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中国图像传感器与显示屏技术取得长足进步

2015-11-24 08:19
蓝林笑生
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  笔者日前在第十七届中国国际高新技术成果交易会上看到,中国科研机构在图像传感器与显示屏技术上取得了长足进步,将对工业自动化、照相设备、电视等产业产生积极的推动作用。

  在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的展区,记者看到了一批国内自主研发的高端CMOS图像传感器,其中一块像素达到约1.5亿的CMOS图像传感器成为高交会的一个亮点。

  “这块尺寸为168毫米×28毫米的图像传感器GMAX3005是目前世界上感光面积最大、分辨率最高的CMOS图传感器,多项技术指标达到国际领先水平。”中科院长春光机所王欣洋研究员自豪地说。

  图像传感器是所有成像设备中的核心元件,它能将光信号转化为电信号,其光电性能决定了成像设备的画质。随着技术的发展,CMOS图像传感器已广泛应用于数码相机、高端工业、医疗和科研应用中,成为主流的成像技术。

  中科院长春光机所打破了我国不具备高分辨率和高灵敏度CMOS图像传感器研发能力的窘境,目前在专业应用领域,已具备设计世界一流CMOS图像传感器的能力。

  对于图像传感器的产业化,王欣洋说,“我们的产品在专业应用领域有广泛的市场前景。比如,在工业自动化技术领域,高分辨率的图像传感器被用来做工业监测与机器人的视觉元件。在监控、医疗成像、生物及通用科学等领域,也都需要专业级的图像传感器来拍摄图像。”

  王欣洋还透露,“下个月,我们将发布中国第一片面向135相机的全画幅CMOS图像传感器,像素数达到约两千万。由于有了这块图像传感器,中国相机厂商将有能力研发自己的数码单反相机。如果中国的镜头技术和图像处理器芯片的研发能够齐头并进,那么面向消费者的国产数码单反相机,就可以实现从无到有的突破。实际上,国内已经有几家公司立志要做数码单反相机。我们也一直在沟通,希望早日见到国产数码单反相机。”

  中国科学院理化技术研究所在高交会上,展出了一台100英寸的激光电视机的工程样机,代表中国在下一代图像显示技术方面取得了突破。

  现在的主流显示器液晶显示屏,但是未来消费者的需要大尺寸、大色域、高画质的显示屏,获得真实感更强的观看体验。

  中国科学院理化技术研究所研究员毕勇介绍,目前液晶电视再往大尺寸做会很难,成本高、成品率低,需要在产品的技术方向上做出调整,而激光显示技术是最合适的升级方案。

  激光显示技术是以红、绿、蓝三基色激光为光源的新一代显示技术,具有尺寸大、色域大、分辨率高、亮度高、功耗小、寿命长等优势。同时由于激光电视机观看的是激光投射到屏幕后的反射光,观看体验更舒适、接近自然光。

  “和液晶显示技术相比,激光显示技术更容易制造大尺寸屏幕,甚至不受尺寸限制,而且功耗更低。和投影仪技术相比,激光显示技术色彩还原更好,使用寿命更长。”毕勇说。

  虽然激光显示市场前景广阔,国内的长虹和海信等厂商也已推出了100英寸的激光电视新品。但是受制于激光光源技术的不成熟,市场化进程缓慢。目前的激光电视通常采用混合光源,存在性价比低、色饱和度不够等缺点,难以普及。

  毕勇表示“目前我们参展的激光电视机是用了红绿蓝三基色的半导体激光器为光源的新型激光显示器,实现了激光技术的突破。其技术特点在于小体积、低成本、低功耗、长寿命,显示性能指标领先国际,并可真正实现大规模生产制造。”

  对于产业化前景,毕勇说“我们计划未来5年,让激光显示器走进千家万户。在这个过程中,需要产业界和科技界共同努力,迅速改变我国显示技术的国际地位。科技界需要在激光显示关键材料和元件方面攻克一些难题;产业界需要打破过去狭隘的发展思路,以开放的形式抱团发展。”

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