パイロカム シリーズ

Pyrocam
高機能焦電式カメラ

Pyrocam IIIHR

Pyrocam IV

株式会社オフィールジャパン

高機能焦電式カメラ（波長範囲13-355nm & 1.06-3000µm）
パイロカムシリーズ
PyrocamTM IIIHR / Pyrocam IVシリーズ■ 波長範囲13～355nmおよび1.06～3000μm■ CO2レーザー、通信NIRレーザー、近赤外レーザー、遠赤外テラヘルツ光源■ リニアダイナミックレンジ1000:1の焦電式カメラで正確な計測が可能■ チョッパ内蔵によりCWビームおよびサーマルイメージングに対応■ 交換可能なウインドウ（オプション）により、あらゆるアプリケーションに対応■ レーザービーム解析用 BeamGageソフトウェア プロフェッショナル版付属

Pyrocam IIIHR

Pyrocam IIIHR Plus

Pyrocam IV

Spiriconは長年に渡り焦電式ディテクタを搭載したカメラの開発・製造を行ってきました。
25年以上においてPyrocam (パイロカム) はUV/IRレーザービーム解析用カメラとして多くのユーザから支持を得てきました。
正確さ、安定性、信頼性、汎用性には定評がございます。
PyrocamTM IIIHRは、有効画素エリア12.8mm×12.8mmのディテクタアレイとなっており、信号を16bitでデジタル化、高速通信アプリケーション用GigE対応です。
Pyrocam TM IVは、有効画素エリア25.6mm×25.6mmのディテクタアレイとなっており、カメラ感度も向上しています。
信号を16ビットでデジタル化、高速通信アプリケーション用GigE対応です。
いずれのモデルも、チョッパ内蔵によりCWレーザーのビームプロファイル及びサーマルイメージングに対応します。対応OSはWindowsとなっており、セットアップも簡単に行え、BeamGageソフトウェアで容易に定量分析結果や画像の表示が可能です。

レーザービームを鮮明に見る
Pyrocamシリーズは鮮明で安定したビームプロファイルを映し出します。2Dや3Dで表示された画像で、レーザーの性能や運用に影響を与えるビームの特性を素早く認識する事ができます。問題を起こす可能性のあるレーザーの変化に即座に警告を発します。
瞬時のフィードバックがレーザーパラメータの適宜な修正やリアルタイムな調整を可能にします。例えば、加工現場においてプロファイルを観測することによって、モードの乱れを直ちに認識し正常なビームへの調整を可能にします。

調整不足な高出力CO2レーザー

正常な調整をしている
高出力CO2レーザー

2パルスレーザーおよびCWレーザーに対応
Pyrocamシリーズは、パルスとCWどちらのレーザーでもプロファイル測定が行えます。センサーには焦電素子を採用していますので、fsから12.8msまでのパルス光の測定ができます。焦電素子は強度の変化を測定しているので周囲の温度変化の影響を受けにくい特徴があります。CWレーザー用には内蔵チョッパーが必要になります。

テラヘルツ光源のビームプロファイル
Pyrocamシリーズは、THzレーザーや光源を測定するのに大変優れたツールです。素子には1μmから3000μm（0.1THzから300THz）を超える波長を吸収するコーティングが施されております。THz光源に対する感度はサチレーションレベルで1.5mW/cm2程度と低いのですが、S/N比1000であれば、30mW/cm2のビームでも十分に観測できます。
さらにUltracalベースライン設定で、複数フレーム合成してノイズ成分を取り除くことができます。256フレームの合成で0.5～1.0mW/cm2の低出力ビームで観測が可能となります。

Pyrocam IIIでのイメージング例
3mWのTHzレーザー0.2THz (1.55mm)
19フレーム合成

Pyrocam IVでのイメージング例
5mWのTHzレーザー0.5THz (5mm)シングルフレーム

ブロードな波長感度
Pyrocamシリーズのディテクターには、UVからIRのレーザー波長で使用できるように非常にブロードなコーティングが施されています。下図でUV側は100nmから始まっていますが、X線での感度もあります。同じくIR側は10 0μmで終わっていますが、3000μmまで使えます。

PyrocamTM III検出アレイの波長感度（ウインドウなし）

従って近赤外域のNd:YAG (1.06μm)、通信帯域 (1.3μm・1.55μm)、中赤外域のHF/DF (4μm)、 OPO (1-10μm)、遠赤外域の自由電子レーザー (193-3000μm) の測定が行えます。

３Er:YAGレーザー2.9µm

赤外線ファイバーからの出力

THzレーザー1.6THz (184µm) 自由電子レーザー100µm

さらに紫外線においても有効で、エキシマやYAG3倍波/4倍波など13nmから355nmの紫外光の安定した測定が行えます。
（焦電検出器は可視域で動作しますので、CO2レーザーのアライメント用HeNeレーザーを観測することができます。）

BeamGageビームプロファイル解析ソフトウェア
PyrocamシリーズにはBeamGageビームプロファイル解析ソフトウェアが標準装備されています。BeamGageは最先端のビーム解析ソフトウェアで大量のデータを取得し、ビーム径、形状、均一性、拡がり角、モード、パワー分布などのビームパラメーター解析を行います。PyrocamをPCに接続するとソフトウェアが起動し、接続されているカメラが認識され、直ちにデータ取得待機状態となります。

BeamGageでのビーム解析表示例（PyrocamIIIHR&IV接続）

4

BeamGageTMは、最新ツールとテクノロジーを採用し新設計された産業界初の画期的なレーザービーム解析用ソフトウェアです。
ビーム解析の標準となっているUltraCalTMベースライン補正アルゴリズム (Spiricon特許取得済み)は、ISO11146-3スタンダードの確立に貢献しており、BeamGageTMは、そのUltraCalTM補正機能をベースとして開発されています。ベースラインは各ピクセル単位で 1デジタルカウントの 1/8以上の精度で計算され、BeamGageTMにより高精度での測定を実現します。それぞれのアプリケーションに最適化するよう、ユーザー側で計算をカスタマイズすることができます。ユーザーで定義された計算が標準計算として扱われ、計算結果は画面表示され、ログや印刷などが可能です。BeamGageTMには表示される計算の初期設定や、画面レイアウトの設定、設定のパスワード保護なども可能です。統計的プロセス制御 (SPC: Statistical Process Control) に対するデータの妥当性が保障されます。

ハイブリッド回路内蔵センサー
Pyrocamはソリッドステート読み取りマルチプレクサ上にインジウムバンプとともに頑丈な LiTaO3焦電クリスタルが取り付けられています。このセンサーは元々 Pyrocam I用に開発されたが、更に改良を重ね赤外線検出アレイの中では安定性があり、精度の高いものになっています。 左図はウインドウを取り付ける前のセンサーです。 焦電クリスタル上に照射されたレーザー光は吸収され熱に変換されることによって表面に電荷が生じます。そしてマルチプレクサがこの電荷を読み取ります。短いレーザーパルスで使用する場合、カメラのファームウェアは熱による生成信号を正確に捉えるために極めて短いシャッターを切っています。

カメラの大きな特徴は、カメラノイズの深いところまでデジタル化するA/Dコンバーターです。これによりレーザービームエッジの大小両方の信号について信頼性の高い測定と分析が可能となります。光分解能デジタル化はさらに、ノイズから微弱な信号を取り出すための正確な積算や平均化も可能としています。これは 1.3µmや1.55µmの光ファイバーを対象とする際やサーマルイメージングの際に有効です。

Pyrocamシリーズは、研究所をはじめ、物理学、化学、および電子システム設計などの分野におけるレーザービーム解析に最適なカメラです。右図にCO2レーザーとNd:YAGレーザーのミスアライメントの調整を例として示します。このカメラはCO2およびその他の赤外線レーザーを使用した生産現場においても有効です。
Pyrocamは、多くのCO2レーザーメーカーの組み立てラインに不可欠な製品であり、製造現場では光学システムが適切に調整され運用されていることを確認するためにPyrocamを使用しています。

ミスアライメントの見られるCO2レーザー

ミスアライメントの見られるNd:YAGレーザー

眼科手術に使用されるエキシマレーザーの解析など、Pyrocamシリーズは多くの医療用アプリケーションにも最適です。他にも皮膚科において医療用赤外線レーザーが利用されていますが、ここではビームプロファイルの均一性が求められています。1.3µmと1.55µmの光ファイバー通信においても、ファイバーに入射する前のビーム特性解析だけでなく、ファイバーから放射されるビーム解析まで、Pyrocamは大いに利用されています。Pyrocamの高い安定性により、通信用波長向けの他のカメラに比べても優位な選択肢となります。

5ミスアライメントの見られるCO2レーザー

ミスアライメントの見られるNd:YAGレーザー

PyrocamはCO2レーザーをはじめとする産業用赤外線レーザーのメンテナンスにおいて必要不可欠なツールの一つです。Pyrocam
は、短時間の変動検出やデータの保存ができるので、バーンパターンを確認したりアクリルを焼いたりという手法から置き換わってきています。Pyrocamは、他のCO2レーザーの電子的な測定方法よりも優れており、単一パルスでビーム全体を測定できる上にリアルタイムでの測定も可能です。これにより正確なビームの状態を測定することができます。

検出器のダメージスレッショルド
最大エネルギー密度（J/cm2）

Pyrocamセンサーは、CCDカメラより100倍の耐久強度を持っています。特に高出力レーザーで低減率を求められている場合には、Pyrocamが有効です。しかし、エネルギーの高いパルスレーザーの場合は、減衰器が必要です。

パルス幅（cm2）
焦電検出器コーティングのパルスレーザーによるダメージスレッショルド

ダメージスレッショルドは上図に示すようにパルス幅に応じて高くなっています。ナノ秒やもっと長いパルスでは、損傷よりも前にサチレーションが発生しますが、短いパルスでは、カメラのゲインを増加させることで、損傷よりも前にサチレーションを発生できます。センサーはCWレーザーの過剰なパワーや高いパルスエネルギーにより損傷を受けることがあります。

133.4mm(5.25”)
20mm (0.79”)

139.70mm(5.50”)

1/4-20 UNC - 2B

129.54mm(5.10”)
64.77mm(2.55”)

24.9mm
(0.98”)
22.4mm
(0.88”)

147.1mm(5.79”)

7.9mm (0.31”)
35.6mm(1.40”)

32.8mm(1.29”)
139.7mm(5.50”)

144.8mm(5.70”)

1/4-20 UNC - 2B

147.3mm(5.80”)

7.9mm (0.31”)

9.5mm(0.38”)

35.6mm(1.40”)

電源
129.5mm(5.10”)

35.56mm(1.40”)

104.14mm(4.10”)

123.2mm(4.85”)

67.9mm(2.68”)
15.15mm(0.60”)

59.56mm(2.35”)

19.99mm(0.79”)

64.8mm(2.55”)

96.5mm
34.6mm (3.80”)(1.36”)

センサー面

36.8mm(1.45”)

トリガー
53.8mm(2.12”)

64.8mm(2.55”)
5.1mm(0.20”)

76.2mm
(φ3.00”)35.6mm(1.40”)

15.88mm(0.625”)20mm(0.79”)

19.7mm
(0.78”) 32.4mm(1.28”)

55.2mm(2.18”)

20mm(0.79”)

3×1/4-20 UNC - 2B

1/4-20 UNC - 2B

Pyrocam IIIHR カメラ寸法

4×φ6-32UNC（66.7mm(2.63”)上)
4×φ6-32UNC（58.4mm(2.30”)上)

Pyrocam IIIHR Plus カメラ寸法

67.9mm (0.31”)

センサー面

1/4-20ねじ穴 ×3

Pyrocam IV カメラ寸法

パイロカム仕様
Pyrocam IIIHR
アプリケーション
波長範囲

プロテクティブウインドウ
ディテクターアレイ
有効画素エリア
画素間ピッチ
画素数
画素サイズ
チョッパ操作時
チョッピング周波数
感度（RMSノイズリミット）

NEP
パワー サチレーションレベル
耐久パワー
エリア全体
パワー出力密度Pyrocam IIIHR Plus

Pyrocam IV

UV 及び IR領域
13 - 355nm
1.06 - 3000µm
商品概要欄参照

UV 及び IR領域
13 - 355nm
1.06 - 3000µm
商品概要欄参照

12.8mm x 12.8mm
80µm x 80µm
160 x 160
75µm x 75µm

12.8mm x 12.8mm
80µm x 80µm
160 x 160
75µm x 75µm

25.6mm x 25.6mm
80µm x 80µm
320 x 32075µm x 75µm

25Hz, 50Hz
64nW/ピクセル（25Hz）
96nW/ピクセル（50Hz）
1.0mW/cm2（25Hz）
1.5mW/cm2（50Hz）
13nW/Hz1/2/ピクセル（1Hz)
3.0W/cm2（25Hz）
4.5W/cm2（50Hz）

25Hz, 50Hz
64nW/ピクセル（25Hz）
96nW/ピクセル（50Hz）1.0mW/cm2（25Hz）
1.5mW/cm2（50Hz）
13nW/Hz1/2/ピクセル（1Hz）
3.0W/cm2（25Hz）
4.5W/cm2（50Hz）

25Hz, 50Hz
64nW/ピクセル（25Hz）
96nW/ピクセル（50Hz）
1.0mW/cm2（25Hz）
1.5mW/cm2（50Hz）
13nW/Hz1/2/ピクセル（1Hz）
3.0W/cm2（25Hz）
4.5W/cm2（50Hz）

2W
8W/cm2（チョッパーモード）
4W/cm2（パルスモードのCW）

2W
8W/cm2（チョッパーモード）
4W/cm2（パルスモードのCW）

2W
8W/cm2（チョッパーモード）
4W/cm2（パルスモードのCW）

Aグレード：修正可能なピクセル感度欠落部が<50個で、隣接している感度欠落部分は存在しない。

Aグレード：修正可能なピクセル感度欠落部が<50個で、隣接している感度欠落部分は存在しない。

Aグレード：修正可能なピクセル感度欠落部が<300個で、隣接している感度欠落部分は存在しない。

UV 及び IR領域
13 - 355nm
1.06 - 3000µm
商品概要欄参照

MIR (1)
3 - 5µm

MIR (1)
3 - 5µm

パルス操作時レーザーパルスレート
シングルショット - 1000Hz
シングルショット - 1000Hz
シングルショット - 1000Hz
パルス幅
1fs - 12.8ms
1fs - 12.8ms
1fs - 12.8ms
感度（ピークノイズ リミット） 0.5nJ/ピクセル
0.5nJ/ピクセル
0.5nJ/ピクセル8µJ/cm28µJ/cm28µJ/cm2
エネルギー サチレーションレベル 15mJ/cm2
15mJ/cm2
15mJ/cm2
20mJ/cm2（パルス幅1ns）
20mJ/cm2（パルス幅1ns）
ダメージスレッショルド
20mJ/cm2（パルス幅1ns）
600mJ/cm2（パルス幅1ms）
600mJ/cm2（パルス幅1ms）
600mJ/cm2（パルス幅1ms）
トリガー入力高ロジックレベル
3.5 - 6.0V DC
3.5 - 6.0V DC
3.5 - 6.0V DC
低ロジックレベル0 - 0.8V DC
0 - 0.8V DC
0 - 0.8V DC
パルス幅4µs（最小値）
4µs（最小値）
4µs（最小値）
トリガー
トリガー及びストロボ出力の両方を トリガー及びストロボ出力の両方を トリガー及びストロボ出力の両方をサポート
サポート
サポート
フォトダイオードトリガー
InGaAs（SP90409）
InGaAs（SP90409）
InGaAs（SP90409）
電源・環境温度
電源
12VDC
12VDC
12VDC
商用周波数
60/50Hz（外部電源）
60/50Hz（外部電源）
60/50Hz（外部電源）
消費電力
12W
12W
12W
動作温度
5℃ to 50℃
5℃ to 50℃
5℃ to 50℃
寸法・重量
140mm（高）× 130mm（幅）140mm（高）× 130mm（幅）147.3mm（高）× 147.1mm（幅）外径寸法
× 60mm（奥行）× 70mm（奥行）× 55.2mm（奥行）素子の配置位置ハウジング幅の中心に位置
ハウジング幅の中心に位置
底面左から53.8mm
下面から35.6mm
下面から35.6mm
底面から36.8mm
フロントカバーの後方15.43mm
フロントカバーの後方15.43mm
フロントカバーの後方19.7mm± 0.75mm± 0.75mm± 0.75mm（付属のテレスコピックアダプター未装着時）（付属のテレスコピックアダプター未装着時） 傾き角<2º
傾き角<2º
傾き角<2º
重量0.85Kg（1.83lbs）※電源は除く
0.85Kg（1.83lbs）※電源は除く
1.2kg（2.65lbs）※電源は除く
PC インターフェース
Gigabit Ethernet（IEEE 802.3ab） Gigabit Ethernet（IEEE 802.3ab） Gigabit Ethernet（IEEE 802.3ab）
GigE Vision 規格
GigE Vision 規格
GigE Vision 規格
ビームプロファイル解析
BeamGageソフトウェア
ビームプロファイル解析ソフトウェア（BeamGageカタログ参照）
プロフェッショナル版
カメラグレード(1) Pyrocam IIIHR及びIVのMIR（Mid-IR）バージョンは、波長範囲3～5µmの中赤外線（Mid-IR）レーザー用の特別仕様です。

MIRバージョンは3～5μmの波長範囲で光信号を最大化し、レーザーの空間プロファイルをより忠実に測定するために特別に設計されたセンサーが特徴です。

7

商品概要
構成・特徴

製品番号SP90405

PY-III-HR-C-MIR-PRO

PY-III-HR-C-MIR-PROカメラ（焦電検出器）、チョッピングパルス及びパルスレーザー対応、
Aグレードカメラ、1 Gigabit Ethernetポート、BeamGageプロフェショナル版ソフトウェア、
GigE - USB3アダプター、ハードケース、3ｍGigEケーブル×1本、ロッキングコネクター付充電器 付属

SP90415

PY-III-HR-C-A-PLUS

PY-III-HR-C-A-PLUSカメラ（焦電検出器）、チョッピングパルス及びパルスレーザー対応、Aグレードカメラ、1 Gigabit Ethernetポート、BeamGageプロフェショナル版ソフトウェア、GigE - USB3アダプター、ハードケース、3ｍGigEケーブル×1本、ロッキングコネクター付充電器、フロントケースに装着されたテレスコーピックアダプター 付属

SP90448

Pyrocam IIIHR用 プロテクティブ ウインドウ（オプション）
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-BK7-1.064
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-SI-1.05-2.5
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-SI-2.5-4
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-GE-3-5.5
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-GE-10.6
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-GE-8-12
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-ZNSE-10.6
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-ZNSE-10.2µm & 10.6µm
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-ZNSE-2-5
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ
PY-III-HR-W-BaF2-ノンコート
PY-III-HR-W-POLY-THZ
Pyrocam III-HR 用プロテクティブ ウインドウ

BK7
シリコン
シリコン
ゲルマニウムゲルマニウムゲルマニウム
ZnSe
ZnSe
ZnSe
BaF2
LDPE

ARコーティング 1064nm
ARコーティング 1.05 - 2.5µm
ARコーティング 2.5 - 4µm
ARコーティング 3 - 5.5µm
ARコーティング 10.6µm
ARコーティング 8 - 12µm
ARコーティング 10.6µm
ARコーティング 10.2µm ＆10.6µm
ARコーティング 2 - 5µm
ノンコート193 - 10µm
THz用コーティングなし

SP90365
SP90366
SP90367
SP90368
SP90369
SP90370
SP90371
SP90412SP90372
SP90373
SP90374

PY-IV-C-A-PRO

PY-IV-C-A-PROカメラ（焦電検出器）、チョッピングパルス及びパルスレーザー対応、Aグレードカメラ、
1 Gigabit Ethernetポート、BeamGageプロフェショナル版ソフトウェア、GigE - USB3アダプター、ハードケース、3ｍGigEケーブル×1本、ロッキングコネクター付充電器 付属

SP90404

PY-IV-C-MIR-PRO

PY-IV-C-MIR-PROカメラ（焦電検出器）、チョッピングパルス及びパルスレーザー対応、Aグレードカメラ、
1 Gigabit Ethernetポート、BeamGageプロフェショナル版ソフトウェア、GigE - USB3アダプター、ハードケース、3ｍGigEケーブル×1本、ロッキングコネクター付充電器 付属

SP90414

Pyrocam IV用 プロテクティブ ウインドウ（オプション）
PY-IV-W-BK7-1.064
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
BK7
PY-IV-W-SI-1.05-2.5
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
シリコン
PY-IV-W-SI-2.5-4
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
シリコン
PY-IV-W-GE-3-5.5
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
ゲルマニウムPY-IV-W-GE-10.6
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
ゲルマニウムPY-IV-W-GE-8-12
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
ゲルマニウムPY-IV-W-ZNSE-10.6
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
ZnSe
PY-IV-W -ZNSE-2-5
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
ZnSe
PY-IV-W-ZNSE-ノンコート
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
ZnSe
PY-IV-W-POLY-THZ
Pyrocam IV 用プロテクティブ ウインドウ
LDPE
オプション
BSQ-PY-M
マニュアル BeamSquared用 Pyrocamライセンス

ARコーティング 1064mn
ARコーティング 1.05 - 2.5µm
ARコーティング 2.5 - 4µm
ARコーティング 3 - 5.5µm
ARコーティング 10.6µm
ARコーティング 8 - 12µm
ARコーティング 10.6µm
ARコーティング 2 - 5µm
コーティングなし
THz用コーティングなし

SP90301
SP90302
SP90303
SP90304
SP90305
SP90306
SP90307
SP90308
SP90336
SP90309
SP90410

株式会社オフィールジャパン
営業事務所

ｷｬﾘﾌﾞﾚｰｼｮﾝｾﾝﾀｰ〒102-0073
東京都千代田区九段北4-1-28 九段ファーストプレイス6階
Tel：03-3556-2781 Fax：03-3556-2790
Email：info@ophirjapan.co.jp
URL：www.ophiropt.com/jp〒330-0854
埼玉県さいたま市大宮区桜木町 4-384
Tel：048-646-4151
Fax：048-650-9977

2019.08モデル

波長範囲 13 - 355nm & 1.06 - 3000µm
BeamGageソフトウェア プロフェッショナル版、ウィンドウ無しベゼル付属、各種ウインドウ はオプション
PY-III-HR-C-A-PRO
PY-III-HR-C-A-PRO カメラ（焦電検出器）、チョッピングパルス及びパルスレーザー対応、Aグレードカメラ、1 Gigabit Ethernetポート、BeamGageプロフェショナル版ソフトウェア、
GigE - USB3アダプター、ハードケース、3ｍGigEケーブル×1本、ロッキングコネクター付充電器 付属