JP6415447B2 - 1つ以上の物体を光学的に検出するための検出器 - Google Patents
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Description
1つ以上の横方向光センサと、1つ以上の縦方向光センサと、1つ以上の評価装置とを備えており、
横方向光センサは、物体から検出器へと伝播する1つ以上の光ビームの横方向位置を決定するように適合されており、横方向位置は検出器の光軸に垂直な1つ以上の次元における位置であり、横方向光センサは1つ以上の横方向センサ信号を形成するように適合されており、
1つ以上の縦方向光センサは1つ以上のセンサ領域を有しており、縦方向光センサは、光ビームによるセンサ領域の照射に依存して1つ以上の縦方向センサ信号を形成するように設計されており、縦方向センサ信号は、照射の総出力が同一の場合、センサ領域内の光ビームのビーム断面に依存しており、
評価装置は、横方向センサ信号を評価することにより、物体の横方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成し、かつ、縦方向センサ信号を評価することにより、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するように設計されている。
横方向光センサおよび/または縦方向光センサの層構成に使用可能な、第1電極およびn型半導体金属酸化物の好ましい実施形態に関して、概して、特許文献21が参照できる。横方向光センサおよび/または縦方向光センサの色素太陽電池に使用されるn型半導体金属酸化物は、単一の金属酸化物または異なる酸化物の混合物であってよい。混合した複数の酸化物を用いてもよい。n型半導体金属酸化物は、特に、多孔質であってよく、および/または、ナノ微粒子酸化物の形態で用いることができ、この文脈において、ナノ微粒子とは、0.1μm未満の平均粒子サイズを有する粒子と理解される。ナノ微粒子酸化物は、典型的には、大きな表面積を有する薄い多孔質膜として、焼結プロセスによって、導電性基板(すなわち、第1電極としての導電性層を有する支持体)に対して塗膜される。
本発明の文脈において、特にDSCについて通例のように、「色素」、「増感剤色素」および「増感剤」の語は、可能な構成を何ら限定せず、基本的に同義に用いられている。本発明の文脈において使用可能な多くの色素は従来技術において既知であり、可能な材料の例に関しては、色素太陽電池に関する従来技術の上記記載も参照できる。好ましい例として、特許文献21に記載の1種以上の色素を用いることができる。
上述のように、1つ以上の横方向光センサおよび/または1つ以上の縦方向光センサの1つ以上のDSCまたはsDSCは、特に、1種以上のp型半導体有機材料、好ましくは、1種以上の固体p型半導体材料(以下では、p型半導体またはp型導体とも表される)を含む。以下には、個別にまたは任意の所望の組み合わせ、たとえば、それぞれp型半導体を含む複数の層の組み合わせで、および/または、1つの層中の複数のp型半導体の組み合わせで、用いることができる、このような有機p型半導体の一連の好ましい例が記載されている。
式中、
A1、A2およびA3は互いに独立に、任意選択的に置換されたアリール基またはヘテロアリール基であり、
R1、R2およびR3は、互いに独立に、置換基−R、−OR、−NR2、−A4−ORおよび−A4−NR2からなる群から選択され、
Rは、アルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から選択され、
A4はアリール基またはヘテロアリール基であり、
nは、式Iの各場合において、独立に0、1、2または3の値であり、
個々のnの値の合計が2以上の場合、R1、R2およびR3ラジカルの2つ以上は−ORおよび/または−NR2である。
式中、アリール1、アリール2、アリール3、アリール4、アリール5、アリール6、アリール7およびアリール8ラジカルは、それぞれ独立に、置換されたアリールラジカルおよびヘテロアリールラジカル、特に、置換されたフェニルラジカルから選択され、アリールラジカルおよびヘテロアリールラジカル、好ましくはフェニルラジカルは、互いに独立に、好ましくは各場合において、−O−アルキル、−OH、−F、−Cl、−Brおよび−Iからなる群から選択される1つ以上の置換基によって置換されており、アルキルは、好ましくは、メチル、エチル、プロピルまたはイソプロピルである。より好ましくは、フェニルラジカルは、それぞれ独立に、各場合において、−O−Me、−OH、−F、−Cl、−Brおよび−Iからなる群から選択される1つ以上の置換基によって置換されている。
式中、Rr、Rs、Rt、Ru、Rv、Rw、RxおよびRyは、それぞれ独立に、−O−アルキル、−OH、−F、−Cl、−Brおよび−Iからなる群から選択され、アルキルは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルである。より好ましくは、Rr、Rs、Rt、Ru、Rv、Rw、RxおよびRyは、それぞれ独立に、−O−Me、−OH、−F、−Cl、−Brおよび−Iからなる群から選択される。
式中、
mは1〜18の整数であり、
R4はアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、R4は、好ましくは、アリールラジカル、より好ましくはフェニルラジカルであり、
R5、R6は、互いに独立に、H、アルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、
示される構造の芳香環およびヘテロ芳香環は、別の置換を任意選択的に有してよい。芳香環およびヘテロ芳香環は、単置換から、可能な置換基の最大数の置換まで変わりうる。
a)概略
第2電極は、基板に面する底部電極か、または、基板に面しない上部電極であってよい。上述のように、第2電極は、部分的にまたは完全に透明であってよく、または、不透明であってよい。本明細書中で用いられる場合、部分的に透明であるとは、第2電極が透明領域または不透明領域を含みうることを意味している。
好ましくは、1つ以上の横方向光センサのための第2電極は、少なくとも部分的に透明である。たとえば、横方向光センサの第2電極は、横方向光センサのセンサ領域、好ましくは、センサ範囲を覆う1つ以上の透明電極層を含んでよい。上述のように、1つ以上の透明電極層は、好ましくは、導電性ポリマー、好ましくは、透明導電性ポリマーの1つ以上の層を含んでよい。
概して、1つ以上の縦方向センサ装置の1つ以上の第2電極に関して、横方向光センサ装置に関する上述の詳細を適宜用いることができる。また、1つ以上の縦方向光センサの第2電極は、好ましくは透明である。複数の縦方向センサ装置を、たとえばスタックで設ける場合、好ましくは、縦方向光センサ装置の全ての第2電極は、物体に面していない最後列の縦方向センサ装置の第2電極を除いて、透明である。最後列の縦方向センサ装置の第2の電極は、透明または不透明であってよい。
1つ以上の横方向光センサおよび/または1つ以上の縦方向光センサは、さらに、環境影響、たとえば酸素および/または湿分に対する保護を提供するために、封止および/またはパッケージ化されてよい。これにより、改善された長期の安定性が提供されうる。
本発明の文脈における色素太陽電池に用いられうる種々の化合物、特にp型半導体の合成は、特許文献21の実施例に挙げられている(その内容は本明細書中に参照により含まれる)。
1つ以上の横方向光センサと、1つ以上の縦方向光センサと、1つ以上の評価装置とを備える、1つ以上の物体の位置を決定するための検出器であって、
横方向光センサは、物体から検出器へと伝播する1つ以上の光ビームの横方向位置を決定するように適合されており、横方向位置は検出器の光軸に垂直な1つ以上の次元における位置であり、横方向光センサは1つ以上の横方向センサ信号を形成するように適合されており、
1つ以上の縦方向光センサは1つ以上のセンサ領域を有しており、縦方向光センサは、光ビームによるセンサ領域の照射に依存して1つ以上の縦方向センサ信号を形成するように設計されており、縦方向センサ信号は、照射の総出力が同一の場合、センサ領域内の光ビームのビーム断面に依存しており、
評価装置は、横方向センサ信号を評価することにより、物体の横方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成し、かつ、縦方向センサ信号を評価することにより、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するように設計されている、
ことを特徴とする検出器。
横方向光センサは、1つ以上の第1電極と、1つ以上の第2電極と、1つ以上の光起電力材料層とを含む光検出器であり、
光起電力材料層は第1電極と第2電極との間に設けられており、
光起電力材料層は、光による当該光起電力材料層の照射に応じて電荷を形成するように適合されており、
第2電極は、2つ以上の部分電極を含む分割電極であり、
横方向光センサはセンサ領域を有しており、
1つ以上の横方向センサ信号は、センサ領域内、好ましくはセンサ範囲内の光ビームの位置を示す、
直前の実施形態に記載の検出器。
部分電極を通る電流は、センサ領域内の光ビームの位置に依存している、直前の実施形態に記載の検出器。
横方向光センサは、部分電極を通る電流に従って横方向センサ信号を形成するように適合されている、直前の実施形態に記載の検出器。
検出器、好ましくは、横方向光センサおよび/または評価装置は、部分電流を通る複数の電流の1つ以上の比から物体の横方向位置についての情報を得るように適合されている、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
4つ以上の部分電極が設けられている、直前の4つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
光起電力材料層は、1種以上の光起電力材料を含み、横方向光センサは、有機光検出器である、直前の5つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
有機光検出器は、色素増感太陽電池である、直前の6つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
色素増感太陽電池は、第1電極と第2電極との間に設けられた層構成を含む固体型色素増感太陽電池であり、当該層構成は、1つ以上の金属酸化物層と、1種以上の色素と、1つ以上の固体p型半導体有機材料層とを含む、直前の実施形態に記載の検出器。
第1電極は少なくとも部分的に1種以上の透明導電性酸化物で作製されており、
第2電極は少なくとも部分的に導電性ポリマー、好ましくは、透明導電性ポリマーで作製されている、
直前の8つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
導電性ポリマーは、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、好ましくは、1つ以上の対イオンで電気的にドープされたPEDOT、より好ましくは、ナトリウムポリスチレンスルホネートでドープされたPEDOT(PEDOT:PSS);ポリアニリン(PANI);ポリチオフェンからなる群から選択される、直前の実施形態に記載の検出器。
導電性ポリマーは、部分電極間に、0.1〜20kΩの電気抵抗率、好ましくは、0.5〜5.0kΩの電気抵抗率、より好ましくは、1.0〜3.0kΩの電気抵抗率をもたらす、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
1つ以上の横方向光センサおよび縦方向光センサは、透明な光センサである、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
光ビームは、他の横方向光センサおよび縦方向光センサに当たるまで、透明な光センサを通過する、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
検出器は、1つ以上のイメージング装置をさらに含む、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
検出器は、1つ以上の横方向光センサおよび1つ以上の縦方向光センサを含む光センサのスタックを含み、当該スタックは、イメージング装置をさらに含む、直前の実施形態に記載の検出器。
イメージング装置はスタックの、物体から元も離れた位置に配置されている、直前の実施形態に記載の検出器。
光ビームは、1つ以上の縦方向光センサを通った後、イメージング装置を照射する、直前の3つの実施形態に記載の検出器。
イメージング装置は、カメラを含む、直前の4つの実施形態に記載の検出器。
イメージング装置は、無機カメラ;単色カメラ;多色カメラ;全色カメラ;画素化無機チップ;画素化有機カメラ;CCDチップ、好ましくは、多色CCDチップまたは全色CCDチップ;CMOSチップ;赤外カメラ;RGBカメラのうちの1つを含む、直前の5つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
横方向光センサおよび縦方向光センサは、少なくとも部分的に同一である、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
横方向光センサおよび縦方向光センサは、少なくとも部分的に、独立な光センサである、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
横方向光センサおよび縦方向光センサは、光軸に沿って伝播する光ビームが、横方向光センサおよび縦方向光センサの両方に当たるように、光軸に沿ってスタックされている、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
光ビームは、横方向光センサおよび縦方向光センサを順に、またはその逆で、通過する、直前の実施形態に記載の検出器。
検出器は、照射を変調するための1つ以上の変調装置をさらに含む、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
検出器は、異なる変調の場合に、2つ以上の縦方向センサ信号、特に、それぞれ異なる変調周波数にある2つ以上のセンサ信号を検出するよう設計されており、
評価装置は、当該2つ以上の縦方向センサ信号を評価することにより、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するよう設計されている、
直前の実施形態に記載の検出器。
縦方向光センサは、照射の総出力が同一の場合、縦方向センサ信号が照射の変調の変調周波数に依存するようにさらに設計されている、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
縦方向光センサのセンサ領域は、ただ1つの連続したセンサ領域であり、
縦方向センサ信号は全体のセンサ領域に関する均一なセンサ信号である、
上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
横方向光センサのセンサ領域および/または縦方向光センサのセンサ領域は、各装置の表面によって形成される1つのセンサ領域であるかまたはこれを含み、
各表面は、物体に面しているか、または、面していない、
上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
縦方向センサ信号は、電流および電圧からなる群から選択される、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
横方向センサ信号は、電流および電圧またはこれよりなる任意の信号からなる群から選択される、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
縦方向光センサは、1つ以上の半導体検出器、特に、有機半導体検出器を含み、当該有機半導体検出器は、1つ以上の有機材料層、好ましくは有機太陽電池、特に好ましくは色素太陽電池または色素増感太陽電池、特に、固体型色素太陽電池または固体色素増感太陽電池を含む、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
縦方向光センサは、1つ以上の第1電極と、1つ以上のn型半導体金属酸化物層と、1種以上の色素と、1つ以上のp型半導体有機材料層、好ましくは固体p型半導体有機材料層と、1つ以上の第2電極とを含む、直前の実施形態に記載の検出器。
第1電極および第2電極はいずれも透明である、直前の実施形態に記載の検出器。
評価装置は、照射の幾何形状と、検出器に対する物体の相対位置との間の1つ以上の所定の関係から、好ましくは照射の既知の出力を考慮して、任意選択的に照射が変調される変調周波数を考慮して、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するように設計されている、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
1つ以上の伝送装置をさらに含んでおり、当該伝送装置は、物体から出る光を横方向光センサおよび縦方向光センサに供給するように設計されている、上述の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
1つ以上の照射源をさらに含む、上述の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
照射源は、少なくとも部分的に物体に接続された、および/または、少なくとも部分的に物体と同一の照射源;少なくとも部分的に一次放射で物体を照射する照射源から選択され、
光ビームは、好ましくは、一次放射の物体上での反射により、および/または、一次放射によって刺激された、物体自体の光の放射によって形成される、直前の実施形態に記載の検出器。
検出器は、スタックされた複数の縦方向光センサを含む、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
縦方向光センサは、光軸に沿ってスタックされている、直前の実施形態に記載の検出器。
複数の縦方向光センサは、1つの縦方向光センサスタックを形成し、縦方向センサのセンサ領域は、光軸に垂直に配向されている、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
横方向光センサは、物体に面するスタックされた縦方向光センサの1つの側に配置されている、直前の3つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
縦方向光センサは物体からの光ビームが全ての縦方向光センサを、好ましくは順に照射するように配置されており、
1つ以上の縦方向センサ信号が各縦方向光センサによって形成される、
直前の4つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
最後列の縦方向光センサが、光ビームが当該最後列の縦方向光センサに当たるまで、当該最後列の縦方向光センサを除く全ての他の縦方向光センサを光ビームが照射するように配置されている、直前の5つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
最後列の縦方向光センサは光ビームに対して不透明である、直前の実施形態に記載の検出器。
2つ以上の縦方向光センサが異なるスペクトル感度を有している、直前の7つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
異なるスペクトル感度は、2つ以上の縦方向光センサそれぞれが特定の色に感度を有するようなスペクトル範囲に設定されている、直前の実施形態に記載の検出器。
縦方向光センサは、第1スペクトル範囲の光を吸収する1つ以上の第1光センサを含み、
縦方向光センサは、第1スペクトル範囲とは異なる第2スペクトル範囲の光を吸収する1つ以上の第2縦方向光センサをさらに含み、
縦方向光センサは、第1スペクトル範囲および第2スペクトル範囲の両方を含む第3スペクトル範囲の光を吸収する1つ以上の第3縦方向光センサをさらに含む、
直前の実施形態に記載の検出器。
評価装置は、縦方向センサ信号を正規化し、光ビームの強度に依存しない物体の縦方向位置についての情報を形成するように設計されている、直前の6つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
評価装置は、異なる縦方向光センサの縦方向センサ信号を比較することにより、光ビームが拡がっているかまたは狭まっているかを認識するように適合されている、直前の7つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
2つ以上の光センサからなるスタックが、油中、液体中および/または固体材料中に部分的にまたは完全に沈められている、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
油、液体および/または固体材料は、少なくとも紫外、可視および/または赤外スペクトル範囲の一部にわたって透明である、直前の実施形態に記載の検出器。
固体材料は、1種以上の硬化性物質を用い、当該硬化性物質を固体材料に硬化させる処理を行うことにより、形成可能である、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
2つ以上の光センサの間の領域は、所定物質で部分的にまたは完全に充填されている、直前の3つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
物質は、領域の1つのまたは両方の側において当該物質に隣接する光センサの屈折率とは異なる屈折率を示す、直前の実施形態に記載の検出器。
1つ以上の横方向光センサおよび/または1つ以上の縦方向光センサは、2つ以上の異なる透明基板が用いられている、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
基板は、同一の特性を示す、直前の実施形態に記載の検出器。
基板は、基板に関する幾何的量および/または材料量に関して、互いに異なっている、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
基板は、厚さにおいて互いに異なっている、直前の実施形態に記載の検出器。
基板は、形状において互いに異なっている、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
形状は、平面状、平面状凸型、平面状凹型、両凸型、両凹型または光学目的で使用される任意の形状を含む群から選択される、直前の実施形態に記載の検出器。
基板は、硬質であるかまたは軟質である、直前の6つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
基板は、覆われているかまたはコートされている、直前の7つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
基板は、ミラー効果を示すような形状を有している、直前の8つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
基板は、ダイクロイックミラーの効果を示すような形状を有している、直前の実施形態に記載の検出器。
評価装置は、1つ以上の縦方向センサ信号から光ビームの直径を決定することにより、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するように適合されている、上記の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
評価装置は、好ましくは光ビームのビーム直径の、光ビームの伝播方向における1つ以上の伝播座標への依存性から、および/または、光ビームの既知のガウスプロフィルから、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を決定するために、光ビームの既知のビーム特性と光ビームの直径を比較するように適合されている、直前の実施形態に記載の検出器。
検出器は、感光性要素を含む、上述の実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
感光性要素は、伝送装置と光センサとの間に配置されている、直前の実施形態に記載の検出器。
感光性要素は、波長感受性要素、位相感受性要素および/または偏光感受性要素を含む、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
波長感受性要素は、プリズム、回折格子、ダイクロイックミラー、カラーホイールまたはカラードラムのうちの1つ以上を含む、直前の実施形態に記載の検出器。
カラーホイールは、連続カラーリキャプチャホイールを含む、直前の実施形態に記載の検出器。
カラーホイールまたはカラードラムは、赤、緑、青、白、シアン、イエローまたはマゼンタの1つ以上のセグメントの2つ以上を含む、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
偏光感受性要素は、楕円偏光フィルタを用いたフィルタホイールを含む、実施形態54に記載の検出器。
偏光感受性要素は、環状偏光フィルタを用いたフィルタホイールを含む、直前の実施形態に記載の検出器。
感光性要素は、2つ以上のホイール、すなわち、1つ以上の第1ホイールおよび1つ以上の第2ホイールを含み、第1ホイールはカラーホイールを構成し、第2ホイールは、楕円偏光フィルタを構成する、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の検出器。
上記の実施形態のいずれか1つに記載の2つ以上の検出器を含む、ことを特徴とする装置。
2つ以上の検出器が同一の光学特性を有している、直前の実施形態に記載の装置。
装置がさらに1つ以上の照射源を有している、直前の実施形態に記載の装置。
ユーザとマシンとの間で情報の1つ以上の要素を交換するためのヒューマンマシンインタフェースであって、
ヒューマンマシンインタフェースは、上記の検出器に関する実施形態のいずれか1つに記載の1つ以上の検出器を含み、
ヒューマンマシンインタフェースは、検出器によってユーザの幾何情報の1つ以上の要素を形成するように設計されており、
ヒューマンマシンインタフェースは、幾何情報に情報の1つ以上の要素、特に1つ以上の制御命令を割り当てるように設計されている、
ことを特徴とするヒューマンマシンインタフェース。
ユーザの幾何情報の1つ以上の要素は、ユーザの体の位置;ユーザの1つ以上の体の一部の位置;ユーザの体の配向;ユーザの1つ以上の体の一部の配向からなる群から選択される、直前の実施形態に記載のヒューマンマシンインタフェース。
ヒューマンマシンインタフェースはユーザに接続可能な1つ以上のビーコン装置をさらに含み、
ヒューマンマシンインタフェースは、1つ以上のビーコン装置の位置についての情報を形成しうるように適合されている、
直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載のヒューマンマシンインタフェース。
ビーコン装置は、ユーザの体または体の一部に取り付け可能なビーコン装置、および、ユーザが保持できるビーコン装置のうちの1つである、直前の実施形態に記載のヒューマンマシンインタフェース。
ビーコン装置は、検出器に送られる1つ以上のビームを形成するための1つ以上の照射源を含む、直前の実施形態に記載のヒューマンマシンインタフェース。
ビーコン装置は、照射源により形成される光を反射するように適合された1つ以上の反射器を含み、これにより、検出器に送られる反射された光ビームが形成される、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載のヒューマンマシンインタフェース。
ビーコン装置は、ユーザが着用する装具、好ましくは、手袋、ジャケット、帽子、靴、ズボンおよびスーツからなる群から選択される装具;手で持てるスティック;バット;クラブ;ラケット;ケーン;玩具、たとえばトイガンのうちの1つ以上を含む、直前の3つの実施形態のいずれか1つに記載ヒューマンマシンインタフェース。
1つ以上のエンタテインメント機能、特にゲームを実行するためのエンタテインメント装置であって、
エンタテインメント装置は、上記のヒューマンマシンインタフェースに関する実施形態に記載の1つ以上のヒューマンマシンインタフェースを含み、
エンタテインメント装置は、ヒューマンマシンインタフェースによってプレーヤが情報の1つ以上の要素を入力可能であるよう設計されており、
エンタテインメント装置は、情報に応じてエンタテインメント機能を変化させるよう設計されている、
ことを特徴とするエンタテインメント装置。
1つ以上の可動な物体の位置を追跡するための追跡システムであって、
追跡システムは、上記の検出器に関する実施形態のいずれか1つに記載の1つ以上の検出器を含み、
追跡システムは、1つ以上の追跡コントローラをさらに含み、
追跡コントローラは、物体の一連の位置を追跡するように適合されており、
当該各位置は特定の時点における物体の横方向位置についての情報の1つ以上の要素、および、特定の時点における物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を含む、
ことを特徴とする追跡システム。
追跡システムは、物体に接続可能な1つ以上のビーコン装置をさらに含み、
追跡システムは、検出器が1つ以上のビーコン装置の物体の位置についての情報を形成しうるように適合されている、
直前の実施形態に記載の追跡システム。
ビーコン装置は、検出器に送られる1つ以上の光ビームを形成するよう適合された1つ以上の照射源を含む、直前の実施形態に記載の追跡システム。
ビーコン装置は、照射源が形成する光を反射するように適合された1つ以上の反射体を含み、これにより、検出器に送られる反射されたビームが形成される、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の追跡システム。
追跡コントローラは、物体の実際に位置に従って1つ以上の処理を開始するように適合されている、上記の実施形態に記載の追跡システム。
処理は、物体の将来の位置の予測;1つ以上の装置の物体へのポインティング;1つ以上の装置の検出器へのポインティング;物体の照射;検出器の照射からなる群から選択される、直前の実施形態に記載の追跡システム。
1つ以上の物体をイメージングするためのカメラであって、
当該カメラは、上記の検出器に関する実施形態のいずれか1つに記載の検出器を含む、
ことを特徴とするカメラ。
特に上記の検出器に関する実施形態のいずれか1項に記載の検出器を用いて、1つ以上の物体の位置を決定する方法であって、
検出器の1つ以上の横方向光センサを用い、但し、横方向光センサが物体から検出器へ伝播する1つ以上のビームの横方向位置を決定し、当該横方向位置は、検出器の光軸に垂直な1つ以上の次元における位置であり、横方向光センサは1つ以上の横方向センサ信号を形成し、
検出器の1つ以上の縦方向光センサを用い、但し、縦方向光センサは1つ以上のセンサ領域を有しており、縦方向センサは、光ビームによるセンサ領域の照射に依存して1つ以上の縦方向センサ信号を形成し、縦方向センサ信号は、照射の総出力が同一の場合、センサ領域内の光ビームのビーム断面に依存し、
1つ以上の評価装置を用い、但し、評価装置は横方向センサ信号を評価することにより、物体の横方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成し、評価装置は、縦方向センサ信号を評価することにより、物体の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素をさらに形成する、
ことを特徴とする方法。
距離測定、特に交通技術における距離測定;位置測定、特に交通技術における位置測定;エンタテインメント用途;セキュリティ用途;ヒューマンマシンインタフェース用途;追跡用途;写真用途;イメージング用途またはカメラ用途;1つ以上の空間のマップ形成のためのマッピング用途からなる群から選択される使用を目的とする、上記の検出器に関する実施形態のいずれか1つに記載の検出器の使用。
検出器
図1Aは、きわめて概略的に記載した、1つ以上の物体112の位置を決定するための本発明に係る検出器110の例示的実施形態を示す。検出器110は、好ましくは、カメラ111を形成しうる、または、カメラ111の一部となりうる。他の実施形態も可能である。
式中、fは任意の既知の関数、たとえば、既知の拡大係数での電流の商の単純な乗算、および/または、オフセットの加算である。すなわち、概して、電極電流i1〜i4は、横方向光センサ130により生じる横方向センサ信号を形成し、評価装置142は、所定のまたは決定可能な変換アルゴリズムおよび/または既知の関係を用いた横方向センサ信号の変換により、横方向位置についての情報、たとえば、1つ以上のx座標および/または1つ以上のy座標を形成するよう適合されうる。
I=f(n,a)
式中、Iは各縦方向光センサ132によって供給される光電流を示し、たとえば、1つ以上の測定抵抗器にわたる電圧として、任意の単位、および/または、アンペアで測定された光電流を示す。nはセンサ領域136に当たる光子の総数、および/または、センサ領域136における光ビームの総出力を表す。aは、ビームウエスト、ビーム径のビーム直径、または、光点184の面積として、任意の単位で与えられる、光ビーム138の断面を表す。たとえば、ビーム断面は、光点184の1/e2直径、すなわち、光点184の最大強度と比較して1/e2の強度を有する最大強度の第1の側の第1の点から、同じ強度を有する最大の他の側の点までの断面距離、で計算できる。ビーム断面を定量化する他のオプションも用いることができる。
In=g(A)
を用いることができ、この関係は光ビーム138の総出力に依存しない。
図6には、本発明に係るエンタテインメント装置198の例示的実施形態としても同時に実現可能な、または、このようなエンタテインメント装置198の構成部品となり得る、本発明に係るヒューマンマシンインタフェース196の例示的実施形態が示されている。さらに、ヒューマンマシンインタフェース196および/またはエンタテインメント装置198は、同様に、ユーザ200および/またはユーザ200の1つ以上の体の部分を追跡するよう適合された追跡装置199の例示的実施形態を形成しうる。すなわり、ユーザ200の1つ以上の体の部分の動きが追跡されうる。
3Dセンサの形態のsDSCのFiP効果の実際の実現、および、x,y方向およびz方向の両方における良好な空間解像の実現は、典型的には、おおよそ1cm×1cmの活性範囲を有し、所定の要件を満たす電池を必要としうる。したがって、以下では、1つ以上の横方向光センサおよび/または1つ以上の縦方向光センサの個別の電池についての好ましい要件について記載される。しかし、他の実施形態も用いることができることに留意すべきである。
図5A〜5Cに見られるように、1つの特定の電流信号が2つの異なる空間点を示しうる(焦点の前方と後方)。z軸上の明確な深度情報を得るため、好ましくは2つ以上の電池が、相前後して配置されなければならない。明確な情報が、2つの電池の電流信号の間の比から得られる。正確なz方向情報のために、このセンサは、相前後してスタックされた6つの電池を有する。これには電池が透明であることが必要であり、すなわち、通常その全面にわたって蒸着された銀からなる背後電極を、透明な導電性材料によって置き換える必要がある。
高精度のx,y方向解像を実現するため、この正方形の電池中の各対向辺対の間の十分な電位差が必要とされる。図2Aには、x,y方向解像が可能なこのような透明電池が示されている。
良好なコンダクタンスのため、通常の太陽電池は、銀製の背後電極(第2電極)を有している。しかし、ここで用いられる電池は透明でなければならず、これを理由として、1cm2の電池範囲は典型的には透明な背後電極を必要とする。このために好ましく用いられる材料は、水性分散液中の導電性ポリマー、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリ(スチレンスルホネート)(PEDOT:PSS)である。共役ポリマーであるPEDOT:PSSは、非常に透明である:この材料は、かなりの層厚さでのみ、青色〜緑色範囲(450〜550nm)のみを吸収し、赤色スペクトル範囲では僅かしか吸収しない。
透明である必要があるのは、背後電極だけではなく、電池全体である。確実に十分な量の光がスタックの最後列の電池に到達するよう、前方の5つの電池はできるだけ透明でなければならない。これは、まず色素の吸収によって決定される。太陽電池の吸光度、すなわち、色素による光の吸収は、電池の出力電流に重要な影響をもたらす。典型的には、波長に依存する吸収スペクトルは最大を有し、最大の吸収波長が、使用される特定の色素の特性である。色素がナノ多孔性TiO2層中に吸着されるほど、電池の吸収は大きくなる。より多くの色素分子が吸着されるほど、より多くの電子が光励起を通じてTiO2のcbに到達し、電流はより多くなる。したがって、吸光度が高い電池ほど、吸光度の低いものよりも出力電流は大きくなる。
スタック中の最後列の電池は、ほぼ全ての入射光を吸収すべきである。このために、この電池は、最大の吸光度を有するべきである。最後列の電池での最大の吸光度で得られる電流に基づいて、その前方の電池の吸光度は、全ての電池があわせて最大の総電流を供給するように調整され、電流は、全ての電池にわたってできるだけ均一にわけられる。
・色素の選択
・最後列の電池の最大の吸光度/最大の出力電流
・最後列の電池の染色の色素濃度
・最後列の電池の染色時間
・最後列の電池のナノ多孔性TiO2層の最適な厚さ
・スタック全体の最大出力電流
・前列の5つの電池のナノ多孔性TiO2層の最適な厚さ
最初に、約700nmの励起波長で十分に吸収する色素を見いださなければならない。太陽電池に理想的な色素は、典型的には、広い範囲の吸収スペクトルを有し、約920nmの波長以下の入射光を完全に吸収しなければならない。実際、ほとんどの色素は、450〜600nmの波長範囲に吸収最大を有している:650nm超では、ほとんどの色素は弱く吸収するか、または、全く吸収しない。
染色時間および色素濃度に関するいくつかの実験を行った。1〜2μmのTiO2層の層厚さのための色素溶液の標準濃度は、0.5mMであった。この濃度で、色素は、既に過剰に存在しなければならない。この場合、色素濃度を0.7mMに増加させた。電池の範囲にわたる不均一性を防ぐため、電池を入れる前に、色素溶液を、0.2μmのシリンジフィルタを用いて、溶けていない色素粒子および他の不純物を除いてろ過した。
最終的に、ナノ多孔性(np)層、すなわち色素吸着に利用可能なTiO2の表面範囲が、吸収挙動、したがって電池の出力電流に影響する重要な要因である。これまで、吸光度の最大化を、厚さ1.3μmのナノ多孔性TiO2層を有する電池において行った。より厚いナノ多孔性TiO2層に、より多くの色素が吸着可能であるため、TiO2層の厚さは複数ステップで3μmに増加し、最大の出力電流が生じた厚さが決定された。
最後列のセルで得られた最大出力電流に基づいて、前列の電池のナノ多孔性TiO2層の厚さを、スタックの全てのセルが最大の可能な出力電流を形成するように調整する。これには、前列の電池の低い吸光度値が必要である。
FTO(フッ素ドープチタン酸化物)ガラス基板(<12Ω/sq、A11DU80、AGC Fablitech Co.,Ltd.から入手)をベース材料として用い、これをガラスクリーナ(セミコクリーン(フルウチ化学株式会社))、完全脱イオン水およびアセトンを用いた、各場合に5分間の超音波浴中で連続的に処理し、イソプロパノール中で10分間焼成し、窒素流中で乾燥させた。
電池スタックの出力電流に関する最良の結果は、縦方向光センサスタックの5つ全ての透明な電池が、0.45μmのナノ多孔性TiO2層の厚さ(すなわち、5:10のTiO2ペースト希釈度)を有する場合に得られた。0.45μmのTiO2層の厚さを有するこれらの電池を、60分間、0.5mMの色素溶液中で染色した。最後列の電池のみが、ちょうど3μm以下のナノ多孔性TiO2層を有し、75分間染色した(0.7mM)。最後列の電池は透明である必要がないため、最後列の電池の背後電極(第2電極)は、全体で1cm2範囲にわたる蒸着された銀層であり、最大可能電流が得られる。このスタックを用いて、以下の光電流が観察された(スタックの最初の電池から最後列の電池の順):
電流[μA]:37 9.7 7.6 4.0 1.6 1.9
正方形の電池の対向辺の間の定められた横断抵抗は、正確なx,y方向解像を可能とする。x,y方向解像の成分は、図3A〜3Dに記載されている。電池の範囲にわたる横断抵抗は、p型導体と、電池を境界づける銀電極との間に存在するPEDOT層によって定められる。非ドープ状態で、PEDOTは半導体である。導電性は、負荷電対イオンでのドープと組み合わされて、分子全体にわたって拡がる共役二重結合系によって実現される。本実験に用いられたPEDOTは、全て、負荷電のポリマーポリスチレンスルホネート(PSS)でドープされていた。PEDOT:PSSは、コンダクタンス、固体含量、イオン化ポテンシャル(IP)、粘性およびpHに関して、広い範囲の実施形態で使用できる。
PEDOTはスピンコーティングによって電池に塗布した。スピンコーティングプロセスの間、溶媒のエタノールおよびイソプロパノールは蒸発し、低揮発性のPEDOTは膜の形態で基板上に残る。この層の抵抗は、用いられるPEDOTのコンダクタンスおよび層の厚さに依存する:
式中、ρは抵抗率であり、lは抵抗が測定される間の距離であり、Aは電荷キャリアが流れる断面積である(AはPEDOT層の厚さに依存する)。
式中、xsは混合希釈溶液中のPEDOTの割合(%)であり、ukは動粘度であり、eは溶媒の蒸発速度であり、ωはスピンコーティング中の角速度である。蒸発速度はω1/2に比例する。
・PEDOTの選択
・PEDOTの層厚さ
・PEDOT/溶媒比
・PEDOTのスピンコーティング中のスピン速度
・PEDOT層の数
・PEDOTの塗布とスピンコーティングとの間の時間間隔Δt
PEDOT溶液を、エタノールおよびイソプロパノールと、1:1:1の標準量論比で混合し、比較的大きい粒子は0.45μmシリンジフィルタで除去した。電池全体をこの希釈PEDOT溶液で覆い(基板1つ当たり約900μlが必要であった)、2000 1/秒の速度でスピンコーティングした。この速度では、溶媒であるエタノールおよびイソプロパノールを除去するためには30秒で十分なことがわかった。
PEDOT層の横断抵抗に最も影響するのは、使用するPEDOT溶液のコンダクタンスであることがわかった。1cmにわたるこのようなPEDOT層の抵抗の大きさのオーダの最初の影響を得るため、大きくコンダクタンスの異なる3つのPEDOT製品を試験した:
・Clevios(登録商標)PVP AI4083(Heraeusより入手)
・Clevios(登録商標)PH1000(Heraeusより入手)
・Orgacon(登録商標)N−1005(Sigma Aldrichより入手)
PEDOT層の総厚さを増加させるための別のオプションは、複数のPEDOT層を連続的に塗膜することである。1つまたは2つの塗膜PEDOT層について試験を行った。PH1000をエタノールおよびイソプロパノールと、1:1:1の量論比で混合した。電池を900μlのPEDOT溶液で完全に覆い、過剰な溶液を2000 1/分でのスピンコーティングによって除去した。
上述のように、通常、PEDOT溶液は、溶液の粘度を低下させてスピンコーティングにおいて均一な層を得るため、エタノールおよびイソプロパノールと、1:1:1の量比で混合される。混合物中のPEDOTの割合が増大すると、溶液の粘度は上昇する。より高い粘度のため、スピンコーティング後に電池上に残るPEDOT層の厚さの増大が予想される(比較として、ηd,エタノール,20℃=1.19mPas;ηd,イソプロパノール,20℃=2.43mPas;ηd,PEDOT=5−50mPas)。
1:1:1
1:1:2
1:1:5
1:1:10
2:2:1
スピンコーティングにおいて層厚さを増加させるための古典的な方法は、角速度を低下させる方法である。このようにして、層厚さは容易に増大でき、横断抵抗は減少させることができる。これまでの一連の実験において、これは実際的な結果に至る唯一のバリエーションであった。しかし、スピンコーティング中の角速度は任意の値に減少させることはできず、というのも、過剰に低いRPMでは、溶媒はもはや十分早く蒸発せず、これは不均一なPEDOT層をもたらすからである。
RPM[1/分] 2000 1000 750 600 500 450 400 350
このようにして得られた最小の横断抵抗は1〜3kΩにある。この場合に最小の横断抵抗をもたらすパラメタは以下の通りである:
・PEDOT:Clevios(登録商標)・PH1000(Heraeusより入手)
・層の数:1
・PEDOT:エタノール:イソプロパノールの比=1:1:1
・PEDOTの塗布とスピンコーティングの間の時間間隔:Δt=180秒
・PEDOTスピンコーティング時のRPM:n=500 1/分(t=120秒)
これまでの最適化プロセスにおいて用いた電池は、厚さ2.5mmのTECガラスキャリア上に、製造プロセスにおいて既に設けたFTO層を含んで作成される。電池は非常に均一なFTO層を有しており、その上に、均一なナノ多孔性TiO2層の塗膜が可能である。これにより、人の目には均一にみえる電池の製造が可能となる。
111 カメラ
112 物体
114 光センサ
116 光軸
118 ケーシング
120 伝送装置
122 レンズ
124 開口
126 視野方向
128 座標系
130 横方向光センサ
132 縦方向光センサ
134 縦方向光センサスタック
136 センサ領域
138 光ビーム
140 横方向信号リード
142 評価装置
144 最後列の縦方向光センサ
146 縦方向信号リード
148 横方向評価ユニット
150 縦方向評価ユニット
152 位置情報
154 データ処理装置
156 変換ユニット
157 イメージング装置
158 基板
159 イメージング装置信号リード
160 第1電極
161 感光性要素
162 ブロック層
163 カラーホイール
164 n型半導体金属酸化物層
166 色素
168 p型半導体有機材料層
170 第2電極
172 封止層
174 電極コンタクト
176 部分電極
178 部分電極、x
180 部分電極、y
182 コンタクトリード
184 光点
186 像
188 導電性ポリマー
190 上部コンタクト
192 照射源
194 焦点
196 ヒューマンマシンインタフェース
198 エンタテインメント装置
199 追跡システム
200 ユーザ
201 追跡コントローラ
202 マシン
204 ビーコン装置
206 一次光ビーム
208 ディスプレイ
210 キーボード
Claims (42)
- 1つ以上の横方向光センサ(130)と、1つ以上の縦方向光センサ(132)と、1つ以上の評価装置(142)と、を備える、1つ以上の物体(112)の位置を決定するための検出器(110)であって、
前記横方向光センサ(130)は、前記物体(112)から前記検出器(110)へと伝播する1つ以上の光ビーム(138)の横方向位置を決定するように適合されており、前記横方向位置は、前記検出器(110)の光軸(116)に垂直な1つ以上の次元における位置であり、前記横方向光センサ(130)は1つ以上の横方向センサ信号を形成するように適合されており、
前記横方向光センサ(130)は、1つ以上の第1電極(160)と、1つ以上の第2電極(170)と、1つ以上の光起電力材料層(164、166、168)と、を含む光検出器であり、
前記光起電力材料層(164、166、168)は、少なくとも1つの有機材料を含み、
前記1つ以上の縦方向光センサ(132)は、1つ以上のセンサ領域(136)を有しており、前記縦方向光センサ(132)は、前記光ビーム(138)による前記センサ領域(136)の照射に依存して1つ以上の縦方向センサ信号を形成するように設計されており、前記縦方向センサ信号は、前記照射の合計出力が同一の場合、前記センサ領域(136)内の前記光ビーム(138)のビーム断面に依存しており、
前記評価装置(142)は、前記横方向センサ信号を評価することにより、前記物体(112)の横方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成し、かつ、前記縦方向センサ信号を評価することにより、前記物体(112)の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するように設計されており、
前記第2電極(170)は、2つ以上の部分電極(176)を含む分割電極である、
ことを特徴とする検出器(110)。 - 前記光起電力材料層(164、166、168)は前記第1電極(160)と前記第2電極(170)との間に設けられており、
前記光起電力材料層(164、166、168)は、光による前記光起電力材料層(164、166、168)の照射に応じて電荷を形成するように適合されており、
前記横方向光センサ(130)はセンサ領域(136)を有しており、
前記1つ以上の横方向センサ信号は、前記センサ領域(136)内の前記光ビーム(138)の位置を示す、
請求項1記載の検出器(110)。 - 前記部分電極(176)を通る電流は、前記センサ領域(136)内の前記光ビーム(138)の位置に依存しており、
前記横方向光センサ(130)は、前記部分電極(176)を通る電流に応じて前記横方向センサ信号を形成するように適合されている、
請求項2記載の検出器(110)。 - 前記検出器(110)は、前記各部分電極(176)を通る電流の1つ以上の比から、前記物体(112)の横方向位置についての情報を得るように適合されている、
請求項3記載の検出器(110)。 - 前記検出器は、色素増感太陽電池である、
請求項2から4のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記第1電極(160)は、少なくとも部分的に1種以上の透明導電性酸化物で作製されており、
前記第2電極(170)は、少なくとも部分的に導電性ポリマー(188)で作製されている、
請求項2から5のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記横方向光センサ(130)および前記縦方向光センサ(132)の少なくとも一方は、透明な光センサである、
請求項1から6のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記横方向光センサ(130)および前記縦方向光センサ(132)は、前記光軸(116)に沿って伝播する光ビーム(138)が、前記横方向光センサ(130)および前記縦方向光センサ(132)の両方に当たるように、前記光軸(116)に沿ってスタックされている、
請求項1から7のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記縦方向光センサ(132)は、1つ以上の色素増感太陽電池を含む、
請求項1から8のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記縦方向光センサ(132)は、1つ以上の第1電極(160)と、1つ以上のn型半導体金属酸化物層(164)と、1種以上の色素(166)と、1つ以上のp型半導体有機材料層(168)と、1つ以上の第2電極(170)と、を含む、
請求項9記載の検出器(110)。 - 前記第1電極(160)および前記第2電極(170)は、いずれも透明である、
請求項10記載の検出器(110)。 - 前記評価装置(142)は、前記照射の幾何形状と、前記検出器(110)に対する前記物体(112)の相対位置と、の間の1つ以上の所定の関係から、前記物体(112)の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成するように設計されている、
請求項1から11のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 1つ以上の照射源(192)をさらに含む、
請求項1から12のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記検出器(110)は、スタックされた複数の縦方向光センサ(132)を含む、
請求項1から13のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記縦方向光センサ(132)は、前記物体(112)からの光ビーム(138)が全ての縦方向光センサ(132)を照射するように配置されており、
1つ以上の縦方向センサ信号が、各縦方向光センサ(132)によって形成され、
前記評価装置(142)は、前記縦方向センサ信号を正規化し、かつ、前記光ビーム(138)の強度に独立に、前記物体(112)の縦方向位置についての前記情報を形成するように適合されている、
請求項14記載の検出器(110)。 - 最後列の縦方向光センサ(144)は、前記光ビーム(138)が前記最後列の縦方向光センサ(144)に当たるまで、前記最後列の縦方向光センサ(144)を除く全ての他の縦方向光センサ(132)を前記光ビーム(138)が照射するように配置されており、
前記最後列の縦方向光センサ(144)は、前記光ビーム(138)に対して不透明である、
請求項14または15記載の検出器(110)。 - 2つ以上の光センサからなる前記スタックが、油、液体または固体材料からなる群から選択される1種以上の材料中に部分的にまたは完全に沈められている、
請求項14から16のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記1つ以上の横方向光センサまたは前記1つ以上の縦方向光センサからなる群から選択される1つ以上のセンサは、2つ以上の異なる透明基板を用いている、
請求項1から17のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記検出器(110)は、1つ以上のイメージング装置(157)をさらに含む、
請求項1から18のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記検出器(110)は、1つ以上の感光性要素(161)をさらに含む、
請求項1から19のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記感光性要素(161)は、カラーホイール(163)、カラードラム、または、楕円偏光フィルムを用いたフィルタホイールからなる群から選択される1つ以上の要素を含む、
請求項20記載の検出器(110)。 - 評価装置(142)は、前記1つ以上の縦方向センサ信号から前記光ビーム(138)の直径を決定することにより、前記物体(112)の縦方向位置についての前記情報の1つ以上の要素を形成するように適合されている、
請求項1から21のいずれか1項記載の検出器(110)。 - 前記評価装置(142)は、前記光ビーム(138)の直径を、前記光ビーム(138)の既知のビーム特性と比較し、これにより、前記物体(112)の縦方向位置についての前記情報の1つ以上の要素を決定するように適合されている、
請求項22記載の検出器(110)。 - 前記縦方向光センサ(132)は、前記照射の合計出力が同一の場合、前記縦方向センサ信号が前記照射の変調の変調周波数に依存するようにさらに設計されている、
請求項1から23のいずれか1項記載の検出器(110)。 - ユーザ(200)とマシンとの間で情報の1つ以上の要素を交換するためのヒューマンマシンインタフェース(196)であって、
前記ヒューマンマシンインタフェース(196)は、請求項1から24のいずれか1項記載の1つ以上の検出器(110)を含み、
前記ヒューマンマシンインタフェース(196)は、前記検出器(110)によって前記ユーザ(200)の幾何情報の1つ以上の要素を形成するように設計されており、
前記ヒューマンマシンインタフェース(196)は、前記幾何情報に情報の1つ以上の要素を割り当てるように設計されている、
ことを特徴とするヒューマンマシンインタフェース(196)。 - 1つ以上のエンタテインメント機能を実行するためのエンタテインメント装置(198)であって、
前記エンタテインメント装置(198)は、1つ以上の請求項25に記載のヒューマンマシンインタフェース(196)を含み、
前記エンタテインメント装置(198)は、前記ヒューマンマシンインタフェース(196)によってプレーヤが情報の1つ以上の要素を入力可能であるよう設計されており、
前記エンタテインメント装置(198)は、前記情報に応じて前記エンタテインメント機能を変化させるよう設計されている、
ことを特徴とするエンタテインメント装置(198)。 - 1つ以上の可動な物体(112)の位置を追跡するための追跡システム(199)であって、
前記追跡システム(199)は、請求項1から24のいずれか1項に記載の1つ以上の検出器(110)を含み、
前記追跡システム(199)は、1つ以上の追跡コントローラ(201)をさらに含み、
前記追跡コントローラ(201)は、前記物体(112)の一連の位置を追跡するように適合されており、
前記各位置は特定の時点における前記物体(112)の横方向位置についての情報の1つ以上の要素、および、特定の時点における前記物体(112)の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素を含む、
ことを特徴とする追跡システム。 - 1つ以上の物体(112)をイメージングするためのカメラ(111)であって、
前記カメラ(111)は、請求項1〜24のいずれか1項記載の検出器(110)を1つ以上含む、
ことを特徴とするカメラ(111)。 - 1つ以上の物体(112)の位置を決定する方法であって、
検出器(110)の1つ以上の横方向光センサ(130)を用い、但し、前記横方向光センサ(130)が前記物体(112)から前記検出器(110)へ伝播する1つ以上の光ビーム(138)の横方向位置を決定し、前記横方向位置は、前記検出器(110)の光軸(116)に垂直な1つ以上の次元における位置であり、前記横方向光センサ(130)は、1つ以上の横方向センサ信号を形成し、
前記横方向光センサ(130)は、1つ以上の第1電極(160)と、1つ以上の第2電極(170)と、1つ以上の光起電力材料層(164、166、168)と、を含む光検出器であり、
前記光起電力材料層(164、166、168)は、少なくとも1つの有機材料を含み、
前記検出器(110)の1つ以上の縦方向光センサ(132)を用い、但し、前記縦方向光センサ(132)は、1つ以上のセンサ領域(136)を有しており、前記縦方向光センサ(132)は、光ビーム(138)による前記センサ領域(136)の照射に依存して1つ以上の縦方向センサ信号を形成し、前記縦方向センサ信号は、前記照射の合計出力が同一の場合、前記センサ領域(136)内の前記光ビーム(138)のビーム断面に依存し、
1つ以上の評価装置(142)を用い、但し、前記評価装置(142)は、前記横方向センサ信号を評価することにより、前記物体(112)の横方向位置についての情報の1つ以上の要素を形成し、前記評価装置(142)は、前記縦方向センサ信号を評価することにより、前記物体(112)の縦方向位置についての情報の1つ以上の要素をさらに形成し、
前記第2電極(170)は、2つ以上の部分電極(176)を含む分割電極である、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、距離測定のための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、位置測定のための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、物体追跡のための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、エンタテインメントのための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、カメラ画像を得るための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、ヒューマンマシンインタフェース(196)を提供するための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、マッピングのための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含み、距離測定、位置測定および追跡用途の1つ以上を含む、マシン処理の自動化のための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、高精細計測のための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、製造部品のモデリングのための方法。
- 請求項1から24のいずれか1項記載の検出器(110)の使用を含む、医療手術のための方法。
- 前記導電性ポリマー(188)は、透明導電性ポリマー(188)である、
請求項6記載の検出器(110)。 - 前記1つ以上のp型半導体有機材料層(168)は、固体p型半導体有機材料層(168)である、
請求項10記載の検出器(110)。
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