JP2010520615A - 光検出器装置 - Google Patents

光検出器装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010520615A
JP2010520615A JP2009551297A JP2009551297A JP2010520615A JP 2010520615 A JP2010520615 A JP 2010520615A JP 2009551297 A JP2009551297 A JP 2009551297A JP 2009551297 A JP2009551297 A JP 2009551297A JP 2010520615 A JP2010520615 A JP 2010520615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
output signal
photodetector
detector
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2009551297A
Other languages
English (en)
Inventor
フォルクマール シュルツ
エドワルド ヨハンネス メイヤー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2010520615A publication Critical patent/JP2010520615A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/26Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/2803Investigating the spectrum using photoelectric array detector
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J2003/1226Interference filters
    • G01J2003/1234Continuously variable IF [CVIF]; Wedge type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本発明は、受け取られた光ビームに応答して、少なくとも1つの電気出力信号を生成する光検出器装置1であって、前記光ビームを受け取ると共に、フィルタリングされた光ビームを供給する光バンドパスフィルタ3aであって、少なくとも1つの軸の方向において増大している透過波長を有する光バンドパスフィルタ3aと、前記電気出力信号を生成するために前記フィルタリングされた光ビームを受け取るように前記軸4の方向に配されている検出器要素のアレイとを有する光検出器装置1に関する。

Description

本発明は、受け取られた光ビームに基づいて電気出力信号を生成する光検出器装置と、当該光検出器装置に関連する方法とに関する。
光ビームへの露光の際に電気出力信号を生成する光検出器装置は、従来技術において、知られている。例えば、一般的なフォトダイオードは、自身の光受入表面に入射する光を検出し、到来する前記光の強度に依存して電流を生成するために使用されている。
最近、色制御可能なLED照明ユニットが、(例えば、照明及びヘルスケアのアプリケーションに関する)市場における重要性を獲得している。例えば、上述のアプリケーションの範囲内で、前記光の正確な色制御が必要である場合、問題が生じる。従って、生成された光の強度だけではなく、更にスペクトル組成も検出できるのが望ましい。特に、異質な光源を備える照明環境において、LED照明ユニットの色安定化又は色制御が、重要である。従って、光ビームの前記スペクトル組成に関する情報を得ることができる正確な光検出器装置が必要である。
米国特許第5,965,873号には、入力光ビームを検出し、対応する電気出力信号を生成することを可能にする光分光計が開示されている。この分光計は、フォトダイオードの一体的に形成された積み重ねられた層であって、到来する光に対する独立のスペクトル応答を各々が有する層を備えるシリコン基板を有している。信号処理回路は、所与の感度による全体のスペクトル組成に応答して電気出力信号を得るために前記フォトダイオードの各信号に重み付けをする。
しかしながら、このような装置が所与の波長領域にわたる情報を得るのを可能にしているにもかかわらず、装置のセットアップに対する大幅な変更を伴わずに、前記装置を所望の波長領域に適応化することは容易に可能でない。上述のアプリケーションの場合、ユーザが、特定のアプリケーションに従って、前記装置のスペクトル応答を規定することが望ましい。従って、非常に柔軟な仕方における所望のスペクトル応答に適応化されることができると共に、費用効率的に製造されることができる光検出器を提供することが、目的である。
この目的は、添付の請求項1による光検出器装置と、添付の請求項10による光ビームに応答して少なくとも1つの電気出力信号を生成する方法とによる本発明によって解決される。添付の従属請求項は、本発明の好ましい実施例に関するものである。
本発明による光検出器装置は、受け取られた光ビームを検出し、所望のスペクトル応答による少なくとも1つの電気出力信号を生成するのを可能にする。従って、前記光検出器装置は、前述のビームを受け取ると共にフィルタリングされた光ビームを供給する光バンドパスフィルタと、前記フィルタリングされた光ビームに応答して電気出力信号を生成する検出器要素のアレイとを有している。前記光ビームを受け取るために、前記光バンドパスフィルタは、光受入表面を有していても良い。
このバンドパスフィルタは、如何なる種類のものでも良いが、前記受け取られた光ビームに応答して、フィルタリングされた光ビームを供給することができる模範的な種類の適切なフィルタは、薄膜フィルタ及び干渉フィルタを含んでいる。本発明によれば、このフィルタは、1つ以上の透過波長を有する。好ましくは、前記フィルタは、通過帯域、即ち複数の透過波長を有しており、前記通過帯域の幅は、所望のアプリケーションに適応化されている。光は、前記透過波長において受け取られた光は、前記フィルタを通過でき、フィルタリングされたビームを形成する。他の波長は、フィルタリングされるか又は少なくとも実質的に減衰される。従って、前記フィルタリングされたビームは、特定のスペクトル組成を備えている。
本発明によれば、前記バンドパスフィルタの透過波長は、少なくとも1つの軸の方向に増大しており、この結果、この方向において、フィルタリングされたビームのスペクトル組成も、変化する。自然に、本発明は、これらに限定されるものではなく、前記透過波長は、他の方向において変化していても良い。前記フィルタが単一の透過波長の代わりに、通過帯域を提供している場合、前記透過帯域の中心波長又はピーク波長は、前記軸の方向に増大する。
本発明と関連して、「受け取られたビーム」又は「受け取られた光ビーム」という語は、指向された又はコリメートされたビームを必然的に意味しているものではないが、前記バンドパスフィルタによって、受け取られる、指向されている又は指向されていない光を含むように理解されるべきである。
フィルタリングされたビームは、前記軸の方向に配されている検出器要素のアレイによって、受け取られる。検出器要素のアレイは、前記フィルタリングされたビームに応答して電気出力信号を生成する。前記検出器要素は、如何なる適切な種類のものでも良く、受け取られた光に応答して電気出力信号を生成する。例えば、前記検出器要素は、フォトセンサ、光電子増倍管又はフォトダイオードを含むことができる。前記軸の方向における前記検出器要素の配置及びこの方向における前記バンドパスフィルタの増大している透過波長のため、前記検出器要素は、変化する透過波長を有する光を受け取り、従って、各検出器要素は、特定のスペクトル組成を有する光を受け取る。従って、入射光ビームの個々のスペクトル成分は、前記検出器要素の選択されたものからの対応する信号をもたらす。
従って、本発明による光検出器装置を使用すると、光を検出すると共に、前記出力信号に寄与するであろう1つ以上の検出器要素を選択する(望まれる場合、最終的な出力への寄与から他の要素を除外する)ことによって、所望のスペクトル応答を有する電気出力信号を生成することが可能である。このようにして、ユーザが前記光検出器装置のスペクトル応答を構成することは、有利に可能である。
前記電気出力信号を得るために、各検出器要素は、適切な電気回路(例えば、マイクロコントローラ又はコンピュータの入力)に別個に接続されることができる。前記信号の前記スペクトル応答は、前記マイクロコントローラのそれぞれの入力をオン・オフに切り換えることによって構成されることができる。前記マイクロコントローラは、例えば、所望のスペクトル応答による全体の出力信号を得るように、所与の重み付けによって前記検出器要素の信号を更に処理することができる。
本発明の好ましい実施例において、複数の検出器要素は、前記電気出力信号を生成するように並列回路において電気的に接続されている。現在の実施例は、必要な電気回路構成の複雑さを有利に低減する。更に好適には、全ての検出器要素は、前記電気回路の複雑さを更に低減するように、並列回路において電気的に接続されている。この場合、最終的な出力信号は、接続されている全ての検出器要素から生成されることができる。
好ましくは、各検出器要素は、前記回路から前記検出器要素を個々に切断(disconnect)するための構成可能な回路遮断手段(configurable circuit breaking means)を有している。前記回路遮断手段は、如何なる種類のものでも良く、当該回路からそれぞれの検出器要素を一時的に又は永久に切断できる。例えば、前記回路遮断手段は、ヒューズ又は接続部でも良く、電気又は光学エネルギ(例えば、レーザーエネルギ又はUV光)によって、永久に切断されることもできる。このような「1回限り」構成可能な接続を使用して、前記検出器装置は、所望のスペクトル応答に対して1回構成されることができる。様々なアプリケーションに関して、このような「1回限り」構成可能な検出器装置は、例えば、照明環境におけるLED光源の色制御に充分なものでありえる。
代替的には、前記回路遮断手段は、それぞれの検出器要素の一時的な切断を可能にすることができる。この場合、前記回路遮断手段は、例えば、リレー、トランジスタ又は他の何らかの手動で若しくは電気的に制御可能なスイッチでも良い。ここで、前記検出器装置は、所望のスペクトル応答に対して再構成可能である。前記スペクトル組成の測定がなされる前に、前記出力信号に貢献しないであろうそれぞれの検出器要素が選択され、この後、当該回路から分離される。前記測定の後、前記装置は、更なるスペクトル応答に対して容易に再構成されることができる。このような再構成可能な検出器装置が、例えば、マイクロ光分光計として、又は広い波長領域にわたるスペクトル組成の情報が必要である何らかの場合において、使用されることができる。
前記バンドパスフィルタの透過波長は、前記軸の方向に増大している。前記透過波長の増大の過程は、使用される検出器要素の種類に適応化されることができ、例えば、この増大は、ステップ状の断面をたどることができ、前記検出器要素の1つ以上にわたる前記透過波長は、一定である。本発明の好適実施例によれば、前記バンドパスフィルタの透過波長は、少なくとも1つの軸の方向において勾配状に増大している。本発明に関連して、「勾配状」という語は増大の過程を称しているものであり、前記少なくとも1つの軸の方向における全ての隣接点間で、前記透過波長は一様に増大している。この好適実施例は、有利には、バンドパスフィルタの製造を更に単純化する。
好ましくは、前記光バンドパスフィルタは、ファブリペロ・フィルタであり、前記ファブリペロ・フィルタのキャビティは、前記軸の方向において、増大している厚さを有する。前記ファブリペロ・フィルタは、部分的に透過的である2つの反射表面であって、透明な誘電キャビティにより分離されている2つの反射表面間の干渉に基づくものである。このキャビティは、共振器を形成している。共鳴条件が満たされている波長は、前記フィルタを通過する一方で、前記フィルタは他の波長を透過しない。ファブリペロ・フィルタの共鳴条件は、前述の誘電体表面の距離を光軸に沿って変化させることにより操作されることができる。前記ファブリペロ・フィルタのキャビティの厚さが、前記少なくとも1つの軸の方向において、増大されているので、前記フィルタは、この方向において、増大している透過波長を有利に提供している。
本発明の好適実施例によれば、当該検出器要素のアレイは、領域内に二次元的に配されており、当該領域は、前記第1の軸と第2の軸とにより規定されている。前記フィルタはこの領域を覆っており、前記第1の軸の方向に増大している透過波長と、前記第1の軸と角度(好ましくは、必ずしも直角状態にないが)をなすように配されている前記第2の軸の方向に一定である透過波長とを持っている、前記検出器要素であって、前記第1の軸の方向に配されているものは、増大している透過波長を有する光を受け取る一方で、前記第2の軸の方向に配されている前記検出器要素は、一定の透過波長を有する光を受け取る。従って、複数の検出器要素は、前記第2の軸の方向に配されており、実質的に同じ透過波長を有する光を受け取る。
例示的な、このセットアップは、行及び列を有する「マトリックス状」であっても良い。行は、前記第2の軸の方向に配されている。前記検出器要素は、行内に配されており、実質的に同じ透過波長を有する光を受け取る。列は、前記第1の軸の方向に配されている。この方向において、前記バンドパスフィルタの透過波長は、増大しており、従って、前記検出器要素は、列内に配されており、増大している透過波長を有する光を受け取る。
前記出力信号に寄与するであろう列内に配されている前記検出器要素の1つ以上を選択することによって、前記特定の波長のための前記出力信号を重み付けし、従って、波長ごとに感度を制御することが、有利に可能である。例えば、一定の透過波長における行内に配されている2つの検出器要素が、選択される場合、前記光の強度の効果は、前記透過波長において受け取られ、単一の検出器要素によって、受け取られる場合の信号の2倍である。複雑な電気回路又はマイクロプロセッサは、所望のスペクトル応答による重み付けされた加重電気出力信号を得るのに有利には必要とは限らない。
好ましくは、各検出器要素は、光受入表面を有するフォトダイオードを有しており、この表面は前記第2の軸の方向に増大している。前記第2の軸の方向における前記光受入表面を増大させることにより、前記フォトダイオードは、この方向の出力信号に対する重み付けを増大させるのに寄与する。従って、各検出器要素は、前記出力信号に対する特定の重み付けを有する。この好適実施例を使用して、重み付けされている出力信号を得ることは、更に改善される。更に好ましくは、前記第2の軸の方向において配されている、2つの隣接した検出器要素間の前記表面は、2倍に増大されている。この実施例は、波長ごとの感度の「ビット的な」制御を可能にする。例示的な、行内に配されている8つのフォトダイオードを有して、波長ごとの感度の「8ビット」制御が可能であり、当該装置のスペクトル応答の更に有利な制御を可能にする。
本発明の更なる好適実施例によれば、制御可能な回路遮断手段を備える光検出器装置を有する光学観察装置が、提供される。この観察装置は、前記回路遮断手段のための制御情報の集合を記憶することができる制御ユニットを持っている。制御情報のこれらの集合の各々は、前記回路遮断手段の或るスイッチングパターンに対応しており、前記光検出器の得られるスペクトル応答に対応している。この制御ユニットは、これらの集合のうちの種々のものを前記検出装置に適用しても良く、従って、これに応じて変化するスペクトル応答に至る。実施例において、記憶された前記集合は、これらの集合によって与えられるスイッチングパターンの所定のシーケンスによる時間的に変化するスペクトル応答を与えるトリガ入力を受信に後続して利用される。
本発明の上述の及び他の目的、フィーチャ並びに有利な点は、好適実施例に関する以下の記載から明らかになるであろう。
本発明の第1実施例を正面図において示している。 図1の実施例の側断面図を示している。 第2実施例を側断面図において示している。 第3実施例を正面図において示している。 図4の実施例の例示的な回路図を示している。 図4の実施例の他の例示的な回路図を示している。 第4の実施例を正面図において示している。 図6の前記検出器装置を使用している光学観察装置の概略図を示している。
図1は、検出器装置1の第1実施例を正面図において示している。前記検出器装置は、第1の軸4の方向に列状に配されているフォトダイオード2のアレイを備える基板11を有している。図1から分かるように、フォトダイオード2の各々は、等しい大きさの光受入表面を呈している。検出器装置1の光軸は、図面の平面に対して垂直である。フォトダイオード2は、受け取られた光ビームに応答して出力信号を得るように電気的に接続されている(図示略)。フォトダイオード2の前には、図2の側面図から分かるように、ファブリペロ・バンドパスフィルタ3aが配されている。バンドパスフィルタ3aは、矢印5により表されているように、到来するビームに応答してフィルタリングされたビームを供給する。前記フィルタリングされたビームは、この後、フォトダイオード2によって、受け取られる。
バンドパスフィルタ3aは、2つの部分的に反射性の表面を分離している透明な誘電フィルタキャビティを有しており、前記透明な誘電フィルタキャビティは、到来するビーム5の光軸に対して垂直に配されている。フィルタ3aの例は、透明な誘電体を有しており、対向している表面は、部分的に反射性を有するように被覆されている。バンドパスフィルタ3aは、ステップ状断面を示しており、前記フィルタキャビティの厚さは、前記第1の軸4の方向において増大している。フィルタキャビティ3aの増大している厚さにより、フィルタリングされた光ビームの透過波長が、この方向において増大しており、この結果、フォトダイオード2の各々は、特定の透過波長を有する光を受け取る。前記出力信号に寄与するであろうフォトダイオード2の1つ以上を選択することによって、検出器装置1は、所望のスペクトル応答に容易に適応化されることができる。前記出力信号を得るために、フォトダイオード2は、マイクロプロセッサ(図示略)に別個に接続されており、前記マイクロプロセッサがそれぞれのフォトダイオード2を選択し、この結果、前記出力信号が前記所望のスペクトル応答に対応する。
現在の実施例による装置1は、比較的狭い通過帯域を有するフィルタリングされたビームを供給する。検出器装置31の第2実施例による代替的なフィルタ3bが、図3の側断面図に示されている。ここで、フィルタ3bの厚さ、従って透過波長は、「勾配状に」又は一様に増大している。フィルタ3bは、フィルタ3bの外面の勾配とフィルタ3b内の対応する反射とにより、フィルタ3aよりも広い通過帯域を有するフィルタリングされたビームを供給する。
フィルタ3a、3bのフィルタキャビティは、屈折率1.4を有するSiOでできていても良い。反射性/透過性コーティングは、例えば、5−20nmの厚さを有する金属コーティング(例えばAg又はAl)でも良い。
前記フィルタキャビティの厚さは、(当該フィルタキャビティ内で)フィルタリングされるべき光の4分の1の波長の周りにおいて、選択される。例えば、フィルタ3aのピークスペクトル応答が400nmから800nmまで(図2、図3における上から下まで)変化するべきである場合、前記厚さは、
Figure 2010520615
から
Figure 2010520615
になる。ファブリペロ・フィルタの製造に関する更なる情報は、参照によって本明細書に組み込まれるJ.Correia, M.Bartek及びR.F.Wolffenbuttelによる「High-selectivity single-chip spectrometer in silicon for operation at visible part of the spectrum」(IEEE Transactions on Electron Devices 第47号, 553-559頁 (2000年))において、見つけられることが可能である。
検出器装置41の第3実施例の正面図が、図4に示されている。本実施例によれば、フォトダイオード2は、第1の軸4の方向における列5と第2の軸7の方向における行6とのマトリックス内に配されている。ファブリペロ・フィルタ(図示略)は、フォトダイオード2の領域を覆っている。前記フィルタの透過波長は、第1の軸4の方向において増大しており、第2の軸7の方向において一定である。従って、列5に配されているフォトダイオード2は、変化する透過波長を有している光を受け取る。従って、各行6のそれぞれのフォトダイオード2は、一定の波長を有する光を受け取る。本実施例による装置1の側面図は、図3に示されている側面図に対応している。
列6の1つ以上のフォトダイオード2を選択することによって、波長ごとのフォトダイオード2の有効な光受入面が制御されることができるので、波長ごとに装置41の感度を制御することが可能である。従って、前記出力信号に寄与するであろうフォトダイオード2のそれぞれの数を選択することにより、所望のスペクトル応答によって重み付けされた出力信号を得ることが可能である。出力信号Sを得るための例示的な電気回路図が、図5に示されている。
図から分かるように、フォトダイオード2(それぞれの列6及び行5に配されている)は、並列の回路9aにおいて接続されている。説明のために、3行6a―6cのフォトダイオード2のみが、示されている。各フォトダイオードに対して直列に、ヒューズ8が、配されている。ヒューズ8は、前記対応する接続を遮断し、それぞれのフォトダイオード2を回路9aから切断するように働く。従って、波長ごとに前記感度を設定し、所望のスペクトル応答によって、重み付けされた出力信号Sを得ることが可能である。ヒューズ8は、レーザー出力により切断されることができ、従って、「1回限り」設定可能な接続部であることもできる。このような「1回限り」設定可能な接続部は、前記ユーザが、例えば、LED光源の色制御及び色安定化のモニタリングのための固定されたLED照明アプリケーションにおいて、1回だけ前記スペクトル応答を設定する必要があるアプリケーションにおいて、特定の便利なものであり得る。
ヒューズ8の例示的な設定は、この図から見られることが可能である。最上行6aにおいては、全8つのヒューズ8が接続されており、中間の行6bにおいては、4つのヒューズ8のみが接続されており、最下行6cにおいては、2つのヒューズ8のみが接続されている。最上行6aの8つのフォトダイオード2の重み付けを1の出力信号であると仮定すると、中間の行6bのフォトダイオード2の対応する重み付けは、1/2であり、最下行6cのフォトダイオード2の重み付けは、1/4である。従って、例示的な3つの波長に関する重み付けされた出力信号が、得られる。
更なる例示的な回路図が、図6に示されている。ここでは、トランジスタ10が、上述のヒューズ8と取り替わっている。この図による回路9bは、検出器装置41をスペクトル応答に対して再構成するのを可能にしている。このような装置41は、例えば、マイクロ光学分光計として使用されることができる。
検出器装置71の第4の実施例が、図7の正面図に示されている。この図から分かるように、2つの隣接するフォトダイオード2a―2d(列6内に配されている)の光受入領域は、2倍だけ増大されている。従って、「ビット的に」重み付けされた出力信号を得ることが可能である。例えば、フォトダイオード2aの重さを1であると仮定すると、フォトダイオード2bの対応する重さは2であり、この結果、フォトダイオード2a及び2bの信号を組み合わせた場合、3の重さを得ることができる。フォトダイオード2cを選択する場合、4の重さを得ることができ、フォトダイオード2a―2cの出力信号を組み合わせる場合、7の重さを得ることができる。このように、前記波長ごとの感度をビット的に制御することは、容易に可能である。
上述の検出器装置は、種々の目的のために使用されることができる。従って、入射光の予想される量に依存して、当該装置の大きさは、かなり変化し得る。例えば、検出器装置が、発せられた光のスペクトル組成を検出するために、光源(例えばLED)の隣に配されている場合、前記フォトダイオードの光受入領域は、非常に小さいものであっても良い。例えば、図7に示される検出器装置71において、最小の光受入領域2aは、10x10μmのオーダであり得るのに対し、最大領域2dは、10×80μmのオーダであり得る。
図8は、光学観察装置80の概略図を示している。前記観察装置は、図6に示されている検出器装置41を有している。検出器装置41は、アナログの、サマリ出力信号Sを出力し、入力Iを個々のトランジスタ10に対する複数の入力スイッチング信号として受け入れる。
装置80は、更に、データ取得ユニット82及び制御ユニット84を有している。データ取得ユニット82は、アナログ出力信号Sをデジタル出力信号Sに変換する少なくとも1つのアナログ/デジタルコンバータADC86を有している。
制御ユニット84は、装置41のトランジスタの各々のための個々のスイッチング値により構成される種々のベクトル値Iを記憶するメモリ88を有している。これらのベクトル値Iの各々は、これらのトランジスタにより実施化されるスイッチのスイッチングパターンに対応している。
動作中、制御ユニット84は、時間と共に装置41に種々の入力ベクトルIを順次供給するように動作する。トリガ入力Tが受け取られた場合、予め規定されている、予め記憶されている系列のスイッチングパターンI、I、I、・・・が、メモリ88から時系列的に呼び戻され、検出器装置41に供給される。このことは、時間と共に前記スペクトル応答を変化させることができるセンサとして振る舞う観察装置80をもたらす。
上述の例が、1つのADC86のみを示している一方で、光検出器41は、幾つかの並列チャネルを有しており、データ取得ユニット82は、好ましくは、これらのチャネルの各々のための対応する複数のADCを有している。更に、データ取得ユニット82は、受け取られたアナログ信号Sの各々のためのプログラム可能な増幅器を含むことができる。各時間のステップにおいて、前記プログラム可能な増幅器の各々のための増幅値は、メモリ88から呼び出されることができる。
本発明は、添付図面及び上述の記載において、詳細に説明され、記載された。このような説明及び記載は、非限定的なものではなく、例示的又は模範的なものであるとみなされるべきであり、本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。
添付請求項において、「有する」という語は、他の構成要素を排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。前記請求における如何なる符号も、特許請求の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。

Claims (11)

  1. 受け取られた光ビームに応答して少なくとも1つの電気出力信号を生成する光検出器装置であって、
    前記光ビームを受け取り、フィルタリングされた光ビームを供給する光バンドパスフィルタであって、少なくとも1つの軸の方向において増大している透過波長を有する光バンドパスフィルタと、
    前記少なくとも1つの電気出力信号を生成するために前記フィルタリングされた光ビームを受け取るように、前記少なくとも1つの軸の方向において配されている検出器要素のアレイと
    を有する光検出器装置。
  2. 複数の前記検出器要素が、前記電気出力信号を生成するように並列回路において電気的に接続されている、請求項1に記載の光検出器装置。
  3. 各検出器要素が、前記並列回路から前記検出器要素を個々に切断する構成可能な回路遮断手段を有している、請求項1又は2に記載の光検出器装置。
  4. 前記透過波長が前記少なくとも1つの軸の方向において勾配状に増大している、請求項1乃至3の何れか一項に記載の光検出器装置。
  5. 前記光バンドパスフィルタは、増大している透過波長を供給するように、前記少なくとも1つの軸の方向において増大している厚さを有するフィルタキャビティを有するファブリペロ・フィルタである、請求項1乃至4の何れか一項に記載の光検出器装置。
  6. 前記検出器要素のアレイは、前記第1の軸及び第2の軸により規定されている領域内に二次元的に配されており、前記光バンドパスフィルタは、前記領域を覆っていると共に、前記第1の軸の方向において増大している透過波長と前記第2の軸の方向において一定の透過波長とを有している、請求項1乃至5の何れか一項に記載の光検出器装置。
  7. 各検出器要素は、前記第2の軸の方向において増大している光受入表面を備えているフォトダイオードを有している、請求項6に記載の光検出器装置。
  8. 各検出器要素が、前記回路から前記検出器要素を個々に切断する制御可能な回路遮断手段を有している、請求項1乃至7の何れか一項に記載の光検出器と、
    前記制御可能な回路遮断手段のための制御命令の複数の集合を記憶するメモリを有している制御ユニットであって、前記集合のうちの種々のものを スペクトル応答の変更を達成するために前記光検出器に適用する制御ユニットと、
    を有している光学観察装置。
  9. 前記制御ユニットは、トリガ入力を受け取ると、時間と共に変化するスペクトル応答を達成するために、前記集合を前記検出装置に順次供給する、請求項8に記載の光学観察装置。
  10. 少なくとも1つの軸の方向において増大している透過波長を有している光バンドパスフィルタと、前記少なくとも1つの軸の方向に配されている検出器要素のアレイとを有する光検出器によって、光ビームに応答して少なくとも1つの電気出力信号を生成する方法であって、光は、前記光バンドパスフィルタによって受け取られ、フィルタリングされた光ビームが供給され、前記フィルタリングされた光ビームは、前記少なくとも1つの出力信号を生成するように前記検出器要素のアレイによって受け取られる、方法。
  11. 複数の前記検出器要素が、前記電気出力信号を生成するように並列回路内で電気的に接続されており、各検出器要素は、前記並列回路から前記検出器要素を個々に切断する構成可能な回路遮断手段を有しており、前記電気出力信号が生成される前に、1つ以上の前記検出器要素が選択されると共に前記回路遮断手段によって前記並列回路から切断され、この結果、残りの前記検出器要素のみが前記電気的出力信号に寄与する、請求項10に記載の方法。
JP2009551297A 2007-03-01 2008-02-26 光検出器装置 Ceased JP2010520615A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07103342 2007-03-01
PCT/IB2008/050679 WO2008104928A1 (en) 2007-03-01 2008-02-26 Optical detector device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010520615A true JP2010520615A (ja) 2010-06-10

Family

ID=39535693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009551297A Ceased JP2010520615A (ja) 2007-03-01 2008-02-26 光検出器装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8324560B2 (ja)
EP (1) EP2118628B1 (ja)
JP (1) JP2010520615A (ja)
CN (1) CN101622517B (ja)
WO (1) WO2008104928A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012022083A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Seiko Epson Corp 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
JP2013512445A (ja) * 2009-11-30 2013-04-11 アイメック スペクトル・イメージングシステム用の集積回路
WO2014049861A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 パイオニア株式会社 分光器

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008104928A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Optical detector device
JP5318510B2 (ja) * 2008-09-22 2013-10-16 ラピスセミコンダクタ株式会社 可視域光測定装置及び可視域光測定装置の製造方法
FR2956205B1 (fr) * 2010-02-11 2013-03-01 Commissariat Energie Atomique Interferometre imageur micro-usine
JP5878723B2 (ja) 2011-10-04 2016-03-08 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
JP6253870B2 (ja) 2011-10-04 2017-12-27 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
JP5988690B2 (ja) * 2012-05-18 2016-09-07 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
JP5875936B2 (ja) * 2012-05-18 2016-03-02 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
JP5926610B2 (ja) 2012-05-18 2016-05-25 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
US9520510B2 (en) * 2013-12-03 2016-12-13 Samsung Display Co., Ltd. Embedded optical sensors using transverse Fabry-Perot resonator as detectors
EP3984594A1 (en) 2014-11-21 2022-04-20 The Regents of the University of California Three-dimensional radiotherapy dose distribution prediction
GB201512914D0 (en) 2015-07-22 2015-09-02 Isis Innovation Optical device
WO2017147514A1 (en) 2016-02-26 2017-08-31 The Regents Of The University Of California Filter array reconstructive spectrometry
EP3252445B1 (en) 2016-06-01 2024-01-03 ams International AG Photodetector arrangement having an adjustable output and method for adjusting an output of a photodetector arrangement
DE102016218578A1 (de) * 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Optische Sensorvorrichtung, Verfahren zum Einstellen einer spektralen Auflösung einer optischen Sensorvorrichtung und spektrales Messverfahren
EP3324161B1 (de) * 2016-11-18 2020-06-17 Espros Photonics AG Spektrometer und verfahren zur justierung eines filterarrays

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111622A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Hitachi Ltd 分光光度計
JPS62267623A (ja) * 1986-05-15 1987-11-20 Minolta Camera Co Ltd 分光測定センサ
JPS6397905A (ja) * 1986-10-14 1988-04-28 Minolta Camera Co Ltd 金属干渉フイルタ
JPH0290026A (ja) * 1988-08-17 1990-03-29 Hewlett Packard Co <Hp> 分光スペクトル検出器
JPH02132405A (ja) * 1988-11-14 1990-05-21 Minolta Camera Co Ltd 分光フィルター及び分光測定センサー
JPH02236126A (ja) * 1989-03-09 1990-09-19 Yokogawa Electric Corp フーリエ変換型干渉分光器
JPH04213403A (ja) * 1990-02-14 1992-08-04 Hewlett Packard Co <Hp> 可変波長光フィルタ及びセンサシステム
JPH04126201U (ja) * 1991-05-09 1992-11-17 株式会社アドバンテスト 多層誘電体膜波長フイルタ
JP2004179537A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Hamamatsu Photonics Kk 固体撮像装置及び放射線撮像装置
JP2006013407A (ja) * 2004-05-21 2006-01-12 Sanyo Electric Co Ltd 光量検出回路およびそれを用いた表示パネル
JP2006349623A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Hamamatsu Photonics Kk イメージセンサ

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4822998A (en) 1986-05-15 1989-04-18 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Spectral sensor with interference filter
US4757210A (en) * 1987-03-02 1988-07-12 Rockwell International Corporation Edge illuminated detector arrays for determination of spectral content
DE3743131A1 (de) * 1987-10-26 1989-05-03 Siemens Ag Anordnung zur hochaufloesenden spektroskopie
US5166755A (en) 1990-05-23 1992-11-24 Nahum Gat Spectrometer apparatus
US5784507A (en) * 1991-04-05 1998-07-21 Holm-Kennedy; James W. Integrated optical wavelength discrimination devices and methods for fabricating same
US6307629B1 (en) * 1997-08-12 2001-10-23 Lj Laboratories, L.L.C. Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object
US6373573B1 (en) * 2000-03-13 2002-04-16 Lj Laboratories L.L.C. Apparatus for measuring optical characteristics of a substrate and pigments applied thereto
US5973311A (en) * 1997-02-12 1999-10-26 Imation Corp Pixel array with high and low resolution mode
US5965873A (en) 1997-09-17 1999-10-12 Lockheed Martin Energy Research Corporation Integrated CMOS spectrometers
EP1055260A1 (en) * 1998-02-02 2000-11-29 Uniax Corporation Organic diodes with switchable photosensitivity
US6038023A (en) * 1998-07-31 2000-03-14 The Research Foundation Of State University Of New York Sensors for detection and spectroscopy
US6295130B1 (en) * 1999-12-22 2001-09-25 Xerox Corporation Structure and method for a microelectromechanically tunable fabry-perot cavity spectrophotometer
US7015457B2 (en) * 2002-03-18 2006-03-21 Honeywell International Inc. Spectrally tunable detector
US7084973B1 (en) * 2002-06-11 2006-08-01 Dalsa Inc. Variable binning CCD for spectroscopy
US20050205758A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-22 Almeida Leo A Method and apparatus for multi-spectral photodetection
US7202955B2 (en) * 2004-06-30 2007-04-10 Digital Optics Corporation Spectrally diverse spectrometer and associated methods
US7426040B2 (en) * 2004-08-19 2008-09-16 University Of Pittsburgh Chip-scale optical spectrum analyzers with enhanced resolution
US7274011B2 (en) * 2004-12-27 2007-09-25 Teledyne Licensing, Llc Spectral imager and fabrication method
EP1691495A1 (en) 2005-02-09 2006-08-16 Agilent Technologies Inc Wavelength selective optical power measurement
US7420677B2 (en) * 2005-12-22 2008-09-02 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photon energies of optical signals
US7852490B2 (en) * 2007-02-05 2010-12-14 Palo Alto Research Center Incorporated Implanting optical cavity structures
US7471399B2 (en) * 2007-02-05 2008-12-30 Palo Alto Research Center Incorporated Photosensing optical cavity output light
WO2008104928A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Optical detector device

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111622A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Hitachi Ltd 分光光度計
JPS62267623A (ja) * 1986-05-15 1987-11-20 Minolta Camera Co Ltd 分光測定センサ
JPS6397905A (ja) * 1986-10-14 1988-04-28 Minolta Camera Co Ltd 金属干渉フイルタ
JPH0290026A (ja) * 1988-08-17 1990-03-29 Hewlett Packard Co <Hp> 分光スペクトル検出器
JPH02132405A (ja) * 1988-11-14 1990-05-21 Minolta Camera Co Ltd 分光フィルター及び分光測定センサー
JPH02236126A (ja) * 1989-03-09 1990-09-19 Yokogawa Electric Corp フーリエ変換型干渉分光器
JPH04213403A (ja) * 1990-02-14 1992-08-04 Hewlett Packard Co <Hp> 可変波長光フィルタ及びセンサシステム
JPH04126201U (ja) * 1991-05-09 1992-11-17 株式会社アドバンテスト 多層誘電体膜波長フイルタ
JP2004179537A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Hamamatsu Photonics Kk 固体撮像装置及び放射線撮像装置
JP2006013407A (ja) * 2004-05-21 2006-01-12 Sanyo Electric Co Ltd 光量検出回路およびそれを用いた表示パネル
JP2006349623A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Hamamatsu Photonics Kk イメージセンサ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013512445A (ja) * 2009-11-30 2013-04-11 アイメック スペクトル・イメージングシステム用の集積回路
JP2012022083A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Seiko Epson Corp 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
WO2014049861A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 パイオニア株式会社 分光器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2118628A1 (en) 2009-11-18
US8324560B2 (en) 2012-12-04
US20100032551A1 (en) 2010-02-11
EP2118628B1 (en) 2016-08-31
CN101622517B (zh) 2012-03-21
CN101622517A (zh) 2010-01-06
WO2008104928A1 (en) 2008-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010520615A (ja) 光検出器装置
US8941834B2 (en) Interference filters with high transmission and large rejection range for mini-spectrometer
JP5668345B2 (ja) 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
JP5531832B2 (ja) 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
JP5231248B2 (ja) 色制御照明装置
KR102528521B1 (ko) 다중 스펙트럼 센서 응답 밸런싱
JPH04213403A (ja) 可変波長光フィルタ及びセンサシステム
KR20180082508A (ko) 광 검출 장치 및 광 검출 장치를 제조하는 방법
JP2006135320A (ja) 回折要素を使用した光カラーセンサ
RU2423024C2 (ru) Контроль за устройством освещения
JPH07318423A (ja) 光センサ
JPWO2014174894A1 (ja) 回路内蔵光電変換装置およびその製造方法
JP2002013981A (ja) 測光装置
JP2014086681A (ja) 紫外線発光装置
KR101701874B1 (ko) 고정확도 필터 복사계
JP5920411B2 (ja) 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
JP5854080B2 (ja) 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
KR20240071738A (ko) 듀얼 포토 다이오드 복사계
Gupta et al. A miniature snapshot multispectral imager
JPS60253930A (ja) 受光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131121

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131128

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140403

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20140821