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什麼是光圈 / 濾鏡轉輪 Rotating Wheel?

使用紅外線相機量測,當遇上某些較為特殊的場景時,例如:超高溫或特定的待測物等狀況,只用一般的量測方式無法獲得理想結果;為了解決此類問題,藉由搭配濾鏡拍攝,來達到更好的量測效果,全名為光圈 / 濾鏡轉輪 (Rotating Aperture/ Filter Wheel) 則是針對此應用所設計的完美解決方案。

原理說明

當量測如鋼液等高溫的待測物時,常因溫度超過相機量測的上限,得到數值飽和的影像,造成無法判斷正確溫度。此時,除了透過調整相機的參數,例如:積分時間來克服之外,亦會在鏡頭前方加上濾鏡,來降低進入感應器的能量,獲得正確的結果。

另一種的情況是為了量測特定波長,例如:揮發性有機化合物 (Volatile Organic Compounds,簡稱 VOCs) 的洩漏偵測,主要是利用 VOCs 會吸收特定波長的特性;使用紅外線相機搭配適當的濾鏡後,所得到的特殊結果能偵測相對應的氣體洩漏。

左圖為安新精密科技實際量測記錄 VOCs 洩漏的情況,彩色部分為洩漏氣體。

當有相關應用時,加上適合的濾鏡能達到理想的效果,但一般紅外線相機的濾鏡是安裝在鏡頭前端,其拆裝不但麻煩而且費時,也容易不小心刮傷鏡頭或遺失濾鏡。InfraTec 紅外線相機能將濾鏡安裝至相機內部的轉輪上,轉輪位於鏡頭後端與感應器之間。藉由調整轉輪的位置,快速切換有無或不同的濾鏡,以滿足即時量測各種場景的需求。

實際操作

光圈 / 濾鏡轉輪能依照量測需求,在其不同的位置上安裝相對應的濾鏡;搭配安新精密科技開發的專用軟體,在電腦端直接控制轉輪位置,方便操作。

右圖為慢動作顯示,呈現轉輪由位置「0:無濾鏡」轉動至位置「1:濾鏡」。此外,轉輪上亦能安裝精密的透鏡,使得光學成像產生些微的偏移,搭配高速轉動轉輪達到微掃描的效果。相機內部最多能安裝兩組轉輪,提供多樣而且彈性的組合搭配,進行更完整的量測。對於量測變化較大的場景,如鋼渣即時分析系統,或對於紅外線顯微鏡的顯微熱成像都有很大的幫助。

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