DE2006970A1

DE2006970A1 - Laser lens with focal distance controlled - by electric signal

Info

Publication number: DE2006970A1
Application number: DE19702006970
Authority: DE
Inventors: Hansjoachim Dr. 1000 Berlin Harnisch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-02-16
Publication date: 1970-12-10
Also published as: DE2006970B2

Abstract

A casing with two holes for the passage of a beam of light is filled with a liquid. One of the holes is covered by a transparent diaphragm. Piezoelectric plates are arranged inside at right angles to the line of light. The application of a variable voltage to the plates applies an addition fluid pressure to the diaphragm so that its radius of curvature is changed as a function of the voltage.

Description

Ontische Linse mit regelbarer Brennweite Die Erfindung bezieht sich auf eine Linse mit regelbarer Brenneite, und insbesondere auf eine solche, deren Brennweite praktisch trägheitslos,- z.B. während einer Millisekunde oder weniger, entsprechend einem Signal geändert werden kann. Ontic Lens with Adjustable Focal Length The invention relates to on a lens with adjustable focal length, and in particular on one whose Focal length practically inertia, - e.g. during a millisecond or less, can be changed according to a signal.

Eine derartige Linse mit rasch veränderbarer Brennweite wird z.B. benötigt, wenn die Aufgabe vorliegt, einen Laserstrahl in einer Objektebene zu konzentrieren und dort einen Brennfleck möglichst großer und zeitlich konstanter Energiedichte zu erzielen. Da der Durchmesser des Brennflecks bei Laserstrahlen nur wenige Vielfache der I'lellenfängs betragen kann, wirbeln sich bereits kleinste Veränderungen des Abstandes zwischenFokussierungslinse und Objektebene, etwa infolge von die Apparatur treffenden Erschütterungen, erheblich auf die Energiedichte und Größe des Brennflecks aus. Mit einer trägheitslos regelbaren Linse könnte man durch eine von den Erschütterungen abgeleitete SteuergröP.e die Brennweite so nachsteuern, daß der Fokus der Linse stets mit der Objektebene zusammenfällt, und somit eine konstante Energiedichte im Brennfleck eingehalten wird. Andere Anwendungen können z.B. darin bestehen, eine Lichtmodulation durchzuführen oder eine ständig scharfe Abbildung eines in rascher Bewegung befindlichen Gegenstandes in einer Bildebene zu vermitteln. Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht daher darin, die Konstrul:tion-einer optischen Linse mit möglichst trägheitslos durch ein Steuersignal veränderbarer Brennweite anzugebeh.Such a lens with a rapidly variable focal length is used e.g. required when the task is to concentrate a laser beam in an object plane and there a focal point as large as possible and with an energy density that is constant over time to achieve. Because the diameter of the focal spot in laser beams is only a few multiples the lellenfängs can be, even the smallest changes in the Distance between the focusing lens and the object plane, for example as a result of the apparatus hitting vibrations, significantly on the energy density and size of the focal point the end. With a lens that can be adjusted without inertia, one could go through one of the vibrations Derived control variables readjust the focal length so that the focus of the lens always coincides with the object plane, and thus a constant energy density is adhered to in the focal point. Other applications can be, for example, to use a Carry out light modulation or a constantly sharp image one in faster To convey the object in motion in an image plane. The task the invention therefore consists in the construl: tion-an optical lens with as possible Anzuebeh without inertia by a control signal of variable focal length.

Optische Linsensysteme mit veranderbarer Brennweite sind an sich bereits unter dem Namen "Variontlk" oder "Gummilinse" bekannt; es handelt sich bei ihnen um ein System mit einer Mehrzahl von Glaslinsen, durch deren relative Verschiebung eine Xnderung der Brennweite des Systems erzielbar ist. Soweit diese Verschiebung durch einen kleinen Elektromotor bewirkt wird, könnte man von einem 0'> tischen Linsensystem mit regelbarer Brennweite sprechen Für die oben erörterte Aufgabe ist ein solches System jedoch unbrauchbar, da die mechanische Trägheit bei einer solchen Verschiebung viel zu groß ist.Optical lens systems with a variable focal length are already in themselves known under the name "Variontlk" or "Gummilinse"; it is with them a system with a plurality of Glass lenses, through their relative Shift a change in the focal length of the system can be achieved. As far as this Displacement caused by a small electric motor could be thought of by one 0 '> table lens system with adjustable focal length speak for those discussed above Such a system is useless because of the mechanical inertia such a shift is far too great.

Es ist auch schon ein einzelnes Linsenelement mit veränderbarer Brennweite bekannt geworden, bei dem wenigstens eine Begrenzungsfläche aus einem elastischen Material besteht und deren Breclaiigs medium eine Flüssigleit ist, auf welche vermittels eines an Ende eines Schlauches angebrachten Gummiballes von Hand ein Druck ausgeübt werden kann. En derartiges Linsenelement war vorzubsweise zur Verwendung bei Brillen mit der jeweiligen Sehentferaung angepaßten Dioptrie vorgesehen. Für die gestellte Aufgabe ist diese Konstruktion jedoch wegen zu großer Trägheit unbrauchbar.It is already a single lens element with a variable focal length become known in which at least one boundary surface consists of an elastic Material consists and the Breclaiigs medium is a liquid conduction, on which mediating a rubber ball attached to the end of a hose by hand can be. Such a lens element was preliminary for use in eyeglasses provided with diopters adapted to the respective visual distance. For the asked However, this construction cannot be used because of the excessive inertia.

Die Aufgabe, eine optische Linse mit regelbarer Brennweite für rasche Brennneitenänderungen anzugeben, wird gem der Erfindung durch eine Konstruktion gelöst, welche ein Gehäuse mit zwei einen Lichtweg freigebenden Öffnungen aufweist, von denen wenigstens eine von einer transparenten Membran bedeckt ist, wobei ferner eine Flüssigkeitsftlllung des Gehäuses und ein piezoelektrischer Körner in mechanischem Kontakt mit der Flüssigkeit vorgesehen ist, welcher bei Anlegen einer elektrischen Spannung wenigstens eine seiner Dimensionen senkrecht zur Linsenquerschnittsfläche verändert, derart, daß ein zusätzlicher Flüssigkeitsdruck auf die Membran ausgeübt und ihr Krümmungsradius in Abhängigkeit von der angelegten Spannung verändert wird.The task of an optical lens with adjustable focal length for rapid Specifying focal length changes is, according to the invention, by a construction solved, which has a housing with two openings exposing a light path, at least one of which is covered by a transparent membrane, wherein further a liquid filling of the housing and a piezoelectric grain in mechanical Contact with the liquid is provided, which when an electrical Stress at least one of its dimensions perpendicular to the lens cross-sectional area changed in such a way that an additional liquid pressure is exerted on the membrane and its radius of curvature is changed depending on the applied voltage.

Nach einer Weiterbildung ist der piezoelelrtrische Körper mit einer im optischen Strahlengang liegenden optisch transparenten Platte, z.B. einer Glasplatte verbunden, welche der Membran unmittelbar gegenübersteht und die Dinenionänderung des piezoelektrischen Körpers senkrecht zur Linsenfläche auf das Flüssigkeitsvolumen vor der Membran überträgt. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß der piezoelektrische Körper als liohlzylinder ausgebildet ist und auf der Innen- und Außenseite zwecks Zuführung einer Steuerspannung metallisiert ist. Die Brennweite einer optischen Linse derartiger Konstrul;-tion kann durch Anlegen einer Wechselsnannung an die Elektroden des piezoelektrischen l'»rpers in sehr kurzer Zeit und in raschen Wechsel verändert erden, so daß die Einflüsse von Erschütterungsschwingungen von einer Frequenz von 1 kHz und mehr durch eine Wechselspannung entsnrechender Frequenz und Amplitude kompensiert werden können. Eine nützliche Weiterbildung der Erfindung besteht ferner darin, das-GehEuse mit einer seitlichen Öffnung zu versehen, in welcher sich ein verschiebbarer Kolben befindet, durch dessen Verschiebung ein bestimmter Normaldruck in der Kammer zwecks Einstellung einer normalen Krümmung der Membran hergestellt wird. Versieht man diesen Kolben mit einem Feingewinde, so kann der Druck in der Kammer sehr genau eingestellt werden. Der zylindrische piezoelektrische Körper weist eine Polarisation in radialer Richtung auf- und- ist auf der Innen- und Außenseite mit als Elektroden dienenden 'letallisierungen versehen.According to a development, the piezoelelrtrische body with a An optically transparent plate lying in the optical beam path, e.g. a glass plate connected, which is directly opposite the membrane and the dinenion change of the piezoelectric Body perpendicular to the lens surface on the Transferring liquid volume in front of the membrane. A particularly useful design consists in that the piezoelectric body is designed as a liohlylinder and metallized on the inside and outside for the purpose of supplying a control voltage is. The focal length of an optical lens of such construction can be determined by applying an alternating voltage to the electrodes of the piezoelectric body in a very short time Earth changes in time and in rapid change, so that the influences of shock vibrations of a frequency of 1 kHz and more by an alternating voltage Frequency and amplitude can be compensated. A useful further training of the The invention also consists in providing the housing with a side opening, in which there is a displaceable piston, a certain normal pressure in the chamber for the purpose of setting a normal curvature the membrane is made. If you provide this piston with a fine thread, in this way the pressure in the chamber can be set very precisely. The cylindrical one piezoelectric body has a polarization in the radial direction and is on the inside and outside with 'letallizations' serving as electrodes.

und transoarentenl Das Material für die Membran kann aus einen elastischen rStoff, vorzugsweise aus Hostaphan bestehen. Bei einer Dicke von etwa 100 µ ist eine derartige Membran hinreichend elastisch, um den Druckschwankungen-der Flüssigkeit praktisch trägheitslos zu folgen.and transoarentenl The material for the membrane can consist of an elastic r fabric, preferably made of Hostaphan. At a thickness of about 100 µ is Such a membrane is sufficiently elastic to withstand the pressure fluctuations of the liquid to follow practically indolently.

Bei der Herstellung einer derartigen Membran ergibt sich häufig eine gewisse Doppelbrechung durch eine Überdehnung in einer bestiinnitenRichtung. Diese Donpelbrechung kann gegebenenfalls dazu verwendet werden, um mit der variablen Linse zugleich die wirkung einer im Strahlengang gegebenenfalls erforderlichen A/4 Platte zu erzielen, was für die Beeinflussung des Polarisationszustandes der Lichtstrahlen erwünscht sein kann. Als Flüssigkeit zur Füllung der Linse hat sich Silikonöl gut bewährt. Den Brechungsindex der Flüssigkeit, bzw. der obenerwälmten transparenten Glasplatte, stellt man zweckmäßig so ein, daß beide Medien gleichen Brechungsindex haben.In the production of such a membrane there is often a certain birefringence due to overstretching in a certain direction. These Donpel refraction can optionally be used to work with the variable lens at the same time the effect of an A / 4 plate that may be required in the beam path to achieve what for influencing the polarization state the Rays of light may be desired. As a liquid used to fill the lens has been found Well proven silicone oil. The refractive index of the liquid or the above mentioned transparent glass plate, it is advisable to set it so that both media are the same Have refractive index.

Weitere Einzelheiten und Verbesserungen der Erfindungen werden im folgenden anhand der Begleitzeichnungen näher erläutert, von denen: Figur 1 die mechanische Konstruktion des erfindungsgemäßen Linsenelementes im Schnitt Figur 2 ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgernäßen Linse zeigt.Further details and improvements of the inventions are provided in the following explained in more detail with reference to the accompanying drawings, of which: Figure 1 the mechanical construction of the lens element according to the invention in section Figure 2 shows an example of use of the lens according to the invention.

In Figur 1 ist 1 ein zylindrisches Gehäuse, welches zwei Öffnungen 2 und 3 für den Durchtritt eines Lichtstrahlenbündels aufweist. In der Öffnung 3 ist mittels zweier Ringe 4 und 4a eine transparente elastische Folie 5 aufgespannt. In dem Gehäuse befindet sich ein Zylinder aus piezoelektrischem Material fliel 6, z.B. aus einer zirkontitanat-lkeramik, welcher den Strahlengang umschließt und an den der Membran zugewandten Ende mit einer transparenten Glasplatte 7 abgedeckt ist. Die Innen- und Au.3enseite des piezoelektrischen Zylinders ist metallisiert; die Metallisierung ist mit (nicht gezeigten) elektrischen Zuführung drähten versehen. Der gesamte Raum zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 einerseits, der AuRenwand des piezokeramischen Zylinders 6 andererseits und der der membran zugewandten Seite der Glasplatte 7 ist mit einer Flüssigkeit, z.B. Silikonöl, ausgefüllt. In der Wandung des Gehäuses 1 befindet sich eine Boh-Versehen rung a, in welche mit einem Kolben 10,#eine Druckschraube 9 eingesetzt ist. Mittels der Druckschraube 9 und des Kolbens 10 Kann der Flüssigkeitsdruck fein eingestellt veerden. Wenn der Druck der Flüss-eit erhöht wird, so beult sich der freitragende Teil der Membran 5 nach außen, während bei einer Drucr.;verringerung die Krümmung der Slenbran a abgeflacht wird, so daß die Brechkraft der Linse verändert wird. Wenn eine Spannung an den piezokeramischen Zylinder 6 anlegt wird, so vergrößert er entweder seinen Durchmesser und seine Länge oder verringert sie je-nach der Polarität der angelegten Spannung. Die Änderung der Brechkraft der Linse mit der elastischen transparenten Membran 5 rist der angelegten Spannung etwa proportional. Die Maximalfrequenz der Linse ist durch die Bedingung begrenzt, daß keine Eigenschwingungen der elastischen Membran 5 erregt werden dürfen.In Figure 1, 1 is a cylindrical housing which has two openings 2 and 3 for the passage of a light beam. In the opening 3 a transparent elastic film 5 is stretched by means of two rings 4 and 4a. In the housing there is a cylinder made of piezoelectric material fliel 6, e.g. from a zirconium titanate ceramic, which encloses the beam path and connects to it the end facing the membrane is covered with a transparent glass plate 7 is. The inside and outside of the piezoelectric cylinder is metallized; the metallization is provided with electrical feed wires (not shown). The entire space between the inner wall of the housing 1 on the one hand, the outer wall of the piezoceramic cylinder 6 on the other hand and the side facing the membrane the glass plate 7 is filled with a liquid such as silicone oil. In the wall the housing 1 is a Boh Versehen tion a, in which with a piston 10, # a pressure screw 9 is inserted. By means of the pressure screw 9 and the piston 10 Can the fluid pressure be finely adjusted. When the pressure of the fluid is increased, the cantilevered part of the membrane 5 bulges outwards while with a reduction in pressure the curvature of the slenbran a is flattened so that the refractive power the lens is changed. When a tension is on the piezoceramic cylinder 6 is applied, it either increases its diameter and its length or reduced depending on the polarity of the applied voltage. The change in the refractive power of the lens with the elastic transparent membrane 5 r is approximately proportional to the applied voltage. The maximum frequency of the lens is limited by the condition that there are no natural oscillations of the elastic membrane 5 may be excited.

Bei der tIessung des-Frequenzganges einer derartigen Linse ergab sich, daß bis etwa 3 -s 103 kHz die Amplitude praktisch konstant ist, und daß erst oberhalb dieser Frequenz Eigenschwingungen der Membran bemerkbar werden. Es ist natürlich möglich, durch Wahl eines anderen Membranmaterials-, einer anderen Stärke und eines anderen Durchmessers der )membran die Eigenschwingungsgrenze noch weiter zu erhöhen. Da die Erschütterung3schwingungen, welche die optische Apparatur über die Unterstützungsfläche, z.E. die Tischplatte, erreichen, meistens unter 1.000 Hz liegt, kann mit der erfindungsgemäßen Linse eine wirksame Konpensation von durch mechanischen Schwingungen hervorgerufenen Störungen erzielt werden.When measuring the frequency response of such a lens, it emerged that that up to about 3 -s 103 kHz the amplitude is practically constant, and that only above natural vibrations of the membrane become noticeable at this frequency. It is natural possible by choosing a different membrane material, a different thickness and a Another diameter of the) membrane to increase the natural vibration limit even further. Since the shaking vibrations, which the optical apparatus over the supporting surface, z.E. the table top, usually below 1,000 Hz, can be achieved with the inventive Lens an effective compensation of mechanical vibrations caused Disturbances are achieved.

Das piezoelektrische Steuerelement der variablen Linse besitzt eine äußerst geringeTrägheit, da die Masse des beweglichen mittleren Teils der Membran sehr klein ist.The piezoelectric control element of the variable lens has a extremely low inertia, as the mass of the movable central part of the membrane is very small.

In Figur 2 ist eine schematische und teilweise als Schaltung ausgeführte Ansicht einer Regeleinrichtung mit einer variablen Linse dargestellt, Diese Regeleinrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung und wird nur als Anwendungsbeispiel beschrieben.FIG. 2 shows a schematic and partially implemented as a circuit View of a control device with a variable lens shown, this control device is not the subject of the invention and is only described as an application example.

In dieser Figur bedeutet 11 einen Lichtstrahl von geringer Divergenz, der von einem nichtgezeigten Laser erzeugt ist und mittels einer AufzeichnungSlinse 12 auf die Oberfläche eines-Aufzeichnungsträgers 13 fokussiert wird. Der Aufzeichnungsträger 13 ist vorzugsweise ein aus Plastikmaterial bestehendes Band, welches mit einem Metalltiberzug versehen ist. Wenn der Brennpunkt der Aufzeichnungslinse 12 genau den metallischen Überzug trifft, so wird dieser weggebrannt, so daß beim Transport des Bandes eine durchsichtige Spur erzeugt wird. Die Bewegung des Aufzeichnungsträgers 13 kann stufenweise sein, so daß die Spur durch eine Anzahl aufeinanderfolgender transparenter Stellen gebildet wird, welche ein Signal darstellen. Infolge von Dickenänderungen des Aufzeichnungsträgers, ferner infolge mechanischer Stöße und Temperaturänderungen, kann sich die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aus der Brennebene der Aufzeichnungslinse 12 wegbewegen, z.B. um eine Strecket z, so daß die Energiedichte des Brennflecks des Laserstrahls verringert wird und keine Verbrennung der metallischen Schicht stattfindet. Zur Vermeidung einer Signalverfälschung ist ein Strahlenteiler in Form eines halbtransparenten Spiegels 14 in dem Strahl 11 vorgesehen, von welchem ein Teil des von dem Brennfleck auf dem Aufzeichnungsträger 13 zurückgeworfenen Lichts abgelenkt wird und einen Kontrollstrahl lla bildet. Der Kontrollstrahl passiert einen weiteren halbdurchsichtigon Soiegel 18, ferner eine Zylinderlinse 15 und eine Blende tÇ mit einer schlitzförmigen Öffnung und tritt dann in eine Photozelle 17 ein. Der von dem Strahlenteiler 18 reflektierte Teil des Kontrollstrahls gelangt in eine zweite Photozelle 19 Zwischen der Photozelle 19 und Erde ist ein Spannungsteiler aQ vorgeselben, von den ein Abgriff 8o eingestellt werden kann, daß die Ausgangsspannung der Photozelle 19 gleich der Ausgangsspannung der Photozelle 17 ist, wenn der Brennfleck des Las erst rahls 11 genau auf der Obsrflfficne des Aufzeichnungsträgers 13 liegt. Annähernde Gleicliheit der Ausgangsspannung wird durch geeignete Wahl der Reflektionseigenschaften des Strahlenteilers 18 erzielt.In this figure, 11 means a light beam of low divergence, generated by a laser not shown and by means of a recording lens 12 is focused on the surface of a recording medium 13. The record carrier 13 is preferably made of plastic material, which with a Metalltiberzug is provided. If the Focal point of the recording lens 12 hits the metallic coating exactly, it is burned away so that when Transporting the tape creates a transparent track. The movement of the recording medium 13 can be gradual, so that the track is consecutive by a number transparent places is formed, which represent a signal. As a result of changes in thickness of the recording medium, also as a result of mechanical shocks and temperature changes, the surface of the recording medium can move out of the focal plane of the recording lens 12 move away, e.g. by a distance z, so that the energy density of the focal point of the laser beam is reduced and no burning of the metallic layer takes place. A beam splitter is in the form to avoid signal corruption a semi-transparent mirror 14 is provided in the beam 11, from which a Part of the light reflected back from the focal point on the recording medium 13 is deflected and forms a control beam lla. The control beam passes a further semi-transparent seal 18, further a cylinder lens 15 and a Aperture tÇ with a slit-shaped opening and then enters a photocell 17 a. The part of the control beam reflected by the beam splitter 18 arrives into a second photocell 19 Between the photocell 19 and earth is a voltage divider aQ precedes the same, of which a tap 8o can be set that the output voltage of the photocell 19 is equal to the output voltage of the photocell 17 when the focal point of the laser first rahls 11 lies exactly on the obsrflfficne of the recording medium 13. Approximate equality of the output voltage is achieved through a suitable choice of the reflection properties of the beam splitter 18 achieved.

Die Ausgangsspannungen der Photozellen 17 und 19 werden den Eingangsklemmen eines Differentialverstärkers 21 zugeführt, welcher diese Spannungen vergleicht und an seinem Ausgang eine -Differentialspannung erzeugt, die Je nach der Richtung der Verschiebung des Aufzeichnungsträgers f aufgrund mechanischer Stöße, Schwingungen oder Temperaturänderungen positiv oder negativ sein kann. Die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 21 gelangt dann zu einem Leistungsverstärker 22, welcher eine Ausgangsspannung bis zu -+ 100 Volt abgibt. Diese Ausgangsspannung ist mit den Eingang einer regelbaren-Linse 23 der. erfindungsgemäßen Ausführung verbunden, derart, daß die Brechkraft und Brennweite derselben entsprechend den Änderungen der verstär kten Differentialspannung am Ausgang des Differentialverstärkers .21 variiert wird. Die Xnderungen der Brechkraft der Linse 23 ver ursachen eine Verschiebung z des Brennflecks der Aufzeichnungslinse .12 in eine solche Richtung, daß die Verschiebung des Aufzeichnungsträgers 13, welche die Differentialspannung verursacht hat, kompensiert und der Brennfleck auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 13 festgehalten wird. Je nachdem, ob der Aufzeichnungsträger1?. in Richtung zur Aufzeichnungslinse 12 oder von ihr weg verschoben war, ist die an der regelbaren Linse 22 anliegende Spannung positiv oder negativ und die Brechkraft derselben sinngemäß vergrößert oder verringert.The output voltages of the photocells 17 and 19 become the input terminals a differential amplifier 21 which compares these voltages and at its output generates a differential voltage which depends on the direction the shift of the recording medium f due to mechanical Shocks, vibrations or temperature changes can be positive or negative. the The output voltage of the differential amplifier 21 then passes to a power amplifier 22, which has an output voltage of up to - + 100 volts. This output voltage is with the input of an adjustable lens 23 of the. execution according to the invention connected in such a way that the refractive power and focal length thereof correspond to the Changes in the amplified differential voltage at the output of the differential amplifier .21 is varied. The changes in the refractive power of the lens 23 cause one Displacement z of the focal spot of the recording lens .12 in such a direction, that the displacement of the recording medium 13, which the differential voltage has caused, compensated and the focal point on the surface of the recording medium 13 is recorded. Depending on whether the recording medium1 ?. towards the Recording lens 12 or was moved away from it, the one on the adjustable one Lens 22 applied voltage positive or negative and the refractive power of the same accordingly increased or decreased.

Bei einem praktisch ausgeführten Beispiel ergab sich eine Drech kraftänderung von: # f = 2.6 . 10-3 cm - 1 f² Bei einer Änderung der Regelspannung um 100 Volt unabhängig Brech der #####kraft, welche sich bei einer Regelspannung von 0 Volt ergibt.In a practical example, there was a change in Drech force from: # f = 2.6. 10-3 cm - 1 f² When the control voltage changes by 100 volts independent breaking of the ##### force, which is at a control voltage of 0 volts results.

Das optische System mit der Aufzeichnungslinse 12 und der regelbaren Linse 23 bietet einen Einstellbereich von-+ 50 /u bei einer Brennweite von 16 mm. Das Aufzeichnungssystem erfordert eine Fokussierung innerhalb von 1 oder 2 µ, so daß die Verwendung einer regelbaren Linse gemäß der Erfindung wesentlich zur Verringerung der mechanischen Antorderungen des Aufzeichnungs systems beitragen kann.The optical system with the recording lens 12 and the controllable one Lens 23 offers an adjustment range of - + 50 / u with a focal length of 16 mm. The recording system requires focusing within 1 or 2 µ, so that the use of an adjustable lens according to the invention significantly reduces can contribute to the mechanical requirements of the recording system.

Claims

1. Optical lens with electrically adjustable focal length, marked through a housing (1) which releases a light path through two openings (2, 3), at least one of which is covered with a transparent film (S) a liquid filling of the housing and a piezoelectric core (6) in contact with the liquid, which at least when a variable voltage is applied one of its dimensions changed in such a way that an additional fluid pressure exerted on the wrembran (5) and its radius of curvature as a function of the tension is changed.

2. optical lens according to Ansoruch 1, characterized in that the piezoel-tric bodies (6) with a massive, optically transearent body, e.g. a glass plate (7), which the diaphragm is directly opposite and the dimensional change of the piezoelectric Body transfers to the volume of fluid in front of the alenbran.

3. Ootic lens according to claim 1 or 2, characterized in that that the cylindrical housing is also made of piezoelectric tric material and Metallized on the inside and outside for the purpose of supplying a control voltage is.

4. Optical lens according to claim 2, characterized by a housing with an opening closed by means of a flexible membrane and through a transnarente Plate inside the housing, by a piezoelectric body, which with the transparent plate is firmly connected and with this and the housing jacket forms a closed volume by filling this volume with liquid, which also fills the space between the membrane and the transparent plate and forms the refractive medium of the controllable lens such that when applying a variable voltage to the piezoelectric body and one corresponding contraction or expansion of the same an overpressure or underpressure exerted on the liquid between the tiembran and the transparent plate and the membrane is deformed so that the refractive power of the lens is dependent is varied by the applied voltage.

5. Optical lens according to claim 4, characterized in that the Housing is essentially cylindrical and has openings at its ends has, one of which is closed by the membrane, that the piezoelectric Body is also cylindrical and encloses the other opening, and daX the transparent plate at one end of the cylindrical riiezoelectric Body is fixed opposite the opening covered by the membrane.

6. Optical lens according to claim characterized in that the cylindrical Piezoelectric bodies polarized radially and metallized on the inside and outside and connected to opposite poles of a control voltage source.

7. Optical lens according to claim 4, characterized in that the Housing has a side opening in which a sliding piston is located is located, by the displacement of a certain normal pressure in the chamber for Adjustment of a normal curvature of the diaphragm is provided.

8. Oi> tables lens according to claim 7, characterized in that there this piston with. is provided with a fine thread, such that by turning the Piston a displacement in the longitudinal direction - of the same takes place -.

9. Ontic lens according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the membrane consists of host phane.

10. Optical lens according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the thickness of the membrane is about 100µ and that the liquid is a silicone oil.

11. Optical lens according to one of the preceding claims, characterized marked that the refractive index of the glass plate and the liquid as possible are equal to each other.

12. Optical lens according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the membrane has birefringence properties and such Thickness has that the phase difference between the two components in the case of perpendicular passage Å / 4 corresponds.

L e r s e i t e