Boson+ CZ 14-75 LWIR OEM-Kamera mit kontinuierlichem Zoomobjektiv

Der 5-fach optische Zoom verändert das horizontale Sichtfeld von rund 30° bei 14 mm auf etwa 6° bei 75 mm. So kann ein einzelner Wärmekanal sowohl die Suche über größere Bereiche als auch eine engere Beobachtung abdecken, ohne dass ein festes Objektiv oder die Kamera gewechselt werden muss. Die Boresight-Abweichung über den gesamten Zoombereich ist mit unter 0,10 mm spezifiziert, die Co-Boresight-Position mit unter 0,15 mm und die Wiederholgenauigkeit mit 0,025 mm oder besser. Das ist wichtig, wenn das Bild für Tracking- oder Zielfunktionen genutzt wird. Die Zoombewegung dauert weniger als 1,5 Sekunden. Die Steuerungssoftware sollte daher den mechanischen Übergang vollständig abwarten, bevor positionskritische Entscheidungen getroffen werden.

Für den Objektiv-Controller und den Kern der Wärmebildkamera sind getrennte elektrische Versorgungsbereiche vorzusehen. Der Objektiv-Controller benötigt eine nominale Versorgung von 12 V DC innerhalb von ±1 V, während der Kamerakern 3,3 V DC erfordert. Dieselbe ungeregelte Versorgung darf daher nicht direkt an beide angeschlossen werden. Für das Wärmebildvideo stehen CMOS, MIPI oder USB3 zur Verfügung, während Befehls- und Steuerfunktionen der Kamera über UART, USB oder I²C unterstützt werden. Die Objektivbewegung erfolgt über RS232 mit 38.400 Baud, acht Datenbits, einem Stoppbit und ohne Parität. Diese Trennung sollte sich in Kabelbaum, Erdungskonzept, Startsequenz und Host-Softwarearchitektur widerspiegeln.

Das Modul ist für den Einbau in ein Gehäuse vorgesehen und nicht für den Einsatz als offenliegende Baugruppe. Die Gesamtabmessungen betragen 101 × 77 × 77 mm bei einem Gewicht von 390 g, die Schutzart IP67 gilt jedoch nur an der Vorderseite des Objektivs. Die übrigen Schnittstellen, Fugen und Kabel müssen daher auf Systemebene abgedichtet werden. Die Baugruppe ist ESD-empfindlich und anfällig für Fremdkörperpartikel, die Bildartefakte verursachen können. Deshalb sind eine kontrollierte Handhabung und saubere Montagebedingungen wichtig. Das Modul sollte nicht geöffnet werden, und das Gehäuse sollte Streulichtpfade begrenzen, ohne mechanische Belastungen zu erzeugen, die die optische Ausrichtung beeinträchtigen könnten.

Versionen in Industriequalität spezifizieren eine NEdT von ≤20 mK, während Versionen in Profiqualität mit ≤30 mK angegeben sind. Eine niedrigere NEdT bedeutet, dass der Detektor kleinere Temperaturunterschiede in der Szene unterscheiden kann. Das ist besonders dann nützlich, wenn Ziel und Hintergrund ähnliche thermische Signaturen aufweisen. Das 640 × 512-Array sorgt für die räumliche Abtastung, während automatische Verstärkungsregelung und Silent Shutterless NUC Kontrast und Detektor-Nichtuniformität steuern. Die Empfindlichkeit allein bestimmt jedoch nicht die Erfassungsreichweite, da auch Brennweite, Zielgröße, atmosphärische Bedingungen, Bewegung und Bildverarbeitung die Leistung beeinflussen. Die vollständige Bildkette sollte deshalb unter den zu erwartenden Betriebsbedingungen validiert werden.

Die optische Baugruppe ist darauf ausgelegt, den Fokus über den gesamten 5-fach-Zoombereich beizubehalten, und verfügt über eine Temperatur- und Objektentfernungskompensation. Bei 20 °C ist die Parfokalität mit innerhalb von einer Viertelwellenlänge bei 10,6 µm spezifiziert, während die Fokuskompensation einen Bereich von −35 °C bis 70 °C abdeckt. Der Mindestfokusabstand beträgt im Weitwinkelbereich mehr als 3 m und im Telebereich mehr als 18 m. Nahe Ziele erfordern daher eine passende Fokussteuerung und nicht einfach eine angenommene Unendlich-Einstellung. Die Fokusbewegung dauert weniger als 0,5 Sekunden und kann unabhängig vom Sichtfeld gesteuert werden. Bei positionskritischen Anwendungen sollten sich sowohl Fokus- als auch Zoombewegung vollständig stabilisieren, bevor Bildschärfe oder Ausrichtung beurteilt werden.

Der spezifizierte Umgebungsbereich unterstützt diese Integrationen, sofern das fertige Gehäuse die Anforderungen des Gesamtsystems erfüllt. Die Temperaturbereiche im Betrieb und außerhalb des Betriebs liegen bei −40 °C bis 80 °C, während die optische Fokuskompensation −35 °C bis 70 °C abdeckt. Für die integrierte Baugruppe ist eine Stoßfestigkeit von 9 g mit einem 11-ms-Halbsinusimpuls spezifiziert, und das Zufallsvibrationsprofil deckt 10 Hz bis 500 Hz entlang der optischen Achse ab. Das Frontobjektiv ist nach IP67 ausgelegt, und die Betriebshöhe ist bis 12 km spezifiziert. Diese Werte belegen jedoch weder die Schutzart des Gesamtsystems noch die Lufttüchtigkeit. Die abschließende Qualifizierung sollte außerdem Befestigung, Steck­verbinder, thermische Pfade, EMV und alle relevanten Vibrationsachsen abdecken.

Nein, dieses Modell ist nicht für die Temperaturmessung spezifiziert und sollte als qualitative Wärmebildkamera und nicht als kalibriertes radiometrisches Instrument betrachtet werden. Es kann thermische Szenenbilder sowie verarbeitete oder Vorverstärkungsregelungs-Datenpfade bereitstellen, diese Ausgaben entsprechen jedoch keiner garantierten Objekttemperaturmessung. In einem Messsystem müssten außerdem Emissionsgrad, reflektierte Temperatur, atmosphärische Transmission und optische Transmission berücksichtigt werden. Anwendungen, die Alarmschwellen in Grad Celsius oder eine rückführbare Temperaturgenauigkeit erfordern, sollten eine radiometrische Konfiguration mit angegebenen Messbereichen und Toleranzen verwenden. Für Überwachung, Navigation und Zielbeobachtung können nicht radiometrische Bilder ausreichend sein.

Das Produkt wird als NDAA-konform und ITAR-frei beschrieben, wobei ECCN 6A003.b.4.b für Fast-Video-Konfigurationen mit 60 Hz und 6A993.A für Slow-Video-Konfigurationen mit 9 Hz gilt. Der ITAR-freie Status hebt nicht alle Exportkontrollen der Vereinigten Staaten auf. Deshalb müssen Bestimmungsort, Endnutzer und Endverwendung weiterhin anhand der geltenden EAR-Klassifizierung geprüft werden. Für die Boson-Kamerakernfamilie liegen Erklärungen zu RoHS EU 2015/863/EU und zur REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 vor. Beschaffungsteams sollten sicherstellen, dass die gewählte Qualitätsstufe, die Bildratenkonfiguration und die vollständig integrierte Baugruppe den Programmanforderungen entsprechen. Vertragliche, zielortspezifische oder endverwendungsbezogene Genehmigungen sollten vor der Bestellfreigabe geklärt werden.