概述

在产业设备领域,运用相机进行检测的需求很大,应用也很多样,对于图像传感器性能的期望逐年提升。在这样的背景下,可拍摄紫外线(UV:Ultra Violet)图像的相机拥有越来越广泛的应用场景。将UV照明和对应镜头结合在一起后,搭载UV图像传感器的相机可提供可见光相机无法获取的特殊的视觉信息。

UV光相比可见光,波长更短,因此被应用于检测可见光下难以检测到的细微划痕、缺陷等领域。另外,像透明塑料、塑料瓶等在可见光下看起来一样的物体,其实对UV光吸收率不同,因此,使用UV相机可以明确地将不同物体识别出来。所以,UV相机也可用于材料的拣选。

下图简单地展示了紫外线的波长范围。UV(紫外线)比可见光(400nm~780nm)的波长短,其波长范围是10nm~400nm。索尼最新的支持UV波长范围的图像传感器IMX487可感应200nm~400nm这段UV波长,适用于产业检测等用途。

[图1]光的波长(紫外线为10nm~400nm)

[图1]光的波长(紫外线为10nm~400nm)

索尼UV图像传感器的介绍

技术说明

搭载全局快门功能,实现高速的UV摄影

IMX487搭载了以独创的背照式像素结构为特色的有源像素型CMOS图像传感器全局快门像素技术Pregius S,在被摄物体高速移动的场景下,也能提供运动物体不失真的图像。

另外,背照式像素结构中图像传感器内的布线自由度很高,因此实现了每秒193帧(10bit模式时)的高规格。凭借这种高速性,可应用于检测高速移动的物体,例如在回收现场,利用UV波长进行塑料素材的拣选等。

针对紫外线摄影的设计

在IMX487中,图像传感器上部的玻璃采用了UV透光率较高的石英玻璃,而光电二极管上的片上镜头(On-Chip Lens)也采用了UV透光率较高的材料,从而实现了适合于UV摄影的性能(图2)。借此,IMX487不仅能够维持极高的感光度性能,还能够拍摄出低噪声的图像(图2下)。

图2 IMX487的截面示意图
参考图片 放大 放大

图2 IMX487的截面示意图

图2 IMX487的截面示意图

图2 IMX487的截面示意图

应用

缺陷检测

UV图像传感器被用于半导体制造工序中的缺陷检测。
发挥其短波长的特点,可检测半导体图案等精细对象的缺陷。IMX487具有高精细、高感光度和低噪点的特性,因此可进行高精度的检测。

相关领域

半导体制造

材料分拣

UV图像传感器有望在循环利用的现场发挥重要作用。使用可见光相机难以对透明塑料和玻璃等各种材料进行分拣,但不同材料对UV光的吸收率不同,因此,使用UV相机可在循环利用的现场进行材料分拣。IMX487搭载全局快门功能,能够准确捕捉高速移动的被摄体,因此可满足材料分拣机等高速拍摄的需求。

相关领域

循环利用

放电检测

UV图像传感器有望在高压电线的放电检测中发挥重要作用。随着电力设备电线架线的劣化加剧,不仅会出现放电现象,劣化部分还会释放出紫外线。利用UV相机观察电力设备,可以很容易地确定劣化部位,有望实现设备维护的自动化以及少人化。
这类户外检测需要高分辨率的UV图像传感器。IMX487具备超800万像素的分辨率,在业内的UV图像传感器中属于最高水平,因此有望在这一领域得到广泛应用。

相关领域

基础设施检测

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UV图像传感器概述

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