Patent DE-102016008904-B4 (DE)
Title: Sensorchip
Inventor: LERCHE CHRISTOPH
IPC: G01T1/164
Filed: 2016-07-22
Granted: 2019-03-28
Abstract: SiPM-Sensorchip mit Pixeln, bestehend aus Mikrozellen Z, wobei jedem Pixel eine xy-Position x 1 , x 2 , x 3 , ... , x N  bzw. y 1 , y 2 , y 3 , ... , y M  zugeordnet ist und sich eine Mehrzahl von Pixeln in einem Block befinden, wobei die Mikrozellen Z an Ausgangskanäle für eine Linearkodierung angeschlossen sind,
 wobei a) im Fall einer eindimensionalen Linearkodierung in mindestens einer Reihe m von M Reihen, N Pixel x 1 , x 2 , ... , x N . in x-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Reihe eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der m-Reihen die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen Ausgangskanal A m , der der m-ten Reihe zugehörig ist, münden, in fortschreitender Richtung von x 1  nach x N  in zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in den Ausgangskanal B m , der der m-ten Reihe zugehörig ist, münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen A m  oder B m  verschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Reihe in x-Richtung entgegengesetzt linear ändert, wobei eine Linearkodierung entsteht,
 oder wobei b) im Fall einer eindimensionalen Linearkodierung in mindestens einer Spalte n von N Spalten, M Pixel y 1 , y 2 , ... , y M . in y-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Spalte eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der n-Spalten die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in den Ausgangskanal A n , der der n-ten Spalte zugehörig ist, münden, in fortschreitender Richtung von y 1  nach y M  in zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in den Ausgangskanal B n , der der n-ten Spalte zugehörig ist, münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen A n  oder B n  verschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Spalte in y-Richtung entgegengesetzt linear ändert, wobei eine Linearkodierung entsteht,
 oder wobei c) im Fall einer zweidimensionalen Linearkodierung in mindestens einer Reihe m von M Reihen, N Pixel x 1 , x 2 , ... , x N . in x-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Reihe eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der m-Reihen die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal A münden, in fortschreitender Richtung von x 1  nach x N  in zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal B münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen A oder B verschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Reihe in x-Richtung entgegengesetzt linear ändert und dass in mindestens einer Spalte n von N Spalten, M Pixel y 1 , y 2 , ... , y M . in y-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Spalte eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der n-Spalten die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal C münden, in fortschreitender Richtung von y 1  nach y M  in zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal D münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen C oder D verschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Spalte in y-Richtung entgegengesetzt linear ändert, wobei eine Linearkodierung entsteht,
 wobei eine Linearkodierung in den Fällen a), b) und c) gegeben ist, wenn eine Kodierung nach Formel 1 nach
                 h   1     ⋅     x       h   2         +     h   3                   h   4     ⋅     y       h   5         +     h   6                   h   1     ,     h   3     ,     h   4     ,     h   6     =   c   o   n   s   t   .   ∈     [     0,     ∞   )                     0,5   <     h   2     ,     h   5     <   1,5                 verwirklicht ist,
 und wobei ein Summiernetzwerk O oder zwei Summiernetzwerke O implementiert sind, bestehend aus einem Netz oder aus zwei Netzen N S  und Kodierwiderständen R e , durch die die Photoströme der Mikrozellen Z fließen, und die zu einer Spannungsverteilung über das Summiernetzwerk O oder die Summiernetzwerke O führt, welche der Verteilungsformel nach Formel 8
               p     (     x   ,   y     )     =         (     x   −     β   1       )               (     2     w   1       )           α   1                   (     y   −     β   2       )               (     2     w   2       )           α   2                           β   1     ,     β   2     =   c   o   n   s   t   .   ∈     [     0,     ∞   )                       w   1     ,     w   2     =   1,2,3   …               0,5   <     α   1     ,     α   2     <   1,5                 oder der Formel 9 
               p     (   x   )     =         (     x   −     β   1       )               (     2     w   1       )           α   1                         p     (   y   )     =         (     y   −     β   2       )               (     2     w   2       )           α   2                           β   1     ,     β   2     =   c   o   n   s   t   .   ∈     [     0,     ∞   )                       w   1     ,     w   2     =   1,2,3   …               0,5   <     α   1     ,     α   2     <   1,5                 entspricht, wobei bei Formel 9 entlang x oder y oder x und y kodiert werden kann,
 und wobei die Ausgänge einzelner Mikrozellen Z ij , jeweils an ein Netz N S,ij  angeschlossen sind, welches an einen Kodierwiderstand R e,ij  und ein Summiererwiderstand R S.ij  angeschlossen ist, wobei jeder Kodierwiderstand R e,ij  an die Ausgangskanäle A m  oder B m  bzw. A n  oder B n  bzw. A, B, C oder D angeschlossen ist.