(57)【要約】センサキャップアセンブリ（１０）は、放射線入射開口部（１４）が設けられた放射線遮蔽部（１１，１２）と、外側から遮蔽部に搭載される放射線透過レンズ（１３）とを有する。レンズは、直径（Ｄ）に対する厚さ（Ｔ）の比Ｔ／Ｄが、０．１０を超える、好ましくは０．１５を超える厚いレンズである。
2010537177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線入射開口部（１４）が設けられた放射線遮蔽部（１１，１２）と、
開口部を覆うために、外側から遮蔽部に搭載される放射線透過レンズ（１３）と、を有するセンサキャップアセンブリ（１０）において、
レンズは、直径（ＬＤ）に対する厚さ（ＬＴ）の比ＬＴ／ＬＤが、０．１０を超える、好ましくは０．１５を超える厚いレンズであることを特徴とするセンサキャップアセンブリ（１０）。
【請求項２】
遮蔽部が、管状部（１１）と、管状部の内壁から管状部の内側へ向かって延在する保持部（１２）とを有し、開口部は保持部に設けられることを特徴とする請求項１記載のアセンブリ。
【請求項３】
管状部が、保持部の外側表面を超えて突出する突出部（１１ａ）を有することを特徴とする請求項２記載のアセンブリ。
【請求項４】
レンズが、管状部に嵌合することを特徴とする請求項２または３記載のアセンブリ。
【請求項５】
レンズの半径方向外方部分が、固定手段（２２）によって遮蔽部に、好ましくは管状部に結合されることを特徴とする請求項４記載のアセンブリ。
【請求項６】
管状部が円形断面を有し、開口部が管状部の軸（１９）に中心を置くことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項７】
管状部の内側表面およびレンズの外側表面が、適合する形状であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項８】
レンズが、異なる曲率の２つの面（１３ｉ，１３ｏ）を有し、より強く湾曲した面が、アセンブリの外側に向くことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項９】
レンズが、アセンブリの内側に向く内面（１３ｉ）を有し、内面が、外面（１３ｏ）の少なくとも２倍の曲率半径を有し、好ましくは扁平であり、レンズが、レンズの第１面部を介して保持部に結合されることを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。
【請求項１０】
放射線入射開口部（１４）が設けられた放射線遮蔽部（１１，１２）と、
外側から遮蔽部に搭載された放射線透過レンズ（１３）とを有するセンサキャップアセンブリ（１０）において、
遮蔽部は、管状部（１１）と、管状部の内壁から管状部の内側へ向かって延在する保持部（１２）とを有し、開口部は保持部に設けられ、
開口部の面積が、管状部の内壁によって規定される面積の、３６％超、もしくは４９％超、および／または９０％未満もしくは８０％未満であることを特徴とする、好ましくは請求項１〜９のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
遮蔽部（１１，１２）が、遮蔽部のレンズ側端部に拡大内径部を有する管状部（１１）を有し、レンズが、前記拡大内径部に適合することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
レンズが、遮蔽部（１１，１２）の管状部の内径よりも大きい直径を有し、管状部の上部切断面を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
レンズが、遮蔽部（１１，１２）の管状部の外径（ＣＤ）よりも大きい直径を有し、管状部の外側周縁を超えて外側方向に延在することを特徴とする請求項１２記載のアセンブリ。
【請求項１４】
レンズが、管状部の内壁および／または外壁に相対する部分を有することを特徴とする請求項１２または１３記載のアセンブリ。
【請求項１５】
放射線遮蔽部（１１，１２）が管であり、管の開口部が、放射線入射開口部（１４）を形成し、レンズ（１３）を適合させることを特徴とする請求項１記載のアセンブリ。
【請求項１６】
以下の特徴：
低温、好ましくは１６０℃未満での使用に適していること、
１つのセンサ素子の視野が、３０°よりも小さいこと、
レンズが、シリコンまたはゲルマニウムなどの無機半導体材料から製造される、またはそれを含むこと、
レンズが、好ましくはレンズの内側に、波長選択的コーティングまたは反射防止コーティングを含むこと、
の内の１またはそれ以上の特徴を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
基板（４１）と、１またはそれ以上のセンサ素子（４３）を有する検知部（４２，４３）と、電気接触部（４５）とを有するセンサ（４０）において、
請求項１〜１６のいずれか１項に記載のキャップアセンブリ（１０）をさらに有することを特徴とするセンサ（４０）。
【請求項１８】
以下の特徴：
検知部が、レンズの焦点面（４６）に対して、予め定められた関係で配置されること、好ましくは面内に配置されること、の１またはそれ以上の特徴を有することを特徴とする請求項１７記載のセンサ。
【請求項１９】
回路基板（５１）と、基板に搭載される１またはそれ以上の回路素子（５２）と、電気接触手段（５３）と、回路素子および／または接触手段間の基板上の配線（５４）とを有する回路（５０）において、
回路基板上に搭載される請求項１７または１８記載のセンサ（４０）をさらに有することを特徴とする回路（５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の前提部に従う、センサキャップアセンブリ、このようなキャップアセンブリを有するセンサ、およびこのようなセンサを有する回路に関する。このようなキャップアセンブリおよびセンサは、ＤＥ１０２００４０２８０２２号から公知である。
【背景技術】
【０００２】
対象のセンサは、電磁放射線、特にＩＲ放射線を、適切な検知材料または材料組合せへの放射線の加熱効果、したがって電気的影響を介して検出する放射線センサである。当然、小さなセンサ窓を通り抜ける弱い放射線の加熱効果は小さく、したがってセンサの感度は常に問題となる。放射線入口窓の大きさ、したがって収集可能な放射線の量は、センサ筐体の許容可能な大きさによって、ならびに土台および他の機構的要求によって、制限される。
【０００３】
同一出願人のＤＥ１０２００４０２８０２２は、特に赤外領域の電磁放射線を検出するセンサであって、電磁放射線を検出する１またはそれ以上のセンサ素子と、センサ素子が配置される筐体と、筐体に設けられた放射線入口窓であって、筐体の外側に取付けられ、検出されるべき放射線を伝達可能な材料によって閉鎖される放射線入口窓とを有するセンサを開示している。伝達可能な材料は、センサ素子の視野に配置されない固定手段によって筐体に固定される。閉鎖材料はレンズ形状であってもよい。
【０００４】
他の先行技術は、たとえば、ＤＥ１０３２１６４９号、ＤＥ１０２００４０３２０２２、特開２００１１９４２２７号公報、特開２００４２２６２１６号公報、特開２００５１９５４３５号公報、特開２００６０５８２２８号公報、特開２００６０５８２２９号公報、特開２００６１５３６７５号公報、特開２００６１７７８４８号公報、特開２００６２０３０４０号公報、特開２００６２９２５５２号公報、特開２００６３００７４８号公報、特開２００６３２９９５０号公報、ＫＲ２００４００１６５２５号、ＫＲ２００４００１６５２６号、ＵＳ２００４０３１９２４号、ＵＳ２００６０１６９９５号、およびＷＯ２００６１２２５２９号によって代表される。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、検出されるべき放射線の感知の増大を導く、すなわち感知の増大をもたらす、キャップアセンブリ、センサおよび回路を提供することである。
【０００６】
この目的は、独立請求項の特徴に従って達成される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に向けられている。
【０００７】
センサキャップアセンブリは、放射線入射開口部が設けられた放射線遮蔽筐体部と、外側から筐体部に搭載され、開口部を閉鎖する放射線透過レンズとを有する。レンズは、レンズの直径に対するレンズの厚さの比が、０．１０を超える、好ましくは０．１５を超える、より好ましくは０．２をさらに超える厚いレンズである。
【０００８】
筐体の外側に取付けられる厚いレンズは、強い合焦効果を有し、したがって、外側に搭載されれば、外側から筐体にぶつかる放射線を開口部内に屈折させるので、有効開口が物理的開口を超えるまでに増大される。放射線収集、したがって感度は、有効開口部面積によって決定され、その面積は、開口部の直径の二乗に同調するので、有効直径の１．２倍の増大は、ほぼ５０％の信号の、したがって感度の増大を招く。薄いレンズおよびフレネルレンズは双方とも、この効果を与えない。なぜなら、これらは、比較的扁平な外観によって、筐体からの距離が得られず、ゆえに放射線を開口部内に屈折させることができないからである。雑音信号成分は、主に有効開口部に依拠するものではないので、増大した信号強度は、増大した雑音レベルを伴わず、したがってＳ／Ｎ比も増大する。
【０００９】
好ましくは、レンズの直径は、たとえば少なくとも１．１または１．２または１．３倍、放射線入射開口部の直径よりも大きい（語句「少なくとも」を使用する場合、最小数を規定する必要がある。そうでなければ、用語を変えて、「１．１から１．３までの範囲内」を使用する。）。
【００１０】
レンズの形状にとらわれないが、好ましくはレンズの形状と組合せて、開口部の断面直径または面積は、筐体の管状部の内壁によって規定される断面面積の、６０％超、もしくは７０％超、および／または９０％未満もしくは８０％未満である。
【００１１】
上記の寸法は、適度な大きさの入射開口部を可能とし、したがって適当な感度を与えると同時に、レンズ部材を保持および固定するのに充分な周縁をも提供する。
以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面を参照して記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】センサキャップアセンブリの断面図である。
【図２】搭載された厚いレンズの周縁部の拡大断面図である。
【図３ａ】レンズの実施形態を示す図である。
【図３ｂ】レンズの実施形態を示す図である。
【図３ｃ】レンズの実施形態を示す図である。
【図３ｄ】レンズの実施形態を示す図である。
【図４】センサの断面図である。
【図５】回路の側面図である。
【図６】センサキャップアセンブリの他の実施形態を示す図である。
【図７】センサキャップアセンブリの他の実施形態を示す図である。
【図８】センサキャップアセンブリの他の実施形態を示す図である。
【図９】センサキャップアセンブリの他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
概して、明細書中の同じ参照符号は同じ構成要素を表す。明細書に記載される特徴は、技術的理由が組合せに逆らわない限り、互いに自由に組み合わせ可能であると見なされるべきである。
【００１４】
図１は、センサキャップアセンブリ１０の断面図を示す。放射線遮蔽部１１，１２は開口部１４が設けられる。レンズ１３が開口部１４を覆うために与えられる。レンズは、レンズの直径ＬＤに対するレンズの厚さＬＴの比が０．１５を超える、好ましくは０．２５を超える厚いレンズである。レンズ、放射線遮蔽部および開口部はすべて、円形の断面形状を有してもよく、これらは同心であってもよい。参照符号１９は、このような配置の中心軸を示す。好ましくは、レンズ１３の光学軸および放射線遮蔽部１１，１２の長手軸は、一致する。レンズ１３は、外側に向く表面１３ｏおよび内側に向く表面１３ｉを有する。
【００１５】
放射線遮蔽部は、管状部１１および保持部１２を有し得る。管状部１１は、円形断面を有してもよく、軸１９は管状部１１の長手対称軸であってもよい。保持部１２は、管状部の内壁から内側へ向かって、すなわち軸１９へ向かって、延在してもよい。保持部１２は開口部１４を含んでもよい。開口部１４のためだけに保持部１２は扁平環形状を有してもよい。
【００１６】
レンズ１３は、開口部１４を閉鎖するように、外側から放射線遮蔽部１１，１２に搭載される。レンズ１３は、機械的ファスナ、粘着剤などの適切な固定手段によって、光遮蔽部に取付けられてもよい。
【００１７】
レンズの固定手段は、格納されるべきセンサ素子の視野の大部分、または全部分の範囲外にあってもよい。特に、固定手段は、管状部１１と保持部１２との間の外角領域１５に設けられてもよい。
【００１８】
レンズ１３は、２つの凸面を有してもよく（すなわち、内側に向く表面１３ｉおよび外側に向く表面１３ｏの双方が凸状である）、またはレンズ１３は、凸面およびおおよそ扁平な面を有してもよく、扁平な面は内側指向表面１３ｉであってもよい。２つの凸面が設けられる場合、これらは異なる曲率半径を有してもよい。そのとき、より小さな曲率半径の面は好ましくは、外側に向く表面１３ｏである。
【００１９】
図２は、本発明の効果を説明するための、搭載された厚いレンズの周縁部の拡大図を示す。参照符号２１は、垂直（すなわち、対称軸１９に平行な）入射光の光路を表す。参照符号２１は、保持部１２の内側上方角部１２ａ周りに通路を見出す光路を表す。描かれた光路２１は、光路２１の外側部２１ｏが、屈折されない場合、保持部１２にぶつかる領域にあることを示している。しかし、レンズ１３への入射直後、放射線は、レンズ１３の外側における放射線の方向に対して角度αを有するように、光学軸１９へ向けて回折される。入射点から角部１２ａまでのレンズの高さＨを移動するとき、放射線は、対称軸に向かう距離Δをも移動する。Δ＝Ｈ・ｔａｎ（α）の関係が当てはまる。角度αは、表面１３ｏの曲率に依拠する。高さＨは、レンズの形状、搭載位置などの種々の要因によって決定される。
【００２０】
本発明の効果は、遮蔽される放射線２１ｏが開口部１４内に回折され、窓１４の有効開口がΔだけ増大することである。記載される効果を増大させる（大きなΔを得る）ために、大きな角度αおよび大きな高さＨが所望される。このために、厚いレンズ、すなわち、少なくとも外側表面１３ｏの曲率半径が比較的小さいレンズが所望される。曲率半径は、管状部１１の内径ＨＤ（図１および図４の水平方向）よりも小さくてもよい。
【００２１】
参照符号２２は、たとえば接着剤またはある種類の粘着剤といった固定手段を表す。固定手段は、放射線遮蔽部１１，１２の、および／またはレンズ１３の、１またはそれ以上の陥凹部に設けられてもよい。このような陥凹部は、水平部分（保持部１２の外側表面および／またはその相対するレンズ表面）および／または垂直部分（管状部１１の内側表面および／またはその相対するレンズ表面）に設けられてもよい。流体密封（水密、気密）が与えられてもよい。この密封は、固定手段２２それ自身によって与えられてもよい。
【００２２】
図２は、レンズの内側表面１３ｉが、扁平であるか、少なくとも外側表面１３ｏよりも半径曲率がかなり大きい実施形態を示す。保持部１２は、垂直方向のレンズの規定搭載位置を与えるために設けられる。レンズは、合焦した放射線が、センサ全体に与えられるセンサ素子に所望の合焦状態でぶつかるように、筐体に対して、レンズの焦点面が予め規定した位置にあるように搭載される。
【００２３】
参照符号１１ａは、管状部１１の突出部を表す。突出部は、レンズ１３の外側周縁を超えて外側方向（すなわち、図１および図２の軸１９に沿って上方）に突出し得る。突出部１１ａは、レンズ用のセンタリング手段を形成してもよく、その内周断面形状は、レンズ１３の外面形状に少なくとも部分的に適合または接触してもよい。しかし、突出部１１ａは、図１および図２に示されるものよりもさらに突出してもよい。突出部１１ａは、機械的衝撃に対するレンズのある種の保護を与えるために、レンズ１３の最高高さよりも突出してもよく、不所望の斜方向からもたらされる放射線の放射線遮蔽を与えるために、なおさら突出してもよい。
【００２４】
要するに、保持部１２は、レンズ１３に、軸方向（図１および図２の軸１９）における規定搭載位置をもたらし、突出部１１ａは、半径方向（図１および図２の水平方向）における規定搭載位置をもたらす。これによって、レンズのアセンブリへの搭載は、容易かつ迅速になるばかりでなく、正確となる。
【００２５】
図３は、レンズ１３の種々の断面形状を示す。参照符号３１は、２つの凸面１３ｏおよび１３ｉを有するレンズである。これらは面３７にて互いに交差する。レンズ全体の厚さは、外向き凸部によって与えられる第１成分ＬＴ１および内向き凸部によって与えられる第２成分ＬＴ２によって決定される。レンズの直径ＬＤは、図３ａのレンズ３１の水平方向の全長である。レンズの直径ＬＤに対して設定されるレンズの厚さＬＴとしては、ＬＴ１のみ、またはＬＴ１とＬＴ２との合計のいずれが取られてもよい。
【００２６】
図３ｂは、レンズ１３の別の実施形態を示す。この実施形態は、内側表面１３ｉが扁平であり、したがって無限大の半径曲率を有するという特別な場合の、異なる半径曲率の表面を有するレンズ３２である。参照符号３５（線３７と表面１３ｉとの間の部分）は、外形がレンズの全体形状に相当する円筒形外表面であって、厚さＰＴを有する円筒形外表面を有する（レンズ全体の一片として形成される）プレート部である。この実施形態において、レンズの厚さＬＴは、凸部の厚さＬＴ１のみであってもよく、またはＬＴ１とＰＴとの合計であってもよい。図３ｂのレンズ３２は、図２に示されるものに相当する。
【００２７】
図３ｃは、２つの凹面１３ｏおよび１３ｉならびにその間のプレート部３５を有するさらなる実施形態を示す。ここでも、レンズの直径ＬＤに対して設定されるレンズの厚さＬＴは、外側凸部の厚さのみであってもよく、または外側凸部の厚さおよびプレート部の厚さであってもよい。
【００２８】
最後に図３ｄは、何らかの理由のために長い焦点距離が所望される場合に、内側凹面１３ｉを有する実施形態を示す。このような実施形態において、ここでもレンズの直径に対して設定されるレンズの厚さＬＴは、凸部の厚さＬＴのみであってもよく、または凸部の厚さＬＴおよびプレートの厚さＰＴであってもよい。
【００２９】
図３ｃおよび図３ｄは、保持部１２の外側指向表面上に直接位置するのに適した扁平環周縁部３６を有するレンズ３３および３４を示す。この環周縁部３６によって、機械的結合が確立されてもよい。
【００３０】
図３に示されるすべての実施形態において、保持部１２の外面よりも上方または角部１２ａよりも上方の（垂直方向−軸１９の）レンズ１３の最高高さが、レンズの直径ＬＤに対して設定されるレンズの厚さＬＴとして取られてもよい。
【００３１】
概して、本発明に従えば、外側表面１３ｏの半径曲率および場合によって設けられ得るプレート部３５の厚さＰＴが、前述の式に従って値Δを定めるのに使用されてもよい。内側表面１３ｉの形状は、最終的に所望される焦点距離を得るのに選択されてもよい。
【００３２】
プレート部３５が設けられる場合、その厚さは、開口部１５の直径の、少なくとも５％、または少なくとも１０％、または少なくとも１５％であってよい。
【００３３】
図４は、センサ４０全体の断面を示す。センサ４０は、前述のようなセンサキャップアセンブリ１０を有する。さらに、基礎プレート４１が、自身の基板４２上に形成され得る１またはそれ以上の検知素子４３を有する。破線４６は、レンズ１３の焦点面を表し、焦点面は、好ましくはセンサ素子が、焦点面４６にあるか、焦点面４６に対する規定距離にあるように、センサ素子４３に対して所定の関係にある。参照符号４５は、電気接触部を表す。参照符号４４は、１またはそれ以上の電源、信号処理、データ保存、プログラム実行、Ａ／Ｄ変換、多重化などのための電気回路および電子回路（デジタルおよび／またはアナログ）を表す。たとえば周囲温度を検知するのに、補助センサがセンサ４０内に設けられてもよい。
【００３４】
参照符号１３は、図３ｄに示される実施形態と同様に形成されたレンズである。センサキャップアセンブリ１０の軸１９は、基礎プレート４１の表面および／または焦点面４６と垂直であってよい。
【００３５】
参照符号４７は、人などの、その存在および位置が検出されるような検出目標からの放射線を表す。かなりの近似で、入射放射線は、平行な破線４７によって概略的に表わされるように、平行であると推定されてもよい。レンズ１３は、センサ素子４３が位置する焦点面４６内に放射線を合焦する。入射方向に応じて、レンズは、焦点面４６の異なる場所に放射線を合焦する。センサ素子４３の分布および配設に依拠して、特徴的な信号が出力され得る。回路４４は、個々のセンサ素子４３から信号評価をしてもよく、信号整形および信号処理、アナログ／デジタル変換、ならびに信号符号化などをしてもよい。
【００３６】
センサ素子４３は、ｎ行およびｍ列（ｎおよびｍは整数である）の正方配列などの規則的配列で与えられてもよい。センサの数つまり行および列の数は、所望される空間分解能に依拠する。同様に、配列は、六角形でもよく、または結像される特定の領域の専用としてもよく、または不規則でもよい。
【００３７】
開口直径または面積ＯＤは、筐体内径または面積ＨＤの、少なくとも６０％、または少なくとも７０％であってよい。開口直径または面積ＯＤは、筐体直径または面積ＨＤの９０％よりも小さく、または８０％よりも小さくてよい。この寸法によって、保持部１２は、充分に大きな開口部１４を有すると同時に、レンズ１３の確実な固定を可能とする。開口部１４、管状部１１、およびレンズ１３のすべてが、円形の断面を有してもよく、互いに同心に配置されてもよい。放射線遮蔽部または管状部１１の下端部よりも上方の、レンズ１３の内側指向搭載部の搭載高さＭＨ（すなわち、基礎プレート表面よりも上方の高さ）は、筐体の直径ＨＤの１．５倍未満、好ましくはＨＤ未満であってよい。これによって、比較的コンパクトなセンサを構築することができる。本発明に従って使用され得る厚いレンズは、強い合焦効果を、ゆえに短い焦点距離を、したがって比較的低い高さの筐体を可能とする。
【００３８】
センサ素子は、特に熱電対列、パイロディテクタ、またはボロメータなどのあらゆる種類の熱検出器であってもよく、またはこれらを含んでもよい。センサ４３は、赤外領域（たとえば＞８００ｎｍ、＜２０μｍの波長）において感度を有してもよく、特に最大感度を有してもよい。レンズ１３は、放射線フィルタリング特性を有してもよい。レンズ１３の放射線透過性は、赤外領域（たとえば＞８００ｎｍ、＜２０μｍの波長）において最大であってもよい。
【００３９】
基礎プレート４１におけるセンサキャップアセンブリ１０の固定は、流体密封であってもよい。固定は、接着剤もしくは粘着剤によって、またはねじ機構によって、またはクランプによって、またはそれらの組合せによって、なされてよい。
【００４０】
図５は、前述のようなセンサ４０を有する回路５０を示す。回路は、プリント回路板などの回路基板５１を有する。センサ４０に加えて、回路は、回路素子５２、接続手段５３および配線５４を有する。センサ４０は、回路基板５１の表面に対して予め規定された関係を持つ、光学軸を有してもよい。図５は、センサ４０の光学軸１９がプリント回路板５１の表面に垂直である実施形態を示す。センサの搭載位置によって他の角度に調整されてもよい。光学軸は、回路基板５１の表面に平行になってもよい。
【００４１】
接触手段５３は、コネクタ、またはボンディングパッド、またははんだ付けパッドなどであってよい。
【００４２】
回路５２が、ここでも、高レベルの検出信号を与えるために、信号整形および信号評価のためにあってもよい。回路全体を覆うが、センサ４０が放射線を受信し得る開口部を有する、カバー５５が設けられてもよい。接触手段５３のための別の開口部が設けられてもよい。
【００４３】
図６〜図９は、センサキャップアセンブリ１１のいくつかの実施形態を示す。
図６において、遮蔽部は、遮蔽部のレンズ側端部（図における上端部）に拡大内径部６１を有する管状部１１を含む。レンズは、この拡大内径部に適合する。標準内径部６５から拡大内径部６１への推移は、示されるように、１段階構造６２であってよく、または破線によって示されるように、複数の段６３もしくは斜めの壁部６４を含んでよい。この構造によって、レンズは、標準内径部６５によって与えられる物理的開口を、拡大内径部と同じであり得る、より大きな開口にまで増大させる。参照符号６６は、レンズ１３を管状部１１に固定するための接着剤または粘着剤を表す。参照符号６７は、厚いレンズが開口拡大効果を与えるために放射線を屈折させる角部を表す。この角部は、図２の角部１２ａに相当する。
【００４４】
図７において、レンズ１３は、遮蔽部１１のレンズ側端部にて遮蔽部１１の管状部の内径よりも大きい直径ＬＤを有し、管状部１１の上部切断面７１を少なくとも部分的に覆う。レンズの直径は、管状部１１の外径ＴＤであってもよく、またはより小さくてもよい。レンズは、管状部内へ延在する部７２を有してもよく、部７２は管状部の内壁に対してぴったり適合してもよい。この構造によって、レンズ１３は、管状部１１の上端部の内径によって与えられる物理的開口を、さらなるパラメータに依拠して、レンズの直径と同じであってもよい、より大きな開口にまで増大させる。
【００４５】
レンズは、図８に示されるように、管状部の外径（ＴＤ）よりも大きな直径を有してもよい。ゆえに、レンズは、管状部の外側周縁を超えて外側方向に（図において軸１９から離れて水平に）延在する。この構造によって、レンズは、管状部の上端部の内径によって与えられる物理的開口を、さらなるパラメータに依拠して、管状部の外径よりも大きくてもよく、レンズの直径と同じであってもよい、より大きな開口にまで増大させる。
【００４６】
レンズは、管状部の内側に延在する部を有してもよく、この部は管状部に対してぴったり適合してもよい。同様に、レンズは、管状部の外側に沿って軸方向に延在する部分８１を有してもよく、部分８１は管状部に対してぴったり適合してもよい。これらの延在部は、レンズのセンタリングを与えてもよい。レンズは、レンズの外径から管状部の外壁に達する斜めの壁部８２を有してもよい。
【００４７】
図９は、別の実施形態を示す。放射線遮蔽部１１，１２は管である。管の上部開口部は、放射線入射開口部を形成し、管の内側に搭載されるレンズを適合させる。
【００４８】
図６〜図９の実施形態のすべてにおいて、レンズ１３の固定およびレンズ１３の厚さの決定は、先に述べたようになされるのがよい。しかし、示される実施形態のすべてにおいて、接着剤もしくは粘着剤に加えて、またはその代わりに、レンズは管状部の開口部内にクランプで固定されてもよい。垂直に当接する壁が、すでに述べた機構の代わりに、またはそれに加えて、ねじ構造を有してもよい。
【００４９】
センサキャップおよびセンサそれ自身は、低温、好ましくは１６０℃未満での使用に適しているのがよい。１つのセンサ素子の視野は、４０°よりも、または３０°よりも小さくてよい。これは、適切な光学配置によって、または突出部１１ａによって放射線を遮蔽することによって、達成されるのがよい。レンズは、透明樹脂またはガラスから製造されてもよく、またはそれを含んでもよい。レンズは、シリコンまたはゲルマニウムなどの無機半導体材料から製造されてもよく、またはそれを含んでもよい。レンズは、好ましくはレンズの内側表面１３ｉに、所望の感度に従う波長選択的コーティングを含んでもよい。レンズは、好ましくはレンズの外側表面１３ｏに、反射防止コーティングを含んでもよい。
【００５０】
管状部は、円形の断面形状または他の断面形状を有してよい。管状部は、旋削加工物または鋳造体であってよい。レンズの外面形状または外面形状の部分は、管状部の断面形状に対応してもよい。
【００５１】
レンズ直径の上限値は、１０ｍｍ、８ｍｍまたは５ｍｍであってよい。下限値は、１ｍｍ、３ｍｍまたは５ｍｍであってよい。センサキャップアセンブリの全高は、１５ｍｍまたは１０ｍｍの上限値を有してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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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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【図９】
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【国際調査報告】
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