CH241033A - An optical device having at least one deformable refractive surface. - Google Patents

An optical device having at least one deformable refractive surface.

Info

Publication number
CH241033A
CH241033A CH241033DA CH241033A CH 241033 A CH241033 A CH 241033A CH 241033D A CH241033D A CH 241033DA CH 241033 A CH241033 A CH 241033A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
characterized
optical device
liquid
demanding
device according
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Dessauer Friedrich Dr Prof
Original Assignee
Dessauer Friedrich Dr Prof
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dessauer Friedrich Dr Prof filed Critical Dessauer Friedrich Dr Prof
Priority to CH241033T priority Critical
Publication of CH241033A publication Critical patent/CH241033A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/12Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length

Description


   Optische Einrichtung mit mindestens einer deformierbaren brechenden Fläche. An optical device having at least one deformable refractive surface.  Gegenstand der Erfindung ist eine optische Einrichtung mit mindestens einer mittels einer durchsichtigen Membran gebildeten de formierbaren, brechenden Fläche und minde stens einer durch diese Fläche begrenzten, mit durchsichtiger Flüssigkeit gefüllten Kammer. The invention relates to an optical device having at least one formed by means of a transparent membrane de activatable, refractive surface and a minde least through this area limited, filled with a transparent liquid chamber.

     Dieselbe zeichnet sich erfindungsgemäss da durch aus, dass sie Mittel aufweist, um zur Regulierung der Flächenform die Menge der in der Kammer befindlichen Flüssigkeit zu ändern und zum Fixieren dieser Form diese Flüssigkeitsmenge konstant zu setzen. The same is according to the invention is characterized because by that it comprises means to change the amount of liquid in the chamber to stabilize the surface shape and to set this amount of liquid constant for fixing this form.  



   Die Figur zeigt beispielsweise eine Aus führungsform der Einrichtung nach der Er- findung, und zwar der Einfachheit halber eine plankonvexe Linse. The figure shows, for example from a guide die of the device according to the inven- tion, namely the sake of simplicity, a plano-convex lens.  Die ebene Linsen wand 1 besteht aus gewöhnlichem optischem Glas. The planar lenses wall 1 made of ordinary optical glass.  Die Fassung 2 enthält eine Öffnung 3 für die Zufuhr der durchsichtigen Flüssigkeit in die durch die Wand 1 und eine elastische Wand 4 gebildete Kammer. The socket 2 includes an opening 3 for the supply of transparent liquid in through the wall 1 and an elastic wall 4 chamber formed.  Als einfachstes Beispiel kann man Wasser benutzen, das einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 und eine verhältnismässig geringe Dispersion hat. As the simplest example, one may use water which has a refractive index of about 1.3 and a relatively small dispersion.

       Die zweite Linsenwand 4 wird durch eine Membran aus vollständig durchsichtigem, kla rem Stoff gebildet, wie ihn die Technik ins besondere in den -letzten Jahren entwickelt hat. The second lens wall 4 is formed by a membrane made of completely transparent kla rem fabric as developed in particular in the years -last him technology.  Es gibt hauptsächlich drei. There are mainly three.  Typen dieser Stoffe, die man als organische Gläser bezeich net:- solche, die aus Zellulose als Grundstoff durch Mischung und Knetung entstehen, wie z. Types of these substances, which are designated as organic glasses net: - those arising from cellulose as a raw material by mixing and kneading such.

    B. Zellon; B. Zellon;  solche, die durch Polymerisation aus Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten hergestellt werden, wie das bekannte Plexi glas; those which are prepared by polymerization of hydrocarbons and their derivatives, such as the well-known Plexi glass;  und endlich eine Gruppe aus ähnlichen Grundstoffen durch Kondensation gewonnene Kunststoffe, wie z. and finally a group of plastics from similar raw materials obtained by condensation, such.  B. das glasklare Melopas. As the crystal clear Melopas.  11llan könnte aber gegebenenfalls auch ein ge nügend deformierbares anorganisches Glas @-erwenden. 11llan but could possibly also a ge cient deformable inorganic glass @ -erwenden.     



   Die Membran ist deformierbar und hat je nach der in der Kammer befindlichen. The membrane is deformable and has located according to the in the chamber.  Flüs sigkeitsmenge eine andere Form. Flues sigkeitsmenge another form.  Die Dicke der Membran ist optisch vernachlässigbar. The thickness of the membrane is optically negligible.  Die wirksame Brechungsfläche ist nicht streng sphärisch- (dh- sie hat nicht überall dieselbe Krümmung) oder paraboloidisch, aber es ist nicht schwer, sie hinreichend sphä risch oder paraboloidisch zu machen, teils durch geeignete Formgebung der Fassung, teils durch entsprechende, variable Dicke die ser elastischen Membran, je nach Bedarf mit radial stetig zunehmender oder abnehmender Dicke von aussen nach innen. The effective refractive surface is not strictly sphero (they dh has not everywhere the same curvature) or paraboloidal, but it is not difficult to sufficiently sphe driven or to make paraboloidal that partly by suitable shaping of the socket, through adequate, variable thickness ser elastic membrane, according to need with radially steadily increasing or decreasing thickness from the outside to the inside.

    Man kann auf diese Weise eine gewünschte Wölbung erzie len, z. One can in this way a desired curvature erzie len, z.  B. auch eine für die Vermeidung sphä rischer Fehler geeignete Wölbung. As a sphe imperious for avoiding errors appropriate curvature.  



   Die Linse wird so gehandhabt, dass durch Variation der in der Kammer befindlichen Flüssigkeitsmenge die Wölbung der Bre chungsfläche beliebig variiert wird. The lens is manipulated so that the curvature of the Bre is varied monitoring area as desired by varying the amount of liquid in the chamber.  Dabei durchläuft die Linse einen gewissen Bereich von Dioptrien, in dem sie nach Wahl einstell bar ist. The lens passes through a certain range of diopters, in which it is adjusting bar of choice.     



   Würde man zur Füllung der Kammer nicht eine Flüssigkeit, sondern ein unter Druck stehendes Gas verwenden, so würde sich ein Nachteil ergeben, der davon herrührt, class sämtliche für die Herstellung der Mem bran zur Verfügung stehenden Stoffe nicht nur elastisch sind, sondern sich unter den ein wirkenden Kräften fliessend verformen. If one were to fill the chamber is not a liquid but a gas under pressure used then a disadvantage would arise which originates thereof class all for the preparation of Mem bran available materials are not only elastic, but under the deform an acting forces flowing.

     Würde man somit durch Druckregulation des Gases ein Bild scharf einstellen, so würde das Bild infolge der durch die Verformung er- möglichten Ausdehnung des Gases alsbald wieder unscharf. one would thus by pressure regulation of the gas an image focus properly, the picture due to the layers Made possible by the deformation of expansion of the gas would soon again blurred.  Flüssigkeiten- sind dagegen praktisch inkompressibel, so dass dieser Nach teil nicht auftritt, wenn man die Menge der in der Kammer befindlichen Flüssigkeit kon stant setzt. however, fluids- are virtually incompressible, so that this does not occur after part if you set the amount of liquid in the chamber con stant.  Würde man dagegen den Flüssig keitsdruck konstant halten, so wäre derselbe Nachteil wieder vorhanden. however, one would keep keitsdruck constant the liquid, the same disadvantage would be restored.  



   Der Zufuhrkanal für die Linsenfüllung enthält einen Hahn 5, der von Hand abge sperrt wird in dem Augenblick, wo die ge- wünschte Linsenstellung erreicht ist. The feed channel for the lens filling contains a cock 5, which is locked abge by hand in the moment when the desired lens position is reached.  Von diesem Augenblick an kann sich die verform bare Linsenhaut 4 weder dehnen noch zusam- rnenziehen, da beides eine Volumenänderung der Füllung zur Voraussetzung hätte. From that moment on, the warp bare skin lens 4 can neither expand nor together rnenziehen, as both had a volume change of the filling to the requirement.  



        Statt der dargestellten plankonvexen Linse kann man eine bikonvexe Linse bauen. Instead of the shown plano-convex lens can build a bi-convex lens.  die statt einer zwei elastische Membranen be sitzt. sitting taking a two elastic membranes be.  Ebenso können Konkavlinsen hergestellt werden, wobei durch den äussern Luftdruck die Membran stets auf der Flüssigkeit auf- so liegt. Also, concave lenses can be manufactured, wherein the membrane is by the external air pressure is always up to the liquid this way.  Man kann auch zwei plankonvexe Lin sen der dargestellten Art so hintereinander anordnen, dass die gewölbten Flächen ein ander zugekehrt sind. It may also comprise two plano-convex Lin sen of the type shown in succession so arranged that the curved surfaces are facing one another.

       Man kann Linsen mit gleichen Füllflüs sigkeiten und verschiedenen Krümmungen kombinieren und man kann Linsen mit un gleichen Füllflüssigkeiten kombinieren. One can fluids lenses with equal Füllflüs and combine different curvatures and you can combine lentils with un same fill fluids.  Im ersten Fall ist der Brechungsindex für alle Linsen gleich und die Kombination wirkt nur durch die verschiedenen Krümmungen. In the first case, the refractive index for all lenses is the same and the combination is effective only through the different curvatures.  Im zweiten Fall wirken sowohl verschiedene Brechungsindexe wie Linsenkrümmungen. In the second case, both have different refractive indexes such as lens curvatures act.  Es ist möglich, eine farbige Flüssigkeit zu ver wenden, um der Einrichtung die Eigenschaf ten von Filterlinsen bezw. It is possible to apply a colored liquid to ver to the establishment of ten own sheep BEZW of filter lenses.  Monochromatoren- linsen zu geben. lenses to give Monochromatoren-.

    Eine Variation der Konzen- tration von geeigneten Lösungen als Linsen füllungen ermöglicht einen weiten Spielraum für die optischen Eigenschaften der Einrich tung. A variation of the concen- tration of suitable solutions fillings as lenses allows a wide scope for the optical properties of Einrich processing.  Es ist ferner möglich, mit verhältnis mässig geringen Kosten Linsen von sehr gro ssem Durchmesser herzustellen, also von sehr grosser Lichtstärke. It is also possible to produce with relatively low cost lenses of very large diameter ssem, therefore of very great intensity.  Für gewisse photogra phische Zwecke können die Linsen mit licht streuendem Zusatz versehen werden, um weiche Bilder zu erzeugen, Bei vertikalstehenden, insbesondere grö sseren Linsen erzeugt der Gewichtsdruck der Flüssigkeit unter Umständen eine zusätzliche, rotationsunsymmetrische und darum störende Deformation, die man dadurch vermeiden kann, dass man beidseitig der Membran Flüs sigkeiten anwendet, die sich im Gewicht kom pensieren. For certain photogra phical purposes, the lenses may be provided with light-scattering additive to produce soft pictures, At vertically standing, especially RESIZE sseren lenses of the weight pressure of the liquid produced under circumstances, an additional, rotationally asymmetrical and therefore disturbing deformation that can be avoided by that applying on both sides of the membrane fluids flues which compensate to kom in weight.  Würde z. If, for.

    B. in einer Linse von 6 ein Durchmesser in vertikaler Stellung Wasser als Füllstoff benützt, so würde das untere Ende dieser Linse durch einen zusätz lichen Gewichtsdruck von 6 cm 'Wassersäule gegenüber dem obern belastet. As used in a lens of a diameter of 6 in a vertical position, water as a filler, so the lower end of this lens would be loaded by a weight zusätz union pressure of 6 cm 'water column in relation to the upper.  Das ergibt eine Asymmetrie. This results in an asymmetry.  Man wird ihrer dadurch Herr. It will be their by Mr.  dass man auf der Gegenseite eine Flüssigkeit mit anderem Brechungsindex, aber sehr ähn lichem spezifischem Gewicht benützt, z. that is used on the opposite side of the liquid with different refractive index, but very similarity Lichem specific gravity, z.  B. Ricinusöl, mit einem Brechungsindex von 1,478 und einem spezifischen Gewicht von 0.97. B. castor oil, having a refractive index of 1.478 and a specific gravity of 0.97.  



   Versuche haben ergeben, dass die Linsen membranen durch geeignete Vorbehandlung, und zwar insbesondere durch häufiges Deh nen- und gontrahierenlassen und durch ther mische Behandlung in ihren mechanischen Eigenschaften verbessert werden können. Tests have shown that the lenses membranes by suitable pre-treatment, in particular by frequent Deh denominator and gontrahierenlassen and ther mix treatment in their mechanical properties can be improved.  So ergab sich, dass Membranen, die stundenlang. So that membranes hours surrendered.  periodisch schwankenden Druckkräften aus gesetzt wurden, am Ende der Behandlung bessere elastische Eigenschaften aufwiesen als früher. periodically fluctuating pressure forces are set out at the end of treatment had better elastic properties than before.  Auch zeigte sich, dass eine thermische Behandlung der Membran einen günstigen Einfluss haben kann. Also showed that a thermal treatment of the membrane can have a beneficial effect.  Unter thermischer Behandlung ist zu ver stehen, dass die synthetischen Gläser einmal oder mehrmals einer Temperierung unter zogen werden. Under thermal treatment is available to ver that the synthetic glasses once or several times a tempering undergo.

    Hierdurch lassen sich Bewe gungserscheinungen hochmolekularer organi- eher Stoffe weitgehend beeinflussen. In this way BEWE can supply high molecular weight organic phenomena more broadly affect materials.  Es hat sich z. It has become such.  B. als zweckmässig herausgestellt, be stimmte Plexiglasarten 24 Stunden lang auf 65 C zu erwärmen. emerged as a practical, be agreed Plexiglas species for 24 hours to warm to 65 C.  Die optische Einrichtung kann für die Rrerbeiführung der chromatischen Korrek turen zwei oder mehr mit Flüssigkeiten ver schiedener Dispersion und Brechzahl gefüllte, durch deformierbare, durchsichtige Membra nen getrennte Kammern aufweisen. The optical device can be used for the chromatic Rrerbeiführung corrective structures two or more ver with liquids VARIOUS dispersion and refractive index filled by deformable, transparent Membra NEN comprise separate chambers.

    Man kann durch Wahl der Flüssigkeiten und ihre ge eignete Mischung innerhalb weiter Intervalle jede beliebige Brechzahl und nahezu jede be liebige Dispersion herbeiführen. One may bring about any desired refractive index and be virtually any undesirables dispersion by choice of the liquids and their ge suitable mixture within wide intervals.  Bildet man z. forming such.  B. mit drei Begrenzungen ein Linsenpaar in der Weise, dass die gemeinschaftliche )Vand bei der einen Linse als Konvexfläche, bei der andern als Konkavfläche gleicher Krümmung wirkt, so lässt sich mit einem sol chen Linsenpaar die chromatische Korrektur praktisch für alle durchlaufenden Brennwei ten herbeiführen. bring about in such a way that the joint) Vand in the cast a lens as a convex surface, the same as the concave surface at the opposite curvature, so the chromatic correction can be practical with a sol chen pair of lenses for all continuous Brennwei th example with three boundaries a pair of lenses ,  Die Dispersionen der Flüs sigkeitsfüllungen. sigkeitsfüllungen The dispersions of the flues.  in Linse und Gegenlinse sind so ausgewählt, dass sie sich für eine Krümmung korrigieren. in lens and opposing lens are selected such that they are correct for curvature.

    Erfolgt dann die Krümmungsänderung der vorhandenen ge meinschaftlichen Membran, so bleibt die Kor- rektur praktisch für alle Brennweiten auf rechterhalten. then If the curvature change of the existing GE-Community membrane, the corrosion remains rection practically for all focal lengths to get right. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH I: Optische Einrichtung mit mindestens einer mittels einer durchsichtigen Membran gebil deten deformierbaren, brechenden Fläche und mindestens einer durch diese Fläche be grenzten, mit durchsichtiger Flüssigkeit ge füllten Kammer, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel aufweist, um zur Regulierung der Flächenform die Menge der in der Kam mer befindlichen Flüssigkeit zu ändern und zum Fixieren dieser Form diese Flüssigkeits menge konstant zu setzen. PATENT CLAIM I: An optical device having at least one gebil Deten means of a transparent membrane deformable refractive surface and at least one be through this area excluded, ge with transparent liquid filled chamber, characterized in that it comprises means for regulating the surface form, the amount of changing liquid mer located in the Kam and put this liquid volume constant for fixing this form.
    UNTERANSPRüCHE 1. Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere aneinandergrenzende, mit Flüssig keiten verschiedener optischer Eigenschaften gefüllte Kammern aufweist. Subclaims 1. Optical equipment according to patent applica demanding I, characterized in that it comprises several adjacent, speeds with liquid of different optical properties of filled chambers. 2. Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen verschliessbaren Zufüh rungskanal aufweist, durch welchen die Flüs sigkeit in mindestens eine Kammer ein geführt werden kann. 2. Optical device according to patent applica demanding I, characterized in that it comprises at least one closable Zufüh approximately canal, through which the flues ing into at least one chamber can be guided a.
    ä. Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass minde stens eine Flüssigkeit farbig ist, um der Ein richtung strahlenfiltrierende Eigenschaften zu verleihen. ä. Optical device according to patent applica demanding I, characterized in that minde least a liquid is colored, to give the A direction strahlenfiltrierende properties. 4. Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass min destens eine deformierbare, durchsichtige Membran eine solche rotationssymmetrische Form hat, dass ihre Dicke radial stetig ändert, zwecks Erzielung einer gewünschten Wöl bung. 4. Optical device according to patent applica demanding I, characterized in that minutes least a deformable, transparent membrane has such a rotationally symmetrical shape that its thickness varies radially continuous exercise in order to achieve a desired LSO. 5. 5th
    Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie Flüssigkeiten von verschiedener Brechzahl zu beiden Seiten mindestens einer deformier ba.ren, durchsichtigen Membran aufweist, wo bei die spezifischen Gewichte der Flüssig keiten einander so angeglichen sind, dass in ,vertikaler Stellung der Membran eine unsym metrische Deformation - derselben durch den Flüssigkeitsdruck unterbleibt. Optical device according to patent applica demanding I, characterized in that it comprises at least a deformier ba.ren liquids of different refractive index on either side, having transparent membrane, where speeds in the specific gravities of the liquid are matched to one another so that, in, the vertical position of the diaphragm an unbalanced metric deformation - thereof will be omitted by the liquid pressure. 6. 6th
    Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei mit Flüssigkeiten verschie dener Dispersion und Brechzahl gefüllte, durch eine deformierbare, durchsichtige 1Nem- bran getrennte Kammern aufweist, zwecks Vermeidung chromatischer Fehler. Optical device according to patent applica demanding I, characterized in that it comprises at least two liquids with various Dener dispersion and refractive index filled bran by a deformable, transparent 1Nem- separate chambers, in order to avoid chromatic errors. 7. Optische Einrichtung nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Linsen mit gleichen Füllflüssigkei ten und verschiedenen Krümmungen aufweist. 7. Optical device according to patent applica demanding I, characterized in that it comprises a plurality of lenses with th same Füllflüssigkei and having different curvatures.
    PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung der optischen Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass diese Membran einer wiederholten Dehnung und Kontraktion und einer thermischen Behandlung unterworfen wird, bevor sie mit den übrigen Bauteilen der Einrichtung zusammengebaut wird, zwecks Verbesserung ihrer mechanischen Eigen schaften. PATENT CLAIM II: A process for producing the optical device according to claim I, characterized in that said membrane to repeated expansion and contraction and a thermal treatment is subjected before it is assembled with the other components of the device properties for the purpose of improving their mechanical properties.
CH241033D 1941-05-25 1941-05-25 An optical device having at least one deformable refractive surface. CH241033A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH241033T 1941-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH241033A true CH241033A (en) 1946-02-15

Family

ID=4462110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH241033D CH241033A (en) 1941-05-25 1941-05-25 An optical device having at least one deformable refractive surface.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH241033A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1096071B (en) * 1957-05-22 1960-12-29 Dr Otto Pott Glasses with veraenderlicher Sehweite
DE3410153A1 (en) * 1983-03-21 1985-02-07 Krueger Beuster Helmut Panhydraulic, optical system
EP0291596A1 (en) * 1985-11-05 1988-11-23 Oxford Lensats Limited Suspension system for a flexible optical membrane
EP0299393A2 (en) * 1987-07-14 1989-01-18 Daniel I. Dr. Barnea Optical lens or lens system with variable servo control focusing

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1096071B (en) * 1957-05-22 1960-12-29 Dr Otto Pott Glasses with veraenderlicher Sehweite
DE3410153A1 (en) * 1983-03-21 1985-02-07 Krueger Beuster Helmut Panhydraulic, optical system
EP0291596A1 (en) * 1985-11-05 1988-11-23 Oxford Lensats Limited Suspension system for a flexible optical membrane
US4890903A (en) * 1985-11-05 1990-01-02 Michel Treisman Suspension system for a flexible optical membrane
EP0299393A2 (en) * 1987-07-14 1989-01-18 Daniel I. Dr. Barnea Optical lens or lens system with variable servo control focusing
EP0299393A3 (en) * 1987-07-14 1989-09-06 Daniel I. Dr. Barnea Optical lens or lens system with variable servo control focusing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR880002451B1 (en) Variable contract lens
Mason Structural colors in insects. II
DE60102310T2 (en) Liquid crystal projector with polarization converter
Keating Geometric, physical, and visual optics
DE60102522T2 (en) Mass objective optical unit having a device for adjusting the center of gravity of the lens
DE60031449T2 (en) Optical fiber device with internal extractor
DE3719694C2 (en)
EP1343051B1 (en) Microlithographic projection arrangement using device for producing radial polarisation
DE69634622T2 (en) Method of manufacturing a multifocal lens with spherical effects to correct an astigmatic presbyopic eye
DE2736907C2 (en)
DE69636661T2 (en) Polarized display with high efficiency
US5973852A (en) Variable power fluid lens
DE3515809C2 (en)
DE69935381T2 (en) Luminaire with faceted reflector and spiral lens
US4466706A (en) Optical fluid lens
DE4215584C2 (en) Lighting device with a reflector and with optically effective elements
DE3624188C2 (en)
EP0310640B1 (en) Relay lens system
JPH04226448A (en) Variable acuity nonlinear projection system
EP0520008B1 (en) Use of a multifocal bi-refringent lens with matched bi-refringence
WO2001022148A1 (en) Variable focal-length lens assembly
DE19755565A1 (en) Lens system for use with camera
DE3909755A1 (en) high zoom ratio for use in zoom-lens-system of a compact-camera
DE4030757A1 (en) Zoom lens system for the use of a compact camera
DE4002034C1 (en)