UV图像传感器技术

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。

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）。

细小划痕与缺陷的检测

UV图像传感器被用于各种制造工序中的缺陷检测。短波长的UV照射到细微的凹凸上会发生散射，因此适用于半导体图案这种精细对象的缺陷检测。另外，UV图像传感器还能拍摄出肉眼难以观察到的金属零部件之类的划痕，因此也适用于产品、零部件的目视检测。IMX487具有高精细的特点，同时还实现了高感光度、低噪点性能，因此可进行高精度的检测。

金属板细小划痕检测的图像对比

相关领域

半导体制造　外观检测

透明树脂涂抹状态的检测

UV图像传感器可以用于电子设备制造中树脂材料的涂抹品质检测场景。涂抹的树脂材料是无色透明的物质，但在UV拍摄下涂抹了树脂材料的部位呈现黑色，而未涂抹的部位由于金属部分的反光而呈现白色，因此能够瞬间识别出涂抹不均的位置。

透明树脂涂抹状态的图像对比

相关领域

电子设备制造

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