DIYレーザータグシステムを構築したいと思います。ウェブサイトのマイルタグは、IR-LEDとしてVishay Tsal-6100を推奨しています。データシートは次のとおりです。http：//www.mouser.com/ds/2/427/tsal6100-279822.pdf
私は光の焦点を合わせたいので（レンズの後の1〜2度の発散）、目に対する潜在的な危険について考え始めました。このトピックを読み進めると、IR光には非常に問題があることがわかります。目はIR波長を認識せず、露出過剰に反応できません。したがって、安全基準の範囲内に十分収まることが重要です。
IEC 62471などが該当する標準です。実際、Vishayは、この基準に照らして参照されるLEDに関するデータを含むドキュメントを公開しています：http : //www.vishay.com/docs/81935/eyesafe.pdf
Tsal6100は、最悪のシナリオでは400mW / srと記述されています。これは、LEDが「免除」=クラス1よりも危険性が低いことを意味します。
しかし、それはどういう意味ですか？仕様では230mW / srと記載されているため、何らかの安全マージンが既に含まれているようです。この強度に到達する距離を見つけることができませんでした。スペックが1mの距離で230mW / srを記録し、ノルムによる最悪のケースが50cmである場合、集束ビーム（直径10cm ^ 2、いくつかの角度の発散）の強度ははるかに高くなります。
私の質問：ビームの強度を計算するにはどうすればよいですか？LEDが安全に使用できるかどうかを確認するにはどうすればよいですか？
更新：
ユニットmW / srを読んで、この定義を見つけました。
- 強度としてのファイ
- 角度としてのオメガ
LEDの焦点を合わせる前の半角は10度で、レンズの後は1度程度になるといいのですが。そのため、係数は約10です。いくつかの数学を適用しました。
私がこれを正しく理解していれば、焦点の合った光線は焦点の合っていない光線の10倍強力です。これは正しいですか ？
新しい問題は、どのようにしてソース領域を取得するのですか？レンズの表面でなければなりません。
この計算機に値を入力しようとしました：http : //www.intersil.com/en/products/optoelectronics/ambient-light-sensors/eye-safety.html
（素晴らしいリンクをくれたDaveに感謝します）
しかし、記入方法がわからないフィールドがたくさんあります。2300mWのLEDは常に致命的であることが判明し、それは正しくないようです。
健全性チェックとして、スペックシートから計算機に値をコピーしようとしました。LEDは危険であり、焦点が合っていなくてもわかります。Vishayがこの製品は「免除」であると言ったので、私は間違いを犯したと確信しています。
- セットアップのLEDタイプは何ですか？「レンズ付き」を選びました
- レンズを選択した場合、正確に「拡張ソース領域」とは何ですか？レンズの表面？
多分私を助けて、自分で値を入力してみてください。計算機はExcelスプレッドシートです。Dropboxにコピーしたので、Microsoft Excelをオンラインで使用できます。リンクはこちら：https : //www.dropbox.com/s/r28n3p6bdf5m7hs/exposure-calculator.xlsx?dl=0
繰り返しますが、スペックシートへのリンクは次のとおりです。http：//www.mouser.com/ds/2/427/tsal6100-279822.pdf
大きな更新：
計算機に関する私の問題についてより正確に言うと、暴露限界や安全係数などの興味深い限界を得るには、「インターシル近接デバイスのタイプ」を選択する必要があります。このフィールドでは、「標準近接センサー」または「長距離近接センサー」を選択できます。
選択しない場合、安全率のフィールドは空のままです。
この計算機がなくても問題を解決できるかもしれません。
私はこの単位mW / srについて考えました。どうやら距離に依存しないようです。したがって、目に影響を与えるためには、実際に目を「打つ」領域の割合を決定することがおそらく必要です。IR LEDから10mの距離で、10°の半角は半径1.73mおよび面積9.4m ^ 2の円を生成しました。目（瞳孔ではなく、何が害を受けるか完全にはわかりません）の面積は3cm ^ 2です。それは非常に低いパーセンテージで、確かに無害です。
そのため、レンズが完全に平行な光ビームを生成し、レンズの表面積と目の表面積の間の部分を作成すると仮定できます。
これにより、私の質問がより簡単になります。どのような力が目に害を与えません。目の固定領域を想定して、LEDを無害にするレンズの直径を計算できますか？このアプローチは大丈夫ですか？
私はビシェイの安全性文書に照らして確認しました：
IR-エミッターの場合、支配的な限界は、780 nm〜3000 nmの波長範囲における角膜/レンズのリスクです。これにより、放射照度はE_e = 100 W / m ^ 2に制限されます。これは、0.2 mの距離を念頭に置いた標準の測定条件で、強度としてI_e = 4 W / srの値として表されます。
これは、0.2mの視聴距離と4 W / srの制限を指定します。上記の私の考えによれば、彼らはおそらくこの距離で円錐を計算してから、目の表面積の割合を決定しました。その後、I_e = 4 W / srの具体的な値を取得できます。
これは、他の距離の値を取得できることを意味します。面積あたりの電力は、0.2mの距離で最大4W / srです。0.1mでは、円錐面積はその面積の1/4であるため、I_eの最大値は1W / srになります-思考：円錐はその面積の1/4です->目の表面の割合は4倍です- >面積あたりの電力は、基準値の1/4でなければなりません。また、0.05mでは250mw / srのみが許可されます。
TSAL-6100のドキュメントには、「絶対最大定格での最大強度」400mW / srが記載されています。
したがって、f> 0.063mのLEDを使用できると考えています。その背後にある計算：TSALの面積あたりの最大電力は400mW / srです。これは、面積あたりの基準電力の10分の1です。円錐底部領域は、円錐高さとともに二次関数的に減少します。したがって、距離をsqrt（10）だけ減らすことができます。これにより、視距離6.3cmになります。
TSAL-6100を直接覗くための安全限界は6.3cmだと思います。私の計算を確認してください。
正確な焦点距離6.3xxx cmで正確にこのスポットにレンズを取り付けると、どんな距離からでも、6.3cmの距離からLEDを見るようになります。これは正確な安全マージンです。
まだ私を悩ませているもの：異なるLEDは異なる半角を持っています。どうして彼らはすべてのIR-LEDに対して1つの具体的なI_eを指定できるのでしょうか？TSAL-6200（半角20°）のコーンは、TSAL-6100のコーンよりもはるかに大きくなっています。したがって、目に入射する光の割合は小さくする必要があります。したがって、I_eは大きくする必要があります。
たぶん私のアプローチ全体が壊れていますか？