概要

産業機器分野においては、カメラを活用した検査の需要が高く、その検査内容の多様さもあって、イメージセンサーの性能に対する要望が年々高まっています。そうした中、紫外線(UV/Ultra Violet)の画像を撮影できるカメラのアプリケーションが増えています。UVイメージセンサー搭載のカメラは、UV照明および対応レンズを併用することで、可視光カメラでは得られない特殊な視覚情報を提供します。

UV光は可視光よりも波長が短いため、可視光では検出が困難な微細な傷、欠陥の検出などに応用されています。また、素材の異なる透明プラスチックは、可視光下では全て同じように見えますが、UVカメラでは明らかに異なる物体として撮像されます。この特性をいかし、UVカメラは材料選別の用途にも利用されています。

下図はUVの波長域を簡易的に示した図です。UVの波長域は可視光(400nm~780nm)より短く、10nm~400nmとされています。ソニーの最新のUVイメージセンサーIMX487はこのUV波長域の中でも産業用の検査などに適した200nm~400nmの波長に対応しています。以下、IMX487のイメージセンシング技術について解説します。

光の波長の図

光の波長(紫外線は 10nm ~ 400nm)

ソニーのUVイメージセンサーの紹介

技術解説

グローバルシャッター機能を搭載し高速なUV撮像を実現

ソニーの最新のUV波長域に対応したイメージセンサーIMX487は、独自の裏面照射型画素構造を特長とするアクティブピクセル型CMOSイメージセンサーグローバルシャッター画素技術Pregius S™(プレジウス エス)技術を搭載しており、被写体が高速で動く場合でも、動体歪みのない画像を提供することができます。

また、裏面照射型画素構造ではイメージセンサー内の配線レイアウトの自由度が高いことから、毎秒193フレーム(10bitモード時)という高いスペックを実現しました。この高速性により、リサイクル現場におけるUV波長を利用したプラスチックの素材選別など、高速性が求められる用途への応用も可能です。

Pregius™ / Pregius S™ 説明はこちら

UV撮影に特化した設計

イメージセンサー上部のガラスにUV透過率の高い石英ガラス、および画素のオンチップレンズにUV透過率の高い材料を採用し、UV撮影に特化した性能を実現します。(右図)

UVに特化した独自の受光部構造を採用し、高い感度性能を維持しながら低ノイズを実現します。(右図下)

IMX487の性能イメージ図と断面イメージ図
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IMX487の断面イメージ

IMX487の性能イメージ図と断面イメージ図

IMX487の断面イメージ

UVイメージセンサーの
活用事例

欠陥検査

UVイメージセンサーは半導体製造工程における欠陥検査に活用されています。その短い波長を生かし、半導体パターンのような微細な対象の欠陥も検知することができます。IMX487は高精細でありながら高感度・低ノイズ性能を実現しているので、精度の高い検査が可能です。

関連する分野

半導体製造

欠陥検査

材料選別

UVイメージセンサーはリサイクルの現場でも活用が期待されています。可視光カメラでは透明なプラスチックやガラス類の材料ごとの選別は困難ですが、UVの吸収率は材料ごとに異なる場合があるため、UVカメラによるリサイクル現場での材料選別が可能となります。グローバルシャッター機能を搭載するIMX487は高速で動く被写体を確実にとらえられるので、材料選別機などにおける高速撮影に対応可能です。

関連する分野

リサイクル

材料選別

放電検査

電力設備における電線架線の劣化が進むと、放電現象に伴い劣化部分からUVが放出されます。UVカメラによる電力設備の観察は劣化箇所の特定などを容易にし、設備保守の自動化、省人化が進むことが期待されます。IMX487は約813万画素(有効画素数)を有する多画素のUVイメージセンサーであり、屋外での遠方や広域の検査への活用も可能です。

関連する分野

インフラ検査

放電検査

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UVイメージセンサー 概要

UVイメージセンサーについて2ページにまとめた情報です。

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