طرق تصميم العدسات الضوئية بالأشعة تحت الحمراء

طرق تصميم العدسات الضوئية بالأشعة تحت الحمراء

ملخص

إن تصميم العدسة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء يحدد جودتها وأدائها، وله تأثير كبير على العمل بفعالية في عملية التطبيق. ستقدم هذه المقالة على وجه التحديد طريقة تصميم العدسات الضوئية بالأشعة تحت الحمراء.

طرق تصميم العدسات الضوئية بالأشعة تحت الحمراء
طرق تصميم العدسات البصرية المختلفة بالأشعة تحت الحمراء

التصوير بالأشعة تحت الحمراء هو تقريب الإشارة الضوئية المكتشفة إلى الكاشف من خلال مجموعة عدسات، ومن ثم يقوم الكاشف ومساره الخلفي بتحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية. يختلف الكاشف ومجال التطبيق، كما تختلف مادة العدسة المستخدمة في النظام البصري. وفقًا لخصائص مواد عدسات الأشعة تحت الحمراء المختلفة، تختلف أيضًا طرق المعالجة ومعدات المعالجة. فيما يلي طرق تصميم العدسات البصرية المختلفة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء .

عدسة سوير

يمكن لعدسات SWIR، وخاصة عدسات SWIR ذات الموجات القصيرة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ذات نطاقات موجية ممتدة، استخدام مواد تحتاج إلى مراعاة عوامل مثل النقل واسع النطاق والمعالجة ونقل الضوء المرئي. ولذلك، أصبحت ZNSE، ZNS، CaF2، وما إلى ذلك خيارات شائعة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك بعض منها نادرة. زجاج. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه في ظل الظروف العادية، لا تكون هذه النظارات متوفرة في المخزون وأن وتيرة الإنتاج ليست عالية. لذلك، قبل اعتمادها، من الضروري تحديد ما إذا كان من الممكن تسليم هذه المواد في الوقت المحدد ولديها إمكانية التوريد المستمر.

عدسة MWIR

تُستخدم عدسة MWIR عادةً مع كاشف مبرد متوسط الموجة. يتم وضع الحجاب الحاجز خلف العدسة، وبالتالي تكون العدسة كبيرة نسبيًا، ويجب مراعاة ما يسمى بتأثير شريط الضوء البارد (الظلال والانعكاس، ويسمى أيضًا تأثير الشاشة الباردة). على الرغم من أن عدسة التبريد والكاشف كبير الحجم، إلا أن مسافة الكشف يمكن أن تصل إلى مسافة طويلة، مثل البعد البؤري 150 مم، 300 مم، ويمكن رؤية مسافة 10 كم إلى 30 كم.

عدسة LWIR

تم تسويق تصميم عدسة LWIR تجاريًا، ليكون رخيصًا وفعالًا. لذلك، يتم استخدام الأسطح شبه الكروية بشكل أكثر شيوعًا. بالإضافة إلى ذلك، مع تعميم التطبيقات التجارية، مثل الرؤية الليلية داخل السيارة، ومناظير البنادق، والهواتف المحمولة، وما إلى ذلك، أصبح زجاج الكالكوجينيد موضوعًا ساخنًا لمثل هذه التطبيقات. نظرًا لأنه يمكن تشكيلها عند درجة حرارة منخفضة، فقد يكون سعر عدسة زجاج الكالكوجينيد منخفضًا جدًا (إذا كانت الكمية كبيرة).

في الظروف شديدة البرودة والحارة للغاية، خاصة عندما يكون الفرق في درجة الحرارة كبيرًا، فإن انحناء عدسة الأشعة تحت الحمراء وسمك العدسة ومؤشر الانكسار لأسطوانة العدسة ومواد العدسة سيؤدي إلى إلغاء تركيز العدسة. ومن أجل ضمان تصوير واضح، تحتاج العدسة إلى إعادة تركيزها. مطلوب التركيز الكهربائي أو اليدوي. من أجل القضاء على الآثار الضارة للتغيرات في درجات الحرارة، مطلوب تصميم حراري. عادةً ما يستخدم المصممون مواد بصرية مختلفة للتعويض البصري (اختلاف درجة الحرارة) أو يستخدمون مواد ميكانيكية ومواد بصرية. في التصميم المعاكس، يتم إجراء التعويض البصري الميكانيكي. يوجد أيضًا تصميم للتركيز البؤري التلقائي، والذي يستخدم تقنية البرمجيات للاقتراب بشكل مستمر من المستوى البؤري، وبالتالي التركيز الكهربائي والتركيز التلقائي.

مجال رؤية مزدوج، تصميم ثلاثة مجالات للعرض

يشير تصميم مجال الرؤية المزدوج ومجالات الرؤية الثلاثة إلى مجموعة من العدسات التي يمكن تثبيتها وأطوال بؤرية مختلفة في مواضع مختلفة، مثل 25 مم و50 مم و75 مم. يحتاج التصميم البصري لهذا النوع من العدسات فقط إلى مراعاة جودة التصوير عند نقاط التركيز الثلاث ولا يحتاج إلى مراعاة التغيرات في جودة الصورة أثناء عملية التغيير. هذا تصميم عملي للغاية. على سبيل المثال، من السهل العثور على الهدف في حالة البعد البؤري الصغير 25 ملم. يمكنك التبديل بسرعة إلى البعد البؤري 50 مم أو 75 مم لتكبير الهدف ورؤيته بوضوح.

عدسة التكبير المستمر بالأشعة تحت الحمراء

يمكن اعتبار عدسة التكبير المستمر (التكبير المستمر) هي العدسة الأكثر تحديًا، وكلما زادت نسبة التكبير، زادت الصعوبة. بالإضافة إلى التحديات البصرية العالية، فإن الهيكل الميكانيكي صعب للغاية أيضًا. وهذا أمر صعب للغاية بالنسبة لمتطلبات التصميم، وبالطبع فإن أدائه يفوق التوقعات بكثير.

تصميم عاكس

تظهر التصميمات العاكسة عمومًا على العدسات ذات الأطوال البؤرية الطويلة. وذلك لتقليل حجم العدسة (طويلة جدًا)، ويتم إضافة عدسة عاكسة إلى المسار البصري لطيها للخلف لتقصير الطول. نظرًا لنطاق الأشعة تحت الحمراء الواسع، يمكن للفيلم المعدني العام تحقيق تأثير الانعكاس.

قياس درجة الحرارة، عدسة تصوير

إن تصميم عدسة قياس درجة الحرارة وتصميم عدسة التصوير له بعض الاعتبارات المختلفة. نظرًا للحاجة إلى قياس درجة الحرارة، ينصب تركيز تصميم العدسة على تقليل الانعكاسات أو الضوء الشارد، وما إلى ذلك، والتعامل بشكل صحيح مع موضع وحجم الحجاب الحاجز. يعد انتظام التباين النسبي أحد أهم المؤشرات لتقييم جودة العدسة. يتطلب تصميم العدسة الجيد دراسة شاملة لتأثيرات التنسيق البصري والميكانيكي، ولا يمكن الاستغناء عن أي منهما. هناك أيضًا برامج محاكاة ميكانيكية بصرية جيدة في السوق، خصيصًا لتحسين تأثير التنسيق البصري الميكانيكي.

يجب أن يتم تصميم تصميم العدسة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء وفقًا للبيكسل وحجم الكاشف، ومناسبات التطبيق المحددة، والعوامل الفعالة من حيث التكلفة. إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات المتعلقة بالعدسة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء بعد قراءة المحتوى أعلاه، فيمكنك الحصول على حل شامل عن طريق الاتصال بنا!

كشركة مصنعة محترفة للمكونات الكهروميكانيكية الضوئية ، تراكمت لدينا خبرة غنية في تصميم وتصنيع مجموعة واسعة من عدسات الأشعة تحت الحمراء الحرارية (عدسات الأشعة تحت الحمراء بما في ذلك LWIR وMWIR وSWIR). لدينا فريق بحث وتطوير قوي وقسم إنتاج محترف، والذي يمكن أن يوفر لك منتجات ذات جودة ممتازة. وفي الوقت نفسه، نحن ملتزمون أيضًا بتزويد العملاء بخدمة شاملة مدروسة وحلول فعالة. إذا كنت مهتمًا بالعدسة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء، يرجى الاتصال بنا على الفور!