[发明专利]信号处理装置以及光检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理装置以及光检测装置，所述信号处理装置输出对应于电荷的量的值的电信号，该电荷为对应于向光电二极管的入射光量而在该光电二极管所产生的电荷，所述光检测装置包括这样的信号处理装置以及光电二极管。

背景技术

检测入射光量的光检测装置，具备：光电二极管，产生对应于入射光量的电荷；以及，信号处理装置，输出对应于该光电二极管所产生的电荷的量的值的电信号。作为如此的光检测装置，例如已知有专利文献1所记载的装置。该文献中记载的光检测装置，具有AD转换功能，能够输出对应于入射光量的数字值。

光检测装置，例如，作为X射线CT装置的检测部被使用，存在多个光电二极管配置成阵列并被闪烁器覆盖的情况。如果X射线入射至闪烁器，则产生闪烁光，该闪烁光入射至任意的光电二极管时，则在该光电二极管产生电荷，该电荷通过信号处理装置转换为电信号。

专利文献

专利文献1：日本特开平5-215607号公报

发明内容

发明所要解决的问题

这样的光检测装置在要求多像素化、高速化以及低耗电化的同时，还要求高精度化。但是，包括专利文献1所记载的装置的现有的光检测装置中使用的信号处理装置，因噪声的影响不能输出高精度的数字值的情况存在。

本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于提供一种能够输出对应于入射光量的高精度的数字值的信号处理装置以及包括这样的信号处理装置的光检测装置。

解决问题的技术手段

一个实施方式所涉及的信号处理装置，输出对应于电荷的量的值的电信号，该电荷为对应于向光电二极管的入射光量而在该光电二极管所产生的电荷，具备：(1)积分电路，具有存储从光电二极管输出的电荷的积分电容元件，并输出对应于该积分电容元件中存储的电荷的量的电压值；(2)比较电路，输入从积分电路输出的电压值，对该电压值和规定的基准值进行大小比较，当电压值达到基准值时，输出表示该信息的饱和信号；(3)电荷注入电路，基于从比较电路输出的饱和信号，将与积分电路的积分电容元件中存储的电荷极性相反的一定量的电荷注入到积分电容元件中；(4)计数电路，基于从比较电路输出的饱和信号，对从积分电路输出的电压值达到基准值的次数进行计数；(5)保持电路，将从积分电路输出的电压值保持并输出；(6)放大电路，输入由保持电路保持并输出的电压值，输出将该输入的电压值变为K倍(其中，K＞1)的电压值；以及(7)AD转换电路，将比较电路中的基准值的K倍的电压值作为最大输入电压值，输入从放大电路输出的电压值，输出对应于该电压值的数字值。

该信号处理装置与光电二极管同时使用。该信号处理装置中，对应于向光电二极管的入射光量而产生的电荷，存储于积分电路的积分电容元件中，对应于该积分电容元件中存储的电荷的量的电压值从该积分电路输出。从该积分电路输出的电压值输入至比较电路，将该输入电压值和规定的基准值通过比较电路进行大小比较，当输入电压值达到基准值时，从比较回路输出表示该信息的饱和信号。基于从该比较电路输出的饱和信号，通过电荷注入电路，将与积分电路的积分电容元件中存储的电荷极性相反的一定量的电荷注入到积分电容元件中。另外，基于从该比较电路输出的饱和信号，通过计数电路，在一定期间内对从积分电路输出的电压值达到基准值的次数进行计数。通过这些积分电路、比较电路、电荷注入电路以及计数电路实现AD转换功能。

另外，上述一定期间终了时从积分电路输出的电压值，通过保持电路被保持并输出。由保持电路保持并输出的电压值，由放大电路放大为K倍而输出至AD转换电路。AD转换电路中，将比较电路中的基准值的K倍的电压值作为最大输入电压值，输入从放大电路输出的电压值，输出对应于该电压值的数字值。于是，该信号处理装置中，基于通过计数电路计数的次数的值以及从AD转换电路输出的数字值，检测入射光量。

一个实施方式所涉及的信号处理装置，还具备基准值生成电路，输入用于设定AD转换电路中的最大输入电压值的基准值，将该基准值的K分之一的电压值作为基准值赋予比较电路。用于设定AD转换电路中的最大输入电压值的基准值与赋予比较电路的基准值可相互另行生成，也可通过基准值生成电路从前者生成后者。该基准值生成电路例如可由电阻分压电路构成。