市场对高分辨率形象的需求不断提升,近日中大团队突破彩色形象传感技术瓶颈,开发出一款高效率色彩路由器,除能降低制造成本,也有望大幅提升次微米级像素传感性能。

色彩路由器通常于功能、性能、设计更注重“色彩”元素,彩色形象传感器是成像技术核心组件,随着市场对高分辨率形象需求不断提升,单一像素尺寸已从1.6微米缩小至0.8微米,并正迈向次世代0.56微米技术,然而当像素尺寸进一步微缩,通过彩色滤光片进入单一像素的能量通量便大幅下降。

此外,次微米尺度下绕射效应变得更明显,导致传统芯片级折射式微透镜的光学汇聚性能逐渐衰减,为解决此技术瓶颈,能精准分流邻近像素色彩的“色彩路由器”技术应运而生。

然而,现有色彩路由器大多依赖65纳米以下先进制程,成本高昂且制造难度极大。

最近,中央大学光电科学与工程学系王智明教授团队及衍生创业公司科颖达(MetaRosseta)成功突破技术限制,运用成熟的0.18微米半导体微影制程技术,结合自行开发的电磁波模拟及人工智能优化技术,开发出光学效率优于120%的高效色彩路由器。

该技术不仅降低制造成本,也有望大幅提升次微米级像素传感性能,为未来高分辨率形象传感器提供全新解套。

该技术可广泛应用于日常生活常见的智慧手机、高端相机、自动驾驶汽车形象传感器、甚至医疗诊断设备与AR/VR设备。通过导入高效色彩路由器,即使在极小像素下,依然能取得色彩真实、细节丰富形象,有助提升照片品质、增强机器视觉判读准确度,并推动形象传感科技迈向更高解析、更低功耗的新时代。

这项研究成果已发表在《ACS Photonics》,并获选为期刊附录封面,展现光学传感技术领域卓越贡献。

(首图来源:中央大学提供)