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2016-02-04 13:30
파나소닉, APD-CMOS 이미지 센서 개발···0.01 lux 조도에서 선명한 컬러 이미지 구현
오사카, 일본--(Business Wire/뉴스와이어) 2016년 02월 04일 -- 파나소닉 코퍼레이션(Panasonic Corporation)이 각 화소에 애벌란치 포토다이오드(avalanche photodiodes, APD) *1를 적용한 CMOS 이미지 센서(APD-CMOS)를 개발했다고 오늘 발표했다. 이 회사는 수광부(photodetector)에서 생성된 광전자를 APD로 증배해 1만 배 증폭된 전기 신호를 얻는 데 성공했다.

이는 조도 0.01 lux(룩스) 정도인 별빛 아래나 이와 비슷한 정도의 어두운 장소에서도 선명한 컬러 영상을 촬영할 수 있도록 해준다.

이 스마트 보도자료는 멀티미디어를 제공한다. 보도자료 전문은 아래 링크 참조.
http://www.businesswire.com/news/home/20160203005590/en/

*1 약한 조명(소수의 광자)에서 대량의 전기 신호를 취득할 수 있는 포토다이오드. 대출력 신호는 광전 변환층에서 생성되는 광전자를 증배시켜 얻을 수 있다.
*2 증배 기능이 없는 이미지 센서와 비교(2016년 2월3일 파나소닉 자체 연구 결과)

파나소닉이 새로 내놓은 이미지 센서는 광전자 증배를 통해 어두운 곳에서도 노출 시간을 늘릴 필요 없이 세밀한 계조의(high-gradation) 컬러 이미지를 구현해 고감도 영상을 촬영할 수 있도록 해준다. 이와 함께 촬영 시 조도에 따라 APD에 적용된 전압을 변경해 광전자 증배를 빠르게 제어할 수 있으며 이로써 밝은 곳에서 어두운 곳까지 다양한 조도에서 이미지를 촬영할 수 있다. 이 솔루션은 넓은 다이내믹 레인지(dynamic range)의 컬러 영상 촬영이 필요한 감시 카메라, 초고감도 영상이 요구되는 산업용 카메라 등의 제품에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번 개발은 다음과 같은 이점을 제공한다.

· 고감도 컬러 영상:
4000만/lux·초·μm2 (일반 장치 대비 1만 배)

· 넓은 다이내믹 레인지: apply
100 dB (일반 CMOS 이미지 센서 대비 40 dB이상)

이번 개발은 다음과 같은 기술을 기반해 실현됐다.

· 광전 변환부에 애벌란치 포토다이오드와 충전 스토리지를 결합해 생성된 색상 정보를 포함한 광전자를 증배하는 동시에 축적하는 APD 화소 설계 기술

· APD에 적용된 전압을 제어함으로써 1/1000 초 안에 증배를 제어, 조도 변경에 따라 변화하는 30-fps의 동영상 촬영을 구현하는 가변 감도 기술

기존 이미지 센서의 경우 어두운 곳에서 영상을 촬영하는 동안 광전 변환된 광전자가 잡음 레벨 이하로 떨어질 수 있으며 이로 인해 달빛(조도 0.1lux) 정도의 조건에서만 영상을 촬영할 수 있었다. 근적외선 광원을 조명으로 한 촬영과 광전 증배관을 사용한 촬영이 이뤄지는 이유가 여기에 있다. 하지만 근적외선 광원은 컬러 촬영을 할 수 없고 광전자 증배관은 대용량 전원공급이 필요해 카메라 크기가 커진다는 단점이 있다.

이번 개발 결과는 2016년 2월 1일 샌프란시스코에서 개최된 ‘2016 국제고체회로학회’(2016 International Solid-State Circuits Conference)를 통해 발표됐다.

파나소닉(Panasonic) 개요

파나소닉 코퍼레이션(Panasonic Corporation)은 소비자가전, 주택, 자동차, 기업 솔루션 및 디바이스 산업 분야에서 다양한 전자 기술 고객 솔루션을 개발하는 세계적인 선도기업이다. 1918년 설립 이래로 파나소닉은 세계적으로 사업을 확대하여 현재 전 세계에 468개 자회사와 94개 관계회사들을 운영하고 있고 2015년 3월 31일 마감 회계연도 기준 7조 7150억 엔의 연결순매출을 기록했다. 다양한 사업부에서 혁신을 통한 새로운 가치 추구를 지향하고 있는 파나소닉은 고객을 위한 더 나은 삶과 더 나은 세상을 창조하기 위해 노력하고 있다. 파나소닉에 대한 자세한 사항은 (http://www.panasonic.com/global)에서 확인할 수 있다.
 
비즈니스 와이어(businesswire.com) 원문 보기: http://www.businesswire.com/news/home/20160203005590/en/

[이 보도자료는 해당 기업에서 원하는 언어로 작성한 원문을 한국어로 번역한 것이다. 그러므로 번역문의 정확한 사실 확인을 위해서는 원문 대조 절차를 거쳐야 한다. 처음 작성된 원문만이 공식적인 효력을 갖는 발표로 인정되며 모든 법적 책임은 원문에 한해 유효하다.]
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0.01 룩스 이하의 조도에서 증배 및 미증배 시의 이미지 비교 (사진제공: Panasonic Corporation)
0.01 룩스 이하의 조도에서 증배 및 미증배 시의 이미지 비교
(사진제공: Panasonic Corporation)
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