Brevet FR2761166A1 — publié le 19980925

La présente invention concerne un système d'objectif à focale variable destiné à être utilisé avec un dispositif de formation d'image, tel qu'un dispositif à couplage de charge (CCD) et un tube de saisie d'image, un appareil photographique utilisant un film argentique, et un téléviseur du type à projection. On connaît des systèmes d'objectif à focale variable du type comprenant un premier groupe de lentille divergent, un deuxième groupe de lentille convergent, un troisième groupe de lentille divergent et un quatrième groupe de lentille convergent. Le premier groupe de lentille est mobile axialement pour la mise au point du système d'objectif à focale variable, mais reste fixe pendant la variation de focale du système d'objectif à focale variable. Le quatrième groupe de lentille est fixe. Pendant qu'on fait varier la focale du système d'objectif à focale variable, les deuxième et troisième groupes de lentille sont déplacés axialement l'un par rapport à l'autre et par rapport au premier et au quatrième. Un de ces systèmes d'objectif à focale variable connus par exemple d'après la publication de brevet japonais non examiné nO 5-297276 a été conçu dans le but de former une image sur un dispositif de formation d'image de petite taille tel qu'un capteur CCD. Ces dernières années, on s'est beaucoup intéressé aux téléviseurs du type à projection dans lesquels sont installés des moyens d'affichage à cristaux liquides. Si on utilise l'objectif à focale variable décrit ci-dessus comme objectif de projection d'un tel téléviseur du type à projection, l'objectif à focale variable devient nécessairement encombrant avec une augmentation de la taille d'image, ce qui est toujours indésirable au regard des fortes demandes de miniaturisation du téléviseur du type à projection. En outre, si on utilise un objectif à focale variable comme objectif de projection, il est généralement difficile pour l'objectif à focale variable de réduire suffisamment l'aggravation de distorsion. En particulier, si un objectif de projection à focale variable est appliqué au téléviseur du type à projection, du point de vue de la prévention de l'aggravation de l'apparition d'une couleur irrégulière et d'une perte de lumière quantitative qui sont provoquées en fonction des systèmes d'éclairage, on désire que l'objectif de projection à focale variable soit du type télécentré qui rend un rayon principal parallèle à son axe optique du côté où l'image est réduite. L'objectif à focale variable de l'art antérieur n'est pas du type télécentré. En outre, l'objectif à focale variable antérieur a une longueur focale arrière insuffisante pour admettre un élément optique de séparation de couleur dans une position axiale appropriée. Par conséquent, un but de l'invention est de proposer un objectif à focale variable dont le système d'objectif reste compact sur une plage de variation de focale. Un autre but de l'invention est de proposer un objectif à focale variable dont les aberrations sont bien corrigées et dont la variation de focale ne provoque qu'un changement d'aberration nettement réduit. Un autre but de l'invention est de proposer un objectif à focale variable ayant une longueur focale arrière appropriée et ne donnant qu'un mouvement axial nettement réduit lors de la variation de focale. On atteint les buts précités de l'invention en prévoyant un objectif à focale variable ayant cinq groupes de lentille, c'est-à-dire, en partant du côté grossissement d'image, un premier groupe de lentille G1 divergent, un deuxième groupe de lentille G2 convergent, un troisième groupe de lentille G3 convergent, un quatrième groupe de lentille G4 divergent et un cinquième groupe de lentille G5 convergent. Le premier groupe de lentille G1 est déplacé axialement pour la mise au point du système optique mais reste fixe pendant la variation de focale du système optique. Trois groupes de lentille, les deuxième, troisième et quatrième groupes de lentille G2 à G4, sont déplacés l'un par rapport à l'autre et par rapport au groupe de lentille fixe G5. L'objectif à focale variable peut être pourvu d'un diaphragme disposé entre les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 et qui est de préférence déplacé avec le deuxième groupe de lentille G2 ou avec le troisième groupe de lentille G3 pendant la variation de focale du système d'objectif. L'objectif à focale variable doit satisfaire les conditions suivantes -2,0 c F1/F 0,9 1,5 0,8 F3 et F5 sont les longueurs focales des premier, deuxième, troisième et cinquième groupes de lentille respectivement. Les paramètres (I) à (IV) exposés ci-dessus donnent la distribution de puissance nécessaire pour corriger de manière appropriée les aberrations du système d'objectif sur la plage de variation de focale. La première condition (I) définit la puissance du premier groupe de lentille G1. Si la limite inférieure est dépassée, le premier groupe de lentille G1 affaiblit sa divergence, ce qui provoque une augmentation du mouvement axial du premier groupe de lentille G1 pour la mise au point du système d'objectif avec un effet d'augmentation d'un changement d'aberration. D'autre part, si la limite supérieure est dépassée, le groupe de lentille G1 intensifie sa divergence, ce qui provoque une augmentation de la hauteur par rapport à l'axe des rayons sortants, qui est trop grande pour effectuer une correction des aberrations, en particulier l'aberration sphérique et la distorsion. La deuxième condition (II) définit la puissance du deuxième groupe de lentille G2. Si la limite inférieure est dépassée, le deuxième groupe de lentille G2 intensifie sa convergence, ce qui rend la correction des aberrations plus difficile. Si la limite supérieure est dépassée, le deuxième groupe de lentille G2 affaiblit sa convergence, ce qui provoque une augmentation du mouvement axial pour la variation de focale du système d'objectif, ce qui est toujours indésirable pour la compacité du système d'objectif. La troisième condition (III) définit la puissance du troisième groupe de lentille G3. Si la limite inférieure est dépassée, le troisième groupe de lentille G3 intensifie sa convergence, ce qui rend difficile la correction des aberrations. D'autre part, si la limite supérieure est dépassée, le troisième groupe G3 affaiblit sa convergence, ce qui provoque une augmentation du mouvement axial pour la variation de focale du système d'objectif, ce qui est toujours indésirable pour la compacité du système d'objectif. La quatrième condition (IV) définit la puissance du cinquième groupe de lentille G5. Si la limite inférieure est dépassée, le cinquième groupe de lentille G5 intensifie sa convergence, ce qui réduit la longueur focale arrière du système de lentille et rend difficile le fait de rendre le système de lentille télécentré du côté réduction d'image. D'autre part, si la limite supérieure est dépassée, le cinquième groupe de lentille G5 affaiblit sa convergence, ce qui augmente la longueur focale arrière du système de lentille et provoque une augmentation de la hauteur par rapport à l'axe des rayons sortants, qui est trop grande pour effectuer une correction des aberrations. Les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 sont de préférence conçus et prévus de façon qu'une distance axiale entre eux diminue lorsque le système d'objectif effectue une augmentation de la longueur focale. Afin de répondre à la demande, les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 doivent satisfaire les conditions suivantes 0,1 0,08 Les paramètres (V) et (VI) exposés sont nécessaires pour la compacité du système d'objectif sur une plage de variation de focale ainsi que pour des aberrations bien corrigées. Si la limite inférieure est dépassée, il est difficile de réduire de manière significative l'aggravation de l'équilibre des aberrations, et en particulier l'aggravation de distorsion. D'autre part, si la limite supérieure est dépassée, il est difficile de maintenir la compacité du système de lentille. Si la limite inférieure de la condition (VI) est dépassée, un changement dans la distance axiale entre les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 pendant la variation de focale est réduit, ce qui met à la charge des deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 un mouvement axial accru pendant la variation de focale. D'autre part, si la limite supérieure est dépassée, il est difficile d'empêcher un changement d'aberration dû à la variation de focale. En outre, le troisième groupe de lentille G3 peut comprendre un élément de lentille convergent et un élément de lentille divergent, qui peuvent être séparés ou collés, et satisfait de préférence la condition suivante v(-) Le paramètre (VII) empêche ou réduit de manière significative une aggravation de l'aberration chromatique latérale. Les buts et particularités ci-dessus, ainsi que d'autres, de la présente invention seront compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation spécifique, faite en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue de côté schématique d'une structure optique de base d'un objectif à focale variable en position extrême grand angle et en position extrême téléobjectif, selon un premier mode de réalisation de l'invention La figure 2 est une vue de côté schématique de l'objectif à focale variable de la figure 1, en position extrême grand angle La figure 3 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales d'un objectif à focale variable selon un premier mode de réalisation de l'invention, en position extrême grand angle La figure 4 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales de l'objectif à focale variable selon le premier mode de réalisation de l'invention, en une position intermédiaire La figure 5 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales de l'objectif à focale variable selon le premier mode de réalisation de l'invention, en position extrême téléobjectif La figure 6 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales d'un objectif à focale variable selon une deuxième mode de réalisation de l'invention, en une position extrême grand angle La figure 7 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales de l'objectif à focale variable selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, en une position intermédiaire La figure 8 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales de l'objectif à focale variable selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, en position extrême téléobjectif La figure 9 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales d'un objectif à focale variable selon un troisième mode de réalisation de l'invention, en position grand angle La figure 10 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales de l'objectif à focale variable selon le troisième mode de réalisation de l'invention, en position intermédiaire ; et La figure 11 est un graphique montrant des courbes d'aberrations sphériques pour des raies spectrales d, C et F, d'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, de distorsion, et d'aberrations chromatiques latérales de l'objectif à focale variable selon le troisième mode de réalisation de l'invention, en position extrême téléobjectif. Dans la description qui suit, le terme côté grossissement d'image signifie et se réfère au côté où l'objectif à focale variable projette une image agrandie, et le terme côté réduction d'image signifie et se réfère au côté où l'objectif à focale variable projette une image réduite. Si l'on se réfère en détail aux dessins, en particulier aux figures 1 et 2 montrant schématiquement un objectif à focale variable selon l'invention, l'objectif à focale variable comprend cinq groupes de lentille, à savoir un premier groupe de lentille G1 divergent, un deuxième groupe de lentille G2 convergent, un troisième groupe de lentille G3 convergent, un quatrième groupe de lentille G4 divergent et un cinquième groupe de lentille G5 convergent disposés le long d'un axe optique X dans cet ordre à partir du côté grossissement d'image. Le premier groupe de lentille G1 est déplacé axialement pour la mise au point du système optique, mais reste fixe pendant la variation de focale du système optique. Trois groupes de lentille, du deuxième au quatrième groupes de lentille G2 à G4, sont déplacés l'un par rapport à l'autre et par rapport au groupe de lentille G5 qui est toujours fixe pendant la variation de focale et la mise au point. L'objectif à focale variable est pourvu d'un diaphragme 1 qui est disposé entre les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 et se déplace avec le deuxième groupe de lentille G2 ou bien avec le troisième groupe de lentille G3 pendant la variation de focale du système d'objectif. Du côté réduction d'image, l'objectif à focale variable incorpore un prisme dichroïque de composition de couleur 2 (Lw). Comme le montre la figure 2, l'objectif à focale variable comprend, dans l'ordre en allant du côté grossissement d'image au côté réduction d'image, des premier à quatrième éléments de lentille, à savoir un premier élément de lentille convergent Ll, un deuxième élément de lentille divergent L2, un troisième élément de lentille divergent L3 et un quatrième élément de lentille convergent L4 pour le premier groupe de lentille G1, des cinquième et sixième éléments de lentille, à savoir un cinquième élément de lentille convergent L5 et un sixième élément de lentille convergent L6 pour le deuxième groupe de lentille G2, des septième et huitième éléments de lentille, à savoir un septième élément de lentille convergent L7 et un huitième élément de lentille divergent L8 pour le troisième groupe de lentille G3, un neuvième élément de lentille divergent L9 pour le quatrième groupe de lentille G4 et des dixième à treizième éléments de lentille, à savoir un dixième élément de lentille divergent L10, un onzième élément de lentille convergent L11, un douzième élément de lentille convergent L12 et un treizième élément de lentille convergent L13 pour le cinquième groupe de lentille G5. L'objectif à focale variable représenté sur la figure 2 est conçu et prévu pour satisfaire les conditions suivantes -2,0 c F1/F 0,9 1,5 c F3/F 0,8 0,1 0,08 c bD2/F v(-) F1, F2, F3 et F5 sont les longueurs focales des premier, deuxième, troisième et cinquième groupes de lentille G1, G2, G3 et G5 respectivement D2 est la distance axiale entre les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 de l'objectif à focale variable dans la position extrême grand angle 8D2 est la valeur absolue d'une variation de la distance axiale entre les deuxième et troisième groupes de lentille G2 et G3 pendant que le système de lentille passe de la position extrême grand angle à la position extrême téléobjectif ; et v(-) est la dispersion de l'élément de lentille divergent telle que mesurée par le nombre d'Abbe. La description qui suit se rapporte à différents objectifs à focale variable mettant en oeuvre la présente invention. Dans les tableaux qui suivent, différents modes de réalisation de l'invention sont exposés pour différentes plages de longueur focale équivalente, avec les paramètres de l'invention. Dans les tableaux de prescription qui suivent, la référence L suivie d'un chiffre arabe indique l'élément de lentille progressivement depuis l'extrémité objet jusqu'à l'extrémité image de l'objectif à focale variable infrarouge. Les numéros de référence de rayon r désignent les rayons des surfaces de lentille successives. Les rayons de surface positifs sont ceux qui s'étendent vers la droite à partir de la surface de lentille le long de l'axe optique X. Les rayons de surface négatifs sont ceux qui s'étendent vers la gauche à partir de la surface de lentille le long de l'axe optique X. N est l'indice de réfraction des éléments de lentille. Ces rayons et distance sont normalisés par la longueur focale de l'objectif à focale variable. v est la dispersion de l'élément de lentille divergent telle que mesurée par le nombre d'Abbe. Les numéros de référence de distance d désignent les distances optiques axiales successives entre surfaces adjacentes. Les espaces D sont des espaces entre groupes de lentille qui varient lorsque la longueur focale équivalente (EFL) change. Dans un objectif à focale variable selon un premier mode de réalisation, le premier groupe de lentille G1 comprend des premier à quatrième éléments de lentille, à savoir un premier élément de lentille ménisque convergent L1 ayant une surface convexe du côté grossissement d'image, un deuxième élément de lentille ménisque divergent L2 ayant une surface convexe du côté grossissement d'image, un troisième élément de lentille bi-concave divergent L3 ayant une forte courbure de surface du côté réduction et un quatrième élément de lentille ménisque convergent L4 ayant une surface convexe du côté grossissement d'image. Le deuxième groupe de lentille G2 comprend des cinquième et sixième éléments de lentille, à savoir un cinquième élément de lentille biconvexe L5 ayant une forte courbure de surface du côté réduction et un sixième élément de lentille ménisque convergent L6 ayant une surface convexe du côté grossissement d'image. Le troisième groupe de lentille G3 consiste en un septième et huitième éléments de lentille en doublet positif ou séparés, à savoir un septième élément de lentille ménisque convergent L7 ayant une surface convexe du côté réduction d'image et un huitième élément de lentille ménisque divergent L8 ayant une surface convexe du côté réduction d'image. Le quatrième groupe de lentille G4 comprend un unique élément comportant un neuvième élément de lentille ménisque divergent L9 ayant une surface convexe du côté grossissement d'image. Le cinquième groupe de lentille G5 comprend quatre éléments, c'est-à-dire un dixième élément de lentille ménisque divergent L10 ayant une surface convexe du côté réduction d'image, un onzième élément de lentille ménisque convergent L11 ayant une surface convexe du côté réduction d'image, un douzième élément de lentille ménisque convergent L12 ayant une surface convexe du côté réduction d'image et un treizième élément de lentille biconvexe convergent L13 ayant une forte courbure de surface du côté grossissement. Le diaphragme 1 est disposé à une distance fixe (dy) de 0,31164 du troisième groupe de lentille G3 et se déplace avec le troisième groupe de lentille G3 quand la distance focale du système d'objectif varie. Du côté réduction d'image, l'objectif à focale variable incorpore un prisme dichroïque de composition de couleur 2. L'objectif à focale variable selon le premier mode de réalisation de l'invention est décrit substantiellement dans le tableau I. TABLEAU I Rayon de Distance optique Elément Courbure entre Surfaces N v rl = 1,1021 L1 dl = 0,18787 1,51680 64,2 r2 = 38,3647 d2 = 0,00536 r3 = 5,0385 L2 d3 = 0,07697 1,58144 40,9 r4 = 0,5989 d4 = 0,19372 r5 = -2,6629 L3 d5 = 0,04881 1,49700 81,6 r6 = 0,7502 d6 = 0,13840 r7 = 0,9125 L4 d7 = 0,07646 1,84666 23,8 r8 = 1,5435 d8 = D1 r9 = 8,1098 L5 d9 = 0,07462 1,74330 49,2 r10 = -2,3253 d10 = 0,00563 rll = 1,6822 L6 dll = 0,06794 1,71300 53,9 rl2 = 51,6260 d12 = D2(dx + 0,31164) rl3 = -4,5885 L7 d13 = 0,09928 1,65844 50,8 rl4 = -0,5298 d14 = 0 r15 = -0,5298 L8 d15 = 0,04506 1,84666 23,8 r16 = -1,0245 d16 = D3 r17 = 1,1503 L9 d17 = 0,03755 1,78472 25,7 rl8 = 0,7149 dl8 = D4 r19 = -0,4630 L10 d19 = 0,04881 1,78472 25,7 r20 = -6,2404 d20 = 0 r21 = -6,2404 L11 d21 = 0,19724 1,71300 53,9 r22 = -0,6230 d22 = 0,00536 r23 = -5,2543 L12 d23 = 0,08069 1,51680 64,2 r24 = -1,8611 d24 = 0,00563 r25 = 2,9431 L13 d25 = 0,14215 1,84666 23,8 r26 = -2,4311 d26 = 0,43637 r27 = oe LW d27 = 0,88911 1,51633 64,1 r28 = Espacements en fonction de la variation de focale D1 D2 D3 D4 Position extrême grand angle (WAE) 0,39616 0,52967 0,14005 0,22253 Position intermédiaire (INT) 0,22796 0,47294 0,26279 0,32472 Position extrême téléobjectif (TPE) 0,06659 0,40446 0,43604 0,38132 L'objectif à focale variable décrit dans le tableau de prescription I a les paramètres suivants F1/F F2/F F3/F F5/F D2/F AD2/F v(-) -1,38 1,12 2,93 1,32 0,22 0,13 23,8 Il ressort que l'objectif à focale variable décrit dans le tableau de prescription I satisfait les conditions (I) à (VII). Les aberrations sphériques pour les raies spectrales d, C et F, l'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, la distorsion, et les aberrations chromatiques latérales pour les raies spectrales de l'objectif à focale variable dans la position extrême grand angle (WAE), la position intermédiaire (INT) et la position extrême téléobjectif (TPE) sont représentés aux figures 3, 4 et 5 respectivement. Comme cela ressort des figures 3, 4 et 5, l'objectif à focale variable a des aberrations bien corrigées sur la plage des rapports de focale variable. Alors que l'objectif à focale variable reste compact pour une relativement grande taille d'image, il procure une longueur focale arrière suffisante pour disposer à l'arrière de celui-ci un élément optique, tel qu'un prisme dichroïque d'un téléviseur du type à projection. Par ailleurs, l'objectif à focale variable rend les rayons lumineux dans une surface tangentielle côté réduction d'image approximativement parallèles à l'axe optique et symétriques par rapport à ce dernier. Un objectif à focale variable selon un deuxième mode de réalisation de l'invention possède un système optique similaire à celui du premier mode de réalisation, excepté qu'un douzième élément de lentille L12 du cinquième groupe de lentille G5 se compose d'une lentille biconvexe ayant une forte courbure du côté réduction d'image et que le diaphragme 1 est disposé à une distance fixe (dx) de 0,20680 par rapport au deuxième groupe de lentille G2 et se déplace avec le deuxième groupe de lentille G2 lorsqu'on fait varier la focale du système d'objectif. L'objectif à focale variable selon le deuxième mode de réalisation de l'invention est décrit de manière substantielle dans le tableau II. TABLEAU II Rayon de Distance optique Elément Courbure entre Surfaces N v rl = 1,1923 L1 dl = 0,20745 1,51680 64,2 r2 = 40,7319 d2 = 0,00591 r3 = 5,1270 L2 d3 = 0,08075 1,59551 39,2 r4 = 0,6505 d4 = 0,20053 r5 = -3,1903 L3 d5 = 0,05121 1,49700 81,6 r6 = 0,8020 d6 = 0,13825 r7 = 0,9387 L4 d7 = 0,07949 1,84666 23,8 r8 = 1,5018 d8 = D1 r9 = 10,4141 L5 d9 = 0,07732 1,74330 49,2 r10 = -2,3939 d10 = 0,00589 rll = 1,6036 L6 dll = 0,07285 1,71300 53,9 r12 = 22,0389 d12 = D2(0,20680 + dy) r13 = -3,1039 L7 d13 = 0,09933 1,70154 41,1 r14 = -0,5290 dl4 = 0 r15 = -0,5290 L8 d15 = 0,04727 1,84666 23,8 r16 = -1,1107 d16 = D3 r17 = 1,2369 L9 d17 = 0,04530 1,80518 25,5 r18 = 0,7618 dl8 = D4 rl9 = -0,4948 L10 d19 = 0,05121 1,78472 25,7 r20 = -9,2568 d20 = 0 r21 = -9,2568 L11 d21 = 0,21183 1,71300 53,9 r22 = -0,6645 d22 = 0,00591 r23 = 8,8420 L12 d23 = 0,10399 1,62041 60,4 r24 = -2,8682 d24 = 0,00591 r25 = 4,2141 L13 d25 = 0,13326 1,84666 23,8 r26 = -2,6357 d26 = 0,48672 r27 = co LW d27 = 0,93276 1,51633 64,1 r28 = Espacements en fonction de la variation de focale D1 D2 D3 D4 WAE 0,48683 0,60634 0,05073 0,23701 INT 0,27472 0,51766 0,23602 0,35252 TPE 0,07963 0,40721 0,48808 0,40600 L'objectif à focale variable décrit dans le tableau de prescription II a les paramètres suivants F1/F F2/F F3/F F5/F D2/F AD2/F -1,46 1,26 3,62 1,32 0,34 0,20 23,8 Il ressort que l'objectif à focale variable décrit dans le tableau de prescription II satisfait les conditions (I) à (VII). Les aberrations sphériques pour les raies spectrales d, C et F, l'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, la distorsion, et les aberrations chromatiques latérales pour les raies spectrales de l'objectif à focale variable dans la position extrême grand angle (WAE), la position intermédiaire (INT) et la position extrême téléobjectif (TPE) sont représentés aux figures 6, 7 et 8 respectivement. Comme cela ressort des figures 6, 7 et 8, l'objectif à focale variable a des aberrations bien corrigées sur la plage des rapports de focale variable. Alors que l'objectif à focale variable reste compact pour une relativement grande taille d'image, il procure une longueur focale arrière suffisante pour qu'on puisse disposer derrière lui un élément optique, tel qu'un prisme dichroïque d'un téléviseur du type à projection. Par ailleurs, l'objectif à focale variable rend les rayons lumineux dans une surface tangentielle côté réduction d'image approximativement parallèles à l'axe optique et symétriques par rapport à ce dernier. Un objectif à focale variable selon un troisième mode de réalisation de l'invention possède un système optique similaire à celui du premier mode de réalisation, excepté qu'un dixième élément de lentille L10 et un onzième élément de lentille Lll du cinquième groupe de lentille G5 se composent d'une lentille biconcave ayant une forte courbure du côté grossissement d'image et d'une lentille biconvexe ayant une forte courbure du côté réduction d'image respectivement, et que le diaphragme 1 est disposé à une distance fixe (dx) de 0,33244 par rapport au deuxième groupe de lentille G2 et se déplace avec le deuxième groupe de lentille G2 lorsqu'on fait varier la focale du système d'objectif. L'objectif à focale variable selon le troisième mode de réalisation de l'invention est décrit de manière substantielle dans le tableau III. TABLEAU III Rayon de Distance optique Elément Courbure entre Surfaces N v rl = 1,2446 L1 dl = 0,21800 1,51680 64,2 r2 = 32,2718 d2 = 0,00589 r3 = 4,3266 L2 d3 = 0,08018 1,70154 41,1 r4 = 0,6482 d4 = 0,23409 r5 = -2,3634 L3 d5 = 0,05475 1,49700 81,6 r6 = 0,8952 d6 = 0,11344 r7 = 1,0400 L4 d7 = 0,08605 1,84666 23,8 r8 = 1,8296 d8 = D1 r9 = 19,5211 L5 d9 = 0,08769 1,74330 49,2 r10 = -2,1880 d10 = 0,00589 rll = 1,6849 L6 dll = 0,08460 1,71300 53,9 r12 = 229,7953 d12 = D2(0,33244 + dy) r13 = -11,4184 L7 dl3 = 0,10357 1,66672 48,3 r14 = -0,5906 d14 = 0 r15 = -0,5906 L8 dl5 = 0,04693 1,84666 23,8 r16 = -1,1471 d16 = D3 r17 = 1,1550 L9 d17 = 0,04693 1,78472 25,7 r18 = 0,7215 dl8 = D4 r19 = -0,4696 L10 d19 = 0,05475 1,78472 25,7 r20 = 8,1848 d20 = 0 r21 = 8,1848 Lll d21 = 0,21733 1,71300 53,9 r22 = -0,6579 d22 = 0,00587 r23 = -19,4137 L12 d23 = 0,08058 1,62041 60,4 r24 = -2,7318 d24 = 0,00587 r25 = 3,9431 L13 d25 = 0,15105 1,84666 23,8 r26 = -1,9859 d26 = 0,47502 r27 = LW d27 = 0,92418 1,51633 64,1 r28 = Espacements en fonction de la variation de focale Dl D2 D3 D4 WAE 0,35253 0,62493 0,15139 0,25161 INT 0,21818 0,56766 0,28506 0,30957 TPE 0,09516 0,50229 0,45030 0,33272 L'objectif à focale variable décrit dans le tableau de prescription III a les paramètres suivants F1/F F2/F F3/F F5/F D2/F AD2/F v(-) -1,23 1,26 2,61 1,32 0,29 0,12 23,8 Il ressort que l'objectif à focale variable décrit dans le tableau de prescription III satisfait les conditions (I) à (VII). Les aberrations sphériques pour les raies spectrales d, C et F, l'astigmatisme dans les plans sagittal et tangentiel, la distorsion, et les aberrations chromatiques latérales pour les raies spectrales de l'objectif à focale variable dans la position extrême grand angle (WAE), la position intermédiaire (INT) et la position extrême téléobjectif (TPE) sont représentés aux figures 9, 10 et 11 respectivement. Comme cela ressort des figures 9, 10 et 11, l'objectif à focale variable a des aberrations bien corrigées sur la plage des rapports de focale variable. Alors que l'objectif à focale variable reste compact pour une relativement grande taille d'image, il procure une longueur focale arrière suffisante pour qu'on puisse disposer derrière lui un élément optique, tel qu'un prisme dichroïque d'un téléviseur du type à projection. Par ailleurs, l'objectif à focale variable rend les rayons lumineux dans une surface tangentielle côté réduction d'image approximativement parallèles à l'axe optique et symétriques par rapport à ce dernier. On comprendra que la présente invention peut être mise en oeuvre avec différents changements, modifications et améliorations, qui pourront apparaître à l'homme du métier, sans sortir de l'esprit et de la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Objectif à focale variable comportant, dans l'ordre en allant du côté grossissement d'image au côté réduction d'image, un premier groupe de lentille (G1) divergent qui est déplacé axialement pour la mise au point d'un système d'objectif de l'objectif à focale variable et qui est fixe pendant la variation de focale du système d'objectif, un deuxième groupe de lentille (G2) convergent, un troisième groupe de lentille (G3) convergent et un quatrième groupe de lentille (G4) divergent qui sont déplacés axialement l'un par rapport à l'autre et par rapport au premier groupe de lentille (G1) et un cinquième groupe de lentille (G5) qui est convergent et reste fixe pendant la mise au point et la variation de focale du système d'objectif, ledit objectif à focale variable satisfaisant les conditions suivantes -2,0 0,9 1,5 0,8 F3 et F5 sont les longueurs focales des premier, deuxième, troisième et cinquième groupes de lentille respectivement. 2. Objectif à focale variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits deuxième et troisième groupes de lentille se déplacent axialement de façon qu'une distance axiale entre eux diminue avec l'augmentation de la longueur focale. 3. Objectif à focale variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits deuxième et troisième groupes de lentille satisfont les conditions suivantes 0,1 0,08 4. Objectif à focale variable selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un diaphragme (1) disposé entre lesdits deuxième et troisième groupes de lentille, ledit diaphragme (1) étant déplacé avec l'un des deuxième et troisième groupes de lentille pendant la variation de focale. 5. Objectif à focale variable selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit troisième groupe de lentille (G3) se compose d'un élément de lentille convergent et d'un élément de lentille divergent et satisfait la condition suivante v(-) 6. Objectif à focale variable selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit objectif à focale variable comprend, dans l'ordre en allant du côté grossissement d'image au côté réduction d'image, un premier élément de lentille convergent (L1), un deuxième élément de lentille divergent (L2), un troisième élément de lentille divergent (L3) et un quatrième élément de lentille convergent (L4) pour ledit premier groupe de lentille (G1), un cinquième élément de lentille convergent (L5) et un sixième élément de lentille convergent (L6) pour ledit deuxième groupe de lentille (G2), un septième élément de lentille convergent (L7) et un huitième élément de lentille divergent (L8) pour ledit troisième groupe de lentille (G3), un neuvième élément de lentille divergent (L9) pour ledit quatrième groupe de lentille (G4), et un dixième élément de lentille divergent (L10), un onzième élément de lentille convergent (L11), un douzième élément de lentille convergent (L12) et un treizième élément de lentille convergent (L13) pour ledit cinquième groupe de lentille (G5) , et ledit diaphragme (1) est disposé à une distance axiale fixe de 0,31164 dudit troisième groupe de lentille (G3) et est déplacé avec ledit troisième groupe de lentille (G3) pendant la variation de focale, ledit objectif à focale variable étant sensiblement tel que décrit Rayon de Distance optique Elément Courbure entre Surfaces N v rl = 1,1021 L1 dl = 0,18787 1,51680 64,2 r2 = 38,3647 d2 = 0,00536 r3 = 5,0385 L2 d3 = 0,07697 1,58144 40,9 r4 = 0,5989 d4 = 0,19372 r5 = -2,6629 L3 d5 = 0,04881 1,49700 81,6 r6 = 0,7502 d6 = 0,13840 r7 = 0,9125 L4 d7 = 0,07646 1,84666 23,8 r8 = 1,5435 d8 = D1 r9 = 8,1098 L5 d9 = 0,07462 1,74330 49,2 r10 = -2,3253 d10 = 0,00563 rll = 1,6822 L6 dll = 0,06794 1,71300 53,9 r12 = 51,6260 d12 = D2 r13 = -4,5885 L7 dl3 = 0,09928 1,65844 50,8 r14 = -0,5298 d14 = 0 rl5 = -0,5298 L8 d15 = 0,04506 1,84666 23,8 r16 = -1,0245 d16 = D3 r17 = 1,1503 L9 dl7 = 0,03755 1,78472 25,7 r18 = 0,7149 d18 = D4 r19 = -0,4630 L10 d19 = 0,04881 1,78472 25,7 r20 = -6,2404 d20 = 0 r21 = -6,2404 Lll d21 = 0,19724 1,71300 53,9 r22 = -0,6230 d22 = 0,00536 r23 = -5,2543 L12 d23 = 0,08069 1,51680 64,2 r24 = -1,8611 d24 = 0,00563 r25 = 2,9431 L13 d25 = 0,14215 1,84666 23,8 r26 = -2,4311 Espacements en fonction de la variation de focale D1 D2 D3 D4 Position extrême grand angle (WAE) 0,39616 0,52967 0,14005 0,22253 Position intermédiaire (INT) 0,22796 0,47294 0,26279 0,32472 Position extrême téléobjectif (TPE) 0,06659 0,40446 0,43604 0,38132 où les numéros de référence de rayon r désignent les rayons des surfaces de lentille successives, normalisés par la longueur focale de l'objectif à focale variable, les numéros de référence de distance d désignent les distances optiques axiales successives entre surfaces adjacentes, normalisées par la longueur focale de l'objectif à focale variable, v est la dispersion telle que mesurée par le nombre d'Abbe, et les espacements en fonction de la variation de focale D1 à D4 sont des espaces entre groupes de lentille qui varient lorsque la longueur focale équivalente change. 7. Objectif à focale variable selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit objectif à focale variable comprend, dans l'ordre en allant du côté grossissement d'image au côté réduction d'image, un premier élément de lentille convergent (L1), un deuxième élément de lentille divergent (L2), un troisième élément de lentille divergent (L3) et un quatrième élément de lentille convergent (L4) pour ledit premier groupe de lentille (G1), un cinquième élément de lentille convergent (L5) et un sixième élément de lentille convergent (L6) pour ledit deuxième groupe de lentille (G2) , un septième élément de lentille convergent (L7) et un huitième élément de lentille divergent (L8) pour ledit troisième groupe de lentille (G3), un neuvième élément de lentille divergent (L9) pour ledit quatrième groupe de lentille (G4), et un dixième élément de lentille divergent (L10), un onzième élément de lentille convergent (L11), un douzième élément de lentille convergent (L12) et un treizième élément de lentille convergent (L13) pour ledit cinquième groupe de lentille (G5), et ledit diaphragme (1) est disposé à une distance axiale fixe de 0,20680 dudit deuxième groupe de lentille (G2) et est déplacé avec ledit deuxième groupe de lentille (G2) pendant la variation de focale, ledit objectif à focale variable étant sensiblement tel que décrit Rayon de Distance optique Elément Courbure entre Surfaces N v rl = 1,1923 L1 dl = 0,20745 1,51680 64,2 r2 = 40,7319 d2 = 0,00591 r3 = 5,1270 L2 d3 = 0,08075 1,59551 39,2 r4 = 0,6505 d4 = 0,20053 r5 = -3,1903 L3 d5 = 0,05121 1,49700 81,6 r6 = 0,8020 d6 = 0,13825 r7 = 0,9387 L4 d7 = 0,07949 1,84666 23,8 r8 = 1,5018 d8 = D1 r9 = 10,4141 L5 d9 = 0,07732 1,74330 49,2 r10 = -2,3939 d10 = 0,00589 rll = 1,6036 L6 dll = 0,07285 1,71300 53,9 r12 = 22,0389 d12 = D2(0,20680 + dy) r13 = -3,1039 L7 d13 = 0,09933 1,70154 41,1 r14 = -0,5290 d14 = 0 rlS = -0,5290 L8 d15 = 0,04727 1,84666 23,8 r16 = -1,1107 d16 = D3 rl7 = 1,2369 L9 d17 = 0,04530 1,80518 25,5 r18 = 0,7618 d18 = D4 rl9 = -0,4948 L10 d19 = 0,05121 1,78472 25,7 r20 = -9,2568 d20 = 0 r21 = -9,2568 L11 d21 = 0,21183 1,71300 53,9 r22 = -0,6645 d22 = 0,00591 r23 = 8,8420 L12 d23 = 0,10399 1,62041 60,4 r24 = -2,8682 d24 = 0,00591 r25 = 4,2141 L13 d25 = 0,13326 1,84666 23,8 r26 = -2,6357 Espacements en fonction de la variation de focale D1 D2 D3 D4 Position extrême de grand angle (WAE) 0,48683 0,60634 0,05073 0,23701 Position intermédiaire (INT) 0,27472 0,51766 0,23602 0,35252 Position extrême de téléobjectif (TPE) 0,07963 0,40721 0,48808 0,40600 où les numéros référence de rayon r désignent les rayons des surfaces de lentille successives normalisés par la longueur focale de l'objectif à focale variable, les numéros de référence de distance d désignent les distances optiques axiales successives entre surfaces adjacentes, normalisées par la longueur focale de l'objectif à focale variable, v est la dispersion telle que mesurée par le nombre d'Abbe, et les espacements en fonction de la variation de focale D1 à D4 sont des espaces entre groupes de lentille qui varient lorsque la longueur focale équivalente change. 8. Objectif à focale variable selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit objectif à focale variable comprend, dans l'ordre en allant du côté grossissement d'image au côté réduction d'image, un premier élément de lentille convergent (L1), un deuxième élément de lentille divergent (L2), un troisième élément de lentille divergent (L3) et un quatrième élément de lentille convergent (L4) pour ledit premier groupe de lentille (G1), un cinquième élément de lentille convergent (L5) et un sixième élément de lentille convergent (L6) pour ledit deuxième groupe de lentille (G2), un septième élément de lentille convergent (L7) et un huitième élément de lentille divergent (L8) pour ledit troisième groupe de lentille (G3), un neuvième élément de lentille divergent (L9) pour ledit quatrième groupe de lentille (G4) et un dixième élément de lentille divergent (L10), un onzième élément de lentille convergent (L11), un douzième élément de lentille convergent (L12) et un treizième élément de lentille convergent (L13) pour ledit cinquième groupe de lentille (G5), et ledit diaphragme (1) est disposé à une distance axiale fixe de 0,33244 dudit deuxième groupe de lentille (G2) et est déplacé avec ledit deuxième groupe de lentille (G2) pendant la variation de focale, ledit objectif à focale variable étant sensiblement tel que décrit Rayon de Distance optique Elément Courbure Entre surfaces N v rl = 1,2446 L1 dl = 0,21800 1,51680 64,2 r2 = 32,2718 d2 = 0,00589 r3 = 4,3266 L2 d3 = 0,08018 1,70154 41,1 r4 = 0,6482 d4 = 0,23409 r5 = -2,3634 L3 d5 = 0,05475 1,49700 81,6 r6 = 0,8952 d6 = 0,11344 r7 = 1,0400 L4 d7 = 0,08605 1,84666 23,8 r8 = 1,8296 d8 = D1 r9 = 19,5211 L5 d9 = 0,08769 1,74330 49,2 r10 = -2,1880 d10 = 0,00589 rll = 1,6849 L6 dll = 0,08460 1,71300 53,9 r12 = 229,7953 d12 = D2(0,33244 + dy) r13 = - 11,4184 L7 d13 = 0,10357 1,66672 48,3 r14 = -0,5906 d14 = 0 r15 = -0,5906 L8 d15 = 0,04693 1,84666 23,8 r16 = -1,1471 d16 = D3 r17 = 1,1550 L9 dl7 = 0,04693 1,78472 25,7 r18 = 0,7215 d18 = D4 r19 = -0,4696 L10 d19 = 0,05475 1,78472 25,7 r20 = 8,1848 d20 = 0 r21 = 8,1848 L11 d21 = 0,21733 1,71300 53,9 r22 = -0,6579 d22 = 0,00587 r23 = - 19,4137 L12 d23 = 0,08058 1,62041 60,4 r24 = -2,7318 d24 = 0,00587 r25 = 3,9431 L13 d25 = 0,15105 1,84666 23,8 r26 = -1,9859 Espacements en fonction de la variation de focale D1 D2 D3 D4 Position extrême grand angle (WAE) 0,35253 0,62493 0,15139 0,25161 Position intermédiaire (INT) 0,21818 0,56766 0,28506 0,30957 Position extrême téléobjectif (TPE) 0,09516 0,50229 0,45030 0,33272 où les numéros de référence de rayon r désignent les rayons des surfaces de lentille successives normalisés par la longueur focale de l'objectif à focale variable, les numéros de référence de distance d désignent les distances optiques axiales successives entre surfaces adjacentes normalisés par la longueur focale de l'objectif à focale variable, v est la dispersion telle que mesurée par le nombre d'Abbe, et les espacements en fonction de la variation de focale D1 à D4 sont des espaces entre groupes de lentille qui varient lorsque la longueur focale équivalente change.