フロニール: オプトエレクトロニクス製品
概要
赤外線焦点平面検出器は、熱イメージングシステムのコアコンポーネントであり、検出するための鍵です, オブジェクトの赤外線情報の識別と分析. 軍隊には幅広いアプリケーションがあります, 業界, 交通機関, セキュリティ監視, 気象, 薬やその他の分野.
赤外線焦点面検出器は、冷却された赤外線焦点面検出器および冷却されていない赤外線焦点面検出器に分割できます。. 冷却された赤外線焦点面検出器の利点は高感度です, より微妙な温度差を区別する能力, より長い検出距離. 主にハイエンドの軍事機器で使用されています. 冷却されていない赤外線焦点平面検出器は冷蔵装置を必要とせず、室温で動作することができます. サイズが小さいという利点があります, 軽量, 低消費電力, 長寿命, 低コスト, クイックスタートアップ. 冷却された赤外線焦点面検出器ほど敏感ではありませんが, 冷却されていない赤外線焦点面検出器の性能は、いくつかの軍事装備とほとんどの民間人の技術的要件を満たすことができます.
動作原理
冷却されていない赤外線焦点平面検出器は、多くのメムで構成されています (マイクロエレクトロメカニカルシステム) マイクロブリッジ構造ピクセルは、焦点面に2次元に繰り返し配置されました, そして、各ピクセルは特定の入射角で熱放射を測定します. 基本原則:
a): 赤外線放射は、ピクセルの赤外線吸収層によって吸収され、温度変化を引き起こす, それにより、アモルファスシリコンサーミスタの抵抗値を変える;
b): アモルファスシリコンサーミスタは、MEMS熱断熱材マイクロブリッジを介してシリコン基板の上にサポートされています, そして、サポート構造を介してシリコン基板に製造されたCOMS読み取り回路に接続されています;
c): CMOS回路は、サーミスタの抵抗値の変化を微分電流に変換し、積分増幅を実行します. サンプリング後, 赤外線熱画像の単一ピクセルの灰色の値が得られます.
パフォーマンスに影響する重要なパラメーター
1. 回答率:
出力信号と入力赤外線電力の比を指します. 応答率が大きいほど, 検出器のパフォーマンスが向上します.
2. 応答波長範囲:
未処理 (熱に敏感) 赤外線検出器には、応答波長に対する選択性がありません, そして、さまざまな波長の入射光に対する同じ感度を示します. 一般的に室温で動作します, 感度は低いです, また、応答時間も長いです.
3. ノイズ:
ノイズは、赤外線検出器の基本的な物理プロセスから生じます, 入射放射線がない場合でも, ノイズがあります. ノイズは、赤外線検出器の検出精度に影響します, ノイズが小さいほど, 検出器のパフォーマンスが向上します.
検出器ノイズには主に暗い電流ノイズと光電子ノイズが含まれます. 暗い電流騒音を減らす主な方法は、温度を室温から液体窒素温度に下げることです, そして、暗い電流のノイズを減らすことができます 50%.
4. 信号対雑音比(SNR):
これは、入射放射によって生成された信号出力電圧の比率を指します。. デバイスの信号対雑音比が高くなります, ノイズが低いほど, その逆も同様です. したがって, 信号対雑音比が高くなります, より良い.
5. ノイズ相当電力:
入射放射によって生成された出力電圧が、検出器自体のノイズ電圧に正確に等しい場合, 現時点での入射放射電力は、ノイズ等価電力と呼ばれます. 検出器のノイズ等価電力が低くなります, より良い.
6. ノイズ同等の温度差:
これは、赤外線検出器が検出できる最低温度差を指します, 値が小さくなります, より良い.
7. 検出率:
それはノイズに相当する温度差の相互です. 検出率が高くなります, より良い.
応用
未定の赤外線検出器は、軍事および商業分野で非常に幅広い用途を持っています:
1. 軍事分野
軍事分野の用途には、熱兵器視力が含まれます (TWS), ポータブルビジョン強化, ドライバーのビジョンエンハンサー (二), リモート武器ステーション (RWS), 無人航空機 (無人航空機), 無人の地上センサー(ugs), 観測コマンド車両, ロケットのガイダンスと制御, 等.
2. 熱イメージング温度測定フィールド
予測維持には、熱イメージング温度測定が使用されます, 送電線上の赤外線サーマルカメラを介して異常な加熱領域を検出するなど, 発電機器, および機械装置, これにより、主要な閉鎖や事故を防ぐことができます. 建物の検査に関して, 家の断熱効果を検出するために使用されます, 壁のファサード, くぼみ, 水の浸透とカビ, 等. その他のサーモグラフィアプリケーションには、製品開発が含まれます, エレクトロニクス製造, 医療温度測定とプロセス制御, 等, 右側の図に示されているように.
3. 商業ビジョン強化フィールド
商業ビジョン強化の主なアプリケーションには消火活動が含まれます, 監視, 自動車および海事赤外線視力強化, 等, 左の図に示されているように. それは主に外部光源なしで赤外線イメージングの利点を使用します, 煙に浸透する強力な能力, 長距離, 強力なイメージングコントラスト, 等, 人間のビジョンを効果的に補完する.
4. 家電
携帯電話などの家電製品における可視光イメージセンサーの幅広いアプリケーションと非常に高い浸透率により, 人々は、家電に赤外線イメージングを適用することに高い期待を持っています. コンシューマーエレクトロニクスにおける赤外線熱イメージングテクノロジーの大規模なアプリケーションは、主にコストとボリュームによって制限されています. 現在のところ, FlirとSeek Thermalが消費者グレードの熱イメージング機器を発売しました, また、人々は家電の分野で赤外線熱イメージングセンサーのより多くのアプリケーションを楽しみにしています.