CN105210190A

CN105210190A - 光学检测器及其制造方法

Info

Publication number: CN105210190A
Application number: CN201480025671.1A
Authority: CN
Inventors: I·布鲁德; R·森德; S·伊尔勒; E·蒂尔
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2015-12-30
Also published as: AU2014280334A1; US20160099429A1; WO2014198625A1; US20170237926A1; KR102252336B1; AU2014280334B2; US9741954B2; JP6400087B2; EP3008757A1; KR20160019439A; JP2016530701A

Abstract

公开了一种光学检测器(110)。所述光学检测器(110)包含：-光学传感器(112)，其具有基材(116)和至少一个置于其上的光敏层组合(118)，所述光敏层组合(118)具有至少一个第一电极(120)、至少一个第二电极(130)和至少一种夹在第一电极(120)和第二电极(130)之间的光伏材料(140)，其中所述光伏材料(140)包含至少一种有机材料，其中第一电极(120)包含多个第一电极带(124)且其中第二电极(130)包含多个第二电极带(134)，其中第一电极带(124)和第二电极带(134)相交，从而在第一电极带(124)和第二电极带(134)的相交处形成像素(144)的矩阵(142)；和-至少一个读出装置(114)，所述读出装置(114)包含多个与第二电极带(134)连接的电测量装置(154)和用于随后将第一电极带(124)连接至电测量装置(154)的切换装置(160)。

Description

光学检测器及其制造方法

技术领域

本发明基于在先的欧洲专利申请号13171898.3，其全部内容在此通过引用并入。本发明涉及一种光学检测器、检测器系统、人-机接口、娱乐装置、跟踪系统、照相机、生产光学检测器的方法、获取物体的至少一种图像的方法和本发明光学检测器的各种用途。本发明的装置和方法主要用于成像和照相机技术领域中，例如用于检测至少一种物体和/或获取至少一种物体的图像。因此，本发明的光学检测器可特别地用于摄影领域中和/或用于人-机接口或游戏的目的。然而，其他应用是可行的。

现有技术

大量光学传感器和光伏装置是现有技术所已知的。尽管光伏装置通常用于将电磁辐射如紫外、可见或红外光转化为电信号或电能，光学检测器通常用于采集图像信息和/或检测至少一种光学参数，例如亮度。

公知的是光学传感器可基于使用无机和/或有机传感器材料。该类传感器的实例公开于US2007/0176165A1、US6,995,445B2、DE2501124A1、DE3225372A1或许多其他现有技术文献中。特别是出于成本原因和出于大面积加工原因，包含至少一种有机传感器材料的传感器正以日益提高的程度使用，例如如US2007/0176165A1所述。此处，特别是所谓的染料太阳能电池的重要性日益提高，其例如泛泛描述于WO2009/013282A1中。

已知多种基于该类光学传感器且用于检测至少一种物体的检测器。依赖于相应的使用目的，该类检测器可呈现各种方式。该类检测器的实例为成像装置如照相机和/或显微镜。高分辨率共焦显微镜是已知的，例如其可特别地用于医疗技术和生物学领域中以在高光学分辨率下检测生物试样。用于光学检测至少一种物体的检测器的其他实例为距离测量装置，其例如基于相应光信号如激光脉冲的传播时间方法。用于光学检测物体的检测器的其他实例为三角测量系统，借此同样可进行距离测量。

US20070080925A1公开了一种低功率消耗显示装置。其中，使用响应于电能以允许显示装置显示信息且产生响应于入射辐射的电能的光活性层。单一显示装置的显示像素可分成显示像素和产生像素。显示像素可显示信息，而产生像素可产生电能。产生的电能可用于提供功率以驱动图像。需要产生像素和显示像素的技术上复杂的驱动电子器件。

EP1667246A1公开了一种能传感同一空间位置上的大于一个的电磁辐射光谱带。所述元件由各自能传感不同电池辐射光谱带的子元件的堆叠组成。所述子元件各自包含非硅半导体，其中各子元件中的非硅半导体对不同电磁辐射光谱带敏感和/或敏化以使其对不同电磁辐射光谱带敏感。

WO2012/110924A1(其内容在此通过引用并入)提出了一种用于光学检测至少一种物体的检测器。所述检测器包含至少一个光学传感器。所述光学传感器具有至少一个传感器区域。所述光学传感器设计为以依赖于传感器区域的照射的方式产生至少一个传感器信号。在给定的相同总照射功率下，传感器信号依赖于照射几何学，特别是依赖于传感器面积上的照射束截面。此外，所述检测器具有至少一个评价装置。所述评价装置设计为由传感器信号产生至少一个几何学信息项，特别是关于照射和/或物体的至少一个几何学信息项。

2012年12月19日提交的美国临时申请61/739,173、2013年1月8日提交的61/749,964和2013年8月19日提交的61/867,169以及2013年12月18日提交的国际专利申请PCT/IB2013/061095(所有这些的全部内容在此通过引用并入)公开了一种通过使用至少一个横向光学传感器和至少一个光学传感器确定至少一种物体的位置的方法和检测器。特别地，公开了使用传感器堆叠，从而以高精度且不模糊地确定物体的纵向位置。

尽管上述装置和检测器，特别是WO2012/110924A1、US61/739,173和61/749,964中所公开的检测器给出了优点，然而仍存在数种技术挑战。因此，通常需要能捕捉物体图像，尤其是3D图像且可靠且仍可以以低成本生产的光学传感器。此外，出于各种目的，需要提供透明且能捕捉物体图像的光学检测器。

本发明所要解决的问题

因此，本发明的目的是提供一种解决上述技术挑战的光学检测器及其生产方法。特别地，应公开能采集物体图像，优选以高分辨率采集物体图像，可靠且可以以低成本生产的光学检测器。

发明描述

该问题由具有本专利独立权利要求特征的发明解决。可单独或组合实现的本发明有利方案示于从属权利要求和/或下文描述和详述的实施方案中。

本文所用的措辞“具有”、“包含”和“包括”及其各种语法变体以非排他性的方式使用。因此，措辞“A具有B”以及措辞“A包括B”或“A包含B”可指代除B之外，A包含一种或多种其他组分和/或成分这一事实，以及除B之外，A中不存在其他组分、成分或要素的情况。此外，使用本文所用的措辞“特别地”、“优选地”、“更优选地”或“最优选地”来指示实现本发明的某些任选特征的特定选项，尽管存在其他实施方案是可行的这一事实。应指出的是，这些措辞的使用并非旨在限制权利要求的范围。

此外，下文所用的术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似的术语与任选特征联用，而不限制替代的可能性。因此，由这些术语引入的特征是任选特征且不意欲以任何方式限制权利要求的范围。正如本领域技术人员认识的那样，本发明可使用替代的特征实施。类似地，由“在本发明的实施方案中”或类似措辞引入的特征意欲指代任选特征，而不限制本发明的替代实施方案且不限制本发明的范围且不限制以此方式引入的特征与本发明的其他任选或非任选特征的组合可能性。

在本发明的第一方面中，公开了一种光学检测器。本文所用的光学检测器是一种能测量至少一种光信号的装置。具体地，所述光学检测器应适于获取物体的至少一种图像。本文进一步使用的术语“图像”通常是指信息值的阵列，特别是信息值的二维或者甚至三维或更高维度的阵列，其中各信息值表示由成像元件阵列的成像元件产生的信号，其中成像元件阵列的成像元件在下文中也称为“像素”。因此，措辞“成像”通常是指如上文所定义地获取图像的动作。

本发明的光学检测器可用于各种目的。因此，作为实例，所述光学检测器可用于摄影领域中，特别是用于数码摄影和/或数码照相机领域中。额外或者替代地，所述光学检测器可用于人-机接口中以将用户和/或物体的位置和/或方向转译为机器可读的信息和/或命令。特别地，所述光学检测器可用于计算机游戏领域中的人-机接口中，例如用于识别用户、用户的身体部分和/或可被用户持握和/或影响的控制元件的位置和/或方向。其他应用是可行的。

所述光学检测器包含至少一个光学传感器。本文所用的术语“光学传感器”通常是指具有多个成像元件的元件，如下文进一步详述中所述的那样，其还称为“像素”。因此，光学传感器包含多个成像元件，例如光敏成像元件，优选矩阵，例如像素的矩阵。

所述光学传感器包含至少一个基材和至少一个置于其上的光敏层组合。本文所用的措辞“基材”通常是指为光学传感器提供机械稳定性的载体元件。正如下文将进一步详述的那样，基材可为透明基材和/或不透明基材。作为实例，基材可为片状基材，例如片和/或箔。基材通常可具有100μm至5mm的厚度，优选500μm至2mm的厚度。然而，其他厚度是可行的。

本文进一步所用的“光敏层组合”通常是指具有两个或更多个通常具有光敏性质的层的实体。因此，光敏层组合能将处于一个或多个可见、紫外或红外光谱范围内的光转化成电信号。为此，可利用许多物理和/或化学效应，例如光敏层组合中的光效应和/或有机分子的激发和/或激发物质的形成。

所述光敏层组合具有至少一个第一电极、至少一个第二电极和至少一种夹在第一电极和第二电极之间的光伏材料。正如下文将进一步详述的那样，所述光敏层组合可以以第一电极最接近基材的方式呈现，因此呈现为底电极。或者，第二电极可最接近基材，因此可呈现为底电极。本文所用的术语“第一”和“第二”通常仅用于区分目的，并非意欲指代任何分级和/或并非意欲指代光敏层组合的任何顺序。术语“电极”通常是指能与所述至少一种夹在电极之间的光伏材料接触的光敏层组合的元件。因此，各电极可提供一个或多个与光伏材料接触的导电材料的层和/或域。此外，各电极可提供额外的电引线，例如一条或多条用于与第一电极和/或第二电极接触的电引线。因此，第一和第二电极可各自提供一个或多个用于分别与第一电极和/或第二电极接触的接触垫。正如下文将进一步详述的那样，可为各第一电极带和/或各第二电极带提供至少一个电极接触垫，这将在下文进一步详细定义。

本文所用的“光伏材料”通常为提供光敏层组合的上述光敏性的材料或材料组合。因此，光伏材料可提供一个或多个材料层，所述层能在处于一个或多个可见、紫外或红外光谱范围内的光照射下产生电信号，优选表示照射强度的电信号。因此，光伏材料可包含一个或多个光伏材料层，所述层自身或组合地能响应于照射地产生正和/或负电荷，例如电子和/或空穴。

本文所用的术语“夹在”通常是指如下事实：光伏材料至少部分地位于第一电极和第二电极之间的中间空间中；然而存在如下事实：可存在位于第一电极和第二电极之间的中间区域外部的其他光伏材料区域。

所述光伏材料包含至少一种有机材料。此外，第一电极包含多个第一电极带，且第二电极包含多个第二电极带。本文所用的术语“带”通常是指长度或延长大于其宽度，例如大至少2倍，更优选至少5倍，最优选至少10倍或至少15倍的细长片材、细长材料层或细长材料层的组合。因此，所述带可为细长的矩形带。额外或者替代地，所述带可包含一个或多个弯头、曲面或其他非线状元件。因此，所述带通常可为线状带，或者可完全或部分呈现为曲面或弯曲带，例如波形带。多个带可优选至少部分地以平行方式取向。因此，作为实例，第一电极带可为平行的第一电极带。类似地，第二电极带可为平行的第二电极带。在电极带为弯曲和/或曲面的情况下，至少在这些电极带的段中可存在平行取向。其他取向是可行的。此外，所述带可在各带的整个延伸方向上具有均一的宽度。因此，从各带开始处至带终点，宽度可为恒定的。额外或者替代地，所述带可各自具有至少一个具有可变宽度的段。然而，优选各带的宽度在该带的整个延伸方向上的变化不大于50％，更优选不大于20％，最优选不大于10％或者甚至不大于5％。

因此，作为实例，电极带可具有矩形、细长形状。优选地，第一电极带彼此平行，且第二电极带彼此平行，至少在其一部分纵向延度上。此外，优选第一电极带位于第一电极带平面中，而第二电极带位于第二电极平面中，其中优选第一电极平面和第二电极平面彼此平行取向。因此，优选所述光伏材料至少部分地位于第一电极平面和第二电极平面之间的空间中。

第一电极带和第二电极带相交，从而在第一电极带和第二电极带的相交处形成像素矩阵。本文所用的术语“相交”是指如下事实：在垂直于基材表面、第一电极平面和第二电极平面的观察方向上和/或在平行于光学传感器的光轴方向上，第一和第二电极带重叠。各像素包含一部分第一电极带和一部分第二电极带，和位于该一部分第一电极带和第二电极带之间的光伏材料量。作为实例，特别是在电极带为细长的矩形电极带的情况下，像素可具有矩形形状和/或平行四边形形状，特别是在垂直于基材表面的观察方向上。因此，各像素形成成像元件，其包含一部分第一电极带、一部分第二电极带和至少一种包埋在这些部分之间的光伏材料。

正如本文进一步所用的那样，“矩阵”是指像素的二维排列。因此，矩阵可优选为具有像素行和列的矩形矩阵，这将在下文进一步详细描述。此外，其他形状的像素矩阵是可行的。

此外，各第一电极带和/或各第二电极带可具有至少一个接触部分，例如至少一个接触垫，以用于电连接相应的电极带。该至少一个接触部分可优选位于像素矩阵之外，例如接近基材的边缘。然而，其他实施方案是可行的。

所述光学检测器进一步包含至少一个读出装置。本文所用的术语“读出装置”通常是指适于通过使用光学传感器的像素矩阵的像素产生多个测量值和/或信息值的装置或装置的组合。因此，读出装置通常可为能通过使用像素矩阵由捕捉的电信号产生图像的装置。因此，正如下文进一步详述的那样，所述至少一个读出装置可包含多个电测量装置，例如多个电压表和/或多个电流计。此外，读出装置可包含其他元件，例如数据储存器，以用于储存以此方式产生的信息值，例如用于储存一个图像和/或用于储存多个图像和/或图像序列。此外，额外或者替代地，所述至少一个读出装置可包含一个或多个电接口以用于数据传输，例如用于将信息值传输给一个或多个外部装置，例如传输给一个或多个数据处理装置，其中所述至少一个接口可为无线接口和/或可完全或部分呈现为有线接口。

所述读出装置也可称为评价装置，其可为更大评价装置的一部分或者可包含至少一个评价装置。本文所用的术语“评价装置”通常是指适于评价由所述至少一个光学传感器提供的一个或多个传感器信号和/或适于实施一种或多种其他评价算法的任意装置。特别地，评价装置可包含至少一个数据处理装置，更优选地，通过使用至少一个处理器。因此，作为实例，所述至少一个评价装置可包含至少一个具有储存在其上且包含许多计算机命令的软件代码的数据处理装置。

评价装置可为或者可包含一个或多个集成电路，例如一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或一个或多个数据处理装置，例如一台或多台计算机，优选一台或多台微型计算机和/或微控制器。可包含其他组件，例如一个或多个预处理装置和/或数据采集装置，例如一个或多个用于接收和/或预处理传感器信号的装置，例如一个或多个AD转换器和/或一个或多个滤波器。此外，评价装置可包含一个或多个测量装置，例如一个或多个用于测量电流和/或电压的测量装置。因此，作为实例，评价装置可包含一个或多个用于测量通过像素的电流和/或其电压的测量装置。此外，评价装置可包含一个或多个数据存储装置。此外，评价装置可包含一个或多个接口，例如一个或多个无线接口和一个或多个有线接口。

所述至少一个评价装置可适于执行至少一种计算机程序，例如至少一种适于实施或辅助本发明方法的一个或多个或者甚至全部方法步骤的计算机程序。作为实例，可执行一种或多种算法，该算法可通过使用传感器信号作为输入变量而确定物体的位置。

评价装置可与至少一个其他数据处理装置连接或可包含至少一个其他数据处理装置，所述数据处理装置可用于信息(例如由光学传感器和/或评价装置获得的信息)的显示、可视化、分析、分配、通信或进一步处理中的一种或多种。作为实例，所述数据处理装置可与至少一个如下装置连接或者包含它们：显示器、投影仪、监视器、LCD、TFT、扬声器、多声道声音系统、LED图案，或其他可视化装置。其可进一步与至少一个如下装置连接或者包含它们：通信装置或通信接口、连接器或端口，其能使用一种或多种电子邮件、文本消息、电话、蓝牙、Wi-Fi、红外或因特网接口、端口或连接传送加密或未加密信息。其可进一步与至少一个如下装置连接或者包含它们：处理器、图形处理器、CPU、开放式多媒体应用平台(OMAP^TM)、集成电路、芯片上的系统如获自AppleA系列或SamsungS3C2系列的产品、微控制器或微处理器、一个或多个储存块如ROM、RAM、EEPROM、或闪存、定时源如振荡器或锁相环、计数器-计时器、实时计时器、或通电复位发生器、电压调节器、电源管理电路或DMA控制器。各单元可进一步通过总线如AMBA总线连接。

评价装置和/或数据处理装置可通过其他外部接口或端口连接或者可具有其他外部接口或端口，例如一个或多个串行或并行接口或端口、USB、并行端口、火线(FireWire)、HDMI、以太网、蓝牙、RFID、Wi-Fi、USART或SPI，或模拟接口或端口如一个或多个ADC或DAC，或标准化接口或端口，从而与其他装置连接，例如使用RGB接口，例如照相机连接线与2D照相机装置连接。评价装置和/或数据处理装置可进一步通过一个或多个处理器间接口或端口、FPGA-FPGA接口，或串行或并行接口或端口连接。评价装置和数据处理装置可进一步与一个或多个光盘驱动器、CD-RW驱动器、DVD+RW驱动器、闪存驱动器、存储卡、磁盘驱动器、硬盘驱动器、固态盘或固态硬盘连接。

评价装置和/或数据处理装置可通过一个或多个其他外部连接器连接或者可具有一个或多个外部连接器，例如一个或多个电话连接器、RCA连接器、VGA连接器、公母连接器、USB连接器、HDMI连接器、8P8C连接器、BCN连接器、IEC60320C14连接器、光纤连接器、D-超小型连接器、RF连接器、共轴连接器、SCART连接器、XLR连接器，和/或可包含至少一个适用于一个或多个这些连接器的套接头。

包含一个或多个本发明光学检测器、所述评价装置或数据处理装置，例如包含一个或多个光学传感器、光学系提供、评价装置、通信装置、数据处理装置、接口、芯片上的系统、显示装置或其他电子装置的单一装置的可能实施方案为：移动电话、个人计算机、平板PC、电视机、游戏控制台或其他娱乐装置。在另一实施方案中，可将下文将进一步详述的3D照相机功能集成到具有常规2D数码照相机的装置中，而不导致该装置的外壳或外观发生显著差异，其中对用户而言，显著差异可仅为获取或处理3D信息的功能。

特别地，包含所述光学检测器和/或其一部分如评价装置和/或数据处理装置的实施方案可为：包含显示装置、数据处理装置、光学传感器、任选的传感器光学器件和评价装置以实现3D照相机功能的移动电话。本发明的检测器可特别地适于集成至娱乐装置和/或通信装置如移动电话中。

本发明的另一实施方案可为将所述光学检测器或其一部分如评价装置和/或数据处理装置引入用于汽车、用于主动驾驶或用于小汽车安全系统如戴姆勒智能驾驶系统中的装置中，其中作为实例，包含一个或多个所述光学传感器、任选的一个或多个光学系统、评价装置、任选的通信装置、任选的数据处理装置、任选的一个或多个接口、任选的芯片上的系统、任选的一个或多个显示装置或任选的其他电子装置的装置可为车辆、小汽车、卡车、火车、自行车、飞机、船舶、摩托车的一部分。在汽车应用中，将所述装置集成至汽车设计中可能必须将所述光学传感器、任选的光学器件或装置以从外部或内部的最低可见性集成。所述检测器或其一部分如评价装置和/或数据处理装置可尤其适于该类在汽车设计中的集成。

所述读出装置包含多个与第二电极带连接的电测量装置和用于随后将第一电极带连接至电测量装置的切换装置。

本文所用的电测量装置通常是指能实施至少一种电测量的装置，例如用于实施至少一种电流测量和/或用于实施至少一种电压测量。因此，各电测量装置可包含至少一个电压表和/或至少一个电流计。其他实施方案是可行的。

优选地，对各第二电极带提供至少一个电测量装置。因此，作为实例，各第二电极带可永久或可拆卸地与一个或多个专用于相应第二电极带的测量装置连接。然而，所述测量装置可包含在单一装置中，例如包含在一个集成电路中。优选地，所述电测量装置适于同时测量分配给相应第二电极带的电信号。

本文进一步使用的切换装置通常为适于将第一电极带随后连接至电测量装置的装置。因此，通常在特定的时间点，一个特定的第一电极带可与所有测量装置连接和/或与多个测量装置连接。因此，作为实例，各测量装置可具有第一测量端口和第二测量端口，其中所述测量装置或多个测量装置的第一测量端口与通过切换装置选择的一个且同一个第一电极带连接，而各测量装置的第二端口与其相应的第二电极带连接。在随后的特定时间点，所述切换装置可适于将所述测量装置与另一第一电极带连接，例如与随后的一个第一电极带连接。因此，所述切换装置可优选适于实施复用方案(multiplexingscheme)，由此随后切换至所有第一电极带和/或预定数量的第一电极带。

应进一步指出的是，切换可对所有第一电极带均一地实施。或者，所述光学传感器可拆分，从而可提供至少两个切换装置，其中每个切换装置被分配给多个第一电极带。因此，所述光学传感器可细分成第一电极带的不同区域，其中各区域被分配给专用的切换装置。额外或者替代地，可使用交错切换方案，从而使得每第n个第一电极带被分配给特定的切换装置。各种实施方案是可行的。

所述光学检测器可进一步包含至少一个光学元件以用于将至少一种物体光学成像至光学传感器。本文所用的光学元件通常是指具有聚焦和/或散焦性能的元件。因此，作为实例，所述至少一个光学元件可包含至少一个透镜以用于将物体成像至所述至少一个光学传感器。所述光学元件中可包含其他元件，例如至少一个光阑和/或至少一个镜子。额外或者替代地，可包含一个或多个波长选择性元件，例如一个或多个滤光片和/或一个或多个棱镜和/或一个或多个分色镜。

上文所述的像素矩阵可优选具有由第一电极带限定的行和由第二电极带限定的列。因此，像素可排列成行和列，其中各像素可由形成行的第一电极带的行数和/或数量识别，且由形成行的第二电极带的列数和/或数量识别。各测量装置可优选与列连接，从而使得可同时测量各行像素的电信号。因此，在一个测量步骤中，各测量装置可提供行中所含像素的至少一个测量信号，从而使得可同时测量行的所有像素和/或行的至少多个像素的测量值。随后，如上所述，所述切换装置可切换至另一行，例如切换至随后的行，且可允许测量装置同时测量该新选择行的像素的电信号。因此，通过随后切换至行中，例如通过随后切换至像素矩阵的所有行和/或切换至像素矩阵的多个行，可产生像素的测量值。通过将测量值组合，可产生图像。

所述切换装置可适于将行随后连接至电测量装置。

如上所述，所述电测量装置可各自包含至少一个电流测量装置和电压测量装置。应指出的是，所述电测量装置通常可适于产生电测量信号，其可以以“原始”电测量信号的形式使用，而无需进一步处理。额外或者替代地，可对所述测量信号完全或部分进行一个或多个信号处理步骤，例如一个或多个滤波步骤、模拟-数字转化步骤、平均化步骤，例如将测量信号相对于多个测量值和/或相对于特定时间跨度平均化。因此，所述至少一个读出装置可提供一个或多个信号处理装置。所述信号处理装置可适于产生经处理的测量信号。在下文中，不区分原始测量信号和经处理的测量信号，从而使得无论提及何种测量信号，这两种选项都是可行的。

所述测量装置通常可为数字测量装置和/或模拟测量装置。在所述测量装置完全或部分设计为模拟测量装置的情况下，优选所述电测量装置进一步包含至少一个模拟-数字转换器。因此，作为实例，各电测量装置可包含至少一个模拟-数字转换器。额外或者替代地，两个或更多个或者甚至所有电测量装置可使用一个且同一个模拟-数字转换器。

如上所述，所述读出装置可进一步包含至少一个数据储存器，例如至少一个易失性和/或至少一个非易失性数据储存器以用于储存矩阵的像素的测量值。

应指出的是，所述读出装置可呈现为单一装置或多个装置。因此，所述读出装置可包含一个或多个电路板和/或一个或多个集成电路。因此，作为实例，所述读出装置可进一步包含一个或多个专用集成电路(ASIC)。

如上所述，所述切换装置通常可适于实施复用测量方案，其中复用像素矩阵的行。在复用测量方案中，第一电极带可反复与电测量装置连接。因此，一旦所述至少一个切换装置切换至像素矩阵的所有行和/或切换至分配给特定切换装置的所有行，则切换过程可重新从头开始，例如通过切换回第一行。因此，所述至少一个读出装置通常可适于以所谓的无源矩阵检测方案驱动检测器。因此，所述光学检测器通常可为无源矩阵光学检测器。所述电信号也称为电测量信号和/或信息值，其呈原始形式和/或经处理形式，特别地可表示各像素的照射强度。因此，作为实例，测量值可特别地适于提供各像素的灰度值。因此，图像可提供信息值矩阵，其中各信息值包含像素矩阵的相应像素的灰度值。因此，作为实例，对各像素而言，可提供4位信息值、8位信息值或者甚至16位信息值。

应进一步指出的是，可由所述光学传感器和/或光学检测器提供其他信息。因此，作为实例，可提供颜色信息，这将在下文进一步详细描述。此外，应指出的是，除像素之外，所述光学传感器可包含一个或多个其他元件，例如一个或多个其他光敏元件。因此，作为实例，所述光学传感器可提供一个或多个不为矩阵一部分的其他光敏元件。此外，所述矩阵的一个或多个部分可不使用上述复用方案，例如将这些一个或多个光学传感器部分用于其他目的。

如上所述，第一电极和第二电极之一可形成最接近基材的底电极，且另一个可形成背对基材的顶电极。此外，第一电极可为光敏层组合的阳极，且第二电极可为光敏层组合的阴极，或者反之亦然。

具体地，第一电极和第二电极之一可为底电极，且第一电极和第二电极中的另一个可为顶电极。可将底电极直接或间接施加至基材上，其中后者可指代例如在底电极和基材之间插入一个或多个缓冲层或保护层。可将光伏材料施加至底电极上，且其可至少部分覆盖底电极。如上所述，一个或多个底电极部分可保持未被至少一种光伏材料覆盖，例如出于接触的目的。可将顶电极施加至光伏材料上，从而使得一个或多个顶电极部分位于光伏材料的顶部上。如上文进一步所述的那样，可在其他处存在一个或多个其他顶电极部分，例如出于接触的目的。因此，作为实例，底电极可包含一个或多个接触垫，例如每个底电极的电极带包含至少一个接触垫，其保持未被光伏材料覆盖。类似地，顶电极可包含一个或多个接触垫，例如每个顶电极的电极带包含至少一个接触垫，其中所述接触垫优选位于被光伏材料涂覆的区域之外。

如上所述，基材可为不透明的或者至少部分透明的。本文所用的术语“透明的”是指如下事实：在一个或多个可见光谱范围、紫外光谱范围或者红外光谱范围内，光可至少部分透过基材。因此，在一个或多个可见光谱范围、红外光谱范围或者紫外光谱范围内，基材可具有至少10％，优选至少30％或者更优选至少50％的透明度。作为实例，可使用玻璃基材、石英基材、透明塑料基材或其他类型的基材作为透明基材。此外，可使用多层基材，例如层压体。

如本文进一步所用的那样，术语“光”通常是指一种或多种可见光谱范围、紫外光谱范围或红外光谱范围内的光。如本文进一步所用的那样，可见光谱范围应为380-780nm的波长范围。红外光谱范围通常应指780nm至1mm的光谱范围，更优选780nm至3.0μm的光谱范围。如本文进一步所用的那样，术语“紫外光谱范围”通常应指1-380nm的范围，优选50-380nm的光谱范围，更优选200-380nm的光谱范围。

如上所述，底电极和顶电极之一或二者可为透明的。因此，取决于光学传感器的照射方向，底电极、顶电极或二者可为透明的。作为实例，在使用透明基材的情况下，优选至少底电极是透明电极。在底电极为第一电极的情况下和/或在底电极起阳极作用的情况下，优选底电极包含至少一个透明导电氧化物层，例如氧化铟锡、氧化锌、氟掺杂的氧化锡或两种或更多种这些材料的组合。在使用透明基材和透明底电极的情况下，光学传感器的照射方向可为穿过基材。在使用不透明基材的情况下，底电极可为透明或不透明的。因此，作为实例，不透明电极可包含一个或多个通常为任意厚度的金属层，例如一个或多个银和/或其他金属层。作为实例，底电极和/或第一电极可具有3-6eV的功函。

如上所述，顶电极可为不透明或透明的。在光学传感器的照射通过基材和底电极进行的情况下，顶电极可为不透明的。在照射通过顶电极进行的情况下，优选顶电极是透明的。正如下文将进一步详述的那样，整个光学传感器仍可为透明的，至少在一个或多个光的光谱范围内。在这种情况下，底电极和顶电极可均为透明的。

为了产生透明顶电极，可使用各种技术。因此，作为实例，顶电极可包含透明导电氧化物，例如氧化锌。作为实例，透明导电氧化物可通过使用合适的物理气相沉积技术施加，例如溅射、热蒸发和/或电子束蒸发。顶电极，优选第二电极可为阴极。或者，顶电极也可起阳极作用。特别地，在顶电极起阴极作用的情况下，顶电极优选包含一个或多个金属层，例如具有优选小于4.5eV功函的金属层，例如铝。为了产生透明金属电极，可使用薄金属层，例如厚度小于50nm，更优选小于40nm，或者甚至更优选小于30nm的金属层。通过使用这些金属厚度，可至少在可见光谱范围内产生透明性。为了仍提供足够的导电性，除一个或多个金属层之外，顶电极可包含其他导电层，例如一种或多种施加在金属层和至少一种光伏材料之间的导电有机材料。因此，作为实例，可在顶电极的金属层和光伏材料之间插入一个或多个导电聚合物层。

如上所述，底电极和顶电极二者可各自包含多个电极带，这对应于第一电极带和第二电极带。因此，底电极可包含多个形成第一电极带和第二电极带之一的底电极带。顶电极可包含多个形成第一电极带和第二电极带中另一个的顶电极带。

作为实例，顶电极可包含多个金属电极带。作为实例，形成顶电极的金属电极带可由一个或多个包含一种或多种选自如下组的金属的金属层制成：Ag、Al、Ag、Au、Pt、Cu。额外或者替代地，可使用其他金属和/或金属的组合，例如两种或更多种所述金属和/或其他金属的组合。此外，可使用一种或多种包含两种或更多种金属的合金。作为实例，可使用NiCr、AlNiCr、MoNb和AlNd组的一种或多种合金。然而，如上所述，顶电极或者可包含多个由透明导电氧化物制成的带，例如由一种或多种上文所列透明导电氧化物制成。

在使用多个金属电极带的情况下，可使用数种技术来沉积电极带和/或使金属电极带图案化。因此，作为实例，可使用一种或多种金属电极带沉积技术，其中在沉积期间发生金属电极带的图案化。因此，作为实例，可使用一个或多个阴影掩模，其具有对应于所述金属电极带的狭缝形开口。然而，额外或者替代地，可使用大面积的涂层来沉积金属电极，随后实施一个或多个图案化步骤来形成金属电极带，例如一种或多种蚀刻技术。再次额外或者替代地，可使用自图案化技术来实施多个电绝缘隔离体。因此，作为实例，所述金属电极带可被电绝缘隔离体隔离。该技术通常是显示技术领域中所已知的。对可用于本发明的潜在隔离体，可参考例如EP1191819A2、US2005/0052120A1、US2003/0017360A1或有机发光无源矩阵显示器的阴极图案化领域中已知的其他技术。因此，所述电绝缘隔离体可为光致抗蚀剂结构，特别地具有一种或多种负型光致抗蚀剂的光致抗蚀剂结构，尤其是用于提供顶部上的尖锐边缘。因此，通过使用绝缘隔离体，顶电极自图案化成相应的顶电极带可在顶电极的沉积期间进行。

如上所述，所述光敏层组合优选可为光伏层组合，特别是具有一种或多种有机材料的一个或多个有机发光二极管和/或太阳能电池的层组合。优选地，所述光敏层组合可为染料敏化太阳能电池，更优选固体染料敏化太阳能电池(sDSC)的层组合。因此，所述光学传感器，特别是所述光敏层组合，更优选所述光伏材料可包含n-半导电金属氧化物，优选纳米多孔n-半导电金属氧化物，其中在所述n-半导电金属氧化物的顶部上沉积电绝缘隔离体。因此，作为实例，所述光学检测器可包含直接或间接沉积在基材顶部上的底电极带的层组合，随后为一个或多个纳米多孔n-半导电金属氧化物的层，例如一个或多个二氧化钛层。所述电绝缘隔离体，特别是隔离条可沉积在所述一个或多个半导电金属氧化物层上。绝缘隔离体的沉积可在用至少一种染料敏化n-半导电金属氧化物之前或之后进行。因此，作为实例，可在用至少一种染料敏化n-半导电金属氧化物之前，将所述隔离体沉积在n-半导电金属氧化物顶部上。随后，可沉积一个或多个其他层，例如一种或多种p-半导电材料，优选一种或多种p-半导电有机材料，随后沉积借助绝缘隔离体自图案化的顶电极。因此，作为实例，所述光学传感器可进一步包含至少一种沉积在n-半导电金属氧化物顶部上的固体p-半导电有机材料，其中所述固体p-半导电有机材料被电绝缘隔离体细分成多个带状区域。在p-半导电有机材料的顶部上可沉积一个或多个顶电极层，且电绝缘隔离体可将所述顶电极细分成多个顶电极带。

如上所述，顶电极可为不透明或透明的。在提供透明顶电极的情况下，可使用数种技术，其中部分如上文所述。因此，作为实例，顶电极可包含一个或多个金属层。所述至少一个金属层可具有小于50nm的厚度，优选小于40nm的厚度，更优选小于30nm的厚度，甚至小于25nm或者小于20nm的厚度。金属层可包含至少一种选自如下组的金属：Ag、Al、Ag、Au、Pt、Cu。额外或者替代地，可使用其他金属和/或金属的组合，例如两种或更多种所述金属和/或其他金属的组合。此外，可使用一种或多种包含两种或更多种金属的合金。作为实例，可使用NiCr、AlNiCr、MoNb和AlNd组中的一种或多种合金。然而，使用其他金属是可能的。

顶电极可进一步包含至少一种包埋在光伏材料和金属层之间的导电聚合物。导电聚合物可细分成带，从而符合顶电极带的形状。导电聚合物细分成导电聚合物带(其再次被金属带覆盖)可以以各种方式实施。因此，作为实例，所述至少一种导电聚合物的沉积可以以图案化的方式实施，例如通过使用合适的图案化沉积技术，例如印刷技术。额外或者替代地，可使用随后的图案化。再次额外或者替代地，也可使用上述隔离体来将导电聚合物隔离成导电聚合物带。

可用于本发明中的导电聚合物的各种可能性是存在的。因此，作为实例，导电聚合物可为本征导电的。作为实例，导电聚合物可包含一种或多种共轭聚合物。作为实例，导电聚合物可包含至少一种选自如下组的聚合物：聚-3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)，优选用至少一种抗衡离子电掺杂的PEDOT，更优选用聚苯乙烯磺酸钠掺杂的PEDOT(PEDOT:PSS)；聚苯胺(PANI)；聚噻吩。

所述光学检测器可进一步包含至少一种保护一种或多种光伏材料、第一电极或第二电极以至少部分防潮的包封物。因此，作为实例，所述包封物可包含一个或多个包封层和/或可包含一个或多个包封帽。作为实例，可在所述光敏层组合顶部上施加选自玻璃帽、金属帽、陶瓷帽和聚合物或塑料帽的一个或多个帽，从而保护该光敏层组合或至少其一部分以防潮。额外或者替代地，可施加一个或多个包封层，例如一个或多个有机和/或无机包封层。用于与底电极带和/或顶电极带电接触的接触垫仍可位于帽和/或所述一个或多个包封层的外部，从而允许电极带的适当电接触。

如上所述，各像素可形成单独的光伏装置，优选有机光伏装置。因此，作为实例，各像素可形成染料敏化太阳能电池(DSC)，更优选固体染料敏化太阳能电池(sDSC)。因此，如上所述，光伏材料可优选包含至少一种n-半导电金属氧化物、至少一种染料和至少一种固体p-半导电有机材料。正如上文进一步描述的那样，所述n-半导电金属氧化物可细分成至少一个n-半导电金属氧化物的致密层或实心层，其起第一电极顶部上的缓冲层作用。此外，所述n-半导电金属氧化物可包含一个或多个具有纳米多孔和/或纳米颗粒性质的相同或其他n-半导电金属氧化物的其他层。染料可通过在纳米多孔n-半导电金属氧化物顶部形成单独的染料层和/或通过浸泡至少一部分n-半导电金属氧化物层而敏化后一层。因此，所述纳米多孔n-半导电金属氧化物通常可用至少一种染料，优选用至少一种有机染料敏化。

所述光学检测器可包含一个或多个上文所公开和/或将在下文进一步详细公开的光学传感器。然而，所述光学检测器可额外包含一个或多个其他成像装置。本文所用的其他成像装置是如下装置：上文所公开或将在下文进一步详细公开的光学传感器组合。因此，作为实例，可使用其他类型的光学传感器作为不具有上文所公开组合的其他成像装置。因此，作为实例，所述至少一个任选的其他成像装置可为或者可包含一个或多个常规成像装置。作为实例，在所述光学检测器中可存在一个或多个半导体成像装置，例如一个或多个CCD芯片和/或一个或多个CMOS芯片。因此，所述光学传感器可单独使用、与一个或多个其他光学传感器组合使用和/或与一个或多个其他成像装置组合使用。作为实例，所述光学检测器可包含至少两个成像装置的堆叠，其中至少一个成像装置为所述光学传感器。作为实例，可将多个成像装置沿所述检测器的光轴堆叠，例如使其相应的敏感表面平行于所述检测器的光轴。作为实例，所述光学检测器可为透明的光学传感器，且进入该光学传感器的光可首先通过所述至少一个光学传感器，然后最终照射位于背对发光物体的成像装置堆叠末端的不透明成像装置。

此外，在使用包含至少两个成像装置的堆叠的情况下，所述成像装置可具有相同的光谱敏感性和/或可具有不同的光谱敏感性。因此，作为实例，一个成像装置可具有在第一波长带内的光谱敏感性，而另一个成像装置可具有在第二波长带内的光谱敏感性，其中第一波长带不同于第二波长带。通过评价用这些成像装置产生的信号和/或图像，可产生颜色信息。就此而言，优选如上所述在成像装置堆叠中使用至少一个透明光学传感器。所述成像装置的光谱敏感性可以以各种方式改变。因此，可改变所述成像装置中所含的所述至少一种光伏材料以提供特定的光谱敏感性，例如通过使用不同类型的染料。因此，通过选择合适的染料，可产生该成像装置的特定光谱敏感性。额外或者替代地，可使用其他用于调节成像装置的光谱敏感性的方式。因此，作为实例，可使用一个或多个波长选择性元件并分配给一个或多个成像装置，从而使得所述一个或多个波长选择性元件基于定义变为相应成像装置的一部分。作为实例，可使用选自如下组的一个或多个波长选择性元件：滤光片，优选滤色片，棱镜和分色镜。因此，通常通过使用一种或多种上述方式和/或其他方式，可调节所述成像装置以使得两个或多个成像装置显示出不同的光谱敏感性。

如上所述，所述光学检测器可特别地包含至少两个成像装置的堆叠。此处，一个或者优选至少两个成像装置可为具有上文所公开或者将在下文进一步详细公开的组合的光学传感器。这些光学传感器也可称为像素化的光学传感器或者简称为像素化的传感器。因此，所述光学传感器通常包含1个、2个或更多个成像装置，其中一个或多个成像装置可呈现为或者可包含一个或多个具有上文所公开或者将在下文进一步详细公开的组合的光学传感器。因此，所述堆叠可包含1个、2个或更多个光学传感器，例如透明或至少部分透明的光学传感器。所述堆叠可特别地包含两个或更多个具有不同光谱敏感性的光学传感器。特别地，不同的光谱敏感性可通过使用两种或更多种不同类型的染料实现。因此，所述堆叠可包含至少一个具有至少一种第一光谱敏感性，例如第一吸收光谱，例如通过使用至少一种第一类型的染料产生的第一吸收光谱的第一类型的光学传感器；和至少一个具有至少一个第二光谱敏感性，例如第二吸收光谱，例如通过使用至少一种第二类型的染料产生的第二吸收光谱的第二类型的光学传感器。通过评价来自具有不同光谱敏感性的光学传感器的传感器信号，所述光学检测器可适于产生至少一个与处于该光学检测器视场内的物体有关的颜色信息项和/或至少一个与进入该光学检测器的光束有关的颜色信息项，例如色坐标等。为了产生所述至少一个颜色信息项，特别地可通过使用至少一种评价算法，例如使用传感器信号作为输入变量和/或查找表等的算法来评价具有不同光谱敏感性的光学传感器的传感器信号。所述堆叠可特别地包含呈交替序列的具有不同光谱敏感性的光学传感器。

通过使用包含两个或更多个光学传感器的堆叠，所述光学传感器可特别地适于通过评价该光学传感器的传感器信号而获取三维图像。因此，如上所述，所述像素化的光学传感器可排列在多个焦平面中，从而允许同时或顺序获取二维图像的堆栈，其中所述二维图像可组合地形成三维图像。所述光学检测器可特别地适于通过评价具有不同光谱性质的光学传感器的传感器信号而获取多色三维图像，优选全色三维图像。因此，总的来说，所述光学传感器通常可适于获取处于该光学传感器视场内的场景的三维图像。用于获取3D图像信息的可能评价算法是散焦测距(depthfromdefocusing)，其他算法是可能的。

额外或者替代地，所述光学检测器可适于确定至少一种物体，例如处于该光学检测器视场内和/或处于由该光学检测器捕捉的场景内的物体的至少一个位置。本文所用的术语“位置”通常是指与物体在空间中的绝对位置和/或方向有关的任意信息项。作为实例，位置可通过一个或多个坐标，例如一个或多个笛卡尔坐标和/或旋转坐标确定。此外，作为实例，位置可通过确定光学检测器与物体之间的距离而确定。

为了确定物体的位置和/或为了推导至少一个与位置有关的信息项，可使用各种算法。特别地，可对所述光学检测器进行改装，例如借助合适的评价装置和/或通过适当设计读出装置，从而评价由所述光学检测器的至少一个光学传感器捕捉的至少一个图像。为此，可使用各种图像评价算法。作为实例，物体的横坐标可通过评价物体在光学检测器上的图像位置而确定。为了确定物体和光学检测器之间的距离，各种算法是本领域技术人员已知的且通常可使用。因此，作为实例，可评价物体在光学传感器上的图像的尺寸，从而确定物体和光学检测器之间的距离。此外，作为实例，评价算法如“blob跟踪”和/或“反跟踪(countertracking)”是本领域技术人员所公知的且可用于本发明的上下文中。

正如下文将进一步详述的那样，所述光学检测器可进一步适于获取物体的三维图像和/或由该光学检测器捕捉的场景。因此，特别地通过使用像素化光学传感器堆叠，可捕捉一个或多个三维图像。因此，可将由各像素化光学传感器获取的图像组合以获得一个或多个三维图像。通过评价所述一个或多个三维图像，可推导出与至少一种物体的位置有关的其他信息。因此，通过使用光学检测器检测所产生的三维图像中的物体图像，可推导出物体在空间中的位置。这通常是因为如下事实：通过检测三维图像中的物体图像且通过使用光学检测器的公知成像性质，可推导出与空间中的物体有关的位置信息。

因此，所述光学检测器通常可用于同时记录图像，例如在不同的焦平面处。优选地，与透镜的距离使得图像的不同部分处于焦点中。因此，图像可用于称为堆栈、z堆栈、焦平面汇聚的图像处理技术。这些技术的一种应用是获得具有较大景深的图像，这尤其有助于通常使用极浅景深的成像技术，例如微距摄影或光学显微法。另一种应用是使用算法，即卷积基算法如聚焦合成(depthfromfocus)或散焦测距获得距离信息。另一应用是优化图像以获得更达的艺术或科学优点。

所述具有多个像素化传感器的光学传感器还可用于记录该检测器的透镜或透镜系统后面的光场，这与全光或光场照相机相当。因此，所述检测器可特别地呈现为适于获取(例如同时)多个焦平面内的图像的光场照相机。本文所用的术语“光场”通常是指检测器内，例如照相机内的光的空间光传播。特别地具有光学传感器堆叠的本发明检测器可具有直接记录检测器或照相机内(例如透镜后面)的光场的能力。多个像素化传感器可记录与透镜的不同距离处的图像。通过使用例如卷积基算法如“聚焦合成”或“散焦测距”，可模拟透镜后的光的传播方向、焦点和发散(spread)。由透镜后光的模拟传播，可提取与透镜的不同距离处的图像，可优化景深，可提取在不同距离处聚焦的照片，或者可计算物体的距离。可提取其他信息。

一旦光在检测器内传播，例如在检测器的透镜后面传播，则对其进行模拟和/或记录，该光传播知识提供了大量优点。作为实例，该光传播知识允许在记录图像堆栈后使用图像处理技术稍微调整观察者的位置。在单一图像的情况下，物体可能隐藏在另一物体后面且不可见。然而，如果由隐藏物体散射的光到达透镜且通过一个或多个传感器的透镜，则该物体可通过改变与透镜的距离和/或相对于光轴的图像平面，或者甚至使用非平面图像平面而变得可见。观察者位置的改变可与观察全息图时相当，其中改变观察者位置会导致图像稍微改变。观察者位置的调整在运动捕捉和三维视频记录中尤其有益，因为避免了三维物体的非现实扁平感知(称为卡纸板效果)。

数个像素化传感器的使用进一步允许在记录图像后，在图像处理步骤中修正透镜误差。在建筑领域中，当必须修正透镜误差时，光学仪器通常变得昂贵。这些在显微镜和望远镜中尤其成问题。在显微镜中，典型的透镜误差是与光轴不同距离处的光线被不同程度地扭曲(球面像差)。在望远镜中，由于大气中的不同温度而可发生焦点变化。静态误差如球面像差或由生产导致的其他误差可通过如下步骤修正：在校准步骤中确定误差，然后使用固定图像处理如像素和传感器的固定集，或者使用光传播信息的更复杂图像处理。在透镜误差具有强烈时间依赖性(即，在望远镜中依赖于气候条件)的情况下，透镜误差可通过使用透镜后的光传播、计算扩展的景深图像、使用聚焦合成技术等修正。

包含至少一个光学传感器和至少一个读出装置的本发明光学传感器可进一步与一个或多个其他类型的传感器或检测器组合。因此，包含至少一个具有像素矩阵的光学传感器(在下文中也简称为像素化的光学传感器和/或像素化的传感器)和至少一个读出装置的光学传感器可进一步包含至少一个其他检测器。所述至少一个其他检测器可适于检测至少一个参数，例如至少一个如下参数：周围环境的参数，例如周围环境的温度和/或亮度；与检测器的位置和/或方向有关的参数；描述被检测物体状态的参数，例如物体的位置，例如物体的绝对位置和/或物体在空间中的方向。因此，本发明的原理通常可与其他测量原理组合，从而获得其他信息和/或确认测量结果或者降低测量误差或噪音。

特别地，本发明的检测器可进一步包含至少一个适于通过实施至少一种飞行时间测量而检测至少一种物体和光学检测器之间的至少一个距离的飞行时间(ToF)检测器。本文所用的飞行时间测量通常是指基于时间的测量，其需要在两个物体之间传播或者由一个物体传播至第二物体并返回的信号。在本发明的情况下，所述信号可特别地为一个或多个声信号或电磁信号如光信号。因此，飞行时间检测器是指适于实施飞行时间测量的检测器。飞行时间测量是各技术领域(例如在市售的距离测量装置中或者在市售的流量计如超声流量计中)所公知的。飞行时间检测器甚至可呈现为飞行时间照相机。这些类型的照相机作为距离成像照相机系统市售，其能基于已知的光速解析物体之间的距离。

目前可得的ToF检测器通常基于使用脉冲信号，任选与一个或多个光传感器如CMOS传感器组合。可将由光传感器产生的传感器信号积分。该积分可在两个不同的时间点处开始。距离可由两个积分结果之间的相对信号强度计算。

此外，如上所述，ToF照相机是已知的且通常也可用于本发明的上下文中。这些ToF照相机可包含像素化的光传感器。然而，由于各像素通常必须允许实施两个积分，像素构造通常更为复杂且市售ToF照相机的分辨率较低(通常为200×200像素)。小于～40cm和大于数米的距离通常难以或者不能检测。此外，脉冲的周期性会导致模糊距离，因为仅测量一个周期内的脉冲相对位移。

作为独立装置，ToF检测器通常具有各种缺点和技术挑战。因此，ToF检测器，更具体地ToF照相机通常受到光路中的雨水和其他透明物体的困扰，因为脉冲可能被过早反射，雨滴后方的物体被隐藏，或者在部分反射下，积分会导致错误的结果。此外，为了避免测量误差以及为了允许清楚区分脉冲，对ToF测量而言，低光条件是优选的。明亮的光如明亮的阳光可使得ToF测量变得不可能。此外，典型ToF照相机的能耗较高，因为脉冲必须足够亮以被反射回且仍可被照相机检测。然而，脉冲的亮度可能对眼睛或其他传感器有害，或者当两个或更多个ToF测量彼此干扰时，可导致测量误差。总之，目前的ToF检测器，特别地目前的ToF照相机具有若干缺点，例如低分辨率、距离测量中的模糊性、有限的使用范围、有限的光条件、对光路中的透明物体敏感、对气候条件敏感和高能耗。这些技术挑战通常降低了目前ToF照相机对日常应用，例如在小汽车中的安全应用的适应性，照相机对日常应用或人-机接口，特别是用于游戏应用中的适应性。

通过与提供有至少一个像素化光学传感器和读出装置的本发明光学检测器组合，可以以富有成效的方式组合两个系统的优点和能力。因此，所述光学检测器可在高光条件下提供优点，同时ToF检测器通常在低光条件下提供更好的结果。因此，组合装置，即进一步包含至少一个ToF检测器的本发明光学检测器提供了与这两个单独的系统相比对光条件的提高的耐受性。这对安全应用，例如在小汽车或其他车辆中是特别重要的。

特别地，所述光学传感器可设计成使用至少一种ToF测量以修正通过使用像素化光学传感器实施的至少一种测量，反之亦然。此外，ToF测量的模糊性可通过使用所述光学传感器解决。当ToF测量的分析导致模糊可能性时，可特别地实施使用像素化光学传感器的测量。额外或者替代地，可连续实施使用像素化光学传感器的测量，从而将ToF检测器的工作范围扩展至通常由于ToF测量的模糊性而排除的区域。额外或者替代地，所述像素化的光学传感器可涵盖更宽或者额外的范围，从而允许更宽的距离测量区域。所述像素化的光学传感器，特别是在用于照相机中时，可进一步用于确定一个或多个重要测量区域，从而降低能耗或者保护眼睛。因此，所述像素化的光学传感器可适于检测一个或多个感兴趣的区域。额外或者替代地，所述像素化的光学传感器可用于确定一个或多个物体在由所述检测器捕捉的场景中的粗略深度图，其中所述粗略深度图可在重要区域中借助一种或多种ToF测量而精修。此外，所述像素化的光学传感器可用于调节ToF检测器，例如ToF照相机，从而获取距离区域。由此，可预先设定ToF测量的脉冲长度和/或频率，例如用于消除或者降低ToF测量中的模糊可能性。因此，所述像素化的光学传感器通常可用于提供ToF检测器，例如ToF照相机的自动对焦。

如上所述，粗略深度图可由所述像素化的光学传感器记录，所述传感器可用作照相机或者照相机的一部分。此外，包含与由所述检测器捕捉的场景中的一种或多种物体有关的深度信息或者z-信息的粗略深度图可通过使用一种或多种ToF测量精修。ToF测量可特别地仅在重要区域中实施。额外或者替代地，粗略深度图可用于调节ToF检测器，特别是ToF照相机。

此外，将像素化的光学传感器与至少一个ToF检测器组合使用可解决上文所述的ToF检测器对检测物体的特性的敏感性或者对处于该检测器和检测物体之间的光路中的障碍或者介质的敏感性，例如对雨水或气候条件的敏感性这一问题。组合的像素化/ToF测量可用于从ToF信号中提取重要信息，或者测量具有数个透明或半透明层的复杂物体。因此，可观察由玻璃制成的物体、晶体、液体结构、相变、液体运动等。此外，像素化的检测器与至少一个ToF检测器的组合在下雨气候中仍可工作，且整个检测器对气候条件的依赖性通常较小。作为实例，由所述像素化光学传感器提供的测量结果可用于消除由雨水导致的ToF测量结果的误差，这特别地使得该组合可用于安全应用，例如在小汽车或者其他车辆中。

可以以各种方式将至少一个ToF检测器植入本发明的光学检测器中。因此，所述至少一个像素化的光学传感器和所述至少一个ToF检测器可顺序排列在同一光路中。作为实例，可将至少一个透明的像素化光学传感器置于至少一个ToF检测器前方。额外或者替代地，可对所述像素化光学传感器和ToF检测器使用独立光路或者分裂光路。其中，作为实例，光路可被一个或多个分束元件分裂，例如一个或多个上文所列或者列于下文进一步详述中的分束元件。作为实例，可借助波长选择性元件实施束路径的分裂。因此，例如，所述ToF检测器可利用红外光，而所述像素化的光学传感器可利用不同波长的光。在该实例中，可通过使用波长选择性分束元件如热镜分裂用于ToF检测器的红外光。额外或者替代地，用于使用像素化的光学传感器测量的光束和用于ToF测量的光束可被一个或多个分束元件，例如一个或多个半透明镜、立方分束器、极化分束器或其组合分裂。此外，所述至少一个像素化的光学传感器和所述至少一个ToF检测器可彼此相邻地置于同一装置中，其中使用不同的光路。各种其他组合是可行的。

所述至少一个任选的ToF检测器可基本上与任何本发明光学检测器的实施方案组合。特别地，可为单一ToF检测器或ToF照相机的所述至少一个ToF检测器可与单一的光学传感器组合，或者与多个光学传感器如传感器堆叠组合。此外，所述光学检测器也可包含一个或多个成像装置，例如一个或多个无机成像装置如CCD芯片和/或CMOS芯片，优选一个或多个全色CCD芯片或全色CMOS芯片。额外或者替代地，所述光学检测器可进一步包含一个或多个热敏成像照相机。

如上所述，作为实例，所述检测器的至少一个光学传感器或像素化传感器可为或者可包含至少一个有机光学传感器。作为实例，所述至少一个光学传感器可为或者可包含至少一个有机太阳能电池，例如至少一个染料敏化太阳能电池(DSC)，优选至少一个固体DSC或sDSC。特别地，所述至少一个光学传感器可为或者可包含至少一个能显示出传感器信号依赖于光子密度或者光子通量的效应的光学传感器。在下文中，这些类型的光学传感器称为FiP传感器。在FiP传感器中，在给定的相同总照射功率p下，传感器信号i通常依赖于光子通量F，即每单位面积的光子数量。换言之，所述至少一个光学传感器可包含至少一个定义为FiP传感器的光学传感器，即定义为能提供传感器信号的光学传感器，其中所述光学传感器具有至少一个传感器区域，例如多个传感器区域如像素，其中在给定的光束对传感器区域的相同总照射功率下，所述传感器信号依赖于照射几何学，特别是依赖于传感器面积上的照射束截面。该效应(包括显示出该效应的光学传感器潜在实施方案(例如sDSC))进一步详细地公开在WO2012/110924A1、2012年12月19日提交的美国临时申请61/739,173、2013年1月8日提交的61/749,964和2013年8月19日提交的61/867,169，以及2013年12月18日提交的国际专利申请PCT/IB2013/061095中。这些现有技术文献(全部在此通过引用并入)中所公开的显示出FiP效应的光学传感器实施方案也可用作本发明检测器中的光学传感器，除了如下事实：所述光学传感器或者至少一个所述光学传感器是像素化的。因此，一个或多个上述现有技术文献中所用的光学传感器也可以以像素化的方式用于本发明的上下文中。如上所述，像素化可简单地通过适当图案化这些光学传感器的第一和/或第二电极而获得。因此，显示出上述FiP效应的像素化光学传感器的各像素自身可形成FiP传感器。

因此，本发明的光学传感器可特别地完全或部分呈现为像素化的FiP照相机，即其中至少一个光学传感器，或者在提供多个光学传感器的情况下，至少一个光学传感器呈现为像素化的FiP传感器的照相机。在像素化的FiP-照相机中，可以以与上文在光场照相机组合中所公开的类似的方式记录图片。因此，所述检测器可包含光学传感器堆叠，其中各光学传感器呈现为像素化的FiP传感器。可在距透镜的不同距离处记录图片。深度可使用诸如聚焦合成和/或散焦测距的方法由这些图片计算。

FiP测量通常必需两个或更多个FiP传感器，例如显示出FiP效应的有机太阳能电池。不同电池上的光子密度可变，从而使得在接近焦点的电池和焦点外的电池之间获得至少1/100的电流比。如果该比值较接近1，则测量可能是不精确的。

可完全或部分呈现为所述光学检测器的评价装置或者可完全或部分为所述光学检测器的评价装置的一部分的所述至少一个读出装置可特别地体现为将由不同光学传感器的像素产生的信号比较，其中所述像素位于与检测器的光轴平行的线上。光束的光锥可覆盖焦点区域内的单一像素。在焦点外的区域中，仅小部分光锥覆盖像素。因此，在像素化FiP传感器的堆叠中，焦点外的传感器像素的信号通常比焦点内的传感器像素的信号小得多。因此，提高了信号比。为了计算物体和检测器之间的距离，可使用多于两个的光学传感器以进一步提高精度。

因此，所述至少一个光学传感器通常可包含至少一个光学传感器堆叠，其中各光学传感器具有至少一个传感器区域且能提供至少一个传感器信号，其中在给定的光束对传感器区域的相同总照射功率下，所述传感器信号依赖于照射几何学，特别是依赖于传感器面积上的照射束截面，其中所述评价装置可适于将由第一光学传感器的至少一个像素产生的至少一个传感器信号与由第二光学传感器的至少一个像素产生的至少一个传感器信号比较，特别是用于确定至少一种物体和所述光学检测器之间的距离和/或该物体的z坐标。所述读出装置，特别地所述评价装置可进一步适于评价像素的传感器信号。因此，可使用一种或多种评价算法。额外或者替代地，可使用其他评价方式，例如通过使用一个或多个查找表，例如一个或多个包含FiP传感器信号值或其比值和相应的物体z坐标和/或相应的物体与检测器之间的距离的查找表。在考虑与透镜的距离和/或光学传感器之间的距离下，数个FiP信号的分析也可获得与光束有关的信息，例如光束发散和因此的常规FiP距离。

所述光敏层组合可包含至少3个第一电极带，优选至少10个第一电极带，更优选至少30个第一电极带，最优选至少50个第一电极带。类似地，所述光敏层组合可包含至少3个第二电极带，优选至少10个第二电极带，更优选至少30个第二电极带，最优选至少50个第二电极带。因此，作为实例，所述光敏层组合可包含3-1200个第一电极带和3-1200个第二电极带，优选10-1000个第一电极带和10-1000个第二电极带，更优选50-500个第一电极带和50-500个第二电极带。然而，其他实施方案是可行的。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于确定至少一种物体的位置的检测器系统。所述检测器系统包含至少一个本发明的光学检测器，例如至少一个公开在一个或多个上述实施方案中和/或公开在一个或多个下文进一步详述中的实施方案中的光学检测器。如上所述，所述光学检测器包含1个、2个或更多个成像装置，其中一个或多个成像装置可呈现为或者可包含一个或多个具有上文所公开或者将在下文进一步详细公开的组合的光学传感器，即一个或多个像素化的光学传感器。特别地，所述光学检测器可包含两个或更多个像素化光学传感器的堆叠。如上所述，通过使用两个或更多个像素化的光学传感器，例如两个或更多个像素化光学传感器的堆叠，且通过使用这些像素化的光学传感器获取图像，可由所述光学检测器捕捉场景的三维图像和/或捕捉物体。通过评价三维图像，例如通过检测处于三维图像中的物体图像，且任选通过使用已知的光学检测器的成像性质，例如已知的光学检测器的至少一个透镜的成像性质，可确定物体在空间中的位置，例如物体与光学传感器之间的距离和/或其他与物体在空间中的位置有关的信息项。

所述检测器系统可进一步包含至少一个适于将至少一束光束导向所述检测器的信标装置。本文所用的信标装置通常是指适于将至少一束光束导向所述光学检测器的任意装置。所述信标装置可完全或部分体现为有源信标装置，其包含至少一个用于产生光束的照射源。额外或者替代地，所述信标装置可完全或部分体现为无源信标装置，其包含至少一个适于将由信标装置产生的一次光束独立地朝光学检测器反射的反射元件。

所述信标装置为可与物体拆卸连接的、可由物体持握的和可集成至物体中的至少一种。因此，所述信标装置可通过任意连接方式，例如一个或多个连接元件与物体连接。额外或者替代地，所述物体可适于持握信标装置，例如借助一种或多种合适的持握方式。再次额外或者替代地，所述信标装置可完全或部分集成至物体中，且因此可形成物体的一部分或者甚至可形成物体。

一般而言，就所述信标装置的潜在实施方案而言，可参考如下一个或多个美国临时申请，2012年12月19日提交的61/739,173、2013年1月8日提交的61/749,964、2013年8月19日提交的61/867,169，和2013年12月18日提交的国际专利申请PCT/IB2013/061095，所有这些的全部内容在此通过引用并入。其他实施方案是可行的。

如上所述，所述信标装置可完全或部分体现为有源信标装置，且可包含至少一个照射源。因此，作为实例，所述信标装置可包含通常任意的照射源，例如选自如下组的照射源：发光二极管(LED)、灯泡、白炽灯和荧光灯。其他实施方案是可行的。

额外或者替代地，如上所述，所述信标装置可完全或部分体现为无源信标装置，且可包含至少一个适于将由独立于物体的照射源产生的一次光束反射的反射装置。因此，额外或者替代产生光束，所述信标装置可适于将一次光束朝所述检测器反射。

所述检测器系统可不包含、包含1个、2个、3个或者更多个信标装置。因此，通常在物体为刚性固体(其至少在显微镜尺度内不改变其形状)的情况下，可优选使用至少两个信标装置。在物体完全或部分为挠性的或者适于完全或部分改变其形状的情况下，可优选使用3个或更多个信标装置。一般而言，信标装置的数量可适应物体的挠性程度。优选地，所述检测器系统包含至少3个信标装置。

所述物体通常可为有生命或无生命物体。所述检测器系统甚至可包含至少一种物体，所述物体由此构成该检测器系统的一部分。然而，所述物体可优选独立于(在至少一个空间维度上)检测器地运动。

所述物体通常可为任意物体。在一个实施方案中，所述物体可为刚性物体。其他实施方案是可行的，例如其中所述物体为非刚性物体或者可改变其形状的物体的实施方案。

正如下文将进一步详述的那样，本发明可特别地用于跟踪人的位置和/或运动，例如用于控制机器、游戏或模拟运动的目的。在这个或其他实施方案中，所述物体可特别地选自如下组：运动装备的物品，优选选自球拍、棍、球棒的物品；衣服物品；帽子；鞋子。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于在用户和机器之间交换至少一个信息项的人-机接口。所述人-机接口包含至少一个本发明的检测器系统，例如根据一个或多个上文所公开的实施方案和/或根据一个或多个下文进一步详细公开的实施方案。所述信标装置适于为直接或间接连接至用户和由用户持握中的至少一种。所述人-机接口设计用于借助所述检测器系统确定用户的至少一个位置。所述人-机接口进一步设计用于为所述位置分配至少一个信息项。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于实施至少一种娱乐功能的娱乐装置。所述娱乐装置包含至少一个本发明的人-机接口。所述娱乐装置进一步设计成能由玩家借助所述人-机接口输入至少一个信息项。所述娱乐装置进一步设计成用于根据所述信息改变娱乐功能。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于跟踪至少一种可运动物体的位置的跟踪系统。所述跟踪系统包含至少一个本发明的检测器系统，例如根据一个或多个上文所公开的实施方案和/或根据一个或多个下文进一步详细公开的实施方案。所述跟踪系统进一步包含至少一个跟踪控制器，其中所述跟踪控制器适于跟踪物体在特定时间点的一系列位置。

在本发明的另一方面中，公开了一种生产光学检测器的方法。优选地，所述光学检测器为本发明的光学检测器，例如根据一个或多个上文所公开的实施方案和/或根据一个或多个下文进一步详细公开的实施方案。因此，对光学检测器的潜在实施方案而言，可参考上文和/或下文的光学检测器的公开内容。然而，其他实施方案是可行的。

所述方法包括如下方法步骤。所述方法步骤以优选的顺序给出。然而，应指出的是，所述方法步骤也可以以不同的顺序实施。此外，可同时和/或以重叠的方式实施两个或更多个或者甚至全部方法步骤。此外，可反复实施1个、2个或更多个方法步骤。所述方法可包含未在下文列出的其他方法步骤。

所述方法步骤如下：

a)生产光学传感器，其中将光敏层组合沉积至基材上，所述光敏层组合具有至少一个第一电极、至少一个第二电极和至少一种夹在第一电极和第二电极之间的光伏材料，其中所述光伏材料包含至少一种有机材料，其中第一电极包含多个第一电极带且其中第二电极包含多个第二电极带，其中第一电极带和第二电极带相交，从而使得在第一电极带和第二电极带的相交处形成像素矩阵；和

b)将至少一个读出装置连接至所述光学传感器，所述读出装置包含多个与第二电极带连接的电测量装置，所述读出装置进一步包含至少一个切换装置以将第一电极带随后连接至所述电测量装置。

就所述光学传感器和/或读出装置的潜在实施方案而言以及就潜在的沉积技术而言，可参考上文所给和/或下文进一步详述中所给的光学检测器的公开内容。

所述至少一个读出装置与光学传感器的连接，优选与接触电极带的光学传感器的电接触垫的连接可以以永久方式和/或以可拆卸方式实施。因此，在最简单的方式中，可使用接触针和/或接触钳来电接触电极带。额外或者替代地，可使用永久连接技术，例如显示技术，例如液晶显示技术和/或其他显示技术中已知的连接器技术。因此，连接可通过使用一种或多种导电胶粘剂进行，例如一种或多种各向异性的导电胶粘剂和/或所谓的斑马型连接器(zebraconnector)，即具有导电部分和非导电部分的胶带。这些技术是本领域技术人员所公知的。

上文所给方法步骤之一或二者可包括两个或更多个子步骤。因此，作为实例，方法步骤a)可包括如下子步骤：

a1.提供基材；

a2.将至少一个底电极沉积至基材上，其中所述底电极为第一电极或第二电极之一，其中所述底电极包含多个底电极带；

a3.将至少一种光伏材料沉积至底电极上；

a4.将至少一个顶电极沉积至光伏材料上，其中所述顶电极为与方法步骤a2.相比第一电极和第二电极中的另一个，其中所述顶电极包含多个顶电极带，其中所述顶电极带以使得底电极带与顶电极带相交从而形成像素矩阵的方式沉积。

就基材以及底电极和/或顶电极的沉积的潜在细节而言，可参考上文所给的公开内容和/或下文所给的其他任选实施方案。就至少一种光伏材料的沉积而言，可参考已知的沉积技术，例如一篇或多篇WO2012/110924A1、美国临时申请61/739,173或美国临时申请61/749,964中所公开的沉积技术。然而，其他沉积技术是可行的。

如上所述，对底电极的图案化而言，各种技术是可行的。因此，作为实例，底电极可以以非图案化的方式沉积且可随后图案化，优选通过使用光刻技术如蚀刻技术。作为实例，这些技术是显示技术领域中已知的，例如用于图案化铟掺杂的氧化锡(ITO)，其也可用于本发明中。额外或者替代地，底电极可以以图案化方式沉积，优选通过使用一种或多种经由掩模，例如阴影掩模的沉积技术，或者印刷技术。

方法步骤a3.自身可可包括许多子步骤。因此，作为实例，所述至少一种光伏材料的沉积可包括多种光伏材料的层组合的累积。作为实例，方法步骤a3.可包括如下方法步骤：

-沉积至少一个致密的n-半导电金属氧化物层，优选致密的TiO₂层；

-沉积至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层，优选至少一个纳米多孔TiO₂层；

-用至少一种有机染料敏化所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层；

-在经敏化的纳米多孔n-半导电金属氧化物的顶部上沉积至少一个固体p-半导电有机材料层。

用于沉积这些层的沉积技术通常是本领域技术人员所已知的。因此，可再次参考上文所述的文献。作为实例，为了沉积n-半导电金属氧化物的致密层，可使用喷雾热解沉积或物理气相沉积技术，例如溅射，优选反应性溅射。因此，作为实例，所述至少一个致密的n-半导电金属氧化物层可包含一个或多个二氧化钛层，其优选具有10-500nm的厚度。为了沉积所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层，可使用各种沉积技术，例如湿处理和/或印刷。作为实例，可使用湿涂覆技术，例如刮涂和/或旋涂包含纳米多孔n-半导电金属氧化物颗粒，如纳米多孔二氧化钛颗粒的溶液和/或分散体。作为实例，所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层可包含一个或多个具有10-10000nm干态厚度的层。

为了敏化所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层，可使用各种技术，优选湿处理技术，例如浸涂、喷涂、旋涂、刮涂、印刷或其他技术或简单地将所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层浸入所述至少一种有机染料的溶液中。

类似地，为了沉积所述至少一个固体p-半导电有机材料层，可使用已知的沉积技术，例如物理气相沉积，优选真空蒸发技术，和/或湿处理技术如印刷和/或旋涂。

应指出的是，上文所公开的层组合也可通过以相反顺序实施所述方法步骤而反转。

如上所述，至少一个顶电极的沉积可以以各种方式实施。因此，作为实例，可以以图案化方式实施沉积，优选将顶电极以图案化方式沉积至光伏材料上，例如通过使用经由阴影掩模的沉积和/或印刷技术。额外或者替代地，如上所述，顶电极在光伏材料上的沉积可以以非图案化的方式实施，随后是顶电极的至少一个图案化步骤，例如激光烧蚀和/或另一图案化步骤。再次额外或者替代地，顶电极的沉积可完全或部分通过如下方式进行：在基材或光伏材料或其一部分上提供至少一个隔离体，随后非图案化地沉积顶电极，其中顶电极被隔离体细分成顶电极带。因此，对潜在的绝缘隔离体而言，可参考上文所列的文献。优选地，所述至少一个优选包含多个隔离体带的隔离体可为在顶部具有尖锐边缘的光致抗蚀剂结构，从而用于将顶电极细分成顶电极带。

如上所述，顶电极可为纯电极，例如包含一个或多个金属层的纯金属电极，或者可为包含一个或多个导电层和一个或多个金属层的复合电极。因此，作为实例，方法步骤a4.可包括将至少一种导电聚合物沉积在光伏材料的顶部，和优选随后在所述导电聚合物顶部上沉积至少一个金属层。作为实例，可以以此方式生产透明顶电极。因此，作为实例，金属层可具有小于50nm的厚度，优选小于40nm的厚度，更优选小于30nm的厚度。如上所述，对小于30nm的金属厚度，例如小于20nm或者甚至更小的厚度而言，可获得金属层的透明性。通过在所述至少一个金属层下方提供导电聚合物，还可提供导电性。如上所述，所述至少一种导电聚合物可以以非图案化方式施加，随后是一个或多个图案化步骤。额外或者替代地，所述至少一个导电聚合物层可以以图案化方式实施，例如通过使用一种或多种印刷技术。再次额外或者替代地，所述至少一个导电聚合物层可在自图案化步骤中图案化，例如通过使用上文所述的一个或多个电绝缘隔离体。因此，可将所述导电聚合物旋涂至具有一个或多个电绝缘隔离体的基材顶部上，其中所述一个或多个电绝缘隔离体适于将所述至少一个导电聚合物层细分成多个导电聚合物带。随后，可沉积一个或多个金属层，其可被一个或多个电绝缘隔离体再次细分成金属带。

在本发明的另一方面中，公开了一种获取物体的至少一种图像的方法。所述物体通常可为可获取其图像的任意物体。所述方法包括使用本发明的光学检测器，例如根据一个或多个上文所述的实施方案和/或根据一个或多个下文进一步详述的实施方案。

所述方法包括如下方法步骤，所述方法步骤可以以给定的顺序实施。然而，不同的顺序是可行的。此外，两个或更多个方法步骤可在时间上重叠地和/或同时地实施。此外，可反复实施一个或多个或者甚至全部方法步骤。此外，所述方法可包括未列出的其他方法步骤。

所述方法包括如下步骤：

-将物体成像至光学传感器上；

-随后将第一电极带与测量装置连接，其中对各第一电极带而言，所述测量装置测量各第一电极带像素的相应电信号；

-将像素的电信号编组以形成图像。

如上所述，像素的电信号可储存在数据存储器中，例如易失性和/或非易失性数据储存器。所述数据存储器可提供表示电信号的值，例如数字值，更优选灰度值的数值阵列。

如上所述，所述方法可通过使用原始或可经历一个或多个处理步骤的初级电信号进行。因此，电信号可包含呈模拟格式的初级电信号，其中所述初级电信号(也称为原始电信号)可转换成二次电信号。二次电信号可为数字电信号。为了将初级电信号转换成第二电信号，可使用一个或多个模拟-数字转换器。然而，应指出的是，替代或者额外地，可使用除模拟-数转换之外的其他处理技术，例如滤波技术和/或数据压缩技术。然而，优选地，二次电信号包括各像素的灰度水平。因此，作为实例，可使用4位灰度水平、8位灰度水平或者甚至16位灰度水平。其他实施方案是可行的。

在本发明的另一方面中，公开了本发明光学检测器，例如根据一个或多个上文所公开的实施方案和/或根据一个或多个下文详述中所公开的实施方案的用于，其用于选自如下组的应用目的：交通技术中的位置测量；娱乐应用；保密应用；安全应用；人-机接口应用；跟踪应用；摄影应用，例如用于艺术品、文献或技术目的的数码摄影应用。

因此，本发明的光学检测器通常可用于各种应用领域中。特别地，所述光学检测器可用于选自如下组的应用目的：交通技术中的位置测量；娱乐应用；保密应用；人-机接口应用；跟踪应用；摄影应用；用于产生至少一个空间，例如至少一个选自房间、建筑物和街道的空间的地图的地图绘制应用；移动应用；光学头盔显示器；网络摄像机；声学装置、杜比环绕声音系统；计算机外围设备；游戏应用；照相机或者视频应用；保密应用；监视应用；汽车应用；运输应用；医疗应用；运动应用；机器视觉应用；车辆应用；飞机应用；船舶应用；空间飞行器应用；建筑物应用；建筑应用；制图应用；生产应用；与至少一种飞行时间检测器组合应用。额外或者替代地，可提及在区域和/或全球定位系统中的应用，尤其是基于地标的定位和/或导航，特别是用于小汽车或其他车辆(例如火车、摩托车、自行车、用于货物运输的卡车)、机器人或被行人利用。此外，作为潜在的应用，可提及室内定位系统，例如用于家庭应用和/或用于生产技术中所用的机器人。

因此，就WO2012/110924A1或2012年12月19日提交的美国临时申请61/739,173、2013年1月8日提交的61/749,964和2013年8月19日提交的61/867,169以及2013年12月18日提交的国际专利申请PCT/IB2013/061095所公开的光学检测器和装置而言，本发明的光学检测器、检测器系统、人-机接口、娱乐装置、跟踪系统或照相机(在下文中简称为“本发明的装置”)可用于多种应用目的，例如下文进一步详细公开的一个或多个目的。

因此，本发明的装置首先可用于移动电话、平板计算机、可穿戴计算机、笔记本电脑、小面板或其他固定或移动计算机或通信应用中。因此，本发明的装置可与至少一个有源光源，例如发射可见光范围或红外光谱范围的光的光源组合，从而提高性能。因此，作为实例，本发明的装置可用作照相机和/或传感器，例如与用于扫描环境、物体和生物的手机软件组合。本发明的装置甚至可与2D照相机，例如常规照相机组合，从而提高成像效果。本发明的装置可进一步用于监视和/或用于记录目的或者用作输入装置以控制移动装置，尤其是与声音和/或姿势识别和/或眼睛跟踪组合。因此，起人-机接口作用的本发明装置(也称为输入装置)可用于移动应用中，例如用于借助移动装置，例如移动电话控制其他电子器件或组件。作为实例，包含至少一个本发明装置的移动应用可用于控制电视机、游戏控制台、音乐播放器或音乐装置或其他娱乐装置。

此外，本发明的装置可用于网络摄像机或其他外围设备中以用于计算应用。因此，作为实例，本发明的装置可用于与软件组合以成像、记录、监视、扫描或运动检测。如就人-机接口和/或娱乐装置所述的那样，本发明的装置特别可用于通过面部表情和/或身体表情给出命令。本发明的装置可与其他输入产生装置，如鼠标、键盘、触摸输入板、麦克风和眼睛跟踪器等组合。此外，本发明的装置可用于游戏应用中，例如通过使用网络摄像机。此外，本发明的装置可用于虚拟训练应用和/或视频会议中。

此外，本发明的装置可用于移动音频装置、电视装置和游戏装置中，如上文所部分解释的那样。特别地，本发明的装置可用作电子装置、娱乐装置等的控制或控制装置。此外，本发明的装置可用于眼睛检测或眼睛跟踪，例如在2D和3D显示技术中，尤其使用透明或不透明显示器以用于虚拟和/或增强现实应用和/或用于识别显示器是否被注视和/或显示器被从哪个视角被注视。

此外，本发明的装置可用于或用作数码照相机如DSC照相机，和/或用于或用作反光式照相机，如SLR照相机。对这些应用而言，可参考上文所公开的本发明装置在移动应用如移动电话和/或智能电话中的应用。

此外，本发明的装置可用于保密或监视应用。因此，作为实例，至少一个本发明的装置可与一个或多个数字和/或模拟电子设备组合，如果物体处于预定区域之内或之外，则其给出信号(例如用于银行或博物馆的监视应用)。特别地，本发明的装置可用于光学加密。使用至少一个本发明装置的检测可与其他检测装置组合以补足波长，例如使用IR、X射线、UV-VIS、雷达或超声检测器。本发明的装置可进一步与至少一个有源红外光源和/或至少一个有源结构的光源组合以允许检测低光环境。与有源检测器系统相比，本发明的装置通常是有利的，特别是因为本发明的装置避免了主动发送信号，该信号可能被第三方检测到，正如例如在雷达应用、超声应用、LIDAR或类似的有源检测器装置情况下那样。因此，本发明的装置通常可用于运动物体的不可被识别和检测的跟踪。此外，与常规装置相比，本发明的装置通常不易被操纵和使人恼火。

此外，由于使用本发明装置所导致的容易和精确的3D检测，本发明的装置通常可用于面部、身体和人员识别和鉴别。其中，本发明的装置可与其他用于鉴别或个性化目的的检测方式，如密码、指纹、虹膜检测、声音识别或其他方式组合。因此，本发明的装置通常可用于保密装置或其他个性化应用中。

此外，本发明的装置可用作3D条形码读取器以用于产品识别。

除上文所述的保密和监视应用而言，本发明的装置通常可用于监视和监测空间和区域。因此，本发明的装置可用于监视和监测空间和区域，作为实例，用于在禁止区域被侵犯的情况下引发或实施警报。因此，本发明的装置通常可用于在建筑物监视或博物馆中的监视目的，任选与其他类型的传感器组合，例如与运动或热传感器组合、与图像强化器或图像增强装置和/或光电倍增器组合。

此外，本发明的装置可有利地用于照相机应用中，例如视频和摄录机应用。因此，本发明的装置可用于运动捕捉和3D电影记录。其中，本发明的装置通常提供了与常规光学装置相比的大量优点。因此，就光学组件而言，本发明的装置通常要求较低的复杂度。因此，作为实例，与常规光学装置相比，可减少透镜数量，例如通过提供仅具有一个透镜的本发明装置。由于降低的复杂度，非常紧凑的装置是可能的，例如用于移动应用。具有两个或更多个高质量透镜的常规光学系统通常具有大体积，例如由于通常需要大体积分束器。作为本发明装置在运动捕捉中的潜在应用的另一优点，可提及用于涵盖场景的数个照相机的简化组合，这是因为可获得绝对的3D信息。这也可简化由两个或更多个3D照相机记录的合并场景。此外，本发明的装置通常可用于对焦/自动对焦装置，例如自动对焦照相机。此外，本发明的装置也可用于光学显微镜中，尤其用于共焦显微镜中。

此外，本发明的装置通常可用于汽车技术和运输技术的技术领域中。因此，作为实例，本发明的装置可用作距离和监视传感器，例如用于自适应巡航控制、紧急刹车辅助、车道偏离警报、环景视角、盲点侦测、车后横越交通警报和其他汽车和交通应用。此外，本发明的装置还可用于速度和/或加速度测量，例如通过分析通过使用本发明光学检测器获得的位置信息的第一和第二时间推导值。该特征通常可用于汽车技术、运输技术或一般的交通技术中。作为实例，在室内定位系统中的具体应用可为检测运输中的乘客的位置，更特别地用于电子控制安全系统如气囊的使用。在乘客位于气囊的使用会导致严重伤害的位置处，可防止气囊的使用。在其他技术领域中的应用是可行的。对在汽车系统中的应用而言，本发明的装置可与车辆的一个或多个电子控制单元连接，且能借助控制器局域网等进一步连接。对在汽车或其他复杂应用场合中的测试目的而言，尤其是对与其他传感器和/或执行器的组合中的应用而言，集成在半实物仿真(hardware-in-the-loop)模拟系统中是可能的。

在这些或其他应用中，本发明的装置可用作独立装置或者与其他传感器装置组合，例如与雷达和/或超声装置组合。特别地，本发明的装置可用于自动驾驶和安全方面。此外，在这些应用中，本发明的装置可与红外传感器、雷达传感器(其为声音传感器)、二维照相机或其他类型的传感器组合使用。在这些应用中，本发明装置的无源特性通常是有利的。因此，由于本发明的装置通常不需要发射信号，可避免有源传感器信号被其他信号源干扰的风险。本发明的装置尤其可与识别软件，例如标准图像识别软件组合使用。因此，由本发明装置提供的信号和数据通常可易于处理，且因此通常需要比广泛使用的立体视角系统如LIDAR更低的计算能力。由于具有低空间要求，本发明的装置如照相机可置于车辆内的几乎任何位置，例如风窗密封条上、前罩上、保险杠上、灯上、镜子上或其他位置等。本发明的各种光学检测器，例如一个或多个基于本发明中所公开的效应的光学检测器可组合，从而例如允许自动驾驶车辆或者提高有源安全理念的性能。因此，本发明的各种装置可与一个或多个其他本发明装置和/或常规传感器组合，例如在窗户如后窗、侧窗或前窗中，在保险杠上或者在灯上。

至少一个本发明装置，例如至少一个本发明的光学传感器与一个或多个雨水检测传感器的组合也是可能的。这是由于如下事实所致：本发明的装置通常优于常规传感器技术如雷达，尤其是大雨期间。至少一个本发明装置与至少一种常规传感技术如雷达的组合可允许软件根据气候条件采集正确的信号组合。

此外，本发明的装置通常可用作刹车辅助和/或停车辅助和/或用于速度测量。速度测量可集成至车辆中或者可用于车辆外部，从而例如在交通控制中测量其他小汽车的速度。此外，本发明的装置可用于检测停车场中的空闲停车空间。

此外，本发明的装置可用于医疗系统和运动的领域中。因此，在医疗技术领域中，可提及外科手术机器人(例如用于内诊镜中)，这是因为如上所述，本发明的装置可仅需要小体积且可集成至其他装置中。特别地，具有至多一个透镜的本发明装置可在医疗装置如内诊镜中用于捕集3D信息。此外，本发明的装置可与合适的监测软件组合，从而能跟踪和分析运动。这些应用例如在医疗治疗和长距离诊断和远程医疗中是特别有价值的。此外，在层析成像或放射治疗中用于定位病人身体是可能的，或者用于在外科手术前测量病人的身体形状从而检测疾病等。

此外，本发明的装置可用于运动和锻炼领域中，例如用于训练、远程指导或竞赛目的。特别地，本发明的装置可用于跳舞、有氧运动、足球、英式足球、篮球、棒球、板球、曲棍球、田径、游泳、马球、手球、排球、橄榄球、相扑、柔道、击剑、拳击等的领域中。本发明的装置可用于在运动和游戏中检测球、球棒、剑、动作等的位置，例如监控游戏、辅助裁判员或用于体育中的特定情况的判断，尤其是自动判断，例如用于判断是否实际得分或得球。

本发明的装置可进一步用于康复和物理疗法中以鼓励训练和/或以监视和校正运动。其中，本发明的装置也可用于距离诊断中。

此外，本发明的装置可用于机器视觉领域中。因此，一个或多个本发明的装置可用作例如自动驾驶和/或机器人工作的无源控制单元中。在与运动机器人组合下，本发明的装置可允许自动运动和/或自动检测零件的失效。本发明的装置也可用于生产和安全监视，从而例如避免事故，包括但不限于机器人、生产零件和生物之间的碰撞。在机器人学中，人类与机器人的安全和直接交互通常是一个问题，因为当人类未被识别时，机器人可严重伤害人类。本发明的装置可有助于机器人更好和更快地定位物体和人类，且允许安全交互。由于本发明装置的无源特性，本发明的装置可相对于有源装置有利和/或可用于补充现有的解决方案，例如雷达、超声、2D照相机、IR检测等。本发明装置的一个具体优点是低信号干扰可能性。因此，多个传感器可在相同环境下同时工作，而不存在信号干扰的风险。因此，本发明的装置通常可用于高度自动化的生产环境中，例如但不限于汽车、采矿、钢铁等。本发明的装置也可用于生产中的质量控制，例如与其他传感器如2D成像、雷达、超声、IR等组合，例如用于质量控制或其他目的。此外，本发明的装置可用于评价表面质量，例如用于检查产品的表面平整度或符合规定尺度(从微米范围至米范围)。其他质量控制应用是可行的。在生产环境中，本发明的装置尤其可用于以复杂的三维结构加工天然产品，例如食品或木材，从而避免大量废弃材料。此外，本发明的装置可用于监测槽、筒仓等的填充水平。

此外，本发明的装置可用于轮询、飞机、船舶、空间飞行器或其他交通应用中。因此，除上文就交通应用所述的应用之外，可提及用于飞机、车辆等的无源跟踪系统。至少一个本发明的装置，例如至少一个本发明的光学检测器用于监测运动物体的速度和/或方向的用途是可行的。特别地，可提及跟踪陆地、海洋和空中(包括太空)的快速运动物体。特别地，可在静止和/或运动装置上安装至少一个本发明的检测器，例如至少一个本发明的光学检测器。所述至少一个本发明装置的输出信号可例如与另一物体的自动或导航运动的引导机构组合。因此，用于避免跟踪和驾驶物体之间的碰撞或能使之碰撞的应用是可行的。由于需要低计算能力、即时响应且由于与有源系统如雷达相比通常更难以检测和干扰的所述检测系统的无源特性，本发明的装置通常是有用的和有利的。本发明的装置特别可用于(但不限于)例如速度控制和空中交通控制装置中。

本发明的装置通常可用于无源应用中。无源应用包括船舶在港口或危险区域中的引导，和飞机在着陆或起飞时的引导。其中，可使用固定的已知有源目标进行精确引导。这同样可用于车辆，例如采矿车在危险但非常确定的路线上的驾驶。

此外，如上所述，本发明的装置可用于游戏领域中。因此，本发明的装置可无源地用于相同或不同尺寸、颜色、形状等的多个物体，例如与将运动引入其内容中的软件组合以检测运动。特别地，将运动执行至图像输出中的应用是可行的。此外，使用本发明的装置以给出命令是可行的，例如通过使用一个或多个本发明的装置以进行姿势或面部识别。本发明的装置可与有源系统组合以例如在低光条件下或者在需要增强环境条件的其他情况下工作。额外或者替代地，一个或多个本发明装置与一个或多个IR或VIS光源的组合是可能的。本发明的光学检测器与特殊装置的组合也是可能的，其可容易地由系统及其软件区分，例如且不限于特殊颜色、形状、与其他装置的相对位置、运动速度、光、用于调制所述装置上的光源的频率、表面性质、所用的材料、反射性质、透明度、吸收特性等。相对于其他可能性，所述装置可类似于棒、球拍、棍、枪、刀、轮、环、方向盘、瓶、球、玻璃、花瓶、勺子、叉子、立方体、骰子、图片、木偶、玩具熊、烧杯、踏板、帽子、一副眼镜、头盔、开关、手套、珠宝、乐器或用于演奏乐器的辅助装置，例如拨子、鼓槌等。其他选项是可行的。

此外，本发明的装置通常可用于建筑物、建造和制图学领域中。因此，通常可使用一个或多个本发明的装置以测量和/或监测环境区域，例如国家边界或建筑物。其中，一个或多个本发明的装置可与其他方法和装置组合或者可单独使用，从而监测建筑项目的进度和精度、改变物体、房屋等。本发明的装置可用于产生扫描环境的三维模型，从而构建房间、街道、房屋、社区或景观的地图(从地面或从空中)。潜在的应用领域可为建筑、制图学、不动产管理、土地测绘等。

一个或多个本发明的装置可进一步用于扫描物体，例如与CAD或类似软件组合，例如用于增材生产和/或3D打印。其中，可利用本发明装置的高尺寸精度，例如在x、y或z方向上，或者在这些方向的任意组合中，例如同时。此外，本发明的装置可用于检查和维修，例如管道检查量规。

如上所述，本发明的装置可进一步用于生产、质量控制或识别应用中，例如用于产品识别或尺寸识别(例如用于寻找最佳场所或包装，用于减少废弃物等)。此外，本发明的装置可用于后勤应用中。因此，本发明的装置可用于最佳负载或填充容器或车辆。此外，本发明的装置可用于监测或控制生产领域中的表面损伤、用于监测或控制出租物品如出租车辆，和/或用于保险应用，例如用于评估损失。此外，本发明的装置可用于识别材料、物体或工具的尺寸，例如用于最佳材料处理，尤其是与机器人组合，和/或用于在生产过程中确保质量或精度，例如产品尺寸或体积的精度或者生产的透镜的光学精度。此外，本发明的装置可用于生产中的过程控制，例如用于观察槽的填充水平。此外，本发明的装置可用于生产资产的维护，例如但不限于槽、管、反应器、工具等。此外，本发明的装置可用于分析3D质量标志。此外，本发明的装置可用于生产量身定做的商品，例如牙齿嵌体、牙齿矫形支体、假体、衣物等。本发明的装置还可与一台或多台3D打印机组合以快速成型、3D复印等。此外，本发明的装置可用于检测一个或多个物品的形状，用于防止产品盗版和用于防伪造目的。

光敏层组合的优选实施方案

下文公开了光敏层组合的实例，特别是就可用于该光敏层组合中的材料而言。如上所述，所述光敏层组合优选为太阳能电池的光敏层组合，更优选为机太阳能电池和/或染料敏化太阳能电池(DSC)的光敏层组合，更优选为固体染料敏化太阳能电池(sDSC)的光敏层组合。然而，其他实施方案是可行的。

如上所述，所述光敏层组合优选包含夹在第一电极和第二电极之间的至少一种光伏材料，例如至少一种包含至少两个层的光伏层组合。优选地，所述光敏层组合和光伏材料包含至少一个n-半导电金属氧化物、至少一种染料和至少一种p-半导电有机材料的层。作为实例，所述光伏材料可包含具有如下的层组合：至少一个致密n-半导电金属氧化物如二氧化钛的层；至少一个与所述致密n-半导电金属氧化物的层接触的纳米多孔n-半导电金属氧化物层，例如至少一个纳米多孔二氧化钛层；至少一个染料(优选有机染料)敏化的纳米多孔n-半导电金属氧化物层；和至少一个与所述染料和/或纳米多孔n-半导电金属氧化物层接触的至少一种p-半导电有机材料的层。

如下文进一步详细解释的那样，所述致密n-半导电金属氧化物层可形成介于第一电极和所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层之间的至少一个阻隔层。然而，应指出的是，其他实施方案，例如具有其他类型的缓冲层的实施方案是可行的。

第一电极可为阳极或阴极之一，优选为阳极。第二电极为阳极或阴极中的另一个，优选为阴极。第一电极优选与所述至少一个n-半导电金属氧化物层接触，第二电极优选与所述至少一个p-半导电有机材料层接触。第一电极可为与基材接触的底电极，第二电极可为背对基材的顶电极。或者，第二电极可为与基材接触的底电极，第一电极可为背对基材的顶电极。优选地，第一电极和第二电极之一或二者为透明的。

下文公开了就第一电极、第二电极和光伏材料，优选包含两种或更多种光伏材料的层组合而言的一些选项。然而，应指出的是，其他实施方案是可行的。

a)基材、第一电极和n-半导电金属氧化物

一般而言，就第一电极和n-半导电金属氧化物的优选实施方案而言，可参考WO2012/110924A1、美国临时申请号61/739,173或美国临时申请号61/708,058，所有这些的全部内容在此通过引用并入。其他实施方案是可行的。

在下文中，应假定第一电极为与基材直接或间接接触的底电极。然而，应指出的是，其中第一电极为顶电极的其他组合是可行的。

可用于所述光敏层组合，例如用于至少一个n-半导电金属氧化物的致密膜(也称为密实膜)和/或至少一个n-半导电金属氧化物的纳米多孔膜(也称为纳米颗粒膜)中的n-半导电金属氧化物可为单一金属氧化物或不同氧化物的混合物。也可使用混合氧化物。所述n-型半导电金属氧化物可尤其为多孔的和/或以纳米颗粒状氧化物的形式使用，纳米颗粒就此而言应理解为意指平均粒度小于0.1微米的颗粒。纳米颗粒状氧化物通常通过烧结方法作为具有大表面积的多孔薄膜施加于导电基材上(即具有作为第一电极的导电层的载体)。

优选地，所述光学传感器使用至少一个透明的基材。然而，使用一个或多个不透明基材的组合是可行的。

所述基材可以为刚性或挠性的。除金属箔外，合适的基材(下文中也称为载体)特别为塑料片或膜，尤其为玻璃片或玻璃膜。特别合适的电极材料，尤其是用于根据上述优选结构的第一电极的电极材料为导电材料，例如透明导电氧化物(TCO)，例如氟和/或铟掺杂的氧化锡(FTO或ITO)和/或铝掺杂的氧化锌(AZO)、碳纳米管或金属膜。然而，替代或者额外地，还可使用仍具有足够透明度的金属薄膜。在需要且使用不透明的第一电极的情况下，可使用厚金属膜。

所述基材可覆盖或涂覆有这些导电材料。由于所提出的结构中通常仅需要单一基材，挠性电池的形成也是可能的。这能赋予如果有的话，用刚性基材仅可困难地实现的大量最终用途，例如用于银行卡、服装等中。

第一电极，尤其是TCO层，可额外覆盖或涂覆有密实或致密的金属氧化物缓冲层(厚度例如为10-200nm)，以防止p-型半导体与TCO层直接接触(参见Peng等，Coord.Chem.Rev.248，1479(2004))。然而，固体p-半导电电解质的使用(在这种情况下电解质与第一电极的接触与液体或凝胶形式电解质相比极大地降低)使得该缓冲层在许多情况下不是必需的，从而使得在许多情况下可省略该层(其也具有限流效果且还可使n-半导电金属氧化物与第一电极的接触劣化)。这提高了组件的效率。另一方面，该缓冲层又可以以受控方式使用以使染料太阳能电池的电流分量与有机太阳能电池的电流分量匹配。此外，在其中省略缓冲层的电池的情况下，尤其是在固体电池中，常常发生不想要的载流子重组问题。就此而言，缓冲层在许多情况下，特别是在固体电池中是有利的。

众所周知，金属氧化物薄层或膜通常是廉价的固体半导体材料(n-型半导体)，但由于大的带隙，其吸收通常不在电磁波谱的可见区域内，而是通常在紫外光谱区域内。为了用于太阳能电池中，所述金属氧化物因此通常如在染料太阳能电池中的情况那样，必须与作为光敏剂的染料组合，所述染料在日光波长范围，即300-2000nm内吸收，且在电子激发态下将电子注入半导体的导带中。借助在电池中额外用作电解质的固体p-型半导体(其又在对电极处还原)，电子可再循环至敏化剂，从而使得其再生。

对于在有机太阳能电池中的应用特别感兴趣的是半导体氧化锌、二氧化锡、二氧化钛或这些金属氧化物的混合物。所述金属氧化物可以以纳米晶体多孔层的形式使用。这些层具有涂有作为敏化剂的染料的大表面积，从而使得实现高日光吸收。构造为例如纳米棒的金属氧化物层具有优点，例如较高的电子迁移率或染料对孔的改进填充。

所述金属氧化物半导体可单独或以混合物的形式使用。也可将金属氧化物用一种或多种其他金属氧化物涂覆。此外，所述金属氧化物也可作为涂层施加至其他半导体如GaP、ZnP或ZnS上。

特别优选的半导体为氧化锌和锐钛矿多晶型的二氧化钛，其优选以纳米晶体的形式使用。

此外，所述敏化剂可有利地与通常用于这些太阳能电池中的所有n-型半导体组合。优选的实例包括陶瓷中所用的金属氧化物，例如二氧化钛、氧化锌、氧化锡(IV)、氧化钨(VI)、氧化钽(V)、氧化铌(V)、氧化铯、钛酸锶、锡酸锌、钙钛矿型复合氧化物如钛酸钡，以及二元和三元铁氧化物，其也可以以纳米晶体或无定形形式存在。

由于常规有机染料和钌、酞菁类以及卟啉类具有的强吸收，即使n-半导电金属氧化物的薄层或膜就足以吸收所需量的染料。金属氧化物薄膜又具有不想要的重组过程的可能性降低和染料子电池的内电阻降低的优点。对n-半导电金属氧化物而言，可优选使用100nm至20微米，更优选500nm至约3微米的层厚度。

b)染料

就本发明而言，特别是通常用于DSC的术语“染料”、“敏化剂染料”和“敏化剂”基本同义地使用而不对可能构型具有任何限制。就本发明而言可使用的大量染料由现有技术已知，因此，对于可能的材料实例，也可参考上文就染料太阳能电池的现有技术描述。作为优选实例，可使用WO2012/110924A1、美国临时申请号中61/739,173或美国临时申请号61/708,058(所有这些的全部内容在此通过引用并入)中所公开的一种或多种染料。额外或者替代地，可使用WO2007/054470A1和/或WO2012/085803A1中公开的一种或多种染料，其全部内容也通过引用并入。

基于二氧化钛作为半导体材料的染料敏化太阳能电池例如描述于US4927721A，Nature353，第737-740页(1991)和US5350644A，以及Nature395，第583-585页(1998)以及EP1176646A1中。就本发明而言，原则上也可有利地使用这些文献中所述的染料。这些染料太阳能电池优选包含作为敏化剂的借助酸基团结合于二氧化钛层上的过渡金属配合物，尤其是钌配合物的单分子膜。

提出的许多敏化剂包括不含金属的有机染料，其就本发明而言同样也可使用。尤其是在固体染料太阳能电池中，例如用二氢吲哚染料可实现大于4％的高效率(例如参见Schmidt-Mende等，Adv.Mater.2005，17，813)。US-A-6359211描述了花青、嗪、噻嗪和吖啶类染料就本发明而言的也可实施的用途，其具有借助亚烷基键合的羧基以固定在二氧化钛半导体上。

所提出的染料太阳能电池中特别优选的敏化剂染料为DE102005053995A1或WO2007/054470A1中所述的苝衍生物、三萘嵌苯(terrylene)衍生物和四萘嵌苯(quaterrylene)衍生物。此外，如上所述，可使用WO2012/085803A1中所公开的一种或多种染料。就本发明而言，使用这些染料也是可能的，这导致具有高效率以及同时高稳定性的光伏器件。

萘嵌苯类(rylenes)显示出在日光波长范围内的强吸收，并且依赖于共轭体系的长度可涵盖从约400nm(DE102005053995A1的苝衍生物I)至约900nm(DE102005053995A1的四萘嵌苯衍生物I)的范围。基于三萘嵌苯的萘嵌苯衍生物I在吸附于二氧化钛上的固态下根据其组成在约400-800nm的范围内吸收。为了实现入射日光从可见区至近红外区的非常充分的利用，有利地使用不同萘嵌苯衍生物I的混合物。偶尔也可行的是还使用不同的萘嵌苯同系物。

萘嵌苯衍生物I可以容易地且以永久方式固定在n-半导电金属氧化物膜上。该结合借助酐官能团(x1)或原位形成的羧基-COOH或-COO-，或借助酰亚胺中存在的酸基团A或缩合基团((x2)或(x3))进行。就本发明而言，DE102005053995A1所述的萘嵌苯衍生物I对在染料敏化太阳能电池中的使用具有良好适合性。

特别优选染料在分子的一端具有能够使其固定在n-型半导体膜上的锚基团。在分子的另一端，所述染料优选包含促进染料在电子释放到n-型半导体以后再生以及防止与已释放到半导体的电子重组的电子给体Y。

关于合适染料的可能选择的其他细节，可例如再次参考DE102005053995A1。例如，尤其可使用钌配合物、卟啉类、其他有机敏化剂以及优选萘嵌苯类。

染料可以以简单方式固定在n-半导电金属氧化物膜(例如纳米多孔-半导电金属氧化物层)之上或之内。例如，n-半导电金属氧化物膜可以以新烧结(仍温热)状态与染料在合适有机溶剂中的溶液或悬浮液接触足够的时间(例如约0.5-24小时)。这可例如通过将金属氧化物涂覆的基材浸入染料溶液中实现。

如果使用不同染料的组合，则它们可例如由一种或多种包含一种或多种染料的溶液或悬浮液依次施加。也可使用被例如CuSCN层分开的两种染料(关于该主题，例如参见Tennakone，K.J.，Phys.Chem.B.2003，107，13758)。在各种情况下，可相对容易地确定最方便的方法。

在染料和n-半导电金属氧化物的氧化物颗粒尺寸的选择中，应以吸收最大量的光的方式构造有机太阳能电池。氧化物层应以使得固体p-型半导体可有效填充孔的方式构造。例如，较小的颗粒具有较大的表面积，因此能吸收更大量的染料。另一方面，较大的颗粒通常具有较大的孔，其能够更好地渗透通过p-导体。

c)p-半导电有机材料

如上所述，所述至少一个光敏层组合，例如DSC或sDSC的光敏层组合可特别包含至少一种p-半导电有机材料，优选至少一种固体p-半导电材料，其在下文中也称为p-型半导体或p-型导体。下文给出了该类有机p-型半导体的一系列优选实例，其可单独或以任意所需的组合使用，例如以具有相应p-型半导体的多层的组合和/或以一层中多种p-型半导体的组合使用。

为了防止n-型半导电金属氧化物中的电子与固体p-型导体重组，可在n-型半导电金属氧化物与p-型半导体之间使用至少一个具有钝化材料的钝化层。该层应非常薄且应尽可能仅覆盖n-型半导电金属氧化物的目前未覆盖的位置。在一些情况下，钝化材料也可在染料之前施加至金属氧化物上。优选的钝化材料尤其为一种或多种如下物质：Al₂O₃；硅烷，例如CH₃SiCl₃；Al³⁺；4-叔丁基吡啶(TBP)；MgO；GBA(4-胍基丁酸)和类似衍生物；烷基酸；十六烷基丙二酸(HDMA)。

如上所述，优选一种或多种固体有机p-型半导体单独或与一种或多种特性上为有机或无机的其他p-型半导体组合使用。就本发明而言，p-型半导体通常应理解为意指能传导空穴，即正载流子的材料，尤其是有机材料。更特别地，其可为具有广延π-电子体系的有机材料，其可稳定地氧化至少一次，例如以形成所谓的自由基阳离子。例如，p-型半导体可包含至少一种具有所述性质的有机基体材料。此外，p-型半导体可任选包含一种或多种强化p-半导电性质的掺杂剂。影响p-型半导体选择的显著参数为空穴迁移率，因为这部分地决定了空穴扩散长度(参见Kumara，G.，Langmuir，2002，18，10493-10495)。不同螺环化合物中载流子迁移率的对比可例如参见T.Saragi，Adv.Funct.Mater.2006，16，966-974。

优选地，就本发明而言，使用有机半导体(即一种或多种低分子量、低聚或聚合半导体或该类半导体的混合物)。特别优选可由液相加工的p-型半导体。此处实例为基于聚合物如聚噻吩和聚芳基胺，或基于无定形、可可逆氧化的非聚合有机化合物如开头提到的螺二芴的p-型半导体(例如参见US2006/0049397和其中作为p-型半导体公开的螺环化合物，其就本发明而言也可使用)。还优选使用低分子量有机半导体，例如WO2012/110924A1中公开的低分子量p-型半导电材料，优选螺-MeOTAD和/或Leijtens等ACSNano，第6卷第2期，1455-1462(2012)中公开的一种或多种p-型半导电材料。此外，也可参考关于来自现有技术的上文说明的p-半导电材料和掺杂剂的评论。

p-型半导体优选可通过或通过施加至少一种p-型导电有机材料于至少一种载体元件上而生产，其中施加例如通过由包含至少一种p-型导电有机材料的液相沉积而进行。在该情况下再次地，沉积原则上可通过任意所需的沉积方法如通过旋涂、刮涂、刀涂、印刷或所述和/或其他沉积方法的组合进行。

有机p-型半导体可尤其包含至少一种螺环化合物如螺-MeOTAD和/或至少一种具有如下结构式的化合物：

其中：

A¹、A²、A³各自独立地为任选取代的芳基或杂芳基，

R¹、R²、R³各自独立地选自取代基-R、-OR、-NR₂、-A⁴-OR和-A⁴-NR₂，

其中R选自烷基、芳基和杂芳基，和

其中A⁴为芳基或杂芳基，以及

其中在式I中在每种情况下n独立地为0、1、2或3的值，

条件是各n值之和至少为2且基团R¹、R²和R³中至少两个为-OR和/或-NR₂。

优选地，A²和A³相同；因此式(I)化合物优选具有如下结构(Ia)：

更特别地，如上所述，p-型半导体由此可具有至少一种低分子量有机p-型半导体。低分子量物质通常应理解为意指以单体、非聚合或非低聚形式存在的物质。本发明上下文中所用的术语“低分子量”优选意指p-型半导体具有100-25000g/mol的分子量。优选地，所述低分子量物质具有500-2000g/mol的分子量。

通常，就本发明而言，p-型半导电性质应理解为意指材料，尤其是有机分子形成空穴并传输这些空穴和/或将它们输送至相邻分子的性质。更特别地，这些分子的稳定氧化应是可能的。此外，所述低分子量有机p-型半导体尤其可具有广延的π-电子体系。更特别地，所述至少一种低分子量p-型半导体可由溶液加工。低分子量p-型半导体尤其可包含至少一种三苯胺。特别优选所述低分子量有机p-型半导体包含至少一种螺环化合物。螺环化合物应理解为意指其环仅在一个原子处连接的多环有机化合物，所述原子也称为螺原子。更特别地，螺原子可为sp³-杂化的，从而使得经由螺原子彼此连接的螺环化合物的构成部分例如排列在相对于彼此不同的平面中。

更优选地，螺环化合物具有下式的结构：

其中基团ary¹、ary²、ary³、ary⁴、ary⁵、ary⁶、ary⁷和ary⁸各自独立地选自取代芳基和杂芳基，尤其是选自取代苯基，其中所述芳基和杂芳基，优选苯基各自独立地被取代，优选在每种情况下被一个或多个选自-O-烷基、-OH、-F、-Cl、-Br和-I的取代基取代，其中烷基优选为甲基、乙基、丙基或异丙基。更优选地，苯基各自独立地被取代，在每种情况下被一个或多个选自-O-Me、-OH、-F、-Cl、-Br和-I的取代基取代。

进一步优选地，螺环化合物为下式化合物：

其中R^r、R^s、R^t、R^u、R^v、R^w、R^x和R^y各自独立地选自-O-烷基、-OH、-F、-Cl、-Br和-I，其中烷基优选为甲基、乙基、丙基或异丙基。更优选地，R^r、R^s、R^t、R^u、R^v、R^w、R^x和R^y各自独立地选自-O-Me、-OH、-F、-Cl、-Br和-I。

更特别地，p-型半导体可包含螺-MeOTAD或由螺-MeOTAD构成，即例如由德国达姆施塔特MerckKGaA市购的下式化合物：

替代或者额外地，也可使用其他p-半导电化合物，尤其是低分子量和/或低聚和/或聚合p-半导电化合物。

在另一实施方案中，所述低分子量有机p-型半导体包含一种或多种上述通式I的化合物，为此可参考例如PCT申请号PCT/EP2010/051826。就上述螺环化合物而言额外或者替代地，所述p-型半导体可包含至少一种上述通式I的化合物。

本发明所用的术语“烷基”或“烷基基团”或“烷基残基”应理解为通常意指取代或未被取代的C₁-C₂₀烷基。优选C₁-C₁₀烷基，特别优选C₁-C₈烷基。烷基可以为直链或支化的。此外，烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代：C₁-C₂₀烷氧基，卤素，优选F，和C₆-C₃₀芳基，其又可被取代或未被取代。合适烷基的实例为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基，以及异丙基、异丁基、异戊基、仲丁基、叔丁基、新戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基己基，以及被C₆-C₃₀芳基、C₁-C₂₀烷氧基和/或卤素，尤其是F取代的所述烷基的衍生物，例如CF₃。

本发明所用的术语“芳基”或“芳基基团”或“芳基残基”应理解为意指任选取代的衍生自单环、双环、三环或多环芳族环的C₆-C₃₀芳基，其中所述芳族环不含任何环杂原子。芳基优选包含5和/或6元芳族环。当芳基不是单环体系时，在术语“芳基”的情况下，对于第二环，饱和形式(全氢化形式)或部分不饱和形式(例如二氢化形式或四氢化形式)也是可能的，条件是具体形式是已知且稳定的。就本发明而言，术语“芳基”因此还包括例如其中全部两个或全部三个基团为芳族的双环或三环基团，以及其中仅一个环为芳族的双环或三环基团，还有其中两个环为芳族的三环基团。芳基的实例为：苯基、萘基、茚满基、1,2-二氢萘基、1,4-二氢萘基、芴基、茚基、蒽基、菲基或1,2,3,4-四氢萘基。特别优选C₆-C₁₀芳基，例如苯基或萘基，非常特别优选C₆芳基，例如苯基。此外，术语“芳基”还包括包含经由单键或双键彼此连接的至少两个单环、双环或多环芳族环的环体系。一个实例是具有联苯基的那些。

就本发明而言，所用的术语“杂芳基”或“杂芳基基团”或“杂芳基残基”应理解为意指任选取代的5和/或6元芳族环和多环，例如在至少一个环中具有至少一个杂原子的双环和三环化合物。就本发明而言，杂芳基优选包含5-30个环原子。它们可为单环、双环或三环的，且一些可通过将芳基基础骨架中的至少一个碳原子用杂原子替换而衍生自上述芳基。优选的杂原子为N、O和S。杂芳基更优选具有5-13个环原子。杂芳基的基础骨架尤其优选选自体系如吡啶，和5元杂芳族化合物如噻吩、吡咯、咪唑或呋喃。这些基础骨架可任选与1或2个6元芳族基团稠合。此外，术语“杂芳基”还包括包含经由单键或双键彼此连接的至少两个单环、双环或多环芳族环的环体系，其中至少一个环包含杂原子。在对于至少一个环的术语“杂芳基”情况下，当杂芳基不为单环体系时，饱和形式(全氢化形式)或部分不饱和形式(例如二氢化形式或四氢化形式)也是可能的，只要具体形式是已知和稳定的。就本发明而言，术语“杂芳基”因此例如也包括其中全部两个或全部三个基团为芳族的双环或三环基团，以及其中仅一个环为芳族的双环或三环基团，还有其中两个环为芳族的且其中至少一个环，即一个芳族环或一个非芳族环具有杂原子的三环基团。合适的稠合杂芳族基团例如为咔唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。基础骨架可在1个、多于一个或所有可取代位置上被取代，合适的取代基与已描述于C₆-C₃₀芳基的定义下的相同。然而，杂芳基优选为未被取代的。合适的杂芳基例如为吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、噻吩-2-基、噻吩-3-基、吡咯-2-基、吡咯-3-基、呋喃-2-基、呋喃-3-基和咪唑-2-基，和相应的苯并稠合基团，尤其是咔唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。

就本发明而言，术语“任选取代的”是指其中烷基、芳基或杂芳基的至少一个氢原子被取代基代替的基团。就该取代基的类型而言，优选烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基，以及异丙基、异丁基、异戊基、仲丁基、叔丁基、新戊基、3,3-二甲基丁基和2-乙基己基，芳基如C₆-C₁₀芳基，尤其是苯基或萘基，最优选C₆芳基，例如苯基，和杂芳基，例如吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、噻吩-2-基、噻吩-3-基、吡咯-2-基、吡咯-3-基、呋喃-2-基、呋喃-3-基和咪唑-2-基，以及相应的苯并稠合基团，尤其是咔唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。其他实例包括如下取代基：链烯基、炔基、卤素、羟基。

此处取代度可从单取代变化至可能取代基的最大数。

根据本发明使用的优选式I化合物的特征在于基团R¹、R²和R³中的至少两个为对-OR和/或-NR₂取代基。此处所述至少两个基团可为仅-OR基团，仅-NR₂基团，或至少一个-OR基团和至少一个-NR₂基团。

根据本发明使用的特别优选式I化合物的特征在于基团R¹、R²和R³中的至少4个为对-OR和/或-NR₂取代基。此处所述至少四个基团可为仅-OR基团，仅-NR₂基团，或-OR和-NR₂基团的混合物。

根据本发明使用的非常特别优选的式I化合物的特征在于所有基团R¹、R²和R³为对-OR和/或-NR₂取代基。它们可为仅-OR基团，仅-NR₂基团，或-OR和-NR₂基团的混合物。

在所有情况下，-NR₂基团中的两个R可以彼此不同，但它们优选为相同的。

优选地，A¹、A²和A³各自独立地选自：

其中：

m为1-18的整数，

R⁴为烷基、芳基或杂芳基，其中R⁴优选为芳基，更优选为苯基，

R⁵、R⁶各自独立地为H、烷基、芳基或杂芳基，

其中所示结构的芳族和杂芳族环可任选具有其他取代。此处芳族和杂芳族环的取代度可从单取代变化至可能取代基的最大数。

在芳族和杂芳族环的其他取代的情况下，优选的取代基包括上文关于1、2或3个任选取代的芳族或杂芳族基团已提到的取代基。

优选地，所示结构的芳族和杂芳族环不具有其他取代。

更优选地，A¹、A²和A³各自独立地为：

更优选为：

更优选地，所述至少一种式(I)化合物具有如下结构之一：

在另一实施方案中，有机p-型半导体包含ID322类化合物，其具有如下结构：

根据本发明使用的化合物可通过本领域技术人员已知的常规有机合成方法制备。相关(专利)文献的参考另外可在以下引证的合成实施例中找到。

d)第二电极

第二电极可为面向基材的底电极或背对基材的顶电极。如上所述，第二电极可完全或部分透明的，或者可为不透明的。本文所用的术语“部分透明的”是指第二电极可包含透明区域和不透明区域这一事实。

可使用下述材料组中的一种或多种材料：至少一种金属材料，优选选自铝、银、铂、金的金属材料；至少一种非金属无机材料，优选LiF；至少一种有机导电材料，优选至少一种导电聚合物，更优选至少一种透明导电聚合物。

第二电极可包含至少一个金属电极，其中可使用呈纯净形式或作为混合物/合金的一种或多种金属，例如尤其可使用铝或银。

额外或者替代地，可使用非金属材料，例如无机材料和/或有机材料，二者均单独且与金属电极组合。作为实例，可使用无机/有机混合电极或多层电极，例如使用LiF/Al电极。额外或者替代地，可使用导电聚合物。因此，所述光学传感器的第二电极可优选包含一种或多种导电聚合物。

因此，作为实例，第二电极可包含一种或多种导电聚合物，其与一个或多个金属层组合。优选地，所述至少一种导电聚合物为透明的导电聚合物。该组合允许通过仍提供足够的导电性而提供极薄且因此透明的金属层，从而赋予第二电极以透明性和高导电性。因此，作为实例，所述一个或多个金属层各自或组合地可具有小于50nm，优选小于40nm或者甚至小于30nm的厚度。

作为实例，可使用一种或多种选自如下组的导电聚合物：聚苯胺(PANI)和/或其化学相关物；聚噻吩和/或其化学相关物，例如聚(3-己基噻吩)(P3HT)和/或PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐))。额外或者替代地，使用公开于EP2507286A2、EP2205657A1或EP2220141A1中的一种或多种导电聚合物。对于其他示例性实施方案，可参考美国临时申请号61/739,173或美国临时申请号61/708,058，所有这些的全部内容在此通过引用并入。

额外或者替代地，可使用无机导电材料，例如无机导电碳材料，例如选自如下组的碳材料：石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纳米线。

此外，还可使用其中组分的量子效率由于光子通过合适的反射被迫至少两次通过吸收层而提高的电极设计。该层结构也称为“集中器”且同样例如描述于WO02/101838(尤其是第23-24页)中。

总结本发明的发现，下列实施方案是优选的：

实施方案1：一种光学检测器，其包含：

-光学传感器，其具有基材和至少一个置于其上的光敏层组合，所述光敏层组合具有至少一个第一电极、至少一个第二电极和至少一种夹在第一电极和第二电极之间的光伏材料，其中所述光伏材料包含至少一种有机材料，其中第一电极包含多个第一电极带且其中第二电极包含多个第二电极带，其中第一电极带和第二电极带相交，从而在第一电极带和第二电极带的相交处形成像素矩阵；和

-至少一个读出装置，所述读出装置包含多个与第二电极带连接的电测量装置和用于将第一电极带随后连接至电测量装置的切换装置。

实施方案2：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述光学检测器进一步包含至少一个用于将至少一种物体光学成像至所述光学传感器上的光学元件。

实施方案3：根据前一实施方案的光学检测器，其中至少一个光学元件包含至少一个透镜。

实施方案4：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述像素矩阵具有由第一电极带限定的行和由第二电极带限定的列，其中各电测量装置与列连接，从而使得可同时测量各行的像素的电信号。

实施方案5：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述切换装置适于随后将行连接至电测量装置。

实施方案6：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述切换装置适于实施复用测量方案，其中在复用测量方案中，第一电极带反复与电测量装置连接。

实施方案7：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述电测量装置各自包含至少一个电流测量装置和电压测量装置。

实施方案8：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述电测量装置为模拟测量装置。

实施方案9：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述电测量装置进一步包含模拟-数字转换器。

实施方案10：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述读出装置进一步包含至少一个用于储存像素矩阵的像素测量值的数据储存器。

实施方案11：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中第一电极和第二电极之一为底电极且其中第一电极和第二电极中另一个为顶电极，其中将底电极施加至基材上，其中将光伏材料施加至底电极上且至少部分覆盖底电极，且其中将顶电极施加至光伏材料上。

实施方案12：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述基材为透明基材。

实施方案13：根据前述两个实施方案中任一个的光学检测器，其中至少一个底电极和顶电极是透明的。

实施方案14：根据前一实施方案的光学检测器，其中底电极是透明的。

实施方案15：根据前一实施方案的光学检测器，其中底电极包含透明导电氧化物，优选选自氟掺杂的氧化锡、铟掺杂的氧化锡和氧化锌的透明导电氧化物。

实施方案16：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中顶电极包含多个金属电极带。

实施方案17：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述金属电极带被电绝缘隔离体隔开。

实施方案18：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述电绝缘隔离体为光致抗蚀剂结构。

实施方案19：根据前述两个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光学传感器包含n-半导电金属氧化物，优选纳米多孔n-半导电金属氧化物，其中所述电绝缘隔离体沉积在n-半导电金属氧化物的顶部上。

实施方案20：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述光学传感器进一步包含至少一种沉积在n-半导电金属氧化物顶部上的固体p-半导电有机材料，所述固体p-半导电有机材料被电绝缘隔离体细分成多个带状区域。

实施方案21：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中顶电极是透明的。

实施方案22：根据前一实施方案的光学检测器，其中顶电极包含至少一个金属层，所述金属层优选具有小于50nm的厚度，更优选小于40nm的厚度，最优选小于30nm的厚度。

实施方案23：根据前一实施方案的光学检测器，其中金属层包含至少一种选自Ag、Al、Ag、Au、Pt、Cu的金属和/或一种或多种选自NiCr、AlNiCr、MoNb和AlNd的合金。

实施方案24：根据前述三个实施方案中任一个的光学检测器，其中顶电极进一步包含至少一种包埋在光伏材料和金属层之间的导电聚合物。

实施方案25：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述导电聚合物包含至少一种共轭聚合物。

实施方案26：根据前述两个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述导电聚合物包含至少一种选自如下组的聚合物：聚-3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)，优选用至少一种抗衡离子电掺杂的PEDOT，更优选用聚苯乙烯磺酸钠掺杂的PEDOT(PEDOT:PSS)；聚苯胺(PANI)；聚噻吩。

实施方案27：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光学检测器包含至少一个保护一种或多种光伏材料、第一电极或第二电极以至少部分防潮的包封物。

实施方案28：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中各像素形成独立的光伏装置，优选有机光伏装置。

实施方案29：根据前一实施方案的光学检测器，其中各像素形成染料敏化太阳能电池，更优选固体染料敏化太阳能电池。

实施方案30：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述至少一个光学传感器包含至少一个具有至少一个传感器区域且能提供至少一种传感器信号的光学传感器，其中传感器信号在给定的光束对传感器区域的相同总照射功率下依赖于照射几何学，特别是依赖于传感器面积上的照射束截面。

实施方案31：根据前述实施方案中任一个的检测器，其中所述至少一个光学传感器包含至少一个光学传感器堆叠，其中各光学传感器具有至少一个传感器区域且能提供至少一个传感器信号，其中传感器信号在给定的光束对传感器区域的相同总照射功率下依赖于照射几何学，特别是依赖于传感器面积上的照射束截面，其中所述评价装置适于将由第一个光学传感器的至少一个像素产生的至少一个传感器信号与由第二光学传感器的至少一个像素产生的至少一个传感器信号比较。

实施方案32：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光伏材料包含至少一种n-半导电金属氧化物、至少一种染料，和至少一种固体p-半导电材料，优选至少一种p-半导电有机材料。

实施方案33：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述n-半导电金属氧化物包含至少一种纳米多孔n-半导电金属氧化物。

实施方案34：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述纳米多孔n-半导电金属氧化物用至少一种有机染料敏化。

实施方案35：根据前述两个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述n-半导电金属氧化物进一步包含至少一个致密n-半导电金属氧化物层。

实施方案36：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光学检测器包含至少两个成像装置的堆叠，其中至少一个成像装置为所述光学传感器。

实施方案37：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述成像装置的堆叠进一步至少一个其他成像装置，优选至少一个选自CCD芯片和CMOS芯片的其他成像装置。

实施方案38：根据前述两个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述堆叠包含至少两个具有不同光谱敏感性的成像装置。

实施方案39：根据前述三个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述堆叠包含至少两个光学传感器。

实施方案40：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述堆叠包含具有不同光谱敏感性的光学传感器。

实施方案41:根据前一实施方案的光学检测器，其中所述堆叠包含呈交替序列的具有不同光谱敏感性的光学传感器。

实施方案42：根据前述六个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光学检测器适于通过该评价光学传感器的传感器信号而获取三维图像。

实施方案43：根据前一实施方案的光学检测器，其中所述光学传感器适于通过评价具有不同光谱敏感性的光学传感器的传感器信号而获取多色三维图像，优选全色三维图像。

实施方案44：根据前述八个实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光学检测器适于获取处于该光学检测器视场内的场景的三维图像。

实施方案45：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述检测器进一步包含至少一个适于通过实施至少一种飞行时间测量而检测至少一种物体和所述光学检测器之间的至少一个距离的飞行时间检测器。

实施方案46：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光敏层组合包含至少3个第一电极带，优选至少10个第一电极带，更优选至少30个第一电极带，最优选至少50个第一电极带。

实施方案47：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光敏层组合包含至少3个第二电极带，优选至少10个第二电极带，更优选至少30个第二电极带，最优选至少50个第二电极带。

实施方案48：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光敏层组合包含3-1200个第一电极带和3-1200个第二电极带，优选10-1000个第一电极带和10-1000个第二电极带，更优选50-500个第一电极带和50-500个第二电极带。

实施方案49：根据前述实施方案中任一个的光学检测器，其中所述光学传感器是透明的。

实施方案50：一种用于确定至少一种物体的位置的检测器系统，所述检测器系统包含至少一个根据前述实施方案中任一个的光学检测器，所述检测器系统进一步包含至少一个适于将至少一束光束导向所述检测器系统的信标装置，其中所述信标装置为可与所述物体连接的、可由所述物体持握的和集成至所述物体中的至少一种。

实施方案51：根据前一实施方案的检测器系统，其中所述信标装置包含至少一个照射源。

实施方案52：根据前述两个实施方案中任一个的检测器系统，其中所述信标装置包含至少一个适于反射由独立于所述物体的照射源产生的一次光束的反射装置。

实施方案53：根据前述三个实施方案中任一个的检测器系统，其中所述检测器系统包含至少两个信标装置，优选至少三个信标装置。

实施方案54：根据前述四个实施方案中任一个的检测器系统，其中所述检测器系统进一步包含所述至少一种物体。

实施方案55：根据前一实施方案的检测器系统，其中所述物体为刚性物质。

实施方案56：根据前述两个实施方案中任一个的检测器系统，其中所述物体选自如下组：运动装备的物品，优选选自球拍、棍、球棒的物品；衣服物品；帽子；鞋子；头盔；一副眼镜。

实施方案57：一种用于在用户和机器之间交换至少一个信息项的人-机接口，其中所述人-机接口包含至少一个根据前述涉及检测器系统的实施方案中任一个的检测器系统，其中所述至少一个信标装置为直接或间接与用户连接和由用户持握中的至少一种，其中所述人-机接口设计为借助所述检测器系统确定用户的至少一种位置，其中所述人-机接口设计为给所述位置分配至少一个至少一个信息项。

实施方案58：一种用于实施至少一种娱乐功能的娱乐装置，其中所述娱乐装置包含至少一个根据前一实施方案的人-机接口，其中所述娱乐装置设计为能由玩家借助该人-机接口输入至少一个信息项，其中所述娱乐装置设计为根据所述信息改变娱乐功能。

实施方案59：一种用于跟踪至少一种可运动物体的位置的跟踪系统，所述跟踪系统包含至少一个根据前述涉及检测器系统的实施方案中任一个的检测器系统，所述跟踪系统进一步包含至少一个跟踪控制器，其中所述跟踪控制器适于在特定的时间点跟踪物体的一系列位置。

实施方案60：一种用于成像至少一种物体的照相机，所述照相机包含至少一个根据前述涉及光学检测器的实施方案中任一个的光学检测器。

实施方案61：一种生产光学检测器的方法，所述方法包括如下步骤：

实施方案62：根据前一实施方案的方法，其中方法步骤a)包括如下子步骤：

a1.提供基材；

a3.将至少一种光伏材料沉积至底电极上；

实施方案63：根据前一实施方案的方法，其中方法步骤a2.包括如下图案化技术中的一种：

-将底电极以非图案化的方式沉积且随后图案化，优选通过使用光刻法；

-将底电极以图案化的方式沉积，优选通过使用经由掩模的沉积技术或印刷技术中的一种或多种。

实施方案64：根据前述两个实施方案中任一个的方法，其中方法步骤a3.包括：

-沉积至少一个n-半导电金属氧化物，优选TiO₂的致密层；

-沉积至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物的层，优选至少一个纳米多孔TiO₂的层；

-用至少一种有机染料敏化所述至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物的层；

-沉积至少一个固体p-半导电有机材料的层。

实施方案65：根据前述三个实施方案中任一个的方法，其中方法步骤a4.包括一个或多个如下：

-将顶电极以图案化方式沉积至光伏材料上，优选通过使用经由阴影掩模的沉积和/或印刷技术的沉积；

-将顶电极以非图案化方式沉积至光伏材料上，随后为至少一个图案化步骤；

-在一个或多个基材或光伏材料上提供至少一个隔离体，随后非图案化地沉积顶电极，其中所述顶电极被所述隔离体细分为顶电极带。

实施方案66：根据前述三个实施方案中任一个的方法，其中方法步骤a4.包括将至少一种导电聚合物沉积至光伏材料顶部上和将至少一个金属层沉积至导电聚合物的顶部上。

实施方案67：根据前一实施方案的方法，其中所述金属层具有小于50nm的厚度，优选小于40nm的厚度，更优选小于30nm的厚度。

实施方案68：一种获取至少一种物体图像的方法，所述方法包括使用根据前述涉及光学检测器的实施方案中任一个的光学检测器，所述方法包括如下步骤：

-将所述物体成像至所述光学传感器上；

-随后将第一电极带与电测量装置连接，其中对各第一电极带而言，所述电测量装置测量相应第一电极带的像素的电信号；

-将所述像素电信号编组以形成图像。

实施方案69：根据前一实施方案的方法，其中将像素的电信号储存在数据储存器中，所述数据储存器提供了代表所述电信号的值的阵列。

实施方案70：根据前述两个实施方案中任一个的方法，其中所述电信号包含呈模拟格式的初级电信号，所述初级电信号通过使用模拟-数字转换器转化成作为数字电信号的二次电信号。

实施方案71：根据前一实施方案的方法，其中所述二次电信号包含各像素的灰度值水平。

实施方案72：根据前述涉及光学检测器的实施方案中任一个的光学检测器的用途，用于选自如下组的应用目的：在交通技术中测量位置；娱乐应用；保密应用；安全应用；人-机接口应用；跟踪应用；摄影应用；与至少一种飞行时间检测器组合的应用。

附图简述

本发明的其他任选细节和特征由以下优选示例性实施方案的描述连同从属权利要求一起获悉。就此而言，具体特征可单独或与几个组合地进行。本发明不限于示例性实施方案。示例性实施方案示意性地显示于图中。各图中相同的附图标记指代相同的元件或具有相同功能的元件或在其功能方面彼此对应的元件。

具体而言，在附图中：

图1显示了具有光学传感器和读出装置的光学检测器的实施方案；

图2A-2C显示了沿图1中的光学检测器的切割线A-A的横截面视图，其具有各种层组合的实施方案；

图3显示了具有成像装置堆叠的光学检测器的横截面视图；

图4显示了呈现为光场照相机的光学检测器的示意性组合；

图5显示了使用本发明光学检测器的检测器系统、跟踪系统、人-机接口和娱乐装置的示意性组合；和

图6显示了将至少一个飞行时间检测器集成至本发明的检测器中。

示例性实施方案

图1显示了本发明光学检测器110的实施方案的顶视图。在该实施方案中，光学检测器110包含一个或多个光学传感器112和至少一个与或可与光学传感器112连接的读出装置114。

光学传感器112包含基材116和至少一个置于其上的光敏层组合118。光敏层组合118包含第一电极120，其在该实施方案中可呈现为底电极122。然而，应指出的是，如上所述，第一电极120也可为顶电极。第一电极120包含多个第一电极带124，其因此呈现为底电极带126，且或者还可呈现为顶电极带。各第一电极带124包含至少一个用于与相应的第一电极带124电接触的接触垫128。

光敏层组合118进一步包含至少一个第二电极130，其可呈现为顶电极132。如上所述，第二电极130或者可呈现为底电极，且因此图1中所示的组合也可颠倒。第二电极130包含多个第二电极带134，其因此可呈现为顶电极带136。如上所述，其中第二电极带134为底电极带的相反组合也是可行的。

与第一电极带124的组合类似，第二电极带134可经由接触垫138电接触。

应指出的是，在图1所示的示例性实施方案中，描绘了4个第一电极带124和5个第二电极带134。不同数量的第一电极带124和/或不同数量的第二电极带134也是可行的。

光敏层组合118进一步包含至少一种夹在第一电极120和第二电极130之间的光伏材料140。优选地，光伏材料140以使得接触垫128保持未被光伏材料140覆盖的方式施加。光伏材料140的示例性细节将在下文就图2A-2C给出。

正如可从图1中看出的那样，第一电极带124和第二电极带134相交，从而形成像素144的矩阵142。各像素144包含第一电极带124的一部分、第二电极带134的一部分和夹在其间的光伏材料140的一部分。在图1所示的该示例性实施方案中，矩阵142为矩形矩阵，其中像素144位于行146(图1中的水平方向)和列148(图1中的垂直方向)中。因此，作为实例，各像素144可由行数和列数识别。

在该实施方案中，各第一电极带124和底电极带126经由与接触垫128接触的相应第一引线150接触。类似地，各第二电极带134和各顶电极带136通过与接触垫138电接触的相应第二引线152电接触。此外，读出装置114包含多个测量装置154。优选地，每列提供一个测量装置154。应指出的是，正如将在下文进一步详细解释的那样，图1中的实施方案显示了行切换。替代地，列切换是可行的。在后一情况下，优选每列提供一个测量装置154。此外，通常可组合测量装置154，例如通过使多个列148共用测量装置154和/或通过将用于多个列148的测量装置154组合至单一的集成装置如ASIC中。

测量装置154可适于产生至少一种电信号。因此，测量装置154优选可选自图1所示的电流测量装置，和/或电压测量装置。在图1所示的实施方案中，提供了电流测量装置，其适于测量列148的电流，以I₁，…，I₅表示。

各测量装置154可包含端口156，158，其中第一端口156可与切换装置160，优选自动切换装置160连接，且其中第二端口158经由相应的第二引线152与相应的列148连接。正如可从图1中看出的那样，测量装置154的第一端口156可组合在将第一端口156与切换装置160连接的组合引线162中。

切换装置160(在图1中也称为S)适于将组合引线162和/或第一端口156与第一引线150连接。因此，切换装置160优选随后将第一引线150与组合引线162连接。因此，随后可从顶行146切换至底行146，随后切换回顶行。交替切换方案是可能的。此外，如上所述，光学传感器112和/或读出114可适于将矩阵142细分成分别切换和/或选择的子矩阵。

在切换装置160的各位置中，特定的行146与组合引线162连接，因此与测量装置154的所有第一端口156连接。因此，选择特定的行146，且测量装置154适于测量所选行的相应像素144的信号。可对所述信号进行处理，例如通过使用模拟-数字转换器164且可储存在数据储存器166中。作为实例，数据储存器166可包含多个可对应于矩阵142的像素144的数据场168。因此，对各测量信号而言，可选择数据储存器166的相应场，且测量值，优选数字测量值可储存在相应的数据场168中。因此，当切换装置160切换至行146时，数据储存器166随后以逐行方式被相应的测量值填充。最后，具有整个数据场168及其相应测量值的数据储存器166将以电子格式表现图像170。

应指出的是，在该实施方案或其他实施方案中，切换装置160的切换优选通过使用预定的复用方案自动进行。这些复用方案以及相应的切换装置160通常是显示技术领域中所已知的。然而，在显示技术中，将切换装置160用于显示像素的无源矩阵寻址，例如用于提供合适的电压和/或通过这些像素的电流。然而，在本发明中，通过将切换装置160用于测量目的而使用逆无源矩阵方案，从而从像素146读取电信号。

图2A-2C给出了沿图1中的切割线A-A通过光学传感器112的横截面视图。其中描绘了光学传感器112层组合的各种可能的实施方案。然而，应指出的是，其他层组合是可能的。这些图中未绘出读出装置114和/或引线150，152。

正如在图2C中所示且如上文所讨论的所有实施方案中所描述的那样，光学传感器112包含其上具有光敏层组合118的基材116。此外，光敏层组合118可完全或部分被一个或多个包封物172，例如至少一个包封元件如玻璃盖或陶瓷盖包封。额外或者替代地，一个或多个包封层可涂覆在光敏层组合118的顶部上。包封物172可为透明或不透明的。优选地，至少在图2B所示的组合中，包封物172可完全或部分为透明的。包封物172可以以使得接触垫128和/或接触垫138(未在图2A-2C中示出)保持未被包封物172覆盖且因此可用于电接触的方式放置。

正如可从上文讨论的图1中看出的那样，在所有实施方案中，第一电极120包含多个第一电极带124。作为实例，可使用氟掺杂的氧化锡(FTO)。带中的图案化可通过显示技术所已知的标准光刻技术实施，例如蚀刻技术。因此，作为实例，可提供用FTO大面积涂覆的基材116，且可用光致抗蚀剂覆盖第一电极带124的区域。随后，可通过标准蚀刻技术(如湿蚀刻和/或干蚀刻)蚀刻未被光致抗蚀剂覆盖的区域，从而从这些部分中移除FTO。

在第一电极120的顶部上设置光伏材料140。在图2C所示的实施方案(其仅作为示例性实施方案给出，而不限制使用其他类型光伏材料140和/或其他类型层组合的可能性)中，光伏材料140包含置于第一电极120顶部上的致密n-半导电金属氧化物层174。致密层174起阻隔层的作用，且可例如具有10-500nm的厚度。在致密层174的顶部上可设置一个或多个纳米多孔n-半导电金属氧化物层176。在层176顶部上和/或在层176内，可施加至少一种有机染料178，例如通过用有机染料178至少部分掺杂和/或浸泡层176。额外或者替代地，可在层176的顶部上设置有机染料178的单独层。

在层176顶部上和/或在有机染料178上设置一个或多个固体p-半导电有机材料180层。一般而言，对层174、176和180以及对有机染料178而言，可参考上文所给的示例性实施方案。此外，就加工技术和/或材料或材料组合而言，可参考WO2012/110924A1、US61/739,173和US61/749,964中的一篇或多篇。尽管在本发明中底电极122是带状底电极122这一事实，然而，可使用相同的材料和/或加工技术。

在图2A所示的实施方案中，在随后沉积光敏层组合118的层之后，沉积第二电极带134。为此，可通过已知的沉积技术，例如热蒸发和/或电子束蒸发和/或溅射沉积金属带。作为实例，为了产生带状图案，可使用阴影掩模。因此，第二电极带134之外的组合的表面区域可被阴影掩模覆盖，而待沉积的第二电极带134区域可保持未被覆盖。作为实例，可使用具有对应于第二电极带134形状的狭缝状开口的钢掩模。可将其顶部上具有该阴影掩模的组合插入真空钟罩中，作为实例，可在顶部上沉积铝层，例如通过使用由坩埚的电子束蒸发和/或热蒸发。作为实例，所述至少一个第二电极带134的金属层可具有20-500nm的厚度，优选30-300nm的厚度。因此，在图2A所示的实施方案中，照射由附图标记182象征性地表示。在该实施方案中，照射透过基材116进行，基材116可优选为具有透明性质的玻璃基材和/或塑料基材。然而，额外或者替代地，照射可从顶部，即从相反方向进行。在这种情况下，为了在光敏层组合118中提供足够的光，包封物172优选为完全或部分透明的，此外，第二电极带134可作为透明的第二电极带134提供。为了提供透明的第二电极带134，可使用数种技术。因此，如上所述，可使用薄金属层。因此，特别是对铝而言，在提供小于40nm，优选小于30nm，或者甚至20nm或更小的金属层厚度的情况下，可提供在可见光光谱范围内的足够透明性。然而，随着金属层厚度的减小，可发生沿第二电极带134的不足导电性的问题。

为了避免该问题，可用完全透明的导电材料代替和/或辅助第二电极130的所述一个或多个金属层。因此，作为实例，可将一个或多个导电聚合物层用于第二电极带134，如图2B所示的另一实施方案中所示。在可用于产生可由一面或两面照射且甚至可适于透过光的透明光学传感器112的该实施方案中，第二电极带134包含一个或多个金属层184，如图2A所示。然而，此外在第二电极带134的金属层184和p-半导电有机材料18之间插入一个或多个导电有机材料层186。优选地，所述至少一个导电聚合物层186是图案化的，从而提供完全或部分被金属带190覆盖的导电聚合物带188。带188和190组合地形成第二电极带134和/或顶电极带136。

如上所述，在该实施方案中和/或在其他实施方案中，为了保持金属带190透明，对金属带190而言，小于40nm，优选小于30nm的厚度是优选的。导电聚合物层186提供了额外的导电性，从而维持合适的电流。

如上所述，金属带190可通过各种金属沉积技术产生，例如物理气相沉积，优选溅射和/或热蒸发和/或电子束蒸发。因此，作为实例，可沉积一个或多个铝层。为了使导电聚合物带188图案化，可将导电聚合物以图案化方式施加。因此，作为实例，可对导电聚合物使用各种印刷技术。对印刷技术的示例性实施方案而言，可参考有机发光显示技术中已知的印刷技术和/或由有机电子学已知的印刷技术。因此，作为实例，可参考US2004/0216625A1中所公开的丝网印刷技术。额外或者替代地，可使用其他类型的印刷技术，例如选自如下组的印刷技术：丝网印刷、喷墨印刷、苯胺印刷或其他技术。

图2A和2B中所示的实施方案为顶电极132，例如第二电极130的图案化沉积的实施方案。因此，使用其中将顶电极132以图案化方式沉积的沉积技术。如上所述，额外或者替代地，其他技术是可行的。因此，大面积沉积通常是可能的，随后为图案化步骤，例如激光烧蚀和/或蚀刻技术。额外或者替代地，如上所述，可使用自图案化技术。因此，光学传感器112自身可包含一个或多个隔离元件192，如图2C所示的示例性实施方案中所描绘的那样。作为实例，这些隔离元件192可为施加至基材116和/或光敏层组合118的一个或多个层上的纵向条。在横截面视图中，隔离元件(也称为隔离体)垂直于投影平面且平行于第二电极带134地延伸。隔离体192在其上端部上或附近可提供尖锐边缘194，例如通过提供梯形。当使用或不使用限定蒸发区域的阴影掩模蒸发顶电极132的所述一个或多个金属层184时，金属层184在尖锐边缘194处破裂，因此在相邻的隔离体192之间产生隔开的金属带，从而形成顶电极带136。

该自图案化技术通常由显示技术已知。因此，作为实例，隔离体192可完全或部分由光致抗蚀剂结构制成。对这些光致抗蚀剂结构的图案化而言，可参考US2003/0017360A1、US2005/0052120A1、US2003/0094607A1或其他图案化技术中的一种或多种。

自图案化可仅用于顶电极132。然而，如图2C中的实施方案所描绘的那样，借助一个或多个隔离体192的自图案化也可额外用于图案化所述光学传感器的一个或多个额外层和/或元件。因此，作为实例，可以以此方式图案化一个或多个有机层。作为实例，有机染料178和/或p-半导电有机材料180可借助所述至少一个隔离体192完全或部分图案化。因此，所述至少一个隔离体192通常可在施加光敏层组合118的一个或多个有机成分之前施加。作为实例，所述一个或多个隔离体192可在制备至少一个纳米多孔n-半导电金属氧化物层176之后施加。由于典型的光致抗蚀剂图案化技术需要侵蚀性的蚀刻步骤和/或侵蚀性的加热步骤，例如加热至高于100℃的温度，因此这些步骤可能对有机材料有害。因此，隔离体192可在施加有机材料之前，例如在施加所述至少一种有机染料178之前和/或在施加所述至少一种p-半导电有机材料180之前产生。正如从显示技术所已知的那样，以均一方式施加有机材料和图案化该有机材料是可行的，尽管在基材116上存在一个或多个隔离体192。因此，所述一种或多种有机染料178和/或所述一种或多种p-半导电有机材料180可通过已知的沉积技术施加，例如真空蒸发(CVD和/或PVD)、湿处理(例如旋涂和/或印刷)或其他沉积技术。就隔离体192的图案化、隔离体192的潜在几何学、隔离体192的潜在材料和这些隔离体192的其他细节而言，可参考上文所公开的文献。

应指出的是，除所述至少一个金属层184之外，可再次沉积一个或多个导电聚合物层，例如一个或多个PEDOT:PSS层，例如用于图2B的实施方案中。因此，正如在图2B中那样，即使当使用一个或多个隔离体192时，也可生产透明顶电极132。

除所述至少一个光学传感器112之外，光学检测器110可包含一个或多个额外的元件。因此，在图3中以横截面视图显示了光学检测器110的示例性实施方案。作为实例，光学检测器110可呈现为用于摄影目的的照相机214。在该实施方案中，光学检测器110包含至少2个，优选至少3个成像装置198的堆叠196。成像装置198沿光学检测器110的光轴200堆叠。至少一个成像装置198为权利要求1中所定义的和/或上述一个或多个实施方案，例如一个或多个图1或2A-2C中所示实施方案中所公开的光学传感器112。作为实例，堆叠196可包含3个光学传感器112，例如在图3中的数字1、2和3的位置中。此外，堆叠196可包含一个或多个额外的成像装置202，例如在图3中的位置4中，其为堆叠196背对光学检测器110入口204的最后位置。作为实例，所述至少一个额外的成像装置202(其与权利要求1中所定义的至少一个光学传感器112相比，可以以交替方式呈现)可为有机或无机或混杂的成像装置。作为实例，所述的额外成像装置202可为或者可包含无机半导体成像装置，例如CCD芯片和/或CMOS芯片。因此，作为实例，堆叠196可为有机和无机成像装置198的组合。或者，堆叠196可仅包含权利要求1中所定义的光学传感器112。

在提供堆叠196的情况下，优选至少一个成像装置198是透明的。因此，作为实例，除背对入口204的最后成像装置198之外，所有成像装置198均可呈现为完全或部分透明的成像装置198。如上所述，该透明性可容易地通过使用透明的第一和第二电极120，130而变得可行。就最后的成像装置198而言，不要求透明性。因此，如上所述，该最后的成像装置198(例如图3中数字4的成像装置198)可为无机半导体成像装置198，其并非必须提供透明性质。因此，可使用典型的高分辨率成像装置，例如如照相机技术中已知的那样。

此外，特别是在提供成像装置198的堆叠196的情况下，堆叠196的成像装置198或者至少两个成像装置198可提供不同的光谱敏感性。因此，作为实例，光学传感器112可提供具有不同吸收性质的不同类型的有机染料178。因此，作为实例，数字1的成像装置的有机染料178可在蓝色光谱范围内吸收，数字2的成像装置可在绿色光谱范围内吸收，数字3的成像装置可在红色光谱范围内吸收。或者，这些吸收性质的任意排列是可能的。最后的成像装置198可具有宽带光谱敏感性，从而在整个光谱范围内产生积分信号。因此，通过对比获自不同成像装置198的图像，可提供关于进入光学检测器110的光束206的颜色信息。作为实例，一个成像装置198的信号，例如积分信号可除以所有成像装置198的总信号和/或除以其他成像装置202的一个或多个信号，从而提供颜色信息。

光学检测器110可适于在沿光轴202的不同位置处，例如不同焦平面处的光束206的图像。通过对比这些图像，可由成像装置198产生的图像推导出各种类型的信息，例如关于发出所述至少一束光束206的物体的位置信息。为了评价该信息，光学检测器110除所述一个或多个读出装置114之外可包含一个或多个控制器208以评价由成像装置198产生的图像。所述一个或多个控制器208可形成评价装置216和/或可为评价装置216的一部分，评价装置216此外还可包含所述一个或多个读出装置114。上述至少一个数据储存器166可为控制器208和/或评价装置216的一部分。

如上所述，光学检测器110可进一步包含一个或多个光学元件210，例如一个或多个适于改变光束206的束传播性质的光学元件210。作为实例，光学元件210可包含一个或多个聚焦和/或散焦透镜。光学检测器110可进一步包含其中设置成像装置198的外罩212，例如不透光外罩。

如上所述，光学检测器110可适于在沿光轴202的不同位置处，例如在不同焦平面处的光束206的图像。通过对比这些图像，可由产生的图像推导出各种类型的信息，例如关于发出所述至少一束光束206的物体的位置信息。该可能性象征性地示于图4中，其中图4基本上重复了图3的组合。其中，由A、B和C表示的一种或多种物体208和/或一个或多个与物体218连接、集成至其中或由其持握的信标装置220发出朝向光学检测器110的光束206和/或将光束206反射朝向光学检测器110。

在该实施方案或其他实施方案中，光学检测器110可组合以用作光场照相机。基本上，图4中所示的组合可对应于图3中所示的实施方案或者本发明的任何其他实施方案。如上所述，光学检测器110包含光学传感器112(也称为像素化的传感器)的堆叠196，其可特别地为透明的。作为实例，可使用像素化的有机光学传感器，例如有机太阳能电池，尤其是sDSC。此外，检测器110和特别地堆叠196可包含至少一个额外的成像装置202，例如不透明的成像装置202，例如CCD和/或CMOS成像装置。光学检测器110可进一步包含至少一个适于成像物体218的光学元件210，例如至少一个透镜或透镜系统。

如上所述，此处所示的实施方案中的检测器110适于起光场照相机的作用。因此，从所述一种或多种物体218或信标装置传播的光束206可被光学元件210聚焦成相应的图像(由图4中的A’、B’和C’表示)。通过使用光学传感器112的堆叠196，可捕捉三维图像。因此，特别是在光学传感器112为FiP传感器，即其传感器信号依赖于光子密度的传感器的情况下，各光束206的焦点可通过评价相邻光学传感器112的传感器信号而确定。因此，通过评价堆叠196的传感器信号，可确定各光束206的束参数，例如焦点位置、发散参数或其他参数。因此，作为实例，可就其束参数而言确定各光束206和/或一束或多束感兴趣的光束206，且可由参数表达和/或矢量表达表示。因此，由于光学元件210的光学质量和性质通常是已知的，一旦光束206的束参数通过使用堆叠196确定，则由光学检测器110捕捉的场景(包含一种或多种物体218)可由简化的束参数集表示。对图4所示的光场照相机的进一步细节，可参考上文所给的各种可能性的描述。

此外，如上所述，光学传感器堆叠196的光学传感器112可具有相同或不同的波长敏感性。因此，堆叠196可包含两种类型的光学传感器112，例如以交替方式。其中，可在堆叠196中提供第一类型和第二类型的光学传感器112。第一类型和第二类型的光学传感器112可特别地以交替方式沿光轴200排列。第一类型的光学传感器112可具有第一光谱敏感性，例如第一吸收光谱，例如由第一种染料限定的第一吸收光谱，且第二类型的光学传感器112可具有不同于第一光谱敏感性的第二光谱敏感性，例如第二吸收光谱，例如由第二种染料限定的第二吸收光谱。通过评价这两种或更多种光学传感器112的传感器信号，可获得颜色信息。因此，除可推导出的束参数之外，所述两种或更多种光学传感器112可允许推导出额外的颜色信息，例如推导出全色三维图像。因此，作为实例，可通过将不同颜色的光学传感器112的传感器信号与查找表中储存的值对比而推导出颜色信息。因此，图4的组合可呈现为单色、全色或多色光场照相机214。

如上文所述且如下文参照图5进一步详述中所示的那样，在上文所公开的一个或多个实施方案中，本发明的光学检测器110可特别地为如下一种或多种的一部分：照相机214、检测器系统222、跟踪系统224、人-机接口226或娱乐装置228。

图5以高度示意性的图示显示了检测器110的示例性实施方案，其具有多个光学传感器112。检测器110可特别地呈现为照相机214或者可为照相机214的一部分。照相机214可用于成像，特别地用于3D成像，且可用于获取静态图像和/或图像序列，例如一小段数字视频。其他实施方案是可行的。图5进一步显示了检测器系统222的实施方案，其除所述至少一个检测器110之外，包含一个或多个信标装置220，在该示例性实施方案中，信标装置220与物体218连接和/或集成至其中，所述物体的位置应通过使用检测器110检测。图5进一步显示了人-机接口226的示例性实施方案，其包含至少一个检测器系统222；和进一步的娱乐装置228，其包含人-机接口226。该图进一步显示了用于跟踪物体218的位置的跟踪系统224的实施方案，其包含检测器系统222和控制器208，在该实施方案或其他实施方案中，控制器208可起跟踪控制器的作用。下文应进一步详细地解释所述装置和系统的组件。

除所述一个或多个光学传感器112之外，检测器110包含至少一个读出装置114，其可为至少一个评价装置216的一部分(如上文详细解释的那样)。评价装置216可通过一个或多个连接器230和/或一个或多个接口与光学传感器112连接。代替使用所述至少一个任选的连接器230，评价装置216可完全或部分集成至光学传感器112和/或检测器110的外罩232中。额外或者替代地，评价装置216可完全或部分设计成独立的装置。

在该示例性实施方案中，其位置可检测的物体218可设计成运动装备的物品和/或可形成控制元件234，其位置可由用户236操纵。作为实例，物体218可为或者可包含球棒、计分板、棍或任何其他运动装备的物品和/或伪运动装备。其他类型的物体218是可能的。此外，用户236自身可视为其位置应被检测的物体218。

如上所述，检测器110包含多个光学传感器112。光学传感器112可位于检测器110的外罩232内部。此外，可包含至少一个光学元件210，例如一个或多个优选包含一个或多个透镜的光学系统。优选相对于检测器110的光轴200同心设置且位于外罩232内部的开口238优选限定了检测器110的观察方向240。可定义坐标系242，其中将平行或反平行于光轴200的方向定义为纵向，而垂直于光轴200的方向可定义为横向。在示意性地绘于图5中的坐标系242中，纵向记为z，横向分别记为x和y。其他类型的坐标系242是可行的。

检测器110可包含一个或多个光学传感器112。优选地，如图5所示，包含多个光学传感器112(其更优选沿光轴200堆叠)，从而形成传感器堆叠196。在图5所示的实施方案中，描绘了5个光学传感器112。然而，应指出的是，具有不同数量光学传感器112的实施方案是可行的。

如上所述，检测器110可进一步包含一个或多个飞行时间检测器。该可能性示于图6中。检测器110首先包含至少一个含一个或多个像素化光学传感器112的组件，例如传感器堆叠196。在图6所示的实施方案中，所述至少一个包含光学传感器112的单元表示为照相机214。然而，应指出的是，其他实施方案是可行的。对照相机214的潜在组合的细节而言，可参考上文所示的组合，例如图3或5中所示的实施方案或者检测器110的其他实施方案。基本上任何上文所公开的检测器110也可用于图6所示的实施方案中。

此外，检测器110包含至少一个飞行时间(ToF)检测器244。如图6所示，ToF检测器244可与检测器110的读出装置114和/或评价装置216连接，或者可作为独立的评价装置提供。如上所述，ToF检测器244可适于通过发射和接收脉冲246(如图6中示意性地描绘)确定检测器110和物体218之间的距离，或者换言之，沿光轴200的z坐标。

所述至少一个任选的ToF检测器244可与所述至少一个具有像素化光学传感器112的检测器如照相机214以各种方式组合。因此，作为实例且如图6所示，所述至少一个照相机214可位于第一分束路径248中，且ToF检测器244可位于第二分束路径250中。分束路径248，250可通过至少一个分束元件252隔开和/或组合。作为实例，分束元件252可为波长惰性的分束元件252，例如不透明镜。额外或者替代地，可提供波长依赖性，由此允许分开不同的波长。作为图6中所示组合的替代或者除此之外，可使用ToF检测器244的其他组合。因此，照相机214和ToF检测器244可排列成直线，例如通过将ToF检测器244排列在照相机214之后。在这种情况下，优选不在照相机214中提供不透明的光学传感器，且全部光学传感器112为至少部分透明的。再次作为替代或者额外地，ToF检测器244也可独立于照相机214排列，且可使用不同的光路，而不与该光路组合。各种组合是可行的。

如上所示，ToF检测器244和照相机214可以以有益的方式组合以用于各种目的，例如用于解决模糊性、用于提高其中可使用光学检测器110的气候条件范围，或者用于扩展物体218和光学检测器110之间的距离范围。就进一步的细节而言，可参考上文描述。

附图标记列表

110光学检测器

112光学传感器

114读出装置

116基材

118光敏层组合

120第一电极

122底电极

124第一电极带

126底电极带

128接触垫

130第二电极

132顶电极

134第二电极带

136顶电极带

138接触垫

140光伏材料

142矩阵

144像素

146行

148列

150第一引线

152第二引线

154电测量装置

156第一端口

158第二端口

160切换装置

162组合引线

164模拟-数字转换器

166数据储存器

168数据场

170图像

172包封物

174n-半导电金属氧化物的致密层

176纳米多孔n-半导电金属氧化物层

178有机染料

180p-半导电有机材料

182照射

184金属层

186导电聚合物层

188导电聚合物带

190金属电极带

192隔离元件，隔离体

194尖锐边缘

196堆叠

198成像装置

200光轴

202额外的成像装置

204入口

206光束

208控制器

210光学元件

212外罩

214照相机

216评价装置

218物体

220信标装置

222检测器系统

224跟踪系统

226人-机接口

228娱乐装置

230连接器

232外罩

234控制元件

236用户

238开口

240观察方向

242坐标系

244飞行时间检测器

246脉冲

248第一分束路径

250第二分束路径

252分束元件

Claims

1.一种光学检测器(110)，其包含：

-光学传感器(112)，其具有基材(116)和至少一个置于其上的光敏层组合(118)，所述光敏层组合(118)具有至少一个第一电极(120)、至少一个第二电极(130)和至少一种夹在第一电极(120)和第二电极(130)之间的光伏材料(140)，其中所述光伏材料(140)包含至少一种有机材料，其中第一电极(120)包含多个第一电极带(124)且其中第二电极(130)包含多个第二电极带(134)，其中第一电极带(124)和第二电极带(134)相交，从而在第一电极带(124)和第二电极带(134)的相交处形成像素(144)的矩阵(142)；和

-至少一个读出装置(114)，所述读出装置(114)包含多个与第二电极带(134)连接的电测量装置(154)和用于随后将第一电极带(124)连接至电测量装置(154)的切换装置(160)。

2.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中像素(144)的矩阵(142)具有由第一电极带(124)限定的行(146)和由第二电极带(134)限定的列(148)，其中各电测量装置与列(148)连接，从而使得可同时测量各行(146)的像素(144)的电信号，其中切换装置(160)适于随后将行(146)与电测量装置(154)连接。

3.根据前述权利要求中任一项的光学检测器(110)，其中电测量装置(154)为模拟测量装置(154)，其中电测量装置(154)进一步包含模拟-数字转换器(164)。

4.根据前述权利要求中任一项的光学检测器(110)，其中读出装置(114)进一步包含至少一个用于储存像素(144)矩阵(142)的像素(144)的测量值的数据储存器(166)。

5.根据前述权利要求中任一项的光学检测器(110)，其中第一电极(120)和第二电极(130)之一为底电极(122)且其中第一电极(120)和第二电极(130)中另一个为顶电极(132)，其中底电极(122)施加在基材(116)上，其中光伏材料(140)施加在底电极(122)上且至少部分覆盖底电极(122)，且其中顶电极(132)施加在光伏材料(140)上。

6.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中顶电极(132)包含多个金属电极带(190)，其中金属电极带(190)被电绝缘隔离体(192)隔开。

7.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中光学传感器(112)包含n-半导电金属氧化物(174，176)，优选纳米多孔n-半导电金属氧化物(176)，其中电绝缘隔离体(192)沉积在n-半导电金属氧化物(174，176)的顶部上。

8.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中光学传感器(112)进一步包含至少一种沉积在n-半导电金属氧化物(174，176)顶部上的固体p-半导电有机材料(180)，其中固体p-半导电有机材料(180)被电绝缘隔离体(192)细分成多个带状区域。

9.根据前四个权利要求中任一项的光学检测器(110)，其中顶电极(132)是透明的。

10.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中顶电极(132)包含至少一个金属层(184)。

11.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中顶电极(132)进一步包含至少一种包埋在光伏材料(140)和金属层(184)之间的导电聚合物(186)。

12.根据前述权利要求中任一项的光学检测器(110)，其中光学检测器(110)包含至少两个成像装置(198)的堆叠(196)，其中至少一个成像装置(198)为所述光学传感器(112)。

13.根据前一权利要求的光学检测器(110)，其中成像装置(198)的堆叠(196)进一步包含至少一个额外的成像装置(202)。

14.根据前两个权利要求中任一项的光学检测器(110)，其中所述堆叠包含至少两个具有不同光谱敏感性的成像装置(198)。

15.一种用于确定至少一种物体(218)的位置的检测器系统(222)，所述检测器系统(222)包含至少一个根据前述权利要求中任一项的光学检测器(110)，所述检测器系统(222)进一步包含至少一个适于将至少一束光束(206)导向光学检测器(110)的信标装置(220)，其中所述信标装置(220)为可与物体连接(218)的、可由物体(218)持握的和可集成至物体(218)中的至少一种。

16.一种用于在用户(236)和机器之间交换至少一个信息项的人-机接口(226)，其中所述人-机接口(226)包含至少一个根据前一权利要求的检测器系统(222)，其中所述至少一个信标装置(220)为直接或间接与用户(236)连接和由用户(236)持握中的至少一种，其中所述人-机接口(226)设计为借助检测器系统(222)确定用户(236)的至少一个位置，其中所述人-机接口(226)设计为给所述位置分配至少一个信息项。

17.一种用于实施至少一种娱乐功能的娱乐装置(228)，其中所述娱乐装置(228)包含至少一个根据前一权利要求的人-机接口(226)，其中所述娱乐装置(228)设计为能由玩家借助人-机接口(228)输入至少一个信息项，其中所述娱乐装置(228)设计为根据所述信息改变娱乐功能。

18.一种用于跟踪至少一种可运动物体(218)的位置的跟踪系统(224)，所述跟踪系统(224)包含至少一个根据权利要求15的检测器系统(222)，所述跟踪系统(224)进一步包含至少一个跟踪控制器(208)，其中所述跟踪控制器(208)适于跟踪物体(218)在特定时间点的一系列位置。

19.一种用于成像至少一种物体(218)的照相机(214)，所述照相机(214)包含至少一个根据前述涉及光学检测器(110)的权利要求中任一项的光学检测器(110)。

20.一种生产光学检测器(110)的方法，所述方法包括如下步骤：

a)生产光学传感器(110)，其中将光敏层组合(118)沉积至基材(116)上，所述光敏层组合(118)具有至少一个第一电极(120)、至少一个第二电极(130)和至少一种夹在第一电极(120)和第二电极(130)之间的光伏材料(140)，其中所述光伏材料(140)包含至少一种有机材料，其中第一电极(120)包含多个第一电极带(124)且其中第二电极(130)包含多个第二电极带(134)，其中第一电极带(124)和第二电极带(134)相交，从而使得在第一电极带(124)和第二电极带(134)的相交处形成像素(144)的矩阵(142)；和

b)将至少一个读出装置(114)连接至光学传感器(112)，所述读出装置(114)包含多个与第二电极带(134)连接的电测量装置(154)，所述读出装置(114)进一步包含至少一个切换装置(160)以将第一电极带(124)随后连接至所述电测量装置(154)。

21.根据前一权利要求的方法，其中方法步骤a)包括如下子步骤：

a1.提供基材(116)；

a2.将至少一个底电极(122)沉积至基材(116)上，其中底电极(122)为第一电极(120)或第二电极(130)之一，其中底电极(122)包含多个底电极带(126)；

a3.将至少一种光伏材料(140)沉积至底电极上(122)；

a4.将至少一个顶电极(132)沉积至光伏材料(140)上，其中顶电极(132)为与方法步骤a2.相比第一电极(120)和第二电极(130)中的另一个，其中顶电极(132)包含多个顶电极带(136)，其中顶电极带(136)以使得底电极带(126)与顶电极带(136)相交从而形成像素(144)的矩阵(142)的方式沉积。

22.根据前一权利要求的方法，其中方法步骤a4.包括一个或多个如下：

-将顶电极(132)以图案化的方式沉积至光伏材料(140)上，优选通过使用经由阴影掩模的沉积和/或印刷技术；

-将顶电极(132)以非图案化的方式沉积至光伏材料(140)上，随后为至少一个图案化步骤；

-在一个或多个基材(116)或光伏材料(140)上提供至少一个隔离体，随后非图案化地沉积顶电极(132)，其中顶电极(132)被所述隔离体细分为顶电极带(136)。

23.一种获取物体(218)的至少一个图像(170)的方法，所述方法包括使用根据前述涉及光学检测器(110)的权利要求中任一项的光学检测器(110)，所述方法包括如下步骤：

-将物体(218)成像至光学传感器(112)上；

-随后将第一电极带(124)与电测量装置(154)连接，其中对各第一电极带(124)而言，所述电测量装置(154)测量相应第一电极带(124)的像素(144)的电信号；

-将像素(144)的电信号编组以形成图像(170)。

24.根据前述涉及光学检测器(110)的权利要求中任一项的光学检测器(110)的用途，用于选自如下组的应用目的：在交通技术中测量位置；娱乐应用；保密应用；安全应用；人-机接口(226)应用；跟踪应用；摄影应用；与至少一种飞行时间检测器(244)组合应用。