隔著塑料都能“看”清楚的傳感器 華為已經(jīng)用在車上了
一部普通的手機(jī),或許馬上就能有夜視和透視的功能了。
世超可不是在吹牛,這在不久的將來,還真有可能實(shí)現(xiàn)。
前段時間,湖北光谷實(shí)驗(yàn)室用新技術(shù),搞出了個能接收短波紅外光的成像芯片,裝在相機(jī)或者其他設(shè)備上,別說是晚上了,就算有幾米深的大霧,甚至隔層塑料或玻璃啥的,它都能幫咱看清楚。
關(guān)鍵,它們還把價格給打到了千把來塊錢。放以前,類似功能的相機(jī),都只能用在高?;蛘咂髽I(yè)研發(fā)上,一臺少說得有二十五萬,普通人就算把后槽牙咬碎,都不敢點(diǎn)那個下單鍵。。。
其實(shí)現(xiàn)在在淘寶上,也能搜出來不少千元內(nèi)的夜視儀,世超想說,這和咱要介紹的東西,完全不是一回事兒。
先給大家科普下,成像芯片最基本的原理,就是把接收到的不同波段的光轉(zhuǎn)換成電子信號。
那些便宜的夜視儀,幾乎全是熱成像,它們收集的是物體自身溫度放出的熱輻射,再根據(jù)輻射強(qiáng)度給圖片上色,出來的其實(shí)就是個溫差圖。
而短波紅外光成像芯片出來的夜視圖,就跟正常的照片差不多,只不過是黑白的。
乍一看,可能還有不少朋友覺得,熱成像拍出來的,在觀感上甚至還更好一點(diǎn)。
但咱可別忘了,新芯片除了夜視之外,在這平平無奇的黑白照片里,還藏著它的 “ 透視 ” 能力。
這是因?yàn)樾滦酒某上裨?,和人眼一樣?strong>靠實(shí)打?qū)嵉姆瓷?/strong>。而反射過來的光線里,除了可見光外,還有部分不可見的短波紅外光。
它白天晚上都有,甚至夜里不開燈的時候,那灰黑色的夜天光,也算是短波紅外光的一種。
又因?yàn)?,不同成分吸收和反射的短波紅外波段都不一樣。。。所以這玩意兒,其實(shí)能幫咱去區(qū)分物體的成分。
像是肉眼很難區(qū)分的糖和鹽,在短波紅外光下,一目了然。還有大米有沒有受潮,都能用它看出來。
不過世超也提到了,短波紅外相機(jī)出現(xiàn)也不是一天兩天了。
但因?yàn)楦呒夹g(shù)門檻、高成本的緣故,一直普及不了。
背后的罪魁禍?zhǔn)?,便是短波紅外相機(jī)的核心材料——銦鎵砷。它對短波紅外光很敏感,并且有很好的光電性能,可以說是優(yōu)點(diǎn)無數(shù)。
但缺點(diǎn)也很明顯,那就是:太貴了。
目前一個普通的銦鎵砷傳感器,市面上的標(biāo)價都已經(jīng)數(shù)千歐,而這和它復(fù)雜的生產(chǎn)工藝,脫不了干系。
要造它,首先得在硅片上長一層銦鎵砷薄膜,整個過程不僅要保持高真空,溫度也得控制好,不能有啥波動。
后續(xù)還有光刻、金屬化、測試、封裝等環(huán)節(jié)。要搞好這些,不僅得花大價錢買機(jī)器,像是分子外延設(shè)備、光刻機(jī)等等,都不是便宜貨,還得有熟練的人懂怎么操作這些儀器。
反正人力、物力、財(cái)力成本要求都不低。
但技術(shù)、成本這兩塊石頭總不能放著不管,于是這些年光谷實(shí)驗(yàn)室是變著法兒的壓價,到現(xiàn)在,研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)從材料到工藝,來了波大換血,用上了硫化鉛膠體量子點(diǎn)芯片。
他們用低成本的低溫溶液法,合成出了納米級別的顆粒:硫化鉛膠體量子點(diǎn)。而且因?yàn)槌叽鐗蛐?,納米級別的硫化鉛顆粒光學(xué)、電子特性都變得更強(qiáng)了。
原來它只能探測到 1~3 微米的短波紅外光,現(xiàn)在更短波長的光都不在話下。像是這次團(tuán)隊(duì)搞出來的芯片,能探測的波段就在 0.4~1.7 微米之間。
再對比之前市面上就有的銦鎵砷短波紅外相機(jī)( 0.9~1.7 微米 ),能 “ 看 ” 到的波段也多了不少。
反正從頭到尾這么一波下來,短波紅外成像芯片的性能不但上去了,成本也直接降到原來的百分之一。
至少這次等新的短波紅外相機(jī)出來之后,咱們咬咬牙,還是有機(jī)會拿下一臺的。
目前,市場也已經(jīng)有一些企業(yè)在用這個新的 “ 夜視 ” 芯片,比如華為,和光谷實(shí)驗(yàn)室都合作了好幾年,已經(jīng)在車載相機(jī)上試過這個芯片,大霧天視野都賊清晰。
當(dāng)然應(yīng)用場景也不止車載夜視,類似食品檢測、半導(dǎo)體檢測、安防應(yīng)用都能用得上,像是用在分揀水果的流水線上,把有碰傷的水果給撿出來。
還有比較高端的半導(dǎo)體缺陷檢測,在短波紅外相機(jī)下,硅片里面有什么都能看得一清二楚。
至于咱們啥時候能在日常生活里用到,現(xiàn)在還沒啥準(zhǔn)信兒,估計(jì)還得再等等。但希望總歸是有的,至少實(shí)驗(yàn)室那邊已經(jīng)申請了十幾項(xiàng)專利,手機(jī)模組、車載相機(jī)啥的,全是咱能用的。
世超這邊,別的就不說了,就等著這個手機(jī)模組,畢竟這能夜視、透視的手機(jī)之前咱真沒見過。
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