Objektivgröße und Telezentrie

Das Bildfeld (FOV) eines telezentrischen Objektivs wird vom Durchmesser der vorderen Linse begrenzt. Je größer das benötigte Bildfeld ist, desto größer muss auch dieser Linsendurchmesser sein. Bei kleinen Vergrößerungen können telezentrische Objektive sehr groß und schwer werden, da hier große Frontlinsen benötigt werden. Dies kann in Anwendungen mit eingeschränktem Platz zu einem Problem führen. Vor allem bei hohen Vergrößerungen beeinflusst auch die Blendenzahl (f/#) eines Objektivs die Objektivgröße, da die Frontlinsen bei hohem Lichtdurchsatz größer werden. Abbildung 1 zeigt zwei verschiedene telezentrische Objektive mit 4X Vergrößerung und verschiedenen Blendenzahlen. Das Objektiv oben in Abbildung 1 zeigt ein Design bei f/6 und das Objektiv unten bei f/16.

Abbildung 1: Die zwei telezentrischen Objektive mit 4X Vergrößerung bei f/6 (oben) und f/16 (unten) zeigen, wie die f/# die Elementgröße der vorderen Linse beeinflussen kann.

Wenn besonders große Bildfelder benötigt werden, können auch Objektive mit Festbrennweite mithilfe von zusätzlichen Optiken so angepasst werden, dass ein pseudo-telezentrisches Objektiv für ein großes Bildfeld entsteht. Abbildung 2 zeigt ein Festbrennweitenobjektiv mit 25 mm Brennweite, das mit einer Fresnellinse so angepasst wurde, dass sich ein telezentrisches Objektiv mit 8“ Bildfeld ergibt. Diese Art von Anpassung erzeugt stets eine geringere Bildqualität als speziell entwickelte telezentrische Objektive bieten würden, kann aber bei kostenkritischen Anwendungen mit großem Bildfeld, die eigentlich ein telezentrisches Objektiv erfordern, sinnvoll sein. Bezüglich des Arbeitsabstands ergibt sich allerdings eine geringe Flexibilität und es entstehen erhebliche chromatische Aberrationen aufgrund der Fresnellinse.

Abbildung 2: Objektiv mit Festbrennweite angepasst mit einer Fresnellinse zur Erzeugung von Pseudo-Telezentrie.

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