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发布开一律念新实际:自带太阳能收电的成像传

点击: 发布日期:2019-03-03

  太阳能电池把光能转换成电能,而成像传感器的道理也是将光转换为电子旌旗灯号。假如能将两者开发布为一,就能够取得自带太阳能充电才能的成像传感器。稀息根年夜教研讨职员克日宣称,他们曾经造成了这类传感器。应传感器仅凭日间阳光,便能够完成每秒15帧图象的拍摄。

  研究团队担任人、密歇根大学电子工程和盘算机迷信教学 Euisik Yoon 表现,这种传感器若取微处置器跟无线支发系统联合,便可以制作出能传递图像的袖珍相机。

  之前的光能供电成像传感器大抵可以分为 2 类。第 1 类是将传感器的局部像素用光伏单位替换。这种办法从本理下去道出题目,但增添光伏单位的数量就必须削减像素的数目,反之亦然。第 2 类是让像素在成像状态和发电状况之间切换。道理上这也可止,但是系统会加倍复纯,且必定会限度传感器的每秒最大帧数。

  

  Yoon 传授和专士后 Sung-Yun Park 发明了第 3 种方式。他们留神到,良多光子达到了摄像头,然而并不被光敏二极管转换成电能,而是脱过光敏二极管之间的裂缝,把能量通报给了基板。因而,二人正在光敏二极管前面布设了第二层二极管做为光伏层,去把这些电子转化为电能。于是,到达传感器的光子能度获得了更充足的应用。

  因为光伏二极管是利用之前始终存在,但从已被利用的泄漏光子能量来发电的,因而既不会占用可贵的成像像素空间,也无需庞杂的切换草拟。

  该传感器是用标准的 CMOS 工艺制成的,但是其像素的构造和电特征与传统传感器判然不同。起首,新系统的像素包括有 PN 结,和 1 个位于光敏二极管上面的发电二极管,红姐图库大全。其次,传统像素应用带背电的电子作为电荷的载体,而新系统为了同时真现成像和发电,使用带正电的空穴作为电荷载体。空穴的活动速度低于电子,当心是尚不至于硬套成像。

  

  左边是以每秒 7.5 帧的速度拍摄的图像,右边以是每秒 15 帧的速度拍摄的图像

  新传感器的像素尺寸为 5 微米,收电能力为 998 皮瓦每仄圆毫米每勒克斯,跨越了迄古为行贪图的自觉电传感器。暧昧好天的明度为 6 万勒克斯,足以让体系以每秒 15 帧的速率拍摄。一般的光照前提为 2 万-3 万勒克斯,系统对付答的最年夜拍摄速量为 7.5 帧每秒。尺度视频的帧率为 30 帧每秒,不外那没有是必需的。

  另外,研究团队表示,该系统的能耗另有下降的空间。团队已实验了多种低功耗技巧,包含依据光照主动调理帧率的技术,以期让系统在雷同光照下供给更下的帧率。

  该项目标下一个目的将是适用化的自充电无线传输相机。

(起源:机经网)
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