(57)【要約】【課題】全ての測定領域において全く欠陥のない測定値を得ることができると共に、歩留りのよいアレイセンサを提供する。【解決手段】複数のセンサ部７を並べて配置してなるアレイセンサ３であって、一つのセンサ部７内に重畳的視野を有する複数のセンサ素子６（６Ｌ，６Ｒ）を配置すると共に、各センサ部７内において最も性能の良いセンサ素子６Ｌまたは６Ｒによる測定信号を選択する選択回路２０を設けてなる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ部を並べて配置してなるアレイセンサであって、
一つのセンサ部内に重畳的視野を有する複数のセンサ素子を配置すると共に、各センサ部内において最も性能の良いセンサ素子による測定信号を選択する選択回路を設けてなることを特徴とするアレイセンサ。
【請求項２】
前記複数のセンサ素子が、それぞれ一対の温度センサ素子である請求項１に記載のアレイセンサ。
【請求項３】
前記各センサ部毎のセンサ素子の選択情報を記録してなる記録部を有し、
前記選択回路がこの記録部に記録された選択情報に従って選択したセンサ素子による測定信号のみを出力するためのスイッチを有する請求項１または２に記載のアレイセンサ。
【請求項４】
前記選択回路によって選択されたセンサ素子による測定値が異常であるときに、前記記録部に記録された選択情報を、該当するセンサ部における別のセンサ素子が選択されるように変更可能としてある請求項３に記載のアレイセンサ。
【請求項５】
前記各センサ素子の性能情報を記録してなる記録部を有し、前記選択回路が、各センサ部に配置された全センサ素子からの測定信号を一旦取り込んだ後に、前記記録部に記録された性能情報に従って性能の良いセンサ素子による測定信号を選択可能としてある請求項１または２に記載のアレイセンサ。
【請求項６】
校正用の測定対象を測定したときの各センサ素子による測定値を用いて前記記録部に記録されたセンサ素子の性能情報を変更可能としてある請求項５に記載のアレイセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次元的な広がりのある対象物の物理量または化学量（以下、「物理量等」という）を測定するアレイセンサに関するものであり、例えば対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置などに用いられるサーモパイルアレイセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１０−３４１３７５号公報
【特許文献２】特開平９−２１０７９８号公報
【特許文献３】特開２００１−１５７１１３号公報
従来より、二次元方向に並べられた複数のセンサ部（画素）を有するＣＣＤカメラのようなエリアセンサ（アレイセンサ）によって可視光を測定することで、二次元的な広がりのある可視光の受光強度を、像として撮像する撮像装置が用いられている。ところが、このような撮像装置は、その画素が増えれば増えるほど、製造時における欠陥画素の発生は避けられなかった。
【０００３】
そこで、特許文献１では欠陥画素の画素データを他の素子の画素データで置換することが提案されている。すなわち、数百万画素の撮像装置においては、欠陥画素が生じた場合に、欠陥画素によって得られるはずであった測定値を隣接する画素からの測定値によって置き換えることで、像としては全体的に欠陥のないものとすることが可能であった。
【０００４】
すなわち、画素数が極めて多い撮像装置の場合、素子数が例えば数万画素以上であり、使用者は取り込んだデータを画像として全体的に認識するため、ある確率で不良の画素があっても、実用上ほとんど問題にはならなかった。ゆえに、不良素子の比率の基準を定めておき、この比率が許容範囲以下であれば使用可能としていた。また、撮像装置の場合は、多少の不良素子が含まれていても、欠陥画素による測定値を、これに隣接する画素からの測定値によって置き換えて補完することで商品として十分に価値があり、必ずしも全画素の１００％が良好な測定を行なう必要はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アレイセンサが対象物の物理量等を測定するものである場合には、事情は大きく異なっている。すなわち、例えば、アレイセンサが対象物の温度を非接触で測定する赤外線放射温度計のアレイセンサである場合には、可視光に比べて単位面積当たりに受けられるエネルギが弱いため、各画素のセンサ部には幾らかの面積がどうしても必要である。
【０００６】
このため、この放射温度計のような赤外線を測定するアレイセンサは、可視光の測定を行なう撮像装置の場合に比べてセンサ部（画素）の数は少なくならざるを得なかった。そして、アレイセンサに含まれるセンサ部の数が数十〜数百程度の場合には、１つのセンサ部、すなわち１画素でも不良があるとアレイセンサとしての価値がなかった。それゆえに、少数のセンサ部の中の一つのセンサ部が欠陥であるときに、これを隣接するセンサ部における測定値によって置き換えることには問題があった。
【０００７】
そこで、特許文献２では不良画素の測定値として不良画素の周囲の画素の平均値を用いることが提案されている。ところが、欠陥の生じたセンサ部内のセンサ素子による測定値の代わりに周囲のセンサ部内に配置されたセンサ素子の測定値の平均値を用いて補完することを行っても、欠陥のあるセンサ部において測定ができていないことには変わりなく、対象物の物理量（熱量）などを測定する測定装置としては問題があった。
【０００８】
つまり、測定対象が全体として何かの像を出力するような場合には、１点の不良があっても、この欠陥画素の出力を周囲の画素によって検出した値の平均値とするだけで、欠陥画素の存在を隠すことも可能であるが、アレイセンサが測定値として何らかの物理量などを測定する場合は、１点のセンサ部であっても欠陥があることは致命的な問題であった。また、一つのアレイセンサに含まれるセンサ部の数が少なければ少ないほど１点のセンサ部の欠陥が大きな問題となり、特に放射温度計を構成するアレイセンサには例えば数万画素といった多数のセンサ素子を組み込むことは困難である。したがって、とりわけ放射温度計を構成するアレイセンサには１点の欠陥もないことが必要であった。
【０００９】
ところで、アレイセンサの歩留りは、センサ素子の数が増えれば増える程、指数関数的に低下するものであり、例えば、表１に示すように、単一のセンサ素子の歩留りが０．９９であったとしても、６４画素のアレイセンサでは、歩留りが０．９９６４≒０．５３となり、１００素子の場合は０．９９１００  ≒０．３７まで低下する。また、単一のセンサ素子の歩留りが０．９８であったとすると、６４画素のアレイセンサでは、歩留りが０．２７となり、１００素子の場合は０．１３まで低下する。
【００１０】
【表１】
2004347567.tif 000003
【００１１】
すなわち、測定値データに全く欠陥のないセンサアレイを形成しようとすると、素子数が数十から数百程度のものであったとしても、アレイセンサ全体としての歩留りは極端に悪くなり、その製造は極めて困難であった。
【００１２】
本発明は、上述の点を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、全てのセンサ部において全く欠陥のない測定値を得ることができると共に、歩留りのよいアレイセンサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のアレイセンサは、複数のセンサ部を並べて配置してなるアレイセンサであって、一つのセンサ部内に重畳的視野を有する複数のセンサ素子を配置すると共に、各センサ部内において最も性能の良いセンサ素子による測定信号を選択する選択回路を設けてなることを特徴としている。（請求項１）
【００１４】
したがって、前記アレイセンサは、一つのセンサ部内に重畳的視野を有する複数のセンサ素子を設けているので、これらのセンサ素子の全て（両方）に同時に欠陥が発生しない限り、選択回路はこのセンサ部における測定信号を出力することが可能となり、アレイセンサは全センサ部において一つも欠けることなく測定信号を得ることができる。つまり、アレイセンサの歩留りの大幅な改善を図ることができる。なお、前記センサ素子には、温度を測定する温度センサ素子などがあり、この温度センサ素子としてはサーモパイルセンサ、パイロセンサ、ボロメータなどが考えられ、温度センサ素子が温度測定するセンサ部は赤外線を吸収するように構成された黒体などが考えられる。
【００１５】
とりわけ、放射温度計を構成する温度センサ素子は測定に十分な放射熱を受ける必要があるので、一つのセンサ部が大きくならざるを得ないが、このセンサ部に複数の温度センサ素子を設けることは可能である。つまり、放射温度計を構成する温度センサ素子の場合、センサ部の大きさの制約によって一つのアレイセンサに形成できるセンサ部の数は制限されるが、形成された全てのセンサ部において複数の温度センサ素子を設けているので、性能の良い温度センサ素子を選択して測定信号を出力することで、各センサ部に対応する測定信号を高い確率で確実に得ることができる。なお、ここでは各センサ部内において最も性能の良いセンサ素子を選択するようにしているが、各センサ部内のセンサ素子のうち所定の基準以上の一つのセンサ素子を選択するようにしてもよい。
【００１６】
前記複数のセンサ素子が、それぞれ一対の温度センサ素子である場合（請求項２）には、両センサ素子の大きさをある程度大きくすることができ、個々のセンサ素子の信頼性を高めることができる。
【００１７】
例えば、表２に示すように、単一のセンサ素子の歩留りが０．９９であるときに、１つのセンサ部内に一対のセンサ素子を設けた場合には１つのセンサ部の歩留りは１−（０．０１×０．０１）＝０．９９９９となり、６４のセンサ部を有するアレイセンサでは、歩留りが０．９９９９６４≒０．９９４となり、１００のセンサ部を有する場合であっても０．９９９９１００  ≒０．９９となる。また、単一のセンサ素子の歩留りがたとえ０．９８であったとしても、６４のセンサ部を有するアレイセンサで、歩留りが０．９７５となり、１００のセンサ部を有する場合でも０．９６１に抑えることが可能となる。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
前記各センサ部毎のセンサ素子の選択情報を記録してなる記録部を有し、前記選択回路がこの記録部に記録された選択情報に従って選択したセンサ素子による測定信号のみを出力するためのスイッチを有する場合（請求項３）には、簡単な構成でありながら、各センサ部毎にあらかじめ選択されたセンサによる一つの測定信号のみを得ることができ、後の信号処理が容易となる。また、全センサ素子に対して読み出しを行なう必要がないので、高速に取込を行なうことができる。
【００２０】
前記選択回路によって選択されたセンサ素子による測定値が異常であるときに、前記記録部に記録された選択情報を、該当するセンサ部における別のセンサ素子が選択されるように変更可能としてある場合（請求項４）には、使用中のアレイセンサにおいて何らかの原因でセンサ素子が破損したり経時変化によって特性が劣化したときに、校正を行なうことで、この校正の際に異常な測定信号を出力していると判断できたセンサ素子の選択情報を、同じセンサ部内の別のセンサ素子に変更することで、より正しい測定信号を出力するセンサ素子を用いて測定信号を出力することが可能となる。つまり、一つのセンサ素子の異常発生によってアレイセンサ全体が使用不能になることを防止でき、信頼性が向上する。
【００２１】
前記各センサ素子の性能情報を記録してなる記録部を有し、前記選択回路が、各センサ部に配置された全センサ素子からの測定信号を一旦取り込んだ後に、前記記録部に記録された性能情報に従って性能の良いセンサ素子による測定信号を選択可能としてある場合（請求項５）には、生産時に行った校正に基づいてあらかじめ求められているセンサ素子の性能情報にしたがって各センサ部から性能の良いセンサ素子による測定信号を的確に出力できるので、測定値の信頼性が向上する。
【００２２】
また、各センサ素子の性能情報は、各センサ部毎に一つのセンサ素子による測定信号を１００％用い、他の測定信号を全く用いないという択一的な選択を行なう性能情報のみならず、それぞれのセンサ素子による測定信号に重み付けをして用いることも可能である。つまり、使用可能な全てのセンサ素子の性能をできるだけ引き出して、より正確な測定値を出力させることも可能となる。
【００２３】
前記演算部が、校正用の測定対象を測定したときの各センサ素子による測定値を用いて前記記録部に記録されたセンサ素子の性能情報を変更可能とする場合（請求項６）には、使用中のアレイセンサにおいて何らかの原因でセンサ素子が破損したり経時変化によって特性が劣化したときに、校正用の測定対象を用いた測定で各センサ素子の現在の性能情報を得ることができ、この性能情報を用いて次回からより正しい測定信号を出力することが可能となる。つまり、使用中に生じ得るセンサ素子の劣化や異常によってアレイセンサ全体が使用不能になることを防止でき、アレイセンサの状態を常に良いものとすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明のアレイセンサの一例であるサーモパイルアレイセンサの構成を説明する図であって、図１は、本発明のサーモパイルアレイセンサを組み込んだ温度計測装置を概略的に示している。
【００２５】
図１において、１は温度計測装置で、例えば、二次元の温度分布を測定する二次元放射温度計である。この放射温度計は赤外光ＩＲを遮断するように形成された筒体２内に、サーモパイルアレイセンサ３が収容され、筒体２の一端側、すなわち、サーモパイルアレイセンサ３の前面側には赤外光集光レンズ４が設けられている。この赤外光集光レンズ４は、例えばカルコゲンガラスやＢａＦ２  など赤外光透過性素材よりなる。なお、赤外光集光レンズ４は、球面、非球面、フレネルレンズ形状などいずれの形状であってもよい。
【００２６】
前記サーモパイルアレイセンサ３は、半導体基板（半導体チップ）としてのシリコン基板（シリコンチップ）５にセンサ回路３ａを形成してなり、縦横に複数個のセンサ部７ａａ〜７ｍｎ（以下、場所を特定しない一つのセンサ部を符号７で表わす）を、マトリックス状に配列するセンサである。また、サーモパイルアレイセンサ３は各センサ部７内に一対のサーモパイル素子からなる温度センサ素子６を有している。
【００２７】
図２は、前記サーモパイルアレイセンサ３の一部構造を拡大して示す斜視図である。図２に示すように、本例のサーモパイルアレイセンサ３を構成するシリコン基板５には、凹部５ａが形成されており、この凹部５ａ内にセンサ部７が形成されることにより、各センサ部７は遮蔽壁５ｂによってそれぞれ隣合うセンサ部７から分離されている。
【００２８】
また、凹部５ａの下方に設けられた温度センサ素子６は、例えばサーモパイル素子などからなり、各凹部５ａ内にそれぞれ一対の温度センサ素子６Ｌ，６Ｒを設けてなる。さらに、両温度センサ素子６Ｌ，６Ｒは、絶縁薄膜８の上面に形成された複数の熱伝対９を直列に接続してなるものであり、両センサ素子６Ｌ，６Ｒの下方は、熱放出空間１０となるように外部に開放されている。
【００２９】
さらに、前記遮蔽壁５ｂの側面１１は、ミラー面に形成されるとともに上方に向かって広がった傾斜面で構成され、これによって、上方から凹部５ａ内に入射する光（赤外光ＩＲ）をセンサ素子６Ｌ，６Ｒの方向に集光するように形成してある。
【００３０】
図３はセンサ素子６の構成を拡大して示す図である。図３に示すように、前記センサ素子６Ｌ，６Ｒは、前記絶縁薄膜８の上面に形成された２種類の熱伝材料９ａ，９ｂを接続することで形成された複数の熱電対９を直列に接続してなるものであり、各熱伝対９は温接点となるほゞ円形の受光部１２と冷接点となる周囲部分を結ぶ（渡す）ように配線されている。また、本例の受光部１２には赤外線の吸収率を上げるために黒く着色された黒体が形成されており、前記赤外光集光レンズ４や側面１１などによって集光された赤外光を効率良く吸収できるように構成している。
【００３１】
本例のアレイセンサ３は一つのセンサ部７内に一対のセンサ素子６Ｌ，６Ｒを設けたことにより、前記センサ素子６Ｌ，６Ｒは両方とも同じセンサ部７（とりわけ同じ黒体１２）内に入射した赤外光による放射温度を測定可能である。つまり、一対のセンサ素子６Ｌ，６Ｒは一つのセンサ部７内に重畳的視野を有する。
したがって、一方のセンサ素子６Ｌまたは６Ｒがパターン不良など何らかの原因で動作していなかったり、特性が悪い場合にも、他方のセンサ素子６Ｒまたは６Ｌを用いて温度を測定することが可能である。
【００３２】
なお、本発明において「重畳的視野を有する」と表現したセンサ素子６Ｌ，６Ｒの視野は互いに重なった測定領域を有することを意味しており、完全に重なっていることが望ましいが、少なくともその大部分が重なっているという意味である。
【００３３】
これによって、センサ部７に入射した赤外光の強度は２つのセンサ素子６Ｌ，６Ｒの両方が破損しないかぎり測定可能であるから、全てのセンサ部７における測定信号を欠けることなく得るアレイセンサ３を効率よく製造することができる。つまり、単独のセンサ素子６Ｌまたは６Ｒに不良の生じる確率が１％（歩留り０．９９）であるとすると、一対のセンサ素子６Ｌ，６Ｒの両方が不良である確率は０．０１％（歩留り０．９９９９）となり、センサ部７単位で不良の生じる確率が極端に小さくなって、歩留りが飛躍的に向上する。
【００３４】
また、必要な強度の赤外光を集めるためには、受光部１２（後述のマイクロレンズなどを用いて受光部１２に集光する場合は凹部５ａの開口部）に所定の面積を必要としており、これによって配列できるセンサ部７の数には限界が生じるが、一つのセンサ部７内に複数のセンサ素子６Ｌ，６Ｒを設けることは可能であり、これによって全センサ部７に対応して測定される測定信号に全く欠けることがなく画素欠けのないアレイセンサ３を効率よく製造することができる。
【００３５】
さらに、本例の説明では省略しているが、図２に示した凹部５ａのそれぞれに対応してシリコン基板５の表面にマイクロレンズを形成することで、凹部５ａ内に入射した赤外光を効率よく受光部１２内に集光させることも可能であり、測定感度を向上させるために有用である。何れの場合にも各センサ部７はこのマイクロレンズや赤外光集光レンズ４や凹部を構成する側面１１などによって光学的に分けられた領域である。
【００３６】
なお、上述した例では、センサ素子６Ｌ，６Ｒを構成する各熱伝対９を放射線状に配置し、温接点をできるだけ中央部分に集めることで、黒点部分とした受光部１２内の温度差による影響をなくすようにした例を示しているが、本発明はこの点に限定されるものではない。
【００３７】
図４は前記受光部１２の形状を幅Ｗの狭い領域として、センサ素子６Ｌ，６Ｒを構成する各熱伝対９を対向させた状態で受光部１２の長手方向に並べた例を示している。このように構成することで、対向する熱伝対９間の距離ｗを小さくすることができ、その温度差をさらに小さくすることができる。
【００３８】
図５は前記センサ素子６のさらに異なる変形例を示す図であり、本例にしめすセンサ素子６’は熱によって抵抗値が変わる抵抗体からなるボロメータである。センサ素子６’をボロメータとすることで、受光部１２の形状に合わせて任意の形状のセンサ素子６Ｌ’，６Ｒ’を形成することが可能である。
【００３９】
なお、図５（Ａ）に示すセンサ素子６Ｌ’，６Ｒ’は同一形状の長方形であって、図５（Ｂ）に示すセンサ素子６Ｌ’，６Ｒ’は略Ｌ字形状であって、何れの場合も両者６Ｌ’，６Ｒ’の形状は同一で、互いに接触しない程度にできるだけ近接させた状態でセンサ部７内に設けられている。
【００４０】
図６は前記アレイセンサ３のセンサ回路３ａ周辺の電気回路の構成を説明する図である。図６において、図１〜図５と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるからその詳細な説明を省略する。
【００４１】
図６において、ａ，ｂ，…はアレイセンサ３の縦方向の各センサ素子６を選択するための選択信号、Ｆａ，Ｆｂ，…はこれらの選択信号ａ，ｂ，…を用いて動作するＦＥＴなどからなるスイッチ、１５はスイッチＦａ，Ｆｂ，…によって選択された信号を出力する出力ライン、１５ａ，１５ｂ，…はスイッチＦａ，Ｆｂ，…によって出力ライン１５に選択的に接続される出力ラインである。また、ＡＬ，ＡＲ，…はアレイセンサ３の横方向の各センサ素子６Ｌ，６Ｒを選択するための選択信号、Ｆａｌ，Ｆａｒ，…はこれらの選択信号ＡＬ，ＡＲ，…を用いて動作するＦＥＴなどからなるスイッチであって、これらのスイッチＦａｌ，Ｆａｒ，…は各センサ部７内において最も性能の良いセンサ素子による測定信号を選択する選択回路の一部を構成する。
【００４２】
したがって、信号ａ，ｂ，…，ＡＬ，ＡＲ，…によって選択された一つのセンサ素子６が出力ライン１５ａ，１５ｂを介して出力ライン１５に接続されて、そのセンサ素子６が位置するセンサ部７に入射した赤外光の強度から、そのセンサ素子６の視野内の温度を測定することができる。
【００４３】
図７は図６に示したセンサ回路３ａに接続される他の構成要素を含むアレイセンサ３の構成の一例を説明する図である。図７において、２０はセンサ回路３ａに横方向の選択信号ＡＬ，ＡＲ，…を出力するためのデコーダ、２１はセンサ回路３ａに縦方向の選択信号ａ，ｂ，…を出力するためのデコーダ、２２は各センサ部７のそれぞれに対応して一対のセンサ素子６Ｌ，６Ｒのうち特性の良い方のセンサ素子６を選択する選択情報Ｓｅｌを記録してなる記録部、２３は前記デコーダ２０，２１を制御して読み出すセンサ部２の位置Ｘ，Ｙを特定しセンサ回路３ａからの測定信号Ｓを出力するための処理部である。
【００４４】
また、前記記憶部２２には処理部２３が選択している各センサ部７の位置Ｘ，Ｙが与えられており、これによって記憶部２２は該当するセンサ部７内に配置された２つのセンサ素子６Ｌ，６Ｒのうちどちらのセンサ素子６Ｌ，６Ｒがより良い特性を有するものであるかを示す選択情報Ｓｅｌをデコーダ２０に出力する。また、デコーダ２０は横方向の位置Ｘと記憶部２２から入力した選択情報Ｓｅｌを用いて定まる選択信号ＡＬ，ＡＲ，…を出力する。
【００４５】
したがって、本例のアレイセンサ３は前記各センサ部７毎のセンサ素子の選択情報を記録してなる記録部２２を有し、この記録部２２に記録された選択情報Ｓｅｌに従って選択したセンサ素子６による測定信号Ｓのみを出力するためのスイッチＦａｌ，Ｆａｒ，…（図６参照）からなる選択回路を有している。ゆえに、センサ部３ａを構成する全センサ部７において、それぞれセンサ素子６Ｌまたは６Ｒの何れか一方に幾らかの不良素子があったとしても、もう一方のセンサ素子６Ｒまたは６Ｌを選択するように記録部２２の選択情報Ｓｅｌを記録することで、アレイセンサ３として全く問題なく使用することができる。つまり、歩留りを著しく向上させることができ、生産性の向上につながる。
【００４６】
また、前記記録部２２に記録される選択情報Ｓｅｌはアレイセンサ３の製造時における校正を行なうときに、既知温度の校正用測定対象物を測定することで選択され、処理部２３から記憶部２２に記録されるものである。したがって、本例のアレイセンサ３では処理部２３は記憶部２２に読み出すセンサ部７の位置Ｘ，Ｙを出力するだけで、記憶部２２に記録した選択情報Ｓｅｌに合わせた測定を行なうことが可能であるから、信号処理が容易となる。つまり、本例の場合、処理部２３に高い信号処理能力は必要ない。
【００４７】
加えて、本発明のアレイセンサ３は利用者による使用途中において、何らかの原因で前記記録部２２によって選択されたセンサ素子６Ｌまたは６Ｒに幾らかの不良素子が発生したとしても、もう一方のセンサ素子６Ｒまたは６Ｌを選択するように記録部２２の内容を書き換えることにより、アレイセンサ３の全センサ部７において全く欠けるところのない測定値を得ることが可能となる。つまり、信頼性を向上できる。
【００４８】
なお、上述のように記録部２２を電気的に書き換えることができるメモリによって形成することにより、使用中のセンサ素子６の特性劣化や不良の発生に柔軟に対応することが可能であるが、これが不要である場合には、生産時において選択したセンサ素子６をＲＯＭなどの書換え不能のメモリに記録して、製造コストを削減することも可能である。
【００４９】
図８は本発明のアレイセンサ３の別の変形例を示す図である。図８において、２５はセンサ回路３ａにＸ方向の選択信号ＡＬ，ＡＲ，…を出力するためのデコーダ、２６はセンサ回路３ａにＹ方向の選択信号ａ，ｂ，…を出力するためのデコーダ、２７は全センサ部７内の各センサ素子６Ｌ，６Ｒのそれぞれに対応してその特性を記録する性能情報Ｆｌ，Ｆｒを記録してなる記録部、２８は前記デコーダ２５，２６を制御して読み出すセンサ部７の位置Ｘ，Ｙおよびセンサ素子６Ｌ，６Ｒの選択Ｌ／Ｒを特定しセンサ回路３ａからの測定信号Ｓｌ，Ｓｒを読み出して正しい測定値Ｓを算出するための処理部である。
【００５０】
本例のアレイセンサ３は各センサ部７毎にセンサ素子６Ｌ，６Ｒの性能情報Ｆｌ，Ｆｒを記録してなる記録部２７を有し、各センサ部７に配置された全センサ素子６Ｌ，６Ｒからの測定信号Ｓｌ，Ｓｒを一旦取り込んだ後に、前記記録部２７に記録された性能情報Ｆｌ，Ｆｒに従って性能の良いセンサ素子６Ｌ，６Ｒによる測定信号Ｓを出力するための処理部２８からなる選択回路を有している。ゆえに、本例においても全センサ部７において、それぞれセンサ素子６Ｌまたは６Ｒの何れか一方に幾らかの不良素子があったとしても、アレイセンサ３として全く問題なく使用することができる。つまり、歩留りを著しく向上させることができ、生産性の向上につながる。
【００５１】
前記性能情報Ｆｌ，Ｆｒは何れか一方のセンサ素子６Ｌまたは６Ｒからの測定信号を１００％用い、他方のセンサ素子６Ｒまたは６Ｌからの測定信号を全く用いないことも考えられるが、各センサ素子６Ｌ，６Ｒの特性に合わせて、両方の測定信号Ｓｌ，Ｓｒに信頼度のような指標を付けて性能情報Ｆｌ，Ｆｒを記録することで、それぞれ重み付けをして各センサ部７における測定信号Ｓを出力することも可能である。
【００５２】
また、この性能情報Ｆｌ，Ｆｒを関数にしておくことで、様々な要因によって含まれる測定誤差などを適宜校正したより正確な測定信号を出力することも可能である。この場合処理部２８は、例えば以下の式（１）に示すような演算を行って、各センサ部７における測定結果Ｓを出力する。
Ｓ＝Ｆｌ（Ｓｌ）＋Ｆｒ（Ｓｒ）                          …  式（１）
【００５３】
加えて、本例の場合にも、使用者によるアレイセンサ３の使用中に経時変化など何らかの影響でセンサ素子６Ｌ，６Ｒに特性不良や破損素子が発生した場合にも、校正操作によって前記記録部２７に記録された性能情報Ｆｌ，Ｆｒを書き換えることで、これに対応することが可能となる。
【００５４】
なお、上述の各例ではセンサ素子６の一例として非接触の温度センサとしての放射温度計を校正するサーモパイル素子やボロメータなどを例示しているが、本発明はセンサ素子の校正を限定するものではない。すなわちＩＳＦＥＴによるイオンセンサ素子など物理量や化学量を測定するあらゆる種類のセンサ素子に適用することができる。
【００５５】
さらに、一つのセンサ部７に含まれるセンサ素子６の数は一対、つまり２個に限られるものではなく、３個以上設けることも可能である。また、一つのセンサ部７に含まれるセンサ素子６の数を増やせば増やすほど、測定信号を出力できないセンサ部７を確実に無くすことができ、それだけ歩留りを向上できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、従来は製造が困難であった全センサ部において欠けることのない測定信号を出力できるアレイセンサを極めて容易に製造でき、歩留りの飛躍的な改善が可能となる。また、使用途中の特性劣化などにも容易に対応でき、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアレイセンサの全体的な構成を示す図である。
【図２】前記アレイセンサの一部を拡大して示す図である。
【図３】前記アレイセンサの要部をさらに拡大して示す図である。
【図４】前記アレイセンサの変形例を示す図である。
【図５】前記アレイセンサの別の変形例を示す図である。
【図６】前記アレイセンサの要部の電気回路を説明する図である。
【図７】前記アレイセンサの全体的な回路構成の概略を示す図である。
【図８】前記アレイセンサの回路構成の変形の概略を示す図である。
【符号の説明】
３…アレイセンサ、４，１１…光学系、６（６Ｌ，６Ｒ）…センサ素子、７…センサ部、Ｆａｌ，Ｆａｒ…スイッチ、２０…デコーダ（選択回路）、２２，２７…記録部（選択回路）、１２…受光部、Ｓｅｌ…選択情報、Ｆｌ，Ｆｒ…性能情報。
【図１】
2004347567.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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