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

OSAKA, Japón–(BUSINESS WIRE)–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.


*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
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