Planar_Fourier_capture_array
平面フーリエ キャプチャ アレイ (PFCA) は、ミラー、レンズ、焦点距離、可動部品を必要としない小型カメラです。 角度に敏感なピクセルで構成されており、修正されていないCMOSプロセスで製造できます。
最初のプロトタイプ PFCA の光学顕微鏡写真。2 つの正方形の領域は相補的な PFCA で、それぞれの直径は 570 µmで、より大きな正方形はボンド パッドです。
1 つの PFCA からの完全な情報を使用すると、 PFCA の最高周波数の角度に敏感なピクセルによって設定されたナイキスト限界まで表示される画像を再構成することができます。この例では、モナ リザの画像が16.7 ミリ秒のキャプチャ時間で PFCA に提示され、この画像は計算によって再構築されました。
角度感知ピクセルは、感光軸に沿った入射角が正弦波である光に対する感度を持ちます 。これは、遠く離れたシーンの2D フーリエ変換の 1 つの成分を測定すると解釈できます。それらをすべて固有にすることで、PFCA の各センサーは、遠く離れたシーンの 2D フーリエ変換の個別のコンポーネントを関連付け、一緒に完全なフーリエ情報を関連付けます。元の画像は取得後に計算によって再構成されます。または、生のフーリエ係数の方が当面のアプリケーションにとって有用な場合は、それらが直接使用されます。
出力は実数値であり、画像の完全な正弦波変換ではないため、PFCA は正確なフーリエ変換を実行しません。この変換はハートレー変換に近くなりますが、この対応も正確ではありません。それでも、フーリエ変換の完全性の基礎となる数学は、PFCA の設計と理解に役立ちます。
PFCA は集束光学系や可動部品を必要としないため、最小の集束カメラよりも小さくすることができます。PFCA の活性部分のみを数えると (物理的な堅牢性を与える構造基板は含まない)、PFCA は体積で最小の集束カメラよりも10 5分の 1 になります。
こちらも参照
電荷結合素子
アクティブピクセルセンサー
スーパーレンズ
参考文献
^ P. R. ギル、C. リー、D.-G. Lee、A. Wang、および A. Molnar、「直接フーリエ領域シーン キャプチャを使用したマイクロスケール カメラ」、Opt. Lett.、vol. 36、いいえ。15、2949–2951ページ、2011年8月。
^ P. R. Gill、C. Lee、S. Sivaramakrishnan、および A. Molnar、「色の変化と失われたピクセルに対する平面フーリエ キャプチャ アレイの堅牢性」、Journal of Instrumentation、vol. 7、いいえ。2012 年 01 月。
^ A. Wang、P. Gill、および A. Molnar、「タルボット効果に基づくライト フィールド イメージ センサー」、Applied Optics、vol. 48、いいえ。31、5897–5905ページ、2009年。