する。

【0015】

これにより、変化検出器は、ベースライン電圧に対する絶対差ではなく、入力電圧信号の変化を感知する。

【0016】

本開示の実施形態は、システムが動かなくなるという上述の問題を回避できるという効果を有する。

【0017】

いくつかの実装態様において、変化検出器は、入力電圧信号を連続的に受信するように配置された変化検出器段を備える。

【0018】

期間の開始および終了は、コントローラが変更検出器に第３制御信号を送信することによって制御されてもよい。

【0019】

変化検出器は、期間の開始時に、入力電圧信号の瞬時値を取り込み、入力電圧信号と入力電圧信号の瞬時値との比較を行うことによって、期間中に入力電圧信号が変化したかどうかを監視するように構成されてもよい。

【0020】

変化検出器は、比較に基づいて電圧差値を求め、電圧差分値が第一の負の所定の閾値電圧未満であることを検出した場合、および電圧差分値が第二の正の所定の閾値電圧よりも大きいことを検出した場合、のうち少なくとも一方の場合に、期間中に入力電圧信号が変化したと判定する、ように構成されてもよい。

【0021】

変化検出器は、エネルギー弁別器から出力されるデジタル信号を受信するように配置された変化検出器段を備えてもよく、デジタル信号は、入力電圧信号の大きさと少なくとも１つの閾値との比較に基づいてエネルギー弁別器によって生成されてもよく、変化検出器段は、デジタル信号に基づいて、入力電圧信号がサンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成されてもよい。変化検出器段は、デジタル信号の状態の変化を検出することによって、期間中に入力電圧信号が変化したことを判定するように構成されてもよい。

【0022】

これにより、ベースライン復元回路が光子計数回路内で使用される実施形態において、上記変化検出器段は、入力電圧信号を連続的に受信するように配置される他の変化検出器段を備える変化検出器の精度を高めるために使用されてもよく、または上記変化検出器段を変化検出器の唯一の変化検出器段として使用して、変化検出器を簡素化してベースライン復元回路による回路面積を低減するようにしてもよい。

【0023】

変化検出器は、コントローラに出力信号を供給するように配置されてもよく、出力信号は、入力電圧信号が期間中に変化したかどうかを示してもよい。

【0024】

コントローラは、変化検出器が期間中に入力電圧信号の変化を検出した場合、さらに第２制御信号をアナログ処理段に送信して、入力電圧信号のサンプルを破棄するようにアナログ処理段を制御するように構成されてもよい。

【0025】

いくつかの実装態様において、２つの監視機構、すなわち、変化検出器と比較器（例えば、ウィンドウ比較器）との組合せが設けられる。これにより、いくつかの実装態様では、変化検出器と比較器とを組み合わせて使用し、入力電圧信号におけるパルス間の真のベースライン電圧サンプルを効率的に抽出する（すなわち、識別する）。

【0026】

詳細には、入力電圧信号のサンプルと一定ベースライン基準電圧とを受信するように配置された比較器をさらに備えてもよく、比較器は、入力電圧信号のサンプルを一定のベースライン基準電圧と比較して、差動電圧値を求め、差動電圧値を使用して、入力電圧信号のサンプルが一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあるかどうか判定し、入力電圧信号のサンプルが一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあるかどうかを示す第４制御信号をプロセッサに出力する、ように構成され、第２制御信号をアナログ処理段に送信して、入力電圧信号のサンプルを処理するようにアナログ処理段を制御することは、さらに、入力電圧信号のサンプルが一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあることを示す第４制御信号に基づく。

【0027】

比較器は、差動電圧値が第３の負の所定の閾値電圧よりも大きいことを検出した場合、および差動電圧値が第４の正の所定の閾値電圧よりも小さいことを検出した場合、のうち少なくとも一方の場合に、入力電圧信号のサンプルが、一定のベースライン基準電圧の許容可能な範囲内にあると判定するように構成されてもよい。このため、比較器は、ウィンドウ比較器であってもよい。

【0028】

コントローラは、さらに、比較器が、入力電圧信号のサンプルが一定のベースライン基準電圧の許容範囲外であると判定した場合、第２制御信号をアナログ処理段に送信して、入力電圧信号のサンプルを破棄するようにアナログ処理段を制御するように構成されてもよい。

【0029】

この組み合わせによる監視は、以下の様々な効果を有する。

【0030】

比較器の速度は、入力電圧を受信してから、そのデジタル出力で判定に達するまでに要する時間に反映される。比較器の速度は、内部ゲインステージのチェーンが必要とするセトリング時間に影響される。セトリング時間は、より多くの電源電流を使うか、部品サイズを小さくするか、ゲインまたはゲインステージの数を減らすことで短縮（高速化）できる。後者の２つの要因は、精度を低下させる。逆に、比較器が低速であればあるほど、より少ない電源電流による動作、および／またはより精度を高める大きな部品の使用、および／またはより精度を高める大きな利得の使用が可能となる。本開示の実施形態では、比較器は、入力電圧信号の定数（サンプリング）バージョンで動作し、１度の判定だけで済むため、比較器は低速でよい。比較器の判定時間の間、サンプル制御回路は、後に使用するため、サンプリングされた入力電圧信号を記憶する。

【0031】

比較器の精度は、主にランダムオフセット（サンプル間スプレッド）によって定義される。実際の比較器は、入力電圧が正確に０ｍＶ（または、ゼロ以外の所望のトリップポイント）でトリップするのではなく、平均トリップポイントを中心としたサンプル間のばらつきを示す。この精度は、通常、標準偏差値として設定され、例えば１．０ｍＶ等に設定され得る。本開示の実施形態では、スタンドアロンのウィンドウ比較器（変化検出器なし）を利用する公知技術と比較して、比較器は、精度を低くすることができる。これは、後続パルスのわずかな開始または先行パルスの残存減衰を識別する必要がないため、閾値ウィンドウをより広くすることができるためである。サンプリング時点（サンプリングが行われる時点）周辺のパルスの存在は、代わりに変化検出器によって認識される。すなわち、所与のＢＬＲ決定性能のために、変化検出器を備える本開示の実施形態は、スタンドアロンのウィンドウ比較器（変化検出器を伴わない）を利用する公知技術と比較して、精度の低い比較器（例えば、ウィンドウ比較器）を必要とする。

【0032】

また、ウィンドウ比較器の範囲をより広くすることで、アナログ処理段のオフセット精度を緩和することも可能になる。ウィンドウ比較器の範囲が狭い既知のソリューションでは、通常、ウィンドウ比較器とアナログ処理段の両方で、専用のオフセットキャンセル技術が必要となる。これは、ＢＬＲ回路が停止中に反対のオフセットによって動作することを回避するためであり、すなわち、アナログ処理段がその入力をそのオフセット電圧に調整しており、それが、その範囲を狭くする必要がある場合にウィンドウ比較器の範囲に収まらない可能性があり、結果として、ＢＬＲがベースラインサンプルを見つけることができなくなる。本開示の実施形態は、そのような専用のオフセットキャンセル技術を必要としなくてもよいという効果を有する。

【0033】

高いパルス密度では、パルスの開始および減衰は、（パルスピークが変化検出器をトリガするのに十分な大きさである限り）ベースライン調節に影響を及ぼし始めない、すなわち、絶対閾値の監視のみを伴う従来の解決策と比較して、ベースラインは、より高いパルスレートにおいて、より安定したものとなる。

【0034】

比較器が所望のベースライン精度レベルの正確性を必要とする絶対閾値の監視のみを行う既知の解決手段とは対照的に、変化検出器は、パルスのピーク電圧を検出するため、比較器よりも正確性が低くてもよい。

【0035】

いくつかの実装態様において、コントローラは、さらに、比較器によって出力された第４制御信号のみに起因して破棄される入力電圧信号のサンプルの数をカウントし、カウントされたサンプルの数が閾値を超える場合、コントローラが変化検出器の出力信号のみに応じて入力電圧信号の他のサンプルを処理する動作モードに入るように構成される。

【0036】

コントローラは、入力電圧信号の所定数のサンプルが一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあることを示す第４制御信号に応答して、動作モードを終了するように構成されてもよい。

【0037】

動作モードにより、大きいものの一定であるベースライン誤差（実際のベースライン電圧Ｖ_ｂｌと所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}との間の偏差）の通過と調整が可能となり、また、システムが予期せぬチャージイベントや始動時から復帰することが可能となる。比較器が再び低いベースライン誤差を報告した場合、動作モードは解除される。

【0038】

ベースライン復元回路は、高パルス密度操作をほとんど犠牲にすることなく、この動作モードで大きなベースライン誤差から回復することができる。この動作モードでは、依然としてパルスを備えるすべてのサンプルは破棄される。これにより、絶対閾値を広げる（または除去する）ことによって、パルスによって汚染されたサンプルがベースラインサンプルとして処理され、高パルス密度の場合において誤ったベースライン調整が生じる、従来の解決策とは対照的となる。

【0039】

いくつかの実装態様において、比較器によって受信した入力電圧信号のサンプルは、サンプル制御回路によって取り込まれた入力電圧信号のサンプルである。あるいは、比較器によって受信された入力電圧信号のサンプルは、他のサンプル制御回路によって取り込まれ、他のサンプル制御回路は、回路段から出力される入力電圧信号を受信するように配置される。

【0040】

サンプル制御回路は、一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成されてもよく、比較器は、一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置されてもよい。

【0041】

他のサンプル制御回路は、一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成されてもよく、比較器は、一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置されてもよい。

【0042】

サンプル制御回路は、一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成されてもよく、アナログ処理段は、一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置されてもよい。

【0043】

サンプル制御回路は、通常、システムの誤差をもたらす。また、一定のベースライン基準電圧をサンプリングすることによって、より良好な整合が得られるという効果を奏する。この誤差が、一定のベースライン基準電圧と入力電圧信号の両方で発生する場合、後の減算演算で相殺されるため、差動システムの利点が生かされる。これは、より高い精度が要求されるシステムにおいて望ましいものとなり得る。

【0044】

ただし、いくつかの実施形態においては、ベースライン復元回路に比較器が設けられない。そのような態様では、ベースライン復元回路は簡略化され、回路面積が小さくなる。さらに、上述の動作モード（本明細書ではリカバリモードとも呼ばれる）が不要であり、コントローラの設計が簡略化される。

【0045】

本開示の別の態様に係る光子計数回路は、上記ベースライン復元回路と、光子感応領域を有し、光子感応領域への光子の入射に応じて電流信号を生成するように構成された光子検出器と、増幅器を備え、電流信号を受信して、電流信号に応じて入力電圧信号を供給するように配置された回路段と、フロントエンド電子回路に接続され、入力電圧信号の大きさと少なくとも１つの閾値との比較に基づいてデジタル信号を生成するように構成されたエネルギー弁別器、とを備える。

【0046】

本開示の別の態様に係る医療診断用装置は、上記光子計数回路を備え、Ｘ線装置またはコンピュータ断層撮影スキャナとして構成される。

【0047】

これらの態様および他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになるであろう。本開示の範囲は、この概要によって限定されることも、記載された欠点のいずれかまたはすべてを必ずしも解決する実装形態に限定されることも意図されない。

【図面の簡単な説明】

【0048】

ここで、本開示のいくつかの実施形態を、あくまでも一例として、添付の図面を参照して説明する：

【図1】図１は、ベースライン復元回路を備える光子計数回路を示す。

【図2】図２は、図１に示す光子計数回路のタイミング図の一例を示す。

【図3】図３は、本開示の実施形態に係るベースライン復元回路を示す。

【図4】図４は、図３に示すベースライン復元回路を備える光子計数回路を示す。

【図5】図５に、図３に示すベースライン復元回路のタイミング図の一例を示す。

【図6】図６は、図３に示すベースライン復元回路で使用する変化検出器の一態様例を示す。

【図7】図７は、図３に示すベースライン復元回路で使用する変化検出器の別の態様例を示す。

【図8】図８は、光子計数回路のパルス弁別器からの情報を監視するベースライン復元回路を備える光子計数回路を示す。

【図9】図９は、医療診断用装置の概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

以下、図面を参照して実施形態の詳細について説明する。

【0050】

まず、本開示の一実施形態に係るベースライン復元回路３００を示す図３を参照する。

【0051】

図３に示すように、ベースライン復元回路３００は、サンプルホールド段３０２（本明細書ではサンプル制御回路と呼ぶ）、変化検出器段３１４、コントローラ３２４、アナログ処理段３２６、およびトランスコンダクタンス段３２８を備える。また、ベースライン復元回路３００は、比較器３１２を備えてもよい。

【0052】

図３は、サンプルホールド段３０２の一態様例を示す。図示のように、サンプルホールド段３０２は、光子計数回路のフロントエンド回路段１０４から出力される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａを受信するように配置される。

【0053】

サンプルホールド段３０２は、コントローラ３２４からの制御信号（ｓｈ）の受信に応じて、サンプリング時間に入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを取り込むように構成される。これは、図３に示すように、制御信号（ｓｈ）に応じて制御可能なスイッチ３０８と、コンデンサ３１０とによって実施してもよい。詳細には、制御信号（ｓｈ）がロー（例えば論理０）のとき、スイッチ３０８は開に制御され、制御信号（ｓｈ）がハイ（例えば論理１）のとき、スイッチ３０８は閉に制御される。スイッチ３０８が閉から開に遷移すると、サンプルホールド段３０２は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを取り込む（例えば、フリーズ、記憶する）。サンプルホールド段３０２は、アナログ処理段３２６に、取り込まれた入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを供給するように配置される。

【0054】

サンプルホールド段３０２は、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}を受信するように配置されてもよい。サンプルホールド段３０２は、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプルを取り込むように構成される。これは、図３に示すように、制御信号（ｓｈ）に応じて制御可能なスイッチ３０４と、コンデンサ３０６とによって実施してもよい。詳細には、制御信号（ｓｈ）がロー（例えば論理０）のとき、スイッチ３０４は開に制御され、制御信号（ｓｈ）がハイ（例えば論理１）のとき、スイッチ３０８は閉に制御される。スイッチ３０４が閉から開に遷移すると、サンプルホールド段３０２は、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプルを取り込む（例えば、フリーズ、記憶する）。したがって、サンプルホールド段３０２は、取り込まれた所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプルをアナログ処理段３２６に供給するように配置されてもよい。

【0055】

サンプルホールド段３０２は、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプルを、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間と同じタイミングで取り込むように構成されてもよい。所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプリングは、必ずしも入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間と同じタイミングである必要はない。例えば、Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}が一定であり、Ｖ_ｓｈａとＶ_{ｂｌ,ｒｅｆ}の差が対象であることは、最初にＶ_{ｂｌ,ｒｅｆ}を取り込み、次に２番目のステップでＶ_ｓｈａのサンプリングと減算を一度に行うスイッチドコンデンササンプリングネットワークに利用され得る。

【0056】

あるいは、サンプルホールド段３０２が、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}をサンプリングせず、代わりに、アナログ処理段３２６が連続的な非サンプリング入力として所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}を受信するようにしてもよい。

【0057】

変化検出器段３１４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａを連続的な非サンプリング入力として受信するように配置される。

【0058】

変化検出器段３１４は、コントローラ３２４からの制御信号（ｃｈｅｎ）の受信に応じて、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの瞬時値を取り込むように構成される。これは、図３に示すように、制御信号（ｃｈｅｎ）に応じて制御可能なスイッチ３１６、およびコンデンサ３１８によって実施してもよい。詳細には、制御信号（ｃｈｅｎ）がロー（例えば論理０）とき、スイッチ３１６は閉じられるように制御され、制御信号（ｃｈｅｎ）がハイ（例えば論理１）とき、スイッチ３１６は開に制御される。スイッチ３１６が閉から開に遷移すると、変化検出器段３１４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを取り込む（例えば、フリーズ、記憶する）。

【0059】

変化検出器段３１４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが、サンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に変化するかどうかを監視するように構成される。変化検出器段３１４は、出力信号（ｃｈｇ）を制御装置３２４に供給するように構成され、出力信号（ｃｈｇ）は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが、サンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを示す。

【0060】

変化検出器段３１４は、連続的な非サンプリング入力として入力電圧信号Ｖ_ｓｈａと、変化検出器段３１４によって取り込まれた入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの瞬時値とを受信する比較器３２０を備える。変化検出器段３１４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａと、変化検出器段３１４によって取り込まれた入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの瞬時値の差分を求めることによって、電圧差値（ｘ）を求めるように構成される。

【0061】

図３に示す比較器３２０は、電圧差値（ｘ）がＶ１≦Ｘ≦Ｖ２で定義される電圧範囲内であるか否かを判定するように構成されるウィンドウ比較器である。

【0062】

電圧差分値（ｘ）が常にウィンドウ比較器３２０によって定義された電圧範囲内、例えば、電圧差分値（ｘ）が第１の負の所定閾値電圧Ｖ１よりも大きく（例えば－２０ｍＶ）、第２の正の所定閾値電圧（例えば＋２０ｍＶ）よりも小さい場合、変化検出器段３１４は、サンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが変化していないと判定する。この場合、比較器３２０は、記憶素子３２２に変化のフラグを立てることはない。このため、ロー（例えば、論理０）値を有する出力信号（ｃｈｇ）をコントローラ３２４に供給することによって、コントローラ３２４に「変更なし」が通知される。記憶素子３２２は、例えば、フリップフロップまたはＲＳラッチであってもよい。

【0063】

電圧差値（ｘ）が、ウィンドウ比較器３２０によって規定された電圧範囲から少なくとも１回離れる場合、例えば、電圧差値（ｘ）が、第１の負の所定閾値電圧Ｖ１（例えば－２０ｍＶ）より小さいか、または第２の正の所定閾値電圧（例えば＋２０ｍＶ）より大きい場合、変化検出器段３１４は、サンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが変化したと判定する。この場合、比較器３２０は、記憶素子３２２に１回以上の変化のフラグを立てる。これにより、ハイ（例えば、論理１）値を有する出力信号（ｃｈｇ）をコントローラ３２４に供給することによって、トリップし、コントローラ３２４に「変化」を通知する。

【0064】

図３に示す比較器３２０はウィンドウ比較器であるが、他の実施態様では、変化検出器段３１４は、一方向にのみ感度のある比較器３２０を備える。

【0065】

コントローラ３２４は、アナログ処理段３２６に制御信号（ｅｘｅ）を送信して、アナログ処理段３２６を制御して、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを破棄または処理するように構成される。

【0066】

アナログ処理段３２６は、コントローラ３２４から入力される制御信号（例えば、ロジック１）がハイである場合、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを処理する。アナログ処理段３２６は、コントローラ３２４から入力される制御信号（ｅｘｅ）がロー（例えば、ロジック０）の場合、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを破棄する（処理しない）。

【0067】

ベースライン復元回路３００が比較器３１２を含まない実施形態では、制御信号（ｅｘｅ）の値は、変化検出器段３１４から受信された出力信号（ｃｈｇ）のみに依存する。

【0068】

すなわち、コントローラ３２４は、コントローラ３２４がサンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが変化していないことを示すローの出力信号（ｃｈｇ）（例えば、論理０）を受信すると、ハイ（例えば、論理１）値を有する制御信号（ｅｘｅ）を供給して、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルの処理を許可するように構成される。同様に、コントローラ３２４は、コントローラ３２４がサンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが変化したことを示すハイの出力信号（ｃｈｇ）（例えば、論理１）を受信すると、ロー（例えば、論理０）値を有する制御信号（ｅｘｅ）を供給して、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを破棄するように構成される。

【0069】

アナログ処理段３２６は、サンプルホールド段３０２から入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを受信するように配置される。さらに、アナログ処理段３２６は、サンプルホールド段３０２から所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプルを受信するように配置される。または、アナログ処理段３２６は、連続的な非サンプリング入力として所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}を受信してもよい。また、アナログ処理段３２６は、コントローラ３２４から制御信号（ｅｘｅ）を受信する。アナログ処理段３２６は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを選択的に処理して、出力電圧を供給する。

【0070】

アナログ処理段３２６は積分器（例えば、スイッチトコンデンサ積分器）であってもよい。動作中、アナログ処理段３２６は、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}とアンプ出力Ｖ_ｓｈａとの差分（すなわち、サンプリングされたベースライン誤差）を計算し、それを所定の係数で重み付けし、既に合算しておいたものに加算する（ｅｘｅ＝１で、制御装置により許可された場合）。例えば、Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}＝５００ｍＶかつＶ_ｓｈａ＝５０５ｍＶ（誤差が＋５ｍＶ）であり、アナログ処理段３２６にすでに記憶されている電圧が＋１２３ｍＶであり、０．２の重み付け（ゲイン）がある場合、アナログ処理段３２６の出力電圧は、この期間、＋１２３ｍＶから＋１２４ｍＶ（＝＋１２３ｍＶ＋０．２＊（５０５ｍＶ－５００ｍＶ））に変化する。このようにして、結果として得られる補償電流Ｉ_ｂｌｒは、より良い補償へと少し変化し、ベースライン誤差を低減しようとする。調整ループ内の符号には関連性がある。すなわち、正の誤差は、より誤差の少ない方向（より低いＶ_ｓｈａ）への変化を必ず引き起こすが、これは、図１に示すように、負の位相を有する増幅器（１０４）によるものか、または反転されたベースライン復元回路（図に示されていない）によるものかのいずれかであり得る。

【0071】

トランスコンダクタンス段３２８は、アナログ処理段３２６から出力電圧を受信し、出力電圧を補正電流Ｉ_ｂｌｒに変換するように配置される。したがって、トランスコンダクタンス段３２８は、電圧電流変換器とみなすことができる。トランスコンダクタンス段３２８は、補償電流を光子計数回路のフロントエンド回路段１０４の入力へ、例えば増幅器１０６の入力へ供給するように配置される。

【0072】

コントローラ３２４の機能は、複数の処理ユニットを備えたプロセッサ上で実行するように配置され、１つ以上の記憶媒体を備えるメモリ上に記憶されたコード（ソフトウェア）で実施されてもよい。コードは、メモリから取得されてプロセッサ上で実行され、以下に説明する実施形態に従って動作を行うように構成される。また、コントローラ３２４の機能の一部または全部が、専用のハードウェア回路、またはＦＰＧＡのような設定可能なハードウェア回路で実施されることは、排除されない。

【0073】

上述のように、ベースライン復元回路３００は、比較器３１２を備えてもよい。比較器３１２は、サンプルホールド段３０２から入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを受信するように配置される。さらに、比較器３１２はサンプルホールド段３０２から所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}のサンプルを受信するように配置されてもよく、または連続的な非サンプリング入力として所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}を受信してもよい。比較器３１２は、出力信号（ｉｎｗ）を制御器３２４に供給するように構成され、出力信号（ｉｎｗ）は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルが所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}の許容範囲内にあるか否かを示す。

【0074】

比較器３１２は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルと所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}との差分を求めることによって、差分電圧値（ｘ）を求めるように構成される。

【0075】

図３に示す比較器３１２は、差動電圧値（ｘ）がＶ３≦Ｘ≦Ｖ４で定義される電圧範囲内にあるか否かを判定するように構成された、ウィンドウ比較器である。

【0076】

差動電圧値（ｘ）が、ウィンドウ比較器３１２によって定義された電圧範囲内にある場合、例えば、差動電圧値（ｘ）が、第３の負の所定閾値電圧Ｖ３（例えば－５ｍＶ）よりも大きく、第２の正の所定閾値電圧（例えば＋５ｍＶ）よりも小さい場合、ウィンドウ比較器３１２は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}の許容可能な範囲内にあると判定する。この場合、比較器３１２は、ハイ（例えば論理１）値を有する出力信号（ｉｎｗ）をコントローラ３２４に出力する。

【0077】

差動電圧値（ｘ）が、ウィンドウ比較器３１２によって定義される電圧範囲外である場合、例えば、差動電圧値（ｘ）が、第３の負の所定の閾値電圧Ｖ３（例えば、－５ｍＶ）未満であるか、または第２の正の所定の閾値電圧（例えば、＋５ｍＶ）よりも大きい場合、ウィンドウ比較器３１２は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが、所望のベースライン基準電圧Ｖ_{ｂｌ,ｒｅｆ}の許容範囲外であると判定する。この場合、比較器３１２は、ロー（例えば論理０）値を有する出力信号（ｉｎｗ）をコントローラ３２４に出力する。

【0078】

図３に示す比較器３１２はウィンドウ比較器であるが、他の実施態様では、比較器３１２は一方向のみに感度を有する。

【0079】

ベースライン復元回路３００が比較器３１２を備える実施形態では、制御信号（ｅｘｅ）の値は、変化検出器段３１４から受信した出力信号（ｃｈｇ）と比較器３１２から受信した出力信号（ｉｎｗ）の両方に依存する。

【0080】

これらの実施形態では、コントローラ３２４は、（ｉ）変化検出器段３１４から、サンプルホールド段３０２により実行された入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが変化していないことを示すローの出力信号（ｃｈｇ）（例えば、ロジック０）、かつ（ｉｉ）比較器３１２から、ハイの出力信号（ｉｎｗ）（例えば、ロジック１）、をコントローラ３２４が受信したときのみ、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルの処理を可能にする、ハイ（例えば、ロジック１）値の制御信号（ｅｘｅ）を供給するように構成されている。

【0081】

比較器３２０と比較器３１２の両方がウィンドウ比較器である実施形態では、好ましくは比較器３２０のＶ１＆Ｖ２が選択され、比較器３１２に対応するＶ３＆Ｖ４の値よりも広い（より大きい）範囲が供給される。これは、処理する1つの定数入力を受け取るだけのサンプルウィンドウ比較器との正確な比較が容易である一方、変化検出器段３１４は、よりコストのかかる動作である入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの高速変化に迅速に反応しなければならないためである。したがって、所与のベースライン抽出性能全体に対して、変化検出器段３１４の精度を低くし、サンプルウィンドウ比較器３１２の精度を高くすることが一般的に望ましい。

【0082】

図３は、単一のサンプルホールド段３０２を示すが、他の実施態様では、ベースライン復元回路３００は、並列に動作する２つのサンプルホールド段を備える。すなわち、第１サンプルホールド段３０２は、アナログ処理段３２６に供給し、他のサンプルホールド段３０２は、比較器に供給する。２つのサンプルホールド段は、コントローラ３２４から制御信号（ｓｈ）を受信し、これにより同じ入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルで動作する。２つのサンプルホールド段は、単に高インピーダンス入力を介してそれらの電圧を感知するのではなく、サンプリングコンデンサに蓄積された電荷を直接使用するスイッチドコンデンサネットワークに組み込める。このような構成では、電荷は消費され、１つの回路（アナログ処理段３２６または比較器３１２のいずれか）によってのみ使用することができる。すなわち、電荷を使用することにより、通常はコンデンサがリセットされ、第２回路には何も残らない。

【0083】

本明細書で説明する実施形態では、コントローラ３２４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの規定数のサンプルを、比較器３１２、すなわちｉｎｗ＝０（変化検出器はそれらを解放）によってのみ破棄しなければならなかった場合に起動される、「リカバリモード」に入るように、動作可能であってもよい。リカバリモードにおいて、コントローラ３２４は、他のサンプルの処理が変化検出器段３１４から受信された出力信号（ｃｈｇ）のみに依存するように、比較器３１２の出力信号（ｉｎｗ）を無視するように構成される。これにより、大きいものの一定であるＶ_ｓｈａ誤差は通過し、規制されるため、予期せぬチャージイベントや始動時からシステムを復帰させることができる。リカバリモードにおいて、コントローラ３２４は、比較器３１２からデジタル信号ｉｎｗを受信し続けるが、それらをリカバリモード中にサンプルを破棄すべきかどうかの判定に使用しない。コントローラ３２４は、比較器３１２により低ベースライン誤差が再び報告されると、リカバリモードを終了するように構成される。すなわち、リカバリモードによる動作中、コントローラ３２４は、比較器３１２の出力信号（ｉｎｗ）を使用して、例えば、比較器３１２からのハイ（例えば論理１）値を有する出力信号（ｉｎｗ）で示される、対象誤差範囲に入る所定数の連続したサンプルを待つことによって、サンプルが対象誤差範囲内に戻ったかどうかを確認する。

【0084】

図４は、光子計数回路１００におけるベースライン復元回路３００の使用を示す。

【0085】

図４を参照すると、光子計数回路１００は、光子感応領域を有する光子検出器１０２を備える。光子検出器１０２は、光子感応領域への光子の入射に応じて電流信号Ｉ_ｄｅｔを生成するように構成される。光子計数回路１００は、光子検出器１０２から電流信号Ｉ_ｄｅｔを受信し、電流信号に応じた電圧信号Ｖ_ｓｈａ（ベースライン信号Ｖ_ｂｌ＋ΔＶ）を供給するフロントエンド回路段１０４を備える。フロントエンド回路段１０４は電荷感応増幅器（ＣＳＡ）１０６を備える。ＣＳＡ１０６の反転入力は、電流信号Ｉ_ｄｅｔを受信する。帰還コンデンサ１１０は、ＣＳＡ１０６の反転入力とＣＳＡ１０６の出力との間に接続されてもよい。帰還抵抗１０８は、ＣＳＡ１０６の反転入力とＣＳＡ１０６の出力との間に接続されてもよい。フロントエンド回路段１０４はその入力で電荷を検知し、その出力で電圧を成形してベル型パルスを生成する。フロントエンド回路段１０４は、Ｉ_ｄｅｔ電流を受信し、アンプ１０６に供給するために、反転電流バッファ段（図示せず）を備えてもよい。

【0086】

光子計数回路１００は、フロントエンド回路段１０４に接続されたエネルギー弁別器１１２を備える。詳細には、フロントエンド回路段１０４は、エネルギー弁別器１１２に電圧信号Ｖ_ｓｈａを供給する。

【0087】

エネルギー弁別器１１２は、電圧信号Ｖ_ｓｈａの大きさと少なくとも１つの閾値Ｖｔｈ１、．．．、Ｖｔｈｎとの比較に基づいて、デジタル信号を生成するように構成される。詳細には、エネルギー弁別器１１２は、異なる閾値Ｖｔｈ１、．．．、ＶｔｈＮ－１、ＶｔｈＮを有する数個の比較器１１４，１１８を備えてもよい。次に、比較器１１４，１１８の出力信号は、カウンタ１１６，１２０によって個別にカウントされる。ただし、エネルギー弁別器１１２は任意の数の比較器（それぞれ対応するカウンタを有する）を備えてもよい。

【0088】

図４に示すように、ベースライン復元回路３００は、フロントエンド回路段１０４から出力される電圧信号Ｖ_ｓｈａを受ける。ベースライン復元回路３００は、ＣＳＡ１０６から直接、電圧信号Ｖ_ｓｈａを受信してもよい。ベースライン復元回路３００は、ＣＳＡ１０６から間接的に電圧信号Ｖ_ｓｈａを受信してもよい。すなわち、電圧信号Ｖ_ｓｈａは、ＣＳＡ１０６によって出力された後、フロントエンド回路段１０４（図４には図示せず）の１つ以上の他の構成要素、例えば、整形増幅器段を通過し、その後、ベースライン復元回路３００に供給されてもよい。

【0089】

図４に示すように、トランスコンダクタンス段３２８は、フロントエンド回路段１０４の入力に補正電流Ｉ_ｂｌｒを供給するように配置されている。図４に示すように、トランスコンダクタンス段３２８の出力は、ＣＳＡ１０６の反転入力に接続される。

【0090】

光子計数回路１００は、様々な光子計数用途、特に低ノイズ強度測定や場合によってはスペクトル情報も必要とする用途に使用することができる。これには、医療用の画像、分光法、セキュリティスキャナ、コンピュータ断層撮影などが含まれる。

【0091】

図５は、図３に示すベースライン復元回路３００の動作を説明するために、３つの例示的なタイミング図を示す。図５において、時間ｔ_１は、変化検出器段３１４が、コントローラ３２４からの制御信号（ｃｈｅｎ）の受信に応じて、電圧信号Ｖ_ｓｈａの瞬時値を取り込み（フリーズ、記憶し）、連続（非サンプリング）入力電圧信号Ｖ_ｓｈａとこの基準を比較し始める時点に対応する。時刻ｔ_２は、コントローラ３２４からの制御信号（ｓｈ）を受けて、サンプルホールド段３０２が入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプル（サンプリング時点）を取り込み、ウィンドウ比較器３１２がその処理を開始する時点に対応する。時間ｔ_３は、変化検出器段３１４の検出周期の終了時点に対応する。時間ｔ_４において、ウィンドウ比較器３１２の結果は準備完了となる。時間ｔ_５は、コントローラ３２４が、電圧信号Ｖｓｈａのサンプルを使用できる場合に、アナログ処理段３２６にフラグを立てる準備ができた時点に対応する。時間ｔ_６は、サンプリング試行の終了時点に対応し、コントローラ３２４では、次回のサンプリング試行の準備が整う。サンプリング試行は、時間ｔ_１と時間ｔ_６との間の時間に対応し、変化検出器段３１４と比較器３１２がそのサンプルに対して行うすべての関連するチェックと共に、電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルの取り込みを含む。

【0092】

したがって、時間ｔ_１と時間ｔ_２との間の間隔は、サンプルホールド段３０２が入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを取り込む前の、変化検出器段３１４の監視期間に対応する。時間ｔ_２と時間ｔ_３との間の間隔は、サンプルホールド段３０２が入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを取り込んだ後の変化検出器段３１４の監視期間に対応する。時間ｔ_２と時間ｔ_４との間の間隔は、ウィンドウ比較器３１２の判定時間に対応する。時間ｔ_４と時間ｔ_５との間の間隔は、コントローラ３２４が最終判定を計算するのに要する時間に対応する。時間ｔ_５と時間ｔ_６との間の間隔は、アナログ処理段３２６がサンプルホールド段３０２から現在の入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプルを使用する（通常は積分する）のに要する時間に対応する。

【0093】

図５は、サンプルホールド段３０２が、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａ５００をサンプリングする第１例を示す。第１例では、サンプルホールド段３０２は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａ５００でパルスをサンプリングする。ウィンドウ比較器３１２および変化検出器段３１４の両方が、パルスを認識し（ｉｎｗがローに留まり、ｃｈｇがハイになる）、その結果、コントローラ３２４はサンプルを破棄する（ｅｘｅがローに留まる）。

【0094】

図５は、サンプルホールド段３０２が、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａ５０２をサンプリングする第２例を示す。第２例では、サンプルホールド段３０２のサンプリング時点周辺にパルスが存在しない。ウィンドウ比較器３１２は、時間ｔ_４の判定時間の後にｉｎｗ＝１とすることによってこれにフラグを立て、変化検出器段３１４は、出力信号（ｃｈｇ）をローに保つ。その結果、コントローラ３２４は、制御信号（ｅｘｅ）をハイにして、サンプルの処理を許可する。

【0095】

図５は、サンプルホールド段３０２が、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａ５０４（右側波形）をサンプリングする第３例を示す。第３例では、サンプルホールド段３０２のサンプリング時点の直後にパルスが発生し、サンプルホールド段３０２にパルスの開始をサンプリングさせる。ウィンドウ比較器３１２は、この小さな誤差を認識しない（ｉｎｗがハイになる）が、変化検出器段３１４は、パルスを正常に認識し、コントローラ３２４にサンプルを破棄させる（ｅｘｅがローに留まる）。

【0096】

図６は、図３に示すものとは異なるスイッチ／コンデンサ構成を有する変化検出器段３１４の変形例を示す。詳細には、図６に示す変化検出器段３１４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａを連続的に受信するように、スイッチ３１６の入力に配置されたコンデンサ３１８を有する。図６に示す変化検出器段３１４は、図３に示す変化検出器段３１４と同じ動作に従う。詳細には、コントローラ３２４からの制御信号ｃｈｅｎ（変化検出器イネーブル）がハイになるとすぐに、変化検出器の内側の粗ウィンドウ比較器３２０は、ｃｈｅｎ立ち上がりエッジのタイミングにおける電圧との比較における入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの変化を監視する。監視期間（ｃｈｅｎ＝１期間）中のいずれかの方向における上記のような変化は、記憶素子３２２に記憶される。コンデンサが行うＡＣカップリングは、変化検出器段３１４の他の回路が、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａとは別のＤＣレベルで動作することを可能にするという効果を奏する。図７は、入力コンデンサ３１８を使用して、トランジスタ７０４と電流源７０２とから成るゲイン段のオートゼロ（ＡＺ）動作も実行し、粗ウィンドウ比較器３２０の前でオフセットを低減する変化検出器段３１４の変形例を示す。ゲイン段は、増幅された信号を粗ウィンドウ比較器３２０に供給することにより、粗ウィンドウ比較器３２０の精度要件を低減する。ウィンドウ比較器３２０は、スイッチ３１６が開いたタイミングのその入力電圧（ｃｈｅｎ立ち上がりエッジ）と監視期間中のその入力電圧（ｃｈｅｎｈｉｇｈ）との間の電圧差ｘを導出し、この電圧差を閾値Ｖ１およびＶ２と比較するように構成される。また、図７は、記憶素子３２２（例えば、Ｄフリップフロップ）が、監視期間中に検出された変化を記憶するためにどのように使用され得るかを示す。監視期間の開始時（ｃｈｅｎ立ち上がりエッジ）、Ｄフリップフロップ３２２は、そのクロック入力およびＤ入力を使用してロー状態に初期化される。その後、そのセット入力におけるハイ信号は、状態をハイに変更し、そのままにする。これにより、たとえウィンドウ比較器の閾値の短期の超過であっても、Ｄフリップフロップ３２２に取り込まれ記憶される。

【0097】

図６および図７の変化検出器内の比較器３２０は、ウィンドウ比較器であってもよいが、他の実装形態において、これらの変化検出器段は、一方向にのみ感度を有する比較器３２０を備えてもよい。

【0098】

上述した変化検出器段３１４は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａ専用の監視を行う。これに加えて、またはこれに代えて、図８に示す変化検出器段８０２を使用して、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの変化を確認してもよい。すなわち、本開示の実施形態では、変化検出器は、変化検出器段３１４および変化検出器段８０２の一方または両方を備える。

【0099】

変化検出器段８０２を図８に示す。

【0100】

図８に示すように、変化検出器段８０２は、光子計数回路１００のエネルギー弁別器１１２の比較器１１４，１１８の各々から出力されるデジタル信号を受信するように配置され、各デジタル信号は、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの大きさと閾値との比較に基づいてエネルギー弁別器１１２によって生成される。変化検出器段８０２は、比較器１１４，１１８から受信されたデジタル信号に基づいて、サンプルホールド段３０２によって実行される入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのサンプリング時間周辺の期間中に、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａが変化するかどうかを監視するように構成される。

【0101】

変化検出器段８０２の監視期間（図５のｔ_１とｔ_３の間の期間に対応）中に、パルス識別子比較器のいずれかの状態が変化した場合、変化検出器段８０２は、これを「Ｖ_ｓｈａの変化が検出された」状態とみなし、ハイ（例えば、論理１）値を有する出力信号（ｃｈｇ）をコントローラ３２４に供給する。

【0102】

上述の実施形態において、真のベースラインサンプルを見つける可能性を高める目的で、ベースライン復元回路３００を、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａをサンプリングする周波数を増加させるように、検出器画素ごとに複数回複製することができる。すなわち、同じベースライン復元回路を複製し、時相をずらして駆動することで、入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの時差センシング（例えば、サンプリング試行期間の半分ずつずらす）を行うことができる。

【0103】

上述の実施形態において、サンプル反復は、定義されたＢＬＲループ調整速度を得るためにクロック信号によって制御されてもよい。すなわち、コントローラ３２４は、１クロックサイクルで所定のサンプリング試行回数（例えば１０回）を実行するようにベースライン復元回路３００を制御するように構成されてもよい。これらの実施態様では、コントローラ３２４は、アナログ処理段３２６に制御信号（ｅｘｅ）を送信して、アナログ処理段３２６を制御して、クロックサイクル内の入力電圧信号Ｖ_ｓｈａの最初の有効サンプルを処理する一方で、同じクロックサイクル内の後の有効サンプルをその後意図的に無視するように構成されてもよい。このように、アナログ処理段３２６は、クロックサイクル内の入力電圧信号Ｖ_ｓｈａのすべての有効なサンプルを処理しない。

【0104】

上述の実施形態において、より頻繁にサンプリングすることによって真のベースラインサンプルを見つける機会を増加させることを目的として、サンプリングを早期に再トリガしてもよい。詳細には、コントローラ３２４は、変化検出器がハイ（例えば、論理１）値を有する出力信号（ｃｈｇ）で示される変化を見つけるとすぐに、完全なサンプリング試行が終了するのを待つのではなく、代わりに、直ちに新しいサンプリング試行を開始するように構成されてもよい。すなわち、違反が検出された場合、コントローラ３２４は、時間ｔ６まで待って実行する代わりに、（変化検出器をリセットするためにｃｈｅｎ＝０となる期間を介して）次のｔ１まで早送するようにしてもよい。

【0105】

図９は、本明細書に記載される実施形態に係るベースライン復元回路３００を備える光子計数回路１００が、医療診断用装置９００に設けられる適用例を示す。装置９００は、例えば、Ｘ線装置またはコンピュータ断層撮影スキャナとして構成されてもよい。

【0106】

以上、本開示を、上述の好ましい実施形態に関して説明したが、これらの実施形態はあくまでも一例であり、特許請求の範囲はこれらの実施形態に限定されないことを理解されたい。当業者は、添付の特許請求の範囲内にあると考えられる開示を考慮して、修正および代替を行うことができるであろう。本明細書に開示または例示される各特徴は、単独で、または本明細書に開示または例示される任意の他の特徴との任意の適切な組み合わせで、任意の実施形態に組み込まれ得る。

【符号の説明】

【0107】

１００ 光子計数回路
１０２ 光子検出器
１０４ フロントエンド回路段
１０６ 電荷感応増幅器
１０８ 帰還抵抗
１１０ 帰還コンデンサ
１１２ エネルギー弁別器
１１４ 比較器
１１６ カウンタ
１１８ 比較器
１２０ カウンタ
１２２ ベースライン復元回路
２００ 検出器電流Ｉ_ｄｅｔの曲線
２５０ フロントエンド回路段の出力電圧Ｖ_ｓｈａの曲線
３００ ベースライン復元回路
３０２ サンプルホールド段
３０４ スイッチ
３０６ コンデンサ
３０８ スイッチ
３１０ コンデンサ
３１２ 比較器
３１４ 変化検出器段
３１６ スイッチ
３１８ コンデンサ
３２０ 比較器
３２２ 記憶素子
３２４ コントローラ
３２６ アナログ処理段
３２８ トランスコンダクタンス段
５００ 電圧信号Ｖ_ｓｈａ
５０２ 電圧信号Ｖ_ｓｈａ
５０４ 電圧信号Ｖ_ｓｈａ
７０２ ＤＣ電流源
７０４ スイッチ
７０６ インバータ
８０２ 変化検出器段
９００ 装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-10

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コントローラ（３２４）と、
増幅器（１０６）を備える回路段（１０４）から出力される入力電圧信号を受信するように配置され、前記コントローラからの第１制御信号の受信に応じて、サンプリング時間に前記入力電圧信号のサンプルを取り込むように構成される、サンプル制御回路（３０２）と、
前記入力電圧信号のサンプルと一定のベースライン基準電圧とを受信し、前記入力電圧信号のサンプルを選択的に処理して出力電圧を供給するように配置されたアナログ処理段（３２６）と、
前記出力電圧を補償電流に変換し、前記補償電流を前記回路段の入力に供給するように構成されたトランスコンダクタンス段（３２８）と、
前記入力電圧信号が前記サンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成された変化検出器（３１４、８０２）と、を備え、
前記期間中に前記入力電圧信号の変化が検出されない場合、前記コントローラはさらに第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを処理するように前記アナログ処理段を制御する、
ベースライン復元回路（３００）。

【請求項2】

前記変化検出器は、前記入力電圧信号を連続的に受信するように配置された変化検出器段（３１４）を備える、
請求項１に記載のベースライン復元回路。

【請求項3】

前記期間の開始および終了は、前記コントローラが前記変更検出器に第３制御信号を送信することによって制御される、
請求項２に記載のベースライン復元回路。

【請求項4】

前記変化検出器は、前記期間の開始時に、前記入力電圧信号の瞬時値を取り込み、前記入力電圧信号と前記入力電圧信号の前記瞬時値との比較を行うことによって、前記期間中に前記入力電圧信号が変化したかどうかを監視するように構成される、
請求項３に記載のベースライン復元回路。

【請求項5】

前記変化検出器は、
前記比較に基づいて電圧差値を求め、
前記電圧差分値が第一の負の所定の閾値電圧未満であることを検出した場合、および
前記電圧差分値が第二の正の所定の閾値電圧よりも大きいことを検出した場合、のうち少なくとも一方の場合に、
前記期間中に前記入力電圧信号が変化したと判定する、ように構成される、
請求項４に記載のベースライン復元回路。

【請求項6】

前記変化検出器は、エネルギー弁別器（１１２）から出力されるデジタル信号を受信するように配置された変化検出器段（８０２）を備え、
前記デジタル信号は、前記入力電圧信号の大きさと少なくとも１つの閾値との比較に基づいて前記エネルギー弁別器によって生成され、
前記変化検出器段（８０２）は、前記デジタル信号に基づいて、前記入力電圧信号が前記サンプリング時間周辺の期間中に変化したかどうかを監視するように構成される、
請求項１に記載のベースライン復元回路。

【請求項7】

前記変化検出器段（８０２）は、前記デジタル信号の状態の変化を検出することによって、前記期間中に前記入力電圧信号が変化したことを判定するように構成される、
請求項６に記載のベースライン復元回路。

【請求項8】

前記変化検出器は、前記コントローラに出力信号を供給するように配置され、
前記出力信号は、前記入力電圧信号が前記期間中に変化したかどうかを示す、
請求項１に記載のベースライン復元回路。

【請求項9】

前記コントローラは、前記変化検出器が前記期間中に前記入力電圧信号の変化を検出した場合、さらに前記第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを破棄するように前記アナログ処理段を制御するように構成される、
請求項１に記載のベースライン復元回路。

【請求項10】

前記入力電圧信号のサンプルと前記一定ベースライン基準電圧とを受信するように配置された比較器（３１２）をさらに備え、前記比較器は、
前記入力電圧信号のサンプルを前記一定のベースライン基準電圧と比較して、差動電圧値を求め、
前記差動電圧値を使用して、前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあるかどうか判定し、
前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあるかどうかを示す第４制御信号を前記プロセッサに出力する、ように構成され、
前記第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを処理するように前記アナログ処理段を制御することは、さらに、前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の許容範囲内にあることを示す前記第４制御信号に基づく、
請求項１に記載のベースライン復元回路。

【請求項11】

前記比較器は、
前記差動電圧値が第３の負の所定の閾値電圧よりも大きいことを検出した場合、および
前記差動電圧値が第４の正の所定の閾値電圧よりも小さいことを検出した場合、のうち少なくとも一方の場合に、
前記入力電圧信号のサンプルが、前記一定のベースライン基準電圧の許容可能な範囲内にあると判定するように構成される、
請求項１０に記載のベースライン復元回路。

【請求項12】

前記コントローラは、さらに、前記比較器が、前記入力電圧信号のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の前記許容範囲外であると判定した場合、前記第２制御信号を前記アナログ処理段に送信して、前記入力電圧信号のサンプルを破棄するように前記アナログ処理段を制御するように構成される、
請求項１０に記載のベースライン復元回路。

【請求項13】

前記コントローラは、さらに、
前記比較器によって出力された前記第４制御信号のみに起因して破棄される前記入力電圧信号のサンプルの数をカウントし、
カウントされたサンプルの数が閾値を超える場合、前記コントローラが前記変化検出器の出力信号のみに応じて前記入力電圧信号の他のサンプルを処理する動作モードに入るように構成される、
請求項１２に記載のベースライン復元回路。

【請求項14】

前記コントローラは、前記入力電圧信号の所定数のサンプルが前記一定のベースライン基準電圧の前記許容範囲内にあることを示す前記第４制御信号に応答して、前記動作モードを終了するように構成される、
請求項１３に記載のベースライン復元回路。

【請求項15】

前記比較器によって受信した前記入力電圧信号のサンプルは、前記サンプル制御回路によって取り込まれた前記入力電圧信号のサンプルである、
請求項１０に記載のベースライン復元回路。

【請求項16】

前記比較器によって受信された前記入力電圧信号のサンプルは、他のサンプル制御回路によって取り込まれ、前記他のサンプル制御回路は、前記回路段から出力される前記入力電圧信号を受信するように配置される、
請求項１０に記載のベースライン復元回路。

【請求項17】

前記サンプル制御回路（３０２）は、前記一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成され、
前記比較器は、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置される、
請求項１０に記載のベースライン復元回路。

【請求項18】

前記他のサンプル制御回路は、前記一定のベースライン基準電圧を受信するように配置されて、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを取り込むように構成され、
前記比較器は、前記一定のベースライン基準電圧のサンプルを受信するように配置される、
請求項１６に記載のベースライン復元回路。

【請求項19】

請求項１～１８のいずれかに記載のベースライン復元回路（３００）と、
光子感応領域を有し、前記光子感応領域への光子の入射に応じて電流信号を生成するように構成された光子検出器（１０２）と、
増幅器を備え、前記電流信号を受信して、前記電流信号に応じて前記入力電圧信号を供給するように配置された回路段（１０４）と、
前記フロントエンド電子回路（１０４）に接続され、前記入力電圧信号の大きさと少なくとも１つの閾値との比較に基づいてデジタル信号を生成するように構成されたエネルギー弁別器（１１２）、とを備える、
光子計数回路（１００）。

【請求項20】

請求項１９に記載の光子計数回路（１００）を備え、Ｘ線装置またはコンピュータ断層撮影スキャナとして構成される、
医療診断用装置（９００）。

【国際調査報告】