赤外線カメラ Lepton (カメラモジュール)

脅威の8.5mm角を実現!!

Lepton(レプトン)は、従来の赤外線カメラの10 分の1 という低価格で革新的な長波長赤外線(LWIR) カメラです。解像度80×60 または160 x 120ピクセルのLepton は、仕事、レジャー、その他のミッションクリティカルな用途で使用する新世代の電子機器に、サーマルイメージング機能を追加します。Lepton では、50°と57°FOV(校正用のシャッター付き)のモデルをご用意しています。

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※Lepton1.xシリーズとLepton Breakout Board(250-0587-00)は、生産終了対象品です。

特長・機能

  • サイズ : 8.5mm x 8.5mm x 5.9mm
  • センサ : 非冷却マイクロボロメーター
  • 解像度 : Lepton2.5 : 80 x 60、Lepton3.5 : 160 x 120
  • 波長帯域 : 8~14μm
  • 感度 : <50mK
  • ピクセルサイズ : 17μm (Lepton 2.5),  12μm (Lepton 3.5)
  • フレームレート : <8.6Hz
  • 視野角 :
    Lepton 2.5:50°(Horizontal) x 63.5度(Diagonal)
    Lepton 3.5:57°(Horizontal) x 71度(Diagonal)
  • インターフェース : MIPI、D-PHY
  • RoHS対応、米国輸出規制対応

赤外線カメラの原理と仕組み

赤外線エネルギーは電磁スペクトルの一部ですが、波長が長いために人の目で見ることはできません。赤外線カメラを使うことで、対象物や状況の温度変化を熱画像として可視化できます。赤外線は絶対零度以上のあらゆる物質から放射されており、温度上昇に伴い赤外線放射量は増加します。

サーマルイメージャーは、熱エネルギーの差異から画像を作成するため、熱を生み出すものであればその熱を利用してすべて可視化できます。人、動物、機械システム、工業プロセスはすべて個別の熱的特性を持つため、赤外線カメラを使って検知できます。LeptonやBosonのような非冷却式の赤外線カメラモジュールでは常温で画像を作成できるため、冷却式に比べて小型で軽量となり、複雑さやコストも軽減されます。

 

構造
カメラモジュールはレンズ、サーマルセンサ、処理電子機器、メカニカルな筐体で構成されます。 BosonやLeptonには酸化バナジウム(VOx)が採用され、検出器には検出素子が配列されております。解像度はBosonがQVGA (320×256)とVGA (640×512)、Leptonが80×60と160×120です。
熱エネルギーが検出器に当たると、読み出し用の電子回路がそのエネルギーを信号に変換します。この信号は、カメラから外部機器に渡すことができます。(Bosonであればシステムオンチップ(SoC)回路で直接処理することができます。このようなSoCでは、インテグレーターによって開発されたバックエンド電子機器を必要とする画像処理、分析などの高度な機能をカメラに内蔵できます。)

Bosonに使用されるレンズの素材にはゲルマニウム、Leptonには、シリコンが使用されています。可視光カメラと同じ素材をサーマルカメラに使用することはできません。可視光カメラの素材では検出器に届くまでにすべての赤外線エネルギーがブロックされてしまうためです。サーマルカメラが窓(ガラス)の外を撮影できないのも同じ理由です。

 

必要な解像度とレンズ

必要な解像度とレンズは、画像化する対象物、対象までの距離、画像に求める詳細レベルによって決まります。
BosonはQVGAやVGAの解像度で、水平視野角(FOV)は4度から92度です。Leptonの場合は80×60や160×120で、解像度が低くなります。
カメラの解像度は画像の詳細さに直接影響し、検出範囲に影響を及ぼす場合もあります。人、動物、車両といった対象の認識が必要な場合は、より多くのピクセルが必要になります。

 

必要な感度
カメラの感度は雑音等価温度差(NEDT)で表されます。これは、信号対ノイズ比で、カメラが解決できる最低温度差の指標です。通常、NETDはミリケルビン(mK)で表され、数値が少ないほど高性能であることを示します。

 

主な用途と市場

赤外線カメラモジュールLeptonは機器監視をはじめ、セキュリティ対策システム、アウトドアやゲーム用機器など幅広い分野に応用できます。コーンズテクノロジーでは、Leptonに加え、多種多様な赤外線カメラ機種を取り扱っています。

 

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アプリケーション

  • ヘルスケア : 体温の簡易計測、ベビーフードの温度確認、フィットネスなど
  • 日常生活 : 料理中の食材・器具の温度調節、冷暖房効率の向上に
  • セキュリティ : 不審者の確認、家電の異常発熱の発見など
  • ペット : 目視で分からない患部(発熱)の発見、夜間の所在確認など
  • アウトドア : 夜間の安全確保、消化の確認、動物の発見など
  • ゲーム/娯楽 : 「目に見えない」映像の認識など

カタログ・資料

※Breakout boardとLepton3.5の組み合わせでFLIR社より不具合が報告されております。ご使用の場合は弊社までお問合せ下さい。

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