JP2009128215A - Spectroscopic measuring instrument - Google Patents

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Kiminari Tamiya
公成 田宮
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spectroscopic measuring instrument capable of rapidly obtaining the optimal number of additions and conducting a precise measurement in a short time. <P>SOLUTION: The spectroscopic measuring instrument comprises: a light source 12; a spectroscopy means 13 for dispersing light emitted from the light source and irradiating a sample 14 with the processed light; a CCD image sensor 21 which is composed of a plurality of light-sensitive pixels, receives the spectroscopically processed light passing through the sample and outputs a signal corresponding to the intensity of the light; a floating diffusion amplifier 34 for adding respective outputs of the CCD image sensor, which correspond to a number, S, of successive light-sensitive pixels, and outputting a result; and a control circuit 22 for setting the parameter S such that the product of respective parameters E(x), A(x), m(x), n(x) and S is a value which is previously set for an output value of the floating diffusion amplifier, wherein E(x) is the energy of the spectroscopic light for measurements in association with wavelengths used for the measurements, and A(x) is the sensitivity of the light-sensitive pixels, and m(x) is the modulus of decay due to the spectroscopy means, and n(x) is the modulus of decay due to the sample which is set as a temporary value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は分光計測装置に関し、特に高精度の計測を短時間で行うことの可能な分光計測装置に関する。   The present invention relates to a spectroscopic measurement apparatus, and more particularly to a spectroscopic measurement apparatus capable of performing highly accurate measurement in a short time.

サンプルの光の反射率あるいは透過率を計測する分光計測装置の例が、特開2000−65643号公報に開示されている。図12に該公報開示の分光計測装置の基本構成を示す。このサンプルの光の反射率あるいは透過率を計測する分光計測装置は、光源112 と、該光源112 が照射する光を波長毎に空間的に分散させる分光手段113 と、分光した各波長の光が測定対象の物質(サンプル114 )を反射もしくは透過した光を受光すべく配置された光検出手段111 とで構成されている。   An example of a spectroscopic measurement device that measures the reflectance or transmittance of light of a sample is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-65643. FIG. 12 shows a basic configuration of the spectroscopic measurement apparatus disclosed in the publication. The spectroscopic measurement device that measures the reflectance or transmittance of light of this sample includes a light source 112, a spectroscopic unit 113 that spatially disperses the light irradiated by the light source 112 for each wavelength, And light detecting means 111 arranged to receive light reflected or transmitted through the substance to be measured (sample 114).

図13は、光検出手段111 の構成を、図14は、光検出手段を構成するCCDイメージセンサ121 の駆動タイミングを、図15は、CCDイメージセンサ121 に照射する光のエネルギーを示す。図12に示すように、上記公報に開示されている分光計測装置は、上記のように、光源112 ,分光手段113 ,分光手段113 で得られる光がサンプル114 を透過した成分を検出する光検出手段111 で構成されている。光源112 は、図面上の奥行き方向が長いライン形状である。分光手段113 は、図面上の左右方向に波長の異なる光が分散するように配置されている。   13 shows the configuration of the photodetecting means 111, FIG. 14 shows the drive timing of the CCD image sensor 121 constituting the photodetecting means, and FIG. 15 shows the energy of light applied to the CCD image sensor 121. As shown in FIG. 12, the spectroscopic measurement device disclosed in the above publication is configured to detect light in which light obtained from the light source 112, the spectroscopic means 113, and the spectroscopic means 113 detects a component transmitted through the sample 114 as described above. Means 111 is comprised. The light source 112 has a line shape with a long depth direction on the drawing. The spectroscopic means 113 is arranged so that light having different wavelengths is dispersed in the horizontal direction on the drawing.

図13に示すように、光検出手段111 は制御回路122 とCCDイメージセンサ121 で構成され、CCDイメージセンサ121 では垂直転送路133-vが図12の図面の奥行き方向に一致するよう配置される。このように配置すると、CCDイメージセンサ121 の垂直方向に並ぶ複数の画素131 には同一の波長の光が入射する。   As shown in FIG. 13, the light detection means 111 is composed of a control circuit 122 and a CCD image sensor 121. In the CCD image sensor 121, the vertical transfer path 133-v is arranged to coincide with the depth direction of the drawing of FIG. . With this arrangement, light having the same wavelength is incident on the plurality of pixels 131 arranged in the vertical direction of the CCD image sensor 121.

図14に示すタイミングチャートには、制御回路122 で生成する信号φVとφHを示してあり、φVは垂直転送路133-vの、φHは水平転送路133-hの制御信号である。画素131 での電荷の蓄積は、図示されていないタイミングから始まり、φVが高い電圧XSGと成った時点で終了し、このとき、画素131 に蓄積された電荷が、トランスファーゲート132 を介して垂直転送路133-vに移される。この後に、垂直転送路133-vに移された電荷は、φVを低い電圧に設定する回数に相当する数だけ、垂直転送路133-vの上を水平転送路133-hまで移される。   The timing chart shown in FIG. 14 shows the signals φV and φH generated by the control circuit 122, where φV is a control signal for the vertical transfer path 133-v and φH is a control signal for the horizontal transfer path 133-h. The charge accumulation in the pixel 131 starts at a timing not shown and ends when φV becomes a high voltage XSG. At this time, the charge accumulated in the pixel 131 is transferred vertically via the transfer gate 132. Moved to Road 133-v. Thereafter, the charges transferred to the vertical transfer path 133-v are transferred on the vertical transfer path 133-v to the horizontal transfer path 133-h by the number corresponding to the number of times φV is set to a low voltage.

図14に示すタイミングチャートでは、転送数をステップ1では1回、ステップ2では3回、ステップ3では10回と切り替えており、それぞれの設定により水平転送路133-hに1画素、3画素、10画素分の電荷が転送される。垂直転送路133-vの電荷を移す間、水平転送路133-hは止めてあり、水平転送路133-hに垂直転送路133-vを動かした回数分の電荷が加算され、保持される。この後、φHを駆動することで、水平転送路133-hに保持された電荷がフローティングディフュージョンアンプ134 まで移され、ここで電圧に変換される。なお、図13において、135 はオーバーフロー制御ゲート、136 はオーバーフロードレインである。   In the timing chart shown in FIG. 14, the number of transfers is switched once in step 1, 3 times in step 2, and 10 times in step 3, and 1 pixel, 3 pixels, Charge for 10 pixels is transferred. While transferring the charge on the vertical transfer path 133-v, the horizontal transfer path 133-h is stopped, and the charge corresponding to the number of times the vertical transfer path 133-v is moved is added to the horizontal transfer path 133-h and held. . Thereafter, by driving φH, the charge held in the horizontal transfer path 133-h is transferred to the floating diffusion amplifier 134, where it is converted into a voltage. In FIG. 13, 135 is an overflow control gate and 136 is an overflow drain.

図15は、サンプル114 を透過した光のエネルギーを示している。波長が短いAはエネルギーが大きく、B,Cはこれに比べエネルギーが小さい。
特開2000−65643号公報
FIG. 15 shows the energy of light transmitted through the sample 114. A having a short wavelength has a large energy, and B and C have a smaller energy.
JP 2000-65643 A

ところで、上記公報開示の従来技術には、画素信号の最適な加算数を如何にして短時間に求め、高精度の計測を行うかについては、何ら考慮がなされていない。本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、最適な加算数を短時間に求め、高精度の計測を短時間で行うことが可能な分光計測装置を提供することを目的とする。   By the way, in the prior art disclosed in the above publication, no consideration is given to how to obtain the optimum addition number of pixel signals in a short time and to perform high-precision measurement. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a spectroscopic measurement apparatus capable of obtaining an optimum addition number in a short time and performing highly accurate measurement in a short time.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、光源と、前記光源からの光を分光し、計測対象物たるサンプルに照射する分光手段と、複数個の受光画素からなり、前記サンプルを経た分光光を受光してその光強度に応じた信号を出力するCCDイメージセンサと、前記CCDイメージセンサから出力される連続するS個の前記受光画素に対応する各出力を加算して出力する加算回路と、計測に用いる波長に係る計測用分光光のエネルギーをE(x) ,前記計測用分光光に対する前記受光画素の感度をA(x) ,及び前記計測用分光光に対する前記分光手段による減衰率をm(x) とし、且つ、前記計測用分光光に対する前記サンプルによる減衰率は仮の値n(x) として、前記各パラメータE(x) ,A(x) ,m(x) ,n(x) 及びSの積が、前記加算回路の出力値に対して予め設定された値となるように前記パラメータSを設定する制御回路とを有して分光計測装置を構成するものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is composed of a light source, a spectroscopic means for splitting light from the light source and irradiating the sample as a measurement object, and a plurality of light receiving pixels. A CCD image sensor that receives the spectral light that has passed through and outputs a signal corresponding to the light intensity, and an addition that adds and outputs the outputs corresponding to the S consecutive light receiving pixels output from the CCD image sensor. E (x), the sensitivity of the light receiving pixel with respect to the spectral light for measurement, A (x), and attenuation by the spectroscopic means for the spectral light for measurement The rate is m (x), and the attenuation rate by the sample with respect to the measurement spectral light is a temporary value n (x), and the parameters E (x), A (x), m (x), n The product of (x) and S is the output of the adder circuit. It constitutes a spectroscopic measuring device and a control circuit for setting the parameter S as a preset value for value.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る分光計測装置において、前記制御回路は、前記パラメータn(x) を減衰率が採り得る最小値として、及び前記加算回路の出力値に対して予め設定された値を前記加算回路の飽和出力値として、前記パラメータSを設定することを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the spectroscopic measurement device according to the first aspect, the control circuit preliminarily sets the parameter n (x) as a minimum value that can be taken by an attenuation factor and with respect to an output value of the addition circuit. The parameter S is set using the set value as the saturated output value of the adder circuit.

請求項3に係る発明は、請求項1に係る分光計測装置において、前記制御回路は、前記パラメータn(x) を減衰率が採り得る平均値として、及び前記加算回路の出力値に対して予め設定された値を前記加算回路の平均出力値として、前記パラメータSを設定することを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the spectroscopic measurement apparatus according to the first aspect, the control circuit preliminarily sets the parameter n (x) as an average value that can be taken by an attenuation factor and with respect to an output value of the addition circuit. The parameter S is set using the set value as an average output value of the adder circuit.

請求項4に係る発明は、請求項1に係る分光計測装置において、前記CCDイメージセンサは、前記受光画素単位で信号を順次転送する転送路と、前記受光画素からの出力を転送路に転送するトランスファーゲートとを備え、前記加算回路は、前記転送路からの出力が入力されるフローティングディフュージョンアンプよりなり、ここで、前記制御回路は、前記パラメータSに応じたタイミングにて前記フローティングディフュージョンアンプにリセット信号を印加することを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the spectroscopic measurement device according to the first aspect, the CCD image sensor transfers a transfer path for sequentially transferring signals in units of the light receiving pixels, and transfers an output from the light receiving pixels to the transfer path. A transfer gate, and the adder circuit includes a floating diffusion amplifier to which an output from the transfer path is input. The control circuit is reset to the floating diffusion amplifier at a timing according to the parameter S. A signal is applied.

請求項5に係る発明は、請求項1に係る分光計測装置において、前記CCDイメージセンサは、前記受光画素単位で信号を順次転送する転送路と、前記受光画素からの出力を転送路に転送するトランスファーゲートとを備え、前記加算回路は、前記転送路からの出力が入力されるフローティングディフュージョンアンプよりなり、ここで、前記制御回路は、前記分光手段と、前記サンプル及び前記CCDイメージセンサとの位置関係に応じて、前記フローティングディフュージョンアンプに印加するリセット信号のタイミングを変更することを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the spectroscopic measurement apparatus according to the first aspect, the CCD image sensor transfers a transfer path for sequentially transferring signals in units of the light receiving pixels, and transfers an output from the light receiving pixels to the transfer path. A transfer gate, and the adder circuit includes a floating diffusion amplifier to which an output from the transfer path is input. Here, the control circuit is configured to position the spectroscopic unit, the sample, and the CCD image sensor. The timing of the reset signal applied to the floating diffusion amplifier is changed according to the relationship.

請求項1に係る発明によれば、加算数に係るパラメータS(出力信号が連続出力される受光画素数)が、サンプルの減衰率が仮の値n(x) を採ったときに加算回路の出力値に対して予め設定された値となるように決定されるので、最適な加算数(パラメータ)Sが短時間に求められ、高精度の計測を短時間で行うことが可能となる。また請求項2に係る発明によれば、加算回路からの出力を飽和させることなくパラメータSを得ることができ、より高精度の計測を行うことが可能となる。また請求項3に係る発明によれば、平均出力値を中心とした加算回路による実測定値が出力されるので、出力値の飽和やノイズによる検出不能が抑えられ、より高精度の計測を行うことが可能となる。また請求項4に係る発明によれば、アナログ空間上で、前記転送路からの出力の加算が可能となる。また請求項5に係る発明によれば、分光手段と、サンプル及びCCDイメージセンサとの間に位置ずれがあっても、その位置ずれに応じてフローティングディフュージョンアンプに印加するリセット信号のタイミングを変更し得るので、より高精度の計測を行うことが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, when the parameter S relating to the number of additions (the number of light receiving pixels for which the output signal is continuously output) takes the provisional value n (x) as the sample attenuation rate, Since the output value is determined to be a value set in advance, the optimum addition number (parameter) S is obtained in a short time, and high-precision measurement can be performed in a short time. According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain the parameter S without saturating the output from the adder circuit, and to perform more accurate measurement. According to the invention of claim 3, since the actual measurement value is output by the adder circuit centering on the average output value, the saturation of the output value and the inability to detect due to noise can be suppressed, and more accurate measurement can be performed. Is possible. According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to add outputs from the transfer path in an analog space. According to the invention of claim 5, even if there is a positional deviation between the spectroscopic means and the sample and the CCD image sensor, the timing of the reset signal applied to the floating diffusion amplifier is changed according to the positional deviation. Therefore, measurement with higher accuracy can be performed.

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.

(実施例1)
まず、本発明に係る分光計測装置の実施例1について図1〜図8を用いて説明する。図1は、実施例1に係る分光計測装置の基本構成を示している。この実施例に係る分光計測装置は、光源12と分光手段13と光検出手段11とで構成されており、そして分光手段13と光検出手段11の間に置くサンプル14を透過する光の透過率nから、サンプル14の組成、状態などを調べる分光計測を行うようになっている。以下の説明では、波長毎の各値を(x)(x=1,2,3)を付して表現する。xは入射光の波長を示す番号で、ここでは波長が最も短い光を1,それより波長が長い光を2,一番波長の長い光を3で表現している。
(Example 1)
First, a first embodiment of a spectroscopic measurement apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 illustrates a basic configuration of the spectroscopic measurement apparatus according to the first embodiment. The spectroscopic measurement apparatus according to this embodiment includes a light source 12, a spectroscopic means 13, and a light detection means 11, and the transmittance of light transmitted through a sample 14 placed between the spectroscopic means 13 and the light detection means 11. From n, the spectroscopic measurement for examining the composition and state of the sample 14 is performed. In the following description, each value for each wavelength is expressed with (x) (x = 1, 2, 3). x is a number indicating the wavelength of the incident light. Here, the light having the shortest wavelength is represented by 1, the light having a longer wavelength is represented by 2, and the light having the longest wavelength is represented by 3.

光検出手段11はCCDイメージセンサ21と制御回路22とで構成されている。光源12,例えばハロゲンランプで発生した式(1)に示す光は、分光手段13に照射される。
E=∫E(x) (x=1,2,3) ・・・・・・・・・・・・(1)
The light detection means 11 includes a CCD image sensor 21 and a control circuit 22. The light shown in the formula (1) generated by the light source 12, for example, a halogen lamp, is irradiated to the spectroscopic means 13.
E = ∫E (x) (x = 1, 2, 3) (1)

分光手段13は、図面で左から右の方向に短波長〜長波長と並ぶ複数の光K0 (x) 〔K0 (1) ,K0 (2) ,K0 (3) 〕を生成する。分光手段13の出力、K0 (1) 〜K0 (3) は計測するサンプル14に照射され、計測するサンプル14を透過した光が光検出手段11を構成するCCDイメージセンサ21に照射される。CCDイメージセンサ21は、複数の画素31,トランスファーゲート32,転送路33,フローティングディフュージョンアンプ34で構成されている。各画素31に付記した番号N=1,2,3,・・・は、動作を説明する際に使う各画素の番号である。 The spectroscopic means 13 generates a plurality of light K 0 (x) [K 0 (1), K 0 (2), K 0 (3)] arranged in a short wavelength to long wavelength direction from left to right in the drawing. . Outputs K 0 (1) to K 0 (3) of the spectroscopic means 13 are applied to the sample 14 to be measured, and light transmitted through the sample 14 to be measured is applied to the CCD image sensor 21 constituting the light detecting means 11. . The CCD image sensor 21 includes a plurality of pixels 31, a transfer gate 32, a transfer path 33, and a floating diffusion amplifier 34. The numbers N = 1, 2, 3,... Added to each pixel 31 are the numbers of the pixels used when the operation is described.

分光手段13の出力、K0 (1) 〜K0 (3) は、式(1)に示した光源12の出力との間に式(2)に示す関係があるものとする。分光手段13の透過率に相当するm(x) は、1以下の定数で既知の値である。
0 (x) =m(x) ×E(x) (x=1,2,3) ・・・・・・(2)
また、分光手段13の出力K0 (1) 〜K0 (3) と、サンプル14の光の透過率n(x) と、サンプル14を透過した光K1(1)〜K1 (3) の間には、式(3)に示す関係がある。
1 (x) =n(x) ×K0 (x) (x=1,2,3) ・・・・・(3)
Assume that the output of the spectroscopic means 13, K 0 (1) to K 0 (3), has the relationship shown in the equation (2) with the output of the light source 12 shown in the equation (1). M (x) corresponding to the transmittance of the spectroscopic means 13 is a constant of 1 or less and a known value.
K 0 (x) = m (x) × E (x) (x = 1, 2, 3) (2)
Further, the outputs K 0 (1) to K 0 (3) of the spectroscopic means 13, the light transmittance n (x) of the sample 14, and the light K 1 (1) to K 1 (3) transmitted through the sample 14. There is a relationship shown in Equation (3).
K 1 (x) = n (x) × K 0 (x) (x = 1, 2, 3) (3)

図1で、光検出手段11を構成する制御回路22は、3つの端子、RST,TG,φを有する。CCDイメージセンサ21は制御回路22に接続される3つの端子、RST,TG,φと、出力端子Vout を有する。制御回路22で生成するRST端子に加える信号は、CCDイメージセンサ21のフローティングディフュージョンアンプ34をリセットする信号であり、同様にTG端子に加える信号は電荷を各画素31から転送路33に移すトランスファーゲート32を制御する信号であり、φ端子に加える信号は転送路33を制御する信号である。   In FIG. 1, the control circuit 22 constituting the light detection means 11 has three terminals, RST, TG, and φ. The CCD image sensor 21 has three terminals connected to the control circuit 22, RST, TG, φ, and an output terminal Vout. The signal applied to the RST terminal generated by the control circuit 22 is a signal for resetting the floating diffusion amplifier 34 of the CCD image sensor 21. Similarly, the signal applied to the TG terminal is a transfer gate for transferring charges from each pixel 31 to the transfer path 33. 32 is a signal for controlling 32, and a signal applied to the φ terminal is a signal for controlling the transfer path 33.

各画素31で発生する電荷を蓄積し転送する動作を、図2〜図5を用いて説明する。図2は、フローティングディフュージョンアンプ34の構成を示している。図3は、トランスファーゲート32の構成を示している。図4は、トランスファーゲート32の制御タイミングチャートを示している。図5は、転送路33の構成並びに制御タイミングチャートを示している。   The operation of accumulating and transferring charges generated in each pixel 31 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the configuration of the floating diffusion amplifier 34. FIG. 3 shows the configuration of the transfer gate 32. FIG. 4 shows a control timing chart of the transfer gate 32. FIG. 5 shows a configuration of the transfer path 33 and a control timing chart.

図2に示すフローティングディフュージョンアンプ34は、半導体のPN接合に逆バイアスを印加した状態で実現される容量51と、リセットSW52と、ソースフォロワ回路53とで構成されている。容量51の一端とリセットSW52の一端とソースフォロワ回路53の入力端との接続点は、転送路33の末端に接続されている。リセットSW52はMOSトランジスタで構成され、先に説明した共通接続端子ではない他方の端子は電源電圧に接続され、ゲートにはRST端子が接続されている。ソースフォロワ回路53の出力端子は、Vout 端子に接続されている。RST端子をHレベルにしたとき、転送路33の末端に接続された容量51に電源電圧が供給される。   The floating diffusion amplifier 34 shown in FIG. 2 includes a capacitor 51 realized with a reverse bias applied to a semiconductor PN junction, a reset SW 52, and a source follower circuit 53. A connection point between one end of the capacitor 51, one end of the reset SW 52, and the input end of the source follower circuit 53 is connected to the end of the transfer path 33. The reset SW 52 is composed of a MOS transistor, the other terminal that is not the common connection terminal described above is connected to the power supply voltage, and the RST terminal is connected to the gate. The output terminal of the source follower circuit 53 is connected to the Vout terminal. When the RST terminal is set to the H level, the power supply voltage is supplied to the capacitor 51 connected to the end of the transfer path 33.

この後、RST端子をLレベルにすると、容量51にはセットSW52を構成するMOSトランジスタの寄生容量で決まる電荷が加えられる。この後に転送路33がφ端子に加えられる信号で駆動されると、転送路33で運ばれる電荷が容量51に送られ、電圧に変換される。RST端子→φ端子→RST端子のように、RST端子をHにする間に、1回φ端子を駆動すると、出力端子Vout には転送路33の一つにある電荷を示す電圧が現れる。同様にして、RST端子→φ端子(1回目)→φ端子(2回目)・・・φ端子(Sum回目)・・・→RST端子のように、RST端子をHにする間に、Sum回φ端子を駆動すると、出力端子Vout には転送路33のSumヶ分の電荷の和を示す電圧が現れる。   Thereafter, when the RST terminal is set to the L level, a charge determined by the parasitic capacitance of the MOS transistor constituting the set SW 52 is added to the capacitor 51. Thereafter, when the transfer path 33 is driven by a signal applied to the φ terminal, the charge carried on the transfer path 33 is sent to the capacitor 51 and converted into a voltage. When the φ terminal is driven once while the RST terminal is set to H as in the case of the RST terminal → φ terminal → RST terminal, a voltage indicating a charge in one of the transfer paths 33 appears at the output terminal Vout. In the same manner, RST terminal → φ terminal (first time) → φ terminal (second time)... Φ terminal (Sum time). When the φ terminal is driven, a voltage indicating the sum of charges corresponding to Sum of the transfer path 33 appears at the output terminal Vout.

次に、図3と図4を用いてトランスファーゲート32の働きについて説明する。トランスファーゲート32は、複数の画素31と転送路33の間に配置され、TG端子に加えられる電圧で決まるポテンシャルにより、電荷を各画素31から転送路33に移す働きをする。図3の(A)は、TG端子をLレベルにしたときのトランスファーゲート32のポテンシャルを、図3の(B)は、TG端子をHレベルにしたときのトランスファーゲート32のポテンシャルを示す。図4に示すタイミングチャートは、TG端子に加える電圧の制御により、画素31で一定期間、光電荷を蓄積する動作を説明している。図4において、上段からTG端子の電圧、RST端子の電圧、φ端子の電圧、Vout 端子の電圧を並べて示している。画素31で一定期間、電荷を蓄積する動作と、画素31の信号を読み出す動作は並行して行われるが、y番目の電荷を蓄積する動作の間には、(y-1)番目に蓄積した電荷の読み出し動作を行っている。図4において、RST端子とφ端子に加える信号についてグレーで示した期間は任意である。この部分の動作は後で説明する。図3の(B)に示すように、TG端子にHレベルを加えると、各画素31と転送路33に間のポテンシャルが下がり、各画素31にある電荷は転送路33に移る。この動作で画素31の電荷がなくなり、次にTG端子にHレベルが加わるまでの間、画素31に照射された光で生じた電荷がここにたまる。次にTG端子にHレベルが加わる際に、先に画素31にたまった電荷が転送路33に移る。   Next, the function of the transfer gate 32 will be described with reference to FIGS. The transfer gate 32 is disposed between the plurality of pixels 31 and the transfer path 33, and functions to transfer charges from each pixel 31 to the transfer path 33 by a potential determined by a voltage applied to the TG terminal. 3A shows the potential of the transfer gate 32 when the TG terminal is set to the L level, and FIG. 3B shows the potential of the transfer gate 32 when the TG terminal is set to the H level. The timing chart shown in FIG. 4 illustrates the operation of accumulating photocharges in the pixel 31 for a certain period by controlling the voltage applied to the TG terminal. In FIG. 4, the voltage at the TG terminal, the voltage at the RST terminal, the voltage at the φ terminal, and the voltage at the Vout terminal are shown side by side from the top. The operation of accumulating the charge in the pixel 31 for a certain period and the operation of reading out the signal of the pixel 31 are performed in parallel, but during the operation of accumulating the yth charge, the (y-1) th accumulation is performed. A charge reading operation is performed. In FIG. 4, the period shown in gray for the signals applied to the RST terminal and the φ terminal is arbitrary. The operation of this part will be described later. As shown in FIG. 3B, when an H level is applied to the TG terminal, the potential between each pixel 31 and the transfer path 33 decreases, and the charge in each pixel 31 moves to the transfer path 33. This operation eliminates the charge of the pixel 31, and the charge generated by the light irradiated to the pixel 31 is accumulated here until the H level is next applied to the TG terminal. Next, when the H level is applied to the TG terminal, the charge previously accumulated in the pixel 31 moves to the transfer path 33.

最後に図5を用いて転送路33の構成並びに動作タイミングを説明する。なお、ここで説明する転送路33は、二層パルス駆動と呼ぶ方式に対応する構成のもので、図1〜図5でφで表現している駆動信号を、互い逆層の二つの信号φ1とφ2で示している。図5の(A)に示すように、転送路33は、N型半導体基板81上のP型半導体層82と、この中に一定間隔をあけて配置さるN型半導体層83と、N型半導体83の上面に置かれた第1の電極84と、P型半導体層82の上面に置かれた第2の電極85とで構成されている。図5の(A)上に最小ユニットとして示したN型半導体83の上面に置かれた第1の電極84と、P型半導体層82の上面に置かれた第2の電極85が一つのペアーとなり、ここに信号φ1を加える場合、隣に位置する最小ユニットには信号φ2を加える。このように信号φ1とφ2を交互に加えるように第1の電極84と第2の電極85を接続する。この状態で、図5の(C)に示すように、互いに逆位相の信号φ1,φ2を加えると、時間t=1,時間t=2及び時間t=3のタイミングでのポテンシャルが図5の(B)に示すようになり、電荷は右から左へ転送される。なお、図3に示したトランスファーゲート32は図5に示した転送路33の紙面の手前か背後に配置され、更にそのトランスファーゲート32の手前か背後に画素31が配置される。   Finally, the configuration and operation timing of the transfer path 33 will be described with reference to FIG. The transfer path 33 described here has a configuration corresponding to a system called double-layer pulse drive, and the drive signal represented by φ in FIGS. 1 to 5 is converted into two signals φ1 in opposite layers. And φ2. As shown in FIG. 5A, the transfer path 33 includes a P-type semiconductor layer 82 on an N-type semiconductor substrate 81, an N-type semiconductor layer 83 arranged at a predetermined interval therein, and an N-type semiconductor. The first electrode 84 is placed on the upper surface of 83, and the second electrode 85 is placed on the upper surface of the P-type semiconductor layer 82. A pair of a first electrode 84 placed on the upper surface of the N-type semiconductor 83 shown as a minimum unit in FIG. 5A and a second electrode 85 placed on the upper surface of the P-type semiconductor layer 82. When the signal φ1 is added here, the signal φ2 is added to the next smallest unit. Thus, the first electrode 84 and the second electrode 85 are connected so that the signals φ1 and φ2 are alternately applied. In this state, as shown in FIG. 5C, when signals φ1 and φ2 having opposite phases are added, the potential at the timing of time t = 1, time t = 2 and time t = 3 is shown in FIG. As shown in (B), the charge is transferred from right to left. The transfer gate 32 shown in FIG. 3 is arranged before or behind the paper surface of the transfer path 33 shown in FIG. 5, and the pixel 31 is arranged before or behind the transfer gate 32.

次に、図6に示すタイミングチャートについて説明する。図6において上から順番に、複数画素の配置の模式図、RST端子の信号、φ端子の信号、出力端子の出力信号Vout 〔Sum(x) で示す電荷の加算数〕を並べて示している。画素配置の模式図は、図1に示した複数の画素31と1対1に対応する。図6では、画素31で蓄積した電荷を、トランスファーゲート32を介して転送路33に移した後の動作を説明している。画素31で電荷を蓄積する動作は、図2〜図5を用いて説明済みである。入射光E(x) (x=1)の読み出しでは、フローティングディフュージョンアンプ34をRST端子への入力信号でリセットする間に信号φが5回立ち上がり、入射光E(x) (x=2)の読み出しでは、フローティングディフュージョンアンプ34をリセットする間に信号φが3回立ち上がり、入射光E(x) (x=3)の読み出しでは、フローティングディフュージョンアンプ34をリセットする間に信号φが5回立ち上がる態様を示している。図2を用いて説明したように、フローティングディフュージョンアンプ34をリセットする間に信号φが立ち上る回数は、フローティングディフュージョンアンプ34で転送路33から受けた電荷を加算する数、Sum(x) に相当する。   Next, the timing chart shown in FIG. 6 will be described. In FIG. 6, a schematic diagram of the arrangement of a plurality of pixels, an RST terminal signal, a φ terminal signal, and an output terminal output signal Vout [the number of charges added indicated by Sum (x)] are shown in order from the top. The schematic diagram of the pixel arrangement corresponds to the plurality of pixels 31 shown in FIG. FIG. 6 illustrates an operation after the charge accumulated in the pixel 31 is transferred to the transfer path 33 via the transfer gate 32. The operation of accumulating charges in the pixel 31 has been described with reference to FIGS. When reading the incident light E (x) (x = 1), the signal φ rises five times while the floating diffusion amplifier 34 is reset by the input signal to the RST terminal, and the incident light E (x) (x = 2) In reading, the signal φ rises three times while the floating diffusion amplifier 34 is reset, and in reading out the incident light E (x) (x = 3), the signal φ rises five times while the floating diffusion amplifier 34 is reset. Is shown. As described with reference to FIG. 2, the number of times the signal φ rises while the floating diffusion amplifier 34 is reset corresponds to the number Sum (x) that is added to the charge received from the transfer path 33 by the floating diffusion amplifier 34. .

出力信号Vout(x)は、電荷加算数Sum(x) に従った画素部の出力であり、式(4)で表される。
Vout(x)=A(x) ×K1 (x) ×Sum(x)
=A(x) ×m(x) ×n(x) ×E(x) ×Sum(x) (x=1,2,3)
・・・・・・・・・・(4)
A(x) :画素31の感度
E(x) :光源12のエネルギー
m(x) :既知の分光手段の光の透過率
n(x) :計測するサンプル14の光の透過率
Sum(x) :電荷の加算数
表1に式(4)を構成する各値の例を示す。
The output signal Vout (x) is an output of the pixel unit according to the charge addition number Sum (x), and is expressed by Expression (4).
Vout (x) = A (x) × K 1 (x) × Sum (x)
= A (x) * m (x) * n (x) * E (x) * Sum (x) (x = 1, 2, 3)
(4)
A (x): Sensitivity of pixel 31 E (x): Energy of light source 12 m (x): Light transmittance of known spectroscopic means n (x): Light transmittance of sample 14 to be measured Sum (x) : Number of charge additions Table 1 shows an example of each value constituting Equation (4).

Figure 2009128215
Figure 2009128215

表1の条件は、サンプル14の光の透過率n(x) を求めるのに、この値の最大値、nmax(x)が検出された場合に、式(5)が成り立つように各値を決めている。
Vsat =A(x) ×m(x) ×nmax(x)×E(x) ×Sum(x) (x=1,2,3)
・・・・・・・・・・(5)
式5は、電荷の加算数Sum(x) を、分光手段12の透過率m(x) と、画素31の感度A(x) と、光のエネルギーE(x) とから決めると、全ての波長(x=1,2,3)で、出力Vout が飽和レベルVsat となることを示している。実際には、n(x) =0〜1の測定を行うので、全波長の出力Vout (x=1,2,3)は飽和レベルVsat 以下となり、出力Vout が飽和レベルVsat を越えるために再測定する問題は起きない。表1で示した、分光手段12の光の透過率m(x) と、画素31の感度A(x) と、光のエネルギーE(x) の値は、説明のためのものであり、実際には、光学フィルター、画素、光源の組成、構成、実現手段で、それらの値は決まる。画素と光源については、次に具体例で説明する。
The conditions in Table 1 are to obtain the light transmittance n (x) of the sample 14, and when the maximum value of this value, nmax (x) is detected, each value is set so that Equation (5) holds. I have decided.
Vsat = A (x) * m (x) * nmax (x) * E (x) * Sum (x) (x = 1, 2, 3)
(5)
When the sum of charges Sum (x) is determined from the transmittance m (x) of the spectroscopic means 12, the sensitivity A (x) of the pixel 31, and the light energy E (x), It shows that the output Vout becomes the saturation level Vsat at the wavelength (x = 1, 2, 3). Actually, since n (x) = 0 to 1 is measured, the output Vout (x = 1, 2, 3) of all wavelengths is below the saturation level Vsat, and the output Vout exceeds the saturation level Vsat. There is no problem to measure. The values of the light transmittance m (x) of the spectroscopic means 12, the sensitivity A (x) of the pixel 31, and the light energy E (x) shown in Table 1 are for illustrative purposes. The values are determined by the composition, configuration, and implementation means of the optical filter, pixel, and light source. Next, the pixel and the light source will be described in a specific example.

図7に光源の色温度毎の波長単位のエネルギーE(x) の一例を示す。これは、ウシオ電機のHPで公開されている情報を転記したものである。図8に画素の分光感度A(x) の一例を示す。これは、日本理工出版社刊、映像情報メディア学会編、「固体撮像素子の基礎」(p133 ,図5−1)に示されたシリコンフォトダイオードの分光感度を転記したものである。なお、図8において、縦軸は分光感度R(mA/W),LD は空乏層幅、各曲線は少数キャリアの拡散長Ln を示している。なお上記の説明においては、減衰率を透過率に対応させて、光の透過率m(x) 及びn(x) として説明したが、減衰率を反射率に対応させて、反射率として説明してもよい。以下の実施例でも同様である。 FIG. 7 shows an example of energy E (x) in wavelength units for each color temperature of the light source. This is a copy of the information published on Ushio's website. FIG. 8 shows an example of the spectral sensitivity A (x) of the pixel. This is a transcription of the spectral sensitivity of a silicon photodiode shown in “Natural imaging device basics” (p133, FIG. 5-1), published by Nippon Riko Publishing Co., Ltd. In FIG. 8, the vertical axis indicates the spectral sensitivity R (mA / W), L D indicates the depletion layer width, and each curve indicates the minority carrier diffusion length L n . In the above description, the attenuation rate is described as the light transmittance m (x) and n (x) corresponding to the transmittance. However, the attenuation rate is described as the reflectance corresponding to the reflectance. May be. The same applies to the following embodiments.

(実施例2)
次に、図9を用いて本発明に係る実施例2について説明する。実施例1に関して、図1に示した分光計測装置の基本構成、並びに図2〜図5及び図7,図8に示した技術内容については、実施例2においても同様であり、その説明を省略する。図9に示すタイミングチャートは図6に示したタイミングチャートと同じように、上から順番に複数画素の配置の模式図、RST端子の信号、φ端子の信号、出力端子の出力信号Vout 〔Sum(x) で示す電荷の加算数〕を並べて示している。図9に示す本実施例のタイミングチャートと図6に示す実施例1のタイミングチャートとはRST端子とφ端子の信号で決まる加算数Sum(x) が異なる。本実施例は表2に示す各値で設定した際の動作に相当する。
(Example 2)
Next, Embodiment 2 according to the present invention will be described with reference to FIG. Regarding the first embodiment, the basic configuration of the spectroscopic measurement apparatus shown in FIG. 1 and the technical contents shown in FIGS. 2 to 5, 7, and 8 are the same in the second embodiment, and the description thereof is omitted. To do. As in the timing chart shown in FIG. 6, the timing chart shown in FIG. 9 is a schematic diagram of the arrangement of a plurality of pixels in order from the top, RST terminal signal, φ terminal signal, output terminal output signal Vout [Sum ( x) are shown side by side. The timing chart of the present embodiment shown in FIG. 9 and the timing chart of the first embodiment shown in FIG. 6 differ in the number of additions Sum (x) determined by the signals at the RST terminal and the φ terminal. This embodiment corresponds to the operation when setting with the values shown in Table 2.

Figure 2009128215
Figure 2009128215

表2の条件は、サンプル14の光の透過率n(x) を求めるのに、この値の平均値、nave(x)が検出された場合に、式(6)が成り立つように各値を決めている。
Vave =A(x) ×m(x) ×nave(x)×E(x) ×Sum(x) (x=1,2,3)
・・・・・・・・・・(6)
式(6)は、電荷の加算数Sum(x) を、分光手段12の透過率m(x) と、画素31の感度A(x) と、光のエネルギーE(x) とから決めると、全ての波長(x=1,2,3)で、出力Vout が平均値Vave となることを示している。実際には、n(x) =0〜1の測定を行うので、全波長の出力Vout (x=1,2,3)は平均値Vave を中心に分布し、ノイズレベル以上で飽和レベル以下となる確率が高く、出力がノイズに埋もれたり、飽和レベルを越えるために再測定する問題の発生確率が低くなる。表2で示した、分光手段12の光の透過率m(x) と、画素31の感度A(x) と、光のエネルギーE(x) の値は説明のためのものであり、実際には、光学フィルター、画素、光源の組成、構成、実現手段で、そられの値は決まり、実施例1で示した具体例が適用できる。
The conditions in Table 2 are to obtain the light transmittance n (x) of the sample 14, and when the average value of this value, nave (x) is detected, each value is set so that Equation (6) holds. I have decided.
Vave = A (x) * m (x) * nave (x) * E (x) * Sum (x) (x = 1, 2, 3)
(6)
In equation (6), the sum of charges Sum (x) is determined from the transmittance m (x) of the spectroscopic means 12, the sensitivity A (x) of the pixel 31, and the light energy E (x). It shows that the output Vout becomes the average value Vave at all wavelengths (x = 1, 2, 3). Actually, since n (x) = 0 to 1 is measured, the output Vout (x = 1, 2, 3) of all wavelengths is distributed around the average value Vave, and is above the noise level and below the saturation level. The output is buried in noise, or the problem of remeasurement due to exceeding the saturation level is low. The values of the light transmittance m (x) of the spectroscopic means 12, the sensitivity A (x) of the pixel 31, and the light energy E (x) shown in Table 2 are for illustrative purposes. The optical filter, pixel, and light source composition, configuration, and implementation means determine their values, and the specific example shown in Example 1 can be applied.

(実施例3)
次に、実施例3について説明する。図6以外の実施例1に関する説明は、実施例3に適用される。図10は、実施例3の動作を説明するための図6に対応するタイミングチャートである。表1における式(4)を構成する各パラメータの値に対応する、実施例3における値を表3に示す。表3において表1と異なる箇所には*印を付して示してある。図10に示すタイミングチャートでは、x=3の波長の画素31の加算値、Sum(3) が4である。x=3の波長の加算値、Sum(3) が、5の場合と4の場合の違いは、RST端子に加える信号とφ端子に加える信号の関係で決まる。
(Example 3)
Next, Example 3 will be described. The description about the first embodiment other than FIG. 6 is applied to the third embodiment. FIG. 10 is a timing chart corresponding to FIG. 6 for explaining the operation of the third embodiment. Table 3 shows values in Example 3 corresponding to the values of the parameters constituting the expression (4) in Table 1. In Table 3, parts different from Table 1 are marked with *. In the timing chart shown in FIG. 10, the added value of the pixel 31 having the wavelength of x = 3, Sum (3) is 4. The difference between the sum of the wavelengths x = 3 and Sum (3) being 5 and 4 is determined by the relationship between the signal applied to the RST terminal and the signal applied to the φ terminal.

Figure 2009128215
Figure 2009128215

(実施例4)
次に、実施例4について説明する。図6以外の実施例1に関する説明は、実施例4にも適用される。図11は、実施例4の動作を説明するための図6に対応するタイミングチャートである。表4に、式(4)を構成する各パラメータ値に対応する、実施例4における設定値を示す。表4において表1と異なる箇所には*印を付して示してある。図11に示すタイミングチャートでは、x=1,2,3の波長の光を受ける画素(31)の位置が一画素分右方向にシフトしている。入射光がシフトしてもRST端子に加える信号とφ端子に加える信号の関係により、式(4)に示す信号が得られる。入射光のシフトは、光源12,分光手段13,光検出手段11の何れか一つか複数の位置関係で決まるものである。なお、図11で、RST端子及びVout 端子の電圧において、ドットパターン部分は不確定信号領域を示している。
Example 4
Next, Example 4 will be described. The description about the first embodiment other than FIG. 6 is also applied to the fourth embodiment. FIG. 11 is a timing chart corresponding to FIG. 6 for explaining the operation of the fourth embodiment. Table 4 shows the setting values in Example 4 corresponding to the parameter values constituting the equation (4). In Table 4, parts different from Table 1 are marked with *. In the timing chart shown in FIG. 11, the position of the pixel (31) that receives light of wavelengths x = 1, 2, and 3 is shifted to the right by one pixel. Even if the incident light is shifted, the signal shown in Expression (4) is obtained by the relationship between the signal applied to the RST terminal and the signal applied to the φ terminal. The shift of the incident light is determined by one or a plurality of positional relationships among the light source 12, the spectroscopic means 13, and the light detection means 11. In FIG. 11, in the voltages at the RST terminal and the Vout terminal, the dot pattern portion indicates an indeterminate signal region.

Figure 2009128215
Figure 2009128215

本発明に係る分光計測装置の実施例1の基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of Example 1 of the spectroscopic measurement apparatus which concerns on this invention. 実施例1におけるフローティングディフュージョンアンプの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a floating diffusion amplifier in the first embodiment. 実施例1におけるトランスファーゲートの構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a transfer gate according to the first embodiment. 実施例1におけるトランスファーゲートの動作を説明するためのタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining an operation of a transfer gate in the first embodiment. 実施例1における転送路の構成及び動作のタイミングチャートである。4 is a timing chart of the configuration and operation of a transfer path in the first embodiment. 実施例1の動作を説明するためのタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment. 実施例1に関連する光源の波長単位のエネルギーの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the energy of the wavelength unit of the light source relevant to Example 1. FIG. 実施例1に関連する画素の分光感度の一例を示す図である。7 is a diagram illustrating an example of spectral sensitivity of a pixel related to Example 1. FIG. 実施例2の動作を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining an operation of the second embodiment. 実施例3の動作を説明するためのタイミングチャートである。10 is a timing chart for explaining the operation of the third embodiment. 実施例4の動作を説明するためのタイミングチャートである。10 is a timing chart for explaining the operation of the fourth embodiment. 従来の分光計測装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional spectroscopic measurement apparatus. 図12に示した従来例の光検出手段の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of the conventional photodetecting means shown in FIG. 図13に示した光検出手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。14 is a timing chart for explaining the operation of the light detection means shown in FIG. 図12においてサンプルを通過した光のエネルギーを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the energy of light that has passed through a sample in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11 光検出手段
12 光源
13 分光手段
14 サンプル
21 CCDイメージセンサ
31 画素
32 トランスファーゲート
33 転送路
34 フローティングディフュージョンアンプ
51 容量
52 リセットSW
53 ソースフォロワ回路
81 N型半導体基板
82 P型半導体
83 N型半導体
84 第1の電極
85 第2の電極
11 Light detection means
12 Light source
13 Spectroscopic means
14 samples
21 CCD image sensor
31 pixels
32 Transfer gate
33 Transfer path
34 Floating diffusion amplifier
51 capacity
52 Reset SW
53 Source follower circuit
81 N-type semiconductor substrate
82 P-type semiconductor
83 N-type semiconductor
84 First electrode
85 Second electrode

Claims (5)

光源と、
前記光源からの光を分光し、計測対象物たるサンプルに照射する分光手段と、
複数個の受光画素からなり、前記サンプルを経た分光光を受光してその光強度に応じた信号を出力するCCDイメージセンサと、
前記CCDイメージセンサから出力される連続するS個の前記受光画素に対応する各出力を加算して出力する加算回路と、
計測に用いる波長に係る計測用分光光のエネルギーをE(x) ,前記計測用分光光に対する前記受光画素の感度をA(x) ,及び前記計測用分光光に対する前記分光手段による減衰率をm(x) とし、且つ、前記計測用分光光に対する前記サンプルによる減衰率は仮の値n(x) として、前記各パラメータE(x) ,A(x) ,m(x) ,n(x) 及びSの積が、前記加算回路の出力値に対して予め設定された値となるように前記パラメータSを設定する制御回路とを有する分光計測装置。
A light source;
Spectroscopic means for spectrally dividing the light from the light source and irradiating the sample as a measurement object;
A CCD image sensor comprising a plurality of light receiving pixels, receiving the spectral light having passed through the sample, and outputting a signal corresponding to the light intensity;
An adding circuit for adding and outputting the outputs corresponding to the S consecutive light receiving pixels output from the CCD image sensor;
The energy of the spectral light for measurement related to the wavelength used for measurement is E (x), the sensitivity of the light receiving pixel to the spectral light for measurement is A (x), and the attenuation rate by the spectral means for the spectral light for measurement is m (x), and the attenuation rate by the sample with respect to the spectral light for measurement is a temporary value n (x), and the parameters E (x), A (x), m (x), n (x) And a control circuit that sets the parameter S so that the product of S and S is a value set in advance with respect to the output value of the adder circuit.
前記制御回路は、前記パラメータn(x) を減衰率が採り得る最小値として、及び前記加算回路の出力値に対して予め設定された値を前記加算回路の飽和出力値として、前記パラメータSを設定することを特徴とする請求項1に係る分光計測装置。   The control circuit uses the parameter n (x) as a minimum value that can be taken by an attenuation factor, and uses a value preset for the output value of the adder circuit as a saturated output value of the adder circuit. The spectroscopic measurement apparatus according to claim 1, wherein the spectroscopic measurement apparatus is set. 前記制御回路は、前記パラメータn(x) を減衰率が採り得る平均値として、及び前記加算回路の出力値に対して予め設定された値を前記加算回路の平均出力値として、前記パラメータSを設定することを特徴とする請求項1に係る分光計測装置。   The control circuit sets the parameter S to the parameter n (x) as an average value that can be taken by an attenuation factor, and a value preset for the output value of the adder circuit as an average output value of the adder circuit. The spectroscopic measurement apparatus according to claim 1, wherein the spectroscopic measurement apparatus is set. 前記CCDイメージセンサは、前記受光画素単位で信号を順次転送する転送路と、前記受光画素からの出力を転送路に転送するトランスファーゲートとを備え、前記加算回路は、前記転送路からの出力が入力されるフローティングディフュージョンアンプよりなり、ここで、前記制御回路は、前記パラメータSに応じたタイミングにて前記フローティングディフュージョンアンプにリセット信号を印加することを特徴とする請求項1に係る分光計測装置。   The CCD image sensor includes a transfer path for sequentially transferring a signal in units of light receiving pixels and a transfer gate for transferring an output from the light receiving pixels to the transfer path, and the adder circuit receives an output from the transfer path. The spectroscopic measurement apparatus according to claim 1, wherein the control circuit applies a reset signal to the floating diffusion amplifier at a timing according to the parameter S. 前記CCDイメージセンサは、前記受光画素単位で信号を順次転送する転送路と、前記受光画素からの出力を転送路に転送するトランスファーゲートとを備え、前記加算回路は、前記転送路からの出力が入力されるフローティングディフュージョンアンプよりなり、ここで、前記制御回路は、前記分光手段と、前記サンプル及び前記CCDイメージセンサとの位置関係に応じて、前記フローティングディフュージョンアンプに印加するリセット信号のタイミングを変更することを特徴とする請求項1に係る分光計測装置。   The CCD image sensor includes a transfer path for sequentially transferring a signal in units of light receiving pixels and a transfer gate for transferring an output from the light receiving pixels to the transfer path, and the adder circuit receives an output from the transfer path. The control circuit includes a floating diffusion amplifier that is input. Here, the control circuit changes a timing of a reset signal applied to the floating diffusion amplifier according to a positional relationship between the spectroscopic unit, the sample, and the CCD image sensor. The spectroscopic measurement device according to claim 1.
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