Diy Thermal Camera Telephoto Converter: 15 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

በቅርቡ የ 320 x 240 የፍል ዳሳሽ ከ 15 Hz ክፈፍ ፍጥነት ጋር በማይታመን ሁኔታ በተመጣጣኝ ዋጋ የሚኩራራውን የ “RevealPro Thermal” ካሜራ ገዛሁ።

በዚህ ካሜራ ካጋጠሙኝ ብቸኛ ጉዳዮች አንዱ ቋሚ 32 ° የመስክ-እይታ ሌንስ ያለው መሆኑ ነው። ይህ ለአጠቃላይ የሙቀት ፍተሻ እሺ ነው ፣ ግን በታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች ላይ መበታተን ለመገምገም ወይም የተበላሸ ወይም የበታች አካልን ለመለየት ካሜራውን ለቅርብ ሥራ ለመጠቀም ሲሞክሩ እውነተኛ ኪሳራ ነው። ከርቀት ክልል ተቃራኒው ጎን ፣ የ 32 ° FOV ሌንስ በርቀት የነገሮችን ፣ ወይም ትናንሽ ነገሮችን በመደበኛ ርቀቶች ለማየት እና ለመለካት አስቸጋሪ ያደርገዋል።

diy “macro” ማጉያ አስማሚዎች ተገልፀዋል ፣ ግን ከእነዚህ ካሜራዎች ለአንዱ የቴሌፎን መለወጫ እንዴት እንደሚሠራ እስካሁን ማንም እንዳሳየ አላውቅም።

ደረጃ 1 - ቀላል ቴሌስኮፖች

ከሙቀት ካሜራ ጋር አንድን ነገር በርቀት መቅረጽ በ 10 µm ክልል ውስጥ በሚሠሩ ሌንሶች የተሠራ ቀላል ቴሌስኮፕ ይፈልጋል። ሁለት የኦፕቲካል ንጥረ ነገሮች ፣ ዓላማ እና የዓይን መነፅር ያለው መሠረታዊ የማቀዝቀዣ ቴሌስኮፕ። ዓላማው ከርቀት ነገር ብርሃንን የሚሰበስብ እና በትኩረት አውሮፕላን ውስጥ የዚያ ነገር ምስል የሚፈጥር ትልቅ ሌንስ ነው። የዓይን መነፅር የሙቀት ካሜራው ምናባዊ ምስልን ማየት የሚችልበት የማጉያ መነፅር ብቻ ነው።

በስዕሉ ላይ እንደሚታየው ለሬፈሬቲቭ ቴሌስኮፕ ሁለት መሠረታዊ ውቅሮች አሉ -ኬፕለሪያን ቴሌስኮፕ የሚገጣጠም የሌንስ የዓይን መነፅር እና የገሊላ ቴሌስኮፕ የተለያየ ሌንስ የዓይን መነፅር አለው። በኬፕለሪያን ቴሌስኮፕ የታየው ምስል የተገላቢጦሽ ሲሆን በገሊላ ቴሌስኮፕ የተሠራው ግን ቀጥ ያለ ነው። ቴሌስኮፕ በራሱ የምስል ስርዓት አይደለም። ይልቁንም በቴሌስኮፕ ላይ የተገናኘው የሙቀት ካሜራ በመጨረሻ ምስሉን በራሱ ኦፕቲክስ በኩል ይሠራል።

የኬፕሊሪያን ቴሌስኮፕ ማጉላት የሚወሰነው በዓላማ እና በአይን መነፅር ሌንሶች የትኩረት ርዝመት መካከል ባለው ጥምርታ ነው-

ማጉላት_ኬፕሪያን = ፎ/ፌ

የገሊላ ቴሌስኮፕ አወንታዊ ዓላማ እና አሉታዊ የዓይን መነፅር ይጠቀማል ፣ ስለዚህ ማጉላቱ የተሰጠው በ

ማጉላት_ጋሊያኛ = -fo/fe

የዓላማው መጠን እንዲሁ አስፈላጊ ነው ፣ ምክንያቱም ትልቁ ዲያሜትሩ ፣ የበለጠ ብርሃን መሰብሰብ ስለሚችል እና ቅርብ የሆኑ ነገሮችን በተሻለ ሁኔታ መፍታት ይችላል።

ደረጃ 2 ለሙቀት ምስል ተስማሚ ሌንሶችን መምረጥ

የሙቀት ካሜራዎች በ 10 ማይክሮሜትር አካባቢ የኢንፍራሬድ ብርሃንን መጠን ይለካሉ። ይህ የሆነበት ምክንያት ነገሮች በዊየን የመፈናቀል ሕግ መሠረት በዚያ የሞገድ ርዝመት ዙሪያ የሚወጣውን የጥቁር ሰው ጨረር ስለሚያመነጩ ነው። ሆኖም ፣ የተለመደው መስታወት በእነዚያ የሞገድ ርዝመቶች ላይ ብርሃን አያስተላልፍም ፣ ስለሆነም በሙቀት ምስል ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት ሌንሶች በ 10 ማይክሮሜትር ክልል ውስጥ ጨረር እንዲያልፍ ከሚያስችሉት ከገርማኒየም ወይም ከዚንክ ሴሌኒድ የተሠሩ መሆን አለባቸው።

በፍላጎት ክልል ውስጥ ሰፊ ስርጭት (2.0 - 16 µm) በመሆኑ የገርማኒየም (ጂ) ሌንሶች ለሙቀት ምስል ትግበራዎች በብዛት ያገለግላሉ። የገርማኒየም ሌንሶች በሚታይ ብርሃን ላይ ግልጽ ያልሆኑ እና ብርጭቆ-ግራጫ የብረት መልክ አላቸው። ለአየር ፣ ለውሃ ፣ ለአልካላይስ እና ለአብዛኞቹ አሲዶች የማይነቃነቁ ናቸው። ገርማኒየም በ 10.6 µm የ 4.004 የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ አለው ፣ እና የማስተላለፊያው ባህሪያቱ በጣም የሙቀት ተጋላጭ ናቸው።

ዚንክ ሴሌኔይድ (ZnSe) ከ CO2 ሌዘር ጋር በብዛት ጥቅም ላይ ውሏል። በጣም ሰፊ የማስተላለፊያ ክልል (600 nm - 16.0 µm) አለው። በሚታየው ህብረ ህዋስ ቀይ ክፍል ዝቅተኛ የመጠጣት ምክንያት ፣ የ ZnSe ሌንሶች CO2 ሌዘርን (በተለምዶ በ 10.6 operatem የሚሠሩ) ፣ ርካሽ ከሚታይ ቀይ-ቀይ ሄኔ ወይም ሴሚኮንዳክተር አሰላለፍ ሌዘር ጋር በሚያጣምሩ የጨረር ስርዓቶች ውስጥ ያገለግላሉ። የእነሱ የመተላለፊያ ክልል ጥልቀት ያለው ብርቱካናማ ቀለምን በመስጠት የሚታየውን የሕዋሳት ክፍልን ያጠቃልላል።

አዲስ የኢንፍራሬድ ሌንሶች ከቶርላብስ ፣ ከኤድመንድ ኦፕቲክስ እና ከሌሎች የኦፕቲካል አካል አቅራቢዎች ሊገዙ ይችላሉ። እርስዎ እንደሚገምቱት ፣ እነዚህ ሌንሶች ርካሽ አይደሉም-Ø1/2 “ከቶርላብስ የ Ge ፕላኖ-ኮንቬክስ ሌንሶች በ 140 ዶላር አካባቢ ፣ የ ZnSe ሌንሶች ደግሞ ወደ 160 ዶላር አካባቢ ናቸው። ወደ 300 ዶላር አካባቢ። ትርፍ ማግኘቶች ወይም የሩቅ ምስራቅ አቅርቦቶች ማክሮ እና የቴሌፎን አስማሚዎችን ለመሥራት በጣም የተሻሉ ናቸው። ከቻይና የ ZnSe ሌንሶች በ eBay® በ 60 ዶላር አካባቢ ሊገዙ ይችላሉ።

ደረጃ 3 - የቴሌ ፎቶ መለወጫ ንድፍ

የ 50 ሚሜ የትኩረት ርዝመት (ከ Thorlabs LA9659-E3 ጋር) እና Ø1/2 Ge Ge plano-convex ሌንስ በ 15 ሚሜ የትኩረት ርዝመት (ተመሳሳይ) ኬፕሪያን የቴሌፎን መለወጫዬን ለማድረግ Thorlabs LA9410-E3)። ማጉላት እንደዚህ ነው

ማጉላት = ፎ/ፌ = 50 ሚሜ/15 ሚሜ = 3.33

የሌሎች ማጉያዎች የቴሌፎን አስማሚዎች ከላይ የሚታዩትን ቀላል ቀመሮች በመጠቀም ለመንደፍ ቀላል ናቸው። ሌንሶቹ መካከል ያለው ርቀት ወደ f0 + fe ቅርብ መሆን ስላለበት ዋናው ሌንስ ቱቦው ርዝመት ሊለወጥ እንደሚችል እባክዎ ልብ ይበሉ።

ደረጃ 4 - ለቴሌፖቶተር መለወጫ ክፍሎችን ይሰብስቡ

እንደ እኔ (እንደ Thorlabs ክፍሎች ያሉ) የቴሌፎን መለወጫ ለመገንባት የሚከተሉትን ክፍሎች ያስፈልግዎታል።

LA9659-E3 Ø1 Ge Plano-Convex Lens, f = 50 ሚሜ, AR-Coated: 7-12 µm $ 241.74

LA9410-E3 Ø1/2 Ge Plano-Convex Lens, f = 15 ሚሜ ፣ AR-Coated: 7-12 µm $ 139.74

SM1V05 Ø1 "ሊስተካከል የሚችል የሌንስ ቱቦ ፣ 0.31" የጉዞ ክልል $ 30.25

SM1L15 SM1 ሌንስ ቲዩብ ፣ 1.50 ኢንች ጥልቀት ፣ አንድ የማቆያ ቀለበት 15.70 ዶላር ተካትቷል

SM1A1 አስማሚ ከውጭ SM05 ክሮች እና የውስጥ SM1 ክሮች $ 20.60 ጋር

SM05L03 SM05 ሌንስ ቲዩብ ፣ 0.30 ኢንች ጥልቀት ፣ አንድ የማቆያ ቀለበት 13.80 ዶላር ተካትቷል

SM1RR SM1 የማቆያ ቀለበት ለ Ø1 ሌንስ ቱቦዎች እና ተራሮች 4.50 ዶላር

ጠቅላላ በአዲሱ የጀርማኒየም ሌንሶች 466.33 ዶላር

መኖሪያ ቤት 84.85 ዶላር ብቻ

በቶርላብ SM1 እና SM05 ቱቦ ክፍሎች በተሠራ የኦፕቲካል ቱቦ ውስጥ የእኔን የቴሌፎን መቀየሪያ አኖርኩ። ሌንሶቹ መካከል ያለውን ርቀት ለማስተካከል በማተኮር ማተኮር እንዲቻል ዓላማውን ሌንስ በ SM1V05 በተስተካከለ የሌንስ ቱቦ ፊት ለፊት አስቀምጫለሁ። ትኩረቱን ለመቆለፍ ውጫዊ የ SM1 ቀለበት ጥቅም ላይ ይውላል። ከቶርላብስ አዲስ-አዲስ ክፍሎችን በመጠቀም ወደ 466 ዶላር ያህል ያወጣል ብለው መጠበቅ ይችላሉ። የ ZnSe ሌንሶችን ከ eBay® እና ለአዳዲስ ክፍሎች ከተጠቀሙ ምናልባት ወደ 200 ዶላር ያህል ያወጡ ይሆናል።

ለቴሌስኮፕ ማቀፊያው እንደ እኔ ቆንጆ መሆን አያስፈልገውም። ለማተኮር የተወሰነ ዝግጅት ያላቸው የ PVC ቧንቧዎች (ለምሳሌ ፣ በተጣራ ቆብ ላይ የተጫነ ሌንስ) በትክክል ይሰራሉ። ሆኖም ፣ እኔ የቶርላብስ ኤስ ኤም ቲቢዎችን በጣም እወዳቸዋለሁ ምክንያቱም እነሱ በአንፃራዊነት ርካሽ ስለሆኑ እና ለዚህ ዓይነቱ የኦፕቲካል መሣሪያዎች ግንባታ ፍጹም ተስማሚ ናቸው። በተጨማሪም ፣ በዐይን መነጽር SM05L03 ውስጥ ያለው ክር ጎን በ Seek RevealPRO ሌንስ መያዣ ቀለበት ላይ ፍጹም ይቀመጣል።

ደረጃ 5 የግንባታ ደረጃ 1 ቀለበት ከ SM1L15 ቱቦ ያስወግዱ

ጣቶችዎን ወይም የስፔን ቁልፍን (ለምሳሌ በ 26.75 ዶላር የሚሸጥ Thorlabs SPW602) በ SM1L15 ቱቦ ውስጥ የሚመጣውን የ SM1 መያዣ ቀለበት ያስወግዱ።

ደረጃ 6 የግንባታ ደረጃ 2 ለዓላማው ሌንስ ስብሰባ አካላት ያዘጋጁ

ለዓላማው ሌንስ ስብሰባ የሚያስፈልጉዎትን ክፍሎች ያዘጋጁ-

• SM1V05 ሊስተካከል የሚችል ሌንስ ቱቦ
• ሁለት የ SM1 መያዣ ቀለበቶች (አንደኛው በቀዳሚው ደረጃ ላይ እንደሚታየው ከ SM1L15 ሌንስ ቱቦ የመጣ ነው)
• Ø1 "Ge Plano-Convex Lens, f = 50 ሚሜ ፣ AR-Coated: 7-12 µm (ወይም ተመሳሳይ)

ደረጃ 7: የግንባታ ደረጃ 3: የ SM1 ማቆያ ቀለበት ወደ SM1V05 ወደ 6 ሚሜ ጥልቀት ያስገቡ

የስፔን ቁልፍን ወይም ጣቶችዎን በመጠቀም አንድ የማቆያ ቀለበት ወደ SM1V05 በሚስተካከለው ሌንስ ቱቦ ውስጥ በግምት 6 ሚሜ ጥልቀት ውስጥ ያስገቡ። እንደ ዓላማዎ በመረጡት ሌንስ ላይ በመመስረት ይህ መለወጥ ሊያስፈልገው ይችላል። ሐሳቡ በሌንስ በሌላው በኩል የማቆያ ቀለበት መጠቀም እንዲቻል ሌንስ በበቂ ሁኔታ እንዲቀመጥ መፍቀድ ነው።

ደረጃ 8: የግንባታ ደረጃ 4: የዓላማ ሌንስ እና የውጭ ማቆያ ቀለበት ያስገቡ

ተጨባጭ ሌንስን ከኮንቬክስ ጎን ጎን ወደ ውጭ በመክተት ሁለተኛውን የማቆያ ቀለበት በመጠቀም በቦታው ያስተካክሉት። ከመጠን በላይ እንዳይጣበቁ ይጠንቀቁ ፣ ምክንያቱም ይህ ሌንሱን ሊጎዳ ይችላል! ከመጠምዘዣ ቁልፍ ይልቅ ጠመዝማዛ ወይም ሌላ መሣሪያ የሚጠቀሙ ከሆነ ሌንሱን ላለመቧጨር ይጠንቀቁ።

ደረጃ 9 የግንባታ ደረጃ 5 ለዓይን መነፅር ክፍሎችን ያዘጋጁ

የዓይን ብሌን ለመሰብሰብ የሚጠቀሙባቸውን ክፍሎች ያዘጋጁ-

• SM05L03 ሌንስ ቱቦ
• SM5 መያዣ ቀለበት (ከ SM05L03 ቱቦ ተወግዷል)
• Ø1/2 Ge Ge Plano-Convex Lens ፣ f = 15 ሚሜ ፣ AR-Coated: 7-12 µm (ወይም ተመሳሳይ)

ደረጃ 10 የግንባታ ደረጃ 6 የዓይን መነፅር ይሰብስቡ

የዓይን መነፅርውን ወደ SM05L03 ቱቦ ውስጥ በማስገባት የዓይን መነፅሩን ያሰባስቡ። የኮንቬክስ ጎን ውጫዊ ክሮች (በሚከተለው ሥዕል ላይ ወደታች) መጋጠም አለባቸው። ከ SM05 መያዣ ቀለበት ጋር ሌንስን በቦታው ያስተካክሉት። የ SM05 ማስቀመጫ ቀለበትን ለማስገባት እና ለማጥበብ የ SM05 ስፔነር ቁልፍን (ለምሳሌ በ 24.50 ዶላር የሚሸጠውን Thorlabs SPW603) ይጠቀሙ። ከመጠን በላይ እንዳይጣበቁ ይጠንቀቁ ፣ ምክንያቱም ይህ ሌንሱን ሊጎዳ ይችላል! ከመጠምዘዣ ቁልፍ ይልቅ ጠመዝማዛ ወይም ሌላ መሣሪያ የሚጠቀሙ ከሆነ ሌንሱን ላለመቧጨር ይጠንቀቁ።

ደረጃ 11: የግንባታ ደረጃ 7: የዓይን መነፅር ተራራ ወደ SM1-to-SM05 አስማሚ

የዓይን መነፅር ሌንስ ስብሰባን በ SM1A1 SM1-to-SM05 አስማሚ ላይ ይከርክሙት።

ደረጃ 12 የግንባታ ደረጃ 8 የመጨረሻ ጉባኤ

በመጨረሻም ፣ የዓይን መነፅር ሌንስ ስብሰባን (በ SM1A1 አስማሚው ላይ የተጫነ) እና ተጨባጭ ሌንስ ስብሰባውን በ SM1L15 ሌንስ ቱቦ ላይ ያሽጉ። ይህ የኬፕሊሪያን የቴሌፎን መለወጫ ስብሰባን ያጠናቅቃል።

ደረጃ 13 - የቴሌፖት መለወጫውን ይጠቀሙ

የቴሌፎኑን መቀየሪያ በሙቀት ካሜራ ሌንስ ፊት ያስቀምጡ እና ማሰስ ይጀምሩ! የርዕሰ ጉዳይዎ በጣም ጥርት ያለ ምስል እስኪያገኝ ድረስ የዓላማውን ሌንስ ስብሰባ በማዞር ሌንሱን ማተኮር አለብዎት። ከ SM1V05 ከተስተካከለ ሌንስ ቱቦ ጋር የሚመጣው የ SM1 ቀለበት የትኩረት ቅንብሩን ለመቆለፍ ሊያገለግል ይችላል።

ሳይነካካ በካሜራ ሌንስ ፊት በፍጥነት ማክሮ ወይም የቴሌፎን መቀየሪያዎችን በካሜራ ሌንስ ፊት ለፊት ለመሰካት የቶርላብስ SM05NT ($ 6.58) SM05 የመቆለፊያ ቀለበት (መታወቂያ 0.535”-40 ፣ 0.75” ኦዲ) ከካሜራዎ ሌንስ ተራራ ጋር በቋሚነት ማያያዝ ሊያስቡበት ይችሉ ይሆናል። የእሱ የመጀመሪያ ተግባር።

በመጨረሻ ፣ ያስታውሱ የኬፕሪያን ቴሌስኮፕ ምስሉን ይገለብጣል ፣ ስለዚህ የሙቀት ሥዕሉን በካሜራዎ ማያ ገጽ ላይ ወደ ላይ ያዩታል። በቴሌፎን መቀየሪያ ተጭኖ ካሜራውን መጠቆሙ ከምስሉ በተቃራኒ አቅጣጫ እንቅስቃሴዎችን የሚፈልግ ከመሆኑ ጋር ለመለማመድ ትንሽ ልምምድ ብቻ ያስፈልጋል።

ደረጃ 14 አፈጻጸም

በውጤቶቹ በጣም ተደስቻለሁ። አኃዞቹ በስራ ላይ ያለውን የቴሌፎን መቀየሪያ አንዳንድ የናሙና ምስሎችን ያሳያሉ። የግራ ፓነሎች በ Seek RevealPRO ቋሚ ሌንስ በኩል የተቀረፀውን ምስል ያሳያሉ። ትክክለኛው ፓነሎች scene 3.33 የቴሌፎን መቀየሪያን በመጠቀም ተመሳሳይ ትዕይንት ያሳያሉ። በቴሌፎን መቀየሪያ ያደገውን ክልል ለማመልከት በግራ መስኮቶች ላይ ባሉት ምስሎች ላይ ብርቱካንማ አራት ማእዘን አከልኩ። የሬክታንግል ልኬቶች የምስል ፍሬም 1/3.33 ናቸው ፣ ይህም በቴሌፎን መቀየሪያው የተገኘው ማጉላት በእርግጥ × 3.33 መሆኑን ያሳያል።

በእርግጥ ፣ በ Seek RevealPRO እና በ telephoto መቀየሪያ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት የሌንስ ሥርዓቶች እጅግ በጣም ቀላል ናቸው ፣ ስለሆነም ማዛባት እና ምስልን መጠበቅ ይጠበቅባቸዋል። በጓሮ ጎረቤቶቼ ፎቶዎች እና በሰማይ አንድ ክፍል ፎቶግራፎች ላይ እንደሚታየው ፣ የቴሌፎን መቀየሪያን ወደ ምስል ርዕሰ ጉዳዮች በትልቅ ርቀት ላይ ሲጠቀሙ ምስላዊነት በጣም ይታያል። የሆነ ሆኖ ፣ ከማይረዳ ካሜራ ጋር የማይታዩ ዝርዝሮች የቴሌፎን መቀየሪያን በመጠቀም በጣም ግልፅ ናቸው።

ደረጃ 15 ምንጮች

በዚህ መመሪያ ውስጥ ለተጠቀሱት ቁሳቁሶች የሚከተሉት ምንጮች ናቸው።

• ይፈልጉ - www.thermal.com
• Thorlabs - www.thorlabs.com
• ኤድመንድ ኢንዱስትሪ ኦፕቲክስ - www.edmundoptics.com

ማሳሰቢያ - እኔ ከእነዚህ ኩባንያዎች ጋር በምንም መንገድ አልተያያዝኩም።

ተጨማሪ ንባብ እና ሙከራዎች

በማይታየው ዓለም ፊዚክስ እና ፎቶግራፊ ላይ የበለጠ አስደሳች ሙከራዎች ፣ እባክዎን መጽሐፎቼን ይመልከቱ (እዚህ በ Amazon.com ላይ ላሉት መጽሐፎቼ እዚህ ጠቅ ያድርጉ) እና ወደ ድር ጣቢያዎቼ ይሂዱ - www.diyPhysics.com እና www. UVIRimaging.com።