日本大阪--(美國商業資訊)--松下公司今日宣布開發出在每個畫素中採用雪崩光電二極體(APD)^*1的CMOS影像感測器(APD-CMOS)。憑藉APD的光電子（由光電探測器內的光電轉換產生）的倍增效應，該公司已成功獲得倍增1萬倍^*2的電信號。這樣用戶能夠在星光下（0.01勒克斯照度）或其他類似的弱光環境中拍攝高清晰彩色影像。

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*1 能夠在弱光條件（即，少量光子）下獲得較大電信號的光電二極體。透過光電轉換層產生的光電子的倍增效應，可獲得較大的輸出信號。

*2 與不含倍增功能的影像感測器相比（根據公司截至2016年2月3日的研究）

這款全新的影像感測器支援透過光電子的倍增效應實現高靈敏成像，因而，在弱光環境中無需增加曝光時間，即可實現高色階彩色成像。此外，可根據成像時的照度改變施加在APD上的電壓對光電子的倍增效應進行即時控制，讓用戶能夠在從強光環境到弱光環境的各種照度條件下拍攝影像。其預期應用場合包括需要寬動態範圍彩色成像的監控攝影鏡頭和需要超高靈敏成像的工業攝影鏡頭。

這項研發成果帶來下列優勢。

• 高靈敏彩色成像：
  40 百萬/勒克斯・秒・微米²（與傳統設備相比，靈敏度高1萬倍）

• 寬動態範圍：
  100 dB（與傳統CMOS影像感測器相比寬40 dB）

這項研發成果的實現得益於下列幾項技術：

• APD圖片元素設計技術，其在光電轉換器中整合雪崩光電二極體和電荷儲存，不僅用於產生倍增效應，而且集聚包含產生的色彩資訊的光電子

• 可變靈敏度技術，其可透過控制施加在APD上的電壓在1毫秒之內控制倍增效應，實現30fps的可根據照度的變化而變化的視訊成像

如果採用傳統影像感測器，在弱光環境中成像時，經過光電轉換的光電子可能低於雜訊級，因此，要求成像環境的光照條件不低於月光（在0.01勒克斯照度）。這就是在近紅外光源照明下進行成像和使用光電倍增管進行成像的原因。然而，近紅外光源具有不能進行彩色成像的缺點，而由於需要大容量電源，光電倍增管具有迫使攝影鏡頭體積過大的缺點。

該項研發成果於2016年2月1日在舊金山舉行的2016國際固態電子電路會議上公布。

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在0.01勒克斯照度下不含倍增功能和含倍增功能的影像對比（圖片：美國商業資訊）