松下开发新型 CMOS 传感器 (APD-CMOS)，在图像领域迈出了一步

它在每个像素中使用雪崩光电二极管 (APD)，允许电信号倍增 10,000 倍。

松下 上周在旧金山举行的 2016 年国际固态电路会议上宣布，该公司正在完成每个像素均使用雪崩光电二极管 (APD) 的 CMOS 图像传感器 (APD-CMOS) 的开发。

该公司通过APD倍增光电探测器中光电转换产生的光电子，成功获得了倍增10,000倍的电信号。即使在星光（照度为 0.01 勒克斯）或其他黑暗的地方，图像也能呈现清晰的色彩。

这种新型图像传感器可以通过光电子倍增生成高灵敏度图像，即使在黑暗的地方也无需增加曝光时间即可获得高层次的彩色图像。此外，通过根据成像时的照度改变施加到APD的电压，可以瞬时控制光电子倍增，从而可以在从明亮到黑暗的各种照度下进行成像。其预期应用包括需要宽动态范围彩色图像的监控摄像头和需要超灵敏成像的工业相机。

这一发展将允许实现高度敏感的彩色图像（40 mill./lux·sec·μm^2、 灵敏度比传统设备高 10,000 倍）并具有高动态范围（100 dB，比传统 CMOS 图像传感器高 40 dB）

这一发展基于两项技术。一方面，APD摄影元件的设计技术将雪崩光电二极管和电荷存储结合到光电转换器中，不仅可以倍增而且可以累积包含生成的颜色信息的光电子。

另一方面，可变灵敏度技术，通过控制施加在APD上的电压，将倍增控制在千分之一秒内，获得可以跟随照度变化的每秒30帧的视频图像。

使用传统的图像传感器，在黑暗场所成像时光电转换的光电子可以低于噪声水平，从而将成像环境限制在不低于月光（0.1勒克斯照度）。这就是为什么可以在近红外光源的照射下并通过使用照相倍增器来捕获图像。

然而，近红外光源的缺点是无法捕获彩色图像，而照相倍增器的缺点是由于需要更高容量的电源而迫使相机尺寸增大。