ляться. В отличие от ранее существовавших апланатических панкра-тических систем зрительных труб, у которых относительные отверстия и поля зрения были малыми, новые системы должны были применяться в качестве фотографических, в частности киносъемочных объективов, а следовательно, должны были быть анастигматическими с достаточно большими полями зрения и высокой светосилой.

Конечно, первые варианты рассчитанных объективов были несовершенны как по своим оптическим качествам, так и по эксплуатационным параметрам. Ограниченная область их возможного применения (киносъемка) которой к тому же существовал вполнеконкурентноспособ-ный способ съемки наездом , ставила под сомнение целесообразность концентрации больших усилий для решения этой сложной оптической задачи. Начавшаяся война отодвинула эти работы на второй план.

Бурное развитие телевидения и телевещания в послевоенные годы стимулировало возрождение интереса к объективам с переменным фокусным расстоянием. В этой области, где способ наездов практически неприменим, создание эффекта непрерывного изменения масштаба изображения с помощью панкратической оптики особенно уместно как в условиях студийных, так тем более внестудийных телевизионных передач. Появившийся вскоре за рубежом массовый интерес к узкопленочной 8-лш любительской кинематографии еще в большей мере стимулировал развитие объективов с переменным фокусным расстоянием, так как для малоформатной киносъемки, когда необходима короткофокусная оптика, подобные объективы имеют сравнительно малые габариты и массы, а следовательно, не вызывают затруднений при их повседневной эксплуатации.

Развитие этих областей техники в послевоенные годы у нас несколько задержалось; создалась досадная ситуация: там, где впервые начались теоретические и методические работы в этой области, не имелось соответствующих возможностей для их практической реализации.

В настоящее время объективы с переменным фокусным расстоянием прочно вошли в оптическую технику и находят все большее применение в профессиональной и любительской кинематографии, фототехнике, телевидении и в ряде отраслей специальной техники. Почти во всех зарубежных странах с развитой оптико-механической промышленностью ведутся разработки объективов этого типа.

Оригинальные оптические схемы и разработки объективов переменных фокусных расстояний различных оптических характеристик и разного назначения начали особенно часто появляться начиная со второй половины 50-х годов, когда внедрение ЭВМ позволило выполнять все трудоемкие численные исследования и расчеты.

По своим оптико-коррекционным свойствам объективы с переменным фокусным расстоянием, которые для краткости назовем панкратичес-кими объективами-анастигматами, можно условно подразделить на две группы:

1) вариообъективы, оптическая система которых корригирована з отношении всех аберраций как единое целое;

2) системы насадка -объектив, или трансфокаторы, в которых собственно объектив и расположенная впереди него афокальная на-

садка переменного увеличения корригируются независимо и самостоятельно в отношении почти всех аберраций, за исключением остаточной положительной кривизны поля собственно объектива, которая компенсируется отрицательной кривизной поля, вносимой афокальной насадкой.

С точки зрения эксплуатационной, обе группы объективов тождественны, точнее, почти тождественны: лишь в отдельных случаях, как увидим ниже, афокальная насадка может применяться со сменным объективом, расположенным позади нее. Для этого необходимо совмещение выходного зрачка насадки со входным зрачком объектива.

По оптико-кинематической схеме перемещения компонентов системы панкратичёские объективы-анастигматы подразделяются также на две группы:

1) объективы с оптической компенсацией сдвига плоскости изображения, в которых компоненты оптической системы перемещаются по простым (линейным) законам; положение плоскости изображения при этом остается с должной точностью фиксированным;

2) объективы с механической компенсацией сдвига плоскости изображения, в которых хотя бы один, а иногда и более из компонентов оптической системы перемещаются по сложному (нелинейному) закону, необходимому для сохранения положения плоскости изображения. Сложная кинематика перемещения компонента обычно осуществляется кулачковым механизмом.

В афокальных насадках переменного увеличения, построенных на принципе оптической компенсации, лишь для некоторых определенных значений телескопических увеличений Г насадка является строго афокальной; это число значений, при которых Г = 0, на единицу меньше числа оптических компонентов, входящих в схему насадки. Для всех промежуточных значений Г отступления от афокальности не должны превышать допустимых величин.

Группировка панкратических объективов на вариообъективы и трансфокаторы весьма условна и, как указывалось выше, она проведена исходя лишь из принципа оптической коррекции; в параксиальной области схему трансфокатора можно всегда преобразовать в вариообъ-ектив и обратно. Действительно, представим себе вариообъектив, состоящий из i компонентов. Пусть первый компонент, фокусное расстояние которого /i, остается неподвижным и служит для дистанционной фокусировки на конечные расстояния; второй, третий и все остальные, компоненты, вплоть до/-1-го, перемещаются относительно друг друга таким образом, что плоскость изображения за i-1-м компонентом остается неподвижной, а /-й неподвижный компонент является корректором остаточных аберраций всей предыдущей части системы. Фокусное расстояние такой /-компонентной системы выразится формулой:

= Pi.iF.op. (IV.84)

где линейные увеличения fo, Рз> Put - переменные, а Ркор- увеличение, с которым работает /-й компонент (корректор), остающееся неизменным*

Для системы типа насадка объектив (трансфокатор) имеем:

Г = Г&. (IV.85)

где Г - переменное телескопическое увеличение афокальной насадки: f об - фокусное расстояние сзаДи расположенного объектива. Если насадка состоит из i-1 компонентов, то:

г /; &&...pi.. (IV86)

отсюда находим:

= ...Ti-.-4й-. (IV.87)

Из (IV, 84) и -(IV, 87) следует, что в параксиальной области обе группы систем становятся эквивалентными, если положить, что линейное увеличение корректора ркор вариообъектива следующим образом связано с величиной /об фокусного расстояния объектива трансфокатора и фокусным расстояниемпоследнего компонента насадки:

1кор =--(IV.88)

Как увидим ниже (глава VIII), иногда в целях универсализации возможности применения объектива, позади афокальной насадки переменного увеличения устанавливают систему из двух переключающихся смелых объективов различных фокусных расстояний - короткофокусного и длиннофокусного. Тем самым получают возможность проводить съемки с плавно изменяющимся масштабом изображения как близких, так и удаленных объектов (например, телевизионная съемка студийная и внестудийная), как это осуществлено в нашем объективе Алькор-6 .

Часто за объективом переменного фокусного расстояния устанавливают сменные дополнительные компоненты - удлинители, работающие с линейными полутора-трехкратными увеличениями, что также расширяет оптические характеристики набора объективов (см. главу VIII).

За последние годы впереди малогабаритных объективов (например, 8-мм киносъемочных камер) иногда начали устанавливать афокальные насадки переменного увеличения, плавно изменяющегося в 2,5-3 раза, а также афокальные насадки постоянного увеличения, устанавливаемые впереди малогабаритных объективов переменного фокусного расстояния (например, в тех же 8-мм кинокамерах) и соответственно . сдвигающие - укорачивающие или удлиняющие - абсолютные значения изменяющихся фокусных расстояний, сохраняя при этом кратность этих изменений (см. главу V).