エンジニアは、写真、生命科学、セキュリティのための画期的なセンサーを製造しています

Anonim

ダーツマスのセイヤー工科大学のエンジニアは、医療、ライフサイエンスの研究、セキュリティ、写真撮影、映画撮影など、高品質で低照度の画像処理に革命を起こす新しい画像技術を開発しました。

Quanta Image Sensor(QIS)と呼ばれるこの次世代の光検知技術は、光の弱い状況下でさえ、現在入手可能なものよりも高感度で、より簡単に操作され、高品質のデジタル画像を可能にすると共同発明者のエリック・フォッサム教授ダートマスでの工学の Fossumはまた、今日世界中のほぼすべてのスマートフォンとカメラに搭載されているCMOSイメージセンサーを発明しました。

光学会のOSA Optica の12月20日号に記載されている新しいQIS技術は、最低レベルの光、単一光子を、1メガピクセルまたは100万画素という高解像度で、かつ高速に1秒あたり何千ものフレームがあります。 さらに、QISは、 Opticaの 記事によれば、低照度で、室温で、主流イメージセンサ技術を使用しながら、これを達成することができます。 従来の技術では、大きなピクセルまたは低温またはその両方に冷却する必要がありました。

業界にとってこれはどういう意味ですか? 撮影監督のために、QISは簡単に編集されたデジタルフォーマットでIMAX品質のビデオを有効にしながら、フィルムの多くの特性を提供します。 天体物理学者にとって、QISは宇宙の遠くの物体からのより良い信号の検出と捕捉を可能にします。 また、生命科学の研究者にとって、QISは、顕微鏡下での細胞の視覚化を改善し、治療の有効性を決定する上で重要です。

Fossum氏によれば、商業的に入手可能で安価なプロセスでこの新しいイメージング機能を構築することは重要であり、彼と彼のチームは今日のCMOSイメージセンサー技術の低コストと大量生産に適合させました。 また、チップあたり数百万メガピクセルの解像度で、容易にスケーラビリティを実現しました。

「このようにすれば、産業界はそれを採用して量産することがより容易になる」と、今月初めにバッキンガム宮殿でCMOSイメージセンサを開発したことで認められたFossum氏は述べた。 12月6日に、チャールズ、ウェールズの王子は、ノーベル賞のエンジニアリング相当のフォッサム、エンジニアリングのためのエリザベス女王賞を受賞しました。

今月の Optica 論文をFossum、Saleh Masoodian、研究者、Dakota Starkeyと共著し、現在Ph.D.を追求している馬Jiaju氏は、「QISはカメラで画像を収集する方法の革命的な変化です。 セイヤーで 馬とMasoodianはThayerから電気・電子工学の博士号を取得し、QossとFos​​sumの共同発明家でもあります。

Maによると、QISプラットフォームの技術はユニークです。センサには以下のものが組み込まれています。

  • 研究チームによって非常に小さなピクセルが命名された "Jots"は、光の単一光子を検出するのに十分な感度があります
  • 超高速スキャン

この組み合わせにより、QISはすべての単一光子または光の粒子からデータをキャプチャし、低照度条件下でも非常に高品質で、簡単に操作できるデジタルイメージング、コンピュータビジョンおよび3D検出を可能にします。

現在のQISの解像度は1メガピクセルですが、チームの目標は、QISが数千〜数十億のこれらの点を含むことです。すべてが非常に高速でスキャンされます。

今年の前半にMasoodian、MaとFossumは新興企業Gigajot Technologyを共同設立し、この技術をさらに発展させて有望な多くのアプリケーションに適用しました。

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