InGaAsカメラ(SWIR) C-REDシリーズ

InGaAsカメラとは

InGaAsカメラは、インジウム・ガリウム・ヒ素(InGaAs)を受光材料に用いた赤外線カメラです。一般的なシリコンセンサーの可視光カメラでは捉えにくい、近赤外から短波赤外(SWIR)領域の光を画像として取得できます。

標準的なInGaAsカメラは、おおむね0.9~1.7 µmの波長域に感度を持ちます。より長い波長を検出する拡張型InGaAsセンサーを搭載したモデルもあり、観察したい光の波長に合わせて選定します。

可視光では見えにくい情報を捉える

物質による光の透過・吸収・反射は、波長によって異なります。InGaAsカメラは、この違いを利用して、可視光画像だけでは分かりにくい材料内部の構造や、物質間のコントラストを捉えます。

例えば、シリコンを透過する波長を用いた半導体検査、近赤外レーザーのビーム観察、SWIR領域の蛍光イメージングなどに利用されます。ただし、透過のしやすさや得られるコントラストは、対象物の材質・厚さ・波長・照明条件によって変わります。

SWIRカメラ・サーモグラフィーカメラとの違い

「InGaAs」はセンサーの材料、「SWIR」は検出する波長領域を表す言葉です。InGaAsカメラは、SWIR領域の撮像に広く使用されるカメラの一種です。

また、常温付近の物体の温度分布を観察する一般的なサーモグラフィーカメラとは、検出波長や主な用途が異なります。InGaAsカメラでは、反射光・透過光・蛍光・レーザー光などを観察します。高温物体の熱放射の測定にも利用できますが、温度を求めるには用途に応じた校正や放射率の設定が必要です。


InGaAsカメラの用途と選定のポイント

InGaAsカメラを選ぶ際は、まず「何を、どの波長で、どのくらいの速さで捉えるか」を整理します。同じ波長帯に対応するモデルでも、光量や露光時間、温度安定性によって適した機種は異なります。

主な用途と確認する条件

用途 観察・測定の例 選定時に確認するポイント
半導体・材料の検査 シリコンの透過観察、内部構造や欠陥の検査 対象物の透過波長、厚さ、必要な分解能、照明条件
レーザー・光通信の評価 1,064 nm・1,310 nm・1,550 nmなどのビーム形状、強度分布、位置変動の観察 レーザー波長、受光量、飽和を防ぐ減光、露光時間
食品・樹脂などの選別・分析 波長による吸収・反射の違いを利用した識別 識別に有効な波長、フィルターや分光器、照明、搬送速度
ライフサイエンス研究 SWIR蛍光、小動物イメージング、顕微鏡観察 蛍光波長、微弱光への感度、暗電流、露光時間
天文・光学計測 波面センシング、補償光学、天体観測 読み出しノイズ、フレームレート、同期、処理遅延
衛星搭載・宇宙光通信 地上観測、ビーコン光の検出・追尾 搭載環境、熱設計、寸法・重量・消費電力、機器との接続

※物質の識別や分光イメージングには、カメラに加えて、目的に応じた照明・フィルター・分光光学系・解析が必要です。

InGaAsカメラ C-REDシリーズのモデル比較

本ページで紹介するC-REDシリーズの5モデルは、いずれも640 × 512画素、15 µm画素ピッチのInGaAsセンサーを搭載し、フルフレームで最大600 fpsに対応します。
主な違いは、対応する波長帯、センサーの冷却・温度安定化、組み込み先の環境です。

モデル 感度波長範囲 冷却・温度管理の特長 選定の目安
C-RED 2 0.9~1.7 µm センサーを冷却し、暗電流を低減 微弱光や長時間露光を伴うSWIR撮像
C-RED 2 ER 1.1~1.9 µm/1.3~2.2 µmの2タイプ※ 拡張型InGaAsセンサーを冷却 1.7 µmを超える波長の観察・測定
C-RED 2 Lite 0.9~1.7 µm 熱電冷却素子(TEC)によるセンサー温度安定化 温度変動の影響を抑えたい連続測定・高速撮像
C-RED 3 0.9~1.7 µm 非冷却、小型・軽量 十分な光量が得られる短時間露光、装置への組み込み
C-RED New Space 0.9~1.7 µm 搭載環境に応じた熱設計が必要 衛星搭載、宇宙光通信などに向けたカメラコアの組み込み

※C-RED 2 ERの波長範囲は、掲載のシリーズ比較PDFおよびメーカー製品ページの表記に基づきます。 波長端での感度は量子効率と評価条件によって異なるため、使用波長での性能をご確認ください。

用途に合うInGaAsカメラをご相談ください

測定対象、使用波長、必要な視野・フレームレート、想定する光量や露光時間をお知らせください。用途に合わせて、モデル選定から光学系・接続構成までご相談いただけます。


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