Beschreibung

[0001 ] Die Erfindung betrifft einen Detektormodul zur Bildaufnahme, insbesondere für ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem für einen Flugkörper, wie Raumflugkörper. Außerdem betrifft die Erfindung zumindest ein ein Detektormodul aufweisendes optoelektronisches Bildaufnahmesystem sowie einen entsprechenden Flugkörper, wie Raumflugkörper.

[0002] Optoelektronische Bildaufnahmesysteme werden beispielsweise im Bereich der Raumfahrt zur Erdbeobachtung eingesetzt. Typischerweise weisen solche Bildaufnahmesysteme eine Optik, einen oder mehrere Detektoren in einer Bildebene und eine Elektronik auf. Für die hochauflösende Erdbeobachtung ist die Kombination von mehreren Detektoren notwendig. Üblicherweise sind die Detektoren als Zeile mit entsprechender Auflösung ausgeführt. Je nach Anwendung können auch mehrere Detektorzeilen, auch Sensorzeilen genannt, miteinander kombiniert werden, um einen größeren Bereich, zum Beispiel mit größerer Schwadbreite, aufnehmen zu können. Hierbei ist es notwendig, dass sich die Detektoren im Randbereich überdecken bzw. überlappen. Im Bildfeld bzw. auf der Bildebene bzw. Fokalebene („Focal Plane Assembly", FPA) können daher mehrere Zeilendetektoren bzw. optoelektronische Elemente, wie Zeilenelement, als Array angeordnet sein. Bei hochauflösenden Sensoren / Detektoren werden üblicherweise unterschiedliche Spektralbereiche untersucht bzw. genutzt. Jede Detektorzeile, beispielsweise aus überlappenden Detektoren bzw. optoelektronischen Elementen, kann hierbei für einen gesonderten Spektralbereich optimiert sein.

[0003] Die bekannten FPA-Lösungen in planarer Anordnung und mit monolithischer FPA- Grundplatte sowie darauf montierten, in separat Gehäusen bzw. Chip-Carriern verbauten Sensoren können nicht optimal an die neue Generation von wesentlich größeren Sensoren angepasst werden. Die neuen Sensoren können mehr und/oder kleinere Pixel und/oder eine deutlich höhere Integrationsdichte durch wesentlich mehr Funktionen auf dem Chip, und/oder höhere Taktraten und/oder potentiell damit auch eine höhere Verlustleistung aufweisen. Elektrische Verbindungen zu Peripherie-Bauteilen müssen kurz und elektrisch hochwertig sein. Die Peripherie- Bauteile finden aber in Richtung der Bildebene keinen Platz. Durchbrüche in der FPA-Grundplatte für elektronische Komponenten senkrecht zur Bildebene können das thermale Verhalten durch Inhomogenität verschlechtern. Diese Durchbrüche können auch schwer herzustellen sein und können die mechanisch-thermischen Eigenschaften der monolithischen Grundplatte verschlechtern. Die hohe Datenrate der neuen Sensoren kann eine Kommunikation mit sehr hoher Bandbreite erfordern. Diese kann durch optische Links realisiert werden. Auch die Anordnung des optischen Links kann in der Ebene schwierig sein. Sowohl die Verlegung der optischen Fasern und/oder die Platzierung des optischen Links nahe zur Datenquelle (notwendig wegen der hohen Taktraten) aber auch das thermale Management können zu größerem Flächenbedarf führen.

[0004] Die Sensoren können gegenwärtig für eine präzise Fixierung nach dem Justieren und/oder für eine gute thermale Anbindung verklebt und/oder nicht-lösbar befestigt werden. Bei Ausfall eines Sensors ist dann das gesamte monolithische FPA zu wechseln.

[0005] Der Sensor und die peripheren Bauelemente (z.B. Takttreiber) können thermische Hotspots bilden, die bei einer monolithischen FPA nicht selektiv kompensiert werden können. Für den Sensor bedeutet das Auftreten von Temperaturgradienten eine Verschlechterung des Arbeitspunktes. Auch die mögliche optische Auflösung mit der neuen Sensorgeneration ist nur nutzbar, wenn thermische Ausdehnungseffekte weitestgehend vermieden werden können, was wiederum in einer monolithischen, planaren FPA schwierig sein kann.

[0006] Sensoren mit höherer Auflösung fordern auch eine genauere Justage zueinander.

Justierwerkzeuge können aber bei den angestrebten minimalen Abständen zwischen den Sensoren nur bedingt in einer planaren FPA auf Grund der räumlichen Enge verwendet werden.

[0007] Eine planare monolithische FPA fordert ferner eine qualitativ hochwertige Optik, welche ein ebenes Bildfeld und eine farbfehlerfreie Abbildung gewährleisten muss. Eine Anpassung der planaren FPA an Besonderheiten der Abbildung, wie Bildfeldwölbung und/oder Farbfehlerkorrektur, kann schwierig sein.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Detektormodul strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes optoelektronisches Bildaufnahmesystem strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Flugkörper, wie Raumflugkörper, zur Bildaufnahme strukturell und/oder funktionell zu verbessern.

[0009] Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile einer planaren und/oder monolithischen FPA zu vermeiden, beispielsweise ein effektives Packaging bzw. eine kompaktere und verbesserte Anordnung von optoelektronischen Detektoren in der FPA zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Integrationsdichte, insbesondere im Bildfeld bzw. auf der Bildebene bzw. Fokalebene, zu erhöhen sowie die Performance zu verbessern.

[0010] Die Aufgabe wird gelöst mit einem Detektormodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem optoelektronischen Bildaufnahmesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 34. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Flugkörper, wie Raumflugkörper, mit den Merkmalen des Anspruchs 41 . Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der Beschreibung und/oder den begleitenden Figuren. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. [001 1 ] Das Detektormodul kann zur Bildaufnahme dienen und/oder ausgebildet sein. Das Detektormodul kann für ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem sein und/oder dort angeordnet sein. Das Detektormodul kann für einen Flugkörper, beispielsweise ein Raumflugkörper, sein und/oder dort angeordnet sein. Das Detektormodul kann zur Erdbeobachtung, insbesondere zur hochauflösenden Erdbeobachtung, sein bzw. ausgebildet sein.

[0012] Das Detektormodul kann einen Modulgrundkörper umfassen. Das Detektormodul kann zumindest ein am Modulgrundkörper, beispielsweise direkt, angeordnetes und/oder integriertes optoelektronisches Element, beispielsweise Detektor und/oder lichtempfindlicher Sensorchip, umfassen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann wenigstens eine Zeile mit einer Vielzahl von Pixeln, wie Pixelzeile, aufweisen.

[0013] Das Detektormodul kann mehrere am Modulgrundkörper, beispielsweise direkt, angeordnete und/oder integrierte optoelektronische Elemente, beispielsweise Detektoren und/oder lichtempfindliche Sensorchips, aufweisen. Die mehreren optoelektronischen Elemente können im Wesentlichen in einer Richtung, wie Längsrichtung des Detektormoduls und/oder des Modulgrundkörpers, hintereinander angeordnet sein. Die Längsrichtung kann eine Longitudinalrichtung des Detektormoduls und/oder des Modulgrundkörpers sein. Die Längsrichtung kann im Wesentlichen die Richtung der Längsachse und/oder im Wesentlichen die Richtung der längsten Ausdehnung bzw. Erstreckung des Detektormoduls und/oder des Modulgrundkörpers sein. Die mehreren, beispielsweise hintereinander angeordneten, optoelektronischen Elemente können sich abschnittsweise, beispielsweise in einer Richtung, wie Längsrichtung des Detektormoduls und/oder des Modulgrundkörpers, und/oder in ihren Endbereichen, insbesondere in Querrichtung gesehen, überlappen. Die Zeilen mit einer Vielzahl von Pixeln, wie Pixelzeilen, der mehreren, beispielsweise hintereinander angeordneten, optoelektronischen Elemente können sich abschnittsweise, insbesondere in einer Richtung, wie Längsrichtung des Detektormoduls bzw. Modulgrundkörpers, und/oder in ihren Endbereichen, insbesondere in Querrichtung gesehen, überlappen. Die Querrichtung kann eine Lateralrichtung des Detektormoduls und/oder des Modulgrundkörpers sein. Die Querrichtung kann im Wesentlichen die Richtung der Querachse des Detektormoduls bzw. Modulgrundkörpers und/oder im Wesentlichen die Richtung quer, wie senkrecht, zur Längsrichtung sein. Die Querrichtung kann ferner im Wesentlichen die Richtung einer kürzeren und/oder der kürzesten Ausdehnung bzw. Erstreckung des Detektormoduls und/oder des Modulgrundkörpers sein. Die Querrichtung bzw. Querachse und die Längsrichtung bzw. Längsachse können in einer Ebene liegen. Die Ebene kann durch eine Trägerfläche, insbesondere des Modulgrundkörpers, definiert und/oder ausgebildet sein. Die Ebene kann parallel zur Trägerfläche sein.

[0014] Die mehreren, beispielsweise hintereinander angeordneten, optoelektronischen Elemente können, beispielsweise in einer Richtung, wie Längsrichtung des Detektormoduls bzw. Modulgrundkörpers, direkt aneinander liegend oder voneinander beabstandet angeordnet sein. Die mehreren, beispielsweise hintereinander angeordneten, optoelektronischen Elemente können, beispielsweise in einer Richtung, wie Längsrichtung des Detektormoduls bzw. Modulgrundkörpers, mit Abstand angeordnet sein.

[0015] Das Detektormodul und/oder das zumindest eine optoelektronische Element kann für zumindest einen Spektralkanal und/oder Farbkanal ausgebildet sein. Das Detektormodul und/oder das zumindest eine optoelektronische Element kann für zumindest einen Spektralbereich ausgebildet und/oder optimiert sein.

[0016] Das zumindest eine optoelektronische Element kann mit dem Modulgrundkörper verbunden sein. Beispielsweise kann das zumindest eine optoelektronische Element mit dem Modulgrundkörper fest verbunden, wie verklebt und/oder nichtlösbar verbunden, sein.

[0017] Das zumindest eine optoelektronische Element kann ein lichtempfindlicher Chip sein. Das zumindest eine optoelektronische Element kann ein CMOS Chip sein und/oder zumindest eine aktive Pixeltechnik aufweisen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann ein CCD-Chip, eine Fotodiode oder dergleichen sein und/oder umfassen. [0018] Das zumindest eine optoelektronische Element kann zumindest eine Leiterplatte aufweisen. Die zumindest eine Leiterplatte kann zumindest abschnittsweise starr oder flexible ausgebildet sein. Die zumindest eine Leiterplatte kann eine starre oder flexible Leiterpatte sein. Das zumindest eine optoelektronische Element kann zumindest eine integrierte Signalverarbeitungs- und/oder Ausleseschaltung umfassen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann zumindest einen zeilenförmigen lichtempfindlichen Chip umfassen. Der zumindest eine lichtempfindliche Chip kann ein CMOS-Chip, ein CCD-Chip, eine Fotodiode oder dergleichen sein. Das zumindest eine optoelektronische Element kann, insbesondere in seiner Längsrichtung / Longitudinalrichtung, zumindest eine Zeile, wie Pixelzeile, mit einer Vielzahl von Pixeln aufweisen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann beispielsweise zwischen 1000 und 30000 Pixel, insbesondere zwischen 5000 und 25000 Pixel, vorzugsweise ca. 10000 oder ca. 20000 Pixel als Pixelzeile aufweisen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann eine Anzahl von, insbesondere in seiner Querrichtung / Lateralrichtung, parallel zueinander angeordneten Subzeilen, wie Subpixelzeilen, mit jeweils einer Vielzahl von Pixeln aufweisen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann beispielsweise eine einer Potenz von 2 entsprechende Anzahl, insbesondere bis zu 512 oder 1024, Subzeilen aufweisen. Die Pixelzeile kann eine Vielzahl von Subpixelzeilen aufweisen.

[0019] Das zumindest eine optoelektronische Element kann ein Sensor und/oder Detektor und/oder ein lichtempfindlicher Elektronikchip und/oder ein lichtempfindlicher Sensorchip sein und/oder umfassen. Das zumindest eine optoelektronische Element kann ein optoelektronischer Detektor und/oder ein lichtempfindlicher Sensor-Chip sein. Das zumindest eine optoelektronische Element kann direkt in dem Detektormodul und/oder direkt auf dem oder in dem Modulgrundkörper integriert sein.

[0020] Der Modulgrundkörper kann mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Modulgrundkörper zweiteilig, dreiteilig, vierteilig oder fünfteilig ausgebildet sein. Zumindest ein Teil oder jeder Teil des Modulgrundkörpers kann zumindest ein optoelektronisches Element aufweisen. [0021 ] Der Modulgrundkörper kann, beispielsweise in Längsrichtung und/oder in Querrichtung des Modulgrundkörpers, zumindest abschnittsweise im Wesentlichen bogenförmig und/oder keilförmig und/oder abgewinkelt und/oder stufenförmig ausgebildet sein. Unter stufenförmig kann auch treppenförmig verstanden werden. Der Modulgrundkörper kann einen Mittelabschnitt und zumindest ein zu dem Mittelabschnitt abgewinkelten oder stufenförmigen Abschnitt aufweisen. Zumindest einer oder jeder Abschnitt des Modulgrundkörpers kann zumindest ein optoelektronisches Element aufweisen. Der Modulgrundkörper kann in einer Richtung quer zu einem Bildfeld bzw. einer Bildebene und/oder zu einer Längserstreckung des zumindest einen optoelektronischen Elements im Wesentlichen keilförmig und/oder bogenförmig und/oder abgewinkelt und/oder stufenförmig ausgebildet sein.

[0022] Das zumindest eine optoelektronische Element kann, beispielsweise in Längsrichtung und/oder in Querrichtung des zumindest einen optoelektronischen Elements, zumindest abschnittsweise im Wesentlichen keilförmig und/oder stufenförmig und/oder abgewinkelt und/oder bogenförmig, beispielsweise gekrümmt, ausgebildet sein. Das Detektormodul, insbesondere das zumindest eine oder die optoelektronischen Elemente des Detektormoduls, kann/können ein im Wesentlichen planares, konkaves, konvexes oder sphärisches, beispielsweise gemeinsames, Bildfeld und/oder, beispielsweise gemeinsame, Fokalfläche aufweisen und/oder bilden.

[0023] Der Modulgrundkörper kann im Wesentlichen U-förmig oder T-förmig ausgebildet sein. Der Modulgrundkörper kann zumindest eine Trägerfläche aufweisen. Auf der Trägerfläche kann das zumindest eine optoelektronische Element und/oder die mehreren optoelektronischen Elemente angeordnet sein. Das zumindest eine optoelektronische Element und/oder die mehreren optoelektronischen Elemente kann/können direkt in dem Modulgrundkörper und/oder in der Trägerfläche integriert und/oder auf dieser fest angeordnet sein. Der Modulgrundkörper kann zumindest einen im Wesentlichen senkrecht zu der Trägerfläche ausgebildeten Abschnitt aufweisen, welcher zur Aufnahme zumindest einer elektronischen Schaltung und/oder Elektronik, wie Signalverarbeitungs- und/oder Ausleseschaltung, und/oder zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte ausgebildet sein kann. Die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte kann mit dem zumindest einen optoelektronischen Element, insbesondere elektrisch, verbunden sein. Der zumindest eine Abschnitt kann zumindest einen Aufnahmebereich, beispielsweise eine Ausnehmung, Ausbruch und/oder Tasche, aufweisen, in dem die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte anordenbar und/oder angeordnet sein kann. Die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte kann quer, beispielsweise senkrecht, zur Trägerfläche anordenbar und/oder angeordnet sein.

[0024] Das Detektormodul kann die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte aufweisen, die mit dem zumindest einen optoelektronischen Element, insbesondere elektrisch, verbunden sein kann. Die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte kann unter einem Winkel, beispielsweise quer und/oder im Wesentlichen senkrecht, zu der Trägerfläche und/oder zu dem zumindest einen optoelektronischen Element anordenbar und/oder angeordnet sein.

[0025] Die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte kann mit dem zumindest einen optoelektronischen Element elektrisch verbunden sein. Die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte kann mit dem zumindest einen optoelektronischen Element mittels Bonden, beispielsweise Drahtboden, bzw. einer Bond-Verbindung, elektrisch verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte mit dem zumindest einen optoelektronischen Element mittels Löten, wie Solder Jet Bumping bzw. Laserlötverfahren, bzw. einer Löt-Verbindung elektrisch verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Elektronik und/oder Leiterplatte mit dem zumindest einen optoelektronischen Element mittels Schweißen, wie Laserschweißen, bzw. einer Schweißverbindung elektrisch verbunden sein. Die elektrische Verbindung kann über eine Stirnseite und/oder Seitenfläche der zumindest einen Leiterplatte erfolgen oder realisiert sein. Eine Stirnseite der zumindest einen Leiterplatte kann zumindest eine elektrisch leitende Kontaktstelle aufweisen. Die zumindest eine elektrisch leitende Kontaktstelle der Stirnseite der zumindest einen Leiterplatte kann mit zumindest einer elektrisch leitenden Kontaktstelle des zumindest einen optoelektronischen Element elektrisch verbunden sein. Die zumindest eine Leiterplatte kann zueinander quer und/oder im Wesentlichen senkrecht verlaufende Leiterbahnen aufweisen. Zumindest eine Leiterbahn der zumindest einen Leiterplatte kann im Wesentlichen parallel zu einer Stirnseite der zumindest einen Leiterplatte verlaufen. Zumindest eine weitere Leiterbahn der zumindest einen Leiterplatte kann im Wesentlichen parallel zu einer zur Stirnseite im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Seitenfläche der zumindest einen Leiterplatte verlaufen. An einer Stirnseite der zumindest einen Leiterplatte kann zumindest eine im Wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte ausgerichtete weitere Leiterplatte angeordnet sein. Die zumindest eine weitere Leiterplatte kann, beispielsweise über eine elektrisch leitende Kontaktstelle, mit dem zumindest einen optoelektronischen Element elektrisch verbunden sein. Die zumindest eine Leiterplatte kann mit der zumindest einen weiteren Leiterplatte, beispielsweise mittels Bonden, wie Drahtboden, und/oder mittels Löten, wie Solder Jet Bumping, und/oder mittels Schweißen, wie Laserschweißen, elektrisch verbunden sein. Die zumindest eine Leiterplatte und/oder die zumindest eine weitere Leiterplatte kann/können mit der zumindest einen Leiterplatte des zumindest einen optoelektronischen Elements eine segmentierte Leiterplatte bilden. Die Leiterplatten können beispielsweise als PCB (printed circuit board), mittels LTCC (low temperature cofired ceramics / Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken), mittels HTCC (high temperature cofired ceramic I Hochtemperatur-Einbrand- Keramiken) oder auf Glas basierend hergestellt sein. Die elektrisch leitenden Kontaktstellen können sogenannte Pads sein. Die Leiterbahnen können beispielsweise flache Lagen / Bahnen sein, beispielsweise aus Metall. Es kann daher eine platzsparende Kontaktierung von senkrechter Leiterplatte direkt zum Chip / optoelektronisches Element realisiert werden.

[0026] Das Detektormodul kann zumindest eine Kühleinrichtung und/oder

Wärmeeinrichtung aufweisen. Die Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung kann am Modulgrundkörper angeordnet und/oder ausgebildet sein. Die Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung kann zum Kühlen und/oder Wärmen des zumindest einen optoelektronischen Elements ausgebildet sein. Der Modulgrundkörper kann zum Ausbilden einer abgestuften Temperaturverteilung ausgebildet sein. Der Modulgrundkörper kann unterschiedliche Wandstärken und/oder Materialstärken, beispielsweise zum Ausbilden einer abgestuften Temperaturverteilung, aufweisen. Der Modulgrundkörper kann, insbesondere zum Ausbilden unterschiedlicher Temperaturverteilungen, zumindest abschnittsweise aus Materialien hergestellt sein, die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten und/oder Wärmeleitkoeffizienten aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein Luftspalt vorgesehen sein, insbesondere zur Beeinflussung der Wärmeleitfunktion und/oder Temperaturverteilungen. Der Modulgrundkörper kann zum gezielten Kühlen und/oder Wärmen ausgebildet sein. Das Detektormodul und/oder der Modulgrundkörper kann zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung, beispielsweise zum gezielten Kühlen und/oder Wärmen, aufweisen. Die zumindest eine Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung und/oder die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann/können ausgebildet sein, Kühlmittel bzw. Wärmemittel zu transportieren und/oder zu- und abzuführen. Das Kühlmittel bzw. Wärmemittel kann ein, insbesondere strömendes. Kühl- bzw. Wärmemedium, beispielsweise ein Fluid, wie eine Flüssigkeit oder Gas, sein. Die zumindest eine Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung und/oder die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann/können ausgebildet sein, das Kühlmittel bzw. Wärmemittel in flüssiger Form zuzuführen und, insbesondere aufgrund eines Verdampfens, dampfförmig und/oder gasförmig abzuführen. Zusätzlich oder alternativ kann/können die zumindest eine Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung und/oder die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung ausgebildet sein, das Kühlmittel bzw. Wärmemittel in dampfförmiger und/oder gasförmiger Form zuzuführen und, beispielsweise aufgrund einer Abkühlung, in flüssiger Form abzuführen.

[0027] Die zumindest eine Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung und/oder die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann/können ausgebildet sein,

Kühlmittel bzw. Wärmemittel an einer Seite des Detektormoduls zuzuführen und an einer dieser Seite gegenüberliegenden Seite des Detektormoduls abzuführen. Die zumindest eine Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung und/oder die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann/können ausgebildet sein, Kühlmittel bzw. Wärmemittel an einer im Wesentlichen innenliegende und/oder mittigen Stelle des Detektormoduls zuzuführen und an einer Seite, wie Außenseite, des Detektormoduls abzuführen. Die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann/können ausgebildet sein, die Strömungseigenschaften eines Kühlmittels und/oder Wärmemittels, beispielsweise durch angepasste Querschnitte, wie Leitungsquerschnitte, zu beeinflussen und/oder zu verändern. Die zumindest eine Kühlleitung bzw. Wärmeleitung kann einen durchgehend gleichen Querschnitt oder zumindest abschnittsweise unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Die Querschnitte können rund, wie kreisförmig, oder eckig sein. Die Querschnitte können einen Durchmesser definieren und/oder aufweisen. Die zumindest eine Kühlleitung bzw. Wärmeleitung kann zur Ausbildung unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten entsprechend ausgebildet sein. Die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann an einer Seite des Detektormoduls einen größeren Querschnitt aufweisen als an einer dieser Seite gegenüberliegenden Seite des Detektormoduls. Die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann an einer Zuführseite / Zuführstelle des Detektormoduls einen größeren oder kleineren Querschnitt aufweisen als an einer Abführseite / Abführstelle des Detektormoduls. Der Querschnitt kann ein Leitungsquerschnitt sein. Die zumindest eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung kann sich in Strömungsrichtung oder entgegen der Strömungsrichtung des Kühlmittels und/oder Wärmemittels zumindest abschnittsweise konisch verjüngen. Zusätzlich oder alternativ kann/können die Kühlleitung und/oder Wärmeleitung mehrere Leitungen aufweisen, beispielsweise mehrere als Litzen ausgebildete Leitungen. Mehrere Litzen / Leitungen können Litzen- bzw. Leitungspakte bilden. Die mehreren Litzen / Leitungen, beispielsweise eines Litzen- bzw. Leitungspakte, können gleiche Querschnitte oder unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Es können Litzenpakte vorgesehen sein, wobei mehrere Litzen gleichen Querschnitts passend gebündelt sein können. Jedes Detektormodul kann eine individuelle Kühl- und/oder Wärmeeinrichtung bzw. individuelle Kühl- und/oder Wärmekreisläufe aufweisen.

[0028] Ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem kann für einen Flugkörper, beispielsweise Raumflugkörper, sein. Das optoelektronische Bildaufnahmesystem kann zur Erdbeobachtung, insbesondere zur hochauflösenden Erdbeobachtung, ausgebildet sein. Das optoelektronisches Bildaufnahmesystem kann eine modulare Bildfeldanordnung bzw. Bildebenenanordnung und/oder Fokalebenenanordnung / Fokalflächenanordnung aufweisen. Das optoelektronisches Bildaufnahmesystem kann zumindest ein Detektormodul oder mehrere Detektormodule aufweisen. Das zumindest eine Detektormodul oder die mehreren Detektormodule kann/können wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein.

[0029] Die mehreren Detektormodule, insbesondere die optoelektronischen Elemente der Detektormodule, können eine gemeinsames Bildfeld / Bildebene und/oder gemeinsame Fokalfläche / Fokalebene bilden und/oder definieren. Die mehreren Detektormodule können, beispielsweise direkt und/oder längsseits, nebeneinander und/oder parallel zueinander angeordnet und/oder miteinander verbunden sein. Die mehreren Detektormodule können entlang einer geraden oder gebogenen Linie angeordnet sein. Die Linie kann im Wesentlichen quer, beispielsweise senkrecht, zur Längsrichtung des / der Detektormodule und/oder Modulgrundkörper, verlaufen. Die mehreren Detektormodule können im Wesentlichen bogenförmig aneinandergereiht und/oder angeordnet sein. Das gemeinsame Bildfeld / Bildebene und/oder Fokalfläche / Fokalebene kann, beispielsweise in Bildaufnahmerichtung und/oder Flugrichtung und/oder Longitudinalrichtung, des Flugkörpers, wie Raumflugkörpers, und/oder in Lateralrichtung bzw. quer, wie im Wesentlichen senkrecht, zur Bildaufnahmerichtung und/oder Flugrichtung des Flugkörpers, wie Raumflugkörpers, im Wesentlichen gekrümmt, beispielsweise konvex oder konkav oder sphärisch gekrümmt, sein.

[0030] Das optoelektronische Bildaufnahmesystem kann eine auf zumindest ein Detektormodul, insbesondere auf zumindest ein optoelektronisches Element, und/oder auf das Bildfeld / Bildebene und/oder auf die Fokalfläche / Fokalebene fokussierende Optik aufweisen. Das wenigstens eine Detektormodul oder die mehreren Detektormodule bzw. die Trägerflächen der Modulgrundkörper kann/können innerhalb eines Abbildungsbereiches der Optik in dem Bildfeld / der Bildebene angeordnet sein. Die Optik kann dazu ausgebildet sein, auf ein einzelnes Detektormodul oder auf mehrere Detektormodule und/oder auf ein einzelnes optoelektronisches Element und/oder auf mehrere optoelektronische Elemente, beispielsweise gleichzeitig oder zeitlich hintereinander, zu fokussieren. Die Optik kann beispielsweise als Objektiv ausgebildet sein oder ein Objektiv aufweisen. Die Optik kann beispielsweise als Teleskop ausgebildet sein oder ein Teleskop aufweisen. Die Optik kann ein oder mehrere Linsen und/oder Spiegel aufweisen. Die Optik kann einen Tubus aufweisen. In dem Tubus können die ein oder mehrere Linsen und/oder Spiegel angeordnet sein. Die Optik kann einen Motor, wie Schrittmotor, zum Verstellen einer oder mehrerer Linsen und/oder Spiegel aufweisen.

[0031 ] Ein Flugkörper, wie Raumflugkörper, kann zumindest ein Detektormodul oder mehrere Detektormodule aufweisen. Das zumindest eine Detektormodul oder die mehreren Detektormodule kann/können wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein. Ein Flugkörper, wie Raumflugkörper, kann wenigstens ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem aufweisen. Das wenigstens eine optoelektronische Bildaufnahmesystem kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein. Der Flugkörper kann ein Raumflugkörper sein. Der Flugkörper kann zur Erdbeobachtung, insbesondere zur hochauflösenden Erdbeobachtung, sein. Der Flugkörper kann eine Drohne, ein Flugzeug, ein Satellit, insbesondere künstlicher Satellit, beispielsweise ein Erdsatellit, eine Raumsonde, beispielsweise ein Orbiter, eine Rakete, eine Raumfähre, ein Raumschiff, ein Raumfahrzeug, eine Raumkapsel, eine Raumstation oder dergleichen sein. Der Flugkörper, insbesondere Raumflugkörper, kann dazu ausgebildet sein, sich im Weltraum zu bewegen oder dorthin gebracht zu werden. Der Flugkörper bzw. Raumflugkörper kann ein Weltraumflugkörper sein. Der Flugkörper bzw. Raumflugkörper kann dazu ausgebildet sein, in eine Erdumlaufbahn gebracht zu werden und/oder sich in einer Erdumlaufbahn fortzubewegen und/oder zu schweben. Der Flugkörper bzw. Raumflugkörper kann ausgebildet sein, sich in einer Höhe von beispielsweise etwa 100 m, 10 km und/oder 1000 km oder mehr fortzubewegen und/oder zu schweben. Der Flugkörper bzw. Raumflugkörper kann dazu ausgebildet sein, in eine Umlaufbahn eines Planeten und/oder Himmelskörpers, gebracht zu werden und/oder sich in einer Umlaufbahn des Planenten bzw. Himmelskörpers fortzubewegen und/oder zu schweben. Der Himmelskörper kann beispielsweise ein Plantet, Stern, Mond, Asteroid, etc. sein. Der Flugkörper bzw. Raumflugkörper kann einen Antrieb, wie Triebwerk, Raketenantrieb und/oder Brems- und/oder Steuerdüsen, oder dergleichen, aufweisen.

[0032] Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein modulares FPA. Die ebene monolithische FPA kann in ein modulares System aufgeteilt sein oder werden. Es kann eine hoch genaue Positionierung und/oder damit eine vereinfachte Justierung des Sensors durch einen relativ einfach zu fertigenden, beispielsweise planaren (im Sinne von planar in der Fläche, auf der der Sensor / Detektor befestigt ist), FPA-Grundkörper ermöglicht werden. Es können Kompensationsmöglichkeiten von Bildfeldfehlern durch gezielte Anordnung der Einzeldetektoren im Array ermöglicht werden. Es können Kompensationsmöglichkeiten von Farbfehlern durch gezielte Anordnung der einzelnen Farbkanäle / Spektralkanäle (z.B. z-Abstimmung) ermöglicht werden. Es kann die Justierung durch Vormontage der FPA-Module optimiert werden. Bessere Platzverhältnisse für den Einsatz von Justiermitteln und/oder eine dichtere Packung der Gesamt-FPA kann/können realisiert werden. Es kann ein Wärmefluss- Gradient in der FPA für selektive Kühlung oder Temperierung durch konstruktiv unterschiedliche gestaltete Materialstärken erzeugt sein oder werden. Es kann eine selektive Temperierung von Hotspots durch räumliche Anordnung der Temperier- Vorrichtungen realisiert werden. Es kann eine selektive Temperierung durch richtige Auswahl der Strömungsrichtung der Medien / des Wärmestromes realisiert werden. Die Varianten der selektiven Temperierung können sowohl für eine Wärmezufuhr als auch für eine Kühlung genutzt und/oder realisiert werden. Die Anordnung der Elektronik kann entlang der Oberfläche der FPA-Module bzw. in Taschen der FPA-Module in der Senkrechten zur Fokalebene realisiert werden. Es können kurze Leitungen von der Leiterplatte zum Sensor-Modul für optimale HF-Eigenschaften realisiert werden. Es kann eine optimale Anbindung an das thermale Management realisiert werden. Es kann eine optimale Zugänglichkeit bei Service, Test und Inbetriebnahme am Einzelmodul realisiert werden. Es kann eine geometrisch angepasste Leiterplatte mit Kavitäten zur optimalen lokalen Wärmeleitung realisiert werden. Verbesserter Service und/oder weniger Kosten durch modular tauschbare Einheiten (z.B. Farbkanäle) bei dauerhaft aufgebrachten Bauelementen / Sensoren kann ermöglicht werden. Das FPA-Modul kann aus mehreren Komponenten zur Optimierung der thermalen Funktion gestaltet sein. Eine Einbettung von Materialien oder Medien (z.B. Kühlkanal) in den Grundkörper der modularen FPA zur thermalen Optimierung kann realisiert sein bzw. werden.

[0033] Mit der Erfindung kann die Bildebene bzw. Fokalebene verkleinert und/oder effizienter ausgenutzt werden. Die Integrationsdichte auf der Bildebene bzw. Fokalebene kann erhöht und/oder die Performance verbessert werden.

[0034] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Detektormoduls gemäß einer Variante;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Kombination von mehreren Detektormodulen gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 schematisch Varianten von Detektormodulen;

Fig. 4 schematisch eine Variante eines Detektormoduls;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Detektormoduls gemäß einer weiteren Variante;

Fig. 6 eine Trägerplatte mit optoelektronischen Element des Detektormoduls gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine Variante einer Kombination von mehreren Detektormodulen gemäß Fig. 5;

Fig. 8 eine weitere Variante einer Kombination von mehreren Detektormodulen; Fig. 9 eine weitere Variante einer Kombination von mehreren Detektormodulen gemäß Fig. 5;

Fig. 10 eine weitere Variante einer Kombination von mehreren Detektormodulen gemäß Fig. 5;

Fig. 1 1 eine weitere Variante einer Kombination von mehreren Detektormodulen;

Fig. 12 den Einsatz von Justierwerkzeugen an einem Detektormodul;

Fig. 13 das Detektormodul gemäß Fig. 5 mit Justierwerkzeugen;

Fig. 14 eine optimierte Wärmeleitung in einem Detektormodul;

Fig. 15 das Detektormodul gemäß Fig. 1 mit einer Variante einer Kühl- und/oder Wärmeeinrichtung;

Fig. 16 eine Kombination von Medien / Wärmeströmungen in einem Detektormodul;

Fig. 17 das Detektormodul gemäß Fig. 1 mit einer weiteren Variante einer Kühl- und/oder Wärmeeinrichtung;

Fig. 18 eine selektive Kühlung / Temperierung in einem Detektormodul;

Fig. 19 das Detektormodul gemäß Fig. 1 mit einer weiteren Variante einer Kühl- und/oder Wärmeeinrichtung;

Fig. 20a schematisch ein optimales Bildfeld;

Fig. 20b schematisch eine Variante eines Detektormoduls mit einer Variante einer Anordnung von optoelektronischen Elementen;

Fig. 20c schematisch eine weitere Variante eines Detektormoduls mit einer weiteren Variante einer Anordnung von optoelektronischen Elementen;

Fig. 20d schematisch eine weitere Variante eines Detektormoduls mit einer weiteren Variante einer Anordnung von optoelektronischen Elementen; Fig. 20e schematisch ein gekrümmtes optoelektronisches Element;

Fig. 21 eine Anordnung einer Leiterplatte senkrecht zur Fokalebene in einem Detektormodul gemäß Fig. 1 ;

Fig. 22 schematisch eine Variante einer Anordnung und Verbindung einer Leiterplatte zum optoelektronischen Element;

Fig. 23 schematisch eine weitere Variante einer Anordnung und Verbindung einer Leiterplatte zum optoelektronischen Element;

Fig. 24 schematisch eine weitere Variante einer Anordnung und Verbindung einer Leiterplatte zum optoelektronischen Element; und

Fig. 25 schematisch eine Variante einer Anordnung und Verbindung einer Leiterplatte zum optoelektronischen Element.

[0035] Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Grundmoduls 100, wie Detektormoduls 100, für eine modulare FPA-Anordnung eines optoelektronischen Bildaufnahmesystems. Das Grundmodul 100 kann der Träger für einen Farbkanal sein. Die Sensoren 102 (lichtempfindliche Elektronikchips und/oder optoelektronische Elemente) sind in dieser Ausführung direkt in dem Detektormodul 100 integriert und nicht zunächst separat auf Chip Carriern, wie Trägerplatten, und/oder in separaten Gehäusen vormontiert.

[0036] Das Detektormodul 100 weist einen Modulgrundkörper 104 und zumindest ein am Modulgrundkörper 104 angeordnetes optoelektronisches Element 102 auf. Gemäß dieser Ausführungsform nach Fig. 1 sind mehrere, hier drei, optoelektronische Elemente 102 im Modulgrundkörper 104 direkt integriert. Die optoelektronischen Elemente 102 weisen jeweils eine Zeile 106 mit einer Vielzahl von Pixeln, wie Pixelzeile 106, auf. Die optoelektronischen Elemente 102 können als Detektoren und/oder lichtempfindliche Sensorchips ausgebildet sein.

[0037] Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die optoelektronischen Elemente 102 im Wesentlichen in einer Richtung, wie Längsrichtung 108 des Detektormoduls 100 bzw. Modulgrundkörpers 104, hintereinander angeordnet. Die hintereinander angeordneten optoelektronischen Elemente 102 überlappen sich (in Querrichtung gesehen) abschnittsweise in Längsrichtung 108 des Detektormoduls 100 bzw. Modulgrundkörpers 104 in ihren Endbereichen 110, wobei sich die Zeilen 106 mit einer Vielzahl von Pixeln, wie Pixelzeilen 106, der hintereinander angeordneten mehreren optoelektronischen Elemente 102 abschnittsweise in Längsrichtung 108 des Detektormoduls 100 bzw. Modulgrundkörpers 104 in ihren Endbereichen 1 10, in Querrichtung gesehen, ebenfalls überlappen. Das Detektormodul 100 ist für zumindest einen Spektralkanal ausgebildet.

[0038] Fig. 2 zeigt eine Detektormodulanordnung 200 mit einer Kombination von mehreren, insbesondere nebeneinander, längsseits angeordneten, Grundmodulen 100, wie Detektormodulen 100, zur Fokalebene bzw. die zusammen eine Gesamt- FPA bzw. ein gemeinsame Fokalebene 202 bzw. Gesamt-Bildebene/Bildfeld 202 definieren bzw. bilden. Die Kombination der Grundmodule 100 bzw.

Detektormodule 100 kann das optoelektronische Bildaufnahmesystem zumindest teilweise bilden. Die Detektormodulanordnung 200 kann ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem ausbilden und/oder ein Teil davon sein.

[0039] Fig. 3 zeigt schematisch eine Variante einer gegliederten Frontseite eines FPA- Moduls bzw. Detektormoduls 300 bzw. 400 für eine gekrümmte, im Wesentlichen konkav (in Fig. 3 oben dargestellt, bzw. konvex (in Fig. 3 unten dargestellt) Bildebene / Bildfeld quer zur Flugrichtung. Das Detektormodul 300 bzw. 400 gemäß Fig. 3 kann hierzu mehrteilig ausgebildet sein. Fig. 4 zeigt schematisch keilförmige FPA-Module bzw. Detektormodule 500 für eine gekrümmte Bildebene / Bildfeld in Flugrichtung y.

[0040] Die Gesamt FPA bietet auf Grund ihres modularen Aufbaus die Möglichkeit, diverse Abbildungsfehler zu kompensieren. Bei einem nicht ebenen Bildfeld, können die Detektoren 102 und/oder dessen optoelektronischen Elemente 102 in den Randbereichen schräg gestellt sein oder werden (vgl. Fign. 3, 8 und 11 ), so dass hier stets ein scharfes Bild gewährleistet sein kann. Dabei können konvexe und/oder konkave Bildfeldwölbungen korrigiert werden. Auch die Kompensation von sphärischen und/oder asphärischen Bildfeldwölbungen kann, zumindest näherungsweise, möglich sein. Des Weiteren kann die modulare FPA auch die Möglichkeit bieten, die Auswirkungen des Farblängsfehlers der Abbildungsoptik für die unterschiedlichen Spektralbereiche individuell anzupassen.

[0041 ] Entlang der Richtung quer zur Flugrichtung (x-Achse) kann eine Gliederung der Frontseite des Einzelmoduls, wie Detektormoduls 300 bzw. 400, (siehe Fig. 3) realisiert sein. Der Modulgrundkörper kann mehrteilig ausgebildet sein, wobei zumindest ein Teil oder jeder Teil des Modulgrundkörpers zumindest ein optoelektronisches Element aufweist. Entlang der Flugrichtung (y-Achse kann eine keilförmige Fertigung / Ausgestaltung (siehe Fig. 4), insbesondere unter Beibehaltung der hohen Fertigungspräzision, realisiert sein.

[0042] Fig. 5 zeigt eine weitere Variante eines Detektormoduls 600. Das Detektormodul 600 entspricht im Wesentlichen dem Detektormodul 100, jedoch sind beim Detektormodul 600, im Gegensatz zum Detektormodul 100, die optoelektronischen Elemente 602 am Modulgrundkörper 604, insbesondere mittels Trägerplatten 606, angeordnet. Der Modulgrundkörper 604 ist der Träger für die Detektoren 602 bzw. optoelektronischen Elemente 602 eines Farbkanals / Spektralkanals. Die Trägerplatten 606 sind mit dem Modulgrundkörper 604 fest verbunden. Die optoelektronischen Elemente 602 sind jeweils auf einer Trägerplatte 606 fest angeordnet bzw. können in diese integriert sein. Die optoelektronischen Elemente 602 sind mittels der Trägerplatte 606 in Längsrichtung 608 ausgerichtet, insbesondere derart, dass sich die Endbereich der optoelektronischen Elemente 602 iüberlappen. In einem Aufnahmebereich 610 ist eine Leiterplatte 612 im Wesentlichen senkrecht zum optoelektronischen Element 602 angeordnet. Die Leiterplatte kann eine elektrische Schaltung aufweisen und/oder ein Elektronikmodul sein, die bzw. das mit dem optoelektronischen Element 602 elektrisch verbunden ist.

[0043] Fig. 6 zeigt im Detail eine Trägerplatte 606 auf deren Oberseite ein optoelektronisches Element 602 angeordnet ist. Das optoelektronische Element 602 weist einen Si-Chip 614, umfassend beispielsweise MCM aus CMOS- Chip/Detektor und ROIC (read out integrated circuit / Ausleseschaltung), auf. Ferner weist das optoelektronische Element 602 einen optischen Filter 616, wie Spektralfilter, elektronische Komponenten 618, wie einen Taktgeber oder Zeitgeber, beispielsweise eine „high voltage clock" (HVCLK), eine Leiterplatte 620, beispielsweise PCT / LTCC, und/oder elektrisch leitende Kontakte / Kontaktstellen 622 auf. Die Trägerplatte 606 weist mechanische Schnittstellen 624 zur Justage und/oder Fixierung auf. Alle optoelektronische Element 602 auf einem Modulgrundkörper 604 sind zueinander justiert und/oder fixiert. Die thermale Anbindung und/oder optimierte Temperierung kann auf Modulebene realisiert sein. Hierbei kann das Detektormodul als Ganzes oder optoelektronische Elemente 602 individuell temperiert sein oder werden.

[0044] Fig. 7 zeigt eine Detektormodulanordnung 700, die mehrere Detektormodule 600 gemäß Fig. 5 aufweist. Die Detektormodulanordnung 700 kann ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem ausbilden und/oder ein Teil davon sein. Die Kombination von mehreren Detektormodule 600 ergibt die Gesamt-FPA bzw. das gemeinsame Bildfeld. Die Detektormodule 600 sind längsseits direkt nebeneinander und entlang einer geraden Linie 702 (welche in y-Richtung verläuft), angeordnet und miteinander verbunden, sodass die optoelektronischen Elemente 602 der Detektormodule 600, ein im Wesentlichen planares Bildfeld und/oder Fokalfläche aufweisen bzw. bilden. Das Bildfeld bzw. die Fokalfläche liegt hier im Wesentlichen in der durch die Longitudinalrichtung / Flugrichtung y und die Lateralrichtung / Quer-Richtung x aufgespannten Ebene. Jedes Detektormodul 600 der Detektormodulanordnung 700 ist für einen Spektralbereich ausgebildet. Das Detektormodulanordnung 700 weist in Fig. 7 beispielsweise sieben Detektormodule 600 auf und kann somit für sieben verschiedene Spektralbereich bzw. Spektralkanälen ausgebildet sein.

[0045] Fig. 8 zeigt eine Detektormodulanordnung 800 mit mehreren Detektormodulen 802. Die Detektormodulanordnung 800 kann ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem ausbilden und/oder ein Teil davon sein. Die Detektormodule 802 entsprechen im Wesentlichen den Detektormodulen 600 gemäß Fig. 5, weisen jedoch eine gegliederte Frontseite des FPA-Moduls für eine im Wesentlichen konkav gekrümmte Bildebene / Bildfeld quer zu Flugrichtung, also in x-Richtung, auf. Entlang der Longitudinalrichtung / Flugrichtung y kann das Bildfeld eben sein. Die Detektormodulanordnung 800 kann somit eine konkave Bildfeldwölbung in x- Richtung und ein ebenes Bildfeld in y-Richtung (Flugrichtung) aufweisen. Die Schrägstellung, der äußeren optoelektronischen Elemente 804 kann durch einen angepassten Modulgrundkörper 806 oder keilförmige Platten, wie Zwischenplatten, realisiert sein. Der Modulgrundkörper 806 kann einteilig oder mehrteilig, beispielsweise dreiteilig, sein. Der Modulgrundkörper 806 ist in Längsrichtung 808 des Modulgrundkörpers 806 abschnittsweise im Wesentlichen keilförmig und/oder abgewinkelt ausgebildet. Der Modulgrundkörper 806 kann einen Mittelabschnitt 810 und zwei zu dem Mittelabschnitt 810 abgewinkelte Abschnitte 812 aufweisen, wobei jeder Abschnitt ein optoelektronisches Element 804 aufweist. Alternativ kann auch eine im Wesentlichen konvexe Krümmung realisiert sein.

[0046] Fig. 9 zeigt eine Detektormodulanordnung 900 mit mehreren Detektormodulen 600 gemäß Fig. 5. Die Detektormodulanordnung 900 kann ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem ausbilden und/oder ein Teil davon sein. Im Gegensatz zur Detektormodulanordnung 700, sind bei der Detektormodulanordnung 900 die Detektormodule 600 längsseits nebeneinander, aber entlang einer gebogenen Linie 902 (welche im Wesentlichen in y-Richtung verläuft) angeordnet. Die Detektormodulanordnung 900 weist eine im Wesentlich konkav gekrümmte Bildebene / Bildfeld in Longitudinalrichtung / Flugrichtung y auf bzw. hat eine konkave Bildfeldwölbung in y-Richtung. Alternativ können die Modulgrundkörper 604 der Detektormodule 600 entsprechend keilförmig ausgebildet sein, sodass sich bei der längsseitigen Anordnung der Modulgrundkörper bzw. Detektormodule die konkave Krümmung in y-Richtung ergibt.

[0047] Fig. 10 zeigt eine Detektormodulanordnung 1000 mit mehreren Detektormodulen 600 gemäß Fig. 5. Die Detektormodulanordnung 1000 kann ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem ausbilden und/oder ein Teil davon sein. Die Detektormodulanordnung 1000 entspricht im Wesentlichen der Detektormodulanordnung 900, ist jedoch nicht konkav, sondern im Wesentlichen konvex ausgebildet. Wie in Fig. 10 dargestellt, sind die Detektormodule 600 längsseits nebeneinander, aber entlang einer gebogenen Linie 1002 (welche im Wesentlichen in y-Richtung verläuft) angeordnet. Die Detektormodulanordnung 1000 weist eine konvex gekrümmte Bildebene / Bildfeld in Longitudinalrichtung / Flugrichtung y auf bzw. hat eine konvexe Bildfeldwölbung in y-Richtung. Alternativ können die Modulgrundkörper 604 der Detektormodule 600 entsprechend keilförmig ausgebildet sein, sodass sich bei der längsseitigen Anordnung der Modulgrundkörper bzw. Detektormodule die konvexe Krümmung in y-Richtung ergibt.

[0048] Fig. 11 zeigt eine Detektormodulanordnung 1100 mit mehreren Detektormodulen 1 102. Die Detektormodulanordnung 1100 kann ein optoelektronisches Bildaufnahmesystem ausbilden und/oder ein Teil davon sein. Die Detektormodulanordnung 1 100 entspricht im Wesentlichen einer Kombination der Detektormodulanordnung 800 und 1000, wobei die Detektormodulen 1102 so ausgebildet und angeordnet sind, dass eine im Wesentlichen konvex gekrümmte Bildebene / Bildfeld in Longitudinalrichtung / Flugrichtung y und in x-Richtung (quer zur Flugrichtung y / Lateralrichtung) bzw. eine im Wesentlichen konvexe Bildfeldwölbung in y-Richtung und x-Richtung realisiert ist.

[0049] Fig. 12 zeigt den Einsatz von Justierwerkzeugen 1200 bzw. Justiervorrichtungen 1202. Der modulare Aufbau der FPA kann den Vorteil einer einfacheren Montage und/oder Justage bieten.

[0050] Fig. 13 zeigt das Detektormodul 600 gemäß Fig. 5 mit Justierwerkzeugen 1200 und Justiervorrichtungen 1202. Die einzelnen Detektormodule 600 sind in Flugrichtung y bzw. senkrecht zu den Farbkanälen / Spektralkanälen frei zugänglich. Diese Zugänglichkeit kann genutzt werden, um Justierwerkzeuge 1200 und/oder Justiervorrichtungen 1202, insbesondere für die optoelektronischen Elemente 602 (Multi-Chip-Mounts / Sensoren) und/oder für die Trägerplatte 606 (Chipcarrier), zu verwenden. Nach dem Justieren kann die dauerhafte Fixierung der optoelektronischen Elemente 602 bzw. Trägerplatten 606 erfolgen bzw. realisiert werden. Die Justierwerkzeuge 1200 und/oder Justiervorrichtungen 1202 können dann entfernt werden. Die Detektormodule 600 können dann zu einer Gesamt-FPA in der y-Achse sehr kompakt aufgebaut werden. [0051 ] Der modulare Aufbau der FPA kann den Vorteil eines verbesserten

Thermalmanagements bieten. Die modulare FPA kann wesentlich mehr Freiheiten für eine selektive Temperierung ermöglichen. Bei Einsatz einer Kühlvorrichtung (z.B. passive oder aktiv gepumpte Kühlleitungen / Heizleitungen / Heatpipe) kann sich das Kühlmittel erwärmen. Die Kühlwirkung kann also bei homogenen Wärmequellen nicht konstant sein. Es kann ein Temperaturgradient zwischen der linken und der rechten Seite des Detektormodul vorliegen. Das kann zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung über die Detektorzeile führen.

[0052] Fig. 14 zeigt schematisch eine optimierte Wärmeleitung durch modifizierte Materialstärken. Wie in Fig.14 schematisch dargestellt kann der Grundkörper bzw. Modulgrundkörper der modularen FPA bzw. des Detektormoduls geometrisch so ausgelegt werden, dass durch unterschiedliche Wandstärken und Materialdicken eine abgestufte Temperaturverteilung erreicht werden kann. Dadurch kann eine homogene Temperaturverteilung im Bereich der Detektoren und/oder der optoelektronischen Elemente realisiert werden. Das kann sich positiv auf die Bildqualität auswirken.

[0053] Fig. 15 zeigt beispielhaft ein Detektormodul 100 gemäß Fig. 1 mit einer Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung 1300 zum Kühlen und/oder Wärmen der optoelektronischen Elemente 102. In der vorliegenden Ausführungsform gemäß Fig. 15 weist die Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung 1300 eine Kühlleitung und/oder Wärmeleitung zum Zuführen eines Kühlmittels bzw. Wärmemittels an einer Seite des Detektormoduls 100 (in Fig. 15 links) und zum Abführen an einer dieser Seite gegenüberliegenden Seite des Detektormoduls 100 (in Fig. 15 rechts) auf. In Fig. 15 ist die Flussrichtung des Kühlmittels bzw. Wärmemittels durch die Pfeile veranschaulicht. Ferner weist der Modulgrundkörper 104 zum Ausbilden einer abgestuften Temperaturverteilung unterschiedliche Wandstärken und/oder Materialstärken auf (in Fig. 15 links größer / dicker und rechts kleiner / dünner). Die Kühlleitung und/oder Wärmeleitung 1302 weist somit einen schrägen Verlauf (in Fig. 15 von links nach rechts) auf. Durch eine schräge Kühlanbindung kann die Temperaturverteilung auf Detektorebene optimiert sein und/oder werden. [0054] Fig. 16 zeigt eine Kombination von Medien- / Wärmeströmen. Hotspots in der FPA bzw. im Detektormodul, verursacht durch Bauelemente mit hoher Wärmelast, können gezielt temperiert werden. Dass kann durch mehrere einzelne Kühlvorrichtungen (z.B. Heatpipes oder Wärmerohre / Wärmeleitungen / Kühlleitungen) erreicht werden, die beispielsweise geometrisch so angeordnet werden, dass sie durch ihre Position und/oder die Strömungsrichtung des Kühlmediums lokal dort die höchste Kühlwirkung erzeugen, wo durch die Bauelemente Hotspots entstehen.

[0055] Fig. 17 zeigt beispielhaft ein Detektormodul 100 gemäß Fig. 1 mit einer Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung 1400 zum Kühlen und/oder Wärmen der optoelektronischen Elemente 102, wobei die Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung 1400 mehrere Kühlleitungen und/oder Wärmeleitungen 1402 aufweist. Die Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung 1400 bzw. die Kühlleitungen und/oder Wärmeleitungen sind so ausgebildet, dass Kühlmittel bzw. Wärmemittel an einer im Wesentlichen innenliegende und/oder mittigen Stelle 1404 des Detektormoduls 100 zugeführt und an einer Seite 1406, wie Außenseite 1406, des Detektormoduls 100 abgeführt wird. So kann eine individuelle Kühlung bzw. Erwärmung der einzelnen optoelektronischen Elemente 102 realisiert sein und/oder werden. Insbesondere kann eine Wärmetransport von innen nach außen realisiert sein und/oder werden.

[0056] Fig. 18 zeigt eine selektive Kühlung / Temperierung durch modifizierte Medienoder Wärmeströme. Hotspots in der FPA bzw. im Detektormodul, verursacht durch Bauelemente mit hoher Wärmelast, können ferner gezielt durch konstruktive Beeinflussung der Strömungseigenschaften des Kühlmediums temperiert werden. Dies kann zum Beispiel durch einen angepassten Querschnitt der Temperiereinrichtung und/oder Kühlleitungen erfolgen, wodurch die Fließgeschwindigkeit des Mediums verändert werden kann. Dadurch kann eine gezielte Temperierung von Einzelbereichen realisiert werden.

[0057] Fig. 19 zeigt beispielshaft ein Detektormodul 100 gemäß Fig. 1 mit einer

Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung 1500 zum Kühlen und/oder Wärmen der optoelektronischen Elemente 102, wobei die Kühlleitung und/oder Wärmeleitung 1502 an einer Seite des Detektormoduls 100 (in Fig. 19 links) einen größeren Querschnitt / Leitungsquerschnitt aufweist als an einer dieser Seite gegenüberliegenden Seite (in Fig. 19 rechts) des Detektormoduls 100. Die Kühlleitung und/oder Wärmeleitung 1502 kann in Strömungsrichtung oder entgegen der Strömungsrichtung des Kühlmittels und/oder Wärmemittels zumindest abschnittsweise konisch verjüngen. So kann ein unterschiedlicher Wärmetransport realisiert sein oder werden.

[0058] Zusätzlich oder alternativ können thermische Hotspots gezielt von thermisch sensitiven Bauteilen (z.B. Detektor bzw. optoelektronischen Elementen) entkoppelt werden. Dazu kann die Wärmeleitung in Regionen der FPA-Module bzw. Detektormodule durch geometrische Gestaltung (z.B. Luftspalt) oder entsprechende Materialauswahl (z.B. thermisch besonders gut oder schlecht leitende Materialien) gezielt verändert sein oder werden.

[0059] Fig. 20a zeigt schematisch ein optimales Bildfeld, hier eines sphärisch und/oder konvexen Bildfelds, bezüglich einer optischen Achse 1602. Fig. 20b zeigt schematisch eine Variante eines Detektormoduls 1604 mit einer Variante einer Anordnung von optoelektronischen Elementen bzw. Detektoren 1606, wobei ein stufenförmige Modulgrundkörper 1608 vorgesehen ist und die einzelnen optoelektronischen Elemente bzw. Detektoren 1606 jeweils auf einer Stufe angeordnet sind. Hierdurch kann eine modulare FPA mit gestufter Anpassung, mit im Wesentlichen grober Annäherung, an das optimale Bildfeld realisiert sein. Fig. 20c zeigt schematisch eine weitere Variante eines Detektormoduls 1610 mit einer weiteren Variante einer Anordnung von optoelektronischen Elementen bzw. Detektoren 1606, wobei der Modulgrundkörper 1612 anstatt Stufen zueinander abgewinkelte Abschnitt aufweist, auf denen jeweils ein optoelektronisches Elemente bzw. Detektor 1606 angeordnet ist. Hierdurch kann eine modulare FPA mit schrägen optoelektronischen Elementen bzw. Detektoren 1606 mit im Wesentlichen keilförmiger Anpassung an das optimale Bildfeld und somit eine bessere Annäherung realisiert sein. Fig. 20d zeigt schematisch eine weitere Variante eines Detektormoduls 1614 mit einer weiteren Variante einer Anordnung von gekrümmten optoelektronischen Elementen bzw. Detektoren 1616, die jeweils eine gekrümmte Fläche 1618, wie Sensorfläche, aufweisen. Eine solches gekrümmtes optoelektronisches Element bzw. Detektor 1616 ist schematisch in Fig. 20e dargestellt. Hierdurch kann eine modulare FPA mit gekrümmten optoelektronischen Elementen bzw. Detektoren 1616 und so eine im Wesentlichen ideale Anpassung an das optimale Bildfeld realisiert werden.

[0060] Fig. 12 zeigt eine Anordnung einer Leiterplatte 1 12 des Detektormoduls 100 gemäß Fig. 1 senkrecht zur Fokalebene. Die modulare FPA bzw. das Detektormodul 100 kann eine Anordnung der Leiterplatten 1 12 in der dritten Dimension (z.B. senkrecht zur eigentlichen Fokalebene) realisieren. Durch die konstruktive Gestaltung mit Ausnehmungen und/oder Taschen 1 14 können die Leiterplatten 1 12, insbesondere in diesen Ausnehmungen und/oder Taschen 1 14, stabil fixiert werden, können aber für die Wartung des einzelnen Moduls frei zugänglich bleiben. Da eine Kante der Leiterplatte 1 12 unmittelbar auf der Rückseite des Detektors 102 / des Multi Chip-Moduls 102 verlaufen kann, können sehr kurze Leitungswege realisiert sein, die besser für hochfrequente Signale geeignet sein können. Die Leiterplatten 1 12 selbst können entlang der FPA-Modul- Oberfläche / Detektormodul-Oberfläche bzw. in Taschen und/oder Ausnehmungen 1 14 angeordnet sein und/oder ebenfalls effizient in das Thermal-Konzept eingebunden sein oder werden. Die Leiterplatten 112 können eine elektronische Schaltung aufweisen. Alternativ zu den Leiterplatten 1 12 kann auch eine elektronische Schaltung und/oder ein Elektronikmodul entsprechend angeordnet sein. Der Modulgrundkörper 104 kann eine Trägerfläche 116 aufweisen, auf der die optoelektronischen Elemente 102 angeordnet sind. Der Modulgrundkörper 104 kann mehrere im Wesentlichen senkrecht zu der Trägerfläche 1 16 ausgebildete Abschnitte aufweisen, welcher zur Aufnahme zumindest einer elektronischen Schaltung, wie Signalverarbeitungs- und/oder Ausleseschaltung, und/oder zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte 1 12 ausgebildet sind. Die Abschnitte weisen jeweils einen Aufnahmebereich 1 14, insbesondere eine Ausnehmung und/oder Tasche 1 14, auf, in dem die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Leiterplatte 1 12 angeordnet und/oder anordenbar ist. Die zumindest eine elektronische Schaltung und/oder Leiterplatte 1 12 ist mit einem jeweiligen optoelektronischen Element 102 elektrisch verbunden. [0061 ] Für eine thermisch optimale Anbindung kann der Sensor bzw. das optoelektronische Element 102 in der Regel dauerhaft auf der FPA bzw. dem Detektormodul 100 fixiert sein oder werden, beispielsweise durch Kleben. Bei dieser nicht zerstörungsfrei zu lösenden Verbindung kann es wichtig sein, die Sensoren 102 und/oder die Detektormodule 100 im Service Fall in kleinen Einheiten tauschen zu können, z.B. als ein Farbkanal. Das kann durch das modulare FPA-Konzept ermöglicht werden.

[0062] Fig. 22 zeigt schematisch eine Variante einer Anordnung und Verbindung einer Leiterplatte 1700 zu bzw. mit einem optoelektronischen Element 1702, das auf einem Modulgrundkörper 1704 angeordnet ist. Wie in Fig. 22 dargestellt, ist die Leiterplatte 1700 im Wesentlichen senkrecht zu dem optoelektronischen Element 1702 angeordnet und mit dem optoelektronischen Element 1702 mittels Bonden, wie Drahtboden, bzw. einer Bond-Verbindung, elektrisch verbunden. Die elektrische Verbindung ist über eine Stirnseite und/oder Seitenfläche 1706 der Leiterplatte 1700 realisiert. Die Stirnseite 1706 der Leiterplatte 1700 kann hierzu zumindest eine elektrisch leitende Kontaktstelle aufweisen, welche mit zumindest einer elektrisch leitenden Kontaktstelle des optoelektronischen Elements 1702 elektrisch verbunden ist. Die Leiterplatte 1700 kann zueinander quer und/oder im Wesentlichen senkrecht verlaufende Leiterbahnen aufweisen, wobei zumindest eine Leiterbahn im Wesentlichen parallel zu der Stirnseite 1706 der Leiterplatte 1700 verläuft und zumindest eine weitere Leiterbahn im Wesentlichen parallel zu einer zur Stirnseite 1706 im Wesentlichen senkrecht verlaufende Seitenfläche 1708 verläuft.

[0063] Fig. 22 veranschaulicht daher eine mögliche Anordnung einer zusätzlichen Leiterplatte 1700 zu einer Leiterplatte des Sensor-Chips / optoelektronischen Elements 1702 bzw. zu einem direkt zu kontaktierenden Sensor-Chip / optoelektronischen Elements 1702 unter einem Winkel, im vorliegendem Ausführungsbeispiel von 90°. Ein Wire-Bond bzw. Drahtbond von der Stirnseite 1706 der Leiterplatte 1700 zu der anderen Leiterplatte bzw. direkt zum Sensor- Chip / optoelektronischen Element 1702, beispielsweise ein Wire-Bond / Drahtbond von Chip-Pad zu Kanten-Pad, ermöglicht eine Platz-optimierte Variante

ZI bzw. Ausgestaltung. Im Interesse einer optimalen Bildqualität kann der Sensor bzw. das Detektormodul in Flugrichtung so kompakt wie möglich gebaut sein, insbesondere wenn mehrere Sensoren bzw. Detektormodule in einem System kombiniert werden.

[0064] Fig. 23 zeigt schematisch eine weitere Variante einer Anordnung und Verbindung der Leiterplatte 1700 zu bzw. mit dem optoelektronischen Element 1702. Gemäß dieser Variante ist an der Stirnseite 1706 der Leiterplatte 1700 eine im Wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte 1700 ausgerichtete weitere Leiterplatte 1710 angeordnet, die, insbesondere über eine elektrisch leitende Kontaktstelle, mit dem optoelektronischen Element 1702 mittels Drahtbonden elektrisch verbunden ist. So kann eine indirekte Kantenkontaktierung realisiert werden. Die Leiterplatte 1700 ist mit der weiteren Leiterplatte 1710, beispielsweise mittels Löten, wie Solder Jet Bumping, elektrisch verbunden.

[0065] Fig. 24 zeigt schematisch eine weitere Variante einer Anordnung und Verbindung der Leiterplatte 1700 zu bzw. mit dem optoelektronischen Element 1702. Gemäß dieser Variante ist die Leiterplatte 1700 über eine dem optoelektronischen Element 1702 zugewandten Seitenfläche 1712 mit dem optoelektronischen Element 1702, hier beispielsweise mittels Löten, wie Solder Jet Bumping, elektrisch verbunden. So kann eine 90°-Kontaktierung, insbesondere mittels Löttechnologie, realisiert werden.

[0066] Fig. 25 zeigt schematisch eine weitere Variante einer Anordnung und Verbindung der Leiterplatte 1700 zu bzw. mit dem optoelektronischen Element 1702. Gemäß dieser Variante ist die Leiterplatte 1700 über eine dem optoelektronischen Element 1702 zugewandten Seitenfläche 1712 mit dem optoelektronischen Element 1702, hier beispielsweise mittels Boden, wie Drahtbonden, elektrisch verbunden. So kann eine 90°-Kontaktierung, insbesondere mittels Bond-Verbindung, realisiert werden.

[0067] Mit „kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet.

Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.

[0068] Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.

Bezugszeichen

Detektormodul optoelektronische Elemente

Modulgrundkörper

Pixelzeilen

Längsrichtung / Longitudinalrichtung

Endbereiche elektronische Schaltung / Leiterplatte

Ausnehmungen / Taschen

Trägerfläche

Detektormodulanordnung gemeinsame Fokalebene / Bildebene / Bildfeld

Detektormodul

Detektormodul

Detektormodul

Detektormodul optoelektronische Elemente

Modulgrundkörper

Trägerplatten

Längsrichtung / Longitudinalrichtung

Aufnahmebereich

Leiterplatte

Si-Chip / CMOS, ROIC optischer Filter elektronische Komponenten / HVCLK

Leiterplatte elektrisch leitende Kontakte / Kontaktstellen mechanische Schnittstellen 00 Detektormodulanordnung 02 gerade Linie 00 Detektormodulanordnung 02 Detektormodule 04 optoelektronischen Elemente 06 Modulgrundkörper 08 Längsrichtung / Longitudinalrichtung 10 Mittelabschnitt 12 abgewinkelte Abschnitte 00 Detektormodulanordnung 02 gebogene Linie (konkav)

1000 Detektormodulanordnung

1002 gebogene Linie (konvex)

1 100 Detektormodulanordnung

1 102 Detektormodule

1200 Justierwerkzeuge

1202 Justiervorrichtungen

1300 Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung

1302 Kühlleitung und/oder Wärmeleitung

1400 Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung

1402 Kühlleitungen und/oder Wärmeleitungen

1404 innenliegende und/oder mittigen Stelle

1406 Außenseite

1500 Kühleinrichtung und/oder Wärmeeinrichtung

1502 Kühlleitung und/oder Wärmeleitung 1600 Bildfeld

1602 optische Achse

1604 Detektormodul

1606 optoelektronische Elemente bzw. Detektoren

1608 Modulgrundkörper

1610 Detektormodul

1612 Modulgrundkörper

1614 Detektormodul

1616 optoelektronische Elemente bzw. Detektoren

1618 gekrümmte Fläche / Sensorfläche

1700 Leiterplatte

1702 optoelektronisches Element

1704 Modulgrundkörper

1706 Stirnseite

1708 Seitenfläche

1710 weitere Leiterplatte

1712 Seitenfläche

V Flugrichtung / Bildaufnahmerichtung / Longitudinalrichtung des Flugkörpers x Richtung quer zur Flugrichtung bzw. Bildaufnahmerichtung /

Lateralrichtung des Flugkörpers

Hochachse / Höhenrichtung des Flugkörpers

D/d Durchmesser / Leitungsquerschnitt