(57)【要約】【課題】フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを用いて，ＴＤＩ動作による相対移動画像の記録モードと，静止記録モードとを選択できるようする。【解決手段】フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサ１４を利用する。このＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させてＣＣＤセンサに対して相対的に移動する画像を記録するＴＤＩ記録モードと，ＣＣＤセンサに対して相対的に静止している画像を記録する静止記録モードとを備えていて，それらを選択可能にする。静止記録モードでは，露光段階において，電荷転送クロック信号を停止させたり，電荷転送クロック信号の転送周期を露光時間より長くしたりすることによって，露光時間中に電荷転送が生じないようにする。【選択図】図１
2005241513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の段階を備えるＣＣＤセンサの制御方法。
（ア）フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを準備する準備段階。
（イ）前記ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて前記ＣＣＤセンサに対して相対的に移動する画像を記録するＴＤＩ記録モードと，前記ＣＣＤセンサに対して相対的に静止している画像を記録する静止記録モードのいずれかを選択する段階。
（ウ）前記ＴＤＩ記録モードが選択された場合は前記ＴＤＩ記録モードを実行し，前記静止記録モードが選択された場合は前記静止記録モードを実行する段階。
【請求項２】
請求項１に記載の制御方法において，前記静止記録モードが選択された場合は，次の段階を実行することを特徴とする制御方法。
（エ）第１の転送周期で電荷転送動作を実行している状態で，前記ＣＣＤセンサに，前記第１の転送周期よりも長い露光時間で，被測定電磁波を照射する露光段階。
（オ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記第１の転送周期よりも短い第２の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【請求項３】
請求項１に記載の制御方法において，前記静止記録モードが選択された場合は，次の各段階を実行することを特徴とする制御方法。
（エ）前記ＣＣＤセンサに転送クロック信号を供給しない状態で，所定の露光時間だけ前記ＣＣＤセンサに被測定電磁波を照射する露光段階。
（オ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，所定の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【請求項４】
請求項１に記載の制御方法において，前記静止記録モードが選択された場合は，次の各段階を実行することを特徴とする制御方法。
（エ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階。
（オ）前記外部制御モードから，内部の転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する内部制御モードに切り換えて，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記内部の転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【請求項５】
請求項１に記載の制御方法において，前記静止記録モードが選択された場合は，次の各段階を実行することを特徴とする制御方法。
（エ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階。
（オ）前記外部制御モードの状態において，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記外部からの転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の制御方法において，次の特徴を備える制御方法。
（カ）前記被測定電磁波はＸ線回折装置における回折Ｘ線である。
（キ）前記ＴＤＩ動作の電荷転送方向は前記回折Ｘ線の回折角の変化方向に一致している。
（ク）前記ＴＤＩ動作の転送周波数に前記ＣＣＤセンサの画素の前記電荷転送方向のサイズを掛け算したものが，前記ＣＣＤセンサと前記回折Ｘ線との間の，前記回折角の変化方向における相対速度に等しい。
【請求項７】
次の構成を備えるＣＣＤセンサの制御装置。
（ア）フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサ。
（イ）前記ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて前記ＣＣＤセンサに対して相対的に移動する画像を記録するＴＤＩ記録モード実行手段。
（ウ）前記ＣＣＤセンサに対して相対的に静止している画像を記録する静止記録モード実行手段。
（エ）前記ＴＤＩ記録モード実行手段と前記静止記録モード実行手段のいずれかを選択してそれを実行させる選択実行手段。
【請求項８】
請求項７に記載の制御装置において，前記静止記録モード実行手段は次の構成を備えることを特徴とする制御装置。
（オ）第１の転送周期で電荷転送動作を実行している状態で，前記ＣＣＤセンサに，前記第１の転送周期よりも長い露光時間で，被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。
（カ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記第１の転送周期よりも短い第２の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【請求項９】
請求項７に記載の制御装置において，前記静止記録モード実行手段は次の構成を備えることを特徴とする制御装置。
（オ）前記ＣＣＤセンサに転送クロック信号を供給しない状態で，所定の露光時間だけ前記ＣＣＤセンサに被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。
（カ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，所定の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【請求項１０】
請求項７に記載の制御装置において，前記静止記録モード実行手段は次の構成を備えることを特徴とする制御装置。
（オ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。
（カ）前記外部制御モードから，内部の転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する内部制御モードに切り換えて，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記内部の転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【請求項１１】
請求項７に記載の制御装置において，前記静止記録モード実行手段は次の構成を備えることを特徴とする制御装置。
（オ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。
（カ）前記外部制御モードの状態において，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記外部からの転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【請求項１２】
請求項７から１１までのいずれか１項に記載の制御装置を備えたＸ線回折装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルフレームトランスファー（Full Frame Transfer：ＦＦＴ）型のＣＣＤセンサを用いて，ＴＤＩ動作による移動画像の記録と，センサと被写体が静止した状態での画像記録とを可能にする，制御方法及び装置並びにＸ線回折装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを用いて，これにＴＤＩ（Time Delay Integration，時間遅延積分）動作をさせると，ＣＣＤセンサに対して相対的に動いている画像を高感度で記録できる。例えば，次の特許文献１は，そのような技術を開示している。
【特許文献１】特開２００１−２３１７７９号公報
【０００３】
この特許文献１は，医療診断用のＸ線撮影装置において，Ｘ線画像の記録装置としてＴＤＩ動作のＣＣＤセンサを用いるものである。この文献は，被写体である人体を静止させておいて，Ｘ線源とＣＣＤセンサを移動させて，それに同期させてＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて，Ｘ線画像を得ているものであり，ＴＤＩ動作の原理を分かりやすく説明している。さらに，この文献は，ＣＣＤセンサ自身が内蔵するＴＤＩクロック信号に基づいて動作するモード（これを自走モードと呼んでいる）と，Ｘ線撮影装置が提供するＴＤＩクロック信号に基づいて動作するモード（これを他走モードと呼んでいる）を選択的に実施できることや，ＴＤＩクロック信号の周波数を変えることで標準撮影モードと高速撮影モードを選択的に実施できることなどを開示している。
【０００４】
フルフレームトランスファー型は，動作原理上，ビデオカメラに利用することは難しく，主として計測用や分析用に利用されている。
【０００５】
一方，フルフレームトランスファー型以外のＣＣＤセンサ，例えば，フレームトランスファー型，インターライントランスファー型またはフレームインターライントランスファー型は，汎用のビデオカメラ等に数多く利用されている。このようなＣＣＤセンサを用いて，センサを固定した状態で静止画を記録するには，例えば，次のようにする。シャッターを開いて所定の露光時間だけ画像光線をＣＣＤセンサに照射したら，その後は，シャッターを閉じて，数ＭＨｚの転送周波数で電荷転送動作を実行して，各画素に蓄積された電荷量を高速で読み出している。これにより，ＣＣＤセンサに照射された画像光線の２次元画像を静止画として記録することができる。この汎用タイプのＣＣＤセンサにおいては，露光時間の間に電荷転送用のクロック信号を停止させる技術が知られている。例えば，次の特許文献２は，インターライントランスファー型ＣＣＤにおいて，露光時間の間は，転送クロック信号を停止している。
【特許文献２】特開平３−２８４０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１に示すようなＴＤＩ動作のＣＣＤセンサでは，ＣＣＤセンサに対して相対的に動いている画像を記録することができる。すなわち，画像の相対的な移動速度と，ＴＤＩ動作の転送周波数とを同期させることで，動いている画像を高感度で記録できる。
【０００７】
ところで，ＴＤＩ動作のＣＣＤセンサを搭載した画像記録システムにおいて，ＣＣＤセンサを固定して，静止した被写体を記録したい場合がある。ＴＤＩ動作のＣＣＤセンサでは，通常，センサ及び被写体が静止した状態での画像記録（以下，静止記録という。）ができないが，制御方法を工夫することで静止記録ができれば，静止記録用に別個のＣＣＤセンサを用意しなくても済み，好都合である。汎用タイプのＣＣＤセンサでは，上述の特許文献２のように，露光時間の間は転送クロック信号を止めることで，瞬間画像を静的に記録するようにしたものが知られているが，ＴＤＩ動作のＣＣＤセンサでは，上述の静止記録を実現する方法は知られていない。
【０００８】
そこで，この発明の目的は，フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを用いて，ＴＤＩ動作による相対移動画像の記録モードと，静止記録モードとを選択できるような制御方法及び装置並びにＸ線回折装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＣＣＤセンサの制御方法は，次の段階を備えている。（ア）フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを準備する準備段階。（イ）前記ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて前記ＣＣＤセンサに対して相対的に移動する画像を記録するＴＤＩ記録モードと，前記ＣＣＤセンサに対して相対的に静止している画像を記録する静止記録モードのいずれかを選択する段階。（ウ）前記ＴＤＩ記録モードが選択された場合は前記ＴＤＩ記録モードを実行し，前記静止記録モードが選択された場合は前記静止記録モードを実行する段階。
【００１０】
前記静止記録モードでは，次の４種類の制御方法のいずれかを用いることができる。第１の制御方法と第２の制御方法は内部の転送クロック信号だけを用いる方法であり，第１の制御方法では露光時間のときに転送周期を長くし，第２の制御方法では露光時間のときに転送クロック信号を停止させる。第３の制御方法は外部からの転送クロック信号と内部の転送クロック信号を併用する方法である。第３の制御方法は外部からの転送クロック信号だけを用いる方法である。
【００１１】
第１の制御方法は，次の段階を備えている。（エ）第１の転送周期で電荷転送動作を実行している状態で，前記ＣＣＤセンサに，前記第１の転送周期よりも長い露光時間で，被測定電磁波を照射する露光段階。（オ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記第１の転送周期よりも短い第２の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【００１２】
第２の制御方法は，次の段階を備えている。（エ）前記ＣＣＤセンサに転送クロック信号を供給しない状態で，所定の露光時間だけ前記ＣＣＤセンサに被測定電磁波を照射する露光段階。（オ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，所定の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【００１３】
第３の制御方法は，次の段階を備えている。（エ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階。（オ）前記外部制御モードから，内部の転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する内部制御モードに切り換えて，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記内部の転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【００１４】
第４の制御方法は，次の段階を備えている。（エ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階。（オ）前記外部制御モードの状態において，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記外部からの転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階。
【００１５】
そして，上述のいずれの制御方法も，次の特徴をもたせることで，Ｘ線回折装置に適用することができる。（カ）前記被測定電磁波はＸ線回折装置における回折Ｘ線である。（キ）前記ＴＤＩ動作の電荷転送方向は前記回折Ｘ線の回折角の変化方向に一致している。（ク）前記ＴＤＩ動作の転送周波数に前記ＣＣＤセンサの画素の前記電荷転送方向のサイズを掛け算したものが，前記ＣＣＤセンサと前記回折Ｘ線との間の，前記回折角の変化方向における相対速度に等しい。
【００１６】
また，本発明に係るＣＣＤセンサの制御装置は，次の構成を備えている。（ア）フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサ。（イ）前記ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて前記ＣＣＤセンサに対して相対的に移動する画像を記録するＴＤＩ記録モード実行手段。（ウ）前記ＣＣＤセンサに対して相対的に静止している画像を記録する静止記録モード実行手段。（エ）前記ＴＤＩ記録モード実行手段と前記静止記録モード実行手段のいずれかを選択してそれを実行させる選択実行手段。
【００１７】
前記静止記録モード実行手段は，静止記録モードに関する上述の４種類の制御方法に対応して，４種類の構成をとることができる。
【００１８】
第１の構成は，次のものを備えている。（オ）第１の転送周期で電荷転送動作を実行している状態で，前記ＣＣＤセンサに，前記第１の転送周期よりも長い露光時間で，被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。（カ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記第１の転送周期よりも短い第２の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【００１９】
第２の構成は，次のものを備えている。（オ）前記ＣＣＤセンサに転送クロック信号を供給しない状態で，所定の露光時間だけ前記ＣＣＤセンサに被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。（カ）前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，所定の転送周期で電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【００２０】
第３の構成は，次のものを備えている。（オ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。（カ）前記外部制御モードから，内部の転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する内部制御モードに切り換えて，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記内部の転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【００２１】
第４の構成は，次のものを備えている。（オ）外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作を実行する外部制御モードの状態において，前記外部からの転送クロック信号を停止した状態で，前記ＣＣＤセンサに所定の露光時間だけ被測定電磁波を照射する露光段階制御手段。（カ）前記外部制御モードの状態において，前記ＣＣＤセンサに前記被測定電磁波を照射しない状態で，前記外部からの転送クロック信号を用いて電荷転送動作を実行して，前記ＣＣＤセンサから出力を得る読み出し段階制御手段。
【００２２】
以上のいずれの制御方法及び装置でも，露光段階と読み出し段階とで転送クロック信号を工夫することで，ＴＤＩ記録と静止記録とが可能になる。
【００２３】
被測定電磁波としては，ＣＣＤセンサで測定できるものであれば特に制限はなく，Ｘ線，紫外線，可視光，赤外線などが考えられる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば，転送クロック信号を工夫することで，フルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを用いて，ＴＤＩ動作による相対移動画像の記録モードと，静止記録モードとを選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下，図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図１は，本発明を適用するＸ線回折装置の要部の構成を示す斜視図である。このＸ線回折装置は，粉末回折パターンを測定するものである。縦方向に長い断面を有するＸ線ビーム１６を試料１０の表面に入射して，試料１０で回折したＸ線１８を，ＴＤＩ動作のＣＣＤセンサ１４で検出する。試料１０はゴニオメータの回転中心線１２の周りをθ回転し，一方，ＣＣＤセンサ１４は同じ回転中心線１２の周りを２θ回転する。すなわち，Ｘ線回折測定の間，試料１０とＣＣＤセンサ１４はθ／２θスキャンによって駆動される。これにより，試料１０の粉末回折パターンがＣＣＤセンサ１４に記録される。
【００２６】
図２はＣＣＤセンサの構成図である。このＣＣＤセンサは，ＴＤＩ動作が可能なフルフレームトランスファー（Full Frame Transfer：ＦＦＴ）型のＣＣＤセンサである。このＣＣＤセンサは，Ｎ行×Ｍ列の画素を含んでいる。この実施例では５１２行×５１２列である。各列では，第１行から第Ｎ行まで，受光部２０が順番に並んでいる。各受光部２０は，ひとつの画素を構成していて，電荷を蓄積するポテンシャルウェル（電子の井戸）となっている。そして，第１行から第Ｎ行までのＮ個の受光部が，アナログ式の垂直シフトレジスタを構成する。受光部２０にＸ線が当たると，その受光部で信号電荷が発生し，そこに電荷が蓄積される。蓄積された電荷は，垂直転送クロック信号を受けるたびに，次の行に転送される。垂直転送クロック信号のパルス間隔が，ＴＤＩ動作の転送周期に相当する。最終の第Ｎ行の電荷は，アナログ式の水平シフトレジスタ２２に転送される。水平シフトレジスタ２２は，第１列から第Ｍ列までのポテンシャルウェルで構成されている。水平シフトレジスタ２２上の各列の電荷は，水平転送クロック信号を受けるたびに，次の列に転送される。第Ｍ列のポテンシャルウェルの電荷は，出力部２４においてアナログ電圧信号に変換されて出力される。
【００２７】
図１に示すようなＸ線回折装置において，ＣＣＤセンサを２θ回転させながら，ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて，回折パターンを記録するには，２θ回転のスピードと，ＣＣＤセンサのＴＤＩ動作の転送周波数とを，所定の関係に設定しなければならない。そのためには，Ｘ線回折装置の制御装置の側から，２θ回転のスピードの制御に合わせた転送タイミング信号をＣＣＤセンサに与えるのが好都合である。具体的には，ＴＤＩ動作の転送周波数に，ＣＣＤセンサの画素の電荷転送方向（図２の行横断方向）のサイズを掛け算したものが，２θ回転するＣＣＤセンサの移動速度に等しくなるようにする。
【００２８】
図３は，図２の出力部２４から出力された測定生データを一時的に記憶する記憶装置の記憶領域配列図である。測定生データを符号Ｓで表し，第１チャンネルの第１列の測定生データをＳ（１，１）と表現している。第１チャンネルの第１列から第Ｍ列までの測定生データＳ（１，１），Ｓ（１，２），Ｓ（１，３），……，Ｓ（１，Ｍ）は，第１チャンネル用のＭ個の記憶領域に格納される。同様に，第２チャンネル以降のデータも，それぞれの記憶領域に格納される。チャンネル番号が増加する方向が，回折角２θが増加する方向である。このように格納された２次元配列の測定生データを，そのまま表示装置等に表示すれば２次元の画像になる。また，第１列から第Ｍ列までのデータを合計して，Ｓ（１），Ｓ（２），……，というように，ひとつのチャンネルに対してひとつのデータ（合計データ）を割り当てれば，１次元の測定結果になる。回折パターンを表示する場合には，横軸に回折角２θを，縦軸にその２θに対応するチャンネル番号の合計データをとればよい。
【００２９】
ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて相対移動画像を記録する場合に，ＴＤＩ動作の間は，ＣＣＤセンサは常に露光状態にしておくことになる。
【００３０】
次に，このＣＣＤセンサを用いて静止記録をするための制御方法を以下に説明する。その制御方法として４種類の方法がある。第１の制御方法と第２の制御方法は内部の転送クロック信号だけを用いる方法であり，第１の制御方法では露光時間のときに転送周期を長くし，第２の制御方法では露光時間のときに転送クロック信号を停止させる。第３の制御方法は外部からの転送クロック信号と内部の転送クロック信号を併用する方法である。第３の制御方法は外部からの転送クロック信号だけを用いる方法である。内部の転送クロック信号というのは，ＴＤＩ動作のＣＣＤセンサに付属する転送クロック発生回路から出力される転送クロック信号である。外部からの転送クロック信号というのは，ＣＣＤセンサを利用する画像記録システム（例えば，上述のＸ線回折装置）において，画像記録システムが備えているクロック発生回路からＣＣＤセンサに供給される転送クロック信号である。
【００３１】
図４は第１の制御方法を示すタイムチャートである。上段はシャッターの開閉状態を示すチャートであり，下段は内部の転送クロック信号を示すチャートである。以下，「内部の転送クロック信号」を単に「内部信号」と略記する。シャッターが開いている時間ｔｓがＣＣＤセンサの露光時間である。この露光時間の付近では，内部信号の転送周期はｔ１に設定されている。この転送周期ｔ１は露光時間ｔｓよりも長く設定されている。これを詳しく説明すると，まず，内部信号の転送周期をｔ１に設定してから，電荷転送動作をスタートさせて，内部信号のパルスがひとつ発生した直後に，シャッターを開く。露光時間ｔｓの間はＣＣＤセンサの受光部に画像光線が照射される。画像光線はＣＣＤセンサに対して移動しないものである。このＣＣＤセンサは，ＴＤＩ動作が可能なものであるが，露光時間中に次の転送クロック信号が到来しないので，静止記録が可能になる。シャッターを閉じてから，次の転送クロック信号が到来することになる。実際には，シャッターを閉じた時点で，転送周期ｔ１に基づく電荷転送動作を終了すれば，転送周期ｔ１における次の転送クロック信号が到来することはない。露光時間ｔｓは例えば１６．７ミリ秒（１秒の６０分の１）であり，転送周期ｔ１は，これよりもかなり長く設定されていて，例えば５秒である。露光時間ｔｓは，記録する画像のエネルギー強度等によって変更することがあるが，その場合は，それに合わせて転送周期ｔ１も変更することになる。
【００３２】
シャッターを閉じたら，内部信号の転送周期をｔ１からｔ２に変更する。この転送周期ｔ２は，記録した画像を読み出すためのものであり，できる限り短くするのが好ましい。転送周期ｔ２は例えば１〜５ミリ秒である。
【００３３】
原理的には，シャッターを閉じたあとでも，転送周期ｔ１のままで画像を読み出すことは可能である。しかし，それでは，読み出し動作に多くの時間がかかってしまう。また，ＣＣＤセンサに特有な暗電流等に起因するノイズは，転送周期が長くなるにつれて増加するので，ノイズを減らすためにも，読み出し時の転送周期ｔ２は短くした方がよい。
【００３４】
次に，第２の制御方法を説明する。図５は第２の制御方法を示すタイムチャートである。図４に示す第１の制御方法と異なる点は，露光時間ｔｓの付近では，内部信号が停止していることである。露光時間ｔｓが経過して，シャッターを閉じたら，転送周期ｔ２の内部信号を用いて読み出す。
【００３５】
次に，第３の制御方法を説明する。図６は第３の制御方法を示すタイムチャートである。第１段はシャッターの開閉状態を示すチャートである。第２段は外部制御モードと内部制御モードのうちのいずれのモードにあるかを示すチャートでる。外部制御モードとは，外部からの転送クロック信号に基づいて電荷転送動作をするモードであり，内部制御モードとは，内部の転送クロック信号に基づいて電荷転送動作をするモードである。第３段は内部信号を示すチャートである。第４段は外部からの転送クロック信号を示すチャートである。以下，「外部からの転送クロック信号」を単に「外部信号」と略記する。内部信号のチャートと外部信号のチャートの下側には「選択状態」のバー表示がある。内部制御モードの状態にあるときは，そのときの内部信号の選択状態表示バーをハッチングで示し，逆に，外部制御モードの状態にあるときは，そのときの外部信号の下側の選択状態表示バーをハッチングで示している。
【００３６】
この第３の制御方法では，露光段階を外部制御モードにし，読み出し段階を内部制御モードにしている。時刻Ｔ以前は外部制御モードであり，時刻Ｔ以後が内部制御モードである。時刻Ｔ以前は，ＣＣＤセンサは外部信号によって電荷転送動作をする。ただし，図６から分かるように，時刻Ｔ以前において，外部信号はゼロのままである。すなわち，外部から供給する転送クロック信号は停止状態にしておく。したがって，ＣＣＤセンサは，事実上，電荷転送動作が行われない。その間に，シャッターを露光時間ｔｓだけ開く。これによって，ＣＣＤセンサに画像が記録される。時刻Ｔ以後は，内部制御モードになり，転送周期ｔ２の転送クロック信号に基づいて画像が読み出される。露光時間ｔｓは例えば１６．７ミリ秒であり，転送周期ｔ２は例えば１〜５ミリ秒である。
【００３７】
次に，第４の制御方法を説明する。図７は第４の制御方法を示すタイムチャートである。第１段はシャッターの開閉状態を示すチャートである。第２段は制御モードを示すチャートである。第３段は内部信号を示すチャートである。第４段は外部信号を示すチャートである。
【００３８】
この第４の制御方法では，静止記録のためには，すべて外部制御モードを利用している。時刻Ｔ以前は，外部信号を停止状態にしておく。したがって，その間は，ＣＣＤセンサは，事実上，電荷転送動作が行われない。その間に，シャッターを露光時間ｔｓだけ開く。これによって，ＣＣＤセンサに画像が記録される。時刻Ｔ以後は，外部信号の転送周期をｔ２に設定する。この転送クロック信号に基づいて画像が読み出される。露光時間ｔｓは例えば１６．７ミリ秒であり，転送周期ｔ２は例えば１〜５ミリ秒である。
【００３９】
上述のいずれの制御方法においても，読み出し段階での転送周期ｔ２はできるだけ短くして，高速に読み出すのが好ましい。そうすることで，読み出し時間が短くなり，また，暗電流等に起因するノイズも少なくなる。転送周期ｔ２は１０ミリ秒以下が好ましく，より好ましくは１〜５ミリ秒の範囲内とする。
【００４０】
次に，ＴＤＩ記録モードと静止記録モードの選択について説明する。図１に示すように，ＣＣＤセンサのＴＤＩ動作とＣＣＤセンサの２θ回転とを同期させることで，移動するＣＣＤセンサを用いて回折パターン（空間的に静止している）を記録することができる。得られた回折パターンの例を図８のグラフに示す。
【００４１】
この回折パターンのうち，特定の回折ピークに着目して，温度変化による回折プロファイルの変化を記録するときには，次のようにする。着目した回折ピークが，ちょうどＣＣＤセンサの中央に位置するように，ＣＣＤセンサの２θ位置を設定する。そして，２θ回転を停止した状態で，図４〜図７に示した静止記録モードのいずれかを実行し，回折ピークプロファイルを測定する。そして，試料温度を変えて，同様の測定を実行し，回折ピークの温度依存性を測定することができる。
【００４２】
このように，同じフルフレームトランスファー型のＣＣＤセンサを用いて，ＴＤＩ記録モードと静止記録モードを選択的に実行することで，いろいろな種類の回折測定を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を適用するＸ線回折装置の要部の構成を示す斜視図である。
【図２】ＣＣＤセンサの構成図である。
【図３】測定生データを記憶する記憶装置の記憶領域配列図である。
【図４】第１の制御方法を示すタイムチャートである。
【図５】第２の制御方法を示すタイムチャートである。
【図６】第３の制御方法を示すタイムチャートである。
【図７】第４の制御方法を示すタイムチャートである。
【図８】測定されたＸ線回折パターンのグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  試料
１２  回転中心線
１４  ＣＣＤセンサ
１６  Ｘ線ビーム
１８  回折Ｘ線
２０  受光部
２２  水平シフトレジスタ
２４  出力部
【図１】
2005241513.tif 000003
【図２】
2005241513.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005241513.tif 000006
【図５】
2005241513.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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