KR102452393B1 - 적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 검출기 및 이를 이용한 휴먼 머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템, 스캐닝 시스템, 입체 시스템 및 카메라 - Google Patents

적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 검출기 및 이를 이용한 휴먼 머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템, 스캐닝 시스템, 입체 시스템 및 카메라 Download PDF

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Abstract

검출기(110) 및 적어도 하나의 물체(112)의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 방법이 개시된다. 검출기(110)는 적어도 하나의 광 빔(134)의 포지션을 결정하기 위한 광학 센서(114)와, 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하기 위한 적어도 하나의 평가 장치(164)를 포함한다. 광학 센서(114)는 적어도 제1 전극(126) 및 제2 전극(128)을 갖는다. 제1 전극(126)과 제2 전극(128) 사이에는 적어도 하나의 광전지 물질(130)이 매립된다. 제1 전극(126) 또는 제2 전극(128)은 적어도 세 개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 갖는 분리된 전극(136)이 된다. 검출기 및 방법은 고속의 효율적인 방식으로 물체의 3차원 좌표를 결정할 수 있다.

Description

적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 검출기 및 이를 이용한 휴먼 머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템, 스캐닝 시스템, 입체 시스템 및 카메라{DETECTOR FOR OPTICALLY DETERMINING A POSITION OF AT LEAST ONE OBJECT}
본 발명은 적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 검출기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 입체 시각(stereoscopic vision)을 제공하기 위해 적응되는 검출기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 휴먼-머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템, 스캐닝 장치 및 카메라에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 검출하기 위한 방법과 검출기의 다양한 용도에 관한 것이다. 이러한 장치, 방법 및 용도는 가령 일상 생활, 게임, 교통 기술, 생산 기술, 보안 기술, 의료 기술 또는 과학의 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 그러나, 원리상으로는 다른 애플리케이션에서도 사용가능하다.
종래 기술로부터 다양한 광학 센서 및 광전지 장치(photovoltaic device)가 알려져 있다. 광전지 장치는 전자기 방사선, 특히, 자외선광, 가시광 또는 적외선광을 전기 신호 또는 전기 에너지로 변환하는 데 일반적으로 사용되는 것이지만, 광학 검출기는 이미지 정보를 픽업하고 및/또는 적어도 하나의 광학 파라미터, 예를 들어 밝기를 검출하는 데 일반적으로 사용된다.
일반적으로 무기물 센서 및/또는 유기물 센서의 용도에 기반할 수 있는 다양한 광학 센서가 종래 기술로부터 알려져 있다. 특히 대면적 처리를 개선하기 위해 적어도 하나의 유기물 센서 물질을 포함한 센서가 가령 US 2007/0176165에 기술되고 있으며 그 사용이 꾸준히 증가하고 있다. 특히, 소위 염료 태양 전지는 그 중요성이 증가하고 있으며, 이는 가령 WO2009/013282에 일반적으로 기술되고 있다.
적어도 하나의 물체를 광학적으로 검출하기 위한 다양한 검출기가 전술한 광학 센서에 기초하여 알려져 있다. WO2012/110924는 적어도 하나의 광학 센서를 포함한 검출기를 개시하며, 이 광학 센서는 적어도 하나의 센서 영역을 갖는다. 광학 센서는 상기 센서 영역의 조명에 종속하는 방식으로 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 설계된다. 동일한 전체 조명 전력이 제공된다면 그에 따라 센서 신호는 조명의 지오메트리, 특히 "FiP 효과"로 지칭될 수 있는 상기 센서 영역 상의 조명의 빔 단면에 종속한다. 결과적으로, 이러한 종류의 광학 센서는 "FiP 센서"로 지칭될 수도 있으며 FiP 효과를 이용한다. 검출기는 또한 센서 신호로부터 기하학적 정보의 적어도 하나의 아이템, 특히 조명 및/또는 물체에 관한 기하학적 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된 적어도 하나의 평가 장치를 갖는다.
WO2014/097181은 적어도 하나의 가로방향의 광학 센서 및 적어도 하나의 세로방향의 광학 센서를 사용하여 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하는 방법 및 검출기를 개시하고 있다. 바람직하게도, 길이방향의 광학 센서들의 스택이 특히 물체의 세로 방향의 포지션을 높은 정밀도로 모호성 없이 결정하는데 사용된다. 이러한 스택은 또한 적어도 하나의 가로방향의 광학 센서를 더 포함할 수 있으며, 선택적으로는 특히 광 빔이 진행할 수 있는 검출기의 공통 광축을 따라 세로 방향의 광학 센서와 함께 배치될 수 있는 적어도 하나의 촬상 장치를 더 포함할 수도 있다. 이 때문에, 특정 빔 경로 내의 최종 광학 센서를 제외한 모든 광학 센서는 바람직하게도 투과성일 수 있다. 또한, 적어도 하나의 가로 방향의 광학 센서 및 적어도 하나의 세로 방향의 광학 센서는 적어도 부분적으로는 결합된 광학 센서 내로 통합될 수도 있다. 이 때문에, 적어도 하나의 세로 방향의 광학 센서의 제2 전극은 선택적으로 개별로 접촉될 수 있는 부분 전극들(partial electrodes)로 세분될 수 있으며, 여기서 제2 전극은 단일 센서 신호를 제공하도록 설계될 수 있으며, 따라서 단일 전극 접촉만을 제공할 수 있다. 따라서, 세로방향의 신호에 부가해서, 가로 방향의 센서 신호가 세로 방향의 광학 센서에 의해 생성될 수 있다. 또한, WO2014/097181은 휴먼-머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템 및 카메라를 개시하며, 이들 각각은 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하기 위한 적어도 하나의 검출기를 포함하고 있다.
2014년 12월 9일 출원된 유럽 특허 출원 14 196942.8은 본 명세서에서 그 내용이 모두 참조로 포함되며, 그리고 두 개 이상의 광학 센서를 개시하며, 선택적으로는 셋업의 다른 브랜치, 특히, 개별의 부분적인 빔 경로들에 배치될 수 있는 적어도 하나의 촬상 장치를 개시하고 있으며, 이 빔 경로 내의 하나 이상의 빔 분리 요소가 입사 광 빔을 분할하기 위해 사용된다. 일 예로서, 깊이 정보를 결정하도록 적응되는 FiP 센서 및 2차원 이미지를 캡처하도록 적응되는 촬상 장치가 검출기의 개별의 부분적 빔 경로들 내에 배치될 수 있다. 이러한 배치는 특히 하나 초과의 투과성 광학 센서 또는 적용가능할 경우 촬상 장치를 검출기에서 사용하게 할 수 있다. 또한, 광학 센서 및 촬상 센서는 특히 적어도 하나의 FiP 센서와 적어도 하나의 픽셀화된 광학 검출기, 특히 무기질 찰상 센서, 가령 CCD 장치 또는 CMOS 장치의 조합의 "하이브리드 센서", 즉 하나 이상의 유기질 및/또는 무기질 물질을 동시에 포함할 수 있는 어셈블리를 구성할 수 있다.
2015년 6월 16일 출원된 국제특허 출원 PCT/IB2015/054536은 그 내용이 본 명세서에 참조로 포함되며, 적어도 하나의 광학 센서의 촬상면에 평행한 성분을 포함하는 적어도 하나의 광 빔을 방출하는 적어도 하나의 조명원과, 가로방향의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 포지션의 가로 방향 성분에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 세로 방향의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 포지션의 세로 방향 성분에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하는 평가 장치를 포함하는 검출기를 개시하며, 상기 광학 센서는 광이 상기 광 빔의 성분으로부터 산란되는 방식으로 광학 센서에 접근하는 물체의 포지션의 가로방향 성분을 결정하도록 적응되며, 상기 광학 센서는 또한 상기 광 빔의 성분으로부터 산란되는 광에 의한 상기 센서의 조명에 종속적인 적어도 하나의 세로 방향의 센서 신호를 생성하도록 설계된다. 이러한 검출기는 특히 가까운 거리에서 검출기를 통과하는 적어도 하나의 물체, 가령 손가락, 손 또는 그와 관련한 다른 물체의 포지션을 검출하기 위한 근접 센서로서 사용될 수 있으며, 그에 따라 사용자가 디스플레이 또는 휴먼-머신 인터페이스에 실제로 터치되지 않고서 디스플레이 또는 휴먼-머신 인터페이스와 상호작용할 수 있게 한다.
전술한 장치 및 검출기, 특히 WO2012/110924, WO2014/097181 또는 국제특허 출원 PCT/IB2015/054536에서 개시되는 검출기에 의해 시사되는 이점에도 불구하고, 단순하고, 비용 효율적이며 신뢰성있는 공간 검출기가 여전히 요구되고 있다. 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적어도 알려진 장치와 이 유형의 방법의 단점을 실질적으로 회피하는 적어도 하나의 물체를 광학적으로 검출하기 위한 장치 및 방법을 특정하는 것이다.
특히, 본 발명은 물체의 포지션의 가로 방향 및 세로 방향의 성분을 고해상도로 고속 및 동시 감지하기 위한 개선된 광학 센서 및 관련 방법을 제공하는 것이 바람직하지만, 해당 장치의 정교한 제조 공정이나 제각기의 방법을 수행할 때의 복잡한 평가 과정을 필요로 하지 않는다.
또한, 본 발명은 검출기 및 입체 시각을 제공하도록 특히 적응될 수 있는 적어도 하나의 검출기를 포함한 입체 시스템을 제공하는 것이 바람직하며, 물체의 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템은 종래 기술로부터 알려진 비교가능한 종류의 시스템과 비교할 때 감소된 노력으로 생성될 수 있다.
이러한 문제들은 본 발명의 특허청구범위의 독립항들에 의해 해결된다. 개별적으로 구현되거나 조합적으로 구현될 수 있는 본 발명의 효과적인 특징들은 종속항 및/또는 아래의 상세한 설명 및 세부 실시예에 제시된다.
본 명세서에 기술되는 표현 "갖는", "포함하는" 및 "함유하는" 뿐만 아니라 그의 문법상의 변동 사항이 비 배타적인 방식으로 사용되고 있다. 따라서, 표현 "A가 B를 갖는다" 뿐만 아니라 표현 "A가 B를 포함한다" 또는 "A가 B를 함유한다"는 A가 B이외에도 하나 이상의 다른 구성요소 및/또는 성분을 포함한다는 사실과, B 이외에는 A에 그 어떠한 다른 구성요소, 성분 또는 요소가 제공되지 않는 경우 모두를 지칭할 수 있다.
본 발명의 제1 측면에서, 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하기 위한 검출기가 개시된다.
본 명세서에 개시되는 바와 같이, "물체"는 일반적으로 생체 및 비 생체 물체로부터 선택되는 임의의 물체일 수 있다. 따라서, 일 예로서, 적어도 하나의 물체는 하나 이상의 물품 및/또는 한 물품의 하나 이상의 부품을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 물체는 하나 이상의 생체 및/또는 생체의 하나 이상의 부분, 가령 사용자와 같은 인간 및/또는 동물의 하나 이상의 몸체 부분일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 용어 "포지션"은 일반적으로 물체의 공간적인 위치 및/또는 방향에 관한 정보의 임의의 아이템을 지칭한다. 이 때문에, 일 예로서, 하나 이상의 좌표계가 사용될 수 있으며, 물체의 포지션은 하나, 둘, 세 개 또는 그 이상의 좌표들을 사용하여 결정될 수 있다. 일 예로서, 하나 이상의 직각 좌표계 및/또는 다른 타입의 좌표계가 사용될 수 있다. 일 예에서, 좌표계는 검출기가 사전결정된 포지션 및/또는 방향을 갖는 검출기의 좌표계일 수 있다. 아래의 상세한 설명에서 개요되는 바와 같이, 검출기는 검출기의 메인 시야 방향을 구성할 수 있는 광축을 가질 수 있다. 광축은 Z 축과 같은 좌표계의 광축을 형성할 수 있다. 또한, 하나 이상의 추가적인 축, 바람직하게는 Z 축에 수직인 축이 제공될 수 있다.
따라서, 일 예로서, 검출기는 광축이 Z 축을 형성하고 또한 Z 축에 수직인 동시에 서로 수직인 X 축 및 Y 축이 제공되는 좌표계를 구성할 수 있다. 일 예로서, 검출기 및/또는 검출기의 부분은 좌표계 내의 특정 포인트, 가령 좌표계의 원점에 존재할 수 있다. 이러한 좌표계에서, Z 축에 평행하거나 반평행한 방향은 세로 방향으로서 간주될 수 있으며, Z 축을 따르는 좌표는 세로 방향 좌표로서 간주될 수 있다. 세로 방향 좌표에 대해 수직인 임의의 방향은 가로 방향으로 간주될 수 있으며 X 좌표 및/또는 Y 좌표가 가로 방향 좌표로 간주될 수도 있다.
대안으로서, 다른 타입의 좌표계가 사용될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, 광축이 Z 축을 형성하고 Z 축으로부터의 거리와 극각(a polar angle)이 추가적인 좌표로서 사용될 수 있는 극좌표계가 사용될 수도 있다. 또한, Z 축에 대해 평행하거나 반평행한 방향은 세로 방향으로 간주될 수 있으며, Z 축을 따르는 좌표는 세로 방향 좌표로 간주될 수도 있다. Z 축에 수직인 임의의 방향은 가로 방향으로 간주될 수 있으며 극 좌표 및/또는 극각은 가로 방향 좌표로 간주될 수도 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하기 위한 검출기는 일반적으로 적어도 하나의 물체의 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 제공하도록 적응된 장치이다. 검출기는 고정 장치이거나 모바일 장치일 수 있다. 또한, 검출기는 독립형 장치일 수 있거나 또다른 장치, 가령 컴퓨터, 차량 또는 임의의 다른 장치의 일부일 수 있다. 또한, 검출기는 핸드헬드형 장치일 수 있다. 검출기의 다른 실시예들이 사용가능하다.
검출기는 적어도 하나의 물체의 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 임의의 실행가능한 방식으로 제공하도록 적응될 수 있다. 따라서, 이러한 정보는 가령 전자적인 방식으로, 시각적인 방식으로, 음향적인 방식으로 또는 이들의 임의의 조합의 방식으로 제공될 수 있다. 이러한 정보는 또한 검출기의 데이터 저장소 또는 별개의 장치에 저장될 수 있고 및/또는 적어도 하나의 인터페이스, 가령 무선 인터페이스 및/또는 유선 인터페이스를 통해 제공될 수도 있다.
본 발명에 따른 검출기는 물체로부터 검출기로 진행하는 적어도 하나의 광빔의 포지션을 결정하는 적어도 하나의 광학 센서―상기 광학 센서는 적어도 제1 전극과 제2 전극을 가지며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 적어도 하나의 광전지 물질이 매립되며, 상기 광전지 물질은 광에 의한 상기 광전지 물질의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되며, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 적어도 세 개의 부분 전극을 갖는 분리된 전극이며, 각각의 부분 전극은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 상기 센서 신호는 상기 광학 센서의 센서 영역 내의 광빔의 빔 단면에 종속함―와, 상기 부분 전극의 쌍의 센서 신호를 평가함으로써 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되고, 모든 부분 전극의 센서 신호의 합을 평가함으로써 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된 적어도 하나의 평가 장치―상기 가로 방향 포지션은 상기 검출기의 광축에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션임―를 포함한다.
아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상술한 컴포넌트들은 개별 컴포넌트일 수 있다. 대안으로, 상술한 컴포넌트들 중 두 개 이상은 하나의 컴포넌트로 통합될 수도 있다. 따라서, 적어도 하나의 평가 장치는 적어도 하나의 광학 센서와는 독립적인 개별 평가 장치로서 형성될 수도 있지만 바람직하게는 센서 신호를 수신하기 위해 상기 적어도 하나의 광학 센서에 접속될 수도 있다. 대안으로서, 적어도 하나의 평가 장치는 적어도 하나의 광학 센서 내에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있다.
용어 "가로 방향 포지션"과 관련하여, 위에서 제공된 정의에 대한 참조가 행해질 수 있다. 따라서, 바람직하게도 가로 방향 포지션은 검출기의 광축에 대해 수직인 적어도 하나의 차원의 적어도 하나의 좌표일 수 있거나 이를 포함할 수도 있다. 일 예로서, 가로 방향 포지션은 상기 광축에 대해 수직인 평면에서, 가령 상기 광학 센서의 감광성 센서 표면 상에서 광빔에 의해 생성된 광 스폿의 포지션일 수도 있다. 일 예로서, 상기 평면에서의 포지션은 직각 좌표 및/또는 극 좌표로 제공될 수도 있다. 다른 실시예가 사용가능하다.
적어도 하나의 센서 신호는 일반적으로 가로 방향 포지션을 나타내는 임의의 신호일 수 있다. 일 예로서, 센서 신호는 디지털 및/또는 아날로그 신호일 수 있거나 이를 포함할 수도 있다. 일 예로서, 센서 신호는 전압 신호 및/또는 전류 신호일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 센서 신호는 디지털 데이터일 수 있거나 이를 포함할 수도 있다. 센서 신호는 단일 신호 값 및/또는 일련의 신호 값일 수 있거나 이를 포함할 수도 있다. 센서 신호는 두 개 이상의 개별 신호를 조합함으로써, 가령 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 두 개 이상의 신호를 평균화하는 것 및/또는 두 개 이상의 신호의 몫을 형성하는 것에 의해 도출되는 임의의 신호를 더 포함할 수도 있다.
아래에서 설명되는 바와 같이, 적어도 하나의 "광학 센서"는 바람직하게도 하나 이상의 광 검출기, 바람직하게도 하나 이상의 유기 광 검출기 및 가장 바람직하게도 하나 이상의 염료 감응 유기 태양 전지(염료 태양 전지로도 지칭되기도 하는 DSC)(가령, 하나 이상의 염료 감응 유기 태양 전지(s-DSCs))를 포함할 수도 있다. 따라서, 광학 센서는 적어도 하나의 제1 전극, 적어도 하나의 제2 전극 및 적어도 하나의 광전지 물질을 갖는 광 검출기이며, 상기 광전지 물질은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 매립된다. 본 명세서에 사용되는 "광전지 물질"은 일반적으로 광에 의한 광전지 물질의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되는 물질 또는 물질들의 조합이다.
본 명세서에 사용되는 용어 "평가 장치"는 일반적으로 물체의 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된 임의의 장치를 지칭한다. 일 예로서, 평가 장치는 하나 이상의 집적 회로(가령 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)) 및/또는 하나 이상의 데이터 처리 장치(가령, 하나 이상의 컴퓨터, 바람직하게는 하나 이상의 마이크로컴퓨터 및/또는 마이크로컨트롤러)일 수 있거나 이를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 전처리 장치 및/또는 데이터 취득 장치, 센서 신호의 수신 및/또는 전처리를 위한 하나 이상의 장치, 하나 이상의 AD 변환기 및/또는 하나 이상의 필터와 같은 추가적인 컴포넌트들이 포함될 수도 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 평가 장치는 하나 이상의 인터페이스, 가령 하나 이상의 무선 인터페이스 및/또는 하나 이상의 유선 인터페이스를 포함할 수도 있다.
적어도 하나의 평가 장치는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램, 가령, 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하는 단계 및/또는 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하는 단계를 수행하거나 지원하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 수행하도록 적응될 수도 있다. 일 예로서, 입력 변수로서 센서 신호를 사용함으로써 물체의 가로 방향 포지션 및/또는 세로 방향 포지션으로의 사전결정된 변환을 수행할 수 있는 하나 이상의 알고리즘이 구현될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 광학 센서의 제1 전극 또는 제2 전극은 적어도 세 개의 부분 전극을 갖는 분리된 전극이며, 여기서 광학 센서는 센서 영역을 가지며, 적어도 하나의 센서 신호는 상기 센서 영역 내의 광 빔의 포지션을 나타낸다. 따라서, 전술한 바와 같이, 광학 센서는 하나 이상의 광 검출기, 바람직하게는 하나 이상의 유기 광 검출기, 보다 바람직하게는 하나 이상의 DSC 또는 sDSC일 수 있거나 이를 포함할 수도 있다. 센서 영역은 물체를 향하고 있는 광 검출기의 표면일 수 있다. 센서 영역은 바람직하게는 광축에 대해 수직인 방향으로 지향될 수 있다. 따라서, 센서 신호는 광학 센서의 센서 영역의 평면 내에서 광 빔에 의해 생성된 광 스폿의 포지션을 나타낼 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 검출기는, 특히 검출기가 적어도 두 개의 상이한 파장에 의해 영향을 받을 수 있는 경우에, 바람직하게도 적어도 두 개의 분리된 광 검출기를 사용함으로써 적어도 두 개의 센서 신호를 검출하도록 설계될 수 있다. 본 명세서에서 일 예로서, 제1 광 검출기는 광 스펙트럼의 제1 부분에 대해서는 투과성일 수 있으며 광 스펙트럼의 나머지 부분에 대해서는 흡수성일 수 있는 반면에, 충돌하는 광 빔의 방향에 대해 광 검출기의 후방에 배치될 수 있는 적어도 하나의 제2 광 검출기는 광 스펙트럼의 제2 부분에 대해서는 투과성일 수 있으며 그리고 특히 제1 광 검출기가 투과성일 수 있는 광 스펙트럼의 제1 부분에 대해서는 흡수성일 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에 사용되는 용어 "분리된 전극"은 적어도 하나의 전류 및/또는 전압 신호를 특정하도록 적응된, 특히 다른 부분 전극들과는 독립적인 복수의 전극 중의 하나의 전극을 지칭하는 것이다. 따라서, 복수의 부분 전극이 제공되는 경우, 제1 전극 또는 제2 전극은, 적어도 세 개의 부분 전극을 통해 독립적으로 측정될 수 있고 및/또는 사용될 수도 있는, 복수의 전위 및/또는 전류 및/또는 전압을 제공하도록 적응된다.
제1 전극 또는 제2 전극이 세 개 이상의 부분 전극을 갖는 분리된 전극이 되는 적어도 하나의 광학 센서를 사용함으로써 부분 전극들을 통하는 전류들은 센서 영역 내의 광 빔의 포지션에 종속적일 수 있다. 이는 일반적으로는 부분 전극들 상에서의 충돌하는 광으로 인한 전하의 생성 위치로부터의 도중에 오믹 손실 또는 저항성 손실이 발생할 수도 있다는 사실로부터 기인할 수 있다. 따라서, 부분 전극들 이외에도, 분리된 전극은 부분 전극들에 접속된 하나 이상의 추가적인 전극 물질들을 포함할 수도 있으며, 여기서 하나 이상의 추가적인 전극 물질들은 전기 저항을 제공한다. 따라서, 하나 이상의 추가적인 전극 물질들에 의해 부분 전극들 대한 전하의 생성 위치로부터의 도중에 발생하는 오믹 손실로 인해, 부분 전극들을 통하는 전류는 전하의 생성 위치에 종속하며 따라서 센서 영역 내의 광 빔의 포지션에 대해 종속적이다. 센서 영역 내의 광 빔의 포지션을 결정하기 위한 원리의 상세를 위해 아래의 바람직한 실시예 및/또는 미국 특허 제6,995,445호 및/또는 미국 공개 공보 제2007/0176165호에 개시되는 물리적 원리 및 장치 옵션에 대해 참조가 행해질 수도 있다.
광학 센서는 또한 부분 전극들을 통하는 전류에 따른 센서 신호를 생성하도록 적응될 수도 있다. 따라서, 두 개의 수평 방향으로 인접한 부분 전극들을 통한 전류들의 비율이 형성될 수 있으며, 이에 의해 X 좌표를 생성할 수 있으며, 및/또는 수직으로 인접하는 부분 전극들을 통한 전류들의 비가 형성될 수 있으며, 이에 의해 Y 좌표를 생성할 수가 있다. 검출기, 바람직하게는 광 검출기 및/또는 평가 장치는 부분 전극들을 통한 전류들의 적어도 하나의 비율로부터 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보를 도출하도록 적응될 수도 있다. 그러나, 부분 전극들을 통한 전류들을 비교함으로써 포지션 좌표들을 생성하기 위한 다른 방식이 사용가능하다.
특히 바람직한 실시예에서, 분리된 전극은 두 개의 부분 전극의 두 개의 쌍을 포함할 수도 있으며, 각각의 부분 전극의 두 개의 측면은, 네 개의 부분 전극의 표면이 함께 광학 센서 상에서 사각형 영역, 가령 정사각형 영역을 점유할 수 있는 방식으로, 추가적인 부분 전극의 하나의 측면과 인접할 수 있다. 그러나, 다른 배치, 가령, 광학 센서 상에서든 아니든 간에 사각형 영역, 가령 정사각형 영역을 여전히 점유하는 두 개 또는 세 개의 전극의 세 개의 쌍을 갖는 배치나, 여섯 개의 부분 전극의 표면이 함께 광학 센서 상에서 육각형 영역을 점유할 수 있는 방식으로 각각의 부분 전극이 삼각형 형태를 갖는 여섯 개의 부분 전극을 갖는 6각형 배치도 가능하다.
이와 관련하여, 가능한 한 대형인 제각기의 부분 전극으로부터 전류를 달성하기 위해, 특정 배치에 의해 생성된 표면이 인접하는 부분 전극 간에 데드 간격(dead space)이 가능한 한 적은 특정 영역을 커버할 수 있는 방식으로 부분 전극을 배치하는 것이 특히 장점일 수 있다. 특히, 두 개의 인접하는 부분 전극은 광학 센서 내에서 인접하는 부분 전극들 간에 갭이 존재하지 않거나 작은 갭만이 존재하는 방식으로 배치될 수도 있다. 대안으로서, 두 개의 인접하는 부분 전극은 중첩 영역이 생성될 수 있는 방식으로 서로 부분적으로 중첩할 수 있으며, 상기 중첩 영역은 각각의 중첩하는 부분 전극의 에리어의 1% 이하를 점유할 수 있다.
전술한 바와 같이, 적어도 하나의 광학 센서는 바람직하게는 투과성 광학 센서일 수 있다. 따라서, 광학 센서의 적어도 하나의 제1 전극은 바람직하게는 투과성이다. 본원 발명에서 사용되는 용어 "투과성"은 일반적으로 투과성 물체를 통한 송신 이후의 광의 세기가 투과성 물체를 통한 송신 이전의 광의 세기의 10%, 바람직하게는 40%, 및 보다 바람직하게는 60%와 동일하거나 이를 초과한다는 사실을 지칭하고 있다. 보다 특히, 광학 센서의 적어도 하나의 제1 전극은 전적으로 또는 부분적으로 적어도 하나의 투과성 도전성 산화물(TCO)로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 인듐 도핑된 주석 산화물(ITO) 및/또는 불소 도핑된 주석 산화물(FTO)이 명명될 수도 있다. 아래에서 추가의 예가 제공될 것이다. 또한, 광학 센서의 적어도 하나의 제2 전극은 바람직하게는 전적으로 또는 부분적으로는 투과성일 수 있다.
따라서, 분리된 전극은 특히 세 개 이상의 전극과 세 개 이상의 전극과 접촉하는 적어도 하나의 추가적인 전극 물질을 포함할 수도 있다. 본 발명에 따르면, 광학 센서의 적어도 하나의 분리된 전극은 전적으로 적어도 하나의 도전성 폴리머, 바람직하게는 투과성 도전성 폴리머로 구성될 수 있다. 일 예로서, 적어도 0.01 S/㎝의 전기 도전성, 바람직하게는 적어도 0.1 S/㎝의 전기 도전성, 보다 바람직하게는 적어도 1 S/㎝의 전기 도전성 또는 적어도 10 S/㎝의 전기 도전성 또는 적어도 100 S/㎝의 전기 도전성을 갖는 도전성 폴리머가 사용될 수 있다. 일 예로서, 적어도 하나의 도전성 폴리머는, 폴리-3, 4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT), 바람직하게는 적어도 하나의 카운터 이온(counter ion)으로 전기 도핑된 PEDOT, 보다 바람직하게는 소듐 폴리스티렌 설포네이트로 도핑된 PEDOT (PEDOT:PSS)와, 폴리아닐린(PANI) 및 폴리티오펜으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 도전성 폴리머는 적어도 세 개의 부분 전극들 간에 전기적 접속을 제공할 수 있다. 도전성 폴리머는 오믹 저항을 제공할 수 있으며, 그에 따라 전하 생성의 포지션의 결정을 가능하게 한다. 바람직하게도, 도전성 폴리머는 부분 전극들 간에 0.1 내지 20 ㏀의 전기 저항, 바람직하게는 0.5 내지 5.0 ㏀의 전기 저항, 보다 바람직하게는 1.0 내지 3.0 ㏀의 전기 저항을 제공한다. 본 명세서에 사용되는 "도전성 물질"은 일반적으로는 104 미만, 103 미만, 102 미만 또는 10 ㏀ 미만의 특정 전기 저항을 갖는 물질일 수 있다. 바람직하게도, 도전성 물질은 10-1 미만, 10-2 미만, 10-3 미만, 10-5 미만 또는 10-6 ㏀ 미만의 특정 전기 저항을 갖는다. 보다 바람직하게는 도전성 물질의 특정 전기 저항은 특히 알루미늄의 특정 전기 저항의 범위 내에서 5×10-7 ㏀ 미만 또는 1×10-7 ㏀ 미만이다.
본 발명의 다른 실시예는 물체로부터 검출기로 전파되는 광 빔의 특성을 참조하고 있다. 광 빔은 물체 그 자체에 의해 입력될 수 있다. 즉 물체로부터 발생할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 광 빔의 다른 원점이 사용가능하다. 따라서, 가령, 하나 이상의 주요 광선 또는 빔을 사용함으로써, 가령 사전결정된 특성을 갖는 하나 이상의 주요 광선 또는 빔을 사용함으로써 물체를 조명하는 하나 이상의 조명원이 제공될 수도 있다. 후자의 경우, 물체로부터 검출기로 전파되는 광 빔은 물체 및/또는 물체에 접속된 반사 장치에 의해 반사되는 광 빔일 수 있다. 따라서, 물체는 주요 광을 생성하는 조명원을 사용함으로써 조명을 받을 수 있는데, 물체는 주요 광을 탄력적으로 또는 비탄력적으로 반사시키며, 따라서 검출기로 전파되는 광 빔을 생성할 수가 있다. 조명원 그 자체는 검출기의 일부일 수 있다. 따라서, 검출기는 적어도 하나의 조명원을 포함할 수도 있다. 본 명세서의 조명원은 일반적으로는 물체에 적어도 부분적으로 접속된 및/또는 물체와 적어도 부분적으로 동일한 조명원과, 물체를 주요 방사선, 바람작하게는 주요 광을 사용하여 적어도 부분적으로 조명하도록 설계된 조명원으로부터 선택될 수 있으며, 여기서, 광 빔은 물체 상에서의 주요 방사선의 반사 및/또는 주요 방사선에 의해 자극되는 물체 그 자체에 의한 광 방출에 의해 생성된다. 또한, 조명원은 정의된 패턴이 적어도 하나의 광학 센서 상에 투사될 수 있는 방식으로 충돌하는 광 빔을 수정할 수 있는 구조화된 광원일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 용어 "광"은 일반적으로는 가시광 스펙트럼 범위, 자외선광 스펙트럼 범위 및 적외선광 스펙트럼 범위 중 하나 이상에서의 전자기 방사선을 지칭한다. 용어 "가시광 스펙트럼 범위"는 일반적으로는 380 내지 780 나노미터의 스펙트럼 범위를 지칭한다. 용어 "적외선광(IR) 스펙트럼 범위"는 일반적으로는 780 나노미터 내지 1000 미크론의 범위, 바람직하게는 780 나노미터 내지 3.0 미크론의 범위 내의 전자기 방사선을 지칭한다. 용어 "자외선광 스펙트럼 범위"는 일반적으로는 1 나노미터 내지 380 나노미터의 범위, 바람직하게는 100 나노미터 내지 380 나노미터의 범위 내의 전자기 방사선을 지칭한다. 바람직하게도, 본 발명의 광은 가시광, 즉 가시광 스펙트럼 범위 내의 광이다.
용어 "광 빔"은 일반적으로는 특정 방향으로 방출되는 광의 양을 지칭한다. 따라서, 광 빔은 광 빔의 전파 방향에 수직인 방향으로 사전결정된 연장부를 갖는 광선의 번들(a bundle of the light rays)일 수 있다. 바람직하게도, 광 빔은 하나 이상의 가우시안 빔 파라미터, 가령 빔 웨이스트(a beam waist), 레일리 길이(a Rayleigh-length) 또는 빔 직경 및/또는 빔 공간 전파의 전개를 특징짓는 데 적합한 임의의 다른 빔 파라미터 또는 빔 파라미터들의 조합 중의 하나 이상에 의해 특성화될 수 있는 하나 이상의 가우시안 광 빔일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 적어도 하나의 센서 신호는 광 빔에 의해 동일한 전체 조명 전력이 제공되면 적어도 하나의 광학 센서의 센서 영역 내의 광 빔의 빔 단면에 종속적이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "빔 단면"은 일반적으로 특정 위치에서 광 빔의 가로 방향의 확장부 또는 광 빔에 의해 생성되는 광 스폿을 지칭한다. 원의 광 스폿이 생성되는 경우, 반경, 직경 또는 가우시안 빔 웨이스트 또는 가우시안 빔 웨이스의 두 배는 빔 단면의 측도로서 기능할 수 있다. 원이 아닌 광 스폿이 생성되는 경우, 단면은 임의의 다른 실행가능한 방식으로, 가령 등가의 빔 단면으로도 지칭되기도 하는, 비 원형의 광 스폿과 동일한 영역을 갖는 원형의 단면을 결정함으로써 결정된다.
따라서, 광 빔에 의해 센서 영역의 동일한 전체 조명 전력이 제공되면, 제1 빔 직경 또는 빔 단면을 갖는 광 빔은 제1 센서 신호를 생성할 수 있지만, 상기 제1 빔 직경 또는 빔 단면과는 상이한 제2 빔 직경 또는 단면을 갖는 광 빔은 상기 제1 센서 신호와는 상이할 수 있는 제2 센서 신호를 생성한다. 따라서, 상기 센서 신호들을 비교함으로써, 빔 단면, 특히 빔 직경에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템이 생성될 수 있다. 이러한 효과의 상세를 위해, WO2012/110924에 대한 참조가 행해질 수 있다.
특히, 물체로부터 검출기로 전파되는 광 빔의 하나 이상의 빔 특성이 알려져 있는 경우, 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템이 적어도 하나의 센서 신호와 물체의 포지션 간의 알려진 관계로부터 도출될 수가 있다. 알려진 관계는 알고리즘 및/또는 하나 이상의 조정 곡선으로서 평가 장치 내에 저장될 수 있다. 일 예로서, 특히 가우시안 빔의 경우, 빔 웨이스트의 빔 직경과 물체의 포지션 간의 관계는 상기 빔 웨이스트와 세로 방향 좌표 간의 가우시안 관계를 사용함으로써 용이하게 도출될 수 있다. WO2012/110924에 공지된 이러한 효과는 "FiP 효과"로 지칭되기도 하며 광 빔의 적절한 변조에 종속할 수 있거나 이 변조에 의해 강조될 수도 있다. 따라서, 바람직하게도, 검출기는 또한 조명을 변조하기 위한 적어도 하나의 변조 장치를 가질 수도 있다. 검출기는 상이한 변조의 경우 적어도 두 개의 센서 신호, 특히 제각기의 상이한 변조 주파수에서 적어도 두 개의 센서 신호를 검출하도록 설계될 수 있다. 이러한 경우, 평가 장치는 적어도 두 개의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계될 수 있다. 일반적으로, 광학 센서는 동일한 전체 조명 전력이 제공되면 적어도 하나의 센서 신호가 조명의 변조의 변조 주파수에 종속하는 방식으로 설계될 수 있다. 이러한 주파수 종속성의 특성은 특히 DSC 및 보다 바람직하게는 sDSC에 제공될 수 있다. 그러나, 다른 타입의 광학 센서, 바람직하게는 광 검출기 및 보다 바람직하게는 유기 광 검출기가 이러한 효과를 나타낼 수도 있다.
바람직하게도, 적어도 하나의 광학 센서는 전극 및 광전지 물질을 구비한 층의 층 셋업을 갖는 박막 장치이며, 이 층 셋업은 바람직하게는 1밀리미터를 초과하지 않는 두께, 보다 바람직하게는 기껏해야 500 미크론 또는 그 미만인 두께를 갖는다. 따라서, 광학 센서의 센서 영역은 바람직하게는 제각기의 장치의 표면에 의해 형성될 수 있는 센서 영역일 수 있거나 이를 포함할 수도 있으며, 상기 표면은 물체로 지향될 수 있거나 물체로부터 멀어지게 지향될 수 있다. 이에 의해, 센서 영역을 포함하는 일부의 표면들이 물체로 지향될 수 있는 방식으로 적어도 하나의 광학 센서를 배치하는 것이 또한 가능하며, 여기서 나머지 표면들은 물체로부터 멀어지게 지향할 수 있다. 이러한 종류의 장치의 배치는 스택을 통한 광 빔의 경로를 최적화하고 및/또는 광 경로 내의 반사를 감소시키는데 도움이 될 수 있으며, 임의의 이유 또는 목적을 위해 교번 방식으로, 가령 센서 영역이 물체로 지향될 수 있는 하나, 둘, 세 개, 또는 그 이상의 장치가 센서 영역이 물체로부터 멀어지게 지향될 수 있는 하나, 둘, 세 개 또는 그 이상의 다른 장치와 교번하게 구현될 수도 있다.
바람직하게도, 광학 센서의 센서 영역은 하나의 연속하는 센서 영역, 가령 장치마다의 하나의 연속적인 센서 에리어 또는 센서 표면에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 바람직하게도 광학 센서의 센서 영역은 정확히 하나의 연속적인 센서 영역에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게도, 센서 신호는 광학 센서의 전체 센서 영역에 대한 균일한 센서 신호이다. 이에 의해, 적어도 하나의 광학 센서는 적어도 1제곱 밀리미터, 바람직하게는 적어도 5 제곱 밀리미터의 감지 에리어(센서 에리어로 지칭되기도 함), 가령 5 제곱 밀리미터 내지 1000 제곱 센티미터의 센서 에리어, 바람직하게는 7 제곱 밀리미터 내지 100 제곱 센티미터의 센서 에리어, 보다 바람직하게는 1 제곱 센티미터의 센서 에리어를 제공하는 센서 영역을 가질 수 있다. 센서 에리어는 바람직하게도 사각형의 지오메트리, 가령 정사각형의 지오메트리를 갖는다. 적어도 하나의 센서 영역은 가령 적어도 하나의 센서 에리어를 포함할 수 있다. 즉, 센서 영역의 수평 방향의 범위는 센서 영역의 두께를 가령 적어도 10 배, 바람직하게는 적어도 100배 그리고 특히 바람직하게는 적어도 1000배 만큼 상당히 초과한다. 그러나, 다른 지오메트리 및/또는 센서 에리어가 사용가능하다.
센서 신호는 바람직하게도 전류(가령, 광전류) 및 전압(가령, 광전압) 또는 그로부터 도출되는 임의의 신호(가령, 전류 및/또는 전압의 몫)로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 또한, 센서 신호는 가령 평균화 및/또는 필터링에 의해 원시 센서 신호로부터 정제된 센서 신호를 도출하기 위해 전처리될 수 있다. 센서 영역은, 따라서 균일한 신호, 가령 전기 신호가 생성되며, 바람직하게는, 가령 센서 영역의 부분 영역에 대한 부분 신호로 더 이상 세분될 수 없는 광학 센서의 최소 단위가 될 수 있다. 센서는 하나의 센서 영역을 가질 수 있거나 복수의 센서 영역을 가질 수 있는데, 복수의 센서 영역에 의한 후자의 경우는 2차원 및/또는 3차원 행렬로 배열된다.
일반적으로, 광학 센서는 적어도 하나의 반도체 검출기, 특히 적어도 하나의 유기 물질을 포함하는 유기 반도체 검출기, 바람직하게는 유기 태양 전지 및 특히 바람직하게는 염료 태양 전지 또는 염료 감응 태양 전지, 특히 고체 염료 태양 전지 또는 고체 염료 감응 태양 전지를 포함할 수 있다. 바람직하게도, 광학 센서는 DSC 또는 sDSC이거나 이를 포함한다. 따라서, 바람직하게도, 광학 센서는 적어도 하나의 제1 전극, 적어도 하나의 n형 반도전성 금속 산화물, 적어도 하나의 염료, 적어도 하나의 p형 반도전성 유기 물질, 바람직하게는 고체 p형 반도전성 유기 물질 및 적어도 하나의 제2 전극을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 광학 센서는 적어도 하나의 DSC 또는 보다 바람직하게는 적어도 하나의 sDSC를 포함한다. 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 광학 센서는 투과성 광학 센서이거나 적어도 하나의 투과성 광학 센서를 포함한다. 따라서, 제1 전극 및 제2 전극 모두는 투과성이다.
광학 센서는 평면, 평면 볼록(a planar-convex), 평면 오목(a planar-concave), 양면 볼록(biconvex), 양면 오목 또는 광학 목적용으로, 가령 렌즈 또는 프리즘용으로 이용될 수 있는 임의의 형태를 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있는 형상을 나타낼 수 있다. 본 명세서에서의 기판은 강성일 수 있거나 이와는 달리 플렉시블한 것일 수 있다. 적절한 기판 뿐만 아니라 금속 포일은 특히 플라스틱 시트 또는 박막이고 특히 유리 시트 또는 유리 박막이다. 형상 변형 물질, 가령 형상 변형 폴리머는 플렉시블 기판으로 우선적으로 사용될 수 있는 물질의 예를 구성한다. 또한, 기판은 특히 입사 광 빔의 반사를 감소 및/또는 수정할 목적으로 커버 또는 코팅될 수 있다. 일 예로서, 기판은 미러 효과, 가령, 다이크로익 미러의 효과를 나타내는 방식으로 형상화될 수 있으며, 이 미러 효과는 임의의 목적을 위해 기판 후방의 광축의 분할이 필요할 수 있는 셋업에 특히 유용할 수 있다.
물체로부터 검출기로 전파되는 광 빔의 빔 특성이 완전히 또는 부분적으로 알려져 있더라도, 여러 빔에서, 빔 단면은 초점에 도달하기 전에 좁아지고 그 후에 다시 넓어진다는 것이 알려져 있다. 따라서, 광 빔이 최소 빔 단면을 갖는 초점이 발생하기 이전에 종종 광 빔의 전파 축을 따른 포지션들에서는 광 빔이 동일한 단면을 갖는다. 따라서, 일 예로서, 초점 전후의 거리 z0에서 광 빔의 단면은 동일하다. 따라서, WO2014/097181은 광 빔의 빔 단면과 물체의 세로 방향 포지션 간의 알려진 관계에서의 모호성을 해결하기 위해 평가 장치에 의해 사용될 복수의 세로 방향 센서 신호를 생성할 수 있는 복수의 개별 세로 방향 광학 센서들의 스택을 제안하고 있다. 그러나, 복수의 광학 센서의 스택이 다양한 환경하에서는 적절하지 않을 수 있기 때문에, 물체의 세로 방향 포지션을 결정하는 데 오직 하나의 센서만이 사용될 수 있다. 본 명세서에서, 광 빔의 전체 전력 또는 세기가 알려져 있는 경우에 광 빔의 특정 단면이 결정될 수 있다. 이러한 정보를 사용하여, 초점으로부터의 제각기의 광학 센서의 거리 z0도 여전히 결정될 수 있다. 그러나, 제각기의 광학 센서가 초점 이전에 또는 이후에 위치하는 지를 결정하기 위해, 추가의 정보가 필요할 수 있다. 가령, 물체 및/또는 검출기의 이동 이력 및/또는 검출기가 초점 이전에 또는 이후에 배치되는지에 관한 정보가 필요할 수 있다. 따라서, 일반적으로, 평가 장치는 이러한 추가 정보를 고려함으로써 광 빔이 넓어지는지 좁아지는지를 인식하도록 적응될 수 있다. 물체의 적어도 하나의 세로 방향 좌표에 부가적으로, 물체의 적어도 하나의 가로 방향 좌표가 결정될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 평가 장치는 추가로 적어도 하나의 광 검출기 상에서 광 빔의 포지션을 결정함으로써 물체의 적어도 하나의 가로 방향 좌표를 결정하도록 적응될 수 있다.
또한, 바람직한 실시예는 평가 장치를 참조하고 있다. 따라서, 평가 장치는, 바람직하게는 알려진 조명 전력을 고려하고 선택적으로는 조명이 변조되는 변조 주파수를 고려하여, 조명 지오메트리와 검출기에 대한 물체의 상대적인 포지션 간의 적어도 하나의 사전정의된 관계로부터 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계될 수 있다. 일반적으로, 전술한 바와 같이, 평가 장치는 적어도 하나의 센서 신호로부터 광 빔의 직경을 결정함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 적응될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 그리고 후술되는 바와 같이, 광 빔의 직경 또는 등가적으로 광 빔의 빔 웨이스트는 특정 위치에서 광 빔의 빔 단면을 특징짓는데 사용될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 알려진 관계는 적어도 하나의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션을 결정하기 위해 물체의 세로 방향 포지션과 빔 단면 사이에서 사용될 수 있다. 일 예로서, 광 빔이 적어도 대략적으로 가우시안 방식으로 전파한다고 가정할 경우에 가우시안 관계가 사용될 수 있다. 이 때문에, 광 빔은 가령 알려진 가우시안 프로파일과 같은 알려진 전파 특성을 갖는 광 빔을 생성하는 조명원을 사용함으로써 적절히 형상화될 수 있다. 이 때문에, 조명원 그 자체는 당업자가 알고 있는 여러 타입의 레이저를 위한 경우에 알려진 특성을 갖는 광 빔을 생성할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 조명원 및/또는 검출기는 당업자가 인식하고 있는 알려진 특성을 갖는 광 빔을 제공하기 위해, 하나 이상의 렌즈 및/또는 하나 이상의 다이아프램과 같은 하나 이상의 빔 성형 요소를 가질 수 있다. 따라서, 예로서, 하나 이상의 전사 요소, 가령 알려진 빔 성형 특성을 갖는 하나 이상의 전사 요소가 제공될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 조명원 및/또는 검출기, 가령 적어도 하나의 선택적인 전사 요소는 하나 이상의 필터, 가령 적어도 하나의 광 검출기의 최대 여기를 벗어난 파장을 필터링하여 제거하기 위한 하나 이상의 필터 요소와 같은, 하나 이상의 파장 선택 요소를 가질 수도 있다. 따라서, 일반적으로, 평가 장치는, 바람직하게는 광 빔의 전파 방향에서의 적어도 하나의 전파 좌표에 대한 광 빔의 빔 직경의 알려진 종속성 및/또는 광 빔의 알려진 가우시안 프로파일로부터 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 결정하기 위해, 광 빔의 빔 단면 및/또는 직경과 광 빔의 알려진 빔 특성을 비교하도록 적응될 수 있다.
위에서 상술한 바와 같은 본원 발명의 특정 실시예에서, 검출기가 특히 적어도 두 개의 상이한 파장에 의해 영향을 받을 수 있는 경우, 바람직하게는 적어도 두 개의 개별 광 검출기를 사용함으로써 적어도 두 개의 센서 신호를 검출하도록 설계될 수 있으며, 평가 장치는 적어도 두 개의 광 검출기로부터 발생하는 적어도 두 개의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 두 개 이상의 아이템을 생성하도록 설계될 수 있다.
일반적으로, 검출기는 적어도 하나의 촬상 장치, 즉 적어도 하나의 이미지를 취득할 수 있는 장치를 더 포함할 수 있다. 촬상 장치는 다양한 방식으로 내장될 수 있다. 따라서, 촬상 장치는 가령 검출기 하우징 내에서 검출기의 일부가 될 수 있다. 그러나, 대안으로서 또는 추가적으로, 촬상 장치는 검출기 하우징 외부에, 가령 적어도 하나의 광학 센서와는 독립적으로 개별 촬상 장치로서 배치될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 적어도 하나의 선택적인 촬상 장치는 검출기에 접속되는 것과 같이, 또는 검출기의 일부가 되는 것과 같이 광학 센서 내에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있다. 그러나, 다른 배치도 가능하다.
본 명세서에 사용되는 "촬상 장치"는 일반적으로 물체 또는 그 물체의 일부의 1차원, 2차원 또는 3차원의 이미지를 생성할 수 있는 장치로서 이해된다. 특히, 적어도 하나의 촬상 장치를 갖거나 또는 갖지 않는 검출기는 전체적으로 또는 부분적으로는 IR 카메라, 또는 RGB 카메라, 즉 세 개의 개별 커넥션 상에서 적색, 녹색 및 청색으로 지정되는 세 개의 기본 컬러를 전달하도록 설계되는 카메라로서 사용될 수 있다. 따라서, 일 예로서, 적어도 하나의 촬상 장치는 픽셀화된 유기 카메라 요소, 바람직하게는 픽셀화된 유기 카메라 칩과, 픽셀화된 무기 카메라 요소, 바람직하게는 픽셀화된 무기 카메라 칩, 보다 바람직하게는 CCD 또는 CMOS 칩과, 모노크롬 카메라 요소, 바람직하게는 모노크롬 카메라 칩과, 멀티컬러 카메라 요소, 바람직하게는 멀티컬러 카메라 칩과, 전색 카메라 요소, 바람직하게는 전색 카메라 칩으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 촬상 장치일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 촬상 장치는 모노크롬 촬상 장치, 멀티크롬 촬상 장치 및 적어도 하나의 전색 촬상 장치로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 장치일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 멀티크롬 촬상 장치 및/또는 전색 촬상 장치는 당업자가 인식하고 있는 필터 기법을 사용 및/또는 고유 컬러 감도 또는 다른 기법을 사용하여 생성될 수 있다. 촬상 장치의 다른 실시예도 가능하다.
촬상 장치는 물체의 복수의 부분 영역을 연속적으로 및/또는 동시에 촬상하도록 설계될 수 있다. 예로서, 물체의 부분 영역은 물체의 1차원, 2차원 또는 3차원 영역일 수 있으며, 이 영역은 가령 촬상 장치의 해상도 한계치에 의해 범위가 정해지며, 이 영역으로부터 전자기 방사선이 방출된다. 이 문맥에서, 촬상은 물체의 제각기의 부분 영역으로부터 방출되는 전자기 방사선이 가령 검출기의 적어도 하나의 선택적인 전사 장치에 의해 촬상 장치 내로 공급된다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 전자기 방사선은 가령 발광 방사선의 형태로 물체 그 자체에 의해 생성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로서, 적어도 하나의 검출기는 물체를 조명하기 위한 적어도 하나의 조명원을 포함할 수 있다.
특히, 촬상 장치는 가령 스캐닝 방법에 의해 특히 적어도 하나의 로우 스캔 및/또는 라인 스캔을 사용하여 복수의 부분 영역을 순차적으로 촬상하도록 설계될 수 있다. 그러나, 다른 실시예, 가령 복수의 부분 영역이 동시에 촬상되는 실시예도 가능하다. 촬상 장치는 물체의 부분 영역의 촬상 동안, 신호, 바람직하게는 부분 영역과 연관된 전자 신호를 생성하도록 설계된다. 이러한 신호는 아날로그 및/또는 디지털 신호일 수 있다. 예로서, 전자 신호는 각각의 부분 영역과 연관될 수 있다. 따라서, 전자 신호는 동시에 생성될 수 있거나 그와는 달리 시간적으로 시차를 둔 방식으로 생성될 수 있다. 예로서, 로우 스캔 또는 라인 스캔 동안, 가령 한 라인 내에 함께 묶여져 있는 물체의 부분 영역에 대응하는 일련의 전자기 신호를 생성할 수가 있다. 또한, 촬상 장치는 하나 이상의 신호 처리 장치, 가령 전자기 신호의 처리 및/또는 전처리를 위한 하나 이상의 필터 및/또는 아날로그 디지털 변환기를 포함할 수도 있다.
또한, 검출기는 적어도 하나의 전사 장치, 가령 광학 렌즈, 특히 나중에 보다 상세힐 설명되고 공통의 광축을 따라 또한 배치될 수 있는 초점 조정가능 렌즈를 포함할 수도 있다. 예로서, 물체로부터 방출되는 광 빔은 이 경우에 먼저 적어도 하나의 전사 장치를 통해 진행하고 그 후에 촬상 장치 상에 최종적으로 충돌할때까지 광학 센서를 통해 진행할 수 있다. 광학 센서로의 광의 공급은 특히, 가령 원형, 타원형 또는 상이하게 구성된 단면을 갖는 광 스폿이 광학 센서의 광학 센서 영역 상에 생성되는 방식으로 실행될 수 있다. 예로서, 검출기는 시각 범위, 특히 물체가 검출될 수 있는 입체각 범위 및/또는 공간 범위를 가질 수도 있다. 바람직하게도, 선택적인 전사 장치는 가령, 물체가 검출기의 시각 범위 내에 배치되는 경우에, 광 스폿이 센서 영역 상에, 특히 센서 에리어 상에 완전히 배치되는 방식으로 설계된다. 예로서, 센서 에리어는 이러한 상태를 보장하기 위해 대응하는 사이즈를 갖도록 선택될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 물체는 1차광을 생성하는 적어도 하나의 조명원을 사용하여 조명을 받을 수 있으며 이에 의해 적어도 두 개의 검출기 중의 하나로 전파되는 복수의 광 빔을 생성할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 물체는 1차광을 탄성적으로 또는 비탄성적으로 반사한다. 적어도 하나의 조명원은 적어도 두 개의 검출기의 각각의 구성 부분을 형성할 수 있거나 이를 형성하지 않을 수도 있다. 따라서, 적어도 하나의 조명원은 적어도 두 개의 검출기와 독립적으로 형성될 수도 있으며, 따라서 특히 적어도 두 개의 검출기와는 분리되는 적어도 하나의 포지션 내에 위치할 수도 있다. 예로서, 적어도 하나의 조명원 그 자체는 주변광원일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며/있거나 인공 조명원일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 바람직하게도 적어도 두 개의 검출기, 바람직하게는 두 개의 동일한 검출기가 깊이 정보를 취득하는데, 특히 단일 검출기의 고유 측정 볼륨을 확장시키는 측정 볼륨을 제공할 목적으로 이용되는 애플리케이션에 적합하다.
전술한 바와 같이, 바람직하게도 적어도 하나의 광 검출기의 잠재적인 셋업 상세를 위해, 특히 잠재적인 전극 물질, 유기 물질, 무기 물질, 층 셋업, 선택적인 전사 장치, 선택적인 조명원 및 추가적인 상세에 관련하여 WO2012/110924 및/또는 WO2014/097181에 대한 참조가 행해질 수 있다. 여전히 다른 실시예가 사용가능하다.
바람직한 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 검출기는 두 개의 상이한 위치에 배치될 수 있는 적어도 두 개의 개별 광학 센서, 바람직하게는 두 개 또는 세 개의 개별 광학 센서를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 개개의 광학 센서는 바람직하게도 다른 개개의 광학 센서에 의해 촬상된 이미지와는 상이할 수 있는 개개의 이미지를 취득할 수 있도록 검출기에 의해 구성되는 다른 개개의 광학 센서와는 공간적으로 이격될 수 있다. 특히, 개개의 광학 센서는 단일 원의 3차원 이미지를 생성하기 위해 콜리메이션된 배치로 개별 빔 경로 내에 배치될 수 있다. 따라서, 개개의 광학 센서는 광축에 대해 평행하게 위치하는 방식으로 또한 검출기의 광축에 대해 수직인 방향으로 개개의 변위를 나타낼 수 있는 방식으로 정렬될 수 있다. 본 명세서에서, 적절한 수단에 의해, 가령 개개의 광학 센서 및 대응 전사 요소의 위치 및/또는 방향을 조정함으로써 정렬을 달성할 수가 있다. 따라서, 두 개의 개개의 광학 센서는, 바람직하게는 깊이 정보의 지각력을 생성하거나 증가시킬 수 있는 방식으로, 특히 깊이 정보가, 중첩 시계를 갖는 두 개의 개개의 광학 센서로부터 도출되는 시각 정보, 가령 양안으로 획득되는 시각 정보를 조합함으로써 획득될 수 있는 방식으로 공간적으로 이격될 수 있다. 이 때문에, 개개의 광학 센서는 바람직하게는 서로로부터 광축에 대해 수직인 방향으로 결정되는 1 센티미터 내지 100 센티미터, 바람직하게는 10 센티미터 내지 25 센티미터 만큼 공간적으로 이격될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 특히 본 실시예에 제공되는 검출기는 나중에 보다 상세하게 설명될 "입체 시스템"의 일부일 수 있다. 입체 비전을 가능하게 하는 것 외에도, 기본적으로 하나 초과의 광학 센서의 사용에 기반한 입체 시스템의 추가적인 특정 이점은 특히 전체 세기의 증가 및/또는 보다 낮은 검출 임계치를 포함할 수 있다.
특히, 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하기 위해, 전술한 개개의 광학 센서는 각각 FiP 센서일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, 이 FiP 센서는 또한 "세로 방향 광학 센서"로도 지칭될 수 있으며, 특히 WO2012/110924 또는 WO2014/097181에서 개시되고 있다. 이와 관련하여, FiP 센서는 바람직하게는 변조 모드로 동작할 수 있으며, FiP 센서의 각각은 개개의 변조 주파수에 대한 감지성일 수 있으며 따라서 상이한 FiP 센서들에 의해 생성되는 센서 신호들 간의 간단한 구별을 가능하게 할 수 있다. 그 결과, 두 개의 개별 광학 센서에 의해 기록된 시각 정보를 간단히 조합함으로써 깊이 정보가 획득될 수 있는 방식으로 공간적으로 이격되고 불연속 변조를 갖는 두 개의 개별 FiP 센서를 사용하여 입체 시각을 제공함으로써 물체의 세로 방향 포지션을 결정할 수가 있으며, 이러한 배치의 결과로서 두 개의 개별 FiP 센서는 중첩하는 시야를 나타낸다.
물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 추가로 생성하기 위해, 바람직하게는 가로 방향 센서 신호를 제공할 수 있는 제3 개별 광학 센서가 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 이러한 종류의 센서는 또한 "가로 방향 센서"로 지칭될 수도 있다. 여기서, 가로 방향 센서는 바람직하게는 두 개의 세로 방향 광학 센서 중 하나의 동일 빔 경로 내에 배치될 수 있는 개별 광학 센서일 수 있다. 대안으로서, 제3 개별 광학 센서는 개별 제3 빔 경로 내에 배치될 수 있는 전술의 세로 방향 광학 센서들 중의 하나일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, 제3 빔 경로는 바람직하게는 두 개의 개별 광학 센서 중 나머지 광학 센서의 평행 빔 경로에 대해 평행할 수 있지만 전술한 빔 경로들에 대해 수직인 개별 변위를 나타낼 수 있다.
가로 방향 광학 센서의 배치와는 무관하게, 가로 방향 광학 센서는 검출기의 광 축에 대한 가로 방향에서 물체의 1차원 또는 2차원 포지션에 관한 정보의 아이템을 결정하도록 적응되는 포지션 감지 장치일 수 있다. 여기서, 포지션 감지 장치는 아날로그 포지션 감지 장치 또는 불연속 포지션 감지 장치 중 하나일 수 있다. 아날로그 포지션 감지 장치는 통상적으로 입사 빔에 의해 조명되도록 적응되는 센서 에리어를 포함하며, 센서 에리어는 하나의 연속적인 센서 에리어에 의해 형성될 수 있으며, 이 센서 에리어는 바람직하게는 적어도 1 제곱 밀리미터 내지 1000 제곱 센티미터의 전체 센서 에리어, 바람직하게는 10 제곱 밀리미터 내지 100 제곱 센티미터의 센서 에리어, 보다 바람직하게는 1 제곱 센티미터의 센서 에리어에 걸쳐 균일한 저항을 나타낸다. 바람직하게도, 센서 에리어는 정사각형 지오메트리와 같은 직사각형의 지오메트리를 나타낼 수 있다. 따라서, 센서 에리어는 센서 에리어의 두께를 상당히 초과하는, 가령 적어도 10배, 바람직하게는 100배, 특히 선호되게는 1000배의 수평 범위를 가질 수도 있다. 그러나, 다른 종류의 센서 에리어가 사용가능하다. 센서 신호는, 바람직하게는 전류, 특히 광 전류와 전압, 특히 광 전압 또는 이들로부터 임의의 신호, 가령 전류 및/또는 전압의 몫으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 또한, 센서 신호는 원시 센서 신호로부터 도출되는 센서 신호를 획득하기 위해, 가령 평균화 및/또는 필터링에 의해 전처리될 수 있다. 센서 신호들의 쌍들을 비교함으로써, 입사 빔에 의해 생성되는 센서 에리어 상의 광 스폿의 위치를 도출할 수 있다.
효과적이게도, 아날로그 포지션 감지 장치는 100kHz 이상의 레이트에 이르는 측정 레이트를 사용하여 광 스폿들의 위치를 연속적으로 결정할 수 있으며, 그에 따라 광 스폿의 사이즈에 실질적으로 독립적일 수 있다. 그러나, 아날로그 포지션 감지 장치의 센서 신호는 상기 위치에 대해 비선형 종속성을 나타낼 수 있으며 또한 광 스폿의 형태에 종속할 수 있기 때문에, 불연속 포지션 감지 장치, 특히 개개의 센서 픽셀의 매트릭스를 포함하는 알려진 CMOS 칩 또는 알려진 CCD 칩이 선호될 수도 있다. 여기서, 개개의 센서 픽셀 또는 바람직하게는 개개의 센서 픽셀의 컬럼 또는 로우의 신호는 임계치와 비교될 수 있으며, 그에 따라 불연속 포지션 감지 장치 상에서 광 스폿의 위치의 결정을 가능하게 할 수 있다.
추가의 대안으로서, 가로 방향 광학 센서 및 적어도 하나의 세로 방향 광학 센서는 바람직하게도 조합된 광학 센서, 가령 WO2014/097181 또는 유럽 특허 출원 번호 14 196 942.8에 개시된 조합된 광학 센서 내에 적어도 부분적으로 통합될 수도 있다.
또한, 검출기는 바람직하게도 검출기에 포함된 광학 센서의 모두 또는 임의의 센서로부터 수신될 수 있는 임의의 또는 모든 센서 신호를 평가함으로써 물체의 포지션에 관한 정보의 아이템을 생성하도록 설계된 단일의 평가 장치를 포함할 수도 있다. 그러나, 특히 광학 센서의 배치 및 그 목적에 종속하여, 검출기는 대안으로서, 검출기에 포함된 광학 센서들의 일부 또는 각각에 할당된 개개의 평가 장치를 포함할 수도 있다. 또한, 적어도 두 개의 종래의 포지션 감지 장치를 포함하는 종래의 입체 시스템에서 제각기의 이미지 내의 해당 픽셀들은 상당한 계산적인 노력을 제공함으로써 결정될 필요가 있지만, 적어도 두 개의 FiP 센서를 포함하는 본 발명에 따른 입체 시스템에서는 각각이 상이한 변조 주파수로 동작될 수 있는 FiP 센서들을 사용함으로써 기록된 제각기의 이미지 내의 해당 픽셀들은 서로에 대해 외관상으로 할당될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 FiP 센서를 사용하게 되면 감소된 노력으로 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성할 수 있다는 것이 강조될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명에 따른 적어도 두 개의 검출기를 이용하는데, 이러한 검출기의 각각은 위에서 기술되거나 아래에서 보다 상세히 개시되는 하나 이상의 실시예에 따른 적어도 하나의 검출기 중의 하나로서 검출될 수 있다. 따라서, 선택적인 실시예의 경우, 상기 검출기의 제각기의 실시예에 대한 참조가 행해질 수도 있다.
본 발명의 추가적인 측면에서, 사용자와 머신 간에 정보의 적어도 하나의 아이템을 교환하기 위한 휴먼 머신 인터페이스가 제안된다. 제안되는 휴먼 머신 인터페이스는 위에서 기술되거나 아래에서 보다 상세히 개시되는 하나 이상의 실시예의 전술한 검출기가 머신에 정보 및/또는 커맨드를 제공하기 위해 하나 이상의 사용자에 의해 사용될 수 있다는 사실을 이용할 수 있다. 따라서, 바람직하게도, 휴먼 머신 인터페이스는 제어 커맨드를 입력하기 위해 사용될 수 있다. 휴먼 머신 인터페이스는 본 발명에 따른, 가령 위에서 개시된 하나 이상의 실시예 및/또는 아래에서 보다 상세히 개시되는 하나 이상의 실시예에 따른 적어도 하나의 검출기를 포함하며, 휴먼 머신 인터페이스는 검출기에 의해 사용자의 지오메트리 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되며, 여기서 휴먼 머신 인터페이스는 지오메트리 정보에 대해 정보의 적어도 하나의 아이템, 특히 적어도 하나의 제어 커맨드를 할당하도록 설계된다.
일반적으로, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 사용자의 지오메트리 정보의 적어도 하나의 아이템은 사용자 및/또는 사용자의 하나 이상의 보디 부분의 가로 방향 포지션 및/또는 세로 방향 포지션에 관한 정보의 하나 이상의 아이템을 의미할 수 있다. 따라서, 바람직하게도, 사용자의 지오메트리 정보는 검출기의 평가 장치에 의해 제공되는 가로 방향 포지션 및/또는 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 의미할 수도 있다. 사용자, 사용자의 보디 부분, 또는 사용자의 복수의 보디 부분은 하나 이상의 검출기에 의해 검출될 수 있는 하나 이상의 물체로 간주될 수도 있다. 여기서, 정확히 하나의 검출기가 제공될 수 있거나 복수의 검출기의 조합이 제공될 수도 있다. 일 예로서, 복수의 검출기는 사용자의 복수의 보디 부분의 포지션을 결정하기 위해 및/또는 사용자의 적어도 하나의 보디 부분의 방향을 결정하기 위해 제공될 수도 있다. 휴먼 머신 인터페이스는 하나 이상의 검출기를 포함할 수도 있으며, 여기서, 복수의 검출기가 제공되는 경우에, 검출기들은 동일하거나 상이할 수도 있다. 여기서, 복수의 검출기가 사용되는 경우에, 복수의 검출기, 특히 복수의 동일한 검출기는 여전히 복수의 검출기에 의해 전술한 바와 같이 기록될 수 있는 중첩 볼륨 내의 적어도 하나의 물체에 관한 깊이 정보의 신뢰성있는 획득을 가능하게 한다. 따라서, 바람직하게도, 사용자의 지오메트리 정보의 적어도 하나의 아이템은 사용자의 보디의 포지션, 사용자의 적어도 하나의 보디 부분의 포지션, 사용자의 보디의 방향 및 사용자의 적어도 하나의 보디 부분의 방향으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 추가적인 측면에서, 적어도 하나의 엔터테인먼트 기능을 수행하기 위한 엔터테인먼트 장치가 개시된다. 본 명세서에 사용되는 엔터테인먼트 장치는 하나 이상의 사용자(아래에서는 하나 이상의 플레이어로 지칭되기도 함)의 레저 목적 및/또는 엔터테인먼트 목적의 기능을 수행하는 장치이다. 일 예로서, 엔터테인먼트 장치는 게임 목적, 바람직하게는 컴퓨터 게임 목적의 기능을 수행할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 엔터테인먼트 장치는 또한 다른 목적들, 가령 스포츠, 물리적 테라피 또는 전반적인 움직임 추적을 수행하는 목적으로 사용될 수도 있다. 따라서, 엔터테인먼트 장치는 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크 또는 컴퓨터 시스템 내에 구현될 수도 있거나 하나 이상의 게임 소프트웨어 프로그램을 실행하는 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크 또는 컴퓨터 시스템을 포함할 수도 있다.
엔터테인먼트 장치는 본 발명에 따른, 가령 위에서 개시된 하나 이상의 실시예 및/또는 아래에서 개시되는 하나 이상의 실시예에 따른 적어도 하나의 휴먼 머신 인터페이스를 포함한다. 엔터테인먼트 장치는 휴먼 머신 인터페이스의 수단을 통해 정보의 적어도 하나의 아이템이 플레이어에 의해 입력될 수 있도록 설계된다. 정보의 적어도 하나의 아이템은 송신될 수 있고 및/또는 엔터테인먼트 장치의 제어기 및/또는 컴퓨터에 의해 사용될 수도 있다. 정보의 적어도 하나의 아이템은 바람직하게도 게임의 과정에 영향을 미치도록 적응되는 적어도 하나의 커맨드를 포함할 수 있다. 따라서, 일 예로서, 정보의 적어도 하나의 아이템은 플레이어 및/또는 플레이어의 하나 이상의 보디 부분의 움직임, 방향 및 포지션 중의 적어도 하나에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 포함할 수 있으며, 이에 의해 플레이어가 게임에 요구되는 특정 포지션 및/또는 동작을 시뮬레이션할 수 있다. 일 예로서, 아래의 움직임들, 즉 달리기, 점핑, 라켓의 스윙, 배트의 스윙, 클럽의 스윙, 다른 물체로 향하는 물체의 방향, 가령 타겟으로 향하는 장난감 권총의 방향 중의 하나 이상이 시뮬레이션될 수 있고 엔터테인먼트 장치의 제어기 및/또는 컴퓨터로 전달될 수 있다.
엔터테인먼트 장치, 바람직하게는 엔터테인먼트 장치의 제어기 및/또는 컴퓨터는 정보에 따라 엔터테인먼트 기능을 변화시키도록 설계된다. 따라서, 상술한 바와 같이, 게임 과정은 정보의 적어도 하나의 아이템에 따라 영향을 받을 수 있다. 따라서, 엔터테인먼트 장치는, 적어도 하나의 검출기의 평가 장치로부터 분리될 수 있고 및/또는 적어도 하나의 평가 장치와 완전히 또는 부분적으로 동일할 수 있거나 적어도 하나의 평가 장치를 포함할 수도 있는 하나 이상의 제어기를 포함할 수도 있다. 바람직하게도, 적어도 하나의 제어기는 하나 이상의 데이터 처리 장치, 가령 하나 이상의 컴퓨터 및/또는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 측면에서, 적어도 하나의 움직이는 물체의 포지션을 추적하기 위한 추적 시스템이 제공된다. 본 명세서에 사용되는 추적 시스템은 적어도 하나의 물체 또는 물체의 적어도 하나의 부분의 일련의 과거 포지션들에 관한 정보를 수집하도록 적응된다. 추가적으로, 추적 시스템은 적어도 하나의 물체 또는 물체의 적어도 하나의 부분의 적어도 하나의 장래 예측 위치에 관한 정보를 제공하도록 적응될 수도 있다. 추적 시스템은 적어도 하나의 추적 제어기를 가질 수도 있으며, 추적 제어기는 완전히 또는 부분적으로는 전자 장치로서, 바람직하게는 적어도 하나의 데이터 처리 장치로서, 보다 바람직하게는 적어도 하나의 컴퓨터 또는 마이크로컨트롤러로서 구현될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 추적 제어기는 적어도 하나의 평가 장치를 포함할 수 있고 및/또는 적어도 하나의 평가 장치의 일부일 수 있고 및/또는 적어도 하나의 평가 장치와 완전히 또는 부분적으로 동일할 수 있다.
추적 시스템은 본 발명에 따른 적어도 하나의 검출기, 가령 위에서 리스트된 하나 이상의 실시예 및/또는 아래의 하나 이상의 실시예에 개시되는 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 추적 시스템은 적어도 하나의 추적 제어기를 더 포함한다. 추적 시스템은 하나, 두 개 또는 그 이상의 검출기, 특히 두 개 이상의 검출기 간의 중첩 볼륨 내의 적어도 하나의 물체에 관한 깊이 정보의 신뢰성있는 획득을 가능하게 하는 두 개 이상의 동일한 검출기를 포함할 수 있다. 추적 제어기는 물체의 일련의 포지션들을 추적하도록 적응되며, 각각의 포지션은 특정 시점에서 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 특정 시점의 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 포함한다. 추적 시스템은 추적 시스템 그 자체 및/또는 하나 이상의 개별 장치의 하나 이상의 동작을 개시하도록 적응될 수 있다. 후자의 경우, 추적 시스템, 바람직하게는 추적 제어기는 적어도 하나의 동작을 개시하기 위한 하나 이상의 무선 및/또는 유선 인터페이스 및/또는 다른 종류의 제어 커넥션을 가질 수 있다. 바람직하게도, 적어도 하나의 추적 제어기는 물체의 적어도 하나의 실제 포지션에 따른 적어도 하나의 동작을 개시하도록 적응될 수 있다. 일 예로서, 동작은 물체의 장래 위치의 예측, 물체로 향하는 적어도 하나의 장치의 방향, 검출기로 향하는 적어도 하나의 장치의 방향, 물체의 조명 및 검출기의 조명으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
추적 시스템의 일 응용예로서, 추적 시스템은 제1 물체 및/또는 제2 물체가 이동하더라도 적어도 하나의 제1 물체의 방향을 적어도 하나의 제2 물체로 연속적으로 지시하는데 사용될 수 있다. 잠재적인 예가 또한 산업적인 애플리케이션, 가령 로보틱 애플리케이션에서 및/또는 제조 라인 또는 조립 라인에서 제조중인 동안 물품이 이동중이더라도 그 물품에 대해 연속적으로 작업하기 위한 애플리케이션에서 발견될 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 추적 시스템은 조명 목적용으로, 가령 물체가 이동하더라도 그 물체에 대해 조명원의 방향을 연속적으로 가리킴으로써 그 물체를 연속적으로 조명하기 위해 사용될 수 있다. 통신 시스템에서, 가령 이동중인 물체로 향하여 송신기의 방향을 가리킴으로써 이동중인 물체로 정보를 연속적으로 송신하기 위한 추가의 애플리케이션이 발견될 수 있다.
본 발명의 추가적인 측면에서, 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 포지션을 결정하기 위한 스캐닝 시스템이 제공된다. 본 명세서에 사용되는 스캐닝 시스템은 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 표면에 위치한 적어도 하나의 도트의 조명을 위해 그리고 적어도 하나의 도트와 스캐닝 시스템 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하기 위해 구성되는 적어도 하나의 광 빔을 방출하도록 적응되는 장치이다. 적어도 하나의 도트와 스캐닝 시스템 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성할 목적을 위해, 스캐닝 시스템은 본 발명에 따른 검출기들 중의 적어도 하나, 가령 위에서 리스트된 하나 이상의 실시예 및/또는 아래의 하나 이상의 실시예에 개시되는 검출기들 중의 적어도 하나를 포함한다.
따라서, 스캐닝 시스템은 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 표면에 위치한 적어도 하나의 도트의 조명을 위해 구성되는 적어도 하나의 광 빔을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 조명원을 포함한다. 여기서, 용어 "도트"는 가령 조명원에 의해 조명되도록 스캐닝 시스템의 사용자가 선택할 수 있는 물체의 표면의 일부 상의 소형 에리어를 지칭한다. 바람직하게도, 도트는 소정의 사이즈를 나타낼 수 있는데, 이 사이즈는, 한편으로는 스캐닝 시스템에 포함되는 조명원과 도트가 가능한 정확히 위치할 수 있는 물체의 표면의 일부 간의 거리의 값을 스캐닝 시스템이 결정할 수 있게 하기 위해 가능한 소형일 수 있으며, 다른 한편으로는 스캐닝 시스템의 사용자 또는 스캐닝 시스템 그 자체가 특히 자동 절차에 의해 물체의 표면의 관련 부분 상에서 도트의 존재를 검출할 수 있게 하기 위해 가능한 한 대형일 수 있다.
이 때문에, 조명원은 인공 조명원, 특히 적어도 하나의 레이저 소스 및/또는 적어도 하나의 백열등 램프 및/또는 적어도 하나의 반도체 광원, 가령 적어도 하나의 발광 다이오드, 특히 유기 및/또는 무기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 일반적으로 정의된 빔 프로파일 및 다른 처리능력 특성을 고려하여, 조명원으로서 적어도 하나의 레이저 소스의 사용이 특히 선호된다. 여기서, 단일 레이저 소스의 사용은 특히 사용자에 의해 용이하게 저장 및 이송가능할 수 있는 컴팩트한 스캐닝 시스템을 제공하는 것이 중요할 수 있는 경우에 선호될 수 있다. 조명원은 따라서 바람직하게는 검출기의 구성요소의 부분일 수 있으며, 따라서 특히 검출기 내에, 가령 검출기의 하우징 내에 통합될 수 있다. 선호되는 실시예에서, 특히 스캐닝 시스템의 하우징은 사용자에게 거리 관련 정보를 가령 판독이 용이한 방식으로 제공하도록 구성되는 적어도 하나의 디스플레이를 포함할 수도 있다. 선호되는 추가의 실시예에서, 특히 스캐닝 시스템의 하우징은 추가적으로 스캐닝 시스템에 관련된 적어도 하나의 기능을 작동시키도록 구성된, 가령 하나 이상의 동작 모드를 설정하기 위한 적어도 하나의 버튼을 포함할 수도 있다. 선호되는 추가의 실시예에서, 특히 스캐닝 시스템의 하우징은 또한 스캐닝 시스템을 추가의 표면, 가령 고무 풋(a rubber foot), 베이스 플레이트(a base plate) 또는 벽 홀더(a wall holder)에 고정하기 위해 구성될 수 있는 적어도 하나의 고정 유닛(fastening unit)을 포함할 수 있는 것으로, 특히 사용자에 의해 거리 측정값의 정확성 및/또는 스캐닝 시스템의 처리능력을 증가시키기 위한 자기 물질을 포함한다.
특히 선호되는 실시예에서, 스캐닝 시스템의 조명원은 따라서 물체의 표면에서 단일 도트의 조명을 위해 구성될 수 있는 단일 레이저 빔을 방출할 수 있다. 본 발명에 따른 검출기들 중의 적어도 하나를 사용하여, 적어도 하나의 도트와 스캐닝 시스템 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성할 수 있다. 이로써, 바람직하게는 스캐닝 시스템에 포함된 조명원과 조명원에 의해 생성되는 단일 도트 간의 거리는 가령 적어도 하나의 검출기에 포함된 평가 장치를 사용함으로써 결정될 수 있다. 그러나, 스캐닝 시스템은 특히 이러한 목적을 위해 적응될 수 있는 추가의 평가 시스템을 추가로 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 스캐닝 시스템의 사이즈, 특히 스캐닝 시스템의 하우징의 사이즈가 고려될 수도 있으며, 따라서 스캐닝 시스템의 하우징 상의 특정 지점, 가령 하우징의 전방 에지 또는 후방 에지와 단일 도트 간의 거리가 대안으로서 결정될 수 있다.
대안으로서, 스캐닝 시스템의 조명원은 빔들의 방출 방향들 간의 제각기의 각, 가령 직각을 제공하도록 구성될 수 있는 두 개의 개별 레이저 빔을 방출할 수 있으며, 이에 의해, 동일한 물체의 표면 또는 두 개의 개별 물체에서의 두 개의 상이한 표면에 위치한 두 개의 제각기의 도트는 조명을 받을 수 있다. 그러나, 두 개의 개별 레이저 빔들 간의 제각기의 각을 위한 다른 값들이 또한 사용가능하다. 이러한 특징은 특히, 간접 측정 기능을 위해, 가령 스캐닝 시스템과 도트 간의 하나 이상의 장애물의 존재로 인해 직접적으로 액세스될 수 없거나 그와는 달리 도달이 어려울 수 있는 간접 거리를 도출하기 위해 이용될 수 있다. 예로서, 따라서 두 개의 개별 거리를 측정하고 피타고라스 공식을 사용하여 물체의 높이를 도출함으로써 물체의 높이에 대한 값을 결정하는 것이 가능할 수 있다. 특히 물체에 대한 사전정의된 레벨을 유지할 수 있도록 하기 위해, 스캐닝 시스템은 적어도 하나의 레벨링 유닛(leveling unit), 특히 사용자에 의한 사전정의된 레벨을 유지하는데 사용될 수 있는 통합 버블 바이알(an integrated bubble vial)을 더 포함할 수 있다.
추가의 대안의 예로서, 스캐닝 시스템의 조명원은 복수의 개별 레이저 빔, 가령 제각기의 피치(a respective pitch), 특히 서로에 대해 규칙적인 피치를 나타낼 수 있으며 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 표면 상에 위치하는 도트들의 어레이를 생성하기 위한 방식으로 정렬될 수 있는 레이저 빔들의 어레이를 방출할 수 있다. 이 때문에, 특별히 적응된 광학 요소들, 가령 전술한 레이저 빔들의 어레이의 생성을 가능하게 하는 빔 분리 장치 및 미러가 제공될 수 있다.
따라서, 스캐닝 시스템은 하나 이상의 물체의 하나 이상의 표면 상에 배치된 하나 이상의 도트의 고정 배치(a static arrangement)를 제공할 수 있다. 대안으로서, 스캐닝 시스템의 조명원, 특히 하나 이상의 레이저 빔(가령, 전술한 레이저 빔들의 어레이)은 시간 경과에 따른 가변 세기를 나타낼 수 있고 및/또는 시간 경과에 따라 방출 방향이 교번할 수 있는 하나 이상의 광 빔을 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 조명원은 스캐닝 장치의 적어도 하나의 조명원에 의해 생성되는 교번 기능을 갖는 하나 이상의 광 빔을 사용함으로써 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 표면의 일부를 이미지로서 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 특히, 스캐닝 시스템은 가령 하나 이상의 물체의 하나 이상의 표면을 순차적으로 또는 동시에 스캐닝하도록 적어도 하나의 로우 스캔 및/또는 라인 스캔을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 스캐닝 시스템이 비행 시간 측정, 특히 변조된 광 신호의 전송과 반사된 신호의 수신 간의 시간 차 측정에 기반하는 것이 아니기 때문에, 본 발명에 따른 스캐닝 장치는 스캐닝 시스템과는 독립적인, 가령 측정 동안에도 조차 스캐닝 시스템의 나머지와는 독립적으로 이동가능한 조명원을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스캐닝 시스템은 고 반사성 환경에서, 가령 금속, 스테인레스 금속, 알루미늄, 크롬과 같은 금속 표면 또는 다른 반사성 또는 부분 반사성 표면을 갖는 환경(가령, 제조 환경)에 사용될 수도 있다. 이러한 고 반사성 환경에서, 비행 시간 측정은 어려운데, 그 이유는 비행 시간 카메라의 조명원에 의해 전송된 신호가 상기 카메라로 직접 및 간접적으로 되반사될 수 있어 에러 신호를 초래하기 때문이다. 본 발명에 따른 스캐닝 시스템은 조명원의 산란된 광이 어디에서 초점이 맺히는지를 결정하며 따라서 광 반사가 존재할 경우에 에러를 덜 발생시킨다.
본 발명의 다른 측면에서, 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 단일 원의 3차원 이미지를 생성하기 위한 입체 시스템이 제공된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 위 및/또는 아래에 개시되는 입체 시스템은 광학 센서로서 FiP 센서들 중 적어도 두 개를 포함할 수 있는데, 제1 FiP 센서는 추적 시스템에, 특히 본 발명에 따른 추적 시스템에 포함될 수 있지만, 제2 FiP 센서는 스캐닝 시스템, 특히 본 발명에 따른 스캐닝 시스템에 포함될 수도 있다. 여기서, FiP 센서들은 바람직하게는 가령 입체 시스템의 광 축에 대해 평행하게 정렬되고 입체 시스템의 광 축에 대해 개별적으로 수직 방향으로 변위되게 정렬됨으로써 콜리메이션된 배치의 개별 빔 경로 내에 배치될 수 있다. 따라서, FiP 센서들은, 특히 중첩 시야를 가지며 바람직하게는 개별 변조 주파수에 대한 감지력이 있는 개별 FiP 센서들로부터 도출되는 시각 정보의 조합에 의해 깊이 정보를 획득함으로써 깊이 정보의 지각력을 생성 또는 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 개별 FiP 센서들은, 바람직하게는 광 축에 대해 수직인 방향에서 결정되는 1 센티미터 내지 100 센티미터의 거리 만큼, 바람직하게는 10 센티미터 내지 25 센티미터의 거리 만큼 서로로부터 공간적으로 이격될 수 있다. 이러한 선호되는 실시예에서, 추적 시스템은 변조된 활성 타겟의 포지션을 결정하기 위해 사용될 수 있지만, 하나 이상의 물체의 하나 이상의 표면 상으로 하나 이상의 도트를 투사하도록 적응되는 스캐닝 시스템은 적어도 하나의 도트와 스캐닝 시스템 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 입체 시스템은 본 출원의 다른 곳에서 기술되고 있는 이미지 내에 적어도 하나의 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 생성하도록 적응되는 개별 포지션 감지 장치를 더 포함할 수도 있다.
입체 시각을 가능하게 하는 것 외에도, 하나 초과의 광학 센서의 사용에 주로 기반하고 있는 입체 시스템의 추가적인 특정 이점은 특히 전체 세기의 증가 및/또는 보다 낮은 검출 임계치를 포함할 수 있다. 또한, 적어도 두 개의 종래의 포지션 감지 장치를 포함하는 종래의 입체 시스템에서는 제각기의 이미지 내의 해당 픽셀들이 상당한 계산 노력을 제공함으로써 결정될 필요가 있지만, 적어도 두 개의 FiP 센서를 포함하는 본 발명에 따른 입체 시스템에서는 각각이 상이한 변조 주파수로 동작될 수 있는 FiP 센서들을 사용함으로써 기록되는 제각기의 이미지 내의 해당 픽셀들이 서로에 대해 외관상으로 할당될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 입체 시스템은 감소된 노력으로 물체의 세로 방향 포지션 뿐만 아니라 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성할 수 있다는 것이 강조될 수 있다.
입체 시스템의 추가 상세를 위해 추적 시스템 및 스캐닝 시스템의 각각에 대한 설명을 참조할 수 있다.
본 발명의 추가적인 측면에서, 적어도 하나의 물체를 위한 카메라가 개시된다. 카메라는 본 발명에 따른 적어도 하나의 검출기, 가령 위에서 제공된 하나 이상의 실시예 또는 아래에서 보다 상세하게 제공되는 하나 이상의 실시예에 개시된 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 따라서, 특히 본 출원은 광 그래픽 기술 분야에 적용될 수도 있다. 따라서, 검출기는 광 그래픽 장치, 특히 디지털 카메라의 일부일 수 있다. 특히, 검출기는 3D 광 그래픽, 특히 디지털 3D 광 그래픽용으로 사용될 수도 있다. 따라서, 검출기 디지털 3D 카메라를 형성할 수 있거나 디지털 3D 카메라의 일부일 수도 있다. 본 명세서에 사용되는 용어 "광 그래픽 기술"은 일반적으로 적어도 하나의 물체의 이미지 정보를 획득하는 기술을 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "카메라"는 일반적으로 광 그래픽 기술을 수행하도록 적응되는 장치이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "디지털 광 그래픽 기술"은 일반적으로 조명의 세기 및/또는 컬러, 바람직하게는 디지털 전기 신호를 나타내는 전기 신호를 생성하도록 적응되는 복수의 광 감지 요소를 사용함으로써 적어도 하나의 물체의 이미지 정보를 획득하는 기술을 지칭한다. 본 명세서에 추가적으로 사용되는 바와 같이, 용어 "3D 광 그래픽 기술"은 일반적으로 3 차원 공간에서 적어도 하나의 물체의 이미지 정보를 획득하는 기술을 지칭한다. 따라서, 3D 카메라는 3D 광 그래픽 기술을 수행하도록 적응되는 장치이다. 이 카메라는 일반적으로 단일 이미지, 가령 단일 3D 이미지를 획득하도록 적응될 수 있거나, 복수의 이미지, 가령 일련의 이미지를 획득하도록 적응될 수 있다. 따라서, 이 카메라는 또한 비디오 애프리케이션, 가령 디지털 비디오 시퀀스를 획득하도록 적응되는 비디오 카메라일 수 있다.
따라서, 일반적으로, 본 발명은 또한 적어도 하나의 물체를 촬상하기 위한 카메라, 특히 디지털 카메라, 보다 특히 3D 카메라 또는 디지털 3D 카메라에 관한 것이다. 전술한 바와 같이, 본 명세서에 사용되는 용어 "촬상"은 일반적으로 적어도 하나의 물체의 이미지 정보를 획득하는 것을 지칭한다. 이 카메라는 본 발명에 따른 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 전술한 바와 같이, 카메라는 단일 이미지를 획득하거나 복수의 이미지, 가령 이미지 시퀀스, 바람직하게는 디지털 비디오 시퀀스를 획득하도록 적응될 수 있다. 따라서, 일 예로서, 카메라는 비디오 카메라일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 후자의 경우, 카메라는 바람직하게는 이미지 시퀀스를 저장하기 위한 데이터 메모리를 포함한다.
휴먼 머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템 및 카메라에 관한 추가적인 정보를 위해, WO2014/097181에 대한 참조가 행해질 수 있으며 이 참조 문헌의 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 발명의 추가적인 측면에서, 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하기 위한 방법이 개시된다. 바람직하게도,이 방법은 본 발명에 따른 적어도 하나의 검출기, 가령 위에서 및/또는 아래에서 보다 상세하게 개시되는 하나 이상의 실시예에 따른 적어도 하나의 검출기를 이용할 수 있다. 따라서, 본 방법의 선택적인 실시예를 위해 검출기의 실시예에 대해 참조가 행해질 수 있다. 이 방법은 주어진 순서 또는 상이한 순서로 수행될 수 있는 아래의 단계를 포함한다. 또한, 리스트되지 않은 추가적인 방법 단계들이 제공될 수도 있다. 또한, 방법 단계들 중의 두 개 또는 그 이상 또는 모든 단계들이 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수도 있다. 또한, 하나의 방법 단계가 두 번, 또는 두 번 초과 회수로 반복적으로 수행될 수도 있다.
제1 방법 단계에 의하면, 검출기의 적어도 하나의 광학 센서가 사용되며, 여기서 광학 센서는 물체로부터 검출기로 진행하는 적어도 하나의 광 빔의 포지션을 결정한다. 여기서, 광학 센서는 적어도 제1 전극 및 제2 전극을 가지며, 여기서 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에는 적어도 하나의 광전지 물질이 매립되며, 광전지 물질은 광으로 인한 광전지 물질의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응된다. 본 발명에 따르면, 제1 전극 또는 제2 전극은 적어도 세 개의 부분 전극을 갖는 분리된 전극이며, 각각의 부분 전극은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 센서 신호는 광학 센서의 센서 영역 내의 광 빔의 빔 단면에 종속된다.
제2 방법 단계에 따르면, 적어도 하나의 평가 장치가 사용되며, 여기서 평가 장치는 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하며, 가로 방향 포지션은 바람직하게는 부분 전극들의 쌍의 센서 신호를 연속적으로 평가함으로써 검출기의 광 축에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션이 된다. 또한, 평가 장치는 모든 부분 전극들의 센서 신호들의 합을 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성한다.
본 발명의 추가적인 측면에서, 본 발명에 따른 검출기의 사용이 개시된다. 여기서, 사용 목적을 위한 검출기의 용도가 제안되며, 이 용도는 특히 교통 기술에서의 거리 측정, 특히 교통 기술에서의 포지션 측정, 엔터테인먼트 애플리케이션, 보안 애플리케이션, 휴먼 머신 인터페이스 애플리케이션, 추적 애플리케이션, 스캐닝 애플리케이션, 입체 시각 애플리케이션, 광 그래픽 애플리케이션, 촬상 애플리케이션 또는 카메라 애플리케이션, 적어도 하나의 공간의 맵을 생성하기 위한 매핑 애플리케이션으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 또한, 본 발명에 따른 광 검출기 및 장치, 검출기 시스템, 휴먼 머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템 또는 카메라의 용도는 본 명세서와 함께 참조로 포함되는 WO2012/110924 및/또는 WO2014/097181에서 발견될 수 있다.
전술한 바와 같이, 적어도 하나의 광학 센서는, 가령 동일한 조명 전력이 제공되면, 다시 말해서 센서 에리어 상에서 조명 세기에 걸쳐 동일한 필수 요소가 제공되면, 센서 신호가 조명 지오메트리, 다시 말해서 센서 스폿에 대한 직경 및/또는 동일한 직경에 종속하는 방식으로 설계될 수 있다. 예로서, 광학 센서는, 빔 단면을 배가(doubling)할 경우 동일한 전체 전력이 제공되면 신호가 적어도 3배, 바람직하게는 적어도 4배, 특히 5배 또는 10배까지 변동하는 방식으로 설계될 수 있다. 이러한 조건은 가령 특정의 초점 범위에 대해, 가령 적어도 하나의 특정 빔 단면에 대해 유효할 수 있다. 따라서, 예로서, 센서 신호는, 적어도 하나의 글로벌 또는 로컬 최대치를 가질 수 있는 적어도 하나의 최적 포커싱과 상기 적어도 하나의 최적 포커싱을 벗어낫 포커싱 사이에서는 적어도 3배의 신호 차이, 바람직하게는 적어도 4배의 신호 차이, 특히 5배의 신호 차이 또는 10배까지의 신호 차이를 가질 수 있다. 특히, 센서 신호는 조명의 지오메트리의 함수로서, 가령 광 스폿의 직경 또는 동등한 직경의 함수로서, 가령 적어도 3배 만큼, 특히 바람직하게는 적어도 4배 만큼, 특히 바람직하게는 적어도 10배 만큼의 부스트를 갖는 적어도 하나의 결정된 최대치를 가질 수 있다. 결과적으로, 광학 센서는 WO2012/110924에서 보다 상세히 개시되는 전술한 FiP 효과에 기반할 수 있다. 따라서, 특히 sDSC에서, 광 빔의 포커싱, 즉 소정 개수의 광자가 입사하는 단면 또는 단면 에리어가 결정적인 역할을 할 수 있다. 광 빔의 포커싱이 보다 더 고밀도로 될수록, 즉 광 빔의 단면이 보다 더 작을수록, 광 전류는 보다 더 많아 질 수 있다. 용어 "FiP"는 입사 빔의 단면 Φ (Fi)와 태양 전지의 전력(P) 간의 관계를 나타낸다. 특히, 적어도 하나의 광학 센서는, 동일한 전체 조명 전력이 주어지고 조명의 광 스폿이 센서 영역, 특히 센서 에리어 내에 완전히 놓이는 한, 센서 신호가 센서 영역의 사이즈, 특히 센서 에리어의 사이즈와는 실질적으로 무관하게 되는 방식으로 설계될 수 있다. 결과적으로, 센서 신호는 센서 에리어 상의 전자기 방사선의 포커싱에만 종속할 수 있다. 특히, 센서 신호는, 동일한 조명이 주어지면, 가령 동일한 사이즈의 광 스폿이 주어지면, 센서 에리어당 광전류 및/또는 광전압이 동일한 값을 갖는 방식으로 구현될 수 있다.
평가 장치는 특히 적어도 하나의 데이터 처리 장치, 특히 전자 데이터 처리 장치를 포함할 수 있으며, 이 데이터 처리 장치는 적어도 하나의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하고 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계될 수 있다. 따라서, 평가 장치는 입력 변수로서 적어도 하나의 센서 신호를 사용하도록 설계되고 이러한 입력 변수를 처리함으로써 물체의 가로 방향 포지션 및 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템들을 생성하도록 설계된다. 이러한 처리는 동시에, 순차적으로 또는 조합된 방식으로도 행해질 수 있다. 평가 장치는, 가령 계산에 의해 정보의 아이템들을 생성 및/또는 적어도 하나의 저장 및/또는 공지된 관계를 사용하는 임의의 공정을 사용할 수도 있다. 적어도 하나의 센서 신호 외에도, 정보의 추가의 파라미터들 및/또는 아이템들 중 하나 이상, 가령 변조 주파수에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템은 상기 관계에 영향을 끼칠 수 있다. 이 관계는 경험적으로, 분석적으로 또는 이와는 달리 반 경험적으로 결정될 수 있거나 결정가능하다. 특히 바람직하게도, 관계는 적어도 하나의 캘리브레이션 곡선(calibration curve), 캘리브레이션 곡선들의 적어도 하나의 세트, 적어도 하나의 함수 또는 언급된 가능성들의 조합을 포함한다. 캘리브레이션 곡선들 중의 하나 이상은 가령 값들의 세트 및 그의 관련된 함수값의 형태로 데이터 저장 장치 및/또는 테이블 내에 저장될 수 있다. 그러나, 대안으로서 또는 추가적으로, 적어도 하나의 캘리브레이션 곡선은 또한 파라미터화된 형태 및/또는 함수식으로 저장될 수도 있다. 적어도 하나의 센서 신호를, 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템 내로 처리하기 위한 개별 관계가 사용될 수 있다. 대안으로서, 센서 신호를 처리하기 이한 적어도 하나의 조합된 관계가 사용가능하다. 다양한 가능성이 착안가능하고 또한 조하될 수도 있다.
WO2012/110924 및 WO2014/097181에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 적어도 하나의 광학 센서의 센서 영역 상의 특정 직경 또는 동등한 직경의 광 스폿을 발생시키는 광 빔의 단면은 물체와 검출기 및/또는 검출기의 선택적인 전사 장치, 가령 적어도 하나의 검출기 렌즈 간의 거리에 종속할 수 있다. 예로서, 물체와 선택적인 전사 장치의 렌즈 간의 거리 변동은 센서 영역 상의 조명의 디포커싱을 초래할 수 있으며, 이에 동반하여 조명 지오메트리의 변경, 가령 광 스폿의 폭이 넓어지게 되어 센서 신호의 변경을 초래할 수 있다. 예로서, 전자 장치를 갖지 않는 경우에도, 센서 신호로부터의 알려진 빔 프로파일 및/또는 그 변형으로부터 알려진 빔 프로파일 및/또는 알려진 광 빔의 전파을 통해 디포커싱 및/또는 지오메트리 정보를 추정하는 것이 가능하다. 예를 통해, 알려진 전체 조명 전력이 주어지면, 광학 센서의 센서 신호로부터 조명 지오메트리를 추정할 수 있으며, 다시 이 추정된 조명 지오메트리로부터 지오메트리 정보, 특히 물체의 위치 정보의 적어도 하나의 아이템을 추정할 수 있다.
유사하게, 적어도 하나의 광학 센서는 물체의 가로 방향 포지션의 검출을 용이하게 할 수 있다. 이 때문에, 물체의 가로 방향 포지션에서의 변화로 인해 일반적으로 적어도 하나의 광학 센서의 센서 영역에서 광 빔의 가로 방향 포지션의 변화가 초래될 것이라는 사실이 이용될 수 있다. 따라서, 가령, 광학 센서의 센서 영역(가령, 센서 에리어) 상에 충돌하는 광 빔에 의해 생성되는 광 스폿의 가로 방향 포지션을 검출함으로써, 물체의 가로 방향 포지션 또는 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템이 생성될 수 있다. 따라서, 광 스폿의 포지션은 가로 방향 광학 센서의 부분 전극들의 전류 및/또는 전압 신호들을 비교함으로써, 가령 적어도 세 개의 상이한 부분 전극들을 통하는 적어도 두 개의 전류의 적어도 하나의 비율을 형성함으로써 결정될 수 있다. 이러한 측정 원리 때문에, 일 예로서, US 6,995,445 및/또는 US2007/0176165에 대한 참조가 행해질 수 있다.
따라서, 평가 장치는 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되며, 여기서 가로 방향 포지션은 검출기의 광 축에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션이다. 본 발명에 따르면, 평가 장치는 부분 전극들의 쌍들의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다. 여기서, 부분 전극들은 위에 및/또는 아래에 기술되는 광학 센서 상에 배치될 수 있다. 특히 본 발명과 관련하여, 평가 장치는 가장 바람직하게는 아래의 절차를 이용함으로써 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 생성하도록 설계될 수 있으며, 그 절차는, 첫째, 상기 평면 내의 선택된 방향에 대해 수직으로 위치할 수 있는 인접하는 부분 전극들의 쌍들의 센서 신호들의 합들을 형성하는 것과, 둘째, 상기 선택된 방향 내의 인접하는 부분 전극들의 쌍들의 센서 신호들의 합들 간의 적어도 하나의 차이를 형성하는 것과, 세째, 상기 차이를 모든 부분 전극들의 센서 신호들의 합으로 분할하는 것이다. 또한, 평가 장치는 모든 부분 전극들의 센서 신호들의 합을 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다. 이러한 종류의 평가는 바람직하게는 위의 세째 절차, 특히 별도의 평가 단계의 절감을 가능하게 하여 결과적으로 노력 및 시간을 절감시키는 세째 단계의 절차를 동일하게 사용함으로써 수행될 수 있다.
전술한 절차를 실제로 수행하기 위해, 평가 장치에는 적당한 전자 장치, 가령 A-C 변환기, 필터, (전치)증폭기, 가산기, 감산기, 곱셈기, 분배기, 분할기, 및/또는 요구되는 입력 센서 신호를 처리할 수 있는 다른 전자 장치가 탑재될 수 있다. 이 때문에, 평가 장치는 이산 전자장치를 이용할 수 있고/있거나, 하나 이상의 통합 회로, 가령 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC)일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 평가 장치는 하나 이상의 데이터 처리 장치, 가령 전술한 절차 내에서 하나 이상의 동작을 수행할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터, 바람직하게는 하나 이상의 마이크로컴퓨터 및/또는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 평가 장치는 하나 이상의 휘발성 또는 비휘발성 데이터 메모리를 포함할 수 있으며, 여기서, 가령 전자 테이블 및 특히 적어도 하나의 룩업 테이블이 포함될 수도 있다.
기술된 검출기는 다양한 방식으로 효과적으로 개발될 수 있다. 따라서, 검출기는 조명을 특히 주기적 변조로 변조하기 위한 적어도 하나의 변조 장치, 특히 주기적인 빔 인터럽팅 장치를 추가로 가질 수 있다. 조명의 변조는, 조명의 전체 전력이, 바람직하게는 주기적으로, 특히 하나 이상의 변조 주파수에 따라 변화되는 프로세스를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 주기적 변조는 전체 조명 전력의 최대값과 최소값 사이에서 실행될 수 있다. 최소값은 0이지만, 0보다 클 수 있으며, 그에 따라, 일 예의 경우 전체 변조가 실행될 필요는 없다. 예를 통해, 검출기는 물체의 조명의 변조 및/또는 검출기의 적어도 하나의 센서 영역, 가령 적어도 하나의 광학 센서의 적어도 하나의 센서 영역의 변조를 0.05 Hz 내지 1MHz의 주파수, 가령 0.1 Hz 내지 10KHz의 주파수로 유발하도록 설계될 수 있다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 검출기는 적어도 하나의 변조 장치를 포함할 수 있으며, 이 변조 장치는 적어도 하나의 선택적인 조명원 내에 통합될 수 있고/있거나 상기 조명원과는 독립적일 수도 있다. 따라서, 적어도 하나의 조명원은 그 자체적으로 전술한 조명 변조를 생성하도록 적응될 수 있고/있거나 적어도 하나의 독립적인 변조 장치, 가령 적어도 하나의 초퍼 및/또는 변조된 전달율을 갖는 적어도 하나의 장치, 가령 적어도 하나의 전기광학(electro-optical) 장치 및/또는 적어도 하나의 음향 광학(acousto-optical) 장치가 제공될 수도 있다.
이러한 변조는 가령 물체와 광학 센서 간의 빔 경로 내에서, 가령 상기 빔 경로 내에 배치되는 적어도 하나의 변조 장치에 의해 실행될 수 있다. 그러나, 대안으로서 또는 추가적으로, 이러한 변조는 또한 물체를 조명하기 위해 아래에서 보다 상세히 기술되는 선택적인 조명원과 상기 물체 간의 빔 경로 내에서, 가령 상기 빔 경로 내에 배치되는 적어도 하나의 변조 장치에 의해 실행될 수 있다. 이러한 가능성의 조합이 또한 착안가능하다. 적어도 하나의 변조 장치는 가령 빔 초퍼 또는 일부 다른 종류의 주기적인 빔 인터럽팅 장치를 포함할 수 있으며, 주기적인 빔 인터럽팅 장치는, 가령 바람직하게도 일정한 속도로 회전하며 따라서 조명을 주기적으로 인터럽트할 수 있는 적어도 하나의 인터럽터 블레이드 또는 인터럽터 휠을 포함한다. 그러나, 대안으로서 또는 추가적으로, 하나의 타입의 변조 장치 또는 복수의 타입의 변조 장치, 가령 전기 광학 효과 및/또는 음향 광학 효과에 기반한 변조 장치를 사용할 수도 있다. 또다시, 대안으로서 또는 추가적으로, 적어도 하나의 선택적인 조명원 그 자체는 변조된 조명을, 가령 변조된 세기 및/또는 전체 전력, 가령 주기적으로 변조된 전체 전력을 가진 상기 조명원 그 자체에 의해 및/또는 펄스화된 조명원, 가령 펄스화된 레이저로서 구현되는 상기 조명원에 의해 생성하도록 설계될 수도 있다. 따라서, 예를 통해, 적어도 하나의 변조 장치는 조명원 내에 전체적으로 또는 부분적으로 통합될 수도 있다. 다른 가능성들이 착안가능하다.
전술한 바와 같이 검출기는 적어도 하나의 조명원을 포함할 수 있다. 조명원은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 따라서, 조명원은 가령 검출기 하우징 내의 검출기의 일부일 수 있다. 그러나, 대안으로서 또는 추가적으로, 상기 적어도 하나의 조명원은 또한 검출기 하우징 외부에서, 가령 별개의 광원으로서 배치될 수 있다. 조명원은 물체와는 별개로 배치될 수 있으며 상기 물체를 소정의 거리로부터 조명할 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 조명원은 또한 물체에 접속될 수 있거나 그 물체의 일부일 수도 있으며, 그 결과, 예를 통해, 상기 물체로부터 방출되는 전자기 방사선은 상기 조명원에 의해 직접적으로 생성될 수도 있다. 일 예를 통해, 적어도 하나의 조명원은 물체 상 및/또는 물체 내에 배치될 수 있으며 전자기 방사선을 직접 생성할 수 있으며, 이 전자기 방사선을 통해 센서 영역이 조명된다. 예를 통해, 적어도 하나의 적외선 방출기 및/또는 적어도 하나의 가시광선 방출기 및/또는 적어도 하나의 자외선광 방출기가 물체 상에 배치될 수 있다. 예를 통해, 적어도 하나의 발광 다이오드 및/또는 적어도 하나의 레이저 다이오드는 물체 상 및/또는 물체 내에 배치될 수 있다. 조명원은 특히 아래의 조명원, 즉, 레이저, 특히 레이저 다이오드(하지만, 원리상, 대안으로서 또는 추가적으로 다른 타입의 레이저가 또한 사용될 수 있음), 발광 다이오드, 백열등 램프, 유기 광원, 특히 유기 발광 다이오드 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 다른 조명원이 사용될 수도 있다. 만약 조명원이 가우시안 빔 프로파일을 갖는 하나 이상의 광 빔을 생성하도록 설계된다면 특히 선호되는데, 이는 가령 여러 레이저들에서 적어도 대략적으로 그러하다. 그러나, 원리상으로는 다른 실시예도 가능하다.
검출기의 다른 실시예는 적어도 하나의 선택적인 전사 장치의 실시예와 관련된다. 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 전사 장치는 촬상 특성을 가질 수 있거나 이와는 달리 조명의 포커싱에 영향을 미치지 않는 순수한 비촬상 전사 장치로서 구현될 수 있다. 그러나, 전사 장치가 적어도 하나의 촬상 요소, 가령 적어도 하나의 렌즈 및/또는 적어도 하나의 곡면형 거울을 갖는다면 특히 선호되는데, 그 이유는 그러한 촬상 요소들의 경우에, 가령 센서 영역 상의 조명 지오메트리가 관련 포지셔닝, 가령 전사 장치와 물체 간의 거리에 종속할 수 있기 때문이다. 일반적으로는, 만약 전사 장치가, 물체로부터 방출되는 전자기 방사선이 센서 영역으로 완전히 전사되고, 가령 센서 영역 상으로, 특히 센서 에리어 상으로 완전히 포커싱되는 방식으로 설계된다면, 특히 물체가 검출기의 시각 범위 내에 배치된다면 특히 선호된다.
동조가능한 광학 요소, 가령 포커스 동조가능 렌즈는 물체들이 상이한 거리에서 상이한 초점을 나타낸다는 사실로 인해 보정을 제공할 수 있는 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 일 예로서, 포커스 동조가능 렌즈 또는 포커스 동조가능 렌즈 어레이는 US2014/0132724에 개시된다. 또한, 포커스 동조가능 액체 마이크로렌즈 어레이의 잠재적인 실시예의 경우, C.U. Murade 등에 의한 Optics Express, Vol. 20, No. 16, 18180-18187 (2012)에 대한 참조가 행해질 수 있다. 또한 다른 실시예가 가능하다. 특히, 본 발명의 센서 내의 전사 요소는 마이크로 프리즘 어레이, 바람직하게는 전기 습식 장치, 특히 어레이형 전기 습식 마이크로 프리즘을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 "전기 습식 장치"는 전기 광학 장치를 지칭하며, 이 전기 광학 장치는 적어도 두 개의 상이한 액체를 갖는 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있으며, 각각의 광학 요소의 포커스는 제각기의 광학 요소에 전압을 제공함으로써 조정될 수 있다. 추가의 상세를 위해, J. Heikenfeld 등에 의한 Optics & Photonics Newa, 2009년 1월호의 20-26에 대한 참조가 행해질 수 있다. 또한 포커스 동조가능 광학 요소의 다른 실시예가 사용될 수 있다.
검출기는, 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 평가 장치를 갖는다. 특히, 적어도 하나의 평가 장치는 가령, 검출기의 하나 이상의 변조 장치를 제어 및/또는 검출기의 적어도 하나의 포커스 동조가능 전사 장치를 제어 및/또는 검출기의 적어도 하나의 조명원을 제어하도록 설계된 평가 장치에 의해, 검출기를 완전히 또는 부분적으로 제어 또는 구동하도록 설계될 수도 있다. 따라서, 평가 장치는 특히 적어도 하나의 측정 사이클을 실행하도록 설계될 수 있으며, 이 측정 사이클에서 하나 이상의 센서 신호, 가령 조명의 연속적으로 상이한 변조 주파수 및/또는 적어도 하나의 포커스 동조가능 전사 장치에 의해 달성되는 연속적으로 상이한 포커스에서의 복수의 센서 신호를 선택한다.
평가 장치는, 전술한 바와 같이, 센서 신호를 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템 뿐만 아니라 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다. 물체의 상기 포지션은 고정일 수 있거나, 물체의 적어도 하나의 움직임, 가령 검출기 또는 그의 부품과 물체 또는 그의 부품 간의 상대적인 움직임을 포함하기까지 할 수 있다. 이 경우, 상대적인 움직임은 일반적으로 적어도 하나의 선형 움직임 및/또는 적어도 하나의 회전 움직임을 포함할 수 있다. 움직임 정보의 아이템은 가령 상이한 시간에 선택된 정보의 적어도 두 개의 아이템의 비교에 의해 획득될 수 있으며, 그 결과, 가령 위치 정보의 적어도 하나의 아이템은 또한 속도 정보의 적어도 하나의 아이템 및/또는 가속도 정보의 적어도 하나의 아이템, 가령 물체 또는 그의 부품과 검출기 또는 그의 부품 간의 적어도 하나의 상대적인 속도에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 포함할 수도 있다. 특히, 위치 정보의 적어도 하나의 아이템은 일반적으로는 물체 또는 그의 부품과 검출기 또는 그의 부품 간의 거리에 관한 정보의 아이템, 특히 광학 경로 길이, 물체 또는 그의 부품과 선택적인 전사 장치 또는 그의 부품 간의 거리 또는 광학 거리에 관한 정보의 아이템, 검출기 또는 그의 부품에 대한 물체 또는 그의 부품의 포지셔닝에 관한 정보의 아이템, 검출기 또는 그의 부품에 대한 물체 및/또는 그의 부품의 방향에 관한 정보의 아이템, 물체 또는 그의 부품과 검출기 또는 그의 부품 간의 상대적인 움직임에 관한 정보의 아이템, 물체 또는 그의 부품의 2차원 또는 3차원 공간 구성에 관한 정보의 아이템, 특히 물체의 지오메트리 또는 형태 중에서 선택될 수 있다. 따라서, 일반적으로는, 위치 정보의 적어도 하나의 아이템은 가령, 물체 또는 그의 적어도 하나의 부품의 적어도 하나의 위치에 관한 정보의 아이템, 물체 또는 그의 부품의 적어도 하나의 방향에 관한 정보, 물체 또는 그의 부품의 지오메트리 또는 형태에 관한 정보의 아이템, 물체 또는 그의 부품의 속도에 관한 정보의 아이템, 물체 또는 그의 부품의 가속도에 관한 정보의 아이템, 검출기의 시각 범위 내에 물체 또는 그의 부품의 존재 또는 부존재에 관한 정보의 아이템으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 위치 정보의 적어도 하나의 아이템은 가령, 적어도 하나의 좌표계에서, 가령 검출기 또는 그의 부품이 존재하는 좌표계에서 지정될 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 위치 정보는 단순히 검출기 또는 그의 부품과 물체 또는 그의 부품 간의 거리를 포함할 수도 있다. 언급된 가능성들의 조합이 착안될 수도 있다.
전술한 검출기, 방법, 휴먼 머신 인터페이스 및 엔터테인먼트 장치, 및 제안된 용도는 종래 기술에 비해 상당한 이점을 갖는다. 따라서, 공간에서 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하기 위한 간단하고 여전히 효율적인 검출기가 제공될 수 있다. 여기서, 일 예로서, 물체 또는 그의 부품의 3차원 좌표들은 고속의 효율적인 방식으로 결정될 수 있다. 특히, 광학 센서는 비용 효율적인 방식으로 설계될 수 있으며, 전체적으로는 또는 부분적으로는 유기 광전지 장치로서 설계될 수 있게, 가령 각각의 광학 센서용으로 염료 감응 태양 전지, 바람직하게는 sDSC를 사용함으로써 소형의 비용 효율적이고 여전히 고정밀인 장치를 유도할 수 있다.
복잡한 삼각측량 방법에 기반하는 종래의 알려진 디바이스들과 비교할 때, 본 명세서에 제안되는 검출기는, 특히 검출기의 광학 셋업과 관련하여 고도의 간단성을 제공한다. 따라서, 원리상, 바람직하게도 적합한 전사 장치, 특히 적합한 렌즈와 조합되고 적절한 평가 장치와 연계되는 하나, 둘, 또는 그 이상의 sDSC의 단순한 조합은 고정밀 포지션 검출기용으로 충분하다. 고정밀 측정의 가능성과 조합되는 고도의 간단성은 가령 휴먼 머신 인터페이스 및 보다 바람직하게는 게임, 스캐닝, 추적 및 입체 시각에서의 머신 제어용으로 특히 적합하다. 따라서, 대량의 게임, 스캐닝, 추적, 입체 시각 목적으로 사용될 수 있는 비용 효율적인 엔터테인먼트 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 전반적인 문맥에서 아래의 실시예들이 특히 선호되는 것으로 간주된다.
실시예 1: 적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 검출기로서, 상기 물체로부터 상기 검출기로 진행하는 적어도 하나의 광 빔의 포지션을 결정하는 적어도 하나의 광학 센서―상기 광학 센서는 적어도 제1 전극과 제2 전극을 가지며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 적어도 하나의 광전지 물질이 매립되며, 상기 광전지 물질은 광에 의한 상기 광전지 물질의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되며, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 적어도 세 개의 부분 전극을 갖는 분리된 전극이며, 각각의 부분 전극은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 상기 센서 신호는 상기 광학 센서의 센서 영역 내의 광 빔의 빔 단면에 종속함―와, 상기 부분 전극의 쌍의 센서 신호를 평가함으로써 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되고, 모든 부분 전극의 센서 신호의 합을 평가함으로써 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된 적어도 하나의 평가 장치―상기 가로 방향 포지션은 상기 검출기의 광 축에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션임―를 포함한다.
실시예 2: 실시예 1에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서는 적어도 하나의 염료 감응 태양 전지를 포함한다.
실시예 3: 실시예 2에 따른 검출기로서, 상기 염료 감응 태양 전지는 고체 염료 감응 태양 전지이며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 매립된 층 셋업을 포함하되, 상기 층 셋업은 적어도 하나의 n형 반도전성 금속 산화물과, 적어도 하나의 염료와, 적어도 하나의 고체 p형 반도전성 유기 물질을 포함한다.
실시예 4: 실시예 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서는 적어도 상기 제1 전극, 적어도 하나의 n형 반도전성 금속 산화물, 적어도 하나의 염료, 적어도 하나의 p형 반도전성 유기 물질 및 적어도 상기 제2 전극을 포함한다.
실시예 5: 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 제1 전극은 적어도 부분적으로는 적어도 하나의 투과성 도전성 산화물로 이루어지며, 상기 제2 전극은 적어도 부분적으로는 전기 도전성 폴리머, 바람직하게는 투과성 전기 도전성 폴리머로 이루어진다.
실시예 6: 실시예 5에 따른 검출기로서, 상기 도전성 폴리머는, 폴리-3, 4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT), 바람직하게는 적어도 하나의 카운터 이온(counter ion)으로 전기 도핑된 PEDOT, 보다 바람직하게는 소듐 폴리스티렌 설포네이트로 도핑된 PEDOT (PEDOT:PSS)와, 폴리아닐린(PANI)과, 폴리티오펜으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
실시예 7: 실시예 5 또는 6에 따른 검출기로서, 상기 도전성 폴리머는 부분 전극들 간에 0.1 내지 20 ㏀의 전기 저항, 바람직하게는 0.5 내지 5.0 ㏀의 전기 저항, 보다 바람직하게는 1.0 내지 3.0 ㏀의 전기 저항을 제공한다.
실시예 8: 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 제1 전극은 상기 분리된 전극이며, 상기 n형 반도전성 금속 산화물, 상기 염료, 상기 p형 반도전성 유기 물질 및 상기 제2 전극은 투과성이다.
실시예 9: 실시예 8에 따른 검출기로서, 상기 분리된 전극은 두 개의 부분 전극의 두 개의 쌍을 가지며, 각각의 부분 전극의 두 개의 측면은 추가적인 부분 전극의 하나의 측면과 인접한다.
실시예 10: 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 두 개의 인접하는 부분 전극들 간에는 갭이 존재하지 않는다.
실시예 11: 실시예 10에 따른 검출기로서, 상기 두 개의 인접하는 부분 전극들은 서로 부분적으로 중첩하며, 여기서 중첩 에리어가 생성되며, 그 중첩 에리어는 중첩하는 부분 전극의 각각의 에리어보다 1% 이하이다.
실시예 12: 실시예 1 내지 11 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 부분 전극들을 통하는 전류는 상기 센서 영역 내의 광 빔의 포지션에 종속한다.
실시예 13: 실시예 12에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서는 상기 부분 전극들을 통한 전류에 따라 가로 방향 센서 신호를 생성하도록 적응된다.
실시예 14: 실시예 12 또는 13에 따른 검출기로서, 상기 검출기, 바람직하게는 상기 광학 센서 및/또는 평가 장치는 상기 부분 전극들을 통하는 전류들의 적어도 하나의 비율로부터 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보를 도출하도록 적응된다.
실시예 15: 실시예 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 평가 장치는 첫째, 평면 내의 선택된 방향에 대해 수직으로 위치한 인접하는 부분 전극들의 쌍의 센서 신호들의 합을 형성하는 것과, 둘째, 상기 선택된 방향 내의 인접하는 부분 전극들의 쌍들의 센서 신호들의 합들 간의 적어도 하나의 차이를 형성하는 것과, 세째, 상기 차이를 모든 부분 전극들의 센서 신호들의 합으로 분할하는 것에 의해, 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 생성하도록 설계된다.
실시예 16: 실시예 1 내지 15 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기 내에는 적어도 4 개의 부분 전극이 제공된다.
실시예 17: 실시예 1 내지 16 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서는 평면, 평면 볼록, 평면 오목, 양면 볼록 또는 양면 오목 형태를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 형상을 나타낸다.
실시예 18: 실시예 1 내지 17 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 적어도 하나의 전사 장치를 더 포함한다.
실시예 19: 실시예 18에 따른 검출기로서, 상기 전사 장치는 적어도 하나의 포커스 동조가능 전사 장치를 포함한다.
실시예 20: 실시예 19에 따른 검출기로서, 상기 포커스 동조가능 전사 장치는 포커스 동조가능 렌즈 또는 전기 습식 장치를 포함한다.
실시예 21: 실시예 1 내지 20 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 적어도 하나의 촬상 장치를 더 포함한다.
실시예 22: 실시예 21에 따른 검출기로서, 상기 촬상 장치는 카메라를 포함한다.
실시예 23: 실시예 21 또는 22에 따른 검출기로서, 상기 촬상 장치는 무기 카메라와, 모노크롬 카메라와, 멀티크롬 카메라와, 전색 카메라와, 픽셀화된 무기 칩과, 픽셀화된 유기 카메라와, CCD 칩, 바람직하게는 다색 CCD 칩 또는 전색 CCD 칩과, CMOS 칩과, IR 카메라와, RGB 카메라 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예 24: 실시예 1 내지 23 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 조명을 변조하기 위한 적어도 하나의 변조 장치를 더 포함한다.
실시예 25: 실시예 24에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 상이한 변조의 경우 적어도 두 개의 센서 신호, 특히 제각기의 상이한 변조 주파수에서 적어도 두 개의 센서 신호를 검출하도록 설계되며, 상기 평가 장치는 적어도 두 개의 센서 신호를 평가함으로써 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다.
실시예 26: 실시예 1 내지 25 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 적어도 두 개의 센서 신호를 검출하도록 설계된다.
실시예 27: 실시예 26에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 적어도 두 개의 개별 광학 센서를 포함한다.
실시예 28: 실시예 27에 따른 검출기로서, 상기 적어도 두 개의 개별 광학 센서는 충돌 광 빔이 상기 적어도 두 개의 개별 광학 센서에 연속적으로 충돌하는 방식으로 위치된다.
실시예 29: 실시예 27 또는 28에 따른 검출기로서, 적어도 두 개의 광학 센서 중 하나는 광학 스펙트럼의 제1 부분에 대해서는 투과성이고 상기 광학 스펙트럼의 나머지 부분에 대해서는 흡수성이다.
실시예 30: 실시예 29에 따른 검출기로서, 적어도 두 개의 광학 센서 중 다른 것은 상기 광학 스펙트럼의 제2 부분에 대해서는 투과성이고 상기 광학 스펙트럼의 나머지 부분에 대해서는 흡수성이며, 상기 광학 스펙트럼의 제1 부분과 상기 광학 스펙트럼의 제2 부분은 서로 별개로 되어 있다.
실시예 31: 실시예 26 내지 30 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 평가 장치는 상기 적어도 두 개의 센서 신호를 평가함으로써 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 두 개의 아이템을 생성하도록 설계된다.
실시예 32: 실시예 1 내지 31 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기는, 상기 검출기의 광축에 대해 평행한 방향으로 정렬되고 또한 검출기의 광축에 대해 수직인 방향으로 개개의 변위를 나타내는 방식으로 콜리메이션된 배치 내에 위치되는 적어도 두 개의 광학 센서를 포함한다.
실시예 33: 실시예 32에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서의 적어도 두 개는 세로 방향 광학 센서이며, 상기 세로 방향 광학 센서의 센서 신호는 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 결정하기 위해 조합된다.
실시예 34: 실시예 32 또는 33에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서의 적어도 하나는 가로 방향 광학 센서이며, 상기 가로 방향 광학 센서의 센서 신호는 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 결정하기 위해 사용된다.
실시예 35: 실시예 34에 따른 검출기로서, 상기 물체의 입체 뷰는 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템과 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 조합함으로써 획득된다.
실시예 36: 실시예 1 내지 35 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 광학 센서는, 동일한 전체 조명 전력이 주어지면, 상기 센서 신호가 상기 조명의 변조의 변조 주파수에 종속하는 방식으로 또한 설계된다.
실시예 37: 실시예 36에 따른 검출기로서, 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템은 상기 센서 신호의 주파수 종속성을 평가함으로써 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템과는 별개로 되어 있다.
실시예 38: 실시예 1 내지 37 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 평가 장치는, 바람직하게는 알려진 조명 전력을 고려하고 선택적으로는 조명이 변조되는 변조 주파수를 고려하여, 조명 지오메트리와 상기 검출기에 대한 물체의 상대적인 포지션 간의 적어도 하나의 사전정의된 관계로부터 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다.
실시예 39: 실시예 1 내지 38 중 어느 하나에 따른 검출기로서, 상기 검출기는 적어도 하나의 조명원을 더 포함한다.
실시예 40: 실시예 39에 따른 검출기로서, 상기 조명원은, 상기 물체에 적어도 부분적으로 접속된 및/또는 상기 물체와 적어도 부분적으로 동일한 조명원과, 상기 물체를 주요 방사선을 사용하여 적어도 부분적으로 조명하도록 설계된 조명원으로부터 선택되며, 여기서, 광 빔은 상기 물체 상에서의 주요 방사선의 반사 및/또는 주요 방사선에 의해 자극되는 상기 물체 그 자체에 의한 광 방출에 의해 생성된다.
실시예 41: 실시예 40에 따른 검출기로서, 상기 평가 장치는, 바람직하게는 광 빔의 전파 방향에서의 적어도 하나의 전파 좌표에 대한 광 빔의 빔 직경의 알려진 종속성 및/또는 광 빔의 알려진 가우시안 프로파일로부터 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 결정하기 위해, 상기 광 빔의 직경과 광 빔의 알려진 빔 특성을 비교하도록 적응된다.
실시예 42: 실시예 40 또는 41에 따른 검출기로서, 상기 조명원은 구조화된 광원이다.
실시예 43: 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 적어도 두 개의 검출기를 포함하는 장치이다.
실시예 44: 실시예 43에 따른 장치로서, 상기 장치는 적어도 하나의 조명원을 더 포함한다.
실시예 45: 사용자와 머신간의 정보의 적어도 하나의 아이템을 교환하기 위한, 특히 제어 커맨드를 입력하기 위한 휴먼 머신 인터페이스로서, 상기 휴먼 머신 인터페이스는 검출기와 관련한 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 검출기를 포함하며, 상기 휴먼 머신 인터페이스는 상기 검출기에 의해 사용자의 지오메트리 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되며, 상기 휴먼 머신 인터페이스는 상기 지오메트리 정보에 대해 정보의 적어도 하나의 아이템, 특히 적어도 하나의 제어 커맨드를 할당하도록 설계된다.
실시예 46: 실시예 45에 따른 휴먼 머신 인터페이스로서, 상기 사용자의 지오메트리 정보의 적어도 하나의 아이템은 상기 사용자의 보디의 포지션과, 상기 사용자의 적어도 하나의 보디 부분의 포지션과, 상기 사용자의 보디의 방향과, 상기 사용자의 적어도 하나의 보디 부분의 방향으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
실시예 47: 적어도 하나의 엔터테인먼트 기능, 특히 게임을 실행하기 위한 엔터테인먼트 장치로서, 상기 엔터테인먼트 장치는 휴먼 머신 인터페이스를 인용하는 실시예 45 또는 46에 따른 적어도 하나의 휴먼 머신 인터페이스를 포함하며, 상기 엔터테인먼트 장치는 상기 휴먼 머신 인터페이스의 수단을 통해 정보의 적어도 하나의 아이템이 플레이어에 의해 입력될 수 있도록 설계되며, 상기 엔터테인먼트 장치는 상기 정보에 따라 상기 엔터테인먼트 기능을 변화시키도록 설계된다.
실시예 48: 적어도 하나의 이동가능한 물체의 포지션을 추적하기 위한 추적 시스템으로서, 상기 추적 시스템은 검출기를 인용하는 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 검출기를 포함하며, 상기 추적 시스템은 적어도 하나의 추적 제어기를 더 포함하며, 각각의 추적 제어기는 상기 물체의 일련의 포지션을 추적하도록 적응되며, 각각의 포지션은 특정 시점에서 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 특정 시점의 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 포함한다.
실시예 49: 추적 시스템을 인용하는 실시예 48에 따른 추적 시스템으로서, 상기 추적 제어기는 상기 물체의 실제 포지션에 따른 적어도 하나의 동작을 개시하도록 적응된다.
실시예 50: 실시예 49에 따른 추적 시스템으로서, 상기 동작은 상기 물체의 장래 위치의 예측, 상기 물체로 향하는 적어도 하나의 장치의 방향, 상기 검출기로 향하는 적어도 하나의 장치의 방향, 상기 물체의 조명 및 상기 검출기의 조명으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
실시예 51: 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 포지션을 결정하기 위한 스캐닝 시스템으로서, 상기 스캐닝 시스템은 검출기에 관한 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 검출기를 포함하며, 상기 스캐닝 시스템은 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 표면에 위치한 적어도 하나의 도트의 조명을 위해 구성되는 적어도 하나의 광 빔을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 조명원을 더 포함하며, 상기 스캐닝 시스템은 상기 적어도 하나의 검출기를 사용함으로써 상기 적어도 하나의 도트와 스캐닝 시스템 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다.
실시예 52: 실시예 51에 따른 스캐닝 시스템으로서, 상기 조명원은 적어도 하나의 인공 조명원, 특히 적어도 하나의 레이저 소스 및/또는 적어도 하나의 백열등 램프 및/또는 적어도 하나의 반도체 광원을 포함한다.
실시예 53: 실시예 50 또는 51에 따른 스캐닝 시스템으로서, 상기 조명원은 복수의 개별 광 빔, 특히 제각기의 피치, 특히 규칙적인 피치를 나타내는 광 빔의 어레이를 방출한다.
실시예 54: 실시예 51 내지 53 중 어느 하나에 따른 스캐닝 시스템으로서, 상기 스캐닝 시스템은 적어도 하나의 하우징을 포함한다.
실시예 55: 실시예 54에 따른 스캐닝 시스템으로서, 상기 적어도 하나의 도트와 상기 스캐닝 시스템 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템은 상기 스캐닝 시스템의 하우징 상의 특정 지점, 특히 상기 하우징의 전방 에지 또는 후방 에지와 상기 적어도 하나의 도트 사이에서 결정된다.
실시예 56: 실시예 54 또는 55에 따른 스캐닝 시스템으로서, 상기 하우징은 디스플레이, 버튼, 고정 유닛, 레벨링 유닛 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예 57: 상기 추적 시스템에 관한 실시예 48 내지 50 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 추적 시스템과 상기 스캐닝 시스템에 관한 실시예 51 내지 56 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 스캐닝 시스템을 포함하는 입체 시스템으로서, 상기 추적 시스템 및 상기 스캐닝 시스템의 각각은, 상기 입체 시스템의 광 축에 대해 평행하게 정렬되고 동시에 상기 입체 시스템의 광 축에 대해 수직인 방향에 대한 개별적인 변위를 나타내는 방식의 콜리메이션된 배치로 배치되는 적어도 하나의 광학 센서를 포함한다.
실시예 58: 실시예 57에 따른 입체 시스템으로서, 상기 추적 시스템 및 상기 스캐닝 시스템은 각각 적어도 하나의 세로 방향 광학 센서를 포함하며, 상기 세로 방향 광학 센서의 센서 신호들은 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 결정하기 위해 조합된다.
실시예 59: 실시예 58에 따른 입체 시스템으로서, 상기 세로 방향 광학 센서의 센서 신호들은 상이한 변조 주파수를 제공함으로써 서로에 대해 구별가능하다.
실시예 60: 실시예 59에 따른 입체 시스템으로서, 상기 입체 시스템은 적어도 하나의 가로 방향 광학 센서를 더 포함하며, 상기 가로 방향 광학 센서의 센서 신호들은 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 결정하기 위해 사용된다.
실시예 61: 실시예 60에 따른 입체 시스템으로서, 상기 물체의 입체 뷰는 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템과 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 조합함으로써 획득된다.
실시예 62: 적어도 하나의 물체를 촬상하기 위한 카메라로서, 상기 카메라는 검출기에 관한 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 검출기를 포함한다.
실시예 63: 특히 검출기에 관한 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 검출기를 사용하여 적어도 하나의 물체의 포지션을 결정하기 위한 방법으로서, 검출기의 적어도 하나의 광학 센서를 사용하는 단계―상기 광학 센서는 상기 물체로부터 상기 검출기로 진행하는 적어도 하나의 광 빔의 포지션을 결정하며, 상기 광학 센서는 적어도 제1 전극 및 제2 전극을 가지며, 여기서 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에는 적어도 하나의 광전지 물질이 매립되며, 상기 광전지 물질은 광으로 인한 상기 광전지 물질의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되며, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 적어도 세 개의 부분 전극을 갖는 분리된 전극이며, 각각의 부분 전극은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 상기 센서 신호는 상기 광학 센서의 센서 영역 내의 광 빔의 빔 단면에 종속됨―와, 적어도 하나의 평가 장치를 사용하는 단계―상기 평가 장치는 상기 물체의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하며, 상기 가로 방향 포지션은 상기 부분 전극들의 쌍의 센서 신호를 연속적으로 평가함으로써 상기 검출기의 광 축에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션이 되며, 상기 평가 장치는 모든 부분 전극들의 센서 신호들의 합을 평가함으로써 상기 물체의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성함―를 포함한다.
실시예 64: 검출기와 관련한 실시예 1 내지 42 중 어느 하나에 따른 검출기를 사용하기 위한 목적의 용도로서, 그 용도는 특히 교통 기술에서의 거리 측정과, 특히 교통 기술에서의 포지션 측정과, 특히 교통 기술에서의 추적 애플리케이션과, 엔터테인먼트 애플리케이션, 특히 보안 애플리케이션에서의 카메라와, 휴먼 머신 인터페이스 애플리케이션, 특히 적어도 하나의 공간의 맵을 생성하기 위한 매핑 애플리케이션으로 이루어진 그룹에서 선택되며, 또한, 자동화된 머신 프로세스에서, 거리 측정과, 포지션 측정과, 추적 애플리케이션과, 스캐닝 애플리케이션과, 입체 시각과, 특히 분석학에서의 고정밀 계측과, 부품 제조의 모델링과, 특히 내시경 방법에서의 의료 수술로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 추가의 선택적인 상세 및 특징들은 종속 청구항들과 연계하여 후술되는 바람직한 실시예들의 설명으로부터 입증된다. 이 문맥에서, 특정의 특징들은 단독으로 구현되거나 수개의 다른 특징들과 연계하여 구현될 수 있다. 본 발명은 실시예에 국한되는 것은 아니다. 실시예들은 도면에서 개략적으로 도시된다. 개개의 도면에서의 동일한 참조 부호들은 동일한 기능 또는 요소를 갖는 동일한 요소들을 지칭하며, 이들 요소들은 그 기능과 관련하여 서로 대응하고 있다.
도면들 중 특히,
도 1은 본 발명에 따른 검출기의 일 실시예를 도시하며,
도 2는 전사 장치, 특히 전기 습식 장치를 더 포함하는 본 발명에 따른 검출기의 다른 실시예를 도시하며,
도 3은 도 2에 도시된 전사 장치에 부가하여 변조 장치를 더 포함하는 본 발명에 따른 검출기의 또 다른 실시예를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 입체 시스템의 일 실시예를 도시하고 있다.
도 1은 적어도 하나의 물체(112)의 포지션을 결정하기 위한 본 발명에 따른 검출기(110)의 일 실시예를 매우 개략적으로 도시한 도면이다. 검출기(110)는 광학 센서(114)를 포함하며, 광학 센서는 특정 실시예에서, 검출기(110)의 광 축(116)을 따라 배열된다. 특히, 광 축(116)은 광학 센서(114)의 대칭 및/또는 회전의 축일 수 있다. 광학 센서(114)는 바람직하게는 검출기(110)의 하우징(118) 내부에 위치할 수 있다. 하우징(118) 내의 개구부(120)는 바람직하게는 광축(116)에 대해 중심에 위치하며, 바람직하게는 검출기(110)의 시야(122)의 방향을 정의한다. 좌표계(124)가 정의될 수 있으며, 이 좌표계 내에서 광축(116)에 대해 평행하거나 반평행한 방향은 세로 방향으로 정의되지만, 광축(116)에 대해 수직인 방향은 가로 방향으로 정의될 수 있다. 도 1에 심볼로 도시되는 좌표계(124)에서, 세로 방향은 좌표 z로 표시되지만, 가로 방향은 제각기의 좌표 x 및 y로 표시된다. 그러나, 다른 타입의 좌표계(124)가 또한 사용가능하다.
광학 센서(114)는 제1 전극(126) 및 제2 전극(128)을 포함하며, 상기 제1 전극(126)과 상기 제2 전극(128) 사이에는 광전지 물질(130)이 매립(샌드위치)되며, 상기 제1 전극(126)은 별개의 기판(132) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 광전지 물질(130)은 적어도 하나의 입사 광 빔(134)에 의한 광전지 물질(130)의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되며, 광 빔(134) 내에 포함되는 광은 물체(112)로부터 발생하거나 상기 물체(112)에 의해 하우징(118) 내의 개구부(120)로 향해 반사되는 광일 수 있으며 따라서 광학 센서(114)에 충돌할 수 있다. 이 예에서, 광 빔(134) 내에 포함되는 광은 먼저 제2 전극(128)을 만나게 되며, 그 후 광전지 물질(130)을 가로지른 후, 제1 전극(126)과 충돌할 수 있으며, 이러한 광의 전이는 광전지 물질(130) 내의 전하가 전하 생성 위치에 종속하여 그리고 광학 센서(114)의 센서 영역(138) 내의 광 빔(134)의 포지션에 종속하여 상기 전극들(126, 128)을 통과하는 전류를 생성하도록 하는 방식으로 상기 전하를 생성할 수 있게 한다.
도 1에 개략적으로 도시되는 검출기(110)의 일 실시예에 따르면, 광학 센서(114)의 제1 전극(126)은 분리된 전극(136)이 되며, 여기서, 특히 바람직한 실시예에서, 상기 분리된 전극(136)은 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 포함하게 되며, 이들 부분 전극의 각각은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응된다. 여기서, 광학 센서(114)는 센서 영역(138)을 포함하며, 바람직하게도 이 센서 영역(138)은 상기 물체(112)로부터 상기 검출기(110)로 진행하는 광 빔(134)에 대해서는 투과성이다. 광학 센서(114)는 하나 이상의 가로 방향, 가령 방향 x 및 y로의 광 빔(134)의 가로 방향 포지션을 결정하도록 적응된다. 여기서, 오직 하나의 가로 방향만으로의 가로 방향 포지션이 결정되는 실시예도 사용가능하거나 하나 초과의 가로 방향의 가로 방향 포지션이 하나의 동일한 광학 센서(114)에 의해 결정되는 다른 실시예도 사용가능하다. 이 때문에, 광학 센서(114)는 광 빔(134)에 의한 제각기의 센서 영역(138)의 조명에 종속하는 방식으로 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 설계된다. 동일한 전체 조명 전력이 주어지면, 세로 방향 센서 신호는 제각기의 센서 영역(138) 내의 광 빔(134)의 빔 단면에 종속하게 된다.
반면, 도 1에 개략적으로 도시된 검출기(110)의 실시예에서, 제1 전극(126)은 분리된 전극(136)이 되며, 도시되지 않은 추가의 실시예에서 제2 전극(128)이 분리된 전극(136)이 될 수도 있다는 것이 또한 가능하다. 도 1에 도시된 실시예에서 제2 전극(128)이 바람직하게도 제1 전극(126)과 충돌할 수 있는 위치에서 광 빔(134)의 높은 세기를 달성하기 위해 고 투과성을 나타내지만, 제2 전극(128)이 분리된 전극(136)일 수 있는 다른 경우에, 제1 전극(126)도 또한 투과성일 수 있지만, 특히 제1 전극(126)이 광학 센서(114) 내의 광 빔(134)에 의해 충돌되는 최종 전극인 경우에는 비투과성일 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 특히 바람직한 실시예에서, 분리된 전극(136)은 실제로 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 포함하며, 각각의 부분 전극은 A, B, C, D로 개략적으로 표시되는 센서 신호, 가령 전류 또는 전압을 제공할 수 있다. 여기서, 분리된 전극(136)은 부분 전극들의 두 개의 쌍(148, 150)을 포함하며, 각각의 쌍(148, 150) 그 자체는 전술한 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)까지 합산하는 두 개의 개별 부분 전극을 포함한다. 또한, 이 실시예에서, 4개의 부분 전극의 각각은 정사각형 형상의 표면을 나타낼 수 있으며, 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)은, 각각의 부분 전극, 가령 부분 전극(140)의 두 개의 측면(152, 154)이 추가의 부분 전극, 가령 부분 전극(142 또는 144)의 하나의 측면(156, 158)과 제각기 인접할 수 있는 방식으로 배치될 수 있다. 이러한 배치는 바람직하게는 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)의 표면이 함께 광학 센서(114) 상의 직사각형 에리어, 가령 정사각형 에리어를 점유할 수 있는 방식으로 제공될 수 있다.
그러나, 주목할 것은, 본 발명에 따르면, 상기 부분 전극의 상이한 개수, 상이한 형상 및/또는 상이한 배치를 나타낼 수 있는 추가의 실시예도 사용가능하다는 것이다. 일 예로서, 두 개의 부분 전극의 세 개의 쌍을 각각 포함할 수 있는 6개의 부분 전극 또는 세 개의 부분 전극의 세 개의 쌍을 각각 포함할 수 있는 9개의 부분 전극이 광학 센서(114) 상의 직사각형 에리어를 점유하도록 배열될 수도 있다. 다른 예로서, 각각의 부분 전극이 삼각형 형상을 나타낼 수 있는 6개의 부분 전극이, 6개의 부분 전극의 표면이 함께 광학 센서(114) 상에서 6각형 에리어를 점유할 수 있는 방식으로 제공될 수 있다.
또한, 특정 배열에 의해 생성된 표면이, 특히 가능한한 대형인 제각기의 부분 전극들로부터의 전류를 달성하기 위해, 인접하는 부분 전극들 간의 데드 공간(dead space)이 가능한 한 적게 나타나는 특정의 에리어를 커버할 수 있는 방식으로, 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 배열하는 것이 특히 효과적일 수 있다. 이 때문에, 두 개의 인접하는 부분 전극, 가령 부분 전극(140, 142) 또는 부분 전극(140, 144)은 광학 센서(114) 내에서 그들 간에 갭(160)이 존재하지 않거나 소형의 갭(160)만이 존재하는 방식으로 배열될 수 있다. 대안으로서 하지만 여기에 도시되지는 않았지만, 두 개의 인접하는 부분 전극, 가령 부분 전극(140, 142) 또는 부분 전극(140, 1440은 또한 부분적으로는 중첩 에리어가 생성될 수 있는 방식으로 중첩할 수 있지만, 이 중첩 에리어는 전술한 중첩하는 부분 전극들의 각각의 에리어의 1% 이하만을 커버할 수 있다.
따라서, 적어도 하나의 광학 센서(114)는 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 생성된 센서 신호(A, B, C, D)는 하나 이상의 신호 리드(162)에 의해 검출기(110)의 적어도 하나의 평가 장치(164)에 전달될 수 있다. 여기서, 평가 장치(164)는 (x 또는 y에 의해 표시되는) 적어도 하나의 가로 방향 평가 유닛(166)에서 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되며, 여기서, 상기 가로 방향 포지션은 부분 전극(140, 142, 144, 146)의 쌍들의 센서 신호(A, B, C, D)를 평가함으로써 상기 검출기(110)의 광 축(116)에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션이 된다. 또한, 평가 장치(164)는 (z로 표시되는) 적어도 하나의 세로 방향 평가 유닛(168)에서 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되며, 여기서 세로 방향 포지션은 모든 부분 전극(140, 142, 144, 146)의 센서 신호(A, B, C, D)의 합을 평가함으로써, 상기 검출기(110)의 광 축(116)에 대해 평행한 포지션이 된다. 평가 유닛(166, 168)에 의해 도출되는 결과들을 조합함으로써, 포지션 정보(170), 바람직하게는 (x, y, z로 표시된) 3차원 포지션 정보가 생성될 수 있다.
여기서, 평가 장치(164)는 데이터 처리 장치의 일부일 수 있고/있거나 하나 이상의 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 평가 장치(164)는 도 1에 도시된 개별 장치로서 구현될 수 있으며, 이는 특히 신호 리드(162)에 의해 광학 센서(114)에 무선 또는 유선 방식으로 전기 접속될 수 있지만, 대안으로서는(도 1에 도시되지 않음) 하우징(118) 내에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있다. 평가 장치(164)는 하나 이상의 추가 구성요소, 가령 하나 이상의 전자 하드웨어 구성요소 및/또는 하나 이상의 소프트웨어 구성요소, 가령 하나 이상의 측정 유닛(도 1에 도시안됨)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 이산 전자 구성요소는 대안으로서 추가적인 전자 하드웨어 구성요소 및/또는 소프트웨어 구성요소에 의해 구현될 수도 있다.
도 1에 보다 개략적으로 도시된 바와 같이, 평가 장치(164)는 이 예에서 분리된 전극(136)의 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)에 의해 제공되는 센서 신호(A, B, C, D)를 4개의 별개의 신호 리드(162)에 의해 수신할 수 있으며, 신호 리드(162)의 각각은 특정 부분 전극(140, 142, 144, 146)과 평가 장치(164) 간의 전기 커넥션을 제공한다. 바람직하게도, 센서 신호(A, B, C, D)는 그 진폭을 강화하기 위해 평가 장치(164)에 의해 수신된 후 먼저 증폭될 수 있다. 이러한 특정 예에서, 4개의 별개의 신호 리드(162)에 의해 제공되는 센서 신호(A, B, C, D)는 전치증폭되던 아니던 간에, 대응 가산기(174) 내에서의 복수의 합산을 수행하도록 사용되며, 여기서 바람직하게는 인접하는 부분 전극들에 의해 제공되는 센서 신호의 아래의 제각기의 합이 획득될 수 있다:
Figure 112017029776575-pct00001
그 후, 인접하는 부분 전극들에 의해 제공되는 센서 신호의 합들 간의 아래의 제각기의 차이가 대응 감산기(176)를 사용하여 획득될 수 있다:
Figure 112017029776575-pct00002
동시에, 인접하는 부분 전극들(140, 142, 144, 146)에 의해 제공되는 모든 센서 신호의 아래의 전체 합을 제공하는데 추가의 가산기(174)가 사용될 수 있다:
Figure 112017029776575-pct00003
도 1에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 전체 합(A+B+C+D)은 두 개의 상이한 종류의 목적을 위해 사용될 수도 있다. 먼저, 전체 합(A+B+C+D)은 인접하는 부분 전극들에 의해 제공되는 센서 신호의 합들 간의 전술한 차이를 적어도 하나의 분할기(178)에 의해 정규화하는데 이용될 수 있다:
Figure 112017029776575-pct00004
따라서, 첫째 항은 충돌 광 빔(134)의 x 포지션에 관한 정보를 제공할 수 있는 반면, 둘째 항은 충돌 광 빔(134)의 y 포지션에 관한 정보를 제공할 수 있다. 모든 항에 따른 신호들은, 바람직하게도 또한 추가의 전치증폭기(172)에서 증폭된 후 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템으로서 (여기서 제각기 x 또는 y로 표시된) 상기 적어도 하나의 가로 방향 평가 유닛(166)에 제공된다. 따라서, 광학 센서(114)는 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 제공할 목적으로 이용될 수 있으며 따라서 "가로 방향 광학 센서"로 표시될 수도 있다.
둘째, 전체 합(A+B+C+D)은 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 제공할 목적으로 이용될 수 있으며 따라서 (여기서 z로 표시되는) 적어도 하나의 세로 방향 평가 유닛(168)에 제공될 수 있으며, 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템은, 가령 이러한 값들과 관련한 임의의 모호성을 고려하여 도출될 수도 있다. 그 결과, 광학 센서(114)는 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 제공할 목적으로 이용될 수 있으며 따라서 "세로 방향 광학 센서"로 표시될 수도 있다.
최종적으로, 바람직하게도 (x, y, z로 표시되는) 3차원 포지션 정보를 구성할 수 있는 전체 포지션 정보(170)는 검출기(110)의 평가 장치(164)에 의해 생성될 수 있다. 결과적으로, 광학 센서(114)는 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템과 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템 모두를 제공할 목적으로 이용될 수 있으며, 이와 관련하여 "조합된 세로 방향 및 가로 방향 광학 센서"로 지칭될 수도 있다.
도 2는 개략적인 도면에서, 적어도 하나의 물체(112)의 포지션을 결정하기 위한 본 발명에 따른 검출기(110)의 다른 예를 도시하고 있다. 이러한 특정 실시예는 적어도 하나의 전사 장치(180), 가령 하나 이상의 광학 시스템을 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 하나 이상의 포커스 동조가능 전사 장치(180), 특히 전기 습식 장치(182)를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 검출기(110)의 광 축(116)을 따라, 가령 개구부(120) 내에 또는 개구부(120) 앞에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전기 습식 장치(182)는 적어도 두 개의 상이한 액체를 갖는 적어도 하나의 광학 구성요소를 포함할 수 있으며, 각각의 광학 구성요소의 포커스는 제각기의 광학 요소에 전압을 인가함으로써 조정될 수 있다.
명확성을 위해, 도 2는 전사 장치(180), 특히 전기 습식 장치(182)와 평가 장치(164) 간에 커넥션을 제공할 수 있는 임의의 기존 리드를 도시하지는 않는다. 이러한 커넥션은, 전사 장치(180), 특히 전기 습식 장치(182)를 사용함으로써 검출기(110) 내의 포커스를 포지셔닝하는 것뿐만 아니라, 평가 장치(164)에 의해 물체(112)의 세로 방향 포지션을 결정할 때 전사 장치(180), 특히 전기 습식 장치(182)의 효과를 고려할 목적으로 이용될 수도 있다. 이와 관련하여, 포커스 동조가능 전사 장치(180)는 특히 상이한 거리에서의 물체가 상이한 초점을 나타내는 사실로 인해 보정을 제공할 수 있기 때문에 유용할 수 있다.
또한, 포커스 동조가능 전사 장치(180)는 대안으로서 또는 추가적으로, 광학 센서(114)의 위치와 관련한 포커스를 의도적으로 변화시키는데 이용될 수 있으며, 따라서 WO2014/097181에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 광 빔의 빔 단면과 물체(112)의 세로 방향 포지션 간의 알려진 관계에서의 임의의 모호성을 해결할 수 있다. 이로부터 알 수 있듯이, 초점(194)의 전방 또는 후방의 특정 거리에 위치할 수 있는 광학 센서(114)는 동일한 센서 신호를 제공할 수 있다. 광 빔(134)이 광축(116)을 따라 전파되는 동안 약화되는 경우에 유사한 모호성이 발생할 수 있으며, 이는 일반적으로 경험적으로 및/또는 계산에 의해 보정될 수 있다. z 포지션에서의 이러한 모호성을 해결하기 위해, 상이한 포커스 위치에서 기록될 수 있는 복수의 상이한 센서 신호는 초점의 포지션의 결정을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 두 개 이상의 센서 신호를 비교함으로써, 광학 센서(114)가 세로 방향 축(116)을 따라 위치하는 초점의 전방 또는 후방에 위치하는 지를 결정할 수가 있다.
도 2에서 예시된 방식으로 제공되는 다른 특징들과 관련하여 도 1의 전술한 설명에 대한 참조가 행해진다.
본 발명에 따른 검출기(110)의 다른 실시예가 도 3에서 매우 개략적인 방식으로 도시된다. 이러한 특정의 실시예에서, 검출기(110)는 적어도 하나의 변조 장치(184)를 포함할 수 있으며, 이 변조 장치는 특히 검출기(110)의 광축(116)을 따라, 바람직하게는 상기 물체(112)와 상기 개구부(120) 사이에 배치될 수 있다. 여기에 도시된 바와 같이, 변조 장치(184)는 바람직하게는 하나의 전기 습식 장치(182)를 포함하는 전사 장치(100)와 이 실시예에서 제1 전극(126) 및 제2 전극(128)을 포함하는 광학 센서(114) 사이에 위치할 수 있으며, 상기 제1 전극(126)과 상기 제2 전극(128) 사이에 광전지 물질(130)이 매립되며, 제1 전극(126)은 4개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 실제로 포함하는 분리된 전극(136)이 된다.
이 예에서, 센서 신호는 광 빔(134)의 다양한 변조 주파수용으로 제공될 수 있으며, 이 변조 주파수는 바람직하게도 변조 장치(184)에 제공될 수 있다. 반면 0Hz의 변조 주파수에 대해서는 FiP 효과가 검출되지 않거나 오직 매우 작은 FiP 효과만이 검출될 수 있으며, 이 매우 작은 FiP 효과는 세로 방향 센서 신호의 노이즈와 쉽게 구별되지 않는다. 그러나, 보다 높은 변조 주파수의 경우, 전술한 결정적인 FiP 효과, 즉 광 빔(134)의 단면에 대한 세로 방향 센서 신호의 확고한 종속성이 관측될 수 있다. 전형적으로, 0.1 Hz 내지 10 kHz의 범위의 변조 주파수, 가령 0.3 Hz의 변조 주파수가 본 발명에 따른 검출기용으로 사용될 수 있다.
명확성을 위해, 도 3은 한편으로는 전사 장치(180), 특히 전기 습식 장치(182)와 평가 장치(164) 간에, 다른 한편으로는 변조 장치(184)와 평가 장치(164) 간에 커넥션을 제공할 수 있는 임의의 기존 리드를 도시하지는 않는다. 변조 장치(184)와 평가 장치(164) 간의 커넥션은 제1 관점에서는 검출기(110)의 하우징(118)으로 진입하기 전에 입사 광 빔(134)을 변조하기 위한 변조 장치(184)에 의해 제공되는 변조 주파수를 조정하는데 유용하며, 제2 관점에서는 특히 물체(112)의 세로 방향 포지션과 관련하여 물체(112)의 포지션을 결정함에 있어 센서 신호의 추가적인 처리를 위해 요구되는 평가 장치(164)에 의해 수신되는 센서 신호의 복조를 수행할 때 평가 장치(164)에 의한 변조 주파수를 고려하는데 유용할 수 있다. 여기서, 복조는, 바람직하게는 센서 신호가 평가 장치(164)에 의해 수신되자마자 센서 신호의 전치 증폭 전이나 후에 첫 단계로서 수행될 수 있다. 그러나, 다른 실시예도 사용가능하다.
도 3에 예시된 방식으로 제시되는 다른 특징들과 관련하여 도 1 및/또는 도 2와 관련한 전술한 설명에 대한 참조가 행해진다.
도 4는 적어도 하나의 물체(112)의 적어도 하나의 단일 원의 3차원 이미지를 생성하기 위한 입체 시스템(186)의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다. 이 때문에, 입체 시스템(186)은, 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템 뿐만 아니라 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 조합된 방식으로 제공하는데 이용될 수 있는 적어도 두 개, 바람직하게는 두 개 또는 세 개의 광학 센서를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 센서(114)는 입체 시스템(186)의 검출기(110)의 하우징(118) 내부에 위치한다. 여기서, 입체 시스템(186)에서 이용되는 광학 센서(114)는 도 1 내지 3 중 하나 이상에서 기술되는 하나 이상의 광학 센서(114)일 수 있다. 대안으로서, 하나 이상의 광학 센서(114)는 WO2012/110924, WO2014/097181 또는 국제특허출원 PCT/IB2015/054536에 개시되고 있다.
도 4에 도시된 특정 실시예에서, 제1 세로 방향 광학 센서(188)는 추적 시스템에서, 특히 본 발명에 따른 추적 시스템(190)에서 광학 센서(114) 중의 하나로서 포함된다. 또한, 제2 세로 방향 광학 센서(192)는 스캐닝 시스템(194)에서, 특히 본 발명에 따른 스캐닝 시스템(194)에서 나머지 광학 센서(114)로서 포함된다. 또한, 여기에 도시된 입체 시스템(186)은, 특히 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 생성하기 위해 적응되는 광학 센서(114) 중의 추가적인 하나를 구성하는 별개의 포지션 감지 장치(196)를 더 포함한다.
여기에 추가적으로 도시된 바와 같이, 입체 시스템(186) 내의 광학 센서(114)는 바람직하게는 콜리메이션된 배치로 별개의 빔 경로(134) 내에 배열될 수 있으며, 광학 센서(114)는 광 축(114)에 대해 평행하게 정렬되어 상기 입체 시스템(186)의 광 축(116)에 대해 수직되게 개별적으로 변위된다. 여기서, 콜리메이션된 배치는 특히 광학 검출기(114)를 포함하는 하우징(118)의 제각기의 개구부(120)에 위치하는 적절한 개수의 전사 장치(180)를 이용하여 달성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 추적 시스템(190)은 제1 세로 방향 광학 센서(188)를 사용함으로써, 하나 이상의 물체(112), 특히 하나 이상의 이동가능한 물체(112)의 포지션을 추적하기 위해 적응된다. 이 때문에, 추적 시스템(190)은 추적 제어기(198)를 더 포함하며, 추적 제어기(198)는 상기 물체(112)의 일련의 포지션을 추적하기 위해 적응된다. 여기서, 추적 제어기(198)는 전체적으로 또는 부분적으로는 전기 디바이스, 바람직하게는 적어도 하나의 데이터 처리 장치, 보다 바람직하게는 적어도 하나의 컴퓨터 또는 마이크로 컨트롤러로서 구현될 수 있다. 추적 시스템(186)은 추적 시스템 그 자체 및/또는 하나 이상의 별개의 장치의 하나 이상의 동작을 개시하도록 적응될 수 있다. 후자의 경우, 추적 제어기(198)는 하나 이상의 무선 및/또는 유선 인터페이스 및/또는 상기 물체의 적어도 하나의 실제 포지션에 따른 적어도 하나의 동작을 개시하기 위한 다른 타입의 제어 커넥션을 가질 수 있다. 그 결과, 상기 물체(112)의 각각의 포지션은 특정 시점에 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 관련된다. 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 추가로 획득하기 위해서, 포지션 감지 장치(196)에 의해 기록되는 센서 신호가 고려될 수 있다. 대안으로서, 제1 세로 방향 광학 센서(188)는 본 출원의 다른 곳에서 기술되고 있는 조합된 광학 센서의 일부일 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 스캐닝 시스템(194)은 하나 이상의 물체(112)의 포지션을 결정하기 위해 적응된다. 이 때문에, 스캐닝 시스템(194)은 상기 물체(112)의 표면(206)에 위치한 적어도 하나의 도트(204)의 조명을 위해 구성되는 적어도 하나의 광 빔(202)을 방출하도록 적응된다. 광학 센서(114)들 간의 상호 작용을 최소화하기 위해, 조명원(200)은 광학 센서(114)를 포함하는 하우징(118) 내에 또는 하우징(118) 외부에 위치할 수 있다. 일 예로서, 조명원(200)은 주변 광원일 수 있거나 이를 포함할 수 있고/있거나 인공 조명원, 특히 레이저 소스, 백열등 램프 또는 반도체 광원, 가령 발광 다이오드일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 여기서, 특히 사용자에 의해 용이하게 저장가능하고 이송가능한 컴팩트한 입체 시스템을 제공하기 위해, 단일의 레이저 소스의 사용이 선호된다. 따라서, 스캐닝 시스템(194)은 제2 세로 방향 광학 센서(192)를 사용함으로써 상기 도트(204)와 상기 스캐닝 시스템(194) 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된다.
그 결과, 시야(122)의 방향 내로 중첩하는 시야를 갖는 제1 세로 방향 광학 센서(188) 및 제2 세로 방향 광학 센서(192)로부터 도출되는 시각 정보의 조합을 제공함으로써, 입체 시스템(198)은 깊이 정보의 지각력을 생성하거나 강화할 수 있다. 이 때문에, 제1 세로 방향 광학 센서(188) 및 제2 세로 방향 광학 센서(192)는 바람직하게는 서로로부터 광 축에 대해 수직인 방향에서 1 센티미터 내지 100 센티미터의 거리만큼, 특히 10 센티미터 내지 25 센티미터의 거리만큼 공간적으로 이격된다. 또한, 제1 세로 방향 광학 센서(188) 및 제2 세로 방향 광학 센서(192)는 바람직하게는 변조 장치(184)에 의해 제공되는 개개의 변조 주파수에 대한 감지성을 가질 수 있으며, 그에 따라 평가 장치(164)를 사용하여 두 개의 개개의 광학 센서(114)의 센서 신호들 간의 간단한 구별을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 입체 시스템(186)의 평가 장치(164)는 입체 시각을 제공함으로써 상기 물체(112)의 하나 이상의 이미지를 생성하는데 이용될 수 있다. 또한, 기본적으로 하나 초과의 광학 센서의 사용에 기반한 입체 시스템(186)은 전체 세기의 증가를 달성하기 위해 및/또는 보다 낮은 검출 임계치를 획득하기 위해 이용될 수도 있다.
입체 시스템(186)의 추가적인 상세를 위해 도 1 내지 3의 검출기(110)의 설명에 대한 참조가 행해질 수 있다.
110: 검출기 112: 물체 114: 광학 센서 116:광 축 118: 하우징 120: 개구부 122: 시야 방향 124: 좌표계 126: 제1 전극 128: 제2 전극 130: 광전지 물질 132: 기판 134: 광 빔 136: 분리된 전극 138: 센서 영역 140: 부분 전극 142: 부분 전극 144: 부분 전극 146: 부분 전극 148: 부분 전극들의 쌍 150: 부분 전극들의 쌍 152: 부분 전극의 측면 154: 부분 전극의 추가 측면 156: 부분 전극의 측면 158: 부분 전극의 측면 160: 갭 162: 신호 리드 164: 평가 장치 166: 가로 방향 평가 유닛 168: 세로 방향 평가 유닛 170: 평가 유닛 172: 전치증폭기 174: 가산기 176: 감산기 178: 분할기 180: 전사 장치 182: 전기 습식 장치 184: 변조 장치 186: 입체 시스템 188: 제1 세로 방향 광학 센서 190: 추적 시스템 192: 제2 세로 방향 광학 센서 194: 스캐닝 시스템 196: 포지션 감지 장치 198: 추적 제어기 200: 조명원 202: 방출된 광 빔 204: 도트 206: 표면

Claims (27)

  1. 적어도 하나의 물체(112)의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 검출기(110)로서,
    상기 물체(112)로부터 상기 검출기(110)로 진행하는 적어도 하나의 광빔(134)의 포지션을 결정하는 적어도 하나의 광학 센서(114)―상기 광학 센서(114)는 적어도 제1 전극(126)과 제2 전극(128)을 가지며, 상기 제1 전극(126)과 상기 제2 전극(128) 사이에 적어도 하나의 광전지 물질(130)이 매립되며, 상기 광전지 물질(130)은 광에 의한 상기 광전지 물질(130)의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되며, 상기 제1 전극(126) 또는 상기 제2 전극(128)은 적어도 세 개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 갖는 분리된 전극(136)이며, 각각의 부분 전극(140, 142, 144, 146)은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 상기 센서 신호는 상기 광학 센서(114)의 센서 영역(138) 내의 광빔(134)의 빔 단면에 종속함―와,
    상기 부분 전극(140, 142, 144, 146)의 쌍(148, 150)의 센서 신호를 평가함으로써 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되고, 모든 부분 전극(140, 142, 144, 146)의 센서 신호의 합을 평가함으로써 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계된 적어도 하나의 평가 장치(164)―상기 가로 방향 포지션은 상기 검출기(110)의 광축(116)에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션임―를 포함하는
    검출기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 센서(114)는 적어도 하나의 염료 감응 태양 전지를 포함하는
    검출기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광학 센서(114)는 적어도 상기 제1 전극(126), 적어도 하나의 n형 반도전성 금속 산화물, 적어도 하나의 염료, 적어도 하나의 p형 반도전성 유기 물질 및 적어도 상기 제2 전극(128)을 포함하는
    검출기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전극(126)은 상기 분리된 전극(136)이며, 상기 n형 반도전성 금속 산화물, 상기 염료, 상기 p형 반도전성 유기 물질 및 상기 제2 전극(128)은 투과성인
    검출기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전극(126)은 적어도 부분적으로는 적어도 하나의 도전성 산화물로 이루어지며, 상기 제2 전극(128)은 적어도 부분적으로는 투과성 전기 도전성 폴리머로 이루어지는
    검출기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리된 전극(136)은 두 개의 부분 전극의 두 개의 쌍(148, 150)을 가지며, 각각의 부분 전극의 두 개의 측면(152, 154)은 추가적인 부분 전극(156, 158)의 하나의 측면과 인접하는
    검출기.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 개의 인접하는 부분 전극들 간에는 갭(160)이 존재하지 않는
    검출기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 두 개의 인접하는 부분 전극들은 서로 부분적으로 중첩하며, 여기서 중첩 에리어가 생성되며, 상기 중첩 에리어는 중첩하는 부분 전극의 각각의 에리어보다 1% 이하인
    검출기.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분 전극들(140, 142, 144, 146)을 통하는 전류는 상기 센서 영역(138) 내의 광 빔(134)의 포지션에 종속하며, 상기 광학 센서(114)는 상기 부분 전극들(140, 142, 144, 146)을 통한 전류에 따라 센서 신호를 생성하도록 적응되는
    검출기.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 장치(164)는 첫째, 평면 내의 선택된 방향에 대해 수직으로 위치한 인접하는 부분 전극들의 쌍들(148, 150)의 센서 신호들의 합을 형성하는 것과, 둘째, 상기 선택된 방향 내의 인접하는 부분 전극들의 쌍들(148, 150)의 센서 신호들의 합들 간의 적어도 하나의 차이를 형성하는 것과, 세째, 상기 차이를 모든 부분 전극들(140, 142, 144, 146)의 센서 신호들의 합으로 분할하는 것에 의해, 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템을 생성하도록 설계되는
    검출기.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 장치(164)는 조명의 지오메트리와 상기 검출기(110)에 대한 상기 물체(112)의 상대적인 포지션 간의 적어도 하나의 사전정의된 관계로부터 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되는
    검출기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 평가 장치(164)는 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 결정하기 위해, 상기 광 빔(134)의 직경과 상기 광 빔(134)의 알려진 빔 특성을 비교하도록 적응되는
    검출기.

  13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 센서(114)는 평면, 평면 볼록, 평면 오목, 양면 볼록 또는 양면 오목 형태를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 형상을 나타내는
    검출기.
  14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출기(110)는 적어도 하나의 전사 장치(180)를 더 포함하는
    검출기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전사 장치(180)는 적어도 하나의 포커스 동조가능 렌즈 및/또는 전기 습식 장치(182)를 포함하는
    검출기.
  16. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출기(110)는 적어도 하나의 조명원을 더 포함하는
    검출기.
  17. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 센서(114)는, 동일한 전체 조명 전력이 주어지면, 상기 센서 신호가 상기 조명의 변조의 변조 주파수에 종속하는 방식으로 또한 설계되는
    검출기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템은 상기 센서 신호의 주파수 종속성을 평가함으로써 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 아이템과는 별개로 되어 있는
    검출기.
  19. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출기(110)는, 상기 검출기(110)의 광축(116)에 대해 평행한 방향으로 정렬되고 또한 상기 검출기(110)의 광축(116)에 대해 수직인 방향으로 개개의 변위를 나타내는 방식으로 콜리메이션된 배치 내에 위치되는 적어도 두 개의 광학 센서(114)를 포함하는
    검출기.
  20. 사용자와 머신간의 정보의 적어도 하나의 아이템을 교환하기 위한 휴먼 머신 인터페이스로서,
    상기 휴먼 머신 인터페이스는 검출기(110)와 관련한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 검출기(110)를 포함하며,
    상기 휴먼 머신 인터페이스는 상기 검출기(110)에 의해 상기 사용자의 지오메트리 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되며,
    상기 휴먼 머신 인터페이스는 상기 지오메트리 정보에 대해 정보의 적어도 하나의 아이템을 할당하도록 설계되는
    휴먼 머신 인터페이스.
  21. 적어도 하나의 엔터테인먼트 기능을 실행하기 위한 엔터테인먼트 장치로서,
    상기 엔터테인먼트 장치는 제20항에 따른 휴먼 머신 인터페이스를 포함하며,
    상기 엔터테인먼트 장치는 플레이어가 상기 휴먼 머신 인터페이스를 사용하여 정보의 적어도 하나의 아이템을 입력할 수 있도록 설계되며,
    상기 엔터테인먼트 장치는 상기 정보에 따라 상기 엔터테인먼트 기능을 변화시키도록 설계되는
    엔터테인먼트 장치.
  22. 적어도 하나의 이동가능한 물체(112)의 포지션을 추적하기 위한 추적 시스템(190)으로서,
    상기 추적 시스템(190)은 검출기(110)에 관한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 검출기(110)를 포함하며,
    상기 추적 시스템(190)은 적어도 하나의 추적 제어기(198)를 더 포함하며, 각각의 추적 제어기(198)는 상기 물체(112)의 일련의 포지션을 추적하도록 적응되며, 각각의 포지션은 특정 시점에서 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템과 특정 시점의 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 포함하는
    추적 시스템.
  23. 적어도 하나의 물체(112)의 적어도 하나의 포지션을 결정하기 위한 스캐닝 시스템(194)으로서,
    상기 스캐닝 시스템(194)은 검출기에 관한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 검출기(110)를 포함하며,
    상기 스캐닝 시스템(194)은 상기 적어도 하나의 물체(112)의 적어도 하나의 표면(206)에 위치한 적어도 하나의 도트(204)의 조명을 위해 구성되는 적어도 하나의 광 빔(202)을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 조명원(200)을 더 포함하며,
    상기 스캐닝 시스템(194)은 상기 적어도 하나의 검출기(110)를 사용함으로써 상기 적어도 하나의 도트(204)와 상기 스캐닝 시스템(194) 간의 거리에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하도록 설계되는
    스캐닝 시스템.
  24. 제22항에 따른 적어도 하나의 추적 시스템(190)과 제23항에 따른 적어도 하나의 스캐닝 시스템(194)을 포함하는 입체 시스템(186)으로서,
    상기 추적 시스템(190) 및 상기 스캐닝 시스템(194)의 각각은, 상기 입체 시스템(186)의 광축(116)에 대해 평행한 방향으로 정렬되고 상기 입체 시스템(186)의 광축(116)에 대해 수직인 방향에서 개별적인 변위를 나타내는 방식의 콜리메이션된 배치에 위치하는 적어도 하나의 광학 센서(114)를 포함하는
    입체 시스템.
  25. 적어도 하나의 물체를 촬상하기 위한 카메라로서,
    상기 카메라는 검출기(110)에 관한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 검출기(110)를 포함하는
    카메라.
  26. 적어도 하나의 물체(112)의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 방법으로서,
    검출기(110)의 적어도 하나의 광학 센서(114)를 사용하는 단계―상기 광학 센서(114)는 상기 물체(112)로부터 상기 검출기(110)로 진행하는 적어도 하나의 광 빔(134)의 포지션을 결정하며, 상기 광학 센서(114)는 적어도 제1 전극(126) 및 제2 전극(128)을 가지며, 상기 제1 전극(126)과 상기 제2 전극(128) 사이에는 적어도 하나의 광전지 물질(130)이 매립되며, 상기 광전지 물질(130)은 광으로 인한 상기 광전지 물질의 조명에 응답하여 전하를 생성하도록 적응되며, 상기 제1 전극(126) 또는 상기 제2 전극(128)은 적어도 세 개의 부분 전극(140, 142, 144, 146)을 갖는 분리된 전극(136)이며, 각각의 부분 전극(140, 142, 144, 146)은 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적응되며, 상기 센서 신호는 상기 광학 센서(114)의 센서 영역(138) 내의 광 빔(134)의 빔 단면에 종속됨―와,
    적어도 하나의 평가 장치(164)를 사용하는 단계―상기 평가 장치(164)는 상기 물체(112)의 가로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 생성하며, 상기 가로 방향 포지션은 상기 부분 전극들(140, 142, 144, 146)의 쌍들(148, 150)의 센서 신호를 평가함으로써 상기 검출기(110)의 광축(116)에 대해 수직인 적어도 하나의 평면 내의 포지션이 되며, 상기 평가 장치(164)는 모든 부분 전극들(140, 142, 144, 146)의 센서 신호들의 합을 평가함으로써 상기 물체(112)의 세로 방향 포지션에 관한 정보의 적어도 하나의 아이템을 더 생성함―를 포함하는
    방법.
  27. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출기(110)는:
    거리 측정,
    포지션 측정,
    추적 애플리케이션,
    엔터테인먼트 애플리케이션,
    카메라,
    휴먼 머신 인터페이스 애플리케이션, 또는
    매핑 애플리케이션에 사용되며,
    자동화된 머신 프로세스에서, 입체 시각에서, 고정밀 계측에서, 부품 제조의 모델링에서, 또는 의료 수술에서, 거리 측정과, 포지션 측정과, 추적 애플리케이션과, 스캐닝 애플리케이션으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것에 사용되는
    검출기.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9389315B2 (en) 2012-12-19 2016-07-12 Basf Se Detector comprising a transversal optical sensor for detecting a transversal position of a light beam from an object and a longitudinal optical sensor sensing a beam cross-section of the light beam in a sensor region
EP3008421A1 (en) 2013-06-13 2016-04-20 Basf Se Detector for optically detecting an orientation of at least one object
KR102246139B1 (ko) 2013-06-13 2021-04-30 바스프 에스이 적어도 하나의 물체를 광학적으로 검출하기 위한 검출기
US9665182B2 (en) 2013-08-19 2017-05-30 Basf Se Detector for determining a position of at least one object
AU2014310703B2 (en) 2013-08-19 2018-09-27 Basf Se Optical detector
WO2016005893A1 (en) 2014-07-08 2016-01-14 Basf Se Detector for determining a position of at least one object
CN106716059B (zh) 2014-09-29 2020-03-13 巴斯夫欧洲公司 用于光学确定至少一个对象的位置的检测器
WO2016092451A1 (en) 2014-12-09 2016-06-16 Basf Se Optical detector
JP6841769B2 (ja) 2015-01-30 2021-03-10 トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 少なくとも１個の物体を光学的に検出する検出器
JP6877418B2 (ja) * 2015-07-17 2021-05-26 トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 少なくとも１個の対象物を光学的に検出するための検出器
WO2017046121A1 (en) 2015-09-14 2017-03-23 Trinamix Gmbh 3d camera
US10602118B2 (en) * 2015-12-02 2020-03-24 Purdue Research Foundation Method and system for multi-wavelength depth encoding for three dimensional range geometry compression
JP6673717B2 (ja) * 2016-02-22 2020-03-25 株式会社キーエンス 光学安全システム
US11211513B2 (en) 2016-07-29 2021-12-28 Trinamix Gmbh Optical sensor and detector for an optical detection
EP3532864B1 (en) 2016-10-25 2024-08-28 trinamiX GmbH Detector for an optical detection of at least one object
EP3532796A1 (en) 2016-10-25 2019-09-04 trinamiX GmbH Nfrared optical detector with integrated filter
CN109964148B (zh) 2016-11-17 2023-08-01 特里纳米克斯股份有限公司 用于光学检测至少一个对象的检测器
US11860292B2 (en) 2016-11-17 2024-01-02 Trinamix Gmbh Detector and methods for authenticating at least one object
WO2018167215A1 (en) 2017-03-16 2018-09-20 Trinamix Gmbh Detector for optically detecting at least one object
CN110770555A (zh) 2017-04-20 2020-02-07 特里纳米克斯股份有限公司 光学检测器
EP3645965B1 (en) 2017-06-26 2022-04-27 trinamiX GmbH Detector for determining a position of at least one object
KR102685226B1 (ko) 2017-08-28 2024-07-16 트리나미엑스 게엠베하 적어도 하나의 기하학적 정보를 판정하기 위한 측거기
CN111344592B (zh) 2017-08-28 2023-07-18 特里纳米克斯股份有限公司 确定至少一个对象的位置的检测器
EP3470872B1 (en) * 2017-10-11 2021-09-08 Melexis Technologies NV Sensor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050061957A1 (en) 2003-09-19 2005-03-24 Nec Corporation Laser range finder
WO2006134370A1 (en) 2005-06-17 2006-12-21 Mbda Uk Limited Range detection
WO2014097181A1 (en) 2012-12-19 2014-06-26 Basf Se Detector for optically detecting at least one object

Family Cites Families (222)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL100993C (ko) 1956-06-27
US3035176A (en) 1959-11-23 1962-05-15 Packard Bell Electronics Corp Monoscopic range finder
CH388657A (fr) 1963-04-17 1965-02-28 Paillard Sa Dispositif pour détecter le maximum de netteté d'une image
US3562785A (en) 1968-11-20 1971-02-09 Logetronics Inc Image adjusting method
SE407976B (sv) 1973-03-13 1979-04-30 Bofors Ab Forfarande och anordning for malfoljning
JPS5625648B2 (ko) 1973-04-11 1981-06-13
JPS5634842B2 (ko) 1973-10-26 1981-08-13
FR2271590B1 (ko) 1974-01-15 1978-12-01 Thomson Brandt
US4079247A (en) 1975-05-16 1978-03-14 Claude Bricot Optical focussing device
US4256513A (en) 1978-10-19 1981-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photoelectric conversion device
JPS55159445A (en) 1979-05-31 1980-12-11 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
NL187374C (nl) 1981-07-10 1991-09-02 Philips Nv Inrichting voor het detecteren van straling.
JPS58175091A (ja) 1982-04-06 1983-10-14 株式会社東芝 セキユリテイ・ストレツド検出装置
US4548886A (en) 1982-06-08 1985-10-22 Canon Kabushiki Kaisha Radiation sensitive organic thin film comprising an azulenium salt
JPS5950579A (ja) 1982-09-16 1984-03-23 Komatsu Ltd 半導体光位置検出器
US4593187A (en) 1982-10-29 1986-06-03 The Perkin-Elmer Corporation Non-imaging illumination incidence angle detection system
ZA839316B (en) 1982-12-16 1984-08-29 Vickers Plc Photoconductive compositions
DE3342147A1 (de) * 1983-11-22 1985-05-30 Gerhard 8200 Rosenheim Krause Verfahren und schaltungsanordnung zur optoelektronischen feststellung der position eines lichtfleckes
US4773751A (en) 1984-03-09 1988-09-27 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Infinite level setting device for a distance measuring device
JPS6189501A (ja) 1984-10-08 1986-05-07 Hitachi Ltd 境界面測定装置
GB2165641B (en) 1984-10-13 1988-01-13 Graviner Ltd Measuring distance to a fire
US4603258A (en) 1984-11-16 1986-07-29 Sri International Photocapacitive detector array
JPS61135280A (ja) 1984-12-06 1986-06-23 Toshiba Corp 三次元撮像素子
DE3582576D1 (de) 1985-01-03 1991-05-23 Ciba Geigy Ag Dithioketo-pyrrolo-pyrrole, verfahren zu deren herstellung und verwendung.
JPS61186804A (ja) 1985-02-11 1986-08-20 ゼロツクス　コーポレーシヨン 光検出装置
US4647193A (en) 1985-06-10 1987-03-03 Rca Corporation Optical target ranging apparatus
US4760004A (en) 1986-11-10 1988-07-26 Ciba-Geigy Corporation Thioquinacridones and isothioquinacridones, preparation and use thereof
CH674596A5 (ko) 1988-02-12 1990-06-15 Sulzer Ag
US5082363A (en) 1988-02-12 1992-01-21 Omron Tateisi Electronics Co. Optical distance measuring apparatus and method using light projection pulses
US4952472A (en) 1988-07-01 1990-08-28 Xerox Corporation Indigoid photoconductor imaging members
JP2687154B2 (ja) 1988-12-23 1997-12-08 株式会社小松製作所 三次元位置計測装置
WO1991016719A2 (en) 1990-04-17 1991-10-31 Michael Graetzel Photovoltaic cells
JPH0548833A (ja) 1991-08-07 1993-02-26 Asahi Optical Co Ltd 色収差補正構造
US5216476A (en) 1991-10-15 1993-06-01 Synectics Corporation Photogrammetric laser system
AT401829B (de) 1992-02-25 1996-12-27 Oesterr Nationalbank Verfahren zur zustands-, qualitäts- bzw. passerkontrolle von optischen sicherheitsmerkmalenauf wertpapieren, insbesondere banknoten, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
JP3473057B2 (ja) * 1993-10-05 2003-12-02 ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社 変位検出装置
JP3059619B2 (ja) * 1993-11-25 2000-07-04 アルプス電気株式会社 傾き検出装置およびこれを使用した入力装置
JP3117351B2 (ja) * 1994-02-08 2000-12-11 三菱重工業株式会社 ３次元位置標定装置
JPH08159714A (ja) 1994-11-30 1996-06-21 Omron Corp 位置検出センサ
JPH08292586A (ja) 1995-04-21 1996-11-05 Hodogaya Chem Co Ltd 電子写真用感光体
US6363164B1 (en) 1996-05-13 2002-03-26 Cummins-Allison Corp. Automated document processing system using full image scanning
CA2196563A1 (en) 1995-06-07 1996-12-19 Shree K. Nayar Apparatus and methods for determining the three-dimensional shape of an object using active illumination and relative blurring in two images due to defocus
DE19526526A1 (de) 1995-07-20 1997-01-23 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zum optischen Abtasten von Meßflächen
JPH11513483A (ja) 1995-09-21 1999-11-16 オムニプラナー，インコーポレーテッド 位置及び方位を決定する方法及び装置
JP3364382B2 (ja) 1996-07-12 2003-01-08 株式会社東芝 試料面位置測定装置及び測定方法
JPH10221064A (ja) 1997-02-07 1998-08-21 Nippon Soken Inc 光学式測距装置
CN1143400C (zh) 1997-08-15 2004-03-24 杜邦显示器公司 可切换的有机光电二极管检测器及其应用
JPH11230860A (ja) 1998-02-12 1999-08-27 Fujitsu Ltd 光学的薄膜計測方法及び装置並びにこの装置に用いられる光学的薄膜計測妨害光除去装置
JPH11257917A (ja) 1998-03-12 1999-09-24 Omron Corp 反射型光式センサ
US6266142B1 (en) 1998-09-21 2001-07-24 The Texas A&M University System Noncontact position and orientation measurement system and method
JP3219387B2 (ja) 1999-01-08 2001-10-15 ミノルタ株式会社 撮像装置および該撮像装置を用いた測距装置
US6359211B1 (en) 1999-06-17 2002-03-19 Chemmotif, Inc. Spectral sensitization of nanocrystalline solar cells
WO2001029576A1 (en) 1999-10-21 2001-04-26 Psc Scanning, Inc. Rangefinder using collected spot spread and insert shadowing
JP4547760B2 (ja) 2000-02-28 2010-09-22 株式会社島津製作所 放射線検出器および放射線撮像装置
US6590224B2 (en) 2000-03-22 2003-07-08 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image storage medium and method of manufacturing the same
JP2001284631A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Toshiba Corp 光検出器及び光検出システム
JP3554929B2 (ja) 2000-05-09 2004-08-18 韓国科学技術院 多方向反射体を用いたハードディスクドライブスライダーの６自由度運動の測定のためのスイングアーム光学系
EP1176646A1 (en) 2000-07-28 2002-01-30 Ecole Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) Solid state heterojunction and solid state sensitized photovoltaic cell
AU2000274683A1 (en) 2000-09-06 2002-03-22 Osram Opto Semicunductors Gmbh Patterning of electrodes in oled devices
US6699728B2 (en) 2000-09-06 2004-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Patterning of electrodes in oled devices
DE10146752B4 (de) 2000-09-25 2006-03-23 Leuze Electronic Gmbh & Co Kg Optoelektronische Vorrichtung
JP2002100469A (ja) 2000-09-25 2002-04-05 Pioneer Electronic Corp 有機エレクトロルミネッセンス表示パネル
JP4278080B2 (ja) 2000-09-27 2009-06-10 富士フイルム株式会社 高感度受光素子及びイメージセンサー
JP2004523129A (ja) 2001-06-11 2004-07-29 ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ 有機光起電力素子
DE10130763A1 (de) 2001-06-26 2003-01-02 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur optischen Distanzmessung über einen grossen Messbereich
DE10134132A1 (de) 2001-07-13 2003-01-30 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Drucken von organischen Leuchtdioden
US6656611B2 (en) 2001-07-20 2003-12-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Structure-defining material for OLEDs
CA2454690A1 (en) 2001-08-01 2003-02-13 National Research Council Of Canada System and method of light spot position and color detection
NO316632B1 (no) 2001-11-16 2004-03-15 Thin Film Electronics Asa Matriseadresserbart optoelektronisk apparat og elektrodeanordning i samme
JP2003209665A (ja) 2002-01-16 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 画像読取方法および画像記録読取装置
US20030147002A1 (en) 2002-02-06 2003-08-07 Eastman Kodak Company Method and apparatus for a color sequential scannerless range imaging system
JP2003333757A (ja) 2002-05-14 2003-11-21 Sony Corp 電源装置
CH695914A5 (de) 2002-05-17 2006-10-13 Hera Rotterdam Bv Vorrichtung und Verfahren zur optischen Erfassung von Gegenständen.
EP1376205A1 (fr) 2002-06-21 2004-01-02 Asulab S.A. Moyens de connexion destinés à établir une liaison électrique entre une cellule, notamment à cristaux liquides, et un circuit d'alimentation ou de commande
US20040031519A1 (en) 2002-08-13 2004-02-19 Agfa-Gevaert Nano-porous metal oxide semiconductor spectrally sensitized with metal oxide chalcogenide nano-particles
CN1270387C (zh) * 2002-11-29 2006-08-16 西安交通大学 四象限光电探测器光敏面四个区的光电转换平衡校正方法
US6995445B2 (en) 2003-03-14 2006-02-07 The Trustees Of Princeton University Thin film organic position sensitive detectors
SG115546A1 (en) 2003-06-23 2005-10-28 Affineon Technologies Pte Ltd Computer input device tracking six degrees of freedom
US7132788B2 (en) 2003-09-09 2006-11-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optimal bank shapes for inkjet printing
JP4578797B2 (ja) 2003-11-10 2010-11-10 パナソニック株式会社 撮像装置
DE10358967B4 (de) 2003-12-15 2006-11-16 Universität Kassel Mikrospiegelarray
DE10359403B4 (de) 2003-12-18 2005-12-15 Seereal Technologies Gmbh Autostereoskopisches Multi-User-Display
JP2005241340A (ja) 2004-02-25 2005-09-08 Sharp Corp マルチ測距装置
DE112005000738T5 (de) 2004-03-29 2007-04-26 Evolution Robotics, Inc., Pasadena Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung unter Verwendung von reflektierten Lichtquellen
WO2005106965A1 (en) 2004-05-04 2005-11-10 The University Of Newcastle Research Associates Limited Multicomponent organic solar cells
US7773070B2 (en) 2004-05-21 2010-08-10 Cypress Semiconductor Corporation Optical positioning device using telecentric imaging
US7540978B2 (en) 2004-08-05 2009-06-02 Novaled Ag Use of an organic matrix material for producing an organic semiconductor material, organic semiconductor material and electronic component
US20090153841A1 (en) 2004-08-23 2009-06-18 Wil Ophey Optical scanning device
US7626569B2 (en) 2004-10-25 2009-12-01 Graphics Properties Holdings, Inc. Movable audio/video communication interface system
EP1667246A1 (en) 2004-12-03 2006-06-07 ETeCH AG A multi-colour sensitive device for colour image sensing
US7301608B1 (en) 2005-01-11 2007-11-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Photon-counting, non-imaging, direct-detect LADAR
US8228299B1 (en) 2005-01-27 2012-07-24 Singleton Technology, Llc Transaction automation and archival system using electronic contract and disclosure units
DE102005010250B4 (de) 2005-02-25 2007-02-01 Seereal Technologies Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Nachführen von Sweet-Spots
EP1703300A1 (de) 2005-03-17 2006-09-20 Leica Geosystems AG Verfahren und System zur Bestimmung von Position und Orientierung eines Objekts
US7196317B1 (en) 2005-03-25 2007-03-27 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. System, device, and method for detecting perturbations
US7933001B2 (en) 2005-07-11 2011-04-26 Kabushiki Kaisha Topcon Geographic data collecting system
JP4977339B2 (ja) 2005-07-11 2012-07-18 株式会社トプコン 地理データ収集装置
DE102005043627B4 (de) 2005-09-13 2012-06-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optischer Sensor und Verfahren zur optischen Abstands- und/oder Farbmessung
US20070080925A1 (en) 2005-10-11 2007-04-12 Nokia Corporation Power generating display device
DE102005053995A1 (de) 2005-11-10 2007-05-24 Basf Ag Verwendung von Rylenderivaten als Photosensibilisatoren in Solarzellen
EP1949372A2 (en) 2005-11-11 2008-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for positioning an information carrier in a scanning apparatus
US7489408B2 (en) 2005-11-15 2009-02-10 General Electric Company Optical edge break gage
GB2432723B (en) 2005-11-25 2010-12-08 Seiko Epson Corp Electrochemical cell and method of manufacture
WO2007095061A2 (en) 2006-02-09 2007-08-23 Qd Vision, Inc. Device including semiconductor nanocrystals and a layer including a doped organic material and methods
US7839547B2 (en) 2006-03-08 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical fiber illumination device and inspection apparatus
DE102006013290A1 (de) 2006-03-23 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur optischen Distanzmessung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung
DE102006013292A1 (de) 2006-03-23 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur optischen Distanzmessung
EP1860462A1 (de) 2006-05-23 2007-11-28 Leica Geosystems AG Distanzmessverfahren und Distanzmesser zur Erfassung der räumlichen Abmessung eines Zieles
JP2008078491A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd 光機能性薄膜素子、光機能性薄膜素子の製造方法、及び物品
US8781151B2 (en) 2006-09-28 2014-07-15 Sony Computer Entertainment Inc. Object detection using video input combined with tilt angle information
US7511615B2 (en) 2007-01-01 2009-03-31 Intelguard Ltd. Self-operated perimeter intrusion detection system
US20080297487A1 (en) 2007-01-03 2008-12-04 Apple Inc. Display integrated photodiode matrix
JP2008267898A (ja) 2007-04-18 2008-11-06 Sharp Corp 光位置検出装置および電子機器
US8563855B2 (en) 2007-07-23 2013-10-22 Basf Se Tandem photovoltaic cell
DE102007037875A1 (de) 2007-08-10 2009-02-12 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strahlungsemittierende Vorrichtung
JP2009097872A (ja) 2007-10-12 2009-05-07 Sharp Corp 光学式測距センサ、物体検出装置、洗浄便座、および光学式測距センサの製造方法
CA2703438A1 (en) 2007-10-25 2009-04-30 Jean-Charles Flores Ketopyrroles as organic semiconductors
US20100234478A1 (en) 2007-10-29 2010-09-16 Base Se Process for preparation of conducting polymers
JP2009182095A (ja) 2008-01-30 2009-08-13 Fujifilm Corp 光電変換素子及び固体撮像素子
WO2009111577A1 (en) 2008-03-04 2009-09-11 California Institute Of Technology Methods of using optofluidic microscope devices
US20110284756A1 (en) 2008-07-21 2011-11-24 United States of America as repersented by the Administrator of the National Aeronautics and Spac Detector for dual band ultraviolet detection
JP5178393B2 (ja) 2008-08-20 2013-04-10 シャープ株式会社 光学式測距センサおよび電子機器
KR101484111B1 (ko) 2008-09-25 2015-01-19 삼성전자주식회사 입체 이미지 센서
US8217261B2 (en) 2008-09-30 2012-07-10 Stion Corporation Thin film sodium species barrier method and structure for cigs based thin film photovoltaic cell
JP5469843B2 (ja) 2008-10-09 2014-04-16 株式会社トプコン レーザ測量装置及び距離測定方法
US9746544B2 (en) 2008-12-03 2017-08-29 Analog Devices, Inc. Position measurement systems using position sensitive detectors
DE102008061218B3 (de) 2008-12-09 2010-06-24 Sick Ag Optoelektronische Sensoreinrichtung
JP4818351B2 (ja) 2008-12-25 2011-11-16 株式会社東芝 画像処理装置及び画像表示装置
US8267781B2 (en) 2009-01-30 2012-09-18 Microsoft Corporation Visual target tracking
JP4846811B2 (ja) 2009-02-03 2011-12-28 シャープ株式会社 光スポット位置検出装置およびそれを含む光デバイス、並びに、その光デバイスを含む電子機器
EP2399305A1 (de) 2009-02-23 2011-12-28 Basf Se Verwendung von triarylamin-derivaten als lochleitende materialien in organischen solarzellen und diese triarylamin-derivate enthaltende organische solarzellen
JP5406570B2 (ja) 2009-03-13 2014-02-05 アイシン精機株式会社 色素増感型太陽電池及びその製造方法
US8497982B2 (en) 2009-03-31 2013-07-30 Osram Sylvania Inc. Optical sensor system including series connected light emitting diodes
US20100279458A1 (en) 2009-04-29 2010-11-04 Du Pont Apollo Ltd. Process for making partially transparent photovoltaic modules
JP2011027707A (ja) 2009-06-25 2011-02-10 Sharp Corp 人物動作検出装置、遊具装置、人物動作検出方法、ゲーム方法、制御プログラムおよび可読記録媒体
US9141193B2 (en) 2009-08-31 2015-09-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Techniques for using human gestures to control gesture unaware programs
DE102009029372A1 (de) 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Messvorrichtung zur Messung einer Entfernung zwischen der Messvorrichtung und einem Zielobjekt mit Hilfe optischer Messstrahlung
DE102009029364A1 (de) 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Messvorrichtung zur Messung einer Entfernung zwischen der Messvorrichtung und einem Zielobjekt mit Hilfe optischer Messstrahlung
CN101650173A (zh) 2009-09-11 2010-02-17 武汉理工大学 太阳位置光电传感器
JP2011096329A (ja) 2009-10-30 2011-05-12 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
US8287195B2 (en) 2009-11-10 2012-10-16 Dezeeuw Paul Motor controlled macro rail for close-up focus-stacking photography
US8389670B2 (en) 2009-12-02 2013-03-05 Basf Se Dithienobenzo-thieno[3,2-B]thiophene-copolymer and its use as high performance solution processable semiconducting polymer
JP5685898B2 (ja) 2010-01-08 2015-03-18 ソニー株式会社 半導体装置、固体撮像装置、およびカメラシステム
JP5079826B2 (ja) 2010-02-09 2012-11-21 シャープ株式会社 光学式測距センサおよび電子機器
JP5343896B2 (ja) 2010-03-10 2013-11-13 セイコーエプソン株式会社 光学式位置検出装置
US20100283868A1 (en) 2010-03-27 2010-11-11 Lloyd Douglas Clark Apparatus and Method for Application of Selective Digital Photomontage to Motion Pictures
CN101859439A (zh) 2010-05-12 2010-10-13 合肥寰景信息技术有限公司 一种用于人机交互的运动追踪装置及其追踪方法
GB2481366B (en) 2010-06-03 2014-05-28 Sony Comp Entertainment Europe Entertainment device and entertainment methods
CN201699014U (zh) * 2010-06-11 2011-01-05 西安电子科技大学 用于无线激光通信的光电探测组件
KR20130122933A (ko) 2010-06-29 2013-11-11 바스프 에스이 첨가제로서 하이드록삼산 유도체 또는 이의 염을 포함하는 광전 변환 장치 및 이의 제조 방법
WO2012033957A2 (en) 2010-09-09 2012-03-15 California Institute Of Technology Delayed emission detection devices and methods
JP5541023B2 (ja) 2010-09-13 2014-07-09 ソニー株式会社 対物レンズ、光学ピックアップ、光学ドライブ装置
IL208568B (en) 2010-10-07 2018-06-28 Elbit Systems Ltd Mapping, discovering and tracking objects in an external arena by using active vision
DE102010042278A1 (de) 2010-10-11 2012-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Operationsnavigationssystem mit strukturiertem Licht
CN201897828U (zh) 2010-11-30 2011-07-13 深圳市中钞信达金融科技有限公司 一种票币光谱检测和安全线检测的集成装置
AU2011346645B2 (en) 2010-12-22 2016-09-08 Basf Se Naphtalene monoimide derivatives and use thereof as photosensitizers in solar cells and photodetectors
CN102096962A (zh) 2010-12-23 2011-06-15 北京新岸线软件科技有限公司 一种纸币检测方法及装置
US8705805B2 (en) 2011-01-10 2014-04-22 Peter Alexander Forrest Secure portable token and systems and methods for identification and authentication of the same
JP6150732B2 (ja) * 2011-02-01 2017-06-21 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 光起電力素子
US9001029B2 (en) 2011-02-15 2015-04-07 Basf Se Detector for optically detecting at least one object
AU2012219157C1 (en) * 2011-02-15 2015-08-20 Basf Se Detector for optically detecting at least one object
US8593565B2 (en) 2011-03-25 2013-11-26 Gary S. Shuster Simulated large aperture lens
US8384984B2 (en) 2011-03-28 2013-02-26 Lighting Science Group Corporation MEMS wavelength converting lighting device and associated methods
CN102737435A (zh) 2011-04-11 2012-10-17 北京新岸线数字图像技术有限公司 一种纸币鉴伪方法和装置
US8791901B2 (en) 2011-04-12 2014-07-29 Sony Computer Entertainment, Inc. Object tracking with projected reference patterns
JP5445509B2 (ja) 2011-04-26 2014-03-19 パナソニック株式会社 画像形成装置および画像形成方法ならびに部品実装装置
CN103517964B (zh) 2011-05-10 2018-05-18 巴斯夫欧洲公司 新型颜色转换器
DE102011076493A1 (de) 2011-05-26 2012-11-29 Hilti Aktiengesellschaft Messeinrichtung zur Distanzmessung
KR102023787B1 (ko) 2011-06-10 2019-09-20 바스프 에스이 신규 색 변환기
EP2725617A4 (en) 2011-06-24 2015-02-25 Boly Media Comm Shenzhen Co HYBRID MULTISPECTIVE LIGHT-SENSITIVE PIXEL GROUP, LIGHT-SENSITIVE DEVICE AND LIGHT-SENSITIVE SYSTEM
GB2507020A (en) 2011-07-13 2014-04-16 Faro Tech Inc Device and method using a spatial light modulator to find 3D coordinates of an object
JP5791571B2 (ja) 2011-08-02 2015-10-07 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP6296980B2 (ja) 2011-09-02 2018-03-20 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ ジケトピロロピロールオリゴマー、及びジケトピロロピロールオリゴマーを含む組成物
CN102435136A (zh) 2011-09-20 2012-05-02 浙江师范大学 空间相移装置及应用该装置的干涉测量装置、相位校正装置
FR2980599B1 (fr) 2011-09-27 2014-05-09 Isorg Surface imprimee interactive
CN102506754B (zh) 2011-11-09 2013-11-06 西安工业大学 物体表面形貌与颜色同时测量的共聚焦测量装置及其使用方法
AU2011265572A1 (en) 2011-12-23 2013-07-11 Canon Kabushiki Kaisha Structured light system for robust geometry acquisition
WO2013118037A1 (en) 2012-02-10 2013-08-15 Koninklijke Philips N.V. A lighting assembly, a color conversion element, a lamp and a luminaire
DE102012204572A1 (de) 2012-03-22 2013-09-26 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung und Anordnung mit einer derartigen Positionsmesseinrichtung
US9865823B2 (en) 2012-03-30 2018-01-09 Basf Se Quinolinium dyes with fluorinated counter anion for dye sensitized solar cells
WO2013149897A1 (en) 2012-04-02 2013-10-10 Basf Se Phenanthro[9,10-b]furan polymers and small molecules for electronic applications
DE102012208308A1 (de) 2012-05-18 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Optisches Entfernungsmessgerät mit Kalibriereinrichtung zum Berücksichtigen von Übersprechen
JP6079017B2 (ja) * 2012-07-11 2017-02-15 株式会社リコー 距離測定装置および距離計測方法
JP6207606B2 (ja) 2012-07-23 2017-10-04 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ ジチエノベンゾフランポリマーおよび電子的な応用のための小分子
US20140066656A1 (en) 2012-09-04 2014-03-06 Basf Se Spiro compounds and their use in organic electronics applications and devices
KR101984701B1 (ko) 2012-11-13 2019-05-31 삼성전자주식회사 전기습윤 렌즈 어레이를 포함하는 3차원 영상 디스플레이 장치 및 3차원 영상 획득 장치
KR102158583B1 (ko) 2012-12-04 2020-09-23 주식회사 클랩 전자 응용을 위한 관능화 벤조디티오펜 중합체
TWI456430B (zh) 2012-12-07 2014-10-11 Pixart Imaging Inc 手勢判斷裝置、其操作方法與手勢判斷方法
CN103106411A (zh) 2012-12-13 2013-05-15 徐玉文 一种网球动作捕捉和解析方法
WO2014097489A1 (ja) 2012-12-21 2014-06-26 グローリー株式会社 スペクトルセンサ
CN104919613A (zh) 2013-01-15 2015-09-16 巴斯夫欧洲公司 三角烯低聚物和聚合物及其作为空穴传导材料的用途
EP2948984A4 (en) 2013-01-25 2016-08-24 Univ Florida Novel IR IMAGE SENSOR WITH A SOLUTION-PROCESSED PBS LIGHT DETECTOR
US20140347442A1 (en) 2013-05-23 2014-11-27 Yibing M. WANG Rgbz pixel arrays, imaging devices, controllers & methods
US9428518B2 (en) 2013-03-18 2016-08-30 Basf Se Perylenemonoimide and naphthalenemonoimide derivatives and their use in dye-sensitized solar cells
EP2999292B1 (en) 2013-06-09 2018-03-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Scheduling method and base station
EP2813324B1 (en) 2013-06-13 2016-04-06 Stanley Works (Europe) GmbH Hand tool having an electronic identification device
EP3008421A1 (en) 2013-06-13 2016-04-20 Basf Se Detector for optically detecting an orientation of at least one object
KR102252336B1 (ko) 2013-06-13 2021-05-14 바스프 에스이 광학 검출기 및 그의 제조 방법
KR102246139B1 (ko) 2013-06-13 2021-04-30 바스프 에스이 적어도 하나의 물체를 광학적으로 검출하기 위한 검출기
EP2818493A1 (en) 2013-06-25 2014-12-31 Basf Se Near infrared absorbing polymers for electronic applications
US20160155575A1 (en) 2013-07-25 2016-06-02 Basf Se Methine dyes with large organic counter anion for dye sensitized solar cells
BR112016002446A2 (pt) 2013-08-05 2017-08-01 Basf Se composto de naftalenobenzimidazol cianado, mistura de compostos de naftalenobenzimidazol cianado, conversor de cor, uso de um conversor de cor, dispositivo de luminosidade, e, dispositivo para produção de energia elétrica mediante iluminação
AU2014310703B2 (en) 2013-08-19 2018-09-27 Basf Se Optical detector
US9665182B2 (en) 2013-08-19 2017-05-30 Basf Se Detector for determining a position of at least one object
JP6415560B2 (ja) 2013-08-23 2018-10-31 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 末端ヘテロアリールシアノビニレン基を有する化合物および前記化合物の有機太陽電池における使用
EP3036782B1 (en) 2013-08-23 2019-10-09 Basf Se New absorber for organic heterojunction solar cells
US10347848B2 (en) 2013-09-03 2019-07-09 Basf Se Amorphous material and the use thereof
JP2017504796A (ja) 2013-12-18 2017-02-09 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 対象物の光学的検出に使用するターゲットデバイス
WO2015159192A1 (en) 2014-04-15 2015-10-22 Basf Se Process for the production of a solid dye-sensitized solar cell or a perovskite solar cell
EP2937399A1 (en) 2014-04-22 2015-10-28 Basf Se Hole-transport materials for organic solar cells or organic optical sensors
US9919999B2 (en) 2014-05-09 2018-03-20 Basf Se Cyanated perylene compounds
CN106461388A (zh) 2014-06-16 2017-02-22 巴斯夫欧洲公司 用于确定至少一个对象的位置的探测器
WO2016005893A1 (en) 2014-07-08 2016-01-14 Basf Se Detector for determining a position of at least one object
CN106716059B (zh) 2014-09-29 2020-03-13 巴斯夫欧洲公司 用于光学确定至少一个对象的位置的检测器
CN105678123B (zh) 2014-11-18 2019-03-08 联发科技（新加坡）私人有限公司 一种设备解锁方法及装置
EP3230690A4 (en) 2014-12-09 2018-11-14 Basf Se Optical detector
WO2016092451A1 (en) 2014-12-09 2016-06-16 Basf Se Optical detector
EP3230691A4 (en) 2014-12-09 2018-08-15 Basf Se Optical detector
WO2016092450A1 (en) 2014-12-09 2016-06-16 Basf Se Detector for an optical detection of at least one object
JP6841769B2 (ja) 2015-01-30 2021-03-10 トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 少なくとも１個の物体を光学的に検出する検出器
EP3265844A1 (en) 2015-03-05 2018-01-10 Basf Se Detector for an optical detection of at least one object
WO2016146725A1 (en) 2015-03-17 2016-09-22 Basf Se Optical data reader

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050061957A1 (en) 2003-09-19 2005-03-24 Nec Corporation Laser range finder
WO2006134370A1 (en) 2005-06-17 2006-12-21 Mbda Uk Limited Range detection
WO2014097181A1 (en) 2012-12-19 2014-06-26 Basf Se Detector for optically detecting at least one object

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