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TECHNISCHES GEBIET DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet von Bildsensoren mit aktiven Pixeln und insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf Bildsensoren mit aktiven Pixeln mit erhöhter Auflösung.
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HINTERGRUND
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Ein Bildsensor ist ein Sensor, der Bildinformationen durch Umwandeln von Licht in elektrische Signale detektiert und übermittelt. Ein Bildsensor mit aktiven Pixeln ist ein Sensor, in dem jedes Pixel seinen eigenen Photodetektor und einen aktiven Verstärker aufweist.
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Ein weit verbreiteter Bildsensor ist der komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Sensor (CMOS-Sensor), der eine andere Bildsensortechnologie in vielen Verbraucheranwendungen aufgrund seiner hohen Rauschimmunität, seinem geringen statischen Leistungsverbrauch und seiner geringen Kosten überholt hat.
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In einem typischen CMOS-Bildsensor ist eine 2D-Anordnung von Pixeln vorhanden und jedes Pixel weist einen Photodetektor und einen aktiven Verstärker auf. Licht, das auf jedes Pixel auftrifft, bewirkt, dass sich elektrische Ladungen an den Pixeln akkumulieren, und eine akkumulierte Ladung wird gelesen und zu einer Signalverarbeitungsschaltungsanordnung übertragen. Die akkumulierte Ladung kann dann durch individuelle Verstärker in jedem Pixel verstärkt werden, bevor sie als Spannungssignal ausgegeben wird.
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DE 103 56 416 A1 betrifft eine optische Anordnung mit einem Abbildungssystem zwischen einem Array-Raum und einem Objektraum, wobei das Abbildungssystem mindestens ein separates Array-Objektiv mit einer Fokussierebene, in der dem Array-Raum abgewandten Fläche und einer Objektachse aufweist. Die Anordnung im Arrayraum weist eine Zeile oder Matrix mit mindestens zwei lichterfassenden und/oder lichtemittierenden Elementen oder Teilmatrizen mit lichterfassenden und/oder lichtemittierenden oder beleuchtenden Elementen auf. In der Fokusebene, auf der dem Arrayraum abgewandten Seite des Arrayobjektivs oder in einer zu dieser Fokusebene konjugierten Ebene, ist mindestens ein weiteres optisches Element angeordnet, das als ablenkendes optisches Element (DOE) ausgebildet ist und das Strahlenbündel der im Arrayraum in unterschiedlichen seitlichen Positionen befindlichen lichterfassenden und/oder lichtemittierenden Elemente im Arrayraum durch Lichtbeugung in unterschiedlichen Ordnungen zusammenfasst und/oder aufteilt.
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US 9 658 060 B2 betrifft ein winkelsensitives Pixel (ASP), das den Talbot-Effekt nutzt, um die lokale Intensität und den Einfallswinkel des Lichts zu erfassen, umfassend ein Phasengitter, das über einer Fotodiodenanordnung angeordnet ist, oder ein Phasengitter, das über einem Analysatorgitter angeordnet ist, das über einer Fotodiodenanordnung angeordnet ist. Bei Beleuchtung durch eine ebene Welle erzeugt das obere Gitter ein Selbstbild in einer ausgewählten Talbot-Tiefe. Mehrere solcher Strukturen, die auf unterschiedliche Einfallswinkel abgestimmt sind, reichen aus, um den lokalen Einfallswinkel und die Intensität zu extrahieren. Anordnungen solcher Strukturen reichen aus, um Lichtquellen in drei Dimensionen ohne zusätzliche Optik zu lokalisieren.
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US 2016 / 0 363 702 A1 betrifft einen Sensor mit einem Gitter mit ungerader Symmetrie, der räumliche Modulationen im Nahfeld auf ein eng beieinander liegendes Photodetektor-Array projiziert. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Gitters sind die räumlichen Modulationen für eine Reihe von Wellenlängen und Abständen scharf. Die räumlichen Modulationen werden von dem Array erfasst, und aus den resultierenden Daten können Fotos und andere Bildinformationen extrahiert werden. In Verbindung mit einem konvergierenden optischen Element liefern Versionen dieser GitterTiefeninformationen über Objekte in einer abgebildeten Szene. Diese Tiefeninformationen können rechnerisch extrahiert werden, um eine Tiefenkarte der Szene zu erhalten.
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US 2018 / 0 197 909 A1 betrifft ein Array von Beugungsmustergeneratoren, die mit Hilfe von phasenantisymmetrischen Gittern räumliche Modulationen des Nahfelds auf ein eng beieinander liegendes Array von Photoelementen projizieren. Jeder Generator in der Anordnung der Generatoren erzeugt Punktstreufunktionen mit den gewünschten räumlichen Frequenzen und Ausrichtungen. Die Generatoren sind in einem unregelmäßigen Mosaik mit geringer oder keiner Wiederholung im Nahbereich angeordnet. Diverse Generatoren sind so geformt und angeordnet, dass sie eine gewisse Unregelmäßigkeit aufweisen, um die räumlich periodische Wiederholung von Mehrdeutigkeiten zu reduzieren oder zu eliminieren und so die Abbildung von nahe gelegenen Szenen zu erleichtern.
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US 2017 / 0 230 575 A1 betrifft ein Abbildungsgerät verwendend ein Gitter, um ein Interferenzmuster zu erzeugen, das von einer Fotodetektoranordnung erfasst wird. Aus dem Muster können dann digitale Fotos und andere Bildinformationen extrahiert werden. Ein integrierter Prozessor unterstützt diese Extraktion lokal durch Upsampling des erfassten Interferenzmusters und Dekonvolvierung des upgesampelten Musters mit einem Bildberechnungsparametersatz, der das Gitter mit einer höheren Auflösung als der des Fotodetektorarrays darstellt. Die Dekonvolvierung des hochabgetasteten Musters mit einem hochauflösenden Parameter erhöht die Auflösung der extrahierten Bildinformationen.
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WO 2017 / 055 405 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur hochauflösenden Scanning-Mikroskopie einer Probe, wobei die Probe mit Beleuchtungsstrahlung derart zur Abgabe von Fluoreszenzstrahlung angeregt wird, dass die Beleuchtungsstrahlung an einen Punkt in oder auf der Probe zu einem beugungsbegrenzten Beleuchtungsfleck gebündelt wird, der Punkt beugungsbegrenzt in ein Beugungsbild auf eine ortsauflösende Detektoreinrichtung abgebildet wird, die eine Ortsauflösung aufweist, welche eine Beugungsstruktur des Beugungsbildes auflöst, der Punkt relativ zur Probe in verschiedene Scanpositionen mit einer Schrittweite verschoben wird, die kleiner ist als der halbe Durchmesser des Beleuchtungsflecks, von der Detektoreinrichtung für jede Scanposition Intensitätsdaten ausgelesen und aus den Intensitätsdaten und den ihnen zugeordneten Scanpositionen ein Bild der Probe erzeugt wird, das eine Auflösung aufweist, die über eine Auflösungsgrenze der Abbildung des Punktes gesteigert ist.
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WO 2004 / 102 958 A1 betrifft ein Verfahren und ein System zum Abbilden eines Objekts mit einer Bildauflösung für mindestens einen Teil des Objekts, die eine durch eine Detektorpixelanordnung definierte geometrische Auflösung um einen vorbestimmten Faktor übersteigt. Eine vorbestimmte Aperturkodierung wird auf die Wellenfront eines Lichtsignals angewandt, das zumindest einen Teil des mit der erhöhten Auflösung abzubildenden Objekts anzeigt, während es sich in Richtung der Detektorpixelanordnung ausbreitet. Die Aperturkodierung ist in Übereinstimmung mit dem Aliasing, das in der Detektorebene auftritt, vorbestimmt und so, dass sie Orthogonalität von Spektraldaten liefert, die eine abgetastete Ausgabe des Detektors anzeigen, um dadurch die Verwendung des Aperturcodes zu ermöglichen, um das Bild des mindestens einen Teils des Objekts mit der um den Faktor erhöhten Auflösung zu rekonstruieren.
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WO 2017 / 210 781 A1 betrifft eine Lichtfeldabbildungsvorrichtung und ein Verfahren. Die Vorrichtung kann eine Beugungsgitteranordnung enthalten, die eine Wellenfront von einer Szene empfängt und ein oder mehrere Beugungsgitter enthält, die jeweils eine Gitterperiode entlang einer Gitterachse aufweisen und die Wellenfront beugen, um eine gebeugte Wellenfront zu erzeugen. Die Vorrichtung kann auch eine Pixelanordnung enthalten, die unter der Beugungsgitteranordnung angeordnet ist und die gebeugte Wellenfront in einem Nahfeld-Beugungsmodus erfasst, um Lichtfeld-Bilddaten über die Szene zu liefern. Das Pixelarray hat einen Pixelabstand entlang der Gitterachse, der kleiner ist als die Gitterperiode. Die Vorrichtung kann ferner eine Farbfilteranordnung enthalten, die über der Pixelanordnung angeordnet ist, um die gebeugte Wellenfront vor der Erfassung durch die Pixelanordnung räumlich-chromatisch abzutasten. Die Vorrichtung und das Verfahren können in rückseitig beleuchteten Sensorarchitekturen implementiert werden. Beugungsgitterbaugruppen zur Verwendung in der Vorrichtung und dem Verfahren werden ebenfalls offengelegt.
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US 2017 / 0 270 637 A1 betrifft ein Anzeigesystem umfassend eine Anzeigetafel, eine der Anzeigetafel zugewandte Strahlsteuerungsbaugruppe, eine Anzeigesteuerung und eine Strahlsteuerungssteuerung. Die Strahlsteuerungsbaugruppe verleiht dem einfallenden Licht einen von mehreren Nettoablenkungswinkeln. Die Anzeigesteuerung steuert das Anzeigefeld, um eine Folge von Bildern anzuzeigen, und die Strahlenlenkungssteuerung steuert die Strahlenlenkungsbaugruppe, um für jedes angezeigte Bild der Folge einen anderen Nettoablenkungswinkel zu erzeugen. Die Bildfolge kann, wenn sie innerhalb des visuellen Wahrnehmungsintervalls angezeigt wird, als ein einziges Bild wahrgenommen werden, dessen Auflösung größer ist als die Auflösung des Anzeigefeldes oder das größere scheinbare Pixelgrößen aufweist, die den schwarzen Raum zwischen den Pixeln der Anzeige verdecken, oder die Bildfolge kann ein Lichtfeld darstellen, dessen Winkelinformationen in den Nettoablenkungswinkeln dargestellt sind, die den Bildern bei ihrer Projektion verliehen werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Um ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Offenbarung und von Merkmalen und Vorteilen davon zu schaffen, wird auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile darstellen; es zeigen:
- 1 einen Ablaufplan, der ein Verfahren gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 2A und 2B schematische Diagramme eines Sensors mit aktiven Bildpixeln gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 3A und 3B schematische Diagramme eines Sensors mit aktiven Bildpixeln gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ein gleichmäßiges kombiniertes Beugungsmuster gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 5 ein ungleichmäßiges kombiniertes Beugungsmuster gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 6 ein ungleichmäßiges kombiniertes Beugungsmuster gemäß einem sechsten Beispiel der vorliegenden Offenbarung; und
- 7 eine Vorrichtung mit einem Bildsensor mit aktiven Pixeln gemäß einem siebten Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
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BESCHREIBUNG VON BEISPIELAUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
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Überblick
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Ein Bildsensor mit aktiven Pixeln wird geschaffen, der ein Verfahren zum Versetzen und Verschachteln verwendet, um seine Auflösung zu erhöhen. In einer Basiskonfiguration des Bildsensors mit aktiven Pixeln wird Licht von einem optischen Sender gebeugt, um ein Beugungsmuster zu erzeugen, und dann wird Licht von einem anderen optischen Sender gebeugt, um ein anderes Beugungsmuster zu erzeugen. Licht von weiteren optischen Sendern kann auch gebeugt werden, um weitere Beugungsmuster sequentiell danach zu erzeugen. Diese Beugungsmuster werden voneinander versetzt und dann unter Verwendung von Zeitmultiplexen verschachtelt, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen, die eine höhere Auflösung aufweist als es mit einem Bildsensor mit aktiven Pixeln durchführbar ist, der nur einen optischen Sender pro Pixel verwendet oder der keine Beugungsmuster verwendet, um ein größeres Blickfeld zu erzeugen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum Erhöhen der Auflösung eines Bildsensors mit aktiven Pixeln geschaffen, das folgendes aufweist: Beugen von Licht von einem ersten optischen Sender, um ein erstes Beugungsmuster zu erzeugen; sequentiell Beugen von Licht von einem zweiten optischen Sender, um ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen; räumliches Versetzen des zweiten Beugungsmusters vom ersten Beugungsmuster; und Verschachteln des ersten und des zweiten Beugungsmusters unter Verwendung von Zeitmultiplexen, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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Vorzugsweise sind der erste und der zweite optische Sender kollimierte Laser und der Bildsensor mit aktiven Pixeln ist ein Halbleiterbildsensor mit aktiven Pixeln, beispielsweise ein CMOS-Sensor.
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Die Kombination des Versetzens von Beugungsmustern von mindestens zwei verschiedenen Lichtquellen und der Verwendung von Zeitmultiplexen, um die Beugungsmuster zu kombinieren, schafft eine erhöhte Auflösung des Bildsensors mit aktiven Pixeln, da Licht von jedem optischen Sender in eine Punktmatrix gestreut wird (was folglich die Auflösung durch die Anzahl von erzeugten Punkten erhöht), und dann die mehreren Punktmatrizen im Zeitbereich verschachtelt werden (wobei somit die Auflösung durch die Anzahl von optischen Sendern weiter erhöht wird).
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Das Ergebnis ist ein zuverlässiger und leicht zu wartender Bildsensor mit aktiven Pixeln, der in einer weniger teuren Weise hergestellt werden kann als vorherige Bildsensoren mit aktiven Pixeln mit derselben Auflösung. Vorteilhafterweise kann das Verfahren zum Erhöhen der Auflösung eines Bildsensors mit aktiven Pixeln, wie gegenwärtig beansprucht, mit vorherigen Verfahren wie z. B. mechanischen Abtast-, optischen Wellenleiter- oder optischen Phasenanordnungstechniken kombiniert werden, um die Ergebnisse weiter zu optimieren.
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In einigen Beispielen kann das Beugen von Licht vom ersten und zweiten optischen Sender das Beugen von Licht von jedem des ersten und des zweiten optischen Senders durch dasselbe Beugungsgitter aufweisen. In diesem Fall ist das von jedem optischen Sender gebildete Beugungsmuster dasselbe und das Versetzen bestimmt die exakte Konfiguration des kombinierten Beugungsmusters über das Blickfeld des Pixels, beispielsweise um eine Überlappung von Punkten in den Beugungsmustern zu vermeiden und auch Spalte zwischen den Punkten zu vermeiden, um die Auflösung des Bildsensors mit aktiven Pixeln zu maximieren, oder eine Überlappung von Punkten in einigen Bereichen zu bewirken, um die Intensität der Ausgabe in diesen Bereichen zu erhöhen.
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Das „kombinierte Beugungsmuster“ kann als verschachteltes Beugungsmuster definiert sein, das die überlagerten individuellen Beugungsmuster von jedem der optischen Sender bei Abwesenheit von Zeitmultiplexen aufweist.
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In anderen Beispielen kann das Beugen von Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender das Beugen von Licht vom ersten und zweiten optischen Sender durch verschiedene Beugungsgitter aufweisen. In diesem Fall kann das Beugungsmuster, das durch die verschiedenen Beugungsgitter gebildet wird, gleich sein oder sie können verschieden sein. Wenn die von jedem der optischen Sender gebildeten Beugungsmuster gleich sind, dann kann das resultierende kombinierte Beugungsmuster dasselbe wie in dem Beispiel sein, in dem ein einzelnes Beugungsgitter verwendet wird (vorausgesetzt, dass die mehreren Beugungsgitter ausgerichtet sind, um dies zu ermöglichen).
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Ebenso wie das Versetzen in einer speziellen Weise kann es vorteilhaft sein, die mehreren Beugungsgitter auszurichten, um die Beugungsmuster in einer speziellen Weise zu versetzen. Die mehreren Beugungsgitter könnten beispielsweise ausgerichtet werden, um eine Überlappung von Punkten in den Beugungsmustern zu vermeiden und auch Spalte zwischen den Punkten zu vermeiden, um die Auflösung des Bildsensors mit aktiven Pixeln zu maximieren. Andererseits könnten die mehreren Beugungsgitter ausgerichtet werden, um die Punkte in einigen Bereichen zu überlappen, um die Intensität der Ausgabe in diesen Bereichen zu erhöhen, was in einigen Anwendungen vorteilhaft sein kann.
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In einigen Beispielen kann das Versetzen des zweiten Beugungsmusters vom ersten Beugungsmuster das Versetzen, um ein kombiniertes Beugungsmuster an der einzelnen Pixelausgabe zu erzeugen, das gleichmäßig ist, aufweisen. Mit „gleichmäßig“ ist gemeint, dass der Spalt oder Raum zwischen jedem Punkt im kombinierten Beugungsmuster gleich oder konsistent ist. Gleichmäßige kombinierte Beugungsmuster schaffen Ausgaben mit hoher Auflösung, die hinsichtlich der Abdeckung des ganzen Blickfeldes des Pixels sehr effizient sind.
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In anderen Beispielen kann das Versetzen des zweiten Beugungsmusters vom ersten Beugungsmuster das Versetzen, um ein kombiniertes Beugungsmuster an der einzelnen Pixelausgabe zu erzeugen, das ungleichmäßig ist, aufweisen. Mit „ungleichmäßig“ ist gemeint, dass der Spalt oder Raum zwischen jedem Punkt im kombinierten Beugungsmuster nicht gleich oder konsistent ist. Es ist zu erkennen, dass es möglich ist, ein gleichmäßiges Muster von jedem der optischen Sender zu erzeugen, aber ein ungleichmäßiges kombiniertes Beugungsmuster aufgrund des Versatzes der individuellen Beugungsmuster zu erzeugen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung wird ein Bildsensor mit aktiven Pixeln geschaffen, der Folgendes aufweist: einen ersten optischen Sender; einen zweiten optischen Sender; ein Beugungsgitter; und eine Steuerschaltungsanordnung für optische Sender, die dazu beschaffen ist, Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender sequentiell durch die mehreren Beugungsgitter durchzulassen, um ein erstes bzw. ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen, das zweite Beugungsmuster räumlich vom ersten Beugungsmuster zu versetzen und das erste und das zweite Beugungsmuster unter Verwendung von Zeitmultiplexen zu verschachteln, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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Vorzugsweise sind der erste und der zweite optische Sender kollimierte Laser und der Bildsensor mit aktiven Pixeln ist ein Halbleiterbildsensor mit aktiven Pixeln, beispielsweise ein CMOS-Sensor.
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In einigen Beispielen weist die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster auf, das gleichmäßig ist. In anderen Beispielen weist die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster auf, das ungleichmäßig ist. Die Bedeutung der Begriffe „gleichmäßig“ und „ungleichmäßig“ ist vorstehend in Bezug auf den obigen ersten Aspekt der Offenbarung beschrieben.
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In einem bevorzugten Beispiel sind das erste und das zweite Beugungsmuster vierseitig. Das kombinierte Beugungsmuster kann auch vierseitig sein.
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In einem anderen bevorzugten Beispiel sind das erste und das zweite Beugungsmuster hexagonal. Das kombinierte Beugungsmuster kann auch hexagonal sein. Diese Form des kombinierten Beugungsmusters kann eine verbesserte Effizienz schaffen, um das Blickfeld der einzelnen Pixelausgabe abzudecken.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung wird ein Bildsensor mit aktiven Pixeln geschaffen, der Folgendes aufweist: einen ersten optischen Sender; einen zweiten optischen Sender; mehrere Beugungsgitter; und eine Steuerschaltungsanordnung für optische Sender, die dazu beschaffen ist, Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender sequentiell durch die mehreren Beugungsgitter durchzulassen, um ein erstes bzw. ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen, das zweite Beugungsmuster räumlich vom ersten Beugungsmuster zu versetzen und das erste und das zweite Beugungsmuster unter Verwendung von Zeitmultiplexen zu verschachteln, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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Vorzugsweise sind der erste und der zweite optische Sender kollimierte Laser und der Bildsensor mit aktiven Pixeln ist ein Halbleiterbildsensor mit aktiven Pixeln, beispielsweise ein CMOS-Sensor.
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In dem Bildsensor mit aktiven Pixeln gemäß dem dritten Aspekt der Offenbarung sind mindestens zwei Beugungsgitter vorhanden. Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender kann jeweils durch verschiedene Beugungsgitter durchgelassen werden. Wenn mehr optische Sender im Bildsensor mit aktiven Pixeln vorhanden sind, dann kann Licht von jedem optischen Sender durch ein unterschiedliches Beugungsgitter durchgelassen werden.
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In diesem Fall kann das Beugungsmuster, das durch jedes Beugungsgitter gebildet wird, dasselbe sein oder sie können verschieden sein. Wenn die von jedem der optischen Sender gebildeten Beugungsmuster gleich sind, dann kann das resultierende kombinierte Beugungsmuster dasselbe wie in dem Beispiel sein, in dem ein einzelnes Beugungsgitter verwendet wird (vorausgesetzt, dass die mehreren Beugungsgitter ausgerichtet sind, um dies zu ermöglichen). Es kann vorteilhaft sein, die mehreren Beugungsgitter auszurichten, um die Beugungsmuster in einer speziellen Weise zu versetzen. Die mehreren Beugungsgitter könnten beispielsweise ausgerichtet werden, um eine Überlappung von Punkten in den Beugungsmustern zu vermeiden und auch Spalte zwischen den Punkten zu vermeiden, um die Auflösung des Bildsensors mit aktiven Pixeln zu maximieren. Andererseits könnten die mehreren Beugungsgitter ausgerichtet werden, um die Punkte in einigen Bereichen zu überlappen, um die Intensität der Ausgabe in diesen Bereichen zu erhöhen, was in einigen Anwendungen vorteilhaft sein kann.
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In einigen Beispielen weist die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster auf, das gleichmäßig ist. In anderen Beispielen weist die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster auf, das ungleichmäßig ist. Die Bedeutung der Begriffe „gleichmäßig“ und „ungleichmäßig“ ist vorstehend in Bezug auf den obigen ersten Aspekt der Offenbarung beschrieben.
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In einem bevorzugten Beispiel sind das erste und das zweite Beugungsmuster vierseitig. Das kombinierte Beugungsmuster kann auch vierseitig sein.
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In einem anderen bevorzugten Beispiel sind das erste und das zweite Beugungsmuster hexagonal. Das kombinierte Beugungsmuster kann auch hexagonal sein. Diese Form des kombinierten Beugungsmusters kann eine verbesserte Effizienz schaffen, um das Blickfeld der einzelnen Pixelausgabe abzudecken.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Offenbarung wird eine Vorrichtung mit dem Bildsensor mit aktiven Pixeln, wie vorstehend beschrieben, geschaffen. Die Vorrichtung kann auch eine Durchlasslinse, um das Muster und sein Einfallsfeld vor den mehreren Beugungsgitterlinsen weiter umzuformen; eine optische Empfängerlinse, um das Blickfeld der Bildsensormatrix einzustellen; einen analogen Vorderendchip zum Synchronisieren der Zeitsteuerung zwischen den optischen Sendern und Digitalisieren der analogen Signale vom Bildsensor; eine Systemsteuereinheit zum Steuern des analogen Vorderendchips und Koppeln über eine Schnittstelle, um mit anderen Systemen oberer Ebene zusammenzuwirken, so dass ein Digitalsignalprozessor die Zeitmultiplexbilder vereinigen kann, aufweisen.
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Herausforderungen beim Erhöhen der Auflösung
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Das Erhöhen der Auflösung von CMOS-Sensoren sowie anderen Bildsensoren mit aktiven Pixeln ist ein anhaltende Herausforderung. Einige Anstrengungen zum Erhöhen der Auflösung von Halbleiterbildsensoren mit aktiven Pixeln waren hauptsächlich auf mechanische Abtasttechniken, wie z. B. Detektion und Entfernungsmessung (LIDAR), unter Verwendung von Aktuatoren eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) oder Motoren konzentriert. Ein Problem bei mechanischen Abtasttechniken besteht jedoch darin, dass ein Bedarf besteht, die optischen Pfade alle sechs Monate oder dergleichen aufgrund der mechanischen Bewegungen im System neu zu kalibrieren. Ferner sind MEMS-Vorrichtungen wie z. B. Abtastspiegel gegen eine Erschütterung und Stöße an der Aufhängung anfällig.
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In anderen Versuchen wurden, um die Auflösung zu erhöhen, optische Wellenleiter- oder optische Phasenanordnungstechniken verwendet. Da diese Techniken nicht auf kleinen mechanischen sich bewegenden Teilen basieren, können sie eine Erschütterung besser tolerieren. Ihr Energieverlust und folglich ihr Leistungsverbrauch ist jedoch relativ hoch, wobei optische Wellenleitertechniken bis zu 60 % Wärmeableitung aufweisen und optische Phasenanordnungstechniken bis zu 90 % + Wärmeableitung aufweisen, was zu teureren Sensoren führt. Wenn die Sensormaterialien gegen Wärme empfindlich sind, dann besteht ferner ein Risiko, dass sie aufgrund der hohen Wärmeableitung verbrannt werden.
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Daher besteht ein Bedarf an Verbesserungen in Bildsensoren mit aktiven Pixeln.
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Verbesserter Sensor mit aktiven Bildpixeln
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Es wurde erkannt, dass ein Bildsensor mit aktiven Pixeln mit erhöhter Auflösung, verringerter Wärmeableitung und verringertem Bedarf an einer Neukalibrierung während seiner Lebensdauer erwünscht ist.
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In der vorliegenden Offenbarung werden ungeheure Verbesserungen an der Auflösung eines Bildsensors mit aktiven Pixeln unter Verwendung einer Kombination von Beugungs- und Zeitmultiplextechniken durchgeführt.
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Dies wird erreicht, indem ein erster optischer Sender, ein zweiter optischer Sender, ein oder mehrere Beugungsgitter und eine Steuerschaltungsanordnung für optische Sender vorhanden sind. Die optische Steuerschaltungsanordnung ist dazu beschaffen, Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender sequentiell durch das (die) Beugungsgitter durchzulassen, um ein erstes bzw. ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen, das zweite Beugungsmuster räumlich vom ersten Beugungsmuster zu versetzen, und das erste und das zweite Beugungsmuster unter Verwendung von Zeitmultiplexen zu verschachteln, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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Es ist wichtig, dass das Beugungsgitter (vorzugsweise in Form einer Beugungsgitterlinse) das Beleuchtungsfeld jedes Senders von einem kontinuierlichen Bereich in gestreute Flecken umformt, so dass jeder der gestreuten Flecken einen Teil des Bereichs eines Pixels im Blickfeld des Empfängers beleuchtet. Unter Verwendung von Zeitmultiplexen wird dann sichergestellt, dass die gestreuten Flecken von jedem der Sender den vollen Bereich des Pixels abdecken.
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Unter Verwendung der obigen Technik der vorliegenden Offenbarung kann die Auflösung des Halbleiterbildsensors mit aktiven Pixeln in Abhängigkeit von der Anzahl von optischen Sendern und des Streumusters, das durch die Beugungsgitterlinse verursacht wird, vielfach verbessert werden. Bildsensoren mit aktiven Pixeln der vorliegenden Offenbarung sind in 3D-LIDAR-Anwendungen und auch Anwendungen mit strukturiertem Licht in Hybrid-Tiefenerfassungssystemen sowie 1D- und 2D-Anwendungen wie z. B. aktiver Beleuchtung besonders nützlich.
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1 ist ein Ablaufplan, der das Basisverfahren darstellt, durch das ein erstes Beispiel der vorliegenden Offenbarung implementiert werden kann, um die Auflösung eines Bildsensors mit aktiven Pixeln zu erhöhen.
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Bei S101 wird Licht von einem ersten optischen Sender gebeugt, um ein erstes Beugungsmuster zu erzeugen.
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Bei S102 wird Licht sequentiell von einem zweiten optischen Sender gebeugt, um ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen.
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Wenn der erste und der zweite optische Sender kollimierte Laser sind, dann können ein oder mehrere Beugungsgitter verwendet werden, um Licht von jedem der kollimierten Laser in eine Punktmatrix zu streuen.
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Bei S103 wird das zweite Beugungsmuster vom ersten Beugungsmuster räumlich versetzt.
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Wenn Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender durch dasselbe Beugungsgitter gebeugt wird, kann das Versetzen durch Brechen des ersten und/oder zweiten Beugungsmusters beispielsweise unter Verwendung einer Brechungslinse durchgeführt werden. Wenn Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender durch verschiedene Beugungsgitter gebeugt wird, können die ersten und zweiten Beugungsmuster bereits versetzt sein.
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Schließlich werden bei S104 das erste und das zweite Beugungsmuster unter Verwendung von Zeitmultiplexen verschachtelt, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen. Da das erste und das zweite Beugungsmuster vielmehr sequentiell als gleichzeitig erzeugt werden, wird das Auslesen der Pixelausgabe unter Verwendung von Zeitmultiplexen erreicht.
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2A und 2B stellen einen Bildsensor mit aktiven Pixeln gemäß einem zweiten Beispiel der Offenbarung dar. Wie in 2A gezeigt, wird Licht von einem ersten optischen Sender 10 durch ein erstes Beugungsgitter 11 gebeugt, um ein erstes Beugungsmuster zu erzeugen. Sequentiell, wie in 2B gezeigt, wird dann Licht von einem zweiten optischen Sender 20 durch ein zweites Beugungsgitter 21 gebeugt, um ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen. Das erste und das zweite Beugungsmuster können gleich sein oder sie können verschieden sein in Abhängigkeit von der Konfiguration des ersten und des zweiten Beugungsgitters. Das erste und das zweite Beugungsmuster können durch die gewählte Ausrichtung des ersten und des zweiten Beugungsgitters bereits ausreichend voneinander versetzt sein. Alternativ kann das zweite Beugungsmuster weiter versetzt werden, beispielsweise unter Verwendung einer Brechungslinse. Schließlich wird die Ausgabe des Pixels unter Verwendung von Zeitmultiplexen ausgelesen, so dass die effektive Auflösung des Pixels die Kombination der Auflösungen des ersten und des zweiten Beugungsmusters ist.
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3A und 3B stellen einen Bildsensor mit aktiven Pixeln gemäß einem dritten Beispiel der Offenbarung dar. Wie in 3A gezeigt, wird Licht von einem ersten optischen Sender 30 durch ein Beugungsgitter 31 gebeugt, um ein erstes Beugungsmuster zu erzeugen. Sequentiell, wie in 3B gezeigt, wird dann Licht von einem zweiten optischen Sender 40 durch dasselbe Beugungsgitter 31 gebeugt, um ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen. Da dasselbe Beugungsgitter verwendet wird, um das erste und das zweite Beugungsmuster zu erzeugen, sind das erste und das zweite Beugungsmuster gleich. Wie bei dem Beispiel von 2A und 2B können das erste und das zweite Beugungsmuster bereits ausreichend voneinander versetzt sein. Dies könnte an der gewählten Ausrichtung des Beugungsgitters und des ersten bzw. des zweiten optischen Senders liegen. Alternativ kann das zweite Beugungsmuster weiter versetzt werden, beispielsweise unter Verwendung einer Brechungslinse. Schließlich wird die Ausgabe des Pixels unter Verwendung von Zeitmultiplexen ausgelesen, so dass die effektive Auflösung des Pixels die Kombination der Auflösungen des ersten und des zweiten Beugungsmusters ist.
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4, 5 und 6 zeigen einigen Beispiele von verschiedenen Beugungsmustern gemäß einem vierten, fünften bzw. sechsten Beispiel der Offenbarung. Diese Beugungsmuster sind Punktmatrizen, die durch Streuen von Licht von mehreren kollimierten Lasern durch Beugungsgitter gebildet werden, die in 4, 5 und 6 als Muster von Buchstaben für Erläuterungszwecke dargestellt sind.
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In 4 wird eine durch ein Beugungsmuster von As dargestellte Punktmatrix unter Verwendung eines ersten optischen Senders und einer Beugungsgitterlinse erzeugt, dann werden durch die Beugungsmuster von Bs, Cs und Ds dargestellte Punktmatrizes sequentiell danach unter Verwendung eines zweiten, dritten bzw. vierten optischen Senders erzeugt. In diesem Beispiel werden die Beugungsmuster von Bs, Cs und Ds durch Beugen von Licht vom zweiten, dritten und vierten optischen Sender durch dieselbe Beugungsgitterlinse, wie zum Erzeugen des Musters von As vom ersten optischen Sender verwendet, erzeugt. In anderen Beispielen kann jedoch ein Beugungsmuster durch Beugen von Licht von optischen Sendern durch verschiedene Beugungsgitterlinsen gebildet werden.
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Die Muster von As, Bs, Cs und Ds sind jeweils in einer quadratischen Punktmatrix angeordnet, wobei sie jeweils voneinander versetzt sind, so dass ein Teilabschnitt der Punktmatrizen (d. h. ein A, ein B, ein C und ein D) eine quadratische Teilmatrix bildet und zusammen alle der As, Bs, Cs und Ds eine kombinierte quadratische Punktmatrix bilden, wie in 4 dargestellt. Es sollte erkannt werden, dass das Muster, wie in 4 gezeigt, nur als kombiniertes Muster in der Auslesestufe zu sehen ist, in der der Bildsensor mit aktiven Pixeln Zeitmultiplexen verwendet, um die Muster der As, Bs, Cs und Ds zu kombinieren, um eine Ausgabe mit hoher Auflösung zu erzeugen.
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In dem Beispiel von 4 ist jedes der Beugungsmuster von As, Bs, Cs und Ds gleichmäßig, d. h. die individuellen Punktmatrizen von As, Bs, Cs und Ds sind jeweils gleich beabstandet. Das kombinierte Beugungsmuster ist auch gleichmäßig, d. h. die kombinierte Punktmatrix von As, Bs, Cs und Ds ist gleich voneinander beabstandet.
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In dem Beispiel von 5 wird ein ähnliches Beugungsmuster zu 4 mit der Ausnahme erzeugt, dass das Muster von Ds weggelassen ist. Obwohl jedes der Beugungsmuster von As, Bs und Cs in 5 in derselben Weise gleichmäßig ist wie die Beugungsmuster von As, Bs und Cs in 4 gleichmäßig sind, ist jedoch das kombinierte Beugungsmuster ungleichmäßig. Mit anderen Worten, die kombinierte Punktmatrix von As, Bs und Cs ist nicht vollständig gleich voneinander beabstandet. Dieser Effekt wird durch Versetzen der Bs und Cs nach rechts von bzw. unter die As erzeugt.
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Wenn man sich nun 6 zuwendet, ist ein anderes Beispiel eines ungleichmäßigen kombinierten Beugungsmusters gezeigt. In 6 wird eine Punktmatrix, die durch ein Beugungsmuster von As dargestellt ist, unter Verwendung eines ersten optischen Senders und einer Beugungsgitterlinse erzeugt, dann werden durch die Beugungsmuster von Bs, Cs, Ds, Es und Fs dargestellte Punktmatrizen sequentiell danach unter Verwendung eines zweiten, dritten, vierten, fünften bzw. sechsten optischen Senders erzeugt. In diesen Beispielen werden die Beugungsmuster von Bs, Cs, Ds, Es und Fs durch Beugen von Licht vom zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten optischen Sender durch dieselbe Beugungsgitterlinse, wie zum Erzeugen des Musters von As vom ersten optischen Sender verwendet, erzeugt. In anderen Beispielen kann jedoch jedes Beugungsmuster durch Beugen von Licht von optischen Sendern durch verschiedene Beugungsgitterlinsen gebildet werden.
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Die Muster von As, Bs, Cs, Ds, Es und Fs sind voneinander versetzt, so dass ein Teilabschnitt der Punktmatrizen (d. h. ein A, ein B, ein C, ein D, ein E und ein F) eine hexagonale Teilmatrix bildet und zusammen alle der As, Bs, Cs, Ds, Es und Fs eine kombinierte hexagonale Punktmatrix bilden, wie in 6 dargestellt. Es sollte erkannt werden, dass das Muster, wie in 6 gezeigt, nur als kombiniertes Muster in der Auslesestufe zu sehen ist, in der der Bildsensor mit aktiven Pixeln Zeitmultiplexen verwendet, um die Muster der As, Bs, Cs, Ds, Es und Fs zu kombinieren, um eine Ausgabe mit hoher Auflösung zu erzeugen.
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Ein hexagonales kombiniertes Beugungsmuster, wie z. B. das in 6 gezeigte, schafft eine hohe Effizienz hinsichtlich der Abdeckung des ganzen Blickfeldes der Pixelausgabe.
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In dem Beispiel von 6 ist das kombinierte Beugungsmuster ungleichmäßig, d. h. die kombinierte Punktmatrix von As, Bs, Cs, Ds, Es und Fs ist nicht vollständig gleich voneinander beabstandet.
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7 zeigt eine Vorrichtung 100 mit einem Bildsensor mit aktiven Pixeln gemäß einem siebten Beispiel der vorliegenden Offenbarung, in dem individuelle Muster 130 von As, Bs, Cs und Ds zusammen die kombinierte Punktmatrix 120 von 4 bilden.
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Die Vorrichtung weist einen Bildsensor mit aktiven Pixeln gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung auf, der mehrere optische Sender 110 und eine Beugungsgitterlinse 111 aufweist. Die Vorrichtung weist ferner eine Durchlasslinse 112, um das Muster und ihr Einfallsfeld vor der Beugungsgitterlinse 111 weiter umzuformen, eine optische Empfängerlinse 113, um das Blickfeld der Bildsensormatrix einzustellen, einen analogen Vorderendchip 114 zum Synchronisieren der Zeitsteuerung zwischen den optischen Sendern 110 und Digitalisieren der analogen Signale vom Bildsensor, eine Systemsteuereinheit 115 zum Steuern des analogen Vorderendchips 114 und Koppeln über eine Schnittstelle, um mit anderen Systemen oberer Ebene zusammenzuarbeiten, so dass ein Digitalsignalprozessor die Zeitmultiplexbilder vereinigen kann, und einen Lasertreiber 116 auf.
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Beispiele und Variationen
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Die vorliegende Offenbarung weist Vorrichtungen auf, die Mittel zum Implementieren von irgendeinem oder mehreren Teilen der hier offenbarten verschiedenen Techniken aufweisen können.
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Beispiel 1 ist ein Verfahren zum Erhöhen einer Auflösung eines Bildsensors mit aktiven Pixeln, das Folgendes aufweist: Beugen von Licht von einem ersten optischen Sender, um ein erstes Beugungsmuster zu erzeugen; sequentiell Beugen von Licht von einem zweiten optischen Sender, um ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen; räumliches Versetzen des zweiten Beugungsmusters vom ersten Beugungsmuster; und Verschachteln des ersten und des zweiten Beugungsmusters unter Verwendung von Zeitmultiplexen, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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In Beispiel 2 kann das Verfahren in Beispiel 1 wahlweise aufweisen, dass das Beugen von Licht vom ersten und zweiten optischen Sender das Beugen von Licht von jedem des ersten und des zweiten optischen Senders durch dasselbe Beugungsgitter aufweist.
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In Beispiel 3 kann das Verfahren in Beispiel 1 wahlweise aufweisen, dass das Beugen von Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender das Beugen von Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender durch verschiedene Beugungsgitter aufweist.
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In Beispiel 4 kann das Verfahren in irgendeinem der Beispiele 1-3 wahlweise aufweisen, dass das Versetzen des zweiten Beugungsmusters vom ersten Beugungsmuster das Versetzen, um ein kombiniertes Beugungsmuster an der einzelnen Pixelausgabe zu erzeugen, das gleichmäßig ist, aufweist.
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In Beispiel 5 kann das Verfahren in irgendeinem der Beispiele 1-3 wahlweise aufweisen, dass das Versetzen des zweiten Beugungsmusters vom ersten Beugungsmuster das Versetzen, um ein kombiniertes Beugungsmuster an der einzelnen Pixelausgabe zu erzeugen, das ungleichmäßig ist, aufweist.
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Beispiel 6 ist ein Bildsensor mit aktiven Pixeln, der Folgendes aufweist: einen ersten optischen Sender; einen zweiten optischen Sender; ein Beugungsgitter; und eine Steuerschaltungsanordnung für optische Sender, die dazu beschaffen ist, Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender sequentiell durch das Beugungsgitter durchzulassen, um ein erstes bzw. ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen, das zweite Beugungsmuster räumlich vom ersten Beugungsmuster zu versetzen und das erste und das zweite Beugungsmuster unter Verwendung von Zeitmultiplexen zu verschachteln, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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In Beispiel 7 kann der Sensor in Beispiel 6 wahlweise aufweisen, dass die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster aufweist, das gleichmäßig ist.
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In Beispiel 8 kann der Sensor in Beispiel 6 wahlweise aufweisen, dass die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster aufweist, das ungleichmäßig ist.
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In Beispiel 9 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 6-8 wahlweise aufweisen, dass das erste und das zweite Beugungsmuster vierseitig sind.
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In Beispiel 10 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 6-8 wahlweise aufweisen, dass das erste und das zweite Beugungsmuster hexagonal sind.
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In Beispiel 11 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 6-10 wahlweise aufweisen, dass der erste optische Sender und der zweite optische Sensor kollimierte Laser sind.
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In Beispiel 12 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 6-11 wahlweise aufweisen, dass der Bildsensor mit aktiven Pixeln ein Halbleiterbildsensor ist.
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Beispiel 13 ist ein Bildsensor mit aktiven Pixeln, der Folgendes aufweist: einen ersten optischen Sender; einen zweiten optischen Sender; mehrere Beugungsgitter; und eine Steuerschaltungsanordnung für optische Sender, die dazu beschaffen ist, Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender sequentiell durch die mehreren Beugungsgitter durchzulassen, um ein erstes bzw. ein zweites Beugungsmuster zu erzeugen, das zweite Beugungsmuster räumlich vom ersten Beugungsmuster zu trennen und das erste und das zweite Beugungsmuster unter Verwendung von Zeitmultiplexen zu verschachteln, um eine einzelne Pixelausgabe zu erzeugen.
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In Beispiel 14 kann der Sensor in Beispiel 13 wahlweise aufweisen, dass Licht vom ersten und vom zweiten optischen Sender durch verschiedene Beugungsgitter durchgelassen wird.
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In Beispiel 15 kann der Sensor in Beispiel 13 oder 14 wahlweise aufweisen, dass die einzelne Pixelausgabe ein kombiniertes Beugungsmuster aufweist, das gleichmäßig ist.
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In Beispiel 16 kann der Sensor in Beispiel 13 oder 14 wahlweise aufweisen, dass die einzelne Pixelausgabe die einzelne Pixelausgabe aufweist, die ein kombiniertes Beugungsmuster aufweist, das ungleichmäßig ist.
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In Beispiel 17 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 13-16 wahlweise aufweisen, dass das erste und das zweite Beugungsmuster vierseitig sind.
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In Beispiel 18 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 13-16 wahlweise aufweisen, dass das erste und das zweite Beugungsmuster hexagonal sind.
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In Beispiel 19 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 13-18 wahlweise aufweisen, dass der erste optische Sender und der zweite optische Sender kollimierte Laser sind.
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In Beispiel 20 kann der Sensor in irgendeinem der Beispiele 13-19 wahlweise aufweisen, dass der Bildsensor mit aktiven Pixeln ein Halbleiterbildsensor ist.
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Die Beschreibung hier bezieht sich auf besonders bevorzugte Aspekte der Offenbarung, es ist jedoch zu erkennen, dass andere Implementierungen möglich sind. Variationen und Modifikationen sind für den Fachmann ersichtlich, wie z. B. äquivalente und andere Merkmale, die bereits bekannt sind und anstelle von oder zusätzlich zu hier beschriebenen Merkmalen verwendet werden können. Merkmale, die im Zusammenhang mit separaten Aspekten oder Beispielen beschrieben sind, können in Kombination in einem einzelnen Aspekt oder Beispiel vorgesehen sein. Dagegen können Merkmale, die im Zusammenhang mit einem einzelnen Aspekt oder Beispiel beschrieben sind, auch separat oder in irgendeiner geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.
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Es ist auch unerlässlich zu beachten, dass alle der Spezifikationen, Abmessungen und Beziehungen, die hier umrissen sind, nur für Beispiel- und Lehrzwecke angeboten wurden. Solche Informationen können beträchtlich verändert werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Offenbarung oder vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche (gegebenenfalls) und/oder Beispiele abzuweichen. Die Spezifikationen gelten nur für ein nicht begrenzendes Beispiel und folglich sollten sie als solches aufgefasst werden. In der vorangehenden Beschreibung wurden Beispielausführungsformen mit Bezug auf spezielle Komponentenanordnungen beschrieben. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können an solchen Ausführungsformen durchgeführt werden, ohne vom Schutzbereich der beigefügtem Ansprüche (gegebenenfalls) und/oder Beispiele abzuweichen. Die Beschreibung und Zeichnungen sollen folglich in vielmehr in einer erläuternden als in einer einschränkenden Hinsicht betrachtet werden.
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Es ist zu beachten, dass bei den hier vorgesehenen zahlreichen Beispielen eine Wechselwirkung hinsichtlich zwei, drei, vier oder mehr elektrischen Komponenten beschrieben sein kann. Dies wurde jedoch nur für Deutlichkeits- und Beispielzwecke durchgeführt. Es sollte erkannt werden, dass das System in irgendeiner geeigneten Weise zusammengefasst werden kann. Entsprechend ähnlichen Konstruktionsalternativen kann irgendeine der dargestellten Komponenten der Figuren in verschiedenen möglichen Konfigurationen kombiniert werden, die alle klar innerhalb des breiten Schutzbereichs dieser Patentbeschreibung liegen. In bestimmten Fällen kann es leichter sein, eine oder mehrere der Funktionalitäten eines gegebenen Satzes von Abläufen nur durch Bezugnahme auf eine begrenzte Anzahl von elektrischen Elementen zu beschreiben. Es sollte erkannt werden, dass die elektrischen Schaltungen der Figuren und ihre Lehren leicht skalierbar sind und sich an eine große Anzahl von Komponenten sowie kompliziertere/raffiniertere Anordnungen und Konfigurationen anpassen können. Folglich sollten die bereitgestellten Beispiele den Schutzbereich nicht begrenzen oder die breiten Lehren der elektrischen Schaltungen, wie potentiell auf eine Unzahl von anderen Architekturen angewendet, behindern.
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Es ist zu beachten, dass in dieser Patentbeschreibung Bezugnahmen auf verschiedene Merkmale (z. B. Elemente, Strukturen, Module, Komponenten, Schritte, Operationen, Eigenschaften usw.), die in „einer einzelnen Ausführungsform“, „einer Beispielausführungsform“, „einer Ausführungsform“, „einer anderen Ausführungsform“, „einigen Ausführungsformen“, „verschiedenen Ausführungsformen“, „anderen Ausführungsformen“, „einer alternativen Ausführungsform“ und dergleichen enthalten sind, bedeuten sollen, dass beliebige solche Merkmale in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten sind, aber in denselben Ausführungsformen kombiniert werden können oder nicht notwendigerweise kombiniert werden können.
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Einige der offenbarten Funktionen können gelöscht oder entfernt werden, wenn geeignet, oder diese Operationen können beträchtlich modifiziert oder geändert werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Außerdem kann der Zeitablauf dieser Operationen beträchtlich geändert werden. Die Operationsabläufe wurden für Beispiel- und Erörterungszwecke angeboten. Wesentliche Flexibilität wird durch hier beschriebene Ausführungsformen insofern geschaffen, als beliebige geeignete Anordnungen, Chronologien, Konfigurationen und Zeitsteuermechanismen vorgesehen sein können, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Zahlreiche andere Änderungen, Substitutionen, Variationen, Veränderungen und Modifikationen können von einem Fachmann auf dem Gebiet ermittelt werden, und es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung alle solchen Änderungen, Substitutionen, Variationen, Veränderungen und Modifikationen einschließt, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen. Es ist zu beachten, dass alle optionalen Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtung auch in Bezug auf das Verfahren oder den Prozess, die hier beschrieben sind, implementiert werden können und Besonderheiten in den Beispielen irgendwo in einer oder mehreren Ausführungsformen verwendet werden können.
