각도에 민감한 픽셀

Angle-sensitive pixel

각도에 민감한 픽셀(ASP)은 입사각에서 사인파인 들어오는 빛에 대한 민감도를 가진 CMOS 센서다.[1]

작동 원리

Animation of an ASP Interacting with Light
ASP와 상호작용하는 빛의 시뮬레이션.입사각의 범위(상단의 화살표)에서 나오는 빛은 SiO2 표면에 의해 굴절되며 상단 회절 격자와 상호작용한다.금속(내재적인 CMOS 상호 연결로 만들어지며, 검은색으로 표시됨)은 상단 및 하단 그릴을 만든다.상단 그리팅은 하단 그리팅의 깊이에 Talbot 패턴을 생성하며, 이 패턴은 입사 각도에 따라 불투명한 금속 또는 하단 분석기 그리팅의 투명한 갭으로 정렬된다.아래의 큰 광다이오드는 입사각의 사인파 함수인 분석기 그래팅을 통해 광속을 측정한다.

ASP는 일반적으로 단일 광다이오드 위에 두 개의 그라프트(회절 그리팅 및 분석기 그리팅)로 구성된다.ASP는 모이어 효과와 탈봇 효과를 이용하여 정현광 감도를 얻는다.모이어 효과에 따르면 빛이 입자로 작용하면 특정 입사각에서 회절 및 분석기 그리팅의 간극이 일렬로 정렬되는 반면, 회절 그링에 의해 통과된 다른 입사각에서는 분석기 그래팅에 의해 차단된다.광다이오드에 도달하는 빛의 양은 입사각의 정현상 함수에 비례할 것이다. 두 만족이 입사각의 이동각과 함께 서로 위상 안팎으로 들어오기 때문이다.ASP와 같이 작은 규모에서도 빛의 파동성이 중요하게 되는데, ASP 기능의 순수 무어 모델이 불충분하다는 것을 의미한다.그러나 반정수의 탈봇 깊이에서 회절 그링의 주기성을 재평가하여 모이어 효과를 구한다.그라프트 사이의 수직 분리가 탈봇 깊이의 반정수 배수와 거의 동일한 ASP를 구축함으로써 입사 각도의 사인파 민감도를 관찰한다.

적용들

ASP는 축소 이미지 장치에 사용될 수 있다.그들은 사인파 입사각 감도를 달성하기 위해 어떤 초점 요소도 요구하지 않는다. 즉, 근거리 장 또는 푸리에-완전한 평면 푸리에 포획 어레이를 사용하여 먼 장에 렌즈 없이 배치될 수 있다.렌즈와 함께 사용할 수도 있는데, 이 경우 멀리 떨어진 장면의 깊이감 있는 물리학 기반의 파월트 변환을 수행하여 리트로 카메라와 유사한 싱글렌즈 3D 촬영이[2] 가능하다.

참고 항목

참조

  1. ^ A. 왕, P. 길, 그리고 A.Molnar, "탈봇 효과에 기반한 광장 이미지 센서," Applyed Optics, vol. 48, 31, 페이지 5897–5905, 2009., 2009.
  2. ^ Wang, Albert; Gill, Patrick R.; Molnar, Alyosha (2011). "An angle-sensitive CMOS imager for single-sensor 3D photography". 2011 IEEE International Solid-State Circuits Conference. pp. 412–414. doi:10.1109/ISSCC.2011.5746375. ISBN 978-1-61284-303-2. S2CID 11556126.