Объектив с переменным фокусным расстоянием с малыми изменениями его экваториального диаметра

1 Настоящее изобретение имеет отношение к созданию объективов с переменным фокусным расстоянием, а более конкретно, к упруго деформируемым объективам, в которых оптическая сила объектива может быть изменена при помощи малых изменений его экваториального диаметра. Объективы с переменным фокусным расстоянием и соответствующие линзовые системы нашли широкое применение, так как они обеспечивают решение проблем, которые часто возникают в прикладной оптике. Оптические системы, которые включают в себя такие объективы, могут, например, обеспечивать получение сфокусированного изображения объектов на переменных расстояниях от объективов в плоскости изображения, без изменения расстояния между объективом и плоскостью изображения. Они также могут быть использованы в оптических системах, которые обеспечивают переменное увеличение без смены линз. Уже было предложено большое число типов объективов с переменным фокусным расстоянием. Однако конструкция, которая наиболее широко используется в настоящее время в оптических инструментах, таких как камеры,телескопы, бинокли и микроскопы, представляет собой многоэлементный объектив, фокусное расстояние которого изменяется за счет внутреннего смещения одного или нескольких элементов вдоль оптической оси. Другой класс объективов с переменным фокусным расстоянием основан на изменении преломляющей способности единственного линзового элемента за счет изменений кривизны преломляющих поверхностей или показателя преломления материала линзы. В одном из типов таких одноэлементных объективов с переменным фокусным расстоянием использована наполненная жидкостью камера, образованная упругими мембранами, кривизна которых может быть изменена. В патенте США 1, 269, 422 раскрыты линзы для очков,имеющие две оптические поверхности, образованные, например, из тонкого стекла, соединенные по их перифериям с образованием камеры,которая наполнена прозрачной жидкостью. Каждая линза установлена в ободке, который может быть сделан меньшим по размеру за счет ввинчивания тангенциального винта, когда длина окружности ободка уменьшается; при этом преломляющая способность линзы уменьшается. В другой конструкции объектива с переменным фокусным расстоянием использована наполненная жидкостью камера с гибкими стенками, кривизна которых может изменяться за счет изменения объема жидкости в камере. Такие объективы содержат простой эластичный баллончик, изготовленный из прозрачного материала, который заполнен жидкостью с соответствующим показателем преломления. В иных 2 известных конструкциях имеются преломляющие поверхности, кривизна которых регулируется за счет изменения объема и/или давления жидкости внутри корпуса линзы. Объективы такого типа раскрыты, например, в патенте США 3, 598, 479 и в патенте США 4, 913,536. В других объективах с переменным фокусным расстоянием используются упруго деформируемые материалы, деформация которых производится за счет различных охватывающих структур, что позволяет изменять кривизну оптических поверхностей. Объективы такого типа раскрыты, например, в патенте США 4, 783,155; в патенте США 4, 784, 479; в патенте США 4, 802, 746; и в патенте США 4. 859,041. Упруго деформируемые объективы с переменным фокусным расстоянием раскрыты в патенте США 4, 444, 471. В нем предложено изменять фокусное расстояние эластомерной двояковыпуклой линзы за счет радиального растяжения линзы на существенную величину, так что кривизна оптических поверхностей сокращается (уменьшается) в результате чего и показатель преломления линзы также уменьшается. Однако патент не раскрывает и не обсуждает изменения в оптической силе, которые возникают в эластомерной линзе, когда она радиально растягивается только на небольшой процент ее диаметра. В патенте США 4, 712, 882 раскрыт объектив с переменным фокусным расстоянием,который содержит прозрачное упругое цилиндрическое тело, имеющее изменяющийся радиально показатель преломления, причем оптическая сила уменьшается за счет радиального расширения цилиндра, когда к линзе прикладывается радиальное растяжение. Радиальное расширение линзы осуществляется при помощи пьезоэлектрического элемента, охватывающего цилиндрическое тело линзы и соединенного с ней. Патент раскрывает, что такое радиальное расширение также уменьшает положительную кривизну преломляющих оптических поверхностей на концах цилиндра или сообщает увеличивающуюся отрицательную кривизну. В описанном патенте объективе с переменным фокусным расстоянием радиальное расширение осуществляется главным образом однородно вдоль всей оси цилиндра. В соответствии с другими способами создания объективов с переменным фокусным расстоянием предусматривается управление показателем преломления материала, из которого изготовлена линза. Например, если линза образована из жидкого кристалла, то изменение электрического тока через жидкий кристалл позволяет создать объектив с переменным фокусным расстоянием. При изготовлении объективов с переменным фокусным расстоянием могут быть использованы и другие кристаллы, 3 показатель преломления которых может изменяться непрерывным образом при помощи электрических или механических средств. Известные ранее способы конструирования объективов с переменным фокусным расстоянием имеют определенные недостатки, свои собственные для каждого способа. Например,использование подвижных линзовых элементов в многоэлементной линзовой системе требует создания относительно больших, тяжелых и точных механических линзовых ячеек, направляющих и связей. В линзах с переменным показателем преломления размер (диаметр) должен быть ограничен для поддержания соответствующей оптической прозрачности. В любых известных объективах с переменным фокусным расстоянием, в которых используется наполненный жидкостью эластичный баллончик, требуется использование резервуара и средств для перемещения жидкости в него и в обратном направлении наружу, что приводит к неоправданной сложности. Более того, для создания непрерывно изменяемого астигматизма, известные линзы должны быть наклонены или должны иметь необычную форму. В связи с изложенным, существует необходимость в создании способа создания объективов с переменным фокусным расстоянием, в которых сферическая и астигматическая оптическая сила объектива может быть изменена без необходимости использования больших механических перемещений, необычной формы, изменений показателя преломления материала или линз с баллончиком и резервуаром. В соответствии с настоящим изобретением предлагается упруго деформируемый объектив с переменным фокусным расстоянием, в котором оптическая сила изменяется за счет радиального растяжения линзы на малый процент ее диаметра. Объектив содержит прозрачное упругое тело, которое имеет две расположенные напротив друг друга оптические преломляющие поверхности, пересекающие оптическую ось; периферию, охватывающие оптическую ось и простирающееся между поверхностями преломления; средства расширения периферии упругого тела в плоскости, главным образом перпендикулярной оптической оси, на величину, которая не превышает ориентировочно 5% ее диаметра в исходном состоянии. В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ увеличения оптической силы упруго деформируемого объектива за счет расширения периферии объектива в плоскости, главным образом перпендикулярной оптической оси объектива, на величину, которая не превышает ориентировочно 5% его диаметра в исходном состоянии. Первой задачей настоящего изобретения является создание объектива с переменным фокусным расстоянием. 4 Другой задачей настоящего изобретения является создание объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором оптическая сила объектива изменяется за счет создания малых изменений экваториального диаметра упруго деформируемого объектива. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием за счет создания малых приращений экваториального диаметра упруго деформируемого объектива. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием за счет создания малых уменьшений экваториального диаметра упруго деформируемого объектива. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором астигматическая сила объектива по заданному меридиану изменяется за счет создания малых изменений экваториального диаметра по различным меридианам объектива. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором малые изменения экваториального диаметра получают при помощи электрических средств. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором малые изменения экваториального диаметра получают при помощи магнитных средств. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором малые изменения экваториального диаметра получают при помощи магнитострикционных средств. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором малые изменения экваториального диаметра получают при помощи тепловых средств. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором малые изменения экваториального диаметра получают при помощи механических средств. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором малые изменения экваториального диаметра получают при помощи химических средств. 5 Еще одной задачей настоящего изобретения является создание астигматического объектива с переменным фокусным расстоянием. Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи. На фиг. 1 показан вид спереди экспериментального объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующий принцип его работы. На фиг. 2 показан вид спереди в сечении по линии 2-2 фиг. 3 объектива с переменным фокусным расстоянием фиг. 1. На фиг. 3 показан вид сбоку объектива с переменным фокусным расстоянием фиг. 1. На фиг. 4 показан вид сбоку в сечении по линии 4-4 фиг. 1 объектива с переменным фокусным расстоянием фиг. 1. На фиг. 5 показан вид спереди другого объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением,который включает в себя металлическое кольцо,нагреваемое электрическим нагревательным элементом и действующее как исполнительное устройство. На фиг. 6 показан вид сбоку в сечении по линии 6-6 объектива с переменным фокусным расстоянием фиг. 5. На фиг. 7 показан вид спереди другого объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением, в котором средство радиального растяжения, содержащее регулировочные винты, использовано для изменения фокусного расстояния объектива. На фиг. 8 показан вид сбоку в сечении по линии 8-8 объектива с переменным фокусным расстоянием фиг. 7. На фиг. 9 показан вид спереди другого объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением, в котором радиально воздействующие соленоиды с электрическим управлением использованы для изменения фокусного расстояния объектива. На фиг. 10 показан вид спереди другого объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением, в котором термически расширяемое металлическое кольцо встроено по периферии эластомерного объектива. На фиг. 11 показан вид сбоку в сечении по линии 11-11 объектива с переменным фокусным расстоянием фиг. 10. На фиг. 12 а, 12b и 12 с приведены экспериментальные результаты испытаний трех баллонных линз в соответствии с настоящим изобретением, описанные в примере. Настоящее изобретение основано на закономерностях, касающихся изменений кривизны оптических поверхностей упруго деформируемых оптических объективов, когда их перифе 001165 6 рия радиально расширяется на малую величину в плоскости, главным образом перпендикулярной оптической оси. Естественно предположить, что радиальное растяжение такого упругого объектива должно было бы приводить к уменьшению центральной толщины объектива,с результирующим увеличением радиусов кривизны оптических преломляющих поверхностей, что должно было бы вызвать уменьшение оптической силы объектива. В самом деле,уменьшение оптической силы объектива наблюдается для эластомерного объектива, когда он существенно растягивается, как это показано в патенте США . 4, 444, 471. Однако удивительным образом и в противоположность тому,что можно было бы ожидать, и тому, о чем говорится в указанном патенте, если упруго деформируемый объектив подвергается радиальному растяжению всего на несколько процентов его диаметра, то оптическая сила в действительности возрастает, причем это возрастание может быть достаточно существенным. Нами обнаружено, что увеличение экваториального диаметра упруго деформируемого объектива на малую величину, не превышающую ориентировочно 5% исходного диаметра объектива, в плоскости, главным образом перпендикулярной оптической оси, приводит к уплощению кривизны в периферической зоне объектива и к увеличению кривизны в центральной зоне, что в результате приводит к увеличению оптической силы центральной зоны объектива. В связи с изложенным, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ увеличения оптической силы объектива, который включает в себя прозрачное упруго деформируемое тело, имеющее две преломляющие поверхности, пересекающие оптическую ось, и периферию, охватывающую оптическую ось, за счет расширения периферии тела объектива в плоскости, главным образом перпендикулярной оптической оси, на величину, не превышающую ориентировочно 5% исходного диаметра периферии. В соответствии с настоящим изобретением предлагается также упруго деформируемый объектив, оптическая сила которого может быть изменена за счет малых изменений его экваториального диаметра. Такой объектив включает в себя прозрачное упруго деформируемое тело, имеющее две оптически преломляющие поверхности, пересекающие оптическую ось, периферию, охватывающую оптическую ось, а также средства расширения периферии тела объектива на величину, которая не превышает ориентировочно 5% исходного диаметра периферии. Настоящее изобретение применимо для всех упруго деформируемых объективов,имеющих обычную форму, то есть для двояковыпуклых, двояковогнутых, плосковыпуклых,плосковогнутых или двоякоплоских линз, когда преломляющие поверхности являются сфериче 7 скими, асферическими, цилиндрическими, торическими и т. п. Таким образом, настоящее изобретение распространяется на объективы с положительной, отрицательной и нулевой оптической силой всех типов и толщин, в том числе и таких, которые изготовлены из однородных оптических материалов, оптических материалов с градиентным показателем преломления, на заполненные жидкостью объективы любых размеров и любых толщин стенки, как с переменной, так и с постоянной толщиной стенки, на линзы Френеля и дифракционные оптические элементы. В соответствии с настоящим изобретением, производят изменение фокусного расстояния или оптической силы упруго деформируемого объектива за счет малых изменений его экваториального диаметра. Обычно упруго деформируемый объектив устанавливают в ячейке, в которой создаются достаточные растяжения для поддержки линз и их стабилизации в исходном или стабилизированном состоянии (в состоянии покоя). Установочные и создающие растяжения элементы обычно устанавливают по периферии или у экватора объектива, таким образом, что они создают растяжение в плоскости,ориентированной главным образом перпендикулярно оптической оси объектива. Обычно начальное стабилизирующее растяжение является относительно малым и не создает существенного искажения естественной формы линз. В данной заявке такое состояние объектива, когда он испытывает воздействие малого растяжения или совсем его не испытывает, именуется исходным состоянием. Для изменения фокусного расстояния или оптической силы объектива,производят увеличение радиального растяжения до величины, которая вызывает небольшое увеличение экваториального диаметра объектива,до 5% исходного диаметра, а преимущественно,до 2-3% его исходного диаметра. Когда экваториальный диаметр испытывает это малое увеличение, тогда одна или обе оптические преломляющие поверхности объектива изменяются единственным образом. Преломляющая поверхность уплощается вблизи периферии, с соответствующим увеличением кривизны в центральной зоне объектива, то есть в зоне, непосредственно охватывающей оптическую ось. В результате таких малых увеличений экваториального диаметра оптическая сила центральной зоны объектива возрастает, а не уменьшается, как можно было бы ожидать. При этом фокусное расстояние центральной зоны объектива уменьшается. Упруго деформируемый объектив в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлен из любого оптически подходящего материала, который может испытывать упругую деформацию такой величины, которая достаточна для изменения оптической силы объектива в соответствии с настоящим изобре 001165 8 тением. Материал должен быть главным образом прозрачным в области длин волн, которые должен фокусировать объектив. Таким образом,объективы, предназначенные для использования в видимой области спектра, должны быть главным образом прозрачными для видимых длин волн, в то время как объективы, предназначенные для использования в инфракрасной области спектра, должны быть прозрачными для инфракрасного излучения, но не обязательно прозрачными для видимого излучения. Очевидно, что некоторое рассеяние излучения или некоторое оптическое несовершенство может быть допущено в случае тех объективов, когда это не критично. Однако, как правило, материал должен быть возможно более прозрачным в области представляющих интерес длин волн. Упруго деформируемый линзовый элемент, используемый в объективах в соответствии с настоящим изобретением, может быть изготовлен из твердых эластомерных материалов и должен иметь форму исходного линзового элемента. Твердые эластомерные линзы могут быть изготовлены, например, из синтетических полимеров, таких как силиконовые смолы, полиэтилен, полипропилен, модифицированные полистиролы, прозрачные полиуретановые эластомеры и т. п. Специалисты легко поймут, что использованный материал преимущественно должен обладать высокой прозрачностью, то есть малым оптическим поглощением и низким рассеянием света на представляющих интерес длинах волн. Свойства различных эластомерных оптических материалов хорошо известны или могут быть измерены. Поэтому специалистпрактик не сталкивается с трудностями при выборе соответствующего материала для заданного применения объектива. Такие объективы могут быть изготовлены формованием или литьем с получением двояковыпуклых, плосковыпуклых, двояковогнутых, плосковогнутых, двоякоплоских линз или менисков и т.п. Объективы также могут быть изготовлены за счет механической обработки оптических поверхностей прозрачных эластомерных тел при помощи известных способов такой обработки, например,за счет повышения их жесткости путем охлаждения и осуществления операций обработки в этом (охлажденном) состоянии материала. Используемые в соответствии с настоящим изобретением линзовые тела также могут представлять собой эластичные баллончики, наполненные жидкостью или гелем. Объективы такого типа могут быть изготовлены при помощи формования эластичного баллончика из прозрачного материала, например, полиэтилентерефталата, и заполнения баллончика жидкостью, газом или прозрачным деформируемым гелем, обладающим малым рассеянием света. Подходящими материалами для заполнения баллонных объективов являются вода, водные растворы растворимых в воде неорганических и 9 органических твердых веществ, органические жидкости, смеси воды с растворимыми в воде органическими жидкостями, а также силиконовые масла. Органические жидкости и растворимые неорганические соли, которые содержат галоген, такой как хлор, бром и иод в ковалентной связи или в ионной форме, используются как материалы заполнения с относительно высоким показателем преломления. В качестве материалов заполнения могут быть использованы смеси воды с растворимым в воде органическим соединением, такие как гликоли и полиэтиленгликоли. Эластичный баллончик затем устанавливают на оптической оси и закрепляют на ней при помощи средств, соединенных с периферией объектива, чтобы передавать радиальное направленное наружу растяжение, в плоскости,проходящей через тело линзы. При приложении растяжения малого уровня объектив получает стабильную форму в установочном средстве, то есть находится в стабилизированном состоянии,которое именуется в данном описании как исходное состояние. Приложение дополнительного радиального растяжения на периферии наполненного жидкостью или гелем тела линзы,которое расширяет периферию тела линзы до 5%, вызывает в соответствии с настоящим изобретением характеристическое изменение оптических поверхностей, при этом кривизна центральной зоны объектива увеличивается, в результате чего увеличивается оптическая сила объектива. Любой способ или процедура, которые могут создавать радиальное растяжение на периферии или на экваторе объектива, могут быть использованы для изменения оптической силы объектива в соответствии с настоящим изобретением. Средства создания растяжения не обязательно сами должны создавать растяжение в радиальном направлении по отношению к оптической оси объектива. Достаточно, чтобы результирующая всех усилий, приложенных на периферии объектива, вызывала увеличение диаметра периферии объектива. В связи с изложенным, сила, приложенная к периферии объектива для расширения его экваториального диаметра, может быть непосредственно приложена при помощи механического средства, такого как ориентированные радиально винты, гидравлические или пневматические цилиндры, электрические соленоиды, механические кулачки и кулачковые копиры, такие как используемые в ирисовых диафрагмах или подобные им. Механизм растяжения может быть закреплен на периферии объектива при помощи известных средств, таких как замки, соединения и т.п. Механизм растяжения должен обеспечивать возможность приложения силы в главным образом радиальном направлении наружу вокруг периферии объектива. Несмотря на то, что растяжение к телу линзы должно быть прило 001165 10 жено наружу в плоскости главным образом перпендикулярной оптической оси, механическое устройство, которое является источником растяжения, может быть установлено в любом месте, а не обязательно в плоскости, в которой имеет место радиальное расширение тела линзы. Тем не менее, источник растяжения обычно расположен вблизи объектива и прикладывает направленную радиально наружу силу к телу линзы либо непосредственно, либо при помощи механических элементов соединения, которые преобразуют силу, вырабатываемую исполнительным элементом, в направленное радиально наружу растяжение тела линзы. В частности,исполнительный элемент может работать параллельно оптической оси, и усилие, создаваемое осевым перемещением устройства растяжения, может быть преобразовано в направленное наружу растяжение тела линзы при помощи ремней и шкивов, кривошипов и т.п. В соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, радиальное растяжение тела линзы может быть создано при помощи гибкого фланца, радиально выступающего из периферии тела линзы, который идет в направлении, параллельном оптической оси над кольцевой опорой,диаметр которой несколько больше диаметра периферии тела линзы. Осевое сжатие гибкого фланца преобразуется в радиальное растяжение на периферии тела линзы, которая может увеличить свой диаметр, в результате чего увеличивается оптическая сила объектива. Предпочтительный объектив с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением включает в себя упруго деформируемое тело линзы, имеющее исполнительное кольцо из металла или другого материала, соединенное по периферии с телом линзы или встроенное в тело линзы вблизи ее периферии. Исполнительное кольцо изготовлено из материала, который позволяет увеличивать диаметр кольца при изменении физических или химических условий окружающей среды, в результате чего изменяется диаметр тела линзы в плоскости кольца. Если использовано исполнительное кольцо из металла, то диаметр кольца может быть увеличен при помощи нагревания кольца, в результате чего расширяется периферия тела линзы и увеличивается оптическая сила объектива. Нагревание кольца может быть осуществлено при помощи любого обычного способа нагревания. Например, кольцо может быть нагрето за счет теплопроводности от электрического нагревательного элемента, расположенного вблизи от исполнительного кольца или охватывающего его. При таком построении температурой исполнительного кольца можно управлять путем регулировки электрического тока в нагревательном элементе. Альтернативно, кольцо само по себе может быть нагрето электрическими токами, например, при наличии в его конструкции изолирующей секции и при подаче 11 электрического тока к концам проводящего участка кольца через электроды, или же за счет генерирования вихревых токов в металлическом кольце за счет электромагнитной индукции, с использованием внешнего источника переменного электромагнитного поля. Металлическое исполнительное кольцо может быть также нагрето теплотой излучения, направленной на него от внешнего источника излучения, например,инфракрасного излучения. Непрерывное изменение температуры расширяющегося металлического исполнительного кольца создает непрерывное изменение оптической силы объектива в соответствии с настоящим изобретением. Для относительно резкого изменения оптической силы при заданной температуре можно изготавливать исполнительное кольцо из металла с запоминанием формы, которое изменяет диаметр при заданной температуре в ходе нагревания или охлаждения. Если кольцо изготовлено из магнитострикционного материала, то его диаметр может быть изменен при воздействии магнитного поля. Исполнительное кольцо может быть также изготовлено из пьезоэлектрического материала, который изменяет свои размеры при приложении электрического напряжения; например, может быть использовано кольцо с прямоугольным поперечным сечением, изготовленное из пьезоэлектирической керамики, с электродами, которые наложены или плакированы на противоположных сторонах кольца и предназначены для подвода электрического напряжения. Исполнительное кольцо может также содержать биметаллические элементы, предназначенные для приложения направленной наружу силы по периферии тела линзы, когда температура изменяется. Само собой разумеется, что такие элементы могут позволять увеличивать экваториальный диаметр тела линзы либо при повышении, либо при понижении температуры. Исполнительное кольцо может также содержать материал, который изменяет свои размеры в ответ на изменения химических условий окружающей среды, в результате чего увеличивается диаметр тела линзы. Ряд вариантов осуществления объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением показан на чертежах. На фиг. 1-4 показано экспериментальное устройство 100, использованное для оценки и иллюстрации объектива и способа в соответствии с настоящим изобретением. Двояковыпуклая упруго деформируемая линза 102, например,линза, изготовленная из прозрачного эластичного баллончика, имеющего стенку 114 и охватывающий экваториальный ободок 110, заполненного водой 112, установлена внутри жесткого установочного кольца 104. На фиг. 1 показан вид спереди, а на фиг. 2 - вид спереди в сечении по плоскости периферии или экватора 1 линзы 12 102. На фиг. 3 показан вид сбоку устройства 100 по линии 4-4 фиг. 1, а на фиг. 4 показано поперечное сечение по линии 4-4 фиг. 1. В установочном кольце 104 при помощи установочных винтов 107 или других аналогичных крепежных средств закреплены 8 микрометров 106 с не вращающимися шпинделями. Шпиндели микрометров 106 имеют возможность перемещения внутрь и наружу при повороте их гильз. На внутреннем конце каждого микрометра 106 имеется зажим 108, который надежно захватывает ободок 110 линзы 102. Устройство 100 целиком может быть установлено на оптической скамье при помощи известных средств крепления (не показаны) и использовано для оценки изменений фокусного расстояния, получаемых при увеличении экваториального диаметра линзы 102. После закрепления линзы 102 в центральном положении устройства 100 может быть произведена регулировка микрометров 106 для создания исходного стабилизирующего растяжения периферического ободка или фланца 110 линзы, для установления исходных условий. Фокусное расстояние объектива в его исходном состоянии измеряется при помощи известных средств. Затем производят такую регулировку микрометров 106, чтобы создать малое симметричное смещение наружу периферического ободка 110 линзы 102; при этом вновь измеряют фокусное расстояние. Для упруго деформируемой линзы в таком устройстве было обнаружено, что оптическая сила объектива возрастает,если экваториальный диаметр увеличивается ориентировочно до 5%. Для объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением может быть использовано и другое устройство приложения радиального растяжения и создания малых увеличений экваториального диаметра. Другой объектив с переменным фокусным расстоянием 200 показан на фиг. 5 и 6. Упруго деформируемая линза 202 имеет кольцевую обладающую электрическим сопротивлением нагревательную катушку 206, встроенную в ободок 204 линзы вблизи экватора 205. Катушка 206 может нагреваться при пропускании через нее электрического тока, в результате чего увеличивается ее диаметр, что приводит к увеличению экваториального диаметра линзы. На фиг. 5 показан вид спереди, где можно видеть линзу 202 с встроенной в нее нагревательной катушкой 206, являющейся управляемым источником теплоты. На фиг. 6 приведено боковое поперечное сечение линзы фиг. 5 по линии 6-6 фиг. 5. Вариант 500 объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением показан на фиг. 10 и 11. В этом варианте настоящего изобретения использовано металлическое кольцо 506, встроенное в ободок 504 линзы 502 или связанное с ним. При нагревании металлическое кольцо 506 расширя 13 ется, в результате чего экваториальный диаметр линзы 502 увеличивается и увеличивается оптическая сила объектива. Металлическое кольцо 506 может быть нагрето при помощи смежной нагревательной катушки, аналогичной показанной на фиг. 5 и 6. Однако металлическое кольцо 506 может быть нагрето и при помощи других средств. Например, кольцо может быть изготовлено из ферромагнитного материала, а линза может быть заключена в катушку, в которой протекает переменный ток, который нагревает кольцо за счет электромагнитной индукции. Кольцо также может быть нагрето за счет лучистой энергии. Другой вариант осуществления настоящего изобретения, в котором радиальноерастяжение, которое увеличивает радиальный диаметр,приложено при помощи натяжных винтов, которые растягивают периферию упруго деформируемой линзы над опорой, показано на фиг. 7 и 8. В этом устройстве 300 упруго деформируемая линза 302 установлена в ячейке растяжения 304 при помощи зажимного кольца 308 с установочными винтами 310. Установочные винты 310 могут быть первоначально отрегулированы для создания исходного стабилизирующего растяжения линзы 302. Затем при ввинчивании установочных винтов 310 периферия 312 линзы 302 вытягивается над кольцевой опорой 306, в результате чего увеличивается экваториальный радиальный диаметр линзы 302. Результатом является увеличение оптической силы, когда экваториальный диаметр увеличивается на небольшой процент. На фиг. 9 схематично показан вариант осуществления настоящего изобретения 400, в котором упруго деформируемая линза установлена при помощи зажимов 408, закрепленных на соленоидах 406. Соленоиды 406, в свою очередь, закреплены на соответствующей опорной конструкции (не показана). При срабатывании соленоидов 406 экваториальный диаметр линзы 402 увеличивается, в результате чего увеличивается оптическая сила объектива. Экваториальное кольцо упруго деформируемого объектива с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением, может быть изготовлено из пьезоэлектрического материала, который расширяется при приложении электрического напряжения,или из магнитострикционного материала, который расширяется при помещении в магнитное поле. Кольцо может быть также изготовлено из сплава с запоминанием формы, который будет изменять диаметр при специфической температуре перехода. Кольцо не обязательно должно идти непрерывно вокруг всей окружности линзы; оно может состоять из двух или более сегментов. Достаточно, если комбинированное воздействие таких сегментов при изменении их размера, например, нагреванием, приводит к изменению экваториального диаметра линзы. 14 Как правило, может быть использован любой материал, металл, пластмасса, композитный материал и т.п., при условии, что его диаметр может быть изменен приложением некоторого управляющего воздействия. Так, например,кольца, диаметр которых может быть изменен при помощи механической регулировки, пригодны для использования в объективах с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением. Преимущественно,такие кольца должны обеспечивать симметричное растяжение вокруг экватора линзы, чтобы линза была симметричной. Для создания объективов с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением могут быть также использованы кольца из материала,который позволяет изменять диаметр кольца при воздействии окружающих химических условий, например, из полимеров, механические размеры которых изменяются за счет изменения рН окружающей среды. Специалисты легко поймут, что растяжное(имеющее возможность расширения) кольцо,которое обеспечивает изменение экваториального диаметра линзы, в соответствии с настоящим изобретением может быть встроено в саму линзу, преимущественно вблизи от экватора линзы, или же это может быть внешнее кольцо,которое крепится к экватору линзы при помощи любого подходящего средства, такого как зажим, соединение, адгезив и т. п. Способ в соответствии с настоящим изобретением также полезен при производстве астигматических объективов с переменным фокусным расстоянием. При создании различных величин малых изменений перемещения по различным меридианам экваториального диаметра упруго деформируемой линзы можно управлять фокусным расстоянием объектива по различным меридианам. Как это указано в предшествующем описании, растяжное кольцо, используемое в объективе с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением, может быть соединено или связано с экваториальным диаметром баллонных линз или упруго деформируемых линз, а также может быть встроено в него или же может являться интегральной его частью. Это кольцо должно быть только достаточно жестким, чтобы оказывать усилие на экватор линзы для создания малых его перемещений. Хорошо известны такие жесткие материалы, которые включают в себя подходящие металлы, биметаллические элементы, металлы с запоминанием формы, сплавы, керамики, синтетические полимеры, стекла, фарфор, стекловолокно, углеродистое волокно, волокно из оксида алюминия, композитные материалы и т. п. Объективы с переменным фокусным расстоянием в соответствии с настоящим изобретением могут быть изготовлены в соответствии любой известной технологией, подходящей для использованного материала, например, при помощи механообработки, литья под давлением,вакуумного формования, прессования, термоформования, формования со сжатием, штамповки и т. п. Пример. В этом примере показано изменение оптической силы упруго деформируемого объектива,которое может быть достигнуто при помощи малых изменений экваториального диаметра линзы. Было сконструировано экспериментальное устройство такого типа, который показан на фиг. 1-4; это устройство использовано для измерения изменения оптической силы, получаемого при малых изменениях экваториального диаметра упруго деформируемой линзы, испытываемой в устройстве. Были изготовлены три прозрачных пластиковых баллончика из поливинилхлорида,имеющие модуль Юнга 2,4 - 4,1 ГПа и показатель преломления 1,50-1,55. Баллончики были изготовлены сваркой двух листов из поливинилхлорида, имеющих толщину около 0, 5 мм, с образованием ободка шириной около 3 мм,идущего радиально наружу от экватора линзы вокруг баллончика. Баллончики обозначены номерами 1, 2 и 3 и имеют указанные в таблице 1 размеры. Толщина измерялась в направлении вперед - назад вдоль оптической оси. 16 фокусное расстояние испытуемого объектива измерялось для каждого приращения экваториального диаметра с точностью 0,12 диоптрий от положения узловой точки. Экваториальный диаметр увеличивали непрерывно до тех пор,пока дальнейшее увеличение создавало увеличение оптической силы только ориентировочно на 1 диоптрию. После этого микрометры вращали внутрь с приращением 0,127 мм и вновь измеряли оптическую силу, до тех пор, пока баллонные линзы не возвращались к исходному экваториальному диаметру. Каждая линза испытывалась в течение трех циклов растяжения и возврата в исходное состояние. Увеличения эффективной оптической силы при малых увеличениях экваториального диаметра (2%) являются полностью повторяемыми и воспроизводимыми. Результаты испытаний для трех линз сведены в таблицу 2. Линза 1 Устройство главным образом соответствует показанному на фиг. 1-4. Линзы крепились в устройстве при помощи зажима экваториального ободка в шпинделях восьми равномерно размещенных по окружности микрометров с не вращающимися шпинделями (фирма-производитель L.S. Starrett Co., Athol, MA). Установочное кольцо было установлено на прецизионной оптической скамье (Модель L-360-N, фирмапроизводитель Gaertner Scientific, Chicago, IL), с использованием гониометра с двойной дугой для обеспечения перпендикулярного расположения экваториальной плоскости баллонной линзы относительно оси наблюдения на оптической скамье. Коллимированный пучок света от установленного на оптической скамье коллиматора направлялся через диафрагму с отверстием 9, 5 мм и проходил через испытуемый объектив. Изображение наблюдалось при помощи микроскопа, установленного на оптической скамье. Исходный диаметр испытуемого объектива устанавливался при помощи регулировки микрометрами, пока не получали резкое изображение. Затем вращали микрометры таким образом,чтобы шпиндели перемещались наружу с приращениями 0,127 мм 0,005 мм. Эффективное Изменение эква- Средняя оптичеториального ская сила диаметра (мм) Экспериментальные результаты в графической форме показаны на фиг. 12 а, 12b и 12 с. На графиках данные, полученные при растяжении, отмечены кружками, а данные, полученные при возврате в исходное состояние - квадратиками. Результаты показывают, что изменения оптической силы являются существенными и главным образом линейными при малых изменениях экваториального диаметра. 17 Несмотря на то, что были описан предпочтительные варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что они не имеют ограничительного характера и что в них специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения и соответствуют его духу. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Объектив с переменным фокусным расстоянием, включающий в себя упруго деформируемое линзовое тело, содержащее две оптические поверхности, пересекающие оптическую ось и сходящиеся друг с другом на их периферии, отличающийся тем, что он снабжен средствами независимого приложения к периферии радиальных растягивающих усилий, расположенных симметрично относительно оптической оси объектива. 2. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанные оптические поверхности изготовлены из синтетического полимера. 3. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.2, отличающийся тем, что указанный синтетический полимер выбран из группы, которая включает в себя полиэтилентерефталат, полиметилметакрилат, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, политетрафторэтилен и силиконовые смолы. 4. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что полость, образованная оптическими поверхностями, наполнена газом. 5. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.4, отличающийся тем, что указанный газ выбран из группы, которая включает в себя воздух, диоксид углерода, гелий, неон,аргон, криптон, ксенон и гексафторид серы. 6. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что полость, образованная оптическими поверхностями, наполнена жидкостью. 7. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.6, отличающийся тем, что указанная жидкость выбрана из группы, которая включает в себя воду, водные растворы растворимых в воде неорганических и органических твердых веществ, органические жидкости, смеси воды и растворимых в воде органических жидкостей и силиконовых масел. 8. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.7, отличающийся тем, что водный раствор выбран из группы, которая включает в себя растворы растворимых в воде неорганических солей, имеющих галогеновые анионы. 9. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.7, отличающийся тем, что указанная органическая жидкость выбрана из группы, которая включает в себя углеводороды, уг 001165 18 леводороды с замещенным галогеном, гликоли и полиэтиленгликоли. 10. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.7, отличающийся тем, что указанная смесь воды и растворимой в воде органической жидкости выбрана из группы, которая включает в себя смеси воды с гликолями и полиэтиленгликолями. 11. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.7, отличающийся тем, что указанная жидкость представляет собой силиконовое масло. 12. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения включает в себя винты, ориентированные радиально по отношению к указанной оптической оси. 13. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения включает в себя соленоиды, ориентированные радиально по отношению к указанной оптической оси. 14. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения включает в себя гидравлические цилиндры, ориентированные радиально по отношению к указанной оптической оси. 15. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения включает в себя пневматические цилиндры, ориентированные радиально по отношению к указанной оптической оси. 16. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения включает в себя, по меньшей мере, один кулачок и кулачковый копир. 17. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения, создающее растяжение на указанной периферии, направленное радиально наружу, включает в себя средство для создания растяжения в направлении, ином чем радиально наружу, оперативно соединенное со средством для изменения направления указанного растяжения, так чтобы оно действовало на указанной периферии радиально наружу. 18. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.17, отличающийся тем, что указанное средство для создания растяжения в направлении, ином чем радиально наружу, выбрано из группы, которая включает в себя винты, соленоиды, гидравлические цилиндры,пневматические цилиндры, а также кулачки и кулачковые копиры. 19. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.17, отличающийся тем, что указанное средство для изменения направления указанного растяжения так, чтобы оно действовало на указанной периферии радиально нару 19 жу, выбрано из группы, которая включает в себя ремни, которые охватывают шкивы, кривошипы и периферический фланец, выполненный заодно с указанным объективом. 20. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.1, отличающийся тем, что указанное средство растяжения включает в себя имеющее возможность расширения кольцо, соединенное с оптическими поверхностями по их периферии. 20 21. Объектив с переменным фокусным расстоянием по п.20, отличающийся тем, что указанное кольцо встроено в указанное линзовое тело вблизи от указанной периферии. 22. Способ увеличения оптической силы объектива с переменным фокусным расстоянием по любому из пп.1-21, отличающийся тем,что растяжение указанной периферии производят на величину, не превышающую 5% исходного экваториального диаметра объектива.