[发明专利]用于确定至少一个对象的位置的检测器

说明书

公开了一种用于确定至少一个对象(112)的位置的检测器(110)。所述检测器(110)包括：‑至少一个二向色滤光片(130)；‑至少一个光学传感器(114)，其中，所述光学传感器(114)具有至少一个光敏区域(116)，其中，所述光学传感器(114)被设计为响应于由已经穿过所述二向色滤光片(130)的光束(120)对其光敏区域(116)的照射，生成至少一个传感器信号；‑至少一个评价装置(134)，其被配置用于确定响应于由具有至少一个第一波长的光束(120)造成的照射生成的第一传感器信号和响应于由具有至少一个第二波长的光束(120)造成的照射生成的第二传感器信号，其中，所述评价装置(134)被配置用于通过评价来自所述第一和第二传感器信号的组合信号Λ确定所述对象的至少一个纵坐标z。

技术领域

本发明涉及用于确定至少一个对象的位置的检测器和方法。本发明还涉及用于在用户与机器之间交换至少一个信息项的人机接口、娱乐装置、跟踪系统、相机、扫描系统和检测器设备的各种用途。根据本发明的装置、系统、方法和用途特别地可以例如采用在日常生活、游戏、交通技术、生产技术、安全技术、诸如针对艺术的数字摄影或视频摄影的摄影、文档编制或技术目的、医学技术的各种领域中或在科学中。而且，本发明特别地可以用于扫描一个或多个对象和/或用于扫描场景，诸如用于生成对象或场景的深度轮廓，例如，在架构、度量衡学、考古学、医学、工程或制造的领域中。然而，其他应用也是可能的。

背景技术

用于检测至少一个对象的位置的大量的检测器是已知的，例如，使用来自聚焦技术的深度的检测器、使用三角测量方法的检测器。由光子比造成的距离测量距离的新概念在WO 2018/091649 A1、WO 2018/091638 A1和WO 2018/091640 A1中描述，其内容通过引用包括于此。

GB2077421A描述了感测目标表面距基准面的位移的传感器系统。传感器系统包括分叉光纤，包括光发射器光纤和光接收器光纤，其与透镜一起用于将来自灯的白光投射到表面上并且将从其反射的光传导到其输出是位移的函数的光电检测器。使用不同的目标反射率并且为了确定位移的感觉，使用两个传感器通道，每个传感器通道感测具有基本上光谱分离的不同波长或波长带处的光。透镜对表面上的光纤的端面进行成像并且使用从目标反射的光在该端面上形成二次图像，基准面是用于两个波长的平均主图像平面。光电二极管感测红光并且光电二极管感测蓝光，分束器和滤波器用于分离来自光纤的光的红和蓝光分量。输出在微分或比例放大器中组合以产生系统输出信号，其幅度取决于两个通道中的光通量的相对幅度，并且因此也是距基准面I的函数目标距离。

EP 2 720 013 A2描述了位移传感器，其包括：光源单元，其被配置为在与平面测量对象的测量区域倾斜的方向上应用具有不同多个波长的光；分光镜，其被配置为测量由测量区域反射的光的光谱分布；特征量提取模块，其被配置为提取光谱分布的特征量；以及位移计算模块，其被配置为基于所提取的特征量和位移与先前获得的特征量之间的关系来计算测量区域的位移。

不管由上文所提到的装置和检测器隐含的优点，仍然存在若干技术挑战。通常，需要被配置用于检测空间中的对象的位置的紧凑检测器，其可以以低成本制造。特别地，针对诸如用于使用在智能电话或其他移动设备中的移动应用，需要具有最小计算功率的位置的快速、准确和可靠的检测和技术挑战。通过使用例如象限二极管使用来自如WO 2018/091649 A1、WO 2018/091638A1和WO 2018/091640A1中所公开的光子比技术的深度确定距离可以允许快速距离确定，但是可以具有关于光源的照明和位置的约束，例如，可以要求光源的轴上照明和固定位置，使得针对移动应用的实现可能是困难的。轴外照明可以使用CMOS传感器是可能的，但是传感器信号的生成和评价可能慢得多并且要求更多计算能力。

发明内容

本发明所要解决的问题