Canon توسعه جهانی اول 1-مگاپیکسل سپاد سنسور تصویر

Canon Inc. اعلام کرد که این شرکت توسعه یافته و جهان اول¹ تک فوتون بهمن دیود (سپاد) سنسور تصویر با سیگنال-تقویت پیکسل قادر به گرفتن 1-مگاپیکسل تصاویر. سپاد تصویر سنسور ایده آل برای برنامه های کاربردی مانند 2 بعدی دوربین که جذب و توسعه هنوز هم تصویر و ویدئو در یک بسیار کوتاه از زمان. این سنسورها همچنین برگزاری بالقوه برای استفاده در 3 بعدی دوربین ها با توجه به توانایی خود را برای به دست آوردن اطلاعات در مورد فاصله بین آنها و موضوع به تصویر داده.

یک سپاد سنسور منحصر به فرد طراحی شده با سنسور تصویر است که در آن هر پیکسل دارای یک الکترونیکی عنصر. هنگامی که یک نور تک ذرات به نام فوتون می رسد یک صفحه آن ضرب شده است—اگر به عنوان ایجاد یک "بهمن"—که در نتیجه در یک واحد بزرگ پالس الکتریکی. توانایی تولید چند الکترون از یک تک فوتون را فراهم می کند مزایای چنین به عنوان حساسیت بیشتری در طول ضبط تصویر و دقت بالا اندازه گیری فاصله.

این سپاد سنسور تصویر طراحی و توسعه توسط کانن غلبه دیرینه مشکلات دستیابی به این اثر با پیکسل بالا می شمارد. با اتخاذ مدار جدید تکنولوژی کانن سنسور با استفاده از یک روش شناخته شده به عنوان شمارش فوتون به درک دیجیتال وضوح تصویر 1 مگاپیکسلی. بیشتر چه, سنسور استخدام یک جهانی شاتر است که اجازه می دهد تا به طور همزمان کنترل قرار گرفتن در معرض برای هر صفحه. قرار گرفتن در معرض زمان می تواند کوتاه به عنوان کمی به عنوان 3.8 nanoseconds²ساخت ممکن است واضح و بدون اعوجاج تصویر ضبط. علاوه بر این سنسور قادر است تا به 24,000 فریم در ثانیه (FPS) با 1 بیت خروجی بنابراین امکان حرکت آهسته ضبط حرکت سریع در مدت زمان بسیار کوتاه قاب.

به لطف توانایی ضبط جزئیات خوب برای تمامیت حوادث و پدیده های این تکنولوژی دارای پتانسیل برای استفاده در طیف گسترده ای از رشته ها و برنامه های کاربردی از جمله پاک کردن امن و با دوام و تحلیل واکنش های شیمیایی پدیده های طبیعی از جمله حملات رعد و برق, سقوط اشیاء آسیب پس از ضربه و رویدادهای دیگر است که نمی توان مشاهده با دقت با چشم غیر مسلح.

این سنسور همچنین ویژگی های بالا زمان قطعنامه به عنوان دقیق به عنوان 100 picoseconds²را قادر می سازد آن را برای تعیین دقیق زمان بندی که در آن یک فوتون می رسد یک صفحه با فوق العاده دقت بالا. اعمال نفوذ این قابلیت سنسور قادر است در زمان پرواز را اندازه گیری فاصله. چه چیزی بیشتر, با وضوح بالا از 1 مگاپیکسل و با سرعت بالا ضبط تصویر آن را نیز قادر به دقت انجام 3D فاصله اندازه گیری در موقعیت های که در آن چند نفر با هم تداخل دارند—مفید در چنین حالات به عنوان وسیله اندازه گیری فاصله برای خود رانندگی اتومبیل و بتواند 3D اطلاعات مکانی برای xR³ و دستگاه های مشابه.

کانن توسعه سپاد سنسور تصویر را قادر می سازد 3D دوربین قادر به تشخیص عمق اطلاعات برای دستیابی به یک قطعنامه از 1 مگاپیکسل است که انتظار می رود به سرعت در حال گسترش استفاده از دوربین های چنین به عنوان "چشم" از عملکرد دستگاه های رباتیک. رفتن به جلو کانن را در تلاش برای پیش بینی نیازهای صنعت در ادامه به پیشرفت های نوآورانه آن سنسور تصویر, تکنولوژی, بیشتر گسترش امکانات از آنچه قابل مشاهده است خار تکامل علم و صنعت از طریق دقت بالا تشخیص اطلاعات و کمک به توسعه زمینه های هنوز کشف نشدهاند.

• 1Among سپاد سنسور. همانطور که از ژوئن 23 سال 2020 است. بر اساس کانن پژوهش است.
• 21 nanosecond = یک میلیاردم یک ثانیه. 1 picosecond = 1 تریلیونیم یک دوم.
• 3"xReality" که در آن x نشان دهنده یک متغیر به صورت ناشناخته است. شامل AR (واقعیت افزوده) آقای (mixed reality) و VR (واقعیت مجازی).

اطلاعات اضافی

این دوربین با استفاده از سنسور توضیح داده شده در این آزادی مطبوعات و همراه آن مجله مقاله بودند به طور مشترک توسعه یافته و نوشته شده با دانشمندان در سوئیس موسسه فدرال فناوری در لوزان و ما optica منتشر شده در مجله the Optical Society of America.

عنوان: مگاپیکسل زمان-دردار سپاد سنسور تصویر به صورت 2D و 3D تصویربرداری برنامه های کاربردی

سپاد سنسور

یک تک فوتون بهمن دیود (سپاد) سنسور خصوص پیکربندی سنسور است که در آن یک دیود قرار داده شده است در هر صفحه. هر دیود در هنگام دریافت یک ورودی فوتون از نور قادر است به نوبه خود این فوتون به یک "بهمن" از الکترون ها برای ایجاد یک واحد بزرگ برق پالس سیگنال. با قابلیت تبدیل یک تک فوتون به الکترون ها از این فن آوری می تواند منجر به حساسیت بیشتری در عکاسی و همچنین دقیق تر اندازه گیری فاصله.

سپاد سنسور خروجی یک سیگنال بر اساس تعداد تولید پالس های آن را می شمارد. اگر چه قادر به تشخیص یک تک فوتون هر پیکسل نیاز خود را از حافظه و یا ضد و تبدیل از یک فوتون به الکترون نیاز به یک ولتاژ بالا و در نتیجه ولتاژ بالا-مقاوم در برابر ساختار کافی عایق قابلیت های. از جمله الزامات به ناچار منجر به بزرگتر پیکسل و به عنوان نتیجه کوچک سازی و افزایش پیکسل تعداد تا کنون ثابت دشوار است به درک. اما در سال های اخیر شده است وجود دارد پیشرفت های بزرگ در 3 بعدی انباشته فن آوری است که reinvigorated R&D تلاش در این زمینه است.

در سال های اخیر سپاد سنسور استفاده شده در های مختلف موجود در دستگاه ها و تجهیزات. در حال حاضر گوشی های هوشمند با استفاده از سنسور مجاورت برای تعیین فاصله بین دستگاه و فیزیکی اشیاء اطراف آن. در زمینه پزشکی این سنسور نیز استفاده می شود برای تشخیص اشعه به منظور تشخیص سرطان در مراحل اولیه مانند توموگرافی گسیل پوزیترون (PET).

وجود انتظارات بالا برای کاربرد سپاد سنسور در محدوده گسترده تر از فن آوری از جمله پردازنده خودرو سنسور "xR" نوع دستگاه ها-واقعیت تقویت (AR) مخلوط واقعیت (MR) واقعیت مجازی (VR) رباتیک چشم انداز و نظارت بر اکتشافات فضایی زیستی-تصویربرداری نوری ارتباطات و محاسبات کوانتومی.

شمارش فوتون

در فیزیک فوتون شمارش اشاره به این روش که توسط سنسورهای نوری تعداد فوتون ذرات کوچکترین واحد, نور و در نتیجه تعیین چنین پارامترهای سیگنال نور به عنوان شدت و زمان توزیع.

با معمولی photodetectors آنالوگ سیگنال های شناسایی از طریق جریان الکتریکی و ولتاژ. در ضمن فوتون روش شمارش رفتار سیگنال های نور به عنوان احتیاط سیگنال های دیجیتال.

شمارش فوتون رفتار نور به سیگنال های دیجیتال و می تواند از بین بردن تداخل از سر و صدای الکترونیکی را قادر می سازد بسیار دقیق تشخیص سیگنال های ضعیف. علاوه بر این هنگامی که مورد استفاده اختصاصی برای پردازش مدارات شمارش فوتون با دقت می تواند تشخیص نه تنها میزان نور و همچنین زمان دقیق در آن فوتون است شناسایی شده است.

زمان پرواز اندازه گیری

زمان پرواز (ToF) اندازه گیری یک روش برای تعیین فاصله بین سنسور و جسم دیگر است. فاصله اندازه گیری بر اساس چگونه به سرعت نور ساطع شده از یک منبع نور سفر در نور-سرعت (300,000 متر/s) نشان دهنده هدف شی و بازگشت به سنسور.

از آنجا که نور در جمله فوق العاده سریع سرعت محاسبه فاصله با استفاده از روش ToF باید انجام شود در یک محدوده بین 1 nanosecond (یک میلیاردم یک ثانیه) و یک picosecond (یک تریلیونیم یک دوم)—و در نتیجه نیاز به یک سنسور نوری قادر به پاسخگویی به چنین سرعت بالا رژیم با دقت.

این سنسور همچنین ویژگی های بالا زمان قطعنامه به عنوان دقیق به عنوان 100 picoseconds را قادر می سازد برای تعیین دقیق زمان بندی که در آن یک فوتون می رسد یک صفحه با فوق العاده دقت بالا. اعمال نفوذ این قابلیت سنسور قادر است در زمان پرواز را اندازه گیری فاصله. هنگامی که با استفاده از ToF اندازه گیری با تجهیز نور ساطع دستگاه (و یا با استفاده از دوربین تخصصی سنسور) با سپاد حسگر تصویر مدت زمان بین پالس نور در حال کارگردانی در یک شی و نور بازگشت به سنسور استفاده می شود برای تعیین فاصله فیزیکی بین سنسور و موضوع. سپاد سنسورهای تصویر با استفاده از روش ToF می تواند به راحتی نصب شده بر روی دستگاه های مختلف و می توانید اندازه گیری عمق اطلاعات از جمله فاصله 3D با دقت فوق العاده ای حتی در محیط های تاریک. این قابلیت نگه می دارد وعده استفاده در برنامه های کاربردی مانند اندازه گیری فاصله بین وسایل نقلیه برای رانندگی خودرو و بتواند 3D اطلاعات مکانی برای xR و دستگاه های مشابه.