Инженеры Мичиганского университета разработали датчик изображения для создания автономной камеры.

Солнечные батареи преобразуют свет в электричество, датчики изображения также преобразуют свет в электричество. Если попытаться объединить их в одном чипе, это позволит создать полностью автономную камеру. Инженеры из Мичиганского университета Euisik Yoon и Sung-Yun Park недавно придумали именно это – микроскопический датчик, который одновременно захватывает изображение и аккумулирует энергию из падающего на него света. Технология была подробно описана в исследовании, опубликованном в IEEE Xplore.

Image: University of Michigan

Это не первая попытка создания подобного датчика, однако, первые прототипы были трудозатратны и имели малую эффективность.  Одна из технологий изготовления предполагала размещение на светочувствительной поверхности дополнительных фотодиодов для аккумулирования энергии, что уменьшало количество света, используемого для формирования изображения.

Прототип датчика, созданный Юном и Парком, лишён всех этих недостатков. Продолжая исследования, инженеры заметали, что  некоторые фотоны проскальзывают через светочувствительный диод (Photo-Detection diode),  не вызывая при этом накопления заряда. Поэтому под этим диодом они поместили дополнительный фотоэлектрический диод (Photo-Voltaic diode), который использовал проскользнувшие фотоны для накопления энергии.  «Это не повторное использование, это больше похоже на сбор остатков» - говорит Юн – «Это фактически свободная энергия»

Качество изображения при 15 к/с (слева) и при 7.5 к/с (справа)

Image: University of Michigan. 

Поскольку слой из фотоэлектрических диодов находится под светочувствительным слоем, почти вся область сенсора используется для формирования изображения.  Одновременно с этим фотоэлектрический слой улавливает неиспользуемые фотоны, преобразуя их в электричество. Итоговая микросхема, построенная по данному принципу, имеет ширину 5 микрометров и обеспечивает мощность равную 998 pW /klx /mm2. При интенсивном дневном свете в 60000 люкс, этого достаточно для захвата изображений со скоростью 15к/с. При обычном дневном свете от 20000 до 30000 люкс это значение снижается до 7.5 к/с.  

В первую очередь датчик был сделан для подтверждения работы самой концепции и в дальнейшем может быть оптимизирован для повышения частоты кадров или улучшения работы в условиях низкой освещённости. Продолжение проекта может привести, в будущем, к созданию автономной камеры на основе новейшего сенсора, который будет питать крошечный микропроцессор и беспроводной приёмопередатчик.

Оригинальная статья на btest.ru

Комментарии

Пока нет. Хотите стать первым?

Похожие статьи

Мини-обзор компактной фотокамеры Olympus SH-50
18 августа 2014
Обзоры

Мини-обзор компактной фотокамеры Olympus SH-50

Универсальный любительский компакт Olympus SH-50 обладает одним из самых сбалансированных и мощных наборов характеристик в классе. Особая гордость разработчиков — уникальная 5-осевая система стабилизации, перенесенная в компакт прямиком из «системной» фотокамеры OM-D E-M5.

Panasonic представляет новую беззеркальну камеру Lumix DC-GX9
16 февраля 2018
Новости

Panasonic представляет новую беззеркальну камеру Lumix DC-GX9

Panasonic Lumix DC-GX9 поплняет линейку компактных беззеркальных камер серии GX. Камера получила 20Мп сенсор, 5-осевую стабилизацию изображения, новые программные режимы обработки, встроенный модуль Bluetooth, а также дополнительные элементы управления на корпусе, которые упращают работу с камерой. В большей степени, GX9 выглядит, как усовершенствованная GX80, а не как развитие более старшей модели GX8.

FiiO M3 – стильный «малыш» от популярного бренда!
29 января 2016
Новости

FiiO M3 – стильный «малыш» от популярного бренда!

Всё больше и больше популярности и уважения набирает в нашей стране бренд FiiO. После выпуска флагманского Hi-Fi плеера, талантливый производитель представил и младшую модель – очень компактный плеер FiiO M3.

Акустические системы Bowers&Wilkins
30 августа 2005
Новости

Акустические системы Bowers&Wilkins

Об этом мало кто задумывался, но факт остается фактом: гораздо легче заставить «звучать» большие колонки, нежели миниатюрные. В пользу полноразмерных АС говорит объем корпуса, большие динамики и отработанная годами технология производства (ведь раньше маленьких колонок не было в принципе). Но мода диктует свои условия.

Запущена первая российская сотовая сеть в Крыму
4 августа 2014
Новости

Запущена первая российская сотовая сеть в Крыму

Симферополь, 4 августа 2014 года. — Министр связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Николай Никифоров принял участие в совещании по вопросам развития связи в Крыму под руководством председателя Правительства Российской Федерации Дмитрия Медведева, которое было организовано в форме видеоконференцсвязи. Во время совещания было объявлено о запуске в Крыму первой российской сотовой сети, которая позволит обеспечить качество и безопасность связи для жителей полуострова. В совещании также приняли участие временно исполняющий обязанности Республики Крым Сергей Аксенов, а также исполняющий обязанности губернатора Севастополя Сергей Меняйло.

Открыт прием работ на XV юбилейный конкурс репортажной фотографии «Памяти Александра Ефремова»
31 марта 2016
Новости

Открыт прием работ на XV юбилейный конкурс репортажной фотографии «Памяти Александра Ефремова»

Начался прием работ на юбилейный XV межрегиональный конкурс репортажной фотографии «Памяти Александра Ефремова», посвященный тюменскому фотокорреспонденту, погибщему 12 мая 2000 года в Чечне. Репортажные фотографии как одиночные так и серии принимаются в номинациях: «Федеральный репортаж», «Герой нашего времени», «ЭКО мир: человек, гармония, природа». Участие в конкурсе бесплатное, призовой фонд 150 000 рублей.

Тест зеркального фотоаппарата Nikon D3000
24 апреля 2012
Тесты

Тест зеркального фотоаппарата Nikon D3000

Продолжая обзор новых поступлений от фирмы Nikon, представляем новую зеркальную камеру начального уровня — Nikon D3000. Понятно, что камера предназначена для начинающих фотографов, но словосочетание «начального уровня» не должно ослабить внимание к ней и более подготовленных любителей, так как внутри этого маленького создания заложены очень многие технологии, свойственные аппаратуре более совершенного модельного ряда. Наш эксперт Сергей СТЕБЛЮК расскажет о своих впечатлениях, о работе с новым аппаратом и даст необходимые рекомендации.

Обзор наушников Sven SEB: вам рубиновые или музыку послушать?
5 октября 2014
Обзоры

Обзор наушников Sven SEB: вам рубиновые или музыку послушать?

Журналисты устали писать о таких новинках, как наушники. Но рынок все пополняется новыми моделями. В этот раз мне достались наушники от Sven серии SEB — Sapphire, Amethyst, Tourmaline. Принципиально они отличаются только цветом. В редакции мне торжественно всучили весьма симпатичные, ограненные, прозрачные пластиковые коробочки. Сначала я решил, что это новогодние игрушки, но, при ближайшем рассмотрении оказалось, что это наушники — “затычки”. В коробочке лежали на хрустящей фольге сами наушники, упакованные как ювелирное украшение, сменные амбушюры и гарантийный талон...

Смартфон HONOR 10 Lite с 24 МП камерой для селфи
6 февраля 2019
Новости

Смартфон HONOR 10 Lite с 24 МП камерой для селфи

Новый смартфон HONOR 10 Lite с интеллектуальной камерой для селфи оснащён 4 ядрами Cortex A73 с частотой 2,2 ГГц и 4 ядрами Cortex A53 с частотой 1,7 ГГц, имеет 3 ГБ оперативной памяти и встроенный накопитель ёмкостью 32 ГБ или 64 ГБ.

Тест музыкального сервера Olive 3HD
12 декабря 2012
Тесты

Тест музыкального сервера Olive 3HD

Достоинства: интересный оригинальный дизайн. Отменное качество звука. Встроенный жесткий диск большого объема. Возможность передачи цифрового звука одновременно в разные комнаты (мультирумность). Недостатки: существенных недостатков нет.