世界上第一台摄像机,第一台彩色摄影机

首页 > 生活和情感 > 作者:YD1662023-04-19 16:23:48

1963年Morrison发表了可计算传感器,这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构,成为CMOS图像传感器发展的开端。

据科技老兵戴辉《CMOS图像传感器35年史和中国人的关键贡献》文中介绍,1989 年,英国爱丁堡大学的Peter Denyer教授、David Renshaw博士,和当时在爱丁堡大学做科研的王国裕和陆明莹联袂发表了一篇论文,报道了CMOS 图像传感器(CIS)的工作。

1990年底,芯片流片成功,英国爱丁堡大学成功地制造出了世界上第一块单片 CMOS 图像传感器件(备注:ASIC IMAGE SENSOR),并成功进行了演示,从此开创了一个新世界。

此外,王国裕开发了国内第一个单片CMOS摄像芯片、国际上第一个高分辨率CMOS摄像芯片(40万像素)、国内第一个同时带有全电视信号输出和数字信号输出的单片CMOS摄像芯片、国内第一个单片CMOS彩色摄像芯片。并以单片CMOS摄像芯片为核心,开发出国内第一个微型摄像头(曾在公交车上大量使用)和国内第一个电脑眼。

目前CMOS图像传感器是市场规模最大的传感器领域之一,全球CMOS图像传感器市场中,中国企业具有一定影响力

其中,豪威科技(Omnivision)排名全球第3中国第一,占据全球13%市场份额,豪威科技也是全球最早成功量产商业CMOS图像传感器的企业之一。格科微(Galaxycore)排名全球第5中国第二,占据全球4%市场份额,思特威(Smartsens)排名全球第7中国第三,占据全球2%市场份额。

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▲来源:Yole

第一个压力传感器

“压力”一词最早在1648年由法国科学家帕斯卡提出,压强单位帕斯卡(符号Pa或Pascal)即以其名字命名。

第一个压力传感器的发明可以追溯到17世纪,当时英国物理学家Robert Boyle发现了气体压力与体积的反比关系,并用一个装置测量了气体压力。不过,这个装置并不是真正意义上的压力传感器。

1930年,Graeff(格拉夫)发明第一支压力传感器转换机构,在此机构中,膜片、弹簧或Bourdon管的移动量变为电量部分,压力膜片成为电容部分,指示器可动机构成为电位计分支。

真正意义上的压力传感器追溯到1938年,当时美国物理学家Edward E. Simmons和Arthur C. Ruge分别独立发明了一种名为“电阻应变片”的装置,可以将受力变形转化为电阻值的变化。这种装置后来被用于制造压力传感器,也被称为“应变式压力传感器”。

值得一提的是,直到1974年,我国才研制成功第一个实用压阻式压力传感器。

应变式压力传感器的工作原理是基于材料的弹性变形特性,当材料受到力的作用时,会产生微小的变形,从而改变电阻值。通过测量电阻值的变化,可以计算出受力的大小。

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▲应变式压力传感器

随着技术的不断发展,现代压力传感器已经具备了更高的精度、更广的测量范围和更好的稳定性,应用领域也越来越广泛,如工业自动化、汽车、航空航天等。

第一个车规级量产激光雷达,中国厂商后来居上

激光雷达LiDAR 使用脉冲激光以与雷达类似的方式测量距离,在测量测绘领域已使用多年。

1968年,美国 Syracuse 大学的 Hickman 和 Hogg 建造了世界上第一个激光海水深度测量系统。

20世纪70年代末,美国国家航空航天局(NASA)成功研制出一种具有扫描和高速数据记录能力的机载海洋激光雷达。

1990年德国 Stuttgart 大学 Ackermann 教授领衔研制的世界上第一个激光断面测量系统,这一系统成功将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成机载激光扫描仪。

1993年,德国出现首个商用机载激光雷达系统TopScan ALTM 1020。1995年,机载激光雷达设备实现商业化生产。

2014年,第一届DARPA挑战赛开始,激光雷达在自动驾驶行业首次崭露头角。

2017年,奥迪发布全球首款量产的L3级自动驾驶汽车(A8)并搭载法雷奥的第一代混合固态激光雷达SCALA。SCALA成为全球第一个完成车规量产认证的激光雷达,采用单轴转镜的混合固态激光雷达。

中国传感器厂商虽然进入激光雷达领域相对较晚,但目前全球激光雷达市场中,以禾赛科技、速腾聚创、华为、大疆览沃等为代表的中国激光雷达企业,已占据一定市场份额。

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▲来源:Yole

结语

我国传感器产业起步较晚,20世纪60年代开始涉足传感器制造业。

我国在1972年组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位;1974年,研制成功中国第一个实用压阻式压力传感器;1978年,诞生中国第一个固态压阻加速度传感器;1982年,国内最早开始硅微机械系统(MEMS)加工技术和SOI(绝缘体上硅)技术的研究。

我国有古老的四大发明,但在近现代重要的科学技术发明中,我国的贡献寥寥无几,如传感器等信息科技基础技术,中国的贡献极少,产业仍处于落后的追赶状态。

然而,随着我国科学水平的发展,如今在一些新兴传感器领域,譬如量子传感等,并不落后于世界先进水平,相信未来会有更多传感器技术进步第一,诞生在中国。

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