CN102906796A

CN102906796A - 红外摄像机和红外透射圆顶

Info

Publication number: CN102906796A
Application number: CN2011800230120A
Authority: CN
Inventors: T·R·赫尔特; B·夏普; W·勃德; R·皮奇; M·泰林布雷; E·R·路易斯
Original assignee: Flir Systems Inc
Current assignee: Teledyne Flir LLC
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: CN102906796B; WO2011112977A1

Abstract

本发明公开了一种提供用于诸如红外成像应用的红外透射圆顶的系统和方法。例如，红外摄像机系统包括壳体以及壳体内的红外探测器，该壳体具有连接到其上的镜头，该红外探测器配置用于接收穿过镜头的红外能量。连接到红外摄像机系统的红外透射圆顶包括主体，该主体提供中空的半球形圆顶，该主体由超高分子量或特高分子量的聚乙烯材料制成。主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外成像，穿过主体到达镜头的红外透射比大于大约65％。

Description

红外摄像机和红外透射圆顶

技术领域

本发明的一种或多种实施方式大体上涉及红外应用，具体地，举例来说，涉及用于热红外摄像机系统的红外透射圆顶(infrared-transmissive dome)。

背景技术

热红外摄像机(例如，在3-14微米的波长范围内成像的摄像机)是已知的且被广泛地用于各种应用中。典型的热红外摄像机(通常简称为红外摄像机或IR摄像机)利用红外探测器来检测红外能量，通过红外摄像机的镜头将该红外能量提供给红外探测器。红外摄像机还可包括显示器，该显示器为用户显示由红外摄像机基于红外能量而产生的图像，或者红外摄像机可存储或发送图像(例如通过无线或有线网络)以进行远程查看和/或存储。

当设计用于户外使用时，举例来说，红外摄像机可以制造为防风雨的，例如具有防防风雨密封和壳元件之间的严格制造公差，这可能显著地增加制造成本。可选地，红外透射窗口可用于形成一侧的外壳以保护红外摄像机，并且红外摄像机可通过该窗口接收红外能量以生成供存储和/或使用者在显示器上查看的图像。然而，红外透射窗口通常由昂贵的材料(例如锗)制成，其可能是易碎的并可能被轻易地损坏，显著增加了红外摄像机系统的成本。

其他传统的不那么昂贵的红外透射窗口存在于(例如，由传统的高密度聚乙烯或其他聚合物材料制成)被动红外(PIR)运动检测应用中。然而，这些传统的聚合物材料通常具有限制红外透射以及其他不期望的性质(例如非均匀性、厚度过大以及期望尺寸时的结构完整性不足)的较强吸收性能，这使得这些传统的聚合物材料不适于用作红外透射圆顶，例如用作外壳的一部分或作为镜头外壳或镜头盖以提供热红外图像应用所期望的红外透射性质。

因此，需要一种红外透射材料和技术，举例来说，以适于提供用于热红外摄像机图像应用的圆顶。

发明内容

根据一种实施方式，红外透射圆顶包括主体，该主体提供中空的半球形圆顶；其中，主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内的红外成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

根据一种实施方式，红外摄像机系统包括壳体；连接到壳体的镜头；位于壳体内且配置为接收穿过镜头的红外能量的红外探测器；以及连接到红外摄像机系统的红外透射圆顶。该红外透射圆顶包括提供中空的半球形圆顶的主体；其中，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外热成像，穿过主体到达镜头的红外能量透射比大于大约65％。

根据另一种实施方式，设备包括具有主体的红外透射圆顶，该主体提供中空的半球形圆顶；其中，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

根据另一种实施方式，一种用于红外透射圆顶的压缩模具，包括：具有凸起部分的第一模具部分；以及具有凹陷部分的第二模具部分，该凹陷部分对应于第一模具部分的凸起部分；其中，位于凹陷部分中的凸起部分被配置为提供凸起部分和凹陷部分之间的大约0.012英寸或更小的缝隙，从而位于凸起部分和凹陷部分之间的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料在升高的温度和施加到压缩模具上的压缩力之下形成壁厚度等于或小于大约0.012英寸的红外透射圆顶。

根据另一种实施方式，红外摄像机系统，包括：连接到红外摄像机系统的镜头；连接到红外摄像机系统的红外透射圆顶；及图像捕获元件，其被配置为接收穿过红外透射圆顶和镜头的红外能量并提供红外热图像数据；其中，红外透射圆顶包括提供中空的半球形圆顶的主体，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外热成像，穿过主体到达镜头的红外能量透射比大于大约65％。

根据另一种实施方式，一种形成红外透射圆顶的方法包括：在压缩模具内提供超高分子量或特高分子量聚乙烯材料以形成红外透射圆顶；增加压缩模具的温度；通过压缩模具对超高分子量或特高分子量聚乙烯材料施加压力；降低压缩模具的温度；及从压缩模具中移去超高分子量或特高分子量聚乙烯材料，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料已经成形以提供中空的半球形圆顶，其具有壁厚度等于或小于大约0.012英寸的主体。

根据另一种实施方式，公开了一种形成红外透射圆顶以包围红外摄像机系统的至少一部分的方法，该方法包括在压缩模具内提供超高分子量或特高分子量聚乙烯材料以形成红外透射圆顶；增加压缩模具的温度；通过压缩模具对超高分子量或特高分子量聚乙烯材料施加压力；降低压缩模具的温度；及从压缩模具中移去超高分子量或特高分子量聚乙烯材料，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料已经成形以提供中空的半球形圆顶，其具有壁厚度等于或小于大约0.012英寸的主体，且红外透射圆顶为了在大约3-14微米的波长范围内由红外摄像机系统红外热成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

本发明的范围由权利要求限定，通过引用将其并入发明内容中。通过参考下文中一种或多种实施方式的详细描述，对本发明的实施方式的更全面的理解以及其额外优势的实现将提供给本领域的技术人员。将参考附图，将在下文中简要地介绍附图。

附图说明

图1A示出了根据一种实施方式的具有红外透射圆顶的红外摄像机系统的立体图。

图1B示出了根据一种实施方式的具有红外透射圆顶的红外摄像机系统的立体图。

图1C示出了根据一种实施方式的具有红外透射圆顶的红外摄像机系统的立体图。

图2示出了根据一种实施方式的红外摄像机系统的框图。

图3A-3D分别示出了根据一种实施方式的红外透射圆顶的俯视平面图、横截面侧视图、横截面侧视图的放大部分以及俯视立体图。

图4A-4D示出了根据一种或多种实施方式的红外透射圆顶的不同实例。

图5示出了一个图表，该图表展示了根据一种实施方式的聚乙烯样本类型的长波长红外透射比与厚度的关系。

图6示出了根据一种实施方式的用于制造红外透射圆顶的压缩模具的实例。

图7示出了根据一种实施方式的用于在图6的压缩模具中形成红外透射圆顶的聚乙烯薄板的实例。

图8示出了根据一种实施方式的制造红外透射圆顶的流程图。

通过参考下文的详细说明，将更好地理解本发明的实施方式及其优势。将应该意识到，在一张或多张附图中，类似的附图标记用于表示类似的元件。

具体实施方式

本文根据一种或多种实施方式公开了提供用于红外成像应用的红外透射圆顶的系统和方法。举例来说，对一种实施方式而言，基于聚合物的红外透射圆顶用于部分地包围红外摄像机并允许红外摄像机基于通过圆顶的红外能量捕获红外图像。

在一种或多种实施方式中，圆顶可用于户内和/户外红外成像应用并可以为红外摄像机提供防风雨保护。对一些实施方式而言，圆顶还可基于可见光波长(例如，通过裸眼或通过可见光成像器)使红外摄像机的视野模糊，举例来说，这在防止观察红外摄像机及其定位方向的安全应用中是期望的。

作为例子，图1A示出了根据一种实施方式的具有红外透射圆顶108的红外摄像机系统100的立体图。红外(IR)摄像机系统100可被视为大体上展示了红外摄像机监视系统，其中，红外摄像机包含在壳体104中，举例来说，壳体104可以安装在支撑结构102上。壳体104还可包括面板106，IR透射圆顶108连接到面板106以允许红外能量通过IR透射圆顶108到达壳体104内的红外摄像机(例如，红外探测器)。如本领域内技术人员能够理解的那样，红外摄像机可表示传统的红外摄像机并且还可以包括传统的移动机构(例如，用于允许红外摄像机移动和定位的云台机构)。

应该理解到IR摄像机系统100表示用于IR成像应用的IR透射圆顶108的示例性实施，并且壳体104、面板106和支撑结构102表示结构性实例，不应该被视为对一种或多种实施方式的限制。此外，壳体104可表示任何类型的外壳，一般来说，这种外壳利用IR透射圆顶108来形成外壳的一部分并允许红外能量通过IR透射圆顶108到达外壳内的红外摄像机。红外摄像机可表示任何类型红外探测器，该红外探测器可以形成外壳内的红外摄像机系统(例如，任何类型的热红外成像设备)的一部分或者可以通过有无线或有线网络连接以捕获、存储、提供和/或显示红外图像。

可选地，作为示例性实施方式，IR透射圆顶108可形成IR成像设备(例如便携式IR摄像机)的一部分，而IR透射圆顶108作为镜头盖(例如，一次性镜头盖)。作为实例，图1B示出了根据一种实施方式的利用IR透射圆顶108的IR摄像机系统150的立体图。IR摄像机系统150可表示便携式IR摄像机并包括壳体152(例如，包含红外探测器和各种电子元件，例如用于捕获和存储IR图像的电子元件)、显示器154(例如：目镜和/或平板显示器)、镜头156和输出设备158(例如：键盘、按键、开关和/或其他类型的用户用于控制IR摄像机系统150并为其提供信息的已知元件)。大体上，IR摄像机系统150可表示传统的IR摄像机，但其被配置为使用IR透射圆顶108作为镜头盖(例如，如本领域技术人员将理解的那样，扣搭或拧紧或以其他方式固定)以保护镜头156，而仍然允许IR能量通过以被IR摄像机系统150捕获到。因此，IR透射圆顶108可以为可能比IR透射圆顶108昂贵许多的镜头156提供保护(例如，防尘、防碎片或一般的防风雨保护功能)，而仍然允许IR摄像机的一般运行。因此，举例来说，IR透射圆顶108可以用作可连接到镜头156的不那么昂贵的、一次性的镜头盖。

可选地，作为另一种示例性实施方式，IR透射圆顶108可形成IR成像设备(例如便携式IR摄像机)的一部分，而举例来说，IR透射圆顶108作为镜头外壳(例如一次性的镜头外壳)。作为实例，图1C示出了根据一种实施方式的IR摄像机系统170的立体图，其类似于IR摄像机系统150，但利用IR透射圆顶108作为镜头外壳。在该实例中，IR透射圆顶108连接到(例如，可连接到)壳体152(例如：如本领域技术人员将理解的那样，通过扣搭或拧紧或其他方式固定到壳体152上，而不是镜头156上(如图1B所示))上以环绕镜头156，这可以提供某些优点。例如，IR透射圆顶108可以为镜头156以及壳体152的一部分(例如：包括镜头156和壳体152之间的连接点)提供保护(例如，防尘、防碎片或一般的防风雨保护功能))，而仍然允许IR摄像机的一般运行。因此，IR透射圆顶108可以用作镜头156的不那么昂贵的一次性镜头外壳。

图2示出了根据一种实施方式的IR摄像机系统200的框图。IR摄像机系统200可表示IR成像系统的功能性框图，该IR成像系统可以经由穿过IR透射圆顶108的IR能量而获得IR图像(例如场景201的图像)。例如，IR摄像机系统200可表示IR摄像机系统100(图1A)、IR摄像机系统150(图1B)或IR摄像机系统170(图1C)的IR摄像机的示例性实施。

例如，IR摄像机系统200可包括图像捕获元件202、处理元件208、存储元件210和控制元件212。IR摄像机系统200还可包括感应元件204、显示元件206和/或移动机构214(例如云台)。

例如，IR摄像机系统200可表示用于捕获和处理图像(例如场景201的视频图像)的红外成像设备(例如红外摄像机)。IR摄像机系统200可表示使用与外界环境热隔离的一个或多个IR探测器的任何类型的红外成像系统。IR摄像机系统200可包括便携式设备并且可以是手持式的，和/或举例来说并入到交通工具(例如汽车或其他类型的陆地交通工具)中，或者该IR摄像机系统200是需要将红外图像被存储和/或显示的非移动安装，或者可包括分布式网络系统(例如：处理元件208远离图像捕获元件202并通过网络控制图像捕获元件202)。

移动机构214可以可选地形成IR摄像机系统200的一部分以提供IR摄像机系统200(例如，IR摄像机系统200的至少一些部分)的移动和定向对齐，从而控制摄像机方向和定向，从而图像捕获元件202可捕获感兴趣的期望图像，如本领域技术人员理解的那样。例如，移动机构214可由处理元件208(例如通过控制元件212)或由分离的逻辑/控制电路控制。

在不同实施方式中，处理元件208可包括任意类型的处理器或逻辑设备(例如，配置为执行处理功能的可编程逻辑器件(PLD))。处理元件208可适于与元件202、204、206、210、212和/或214接口和通信以执行方法、处理步骤和/或操作，例如：控制偏差和其他功能(例如：用于诸如可变电阻或电流源的值，用于偏差和定时的开关设置和其他参数)以及本领域技术人员将理解的传统系统处理功能。

在一种实施方式中，存储元件210包括一个或多个适于存储数据和信息(例如包括红外数据和信息)的存储设备。存储设备210可包括一个或多个不同类型的存储设备，包括易失性和非易失性存储设备，包括计算机可读介质(便携式的或固定的)。

处理元件208可适于执行存储在存储元件210中的软件，从而执行本文描述的方法、处理步骤和/或操作。

在一种实施方式中，图像捕获元件202包括一个或多个红外传感器(例如，任何类型的多像素红外探测器，例如焦平面阵列)以捕获表示图像(例如场景201)的红外图像数据(例如，静止图像数据和/或视频数据)。在一种实施中，图像捕获元件202的红外传感器将捕获的图像数据表示为(例如：转化为)数字数据(例如，通过模数转换器，其作为红外传感器的一部分或与作为IR摄像机系统200的一部分的红外传感器相分离)。在一种或多种实施方式中，图像捕获元件202还可表示或包括镜头、快门和/或其他关联的元件以捕获红外图像数据。图像捕获元件202还可包括温度传感器(或者温度传感器可以分布在IR摄像机系统200内)以向处理元件208提供和图像捕获元件202的运行温度有关的温度信息。

作为实例，红外图像数据(例如红外视频数据)可包括图像(例如场景201)的非统一的数据(例如实时图像数据)。处理元件208可适于处理红外图像数据(例如提供处理的图像数据)、将红外图像数据存储在存储元件210中，和/或从存储元件210中提取存储的红外图像数据。例如，处理元件208可适于处理存储在存储元件210中的红外图像数据以提供处理过的图像数据和信息(例如：捕获的和/或处理过的红外图像数据)。

在一种实施方式中，控制元件212包括用户输入和/或接口设备，例如可旋转旋钮(例如，电位计)、按钮、滑杆、键盘等，其适于生成用户输入控制信号。处理元件208可适于感应用户通过控制元件212输入的控制输入信号，并对接收的任何感应的控制输入信号作出响应。处理元件208可适于将这样的控制输入信号解释为参数值，如本领域内技术人员所理解的那样。在一种实施方式中，控制元件212可包括具有按钮的控制单元(例如，有线或无线手持控制单元)，其适于与用户接口并接收用户输入控制值。在一种实施中，控制单元的按钮可用于控制IR摄像机系统200的各种功能，例如自动对焦、菜单使能和选择、视场、亮度、对比度、噪声过滤、高通滤波、低通滤波、和/或本领域内技术人员所理解的其他各种功能。

在一种实施方式中，显示元件206包括图像显示设备(例如，液晶显示器(LCD)或各种其他类型的公知的视频显示器或监视器或目镜显示器)。处理元件208可适于在显示元件206上显示图像数据和信息。处理元件208可适于从存储元件210中提取图像数据和信息并将任何提取的图像数据和信息显示在显示元件206上。显示元件206可包括显示电子器件，其可由处理元件208用以显示图像数据和信息(例如红外图像)。显示元件206可适于经由处理元件208从图像捕获元件202直接接收图像数据和信息，或者图像数据和信息可以从存储元件210经由处理元件208发送。

在一种实施方式中，根据应用或实施要求，可选的感应元件204包括一个或多个不同类型的传感器，如本领域技术人员将理解的那样。可选的感应元件204的传感器至少为处理元件208提供数据和/或信息。一方面，处理元件208可适于与感应元件204通信(例如通过从感应元件204接收传感器信息)，并且与图像捕获元件202通信(例如，通过从图像捕获元件202接收数据和信息并向IR摄像机系统200的一个或多个其他元件提供指令、控制和/或其他信息和/或从IR摄像机系统200的一个或多个其他元件接收指令、控制和/或其他信息)。

在不同实施中，感应元件204可提供与环境状况相关的信息，例如外部温度、光照条件(例如，白天、黑夜、黄昏和/或黎明)、湿度水平、具体天气状况(例如晴天、下雨和/或下雪)、距离(例如激光测距机)和/或是否进入或离开隧道或其他类型的围护结构。感应元件204可代表本领域技术人员公知的用于监测各种状况(例如环境状况)的传统传感器，监测到的各种状况可能对图像捕获元件202提供的数据产生影响(例如，在图像表现上)。

在一些实施中，可选的感应元件204(例如，一个或多个传感器)可包括经由有线和/或无线通信手段将信息中继给处理元件208的设备。例如，可选的感应元件204可适于通过本地广播(例如射频(RF))传输、通过移动或蜂窝网络和/或通过基础设施中的信息信标(例如：运输或高速路信息信标基础设施)或者各种其他有线和/或无线技术从卫星接收信息。

在各种实施方式中，按照期望或根据应用或需要，IR摄像机系统200的元件可以组合和/或应用于或不应用于表示相关系统的各种功能性模块的IR摄像机系统200。在一个实例中，处理元件208可与存储元件210、图像捕获元件202、显示元件206和/或感应元件204组合。在另一实例中，处理元件208可与图像捕获元件202组合，并且仅处理元件208的一些功能由图像捕获元件202内的电路(例如，处理器、微处理器、逻辑器件、微控制器等)执行。此外，IR摄像机系统200的各种元件可以彼此之间远离(例如：图像捕获元件202可包括远程传感器，而处理元件208表示可与图像捕获元件202通信或不通信的计算机)。

图3A-3D分别示出了根据一种实施方式的IR透射圆顶300的俯视平面图、横截面侧视图、横截面侧视图的放大部分以及俯视立体图。IR透射圆顶300可表示IR透射圆顶108的一种示例性实施，但这种具体实施不是限制性的。

IR透射圆顶300表示中空的半球形圆顶，其具有主圆顶体302和可选的边缘304，根据期望的应用和具体的尺寸需求，IR透射圆顶300具有可变的直径和尺寸。例如，示出的IR透射圆顶300的标称壁厚度为0.008英寸(±0.002英寸)，内部直径为4.924英寸(+0.000，-0.050英寸)，外径(包括边缘304)为5.440英寸(+0.050，-0.000)。

然而，如注意到的那样，这些尺寸仅仅是示例性的而非限制性的。作为实例，对一种或多种实施方式而言，根据期望的应用(例如：结构强度、材料、直径和IR透射特性的需要)，壁厚度可以为0.008英寸或可以在0.012-0.005英寸的范围内，或更薄。作为实施方式的另一个实例，对于长波长IR(LWIR)光谱(例如，标称8-12微米)，IR透射圆顶300可在每周期4.75像素时具有大于75％的方波响应。

作为实施方式的另一个实例，举例来说，IR透射圆顶300的直径可以在3-10英寸之间变化，壁厚度与圆顶直径之比为0.004-0.0016或更小。例如，壁厚度为0.010英寸、圆顶直径为4.9英寸的IR透射圆顶300的壁厚度与圆顶直径之比为0.002。

一般而言，IR透射圆顶300的整体直径可由其结构完整性限制。例如，对于形成半球形圆顶的给定材料，屈曲压力可以近似为与壁厚度除以直径的比率的平方成正比，而透射比可以近似为与壁厚度成反比例。

因此，对于给定的期望最小透射比需求，可以基于IR透射圆顶300的期望结构完整性限制IR透射圆顶300的给定直径。例如，对于期望的壁厚度与圆顶直径之比为0.0016并且最小LWIR透射比需求为60％来说，圆顶直径将大约为9.4英寸(例如：如果由超高分子量聚乙烯制成)。

如本文所述，IR透射圆顶300用于IR成像应用，这在利用传统的高密度聚乙烯(HDPE)注塑的IR透射窗口中是不可能的，这种IR透射窗口太厚(例如，大于0.020英寸(或20密耳))、直径太小(例如，小的非半球形窗口)、强度不够而且/或者具有其他不期望的性质(例如非均匀性)，因此只适用于于不需要捕获高质量的图像的被动IR运动检测应用。一般来说，对于一种或多种实施方式而言，IR透射圆顶300可以为了期望的成像质量提供均匀的、半球形的圆顶，其在圆顶均匀性方面可具有期望的性质，例如相对于局部均匀性(例如，涉及图像质量)和厚度变化(例如，涉及IR透射比)方面。

例如，对于一种实施方式，IR透射圆顶300可对其表面上提供期望的精修(例如，A2精修)并在由pi/16多面角限定的任何毗连区内提供大约0.1密耳或更小的峰-峰厚度变化。此外，对于一种实施方式，IR透射圆顶300可具有整体均匀性，从而半球形圆顶的整个光学表面上的厚度变化将为大约1密耳或更小。

此外，对于一种或多种实施方式，IR透射圆顶300可提供具有近似常曲率的半球形圆顶。例如，对于一种实施方式，半球形圆顶可提供在半球形圆顶的整个光学表面上变化大约10％或更小的曲率(例如，对于由pi/16多面角限定的每个局部区域，曲率半径与半球形圆顶的平均曲率之间的偏差大约不超过10％)。

边缘304是可选的，并且包括在IR透射圆顶300中且可用于将IR透射圆顶300固定到特定外壳或用于期望应用的IR成像系统。如图3A-3C中具体示出的那样，边缘304可比主圆顶体302具有较厚的壁厚度(例如0.020±0.002英寸)。图3C具体示出了图3B的一部分(标记为K的一部分)的放大视图以示出边缘304以及从边缘304至主圆顶体302的弯曲过渡段(例如，半径为0.030±0.015英寸)的实例。然而，这不是限制性的，根据IR透射圆顶300的具体连接设计，边缘304可以是可选的，或者其尺寸可以为具体的设计需求变化(例如：更厚、阶梯状、弯曲、封装其他结构性元件，例如结构性支撑环，等)。

例如，图4A-4D示出了根据一种或多种实施方式的具有主圆顶体302和不同连接技术的红外透射圆顶(例如，基于IR透射圆顶300)的不同实例。具体地，IR透射圆顶400、410、420和430(分别在图4A、4B、4C和4D中示出)都包括主圆顶体302和将主圆顶体302连接到外壳上或用于期望应用的特定IR成像系统的连接点上的不同技术。

作为实例，IR透射圆顶400包括阶梯状边缘402，其可用于将主圆顶体302固定到IR成像系统上。作为实例，压缩带404(例如，环绕周长的安装带)可用于将IR透射圆顶400固定到IR成像系统的一部分406上。可选地，举例来说，可将螺钉、铆钉或其他紧固设备插入通过阶梯状的边缘402至部分406，或者粘结剂可用于将阶梯状边缘402固定到部分406。

作为另一实例，IR透射圆顶410可包括弯曲的边缘412(或其他类型的成形边缘)以与IR成像系统的相应部分414匹配。作为另一实例，IR透射圆顶420可以滑动配合到凹槽(例如圆形唇状物)内并压缩地和/或粘结地固定就位。可选地，举例来说，边缘422可包括螺纹(例如，通过较厚的边缘部分，或通过封装在边缘422内的螺纹金属环)以拧入到IR成像系统的相应螺纹上。

作为另一实例，IR透射圆顶430可包括边缘432，该边缘432包括金属环434，该金属环434为边缘432提供结构性支撑并允许压缩配合或本领域技术人员将使用的任何已知紧固技术。应该理解的是，这些不同的技术可以组合并按需要实施，从而满足给定应用的需求。

用于一种或多种实施方式的IR透射圆顶(例如，IR透射圆顶108、300和/或400-430)可由超高分子量的聚乙烯(UHMWPE)或特高分子量的聚乙烯(VHMWPE)制成。这些聚乙烯合成物(VHMWPE和UHMWPE)具有超强的耐磨性，并且根据一种或多种实施方式，当与由HDPE制成的类似圆顶相比时，其制成的半球形圆顶具有大体上较高的抗屈曲性。HDPE是一种线性聚合物，密度大于0.941g/cm³，分子量通常小于200000g/mol。相比之下，UHMWPE和VHMWPE具有较低的密度(通常0.935-0.930g/cm³)，但分子量比HDPE大十倍量级左右(例如5000000g/mol)。

作为UHMWPE的实例(例如，分子量超过两百万(原子质量单位u))，各种代表性材料包括

UH034、4150、

4120以及

X143。作为VHMWPE的实例(例如，分子量大约为50万至100万或更大)，各种代表性材料包括

GHR 8110和

Hostalloy 731。

一般而言，根据一种或多种实施方式，也可在聚乙烯材料中包括各种类型的添加剂，例如为聚乙烯材料提供保护(例如抑制风化)和/或添加期望的着色或染色(例如：使得IR透射圆顶对于观察者的肉眼来说不透明或半透明)。作为实例，对于一种或多种实施方式而言，硫化锌(ZnS)、二氧化钛(TiO2)和/或氧化锌(ZnO)可包括在聚乙烯材料中以形成白色或大体上模糊的灰白色的IR透射圆顶。

作为另一实例，对于一种或多种实施方式而言，可以包括硅(Si，例如，粉末形式)或基于染料的添加剂以为IR透射圆顶提供深色(例如黑或深灰色)圆顶颜色。也可以使用其他添加剂，例如苯胺黑(例如重量比为0.25％-1％)或钢琴黑(例如重量比为0.25％)，举例来说，这两种添加剂都由东方化学工业公司(Orient Chemical Industries Ltd.)生产以使IR透射圆顶变为深色或将其染色。提供的各种添加剂将大致模糊可见光(例如，模糊IR摄像机的定向方向)，而最小地干扰IR透射比。

例如，IR光子趋向于与接近、等于或大于IR光子的波长的颗粒相互作用。因此，作为示例性实施方式，可选择颗粒尺寸比IR光子的波长小得多的添加剂，从而最小化相互作用和IR吸收。

氧化锌(例如，纳米尺寸大小)也可以为IR透射圆顶的聚乙烯材料提供抗紫外线(UV)能力，或者可以添加额外的UV稳定剂。例如，UV稳定剂可由低聚受阻胺光稳定剂(例如，由3V Sigma)制成。UV稳定剂可用于通过阻止由UV光吸收引起的化学分解而阻止UV对聚乙烯的损害(例如，阻止反应降解副产品，其导致聚乙烯内由于UV暴露引起的分子损坏)，但UV稳定剂也趋向于恶化IR透射比。其他UV稳定剂可包括受阻胺光稳定剂(HALS)，其并不一定吸收UV，但阻止了当UV被聚合物吸收时而开始的化学分解过程。例如，UV稳定剂

765、770、783和/或

994(来自Ciba Specialty Chemicals Corp.)可包括在HDPE材料中以提供具有最小IR吸收的UV保护。

一般而言，纯聚乙烯(PE)可能需要UV保护，这可以根据一种或多种实施方式如下提供：通过添加添加剂或通过添加UV阻挡材料的薄板(例如，包含非常高浓度的UV吸收剂(例如纳米级的ZnO)的薄层的PE，)以覆盖IR透射圆顶。此外，作为一种实施方式的实例，包括有UV吸收剂(例如氧化锌)的聚乙烯的薄板(例如，0.001英寸)可层压到IR透射圆顶上以提供期望水平的UV保护。

此外，可根据一种或多种实施方式选择各种合成物，例如，

UH034和

GHR 8110以及0.5-1.0％的ZnS和可选的0.0-0.5％的UV稳定剂或可选的用ZnO(例如，重量百分比为1-8％)代替ZnS，其也可提供UV保护特性(例如，延缓HDPE材料的风化)。例如，ZnO可由纳米级的颗粒(例如平均颗粒直径为60纳米)组成，这些颗粒被注入选定的HDPE粉末中以确保均匀的散布并最小化ZnO的凝结(clumping)。举例来说，ZnO可以在大约0.010英寸的渗透距离上提供最多100％的UV衰减，而在重量百分比为2％的ZnO水平上具有最小IR透射损失。

作为一种或多种实施方式的实例，公开了具有可选的不同添加剂的不同形式的聚乙烯以形成IR透射圆顶，从而IR波长(例如，8-13微米波长(LWIR光谱))中的吸收被最小化，从而最大化了穿过IR透射圆顶的IR透射比。例如，图5示出了一个图表，该图表展示了根据一种实施方式的聚乙烯样本类型红外透射与厚度的关系。一般而言，该图表展示了可对于接受范围内的IR透射比，例如大于0.700(或70％)，IR透射圆顶的壁厚度必须大约为0.010英寸(10密耳)或更小。例如，可接受的壁厚度可在0.005-0.012英寸之间，从而为期望的IR成像应用提供穿过IR透射圆顶的可接受的IR透射比(例如，65％的透射比)。

根据期望应用的需求，IR透射圆顶可具有各种物理特性。例如，为了最优化穿过IR透射圆顶的透射比，可以期望最小的壁厚度，但为了提供足够的强度、刚性和防风化能力，可能需求特定的壁厚度。作为具体实例，壁厚度为0.007英寸(7密耳)的IR透射圆顶将提供大约75％的IR透射比并且可以为一些应用提供足够的强度。作为实例，VHMWPE和UHMWPE为给定厚度提供了相对于传统HDPE更高的强度，并且还可提供期望水平的抗磨损、抗冲击性质并在极端温度范围内(例如：-40-+80摄氏度)保持了上述的性质。

图6示出了根据一种或多种实施方式的用于制造红外透射圆顶的压缩模具600的实例。压缩模具600包括压缩模具部分602和对应的压缩模具部分606。模具部分602包括凸起部分604，该凸起部分604对应于模具部分606的凹陷部分608，从而插入到凹陷部分608的凸起部分604可以使位于模具600内的UHMWPE和/或VHMWPE(例如，位于凸起部分604和凹陷部分608之间)用于IR透射圆顶的期望的形状和厚度。

对于一种或多种实施方式而言，模具部分602和606可包括连接和/或释放结构610，例如，螺栓孔、螺纹孔、凹槽等，其可对应于提供技术以将模具部分602固定在模具部分606上(例如，并可提供一些压缩力)和/或辅助将模具部分602从模具部分606分离。例如，结构610可包括在模具部分602上的一种或多个螺纹螺栓孔和在模具部分606上的相应凹槽，以辅助将模具部分602从模具部分606分离，如本领域技术人员理解的那样。

压缩模具600还可包括根据一种或多种实施方式的各种类型的表面处理。例如，凸起部分604和/或凹陷部分608的表面精修可被磨光以提供大约8L和4L之间的实施方式的表面精修。

图7示出了根据一种实施方式的用于在图6的压缩模具中形成红外透射圆顶的由UHMWPE和/或VHMWPE制成的薄板的实例。举例来说，在一种实施方式中，薄板700可以由一块UHMWPE和/或VHMWPE材料切片而成(例如，切削而成的)，或者挤压形成薄板。作为实例，薄板700可以切片并切割成特定的形状，从而形成在特定压缩模具(例如压缩模具600)中具有适当大小和位置的薄片。

例如，根据一种或多种实施方式，薄板700可以可选地包括切除部分702以防止薄板700在模制过程中重叠或在边缘704聚成一团。切除部分702可表示薄板700被移除的边缘部分，并且可以具有各种形状，包括三角形切除部分、锯齿形边缘或其他形状或形式。

薄板700还可表示一层或多层材料。例如，在一种实施方式中，薄板700可包括第一UHMWPE材料层和至少一层第二层(例如，重叠的)，例如本文中根据一种或多种实施方式描述的具有添加剂或其他额外材料(例如用于阻止可见光或UV)的另一UHMWPE材料层。

图8示出了根据一种实施方式的制造红外透射圆顶的流程图800。对于一种实施方式的模制过程而言，将UHMWPE材料放入压缩模具内(步骤802)，例如压缩模具600(图6)。例如，薄板700(例如由UHMWPE制成)可位于模具部分602和模具部分606之间(例如，位于图6的凸起部分604之上，或位于凹陷部分608之内)，模制过程随后利用压缩模具600将凸起部分604对齐在凹陷部分608内。

可选地，对于一种或多种实施方式而言，将包括粉末、微粒或其他材料形式的UHMWPE材料放入压缩模具600内。作为实例，粉末和/或微粒可位于模具部分606的凹陷部分608内，或者UHMWPE材料可涂敷到凸起部分604和/凹陷部分608，作为粉末涂层或者其他类型的大致均匀的涂敷。作为具体实例，粉末涂层技术可用于将UHMWPE材料涂敷到压缩模具600上，从而为模制过程提供均匀的UHMWPE材料涂层。类似地，对于一种或多种实施方式而言，如本领域技术人员将理解的那样，VHMWPE或者VHMWPE和UHMWPE的混合物可替代参考图8描述的UHMWPE材料。

UHMWPE材料位于凸起部分604和凹陷部分608之间的压缩模具600的温度随后被升高到用于具体材料的期望温度，从而允许进行模制过程(步骤804)。举例来说，升高的温度可以在200-300℃之间(例如，220-230℃)持续一段时间(例如45分钟)。作为实例，压缩模具600可位于炉内以升高温度，而模具部分602的压力重量作用于模具部分606内的UHMWPE材料上。

大约在升高的温度附近，额外的压力可施加到压缩模具600上。例如，额外的压力(例如，10-100吨)可以施加到仍然在炉中或从炉中移除不久的压缩模具600上(例如，压缩模具600仍然保持在升高的温度)。而在额外的压力之下，允许压缩模具600冷却(步骤806)。

然而，应该理解，压力的数量和具体温度是相关的，并且它们的值可根据UHMWPE材料的类型和尺寸变化，从而UHMWPE材料形成并结合在一起以提供IR透射圆顶，如本领域技术人员将理解的那样。例如，需要的压力数量可随着UHMWPE材料的分子量的增大、圆顶直径的增大和/或厚度的降低而增加。

移去额外的压力并将IR透射圆顶从压缩模具600移除(步骤812)。为了辅助移除IR透射圆顶(例如，防止圆顶的粘住和损坏)，可对压缩模具600进行模具表面处理。例如，可以对压缩模具600的内表面进行NanoMoldCoatingTM表面处理(由PCS公司制造)，从而处理表面，并在与UHMWPE材料接触的区域中实现低摩擦模具表面。

如本领域技术人员将理解的那样，可基于流程图800进行再次模制或多步模制过程，以进一步模制IR透射圆顶。例如，在完成IR透射圆顶处理并永久地将IR透射圆顶从压缩模具600移除(步骤812)之前，在IR透射圆顶位于压缩模具600内或在移除之后，可选地可以进行IR透射圆顶的评估(例如分析或检查)(步骤808)。

如果确定IR透射圆顶不符合期望规格(例如，部分地形成的圆顶可能具有缝隙或其他瑕疵)，可选地，额外的UHMWPE材料(例如，粉末或薄板的一部分)可以添加到压缩模具600内的IR透射圆顶上(步骤810)。例如，IR透射圆顶可能已经由在压缩模具600中没有正确地均匀流动的UHMWPE材料的薄板形成。然而，可通过用额外的UHMWPE材料填充缝隙或其他问题区域并重复流程图800的操作(例如，在步骤812之前的步骤804-810)来修正IR透射圆顶的这个问题。

如上文所述，应该理解，各种处理操作可以不同以形成本文所述的IR透射圆顶。例如，在一种或多种实施中，IR透射圆顶可由下述压缩模制过程形成：

i.模具准备(例如，处理模具表面，对于每个后续循环来说，这可能不是必需的)；

ii.将炉加热至230摄氏度；

iii.将8-10克UHMWPE放入模具凹腔(例如，以粉末或片卷形式)并将模具的两半合在一起，允许模具的重量将两半压在一起；

iv.将闭合的模具放入炉中并在230℃加热45分钟；

v.将模具从炉中移除，并使用20吨的重量按压以迫使模具闭合，从而模具两半之间的距离均匀且最小化；

vi.将模具放回炉中，以230℃加热15-30分钟；

vii.将模具移除并再次按压(例如，如上述的v步骤一样)；

viii.使模具处于压力的按压之下，直到模具冷却到室温，主动对流冷却可用于加速冷却过程；及

ix.打开模具并移去IR透射圆顶。

作为一种或多种实施方式的另一实例，可通过下述的压缩模制过程形成IR透射圆顶：

i.将模具置于200吨的垂直压床中，平板位于压床的顶部和底部以使压床与模具接口；

ii.在模具处于室温时，将大约8-15克的UHMWPE添加到凹陷的模具腔中(例如，可基于IR透射圆顶的期望的壁厚度和可选的边缘厚度改变UHMWPE的量)；

iii.闭合模具并通过被加热至大约216℃的接口板加热圆顶，并且对模具施加大约90吨的力(例如，加热和按压期间大约持续10分钟)；

iv.随后利用接口板将模具传导冷却至大约室温(例如在大约10分钟内)，可以以不同的速率冷却模具的两半以辅助将IR透射圆顶优先从模具的一半中分离；及

v.分离模具并移去IR透射圆顶。

本文公开的系统和方法用于为红外成像应用提供红外透射圆顶。例如，根据一种实施方式，公开了一种基于UHMWPE的IR透射圆顶，其为IR成像应用允许足够的IR能量穿过。相比之下，传统的IR透射窗口由昂贵的材料(例如，锗)制成或者不适于IR成像应用(例如，被动IR运动探测器可使用各种类型的小的、厚的IR透射HDPE窗口，其允许简单的运动检测但不足以进行IR成像应用)。

根据一种或多种实施方式，IR透射窗口可提供防风雨的圆顶，其可防尘、防雾和防止磨料碎片(例如，吹走沙子和灰尘，如军事标准环境测试方法和工程指南(例如MIL STD 810E)中规定的那样)，并且在一些实施方式中，IR透射窗口可使IR摄像机的定向方向模糊。IR透射圆顶可通过消除昂贵的传统IR透射窗口、动态密封件和其他防风雨部件而降低IR摄像机的制造成本，并降低IR摄像机的公差需求，并不需要IR摄像机系统的形状(即，如果IR透射圆顶模糊了IR摄像机)美观(即，难以制造)。

尽管已经结合有限数量的实施方式详细描述了本发明，但应该轻易理解到本发明不限制于这些实施方式中。而且，本发明的可以被修改以结合尚未描述的任意数量的变化、改变、替代或等同布置，但符合本发明的精神和范围。此外，尽管已经描述了本发明的各种实施方式，但应该理解，本发明的方面可仅包括一些描述的实施方式。因此，本发明的不应该被视为由上述说明书限制，而应该视为仅由随附权利要求的范围限制。

Claims

1.一种设备，包括：

具有主体的红外透射圆顶，该主体提供中空的半球形圆顶；

其中，主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且

其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内红外成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

2.如权利要求1的设备，包括：

壳体；

连接到壳体的镜头；

壳体内的红外探测器；

其中，壳体、镜头和红外探测器包括红外摄像机；并且

其中，红外透射圆顶连接到红外摄像机，从而红外探测器配置为接收穿过镜头和红外透射圆顶的红外能量。

3.如权利要求1的设备，其中，红外透射圆顶的壁厚度与直径之比大约为0.004或更小，并且壁厚度等于或大于大约0.005英寸。

4.如权利要求1的设备，其中，壁厚度在由pi/16多面角限定的任何毗连区内的峰-峰变化大约为0.0001英寸或更小，主体的壁厚度的变化为大约0.001英寸或更小，并且，主体的曲率半径与在由pi/16多面角限定的任意毗连区域中的平均曲率半径之间的偏差大约为10％或更小。

5.如权利要求1的设备，包括：

边缘，形成为主体的一部分并沿着主体的边沿形成；

其中，边缘由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；并且

其中，边缘的壁厚度大于0.010英寸。

6.如权利要求5的设备，其中，边缘包括至少部分地封装在超高分子量或特高分子量聚乙烯材料中的金属环。

7.如权利要求5的设备，其中，边缘包括阶梯状部分或弯曲形状部分以与红外探测器的外壳的相应部分匹配，该红外探测器配置为基于穿过红外透射圆顶的红外能量捕获红外图像。

8.如权利要求1的设备，其中，主体由超高分子量聚乙烯材料和特高分子量聚乙烯材料制成。

9.如权利要求1的设备，其中，超高分子量聚乙烯材料和/或特高分子量聚乙烯材料包括添加剂以提供防紫外线功能。

10.如权利要求9的设备，其中，添加剂包括硫化锌、二氧化钛、氧化锌、低聚受阻胺光稳定剂和/或受阻胺光稳定剂。

11.如权利要求1的设备，包括层叠在主体上的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料的薄板，其中，薄板的壁厚度等于或小于主体的壁厚度，并且薄板包括添加剂以提供防紫外线功能和/或对可见波长半透明，并且其中，红外透射圆顶为大约8-13微米范围内的红外波长提供大于大约65％的透射比。

12.如权利要求1的设备，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料包括添加剂，从而红外透射圆顶大体上对可见波长是半透明的，并且为大约8-13微米范围内的红外波长提供大于大约65％的透射比。

13.如权利要求12的设备，其中，添加剂包括硅材料。

14.如权利要求1的设备，其中，该设备包括红外摄像机系统，该红外摄像机系统在壳体内具有红外探测器，其中，红外透射圆顶连接到壳体以允许壳体外部的红外能量穿过并到达红外探测器。

15.如权利要求1的设备，其中，该装置包括具有壳体的红外摄像机、连接到壳体的镜头以及位于壳体内的红外探测器，并且其中，红外透射圆顶通过可连接到镜头而连接到红外摄像机，从而允许红外摄像机外部的红外能量穿过红外透射圆顶和镜头并到达红外探测器。

16.如权利要求15的设备，其中，红外透射圆顶可连接到镜头作为保护性镜头盖。

17.一种用于红外透射圆顶的压缩模具，该压缩模具包括：

具有凸起部分的第一模具部分；以及

具有凹陷部分的第二模具部分，该凹陷部分对应于第一模具部分的凸起部分；

其中，位于凹陷部分中的凸起部分被配置为提供凸起部分和凹陷部分之间的大约0.012英寸或更小的缝隙，从而位于凸起部分和凹陷部分之间的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料在升高的温度和施加到压缩模具上的压缩力之下形成壁厚度等于或小于大约0.012英寸的红外透射圆顶。

18.如权利要求17的压缩模具，其中，凸起部分和凹陷部分的表面精修被磨光以处于大约8L-4L之间。

19.如权利要求17的压缩模具，其中，使凸起部分和凹陷部分成形，以使得红外透射圆顶的壁厚度与直径之比大约为0.004或更小。

20.如权利要求17的压缩模具，其中，使凸起部分和凹陷部分成形，以使得壁厚度在由pi/16多面角限定的任何毗连区内的峰-峰变化大约为0.0001英寸或更小，主体的壁厚度变化为大约0.001英寸或更小，并且，主体的曲率半径与在由pi/16多面角限定的任意毗连区域中的平均曲率半径之间的偏差大约为10％或更小。

21.一种红外摄像机系统，包括：

连接到红外摄像机系统的镜头；

连接到红外摄像机系统的红外透射圆顶；及

图像捕获元件，配置为接收穿过红外透射圆顶和镜头的红外能量并提供红外热图像数据；

其中，红外透射圆顶包括：

提供中空的半球形圆顶的主体，该主体由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料制成；及

其中，主体的壁厚度等于或小于大约0.012英寸，以允许为了在大约3-14微米的波长范围内的红外热成像，穿过主体到达镜头的红外能量透射比大于大约65％。

22.如权利要求21的红外摄像机系统，包括：

处理元件，配置为控制图像捕获元件并处理红外热图像数据；

连接到处理元件的存储元件，配置为存储处理过的红外热图像数据；

显示元件，配置为显示处理过的红外热图像数据；并且

其中，红外透射圆顶的壁厚度与直径之比大约为0.004或更小，并且壁厚度等于或大于大约0.005英寸。

23.如权利要求21的红外摄像机系统，其中，壁厚度在由pi/16多面角限定的任何毗连区内的峰-峰变化大约为0.0001英寸或更小，主体的壁厚度变化为大约0.001英寸或更小，并且，主体的曲率半径与在由pi/16多面角限定的任意毗连区域中的平均曲率半径之间的偏差大约为10％或更小。

24.如权利要求21的红外摄像机系统，其中，超高分子量聚乙烯材料和/或特高分子量聚乙烯材料包括添加剂以提供防紫外线功能，并且其中，红外透射圆顶连接到镜头。

25.一种形成红外透射圆顶的方法，该方法包括：

在压缩模具内提供超高分子量或特高分子量聚乙烯材料以形成红外透射圆顶；

增加压缩模具的温度；

通过压缩模具对超高分子量或特高分子量聚乙烯材料施加压力；

降低压缩模具的温度；及

从压缩模具中移去超高分子量或特高分子量聚乙烯材料，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料已经成形以提供中空的半球形圆顶，其具有壁厚度等于或小于大约0.012英寸的主体。

26.如权利要求25的方法，其中，红外透射圆顶被配置为包围红外摄像机系统的至少一部分，并且红外透射圆顶为了在大约3-14微米的波长范围内由红外摄像机系统红外热成像，穿过主体的红外透射比大于大约65％。

27.如权利要求26的方法，还包括将红外透射圆顶连接到红外摄像机系统以至少包围红外摄像机系统的镜头表面。

28.如权利要求25的方法，包括：

检查主体：

向主体中具有不期望性质的某些区域添加额外量的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料；及

重复增加、施加和降低操作，然后从压缩模具移去由超高分子量或特高分子量聚乙烯材料形成的红外透射圆顶。

29.如权利要求25的方法，其中，在压缩模具内提供超高分子量或特高分子量聚乙烯材料是通过粉末涂层方法进行的。

30.如权利要求25的方法，其中，红外透射圆顶的壁厚度与直径之比大约为0.004或更小，壁厚度等于或大于大约0.005英寸，壁厚度在由pi/16多面角限定的任何毗连区内的峰-峰变化大约为0.0001英寸或更小，主体的壁厚度变化为大约0.001英寸或更小，并且，主体的曲率半径与在由pi/16多面角限定的任意毗连区域中的平均曲率半径之间的偏差大约为10％或更小，并且红外透射圆顶允许在大约3-14微米的波长范围内的红外成像穿过主体的红外透射比大于大约65％。

31.如权利要求25的方法，其中，超高分子量和/或特高分子量聚乙烯材料包括添加剂以提供防紫外线功能。

32.如权利要求25的方法，包括在中空的半球形圆顶上涂敷超疏水涂层。

33.如权利要求25的方法，包括利用模具表面处理技术处理压缩模具以提供低摩擦力模具表面。

34.如权利要求25的方法，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料包括添加剂，从而红外透射圆顶大体上对可见波长是半透明的，并且为大约8-13微米范围内的红外波长提供大于大约65％的透射比。

35.如权利要求34的方法，其中，添加剂包括硅材料。

36.如权利要求25的方法，其中，其中，使超高分子量或特高分子量聚乙烯材料成形，以提供沿着主体的边沿并且壁厚度大于0.010英寸的边缘。

37.如权利要求36的方法，包括：在压缩模具内提供金属环，其中，该金属环形成为边缘的一部分。

38.如权利要求37的方法，其中，边缘包括阶梯状部分或弯曲形状部分以与红外探测器的外壳的相应部分匹配。

39.如权利要求25的方法，其中，主体由超高分子量聚乙烯材料和特高分子量聚乙烯材料制成。

40.如权利要求25的方法，其中，超高分子量或特高分子量聚乙烯材料包括超高分子量或特高分子量聚乙烯材料的粉末或薄板。

41.如权利要求25的方法，其中，在压缩模具内提供的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料包括围绕超高分子量或特高分子量聚乙烯材料的边沿的切除部分。

42.如权利要求25的方法，包括在主体之上放置额外的超高分子量或特高分子量聚乙烯材料的薄板，其中，该薄板的壁厚度等于或小于主体的壁厚度，并且薄板包括添加剂以提供防紫外线功能和/或对可见波长半透明，其中，红外透射圆顶为大约8-13微米范围内的红外波长提供大于大约65％的透射比。