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光技術・フォトニクス

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イメージセンサーの感度向上とは？課題と対策・製品を解説

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センサー&計測

レーザー加工の高速化
フォトリソグラフィの高度化
微細な欠陥検出
バッテリー持続時間の延長
光トランシーバの高速化
3Dセンシングの小型化
光スイッチの高性能化
曲面ディスプレイの実現
太陽電池の発電効率向上
高効率太陽電池の開発
暗視カメラの高画質撮影
イメージセンサーの感度向上
屋外ディスプレイの視認性向上
デバイスの長寿命化

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光半導体・電子デバイスにおけるイメージセンサーの感度向上とは？

イメージセンサーは、光を電気信号に変換し、デジタル画像として記録する半導体デバイスです。その「感度向上」とは、より少ない光量でも鮮明な画像を捉える能力を高めることを指します。これにより、暗所撮影性能の向上、高速シャッターでの撮影、より広いダイナミックレンジの実現などが可能となり、デジタルカメラ、スマートフォン、監視カメラ、医療機器など、幅広い分野での応用が期待されています。

各社の製品

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メタルハライド照明装置　HC-M265

メタルハライド照明装置　HC-M265
株式会社響コーポレーション
265W新技術メタルハイドランプ搭載！ メタルハライド照明装置 【特徴】 ○リップル±1％以下 ○デジタル照明・ランプ寿命表示 ○光照射強度：4000Lm ○色温度：7500K ○NA（開口率）選択可能 ○入力電源：AC85〜240V 50/60Hz ○使用ランプ：C265Wショートアークメタハラランプ/形式NTP-265 ○消費電力：310W ○ランプ寿命：約2000時間(光量が初期値に対し40%低下時) ○冷却方式：強制ファン冷却 ○使用環境：温度 +5〜+35℃(湿度70%以下) ●その他機能や詳細については、カタログダウンロード下さい。
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ソフトウェア開発サービス

ソフトウェア開発サービス
株式会社ロジスティックス
当社では、プロ向けブルーバックカラー文字スライドシステムやアパレル用 デザインシミュレーションシステムなどのソフトウェア開発を行っております。 開発分野実績として、Windows画像／データベース／システム開発やLINUXシステム開発、 WEBサーバ・クライアント・プログラム開発などがあります。またその他、画像を 用いる開発を得意としております。 ご要望の際は、お気軽にお問い合わせください。 【開発分野】 ■コンピュータ・グラフィックス開発 ■画像処理アプリケーション開発 ■インターネット・携帯用画像処理技術 ■画像・映像ビジュアライゼーション ■各種シミュレーション・ソフトウエア制作 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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電子色票『LED電子色票　ColorPyxisCP1000』

電子色票『LED電子色票　ColorPyxisCP1000』
ノブオ電子株式会社
『LED電子色票　ColorPyxisCP1000』は、波長の異なるLEDからの18原色スペクトルを混色することにより、 物体色をカバーする色域の色を呈示できる装置です。 18基のLEDによって実現した色度の安定性と再現性により、sRGB以上の広色域を実現。 BT.2020対応カメラの色校正用色票として適しています。 【特徴】 ■物体表面色のスペクトル及び色度を再現 ■CIE標準光源D50、D55、D65、Aなどを再現 ■色度指定によるメタリックカラーの表示 ■公開コマンドいよるユーザー環境への取り組み ■国際標準規格　ISO/TS17321-4準拠 ※詳しくはPDFをダウンロードいただくか、お気軽にお問い合わせください。
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CMOSカメラモジュール『USB2.0小型カメラ』

CMOSカメラモジュール『USB2.0小型カメラ』
株式会社アルカス
『USB2.0小型カメラ』は、暗部に強い高感度・低ノイズセンサーを 採用したカメラです。 採用アプリケーションに応じたカスタマイズも可能、 画像評価ソフトウェアを使い、客観的な性能評価も実施。 また、USBVideoClass対応なので、ドライバー不要でご利用可能です。 【CMOSカメラモジュール用途】 ■産業機器 ■ライン検査 ■監視カメラ ■赤外線カメラ ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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カラー暗視カメラ デモキット『NLX-PH001-DK』

カラー暗視カメラ デモキット『NLX-PH001-DK』
株式会社ナノルクス
『NLX-PH001-DK』は、当社カラー暗視技術の検証・評価が⼿軽に⾏える カラー暗視カメラ デモキットです。 当社特許により真っ暗闇（ゼロルクス環境）でもカラー画像で被写体を 捉えることができ、ナイト⽤としてもデイ⽤としても使用可能。 広⾓から望遠までお客様のさまざまな⽤途や環境に応じて豊富な レンズバリエーションからお選びいただけます。 【特長】 ■ゼロルクス環境下でカラー撮影実現 ■3板フルHDカラーカメラ ■⼩型⾚外線投光器を同梱 ■専⽤リモコンでの操作可能 ■Cマウント採⽤　など ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせください。
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視力保護照明　Zero+視LEDシリーズ

視力保護照明　Zero+視LEDシリーズ
株式会社ウェルズコーポレーション
『Zero+視LEDシリーズ』は、Ra97の高い演色性を持ち、 物の“本来の色”を鮮やかに照らし出すLED照明です。 光のちらつき・電磁波・眩しさなど、人に悪影響な要素もカットします。 生鮮食品や百貨店のディスプレイなど、自然に見せたい場面に最適で、 また、大手自動車メーカーの製品検査ラインに採用されているほか、 博物館、ギャラリー、オフィス、医療機関などで幅広く活躍します。 【特長】 ■自然光に近く、視力を保護する波長を出力 ■発熱、発火、不具合などの原因の発生を防ぐ ■半導体が定格範囲内で駆動するため、半永久的な寿命
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光学用超低反射素材『ファインシャットシリーズ』

光学用超低反射素材『ファインシャット��シリーズ』
光陽オリエントジャパン株式会社
『ファインシャットシリーズ』は、表面の微細発泡や遮光溝により、 正反射を抑制し、迷光の発生を防ぐ光学用超低反射素材です。 材質は加水分解の無いエーテル系発泡ポリウレタン。 また、接触による性能の低下が少なく、取扱いが簡単です。 発塵が少なく、センサー周りの反射防止部材として長年の実績があります。 【ラインアップ】 ■SP 0.2/0.4　通常グレード ■極 KIWAMI　超低反射タイプ ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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光学センサ校正用光源

光学センサ校正用光源
株式会社システムズエンジニアリング
labsphere社(ラブスフェア社)製積分球は定評の高いブランドとして広くご利用頂いております。均一標準光源は、積分球を均一な面分布光源として使用します。CCDカメラ等の素子の感度バラツキの校正に最適です。
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自然な光　~Optisolis～　シリーズ

自然な光　~Optisolis～　シリーズ
日亜化学工業株式会社
『Optisolis』は、当社が培ってきた青色チップと蛍光体の技術を用いることで、 効率よく、基準の光のスペクトル形状により近づけることに拘った白色LEDです。 様々な色味を自然に再現することができると考えられます。 演色評価数についても、現在、一般照明で広く使われている 演色性の高い従来商品に比べても(当社比)、大きく改善しております。 またUV(紫外)放射がほぼ含まれないことでそれを含む光源に比して、 照射物の劣化を最小限に留めることができるものと考えております。 照射物の損傷への影響が少なく、色を忠実にみせることが望ましい博物館、 美術館照明や、色の忠実な再現が必要な色評価用照明 (例：塗装評価、印刷物評価)及び商業用照明などに特に適していると考えております。 将来的には、一般照明(住宅用)を含む、幅広いアプリケーションへの展開を目指しております。
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NICHIA OptisolisTM 超高演色LED

NICHIA OptisolisTM 超高演色LED
株式会社エコリカ
当社が取り扱う、エコリカLED『工事専用 NICHIA OptisolisTM 超高演色LED』をご紹介いたします。 ブルーライトの発生を抑え美術館や博物館用蛍光灯（紫外線吸収膜付）に匹敵する損傷係数を達成しました。 LEDチップの選別をさらに厳しい基準で行うことにより特殊演色評価数R９〜R15の値も90以上を達成。 導入時は配線を付替えるだけの簡単な工事なので工事費を節約できます。 【特長】 ■直結専用 ■工事必須モデル ■全ての演色評価数で高い数値を実現 ■低ノイズ仕様 ■電源内蔵で取替簡単 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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ノブオ電子　忠実色再現画像システム

ノブオ電子　忠実色再現画像システム
ノブオ電子株式会社
忠実色再現画像システムは、全ての色を忠実に取得、再現します。被写体の色合いを忠実に撮像してディスプレイに見た通りに表示します。色に対する感度が人間の眼と同じ3バンドカメラになっています。視覚色域すべての色を平均色差1以下で撮像します。ディスプレイへの表示は、その色域内で忠実に表示します。 詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。
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視力を保護する自然色照明「Zero+視LED電球型」

視力を保護する自然色照明「Zero+視LED電球型」
株式会社ウェルズコーポレーション
「Zero+視LED」は、目と体に悪い影響を与えるものを排除（Zero)し、さらに視力を保護(+視）する為の自然光照明です。高演色自然光を何処でも誰にでも使われるようにラインアップしました。 【特長】 ■太陽光に一番近い演色性で自然光 ■自然光の波長による、高演色性自然光である為、 　5000Kは勿論3000K/6500Kの色温度も実現 ■網膜を保護するための青色波長を十分に強化し視力保護に貢献します。 ※詳細は資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧下さい
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色高忠実静止画カメラ　ColorPyxis　CP4000

色高忠実静止画カメラ　ColorPyxis　CP4000
ノブオ電子株式会社
色高忠実静止画カメラ　ColorPyxis　CP4000は、色に対する感度が人の眼と同じです。私達が見て感じている色合いをそのまま撮像できる静止画カメラです。すぐれた色再現性、1100万画素の解像度と65dB以上のダイナミックレンジを持つCP4000は、被写体の色合いを正確に撮像します。CP4000と正確に色校正されたディスプレイを組み合わせることにより、本物と見紛う画像を再現できます。 詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。
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カラーボードカメラ　OVC-35

カラーボードカメラ　OVC-35
株式会社おいぬビジョン
OVC-35は、SONY製「EFFOチップセット」を採用し、小型かつ低価格ながら高画質を実現したボードカメラモジュール。 1/3インチCCDを搭載した本製品は、ボードカメラでありながらOSDメニューにより使用用途に応じたきめ細かい画質調整が可能です。 【特徴】 ○1/3”52万画素　CCD ○OSDメニュー搭載により多彩な設定が調整可能、他言語対応 ○電源電圧は、+5V，+12Vどちらにも対応可能 詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。
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遮光・吸光シート【スーパーブラックIR】

遮光・吸光シート【スーパーブラックIR】
株式会社システムズエンジニアリング
『スーパーブラックIR』は、ポリウレタン樹脂でできた 耐摩耗性を有する光吸収用スウェードフィルムです。 連続微細多孔質で表面積が大きく、幅広い波長範囲にわたって光を吸収し、 反射・散乱も抑えます。可視域から赤外域まで反射率1.6%以下という、 抜群の遮光性を実現します。 カメラや分光器などの光学製品や、インパネや液晶パネルなどの発光製品 において、内部材として使用することで迷光・散乱光を抑えます。 耐久性が高く、一般的な遮光・吸光材としてあらゆる用途にお使いいただけます。 【特長】 ■連続微細多孔質により吸収効果が大きい ■250–2500 nmまで分光反射率1.6%以下 ■使いやすい耐摩耗性 ■シートタイプは裏面粘着処理付き ※詳しくはカタログをご覧下さい。お問い合わせもお気軽にどうぞ。
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IRカットフィルター-ノイズとなる赤外線をカット、可視光を透過

IRカットフィルター-ノイズとなる赤外線をカット、可視光を透過
安達新産業株式会社
ビデオカメラ等のCCDデバイスに悪影響をおよぼす近赤外線カット用として使用されています。透過率50%の波長位置、透過率、カット波長帯域等の光学特性は任意に設定できます。 （こんな課題をお持ちではありませんか？） 近赤外線の波長だけカットすることは可能ですか？ 可視光は透過させつつ、IRの波長は透過させたくない。 ノイズになる光を抑えて、センサの感度を上げたい。 透過させたい波長域をカスタムで調整可能ですか？ チップサイズへの加工は可能でしょうか？
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視力を保護する自然色照明　Zero+視LED　電球型

視力を保護する自然色照明　Zero+視LED　電球型
株式会社ウェルズコーポレーション
Zero+視LED電球型は対象物の本来の色をそのまま、より鮮明に魅せるツールです。 まず、人に悪い影響を与えるものを排除 ・フリッカー（細かなちらつき現象） ・電磁波 ・眩しさ それから、人と視力を保護する ・自然光の中で人が視覚活動を行う為に必要とする必修的な波長の光を付加的に出力させることで、人が自然の中で生活することと同じ環境を作ります。 大手自動車メーカの製品の検査ラインにて採択されました。 博物館、展示場、ギャラリー、デザイン/設計オフィスを始め、教育機関、医療機関、衣類店などに最適です。更に、産業施設などには生産性を向上できるのでオススメです。 「特徴」 -　理想的なLED駆動方法によりLED発熱を最低に抑えることで光効率を最大化する。 -　二つの定電流回路を使用、力率及びLED高精密電流を制御することでコンバーターの安全性を確保（特許回路） 　>>　No Flicker 　>>　発熱又は不具合の原因を防ぐ 　>>　半導体が定格範囲内で駆動する為、半永久的な寿命
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UVカットフィルター：紫外線を効率よくカットするフィルターです。

UVカットフィルター：紫外線を効率よくカットするフィルターです。
安達新産業株式会社
UVカットフィルター（紫外線カットフィルター）とは 紫外線（UV）をカットし、可視光線を透過するフィルタです。 デジタルカメラでは、色収差を低減することや、液晶プロジェクタでは使用されているランプ（高圧水銀ランプ等）の光によって、液晶や他の光学部品を劣化させてしまうことがあり、不要な紫外線をカットすることを目的として使用されています。 こんなことでお困りではありませんか？ ◆紫外線の波長だけカットすることは可能ですか？ ◆プロジェクタ用のUVカットフィルターは成膜可能ですか？ ◆光学部品の劣化について相談したい。 ◆人体への影響を少なくするフィルターについて相談したい。 ◆透過させたい波長域をカスタムで調整可能ですか？
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ストロボ『MONO300B』

ストロボ『MONO300B』
プロペット株式会社
『MONO300B』は、色温度安定優先のCOLORモードと 閃光時間の短いACTIONモードを搭載したストロボです。 モデリングランプにRa95以上の12W昼白色LEDを採用。 最速秒間10コマの連写にも対応します。 また有機ELモニターを採用し、視野角が広く、 鮮明でくっきりとしております。 【特長】 ■さまざまなロケーションに対応できる多くの機能 ■大容量バッテリー ACアダプターでも使用可 ■見やすく直感的に操作できるコントロールパネル ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。
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蛍光ランプ『VITA-LITE(R)』

蛍光ランプ『VITA-LITE(R)』
インポートライトジャパン株式会社
『VITA-LITE(R)』は、一般的な蛍光ランプとは異なり自然光の成分に できるだけ近くなるように設計された蛍光ランプです。 蛍光ランプ特有のまぶしさがなく、物がよく見え、目が疲れないので ストレスの軽減が可能。 また、自然の色調がクッキリあざやかで、ほんものの色が見えるので 室内の色問題を解消します。 【特長】 ■自然光に近い光 ■まぶしさがなく、目に配慮した光 ■ユニークなツイスト管 ■24,000の長寿命 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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CMOSイメージセンサ『Lince5M』

CMOSイメージセンサ『Lince5M』
マイクロン株式会社
『Lince5M』は、高速、高解像度を必要とするマシンビジョンから低ノイズで ダイナミックレンジが必要とされる監視用など、多種多様なアプリケーション に対応した優れた性能の高速デジタルイメージセンサです。 520万画素のCMOSアクティブピクセル・イメージセンサで、高フレームレート、 グロバルシャッターと高ダイナミックレンジ機能を備えています。 【特長】 ■520万画素 ■高フレームレート、グロバルシャッター、高ダイナミックレンジ機能 ■高度なオンチップ機能搭載 ■高い汎用性 ■広範囲のアプリケーションで動作可能 ※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。 ※このカタログは英語版です。
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エコリカ高演色LED『L3A2シリーズ』

エコリカ高演色LED『L3A2シリーズ』
株式会社エコリカ
『L3A2シリーズ』は、演色性・明るさ・省エネ性を高次元で達成したエコリカ高演色LEDです。 肌色を美しく見せる赤色(R9)などの特殊演色評価数もJIS規格の数値をクリア。 CISPR11/15/32に準拠で低ノイズ。医療施設や通信施設でも安心して使用できます。 保証期間3年間で、より安心してご使用頂けます。 【特長】 ■平均演色評価数Ra97を実現 ■フリッカーファクター2％未満 ■安心の3年保証 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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光半導体・電子デバイスにおけるイメージセンサーの感度向上

光半導体・電子デバイスにおけるイメージセンサーの感度向上とは？

イメージセンサーは、光を電気信号に変換し、デジタル画像として記録する半導体デバイスです。その「感度向上」とは、より少ない光量でも鮮明な画像を捉える能力を高めることを指します。これにより、暗所撮影性能の向上、高速シャッターでの撮影、より広いダイナミックレンジの実現などが可能となり、デジタルカメラ、スマートフォン、監視カメラ、医療機器など、幅広い分野での応用が期待されています。

​課題

光電変換効率の限界

光子を電子に変換する際の効率には物理的な限界があり、微弱な光を捉えきれない場合がある。

ノイズの増大

感度を上げると、熱ノイズや読み出しノイズなどの不要な信号が増加し、画質が低下する可能性がある。

ピクセルサイズの制約

イメージセンサーの小型化に伴い、ピクセルサイズが小さくなり、光を取り込む面積が減少して感度が低下する傾向がある。

信号処理の複雑化

微弱な信号を正確に増幅・処理するための高度な回路設計と信号処理技術が必要となる。

​対策

高効率フォトダイオード構造

光の吸収率を高め、光子から電子への変換効率を最大化する新しいフォトダイオード構造を開発する。

低ノイズ回路設計

ノイズ源を抑制し、信号増幅時のノイズ混入を最小限に抑えるための回路設計技術を導入する。

積層型ピクセル構造

ピクセルを積層することで、実効的な光受光面積を増やし、感度を向上させる。

高度な信号処理アルゴリズム

ノイズ除去や信号補正のための高度な画像処理アルゴリズムを開発・実装し、低光量下でもクリアな画像を実現する。

​対策に役立つ製品例

高感度イメージセンサーチップ

微弱光下でも高画質を実現する、新しいフォトダイオード構造と低ノイズ回路設計を採用したイメージセンサーチップ。

画像信号処理LSI

ノイズを効果的に除去し、信号を忠実に再現する高度なアルゴリズムを搭載した画像処理専用LSI。

積層型イメージセンサーモジュール

限られたスペースで高い感度を実現する、積層型ピクセル構造を採用したイメージセンサーモジュール。

低照度撮影用レンズユニット

イメージセンサーの感度向上と連携し、より多くの光を効率的に取り込むための特殊コーティングや設計を施したレンズユニット。

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