Kolimatory to układy optyczne służące do imitacji standardowych celów umieszczonych w „optycznej nieskończoności” (bardzo dużej odległości). Kolimatory służą do projekcji obrazu celów referencyjnych w kierunku testowanych kamer. Ze względu na rodzaj zastosowanych elementów optycznych, kolimatory dzielą się na dwie grupy: odbiciowe i refrakcyjne. Kolimatory odbiciowe, ze względu na szeroki zakres widmowy, są stosowane niemal wyłącznie w systemach do testowania kamer termowizyjnych, a także w systemach do testowania kamer telewizyjnych, kamer SWIR, systemów laserowych lub wielosensorowych systemów obserwacyjnych. Kolimatory refrakcyjne są najczęściej stosowane w systemach do testowania urządzeń noktowizyjnych lub kamer telewizyjnych pracujących w zakresie widzialnym/bliskiej podczerwieni.

Z punktu widzenia konstruktorów optyki, kolimatory odbiciowe są teleskopami odwróconymi. Dlatego można twierdzić, że istnieje wiele rodzajów kolimatorów odbiciowych, w zależności od konfiguracji zwierciadeł (Newton, Cassegrain, Schwarzschild, Maksutov itp.). Jednak w praktyce kolimatory odbiciowe są zazwyczaj budowane w oparciu o konstrukcję Newtona (duże paraboliczne zwierciadło główne, zwierciadło kolimujące i mniejsze płaskie zwierciadło wtórne). Kolimatory odbiciowe można podzielić na dwa podstawowe typy: kolimatory pozaosiowe i kolimatory osiowe.

Kolimatory odbiciowe poza osią oferują swobodną aperturę, ponieważ zwierciadło wtórne znajduje się poza aperturą kolimatora (rys. 2). Jednakże, kolimatory odbiciowe poza osią są również droższe niż kolimatory odbiciowe na osi. Do projektowania kolimatorów odbiciowych na osi stosuje się niedrogie, symetryczne zwierciadła paraboliczne. W przypadku kolimatorów poza osią wymagane są zwierciadła niesymetryczne (części większego, symetrycznego zwierciadła macierzystego). Ponadto, ustawienie kolimatorów poza osią jest trudniejsze niż w przypadku typowych kolimatorów na osi. Firma Inframet produkuje szeroką gamę kolimatorów odbiciowych CDT poza osią, które są wykorzystywane jako bloki systemów testowych Inframetu lub sprzedawane jako niezależne moduły optyczne.

Rys. 1. Seria kolimatorów CDT o różnych aperturach i ogniskowych	Rys. 2. Schemat optyczny kolimatora pozaosiowego

Kolimatory osiowe charakteryzują się martwą strefą w centrum apertury optycznej ze względu na obecność nietransmitującego zwierciadła wtórnego. Ta cecha znacznie ogranicza zastosowanie kolimatorów osiowych w systemach testowania przetworników obrazu o dużej optyce. Istnieje ryzyko, że martwa strefa kolimatora osiowego może spowodować tylko częściowe działanie optyki testowanego przetwornika obrazu i wpłynąć na wyniki pomiarów. Jednakże kolimatory te są w pełni akceptowalne w systemach testowania celowania lub gdy zwierciadło osiowe jest tak duże, że nie występuje nakładanie się martwej strefy kolimatora i optyki testowanych przetworników obrazu. Do tej grupy należą kolimatory CJT produkowane przez Inframet i stosowane w systemach celowania celowania JT oraz w systemach MIS do testowania wielosensorowych systemów obserwacyjnych.

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

Produkcja zwierciadeł parabolicznych osiowych jest znacznie łatwiejsza w porównaniu z zwierciadłami parabolicznymi poza osią. Rynek zwierciadeł parabolicznych osiowych jest znacznie szerszy niż rynek zwierciadeł parabolicznych poza osią. W związku z tym ceny wysokiej jakości zwierciadeł parabolicznych osiowych są znacznie wyższe niż ceny zwierciadeł parabolicznych osiowych o podobnej dokładności wykonania, z wyłączeniem tanich, niskiej jakości aluminiowych zwierciadeł poza osią. Kolimatory CDT są budowane z wykorzystaniem drogich, ultraprecyzyjnie szlifowanych zwierciadeł szklanych, odpowiednich do generowania obrazów wysokiej jakości. Nie są to kolimatory wykonane z tanich, odlewanych/szlifowanych zwierciadeł aluminiowych, odpowiednich jedynie do mniej wymagających zastosowań.

A)	B)
C)
Rys. 5. Zdjęcia przykładowych systemów testowych Inframet zbudowanych z wykorzystaniem różnych kolimatorów pozaosiowych CDT: a)DT150, b)DT110, c)DT400 – systemy testowe do testowania kamer termowizyjnych

Firma Inframet zazwyczaj dostarcza kolimatory do systemów testowych o konfiguracji pionowej (ciało czarne, tarcza i tarcze pomiarowe znajdują się na kolimatorze) ze względu na lepszą stabilność termiczną takich systemów (co jest ważne podczas testowania zaawansowanych kamer termowizyjnych -> patrz artykuł). Inframet oferuje również kolimatory do systemów testowych o konfiguracji poziomej (ciało czarne, tarcza i tarcze pomiarowe znajdują się na tym samym poziomie co kolimator). Apertury typowych kolimatorów pozaosiowych sięgają około 350 mm, ale Inframet oferuje kolimatory pozaosiowe o aperturach sięgających nawet 600 mm.

Arkusze danych:

• Kolimatory pozaosiowe CDT
• Kolimatory osiowe CJT