DE3126566C2 - Lens for an electron optical imaging system - Google Patents
Lens for an electron optical imaging systemInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein elektronenoptisches Abbildungssystem mit einer Elektronenbildröhre, deren Leuchtschirm und/oder Photokatode derart asphärisch-rotationssymmetrisch konkav zur Elektronenbildröhre hin gekrümmt sind, daß der Krümmungsradius von innen nach außen zunimmt. Das Objektfeld bzw. das Bildfeld des nachgeschalteten bzw. vorgeschalteten optischen Systems ist entsprechend der Krümmung des Leuchtschirms der Photokatode gekrümmt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Art der Krümmung läßt nicht nur einen kompakten Aufbau der Elektronenbildröhre zu, sondern ermöglicht auch ein einfaches optisches System mit hoher relativer Öffnung und geringen Bildfehlern.An electron-optical imaging system is described with an electron picture tube, the luminescent screen and / or photocathode of which are curved in such an aspherical-rotationally symmetrical concave manner towards the electron picture tube that the radius of curvature increases from the inside to the outside. The object field or the image field of the downstream or upstream optical system is curved in accordance with the curvature of the fluorescent screen of the photocathode. The type of curvature provided according to the invention allows not only a compact construction of the electron picture tube, but also enables a simple optical system with a high relative aperture and low image defects.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv für ein elektronenoptisches Abbildungssystem geiväß dem Oberbegriff der Patentansprüche I bzw. 9. Derartige Objektive werden beispielsweise bei Bildwandlern oder Restlichtverstärkern verwendet.The invention relates to an objective for an electron-optical imaging system according to the preamble of claims I and 9. Such lenses are used, for example, in image converters or residual light intensifiers used.
Es sind Objektive aus der Praxis bekannt, deren Elektronenbildröhre einen zur Röhre hin konkaven Leuchtschirm mit sphärischer Krümmung aufweist EJektronenbildröhren mit konkaven Leuchtschirm können aufgrund günstigerer elektronenoptischer Bedingungen wesentlich tisiner und leichter als Röhren mit planem Leuchtschirm gebaut werden. Es hat sich jedoch als schwierig herausgestellt, das Objektfeld des nachgeschalteten Objektivs dem sphärisch gekrümmten Leuchtschirm anzupassen, da die hierzu erforderliche Bildfeldkrümmung der »natürlichen Bildfeldkrümmung« eines Objektivs entgegengesetzt ist.Lenses are known from practice whose electron picture tube has a fluorescent screen that is concave towards the tube with spherical curvature has eJectron picture tubes with a concave luminescent screen can be due to more favorable electron-optical conditions, much tisiner and lighter than tubes with planar Fluorescent screen can be built. However, it has turned out to be difficult, the object field of the downstream Objective to adapt the spherically curved luminescent screen, since the required curvature of field is opposite to the "natural curvature of field" of a lens.
Derartige Objektive sind deshalb Objektiven mit ebenem Objekt- bzw. Bildfeld hinsichtlich ihrer Abbildungsqualität unterlegen. Deshalb werden in den weitaus meisten Fällen elektronenoptische Abbildungssysteme mit planem Leuchtschirm und entsprechendem Bild- bzw Objektfeld der Objektive trozt der insgesamt großen Abmessungen des Abbildungssystems verwendet.Such lenses are therefore inferior to lenses with a flat object or image field in terms of their imaging quality. Therefore, in the vast majority of cases, electron optical imaging systems are used flat luminescent screen and corresponding image or object field of the lenses despite the overall large Dimensions of the imaging system used.
Die vorstehenden Ausführungen treffen sinngemäß auch auf die Photokatode der Elektronenbildröhre bzw. das Bildfeld des vorgeschalteten optischen Aufnahmesystems zu.The above explanations apply analogously to the photocathode of the electronic picture tube or the image field of the upstream optical recording system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Objektiv gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 bzw. 9 derart weiterzubilden, daß bei geringen Abmessungen eine gute Abbiidungsquaiität auch bei hoher Öffnung erreicht wird.The invention is based on the object of a lens according to the preamble of patent claims 1 or 9 of this type to develop that with small dimensions a good image quality is achieved even with a high aperture will.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei Objektiven gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9 durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst. Optische Systeme mit asphärisch-rotationssymmetrisch gekrümmten Objekt- bzw. Bildfeld, dessen Krümmungsradius von innen nach außen zunimmt, können - wie erfindungsgemäß erkannt wurde - eine ebenso gute Bildqualität wie optische Systeme mit ebenem Objekt- bzw. Bildfeld haben. Darüberhinaus lassen sich derartige optische Systeme auch bei hoher Öffnung verhältnismäßig einfach aufbauen, so daß das optische System geringe Abmessungen haben kann. Geringe Abmessungen der Elektronenbildröhre werden durch die (weitgehend) übereinstimmend mit der Krümmung Objejrt- bzw. Bildfeldes ausgeführte Krümmung des Leuchtschirms bzw. der Photokathode möglich. Somit hat das mit dem erfindungsgemäßen Objektiv versehene elektronenoptische Abbildungssystem bei geringen Abmessungen eine hervorragende Bildqualität.According to the invention, this object is achieved in the case of lenses according to the preamble of patent claims 1 and 9, respectively solved by the features specified in the characterizing part of claim 1 and 9, respectively. Optical Systems with aspherically-rotationally symmetrically curved object or image field, its radius of curvature increases from the inside to the outside, an equally good image quality can - as was recognized according to the invention like optical systems with a flat object or image field. In addition, such optical Build systems relatively simple, even with a high aperture, so that the optical system has small dimensions may have. The small dimensions of the picture tube are (largely) consistent With the curvature of the object or image field, the curvature of the luminescent screen or the photocathode possible. Thus, the electron-optical imaging system provided with the objective according to the invention excellent image quality with small dimensions.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprürhen angegeben.Developments of the invention are given in the sub-claims.
Beispielsweise ist in Anspruch 2 eine vorteilhafte Form des Objektfeldes bzw. des Leuchtschirms angegeben. Bei durch elektronenoptische Bedingungen vorgegebener Krümmung des Leucbtschirms im achsnahen Bereich wird der Asphärenparameter K in Abhängigkeit von der Brennweite und dem Bildwinkel des optischen Systems so bestimmt, daß eine ebenso gute Bildquaiität des optischen Systems wie bei einem System mit ebenem Objektfeld erreicht wird.For example, an advantageous shape of the object field or of the luminescent screen is specified in claim 2. Given the curvature of the luminescent screen in the near-axis area due to electron-optical conditions, the aspheric parameter K is determined as a function of the focal length and the image angle of the optical system in such a way that the image quality of the optical system is as good as that of a system with a flat object field.
Gemäß Anspruch 3 kann der Schirmträger, auf dem der Leuchtschirm aufgebracht ist, als Element des optischen Systems ausgebildet sein.According to claim 3, the faceplate on which the luminescent screen is applied, as an element of the optical System be trained.
Durch die Anordnung mindestens einer bikonkaven Linse nahe dem Leuchtschirm nach Anspruch 6 wird die Bildqualität weiter verbessert.By arranging at least one biconcave lens near the luminescent screen according to claim 6, the Image quality further improved.
Der Aufbau gemäß Anspruch 7 erlaubt einen abgewinkelten Strahlengang ·τη optischen System, so daß das elektronenoptische Abbildungssystem speziellen Erfordernisse angepaßt oder auch raumsparend aufgebaut werden kann. The structure according to claim 7 allows an angled beam path · τη optical system, so that the electron-optical imaging system can be adapted to special requirements or can also be constructed in a space-saving manner.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der das Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt ist, näher beschrieben.The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which the embodiment is shown in section, described in more detail.
Eine nicht näher dargestellte Elektronenbildröhre weist einen auf einem Schirmträger 2 aufgebrauchten Leuchtschirm 3 auf. Die den Leuchtschirm 3 tragende Fläche r 1 des Schirmträj^crs 2 ist derart asphärisch-rotationssymmetrisch konkav zur Elektronenbildröhre (links in der Figur) hingekrümmt, daß der Krümmungsradius von innen nach außen zunimmt.An electron picture tube (not shown in more detail) has a fluorescent screen 3 that has been used on a faceplate 2. The surface r 1 of the screen support 2 carrying the luminescent screen 3 is curved in such an aspherical-rotationally symmetrical concave manner towards the electron picture tube (on the left in the figure) that the radius of curvature increases from the inside to the outside.
Das von dem Elektronenstrahl der Elektronenbildröhre in bekannter Weise auf dem Leuchtschirm 3 erzeugte sichtbare Bild wird mittels des in der Zeichnung dargestellten optischen Systems, dessen scharf abgebildetes Objektfeld mii der Flii- H? r\ bzw. dem Leuchtschirm 3 zusammenfällt, abgebildet.The visible image produced by the electron beam of the picture tube in a known manner on the luminescent screen 3 is displayed by means of the optical system shown in the drawing, the sharply imaged object field of which is the fluid. r \ or the luminescent screen 3 coincides, shown.
Das optische System hat eine relative hohe Öffnung, so daß es ein helles Bild des I cuchtschirm-Bildcs licler!. Der Schirm träger 2, dessen zweite Fläche rl ebenfalls konkav gekrümmt ist, ist in die Berechnunn des optischen Systems einbezogen.The optical system has a relatively high aperture, so that there is a bright image of the screen image. The screen carrier 2, the second surface rl is also curved concavely, is included in the calculation of the optical system.
Mit S ist in der Figur die gemeinsame Achse des dargestellten optischen Systems sowie der im einzelnen dar-5 gestellten Elektronenbildröhre bezeichnet.In the figure, S is the common axis of the optical system shown as well as that of the individual shown designated picture tube.
Im einzelnen besteht das optische System aus zwei mit großem Abstand angeordneten Linsengruppen I und II. Die Radien ri der einzelnen Flächen des optischen Systems, die zugeordneten Linsendicken dt bzw. die Luftabstände // sowie die Brechungsindizes n,. und die Abbe'schen Zahlen ve der für die einzelnen Linsen verwendeten Materialien sind in der folgenden Tabelle angegeben.In detail, the optical system consists of two lens groups I and II arranged at a large distance. The radii ri of the individual surfaces of the optical system, the assigned lens thicknesses dt or the air gaps // and the refractive indices n,. and the Abbe's numbers v e of the materials used for the individual lenses are given in the following table.
λI asphärische Fläche gemäß Patentanspruch 2 mit K = -2,0 und C - 1/37,57λI aspherical surface according to claim 2 with K = -2.0 and C - 1 / 37.57
vr = 36,11 vr = 54,5 v, = 54,5 v r = 36.11 v r = 54.5 v, = 54.5
25,225.2
v, = 54,5 v.. = 25,2 vr = 60,0 v, = 60,0v, = 54.5 v .. = 25.2 v r = 60.0 v, = 60.0
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
50 50
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813126566 DE3126566C2 (en) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | Lens for an electron optical imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19813126566 DE3126566C2 (en) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | Lens for an electron optical imaging system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3126566A1 DE3126566A1 (en) | 1983-01-20 |
DE3126566C2 true DE3126566C2 (en) | 1986-04-24 |
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ID=6136198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813126566 Expired DE3126566C2 (en) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | Lens for an electron optical imaging system |
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Country | Link |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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NL8801050A (en) * | 1988-04-22 | 1989-11-16 | Philips Nv | IMAGE AMPLIFIER TUBE. |
DE4121283A1 (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Rodenstock Optik G | LENS |
-
1981
- 1981-07-06 DE DE19813126566 patent/DE3126566C2/en not_active Expired
Also Published As
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DE3126566A1 (en) | 1983-01-20 |
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