CN113826374B - 检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测设备(10)，其具有图像检测装置(11)以及载体介质(12)。本发明还涉及一种检测系统(30)，其具有这种检测设备(10)以及和带屏幕(32)的装置(31)。载体介质(12)构造为光导体，在该光导体处提供有耦入区域(16)和耦出区域(18)，该偶入区域和耦出区域相应构造为全息元件(14)。具有耦入区域(16)和耦出区域(18)的载体介质(12)构造为用于装置(31)的屏幕(32)的图像显示区域的盖板(13)。从环境射到耦入区域(16)上的光(100)被耦入到载体介质(12)中，在此借助于内部反射传输到耦出区域(18)，并且又在耦出区域耦出。耦出的光(100)通过图像检测装置(11)来探测，并且将其以与探测的光相关联的图像数据的形式提供。耦入区域(16)是盖板表面(17)的至少一个子区域。

Description

检测系统

技术领域

本发明涉及一种检测设备，其具有图像检测装置/图像获取装置以及载体介质。本发明还涉及一种检测系统，其具有这种检测设备以及带屏幕的装置。

背景技术

带屏幕的装置、例如移动终端设备通常包括拍摄的和/或基于视频的检测设备，例如摄像机装置，以便可生成装置环境的图像，并且例如将其显示在装置的屏幕上。为了将检测设备集成到装置中，通常将摄像机传感器定位在装置的前侧，但是在该前侧还布置有屏幕。因此，屏幕面在面积上小于装置前侧的面，这是因为摄像机传感器例如必须明显可见地定位在屏幕的没有被屏幕的图像显示区域所覆盖的边缘区域中。然而，由于这种定位，例如在借助于移动终端设备进行视频会议时，给用户造成的印象是，如果用户看向屏幕中间，在其图像上用户没有直接看向检测设备，即装置的摄像机传感器。此外，为了以所述方式定位摄像机传感器，通常选择较小的摄像机传感器，以便可获得尽可能大的显示区域。小的摄像机传感器例如具有仅仅5毫米的直径。因此，可用的光学器件的大小受到限制，这导致借助于检测设备拍摄的图像的图像质量受限。因为，一方面，在摄像机传感器中像素较小，由此可收集的光线更少。另一方面，光学器件相应较小，由此景深非常高(平行的光束路径)，并且因为输入孔很小，捕获的光线较少。此外，这种小的摄像机传感器很容易地被用户意外覆盖，例如通过用户的定位在摄像机传感器上的手指。此外，小的摄像机传感器可在污染的情况下很容易完全变脏，并且因此被遮蔽。

由现有技术已知光学衍射光栅，其以全息方式建立并且因此还被称为全息光栅。在这方面，从科学公开“Volume-phase holographic gratings and their potential forastronomical applications(体相全息光栅及其在天文应用中的潜力)”(S.C.Barden,J..Arns and.S.Colburn,Proceedings SPIE3355,Optical AstronomicalInstrumentation,1998)已知的是，以远远超出满足布拉格条件的角度范围的角度入射到这种全息光栅上的光无衍射地通过全息光栅。然而，如果光以一角度到达全息光栅，使得至少大致满足布拉格条件，则光以一角度衍射。在全息光栅对光的影响的波长相关性方面也显示了类似的行为。因为具有明显不在通过布拉格条件预定为所谓的布拉格波长的波长范围内的波长的光同样在没有衍射的情况下通过全息光栅，并且仅仅具有至少大致满足布拉格条件的波长的光在全息光栅处衍射。因此，借助于复杂的全息光栅结构，例如具有两种不同的波长范围的光可以相应相同的角度衍射。此外，可通过全息光栅例如将具有不同波长的光分成不同的光路，使得可借助于全息光栅实现色散的光束分离器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决方案，借助于该解决方案提供一种不显眼/不可见的摄像的和/或基于视频的检测设备，该检测设备用于带屏幕的装置。

根据本发明的检测设备包括图像检测装置以及载体介质。载体介质用作：用于屏幕的盖板，并且例如实现为由透明塑料或玻璃构成的板，其中，载体介质附加地将来自环境的光传送到图像检测装置。因此，载体介质构造为光导体/光波导，即，载体介质为光导体介质。即，载体介质可将耦入载体介质中的光借助于内部反射、优选地全反射传送到图像检测装置。此时，如果光又从载体介质耦出，图像检测装置可获取传送的光，并且从中产生或生成图像数据。优选地，图像检测装置可实现为图像传感器或摄像机，其相应具有或不具有成像的光学器件(例如透镜或透镜系统)。因此，图像检测装置设计成用于产生环境的图像。因此，在本发明的意义中的检测设备完全是用于记录静态或运动影像/图像的设备，该影像呈现检测设备的环境的图像。为此所需的光在屏幕的表面处借助于构造为盖板的导光的载体介质探测或捕获。

为了使光耦入或耦出，在载体介质处布置有耦入区域和耦出区域。载体介质与耦入区域和耦出区域一起构造为用于所述屏幕的图像显示区域的盖板。因此，获取装置的这三个组成部分设计成定位在屏幕的图像显示区域上，其中，在此例如可涉及移动终端设备(诸如智能手机)的触摸感应屏幕的表面。因此，在该示例中，载体介质与耦入区域形成用于智能手机的前侧的盖板，在该盖板上布置有智能手机的屏幕的图像显示区域。

耦入区域至少包括盖板的表面的构造成覆盖图像显示区域的子区域。在将检测设备定位在优选的安装位置中时，即定位在屏幕的图像显示区域上时，耦入区域优选地平行于图像显示区域的平面布置在盖板的背对屏幕的一侧。耦入区域构造为具有第一偏转结构的全息元件。对通常还被称为光栅并且可借助于全息方法制成的这种全息元件的工作原理的说明例如在上面引用的科学出版物中找到。耦入区域可相应地例如实现为衍射光栅。耦入区域的第一偏转结构构造成，使从环境入射到第一偏转结构上的光耦入到载体介质中，并且在此被如此程度或强烈地偏转，使得耦入的光满足临界角条件。

相应地，载体介质构造成将耦入的光然后借助于产生的内部反射从耦入区域传输到耦出区域。在此，从环境入射到第一偏转结构上并且耦入载体介质中的光可以之字形运动的方式沿着平行于屏幕的图像显示区域的表面的平面的方向传导。对此的前体条件是，检测设备布置在优选的安装位置中，即，定位在屏幕的图像显示区域上。最后，同样构造为全息元件的耦出区域具有第二偏转结构，该第二偏转结构构造成使在载体介质中传输的、入射到第二偏转结构上的光从载体介质耦出。耦出区域的第二偏转结构例如可同样实现为衍射光栅。

换句话说，总之可使来自环境的光在耦入区域的第一偏转结构处偏转或衍射，并且被耦入到载体介质中。相应地，从载体介质传输的光可在第二偏转结构处偏转或衍射，并且在此又从载体介质耦出。因此，光可在装置的屏幕的图像显示区域之前或在装置的屏幕的图像显示区域处被探测或或捕获。

为了获取从载体介质耦出的光，图像检测装置贴靠耦出区域。如上所述，图像检测装置构造成探测从载体介质耦出的光，并且将其以图像数据的形式提供。在此，图像数据与环境的入射光相关联。为了将图像检测装置固定在载体介质处，图像检测装置例如可粘到载体介质处。替代地，还可将载体介质夹紧到图像检测装置的保持装置中。图像检测装置可尤其构造为图像传感器，例如CCD传感器(Charged Coupled Device–电荷耦合器件)或CMOS传感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor–互补金属氧化物半导体)。在图像检测装置设计为图像传感器时，布置有耦入区域和耦出区域的载体介质可附加地承担物镜、即成像光学器件的任务。替代地，图像检测装置还可实现为摄像机或照相机，尤其是具有自己的成像光学器件的微型摄像头，其例如构造在智能手机中。

因此，检测设备的整个耦入区域用作光的探测区域/获取区域，该光最终传送到图像检测装置并且在此被提供为与光相关联的图像数据。因此，耦入区域形成一种类型的用于图像检测装置摄像机物镜或光入口。因此，耦入区域优选地包括盖板的整个侧面，亦即，盖板的在优选的安装位置中背对屏幕的一侧。由此得到的优点是，检测设备的探测区域包括盖板的整个侧面。因此，例如布置在智能手机的触摸敏感的屏幕的边缘区域中的摄像机传感器变得多余，这是因为如果检测设备的上述盖板用作智能手机的盖板，那么智能手机的盖板本身可用作摄像机传感器。

此外，由于仅需要用于获取图像的唯一的图像检测装置，例如唯一的摄像机传感器，因此仅需较低的计算功率，并且用于制造获取装置的制造花费低于例如用于传统的摄像机装置的制造花费。

总的来说，所说明的检测设备能够实现探测区域、即耦入区域，在该探测区域上可定位在屏幕的图像显示区域上，使得最终借助于图像检测装置提供与入射到图像显示区域的范围上的光相关联的图像数据。因此，一方面取消了在图像显示区域上的干扰因素，这是因为盖板设计成，其可完全涵盖图像显示区域，从而在屏幕的图像显示区域中不再布置用于摄像机传感器的缺口，例如在传统的智能手机中情况就是如此。此外，通过由此引起地将探测区域增大到盖板的整个表面，还使得例如不太可能由于用户手指的不利选择的定位造成对探测区域的遮盖或至少遮挡，这是因为相比于上述传统的摄像机传感器，在更大的面上采集用于期望的成像的光。此外，可取消附加的光学元件，例如可取消构建在智能手机中的摄像机传感器，由此降低了成本并且降低了最终产品、即降低了集成有检测设备的移动终端设备的重量，还降低了集成到移动终端设备中的摄像机装置的复杂性。所有这些都是可行的，因为用于屏幕的图像显示区域的盖板除了其覆盖功能之外还构造为用于检测设备的探测区域。因此，实际的摄像机装置对于用户而言似乎是不可见的，这是因为代替摄像机装置的传统的摄像机传感器，如果用户看向屏幕的图像显示区域，仅具有耦入区域以及耦出区域的载体介质——总地构造为例如透明的盖板——对于用户可见。因此，检测设备特别不显眼。

本发明还包括提供附加优点的实施方式。

一优选的设计方式规定，耦入区域和耦出区域具有至少一个光栅作为偏转结构，该偏转结构尤其是面全息光栅/表面全息光栅或体全息光栅。就此而言，检测设备还可被称为全息摄像机，简称为HoloCam。

如已经提到的那样，光栅(也称为衍射光栅)以及其作用方式和制造方法是众所周知的，例如从上面引用的科学出版物可以看出。原则上，光栅可基于基材中的至少部分地周期性结构，即，所谓的光栅结构。借助于这种光栅结构，光栅可通过衍射的物理效应使光偏转，例如从镜子、透镜或棱镜中已知的那样。如果光、即光束入射到光栅上，其中，入射的光束尤其满足布拉格等式，则光束通过光栅衍射或偏转。因此，光的偏转尤其可通过经由光栅衍射的光束的干涉现象发生。因此，耦入区域或耦出区域的偏转结构还可被称为衍射结构。

优选地，光栅可构造成相对于入射光而言是方向选择性的或角度选择性的。因此，可仅仅使从预定的入射方向、例如以预定的角度入射到光栅上的光、尤其是一部分光偏转。从其他的方向入射到光栅上的光、尤其是一部分光优选地没有被偏转，或者与预定的入射方向的差异越大，则偏转越小。因此，偏离预定的入射方向或偏离最佳入射方向的光部分可优选地不受阻碍地通过具有光栅的基底传播。

附加地或另选地，光栅还可构造成是波长选择性的或频率选择性的。因此，可仅仅使具有预定波长的光、尤其是第一部分光被光栅以确定的衍射角度偏转或衍射。具有不同于预定的波长的光、尤其是第二部分光优选地不发生偏转，或者与预定波长的差异越大，则偏转的程度越小。因此，偏离预定的波长或偏离最佳波长的第二部分光可优选地不受阻碍地通过具有光栅的基底传播。因此，可例如从射到光栅上的多色光中分离出至少一种单色光部分。有利地，偏转作用对于最佳波长是最大的，并且对于更长和更短的波长则例如以高斯钟形曲线的形式递减或变弱。偏转作用尤其是仅作用于可见光光谱的一小部分和/或仅在小于90度的角度范围内起作用。

光栅的制造可尤其借助于曝光基底、即例如光刻或全息技术来实现。就此而言，光栅此时还可被称为全息或全息光栅。已知两种类型的全息光栅：面全息光栅(surfaceholographic gratings、简称：SHG)和体全息光栅(volume holographic gratings、简称：VHG)。在面全息光栅中，光栅结构可通过基底的面结构的光学变形而产生。通过改变的面结构可使入射的光偏转，例如反射。面全息光栅的示例是所谓的锯齿光栅或闪耀光栅。相比之下，在体全息光栅中，可将光栅结构形成在基底体的整个体积或部分区域中。面全息光栅和体全息光栅通常具有频率选择性。然而，还已知可衍射多色光的光栅。其被称为复用体全息光栅(multiplexed volume holografic gratings、简称：MVHG)，并且例如可通过改变光栅的光栅结构的周期或通过相继布置多个体全息光栅来制造。

聚合物、尤其是感光聚合物或薄膜、尤其感光薄膜(其例如由塑料或有机材料制成)特别适合作为用于所述基底的材料，以用于形成光栅。具有用于衍射光的偏转结构(例如呈光栅的形式)的基底还可被称为全息光学元件(HOE)。

因此，通过以所说明的方式形成耦入区域和耦出区域，可使射到耦入区域上的光朝向例如布置在盖板侧面的图像检测装置衍射，因此可如此设计检测设备的盖板，使得图像检测装置在检测设备的优选的安装位置中完全不遮盖屏幕的图像显示区域，即，甚至也不部分地遮盖屏幕的图像显示区域。

另一设计方式规定，耦入区域和耦出区域与载体介质构造成一体，或者载体介质构造为与耦入区域和耦出区域分开的元件。

因此，在第一种情况下，耦入区域和耦出区域例如可直接形成在载体介质的表面中。也就是说，偏转结构例如可被蚀刻或激光加工到载体介质的表面(盖板表面)中。因此，载体介质本身可构造为HOE。在第二种情况下，耦入区域、耦出区域和载体介质可分开地构造。在此，耦入区域和耦出区域例如可形成至少一个第一元件，并且载体介质可形成贴靠第一元件的第二元件。因此，耦入区域和耦出区域可构造在至少一个HOE中。耦入区域和耦出区域例如可构造在全息薄膜或全息板的不同区段中。为了将薄膜或板固定在载体介质处，薄膜或板可粘接到载体介质处。另选地，全息薄膜还可构造为粘性薄膜，并且直接、即无需粘接剂地通过分子力粘附到载体介质的表面。因此，盖板以各种方式生产比起尤其低成本地制成。

在本发明的一优选的设计方式中规定，盖板可弯曲地构造。因此，盖板可非破坏性地/无损地变形，其中，非破坏性地变形是盖板以小于2厘米的弯曲半径弯曲的情况。因此，盖板例如可具有边缘区域，在该边缘区域中盖板以例如90度的角度折弯。耦入区域例如可同样在折弯的边缘区域上延伸，使得在该边缘区域处入射的光朝图像检测装置导引，并且因此进行成像。因此能够实现例如用于具有相应弯曲成形的屏幕的电气装置的多功能盖板，其中，耦入区域可如此定位，即，可从多个视角、例如从装置的多个侧面拍摄图片。因此，检测设备构造成能够兼容以不同方式构造的屏幕，该屏幕具有以不同方式形成的图像显示区域。

另一设计方式规定，图像检测装置设计成，借助于边缘对比度测量执行自动聚焦功能/自动对焦功能。边缘对比度测量指的是，可借助于对轮廓边缘的对比度测量自动聚焦于环境中的物体，其中，来自环境的光被检测设备接收，在提供的图像数据中例如借助于使用数字图像处理方法识别该轮廓边缘。这种边缘对比度测量可在合适地选择HOE以及图像检测装置时实现。这使得能够通过检测设备实现在环境中的对象的清晰图像。

根据本发明，还提供了一种检测系统。该检测系统包括如上文所述的检测设备以及带屏幕的装置。所述装置例如为移动终端设备，例如智能手机、平板电脑、电视机或电脑屏幕。在此，检测设备构造为用于装置的屏幕的盖板，也就是说，检测设备提供用于屏幕的盖板。屏幕包括图像显示区域，其优选地占据整个屏幕。现在，盖板例如用作图像显示区域的保护板，并且在盖板的背离屏幕的表面上包括耦入区域。因此，优选地在布置在屏幕上的盖板的整个表面上，光耦入到检测设备中，从而检测设备的探测区域包括整个屏幕表面。结合根据本发明的检测设备介绍的优选的设计方式和其优点——只要适用——相应地也适用于根据本发明的检测系统。由于这个原因，这里不再说明根据本发明的检测系统的相应的设计方式。

在检测系统的有利的设计方式中，检测设备的图像检测装置布置在以下位置之一处：在装置的屏幕的边框中、在装置的屏幕的边缘区域中的缺口中、在盖板的侧壁处(其中，侧壁垂直于耦入区域布置)、在装置的屏幕中。如果装置例如构造为移动终端设备，在其前侧布置有屏幕的显示区域，可在屏幕的图像显示区域的边框中布置一个或多个传感器，该传感器相应被图像检测装置包括。如果基于射入耦入区域的光的与波长相关的衍射而设置有图像检测装置的定位在不同位置的传感器，该传感器可相应探测不同波长的光并且因此探测不同色域的光，则多个这种类型的传感器是有意义的。图像检测装置的评估装置基于由不同的传感器探测的光提供相应的与探测的光相关联的图像数据。为此，例如可设置屏幕的1毫米至1厘米宽的边缘或边框。另选或附加地，图像检测装置可布置在屏幕的边缘区域中的缺口中。缺口例如可定位在屏幕的角部中。然而，例如想用检测设备自拍的观察者不必看向在边缘区域中的缺口来完成观察者直接看向图像检测装置的自拍照片，而是例如该观察者可看向屏幕的中心，其中，尽管如此图像数据仍然显示出直接看向图像检测装置的人的图像。这是可行的，因为光首先从耦入区域通过载体介质传输到耦出区域，并且不会由图像检测装置本身接收。

另选或附加地，图像检测装置可布置在载体介质侧面。例如，对于看向盖板并且透过盖板看向装置屏幕的图像显示区域的用户来说，此时图像检测装置完全不可见。另选或附加地，图像检测装置可布置在装置本身的屏幕中，例如布置在通常被称为显示器的图像显示区域中。因此，存在各种可行方式，例如可将图像检测装置集成到检测系统中。因此，总的来说，可如此定位图像检测装置，使得该图像检测装置是不可见的，也就是说，对于用户来说不可见，这是因为图像检测装置不必布置在盖板上或不必布置在盖板的缺口中。

根据本发明的检测系统的另一设计方式规定，检测设备和/或装置包括光源，该光源被设计成可将预定的光图案/光型发出到环境中。预定的光图案例如可为多个以预定的间距相互布置的光条。现在，图像检测装置设计成，基于探测到的在环境中反射的光图案执行自动聚焦功能。在此，源自光源的光图案通过光图案耦入区域耦入到载体介质中，借助于内部反射导引光图案通过载体介质，并且可在光图案耦出区域中射出环境中。通过HOE导引的光源优选地发出红外光。红外光以预定的光图案、即所谓的结构光的形式发射出来，借助于该结构光执行自动聚焦功能。在此，这是一种常见的自动对焦方法。在此，光图案耦入区域可对应于耦出区域，并且光图案耦出区域可对应于耦入区域。然而，只有当光源相应地构造在装置和/或检测设备中时才是这种情况。例如智能手机——其作为具有屏幕的装置是检测系统的一部分——通常集成有这种红外光源，因为红外光源例如用于为智能手机的摄像机装置配备自动聚焦功能。因此，凭借检测系统可提供自动聚焦功能，该自动聚焦功能能够借助于检测设备实现在环境中的物体的聚焦成像。

根据本发明的检测系统的一特别有利的设计方式规定，装置包括屏幕侧和与屏幕侧相对而置的背侧。现在，盖板弯曲地构造，即，盖板可无损地以小于两厘米的弯曲半径变形。屏幕侧和背侧现在相应至少局部地被弯曲的盖板覆盖。因此例如可在例如智能手机的包括屏幕的前侧以及在相对的背侧分别布置上述盖板。因此，例如可由图像检测装置探测定位在智能手机的背侧的物体，这是因为来自环境的相应的光耦入位于智能手机的背侧的耦入区域、通过载体介质传输并且在耦出区域中耦出，从而图像检测装置可获取和提供与探测的光有关联的图像数据。另选或附加地，盖板还可覆盖装置的所有外侧，从而可从装置的所有侧对环境成像。然而，这仅当耦入区域在盖板的所有表面上延伸并且布置成使得耦入区域布置在盖板的远离装置的一侧时才有可能。

本发明还包括所述实施方式的特征的组合。

附图说明

下面说明本发明的实施例。其中：

图1示出了定位在屏幕上的检测设备的示意性图示。

图2a-图2c示出了相应具有至少一个图像检测装置的相应的智能手机的各个示意性图示。

图3示出了智能手机的示意性的图示，该智能手机在屏幕侧和背侧被检测设备的盖板覆盖。

具体实施方式

下文中阐述的实施例为本发明的优选的实施方式。在实施例中，实施方式的说明的组成相应为本发明的单独的、可彼此独立考虑的特征，其还相应彼此独立地改进本发明。因此，本公开还应包括实施方式的特征的不同于示出的组合的其他组合。此外，所说明的实施方式还可通过已经说明的特征中的其他特征来补充。

在附图中，相同的附图标记相应表示功能相同的元素。

在图1中概略地绘出了检测设备10，其包括图像检测装置11以及载体介质12。在此，载体介质12构造为光导体，并且提供耦入区域16以及耦出区域18。载体介质12与耦入区域16和耦出区域18一起构造为盖板13。盖板13设计成布置在屏幕32上，该屏幕不是检测设备10的一部分。在此，盖板13盖住屏幕32的显示区域。耦入区域16包括检测设备10的表面的至少一个子区域，即，盖板13的盖板表面17。该子区域构造成至少覆盖屏幕32的图像显示区域。

耦入区域16构造为全息元件14，其具有第一偏转结构20。偏转结构20构造成，使从环境射入第一偏转结构20的光100耦入到载体介质12。在该示例中，概略地绘出了呈光束的形式的光100，其穿过盖板表面17并且被第一偏转结构20偏转。此外，概略地绘出了作为同样被输入耦入区域16的光100‘的其他光束。载体介质12构造成，使耦入的光100借助于内部反射从耦入区域16传输到耦出区域18。耦出区域18构造为全息元件14，其具有第二偏转结构22。第二偏转结构22设计成，使传输的、射向第二偏转结构22的光100从载体介质12耦出。

图像检测装置11在此布置在载体介质12的侧壁处，即，布置在盖板13的侧壁处，其中，侧壁垂直于耦入区域16并且因此垂直于盖板表面17。图像检测装置11构造成，获取耦出的光100，并且将其以与获取的光100相关联的图像数据的形式来提供。

要注意的是，耦入区域16和耦出区域18具有作为偏转结构20、22的至少一个光栅，尤其是体全息光栅或面全息光栅。在此，耦入区域16和耦出区域18可与载体介质12构造成一体。替代于此，载体介质12可构造为与耦入区域16和耦出区域18分开的元件。图像检测装置11的特征在于，其可借助于边缘对比度测量执行自动聚焦功能。

在图1中还概略地绘出了检测系统30。检测系统30包括检测设备10以及装置31的屏幕32(在图2中用附图标记31示出)。装置31例如为移动终端设备，即，智能手机、计算机屏幕、平板电脑和/或电视机。检测设备10提供用于该装置31的屏幕32的盖板13。

在图2a至图2c中分别可看见可定位图像检测装置11上的不同的位置。在此，图2a至图2c相应示出了智能手机的前侧，即，装置31的前侧。装置31相应具有屏幕32，屏幕的图像显示区域被边框33包围。现在，图像检测装置11例如可如在图2a中概略绘出的那样布置在装置31的屏幕32的边框33中。在此，例如可设置多个图像检测装置11，其相应例如设计成，获取来自耦出区域18的确定的波长范围的光100，并且将其以相应的图像数据的形式来提供。在这种情况下，图像检测装置11还包括评估装置，其没有在图2a至图2c中绘出，并且该评估装置设计成基于由多个图像检测装置11提供的图像数据提供与来自环境的探测的光100相关联的最终图像数据和必要时将其显示在屏幕32上。在图2b中，两个图像检测装置11定位在装置31的屏幕32上。在图2c中，示例性的图像检测装置11布置在屏幕32的边框33的缺口34中。在该示例中，耦入区域16优选地相应在盖板13、即屏幕32的整个盖板表面上延伸。现在，例如如果装置31的用户想自拍，他不必看向图像检测装置11中的一个图像检测装置，而是可将其目光例如集中到屏幕32中间。由此实现用户在拍摄自拍照片时不会出现视差效应。

在图3中概略地绘出了检测设备10，其具有可弯曲的盖板13。可弯曲的盖板13如此构造，即，其不仅覆盖装置31的屏幕32的屏幕侧35，而且覆盖装置31的背侧36。在该示例中，屏幕侧35以及背侧36相应至少部分地被盖板13盖住。现在，例如如果在装置31的背侧36的环境中存在玩具车40，可从在盖板13的背侧36的耦入区域16“获取”描述该玩具车的光100，并且借助于载体介质12将其引导到耦出区域18和图像检测装置11，从而最终可在屏幕32上显示玩具车40的图像42。

检测设备10和/或装置31还包括光源，其设计成将预定的光图案发出到环境中。图像检测装置11设计成，基于探测到的并且在环境中反射的光图案执行自动聚焦功能，其中，源自光源的光图案通过例如对应于耦出区域18的光图案耦入区域耦入到载体介质12中，借助于内部反射通过载体介质12引导，并且在例如对应于耦入区域16的光图案耦出区域中射入到环境中。

总的来说，示例示出了如何能通过本发明实现具有不可见的拍摄功能的移动电话显示器。为此，在例如作为智能手机、即移动电话的装置31的盖板13中构建有所谓的全息摄像机。因此将全息元件14集成到盖板13中。通过使用这种例如成型为显示器保护玻璃的盖板13，图像检测装置11可安置在屏幕32的图像显示区域之外，并且屏幕32的面同时用于拍摄。由此取消在屏幕32的图像显示区域中的干扰因素，例如用于定位摄像传感器的缺口34，其还可被称为挖孔。通过将拍摄区域扩大到耦入区域16的整个面，不大可能例如由于用户的手指造成的遮挡。还可取消典型的摄像机装置的光学元件，由此可降低装置的成本、重量和复杂度。此外，可形成各种功能，例如通过对比度，即，边缘对比度测量进行距离测量，或结构光应用，即，凭借光图案进行自动聚焦。为此，传统的玻璃屏幕表面被盖板13所取代。作为检测设备10的一部分的盖板13能够实现，将入射到盖板表面17上的光100朝向位于装置31的屏幕32之外的图像检测装置11偏转，并且在那里耦出。

Claims (7)

1.一种检测系统(30)，其包括检测设备(10)以及带屏幕(32)的装置(31)，

检测设备具有图像检测装置(11)以及载体介质(12)，其中，所述载体介质(12)构造为光导体，在该光导体处提供有耦入区域(16)和耦出区域(18)，并且所述载体介质(12)连同所述耦入区域(16)和所述耦出区域(18)构造为用于屏幕(32)的图像显示区域的盖板(13)，其中，

-所述耦入区域(16)包括所述盖板(13)的盖板表面(17)的至少一个子区域，该至少一个子区域用于覆盖所述图像显示区域，其中，所述耦入区域(16)构造为全息元件(14)，该全息元件具有第一偏转结构(20)，该第一偏转结构设计成将从环境入射到所述第一偏转结构(20)上的光(100)耦入到所述载体介质(12)中；

-所述载体介质(12)构造成，将耦入的光(100)借助于内部反射从所述耦入区域(16)传输到所述耦出区域(18)；

-所述耦出区域(18)构造为全息元件(14)，其具有第二偏转结构(22)，该第二偏转结构设计成，使传输的、入射到所述第二偏转结构(22)的光(100)从所述载体介质(12)耦出；

-所述图像检测装置(11)构造成，获取耦出的光(100)并且将其以与获取的光(100)相关联的图像数据的形式来提供，

其中，所述检测设备(10)提供用于所述装置(31)的屏幕(32)的盖板(13)，

其特征在于，

所述检测设备(10)和/或所述装置(31)包括光源，该光源设计成将预定的光图案发出到环境中，并且所述图像检测装置(11)设计成，基于获取的在环境中反射的光图案执行自动聚焦功能，其中，由所述光源发出的光图案通过光图案耦入区域耦入到所述载体介质中，借助于内部反射通过所述载体介质引导，并且在光图案耦出区域处射出到环境中，和

所述装置(31)包括屏幕侧(35)和与所述屏幕侧(35)相对的背侧(36)，其中，所述盖板(13)弯曲地构造，所述盖板相应完全或局部地覆盖所述屏幕侧(35)和所述背侧(36)。

2.根据权利要求1所述的检测系统(30)，其特征在于，所述检测设备(10)的图像检测装置(11)布置在以下位置中的一个位置处：

-在所述装置(31)的屏幕(32)的边框(33)中；

-在所述装置(31)的屏幕(32)的边缘区域中的缺口(34)中；

-在所述盖板(13)的侧壁处，其中，所述侧壁垂直于所述耦入区域(16)布置；

-在所述装置(31)的屏幕(32)中。

3.根据权利要求1或2所述的检测系统(30)，其特征在于，所述耦入区域(16)和所述耦出区域(18)具有作为偏转结构(20，22)的至少一个光栅。

4.根据权利要求1或2所述的检测系统(30)，其特征在于，所述耦入区域(16)和所述耦出区域(18)与所述载体介质(12)构造成一体，或者所述载体介质(12)构造为与所述耦入区域(16)和所述耦出区域(18)分开的元件。

5.根据权利要求1或2所述的检测系统(30)，其特征在于，所述盖板(13)被设计成能弯曲的。

6.根据权利要求1或2所述的检测系统(30)，其特征在于，所述图像检测装置(11)设计成借助于边缘对比度测量执行自动聚焦功能。

7.根据权利要求3所述的检测系统(30)，其特征在于，所述至少一个光栅是体全息光栅或面全息光栅。