NIRインテンシティレンズ

近赤外線強度レンズソリューション

Radiant Vision Systemsの近赤外線（NIR）強度レンズシステムは、850nmまたは940nm*の近赤外線（NIRまたは近赤外線）放射体の角度分布と放射強度を測定する、カメラとレンズが接続されたソリューションです。NIR Intensity Lensシステムは、フーリエ光学系を利用して、1回の測定で±70度までのフルコーンのデータを取得し、インライン品質管理に最適な極めて高速かつ正確な結果を提供します。

3Dセンシング技術のメーカーは、NIR強度レンズソリューションを、NIR LED、レーザー、および回折光学素子（DOE）で生成された構造化光パターンの角度測定に適用できます。このレンズは、Radiant Vision Systems^ProMetric®Imaging Radiometerに直接取り付けられ、ProMetricまたはTrueTest™ソフトウェアにより直感的なシステム設定とカスタマイズ可能な自動測定シーケンスが提供されます。NIRエミッション測定に特化した追加テストも用意されています。

NIR強度レンズをNIR発光光源の上に配置し、トータルな角度分布を解析した例。

高解像度の角度測定

NIRインテンシティレンズは、NIR光源のトータルな角度分布（±70度まで）を1枚の画像に収め、センサー画像ピクセルあたり最大約0.05度の角度解像度を実現します。ProMetric（プロメトリック）と組み合わせて使用します。^_®イメージング放射計と組み合わせることで、NIR強度レンズは、各視野角で放射強度、電源、放射束を高い精度で測定する機能を備えています。これにより、物体検知のためのNIR放射の正確な分布と強度、および視線や顔の検知などのヒューマンマシンインターフェースアプリケーションで使用するための安全なレベルのNIR出力の両方を保証します。
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安全に関する考慮事項

人間の目は、明るい可視光線に反応するのと同じように、目に見えない波長のNIR光に反応しないため、NIR発光によってダメージを受ける可能性があります。例えば

• アメリカ、アジア、ヨーロッパで要求される、すべての光源に対するIEC 62471規格。
• NIR レーザーを含むレーザーに関するIEC 60825-1規格。
• 米国産業衛生専門家会議（ACGIH）の物理剤（「レーザー、光、近赤外線」を含む）に対する閾値限界値（TLVs）

Radiantの近赤外線測定ソリューションは、近赤外線源の出力を特性化し、メーカーがこれらの規格に準拠したテストを行う際に有用なデータを提供します。

近赤外線LEDの放射強度（角度の関数）を示す断面レーダープロット（NIR Intensity Lensで撮影し、TrueTestソフトウェアで出力）。

構造化光ドットパターン解析

回折光学素子（DOE）は、NIRレーザー光を広い空間領域に構造化された光パターン（多くの場合、数万個のドット）で分布させます。このパターンは、NIRレーザー光の単一ビームがDOEの「スクリーン」を通して放出され、複数の放出ポイントに分割されることで生成され、通常は数千のドットが作成されます。このパターンは、顔などの対象物の3次元表面上に投影されます。レーザー光が対象物と相互作用すると、アレイの各ドットが異なる角度位置、サイズ、強度でデバイスのNIRセンサーに反射され、深さと曲率を示します。分散光と受信した反射光の偏差を計算することで、センシングデバイスは対象物の3D「マップ」を構築することができます。

構造化された光パターンの各ドットは、発光デバイスの赤外線センサーによって適切に反射され「理解」されるように、正確に配置される必要があります（正しい角度、傾斜角、方位角）。製造者は、デバイスがターゲットオブジェクトの輪郭を正しくマッピングするために、各ドットの位置と出力を制御する必要があります。また、顔認識や虹彩追跡など、人間の目が近赤外線にさらされるアプリケーションでは、各点の放射強度（W/sr）を制御して適切なレベルの近赤外線出力を確保することが重要です。

回折光学素子（DOE）を使って作られたドット発光は、Radiant NIR Intensity Lensソリューションによって捉えられ、角度位置、最大値、均一性、フラックスについて分析されます。

RadiantのNIR Intensity Lensは、画像全体の注目点を特定し、最大ピーク（最も強い放射体）、x、yの位置、最大ピークの傾斜角/方位角、最大ピークの平均値、最大ピークの立体角、最大ピーク点のピクセル数、（ドット間の）スポットパワー均一性、総フラックス、DOEフラックス（バックグラウンドピークの差し引き）をポイントごとに測定できます。

「洪水」ソース解析

物体検出では、飛行時間（ToF）測定による近接検出のために、NIR光の強い閃光（「フラッド」分布と呼ばれることもある）に頼ることがある。例えば、顔認識では、暗闇でも顔の存在を検出し、焦点距離を決定するためにフラッドエミッターを使用することができます。NIR強度レンズは、拡散型NIR光源を評価し、意図した性能パラメータに準拠していることを確認し、ホットスポットや強度低下などの不規則性を特定・修正するためのフラッドソース解析を提供します。

拡散型NIR光源のフラッド分布を解析し、角度放射（各角度における強度）、中心値、角度降下、ホットスポットの均一性を評価します。

トータルな測定ソリューション

NIRインテンシティレンズは、NIR光源の特性評価と発光測定をトータルで行うためのアプリケーションに特化したソリューションを提供します。ProMetric Yイメージング放射計と組み合わせて校正されたNIR強度レンズは、複数のアプリケーションのフォームファクター、測定効率、コスト要件を満たすターンキー放射イメージングソリューションを提供します。

Radiant NIRソリューションソフトウェアは、DOEが作成したドットパターンと同様に、NIR光の角度分布の評価に特化したテストを提供します。カメラで撮影した1枚の画像に選択したテストを適用し、関連するすべてのディスプレイ特性を数秒で迅速に評価するために、テストを順番に実行することができます。NIR解析のためのユニークなテストは以下の通りです：

Radiantのソリューションは、アプリケーションのニーズに合わせてカスタマイズ可能なハードウェア/ソフトウェアで構成されており、メーカーはエンドツーエンドのサポートを受けられる単一のプロバイダーを使用して、より効率的な測定プロセスを実現することができます。

NIR Intensity Lens 主な特長とハイライト：

• 最大±70°の角度で正確かつ信頼性の高いRadiant強度の測定が可能。
• 高い角度分解能（イメージセンサー画像ピクセルあたり最大約0.05°）。
• 効率的な操作で、すべての角度のデータを同時に取り込みます。ゴニオメトリックシステムと比較して、角度データの解析が速い。
• コンパクトなフォームファクター。
• 低コスト、高性能、柔軟性を兼ね備えています。
• 使いやすい測定制御・解析ソフトウェア

受賞歴と評価

NIR Intensity Lensは、イノベーションに対して以下の賞を受賞しています：

• ビジョン・システム・デザイン- 2019年イノベーターズ・アワード；シルバーレベル
• GLOBAL SMT & Packaging- 2019 GLOBAL Technology Awards; "Metrology" 部門
• レーザーフォーカスワールド- 2019年イノベーターズアワード；ゴールドレベル