Hallo liebe Technikfreunde, ich bin im Besitz einer Thermalkamera von Flir (Flir Scout PS24). Vom Gerät ein sich bin ich begeistert. Leider bietet es nur eine 1x Vergrösserung an. Da meine Optikkenntnisse sich auf den Physikunterricht von früher beschränken sind diese eher gering :-) Mein Ziel ist es eine Linse oder ein Objektiv o.ä. davor zu konstruieren, um einen Zoom zu haben. Metallische Handwerkliche Fähigkeiten (Drehen usw.) sind vorhanden, nur was benötige ich? Ich lass etwas von Geranium Linsen. FLIR selbst bietet für diese Einstiegsgeräte keine Objektive an. (Obwohl es noch ein Innengewinde vor der jetzigen Linse gibt.) In einer höheren Preisklasse kosten dann z.B. 5x Zoom Linsen gleich mehrere Tausend Euro. Ich könnte mir vorstellen, dass es ähnlich wie bei Fotoapperaten auch Objektive geben muß, die Infrarot durchlassen. Ideal wäre eine Vergrösserung von 2x-5x oder so, um weit entfernte Objekte heranzuholen. Ich bin für Ratschläge dankbar und hoffe auf hilfreiche Tipps.
Daniel Peisker schrieb: > Ich lass etwas von Geranium Linsen. Du lässt? Linsen aus Geranium dürften relativ schnell verrotten, man könnte allerdings Gefriertrocknung versuchen, muss sich dann aber über Feuchtigkeit Gedanken machen. Nein. Das Problem ist, daß so eine IR-Kamera im tiefen IR-Bereich arbeitet, und daß "Optik", die in diesem Wellenlängenbereich funktioniert, ganz andere Materialeigenschaften hat als die Optik, die im sichtbaren Wellenlängenbereich eingesetzt wird. Der nahe IR-Bereich, wie ihn übliche Digitalkameras noch wahrnehmen können, kann für diese Betrachtung zum sichtbaren Wellenlängenbereich dazugerechnet werden, da auch er noch sehr weit vom hier interessanten Wärme-IR-Bereich entfernt liegt. Also benötigst Du Linsen, die im entsprechenden Wellenlängenbereich ihre Eigenschaften entwickeln, und diese sind aus a) ungewöhnlichen Materialien, wie Germanium (und nicht Storchschnabelgewächsen) und b) aufwendig zu fertigen, da die Funktion kompliziert zu kontrollieren ist. Hinzu kommt c) der Exotenfaktor, so etwas nutzt nur ein äußerst eingeschränkter Anwenderkreis. Das Preisgefüge für existierende Optiken ist daher nachvollziehbar.
Vergiss es. Es ist schon schwer einen Zoom für eine normale Kamera zu bauen (ich sag nur Fokus...), das geht privat für fernes IR nicht. Wenn Du es wirklich unbedingt willst, würde ich halt mal ein Buch zur angewandten Optik kaufen und versuchen einer 0815 Webcam mit Vorsatzlinsen einen Zoom zu spendieren. Wenn Du das hinbekommen hast, kannst Du bei Edmund Optics Linsen für Wärmebildkameras kaufen und es da versuchen. Aber im Allgemeinen gilt: wer so eine Frage hier stellt, dem fehlen ohnehin die nötigen Grundkenntnisse es zu verwirklichen.
Nun ja, wenn man nicht gerade vom Fach ist, ist es nicht gerade einleuchtend warum Glas z. B. nicht funktionieren würde. FLIR gibt 7 bis 12 µm an - das ist wirklich ein sehr edler Bereich, in dem auch nur sehr edle (und teure) Materialien "durchsichtig" sind. http://www.almazoptics.com/Ge.htm Außer Ge kommt GaAs oder ZnSe in Frage. Linsen dürften da sehr teuer sein - das hängt aber vom individuellen Geldbeutel ab (die Kamera selbst war auch kein Pappenstiel). Was auf jeden Fall eine Herausforderung ist, ist der Entwurf und der Bau eines entsprechenden Objektives. Selbst in Festbrennweiten-Ausführung muss man ja mehr erzeugen als ein Bild in Schulversuchsqualität und auf sphärische Aberation und chromatische Fehler achten.
Alternativ koennte man ohne exotischen Lisen auskommen, wenn man einen Spiegel verwenden wuerde. Um 10um rum verwendet man goldbeschichtete Kupferspiegel. Zumindest im Zusammenhang mit CO2 Lasern.
j. c. schrieb: > Vergiss es. Es ist schon schwer einen Zoom für eine normale Kamera zu > bauen (ich sag nur Fokus...) Das stimmt so natürlich nicht. In einer der letzten ct's wurde gut beschrieben, wie man mit einfachen Handgriffen einer einfachen Kamera (zb handycam) mit einer Linse eines cd-Laufwerks eine Super-Makro-Kamera baut. Sehr eindrucksvolle Fotos mit spielerischem Aufwand. Für deine Anwendung brauchst du sicher andere Linsen, aber wenns kein kontinuierlicher Zoom sein muss ist's sicher baubar.
Michael K-punkt schrieb: > Geldbeutel ab (die Kamera selbst war auch kein Pappenstiel). Was auf > jeden Fall eine Herausforderung ist, ist der Entwurf und der Bau eines > entsprechenden Objektives. Selbst in Festbrennweiten-Ausführung muss man Sehe ich auch so. schau mal wieviele Linsen is einem Foto-Zoomobjektiv stecken. Hie ein Ueberblick: http://www.puchner.org/Fotografie/technik/die_kamera/objektiv.htm (runterscrollen zu varioobjektiven) Vielleicht ist es am besten, wenn schon, dann einen Telekonverter bauen. Das geht ganz einfach: man schraubt 2 weitere Objektive vor das eigentliche Objektiv: http://www.emling-online.de/converter.html Wenn man das runterbricht, dann koennte es unter drastischen Abbildungsqualitaetseinschraenkungen klappen, wenn man 2 einfachste Objektive also Telekonverter benutzt. Also quasi 2 doppellinser, oder vielleicht sogar 2 einfache Linsen (sammel+streu), wie beim Opernglas: http://de.wikipedia.org/wiki/Galilei-Fernrohr#Galilei-Fernrohr HTH, bye uwe
Uwe R. schrieb: > Wenn man das runterbricht, dann koennte es unter drastischen > Abbildungsqualitaetseinschraenkungen klappen, wenn man 2 einfachste > Objektive also Telekonverter benutzt. Also quasi 2 doppellinser, oder > vielleicht sogar 2 einfache Linsen (sammel+streu), wie beim Opernglas: > http://de.wikipedia.org/wiki/Galilei-Fernrohr#Gali... > > HTH, bye uwe Nur leider ist Glas für Infrarotlicht nicht durchsichtig... bei so ner Kamera wie der Scout darf man halt nicht soviel erwarten ist quasi die Handykamera unter den Wärmebild-Cams.
Also, die Idee mit dem Spiegelobjektiv halte ich für sehr gut. Es gibt für SLR-Kameras solche Spiegelobjektive als Extrem-Tele (falls es so etwas sein soll) wohl aus russischer Fertigung mit M42 Gewinde zu einem überschaubaren Aufwand. Stichwort "Russentonne". Die Frage wäre, ob die optische Vergütung der Spiegel dummerweise gerade im 10µ-Bereich zu niedrigen Reflexionswerten führt. Auch bin ich mir nicht sicher, ob nicht doch Glas-Teile mit enthalten sind. Die Frage ist natürlich, was man mit einem IR-Sichtgerät und Telefunktion machen möchte - tendenziell geht mir das doch auch etwas in den Bereich Material-Fernbearbeitung.
Michael K-punkt schrieb: > Auch bin ich mir nicht sicher, ob nicht doch Glas-Teile mit enthalten > sind. Ja, die "Russentonne" hat Glasteile im optischen Pfad. Und zwar ist der im Strahlengang zweite Reflektor als Teilverspiegelung auf dem Frontglas untergebracht. Alles Licht, das auf den Hauptreflektor fällt, muss erst mal durch diese Frontscheibe durch. Damit ist eine weitergehende Untersuchung der Eigenschaften der Verspiegelung hinfällig. Im übrigen erscheint mir eine "Tele-Wärmebildkamera" ziemlich problematisch, da Luftverwirbelungen (die ja manchmal sogar mit bloßem Auge zu sehen sind) sich hier sehr störend auswirken dürften. Das dürfte den Ansatz ziemlich konterkarieren - jedenfalls, wenn es um so extreme Brennweiten wie beim Maksutov geht.
Arsch Gwaf schrieb: > Uwe R. schrieb: >> Wenn man das runterbricht, dann koennte es unter drastischen >> Abbildungsqualitaetseinschraenkungen klappen, wenn man 2 einfachste >> Objektive also Telekonverter benutzt. Also quasi 2 doppellinser, oder >> vielleicht sogar 2 einfache Linsen (sammel+streu), wie beim Opernglas: >> http://de.wikipedia.org/wiki/Galilei-Fernrohr#Gali... >> >> HTH, bye uwe > > Nur leider ist Glas für Infrarotlicht nicht durchsichtig... Ja, klar, ich meine Linsen aus Germanium undso, wie oben geschrieben. Die Glas-Objektive sind nur zur abschaetzung des prinzipiellen Strahlengangs. Da denke ich, das eben bei den richtigen Materialien, zumindest vergleichbare gesetzmaessigkeiten gelten. Viele viele Linsen fuer Zoom, ein paar Linsen fuer Telekonverter. bye uwe
Uwe R. schrieb: > Ja, klar, ich meine Linsen aus Germanium undso, wie oben geschrieben. > Die Glas-Objektive sind nur zur abschaetzung des prinzipiellen > Strahlengangs. Da denke ich, das eben bei den richtigen Materialien, > zumindest vergleichbare gesetzmaessigkeiten gelten. Viele viele Linsen > fuer Zoom, ein paar Linsen fuer Telekonverter. > > bye uwe Ge hat nen ganz anderen Brechungindex als Gläser. n rangiert im Bereich 4, während bei Gläsern der Bereich 1,4 bis 1,8 "normal" ist. Mit dem 1:1-Übertragen wäre ich da vorsichtig.
p.s. zumal an jeder nicht-vergüteten Oberfläche Reflexionsverluste entstehen, die um so größer sind e größer n ist.... Eine Linsenorgie (15 Linsen in 14 Gruppen) wird schnell zu einer dunklen Möhre führen.
Normalerweise ist ein Zoomobjektiv aufgebaut aus verschiedenen Linsengruppen, die Glaeser mit hohem und tiefem Brechungsindex zur Farbkorrektur enthalten. Dies faellt alles weg, das es gar nicht mehr so eine Auswahl als Brechungsindizes gibt. Im Wesenlichen gibt's Germanuim und ZinkSelenid. Die Farbkorrektur wird mal vergessen muessen, dh verschiedene Temperaturen haben verschiedene Brennweiten. Wenn man die Preise von diesen Linsen anschaut verschwindet der Wunsch nach einem Zoomobjektiv auch eher schnell. Da biste froh, wenn's grad mal eine einzelne Linse gibt.
Als Materialsalternative kommt auch noch NaCl in Frage - wenn man die Obeflächen trocken halten kann... Ggf. kann man sich da was selber zusammenzüchten, am besten gleich in Linsenform. Spaß beiseite, es gibt auch ne Menge Anleitungen zum Bau von Spiegelteleskopen, die OHNE Glaslinsen auskommen.
Zoom analog zu Kamerazooms: Geht schon deswegen nicht, weil in Kamerazooms verschiedene Glassorten kombiniert werden, um Abbildungsfehler zu kompensieren. Man schaue sich mal das Prinzip eines Achromaten an und rechne das hoch => http://de.wikipedia.org/wiki/Achromat Man hat aber im IR zu wenig Möglichkeiten der Kombination, da nur ZnSe und Ge und paar andere Exoten. Andererseits muss man auch nicht so stark korrigieren, da die Auflösung der Bolometermatrix eh stark begrenzt ist. Das nächste Problem dürfte sein, dass man ganz schwer konkave Linsen in ZnSe bekommt. Die bräuchte man aber für ein solches System. In heutigen billigen Kamerazooms werden verschiedene Kunststoffe kombiniert und Asphären eingesetzt. ZnSe als Asphäre gibts aber auch nicht, weil die Fertigung viel zu teuer wäre. ZnSe-Linsen liegen bei einigen hundert Euro, mit steigendem Durchmesser steigt der Preis rapide. http://www.edmundoptics.com/products/displayproduct.cfm?productid=2322 Spiegel, mit Goldbeschichtung wohl machbar, aber das gibt verschiedene Probleme: Abschattung des Feldes durch den Sensor, um das zu vehindern, müsste der Spiegel schräg gestellt werden => Schiefspiegler oder ein Fangspiegel eingeführt werden. Der Spiegel muss dann aber größer ausfallen, um die Verluste zu kompensieren. Ein Zoom ist so auch nicht möglich. Verschmutzung des Spiegels oder Sensors, um die zu verhindern muss eine entsprechend große ZnSe-Platte davor, die auch wieder teuer ist. Und entsprechend große, beschichtete Spiegel werden nicht billiger als die Linsen. Allenfalls machbar wäre der Austausch oder die Kombination des vorhandenen Objektives mit gezielt ausgewählten fertigen ZnSe-Linsen zum Erreichen fester Brennweiten. Ohne die Daten des Objektives und Sensors zu kennen, wird man aber kaum in der Lage sein, die für bestimmte Brennweiten nötigen Linsen zu berechnen. Abgesehen davon stimmen dann die vom Gerät angezeigten Temperaturwerte überhaupt nicht mehr, der Sensor muss also neu kalibriert werden.
Timm Thaler schrieb: > Zoom analog zu Kamerazooms: > > Geht schon deswegen nicht, weil in Kamerazooms verschiedene Glassorten > kombiniert werden, um Abbildungsfehler zu kompensieren. Man schaue sich > mal das Prinzip eines Achromaten an und rechne das hoch => > http://de.wikipedia.org/wiki/Achromat > > Man hat aber im IR zu wenig Möglichkeiten der Kombination, da nur ZnSe > und Ge und paar andere Exoten. Dafür ist die Dispersion der Materialien im IR auch recht gering und Achromat-System sind ggf. ohnehin hinfällig. > > Andererseits muss man auch nicht so stark korrigieren, da die Auflösung > der Bolometermatrix eh stark begrenzt ist. Und wegen der großen Wellenlänge muss auch die Oberflächengenauigkeit nicht soooo extrem sein wie bei Linsen im sichtbaren Bereich. > ZnSe-Linsen liegen bei einigen hundert Euro, mit steigendem Durchmesser > steigt der Preis rapide. > > http://www.edmundoptics.com/products/displayproduct.cfm?productid=2322 DAS wir der springende Punkt sein. > Abschattung des Feldes durch den Sensor, um das zu vehindern, müsste der > Spiegel schräg gestellt werden => Schiefspiegler oder ein Fangspiegel > eingeführt werden. Der Spiegel muss dann aber größer ausfallen, um die > Verluste zu kompensieren. Die Teleskop-Leute sind mit Spiegelkonstruktionen eigentich ganz zufrieden. > > Ein Zoom ist so auch nicht möglich. Es sei denn man baut einen deformierbaren Metallspiegel > Verschmutzung des Spiegels oder Sensors, um die zu verhindern muss eine > entsprechend große ZnSe-Platte davor, die auch wieder teuer ist. ... Summa summarum kann man sich allein für die Design-Arbeit gleich eine neue flir-Kamera (oder Konkurrenz) für 3000 € kaufen, die dann schon ein Teleobjektiv HAT. Die Nachtsichtgeräte in Verbindung mit Zielfernrohren haben dann natürlich auch kein Zoom sondern halt ne starke Tele-Wirkung. Aber wie werden eines: auf Anhieb funktionieren! Das Projekt kann also entweder nur ein Liebhaberprojekt werden bei dem Geld keine Rolle spielt oder man kommt auf ne irre Neu-Konstruktion, die alles bisher dagewesene in den Schatten stellt und man wirklich Neuland beschreitet. Der Nachbaue eine Zoom-Objektivs dürfte da ehr in die Kategorie Liebhaberprojekt fallen.
Michael K-punkt schrieb: > Uwe R. schrieb: > >> Ja, klar, ich meine Linsen aus Germanium undso, wie oben geschrieben. >> Die Glas-Objektive sind nur zur abschaetzung des prinzipiellen >> Strahlengangs. Da denke ich, das eben bei den richtigen Materialien, >> zumindest vergleichbare gesetzmaessigkeiten gelten. Viele viele Linsen >> fuer Zoom, ein paar Linsen fuer Telekonverter. >> >> bye uwe > > Ge hat nen ganz anderen Brechungindex als Gläser. n rangiert im Bereich > 4, während bei Gläsern der Bereich 1,4 bis 1,8 "normal" ist. > > Mit dem 1:1-Übertragen wäre ich da vorsichtig. Sehe ich eigentlich auch so, druecke ich mich da ungluecklich aus? Ein Zoom halte ich fuer ausgesprochen Schwirig, einen Telekonverter immerhin am ehensten fuer machbar. Das man keine 2 Fotoobjektive nehmen kann ist klar. ;o)) Schnittdarstellungen: Das ist zur prinzipiellen Vorstellung gedacht gewesen, also ein Zoom wird in jedem Fall mehr Linsen und eine kompliziertere Bewegung erfordern als ein fester Konverter. Unabhaengig vom Spektralbereich. prinzipielle Uebertragbarkeit: Zwei konvexe Linsen mit 50mm rennweite im jeweiligen Spektralbereich und bei dem dafuer notwendigen Linsenwerkstoff, unterscheiden sich natuerlich in Geometrie und Preis. Im Bezug auf die Anordnung in einem Abbildenden System duerfte das aber durchaus vergleichbar sein. Ich meine in dem Sinne, das irgendwo zuerst eine 50mm und dann eine 25mm Linse kommen muss, und dazwischen eine konkave Linse, um '$Wirkung' zu erzielen. Verstehen wir uns jetzt richtig, oder ist genau das geschriebene doch falsch? ;o))) bye uwe, (der keine besonders ausgepraegten Optikkenntnisse hat, nur eine prinzipielle Vorstellung)
Guten morgen, das ist hier ja über Nacht regelrecht explodiert. Einfach Wahnsinn. Danke euch. Man hat ja gemerkt, dass ich nicht vom Fach bin, also war der variable Zoom mehr ein Wunsch. Eine feste Vergrösserung würde mir schon helfen. Ich greife einfach mal kurz die Idee mit dem Spiegelobjektiv auf. Würde das zu einem gewünschten Erfolg führen? Glasobjektive lassen ja das IR Licht nicht durch, wie sieht es da mit diesen Spiegelobjektiven aus? Ich finde die Idee mit den Spiegeln sehr interessant, habe vorher noch nicht gehört. Daniel
Daniel Peisker schrieb: > wie sieht es da mit diesen Spiegelobjektiven aus? Die haben in der Regel eine Frontscheibe, unter anderem, damit kein Dreck reinfällt. Das habe ich hier auch schon geschrieben: Beitrag "Re: Thermalkamera um Zoom erweitern" Du könntest ein Newton-Spiegelteleskop ausprobieren, aber das wird eine viel zu große Brennweite haben.
VA-Stahl spiegelt auch recht ordentlich ... So in der Richtung Salatschale aus VA sollte sich für Tests ja recht günstig auftreiben lassen :) HT-Rohr, Salatschüssel und ne plane VA-Scheibe als Spiegel im Brennpunkt, seitlich die IR-Cam dran ...
Fhutdhb Ufzjjuz schrieb: > HT-Rohr, Salatschüssel und ne plane VA-Scheibe als Spiegel im > Brennpunkt, seitlich die IR-Cam dran ... Dann musst Du aber aus der Kamera noch die Linse rausnehmen. Uwe R. schrieb: > einen Telekonverter immerhin > am ehensten fuer machbar Ein Fotoobjektiv ist im Prinzip eine Linse. War früher auch so. Um die Abbildungsfehler der einen Linse zu korrigieren, muss man diese aus mehreren Linsen kombinieren. Je besser die Korrektur, desto mehr Einzellinsen sind nötig. Ein Telekonverter besteht also vereinfacht aus 2 Linsen, eine langbrennweitige zum Objekt, eine kurzbrennweitige zum Auge / Kamera mit eingebauter Linse. Dämmerts? Das ist nix anderes als ein Kepler-Fernrohr. Fehlt allerdings noch die Feldlinse, die für ein ordentliches Bildfeld zwischen den beiden Objektiven angeordnet sein muss. Um die FLIR-Kamera jetzt mit originaler Optik nutzen zu können und trotzdem eine längere Brennweite zu haben (Tele), muss man also ein Kepler-Fernrohr davorsetzen. Das besteht dann aus einer langbrennweitigen Objektivlinse, einer Feldlinse* und einer kurzbrennweitigen Okularlinse. Die Brennweiten der Linsen kann man ermitteln, wenn man die Daten zur Kamera und die gewünschte Vergrößerung hat. Es würde auch ein Gallilei-Fernrohr gehen, aber da gibts wieder keine ZnSe-Zerstreunungslinsen dafür. *) Die Feldlinse wird in vielen Schemadarstellungen des Kepler-Fernrohres weggelassen, ist aber nötig, wenn man akzeptable Linsendurchmesser haben möchte.
Fhutdhb Ufzjjuz schrieb: > VA-Stahl spiegelt auch recht ordentlich ... > Wichtig ist das Reflexionsvermögen im IR, nicht das uns vertraute metallische Glänzen.
http://www.thorlabs.de/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroup_ID=5133 Vorsicht, Medikamente nehmen bevor man auf die Preise schaut.
>Es würde auch ein Gallilei-Fernrohr gehen, aber da gibts wieder keine
ZnSe-Zerstreunungslinsen dafür.
ZnSe ist ein relativ weiches Material. Giftig ist es auch, aber eine
Linse sollte man fertigen koennen. auch eine Zerstreuungslinse.
Hallo > Es würde auch ein Gallilei-Fernrohr gehen, aber da gibts wieder > keine ZnSe-Zerstreunungslinsen dafür. Oh doch, klar gibts die. Ich hab erst welche gekauft. Haupteinsatzfeld dürften Beam Expander für C02 Laser sein dafür hab ich die Linse auch besorgt. Und diese Bem Expander sind übrigens i.A. einfache Gallilei- oder Kepler-Fernrohre. Grüße Flo
Florian Rist schrieb: > Ich hab erst welche gekauft. Ok, ich drücke mich klarer aus: Zu einem für das Projekt akzeptablen Preis gibt es keine ZnSe-Zerstreuungslinsen. Ich weiss ja, dass man bei TU-Projekten nicht so aufs Geld schauen muss. Aber hier will jemand eine Zusatzoptik für eine der billigsten IR-Kameras. Was hast Du für die CV-Linsen ungefähr bezahlt, würde mich mal interessieren?
Interessante Anwendung... Beamexpaner beim CO2Laser... Da kann man ja gleich einen dickeren Laser nehmen. Bei nicht-Laser anwendungen kann man anstelle einer Zerstraeungslinse auch durch den Fokus gehen. Das Bild stehr dann aufm Kopf
Hallo > Was hast Du für die CV-Linsen ungefähr bezahlt, würde mich mal > interessieren? So ca. 50 EUR, allerdings waren meine Linsen nicht von Edmund Optics oder Melles Griot oder einer der anderen "professionellen" Quellen sondern vom Chinesen ums Eck: http://www.lambertopt.com (Teile des Sortimentes sind mit Preisliste on-line) > Beamexpaner beim CO2Laser... Da kann man ja gleich einen > dickeren Laser nehmen. Der Expander soll nicht nur den Stahl größer machen, er verringern die Divergenz und erlaubt dann nach dem wieder fokussieren auf dem Werkstück einen kleineren Fokuspunkt. Aussehendem kann man bei Expander mit Kepler-Teleko-Aufbau noch einen Raumfilter einbauen und erhält so einen sauberen Stahlquerschnitt. Flo
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