[发明专利]时间测量装置、时间测量方法、发光寿命测量装置及发光寿命测量方法

说明书

时间测量装置是将自第1触发信号被输入起至第2触发信号被输入为止的时间作为测量时间来计算的时间测量装置，具备：启动闸门，其生成启动信号；终止闸门，其生成终止信号；TDC电路，其生成相当于自启动信号被输入起至终止信号被输入为止的时间的数字码；延迟电路，其使启动信号及终止信号的至少一方的向TDC电路的输入以规定的延迟时间延迟；及控制部，其基于由TDC电路生成的多个数字码，计算测量时间，延迟电路选择至少2个延迟时间。

技术领域

本发明的一个方式涉及一种时间测量装置、时间测量方法、发光寿命测量装置及发光寿命测量方法。

背景技术

在测量对试样照射激发光时的发光的寿命的发光寿命测量装置等中，使用输出启动脉冲信号及终止脉冲信号的时间差所涉及的信息的时间测量装置。作为这样的时间测量装置，已知有利用通过将上述时间差作为数字信号输出而测量时间的TDC(Time-digital-converter(时间数字转换器))方式的时间测量装置(例如参照非专利文献1)。TDC方式与将时间差作为模拟信号而输出的TAC(Time-Analog-Converter(时间模拟转换器))方式相比较，在测量范围长且低成本的方面有利。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：“Advanced Time-Correlated Single Photon CountingTechniques”W.Becker(2005)

发明内容

发明所要解决的问题

在利用TDC方式的时间测量装置中，输出与自启动脉冲信号被输出起至终止脉冲信号被输出为止的实际时间对应的量化间隔的数字信号。然而，难以将量化间隔设为固定间隔，且难以使实际时间与量化间隔完全对应。由于量化间隔不均(微分非线性的影响变大)，因而存在输出原本与实际时间不对应的数字信号输出的情况，在该情况下，有无法充分保证时间测量的精度的担忧。

本发明的一个方式是为了解决上述问题而完成的发明，其目的在于，提供一种可高精度进行时间测量的时间测量装置、时间测量方法、发光寿命测量装置及发光寿命测量方法。

解决问题的技术手段

本发明的一个方式所涉及的时间测量装置是将自第1触发信号被输入起至第2触发信号被输入为止的时间作为测量时间而计算的装置；具备：第1信号生成部，其根据第1触发信号而生成第1信号；第2信号生成部，其根据第2触发信号而生成第2信号；数字转换部，其接收第1信号及第2信号的输入，生成相当于自第1信号被输入起至第2信号被输入为止的时间的数字信号；时间延迟部，其使第1信号及第2信号的至少一方的向数字转换部的输入以自预先设定的多个延迟时间选择的延迟时间延迟；及时间计算部，其基于多个数字信号而计算测量时间；时间延迟部选择至少2个延迟时间。

该时间测量装置中，使第1信号及第2信号的至少一方的信号延迟，基于由第1信号及第2信号的输入的时间差生成的多个数字信号，计算自第1触发信号被输入起至第2触发信号被输入为止的时间即测量时间。然后，赋予第1信号及第2信号的至少一方的信号的延迟时间被设为至少2个不同的延迟时间。一般来说，由于难以将数字转换所涉及的量化间隔设为固定间隔，且量化间隔存在不均，因而难以使实际时间与量化间隔完全对应，由此时间测量的精度容易降低。关于该方面，在本发明的一个方式中，由于根据对应于多个延迟时间的多个数字信号而计算测量时间，因而即使在量化间隔存在不均的情况下，也可通过多个延迟时间使量化间隔的不均平滑化，从而可根据多个数字信号整体高精度地计算时间。根据以上所述，根据本发明的一个方式，可高精度地进行时间测量。

另外，时间延迟部也可以一边经时切换自多个延迟时间选择的延迟时间一边使第1信号及第2信号的至少一方的向数字转换部的输入延迟。由此，可将时间不同的多个延迟时间依次赋予第1信号及第2信号的至少一方，可有效率地生成对应于多个延迟时间的多个数字信号。即，可有效率地进行高精度的时间测量。