DE102006037895A1

DE102006037895A1 - Kamera und Objektiv für die digitale Bildverarbeitung

Info

Publication number: DE102006037895A1
Application number: DE102006037895A
Authority: DE
Inventors: Hamid Dr. Valipour
Original assignee: Docter Optics SE
Current assignee: Docter Optics SE
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2007-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kamera (1), insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, mit einem Objektiv (10) zur Abbildung eines Objektes (20) auf einen Lichtsensor (2), wobei das Objektiv (10) eine dem Objekt (20) zuzuwendende Objektlinse (11), eine dem Lichtsensor (2) zugewandte Bildlinse (14) aufweist, und wobei eine dem Objekt (20) zuzuwendende Oberfläche (111) der Objektlinse (11) konkav ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Lichtsensor (2) zugewandte Oberfläche (140) der Bildlinse (14) derart konvex mit einem Krümmungsradius R¶140¶ gekrümmt ist, dass gilt: DOLLAR F1 wobei d der Abstand zwischen dem Lichtsensor (2) und der dem Lichtsensor (2) zugewandten Oberfläche (140) der Bildlinse (14) ist, wobei NA die numerische Apertur des Objektivs (10) ist, und wobei DB der Bildkreisdurchmesser des Lichtsensors (2) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Objektiv, insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, zur Abbildung eines Objektes in eine Bildebene. Diese Abbildung soll insbesondere digitalisiert werden.

Die DE 38 24 969 C2 offenbart ein Objektiv für den Infrarot- und den sichtbaren Wellenlängenbereich mit einer sammelnden Linse, auf deren einer Oberfläche ein Hologramm vorgesehen ist, das im wesentlichen die Form einer Fresnellinse aufweist und zur Korrektur der Aberrationen ausgebildet ist.

Die DE 693 28 440 T2 offenbart eine Infrarot-Kamera mit einer optische Anordnung, um Licht/Infrarotstrahlung in ein Brennebenen-Feld von infrarotempfindlichen Mikrobolometern auf einem Halbleitersubstrat zu lenken.

Die JP 2000171697 A , die EP 1 387 199 B1 und die US 6 249 374 B1 offenbaren Objektive mit meniskusförmigen Linsen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Objektiv bzw. eine verbesserte Kamera, insbesondere für Infrarotlicht und sichtbares Licht, anzugeben. Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, ein besonderes für die Erkennung der Umgebung eines Kraftfahrzeuges geeignetes Objektiv bzw. eine entsprechende Kamera anzugeben.

Dabei ist es insbesondere wünschenswert, ein verbessertes für den Einsatz von logarithmischen Lichtsensoren geeignetes Objektiv anzugeben. Es ist insbesondere wünschenswert, insbesondere bei hoher Auflösung des Objektivs insbesondere im gesamten Bildfeld und insbesondere bei hoher Dynamik des Lichtssensors (sehr helle und dunkle Bereiche eines Bildes sollen gleichzeitig erfasst werden) Geisterbilder zu vermeiden.

Es ist insbesondere wünschenswert, ein Objektiv mit einer hohen Öffnung und insbesondere mit einer hohen Lichtausbeute anzugeben.

Es ist insbesondere wünschenswert, ein kompaktes und robustes Objektiv anzugeben.

Es ist insbesondere wünschenswert, ein Objektiv mit niedriger Verzeichnung anzugeben.

Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Kamera, insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, mit einen Lichtsensor und mit einem Objektiv zur Abbildung eines Objektes auf den Lichtsensor gelöst, wobei das Objektiv eine dem Objekt zuzuwendende Objektlinse, eine dem Lichtsensor zugewandte Bildlinse aufweist, wobei eine dem Objekt zuzuwendende Oberfläche der Objektlinse konkav ist, und wobei die dem Lichtsensor zugewandte Oberfläche der Bildlinse derart konvex mit einem Krümmungsradiums R₁₄₀ gekrümmt ist, dass gilt:

wobei d der Abstand zwischen dem Lichtsensor und der dem Lichtsensor zugewandten Oberfläche der Bildlinse ist, wobei NA die numerische Apertur des Objektivs ist, und wobei DB der Bildkreisdurchmesser des Lichtsensors ist. Ein Bildkreisdurchmesser ist im Sinne der Erfindung insbesondere der Durchmesser eines imaginären Kreises, der gerade noch den Lichtsensor vollständig überdeckt. Ein Bildkreisdurchmesser ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Bilddiagonale.

Eine Oberfläche einer Linse soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine optisch wirksame Oberfläche dieser Linse sein.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Objektiv, insbesondere zur Verwendung in einer vorgenannten Kamera, zur Abbildung eines Objektes in eine Bildebene gelöst, wobei das Objektiv eine dem Objekt zuzuwendende Objektlinse und eine der Bildebene zuzuwendende Bildlinse aufweist, und wobei die dem Objekt zuzuwendende Oberfläche der Objektlinse konkav ist, und wobei die der Bildebene zuzuwendende Oberfläche der Bildlinse derart konvex mit einem Krümmungsradiums R₁₄₀ gekrümmt ist, dass gilt:

vorteilhafterweise dass gilt:

wobei d der Abstand zwischen dem Lichtsensor und der dem Lichtsensor zugewandten Oberfläche der Bildlinse ist, und wobei NA die numerische Apertur des Objektivs ist.

Eine Abbildung eines Objektes in einer Bildebene soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine hochauflösende Abbildung ohne Geisterbilder bzw. ohne Reflexbilder sein.

Eine Abbildung eines Objektes in einer Bildebene soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Abbildung im Infrarotbereich und/oder im sichtbaren Bereich sein oder umfassen. Eine Abbildung eines Objektes im Sinne der Erfindung bildet insbesondere (auch) von dem Objekt ausgesandtes bzw. reflektiertes Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht ab.

Das vorgenannte Objektiv ist insbesondere für Infrarotkameras bzw. infrarotfähige Kameras geeignet. Das vorgenannte Objektiv ist insbesondere für Kameras mit logarithmischen Lichtsensoren geeignet. Das vorgenannte Objektiv ist insbesondere für Kameras mit festem Focus und/oder für Kameras für industrielle Anwendungen geeignet. Das vorgenannte Objektiv (bzw. die vorgenannte Kamera) ist z.B. für Anwendungen geeignet, wie sie in der DE 100 33 599 B4 , der DE 101 15 665 A1 , der DE 102 17 843 A1 oder der DE 102 28 638 A1 offenbart sind.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein, insbesondere hochauflösendes, insbesondere reflexbildfreies, Objektiv, insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, zur, insbesondere für eine Digitalisierung vorgesehenen, Abbildung eines Objektes in eine Bildebene gelöst, wobei das Objektiv eine dem Objekt zuzuwendende Objektlinse, eine der Bildebene zuzuwendende Bildlinse und zumindest eine zwischen der Objektlinse und der Bildlinse angeordnete erste Mittellinse aufweist, und wobei eine dem Objekt zuzuwendende Oberfläche der Objektlinse konkav ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Objektlinse eine, insbesondere negative, meniskusartige bzw. meniskusförmige Linse. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Bildlinse eine positive Linse bzw. eine Sammellinse. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Mittellinse eine negative Linse bzw. eine Streulinse.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Objektiv zwischen der Objektlinse und der ersten Mittellinse eine zweite, vorteilhafterweise als positive Linse bzw. Sammellinse ausgestaltete, Mittellinse auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Objektiv außer der Objektlinse und der Bildlinse nicht mehr als zwei Mittellinsen auf.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine dem Objekt abzuwendende Oberfläche der Objektlinse.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt das Verhältnis
eines zur optischen Achse der Objektlinse parallelen Abstandes zwischen einer Position am Rand der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche, zwischen dem Rand der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche oder zwischen einem wesentlichen Teil des Randes der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche und dem Mittelpunkt der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche oder dem (virtuellen) Schnittpunkt der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche mit der optischen Achse der Objektlinse
zum
Durchmesser der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche
0,14 bis 0,18, insbesondere 0,15 bis 0,17.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Betrag des Krümmungsradius der dem Objekt abzuwendenden Oberfläche der Objektlinse 90% bis 130%, insbesondere 100% bis 120% des Betrages des Krümmungsradius der dem Objekt zuzuwendenden Oberfläche der Objektlinse.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung liegt der Bereich abbildbaren Lichts in einem Bereich zwischen in etwa 400nm und in etwa 900nm.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Kamera, insbesondere eine Infrarotkamera mit einem eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden Objektiv gelöst, wobei die Kamera einen in der Bildebene angeordneten Lichtsensor aufweist. Der Lichtsensor ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als logarithmischer Lichtsensor ausgestaltet. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist mittels des Lichtsensors Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht erkennbar bzw. messbar.

Die erfindungsgemäße Kamera bzw. das erfindungsgemäße Objektiv kann z.B. in Verbindung mit einer Infrarotlichtquelle verwendet werden. Mögliche Infrarotlichtquellen sind z.B. in der DE 102 17 843 A1 und der DE 100 47 207 A1 offenbart.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer zum Einsatz als Infrarotkamera geeigneten Kamera,

2 den Verlauf von von einem Punkt eines Objektes abgestrahlten Lichtstrahlen durch das Objektiv gemäß 1,

3 den Verlauf von von einem weiteren Punkt des Objektes abgestrahlten Lichtstrahlen durch das Objektiv gemäß 1,

4 den Verlauf von von einem weiteren Punkt des Objektes abgestrahlten Lichtstrahlen durch das Objektiv gemäß 1,

5 den Verlauf von von einem weiteren Punkt des Objektes abgestrahlten Lichtstrahlen durch das Objektiv gemäß 1,

6 den Verlauf von von einem weiteren Punkt des Objektes abgestrahlten Lichtstrahlen durch das Objektiv gemäß 1,

7 ein Ausführungsbeispiel einer meniskusartigen bzw. meniskusförmigen Objektlinse,

8 die MTF des Objektivs gemäß 1

9 ein Ausführungsbeispiel für einen Bildkreisdurchmesser und

10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Bildkreisdurchmesser.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer zum Einsatz als Infrarotkamera geeigneten Kamera 1. Die Kamera umfasst ein Objektiv 10, insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, zur Abbildung eines Objektes 20 in eine Bildebene. Das Objektiv 10 umfasst eine dem Objekt 20 zuzuwendende meniskusartige bzw. meniskusförmige Objektlinse 11, eine der Bildebene zuzuwendende als positive Linse bzw. Sammellinse ausgestaltete Bildlinse 14, eine zwischen der Objektlinse 11 und der Bildlinse 14 angeordnete als positive Linse bzw. Sammellinse ausgestaltete Mittellinse 12 und eine zwischen der Objektlinse 11 und der Bildlinse 14 angeordnete als negative Linse bzw. Streulinse ausgestaltete Mittellinse 13.
Die Kamera 1 umfasst einen in der Bildebene angeordneten logarithmischen Lichtsensor 2, mittels dessen ein Abbild bzw. dessen Infrarotlichtabbild des Objektes aufnehmbar ist. Ein von dem logarithmischen Lichtsensor 2 ausgegebenes Signal ist von einer digitalen Datenverarbeitung 3 bzw. Auswertung verarbeitbar und als digitales Bildsignal über eine Schnittstelle 4 ausgebbar.
Die dem Lichtsensor 2 zugewandte Oberfläche 140 der Bildlinse 14 ist derart konvex mit einem Krümmungsradiums R₁₄₀ gekrümmt, dass gilt:
wobei d der Abstand zwischen dem Lichtsensor 2 und der dem Lichtsensor 2 zugewandten Oberfläche 140 der Bildlinse 14 ist, wobei NA die numerische Apertur des Objektivs 10 ist, und wobei DB der Bildkreisdurchmesser des Lichtsensors 2 ist. Der Bildkreisdurchmesser soll dabei der Durchmesser eines imaginären Kreises sein, der gerade noch den Lichtsensor 2 vollständig überdeckt. 9 und 10 zeigen Ausführungsbeispiele für einen derartigen Bildkreisdurchmesser, wobei der imaginäre Kreis strichpunktiert dargestellt ist, und wobei Bezugszeichen 2' bzw. DB' alternative Ausgestaltungen des Lichtsensors 2 bzw. des Bildkreisdurchmessers DB bezeichnen. Der Bildkreisdurchmesser DB beträgt in Bezug auf die Kamera 1 mindestens 6mm, vorteilhafterweise mindestens 8mm.
Mit Ausnahme der Linsen 11, 12, 13 und 14 und deren Anordnung zueinander sind die Elemente und Abstände in 1 unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente bzw. Abstände übertrieben gegenüber anderen Elementen bzw. Abständen dargestellt, um das Verständnis des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
2 zeigt den Verlauf von Lichtstrahlen 21, die von einem Punkt des Objektes 20 abgestrahlt und auf einen in 1 mit Bezugszeichen P1 bezeichneten Punkt in der Bildebene abgebildet werden. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 15 die optische Achse des Objektivs 10 und der Linsen 11, 12, 13 und 14. 3 zeigt den Verlauf von Lichtstrahlen 22, die von einem Punkt des Objektes 20 abgestrahlt und auf einen in 1 mit Bezugszeichen P2 bezeichneten Punkt in der Bildebene abgebildet werden. 4 zeigt den Verlauf von Lichtstrahlen 23, die von einem Punkt des Objektes 20 abgestrahlt und auf einen in 1 mit Bezugszeichen P3 bezeichneten Punkt in der Bildebene abgebildet werden. 5 zeigt den Verlauf von Lichtstrahlen 24, die von einem Punkt des Objektes 20 abgestrahlt und auf einen in 1 mit Bezugszeichen P4 bezeichneten Punkt in der Bildebene abgebildet werden. 6 zeigt den Verlauf von Lichtstrahlen 25, die von einem Punkt des Objektes 20 abgestrahlt und auf einen in 1 mit Bezugszeichen P5 bezeichneten Punkt in der Bildebene abgebildet werden.
7 zeigt die meniskusartige bzw. meniskusförmige Objektlinse 11. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 110 eine konvexe dem Objekt 20 abzuwendende Oberfläche der Objektlinse 11 und Bezugszeichen 111 eine konkave dem Objekt 20 zuzuwendende Oberfläche der Objektlinse 11. Das Verhältnis H/D
eines zur optischen Achse 15 der Objektlinse 11 parallelen Abstandes H zwischen einer Position am Rand der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111, zwischen dem Rand der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111 bzw. zwischen einem wesentlichen Teil des Randes der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111 und dem Mittelpunkt der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111 bzw. dem (virtuellen) Schnittpunkt der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111 mit der optischen Achse 15 der Objektlinse 11
zum
Durchmesser D der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111
beträgt in vorteilhafter Ausgestaltung 0,14 bis 0,18, insbesondere 0,15 bis 0,17. In dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieses Verhältnis in etwa 0,16.
Der Betrag des Krümmungsradius der dem Objekt 20 abzuwendenden Oberfläche 110 der Objektlinse 11 beträgt Objektlinse 90% bis 130%, insbesondere 100% bis 120%, des Betrages des Krümmungsradius der dem Objekt 20 zuzuwendenden Oberfläche 111 der Objektlinse 11.
Das in den Figuren dargestellte Objektiv 10 besitzt einen Blickwinkel von 26° und eine Brennweite von 17mm. Die Öffnung beträgt 2,4. Das einsatzgemäße Spektrum liegt zwischen 400nm und 900 nm. Die Auflösung beträgt 60% bei 50Lp/mm auf der optischen Achse 15 und 50% bei 50Lp/mm auf dem Bilddurchmesser. Das Objektiv ist bezüglich möglicher Reflexbilder vollständig korrigiert. Dabei gibt es weder Reflexbilder innerhalb des Objektivs noch Reflexbilder zwischen den Linsenoberflächen und der Bildebene. Das in den Figuren dargestellte Objektiv 10 erzeugt keine Geisterbilder, besitzt jedoch eine hohe Leistung bzw. Auflösung im gesamten Bildfeld, eine sehr gute Farbkorrektur und eine niedrige Verzeichnung.
8 zeigt die MTF (= Mudulations-Transmissions-Funktion) des Objektivs 10 als Maß für dessen Leistung. Dabei ist die MTF (auf der Ordinate) aufgetragen über Linien pro mm (Abszisse). Bezugszeichen 41 bezeichnet die theoretische Auflösung des Objektivs 10 in tangentialer Richtung. Bezugszeichen 41 bezeichnet die theoretische Auflösung des Objektivs 10 in sagitaler Richtung. Bezugszeichen 42 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in tangentialer Richtung bei 0°. Bezugszeichen 52 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in sagitaler Richtung bei 0°. Bezugszeichen 43 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in tangentialer Richtung bei 6°. Bezugszeichen 53 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in sagitaler Richtung bei 6°. Bezugszeichen 44 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in tangentialer Richtung bei 9°. Bezugszeichen 54 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in sagitaler Richtung bei 9°. Bezugszeichen 45 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in tangentialer Richtung bei 11°. Bezugszeichen 55 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in sagitaler Richtung bei 11°. Bezugszeichen 46 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in tangentialer Richtung bei 13°. Bezugszeichen 56 bezeichnet die Auflösung des Objektivs 10 in sagitaler Richtung bei 13°.

Claims

Kamera (1), insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, mit einem Lichtsensor (2) und mit einem Objektiv (10) zur Abbildung eines Objektes (20) auf den Lichtsensor (2), wobei das Objektiv (10) eine dem Objekt (20) zuzuwendende Objektlinse (11), eine dem Lichtsensor (2) zugewandte Bildlinse (14) aufweist, und wobei eine dem Objekt (20) zuzuwendende Oberfläche (111) der Objektlinse (11) konkav ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Lichtsensor (2) zugewandte Oberfläche (140) der Bildlinse (14) derart konvex mit einem Krümmungsradiums R₁₄₀ gekrümmt ist, dass gilt:
wobei d der Abstand zwischen dem Lichtsensor (2) und der dem Lichtsensor (2) zugewandten Oberfläche (140) der Bildlinse (14) ist, wobei NA die numerische Apertur des Objektivs (10) ist, und wobei DB der Bildkreisdurchmesser des Lichtsensors (2) ist.
Kamera (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektlinse (11) eine, insbesondere negative, meniskusförmige Linse ist.
Kamera (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildlinse (14) eine positive Linse oder eine Sammellinse ist.
Kamera (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (10) zumindest eine zwischen der Objektlinse (11) und der Bildlinse (14) angeordnete erste Mittellinse (13) aufweist.
Kamera (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (10) zwischen der Objektlinse (11) und der ersten Mittellinse (13) eine zweite Mittellinse (12) aufweist.
Kamera (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (10) keine weitere Mittellinse aufweist.
Kamera (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mittellinse (12) eine positive Linse oder eine Sammellinse ist.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mittellinse (13) eine negative Linse oder eine Streulinse ist.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Objekt (20) abzuwendende Oberfläche (110) der Objektlinse (11) konvex ist.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis eines zur optischen Achse (15) der Objektlinse (11) parallelen Abstandes (H) zwischen einer Position am Rand der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111), zwischen dem Rand der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) oder zwischen einem wesentlichen Teil des Randes der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) und dem Mittelpunkt der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) oder dem virtuellen Schnittpunkt der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) mit der optischen Achse (15) der Objektlinse (11) zum Durchmesser (D) der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) 0,14 bis 0,18, insbesondere 0,15 bis 0,17, beträgt.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Krümmungsradius der dem Objekt (20) abzuwendenden Oberfläche (110) der Objektlinse (11) 90% bis 130%, insbesondere 100% bis 120% des Betrages des Krümmungsradius der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) der Objektlinse (11) beträgt.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich abbildbaren Lichts in einem Bereich zwischen in etwa 400nm und in etwa 900nm liegt.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsensor (2) als logarithmischer Lichtsensor ausgestaltet ist.
Kamera (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Lichtsensors (2) Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht erkennbar ist.
Objektiv (10), insbesondere zur Verwendung in einer Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Abbildung eines Objektes (20) in eine Bildebene, wobei das Objektiv (10) eine dem Objekt (20) zuzuwendende Objektlinse (11) und eine der Bildebene zuzuwendende Bildlinse (14) aufweist, und wobei die dem Objekt (20) zuzuwendende Oberfläche (111) der Objektlinse (11) konkav ist, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bildebene zuzuwendende Oberfläche (140) der Bildlinse (14) derart konvex mit einem Krümmungsradiums R₁₄₀ gekrümmt ist, dass gilt:
wobei d der Abstand zwischen dem Lichtsensor (2) und der dem Lichtsensor (2) zugewandten Oberfläche (140) der Bildlinse (14) ist, und wobei NA die numerische Apertur des Objektivs (10) ist.
Objektiv (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektlinse (11) eine, insbesondere negative, meniskusförmige Linse ist.
Objektiv (10) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildlinse (14) eine positive Linse oder eine Sammellinse ist.
Objektiv (10) nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine zwischen der Objektlinse (11) und der Bildlinse (14) angeordnete erste Mittellinse (13) aufweist.
Objektiv (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine zwischen der Objektlinse (11) und der Bildlinse (14) angeordnete erste Mittellinse (13) aufweist.
Objektiv (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es zwischen der Objektlinse (11) und der ersten Mittellinse (13) eine zweite Mittellinse (12) aufweist.
Objektiv (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es keine weitere Mittellinse aufweist.
Objektiv (10) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mittellinse (12) eine positive Linse oder eine Sammellinse ist.
Objektiv (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mittellinse (13) eine negative Linse oder eine Streulinse ist.
Objektiv (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Objekt (20) abzuwendende Oberfläche (110) der Objektlinse (11) konvex ist.
Objektiv (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis eines zur optischen Achse (15) der Objektlinse (11) parallelen Abstandes (H) zwischen einer Position am Rand der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111), zwischen dem Rand der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) oder zwischen einem wesentlichen Teil des Randes der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) und dem Mittelpunkt der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) oder dem virtuellen Schnittpunkt der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) mit der optischen Achse (15) der Objektlinse (11) zum Durchmesser (D) der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) 0,14 bis 0,18, insbesondere 0,15 bis 0,17, beträgt.
Objektiv (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Krümmungsradius der dem Objekt (20) abzuwendenden Oberfläche (110) der Objektlinse (11) 90% bis 130%, insbesondere 100% bis 120% des Betrages des Krümmungsradius der dem Objekt (20) zuzuwendenden Oberfläche (111) der Objektlinse (11) beträgt.
Objektiv (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich abbildbaren Lichts in einem Bereich zwischen in etwa 400nm und in etwa 900nm liegt.