Широкое применение за последние годы получили панкратические анастигматы, разработанные как для трубок видикон, так и для трубок ортикон и суперортикон. Особых успехов в этой области достигли фирмы Анженье (Франция), Тейлор-Гобсон (Англия), Канон (Япония и др.)

Примером удачно созданной системы с механической компенсацией и широкими пределами изменения фокусного расстояния является французский телевизионный панкратический объектив Анженье-Зум 10 X 35В для трубки ортикон (24 х 32 мм), у которого фокусное расстояние непрерывно изменяется от 35 до 350 мм при номинальном (рекламируемом) относительном отверстии 1 : 3,8. Длина объектива 370 мм при диаметре наибольшей первой линзы 150 мм, большом заднем фокальном отрезке (90 мм) и массе 9,1 Асг. Объектив был подвергнут экспериментальному исследованию. Фактически он имеет приблизительно лишь девятикратные пределы изменения фокусного расстояния (от 35 до 325 мм) при отверстии 1 : 4 на участке коротких фокусных расстояний, снижающемся до 1 : 4,2 при больших фокусных расстояниях. Оптико-кинематическая схема трехкомпонентного вариатора фокусного расстояния близка к схеме, представленной на рис. V, 38, и отличается от последней знаком оптической силы третьего компонента, у Анженье-Зум положительный.

Таблица VIII,1 Комплект отечественных телевизионных объективов

10 10 30 40

NrtMM f

Рис. VIII, 7. Рас* четные ЧКХ объектива Гели-ос-95А-Т : а - в центре поля; б - для угла поля зрения 10° (пунктиром указано меридиональное на* правление штрихов миры, сплошной линией - сагиттальное на* правление)

Название объектива

о. а? о я

ч

о о

ЕР н

я> о

Коэффициент передачи контраста при N=13 ммг1

в центре поля

краю (/=17 мм)

Масса объектива, г

кМир-10-Т

:<Мир-1-Т

кГелиос-95А-Т

хЭра-4-Т

хЭра-2-Т

Таир-51-Т

хТаир-45-Т

хТаир-48-Т

Таир-44-Т

хТаир-47-Т

:<Таир-46-Т

хТаир-50-Т

Таир-52-Т

27 37 50 85 100 135 180 210 300 400 500 750 1000

3,5 2,8 2

1,5 2

2,8 3,5 4,5 4,5 5,6 6,3 8

71 58 44 27 23 17 13 10

б

2°20

7/8 5/6 5/6 5/6 5/6 3/4 3/4 3/4 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3

75 75 80 80 80 75 75 80 75 70 75

0,85 0,85 0,85 0,80 0,85 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,70 0,65

0,55 0,35 0,65 0,55 0,53 0,64 0,70 0,70 0,60 0,65 0,65 0,60 0,60

750 610

1400 1980 1290 2400 2500 2550 4680 4800 6200 7200

Первый (неподвижный) компонент вариатора служит для дистанционной фокусировки объектива; перемещающиеся второй и третий компоненты нелинейно связаны друг с другом, что дает возможность наряду с изменением фокусного расстояния получать изображения в неподвижной плоскости после третьего компонента. Расположенный позади вариатора четвертый неподвижный компонент (корректор) компенсирует остаточные аберрации вариатора. Такая оптико-кинематическая схема имеет элементарно простое решение в параксиальной области. А именно, при заданных фокусных расстояниях (или оптических силах) компонентов вариатора:

1 1 1

?i = -г > ?2 = -7- Тз = -г 5 U /г /з

задавая ряд значений dx первому промежутку между главными плоскостями первого и второго компонентов, определяем второй промежуток d2 из условия неподвижности положения изображения после третьего компонента:

d2 = s2 + £ -y (А + 2h) ±у±(А + 2h)2-f*, (VIII. 3)

где

S2= : AL.-fd. + sX (VIII, 4)

тЧ + тЪ - <PitV* 4 7

s\ - расстояние параксиального изображения от задней главной точки второго компонента; L3 - расстояние от задней главной точки первого неподвижного компонента до изображения после третьего компонента - величина постоянная для данной системы. Из двух знаков перед радикалом в формуле (VIII, 3) берется тот, при котором величина d2 имеет наименьшее значение. Третий промежуток d3 - расстояние между главными точками третьего и четвертого компонентов - определяется из условия:

d3 = L - di - d2l (VIII, 5)

где L - расстояние от задней главной точки первого компонента до передней главной точки четвертого компонента (корректора) - также величина постоянная. Таким образом, величины dl9 d2, d3 определяют расстояние между главными плоскостями компонентов.

Объектив Анженье-Зум 10 X 35В содержит 19 линз: семь линз первого компонента, три линзы второго компонента, четыре линзы третьего компонента и пять линз корректора. Объектив снабжен тремя удлинителями фокусных расстояний, устанавливаемыми позади объектива и имеющими линейное увеличения р = 1,6; 2,6 и 4 крат. Соответственно увеличиваются абсолютные значения изменяющихся фокусных расстояний, но при этом уменьшаются относительные отверстия:

= 56-560 мм при отверстии 1 : 6,3;/ = 90-900 мм при отверстии 1 : 10 и /* = 140-1400 мм при отверстии 1 : 16 (см. табл. VIII, 2).

Один объектив с тремя удлинителями дает возможность вести и сту-

дийные и внестудийные передачи при пониженных требованиях к последним, так как, конечно, качество оптического изображения остается при этом невысоким. Исследования фотографической разрешающей силы объектива для основных фокусных расстояний 35, 200 и 325 мм показали, что если в центре поля ее величина не снижается ниже 35 мм 1, то уже для поля изображения Г = 17 мм разрешение падает до 6-8 мм 1 для фокусного расстояния 35 мм, до 12 мм 1 - при / = = 200 мм и до 20-18 мм 1 - при / = 325 мм.

Интерес представляют результаты исследований ЧКХ объектива, выполненные для пространственной частоты 12 мм 1 изображения синусоидальной решетки при актиничном потоке на уровне 0,5 от максимального значения в пределах спектра 500-700 нм. При указанной частоте величины коэффициента передачи контраста составляют в центре поля около 0,78 для фокусного расстояния 35 мм со снижением до 0,55 и до 0,58 соответственно для фокусных расстояний 200 и 325 мм. Для точек поля / = 12 мм величины коэффициентов снижаются приблизительно до 0,28 при фокусном расстоянии 35 мм и до 0,42 и 0,35- соответственно для фокусных расстояний 200 и 325 мм. Для более удаленных точек поля изображения V = 17 мм величины коэффициентов передачи контраста катастрофически снижаются до 0,10-0,05 для фокусного расстояния 35 мм и до 0,14 и 0,20 - соответственно для фокусных расстояний 200 и 325 мм. Эти цифры мы привели для последующего сопоставления с другими объективами того же назначения.

Не меньшую известность получил английский телевизионный объектив Варотал-5 , являющийся одним из лучших вариантов объективов, разработанных фирмой Тейлор-Гобсон , специализировавшейся последние годы в области создания телевизионной оптики.

Объектив рассчитан на трубку ортикон (24 X 32 мм). Его оптическая схема состоит из трехкомпонентного вариатора и сложного корректора; оптико-кинематическая схема вариатора представлена на рис. V, 38. Объектив имеет десятикратное изменение фокусного расстояния - от 40 до 400 мм - при максимальном относительном отверстии 1 : 4 (см. табл. VIII, 2) и снабжен тремя приставками - удлинителями фокусных расстояний. Объектив имеет удобное для оператора ручное и электроприводное управление, а также широкие пределы дистанционной наводки - до ближайшей дистанции 1,8 м.

Одна из преломляющих поверхностей сложного шестилинзового корректора объектива Варотал-5 (на рис. VIII, 9, а эта поверхность помечена пунктиром) имеет асферическую форму с малыми отступлениями от сферы, но сложного профиля, описываемого уравнением высокого порядка, приведенным к фокусному расстоянию /,мин = 1:

х = - 4,077 + У 16,62193 - у2 - 0,02459203*/4 +

+ 0,08899172 - 0,02440590*/8 - 0,00744245*/10. (VIII, 6)

Введение асферики позволило существенно улучшить коррекцию сферической аберрации, в частности при крайних значениях фокусных расстояний. Коррекцию аберраций системы на участке малых фокусных расстояний рационально проводить, используя коррекционные па-