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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der optischen Abbildung, insbesondere eine Festbrennweite und eine 3CCD-Kamera, die die Festbrennweite umfasst.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Mit der Perfektionierung des 3CCD-Systems können Prismen in einer Kamera Licht, das in das Objektiv fällt, in drei Farben aufteilen und dann die Farben an entsprechende CCD-Chips übertragen. Die Farben werden in diesem Prozess präzise aufgezeichnet, sodass Bilder mit zahlreichen hellen und scharfen Details erlangt werden können, um die Anforderungen der professionellen Fotografie zu erfüllen. Strahlenteilende Prismengruppen, die direkt im Lichtweg angeordnet sind, können jedoch eine gewisse Aberration erzeugen, und nur speziell ausgelegte Objektive können eine gewünschte Abbildungswirkung erzielen.
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Optimale Aberrationskorrektur wird im Allgemeinen an der gemeinsamen Fokussierungsposition von Objektiven angewandt, während an einer nächstgelegenen Aufnahmeposition eine Aberration entstehen kann.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festbrennweite bereitzustellen, die speziell für eine 3CCD-Kamera ausgelegt ist, um das Abbildungspotential des 3CCD-Systems auszuschöpfen und die Anforderungen an hohe Auflösung, geringe chromatische Aberration und geringe Verzerrung von Objektiven des 3CCD-Systems zu erfüllen.
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Lösung der Aufgabe
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Technische Lösung
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Die von der Erfindung zum Beheben des genannten technischen Problems angewandte technische Lösung ist wie folgt:
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Eine Festbrennweite für eine 3CCD-Kamera umfasst eine erste konkave Halbmondlinse mit einer negativen Brechwirkung, eine zweite konkave Halbmondlinse mit einer negativen Brechwirkung, eine dritte konkave Halbmondlinse mit einer negativen Brechwirkung, eine erste konvexe Halbmondlinse mit einer positiven Brechwirkung, eine erste bikonvexe Linse mit einer positiven Brechwirkung, eine erste bikonkave Linse mit einer negativen Brechwirkung, eine einstellbare Blende, eine vierte konkave Halbmondlinse mit einer negativen Brechwirkung, eine zweite konvexe Halbmondlinse mit einer positiven Brechwirkung, eine dritte konvexe Halbmondlinse mit einer positiven Brechwirkung, eine zweite bikonvexe Linse mit einer positiven Brechwirkung, eine dritte bikonvexe Linse mit einer positiven Brechwirkung und eine fünfte konkave Halbmondlinse mit einer negativen Brechwirkung, wobei die erste konkave Halbmondlinse, die zweite konkave Halbmondlinse, die dritte konkave Halbmondlinse, die erste konvexe Halbmondlinse, die erste bikonvexe Linse, die erste bikonkave Linse, die einstellbare Blende, die vierte konkave Halbmondlinse, die zweite konvexe Halbmondlinse, die dritte konvexe Halbmondlinse, die zweite bikonvexe Linse, die dritte bikonvexe Linse und die fünfte konkave Halbmondlinse nacheinander von einer Motivseite zu einer Bildseite koaxial angeordnet sind.
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Wahlweise sind die erste bikonvexe Linse und die erste bikonkave Linse verkittet, um eine erste verkittete Linse zu bilden, die vierte konkave Halbmondlinse und die zweite konvexe Halbmondlinse sind verkittet, um eine zweite verkittete Linse zu bilden, und die dritte bikonvexe Linse und die fünfte konkave Halbmondlinse sind verkittet, um eine dritte verkittete Linse zu bilden.
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Wahlweise ist eine objektseitige Fläche der ersten konkaven Halbmondlinse eine konvexe Fläche, eine objektseitige Fläche der zweiten konkaven Halbmondlinse ist eine konvexe Fläche, eine objektseitige Fläche der dritten konkaven Halbmondlinse ist eine konvexe Fläche, eine objektseitige Fläche der ersten konvexen Halbmondlinse ist eine konkave Fläche, eine objektseitige Fläche der zweiten verkitteten Linse ist eine konkave Fläche und eine objektseitige Fläche der dritten konvexen Halbmondlinse ist eine konkave Fläche.
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Wahlweise erfüllt der Abstand d1-2 zwischen der ersten konkaven Halbmondlinse und der zweiten konkaven Halbmondlinse 0,12<d1-2/EFL<0,14, der Abstand d2-3 zwischen der zweiten konkaven Halbmondlinse und der dritten konkaven Halbmondlinse erfüllt 0,08<d2-3/EFL<0,12, der Abstand d3-4 zwischen der dritten konkaven Halbmondlinse und der ersten konvexen Halbmondlinse erfüllt 0,12<d3-4/EFL<0,16, der Abstand d4-56 zwischen der ersten konvexen Halbmondlinse und der ersten verkitteten Linse erfüllt 0,45<d4-56/EFL<0,49, der Abstand d56-78 zwischen der ersten verkitteten Linse und der zweiten verkitteten Linse erfüllt 1,12<d45-78/EFL<1,16, der Abstand d78-9 zwischen der zweiten verkitteten Linse und der dritten konvexen Halbmondlinse erfüllt 0,003<d1-2/EFL<0,004, der Abstand d9-10 zwischen der dritten konvexen Halbmondlinse und der zweiten bikonvexen Linse erfüllt 0,002<d9-10/EFL<0,005, der Abstand d10-11/12 zwischen der zweiten bikonvexen Linse und der dritten verkitteten Linse erfüllt 0,003<d10-11/12/EFL<0,005 und der Abstand d11/12-I zwischen der dritten verkitteten Linse und einer Bildfläche erfüllt 1,20<d11/12-I/EFL<1,40, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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Wahlweise weist die Festbrennweite einen Winkel von 55° auf.
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Wahlweise erfüllen der Abstand D1 zwischen der einstellbaren Blende und der dritten konvexen Halbmondlinse und der Abstand D2 zwischen der fünften konkaven Halbmondlinse und der Bildfläche 1,5<(D1+D2)/EFL<2,5, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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Wahlweise erfüllt die Festbrennweite 0,4<y/EFL<0,6, wobei y die halbe Bildhöhe der Festbrennweite ist und EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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Wahlweise erfüllt die maximale freie Apertur der Festbrennweite Fno<3, wobei Fno die F-Zahl der Festbrennweite ist.
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Wahlweise erfüllt die Schnittweite BFL der Festbrennweite BFL/EFL>1,2, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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Wahlweise erfüllt die Gesamtlänge TTL der Festbrennweite TTL/EFL<6, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine 3CCD-Kamera, die die obenstehende Festbrennweite umfasst.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Vorteilhafte Wirkungen
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Die Erfindung weist die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf: das Objektiv weist die Eigenschaften einer hohen Auflösung, geringen chromatischen Aberration, geringen Verzerrung und dergleichen auf; das Optiksystem wendet eine Floating-Fokus-Struktur an, wodurch die Definition von Bildern innerhalb eines bestimmten Arbeitsbereichs verbessert werden kann, und optoelektronische Signale können für eine 1/2"3CCD-Farbkamera zum Erzielen scharfer und natürlicher Farbbilder bereitgestellt werden.
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Figurenliste
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Kurzbeschreibung der mehreren Ansichten der Zeichnungen
- 1 ist ein Strukturdiagramm einer Festbrennweite einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ist eine Darstellung des optischen Wegs der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung;
- 3 ist ein axiales sphärisches Aberrationsdiagramm der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ist ein axiales chromatisches Aberrationsdiagramm der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung;
- 5 ist ein Punktdiagramm der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung;
- 6 ist ein MTF-Kurvendiagramm der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung;
- 7 ist ein Diagramm der relativen Beleuchtungsstärke der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- A-1, erste konkave Halbmondlinse; A-2, zweite konkave Halbmondlinse; A-3, dritte konkave Halbmondlinse;
- A-4, erste konvexe Halbmondlinse; A-5, erste bikonvexe Linse; A-6, erste bikonkave Linse;
- A-7, vierte konkave Halbmondlinse; A-8, zweite konvexe Halbmondlinse; A-9, dritte konvexe Halbmondlinse;
- A-10, zweite bikonvexe Linse; A-11, dritte bikonvexe Linse; A-12, fünfte konkave Halbmondlinse.
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Ausführungsformen
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Der technische Inhalt, die Aufgaben und Wirkungen der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den Ausführungsformen und begleitenden Zeichnungen erörtert.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Festbrennweite für eine 3CCD-Kamera in dieser Ausführungsform der Erfindung eine erste konkave Halbmondlinse A-1 mit einer negativen Brechwirkung, eine zweite konkave Halbmondlinse A-2 mit einer negativen Brechwirkung, eine dritte konkave Halbmondlinse A-3 mit einer negativen Brechwirkung, eine erste konvexe Halbmondlinse A-4 mit einer positiven Brechwirkung, eine erste bikonvexe Linse A-5 mit einer positiven Brechwirkung, eine erste bikonkave Linse A-6 mit einer negativen Brechwirkung, eine einstellbare Blende, eine vierte konkave Halbmondlinse A-7 mit einer negativen Brechwirkung, eine zweite konvexe Halbmondlinse A-8 mit einer positiven Brechwirkung, eine dritte konvexe Halbmondlinse A-9 mit einer positiven Brechwirkung, eine zweite bikonvexe Linse A-10 mit einer positiven Brechwirkung, eine dritte bikonvexe Linse A-11 mit einer positiven Brechwirkung, und eine fünfte konkave Halbmondlinse A-12 mit einer negativen Brechwirkung, wobei die erste konkave Halbmondlinse A-1, die zweite konkave Halbmondlinse A-2, die dritte konkave Halbmondlinse A-3, die erste konvexe Halbmondlinse A-4, die erste bikonvexe Linse A-5, die erste bikonkave Linse A-6, the einstellbare Blende, die vierte konkave Halbmondlinse A-7, die zweite konvexe Halbmondlinse A-8, die dritte konvexe Halbmondlinse A-9, die zweite bikonvexe Linse A-10, die dritte bikonvexe Linse A-11 und die fünfte konkave Halbmondlinse A-12 nacheinander von einer Motivseite zu einer Bildseite koaxial angeordnet sind.
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In einer optionalen Ausführungsform sind die erste bikonvexe Linse A-5 und die erste bikonkave Linse A-6 verkittet, um eine erste verkittete Linse zu bilden, die vierte konkave Halbmondlinse A-7 und die zweite konvexe Halbmondlinse A-8 sind verkittet, um eine zweite verkittete Linse zu bilden, und die dritte bikonvexe Linse A-11 und die fünfte konkave Halbmondlinse A-12 sind verkittet, um eine dritte verkittete Linse zu bilden.
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In einer optionalen Ausführungsform ist eine objektseitige Fläche der ersten konkaven Halbmondlinse A-1 eine konvexe Fläche, eine objektseitige Fläche der zweiten konkaven Halbmondlinse A-2 ist eine konvexe Fläche, eine objektseitige Fläche der dritten konkaven Halbmondlinse A-3 ist eine konvexe Fläche, eine objektseitige Fläche der ersten konkaven Halbmondlinse A-4 ist eine konkave Fläche, eine objektseitige Fläche der zweiten verkitteten Linse ist eine konkave Fläche und eine objektseitige Fläche der dritten konvexen Halbmondlinse A-9 ist eine konkave Fläche.
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In einer optionalen Ausführungsform erfüllt der Abstand d1-2 zwischen der ersten konkaven Halbmondlinse A-1 und der zweiten konkaven Halbmondlinse A-2 0,12<d1-2/EFL<0,14, der Abstand d2-3 zwischen der zweiten konkaven Halbmondlinse A-2 und der dritten konkaven Halbmondlinse A-3 erfüllt 0,08<d2-3/EFL<0,12, der Abstand d3-4 zwischen der dritten konkaven Halbmondlinse A-3 und der ersten konvexen Halbmondlinse A-4 erfüllt 0,12<d3-4/EFL<0,16, der Abstand d4-56 zwischen der ersten konvexen Halbmondlinse A-4 und der ersten verkitteten Linse erfüllt 0,45<d4-56/EFL<0,49, der Abstand d56-78 zwischen der ersten verkitteten Linse und der zweiten verkitteten Linse erfüllt 1,12<d45-78/EFL<1,16, der Abstand d78-9 zwischen der zweiten verkitteten Linse und der dritten konvexen Halbmondlinse erfüllt 0,003<d1-2/EFL<0,004, der Abstand d9-10 zwischen der dritten konvexen Halbmondlinse A-9 und der zweiten bikonvexen Linse A-10 erfüllt 0,002<d9-10/EFL<0,005, der Abstand d10-11/12 zwischen der zweiten bikonvexen Linse A-10 und der dritten verkitteten Linse erfüllt 0,003<d10-11/12/EFL<0,005 und der Abstand d11/12-I zwischen der dritten verkitteten Linse und einer Bildfläche erfüllt 1,20<d11/12-I/EFL<1,40, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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In einer optionalen Ausführungsform weist die Festbrennweite einen Winkel von 55° auf.
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In einer optionalen Ausführungsform erfüllen der Abstand D1 zwischen der einstellbaren Blende und der dritten konvexen Halbmondlinse A-9 und der Abstand D2 zwischen der fünften konkaven Halbmondlinse A-12 und der Bildfläche 1,5<(D1+D2)/EFL<2,5, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist. Somit weist das Optiksystem eine Floating-Fokus-Funktion auf und kann die Definition von Bildern innerhalb eines bestimmten Bereichs verbessern.
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In einer optionalen Ausführungsform erfüllt die Festbrennweite 0,4<y/EFL<0,6, wobei y die halbe Bildhöhe der Festbrennweite ist und EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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In einer optionalen Ausführungsform erfüllt die maximale freie Apertur der Festbrennweite Fno<3, wobei Fno die F-Zahl der Festbrennweite ist.
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In einer optionalen Ausführungsform erfüllt die Schnittweite BFL der Festbrennweite BFL/EFL>1,2, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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In einer optionalen Ausführungsform erfüllt die Gesamtlänge TTL der Festbrennweite TTL/EFL<6, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine 3CCD-Kamera, die die obenstehende Festbrennweite umfasst.
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Die Festbrennweite weist die Eigenschaften einer hohen Auflösung, geringen chromatischen Aberration, geringen Verzerrung und dergleichen auf; das System wendet eine Floating-Fokus-Struktur an, sodass die Definition von Nahaufnahmen verbessert werden kann; und optoelektronische Signale können für eine 1/2"3CCD-Farbkamera zum Erzielen scharfer und natürlicher Farbbilder bereitgestellt werden.
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2 ist eine Darstellung des optischen Wegs der Festbrennweite der Ausführungsform der Erfindung. Wie in 2 zu erkennen ist, kann die Festbrennweite einfallendes Licht verarbeiten und das einfallende Licht auf der Bildfläche sammeln.
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Wie in 3-7 zu erkennen ist, weist die Festbrennweite in dieser Ausführungsform der Erfindung eine gute Leistung auf und kann die tatsächlichen Anforderungen erfüllen.
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Ausführungsform 1:
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Die Daten der Festbrennweite dieser Ausführungsform sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
[Tabelle 1]
Optische Fläche | Radius mm | Dicke oder Abstand mm | Brechungsindex | Abbe-Zahl |
1 | 51,220 | 8,80 | 1,94595 | 17,98 |
2 | 27,006 | 3,437 | | |
3 | 74,631 | 1,900 | 1,59282 | 68,63 |
4 | 36,545 | 2,863 | | |
5 | 302,344 | 1,900 | 1,59282 | 68,63 |
6 | 54,124 | 4,241 | | |
7 | -108,031 | 2,700 | 1,90043 | 37,37 |
8 | -55,993 | 13,517 | | |
9 | 70,329 | 5,570 | 1,90043 | 37,37 |
10 | -35,163 | 5,140 | 1,52345 | 52,26 |
11 | 134,713 | 12,916 | | |
Einstellbare Blende | Unendlich | D1 | | |
13 | -24,246 | 7,750 | 1,90366 | 31,32 |
14 | -762,942 | 5,800 | 1,59282 | 68,63 |
15 | -31,720 | 0,100 | | |
16 | -207,470 | 4,600 | 1,59282 | 68,63 |
17 | -46,119 | 0,100 | | |
18 | 190,902 | 4,990 | 1,59282 | 68,63 |
19 | -70,879 | 0,100 | | |
20 | 58,095 | 8,370 | 1,59282 | 68,63 |
21 | -55,663 | 2,100 | 1,90043 | 37,37 |
22 | -486,488 | D2 | | |
Bildfläche | Unendlich | | | |
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Dabei stellen die Zahlen 1-22 nacheinander den Abstand zwischen benachbarten optischen Flächen der Linsen von der Motivseite zur Bildseite dar (bei zwei optischen Flächen derselben Linse stellen die Zahlen die Dicke der Linse dar). Die Dicke oder der Abstand ,,D1" und ,,D2" stellen den Abstand zwischen zwei Flächen dar, wenn das Objektiv in unterschiedlichen Abständen arbeitet, und sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Tabelle 2
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[Tabelle 2]
Dicke | Brennweite 800 (mm) | Brennweite 1000 (mm) | Brennweite 1200 (mm) |
D1 | 19,603 | 19,809 | 19,950 |
D2 | 37,387 | 37,181 | 37,040 |
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In dieser Ausführungsform beträgt die Brennweite der Festbrennweite 28,5 mm, weshalb die Festbrennweite die meisten Anforderungen erfüllen kann.
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In dieser Ausführungsform beträgt die maximale freie Apertur (F-Zahl) der Festbrennweite 2,8 und erfüllt Fno<3, wobei Fno die F-Zahl des Optiksystems ist.
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In dieser Ausführungsform beträgt der Winkel der Festbrennweite 55°.
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In dieser Ausführungsform ist die Festbrennweite mit einem 1/8"-CCD kombiniert und weist eine halbe Bildhöhe von 15 mm und y/EFL=0,526 auf, was 0,4<y/EFL<0,6 erfüllt, wobei y die halbe Bildhöhe des Optiksystems ist und EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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In dieser Ausführungsform beträgt die Schnittweite BFL der Festbrennweite 37,039 mm, BFL/EFL=1,299, was BFL/EFL>1,2 erfüllt, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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In dieser Ausführungsform beträgt die Gesamtlänge TTL der Festbrennweite 167 mm, TTL/EFL=5,86, was TTL/EFL<6 erfüllt, wobei EFL die Brennweite der Festbrennweite ist.
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In dieser Ausführungsform weist die Festbrennweite auf bei Kombination mit einem 1/8"-CCD eine Auflösung von 150.000.00 Pixeln.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und sollen die Erfindung in keiner Weise einschränken. Ein Fachmann kann auf Grundlage des oben offenbarten technischen Inhalts bestimmte Änderungen und Abwandlungen vornehmen, um gleichwertige Ausführungsformen zu erzielen, ohne vom Inhalt der technischen Lösung der Erfindung abzuweichen. Alle einfachen Änderungen, gleichwertigen Variationen und Abwandlungen der obenstehenden Ausführungsformen, die gemäß dem technischen Gedanken der Erfindung erzielt werden, fallen ebenfalls in den Umfang der technischen Lösungen der Erfindung.