赤外線迷光対策としてのアクター社赤外線吸収膜

【初めに】
アクター社は紫外、可視、赤外にわたり優れた吸収特性をもつ光吸収膜の開発に成功した。
本リリースではそのなかでも赤外線領域におけるアクター社の膜の優位性について記述・発表する。

【赤外迷光とその対策】
赤外線デバイスは警察や沿岸警備隊などの治安組織、救難隊や消防士などの緊急時の捜索救難組織、また環境モニタリングや医療・研究分野において頻繁に利用されている。大半の利用シーンは、対象物の遠隔からの観察、測定になる。
測定距離が数メートルから数キロにわたる長距離場合、カメラ／センサーの視界外から到達する赤外線は筺体の内壁やレンズの縁などで乱反射し、赤外線検知部にまで到達、結果としてノイズになることが知られている。このノイズは外部迷光(external stray light)と呼ばれ、赤外線デバイスの能力を低下させている。
測定距離が近距離の場合、外部迷光の多くは除去されるが、システム迷光と呼ばれる筺体内部が起因する波長３ミクロン以上の散乱光が存在する。
これらの迷光の除去方法として以下幾つかの方法が挙げられる
バッフルの使用
筺体内部への赤外線吸収膜／無反射膜の適用
レンズの縁への赤外線吸収膜／無反射膜の適用

【赤外線吸収膜】
光学市場には幾つかの光吸収膜が存在しているが、そのなかでもAcktar社（アクター）のAcktar Blackは紫外、可視、近赤外、中赤外、遠赤外にわたり優れた吸収特性（低反射特性）をもっていて、光吸収膜Acktar Blackを適切に使用することで内部の迷光を大幅に低減することができる。
グラフにて示されているように、特に赤外線領域ではアクター社の赤外線吸収膜は高い吸収特性を有し、多くの赤外線デバイス内部にてその迷光除去膜として採用されている。

【赤外線デバイスと赤外迷光の影響】
以下に赤外線アプリケーションとそれぞれの迷光による影響を記述する。
サーモグラフィーカメラ
予知保全、検査、品質管理に使用されている。サーモグラフィカメラにおいて、迷光は視界の一部の温度勾配の原因になり温度分布に影響してくる。迷光の主因の特定が容易ではなく、システムの校正による迷光の影響の緩和は非常に難しいとされている。

サーマルカメラ（捜索救助活動、沿岸警備向け）
このタイプのカメラの主要目的は陸海空からの対象物の発見で、その検知能力はカメライメージの熱コントラストとイメージサイズに依存する。サーマルカメラにおいて、迷光はこの熱コントラストイメージに影響を与え、対象物の検知精度を低下させてしまう。この影響が顕著に表れるのが、延焼中の建物内で無意識となった人々の救助シーンである。

赤外線イメージングシステム（自動車アプリケーション）
赤外線を光源にした歩行者／動物検知システムの開発が各社にて進められている。対向車両などから発生する赤外迷光は、既存のアルマイト処理などによる黒化処理では赤外線吸収特性が非常に低く、センサーノイズを緩和することが非常に難しい。

人工衛星からの赤外線リモートセンシング
人工衛星から地球の地表面、大気中の化学、気象また災害などを、様々な波長を使って調査・解析するが、地上からシグナルデータを正確に解析するには、センサー内部での迷光・散乱光の除去は極めて重要とされている。

【グラフについて】
The graph compares the hemispherical reflectance of Acktar’s Fractal Black with the performance of competing black coatings for two incident angles in 3 – 5 µm (blue) and 8 – 14 µm (red) spectral bands.
The measured reflectances may vary with several parameters not directly connected with the characteristics of the coatings.
The displayed data refers to “best case” for all four companies.