2021年6月29日消息,休斯顿大学机械工程副教授比尔·库克(Bill D. Cook)成功研制出了一种带有弯曲、适应性强的成像传感器的相机,这种相机可以提高内窥镜、夜视镜、人工复眼和鱼眼相机的图像质量。


休斯顿大学研制出了一种集合成像传感器的新型相机:可大大提高内窥镜等的图像质量


“现有的弯曲成像器要么是柔性的,但与可调焦面不兼容,要么是可拉伸的,但具有低像素密度和像素填充因子,”于在自然电子。“采用kirigami设计的新成像仪在拉伸前具有78%的高像素填充系数,并且在双轴拉伸30%时仍能保持其光电性能。”


使用传统刚性平板成像传感器的现代数码相机系统需要复杂而庞大的镜头来校正光学像差。另一方面,像人类眼球一样弯曲的相机可以用单个镜头工作,同时校正像差并提供其他优点,例如宽视野和紧凑的尺寸。


俞已经展示了具有高像素填充因子的曲线和形状自适应相机可以通过使用保形加印(CAS)印刷将具有kirigami设计的超薄硅像素阵列转移到曲线表面上来创建,保形加印是他的实验室发明的制造技术。


剪纸是日本的剪纸艺术,类似于折纸。于在一张成像传感器的薄片上使用了kirigami原理,进行切割,使其能够伸展和弯曲。与其他可拉伸的结构设计相比,例如薄的网状蛇形或岛桥结构,这种新的剪纸艺术结构具有高得多的填充因子,这意味着它保留了高像素密度,创建了更好的图像。


休斯顿大学研制出了一种集合成像传感器的新型相机:可大大提高内窥镜等的图像质量

双轴拉伸kirigami片示意图。学分:休斯顿大学


这款相机不仅是曲线型的,余还使它具有形状适应性,使它能够清晰地捕捉不同距离的物体。


新的自适应成像仪可以通过组合一个凹形照相机印刷在带有可调透镜的磁性橡胶片上。自适应光学聚焦是通过调整透镜的焦距和成像仪的曲率来实现的,允许远近物体以低像差清晰成像。


在铸造印刷中,带有粘性涂层的弹性或有弹性的气球被充气。然后,它被用作冲压介质,向下推动预制的电子设备,以拾取电子设备,并将它们打印到各种弯曲的表面上。



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