Welches winzige Objektiv, um den Fokus auf einer winzigen Kamera zu verkürzen?

Ich versuche, eine winzige Kamera für ein winziges wissenschaftliches Experiment einzurichten. Die Kamera ist eine OmniVision OVM6211:

OVM6211

Es ist so ziemlich ein 3-mm-Würfel, der den Bildsensor und alle Linsen enthält. Es hat ein FOV von 90º und kann von etwa 100 mm fokussieren.

Was ich für das Experiment brauche, ist eine viel kürzere Fokusentfernung von etwa 10 mm - 20 mm, und ich dachte, dies könnte durch Hinzufügen eines anderen Objektivs möglich sein.

Winziges wissenschaftliches Experiment

Allerdings kenne ich mich mit Objektiven nicht aus.

Meine Fragen:

  1. Ist es möglich, die Fokusentfernung mit einem einzigen Objektiv um das 5-10-fache zu reduzieren?
  2. Welche Art von Objektiv würde ich brauchen? (Nach welchen Schlüsselwörtern sollte ich suchen?)
  3. Wo bekomme ich so ein Objektiv her?

Anmerkungen:

  • Im Experiment wird die Fokusentfernung fixiert.
  • Mir ist klar, dass das Objektiv nicht in die Kamera passen würde und ich winzige Teile herstellen müsste, um das Objektiv genau an Ort und Stelle zu halten.
  • Ich mache mir keine allzu großen Sorgen um Dinge wie Verzerrungen oder Farbtrennungen, obwohl ich möchte, dass das Bild scharf ist.
  • Die Kamera muss in der Lage sein, das gesamte Objekt zu sehen und benötigt daher den größten Teil ihres 90º-Sichtfelds.
Ich persönlich würde die Begriffe „Brennweite“ und „Fokusentfernung“ verwenden. Wenn Sie anfangen, von "Brennweite" zu sprechen, ist mir weniger klar, worauf Sie sich beziehen.
Was ist die Motivation, den Fokusabstand zu verkürzen? Ich vermute, dass entweder nicht genügend Platz vorhanden ist, um die Kamera 100 mm vom Objekt entfernt zu platzieren, oder dass Sie so nah fokussieren müssen, weil Sie eine höhere Auflösung wünschen.
@null - Es wird in eine kleine Kammer gehen, wo es beobachten wird, was passiert.

Antworten (4)

Sie können eine positive Linse (konvex) vor dem Kameraobjektiv montieren. Eine solche Kombination ermöglicht eine Nahfokussierung. Sie können mit einer preiswerten Lesebrille experimentieren, die Sie in einer Drogerie gekauft haben. Gestern sah ich ein Display in meinem örtlichen Dollar-Laden. Sie kosteten 1,00 $. Sie können sie zum Testen einfach mit der Hand vor das Objektiv Ihrer Kamera halten.

Die Stärke einer Lesebrille ist die Dioptrieneinheit der Brennweite. Eine mit +1 gekennzeichnete Linse entspricht 1d (1 Dioptrie). Die Dioptrie lässt sich leicht in Millimeter umrechnen. 1d = 1/1 x 1000 = 1000 (1000 mm). Wenn Sie ein 1d vor Ihrer Kamera montieren, beträgt der maximale Motivabstand 1000 mm. Montieren Sie ein 0,5d und das Maximum ist 1/0,5 x 1000 = 2000 mm. Montieren Sie a 2d = 1/2 X 1000 = 500 mm. Montieren Sie ein 3d = 1/3 X 1000 = 333 mm. Montieren Sie a 4d = 1/4 X 1000 = 250 mm Montieren Sie a 5d = 200 mm.

Sie können im Internet nach Nahlinsen für Kameras suchen. Bei Edmund Scientific finden Sie, was Sie brauchen.

Da eine +10-Nahaufnahme Sie nur auf 100 mm bringt, können Sie die leistungsstärkeren Lupen verwenden. Eine 10-fache Lupe hat eine Brennweite von 1 Zoll = 25 mm. In Dioptrien ist das 1/25 x 1000 = 40d. Montieren Sie ein 10X vor Ihrem Kameraobjektiv und der Fernfokuspunkt wird 25 mm. Montiere ein 20X, das ist ein 50d. Der Fernfokusabstand beträgt 1/50 x 1000 = 20 mm.

Jede Sammellinse bringt Sie näher an das Ziel, Sie müssen eine kleine Lupe oder Lupe finden (überall online für ein oder zwei Dollar erhältlich).

Tatsächlich entsprechen die Bedingungen einem menschlichen Auge, das versucht, aus nächster Nähe zu fokussieren. Testen Sie das Objektiv, indem Sie es zwischen Ihr Auge und das Motiv platzieren, um zu sehen, ob Sie von 10-20 mm fokussieren können.

Kleine, qualitativ gute Linsen findet man in manchem optischen Zubehör, hier zerlege ich das SkyWatcher-Teleskop-Okular (10mm Brennweite Plössl, besteht aus 2 winzigen Achromaten).

Demontage des SkyWatcher 10 mm Plössl-Okulars

Nun zur Bildqualität ... Ich bezweifle, dass sie mit einem so einfachen Setup perfekt sein kann, versuchen Sie und sehen Sie, ob sie für Ihre Zwecke gut genug ist.

übrigens. Ich mache das die ganze Zeit, mache Makroaufnahmen mit meiner alten Webcam mit festem Fokus.

gewöhnliche Juwelierlupe

Danke für die Antwort. Vielleicht hätte ich das Wort "winzig" betonen sollen. Diese Lupe ist im Vergleich zur Größe der Kamera gigantisch . Und seine Dicke nimmt so ziemlich meinen gesamten Fokusabstand von 10 mm bis 20 mm ein. Verengt das nicht auch das Sichtfeld?
Ein verringertes Sichtfeld ist der Preis, den man für eine verringerte Fokusentfernung zahlen muss. Sie können nach "Bikonvexlinse" suchen oder die Kamera auseinander nehmen und den Abstand der vorhandenen Linse vom Sensor vergrößern.
das scheinbare FOV wird nicht unbedingt reduziert, stellen Sie einfach sicher, dass Ihr zusätzlicher Linsendurchmesser groß genug ist. Einzellinsen begrenzen jedoch bekanntermaßen die Bildqualität weiter von der Mitte entfernt. Sowohl für eine gute Qualität als auch für ein großes FOV benötigen Sie ein komplexeres optisches System, das in Ihrem Fall wahrscheinlich nicht praktikabel ist. Es wäre schön, Ihr Kameraobjektiv fokussierbar zu machen, wie von Xiota empfohlen, aber die Kamerabaugruppe scheint so winzig und integriert zu sein, dass sie wahrscheinlich auch nicht praktisch ist :-(

Möglicherweise können Sie die 100-mm-Fokussierentfernung mit Spiegeln um das Objekt wickeln.

Ich hatte viel Glück mit geformten asphärischen Kunststofflinsen. Edmund Optics ist eine ausgezeichnete Quelle:

https://www.edmundoptics.com/f/Precision-Molded-Aspheric-Lenses/14752/

Sie haben Linsen mit einem Durchmesser von nur 1 mm, obwohl es mehr Optionen um 5 bis 6 mm gibt.

Welches winzige Objektiv, um den Fokus auf einer winzigen Kamera zu verkürzen?
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