เซ็นเซอร์ LiDAR แบบโซลิดสเตตทั้งหมดมองเห็นได้ 360°

เซ็นเซอร์ LiDAR ซึ่งจดจำวัตถุโดยการฉายแสงไปยังวัตถุนั้น ทำหน้าที่เป็นดวงตาสำหรับยานพาหนะอัตโนมัติโดยช่วยระบุระยะห่างจากวัตถุรอบข้างและความเร็วหรือทิศทางของยานพาหนะ ในการตรวจจับสภาวะที่คาดเดาไม่ได้บนท้องถนนและตอบสนองอย่างว่องไว เซ็นเซอร์จะต้องรับรู้ด้านข้างและด้านหลัง เช่นเดียวกับด้านหน้าของรถ อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตด้านหน้าและด้านหลังของรถพร้อมกัน เนื่องจากใช้เซ็นเซอร์ LiDAR แบบหมุน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์จุนซุก โร (ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและภาควิชาวิศวกรรมเคมี) และปริญญาเอก ผู้สมัคร Gyeongtae Kim, Yeseul Kim และ Jooyeong Yun (ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล) จาก POSTECH ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ LiDAR แบบคงที่ซึ่งมีมุมมอง 360° โดยร่วมมือกับศาสตราจารย์ Inki Kim (ภาควิชาชีวฟิสิกส์) จากมหาวิทยาลัย Sungkyunkwan เซ็นเซอร์ใหม่นี้กำลังได้รับความสนใจในฐานะเทคโนโลยีดั้งเดิมที่สามารถเปิดใช้งานเซ็นเซอร์ LiDAR ขนาดเล็กพิเศษ เนื่องจากทำจาก metasurface ซึ่งเป็นอุปกรณ์ออปติคอลแบนบางเฉียบที่มีความหนาเพียงหนึ่งในพันของเส้นผมมนุษย์ การใช้ metasurface สามารถขยายมุมมองของ LiDAR ได้อย่างมากเพื่อจดจำวัตถุสามมิติ คานลาก ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการขยายมุมมองของเซ็นเซอร์ LiDAR เป็น 360° โดยการปรับเปลี่ยนการออกแบบและจัดเรียงโครงสร้างนาโนที่ประกอบกันเป็น metasurface เป็นระยะๆ เป็นไปได้ที่จะแยกข้อมูลสามมิติของวัตถุในพื้นที่ 360° โดยการกระจายอาร์เรย์ (แสง) มากกว่า 10,000 จุดจากพื้นผิวเมตาไปยังวัตถุ และถ่ายภาพรูปแบบจุดที่ฉายรังสีด้วยกล้อง เซ็นเซอร์ LiDAR ประเภทนี้ใช้สำหรับฟังก์ชันการจดจำใบหน้าของ iPhone (Face ID) iPhone ใช้อุปกรณ์ dot Projector เพื่อสร้างชุดจุด แต่มีข้อจำกัดหลายประการ ความสม่ำเสมอและมุมมองของรูปแบบจุดมีจำกัด และขนาดของอุปกรณ์ก็ใหญ่ การศึกษานี้มีความสำคัญเนื่องจากเทคโนโลยีที่ช่วยให้โทรศัพท์มือถือ แว่นตาเสมือนจริง (AR/VR) และหุ่นยนต์ไร้คนขับสามารถรับรู้ข้อมูล 3 มิติของสภาพแวดล้อมโดยรอบนั้นถูกประดิษฐ์ขึ้นด้วยองค์ประกอบนาโนออปติก ด้วยการใช้เทคโนโลยีนาโนอิมพรินต์ ทำให้ง่ายต่อการพิมพ์อุปกรณ์ใหม่บนพื้นผิวโค้งต่างๆ เช่น แว่นตาหรือพื้นผิวที่ยืดหยุ่น ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานกับแว่นตา AR ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะเทคโนโลยีหลักของจอภาพในอนาคต