SE508115C2 - Lins med variabel brännvidd - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 tsos 115 Genom att bygga upp en lins av delytor från två eller flera tänkta linser med olika brännvidder, är det möjligt att konstruera en lins, som har flera brännvidder. En självklar nackdel med en ensam sådan lins, är att bilder inte kan fokuseras skarpt, eftersom två eller fler bilder, varav högst en skarp, kommer överlagras.

Ett sätt att eliminera denna nackdelen är att maska de delytor, vilkas brännvidd inte överensstämmer med den önskade. Ljusstyrkan kommer naturligtvis att minska i samma proportion som antalet täckta delytor, vilket ofta är en nackdel. l vissa tiil- lämpningar har dock detta inte någon betydelse. Under vissa betingelser kan det t.o.m. vara en fördel att ljusstyrkan minskas.

En metod att maska delytor, som är relativt enkel och dessutom kan ske med hög frekvens, är med hjälp av bländare i form av flytande kristall. En sådan bländare, vars transmittans till de olika delytorna kan styras elektriskt, möjliggör att man kan konstruera en snabb, elektriskt styrd lins med variabel brännvidd.

Ett fördelaktigt sätt att framställa en lins enligt uppfinningen är att sätta samman en lins av två tänkta Fresnel-linser. En Fresnel-lins är en lins, där man delat in linsen i ett antal delytor, vanligen ringformade, vars brytande ytteryta har behållits under det att planparallella block eliminerats ur dess inre. De borttagna delarna har ingen effekt på linsens brytande förmåga, eftersom strålningen bryts endast i gränsytorna till omgivningen. Genom borttagandet av linsmaterial minskar linsen kraftigt i volym och därmed i vikt. En vanlig, allmänt känd tillämpning för Fresnel-linser är i OH- projektorer.

Två Fresnel-linser med olika brännvidder kan vid ytligt påseende se identiska ut, eftersom det är svårt att se skillnad på krökningsradien på de tunna brytande del- ytorna, vilka, som nämnts, vanligen är ringformade. Delytorna behöver dock inte se ut som cirklar, utan kan ha en annan utformning. l figurerna 1a och 1b visas två vanliga linser, A och B, med olika brännvidder. Där under markeras i figurema 1c och 1d de delar som tas bort när man skapar mot- svarande Fresnel-linser. l figurerna 1e och 1f visas motsvarande Fresnel-linser och i figur 1g visas en sammansatt lins där varannan del kommer från linsen A och var- annan från linsen B. Denna lins sedd i strålriktningen visas i figuren 2a, varvid de delar som kommer från linsen A är betecknade med 1 och de som kommer från linsen B är betecknade med 2. 10 15 20 508115 I figur 2b visas i en alternativ utformning hur delar, som utgör delar av ringar, kan sammansättas till en lins. Även här betecknas delar från linsen A med 1 och delar från linsen B med 2.

Det är naturligtvis möjligt att använda fler än två Fresnel-linser när så är påkallat.

Som tidigare nämnts behöver delarna dessutom inte alls vara ringformade på visat sätt. Många andra former pà de olika ingående delytorna är tänkbara.

Figuren 3 visar ett utförande av uppfinningen med ett bländarskikt 3 av flytande kristall. l den undre delen av figuren ser man anordningen nerifrån, dvs. man ser det flytande kristallskiktet. Med 4 betecknas det skikt av flytande kristall som maske- rar ytor som kommer från den tänkta linsen B. Med 5 betecknas det skikt av flytan- de kristall som maskerar ytor som kommer från den tänkta linsen A. I anslutning till figurens utseende kan man se det som att den visar en situation i det ögonblick skiktet 4 av flytande kristall är opakt och skiktet 5 är transparent. Detta medför att endast linsdelar från den tänkta linsen A bryter strålningen mot sitt fokus.

Figurerna 4a, 4b resp. 4c visar utföringsformer av uppfinningen bestående av en plankonvex lins, en bikonvex lins resp. en konkavkonvex lins.

Claims (6)

5os 11s 10 15 20 25 Patentkrav:

1. Lins »med variabel brännvidd, k ä n n e t e c k n a t av att den är uppbyggd av minst två uppsättningar delytor, varvid alla delytor i en viss uppsättning är utsnitt ur en och samma tänkta lins med en bestämd brännvidd och där brännviddema skiljer sig mellan de olika uppsättningarna, samt en bländare som är anordnad att i varje ögonblick kunna maskera alla delytor utom de som ingåri en viss uppsättning och där bländaren är anordnad att kunna växla mellan att släppa strålning igenom de olika uppsättningarna.

2. Lins enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n at av att linsen är en Fresnel-lins.

3. Lins enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att varje uppsättning utgörs av ett antal cirkulära ringar och där cirkulära ringar ur olika uppsättningar gränsar till varandra i radiell led.

4. Lins enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n at av att varje uppsättning utgörs av ett antal cirkulära ringdelar belägna i cirkelsektorer och där cirkulära ringdelar ur olika uppsättningar inom varje cirkelsektor gränsar till varandra i radiell led och ring- delar ur olika uppsättningar gränsar till varandra vid sektorsgränser.

5. Lins enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att varje uppsättning delytor upptarl huvudsak lika stor del av linsytan.

6. Lins enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n at av att bländaren är utförd som ett skikt flytande kristall med olika zoner som täcker de olika delytorna, vilka zoner är anordnade på känt sätt att vara antingen transparenta eller opaka.