[发明专利]用于光学确定至少一个对象的位置的检测器

说明书

一种用于光学地确定至少一个对象(112)的位置的检测器(110)和方法。该检测器(110)包括：用于确定至少一个光束(134)的位置的至少一个光学传感器(114)和用于产生关于对象(112)的横向位置的至少一项信息以及关于对象(112)的纵向位置的至少一项信息的至少一个评估装置(164)。该传感器(114)具有至少第一电极(126)和第二电极(128)。第一电极(126)或第二电极(128)是具有至少3个部分电极(140、142、144、146)的分离电极(136)。该检测器和该方法可以以快速且有效的方式确定对象的三维坐标。

技术领域

本发明涉及一种用于光学地确定至少一个对象的位置的检测器。此外，本发明涉及适于提供立体视觉的检测器。此外，本发明涉及人机接口、娱乐装置、跟踪系统、扫描装置和相机。此外，本发明涉及一种用于光学地检测至少一个对象的位置的方法和该检测器的各种用途。这样的装置、方法和用途可以用于例如日常生活、游戏、交通技术、生产技术、安全技术、医疗技术或科学的各个领域。然而，其他应用原则上也是可能的。

背景技术

从现有技术中已知各种光学传感器和光伏器件。虽然光伏器件通常用于将电磁辐射，特别是紫外线、可见光或红外光转换成电信号或电能，但是光学检测器通常用于拾取图像信息和/或用于检测至少一个光学参数，例如，亮度。

通常可以基于无机和/或有机传感器材料的使用的各种光学传感器从现有技术中是已知的。在越来越大的程度上，特别是为了改进大面积加工，正在使用包括至少一种有机传感器材料的传感器，例如在US 2007/0176165 A1中所描述的。特别地，所谓的染料太阳能电池越来越重要，其通常在例如WO 2009/013282 A1中描述。

在这种光学传感器的基础上已知用于光学地检测至少一个对象的各种检测器。WO2012/110924 A1公开了一种包括至少一个光学传感器的检测器，其中光学传感器具有至少一个传感器区域(sensor region)。在此，光学传感器被设计为以取决于传感器区域的照明的方式产生至少一个传感器信号。在给定照明的相同总功率的情况下，传感器信号据此取决于照明的几何形状，特别是取决于传感器区(sensor area)上的照明的束横截面，其可以被称为“FiP效应”。因此，这种使用FiP效应的光学传感器也可以被称为“FiP传感器”。检测器还具有至少一个评估装置，其被指定用于从传感器信号产生至少一项几何信息，特别是关于照明和/或对象的至少一项几何信息。

WO 2014/097181 A1公开了一种用于通过使用至少一个横向光学传感器和至少一个纵向光学传感器来确定至少一个对象的位置的方法和检测器。优选地，采用纵向光学传感器的堆叠，特别地以高精度并且无不确定性地确定对象的纵向位置。在此，堆叠还可以包括至少一个横向光学传感器和可选地至少一个成像装置，其可以沿着光束沿着其传播的检测器的公共光轴布置，特别是与纵向光学传感器一起布置。为此目的，在特定光束路径内的除了最后一个光学传感器之外所有光学传感器可以优选地是透明的。此外，该至少一个横向光学传感器和该至少一个纵向光学传感器还可以至少部分地集成到组合的光学传感器中。为此目的，该至少一个纵向光学传感器的第二电极可以可选地被细分为可以单独接触的部分电极，其中第二电极可以被设计成提供单个传感器信号，并且因此可以仅提供单个电极接触。因此，除了纵向信号之外，可以利用纵向光学传感器产生横向传感器信号。此外，WO 2014/097181 A1公开了一种人机接口、娱乐装置、跟踪系统和相机，每个包括用于确定至少一个对象的位置的至少一个检测器。