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紅外燈與紅外攝像機知識
紅外攝像機的最根本最新的問題，其實，對于我們有多年生產攝像機的廠家來說，在于紅外燈的選擇與低照度紅外攝像像機的正確使用；選擇紅外燈不應有效果第一的誤區，不一定完全在于他的紅外效果，而他與攝像機的配合，及產品的穩定性，壽命長短及經濟成本，都在考量之列；所以說，每一次選擇，都是一種風險的嘗試，海盟研發部門在幾年的時間里，嘗試了大大小小不下一百家紅外燈種類；而我們的紅外燈選擇，生產，也換了五六種不同種類的紅外燈源；北京監控安裝。
目前，紅外一體機的制造集中在珠三角，大約有400家生產企業，其中以臺灣、香港等外資企業勢力較強，其產品全部外銷，而其它絕大多數是中小型私人企業，其產品以內外銷結合方式銷售，而紅外燈的制造企業以京津地區和東北地區為主，大約200家左右，其產品幾乎全部內銷。
受國家相關政策的影響，安防行業還將有三到五年的高速發展期，將會有更多企業進入此行業。然而，目前很多企業技術不成熟，設計產品時進入誤區，一心追求距離，希望找到距離又遠監控范圍又廣的紅外LED，其實這是不明智的，片面追求會導致大量弄虛作假甚至一些壽命短的產品出來，鑒于此，在此給更多的朋友介紹一些紅外攝像機重要構成紅外燈的知識及廣州諾立德經濟發展有限公司這幾年來的紅外燈選購得失，以及與低照度紅外攝像機配合所應注意的問題，希望對大家有所幫助。減少同行選擇紅外燈所走的彎路；
一. 紅外發射二極管（ LED ）紅外燈的原理及特性
紅外燈按其紅外光輻射機理分為半導體固體發光（紅外發射二級管）紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。其原理及特性我們介紹如下：
由紅外發光二級管矩陣組成發光體。紅外發射二級管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵）制成 PN 結，外加正向偏壓向 PN 結注入電流激發紅外光。光譜功率分布為中心波長 830 ～ 950nm ，半峰帶寬約 40nm 左右，它是窄帶分布，為普通 CCD 黑白攝像機可感受的范圍。其最大的優點是可以完全無紅暴，（采用 940 ～ 950nm 波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見紅光）和壽命長。
紅外發光二極管的發射功率用輻照度μ W/m2 表示。一般來說，其紅外輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。現在很廠家，不負責任的任意擴大發射功率，以求得紅外距離的增加，其實是拔苗助長的短視行為，最終造成圖象的高度刺眼泛白及壽命的減小
當電壓越過正向閾值電壓（約 0.8V 左右）電流開始流動，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流對工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準確、穩定，否則影響輻射功率的發揮及其可靠性。輻射功率隨環境溫度的升高 ( 包括其本身的發熱所產生的環境溫度升高 ) 會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設計和選擇時應注意的問題。
紅外二極管的最大輻射強度一般在光軸的正前方，并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的 50% 的角度稱為半強度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發光二極管的輻射角度有所不同。
二、 發射管晶片的選擇方法
目前850nm發射管晶片主要由日本、臺灣、韓國、德國、大陸企業提供，而臺灣大陸企業的晶片，其外延片主要來自于日本和韓國，功率、光衰最好的是日本制造的，臺灣鼎元的外延片來自于日本，其提供的晶片在該行業的口碑也較好。目前,日本晶片廠除對外提供外延之外，其已開始自己切割，這必將對臺灣和大陸的晶片廠造成壓力。
三、常用的850nm發射管的封裝細則
目前在珠三角地區，做850nm發射管封裝的公司很多，但是其懂得封裝的細節，懂得封裝細節對發射管影響的公司很少;要封裝出品質好的IR發射管，經我們諾立德選擇的多家，有很多在產品生產工藝流程上把握不好，其實，在生產要要注意很多的細節的，首先要選好材料，主要材料是晶片、銀漿、膠水、支架等；晶片的選擇決定其功率、光衰，目前用日本和臺灣的晶片最好；銀漿的選擇對其死燈現象影響較大，目前最好的銀漿來自日本和英國；膠水決定其耐熱性能，目前最好的膠水是臺灣原廠的，其應力好，耐高溫，封出的IR發射管表面偏霧和略偏黃，有的公司使用的膠水很透明有些偏蘭的感覺，這種膠水用于一般的LED還可以，但不適合封裝IR發射管，其不耐高溫、進行波峰焊（浸焊）易死燈。我們紅外燈攝像機生產廠家，要有對客戶負責任的態度，選擇一間比較可靠，認真生產的紅外燈供應商；這有助于企業的長久發展與客戶的長期增長；
四、 850發射管的選擇準則：
我們現在一般的一體機設計距離較近，一般適用較大角度的IR發射管，市場上最通用45、60度角，可選擇一般晶片，最好還是選擇日本和臺灣的，市場上用12Pcs、14Pcs、18Pcs、24Pcs發射管的一體機，常用此類產品一般開發距離在5-20米，若開發20米以上的一體機，必需建議使用日本和臺灣晶片，如28Pcs、36Pcs、48Pcs、64Pcs等產品，同時需選用較小角度的效果會更好。
針對紅外燈特別是遠距離的，必須用日本和臺灣的晶片，并且建議用小角度的封裝較大的，比如∮8、∮10的等，其相比∮5散熱好，更聚光，也可以大小角度搭配，但建議兩種角度相差不要超過10度，目前市場上30米、50米、80米、100米、150米、200米的紅外燈最好賣，生產不同距離的紅外燈時，需注意選擇適當角度，并且使用數量也要達到一定程度。
紅外燈角度越大，其的發射距離有紅外效果是會有所折扣的，這也是一些紅外選擇的無奈；大功率的紅外燈，固然紅外效果要好一點，但發熱及壽命因素影響，還有市場價格因素的制約，想大規摸用在目前紅外市場還是有一定的難度；
五、追求紅外效果與紅外穩定、價格因素的選擇；
紅外燈的選擇，要本著穩定及成本的考慮，并不是一定誰的紅外眼前效果好，我們就采用哪一家，
1． 普通850nm發射管一般用50mA設計 (一體機的電流可設計為40mA左右)。電壓1.5-1.6v，深圳較多公司用60mA、80mA，甚少用100mA；這是不可取的，其將產生較大的熱量、光衰加快，產品壽命短，產品質量不穩定，目前市場上有350mA、700mA的紅外發射管，其實建議使用350mA時按1.8v、300mA-320mA設計，并且需要加強散熱設計，高于700mA 發射管我們海盟一般不用用，因其成本太高，散熱問題難處理，光衰較快, 產品質量不穩定。
2． 紅外產品改進時，還需要注意搭配角度、數量等，市場上許多人常問紅外發射管能達到多少米，其實能達到多少米是一個系統的問題，不能單說發射管能達到多少米，其還受燈組大小，電路，攝像機，鏡頭等的影響。
3． 使用850nm發射管時，需要注意防靜電，使用烙鐵不能超過30W，時間不能超過三秒，浸焊時溫度不能超過260度，時間也不能超過三秒
紅外一體化像機是新興的產品，其由于夜視無限制的特點受到普遍的歡迎；但一開始就低價位的競爭，限制了紅外攝像機更好技術的應用與發展；一個不爭的事實是，現在很多紅外攝像機生產商，不加用心，只是在市場上隨便采購半成品，不加實驗，粗糙地拼頭面人湊在一起，以低價位沖擊市場，導致了一大部分用心做事，專注紅外發展的廠家的市場行為受損，發展高端產品的積極性不高；
大部分臺灣的同行，都采用比較低照度的攝像機來作為紅外攝像機的首選，因為一般的超低照度攝像機大都采用Exview HAD 技術，采用Exview HAD CCD的攝像機，對外界光線的敏感程度會大大提高，在近紅外區域，其感度可以提高到普通攝像機的4倍。因此，即使在非常暗的環境下，這種攝像機通常可以看到人眼看不到的物體，這一技術的出現受到了監控市場的歡迎，對各種光照環境下均可表現出最佳的效果，特別是配合專用的紅外照明設備，可以得到高清晰度的黑白圖像，實現0照度的監控（完全無光的情況下）。在近紅外760mm-1100mm的近紅外區域，如果配合合適波長的紅外照明，就可以實現清晰的黑白圖像。
選擇攝像機的配合，應該與紅外燈想配合；攝像機的最低照度是當被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規定值時的景物光亮度值。經我們正常測試，當選擇攝像機最低照度高于紅外燈要求時，紅外燈的有效距離將受到一定影響。應當提醒用戶的是市場上特別是近來大陸出售的攝像機技術性能標出的最低照度有兩種不正常情況，一種是攝像機制造商所標的最低照度是所謂的靶面照度，即CCD圖象傳感器上的光照度，它比景物照度低10倍左右；另一種是有個別攝像機制造商或銷售商虛報最低照度。
夜視攝像機要求不加紅外燈時CCD的最低照度≤0.02LUX，而有些攝像機制造商或銷售商虛報最低照度，夜視有效距離大大降低；如果，使用的紅外燈要求攝像機的最低照度大于0.02Lx，必然影響紅外燈的有效照射距離，而購買最低照度0.02Lux的攝像機，價格可能比0.1～0.2Lx攝像機最少高一倍左右。這時有兩種選擇，在攝像機上多花錢，在紅外燈上就少花錢；在攝像機上少花錢,在紅外燈上就多花錢。選擇經驗表明室外特別是距離較遠時，選擇前者是比較經濟的。
攝像機標稱尺寸日趨小型化，目前市場上的攝像機尺寸規格有1/2" 1/3" 1/4"，攝像機尺寸大,接受的光通量大,攝像機尺寸小,接受的光通量少,如紅外燈標稱的有效距離是在1/2"攝像機條件下試驗的,如采用1/3"或者1/4"攝像機,有效距離也將受到一定影響。1/3"攝像機光通量只有1/2”攝像機光通量的44%；1/4 CCD 不能用于15米以上有效距離的紅外夜視攝像機，因為1/4 CCD光通量只有1/3 CCD 的50%，CCD尺寸大,接受的光通量大,CCD尺寸小,接受的光通量少，1/4 CCD不能有效捕捉紅外光；
在選擇使用低照度攝像機和紅外線燈時要注意幾點。
第一，必須選擇適當的鏡頭。為了提高攝像機對紅外燈以及景物的敏感度，應盡可能選用通光量大的鏡頭，并注意在使用自動光圈或電動二可變鏡頭時，要盡可能開大光圈的驅動電平值。因為一般隨著鏡頭焦距的增加，其通光量會相對減少，在選擇紅外燈時要留一定的余量，并注意紅外燈的標稱指標。
第二，紅外燈的選配電源應盡可能要滿足其所需的最小電功率，經常發生照射距離不夠的情況。
第三，要考慮被攝像景物的反光程度，由于紅外線具備可見光相同的如反射、折射等特性，因此，在目標景物周圍如果沒有良好的反光環境（如建筑物、圍墻、標牌）時應考慮一定的距離余量。
第四、為了解決這個問題,許多生產紅外夜視攝像機的公司采用“紅外LED+感紅外彩色CCD”的技術，雖然這些產品部分解決了夜間監控的需要，但諸如下列原因阻礙的夜視攝像機夜間監控功能。
1．紅外LED發光管品質一般，壽命只有2000-3000小時，攝像機只能使用不到一年就產生故障，或因為單個紅外LED發光管功率較小，導致夜視攝像機照射距離較短。
2．由于采用了普通的光學鏡頭，夜間監控時LED燈作用物體反射回鏡頭的紅外光不能有效聚焦到CCD靶面上，紅外夜視效果大打折扣。
3．為了降低成本，一些公司采用水平解析度只有420線的軟件增強型的DSP數字圖像處理芯片，這種芯片白天圖像效果接近480線的DSP數字圖像處理芯片，夜間配合紅外燈監控效果會產生比較多的噪點，直接影響圖像黑白清晰度。
4．生產工藝粗糙和技術缺陷，如LED紅外燈不能和鏡頭以及其它部件有效配合，夜間監控圖像產生光暈或光斑；LED紅外燈電路部分設計不合理，不能很好的分配電壓和電流，安裝后短時間造成LED紅外燈燒毀。
5．紅外攝像機所需的電源一是要求高穩定，二是要求有足夠的功率；很多客戶經驗不足，選購了質量較差的電源，電壓和電流的不足或過大，都會使設備不能正常工作。這也是客戶反映問題最多的層面 |
