لا يمكن للنظام البصري الفعلي أن يحقق تعويضًا صارمًا لدرجة الحرارة ، أي في نطاق درجة حرارة معينة ، لا يمكن أن يكون سطح الصورة للنظام متسقًا مع تغيير أسطوانة العدسة ذات البنية المعقدة ، الأمر الذي يتطلب تحمل الخطأ لتعويض درجة الحرارة. بمعنى واسع ، يمكن اعتبار إلغاء ضبط بؤرة الصورة الناتجة عن درجة الحرارة نوعًا من الانحراف. وفقًا لقانون Rayleigh لانحراف النظام البصري ، يجب التحكم في خطأ تعويض درجة الحرارة عند أقصى انحراف للموجة أقل من 1/4 من الطول الموجي.
1) تعويض درجة الحرارة الميكانيكية (الكهروميكانيكية) النشطة من النظرية الأساسية للبصريات ، نعلم أنه عند تغيير الموضع المحوري للعدسة (أو مجموعة العدسات) في النظام البصري ، فإن موضع المستوى البؤري للنظام سيتغير وفقًا لذلك. يستخدم تعويض درجة الحرارة النشط هذا المبدأ لإعادة إنتاج النظام. يمكن أن تكون طريقة التركيز والضبط يدوية أو كهربائية. يمكن فهم عدسة الأشعة تحت الحمراء المزودة بمحركات وعدسة الأشعة تحت الحمراء اليدوية على أنها نوع من العدسات الحرارية ذات التعويض الميكانيكي / اليدوي النشط. لتحسين حساسية الضبط والحفاظ على استقرار المحور البصري ، تتطلب طريقة تعويض درجة الحرارة هذه بشكل عام آلية نقل ميكانيكية دقيقة. في الوقت نفسه ، يجب فحص الضربة المطلوبة لعدسة تعويض درجة الحرارة ، ويجب اختيار العدسة الأكثر حساسية المتأثرة بسطح التركيز كعنصر تعويض درجة الحرارة. هيكل النقل الميكانيكي الأساسي لطريقة التعويض هذه هو في الأساس نفس آلية التركيز للنظام البصري. الطريقة بسيطة من حيث المبدأ وسهلة التنفيذ ، ولكنها تزيد من وزن الأداة البصرية ، وفي نفس الوقت تؤدي بسهولة إلى حدوث أخطاء في التصويب. 2) التعويض الميكانيكي (الكهروميكانيكي) السلبي لدرجة الحرارة مبدأ التعويض الميكانيكي (الكهروميكانيكي) السلبي لدرجة الحرارة هو في الأساس نفس مبدأ تعويض درجة الحرارة النشطة ، باستثناء أن طريقة تغيير مجموعة العدسة قد تغيرت. إنها تستخدم مواد أو آليات معينة بوظائف خاصة لتحقيق الضبط التلقائي.
في عملية التصميم الحراري للنظام البصري بالأشعة تحت الحمراء ، يجب الانتباه إلى المشكلات التالية. (1) مع تغير درجة الحرارة ، يتم تدمير علاقة تعويض الانحراف الأصلية ، وقد يتغير موضع التركيز الأفضل للنظام بشكل غير خطي مع تغير درجة الحرارة. (2) بالنسبة لنظام الانعكاس ، إذا كانت مادة المرآة هي نفسها مادة برميل العدسة (أو كانت المادة لها نفس معامل التمدد الحراري) ، فعندما تتغير درجة الحرارة ، سيقوم النظام فقط بالتكبير أو التصغير إلى إلى حد ما ، وستؤثر درجة الحرارة على أداء النظام. ليست كبيرة ، من حيث المبدأ ، لا يلزم تصميم تبديد الحرارة. (3) نظرًا لأن أسطوانة العدسة الميكانيكية الخاصة بتركيب العدسة معقدة في معظم الحالات ، فإن طريقة تمدد (أو تقلص) أسطوانة العدسة ذات الهياكل المختلفة ليست بالضرورة نفسها عندما تتغير درجة الحرارة. استنادًا إلى معادلة التسخين ، يتم إجراء تحليل محدد وفقًا للمشكلات المحددة لهياكل أسطوانة العدسة المختلفة لضمان تأثير جيد لتبديد الحرارة.
غالبًا ما تعمل أنظمة الأشعة تحت الحمراء الضوئية في بيئات ذات نطاق درجة حرارة كبير نسبيًا. سيؤثر معامل التمدد الحراري للمواد البصرية والمواد الميكانيكية والتغير في معامل الانكسار للمواد البصرية مع درجة الحرارة بشكل خطير على أداء النظام البصري. بالمقارنة مع المواد البصرية في نطاق الضوء المرئي ، يتغير مؤشر الانكسار لمعظم المواد البصرية بالأشعة تحت الحمراء مع تدرج درجة الحرارة dn / dt كبير نسبيًا ، وبالتالي يكون التأثير الحراري لنظام الأشعة تحت الحمراء البصري أكثر وضوحًا. للحصول على جودة صورة مرضية ، يمكننا استخدام الطرق الميكانيكية (الكهروميكانيكية) أو الطرق البصرية لتحقيق التوازن الحراري للنظام. على سبيل المثال ، استخدم نظام مؤازر يدوي أو مغلق الحلقة لضبط المسافة بين الأجزاء الضوئية لتحقيق إعادة تركيز النظام في ظل بيئة درجة الحرارة الجديدة. أو عن طريق اختيار المواد البصرية المناسبة وتوزيع الطاقة الضوئية لكل مكون بصري بطريقة عقلانية لتحقيق التوازن الحراري البصري. عندما يؤثر تغير درجة الحرارة المحيطة على أداء نظام الأشعة تحت الحمراء بأكمله ، يلزم تصميم حراري. في هذا الصدد ، تراكمت لدى فريق Quanhom ثروة من الخبرة. إذا كنت بحاجة إلى عدسة حرارية ، فسيكون فريق Quanhom لديه معرفة مهنية وموقفًا متحمسًا لخدمتك.
تتمثل نقطة البداية الأساسية لتقنية المعالجة الحرارية الضوئية في استخدام خصائص درجة الحرارة للمواد البصرية المختلفة ، مثل معامل التمدد الخطي ، وتدرج درجة حرارة معامل الانكسار ، وما إلى ذلك. مع تلبية متطلبات جودة التصوير للنظام ، واختيار المواد بشكل مناسب ، وتوزيع الطاقة الضوئية لكل عدسة بشكل معقول. بحيث تتوافق كمية إلغاء الضبط البؤري للنظام البصري بأكمله مع التمدد الحراري لأسطوانة العدسة ، وينتمي تصميم التوازن الحراري البصري إلى تعويض درجة الحرارة السلبية. للحصول على نظام بصري لا يزيل الانحراف اللوني فحسب ، بل يزيل أيضًا الانحراف اللوني ، يجب استيفاء الشروط الثلاثة التالية: الطاقة الضوئية ، والانحراف اللوني ، وتبديد الحرارة. يحتاج النظام البصري إلى المساهمة بثلاث قوى بصرية على الأقل لتحقيق الإزالة المتزامنة للزيغ الحراري واللوني. يتم إيلاء اهتمام خاص لحقيقة أن النظام البصري يساهم بثلاث قوى بصرية على الأقل. هذا لا يعني أن النظام البصري يحتاج إلى ثلاث عدسات على الأقل. على سبيل المثال ، يمكن استخدام السطح الانكساري في النظام للمساهمة في الطاقة الضوئية ، وبالتالي تقليل عدد العدسات. في التصميم الحراري البصري ، جمع فريق Quanhom ثروة من الخبرة في التصميم ، يمكننا التخصيص وفقًا لطلب العميل.
يمكن الحصول على إجمالي الإشعاع المنبعث من الهدف في نطاقات الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة وطويلة الموجة من خلال دمج صيغة بلانك. عند درجات حرارة مختلفة للهدف ، يظهر إجمالي الأشعة تحت الحمراء في نطاقي الموجة المتوسطة والموجة الطويلة في الشكل الأيسر أدناه ؛ تظهر نسبة إجمالي إشعاع الأشعة تحت الحمراء للاثنين إلى تغير درجة الحرارة المستهدفة في اليمين. يمكن أن نرى من الشكل أنه عندما تكون درجة حرارة الهدف أقل من 575 كلفن ، يكون إشعاع الأشعة تحت الحمراء طويل الموجة أقوى من الأشعة تحت الحمراء متوسطة الموجة ، خاصة عندما تكون درجة الحرارة حوالي 300 كلفن ، فإن طاقة إشعاع الموجة الطويلة تكون ما يقرب من 20 مرة من إشعاع الموجة المتوسطة
الجواب ليس بالضرورة. يمكن فهم أن دقة العين البشرية محدودة ، ولا يمكن لشاشات العرض الدقيقة عالية الدقة مثل UHD تحسين التأثير كثيرًا ، كما أن دقة 4 ميكرومتر تكاد تتطابق مع العين البشرية. يدعم Quanhom GE25 شاشة بحجم 0.61 بوصة وحجم بكسل 4 ميكرومتر. بشكل عام ، تعد دقة SVGA التي تبلغ 800 × 600 كافية.