撮像センサの原理はまた、電気信号に光を変換している。両方組み合わせる場合ができ、撮像センサを担持する太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するソーラー充電能力を得ることができる。ミシガン大学の研究者がいることを主張しています彼らはそのようなセンサを行った。センサーのみ太陽によって日中、あなたは毎秒15枚の画像を撮影達成することができます。
研究チームのリーダー、ミシガン大学のEuisikユンでの電気工学およびコンピュータサイエンスの教授は、マイクロプロセッサと無線システムと連携して、このようなセンサーならば、あなたは画像を送信することができますコンパクトカメラを作成することができると述べました。
従来の光イメージング・センサは、大別して2つのカテゴリに分類することができます。最初は、センサのピクセルの一部を光電池に置き換える方法ですが、理論的には問題ありませんが、光電池の数を増やすとピクセル数を減らす必要があります。第2のカテゴリーは、画素を撮像状態と発電状態との間で切り替えることであるが、原則としてこれも可能であるが、システムはより複雑になり、センサの1秒当たりの最大フレーム数を必然的に制限する。
教授博士ユンソン - ユン・パークは、最初の3つのメソッドを作成した。彼らは多くの光子がカメラに到達するが、電気エネルギーのフォトダイオードに変換されなかったが、フォトダイオードとの間の隙間を通って、にエネルギーを転送することに留意しました基板。電気エネルギーへの電子に光電変換層としての第2の層に置かダイオード後ろ従って、2つのフォトダイオードがあるため、センサに到達する光子エネルギーは、より完全に利用されています。
光起電力ダイオードが常に存在使用前にあったが、リーク未開発の光子エネルギーは、電気を生成するので、両方が複雑スイッチング動作せず、貴重なスペースの撮像画素を占有しないからです。
センサは、異なる画素に標準CMOSプロセスで作られたが、従来のセンサのその構造的および電気的特性れる。まず、新しいシステムは、画素のPN接合を有し、フォトダイオードは、ダイオードパワーの下方に位置する。次に、電荷キャリア、同時撮像及び生成を達成するために、新たなシステムとして、負に帯電した電子を用いた従来の画素は、正に帯電した正孔は、正孔よりも速度低い。電荷担体として使用されるが、画像に影響を与えないように。
左側は、毎秒7.5フレームの撮像レートであり、右側が捕捉され、毎秒15枚のフレームの画像であります
5ミクロンの新しいセンサ画素サイズ、平方PIVA当たりルクス当たり998ミリメートルの発電容量は、はるかに60,000ルクスにサニー明るい全ての自己生成センサー輝度を超えて、毎秒15のフレームでシステムの速度をさせるのに十分です20,000〜30,000ルクス、毎秒7.5フレームの最大撮影速度に対応するシステムに、通常の照明条件を撃つ。標準ビデオフレームレートは毎秒30のフレームであるが、これは必要ではありません。
加えて、研究チームは、システム空間の消費電力の低減と同様に、表している。チームが同じフレームに大きな照明を提供するシステムを可能にするために、光のフレームレートに応じて自動調整技術を含む低電力技術の様々な、テストしてい率。
このプロジェクトの次の目標は、実用的な自己充電ワイヤレス伝送カメラになります。