近日，美國哥倫比亞大學的研究人員成功開發(fā)了一種自發(fā)電相機，能夠利用成像傳感器采集的入射光來為相機供電。

　　這款原型相機每秒鐘拍攝一張照片，在光線較好的環(huán)境中可以一直使用下去。

　　該團隊由哥倫比亞大學計算機科學教授什里·納亞爾(Shree Nayar)領導。納亞爾說：“我們開發(fā)的是一種帶有像素的成像傳感器，這種設計不僅能夠拍攝圖像，還能用像素發(fā)電。”

　　所有數碼相機內部都有成像傳感器，它的作用就是捕捉取景器中的圖像，其原理是將采集到的光線信息轉化成信號，然后變成圖像。在數碼相機中，光敏二極管（成像傳感器的每個像素中都包含了這種零件）負責測量進光量。納亞爾發(fā)現這一過程與太陽能電池板中的光敏二極管收集能量的過程很相似。

　　“太陽能電池中也使用這種光敏二極管從光線中收集能量，只不過其使用的電路略有不同。所以我想，可以開發(fā)和重新設計相機中的像素，使之同時具備成像和發(fā)電兩種作用。”他說。

　　為了開發(fā)這款原型產品，納亞爾與工程師丹尼爾·西姆斯(Daniel Sims)展開了合作，使用現成的元件制作了一個30×40像素的成像傳感器——這也是辨識出人臉所需的最低像素。

　　這種像素的設計非常簡單，使用了兩種晶體管。

　　這種成像傳感器會在照相和發(fā)電兩種模式間不斷切換，每次拍攝周期，像素都會首先捕捉圖像，然后才會發(fā)電，并為傳感器供電。

　　在光照較好的室內環(huán)境中，300勒克斯的照度即可幫助這款相機不停運轉。而常規(guī)的陰天情況下，照度則可達到數千勒克斯。

　　雖然這款原型相機的尺寸很大，但納亞爾表示，它可以完全可以瘦身。

　　“我們計算過，完全可以采用同樣的設計制作出緊湊的成像傳感器。當然，瘦身后的芯片采集的光線將會減少，發(fā)電量也會降低。但此時的芯片耗電量同樣會降低。”他說。

　　這款原型產品花費數千美元，但納亞爾認為，倘若能夠實現工業(yè)化生產，該成像傳感器的生產成本將與手機或電腦中常見的成像傳感器相似。

　　縮小傳感器尺寸后可以實現不同的部署方式，包括用在監(jiān)控攝像頭和消費電子產品中。
納亞爾最終希望進一步改善這項技術，使之在不拍照的情況下也能發(fā)揮供電作用。

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