850nm 필터 선택 가이드
이 가이드는 두 가지 중요한 응용 분야에 대한 850nm 필터를 선택하는 데 중점을 두고, 실제 사용 사례에서 구성 요구 사항을 도출하고 각 사양의 기술적 근거를 설명합니다.
1. 보안 감시 야간 투시 시스템
애플리케이션 컨텍스트
저조도 또는 야간 환경에서 보안 카메라는 선명한 이미지를 촬영하기 위해 850nm 적외선(IR) 조명을 사용합니다. 이 필터는 가시광선은 억제하고 근적외선(NIR) 파장은 방해하지 않으면서 적외선을 선택적으로 투과시켜야 합니다.
필터 구성 요구 사항
분광 특성
- 중심 파장: 850nm ±2nm (IR 광원과 정확하게 일치)
- 통과대역 범위: 840–860nm(반대역폭 ≤20nm), 850nm IR 광의 효율적인 전송 보장(투과율 ≥90%)
- 차단 범위:
- 가시광선(400~700nm): 주변광에 의한 색상 왜곡을 방지하기 위한 투과율 ≤5%
- NIR 간섭(예: 940nm): 다른 IR 광원과의 교차 토크를 방지하기 위해 투과율 ≤5%
- 차단 깊이: 강력한 스트레이 라이트 억제를 위한 OD ≥3(투과율 ≤0.1%)
재료 및 공정
- 기판 옵션:
- 블루 유리(흡수성): 구리 이온 흡수를 사용하여 IR 반사 간섭을 제거하는 고해상도 카메라(8MP+)에 적합
- 코팅이 된 석영 유리(반사): 저해상도 응용 분야에서 비용 효율적이며 ≥98% 투과율 달성을 위해 반사 방지(AR) 코팅이 필요합니다.
- 코팅 기술: 온도에 따른 성능 저하에 저항하는 균일하고 내구성 있는 필름 층을 보장하기 위한 진공 증발(비화학적 코팅)
선택 근거
- 간섭 저항: 가시광선과 원치 않는 NIR 파장을 엄격하게 차단하여 주변광으로 인한 주간 색상 왜곡과 다중 소스 IR 조명으로 인한 야간 혼선을 제거합니다.
- 이미지 품질 향상: 좁은 대역폭(≤20nm)은 신호 대 잡음비를 개선하여 이미지 선명도를 흐릿하게 하는 적외선 광 산란을 줄입니다. 청색 유리는 적외선 반사를 효과적으로 억제하여 높은 동적 범위(HDR) 환경에 이상적입니다.
- 시스템 호환성: IR CUT 스위치(낮에는 가시광선 투과 필터, 밤에는 850nm 통과 대역 필터 사용)와 함께 작동하여 낮과 밤 주기에 걸쳐 색상 렌더링과 IR 이미징의 균형을 맞춥니다.
2. 홍채 인식 시스템
애플리케이션 컨텍스트
홍채 인식에는 각막을 투과하여 홍채의 질감 특징을 포착하는 850nm 적외선이 필요합니다. 필터는 생체 데이터 수집을 방해할 수 있는 주변광과 미광을 차단하는 동시에 대상 파장의 효율적인 투과를 가능하게 해야 합니다.
필터 구성 요구 사항
분광 특성
- 중심 파장: 850nm ±2nm (IR 광원과 엄격하게 정렬됨)
- 통과대역 범위: 830–870nm(반대역폭 ≤40nm), 신호 강도와 간섭 저항성 균형
- 차단 범위:
- 가시광선(400~700nm): 가시광선 하에서 동공 수축을 방지하여 홍채 이미징을 왜곡하는 투과율 ≤0.1% (OD ≥3)
- NIR 간섭(예: 780nm, 940nm): 중복된 생체 인식 특징(예: 혈관)으로 인한 오인식을 방지하기 위한 투과율 ≤1%
재료 및 공정
- 기판 선택: 제한된 두께 내에서 높은 차단 깊이를 달성하기 위해 양면 코팅(1차 통과대역 + 차단층)과 결합된 초박형 유리(0.3~0.75mm)로 컴팩트한 광 모듈에 적합
- 코팅 설계:
- 1차 통과대역층: 협대역 투과율을 생성하기 위해 고/저 굴절률 재료(예: TiO₂/SiO₂)의 40~55개 교대 층
- 컷오프 레이어: 전체 대역 억제(400~630nm)를 위한 30~45층 스택으로 주변광에 대한 시스템 면역성 향상
선택 근거
- 신호 순도: 협대역 설계(≤40nm)는 홍채 표면 반사로 인한 스펙트럼 확산을 최소화하여 선명한 텍스처를 포착합니다. 높은 차단 깊이(OD ≥3)는 햇빛과 같은 주변 광원의 노이즈를 억제합니다.
- 생체 인식 안전성 및 특이성: 850nm 적외선은 눈에 안전하며 홍채 실질층 질감을 효과적으로 포착합니다. 다른 근적외선 파장을 엄격하게 억제하여 관련 없는 생체 인식 기능(예: 정맥 인식)의 교차 트리거링을 방지합니다.
- 시스템 소형화: 초박형 기판과 양면 코팅을 통해 모듈 두께를 줄여 소형 장치(예: 출입 통제 시스템, 모바일 단말기)에 적합하며, 응력 균형 설계를 통해 영상 정확도를 저하시킬 수 있는 유리 휘어짐을 방지합니다.
3. 핵심 선택 논리 요약
매개변수 보안 감시 홍채 인식중심 파장 IR 소스(850nm ±2nm)와의 엄격한 정렬 IR 소스(850nm ±2nm)와의 엄격한 정렬 대역폭 높은 SNR을 위한 협대역(≤20nm) 신호 간섭 균형을 위한 중간 대역폭(≤40nm) 가시광선 차단 주변광을 억제하기 위한 높은 차단 깊이(OD ≥3) 동공 수축을 방지하기 위한 초고 차단 깊이(OD ≥4) NIR 억제 940nm 및 기타 간섭 NIR 파장 차단 생체 간섭을 방지하기 위해 780nm/940nm 억제 재료 및 공정 블루 유리(고해상도) 또는 코팅된 석영(저해상도) 양면 진공 코팅이 된 초박형 유리
주요 문제 해결
- 보안 감시: 정밀한 스펙트럼 필터링을 통해 낮과 밤의 색상 왜곡을 해결하고 저조도 이미지 대비를 향상시켜 일관된 감시 성능을 보장합니다.
- 홍채 인식: 협대역 고차단 필터는 고유한 홍채 특징 식별을 보장하고 주변광이나 중복된 생체 인식 신호로 인한 오판독을 제거합니다.
이러한 구성을 고수함으로써 850nm 필터는 신호 강화와 간섭 억제 간의 최적의 균형을 달성하여 대상 애플리케이션의 성능을 향상시키는 중요한 요소로 작용합니다.
