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

Компания ACME представила линейку мобильной периферии для зимних путешественников
31 января 2013
Новости

Компания ACME представила линейку мобильной периферии для зимних путешественников

31 января 2013 г. — компания ACME Europe, один из крупнейших поставщиков компьютерных компонентов и периферии, бытовой техники и освещения в Центральной и Восточной Европе, представил полноценную линейку мобильной периферии и аксессуаров Holiday line. Линейка, куда входят автономные акустические системы, портативные аккумуляторы, сумки для всевозможных устройств, а также набор для чистки сенсорных дисплеев позволит быстро собрать багаж и отправиться на встречу отпускному настроению.

Nikon работает над объективом для изогнутого сенсора
8 января 2018
Новости

Nikon работает над объективом для изогнутого сенсора

Патент, появившийся ещё в марте 2017 года, наглядно даёт понять, что Nikon работает над созданием объектива для изогнутого сенсора и, по-видимому, проектирует полнокадровую зеркальную камеру на его основе.

Мини-обзор компактных фотокамер Nikon Coolpix AW110/AW120
18 августа 2014
Обзоры

Мини-обзор компактных фотокамер Nikon Coolpix AW110/AW120

В новой инкарнации защищенный компакт Nikon Coolpix сохранил свое наиболее яркую особенность — наличие версии в камуфляжном оформлении корпуса. Впрочем, как и большинство характеристик и функций. Правда, если раньше защитная раскраска воспроизводила камуфляж типа «флора», то теперь «на вооружение» принят более современный так называемый «осколочный» тип. В любом случае любителям милитаристического стиля в одежде и аксессуарах такой вариант придется по душе. Главное, потеряв аппарат в лесу, суметь отыскать его.

Новое поколение ESET NOD32 на защите банковских операций
14 октября 2015
Новости

Новое поколение ESET NOD32 на защите банковских операций

Москва, 14 октября 2015 г. Международная антивирусная компания ESET представляет новое поколение персональных продуктов ESET NOD32. В решениях реализован принципиально новый модуль для защиты банковских операций и онлайн-платежей1, а также усовершенствованный пользовательский интерфейс.

NEC выпустила новый MediaPlayer на платформе Raspberry Pi
29 октября 2019
Новости

NEC выпустила новый MediaPlayer на платформе Raspberry Pi

Компания NEC Display Solutions представила новейший MediaPlayer для решений Digital Signage. Программное обеспечение предустанавливается на вычислительном модуле NEC Raspberry Pi Compute Module без дополнительной оплаты, обеспечивая простоту настройки и эксплуатации и готовую к работе. Это функциональное и производительное решение, имеющее возможности кастомизации, идеально подходит для цифровых информационно-рекламных вывесок (Digital Signage) в розничной торговле, цифровых меню, приложений для досуга и корпоративных коммуникаций.

Samsung представляет новые плазменные телевизоры серии E8000
28 апреля 2012
Новости

Samsung представляет новые плазменные телевизоры серии E8000

Компания Samsung Electronics представляет на российском рынке новые плазменные телевизоры серии E8000, с которыми пользователи смогут оценить удобство и широкие возможности платформы Smart TV. Телевизоры Samsung Smart TV 2012 года поддерживают интуитивное взаимодействие Smart Interaction, которая позволяет управлять устройством при помощи голоса и жестов, а также поддерживает технологию распознавания лиц.

Зеркальная фотокамера PENTAX K-3: есть новый флагман!
17 октября 2013
Новости

Зеркальная фотокамера PENTAX K-3: есть новый флагман!

RICOH Imaging Company объявила о запуске в производство цифровой зеркальной камеры PENTAX K-3. В новом флагмане инженеры RICOH применили множество уникальных инновационных функций для улучшения качества изображения, а также повышения оперативности, маневренности и удобства работы при съемке в сложных полевых условиях. К выдающимся особенностям PENTAX K-3 можно отнести матрицу с разрешением 24 млн.эффективных пикселей, 27 - точечную систему автофокусировки, скоростную серийную съемку 8.3 кадра/сек...

Обзор «системных» фотоаппаратов Fujifilm X
20 декабря 2014
Обзоры

Обзор «системных» фотоаппаратов Fujifilm X

В Fujifilm при разработке линейки X практически никогда не руководствовались идеей ценовой доступности. Концепция управления, сочетающая прелести аналоговой и цифровой техники, эволюционировала на протяжении многих поколений камер линейки X. Производитель разумно распорядился большим полем зрения, позволив фотографу выбирать наиболее удобный способ визирования. Изображение в видоискателе можно развернуть на все поле или разделить его на две части. В одну выводится изображение в кадре, в другой демонстрируется увеличенный фрагмент области фокусировки с имитацией клиньев Додена.

LG объявит результаты конкурса идей и приложений для «умных» телевизоров Smart TV в рамках III Международного форума разработчиков Apps4All
6 марта 2013
Новости

LG объявит результаты конкурса идей и приложений для «умных» телевизоров Smart TV в рамках III Международного форума разработчиков Apps4All

Москва, 6 марта 2013 г. — Компания LG объявит результаты конкурса идей и приложений LG Smart TV Apps Contest и наградит победителей в рамках III Международного форума разработчиков Apps4All, который состоится 5 апреля 2013 года.

Wedding-фотография: двигаться дальше... Часть I
10 сентября 2014
Советы

Wedding-фотография: двигаться дальше... Часть I

Удивительная все-таки вещь — свадебная фотография! Кипение страстей, которое разворачивается вокруг этого жанра, не свойственно, пожалуй, никакому другому направлению фотосъемки. Диапазон переживаний — от негодования до восторга: «Халтура! — Нет, искусство! — Нет, просто кормушка для циничных негодяев! — Да нет же, это бизнес! — А я честный фотограф и много денег не беру!», и так далее, с разной степенью пафосности… Свадебная Фотография — блестящая королевна и затюканная падчерица одновременно: ее презирают матерые фоторепортеры за конформизм, но при этом она фантастически прекрасна у действительных мастеров своего жанра.