JP2022551698A - 光導電体読み出し回路 - Google Patents

Abstract

装置が提案されている。前記装置（１１０）は、－ 光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）であって、前記光導電体（１１２）のそれぞれは、その感光領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイ（１１３）の少なくとも１つの光導電体（１１２）は、特徴付け光導電体（１１８）として設計されている、光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）と;－ 少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）であって、前記バイアス電圧源（１１６）は、前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの交流バイアス電圧、又は前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加するように構成されている、少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）と；－ 少なくとも１つの光導電体読み出し回路（１３０）であって、前記光導電体読み出し回路（１３０）は、前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成され、前記応答電圧は前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）を特徴付ける変数に比例し、前記光導電体読み出し回路（１３０）は前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）の動作中に前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成されている、少なくとも１つの光導電体読み出し回路（１３０）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、光導電体の読み出しのための装置、方法及びその装置の使用に関する。具体的には、該装置は、硫化鉛光導電体センサなどの光導電体の較正のために使用され得る。

分光計は、電磁スペクトルの異なる波長での電磁吸収を検出するセンサを必要とする。１つのアプローチは、アレイ内の各ピクセルが異なる波長の電磁エネルギーに応答するセンサアレイを使用することである。アレイ内の各センサは、異なる波長に応答するように入射する放射線をフィルタリングする必要がある。

センサの１つのクラスは、装置の電気抵抗が入射電磁エネルギーに依存する光導電体である。光導電体３つの特性がその挙動を決定するのに重要であり、すなわち、暗抵抗、応答性及び検出率である。暗抵抗、応答性及び検出率は、温度、湿度、不純物及び他の要因とともに、光導電体の寸法及び材料特性の関数である。

これらのパラメータの環境要因への依存性のため、定期的な較正が必要である。較正の決まったルーチンは一般的に一定の間隔で実施される。これらの決まったルーチンは時間がかかり、較正後のセンサ特性の変更は、測定誤差につながる。

そのため、光導電体センサアレイを特徴付けるための、信頼性が高く、高速で、より複雑でない方法及び装置が必要である。

ＵＳ５，１８５，５１９Ａは、各検出器の出力電圧が信号グランド又は増幅器入力仮想グランド間で切り替わる鉛塩検出器アレイを記載している。スイッチング回路が各検出器と通信する。そこから信号を読み取ることを望まれる検出器は、増幅器入力仮想グランドに切り替えられる。

したがって、本発明によって対処される問題は、この種の既知の回路の欠点を少なくとも実質的に回避する、装置及び方法を特定することである。特に、光導電体アレイの実際の動作中における改良された較正が望まれるであろう。

この問題は、独立特許請求項の特徴を備えた本発明によって解決される。個別に又は組み合わせて実現されることができる本発明の有利な展開は、従属請求項及び／又は以下の明細書及び詳細な実施形態に示されている。

本明細書で使用される場合、「有する」、「備える」、及び「含む」という用語、ならびにそれらの文法上の変形は、非排他的な方法で使用される。したがって、「ＡはＢを有する」という表現、ならびに「ＡはＢを備える」、又は「ＡはＢを含む」という表現は、Ｂ以外に、Ａは１つ以上のさらなる成分及び／又は構成要素を含むという事実、及びＢ以外に、他の成分及び／又は構成要素がＡに存在しない場合の両方を指し得る。

本発明の第１の態様では、装置が開示されている。前記装置は：
－ 光導電体の少なくとも１つのアレイであって、前記光導電体のそれぞれは、その感光領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイの少なくとも１つの光導電体は、特徴付け光導電体として設計されている、光導電体の少なくとも１つのアレイと;
－ 少なくとも１つのバイアス電圧源であって、前記バイアス電圧源は、前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの交流バイアス電圧、又は前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加するように構成されている、少なくとも１つのバイアス電圧源と；
－ 少なくとも１つの光導電体読み出し回路であって、前記光導電体読み出し回路は、前記バイアス電圧に応答して生成された特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成され、前記電圧応答は前記光導電体のアレイを特徴付ける変数に比例し、前記光導電体読み出し回路は前記光導電体のアレイの動作中に前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されている、少なくとも１つの光導電体読み出し回路と、
を備える。

本明細書で使用される「光導電体」という用語は、フォトレジスタとも表され、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、光導電体の感光領域の照射に依存する特定の電気抵抗Ｒ_{ｐｈｏｔｏ}を示すことができる感光要素を指し得る。具体的には、電気抵抗は、光導電体の材料の照射に依存する。以下に詳細に概説されるように、光導電体は、「光導電性材料」を含む感光領域を含んでよい。光導電体は、例えば、感光検出器回路に適用することができる。

本明細書で使用される光導電体の「アレイ」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、複数のピクセルを有するマトリックスに配置された複数の光導電体を指し得る。本明細書で使用される「マトリックス」という用語は、一般に、所定の幾何学的順序での複数要素の配置を指す。マトリックスは、具体的には、１つ以上の行及び１つ以上の列を有する長方形のマトリックスであってもよく、又はそれを含んでいてもよい。行と列は、具体的には長方形方式に配置されてよい。しかしながら、非長方形の配置などの他の配置も可能であることが説明される。一例として、円形の配置も可能であり、そこでは要素は中心点のまわりに同心円又は楕円に配置される。例えば、マトリックスは、ピクセルの単一の行であってもよい。他の配置も可能である。マトリックスの光導電体は、具体的には、大きさ、感度、及び他の光学的、電気的、機械的特性のうちの１つ以上で等しくてよい。マトリックスのすべての光導電体の感光領域は、具体的には、アレイを照射する光ビームが共通平面上に光スポットを生成し得るように、共通平面内に配置されてよい。アレイは、同一基板上にモノリシックに製造されてよい。アレイの光導電体は、特に、その感光領域及び／又は光導電材料のサイズ及び／又は形状に関して、同一に設計されてよい。

本明細書で使用される「照射」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、可視スペクトル範囲、紫外スペクトル範囲、及び赤外スペクトル範囲のうちの１つ以上の電磁放射を指し得る。そこでは、部分的に規格ＩＳＯ－２１３４８にしたがって、可視スペクトル範囲という用語は、一般に、３８０ｎｍ～７６０ｎｍのスペクトル範囲を指す。赤外（ＩＲ）スペクトル範囲という用語は、一般に、７６０ｎｍ～１０００μｍの範囲の電磁放射を指し、そのうち、７６０ｎｍ～１．４μｍの範囲は、一般に、近赤外（ＮＩＲ）スペクトル範囲と呼ばれ、１５μｍ～１０００μｍの範囲は遠赤外（ＦＩＲ）スペクトル範囲と呼ばれる。「紫外スペクトル範囲」という用語は、一般に、１ｎｍ～３８０ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ～３８０ｎｍの範囲の電磁放射を指す。以下では、「照射」という用語は、「光」とも表される。好ましくは、本発明内で使用される照射は、可視光、すなわち可視スペクトル範囲の光、及び／又は赤外光、すなわち赤外スペクトル範囲の光である。

本明細書で使用される「光導電体の感光領域」という用語は、一般に、例えば入射光ビームによる照射に感応する光導電体のエリアを指す。例えば、感光領域は、好ましくは（必ずしもそうである必要はないが）連続的であり、連続領域を形成することができる二次元又は三次元の領域であってよい。光導電体は、このような感光領域を１つ有するか、さもなければ複数有することができる。本明細書で使用される「照射に依存して電気抵抗を示す」という用語は、一般に、光導電体の電気抵抗が、感光領域の照射、特に照射の強度に依存して、調整及び／又は変化及び／又は変動されることを指す。特に、照射に応答して、電気抵抗が調整及び／又は変化及び／又は変動される。光導電体が照射されると、光導電体は電気抵抗の低下を示すことがある。光導電体は、照射されると、その電気抵抗が低下することがある。具体的には、光導電体の電気抵抗は、入射光強度の増加に伴って減少し得る。暗抵抗と明抵抗との間の変更は、測定される量又は読み出される量であり、光導電体の出力電流と表示されることがある。本明細書で使用される「暗抵抗」という用語は、一般に、非点灯状態、すなわち照射なしの状態における光導電体の電気抵抗を指す。本明細書でさらに使用される「明抵抗」という用語は、照射下での光導電体の電気抵抗を指す。測定及び／又は読み出しのために、一般に、非線形挙動を有する分圧回路が知られている。本発明は、以下でより詳細に概説するように、線形挙動を有する回路機能を提案する。

光導電体は、少なくとも１つの光導電材料を備え得る。電気抵抗は電気伝導率の逆数で定義されるため、代わりに、「光抵抗材料」という用語が同種の材料を呼ぶのにも使用されることがある。感光領域は、硫化鉛（ＰｂＳ）；セレン化鉛（ＰｂＳｅ）；テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）；硫化カドミウム（ＣｄＳ）；セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）；アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）；ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）；ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）；外因性半導体、例えば、ドープされたＧｅ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、有機半導体、からなる群から選択される少なくとも１つの光導電材料を含むことができる。しかし、他の材料も可能である。さらなる可能な光導電性材料は、例えば、ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１に記載されている。例えば、光導電体は、ｔｒｉｎａｍｉＸ ＧｍｂＨ，Ｄ－６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎ，ＧｅｒｍａｎｙからＨｅｒｔｚｓｔｕｅｃｋという商標名で市販されている光導電体であってよい。

例えば、感光領域は、少なくとも１つの照射源によって照射されてよい。照射源は、例えば、周囲光源であってよく、又はそれを含むことができ、及び／又は、人工照射源であってよく、又はそれを含むことができる。例として、照射源は、少なくとも１つの赤外線エミッタ及び／又は可視光線用の少なくとも１つのエミッタ及び／又は紫外線用の少なくとも１つのエミッタを含んでよい。例として、照射源は、少なくとも１つの発光ダイオード及び／又は少なくとも１つのレーザーダイオードを含んでよい。照射源は、特に以下の照射源：レーザー、特にレーザーダイオード（ただし原則として、代替的又は追加的に、他のタイプのレーザーも使用することができる）；発光ダイオード；白熱灯；ネオン光；火炎源；有機光源、特に有機発光ダイオード；構造化光源、のうちの１つ以上を含むことができる。代替的又は追加的に、他の照射源も使用することができる。照射源は、一般に、紫外スペクトル範囲、赤外スペクトル範囲の少なくとも１つの光を放出するように適合されることができる。最も好ましくは、少なくとも１つの照射源は、ＮＩＲ及びＩＲ範囲、好ましくは８００ｎｍ及び５０００ｎｍの範囲、最も好ましくは１０００ｎｍ及び４０００ｎｍの範囲の光を放出するように適合される。

照射光源は、少なくとも１つの非連続光源を含むことができる。あるいは、照射光源は、少なくとも１つの連続光源を含むことができる。光源は、光導電体の感光波長と重複する少なくとも１つの放射波長を有する任意の光源であってよい。例えば、光源は、プランク放射を生成するように構成されてよい。例えば、光源は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）及び／又は少なくとも１つのレーザー光源を含み得る。例えば、光源は、液体又は固体材料又は気体の酸化のような発熱反応による照射を生成するように構成されてよい。例えば、光源は、蛍光効果からの照射を生成するように構成されてよい。照射光源は、少なくとも１つの変調された光ビームを生成するように構成されてよい。あるいは、照射源によって生成される光ビームは、非変調であってもよく、及び／又は、さらなる光学的手段によって変調されてもよい。照射源は、連続光源からの光ビームを変調するように構成された少なくとも１つの光チョッパ装置を含んでよい。光チョッパ装置は、連続光源からの光ビームを周期的に遮断するように構成されてよい。例えば、光チョッパ装置は、少なくとも１つの可変周波数回転ディスクチョッパ及び／又は少なくとも１つの固定周波数音叉チョッパ及び／又は少なくとも１つの光シャッタであってよく、又はそれらを含んでよい。非連続的な照射のため、出力電流は、変化する電流信号であってよく、変調電流とも呼ばれる。変調電流は、光導電体の暗電流に比べて小さい場合がある。

アレイの光導電体は、それぞれ異なる波長の電磁波エネルギーに反応してよい。特に、光導電体は、電磁スペクトル中の異なる波長における電磁吸収を検出することができる。光導電体のアレイは、アレイ内の各ピクセルが異なる波長の電磁エネルギーに応答するように設計されてよい。例えば、少なくとも１つのフィルタ構成を使用することができる。しかしながら、他の構成も可能である。これにより、アレイを分光器用途に使用することができる。

前記装置は、光導電体に少なくとも１つのバイアス電圧を印加するように構成された少なくとも１つのバイアス電圧源を備える。アレイの光導電体は、バイアス電圧源と電気的に接続されていてよい。本明細書で使用される場合、「バイアス電圧源」という用語は、バイアス電圧を生成するように構成された少なくとも１つの電圧源を指す。バイアス電圧は、光導電体材料に印加される電圧であってよい。

バイアス電圧源は、特徴付け光導電体に少なくとも１つの交流バイアス電圧Ｕ_{ｂｉａｓ、ＡＣ}を印加するように構成されている。本明細書で使用される場合、「交流バイアス電圧」という用語は、バイアス電圧が周期的な時間依存バイアス電圧及び／又は変調バイアス電圧であるという事実を指す。バイアス電圧源は、バイアス電圧を変更させるように構成されていてよい。本明細書で使用される「変調された」という用語は、光導電体を通る電荷キャリアの正味の流れが測定期間にかけてゼロとなるように、光導電体上のバイアス電圧の分極を変化させることを指す。具体的には、バイアス電圧は、測定期間中に光導電体を流れる総電流などの電荷キャリアの積分がゼロになるように選択される。測定期間は、立ち上がりエッジ、例えばポジティブエッジから立ち上がりエッジへ、又は立ち下がりエッジ、例えばネガティブエッジから立ち下がりエッジへのような、同じ方向におけるバイアス電圧分極の２つの連続する遷移間の時間であり得る。バイアス電圧は、±０．００１Ｖ～±５０００Ｖであり得る。好ましくは、バイアス電圧は、±０．１Ｖ～±５００Ｖであってよく、最も好ましくは、バイアス電圧は、±１Ｖ～±５０Ｖであり得る。バイアス電圧は、正と負の間で切り替わってよい。印加されたバイアス電圧による光導電材料にかかる電界は、約５０Ｖ／ｍｍであり得る。

バイアス電圧源は、少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧Ｕ_{ｂｉａｓ，ＤＣ}を特徴付け光導電体に印加するように構成される。バイアス電圧は、直流（ＤＣ）電圧であり得る。バイアス電圧Ｕ_{ｂｉａｓ，ＤＣ}は、０．００１Ｖ≧Ｕ_{ｂｉａｓ，ＤＣ}≦５０００Ｖ、好ましくは１Ｖ≧Ｕ_{ｂｉａｓ，ＤＣ}≦５００Ｖ、最も好ましくは５Ｖ≧_{Ｕｂｉａｓ，ＤＣ}≦５０Ｖである。

バイアス電圧は、変調電圧であってよい。光導電体を流れる電圧は、変調されていてもよく、又は静的であってもよい。バイアス電圧源は、ＲＣ制御発振器などの発振回路の一部であってもよい。

本明細書で使用される「光導電体読み出し回路」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、少なくとも１つの光導電体及び／又は複数の光導電体の読み出しのために構成された電子回路を指し得る。本明細書で使用される「応答信号の決定」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、応答信号の読み出しを指し得る。本明細書で使用される「読み出し」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、応答信号の測定及び／又は検出を指し得る。

本明細書で使用される「特徴付ける」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、光導電体のアレイの挙動を決定することを指し得る。光導電体のアレイの挙動は、暗抵抗及び／又は応答性Ｒ及び／又は検出率Ｄ^＊に依存し得る。光導電体のアレイを特徴付ける変数は、暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋ；信号ノイズＮ；既知の強度への信号応答Ｓからなる群より選択される少なくとも１つの変数であり得る。光導電体の応答性は、光導電体のＤＣ抵抗の測定値であり得る。これは、光導電体に印加されるＤＣバイアス電圧と、それを流れるＤＣ電流の関数である。光導電体の応答性は、入射電磁エネルギーの単位ワット当たりの出力電圧の指標であってよい。光導電体の検出率Ｄ^＊は、対象周波数ｆに対して正規化された、照射光源の入射出力密度及び光導電体の感光領域の光導電体の信号対ノイズ比の指標とすることができる。本明細書で使用される「特徴付け光導電体」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、光導電体のアレイを特徴付けるために使用されるアレイの少なくとも１つの光導電体を指し得る。光導電体のモノリシック集積高密度アレイは、単一の絶縁基板上に製造されることができる。暗抵抗、抵抗率及び検出率は、個々の光導電体の間で類似しており、環境条件が変化すると、互いにほぼ同じ割合で変化することができる。

特徴付け光導電体は、少なくとも１つの不透明マスクで覆われていてよい。本明細書で使用される「不透明マスク」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、光の通過を防止するように構成された少なくとも１つの遮断要素及び／又はフィルタ要素を指し得る。不透明マスクは、光が、覆われた光導電体の感光領域に透過することを防止するように構成されてよい。特徴付け光導電体は、狭い波長範囲、特に単一波長に対して感度を有していてよい。不透明マスクは、前記波長の光が特徴付け光導電体に透過するのを防止するように構成されたフィルタ要素として構成されてよい。不透明マスクの使用は、暗抵抗の測定を可能にすることができる。

バイアス電圧源は、不透明マスクで覆われた光導電体に交流バイアス電圧を印加するように構成されてよい。光導電体読み出し回路は、交流バイアス電圧に応答して生成される特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されてよい。電圧応答は、特徴付け光導電体の暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋに比例し得る。応答電圧及び電圧応答という用語は、本明細書において互換可能に使用される。

暗抵抗を決定するために、光導電体読み出し回路を次のように設計することができる。光導電体読み出し回路は、少なくとも１つの分圧回路を含んでよい。分圧回路は、特徴付け光導電体と直列に配置された少なくとも１つの基準抵抗器Ｒ_ｒｅｆを備え得る。本明細書で使用される「分圧回路」という用語は、分圧器(potential divider)とも示され、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、分圧回路の入力電圧信号の一部である出力電圧信号を生成するように構成された電子回路を指し得る。本明細書で使用される「基準抵抗器」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、既知の電気抵抗Ｒ_ｒｅｆを有する抵抗器を指し得る。基準抵抗器は、電圧変化を決定できるように適合された任意の抵抗器であり得る。光導電体読み出し回路は、少なくとも１つの電荷増幅器(charge amplifier)を備えてよい。電荷増幅器は、使用され得る多くのさまざまな読み出し集積回路（ＲＯＩＣ）のうちの１つである。トランスインピーダンス増幅器、非反転増幅器、スキミングを伴う直接注入回路も、ＲＯＩＣに対する可能な構成(architectures)であり得る。本明細書で使用される「電荷増幅器」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、高入力インピーダンスを有する積分回路(integrator)として構成された電子装置を指し得る。電荷増幅器は、電荷を電圧に変換するように構成されてよい。高入力インピーダンスは、漏れ損失を防止し得る。電荷増幅器は、演算増幅器(operational amplifier)を含み得る。電荷増幅器は、フィードバック経路に少なくとも１つのコンデンサＣ_Ｆを含み得る。フィードバック経路のコンデンサは、時間の経過とともに電流を蓄積するように構成されてよい。光導電体読み出し回路は、少なくとも１つのコンデンサ（以下、コンデンサＣ_ｂと表記する）を含む。コンデンサは、１００ｐＦ～５００ｎＦの容量を有していてよい。コンデンサＣｂは、電荷増幅器の入力と分圧回路の出力との間に配置されてよい。本明細書で使用される「コンデンサ」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、特に分圧回路の出力から生じる電気エネルギーを収集及び／又は蓄積するように構成された少なくとも１つの要素を指し得る。コンデンサＣｂが十分に大きい場合、暗抵抗は以下のように決定されることができる。

式中、ｖ_ｂは、交流バイアス電圧の振幅であり、

は応答電圧であり、

は電荷増幅器の積分時間である。交流バイアス電圧に依存する他の読み出し電子機器又は小型コンデンサＣ_ｂは、暗抵抗と応答電圧の間に異なる関係を有し得るが、これらの場合にも閉じた線形解が存在することになる。

あるいは、暗抵抗の決定のために、光導電体読み出し回路は少なくとも１つの電流スキミング回路として設計され得る。その他の構成(architectures)も可能であり得る。例えば、暗抵抗は、電流を直接測定することによって、及び、オームの法則により抵抗値を計算することによって決定されることができる。

本装置は、少なくとも１つの評価装置を含んでいてよい。評価装置は、暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋを考慮して、アレイの各光導電体の暗抵抗を決定するように構成されてよい。

本明細書で使用される「評価装置」という用語は、一般に、電圧出力において少なくとも１つの電圧出力信号を決定及び／又は生成するように設計された任意の装置を指す。一例として、評価装置は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの１つ以上の集積回路、及び／又は、１つ以上のデータ処理装置、例えば、１つ以上のコンピュータ、好ましくは１つ以上のマイクロコンピュータ及び／又はマイクロコントローラであってよく、又はこれらを備えてよい。追加の構成要素、例えば、１つ以上の処理装置、及び／又は１つ以上のＡＤ変換器及び／又は１つ以上のフィルタなどの、電圧信号の受信及び／又は前処理を行う１つ以上の装置などのデータ収集装置が含まれていてもよい。さらに、評価装置は、１つ以上のデータ記憶装置を含むことができる。さらに、上で概説したように、評価装置は、１つ以上のインターフェース、例えば１つ以上の無線インターフェース及び／又は１つ以上の有線インターフェースを含むことができる。評価装置は、特に、少なくとも１つのデータ処理装置、特に、少なくとも１つの出力電圧信号を決定するように設計することができる電子データ処理装置を含むことができる。評価装置はまた、少なくとも１つの照射源を完全に又は部分的に制御するように、および／または少なくとも１つの電圧源を制御するように、および／または少なくとも１つの基準抵抗器を調整するように設計されることができる。評価装置は、１つ以上の測定ユニット及び／又は１つ以上の評価ユニット及び／又は１つ以上の制御ユニットなどの１つ以上の電子ハードウェア構成要素及び／又は１つ以上のソフトウェア構成要素など、１つ以上のさらなる追加の構成要素をさらに含むことができる。

信号ノイズを決定するために、特徴付け光導電体は少なくとも１つの不透明マスクで覆われていてよい。不透明マスクは、暗抵抗を決定するための不透明マスクと同一であってよい。バイアス電圧源は、不透明マスクで覆われた光導電体にＤＣバイアス電圧を印加するように構成されることができる。光導電体読み出し回路は、ＤＣバイアス電圧に応答して生成される特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されてよい。応答電圧は、信号ノイズに比例してよい。

既知の強度への信号応答を決定するために、特徴付け光導電体は、少なくとも１つの波長依存性フィルタで覆われていてよい。波長依存性フィルタで特徴付け光導電体を覆うことにより、対象の周波数を有する信号を通過させることができる。バイアス電圧源は、波長依存性フィルタで覆われた光導電体にＤＣバイアス電圧を印加するように構成されることができる。本明細書で使用される「波長依存性フィルタ」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、特定の波長又は波長範囲の光を通過させ、他の波長の光を通過させないように構成された少なくとも１つの光学要素を指し得る。波長依存性フィルタは、既知の波長及び出力密度のその光が光導電体の感光領域を照射することを可能にすることができる。

本装置は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成された少なくとも１つの狭帯域照射源を備え得る。狭帯域照射源は、波長依存性フィルタで覆われている光導電体を既知の強度で照射することができる。狭帯域照射源の光源波長は、波長依存性フィルタで覆われている特徴付け光導電体によって検出可能であってよく、アレイの他の光導電体によって使用される波長の外にあってよい。他の光導電体は、有用なスペクトル応答内の光に応答するように構成されることができる。光導電体を特定の波長の光に応答させるために、光導電体は、各光導電体に到達する波長が特定の波長における狭帯域であることを保証するためにスペクトルフィルタで覆われてもよい。例えば、ＮＩＲが正しい周波数の狭帯域であることを保証するために、各光導電体の上に波長依存性フィルタを設けてもよい。特徴付け光導電体の波長依存性フィルタと不透明マスクは、他の光導電体センサに使用されているのと同じフィルタの一部であってよい。本明細書で使用される「狭帯域照射源」という用語は、狭い波長範囲の光、特に特定の波長を有する光を生成するように構成された少なくとも１つの照射源を指す。本明細書で使用される「光源波長」という用語は、狭帯域照射源によって生成される光の波長を指す。光導電体読み出し回路は、ＤＣバイアス電圧に応答して生成された特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されてよく、電圧応答は、既知の強度への信号応答に比例する。光導電体読み出し回路は、狭帯域照射源によるその感光領域の照射に応答して生成される、波長依存性フィルタで覆われている特徴付け光導電体の応答電圧Ｓを決定するように構成されてよい。特徴付け光導電体が光源波長に応答するように設定され、強度Ｐが既知の場合、信号応答、すなわち応答電圧Ｓは、光導電体アレイの他のピクセルとともにリアルタイムで光導電体読み出し回路を使用して決定されることが可能である。

評価装置は、既知の強度への信号応答から応答性Ｒを決定し、及び／又は既知の強度への信号応答と信号ノイズから検出率Ｄ^＊を決定するように構成されてよい。評価装置は、応答性Ｒを

によって決定するように構成されることができ、式中、Ｓは応答電圧、Ｐは入射出力密度、Ａは特徴付け光導電体の感光領域の表面積である。評価装置は、検出率Ｄ^＊を

によって決定するように構成されることができ、式中、Ｎは信号ノイズ、ｆは照射の周波数、Ｐは入射出力密度、Ａは特徴付け光導電体の感光領域の表面積である。

評価装置は、特徴付け光導電体の応答性Ｒの測定値を考慮してアレイの各光導電体の応答性を推定するように構成されてよい。評価装置は、特徴付け光導電体の測定された検出率Ｄ^＊を考慮して、アレイの各光導電体の検出率を推定するように構成されてよい。本明細書で使用される「推定する」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、特徴付け光導電体の応答性及び／又は検出率とアレイの他の光導電体の応答性及び／又は検出率との間の事前定義された及び／又は所定の関係を想定して、アレイの光導電体のそれぞれの応答性及び／又は検出率を決定することを指し得る。アレイの光導電体の特性が十分に類似している場合、特徴付け光導電体の測定された暗抵抗、応答性及び検出率の変化を用いて、アレイの残りの部分におけるこれらのパラメータの変化を推定することができる。環境要因に対するピクセルの既知の応答を仮定することにより、アレイの各ピクセルの暗抵抗、応答性及び検出率を推定することができ、環境変化の範囲内での較正を回避することが可能である。上記のように、アレイは、各光導電体が比例的にほぼ同じ挙動をするように、同じ基板上にモノリシックに製造されることができる。これにより、各ピクセルの応答性及び／又は検出率の推定が可能になる。これにより、より少ない較正及びより正確な測定が可能になる。

決定された暗抵抗及び／又は応答性Ｒ及び／又は検出率Ｄ^＊は、例えば評価装置の不揮発性メモリ内に格納されてよい。これらの値は、その後、他の光導電体測定中に、照射源の絶対又は相対出力密度を決定するために使用されることができる。

光導電体読み出し回路は、光導電体のアレイの動作中に特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されている。本明細書で使用される「光導電体のアレイの動作中に決定する」という用語は、広義の用語であり、当業者にとって通常で慣用的な意味を与えられるべきであり、特別な意味又はカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されるとなく、既知の出力密度及びノイズに対する暗抵抗及び／又は信号応答の測定値が、他の光導電体の測定値とともにリアルタイムで得られることを指し得る。

評価装置は、決定された暗抵抗、決定された応答性Ｒ又は決定された検出率Ｄ^＊の１つ以上を、少なくとも１つの事前定義された及び／又は所定の値と比較するように構成されてよい。評価装置は、比較によって、事前定義された及び／又は所定の許容値を超える差が明らかになった場合、少なくとも１つの表示を生成するように構成されてよい。特に、評価装置は、初期較正がまだ有効であると推定されるかどうかについてのフィードバックメトリックを生成するように構成されてよい。評価装置が、差が事前定義された及び／又は所定の許容値よりも大きいと判断した場合、初期較正は有効でないと見なされる。この場合、評価装置は、決定された暗抵抗及び／又は決定された応答性Ｒ及び／又は決定された検出率Ｄ^＊を考慮して、新しい較正を開始することができる。

追加的又は代替的に、別個の光検出器を用いた測定から、温度、湿度、光導電体のスペクトル応答外の放射、例えば熱放射、放射能、電波などの他のパラメータも、別個の検出装置、特に光導電体のアレイの近くにある別個の検出装置を用いて測定することができる。これらの検出装置は、較正及び／又は補正の目的で使用されることができる。

本発明のさらなる態様では、光導電体の少なくとも１つのアレイを特徴付ける少なくとも１つの変数を決定するための方法が提案される。この方法において、本発明による装置が使用される。したがって、方法の実施形態及び定義に関して、上記の又は以下にさらに詳細に説明される装置の説明を参照されたい。

本方法は、以下のステップを含み、具体的には、該ステップは所与の順序で実行され得る。ただし、異なる順序も可能である。さらに、２つ以上の方法ステップを完全に又は部分的に同時に実行することが可能である。さらに、１つ、２つ以上、あるいは全ての方法ステップを１回又は繰り返し実行することができる。さらに、該方法は、挙げられていない追加の方法ステップを含んでよい。

本方法は：
ｉ） 光導電体のアレイを提供するステップであって、前記光導電体のそれぞれは、その光感応領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイの少なくとも１つの光導電体は、特徴付け光導電体として設計されている、ステップと；
ｉｉ） 少なくとも１つのバイアス電圧源を用いて、前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの交流バイアス電圧を印加し、又は前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加する、ステップと；
ｉｉｉ） 前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するステップであって、前記電圧応答は前記光導電体のアレイを特徴付ける変数に比例し、前記特徴付け光導電体の前記応答電圧の決定は、前記光導電体のアレイの動作中に実行される、ステップと、
を含む。

例えば、光導電体のアレイを特徴付ける変数は、既知の強度への信号応答であってよい。アレイの特徴付け光導電体は、少なくとも１つの波長依存性フィルタで覆われてよい。ステップｉｉ）において、直流（ＤＣ）バイアス電圧は、特徴付け光導電体に印加されてよい。本方法は、少なくとも１つの狭帯域照射源を用いて特徴付け光導電体を照射することを含んでよい。狭帯域照射源は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成されてよい。狭帯域照射源の光源波長は、特徴付け光導電体によって検出可能であり、アレイの他の光導電体によって用いられる波長の外にある。ステップｉｉｉ）において、狭帯域照射光源による感光領域の照射に応答して生成された特徴付け光導電体の応答電圧が決定されてよい。電圧応答は、信号ノイズに比例してよい。本方法は、応答性を決定することを含んでいてもよい。

例えば、光導電体のアレイを特徴付ける変数は、信号ノイズＮであってよい。特徴付け光導電体は、少なくとも１つの不透明マスクで覆われていてよい。ステップｉｉ）において、直流（ＤＣ）バイアス電圧は、特徴付け光導電体に印加されてよい。ステップｉｉｉ）において、信号ノイズＮは、ＤＣバイアス電圧に応答して生成された特徴付け光導電体の応答電圧を決定することによって決定されてよい。本方法は、検出率を決定することを含んでよい。

例えば、光導電体のアレイを特徴付ける変数は暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋであってよい。特徴付け光導電体は、少なくとも１つの不透明マスクで覆われていてよい。ステップｉｉ）において、少なくとも１つの交流バイアス電圧が、特徴付け光導電体に印加されてもよい。交流バイアス電圧に応答して生成された特徴付け光導電体の応答電圧が決定され得、応答電圧は、特徴付け光導電体の暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋに比例する。

本方法は、比較によって事前定義された及び／又は所定の許容値を超える差が明らかになった場合は、少なくとも１つの表示を生成し、そうでない場合はステップｉｉ）からｉｉｉ）を繰り返すことを含み得る。

本方法は、特徴付け光導電体の応答性Ｒの測定値を考慮してアレイの各光導電体の応答性を推定すること、及び／又は特徴付け光導電体の検出率Ｄ^＊の測定値を考慮してアレイの各光導電体の検出率を推定することを含むことができる。例えば、モノリシックに製造されたアレイの場合、暗抵抗は約１５％、信号と検出率は約３０％変動する可能性がある。特徴付け光導電体の測定値のいかなる変化も、アレイ内の他のセンサに比例した変化をもたらし得る。

本発明のさらなる態様では、分光器用途；農薬品質管理；医薬品品質管理；食品品質管理；大気科学及び他の産業用途の目的のための本発明による装置の使用が開示される。

要約すると、本発明の文脈では、以下の実施形態が特に好ましいと考えられる。

実施形態１：
－ 光導電体の少なくとも１つのアレイであって、前記光導電体のそれぞれは、その感光領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイの少なくとも１つの光導電体は、特徴付け光導電体として設計されている、光導電体の少なくとも１つのアレイと;
－ 少なくとも１つのバイアス電圧源であって、前記バイアス電圧源は、前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの交流バイアス電圧、又は前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加するように構成されている、少なくとも１つのバイアス電圧源と；
－ 少なくとも１つの光導電体読み出し回路であって、前記光導電体読み出し回路は、前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成され、電圧応答は前記光導電体のアレイを特徴付ける変数に比例し、前記光導電体読み出し回路は前記光導電体のアレイの動作中に前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されている、少なくとも１つの光導電体読み出し回路と、
を備える、装置。

実施形態２：前記光導電体のアレイを特徴付ける変数は、暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋ；信号ノイズＮ；既知の強度への信号応答からなる群より選択される少なくとも１つの変数である、先行する実施形態による装置。

実施形態３：前記装置は少なくとも１つの評価装置を備え、前記評価装置は、既知の強度への信号応答から応答性Ｒを決定し、及び／又は既知の強度への信号応答と信号ノイズから検出率Ｄ^＊を決定するように構成されている、先行する実施形態による装置。

実施形態４：前記評価装置は、前記応答性Ｒを

によって決定するように構成され、式中、Ｓは応答電圧、Ｐは入射出力密度、Ａは前記特徴付け光導電体の感光領域の表面積である、先行する実施形態のいずれか１つによる装置。

実施形態５：前記評価装置は、前記特徴付け光導電体の応答性Ｒの測定値を考慮して前記アレイの各光導電体の応答性を推定するように構成されている、先行する実施形態による装置。

実施形態６：前記評価装置は、検出率Ｄ^＊を

によって決定するように構成され、式中、Ｎは信号ノイズ、ｆは照射の周波数、Ｐは入射出力密度、Ａは前記特徴付け光導電体の感光領域の表面積である、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる装置。

実施形態７：前記評価装置は、前記特徴付け光導電体の測定された検出率Ｄ^＊を考慮して、前記アレイの各光導電体の検出率を推定するように構成されている、先行する実施形態による装置。

実施形態８：前記特徴付け光導電体は少なくとも１つの不透明マスクで覆われており、前記光導電体読み出し回路は、前記交流バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成され、電圧応答は、前記特徴付け光導電体の暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋに比例する、先行する実施形態のいずれか１つによる装置。

実施形態９：前記光導電体読み出し回路は、少なくとも１つの分圧回路を含み、前記分圧回路は、前記特徴付け光導電体と直列に配置された少なくとも１つの基準抵抗器Ｒ_ｒｅｆを備え、前記光導電体読み出し回路は、少なくとも１つの電荷増幅器を備え、前記光導電体読み出し回路は、前記電荷増幅器の入力と前記分圧回路の出力との間に配置された少なくとも１つのコンデンサＣ_ｂを含み、前記暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋは、

によって決定され、式中、ｖ_ｂは、交流バイアス電圧の振幅であり、

は応答電圧であり、

は前記電荷増幅器の積分時間である、先行する実施形態による装置。

実施形態１０：前記光導電体読み出し回路は、少なくとも１つの電流スキミング回路を含む、先行する実施形態による装置。

実施形態１１：前記特徴付け光導電体は少なくとも１つの不透明マスクで覆われており、前記導電体読み出し回路は、前記ＤＣバイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成され、電圧応答は、信号ノイズに比例する、先行する実施形態のいずれか１つによる装置。

実施形態１２：前記特徴付け光導電体は少なくとも１つの波長依存性フィルタで覆われており、前記光導電体読み出し回路は、前記ＤＣバイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成され、電圧応答は、既知の強度への信号応答に比例する、先行する実施形態のいずれか１つによる装置。

実施形態１３：前記装置は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成された少なくとも１つの狭帯域照射源を備え、前記狭帯域照射源の光源波長は、前記波長依存性フィルタで覆われている前記特徴付け光導電体によって検出可能であり、かつ、前記アレイの他の光導電体によって使用される波長の外にあり、前記光導電体読み出し回路は、前記狭帯域照射源によるその感光領域の照射に応答して生成された、前記波長依存性フィルタで覆われている前記特徴付け光導電体の応答電圧Ｓを決定するように構成されている、先行する実施形態による装置。

実施形態１４：各光導電体は、異なる波長の電磁エネルギーに応答する、先行する実施形態のいずれか１つによる装置。

実施形態１５：光導電体の少なくとも１つのアレイを特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法であって、前記方法は、先行する実施形態のいずれか１つによる装置を使用し、以下のステップ：
ｉ） 前記光導電体のアレイを提供するステップであって、前記光導電体のそれぞれは、その光感応領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイの少なくとも１つの光導電体は、特徴付け光導電体として設計されている、ステップと；
ｉｉ） 少なくとも１つのバイアス電圧源を用いて、前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの交流バイアス電圧を印加し、又は前記特徴付け光導電体に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加する、ステップと；
ｉｉｉ） 前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定するステップであって、電圧応答は前記光導電体のアレイを特徴付ける変数に比例し、前記特徴付け光導電体の前記応答電圧の決定は、前記光導電体のアレイの動作中に実行される、ステップと、
を含む、方法。

実施形態１５：前記光導電体のアレイを特徴付ける変数は、既知の強度への信号応答であり、前記アレイの前記特徴付け光導電体は、少なくとも１つの波長依存性フィルタで覆われており、ステップｉｉ）において、前記直流（ＤＣ）バイアス電圧は、前記特徴付け光導電体に印加され、前記方法は、少なくとも１つの狭帯域照射源を用いて前記特徴付け光導電体を照射することを含み、前記狭帯域照射源は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成され、前記狭帯域照射源の光源波長は、前記特徴付け光導電体によって検出可能であり、かつ、前記アレイの他の光導電体によって用いられる波長の外にあり、ステップｉｉｉ）において、前記狭帯域照射光源による感光領域の照射に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧が決定され、前記応答電圧は、既知の強度への信号応答に比例する、先行する実施形態による方法。

実施形態１６：前記光導電体のアレイを特徴付ける変数は信号ノイズＮであり、前記特徴付け光導電体は、少なくとも１つの不透明マスクで覆われており、ステップｉｉ）において、直流（ＤＣ）バイアス電圧は、前記特徴付け光導電体に印加され、ステップｉｉｉ）において、前記信号ノイズＮは、前記ＤＣバイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧を決定することによって決定される、光導電体の少なくとも１つのアレイを特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態１７：前記光導電体のアレイを特徴付ける変数は暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋであり、前記特徴付け光導電体は、少なくとも１つの不透明マスクで覆われており、ステップｉｉ）において、少なくとも１つの交流バイアス電圧は、前記特徴付け光導電体に印加され、前記交流バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体の応答電圧が決定され、前記応答電圧は、前記特徴付け光導電体の暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋに比例する、光導電体の少なくとも１つのアレイを特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態１８：前記方法は、比較によって事前定義された及び／又は所定の許容値を超える差が明らかになった場合は、少なくとも１つの表示を生成し、そうでない場合は、ステップｉｉ）からｉｉｉ）を繰り返すことを含む、光導電体の少なくとも１つのアレイを特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態１９：分光器用途；農薬品質管理；医薬品品質管理；食品品質管理；大気科学及び他の産業用途のうち１つ以上のための、装置を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる装置の使用。

本発明のさらなる任意の詳細及び特徴は、従属請求項と関連して続く好ましい例示的な実施形態の説明から明らかである。この文脈では、特定の特徴は、単独で、又は他の特徴と組み合わせて実施されてよい。本発明は、例示的な実施形態に限定されない。例示的な実施形態は、図に模式的に示されている。個々の図における同一の符号は、同一の要素又は同一の機能を有する要素、又はその機能に関して互いに対応する要素を指している。

具体的には、以下の図においては：
本発明による装置の例示的な実施形態を示す図である。 本装置のさらなる例示的な実施形態を示す図である。

例示的な実施形態
図１は、非常に概略的な態様で、装置１１０の例示的な実施形態を示している。装置１１０は、光導電体１１２のその感光領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成された光導電体１１２の少なくとも１つのアレイ１１３を備えている。アレイ１１３は、複数のピクセルを有するマトリックスに配置された複数の光導電体１１２を含み得る。マトリックスは、具体的には、１つ以上の行及び１つ以上の列を有する長方形のマトリックスであってもよく、又はそれを含んでいてもよい。行と列は、具体的には長方形方式に配置されてよい。しかしながら、非長方形の配置などの他の配置も可能であることが説明される。一例として、円形の配置も可能であり、そこでは要素は中心点のまわりに同心円又は楕円に配置される。例えば、マトリックスは、ピクセルの単一の行であってもよい。他の配置も可能である。マトリックスの光導電体１１２は、具体的には、大きさ、感度、及び他の光学的、電気的、機械的特性のうちの１つ以上で等しくてよい。マトリックスのすべての光導電体１１２の感光領域は、具体的には、アレイを照射する光ビームが共通平面上に光スポットを生成し得るように、共通平面内に配置されてよい。アレイ１１３は、同一基板上にモノリシックに製造されてよい。アレイ１１３の光導電体１１２は、特に、その感光領域及び／又は光導電材料のサイズ及び／又は形状に関して、同一に設計されてよい。以下で例示的な１つの光導電体１１２が説明される。

光導電体１１２のそれぞれは、光導電体１１２の感光領域の照度に依存して特定の電気抵抗を示すことができる感光要素であってよい。具体的には、電気抵抗は、光導電体１１２の材料の照射に依存する。光導電体１１２は、光導電性材料を含む感光領域を含み得る。感光領域は、硫化鉛（ＰｂＳ）；セレン化鉛（ＰｂＳｅ）；テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）；硫化カドミウム（ＣｄＳ）；セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）；アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）；ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）；ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）；外因性半導体、例えば、ドープされたＧｅ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、からなる群から選択される少なくとも１つの光導電材料を含むことができる。しかし、他の材料も可能である。さらなる可能な光導電性材料は、例えば、ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１に記載されている。例えば、光導電体１１２は、ｔｒｉｎａｍｉＸ ＧｍｂＨ，Ｄ－６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎ，ＧｅｒｍａｎｙからＨｅｒｔｚｓｔｕｅｃｋという商標名で市販されている光導電体であってよい。光導電体１１２は、例えば、感光検出器回路に適用されることができる。

例えば、感光領域は、少なくとも１つの照射源１１４によって照射されてよく、例えば図２を参照されたい。照射源１１４は、例えば、周囲光源であってよく、又はそれを含むことができ、及び／又は、人工照射源であってよく、又はそれを含むことができる。例として、照射源１１４は、少なくとも１つの赤外線エミッタ及び／又は可視光線用の少なくとも１つのエミッタ及び／又は紫外線用の少なくとも１つのエミッタを含んでよい。例として、照射源１１４は、少なくとも１つの発光ダイオード及び／又は少なくとも１つのレーザーダイオードを含んでよい。照射源１１４は、特に以下の照射源：レーザー、特にレーザーダイオード（ただし原則として、代替的又は追加的に、他のタイプのレーザーも使用することができる）；発光ダイオード；白熱灯；ネオン光；火炎源；有機光源、特に有機発光ダイオード；構造化光源、のうちの１つ以上を含むことができる。代替的又は追加的に、他の照射源も使用されることができる。照射源１１４は、一般に、紫外スペクトル範囲、赤外スペクトル範囲の少なくとも１つの光を放出するように適合されることができる。最も好ましくは、少なくとも１つの照射源は、ＮＩＲ及びＩＲ範囲、好ましくは８００ｎｍ及び５０００ｎｍの範囲、最も好ましくは１０００ｎｍ及び４０００ｎｍの範囲の光を放出するように適合される。

照射光源１１４は、少なくとも１つの非連続光源を含むことができる。あるいは、照射光源１１４は、少なくとも１つの連続光源を含むことができる。光源は、光導電体１１２の感光波長と重複する少なくとも１つの放射波長を有する任意の光源であってよい。例えば、光源は、プランク放射を生成するように構成されてよい。例えば、光源は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）及び／又は少なくとも１つのレーザー光源を含み得る。例えば、光源は、液体又は固体材料又は気体の酸化のような発熱反応による照射を生成するように構成されてよい。例えば、光源は、蛍光効果からの照射を生成するように構成されてよい。照射光源１１４は、少なくとも１つの変調された光ビームを生成するように構成されてよい。あるいは、照射源によって生成される光ビームは、非変調であってもよく、及び／又は、さらなる光学的手段によって変調されてもよい。照射源１１４は、連続光源からの光ビームを変調するように構成された少なくとも１つの光チョッパ装置を含んでよい。光チョッパ装置は、連続光源からの光ビームを周期的に遮断するように構成されてよい。例えば、光チョッパ装置は、少なくとも１つの可変周波数回転ディスクチョッパ及び／又は少なくとも１つの固定周波数音叉チョッパ及び／又は少なくとも１つの光シャッタであってよく、又はそれらを含んでよい。非連続的な照射のため、出力電流は、変化する電流信号であってよく、変調電流とも呼ばれる。変調電流は、光導電体１１２の暗電流に比べて小さくてよい。

例えば、感光領域は、好ましくは（必ずしもそうである必要はないが）連続的であり、連続領域を形成することができる二次元又は三次元の領域であってよい。光導電体１１２は、このような感光領域を１つ有するか、さもなければ複数有することができる。照射に応答して、光導電体１１２の電気抵抗は、調整及び／又は変化及び／又は変動される。光導電体１１２が照射されると、光導電体１１２はその電気抵抗の低下を示し得る。光導電体１１２は、照射されるとその抵抗を下げることがある。具体的には、光導電体１１２の電気抵抗は、入射光強度の増加に伴って減少し得る。暗抵抗と明抵抗との間の変更は、測定される量又は読み出される量である。

アレイ１１３の光導電体１１２は、それぞれ異なる波長の電磁波エネルギーに反応してよい。特に、光導電体１１２は、電磁スペクトル中の異なる波長における電磁吸収を検出することができる。光導電体１１２のアレイ１１３は、アレイ内の各ピクセルが異なる波長の電磁エネルギーに応答するように設計されてよい。これにより、アレイ１１３を分光器用途に使用することができる。

装置１１０は、光導電体に少なくとも１つのバイアス電圧を印加するように構成された少なくとも１つのバイアス電圧源１１６を備える。図１では、３つの光導電体１１２のためのバイアス電圧源１１６が例示的に示されている。アレイ１１３の光導電体１１２は、バイアス電圧源１１６と電気的に接続されていてよい。バイアス電圧は、光導電体材料に印加される電圧であってよい。

アレイ１１３の少なくとも１つの光導電体１１２は、特徴付け光導電体１１８として設計されてよい。図２において、装置１１０は、３つの特徴付け光導電体１１８を含む。アレイ１１３の少なくとも１つの第１特徴付け光導電体１２０は、少なくとも１つの波長依存性フィルタ１２２で覆われている。波長依存性フィルタ１２２で特徴付け光導電体１１８を覆うことにより、対象の周波数を有する信号を通過させることができる。波長依存性フィルタ１２２は、既知の波長及び出力密度の光が光導電体１２０の感光領域を照射することを可能することができる。アレイ１１３の少なくとも１つの第２特徴付け光導電体１２４は、少なくとも１つの不透明マスク１２６で覆われている。少なくとも１つの第３特徴付け光導電体１２８は、少なくとも１つの不透明マスク１２６で覆われている。不透明マスク１２６は、光が、覆われた光導電体１２４、１２８の感光領域に透過することを防止するように構成されてよい。特徴付け光導電体１１８は、狭い波長範囲、特に単一波長に対して感度を有していてよい。不透明マスク１２６は、前記波長の光が特徴付け光導電体に透過するのを防止するように構成されたフィルタ要素として構成されてよい。不透明マスク１２６の使用は、暗抵抗の測定を可能にすることができる。

装置１１０は、少なくとも１つの光導電体読み出し回路１３０を備える。光導電体読み出し回路１３０は、バイアス電圧に応答して生成された特徴付け光導電体１１８の応答電圧を決定するように構成されている。電圧応答は、光導電体１１２のアレイ１１３を特徴付ける変数に比例する。光導電体１１２のアレイ１１３の挙動は、暗抵抗及び／又は応答性Ｒ及び／又は検出率Ｄ^＊に依存し得る。光導電体１１２のアレイ１１３を特徴付ける変数は、暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋ；信号ノイズＮ；既知の強度への信号応答Ｓからなる群より選択される少なくとも１つの変数であり得る。光導電体１１２の応答性は、光導電体１１２のＤＣ抵抗の測定値であり得る。これは、光導電体１１２に印加されるＤＣバイアス電圧と、それを流れるＤＣ電流の関数である。光導電体１１２の応答性は、入射電磁エネルギーの単位ワット当たりの出力電圧の指標であってよい。光導電体１１２の検出率Ｄ^＊は、対象周波数ｆに対して正規化された、照射光源の入射出力密度及び光導電体の感光領域の光導電体１１２の信号対ノイズ比の指標とすることができる。光導電体１１２のモノリシック集積高密度アレイ１１３は、単一の絶縁基板上に製造されることができる。暗抵抗、抵抗率及び検出率は、個々の光導電体１１２の間で類似しており、環境条件が変化すると、互いにほぼ同じ割合で変化することができる。

暗抵抗を決定するために、バイアス電圧源１１６は、第３特徴付け光導電体１２８に少なくとも１つの交流バイアス電圧Ｕ_{ｂｉａｓ、ＡＣ}を印加するように構成されている。バイアス電圧源１１６は、バイアス電圧を変更するように構成されていてよい。具体的には、バイアス電圧は、測定期間中に光導電体を流れる総電流などの電荷キャリアの積分がゼロになるように選択される。測定期間は、立ち上がりエッジ、例えばポジティブエッジから立ち上がりエッジへ、又は立ち下がりエッジ、例えばネガティブエッジから立ち下がりエッジへのような、同じ方向におけるバイアス電圧分極の２つの連続する遷移間の時間であり得る。バイアス電圧は、±０．００１Ｖ～±５０００Ｖであり得る。好ましくは、バイアス電圧は、±０．１Ｖ～±５００Ｖであってよく、最も好ましくは、バイアス電圧は、±１Ｖ～±５０Ｖであり得る。バイアス電圧は、正と負の間で切り替わってよい。印加されたバイアス電圧による光導電材料にかかる電界は、約５０Ｖ／ｍｍであり得る。

暗抵抗を決定するために、光導電体読み出し回路１３０を図２に示されるように設計することができる。光導電体読み出し回路１３０は、少なくとも１つの分圧回路１３２を含んでよい。分圧回路１３２は、第３特徴付け光導電体１２８と直列に配置された少なくとも１つの基準抵抗器Ｒ_ｒｅｆ１３４を備え得る。基準抵抗器１３４は、既知の電気抵抗Ｒ_ｒｅｆを有することができる。基準抵抗器１３４は、電圧変化を決定できるように適合された任意の抵抗器であり得る。光導電体読み出し回路１３０は、少なくとも１つの電荷増幅器１３６を含んでよい。電荷増幅器１３６は、高入力インピーダンスを有する積分回路として構成され得る。電荷増幅器１３６は、電荷を電圧に変換するように構成されてよい。高入力インピーダンスは、漏れ損失を防止し得る。電荷増幅器１３６は、演算増幅器１３８を含み得る。電荷増幅器１３８は、フィードバック経路に少なくとも１つのコンデンサＣ_Ｆを含み得る。フィードバック経路のコンデンサＣ_Ｆは、時間の経過とともに電流を蓄積するように構成されてよい。光導電体読み出し回路１３０は、少なくとも１つのコンデンサ（以下、コンデンサＣ_ｂと表記する）を含む。コンデンサは、１００ｐＦ～５００ｎＦの容量を有していてよい。コンデンサＣｂは、電荷増幅器の入力と分圧回路の出力との間に配置されてよい。コンデンサＣ_ｂが十分に大きい場合、暗抵抗は以下のように決定されることができる。

式中、ｖ_ｂは、交流バイアス電圧の振幅であり、

は応答電圧であり、

は電荷増幅器１３６の積分時間である。交流バイアス電圧に依存する他の読み出し電子機器又は小型コンデンサＣ_ｂは、暗抵抗と応答電圧の間に異なる関係を有し得るが、これらの場合にも閉じた線形解が存在することになる。

あるいは、暗抵抗の決定のために、光導電体読み出し回路１３０を少なくとも１つの電流スキミング回路として設計され得る。その他の構成も可能であり得る。例えば、暗抵抗は、電流を直接測定することによって、及び、オームの法則により抵抗値を計算することによって決定されることができる。

装置１１０は、少なくとも１つの評価装置１４０を含んでいてよい。評価装置１４０は、暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋを考慮して、アレイ１１３の各光導電体１１２の暗抵抗を決定するように構成されてよい。

信号ノイズを決定するために、第２特徴付け光導電体１２４は少なくとも１つの不透明マスク１２６で覆われていてよい。不透明マスク１２６は、暗抵抗を決定するための不透明マスクと同一であってよい。バイアス電圧源１１６は、不透明マスクで覆われた第２特徴付け光導電体１２４にＤＣバイアス電圧を印加するように構成されることができる。光導電体読み出し回路１３０は、ＤＣバイアス電圧に応答して生成された特徴付け光導電体の応答電圧を決定するように構成されてよい。電圧応答は、信号ノイズに比例してよい。

既知の強度への信号応答を決定するために、第１特徴付け光導電体１２０は、少なくとも１つの波長依存性フィルタ１２２によって覆われていてよい。装置１１０は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成された少なくとも１つの狭帯域照射源１４２を備え得る。狭帯域照射源１４２は、波長依存性フィルタ１２２で覆われている第１特徴付け光導電体１２０を既知の強度で照射することができる。狭帯域照射源１４２の光源波長は、第１特徴付け光導電体１２０によって検出可能であってよく、かつ、アレイ１１３の他の光導電体１１２によって使用される波長の外にあってよい。他の光導電体１１２は、その有用なスペクトル応答内の光に応答するように構成されることができる。光導電体を特定の波長の光に応答させるために、光導電体は、各光導電体に到達する波長が特定の波長における狭帯域であることを保証するために、スペクトルフィルタで覆われてよい。例えば、ＮＩＲが正しい周波数の狭帯域であることを保証するために、各光導電体の上に波長依存性フィルタを設けてもよい。特徴付け光導電体１１８の波長依存性フィルタ１２２と不透明マスク１２６は、他の光導電体１２０に使用されているのと同じフィルタの一部であってよい。光導電体読み出し回路１３０は、ＤＣバイアス電圧に応答して生成された第１特徴付け光導電体１２０の応答電圧を決定するように構成されてよく、電圧応答は、既知の強度に対する信号応答に比例する。光導電体読み出し回路１３０は、狭帯域照射源１４２によるその感光領域の照射に応答して生成された第１特徴付け光導電体１２０の応答電圧Ｓを決定するように構成されてよい。第１特徴付け光導電体１２０が光源波長に応答するように設定され、強度Ｐが既知の場合、信号応答、すなわち応答電圧Ｓは、光導電体アレイ１１３の他のピクセルとともにリアルタイムで光導電体読み出し回路１３０を使用して決定されることが可能である。

評価装置１４０は、既知の強度に対する信号応答から応答性Ｒを決定し、及び／又は既知の強度に対する信号応答と信号ノイズから検出率Ｄ^＊を決定するように構成されてよい。評価装置１４０は、応答性Ｒを

によって決定するように構成されることができ、式中、Ｓは応答電圧、Ｐは入射出力密度、Ａは第１特徴付け光導電体１２０の感光領域の表面積である。評価装置１４０は、検出率Ｄ^＊を

によって決定するように構成されることができ、式中、Ｎは信号ノイズ、ｆは照射の周波数、Ｐは入射出力密度、Ａは第１特徴付け光導電体１２０の感光領域の表面積である。

評価装置１４０は、特徴付け光導電体１１８の応答性Ｒの測定値を考慮してアレイ１１３の各光導電体１１２の応答性を推定するように構成されてよい。評価装置１４０は、特徴付け光導電体１１８の測定された検出率Ｄ^＊を考慮して、アレイ１１３の各光導電体１１２の検出率を推定するように構成されてよい。アレイ１１３の光導電体１１２の特性が十分に類似している場合、特徴付け光導電体１１８の測定された暗抵抗、応答性及び検出率の変化を用いて、アレイの残りの部分におけるこれらのパラメータの変化を推定することができる。環境要因に対するピクセルの既知の応答を仮定することにより、アレイの各ピクセルの暗抵抗、応答性及び検出率を推定することができ、環境変化の範囲内での較正を回避することが可能である。アレイ１１３は、各光導電体１１２が比例的にほぼ同じ挙動をするように、同じ基板上にモノリシックに製造されることができる。これにより、各ピクセルの応答性及び／又は検出率の推定が可能になる。これにより、より少ない較正及びより正確な測定が可能になる。

決定された暗抵抗及び／又は応答性Ｒ及び／又は検出率Ｄ^＊は、例えば評価装置１４０の不揮発性メモリ内に格納されてよい。これらの値は、その後、他の光導電体測定中に、照射源１１４の絶対又は相対出力密度を決定するために使用されることができる。

光導電体読み出し回路１３０は、光導電体１１２のアレイ１１３の動作中に特徴付け光導電体１１８の応答電圧を決定するように構成されている。特に、既知の出力密度及びノイズに対する暗抵抗及び／又は信号応答の測定値が、他の光導電体の測定値とともにリアルタイムで得ることができる。

評価装置１４０は、決定された暗抵抗、決定された応答性Ｒ又は決定された検出率Ｄ^＊の１つ以上を、少なくとも１つの事前定義された及び／又は所定の値と比較するように構成されてよい。評価装置１４０は、比較によって、事前定義された及び／又は所定の許容値を超える差が明らかになった場合、少なくとも１つの表示を生成するように構成されてよい。特に、評価装置１４０は、初期較正がまだ有効であると推定されるかどうかについてのフィードバックメトリックを生成するように構成されてよい。評価装置１４０が、差が事前定義された及び／又は所定の許容値よりも大きいと判断した場合、初期較正は有効でないと見なされる。この場合、評価装置１４０は、決定された暗抵抗及び／又は決定された応答性Ｒ及び／又は決定された検出率Ｄ^＊を考慮して、新しい較正を開始することができる。

参照番号のリスト
１１０ 検出器
１１２ 光導電体
１１３ アレイ
１１４ 光源
１１６ バイアス電圧源
１１８ 特徴付け光導電体
１２０ 第１特徴付け光導電体
１２２ 波長依存性フィルタ
１２４ 第２特徴付け光導電体
１２６ 不透明マスク
１２８ 第３特徴付け光導電体
１３０ 光導電体読み出し回路
１３２ 分圧回路
１３４ 基準抵抗器
１３６ 電荷増幅器
１３８ 演算増幅器
１４０ 評価装置
１４２ 狭帯域照射光源

Claims (15)

1. － 光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）であって、前記光導電体（１１２）のそれぞれは、その感光領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイ（１１３）の少なくとも１つの光導電体（１１２）は、特徴付け光導電体（１１８）として設計されている、光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）と;
   － 少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）であって、前記バイアス電圧源（１１６）は、前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの交流バイアス電圧、又は前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加するように構成されている、少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）と；
   － 少なくとも１つの光導電体読み出し回路（１３０）であって、前記光導電体読み出し回路（１３０）は、前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成され、前記応答電圧は前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）を特徴付ける変数に比例し、前記光導電体読み出し回路（１３０）は前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）の動作中に前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成されている、少なくとも１つの光導電体読み出し回路（１３０）と、
   を備える、装置（１１０）。
2. 前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）を特徴付ける変数は、暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋ；信号ノイズ；既知の強度への信号応答からなる群より選択される少なくとも１つの変数である、請求項１に記載の装置（１１０）。
3. 前記装置（１１０）は少なくとも１つの評価装置（１４０）を備え、前記評価装置（１４０）は、既知の強度への信号応答から応答性Ｒを決定し、及び／又は既知の強度への信号応答と信号ノイズから検出率Ｄ^＊を決定するように構成されている、請求項２に記載の装置（１１０）。
4. 前記評価装置（１４０）は、前記特徴付け光導電体（１１８）の応答性Ｒの測定値を考慮して前記アレイ（１１３）の各光導電体（１１２）の応答性を推定し、及び／又は、前記評価装置（１４０）は、前記特徴付け光導電体（１１８）の測定された検出率Ｄ^＊を考慮して、前記アレイ（１１３）の各光導電体（１１２）の検出率を推定するように構成されている、請求項３に記載の装置（１１０）。
5. 前記特徴付け光導電体（１１８）は少なくとも１つの不透明マスク（１２６）で覆われており、前記光導電体読み出し回路（１３０）は、前記交流バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成され、前記応答電圧は、前記特徴付け光導電体（１１８）の暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋに比例する、請求項１～４のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
6. 前記特徴付け光導電体（１１８）は少なくとも１つの不透明マスク（１２６）で覆われており、前記導電体読み出し回路（１３０）は、前記ＤＣバイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成され、前記応答電圧は、信号ノイズに比例する、請求項１～５のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
7. 前記特徴付け光導電体（１１８）は少なくとも１つの波長依存性フィルタ（１２２）で覆われており、前記光導電体読み出し回路（１３０）は、前記ＤＣバイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成され、前記応答電圧は、既知の強度への信号応答に比例する、請求項１～６のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
8. 前記装置（１１０）は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成された少なくとも１つの狭帯域照射源（１４２）を備え、前記狭帯域照射源（１４２）の光源波長は、前記波長依存性フィルタ（１２２）で覆われている前記特徴付け光導電体（１１８）によって検出可能であり、前記アレイ（１１３）の他の光導電体（１１２）によって使用される波長の外にあり、前記光導電体読み出し回路（１３０）は、前記狭帯域照射源（１４２）によるその感光領域の照射に応答して生成された、前記波長依存性フィルタ（１２２）で覆われている前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧Ｓを決定するように構成されている、請求項７に記載の装置（１１０）。
9. 各光導電体（１１２）は、異なる波長の電磁エネルギーに応答する、請求項１～８のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
10. 光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）を特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法であって、前記方法は、請求項１～９のいずれか１項による装置を使用し、以下のステップ：
    ｉ） 前記光導電体（１１２）の前記アレイ（１１３）を提供するステップであって、前記光導電体（１１２）のそれぞれは、その光感応領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイ（１１３）の少なくとも１つの光導電体（１１２）は、特徴付け光導電体（１１８）として設計されている、ステップと；
    ｉｉ） 少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）を用いて、前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの交流バイアス電圧を印加し、又は前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加する、ステップと；
    ｉｉｉ） 前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するステップであって、前記応答電圧は前記光導電体（１１２）の前記アレイ（１１３）を特徴付ける変数に比例し、前記特徴付け光導電体（１１８）の前記応答電圧の決定は、前記光導電体（１１２）の前記アレイ（１１３）の動作中に実行される、ステップと、
    を含む、方法。
11. 前記光導電体（１１２）の前記アレイ（１１３）を特徴付ける変数は、既知の強度への信号応答であり、前記アレイ（１１３）の前記特徴付け光導電体（１１８）は、少なくとも１つの波長依存性フィルタ（１２２）で覆われており、ステップｉｉ）において、前記直流（ＤＣ）バイアス電圧は、前記特徴付け光導電体（１１８）に印加され、前記方法は、少なくとも１つの狭帯域照射源（１４２）を用いて前記特徴付け光導電体（１１８）を照射することを含み、前記狭帯域照射源（１４２）は、事前定義された及び／又は所定の強度Ｐを有する光を生成するように構成され、前記狭帯域照射源（１４２）の光源波長は、前記特徴付け光導電体（１１８）によって検出可能であり、かつ、前記アレイ（１１３）
    の他の光導電体（１１２）によって用いられる波長の外にあり、ステップｉｉｉ）において、前記狭帯域照射光源（１４２）によるその感光領域の照射に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧が決定され、前記応答電圧は、既知の強度への信号応答に比例する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記光導電体（１１２）の前記アレイ（１１３）を特徴付ける変数は信号ノイズＮであり、前記特徴付け光導電体（１１８）は、少なくとも１つの不透明マスク（１２６）で覆われており、ステップｉｉ）において、前記直流（ＤＣ）バイアス電圧は、前記特徴付け光導電体（１１８）に印加され、ステップｉｉｉ）において、前記信号ノイズＮは、前記ＤＣバイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定することによって決定される、光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）を特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法を参照する請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記光導電体（１１２）の前記アレイ（１１３）を特徴付ける変数は暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋであり、前記特徴付け光導電体（１１８）は、少なくとも１つの不透明マスク（１２６）で覆われており、ステップｉｉ）において、少なくとも１つの交流バイアス電圧は、前記特徴付け光導電体（１１８）に印加され、前記交流バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧が決定され、前記応答電圧は、前記特徴付け光導電体（１１８）の暗抵抗Ｒ_ｄａｒｋに比例する、光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）を特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法を参照する請求項１０～１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記方法は、比較によって事前定義された及び／又は所定の許容値を超える差が明らかになった場合は、少なくとも１つの表示を生成し、そうでない場合は、ステップｉｉ）からｉｉｉ）を繰り返すことを含む、光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）を特徴付ける少なくとも１つの変数を決定する方法を参照する請求項１０～１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 装置を参照する請求項１～１４のいずれか１項による装置（１１０）の使用であって、前記装置（１１０）は：
    － 光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）であって、前記光導電体（１１２）のそれぞれは、その感光領域の照射に依存して電気抵抗を示すように構成され、前記アレイ（１１３）の少なくとも１つの光導電体（１１２）は、特徴付け光導電体（１１８）として設計されている、光導電体（１１２）の少なくとも１つのアレイ（１１３）と;
    － 少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）であって、前記バイアス電圧源（１１６）は、前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの交流バイアス電圧、又は前記特徴付け光導電体（１１８）に少なくとも１つの直流（ＤＣ）バイアス電圧を印加するように構成されている、少なくとも１つのバイアス電圧源（１１６）と；
    － 少なくとも１つの光導電体読み出し回路（１３０）であって、前記光導電体読み出し回路（１３０）は、前記バイアス電圧に応答して生成された前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成され、前記応答電圧は前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）を特徴付ける変数に比例し、前記光導電体読み出し回路（１３０）は前記光導電体（１１２）のアレイ（１１３）の動作中に前記特徴付け光導電体（１１８）の応答電圧を決定するように構成されている、少なくとも１つの光導電体読み出し回路（１３０）と、を備え；
    前記装置（１１０）は、分光器用途；農薬品質管理；医薬品品質管理；食品品質管理；大気科学及び他の産業用途のうち１つ以上のために使用される、装置（１１０）の使用。

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