Panasonic Desarrolla el Sensor de Imágenes APD-CMOS para Obtener Imágenes de Colores Definidos en iluminancias inferiores a 0,01 lux

Panasonic Corporation anunció hoy que desarrolló el sensor de imágenes CMOS (APD-CMOS) que utiliza fotodiodos avalancha (avalanche photodiodes, APD)^*1 en cada píxel. La empresa tuvo éxito al obtener señales eléctricas multiplicadas 10 000 veces^*2 mediante la multiplicación APD de fotoelectrones generados por conversión fotoeléctrica en el fotodetector. Esto permite que usted tome imágenes con colores definidos incluso bajo la luz de las estrellas (iluminancia de 0,01 lux) o en otros lugares similarmente oscuros.

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*1 Fotodiodos que son capaces de obtener grandes señales eléctricas a partir de luz débil (es decir, una pequeña cantidad de fotones). Se pueden obtener señales de gran salida mediante la multiplicación de los fotoelectrones que son generados en la capa de conversión fotoeléctrica.

*2 En comparación con sensores de imágenes sin una función de multiplicación (según nuestras propias investigaciones al 3 de febrero de 2016)

Este nuevo sensor de imágenes permite la generación de imágenes altamente sensibles a través de la multiplicación de fotoelectrones, obteniendo imágenes en color de alta gradación sin la necesidad de aumentar el tiempo de exposición incluso en lugares oscuros. Además, la multiplicación de fotoelectrones puede ser controlada instantáneamente al cambiar el voltaje aplicado a los APD dependiendo de la iluminancia al momento de captar la imagen, lo que permite tomar imágenes en varias iluminancias desde lugares iluminados a lugares oscuros. Sus aplicaciones esperadas incluyen cámaras de vigilancia que exigen imágenes en color con un amplio rango dinámico y cámaras industriales que exigen la toma de imágenes ultra sensibles.

Este desarrollo tiene las siguientes ventajas.

• Imágenes en color altamente sensibles:
  40 mill./lux・sec・μm² (10 000 veces más sensible en comparación con dispositivos convencionales)
• Amplio rango dinámico:
  100 dB (+ 40 dB en comparación con sensores de imágenes CMOS convencionales)

Este desarrollo se obtuvo en base a las siguientes tecnologías:

• Tecnología de diseño de elementos de fotografía APD en donde se incorporan fotodiodos avalancha y almacenamientos de carga son incorporados en el conversor fotoeléctrico no sólo para multiplicar sino también para acumular fotoelectrones que contienen información de color generada
• Tecnología de sensibilidad variable en la cual la multiplicación es controlada en un milésima de segundo mediante el control del voltaje aplicado a la APD, obteniendo una imagen de video de 30 cuadros por segundo que puede seguir los cambios en la iluminancia

Con sensores de imagen convencionales, los fotoelectrones que son convertidos mediante fotoelectricidad durante la captura de imágenes en lugares oscuros pueden estar por debajo del nivel de ruido y, por lo tanto, limitan el entorno de captura de imágenes a no menos que la luz de la luna (iluminancia de 0,1 lux). Este es el motivo por el cual fue posible captar imágenes bajo la iluminación de una fuente de luz casi infrarroja y mediante el uso de multiplicadores fotográficos. Sin embargo, las fuentes de luz casi infrarrojas tienen la desventaja de su incapacidad de captar imágenes a color, mientras los multiplicadores fotográficos tienen la desventaja de forzar el aumento de tamaño de las cámaras debido a la necesidad de una fuente de potencia de mayor capacidad.

El resultado de este desarrollo fue anunciado en la Conferencia internacional de circuitos de estado sólido 2016, que tuvo lugar en San Francisco el 1 de febrero de 2016.

Acerca de Panasonic
Panasonic Corporation es un líder mundial en el desarrollo de diversas tecnologías electrónicas y soluciones para clientes de las industrias de electrónica de consumo, inmobiliaria, automotriz, de soluciones empresariales y dispositivos industriales en general. Desde su fundación en 1918, la compañía se ha expandido mundialmente y, en la actualidad, opera 468 empresas subsidiarias y 94 empresas asociadas en todo el mundo, registrando ventas netas consolidadas por valor de 7715 billones de yenes para el año que finalizó el 31 de marzo de 2015. Comprometida con la búsqueda de nuevos valores a través de la innovación en todas las líneas divisionales, la compañía utiliza su propia tecnología para crear un mejor nivel de vida y un mundo mejor para sus clientes. Para obtener más información sobre Panasonic, visite: http://www.panasonic.com/global.

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