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

Аудун Рикардсен и «селфи» белого медведя, которое провело целый год в водах Арктики
7 марта 2019
Советы

Аудун Рикардсен и «селфи» белого медведя, которое провело целый год в водах Арктики

В 2017 году амбассадор Canon Аудун Рикардсен буквально за несколько секунд познал как счастье, так и горе фотографа. С помощью камеры-ловушки ему удалось крупным планом запечатлеть белого медведя, охотившегося на тюленей возле проруби, но затем камера упала в воду и скрылась в глубинах. Через год Аудун придумал смелый план по поиску камеры со сделанными кадрами.

В Галерее Классической Фотографии открывается выставка Анны Останиной
7 декабря 2016
Новости

В Галерее Классической Фотографии открывается выставка Анны Останиной

С 7 декабря 2015 г по 15 января 2016 г в Галерее Классической Фотографии пройдет выставка Анны Останиной «Фотография — холст, масло». Экспозицию составили несколько десятков выполненных в классическом стиле фоторабот, изготовленных по уникальной технологии гуммимасляной печати.

Компактный фотоаппарат Canon PowerShot SX40 HS: один из самых крутых ультразумов на рынке
7 мая 2012
Обзоры

Компактный фотоаппарат Canon PowerShot SX40 HS: один из самых крутых ультразумов на рынке

Камера PowerShot SX40 HS интересна не столько самим 35-кратным зум-объективом (хотя съемка на диапазоне от 24 до 840 мм не сходя с места, безусловно, тоже любопытный опыт), сколько продвинутыми технологиями, которые в нее заложены. Например, оптика снабжена быстрым и тихим ультразвуковым приводом фокусировки USM — такой не в каждом «зеркальном» объективе встречается...

Тест акустических усилителей: ЦАП из музыкального отдела против ЦАПа из Hi-Fi
1 февраля 2013
Тесты

Тест акустических усилителей: ЦАП из музыкального отдела против ЦАПа из Hi-Fi

Сегодня, вспоминая советское время, мы также попытаемся сравнить два аппарата разного назначения, — один сделан для маленьких «progect» студий, а второй создан именитым Hi-Fi-ным производителем. При этом оба выполнены на чипах хорошо известных в мире Hi-Fi компаний, — «Burr Brown» и «Wolfson Microelectronics», что неудивительно, так как микросхемы цифро-аналоговых преобразователей выпускаются всего несколькими компаниями в мире.

Видеообзор графических планшетов Huion INSPIROY H640P и H950P
20 января 2018
Видео

Видеообзор графических планшетов Huion INSPIROY H640P и H950P

На наш рынок выходит еще один производитель графических планшетов - компания Huion (правильно произносить Хайон) из Поднебесной, которая явно выделяется из потока китайских поставщиков достойным уровнем своей продукции. Кстати, подобные примеры у нас уже были: помните, с каким фурором прорвались к российским покупателям смартфоны Huawei и Xiaomi?

До объявления результатов ежегодной Национальной Премии «ПРОДУКТ ГОДА 2013» осталась одна неделя!
3 апреля 2013
Новости

До объявления результатов ежегодной Национальной Премии «ПРОДУКТ ГОДА 2013» осталась одна неделя!

Торжественная церемония награждения Национальной Премии в области потребительской электроники и бытовой техники «ПРОДУКТ ГОДА» традиционно состоится в первый день работы выставки Consumer Electronics & Photo Expo — 11 апреля. Результаты Премии будут опубликованы на сайте www.productgoda.ru с 12 апреля. Увидеть продукты-победители можно на фотоэкспозиции в зале регистрации посетителей выставки Consumer Electronics & Photo Expo и на стендах компаний-участников с 12 по 14 апреля.

Фотограф Мария Плешкова: автопортрет в башне из слоновой кости
12 сентября 2014
Обзоры

Фотограф Мария Плешкова: автопортрет в башне из слоновой кости

История постепенно ускоряется, сейчас она достигла невероятно быстрых темпов: счет идет на дни, иногда на часы, даже на минуты. Каждый день — клубок событий, от микроскопических до мировых. В то же время современный мир сегментирован. И все, что происходит внутри каждого сегмента, интересно, как правило, только непосредственным участникам событий. Так и с фотографией. Все чаще складывается впечатление, что фотография существует ради себя самой, а фотографы все больше замыкаются в своей башне из слоновой кости. Человеку, далекому от фотографической жизни, будет чужда как эстетика современной арт-фотографии, так и подчас слишком жесткие темы фотожурналистики. Мнения людей, не вовлеченных в фотографический процесс, колеблются от «ну и что в этом особенного?» до «ужас, зачем вообще это надо снимать?».

Широкоугольный, cверхширокоугольный и fisheye – три новых объектива NIKKOR
1 июня 2017
Новости

Широкоугольный, cверхширокоугольный и fisheye – три новых объектива NIKKOR

Компания Nikon пополнила ассортимент оптики первым зум-объективом NIKKOR типа fisheye для формата FX, светосильным полнокадровым объективом 28 мм и широкоугольным зум-объективом формата DX. Каждый предоставляет новые возможности для фотографов, которые желают расширить пространство и увеличить перспективу в изображении.

Обзор Smart TV: телевизор, который сам себе на уме
31 января 2013
Обзоры

Обзор Smart TV: телевизор, который сам себе на уме

Все уже привыкли, что современная электроника хотя бы изредка подключается к различным коммуникационным сетям и обменивается различной информацией с другими устройствами. Порой без нашего ведома. Чаще всего результатом таких коммуникаций становится расширение функциональности устройств за счет сервисов, предоставляемых извне, а также повышение надежности работы устройств. Эта тенденция охватила почти все современные электронные устройства, и только телевизоры до недавнего времени весьма чопорно и консервативно игнорировали эти веяния времени.

REDMOND и MTС: умный смартфон управляет умным домом! И хозяин — тоже умный.
1 декабря 2015
Новости

REDMOND и MTС: умный смартфон управляет умным домом! И хозяин — тоже умный.

Рынок бытовой техники сегодня стремительно насыщается умными приборами, управлять которыми можно на расстоянии. Первой полноценную и пока единственную в мире линейку самостоятельных smart устройств представила в продаже международная компания REDMOND. Пилотными рынками стали Россия и страны СНГ. А совместно с крупнейшим оператором сотовой связи МТС она разработала эксклюзивное решение — смартфон REDMOND МТС Gateway, позволяющий управлять всеми умными приборами (климат-техникой, техникой для дома и кухни) из любой точки мира.