赤外線センサーシステムで使用されるフレネルレンズ
赤外線センシングシステムは、その機能に応じて5つのカテゴリーに分類できます。これらは赤外線を媒体として用いる計測システムです。検出メカニズムによって、光子検出器と熱検出器に分類できます。赤外線センシング技術は、現代科学技術、国防、産業、農業など、幅広い分野で活用されています。
赤外線技術は今日まで発展し、すでに誰もがよく知っています。この技術は、現代技術、国防技術、産業および農業技術などの分野で広く使用されています。赤外線センシングシステムは、赤外線を媒体として使用する測定システムであり、機能の 5 つのカテゴリに分類できます。(1) 放射計、放射とスペクトルの測定に使用されます。(2) 探索および追跡システム、赤外線ターゲットを探索および追跡し、その空間位置を決定し、その動きを追跡するために使用されます。(3) 熱画像システム、ターゲット全体の赤外線放射の分布画像を生成できます。(4) 赤外線測距および通信システム。(5) ハイブリッドシステムとは、上記のさまざまなシステムの 2 つ以上を組み合わせたものを指します。
赤外線センサーシステム
主にチタン酸ジルコン酸鉛セラミックス、タンタル酸リチウム、トリグリセリルチタン硫酸塩などの高焦電係数材料で作られています。2×1mmサイズの検出素子が作られ、各検出器に1つまたは2つ設置されます。検出素子は、逆極性の2つの検出素子と直列に接続され、自身の温度上昇による干渉を抑制します。検出素子は、検出および受信された赤外線放射を微弱な電圧信号に変換し、プローブ内の電界効果管で増幅されて外部に出力されます。検出器の検出感度を向上させ、検出距離を伸ばすために、一般的に検出器の前にフレネルレンズが設置されます。レンズは透明なプラスチックでできており、2つの部分がそれぞれいくつかの等しい部分に分割され、特殊な光学系を備えたレンズが作られます。このレンズは増幅回路と連携して信号を70デシベル以上に増幅し、10～20メートルの範囲内の人の動きを測定できるようにします。現在、フレネルレンズを用いた赤外線センサーシステムは、人体温度センシング、スマートホームシステム、ロボットAI分野、その他様々な人体赤外線センシング分野など、多くの分野で広く利用されている。
他の波長の赤外線はフレネルレンズによって吸収される。
人体から放出される赤外線の中心波長は9～10μmであり、検出素子の波長感度は0.20μmの範囲でほぼ安定しています。センサー上部にはフレネルレンズを備えた窓が設けられており、このフレネルレンズが透過できる光の波長範囲は7～10μmで、これは人体からの赤外線放射の検出にちょうど適しており、他の波長の赤外線はフレネルレンズによって吸収されるため、人体放射検出専用の赤外線センサーが形成されます。
