Thiết kế vật kính ảnh nhiệt có tiêu cự thay đổi cho tổ hợp quang điện tử phục vụ cảnh giới khu vực phòng thủ
DOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.114.2026.142-150Từ khóa:
Ảnh nhiệt; Camera hồng ngoại; Vật kính zoom; Hệ quang điện tử; LWIR; NETD; MTF.Tóm tắt
Bài báo trình bày việc thiết kế vật kính ảnh nhiệt có tiêu cự thay đổi cho kênh ảnh nhiệt tích hợp trong các tổ hợp quang điện tử phục vụ cảnh giới khu vực phòng thủ. Hệ thống được yêu cầu hoạt động hiệu quả trong cả điều kiện ngày và đêm, đồng thời đảm bảo vừa quan sát diện rộng vừa nhận dạng mục tiêu ở khoảng cách xa. Nội dung nghiên cứu tập trung vào lựa chọn vật liệu quang học phù hợp, xây dựng cấu hình hệ quang, hiệu chỉnh quang sai và đánh giá chất lượng hệ thống thông qua các tiêu chí như hàm truyền điều biến (MTF), độ rọi tương đối, cầu sai và độ cong trường, méo ảnh. Kết quả cho thấy hệ quang đề xuất với dải tiêu cự 31–155 mm và khẩu độ tương ứng từ F/1.0 đến F/1.6 đáp ứng các yêu cầu về chất lượng ảnh trong toàn dải tiêu cự. Nghiên cứu góp phần làm chủ phương pháp thiết kế vật kính ảnh nhiệt có tiêu cự thay đổi và là cơ sở thực tiễn cho việc phát triển các hệ thống quang điện tử phục vụ quốc phòng trong nước.
Tài liệu tham khảo
[1]. R. G. Driggers, M. J. Vollmerhausen and J. A. Robinson, “Introduction to Infrared and Electro-Optical Systems”, 2nd ed., Artech House, Norwood, MA, USA, (2012).
[2]. A. Rogalski, “Infrared detectors: Status and trends”, Progress in Quantum Electronics, Vol. 27, No. 2–3, pp. 59–210, (2003).
[3]. K. Mowafy, T. El-Dessouky and M. Medhat, “Design of IR zoom lens system for long-range detection in uncooled LWIR camera”, Journal of Optics, Vol. 52, No. 5, pp. 1–9, (2022).
[4]. A. Rogalski, “Infrared Detectors”, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, FL, USA, (2010).
[5]. FLIR Systems, “Boson Thermal Camera Core Datasheet”, Teledyne FLIR LLC, USA, (2021).
[6]. A. Grammatin, “Методы синтеза оптических систем”, ITMO, (2002). (in Russian)
[7]. M. C. Dudzik, “The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook”, Vol. 4: Electro-Optical Systems Design, Analysis and Testing, (1993).
[8]. ZEMAX Optical Design Program, “Users Guide ZEMAX Development Corporation”, (2009).
[9]. L. V. Nhu, “Compensation of temperature effects on imaging quality of thermal imaging objectives using deep learning techniques”, Journal of Military Science and Technology, No. 99, pp. 89–98, (2024).
[10]. L. V. Nam, “A method of calculating spectral characteristics applied to optimize the thermal imaging system design”, Journal of Military Science and Technology, No. 101, pp. 124–130, (2025).
[11]. Ophir Optronics Solutions Ltd., “Lens performance criteria for uncooled thermal imaging systems”, Technical Report, Israel, (2019).
