上海荧沃光电科技有限公司专注光学设计及加工服务逾十载,研发团队毕业于美国斯坦福,新加坡南洋理工,北京航空航天,上海理工等高校,且在光学,机械和电子行业有多年的大公司工作经验。我们主要运用ZEMAX、Code V 、TracePro、Lighttool等国外优秀光学设计软计,为客户提供精准、高效、低成本的光学及机械设计方案,并负责打样加工及小批量产一条龙服务
近红外多光谱成像镜头
多光谱成像技术是一种新型的成像技术,集成了二维成像技术及光谱滤波技术,一个完整多光谱成像图片包括多个波段对应的二维图像。多光谱成像和普通成像技术的*大不同之处,其分为多个通道,每个通道均对拍摄物的特定光谱独立成像,而不是一张彩色图像。它可将物体的空间信息与光谱信息融合在一起,为用户提供更多的信息,提高了光学系统的探测能力,丰富了光学系统的功能,已成为光学领域内比较活跃的研究方向,主要应用在军事方面如导弹预警,侦查,海洋监视,制导,军事测绘,气象探测等,在地质、资源调查、农林、水文、海洋、医疗、环境监测、科学试验等一系列领域也获得非常广泛的应用。
近红外多光谱成像基本原理
研究的近红外多光谱成像系统可将被测物体按不同波段分别放在四个通道中单独成像,四个像处于同一像面上的不同区域。本系统采用近红外焦平面阵列(近红外FPA)作为探测器,其结构如图3.2所示。
图3.2 近红外多光谱成像系统总体结构图
本近红外多光谱成像系统采用的透射式结构,其光学系统主要由五个模组组成:物镜组、视场光阑、准直镜组、聚焦镜组和近红外FPA。
近红外多光谱成像系统设计
A.设计要求
所设计的多光谱成像系统,其光学系统在900~1700nm波段内拥有4个不同光谱成像的通道。镜头视场角2ω=30°(对角线),物距0.4米~无穷远,单个通道的F/#=4.5,*大畸变小于5%,中心视场MTF大于0.45@25lp/mm,其他视场的MTF大于0.4@25lp/mm。镜头尺寸为φ42mmX145mm,适用于C/CS口近红外相机,支持传感器尺寸为1/3英寸~2/3英寸。
成像系统的作用是将被测物体按不同波段分别有四个通道中单独成像,四个像处于同一像面上的不同区域。图3.8为初始结构示意图,
图3.8 初始结构示意图
整体长度约为150mm,*大镜片口径小于30mm;视场光阑前后留有足够的距离以便进行光阑片的安装、物镜组的对焦;孔径光阑为聚集镜组镜片的大小,前后留有足够的距离以便进行安装;经过计算,考虑到各公差要求,整体长度为150mm左右比较理想。如果尺寸缩小,视场光阑也随着缩小,而视场光阑的大小与传感器的尺寸是相近的,如果太小,则加工精度无法达到;如果增长整体尺寸,准直镜组组的尺寸将变得非常大。所有透镜材料均采用成都光明常备库存里的环保玻璃。
*终光路如图3.16所示。
图3.16 *终光路图
光学系统性能分析
A.分辨率
图3.17为不同通道,对焦距离为无穷远时的MTF图,
图3.17 整体光路MTF图
从图3.17的MTF图上看,四个通道均达到表3.2的技术指标。
C.公差分析
通过对光学系统进行公差分析,发现公差性能*差的是C通道,其公差分配如表3.4所示。
结构设计及安装
设计外镜筒将各模组组合,其外形尺寸如图3.23所示。
其实物图如图3.25所示。
图3.25 镜筒外观调节实物图
对焦环:转动可调节对焦距离,以适合不同物距拍摄。
光阑调节环:转动可以带动视场光阑转动,调节范围大于90度。
小透镜调节环:转动可以带动四个小透镜转动,调节范围大于90度。
近红外多光谱成像镜头应用
地质勘测
精准农业
生物医学
上海荧沃光电科技有限公司专注光学设计及加工服务逾十五载,我们主要提供中高端的光学解决方案,如定制性质的各类光学系统与光学工程项目开发,包括成像和照明光学、如虚拟现实(VR/AR)系统,卡塞格林望远系统,激光准直及扩束系统、各种光学仪器光路设计,照明配光,光、机、电一体化解决方案等,我们可以为客户提供从光学设计到光机设计,直至原型机开发及批量量产的所有服务。
另外我司可根据客户来样来图生产和加工各类光学镜片,如光学PMMA,PC非球面透镜,非球面放大镜片,3D光学镜片,各类金属光学镜片(铝合金,金,银,铜,锌等),和红外晶体材料的光学元件如氟化钙,砷化镓,锗,氟化镁,硫化锌等。
目前,我们的客户有来自美国的舒尔电子,霍尼韦尔,日本、加拿大等国家的*企业,国内的中山华艺股份,台湾群达实业,香港阿普顿,中科院各地光机所,中国电子集团,中航工业,清华大学,美国加州大学等。
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