CALCULATION AND DESIGN OF THERMAL OBJECTIVE LENS USING ASPHERICAL LENS FOR HANDHELD OBSERVATION DEVICES
325 viewsDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.76.2021.127-136Keywords:
Multichannel observation devices; Thermal image; Asphere; Zemax.Abstract
Thermal imaging objective lens using the aspherical lens to increase the quality of the observed image, reduce the number of lenses, thereby reducing the weight of the thermal image objective lens has been proposed and calculated. The design results using Zemax software show that the MTF function, spherical aberration, chromatic aberration, image distortion, and pixel dispersion are equivalent and better when compared to the image observation quality of the thermal imaging objective lens using three spherical lenses. These results can be applied to manufacture thermal imaging objectives lens for handheld multichannel observation devices.
References
[1]. Akula, Aparna & Ghosh, Ripul & Sardana, Hk. (2011). “Thermal Imaging and Its Application in Defence Systems”. 1391. 10.1063/1.3643540.
[2]. P. Đ. Quý, “Tính toán thiết kế quang học vật kính đêm cho kính trưởng xe hỗn hợp ngày đêm trên xe chiến đấu bộ binh BMP-1,” Tạp chí NCKH&CNQS, số Đặc san FEE 10-2019, tr 266-272.
[3]. L. N. Cường, Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo kính ngắm ảnh nhiệt cho súng tiểu liên Akn”, 2019.
[4]. P. S. Lâm, “Nghiên cứu thiết kế chế tạo module tạo ảnh từ ma trận thu bức xạ nhiệt sử dụng công nghệ FPGA”, Tạp chí NCKH&CNQS, Số 53, 02-2018, tr 135-142.
[5]. N. N. Sơn, Báo cáo chuyên đề, đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo kính pháo thủ ngày, đêm theo nguyên lý ảnh nhiệt, tích hợp đo xa laser của xe tăng T54B, T55”, 2020.
[6]. N. A. Tuấn, “Tính toán thiết kế và chế tạo hệ quang trộn ảnh kết hợp khuếch đại ánh sáng yếu và ảnh nhiệt,” Tạp chí NCKH&CNQS, số Đặc san FEE 10-2020, tr 212-221.
[7]. Đ. C. Toàn, “Áp dụng phương pháp tối ưu quang học hạn chế hiệu ứng Narcissus trong các thiết bị ảnh nhiệt”, Tạp chí NCKH&CNQS, Số 74, 8-2021, tr 99-105.
[8]. A. Y. A. Hajnoor, F. M. B. Elshafia, and M. M. Ahmed, “IR optical system design of uncooled thermal imaging camera in long band (8—12µm),” IOSR Journal of Applied Physics, Volume 6, Issue 5 Ver. III (Sep.-Oct. 2014), pp. 32-40.
[9]. G. I. Kweon and C. H. Kim, “Aspherical Lens Design by Using a Numerical Analysis,” Journal of the Korean Physical Society, Vol. 51, No. 1, July 2007, pp. 93-103.
[10]. J. Kumler, “Designing and Specifying Aspheres for Manufacturability,” Proceedings of SPIE Vol. 5874 (SPIE, Bellingham, WA, 2005).
[11]. Грузевич Ю.К. “Оптико-электронные приборы ночного видения”, Москва Физмалит 2014.
[12]. Якушенков Ю.Г. “Теория и расчет оптико-электронных приборов”.-М.: Логос, 1999.-480 c.
[13]. ZEMAX Optical Design Program, Users Guide, ZEMAX Development Corporation, 9 June, 2009.
[14]. I. Singh “Design of infrered optical system”, International Conference on Optics and Photonics, India, 2009.
[15]. M. J. Riedl, “Optical Design Fundamentals for Infrared Systems”, Tutorial Texts in Optical Engineering, Volume TT20, ISBN 0-8194-1935-4, 1995.
[16]. R. E. Fischer, T. G. Biljana, and P. R. Yoder, “Optical System Design”, 2nd Ed, McGraw-Hill, New York, 2008.
[17]. N. A. Tuấn, Báo cáo chuyên đề, đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo khí tài quan sát đa kênh cầm tay kết hợp đo xa laser ứng dụng cho các lực lượng thuộc Bộ Tư lệnh Thủ đô Hà Nội”, 2020.
[18]. José Sasián, “Introduction to Lens Design”, Cambridge University Press, 2019.
[19]. Rainer Schuhmann, “Description of aspheric surfaces”, Adv. Opt. Techn. 2019; 8(3–4): 267–278.
