أعلنت شركة "باناسونيك" اليوم عن تطوير تقنية جديدة، التحكم الكهربائي بحساسية الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء ("إن آي آر") بالبيكسل نفسه في مستشعر الصور العضوي بتقنية شبه موصل مركب من إكسيد معدني ("سيموس"). ويتمّ التحكم بحساسية جميع البيكسلات في مستشعر الصور، الذي يضمّ أفلاماً عضوية مجمّعة بشكل مباشر، في وقت واحد عن طريق تغيير الجهد المطبق على الأفلام العضوية.
وتتيح هذه التكنولوجيا تبديل صورة تلو الأخرى بين أوضاع التصوير الملون*2 والتصوير بالتقنية القريبة من الأشعة تحت الحمراء من دون استخدام مرشح تمرير "آي آر" المطلوب لأجهزة استشعار الصور التقليدية. ويساهم ذلك في تصغير نظام الكاميرا وتحسين المتانة. وتمكّن هذه التقنية عملية الالتقاط الشاملة*3 مما يجعلها مناسبة للتطبيقات في مجالات القطاع المختلفة مثل رؤية الآلة أو نظام النقل الذكي التي تستلزم التفتيش أو التعرف الدقيق والسريع.
وتتمتع التقنية الجديدة بالميزة التالية.
تبديل صورة تلو الأخرى بين أوضاع التصوير الملون*2 والتصوير بالتقنية القريبة من الأشعة تحت الحمراء من دون خسارة الدقة.
ويستند هذا التطوّر إلى التقنيات التالية:
تقنية تصميم مستشعر الصور العضوي عبر "سيموس" مما يتيح تصميم القطع المخصصة للتحويل الكهروضوئي وقطع الدارات بشكل مستقل.
تقنية التحكم بالحساسية مما يسمح بتبديل صورة تلو الأخرى بين وضع التصوير الملون ووضع التصوير بالتقنية القريبة من الاشعة تحت الحمراء من خلال تغيير الجهد المطبق إلى القطع المخصصة للتحويل الكهروضوئي.
وتجدر الإشارة إلى أن "باناسونيك" حاصلةٌ على 94 براءة اختراع يابانية و68 براءة اختراع في الخارج (بما في ذلك براءات الاختراع التي تنتظر الموافقة عليها) في ما يتعلق بهذه التقنية.
وسوف تعرض "باناسونيك" جزءاً من هذه التقنيات في المؤتمر الأكاديمي الدولي: "آي إس إس سي سي" (المؤتمر الدولي لدارات الحالة الصلبة) 2017، والذي سينعقد في سان فرانسيسكو من 5 فبراير وحتى 9 فبراير 2017.
ملاحظات
*1: حتى 9 فبراير 2017، استناداً إلى البيانات المتوفرة لدى "باناسونيك".
*2: كانت نسبة التوهين للحساسية من الأشعة تحت الحمراء القريبة على 800 نانومتر -28 ديسيبل.
*3: التقرير السابق في "آي إس إس سي سي" 2016
المزيد من المعلومات حول التقنيات:
1. تقنية تصميم مستشعر الصور العضوي بتقنية شبه موصل مركب من إكسيد معدني ("سيموس") التي يمكن من خلالها تصميم قطع التحويل الكهروضوئي وقطع الدارات بشكل مستقل.
في مستشعر الصور العضوي بتقنية شبه موصل مركب من إكسيد معدني ("سيموس")، ينفذ التحويل الكهروضوئي من خلال شريط عضوي بينما ينفذ تكديس شحنات الشارات ورصد الشارات من خلال دارات قائمة على السيليكون تحت الشريط العضوي. يمكن تصميم الشريط والدارات بشكل مستقل، وبذلك يستطيع مستشعر الصور العضوي بتقنية شبه موصل مركب من إكسيد معدني ("سيموس") تحقيق الخصائص التالية: الحساسية العالية، والنطاق الحيوي الواسع، ووظيفة الالتقاط الشاملة. تبين أن التقنية المطورة حديثاً تزيد حساسية طيف مستشعر الصورة من طيف ضوئي مرئي إلى طيف ضوئي قريب من الأشعة تحت الحمراء ("إن آي آر"). وتمكن أيضاً من ضبط حساسية الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء ("إن آي آر") كهربائياً من دون فقدان الخصائص المميزة لمستشعرات الصور العضوية بتقنية "سيموس" التي وصفت أعلاه.
2. تقنية التحكم بالحساسية التي يمكن من خلالها تبديل صورة تلو الأخرى بين التصوير الملون والتصوير بالتقنية القريبة من الأشعة ما تحت الحمراء من خلال تغيير الجهد المطبق على الطبقة العضوية.
يمكن زيادة الحساسية الطيفية لمستشعر الصور العضوي بتقنية شبه موصل مركب من إكسيد معدني ("سيموس") من طيف ضوئي مرئي إلى طيف ضوئي قريب من الأشعة تحت الحمراء ("إن آي آر") من خلال جمع طبقتين عضويتين، تستطيع إحداهما امتصاص الضوء المرئي في حين تمتص الأخرى الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء ("إن آي آر"). ولكن جمع هاتين الطبقتين أو مزجهما وحسب لا يتيح التمييز بين شارة الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء ("إن آي آر") وشارة الضوء المرئي. بهدف تمييز هاتين الشارتين، تحتاج الأساليب التقليدية إلى عناصر إضافية مثل الأقطاب الكهربائية وشرائح المحولات الرقيقة، ما يؤدي إلى زيادة حجم البيكسل.
لمعالجة هذه المشكلة، اعتمدنا التركيبة المكدسة المباشرة لطبقتين عضويتين مع نسبة مقاومتهما العالية. في هذه التركيبة، يوزع الجهد الكهربائي المطبق على هاتين الطبقتين بشكل غير متساوٍ. وبتعبير آخر، يطبق الجهد الكهربائي المنخفض نسبياً على طبقة عضوية أخرى بينما يطبق الجهد الكهربائي العالي نسبياً على الطبقة الأخرى باستخدام مصدر الجهد الكهربائي نفسه. بفعل الخاصية، يتبين من خلال التركيبة أن كلا الطبقتين خاليتان من الحساسية أثناء تعرضهما للجهد الكهربائي المنخفض، في حين تتمتع طبقة واحدة فقط بالحساسية أثناء التعرض للجهد الكهربائي المتوسط، وبالتالي تتمتع كلا الطبقتين بالحساسية أثناء التعرض للجهد الكهربائي العالي. يعني هذا أن هذه التركيبة تتيح التغيير الكهربائي لطريقة التصوير الملون، التي لا يكون المستشعر فيها حساساً إلا على الضوء المرئي، وطريقة التصوير بالضوء القريب من الأشعة الحمراء ("إن آي آر")، التي يكون المستشعر فيها حساساً على الضوء المرئي والضوء القريب من الأشعة الحمراء ("إن آي آر") من دون زيادة أي عنصر.
www.panasonic.net
