科學(xué)家研發(fā)微型傳感器：鹽粒大小可拍出清晰的全彩圖像

2021-11-30 13:16:07來(lái)源：cnBeta.COM 關(guān)鍵詞：微型傳感器傳感器產(chǎn)業(yè)閱讀量：24010

導(dǎo)讀：據(jù)悉，這種新傳感器是由一種捕捉光線的元表面制成的，可以放大到將整個(gè)表面變成傳感器。

　　來(lái)自普林斯頓大學(xué)和華盛頓大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)近日開(kāi)發(fā)出了一種微型相機(jī)傳感器。它的尺寸只有一粒鹽那么大，但也可以拍攝出清晰的全彩圖像。這種新傳感器是由一種捕捉光線的元表面制成的，可以放大到將整個(gè)表面變成傳感器。

　　該設(shè)備看起來(lái)不過(guò)是一塊刻有圓形圖案的透明面板。這個(gè)半毫米寬的圓形包含 160 萬(wàn)個(gè)圓柱體，每個(gè)圓柱體都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，以恰到好處的方式彎曲光線，從而使陣列作為一個(gè)整體形成光波陣面(optical wavefront)。然后，信號(hào)處理算法從該數(shù)據(jù)中產(chǎn)生一個(gè)圖像。

　　由此產(chǎn)生的圖像比其他小型傳感器要清晰得多。在測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)顯示，新的傳感器捕獲了 720 x 720 像素的全彩圖像，在自然光下捕獲波長(zhǎng)在 400 至 700 納米之間的圖像，空間分辨率為每毫米 214 個(gè)線對(duì)。它的視野為 40 度，f 數(shù)為 2，研究人員說(shuō)，這些照片與傳統(tǒng)的復(fù)合相機(jī)鏡頭拍攝的照片相當(dāng)，后者比他們的新傳感器大 50 萬(wàn)倍。

　　后處理算法在提高圖像質(zhì)量方面做了很多繁重的工作，這些算法是與元表面一起設(shè)計(jì)的，以確保它們能很好地協(xié)同工作。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這些設(shè)備的生產(chǎn)很簡(jiǎn)單，這意味著它們應(yīng)該比較容易擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。它們由氮化硅制成，表面的納米結(jié)構(gòu)可以用深紫外光刻技術(shù)生產(chǎn)，這種技術(shù)已經(jīng)用于制造半導(dǎo)體。

　　該團(tuán)隊(duì)說(shuō)，如果它們被大規(guī)模生產(chǎn)，這些設(shè)備可用于身體的醫(yī)療成像，為小型機(jī)器人提供更好的視覺(jué)，或者甚至通過(guò)在一個(gè)表面上鋪設(shè)數(shù)千個(gè)這樣的傳感器，將基本上任何東西變成一個(gè)攝像頭。

　　(原標(biāo)題：科學(xué)家研發(fā)微型傳感器：鹽粒大小可拍出清晰的全彩圖像)

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