2014年06月26日12:43
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美國Rambus公司正在探討將可無需光學透鏡的圖像傳感器技術用於紅外線領域。紅外圖像傳感器的夜間視認性高，在車載和安全領域的用途擴大備受期待。但光學部件等的高成本阻礙了紅外圖像傳感器的普及。Rambus認為其能大幅削減光學部件的技術適合紅外線領域，所以將加速推進實用化。目前，已經試制出適合紅外圖像傳感器使用的攝像頭。
Rambus試制的攝像頭（左）和無需使用透鏡的光學部件試制品（攝影：Rambus）
無光學透鏡圖像傳感器技術是在圖像傳感器元件前方配置了可衍射入射光的機構（圖1）。投射到元件上的投影光雖然不是實像的縮小圖像，但可通過運算處理復原。但隻能獲得比元件自身的分辨率要低的圖像。
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圖1：利用光的衍射 用無透鏡攝像頭拍攝（a）圖，可獲得（b）圖（模擬）或（c）圖（實際圖像傳感器）。這些圖像在圖像傳感器前方實施了（d）和（e）等μm單位的凹凸圖案，用來衍射入射光，使之進入圖像傳感器並實施運算處理來獲得圖像。（d）的紅線截面為特殊圖案。（圖和照片由Rambus提供） |
衍射機構由透過可見光和紅外光的材料（樹脂和玻璃等）構成，設置了有規則的凹凸圖案。凹凸圖案不容易受尺寸誤差的影響，而且採用在之后的運算處理中能復原圖像的特殊形狀。具體來說就是，截面形狀與軸對稱接近。在基准線左右翻轉其中一面的凹凸，會形成軸對稱（圖1（e））。通過這種截面組合可利用多種圖案，根據用途加以優化。
該技術的核心，在於結合衍射機構和運算處理，無需使用聚光透鏡即可攝像。Rambus公司2013年之前在“Trillion Sensors Summit Japan 2013”等研討會和學會上公開了該技術的基本原理。
該技術用於紅外線時，雖然無需支持紅外線的透鏡，但衍射機構需要使用不吸收紅外線的材料。衍射機構比透鏡小且薄，也無需研磨工序，因此易於降低成本。（作者：三宅 常之，日經技術在線！供稿）
