有源CMOS传感器由美国密歇根大学的Yu Sik Yong领导的一组工程师创建了一个光电传感器，其中像素的几乎整个区域都被一个可以同时产生能量并形成图像的区域所占据。 这使您可以制作面积小于一平方毫米的独立相机。 同时，它能够以每秒15帧的频率拍摄出不错的画质。 开发人员将他们的工作发表在《 IEEE电子设备快报》上。
将光转换为电流的光电二极管是照相机和太阳能电池板的基础。 它们非常相似，只有一个可以节省入射的能量，而另一个-记录掉了多少能量。 因此，工程师们多年来一直在尝试将面板和摄像机的功能结合在一起，创建可以拍照的矩阵，并同时给自己供电（这意味着他们不需要大量的电池）。
有两种方法可以解决此问题。 首先是尝试制作一个矩阵，在该矩阵中，相同的空间用于拍摄和产生能量。 然后设备会变小，这是一个加号。 但是，缺点是必须在两种模式（拍摄和供电）之间进行切换，这会消耗一部分能量，并且光矩阵无法不间断地移除，并且帧速率低。
第二种方法是在光矩阵中制作两个单独的区域。 其中一个将起飞，第二个将为此而产生能量。 它们将能够同时工作，但是在这种情况下，每个像素的很大一部分将是太阳能电池板。 光电管将变得更大，并且用于拍摄的光量将大大减少。
余植润密歇根大学的科学家的成就–他们的光电传感器首次能够同时产生能量和进行拍摄（频率高达15帧/秒）。 他们的工作被称为“ CMOS图像传感器像素中的同时成像和能量收集”（“有源CMOS像素中的能量同时捕获和收集”）。 他们的光电管中几乎整个像素区域都可以同时完成两项任务。
Yu Sik Yun，Sang Yoon Pak和他们的团队注意到，相机微观层面的感光二极管非常透明。 很大一部分光线穿过其有源元件。 因此，如果将“太阳能电池板”放置在此类光电传感器下方，它仍将接收一部分能量。
就是这个主意。 新的光电管由两个光电二极管组成，一个位于另一个下方。 上层收集孔的一部分（在光子从其位置敲出电子后形成的电荷载流子），从而接收信号以形成图像。 下一个则拾取剩余的光子，并利用它们产生能量。
事实证明，这是一种新型的微型相机，可以自给自足，可以在有光照的任何条件下工作，而无需停机，也不需要充电或更换电池。 间谍或政府想要控制其公民活动的理想设备。 我们预计瓶盖的铝箔销售将激增。
根据密歇根大学团队的测试，形成信号的上部二极管占总空穴电流的26％，而收集能量的光伏电池则占74％。 在其他传感器中，根本不使用这种能量。
左边的钞票以每秒7帧的速度拍摄，右边的钞票以15帧的速度拍摄根据他们的发展，工程师们创建了一个原型光电矩阵，其分辨率为100x90像素，有效面积为0.86x0.66 mm。 在120千勒克斯的照度下（晴天），它可以产生30μW的能量。 同时，以15帧/秒的频率拍摄仅消耗10μW的能量-尽管图像当然不是很清晰。 在此频率下，即使在60千勒克斯（正常的直射阳光下）下，这种新型传感器理论上也能够连续拍摄而无需充电。 光电矩阵的创建者注意到，它在所有现有矩阵中都具有最高的功率密度。
工程师在IEEE文章中指出，如果传感器“被破坏”，它们可以轻松创建更高质量的图像。 芯片中的功耗也未优化。 相机可能会以更高的帧频和更少的光线工作。
新传感器的示意图Yu Sik Yun说，他们的发展最适合物联网。 智能传感器是物联网平台的重要组成部分，新的光电传感器可以以最小的外形尺寸运行，并且没有能耗。
没错，也没有什么可以阻止将相机用于间谍活动或秘密射击。 实际上，毫米传感器是不可见的，并且可以无限期工作而无需充电。 当然，在这种情况下，该设备将不仅需要光电池，而且还需要用于存储和发送接收到的图像的装置。 此类组件的微观版本仍在开发中 。
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