Friday, October 22Modern Manufacturing
×

ศาสตร์โบราณอย่าง Kirigami เปิดทางสู่การสร้างกล้องที่เป็นเหมือนลูกตามนุษย์

นักวิจัยสามารถพัฒนาเซนเซอร์จับภาพ (Image Sensor) ที่มีลักษณะโค้งงอได้ทำให้สามารถเพิ่มพิกเซลให้กับกล้องได้ภายในพื้นที่ที่จำกัดอีกด้วย

นักวิจัยจาก University of Houston ได้รายงานการพัฒนากล้องที่มีลักษณะโค้ง สามารถปรับแต่งเซนเซอรรับภาพได้ทำให้คุณภาพของภาพ Endoscope, Night Vision, Artificial Compound Eyes และกล้อง Fish-eye นั้นเพิ่มขึ้น





เลนส์กล้องหรือความนูนโค้งของตัวรับภาพในปัจจุบันแม้จะมีความยืดหยุ่นแต่ยังไม่สามารถปรับแต่งความโค้งของพื้นผิวได้ ไม่แม้แต่จะยืดออก แต่ด้วยความหนานแน่นพิกเซลที่ต่ำและ Fill Factors ของพิกเซลทำให้ตัวรับภาพที่ถูกออกแบบตาม Kirigami นั้นมี Fill Factor ของ Pixel ในระดับสูงก่อนที่จะยืดออก โดย 78% ของค่าเดิมจะยังคงประสิทธิภาพสำหรับ Optoelectronic เอาไว้ในขณะที่ 30% จะยืดออกไปในสองทิศทาง (Biaxially)

กล้องดิจิทัลสมัยใหม่นั้นมีระบบที่ใช้แนวคิดแบบดั้งเดิมเป็นฐานที่แข็งแรง นั่นคือใช้เซนเซอร์รับภาพแบบแบน (Flat Imaging Sensor) ซึ่งต้องการเลนส์ที่มีความซับซ้อนและมีความทนทานเพื่อปรับความคลาดเคลื่อนในการรับภาพให้ถูกต้อง แต่กล้องที่โค้งเหมือนกับลูกตามนุษย์นั้นสามารถทำงานโดยใช้เลนส์เดี่ยว ๆ ได้ในขณะที่การปรับตั้งความคลาดเคลื่อนไปด้วยและมีข้อดีอื่น ๆ อีก เช่น การจับภาพที่กว้างขึ้นในขณะที่กล้องมีขนาดเล็กลง

ตัวรับภาพที่มีลักษณะโค้งและปรับเปลี่ยนรูปร่างได้ทั้งยังมี Fill Factor ของพิกเซลสูงจะเกิดขึ้นได้ด้วยการถ่ายโอน Array ของซิลิคอนพิกเซลที่บางมากเป็นพิเศษ (Ultrathin) ด้วยการออกแบบ Kirigami บนพื้นผิวโค้งด้วยการใช้วิธีการพิมพ์ Conformal Additive Stamp (CAS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาขึ้นในห้องวิจัย

Kirigami นั้นเป็นศิลปะแห่งการตัดกระดาษของญี่ปุ่นซึ่งคล้ายคลึงกับ Origamin ที่เป็นการพับกระดาษ ด้วยการนำแนวคิดพื้นฐานของ Kirigami มาใช้แผ่นรับภาพบาง ๆ และการตัดที่เกิดขึ้นจึงทำให้แผ่นรับภาพสามารถยืดและเกิดการโค้งได้ เมื่อเทียบกับโครงสร้างยืดได้แบบอื่น เช่น สะพานข้ามเกาะ โครงสร้าง Kirigami นี้จะมี Fill Factor ที่สูงกว่า ซึ่งหมายถึงการมีความหนาแน่นของพิกเซลที่มากกว่าทำให้สร้างภาพที่มีคุณภาพดีกว่าได้

นอกเหนือจากรูปทรงที่เป็นขดหรือโค้งได้แล้วนั้น การที่รูปร่างสามารถปรับเปลี่ยนได้ทำให้สามารถจับภาพวัตถุได้อย่างชัดเจนแม้จะมีระยะห่างแตกต่างกันก็ตาม

ที่มา:
Uh.edu

เนื้อหาที่น่าสนใจ:
เทคโนโลยีตรวจจับเงา ทางเลือกใหม่ให้หุ่นยนต์รับรู้สัมผัสมนุษย์
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Thos
"Judge a man by his questions rather than his answers"
Voltaire
READ MORE
×