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具有量子點成像器的成像和解碼裝置的制作方法

文檔序號:7098326閱讀:176來源:國知局
專利名稱:具有量子點成像器的成像和解碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及用于成像和解碼圖像中的可解碼特征的裝置。
背景技術(shù)
用于讀取和解碼可解碼標(biāo)記的標(biāo)記讀取終端和解碼成像器可以以各種種類可用。例如,沒有鍵盤和顯示器的最小特征化的標(biāo)記讀取終端在銷售點應(yīng)用中是常見的。沒有鍵 盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端是可以以可識別的槍式形狀因子可用,該槍式形狀因子具有把手和可被食指致動的觸發(fā)按鈕(扳機)。具有鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端也是可用的。配備了鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端通常用于運送和倉庫應(yīng)用,并且可以以結(jié)合了顯示器和鍵盤的形狀因子可用。在配備了鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端中,用于致動解碼消息的輸出的觸發(fā)按鈕通常被提供在如能夠被操作者的拇指致動的這樣的位置中。以沒有鍵盤和顯示器形式的標(biāo)記讀取終端或者以配備了鍵盤和顯示器形式的標(biāo)記讀取終端通常被用于各種數(shù)據(jù)收集應(yīng)用中,包括銷售應(yīng)用點、運送應(yīng)用、庫存應(yīng)用、安全檢查點應(yīng)用、以及病人護理應(yīng)用。ー些標(biāo)記讀取終端適用于讀取條碼符號,包括一個或多個ー維(ID)條碼、堆疊ID條碼、以及ニ維(2D)條碼。其他標(biāo)記讀取終端適用于使用光學(xué)字符識別(OCR)來讀取標(biāo)準(zhǔn)字符,同時還有其他標(biāo)記讀取終端被配備來讀取條碼符號和OCR字符兩者。具有成像子系統(tǒng)的數(shù)字裝置,例如智能電話、平板電腦、以及移動計算機的其他形式,也可被用于捕獲和對圖像幀執(zhí)行嘗試解碼,該圖像幀具有一個或多個可解碼特征,例如以任意各種格式的字符、單詞、句子、ー維(ID)條碼、堆疊ID條碼、以及ニ維(2D)條碼。一些標(biāo)記讀取終端和解碼成像器采用基于電荷耦合器件(CXD)的圖像傳感器?;贑CD的圖像傳感器包含電耦合光敏光電ニ極管陣列,其將入射光能量轉(zhuǎn)換為電荷包。在操作中,該電荷包為了后續(xù)處理而被轉(zhuǎn)移出該CCD成像器傳感器。一些標(biāo)記讀取終端和解碼成像器采用基于互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的圖像傳感器作為替代的成像技術(shù)。和CCD —樣,基于CMOS的圖像傳感器包含光敏光電ニ極管陣列,其將入射光能量轉(zhuǎn)換為電荷包。然而,不同于CCD,基于CMOS的圖像傳感器允許ニ維陣列中的每個像素被直接尋址。這樣的ー個優(yōu)點在于,可以獨立地訪問整個圖像數(shù)據(jù)幀的子區(qū)域,用于剪裁的或窗ロ化的圖像數(shù)據(jù)幀?;贑MOS的圖像傳感器的另ー個優(yōu)點在于,通常它們具有較低的每像素成本。這主要是由于實際上CMOS圖像傳感器在大容量晶片制造設(shè)施中用標(biāo)準(zhǔn)的CMOSエ藝來制造,該大容量晶片制造設(shè)施生產(chǎn)諸如微處理器等的通用集成電路。除了較低的成本,該通用制造エ藝意味著CMOS像素陣列可在單個電路上與其他標(biāo)準(zhǔn)電子裝置一起被集成,該標(biāo)準(zhǔn)電子裝置諸如是時鐘驅(qū)動器、數(shù)字邏輯電路、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器等等。這轉(zhuǎn)而具有了減少空間需要以及降低電カ使用的進ー步優(yōu)點。
基于CMOS的圖像讀取器已經(jīng)傳統(tǒng)地采用了旋轉(zhuǎn)快門來曝光傳感器陣列中的像素。在旋轉(zhuǎn)快門體系結(jié)構(gòu)中,像素行被順序激活并讀出。像素的曝光或積分時間是在像素被復(fù)位和它的值被讀出之間的時間。在典型的示例中,由于幾百行像素必須在數(shù)據(jù)幀的捕獲期間被曝光和讀出,因此相鄰像素行的曝光周期通常相當(dāng)大地重疊。旋轉(zhuǎn)快門體系結(jié)構(gòu)及其重疊曝光周期需要照明源在需要捕獲數(shù)據(jù)幀的基本上所有時間期間保持開啟,使得照明被提供給所有的行。在操作中,該旋轉(zhuǎn)快門體系結(jié)構(gòu)還遭受至少兩個成像缺點圖像失真和圖像模糊。圖像失真是每行像素被曝光的不同時間的偽像。當(dāng)快速移動的物體被視覺記錄時,圖像失真的影響是最顯著的,其中當(dāng)該物體在不同位置的同時,該物體的不同部分被成像,使得該物體在圖像中失真。圖像模糊是圖像讀取器中的旋轉(zhuǎn)快門體系結(jié)構(gòu)中需要的長曝光周期的偽像。如上所表明的,在旋轉(zhuǎn)快門體系結(jié)構(gòu)中,照明源必須在需要捕獲數(shù)據(jù)幀的基本上所有時間期間保持開啟。由于電池和/或照明源限制,在捕獲整個數(shù)據(jù)幀期間所提供的光通常不足以用于短曝光時間。在無需短曝光時間的情況下,模糊誘導(dǎo)的效應(yīng)變得顯著。模糊誘導(dǎo)的效應(yīng)的普通例子包括圖像傳感器的位移,例如,由持有手持圖像讀取器的用戶的手的不穩(wěn)定所引起。隨著在條碼掃描器和其他成像裝置中使用的成像器的像素密度的增長,由于減少的像素尺寸,針對分辨率的主要折衷是靈敏度的損失。典型的VGACM0S成像器像素尺寸可 以是5到6微米,相比之下,兆像素成像器可以有小到I. I微米的像素。因此,隨著分辨率的上升而保持靈敏度成為了ー個非常大的挑戰(zhàn)。典型的CMOS成像器像素均具有光敏區(qū)域和不透明的屏蔽的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域,該數(shù)據(jù)存儲區(qū)域在來自該像素的成像數(shù)據(jù)被讀出之前臨時存儲該成像數(shù)據(jù),并且不用來吸收光,并因此減少了像素的填充因數(shù)和它的靈敏度。典型的CMOS圖像傳感器還具有像素間的串?dāng)_,其可能在10%到20%的范圍內(nèi)。在典型的條碼掃描應(yīng)用中,用高亮度照明均勻地照明場景一直是ー個挑戰(zhàn)。需要非常亮的照明以在為足夠的運動容限所需的短曝光時間下實現(xiàn)高反差圖像。這可能涉及使用多個光源,其増加了掃描器的尺寸并且強加了對更高電流的需求,導(dǎo)致更大的電力需要和熱量牽連。多個光源和更高的電カ需要對小型集成條碼掃描器提出了設(shè)計挑戰(zhàn)。上述討論僅用于提供一般的背景信息,并不意在用于輔助確定要求保護的主題的范圍。

發(fā)明內(nèi)容
公開了用于基于作為量子點的半導(dǎo)體納米晶體來用標(biāo)記讀取裝置進行成像以及解碼圖像中的可解碼特征的裝置、系統(tǒng)和方法。在說明性實施例中,裝置包括成像子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲元件以及處理器。該成像子系統(tǒng)包括圖像傳感器陣列和操作用于將圖像聚焦到該圖像傳感器陣列上的成像光學(xué)器件組件。該圖像傳感器陣列包括多個像素,其中像素包括光敏部分和讀出部分,該光敏部分包括ー個或多個納米晶體,該讀出部分能夠中繼入射光數(shù)據(jù),該入射光數(shù)據(jù)表示入射在一個或多個納米晶體上的光。該數(shù)據(jù)存儲元件能夠存儲圖像數(shù)據(jù)幀,該圖像數(shù)據(jù)幀包括在成像操作期間通過至少ー些像素的讀出部分傳送的數(shù)據(jù)。該處理器可操作用于接收來自數(shù)據(jù)存儲元件的一個或多個圖像數(shù)據(jù)幀,并執(zhí)行解碼操作以用于對在至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼特征執(zhí)行解碼嘗試。
提供本發(fā)明內(nèi)容部分從而以簡化的形式介紹概念的選擇,這些概念將在下文的具體實施方式
中被進ー步描述。本發(fā)明內(nèi)容部分不意在識別要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征,也不意在被用于輔助確定要求保護的主題的范圍。要求保護的主題不限于解決了背景中提到的任何或全部缺點的實現(xiàn)方式。


此可參照下文描述的附圖來更好地理解這里描述的特征。附圖不需要按比例,而是一般將重點放在說明各種說明性實施例的原理上。在附圖中,相同的數(shù)字被用于指示遍及各種視圖的相同的部分。圖I描繪了依據(jù)說明性實施例的標(biāo)記讀取裝置的透視圖。圖2描繪了依據(jù)說明性實施例的標(biāo)記讀取裝置的成像模塊的分解透視圖。圖3描繪了依據(jù)說明性實施例的標(biāo)記讀取裝置的框圖。 圖4描繪了依據(jù)說明性實施例的基于量子點的成像像素的簡化框圖。
具體實施例方式圖I描繪了依據(jù)說明性實施例的標(biāo)記讀取裝置1000的透視圖,該標(biāo)記讀取裝置1000使用了基于量子點的成像子系統(tǒng)299。標(biāo)記讀取裝置1000被描繪為在基片242上成像或掃描可解碼特征15。圖2描繪了依據(jù)說明性實施例的基于量子點的成像子系統(tǒng)299的分解透視圖,該成像子系統(tǒng)299包括基于量子點的圖像傳感器陣列1033。圖3描繪了依據(jù)說明性實施例的包括成像子系統(tǒng)299的標(biāo)記讀取裝置1000的框圖,該成像子系統(tǒng)299具有基于量子點的圖像傳感器陣列1033。圖4描繪了依據(jù)說明性實施例的基于量子點的成像像素1043的簡化框圖,該成像像素1043的陣列可被用在圖像傳感器陣列1033中。在圖像傳感器陣列1033中使用基于量子點的成像像素1043可以提供接近大約100%的填充因數(shù)以及接近大約90%的量子效率,由此,與諸如CMOS或背后照明傳感器的其他像素技術(shù)相比,對于相同的像素表面積,其提供了相當(dāng)增強的光靈敏度。此外,用基于量子點的圖像傳感器陣列1033而提高的傳感器靈敏度和信噪比/分辨率可以彌補對多照明光源的需求,使得在說明性實施例中,照明子系統(tǒng)800可以只包括單個照明光源,例如單個LED燈,而不是多個LED的組,其還減少了對高電流和高電流驅(qū)動的需求。由此,與使用例如使用了 CMOS或CCD技術(shù)的傳統(tǒng)圖像傳感器陣列相比,基于量子點的圖像傳感器陣列1033使標(biāo)記讀取裝置1000能夠具有更小的照明子系統(tǒng)、更小且更低的電流源子系統(tǒng)、以及更小的總體尺寸和質(zhì)量,沒有性能的損失。可選地,具有多個LED的傳統(tǒng)的照明子系統(tǒng)和較高電流的電源系統(tǒng)可以連同基于量子點的圖像傳感器陣列1033 —起使用,以提供比在不具有基于量子點的圖像傳感器陣列的可比較裝置中更大的標(biāo)記讀取裝置1000的動態(tài)范圍。在說明性實施例中,基于量子點的圖像傳感器陣列1033還可以在每ー個或基本上每ー個像素中使能像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分,該像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分在像素的光敏部分之下,并在引入的光的路徑之外,使得該像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分不阻擋引入的光的任何區(qū)域?;诹孔狱c的圖像傳感器陣列1033還可以使像素或像素的子集被選擇性地尋址和同時激活,以同時開始成像且同時停止成像,以便每一個像素的數(shù)據(jù)被本地存儲在像素內(nèi)且隨后根據(jù)需要被訪問,使得在全部像素或像素的任何需要的子集上能夠進行電子同步快門。這可以消除在一些諸如具有旋轉(zhuǎn)快門的CMOS成像器的傳統(tǒng)成像技術(shù)中帶來影響的失真和扭曲類型。依據(jù)說明性實施例,標(biāo)記讀取裝置1000包括基于量子點的成像模塊299。標(biāo)記讀取裝置1000被描繪為讀取基片242上的標(biāo)記15,基片242可以是ー張紙、標(biāo)簽、盒子,包裏、產(chǎn)品、記號或者任何其他種類的基片。標(biāo)記15被描繪為ー維條碼,但是還可以是例如以任何各種格式的字符、單詞、句子、ー維(ID)條碼、堆疊ID條碼、以及ニ維(2D)條碼。在基于量子點的圖像傳感器陣列1033中使用電子同步快門來消除失真和扭曲,可能夠尤其對于成像和解碼可解碼特征,諸如這些ID條碼、2D條碼、以及手寫字符是有價值的,例如,通過消除在成像操作期間,由于可解碼特征和標(biāo)記讀取裝置1000的成像模塊299之間的相對運動而產(chǎn)生的失真影響來成像和解碼可解碼特征。圖2描繪了依據(jù)對應(yīng)于如圖I中所示的標(biāo)記讀取裝置1000的說明性實施例的標(biāo)記讀取裝置1000的成像模塊299的分解透視圖。圖3描繪了依據(jù)對應(yīng)于如圖I中所示的標(biāo)記讀取裝置1000和如圖2中所示的成像模塊299的說明性實施例的標(biāo)記讀取裝置1000的框圖。參照圖I至圖3以及在這些圖中的一個或多個圖中所描繪的各種指示的特征,在此處 闡明了一種新穎的標(biāo)記讀取裝置1000,其具有成像模塊299、手持外殼1014、存儲器1085、以及處理器1060,其中成像模塊299包括成像照明子系統(tǒng)800、瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208、以及基于量子點的成像子系統(tǒng)900。成像照明子系統(tǒng)800可操作用于投影照明圖案。成像子系統(tǒng)900可以包括基于量子點的圖像傳感器陣列1033和可操作用于將圖像聚焦到圖像傳感器陣列1033上的成像光學(xué)器件組件200。在這個說明性實施例中,手持外殼1014封裝了成像照明子系統(tǒng)800和成像子系統(tǒng)900。存儲器1085能夠存儲一個或多個圖像數(shù)據(jù)幀,其中圖像數(shù)據(jù)幀可以表示入射在基于量子點的圖像傳感器陣列1033上的光。處理器1060可操作用于尋址存儲器1085和處理圖像數(shù)據(jù)幀,例如為嘗試解碼在圖像數(shù)據(jù)中表示的可解碼標(biāo)記而進行的處理。標(biāo)記讀取裝置1000被描繪為圖I中的標(biāo)記讀取終端,但是其可以采用能夠捕獲圖像并使圖像受到解碼操作以用于嘗試解碼圖像中的可解碼特征的任何類型的裝置的形式。標(biāo)記讀取裝置的各種實施例可以包括智能電話、移動電話、平板計算機、手持移動計算機、平板計算機、上網(wǎng)本計算機、膝上型計算機、電子書閱讀器、或者在各種實施例中具有成像子系統(tǒng)的任何各式各樣的其他類型的數(shù)字裝置。在圖I的說明性實施例中,裝置1000包括用戶接口元件,該用戶接口元件包括置于外殼1014的公共側(cè)面上的觸發(fā)器1220、顯示屏1222、指示器機構(gòu)1224、以及小鍵盤1226。在一個實施例中的顯示屏1222可以結(jié)合用于導(dǎo)航和虛擬致動器選擇的觸摸面板,使得顯示屏1222既作為裝置1000的用戶輸入裝置又作為裝置1000的用戶輸出裝置。在一個實施例中,顯示屏1222和指示器機構(gòu)1224執(zhí)行為裝置1000的用戶接口元件或用戶輸入/輸出部件。裝置1000的各種實施例還可以包括例如其他按鍵、滑出或固定的鍵盤、觸發(fā)器、和/或其他用戶輸入/輸出部件。圖I描繪了被用于成像具有可解碼特征15的目標(biāo)110的裝置1000的成像子系統(tǒng)299。裝置1000可以捕獲成像子系統(tǒng)299的視場1240的圖像幀流,并處理圖像幀以用于執(zhí)行可解碼特征15的嘗試解碼。在這個說明性實施例中,成像子系統(tǒng)299包括照明子系統(tǒng)800,該照明子系統(tǒng)800投影照明場1260以環(huán)繞視場1240。在這個例子中,可解碼特征15是ー維條碼,由裝置1000掃描的其他可解碼特征可以包括ニ維條碼、以字母字符書寫的單詞和句子、或者任何其他類型的可解碼符號。其他可解碼特征可以包括以任何語言以任何類型的字符書寫的任何類型的字跡;數(shù)字、等式、任何格式或標(biāo)準(zhǔn)的一維或ニ維條碼、或任何其他種類的代表性符號。裝置1000不僅可操作用于捕獲和顯示目標(biāo)和可解碼特征,還用于執(zhí)行對可解碼特征的解碼和獲得它們表示的信息。例如,裝置1000可以具有解碼子系統(tǒng),該解碼子系統(tǒng)識別代表性的格式的可解碼特征15,即以英語表示單詞的字母文字,以及應(yīng)用ー個或多個光學(xué)字符識別(OCR)過程以獲取以文本表示的單詞。其他解碼過程可以應(yīng)用于其他形式的可解碼特征,比如對于ニ維條碼的圖像的條碼解碼算法,或例如用于掃描和保存文檔的文檔捕獲程序。裝置1000還可以在顯示屏1222上渲染輸出,該顯示屏1222顯示輸出的文本或其他信息,該其他信息解碼自,或表示,或基于來自可解碼特征15的解碼信息。由可解碼特征的成功解碼所產(chǎn)生的解碼信息還可以以任何其他輸出格式被提供,例如翻譯為另ー種語言的文本、文本到語音的音頻輸出、或到另ー個裝置、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或其他計算環(huán)境資源的傳輸。如圖4的說明性實施例中所示,基于量子點的像素1043包括濾色器31、納米晶體 層32、第二像素電極33、第一像素電極34、半導(dǎo)體基片35、以及像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分36。納米晶體層32作為像素1043的光敏部分,并包括作為量子點的半導(dǎo)體納米晶體。個別的半導(dǎo)體納米晶體可以包含尺寸在納米級尺度的諸如硅的半導(dǎo)體,例如在尺寸上接近或小于約I微米,且具有內(nèi)部晶狀結(jié)構(gòu),該內(nèi)部晶狀結(jié)構(gòu)具有在其邊緣不連續(xù)的邊界。例如,半導(dǎo)體基片35和像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分36可以被形成在硅晶片上。第一像素電極34和第二像素電極33可以通過任何各種印刷制造技術(shù)來被限定在半導(dǎo)體基片35上。在各種說明性實施例中,納米晶體層32可以膠狀地懸浮在聚合物基片中,并通過旋轉(zhuǎn)涂覆來被應(yīng)用,或者可以通過印刻或者任何其他應(yīng)用技術(shù)來被應(yīng)用。由此,使用了基于量子點的像素1043的基于量子點的圖像傳感器陣列1033可以使用考慮到可行的大量生產(chǎn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)來制造?;诹孔狱c的像素的各種其他的布置和實施例可以在其他實施例中例如用電極的其他布置而被使用。第一像素電極34和第二像素電極33可以與圖像傳感器陣列1033中的其他像素一起被連接到行電路和列電路,并由此能夠接收控制信號和發(fā)送每個像素中收集的成像數(shù)據(jù)。光敏納米晶體層32可以包含多個半導(dǎo)體納米晶體,該半導(dǎo)體納米晶體被退火或者網(wǎng)狀化以在相鄰的納米晶體之間具有半導(dǎo)體接觸。這種與相鄰的納米晶體的接觸,只要它們是充分的但不是過于豐富的,就允許導(dǎo)電電荷載體通過納米晶體層32傳播,而不會破壞每個個別的半導(dǎo)體納米晶體的量子點特性。在相鄰的納米晶體之間的合適的傳導(dǎo)接觸程度可以輕微地適度提高納米晶體敏感的光的特性波長。像這樣的二次效應(yīng)可以連同納米晶體的尺寸一起,在計劃被用于光敏層中的納米晶體的尺寸以優(yōu)化需要的敏感波長中被說明。在各種說明性實施例中,光敏納米晶體層32可以被放置在電極陣列的頂部上,該電極陣列對于每個像素1043具有至少ー個像素電極。在各種實施例中,代表性的像素可以具有在像素1043內(nèi)完成電路的第一像素電極34和第二像素電極33兩者。在各種實施例中,代表性的像素可以只有單個像素電極,其可以具有在像素外的陣列電極中的對應(yīng)部分,該對應(yīng)部分與多個單個像素電極完成電路,該多個單個像素電極包括該代表性像素中的單個像素電極。在各種其他實施例中,這些實施例包括每像素單個電極和每像素一對電極的情況中,這些電極例如可以用偏置電壓來被偏置。該像素電極可以電偏置該納米晶體層32,產(chǎn)生電場。當(dāng)具有在納米晶體層32中的納米晶體的靈敏度范圍內(nèi)波長的光子沖擊該像素1043時,它激發(fā)了電荷載體對,例如納米晶體層32內(nèi)的納米晶體中的電子空穴對。在一個說明性實施例中,納米晶體層32可以說明性地具有納米晶體尺寸的范圍,該尺寸適合對跨越可見光范圍的波長敏感。該電荷載體,在有電場的情況下,可以通過納米晶體層32中的納米晶體傳播到像素電極。該傳播可以通過電極偏置被促迸。該傳播可以跨越多個納米晶體而發(fā)生,例如通過相鄰納米晶體彼此共享導(dǎo)電性連接的區(qū)域。光激發(fā)的電荷載體可以向它們的集電極傳播,實質(zhì)上強加了虛擬的像素結(jié)構(gòu)。該納米晶體層32可以被設(shè)計以具有擴散長度,該擴散長度確保該了例如電極和/或空穴的電荷載體能夠使它到網(wǎng)格線的任ー側(cè),且仍成功地獲得收集。這可以導(dǎo)致幾個百分比的串?dāng)_,但是實質(zhì)上是在現(xiàn)有的圖像傳感器上的改進,該現(xiàn)有的圖像傳感器通常具有十到二十百分比的串?dāng)_范圍。在各種實施例中,基于納米晶體層32的像素可以提供接近100%的填充因子和90%左右的量子效率。 納米晶體所光敏的光子波長范圍可以由半導(dǎo)體納米晶體的物理屬性來確定,例如個別的納米晶體的尺寸、個別的納米晶體的形狀、多個納米晶體的尺寸的范圍、用于在相鄰納米晶體間量子隧穿傳播的相鄰納米晶體的接近度、以及用于在相鄰納米晶體間導(dǎo)電傳播的相鄰納米晶體之間的導(dǎo)電連接程度。例如,給定的納米晶體的尺寸是其所光敏的波長的主要決定因素,或者對于給定波長,是引入的光子與納米晶體以如此方式交互以便在從價電子帶到該納米晶體的傳導(dǎo)帶間的帶隙上激發(fā)電荷載體的概率的主要決定因素。設(shè)置該納米晶體的尺寸以使帶隙對可見光敏感,或?qū)μ囟úㄩL或可見光譜內(nèi)的光譜段敏感,波長近似在390納米到750納米的范圍內(nèi)。通過侵蝕納米晶體中電荷載體的波函數(shù)的界限,這傾向于降低納米晶體所光敏的光子的波長,從給定的納米晶體到相鄰的納米晶體的導(dǎo)電連接程度也影響納米晶體的光敏波長光譜。
納米晶體層32中的納米晶體的尺寸的范圍還可以影響該納米晶體層的光敏光譜。在各種說明性實施例中,光敏納米晶體的不同尺寸范圍可以被包括在光敏納米晶體層中,其可以增加光敏納米晶體層所敏感的波長的范圍和/或増加跨越感興趣波長光譜的光敏納米晶體層的總量子效率。在各種說明性實施例中,光敏納米晶體層32可以在單個層內(nèi)包括均勻混合的納米晶體的尺寸范圍。在各種其他說明性實施例中,該光敏納米晶體層可以包括兩或更多個子層,其中每個子層有它自身的納米晶體特性尺寸,或者納米晶體的尺寸范圍。例如,納米晶體尺寸的梯度可以在下行的層中被使用,其可以被用于提高或優(yōu)化跨越感興趣波長的光譜的整個層的量子效率。在不同的子層之間,各種其他的物理屬性也可以不同,例如納米晶體之間的特性距離或者相鄰納米晶體之間的特性導(dǎo)電連接程度。在各種附加的實施例中,電極還可以在光敏納米晶體層的兩個或多個子層之間被分層,以用兩個或多個堆疊在彼此頂部的子層電極在光敏納米晶體層中創(chuàng)建三維分辨率,該子層電極對不同的屬性光敏,不同屬性例如是每層的不同波長。例如,這可以被用于在針對全彩色光譜使用光敏納米晶體層的整個表面的同時,收集針對引入光的全彩色數(shù)據(jù),替代了借助于跨越了光敏陣列區(qū)域的不同部分的不同濾色器的傳統(tǒng)實踐,其本質(zhì)上以彩色成像能力的總體光敏效率的減少而折衷。
例如,在一個說明性實施例中,光敏納米晶體層可以被分層為三個分離的子層,每個子層具有不同的納米晶體的特性尺寸,使得第一子層具有尺寸設(shè)置為對以第一顏色為中心的波長最敏感的納米晶體,第二子層具有尺寸設(shè)置為對以第二顏色為中心的波長最敏感的納米晶體,以及第三子層具有尺寸設(shè)置為對以第三顏色為中心的波長最敏感的納米晶體。該第一、第二、第三顔色可以被選擇以提供平衡的三色調(diào)色板以用于表示全彩色圖像,例如,藍綠色、紅紫色、和黃色。例如,該三個子層可以在層中被堆疊在彼此的頂部。該層可以被置于可以包括電極塔的讀出基片上,該電極塔可以在三個子層中的每ー個處提供単獨的電極,在層的表面區(qū)域的單個部分下限定了三個垂直堆疊的像素的像素堆。每個子層內(nèi)的納米晶體可以被融合以在子層內(nèi)的納米晶體之間提供導(dǎo)電連接,以及將子層中的納米晶體導(dǎo)電連接到用于該子層的電極,而與此同時,將ー個子層中的納米晶體與像素堆中的一個或多個相鄰子層中的納米晶體進行電隔離。因此,這些子層可以被彼此電隔離,而不影響子層對引入光的透射率。在一個說明性實施例中,給定的像素堆可以如以下子層一起被布置第一子層,在像素的表面處,具有最小的納米晶體,以針對藍綠色波長光子的光敏性為中心;第ニ子層,在像素的中間,具有相對于第一和第三子層的尺寸適中的納米晶體,以針對黃色波長光子 的光敏性為中心;以及第三子層,在像素的表面處,具有最大的納米晶體,以針對紅紫色波長光子的光敏性為中心。每ー層內(nèi)的納米晶體的尺寸范圍可以重疊或可以不重疊到一定的程度。每個子層的厚度可以被調(diào)整以提升或優(yōu)化該層的總體量子效率,以及提升或優(yōu)化子層之間的波長收集的分布。因此,用于全表面彩色成像的堆疊的光敏納米晶體層可以使用可行的技術(shù)來制造,例如,其可以涉及使用半導(dǎo)體制造技術(shù)用三層電極塔來創(chuàng)建該讀出基片,然后施加三個分離的光敏納米晶體子層。例如,每個光敏納米晶體子層可以被準(zhǔn)備為在聚合物溶液中的用于給定子層的設(shè)置特性尺寸的納米晶體的膠狀懸浮體,并將聚合物溶液旋轉(zhuǎn)涂覆到該讀出基片上,其中用于以紅紫色為中心的納米晶體的第一膠狀聚合物溶液首先被施加,接著是用于以黃色為中心的納米晶體的第二膠狀聚合物溶液,以及最后是用于以藍綠色為中心的納米晶體的第三膠狀聚合物溶液。每個子層可以被施加ー個厚度,該厚度預(yù)定用于在將三個子層的總體量子效率一起最大化的約束之內(nèi)對于其顔色范圍優(yōu)化該子層的光敏性,以及該讀出基片可以被如此制造使得在它的三層電極塔中的每個子層電極處于適當(dāng)?shù)母叨?,以便在與其他兩個子層電隔離的同時接觸它的目標(biāo)子層。回到圖3,依據(jù)多個說明性實施例,如圖3中以框圖的形式描繪的標(biāo)記讀取裝置1000的說明性實施例說明了各種用于支持在此描述的操作的附加的硬件平臺特征。例如,在圖I和圖3中的標(biāo)記讀取裝置1000的實施例中,處理器1060可以說明性地是或包括中央處理器単元(CPU)。依據(jù)各種實施例,處理器1060可以說明性地是或包括復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA),或能夠處理邏輯操作的任何類型的電路。在ー個說明性實施例中,如圖I、圖2和圖3中說明性描繪的,成像照明子系統(tǒng)800和成像子系統(tǒng)900的元件可以被結(jié)合到成像模塊299中。成像模塊299可包括如圖2和圖3中所描繪的各種元件以及在各種實施例中的潛在的附加的元件。示例性的成像模塊299可以包括載有圖像傳感器集成電路1040的印刷電路板,該圖像傳感器集成電路1040具有圖像傳感器陣列1033。示例性的成像模塊299可以包括由支撐組件所支撐的成像光學(xué)器件組件200。全部或部分地包括在成像模塊299中的成像子系統(tǒng)900可以包括圖像傳感器陣列1033,該圖像傳感器陣列1033可以與成像光學(xué)組件200共同被集成到圖像傳感器集成電路1040上。標(biāo)記讀取裝置1000可以包括圖像傳感器1032,該圖像傳感器1032包括多像素圖像傳感器陣列1033,該圖像傳感器陣列1033具有以像素行和列來布置的基于量子點的像素,像素行和列與列電路1034和行電路1035相關(guān)聯(lián)。與圖像傳感器1032相關(guān)聯(lián)的可以是放大電路1036(放大器),以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器1037,該模數(shù)轉(zhuǎn)換器1037將從圖像傳感器陣列1033中讀出的模擬信號形式的圖像信息、轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號形式的圖像信息。圖像傳感器1032還可以具有關(guān)聯(lián)的定時和控制電路1038,用于控制例如圖像傳感器1032的曝光時期、應(yīng)用于放大器1036的增益。提到的電路部件1032、1036、1037和1038可以被封裝到共同的圖像傳感器集成電路1040中。圖像傳感器集成電路1040可以結(jié)合少于提到的數(shù)量的部 件。在一個例子中,圖像傳感器集成電路1040可以由例如來自加利福尼亞門洛帕克的InVisage技術(shù)有限公司的,基于QuantumFiIm量子點的像素陣列圖像傳感器集成電路所提供。在一個例子中,圖像傳感器集成電路1040可以結(jié)合Bayer模式濾波器,使得某些有色像素的位置可以在圖像傳感器陣列處被限定,其中紅色像素在紅色像素位置,緑色像素在緑色像素位置以及藍色像素在藍色像素位置。其他類型的濾色器陣列可被用于各種實施例中。利用結(jié)合了 Bayer模式的這種圖像傳感器陣列所提供的幀可以包括在紅色像素位置的紅色像素值、在緑色像素位置的緑色像素值和在藍色像素位置的藍色像素值。在結(jié)合了Bayer模式圖像傳感器陣列的一個實施例中,在使幀經(jīng)受進ー步處理之前,處理器1060可以利用緑色像素值對在緑色像素位置中間的幀像素位置處內(nèi)插像素值以用于圖像數(shù)據(jù)單色幀的顯影??商娲兀谑箮艿竭Mー步處理之前,處理器1060可以利用紅色像素值對紅色像素位置中間的像素值進行內(nèi)插以用于圖像數(shù)據(jù)單色幀的顯影??商娲?,在使幀經(jīng)受進ー步處理之前,處理器1060可以利用藍色像素值對藍色像素位置中間的像素值進行內(nèi)插。在裝置1000的操作過程中,圖像信號可以被讀出圖像傳感器1032,被轉(zhuǎn)換并存儲到說明性地包括RAM 1080的系統(tǒng)存儲器1085。裝置1000的存儲器1085可以包括RAM1080、例如EPROM 1082的非易失性存儲器、以及例如可以是由閃存或硬驅(qū)動存儲器提供的儲存存儲器裝置1084、和/或在各種實施例中的各種其他類型的存儲器部件。在一個實施例中,裝置1000可以包括處理器1060,其可以被適用于讀出存儲在存儲器1080中的圖像數(shù)據(jù),并使該圖像數(shù)據(jù)受到各種圖像處理算法。裝置1000可以包括直接存儲器訪問單元(DMA) 1070,用于將從圖像傳感器1032中讀出的圖像信息路由到RAM 1080,該圖像信息已經(jīng)被受到轉(zhuǎn)換。在另ー個實施例中,裝置1000可以采用提供了總線仲裁機制(如,PCI總線)的系統(tǒng)總線,因此消除了對中央DMA控制器的需求。系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)和/或直接存儲器訪問部件的各種各樣其他實施例可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)在圖像傳感器1032和RAM 1080之間提供有效的數(shù)據(jù)傳輸。參考裝置1000的進ー步多個方面,成像光學(xué)器件組件200可以被適用于將位于基片242上的視場1240內(nèi)的可解碼標(biāo)記15的圖像聚焦到圖像傳感器陣列1033上。裝置1000的視場1240的紙張空間尺寸可通過多種可選的方式變化。視場1240的目標(biāo)空間的尺寸可以例如通過改變終端到目標(biāo)的距離、改變成像透鏡的設(shè)置、改變受到讀出的圖像傳感器陣列1033的像素的數(shù)量而變化,。成像光線可以在成像軸25附近傳輸。成像光學(xué)器件組件200可適用于能夠有各種焦距和多個光學(xué)聚焦平面(最佳聚焦距離)。裝置1000可以包括成像照明子系統(tǒng)800,用于照明目標(biāo),例如基片242,如在圖I中,以及用于投影照明圖案1260。在示出的實施例中,照明圖案1260可以被投影到接近但大于由視場1240所限確的區(qū)域,但是還可以被投影在比由視場1240所限確的區(qū)域更小的區(qū)域中。在各種說明性實施例中,成像照明子系統(tǒng) 800可以包括成像照明光源組件700,依據(jù)各種說明性實施例,成像照明光源組件700可以包括ー個或多個光源。成像照明光源組件700可以進一歩包括ー個或多個光源組,例如每ー個光源組包括ー個或多個光源。在一個說明性實施例中,這種光源可以說明性地包括發(fā)光二極管(LED)。具有任意各種各樣的波 長和濾光器或波長和濾光器的組合的LED可以被用于各種實施例中。其他類型的光源也可以被用于其他的實施例中。光源可以被說明性地安裝到印刷電路板。這可以是在其上說明性地安裝了具有圖像傳感器陣列1033的圖像傳感器集成電路1040的相同的印刷電路板。在各種說明性實施例中,成像照明子系統(tǒng)800可以包括成像照明光學(xué)組件701,如在圖2和圖3的實施例中所示。成像照明光學(xué)組件701,或者成像照明子系統(tǒng)800的其他部分,可以包括任何各種的光學(xué)元件,例如,一個或多個透鏡、一個或多個擴散器、一個或多個鏡子、和/或一個或多個棱鏡,作為說明性的例子。成像照明光學(xué)組件701可由此聚焦、擴散、成形或以其它方式向目標(biāo)區(qū)域投影照明。成像照明子系統(tǒng)800可由此投影照明圖案朝向或到目標(biāo)區(qū)域上。如此投影的照明圖案在不同實施例中可以包括照明的任何類型或圖案。在使用中,裝置1000可以由操作者相對于承載了可解碼標(biāo)記15的基片242 (例如一片紙、包裹、或者任何其他類型的基片)來以如下方式進行定向,使得照明圖案1260被投影在可解碼標(biāo)記15上。在圖I和圖2的說明性例子中,可解碼標(biāo)記15由一個ー維(ID)條碼符號所提供。在各種說明性實施例中,可解碼標(biāo)記15可以由ID條碼符號、2D條碼符號、光學(xué)字符識別(OCR)字符、或者其他類型的可解碼標(biāo)記來提供。參考裝置1000的進ー步多個方面,成像光學(xué)器件組件200可以通過使用電源輸入?yún)g元1202來被控制,電源輸入?yún)g元1202提供用于改變成像光學(xué)器件組件200的最佳聚焦的平面的能量。在一個實施例中,電源輸入?yún)g元1202可以操作為受控電壓源,以及在另一個實施例中,操作為受控電流源。照明子系統(tǒng)光源組件700可以通過使用光源控制電路1206來被控制。電源輸入單元1202可以施加用于改變成像光學(xué)器件組件200的光學(xué)特性的信號,例如用于改變成像光學(xué)器件組件200 (的最佳聚焦平面)的焦距和/或最佳聚焦距離。光源控制電路1206可以發(fā)送信號到照明圖案光源組件700,例如,用于通過照明圖案光源組件700來改變照明輸出的級別。針對用作為成像光學(xué)器件組件200的透鏡組件的各種實施例被進ー步描述如下。在圖3的實施例中,成像光學(xué)組件200可以包括流體透鏡202。在一個實施例中的流體透鏡202可以是電潤濕的(electrowetting)流體透鏡,該流體透鏡包括多個不互溶的光學(xué)流體。在一個實施例中,流體透鏡202可以由可從法國里昂的VARIOPTIC S. A.公司獲得的ARCTIC 314或ARCTIC 316類型的流體透鏡所提供。流體透鏡202可替換地是具有可變形的表面的流體透鏡類型,且可以與耦合到電源輸入?yún)g元1202的機械致動器組件(未示出)相關(guān)聯(lián)地提供。在各種其他的實施例中,各種其他類型的透鏡和/或其他光學(xué)元件也可以被包括在成像光學(xué)器件組件200中。裝置1000還可以包括多個外圍設(shè)備,例如觸發(fā)器1220,其可以被用于激活用于激活幀讀出和/或特定解碼進程的觸發(fā)信號。裝置1000可以如此適配使得對觸發(fā)器1220的激活激活了觸發(fā)信號并發(fā)起解碼嘗試。具體地,可如此操作裝置1000使得響應(yīng)于觸發(fā)信號的激活,可以通過從圖像傳感器陣列1033讀出圖像信息(典型的是模擬信號的形式)的方式并接著在轉(zhuǎn)換后將圖像信息到存儲器1080(該存儲器可以在給定時間緩存ー個或多個幀序列)中來讀出和捕獲幀序列??刹僮魈幚砥?060以使ー個或多個幀序列受到解碼嘗試。為嘗試解碼條碼符號,例如,一維條碼符號,處理器1060可處理與像素位置的線(例如,行、列、或像素位置對角線集合)相對應(yīng)的幀的圖像數(shù)據(jù)以確定暗單元和亮單元的空間圖案,以及可通過查表將確定的每個亮単元和暗單元圖案轉(zhuǎn)換為字符或字符串。作為 說明性的例子,在可解碼標(biāo)記表示是2D條碼符號體系的情況下,解碼嘗試可以包括步驟使用特征檢測算法來定位取景器圖案,根據(jù)與取景器圖案的預(yù)定關(guān)系來定位與該取景器圖案相交的矩陣線,沿著矩陣線確定暗単元和亮單元的圖案,并通過查表將每個亮圖案轉(zhuǎn)換為字符或字符串。裝置1000可以包括各種接ロ電路,用于將各種的外圍設(shè)備耦合到系統(tǒng)地址/數(shù)據(jù)總線(系統(tǒng)總線)1500,用干與同樣耦合到系統(tǒng)總線1500的處理器1060通信。裝置1000可以包括用于將圖像傳感器定時和控制電路1038耦合到系統(tǒng)總線1500的接ロ電路1028,用于將電源輸入單元1202耦合到系統(tǒng)總線1500的接ロ電路1102,用于將照明光源組控制電路1206耦合到系統(tǒng)總線1500的接ロ電路1106,以及用于將觸發(fā)器1220耦合到系統(tǒng)總線1500的接ロ電路1120。裝置1000還可以包括耦合到系統(tǒng)總線1500并通過接ロ 1122與處理器1060通信的顯示器1222,以及通過連接到系統(tǒng)總線1500的接ロ 1124與處理器1060通信的指示器機構(gòu)1224。裝置1000還可以包括通過接ロ 1108耦合到系統(tǒng)總線1500的瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208。如圖2和圖3中所示,瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208可以說明性地包括瞄準(zhǔn)器光源1281和瞄準(zhǔn)器光學(xué)元件1283和1285。例如,瞄準(zhǔn)器光源1281可以包括ー個或多個發(fā)光二極管(LED)和/或瞄準(zhǔn)激光器,而瞄準(zhǔn)器光學(xué)元件可以包括一個或多個孔徑1283,以及ー個或多個透鏡1285,其可以是例如球形透鏡、非球形透鏡、圓柱透鏡或者畸變透鏡。瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208將來自瞄準(zhǔn)器光源1281的光通過孔徑1283和光學(xué)器件1285投影,以提供瞄準(zhǔn)模式到目標(biāo)上來輔助用圖像傳感器陣列1033捕獲目標(biāo)的圖像。例如,瞄準(zhǔn)器光源1281可以將光向前投影成半球形圖案。LED光源的前表面可以包含被設(shè)計成減少離開LED的光的角偏差的集成凸透鏡表面。盡可能多的這種光被引導(dǎo)穿過瞄準(zhǔn)器孔徑1283,并被引導(dǎo)以進一歩穿過瞄準(zhǔn)器光學(xué)器件1285。貓準(zhǔn)器光學(xué)器件1285可以被設(shè)計成在位于例如基片242的目標(biāo)上的標(biāo)記上創(chuàng)建瞄準(zhǔn)器孔徑的圖像。在其他實現(xiàn)方式中的瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208可以包括例如,激光器和激光瞄準(zhǔn)儀。能被捕獲和經(jīng)受所描述的處理的圖像數(shù)據(jù)的幀序列可以是完整幀(包括對應(yīng)于圖像傳感器陣列1033的每個像素的像素值或在裝置1000的操作期間從陣列1033中讀出的像素的最大數(shù)量)。能被捕獲和經(jīng)受所描述的處理的圖像數(shù)據(jù)的幀序列也可以是“窗ロ幀”,該窗ロ幀包括對應(yīng)于少于圖像傳感器陣列1033的像素的完整幀的像素值。能被捕獲和經(jīng)受所描述的處理的圖像數(shù)據(jù)的幀序列還可以包括完整幀和窗ロ幀的組合。完整幀可以通過對圖像傳感器1032的讀出像素進行選擇性地尋址來捕獲,該圖像傳感器1032具有對應(yīng)于完整幀的圖像傳感器陣列1033。窗ロ幀以通過對圖像傳感器1032的讀出像素進行選擇性地尋址來讀出獲取,該圖像傳感器1032具有對應(yīng)于窗ロ幀的圖像傳感器陣列1033。在一個實施例中,受到尋址和讀出的多個像素確定了幀的畫面尺寸。由此,完整幀可以被看作具有第一相對更大的畫面尺寸,而窗ロ幀可以被看作具有相對于完整幀的畫面尺寸相對更小的畫面尺寸。窗ロ幀的畫面尺寸可以依據(jù)用于捕獲窗ロ幀的受到尋址和讀出的像素的數(shù)量而改變。例如,標(biāo)記讀取裝置1000可以被安裝到或放置在機器或者其它底座上,其中許多物品被重復(fù)放置在裝置1000的成像目標(biāo)區(qū)域中,該成像區(qū)域具有機器可讀標(biāo)記或其他可解碼特征,該機器可讀的標(biāo)記或其他可解碼特征被放置在裝置1000的成像目標(biāo)區(qū)域中的可預(yù)計地可重復(fù)的位置上。在如這種的情況下,標(biāo)記讀取裝置1000或其處理器,例如處理器1060,可以被編程以僅對覆蓋了一系列成像目標(biāo)中的每個 成像目標(biāo)上的成像區(qū)域內(nèi)的這個可預(yù)計位置的像素進行尋址,以及然后僅對從完整的成像陣列中選擇的像素的窗ロ部分進行下載和執(zhí)行解碼過程。在另ー個例子中,標(biāo)記讀取裝置1000可以獲得一個或多個完整的初始圖像并使它們受到預(yù)處理步驟,僅用于檢測和定位成像區(qū)域中的任何候選的可解碼特征,選擇由候選的可解碼特征所限定的成像目標(biāo)區(qū)域的一個或多個段,以及然后僅從被選擇的成像目標(biāo)區(qū)域或那些用于后繼的完整圖像處理的被選擇的成像目標(biāo)區(qū)域中下載或讀取成像數(shù)據(jù),以用于在候選的可解碼特征上執(zhí)行嘗試解碼操作。選擇這種窗ロ成像區(qū)域可以有助于提高成像和下載速率以及處理來自感興趣目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù),以及可以有助于減少標(biāo)記讀取裝置1000中的處理負擔(dān)和功率消耗。裝置1000能以稱為幀速率的速率捕獲圖像數(shù)據(jù)幀。在說明性實施例中,說明性的幀速率可以是60幀/秒(FPS),其轉(zhuǎn)換為幀時間(幀周期)是16. 6毫秒(ms)。在說明性實施例中,另ー個說明性的幀速率可以是30幀/秒(FPS),其轉(zhuǎn)換為幀時間(幀周期)是每幀33. 3毫秒(ms)。在另ー個說明性實施例中,可以使用1000幀/秒的幀速率,其幀周期為I毫秒。任何各種各樣幀周期和幀速率可以在不同的實施例中被使用。幀周期還可以在幀與幀之間是不同的,以及例如對于被照明的曝光幀可以是較短的,而對于未被照明的曝光幀可以是較長的。可以通過例如降低幀畫面的尺寸來提高裝置1000的幀速率(以及減少幀時間)。每個幀周期可以說明性地包括曝光預(yù)備操作、執(zhí)行曝光本身和關(guān)聯(lián)的同步操作、以及曝光之后的操作。曝光之后的操作可以說明性地包括以下過程的任何或全部從圖像傳感器1032讀出數(shù)據(jù);用照明子系統(tǒng)800提供曝光后閃爍校正照明;在系統(tǒng)存儲器1085中轉(zhuǎn)換、存儲、或緩存數(shù)據(jù);以及處理由處理器1060所存儲或緩存的幀,例如用于嘗試解碼可解碼標(biāo)記的處理。在說明性實施例中,從圖像傳感器1032中讀出數(shù)據(jù)和/或提供曝光后閃爍校正照明可以在幀周期的曝光后部分中被執(zhí)行,而轉(zhuǎn)換、存儲或緩存數(shù)據(jù),以及處理被存儲或被緩存的數(shù)據(jù),例如用于嘗試解碼可解碼標(biāo)記的處理的附加步驟的至少一部分,可以延長超過數(shù)據(jù)幀被捕獲的幀曝光周期并且在ー個或多個后繼的幀周期已經(jīng)開始之后。
依據(jù)說明性實施例的裝置1000的說明性的物理形狀因子在圖I中被示出。如圖I中所示,觸發(fā)器1220、顯示器1222、指示器機構(gòu)1224以及鍵盤1226可以被布置在手持外殼1014的共同側(cè)。顯示器1222和指示器機構(gòu)1224相組合被認為是裝置1000的用戶接ロ元件。在一個實施例中,顯示器1222可以結(jié)合用于導(dǎo)航和虛擬致動器選擇的觸摸面板,在這種情況下,裝置1000的用戶接ロ可以由顯示器1222所提供。裝置1000的用戶接ロ還可以通過配置裝置1000操作成通過解碼編程條碼符號來重新編程而被提供。包括圖像傳感器陣列1033和成像光學(xué)器件組件200的成像模塊299可以被結(jié)合在手持外殼1014中。用于裝置1000的手持外殼1014可以缺少各種說明性實施例中的顯示器。用于裝置1000的手持外殼1014可以是以各種說明性實施例中的槍式形狀因子??梢栽谄渌鼘嵤├惺褂闷渌愋偷耐鈿ぃ绻潭ǖ牡鬃鈮?。其他形狀因子和特征與部件的集合可以被用于其他實施例中。參考裝置1000,裝置1000可操作為在至少第一曝光及所得圖像數(shù)據(jù)幀和第二曝光及所得圖像數(shù)據(jù)幀之間,改變成像照明子系統(tǒng)800和成像子系統(tǒng)900的設(shè)置和狀態(tài)。第ニ幀可以是與第一幀有關(guān)的連續(xù)幀,或者是與第一幀有關(guān)的不連續(xù)的后續(xù)幀。在不同的說明性實施例中,第一和第二圖像數(shù)據(jù)幀可以在單個的觸發(fā)信號激活周期(解碼會話)期間 或在単獨的觸發(fā)信號激活周期(解碼會話)期間被曝光、捕獲以及處理。如所表明的,可以通過由按壓觸發(fā)器引起的觸發(fā)器信號的激活來開始讀取嘗試,以及可通過例如釋放觸發(fā)器引起的觸發(fā)器信號的失效來停止讀取嘗試。在不同的實現(xiàn)方式中,裝置1000可用于通過用戶手動激活輸入而解碼成像操作,或可由于自動的激活信號的原因而激活。手動輸入可以是通過物理部件,例如裝置1000的觸發(fā)器1220,該物理部件可以例如被物理地按壓、拉或觸摸,或者該手動輸入可以是例如裝置1000的顯示器1222的觸摸屏上的被觸摸的控件,或者在各種實施例中的用戶輸入的任何其他形式。然后,在觸發(fā)器激活信號開啟或被激活的同時,裝置1000可以基于開環(huán)執(zhí)行一個或多個成像和解碼循環(huán),以及當(dāng)觸發(fā)器信號由于例如釋放觸發(fā)器、超時周期屆滿或成功解碼而停止或不再活動時,該循環(huán)可結(jié)束。盡管這些說明性的例子涉及手動觸發(fā)器模式,但各種實施例也可以采用自動觸發(fā)器模式。一個或多個參數(shù)確定曝光可以在用于嘗試解碼操作的圖像幀的一個或多個解碼曝光之前進行。參數(shù)確定曝光可以被用于確定后續(xù)的曝光的操作參數(shù),以用于實際獲取用于嘗試解碼的圖像數(shù)據(jù)幀。這些參數(shù)確定曝光可以被曝光和處理以確定參數(shù),例如,在確定例如焦點和照明持續(xù)時間的參數(shù)中使用的目標(biāo)距離和環(huán)境光,該焦點和照明持續(xù)時間用于后續(xù)的解碼曝光,以便進行嘗試標(biāo)記解碼。裝置1000的瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208還可以被用于投影用于瞄準(zhǔn)成像子系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)器照明圖案。解碼曝光可以涉及發(fā)送成像照明激活信號到成像照明子系統(tǒng)800并同時發(fā)送曝光激活信號到成像子系統(tǒng)900的控制處理器,以及裝置1000的成像照明子系統(tǒng)800,該成像照明子系統(tǒng)800在裝置1000的成像子系統(tǒng)900將圖像數(shù)據(jù)幀曝光到圖像傳感器陣列1033上的同時,投影照明圖案。來自解碼曝光的圖像數(shù)據(jù)幀可以從圖像傳感器陣列1033下載到數(shù)據(jù)存儲緩存或處理器以用于執(zhí)行嘗試解碼的處理。多個圖像數(shù)據(jù)幀可以同時被緩存在ー個或多個數(shù)據(jù)存儲緩存部件中,以及多個圖像數(shù)據(jù)幀可以同時由一個或多個處理器所處理。在使用了像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分的各種實施例中,圖像數(shù)據(jù)的任何子集還可以從像素子集的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分中被獨立地訪問以用于處理圖像數(shù)據(jù)的窗ロ幀。可在沒有像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分的情下使用其它實施例。在圖像數(shù)據(jù)幀被獲取的曝光周期的末端,每個圖像數(shù)據(jù)幀可以從圖像傳感器陣列1033中被下載到緩存,或直接下載到處理器。在這之后可跟著對至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀執(zhí)行嘗試解碼。一個或多個圖像數(shù)據(jù)幀可以同時被一個或多個處理器分析,以嘗試解碼來自至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀的標(biāo)記。在說明性實施例中,正在進行的一系列解碼曝光可以在目標(biāo)標(biāo)記的成功解碼之后產(chǎn)生結(jié)論。在各種實施例中,嘗試解碼標(biāo)記的步驟可以繼續(xù)與正在進行的獲取新的曝光的操作并行運行;以及解碼標(biāo)記的嘗試可以繼續(xù)使用多個曝光幀來同時對多個圖像數(shù)據(jù)幀進行操作,直到在任何一幀中的標(biāo)記被解碼。ー個或若干解碼曝光可以由裝置1000所執(zhí)行。在各種設(shè)置或?qū)崿F(xiàn)方式中,裝置1000可以被設(shè)置為,除非裝置1000在設(shè)置數(shù)量結(jié)束之前解碼標(biāo)記并提前停止,否則執(zhí)行一定數(shù)量的解碼曝光;或者裝置1000可以被設(shè)置為,在無終止基礎(chǔ)上持續(xù)執(zhí)行解碼曝光直到標(biāo)記解碼發(fā)生,然后停止;或者,裝置1000可以被設(shè)置為,在一個或多個標(biāo)記解碼發(fā)生后,在正在進行的無終止基礎(chǔ)上繼續(xù)執(zhí)行解碼曝光。在不同的說明性實現(xiàn)方式中,例如這些的 不同的操作設(shè)置可由用戶輸入來確定,或者可以由缺省值或自動過程來設(shè)置。在說明性實施例中,可操作裝置1000使得裝置1000可以通過例如菜單選擇,或通過基于XML的配置文件被配置為若干可選擇的操作模式中的任意模式。在不同的各種說明性實施例中,該XML文件可以使用軟件開發(fā)工具包(SDK)的合適編輯器進行編輯,該軟件開發(fā)包可以與移動裝置1000—起售賣,在網(wǎng)站上提供下載,或其他方式使其可獲得。配置文件可以包含若干段,每個段可以包含用于對可解碼特征進行成像和執(zhí)行嘗試解碼定義操作參數(shù)的鍵值。可操作裝置1000使得不同的配置選項顯示在顯示屏1222的菜單上。還可以通過將裝置1000配置為操作成通過解碼編程條碼符號被重新編程,來提供移動裝置1000的用戶接ロ,該編程條碼符號可以由裝置1000掃描和解碼,其中解碼信息作為用于裝置1000的編程指令被接收。命令像素同時開始曝光和同時結(jié)束曝光,以及每個像素在其自身的像素內(nèi)存儲部分中存儲其自身的數(shù)據(jù)的能力,使電子同步快門的使用能夠替代傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)快門。同步快門能夠同步曝光二維陣列中的像素的全部或基本上全部或子集。在一個實施例中,電子同步快門控制模塊包括定時模塊。行和列尋址和解碼模塊被用于選擇用于各種操作的特定像素,各種操作例如是收集激活,電子同步快門數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)讀出。讀出模塊可以組織和處理來自傳感器陣列的讀出數(shù)據(jù)。在各種實施例中,傳感器陣列控制模塊還可以包括旋轉(zhuǎn)快門控制模塊,其能夠順序曝光和讀出圖像傳感器陣列中的多行像素。處理像素內(nèi)例如在由入射光引起的電荷和得到的光激勵電荷載體中測量的電信號,以生產(chǎn)圖像數(shù)據(jù),該處理可以包括例如放大從入射輻射生成的數(shù)據(jù)。該處理可以進一歩包括在多個像素的每個像素中的像素內(nèi)存儲部分中存儲生成的圖像數(shù)據(jù)值。該處理還可以附加地包括讀出和處理來自該多個像素的存儲的圖像數(shù)據(jù)值。該處理可以包括放大從入射輻射生成的數(shù)據(jù)并將生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。該處理還可以包括存儲與圖像傳感器陣列模塊182的多個像素上的入射光相對應(yīng)的數(shù)字信號值的集合以作為圖像數(shù)據(jù)幀。在ー個說明性實施例中,裝置1000可以將包括多個N位(灰度)像素值的圖像數(shù)據(jù)幀存儲到存儲器模塊中,每個像素值表示入射在多個像素之一的光。在一個實施例中,多個像素的讀出由讀出定時控制脈沖所控制,該讀出定時控制脈沖由傳感器陣列控制模塊的讀出模塊所產(chǎn)生。在一個實施例中,讀出定時控制脈沖包括傳輸?shù)蕉鄠€像素的每ー個像素的多個脈沖。在一個實施例中,照明控制定時脈沖的至少一部分發(fā)生在曝光控制定時脈沖期間。在ー個這樣的實施例中,包括具有全局電子快門控制模塊的傳感器陣列控制模塊的圖像收集模塊的操作,通過控制模塊與包括照明控制模塊的照明模塊的操作相一致,以在實現(xiàn)照明和曝光控制定時信號中的重疊。在各種實施例中,裝置1000能夠在旋轉(zhuǎn)快門模式或同步快門模式下操作。在一個這樣的實施例中,一旦已經(jīng)確定了適當(dāng)?shù)慕咕啵D(zhuǎn)快門模式被用作自動聚焦操作的一部分,而全局電子快門模式被用于收集圖像數(shù)據(jù)。嘗試解碼可解碼特征的處理可以涉及解碼器模塊,其可以被用于解碼目標(biāo)數(shù)據(jù),例如一維和ニ維條碼,例如UPC/EAN、11碼、39碼、128碼、Codabar、交叉25碼、MSI、PDF417、MicroPDF417> 16K 碼、49 碼、Maxi 碼、Aztec、Aztec Mesa、數(shù)據(jù)矩陣、Qcode> QR 碼、UCC 復(fù)合、Snowf lake> Vericode> Dataglyphs、RSS> BC 412、93 碼、Codablock、Postnet (US)、BP04State、加拿大4州、日本郵編、KIX (荷蘭郵編)、Planet碼、OCR A、OCR B、以及用于可解碼特征的任何其他類型或協(xié)議。在各種實施例中,解碼器模塊還可以包括自動辨別功能, 該功能允許其在如以上列出的那些的多個條碼、多種手寫人類語言、多種計算機編程語言、數(shù)學(xué)符號以及其他可解碼特征之間自動辨別。電子和電學(xué)裝置的很多功能可以以硬件(例如,硬布線邏輯)、軟件(例如,在通用處理器上操作的程序中編碼的邏輯)、和/或固件(例如,在非易失性存儲器中編碼的邏輯,其按需要被調(diào)用以便在處理器上的操作)來實現(xiàn)。硬件、固件和軟件的一種實現(xiàn)方式可以使用不同的硬件、固件和軟件中不同之一來代替等效功能的另ー種實現(xiàn)方式。例如,就實現(xiàn)方式可以由傳遞函數(shù)來數(shù)學(xué)地表示來說,即,在輸出端子生成特定響應(yīng),以用于施加到展示了傳遞函數(shù)的“黑盒子”的輸出端的特定激勵,包括傳遞函數(shù)的部分或段的硬件、固件和 軟件實現(xiàn)方式的任意組合的傳遞函數(shù)的任意實現(xiàn)方式可以被包括在此。本文所闡述的裝置和方法中,在此由如下闡述Al —種裝置,包括成像子系統(tǒng),包括圖像傳感器陣列和操作用于將圖像聚焦到該圖像傳感器陣列上的成像光學(xué)器件組件,該圖像傳感器陣列包括多個像素,其中像素包括光敏部分和讀出部分,該光敏部分包括ー個或多個納米晶體,該讀出部分能夠中繼表示入射在ー個或多個納米晶體上的光的入射光數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)存儲元件,能夠存儲圖像數(shù)據(jù)幀,該圖像數(shù)據(jù)幀包括在成像操作期間通過至少ー些像素的讀出部分傳送的數(shù)據(jù);以及處理器,操作用于從數(shù)據(jù)存儲元件接收ー個或多個圖像數(shù)據(jù)幀,以及執(zhí)行解碼操作以用于嘗試解碼在至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼特征。A2.A1的裝置,其中,像素中的多個納米晶體主要由半導(dǎo)體材料組成,并且在像素中的至少ー些相鄰的納米晶體間具有導(dǎo)電連接。A3. Al的裝置,其中,該ー個或多個納米晶體具有對可見光敏感的帶隙。A4.A1的裝置,其中,多個像素中的每ー個像素進ー步包括像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分,其能夠存儲表示入射在該ー個或多個納米晶體上的光的數(shù)據(jù),以及將表示入射在該ー個或多個納米晶體上的光的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)存儲元件。
A5. A4的裝置,其中,多個該像素的每ー個像素被配置用于在成像操作期間同時發(fā)起記錄圖像數(shù)據(jù)以及同時結(jié)束記錄圖像數(shù)據(jù)。A6. A4的裝置,進ー步包括ー個全局電子快門控制電路,該全局電子控制電路被配置為生成曝光控制定時脈沖,該曝光控制定時脈沖能夠在成像操作期間引起所述圖像傳感器陣列的所述像素的同步曝光。A7.A4的裝置,其中,該裝置可操作為從包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分選擇性地尋址并讀出圖像數(shù)據(jù),該包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分獨立于包括在第二多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分。AS. Al的裝置,其中該裝置可操作為從該圖像傳感器陣列選擇性地尋址并讀出來自獨立于第二多個所述像素的第一多個所述像素的圖像數(shù)據(jù)。 A9.A1的裝置,其中該處理器進ー步操作用于尋址像素的子集,從該像素的該子集接收的圖像數(shù)據(jù)的窗ロ幀,以及執(zhí)行解碼操作以用于嘗試解碼在圖像數(shù)據(jù)的窗ロ幀中表示的可解碼特征。A10. Al的裝置,其中,該讀出部分包括至少第一像素電極和第二像素電極,兩者將該光敏部分連接到數(shù)據(jù)讀出結(jié)構(gòu)。A11.A1的裝置,其中,該讀出部分包括至少第一像素電極,其將該光敏部分連接到數(shù)據(jù)讀出結(jié)構(gòu),以及該成像子系統(tǒng)進一歩包括位于像素外的一個或多個陣列電極,該ー個或多個陣列電極與該第一像素電極一起完成電路。A12.A1的裝置,其中,代表性的像素包括多個像素子層,其中每個像素子層包括與其他ー個或多個像素子層的平均納米晶體尺寸不同的平均納米晶體尺寸。A13.A12的裝置,其中,該像素子層被設(shè)置尺寸以既增進子層之間的波長收集的分布又增進像素的總體量子效率。A14.A12的裝置,其中該像素的讀出部分進ー步包括多個子層電極,使得至少ー個子層電極與每個像素子層相接觸。A15.A1的裝置,其中,代表性的像素包括在該像素的表面處的第一像素子層、在該第一像素子層之下的第二像素子層、以及在該第二像素子層之下的第三像素子層,其中,該第一像素子層具有第一平均納米晶體尺寸,該第二像素子層具有比該第一平均納米晶體尺寸大的第二平均納米晶體尺寸,以及該第三像素子層具有比該第二平均納米晶體尺寸大的第二平均納米晶體尺寸。A16.A15的裝置,其中該第一平均納米晶體尺寸具有與可見光譜的紅色端相比更靠近藍色端的峰值吸收波長;該第三平均納米晶體尺寸具有與可見光譜的藍色端相比更靠近紅色端的峰值吸收波長;以及該第二平均納米晶體尺寸具有在第一平均納米晶體尺寸和第三平均納米晶體尺寸的峰值吸收波長之間的峰值吸收波長。A17.A1的裝置,進ー步包括成像激活輸入元件,用于用成像子系統(tǒng)來激活成像操作。A18.A1的裝置,進ー步包括照明子系統(tǒng),其操作用于在成像操作的至少一部分期間投影照明圖案。A19.A18的裝置,其中該照明子系統(tǒng)包括單個照明光源。A20.A1的裝置,其中,該納米晶體膠狀懸浮在聚合物介質(zhì)中。
A21.A1的裝置,其中,該納米晶體被印刻在該讀出部分上。A22 —種方法,包括使用包括圖像傳感器陣列和成像光學(xué)器件組件的成像子系統(tǒng),將圖像聚焦到該圖像傳感器陣列上,該圖像傳感器陣列包括多個像素,其中像素包括光敏部分和讀出部分,該光敏部分包括多個半導(dǎo)體納米晶體,該多個半導(dǎo)體納米晶體具有在至少ー些相鄰納米晶體之間的導(dǎo)電連接,該讀出部分能夠中繼入射光數(shù)據(jù),該入射光數(shù)據(jù)表示入射在ー個或多個納米晶體上的光;將在該多個像素中的每ー個像素中的入射光數(shù)據(jù)存儲在該多個像素中的每ー個像素中包括的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分上;將來自ー個或多個該像素的入射光數(shù)據(jù)傳送到該圖像傳感器陣列外部的數(shù)據(jù)存儲元件;
在數(shù)據(jù)存儲元件上存儲圖像數(shù)據(jù)幀,該圖像數(shù)據(jù)幀包括從該ー個或多個像素傳送的入射光數(shù)據(jù);以及在處理器處從該數(shù)據(jù)存儲元件接收ー個或多個該圖像數(shù)據(jù)幀;以及使用該處理器,執(zhí)行解碼操作以用于嘗試解碼在至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼特征。A23.A22的方法,其中,配置多個該像素的每ー個像素以用于在成像操作期間同時發(fā)起記錄圖像數(shù)據(jù)以及同時結(jié)束記錄圖像數(shù)據(jù)。A24.A22的方法,進ー步包括電子同步快門控制電路,配置該電子同步控制電路以生成曝光控制定時脈沖,該曝光控制定時脈沖能夠在成像操作期間引起所述圖像傳感器陣列的所述像素的同步曝光。A25.A22的方法,其中,該裝置被操作為從包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分選擇性地尋址并讀出圖像數(shù)據(jù),該包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分獨立于包括在第二多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分。A26. A22的方法,進ー步包括將該成像子系統(tǒng)放置在底座上,確定該成像子系統(tǒng)的成像目標(biāo)區(qū)域,以及編程該處理器以從包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分選擇性地尋址并讀出圖像數(shù)據(jù),該第一多個像素對該成像目標(biāo)區(qū)域進行成像。A27.A22的方法,進ー步包括獲得ー個或多個初始圖像,使該ー個或多個初始圖像受到預(yù)處理,以檢測并定位在成像區(qū)域中的任意候選的可解碼特征,選擇與由該候選的可解碼特征所限定的該ー個或多個初始圖像相對應(yīng)的成像目標(biāo)區(qū)域的一個或多個目標(biāo)段,讀取來自該ー個或多個目標(biāo)段的成像數(shù)據(jù),以及執(zhí)行解碼操作以用于嘗試解碼表示在該ー個或多個目標(biāo)段中的可解碼特征。盡管已經(jīng)參考多個的特定實施例描述了本發(fā)明,然而將理解的是,本發(fā)明的范圍不限于上述討論的或者附圖中描繪的任何特定實施例或者實施例或者元件的組合。此外,雖然在此處的很多情況中,其中裝置、系統(tǒng)、設(shè)備、或方法被描述為具有特定數(shù)量的元件,將理解的是,這些裝置、系統(tǒng)、設(shè)備、或方法可以用比說明性指示的特定數(shù)量更少或更多的元件來實踐。例如,在任何要求保護的實施例可以陳述特征或至少ー個特征,例如電極的情況下,實施例還可以包括多于ー個該特征。而且,盡管已經(jīng)描述了多個特定實施例,將理解的是,參考每個特定實施例已經(jīng)描述的多個特征和多個方面可以被用干與任何其他實施例的多個特征和多個方面的任何 組合。
權(quán)利要求
1.ー種裝置,包括 成像子系統(tǒng),包括圖像傳感器陣列和操作用于將圖像聚焦到該圖像傳感器陣列上的成像光學(xué)器件組件,該圖像傳感器陣列包括多個像素,其中像素包括光敏部分和讀出部分,該光敏部分包括ー個或多個納米晶體,該讀出部分能夠中繼入射光數(shù)據(jù),該入射光數(shù)據(jù)表示入射在該ー個或多個納米晶體上的光; 數(shù)據(jù)存儲元件,能夠存儲圖像數(shù)據(jù)幀,該圖像數(shù)據(jù)幀包括在成像操作期間通過至少ー些像素的讀出部分傳送的數(shù)據(jù);以及 處理器,操作用于從數(shù)據(jù)存儲元件接收ー個或多個圖像數(shù)據(jù)幀,以及執(zhí)行解碼操作以用于嘗試解碼在至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼特征。
2.權(quán)利要求I的裝置,其中,像素中的多個納米晶體主要由半導(dǎo)體材料組成,并且在像素中的至少ー些相鄰的納米晶體間具有導(dǎo)電連接。
3.權(quán)利要求I的裝置,其中,該ー個或多個納米晶體具有對可見光敏感的帶隙。
4.權(quán)利要求I的裝置,其中,多個像素中的姆ー個像素進ー步包括像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分,其能夠存儲表示入射在該ー個或多個納米晶體上的光的數(shù)據(jù),以及將表示入射在該ー個或多個納米晶體上的光的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)存儲元件。
5.權(quán)利要求I的裝置,其中,該讀出部分包括至少第一像素電極和第二像素電極,兩者將該光敏部分連接到數(shù)據(jù)讀出結(jié)構(gòu)。
6.權(quán)利要求I的裝置,其中,該讀出部分包括至少第一像素電極,其將該光敏部分連接到數(shù)據(jù)讀出結(jié)構(gòu),以及該成像子系統(tǒng)進一歩包括位于像素外的ー個或多個陣列電極,該ー個或多個陣列電極與該第一像素電極一起完成電路。
7.權(quán)利要求I的裝置,其中,代表性的像素包括多個像素子層,其中每個像素子層包括與其他ー個或多個像素子層的平均納米晶體尺寸不同的平均納米晶體尺寸。
8.權(quán)利要求I的裝置,其中,代表性的像素包括在該像素的表面處的第一像素子層、在該第一像素子層之下的第二像素子層、以及在該第二像素子層之下的第三像素子層,其中,該第一像素子層具有第一平均納米晶體尺寸,該第二像素子層具有比該第一平均納米晶體尺寸大的第二平均納米晶體尺寸,以及該第三像素子層具有比該第二平均納米晶體尺寸大的第三平均納米晶體尺寸。
9.權(quán)利要求I的裝置,其中,該納米晶體膠狀懸浮在聚合物介質(zhì)中。
10.權(quán)利要求I的裝置,其中,該納米晶體被印刻在該讀出部分上。
11.ー種方法,包括 使用包括圖像傳感器陣列和成像光學(xué)器件組件的成像子系統(tǒng),將圖像聚焦到該圖像傳感器陣列上,該圖像傳感器陣列包括多個像素,其中像素包括光敏部分和讀出部分,該光敏部分包括多個半導(dǎo)體納米晶體,該多個半導(dǎo)體納米晶體具有在至少ー些相鄰納米晶體之間的導(dǎo)電連接,該讀出部分能夠中繼入射光數(shù)據(jù),該入射光數(shù)據(jù)表示入射在一個或多個納米晶體上的光; 將在該多個像素中的每ー個像素中的入射光數(shù)據(jù)存儲在該多個像素中的每ー個像素中包括的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分上; 將來自ー個或多個像素的入射光數(shù)據(jù)傳送到該圖像傳感器陣列外部的數(shù)據(jù)存儲元件;在數(shù)據(jù)存儲元件上存儲圖像數(shù)據(jù)幀,該圖像數(shù)據(jù)幀包括從該ー個或多個像素傳送的入射光數(shù)據(jù);以及 在處理器處從該數(shù)據(jù)存儲元件接收ー個或多個該圖像數(shù)據(jù)幀;以及 使用該處理器,執(zhí)行解碼操作以用于嘗試解碼在至少ー個圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼特征。
12.權(quán)利要求11的方法,其中,配置多個該像素的每ー個像素以用于在成像操作期間同時發(fā)起記錄圖像數(shù)據(jù)以及同時結(jié)束記錄圖像數(shù)據(jù)。
13.權(quán)利要求11的方法,進ー步包括電子同步快門控制電路,配置該電子同步控制電路以生成曝光控制定時脈沖,該曝光控制定時脈沖能夠在成像操作期間引起所述圖像傳感器陣列的所述像素的同步曝光。
14.權(quán)利要求11的方法,其中,該裝置被操作為從包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分選擇性地尋址并讀出圖像數(shù)據(jù),該包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分獨立于包括在第二多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分。
15.權(quán)利要求11的方法,進ー步包括將該成像子系統(tǒng)放置在底座上,確定該成像子系統(tǒng)的成像目標(biāo)區(qū)域,以及編程該處理器以從包括在第一多個像素中的像素內(nèi)數(shù)據(jù)存儲部分選擇性地尋址并讀出圖像數(shù)據(jù),該第一多個像素對該成像目標(biāo)區(qū)域進行成像。
全文摘要
公開了用于基于作為量子點的半導(dǎo)體納米晶體來用解碼成像器進行成像,以及解碼圖像中的可解碼特征的裝置、系統(tǒng)和方法。在說明性實施例中,裝置包括成像子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲元件以及處理器。該成像子系統(tǒng)包括圖像傳感器陣列和操作用于將圖像聚焦到該圖像傳感器陣列上的成像光學(xué)器件組件。該圖像傳感器陣列包括多個像素,其中像素包括光敏部分和讀出部分,該光敏部分包括一個或多個納米晶體,該讀出部分能夠中繼入射光數(shù)據(jù),該入射光數(shù)據(jù)表示入射在一個或多個納米晶體上的光。該數(shù)據(jù)存儲元件能夠存儲圖像數(shù)據(jù)幀,該圖像數(shù)據(jù)包括在成像操作期間通過至少一些像素的讀出部分傳送的數(shù)據(jù)。該處理器操作用于接收來自數(shù)據(jù)存儲元件的一個或多個圖像數(shù)據(jù)幀,以及執(zhí)行解碼操作以用于對在至少一個圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼特征執(zhí)行嘗試解碼。
文檔編號H01L27/146GK102709297SQ20121012611
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者A·徹恩亞科夫, B·喬瓦諾夫斯基, D·范沃爾金伯格 申請人:手持產(chǎn)品公司
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