日本大阪--(美国商业资讯)--松下公司今日宣布开发出在每个像素中采用雪崩光电二极管(APD)^*1的CMOS图像传感器(APD-CMOS)。凭借APD的光电子（由光电探测器内的光电转换产生）的倍增效应，该公司已成功获得倍增1万倍^*2的电信号。这样用户能够在星光下（0.01勒克斯照度）或其他类似的弱光环境中拍摄高清彩色图像。

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*1 能够在弱光条件（即，少量光子）下获得较大电信号的光电二极管。通过光电转换层产生的光电子的倍增效应，可获得较大的输出信号。

*2 与不带倍增功能的图像传感器相比（根据公司截至2016年2月3日的研究）

这一全新的图像传感器支持通过光电子的倍增效应实现高敏成像，因而，在弱光环境中无需增加曝光时间，即可实现高色阶彩色成像。此外，可根据成像时的照度改变施加在APD上的电压对光电子的倍增效应进行即时控制，让用户能够在从强光环境到弱光环境的各种照度条件下拍摄图像。其预期应用场合包括需要宽动态范围彩色成像的监控摄像头和需要超高敏成像的工业摄像头。

这一研发成果带来下列优势。

• 高敏彩色成像：
  40 百万/勒克斯·秒·微米²（与传统设备相比，灵敏度高1万倍）

• 宽动态范围：
  100 dB（与传统CMOS图像传感器相比宽40 dB）

这一研发成果的实现得益于下列几项技术：

• APD图片元素设计技术，其在光电转换器中集成雪崩光电二极管和电荷存储，不仅用于产生倍增效应，而且集聚包含产生的色彩信息的光电子

• 可变灵敏度技术，其可通过控制施加在APD上的电压在1毫秒之内控制倍增效应，实现30fps的可根据照度的变化而变化的视频成像

如果采用传统图像传感器，在弱光环境中成像时，经过光电转换的光电子可能低于噪声级，因此，要求成像环境的光照条件不低于月光（在0.01勒克斯照度）。这就是在近红外光源照明下进行成像和使用光电倍增管进行成像的原因。然而，近红外光源具有不能进行彩色成像的缺点，而由于需要大容量电源，光电倍增管具有迫使摄像头体积过大的缺点。

该项研发成果于2016年2月1日在旧金山举行的2016国际固态电子电路会议上公布。

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在0.01勒克斯照度下不带倍增功能和带倍增功能的图像对比（图示：美国商业资讯）