JP2017083470A - 放射線センサ - Google Patents
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Abstract
非対称の取り付け条件または非対称の視野において、センサのビューセクターの均一性を高める。
【解決手段】
放射線収束手段の光軸に対して、センサ要素を非対称またはオフセットした配置に設けることにより、および/またはセンサハウジングの軸または中心に対してセンサ要素を非対称またはオフセットした配置にすることにより、および/または光路全体を曲げるように1つ以上の光学的曲げ部分を設けることにより、あらかじめセンサにある傾きを与えることができる。
【選択図】図2
Description
−より下方の幅w2を有する別のセンサ要素よりも、センサ要素1aのほうが広い幅w1を有するという点で、センサ要素1は、特に配置ラインに沿った方向に、異なるサイズ、特に幅が異なっていること。
−最上部のセンサ要素がより広いピッチp1を有し、他方、下方の検出要素ほうがより狭いピッチp2を有するという点で、隣接するセンサ要素の異なるペアが異なるピッチ(ステップ幅)を有すること。
(項目1)
入射放射線に応じて電気信号を発生する1つ以上の放射線センサ要素(1)と、
前記センサ要素を収納し、外部から前記センサ要素への放射線の入射を可能にするハウジング(4〜6)と、
前記センサに電力を供給すると共に、センサの出力信号を出力するための複数の端子(7)と、
前記センサ要素の前記電気信号を受信し、前記センサ要素の電気信号に応じて出力信号を発生する回路(2)とを備えた放射線センサ(10)であって、
前記回路は、前記センサの外部にあるスイッチング可能な部品のためのオン/オフ出力信号を発生するためのスイッチング信号回路および/または多数のビットシリアル出力信号を発生するためのデジタル出力信号回路とを備え、
前記センサは、前記オン/オフ出力信号またはマルチビットシリアル出力信号を出力するための出力端子(7a)を有することを特徴とする放射線センサ(10)。
イネーブル信号、感度設定信号、スイッチング信号の長さ設定信号または同期化信号のうちの1つ以上を受信するための1つ以上の入力端子(7d)を含む項目1に記載のセンサ。
前記ハウジングの内部に設けられる前記回路の消費電力は、50μW、20μWまたは10μWよりも小さい、項目1または2に記載のセンサ。
4つの端子、すなわち2つの電力端子(7b、c)と、信号出力端子(7a)と、入力端子(7d)とを有する前項目のうちの1項に記載のセンサ。
前記スイッチング信号回路は、所定の長さまたは受信した入力信号に対応した、ある長さのオン/オフ出力信号を発生するようになっている前項目のうちの1項に記載のセンサ。
アナログ量をシリアルまたはパラレルのデジタル量に変換するためのA/Dコンバータを備え、前記A/Dコンバータの入力は、前記センサ要素の電気信号またはこの電気信号から得られた信号および前記入力端子のうちの少なくとも1つを通して入力された少なくとも1つの入力信号の間で多重化を可能にし得る、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
前記センサ要素の基準温度を検出するための前記回路に接続された温度基準要素を含む、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
前記センサ要素は、サーモファイル、ボロメータまたはパイロ電気センサ要素であるか、またはこれらを含み、および/または好ましくは2μm〜20μmの波長の領域内にある赤外放射線を検出するようになっている、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
収束平面に入射放射線を収束させる放射線収束手段(5)と、前記収束平面に対して所定の関係になるように配置された複数のセンサ要素とを含む、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
1つまたは複数の対の極性センサ要素が設けられており、これらペアの前記センサ要素は、共通モードの抑制により、共通する電気信号を送るように接続されている、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
前記回路は、信号、特にセンサ要素の電気信号またはアナログ入力信号に従って発生された電気信号のうちの1つ以上をアナログ−デジタル変換するための、好ましくはA/D変換器(2b)とデジタル信号処理部分(2c)とを含む集積回路、好ましくはASICを備え、前記ASICは、
−入力データ、プログラムデータ、測定データ、中間データのうちの1つ以上を記憶するためのメモリ部分、
−出力すべきデータを符号化し、および/または入力データを復号化するための符号化および/または復号化手段、
−前記A/D変換手段および/または前記符号化および/または復号化手段の入力および/または出力の接続を制御するための多重化コマンド手段、
−前記センサ要素の出力から得られた信号を処理するための計算手段のうちの1つ以上を含み、
前記ASICは、更に
−前記センサ要素からの前記電気信号を増幅するための増幅手段と、
−1つのセンサ要素に接続可能なインピーダンス変換手段と、
−フィルタ手段と、
−同期化手段のうち1つ以上を含むアナログ回路部分(2a)を更に含む、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
好ましくはハウジングの一部として作製され、連続的な、好ましくは球面レンズとして、またはフレンネルレンズとして形成され、好ましくは主成分としてシリコンおよび/またはゲルマニウムからなる放射線変換手段(5)を含む、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
前記センサ要素に入射する前記放射線をフィルタリングするためのフィルタ手段を含み、前記フィルタ手段は、好ましくは、反射防止層および/またはバンドパス層となるように放射線変換手段の上に1つまたは複数の層として形成する、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
前記ハウジングは、純銅の電気伝導度および/または熱伝導度の、少なくとも20%または少なくとも50%の電気伝導度および/または熱伝導度の材料からなるキャップを含む、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
SMD(表面実装デバイス)として形成されているか、規格化された構造、好ましくはTO5またはTO46のハウジングを有する、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
所定の値よりも小さくならないように電力を特に制御するようになっている消費電力制御手段を含み、好ましくは、前記所定の値は可能な最大消費電力に対して定められている、前項目のうちの1項に記載のセンサ。
Claims (14)
- 配置ラインに沿って配置されると共にそれぞれ入射する放射線に応じて電気信号をそれぞれ発生する複数の放射線センサ要素(1)と、
前記センサ要素に向けて入射放射線を収束させるための、光軸を有する放射線収束手段と、
前記センサ要素の電気信号を受けると共にこのセンサ要素の電気信号に応じて出力信号を発生する回路(2)とを備える放射線センサ(10)であって、
前記配置ラインの中点は、前記収束手段(5)の光軸に対してオフセットしていることを特徴とする、放射線センサ(10)。 - 配置ラインに沿って配置されると共にそれぞれ入射する放射線に応じて電気信号をそれぞれ発生する複数の放射線センサ要素(1)と、
前記センサ要素に向けて入射放射線を収束させるための、光軸を有する放射線収束手段と、
前記センサ要素の電気信号を受けると共にこのセンサ要素の電気信号に応じて出力信号を発生する回路(2)とを備え、好ましくは請求項1に従って形成された放射線センサ(1)であって、
前記センサ要素の少なくとも一部は、互いに比較して、異なるサイズの検出部分、好ましくは前記配置ラインに沿った寸法で異なる長さの有効検出領域を有することを特徴とする放射線センサ(10)。 - 配置ラインに沿って配置されると共にそれぞれ入射する放射線に応じて電気信号をそれぞれ発生する複数の放射線センサ要素(1)と、
前記センサ要素に向けて入射放射線を収束させるための、光軸を有する放射線収束手段と、
前記センサ要素の電気信号を受けると共にこのセンサ要素の電気信号に応じて出力信号を発生する回路(2)とを備え、好ましくは請求項1〜2のうちの1つに従って形成された放射線センサ(10)であって、
前記センサ要素の少なくとも一部は、互いに比較して異なる相対的感度を有し、好ましくは異なる構造の検出部分によって作製され、または前記センサ要素上に影響層、特に吸収層もしくは反射層を異なるように設けることによって作製されていることを特徴とする、放射線センサ(10)。 - 配置ラインに沿って配置されると共にそれぞれ入射する放射線に応じて電気信号をそれぞれ発生する複数の放射線センサ要素(1)と、
前記センサ要素に向けて入射放射線を収束させるための、光軸を有する放射線収束手段と、
前記センサ要素の電気信号を受けると共にこのセンサ要素の電気信号に応じて出力信号を発生する回路(2)とを備え、請求項1〜3に従って好ましく形成された放射線センサ(10)であって、
隣接するセンサ要素の2つ以上のペアは、異なるピッチを有することを特徴とする、放射線センサ(10)。 - 配置ラインに沿って配置されると共にそれぞれ入射する放射線に応じて電気信号をそれぞれ発生する1つまたは複数の放射線センサ要素(1)と、
前記センサ要素に向けて入射放射線を収束させるための、光軸を有する放射線収束手段と、
前記センサ要素の電気信号を受けると共にこのセンサ要素の電気信号に応じて出力信号を発生する回路(2)とを備え、請求項1〜4のうちの1つに従って好ましく形成された放射線センサ(10)であって、
前記収束手段は、放射線を収束させるための1つ以上の収束部分と、放射線を曲げるための1つ以上の曲げ部分とを備え、前記収束部分と前記曲げ部分とは、好ましくは一体的に形成されていることを特徴とする、放射線センサ(10)。 - 前記配置ラインは前記光軸と交差する直線である、請求項1〜5のうちの1項に記載のセンサ。
- 前記収束手段は、前記センサ要素を閉じ込めるハウジングの一部として設けることができ、前記レンズ部分は、球面レンズまたは補正構造を有するレンズとすることができる、請求項1〜6のうちの1項に記載のセンサ。
- 前記配置ラインは、前記光軸の片側でより長い部分を有し、前記光軸の反対側でより短い部分を有し、
前記センサ要素のサイズは、前記長い部分上の最も外側のセンサ要素から、前記中点に近いセンサ要素に向かって減少し、
前記センサ要素の感度は、前記長い部分上の最も外側のセンサ要素から、前記中点に近いセンサ要素に向かって増加または減少し、および/または
前記ピッチは、前記長い部分上の最も外側のセンサ要素から、前記中点に近いセンサ要素に向かって小さくなる、請求項2〜5のうちの1項に記載のセンサ。 - 好ましくは1つ以上の別の配置ラインに沿って配置された複数の別のセンサ要素を含む、請求項1〜8のうちの1項に記載のセンサ。
- 前記センサ要素は、赤外線放射線を検出でき、好ましくは入射放射線の吸収を高めるための影響層によってカバーされている、請求項1〜9のうちの1項に記載のセンサ。
- 前記回路は、前記センサ要素の各々からの前記出力信号に対して別々に重み付けするための手段を含む、請求項1〜10のうちの1項に記載のセンサ。
- 前記内部配置ラインの配置を示すための外側マーカーを含む、請求項1〜11のうちの1つに記載のセンサ。
- 前記光軸に対して所定の角度を有するセンサ表面に設けられた端子を備え、前記角度は、0°または90°、もしくは両者の角度の間の値となっている、請求項1〜12のうちの1項に記載のセンサ。
- 前記回路は、好ましくは、信号、特にセンサ要素の電気信号またはアナログ入力信号に応じて発生された電気信号のうちの1つ以上をアナログ−デジタル変換するためのA/D変換器(2b)、とデジタル信号処理部分(2c)とを含む集積回路、好ましくはASICを備え、前記ASICは、
−入力データ、プログラムデータ、測定データ、中間データのうちの1つ以上を記憶するためのメモリ部分、
−出力すべきデータを符号化し、および/または入力データを復号化するための符号化および/または復号化手段、
−前記A/D変換手段および/または前記符号化および/または復号化手段の入力および/または出力の接続を制御するための多重化コマンド手段、
−前記センサ要素の出力から得られた信号を処理するための計算手段
のうちの1つ以上を備えることができ、
前記ASICは、更に
−前記センサ要素からの前記電気信号を増幅するための増幅手段、
−1つのセンサ要素に接続可能なインピーダンス変換手段、
−フィルタ手段
のうちの1つ以上を含むアナログ回路部分(2a)を備えることができる、請求項1〜13のうちの1項に記載のセンサ。
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