史上初の可視スペクトル発光ダイオード (LED) は、1962 年にニックラピドリー教授によって開発され、数年以内に商品化されました。当時は、明るさが非常に低く、ロットが不安定な赤しか購入できませんでした。それにもかかわらず、LED は白熱光源およびネオン光源にとって初めての大きな進歩であり、ソリッドステート照明を大衆市場向けに実現させています。
初期の欠陥にもかかわらず、これらの LED はすぐにインジケーターやデジタル リーダーとして、LED マトリックスとして、またはバーレンズを備えた 7 セグメント ディスプレイとして使用されるようになりました。さらなる研究開発により、1970 年代の黄色と緑色 LED の開発や、1990 年代半ばの明るい青色 LED の作成など、さらなる進歩がもたらされました。
この作品は、青色 LED と赤色および緑色 LED を組み合わせたり、蛍光粉体塗装を追加したりすることにより、白色光への道を開きます。 LEDは、バックライト照明や地域照明などの応用分野で総合的な主導的地位を占めています。その完全な開発の歴史の残りとして、それは広く知られています。
それにもかかわらず、LED 開発にはあまり認識されにくい側面があります。それは、主にスペクトルの赤外 (IR) 領域でのみ、または主に光を放射するソリッド ステート デバイスの開発です。したがって、これらの LED の出力は目に見えません。これは平均的な消費者には役に立たないように思えるかもしれませんが、これらの赤外線 LED (赤外線エミッタと呼ぶ方が適切です) は、科学、産業、センシング、本人確認、生体認証追跡、さらには一部の消費者向けアプリケーションにおいても価値があります。
赤外線エミッタのユニークな特性
赤色 LED と同様に、最初の IR エミッターの性能には限界があり、不安定でした。それにもかかわらず、これらの LED には、フィルター型白熱フィラメントなどの従来の赤外光源に比べて多くの利点があります。
今日の赤外線エミッタは、すべての主要な電気的および光学的パラメータにおいて優れた性能を発揮します。さらに、これらの IR エミッターは特定のパフォーマンス属性に合わせてカスタマイズして、パフォーマンス属性を最適化して強調表示できるため、ユーザーはターゲット アプリケーションで優れたパフォーマンスを提供する IR エミッターを選択できます。
これらの送信機の出力波長は通常、850 nm、920 nm、および 940 nm を中心としています (図 1)。 850 nm はスペクトルの可視領域と赤外領域の間の曖昧な境界に近づいているため、より短い波長の IR エミッターはわずかに赤い光を放射することに注意してください。
図 1: 赤外線送信機の動作波長の範囲は 780 nm ～ 1400 nm です。広く使用されている 850 nm の IR 波長には、可視光の赤色スペクトルの端に近いため、可視赤色光も含まれている可能性があります。画像: Gigahertz-Optik Inc.)
最先端の赤外線送信機アセンブリ
ams OSRAM の OSLON P1616 および OSLON Black 赤外線エミッタは、赤外線エミッタの機能と技術的進歩を実証しています。どちらのシリーズも ams OSRAM IR: 6 チップ テクノロジーを使用して、内部チップ リフレクターとチップ ミラー設計の改良など、放射強度を高めながらチップ内の光損失を低減するなど、パフォーマンスを向上させています。 ams OSRAMによると、製造されたIR送信機のEO変換効率と出力は、既存製品と比較してそれぞれ42%と35%増加したという。
OSLON P1616 と OSLON Black の主な違いは、前者は超小型であるのに対し、後者はさまざまな形状と照明モードを備えていることです。
たとえば、SFH 4182BS-CB2DB1-11 (図 2、上) などの P1616 デバイスは、発光波長 940 nm の高出力赤外線デバイス (図 2、左下) であり、サイズが 1.6 × 1.6 mm と小型で、高密度設計に適しています。これらのデバイスの高さは、レンズやスタイルによって異なる場合があります。アプリケーションには、アクセス制御アプリケーション用の生体認証、ラップトップやスマート ドア ベル用の 2D 顔認識認証、赤外線照明などが含まれます。
P1616 シリーズは、1000 mW ～ 1650 mW の放射束で、この種の最適な公称放射強度 190 ～ 765 mW/Sterley (mW/sr) を備えています。 SFH 4182BS-CB2DB1-11 の一般的な放射線強度は 455 mW、最大放射線束は 1650 mW です。放射線の強度と束は 1 アンペア (A) で測定されますが、その値は機器の接尾辞によって異なる場合があります。
SFH 4182BS-CB2DB1-11 も、順電流 1 A、パルス幅 10 ms で明確な角放射特性 (図 2、右下) を示します。 Nanostack テクノロジーにより、出力パワーがほぼ 180% 向上し、いつでも設計インポートのニーズを満たすレンズ バージョンが提供され、非レンズ バージョンではユーザーが光学レイアウトをカスタマイズできます。