相位光栅在所述相位光栅和所述光电检测器阵列之间产生正常布置的最小强度的幕帘，最小强度的所述幕帘中的每个幕帘由位于所述幕帘的一侧的第一相位光栅特征与位于所述幕帘的另一侧的配对的第二相位光栅特征之间的相消相位干涉来产生。2.根据权利要求1所述的传感设备，对于相对于所述横向平面成锐角入射到所述光栅的所述感兴趣的波长带中的光，所述相位光栅在所述相位光栅和所述光电检测器阵列之间产生最小强度的第二幕帘。3.根据权利要求2所述的传感设备，其中，所述第二幕帘相对于所述横向平面成第二锐角进行布置。4.根据权利要求1所述的传感设备，其中所述第一相位光栅特征中的每个引起对所述入射光的相应的第一相位延迟，所述配对的第二相位光栅特征中的每个引起对所述入射光的相应的配对的第二相位延迟，配对的所述第一相位延迟和第二相位延迟在所述感兴趣的波长带上相差大约半个波长，外加整数倍的波长。5.根据权利要求4所述的传感设备，其中所述相位光栅特征关于所述正常布置的最小强度的幕帘中的每个幕帘局部地基本上奇对称。6.根据权利要求1所述的传感设备，其中对于相对于所述光栅的所述横向平面成第一角度入射到所述光栅的所述感兴趣的波长带中的光，所述幕帘以还相对于所述横向平面成第二角度从所述相位光栅延伸，所述第二角度为所述第一角度的函数。7.根据权利要求6所述的传感设备，其中所述第二角度基本上独立于所述感兴趣的波长带内的波长。8.根据权利要求7所述的传感设备，其中所述第二角度基本上独立于所述光电检测器阵列和所述相位光栅之间的分隔。9.根据权利要求1所述的传感设备， 其中以一定角度、偏振和所述感兴趣的波长带内的波长由所述第一相位光栅特征允许到所述幕帘中的一个幕帘一侧的第一光束展现第一强度； 其中以一定角度、偏振和波长由所述第二相位光栅特征允许到所述幕帘中的所述一个幕帘另一侧的第二光束展现第二强度；以及 其中如果所述第一光束和第二光束在相对于所述幕帘中的所述一个幕帘的反射位置处进入相应的所述第一相位光栅特征和所述第二相位光栅特征，则所述第一强度等于所述第二强度。10.根据权利要求1所述的传感设备，其中与所述幕帘中的每一个幕帘相关联的所述第一相位光栅特征和配对的第二相位光栅特征在它们之间限定基本上奇对称的边界。11.根据权利要求10所述的传感设备，其中所述基本上奇对称的边界以螺旋图案进行布置。12.根据权利要求11所述的传感设备，其中与所述奇对称的边界相关联的所述第一相位光栅特征和配对的第二相位光栅特征随所述奇对称的边界的长度而变化。13.根据权利要求12所述的传感设备，其中所述边界中的每个边界沿远离所述螺旋图案中心的方向延伸，并且其中与所述边界中的每个边界相关联的所述第一相位光栅特征和配对的第二相位光栅特征相对于所述螺旋图案的所述中心附近的所述光电检测器上的红色波长优先聚焦蓝色波长，并且相对于远离所述中心的所述光电检测器上的蓝色波长优先聚焦红色波长。14.根据权利要求11所述的传感设备，其中所述基本上奇对称的边界是不连续的。15.根据权利要求11所述的传感设备，其中所述基本上奇对称的边界是弯曲的。16.根据权利要求10所述的传感设备，其中从正交于所述横向平面的视角看，所述奇对称的边界是同中心的。17.根据权利要求10所述的传感设备，其中从正交于所述横向平面的视角看，所述奇对称的边界是平行的。18.根据权利要求10所述的传感设备，其中从正交于所述横向平面的视角看，所述奇对称的边界以对称的二维形状进行布置。19.根据权利要求18所述的传感设备，其中从正交于所述横向平面的所述视角看，所述形状为两侧对称的。20.根据权利要求18所述的传感设备，其中从正交于所述横向平面的所述视角看，所述形状为径向对称的。21.根据权利要求10所述的传感设备，其中从正交于所述横向平面的视角看，所述形状选自于由多边形和椭圆形组成的组。22.根据权利要求10所述的传感设备，其中所述第一相位光栅特征包括:用以引入第一相移的平行于所述横向平面的第一维度的第一特征、以及用以引入第二相移的平行于所述横向平面的第二维度的第二特征，其中所述第二维度大于所述第一维度。23.根据权利要求22所述的传感设备，其中所述第二相位光栅特征包括:平行于所述横向平面的所述第一维度的第三特征、以及平行于所述横向平面的所述第二维度的第四特征。24.—种成像设备，包括: 光电元件阵列，所述光电元件阵列可操作以传送入射到所述阵列并且在感兴趣的波长带中具有平均波长的光线集合；和 相位光栅，所述相位光栅限定与所述光电元件阵列相对的光界面，所述相位光栅与所述阵列隔开并且具有可操作以在所述光线集合的相邻的光线集合之间引起相消相位偏移的配对的第一相位光栅特征和第二相位光栅特征； 其中所述相消相位偏移通过位于所述幕帘中的一个幕帘的一侧的所述第一相位光栅特征和位于所述幕帘中的所述一个幕帘的另一侧的配对的所述第二相位光栅特征之间的相消相位干涉来产生最小光强度的幕帘。25.根据权利要求24所述的设备，其中所述相位光栅可操作以引起所述光线集合的相邻的光线集合之间的相长相位偏移，并且其中所述相长相位偏移产生在所述阵列和所述光界面之间延伸的最大光强度的幕帘。26.根据权利要求24所述的设备，其中所述相位光栅包括相邻的表面特征，所述相邻的表面特征限定奇对称的边界。27.根据权利要求26所述的设备，其中所述相邻的表面特征包括:用以引入第一相移的垂直于所述幕帘的第一维度的第一特征、以及用以引入第二相移的垂直于所述幕帘的第二维度的第二特征，其中所述第二维度大于所述第一维度。28.根据权利要求27所述的设备，其中所述相邻的表面特征包括:用以引入所述第二相移的垂直于所述幕帘的所述第一维度的第三特征、以及用以引入所述第一相移的垂直于所述幕帘的所述第二维度的第四特征。29.根据权利要求28所述的设备，其中所述第一特征和第三特征的相邻的特征限定所述奇对称的边界中的每个边界。30.根据权利要求29所述的设备，其中所述第一特征和第三特征分隔所述第二特征和第四特征。31.根据权利要求24所述的设备，其中所述阵列为二维阵列。32.根据权利要求24所述的设备，其中所述光电元件为光电接收器。33.根据权利要求24所述的设备，其中所述光电元件为光电发射器。34.根据权利要求24所述的设备，其中所述幕帘为平面。35.根据权利要求24所述的设备，其中所述第一相位光栅特征和所述第二相位光栅特征限定奇对称的边界。36.根据权利要求35所述的设备，其中每个奇对称边界产生所述幕帘中的一个幕帘。
【专利摘要】图像传感设备包括奇对称光栅，该奇对称光栅将干涉图案投射到光电检测器阵列上。光栅特征对入射光的波长提供相当大的不敏感性，并且还对光栅和光电检测器阵列之间的制造距离也提供相当大的不敏感性。照片和其它图像信息可以从光电检测器阵列所捕获的干涉图案中提取。图像可以在没有透镜的情况下被捕获，并且照相机可以制得小于那些依赖于透镜和射线-光学聚焦的照相机。
【IPC分类】G02B27/46, H01L27/146, G02B27/42, G02B5/18, H04N5/335, G01S3/783
【公开号】CN105008969
【申请号】CN201480010625
【发明人】P·R·吉尔, D·G·斯托尔克
【申请人】拉姆伯斯公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年3月3日
【公告号】WO2014137922A1, WO2014137922A4