CN108334204B - 成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种成像装置，包括：图像传感器，包括像素的阵列，所述像素被配置为响应于在所述像素的从可见波长延伸到至少1600nm的灵敏度范围上入射到所述像素的光而输出信号；滤光器，其被放置以阻挡从超过700nm到至少1400nm的阻带中的近红外光入射到所述图像传感器上；和处理器，其被配置为接收和处理来自所述图像传感器的输出信号，从而既获取第一可见光波长图像，又响应于大于1450nm的波长的通带中入射到所述图像传感器上的光而获取第二红外图像。

Description

成像装置
本申请是申请日为2013年12月10日的、名称为“空间和时间中的场景和事件的捕捉”的发明专利申请No.201380072630.3的分案申请。
技术领域
本发明一般地涉及光学和电子装置、系统和方法以及制造和使用该装置和系统的方法。
发明内容
本发明提供了一种成像装置，包括：图像传感器，包括像素的阵列，所述像素被配置为响应于在所述像素的从可见波长延伸到至少1600nm的灵敏度范围上入射到所述像素的光而输出信号；滤光器，其被放置以阻挡从超过700nm到至少1400nm的阻带中的近红外光入射到所述图像传感器上；和处理器，其被配置为接收和处理来自所述图像传感器的输出信号，从而既获取第一可见光波长图像，又响应于大于1450nm的波长的通带中入射到所述图像传感器上的光而获取第二红外图像。
附图说明
参照下面的附图可理解这里描述的系统和方法：
图1示出可被用于计算、通信、游戏、连接等的单平面计算装置的实施例；
图2示出可被用于计算、通信、游戏、连接等的双平面计算装置的实施例；
图3示出可被用于图1或图2的计算装置的照相机模块的实施例；
图4示出可被用于图1或图2的计算装置的光传感器的实施例；
图5和图6示出手势识别的方法的实施例；
图7示出用于减小对光感测操作的外部干扰的三电极差动布局系统的实施例；
图8示出用于在光感测操作中减小来自外部干扰的共模噪声的三电极双绞线布局系统的实施例；
图9是对应用于电极的信号进行时间调制偏置以减小不在调制频率的外部噪声的实施例；
图10示出可被用于各种成像应用的滤光器的透射光谱的实施例；
图11示出可在每个像素内采用以减小噪声功率的电路的示例性示意图；和
图12示出可在硅中实现的光门(photoGate)/钉扎(pinned)二极管存储装置的电路的示例性示意图。
具体实施方式
图1示出可被用于计算、通信、游戏、连接等的单平面计算装置100的实施例。单平面计算装置100被示出为包括外围区域101和显示区域103。基于触摸的接口装置117(诸如，按钮或触摸板)可被用于与单平面计算装置100进行交互。
第一照相机模块113的例子被示出为位于单平面计算装置100的外围区域101内，并且以下参照图3被更详细地描述。示例性光传感器115A、115B也被示出为位于单平面计算装置100的外围区域101内，并且以下参照图4被更详细地描述。第二照相机模块105的例子被示出为位于单平面计算装置100的显示区域103中，并且以下参照图3被更详细地描述。
光传感器107A、107B的例子被示出为位于单平面计算装置100的显示区域103中，并且以下参照图4被更详细地描述。第一光学照射源111(第一光学照射源111可以是结构化的或非结构化的)的例子被示出为位于单平面计算装置100的外围区域101内。第二光学照射源109的例子被示出为位于显示区域103中。
在实施例中，显示区域103可以是触摸屏显示器。在实施例中，单平面计算装置100可以是平板计算机。在实施例中，单平面计算装置100可以是移动手机。
图2示出可被用于计算、通信、游戏、连接等的双平面计算装置200的实施例。双平面计算装置200被示出为包括第一平面210的第一外围区域201A和第一显示区域203A、第二平面230的第二外围区域201B和第二显示区域203B、第一平面210的第一基于触摸的接口装置217A以及第二平面230的第二基于触摸的接口装置217B。示例性基于触摸的接口装置217A、217B可以是可被用于与双平面计算装置200进行交互的按钮或触摸板。在各种实施例中，第二显示区域203B还可以是输入区域。
双平面计算装置200还被示出为包括第一外围区域201A中的第一照相机模块213A和第二外围区域201B中的第二照相机模块213B的例子。以下，参照图3更详细地描述照相机模块213A、213B。如所示的，照相机模块213A、213B位于双平面计算装置200的外围区域201A、201B内。虽然示出一共两个照相机模块，但本领域普通技术人员将会意识到，可采用更多或更少的光传感器。
光传感器215A、215B、215C、215D的许多例子被示出为位于双平面计算装置200的外围区域201A、201B内。虽然示出一共四个光传感器，但本领域普通技术人员将会意识到，可采用更多或更少的光传感器。以下，参照图4更详细地描述光传感器215A、215B、215C、215D的例子。如所示的，光传感器215A、215B、215C、215D位于双平面计算装置200的外围区域201A、201B内。
双平面计算装置200还被示出为包括第一显示区域203A中的第一照相机模块205A和第二显示区域203B中的第二照相机模块205B的例子。以下，参照图3更详细地描述照相机模块205A、205B。如所示的，相机模块205A、205B位于双平面计算装置200的显示区域203A、203B内。光传感器207A、207B、207C、207D的例子还被示出为位于双平面计算装置200的显示区域203A、203B内。虽然示出一共四个光传感器，但本领域普通技术人员将会意识到，可采用更多或更少的光传感器。以下参照图4更详细地描述光传感器207A、207B、207C、207D的例子。示例性光学照射源211A、211B被示出为位于外围区域201A、201B内，并且其它示例性光学照射源209A、209B被示出为位于显示区域203A、203B之一内并且也在以下参照图4被描述。本领域普通技术人员将会意识到，可实现所描述元件的除了示出或描述的那些之外的各种数量和位置。
在实施例中，双平面计算装置200可以是膝上型计算机。在实施例中，双平面计算装置200可以是移动手机。
现在参照图3，示出可被用于图1或图2的计算装置的照相机模块300的实施例。照相机模块300可对应于图1的照相机模块113或图2的照相机模块213A、213B。如图3中所示，照相机模块300包括基底301、图像传感器303和接合线305。支架307位于基底上方。滤光器309被示出为安装到支架307的一部分。镜筒311保持透镜313或透镜系统。
图4示出可被用于图1或图2的计算装置的光传感器400的实施例，光传感器的示例性实施例。光传感器400可对应于图1的光传感器115A、115B，图2的光传感器215A、215B、215C、215D。光传感器400被示出为包括基底401，基底401可对应于图1的外围区域101或显示区域103中的任一个或全部二者的一部分。基底401还可对应于图2的外围区域201A、201B或显示区域203A、203B中的任一个或全部二者的一部分。光传感器400还被示出为包括电极403A、403B，电极403A、403B被用于在光吸收材料405上提供偏置并且从其收集光电子。密封材料407或密封材料的堆叠被示出为位于光吸收材料405上方。可选地，密封材料407可包括用于偏置光吸收材料405和/或从光吸收材料405收集光电子的导电密封材料。
图1的单平面计算装置100或图2的双平面计算装置200的元件可被彼此连接或以其它方式彼此耦合。计算装置的实施例可包括处理器。它可包括功能块和/或在物理上不同的部件，所述功能块和/或在物理上不同的部件实现计算、图像处理、数字信号处理、数据的存储、数据的通信(通过有线或无线连接)、向装置供电和装置的控制。与该处理器通信的装置包括图1的装置，可包括显示区域103、基于触摸的接口装置117、照相机模块105、113、光传感器115A、115B、107A、107B和光学照射源109、111。类似地，对应关系也可适用于图2。
图4的光传感器可包括具有各种设计和成分的光吸收材料405。在实施例中，光吸收材料可被设计为跨可见波长区域大约450-650nm具有足够小的吸收率，从而在图4的光传感器被包括在计算装置的显示区域中的情况下，仅入射在传感器上的可见光的适度部分被光吸收材料吸收。在这种情况下，使用显示区域显示的图像的质量不会由于沿着显示器的光路包括光吸收材料而受到实质损害。在实施例中，光吸收材料405跨可见光谱区域可吸收撞击它的光的小于30％，或小于20％，或小于10％。
在实施例中，可使用跨可见波长区域大约450-650nm基本上透明的材料构成电极403A、403B(并且在针对407的导电密封物情况下，顶电极407)。在这种情况下，使用显示区域显示的图像的质量不会由于沿着显示器的光路包括光吸收材料而受到实质损害。
在实施例中，图4的光传感器可包括能够感测红外光的光感测材料。在实施例中，光感测材料可以是具有与红外能量(诸如，在0.5eV–1.9eV的范围中)对应的带隙的半导体。在实施例中，光感测材料可在红外光谱范围中具有可测量的吸收；并且也可在可见范围中具有可测量的吸收。在实施例中，光感测材料可如在红外光谱范围中一样在可见光谱范围中吸收更高的吸收率；然而还可被用于在红外光谱范围中感测手势相关信号。
在示例性实施例中，光感测显示器包括的材料的吸收率可位于可见光的2-20％范围中；并且可位于红外光的0.1–5％范围中。在示例性实施例中，作为光传感器的光吸收材料内的材料可见波长吸收的结果，环境中的可见光和/或从显示器发射的可见光的存在可在光传感器内产生背景信号。在示例性实施例中，还可实现红外区域中的感测。为了帮助手势识别而使用的光源可被使用空间码或时间码调制，从而允许它们区别于在光传感器中观测到的信号的可见波长相关分量。在示例性实施例中，为了帮助手势识别而使用的至少一个光源可被使用具有大于100Hz、1000Hz、10kHz或100kHz的频率分量的码在时间上调制。在示例性实施例中，光传感器可具有时间响应，该时间响应具有大于所述频率分量的截止频率。在实施例中，可采用电路以确保能够提取和监测与手势识别对应的频率分量，其中基本上去除与房间环境、显示器照射相关的背景分量和其它这种非手势相关背景信息。在这个例子中，即使光传感器既吸收可见光又吸收红外光，光传感器也能够在手势识别中提供主要与感兴趣的手势信息相关的信号。
在示例性实施例中，可采用具有大约1mW的总光功率的光源。当以大约10cm远的距离照射物体时，在物体具有大约1cm2的面积和大约20％的漫反射率的情况下，则入射在具有面积1cm2的光传感器上的功率的量可具有100pW数量级。在示例性实施例中，可采用具有1％的吸收率的光传感器，对应于与作为经由光源进行照射的结果接收并且从物体反射或散射并且因此入射在光传感器上的光相关的光电流可因此具有pW数量级。在示例性实施例中，由光传感器报告的电信号可对应于处于光源的调制频率的大约pA的信号分量。在示例性实施例中，由于可见和红外背景、显示器光等，可能出现诸如在nA或uA范围中的大的附加信号分量。在示例性实施例中，相对较小的信号分量(其具有通过照射源的调制(在时间和/或空间上)提供的区别性时间和/或空间特征)可仍然相对于其它背景/信号被隔离，并且可被用于辨别手势信息。
在实施例中，光吸收材料405可由主要吸收某个频带中的红外光并且对于可见波长光而言基本上透明的材料构成。在示例性实施例中，诸如PBDTT-DPP、近红外光敏聚合物聚(2,60-4,8-二(5-乙基己基噻吩基)苯并-[1,2-b；3,4-b]二噻吩-alt-5-二丁基辛基-3,6-二(5-溴噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮)之类的材料可被用作光吸收层的成分。
在实施例中，由光传感器产生的电子信号可被传送给用于电子放大的装置。与其它频带相比，这个装置可更多地放大特定电子频带，从而产生与手势信息相关的增强信号分量。来自光传感器(可能与放大(可能频率相关)组合)的信号可被输入到模数转换器，模数转换器能够产生与手势信息相关的数字信号。在系统的情况下，与手势信息相关的所述数字信息还能够被传送给其它集成电路和/或信号处理引擎。例如，它可被传送给应用处理器。
在实施例中，以实现手势识别为目标，用于照射空间体积的光源可使用处于人眼基本上看不见的近红外波长的照射。在示例性实施例中，可采用具有大约950nm的中心波长的发光二极管。
在实施例中，手势识别可通过组合来自至少一个照相机的信息完成，所述至少一个照相机被嵌入到计算装置中并且具有透镜，所述透镜将基本上聚焦的图像提供到作为照相机的一部分的图像传感器上；并且还可包括位于外围区域中和/或集成到显示区域中的传感器。在实施例中，分布的传感器可提供关于正被成像的物体的时空移动的一般信息；并且来自所述至少一个照相机(或多个照相机)的信号可被与分布的传感器的信号组合以提供其手势将要被识别的物体的二维或三维运动的空间上/时间上更准确的图画。在示例性实施例中，照相机可采用提供适度空间分辨率(诸如，QVGA、VGA、SVGA等)的图像传感器，并且因此可被使用具有小管芯尺寸并且因此具有低成本的图像传感器来实现；并且还被使用具有小x、y和z形状因数的照相机模块来实现，从而实现外围区域面积的最小消耗，并且不会显著增加平板计算机或其它计算装置的z高度。在实施例中，可采用适度的帧速，诸如15、30或60fps，该帧速与适度的分辨率组合在手势的识别中实现低成本数字通信信道和信号处理的适度复杂性。在实施例中，所述至少一个照相机模块可实现宽视场成像以便在与显示器相关的手势的评估中提供宽角度范围。在实施例中，至少一个照相机模块可倾斜，使它的注视角度不平行于显示器的法线方向(垂直方向)，从而使所述至少一个照相机能够对更接近显示器的角度范围进行成像。在实施例中，多个照相机可被组合地采用，每个照相机具有不同于至少另一个照相机的注视角度，由此能够对适度接近显示器的手势进行成像和解释。在实施例中，所述至少一个照相机可采用一图像传感器，使用光检测材料使该图像传感器具有感光性，该光检测材料在由照射源使用的近红外波长处提供高量子效率(例如，>30％)；这实现了在照射源中需要减小的功率和/或强度。在实施例中，照射源可在时间上在特定频率并且采用特定时间模式(例如，在时间上已知间隔和宽度的一系列脉冲)被调制；并且可利用照射源的相位和时间分布的知识解释来自所述至少一个照相机和/或所述至少一个分布的传感器的信号；并且以这种方式，类似于锁定或矩形波串平均或其它滤波和/或模拟或数字信号处理方法，增加的信噪比可被用于基本上准确地确定模块化的信号(因此是照射的信号)，并且基本上去除或最小化与背景场景关联的背景信号。
图5示出手势识别的方法的实施例。该方法包括：操作501，包括在时间上从(一个或多个)照相机模块中的至少一个中的每个照相机模块获取具有至少两个图像的流；和操作507，包括还在时间上从至少一个光传感器中的每个光传感器获取具有至少两个信号的流。该方法还包括：在操作503和509，将图像和/或信号传送给处理器。该方法还包括：在操作505，使用处理器基于图像和信号的组合进行手势的意义的估计和定时。
图6示出手势识别的方法的实施例。该方法包括：操作601，包括在时间上从至少一个照相机模块中的每个照相机模块获取具有至少两个图像的流；和操作607，包括还在时间上从至少一个基于触摸的接口装置中的每个基于触摸的接口装置获取具有至少两个信号的流。该方法还包括：在操作603和609，将图像和/或信号传送给处理器。该方法还包括：在操作605，使用处理器基于图像和信号的组合进行手势的意义的估计和定时。
在实施例中，由(1)基于触摸的接口装置；(2)照相机模块；(3)光传感器中的至少一个(这些中的每一个位于外围区域和/或显示区域或显示/输入区域内)接收的信号可被采用并且单独地或共同地用于确定由装置的用户指示的手势的存在和类型。
再次参照图5，在实施例中，在时间上从至少一个照相机模块中的每个照相机模块获取图像的流。还在时间上从至少一个光传感器中的每个光传感器获取具有至少两个信号的流。在实施例中，可同步地从不同种类的外围装置获取这些流。在实施例中，可获取具有已知时间戳的流，所述已知时间戳指示每个流相对于其它流(例如某个会议参考时间点)何时被获取。在实施例中，这些流被传送给处理器。处理器基于图像和信号的组合计算手势的意义的估计和定时。
在实施例中，至少一个照相机模块具有超过大约40°的宽视场。在实施例中，至少一个照相机模块采用鱼眼透镜。在实施例中，至少一个图像传感器在它的中心实现较高分辨率，并且在它的外围实现较低分辨率。在实施例中，至少一个图像传感器在它的中心附近使用较小像素，并且在它的外围附近使用较大像素。
在实施例中，组合附近物体的部分反射和/或部分散射、组合使用至少一个光学模块或光传感器的光感测的经至少一个光源的有效照射可被组合以检测物体的附近。在实施例中，关于这种附近的信息可被用于减少装置的功耗。在实施例中，通过使功耗部件(诸如，显示器)变暗或关闭功耗部件，可减少功耗。
在实施例中，至少一个光源可发射红外光。在实施例中，至少一个光源可发射大约700nm和大约1100nm之间的近红外中的红外光。在实施例中，至少一个光源可发射大约1100nm和大约1700nm波长之间的短波长红外中的红外光。在实施例中，由该光源发射的光对于该装置的用户而言基本上是不可见的。
在实施例中，至少一个光源可投射结构光图像。在实施例中，与成像组合的空间图案化照射可被用于估计物体相对于成像系统的相对距离。
在实施例中，至少两个透镜作用系统可被用于在整体集成单图像传感器集成电路的两个不同区域上对场景或场景的各部分进行成像；并且使用图像传感器集成电路如此获取的光的图案可被用于帮助估计物体相对于图像传感器系统的相对或绝对距离。
在实施例中，至少两个透镜作用系统可被用于在容纳在单个照相机系统内的两个不同图像传感器集成电路上对场景或场景的各部分进行成像；并且使用图像传感器集成电路如此获取的光的图案可被用于帮助估计物体相对于图像传感器系统的相对或绝对距离。
在实施例中，至少两个透镜系统可被用于在容纳在分离的照相机系统或子系统内的两个不同图像传感器集成电路上对场景或场景的各部分进行成像；并且使用图像传感器集成电路如此获取的光的图案可被用于帮助估计物体相对于图像传感器系统或子系统的相对或绝对距离。
在实施例中，所述至少两个光学系统感知场景的不同注视角度或视角可被用于帮助估计物体相对于图像传感器系统的相对或绝对距离。
在实施例中，光传感器(诸如，位于图1的外围区域101中的光传感器115A、115B和/或位于图1的显示区域103中的光传感器107A、107B)可被单独地或彼此结合地和/或结合照相机模块使用，以获取关于场景的信息。在实施例中，光传感器可采用透镜以帮助将来自场景的某些区域的光引导至特定光传感器上。在实施例中，光传感器可采用定义有限角度范围的用于孔径作用(aperturing)的系统(诸如，光阻挡壳体)，来自场景的光将会在该有限角度范围上撞击某个光传感器。在实施例中，借助于孔径作用，特定光传感器将会负责感测来自特定入射角锥内的光。
在实施例中，所述至少两个光学系统感知场景的不同注视角度或视角可被用于帮助估计物体相对于图像传感器系统的相对或绝对距离。
在实施例中，来自至少两个光传感器的光检测器的时间序列可被用于估计物体的方向和速度。在实施例中，来自至少两个光传感器的光检测器的时间序列可被用于确定计算装置的用户做出了手势。在实施例中，来自至少两个光传感器的光检测器的时间序列可被用于对由计算装置的用户做出的手势进行分类。在实施例中，关于手势的分类的信息以及所估计的分类的手势的发生时间可被传送给计算装置内的其它系统或子系统，包括传送给处理单元。
在实施例中，光传感器可被集成到计算装置的显示区域(例如，图1的光传感器107A、107B)中。在实施例中，能够实现将光传感器包括到显示区域中，而基本上不改变在将视觉信息传送给用户时显示器的操作。在实施例中，显示器可主要使用大约400nm至大约650nm的范围中的可见波长将视觉信息传送给用户，而光传感器可主要使用比大约650nm长的波长的红外光获取关于场景的视觉信息。在实施例中，主要在可见波长区域中操作的“显示平面”可位于可主要在红外光谱区域中操作的“光感测平面”的前面–比光感测平面更接近用户。
在实施例中，可采用第一类型的结构光，并且还可采用第二类型的结构光，并且来自所述至少两种结构光照射的信息可被有益地组合以确定关于场景的信息，该信息超过任一隔离的结构光图像中所包含的信息。
在实施例中，第一类型的结构光可被用于照射场景，并且可从提供第一照射角度的第一源呈现第一类型的结构光；并且第二类型的结构光可被用于照射场景，并且可从提供第二照射角度的第二源呈现第二类型的结构光。
在实施例中，可使用提供第一感测角度的第一图像传感器并且还使用提供第二感测角度的第二图像传感器感测第一类型的结构光和第一照射角度。
在实施例中，可从第一源呈现具有第一图案的结构光；并且可从第二源呈现具有第二图案的结构光。
在实施例中，可在第一时间段期间从源呈现具有第一图案的结构光；并且可在第二时间段期间从源呈现具有第二图案的结构光。
在实施例中，第一波长的结构光可被用于从具有第一照射角度的第一源照射场景；并且第二波长的结构光可被用于从具有第二照射角度的第二源照射场景。
在实施例中，第一波长的结构光可被用于使用第一图案照射场景；并且第二波长的结构光可被用于使用第二图案照射场景。在实施例中，第一图像传感器可感测在第一波长具有强响应并且在第二波长具有弱响应的场景；并且第二图像传感器可感测在第二波长具有强响应并且在第一波长具有弱响应的场景。在实施例中，图像传感器可由如下各项构成：第一种类的像素，在第一波长具有强响应并且在第二波长具有弱响应；和第二种类的像素，在第二波长具有强响应并且在第一波长具有弱响应。
实施例包括图像传感器系统，该图像传感器系统采用滤光器，该滤波器具有第一带通光谱区域、第一带阻光谱区域和第二带通光谱区域。实施例包括：第一带通区域，对应于可见光谱区域；第一带阻光谱区域，对应于第一红外部分；和第二带通光谱区域，对应于第二红外部分。实施例包括：使用第一时间段主要检测可见波长场景；并且在第二时间段期间在第二带通区域内使用有效照射检测可见波长场景和有效照射的红外场景的总和；并且使用在这两个时间段期间获取的图像之间的差异推断主要有效照射的红外场景。实施例包括：在第二时间段期间使用结构光。实施例包括：使用红外结构光。实施例包括：使用结构光图像推断关于场景的深度信息；并且在标记或操纵可见图像时，使用基于结构光图像获取的关于深度的信息。
在实施例中，推断的手势可包括：一拇指向上；两拇指向上；手指挥扫；两手指挥扫；三手指挥扫；四手指挥扫；拇指加一个手指挥扫；拇指加两个手指挥扫等。在实施例中，推断的手势可包括：沿第一方向的第一手指的移动；和沿基本上相反的方向的第二手指的移动。推断的手势可包括轻触。
入射在物体上的光的强度的感测可被用在许多应用中。一个这种应用包括对入射在物体上的环境光水平的估计以使得能够合适地选择物体自己的发光强度。在移动装置(诸如，移动电话、个人数字助手、智能电话等)中，电池寿命很重要，并且因此功耗的减小很重要。同时，还可能需要诸如通过使用显示器(诸如，基于LCD或像素化LED的显示器)的信息的视觉显示。用以显示这个视觉信息的强度至少部分地取决于场景的环境照明。例如，在非常明亮的环境照明中，通常需要由显示器发射更大的光强以便使显示器的视觉印象或图像在背景光水平以上清楚可见。当环境照明较弱时，通过从显示器发射较低水平的光来消耗较少的电池功率是可行的。
作为结果，有兴趣的是，在显示区域附近或在显示区域中感测光水平。光感测的已有方法经常包括经常小区域的单个或非常少的光传感器。尤其当感兴趣的装置的环境照明在空间上不均匀时，这能够在环境照明水平的估计中导致所不希望的异常和错误。例如，由于使物体模糊或部分模糊导致的阴影可(如果它们使一个或一些感测元件模糊的话)在真实平均照明条件下导致比想要的显示强度暗的显示强度。
实施例包括准确地允许光水平的确定的一个或多个传感器的实现。实施例包括使用溶液处理的光吸收材料实现的至少一个传感器。实施例包括其中胶体量子点薄膜构成主要光吸收元件的传感器。实施例包括用于传送与撞击传感器的光水平相关的信号的系统，当该信号行进通过无源传感器和有源电子设备之间的距离时，该系统减小或缓解信号中噪声的存在，该有源电子设备采用用于换能的电信号的调制。实施例包括系统，该系统包括：(1)光吸收感测元件；(2)电气互连件，用于传送与撞击感测元件的光强相关的信号；和(3)与光吸收感测元件相隔较远并且经电气互连件连接到光吸收感测元件的电路，该电路通过该电气互连件实现所感测的信号的低噪声传送。实施例包括这样的系统：在该系统中，互连件的长度在长度上超过一厘米。实施例包括这样的系统：在该系统中，互连件不需要特殊屏蔽，但实现实际上有用的信噪比水平。
实施例包括如下传感器或传感器系统，该传感器或传感器系统被单独地或组合地采用以估计照射计算装置的显示区域的平均色温。实施例包括如下传感器或传感器系统，该传感器或传感器系统接受来自宽角度范围(诸如，大于大约±20°至正入射或大于大约±30°至正入射或大于大约±40°至正入射)的光。实施例包括如下传感器或传感器系统，该传感器或传感器系统包括至少两个类型的滤光器，第一类型主要使第一光谱带通过，第二类型主要使第二光谱带通过。实施例包括：使用来自采用至少两个类型的滤光器的至少两个传感器的信息估计照射显示区域或显示区域附近的区域的色温。
实施例包括采用至少两个类型的传感器的系统。实施例包括由第一光感测材料构成的第一类型和由第二光感测材料构成的第二类型。实施例包括：第一光感测材料，被配置为吸收和转换第一光谱带中的光；和第二光感测材料，被配置为转换第二光谱带。实施例包括：第一光感测材料，采用具有第一平均直径的多个纳米颗粒；和第二光感测材料，采用具有第二平均直径的多个纳米颗粒。实施例包括：第一直径，处于大约1nm至大约2nm的范围中；和第二直径，大于大约2nm。
实施例包括：将光感测材料包括到涉及喷墨打印的计算装置中或计算装置上的方法。实施例包括：使用喷嘴在定义的区域上方应用光感测材料。实施例包括：使用电极定义主要光感测区域。实施例包括制作光感测装置的方法，该光感测装置被集成到计算装置中或计算装置上，该方法涉及：定义第一电极；定义第二电极；定义与第一和第二电极电气连通的光感测区域。实施例包括制作光感测装置的方法，该光感测装置被集成到计算装置中或计算装置上，该方法涉及：定义第一电极；定义光感测区域；并且定义第二电极；其中光感测区域与第一和第二电极电气连通。
实施例包括使用喷墨打印将至少两个类型的传感器集成到计算装置中或计算装置上。实施例包括：使用包含第一光感测材料的第一储存器，第一光感测材料被配置为吸收和转换第一光谱带中的光；并且使用包含第二光感测材料的第二储存器，第二光感测材料被配置为吸收和转换第二光谱带中的光。
实施例包括使用差动或调制的信令以便基本上抑制任何外部干扰。实施例包括：减去暗背景噪声。
实施例包括图7中描述的差动系统。图7示出用于减小对光感测操作的外部干扰的三电极差动布局系统700的实施例。三电极差动布局系统700被示出为包括覆盖所有三个电极701、703、705的光感测材料。光模糊材料707(黑色)防止光撞击使用第一电极701和第二电极703以电气方式接入的区域中的光感测材料。基本上透明的材料709(透明)允许光撞击使用第二电极703和第三电极705以电气方式接入的基本上不同的区域中的光感测材料。流经透明覆盖电极对和黑色覆盖电极对的电流的差等于光电流–也就是说，这个差不包括任何暗电流，而是相反地与光强成比例，其中任何暗偏移基本上被去除。
实施例如下包括使用三电极系统。每个电极由金属线构成。光吸收材料可与金属线电气连通。实施例包括使用基本上透明的材料密封光吸收材料，该基本上透明的材料保护光吸收材料免受周围环境条件(诸如，空气、水、湿度、灰尘和污垢)的影响。这三个电极的中间可被偏置为电压V1，其中典型电压的例子是大约0V。两个外电极可被偏置为电压V2，其中典型值是大约3V。实施例包括：使用光模糊材料覆盖该装置的一部分，该光模糊材料基本上阻止或减少光感测材料上的光的入射。
光模糊材料确保一对电极几乎看不见光或看不见光。这一对被称为暗或参考电极对。另一电极对上方的透明材料的使用确保：如果光入射，则它基本上入射在光感测材料上。这一对被称为光电极对。
流经光电极对和暗电极对的电流的差等于光电流–也就是说，这个差不包括任何暗电流，而是相反地与光强成比例，其中任何暗偏移基本上被去除。
在实施例中，这些电极被以双绞线形式连接。以这种方式，减少或缓解来自外部源的共模噪声。参照图8，具有双绞线布局800的电极801、803、805，双绞线配置的平面类似物的使用导致减小或缓解来自外部源的共模噪声。
在另一实施例中，可使用偏置，从而可以不需要光模糊层。这三个电极可被偏置到三个电压V1、V2和V3。在一个例子中，V1＝6V，V2＝3V，V3＝0V。当在6V和0V之间读取时，6V和3V之间的光传感器以及0V和3V之间的光传感器将会产生相反方向电流。随后以双绞线方式转移出所获得的差动信号。
在实施例中，电极布局可自身扭转，从而进一步提高传感器里面的噪声阻抗性。在这种情况下，使用其中电极可彼此交叉的架构。
在实施例中，可采用电气偏置调制。可在一对电极之间使用交替偏置。流动的光电流将会基本上模仿时变电气偏置的时间演进。读出策略包括：滤波以产生低噪声电信号。偏置的时间变化包括正弦、方形或其它周期性分布。例如，参照图9，对应用于电极的信号901进行时间调制偏置900以减小不处于调制频率的外部噪声的实施例。在时间上调制该信号允许去除不处于调制频率的外部噪声。
实施例包括：组合差动布局策略与调制策略以实现信噪比水平的进一步提高。
实施例包括：采用具有不同形状、尺寸和光谱响应(例如，对不同颜色的灵敏度)的许多传感器。实施例包括：产生多级输出信号。实施例包括：使用合适的电路和算法处理信号以重构关于入射光的光谱和/或其它性质的信息。
公开的主题的优点包括：在比原本可能的距离更长的距离上转移关于光强的准确信息。优点包括：作为结果，检测更低水平的光。优点包括：感测更宽范围的可能的光水平。优点包括：在更宽范围的温度上的成功光强确定、尤其当使用这里描述的差动方法减去暗参考时带来的优点。
实施例包括一种光传感器，该光传感器包括第一电极，第二电极和第三电极。光吸收半导体与第一、第二和第三电极中的每个电极电气连通。光模糊材料基本上衰减入射到位于第二和第三电极之间的光吸收半导体的一部分上的光，其中电气偏置被应用在第二电极以及第一和第三电极之间，并且其中流经第二电极的电流与入射在传感器上的光相关。
实施例包括一种光传感器，该光传感器包括第一电极、第二电极和与电极电气连通的光吸收半导体，其中时变电气偏置被应用在第一和第二电极之间，并且其中根据时变电气偏置分布对在电极之间流动的电流进行滤波，其中所获得的电流分量与入射在传感器上的光相关。
实施例包括以上实施例，其中第一、第二和第三电极由从下面的列表选择的材料构成：金、铂、钯、银、镁、锰、钨、钛、氮化钛、二氧化钛、氮氧化钛、铝、钙和铅。
实施例包括以上实施例，其中光吸收半导体包括从下面的列表获得的材料：PbS、PbSe、PbTe、SnS、SnSe、SnTe、CdS、CdSe、CdTe、Bi2S3、In2S3、In2S3、In2Te3、ZnS、ZnSe、ZnTe、Si、Ge、GaAs、聚吡咯(polypyrolle)、并五苯、聚对苯撑乙烯、聚己基噻吩和苯基-C61-丁酸甲酯。
实施例包括以上实施例，其中偏置电压大于大约0.1V并且小于大约10V。实施例包括以上实施例，其中电极彼此分隔开大约1μm和大约20μm之间的距离。
实施例包括以上实施例，其中光感测区域和用于偏置和读取的有效电路之间的距离大于大约1cm并且小于大约30cm。
希望在应用的区域的范围中诸如经成像进行关于场景的视觉信息的捕捉。在各种情况下，位于成像系统和感兴趣的场景之间的介质的光学性质可表现出光学吸收、光学散射或二者。在各种情况下，与第二光谱范围相比，光学吸收和/或光学散射可在第一光谱范围中更强烈地发生。在各种情况下，强烈吸收或散射的第一光谱范围可包括大约470nm至大约630nm的可见光谱范围中的一些或全部，并且较弱吸收或散射的第二光谱范围可包括跨越大约650nm至大约24μm波长的范围的红外的部分。
在实施例中，通过提供对比大约650nm波长长的波长具有灵敏度的图像传感器阵列，可加强图像质量。
在实施例中，一种成像系统可在两个模式下操作：第一模式，用于可见波长成像；和第二模式，用于红外成像。在实施例中，第一模式可采用基本上阻挡一些红外波长的光入射到图像传感器上的滤光器。
现在参照图10，可被用于各种成像应用的滤光器的透射光谱1000的实施例。可见光谱区域1001中的波长基本上被透射，从而实现可见波长成像。大约750nm至大约1450nm的红外频带1003中以及还有超过大约1600nm的区域1007中的波长基本上被阻挡，从而减小与环境红外照明关联的对图像的影响。大约1450nm至大约1600nm的红外频带1005中的波长基本上被透射，从而在其主要光谱功率位于这个频带内的有效源被打开时实现红外波长成像。
在实施例中，一种成像系统可在两个模式下操作：第一模式，用于可见波长成像；和第二模式，用于红外成像。在实施例中，该系统可采用滤光器，该滤光器在这两种模式中的每种模式下保持在合适位置，基本上阻挡第一红外光谱带上的入射光；并且基本上使第二红外光谱带上的入射光通过。在实施例中，被阻挡的第一红外光谱带可从大约700nm跨越到大约1450nm。在实施例中，基本上未被阻挡的第二红外光谱带可开始于大约1450nm。在实施例中，基本上未被阻挡的第二红外光谱带可结束于大约1600nm。在实施例中，在用于红外成像的第二模式下，可采用包括基本上未被阻挡的第二红外光谱带中的功率的有效照射。在实施例中，可经在第一模式下的图像捕捉获取基本上可见波长的图像。在实施例中，可经在第二模式下的图像捕捉获取基本上有效红外照射图像。在实施例中，可经在第二模式下的图像捕捉借助于减去在第一模式期间获取的图像来获取基本上有效红外照射图像。在实施例中，可采用第一模式和第二模式之间的在时间上的周期交替。在实施例中，可采用无红外照射和有效红外照射之间的在时间上的周期交替。在实施例中，可采用报告基本上可见波长图像和报告基本上有效照射红外图像之间的在时间上的周期交替。在实施例中，可产生合成图像，该合成图像以覆盖方式显示与可见波长图像和红外波长图像相关的信息。在实施例中，可产生合成图像，该合成图像以覆盖方式使用第一可见波长颜色(诸如，蓝色)代表可见波长图像；并且使用第二可见波长颜色(诸如，红色)代表有效照射红外波长图像。
在图像传感器中，即使在不存在照射的情况下(在黑暗中)也可存在非零、非均匀图像。如果未被计及，则暗图像能够在呈现照射图像时导致失真和噪声。
在实施例中，可获取代表存在于黑暗中的信号的图像。在实施例中，可在成像系统的输出处呈现图像，该图像代表照射图像和暗图像之差。在实施例中，通过使用电气偏置减小图像传感器对光的灵敏度，可获取暗图像。在实施例中，一种图像传感器系统可采用第一时间间隔，在第一偏置方案的情况下，获取基本暗图像；并且采用第二时间间隔在第二偏置方案的情况下获取光图像。在实施例中，该图像传感器系统可将基本暗图像存储在存储器中；并且可在呈现代表光图像和基本暗图像之差的图像时使用存储的基本暗图像。实施例包括：使用该方法减小失真并且减小噪声。
在实施例中，可获取代表在重置之后存在的信号的第一图像；并且可获取代表在整合时间之后存在的信号的第二图像；并且可呈现代表这两个图像之差的图像。在实施例中，存储器可被用于存储两个输入图像中的至少一个。在实施例中，产生的差图像可提供与相关双采样噪声一致的时间噪声特性。在实施例中，可呈现具有显著小于由sqrt(kTC)噪声施加的噪声的等同时间噪声的图像。
实施例包括暗图像的高速读出；和光图像的高速读出；以及对存储器的高速访问和高速图像处理；以迅速地向用户呈现减去黑暗的图像。
实施例包括一种照相机系统，在该照相机系统中，用户指示图像将要被获取之间的间隔小于大约一秒；并且在该照相机系统中，与图像的获取关联的整合时间段小于大约一秒。实施例包括一种照相机系统，该照相机系统包括位于图像传感器和处理器之间的存储器元件。
实施例包括一种照相机系统，在该照相机系统中，拍摄之间的时间小于大约一秒。
实施例包括一种照相机系统，在该照相机系统中，获取第一图像并且第一图像被存储在存储器中；并且获取第二图像；并且处理器被用于产生图像，该图像采用来自第一图像和第二图像的信息。实施例包括：通过组合来自第一图像和第二图像的信息来产生具有高动态范围的图像。实施例包括：具有第一焦点的第一图像；和具有第二焦点的第二图像；以及从第一图像和第二图像产生具有更高的等同焦深的图像。
与较冷物体相比，较热物体通常以较短波长发射较高光谱功率密度。可因此基于第一频带中的功率与第二频带中的功率之比提取关于在场景中成像的物体的相对温度的信息。
在实施例中，一种图像传感器可包括：第一组像素，被配置为感测主要位于第一光谱带内的光；和第二组像素，被配置为感测主要位于第二光谱带内的光。在实施例中，可报告推断的图像，该推断的图像组合来自第一和第二组的邻近像素的信息。在实施例中，可报告推断的图像，该推断的图像提供来自第一和第二组的邻近像素的信号之比。
在实施例中，一种图像传感器可包括估计物体温度的装置；并且还可包括获取可见波长图像的装置。在实施例中，图像处理可被用于在可见波长图像上使代表所估计的相对物体温度的图像发生伪色。
在实施例中，该图像传感器可包括具有小于大约2μm x 2μm的线性尺寸的至少一个像素。
在实施例中，该图像传感器可包括：第一层，提供第一光谱带中的感测；和第二层，提供第二光谱带中的感测。
在实施例中，可见图像能够被用于向场景的用户呈现熟悉的表示；并且红外图像能够提供诸如关于温度或颜料的附加信息，或者实现穿透散射和/或可见吸收介质(诸如，雾、霾、烟或织物)。
在各个情况下，可能希望使用单个图像传感器获取可见和红外图像两者。因此在各个情况下，基本上简单易懂地呈现可见和红外图像之间的配准。
在实施例中，图像传感器可采用单个种类的光吸收光感测材料；并且可在它上方采用图案化层，该图案化层负责光的光谱选择性透射通过它，该图案化层也称为滤光器。在实施例中，光吸收光感测材料可在可见光谱区域和红外光谱区域的至少一部分上都提供高量子效率光感测。在实施例中，该图案化层可以在单个图像传感器电路上实现可见波长像素区域，并且也实现红外波长像素区域。
在实施例中，一种图像传感器可采用两个种类的光吸收光感测材料：第一材料，被配置为吸收和感测第一范围的波长；和第二材料，被配置为吸收和感测第二范围的波长。第一和第二范围可至少部分地重叠，或者它们可不重叠。
在实施例中，两个种类的光吸收光感测材料可被放置在图像传感器的不同区域中。在实施例中，光刻和蚀刻可被用于定义使用哪些光吸收光感测材料覆盖哪些区域。在实施例中，喷墨打印可被用于定义使用哪些光吸收光感测材料覆盖哪些区域。
在实施例中，两个种类的光吸收光感测材料可被垂直地彼此上下堆叠。在实施例中，底层可感测红外光和可见光两者；并且顶层可主要感测可见光。
在实施例中，一种光敏装置可包括：第一电极；第一光吸收光感测材料；第二光吸收光感测材料；和第二电极。在实施例中，可在第一和第二电极之间提供第一电气偏置，从而主要从第一光吸收光感测材料高效地收集光载流子。在实施例中，可在第一和第二电极之间提供第二电气偏置，从而主要从第二光吸收光感测材料高效地收集光载流子。在实施例中，第一电气偏置可导致主要对光的第一波长的灵敏度。在实施例中，第二电气偏置可导致主要对光的第二波长的灵敏度。在实施例中，光的第一波长可以是红外波长；并且光的第二波长可以是可见波长。在实施例中，第一组像素可被提供有第一偏置；并且第二组像素可被提供有第二偏置；从而确保第一组像素主要响应于光的第一波长，并且第二组像素主要响应于光的第二波长。
在实施例中，可在第一时间段期间提供第一电气偏置；并且可在第二时间段期间提供第二电气偏置；从而在第一时间段期间获取的图像提供主要关于光的第一波长的信息；并且在第二时间段期间获取的图像提供主要关于光的第二波长的信息。在实施例中，在这两个时间段期间获取的信息可被组合成单个图像。在实施例中，伪色可被用于在单个报告的图像中代表在两个时间段中的每个时间段期间获取的信息。
在实施例中，焦平面阵列可由基本上侧向空间均匀薄膜构成，该薄膜在给定偏置具有基本上侧向均匀光谱响应；并且具有取决于该偏置的光谱响应。在实施例中，可应用空间非均匀偏置，例如，不同像素区域可不同地偏置该薄膜。在实施例中，在给定空间相关偏置配置下，不同像素可提供不同光谱响应。在实施例中，第一种类的像素可主要响应于光的可见波长，而第二种类的像素可主要响应于光的红外波长。在实施例中，第一种类的像素可主要响应于一种可见波长颜色(诸如，蓝色)；并且第二种类的像素可主要响应于不同可见波长颜色(诸如，绿色)；并且第三种类的像素可主要响应于不同可见波长颜色(诸如，红色)。
在实施例中，一种图像传感器可包括读出集成电路、第一种类的至少一个像素电极、第二种类的至少一个像素电极、光敏材料的第一层和光敏材料的第二层。在实施例中，图像传感器可采用将第一偏置应用于第一像素电极种类；并且将第二偏置应用于第二像素电极种类。
在实施例中，与第一像素电极种类对应的那些像素区域可表现出第一光谱响应；并且第二像素电极种类的那些像素区域可表现出第二光谱响应；其中第一和第二光谱响应显著不同。在实施例中，第一光谱响应可基本上局限于可见波长区域。在实施例中，第二光谱响应可基本上局限于可见波长区域。在实施例中，第二光谱响应可既包括可见光谱区域的部分又包括红外光谱区域的部分。
在实施例中，可能希望制作一种图像传感器，该图像传感器具有与低暗电流组合的高量子效率。
在实施例中，一种装置可由如下各项构成：第一电极；第一选择性分隔器；光吸收材料；第二选择性分隔器；和第二电极。
在实施例中，第一电极可被用于提取电子。在实施例中，第一选择性分隔器可被用于促进电子的提取但阻挡空穴的注入。在实施例中，第一选择性分隔器可以是电子传输层。在实施例中，光吸收材料可包括半导体纳米颗粒。在实施例中，第二选择性分隔器可被用于促进空穴的提取但阻挡电子的注入。在实施例中，第二选择性分隔器可以是空穴传输层。
在实施例中，仅可采用第一选择性分隔器。在实施例中，可从下面的列表选择第一选择性分隔器：TiO2、ZnO、ZnS。在实施例中，第二选择性分隔器可以是NiO。在实施例中，可使用相同材料制造第一和第二电极。在实施例中，可从下面的列表选择第一电极：TiN、W、Al、Cu。在实施例中，可从下面的列表选择第二电极：ZnO、Al:ZnO、ITO、MoO3、Pedot、Pedot:PSS。
在实施例中，可能希望实现这样的图像传感器：在该图像传感器中，光感测元件能够在第一间隔期间被配置为积累光载流子；并且在第二间隔期间被配置为将光载流子转移到电路中的另一节点。
实施例包括一种装置，该装置包括：第一电极；光感测材料；阻挡层；和第二电极。
实施例包括：在称为整合时间段的第一间隔期间以电气方式偏置该装置，从而光载流子被朝着第一阻挡层传输；并且其中光载流子在整合时间段期间被存储在与阻挡层的界面附近。
实施例包括：在称为转移时间段的第二间隔期间以电气方式偏置该装置，从而所存储的光载流子在转移时间段期间被提取到电路中的另一节点中。
实施例包括从下面的列表选择的第一电极：TiN、W、Al、Cu。在实施例中，可从下面的列表选择第二电极：ZnO、Al:ZnO、ITO、MoO3、Pedot、Pedot:PSS。在实施例中，从下面的列表选择阻挡层：HfO2、Al2O3、NiO、TiO2、ZnO。
在实施例中，在整合时间段期间的偏置极性可与在转移时间段期间的偏置极性相反。在实施例中，在整合时间段期间的偏置可具有与在转移时间段期间的偏置的极性相同的极性。在实施例中，在转移时间段期间的偏置的幅度可大于在整合时间段期间的偏置的幅度。
实施例包括一种光传感器，在该光传感器中，光敏材料用作硅晶体管的栅极。实施例包括如下装置，该装置包括：栅电极，耦合到晶体管；光敏材料；第二电极。实施例包括：光电子在栅电极和光敏材料之间的界面处的积累。实施例包括：光电子的积累引起晶体管的沟道内的空穴的积累。实施例包括作为光电子的变化的结果的晶体管中电流流动的变化，光电子的变化是照射的结果。实施例包括：针对光敏层中光电流的每个电子每秒的变化，晶体管中的电流流动的变化大于1000电子每秒。实施例包括饱和行为，在饱和行为中，晶体管电流与光子撞击转移曲线与光子注量具有次线性相关性，从而导致压缩和增强的动态范围。实施例包括：通过在重置时间段期间把导致通过栅极的电流流动的偏置应用于晶体管上的节点来重置光敏层中的电荷。
实施例包括以上图像传感器、照相机系统、制作方法、算法和计算装置的组合，其中至少一个图像传感器能够在全局电子快门模式下进行操作。
在实施例中，至少两个图像传感器或图像传感器区域可各自在全局快门模式下进行操作，并且可提供对不同波长或来自不同角度或采用不同结构光的图像的基本上同步的获取。
实施例包括：在模拟域中实现相关双采样。实施例包括：使用每个像素内所包含的电路来这样做。图11示出可在每个像素内采用以减小噪声功率的电路1100的示例性示意图。在实施例中，如所示的那样组合地采用第一电容器1101(C1)和第二电容器1103(C2)。在实施例中，根据比率C2/C1减小噪声功率。
图12示出可在硅中实现的光门/钉扎二极管存储装置的电路1200的示例性示意图。在实施例中，如所示那样实现硅中的光门/钉扎二极管存储装置。在实施例中，存储钉扎二极管在重置期间完全耗尽。在实施例中，C1(对应于光传感器的电容，诸如实施例中的量子点薄膜)引起恒定偏置。
在实施例中，通过使用与读出集成电路集成并且使用读出集成电路读取的光感测材料，可以实现光感测。其示例性实施例被包括在标题为“Stable,SensitivePhotodetectors and Image Sensors Made Therefrom Including Circuits forEnhanced Image Performance,”的第61/352,409号美国临时申请和标题为“Stable,Sensitive Photodetectors and Image Sensors Made Therefrom Including Processesand Materials for Enhanced Image Performance,”的第61/352,410号美国临时申请中，这两个申请都在2010年6月8日提交，其全部内容通过引用被合并于此。
过程和设备的各种说明旨在提供对各种实施例的结构的一般理解，而非旨在提供可能利用这里描述的结构、特征和材料的设备和方法的所有元件和特征的完整描述。基于对这里提供的公开的主题的读取和理解，本领域普通技术人员能够容易地想到各种实施例的其它组合和排列。另外的组合和排列全都落在本发明的范围内。
提供本公开的摘要以允许阅读者快速地确定技术公开的性质。以如下理解提交摘要：它将不会被用于解释或限制权利要求。另外，在前面的具体实施方式中，可看出，为了简化本公开的目的，各种特征在单个实施例中被聚集在一起。本公开的这种方法不应该被解释为限制权利要求。因此，下面的权利要求因此被包括在具体实施方式中，其中每个权利要求独立作为分离的实施例。

Claims (7)

1.一种成像装置，包括：
图像传感器，包括像素的阵列，所述像素被配置为响应于在所述像素的从可见波长延伸到至少1600nm的灵敏度范围上入射到所述像素的光而输出信号；
滤光器，其被放置以阻挡从大约700nm到大约1450nm的阻带中的近红外光入射到所述图像传感器上；和
处理器，其被配置为接收和处理来自所述图像传感器的输出信号，从而既获取第一可见光波长图像，又响应于大于1450nm的波长的通带中入射到所述图像传感器上的光而获取第二红外图像。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述滤光器还被配置为阻挡大于1600nm的波长，由此在1450nm至1600nm的通带中获取所述红外图像。
3.如权利要求1所述的装置，包括红外光源，该红外光源发出大于1450nm的通带中的辐射，并且其中所述红外图像是响应于所述红外光源发出的辐射而被获取的。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述红外光源被配置为发出结构化辐射，并且其中所述处理器被配置为处理所述红外图像以响应于所述结构化辐射提取深度信息。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述红外光源被配置为周期性地工作，从而所述可见波长图像和所述红外图像被交替地获取。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为从所述图像传感器获取所述图像的流并且基于所述图像来识别手势。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述图像传感器包括量子点薄膜。
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