從小孔成像原理到膠卷沖洗、從CCD(電荷耦合器件)到CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)，隨著科技不斷進(jìn)步，成像技術(shù)如今已發(fā)展到“像”由“芯”生階段——CMOS圖像傳感器芯片憑借低噪聲、高靈敏度、高集成度、數(shù)字化輸出等優(yōu)勢，成為目前可見光成像領(lǐng)域主流的成像器件。

中國對于CMOS圖像傳感器芯片需求量居世界第一，但是在工業(yè)檢測、生命科學(xué)、天文、廣電等高端裝備制造領(lǐng)域使用的圖像傳感器芯片幾乎全部來自進(jìn)口。

為打破這一成像技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展受制于人的桎梏，有新中國“光學(xué)的搖籃”之譽(yù)的中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所(中科院長春光機(jī)所)，于2012年通過從歐洲引進(jìn)CMOS研發(fā)團(tuán)隊(duì)成立長春長光辰芯光電技術(shù)有限公司(長光辰芯)，全力研發(fā)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用條件的高性能CMOS圖像傳感器器件，以滿足高端裝備制造領(lǐng)域?qū)MOS圖像傳感器重大應(yīng)用的需求。

實(shí)現(xiàn)四大系列CMOS研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化能力

8年來，長光辰芯在CMOS圖像傳感器芯片領(lǐng)域研發(fā)進(jìn)展如何？長光辰芯總經(jīng)理王欣洋近日接受媒體采訪時(shí)介紹說，如果將相機(jī)、攝像機(jī)比作眼睛，那么CMOS圖像傳感器芯片就是視網(wǎng)膜，對高質(zhì)高效成像至關(guān)重要。

長光辰芯通過多年研發(fā)，現(xiàn)已攻克了低噪聲全局快門像素設(shè)計(jì)、背照式芯片技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)四大系列CMOS圖像傳感器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化能力：

高分辨率大靶面(GMAX)系列CMOS圖像傳感器具有高分辨率、全局快門等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于平板顯示器檢測、半導(dǎo)體檢測、工廠自動(dòng)化檢測等高分辨率工業(yè)檢測領(lǐng)域，全面滿足對動(dòng)態(tài)目標(biāo)高清成像的應(yīng)用需求。

高靈敏度低噪聲(GSENSE)系列CMOS圖像傳感器具有高靈敏度、低噪聲、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，其面向高端科學(xué)成像應(yīng)用而開發(fā)，主要應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)療成像、光譜學(xué)、熒光成像、天文學(xué)、高能物理和軟X射線等領(lǐng)域，可全面滿足對微光目標(biāo)有效成像的應(yīng)用需求。

高速線陣(GL)系列CMOS圖像傳感器，具有高速、低噪聲、時(shí)間延遲積分工作模式等特點(diǎn)，其分辨率從2K到32K不等，能滿足各領(lǐng)域?qū)ο到y(tǒng)成像速度提升的需求，可用于印刷品檢測、標(biāo)簽檢測、透明材料檢測等領(lǐng)域，全面滿足對目標(biāo)高速推掃成像的應(yīng)用需求。

高速面陣(GSPRINT)系列CMOS圖像傳感器，具有高幀頻、低噪聲以及高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，其面向高速成像應(yīng)用而研發(fā)，可以進(jìn)一步拓寬高速、高性能成像應(yīng)用領(lǐng)域。使其成為4K高速攝影、工業(yè)AOI、運(yùn)動(dòng)捕捉等應(yīng)用的理想選擇。

王欣洋透露，長光辰芯這四大系列CMOS圖像傳感器產(chǎn)品現(xiàn)有中外用戶超過200家，涵蓋生物、天文、工業(yè)、醫(yī)療、電鏡、3D成像等多個(gè)領(lǐng)域。

帶動(dòng)中國CMOS上下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

王欣洋指出，面向高端裝備制造領(lǐng)域推進(jìn)CMOS圖像傳感器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，還可以帶動(dòng)中國CMOS相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，包括晶圓加工、陶瓷封裝殼、玻璃蓋片等圖像傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)和光學(xué)鏡頭、后背系統(tǒng)和圖像處理等支撐產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

在長光辰芯CMOS圖像傳感器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化帶動(dòng)下，中國國內(nèi)工業(yè)相機(jī)領(lǐng)軍企業(yè)已應(yīng)用長光辰芯成果轉(zhuǎn)化的全局快門CMOS系列芯片，成功開發(fā)出一系列工業(yè)檢測相機(jī)產(chǎn)品，并已在工業(yè)檢測、快遞掃描、機(jī)器視覺等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。

與此同時(shí)，中科院長春光機(jī)所還聯(lián)合吉林省、長春市等共同開展CMOS相機(jī)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)，通過依托產(chǎn)業(yè)園完善的CMOS相機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，形成產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，帶動(dòng)中國CMOS上、下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

打造面向高端裝備CMOS“中國名片”

王欣洋表示，在持續(xù)推進(jìn)CMOS研發(fā)基礎(chǔ)上，長光辰芯立足中國面向全球，建立起龐大的市場營銷網(wǎng)絡(luò)：2015年在日本成立全資子公司；2018年在比利時(shí)成立控股子公司；2020年在杭州成立全資子公司，作為其新的研發(fā)中心，主要從事CMOS圖像傳感器設(shè)計(jì)研發(fā)及銷售。

展望未來，這位中國CMOS領(lǐng)域青年科技帥才信心滿懷，他說，長光辰芯后續(xù)將會(huì)更深層次開展高性能、高集成度、智能化的CMOS圖像傳感器的研制，助力中國高端裝備制造領(lǐng)域的快速發(fā)展。同時(shí)，也將進(jìn)一步開拓海外營銷市場，打造面向高端裝備的CMOS圖像傳感器“中國名片”。

全面實(shí)現(xiàn)弘光專項(xiàng)CMOS項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)

作為成長中的科創(chuàng)企業(yè)，長光辰芯發(fā)展當(dāng)然離不開中科院及長春光機(jī)所的鼎力支持。利用自身在光學(xué)領(lǐng)域的雄厚基礎(chǔ)和獨(dú)特優(yōu)勢，中科院長春光機(jī)所瞄準(zhǔn)國家重大戰(zhàn)略需求、聚焦市場技術(shù)需求，已打造出“光學(xué)+”的成果轉(zhuǎn)化格局，并建立起以光電子技術(shù)為核心競爭力，牽引帶動(dòng)核心元器件、新材料與應(yīng)用、高端裝備制造、超高清成像與顯示、激光技術(shù)與應(yīng)用、生命與健康等產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，目前，該所已投資助力長光辰芯等核心科創(chuàng)企業(yè)74家，年產(chǎn)值達(dá)22億元人民幣。

依托中科院科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化重點(diǎn)專項(xiàng)“弘光專項(xiàng)”，長光辰芯于2019年立項(xiàng)啟動(dòng)“面向高端裝備制造的系列化CMOS圖像傳感器”項(xiàng)目。中科院科技促進(jìn)發(fā)展局表示，“弘光專項(xiàng)”該項(xiàng)目實(shí)施1年來已全面實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。



關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識(shí)