特許 7625662 電子撮像用途におけるセンサ保護のためのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-24

(45)【発行日】2025-02-03

(54)【発明の名称】電子撮像用途におけるセンサ保護のためのシステム

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/244 20060101AFI20250127BHJP

【ＦＩ】

H01J37/244

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023129322

(22)【出願日】2023-08-08

(65)【公開番号】P2024024615

(43)【公開日】2024-02-22

【審査請求日】2023-10-06

(31)【優先権主張番号】22189488

(32)【優先日】2022-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】501233536

【氏名又は名称】エフ イー アイ カンパニ

【氏名又は名称原語表記】ＦＥＩ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ティマイアー ぺーター クリスティアーン

(72)【発明者】

【氏名】デ ジョン アーウィン

(72)【発明者】

【氏名】ラドゥレスク アンドレイ

(72)【発明者】

【氏名】マコーミック ジェイミー

(72)【発明者】

【氏名】カイザー イェルン

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－３１００６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２９７５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０３８７１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２２１９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０８２０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８３１２５５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２５６０８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５９３６２３４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／００－３７／３６

Ｇ０１Ｔ １／００－１／１６

Ｇ０１Ｔ １／１６７－７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子撮像用途におけるセンサ保護のためのシステムであって、
入射ビーム信号に基づいて、ビーム信号を提供するように構成されたビーム制御デバイス（ＢＣＤ）であって、前記ビーム信号が、変更されたビーム強度を含み、前記ＢＣＤが、制御信号を受信することと、前記制御信号に基づいて、アクティブ化することと、を行うように更に構成されている、ビーム制御デバイス（ＢＣＤ）と、
前記ビーム信号を捕捉することと、前記ビーム信号に基づいて、捕捉信号を提供することと、を行うように構成されたセンサと、
前記制御信号を前記ＢＣＤに提供することと、前記捕捉信号に基づいて、露光値を生成することと、前記露光値に基づいて、前記制御信号を修正することと、を行うように構成された制御モジュールと、を備え、
前記ＢＣＤが、アクティブ間隔の持続時間にわたってアクティブ化するように構成されており、前記露光値が上側閾値を超えない間、前記制御モジュールが、前記アクティブ間隔を減少させるように構成されている、システム。

【請求項2】

前記制御モジュールが、前記制御モジュールがトリガ信号を受信するとき、評価モードに入ることと、所定の最大アクティブ間隔を含む制御間隔を設定することと、後続の一連の捕捉間隔に対して、捕捉間隔当たりの前記アクティブ間隔を増分的に減少させることと、を行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記制御信号が、前記アクティブ間隔を有する制御間隔を含み、前記制御モジュールが、パルス幅変調を前記制御間隔に適用して、前記制御間隔中の前記修正されたビーム信号の平均化されたビーム強度を制御するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記制御モジュールが、以前の捕捉間隔を参照して、捕捉間隔当たりの前記露光値の増加を判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記制御モジュールが、以下の条件：
－捕捉された露光値が、最大安全露光値を下回り、制御間隔が、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の所定の比を含むこと、
－現在の露光値と前記最大安全露光値との差が、後続の捕捉間隔における前記露光値の予測される増加よりも小さいこと、
－前記制御間隔が、非アクティブ間隔のみを含むこと、のうちの少なくとも１つが満たされるとき、評価モードを終了するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記制御モジュールが、後続の捕捉間隔の前記露光値を、前記評価モードにおいて判定された露光値に制御するように構成されている、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記制御モジュールが、前記露光値が捕捉間隔当たりの所定の関係に従って増加されるように、前記アクティブ間隔を減少させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記制御モジュールが、以前の捕捉間隔の前記露光値に基づいて、後続の捕捉間隔のシーケンスの選択された捕捉間隔に対する露光値を予測することと、前記露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定することと、前記選択された捕捉間隔の制御間隔に基づいて、前記後続の捕捉間隔の前記制御間隔を設定することと、を行うように構成されており、前記選択された捕捉間隔が、前記後続の捕捉間隔のシーケンスの第２の位置以上である、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記制御モジュールが、一連の後続の捕捉間隔を含む捕捉シーケンス内の各捕捉間隔に対する露光値を予測するように構成されており、捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の合計持続時間に対応する総アクティブ化時間が、前記捕捉シーケンス内の連続する捕捉間隔に対して減少する、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記制御モジュールが、前記捕捉信号を一組のセクション信号に分割することであって、各セクション信号が、前記捕捉信号の凝集サブセットを含む、分割することと、各セクション信号に対するセクション露光値を判定することと、前記ビーム信号の少なくとも１つの次元に沿って前記セクション信号を定義する前記捕捉信号の前記凝集サブセットを重複させることと、信号セクションに対するセクション露光値が最大セクション露光値を超えるとき、前記ＢＣＤをアクティブ化させることと、を行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記制御モジュールが、空間的輝度勾配を減少させるために、前記捕捉信号を空間的にフィルタリングするように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

前記制御モジュールが、ターゲット捕捉間隔を受信するように構成されており、前記ターゲット捕捉間隔が、いかなるアクティブ間隔も含まず、並びに／又は前記制御モジュールが、前記ターゲット捕捉間隔を参照して、最大許容可能ビーム強度値及び／若しくは最大露光値を判定することと、捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりの前記アクティブ間隔を増分的に減少させることと、前記捕捉シーケンスの少なくとも１つの捕捉間隔に対する露光値を判定することと、前記捕捉シーケンスの捕捉間隔の少なくとも１つの露光値に基づいて、アクティブ間隔を含まない制御間隔を設定することと、を行うように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

電子撮像用途におけるセンサ保護のための方法であって、
－所定の時間間隔にわたって、修正されたビーム信号の強度を変化させることによって、入射ビーム信号に基づく前記修正されたビーム信号を提供するステップと、
－前記修正されたビーム信号を捕捉し、前記捕捉されたビーム信号に基づいて、捕捉信号を提供するステップと、
－前記捕捉信号に基づいて、露光値を生成し、前記露光値に基づいて、制御信号を修正するステップと、
－前記露光値が上側閾値を超えたとき、前記制御信号のアクティブ間隔を増加させるステップと、を含む、方法。

【請求項14】

－トリガ信号を受信するとき、評価モードに入るステップと、
－所定の露光値に対応する制御間隔を設定するステップと、
－前記評価モードにおいて、捕捉間隔当たりの前記アクティブ間隔を増分的に減少させるステップと、
－捕捉された露光値が最大安全露光値を下回り、かつ前記制御間隔が、所定のアクティブ間隔を含むとき、前記評価モードを終了するステップと、を含む、請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粒子ビーム撮像に関し、特に、電子ビームに基づく回折撮像に関する。より具体的には、本発明は、撮像センサに露光されるビーム信号のビーム強度を制御することに基づく、電子撮像用途におけるセンサ保護のためのシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、撮像センサの信号線量保護は、レンズ電流から撮像センサにおけるビーム強度を導出するための光学モデルを使用して実現することができる。しかしながら、これは、回折、エネルギーフィルタ透過電子顕微鏡法（energy-filtered transmission electron microscopy、ＥＦＴＥＭ）、及び／又は電子エネルギー損失分光法（electron energy loss spectroscopy、ＥＥＬＳ）に基づく、撮像用途に拡張することが困難であり得る。

【0003】

直接電子検出器（direct electron detector、ＤＥＤ）を使用することにより、信号対雑音比（signal-to-noise ratio、ＳＮＲ）の増加を達成することができ、これを使用してビーム強度を低減して、試料への電子ビームの照射による損傷を制限することができる。しかしながら、ＤＥＤは、暗電流を永久的に増加させ得る過剰露光を引き起こす可能性がより高く、その結果、ＳＮＲが減少し、ダイナミックレンジが減少し、その結果、撮像センサが動作不能になり得る。信号線量は、撮像センサの寿命にわたる累積線量に関連し得る。高電流密度への短時間の露光は、永久的な損傷を既に引き起こす可能性がある。

【0004】

直接検出器は、撮像センサ上に投影される高ピーク電流によって損傷を受ける可能性があるので、回折モードにおける使用が遮断され得る。センサに入射する最大局所電流がシステム安全制限を下回ることを保証することは困難であり得る。システムはまた、オペレータがビームストップを忘れる、及び／又は正確に配置しない、光学系を正しく位置合わせしていないなど、そのため予期せぬ高いビーム強度がセンサに当たる可能性があるなど、ヒューマンエラーの可能性に起因するリスクがある。これは、ほんの数回の発生後に深刻なセンサ損傷をもたらす可能性がある。また、回折モードで位置合わせを実施するとき、中心ビームが移動してビームストップを見失う場合がある。追加的に及び／又は代替的に、位置合わせは、例えば、フォーカス目的又は非点収差補正のために、中心ビームが可視であることを必要とする場合があり、この場合も、中心ビームの完全な露光がセンサを損傷する可能性がある。

【発明の概要】

【0005】

上記に鑑みて、本発明は、既知の電子撮像システムの短所及び不利点を克服するか、又は少なくとも軽減しようとするものである。本発明の目的は、撮像センサを過剰露光から保護するための改善されたシステム及び方法を提供することである。

【0006】

これらの目的は、本発明のシステム及び方法によって達成される。

【0007】

第１の態様によれば、本発明は、粒子撮像用途におけるセンサ保護のためのシステムであって、入射ビーム信号に基づいて、ビーム信号を提供するように構成されたビーム制御デバイス（beam control device、ＢＣＤ）を備え、ビーム信号が変更されたビーム強度を含むシステムに関する。

【0008】

粒子は、荷電することができ、好ましくは、粒子は電子である。システムは、電子顕微鏡、例えば、走査電子顕微鏡及び／又は透過電子顕微鏡であり得る。システムは、荷電粒子ビーム、特に電子ビームの回折パターンを捕捉するように構成することができる。ビームの変化する強度に起因して、ビーム強度は、センサの寿命を実質的に減少させることなく、又はセンサに不可逆的な損傷を引き起こすことなく、システムのセンサが捕捉することができる最大強度閾値を超えることができる。したがって、システムは、センサをビームから遮蔽することによってセンサを保護し、及び／又は少なくともビーム強度を低減して、センサを保護し、過剰露光を防止するように構成されたＢＣＤを備える。

【0009】

ＢＣＤはまた、試料及び／又は標本の上流に位置決めされることによって標本を保護するように構成することができる。このため、ビームが試料と相互作用する前に、及び／又はビーム信号がセンサによって捕捉される前に、初期ビームのビーム強度を変化させる。システムは、特に、粒子ビームを直接捕捉するように構成することができる。ここで、ビームは、センサ上に投影される高いピーク電流を含むことができる。典型的には、かかる高いピーク電流、すなわち、高いビーム強度は、回折モードにおける直接検出器の使用を妨げる。

【0010】

特に、入射ビームの高い分散、すなわちダイナミックレンジに起因して、センサに提供される最大局所電流、すなわち、最大局所ビーム強度を制御することが有益である。これは、最大局所電流が、センサによって指定された安全制限内にあることを確実とすることができる。本発明は、最大許容可能強度を超えるビーム強度からセンサを保護することができるという利点を提供する。したがって、センサの寿命が長くなる。回折モードでは、ビーム信号の一部、好ましくは、典型的には最も高いビーム強度を有する中心非散乱ビーム成分を遮断することが有利であり得る。このため、ビームの散乱成分のみがセンサに提供される。中央ビーム成分は、手動又は自動で設置することができるビームストップによって遮断することができる。しかしながら、システム変動又はユーザエラーに起因して、ビームストップは、中心ビーム成分の伝搬軌道と交差しない場合があり、それによって、高強度中心ビーム成分がセンサに衝突し、潜在的にセンサを損傷させる可能性がある。本発明によるシステムは、かかるシナリオを検出及び／又は予測することができるという利点を達成する。これにより、センサを保護するために、適切な対策、すなわち、ビーム強度を低下させることが自動的に実施され得る。

【0011】

システム変動は、オペレータがビームストップを挿入又は除去しないこと、ビーム光学の位置合わせ変化、試料の変化、すなわち、試料の劣化及び／又は交換を含むことができる。

【0012】

入射ビーム信号に基づいてビーム信号を提供することはまた、センサがビームから完全に遮蔽されるように、ビームのいかなる部分もセンサに提供しないことを含むことができる。代替的に、ＢＣＤは、入射ビーム信号のビーム強度を、ビーム信号内の低減されたビーム強度まで低減することができ、これは次いでセンサに提供することができる。ビーム強度は、入射ビーム信号の部分吸収、部分遮断、及び／又は時間的に変化する遮断によって変化させることができる。

【0013】

典型的には、回折モードで位置合わせを実施するとき、入射ビーム信号の中心成分が跳ね上がり、ビームストップを見失う場合がある。更に、システムの位置合わせは、例えば、フォーカス目的又は非点収差補正のために、センサに対して視認可能である中心ビームを用いて実施され得る。

【0014】

センサへの損傷を回避するために、好ましくは、シャッター変調概念を使用することによって、ビーム電流をゆっくりと増加させることができる。第１のステップとして、画像は、低ビームデューティサイクルで取得することができる。システムは、最大電流があり、次いで、デューティサイクルがフルデューティサイクルまで増加されることが許容可能であるかどうかを判定するように構成することができる。

【0015】

本発明は、変化したビーム信号、すなわち、変調されたビーム電流が、センサによるより長い期間の露光を可能にするために十分に低くなり得るという利点を更に達成することができる。これは、位置合わせの目的で使用することができる。

【0016】

変更されたビーム強度は、時間的に変化する強度及び／又は時間的に変化する強度パターン、特にａ．遮断パターンに基づくことができる。

【0017】

センサは、アレイ状に配置されたフォトダイオードの形態の、ピクセルとも呼ばれる複数の感知素子を備えるＣＭＯＳセンサであり得る。各ピクセルは、アナログデジタル変換器（Analog-to-Digital Converter、ＡＤＣ）に接続することができる。各ピクセルにわたる電圧は、電子及び／又は光などの衝突する放射線の結果であり得る。

【0018】

システムは、反応性線量保護を実現することができる。新しい光学系設定毎に（例えば、倍率の切り替え又はモード切り替え、すなわち、回折又はＥＦＴＥＭへの切り替えの後に）、システムは、画像においてピークを実施して、線量が安全であることをチェックすることができる。このピークは、低減された露光、好ましくは、画像を生成するための最小ビーム強度を含むことができる。システムは、このピークに基づいて、安全な露光条件を判定し、更に長いピークを開始して、それが依然として安全であることを確認することができる。このピーキングは、要求された露光時間に達するまで継続することができる。

【0019】

好ましくは、システムは、センサが過剰露光されないように、すなわち、露光閾値がビーム強度最大及び露光時間最小、すなわち、最短非アクティブ間隔で超えられるように、短い露光時間を生成することができる。

【0020】

ＢＣＤは、チタン製のシャッターを備えることができる。ＢＣＤは、シャッターを取り囲み、シャッターをＥＭ放射から遮蔽するように構成されたシールドを備えることができ、それぞれ、ＢＣＤによって放出されるＥＭ放射から周囲を遮蔽する。特に、遮蔽は、遮蔽ブッシュであり得る。遮蔽ブッシュは、ミューメタル及び／又はフェライトを含むことができる。好ましくは、ＢＣＤは、１０μｓ以下の露光時間間隔を実現するように構成される。露光時間間隔は、ＢＣＤ非アクティブ化とＢＣＤ再アクティブ化との間の時間間隔として定義することができ、すなわち、２つのスイッチング動作を実行する。

【0021】

方法：
概して、トリガ、例えば、著しい光学モード変更、回折モードへの切り替えなどは、システムを評価モード、すなわち、ピーキングモードに入らせることができ、その間、システムは、照明が許容可能であるかどうかを確認する。この確認が実施された後、通常の露光モードを実施することができる。好ましくは、線量保護は、通常の露光モード中にアクティブであり、露光閾値に達するか又はそれを超えたときにアクティブになって、センサへのビーム信号の露光を制限することができる。

【0022】

ビーム電流は、ＢＣＤ、すなわち、シャッター変調の概念を使用することによってゆっくりと増加させることができる。第１の画像は、低減された露光時間間隔を有する第１のデューティサイクルで取得される。システムは、低減された露光に対して検出された最大電流を判定し、露光当たりの最大検出電流がそれぞれの閾値を下回るとき、フルデューティサイクルに増加させることができる。

【0023】

変調されたビーム電流は、例えば、位置合わせ目的のために、センサのより長期間の露光を可能にするのに十分に低いビーム強度を含むことができる。

【0024】

ＢＣＤは、所定の時間間隔にわたってビーム信号の強度を変化させることができる。このため、ビーム強度は、特に、捕捉間隔におけるセンサへのビーム信号の全体的な露光を低減するために変調され得る。捕捉間隔当たりのセンサへのビーム信号の露光は、ＢＣＤによって制限することができる。

【0025】

システムは、ビーム信号、特に、修正されたビーム信号及び／又は入射ビーム信号を捕捉し、ビーム信号に基づいて捕捉信号を提供するように構成されたセンサを備えることができる。センサは、捕捉信号の一部として、ビーム信号の定量的、空間的及び／又は時間的に分解された表現を提供することができる。好ましくは、センサは、特にシステムの回折モードにおいて、ビーム信号に直接露光される。ビーム信号は、センサに方向付けられた入射電子ビームであり得る。電子ビームは、試料から散乱され得る、及び／又は電子ビームは、ビーム経路内の試料によって回折され得る。

【0026】

ＢＣＤは、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号が入射ビーム信号の初期伝搬方向にブランカを通過して伝搬するのを停止するように構成されたブランカを備えることができる。ビーム信号は、ブランカによって吸収することができる。ブランカは、非アクティブ状態において入射ビーム信号に影響を与えない可能性がある。

【0027】

ＢＣＤは、入射ビーム信号の初期伝搬方向と少なくとも部分的に交差するように構成された、アクティブ化されたときに、切り替え可能な物理的障壁を提供するように構成された機械的シャッターを備える。ＢＣＤは、センサによって捕捉されたビーム信号がアーチファクトを含み得るように、入射ビーム信号を修正することができる。特に、ＢＣＤは、強度ピークが、複数の検出器ウェル、すなわち、センサのピクセル上に投影され得るように、入射ビーム信号の一部を不鮮明にし得る。これは、ビーム信号が単一のピクセルだけでなく複数のピクセルを過剰露光し得るので、過剰露光の検出を改善することができる。単一の過剰露光ピクセルは、誤動作ピクセルとして解釈される場合があり、過剰露光ピクセルのグループは、著しい過剰露光として検出することがより容易である。この効果は、（センサのより速い捕捉レートに関して）ＢＣＤのより遅いアクティブ化、すなわち、例えば、ＢＣＤの縁部で屈折が生じるように、ＢＣＤがビームに移動することに起因して生じ得る。

【0028】

短い露光時間では、低速シャッター（磁気）のために画像はＯＫではないが、これは過剰露光検出には問題ではない。線量が、不鮮明であり、検出がより容易であるので、なお有利であり得る。真の局所的な（ピクセル内の）過剰露光は、エリアフィルタ検出方法では検出できない場合があるが、深刻な損傷を引き起こすであろう。

【0029】

ＢＣＤは、特に静電シャッターがアクティブであるときに、入射ビーム信号の初期伝搬方向と修正されたビーム信号の修正された伝搬方向とが互いに対して角度をなすようにアクティブ化されたときに静電場を提供するように構成された静電シャッターを備えることができる。これは、修正されたビーム信号が少なくとも部分的にセンサに到達しないように、修正された伝搬方向を有するビーム信号が偏向され得るという利点を達成する。好ましくは、静電シャッターがアクティブであるとき、修正されたビーム信号はセンサに向かって伝搬しない。静電シャッターは、入射ビーム信号を吸収するように構成された吸収ターゲットに向かって入射ビーム信号を偏向させるように構成することができる。

【0030】

ＢＣＤは、電磁場、特に周期的電磁場を提供するように構成された、電磁（電気力学的）シャッターを備えることができ、そのためアクティブ化されたとき、特に電磁シャッターがアクティブであるときに、入射ビーム信号の初期伝搬方向及び修正されたビーム信号の修正された伝搬方向が互いに対して角度をなす。それによって、ビーム信号は、特に、センサの許容範囲を超えるビーム強度に起因する損傷からセンサを保護するために、センサから離れるように方向付けることができる。

【0031】

ＢＣＤは、入射ビーム信号と実質的に等しい強度又は入射ビーム信号よりも低い強度を有する修正されたビームを提供するようにアクティブ化されたとき、入射ビームの強度を低下させるように構成された減衰器を備えることができる。好ましくは、減衰器は、入射ビーム信号の一部をセンサに向かうビーム信号として透過させるように構成された透過材料を含むことができる。これにより、ビーム強度は低くなり得る。これは、過剰露光を回避する、及び／又はビーム強度を所定のレベルに低減するという利点を達成することができる。減衰器は、透過率が制御され得るように調整可能であり得る。実質的に等しい強度は、センサに提供されるビーム信号が、入射ビーム信号に対して最小限にのみ変更されるように透過率を最大化する減衰器の特定のモードで達成することができる。これは、本質的に不変のビーム信号をセンサに提供するためのパススルーモードであり得る。

【0032】

ＢＣＤは、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号の断面の少なくとも一部を遮断するように構成された開口部を備えることができる。開口部は、センサに提供されるビーム信号が修正されたビーム断面を含むように、入射ビーム信号と少なくとも部分的に交差することができる。開口部は、センサの少なくともサブエリアの過剰露光に寄与するビームの部分を遮断することができる。その結果、開口部を調整することで、過剰露光及び／又はセンサ損傷を防止することができる。

【0033】

ＢＣＤは、アクティブ化されたとき、入射ビームの断面を変換するように構成されたレンズを備えることができる。レンズは、対応する特徴及び利点を有する特定のタイプのフォーカス／デフォーカス要素であり得る。レンズは、入射ビーム信号を収束するように構成された静電レンズ又は電磁レンズとすることができる。レンズは、更なるレンズ要素に入れ子にすることができる。試料は、レンズ内に設置することができる。

【0034】

ＢＣＤは、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号を少なくとも部分的に反射及び／又は偏向するように構成されたミラーを備えることができる。ミラーは、ビーム信号の一部がセンサに到達し得るように、半透過性であり得る。ミラーの傾斜は、反射ビーム信号の伝搬方向を修正するように調整可能であり得る。ミラーの透過率は、センサに方向付けられた入射ビーム信号の透過成分の強度を制御するように調整可能であり得る。ミラーは、入射ビーム信号を吸収ターゲット及び／又はシステムの他の構成要素に少なくとも部分的に方向付けるように構成することができる。特に、ミラーは、ビーム信号を複数の検出器源に提供するためのビームスプリッタとして構成され得る。

【0035】

ＢＣＤは、特に撮像面における入射ビームの断面を増加及び／又は減少させることによって、アクティブ化されたときに入射ビーム信号をフォーカス及び／又はデフォーカスするように構成されたフォーカス要素を備えることができる。センサにおける過剰露光はまた、ビーム強度がセンサのより多数の捕捉部位にわたって拡散するように入射ビーム信号をデフォーカスすることによって軽減することができる。例えば、センサにおいてフォーカスされたハイスポットは、少数のピクセルの過剰露光につながる可能性がある。入射ビーム信号をデフォーカスすることは、ビーム強度レベルが過剰露光を軽減する閾値を下回るように、ビームの高強度成分のエリアを拡大することができる。レンズは、センサに対してビームの焦点を調整するように構成することができる。レンズは、入射ビーム信号のうち露光過多につながる部分がセンサに到達しないように、及び／又は安全なビーム強度がセンサに到達するようなレベルまでこれらの部分がデフォーカスされるように、緊急措置としてビームを完全にデフォーカスするように更に構成することができる。

【0036】

ＢＣＤは、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号の第１の部分を撮像面に透過することと、入射ビーム信号の第２の部分を第２の撮像面に向けて透過することと、を行うように構成されたビームスプリッタを備えることができ、撮像面の面法線及び第２の撮像面の更なる面法線は、互いに対して角度が付けられている。ビームスプリッタは、入射ビーム信号を少なくとも２つのビーム成分に分割するように構成することができる。このため、より低い強度を有する部分ビームが生成され得る。ビームスプリッタは、少なくとも２つの分割ビーム成分の強度比を変化させるように構成することができる。ビームスプリッタは、分割されたビーム成分のうちの少なくとも１つをセンサに向けて方向付けるように構成することができる。ビームスプリッタは、入射ビーム信号の強度を低減するために使用され得る。

【0037】

ＢＣＤは、特に入射ビーム信号を部分的に遮断することによって、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号の断面を成形するように構成されたスリットを備えることができる。スリットは、１つ又は複数の調整可能な開口を備えることができる。このため、入射ビーム信号の一部は、遮断することができる。更に、入射ビーム信号は、スリットで回折させることができる。

【0038】

ＢＣＤは、アクティブ化されたとき、ある時間間隔にわたってビーム強度プロファイルを修正するように構成されたビームチョッパを備えることができる。ビームチョッパは、ビーム信号の伝搬がセンサに向かって伝搬するのを周期的に遮断するように構成することができる。遮断対非遮断の間隔の周波数及び／又は比は、制御することができる。ビームチョッパは、ビーム信号のパルス幅変調を実装する手段として構成することができる。

【0039】

システムは、入射ビーム信号の初期伝搬方向に対してＢＣＤを移動させるように構成された運動構成要素を備えることができる。これは、ビーム信号によるセンサの露光に関するＢＣＤの効果が最適化され得るように、ＢＣＤが位置決めされ得るという利点を達成する。例えば、ビームストップは、ビームの成分を過剰露光するように、又はセンサに向かって伝搬することを阻止するように、位置決めすることができる。運動構成要素は、ＢＣＤの位置が捕捉信号に基づいて制御され得る制御機構内に含まれ得る。運動構成要素は、ＢＣＤを独立して、すなわち、ＢＣＤをアクティブ化／非アクティブ化するように構成された機構と関連せずに、移動させるように構成することができる。

【0040】

運動構成要素は、ＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを可能にするアクティブ位置にＢＣＤを並進及び／若しくは回転させ、並びに／又はＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを不可能にする非アクティブ位置にＢＣＤを並進及び／若しくは回転させるように構成することができる。

【0041】

ＢＣＤは、制御信号を受信し、制御信号に基づいて、アクティブ化及び／又は非アクティブ化することができる。このため、ＢＣＤは、自動的に制御することができる。好ましくは、制御信号は、ユーザ入力に基づいて生成することができるだけでなく、センサにおける露光条件及び／又は一般的なシステムパラメータ、すなわち、システムの位置合わせの変化に基づいて自動的に生成することもできる。

【0042】

ＢＣＤは、アクティブ間隔の持続時間にわたってアクティブ化することができ、及び／又は非アクティブ間隔の持続時間にわたって非アクティブ化することができる。これは、ＢＣＤがアクティブ化又は非アクティブ化の制御された状態にあり得るという利点を達成する。これらの状態からの逸脱がある場合は、追加の安全対策をトリガすることができる。ＢＣＤは、デフォルト状態、すなわち、センサを保護するためにアクティブな状態を有することができ、ＢＣＤの非アクティブ化は、ＢＣＤを非アクティブ化状態に保つためにアクティブ制御信号及び／又は周期的入力を必要とし得る。

【0043】

制御信号は、アクティブ間隔及び／又は非アクティブ間隔を有する制御間隔を含むことができる。制御間隔の連続シーケンスは、ＢＣＤの状態（アクティブ／非アクティブ）を制御するために、特に状態を連続的に制御するために、ＢＣＤに提供することができる。制御間隔は、複数のアクティブ間隔及び複数の非アクティブ間隔を含むことができる。

【0044】

アクティブ間隔及び非アクティブ間隔は、周期的信号を形成することができる。これは、一貫した、すなわち、少なくとも変化しない所定の時間間隔の間、ビーム信号がセンサに提供され得るという利点を達成する。それにより、センサの露光は、かかる所定の時間間隔の開始時における初期露光値判定に基づいて推定することができる。好ましくは、センサの各捕捉間隔は、ＢＣＤがアクティブであるとき、少なくとも１つのアクティブ間隔と、１つの非アクティブ間隔と、を含む。

【0045】

ＢＣＤは、制御パラメータを受信し、制御パラメータに基づいて、入射ビーム信号との相互作用を調整することができる。制御パラメータに基づいて、ＢＣＤは、制御信号による任意のビーム強度変調に取って代わることができる。制御パラメータは、ＢＣＤがいかなる非アクティブ間隔も実行しなくてもよいことを示すことができる。制御パラメータは、センサを保護するための緊急措置として使用することができる。

【0046】

ＢＣＤは、制御パラメータに基づいて、入射ビーム信号のビーム特性を修正することができる。ビーム特性は、ビーム信号の任意の物理的特性、例えば、位相、偏光、振幅、粒子速度分布、粒子エネルギー分布、粒子組成であり得る。好ましくは、センサにおけるビーム強度に寄与する任意のビーム特性は、ＢＣＤによって調整可能であり得る。

【0047】

ＢＣＤは、遮断信号を受信し、遮断信号に基づいて、入射ビーム信号がＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止することができる。遮断信号は、制御信号に取って代わることができる。特に、遮断信号は、捕捉間隔に結び付けられなくてもよい。ＢＣＤは、遮断信号に基づいて、ビーム信号の連続的又は断続的な遮断を開始するように構成することができる。遮断信号に基づくＢＣＤのアクティブ化は、遮断信号をトリガするイベントと遮断信号に基づくＢＣＤのアクティブ化との間の時間遅延を最小限に抑えることができるという利点を達成することができる。このため、センサが潜在的に有害なビーム、すなわち、有害な強度パターンを有するビームに露光される間の時間間隔を有利に低減させることができる。

【0048】

制御信号は、タイミングパラメータを含むことができ、ＢＣＤは、タイミングパラメータに基づいて、アクティブ化及び／又は非アクティブ化するように構成される。これは、ＢＣＤをアクティブ化／非アクティブ化することが、システムの他の構成要素と同期され得る、特に、センサの捕捉間隔、捕捉レート、及び／又はシャッター周波数と同期され得るという利点を達成することができる。更に、ＢＣＤは、センサのタイミング仕様、例えば、捕捉間隔に関する相対的又は絶対的タイミングが達成され得るように、タイミングパラメータに基づく、時限アクティブ化のために構成することができる。これは、ビームをブランキングすること対センサへのビームの露光の比を変化させることができ、特にセンサ及び／又はセンサのフレームレートを参照して変化させることができるという利点を達成することができる。タイミングパラメータは、センサを参照してＢＣＤの同期又は非同期動作を制御することができる。

【0049】

システムは、緊急遮断信号を受信し、緊急遮断信号に基づいて、入射ビーム信号が二次ＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止するように構成された二次ＢＣＤを備えることができる。二次ＢＣＤは、特に、ＢＣＤに基づいて、ビーム強度を低減する手段が不十分であるか、又はセンサにおける過剰露光若しくは他の危機的状態を低減できない場合に、センサを保護するための更なる安全対策を実現することができる。緊急遮断信号は、センサへの損傷を防止するために、制御信号及び／又は遮断信号に取って代わり得る。二次ＢＣＤは、センサをビーム信号の軌道から移動させるように、例えば、センサを後方に傾けるように構成することができる。追加的に及び／又は代替的に、二次ＢＣＤは、センサに向かうビームの伝搬を停止するように構成された電磁式、静電式、又は機械式ビームストップを備えることができる。二次ＢＣＤは、ＢＣＤが故障したとき、及び／又はＢＣＤがアクティブ化されているにもかかわらず露光値が変化しないときにアクティブ化するように構成することができる。

【0050】

二次ＢＣＤは、ＢＣＤの上述の実施形態のいずれかと構造的に同一であり得る。

【0051】

二次ＢＣＤは、入射ビーム信号の方向に関して、ＢＣＤの上流又は下流に設置することができる。二次ＢＣＤをＢＣＤ、試料及び／又はビーム光学系の上流に位置決めすることによって、二次ＢＣＤはまた、それぞれの構成要素及び／又は試料の最大仕様外のビーム強度が検出されるときに、これらの構成要素への損傷を防止することができる。

【0052】

システムは、制御信号及び／若しくは遮断信号をＢＣＤに提供し、並びに／又は緊急遮断信号を二次ＢＣＤに提供するように構成された制御モジュールを備えることができる。制御モジュールは、センサによって提供される捕捉信号に基づいて、ＢＣＤ及び／又は二次ＢＣＤを自動的に制御するように構成することができる。

【0053】

制御モジュールは、捕捉信号に基づいて、露光値を生成し、露光値に基づいて、制御信号、特に制御間隔を修正することができる。これは、制御モジュールが、捕捉されたビーム信号に基づいて、センサの露光を評価し、及び／又はセンサの劣化を判定することができるという利点を達成する。制御モジュールは、特に、最大化されたダイナミックレンジ、解像度及び／又は信号対雑音比を捕捉信号に提供しながら、劣化を減少させるように制御信号を調整することができる。特に、高いビーム強度によって引き起こされる捕捉信号アーチファクトは、軽減することができる。露光値は、センサの全検出器エリアの露光の尺度を表現することができ、過剰露光の指標として機能することができる。露光値はまた、センサのサブセクション、特に、それぞれの捕捉信号の最高輝度レベルを含むサブセクションに基づくこともできる。

【0054】

制御モジュールは、露光値が上側閾値、特に、最大安全露光値を超えない間、アクティブ間隔を減少させることができる。これにより、センサを安全なビーム強度レベル内で動作させながら、ビーム信号に対するセンサの捕捉間隔当たりの露光間隔を増加させることができるという利点が達成される。特に、露光値は、センサのどのエリアも有害な過剰露光を受けないように判定することができる。制御モジュールは、最小露光間隔を有する最大アクティブ間隔で開始し、設定された露光値に達するまで、及び／又はセンサが全捕捉間隔にわたってビームに露光され得るまで、すなわち、ＢＣＤが、捕捉間隔の全持続時間にわたって非アクティブであり、露光値が最大安全露光値を下回るまで、各後続のフレームに対するアクティブ間隔を減少させることができる。

【0055】

制御モジュールは、露光値が上側閾値を超えるときにアクティブ間隔を増加させ、及び／若しくは非アクティブ間隔を減少させ、並びに／又は露光値が下側閾値、特に最小検出露光値を下回るときにアクティブ間隔を減少させ、及び／若しくは非アクティブ間隔を増加させることができる。このため、制御モジュールは、ＢＣＤをアクティブ化又は非アクティブ化することによって、センサの露光を最適値に自動的に制御することができる。好ましくは、ＢＣＤは、ビーム強度を低減し、それによってセンサで捕捉される輝度を低減すること以外に、捕捉信号によるビーム信号の表現に影響を及ぼさない。上側閾値は、センサの物理的制限及び／又はセンサが曝露されるビーム強度に応じてスケーリングすることができるセンサの所定の寿命予測に基づくことができる。

【0056】

制御モジュールは、制御間隔が、ＢＣＤがアクティブである間のアクティブ間隔と、ＢＣＤが非アクティブである間の非アクティブ間隔と、を含むように、制御間隔を調整することができ、制御モジュールは、露光値に基づいて、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の比を修正するように構成される。これは、制御モジュールが捕捉間隔中にアクティブ間隔及び非アクティブ間隔の数を変更することもできるという利点を達成する。このため、センサへのビーム露光は、捕捉間隔全体にわたって拡散することができ、捕捉間隔の始めに集中させることができるか、又は捕捉間隔の終わりに集中させることができる。

【0057】

制御モジュールは、露光値が上側閾値を超えるときに各アクティブ間隔を増加させ、及び／又は露光値が下側閾値を下回るときに各アクティブ間隔を減少させることができる。設定された制限は、最大安全露光値又は下側検出制限値とは異なり得る。このため、制御モジュールは、捕捉信号が同等の明るさを含み得るように、変動するビーム強度を補償することができる。換言すると、制御モジュールは、実質的に一定の輝度値を有する自動露光が達成され得るように、ＢＣＤを動作させ得る。アクティブ間隔は、各々が特定の長さを有する間隔の組を形成することができる。次いで、制御モジュールは、例えば、捕捉間隔内のアクティブ間隔の周波数が一定のままであるように、各アクティブ間隔を均一に増加させるか、又は減少させることができる。

【0058】

制御モジュールは、露光値が上側閾値を超えるときに各非アクティブ間隔を減少させ、及び／又は露光値が下側閾値を下回るときに各非アクティブ間隔を増加させることができる。アクティブ間隔の制御と同様に、制御モジュールは、露光値に基づいて非アクティブ間隔の長さを変化させることができる。

【0059】

制御モジュールは、間隔周波数が一定のままであるように、アクティブ間隔の間隔持続時間及び非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を調整することができる。代替的に、間隔パターンは、一定のままであり得る。例えば、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔の特定のシーケンスは、シーケンス内の間隔の相対的長さが、互いに対して同じままであるように調整され得る。

【0060】

制御モジュールは、制御信号をＢＣＤに連続的に提供するか、又は制御信号が変化したときに制御信号をＢＣＤに提供することができる。

【0061】

制御モジュールは、露光値に基づいて間隔周波数を制御して、露光値を所定のベース露光値に一致させることができる。これは、捕捉信号が所定のコントラスト及び／又は輝度を含むことができ、このため、オペレータによって知覚可能な詳細のレベルを増加させることができるという利点を達成することができる。特に、捕捉信号の視覚的表現は、ビーム信号特性をより明確に示すことができる。所定の露光値はまた、センサの仕様に基づくことができ、そのため所定のベース露光値は、センサを損傷するリスクを減少させるか、又はセンサの寿命を延ばす機会を増加させる。

【0062】

制御モジュールは、センサの捕捉周波数に基づいて、制御間隔を調整することができる。これは、捕捉周波数を制御間隔と同期させて、後続の捕捉間隔の不均一な露光を生成する、例えば、知覚可能なフリッカを生成する可能性がある捕捉周波数とアクティブ間隔周波数との干渉を低減するか又は除去することができるという利点を達成することができる。

【0063】

制御モジュールは、捕捉周波数以下の周波数で、アクティブ間隔の間隔持続時間及び／又は非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を修正することができる。これは、間隔持続時間が単一の捕捉間隔内で変化する可能性がないという利点を達成することができる。好ましくは、間隔持続時間の修正は、捕捉周波数の整数倍で、及び／又は好ましくは、２つの捕捉間隔の継ぎ目で、及び／又は２つの捕捉間隔の間で生じる。

【0064】

制御モジュールは、露光値が所定の制限閾値を超えたときに制限モードに入ることができる。制限モード内では、捕捉信号がビーム信号を分析するために提供され得るように、ビーム信号は、依然としてセンサによって捕捉され得る。以前のモード、例えば、通常動作モードから制限モードに切り替えるとき、アクティブ間隔は、増加させることができる。所定の制限閾値は、制御間隔が依然として非アクティブ間隔を含み得るので、捕捉信号を提供することが可能なままであるように、最大安全露光値よりも低くなり得る。制限モードは、センサの保護を確実にするための予防的なアクティブ手段であり得る。制限モードは、反応性モードであり得、最大安全露光値が捕捉間隔内を超え得るように露光値勾配が高すぎるときに有利であり得る。かかる捕捉間隔は、既にセンサを損傷している可能性がある。その結果、制限モードは、評価モードと併せて追加の安全対策を表現することができる。

【0065】

制御モジュールは、パルス幅変調（pulse width
modulation、ＰＷＭ）を制御間隔に適用して、制御間隔中の修正されたビーム信号の平均ビーム強度を制御することができる。ＰＷＭを使用して、特に捕捉間隔内のアクティブ及び非アクティブ間隔のシーケンスを変化させることができる。各捕捉間隔は、ビーム信号がセンサに露光される間の間隔の数を合計する。ＰＷＭベース周波数は、捕捉周波数より高くてもよく、好ましくは、捕捉周波数の少なくとも２倍である。ＰＷＭは、露光値を捕捉間隔長から切り離すという利点を達成することができる。ＰＷＭは、ＢＣＤによるビーム信号歪みを除去するか、又は少なくとも最小限に抑えるためにＢＣＤのタイプが考慮されるように制御することができる。平均ビーム強度は、単一の捕捉間隔中にセンサが露光される合計ビーム強度として定義することができる。

【0066】

制御モジュールは、特に平均化されたビーム強度を制御して、所定の露光値、特に最大安全露光値を達成するために、制御間隔のＰＷＭを調整することができる。これは、捕捉信号が複数の輝度レベルにわたって拡散するビーム信号の表現を含むように、ビーム信号を捕捉するという利点を達成することができる。特に、最高強度領域は、最高輝度レベル、すなわち、ビーム信号を捕捉するためのダイナミックレンジが最大化され得るような最大安全露光値にマッピングされ得る。

【0067】

制御モジュールは、デューティサイクル制限制御を制御間隔に適用して、センサによるビーム信号の捕捉間隔中のビーム強度を制限することができる。捕捉間隔は、センサに基づいて定義することができる。センサは、センサの単一の読み出し内で複数の捕捉間隔を取得するように構成され得る。単一の読み出しで利用可能な捕捉間隔の数は、露光値に依存し得る。デューティサイクルは、ＢＣＤがアクティブであるときのアクティブ間隔であり得る。したがって、デューティサイクルを増加させることは、ビーム強度、それぞれ露光値を減少させる可能性がある。

【0068】

制御モジュールは、特にビーム強度を制御して、所定の露光値、特に、最大安全露光値を達成するために、制御間隔のデューティサイクルを調整することができる。

【0069】

制御モジュールは、トリガ信号に基づいて、評価を入力することができる。評価モードは、センサを損傷するリスクを低減しながら、最大ビーム強度が判定されるモードとして定義することができる。評価モードは、検出されたビーム強度の変化に基づいて、トリガすることができる。特に、制御モジュールは、ビーム強度における増加、経時的なビーム強度勾配における増加、ビーム強度の空間勾配の増加（すなわち、ビームがセンサ上にフォーカスされる）、ビーム強度の変動における増加（すなわち、ビーム強度が不安定になる）、捕捉されたビームパターンにおけるシフト（例えば、システムに対する外乱に基づく）、及び／又はシステムに対する周囲外乱（例えば、温度、湿度、圧力、振動レベルにおける変化）に基づいて、評価モードをトリガするように構成することができる。評価モードはまた、手動で、周期的に、又は保守措置としてトリガすることもできる。制御モジュールは、トリガ信号を受信することができる。評価モードは、システムの任意の通常動作モードに先行することができる。評価モードはまた、ビーム信号を捕捉している間、アクティブであり得る。

【0070】

第１の露光間隔は、例えば、１０ｍｓのビーム露光を含む、１／２５０ｓとすることができる。露光がＯＫである場合、完全露光に達するまで露光時間を倍増することができる。各反復の間、捕捉信号は、過剰露光についてチェックされ得る。過剰露光が検出されたとき、評価モードは、中止することができ、ＢＣＤをアクティブのままにすることができる。

【0071】

アーチファクト閾値を下回る露光時間では、画像は、ＢＣＤアクティブ化及び／又は非アクティブ化に起因するアーチファクトを含み得る。これらのアーチファクトは、過剰露光の検出に関連しない場合がある。アーチファクトは、ビーム信号が不鮮明になり、検出がより容易になり得るので、有利であり得る。特に、局所的な（例えば、ピクセル内の）過剰露光は、検出閾値を下回る可能性があり、このため、過剰露光として識別されない可能性があるが、依然としてセンサ損傷を引き起こす可能性がある。

【0072】

試料の露光時間及びセンサの露光は、等しい可能性がある。他の撮像モードと比較して、回折撮像は、回折パターンを観察するために低減されたビーム強度で実施することができる。これは、他の撮像技術と比較して電子の不均一な分布に起因し得る。したがって、試料の露光時間をセンサの捕捉間隔から切り離すことが有利であり得る。それによって、試料は、特に配向中に保護され得、センサに当たる電子の数を制限することもできる。

【0073】

制御モジュールは、所定の最大アクティブ間隔を含む、及び／又は最小非アクティブ間隔を含む、制御間隔を設定することができる。最大アクティブ間隔は、捕捉間隔を満たすことができる。最小非アクティブ間隔は、長さが０であり得る。制限は、判定された露光値に従って設定することができる。このため、好ましくは、ビーム信号は、依然として最大アクティブ間隔で捕捉することができ、すなわち、捕捉信号は、ビーム信号の表現を含む。最大アクティブ間隔は、最大安全露光値を超えることなくセンサによって依然として捕捉され得る、可能なビーム強度増加の最大値を提供し得る。

【0074】

制御モジュールは、特に後続の一連の捕捉間隔の間、捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させ、及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させることができる。これは、初期捕捉間隔が初期ビーム強度を有するビーム信号に基づくことができるという利点を達成する。初期ビーム強度は、好ましくは、センサが大きな劣化又は損傷を受けることなく捕捉することができる最大ビーム強度未満である。初期ビーム強度は、ビーム信号が捕捉信号内に登録され得るように、すなわち、ビーム強度がセンサの検出閾値を上回るように、十分に高い可能性がある。制御モジュールは、後続の捕捉間隔間の露光値差を判定し、増加率を露光値差に基づかせることができる。これは、現在のビーム強度が所定のパラメータ内にあるかどうか、すなわち、ビーム強度が、捕捉間隔の間、センサへのビームの完全露光を可能にするために十分に低いかどうかを判定するために必要とされる評価モードにおける捕捉間隔の数が、最小限に抑えられ得るという利点を達成することができる。非アクティブ間隔の増分増加は、捕捉された間隔の露光値の増加率に基づくことができ、そのためターゲット間隔比又は露光値に達するための増分増加の数を減少させることができる。

【0075】

制御モジュールは、ＰＷＭを制御間隔に適用して、露光値を制限し、アクティブ間隔の数及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の持続時間を増分的に増加させることができる。アクティブ間隔の数における増分的な増加は、露光値における段階的な低減を実現することができる。このため、ビーム強度の増加に伴って、露光値を一定に保つことができる。更に、ＰＷＭは、いかなるアクティブ間隔も含まない制御間隔セクションに適用され得る。それによって、非アクティブ間隔及びアクティブ間隔の残りの構造は、一定に維持することができ、非アクティブ間隔セクションは、ＰＷＭによって変調される。アクティブ間隔の数を増加させることに代替して、又は追加的に、アクティブ間隔の長さも増加させることができる。露光値はまた、捕捉間隔の連続する組にわたる露光値勾配が達成され得るように制御され得る。アクティブ間隔パターンは、ＢＣＤのデバイスパラメータに従って調整することができる。特に、スイッチング時間、スイッチ当たりの損耗（すなわち、エラー前の平均時間）、スイッチ遅延（すなわち、アクティブ状態から非アクティブ状態及び／若しくはその逆にスイッチするのにかかる時間）、トリガ遅延（すなわち、スイッチが制御信号によって示された後のスイッチングの開始）、並びに／又はスイッチング動作中の強度勾配（すなわち、センサにおけるビーム強度が低減され得る速度）に基づく。このため、ＢＣＤ及び／又はセンサの寿命を増加することができ、及び／又はスイッチングサイクルを最適化することができる。

【0076】

制御モジュールは、以前の捕捉間隔を参照して、捕捉間隔当たりの露光値の増加を判定することができる。これは、次の捕捉間隔に対して増加された露光値を判定するための基礎として機能することができる。追加的に、一組の捕捉間隔にわたる露光値勾配は、最大安全露光値がいつ到達するか、又は超過され得るかについての推定を提供することができる（すなわち、計画された捕捉間隔を考慮に入れて、露光値が最大安全露光値以上であるときの捕捉間隔の数を判定する）。

【0077】

制御モジュールは、現在の露光値と最大安全露光値との差が、後続の捕捉間隔における露光値の予測される増加よりも小さいとき、評価モードを終了することができる。これは、過剰露光、すなわち、最大安全露光値を超えること、又は最大安全露光値を下回る設定露光値を回避することができるという利点を達成する。これにより、センサの長寿命化に寄与することができる。評価モードを終了することは、後続の捕捉間隔に対して露光値及び／又は制御間隔を一定に保つこととして定義することができる。評価モードを終了するとき、システムは、設定されたパラメータを有する通常の捕捉モードに戻ることができる。設定されたパラメータは、評価モードで判定された露光値に従って調整され得る。例えば、ビーム信号がセンサに露光される時間間隔は、センサを保護するための設定時間間隔よりも短くすることができる。

【0078】

制御モジュールは、判定された露光値が最大安全露光値を下回るとき、及び／又は制御間隔が、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の所定の比を含むとき、好ましくは、制御間隔が非アクティブ間隔のみを含むとき、評価モードを終了することができる。これは、ビーム信号の捕捉が、ＢＣＤによるビーム信号の中断なしに達成され得るという利点を達成することができる。代替的に、有利な光学特性、すなわち、特にセンサ特性に関して最小の歪み、最小の撮像アーチファクトを有する間隔パターンが達成及び／又は維持され得る。

【0079】

制御モジュールは、評価モードで判定された最後の露光値に対応するアクティブ間隔及び非アクティブ間隔のパターンを含む制御間隔で制御信号を維持するように構成される。これは、評価モードを使用して、所定の露光値に対応する特定の制御間隔を判定することができるという利点を達成することができる。好ましくは、評価モードは、露光値変化をもたらし得る、及び／又は過剰露光を引き起こし得る設定変更が、完全に実施される前に、安全である、すなわち、露光値閾値を上回る露光値をもたらさないことが検証されるように、自動的にトリガされ得る。特に、評価モードは、安全なパラメータ開始値から始まる所定のパラメータを設定することによって安全基準を依然として順守しながら、各設定変更が可能な限り迅速に実装されるように構成することができる。そのパラメータ開始値から、捕捉信号を監視しながら所定のパラメータに到達するように、及び／又はセンサの設定仕様外若しくは摩耗パラメータ外のビーム信号にセンサを露光し、それによってセンサ上の摩耗を増加させることを回避するように、勾配を適用することができる。

【0080】

制御モジュールは、後続の捕捉間隔、好ましくは、複数の後続の捕捉間隔の露光値を、評価モードにおいて判定された露光値、特に評価モードにおいて最後に判定された露光値に制御するように構成される。これは、露光値が、例えば、一定になるように、所定の勾配に従って増加するように、又は指定された露光値範囲内になるように制御することができる、自動露光モードを実装する利点を達成することができる。露光値を制御することは、特に評価モードに再び入るまで、各後続の捕捉間隔に対して判定された制御間隔を設定することを含むことができる。制御間隔は、好ましくは、デバイス安全制限内の露光が達成され得るように、評価モード中にのみ変更され得る。

【0081】

制御モジュールは、評価モードで判定された最後の露光値を維持しながら、アクティブ間隔パターンを調整することができる。これは、ＢＣＤのスイッチングが最小限に抑えられ、及び／又は所定のスイッチング間隔が維持されるように、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔のパターンを調整するという利点を達成することができる。特に、制御間隔は、各非アクティブ間隔が最大非アクティブ間隔よりも短くなるように、及び／又は各アクティブ間隔が最大アクティブ間隔よりも短くなるように調整され得る。

【0082】

制御モジュールは、ＰＷＭアクティブ間隔パターンを捕捉間隔当たりの連続アクティブ間隔に変換することができる。複数のアクティブ間隔をグループ化して、ＢＣＤの消耗を低減し、及び／又は捕捉信号の品質を改善することができる単一の凝集アクティブ間隔を形成することができる。各連続的なアクティブ間隔は、単一の捕捉間隔に限定され得る。ＰＷＭモードは、評価モードがアクティブでないときにアクティブ間隔及び非アクティブ間隔の間隔周波数がより低くなるように、評価モードに限定され得る。アクティブ間隔及び非アクティブ間隔の合計された間隔比は、一定のままであり得る。アクティブ間隔長及び／又は非アクティブ間隔長の分解能は、少なくともＰＷＭ周波数分解能に一致し得る。このため、一組のＰＷＭ変調されたアクティブ間隔及びそれぞれの非アクティブ間隔によって達成される露光時間は、１つの捕捉間隔内の単一の連続的なアクティブ期間、それぞれの非アクティブ間隔によって達成される露光時間と一致することができる。

【0083】

制御モジュールは、減衰パラメータを設定して、修正されたビーム信号の強度を制御することができる。ビーム信号強度を段階的又は連続的に調整するように構成されたＢＣＤは、減衰パラメータを設定することによって制御することができる。減衰パラメータは、ＢＣＤによって達成される特定の透過率に対応することができる。このため、ＢＣＤは、ビーム信号を部分的に吸収及び／又は偏向し、部分的に透過することができる。ビーム信号の減衰は、特にＰＷＭを使用して、制御間隔を調整することと併せて使用することができる。追加的に及び／又は代替的に、ＢＣＤは、ＰＷＭを使用して、減衰パラメータに対応する平均化された強度を達成するように構成することができる。

【0084】

制御モジュールは、捕捉間隔当たりのビーム強度を増加させ、各増加に対する露光値を判定することができる。ビーム強度における増加は、制御間隔を調整することによって達成することができる。露光値は、制御モジュールが所定のパラメータに対して最新の増加の評価を実施し、判定された露光値に基づいて評価モードを終了するか、又は更なる増加を実施することによって評価モードを継続することができるように、追跡することができる。

【0085】

制御モジュールは、ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たりの固定量だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させることができる。固定増加は、次の捕捉間隔に対するパラメータを効率的に設定する利点を達成することができる。ビーム強度及び／又は露光値は、露光の時間間隔、すなわち、アクティブ間隔、それぞれ非アクティブ間隔に非線形に比例し得る。固定量は、所定の絶対値又は所定のパーセンテージであり得る。捕捉間隔当たりの固定量だけ増加させることは、後続の捕捉間隔に対するパラメータを設定するために必要とされる計算時間を減少させることができ、このため、最小捕捉間隔長を減少させ、及び／又は評価モードを完了するために必要とされる全体的時間を低減させ得る。

【0086】

制御モジュールは、ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たり、所定の関係に従って、特に固定係数だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させることができる。制御モジュールは、後続の捕捉間隔のアクティブ間隔の関係を設定するために、特定のタイプのスケーリング、すなわち、線形、二乗、指数又は対数を実装することができる。スケーリングは、所定の露光値に達することができる間の時間間隔に影響を及ぼす可能性がある。このため、スケーリングは、評価モードにおいて費やされる全体的な時間間隔を低減することができる。評価モードの持続時間を減少させることは、非評価モード捕捉間隔のより高いスループットが達成され得るため、システムの性能を増加させることができる。更に、設定されたパラメータが安全露光値を達成しているかどうかを判定するための評価モードによって引き起こされる遅延が、低減され得る。好ましくは、評価モードで費やされる時間は、撮像シーケンスに対する効率の影響を低減することができるように、所定の閾値を下回る。制御モジュールは、最大安全露光値を超えないように設定増加を低減することができる。

【0087】

制御モジュールは、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する第１の露光値を予測し、第１の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定することができる。更に、一組の以前の捕捉間隔を使用して、露光値を外挿して、アクティブ間隔及び／又は非アクティブ間隔の総間隔長を推定することができる。このため、一組の捕捉間隔に対する露光値の選択された勾配に基づいて、制御モジュールは、いつ所定の露光値に達することができるかを判定することができる。ここで、時間間隔及び／又は捕捉間隔の数を推定することができる。これは、評価モードがいつ終了し得るかについての指標をもたらすことができる。

【0088】

制御モジュールは、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に続く更なる捕捉間隔に対する第２の露光値を予測し、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定し、及び／又は更なる捕捉間隔に対する更なる制御間隔を設定し、及び／又は第２の露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定することができる。これは、露光値の予測が、少なくとも２つの後続の捕捉間隔に対して実施され得、制御モジュールの計算効率を増加させるという利点を達成する。予測は、特に予測に関する信頼値に基づいて、複数の後続の捕捉間隔に対して増加され得る。最大安全露光値を参照して露光値を予測することは、依然として予測に対する誤差のマージン内にある後続のフレームにおいて捕捉された実際の露光値が、最大安全露光値を依然として下回り得るという利点を達成することができる。

【0089】

制御モジュールは、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔のシーケンスの選択された捕捉間隔についての露光値を予測するように構成され得る。後続の捕捉間隔のシーケンスは、非アクティブ間隔の増加するシーケンスを含むことができ、すなわち、予想露光値は、各捕捉間隔に対して増分的に増加する。選択された捕捉間隔は、シーケンス内の任意の捕捉間隔であり得る。このため、後続の捕捉間隔と選択された捕捉間隔との間の数の差は、後続の捕捉間隔の制御間隔が、選択された捕捉間隔の制御間隔に設定されるときにスキップされる増加の数を表現することができる。制御間隔を設定することは、非アクティブ間隔対アクティブ間隔の等価比を設定することを含むことができ、すなわち、パターンは、捕捉間隔内の総露光時間が一定のままである限り、同一であってもよく、又は異なっていてもよい。このため、制御間隔を設定するときにＰＷＭ方式を変更することができる。

【0090】

制御モジュールは、露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定し、及び／又は選択された捕捉間隔の制御間隔に基づいて、後続の捕捉間隔の制御間隔を設定することができる。好ましくは、以前のステップは、露光値が安全であると決定されたとき、すなわち、それぞれ最大露光値を下回る安全露光制限内であると決定されたときに実行される。選択された捕捉間隔の制御間隔に基づいて、後続の捕捉間隔を設定することは、後続の捕捉間隔を、選択された捕捉間隔の制御間隔に設定することとして定義することができる。

【0091】

選択された捕捉間隔は、後続の捕捉間隔のシーケンスの第２の位置又はそれより高い位置にあり得る。このため、選択された捕捉間隔は、後続の捕捉間隔ではなく、少なくとも１つの増加、すなわち、１つの捕捉間隔がスキップされるように、シーケンス内の少なくとも次の１つの要素を表現する。

【0092】

制御モジュールは、特に、好ましくは、第２の露光値が最大安全露光値以下であるか、又は所定のマージン値だけ最大安全露光値を下回るときに、後続の捕捉間隔を更なる捕捉間隔と置き換えるために、更なる捕捉間隔に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定することができる。これは、制御モジュールが、制御間隔をスキップして、所定の露光設定に到達するためにかかるであろう捕捉間隔の時間又は数を減少させるように構成され得るという利点を達成する。例えば、第１の組の捕捉間隔に関して決定された露光値が、評価モードの全組の捕捉間隔が最大安全パラメータを超えないことを示すとき、達成されるべき設定よりも低い露光を有する所定の数の捕捉間隔が、スキップされ得る。このため、評価モードは、より早く終了させることができる。換言すると、ＢＣＤによって低減されたビーム強度を有する捕捉間隔の数は、現在の設定が、ＢＣＤのアクティブ間隔なしに又は追加のアクティブ間隔なしにビームをセンサに露光するのに安全であるかどうかをより効率的に評価するために低減され得る。

【0093】

捕捉間隔の制御間隔は、第１のＰＷＭデューティサイクルを含むことができ、後続の捕捉間隔の制御間隔は、第２のＰＷＭデューティサイクルを含む。第２のＰＷＭデューティサイクルは、第１のＰＷＭデューティサイクルよりも高くすることができ、好ましくは、予め設定されたＰＷＭデューティサイクル増加よりも高くすることができる。これは、制御モジュールが、割り当てられたプリセットＰＷＭデューティサイクル値を有する捕捉間隔の所定のシーケンスにおけるステップをスキップすることができるという利点を達成する。このため、より高いデューティサイクル値が所定の露光値制限内にあると判定されたとき、捕捉されるべきデューティサイクルの所定のシーケンスの一部がスキップされるように、後続のフレームのデューティサイクルを、増加させることができる。例えば、捕捉間隔のシーケンスは、デューティサイクルを５倍増加させるように設定することができる。５０％のデューティサイクルが安全露光制限内にあるという判定と併せて、２％のデューティサイクルにおける露光では、制御モジュールは、後続の捕捉間隔に対するデューティサイクルを、５０％に設定することができる。

【0094】

制御モジュールは、一連の後続の捕捉間隔を含む捕捉シーケンス内の各捕捉間隔に対する露光値を予測することができる。それによって、制御モジュールは、最大安全露光値にいつ到達するかを推定することができる。これはまた、露光値の段階的な増加を検出し、検出された増加に基づいて、評価モードに入るために、評価モードの外側で達成することもできる。好ましくは、制御モジュールは、所定数の後続の捕捉間隔にわたって連続的に露光値を予測することができる。このため、最大安全露光値を超えることが予想され得、ＢＣＤは、最大安全露光値を超える捕捉間隔を実際に捕捉する前にアクティブ化され得る。これは、ビーム強度閾値を上回る強度を有するビーム信号がセンサに到達しないように、ＢＣＤをアクティブ化させる際の遅延を軽減することができるという利点を更に達成することができる。

【0095】

捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の合計持続時間に対応する総アクティブ化時間は、捕捉シーケンス内の連続する捕捉間隔に対して減少し得る。アクティブ化間隔が減少すると、センサにおけるビーム強度は、増加し得る。ＢＣＤがアクティブである時間間隔は減少し、捕捉間隔当たりの露光時間は増加する。

【0096】

制御モジュールは、捕捉シーケンスの第１の捕捉間隔に対する第１の総アクティブ化時間を捕捉シーケンスの第２の捕捉間隔の第２の総アクティブ化時間に設定することができる。このため、ＰＷＭを使用してアクティブ間隔及び非アクティブ間隔を変調しながら、設定された露光時間のシーケンスにおいて先にスキップすることも実装され得る。制御モジュールは、実装されるＰＷＭパターンのスケーリングされた形態を維持しながら、総アクティブ化時間を減少させることができる。例えば、アクティブ間隔の間隔周波数を一定に保つ一方で、制御間隔内の各アクティブ間隔、それぞれの非アクティブ間隔の間隔長を調整することができる。

【0097】

第１の総アクティブ化時間に対応する第１の露光値が第２の総アクティブ化時間に対応する第２の露光値よりも低くなるように、第２の総アクティブ化時間は、第１の総アクティブ化時間よりも短くすることができる。このため、露光値は、シーケンス内で増加することができる。制御モジュールは、部分ビーム信号、すなわち、捕捉間隔中の特定のアクティブ間隔の間、ＢＣＤによって遮断される信号を試験することによって、センサにおけるビーム強度の制御を達成することができる。このため、露光値における変化は、現在の設定のフル捕捉間隔、それぞれフル制御間隔の間、露光値変化が最初に捕捉されないように、評価モードをトリガすることができる。制御間隔は、ビーム強度が変化するときにセンサへのビーム信号の露光を制限するために、最大アクティブ間隔を含むように調整することができる。総アクティブ化時間は、一組のＰＷＭシーケンスのアクティブ間隔にわたって合計することができる。

【0098】

第１の総アクティブ化時間と第２の総アクティブ化時間との間の絶対差は、捕捉シーケンスの少なくとも１対の後続の捕捉間隔の総アクティブ化時間の間の絶対差よりも小さくすることができる。一組の捕捉間隔にわたる総アクティブ化時間の勾配は、線形に増加することができ、すなわち、差は一定であり得るか、又は非線形に増加することができ、すなわち、差は、一組の後続の捕捉間隔に対して減少することができる。代替的に、特にビーム強度における増加に対抗するために、総アクティブ化時間を増加させることができる。一組の捕捉間隔にわたる総アクティブ化時間の勾配は、過去の捕捉間隔の露光値に基づいて、及び／又は後続の捕捉間隔の予測露光値に基づいて、調整され得る。

【0099】

第１の総アクティブ化時間と第２の総アクティブ化時間との間の絶対差は、捕捉シーケンスの２つの選択された捕捉間隔の総アクティブ化時間の間の絶対差よりも小さくすることができる。このため、アクティブ化時間における差は、所定の組の捕捉間隔に基づいて判定することができる。捕捉間隔は、一連の捕捉間隔内で隣接する必要はない。総アクティブ化時間は、複数の捕捉間隔に及ぶことができる。

【0100】

制御モジュールは、特に、低減が最大安全露光値を下回る予測露光値をもたらすとき、捕捉シーケンスの少なくとも２つの後続の捕捉間隔の総アクティブ化時間の組み合わされた低減に等しい量だけ、捕捉間隔の総アクティブ化時間を減少させることができる。総アクティブ化時間は、捕捉間隔内及び／若しくは制御間隔内のアクティブ間隔の数並びに／又は非アクティブ間隔の数から独立し得る。

【0101】

制御モジュールは、捕捉シーケンスの捕捉間隔、特に以前の捕捉間隔の判定された露光値に基づいて、捕捉シーケンスの捕捉間隔の予測露光値を調整することができる。これは、後続のフレームに対する露光値の予測が、過去の捕捉間隔の露光値に基づいて調整され得るという利点を達成することができる。このため、予測露光値の精度が増加され得る。予測露光値の調整周波数は、一組の後続の捕捉間隔に対する予測露光値勾配に基づくことができる。特に、勾配閾値を超える露光値は、精度を高めるために露光値予測のより頻繁な調整を引き起こす可能性がある。

【0102】

制御モジュールは、捕捉シーケンス内の捕捉間隔当たりの総アクティブ化時間の減少率を調整することができる。これは、効率を増加させ、及び／又はセンサの保護を増加させることができる。特に、ビーム信号が、分散閾値を下回るビーム強度分散を有するビーム強度を含むとき、すなわち、ビーム強度が捕捉間隔間で著しく変化しないとき、減少率は、より短い時間スパン内で、例えば、低減された数の捕捉間隔内で、事前設定された露光パラメータに到達するように増加され得る。代替的に、ビーム信号が、分散閾値を上回るビーム強度分散を有するビーム強度を含むとき、すなわち、ビーム強度が、捕捉間隔間で著しく変化するとき、減少率は、総アクティブ化時間の著しい減少を伴わずに、複数のフレームにわたってビーム信号を捕捉するように減少し得、センサを損傷させるリスクを伴わずに、ビーム信号のより詳細な査定を可能にすることができる。

【0103】

制御モジュールは、捕捉信号を一組のセクション信号に分割することができ、各セクション信号は、捕捉信号の凝集サブセットを含み、各セクション信号に対するセクション露光値を判定する。セクション信号は、捕捉信号の空間的サブセクション、すなわち、隣接するピクセルの凝集組、好ましくは、捕捉信号の正方形又は少なくとも長方形のセクションであり得る。各セクション信号は、過剰露光に関して個々にチェックすることができる。グリッドサイズは、ビーム信号に基づいて調整することができる。特に、セクション信号のサイズは、過剰露光領域の予想サイズに相関させることができ、それに応じて調整することができる。好ましくは、セクション信号のサイズは、過剰露光領域の予想サイズよりも大きい。

【0104】

制御モジュールは、ビーム信号の少なくとも１つの次元に沿ってセクション信号を定義する捕捉信号の凝集サブセットを重複させることができ、好ましくは、凝集サブセットを少なくとも２５％だけ空間的に重複させ、より好ましくは、凝集サブセットを少なくとも５０％だけ空間的に重複させる。これは、過剰露光領域がその全体で評価され得る、すなわち、露光値が凝集領域、例えば、輝点の実際の露光を反映し得るという利点を達成することができる。領域を重複させることにより、１つのセクション信号内で輝点全体を補足する確率が増加し得る。輝点が複数のセクション信号に分割されて、このため露光値閾値を超えない可能性が、低減され得る。換言すると、潜在的にセンサを損傷するか、又はセンサの寿命を低減させる可能性がある局所ビーム強度最大値がいくつかの領域に分割され、したがって検出されない可能性がある機会が低減し得る。

【0105】

制御モジュールは、信号セクションに対するセクション露光値が最大セクション露光値を超えるときに、ＢＣＤをアクティブ化させ、及び／又は評価モードに入ることができる。したがって、局所的な過剰露光は、センサにおけるビーム強度を低減するための保護手段をトリガすることができる。露光値は、セクション露光値又は複数のセクション露光値に基づくことができる。各セクション露光値は、捕捉信号内のそれぞれのセクション信号の相対位置に基づいて、重み付けされ得る。例えば、予想される高いビーム強度の領域及び／又は高いビーム強度に露光される確率が高い領域に、より高い重みを割り当てることができる。特に、回折パターンを捕捉するビーム信号の少なくとも一部を捕捉すると予測される領域は、回折パターンの一部を捕捉する確率が低い領域と比較して、より高い重みを割り当てることができる。

【0106】

制御モジュールは、捕捉信号をフィルタリングして、フィルタリングされた捕捉信号を生成することができる。捕捉信号をフィルタリングすることは、露光値閾値を超えたかどうかを判定するときに偽陽性を生成する確率を低減することができる。空間フィルタは、制御モジュールによって適用されて、センサの複数の検出器部位、例えば、ピクセルにわたってビーム強度ピークを拡散し、過剰露光に対する感度を増加させ、及び／又は実際の過剰露光をセンサ内の欠陥、例えば、ホットピクセルなどと区別することができる。

【0107】

制御モジュールは、各セクション信号にフィルタを適用することができ、特に、フィルタリングを全てのセクション信号に並列に適用して、フィルタリングされたセクション信号を生成することができる。各セクション信号は、例えば、捕捉信号の正方形領域をカバーすることができ、特に、２の倍数に基づく縁部長、例えば、６４×６４ピクセルエリアを有する。フィルタリングされた信号は、暗補正差分フレームに基づくことができ、暗補正差分フレームは、センサに当たるビーム信号がない２つの捕捉信号の差分であり得る。セクション信号は、５×５ピクセル程度に小さくてもよい。制御モジュールは、過剰露光をセンサ欠陥から区別するように、すなわち、センサオフセット、放射線損傷、欠陥ピクセル及び／又は欠陥ピクセルクラスタを区別するように構成することができる。フィルタを適用することは、スポット状又はストライプ状の高ビーム強度領域を検出する利点を更に提供することができる。代替的に及び／又は追加的に、制御モジュールは、捕捉信号に基づいて、ビーム強度ピーク、それぞれ露光値ピークを検出するように構成することができる。特に、ピーク検出方法が実装され得、露光値はピーク検出方法の結果に基づくことができる。フィルタを適用することによって、ピークの形状は、それらがビーム強度ピーク及び／又は過剰露光エリアとして検出される可能性を増加させるように変更され得る。

【0108】

制御モジュールは、フィルタリングされたセクション信号に基づいて、露光値を判定することができる。これは、フィルタの適用が、特に少なくとも１つのセクションを考慮することと併せて、制御モジュールの感度を増加させて、過剰露光を記録し、好ましくは、それに応じてＢＣＤを制御して、ビーム強度を制限することができるという利点を達成する。

【0109】

制御モジュールは、空間的輝度勾配を減少させるために、特に輝度値を平滑化するために、捕捉信号を空間的にフィルタリングすることができる。これは、ビーム信号によって引き起こされる輝度ピークをセンサ欠陥及び／又は信号アーチファクトから区別するという利点を達成することができる。空間輝度勾配の減少は、例えば、複数のピクセルにわたって高輝度ピークを拡散することによって達成することができる。

【0110】

制御モジュールは、ターゲット捕捉間隔を受信することができ、ターゲット捕捉間隔は、いかなるアクティブ間隔も含まず、並びに／又は制御モジュールは、ターゲット捕捉間隔を参照して最大許容可能ビーム強度値及び／若しくは最大露光値を判定するように更に構成される。許容可能ビーム強度は、捕捉間隔に基づいて、スケーリングすることができる。例えば、許容可能ビーム強度は、捕捉間隔長に反比例することができる。露光は、ＢＣＤ又は捕捉間隔長のいずれかによって制御することができる。ビーム信号は、モーションブラーが非アクティブ間隔の間隔長及び／又は捕捉間隔の間隔長のいずれかによって制御され得るように、非定常ビーム強度パターンを含み得る。制御モジュールは、ターゲット捕捉間隔に基づいて捕捉を調整することができ、及び／又はターゲット捕捉間隔に基づいて制御間隔を調整することができる。ターゲット捕捉間隔は、非アクティブ間隔及び／又は非アクティブ間隔の総和がターゲット捕捉間隔に対応するように、非アクティブ間隔及びアクティブ間隔を調整することによって実現され得る。

【0111】

制御モジュールは、捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させること、及び／若しくは捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させること、並びに／又は捕捉シーケンスの少なくとも１つの捕捉間隔若しくは捕捉シーケンスの各捕捉間隔に対する露光値を判定すること、並びに／又は捕捉シーケンスの捕捉間隔の少なくとも１つの露光値に基づいて、それぞれアクティブ間隔を含まない非アクティブ間隔のみを含む制御間隔を設定することができる。このため、制御モジュールは、システムの許容可能なパラメータを参照して実際のビーム強度を判定するために、増加したビーム強度を有する更なる試験捕捉間隔が捕捉されるべきかどうかを判定することができる。露光値に基づいて、制御モジュールは、ＢＣＤのアクティブ化を伴わない後続の露光が、センサの過剰露光をもたらすか否かを判定することができる。露光が、捕捉間隔によってではなくアクティブ間隔によって制御されるとき、ターゲットは、捕捉間隔の所定の部分を、アクティブ間隔を含まない状態に保つことが可能である。

【0112】

制御モジュールは、最大安全露光値を最大安全捕捉間隔に一致させることができる。特に、ビーム強度の局所的な最大値は、捕捉信号において局所的な過剰露光を生成し得る。捕捉間隔及び／又は非アクティブ間隔の合計は、センサが過度に露光されないように、閾値を超えないように制限され得る。

【0113】

制御モジュールは、最適な安全捕捉間隔を判定することができる。最適な安全捕捉間隔はまた、特定の捕捉間隔内のアクティブ間隔対非アクティブ間隔の最適な安全比であり得る。最適な安全捕捉間隔は、捕捉されたビーム強度に基づいて、及び／又は対応する露光値に基づいて判定することができる。最適な安全捕捉間隔は、捕捉信号によるビーム信号の表現のダイナミックレンジを最大化すること、センサ寿命を最大化すること、及び／又は所定の要件に従って捕捉されたビーム強度を低減することによって定義され得る。回折パターンを捕捉するために、ビーム強度ピークの空間分布は、強度分布よりも高い関連性を有し得る。このため、制御モジュールは、輝度分解能、すなわち、ダイナミックレンジを低減しながら各ピークを捕捉することを優先し、次に、捕捉されたビーム強度を制限して、センサ寿命を増加させてもよい。

【0114】

制御モジュールは、最小露光値を判定し、ビーム信号が捕捉され、センサのノイズフロアを上回る捕捉信号内に登録されるように、及び／又は最大安全露光値への露光値の潜在的増加が最大化されるように、最小露光値に基づいて制御間隔を設定することができる。最小露光値では、強度増加を捕捉するためのヘッドルームを最大化することができる。制御モジュールは、評価モード内で、又は別個のステップ若しくはモードとして、最小露光値を判定することができる。最小露光値は、ＢＣＤの最小アクティブ化及び非アクティブ化タイミング、すなわち、ＢＣＤによって達成可能な非アクティブ間隔の最小長さにリンクされ得る。評価モードは、ＢＣＤの最小露光値及び／又は最小アクティブ間隔で開始することができる。

【0115】

センサは、特にフリッカを含まない連続的に更新される捕捉信号を提供するために、最小捕捉レート閾値を上回る捕捉レートでビーム信号を捕捉することができる。

【0116】

捕捉レートは、捕捉間隔当たりの総アクティブ化時間によって定義されるビーム露光間隔から分離することができ、及び／又は捕捉レートは、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔のシーケンスから独立している。ＢＣＤの制御はまた、カメラシャッターと非同期であってもよく、すなわち、ＢＣＤアクティブ化パターンは、一連の捕捉間隔に対してシフトし得る。代替的に、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔は、ＢＣＤ制御間隔と捕捉間隔との同期なしに一貫した露光を可能にするパターンを形成し得る。例えば、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔のパターンは、間隔が捕捉周波数よりも交互になる著しく高い基本周波数を有し得る。

【0117】

制御モジュールは、捕捉間隔が終了するとき及び／又は捕捉間隔が開始するときにＢＣＤがアクティブ化されるように制御間隔を調整することができる。

【0118】

第２の態様によれば、本発明は、電子撮像用途におけるセンサ保護のための方法に関し、所定の時間間隔にわたって修正されたビーム信号の強度を変化させることによって、入射ビーム信号に基づいて、修正されたビーム信号を提供するステップを含む。

【0119】

方法は、所定の空間分解能及び／又は可変時間分解能でビーム信号、特に修正されたビーム信号及び／又は入射ビーム信号を捕捉することと、捕捉されたビーム信号に基づいて、捕捉信号を提供することと、を含むことができる。

【0120】

方法は、ＢＣＤがアクティブ化されたときに、入射ビーム信号が、入射ビーム信号の初期伝搬方向においてＢＣＤ、特にブランカを通過して伝搬するのを停止することを含み得る。

【0121】

方法は、入射ビーム信号の初期伝搬方向と少なくとも部分的に交差するように構成された切り替え可能な物理的障壁を提供することを含み得る。

【0122】

方法は、静電シャッターをアクティブ化させることによって、入射ビーム信号の初期伝搬方向と修正されたビーム信号の修正された伝搬方向とが互いに対して角度をなすように静電場を提供することを含み得る。

【0123】

方法は、電磁シャッターをアクティブ化させることによって、入射ビーム信号の初期伝搬方向と修正されたビーム信号の修正された伝搬方向とが互いに対して角度をなすように、電磁場、特に周期的電磁場を提供することを含み得る。

【0124】

方法は、入射ビームと実質的に等しい強度又は入射ビームよりも低い強度を有する修正されたビームを提供するために、入射ビームの強度を調整すること、特に低下させることを含み得る。

【0125】

方法は、入射ビームの断面の少なくとも一部を遮断することを含み得る。

【0126】

方法は、アクティブ化されるとき、入射ビームの断面を変換することを含み得る。

【0127】

方法は、入射ビーム信号を少なくとも部分的に反射及び／又は偏向させることを含み得る。

【0128】

方法は、特に、撮像面における入射ビームの断面を増加及び／又は減少させることによって、入射ビーム信号をフォーカス及び／又はデフォーカスすることを含み得る。

【0129】

上記実施形態のいずれかに記載の方法は、入射ビーム信号の第１の部分を撮像面に透過するステップと、入射ビーム信号の第２の部分を第２の撮像面に向けて透過するステップとを含み、撮像面の面法線及び第２の撮像面の更なる面法線は、互いに対して角度が付けられている。

【0130】

方法は、特に入射ビーム信号を部分的に遮断することによって、入射ビーム信号の断面を成形することを含み得る。

【0131】

方法は、ある時間間隔にわたってビーム強度プロファイルを修正することを含み得る。

【0132】

方法は、入射ビーム信号の初期伝搬方向に対してＢＣＤを移動させることを含み得る。

【0133】

上記実施形態のいずれかに記載の方法は、ＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを可能にするアクティブ位置にＢＣＤを平行移動及び／若しくは回転させるステップ、並びに／又はＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを不可能にする非アクティブ位置にＢＣＤを平行移動及び／若しくは回転させるステップを含む。

【0134】

方法は、制御信号を受信することと、制御信号に基づいて、ＢＣＤをアクティブ化させることを含み得る。

【0135】

方法は、アクティブ化時間間隔の持続時間にわたってＢＣＤをアクティブ化することを含み得る。

【0136】

方法は、制御信号によってアクティブ化時間間隔を指定することを含み得る。

【0137】

方法は、制御パラメータに基づいて、ＢＣＤと入射ビーム信号との相互作用を調整することを含み得る。

【0138】

方法は、制御パラメータに基づいて、入射ビーム信号のビーム特性を修正することを含み得る。

【0139】

方法は、遮断信号に基づいて、入射ビーム信号がＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止することを含み得る。

【0140】

方法は、タイミングパラメータに基づいて、ＢＣＤをアクティブ化及び／又は非アクティブ化することを含み得る。

【0141】

方法は、緊急遮断信号を受信することと、緊急遮断信号に基づいて、入射ビーム信号がＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止することと、含み得る。

【0142】

方法は、制御信号をＢＣＤに提供することを含み得る。

【0143】

方法は、捕捉信号に基づいて、露光値を生成することと、露光値に基づいて、制御信号、特に制御間隔を修正することと、を含み得る。

【0144】

方法は、露光値が上側閾値を超えるときにアクティブ間隔を増加させるステップ、及び／若しくは非アクティブ間隔を減少させるステップ、並びに／又は露光値が下側閾値を下回るときにアクティブ間隔を減少させるステップ、及び／若しくは非アクティブ間隔を増加させるステップを含むことができる。

【0145】

方法は、制御間隔が、ＢＣＤがアクティブである間のアクティブ間隔と、ＢＣＤが非アクティブである間の非アクティブ間隔と、を含むように、制御間隔を調整することと、露光値に基づいて、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の比を修正することと、を含み得る。

【0146】

方法は、露光値が上側閾値を超えるとき、各アクティブ間隔を増加させること、及び／又は露光値が下側閾値を下回るとき、各アクティブ間隔を減少させることを含み得る。

【0147】

方法は、露光値が上側閾値を超えるとき、各非アクティブ間隔を減少させること、及び／又は露光値が下側閾値を下回るとき、各非アクティブ間隔を増加させることを含み得る。

【0148】

方法は、間隔周波数が一定のままであるように、アクティブ間隔の間隔持続時間及び非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を調整することを含み得る。

【0149】

方法は、制御信号をＢＣＤに連続的に提供するか、又は制御信号が変化したときに制御信号をＢＣＤに提供することを含み得る。

【0150】

方法は、露光値に基づいて間隔周波数を制御して、露光値を所定のベース露光値に一致させることを含み得る。

【0151】

方法は、センサの捕捉周波数に基づいて、制御間隔を調整することを含み得る。

【0152】

方法は、捕捉周波数以下の周波数で、アクティブ間隔の間隔持続時間及び／又は非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を修正することを含み得る。

【0153】

方法は、露光値が所定の制限閾値を超えたとき、制限モードに入ることを含むことができる。

【0154】

方法は、パルス幅変調（ＰＷＭ）を制御間隔に適用して、制御間隔中の修正されたビーム信号の平均化されたビーム強度を制御することを含み得る。

【0155】

方法は、制御間隔のＰＷＭを調整すること、特に、所定の露光値、特に最大安全露光値を達成するように平均化されたビーム強度を制御することを含み得る。

【0156】

方法は、デューティサイクル制限制御を制御間隔に適用して、センサによるビーム信号の捕捉間隔中のビーム強度を制限することを含み得る。

【0157】

方法は、制御間隔のデューティサイクルを調整すること、特に、所定の露光値、特に最大安全露光値を達成するようにビーム強度を制御することを含み得る。

【0158】

方法は、トリガ信号を受信したとき、評価モードに入ることを含み得る。

【0159】

方法は、所定の最大アクティブ間隔を含む、及び／又は最小非アクティブ間隔を含む、制御間隔を設定することを含み得る。

【0160】

上記実施形態のいずれかに記載の方法は、特に後続の一連の捕捉間隔の間、捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させるステップ、及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させるステップを含む。

【0161】

方法は、ＰＷＭを制御間隔に適用して、露光値を制限し、アクティブ間隔の数及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の持続時間を増分的に増加させることを含み得る。

【0162】

方法は、以前の捕捉間隔を参照して、捕捉間隔当たりの露光値の増加を判定することを含み得る。

【0163】

方法は、現在の露光値と最大安全露光値との差が、後続の捕捉間隔における露光値の予測される増加よりも小さいとき、評価モードを終了することができる。

【0164】

方法は、判定された露光値が最大安全露光値を下回るとき、及び／又は制御間隔が、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の所定の比を含むとき、好ましくは、制御間隔が非アクティブ間隔のみを含むとき、評価モードを終了することを含み得る。

【0165】

方法は、評価モードにおいて判定された最後の露光値に対応するアクティブ間隔及び非アクティブ間隔のパターンを含む制御間隔で制御信号を維持することを含み得る。

【0166】

方法は、後続の捕捉間隔、好ましくは、複数の後続の捕捉間隔の露光値を、評価モードにおいて判定された露光値、特に評価モードにおいて最後に判定された露光値に制御することを含み得る。

【0167】

方法は、評価モードで判定された最後の露光値を維持しながら、アクティブ間隔パターンを調整することを含み得る。

【0168】

方法は、ＰＷＭアクティブ間隔パターンを捕捉間隔当たりの連続アクティブ間隔に変換することを含み得る。

【0169】

方法は、減衰パラメータを設定して、修正されたビーム信号の強度を制御することを含み得る。

【0170】

方法は、捕捉間隔当たりのビーム強度を増加させること、及び各増加に対する露光値を判定することを含み得る。

【0171】

方法は、ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たりの固定量だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させることを含み得る。

【0172】

方法は、ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たり、所定の関係に従って、特に固定係数だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させることを含み得る。

【0173】

方法は、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する第１の露光値を予測すること、及び第１の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定することを含み得る。

【0174】

方法は、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に続く更なる捕捉間隔に対する第２の露光値を予測すること、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定すること、及び／若しくは更なる捕捉間隔に対する更なる制御間隔を設定すること、並びに／又は第２の露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定することを含み得る。

【0175】

方法は、好ましくは、第２の露光値が最大安全露光値以下であるか、又は所定のマージン値だけ最大安全露光値を下回るとき、特に後続の捕捉間隔を更なる捕捉間隔と置き換えるために、更なる捕捉間隔に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定することを含み得る。

【0176】

方法は、一連の後続の捕捉間隔を含む捕捉シーケンス内の各捕捉間隔に対する露光値を予測することを含み得る。

【0177】

方法は、捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の合計持続時間に対応する総アクティブ化時間を、捕捉シーケンス内の連続する捕捉間隔に対して減少させることを含み得る。

【0178】

方法は、捕捉シーケンスの第１の捕捉間隔に対する第１の総アクティブ化時間を捕捉シーケンスの第２の捕捉間隔の第２の総アクティブ化時間に設定することを含み得る。

【0179】

方法は、特に、低減が最大安全露光値を下回る予測露光値をもたらすとき、捕捉シーケンスの少なくとも２つの後続の捕捉間隔の総アクティブ化時間の組み合わされた低減に等しい量だけ、捕捉間隔の総アクティブ化時間を減少させることを含み得る。

【0180】

方法は、捕捉シーケンスの捕捉間隔、特に以前の捕捉間隔の判定された露光値に基づいて、捕捉シーケンスの捕捉間隔の予測露光値を調整することを含み得る。

【0181】

方法は、捕捉シーケンス内の捕捉間隔当たりの総アクティブ化時間の減少率を調整することを含み得る。

【0182】

方法は、捕捉信号を一組のセクション信号に分割することであって、各セクション信号は、捕捉信号の凝集サブセットを含む、分割することと、各セクション信号に対するセクション露光値を判定することと、を含み得る。

【0183】

方法は、ビーム信号の少なくとも１つの次元に沿ってセクション信号を定義する捕捉信号の凝集サブセットを重複させること、好ましくは、凝集サブセットを少なくとも２５％だけ空間的に重複させること、より好ましくは、凝集サブセットを少なくとも５０％だけ空間的に重複させることを含み得る。

【0184】

方法は、信号セクションに対するセクション露光値が最大セクション露光値を超えるときに、ＢＣＤをアクティブ化させること、及び／又は評価モードに入ることを含み得る。

【0185】

方法は、捕捉信号をフィルタリングして、フィルタリングされた捕捉信号を生成することを含み得る。

【0186】

方法は、各セクション信号にフィルタを適用すること、特に、フィルタリングを全てのセクション信号に並列に適用して、フィルタリングされたセクション信号を生成することを含み得る。

【0187】

方法は、フィルタリングされたセクション信号に基づいて、露光値を判定することを含み得る。

【0188】

方法は、空間的輝度勾配を減少させるために、特に輝度値を平滑化するために、捕捉信号を空間的にフィルタリングすることを含み得る。

【0189】

方法は、ターゲット捕捉間隔を受信することであって、ターゲット捕捉間隔は、いかなるアクティブ間隔も含まない、受信すること、並びに／又はターゲット捕捉間隔を参照して最大許容可能ビーム強度値及び／若しくは最大露光値を判定することを含み得る。

【0190】

方法は、捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させるステップ、及び／若しくは捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させるステップ、並びに／又は捕捉シーケンスの少なくとも１つの捕捉間隔若しくは捕捉シーケンスの各捕捉間隔に対する露光値を判定するステップ、並びに／又は捕捉シーケンスの捕捉間隔の少なくとも１つの露光値に基づいて、それぞれアクティブ間隔を含まない非アクティブ間隔のみを含む制御間隔を設定するステップを含み得る。

【0191】

方法は、最大安全露光値を最大安全捕捉間隔に一致させることを含み得る。

【0192】

方法は、最適な安全捕捉間隔を判定することを含み得る。

【0193】

方法は、最小露光値を判定することと、ビーム信号が捕捉され、センサのノイズフロアを上回る捕捉信号内に登録されるように、及び／又は最大安全露光値への露光値の潜在的増加が最大化されるように、最小露光値に基づいて、制御間隔を設定することと、を含み得る。

【0194】

方法は、特にフリッカを含まない連続的に更新される捕捉信号を提供するために、最小捕捉レート閾値を上回る捕捉レートでビーム信号を捕捉することを含み得る。

【0195】

方法は、捕捉間隔が終了するとき及び／又は捕捉間隔が開始するときにＢＣＤがアクティブ化されるように制御間隔を調整することを含み得る。

【0196】

本発明は、以下の番号付けされた実施形態によって更に定義される。

【0197】

以下では、システムの実施形態について考察する。これらの実施形態は、文字「Ｓ」とそれに続く数字によって略される。本明細書で「システムの実施形態」に言及するときはいつでも、これらの実施形態を意味する。
Ｓ１．電子撮像用途におけるセンサ保護のためのシステムであって、
入射ビーム信号に基づいて、ビーム信号を提供するように構成されたビーム制御デバイス（ＢＣＤ）であって、ビーム信号が、変更されたビーム強度を含む、ビーム制御デバイス（ＢＣＤ）を含む、システム。
Ｓ２．ＢＣＤが、所定の時間間隔にわたって、ビーム信号の強度を変化させるように構成される、先行する実施形態に記載のシステム。
Ｓ３．先行する実施形態のいずれかに記載のシステムであって、
ビーム信号、特に修正されたビーム信号及び／又は入射ビーム信号を捕捉し、ビーム信号に基づいて、捕捉信号を提供するように構成されたセンサを備える、システム。
Ｓ４．センサが、捕捉信号の一部としてビーム信号の空間的及び／又は時間的に分解された表現を提供するように構成される、Ｓ３の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５．ＢＣＤが、アクティブ化されたときに入射ビーム信号が入射ビーム信号の初期伝搬方向にブランカを通過して伝搬するのを停止するように構成されたブランカを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６．ＢＣＤが、入射ビーム信号の初期伝搬方向と少なくとも部分的に交差するように構成された、アクティブ化されたとき、切り替え可能な物理的障壁を提供するように構成された機械的シャッターを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７．ＢＣＤが、特に静電シャッターがアクティブであるときに、入射ビーム信号の初期伝搬方向と修正されたビーム信号の修正された伝搬方向とが互いに対して角度をなすようにアクティブ化されたとき、静電場を提供するように構成された静電シャッターを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８．ＢＣＤが、電磁場、特に周期的電磁場を提供するように構成された、電磁（電気力学的）シャッターを備え、そのため、アクティブ化されたとき、特に電磁シャッターがアクティブであるとき、入射ビーム信号の初期伝搬方向及び修正されたビーム信号の修正された伝搬方向が互いに対して角度をなす、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ９．ＢＣＤが、入射ビーム信号と実質的に等しい強度又は入射ビーム信号よりも低い強度を有する修正されたビームを提供するようにアクティブ化されたとき、入射ビームの強度を低下させるように構成された減衰器を備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１０．ＢＣＤが、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号の断面の少なくとも一部を遮断するように構成された開口部を備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１１．ＢＣＤが、アクティブ化されたとき、入射ビームの断面を変換するように構成されたレンズを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１２．ＢＣＤが、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号を少なくとも部分的に反射及び／又は偏向するように構成されたミラーを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１３．ＢＣＤが、特に撮像面における入射ビームの断面を増加及び／又は減少させることによって、アクティブ化されたときに入射ビーム信号をフォーカス及び／又はデフォーカスするように構成されたフォーカス要素を備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１４．ＢＣＤが、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号の第１の部分を撮像面に透過することと、入射ビーム信号の第２の部分を第２の撮像面に向けて透過することと、を行うように構成されたビームスプリッタを備え、撮像面の面法線及び第２の撮像面の更なる面法線が、互いに対して角度が付けられている、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１５．ＢＣＤが、特に入射ビーム信号を部分的に遮断することによって、アクティブ化されたとき、入射ビーム信号の断面を成形するように構成されたスリットを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１６．ＢＣＤが、アクティブ化されたとき、ある時間間隔にわたってビーム強度プロファイルを修正するように構成されたビームチョッパを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１７．入射ビーム信号の初期伝搬方向に対してＢＣＤを移動させるように構成された運動構成要素を備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１８．運動構成要素が、ＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを可能にするアクティブ位置にＢＣＤを並進及び／若しくは回転させ、並びに／又はＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを不可能にする非アクティブ位置にＢＣＤを並進及び／若しくは回転させるように構成される、Ｓ１７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ１９．ＢＣＤが、制御信号を受信することと、制御信号に基づいて、アクティブ化及び／又は非アクティブ化することと、を行うように構成される、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２０．ＢＣＤが、アクティブ間隔の持続時間にわたってアクティブ化するように、及び／又は非アクティブ間隔の持続時間にわたって非アクティブ化するように構成される、Ｓ１９の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２１．制御信号が、アクティブ間隔及び／又は非アクティブ間隔を有する制御間隔を備える、Ｓ２０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２２．アクティブ間隔及び非アクティブ間隔が、周期的信号を形成する、Ｓ２０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２３．ＢＣＤが、制御パラメータを受信することと、制御パラメータに基づいて、入射ビーム信号との相互作用を調整することと、を行うように構成される、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２４．ＢＣＤが、制御パラメータに基づいて、入射ビーム信号のビーム特性を修正するように構成される、Ｓ１９の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２５．ＢＣＤが、遮断信号を受信することと、遮断信号に基づいて、入射ビーム信号がＢＣＤを通過して、初期伝搬方向に更に伝搬することを防止することと、を行うように構成される、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２６．制御信号が、タイミングパラメータを含み、ＢＣＤが、タイミングパラメータに基づいて、アクティブ化及び／又は非アクティブ化するように構成される、Ｓ１９の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２７．緊急遮断信号を受信することと、緊急遮断信号に基づいて、入射ビーム信号が二次ＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止することと、を行うように構成された、二次ＢＣＤを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２８．二次ＢＣＤが、実施形態Ｓ５～Ｓ１２のうちのいずれか１つによるＢＣＤである、Ｓ２７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ２９．二次ＢＣＤは、入射ビーム信号の方向に関して、ＢＣＤの上流又は下流に設置される、Ｓ２７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３０．制御信号及び／又は遮断信号をＢＣＤに提供し、及び／又は緊急遮断信号を二次ＢＣＤに提供するように構成された制御モジュールを備える、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３１．制御モジュールが、捕捉信号に基づいて、露光値を生成することと、露光値に基づいて、制御信号、特に制御間隔を修正することと、を行うように構成される、Ｓ３及びＳ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３２．制御モジュールが、露光値が上側閾値、特に最大安全露光値を超えない間、アクティブ間隔を減少させるように構成される、Ｓ３１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３３．制御モジュールが、露光値が上側閾値を超えるときにアクティブ間隔を増加させ、及び／若しくは非アクティブ間隔を減少させ、並びに／又は露光値が下側閾値、特に最小検出露光値を下回るときにアクティブ間隔を減少させ、及び／若しくは非アクティブ間隔を増加させるように構成される、Ｓ３１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３４．制御モジュールが、制御間隔が、ＢＣＤがアクティブであるアクティブ間隔と、ＢＣＤが非アクティブである非アクティブ間隔と、を含むように、制御間隔を調整するように構成され、制御モジュールが、露光値に基づいて、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の比を修正するように構成される、Ｓ２１及びＳ３１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３５．制御モジュールが、露光値が上側閾値を超えるときに各アクティブ間隔を増加させ、及び／又は露光値が下側閾値を下回るときに各アクティブ間隔を減少させるように構成される、Ｓ３４の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３６．制御モジュールが、露光値が上側閾値を超えるときに各非アクティブ間隔を減少させ、及び／又は露光値が下側閾値を下回るときに各非アクティブ間隔を増加させるように構成される、Ｓ３４の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３７．制御モジュールが、間隔周波数が一定のままであるように、アクティブ間隔の間隔持続時間及び非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を調整するように構成される、Ｓ３４の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３８．制御モジュールが、制御信号をＢＣＤに連続的に提供するか、又は制御信号が変化したとき、制御信号をＢＣＤに提供するように構成される、Ｓ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ３９．制御モジュールが、露光値に基づいて、間隔周波数を制御して、露光値を所定のベース露光値に一致させるように構成される、Ｓ３４の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４０．制御モジュールが、センサの捕捉周波数に基づいて、制御間隔を調整するように構成される、Ｓ３及びＳ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４１．制御モジュールが、アクティブ間隔の間隔持続時間及び／又は非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を、捕捉周波数以下の周波数で、修正するように構成される、Ｓ４０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４２．制御モジュールが、露光値が所定の制限閾値を超えたとき、制限モードに入るように構成される、Ｓ３１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４３．制御モジュールが、パルス幅変調（ＰＷＭ）を制御間隔に適用して、制御間隔中の修正されたビーム信号の平均ビーム強度を制御するように構成される、Ｓ４２の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４４．制御モジュールが、所定の露光値、特に最大安全露光値を達成するために、制御間隔のＰＷＭを調整すること、特に平均ビーム強度を制御することと、を行うように構成される、Ｓ４３の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４５．制御モジュールが、センサによるビーム信号の捕捉間隔中にビーム強度を制限するために、制御間隔にデューティサイクル制限制御を適用するように構成される、Ｓ２０及びＳ４２の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４６．制御モジュールが、制御間隔のデューティサイクルを調整すること、特にビーム強度を制御して、所定の露光値、特に最大安全露光値を達成することと、を行うように構成される、Ｓ４５の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４７．制御モジュールが、制御モジュールがトリガ信号を受信したときに評価モードに入るように構成される、Ｓ３１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４８．制御モジュールが、所定の最大アクティブ間隔を含む、及び／又は最小非アクティブ間隔を含む、制御間隔を設定するように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ４９．制御モジュールが、特に後続の一連の捕捉間隔の間、捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させ、及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させるように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５０．制御モジュールが、露光値を制限するために制御間隔にＰＷＭを適用することと、捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の数及び／又はアクティブ間隔の持続時間を増分的に増加させることと、を行うように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５１．制御モジュールが、以前の捕捉間隔を参照して、捕捉間隔当たりの露光値の増加を判定するように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５２．制御モジュールが、現在の露光値と最大安全露光値との差が、後続の捕捉間隔における露光値の予測される増加よりも小さいとき、評価モードを終了するように構成される、Ｓ５１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５３．制御モジュールが、判定された露光値が最大安全露光値を下回るとき、及び／又は制御間隔が、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の所定の比を含むとき、好ましくは、制御間隔が非アクティブ間隔のみを含むとき、評価モードを終了するように構成される、Ｓ５１の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５４．制御モジュールが、評価モードで判定された最後の露光値に対応するアクティブ間隔及び非アクティブ間隔のパターンを含む制御間隔で制御信号を維持するように構成される、Ｓ５２の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５５．制御モジュールが、後続の捕捉間隔、好ましくは、複数の後続の捕捉間隔の露光値を、評価モードにおいて判定された露光値、特に評価モードにおいて最後に判定された露光値に制御するように構成される、Ｓ５２の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５６．制御モジュールが、評価モードにおいて判定された最後の露光値を維持しながら、アクティブ間隔パターンを調整するように構成される、Ｓ５５の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５７．制御モジュールが、ＰＷＭアクティブ間隔パターンを、捕捉間隔当たりの連続アクティブ間隔に変換するように構成される、Ｓ５６の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５８．制御モジュールが、修正されたビーム信号の強度を制御するために減衰パラメータを設定するように構成される、Ｓ９～Ｓ１３及びＳ３０のうちの少なくとも１つの特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ５９．制御モジュールが、捕捉間隔当たりのビーム強度を増加させることと、各増加に対する露光値を判定することと、を行うように構成される、Ｓ４７及びＳ５８の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６０．制御モジュールが、ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たりの固定量だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させるように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６１．制御モジュールが、ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たり、所定の関係に従って、特に固定係数だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させるように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６２．制御モジュールが、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する第１の露光値を予測することと、第１の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定することと、を行うように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６３．制御モジュールが、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に続く更なる捕捉間隔に対する第２の露光値を予測し、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定し、及び／又は更なる捕捉間隔に対する更なる制御間隔を設定し、及び／又は第２の露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定するように構成される、Ｓ６２の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６４．制御モジュールが、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔のシーケンスの選択された捕捉間隔に対する露光値を予測し、露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定し、及び／又は選択された捕捉間隔の制御間隔に基づいて、後続の捕捉間隔の制御間隔を設定するように構成され、選択された捕捉間隔が、後続の捕捉間隔のシーケンスの第２の位置以上である、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６５．制御モジュールが、特に、好ましくは、第２の露光値が最大安全露光値以下であるか、又は所定のマージン値だけ最大安全露光値を下回るときに、後続の捕捉間隔を更なる捕捉間隔と置き換えるために、更なる捕捉間隔に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定するように構成される、Ｓ６３の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６６．捕捉間隔の制御間隔が、第１のＰＷＭデューティサイクルを含み、後続の捕捉間隔の制御間隔が、第２のＰＷＭデューティサイクルを含み、第２のＰＷＭデューティサイクルが、第１のＰＷＭデューティサイクルよりも高く、好ましくは、予め設定されたＰＷＭデューティサイクル増加よりも高い、Ｓ６５の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６７．制御モジュールが、一連の後続の捕捉間隔を含む捕捉シーケンスにおける各捕捉間隔に対する露光値を予測するように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６８．捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の合計持続時間に対応する総アクティブ化時間が、捕捉シーケンス内の連続する捕捉間隔に対して減少する、Ｓ６７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ６９．制御モジュールが、捕捉シーケンスの第１の捕捉間隔に対する第１の総アクティブ化時間を捕捉シーケンスの第２の捕捉間隔の第２の総アクティブ化時間に設定するように構成される、Ｓ６７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７０．第１の総アクティブ化時間に対応する第１の露光値が第２の総アクティブ化時間に対応する第２の露光値よりも低くなるように、第２の総アクティブ化時間が、第１の総アクティブ化時間よりも短い、Ｓ６９の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７１．第１の総アクティブ化時間と第２の総アクティブ化時間との間の絶対差は、捕捉シーケンスの少なくとも１対の後続の捕捉間隔の総アクティブ化時間の間の絶対差よりも小さい、Ｓ７０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７２．第１の総アクティブ化時間と第２の総アクティブ化時間との間の絶対差が、捕捉シーケンスの２つの選択された捕捉間隔の総アクティブ化時間の間の絶対差よりも小さい、Ｓ７０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７３．制御モジュールが、特に、低減が最大安全露光値を下回る予測露光値をもたらすとき、捕捉シーケンスの少なくとも２つの後続の捕捉間隔の総アクティブ化時間の組み合わされた低減に等しい量だけ、捕捉間隔の総アクティブ化時間を減少させるように構成される、Ｓ６７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７４．制御モジュールが、捕捉シーケンスの捕捉間隔、特に以前の捕捉間隔の判定された露光値に基づいて、捕捉シーケンスの捕捉間隔の予測露光値を調整するように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７５．制御モジュールが、捕捉シーケンス内の捕捉間隔当たりの総アクティブ化時間の減少率を調整するように構成される、Ｓ４７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７６．制御モジュールが、捕捉信号を一組のセクション信号に分割することであって、各セクション信号が、捕捉信号の凝集サブセットを含む、分割することと、各セクション信号に対するセクション露光値を判定することと、を行うように構成される、Ｓ３及びＳ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７７．制御モジュールが、ビーム信号の少なくとも１つの次元に沿ってセクション信号を定義する捕捉信号の凝集サブセットを重複させ、好ましくは、凝集サブセットを少なくとも２５％だけ空間的に重複させ、より好ましくは、凝集サブセットを少なくとも５０％だけ空間的に重複させることを行うように構成される、Ｓ７６の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７８．信号セクションのセクション露光値が最大セクション露光値を超えるとき、制御モジュールが、ＢＣＤをアクティブ化する、及び／又は評価モードに入るように構成される、Ｓ７７の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ７９．制御モジュールが、捕捉信号をフィルタリングして、フィルタリングされた捕捉信号を生成するように構成される、Ｓ３及びＳ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８０．制御モジュールが、フィルタを各セクション信号に適用して、特に、フィルタリングを全てのセクション信号に並列に適用して、フィルタリングされたセクション信号を生成するように構成される、Ｓ７６及びＳ７９の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８１．制御モジュールが、フィルタリングされたセクション信号に基づいて、露光値を判定するように構成される、Ｓ８０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８２．制御モジュールが、空間的輝度勾配を減少させるために、特に輝度値を平滑化するために、捕捉信号を空間的にフィルタリングするように構成される、Ｓ７９の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８３．制御モジュールが、ターゲット捕捉間隔を受信するように構成され、ターゲット捕捉間隔が、いかなるアクティブ間隔も含まず、及び／又は制御モジュールが、ターゲット捕捉間隔を参照して、最大許容可能ビーム強度値及び／又は最大露光値を判定するように更に構成される、Ｓ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８４．制御モジュールが、捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させること、及び／若しくは捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させること、並びに／又は捕捉シーケンスの少なくとも１つの捕捉間隔若しくは捕捉シーケンスの各捕捉間隔に対する露光値を判定すること、並びに／又は捕捉シーケンスの捕捉間隔の少なくとも１つの露光値に基づいて、それぞれアクティブ間隔を含まない非アクティブ間隔のみを含む制御間隔を設定すること、を行うように構成される、Ｓ８３の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８５．制御モジュールが、最大安全露光値を最大安全捕捉間隔に一致させるように構成される、Ｓ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８６．制御モジュールが、最適な安全捕捉間隔を判定するように構成される、Ｓ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８７．制御モジュールが、最小露光値を判定することと、ビーム信号が捕捉され、センサのノイズフロアを上回る捕捉信号内に登録されるように、及び／又は最大安全露光値への露光値の潜在的増加が最大化されるように、最小露光値に基づいて、制御間隔を設定することと、を行うように構成される、Ｓ３０の特徴を有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８８．センサが、特にフリッカを含まない連続的に更新される捕捉信号を提供するために、最小捕捉レート閾値を上回る捕捉レートでビーム信号を捕捉するように構成される、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ８９．捕捉レートが、捕捉間隔当たりの総アクティブ化時間によって定義されるビーム露光間隔から分離され、及び／又は捕捉レートが、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔のシーケンスから独立している、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
Ｓ９０．制御モジュールが、捕捉間隔が終了するとき、及び／又は捕捉間隔が開始するとき、ＢＣＤがアクティブ化されるように、制御間隔を調整するように構成される、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。

【0198】

以下では、方法の実施形態について考察する。これらの実施形態は、文字「Ｍ」とそれに続く数字によって略される。本明細書で「方法の実施形態」に言及するときはいつでも、これらの実施形態を意味する。
Ｍ１．電子撮像用途におけるセンサ保護のための方法であって、
所定の時間間隔にわたって修正されたビーム信号の強度を変化させることによって、入射ビーム信号に基づいて、修正されたビーム信号を提供するステップを含む、方法。
Ｍ２．所定の空間分解能及び／又は可変時間分解能で、ビーム信号、特に修正されたビーム信号及び／又は入射ビーム信号を捕捉するステップと、
捕捉されたビーム信号に基づいて、捕捉信号を提供するステップと、を含む、先行する実施形態に記載の方法。
Ｍ３．ＢＣＤがアクティブ化されたとき、入射ビーム信号が、入射ビーム信号の初期伝搬方向において、ＢＣＤ、特にブランカを通過して伝搬するのを停止することを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４．入射ビーム信号の初期伝搬方向と少なくとも部分的に交差するように構成される、切り替え可能な物理的障壁を提供するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５．静電シャッターをアクティブ化させることによって、入射ビーム信号の初期伝搬方向及び修正されたビーム信号の修正された伝搬方向が互いに対して角度をなすように静電場を提供するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６．電磁シャッターをアクティブ化させることによって、入射ビーム信号の初期伝搬方向及び修正されたビーム信号の修正された伝搬方向が互いに対して角度をなすように、電磁場、特に周期的電磁場を提供するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７．入射ビームと実質的に等しい強度又は入射ビームよりも低い強度を有する修正されたビームを提供するために、入射ビームの強度を調整する、特に低下させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ８．入射ビームの断面の少なくとも一部を遮断するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ９．アクティブ化されたとき、入射ビームの断面を変換するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１０．入射ビーム信号を少なくとも部分的に反射及び／又は偏向するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１１．特に結像面における入射ビームの断面を増加及び／又は減少させることによって、入射ビーム信号をフォーカス及び／又はデフォーカスするステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１２．入射ビーム信号の第１の部分を撮像面に透過するステップと、入射ビーム信号の第２の部分を第２の撮像面に向けて透過するステップと、を含み、撮像面の面法線及び第２の撮像面の更なる面法線が、互いに対して角度が付けられている、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１３．特に入射ビーム信号を部分的に遮断することによって、入射ビーム信号の断面を成形するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１４．時間間隔にわたってビーム強度プロファイルを修正するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１５．入射ビーム信号の初期伝搬方向に対してＢＣＤを移動させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１６．ＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを可能にするアクティブ位置にＢＣＤを平行移動及び／若しくは回転させるステップ、並びに／又はＢＣＤが修正されたビーム信号を提供することを不可能にする非アクティブ位置にＢＣＤを平行移動及び／若しくは回転させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１７．制御信号を受信するステップと、制御信号に基づいて、ＢＣＤをアクティブ化させるステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１８．アクティブ化時間間隔の持続時間にわたってＢＣＤをアクティブ化するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ１９．制御信号によってアクティブ化時間間隔を指定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２０．制御パラメータに基づいて、ＢＣＤと入射ビーム信号との相互作用を調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２１．制御パラメータに基づいて、入射ビーム信号のビーム特性を修正するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２２．遮断信号に基づいて、入射ビーム信号がＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２３．タイミングパラメータに基づいて、ＢＣＤをアクティブ化及び／又は非アクティブ化するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２４．緊急遮断信号を受信するステップと、緊急遮断信号に基づいて、入射ビーム信号がＢＣＤを通過して初期伝搬方向に更に伝搬することを防止するステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２５．制御信号をＢＣＤに提供するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２６．捕捉信号に基づいて、露光値を生成するステップと、露光値に基づいて、制御信号、特に制御間隔を修正するステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２７．露光値が上側閾値を超えるとき、アクティブ間隔を増加させるステップ、及び／若しくは非アクティブ間隔を減少させるステップ、並びに／又は露光値が下側閾値を下回るとき、アクティブ間隔を減少させるステップ、及び／若しくは非アクティブ間隔を増加させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２８．制御間隔が、ＢＣＤがアクティブである間のアクティブ間隔と、ＢＣＤが非アクティブである間の非アクティブ間隔と、を含むように、制御間隔を調整するステップと、露光値に基づいて、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の比を修正するステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ２９．露光値が上側閾値を超えるとき、各アクティブ間隔を増加させるステップ、及び／又は露光値が下側閾値を下回るとき、各アクティブ間隔を減少させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３０．露光値が上側閾値を超えるとき、各非アクティブ間隔を減少させるステップ、及び／又は露光値が下側閾値を下回るとき、各非アクティブ間隔を増加させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３１．間隔周波数が一定のままであるように、アクティブ間隔の間隔持続時間及び非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３２．制御信号を連続的にＢＣＤに提供するステップ、又は制御信号が変化するとき、制御信号をＢＣＤに提供するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３３．露光値に基づいて、間隔周波数を制御して、露光値を所定のベース露光値に一致させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３４．センサの捕捉周波数に基づいて、制御間隔を調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３５．アクティブ間隔の間隔持続時間及び／又は非アクティブ間隔の更なる間隔持続時間を、捕捉周波数以下の周波数で修正するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３６．露光値が所定の制限閾値を超えたとき、制限モードに入るステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３７．パルス幅変調（ＰＷＭ）を制御間隔に適用して、制御間隔中の修正されたビーム信号の平均化されたビーム強度を制御するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３８．所定の露光値、特に最大安全露光値を達成するために、制御間隔のＰＷＭを調整するステップ、特に平均化されたビーム強度を制御するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ３９．デューティサイクル制限制御を制御間隔に適用して、センサによるビーム信号の捕捉間隔中のビーム強度を制限することを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４０．制御間隔のデューティサイクルを調整するステップ、特に、所定の露光値、特に最大安全露光値を達成するためにビーム強度を制御するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４１．トリガ信号を受信するとき、評価モードに入るステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４２．所定の最大アクティブ間隔を含む、及び／又は最小非アクティブ間隔を含む制御間隔を設定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４３．特に後続の一連の捕捉間隔の間、捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させるステップ、及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４４．ＰＷＭを制御間隔に適用して、露光値を制限し、アクティブ間隔の数及び／又は捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の持続時間を増分的に増加させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４５．以前の捕捉間隔を参照して、捕捉間隔当たりの露光値の増加を判定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４６．現在の露光値と最大安全露光値との差が、後続の捕捉間隔における露光値の予測される増加よりも小さいとき、評価モードを終了するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４７．判定された露光値が最大安全露光値を下回るとき、及び／又は制御間隔が、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の所定の比を含むとき、好ましくは、制御間隔が非アクティブ間隔のみを含むとき、評価モードを終了するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４８．評価モードで判定された最後の露光値に対応するアクティブ間隔及び非アクティブ間隔のパターンを含む制御間隔で制御信号を維持するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ４９．後続の捕捉間隔、好ましくは、複数の後続の捕捉間隔の露光値を、評価モードにおいて判定された露光値、特に評価モードにおいて最後に判定された露光値に制御するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５０．評価モードにおいて判定された最後の露光値を維持しながら、アクティブ間隔パターンを調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５１．ＰＷＭアクティブ間隔パターンを、捕捉間隔当たりの連続アクティブ間隔に変換するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５２．修正されたビーム信号の強度を制御するために減衰パラメータを設定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５３．捕捉間隔当たりのビーム強度を増加させるステップと、各増加に対する露光値を判定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５４．ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たりの固定量だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５５．ビーム強度及び／又は露光値が捕捉間隔当たり、所定の関係に従って、特に固定係数だけ増加されるように、アクティブ間隔を減少させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５６．以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する第１の露光値を予測するステップと、第１の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定するステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５７．先行する実施形態のいずれかに記載の方法であって、以前の捕捉間隔の露光値に基づいて、後続の捕捉間隔に続く更なる捕捉間隔に対する第２の露光値を予測するステップ、後続の捕捉間隔に対する制御間隔を設定するステップ、及び／若しくは更なる捕捉間隔に対する更なる制御間隔を設定するステップ、並びに／又は第２の露光値が最大安全露光値以下であるかどうかを判定するステップを含む、方法。
Ｍ５８．好ましくは、第２の露光値が最大安全露光値以下であるか、又は所定のマージン値だけ最大安全露光値を下回るとき、特に後続の捕捉間隔を更なる捕捉間隔と置き換えるために、更なる捕捉間隔に基づいて、後続の捕捉間隔のための制御間隔を設定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ５９．一連の後続の捕捉間隔を含む捕捉シーケンス内の各捕捉間隔に対する露光値を予測するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６０．捕捉間隔当たりのアクティブ間隔の合計持続時間に対応する総アクティブ化時間を、捕捉シーケンス内の連続する捕捉間隔に対して減少させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６１．捕捉シーケンスの第１の捕捉間隔に対する第１の総アクティブ化時間を、捕捉シーケンスの第２の捕捉間隔の第２の総アクティブ化時間に設定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６２．特に、低減が最大安全露光値を下回る予測露光値をもたらすとき、捕捉シーケンスの少なくとも２つの後続の捕捉間隔の総アクティブ化時間の組み合わされた低減に等しい量だけ、捕捉間隔の総アクティブ化時間を減少させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６３．捕捉間隔、特に捕捉シーケンスの以前の捕捉間隔の判定された露光値に基づいて、捕捉シーケンスの捕捉間隔の予測された露光値を調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６４．捕捉シーケンス内の捕捉間隔当たりの総アクティブ化時間の減少率を調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６５．捕捉信号を一組のセクション信号に分割するステップであって、各セクション信号が、捕捉信号の凝集サブセットを含む、分割するステップと、各セクション信号に対するセクション露光値を判定するステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６６．ビーム信号の少なくとも１つの次元に沿ってセクション信号を定義する捕捉信号の凝集サブセットを重複させるステップ、好ましくは、凝集サブセットを少なくとも２５％だけ空間的に重複させるステップ、より好ましくは、凝集サブセットを少なくとも５０％だけ空間的に重複させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６７．信号セクションに対するセクション露光値が最大セクション露光値を超えるとき、ＢＣＤをアクティブ化するステップ及び／又は評価モードに入るステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６８．捕捉信号をフィルタリングして、フィルタリングされた捕捉信号を生成するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ６９．各セクション信号にフィルタを適用するステップ、特に、フィルタリングを全てのセクション信号に並列に適用して、フィルタリングされたセクション信号を生成するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７０．フィルタリングされたセクション信号に基づいて、露光値を判定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７１．空間的輝度勾配を減少させるために、特に輝度値を平滑化するために、捕捉信号を空間的にフィルタリングするステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７２．ターゲット捕捉間隔を受信するステップであって、ターゲット捕捉間隔が、いかなるアクティブ間隔も含まない、受信するステップ、並びに／又はターゲット捕捉間隔を参照して最大許容可能ビーム強度値及び／若しくは最大露光値を判定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７３．捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりの非アクティブ間隔を増分的に増加させるステップ、及び／若しくは捕捉シーケンスの捕捉間隔当たりのアクティブ間隔を増分的に減少させるステップ、並びに／又は捕捉シーケンスの少なくとも１つの捕捉間隔若しくは捕捉シーケンスの各捕捉間隔に対する露光値を判定するステップ、並びに／又は捕捉シーケンスの捕捉間隔の少なくとも１つの露光値に基づいて、それぞれアクティブ間隔を含まない、非アクティブ間隔のみを含む制御間隔を設定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７４．最大安全露光値を最大安全捕捉間隔に一致させるステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７５．最適な安全捕捉間隔を判定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７６．最小露光値を判定するステップと、ビーム信号が捕捉され、センサのノイズフロアを上回る捕捉信号内に登録されるように、及び／又は最大安全露光値への露光値の潜在的増加が最大化されるように、最小露光値に基づいて、制御間隔を設定するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７７．特に、フリッカを含まない、連続的に更新される捕捉信号を提供するために、最小捕捉レート閾値を上回る捕捉レートでビーム信号を捕捉するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Ｍ７８．捕捉間隔が終了するとき及び／又は捕捉間隔が開始するとき、ＢＣＤがアクティブ化されるように、制御間隔を調整するステップを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【0199】

次に、本発明の実施形態を例解する、添付図面を参照して本発明を説明する。これらの実施形態は、本発明を例示するものに過ぎず、限定するものではない。

【図1】本発明による、評価モードを適用する実施形態を概略的に描写する図である。

【図2】本発明の一実施形態による、捕捉間隔のシーケンスを概略的に描写する図である。

【図3】本発明の一実施形態による、捕捉間隔の更なるシーケンスを概略的に描写する図である。

【図4】本発明の一実施形態による、制御方式を概略的に描写する図である。

【図5】本発明の一実施形態による、複数の重複セクション信号を概略的に描写する図である。

【図6】本発明の一実施形態による、捕捉シーケンス及び撮像デバイスを概略的に描写する図である。

【図7】本発明の一実施形態による、複数のＰＷＭパラメータに対するＢＣＤ状態、ビーム強度、及びセンサ読み出しの関係を概略的に描写する図である。

【図8】本発明の一実施形態による、複数の選択されたＰＷＭパラメータに対するＢＣＤ状態、ビーム強度、及びセンサ読み出しの関係を概略的に描写する図である。

【発明を実施するための形態】

【0200】

全ての図面が、全ての参照符号を有しているわけではないことに留意されたい。代わりに、いくつかの図面では、例解を簡潔かつ簡単にするために、参照符号のうちのいくつかが省略されている。ここで、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。

【0201】

図１は、評価モードの実行に関するフローチャートを示す。評価モードがトリガされると、センサの露光が所定の初期値に設定される。特に、制御間隔は、好ましくは、捕捉間隔に関して、アクティブ間隔対非アクティブ間隔の所定の比を含み得る。例えば、非アクティブ間隔は、Ｔ＝１０μｓに設定され得、そのため評価モードにおける第１の捕捉間隔に対して、センサは、１０μｓの持続時間にわたってビーム信号にさらされる。初期制御パラメータの設定は、ステップ１０１で実施され得る。制御パラメータの設定に続いて、ステップ１０２においてリセットフレームを取得することができる。リセットフレームを取得することは、任意選択であり得る。リセットフレームは、その後に捕捉されたビーム信号露光の更なる評価に対する基礎を形成し得る。初期パラメータが設定されるか又は取得されるとき、ＢＣＤを非アクティブ化することができ、すなわち、シャッターを解放することができる（ステップ１０３）。シャッターを解放することと並行して、第１の捕捉データを取得することができる（ステップ１０４１）。このデータは、好ましくは、露光を評価する、すなわち、定量化するために使用されない初期データフレームであり得る。初期データフレーム１０４１の取得は、任意選択であり得る。捕捉間隔は、ビーム信号がセンサに露光される１０μｓウインドウを含むことができる。

【0202】

システムは、特に、米国特許第８８１７１４８（Ｂ２）号による、マルチフレーム相関二重サンプリング（Multi Frame Correlated Double Sampling ＭＦＣＤＳ）のバージョンを実装することができ、これはその全体が本明細書に含まれる。本発明によるリセットフレームは、センサの各ピクセルの所定の状態を達成するために使用することができる。ＣＤＳは、特に、センサがＣＭＯＳセンサであるとき、固定パターンノイズ（Fixed Pattern Noise、ＦＰＮ）及びリセットノイズ（Reset
Noise、ＲＮ）を低減するために用いられ得る。

【0203】

露光の評価のためにビーム信号１０４２を捕捉することは、ビーム強度ピークがセンサによって捕捉されるかどうかを評価するための基礎を提供することができる。特に、制御モジュールは、ステップ１０４３において、ビーム軌道がセンサ位置と一致するかどうか、すなわち、ビーム信号の最大値が、実際にセンサに当たるかどうかを識別することができる。制御モジュールは、センサの露光の状態、すなわち、ビーム信号がセンサによって捕捉されているかどうかを判定するために、好ましくは、ビーム信号が部分的に、又は完全に捕捉されているかどうかを区別するために、異なるフレームを実装することができる。これは、ダークフレーム及び／又はリセットフレームで捕捉されたデータの補償を含むことができる。例えば、リセットフレームＥ０は、対応するダークフレームＤ０：Ｅ０－Ｄ０によって補償することができ、データフレームＥ２もまた、更なる対応するダークフレームＤ２：Ｅ２－Ｄ２によって補償することができる。このように、ビームがセンサによって捕捉されたかどうかは、（Ｅ２ーＤ２）－（Ｅ０ーＤ０）の差に基づいて、判定することができる。制御モジュールはまた、過剰露光についてこの差をチェックすることができる。

【0204】

ビーム信号が捕捉されるとき、露光が評価され得る１０５。制御モジュールは、安全な露光条件を判定することができる。現在の露光値が安全制限内にあるとき、及び／又は後続の設定が安全制限内にあると予測されるとき、非アクティブ間隔、すなわち、センサへのビーム信号の露光の時間間隔を増加させることができる（１０７）。露光間隔は、所定の係数（例えば、２）だけ増加させることができる。

【0205】

評価された露光に基づいて、制御モジュールは、所定の係数又は所定の増加量よりも高い露光増加を設定することができる。そのため、より高い値を有する露光が、最大露光値を下回ると判定されるとき、露光ステップはスキップされ得る。好ましくは、増加は、デューティサイクルパーセンテージで測定することができる。例えば、制御モジュールは、２％デューティサイクル露光から判定された露光値に基づいて、５０％デューティサイクル露光が、安全制限内の露光値を生成することを判定するように構成することができる。このため、制御モジュールは、２％と５０％との間の増分的な増加をスキップし、２％デューティサイクル露光に続いて５０％デューティサイクル露光を直接実行することができる。スキップ増加は、初期露光、すなわち、２％デューティサイクル露光に基づいて判定された露光値と関連付けられた精度及び信頼値に基づいて、変化し得る。

【0206】

評価モードは、システムのインターフェースによって、及び／又はシステムに許容可能なパラメータ、例えば、設定された最小及び／又は最大閾値内の露光値を参照して、現在の露光値を監視する事前線量保護機構によってトリガされ得る。更に、システムに対する変更、例えば、光学系の調整、試料の変更、ＢＣＤ設定の変更は、評価モードをトリガして、システムが所定の閾値パラメータ内で動作することを再び検証することができる。

【0207】

ステップ１０５において、現在の露光が所定の閾値パラメータ内に収まらない、例えば、露光値が最大露光値を超えると判定されたとき、システムは、現在のパラメータ、具体的には現在の露光間隔（例えば、１０μｓ）を含むレポートを発行することができる。追加的に又は代替的に、制御モジュールは、安全であると見なされた以前の組のパラメータに戻ることができる。しかしながら、これらの設定はまた、再評価されて、これらの以前のパラメータが依然として所定の閾値パラメータ内の捕捉データを生成しているかどうかを判定することもできる。レポートに基づいて、特に制御モジュールによって、現在の露光値と閾値との間のマージンがアンダーカットされたときに、回避アクションが実施され得、そのためマージンを増加させることができる。

【0208】

著しい光学モード変更は、システムのサブシステムによって手動及び／又は自動的に示され得る。著しい光学モード変更は、評価モードへの切り替えをトリガすることができる。評価モードの間、システムは、センサの照明が許容可能であるか否かを判定することができる。評価モードは、事前線量保護であり得る。評価モードに続いて、通常露光モードが実施され得、その間、反応性線量保護がアクティブであり、すなわち、過剰露光が検出されたときにビーム信号の捕捉を中断することができる。

【0209】

図２は、本発明の一実施形態による、捕捉間隔のシーケンスを概略的に描写する。フレーム２０１は、リセットフレームであり得る。偶数（２０２、２０４、２０６、．．．）でラベル付けされた各捕捉フレームは、各々２つのフレームの組に分割され得、第１のフレームは、初期データフレームに対応し得、第２のフレームは、ビーム信号の露光を判定するために使用される検出フレームであり得る。奇数番号（２０３、２０５、２０７、．．．）でラベル付けされたこれらの検出フレームは、露光時間間隔、すなわち、ビーム信号がセンサに露光される間の捕捉フレーム当たりの非アクティブ間隔に対応することができる。それに対応して、Ｔは、特に以前に捕捉されたフレームを参照して、露光時間増分を表現することができる。例えば、初期の捕捉間隔は、ｔｃ＝１０μｓのビーム露光を含むことができ、後続の捕捉間隔は、Ｔ＝１０μｓとなるようにｔｃ＝２０μｓのビーム露光を含むことができる。評価モード内で評価される捕捉間隔の最小数が、設定され得る。例えば、２０個の捕捉間隔、すなわち、フレームの最小数が設定され得る。追加的又は代替的に、最小総露光時間が設定され得る。例えば、８０ｍｓの最小総露光時間が設定され得る。

【0210】

図３は、本発明の一実施形態による、捕捉間隔の更なるシーケンスを概略的に描写する。特に、露光ウインドウ、すなわち、捕捉間隔中の非アクティブ間隔は、捕捉間隔まで、又は捕捉間隔を超えて増加され得る。例えば、完全長捕捉間隔は、４０００μｓであり得る。非アクティブ間隔長は、２の定数倍だけ増加され、５１２０μｓの間隔長をもたらすことができる。このため、評価モード中の最終捕捉間隔は、完全に非アクティブ化されたＢＣＤ、すなわち、捕捉間隔の全持続時間にわたるセンサへのビーム信号の露光によって特徴付けることができる。評価モードは、部分的な線量を試験して、完全線量での露光を判定及び／又は予測することができる。例えば、ＢＣＤがビーム信号を遮断しない捕捉間隔中のピクセル当たりのビーム信号の全線量は、ピクセル当たり１０ｎＡに達する可能性がある。最小露光時間間隔、すなわち、１０μｓの最小非アクティブ間隔及び１．５×１０^９Ａのピクセル当たりの最大寿命線量と併せて、センサは、その寿命予測に到達する前に、１０μｓの露光ウインドウ及びピクセル当たり１０ｎＡの強度で、およそ２４３０フレームを捕捉することができる。例えば、８ｍｓの完全長露光とは対照的に、センサは、１０μｓの露光ウインドウを有する放射線の１／８００^ｔｈのみに露光され得る。更に、１０ｎＡは、回折用途も含む１つのピクセルに対して例外的に高い強度を表現することができる。好ましくは、ピクセル当たりの最大強度は、およそ１ｎＡであり得る。

【0211】

図４は、本発明の一実施形態による、制御方式を概略的に示す。図は、左から右に走る、すなわち、トリガ信号（例えば、ＯｐｔｉｃａｌＭｏｄｅＣｈａｎｇｅ）から始まる時間軸上に基づく。評価モードは、特定のトリガイベント又は信号によってトリガされ得る。例えば、光学モード変更は、線量保護をトリガすることができる。光学モード変更は、正規化、回折への変更、ビームストップが挿入される、すなわち、アクティブ化されることに起因するビームストップ後退及び／又は画像シフトを含むことができる。ＢＣＤ、すなわち、保護シャッター（ＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ（オン））を有効にすることは、アクティブ間隔のみを含む制御間隔を表現することができる。線量保護は、線量変更に基づいて、開始することができる。更に、線量は、例えば、光学系の変化に起因して予測不可能である可能性がある。このため、ＢＣＤは、センサが未知の強度を有するビーム信号に露光されることを防止するようにトリガされ得る。

【0212】

線量プロテクタは、制御モジュールの一部であり得る。特に、線量プロテクタは、ＢＣＤのアクティブ化／非アクティブ化に関する任意の評価モード又は他の制御信号に取って代わり得るＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号を発行し得る。ＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号が「オン」に設定されている限り、ＢＣＤは、アクティブのままであり、ビーム信号を遮断し得る。ＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号はまた、ビーム強度変更を予期して、及び／又はトリガイベントを予期して、「オン」に設定され得る。ＢＣＤに対する制御は、ソフトウェアレベルからハードウェアレベルに移すことができる。好ましくは、これは、ＢＣＤがＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号に基づいて、アクティブになると実施され得る。特に、ＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号に基づく、ＢＣＤのアクティブ化とビーム信号の実際の変更との間に時間間隔が存在し得る。示された実施形態では、この時間間隔は、「Ｃｈａｎｇｅ Ｏｐｔｉｃｓ」によって示される。好ましくは、この時間間隔中に評価モードを初期化することができる。

【0213】

評価モードの準備（スニッフィング準備）では、ハードウェアブランク（ＨｗＢｌａｎｋ）信号は、ＢＣＤのアクティブ化／非アクティブ化に関係する更なる信号インスタンスを表現する「オン」に設定され得る。しかしながら、ＨｗＢｌａｎｋ信号は、制御ソフトウェア層とは対照的に、制御ハードウェア層によって発行され得る。評価モードの初期化（スニッフィング）は、非同期的に実施され得る。ＨｗＢｌａｎｋ信号が確立されると、線量プロテクタ（ＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ、ソフトウェアレベル）を介した保護を無効にすることができ、すなわち、ＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号を「オフ」に設定することができる。スニッフィング及び評価モードは、スニッフィングが、達成されるべき実際の露光間隔の一部のみについてビーム信号を捕捉し、要求された露光間隔が満たされ得るか、又はシステムの閾値が超えられて、更なる増加を防止するまで、その部分を増分的に増加させるものとして定義され得るため、同義的に使用される。

【0214】

「ＤｏｓｅＲａｔｅ ＴｏＣｈａｎｇｅ」と「ＤｏｓｅＲａｔｅ Ｃｈａｎｇｅｄ」との間の間隔中、ビーム強度は、予測不可能であり得る。「ＤｏｓｅＲａｔｅ ＴｏＣｈａｎｇｅ」信号及び「ＤｏｓｅＲａｔｅ Ｃｈａｎｇｅｄ」信号は、特定のビーム強度変更動作が完了した後に自動的に設定することができ、及び／又はこれらの信号は、手動インターフェース動作によって設定することができる。

【0215】

「ＤｏｓｅＲａｔｅ Ｃｈａｎｇｅｄ」信号は、評価モードをトリガする前に遅延をトリガして、光学系が安定することを可能にすることができる。評価モードを開始するための要求は、非同期であり得る。評価モードを開始する要求により、制御は、線量プロテクタからカメラソフトウェアに移され得、ＢＣＤ制御を含む実際の捕捉取得は、ハードウェアレベルに移すことができる。

【0216】

評価モード（スニッフィング）を開始するための要求がカメラソフトウェアに発行されると、線量測定が順にカメラソフトウェアによって開始され得る。取得中のＢＣＤの制御を含む捕捉間隔の実際の取得は、カメラハードウェアによって制御することができる。線量を測定することは、複数の捕捉間隔を評価すること、及び／又は複数の間隔に対してＢＣＤを非アクティブ化／アクティブ化することを含むことができる。カメラハードウェアが値「オフ」を有するＨｗＢｌａｎｋ信号を発行するとき、ＢＣＤは、非アクティブ化され得、すなわち、非アクティブ間隔を開始することができる。カメラハードウェアが、値「オン」を有するＨｗＢｌａｎｋ信号を発行するとき、ＢＣＤは、アクティブ化され得、すなわち、アクティブ間隔を開始することができ、非アクティブ間隔を終了することができる。各捕捉信号は、複数のアクティブ間隔を含むことができる。線量を測定するプロセスは、安全でない線量が少なくとも１つの捕捉間隔によって捕捉されたとき、すなわち、露光閾値が少なくとも１つのピクセル又は著しい数のピクセルによって超えられたとき、中止され得る。現在の露光値がセンサを更なるセンサに露光させるために安全でないと考えられるとき、制御は、カメラソフトウェアから線量プロテクタに与えられ得、順に、線量プロテクタは、値「オン」を有するＦｏｒｃｅＢｌａｎｋ信号を提供することによってＢＣＤの強制アクティブ化を発行することができる。このため、センサは、過剰露光、それぞれ高いビーム強度から保護され得る。

【0217】

完全露光トリガ閾値パラメータなしで評価モードを完了することができるとき、評価モード（線量測定）を完了することができ、ビーム信号の通常の捕捉を進めることができる。

【0218】

制御モジュールは、現在の露光値及び／又はビーム強度とそれぞれの閾値との間の差を示す線量マージン値を提供するように構成することができる。

【0219】

更に、システムは、一次ＢＣＤも故障した場合に、ＢＣＤに二次ＢＣＤをアクティブ化及び／又はトリガさせることによって、任意の構成要素の故障に反応するように構成することができる。制御モジュールは、センサにおけるビーム強度及び／又はビーム強度パターン（時間的及び／又は空間的）に基づいて、故障した構成要素又は概してシステムの故障状態を識別することができる。ビーム信号がパラメータの予想範囲から逸脱するとき、制御モジュールは、センサを保護するためにＢＣＤをトリガすることができる。例えば、ビームブランク信号がアクティブ（オン）であるにもかかわらず、著しい線量が検出された場合、故障を検出することができる。制御モジュールは、任意の構成要素（例えば、光学系、ＢＣＤ位置など）の故障を検出することができる。故障を検出することは、評価モードをトリガすることもできる。

【0220】

図５は、重複セクション信号５０＃の概略シーケンス５００を示し、＃は正の整数を表現する。特に、セクションは、各センサセクションが２つの別個のセクション信号の一部として表現されるように、５０％だけ重複する。例示的なビーム信号が２つの円として示される。このため、第１の円は、セクション信号５０１によって完全に捕捉され、セクション信号５０２によって部分的に捕捉され、第１の円はセクション信号５０３の一部ではない。重複に起因して、セクション信号縁部においてビーム信号を分割する確率を低減することができ、すなわち、少なくとも１つのセクションがセクション縁部と交差することなくビーム信号を捕捉する機会を増加させることができる。完全なビーム信号、又は単一セクション信号内のビーム信号の少なくとも凝集ドメインを捕捉することは、それぞれのセクション信号の判定された露光値の精度を増加させることができる。ビーム信号が複数のセクション信号にわたって分割されるとき、各セクション信号に対して生成される露光値は、各セクションがそのそれぞれのセクション信号に対する輝度警告をトリガするためのビーム信号の重要な部分を含まない可能性があるので、露光閾値をトリガしない可能性がある。重複は、２つ以上の方向、すなわち、横断方向、横方向、及び／又は対角線方向において実施され得る。重複は、予想されるビーム信号のタイプ、及びビーム信号の関連する凝集部分がセクション信号にわたって分割され得る可能性に従って変更され得る。

【0221】

二次円は、セクション信号５０４、５０５及び５０６ｌによって部分的に捕捉される。セクション信号のいずれも二次円を完全に捕捉しない。しかしながら、セクション化に起因して、セクション信号５０５は、二次円を完全に包囲したであろうセクションの近似である。制御モジュールは、セクション５０５の露光値を判定するように構成することができ、セクション５０４及び／又は５０６、すなわち、同じ凝集ビーム信号部分を捕捉する隣接セクションに対して判定された露光値に基づいて、露光値を重み付けして、二次円を完全に捕捉するセクション信号に対応する真の露光値を推定することができる。その結果、重複セクションは、露光のより正確な判定を可能にし、このため、検出されない過剰露光に起因するセンサ損傷を回避する確率を増加させる。

【0222】

図６は、撮像６０１における連続露光の概略表現を描写する。ここで、ビーム信号は、センサに連続的に露光される。センサは、セグメント化された捕捉間隔でビーム信号を捕捉する。露光時間は、捕捉間隔長に等しい。

【0223】

図６は、回折６０２におけるパルス露光の概略表現を更に描写する。ここで、露光時間は、ＢＣＤによって制御される。各捕捉間隔は、各捕捉間隔（フレーム）の開始時に非アクティブであるＢＣＤに基づく露光間隔を含む。典型的には、回折画像は、反射連続撮像と比較して著しく高いビーム強度を含むことができる。スポット状の強度ピークに起因して、これらのスポットの輝度を正確に検出して、センサの保護及び寿命を増加させることが不可欠である。

【0224】

システム６００は、（例えば、１ｍｓ以下の露光持続時間の間）試料を露光するためのＢＣＤ（例えば、ビームブランカ、キャビティなど）、及び２０ｆｐｓ以上のフレームレートを提供するセンサを備えることができる。例えば、センサは、２５Ｈｚの読み出し周波数で読み出すことができ、試料の露光間隔は、１ｋｈｚの露光周波数に基づくことができ、線量は４０分の１に低減させることができる。１０ｋＨｚの露光周波数では、４００分の１の低減を達成することができる。

【0225】

例えば、ＭＳ撮像では、１０～１０００ｐＡの電流を使用することができる。平均して１００．０００ピクセルが１６×１０^６ピクセルセンサ上で照明されるとき、これは、２５ｆｐｓ当たりおよそ１～１００ｐｅ／ピクセルを平均化することができる。読み出し周波数を２５ｆｐｓ以上とすることで、オペレータが回折パターンの変化をスムーズに観察することができる。より低い読み出し周波数は、ジッタ効果を引き起こす可能性があり、これはオペレータを疲れさせる可能性がある。

【0226】

Ｓｉ１１０の回折パターン６０２は、５～３０個の一次電子に等しくなり得る１００～６００カウント程度の回折スポットにおける強度を含むことができる。この線量範囲では、結晶の誤配向が観察可能である。露光時間は、１ｐＡの電流でそれぞれ３．３ｍｓ、３００ｆｐｓとすることができる。滑らかなライブ画像は、配向のための線量を１０分の１に低減することによって達成することができる。

【0227】

図７は、時間を示す共通のｘ軸を共有する４つの積層された図を描写する。一番上のグラフは、カメラライン読み出しの進行を表現する。このため、Ｔ_１は、センサが全てのラインの読み出しを完了する時間間隔、すなわち、完全なフレームを示す。カメラ読み出し速度は、線形とすることができる。第２のグラフは、１００％のデューティサイクルで捕捉間隔Ｔ_１の間にセンサが露光されるビーム強度を示す。デューティサイクルは、ＢＣＤのＰＷＭ作動に関連することができる。ここで、１００％のデューティサイクルは、完全な捕捉間隔の間、ＢＣＤが非アクティブであることに関連し得る。このため、ビーム信号は、捕捉間隔の全持続時間にわたって全強度で露光される。更に、ＢＣＤに対するアクティブ間隔が制御信号内に存在しないので、１００％のデューティサイクルは、ＢＣＤが一連の後続フレームに対して非アクティブであることに対応し得ることが示される。

【0228】

代替的に、制御モジュールは、捕捉間隔の半分の間、ＢＣＤが非アクティブであり、捕捉間隔の他の半分の間、ＢＣＤがアクティブであるように、５０％のデューティサイクルＰＷＭを実装することができる。特定の例は、具体的には各捕捉間隔の開始時における１つの凝集非アクティブ間隔ｔ_オンと、具体的には各捕捉間隔の終了時における１つの凝集アクティブ間隔ｔ_オフと、を示す。

【0229】

更に、制御モジュールは、ＢＣＤが捕捉間隔の５％の間、具体的には、捕捉間隔の開始時に非アクティブであるように、５％のデューティサイクルＰＷＭを実装することができる。

【0230】

図８は、本発明による、間隔シーケンスの更なる実施形態を概略的に描写する。Ｔ_１は、センサの完全な読み出しが実行され得る、捕捉間隔に対応する。完全な読み出しは、センサから単一の露光を透過することとして定義することができる。センサは、複数の露光を捕捉することができ、次いで、これらの露光をセンサから順次読み取ることができる。図７に示される５０の％ＰＷＭデューティサイクル実施形態の代替として、５０％のＰＷＭデューティサイクルは、所定のＰＷＭ周波数に従って、捕捉間隔にわたって拡散され得る。ＰＷＭ周波数は、ＰＷＭ周期Ｔ_２によって判定することができる。間隔Ｔ_２は、捕捉間隔内で繰り返されるＰＷＭパターンを含むことができる。好ましくは、捕捉間隔は、間隔Ｔ_２の倍数である。間隔Ｔ_２は、アクティブ間隔及び非アクティブ間隔を含み得る。特に、Ｔ_２は、５０％のＰＷＭデューティサイクルに対応する同じ持続時間を有するアクティブ間隔及び非アクティブ間隔を含み得る。

【0231】

更に、図８は、１つの捕捉間隔にわたって拡散する１０％のＰＷＭデューティサイクルを示す。ここで、Ｔ_オンは、１ＰＷＭ周期Ｔ_２の１０％を構成する。このため、１０％ＰＷＭデューティサイクルの実施形態は、５０％のＰＷＭデューティサイクルの実施形態と同じＰＷＭ周波数を有する。好ましくは、捕捉間隔及び／又はＰＷＭ間隔は、非アクティブ間隔で始まる、すなわち、ビーム信号は、各捕捉間隔の開始時にセンサに露光される。１つの捕捉間隔にわたるＴ_オン間隔の総和は、捕捉間隔のそれぞれのパーセンテージに達することができ、すなわち、１０％のＰＷＭデューティサイクルでは、捕捉間隔の１０％が非アクティブ間隔であり得る。

【0232】

図８はまた、２％のＰＷＭデューティサイクルの実施形態も示す。ＰＷＭ周波数は、ＰＷＭ間隔Ｔ_３に基づく。ここで、捕捉周波数は、ＰＷＭ変調が捕捉間隔と非同期であるように、ＰＷＭ周波数の整数倍ではない。更に、デューティサイクル間隔Ｔ_オンは、１０％ＰＷＭデューティサイクル実施形態のＴ_オンと同一であり得る。最小非アクティブ間隔に達するとき、露光における更なる低減は、デューティサイクル間隔Ｔ_オンを一定に保ち、ＰＷＭ周波数を減少させ、それぞれＰＷＭ間隔を増加させることによって、達成することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】