По словам инженеров из Калифорнийского технологического института, их устройство построено на базе дешевого кремниевого чипа толщиной менее 1 мм и обеспечивает трехмерное сканирование с чрезвычайно высоким разрешением.

Чипы можно было бы встраивать в телефоны с последующим выводом полученных данных на 3D-принтеры для дублирования отсканированных объектов. Тем самым отпадает потребность в использовании крупных настольных устройств.

Излучаемый свет устройства направляется на целевой объект, после чего оно анализирует мельчайшие отличия в отраженном сигнале. Отличия эти помогают воспроизвести трехмерное цифровое изображение целевого объекта.

При создании исходного светового потока используется массив крошечных лазерных сканеров LIDAR (light detection and ranging). Элементы LIDAR на протяжении многих лет используются для измерения расстояний в различных приложениях, в том числе и в навигации беспилотных автомобилей и роботов.

В результатах исследования, опубликованных в журнале Optics Express, говорится, что отражаемый от объекта свет улавливается небольшой (4x4) решеткой детекторов.

Детекторы измеряют фазу, частоту и интенсивность входящего светового потока и присваивают соответствующие значения каждому пикселу трехмерного изображения отсканированного объекта.

В качестве проверки предложенной концепции исследователи отсканировали в трехмерном виде мелкую монету с расстояния полуметра. Разрешение отсканированного изображения было представлено на микронном уровне, благодаря чему были заметны мельчайшие неровности поверхности монеты, не видимые обычным глазом.

Используемый в настоящее время 16-пиксельный массив можно увеличить до сотен тысяч пикселов, которые будут объединены в крупные и более мощные массивы, помогающие автомобилю избегать столкновения с препятствиями без участия водителя.

«Маленькие размеры устройства и высокое качество изображения будут способствовать существенному снижению затрат, а в смартфонах и прочих персональных устройствах появятся тысячи таких камер», – отметил профессор кафедры электротехники Калтеха Али Хаджимири.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями