CN114866717B 光子计数装置、光子计数方法和程序 （浜松光子学株式会社）

201880075244.22018.06.18JP2011071958A,2011.04.07WO2016006153A1,2016.01.14一种装置是将从图像传感器输出的数字值件和将由光电转换元件转换后的电荷放大并转2是将从图像传感器输出的数字值转换为光子数的装置，数据处理部，其基于由所述转换部转换后的所述光子数，生还包括：修正部，其通过修正构成所述多个像素的放大器中的所述转换部，基于对应的用于区分光子数的所述参照数据将由所所述参照数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于所述放大器的读出噪声为0.2[e-rms所述放大器的读出噪声为0.15[e-rms所述光子数为考虑了所述图像传感器的量子效是将从图像传感器输出的数字值转换为光子数的装置，数据处理部，其基于由所述转换部转换后的所述光子数，生3所述参照数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于所述光子数为考虑了所述图像传感器的量子效是将从图像传感器输出的数字值转换为光子数的方法，基于由所述转换部转换的所述光子数，生成表示所述多个像素中的各还包括：通过修正构成所述多个像素的放大器中的各个的增益和偏所述转换步骤，基于对应的用于区分光子数的所述参照数据，将由所述还包括：基于转换后的所述光子数，生成作为相对于所述光子数所述参照数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于各光子所述参照数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于各光子4所述放大器的读出噪声为0.2[e-rms所述放大器的读出噪声为0.15[e-rms所述光子数为考虑了所述图像传感器的量子效是将从图像传感器输出的数字值转换为光子数的方法，基于由所述转换部转换的所述光子数，生成表示所述多个像素中的各还包括：基于转换后的所述光子数，生成作为相对于所述光子数所述参照数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于各光子所述光子数为考虑了所述图像传感器的量子效5是将从图像传感器输出的数字值转换为光子数的方法，基于由所述转换部转换的所述光子数，生成表示所述多个像素中的各所述参照数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于各光子所述光子数为考虑了所述图像传感器的量子效6[0003]例如在非专利文献1中记载了使用CMOS图像传感器的光子计数的技术。在该技术中，通过提高图像传感器的帧速率，在1帧中对于1个像素仅入射1个光子的条件下进行拍[0006]非专利文献1：BSalehMasoodian,JiajuMa,DakotaStarkey,YuichiroYamashita,andEricR.Fossum,“A1Mjot1040fps0.22e-rmsStackedBSIQuantaImageSensorwithCluster-ParallelReadout”,2017InternationalImageSensor[0009]本公开的一个方面的目的在于提供能够抑制光子的计数精度下降的光子计数装据而将从A/D转换器输出的数字值转换为光子数，参照数据是基于多个像素每个的增益和7[0013]此外，参照数据具有基于多个像素每个的增益和偏移值例如能够在所有像素使用相同的阈值将数字值像素中各个增益和偏移值，将从A/D转换器输出的多个像素每个的数字值转换为光子数的[0018]在这样的光子计数方法中，根据输入的光子而从放大器输出的电压由A/D转换器益和偏移值而对多个像素的每个创建的阈值数据来将数字值转换为光子数。在该构成中，[0022]根据一个方面的光子计数装置和光子计数方法，能够抑制光子的计数精度的下8的各像素生成的光电子(photoelectron)数的计数和考虑了图像传感器的量子效率(QE：QuantumEfficiency)的光[0042]A/D转换器15将从多个像素11中的各个放大器13输出的电压转换为数字值。在本[0043]在读出由放大器13放大的电压时，在放大器13内产生作为随机的噪声的读出噪均输入2个光子的情况下的电子的概率分布。作为读出噪声的例子，可列举0.12、0.15、9[e-rms]以下的情况下，体现为能够识别每一个电子数的峰值。与此相对，在读出噪声为示，也存在取与阈值对应的数字值的情况。在图7([0050]存储部21存储用于将从CMOS图像传感器10输出的数字值转换为光子数的表格(参[0051]转换部22参照存储于存储部21的表格，将从A/D转换器15输出的多个像素11每个在将阈值范围的上限和下限作为电子数的中间的值的情况下，与5个电子对应的阈值范围同样是在所有的像素中储存有5个电子的模型。在使用与图8的例子同样的阈值时，[0059]本实施方式的存储部21作为表格保持基于增益和偏移值而导出的每个像素的阈够通过对每个像素用平均电子数除以量子效率而得出机20(步骤S13)。由计算机20的转换部22比较数字值和对每个像素11设定的阈值(步骤[0069]本实施方式的光子计数装置在存储部21和转换部22的构成方面与第一实施方式[0070]存储部21存储用于将从CMOS图像传感器10输出的数字值转换为电子数的表格(参[0073]图15是表示测定的数字值与修正后的数字值的对应情况的示出了通过上述修正式修正由第一实施方式中的CMOS图像传感器(图9参照)10测定的数字[0075]在转换部22中，对于修正后的数字值使用对各像素共通的阈值数据来取得电子情况下判断为5个电子。转换部22能够按每个像素用平均电子数除以量子效率而得出平均