Métodos de diseño de lentes ópticas infrarrojas
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- 2021/6/8
Resumen
El diseño de la lente óptica infrarroja determina su calidad y rendimiento y tiene una gran influencia en el trabajo eficaz en el proceso de aplicación. Este artículo presentará específicamente el método de diseño de lentes ópticas infrarrojas.
Las imágenes infrarrojas consisten en hacer converger la señal óptica detectada al detector a través de un grupo de lentes, y luego el detector y su retroceso convierten la señal óptica en señal eléctrica. El detector y el campo de aplicación son diferentes, y el material de la lente utilizado en el sistema óptico también es diferente. Según las características de los diferentes materiales de lentes infrarrojas, los métodos de procesamiento y los equipos de proceso también son diferentes. Los siguientes son los métodos de diseño de diferentes lentes ópticas infrarrojas .
Lente SWIR
Las lentes SWIR, especialmente las lentes infrarrojas de onda corta SWIR con bandas de ondas extendidas, pueden utilizar materiales que deben considerar factores como la transmisión de banda ancha, el procesamiento y la transmisión de luz visible. Por tanto, ZNSE, ZNS, CaF2, etc. se han convertido en opciones comunes. Además, hay algunos raros. Vaso. Sin embargo, cabe señalar que, en circunstancias normales, estas gafas no están en stock y la frecuencia de producción no es alta. Por lo tanto, antes de adoptarlos, es necesario determinar si estos materiales pueden entregarse a tiempo y tener la posibilidad de suministro continuo.
Lente MWIR
La lente MWIR se utiliza normalmente con un detector refrigerado de onda media. El diafragma se coloca detrás de la lente, por lo que la lente es relativamente grande y se debe considerar el llamado efecto de barra de luz fría (efecto fantasma, reflejo, también llamado efecto de pantalla fría). Aunque la lente de enfriamiento y el detector son de gran tamaño, la distancia de detección puede alcanzar una gran distancia, como la distancia focal de 150 mm, 300 mm y se puede ver la distancia de 10 km a 30 km.
Lente LWIR
Se comercializa el diseño de la lente LWIR , que debe ser a la vez económico y eficaz. Por lo tanto, se utilizan más comúnmente superficies asféricas. Además, con la popularización de las aplicaciones comerciales, como la visión nocturna en vehículos, miras para rifles, teléfonos móviles, etc., el vidrio de calcogenuro se ha convertido en un tema candente para dichas aplicaciones. Dado que se puede moldear a baja temperatura, el precio de una lente de vidrio de calcogenuro puede ser muy bajo (si la cantidad es grande).
En condiciones extremadamente frías y extremadamente calientes, especialmente cuando la diferencia de temperatura es grande, la curvatura de la lente infrarroja, el grosor de la lente, el índice de refracción del cilindro de la lente y el material de la lente harán que la lente se desenfoque. Para garantizar una imagen clara, es necesario reenfocar la lente. Se requiere enfoque eléctrico o manual. Para eliminar los efectos adversos de los cambios de temperatura, se requiere un diseño atérmico. Por lo general, los diseñadores utilizarán diferentes materiales ópticos para la compensación óptica (diferencia de temperatura) o utilizarán materiales mecánicos y materiales ópticos. En la versión opuesta se realiza una compensación óptico-mecánica. También hay un diseño de enfoque automático AF, que utiliza tecnología de software para acercarse continuamente al plano focal, logrando así enfoque eléctrico y enfoque automático.
Diseño de campo de visión dual, tres campos de visión
El diseño de campo de visión dual y tres campos de visión se refiere a un conjunto de lentes que se pueden fijar y con diferentes distancias focales en diferentes posiciones, como 25 mm, 50 mm y 75 mm. El diseño óptico de este tipo de lentes solo necesita considerar la calidad de la imagen en los tres puntos focales y no necesita considerar los cambios en la calidad de la imagen durante el proceso de cambio. Este es un diseño muy práctico. Por ejemplo, es fácil encontrar el objetivo con una distancia focal pequeña de 25 mm. Puede cambiar rápidamente a una distancia focal de 50 mm o 75 mm para acercar y ver el objetivo con claridad.
Lente de zoom continuo infrarrojo
La lente de zoom continuo (zoom continuo) puede considerarse la lente más desafiante, y cuanto mayor sea la relación de zoom, mayor será la dificultad. Además de los elevados desafíos ópticos, la estructura mecánica también es extremadamente complicada. Esto es muy difícil para los requisitos de diseño y, por supuesto, su rendimiento supera con creces las expectativas.
Diseño reflectante
Los diseños reflectantes generalmente aparecen en lentes con distancias focales largas. Esto es para reducir el tamaño de la lente (demasiado larga) y se agrega una lente reflectante al camino óptico para plegarla hacia atrás y acortar la longitud. Debido a la amplia banda infrarroja, la película metálica general puede lograr el efecto de reflexión.
Medición de temperatura, una lente de imagen.
El diseño de la lente de medición de temperatura y el diseño de la lente de imagen tienen algunas consideraciones diferentes. Debido a la necesidad de medir la temperatura, el objetivo del diseño de la lente es reducir los reflejos o la luz parásita, etc., y manejar adecuadamente la posición y el tamaño del diafragma. Su relativa uniformidad de contraste es uno de los indicadores más importantes para evaluar la calidad de una lente. Un buen diseño de lentes requiere una consideración exhaustiva de los efectos de la coordinación óptica y mecánica, y ninguno de los dos es indispensable. También existe en el mercado un buen software de simulación optomecánica, específicamente para mejorar el efecto de la coordinación optomecánica.
El diseño de la lente óptica infrarroja debe diseñarse de acuerdo con el píxel y el tamaño del detector, las ocasiones de aplicación específicas y los factores rentables. Si desea obtener más información relacionada con la lente óptica infrarroja después de leer el contenido anterior, ¡puede obtener una solución integral contactándonos!
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