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Infrarot-Filter (IR-Filter)
Je nach Anwendung sind verschiedene Ausführungen von IR-Filtern möglich
Infrarotfilter (IR-Filter) können Filter mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften sein. Zum einen gibt es IR-Transmitter. Das sind Infrarot-Durchlassfilter. Sie lassen Infrarotstrahlung und darin enthaltene Wärmestrahlung passieren, während unerwünschte Strahlung im visuellen (VIS) und UV-Bereich gesperrt wird.
Zum anderen gibt es Infrarot sperrende Filter, auch IR-Blocker oder Infrarot-Sperrfilter genannt, die Infrarotstrahlung sperren, d.h. Licht einer Wellenlänge über 780 nm blocken. Sie können für bestimmte Bereiche der IR-Strahlung, etwa NIR, ausgelegt werden. Diese Art Filter wird auch als IR-Cut-Filter oder Hot Mirror bezeichnet. Sie werden häufig vor Bildsensoren von Digital- und Videokameras eingesetzt, um störende Einflüsse der IR-Strahlung auf die Abbildungsqualität der Sensoren zu vermeiden. IR-Sperrfilter sind Interferenzfilter bzw. dielektrische (auch: dichroitische) Filter. Eine andere Anwendung sind Nachtsicht-Filter, die den Anteil des visuellen Lichts (VIS) stark reduzieren, ohne dass das nachts gut sichtbare Rot verloren geht, und gleichzeitig den nahen Infrarotbereich (NIR) bestmöglich transmittieren. Diese Filter ermöglichen bspw. Autofahrern eine gute Nachtsicht.
Eine weitere Art von Infrarotfiltern sind Wärmeschutzfilter, die IR-Strahlung reflektieren und dadurch Wärmebelastung verringern (z. B. als Displayschutz oder für andere Anwendungen, in denen ein Hitzschutz erforderlich ist).
Wärmeschutzfilter für den Hitzeschutz
Die Verwendung von Wärmeschutzfiltern, auch Warmlichtspiegeln, in technischen Bauelementen garantiert durch hohe Reflexion im Infrarot-Spektralbereich eine Reduzierung von störender Wärmebelastung bzw. als Hitzeschutz. Daher werden sie teilweise auch als „IR cooling glass“ bezeichnet. Das Abblocken von Infrarot-Strahlung bei gleichzeitig hoher Transmission im Sichtbaren ermöglicht u.a. eine hohe visuelle Transparenz ohne erhöhte Temperaturbelastung im Aufbau. Vor allem Anwendungen, die nur unter Verwendung von Lichtquellen mit hoher Leuchtdichte und entsprechender Wärmeentwicklung zu realisieren sind, werden mit Wärmeschutzfiltern ausgestattet. Hitzeschutzfilter können wir nach Kundenspezifikation anfertigen und etwa so ausführen, dass sie eine hohe Reflexion im nahen Infrarot-Spektrum (NIR) bieten. Gleichzeitig blocken sie effektiv die Wärmestrahlung bis zu einer Wellenlänge von etwa 1100 nm.
Wärmeschutzfilter IR1, IR2, IR3
Zur Reduzierung der Wärmebelastung durch Infrarotstrahlung werden in modernen Beleuchtungssystemen Wärmeschutzfilter (Wärmeabsorptionsfilter) eingesetzt. Sie werden auf die spektralen Eigenschaften der Lichtquelle angepasst und reduzieren die Erwärmung beleuchteter Produkte sowie die Temperaturbelastung von Personen, die vor einem Scheinwerfer agieren.
Wärmeschutzfilter IR4, IR5
Wärmeschutzfilter der Klassen IR4 und IR5 kommen v.a. in Operationsleuchten zum Einsatz. Hier spielen hohe Beleuchtungsstärken und eine unverfälschte Farbwiedergabe eine zentrale Rolle. Daher wird diese Art Wärmeschutzfilter bspw. für die Unterdrückung der IR-Strahlung von Halogenlampen sowie einen hohen Farbwiedergabeindex optimiert. Die Wärmebelastung der OP-Patienten (z. B. Gewebe) wird durch den Filter auf ein Minimum reduziert. Gleichzeitig profitiert das OP-Personal von der optimalen Farbwiedergabe.
Unsere wärmereflektierenden Beschichtungen können wir an kunden- und komponentenspezifische Anforderungen anpassen, etwa im Hinblick auf optische Transmission- und Reflexionswerte (Wellenlängen). Auch die Kanten (Cut-On- bzw. Cut-Off-Wellenlängen) sowie den Bezugseinfallswinkel können wir präzise einstellen.
Infrarot-Spiegel auf Kupfer
Optische Spiegel aus Kupfer weisen durch dielektrische und/oder metallische Schichten eine erhöhte Reflexion auf und werden von uns individuell nach Kundenwunsch angefertigt. Glasspiegel mit Kupferbeschichtung verfügen über eine hohe mechanische Stabilität und leiten überschüssige Wärme gut ab.
Zudem bieten Kupferspiegel Kostenvorteile im Vergleich zu Beschichtungen mit Silber oder Gold.
Vorteile und Anwendungen Infrarotfilter
Vorteile IR-Filter
- Gezielte Blockung oder Transmission des infraroten Spektrums möglich, einstellbar auch auf bestimmte IR-Bereiche wie nahes Infrarot (NIR)
- Gute Möglichkeiten der Einstellung auf spezifische Wellenlängen
- Je nach Filter hohe Reflektivität im IR und gleichzeitig hohe Transmission im sichtbaren Bereich (VIS)
- IR-Spiegel mit hohem Reflexionsvermögen (98%)
- Verringerung der Wärmebelastung / Temperaturbelastung
- Kosteneffizienz im Vergleich zu Silber oder Gold
Anwendungsbeispiele für IR-Filter
- Bildsensoren von Digital- und Videokameras, um störende Einflüsse der IR-Strahlung auf die Abbildungsqualität der Sensoren zu vermeiden
- Infrarottrocknung (z.B. in industriellen Anwendungen wie der Aushärtung von Klebstoffen oder Trocknung beim 3D-Druck)
- Hitzeschutzfilter in technischen / industriellen Anwendungen
- Wärmeschutzfilter in Beleuchtungssystemen
- Wärmeschutzfilter in medizintechnischen Anwendungen (Operationsleuchten)
- IR-Laserspiegel
- IR-Faltspiegel zum Lenken von IR-Strahlung in optischen Anwendungen
FAQ: Die fünf wichtigsten Fragen zu Infrarot-Filtern (IR-Filter)
IR-Filter sind optische Filter, die Infrarotstrahlung gezielt durchlassen oder blockieren. Es gibt drei Haupttypen:
- IR-Transmitter (Durchlassfilter): Lassen Infrarotstrahlung passieren und sperren sichtbares und UV-Licht.
- IR-Sperrfilter (IR-Cut-Filter): Blockieren Infrarotstrahlung, um bspw. Bildsensoren vor Störungen zu schützen.
- Wärmeschutzfilter: Reflektieren IR-Strahlung, um Wärmebelastung zu reduzieren.
IR-Sperrfilter werden häufig vor Bildsensoren von Digital- und Videokameras verwendet, um die Abbildungsqualität zu verbessern, indem störende IR-Strahlung blockiert wird. Sie kommen auch in Nachtsichtsystemen und optischen Anwendungen zum Einsatz.
- Gezielte Blockung oder Transmission bestimmter IR-Bereiche (z. B. NIR)
- Hohe Transmission im sichtbaren Bereich bei gleichzeitiger IR-Blockung
- Verringerung der Wärmebelastung
- Hohe Reflektivität (bis zu 98%) bei IR-Spiegeln
- Kosteneffizienz gegenüber Silber- oder Goldbeschichtungen
Wärmeschutzfilter reflektieren IR-Strahlung, um Wärmebelastung zu reduzieren. Sie werden in Beleuchtungssystemen, Displays und Operationsleuchten eingesetzt, um Überhitzung zu vermeiden und gleichzeitig eine unverfälschte Farbwiedergabe sicherzustellen.
- Kamerasensoren (Industriekameras)
- Infrarottrocknung in industriellen Prozessen
- Hitzeschutz in technischen und medizintechnischen Anwendungen
- Beleuchtungssysteme (z. B. OP-Leuchten)
- IR-Laserspiegel und Faltspiegel für optische Systeme
