Kolimatory

Kolimatory są układami optycznymi projektującymi obrazy standardowych testów umieszczonych w "optycznej nieskończoności" względem badanej kamery (symulującej bardzo dużą odległość od badanej kamery). Kolimatory służą do projekcji obrazów referencyjnych w kierunku testowanych kamer. W zależności od rodzaju elementów optycznych użytych w kolimatorze są one podzielone na dwie grupy: refleksyjne (zwierciadlane) i  refrakcyjne (soczewkowe). Kolimatory refleksyjne ze względu na szeroki zakres spektralny są prawie wyłącznie stosowane w systemach do testowania kamer termowizyjnych, ale są również preferowane w systemach testujących kamery telewizyjne, kamery SWIR, systemy laserowe lub wielosensorowe systemy obserwacyjne. Kolimatory refrakcyjne są najczęściej stosowane w systemach do testowania urządzeń noktowizyjnych lub kamer telewizyjnych pracujących w zakresie widzialnym / bliskiej podczerwieni.

Kolimatory refrakcyjne można traktować jako odwrócone teleskopy. Istnieje wiele typów kolimatorów refrakcyjnych w zależności od konfiguracji zwierciadeł (Newton, Cassegrain, Schwarzschild, Maksutov, itp.). Jednak praktycznie wykorzystuje się tylko konfigurację Newtona (duże paraboliczne, kolimujące zwierciadło główne i mniejsze, płaskie zwierciadło pomocnicze). Dodatkowo kolimatory refrakcyjne można podzielić na dwa podstawowe typy: pozaosiowe i osiowe.

Kolimatory pozaosiowe oferują pełną aperturę, ponieważ zwierciadło pomocnicze znajduje się poza aperturą kolimatora (ryc. 2). Jednak te kolimatory są bardziej kosztowne niż kolimatory osiowe. Symetryczne zwierciadła paraboliczne są wykorzystywane w kolimatorach osiowych. Lustra asymetryczne (części większego lustra symetrycznego matki) są potrzebne w przypadku kolimatorów pozaosiowych. Wykonanie   zwierciadła asymetrycznego jest znacznie trudniejsze. Inframet oferuje kolimatory refrakcyjne CDT, które są wykorzystywane jako bloki systemów pomiarowych Inframetu lub niezależne moduły optyczne.

Rys. 1. Kolimatory z serii CDT o różnych aperturach i ogniskowych Rys. 2. Schemat kolimatora pozaosiowego

Zwierciadło pomocnicze w kolimatorach osiowych powoduje martwy obszar pośrodku ich optycznej apertury. Znacząco to ogranicza zastosowania kolimatorów osiowych w systemach do testowania kamer o dużej optyce. Istnieje ryzyko, że martwy obszar kolimatora może wpływać na wyniki pomiarów. Jednak te kolimatory są w pełni akceptowalne w systemach justerskich lub gdy główne zwierciadło główne jest tak duże, że nie ma nakładania się martwego obszaru kolimatora na optykę testowanych kamer. Do tej grupy należą kolimatory CJT produkowane przez Inframet i stosowane w systemach JT oraz w systemach MIS do testowania wielosensorowych systemów obserwujących.

Rys. 3.  Kolimator CJT20100 Rys. 4. Schemat kolimatora osiowego

Produkcja symetrycznych zwierciadeł parabolicznych jest znacznie prostsza. Dlatego też ceny wysokiej jakości asymetrycznych zwierciadeł są znacznie wyższe niż ceny zwierciadeł symetrycznych o podobnej dokładności wykonania, z wyjątkiem tanich, niskiej jakości zwierciadeł aluminiowych. Kolimatory CDT są zbudowane przy użyciu drogich, bardzo dokładnie wykonanych zwierciadeł, przeznaczonych do projektowania obrazów o wysokiej jakości. Nie są to kolimatory wykonane z tanich aluminiowych odlewów, nadających się tylko do mniej wymagających zastosowań.

a)   b)  
c)  
Rys.5. Zdjęcia przykładowych systemów pomiarowych do sprawdzania kamer termowizyjnych oferowanych przez Inframet wykorzystujących pozaosiowe kolimatory CDT:  a)DT150, b)DT110, c)DT400

Inframet zwykle dostarcza kolimatory dla systemów pomiarowych w konfiguracji pionowej (ciało czarne, tarcza i testy znajdują się na kolimatorze) ze względu na lepszą stabilność termiczną takich układów pomiarowych (jest to ważne przy testowaniu zaawansowanych technologicznie kamer termowizyjnych -> zobacz artykuł). Jednak Inframet może również dostarczać kolimatory do poziomych systemów pomiarowych (ciało czarne, tarcza i testy są na tym samym poziomie co kolimator). Typowe apertury kolimatorów pozaosiowych sięgają do 300 mm, ale opcjonalnie Inframet może dostarczyć kolimatory o aperturze nawet 500 mm.

Karty katalogowe: