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赤外線カメラ用レンズ
レンズ材料
赤外線カメラのレンズはコストや性能に大きく影響を与えます。 レンズの材料には、赤外線波長域を透過するものを使用する必要があります。
ゲルマニウム(Ge)は、赤外線波長の透過率が優れていますが、高価で加工が難しいです。
安価な素材でとして、塩化ナトリウム を使用されているものもありますが、吸湿性や溶解度が高くて溶ける、など取扱いに充分な注意を払う必要があります。
ナイトビジョンカメラには、量産性に優れていて価格の安い、ジンクサルファイト(ZnS) や カルコゲナイド が適しています。
材料 | 価格 | 加工方法 | 耐環境性能 | 透過率 | 毒性 |
---|---|---|---|---|---|
ゲルマニウム(Ge) | 高い | 切削・研磨 | 高い | 高い | なし |
ジンクサルファイト(ZnS) | 安い | 高温プレス 研磨 |
普通 | 普通 | (ガラス化後) なし |
カルコゲナイド | 安い | 高温プレス 研磨 |
普通 | 普通 | (ガラス化後) なし |
ジンクセレン(ZnSe) | 普通 | 切削 | 普通 | 普通 | あり |
シリコン(Si) | 安い | 切削 エッチング |
高い | 低い | なし |
ダイヤモンド | 超高価 | 研磨 | 高い | 高い | なし |
レンズコートと透過率
レンズ素材「ゲルマニウム(Ge)」での、レンズのコーティングに対する透過率グラフを下記に表しました。
ゲルマニウム(Ge)でコーティングなしの場合、透過率は50%しかできません。
AR(アンチリフレクション)コートを施すと、透過率は100%近くになります。
AR(アンチリフレクション)コート:AR=anti-reflective coating 反射防止膜。眼鏡とかで反射しないように防止する膜のこと
DLC(ダイヤモンドライクコーティング)コート:DLC=Diamond-Like Carbon ダイヤモンドに近い炭素膜。反射防止コートであるが硬いので屋外使用に優れてる。透過率少し悪い
材料による透過率の差
材料による透過率の差をグラフに表したものです。レンズコーティングの有無で透過率にかなりの差がでます。
透過してない部分にも反射か放射で光がでてしまうので、注意する必要があります。
ゲルマニウム(Ge)
コーティングなしの場合、透過率は50%しかできません。
AR(アンチリフレクション)コートを施すと、透過率は100%近くになります。
AR(アンチリフレクション)コート:AR=anti-reflective coating 反射防止膜。眼鏡とかで反射しないように防止する膜のこと
DLC(ダイヤモンドライクコーティング)コート:DLC=Diamond-Like Carbon ダイヤモンドに近い炭素膜。反射防止コートであるが硬いので屋外使用に優れてる。透過率少し悪い
カルコゲナイド
コーティングなしの場合、透過率は65%前後となります。
AR(アンチリフレクション)コートの場合、透過率は95%近くになります。
ジンクサルファイト(ZnS)
AR(アンチリフレクション)コートの場合、透過率は90%近くになります。
DLC(ダイヤモンドライクコーティング)コートの場合、透過率は95%前後となります。
シリコン(Si)
コーティングなしの場合、透過率は55%前後となります。
AR(アンチリフレクション)コートの場合、透過率は95%近くになります。