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マイクロフォトセンサー
メーカー13社一覧【2024年】

マイクロフォトセンサーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、マイクロフォトセンサーのメーカー13社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。マイクロフォトセンサー関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:新光電子株式会社、2位:パナソニック株式会社、3位:岡谷電機産業株式会社となっています。

マイクロフォトセンサーとは？
マイクロフォトセンサーのメーカー13社一覧
マイクロフォトセンサーの製品10件一覧
マイクロフォトセンサーの価格・相場

監修者: 前田理也

早稲田大学大学院でMBE法による窒化物半導体成長に関する研究に従事。2016年に大学院を修了後、非鉄金属系メーカーへ入社。金属製錬工場における設備保全・エンジニアリングの業務に従事。2022年に化学系メーカーへ転職。同様の業務に従事。

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マイクロフォトセンサーとは

マイクロフォトセンサーとは、光を利用して物体の有無や位置を調べるデバイスです。

光センサーの一種であり、微小なサイズと高感度な光検出能力を特徴としています。マイクロフォトセンサーは非常に小型で、さまざまなデバイスに組み込むことが容易です。これにより、デバイスのデザインや機能性を向上させることが可能です。

また、高速な光検出が可能であり、高速なセンサーとしての用途に向いています。さらに、微弱な光を検出する能力が高く、暗い環境でも効果的に動作するため、暗所での撮影や環境モニタリングなどの用途に最適です。

一般的に透過型のフォトインタラプタと反射型のフォトリフレクタに分けられます。発光素子としては、赤外のLEDが使用されるのが一般的です。また、性能の割に安価なため広く用いられています。

マイクロフォトセンサーの使用用途

マイクロフォトセンサーは、その高感度と小型化された特性からさまざまな用途で活用されています。以下はマイクロフォトセンサーの使用用途一例です。

1. カメラ

デジタルカメラやスマートフォンのカメラで使用されています。これらのセンサーは、光を検出して画像をキャプチャする役割を果たします。高感度と小型化された特性により、暗所での撮影や高品質な画像の取得が可能です。

現金やチケットなどの高い精度が求められる対象物の検出に用いられることもあります。

2. 自動車運転支援

自動車の運転支援システムでは、マイクロフォトセンサーが使用されて周囲の照明条件を監視します。これにより、適切なヘッドライトの制御や運転支援を行うことが可能です。

夜間やトンネル内などの暗い環境では自動的にヘッドライトを点灯させる機能に利用されます。また、周囲の車両や障害物を検知し、適切なタイミングで警告を発するセンシングシステムにも使用されることが多いです。

3. 医療機器

医療分野においても、さまざまな用途に使用されています。内視鏡やエンドスコープに組み込まれて、体内の観察や手術の支援に利用される場合も多いです。また、組織の光学的特性を測定するためにも使用され、組織の状態や疾患の診断に役立ちます。

マイクロフォトセンサーの原理

マイクロフォトセンサーは、光を検出して電気信号に変換するためのセンサーデバイスです。光が当たると、光エネルギーがセンサー内の半導体材料に吸収されて電荷が生成されます。この電荷の生成と変換プロセスによって、光の強度や特性に関する情報が電気信号として取得される仕組みです。

半導体材料は、光の特定の波長範囲に対して感度を持つ場合が多いです。光がセンサーに入射すると、光エネルギーが半導体中の電子に吸収されます。光エネルギーによって励起された電子は、エネルギーバンドから伝導帯へと移動します。

この励起された電子は、伝導帯における自由電子として振る舞うことが可能です。同時に、励起されることで価電子帯に電子が不在となります。これらの電子の移動が電気信号として取得されます。

信号は、アナログまたはデジタルの形式で読み取ることが可能です。光の強度や特性に応じて生成される電荷の量が変化し、それに伴って電気信号の強さやパターンも変化します。

マイクロフォトセンサーの種類

マイクロフォトセンサーには、透過型と反射型の2種類が存在します。

1. 透過型マイクロフォトセンサー

片側から光を放ち、もう片側で光を受け取る方法です。フォトインタラプタとも呼ばれます。物体が間を通過すれば光が遮られるため、対象の有無を検知することが可能です。

単純な構造をしており、精度が高い方法です。ただし、発光部分と受光部分との距離は測定装置によって決まっているため、間を通る物体の大きさは限られます。この問題を解決するために発光部分と受光部分を切り離した、分離型のマイクロフォトセンサーも存在します。

2. 反射型フォトマイクロセンサー

測定対象に光を反射させて計測する方法です。フォトリフレクタとも呼ばれます。放たれた光は測定対象で反射し、受信部で受け取られます。

また、反射してくる光量の違いで測定対象の位置を測ることも可能です。装置から測定物までの距離がある程度あっても計測することができます。

参考文献
https://www.omron.co.jp/ecb/sensor/pms-basics/basics?sectionId=basic#basics01
https://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/24/20/index.html#3
https://www.photosensor-blog.jp/blog/2018/11/21/firstphotosensor/2/

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