DE102018000047A1

DE102018000047A1 - Optische Spektren messende Einrichtung und optische Spektren messendes Verfahren

Info

Publication number: DE102018000047A1
Application number: DE102018000047.9A
Authority: DE
Inventors: Goro MAEDA
Original assignee: Otsuka Electronics Co Ltd
Current assignee: Otsuka Electronics Co Ltd
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2018-08-09
Also published as: JP2022033250A; KR20180091726A; US10481001B2; US20180224331A1; JP2023179570A; JP2018128326A; CN108458786B; TW201829991A; CN108458786A; TWI749145B

Abstract

Eine optische Spektren messende Einrichtung (11) beinhaltet: einen CCD-Detektor (ladungsgekoppelte Vorrichtung CCD) (6), die eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen beinhaltet, die zweidimensional angeordnet sind; ein optisches System (5, 7), das dafür ausgelegt ist, einfallendes Licht in Strahlen zu teilen und den CCD-Detektor (6) mit den Strahlen zu bestrahlen; und eine Ausschlusseinheit (21, 22), die dafür ausgelegt ist, eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System (5, 7) auszuschließen.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der am 7. Februar 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-20787 und beansprucht den Rechtsvorteil von deren Priorität. Deren Offenbarung ist hiermit in Gänze durch Verweis mit aufgenommen.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Spektren messende Einrichtung und ein optische Spektren messendes Verfahren und insbesondere eine optische Spektren messende Einrichtung und ein optische Spektren messendes Verfahren, bei dem Licht in Strahlen geteilt wird.
Beschreibung des Standes der Technik
„Wikipedia“ (online, abgerufen am 4. Januar 2017) offenbart unter der Internet-URL http://ja.wikipedia.org/wiki/
(Nichtpatentdruckschrift 1) einen Überblick über eine optische Spektren messende Einrichtung, die eine optische Einrichtung zum Messen des elektromagnetischen Spektrums von Licht ist. In jüngster Zeit sind einige optische Spektren messende Einrichtungen zum Messen der Lichtstärke für jede Wellenlänge entwickelt worden.
Zudem sind Bildaufnahmeeinrichtungen entwickelt worden, bei denen ein CCD-Detektor (Charge Coupled Device CCD, ladungsgekoppelte Vorrichtung) als Lichtempfangsmittel eingesetzt wird. Die Druckschrift JP 2010-266538 A (Patentdruckschrift 1) offenbart beispielsweise die nachfolgende Ausgestaltung. Eine Bildaufnahmeeinrichtung beinhaltet: einen CCD-Bildsensor, der ein Bild aufnimmt;, eine veränderliche Vergrößerung aufweisende Linse und einen Linsentreiber, die die Zoomvergrößerung des Bildes ändern; eine Betriebseinheit, die eine Anweisung zur Änderung der Zoomvergrößerung gibt; eine Merkmalsdetektionseinheit, die einen Merkmalsabschnitt in dem von dem CCD-Bildsensor aufgenommenen Bild detektiert; und eine CPU, die bei einer von der Betriebseinheit gegebenen Anweisung zur Änderung der Zoomvergrößerung die Größe eines Merkmalsabschnittes, der von der Merkmalsdetektionseinheit detektiert worden ist, mit einem Grenzwert der Größe eines Merkmalsabschnittes, der von der Merkmalsdetektionseinheit detektiert werden kann, vergleicht und die veränderliche Vergrößerung aufweisende Linse und den Linsentreiber entsprechend der von der Betriebseinheit angewiesenen Zoomvergrößerung sowie das Ergebnis des Vergleiches steuert bzw. regelt.
Zusammenfassung der Erfindung
Denkbar ist beispielsweise eine Ausgestaltung, bei der der in Patentdruckschrift 1 offenbarte CCD-Detektor und dergleichen als Lichtempfangsmittel einer optische Spektren messenden Einrichtung eingesetzt wird. Es besteht Bedarf an einer Technologie zur Bereitstellung einer verbesserten Einrichtung zum Messen eines optischen Spektrums unter Verwendung einer derartigen Ausgestaltung.
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk des vorgenannten Bedarfs gemacht und stellt auf die Bereitstellung einer verbesserten optische Spektren messenden Einrichtung und eines verbesserten optische Spektren messenden Verfahrens ab.
(1) Eine optische Spektren messende Einrichtung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen CCD-Detektor, der eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen beinhaltet, die zweidimensional angeordnet sind; ein optisches System, das dafür ausgelegt ist, einfallendes Licht in Strahlen zu teilen und den CCD-Detektor mit den Strahlen zu bestrahlen; und eine Ausschlusseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System auszuschließen.
Bei einer derartigen Ausgestaltung wird beispielsweise ein Allzweck-CCD-Detektor dem Ausschließen von der Bestrahlung mit Licht unterzogen, wodurch es möglich wird, einen CCD-Detektor zu verwirklichen, bei dem die Detektionszone verkleinert ist, ohne einen neuen CCD-Detektor zu entwickeln. Infolgedessen ist es möglich, die Entwicklungskosten der Einrichtung zu verringern. Da es zudem möglich ist, die Anzahl der Reihen und/oder die Anzahl der Spalten, die mit Licht bestrahlt werden sollen, zu verringern, ist es möglich, die Zeit, die für die Durchführung der Verarbeitung zur Erfassung von elektrischen Ladungen, die in den Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die mit Licht zu bestrahlende Zone keinem Ausschließen unterzogen wird, zu verringern. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte optische Spektren messende Einrichtung bereitzustellen.
(2) Vorzugsweise wird ein Ausschlussziel, das durch die Ausschlusseinheit ausgeschlossen werden soll, auf Grundlage einer Bedingung im Zusammenhang mit einer Spektrumsmessung gewählt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, ein geeignetes Ausschlussziel, das zu den Gegebenheiten eines zu messenden optischen Spektrums passt, zu wählen.
(3) Besonders bevorzugt gilt, dass jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System durchgeführten Teilen von Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in eine entsprechende Spalte eintritt und die Anzahl von Reihen, die die Ausschlussziele sind, auf Grundlage der Zeit, die der CCD-Detektor zur Messung eines optischen Spektrums benötigt, und/oder der Lichtmenge, die von dem CCD-Detektor detektiert werden soll, gewählt wird.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es beispielsweise möglich, die Messung eines optischen Spektrums innerhalb einer gewünschten Messzeit durchzuführen und die Messung eines optischen Spektrums unter Erfüllung eines gewünschten S/N-Verhältnisses (Signal/Noise S/N, Signal/Rauschen) zu verwirklichen.
(4) Besonders bevorzugt gilt, dass jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System durchgeführten Teilen von einfallendem Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in eine entsprechende Spalte eintritt und eine oder mehrere Spalten, die nicht eine Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen eines optischen Spektrums entsprechen, das von der optische Spektren messenden Einrichtung erfasst werden soll, als Ausschlussziele gewählt werden.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, ein optisches Spektrum, das einen gewünschten Wellenlängenbereich aufweist, effizient zu messen.
(5) Vorzugsweise beinhaltet das optische System eine Lichtsammlereinheit, die die Strahlen, die sich aus dem Teilen von einfallendem Licht ergeben, an Lichtempfangsvorrichtungen, die von der Ausschlusseinheit nicht ausgeschlossen werden, sammelt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die Lichtstärke, mit der die zu verwendenden Lichtempfangsvorrichtungen bestrahlt werden, zu vergrößern, wodurch es möglich wird, das S/N-Verhältnis des optischen Spektrums zu verbessern.
(6) Vorzugsweise beinhaltet der CCD-Detektor eine Mehrzahl von Spaltenschieberegistern, von denen jedes für eine Spalte vorgesehen ist und von denen für jedes eine Mehrzahl von spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen jeweils in Entsprechung zu der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen, die zu der Spalte gehören, vorgesehen ist, und ein Reihenschieberegister, für das eine Mehrzahl von reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen jeweils in Entsprechung zu den Spaltenschieberegistern vorgesehen ist, wobei jedes Spaltenschieberegister elektrische Ladungen, die sich in einer spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer Reihe gehört, angehäuft haben, an eine spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer anderen Reihe gehört, oder an eine entsprechende reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung des Reihenschieberegisters überträgt.
Auf diese Weise ist es bei der Ausgestaltung zum für jede Spalte erfolgenden Sammeln von elektrischen Ladungen, die von den mit Licht bestrahlten Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, möglich, eine gewünschte Menge an elektrischer Ladung für jede Wellenlänge effizient zu erfassen.
(7) Vorzugsweise schließt die Ausschlusseinheit eine oder mehrere Reihen und eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System aus.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, sowohl die Anzahl von Reihen wie auch Anzahl von Spalten, die mit Licht bestrahlt werden sollen, zu verringern, wodurch es möglich wird, die Zeit, die für die Erfassung von in den Lichtempfangsvorrichtungen erzeugten elektrischen Ladungen benötigt wird, weiter zu verringern.
(8) Ein optische Spektren messendes Verfahren entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optische Spektren messendes Verfahren, das bei einer optische Spektren messenden Einrichtung eingesetzt wird, die mit einem CCD-Detektor versehen ist, der eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen beinhaltet, die zweidimensional angeordnet sind. Das optische Spektren messende Verfahren beinhaltet: einen Schritt des Teilens von einfallendem Licht in Strahlen und des Bestrahlens des CCD-Detektors mit den Strahlen; und einen Schritt des Erfassens von elektrischen Ladungen aus der Erzeugung von der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen unter Verwendung der Strahlen, mit denen der CCD-Detektor bestrahlt wird. Beim Schritt des Bestrahlens des CCD-Detektors mit Strahlen werden eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit den Strahlen, die sich aus dem Teilen des einfallenden Lichtes ergeben, ausgeschlossen.
Bei einem derartigen Verfahren wird beispielsweise ein Allzweck-CCD-Detektor einem Ausschließen von der Bestrahlung mit Licht unterzogen, wodurch es möglich wird, einen CCD-Detektor zu verwirklichen, bei dem die Detektionszone verringert ist, ohne dass ein neuer CCD-Detektor entwickelt wird. Infolgedessen ist es möglich, die Entwicklungskosten der Einrichtung zu verringern. Da es zudem möglich ist, die Anzahl der Reihen und/oder die Anzahl der Spalten, die mit Licht bestrahlt werden sollen, zu verringern, ist es möglich, die Zeit, die für die Durchführung der Verarbeitung zur Erfassung von elektrischen Ladungen, die in den Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die mit Licht zu bestrahlende Zone keinem Ausschließen unterzogen worden ist, zu verringern. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte optische Spektren messende Einrichtung bereitzustellen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine verbesserte optische Spektren messende Einrichtung und ein verbessertes optische Spektren messendes Verfahren bereitzustellen.
Die vorgenannten wie auch weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich besser aus der nachfolgenden Detailbeschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung.
Figurenliste

1 zeigt eine Ausgestaltung eines optische Spektren messenden Systems, das ein Vergleichsbeispiel für eine optische Spektren messende Einrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 zeigt eine Ausgestaltung eines Vergleichsbeispiels für eine optische Spektren messende Einrichtung, die in dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist.
3 zeigt ein Vergleichsbeispiel für ein Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in Lichtempfangsvorrichtungen eines CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Vergleichsbeispiel für das Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt ein Vergleichsbeispiel für das Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Vergleichsbeispiel für das Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Vergleichsbeispiel für das Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Ausgestaltung der optische Spektren messenden Einrichtung, die in dem optische Spektren messenden System beinhaltet ist, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Seitenansicht, in der der CCD-Detektor, der in der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, in einer Horizontalübertragungsrichtung betrachtet wird.
10 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung einer Ausschlusseinheit, die in der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
11 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung der Ausschlusseinheit, die in der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
12 zeigt ein Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt das Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 zeigt das Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt Effekte bei dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung eines optischen Systems in der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung des optische Spektren messenden Systems entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung in dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung in dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 zeigt ein Beispiel für einen Ablauf, der von dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Messung eines optischen Spektrums durchgeführt wird.

Detailbeschreibung der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Man beachte, dass gleiche und gleichwertige Abschnitte in den Zeichnungsfiguren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und die Beschreibung dann nicht wiederholt wird. Wenigstens einige Teile der nachstehenden Ausführungsform können auf beliebige Weise kombiniert werden.
1 zeigt eine Ausgestaltung eines optische Spektren messenden Systems, das ein Vergleichsbeispiel für eine optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet ein optische Spektren messendes System 301 eine optische Spektren messende Einrichtung 1, die ein Vergleichsbeispiel ist; eine Steuerung bzw. Regelung 41; und einen Personalcomputer (PC) 42.
Ein Nutzer setzt beispielsweise ein Objekt 43 ein, an dem eine Messung vorgenommen werden soll, die von der optische Spektren messenden Einrichtung 1 durchgeführt wird. Das Objekt 43 ist beispielsweise ein physisches Objekt, das selbst Licht emittiert, so beispielsweise eine Leuchteinrichtung oder eine Anzeigevorrichtung, oder ein physisches Objekt, das von einer Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert und den Durchgang von derartigem Licht ermöglicht.
Der Personalcomputer 42 kann eine nutzerseitige Bedienung empfangen. Beim Annehmen einer nutzerseitigen Bedienung, die zum Initialisieren einer Messung durchgeführt wird, überträgt der Personalcomputer 42 entsprechend der angenommenen Bedienung beispielsweise eine Messinitialisierungsanweisung an die Steuerung bzw. Regelung 41.
Die Steuerung bzw. Regelung 41 steuert bzw. regelt die optische Spektren messende Einrichtung 1 entsprechend der Messinitialisierungsanweisung, die von dem Personalcomputer 42 her empfangen worden ist, um ein optisches Spektrum zu erfassen, das auf dem Ergebnis einer Messung beruht, die von der optische Spektren messenden Einrichtung 1 durchgeführt wird.
Die Steuerung bzw. Regelung 41 führt beispielsweise eine vorbestimmte arithmetische Verarbeitung an dem auf diese Weise erfassten optischen Spektrum durch, um die Güte des Objektes 43 zu bestimmen. Die Steuerung bzw. Regelung 41 überträgt Ergebnisinformation, die das Ergebnis der Bestimmung zeigt, an den Personalcomputer 42.
Beim Empfangen von Ergebnisinformation von der Steuerung bzw. Regelung 41 zeigt der Personalcomputer 42 die Details der auf diese Weise empfangenen Ergebnisinformation an einer Anzeige (nicht gezeigt) an.
Obwohl die vorgenannte Steuerung bzw. Regelung 41 dafür ausgestaltet ist, Ergebnisinformation an den Personalcomputer 42 zu übertragen, ist die Steuerung bzw. Regelung 41 nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. Die Steuerung bzw. Regelung 41 kann auch dafür ausgestaltet sein, Information, die ein optisches Spektrum beschreibt, an den Personalcomputer 42 zu übertragen.
2 zeigt eine Ausgestaltung eines Vergleichsbeispiels für die optische Spektren messende Einrichtung, die in dem optische Spektren messenden System entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die optische Spektren messende Einrichtung 1 ein optisches System 5 und einen CCD-Detektor 6. Das optische System 5 beinhaltet einen Schlitz 5a, ein Beugungsgitter 5b, einen Kollimatorspiegel 5d und einen Fokussierspiegel 5e.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, teilt die optische Spektren messende Einrichtung 1 von dem Objekt 43 her einfallendes Licht in Strahlen, wodurch eine Messung eines optischen Spektrums, das die Intensität des einfallenden Lichtes für jede Wellenlänge zeigt, möglich wird. Insbesondere ist die optische Spektren messende Einrichtung 1 ein Czerny-Turner-Spektrometer.
Insbesondere teilt das optische System 5 in der optische Spektren messenden Einrichtung 1 einfallendes Licht in Strahlen und bestrahlt den CCD-Detektor 6 mit den Strahlen.
Insbesondere weist die Öffnung des Schlitzes 5a in dem optischen System 5 beispielsweise die Form eines Rechtecks auf, dessen längere Seite sich in vertikaler Richtung erstreckt.
Der Kollimatorspiegel 5d weist beispielsweise eine sphärische reflexionsfähige Oberfläche auf und reflektiert von dem Objekt 43 einfallendes Licht, das durch den Schlitz 5a gelangt ist, um das Licht in parallele Strahlen umzuwandeln, und bestrahlt das Beugungsgitter 5b mit den sich aus der Umwandlung ergebenden parallelen Strahlen.
Das Beugungsgitter 5b beugt das von dem Kollimatorspiegel 5d her einfallende Licht zu Strahlen, die entsprechend ihrer jeweiligen Wellenlänge in verschiedene Richtungen wandern.
Insbesondere ist das Beugungsgitter 5b beispielsweise ein reflexionsfähiges Beugungsgitter, wobei Rinnen, die sich in vertikaler Richtung erstrecken, in einer reflexionsfähigen Oberfläche desselben vorgesehen sind. Das Beugungsgitter 5b reflektiert von dem Kollimatorspiegel 5d her einfallendes Licht, um die Stärke eines jeden der Strahlen, die entsprechend ihren jeweiligen Wellenlängen in verschiedene Richtungen wandern, zu vergrößern.
Der Fokussierspiegel 5e weist beispielsweise eine sphärische reflexionsfähige Oberfläche auf und reflektiert das einfallende Licht, das von dem Beugungsgitter 5b gebeugt worden ist, um das Licht an dem CCD-Detektor 6 zu sammeln.
Der CCD-Detektor 6 ist insbesondere ein CCD-Bildsensor und beinhaltet eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen, die zweidimensional angeordnet sind.
Insbesondere beinhaltet der CCD-Detektor 6 m×n Lichtempfangsvorrichtungen, die in einer Matrix mit m Reihen und n Spalten angeordnet sind. Hierbei sind die Lichtempfangsvorrichtungen, die zu den Reihen gehören, und die Lichtempfangsvorrichtungen, die zu den Spalten hören, in vertikaler Richtung (V) beziehungsweise in horizontaler Richtung (H) aufgereiht, wobei m und n ganze Zahlen größer gleich 2 sind.
Der CCD-Detektor 6 ist beispielsweise derart angeordnet, dass jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System 5 durchgeführten Teilen von Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in Lichtempfangsvorrichtungen eintritt, die zu einer entsprechenden Spalte gehören. Hierdurch werden Lichtempfangsvorrichtungen, die zu derselben Spalte gehören, mit einfallendem Licht derselben Wellenlänge bestrahlt.
Die Lichtempfangsvorrichtungen sind beispielsweise Fotodioden und werden von der Steuerung bzw. Regelung 41 einem Betrieb in Sperrrichtung (reverse biasing) unterzogen, sodass jede Lichtempfangsvorrichtung elektrische Ladung entsprechend der Stärke des empfangenen einfallenden Lichtes erzeugt und anhäuft.
Der CCD-Detektor 6 beinhaltet beispielsweise n Spaltenschieberegister, die jeweils für n Spalten vorgesehen sind, ein Reihenschieberegister und eine Ausgabeeinheit. Jedes der n Spaltenschieberegister ist beispielsweise mit m spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen entsprechend den m Lichtempfangsvorrichtungen, die zu einer entsprechenden Spalte gehören, versehen. Das Reihenschieberegister ist mit n reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen, die jeweils den Spaltenschieberegistern entsprechen, versehen.
Vergleichsbeispiele für eine Binning-Verarbeitung
3 bis 7 zeigen Vergleichsbeispiele für ein Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Aus Gründen der Vereinfachung zeigt das in 3 gezeigte Beispiel ein Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen aus einem CCD-Detektor 6, der 4×4 Lichtempfangsvorrichtungen, die in vier Reihen und vier Spalten angeordnet sind, beinhaltet.
Der CCD-Detektor 6 ist beispielsweise eine Interline-CCD oder eine Frame-Transfer-CCD.
Der CCD-Detektor 6 beinhaltet beispielsweise vier Spaltenschieberegister Sc, von denen jedes für eine Spalte vorgesehen ist und von denen für jedes vier spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtungen Cc jeweils in Entsprechung zu vier Lichtempfangsvorrichtungen, die zu der Spalte gehören, vorgesehen sind, ein Reihenschieberegister Sr, für das vier reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtungen Cr jeweils in Entsprechung zu den Spaltenschieberegistern Sc vorgesehen sind, sowie eine Ausgabeeinheit 6a. Die Ausgabeeinheit 6a ist beispielsweise ein Verstärker.
Man beachte, dass man bei dem CCD-Detektor 6 nicht auf eine Interline-CCD oder eine Frame-Transfer-CCD beschränkt ist. Vielmehr kann auch eine Full-Frame-Transfer-CCD zum Einsatz kommen. Ist dies der Fall, so nehmen in dem CCD-Detektor 6 die vier Lichtempfangsvorrichtungen, die zu einer Spalte gehören, auch die Funktion der vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc wahr.
Den Reihen sind Reihennummern derart zugewiesen, dass einer Reihe, die näher an dem Reihenschieberegister Sr befindlich ist, eine größere Nummer zugewiesen wird. Zudem sind den Spalten Spaltennummern derart zugewiesen, dass einer Spalte, die näher an der Ausgabeeinheit 6a ist, eine größere Nummer zugewiesen wird.
Eine Richtung, die parallel zu den Spalten ist und hin zu dem Reihenschieberegister Sr weist, ist als Vertikalübertragungsrichtung Dv definiert. Auf ähnliche Weise ist eine Richtung, die parallel zu den Reihen ist und hin zu der Ausgabeeinheit 6a weist, als Horizontalübertragungsrichtung Dh definiert.
Jedes Spaltenschieberegister Sc überträgt beispielsweise elektrische Ladungen, die sich in einer spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer Reihe gehört, angehäuft haben, an eine spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer anderen Reihe gehört, oder an eine entsprechende reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cr des Reihenschieberegisters Sr.
Insbesondere führt bei Ablauf einer vorbestimmten Belichtungszeit die Steuerung bzw. Regelung 41 zunächst eine Simultanübertragungssteuerung bzw. Regelung durch, um elektrische Ladung, die sich in jeder Lichtempfangsvorrichtung angehäuft hat, an eine entsprechende spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc zu übertragen (Schritt S102).
Hierbei häufen sechzehn spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtungen Cc bezugsrichtig elektrische Ladungen Q1 bis Q16 an. Jede Lichtempfangsvorrichtung erzeugt elektrische Ladung entsprechend der Stärke des empfangenen einfallenden Lichtes und häuft diese an, bis die Lichtempfangsvorrichtung erneut einer Simultanübertragungssteuerung bzw. Regelung unterzogen wird, die von der Steuerung bzw. Regelung 41 durchgeführt wird, nachdem die vorgenannte Belichtungszeit abgelaufen ist.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für jedes Spaltenschieberegister Sc ein Vertikalübertragungssignal Vc1 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu dem Reihenschieberegister Sr, das heißt in der Vertikalübertragungsrichtung Dv zu verschieben (Schritt S104).
Hierbei häufen die vier reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr in dem Reihenschieberegister Sr jeweils elektrische Ladungen Q4, Q3, Q2 und Q1 an, die von den vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in der vierten Reihe übertragen worden sind.
Als Nächstes stellt, wie in 4 gezeigt ist, die Steuerung bzw. Regelung 41 für jedes Spaltenschieberegister Sc ein Vertikalübertragungssignal Vc2 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu dem Reihenschieberegister Sr zu verschieben (Schritt S106).
Hierbei häufen die vier reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr in dem Reihenschieberegister Sr bezugsrichtig elektrische Ladungen (Q4+Q8), (Q3+Q7), (Q2+Q6) und (Q1+Q5) durch weiteres Anhäufen von elektrischen Ladungen an, die von den vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in der vierten Reihe übertragen worden sind.
Die Steuerung bzw. Regelung 41 stellt als Nächstes für jedes Spaltenschieberegister Sc ein Vertikalübertragungssignal Vc3 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu dem Reihenschieberegister Sr zu verschieben (Schritt S108).
Hierbei häufen die vier reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr in dem Reihenschieberegister Sr bezugsrichtig elektrische Ladungen (Q4+Q8+Q12), (Q3+Q7+Q11), (Q2+Q6+Q10) und (Q1+Q5+Q9) durch weiteres Anhäufen von elektrischen Ladungen an, die von den vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in der vierten Reihe übertragen worden sind.
Als Nächstes stellt, wie in 5 gezeigt ist, die Steuerung bzw. Regelung 41 für jedes Spaltenschieberegister Sc ein Vertikalübertragungssignal Vc4 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu dem Reihenschieberegister Sr zu verschieben (Schritt S110).
Hierbei häufen die vier reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr in dem Reihenschieberegister Sr bezugsrichtig elektrische Ladungen (Q4+Q8+Q12+Q16), (Q3+Q7+Q11+Q15), (Q2+Q6+Q10+Q14) und (Q1+Q5+Q9+Q13) durch weiteres Anhäufen von elektrischen Ladungen an, die von den vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in der vierten Reihe übertragen worden sind.
Die Steuerung bzw. Regelung 41 stellt als Nächstes für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a, das heißt in der Horizontalübertragungsrichtung Dh zu verschieben (Schritt S112).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q1+Q5+Q9+Q13), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für die vierte Spalte angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S4, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q1+Q5+Q9+Q13) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Als Nächstes stellt, wie in 6 gezeigt ist, die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc2 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a zu verschieben (Schritt S114).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q2+Q6+Q10+Q14), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für die vierte Spalte angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S3, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q2+Q6+Q10+Q14) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc3 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a zu verschieben (Schritt S116).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q3+Q7+Q11+Q15), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für die vierte Spalte angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S2, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q3+Q7+Q11+Q15) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Als Nächstes stellt, wie in 7 gezeigt ist, die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc4 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a zu verschieben (Schritt S118).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q4+Q8+Q12+Q16), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für die vierte Spalte angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S1, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q4+Q8+Q12+Q16) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Auf Grundlage der Komponentensignale S4 bis S1, die von der Ausgabeeinheit 6a her empfangen werden, erfasst die Steuerung bzw. Regelung 41 ein optisches Spektrum, dass die Lichtintensität für jede Wellenlänge zeigt.
Problem
Ein optisches Spektrum wird mittels Durchführen der vorbeschriebenen Schritte S102 bis S118 gemessen. Hierbei besteht Bedarf an einer Verringerung der Zeit, die zur Messung des optischen Spektrums erforderlich ist (nachstehend auch als „Einheitsmesszeit“ bezeichnet).
Möglich ist beispielsweise das Konzipieren eines Verfahrens, das einen CCD-Detektor 6 einsetzt, der weniger Reihen beinhaltet. Ist jedoch kein CCD-Detektor 6 mit einer geeigneten Anzahl von Reihen verfügbar, so muss ein neuer CCD-Detektor 6 entwickelt werden, was die Kosten steigert.
Wird ein CCD-Detektor 6, der weniger Reihen als eine geeignete Anzahl von Reihen aufweist, verwendet, so kann die Einheitsmesszeit verringert werden. Die Gesamtmenge der elektrischen Ladung, die sich in der Mehrzahl von spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in jeder Spalte angehäuft hat, nimmt jedoch ab, was wiederum das S/N-Verhältnis verringert.
Dies bedeutet, dass Bedarf an einer Technologie besteht, durch die es durch Verwendung eines Allzweck-CCD-Detektors möglich wird, die Einheitsmesszeit zu verringern und das S/N-Verhältnis auf einem bestimmten Niveau zu halten, ohne einen neuen CCD-Detektor zu entwickeln.
Das optische Spektren messende System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung löst dieses Problem bezüglich Ausgestaltung und Betrieb folgendermaßen.
Ausgestaltung der optische Spektren messenden Einrichtung
8 zeigt eine Ausgestaltung der optische Spektren messenden Einrichtung, die in dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist.
Wie in 8 gezeigt ist, beinhaltet ein optische Spektren messendes System 301 eine optische Spektren messende Einrichtung 11 anstelle der optische Spektren messenden Einrichtung 1, die in 1 gezeigt ist. Die optische Spektren messende Einrichtung 11 beinhaltet das optische System 5, den CCD-Detektor 6 und eine Ausschlusseinheit (Ausschlussmechanismus) 21.
Die Ausgestaltungen und der Betrieb des optischen Systems 5 und des CCD-Detektors 6 bei der optische Spektren messenden Einrichtung 11 sind jeweils dieselben wie diejenigen des optischen Systems 5 und des CCD-Detektors 6 bei der optische Spektren messenden Einrichtung 1, die in 2 gezeigt ist. Der CCD-Detektor 6 ist beispielsweise ein Allzweckerzeugnis.
9 ist eine Seitenansicht, in der der CCD-Detektor, der bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, in Horizontalübertragungsrichtung betrachtet wird.
Wie beispielsweise in 8 und 9 gezeigt ist, schließt die Ausschlusseinheit 21 eine oder mehrere Reihen von den Reihen der Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 aus.
Insbesondere ist die Ausschlusseinheit 21 beispielsweise ein Maskierungselement. Die Ausschlusseinheit 21 ist in einem Wellenlängenband, in dem die Lichtempfangsvorrichtungen in dem CCD-Detektor 6 empfindlich sind, lichtundurchlässig. Um das Verständnis zu fördern, sei die Ausschlusseinheit 21, die in 8 gezeigt ist, durchsichtig.
Die Ausschlusseinheit 21 besteht beispielsweise aus Metall oder Harz. Die Ausschlusseinheit 21 ist in einer Zone Au (nachstehend auch als „Ausschlusszielzone“ bezeichnet) der Lichtempfangsoberfläche des CCD-Detektors 6 vorgesehen, die von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 ausgeschlossen werden soll. Mit anderen Worten, die Ausschlusseinheit 21 ist in einer der Lichtempfangsoberfläche des CCD-Detektors 6 zu eigenen Zone vorgesehen, die nicht die Zone Ar (nachstehend als „Bestrahlungszielzone“ bezeichnet) ist, die mit Licht aus dem optischen System 5 bestrahlt werden soll.
Die Ausschlusseinheit 21 reflektiert beispielsweise das Licht aus dem optischen System 5 zu dem Zweck, eine Zone des CCD-Detektors 6 von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 auszuschließen.
Da jedoch das von der Ausschlusseinheit 21 reflektierte Licht innerhalb der optische Spektren messenden Einrichtung 11 zu Streulicht wird, ist vorzuziehen, wenn eine Ausgestaltung eingesetzt wird, bei der die Ausschlusseinheit 21 Licht aus dem optischen System 5 absorbiert, um den CCD-Detektor 6 einem Ausschließen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 zu unterziehen.
Die Ausschlussziele, die von der Ausschlusseinheit 21 ausgeschlossen werden sollen, sind beispielsweise auf Grundlage von Bedingungen im Zusammenhang mit einer Spektrumsmessung gewählt.
Insbesondere wird beispielsweise die Anzahl von Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 auf Grundlage der Zeit, die der CCD-Detektor 6 zur Messung eines optischen Spektrums benötigt, das heißt auf Grundlage der Einheitsmesszeit, gewählt.
Insbesondere wird die Anzahl von Reihen des CCD-Detektors 6 derart gewählt, dass die Einheitsmesszeit kürzer als die Zeit ist, die zur Erfüllung von Spezifikationen erforderlich ist. Die Anzahl der Ausschlusszielreihen kann 1 oder mehr sein.
Die Ausschlusszielzone Au ist derart vorgesehen, dass sie die erste Reihe, das heißt Reihe 1, von einem Anfangspunkt in der Vertikalübertragungsrichtung aus Dv beinhaltet.
Die Ausschlusszielzone Au kann in eine Mehrzahl von Zonen unterteilt sein. Ist dies der Fall, so ist eine Zone, die sich aus einer Unterteilung der Ausschlusszielzone Au ergibt, derart vorgesehen, dass sie Reihe 1 beinhaltet.
Erste Abwandlung der Ausschlusseinheit 21
10 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung der Ausschlusseinheit, die bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Um das Verständnis zu fördern, ist die Ausschlusseinheit 21, die in 10 gezeigt ist, durchsichtig.
Die erste Abwandlung der Ausschlusseinheit 21 schließt beispielsweise eine oder mehrere Spalten von den Spalten der Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 aus.
Es werden beispielsweise eine oder mehrere Spalten, die nicht die Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen eines optischen Spektrums entsprechen, das von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 erfasst werden soll, als Ausschlussziele gewählt.
Insbesondere werden eine oder mehrere Spalten, die nicht die Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen entsprechen, für die das Erfüllen von Spezifikationen erforderlich ist, als Ausschlussziele gewählt. Die Anzahl von Ausschlusszielspalten kann 1 oder mehr sein.
Die Ausschlusszielzone Au ist derart vorgesehen, dass sie die erste Spalte, das heißt Spalte 1, von einem Anfangspunkt in der Horizontalübertragungsrichtung Dh aus beinhaltet.
Die Ausschlusszielzone Au kann in eine Mehrzahl von Zonen unterteilt sein. Ist dies der Fall, so ist eine Zone, die sich aus der Unterteilung der Ausschlusszielzone Au ergibt, derart vorgesehen, dass sie Spalte 1 beinhaltet.
Zweite Abwandlung der Ausschlusseinheit 21
11 zeigt eine Ausgestaltung einer Abwandlung der Ausschlusseinheit, die bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Um das Verständnis zu fördern, ist die Ausschlusseinheit 21, die in 11 gezeigt ist, durchsichtig.
Die zweite Abwandlung der Ausschlusseinheit 21 schließt beispielsweise eine oder mehrere Reihen und eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 aus.
Es werden beispielsweise eine oder mehrere Spalten, die nicht eine Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen eines optischen Spektrums entsprechen, das von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 erfasst werden soll, als Ausschlussziele gewählt.
Insbesondere ist die in 11 gezeigte Ausschlusszielzone Au beispielsweise unter Verwendung des in 8 gezeigten Wahlverfahrens mit Blick auf die Reihenrichtung und unter Verwendung des in 10 gezeigten Wahlverfahrens mit Blick auf die Spaltenrichtung gewählt.
Binning-Verarbeitung
12 bis 14 zeigen ein Verfahren zum Auslesen von elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors angehäuft haben, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der in 12 gezeigte CCD-Detektor 6 ist der gleiche wie der in 3 gezeigte CCD-Detektor 6. Der in 12 gezeigte CCD-Detektor 6 ist mit der Ausschlusseinheit 21 versehen, die die gleiche Form wie bei der zweiten Abwandlung der Ausschlusseinheit 21 gemäß Darstellung in 11 aufweist. Bei diesem Beispiel sind die Ziele, die von der Ausschlusseinheit 21 ausgeschlossen werden sollen, Reihe 1, Reihe 2 und Spalte 1.
Jedes Spaltenschieberegister Sc überträgt beispielsweise elektrische Ladung, die sich in einer spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die in einer Bestrahlungszielzone Ar beinhaltet ist und zu einer Reihe gehört, angehäuft hat, an eine spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer anderen Reihe gehört, oder an eine entsprechende reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cr des Reihenschieberegisters Sr.
Insbesondere führt die Steuerung bzw. Regelung 41 bei Ablauf einer vorbestimmten Belichtungszeit zunächst eine Simultanübertragungssteuerung bzw. Regelung durch, um elektrische Ladung, die sich in jeder Lichtempfangsvorrichtung angehäuft hat, an eine entsprechende spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc zu übertragen (Schritt S202).
Hierbei häufen sechs spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtungen Cc in der Bestrahlungszielzone Ar bezugsrichtig elektrische Ladungen Q1 bis Q6 an.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für jedes Spaltenschieberegister Sc ein Vertikalübertragungssignal Vc1 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die zu jeder Spalte gehören, anhäufen, in einer Richtung hin zu dem Reihenschieberegister Sr zu verschieben (Schritt S204).
Da hierbei die spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in Spalte 1, die in der Ausschlusszielzone Au beinhaltet ist, keine elektrischen Ladungen anhäufen, häufen die vier reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr in dem Reihenschieberegister Sr bezugsrichtig die Ladungen 0 (null), Q3, Q2 und Q1 an, die auf den vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in Reihe 4 beruhen.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41, wie in 13 gezeigt ist, für jedes Spaltenschieberegister Sc ein Vertikalübertragungssignal Vc2 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu dem Reihenschieberegister Sr zu verschieben (Schritt S206).
Hierbei häufen die vier reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr in dem Reihenschieberegister Sr bezugsrichtig die elektrischen Ladungen 0 (null), (Q3+Q6), (Q2+Q5) und (Q1+Q4) durch weiteres Anhäufen der elektrischen Ladungen an, die auf den vier spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc in Reihe 4 beruhen.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a zu verschieben (Schritt S208).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q1+Q4), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für Spalte 4 angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S4, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q1+Q4) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41, wie in 14 gezeigt ist, für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc2 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a zu verschieben (Schritt S210).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q2+Q5), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für Spalte 4 angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S3, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q2+Q5) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr ein Horizontalübertragungssignal Hc3 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, angehäuft haben, in einer Richtung hin zu der Ausgabeeinheit 6a zu verschieben (Schritt S212).
Hierbei wird die elektrische Ladung (Q3+Q6), die sich in der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr entsprechend dem Spaltenschieberegister Sc für Spalte 4 angehäuft hat, an die Ausgabeeinheit 6a übertragen. Die Ausgabeeinheit 6a gibt ein Komponentensignal S2, das einen Pegel entsprechend der angehäuften elektrischen Ladung (Q3+Q6) aufweist, an die Steuerung bzw. Regelung 41 aus.
Auf Grundlage der Komponentensignale S4 bis S2, die von der Ausgabeeinheit 6a her empfangen werden, erfasst die Steuerung bzw. Regelung 41 ein optisches Spektrum, das die Lichtstärke für jede Wellenlänge zeigt.
15 zeigt Effekte des optische Spektren messenden Systems entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 15 gezeigt ist, wird bei der optische Spektren messenden Einrichtung 1, die ein Vergleichsbeispiel ist, der CCD-Detektor 6 einer Simultanübertragungssteuerung bzw. Regelung U1, die von der Steuerung bzw. Regelung 41 vorgenommen wird, unterzogen, und empfängt daraufhin von der Steuerung bzw. Regelung 41 die Vertikalübertragungssignale Vc1 bis Vc4 und die Horizontalübertragungssignale Hc1 bis Hc4, wie in 3 bis 7 gezeigt ist. Der CCD-Detektor 6 überträgt bezugsrichtig die Komponentensignale S4 bis S1 an die Steuerung bzw. Regelung 41 in Reaktion auf die Horizontalübertragungssignale Hc1 bis Hc4, woraufhin die Steuerung bzw. Regelung 41 die Erfassung des optischen Spektrums beendet.
Im Gegensatz hierzu wird bei der optische Spektren messenden Einrichtung 11 der CCD-Detektor 6 einer Simultanübertragungssteuerung bzw. Regelung U1, die von der Steuerung bzw. Regelung 41 durchgeführt wird, unterzogen und empfängt daraufhin von der Steuerung bzw. Regelung 41 sequenziell die Vertikalübertragungssignale Vc1 und Vc2 und die Horizontalübertragungssignale Hc1 und Hc3, wie in 12 bis 14 gezeigt ist. Der CCD-Detektor 6 überträgt bezugsrichtig die Komponentensignale S4 bis S2 an die Steuerung bzw. Regelung 41 in Reaktion auf die Horizontalübertragungssignale Hc1 bis Hc3, woraufhin die Steuerung bzw. Regelung 41 die Erfassung des optischen Spektrums beendet.
Die optische Spektren messende Einrichtung 11 ist derart ausgestaltet, dass die elektrischen Ladungen, die sich in der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft haben, übertragen werden sollen, wodurch die Häufigkeit, mit der die elektrischen Ladungen in der Vertikalübertragungsrichtung Dv und der Horizontalübertragungsrichtung Dh übertragen werden, verringert werden kann. Hierdurch wird es möglich, die Einheitsmesszeit derart zu verringern, dass sie kürzer als die Einheitsmesszeit der optische Spektren messenden Einrichtung 1 ist.
Abwandlung des optischen Systems 5
16 zeigt die Ausgestaltung einer Abwandlung des optischen Systems bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 16 ist eine Seitenansicht, in der der CCD-Detektor 6 in der Horizontalübertragungsrichtung betrachtet wird.
Wie in 16 gezeigt ist, beinhaltet die Abwandlung des optischen Systems 5 im Vergleich zu dem in 8 gezeigten optischen System 5 eine Lichtsammlereinheit 5g.
Die Lichtsammlereinheit 5g sammelt beispielsweise Strahlen, die sich aus dem Teilen von Licht ergeben, an Lichtempfangsvorrichtungen, die von der Ausschlusseinheit 21 nicht ausgeschlossen werden.
Die Lichtsammlereinheit 5g ist insbesondere beispielsweise eine Linse. Die Linse kann die Form einer Kugel oder die Form eines Zylinders aufweisen.
Die Lichtsammlereinheit 5g ist beispielsweise auf dem Lichtweg zwischen dem Fokussierspiegel 5e und dem CCD-Detektor 6 vorgesehen. Man beachte, dass die Lichtsammlereinheit 5g auch auf dem Lichtweg zwischen dem Schlitz 5a und dem Fokussierspiegel 5e vorgesehen sein kann.
Die Lichtsammlereinheit 5g sammelt von dem Licht, das die Lichtsammlereinheit 5g von dem Fokussierspiegel 5e empfängt, denjenigen Teil, mit dem die Ausschlusseinheit 21 bestrahlt wird, wenn die Lichtsammlereinheit 5g nicht vorgesehen ist (siehe 9), an der Bestrahlungszielzone Ar des CCD-Detektors 6.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die Lichtmenge, mit der die Bestrahlungszielzone Ar bestrahlt wird, zu vergrößern, wodurch es möglich wird, das S/N-Verhältnis des optischen Spektrums, das von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 gemessen werden soll, zu verbessern.
Man beachte, dass man bei der Lichtsammlereinheit 5g nicht auf eine Linse beschränkt ist. Es kann sich hierbei vielmehr auch um einen Spiegel handeln, der Licht an der Bestrahlungszielzone Ar des CCD-Detektors 6 sammeln kann.
Zudem kann die Lichtsammlereinheit 5g derart ausgestaltet sein, dass sie Strahlen, die sich aus dem Teilen von Licht ergeben, an der Bestrahlungszielzone Ar, die in 10 oder 11 gezeigt ist, sammelt.
Abwandlung des optische Spektren messenden Systems 301
17 zeigt die Ausgestaltung einer Abwandlung des optische Spektren messenden Systems entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 17 gezeigt ist, tritt bei der Abwandlung des optische Spektren messenden Systems 301 Licht von dem Objekt 43 in den Schlitz 5a der optische Spektren messenden Einrichtung 11 über eine optische Faser 44 ein.
Die Ausgestaltungen und der Betrieb der Steuerung bzw. Regelung 41 und des Personalcomputers 42 bei der Abwandlung des optische Spektren messenden Systems 301 sind jeweils dieselben wie bei der Steuerung bzw. Regelung 41 und dem Personalcomputer 42 bei dem in 1 gezeigten optische Spektren messenden System 301.
Die Ausgestaltung und der Betrieb der optische Spektren messenden Einrichtung 11 bei der Abwandlung des optische Spektren messenden Systems 301 sind dieselben wie bei der in 8 gezeigten optische Spektren messenden Einrichtung 11.
Erste Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung 11
11 zeigt die Ausgestaltung einer Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung bei dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 18 gezeigt ist, beinhaltet die erste Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung 11 im Vergleich zu der in 8 gezeigten optische Spektren messenden Einrichtung 11 ein optisches System 7 anstelle des optischen Systems 5. Das optische System 73 beinhaltet den Schlitz 5a und ein konkaves Beugungsgitter 5f.
Die Ausgestaltungen und der Betrieb der Ausschlusseinheit 21, des Schlitzes 5a und des CCD-Detektors 6 der ersten Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung 11 sind jeweils die gleichen wie diejenigen der Ausschlusseinheit 21, des Schlitzes 5a und des CCD-Detektors 6 der in 8 gezeigten optische Spektren messenden Einrichtung 11.
Die in 18 gezeigte optische Spektren messende Einrichtung 11 ist ein Paschen-Runge-Spektrometer. Das optische System 7 in der optische Spektren messenden Einrichtung 11 teilt das einfallende Licht in Strahlen und bestrahlt den CCD-Detektor 6 mit den Strahlen.
Insbesondere ist das konkave Beugungsgitter 5f in dem optischen System 7 beispielsweise ein reflexionsfähiges Beugungsgitter, das eine konkave Oberfläche aufweist, die einfallendes Licht, das durch den Schlitz 5a hindurchgetreten ist, zu Strahlen, die entsprechend ihren Wellelängen in verschiedene Richtungen wandern, beugt und das gebeugte einfallende Licht an dem CCD-Detektor 6 sammelt.
Zweite Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung 11
19 zeigt die Ausgestaltung einer Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung des optische Spektren messenden Systems entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 19 gezeigt ist, beinhaltet die in 19 gezeigte zweite Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung 11 im Vergleich zu der in 8 gezeigten optische Spektren messenden Einrichtung 11 eine Ausschlusseinheit (Ausschlussmechanismus) 22 anstelle der Ausschlusseinheit 21.
Die Ausgestaltungen und der Betrieb des optischen Systems 5 und des CCD-Detektors 6 der zweiten Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung 11 sind jeweils dieselben wie diejenigen des optischen Systems 5 und des CCD-Detektors 6 der in 8 gezeigten optische Spektren messenden Einrichtung 11.
Die Ausschlusseinheit 22 schließt beispielsweise eine oder mehrere Reihen von den Reihen der Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 aus.
Insbesondere ist die Ausschlusseinheit 22 beispielsweise eine Linse. Die Linse kann die Form einer Kugel oder die Form eines Zylinders aufweisen.
Die Ausschlusseinheit 22 ist beispielsweise auf dem Lichtweg zwischen dem Fokussierspiegel 5e und dem CCD-Detektor 6 vorgesehen. Man beachte, dass die Ausschlusseinheit 22 auch auf dem Lichtweg zwischen dem Schlitz 5a und dem Fokussierspiegel 5e vorgesehen sein kann.
Die Ausschlusseinheit 22 sammelt von dem Licht, das die Ausschlusseinheit 22 von dem Fokussierspiegel 5e empfängt, denjenigen Teil, mit dem die Ausschlusseinheit 21 bestrahlt wird, wenn die Ausschlusseinheit 22 nicht vorgesehen ist (siehe 9), an der Bestrahlungszielzone Ar des CCD-Detektors 6, wodurch die Ausschlusseinheit 22 den CCD-Detektor 6 einem Ausschließen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 unterzieht.
Obwohl die Ausschlusseinheit 22 der zweiten Abwandlung der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet ist, dass sie eine oder mehrere Reihen von den Reihen der Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 ausschließt, ist die Ausschlusseinheit 22 nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die Ausschlusseinheit 22 kann auch derart ausgestaltet sein, dass sie eine oder mehrere Spalten von den Spalten der Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 ausschließt oder eine oder mehrere Reihen und eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 ausschließt.
Betriebsablauf
Die Einrichtungen des optische Spektren messenden Systems 301 sind jeweils mit Computern versehen, wobei die jeweiligen arithmetischen Verarbeitungseinheiten der Computer, so beispielsweise CPUs, jeweils ein Programm, das einen oder mehrere oder alle Schritte beinhaltet, die in dem nachfolgenden Ablaufdiagramm oder in Flussdiagramm enthalten sind, aus einem Speicher (nicht gezeigt) auslesen. Die Programme für diese Einrichtungen können extern installiert sein. Die Programme für die Einrichtungen werden im Zustand der Speicherung auf einem Aufzeichnungsmedium verteilt.
20 zeigt ein Beispiel für einen Ablauf, der von dem optische Spektren messenden System entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Messung eines optischen Spektrums durchgeführt wird.
Wie in 20 gezeigt ist, setzt der Nutzer zunächst das Objekt 43 ein, das einer Messung, die von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 durchgeführt werden soll, unterzogen werden soll (Schritt S302).
Als Nächstes bedient der Nutzer den Personalcomputer 42, um die Messung zu initialisieren (Schritt S304).
Als Nächstes überträgt der Personalcomputer 42 auf die nutzerseitige Bedienung hin eine Messinitialisierungsanweisung an die Steuerung bzw. Regelung 41 in Reaktion auf die Bedienung (Schritt S306).
Als Nächstes wird beim Empfang der Messinitialisierungsanweisung von dem Personalcomputer 42 eine Rücksetzverarbeitung durchgeführt, um die elektrischen Ladungen, die sich in den Lichtempfangsvorrichtungen des CCD-Detektors 6 angehäuft haben, entsprechend der empfangenen Messinitialisierungsanweisung zu entfernen (Schritt S308).
Insbesondere überträgt die Steuerung bzw. Regelung 41 während der Rücksetzverarbeitung beispielsweise wiederholt ein Vertikalübertragungssignal an den CCD-Detektor 6 mit einer Häufigkeit, die gleich der Anzahl von Reihen ist, die in der Bestrahlungszielzone Ar des CCD-Detektors 6 beinhaltet sind (nachstehend als „Zielreihen“ bezeichnet), und überträgt daraufhin wiederholt ein Horizontalübertragungssignal an den CCD-Detektor 6 mit einer Häufigkeit, die gleich der Anzahl der Spalten ist, die in der Bestrahlungszielzone Ar beinhaltet sind (nachstehend als „Zielspalten“ bezeichnet). Die Rücksetzverarbeitung wird initialisiert, wenn die vorbestimmte Belichtungszeit beginnt.
Als Nächstes wartet die Steuerung bzw. Regelung 41, bis die vorgenannte Belichtungszeit abgelaufen ist (Schritt S310).
Als Nächstes führt die Steuerung bzw. Regelung 41 eine Simultanübertragungssteuerung bzw. Regelung durch, um die elektrische Ladung, die sich in jeder Lichtempfangsvorrichtung angehäuft hat, an eine entsprechende spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc zu übertragen (Schritt S312).
Als Nächstes überträgt die Steuerung bzw. Regelung 41 das erste Vertikalübertragungssignal an den CCD-Detektor 6 (Schritt S314).
Als Nächstes überträgt, wenn die Anzahl der Zielreihen gleich 3 oder mehr ist, die Steuerung bzw. Regelung 41 ein oder mehrere Male ein Vertikalübertragungssignal an den CCD-Detektor 6 und überträgt daraufhin das letzte Vertikalübertragungssignal, das das letzte aus der Anzahl von Vertikalübertragungssignalen ist, die gleich der Anzahl von Zielreihen ist, an den CCD-Detektor 6 (Schritt S316).
Als Nächstes überträgt die Steuerung bzw. Regelung 41 das erste Horizontalübertragungssignal an den CCD-Detektor 6 (Schritt S318).
Als Nächstes empfängt die Steuerung bzw. Regelung 41 ein Komponentensignal, das eine Reaktion auf das erste Horizontalübertragungssignal ist, von dem CCD-Detektor 6 (Schritt S320).
Als Nächstes überträgt, wenn die Anzahl von Zielspalten gleich 3 oder mehr ist, die Steuerung bzw. Regelung 41 ein Horizontalübertragungssignal, empfängt ein oder mehrere Male ein Komponentensignal und überträgt sodann das letzte Horizontalübertragungssignal, das das letzte aus der Anzahl von Horizontalübertragungssignalen ist, die gleich der Anzahl der Zielspalten ist, an den CCD-Detektor 6 (Schritt S322).
Als Nächstes empfängt die Steuerung bzw. Regelung 41 ein Komponentensignal, das eine Reaktion auf das letzte Horizontalübertragungssignal ist, von dem CCD-Detektor 6 (Schritt S324).
Als Nächstes wartet, wenn nachfolgende Messungen durchgeführt werden sollen (JA bei Schritt S326), die Steuerung bzw. Regelung 41, bis die nächste Belichtungszeit abläuft (Schritt S310)
Sollen demgegenüber keine nachfolgenden Messungen durchgeführt werden (NEIN bei Schritt S326), so erzeugt die Steuerung bzw. Regelung 41 ein optisches Spektrum aus den Komponentensignalen, die von dem CCD-Detektor 6 empfangen werden, und bestimmt die Güte des Objektes 43 mittels Durchführen der vorbestimmten arithmetischen Verarbeitung an dem erzeugten optischen Spektrum (Schritt S328).
Als Nächstes überträgt die Steuerung bzw. Regelung 41 die Ergebnisinformation, die das Ergebnis der Bestimmung zeigt, an den Personalcomputer 42 (Schritt S330).
Die optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist derart ausgestaltet, dass die Anzahl von Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 auf Grundlage der Einheitsmesszeit gewählt ist. Man ist bei der optische Spektren messenden Einrichtung jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die optische Spektren messende Einrichtung kann auch derart ausgestaltet sein, dass die Anzahl der Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 auf Grundlage der Lichtmenge, die von dem CCD-Detektor 6 detektiert werden soll, gewählt wird. Insbesondere ist die Anzahl von Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 auf Grundlage des erforderlichen S/N-Verhältnisses gewählt. Zudem kann die optische Spektren messende Einrichtung derart ausgestaltet sein, dass die Anzahl der Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 auf Grundlage der Einheitsmesszeit und der Menge von Licht, die von dem CCD-Detektor 6 detektiert werden soll, gewählt ist. Zudem kann die optische Spektren messende Einrichtung derart ausgestaltet sein, dass die Anzahl von Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 als gegebene Anzahl unabhängig von der Einheitsmesszeit oder der Lichtmenge gewählt ist.
Obwohl die optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet ist, dass die Ausschlussziele, die von der Ausschlusseinheit 21 ausgeschlossen werden sollen, auf Grundlage von Bedingungen im Zusammenhang mit einer Spektrumsmessung gewählt sind, ist man bei der optische Spektren messenden Einrichtung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die optische Spektren messende Einrichtung 11 kann auch derart ausgestaltet sein, dass die Ausschlussziele, die von der Ausschlusseinheit 21 ausgeschlossen werden sollen, auf Grundlage von Bedingungen, die bei der Spektrumsmessung ohne Belang sind, gewählt werden. Insbesondere kann die optische Spektren messende Einrichtung 11 beispielsweise auch derart ausgestaltet sein, dass die Anzahl von Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 auf Grundlage der elektrischen Speicherkapazität der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr des Reihenschieberegisters Sr gewählt wird. Insbesondere ist die Anzahl der Ausschlusszielreihen des CCD-Detektors 6 derart gewählt, dass dann, wenn die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc des Spaltenschieberegisters Sc angehäuft hat, an die entsprechende reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cr mittels einer Binning-Verarbeitung übertragen werden soll, die Gesamtmenge der elektrischen Ladung, die übertragen werden soll, die elektrische Speicherkapazität der reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr nicht überschreitet.
Obwohl die optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet ist, dass eine oder mehrere Spalten, die nicht die Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen eines optischen Spektrums entsprechen, das von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 erfasst werden soll, als Ausschlussziele gewählt sind, ist man bei der optische Spektren messenden Einrichtung 11 nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. Die optische Spektren messende Einrichtung 11 kann auch derart ausgestaltet sein, dass eine oder mehrere Spalten als Ausschlussziele auf Grundlage anderer Bedingungen unabhängig von der Mehrzahl von Wellenlängen des optischen Spektrums, das von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 erfasst werden soll, gewählt werden.
Obwohl die optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet ist, dass sie eine Binning-Verarbeitung durchführt, ist man bei der optische Spektren messenden Einrichtung nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. Die optische Spektren messende Einrichtung 11 kann auch derart ausgestaltet sein, dass sie keine Binning-Verarbeitung durchführt. Insbesondere kann die optische Spektren messende Einrichtung 11 derart ausgestaltet sein, dass sie elektrische Ladungen, die sich in der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen angehäuft haben, separat ausliest.
Obwohl die optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet ist, dass die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Reihe, das heißt Reihe 1, von einem Anfangspunkt in der Vertikalübertragungsrichtung Dv aus beinhaltet, ist man bei der optische Spektren messenden Einrichtung nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. Die optische Spektren messende Einrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Reihe von einem Anfangspunkt in der Vertikalübertragungsrichtung Dv aus nicht beinhaltet.
Insbesondere wenn die Ausschlusszielzone Au des CCD-Detektors 6, wie in 12 gezeigt ist, Reihe 3 und Reihe 4 beinhaltet und die Bestrahlungszielzone Ar Reihe 1 und Reihe 2 beinhaltet, können korrekte Komponentensignale mittels Durchführen des nachfolgenden Verfahrens erfasst werden.
Die Steuerung bzw. Regelung 41 stellt bei Ablauf einer ersten Belichtungszeit für jedes Spaltenschieberegister Sc zweimal ein Vertikalübertragungssignal Vc1 bereit und verschiebt damit die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in der Vertikalübertragungsrichtung Dv.
Hierbei wird die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc in der Ausschlusszielzone Au angehäuft hat, an eine reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cr des Reihenschieberegisters Sr entsprechend der Spalte, zu der die spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc gehört, übertragen. Zudem wird die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc in der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft hat, an eine entsprechende spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc in der Ausschlusszielzone Au übertragen.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr viermal ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr, die zu dem Reihenschieberegister Sr gehören, angehäuft haben, zu entfernen. Hierbei sortiert die Steuerung bzw. Regelung 41 Komponentensignale, die von der Ausgabeeinheit 6a her empfangen worden sind, aus.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 bei Ablauf einer zweiten Belichtungszeit für jedes Spaltenschieberegister Sc zweimal ein Vertikalübertragungssignal Vc1 bereit und verschiebt damit die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in der Vertikalübertragungsrichtung Dv.
Hierbei wird die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc in der Ausschlusszielzone Au angehäuft hat, das heißt die elektrische Ladung, die sich während der ersten Belichtungszeit angehäuft hat, an eine reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cr entsprechend der Spalte, zu der die spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc gehört, übertragen. Zudem wird die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc in der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft hat, das heißt die elektrische Ladung, die sich während der zweiten Belichtungszeit angehäuft hat, an eine entsprechende spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc in der Ausschlusszielzone Au übertragen.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr viermal ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit und erfasst sodann sequenziell Komponentensignale, die auf den elektrischen Ladungen beruhen, die sich während der ersten Belichtungszeit angehäuft haben.
Obwohl die optische Spektren messende Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet ist, dass die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Spalte, das heißt Spalte 1, von einem Anfangspunkt in der Horizontalübertragungsrichtung Dh aus beinhaltet, ist man bei der optische Spektren messenden Einrichtung nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. Die optische Spektren messende Einrichtung kann auch derart ausgestaltet sein, dass die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Spalte von einem Anfangspunkt in der Horizontalübertragungsrichtung Dh aus nicht beinhaltet.
Insbesondere können, wenn die Ausschlusszielzone Au des in 12 gezeigten CCD-Detektors 6 Spalte 3 und Spalte 4 beinhaltet und die Bestrahlungszielzone Ar Spalte 1 und Spalte 2 beinhaltet, korrekte Komponentensignale mittels Durchführen des nachfolgenden Verfahrens erfasst werden.
Die Steuerung bzw. Regelung 41 stellt für das Reihenschieberegister Sr zweimal ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit, um die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr entsprechend der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft haben, zu entfernen. Die Steuerung bzw. Regelung 41 sortiert hierbei Komponentensignale, die von der Ausgabeeinheit 6a her empfangen worden sind, aus.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 bei Ablauf der ersten Belichtungszeit für jedes Spaltenschieberegister Sc viermal ein Vertikalübertragungssignal Vc1 bereit und verschiebt damit die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in der Vertikalübertragungsrichtung Dv.
Hierbei wird die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc in der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft hat, an eine reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc des Reihenschieberegisters Sr entsprechend der Spalte, zu der die spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc gehört, übertragen.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr zweimal ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit und überträgt damit die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr entsprechend der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft haben, das heißt die elektrischen Ladungen, die sich während der ersten Belichtungszeit angehäuft haben, an die reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr entsprechend der Ausschlusszielzone Au. Entsprechend sortiert die Steuerung bzw. Regelung 41 Komponentensignale, die von der Ausgabeeinheit 6a her empfangen worden sind, aus.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 bei Ablauf der zweiten Belichtungszeit für jedes Spaltenschieberegister Sc viermal ein Vertikalübertragungssignal Vc1 bereit und verschiebt damit die elektrischen Ladungen, die sich in den spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc, die jeweils zu einer Spalte gehören, angehäuft haben, in der Vertikalübertragungsrichtung Dv.
Hierbei wird die elektrische Ladung, die sich in jeder spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc in der Bestrahlungszielzone Ar angehäuft hat, an eine reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cr des Reihenschieberegisters Sr entsprechend der Spalte, zu der die spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung Cc gehört, übertragen.
Als Nächstes stellt die Steuerung bzw. Regelung 41 für das Reihenschieberegister Sr zweimal ein Horizontalübertragungssignal Hc1 bereit und erfasst damit sequenziell Komponentensignale, die auf den elektrischen Ladungen beruhen, die sich während der ersten Belichtungszeit angehäuft haben. Zudem überträgt die Steuerung bzw. Regelung 41 die elektrischen Ladungen, die sich in den reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr entsprechend der Ausschlusszielzone Ar angehäuft haben, das heißt die elektrischen Ladungen, die sich während der zweiten Belichtungszeit angehäuft haben, an die reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr entsprechend der Ausschlusszielzone Au.
Bei einer Ausgestaltung, bei der die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Reihe von einem Anfangspunkt in der Vertikalübertragungsrichtung Dv aus nicht beinhaltet, sowie bei einer Ausgestaltung, bei der die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Spalte von einem Anfangspunkt in der Horizontalübertragungsrichtung Dh aus nicht beinhaltet, erfasst die Steuerung bzw. Regelung 41 Komponentensignale, die auf den elektrischen Ladungen beruhen, die sich während der ersten Belichtungszeit angehäuft haben, bei Ablauf der zweiten Belichtungszeit.
Im Gegensatz hierzu kann, wie in 8, 10 und 11 gezeigt ist, bei einer Ausgestaltung, bei der die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Reihe von einem Anfangspunkt in der Vertikalübertragungsrichtung Dv aus beinhaltet, sowie bei einer Ausgestaltung, bei der die Ausschlusszielzone Au derart vorgesehen ist, dass sie die erste Spalte von einem Anfangspunkt in der Horizontalübertragungsrichtung Dh aus beinhaltet, die Steuerung bzw. Regelung 41 Komponentensignale, die auf den elektrischen Ladungen beruhen, die sich während der ersten Belichtungszeit angehäuft haben, in einer kürzeren Zeit erfassen. Insbesondere erfasst die Steuerung bzw. Regelung 41 die Komponentensignale beispielsweise während der zweiten Belichtungszeit oder vor der zweiten Belichtungszeit.
Es kann beispielsweise eine Ausgestaltung konzipiert werden, bei der der CCD-Detektor gemäß Offenbarung in Patentdruckschrift 1 und dergleichen als Lichtempfangsmittel einer optische Spektren messenden Einrichtung eingesetzt wird. Es besteht Bedarf an einer Technologie zur Bereitstellung einer verbesserten Einrichtung zur Messung eines optischen Spektrums unter Verwendung einer derartigen Ausgestaltung.
Eingedenk dieses Bedarfs beinhaltet der CCD-Detektor 6 bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen, die zweidimensional angeordnet sind. Das optische System 5 teilt einfallendes Licht in Strahlen auf und bestrahlt den CCD-Detektor 6 mit den Strahlen. Die Ausschlusseinheit 21 schließt eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 aus.
Bei einer derartigen Ausgestaltung wird beispielsweise der Allzweck-CCD-Detektor 6 einem Ausschließen von der Bestrahlung mit Licht unterzogen, wodurch es möglich wird, einen CCD-Detektor zu verwirklichen, bei dem die Detektionszone verkleinert ist, ohne einen neuen CCD-Detektor zu entwickeln. Infolgedessen wird es möglich, die Entwicklungskosten der Einrichtung zu verringern. Da es zudem möglich ist, die Anzahl von Reihen und/oder die Anzahl von Spalten, die mit Licht bestrahlt werden sollen, zu verringern, wird es möglich, die Zeit, die zur Durchführung einer Verarbeitung zur Erfassung von elektrischen Ladungen, die in den Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die mit Licht zu bestrahlende Zone keinem Ausschließen unterzogen wird, zu verringern. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte optische Spektren messende Einrichtung bereitzustellen.
Bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Ausschlussziel, das von der Ausschlusseinheit 21 ausgeschlossen werden soll, auf Grundlage von Bedingungen im Zusammenhang mit einer Spektrumsmessung gewählt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, ein geeignetes Ausschlussziel zu wählen, das zu den Inhalten eines zu messenden optischen Spektrums passt.
Bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung tritt jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System 5 durchgeführten Teilen von Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in eine entsprechende Spalte ein. Die Anzahl von Ausschlusszielreihen wird auf Grundlage der Zeit, die der CCD-Detektor 6 für die Messung eines optischen Spektrums benötigt, und/oder der Lichtmenge, die von dem CCD-Detektor 6 detektiert werden soll, gewählt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es beispielsweise möglich, eine Messung des optischen Spektrums innerhalb einer gewünschten Messzeit zu beenden oder eine Messung eines optischen Spektrums, das ein gewünschtes S/N-Verhältnis erfüllt, zu verwirklichen.
Bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung tritt jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System 5 durchgeführten Teilen von Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in eine entsprechende Spalte ein. Eine oder mehrere Spalten, die nicht die Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen eines optischen Spektrums entsprechen, das von der optische Spektren messenden Einrichtung 11 erfasst werden soll, sind als Ausschlussziele gewählt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, ein optisches Spektrum, das einen gewünschten Wellenlängenbereich aufweist, effizient zu messen.
Bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das optische System 5 die Lichtsammlereinheit 5g, die Strahlen, die sich aus dem Teilen von einfallendem Licht ergeben, an den Lichtempfangsvorrichtungen, die von der Ausschlusseinheit 21 nicht ausgeschlossen werden, sammelt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die Lichtstärke, mit der die zu verwendenden Lichtempfangsvorrichtungen bestrahlt werden, zu vergrößern, wodurch es möglich wird, das S/N-Verhältnis des optischen Spektrums zu verbessern.
Bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet der CCD-Detektor 6 eine Mehrzahl von Spaltenschieberegistern Sc, von denen jedes für eine Spalte vorgesehen ist und von denen für jedes eine Mehrzahl von spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cc jeweils entsprechend einer Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen, die zu einer Spalte gehören, vorgesehen sind, sowie ein Reihenschieberegister Sr, für das eine Mehrzahl von reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen Cr jeweils entsprechend den Spaltenschieberegistern Sc vorgesehen ist. Jedes Spaltenschieberegister Sc überträgt elektrische Ladungen, die sich in einer spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer Reihe gehört, angehäuft haben, an einer spaltenmäßigem elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cc hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer anderen Reihe gehört, oder an einer entsprechenden reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung Cr des Reihenschieberegisters Sr.
Auf diese Weise ist es bei einer Ausgestaltung zum für jede Spalte erfolgenden Anhäufen von elektrischen Ladungen, die von den mit Licht bestrahlten Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, möglich, eine gewünschte Menge von elektrischer Ladung für jede Wellenlänge effizient zu erfassen.
Zudem schließt bei der optische Spektren messenden Einrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ausschlusseinheit 21 eine oder mehrere Reihen und eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System 5 aus.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, sowohl die Anzahl von Reihen wie auch die Anzahl von Spalten, die mit Licht bestrahlt werden sollen, zu verringern, wodurch es möglich wird, die Zeit weiter zu verringern, die zum Erfassen von elektrischen Ladungen, die in den Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, benötigt wird.
Entsprechend dem optische Spektren messenden Verfahren entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zudem einfallendes Licht zunächst in Strahlen geteilt und der CCD-Detektor 6 mit den Strahlen bestrahlt. Als Nächstes werden elektrische Ladungen aus der Erzeugung durch die Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen unter Verwendung von Strahlen, mit denen der CCD-Detektor 6 bestrahlt wird, erfasst. Wenn der CCD-Detektor 6 mit Licht bestrahlt wird, werden eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Strahlen, die sich aus dem Teilen des einfallenden Lichtes ergeben, ausgeschlossen.
Bei einem derartigen Verfahren wird beispielsweise ein Allzweck-CCD-Detektor 6 von der Bestrahlung mit Licht ausgeschlossen, wodurch es möglich wird, einen CCD-Detektor zu verwirklichen, bei dem die Detektionszone verkleinert ist, ohne einen neuen CCD-Detektor zu entwickeln. Infolgedessen wird es möglich, die Entwicklungskosten der Einrichtung zu verringern. Da es zudem möglich ist, die Anzahl von Reihen und/oder die Anzahl von Spalten, die mit Licht bestrahlt werden sollen, zu verringern, wird es möglich, die Zeit, die zur Durchführung einer Verarbeitung zur Erfassung von elektrischen Ladungen, die in den Lichtempfangsvorrichtungen erzeugt werden, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die mit Licht zu bestrahlende Zone keinem Ausschließen unterzogen ist, zu verringern. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte optische Spektren messende Einrichtung bereitzustellen.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt worden ist, sollte einsichtig sein, dass Selbiges rein darstellungs- und beispielshalber und nicht beschränkungshalber erfolgt ist, da der Umfang der vorliegenden Erfindung nur anhand der Begriffe der beigefügten Ansprüche zu deuten ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201720787 [0001]
JP 2010266538 A [0004]

Claims

Optische Spektren messende Einrichtung, umfassend: einen CCD-Detektor (ladungsgekoppelte Vorrichtung CCD) (6), der eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen beinhaltet, die zweidimensional angeordnet sind; ein optisches System (5, 7), das dafür ausgelegt ist, einfallendes Licht in Strahlen zu teilen und den CCD-Detektor (6) mit den Strahlen zu bestrahlen; und eine Ausschlusseinheit (21, 22), die dafür ausgelegt ist, eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System (5, 7) auszuschließen.
Optische Spektren messende Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Ausschlussziel, das durch die Ausschlusseinheit (21, 22) ausgeschlossen werden soll, auf Grundlage einer Bedingung im Zusammenhang mit einer Spektrumsmessung gewählt ist.
Optische Spektren messende Einrichtung nach Anspruch 2, wobei jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System (5, 7) durchgeführten Teilen von Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in eine entsprechende Spalte eintritt, und die Anzahl von Reihen, die die Ausschlussziele sind, auf Grundlage der Zeit, die der CCD-Detektor (6) zur Messung eines optischen Spektrums benötigt, und/oder der Lichtmenge, die von dem CCD-Detektor (6) detektiert werden soll, gewählt ist.
Optische Spektren messende Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei jeder der Strahlen, die sich aus dem von dem optischen System (5, 7) durchgeführten Teilen von einfallendem Licht ergeben und verschiedene Wellenlängen aufweisen, in eine entsprechende Spalte eintritt, und eine oder mehrere Spalten, die nicht eine Mehrzahl von Spalten sind, die jeweils einer Mehrzahl von Wellenlängen eines optischen Spektrums entsprechen, das von der optische Spektren messenden Einrichtung erfasst werden soll, als Ausschlussziele gewählt sind.
Optische Spektren messende Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das optische System (5, 7) eine Lichtsammlereinheit (5g) beinhaltet, die die Strahlen, die sich aus dem Teilen von einfallendem Licht ergeben, an Lichtempfangsvorrichtungen, die von der Ausschlusseinheit (21, 22) nicht ausgeschlossen werden, sammelt.
Optische Spektren messende Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der CCD-Detektor (6) beinhaltet: eine Mehrzahl von Spaltenschieberegistern (Sc), von denen jedes für eine Spalte vorgesehen ist und von denen für jedes eine Mehrzahl von spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen (Cc) jeweils in Entsprechung zu der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen, die zu der Spalte gehören, vorgesehen ist, und ein Reihenschieberegister (Sr), für das eine Mehrzahl von reihenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtungen (Cr) jeweils in Entsprechung zu den Spaltenschieberegistern (Sc) vorgesehen ist, und jedes Spaltenschieberegister (Sc) elektrische Ladungen, die sich in einer spaltenmäßigen elektrische Ladung anhäufenden Vorrichtung (Cc) hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer Reihe gehört, angehäuft haben, an eine spaltenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung (Cc) hiervon entsprechend einer Lichtempfangsvorrichtung, die zu einer anderen Reihe gehört, oder an eine entsprechende reihenmäßige elektrische Ladung anhäufende Vorrichtung (Cr) des Reihenschieberegisters (Sr) überträgt.
Optische Spektren messende Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ausschlusseinheit (21, 22) eine oder mehrere Reihen und eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten von der Bestrahlung mit Licht aus dem optischen System (5, 7) ausschließt.
Optische Spektren messendes Verfahren, das bei einer optische Spektren messenden Einrichtung (11) eingesetzt wird, die mit einem CCD-Detektor (6) versehen ist, der eine Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen beinhaltet, die zweidimensional angeordnet sind, umfassend: einen Schritt des Teilens von einfallendem Licht in Strahlen und des Bestrahlens des CCD-Detektors (6) mit den Strahlen; und einen Schritt des Erfassens von elektrischen Ladungen aus der Erzeugung durch die Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen unter Verwendung der Strahlen, mit denen der CCD-Detektor (6) bestrahlt wird, wobei bei dem Schritt des Bestrahlens des CCD-Detektors (6) mit Strahlen eine oder mehrere Reihen und/oder eine oder mehrere Spalten von den Reihen und Spalten aus der Mehrzahl von Lichtempfangsvorrichtungen von der Bestrahlung mit den Strahlen, die sich aus dem Teilen des einfallenden Lichtes ergeben, ausgeschlossen werden.