[发明专利]光子计数装置和光子计数方法

权利要求书

1.一种光子计数装置，其特征在于，包括：

多个像素，其是构成图像传感器的多个像素，并且包含将输入的光转换为电荷的光电转换元件和将由所述光电转换元件转换后的电荷放大并转换为电压的放大器；

A/D转换器，其将从所述多个像素的所述放大器输出的电压转换为数字值；和

转换部，其基于对应的用于区分光子数的阈值数据将所述数字值转换为光子数，

所述阈值数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于各光子数设定的、修正后的所述数字值的上限值及下限值。

2.如权利要求1所述的光子计数装置，其特征在于，

所述阈值数据为对所述图像传感器的所述多个像素共通的阈值数据。

3.如权利要求1所述的光子计数装置，其特征在于，

所述阈值数据为分别与所述图像传感器的所述多个像素建立了对应关系的阈值数据。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

还包括：数据处理部，其基于由所述转换部转换后的所述光子数，生成表示所述多个像素中的各个的光子数的二维图像。

5.如权利要求1～4中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

还包括：数据处理部，其基于由所述转换部转换后的所述光子数，生成作为相对于光子数的像素数的布局的柱状图。

6.如权利要求1～5中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

所述A/D转换器设置于所述多个像素的每个。

7.如权利要求1～6中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

所述放大器的读出噪声为0.2[e-rms]以下。

8.如权利要求1～6中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

所述放大器的读出噪声为0.15[e-rms]以下。

9.如权利要求1～8中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，构成所述多个像素的放大器中的各个的增益为10[DN/e]以上。

10.如权利要求1～9中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

所述光子数为考虑了所述图像传感器的量子效率的光子数。

11.如权利要求1～10中任一项所述的光子计数装置，其特征在于，

所述光子数为光电子数。

12.一种光子计数方法，其特征在于，包括：

将输入构成图像传感器的多个像素中的各个的光电转换元件的光转换为电荷的步骤；

将转换后的所述电荷由构成所述多个像素的放大器放大，并转换为电压的步骤；

将从各个所述放大器输出的电压由A/D转换器转换为数字值并输出的步骤；和

基于对应的用于区分光子数的阈值数据将所述数字值转换为光子数的步骤，

所述阈值数据为表示阈值范围的数据，所述阈值范围包含相对于各光子数设定的、修正后的所述数字值的上限值及下限值。

13.如权利要求12所述的光子计数方法，其特征在于，

所述阈值数据为对所述图像传感器的所述多个像素共通的阈值数据。

14.如权利要求12所述的光子计数方法，其特征在于，

所述阈值数据为分别与所述图像传感器的所述多个像素建立了对应关系的阈值数据。

15.如权利要求12～14中任一项所述的光子计数方法，其特征在于，

还包括：基于转换后的所述光子数，生成表示所述多个像素中的各个的所述光子数的二维图像的步骤。