赤外線バンドパスレンズ:それは何ですか?それは何をしますか?

エンベデッドビジョンアプリケーションにとって適切なカメラモジュールを選択することは重要ですが、適切なIRバンドパスフィルターとレンズを選択することも同様に重要です。適切なIRバンドパスフィルターとレンズにより、画質とシステムパフォーマンスが保証されます。たとえば、特定のエンベデッドビジョンアプリケーションでは、特定の波長の光を遮断し、目的の波長をセンサーに当てる必要があるため、IRバンドパスフィルターが必要になります。

では、IRバンドパスフィルターとは正確には何ですか?それは何をしますか?この記事を読んで簡単に理解しましょう。

IRバンドパスフィルターとレンズとは何ですか?

IRバンドパスレンズは、特定の波長の赤外線を通過させ、残りの光スペクトルを遮断するように特別に設計されており、特定の赤外線波長で動作する必要がある組み込みビジョンアプリケーションに必要です。たとえば、赤外線(通常は780〜1500nmの範囲の近赤外線と呼ばれます)は、システムアルゴリズムによる処理のために正確にキャプチャする必要がありますが、可視光(380nm〜700nm)は効果的にブロックする必要があります。赤外線はレンズを遮りますか?私たちは持っています理解する前に.

IRバンドパスフィルターは、可視光を反射または吸収しながら特定のIR波長を通過させる特殊な光学ガラスコーティングによってこれを実現します。より一般的なIRフィルターの2つの主要なタイプは次のとおりです。

1. 反射IRフィルター。
2. IRフィルターを吸収します。

以下は、これら2種類のIRパスフィルターの詳細な理解です。

反射型IRフィルター

このタイプのフィルターは、光学冷却ミラーとも呼ばれ、光学白色ガラスに真空コーティングによって製造されます。主な機能は、赤外線の波長を通過させながら可視光を反射することです。鏡のような外観をしていることから、この名前が付けられました。反射型IRフィルターは、特定の監視システムや工業検査など、低い赤外線透過率を必要とするアプリケーションで優れた性能を発揮し、一定レベルの赤外線透過を維持しながら可視光の干渉を最小限に抑えるのに効果的です。IRカメラモジュールについてさらに詳しく.

吸収型IRフィルター

反射型とは異なり、吸収型IRフィルターは通常、黒色コーティングまたは黒色ガラス製で、可視光を吸収して赤外線波長をイメージセンサーに到達させます。このタイプのIRパスフィルターは、医用画像や生体認証など、高いIR透過率を必要とするアプリケーションでより一般的です。吸収型IRフィルターは、反射型よりもIR感度が高いため、正確なIR画像キャプチャが必要なシナリオでより効果的です。

もちろん、IRバンドパスフィルターを選択する際には、フィルターの透過率とスペクトル選択の割合も考慮する必要があります。

反射型フィルターと吸収型フィルターの透過率の比較

透過率、つまり透過光強度と入射光強度の比率は、画像の品質とセンサーが受信するIRレンズ光の量に直接影響します。

反射型IRフィルターは、赤外線を透過する効率は劣りますが、ほとんどの可視光を反射できるため、可視画像に対する赤外線の干渉を最小限に抑える必要がある特定のアプリケーションで役立ちます。ただし、IR光の透過率が低いため、高いIR透過率を必要とするアプリケーションでの使用が制限される可能性があります。

対照的に、吸収型IRフィルターは、特に近赤外領域(780-1500nm)でIR光の透過効率が高くなります。可視光線のほとんどを吸収できるため、より多くの赤外線がセンサーに到達できます。この特性により、吸収性IRフィルターは、暗視監視や医用画像など、高いIR感度を必要とするアプリケーションに最適です。

エンベデッドビジョンアプリケーション向けのIRバンドパスフィルタの主な特長

優れたブロッキング機能:IRバンドパスフィルターは、不要な光波を遮断するのに優れています。他のスペクトル領域からの光は効果的に遮断されるため、透過IR光のコントラストと全体的な品質が向上します。これにより、イメージセンサーは必要な波長の赤外線のみを受け取るようになります。

より高い伝送効率:これらのフィルターは、指定された波長範囲で高い透過率を達成し、目的の赤外光をスムーズに通過させます。これにより、赤外線が主光源または唯一の光源であるアプリケーションでの画質とセンサー性能が向上します。

波長選択性:IRパスフィルターは、狭い範囲の波長のみを通過させることで、特定のIR波長を効果的に分離し、ターゲットアプリケーションのニーズを満たすことができます。この選択性により、彼らは波長を正確に制御することができます。

熱安定性:IRバンドパスフィルターは、温度変化のある環境でもその性能特性を維持します。これは、屋外監視や工業プロセス制御など、温度が変動する環境でも、温度変化によるろ過の影響を受けずに使用できることを意味します。

画質の向上:IRバンドパスフィルターは、迷光を減らし、赤外光の純度を高めることで、高精度の目視検査と分析に重要な画像の鮮明さと詳細さを向上させるのに役立ちます。

幅広いアプリケーション適応性:監視システム、医用画像デバイス、スマート農業システム、生体認証システムのいずれにおいても、赤外線パスフィルターは、これらの技術の効果的な運用をサポートするために必要な赤外線透過を提供します。

IRバンドパスフィルターの応用分野

監視システム:セキュリティ監視の分野では、IRバンドパスフィルターは、特定の赤外線波長を分離して画像の鮮明度と詳細を向上させることにより、夜間の監視機能を強化します。これは、暗い場所や暗い環境で鮮明な画像をキャプチャできる24時間監視システムに役立ちます。

医用画像デバイス:赤外線カメラなどの医用画像アプリケーションでは、赤外線パスフィルターを使用して特定の赤外線波長を分離し、正確な温度測定と組織分析を行います。病気の早期発見、患者のモニタリング、治療評価に有益です。

スマートファーミングシステム:精密農業では、IRバンドパスフィルターは、植物のストレス、水位、クロロフィル含有量を示す波長を分離することにより、ドローンやリモートセンシング機器が作物の健康状態を分析するのに役立ちます。これにより、農家はよりスマートな灌漑、施肥、害虫駆除の決定を下すことができ、作物の収量と健康状態の向上につながります。

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