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2023.03.07

フィルタ切替ユニット(Filter Switching Mechanism)とは?

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 監視カメラなどに使用するフィルタ切替ユニットの選定には、イメージセンサのサイズに合ったフィルタ切替ユニットの開口サイズの検討が必要です。当社のフィルタ切替ユニットをご説明する前に、イメージセンサにつきまして簡単ではありますが、説明をいたします。イメージセンサは、光を電気信号に変換する素子です。イメージセンサには、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサとCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサがあります。CCDイメージセンサは、素子が電荷を受け渡すことができる構造になっています。フォトダイオードにより電荷が蓄積され、この電荷を隣の素子に移動させることを繰り返すことで送り出し、最終的に電荷を電圧に変換する構造となっています。

 CMOSイメージセンサは、画素ごとにフォトダイオードとCMOSトランジスタで構成され、画素ごとに信号を増幅します。CCDイメージセンサに比べ、CMOSイメージセンサの方が全体的にシンプルな作りになっているため、消費電力、処理速度、価格などは有利です。CCDイメージセンサは、1969年アメリカベル研究所のウィラード・ボイルとジョージ・E・スミス氏により発明されました。1900年代は、CCDイメージセンサが主流でしたが、2000年代になるとCMOSイメージセンサが、主流となっています。半導体市場動向調査会社であるYole Group社によりますと2021年のCMOSセンサのシェアは、1位SONY(39%)、2位Samsung Electronics(22%)、3位OmniVision(13%)です。

 イメージセンサのサイズには様々なものがあり、一般的に同じ画素数であればセンササイズが大きいほど画質は良くなります。また、開口部が広いほど感度が向上します。イメージセンサの大きさは、テレビなどと同様に「インチ」で対角線によりあらわされ、1インチ(12.8mm×9.6mm)、1/2インチ(6.4mm×4.8mm)、1/3インチ(4.8mm×3.6mm)などがあります。

下記の表は、監視カメラなどに使用されますイメージセンササイズ例です。

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 以上、イメージセンサについて簡単にご説明いたしましたが、次は当社のフィルタ切替ユニットについてご紹介いたします。
当社のフィルタの切替は、ガルバノモータを使用しています。電源ONで切替り、電源をONにしている間は、その状態を保持し、電源をOFFにしますと元の状態に戻るバネタイプと切替時に電源をONにして切替後は、電源をOFFにしても切替えた状態を保持するラッチタイプがあります。ラッチタイプは、再び切替える(元の状態に戻す)時には、切替えた時と逆の電位を印可する必要があるため、正負の電源が必要となります。標準で搭載しているフィルタは、IRカットフィルタとダミーフィルタです。

◇1/3インチセンサ用◇
品番:FC-8080
開口部 :8.0mm×8.0mm
作動電圧:DC3.5V バネタイプ
コイル抵抗:155Ω
コネクタ:日本モレックス 51021-0200
ケーブル長=70㎜
特徴:・3.5Vの低電圧駆動です。
・標準搭載のIRカットフィルタはt=0.5mm(吸収タイプ)です。
・フィルタの厚さは、MAX1.3 mmまで搭載可能です。

品番:FC-8484
開口部 :8.4mm×8.4mm
作動電圧:DC±4.5V ラッチタイプ
コイル抵抗:40Ω
コネクタ:日本モレックス 51021-0200
ケーブル長=83㎜
特徴:・製品 厚さ max 6.5mm、最薄部 2.6mmです。
・標準搭載のIRカットフィルタはt=0.25mm(反射タイプ)です。
・IRカットフィルタはt=0.25mm(吸収タイプ)もございます。
・フィルタの厚さは、MAX0.3 mmまで搭載可能です。

品番:FC-8484M
開口部 :8.4mm×8.4mm
作動電圧:DC±4.5V ラッチタイプ
コイル抵抗:40Ω
コネクタ:日本モレックス 51021-0200
ケーブル長=83㎜
特徴:・CMOSセンサ対応ホルダー付です。
・オプションでM12/M14のレンズホルダーが取り付け可能です。
・標準搭載のIRカットフィルタはt=0.25mm(反射タイプ)です。
・IRカットフィルタはt=0.25mm(吸収タイプ)もございます。
・フィルタの厚さは、MAX0.3 mmまで搭載可能です。

◇1/2インチセンサ用◇
品番:FC-1211
開口部 :12mm×11mm
作動電圧:DC4.5V バネタイプ
コイル抵抗:100Ω
コネクタ:日本モレックス 51021-0200
ケーブル長=70㎜
特徴:・標準は、バネタイプです。
・カスタムでラッチタイプもございます。
・標準搭載のIRカットフィルタはt=0.3mm(吸収タイプ)です。
・フィルタの厚さは、MAX0.6 mmまで搭載可能です。

◇1インチセンサ用◇
品番:FC-1411
開口部 :14.6mm×11mm
作動電圧:DC±5.0V ラッチタイプ
コイル抵抗:100Ω
コネクタ:日本モレックス 51021-0200
ケーブル長=107㎜
特徴:・標準搭載のIRカットフィルタはt=0.3mm(反射タイプ)です。
・フィルタの厚さは、MAX0.7 mmまで搭載可能です。

カスタム仕様(開口部・フィルタ・コネクタ)につきましては、お気軽にお問い合わせいただければと思います。