赤外線エミッターとは？赤外LED・中赤外LED・赤外VCSELの違いと、波長・光出力・半値角の選び方

この記事の答え

赤外線エミッターは、電気を流して目に見えない赤外の光を出す素子です。リード付き・金属缶の近赤外LED、ガス検出に使う中赤外LED、レンズで光をそろえた平行光のLED光源、レーザーを面から出す赤外VCSELの4つに分かれます。選ぶときは「波長」「光出力と単位」「照らす広さ」の3つを先に決めます。今回の9製品は、どれもメーカーの公式に値段が出ていないため、見積もりを取る必要があります。

赤外線エミッターとは

赤外線エミッターは、電気を流して目に見えない赤外の光を出す素子です。赤外LED・赤外発光ダイオード・IRエミッターとも呼びます。受光素子と組んで物の有無や距離をとる、センサーの投光側の部品です。見えない光を出すので、光度（cd）⁠で⁠は⁠な⁠く⁠、放射強度（mW/sr）か放射束（mW）で強さを書きます。

比較ページには、自社で素子を作る会社とその日本法人の赤外線エミッターを、型番の単位で載せています。基板の表面に付ける近赤外LED、CANパッケージの半導体レーザ、受光側の赤外線センサ、熱で赤外を出すランプやヒーターは載せていません。

4つの種類

リード付き・金属缶の近赤外LEDは、基板の穴にリードを差して付ける型です。例は浜松ホトニクスのL2388、ロームのSIR-34ST3F、ams OSRAMのSFH 4545、ビシェイのTSAL6200です
中赤外LEDは、ガス検出器の光源に使う型です。例は浜松ホトニクスのL15895-0430MLで、ピーク波長は4300nmです
平行光の赤外LED光源は、レンズと一体で光をそろえて出す型です。例は岡谷電機産業のRLD414で、ロータリーエンコーダの光源に使います
赤外VCSELは、レーザーの光を素子の表面から出す型です。例はスタンレー電気のUDN1ZE65とUEN1ZE11085、ams OSRAMのPLPVYL1 940A_Eです

波長の選び方

受光素子と組み合わせるときは、受光素子の感度の高い波長に合わせます
岡谷電機産業のRLD414は850nm、ビシェイのTSAL6200とスタンレー電気のVCSELは940nm、浜松ホトニクスのL2388は945nm、ロームのSIR-34ST3Fとams OSRAMのSFH 4545は950nmです
ガスを測るなら中赤外を使います。浜松ホトニクスは3.3μm・3.9μm・4.3μmの中赤外LEDを作っています

光出力の見方

放射強度（mW/sr）は正面の向きの強さで、ams OSRAMのSFH 4545は550mW/sr、ビシェイのTSAL6200は72mW/srです
放射束（mW）は出る光の全部で、同じSFH 4545は55mW、浜松ホトニクスのL2388は6mWです
単位が違うものは、そのまま比べません
光出力は決まった順電流で測った値です。TSAL6200とSFH 4545は100mA、RLD414は20mAで測っています

照らす広さ

遠くまで細く飛ばすなら半値角の狭い型を選びます。SFH 4545のビーム角は10°、TSAL6200の半値角は±17°⁠です
広く照らすなら照射角の広い型を選びます。スタンレー電気のUEN1ZE11085は110×85°、UDN1ZE65は60×45°です

順電流と順電圧

駆動の回路は、表の順電流と順電圧から決めます
LEDのTSAL6200は100mAで1.35V、RLD414は20mAで1.55Vです
VCSELは大きな電流で光を出します。UEN1ZE11085は4000mAで3000mW、UDN1ZE65は2700mAで2100mWです

車に載せるとき

スタンレー電気の赤外VCSELは、車載の規格AEC-Q102に準拠しています
ドライバー監視・乗員監視・TOFセンサーの光源に向けた型です

値段

今回の9製品は、どれもメーカーの公式に値段が出ていません
型番・ピーク波長・数量を伝えて、メーカーの販売窓口か電子部品の通販で見積もりを取ります