العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار عدسة الأشعة تحت الحمراء

عند تطوير كاميرات تحت الحمراء الجديدة ، يجب على المهندسين ومديريهم مراعاة ظروف التطبيق ، ونطاق العمل ، والحد الأدنى من القرار ، وحجم البكسل ، والقدرة على التكيف مع البيئة ، والقدرة الإنتاجية وغيرها من العوامل. ومع ذلك ، فإن العامل الأكثر تأثيرا على هذه العناصر هو عدسة الأشعة تحت الحمراء.

عدسة الأشعة تحت الحمراء هي جزء لا يتجزأ من كاميرا الأشعة تحت الحمراء الحرارية. وظيفته هي تجميع الأشعة تحت الحمراء من الهدف إلى كاشف الأشعة تحت الحمراء. بعد التحويل الكهروضوئي ومعالجة الصور ، يتم تشكيل صورة ذات تباين جيد. تحدد جودة العدسة بالأشعة تحت الحمراء إلى حد كبير أداء الكاميرا الحرارية بالأشعة تحت الحمراء.

نطاق عدسة الأشعة تحت الحمراء

تعمل الكاميرات الحرارية بالأشعة تحت الحمراء عادة في ثلاثة نطاقات: الموجات القصيرة والمتوسطة والموجات الطويلة. بالنسبة لبعض المناسبات الخاصة ، تحتاج كاميرات تصوير الأشعة تحت الحمراء أيضًا إلى العمل في نطاقات متعددة. يجب تصميم عدسة الأشعة تحت الحمراء خصيصًا وفقًا لنطاق عملها لتحسين أدائها. المواد تحت الحمراء المستخدمة من عدسات الأشعة تحت الحمراء المستخدمة في نطاقات مختلفة هي أيضا مختلفة.

مدى التركيز ومجال الرؤية من العدسة تحت الحمراء

عادة ما يتم التعرف على عدسة الأشعة تحت الحمراء من خلال طولها البؤري. عندما يزداد طول التركيز ، يضيق مجال الرؤية للعدسة. بدلاً من ذلك ، مع انخفاض طول البؤري ، يتوسع مجال الرؤية.

يمكن تقسيم عدسة الأشعة تحت الحمراء عموما إلى عدسة مجال الرؤية الواحد ، عدسة مجال الرؤية المتعددة ، عدسة التكبير المستمر. نظرًا لأن عدسة التكبير المستمر بالأشعة تحت الحمراء يمكنها تحقيق تتبع مستمر للأهداف لمسافات مختلفة ، فقد تم استخدامها على نطاق واسع في العديد من المجالات.

عدد فترات العدسة تحت الحمراء

يحدد الرقم F للعدسة الأشعة تحت الحمراء مقدار الطاقة الإشعاعية التي تدخل الكاميرا الحرارية بالأشعة تحت الحمراء. كلما أصغر عدد F ، زاد حجم العدسة بالأشعة تحت الحمراء في نفس البعد البؤري. عند مطابقة الكاشف المقابل ، يكون الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء المكتسبة أكبر ، وحساسية الكاميرا الحرارية بالأشعة تحت الحمراء أعلى.

ومع ذلك ، في بعض المناسبات ذات المتطلبات الصارمة للوزن والحجم (على سبيل المثال ، كبسولة الطائرات بدون طيار الضوئية) ، فإن استخدام بعض كاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء الكبيرة أصبح أكثر شيوعًا. أصبحت المصابيح الكهربائية الصغيرة التي تستخدم أجهزة وعدسات MWIR F5.5 أكثر شعبية.

عمق عدسة الأشعة تحت الحمراء

عمق المشهد هو أقصى وأقرب مسافة يمكن للعدسة رؤيتها بوضوح دون تعديل البؤري. لا يرتبط عمق المشهد فقط بالبعيد البؤري للعدسة ، وعدد F ، ونوعية التصوير ومسافة التصوير المحددة ، بل يرتبط أيضًا بحجم بكسل الكاشف. بشكل عام ، كلما زاد عدد F ، أقصر البعد البؤري ، كلما زاد حجم بكسل الكاشف ، وأكبر عمق المشهد. بالنسبة إلى مستويات المحاذاة المختلفة ، يختلف نطاق عمق المشهد.

الحد الأدنى من مسافة التصوير وعمق المشهد للعدسة مفهومان مختلفان. المسافة الأدنى للتصوير هي أقرب مسافة يمكن للعدسة تصويرها بوضوح مع تعديل البؤري.

جودة التصوير من العدسات تحت الحمراء

وعادة ما تستخدم وظائف النقل البصري ، والتشوه ، ووظائف انتشار النقطة لتقييم جودة التصوير من العدسة. يجب أن تتطابق جودة التصوير للعدسة مع حجم بكسل الكاشف قدر الإمكان. إذا لم يكن متطابقًا ، يجب تحديد ما إذا كانت الكاميرا الحرارية بالأشعة تحت الحمراء مقيدة بصريًا أو كاشف مقيدًا لتحديد قدرة الكشف عن الكاميرا الحرارية للأشعة تحت الحمراء على التعرف على الهدف. بشكل عام ، تكون جودة التصوير في مركز مجال الرؤية للعدسة الأشعة تحت الحمراء أفضل من جودة التصوير على حافة مجال الرؤية.

انتقال العدسة تحت الحمراء

معظم المواد تحت الحمراء لديها معامل الانكسار عالية. تحتاج العدسات في عدسة الأشعة تحت الحمراء إلى طلاء غشاء نفاذية فعالة لتحسين نفاذية العدسة بالأشعة تحت الحمراء. مع زيادة عدد العدسات في العدسة ، تنخفض نسبة انتقال العدسة تدريجيا. الامتصاص والانعكاس المتبقي للعدسة هما العاملان الرئيسيان لخفض نفاذية. تؤدي الانعكاسات المتبقية إلى إدخال تداخلات تؤثر على التأثيرات الحسية وأداء الكاميرا الحرارية بالأشعة تحت الحمراء.