2014年04月02日08:56
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日本立命館大學和三菱電機共同開發出了能將行人與道路和建筑物准確區別開來的新型紅外線傳感器技術。通過對傳感器芯片表面施以特殊的微細加工，不使用光學濾波器，而是由偏光的有無就能區別人造物體與其他物體。能檢測到偏光的是可選擇性吸收特定方向偏轉光的“等離子體吸收體”（圖1）。這種吸收體是帶有μm級周期性凹凸的Au膜，其具有可選擇性吸收呈周期性特定波長的光的性質。此次，將凹凸設計成了橢圓形孔，使得吸收特性隻存在於短徑方向上（圖2）。即使有偏光入射，隻要與短徑方向不一致，也不會被吸收，因而不會被傳感器檢測到。
正在開發的傳感器的受光部分（圖：立命館大學）
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圖1：利用等離子體吸收體檢測紅外線的偏光 日本立命館大學理工學部機械工學科教授木股雅章的研究室與三菱電機正在合作開發的非冷卻型紅外線傳感器的結構圖。不使用波長選擇和偏光濾波器，就可以檢測出特定波長的紅外線和紅外線的偏光（圖為本站根據日本立命館大學木股研究室的資料繪制而成） |
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| 圖2：根據孔的形狀控制電場的吸收方向 |
傳感器的光譜感光度評估。將孔做成橫長的橢圓時，隻有與長徑方向（x軸）垂直的電場Ey（這個方向的偏光）入射到受光部分時，感光度增大。也就是說，在傳感器的輸出中，垂直方向的吸收佔支配地位，因此能夠檢測偏光。（圖為本站根據日本立命館大學木股研究室的資料繪成）
一般而言，人造物體的反射光成為偏光，而人體等非人造物體的反射光則不會變成偏光。使用這種傳感器便可將兩者區分開來。現在的紅外線傳感器是以溫度差來區別行人與人造物體的，但當外界氣溫超過30℃等接近體溫時，識別率就會降低。立命館大學和三菱電機已証實利用新開發的傳感器能夠識別偏光。上述試驗結果已經在2014年3月17∼20日舉行的“應用物理學會春季學術演講會”上公布。
另外，將孔做成圓形，還能做到使其不具備偏光檢測功能，隻檢測特定波長。紅外線的特定波長會被酒精吸收，因此在應用於車載用途時還可以用於檢測酒駕。另外，火焰放射出的紅外線有特定的波長圖形，因此通過選擇性地檢測這種圖形的波長，還可以准確識別火災。（作者：中島 募，日經技術在線！供稿）
