紅外物鏡應用說明

作者：Neo——首席工程師

紅外線物鏡是紅外線視覺系統的重要組成部分，用於收集近紅外線、短波紅外線、中波紅外線或長波紅外線光譜範圍內的輻射（圖1），並將物體聚焦到探測器上。溫度分佈和像素資訊等數據可以被捕獲並以熱圖像的形式顯示。此技術廣泛應用於眾多工業檢測領域。其光學系統能夠在較寬的工作溫度範圍內保證良好的成像質量，並在較寬的視場範圍內實現高解析度成像。

工作原理

紅外物鏡的成像原理是利用物鏡接收被測目標的紅外輻射能量，並按原始空間有序分佈反射到紅外焦平面探測器的光敏元件上。 紅外探測器將紅外輻射能量轉換成電信號。 放大、轉換或標準視頻信號在顯示器上顯示紅外熱圖像，如圖2所示。

該熱圖像對應於物體表面的熱分佈場。 通過軟件設置，紅外熱像儀會自動在熱像上為不同的溫度標定不同的顏色。

紅外物鏡設計使用特殊紅外材料的光學元件，例如鍺 (Ge)、硒化鋅 (ZnSe)、硫化鋅 (ZnS) 和硫族化物玻璃。 紅外光學系統的關鍵是減少色差。 為了使系統有良好的成像質量，一般的色差校正需要至少三種不同色差係數的材料，材料具有不同的色散係數才能有效控制二級光譜，如圖所示3和圖4。

應用領域

該紅外物鏡具有光學顯微鏡放大功能和測溫功能，可應用於微電子器件的無損檢測、測溫、微小物體的定位。 廣泛應用於工業設備狀態檢測、醫療診斷、科學實驗研究、國防安全等領域。