用于光学检测至少一个对象的检测器的制作方法

本发明涉及一种用于光学检测至少一个对象的检测器，特别是用于确定至少一个对象的位置，具体地关于至少一个对象的深度、宽度、或深度和宽度二者。此外，本发明涉及人机接口、娱乐装置、扫描系统、跟踪系统、立体系统；以及相机。此外，本发明涉及一种用于光学检测至少一个对象的方法，以及涉及检测器的各种用途。这些装置、方法和用途可以用于例如日常生活、游戏、交通技术、空间绘图、生产技术、安全技术、医疗技术或科学方面的各个领域。然而，另外的应用是可能的。

背景技术：

用于光学检测至少一个对象的各种检测器已知是基于光学传感器的。

wo2012/110924a1公开了一种包括至少一个光学传感器的检测器，其中光学传感器呈现出至少一个传感器区域。在此，光学传感器被设计成以依赖于对传感器区域的照射的方式生成至少一个传感器信号。根据所谓的“fip效应”，给定相同的照射总功率，传感器信号从而取决于照射的几何形状，特别是取决于传感器区域上的照射的束横截面。检测器另外具有至少一个评估装置，该至少一个评估装置被指定从传感器信号生成至少一个几何信息项，特别是关于照射和/或对象的至少一个几何信息项。

wo2014/097181a1公开了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，利用纵向光学传感器的堆叠，特别地以高精确度和无模糊性地确定对象的纵向位置。此外，wo2014/097181a1公开了一种人机接口、娱乐装置、跟踪系统和相机，每一者包括用于确定至少一个对象的位置的至少一个这种检测器。

wo2014/198629a1公开了一种用于确定至少一个对象的位置的检测器，该检测器包括至少一个纵向光学传感器，该光学传感器适于检测从对象朝向检测器行进的光束。在此，纵向光学传感器具有至少一个像素矩阵和至少一个评估装置，评估装置适于确定由光束照射的光学传感器的像素数量n，评估装置进一步适于通过使用由光束照射的像素的数量n来确定对象的至少一个纵向坐标。

wo2016/120392a1(其全部内容通过引用被包括在本文中)公开了适合作为纵向光学传感器的其它种类的材料。在此，纵向光学传感器的传感器区域包括光电导材料，其中给定相同的照射总功率，光电导材料中的导电性取决于传感器区域中光束的束横截面。因此，纵向传感器信号取决于光电导材料的导电性。优选地，光电导材料选自硫化铅(pbs)、硒化铅(pbse)、碲化铅(pbte)、碲化镉(cdte)、磷化铟(inp)、硫化镉(cds)、硒化镉(cdse)、锑化铟(insb)、碲化汞镉(hgcdte；mct)、硫化铜铟(cis)、硒化铜铟镓(cigs)、硫化锌(zns)、硒化锌(znse)或硫化铜锌锡(czts)。此外，这些物质的固溶体和/或掺杂变体也是可行的。此外，公开了一种具有传感器区域的横向光学传感器，其中传感器区域包括光电导材料的层以及至少两个电极，所述光电导材料的层优选地被嵌入在两个透明导电氧化物层之间。优选地，至少一个电极是具有至少两个部分电极的分裂电极(splitelectrode)，其中由部分电极提供的横向传感器信号指示传感器区域内的入射光束的x位置和/或y位置。此外，公开了一种纵向光学传感器，其被设计为使得光束对传感器区域的照射另外引起传感器区域中的温度升高，其中给定相同的照射总功率，传感器区域的电导率还取决于传感器区域中的温度，其中给定相同的照射总功率，纵向传感器信号还取决于传感器区域中的温度。为此，传感器区域包括例如上面提到的无机光电导材料。因此，也可被称为“辐射热测量计”，或者如果具有微米范围内的横向尺寸，也被称为“微辐射热测量计”的该纵向光学传感器对热辐射敏感，即对红外光谱范围(特别是5μm至15μm范围)内的光束的波长敏感。

ep1947477a1公开了一种具有光发射器和局部分辨率光接收器的光电传感器，其中检查单元适于通过采用三角测量来确定对象的距离，特别是光接收器上的光斑的直径。

尽管上述器件和检测器隐含优点，但仍需要关于简单、成本有效且仍可靠的空间检测器做出改进。

技术实现要素：

本发明解决的问题

因此，本发明所解决的问题是指定一种至少基本上避免此类已知装置和方法的缺点的用于光学检测至少一个对象的装置和方法。特别地，需要一种简单、成本有效且仍可靠的空间检测器，用于通过使用从紫外到远红外光谱范围的宽光谱范围(特别地包括中红外光谱范围)内的光束来确定对象在空间中的位置。

该问题由本发明通过独立专利权利要求的特征来解决。可以在从属权利要求和/或以下说明书和详细实施例中呈现可以单独地或组合地实现的本发明的有利发展。

如在此所使用的，术语“具有”、“包括”和“包含”以及其语法变体以非排他的方式使用。因此，表述“a具有b”以及表述“a包括b”或“a包含b”可以指如下事实，即除了b之外，a包含一种或多种其它部件和/或构件，以及除了b之外，在a中没有其它部件、构件或元件存在的情况。

在本发明的第一方面，公开了一种用于光学检测，特别地，用于确定至少一个对象的位置，特别是关于至少一个对象的深度或者深度和宽度两者的检测器。

“对象”通常可以是从活体对象和非活体对象中选出的任意对象。因此，作为示例，至少一个对象可以包括一个或多个物品和/或物品的一个或多个部分。附加地或替代地，对象可以是或可以包括一个或多个生物和/或其一个或多个部分，诸如人(例如，用户)和/或动物的一个或多个身体部位。

如在此所使用的，“位置”通常是指关于对象在空间中的位置和/或取向的任意信息项。为此，作为示例，可以使用一个或多个坐标系，并且可以通过使用一个、两个、三个或更多个坐标来确定对象的位置。作为示例，可以使用一个或多个笛卡尔坐标系和/或其它类型的坐标系。在一个示例中，坐标系可以是检测器的坐标系，其中检测器具有预定位置和/或取向。如下面将进一步详细描述的，检测器可以具有光轴，该光轴可以构成检测器的主视线方向。光轴可以形成坐标系的轴，例如z轴。此外，可以提供一个或多个附加轴，优选地垂直于z轴。

因此，作为示例，检测器可以构成如下坐标系，其中光轴形成z轴，并且其中可以另外地提供垂直于z轴并且彼此垂直的x轴和y轴。作为示例，检测器和/或检测器的一部分可以停留在该坐标系中的特定点处，诸如在该坐标系的原点处。在该坐标系中，与z轴平行或反平行的方向可以被认为是纵向方向，沿z轴的坐标可以被认为是纵向坐标。垂直于纵向方向的任意方向可以被认为是横向方向，x和/或y坐标可以被认为是横向坐标。

或者，可以使用其它类型的坐标系。因此，作为示例，可以使用极坐标系，其中光轴形成z轴，并且其中距z轴距离和极角用作附加坐标。再次，与z轴平行或反平行的方向可以被认为是纵向方向，并且沿z轴的坐标可以被认为是纵向坐标。垂直于z轴的任何方向可以被认为是横向方向，并且极坐标和/或极角可以被认为是横向坐标。

如在此所使用的，用于光学检测的检测器通常是适于提供关于至少一个对象的位置的至少一个信息项的装置。检测器可以是固定装置或可移动装置。此外，检测器可以是独立装置，或者可以形成另一装置(诸如计算机、车辆或任何其它装置)的一部分。此外，检测器可以是手持装置。检测器的其它实施例是可行的。

检测器可以适于以任何可行的方式提供关于至少一个对象的位置的至少一个信息项。因此，信息可以例如以电子、视觉、声学或其任意组合的方式提供。信息可以进一步存储在检测器的数据存储器中或单独装置中和/或可以经由至少一个接口来提供，诸如无线接口和/或有线接口。

根据本发明的用于光学检测至少一个对象的检测器包括：

-至少一个纵向光学传感器，其中所述纵向光学传感器具有至少一个传感器区域，其中所述纵向光学传感器被设计为以依赖于光束对所述传感器区域的照射的方式生成至少一个纵向传感器信号，其中给定相同的照射总功率，所述纵向传感器信号取决于所述传感器区域中的所述光束的束横截面，其中所述传感器区域是或包括至少一个温差电单元(thermoelectricunit)，其中所述温差电单元被设计为在所述光束照射所述传感器区域或其一部分时，由于所述温差电单元中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者而生成所述纵向传感器信号；以及

-至少一个评估装置，其中所述评估装置被设计为通过评估所述纵向传感器信号来生成关于所述对象的纵向位置的至少一个信息项。

这里，上面列出的部件可以是单独的部件。或者，可以将上面列出的两个或更多个部件集成到一个部件中。此外，至少一个评估装置可以被形成为独立于传送装置和纵向光学传感器的单独的评估装置，但是可以优选地被连接到纵向光学传感器以便接收纵向传感器信号。或者，至少一个评估装置可以完全或部分地被集成到纵向光学传感器中。

如在此所使用的，“纵向光学传感器”通常是被设计为以依赖于光束对传感器区域的照射的方式生成至少一个纵向传感器信号的装置，其中给定相同的照射总功率，根据所谓的“fip效应”，纵向传感器信号取决于传感器区域中光束的束横截面。纵向传感器信号通常可以是指示纵向位置(其同样可以表示为深度)的任意信号。作为示例，纵向传感器信号可以是或可以包括数字和/或模拟信号。作为示例，纵向传感器信号可以是或可以包括电压信号和/或电流信号。附加地或替代地，纵向传感器信号可以是或可以包括数字数据。纵向传感器信号可以包括单个信号值和/或一系列信号值。纵向传感器信号可以进一步包括通过组合两个或更多个个体(individual)信号(诸如通过平均两个或更多个信号和/或通过形成两个或多个信号的商)而导出的任意信号。对于纵向光学传感器和纵向传感器信号的潜在实施例，可以参考如wo2012/110924a1中公开的光学传感器。

类似地，“横向光学传感器”因此可以是指适于确定从对象行进到检测器的至少一个光束的横向位置的装置。关于术语“位置”，可以参考上面的定义。优选地，横向位置可以是或可以包括在与检测器的光轴垂直的至少一个维度上的至少一个坐标。作为示例，横向位置可以是由光束在垂直于光轴的平面中(例如在横向光学传感器的光敏传感器表面上)产生的光斑的位置。作为示例，该平面中的位置可以以笛卡尔坐标和/或极坐标给出。其它实施例是可行的。关于横向光学传感器的潜在实施例，可以参考wo2014/097181a1。然而，其它实施例是可行的并且将在下面进一步详细描述。

在此，至少一个纵向光学传感器具有至少一个传感器区域。类似地，横向光学传感器同样可以具有至少一个传感器区域。根据本发明，传感器区域是或包括至少一个温差电单元。如在此所使用的，术语“温差电单元”是指一种装置，其被设计为在光束照射传感器区域时由于温差电单元中的温度的至少一个变化而生成纵向传感器信号。在此方面，可以强调的是，由于温差电单元中的温度变化而获得纵向传感器信号的陈述意味着，在温差电单元中的温度可以保持恒定的情况下，没有纵向传感器信号可被观察到。因此，温差电单元的工作原理不同于辐射热测量计的操作，辐射热测量计被设计为由于辐射热测量计所包括的光电导材料的电阻变化而提供传感器信号，而这里采用的温差电单元被设计为依赖于温度变化。根据本发明，温差电单元中的温度变化是指温度的时间变化和温度的空间变化之一。如在此所使用的，术语“时间变化”是指在一时间间隔内可在温差电单元内检测到的变化，而术语“空间变化”是指在特定时间点，在温差电单元体积内的不同位置处可观察到的变化。在此，温度的时间变化和空间变化两者也可以是可观察的，即，在本身在一时间间隔内变化的温差电单元的体积内的不同位置处可以观察到的变化。

通常，温差电单元可以采取适合用作纵向光学传感器的传感器区域，或者如果合适，可以用作横向光学传感器的传感器区域的任何实施例。优选地，温差电单元因此可以包括温差电材料或温差电装置中的至少一者。如在此所使用的，术语“温差电材料”涉及包括一物质的体，该物质被设计为由于光束照射该物质或其一部分时使温度发生改变而生成纵向传感器信号。在特别优选的实施例中，温差电材料可以包括至少一种热电材料(pyroelectricmaterial)，下面将更详细地描述。类似地，术语“温差电装置”是指被设计为由于光束照射该装置或优选地照射其一部分时的温度变化而生成纵向传感器信号的装置。在优选的实施例中，温差电装置可以包括至少一个温差电偶。优选地，温差电装置可以包括串联布置的至少两个温差电偶。在特别优选的实施例中，温差电装置可以包括串联布置的多个温差电偶。这种温差电装置也可被称为“温差电堆”。特别地，温差电堆可以包括2至1000个，优选地5至500个，最优选地10至120个温差电偶。

如上所述，在特别优选的实施例中，温差电材料可以包括至少一种热电材料。如通常使用的，术语“热电材料”涉及能够因为温度变化(即，通过在一时间间隔内加热或冷却该物质)而产生暂时电压的材料，特别是包括极性晶体结构的材料。不受理论束缚，温度变化可以以这样的方式稍微改变位于极性晶体结构内的原子的位置：该方式使得热电材料的极化可以被改变，进而导致观察到跨该极性晶体的暂时电压。在温度已采取新恒定值之后，可能由于泄漏电流的发生，该暂时电压会逐渐减小，直至最终消失。在此方面，可以说，当包含热电材料的极性晶体的整体温度发生时间变化时，可以跨该极性晶体观察到暂时电压。严格地说，这种现象的发生可以不需要在极性晶体的体的一部分内发生温度的空间变化。然而，一旦温度变化，在极性晶体的体的一部分内附加的温度空间变化的出现因此可以导致进一步的效应，此外，该效应会发生并且在适当的情况下可被检测到。因此，热电材料中的温度的时间变化可以被设计为生成所需的传感器信号，特别地，纵向传感器信号，或者如果适用的话，生成横向传感器信号。结果，传感器信号因此可以包括跨该热电材料的电压变化，该电压变化特别地可以呈现出与温度的时间变化的程度的关系，优选地为线性关系，进而可以呈现出与包括热电材料的传感器区域的照射的关系，优选地也是线性关系。然而，其它类型的关系，例如指数关系，也可以是可行的。

众所周知，32种晶体类中只有10种，即通常被命名为1、2、m、mm2、3、3m、4、4mm、6和6mm的晶体类呈现为适合包括天然存在的热电晶体材料，该材料在不受任何扰动的情况下不会呈现出净偶极矩。因此，当受到被设计为暂时干扰晶体体内的复杂平衡的温度变化的干扰时，极性晶体可能仅显示它们的热电性质。另外，已经提供了可以呈现热电特性的薄膜形式的人造材料。因此，特别适合本发明的热电材料可以优选地包括无机热电材料或有机热电物质中的至少一者。在此，无机热电材料可以尤其是或包括钽酸锂(litao3)、氮化镓(gan)、硝酸铯(csno3)、锆钛酸铅(pb[zrxti1-x]o3，其中0<x<1；pzt)，其混合物和/或掺杂变体中的至少一者。此外，有机热电物质可以特别地是或包括聚氟乙烯、苯基吡啶衍生物、酞菁钴、l-丙氨酸、硫酸三甘氨酸(triglycinesulfate)、其混合物和/或掺杂变体中的至少一者。关于所述热电材料，特别优选的是以层的形式提供热电材料。在此，热电材料的层可以尤其呈现1nm至2mm，优选地2nm至1mm，更优选地2nm至0.5mm的厚度。结果，热电材料可以被设计为在光束照射传感器区域时生成纵向传感器信号，其中光束可以优选地具有1.5μm至30μm，优选地2μm至20μm的波长，因此允许检测器检测中红外光谱范围内的电磁辐射。

此外，根据本发明的检测器可以包括被设计为与热电材料的层接触的至少两个电极，其中至少两个电极可以优选地被施加到该层的不同位置处，特别是为了确保它们不会彼此直接接触。在优选的实施例中，电极可以被施加到该层的同一侧。不管它们的详细布置如何，电极尤其可以被设计为优选地向评估装置提供传感器信号，即纵向传感器信号，或者如果合适，横向传感器信号，例如用于进一步处理。

在特定实施例中，至少一个热电材料层可以被直接或间接地施加到至少一个基板上，其中基板可以是电绝缘基板。特别地，为了允许照射包括热电材料的传感器区域，基板可以完全或部分地是透明或半透明的，尤其是在1.5μm至30μm，优选地在2μm至20μm的波长范围内。

如上所述，在特别优选的实施例中，温差电装置可以包括至少一个温差电偶，更优选地，至少两个温差电偶，最优选地，多个温差电偶，其中所述至少两个温差电偶，特别是多个温差电偶被串联地布置。如已经指出的，多个温差电偶(其中多个温差电偶串联地布置)也可被称为“温差电堆”。优选地，温差电堆包括2个至1000个温差电偶，优选地5个至500个温差电偶，最优选地10个至120个温差电偶。如通常使用的，术语“温差电偶”是指包括至少两个不同种类的电导体的布置，其中不同种类的电导体被设计为形成至少两个空间上分离的电接点(electricaljunction)。在此，在空间上分离的电接点之间出现温差，可以在空间上分离的电接点之间产生电压。因此，至少温差电偶中的温度的空间变化可以特别地被设计为生成纵向传感器信号，优选地，以纵向传感器信号可以包括输出电压的方式，该输出电压可以特别地呈现出与至少电热偶中(即在空间上彼此分离的不同种类的电导体之间)温度的空间变化的程度的关系，优选地为线性关系。然而，其它类型的关系，例如指数关系，也可以是可行的。如在此所使用的，至少温差电偶中的温度的空间变化可以包括局域温差或温度梯度，特别是在可以在空间上彼此分离的不同种类的电导体之间。因此，如在2016年7月20日检索的维基百科文章“thermocouple(温差电偶)”中明确表述的，温差电堆传感器的工作原理不同于辐射热测量计的工作原理，因为后者依赖于电阻的变化。

在温差电装置，特别是温差电堆的优选实施例中，一个或多个温差电偶以这样的方式布置在传感器区域内：即，光束可以被设计为仅照射第一类电导体，也被称为“热结(hotjunction)”，而第二类电导体，也被称为“冷接点(coldjunction)”，可以被设计为从入射光束接收较少的照射，优选地不接收照明。然而，在该优选实施例中，第一类电导体，即热接点，可以被覆有吸能器，该吸能器悬浮在薄膜上并且与部分地覆盖至少一个光学传感器的基板(也被称为“检测器封装”)热隔离，第二类电导体，即冷接点，可以优选地被连接到散热器，其中基板或其一部分尤其可以是或包括散热器。在该实施例中，纵向传感器信号可以包括可在热接点(即温差电偶中的第一类电导体)和冷接点(即温差电偶中的第二类电导体)之间发生的输出电压。在此，输出电压可以特别地呈现出与温差电偶中的热接点和冷接点之间的温度变化的关系，优选地为线性关系，即与所述温度变化成比例。

在特别优选的实施例中，由一个或多个温差电偶构成的电导体可以包括导电材料薄膜。在此，至少一个温差电偶的传感器区域可以呈现出0.01mm²至100mm²，优选地0.03mm²至30mm²的有效面积。在此方面，电导体特别地呈现出也被称为“臂”的布置，其中n型导电材料和p型导电材料以交替的方式定位。特别地，n型导电材料可以包括sb或n型si中的至少一者，而p型导电材料可以包括bi、au、al或p型si中的至少一者。举例来说，sb和bi的电导体可以沿着温差电堆中的一系列温差电偶交替地布置。在另一示例中，温差电堆中的一系列温差电偶可以包括两个臂，这两个臂交替地包括作为n型导电材料的n型si以及作为p型导电材料的p型si、au或al中的一者。

因此，特别地包括一个或多个温差电偶，优选地为温差电堆的温差电装置可以被设计为在光束照射传感器区域时生成纵向传感器信号，其中温差电偶能够检测uv、可见光、nir、中ir或fir光谱范围内的至少一者中的电磁辐射，优选地为uv、可见光、nir、中ir或fir光谱范围内的至少两者中的电磁辐射，最优选地为uv、可见光、nir、中ir或fir光谱范围内的全部范围中的电磁辐射。特别地，一个或多个温差电偶，优选地为温差电堆，可以对uv至fir的整个光谱范围内的电磁辐射呈现出平坦响应。如在此所使用的，术语“平坦响应”可以指在从uv至fir，即从100nm至1000μm的整个光谱范围内，对电磁辐射的响应的变化可以小于50％，优选地小于10％。因此，为了能够提供对选定波长范围的光谱灵敏度，检测器可以还包括特别适合于此目的的至少一个光学带通滤波器。

因此，纵向光学传感器的传感器区域由至少一个光束照射。给定相同的照射总功率，传感器区域的电导率因此取决于传感器区域中光束的束横截面，被称为由入射光束在传感器区域内产生的“光斑尺寸”。因此，可观察到的特性，即，纵向传感器信号取决于由入射光束对传感器区域的照射的程度，特别地实现了包括相同的总功率但在传感器区域上产生不同光斑尺寸的两个光束为纵向传感器信号提供不同的值，并且因此可以相对于彼此区分。

此外，由于通过施加电信号(诸如电压信号和/或电流信号)来确定纵向传感器信号，因此在确定纵向传感器信号时考虑由电信号穿过的材料的电导率。如下面更详细说明的，这里可以优选使用与纵向光学传感器串联利用的偏置电压源和负载电阻器的施加。因此，纵向光学传感器原理上允许从纵向传感器信号的记录(诸如通过比较至少两个纵向传感器信号)来确定传感器区域中的光束的束横截面、关于束横截面(具体地关于束直径)的至少一个信息项。

此外，由于根据上述fip效应，在给定相同的照射总功率的情况下，传感器区域中光束的束横截面取决于对象的纵向位置或深度，该对象发射或反射入射在传感器区域上的光束，因此纵向光学传感器可以用于确定相应对象的纵向位置。

如从wo2012/110924a1已知的，纵向光学传感器被设计成以依赖于传感器区域的照射的方式生成至少一个纵向传感器信号，其中在给定相同的照射总功率的情况下，传感器信号取决于在传感器区域上的照射的束横截面。作为示例，在那里提供作为透镜位置的函数的光电流i的测量，其中透镜被配置为将电磁辐射聚焦到纵向光学传感器的传感器区域上。在测量期间，透镜在垂直于传感器区域的方向中相对于纵向光学传感器以如下方式移位，使得作为结果，传感器区域上的光斑的直径改变。在光伏器件(特别是染料太阳能电池)用作传感器区域中的材料的特定示例中，纵向光学传感器的信号(在该情况下为光电流)明显地依赖于照射的几何形状，使得在透镜焦点处的极大值之外，光电流下降为小于其极大值的10％。

如另外在此所使用的，术语“评估装置”通常是指被设计成生成信息项(即关于对象的位置的至少一个信息项)的任意装置。作为示例，评估装置可以是或可以包括一个或多个集成电路，诸如一个或多个专用集成电路(asic)，和/或一个或多个数据处理装置，诸如一个或多个计算机，优选地一个或多个微计算机和/或微控制器。可以包括附加组件，诸如一个或多个预处理装置和/或数据采集装置，诸如用于接收和/或预处理传感器信号的一个或多个装置，诸如一个或多个ad转换器和/或一个或多个滤波器。如在此所使用的，传感器信号通常可以指纵向传感器信号中的一个，以及如果适用的话，也可以指横向传感器信号。此外，评估装置可以包括一个或多个数据存储装置。此外，如上所述，评估装置可以包括一个或多个接口，诸如一个或多个无线接口和/或一个或多个有线接口。

至少一个评估装置可以适于执行至少一个计算机程序，诸如执行或支持生成信息项的步骤的至少一个计算机程序。作为示例，可以实现一个或多个算法，通过使用传感器信号作为输入变量，该一个或多个算法可以执行到对象的位置的预定变换。

评估装置可以特别地包括至少一个数据处理装置，特别是电子数据处理装置，其可被设计为通过评估传感器信号来生成信息项。因此，评估装置被设计为使用传感器信号作为输入变量，并且通过处理这些输入变量来生成关于对象的横向位置和纵向位置的信息项。处理可以并行地、相继地或甚至以组合的方式进行。评估装置可以使用任意处理来生成这些信息项，诸如通过计算和/或使用至少一个存储和/或已知的关系。除了传感器信号之外，一个或多个另外的参数和/或信息项可以影响所述关系，例如关于调制频率的至少一个信息项。所述关系可以根据经验、分析或半经验来确定或是可确定的。特别优选地，该关系包括至少一个校准曲线、至少一组校准曲线、至少一个函数或所提到的可能性的组合。一个或多个校准曲线可以例如以一组值的形式及其相关联的函数值的形式存储在例如数据存储装置和/或表中。但是，替代地或附加地，至少一个校准曲线同样可以例如以参数化形式和/或作为函数方程存储。可以使用将传感器信号处理为信息项的单独关系。替代地，用于处理传感器信号的至少一个组合关系是可行的。各种可能性可被设想并同样可以组合。

作为示例，评估装置可以根据编程来设计，以便确定信息项。评估装置可特别地包括至少一个计算机，例如至少一个微计算机。此外，评估装置可以包括一个或多个易失性或非易失性数据存储器。作为数据处理装置，特别是至少一个计算机的替代或补充，评估装置可以包括被设计用于确定信息项的一个或多个另外的电子组件，例如电子表，并且特别地至少一个查找表和/或至少一个专用集成电路(asic)。

如上所述，检测器具有至少一个评估装置。特别地，至少一个评估装置同样可被设计成完全或部分地控制或驱动检测器，例如通过评估装置被设计成控制至少一个照射源和/或控制检测器的至少一个调制装置。评估装置特别地可以被设计成执行至少一个测量周期，在该测量周期内，拾取一个或多个传感器信号，诸如多个传感器信号，例如连续地在照射的不同调制频率处的多个传感器信号。

如上所述，评估装置被设计为通过评估至少一个传感器信号来生成关于对象的位置的至少一个信息项。对象的所述位置可以是静态的，或者甚至可以包括对象的至少一个运动，例如检测器或其部分与对象或其部分之间的相对运动。在该情况下，相对运动通常可以包括至少一个线性运动和/或至少一个旋转运动。运动信息项例如同样可以通过比较在不同时间拾取的至少两个信息项来获得，使得例如至少一个位置信息项同样可以包括至少一个速度信息项和/或至少一个加速度信息项，例如关于对象或其部分与检测器或其部分之间的至少一个相对速度的至少一个信息项。特别地，至少一个位置信息项通常可以选自：关于对象或其部分与检测器或其部分之间的距离的信息项，特别是光路长度；关于对象或其部分与可选的传送装置或其部分之间的距离或光学距离的信息项；关于对象或其部分相对于检测器或其部分的定位的信息项；关于对象和/或其部分相对于检测器或其部分的取向的信息项；关于对象或其部分与检测器或其部分之间的相对运动的信息项；关于对象或其部分的二维或三维空间配置的信息项，特别是对象的几何形状或形式。通常，至少一个位置信息项可以因此选自例如以下组成的组：关于对象或其至少一部分的至少一个位置的信息项；关于对象或其一部分的至少一个取向的信息；关于对象或其一部分的几何形状或形式的信息项，关于对象或其一部分的速度的信息项，关于对象或其一部分的加速度的信息项，关于对象或其一部分在检测器的视觉范围中存在或不存在的信息项。

可以例如在至少一个坐标系(例如检测器或其部分所搁置的坐标系)中指定至少一个位置信息项。替代地或附加地，位置信息同样可以简单地包括例如检测器或其部分与对象或其部分之间的距离。所提到的可能性的组合同样可以被设想。

在本发明的特定实施例中，检测器可以包括至少两个纵向光学传感器，其中每一个纵向光学传感器可以适于生成至少一个纵向传感器信号。作为示例，纵向光学传感器的传感器区域或传感器表面因此可以平行取向，其中可容许微小的角度公差，诸如不大于10°，优选不大于5°的角度公差。在此，优选地，可以优选地沿着检测器的光轴以堆叠形式布置的检测器的所有纵向光学传感器可以是透明的。因此，光束可以在优选地随后入射在另外的纵向光学传感器之前穿过第一透明纵向光学传感器。因此，来自对象的光束随后可以到达存在于光学检测器中的所有纵向光学传感器。在此，不同的纵向光学传感器可以呈现出相对于入射光束的相同或不同的谱灵敏度。

优选地，根据本发明的检测器可以包括如wo2014/097181a1中公开的纵向光学传感器的堆叠，特别是与一个或多个横向光学传感器组合。作为示例，一个或多个横向光学传感器可以位于纵向光学传感器的堆叠的面向对象的一侧。替代地或附加地，一个或多个横向光学传感器可以位于纵向光学传感器的堆叠的远离对象的一侧。附加地或替代地，可以将一个或多个横向光学传感器插入在堆叠的纵向光学传感器之间。然而，诸如在仅期望确定对象的深度的情况下，仅包括单个单独纵向光学传感器但不包括横向光学传感器的实施例仍然是可能的。

如上文已经定义的，术语“横向光学传感器”通常是指适于确定从对象行进到检测器的至少一个光束的横向位置的装置。关于术语位置，可以参考上述定义。因此，优选地，横向位置可以是或可以包括在垂直于检测器的光轴的至少一个维度中的至少一个坐标。作为示例，横向位置可以是在垂直于光轴的平面中，诸如在横向光学传感器的光敏传感器表面上由光束生成的光斑的位置。作为示例，在平面中的位置可以以笛卡尔坐标和/或极坐标给出。其它实施例是可行的。对于横向光学传感器的潜在实施例，可以参考wo2014/097181a1。然而，其它实施例是可行的，并且将在下面进一步详细描述。

横向光学传感器可以提供至少一个横向传感器信号。在此，横向传感器信号通常可以是指示横向位置的任意信号。作为示例，横向传感器信号可以是或可以包括数字和/或模拟信号。作为示例，横向传感器信号可以是或可以包括电压信号和/或电流信号。附加地或替代地，横向传感器信号可以是或可以包括数字数据。横向传感器信号可以包括单个信号值和/或一系列信号值。横向传感器信号可以进一步包括可以通过组合两个或更多个个体信号(诸如通过平均两个或更多个信号和/或通过形成两个或更多个信号的商)而导出的任意信号。

在根据wo2014/097181a1的公开内容的第一实施例中，横向光学传感器可以是具有至少一个第一电极、至少一个第二电极和至少一种光伏材料的光电检测器，其中光伏材料可以被嵌入在第一电极和第二电极之间。因此，横向光学传感器可以是或可以包括一个或多个光电检测器，诸如一个或多个有机光电检测器，并且最优选地，一个或多个染料敏化有机太阳能电池(dsc，也被称为染料太阳能电池)，诸如一个或多个固体染料敏化有机太阳能电池(s-dsc)。因此，检测器可以包括充当至少一个横向光学传感器的一个或多个dsc(诸如一个或多个sdsc)和充当至少一个纵向光学传感器的一个或多个dsc(诸如一个或多个sdsc)。

在wo2016/120392a1中公开的另一实施例中，横向光学传感器可以包括光电导材料的层，该光电导材料优选地为无机光电导材料，特别是硫化铅(pbs)、硒化铅(pbse)、碲化铅(pbte)、碲化镉(cdte)、磷化铟(inp)、硫化镉(cds)、硒化镉(cdse)、锑化铟(insb)、碲化汞镉(hgcdte；mct)、硫化铜铟(cis)、硒化铜铟镓(cigs)、硫化锌(zns)、硒化锌(znse)、硫化铜锌锡(czts)，其固溶体和/或掺杂变体。优选地，光电导材料的层可以被嵌入在透明导电氧化物的两个层之间，所述透明导电氧化物优选地包括氧化铟锡(ito)、掺氟的氧化锡(fto)、或氧化镁(mgo)，其中两个层中的一者可以用金属纳米线替代，特别是用ag纳米线替代。然而，其它材料是可行的，特别是根据所需的透明光谱范围。

在本发明的特别优选的实施例中，横向光学传感器可以是或包括至少一个另外的温差电单元，例如在本文其它地方更详细描述的温差电单元。入射光束对该另外的温差电单元的照射可以因此引起该另外的温差电单元中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者，该温度的空间变化或时间变化中的至少一者可以进一步被设计为生成横向传感器信号。类似地，如上所述，另外的温差电单元可以是或包括热电材料，特别是热电材料的层。在此，热电材料的层可以构成连续的传感器区域，其中至少一个横向传感器信号是为整个传感器区域获得的电传感器信号。如下面更详细地描述的，例如可以通过使用评估装置来评估横向传感器信号，以便生成关于对象的横向位置的至少一个信息项。

此外，可存在用于记录横向光学信号的至少两个电极。在优选实施例中，至少两个电极可以实际上以至少两个物理电极的形式布置，其中每一个物理电极可以包括导电材料，优选金属性导电材料，更优选高度金属性导电材料，诸如铜、银、金、包括这些种类的材料的合金或组合物，或石墨烯。在此，优选地，至少两个物理电极中的每一个可以以如下方式布置，即，可以实现横向光学传感器中的相应电极和热电材料(特别是热电材料的层)之间的直接电接触，特别地以便以尽可能少的损耗，诸如由于在光学传感器和评估装置之间的传输路径中的附加电阻导致的损耗，获得横向传感器信号。

优选地，横向光学传感器的电极中的至少一个可以是具有至少两个部分电极(优选地具有至少四个部分电极)的分裂电极，每个部分电极优选地包括t形状，其中横向光学传感器可以具有传感器区(sensorarea)，其中至少一个横向传感器信号可以指示传感器区内入射光束的x和/或y位置。传感器区可以是光电检测器的面向对象的表面。传感器区优选地可以垂直于光轴取向。因此，横向传感器信号可以指示由光束在横向光学传感器的传感器区的平面中生成的光斑的位置。通常，如在此所使用的，术语“部分电极”是指多个电极中的一个电极，其适于测量至少一个电流和/或电压信号，优选地独立于其它部分电极。因此，在设置多个部分电极的情况下，相应的电极适于经由可以独立地测量和/或使用的至少两个部分电极而提供多个电势和/或电流和/或电压。

横向光学传感器可以进一步适于根据通过部分电极的电流生成横向传感器信号。因此，可以形成通过两个水平部分电极的电流的比率，从而生成x坐标，和/或可以形成通过两个垂直部分电极的电流的比率，从而生成y坐标。检测器，优选地横向光学传感器和/或评估装置，可以适于从通过部分电极的电流的至少一个比率导出关于对象的横向位置的信息。通过比较通过部分电极的电流来生成位置坐标的其它方式是可行的。

通常可以以各种方式限定部分电极，以便确定光束在传感器区中的位置。因此，可以设置两个或更多个水平部分电极以便确定水平坐标或x坐标，并且可以设置两个或更多个垂直部分电极以便确定垂直坐标或y坐标。因此，部分电极可以被设置在传感器区的边缘处，其中传感器区的内部空间保持空闲并且可以由一个或多个附加电极材料覆盖。如将在下面进一步详细描述的，该附加电极材料优选地可以是透明附加电极材料，诸如透明金属和/或透明导电氧化物和/或最优选透明导电聚合物。

通过使用横向光学传感器，其中电极中的一个是具有两个或更多个部分电极的分裂电极，通过部分电极的电流可以取决于光束在传感器区中的位置。这通常可能是因为在从由于入射光导致的电荷生成的位置到部分电极的途中可能会发生欧姆损耗或电阻损耗的事实。因此，除了部分电极之外，分裂电极可以包括被连接到部分电极的一个或多个附加电极材料，其中所述一个或多个附加电极材料提供电阻。因此，由于从电荷生成位置通过一个或多个附加电极材料到部分电极的途中的欧姆损耗，通过部分电极的电流取决于电荷的生成位置以及因此取决于光束在传感器区中的位置。关于确定光束在传感器区中的位置的该原理的细节，可以参考下文中的优选实施例和/或如在wo2014/097181a1及其相应的参考文献中公开的物理原理和装置选项。

因此，横向光学传感器可以包括传感器区，传感器区优选地可以对从对象行进到检测器的光束是透明的。因此，横向光学传感器可以适于确定光束在一个或多个横向方向中(诸如x方向和/或y方向中)的横向位置。为此，所述至少一个横向光学传感器可以进一步适于生成至少一个横向传感器信号。因此，评估装置可以被设计成通过评估纵向光学传感器的横向传感器信号来生成关于对象的横向位置的至少一个信息项。

本发明的另外实施例涉及从对象传播到检测器的光束的性质。如在此所使用的，术语“光”通常是指在可见光谱范围、紫外光谱范围和红外光谱范围中的一者或多者中的电磁辐射。其中，部分地根据在本申请日时的有效版本中的标准iso-21348，术语“可见光谱范围”通常是指380nm至760nm的光谱范围。术语“红外(ir)光谱范围”通常是指760nm至1000μm范围内的电磁辐射，其中760nm至1.5μm的范围通常被称为近红外(nir)光谱范围，1.5μm至15μm的范围被称为中红外(中ir)光谱范围，并且15μm至1000μm的范围被称为远红外(fir)光谱范围。术语“紫外(uv)光谱范围”通常是指1nm至380nm范围内的电磁辐射，优选地是指100nm至380nm范围内的电磁辐射。

术语“光束”通常是指发射到特定方向的一定量的光。因此，光束可以是在垂直于光束传播方向的方向上具有预定延伸的光线束。优选地，光束可以是或可以包括一个或多个高斯光束，其可以由一个或多个高斯束参数表征，例如束腰、瑞利长度或适合于表征在空间中束直径的发展和/或束传播的任何其它束参数或束参数组合中的一者或多者。

光束可能被对象本身所接纳，即可能源自对象。附加地或替代地，光束的另一源是可行的。因此，如下面将进一步详细描述的，可以提供照射对象的一个或多个照射源，诸如通过使用一个或多个初级光线或束，诸如具有预定特性的一个或多个初级光线或束。在后一种情况下，从对象传播到检测器的光束可能是由对象和/或连接到对象的反射器件反射的光束。

如上所述，根据fip效应，在给定相同的光束照射总功率的情况下，至少一个纵向传感器信号取决于至少一个纵向光学传感器的传感器区域中的光束的束横截面。如在此所使用的，术语“束横截面”通常是指光束或由光束在特定位置处产生的光斑的横向延伸。在产生圆形光斑的情况下，半径、直径或高斯束腰或高斯束腰的两倍可以用作束横截面的量度。在产生非圆形光斑的情况下，可以以任何其它可行的方式确定横截面，例如通过确定具有与非圆形光斑相同面积的圆的横截面，这也被称为等效束横截面。在此方面，可以在相应材料(例如光伏材料)由具有最小可能横截面的光束照射的条件下，例如当材料位于受光学透镜影响的焦点处或焦点附近时，观察纵向传感器信号的极值，即极大值或极小值，特别是全局极值。在极值是极大值的情况下，该观察结果可被称为“正fip效应”，而在极值是极小值的情况下，该观察结果可被称为“负fip效应”。

因此，不管实际在传感器区域中包括的温差电单元如何，但是在给定光束对传感器区域的照射的相同总功率的情况下，具有第一束直径或束横截面的光束可以生成第一纵向传感器信号，而具有不同于第一束直径或束横截面的第二束直径或束横截面的光束生成不同于第一纵向传感器信号的第二纵向传感器信号。因此，通过比较纵向传感器信号，可以生成关于束横截面(具体地关于束直径)的至少一个信息项。有关该效应的细节，可以参考wo2012/110924a1。因此，可以比较由纵向光学传感器生成的纵向传感器信号，以便获得关于光束的总功率和/或强度的信息和/或以便针对光束的总功率和/或总强度标准化(normalize)纵向传感器信号和/或关于对象的纵向位置的至少一个信息项。因此，作为示例，可以检测纵向光学传感器信号的最大值，并且可以将所有纵向传感器信号除以该最大值，从而生成标准化的纵向光学传感器信号，然后可以通过使用上述已知关系将所有纵向传感器信号变换为关于对象的至少一个纵向信息项。其它标准化方法是可行的，例如使用纵向传感器信号的平均值，并且将所有纵向传感器信号除以该平均值以实现标准化。其它选择也是可能的。这些选择中的每一个可以适合于使变换独立于光束的总功率和/或强度。另外，因此可以生成关于光束的总功率和/或强度的信息。

具体地，在已知从对象传播到检测器的光束的一个或多个光束特性的情况下，关于对象的纵向位置的至少一个信息项因此可以从至少一个纵向传感器信号和对象的纵向位置之间的已知关系中导出。该已知关系可以作为算法和/或作为一个或多个校准曲线而被存储在评估装置中。作为示例，特别是对于高斯光束，通过使用束腰和纵向坐标之间的高斯关系，可以容易地导出束直径或束腰与对象位置之间的关系。

该实施例可以特别地由评估装置使用，以便解决光束的束横截面与对象的纵向位置之间的已知关系的模糊性。因此，即使从对象传播到检测器的光束的束特性被完全或部分地获知，但是众所周知，在许多光束中，束横截面在到达焦点之前变窄，然后再次变宽。因此，在其中光束具有最窄束横截面的焦点之前和之后，出现沿光束传播轴的这样的位置，在这些位置中光束具有相同的横截面。因此，作为示例，在焦点之前和之后的距离z0处，光束的横截面是相同的。因此，在使用具有特定光谱灵敏度的仅一个纵向光学传感器的情况下，在光束的总功率或强度已知时，可确定光束的特定横截面。通过使用该信息，可以确定相应的纵向光学传感器与焦点的距离z0。然而，为了确定相应的纵向光学传感器是位于焦点之前还是之后，需要附加信息，例如对象和/或检测器的运动历史和/或关于检测器是位于焦点之前还是之后的信息。在典型情况下，可能不提供此附加信息。因此，可以获得附加信息以解决上述模糊性。因此，在评估装置通过评估纵向传感器信号而识别出第一纵向光学传感器上的光束的束横截面大于第二纵向光学传感器上的光束的束横截面的情况下(其中第二纵向光学传感器位于第一纵向光学传感器后面)，评估装置可以确定光束仍然正在变窄并且第一纵向光学传感器的位置位于光束的焦点之前。相反，在第一纵向光学传感器上的光束的束横截面小于第二纵向光学传感器上的光束的束横截面的情况下，评估装置可以确定光束正在变宽并且第二纵向光学传感器的位置位于焦点之后。因此，一般而言，评估装置可以适于通过比较不同纵向传感器的纵向传感器信号来识别光束变宽还是变窄。

有关通过采用根据本发明的评估装置确定关于对象的纵向位置的至少一个信息项的进一步细节，可以参考wo2014/097181a1中的描述。因此，一般而言，评估装置可以适于将束横截面和/或光束直径与该光束的已知束特性进行比较，以便优选地根据光束的束直径对光束传播方向上的至少一个传播坐标的已知依赖性和/或根据光束的已知高斯分布，确定关于该对象的纵向位置的至少一个信息项。

如上所述，除了对象的至少一个纵向坐标之外，可以确定对象的至少一个横向坐标。因此，通常，评估装置还可以适于通过确定光束在至少一个横向光学传感器上的位置来确定对象的至少一个横向坐标，所述横向光学传感器可以是像素化的、分段的或大面积的横向光学传感器，如也在wo2014/097181a1中进一步概述的。

此外，检测器可以包括至少一个传送装置，例如光学透镜，特别是一个或多个折射透镜，特别是会聚的薄折射透镜，例如凸的或双凸的薄透镜，和/或一个或多个凸透镜，其可以进一步沿公共光轴排列。最优选地，从对象出射的光束在这种情况下可以首先行进通过至少一个传送装置，然后通过单个透明纵向光学传感器或透明纵向光学传感器的堆叠，直到它最终可以照射在成像装置上。如在此所使用的，术语“传送装置”是指这样的光学元件：其可以被配置为将从对象出射的至少一个光束传送到检测器内的光学传感器，即，至少一个纵向光学传感器和至少一个可选的横向光学传感器。因此，传送装置可以被设计为将从对象传播到检测器的光馈送到光学传感器，其中可以借助于传送装置的成像或者非成像特性来可选地实现该馈送。特别地，传送装置还可以被设计为在电磁辐射被馈送到横向和/或纵向光学传感器之前收集电磁辐射。

另外，至少一个传送装置可具有成像特性。因此，传送装置包括至少一个成像元件，例如至少一个透镜和/或至少一个曲面镜，因为在这种成像元件的情况下，例如，传感器区域上的照射的几何形状可以取决于传送装置和对象之间的相对定位，例如距离。如在此所使用的，传送装置可以以如下方式被设计，即，特别地如果对象被布置在检测器的视觉范围内，那么从对象出射的电磁辐射被完全传送到传感器区域，例如被完全聚焦到传感器区域上。

通常，检测器可以进一步包括至少一个成像装置，即，能够获取至少一个图像的装置。成像装置可以以各种方式实现。因此，成像装置可以是例如检测器壳体中的检测器的一部分。然而，替代地或附加地，成像装置也可以布置在检测器壳体的外部，例如作为单独的成像装置。替代地或附加地，成像装置同样可以被连接到检测器或者甚至是检测器的一部分。在优选的布置中，透明纵向光学传感器的堆叠和成像装置沿着光束行进的公共光轴对准。因此，可以以光束行进通过透明纵向光学传感器的堆叠直到其照射在成像装置上的方式将成像装置定位在光束的光路中。然而，其它布置是可能的。

如在此所使用的，“成像装置”通常被理解为可以生成对象或其一部分的一维、二维或三维图像的装置。特别地，具有或不具有至少一个可选成像装置的检测器可以完全或部分地用作相机，诸如ir相机或rgb相机，即，被设计成在三个单独的连接上递送被指定为红色、绿色和蓝色的三基色的相机。典型地，成像装置构成不透明的装置，因此通常优选地与透明的横向光学传感器形成对比。因此，作为示例，至少一个成像装置可以是或可以包括从包括以下项组成的组中选择的至少一个成像装置：像素化有机相机元件，优选地，像素化有机相机芯片；像素化无机相机元件，优选地，像素化无机相机芯片，更优选地，ccd或cmos芯片；单色相机元件，优选地，单色相机芯片；多色相机元件，优选地，多色相机芯片；全色相机元件，优选地，全色相机芯片。成像装置可以是或可以包括从由单色成像装置、多色成像装置和至少一个全色成像装置组成的组中选择的至少一种装置。如本领域技术人员将认识到的，可以通过使用滤波器技术和/或通过使用固有颜色灵敏度或其它技术来产生多色成像装置和/或全色成像装置。成像装置的其它实施例也是可能的。

成像装置可以被设计成连续地和/或同时地对对象的多个部分区域成像。作为示例，对象的部分区域可以是对象的一维、二维或三维区域，其由例如成像装置的分辨率极限界定，并且电磁辐射从对象的所述部分区域出射。在该情况下，成像应被理解为意味着从对象的相应部分区域出射的电磁辐射例如借助于检测器的至少一个可选传送装置而被馈送到成像装置中。电磁射线可以由对象本身(例如以发光辐射的形式)生成。替代地或附加地，所述至少一个检测器可以包括用于照射对象的至少一个照射源。

特别地，成像装置可以被设计成例如借助于扫描方法(特别是使用至少一个行扫描和/或线扫描)顺序地对多个部分区域进行成像。然而，其它实施例也是可能的，例如多个部分区域被同时成像的实施例。成像装置被设计成在对象的部分区域的该成像期间生成与部分区域相关联的信号，优选地，电子信号。信号可以是模拟和/或数字信号。作为示例，电子信号可以与每一个部分区域相关联。因此，电子信号可以同时或者以时间上交错的方式生成。作为示例，在行扫描或线扫描期间，可以生成与对象的部分区域对应的电子信号序列，该电子信号序列例如在一起被串成线。此外，成像装置可以包括一个或多个信号处理装置，例如用于处理和/或预处理电子信号的一个或多个滤波器和/或模拟-数字转换器。

从对象出射的光可以源于对象本身，但是同样可以可选地具有不同的源，并且从该源传播到对象并且随后朝向光学传感器传播。后一种情况可以例如受到正被使用的至少一个照射源的影响。照射源可以以各种方式体现。因此，照射源可以例如是检测器壳体中的检测器的一部分。然而，替代地或附加地，至少一个照射源也可以布置在检测器壳体的外部，例如作为单独的光源。照射源可以与对象分离布置并且距一段距离照射对象。替代地或附加地，照射源同样可以被连接到对象或者甚至是对象的一部分，从而，作为示例，也可以由照射源直接生成从对象出射的电磁辐射。作为示例，至少一个照射源可以被布置在对象上和/或对象中并且直接生成电磁辐射，借助于该电磁辐射来照射传感器区域。该照射源可以例如是或包括环境光源和/或可以是或可以包括人造照射源。作为示例，可以在对象上布置至少一个红外发射器和/或用于可见光的至少一个发射器和/或用于紫外光的至少一个发射器。作为示例，可以在对象上和/或对象中布置至少一个发光二极管和/或至少一个激光二极管。照射源可以特别地包括以下照射源中的一者或多者：激光器，特别是激光二极管，尽管原则上替代地或附加地也可以使用其它类型的激光器；发光二极管；白炽灯；霓虹灯；焰源；热源；有机光源，特别是有机发光二极管；结构化光源。替代地或附加地，也可以使用其它照射源。特别优选的是，照射源被设计为生成一个或多个具有高斯束分布的光束，至少例如在许多激光器中大致是这种情况。对于可选的照射源的其它可能的实施例，可以参考wo2012/110924a1和wo2014/097181a1之一。而且，其它实施例是可行的。

至少一个可选的照射源通常可以发射以下至少一个范围内的光：紫外(uv)光谱范围，优选地在200nm至380nm的范围内；可见光谱范围，即，在380nm至780nm的范围内；近红外(nir)光谱范围，优选地在780nm至1.5μm的范围内；中红外(中ir)光谱范围，优选地在1.5μm至15μm的范围内；以及远红外(fir)光谱范围，优选在15μm至1000μm的范围内。在此，特别优选的是，照射源可以呈现出可以与光学传感器的光谱灵敏度相关的光谱范围，特别是以确保可由相应照射源照射的光学传感器可以提供具有高强度的传感器信号的方式，该高强度因此能够以足够的信噪比进行高分辨率评估。

此外，检测器可以具有用于调制照射(特别是用于周期性调制)的至少一个调制装置，特别是周期性束中断装置。照射的调制应被理解为是指照射的总功率特别地以一个或多个调制频率优选周期性地变化的过程。特别地，可以在照射的总功率的最大值和最小值之间实现周期性调制。最小值可以是0，但是也可以>0，使得例如可以不必实现完全调制。调制可以例如在对象和光学传感器之间的束路径中实现，例如通过将至少一个调制装置布置在所述束路径中来实现。然而，替代地或附加地，调制同样可以在下面更详细描述的用于照射对象的可选的照射源和对象之间的束路径中实现，例如通过将至少一个调制装置布置在所述光束路径中来实现。这些可能性的组合同样是可设想的。至少一个调制装置可以包括例如束斩波器或一些其它类型的周期性束中断装置，例如包括至少一个中断器叶片或中断器轮，其优选地以恒定速度旋转并且因此可以周期性地中断照射。然而，替代地或附加地，同样可以使用一个或多个不同类型的调制装置，例如基于电光效应和/或声光效应的调制装置。再次替代地或附加地，至少一个可选的照射源本身同样可被设计成生成调制照射，例如通过具有调制强度和/或总功率(例如周期性调制的总功率)的所述照射源本身和/或通过被实现为脉冲照射源(例如实现为脉冲激光器)的所述照射源。因此，作为示例，至少一个调制装置同样可以被全部或部分地集成到照射源中。各种可能性是可设想的。

因此，检测器可以特别地被设计为在不同调制的情况下检测至少两个纵向传感器信号，特别是分别在不同调制频率下的至少两个纵向传感器信号。评估装置可被设计成从至少两个纵向传感器信号生成几何信息。如在wo2012/110924a1和wo2014/097181a1中描述的，可以解决模糊性和/或可以考虑到例如照射的总功率通常是未知的事实。作为示例，检测器可被设计成对对象和/或检测器的至少一个传感器区域(诸如至少一个纵向光学传感器的至少一个传感器区域)的照射进行调制，频率为0.05hz至1mhz，诸如0.1hz至10khz。如上所述，为此，检测器可以包括至少一个调制装置，所述调制装置可以被集成到至少一个可选照射源中和/或可以独立于照射源。因此，至少一个照射源本身可以适于生成照射的上述调制，和/或可以存在至少一个独立的调制装置，诸如至少一个斩波器和/或具有调制的传输率的至少一个装置，诸如至少一个电光装置和/或至少一个声光装置。

根据本发明，为了如上所述将至少一个调制频率施加于光学检测器可能是有利的。然而，仍然可以直接确定纵向传感器信号而不向光学检测器施加调制频率。如下面更详细示出的，在许多相关情况下可以不需要施加调制频率，以便获取关于对象的所需纵向信息。结果，光学检测器可以因此不需要包括调制装置，这可以进一步有助于空间检测器的简单和成本有效的设置。作为另一结果，空间光调制器可以以时分复用模式而不是频率复用模式或其组合而被使用。

在本发明的另一方面，提出了包括根据前述实施例中任一项的至少两个个体检测器的布置，优选地可以被放置在两个不同位置处的两个或三个个体光学传感器的布置。在此，优选地，至少两个检测器可以具有相同的光学特性，但是同样可以相对于彼此不同。另外，该布置可以进一步包括至少一个照射源。在此，可以通过使用生成初级光的至少一个照射源照射至少一个对象，其中至少一个对象弹性或非弹性地反射初级光，从而生成传播到至少两个检测器中的一个的多个光束。所述至少一个照射源可以形成或可以不形成至少两个检测器中的每一个的构成部分。作为示例，至少一个照射源本身可以是或可以包括环境光源和/或可以是或可以包括人造照射源。该实施例优选地适用于使用至少两个检测器(优选两个相同检测器)来获取深度信息的应用，特别是为了提供扩展单个检测器的固有测量体积的测量体积的目的。

在该方面，个体光学传感器可以优选地与由检测器包括的其它个体光学传感器分隔开，以便允许获得可以与其它个体光学传感器拍摄的图像不同的个体图像。特别地，个体光学传感器可以以准直的布置被布置在单独的束路径中，以便生成单个圆形的三维图像。因此，个体光学传感器可以以它们被定位成平行于光轴的方式对准，并且另外可以呈现出在与检测器的光轴垂直的取向中的个体移位。在此，可以通过适当的措施，诸如通过调节个体光学传感器和/或相应的传送元件的位置和取向，来实现对准。因此，以它们能够生成或增加深度信息的感知的方式，尤其是以深度信息可以通过组合视觉信息来获得的方式，两个个体光学传感器可以优选地被间隔开，所述视觉信息是从具有重叠视场的两个个体光学传感器导出的，诸如通过双目视觉获得的视觉信息。为此，个体光学传感器可以优选地彼此间隔开1cm至100cm，优选10cm至25cm的距离，该距离是在垂直于光轴的方向中确定的。如在此所使用的，本实施例中提供的检测器可以特别地是将在下面更详细描述的“立体系统”的一部分。除了允许立体视觉之外，主要基于多于一个光学传感器的使用的立体系统的进一步的特定优点可以特别地包括总强度的增加和/或较低的检测阈值。

在本发明的另一方面，提出了一种用于在用户和机器之间交换至少一个信息项的人机接口。所提出的人机接口可以利用以下事实：上面提到的或如下面进一步详细描述的实施例的一个或多个中的上述检测器可被一个或多个用户使用，以向机器提供信息和/或命令。因此，优选地，人机接口可以用于输入控制命令。

人机接口包括根据本发明的至少一个检测器，诸如根据以上公开的实施例的一个或多个和/或根据如以下进一步详细公开的实施例的一个或多个的至少一个检测器，其中人机接口被设计成借助于检测器生成用户的至少一个几何信息项，其中人机接口被设计为将几何信息分配给至少一个信息项，特别是分配给至少一个控制命令。

在本发明的另一方面，公开了一种用于执行至少一个娱乐功能的娱乐装置。如在此所使用的，娱乐装置是可以用于一个或多个用户(在下文中也被称为一个或多个玩家)的休闲和/或娱乐的目的的装置。作为示例，娱乐装置可以用于游戏的目的，优选地是计算机游戏。附加地或替代地，娱乐装置同样可以用于其它目的，诸如通常用于锻炼、运动、物理治疗或运动跟踪。因此，娱乐装置可以被实现到计算机、计算机网络或计算机系统中，或者可以包括运行一个或多个游戏软件程序的计算机、计算机网络或计算机系统。

娱乐装置包括根据本发明的至少一个人机接口，诸如根据以上公开的实施例中的一个或多个和/或根据以下公开的实施例中的一个或多个的至少一个人机接口。娱乐装置被设计成使得至少一个信息项可以由玩家借助于人机接口来输入。至少一个信息项可以被发送到娱乐装置的控制器和/或计算机和/或可被娱乐装置的控制器和/或计算机使用。

在本发明的另一方面，提供了一种用于跟踪至少一个可移动对象的位置的跟踪系统。如在此所使用的，跟踪系统是适于收集关于至少一个对象或对象的至少一个部分的一系列过去位置的信息的装置。另外，跟踪系统可以适于提供关于至少一个对象或对象的至少一个部分的至少一个预测的未来位置的信息。跟踪系统可以具有至少一个轨迹控制器，其可以完全地或部分地被实现为电子装置，优选地实现为至少一个数据处理装置，更优选地实现为至少一个计算机或微控制器。此外，至少一个轨迹控制器可以包括至少一个评估装置和/或可以是至少一个评估装置的一部分，和/或可以完全或部分地与至少一个评估装置相同。

跟踪系统包括根据本发明的至少一个检测器，诸如在以上列出的实施例的一个或多个中公开的和/或如在下面的实施例的一个或多个中公开的至少一个检测器。跟踪系统进一步包括至少一个轨迹控制器。跟踪系统可以包括一个、两个或更多个检测器，特别是两个或更多个相同的检测器，其允许可靠地获取关于在两个或更多个检测器之间的重叠体积中的至少一个对象的深度信息。轨迹控制器适于跟踪对象的一系列位置，每一个位置包括关于对象在特定时间点的位置的至少一个信息项。

跟踪系统可以进一步包括可连接到对象的至少一个信标装置。对于信标装置的可能定义，可以参考wo2014/097181a1。跟踪系统优选地被适配为使得检测器可以生成关于至少一个信标装置的对象的位置的信息，特别是生成关于包括呈现出特定光谱灵敏度的特定信标装置的对象的位置的信息。因此，可以由本发明的检测器优选地以同时的方式跟踪呈现出不同光谱灵敏度的多于一个信标。在此，信标装置可以完全或部分地被实现为有源信标装置和/或无源信标装置。作为示例，信标装置可以包括适于生成待发送到检测器的至少一个光束的至少一个照射源。附加地或替代地，信标装置可以包括适于反射由照射源生成的光的至少一个反射器，从而生成待发送到检测器的反射光束。

在本发明的另一方面，提供了一种用于确定至少一个对象的至少一个位置的扫描系统。如在此所使用的，扫描系统是适于发射至少一个光束的装置，所述至少一个光束被配置为用于照射位于至少一个对象的至少一个表面处的至少一个点(dot)，并且用于生成关于该至少一个点与该扫描系统之间的距离的至少一个信息项。为了生成关于该至少一个点和该扫描系统之间的距离的至少一个信息项，扫描系统包括根据本发明的检测器中的至少一个，诸如如在上面列出的实施例的一个或多个中所公开的和/或如以下实施例的一个或多个中所公开的检测器中的至少一个。

因此，扫描系统包括至少一个照射源，其适于发射被配置用于照射位于至少一个对象的至少一个表面处的至少一个点的至少一个光束。如在此所使用的，术语“点”是指可以例如由扫描系统的用户选择以由照射源照射的对象表面的一部分上的小区域。优选地，点可以呈现出这样的尺寸，一方面该尺寸可以尽可能小，以便允许扫描系统确定由扫描系统包括的照射源与该点所位于的对象表面的部分之间的距离的值尽可能精确，并且另一方面该尺寸可以尽可能大，以便允许扫描系统的用户或扫描系统本身特别地通过自动程序检测对象表面相关部分上的点的存在。

为此，照射源可以包括人造照射源，特别是至少一个激光源和/或至少一个白炽灯和/或至少一个半导体光源，例如至少一个发光二极管，特别是有机和/或无机发光二极管。由于其通常限定的束分布和其它可操作性的特性，使用至少一个激光源作为照射源是特别优选的。在此，单个激光源的使用可以是优选的，特别是在提供可以由用户容易地存储和传送的紧凑扫描系统是重要的情况下。因此，照射源可以优选地是检测器的构成部分，并且因此可以特别地被集成到检测器中，诸如被集成到检测器的壳体中。在优选的实施例中，特别地，扫描系统的壳体可以包括至少一个显示器，所述至少一个显示器被配置用于诸如以易于阅读的方式向用户提供距离相关的信息。在另一个优选的实施例中，特别地，扫描系统的壳体另外可以包括至少一个按钮，该按钮可被配置为用于操作与扫描系统相关的至少一个功能，诸如用于设置一个或多个操作模式。在另一优选实施例中，特别地，扫描系统的壳体另外可以包括可配置成用于将扫描系统固定到另一表面的至少一个紧固单元，诸如橡胶脚、基板或壁保持器，诸如包括磁性材料，特别是用于提高距离测量的精度和/或由用户对扫描系统的可操作性。

在特别优选的实施例中，扫描系统的照射源可以由此发射单个激光束，该单个激光束可被配置为用于照射位于对象的表面处的单个点。通过使用根据本发明的检测器中的至少一个，可以由此生成关于至少一个点与扫描系统之间的距离的至少一个信息项。因此，优选地，诸如通过利用如由至少一个检测器包括的评估装置，可以确定如由扫描系统所包括的照射系统和如由照射源生成的单个点之间的距离。然而，扫描系统可以进一步包括可以特别地适用于该目的的附加评估系统。替代地或附加地，可以考虑扫描系统的尺寸，特别是扫描系统的壳体的尺寸，并且因此替代地可确定扫描系统的壳体上的特定点(诸如壳体的前边缘或后边缘)与该单个点之间的距离。

替代地，扫描系统的照射源可以发射两个个体激光束，该两个个体激光束可以被配置为提供在束的发射方向之间的相应角度，诸如直角，由此可以照射位于相同对象的表面处或在两个单独对象处的两个不同表面处的两个相应的点。然而，对于两个个体激光束之间的相应角度的其它值同样可能是可行的。特别地，该特征可以用于间接测量功能，诸如用于导出不可直接进入的(诸如由于扫描系统和点之间存在一个或多个障碍物)或其他难以到达的间接距离。作为示例，因此通过测量两个个体距离并通过使用毕达哥拉斯(pythagoras)公式导出高度来确定对象的高度的值是可行的。特别是为了能够保持关于对象的预定义水平，扫描系统可以进一步包括至少一个调平单元，特别是集成的气泡小瓶，其可以用于由用户保持预定义水平。

作为另一替代，扫描系统的照射源可以发射多个个体激光束，诸如激光束阵列，其可以相对于彼此呈现相应间距(特别是规则间距)，并且可以以为了生成位于至少一个对象的至少一个表面上的点阵列的方式布置。为此，可以提供特别改装的光学元件，诸如分束器件和反射镜，其可以允许生成所描述的激光束阵列。

因此，扫描系统可以提供被置于一个或多个对象的一个或多个表面上的一个或多个点的静态布置。替代地，扫描系统的照射源，特别是一个或多个激光束，诸如上述激光束阵列，可以被配置为用于提供一个或多个光束，该一个或多个光束可呈现出随时间变化的强度和/或可以在一段时间内经受交替的发射方向。因此，照射源可以被配置为通过使用如由扫描装置的至少一个照射源生成的具有交替特征的一个或多个光束来扫描至少一个对象的至少一个表面的一部分作为图像。特别地，扫描系统因此可以使用至少一个行扫描和/或线扫描，以便顺序地或同时地扫描一个或多个对象的一个或多个表面。

在本发明的另一方面，提供了一种用于生成至少一个对象的至少一个单个的圆形三维图像的立体系统。如在此所使用的，如上面和/或下面所公开的立体系统可以包括作为光学传感器的至少两个fip传感器，其中第一fip传感器可以被包括在跟踪系统中，特别是在根据本发明的跟踪系统中，而第二fip传感器可以被包括在扫描系统中，特别是在根据本发明的扫描系统中。在此，优选地，fip传感器可以以准直的布置被布置在单独的束路径中，诸如通过将fip传感器对准为平行于光轴并且垂直于立体系统的光轴单独移位。因此，fip传感器能够生成或增加深度信息的感知，尤其是通过从个体fip传感器导出的视觉信息的组合获得深度信息，这些个体fip传感器具有重叠视场并且优选地对个体调制频率敏感。为此，个体fip传感器可以优选地彼此间隔开1cm至100cm，优选10cm至25cm的距离，如在垂直于光轴的方向上确定的。在该优选的实施例中，跟踪系统因此可用于确定调制的有源目标的位置，而适于将一个或多个点投射到一个或多个对象的一个或多个表面上的扫描系统可以用于生成关于该至少一个点与该扫描系统之间距离的至少一个信息项。另外，立体系统可以进一步包括单独的位置敏感装置，该位置敏感装置适于生成关于在该申请的其它地方描述的图像内的至少一个对象的横向位置的信息项。

除了允许立体视觉之外，主要基于多于一个的光学传感器的使用的立体系统的另外的特定优点可以特别地包括总强度的增加和/或较低的检测阈值。此外，虽然在包括至少两个常规位置敏感装置的常规立体系统中，必须通过应用相当大的计算努力来确定相应图像中的对应像素，但是在包括至少两个fip传感器的根据本发明的立体系统中，通过使用fip传感器记录的相应图像中的对应像素显然可以相对于彼此分配，其中fip传感器中的每一个可以以不同的调制频率操作。因此，可以强调的是，根据本发明的立体系统可以允许用减少的努力生成关于对象的纵向位置以及关于对象的横向位置的至少一个信息项。

对于立体系统的进一步的细节，可以分别参考跟踪系统和扫描系统的描述。

在本发明的另一方面，公开了一种用于对至少一个对象成像的相机。相机包括诸如在上面给出或下文进一步详细给出的实施例的一个或多个中公开的根据本发明的至少一个检测器。因此，检测器可以是摄影装置的一部分，具体是数字相机的一部分。具体地，检测器可以用于3d摄影，具体用于数字3d摄影。因此，检测器可以形成数字3d相机，或者可以是数字3d相机的一部分。如在此所使用的，术语“摄影”通常是指获取至少一个对象的图像信息的技术。如在此进一步使用的，“相机”通常是适于执行摄影的装置。如在此进一步使用的，术语“数字摄影”通常是指通过使用适于生成指示照射强度的电信号(优选数字电信号)的多个光敏元件来获取至少一个对象的图像信息的技术。如在此进一步使用的，术语“3d摄影”通常是指在三个空间维度中获取至少一个对象的图像信息的技术。因此，3d相机是适于执行3d摄影的装置。相机通常可以适于获取单个图像，诸如单个3d图像，或者可以适于获取多个图像，诸如图像序列。因此，相机同样可以是适于视频应用(诸如用于获取数字视频序列)的视频相机。

因此，通常，本发明进一步涉及用于对至少一个对象成像的相机，具体地，数字相机，更具体地，3d相机或数字3d相机。如上所述，如在此所使用的术语“成像”通常是指获取至少一个对象的图像信息。相机包括根据本发明的至少一个检测器。如上所述，相机可以适于获取单个图像或适于获取多个图像，诸如图像序列，优选地适于获取数字视频序列。因此，作为示例，相机可以是或可以包括视频相机。在后一种情况下，相机优选地包括用于存储图像序列的数据存储器。

在本发明的另一方面，公开了一种用于确定至少一个对象的位置的方法。该方法优选地可以使用根据本发明的至少一个检测器，例如根据上面公开的或下面进一步详细公开的实施例中的一个或多个的至少一个检测器。因此，关于该方法的可选实施例，可以参考检测器的各种实施例的描述。

该方法包括以下步骤，这些步骤可以以给定顺序或以不同顺序执行。此外，可以提供未列出的附加方法步骤。此外，可以至少部分地同时执行两个或更多个或甚至所有方法步骤。另外，两个或更多个或甚至所有方法步骤可以被重复执行两次或甚至多于两次。

根据本发明的方法包括以下步骤：

-通过使用至少一个纵向光学传感器来生成至少一个纵向传感器信号，其中所述纵向光学传感器具有至少一个传感器区域，其中所述至少一个纵向传感器信号以依赖于光束对所述传感器区域的照射的方式生成，其中给定相同的照射总功率，所述纵向传感器信号取决于所述传感器区域中的所述光束的束横截面，其中所述传感器区域是或包括至少一个温差电单元，其中在所述光束照射所述传感器区域或其一部分时，所述温差电单元中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者被设计为生成所述纵向传感器信号；以及

-通过评估所述纵向传感器信号来生成关于所述对象的纵向位置的至少一个信息项。

关于根据本发明的方法的进一步细节，可以参考上面和/或下面提供的光学检测器的描述。

在本发明的另一方面，公开了根据本发明的检测器的用途。其中，提出了检测器用于确定对象的位置，特别是对象的横向位置的用途，其中检测器可以优选地同时被用作至少一个纵向光学传感器或与至少一个附加纵向光学传感器组合，特别用于选自以下项的用途：位置测量，特别是在交通技术中；娱乐应用；安全应用；人机接口应用；跟踪应用；扫描应用；立体视觉应用；摄影应用；成像应用或相机应用；用于生成至少一个空间的地图的绘图应用；用于车辆的归位或跟踪信标检测器；具有热特征(比背景更热或更冷)的对象的位置测量；机器视觉应用；机器人应用。

因此，通常，根据本发明的装置，诸如检测器，可以应用于各种使用领域。具体地，可以将检测器应用于选自以下的用途目的：交通技术中的位置测量；娱乐应用；安全应用；人机接口应用；跟踪应用；摄影应用；制图应用；用于生成至少一个空间的地图的地图绘制应用；用于车辆的归位或跟踪信标检测器；移动应用；网络摄像头；音频装置；杜比环绕音响系统；计算机外围装置；游戏应用；相机或视频应用；监视应用；汽车应用；运输应用；物流应用；车辆应用；飞机应用；船舶应用；航天器应用；机器人应用；医疗应用；体育应用；建筑物应用；建筑(construction)应用；制造应用；机器视觉应用；与选自飞行时间检测器、雷达、激光雷达、超声波传感器或干涉测量中选择的至少一种传感技术结合的用途。附加地或替代地，可以指定在尤其是基于地标的定位和/或导航的本地和/或全球定位系统中的应用，具体是用于小汽车或其它车辆(诸如火车、摩托车、自行车，用于货物运输的卡车)、机器人或由行人使用。此外，室内定位系统可以被指定为可能的应用，诸如用于家庭应用和/或用于在制造、物流、监视或维护技术中使用的机器人。

因此，首先，根据本发明的装置可以用于移动电话、平板计算机、膝上型计算机、智能面板或其它固定或移动或可穿戴计算机或通信应用中。因此，根据本发明的装置可以与至少一个有源光源(诸如发射在可见光范围或红外光谱范围中的光的光源)组合，以便提高性能。因此，作为示例，根据本发明的装置可以用作相机和/或传感器，诸如与用于扫描和/或检测环境、对象和生物的移动软件组合。根据本发明的装置甚至可以与2d相机(诸如常规相机)组合，以便增加成像效果。根据本发明的装置可以进一步用于监视和/或用于记录目的，或者作为输入装置以控制移动装置，尤其是与语音和/或姿势识别相结合。因此，具体地，用作人机接口(也被称为输入装置)的根据本发明的装置可以用于移动应用中，诸如用于经由移动装置(诸如移动电话)控制其它电子装置或部件。作为示例，包括根据本发明的至少一个装置的移动应用可以用于控制电视机、游戏控制台、音乐播放器或音乐装置或其它娱乐装置。

此外，根据本发明的装置可以用于网络摄像头或用于计算应用的其它外围装置。因此，作为示例，根据本发明的装置可以与用于成像、记录、监视、扫描或运动检测的软件组合使用。如在人机接口和/或娱乐装置的上下文中所描述的，根据本发明的装置对于通过面部表情和/或身体表达来给出命令是特别有用的。根据本发明的装置可以与其它输入生成装置(像例如鼠标、键盘、触摸板、麦克风等)组合。此外，根据本发明的装置可以诸如通过使用网络摄像头而用于游戏应用中。此外，根据本发明的装置可以用于虚拟训练应用和/或视频会议中。此外，根据本发明的装置可以用于识别或跟踪在虚拟或增强现实应用中使用的手、手臂或对象，尤其是当佩戴头戴式显示器时。

此外，根据本发明的装置可以用于移动音频装置、电视装置和游戏装置中，如以上部分地描述的。具体地，根据本发明的装置可以用作用于电子装置、娱乐装置等的控制器或控制装置。此外，根据本发明的装置可以用于眼睛检测或眼睛跟踪，诸如在2d和3d显示技术中，尤其是采用用于增强现实应用的透明显示器，和/或用于识别是否正在观看显示器和/或从哪个角度观看显示器。此外，尤其是当佩戴头戴式显示器时，根据本发明的装置可以用于探索与虚拟或增强现实应用相关联的房间、边界、障碍物。

此外，根据本发明的装置可以用于或用作数码相机，诸如dsc相机；和/或用于或用作反射相机，诸如slr相机。对于这些应用，可以参考根据本发明的装置在如上所公开的诸如移动电话的移动应用中的用途。

此外，根据本发明的装置可以用于安全或监视应用。因此，作为示例，根据本发明的至少一个装置可以与一个或多个数字和/或模拟电子部件组合，如果对象在预定区域内部或外部(例如用于银行或博物馆中的监视应用)则该一个或多个数字和/或模拟电子部件将给出信号。具体地，根据本发明的装置可以用于光学加密。通过使用根据本发明的至少一个装置的检测可以与其它检测装置组合以补充波长，诸如与ir、x射线、uv-vis、雷达或超声波检测器组合。根据本发明的装置可以进一步与主动红外光源组合以允许在低光环境中检测。与有源检测器系统相比，根据本发明的装置通常是有利的，具体地是因为根据本发明的装置可以避免主动发送可以由第三方检测到的信号，如在例如在雷达应用、超声波应用、激光雷达或类似的有源检测器装置的情况下。因此，通常，根据本发明的装置可以用于无法识别和不可检测的移动对象的跟踪。另外，根据本发明的装置与常规装置相比通常不太易于操纵和刺激。

此外，考虑到通过使用根据本发明的装置的3d检测的容易性和准确性，根据本发明的装置通常可以用于面部、身体和人的识别和标识。其中，根据本发明的装置可以与用于识别或个性化目的的其它检测装置组合，诸如密码、指纹、虹膜检测、语音识别或其它手段。因此，通常，根据本发明的装置可以用于安全装置和其它个性化应用中。

此外，根据本发明的装置可以用作用于产品标识的3d条形码读取器。

除了上述的安全和监视应用之外，根据本发明的装置通常可以用于对空间和区域进行监视和监测。因此，根据本发明的装置可以用于监视和监测空间和区域，并且作为示例，用于在入侵禁止区域的情况下触发或执行警报。因此，通常，根据本发明的装置可以用于建筑物监视或博物馆中的监视目的，可选地与其它类型的传感器组合，诸如与运动或热传感器组合，与图像增强器或图像加强装置和/或光电倍增管组合。此外，根据本发明的装置可以在公共空间或拥挤的空间中使用以检测潜在的危险活动，诸如在停车场中或无人值守的对象(诸如机场中的无人值守的行李)中的盗窃之类的犯罪行为。

此外，根据本发明的装置可以有利地应用于相机应用中，诸如视频和摄像机应用。因此，根据本发明的装置可以用于运动捕捉和3d电影记录。其中，根据本发明的装置通常提供了优于常规光学装置的大量优点。因此，根据本发明的装置通常需要相对于光学组件的较低复杂性。因此，作为示例，与常规光学装置相比，诸如通过提供仅具有一个透镜的根据本发明的装置，可以减少透镜的数量。由于复杂性降低，非常紧凑的装置是可能的，诸如用于移动使用。具有两个或更多个具有高质量的透镜的常规光学系统通常是庞大的，诸如由于通常需要大量的分束器。此外，根据本发明的装置通常可以用于聚焦/自动聚焦装置，诸如自动聚焦相机。此外，根据本发明的装置同样可以用于光学显微镜，特别是用于共焦显微镜。

此外，根据本发明的装置通常可应用于汽车技术和运输技术的技术领域。因此，作为示例，根据本发明的装置可以用作距离和监视传感器，诸如用于自适应巡航控制、紧急制动辅助、车道偏离警告、环绕视图、盲点检测、交通标志检测、交通标志识别、车道识别、后交叉交通警报、用于适应头灯强度和范围的光源识别(取决于接近的交通或前面行驶的车辆、自适应前照灯系统、远光头灯自动控制、前照灯系统中的自适应遮光灯、无眩光远光前照灯系统、标记动物、障碍物、头灯照射等)、后交叉交通警报和其它驾驶员辅助系统，诸如高级驾驶员辅助系统，或其它汽车和交通应用。此外，根据本发明的装置可以用在驾驶员辅助系统中，其可以特别地适于预先期望驾驶员的机动以防止碰撞。此外，根据本发明的装置同样可以用于速度和/或加速度测量，诸如通过分析通过使用根据本发明的检测器获得的位置信息的第一和第二时间导数。该特征通常可应用于汽车技术、运输技术或一般交通技术中。在其它技术领域中的应用是可行的。在室内定位系统中的具体应用可以是检测乘客在运输中的位置，更具体地以电子地控制诸如安全气囊的安全系统的使用。在此，在乘客可能以气囊的使用可能对乘客造成伤害(特别是严重的伤害)的方式位于车辆内的情况下，尤其可以防止使用气囊。此外，在诸如汽车、火车、飞机等的车辆中，特别是在自主车辆中，根据本发明的装置可用于确定驾驶员是否注意交通或分心或睡着或疲倦，或者诸如因饮用酒精或其它药物而无法驾驶。

在这些或其它应用中，通常，根据本发明的装置可以用作独立装置，或者与其它传感器装置组合使用，诸如与雷达和/或超声装置组合使用。具体地，根据本发明的装置可以用于自主驾驶和安全问题。此外，在这些应用中，根据本发明的装置可以与红外传感器、雷达传感器(其可以是声传感器)、二维相机或其它类型的传感器组合使用。在这些应用中，根据本发明的装置的普遍无源性质是有利的。因此，由于根据本发明的装置通常不需要发射信号，所以可以避免有源传感器信号与其它信号源的干扰的风险。根据本发明的装置具体可以与识别软件组合使用，诸如标准图像识别软件。因此，如由根据本发明的装置提供的信号和数据通常易于处理，并且因此通常比建立的立体视觉系统(诸如lidar)要求较低的计算能力。假定低的空间需求，根据本发明的装置(诸如相机)可以放置在车辆中的几乎任何地方，诸如在窗口屏幕上或窗口屏幕后面、前罩上、保险杠上、灯上、后视镜上，或其它地方等。可以组合根据本发明的各种检测器，诸如基于本发明内公开的效应的一个或多个检测器，诸如以便允许自主驾驶车辆或以便增加主动安全概念的性能。因此，根据本发明的各种装置可以与根据本发明的一个或多个其它装置和/或常规传感器组合，诸如在像后窗、侧窗或前窗的窗户中，在保险杠上或在灯上。

根据本发明的至少一个装置(诸如根据本发明的至少一个检测器)与一个或多个雨检测传感器的组合同样是可能的。这是由于根据本发明的装置通常比常规传感器技术(诸如雷达)有利的事实，特别是在大雨期间。根据本发明的至少一个装置与至少一种常规感测技术(诸如雷达)的组合可以允许软件根据天气条件选择正确的信号组合。

此外，根据本发明的装置通常可以用作中断辅助和/或停车辅助和/或用于速度测量。速度测量可以被集成在车辆中，或者可以在车辆外部使用，诸如以便测量在交通控制中其它汽车的速度。此外，根据本发明的装置可以用于检测停车场中的免费停车位。

此外，根据本发明的装置通常可用于视觉，特别是用于在困难的可见度条件下的视觉，诸如在夜视、雾视或烟雾视觉中。为实现此目的，光学检测器可以至少在这样的波长范围内是敏感的，在该波长范围内，小颗粒(诸如存在于烟雾或烟气中的颗粒)或小液滴(诸如存在于雾、水气或霾的液滴)可以不反射入射光束或仅反射其小部分。如通常所知的，在入射光束的波长分别超过颗粒或液滴的尺寸的情况下，入射光束的反射可以很小或可忽略。此外，可以通过检测由身体和对象发射的热辐射来实现视觉。因此，光学检测器可以因此允许良好可视性，即使在晚上、在烟气、烟雾、雾、水气或霾中，该光导材料在红外(ir)光谱范围内，优选地在近红外(nir)光谱范围内可以是特别敏感的。

此外，根据本发明的装置可以用于医疗系统和运动领域。因此，在医疗技术领域中，可指定例如用于内窥镜的手术机器人，因为如上所述，根据本发明的装置可以仅需要小的体积并且可以集成到其它装置中。具体地，根据本发明的最多具有一个透镜的装置可以用于在医疗装置中(诸如在内窥镜中)捕获3d信息。此外，根据本发明的装置可以与适当的监测软件组合，以便能够跟踪和分析移动。采用来自医疗成像的(诸如从磁共振成像、x射线成像或超声成像获得的)结果，这可以允许医疗装置(诸如内窥镜或解剖刀)的位置的即时叠加。例如在精确的位置信息很重要的医疗治疗中，诸如在脑部手术和远距离诊断和远程医疗中，这些应用是特别有价值的。此外，根据本发明的装置可以用于3d身体扫描。身体扫描可以在医疗背景中应用，诸如在牙科手术、整容手术、减肥手术或美容整形手术中，或者其可以应用在医疗诊断的背景中，诸如应用在肌筋膜痛综合征、癌症、身体畸形障碍或其它疾病的诊断中。身体扫描可以进一步应用于运动领域，以评估运动器材的人体工程学应用或适配。

身体扫描可以进一步用于服装的背景中，诸如以确定衣服的合适的尺寸和适配。该技术可以用于定制衣服的背景中，或者在从因特网或者诸如微型信息亭装置或客户礼宾装置的自助购物装置订购衣服或鞋子的背景中。在服装的背景中的身体扫描对扫描充分穿戴的客户尤其重要。

此外，根据本发明的装置可以在人员计数系统的背景中使用，诸如以对电梯、火车、公共汽车、汽车或飞机中的人数计数，或者对通过走廊、门、通道、零售店、体育馆、娱乐场所、博物馆、图书馆、公共场所、电影院、剧院等的人数计数。此外，人员计数系统中的3d功能可以用于获得或估计关于被计数的人的进一步信息，诸如高度、体重、年龄、身体健康等。该信息可用于商业智能度量，和/或用于进一步优化人们可以被计数的地区以使其更具吸引力或安全性。在零售环境中，根据本发明的在人员计数的背景中的装置可以用于识别返回的客户或交叉顾客，以评估购物行为，以评估进行购买的访客的百分比，以优化员工班次，或者以监测每个访客购物商场的成本。此外，人员计数系统可用于人体测量。此外，根据本发明的装置可以用于公共交通系统中，用于根据运输长度对乘客自动收费。此外，根据本发明的装置可以用于儿童游乐场中，以识别受伤的儿童或从事危险活动的儿童，以允许与操场玩具的附加互动，以确保操场玩具的安全使用等。

此外，根据本发明的装置可以用于建筑工具，诸如确定到对象或墙壁的距离的测距仪，以评估表面是否是平面的，将对象对准或将对象以排序的方式放置，或用于施工环境的检查相机等。

此外，根据本发明的装置可以应用于运动和锻炼领域中，诸如用于训练、远程指示或竞赛目的。具体地，根据本发明的装置可以应用于跳舞、有氧运动、足球、英式足球、篮球、棒球、板球、曲棍球、田径、游泳、马球、手球、排球、橄榄球、相扑、柔道、击剑、拳击、高尔夫、赛车、激光标签(lasertag)、战场模拟等。根据本发明的装置可用于检测运动中和比赛中的球、球拍、剑、运动等的位置，诸如以监测比赛，支持裁判或用于判断，具体是自动判断运动中的具体情况，诸如判断是否实际得分或进球。

此外，根据本发明的装置可以用于汽车赛车或汽车驾驶员训练或汽车安全训练等领域中，以确定汽车的位置或汽车轨道，或者与前一轨道或理想轨道的偏差等。

根据本发明的装置还可以用于支持乐器的练习，特别是远程课程，例如以下乐器的课程：弦乐器，例如提琴(fiddle)、小提琴、中提琴、大提琴、贝司、竖琴、吉他、班卓琴或尤克里里；键盘乐器，例如钢琴、风琴、键盘、大键琴、小风琴、或手风琴；和/或打击乐器，例如鼓、定音鼓、木琴、柔音木琴、电颤琴、邦高鼓、康加鼓、蒂姆巴尔鼓、珍贝鼓或手鼓。

根据本发明的装置可进一步用于康复和物理治疗，以便鼓励训练和/或以便调查和纠正运动。其中，根据本发明的装置同样可以应用于距离诊断。

此外，根据本发明的装置可以应用于机器视觉领域。因此，根据本发明的装置中的一个或多个可用作例如自动驾驶和/或机器人工作的无源控制单元。结合移动机器人，根据本发明的装置可以允许用于自动移动和/或部件中的故障的自动检测。根据本发明的装置同样可用于制造和安全监视，诸如以便避免包括但不限于机器人、生产部件和生物之间的碰撞的事故。在机器人技术中，人类与机器人之间的安全和直接的交互通常是一个问题，因为机器人在人类没有被识别的情况下可能会严重伤害人类。根据本发明的装置可以帮助机器人更好更快地定位对象和人类，并允许安全的交互。给定根据本发明的装置的无源特性，根据本发明的装置可以比有源装置更有利，和/或可以用于与现有的解决方案(如雷达、超声波、2d相机、ir检测等)互补。根据本发明的装置的一个特别优点是信号干扰的低可能性。因此，多个传感器可以在同一环境中同时工作，而不会产生信号干扰的风险。因此，根据本发明的装置通常可能在高度自动化的生产环境(例如但不限于汽车、采矿、钢铁等)中是有用的。根据本发明的装置同样可以用于生产中的质量控制，例如与其它传感器(如2d成像、雷达、超声波、ir等)结合使用，诸如用于质量控制或其它目的。此外，根据本发明的装置可以用于表面质量的评估，诸如用于测量产品的表面平整度或从微米范围到米范围的特定尺寸的粘附。其它质量控制应用是可行的。在制造环境中，根据本发明的装置对于处理具有复杂的三维结构的天然产品(诸如食品或木材)以避免大量的废料是特别有用的。此外，根据本发明的装置可用于监测罐、仓库等的填充水平。此外，根据本发明的装置可用于检查复杂产品的缺失部件、不完整部件、松散部件、低质量部件等，诸如在诸如印刷电路板的自动光学检查、组件或子组件的检查、工程部件的检验、发动机部件检查、木材质量检查、标签检查、医疗设备的检查、产品取向的检查、包装检查、食品打包检查等。

此外，根据本发明的装置可以用于车辆、火车、飞机、船舶、航天器和其他交通应用中。因此，除了在交通应用的背景中提及的应用之外，还可以列举出用于飞机、车辆等的无源跟踪系统。根据本发明的至少一个装置(诸如根据本发明的至少一个检测器)的用于监测移动对象的速度和/或方向的用途是可行的。具体地，可以列举出在陆上、海上以及包括太空在内的空中的快速移动对象的跟踪。根据本发明的至少一个装置(诸如根据本发明的至少一个检测器)具体可以安装在静置的和/或移动的装置上。根据本发明的至少一个装置的输出信号可以例如与用于另一对象的自主或引导运动的引导机构组合。因此，用于避免跟踪的和被操纵的对象之间的碰撞或用于使跟踪的和操纵的对象之间能够碰撞的应用是可行的。由于所需的计算功率低、即时响应以及由于与有源系统(像例如雷达)相比通常更难以检测和干扰的检测系统的无源特性，所以根据本发明的装置通常是有用和有利的。根据本发明的装置是特别有用于但不限于例如速度控制和空中交通管制装置。此外，根据本发明的装置可用于道路收费的自动收费系统。

根据本发明的装置通常可以被用于无源应用中。无源应用包括对港口或危险区域中的船舶以及对着陆或起飞时的飞机的引导。其中，固定的已知的有源目标可以用于精确的引导。同样的情况可用于在危险的但明确限定的路线上行驶的车辆，诸如采矿车辆。此外，根据本发明的装置可以用于检测快速接近的对象，例如汽车、火车、飞行物、动物等。此外，根据本发明的装置可以用于检测对象的速度或加速度，或者通过依据时间跟踪对象的位置、速度和/或加速度中的一者或多者来预测对象的移动。

此外，如上所述，根据本发明的装置可以用于游戏领域中。因此，根据本发明的装置可以是无源的，用于相同或不同尺寸、颜色、形状等的多个对象，诸如与用于将移动结合到其内容中的软件结合的移动检测。特别地，应用在将运动实现为图形输出中是可行的。此外，用于给出命令的根据本发明的装置的应用是可行的，诸如通过使用根据本发明的装置中的一者或多者来进行姿势或面部识别。根据本发明的装置可以与有源系统组合以便在例如低光条件下或在需要增强周围环境条件的其它情况下工作。附加地或替代地，根据本发明的一个或多个装置与一个或多个ir或vis光源的组合是可能的。根据本发明的检测器与特殊装置的组合同样是可能的，这可以通过系统及其软件容易地区分，例如但不限于特殊的颜色、形状、距其它装置的相对位置、移动速度、光、用于调制装置上的光源的频率、表面特性、所使用的材料、反射特性、透明度、吸收特性等。除了其它可能性之外，该装置可以类似于棒、球拍、球杆、枪、刀、轮、环、方向盘、瓶、球、玻璃、花瓶、汤匙、叉子、立方体、骰子、人物、木偶、玩具、烧杯、踏板、开关、手套、珠宝、乐器或用于演奏乐器的辅助装置，诸如拨片、鼓槌等。其它选择是可行的。

此外，根据本发明的装置可以用于检测和/或跟踪诸如由于高温或进一步的发光过程而自身发光的对象。发光部可以是排气流等。此外，根据本发明的装置可以用于跟踪反射对象并分析这些对象的旋转或取向。

此外，根据本发明的装置通常可以用于建筑、建造和制图领域。因此，通常，可以使用根据本发明的一个或多个装置以便测量和/或监测环境区域，例如农村或建筑物。其中，根据本发明的一个或多个装置可以与其它方法和装置组合，或者可以单独使用，以便监测建筑物项目的进展和准确性、变化的对象、房屋等。根据本发明的装置可以用于生成扫描环境的三维模型，以便从地面或空中构建房间、街道、房屋、社区或景观的地图。潜在的应用领域可能是建造、制图、房地产管理、土地测量等。作为示例，根据本发明的装置可以用于能够飞行的交通工具，诸如无人机或多旋翼机，以便监测建筑物、烟囱、生产场所、农业生产环境(诸如田地)、生产设备或景观，以支持救援行动，以支持在危险环境中工作，以支持在室内或室外的燃烧场所的消防队，以查找或监测一个或多个人、动物或移动对象，或用于娱乐目的，诸如无人机跟随和记录一个或多个进行运动(诸如滑雪或骑自行车等)的人，这可以通过跟随头盔、标记、信标装置等来实现。可以使用根据本发明的装置识别障碍物，遵循预定义的路线，跟随边缘、管道、建筑物等，或者记录环境的全局或局部地图。此外，根据本发明的装置可以用于无人机的室内或室外定点和定位，用于稳定大气压力传感器不够准确的室内无人机的高度，或者用于多个无人机的交互，诸如多个无人机的一体化运动或空中充电或加油等。

此外，根据本发明的装置还可以用于诸如chain(cedec家用电器互操作网络)的家用电器的互连网络内，以在家庭中互连、自动化和控制基本的电器相关服务，例如，能量或负载管理、远程诊断、宠物相关电器、儿童相关电器、儿童监视、电器相关监视、对老年人或病人的支持或服务、家庭安全和/或监视、电器操作的遥控、和自动维护支持。此外，根据本发明的装置可以用在诸如空调系统的制热或制冷系统中，以特别地取决于一个或多个人的位置，定位房间的哪一部分应被调到一定的温度或湿度。此外，根据本发明的装置可以用于家用机器人，诸如可用于家务的服务或自主机器人。根据本发明的装置可以用于许多不同的目的，诸如为了安全的目的，避免碰撞或对环境制图、还可以用于识别用户、针对给定用户个性化机器人的性能，或者用于姿势或面部识别。作为示例，根据本发明的装置可以用于机器人真空吸尘器、地板洗涤机器人、干扫机器人、用于熨烫衣服的熨烫机器人、诸如猫砂机器人的动物垃圾机器人、检测入侵者的安全机器人、机器人割草机、自动水池清洗机、雨水槽清洗机器人、窗户清洗机器人、玩具机器人、现场遥现机器人、向较少移动的人提供陪伴的社交机器人、或将语音翻译成符号语言或将符号语言翻译成语音的机器人。在较少移动的人(诸如老年人)的背景下，具有根据本发明的装置的家用机器人可以用于拾取对象、运送对象、以及以安全的方式与对象和用户进行交互。此外，根据本发明的装置可以用于使用危险材料或对象或在危险环境中操作的机器人。作为非限制性示例，根据本发明的装置可以用于机器人或无人驾驶的遥控车辆中，以便操作诸如化学材料或放射性材料之类的危险材料(尤其是在灾难之后)或其他危险或潜在危险的对象，诸如地雷、未爆炸的武器等，或在不安全的环境中操作或调查不安全的环境，例如靠近燃烧的对象或灾后区域，或用于在空中、海洋、陆地等中的有人或无人救援操作。

此外，根据本发明的装置可以用在家用、移动或娱乐装置中，诸如冰箱、微波炉、洗衣机、窗帘或百叶窗、家用报警器、空调装置、加热装置、电视机、音响装置、智能手表、移动电话、电话机、洗碗机、灶具等，以检测人的存在，以监测装置的内容或功能，或者与人交互和/或与其他家用、移动或娱乐装置共享关于该人的信息。在此，根据本发明的装置可以用于支持老年人或残疾人、盲人或视力有限的人，诸如在家务或工作方面，诸如在用于保持、携带或拾取对象的装置中，或者在通过光学和/或声学信号适于发送环境中的障碍物的信号的安全系统中。

根据本发明的装置可以进一步在农业中使用，例如完全或部分地检测和分类害虫、杂草和/或感染的农作物，其中农作物可能被真菌或昆虫感染。此外，为了收获作物，根据本发明的装置可以用于检测动物，诸如鹿，否则这些动物可能受到收获装置伤害。此外，根据本发明的装置可以用于监测田间或温室中植物的生长，特别地以针对田间或温室中给定区域或者甚至是针对给定植物来调节水或肥料的量或作物保护产品。此外，在农业生物技术中，根据本发明的装置可以用于监测植物的尺寸和形状。

此外，根据本发明的装置可以与检测化学品或污染物的传感器、电子鼻芯片、检测细菌或病毒等的微生物传感器芯片、盖革(geiger)计数器、触觉传感器、热传感器等组合。这可以例如用于构建智能机器人，该智能机器人被配置为用于处理危险或困难的任务，诸如治疗高度感染的患者、处理或去除高度危险的物质、清洁高度污染区，诸如高度放射性区或化学物质泼洒物、或用于农业中的病虫害防治。

根据本发明的一个或多个装置可进一步用于扫描对象，诸如与cad或类似软件组合，诸如用于添加剂制造和/或3d打印。其中，可以例如，在x、y或z方向上或以这些方向的任何任意组合，诸如同时地，使用根据本发明的装置的高尺寸精度。在该方面，对可以提供来自检测器的反射或漫散射光的表面上的被照射光斑的距离的确定可以实际上独立于光源与被照射光斑的距离来执行。本发明的该特性与诸如三角测量或诸如飞行时间(tof)方法的已知方法形成直接对比，其中光源和被照射光斑之间的距离必须先验已知或后验计算的，以便能够确定检测器和被照射光斑之间的距离。与其形成对比，对于根据本发明的检测器，适当地照射光斑可能就足够了。此外，根据本发明的装置可以用于扫描诸如金属表面的反射表面，与它们是包括固体表面还是包括液体表面无关。此外，根据本发明的装置可以用于检查和维护中，诸如管道检测计。此外，在生产环境中，根据本发明的装置可以用于处理形状不规则的对象，诸如天然生长的对象，诸如通过形状或尺寸分选蔬菜或其它天然产物，或切割产品，诸如肉或以低于加工步骤所需精度的精度制造的对象。

此外，根据本发明的装置还可以用于本地导航系统中以允许自动地或部分自动地移动的车辆或多个直升机等通过室内或室外空间。非限制性示例可以包括车辆移动通过自动化货架，以拾取对象以及将它们放置在不同位置。室内导航可进一步用于商场、零售商店、博物馆、机场或火车站，以跟踪移动商品、移动装置、行李、客户或员工的位置，或向用户提供位置特定信息，诸如地图上的当前位置、或关于出售的商品的信息等。

此外，根据本发明的装置可以用于确保摩托车的安全驾驶，诸如通过监测速度、倾斜度、即将到来的障碍物、道路的不均匀性或曲线等对摩托车的驾驶辅助。此外，根据本发明的装置可以用于火车或电车中以避免碰撞。

此外，根据本发明的装置可以用于手持装置中，诸如用于扫描包装或包裹以优化物流过程。此外，根据本发明的装置可以用于另外的手持装置，诸如个人购物装置、rfid读取器、用于医院或诸如用于医疗用途的健康环境的手持装置，或者以便获得、交换或记录患者或患者健康相关的信息、用于零售或健康环境的智能徽章等。

如上所述，根据本发明的装置可以进一步用于制造、质量控制或识别应用中，诸如在产品识别或尺寸识别中(诸如用于找到最优位置或包装，以减少浪费等)。此外，根据本发明的装置可用于物流应用。因此，根据本发明的装置可用于优化装载或包装容器或车辆。此外，根据本发明的装置可用于制造领域中的表面损坏的监测或控制，用于监测或控制租赁对象(诸如租赁车辆)和/或用于保险应用，诸如用于损坏评估。此外，根据本发明的装置可以用于识别材料、对象或工具的尺寸，诸如用于最优材料处理，特别是与机器人组合。此外，根据本发明的装置可以用于生产中的过程控制，例如用于观察罐的填充高度。此外，根据本发明的装置可用于维护生产资产，例如但不限于罐、管道、反应器、工具等。此外，根据本发明的装置可用于分析3d质量标记。此外，根据本发明的装置可以用于制造定制商品，诸如牙齿嵌体、牙套、假体、衣服等。根据本发明的装置同样可以与用于快速原型设计、3d复制等的一个或多个3d打印机组合。此外，根据本发明的装置可以用于检测一个或多个物品的形状，诸如用于防盗版和防伪的目的。

此外，根据本发明的装置可以用在姿势识别的背景中。在这种背景下，姿势识别与根据本发明的装置结合可以特别地用作用于通过身体、身体部位或对象的运动将信息传输到机器的人机交互。在此，优选地，该信息可以通过手或手部的一部分(诸如手指)的运动来传输，特别地，通过指向对象；应用符号语言(诸如用于聋人)；为数字、赞成、不赞成等做标记；通过挥手，诸如当要求某人靠近、离开、或欢迎某人、按压对象、拍摄对象，或者在运动或音乐领域，手或手指锻炼中，如热身锻炼。此外，该信息可以通过手臂或腿的运动来传输，诸如旋转、踢、抓、扭转、旋转、滚动、浏览、推、弯曲、拳打、摇动，手臂、腿、双臂或双腿，或者手臂和腿的组合，诸如用于运动或音乐的目的，诸如用于娱乐、锻炼或机器的培训功能。此外，该信息可以通过全身或其主要部分的运动来传输，诸如跳跃、旋转或做出复杂符号，诸如机场或交通警察使用的以便传输信息的符号语言，诸如“右转”、“左转”、“前进”、“减速”、“停止”或“停止发动机”，或通过假装游泳、潜水、跑步、射击等；或通过进行复杂运动或体位，诸如瑜伽、普拉提、柔道、空手道、跳舞或芭蕾。此外，该信息可以通过使用用于控制与模拟装置对应的虚拟装置的真实或模拟装置来传输，诸如使用用于控制计算机程序中的虚拟吉他功能的模拟吉他，使用用于控制计算机程序中的虚拟吉他功能的真实吉他；使用用于阅读电子书或移动页面或浏览虚拟文档的真实或模拟书；使用用于在计算机程序中绘画的真实或模拟笔等。此外，该信息的传输可以被耦合至向用户的反馈，诸如声音、振动或运动。

在音乐和/或乐器的背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用于练习目的、乐器控制、乐器录制、通过使用模拟乐器或者仅通过假装有乐器存在(诸如弹奏空气吉他)来播放或录制音乐，诸如以避免噪音或进行录制，或者用于指挥虚拟管弦乐团、合奏团、乐队、大乐队、合唱团等，用于练习、锻炼、录制或娱乐目的等。

此外，在安全和监视的背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用于识别人的运动轮廓，诸如通过走路方式或身体移动方式来识别人；或者使用手符号或动作或者身体部位或全身的符号或动作作为访问或识别控制，诸如个人识别符号或个人识别动作。

此外，在智能家居应用或物联网的背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用于家用装置的中央控制或非中央控制，家用装置可以是家庭电器和/或家用装置(诸如冰箱、集中供暖、空调、微波炉、制冰机或热水器)或者娱乐装置(诸如电视机、智能电话、游戏控制台、录像机、dvd播放器、个人计算机、笔记本电脑、平板电脑或其组合)，或者家用装置和娱乐装置的组合的互连网络的一部分。

此外，在虚拟现实或增强现实的背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用于控制虚拟现实应用或增强现实应用的移动或功能，诸如使用符号、姿势、身体移动或身体部位移动等来玩游戏或控制游戏；移动通过虚拟世界；操纵虚拟对象；使用虚拟对象(诸如球、象棋图、石头、乐器、工具、画笔)练习、锻炼或进行体育运动、玩艺术、手工制作、播放音乐或玩游戏。

此外，在医学背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用来支持康复训练、远程诊断；或者监视或检查手术或治疗；覆盖并显示具有医疗装置位置的医学图像，或者将诸如来自磁共振断层造影术或x射线等的显示器预记录的医学图像与来自在手术或治疗期间记录的内窥镜或超声波等的图像重叠。

此外，在制造和过程自动化的背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用于控制、教导或编程机器人、无人机、无人驾驶自动驾驶车辆、服务机器人、可移动对象等，诸如用于编程、控制、制造、操纵、修理或教导目的，或用于远程操作对象或区域，诸如出于安全原因或用于维护目的。

此外，在商业智能度量的背景中，根据本发明的装置与姿势识别相结合可以用于人员计数、调查顾客移动、顾客花费时间的区域、对象、顾客测试、花费、探测等。

此外，根据本发明的装置可以用在自己动手做或专业工具的背景中，尤其是电驱动或电动机驱动工具或动力工具，例如钻机、锯、凿子、锤子、扳手、钉枪、圆盘切割机、金属剪刀和切片机、角磨机、模具磨床、钻头、锤钻、热枪、扳手、砂光机、雕刻机、打钉机、曲线锯、板接合机(buiscuitjoiner)、木材路由器、刨床、磨光器、瓦片切割机、垫圈、滚轴、砖墙开凿机、车床、冲击驱动器、连接器、油漆辊子、喷枪、榫眼机或焊接机，特别地，以支持制造中的精度，保持最大或最小距离，或者用于安全度量。

此外，根据本发明的装置可以用于辅助视觉受损的人。此外，根据本发明的装置可以用于触摸屏中，以便避免诸如出于卫生原因的直接背景，其可以用于零售环境中、医疗应用中、生产环境中等。此外，根据本发明的装置可以用于农业生产环境中，诸如稳定清洁机器人、收蛋机、挤奶机、收割机器、农机、收割机、运输机、联合收割机、拖拉机、耕耘机、犁、去石机、耙、带式犁，诸如马铃薯种植机的播种机、撒肥机、喷雾器、洒水器系统、割谷机、打包机、装载机、叉车、割草机等。

此外，根据本发明的装置可用于选择和/或搭配衣服、鞋、眼镜、帽子、假体、牙套，用于具有受限沟通技巧或可能性的人或动物，诸如儿童或受伤人员，等等。此外，根据本发明的装置可用于仓库、物流、配送、运输、装载、卸载、智能制造、工业4.0等背景中。此外，在制造背景中，根据本发明的装置可用于加工、分配、弯曲、材料处理等的背景中。

根据本发明的装置可以与一个或多个其他类型的测量装置组合。因此，根据本发明的装置可以与一个或多个其他类型的传感器或检测器组合，诸如飞行时间(tof)检测器、立体相机、光场相机、激光雷达、雷达、声纳、超声波检测器或干涉仪。当根据本发明的装置与至少一个其他类型的传感器或检测器组合时，根据本发明的装置和至少一个另外的传感器或检测器可以被设计为独立的装置，其中根据本发明的装置与至少一个另外的传感器或检测器分离。替代地，根据本发明的装置和至少一个另外的传感器或检测器可以完全或部分地集成或设计为单个装置。

因此，作为非限制性示例，根据本发明的装置可以进一步包括立体相机。如在此所使用的，立体相机是被设计用于从至少两个不同视角捕获场景或对象的图像的相机。因此，根据本发明的装置可以与至少一个立体相机组合。

立体相机的功能在本领域中通常是已知的，因为立体相机通常对本领域技术人员是已知的。与根据本发明的装置的组合可以提供附加的距离信息。因此，除了立体相机的信息之外，根据本发明的装置还可适于提供关于由立体相机捕获的场景内的至少一个对象的纵向位置的至少一项信息。由立体相机提供的信息，诸如通过评估通过使用立体相机进行的三角测量所获得的距离信息，可以通过使用根据本发明的装置来校准和/或验证。因此，作为示例，立体相机可以用于诸如通过使用三角测量来提供关于至少一个对象的纵向位置的至少一个第一信息项，并且根据本发明的装置可以用于提供关于至少一个对象的纵向位置的至少一个第二信息项。第一信息项和第二信息项可用于提高测量的准确性。因此，第一信息项可以用于校准第二信息项，反之亦然。因此，作为示例，根据本发明的装置可以形成具有立体相机和根据本发明的装置的立体相机系统，其中立体相机系统适于通过使用根据本发明的装置提供的信息校准由立体相机提供的信息。

因此，附加地或替代地，根据本发明的装置可以适于使用由根据本发明的装置提供的第二信息项来校正由立体相机提供的第一信息项。附加地或替代地，根据本发明的装置可以适于使用由根据本发明的装置提供的第二信息项来校正立体相机的光学失真。此外，根据本发明的装置可以适于计算由立体相机提供的立体信息，并且由根据本发明的装置提供的第二信息项可以用于加速立体信息的计算。

作为示例，根据本发明的装置可以适于使用由根据本发明的装置捕获的场景内的至少一个虚拟或真实对象来校准立体相机。作为示例，一个或多个对象和/或区和/或斑点可以用于该校准。作为示例，可以通过使用根据本发明的装置来确定至少一个对象或斑点的距离，并且可以通过使用该距离来校准由立体相机提供的距离信息，该距离通过使用根据本发明的装置来确定。例如，根据本发明的装置的至少一个有源光斑可以用作立体相机的校准点。作为示例，有源光斑可以在图片中自由移动。

根据本发明的装置可适于通过使用由有源距离传感器提供的信息来连续或不连续地校准立体相机。因此，作为示例，该校准可以以规则的间隔持续地或偶尔地进行。

此外，典型的立体相机呈现出取决于对象距离的测量误差或不确定性。当与由根据本发明的装置提供的信息组合时，可以减小该测量误差。

立体相机与其他类型的距离传感器的组合在本领域中通常是已知的。因此，在d.scaramuzza等人2007年的ieee/rsjinternationalconferenceonintelligentrobotsandsystems，iros2007，第4164-4169页中，公开了从自然场景中相机和3d激光测距仪的外部自校准。类似地，在d.klimentjew等人2010年的ieeeconferenceonmultisensorfusionandintegrationforintelligentsystems(mfi)，第236-241页中，公开了用于对象识别的相机和3d激光测距仪的多传感器融合。如本领域技术人员将认识到的，本领域已知的这些设置中的激光测距仪可以简单地由根据本发明的至少一个装置替代或补充，而不改变这些现有技术文献所公开的方法和优点。对于立体相机的潜在设置，可以参考这些现有技术文献。而且，至少一个可选立体相机的其他设置和实施例是可行的。

优选地，对于光学检测器、方法、人机接口、娱乐装置、跟踪系统、相机以及检测器的各种用途的进一步可能的细节，特别是关于传送装置、横向光学传感器、评估装置以及(如果适用)纵向光学传感器、调制装置、照射源和成像装置、特别是关于可能的材料、设置和进一步的细节，可以参考以下中的一者或多者：wo2012/110924a1、us2012/206336a1、wo2014/097181a1、us2014/291480a1、以及wo2016/120392a1，所有这些文献的全部内容通过参考并入本文中。

上述检测器、方法、人机接口和娱乐装置，以及所提出的用途与现有技术相比具有相当多的优点。因此，通常，可以提供简单但有效的检测器，用于准确地确定空间中的至少一个对象的位置。其中，作为示例，可以以快速有效的方式确定对象或其一部分的三维坐标。温差电单元的另一特定优点是检测器能够在室温下工作，因此其可以保持不被冷却，由此允许在不被强迫采用任何冷却系统(为了实现合理的低噪声信号)的情况下进行检测。

与现有技术中已知的装置相比，所提出的检测器提供了高度简单性，特别是在检测器的光学设置方面。这种高度简单性与高精度测量的可能性相结合，特别适于机器控制，例如在人机接口中，更优选地在游戏、跟踪、扫描和立体视觉中。因此，可以提供成本有效的娱乐装置，该装置可用于大量的游戏、娱乐、跟踪、扫描和立体视觉目的。

总之，在本发明的上下文中，以下实施例被认为是特别优选的：

实施例1：一种用于光学检测至少一个对象的检测器，包括：

-至少一个纵向光学传感器，其中所述纵向光学传感器具有至少一个传感器区域，其中所述纵向光学传感器被设计为以依赖于光束对所述传感器区域的照射的方式生成至少一个纵向传感器信号，其中给定相同的照射总功率，所述纵向传感器信号取决于所述传感器区域中的所述光束的束横截面，其中所述传感器区域是或包括至少一个温差电单元，其中所述温差电单元被设计为在所述光束照射所述传感器区域或其一部分时，由于所述温差电单元中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者而生成所述纵向传感器信号；以及

-至少一个评估装置，其中所述评估装置被设计为通过评估所述纵向传感器信号来生成关于所述对象的纵向位置的至少一个信息项。

实施例2：根据前一实施例所述的检测器，其中所述温差电单元包括温差电材料或温差电装置中的至少一者。

实施例3：根据前一实施例所述的检测器，其中所述温差电材料包括至少一种热电材料。

实施例4：根据前一实施例所述的检测器，其中所述热电材料中的温度的时间变化被设计为生成所述纵向传感器信号。

实施例5：根据前一实施例所述的检测器，其中所述纵向传感器信号包括跨所述热电材料的电压的变化。

实施例6：根据前一实施例所述的检测器，其中所述热电材料包括无机热电材料或有机热电物质中的至少一者。

实施例7：根据前一实施例所述的检测器，其中所述无机热电材料包括极性晶体结构。

实施例8：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述无机热电材料包括钽酸锂(litao3)、氮化镓(gan)、硝酸铯(csno3)、锆钛酸铅(pb[zrxti1-x]o3，其中0<x<1；pzt)，其混合物和/或掺杂变体中的至少一者。

实施例9：根据前三个实施例中任一项所述的检测器，其中所述有机热电物质包括聚氟乙烯、苯基吡啶衍生物、酞菁钴、l-丙氨酸、硫酸三甘氨酸、其混合物和/或掺杂变体中的至少一者。

实施例10：根据前六个实施例中任一项所述的检测器，其中所述热电材料被设计为在所述光束照射所述传感器区域时生成所述纵向传感器信号，其中所述光束具有1.5μm至30μm，优选地2μm至20μm的波长。

实施例11：根据前七个实施例中任一项所述的检测器，其中所述热电材料被设置为所述热电材料的层。

实施例12：根据前一实施例所述的检测器，其中所述层呈现出1nm至2mm，优选地2nm至1mm，更优选地2nm至0.5mm的厚度。

实施例13：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中至少两个电极接触所述热电材料的层，其中所述至少两个电极被施加到所述层的不同位置处。

实施例14：根据前一实施例所述的检测器，其中所述至少两个电极被施加到所述层的同一侧。

实施例15：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述热电材料的至少一个层被直接或间接地施加到至少一个基板上。

实施例16：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述基板是绝缘基板。

实施例17：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述基板在1.5μm至30μm，优选地在2μm至20μm的波长内是至少部分地透明的或半透明的。

实施例18：根据前七个实施例中任一项所述的检测器，其中所述纵向光学传感器的传感器区域由所述热电材料的层的表面形成，其中所述表面面向所述对象或背向所述对象。

实施例19：根据前八个实施例中任一项所述的检测器，其中所述纵向传感器的传感器区域完全是一个连续的传感器区域，其中所述纵向传感器信号是整个传感器区域的均匀传感器信号。

实施例20：根据实施例2所述的检测器，其中所述温差电装置包括至少一个温差电偶，其中所述温差电偶包括至少两个不同种类的电导体，其中所述不同种类的电导体被设计为形成至少两个空间上分离的电接点，其中当所述空间上分离的电接点中的至少一者之间存在温差时，在所述空间上分离的电接点之间产生电压。

实施例21：根据前一实施例所述的检测器，其中所述温差电装置包括至少两个温差电偶，其中所述至少两个温差电偶被串联地布置。

实施例22：根据前一实施例所述的检测器，其中所述温差电装置包括多个温差电偶(温差电堆)，其中所述多个温差电偶被串联地布置。

实施例23：根据前一实施例所述的检测器，其中所述温差电堆包括2至1000个温差电偶，优选地5至500个温差电偶，最优选地10至120个温差电偶。

实施例24：根据前四个实施例中任一项所述的检测器，其中所述温差电偶中的温度的空间变化被设计为生成所述纵向传感器信号。

实施例25：根据前一实施例所述的检测器，其中所述纵向传感器信号包括与所述温差电偶中的温度的空间变化成比例的输出电压。

实施例26：根据前六个实施例中任一项所述的检测器，其中所述温差电偶中的温度的空间变化包括局域温差或温度梯度。

实施例27：根据前一实施例所述的检测器，其中所述温差电偶以所述光束被设计为照射第一类电接点(热接点)的方式布置在所述传感器区域中，其中第二类电接点(冷接点)被连接到散热器。

实施例28：根据前一实施例所述的检测器，其中所述纵向传感器信号包括所述温差电偶中的所述第一类电接点和所述第二类电接点之间的输出电压。

实施例29：根据前一实施例所述的检测器，其中所述输出电压与所述温差电偶中的所述第一类电接点和所述第二类电接点之间的温度变化成比例。

实施例30：根据前十个实施例中任一项所述的检测器，其中所述电导体包括导电材料的薄膜。

实施例31：根据前一实施例所述的检测器，其中所述至少一个温差电偶的传感器区域呈现出0.01mm²至100mm²，优选地0.03mm²至30mm²的有效面积。

实施例32：根据前十二个实施例中任一项所述的检测器，其中所述电导体呈现出n型导电材料和p型导电材料的交替布置。

实施例33：根据前一实施例所述的检测器，其中所述n型导电材料包括sb或n型si中的至少一者。

实施例34：根据前一实施例所述的检测器，其中所述p型导电材料包括bi、au、al或p型si中的至少一者。

实施例35：根据前十五个实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器包括基板。

实施例36：根据前一实施例所述的检测器，其中所述第一类电导体(热接点)被覆有吸能器，该吸能器悬浮在薄膜上并且与所述基板热隔离。

实施例37：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述散热器是或包括所述基板的一部分。

实施例38：根据前十七个实施例中任一项所述的检测器，其中所述至少一个温差电偶被设计为检测uv、可见光、nir、中ir或fir光谱范围的至少一者中的电磁辐射。

实施例39：根据前一实施例所述的检测器，其中所述至少一个温差电偶呈现出对uv光谱范围至fir光谱范围的电磁辐射的平坦响应，其中所述平坦响应指示小于50％的响应变化。

实施例40：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，进一步包括至少一个光学带通滤波器。

实施例41：根据前一实施例所述的检测器，其中所述光学带通滤波器被设计为提供针对选定波长范围的光谱灵敏度。

实施例42：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器不被冷却。

实施例43：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述评估装置被设计为根据所述照射的几何形状和所述对象相对于所述检测器的相对定位之间的至少一个预定义关系而生成关于所述对象的纵向位置的至少一个信息项，优选地考虑所述照射的已知功率，并且可选地考虑调制所述照射使用的调制频率。

实施例44：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述评估装置适于标准化所述纵向传感器信号并且独立于所述光束的强度而生成关于所述对象的纵向位置的信息。

实施例45：根据前一实施例所述的检测器，其中所述评估装置适于通过比较不同纵向传感器的纵向传感器信号来识别所述光束是变宽还是变窄。

实施例46：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述评估装置适于通过根据所述至少一个纵向传感器信号确定所述光束的直径来生成关于所述对象的纵向位置的所述至少一个信息项。

实施例47：根据前一实施例所述的检测器，其中所述评估装置适于将所述光束的直径与所述光束的已知光束特性进行比较，以便优选地根据所述光束的束直径对所述光束的传播方向上的至少一个传播坐标的已知依赖性和/或根据所述光束的已知高斯分布，确定关于所述对象的纵向位置的所述至少一个信息项。

实施例48：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器还具有用于调制所述照射的至少一个调制装置。

实施例49：根据前一实施例所述的检测器，其中所述检测器被设计为在不同调制的情况下检测至少两个纵向传感器信号，特别是分别不同的调制频率下的至少两个传感器信号，其中所述评估装置被设计为通过评估所述至少两个纵向传感器信号来生成关于所述对象的纵向位置的所述至少一个信息项。

实施例50：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述纵向光学传感器另外以这样的方式被设计：给定相同的照射总功率，所述纵向传感器信号取决于所述照射的调制的调制频率。

实施例51：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器包括至少两个纵向光学传感器。

实施例52：根据前一实施例所述的检测器，其中所述至少两个纵向光学传感器被布置为阵列。

实施例53：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述纵向光学传感器的阵列垂直于所述光轴布置。

实施例54：根据前述实施例中任一项所述的检测器，进一步包括至少一个照射源。

实施例55：根据前一实施例所述的检测器，其中所述照射源选自：至少部分地被连接到所述对象和/或至少部分地与所述对象相同的照射源；被设计为利用初级辐射至少部分地照射所述对象的照射源。

实施例56：根据前一实施例所述的检测器，其中通过所述初级辐射在所述对象上的反射和/或通过由所述初级辐射刺激的所述对象本身的光发射来生成所述光束。

实施例57：根据前一实施例所述的检测器，其中所述纵向光学传感器的光谱灵敏度由所述照射源的光谱范围覆盖。

实施例58：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器还包括至少一个传送装置，所述传送装置适于将所述光束引导到所述光学传感器上。

实施例59：根据前一实施例所述的检测器，其中所述传送装置包括光学透镜、反射镜、分束器、光学滤波器中的至少一者。

实施例60：根据前述实施例中任一项所述的检测器，进一步包括至少一个横向光学传感器，所述横向光学传感器适于确定从所述对象行进到所述检测器的所述光束的横向位置，所述横向位置是与所述检测器的光轴垂直的至少一个维度上的位置，所述横向光学传感器适于生成至少一个横向传感器信号，其中所述评估装置进一步被设计为通过评估所述横向传感器信号来生成关于所述对象的横向位置的至少一个信息项。

实施例61：根据前一实施例所述的检测器，其中所述横向光学传感器是或包括至少一个另外的温差电单元，其中当所述光束照射所述另外的温差电单元时，所述另外的温差电单元中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者被设计为生成所述横向传感器信号。

实施例62：根据前一实施例所述的检测器，其中所述另外的温差电单元包括根据涉及热电材料的实施例中任一项所述的热电材料。

实施例63：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述热电材料被设置为热电材料的层。

实施例64：根据前四个实施例中任一项所述的检测器，其中所述横向光学传感器进一步包括接触所述热电材料的至少两个电极，其中所述电极被设计为提供所述至少一个横向传感器信号。

实施例65：根据前一实施例所述的检测器，其中所述电极是分裂电极，其中每个分裂电极包括至少两个部分电极。

实施例66：根据前一实施例所述的检测器，其中提供至少四个部分电极，所述部分电极中的每一者优选地包括t形状。

实施例67：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中通过所述部分电极的电流取决于所述光束在所述传感器区域中的位置。

实施例68：根据前一实施例所述的检测器，其中所述横向光学传感器适于根据通过所述部分电极的电流来生成所述横向传感器信号。

实施例69：根据前两个实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器，优选地为横向光学传感器和/或所述评估装置，适于从通过所述部分电极的电流的至少一个比率导出关于所述对象的横向位置的信息。

实施例70：根据前十个实施例中任一项所述的检测器，其中所述横向光学传感器和所述至少一个纵向光学传感器沿着所述光轴堆叠，以使得沿着所述光轴行进的光束同时照射到所述横向光学传感器和所述至少一个纵向光学传感器。

实施例71：根据前一实施例所述的检测器，其中所述光束随后通过所述横向光学传感器和所述至少一个纵向光学传感器，反之亦然。

实施例72：根据前一实施例所述的检测器，其中所述光束在照射到所述至少一个纵向光学传感器之前通过所述横向光学传感器。

实施例73：根据前十二个实施例中任一项所述的检测器，其中所述横向传感器信号选自电流和电压或其导出的任何信号。

实施例74：根据前述实施例中任一项所述的检测器，其中所述检测器进一步包括至少一个成像装置。

实施例75：根据前一权利要求所述的检测器，其中所述成像装置位于离所述对象最远的位置。

实施例76：根据前一权利要求所述的检测器，其中所述成像装置是不透明的(intransparent)装置。

实施例77：根据前三个实施例中任一项所述的检测器，其中所述光束在照射所述成像装置之前通过所述至少一个纵向光学传感器。

实施例78：根据前四个实施例中任一项所述的检测器，其中所述成像装置包括相机。

实施例79：根据前五个实施例中任一项所述的检测器，其中所述成像装置包括以下至少一者：无机相机；单色相机；多色相机；全色相机；像素化无机芯片；像素化有机相机；ccd芯片，优选地为多色ccd芯片或全色ccd芯片；cmos芯片；ir相机；rgb相机。

实施例80：一种布置，包括根据前述实施例中任一项所述的至少两个检测器。

实施例81：根据前两个实施例中任一项所述的布置，其中所述布置进一步包括至少一个照射源。

实施例82：一种人机接口，用于在用户和机器之间交换至少一个信息项，特别是用于输入控制命令，其中所述人机接口包括根据前述涉及检测器的实施例中任一项所述的至少一个检测器，其中所述人机接口被设计为借助于所述检测器生成所述用户的至少一项几何信息，其中所述人机接口被设计为向所述几何信息分配至少一个信息项，特别是至少一个控制命令。

实施例83：根据前一实施例所述的人机接口，其中所述用户的所述至少一项几何信息选自：所述用户的身体的位置；所述用户的至少一个身体部位的位置；所述用户的身体的取向；所述用户的至少一个身体部位的取向。

实施例84：根据前两个实施例中任一项所述的人机接口，其中所述人机接口还包括能够连接到所述用户的至少一个信标装置，其中所述人机接口适于使得所述检测器可以生成关于所述至少一个信标装置的位置的信息。

实施例85：根据前一实施例所述的人机接口，其中所述信标装置包括至少一个照射源，所述至少一个照射源适于生成将被发送到所述检测器的至少一个光束。

实施例86：一种娱乐装置，用于执行至少一个娱乐功能，特别是游戏，其中所述娱乐装置包括根据前述涉及人机接口的实施例中任一项所述的至少一个人机接口，其中所述娱乐装置被设计为使得玩家能够借助于所述人机接口输入至少一个信息项，其中所述娱乐装置被设计为根据所述信息改变娱乐功能。

实施例87：一种跟踪系统，用于跟踪至少一个可移动对象的位置，所述跟踪系统包括根据前述涉及检测器的实施例中任一项所述的至少一个检测器，所述跟踪系统还包括至少一个跟踪控制器，其中所述跟踪控制器适于跟踪所述对象的一系列位置，每个位置包括关于所述对象在特定时间点的位置的至少一个信息项。

实施例88：根据前一实施例所述的跟踪系统，其中所述跟踪系统还包括能够连接到所述对象的至少一个信标装置，其中所述跟踪系统适于使得所述检测器可以生成关于所述至少一个信标装置的所述对象的位置的信息。

实施例89：一种扫描系统，用于确定至少一个对象的至少一个位置，所述扫描系统包括根据前述涉及检测器的实施例中任一项所述的至少一个检测器，所述扫描系统还包括适于发射至少一个光束的至少一个照射源，所述至少一个光束被配置为照射位于所述至少一个对象的至少一个表面处的至少一个点，其中所述扫描系统被设计为通过使用所述至少一个检测器生成关于所述至少一个点与所述扫描系统之间的距离的至少一个信息项。

实施例90：根据前一实施例所述的扫描系统，其中所述照射源包括至少一个人造照射源，特别是至少一个激光源和/或至少一个白炽灯和/或至少一个半导体光源。

实施例91：根据前两个实施例中任一项所述的扫描系统，其中所述照射源发射多个个体光束，特别是呈现出相应间距(特别是规则间距)的光束阵列。

实施例92：根据前三个实施例中任一项所述的扫描系统，其中所述扫描系统包括至少一个壳体。

实施例93：根据前一实施例所述的扫描系统，其中在所述至少一个点与所述扫描系统的所述壳体(特别是所述壳体的前边缘或后边缘)上的特定点之间确定关于所述至少一个点和所述扫描系统距离之间的距离的至少一个信息项。

实施例94：根据前两个实施例中任一项所述的扫描系统，其中所述壳体包括显示器、按钮、紧固单元、调平单元中的至少一者。

实施例95：一种立体系统，包括根据涉及跟踪系统的实施例中任一项所述的至少一个跟踪系统以及根据涉及扫描系统的实施例中任一项所述的至少一个扫描系统，其中所述跟踪系统和所述扫描系统各自包括至少一个光学传感器，所述至少一个光学传感器以如下方式位于准直布置中：该方式使得它们在平行于所述立体系统的光轴的取向上对准，并且同时相对于与所述立体系统的光轴垂直的取向呈现出个体移位。

实施例96：根据前一实施例所述的立体系统，其中所述跟踪系统和所述扫描系统各自包括至少一个纵向光学传感器，其中所述纵向光学传感器的传感器信号被组合以确定关于所述对象的纵向位置的信息项。

实施例97：根据前一实施例所述的立体系统，其中所述纵向光学传感器的传感器信号通过施加不同的调制频率而相对于彼此是可区分的。

实施例98：根据前一实施例所述的立体系统，其中所述立体系统还包括至少一个横向光学传感器，其中所述横向光学传感器的传感器信号用于确定关于所述对象的横向位置的信息项。

实施例99：根据前一实施例所述的立体系统，其中通过将关于所述对象的纵向位置的信息项和关于所述对象的横向位置的信息项组合来获得对象的立体视图。

实施例100：一种用于对至少一个对象进行成像的相机，所述相机包括根据前述涉及检测器的实施例中任一项所述的至少一个检测器。

实施例101：一种用于光学检测至少一个对象的方法，特别是通过使用根据前述涉及检测器的实施例中任一项所述的检测器，包括以下步骤：

-通过使用至少一个纵向光学传感器来生成至少一个纵向传感器信号，其中所述纵向光学传感器具有至少一个传感器区域，其中所述至少一个纵向传感器信号以依赖于光束对所述传感器区域的照射的方式生成，其中给定相同的照射总功率，所述纵向传感器信号取决于所述传感器区域中的所述光束的束横截面，其中所述传感器区域是或包括至少一个温差电单元，其中在所述光束照射所述传感器区域或其一部分时，所述温差电单元中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者被设计为生成所述纵向传感器信号；以及

-通过评估所述纵向传感器信号来生成关于所述对象的纵向位置的至少一个信息项。

实施例102：根据前述涉及检测器的实施例中任一项所述的检测器的用途，用于选自以下项的使用目的：气体感测、火灾检测、火焰检测、热检测、烟雾检测、燃烧监测、光谱学、温度感测、运动感测、工业监测、化学感测、排气监测、距离测量，特别是在交通技术中；位置测量，特别是在交通技术中；娱乐应用；安全应用；人机接口应用；跟踪应用；扫描应用；摄影应用；成像应用或相机应用；用于生成至少一个空间的地图的地图绘制应用；用于车辆的归航或跟踪信标检测器；具有热特征(比背景更热或更冷)的对象的距离和/或位置测量；立体视觉应用；机器视觉应用；机器人应用。

附图说明

从随后与从属权利要求相结合的优选示例性实施例的描述，本发明的进一步的可选细节和特征是明显的。在该上下文中，特定特征可以单独或与特征组合来实现。本发明不限于示例性的实施例。示例性实施例在附图中示意性地示出。各个附图中相同的参考标号涉及相同元件或具有相同功能的元件，或者关于它们的功能彼此对应的元件。

具体地，在附图中：

图1示出了根据本发明的检测器的示例性实施例；

图2a和2b分别示出了具有传感器区域的纵向光学传感器的示例性实施例，其中传感器区域包括热电材料的层(图2a)或温差电堆(图2b)；

图3a和3b分别示出了具有热电材料的层的横向光学传感器的示例性实施例(图3a)和用于评估横向传感器信号的评估方案的示例性示意设置(图3b)；以及

图4示出了根据本发明的光学检测器、检测器系统、人机接口、娱乐装置、跟踪系统和相机的示例性实施例。

具体实施方式

图1以高度示意性的方式示出了根据本发明的用于确定至少一个对象112的位置的光学检测器110的示例性实施例。光学检测器110包括至少一个纵向光学传感器114，在该特定实施例中，该至少一个纵向光学传感器114沿着检测器110的光轴116布置。具体地，光轴116可以是光学传感器114的设置的对称轴和/或旋转轴。此外，可以包括至少一个传送装置120，优选地为折射透镜122。壳体118中的开口124(可以特别地相对于光轴116同心地定位)优选地限定检测器110的观察方向126。可以定义坐标系128，其中与光轴116平行或反平行的方向被定义为纵向方向，而垂直于光轴116的方向可以被定义为横向方向。在图1中象征性地示出的坐标系128中，纵向方向由z表示，横向方向分别由x和y表示。然而，其它类型的坐标系128是可行的。

此外，纵向光学传感器114被设计为以依赖于光束132对纵向光学传感器114的传感器区域130的照射的方式生成至少一个纵向传感器信号。根据本发明，传感器区域130包括至少一个温差电单元134，其中在光束132照射传感器区域130时，温差电单元134中的温度的空间变化或时间变化中的至少一者被设计为生成纵向传感器信号。因此，所得到的由纵向光学传感器114在被光束132照射时提供的纵向传感器信号取决于传感器区域130中的温差电单元134中的温度的空间变化或时间变化。如图2a和2b中更详细地示出的，温差电单元134可以优选地包括温差电材料136或温差电装置138中的至少一者。经由信号引线140，纵向传感器信号可以被传输到评估装置142。

评估装置142通常被设计为通过评估纵向光学传感器114的传感器信号来生成关于对象112的位置的至少一个信息项。为此，评估装置142可以包括一个或多个电子装置和/或一个或多个软件组件，以便评估传感器信号，这些传感器信号由纵向评估单元144(由“z”表示)用符号表示。如下面将更详细地解释的，评估装置142可以适于通过比较纵向光学传感器114的多于一个纵向传感器信号来确定关于对象112的纵向位置的至少一个信息项。

用于照射纵向光学传感器114的传感器区域130的光束132可以由发光对象112产生。替代地或附加地，光束132可以由单独的照射源146产生，该照射源146可以包括环境光源和/或人造光源，例如发光二极管，其适于以对象112能够反射由光源146产生的光的至少一部分的方式照射对象112，光束132可以被配置为优选地沿着光轴116通过开口124进入光学检测器110的壳体118，从而到达纵向光学传感器114的传感器区域130。在特定实施例中(此处未示出)，照射源176可以是经调制的光源，其中照射源146的一个或多个调制特性可以由至少一个可选的调制装置控制。替代地或附加地，可以在照射源146和对象122之间和/或在对象122和纵向光学传感器114之间的光束路径中实现调制。可以构想其它可能性。在该特定实施例中，可以有利的是，在评估纵向光学传感器114的传感器信号以确定关于对象112的位置的至少一个信息项时考虑一个或多个调制特性，特别是调制频率。

通常，评估装置142可以是数据处理装置148的一部分和/或可以包括一个或多个数据处理装置148。评估装置142可以完全或部分地集成到壳体118中和/或可以完全或部分地体现为以无线或有线的方式被电连接到纵向光学传感器114的单独的装置。评估装置142可以还包括一个或多个附加组件，例如一个或多个电子硬件组件和/或一个或多个软件组件，例如一个或多个测量单元和/或一个或多个评估单元和/或一个或多个控制单元(此处未示出)。

图2a和2b示出了纵向光学传感器114的示例性实施例。在此，图2a示意性地示出了优选实施例，其中在纵向光学传感器114的传感器区域130内包括的温差电单元134以温差电材料136的形式布置。特别地，温差电材料136包括至少一种热电材料150，热电材料150中的温度的时间变化被设计为生成纵向传感器信号，如上所述，该纵向传感器信号因此可以包括跨热电材料150的电压的变化。在图2a所示的优选实施例中，热电材料150可以包括无机热电材料。特别地，热电材料150可以包括以下材料的层152：钽酸锂(litao3)、氮化镓(gan)、硝酸铯(csno3)、锆钛酸铅(pb[zrxti1-x]o3，其中0<x<1；pzt)，其混合物和/或掺杂变体。在此，热电材料150的层152可以位于基板154上，特别是透明绝缘基板156，其中基板154在1.5μm至30μm，优选地在2μm至20μm的波长内是至少部分地透明或半透明的。或者，热电材料150可以包括有机热电物质的层152，例如聚氟乙烯、苯基吡啶衍生物、酞菁钴、l-丙氨酸、硫酸三甘氨酸，其混合物和/或掺杂变体。优选地，热电材料150的层152可以呈现出1nm至2mm，优选地2nm至1mm，更优选地2nm至0.5mm的厚度。

因此，纵向光学传感器114的传感器区域130被光束132照射。给定相同的照射总功率，纵向传感器信号因此取决于由传感器区域130中的入射光束132产生的传感器区域130中的光束的束横截面158，也被称为“光斑尺寸”。因此，可观察到的特性，即，纵向传感器信号取决于入射光132对传感器区域130的照射程度，特别地实现了包括相同的总功率但在传感器区域130中呈现出不同束横截面158的两个光束132可以为纵向传感器信号提供不同的值，因此能够相互区分。

如图2a中进一步示意性示出的，纵向光学传感器114可以包括两个或更多个电极160、162，所述两个或更多个电极160、162可以优选地被设计为接触热电材料150的层152，其中电极160、162可以优选地被施加到层152的不同位置处，特别是为了确保它们不会以直接的方式彼此接触。然而，不管它们的详细布置如何，电极160、162可以特别地被设计为经由信号引线140将纵向传感器信号提供给评估装置142，例如用于进一步的处理。

由于上述热电材料150的性质，纵向光学传感器114因此能够检测中红外(中ir)光谱范围，即1.5μm至30μm，优选地2μm至20μm的光谱范围内的电磁辐射。因此，检测器110可以优选地用作ir检测器，特别是用作中ir检测器。然而，其它实施例原则上也是可行的。

图2b示意性地示出了另一优选实施例，其中在纵向光学传感器114的传感器区域130内包括的温差电单元134以温差电装置138的形式布置。在此，温差电装置138可以优选地以温差电堆164的形式布置，因此，温差电堆164包括多个温差电偶166，其中多个温差电偶166被串联地布置。优选地，温差电堆可以包括2个至1000个温差电偶166，优选地5个至500个温差电偶166，最优选地10个至120个温差电偶166。如通常所知，每个温差电偶166包括优选地以交替的布置提供的至少两个不同种类的电导体168、170。在此，电导体168、170包括两个不同种类的导电材料，例如高导电性金属(例如cu)和低导电性金属(例如fe)，或者优选地为n型导电材料172和p型导电材料174。在特别优选的实施例中，n型导电材料172可以包括sb或n型si，而p型导电材料174可以包括bi、au、al或p型si。然而，其它种类的导电材料也是可行的。

此外，在温差电堆168的每个温差电偶166中，不同种类的电导体168、170被设计为形成空间上分离的电接点176、178，即第一类电接点176和第二类电接点178。如通常所知，可能发生在空间上分离的电接点176、178之间的温差可以在空间上分离的电接点176、178之间产生电压，该电压可以构成可经由导电引线140提供给评估装置142的纵向传感器信号，例如用于进一步的处理。因此，温差电堆168的一个或多个温差电偶166中的温度的空间变化被设计为生成纵向传感器信号。

如图2b中示意性地所示，光束132可以被设计为以以下方式照射被包括在纵向光学传感器114的传感器区域130中的多个温差电偶166：即，光束132可以在束横截面158内仅照射第一类电接点176，因此第一类电接点176也可以被称为“热接点”，而第二类电接点176(也被称为“冷接点”)被布置为使得它们无法被光束132照射到。而是，第二类电接点176(即冷接点)可以被连接到在此可以用作散热器180的基板154。举例来说，第一类电导体176(即热接点)可以被覆有吸能器，吸能器悬浮在薄膜上并且与基板154热隔离。

由于图2b示例性地示出的温差电堆164的设置，纵向光学传感器114因此能够检测uv、可见光、nir、中ir或fir光谱范围的至少一者中的电磁辐射。在此，温差电堆164可以对uv光谱范围经由可见光、nir和中ir至fir光谱范围内的电磁辐射呈现出平坦响应，其中平坦响应可以指示响应变化小于50％，优选地小于20％，最优选地小于10％。因此，一方面，这种检测器110可以优选地被用作宽范围光学检测器。另一方面，可以附加地使用至少一个光学带通滤波器182，其中光学带通滤波器可以被设计为提供针对可从温差电堆164提供的宽光谱范围中选择的波长范围的光谱灵敏度。其它实施例原则上也是可行的。

包括如图2a和2b所示的纵向光学传感器114的任一实施例的检测器110的主要优点是，检测器110可以保持不被冷却，从而操作不需要散热设备。

如上所述，光学检测器110可以包括单个纵向光学传感器114，或者例如在wo2014/097181a1中公开的纵向光学传感器114的堆叠，特别地与一个或多个横向光学传感器184组合。因此，在纵向光学传感器114中使用有机光导材料层可以是特别优选的，主要是由于有机光导材料的透明性、半透明性或亚透明性。作为示例，一个或多个横向光学传感器184可以位于纵向光学传感器114的堆叠的面向对象的一侧。替代地或附加地，一个或多个横向光学传感器184可以位于纵向光学传感器114的堆叠的背离对象的一侧。替代地或附加地地，一个或多个横向光学传感器184可被插入在堆叠的纵向光学传感器114之间。然而，可以仅包括单个纵向光学114传感器但不包括横向光学传感器184的实施例仍然是可能的，诸如在仅需要确定对象的深度(即，z坐标)的情况下。

因此，在除z坐标之外需要确定对象的x坐标和/或y坐标的情况下，附加地采用可以提供至少一个横向传感器信号的至少一个横向光学传感器184可以是有利的。对于横向光学传感器的潜在实施例，可以参考wo2014/097181a1。因此，横向光学传感器184可以是具有至少一个第一电极、至少一个第二电极和至少一种光伏材料的光电检测器，其中光伏材料，优选地，一个或多个染料敏化的有机太阳能电池，诸如一个或多个固体染料敏化的有机太阳能电池，可以被嵌入在第一电极和第二电极之间。

与该已知的实施例形成对比，图3a示出了根据本发明的另一类横向光学传感器184。在此，示出了由光束132照射包括温差电单元134的横向光学传感器184的传感器区域130。优选地，传感器区域130中的温差电单元134可以包括温差电材料136，特别地采用上述热电材料150中的一种的层152的形式。在图3a中，示出了两种不同的情况，表示对象112(光束132从该对象朝向检测器110传播)与检测器110本身之间的不同距离，从而导致光束132在传感器区域130中产生两个不同束横截面158，首先是小光斑186，其次是大光斑188。在这两种情况下，光束132的总功率在光斑186、188上保持相同。因此，小光斑186中的平均强度显著高于大光斑188中的平均强度。此外，在这两种情况下，光斑186、188的中心的位置保持不变，无论光斑186、188的大小为何。该特征展示了此处所示的横向光学传感器184的t形电极160、162、190、192和相应的信号引线140向评估装置142提供横向传感器信号的能力，其被配置为允许评估装置142毫不模糊地确定对象112的至少一个横向坐标x、y。

如果偏置电压源(此处未示出)可以被连接到t形电极160、162、190、192，则电流i1、i2、i3和/或i4可以在偏置电压和电极160、162、190、192之间流动。图3b示意性地和符号化地示出的评估装置142因此被设计为评估横向传感器信号，其中符号pd1-pd4表示横向传感器信号，符号fip表示纵向传感器信号。传感器信号可以由评估装置142以各种方式进行评估，以便推导出关于对象112的位置信息和/或几何信息。因此，如上所述，可以推导出至少一个横向坐标x、y。这主要是由于光斑186、188的中心与电极160、162、190、192之间的距离不相等这一事实。因此，光斑186、188的中心具有到电接触160的距离l1、到电接触162的距离l2、到电接触190的距离l3，以及到电接触192的距离l4。由于光斑186、188的位置与电极160、162、190、192之间的距离存在这些差异，横向传感器信号将不同。

传感器信号的比较可以以各种方式进行。因此，一般而言，评估装置142可以被设计为比较横向传感器信号，以便推导出对象112或光斑186、188的至少一个横向坐标。作为示例，评估装置142可以包括至少一个减法装置194和/或任何其它提供依赖于至少一个横向坐标(例如坐标x、y)的功能的装置。对于示例性实施例，减法装置194可以被设计为针对图5中的维度x、y中的一者或每一者生成至少一个差异信号。作为示例，pd1与pd2之间的简单差，例如(pd1-pd2)/(pd1+pd2)，可用作x坐标的量度，且pd3与pd4之间的差，例如(pd3-pd4)/(pd3+pd4)，可以用作y坐标的量度。可以通过使用公知的透镜方程，进行传感器区域130中的光斑186、188的横向坐标例如向对象112(光束132从该对象朝向检测器110传播)的横向坐标的变换。关于更多细节，作为示例，可以参考上述现有技术文献中的一个或多个，例如wo2014/097181a1。

然而，应注意，用于由评估装置142处理传感器信号的其它变换或其它算法是可能的。因此，除了减法或与正或负系数的近似组合外，非线性变换通常也是可行的。作为示例，为了将传感器信号变换为z坐标和/或x、y坐标，可以使用一个或多个已知的或可确定的关系，作为示例，例如可以通过其中对象112被置于距检测器110各种距离处的校准实验和/或通过其中对象112被置于各种横向位置或三维位置处的校准实验，以及通过记录相应的传感器信号，根据经验推导出所述关系。

如上所述，也可以导出纵向坐标z，特别是通过实现在wo2012/110924a1和/或wo2014/097181a1中进一步详细说明的fip效应。为此，可以通过使用评估装置142并且由此确定对象112的至少一个纵向坐标z，来评估由fip传感器提供的至少一个纵向传感器信号。

作为示例，图4示出了检测器系统200的示例性实施例，其包括至少一个光学检测器110，例如图1中公开的光学检测器110，其中光学检测器110可以优选地包括根据图2a和2b所示的任一实施例的纵向光学传感器114，以及根据图3a的实施例的横向光学传感器184。在此，光学检测器110可以用作相机202，特别是用于3d成像，其可以用于获取图像和/或图像序列，例如数字视频剪辑。此外，图4示出了人机接口204的示例性实施例，其包括至少一个检测器110和/或至少一个检测器系统200，并且进一步示出了包括人机接口204的娱乐装置206的示例性实施例。图4还示出了适于跟踪至少一个对象112的位置的跟踪系统208的实施例，其包括检测器110和/或检测器系统200。

关于光学检测器110和检测器系统200，可以参考本申请的完整公开内容。基本上，检测器110的所有可能的实施例也可以体现在图4所示的实施例中。评估装置142可以被连接到纵向光学传感器154，特别是通过使用信号引线140。在此，光学检测器110可以优选地包括根据图2a和2b所示的任一实施例的纵向光学传感器114，特别是温差电材料136或温差电装置138中的一者。如上所述，使用两个或优选地使用三个纵向光学传感器114可以支持在没有任何残留模糊性的情况下评估纵向传感器信号。评估装置142可以进一步被连接到横向光学传感器184，优选地被连接到根据图3a所示的实施例的横向光学传感器184，特别是通过信号引线140。举例来说，信号引线140可以被提供和/或一个或多个接口，其可以是无线接口和/或有线接口。此外，信号引线140可以包括一个或多个驱动器和/或一个或多个测量装置，用于生成传感器信号和/或用于修改传感器信号。此外，同样可以提供至少一个传送装置120，特别是作为折射透镜122或凸面镜。光学检测器110可以还包括至少一个壳体118，作为示例，壳体118可以包住组件114、184中的一者或多者。

此外，评估装置142可以完全或部分地集成到光学传感器114、184中和/或光学检测器110的其它组件中。评估装置142也可以被装入壳体118中和/或单独的壳体中。评估装置142可以包括一个或多个电子装置和/或一个或多个软件组件，以便评估传感器信号，其由纵向评估单元144(由“z”表示)和横向评估单元210(由“xy”表示)用符号表示。通过组合由这些评估单元144、210导出的结果，可以生成位置信息212，优选地为三维位置信息(由“x、y、z”表示)。

此外，光学检测器110和/或检测器系统200可以包括成像装置214，其可以以各种方式配置。因此，如图4所示，成像装置214例如可以是检测器壳体118内的检测器110的一部分。在此，成像装置信号可以由一个或多个成像装置信号引线140传输到检测器110的评估装置142。或者，成像装置214可以单独地位于检测器壳体118的外部。成像装置214可以是完全或部分透明的或不透明的。成像装置214可以是或可以包括有机成像装置或无机成像装置。优选地，成像装置214可以包括至少一个像素矩阵，其中像素矩阵可以特别地选自：无机半导体传感器装置，例如ccd芯片和/或cmos芯片；有机半导体传感器装置。

在图4所示的示例性实施例中，作为示例，待检测的对象112可以被设计为运动装备物品和/或可以形成控制元件216，其位置和/或取向可以由用户218操纵。因此，通常，在图4所示的实施例中或在检测器系统200、人机接口204、娱乐装置206或跟踪系统208的任何其它实施例中，对象112本身可以是所述装置的一部分，并且具体地可以包括至少一个控制元件216，具体地，其中至少一个控制元件216具有一个或多个信标装置220，其中控制元件216的位置和/或取向优选地可以由用户218操纵。作为示例，对象112可以是或可以包括球棒、球拍、球杆或任何其它运动装备物品和/或假运动装备中的一者或多者。其它类型的对象112也是可能的。此外，用户218可以被视为对象112，其位置应该被检测到。作为示例，用户218可以携带直接或间接附接到他或她的身体上的一个或多个信标装置220。

光学检测器110可以适于确定关于一个或多个信标装置220的纵向位置的至少一个信息项，并且可选地，确定关于其横向位置的至少一个信息项，和/或关于对象112的纵向位置的至少一个另外的信息项，以及可选地，关于对象112的横向位置的至少一个信息项。特别地，光学检测器110可以适于识别颜色和/或对对象112进行成像，例如，对象112的不同颜色，更具体地，可以包括不同颜色的信标装置220的颜色。壳体118中的开口124优选地可以相对于检测器110的光轴116同心地定位，并且可以优选地限定光学检测器110的观察方向126。

光学检测器110可以适于确定至少一个对象112的位置。另外，光学检测器110，具体地，包括相机202的实施例，可以适于获取对象112的至少一个图像，优选地为3d图像。如上所述，通过使用光学检测器110和/或检测器系统200对对象112和/或其一部分的位置的确定可以用于提供人机接口204，以便向机器222提供至少一个信息项。在图4示意性地示出的实施例中，机器222可以是或可以包括至少一个计算机和/或包括数据处理装置148的计算机系统。其它实施例是可行的。评估装置142可以是计算机和/或可以包括计算机和/或可以完全或部分地体现为单独的装置和/或可以完全或部分地集成到机器222中，特别是计算机中。对于可以完全或部分地形成评估装置142和/或机器222的一部分的跟踪系统208的跟踪控制器224也是如此。

类似地，如上所述，人机接口204可以形成娱乐装置206的一部分。因此，借助于用作对象112的用户218和/或借助于处理对象112的用户218和/或用作对象112的控制元件216，用户218可以将至少一个信息项(例如至少一个控制命令)输入到机器222中，特别是计算机中，从而改变娱乐功能，例如控制电脑游戏的过程。

如上所述，检测器110可以具有直光束路径或斜光束路径、成角度的光束路径、分叉的光束路径、偏转或分裂的光束路径或其它类型的光束路径。此外，光束132可以沿着每个光束路径或部分光束路径，一次或重复地进行单向或双向传播。因此，上面列出的组件或下面进一步详细列出的可选的其它组件可以完全或部分地位于纵向光学传感器114的前面和/或纵向光学传感器114的后面。

参考标号列表

110检测器

112对象

114纵向光学传感器

116光轴

118壳体

120传送装置

122折射透镜

124开口

126观察方向

128坐标系

130传感器区域

132光束

134温差电单元

136温差电材料

138温差电装置

140信号引线

142评估装置

144纵向评估单位

146照射源

148处理设备

150热电材料

152层

154基板

156透明基板

158束横截面(光斑尺寸)

160、162电极

164温差电堆

166温差电偶

168、170电导体

172n型导电材料

174p型导电材料

176第一类电接点(热接点)

178第二类电接点(冷接点)

180散热器

182光学带通滤波器

184横向光学传感器

186小光斑

188大光斑

190、192电接触

194减法装置

200检测器系统

202相机

204人机接口

206娱乐装置

208跟踪系统

210横向评估单元

212位置信息

214成像装置

216控制元件

218用户

220信标装置

222机器

224跟踪控制器