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1. (WO2018134288) HOCHAUFLÖSENDES THERMOPILE INFRAROT SENSORARRAY
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Veröff.-Nr.: WO/2018/134288 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/051166
Veröffentlichungsdatum: 26.07.2018 Internationales Anmeldedatum: 18.01.2018
IPC:
G01J 5/08 (2006.01) ,G01J 5/12 (2006.01) ,H04N 5/33 (2006.01) ,H04N 5/378 (2011.01)
G Physik
01
Messen; Prüfen
J
Messen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht; Farbmessung; Strahlungspyrometrie
5
Strahlungspyrometrie
02
Einzelheiten
08
Optische Merkmale
G Physik
01
Messen; Prüfen
J
Messen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht; Farbmessung; Strahlungspyrometrie
5
Strahlungspyrometrie
10
mittels elektrischer Strahlungsdetektoren
12
unter Verwendung thermoelektrischer Elemente, z.B. Thermoelement
H Elektrotechnik
04
Elektrische Nachrichtentechnik
N
Bildübertragung, z.B. Fernsehen
5
Einzelheiten von Fernsehsystemen
30
Umwandeln von Licht oder ähnlicher Information in elektrische Information
33
Umwandeln von Infrarotstrahlung
H Elektrotechnik
04
Elektrische Nachrichtentechnik
N
Bildübertragung, z.B. Fernsehen
5
Einzelheiten von Fernsehsystemen
30
Umwandeln von Licht oder ähnlicher Information in elektrische Information
335
unter Verwendung von Festkörper- /Halbleiter-Bildsensoren [SSIS]
369
Festkörper- /Halbleiter-Bildsensor [SSIS]-Architektur, dazugehörige Schaltungen
378
Auslese-Schaltungen, z.B. Schaltungen für korrelierte Doppelabtastung [CDS], Ausgangsverstärker oder A/D-Wandler
Anmelder:
HEIMANN SENSOR GMBH [DE/DE]; Maria-Reiche-Str. 1 01109 Dresden, DE
Erfinder:
SCHIEFERDECKER, Jörg; DE
FORG, Bodo; DE
SCHNORR, Michael; DE
STORCK, Karlheinz; DE
LENEKE, Wilhelm; DE
SIMON, Marion; DE
Vertreter:
HUDLER, Frank; DE
Prioritätsdaten:
10 2017 100 910.818.01.2017DE
10 2017 102 833.113.02.2017DE
Titel (EN) HIGH-RESOLUTION THERMOPILE INFRARED SENSOR ARRAY
(FR) RÉSEAU DE CAPTEURS INFRAROUGES À THERMOPILE À HAUTE RÉSOLUTION
(DE) HOCHAUFLÖSENDES THERMOPILE INFRAROT SENSORARRAY
Zusammenfassung:
(EN) High-resolution thermopile infrared sensor array having a plurality of parallel signal processing channels for the signals of a sensor array and a digital port for serially emitting the signals, wherein each signal processing channel comprises at least one analog to digital converter and each signal processing channel is assigned a memory area in a memory for storing the results of the analog to digital converters. The power consumption of the infrared sensor array having a particularly high number of pixels should be as low as possible at high signal resolution. This is achieved by virtue of the fact that, in the case of a sensor array (TPA) with at least 16 rows and at least 16 columns, no more than 8 or 16 pixels (SE) are connected to a signal processing channel (K1...KN), the number of signal processing channels (K1...KN) corresponding to at least 4 times the number of rows; some of the signal processing channels (K1...KN) are disposed in the intermediate space between the pixels (SE) and others of the signal processing channels (K1...KN) are disposed in the outer edge region of the sensor chip (SP) surrounding the sensor array (TPA) along with other electronics; each low-pass filter (TPF) has a cutoff frequency of at most eight times the amount of the product of the frame rate of the thermopile infrared sensor array (TPA) and the number of pixels per signal processing channel (K1...KN), and the center distance of the pixels (SE) is less than 200 µm.
(FR) L'invention concerne un réseau de capteurs infrarouges à thermopile à haute résolution comprenant plusieurs canaux de traitement de signal parallèles destinés aux signaux d'un ensemble de capteurs, ainsi qu'un port numérique pour la sortie série des signaux. Chaque canal de traitement de signal comprend au moins un convertisseur A/N et chaque canal de traitement de signal est associé à une zone de mémoire d'une mémoire destinée à mémoriser les résultats des convertisseurs A/N. Le réseau de capteurs infrarouges pourvu d'un nombre particulièrement élevé de pixels doit avoir une consommation d'énergie la plus faible possible avec une résolution de signal élevée. À cet effet, dans le cas d'un réseau de capteurs (TPA) comportant au moins 16 lignes et au moins 16 colonnes, un maximum de 8 ou 16 pixels (SE) sont reliés à un canal de traitement du signal (K1...KN), le nombre de canaux de traitement de signal (K1... KN) correspondant à au moins quatre fois le nombre de lignes, en ce qu'une partie des canaux de traitement de signal (K1... KN) est disposée dans l'espace intermédiaire situé entre les pixels (SE) et une autre partie des canaux de traitement du signal (K1...KN) est disposée conjointement avec une autre électronique dans la zone de bordure extérieure de la puce de capteur (SP) qui entoure le réseau de capteurs (TPA), en ce que chaque filtre passe-bas (LPF) a une fréquence de coupure de pas plus de huit fois le produit de la fréquence d'images du réseau de capteurs infrarouges à thermopile (TPA) et du nombre de pixels par canal de traitement de signal (K1...KN) et la distance de centre à centre des pixels (SE) est inférieure à 200 μm.
(DE) Hochauflösendes Thermopile Infrarot Sensorarray mit mehreren parallelen Signalverarbeitungskanälen für die Signale eines Sensorarrays, sowie einem Digitalport zur seriellen Ausgabe der Signale, wobei jeder Signalverarbeitungskanal mindestens einen A/D-Wandler aufweist und das jedem Signalverarbeitungskanal ein Speicherbereich in einem Speicher zur Speicherung der Ergebnisse der A/D-Wandler zugeordnet ist. Das Infrarot Sensorarray mit besonders hoher Pixelzahl soll bei hoher Signalauflösung einen geringst möglichen Stromverbrauch aufweisen. Erreicht wird das dadurch, dass bei einem Sensorarray (TPA) mit mindestens 16 Zeilen und mindestens 16 Spalten höchstens 8 oder 16 Pixel (SE) mit einem Signalverarbeitungskanal (K1...KN) verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalverarbeitungskanäle (K1...KN) mindestens dem 4-fachen der Anzahl der Zeilen entspricht, dass ein Teil der Signalverarbeitungskanäle (K1...KN) jeweils im Zwischenraum zwischen den Pixeln (SE) und ein weiterer Teil der Signalverarbeitungskanäle (K1...KN) zusammen mit weiterer Elektronik in dem das Sensorarray (TPA) umgebenden äußeren Randbereichdes Sensorchips (SP) angeordnet ist, dass jeder Tiefpassfilter (TPF) ein Grenzfrequenz von höchstens dem achtfachen Betrag des Produktesaus Bildrate des Thermopile Infrarot Sensorarrays (TPA) und der Anzahl der Pixel pro Signalverarbeitungskanal (K1...KN) aufweist und wobei der Mittenabstand der Pixel (SE) kleiner als 200µm beträgt.
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Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)