Объективы LWIR Dual FOV для тепловизионной камеры

Инфракрасная оптика.

Инфракрасный диапазон длин волн означает диапазон длин волн выше 700 нм, его можно разделить на четыре меньших спектра: ближний инфракрасный диапазон (NIR) в диапазоне 700–900 нм, коротковолновый инфракрасный диапазон (SWIR) в диапазоне 900–2300 нм, средневолновой инфракрасный диапазон (MWIR) в диапазоне 3000 нм -5000нм и длинноволновый инфракрасный (LWIR) на 8000нм-16000нм. Инфракрасная или ИК-оптика часто используется в инфракрасной спектроскопии прямого обзора (FLIR), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), визуализации SWIR, тепловизионном изображении и обнаружении MWIR и LWIR, а также лазерах CO2.  

Photonics Cloud предлагает не только одиночные ИК-оптические линзы, ИК-оптические окна и куполообразные окна, но и собранные модули линз, предназначенные для тепловизионных камер MWIR (3-5 микро) и LWIR (8-12 микро). Доступны различные специальные материалы для инфракрасной оптики: германий, селенид цинка (ZnSe), сульфид цинка (ZnS), халькогенидное стекло, кремний, сапфир и фториды (CaF2, BaF2, MgF2 и LiF). Наши методы изготовления включают обычную полировку и алмазную токарную обработку, наши типы оптики включают плоскую поверхность, сферическую и асферическую поверхность оптики.

Объективы для тепловизионных камер LWIR.

Длинноволновые инфракрасные (LWIR) тепловизионные объективы представляют собой интегрированные линзы, разработанные для совместной работы с неохлаждаемыми инфракрасными детекторами/датчиками FPA, работающими в области длин волн 8-12 микроволн. По сравнению с тепловизионными объективами MWIR, объективы LWIR имеют отличительные особенности - независимость от дополнительного источника света/тепла и более доступны по цене, чем первые. Набор модулей LWIR линз, в большинстве случаев, состоит из нескольких (>2) одиночных ИК-линз с различными профилями поверхности (например, дифракционные линзы, асферические линзы) или различных LWIR-пропускающих материалов (например, Ge, ZnSe, халькогениды и т.д.) с взаимодополняющими оптическими свойствами для компенсации сферических и хроматических аберраций и оптимизации качества изображения. Обладая превосходными возможностями обнаружения, распознавания и идентификации (DRI), линзы в сборе отвечают специфическим требованиям для широкого спектра промышленных, медицинских, коммерческих, оборонных приложений и систем обеспечения внутренней безопасности.

Photonics Cloud предлагает готовые объективы для тепловизионных камер и модули объективов, изготовленные на заказ, сотни складских объективов LWIR с индивидуальными спецификациями, перечисленными в списке, подготовлены для покупки онлайн. Используем широкий ассортимент материалов, включая германий, селенид цинка, халькогениды, ZnS, арсенид галлия (GaAs) и т.д. в качестве подложек для объективов LWIR, оснащенных антибликовыми (AR) покрытиями или алмазоподобными углеродными (DLC) покрытиями на лицевой стороне объектива. Тепловые линзы LWIR подразделяются на шесть классификаций: Атермализованные линзы демонстрируют высокую устойчивость к колебаниям температуры, уменьшая тем самым возможность расфокусировки при нестабильных температурах, сверхширокоугольные линзы и линзы "рыбий глаз" обеспечивают широкое поле зрения. Объективы с одинарным фокусным расстоянием имеют определенное фокусное расстояние каждый, создавая определенный FOV, в то время как объективы с двойным фокусным расстоянием имеют два переключаемых фокусных расстояния каждый и, следовательно, двойной FOV. Зум-объективы имеют непрерывные переменные фокусные расстояния, что позволяет вести гибкое наблюдение в широком диапазоне расстояний и осуществлять обнаружение в реальном времени. Также имеются ИК-объективы для микроскопов.

За годы работы компания завоевала репутацию производителя и мирового поставщика инфракрасных тепловизионных объективов. Наша производственная линия по изготовлению объективов имеет передовые технологии, проходящие строгий контроль, включая изготовление с CNC и полировку с одноточечным алмазным точением (SPDT). Уплотнения групп объективов имеют класс защиты IP67, пыленепроницаемые и водонепроницаемые. В модули объективов с переменным фокусным расстоянием встроены ручные и моторизованные механизмы фокусировки, а компактная механическая архитектура для легких задач может быть выполнена по индивидуальному заказу. По желанию заказчика могут быть разработаны другие спецификации и конструкции, например, объективы с отверстиями для контроля температуры в печах.

Объективы LWIR Dual FOV для тепловизионной камеры.

• Увеличение от 2х до 4х
• Компактный и гибкий, совместимый с различными детекторами
• Механизм переключения: встроенный моторизованный механизм фокусировки, ручной или другие конструкции по запросу.
• Герметизация IP67 
• Доступно покрытие DLC на передней линзе

Поле зрения (FOV) измеряется с точки зрения максимального угла, при котором оптическое устройство формирования изображения реагирует на электромагнитное излучение. Фокусное расстояние линз и размер датчика/детектора определяют поле зрения модуля объектива. Поскольку размер детектора неизменен, фокусное расстояние линз является единственным фактором, определяющим FOV. В отличие от набора линз LWIR с одинарным полем зрения, которые имеют постоянное фокусное расстояние и, следовательно, фиксированное поле зрения, набор линз с двойным полем зрения представляет собой линзы с надуманным встроенным механизмом, который переключается между двумя разными фокусными расстояниями, создавая двойное поле зрения (поле зрения).

В диапазоне длин волн длинноволнового инфракрасного излучения 8–12 микрон двойные линзы FOV являются довольно распространенными конфигурациями для тепловизионных камер. Эти объективы с двойным полем зрения обеспечивают два трансформируемых режима поля зрения: режим с более широким углом и меньшим фокусным расстоянием для наблюдения в более широком диапазоне и режим с более узким полем зрения, режимом большего увеличения с большим фокусным расстоянием для захвата близких объектов и просмотра деталей.

Photonics Cloud предлагает стандартные и индивидуальные линзы LWIR Dual FOV с режимами увеличения от X2 до X4. Объективы отличаются компактностью и превосходной гибкостью, необходимой для различных детекторов в тепловизионных камерах. Степень герметизации анодированного алюминия IP67, пыленепроницаемость и водонепроницаемость. Сферические и дифракционные оптические фронты включены для ослабления хроматических аберраций. Модули объектива с ручным механизмом фокусировки или встроенным моторизованным механизмом фокусировки доступны в Photonics Cloud, кроме того, по запросу могут быть организованы другие конструкции для получения двойного FOV. Покрытие DLC на шрифте объектива также может быть использовано для защиты оборудования.

Поле зрения (FOV) определяется как максимальный угол, при котором оптика чувствительна к электромагнитному излучению при бесконечном расстоянии до объекта. Фокусное расстояние объектива и размер датчика/детектора определяют FOV. Размер детектора фиксирован, поэтому поле зрения определяется только фокусным расстоянием. Набор объективов MWIR с одинарным полем зрения имеет фиксированное фокусное расстояние и, следовательно, определенное поле зрения. Фактически, большинство тепловизионных объективов представляют собой объективы с одним полем зрения.

Однако в реальных случаях для тепловизионных объективов с одним FOV, разработанных с одним определенным фокусным расстоянием, производители часто включают в объективы некоторый механизм фокусировки, регулировки незначительны, но позволяют пользователям калибровать прицел и регулировать визуальное расстояние, будь то объекты прицеливания находятся близко или далеко, пользователи могут сфокусировать объекты, предназначенные для наблюдения. Теоретически фокусное расстояние по-прежнему остается «фиксированным», а FOV прежним, но изменяется в весьма незначительной степени. Есть два механизма регулировки фокусного расстояния, ручная фокусировка и моторизованная. Объективы с ручной фокусировкой — это объективы с механизмами ручной фокусировки, предлагающие пользователям возможность манипулировать формированием соответствующих изображений. В то время как моторизованные линзы позволяют пользователям настраивать камеру с удаленных расстояний без ручного управления.

Photonics Cloud предлагает серию объективов с одинарным полем зрения для тепловизионных камер MWIR. Каждая линза в сборе имеет определенное фокусное расстояние, обеспечивающее определенное поле зрения, а выборочное фокусное расстояние для линзовых модулей находится в диапазоне от 13 мм до 400 мм. Для удобства использования в большинстве стандартных модулей с одним объективом MWIR сконфигурированное фокусное расстояние каждого модуля объектива регулируется в незначительной степени либо с помощью механизма ручной фокусировки, либо с помощью моторизованного механизма. Тем не менее, объективы MWIR с абсолютным неизменным фиксированным фокусным расстоянием в дополнение к атермализованной конструкции для повышения термостойкости также доступны по вашему желанию. Тем не менее, объективы MWIR с абсолютным неизменным фиксированным фокусным расстоянием также доступны, если вы предпочитаете. Помимо готовых продуктов, также могут быть изготовлены индивидуальные тепловизионные ИК-объективы произвольной конструкции.

Руководство:

При выборе объективов для тепловизионных камер вам может потребоваться учитывать следующие основные параметры:

Размер сенсора и разрешение： Размер сенсора – это ширина (длина по горизонтали) и высота (длина по вертикали) сенсора/детектора, часто измеряемые в миллиметрах, дюймах или пикселях. Для объективов тепловизионных камер указывает ширину и высоту соответствующих детекторов в пикселях. Разрешение — это мера качества изображения, часто выражаемая в ppi, то есть в количестве пикселей на дюйм. Для объективов тепловизионных камер разрешение указывается в виде шага пикселя, измеряемого в мкм.

Глубина резкости: Глубина резкости (ГРИП(DOF)): ГРИП — это расстояние между ближайшим и самым дальним объектами, которые находятся в резком фокусе на изображении. Глубину резкости можно рассчитать, предоставив фокусное расстояние, расстояние до объекта и допустимый кружок нерезкости (CoC, размытое пятно, возникающее в результате несовершенной фокусировки точечных источников света, а числовое значение приемлемого CoC относится к диаметру размытого пятна) пятно, которое терпимо) и f-число. Предположим, что фокусное расстояние равно f, расстояние до объекта равно u, CoC равно c, а число f равно n, тогда: DOF=2u^2nc/f^2

Фокусное расстояние: Фокусное расстояние — это расстояние от оптического центра до точки, в которой сходятся лучи, параллельные оптической оси линз (т. е. фокусной точки). Существует также эффективное фокусное расстояние (EFL), которое представляет собой расстояние от главной точки и фокусной точки, и заднее фокусное расстояние (BFL), которое представляет собой расстояние от вершины задней линзы до задней фокусной точки.

Поле зрения (FOV): Поле зрения — это максимальный угол, в пределах которого оптический инструмент чувствителен к электромагнитному излучению. Он описывает визуальный диапазон камеры и определяется фокусным расстоянием и размером сенсора детектора. В формах спецификаций указанное поле зрения измеряется как угловые значения.

f-число: f-число, иногда называемое диафрагмой фокусного расстояния, представляет собой отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка (апертуры). Число f указывает соотношение излучений, попадающих в объектив, чем больше число f, тем меньше апертура и, следовательно, тем меньше излучений передается. Кроме того, линзы с более низким числом f кажутся более четкими, поскольку пятно размытия становится менее заметным на плоскости изображения при сужении диафрагмы. Термин «светосила» также относится к числу f линз.

Пропускание материалов: важно, чтобы линзовые модули были изготовлены из материалов, обладающих высоким коэффициентом пропускания на интересующей вас длине волны. Например, в случае тепловизионных линз MWIR германий является обычным материалом из-за его широкого оптического диапазона пропускания от 2 до 12 мк. Еще одним вопросом, который следует учитывать, являются тепловые свойства, поскольку показатель преломления оптических материалов меняется при изменении температуры, что приводит к расфокусировке линз. Поэтому для условий работы с колебаниями температуры более подходящими являются атермализованные линзовые модули. Вес материала также должен быть оценен для приложений, чувствительных к весу.

Искажение изображения: Искажение изображения определяется как отклонение от прямолинейной перспективы, результатом которого является искривление прямых линий в изогнутые линии на изображении. Чем больше FOV, тем сложнее преобразовать сферические изображения в прямолинейную перспективу. Объективы типа «рыбий глаз», как правило, имеют довольно значительное искажение изображения.

Функция передачи модуляции (MTF): функция передачи модуляции — это комплексное измерение для оценки способности оптической линзы поддерживать контраст между парой линий реального объекта на разных пространственных частотах, где распределение света от объекта рассматривается как синусоидальная функция. с определенными частотами. Чем больше значение MTF, тем лучше камера способна сохранять детали реальной сцены на изображении.

Продукция: