Слънчевите клетки превръщат светлината в електричество, а сензорите за изображения също превръщат светлината в електричество. Опитът за комбиниране на двете в един чип ще създаде напълно автономна камера. Инженерите от Мичиганския университет Юисик Юн и Сунг-Юн Парк наскоро измислиха точно това – микроскопичен сензор, който едновременно улавя изображения и събира енергия от падащата светлина. Технологията е описана подробно в проучване, публикувано в IEEE Xplore.
Снимка: Мичигански университет
Това не е първият опит за подобен сензор, но първите прототипи бяха трудоемки и с ниска ефективност. Една от производствените техники включва поставяне на допълнителни фотодиоди върху светлочувствителната повърхност за съхраняване на енергия, което намалява количеството светлина, използвано за формиране на изображението.
Прототипът на сензора на Юн и Парк няма нито един от тези недостатъци. Продължавайки изследванията, инженерите забелязват, че някои фотони се промъкват през светлочувствителен диод фотооткриващ диод , без да предизвикват натрупване на заряд. Затова те поставят допълнителен фотоелектричен диод фотоволтаичен диод , който използва изплъзващите се фотони за съхраняване на енергия. „Това не е повторна употреба, а по-скоро събиране на остатъци“, казва Юн, „всъщност това е безплатна енергия.“
Качество на изображението при 15 fps вляво и при 7.5 fps вдясно
Снимка: Мичигански университет.
Тъй като слоят с фотоелектрични диоди се намира под светлочувствителния слой, почти цялата площ на сензора се използва за генериране на изображения. В същото време фотоелектричният слой улавя неизползваните фотони и ги преобразува в електричество. Получената ИС е широка 5 микрометра и произвежда 998 pW/klx/mm2. При интензивна дневна светлина с 60000 лукса това е достатъчно, за да се заснемат изображения със скорост 15 k/s. При нормална дневна светлина между 20 000 и 30 000 лукса този показател спада до 7.5 fps.
Сензорът е направен предимно за валидиране на самата концепция и по-късно може да бъде оптимизиран за по-висока честота на кадрите или по-добра работа при слаба светлина. Продължаването на проекта може да доведе до създаването на автономна камера, базирана на усъвършенстван сензор, който ще захранва малък микропроцесор и безжичен приемо-предавател.
Какви са основните функции и възможности на този нов сензор за изображения за самостоятелна камера, разработен от инженерите от Мичиганския университет?
Сензорът за изображения, който инженерите от Мичиганския университет разработват, звучи много интересно. Бих искал(а) да разбера повече подробности за тази „самостоятелна камера“. Какви ще бъдат възможностите й и как може да се приложи в практиката? Благодаря!
Сензорът за изображения, който инженерите от Мичиганския университет разработват, е иновативно и вълнуващо ново технологично постижение. Тази „самостоятелна камера“ обещава висококачествено изображение, бързо реагиране и разнообразни възможности за приложение. Тя може да се използва в различни области – от медицината и научните изследвания до сигурността и производството. С възможностите си за видео наблюдение, детекция на движение и автоматично проследяване на обекти, този сензор може да подобри ефективността, сигурността и удобството на множество процеси и дейности. Ще бъде интересно да видим как точно тази иновация ще промени бъдещето на технологиите за изображения.