Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
 

Оптика в тепловизорах. Всевидящие и непрозрачные объективы

Статья является частью публикации «Всё о тепловидении»

Как известно, «средние» и «длинные» ИК-волны не проникают через обычное стекло. Под понятием «оптика» в сфере тепловидения подразумеваются изделия из материалов, которые отражают и преломляют ИК-лучи. Слабые показатели чувствительности неохлаждаемых детекторов могут быть заметно улучшены с помощью прецизионных объективов.

Хотя в данной отрасли есть факты применения отражающей оптики, которая не такая критичная к свойствам материала, преломляющие объективы получили большее распространение. Цена самой оптики обычно выше цены матриц, как правило, из-за наличия редких материалов, из которых делают объективы. К примеру, в России есть только одно месторождение германия в Красноярском крае, но его запасов надолго не хватит. Кроме германия, в оптике применяются и другие редкие материалы: селенид цинка ZnSe, кремний Si, фтористый кальций CaF2, сернистый цинк ZnS, антимонид индия InSb.

Линзы объективов

Линзы объективов сначала обрабатываются алмазным инструментом, а затем полируются до достижения нужных параметров и шероховатости поверхности. В последнее время большинство тепловизорных линз обладают асферической поверхностью, что делает процесс их изготовления весьма сложным. Аналогично стандартной оптике камер видеонаблюдения, в объективах тепловизионных устройств применяются тонкопленочные покрытия – нанесение на поверхность углеродного слоя и ее метализация.

Также наносятся специфические покрытия, позволяющие осуществлять широко- и узкополосную фильтрацию проходящих через линзу волн. Узкополосная фильтрация на данный момент реализована пока только для «средних» волн ИК-диапазона.

Технические параметры тепловизорных объективов определяются также знакомыми многим из нас фокусным расстоянием и углами обзора. Сейчас в тепловизорах чаще всего применяются f/1-объективы, у которых фокусное расстояние равняется диаметру отверстия. В портативных системах фокусировка выполняется вручную, в стационарных – с помощью электропривода от прецизионных электромоторов.

Есть в ИК-оптике и объективы с регулируемым фокусным расстоянием, функционирующие в диапазоне «средних» инфракрасных волн с охлаждаемыми детекторами. Информации о компонентах, из которых изготавливаются трансфокаторы для длинноволновых систем, в открытом доступе не обнаружено.

Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.