JP2014041606A - 伝送デバイスおよびセンサーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】干渉、エネルギー消費、スペース必要条件および製造コストを改善した信号伝送方法を提供する。
【解決手段】２つの電気的なパルス測定信号の伝送デバイス２９は、第１の測定信号入力１４、第２の測定信号入力１５、差動測定信号出力１８および信号変換器３０を含む。信号変換器３０は、第１のシングルエンド測定信号１２ａを受信するとき、第１のシングルエンド測定信号１２ａまたは第２のシングルエンド測定信号１２ｂのいずれかを複合差動測定信号３２に変換して、差動測定信号出力１８から同じものを出力する。ここで、差動測定信号３２は、第１のシングルエンド測定信号１２ａに割り付けることができる第１の差部分と、第２のシングルエンド測定信号１２ｂに割り付けることができる第２の差部分とを含む。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明の実施例は、２つの電気インパルス測定信号の伝送デバイスに関し、また、センサーシステムに関する。

センサーシステムは、たとえば医療技術のガンマ線検出の陽電子放射断層撮影システムの実施例のために、フォトダイオードアレイまたはピクセルアレイとすることができる。ピクセルアレイまたは一般にあらゆるセンサーエレメントのあらゆるピクセルは、例えば少ない発生率または少ないパルスの結果、測定された量または値を記録するときに、測定信号を出力する。この種のアプリケーションで、測定信号は、一般的に、所謂、シングルエンド測定信号である。シングルエンド測定信号は、例えば、決定された基準信号に関する電流信号のように、例えば、大量の信号（大量の導体に適用された）のような電気信号であり、そして、それが１つの単一信号導体を用いて送信することができる。

高い集積密度の集積回路については、特に、アナログおよびデジタル機能が同時に実現される場合に、シングルエンド測定信号は、個々の回路ブロックとの間に、そして、このように個々のチャネルとの間にしばしば漏話に至る。アナログ回路技術において、この種の漏話は、差動測定信号を用いて減らすことができるかまたは防止することができる。差動測定信号は、２つの信号導体を用いて測定された量についてのそれぞれの信号情報を送信する。そこにおいて、実際の信号は、電圧差または第１の信号部分（第１の信号導体を介して送信される）および第２の信号部分（第２の信号導体を介して送信される）の間の電流差である。例えば、第１および第２の信号部分の平均値は、差動測定信号を干渉に非常に抵抗するようにする外部の干渉が原因で変化する場合、それはここ（信号情報に）の電圧差に影響を及ぼさない。上述のセンサー・アプリケーションのこれらの利点を用いるために、しばしば、個々のセンサーエレメントのシングルエンド測定信号は、差動測定信号に変換される。例えばシングルエンド差動コンバータ（明示的な回路）のような変換のために、異なる回路または部材がある。あるいは、また、差動アンプは、信号処理中のノイズに関与して、総エネルギー要求を増加させる少なくとも２つの入力トランジスターを典型的に含んで、この点で用いられてもよい。

したがって、本発明の目的は、干渉、エネルギー消費、スペース必要条件および製造コストに対する抵抗のために改善された妥協策を提示する信号伝送に対するコンセプトを提供することである。

本発明の目的は、請求項１に記載の伝送デバイスによって、請求項１４に記載のセンサーシステムによって、請求項１５に記載のシングルエンド差動コンバータの利用によって、そして、請求項１６に記載の方法によって、解決される。

本発明の実施例は、第１および第２の測定信号入力、差動測定信号出力および信号コンバータを有する２つの電気インパルス測定信号のための伝送デバイスを提供する。第１の測定信号入力は、第１のシングルエンド測定信号を受信することに使われて役に立つ。その一方で、第２の測定信号入力は、第２のシングルエンド測定信号を受信することに使われて役に立つ。第１のシングルエンド測定信号あるいは第２のシングルエンド測定信号を複合差動測定信号に変換し、かつ差動測定信号出力で同じことを提供するために、シングルエンド測定信号の内の１つを受信する場合、信号コンバータが実施される。そこでは、差動測定信号は第１のシングルエンド測定信号に割り付けることができる第１の差部分、および、第２のシングルエンド測定信号に割り付けることができる第２の差部分を含む。

本発明の実施例は、熟慮したアプリケーションで、特に、非常に短い信号、例えば、１００ｎｓの持続時間を有するパルス信号が検出される発見に基づく。そこでは信号の繰り返し数は、例えば毎秒６回と低い。したがって、２つのシングルエンド測定信号が同時に送信される可能性は低い。この発見は、それが複合差動測定信号として異なる時間に発生する２つのセンサーエレメントの２つのシングルエンド測定信号を送信するという事実による発明の伝送デバイスによって利用される。差動測定信号において、第１のシングルエンド測定信号かそれとも第２のシングルエンド測定信号に割り付けることができる同じ部分は、それらの両極性について識別することができる。２つのシングルエンド測定信号が干渉のない差動測定信号として伝送デバイスを用いて送信され得ることは、ここで有利である。同じデバイスを経由した２つのシングルエンド測定信号の（連続の）伝送によって、伝送デバイスの数およびこのようにセンサーシステムの電流消費は、例えば半分に減らすことができる。さらに、伝送デバイスの数およびこのように利用された電気的な部材の数が減らされるとともに、多くの製造コストもまた減らされる。

さらなる実施例によれば、差動測定信号の２つの異なる両極性のため第１のシングルエンド測定信号に関する差動測定信号の異なる部分の被譲渡性が残るように、例えば、差動アンプまたは単純なシングルエンド差動コンバータを含む伝送デバイスによって、単極シングルエンド測定信号の内の1つは、単極シングルエンド測定信号を有するその他に関して逆にされる。

さらなる実施例は、複数のセンサーエレメントおよび上記の伝送デバイスの内の少なくとも２つを備えているセンサーシステムを提供する。ここで、第１のセンサーエレメントは、第１の伝送デバイスの２つの測定信号入力の最初の１つに接続される。そして、第２のセンサーエレメントは、第２の伝送デバイスの２つの測定信号入力の最初の１つに接続される。そこにおいて、第１のセンサーエレメントに隣接して配置されない第３のセンサーエレメントは、第１の伝送デバイスの２つの測定信号入力の別の１つに接続される。
この種のインタリーブ装置によって、例えば近くにあるかまたは隣接的な２つのセンサーエレメントの漏話のような影響は測定され得る。

さらなる実施例は、２つの電気インパルス測定信号の伝送方法を提供する。方法は、第１の測定信号入力によって第１のシングルエンド測定信号を受信して、第２の測定信号入力によって第２のシングルエンド測定信号を受信して、第１のシングルエンド測定信号か第２のシングルエンド測定信号を複合差動測定信号に変換して、差動測定信号出力で差動測定信号を出力するステップを含む。ここで、差動測定信号は、第１のシングルエンド測定信号に割り当てることができる第１の差部分および第２のシングルエンド測定信号に割り当てることができる第２の差部分を含む。全般的に見て、記載されている方法で、伝送品質は、干渉（差動伝送）に関して、より強健な伝送方法の使用によって、また、例えばノイズのような干渉信号を減らすことによって、および、例えばトランジスターのような干渉信号を引き起こす活発な要素を減らすことによって、一方では増加される。

以下において、本発明の実施例は、添付の図面を参照して、さらに詳細に説明される。

図１Ａは、シングルエンド差動コンバータおよび従来技術に従う関連する入出力変数（バランスのよい信号伝送）である。 図１Ａは、シングルエンド差動コンバータおよび従来技術に従う関連した入出力変数（バランスのよい信号伝送）である 図２Ａは、差動シングルエンド変換のための差動アンプおよび従来技術に従う関連した入出力変数である。 図２Ｂは、差動シングルエンド変換のための差動アンプおよび従来技術に従う関連した入出力変数である。 一実施例に従う伝送デバイスの概略的ブロック図および関連した入出力変数である。 一実施例に従う伝送デバイスの概略的ブロック図および関連した入出力変数である。 一実施例に従う差動アンプを有する伝送デバイスの概要のブロック図である。 一実施例に従うシングルエンド差動コンバータを有する伝送デバイスの概要のブロック図である。 一実施例に従うインタリーブセンサーシステムの概略的ブロック図である。

本発明の実施例が以下の図を参照してさらに詳細に説明される前に、同じことの説明が交換可能であるかまたは相互に適用されることができるように、同等のものあるいは一見して同じような要素または構造には、同じ参照数字が提供されているということを特に言及するものである。

図１Ａは、第１の測定信号入力１４により入力量または変数または値としてシングルエンド測定信号１２を受信して、同じものを差動測定信号１６に変換して、２つの信号導体１８ａおよび１８ｂを有する差動測定信号出力１８で同じものを提供するために行うシングルエンド差動コンバータ１０を示す。この点で、シングルエンド測定信号１２は、例えば、基準信号２０に関して適用される電圧信号または電流信号である点に留意する必要がある。基準信号２０は、例えば、シングルエンド差動コンバータの基準信号入力２２により受け取ることができる大量の信号でもよい。個々の信号（シングルエンド測定信号１２、基準信号２０および差動測定信号１６）は、図１Ｂを参照してさらに詳細に説明される。

図１Ｂは、時間とともにプロットされる２つの略図を示す。そこにおいて、１番目の略図は、一定の基準信号２０に関するシングルエンド測定信号１２を例示する。そして、２番目の略図は、結果として生じる差動測定信号１６を例示する。両方の略図のために、それぞれの測定された値は、例えば、電流または電圧を表す。

１番目の略図において、シングルエンド測定信号１２および基準信号２０の違いは、実際の信号情報である。シングルエンド測定信号１２は、正弦波形状に形成され、少なくとも１つの極大値１２max および１つの極小値１２min を含む。上記した図示のシングルエンド差動コンバータ１０によって、シングルエンド測定信号１２は、２つの信号部分１６ａおよび１６ｂを含む差動測定信号１６に変換される。そして、各々が差動測定信号出力１８の別々の信号導体１８ａまたは１８ｂにより送信される。２つの信号形式の変換において、一方では、第１の信号導体１８ａに対するシングルエンド測定信号１２の直接的な伝送および他方では、第２の信号導体１８ｂへの同じことおよび送信の反転が実行される。そこではコモンモードリジェクションが実行される。

ここの実際の信号の情報は、第１のシングルエンド測定信号１２と比較して、典型的に倍のサイズである個々の信号部分１６ａと１６ｂとの違いをあらわす。さらに、差動測定法信号１６は、信号部分１６ａが信号部分１６ｂ（１６ａ−１６ｂ＞０）より大きい場合、極大値１６max を含み、信号部分１６ｂが信号部分１６ａ（１６ａ−１６ｂ＜０）より大きい場合、極小値１６min を含む。極大値１６max および極小値１６min の位置は、時間軸上で極大値１２max および極小値１２min のシングルエンド測定信号１２の位置に対応する。２番目の略図に関して見られるように、個別の信号導体１８ａあるいは１８ｂの中で送信される信号部分１６ａおよび１６ｂの両方は、対称的であるか、あるいは互いに関して平衡を保たれる。２つの信号部分１６ａおよび１６ｂの左右対称は、シングルエンド差動コンバータ１０によって、シングルエンド測定信号１２のコモンモード部分が変換で最小化されるかまたは除去されるという事実から生じる。２つの信号導体１８ａおよび１８ｂに対する外部の干渉が実質的に互いに相殺するので、この種の信号伝送は干渉に関して非常に寛容である。原理は、信号部分１６ａおよび１６ｂの両方に作用する干渉が個々の信号部分１６ａあるいは１６ｂを変えるということである。したがって、２つの信号部分１６ａおよび１６ｂの間の差ではなく平均値である。

図２Ａは、例えば演算増幅器等の差動アンプ１０ａを含む差動シングルエンド変換用のさらなる装置を示す。差動アンプ１０ａは、一定の参照変数２０に関して基準信号入力２２に適用されるシングルエンド測定信号１２を受信するための第１の測定信号入力１４を含む。このように、シングルエンド測定信号１２は、差動信号として基準信号２０と共に処理される。

１番目の略図において、図２Ｂは、時間とともにプロットされる一定の基準信号２０と共に、再び、シングルエンド測定信号１２を示す。図１Ｂとの類似では、シングルエンド測定信号１２は、極大値１２max および極小値１２min を含む。差動アンプ１０ａは、入力１４および２２の２つの信号１２および２０間の差を増幅するために実施される。そこにおいて、ここの基準信号入力２２は反転している。したがって、差動アンプ１０ａによって、差動測定信号１６´は、所望の差動モード信号を含む差動出力１８で提供される。

差異信号１６´は、さらに、不要なコモンモード信号を含むとともに、２番目の略図の中で説明されるように、同じことは対称的ではない。このように、コモンモード信号（基準信号２０を参照）を抑制するかまたは拒絶するために形成されるコモンモードリジェクションは実行される。 差動測定信号１６´は、次々に、第１の信号部分１６ａおよび第２の信号部分１６ｂを含み、そこでは、実際の信号情報は、絶対値（つまり、１２＞２０の場合、１６ａ´＞１６ｂ´）として、２つの信号部分１６ａ´および１６ｂ´間の差に含まれる。したがって、２つの信号部分１６ａ´および１６ｂ´間の差は、極大値１２max がシングルエンド測定信号１２に存在するときに最大となり、 極小値１２min がシングルエンド測定信号１２に存在するときに最小となる。差動測定信号１６´において、これらの２つの極大値あるいは極小値は、参照数字１６max および１６min によって示される。入力信号（１２＜２０、図示せず）の反転された極性については、差異信号１６´の極性も反転される（つまり、１６ａ´＜１６ｂ´）。

図１Ａおよび２Ａの中で説明されたシングルエンド差動変換用の２つのデバイス１０および１０ａは、 一般的に１つのセンサー当たり１回必要であり、それは一方では経常消費を、そして他方では、回路の空間的必要条件を増加させる。したがって、デバイスは、以下に述べられるように、縮小された経常消費および空間的必要条件と同じ機能性を可能にする。

送信されるシングルエンド測定信号が単極性パルス信号であるとここで仮定されている。すなわち、短期間（例えば、１０Ｈｚの周波数において２００ｎｓより短い）の間のみ生じる信号、および１つだけの肯定的または１つの否定的な信号の変更あるいはたった１つの極性を備えた信号の変更をここでは含む。この種の単極パルス信号は、熟慮した適用、すなわち、陽電子放射断層撮影システム（ＰＥＴ）に、または、単一光子放出コンピュータ断層撮影システム（ＳＰＥＣＴ）に用いられて典型的である。

図３Ａは、第１の測定信号入力１４、第２の（反転された）測定信号入力１５および２つの信号導体端子１８ａおよび１８ｂを有する差動測定信号出力１８を含む信号変換器３０を有する伝送デバイス２９を示す。

第１の測定信号入力１４によって、第１のシングルエンド測定信号１２ａは受信されることができ、また、第２の測定信号入力１５によって、第２のシングルエンド測定信号１２ｂは受信されることができる。２つの受信されたシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂは、１番目の略図（時間とともにプロットされた）の図３Ｂに例示されている。これから分かるように、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂは、異なる時間に発生して、各々短い時間分（パルス特性）を有する。その結果、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂを同時に、（すなわち、２つのセンサー中の２つの独立事象の結果として、）受信する可能性は低い。１番目の略図は、シングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂの各々は、（測定変数を検出するときに）１つの方向にのみベースラインからコントロールされるように、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂが単極であることをさらに示す。それぞれの測定された値（放射イベント）の検出は、ベースラインに関して極大値に帰着するとともに、これらのベースラインまたは基本信号レベルは一定であり、例えば、基礎／静止センサー電流から生じる。すなわち、基本信号レベル、すなわち、極小値、に関して負である負のシングルエンド測定信号１２ａあるいは１２ｂもまた放射イベントから生じ得る。したがって、その結果、差動測定信号３２の極性も反転される（すなわち、１６ａ´＜１６ｂ´）。個々のセンサーエレメントのベースセンサーの電流レベルの高さは、わずかに変化する点に留意する必要がある。

信号変換器３０は、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂを差動測定信号に変換するために実行される。同じことを組み合わせて、したがって１つの伝送チャネルにこのように２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂのバンドリングを獲得するために結合された複合差動測定信号３２としての差動測定信号出力１８で同じことを提供する。同じことの単極の特徴により、シングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂを変換する場合、差動信号エリアの半分だけが用いられる。それぞれのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂに関して、個々の差の部分の被譲渡性を維持するために、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂを組み合わせる場合、この特性が利用され得る。この点で、例えば、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂがそれらの極性によって異なるように、第２のシングルエンド測定信号１２ｂは反転することができる。

差動測定信号３２をその２つの信号部分３２ａおよび３２ｂで例示する図３Ｂの第２の略図を考慮するとき、この原理は明白になる。複合差動測定信号３２は、差動形式のシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂを含む。つまり、そこにおいて、２つの信号部分３２ａおよび３２ｂの差は、第１のシングルエンド測定信号１２ａの極大値のときに、そして、第２のシングルエンド測定信号１２ｂの最大のときに最大値を含む。２つの信号部分３２ａあるいは３２ｂを別々に考慮する場合、第１のシングルエンド測定信号１２ａの最大の時に第１の信号部分３２ａが極大値を含み、 第２のシングルエンド測定信号１２ｂの最大の時に極小値を含むことが理解され得る。反対に、第１のシングルエンド測定信号１２が最大の時に第２の信号部分３２ｂは、極小値を含み、第２のシングルエンド測定信号１２ｂが局所極大の時に極大値を含む。その限りにおいて、２つの信号部分３２ａおよび３２ｂの絶対比較によって、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂは区別可能である。言いかえれば、これは、第１のシングルエンド測定信号１２ａ（それは第１の測定信号入力１４によって受信される）が、差動測定信号３２ａに帰着することを意味する。第１の信号部分３２ａは第２の信号部分３２ｂより大きく、一方で、第２のシングルエンド測定信号１２ｂ（それは第２の測定信号入力１５によって受信される）が、差動測定信号３２に帰着し、第２の信号部分３２ｂが第１の信号部分３２ａより大きい。その限りにおいて、極性によって、差動測定信号３２（したがって、第１および第２の測定信号入力１４および１５に接続されたセンサーエレメントにより検知されたイベントに決定される時間 ）の一部は、それぞれ、イベントに明白に関連させることができる。

２つの図形を比較する場合、オリジナルのシングルエンド測定信号１２ａあるいはシングルエンド測定信号１２ｂと比べて、差動測定信号３２は、２倍高い振幅を含み、そして、それはまるで増加した干渉信号許容度（低い信号対雑音比のため）のような改良された信号品質に貢献することは明らかである。このようなわけで、さらなる実施例によれば、信号変換器３０あるいは伝送デバイス２９が差動測定信号３２を提供するように実行され、その結果、その同じ量または大きさがシングルエンド測定信号１２ａまたはシングルエンド測定信号１２ｂのｎ倍となる。２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂが同時に極大値を形成するとき、この信号の振幅比は失われる場合があるかもしれないし、あるいは同時に検知されたイベントの結果として極大値をオーバーラップさせている場合があるかもしれない。これによって、２つの信号部分３２ａおよび３２ｂは部分的にオーバーラップするかまたは各々を相殺する。そして、さらなる実施例によると、それはエラーが本当らしくない信号の結果として検知される事実に至る。

第２の測定信号入力１５および典型的には使用されたセンサーエレメントが比較可能なベースラインあるいは比較可能なアイドル信号レベルを含むという事実を反転することによって、シングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂのコモンモード部分（基準電位２０を参照）は縮小される。この点で、アイドル信号が同じである場合、コモンモード部分を完全に取り消すこと（あるいは平均化）生じる場合がある。ここの背景は、第２の反転されたシングルエンド測定信号１２ｂが第１のシングルエンド測定信号１２ａに用いる基準信号を示し、その一方で第１のシングルエンド測定信号１２ａが、第２のシングルエンド測定信号１２ｂに用いる基準信号を示している。２つの信号１２ａおよび１２ｂが同じ種類の部材によって発生する同じ種類の信号であるとともに、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂは、概して、同じことあるいは同様の温度依存のパフォーマンスを有し、その結果、反転によって、温度補償は同時に起こる。

以下には、信号変換器の２つの特定の具体化が記載されている。

図４Ａは、差動アンプ、または、典型的に反転される第１の測定信号入力１４および第２の測定信号出力１５を含む演算増幅器３０ａ、および、差動測定信号出力１８を示す。さらに、差動アンプ３０ａは、さらに２つの供給電圧ターミナル３４ａおよび３４ｂを含む。演算増幅器３０ａが記載されたとしても、ここでは、最小の端末構成だけが説明されることが注目され、さらに、頻繁に信号オフセットに用いられる例えばターミナルを含み得る。

シングルエンド測定信号を差動測定信号に変換するように、上述したように同じことが実施されるために、この種の差動アンプ３０ａは、信号変換器３０として機能することができる。この差動アンプ３０ａによって、２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂを複合差動測定信号３２に変換するために、第１のシングルエンド測定信号１２ａが第１の測定信号入力１４によって複合され、第２の（反転された）シングルエンド測定信号１２ｂが測定信号入力１５によって複合される。その結果、差動測定信号３２は差動出力１８によって出力され得る。電圧供給ターミナル３４ａおよび３４ｂによって、差動アンプ３０ａのための供給電圧が接続される点に更に言及される。そして、それによって、動作点は供給電圧のバリエーションによってセットすることができる。シングルエンド測定信号を差動測定信号に変換するこの種の差動アンプ３０ａを用いるために、差動アンプ３０ａは、集積化レジスタを有する少なくとも１つのフィードバックパス（図示せず）を含んでいる回路に、典型的に埋め込まれる。このフィードバックパスは、一般的に、信号導体１８ａまたは１８ｂの内の1つと、測定信号ターミナル１４および１５の内の１つとの間に接続される。さらなる実施例によれば、回路は、２つの平行フィードバックパス、すなわち、第１の測定信号入力１４および第１の信号導体１８ａ間の第１のものと、第２の測定信号入力１５および第２の信号導体１８間の第２のものとを含み得る。

図４ｂは、差動測定信号出力１８と同様に第１の測定信号入力１４および第２の測定信号入力１５を含む信号変換器３０ｂの更なる実施を示す。本実施例において、測定信号入力１４は差動測定信号入力によって形成される。そこにおいて、第１の信号導体１４ａを介して、第１のシングルエンド測定信号１２ａは第２の信号導体１４ｂに適用される基準信号２０に関して受信することができる。これとの類似によって、第２の測定信号入力１５は差動測定信号入力によって形成される。それは第１の信号体１５を含む。それによって第２の信号体１５ｂに適用される基準信号２０に関して第２のシングルエンド測定信号１２ｂは受信され得る。ここで、第２の測定信号入力１５は、典型的には反転しているか、あるいはオプションのインバーター３６を含むことをさらに言及している。

この実施において、上述されたように、シングルエンド測定信号１２ａまたはシングルエンド測定信号１２ｂは、基準信号２０に関する差動信号として上記の通りに処理される。差動入力１４および１５の両方に対して同じことでもよく、第２の信号導体１４ｂまたは１５ｂのそれぞれに適用される基準信号２０は、例えば、大量の信号または２つのシングルエンド測定信号１２ａおよび１２ｂの平均値でもよい。このように、手順は、上記の通りに実行することができる。第１の差動測定信号入力１４は、差動測定信号出力１８に直接接続される。その一方で、第２の測定信号入力１５は、差動測定信号出力１８に反対に接続される。配線においてこの種のコモンモード部分がしばしば発生するとともに、信号変換器３０ｂはオプションのコモンモードリジェクション回路３８を含み得る。

下記では、上記した複数の伝送デバイス２９が用いられるセンサー・システム４０が記述される。

図５は、差動出力１８あるいは１８´と、２つの測定信号入力１４および１５と、１４´または１５´とを含む、第１の伝送デバイス２９および第２の伝送デバイス２９´を各々示す。さらに、図５は、例えばピクセル配列のピクセルのように、互いに隣接して配設される４つのセンサーエレメント４１，４２，４３および４４を示す。ここで、第１のセンサーエレメント４１は、第１の伝送デバイス２９の第１の測定信号入力１４に接続され、その一方で、第３のセンサーエレメント４３は、第１の伝送デバイスの第２の信号入力１５に接続される。その逆も同じ、１番目のセンサーエレメント４１および３番目のセンサーエレメント４３の間に存在している２番目のセンサーエレメントは、第２の伝送デバイス２９の第１の信号入力１４に接続される。その結果、２つの隣接したセンサーエレメントからの測定信号は、異なる伝送デバイス２９または２９´によって差動的に送信される。完全のために、３番目のセンサーエレメント４３の隣りに位置する４番目のセンサーエレメント４４は、第２の伝送デバイス２９´の第２の信号入力１５´に接続されることが言及される。

この原理は、第２列のオプションのセンサーエレメント４５，４６，４７および４８によって例示されているように、ピクセルアレイの拡張のすべての垂直方向へ継続される。
これらの４つのセンサーエレメント４５，４６，４７および４８も、２つのオプションの伝送デバイス２９および２９´に相互に接続される。この種の相互接続の利点は、同じことが個別の伝送デバイス２９または２９´（または２９´´および２９´´´）によって送信されるとともに、この方法で隣接するセンサーエレメントの漏話が検知される。ここの背景は、両方のセンサーエレメントに放射パルスが作用することを検知する。２つの近隣のセンサー（同時に）の２つのパルス信号は、互いに相殺しない。この点で、インターリーブされた個々のセンサーエレメント４１〜４８の配置となる。この実例が単に典型的で、さらに、相互接続が異なる形式で実現され得ることはここで言及される。

さらなる実施例は、概してシングルエンド測定信号を出力している２つのセンサーエレメントから差動的に送信された測定信号を受け取って、差動測定信号３２の部分を個々のシングルエンド測定信号またはセンサーエレメントに割り付けるために実施される評価装置に関する。上述した通り、この割り付けは、互いに信号部分３２ａおよび３２ｂの絶対値の比較によってな行われる。

またここで注目すべきは、上記装置を使用することで、静的な信号は検知され、変換され、送信され得る。その結果、信号の形式はパルス信号、正弦波信号あるいは一般に交互に起こる信号に制限されない。静的部分は、必要に応じて、使用する回路に応じて変更され得る。

いくつかの態様が装置に関して記述されましたが、それらの態様が対応法の記述をさらに示すことは明らかである。その結果、ブロックあるいは装置の部材も、対応する方法ステップあるいは方法ステップの特徴と見なされ得る。これから類推することによって、方法ステップに関連して、あるいはそのステップとして記述された態様は、さらに対応するブロックの詳細な記述または対応する装置の特徴を示している。

Claims (16)

1. パルス状のシングルエンド測定信号をそれぞれ提供する複数のセンサーエレメント（４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８）、および
   少なくとも２つのシングルエンド差動コンバータ（２９，２９´，２９´´，２９´´´）を含み、
   前記２つのシングルエンド差動コンバータ（２９，２９´，２９´´，２９´´´）は、
   第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）を受信する第１の測定信号入力（１４）、第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）を受信する第２の測定信号入力（１５）、差動測定信号出力（１８）、および
   前記２つのシングルエンド測定信号（１２ａ，１２ｂ）を差動測定信号（３２）に変換する信号変換器（３０，３０ａ，３０ｂ）を、それぞれ、含み、
   前記差動測定信号（３２）は、２つの信号ライン上の２つの出力信号として、第１（１６ａ，１６ａ´，３２ａ）および第２の（１６ａ，１６ｂ´，３２ｂ）差部分を含み、 前記第１の部分あるいは前記第１の出力信号（１６ａ，１６ａ´，３２ａ）は、前記２つの入力信号の差から派生し、前記第２の部分または前記第２の出力信号（１６ｂ，１６ｂ´，３２ｂ）は、反転された前記２つの入力信号の差から派生し、
   第１のセンサーエレメント（４１）は、前記第１のシングルエンド差動コンバータ（２９，２９´，２９´´，２９´´´）の第１の前記２つの測定信号入力（１４，１５）の１つに接続され、 前記第２のセンサーエレメント（４２）は、前記第２のシングルエンド差動コンバータ（２９，２９´，２９´´，２９´´´）の第１の前記２つの測定信号入力（１４´，１５´）の１つに接続され、
   前記第１のセンサーエレメント（４１）に非隣接に配設される第３のセンサーエレメント（４３）は、前記第１のシングルエンド差動コンバータ（２９，２９´，２９´´，２９´´´）の第２の前記２つの測定信号入力（１４，１５）の１つに接続される、センサーシステム（４０）。
2. 前記信号変換器（３０，３０ａ））は、少なくとも１つの差動アンプ（３０ａ）を含む回路である、請求項１に記載のセンサーシステム（４０）。
3. 前記差動アンプ（３０ａ）は、第１の測定信号入力（１４）に接続される非反転入力（１４）、第２の測定信号入力（１５）に接続される反転入力（１５）、および、前記差動測定信号出力（１８）を形成する差動出力（１８）を含む、 請求項２に記載のセンサーシステム（４０）。
4. 前記回路構成は、非反転または反転された入力に対する抵抗を経由して差動出力信号（１８）の第１または第２のターミナル（１８ａ，１８ｂ）にフィードバックしている少なくとも１つのフィードバックパスを含む、請求項３に記載のセンサーシステム（４０）。
5. 前記信号変換器（３０ａ，３０ｂ）は、反転していない第１の測定信号入力（１４）および反転している第２の測定信号入力（１５）を含み、前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）と第１の基準信号（２０）との間に第１の差動信号を、前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）と前記第２の基準信号（２０）との間に第２の差動信号を形成することをさらに実施し、前記第１および第２の差動信号を組み合わせることを実施する、請求項１に記載のセンサーシステム（４０）。
6. 前記第１および第２の基準信号は、前記第１および第２のシングルエンド測定信号（１２ａ，１２ｂ）の間の大量の信号または平均値信号である、請求項５に記載のセンサーシステム（４０）。
7. 前記信号変換器（３０，３０ａ，３０ｂ）は、コモンモード除去回路（３８）を含む、請求項５または請求項６に記載のセンサーシステム（４０）。
8. 前記信号変換器（３０，３０ａ，３０ｂ）は、前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）および第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）のコモンモード部分の平衡を保つために実施される、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のセンサーシステム（４０）。
9. 前記第１のシングルエンド測定信号（１２）が前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）のための基準信号（２０）を示すように、逆もまた同様に、前記第１の測定信号入力（１４）および前記第２の測定信号入力（１５）は、相互接続される、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のセンサーシステム（４０）。
10. 第１の基準値に関して単極性である前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）および第２の基準値に関して単極性である前記第２のシングルエンド測定信号のコモンモードの部分が減少されるように、前記第１の測定信号入力（１４）および前記第２の測定信号入力（１５）は、お互いに反転される、請求項９に記載のセンサーシステム（４０）。
11. 前記第１の基準値に関しての前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）の量および前記第２の基準値に関しての前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）の量は、前記複合差動測定信号（３２）の第１の信号部分（３２ａ）と、ｎ≧１を備えた前記第２の測定信号（３２）の第２の信号部分（３２ｂ）との間の量の１／ｎ倍に相当するように、前記信号変換器（３０，３０ａ，３０ｂ）は、平均値に関してバイポーラである前記複合差動測定信号（３２）を提供するために実施される、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載のセンサーシステム（４０）。
12. 第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）が受け取られたときに、前記差動測定信号（３２）の前記第１の信号部分（３２ａ）が前記差動測定信号（３２）の前記第２の信号部分よりも大きく、且つ、第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）が受け取られたときに、前記差動測定信号（３２）の第２の信号部分（３２ｂ）が前記差動測定信号（３２）の前記第１の信号部分（３２ａ）よりも大きくなるように、信号変換器（３０，３０ａ，３０ｂ）は、前記複合差動測定信号（３２）を提供するように実施される、請求項１１に記載のセンサーシステム（４０）。
13. 前記第１の基準値に関する前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）の量または前記第２の基準値に関する前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）の量は、前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）および前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）が時間的に重複するとき、前記第１の信号部分と前記第２の信号部分との間の量の１／ｎ倍から逸脱するように、前記信号変換器（３０，３０ａ，３０ｂ）は、前記複合差動測定信号（３２）を提供するために実施される、請求項１１または請求項１２に記載のセンサーシステム（４０）。
14. 複数のセンサーエレメント（４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８）は、ピクセル・センサーのピクセルあるいは陽電子放射断層撮影用のピクセル・センサーのピクセルである、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載のセンサーシステム（４０）。
15. ２つの電気的なパルス状のシングルエンド測定信号の送信にふさわしいシングルエンド差動コンバータの利用であって、前記シングルエンド差動コンバータでは、前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）が、第２の測定信号入力（１５）を経由して、第１の測定信号入力（１４）および前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）によって受信され、
    前記差動測定信号（１６，３２）が、２つの信号ライン上の２つの出力信号として、第１（１６ａ，１６´，３２ａ）および第２（１６ｂ，１６ｂ´，３２ｂ）の差部分を含むように、および、前記第１の部分または前記第１の出力信号（１６ａ，１６´，３２ａ）が、２つの入力信号の前記差から派生し、前記第２の部分または前記第２の出力信号（１６ｂ，１６ｂ´，３２ｂ）が、前記２つの入力信号の前記反転された差から派生するように、前記第１のシングルエンド差動コンバータでは、前記２つのシングルエンド測定信号（１２ａ，１２ｂ）が差動測定信号（１６，３２）に変換される、利用。
16. ２つの電気的なパルス状のシングルエンド測定信号（１２ａ，１２ｂ）を伝送する方法であって、
    前記シングルエンド差動コンバータにおいて、第１の測定信号入力（１４）を経て前記第１のシングルエンド測定信号（１２ａ）を受信し、第２の測定信号入力（１５）を経て前記第２のシングルエンド測定信号（１２ｂ）を受信するステップ、および
    前記差動測定信号（１６，３２）が、２つの信号ライン上の２つの出力信号として、第１（１６，１６ａ´，３２ａ）および第２（１６ｂ，１６ｂ´，３２ｂ）の差部分を含み、前記第１の部分あるいは前記第１の出力信号（１６ａ，１６ａ´，３２ａ）が前記２つの入力信号の差から派生し、前記第２の部分あるいは前記第２の出力信号（１６ｂ，１６ｂ´，３２ｂ）が前記２つの入力信号の前記反転された差から派生するように、前記シングルエンド差動コンバータにおいて、前記２つのシングルエンド測定信号（１２ａ，１２ｂ）を差動測定信号（１６，３２）に変換するステップを含む、方法。

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