紅外線帯域通過レンズとは何か? 何をするの?

組み込みビジョンアプリケーションに適切なカメラモジュールを選ぶことが重要である一方で、適切なIRバンドパスフィルターとレンズを選ぶ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は、画像品質とシステム性能を確保します。例えば、特定の組み込み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ながら、望ましい波長がセンサーに届くようにする必要があるため、IRバンドパスフィルターが必要です。
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では、IRバンドパスフィルターとは一体何でしょうか？それは何をするのでしょうか？この記事を通じて簡単に理解してみましょう。
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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が通過するように設計されており、他の光スペクトルをブロックします。これは、特定の赤外線波長で動作する必要がある埋め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780-1500nmの近赤外線と呼ばれる）は、システムアルゴリズムによって処理されるために正確にキャプチャされる必要がありますが、可視光（380nmから700nm）は効果的にブロックされる必要があります。赤外線はレンズをブロックしますか？私たちは理解しています。前にわかった

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IRバンドパスフィルターは、特定のIR波長が通過することを可能にし、可視光を反射または吸収する特別な光学ガラスコーティングによってこれを実現します。一般的に使用される2つの主要なタイプのIRフィルターは次のとおりです。

1. 反射型IRフィルター。
2. 吸収型IRフィルター。

以下は、これら2種類のIRパスフィルターに関する詳細な理解です。

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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、光学用白ガラスに真空コーティングして製造されます。主な機能は、可視光を反射しながら赤外線波長を通過させることです。鏡のような外観を持っているため、その名前が付けられています。反射型IRフィルターは、特定の監視システムや産業検査など、低い赤外線透過率が求められるアプリケーションで優れた性能を発揮し、可視光の干渉を最小限に抑えつつ、一定の赤外線光の透過を維持するのに効果的です。IRカメラモジュールについて学ぶわかった
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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いコーティングが施されているか、黒いガラスで作られており、可視光を吸収し、赤外線波長がイメージセンサーに到達することを許可します。このタイプのIRパスフィルターは、医療画像やバイオメトリクスなど、高いIR伝送が必要な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高いIR感度を持っており、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。
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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も考慮する必要があります。

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反射型と吸収型フィルターの透過率の比較

透過率は、透過した光の強度と入射した光の強度の比率であり、画像の質やセンサーが受け取るIRレンズ光の量に直接影響します。
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反射型IRフィルターは赤外線光の透過効率が低いですが、ほとんどの可視光を反射することができ、可視画像に対する赤外線光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。しかし、IR光の透過が低いため、高いIR透過が必要なアプリケーションでの使用が制限されることがあります。
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対照的に、吸収型IRフィルターは特に近赤外線範囲（780-1500nm）でIR光の透過効率が高いです。彼らはほとんどの可視光を吸収することができ、そのためより多くのIR光がセンサーに到達することを可能にします。この特性により、吸収型IRフィルターは夜間監視や医療画像処理など、高いIR感度が必要なアプリケーションに最適です。

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埋め込み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ーの主な特徴

優れた遮断能力:IRバンドパスフィルターは不要な光波をブロック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ブロックされ、伝送される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望ましい赤外線光の波長のみを受け取ることができます。
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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伝送を実現し、望ましい赤外線光のスムーズな通過を確保します。これにより、赤外線光が主なまたは唯一の光源であるアプリケーションにおいて、画像品質とセンサー性能が向上します。
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波長選択性：IRパスフィルターは狭い波長範囲のみを通過させ、特定のIR波長を効果的に分離してターゲットアプリケーションのニーズに応えます。この選択性により、波長を正確に制御することができます。
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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、屋外監視や産業プロセス制御など、温度が変動する環境で使用できることを意味し、温度変化によってフィルタリングが影響を受けることはありません。
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画像の質が向上したIRバンドパスフィルターは、不要な光を減少させ、赤外線の純度を高めることで、画像の明瞭さと詳細を改善するのに役立ちます。これは、高精度の視覚検査や分析にとって重要です。

幅広い適応性のあるアプリケーション：監視システム、医療画像装置、スマート農業システム、または生体認証システムにおいて、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支えるために必要な赤外線の光伝送を提供します。

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IRバンドパスフィルターの適用分野

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が特定の赤外線波長を分離することによって夜間監視能力を向上させ、画像の明瞭さと詳細を改善します。これは、低光量または無光量の環境で明確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、セキュリティを向上させます。
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医療画像機器：サーマルイメージングカメラなどの医療画像アプリケーションでは、赤外線パスフィルターが特定の赤外線波長を分離して正確な温度測定と組織分析を行います。これは、早期の病気検出、患者モニタリング、および治療評価に有益です。
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スマートファーミングシステム：精密農業において、IRバンドパスフィルターはドローンやリモートセンシング機器が作物の健康を分析するのを助け、植物のストレス、水分レベル、クロロフィル含量を示す波長を分離します。これにより、農家はより賢明な灌漑、施肥、および害虫管理の決定を行うことができ、作物の収量と健康が向上します。

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