CN115628808B 光子计数装置和光子计数方法 （浜松光子学株式会社）

201880074983.X2018.06.18JP2011071958A,2011.04.07JP2016019115A,2016.02.01入的光转换为电荷的光电转换元件和将由光电转换元件转换后的电荷放大而转换为电压的放抑制多个像素间的增益和偏置值的偏差的影响的方式，修正从A/D转换器输出的数字值；运算部，其将与至少2个像素对应的修正后的数字值2多个像素，其包含将输入的光转换为电荷的光电转换元转换部，其通过参考用于对相邻的电子数彼此进行区分的阈值数据所述阈值数据按照所述数字值彼此相加的至少2个所述像素的数量进一步包括输入测量条件的输入装置，所述测量条件指定所述所述数字值彼此相加的至少2个所述像素中，行方向的像素数和列方向的像素数为彼所述数字值彼此相加的至少2个所述像素中，行方向的像素数和列方向的像素数彼此进一步包括数据处理部，所述数据处理部基于由所述转换部转换的所进一步包括数据处理部，所述数据处理部基于由所述转换部转换的所将输入到分别构成多个像素的光电转换元件的光转换为将从各个所述放大器输出的电压由A/D转换器转换为数字值而通过参考用于对相邻的电子数彼此进行区分的阈值数据，将所述所述阈值数据按照所述数字值彼此相加的至少2个所述像素的数量进一步包括输入测量条件的输入步骤，所述测量条件指定所述所述数字值彼此相加的至少2个所述像素中，行方向的像素数和列方向的像素数为彼3所述数字值彼此相加的至少2个所述像素中，行方向的像素数和列方向的像素数彼此进一步包括数据处理步骤，基于由所述转换步骤转换的所述进一步包括数据处理步骤，基于由所述转换步骤转换的所述光子4[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[0006]非专利文献1：BSalehMasoodian,JiajuMa,DakotaStarkey,YuichiroYamashita,andEricR.Fossum,“A1Mjot1040fps0.22e_rmsStackedBSIQuantaImageSensorwithCluster_ParallelReadout”,2017InternationalImageSensor[0009]本发明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5[0017]在这样的光子计数方法中，根据输入的光子从放大器输出的电压被转换为数字[0024]图4中的图4(a)是表示电子数与概率密度的关系的图表。图4(b)是表示基于图4[0025]图5中的图5(a)是表示电子数与概率密度的关系的图表。图5(b)是将基于图5(a)[0026]图6中的图6(a)是表示电子数与概率密度的关系的图表。图6(b)是将基于图6(a)6[0027]图7中的图7(a)是表示电子数与概率密度的关系的图表。图7(b)是将基于图7(a)生成的光电子(photoelectron)数的计数以及考虑了图像传感器的量子效率(QE：Quantum感器10和与CMOS图像传感器10连接的计算机20。CMOS图像传感器10包括多个像素11和A/D[0037]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。在本输入的光子数相应的数字值被输出至计算机20。另外，A/D转换器15也可以设置于各像素数彼此之间分布相互重叠，难以区分每一个电子数的分布。例如，在读出噪声为0.40rms]以下的情况下，体现为能够识别每个电子数的峰。与此不同，在读出噪声为0.45[7那样将电子数彼此的中间的值作为基准而设定用于将电子数彼此区分的阈值。在附图中，示，也存在取与阈值对应的数字值的情况。在图7([0045]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参照数8正数字值以抑制多个像素11间的增益和偏置值[0047]运算部23输出将至少2个像素11的修正后的数字值彼此相加而得到的相加值。数构成CMOS图像传感器10的所有像素的修创建的二维图像等能够被输出至显示装置27。控制部26能够统一控制计算机20的各功能、并的行方向和列方向的像素数能够根据输入到输入装置28的31的相加值的1395[DN]被转换为45个电子。由输入的光子生成的电子的个数遵循泊松分9正部22修正各像素11的数字值，表观上的增益和表观上的偏置值在各像素11中彼此相同。修正后的数字值能够基于各像素11的增益和偏置值与所有像素中共用的表观上的增益和[0063]图12是表示测量的数字值与修正后的数字值的对应情况的图。在图12的例子13转换为电压(步骤S2)。该电压由A/D转换器15转换为数字值而被输出至计算机20(步骤