Anwendungshinweis für IR-Objektive
Autor: Neo – Principal Engineer
Das IR-Objektiv ist ein integraler Bestandteil des Infrarot-Bildverarbeitungssystems. Es dient der Erfassung von Strahlung im nahen, kurzwelligen, mittelwelligen und langwelligen Infrarotbereich (Abbildung 1) und fokussiert das Objekt auf den Detektor. Informationen wie Temperaturverteilung und Pixeldaten können erfasst und als Wärmebilder dargestellt werden. Dieses System findet breite Anwendung in der industriellen Inspektion. Sein optisches System gewährleistet eine hohe Bildqualität in einem weiten Betriebstemperaturbereich und eine hohe Auflösung in einem großen Sichtfeld.
Funktionsprinzip
Das Abbildungsprinzip der Infrarot-Objektivlinse besteht darin, die Objektivlinse zu verwenden, um die Infrarotstrahlungsenergie des gemessenen Ziels zu empfangen und sie auf dem lichtempfindlichen Element des Infrarot-Brennebenendetektors gemäß der ursprünglichen räumlichen Ordnungsverteilung zu reflektieren. Der Infrarotdetektor wandelt die Infrarotstrahlungsenergie in elektrische Signale um. Verstärkte, konvertierte oder Standard-Videosignale werden auf dem Display angezeigt, um Infrarot-Wärmebilder anzuzeigen, wie in Abbildung 2 dargestellt.
Dieses Wärmebild entspricht dem Wärmeverteilungsfeld auf der Oberfläche des Objekts. Durch Softwareeinstellungen grenzt die Infrarot-Wärmebildkamera automatisch unterschiedliche Farben für unterschiedliche Temperaturen auf dem Wärmebild ab.
Infrarotobjektive sind so konzipiert, dass sie optische Elemente verwenden, die spezielle Infrarotmaterialien wie Germanium (Ge), Zinkselenid (ZnSe), Zinksulfid (ZnS) und Chalkogenidglas sind. Der Schlüssel zu optischen Infrarotsystemen ist die Reduzierung der chromatischen Aberration. Um eine gute Abbildungsqualität des Systems zu haben, erfordert die allgemeine Korrektur der chromatischen Aberration mindestens drei Materialien mit unterschiedlichen chromatischen Aberrationskoeffizienten, und die Materialien haben unterschiedliche chromatische Dispersionskoeffizienten, um das Spektrum der sekundären Ebene effektiv zu steuern, wie in Abbildung gezeigt 3 und Abbildung 4.
Anwendungen
Das Infrarot-Objektiv verfügt über eine optische Mikroskop-Vergrößerungsfunktion und eine Temperaturmessfunktion, die für die zerstörungsfreie Prüfung mikroelektronischer Geräte, die Temperaturmessung und die Positionierung winziger Objekte eingesetzt werden können. Es wird häufig in den Bereichen Statuserkennung von Industrieanlagen, medizinische Diagnose, wissenschaftliche experimentelle Forschung, Verteidigung und Sicherheit eingesetzt.
