Il existe toujours plus d'une façon de résoudre le problème optique posé en reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, et les options ne se valent pas sur tous les plans. Cet article compare verre filtrant coloré revêtu aux matériaux, procédés et approches de conception concurrents, selon les critères qui comptent commercialement : performance, durabilité, coût unitaire et délai.
Filtres colorés revêtus en Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales
En reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, cela se traduit par un ensemble précis d'exigences plutôt que par une préférence générale pour la qualité. Les systèmes biométriques doivent isoler le signal vivant de tout le reste de la scène, ce qui fait du filtrage spectral la fonction première de l'optique. Les systèmes d'empreintes digitales et d'iris travaillent à des longueurs d'onde définies, souvent sous éclairage proche infrarouge, et un filtre qui laisse fuir la mauvaise bande compromettra la reconnaissance aussi sûrement qu'un capteur sale.
Ce qui détermine le coût et le délai
Le prix d'un filtre coloré revêtu dépend principalement du nombre de couches, de la taille du substrat et du rendement du passage en revêtement. Un revêtement coloré de 20 couches est courant ; un filtre de bord de 60 couches avec une transition de 2 nm coûte plusieurs fois plus cher, car le temps de chambre et la sensibilité à l'erreur d'épaisseur augmentent tous deux fortement. Les pièces à motifs ajoutent une étape de lithographie ou de sérigraphie dont le coût est dominé par le masque ou l'écran : la première pièce est donc chère et la centième ne l'est plus. La nuance et l'épaisseur du substrat pèsent moins que ne l'attendent la plupart des acheteurs ; les vrais sauts de coût viennent des tolérances spectrales serrées, des pièces plus grandes que la zone uniforme de la chambre et des faibles volumes qui obligent à faire tourner une chambre pour une poignée de plaques. Regrouper les couleurs qui peuvent partager un même passage est la réduction de coût la plus efficace en Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales.
Les tolérances qui comptent vraiment
Le travail de couleur comporte deux systèmes de tolérances qui doivent être chiffrés ensemble. La tolérance spectrale définit de combien la transition ou la longueur d'onde dominante peut s'écarter du nominal - typiquement ±5 nm pour une pastille de couleur et ±2 nm pour un bord interférentiel utilisé dans un trajet de mesure. La tolérance géométrique définit où se situe la couleur sur la plaque, ce qui compte pour les gobos, les filtres à motifs et les pièces multi-zones. Ajoutez une tolérance photométrique sur la transmission : un filtre chiffré à 90 % de transmission qui part à 82 % est une autre couleur à l'œil. Dans Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, fixez aussi l'angle d'incidence auquel les chiffres sont valables, car un revêtement conçu pour 0 degré et mesuré à 15 degrés lira plusieurs nanomètres sous le nominal, et le client le déclarera hors spécification alors que rien n'est anormal.
Comparaison avec les solutions alternatives
Les plaques interférentielles revêtues sont en concurrence avec le verre teinté ou absorbant, les gélatines imprimées et, dans certaines conceptions, avec un simple substrat coloré non revêtu. Le verre absorbant est moins cher et totalement insensible à l'angle, ce qui le rend attractif pour les systèmes à cône large, mais il ne peut pas atteindre un bord raide, il s'affadit sous flux élevé et il ne produit pas de couleurs arbitraires. Les gélatines sont l'option la moins chère et se consument en service, ce qui convient aux installations temporaires plutôt qu'aux projecteurs conçus pour une décennie. Une plaque d'oxyde dur revêtue coûte plus cher au départ, garde sa couleur pendant toute la vie du projecteur et peut être à motifs ou multi-zones d'une manière que les deux autres ne peuvent égaler. Dans Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, la décision dépend normalement du flux et de la durée de vie : en dessous de quelques centaines de milliwatts par centimètre carré, les options moins chères sont viables ; au-delà, le verre revêtu est la seule réponse qui tienne.
Choix du substrat et du matériau
Le substrat fixe le plafond de ce que le revêtement peut supporter. Le B270 et le verre flotté ultra-clair sont les chevaux de trait pour les flux modérés et offrent le meilleur rapport prix-clarté. Lorsque la pièce est proche d'une lampe, on utilise du borosilicate ou un verre spécialement résistant à la chaleur, car il encaisse le gradient thermique sans se fissurer ; les substrats à faible dilatation comme la silice fondue ou l'Eagle XG vont plus loin et gardent leur figure à travers des cyclages thermiques répétés. L'épaisseur compte autant que la nuance : une plaque de 0.5 mm chauffe et refroidit plus vite qu'une plaque de 3 mm, si bien que le plus mince est plus sûr en conditions de flash ou d'obturateur, mais plus fragile à l'assemblage. Pour Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, la défaillance habituelle ne vient pas d'un matériau trop faible, mais d'un matériau qui n'a jamais été spécifié : l'atelier prend alors du sodocalcique par défaut et le premier essai à flux élevé fissure la plaque.
Contrôle et mesure
Chaque filtre coloré devrait être livré avec une courbe mesurée, et non nominale. La spectrophotométrie de 350 à 1050 nm à l'angle d'incidence spécifié constitue la base ; pour les pièces utilisées dans des systèmes laser ou à flux élevé, il vaut la peine de demander les données de seuil d'endommagement laser et une cartographie de transmission sur l'ouverture. Les coordonnées de couleur, lorsque le client les spécifie, exigent une source et un observateur définis, et elles doivent être mesurées sur la pièce réelle plutôt que prédites à partir de la conception. Dans Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, le contrôle à réception qui intercepte le plus de défauts est une vérification physique des zones à motifs et de la qualité des bords, car un revêtement peut être spectralement parfait et malgré tout être refusé pour un éclat ou une erreur de calage qu'une mesure de banc ne verra jamais.
Exigences propres à Reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales
En reconnaissance biométrique et d'empreintes digitales, cela se traduit par un ensemble précis d'exigences plutôt que par une préférence générale pour la qualité. Les systèmes biométriques doivent isoler le signal vivant de tout le reste de la scène, ce qui fait du filtrage spectral la fonction première de l'optique. Les systèmes d'empreintes digitales et d'iris travaillent à des longueurs d'onde définies, souvent sous éclairage proche infrarouge, et un filtre qui laisse fuir la mauvaise bande compromettra la reconnaissance aussi sûrement qu'un capteur sale.
- Définition serrée du passe-bande ou de la coupure IR à la longueur d'onde de service
- Surface résistante aux rayures tournée vers l'utilisateur
- Comportement stable sur une large plage d'angles d'incidence
- Transmission élevée pour un éclairage de faible puissance
Contexte ISO/IEC 19794 pour la qualité des données biométriques, plans ISO 10110, et déclarations RoHS et REACH.
Données de sélection en un coup d'œil
| Paramètre | Valeur typique | Remarques |
|---|---|---|
| Longueur d'onde dominante | 450 - 660 nm, sur mesure à ±5 nm | Par pastille de couleur |
| Transmission dans la bande | >= 85 % (T>= 90 % sur conceptions accordées) | En incidence normale |
| Blocage hors bande | OD2 - OD4 | Du visible au proche IR |
| Type de revêtement | Oxyde dur multicouche IAD | Couleur par interférence |
| Substrat | B270, borosilicate, ultra-clair, quartz | Nuances résistant à la chaleur pour flux élevé |
| Épaisseur | 0.3 - 3 mm | 1.1 mm typique pour les gobos |
| Tolérance de dimension | ±0.1 mm, ±0.05 mm sur demande | Rond, carré, contour sur mesure |
| Tolérance de motif | ±0.05 mm de calage | Sérigraphie, lithographie ou masque |
| Température de service | jusqu'à 400 °C selon le substrat | Le choc thermique est la vraie limite |
Questions fréquentes
De combien un filtre coloré revêtu se décale-t-il avec l'angle ?
Un empilement typique pour le visible se décale vers les courtes longueurs d'onde d'environ 1 % de la longueur d'onde pour chaque 10 degrés d'incidence. Une conception spécifiée pour 0 degré et utilisée dans un cône de 30 degrés lira donc nettement plus bleu que la courbe nominale, et c'est pourquoi l'angle d'acceptance doit figurer sur le plan.
Pouvez-vous imprimer un logo ou un motif dans une couleur précise ?
Oui. Les motifs sont réalisés par masquage ou lithographie avant le revêtement, ou par sérigraphie d'une couche à motif, avec un calage typiquement tenu à ±0.05 mm. Gardez les motifs à au moins 0.3 mm du bord et fournissez les fichiers en données vectorielles.
La couleur va-t-elle s'affadir avec le temps ?
Non. Les revêtements interférentiels sont des couches d'oxyde dur inorganiques ; il n'y a aucun colorant à décolorer. Les changements de couleur sur le terrain proviennent presque toujours d'un revêtement sensible à l'humidité déposé sans assistance ionique, ou d'une conception spécifiée pour une température de service inférieure à celle atteinte par l'application.
Besoin d'un devis pour filtres colorés revêtus ?
Envoyez votre plan, votre spécification cible ou votre exigence de revêtement : un ingénieur optique vous répondra sous 24 heures avec un prix et un délai.
Demander un devis Écrire à un ingénieur