CN104137027B - 在空间和时间上的事件捕捉 - Google Patents

在空间和时间上的事件捕捉 Download PDF

Info

Publication number
CN104137027B
CN104137027B CN201280060815.8A CN201280060815A CN104137027B CN 104137027 B CN104137027 B CN 104137027B CN 201280060815 A CN201280060815 A CN 201280060815A CN 104137027 B CN104137027 B CN 104137027B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
light
electrode
optical sensor
scene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280060815.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104137027A (zh
Inventor
爱德华·哈特利·萨金特
杰斯·J·Y·李
田辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
InVisage Technologies Inc
Original Assignee
InVisage Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by InVisage Technologies Inc filed Critical InVisage Technologies Inc
Publication of CN104137027A publication Critical patent/CN104137027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104137027B publication Critical patent/CN104137027B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0418—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using attenuators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/28—Recognition of hand or arm movements, e.g. recognition of deaf sign language
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

各种实施例包括包含光传感器的设备和方法。光传感器包括第一电极、第二电极、第三电极以及与第一电极、第二电极和第三电极中的每一个电连通的吸光半导体。用以显著衰减在吸光半导体的部分上的入射光的吸光材料被设置在第二电极与第三电极之间。电偏置被施加在第二电极与第一和第三电极之间，并且流过第二电极的电流与入射在光传感器上的光有关。描述了附加方法和设备。

Description

在空间和时间上的事件捕捉
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年10月10日提交的题为“Sensors and Systems for theCapture of Scenes and Events in Space and Time”的美国临时申请No. 61/545,203的优先权，该申请被整体地通过引用结合到本文中。在本说明书中提到的每个专利、专利申请和/或公开因此被整体地通过引用结合到本文中，如同每个单独专利、专利申请和/或公开被具体且单独地指示为通过引用被结合的相同程度。
技术领域
本发明一般地涉及光学和电子设备、***和方法以及制造和使用所述设备和***的方法。
附图说明
可通过参考以下各图来理解本文所述的***和方法：
图1示出可在计算、通信、游戏、对接等中使用的单平面计算设备的实施例；
图2示出可在计算、通信、游戏、对接等中使用的双平面计算设备的实施例；
图3示出可与图1或图2的计算设备一起使用的摄像机模块的实施例；
图4示出可与图1或图2的计算设备一起使用的光传感器的实施例；
图5和图6示出姿势（gesture）识别的方法的实施例；
图7示出用光感测操作来减少外部干扰的三电极差分布局（differential-layout）***的实施例；
图8示出在光感测操作中减少来自外部干扰的共模噪声的三电极双绞线布局***的实施例；
图9是对施加于电极的信号进行时间调制偏置以减少未处于调制频率的外部噪声的实施例；
图10示出可在各种成像应用中使用的滤光器的透射光谱的实施例；
图11示出可在每个像素中采用以减少噪声功率的电路的示例性示意图；以及
图12示出可用硅来实现的光电门（photoGate）/钉扎二极管（pinned-diode）存储装置（storage）的电路的示例性示意图。
具体实施方式
图1示出可在计算、通信、游戏、对接等中使用的单平面计算设备100的实施例。单平面计算设备100被示为包括***区101和显示区103。在与单平面计算设备100相交互时可使用基于触摸的接口设备117，比如按钮或触摸板。
第一摄像机模块113的示例被示为位于单平面计算设备100的***区101内，并且下面参考图3来更详细地描述。示例性光传感器115A、115B也被示为位于单平面计算设备100的***区101内，并且下面参考图4来更详细地描述。第二摄像机模块105的示例被示为位于单平面计算设备100的显示区103中，并且下面参考图3来更详细地描述。
光传感器107A、107B的示例被示为位于单平面计算设备100的显示区103中，并且下面参考图4来更详细地描述。第一光学照明源111的示例（其可以是结构化或非结构化的）被示为位于单平面计算设备100的***区101内。第二光学照明源109的示例被示为位于显示区103中。
在实施例中，显示区103可以是触摸屏显示器。在实施例中，单平面计算设备100可以是平板计算机。在实施例中，单平面计算设备100可以是移动手持机。
图2示出可在计算、通信、游戏、对接等中使用的双平面计算设备200的实施例。双平面计算设备200被示为包括第一平面210的第一***区201A和第一显示区203A、第二平面230的第二***区201B和第二显示区203B、第一平面210的第一基于触摸的接口设备217A和第二平面230的第二基于触摸的接口设备217B。示例性基于触摸的接口设备217A、217B可以是可在与双平面计算设备200相交互时使用的按钮或触摸板。在各种实施例中第二显示区203B还可以是输入区。
双平面计算设备200还被示为包括第一***区201A中的第一摄像机模块213A和第二***区201B中的第二摄像机模块213B的示例。下面参考图3来更详细地描述摄像机模块213A、213B。如所示，摄像机模块213A、213B位于双平面计算设备200的***区201A、201B内。虽然示出总共两个摄像机模块，但本领域技术人员将认识到可采用更多或更少的光传感器。
光传感器215A、215B、215C、215D的许多示例被示为位于双平面计算设备200的***区201A、201B内。虽然示出总共四个光传感器，但本领域技术人员将认识到可采用更多或更少的光传感器。下面参考图4来更详细地描述光传感器215A、215B、215C、215D的示例。如所示，光传感器215A、215B、215C、215D位于双平面计算设备200的***区201A、201B内。
双平面计算设备200还被示为包括第一显示区203A中的第一摄像机模块205A和第二显示区203B中的第二摄像机模块205B的示例。下面参考图3来更详细地描述摄像机模块205A、205B。如所示，摄像机模块205A、205B位于双平面计算设备200的显示区203A、203B内。还被示为位于双平面计算设备200的显示区203A、203B内的还有光传感器207A、207B、207C、207D的示例。虽然示出总共四个光传感器，但本领域技术人员将认识到可采用更多或更少的光传感器。下面参考图4来更详细地描述光传感器207A、207B、207C、207D的示例。示例性光学照明源211A、211B被示为位于***区201A、201B内，并且其他示例性光学照明源209A、209B被示为位于显示区203A、203B中的一个内，并且下面还参考图4来对其进行描述。本领域技术人员将认识到可实现除所示或所述的那些之外的各种数目和位置的所描述元件。
在实施例中，双平面计算设备200可以是膝上型计算机。在实施例中，双平面计算设备200可以是移动手持机。
现在参考图3，示出可与图1或图2的计算设备一起使用的摄像机模块300的实施例。摄像机模块300可对应于图1的摄像机模块113或图2的摄像机模块213A、213B。如图3中所示，摄像机模块300包括基板301、图像传感器303以及结合线305。保持器（holder）307位于基板上。示出被安装到保持器307的一部分的滤光器309。镜筒311保持透镜313或透镜***。
图4示出可与光传感器的示例性实施例的图1或图2的计算设备一起使用的光传感器400的实施例。光传感器400可对应于图1的光传感器115A、115B或图2的光传感器215A、215B、215C、215D。光传感器400被示为包括基板401，基板401可对应于图1的***区101或显示区103中的一者或两者的一部分。基板401还可对应于图2的***区201A、201B或显示区203A、203B中的一者或两者的一部分。光传感器400还被示为包括用来跨吸光材料405提供偏置并从那里收集光电子的电极403A、403B。在吸光材料405上示出密封材料407或密封材料的堆叠。可选地，密封材料407可包括用于偏置和/或从吸光材料405收集光电子的导电密封材料。
可将图1的单平面计算设备100或图2的双平面计算设备200的元件相互连接或以其他方式耦合。计算设备的实施例可包括处理器。其可包括实现计算、图像处理、数字信号处理、数据存储、数据通信（通过有线或无线连接）、到设备的功率提供以及设备控制的功能块和/或物理上不同的部件。与处理器通信的设备包括图1的设备，可包括显示区103、基于触摸的接口设备117、摄像机模块105、113、光传感器115A、115B、107A、107B以及光学照明源109、111。类似地，对应关系也可应用于图2。
图5示出姿势识别的方法的实施例。该方法包括：操作501，其包括在时间上（intime）从摄像机模块中的至少一个中的每一个获取至少两个图像的流；以及操作507，其还包括在时间上从光传感器中的至少一个中的每一个获取至少两个信号的流。该方法还包括在操作503和509处向处理器传送图像和/或信号。该方法还包括在操作505处使用处理器基于图像和信号的组合进行姿势意义的估计以及定时（timing）。
图6示出姿势识别的方法的实施例。该方法包括：操作601，其包括在时间上从摄像机模块中的至少一个中的每一个获取至少两个图像的流；以及操作607，其还包括在时间上从基于触摸的接口设备中的至少一个中的每一个获取至少两个信号的流。该方法还包括在操作603和609处向处理器传送图像和/或信号。该方法还包括在操作605处使用处理器基于图像和信号的组合来估计姿势的意义以及定时。
在实施例中，可采用由（1）基于触摸的接口设备；（2）摄像机模块；（3）光传感器（这些中的每一个在***设备和/或显示器或显示/输入区内）中的至少一个接收到的信号并单独地或联合地用来确定设备用户所指示的姿势的存在以及类型。
再次参考图5，在实施例中，在时间上从摄像机模块中的至少一个中的每一个获取图像的流。还在时间上获取来自光传感器中的至少一个中的每一个的至少两个信号的流。在实施例中，可同步地从不同类别的***设备获取流。在实施例中，可用已知时间戳获取流，该已知时间戳指示相对于其他流、例如相对于某个会议参考时间点获取每个流的时间。在实施例中，将流传送至处理器。处理器基于图像和信号的组合来计算姿势意义的估计以及定时。
在实施例中，至少一个摄像机模块具有超过约40°的宽视场。在实施例中，至少一个摄像机模块采用鱼眼透镜。在实施例中，至少一个图像传感器在其中心处实现较高分辨率并在其周界中实现较低分辨率。在实施例中，至少一个图像传感器在其中心附近使用较小像素并在其周界附近使用较大像素。
在实施例中，经由至少一个光源；与最近对象的部分反射和/或部分散射组合；与使用至少一个光学模块或光传感器的光感测组合的有源照明（active illumination）可被组合以检测对象的接近。在实施例中，关于此类接近的信息可用来减少设备的功率消耗。在实施例中，可通过使诸如显示器之类的功率消耗部件亮度减低或关闭来减少功率消耗。
在实施例中，至少一个光源可发射红外光。在实施例中，至少一个光源可在约700nm与约1100 nm之间的近红处区中发射红外光。在实施例中，至少一个光源可在约1100 nm与约1700 nm波长之间的短波长红外区中发射红外光。在实施例中，由光源发射的光对设备的用户而言是基本上不可见的。
在实施例中，至少一个光源可投射结构化光图像。在实施例中，可采用与成像组合的空间图案化照明来估计对象相对于成像***的相对距离。
在实施例中，可采用至少两个透镜化***将场景或场景的一部分成像到单块集成单图像传感器集成电路的两个不同区上；并且由此使用图像传感器集成电路获取的光图案可用来帮助估计对象相对于图像传感器***的相对或绝对距离。
在实施例中，可采用至少两个透镜化***来将场景或场景的一部分成像到容纳在单个摄像机***内的两个不同图像传感器上；并且由此使用图像传感器集成电路所获取的光图案可用来帮助估计对象相对于图像传感器***的相对或绝对距离。
在实施例中，可采用至少两个透镜化***来将场景或场景的一部分成像到容纳在分立摄像机***或子***内的两个不同图像传感器上；并且由此使用图像传感器集成电路所获取的光图案可用来帮助估计对象相对于图像传感器***或子***的相对或绝对距离。
在实施例中，可使用不同的看待角度或视角（所述至少两个光学***从其感知场景）来帮助估计对象相对于图像传感器***的相对或绝对距离。
在实施例中，可将诸如位于图1的***区101中的光传感器115A、115B和/或位于图1的显示区103中的光传感器107A、107B之类的光传感器单个地或相互组合地和/或与摄像机模块组合地使用以获取关于场景的信息。在实施例中，光传感器可采用透镜来帮助将来自场景的某个区的光指引到特定光传感器。在实施例中，光传感器可采用用于孔径作用的***，诸如遮光外壳，其限定有限角范围，在该有限角范围内来自场景的光将撞击在某个光传感器上。在实施例中，特定光传感器将借助于孔径作用而负责感测来自特定角度入射锥体内的光。
在实施例中，可使用不同的看待角度或视角（所述至少两个光学***从其感知场景）来帮助估计对象相对于图像传感器***的相对或绝对距离。
在实施例中，可使用来自至少两个光传感器的光检测器的时间序列来估计对象的方向和速度。在实施例中，来自至少两个光传感器的光检测器的时间序列可用来确定姿势是由计算设备的用户完成的。在实施例中，来自至少两个光传感器的光检测器的时间序列可用来将由计算设备的用户完成的姿势分类。在实施例中，可将关于姿势分类的信息以及已分类姿势的在时间方面的估计发生传送到计算设备内的其他***或子***，包括到处理单元。
在实施例中，可将光传感器集成到计算设备的显示区中，例如图1的光传感器107A、107B。在实施例中，光传感器到显示区中的结合能够在基本上不改变显示器在视觉信息到用户的传送中的操作的情况下实现。在实施例中，显示器可主要使用在约400 nm至约650 nm范围内的可见光波长来向用户传送视觉信息，而光传感器可主要使用长于约650 nm的波长的红外光来获取关于场景的视觉信息。在实施例中，主要在可见光波长区中操作的‘显示平面’可驻留于可主要在红外光谱区中操作的‘光感测平面’前面 — 比其更接近于用户。
在实施例中，可采用第一类型的结构化光，并且还可采用第二类型的，并且可将来自至少两个结构化光照明的信息有用地组合以确定关于场景的信息，该信息超过包含在岛状结构化光图像中的信息。
在实施例中，可采用第一类型的结构化光来对场景进行照明，并可从提供第一照明角度的第一源将其呈现；并且可采用第二类型的结构化光来对场景进行照明，并可从提供第二照明角度的第二源将其呈现。
在实施例中，可使用提供第一感测角度的第一图像传感器；并且还使用提供第二感测角度的第二图像传感器来感测第一类型和第一照明角度的结构化光。
在实施例中，可从第一源呈现具有第一图案的结构化光；并且可从第二源呈现具有第二图案的结构化光。
在实施例中，可在第一时间段期间从源呈现具有第一图案的结构化光；并且可在第二时间段期间从源呈现具有第二图案的结构化光。
在实施例中，可使用第一波长的结构化光从具有第一照明角度的第一源对场景进行照明；并且可使用第二波长的结构化光从具有第二照明角度的第二源对场景进行照明。
在实施例中，可使用第一波长的结构化光使用第一图案对场景进行照明；并且可使用第二波长的结构化光使用第二图案对场景进行照明。在实施例中，第一图像传感器可感测场景，其中在第一波长具有强响应且在第二波长具有弱响应；并且第二图像传感器可感测场景，其中在第二波长具有强响应且在第一波长具有弱响应。在实施例中，图像传感器可包括在第一波长具有强响应且在第二波长具有弱响应的第一类像素；以及在第二波长具有强响应且在第一波长具有弱响应的第二类像素。
实施例包括采用滤光器的图像传感器***，该滤光器具有：第一带通光谱区；第一带阻光谱区；以及第二带通光谱区。实施例包括对应于可见光谱区的第一带通区；对应于红外区的第一部分的第一带阻光谱区；以及对应于红外区的第二部分的第二带通光谱区。实施例包括使用第一时间段来主要检测可见光波长场景；并且在第二时间段期间使用第二带通区内的有源照明来检测可见光波长场景与有源照明红外光场景的和；以及使用在这两个时间段期间获取的图像之间的差别来推断主要有源照明红外光场景。实施例包括在第二时间段期间使用结构化光。实施例包括使用红外结构化光。实施例包括使用结构化光图像来推断关于场景的深度信息；以及使用关于基于结构化光图像获取的深度的信息对可见光图像进行标记或操纵。
在实施例中，推断的姿势可包括一个拇指向上；两个拇指向上；一手指扫过；两手指扫过；三手指扫过；四手指扫过；一拇指加一手指扫过；一拇指加两手指扫过等。在实施例中，推断的姿势可包括第一指在第一方向上移动；以及第二指在基本上相反的方向上移动。推断的姿势可包括搔触。
可在许多应用中采用入射在对象上的光强度的感测。一个此类应用包括估计入射在对象上的环境光级，使得能够适当地选择对象自己的发光强度。在诸如蜂窝电话、个人数字助理、智能电话等移动设备中，电池寿命和由此功率消耗的减少是重要的。同时，还可需要信息诸如通过使用显示器（诸如基于LCD或像素化LED的那些显示器）的视觉显示。用来显示此视觉信息的强度至少部分地取决于场景的环境照明。例如，在非常亮的环境照明中，通常需要由显示器发射更大的光强度以便显示器的视觉印象或图像在背景光级以上清楚可见。当环境照明较弱时，通过从显示器发射较低水平的光来消耗较少的电池功率是可行的。
结果，感测在显示区附近或其中的光级是令人感兴趣的。光感测的现有方法常常包括常常是小面积的单个或非常少的光传感器。这能导致环境照明水平的不期望异常和估计误差，尤其是当感兴趣设备的环境照明是空间不均匀时。例如，由于遮蔽或部分地遮蔽对象—如果其遮蔽一个或几个感测元件的话—而引起的阴影可导致不如在真实平均照明条件下期望的那么明亮的显示强度。
实施例包括实现准确地允许确定光级的一个或多个传感器。实施例包括使用溶液处理的吸光材料所实现的至少一个传感器。实施例包括其中胶体量子点膜组成主要吸光元件的传感器。实施例包括用于传送关于撞击在传感器上的光级的信号的***，其减少或缓解信号在无源传感器与采用在转换中使用的电信号的调制的有源电子设备之间的距离上传播时信号中的噪声的存在。实施例包括包含以下各项的***（1）吸光感测元件；（2）用于传送与撞击在感测元件上的光强度有关的信号的电互连；以及（3）远离吸光感测元件且经由电互连而被连接到该吸光感测元件的电路，其实现感测信号通过电互连的低噪声传送。实施例包括其中互连的长度在长度方面大于1厘米的***。实施例包括其中互连不要求特殊屏蔽但仍实现实际上有用的信噪水平的***。
实施例包括传感器或传感器***，其单独地或以组合方式被采用来估计对计算设备的显示区进行照明的平均色温。实施例包括传感器或传感器***，其接受来自宽角范围的光，诸如大于与法向入射的约 ±20°或大于与法向入射的约 ±30°或大于与法向入射的约±40°。实施例包括传感器或传感器***，其包括至少两个类型的滤光器，第一类型主要通过第一光谱带，第二类型主要通过第二光谱带。实施例包括使用来自采用至少两个类型的滤光器的至少两个传感器的信息来估计对显示区或接近显示区的区进行照明的色温。
实施例包括采用至少两个类型的传感器的***。实施例包括由第一感光材料形成的第一类型和由第二感光材料形成的第二类型。实施例包括被配置成吸收并转换第一光谱带中的光的第一感光材料和被配置成转换第二光谱带的第二感光材料。实施例包括采用具有第一平均直径的多个纳米颗粒的第一感光材料和采用具有第二平均直径的多个纳米颗粒的第二感光材料。实施例包括在约1nm至约2nm范围内的第一直径和大于约2nm的第二直径。
实施例包括将感光材料结合到计算设备中或上的方法，涉及喷墨印刷。实施例包括使用喷嘴在限定区上施加感光材料。实施例包括使用电极来限定主要感光区。实施例包括制造被集成到计算设备中或上的感光器件的方法，涉及：限定第一电极；限定第二电极；限定与第一和第二电极电连通的感光区。实施例包括制造被集成到计算设备中或上的方法，涉及：限定第一电极；限定感光区；以及限定第二电极；其中，感光区与第一和第二电极电连通。
实施例包括使用喷墨印刷将至少两个类型的传感器集成到计算设备中或上。实施例包括使用包含被配置成吸收并转换第一光谱带中的光的第一感光材料的第一储存器（reservoir）；以及使用包含被配置成吸收并转换第二光谱带中的光的第二感光材料的第二储存器。
实施例包括使用差分或已调制信令以便基本上抑制任何外部干扰。实施例包括减去暗背景噪声。
实施例包括图7中所描述的差分***。图7示出用光感测操作来减少外部干扰的三电极差分布局***700的实施例。三电极差分布局***700被示为包括覆盖全部的三个电极701、703、705的感光材料。遮光（light-obscuring）材料707（黑色）防止光撞击在使用第一电极701和第二电极703电接入的区中的感光材料上。基本透明材料709（透明）允许光撞击在使用第二电极703和第三电极705电接入的显著不同区中的感光材料上。流过透明覆盖电极对和黑色覆盖电极对的电流的差等于光电流 — 亦即，该差不包括任何暗电流，而是与光强成比例，任何暗偏移基本上被去除。
实施例包括如下的三电极***的使用。每个电极由金属线组成。吸光材料可与金属线电连通。实施例包括使用基本透明材料来密封吸光材料，该基本透明材料保护吸光材料免受诸如空气、水、湿度、灰尘以及污垢之类的周围环境条件的侵害。可将三个电极的中间偏置至电压V1，其中，典型电压的示例约为0V。可将两个外电极偏置至电压V2，其中，典型值为约3V。实施例包括使用基本上防止或减少光在感光材料上的入射的遮光材料来覆盖器件的一部分。
遮光材料确保电极中的一对看到极少光或看不到光。该对被称为暗或参考电极对。在另一电极对上的透明材料的使用确保如果光入射，则其基本上入射在感光材料上。该对被称为光电极对。
流过亮电极对与暗电极对的电流的差等于光电流 — 亦即，该差不包括任何暗电流，而是与光强度成比例，其中任何暗偏移基本上被去除。
在实施例中，以双绞线形式将这些电极接线。以这种方式，减少或缓解了来自外部源的共模噪声。参考图8，具有双绞线布局800的电极801、803、805、双绞线配置的平面类似物的使用导致来自外部源的共模噪声的减少或缓解。
在另一实施例中，可使用偏置，使得可不需要遮光层。可使三个电极偏置至三个电压V1、V2和V3。在一个示例中，V1＝6 V，V2＝3 V，V3＝0 V。当在6V与0V之间读取时，在6V与3V之间和在0V与3V之间的光传感器将生成相反方向电流。然后以双绞线方式将结果产生的差分信号传输出来。
在实施例中，电极布局本身可以是绞扭（twist）的，进一步改善了传感器内部的噪声电阻。在这种情况下，使用其中电极可交叉另一电极的架构。
在实施例中，可采用电偏置调制。在电极对之间可使用交流偏置。流动的光电流将基本上模拟时变电偏置的时间演进。读出策略包括滤波以生成低噪声电信号。偏置中的时间变化包括正弦、方波或其他周期性轮廓。例如，参考图9，对施加于电极的信号901进行时间调制偏置900以减少并未处于调制频率的外部噪声的实施例。在时间上对信号进行调制允许拒绝未处于调制频率的外部噪声。
实施例包括将差分布局策略与调制策略组合以实现信噪水平的进一步改善。
实施例包括采用具有不同形状、尺寸以及谱响应（例如，对不同颜色的灵敏度）的许多传感器。实施例包括生成多级输出信号。实施例包括使用适当电路和算法来处理信号以重构关于入射光的光谱和/或其他性质的信息。
本公开主题的优点包括关于光强度的准确信息在与以另外方式可能情况相比更长距离上的传输。因此，优点包括较低光级的检测。优点包括感测更宽范围的可能光级。优点包括在更宽温度范围内成功确定光强度，当使用本文所述的差分方法减去暗参考时尤其具有优点。
实施例包括光传感器，光传感器包括第一电极、第二电极以及第三电极。吸光半导体与第一、第二和第三电极中的每一个电连通。遮光材料相当大地使入射到存在于第二和第三电极之间的那部分吸光半导体上的光衰减，其中，在第二电极与第一和第三电极之间施加电偏置，并且其中，流过第二电极的电流与入射在传感器上的光有关。
实施例包括光传感器，该光传感器包括第一电极、第二电极以及与电极电连通的吸光半导体，其中，在第一和第二电极之间施加时变电偏置，并且其中，根据时变电偏置轮廓对在电极之间流动的电流进行滤波，其中，结果得到的电流分量与入射在传感器上的光有关。
实施例包括上述实施例，其中，第一、第二和第三电极由选自以下列表的材料组成：金、铂、钯、银、镁、锰、钨、钛、氮化钛、二氧化钛、氧氮化钛、铝、钙以及铅。
实施例包括上述实施例，其中，吸光半导体包括选自以下列表的材料：PbS、PbSe、PbTe、SnS、SnSe、SnTe、CdS、CdSe、CdTe、Bi2S3、In2S3、In2S3、In2Te3、ZnS、ZnSe、ZnTe、Si、Ge、GaAs、聚吡咯（polypyrolle）、并五苯、聚对苯乙烯（polyphenylenevinylene）、聚己噻吩（polyhexylthiophene）以及苯基-C61-丁酸甲酯（phenyl-C61-butyric acid methylester）。
实施例包括上述实施例，其中，偏压大于约0.1V且小于约10V。实施例包括上述实施例，其中，电极相互间隔开在约1 µm与约20 µm之间的距离。
实施例包括上述实施例，其中，感光区与在偏置和读取时使用的有源电路之间的距离大于约1 cm且小于约30 cm。
关于场景的视觉信息的诸如经由成像的捕捉在一定范围的应用领域内是期望的。在各情况下，存在于成像***与感兴趣场景之间的介质的光学性质可显示出光学吸收、光学散射或两者。在各情况下，光学吸收和/或光学散射可与第二光谱范围相比在第一光谱范围内更强地发生。在各情况下，强吸收或散射第一光谱范围可包括约470nm至约630nm的可见光谱范围中的一些或全部，并且较弱吸收或散射第二光谱范围可包括跨约650nm至约24µm波长范围的那部分红外光。
在实施例中，可通过提供对长于约650 nm波长的波长具有灵敏度的图像传感器阵列来增强图像质量。
在实施例中，成像***可在两个模式下操作：用于可见光波长成像的第一模式；以及用于红外成像的第二模式。在实施例中，第一模式可采用基本上阻挡入射到图像传感器上的一些红外波长的光的滤光器。
现在参考图10，在各种成像应用中可使用的滤光器的透射光谱1000的实施例。可见光谱区1001中的波长基本上被透射，使得能实现可见光波长成像。约750 nm至约1450 nm的红外波段1003中以及在超过约1600 nm的区1007中的波长基本上被阻挡，从而减少了与环境红外照明相关联的图像的影响。约1450 nm至约1600 nm的红外波段1005中的波长基本上被透射，使得当其主要谱功率在此波段内的有源源被开启时能够实现红外波长成像。
在实施例中，成像***可在两个模式下操作：用于可见光波长成像的第一模式；以及用于红外光成像的第二模式。在实施例中，***可采用保持在两个模式中的每一个下的滤光器，其基本上阻挡在第一红外光谱带范围内的光入射；并且基本上使在第二红外光谱带范围内的光入射通过。在实施例中，被阻挡的第一红外光谱带可从约700nm跨越至约1450nm。在实施例中，基本上未被阻挡的第二红外光谱带可在约1450nm开始。在实施例中，基本上未被阻挡的第二红外光谱带可在约1600 nm结束。在实施例中，在用于红外成像的第二模式下，可采用有源照明，该有源照明包括在基本上未被阻挡的第二红外光谱带中的功率。在实施例中，可经由第一模式下的图像捕捉来获取基本上可见光波长图像。在实施例中，可经由第二模式下的图像捕捉来获取基本上有源红外照明图像。在实施例中，可经由通过减去在第一模式期间获得的图像为辅助的第二模式下的图像捕捉来获取基本上有源红外照明图像。在实施例中，可采用第一模式与第二模式之间的周期性时间交替（periodic-in-time alternation）。在实施例中，可采用非红外照明与有源红外照明之间的周期性时间交替。在实施例中，可采用报告基本上可见光波长图像与报告基本上有源照明红外图像之间的周期性时间交替。在实施例中，可生成合成图像，该成合成图像以叠加（overlaid）方式显示关于可见光波长图像和红外波长图像的信息。在实施例中，可生成合成图像，该成合成图像使用诸如蓝色之类的第一可见光波长颜色来表示可见光波长图像；并使用诸如红色之类的第二可见光波长颜色以叠加的方式来表示有源照明红外波长图像。
在图像传感器中，甚至可在不存在照明（在黑暗中）的情况下呈现非零、不均匀图像。如果未解决，暗图像能够导致照明图像的呈现中的畸变和失真。
在实施例中，可获取表示在黑暗中存在的信号的图像。在实施例中，可在成像***的输出端处呈现图像，该图像表示照明图像与暗图像之间的差别。在实施例中，可通过使用电偏置来降低图像传感器对光的灵敏度而获取暗图像。在实施例中，图像传感器***可采用第一时间间隔、用第一偏置方案，以获取基本上暗图像；并采用第二时间间隔、用第二偏置方案，以获取亮图像。在实施例中，图像传感器***可将基本上暗图像存储在存储器中；并且可在呈现表示亮图像与基本上暗图像之间的差别的图像时使用存储的基本上暗图像。实施例包括使用所述方法来减少畸变和减少噪声。
在实施例中，可获取表示在重置之后呈现的信号的第一图像；并且可获取表示在积分时间之后呈现的信号的第二图像；并且可呈现表示这两个图像之间的差别的图像。在实施例中，可采用存储器来存储输入图像中的两个中的至少一个。在实施例中，结果得到的差别图像可提供与相关双采样噪声一致的时间噪声特性。在实施例中，可呈现具有显著地小于由sqrt（kTC）噪声施加的等效时间噪声的图像。
实施例包括暗图像的高速读出；以及亮图像的高速读出；以及对存储器的高速访问和高速图像处理；以快速地向用户呈现减去暗的图像。
实施例包括其中用户指示要被获取的图像与其中与图像获取相关联的积分时段之间的间隔小于约1秒的摄像机***。实施例包括摄像机***，摄像机***包括在图像传感器与处理器之间包括存储器元件。
实施例包括其中拍摄之间的时间小于约1秒的摄像机***。
实施例包括摄像机***，在该摄像机***中，获取第一图像并将其存储在存储器中；获取第二图像；以及使用处理器来生成采用来自第一图像和第二图像的信息的图像。实施例包括通过将来自第一图像和第二图像的信息组合来生成具有高动态范围的图像。实施例包括具有第一焦点的第一图像；以及具有第二焦点的第二图像；以及根据第一图像和第二图像来生成具有更高等效焦距的图像。
较热的对象与较冷的对象相比通常在较短波长下发射较高谱功率密度。因此可基于第一波段中的功率与第二波段中的功率的比来提取关于在场景中成像的对象的相对温度的信息。
在实施例中，图像传感器可包括被配置成感测主要在第一光谱带内的光的第一组像素；以及被配置成感测主要在第二光谱带内的光的第二组像素。在实施例中，可报告将来自第一和第二组的接近像素的信息组合的推断图像。在实施例中，可报告提供来自第一和第二组的接近像素的信号的比率的推断图像。
在实施例中，图像传感器可包括估计对象温度的部件；并且还可包括获取可见光波长图像的部件。在实施例中，可使用图像处理来对在可见光波长图像上的表示所估计的相对对象温度的图像执行伪色。
在实施例中，图像传感器可包括具有小于约2 µm×2 µm的线性尺寸的至少一个像素。
在实施例中，图像传感器可包括提供第一光谱带中的感测的第一层；以及提供第二光谱带中的感测的第二层。
在实施例中，能够使用可见光图像来向场景的用户呈现熟悉的表示；并且红外图像能够提供添加的信息，诸如关于温度或颜料的信息，或者使得能够通过散射和/或诸如雾、霾、烟或织物之类的可见光吸收介质来实现穿透。
在各情况下，可能期望使用单个图像传感器来获取可见光和红外图像两者。在各情况下，因此使得可见光图像与红外图像之间的配准是基本上简单的。
在实施例中，图像传感器可采用单类的吸光感光材料；并且可在其上面采用负责通过它的光的谱选择性透射的图案化层，也被称为滤光器。在实施例中，吸光感光材料可在可见光谱区和红外光谱区的至少一部分上均提供高量子效率光感测。在实施例中，图案化层可使得能够在单个图像传感器电路上实现可见光波长像素区以及红外波长像素区两者。
在实施例中，图像传感器可采用两类吸光感光材料：被配置成吸收和感测第一波长范围的第一材料；以及被配置成吸收和感测第二波长范围的第二材料。第一和第二范围可至少部分地重叠，或者其可不重叠。
在实施例中，可将两类吸光感光材料设置在图像传感器的不同区中。在实施例中，可采用平版印刷和蚀刻来限定哪些区被使用哪些吸光感光材料覆盖。在实施例中，可采用喷墨印刷来限定哪些区被使用哪些吸光感光材料覆盖。
在实施例中，可将两类吸光感光材料相互上下地垂直地堆叠。在实施例中，底层可感测红外光和可见光；并且顶层可主要感测可见光。
在实施例中，光敏器件可包括：第一电极；第一吸光感光材料；第二吸光感光材料；以及第二电极。在实施例中，可在第一和第二电极之间提供第一电偏置，使得主要从第一吸光感光材料高效地收集光载流子。在实施例中，可在第一和第二电极之间提供第二电偏置，使得主要从第二吸光感光材料高效地收集光载流子。在实施例中，第一电偏置可导致主要对第一光波长的灵敏性。在实施例中，第二电偏置可导致主要对第二光波长的灵敏性。在实施例中，第一光波长可以是红外的；并且第二光波长可以是可见的。在实施例中，可为第一组像素提供第一偏置；并且可为第二组像素提供第二偏置；确保第一组像素主要响应于第一光波长，并且第二组像素主要响应于第二光波长。
在实施例中，可在第一时间段期间提供第一电偏置；并且可在第二时间段期间提供第二电偏置；使得在第一时间段期间获取的图像提供主要关于第一光波长的信息；并且在第二时间段期间获取的图像提供主要关于第二光波长的信息。在实施例中，可将在这两个时间段期间获取的信息组合成单个图像。在实施例中，可使用伪色在单个报告图像中表示在这两个时间段中的每一个期间获取的信息。
在实施例中，焦平面阵列可由基本上横向空间均匀膜组成，该基本上横向空间均匀膜在给定偏置下具有基本上横向均匀谱响应；并且具有取决于偏置的谱响应。在实施例中，可施加空间不均匀偏置，例如不同的像素区可使膜不同地偏置。在实施例中，在给定空间相关偏置配置下，不同的像素可提供不同的谱响应。在实施例中，第一类像素可主要对可见光波长进行响应，而第二类像素可主要对红外光波长进行响应。在实施例中，第一类像素可主要对一个可见光波长颜色（诸如蓝色）进行响应；并且第二类像素可主要对不同的可见光波长颜色（诸如绿色）进行响应；并且第三类像素可主要对不同的可见光波长颜色（诸如红色）进行响应。
在实施例中，图像传感器可包括读出集成电路、第一类的至少一个像素电极、第二类的至少一个像素电极、第一层光敏材料以及第二层光敏材料。在实施例中，图像传感器可采用用于第一像素电极类别的第一偏置；以及对第二像素电极类别的第二偏置的施加。
在实施例中，对应于第一像素电极类别的那些像素区可显示出第一光谱响应；并且第二像素电极类别的那些像素区可显示出第二光谱响应；其中，第一和第二光谱响应显著不同。在实施例中，第一光谱响应可基本上局限于可见光波长区。在实施例中，第二光谱响应可基本上局限于可见光波长区。在实施例中，第二光谱响应可包括可见光谱区的各部分和红外光谱区的各部分两者。
在实施例中，可能期望制造具有与低暗电流组合的高量子效率的图像传感器。
在实施例中，设备可包括：第一电极；第一选择性隔离物；吸光材料；第二选择性隔离物；以及第二电极。
在实施例中，第一电极可用来提取电子。在实施例中，第一选择性隔离物可用来促进电子的提取，但阻挡空穴的注入。在实施例中，第一选择性隔离物可以是电子传输层。在实施例中，吸光材料可包括半导体纳米颗粒。在实施例中，第二选择性隔离物可用来促进空穴的提取，但阻挡电子的注入。在实施例中，第二选择性隔离物可以是空穴传输层。
在实施例中，可仅采用第一选择性隔离物。在实施例中，第一选择性隔离物可选自列表：TiO2、ZnO、ZnS。在实施例中，第二选择性隔离物可以是NiO。在实施例中，第一和第二电极可使用相同材料制成。在实施例中，第一电极可选自列表：TiN、W、Al、Cu。在实施例中，第二电极可选自列表：ZnO、Al:ZnO、ITO、MoO3、Pedot、Pedot:PSS。
在实施例中，可期望实现图像传感器，其中，能够将感光元件配置成在第一间隔期间累积光载流子；并且在第二间隔期间将光载流子传递至电路中的另一节点。
实施例包括器件，所述器件包含：第一电极；感光材料；阻挡层；以及第二电极。
实施例包括在被称为积分时段的第一间隔期间使得器件电偏置，使得光载流子被朝着第一阻挡层传输；并且其中，光载流子在积分时段期间被存储在与阻挡层的界面附近。
实施例包括在称为传递时段的第二间隔期间使器件电偏置，使得存储的光载流子在传递时段期间被提取到电路中的另一节点。
实施例包括选自以下列表的第一电极：TiN、W、Al、Cu。在实施例中，第二电极可选自列表：ZnO、Al:ZnO、ITO、MoO3、Pedot、Pedot:PSS。在实施例中，阻挡层可选自列表：HfO2、Al2O3、NiO、TiO2、ZnO。
在实施例中，积分时段期间的偏置极性可与在传递时段期间的极性相反。在实施例中，积分时段期间的偏置可以是与在传递时段期间相同极性的。在实施例中，传递时段期间的偏置幅度可大于在积分时段期间的偏置幅度。
实施例包括其中光敏材料充当硅晶体管的栅的光传感器。实施例包括器件，该器件包含：被耦合到晶体管的栅电极；光敏材料；第二电极。实施例包括光电子在栅电极与光敏材料之间的界面处的累积。实施例包括光电子的累积，从而促使空穴累积在晶体管沟道内。实施例包括由于照明产生的光电子变化所导致的晶体管中的电流流动的变化。实施例包括针对光敏层中的光电流流动的变化的每电子/s，晶体管中大于1000电子/s的电流流动的变化。实施例包括饱和行为，其中晶体管电流对比所撞击光子的传递曲线具有对光子积分通量的亚线性相关性，从而导致压缩和增强的动态范围。实施例包括通过向晶体管上的节点施加偏置来将光敏层中的电荷重置，其导致电流在重置时段期间通过栅的电流流动。
实施例包括上述图像传感器、摄像机***、制造方法、算法以及计算设备的组合，其中，至少一个图像传感器能够在全局电子快门模式下操作。
在实施例中，至少两个图像传感器或图像传感器区可每个在全局快门模式下操作，并且可提供不同波长或来自不同角度或采用不同结构化光的图像的基本同步获取。
实施例包括在模拟域中实现相关双采样。实施例包括使用包含在每个像素内的电路这样做。图11示出可在每个像素内采用以减少噪声功率的电路1100的示例性示意图。在实施例中，如所示地以组合方式采用第一电容器1101（C1）和第二电容器1103（C2）。在实施例中，根据比率C2/C1而减少噪声功率。
图12示出可用硅来实现的光电门/钉扎二极管储存装置的电路1200的示例性示意图。在实施例中，如所示地实现采用硅的光电门/钉扎二极管存储装置。在实施例中，存储钉扎二极管在重置期间被完全耗尽。在实施例中，C1（对应于光传感器的电容，在实施例中诸如量子点膜）经历恒定偏置。
在实施例中，可通过使用与读出集成电路集成且被使用该读出集成电路读取的感光材料来实现光感测。其示例性实施例被包括在都在2010年6月8日提交的题为“Stable,Sensitive Photodetectors and Image Sensors Made Therefrom Including Circuitsfor Enhanced Image Performance”的美国临时申请No. 61/352,409和题为“Stable,Sensitive Photodetectors and Image Sensors Made Therefrom Including Processesand Materials for Enhanced Image Performance”的美国临时申请No. 61/352,410中，这两个申请都被整体地通过引用结合到本文中。
程序和设备的各种例示意图提供各种实施例的结构的一般性理解，并且并不意图提供可能利用本文所述结构、特征以及材料的设备和方法的所有要素和特征的完整描述。基于本文提供的公开主题的阅读和理解，本领域技术人员能够容易地设想各种实施例的其他组合和置换。附加组合和置换全部在本发明的范围内。
提供本公开的摘要是为了允许读者快速地确定技术公开的本质。摘要是在理解其将不会被用来解释或限制权利要求的情况下提交的。另外，在前述具体实施方式中，可看到出于使本公开流畅的目的在单个实施例中将各种特征集中在一起。不应将本公开方法解释为限制权利要求。因此，以下权利要求被由此结合到具体实施方式中，其中每个权利要求作为单独的实施例而独立。

Claims (5)

1.一种成像***，包括：
焦平面阵列；
透镜，被配置为把来自场景的光聚焦到所述焦平面阵列上；
滤光器，其被配置为过滤被聚焦到所述焦平面阵列上的光并且具有第一基本透射波段和第二基本透射波段；以及
有源照明器，其被配置为对所述场景进行照明；
其中，在第一时间间隔期间，焦平面阵列获取第一图像，并且在第二时间间隔期间，有源照明器被开启且焦平面阵列获取第二图像，并且第三图像被配置成通过从第二图像减去第一图像而生成，并且其中，显示***显示将第一图像与第三图像组合的图像。
2.一种摄像机模块，包括：
根据权利要求1所述的成像***，其中所述焦平面阵列包括：
具有第一间距的第一类像素电极；和
具有第二间距的第二类像素电极，这两类像素电极被基本上连续的光敏层覆盖。
3.一种计算设备，包括：
显示区，被配置成使用在约400nm至约650nm范围内的波长来传送视觉信息；
被集成到所述显示区中的至少一个光传感器，所述至少一个光传感器被配置成使用具有比约650nm长的波长的红外光来获取关于场景的视觉信息；以及
根据权利要求2所述的摄像机模块。
4.一种姿势识别的方法，所述方法包括：
从至少一个根据权利要求2所述的摄像机模块中的每一个获取至少两个图像的时间上的流；
从至少一个光传感器中的每一个获取至少两个信号的时间上的流；以及
将所述图像和信号传送至处理器，所述处理器被配置成基于所述图像和所述信号的组合来生成定时和姿势意义的估计。
5.一种姿势识别的方法，所述方法包括：
在时间上从至少一个根据权利要求2所述的摄像机模块中的每一个获取至少两个图像的流；
在时间上从至少一个基于触摸的接口设备的每一个获取至少两个信号的流；以及
将所述图像和信号传送至处理器，所述处理器被配置成基于所述图像和所述信号的组合来生成定时和姿势意义的估计。
CN201280060815.8A 2011-10-10 2012-10-10 在空间和时间上的事件捕捉 Active CN104137027B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161545203P 2011-10-10 2011-10-10
US61/545203 2011-10-10
US61/545,203 2011-10-10
PCT/US2012/059527 WO2013055777A1 (en) 2011-10-10 2012-10-10 Capture of events in space and time

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104137027A CN104137027A (zh) 2014-11-05
CN104137027B true CN104137027B (zh) 2018-04-17

Family

ID=48042101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280060815.8A Active CN104137027B (zh) 2011-10-10 2012-10-10 在空间和时间上的事件捕捉

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130089237A1 (zh)
EP (1) EP2766792A4 (zh)
JP (2) JP2014531080A (zh)
KR (1) KR101991237B1 (zh)
CN (1) CN104137027B (zh)
WO (1) WO2013055777A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9162144B2 (en) * 2011-12-05 2015-10-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Portable device pairing with a tracking system
US9208753B2 (en) * 2012-09-17 2015-12-08 Elwha Llc Unauthorized viewer detection system and method
WO2014093334A2 (en) 2012-12-10 2014-06-19 Invisage Technologies, Inc. Capture of scenes and events in space and time
US9746926B2 (en) * 2012-12-26 2017-08-29 Intel Corporation Techniques for gesture-based initiation of inter-device wireless connections
WO2015188146A2 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 Edward Hartley Sargent Sensors and systems for the capture of scenes and events in space and time
US9692968B2 (en) 2014-07-31 2017-06-27 Invisage Technologies, Inc. Multi-mode power-efficient light and gesture sensing in image sensors
US9531979B2 (en) * 2014-12-30 2016-12-27 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas IC image sensor device with twisted pixel lines and related methods
US9881966B2 (en) 2015-07-17 2018-01-30 International Business Machines Corporation Three-dimensional integrated multispectral imaging sensor
US9842868B2 (en) * 2015-10-26 2017-12-12 Sensors Unlimited, Inc. Quantum efficiency (QE) restricted infrared focal plane arrays
CN105511631B (zh) * 2016-01-19 2018-08-07 北京小米移动软件有限公司 手势识别方法及装置
CN107664534B (zh) * 2016-07-27 2019-12-13 上海新微技术研发中心有限公司 温度传感器封装结构
CN106599812A (zh) * 2016-12-05 2017-04-26 苏州维盟韵联网络科技有限公司 一种用于智能家居***的3d动态手势识别方法
CN108389875A (zh) 2017-02-03 2018-08-10 松下知识产权经营株式会社 摄像装置
CN108389870A (zh) * 2017-02-03 2018-08-10 松下知识产权经营株式会社 摄像装置
JP6975896B2 (ja) 2017-02-03 2021-12-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置の制御方法及び撮像装置
JP7262011B2 (ja) 2018-11-19 2023-04-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置及び撮像システム
CN113345919B (zh) * 2021-05-25 2023-07-04 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7519223B2 (en) * 2004-06-28 2009-04-14 Microsoft Corporation Recognizing gestures and using gestures for interacting with software applications
GB2460937A (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Northrop Grumman Corp A gesture recognition system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7809214B2 (en) * 2005-08-22 2010-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and a method for identifying movement patterns
JP2009042796A (ja) * 2005-11-25 2009-02-26 Panasonic Corp ジェスチャー入力装置および方法
CN101512599B (zh) * 2006-09-21 2012-07-18 汤姆森特许公司 三维模型获取的方法和***
US7923801B2 (en) * 2007-04-18 2011-04-12 Invisage Technologies, Inc. Materials, systems and methods for optoelectronic devices
US8723795B2 (en) * 2008-04-24 2014-05-13 Oblong Industries, Inc. Detecting, representing, and interpreting three-space input: gestural continuum subsuming freespace, proximal, and surface-contact modes
US8971565B2 (en) * 2008-05-29 2015-03-03 Hie-D Technologies, Llc Human interface electronic device
JP5056662B2 (ja) * 2008-08-07 2012-10-24 ソニー株式会社 皮下パターン取得装置、皮下パターン取得方法および構造物テンプレート
US20100123665A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Jorgen Birkler Displays for Mobile Devices that Detect User Inputs Using Touch and Tracking of User Input Objects
JP5177075B2 (ja) * 2009-02-12 2013-04-03 ソニー株式会社 動作認識装置、動作認識方法、プログラム
KR101821418B1 (ko) * 2009-05-04 2018-01-23 오블롱 인더스트리즈, 인크 데이터의 표현, 조작 및 교환을 포함하는 제스처-기반 시스템
JP2010277197A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Sony Corp 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
KR101688655B1 (ko) * 2009-12-03 2016-12-21 엘지전자 주식회사 사용자의 프레전스 검출에 의한 제스쳐 인식 장치의 전력 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7519223B2 (en) * 2004-06-28 2009-04-14 Microsoft Corporation Recognizing gestures and using gestures for interacting with software applications
GB2460937A (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Northrop Grumman Corp A gesture recognition system

Also Published As

Publication number Publication date
US20130089237A1 (en) 2013-04-11
JP2014531080A (ja) 2014-11-20
JP6261151B2 (ja) 2018-01-17
KR101991237B1 (ko) 2019-06-20
CN104137027A (zh) 2014-11-05
EP2766792A1 (en) 2014-08-20
EP2766792A4 (en) 2016-03-30
KR20140081867A (ko) 2014-07-01
WO2013055777A1 (en) 2013-04-18
JP2017091574A (ja) 2017-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104137027B (zh) 在空间和时间上的事件捕捉
CN105122271B (zh) 空间和时间中的场景和事件的捕捉
CN109155322A (zh) 具有电子快门的图像传感器
US10924703B2 (en) Sensors and systems for the capture of scenes and events in space and time
CN108702468A (zh) 具有电子快门的图像传感器
US10681296B2 (en) Scaling down pixel sizes in image sensors
US9692968B2 (en) Multi-mode power-efficient light and gesture sensing in image sensors
JP5366045B2 (ja) 画像入力装置および画像入出力装置並びに電子機器
CN109074495A (zh) 改善用于屏上指纹感测的屏下光学传感器模块的光学感测性能
US9978801B2 (en) Multi-spectral photodetector with light-sensing regions having different heights and no color filter layer
US20160037093A1 (en) Image sensors with electronic shutter
CN116547691A (zh) 生物体认证***及生物体认证方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant