We fabricate a measuring system to measure the modulation transfer function (MTF) of a mid-infrared imaging silicon lens by using the knife-edge scanning technique. In particular, we measure on-axial tangential MTF of the silicon lens with the focal length of 50 mm and F-number F/4 in the wavelength band of mid-infrared between $3\;{\mu}m$ and $5\;{\mu}m$. In order to obtain the infinite object, the off-axial parabolic reflector with the focal length of 2.545 m is utilized. In the comparison with measured MTF data and designed MTF values curve, we find that the tolerance of measured MTF data below the spatial frequency of 7 lp/mm is within 2%.
The performance of a staring infrared imaging system can be characterized based on estimating the modulation transfer function (MTF). The slant edge method is a widely used MTF estimation method, which can effectively solve the aliasing problem caused by the discrete undersampling of the infrared focal plane array. However, the traditional slant edge method has some limitations such as the low precision of the edge angle extraction and using the approximate function to fit the edge spread function (ESF), which affects the accuracy of the MTF estimation. In this paper, we propose a modified slant edge method, including an edge angle extraction method that can improve the precision of the edge angle extraction and an ESF fitting algorithm which is based on the transfer function model of the imaging system, to enhance the accuracy of the MTF estimation. This modified slant edge method presents higher estimation accuracy and better immunity to noise and edge angle than other traditional methods, which is demonstrated by the simulation and application experiments operated in our study.
In this paper, we developed a MTF (Modulation Transfer Function) measurement system using a knife-edge scanning method for infrared optics. It consists of an objective part to generate the target image, a collimator to make the beam parallel, and a detector to analyze the image. We used a tungsten filament as the light source and MCT (Mercury Cadmium Telluride) to detect the mid-infrared(wavelength $3-5{\mu}m$) image. We measured the MTF of a standard lens (f=5, material ZnSe) to test this instrument and compared the result to the theoretical value calculated using the ZEMAX commercial software. It was found that the difference was within ${\pm}0.035$ at the cut-off frequency (50 1/mm). Also, we calculated the A-type measurement uncertainty to check the reliability of the measurement. The result showed only 0.002 at 20 1/mm in spatial frequency, which means very little variation in the MTF measurement under the same conditions.
This paper deals with the design and development of a lens system capable of imaging an infrared image of $3{\sim}5{\mu}m$ wavelength bands with a focal length of 24mm and good atmospheric transmission characteristics. The design used CodeV, a commercial design program, and the optimization is carried out with weighting to eliminate chromatic aberration, spherical aberration and distortion. The designed lens system consists of two lenses consisting of Si and Ge. Each lens has an aspherical surface on one side. And this optical system has the resolution of the characteristics that the MTF value is 0.40 at the line width of 29lp/mm and the MTF value is 0.25 at the line width of 20lp/mm. This optical system is considered to have the capability to be applied to the thermal imaging camera for MWIR using the $206{\times}156$ array infrared detector of $25{\mu}m$ pixels and the $320{\times}240$ array infrared detector of $17{\mu}m$ pixels.
We present the optical design and experimental verification of resolving performance of a 3× long wavelength infrared (LWIR) zoom camera for drones. The effective focal length of the system varies from 24.5 mm at the wide angle position to 75.1 mm at the telephoto position. The design specifications of the system were derived from ground resolved distance (GRD) to recognize 3 m × 6 m target at a distance of 1 km, at the telephoto position. To satisfy the system requirement, the aperture (f-number) of the system is taken as F/1.6 and the final modulation transfer function (MTF) should be higher than 0.1 (10%). The measured MTF in the laboratory was 0.127 (12.7%), exceeds the system requirement. Outdoor targets were used to verify the comprehensive performance of the system. The system resolved 4-bar targets corresponding to the spatial resolution at the distance of 1 km, 1.4 km and 2 km.
Oh, Seung Eun;Lee, Sun Kyu;Choi, Joong Kyu;Song, Kook Hyun;Baek, Jong Sik
Korean Journal of Optics and Photonics
/
v.23
no.4
/
pp.154-158
/
2012
In this paper, for low cost infrared optical equipment, we design and fabricate an infrared optical system for an uncooled detector using PGM(Precision Glass Molding) lenses. The designed infrared optical system has a good athermalization, and the material of all of its lenses is a chalcogenide glass suitable for the PGM method. In addition, we also fabricate the same infrared optical system using SPDT(Single Point Diamond Turning) lenses in order to measure the optical performance of PGM lenses. We measure the MTF(Modulation Transfer Function) of the two infrared optical systems which use the PGM lenses and the SPDT lenses. And then we compare and analyze the images of them both. As a result, we find that they have only a very small difference in optical performance. If the use of PGM lenses increases, we expect to reduce the cost of infrared optical equipment.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
/
v.22
no.11
/
pp.31-37
/
2017
In this paper, we propose efficient design and construction of an infrared wide angle optical system with low distortion utilizing a high resolution detector for automobile application. The operational convenience and the recognition ability have been improved significantly by applying the high resolution uncooled thermal detector with wide angle optical design. The active ahtermalization mechanism is implemented so that the adjustment of the optical component of the system is to be made automatically according to the temperature change by motorized control. The modulation transfer function (MTF) is about 50% at the Nyquist frequency close the diffraction limit. The distortion is less than 5% at the edge field. As a result, a high-resolution uncooled thermal optical system with wide field of view (FOV) is assembled, aligned and its performance is tested successfully.
This paper presents the design and evaluation of the optical system for an uncooled thermal-imaging camera. The operating wavelength range of this system is from $7.7{\mu}m$ to $12.8{\mu}m$. Through optimization, we have obtained a LWIR (Long Wave Infrared) optical system with a focal length of 5.44 mm, which consists of four aspheric surfaces and two diffractive surfaces. The f-number of the optical system is F/1.2, and its field of view is $90^{\circ}{\times}67.5^{\circ}$. The hybrid lens was used to balance the higher-order aberrations, and its diffraction properties were evaluated by scalar diffraction theory. We calculated the polychromatic integrated diffraction efficiency, and the MTF drop generated by background noise. We have evaluated the thermal compensation of a LWIR fixed optical system, which is optically passively athermalized to maintain MTF performance in the focal depth. In conclusion, these design results are useful for an uncooled thermal-imaging camera.
In this article, the design of a variable F-number and triple magnification infrared optical system is described. That is a two-in-one optical system that combines an infrared search and track (IRST) system and an electro-optical tracking system (EOTS), where an afocal optical system is added to the IRST optical system designed already. The performance target is determined by analyzing system performance, and then the specification in the optical system design is calculated. This optical system contains a warm stop making it possible that one optics has two different F/# by cutting the size of aperture, and that is designed to suit this optics. The system satisfies the requirement such as a modulation transfer function (MTF). For operational assessment, the movement of the focusing lens group is analyzed over the change of temperature and target distance. By using this optical system, it is possible to develop equipment having two functions, infrared searching and electro-optical tracking.
By using finite ray-tracing and curve fitting, a numerical method to determine the non-paraxial pupil function of a high-NA objective is presented. MTF degradations caused by the non-paraxial diffraction effect are analyzed for on-axial imaging of a far-infrared objective and aberration-free ellipsoidal mirror system. The ellipsoidal mirror system has the same paraxial specifications as the far-infrared objective.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.