JPS59191243A - 像拡大管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、物体の像を電子光学的に拡大して観察する像
拡大管に関する。

（先行技術の説明） 顕微鏡や望遠鏡のような光学拡大装置で物体を拡大観察
できることは周知である。これ等の装置では対物または
接眼レンズを交換することにより拡大率を変更すること
ができる。望遠鏡にはズームレンズを用いたものがあり
変倍レンズを移動させることにより焦点距離を変えるこ
とにより拡大率を変更して観察することができる。

（発明の詳細な説明） 本発明の目的は、前記光学的な構成ではなく、物体像を
電子光学的に拡大して観察す暮とともに像の所望の部分
を螢光面の中心に形成することができる像拡大管を提供
することにある。

（発明の詳細な説明） 前記目的を達成するために本発明による像拡大管は、円
筒気密容器と、前記容器の第１の底面に形成された光電
面と、前記第１の底面に対向する第２の底面に形成され
た螢光面と、前記光電面に被写体の像を形成する光学レ
ンズと、前記円筒気密容器の外周に配置された第１およ
び第２の集束コイルと、前記光電面の発生した電子を前
記螢光面方向に加速する電界発生手段と、前記光電面の
発生した電子を偏向する偏向装置とを含み、前記光電面
に光学手段により被写体像を投影し、前記第１および第
２の集束コイルに一定の関係を保って電流を供給し螢光
面上に形成される像の倍率を変更するとともに像の所望
の部分を螢光面の中心に形成するように構成されている
。

（実施例の説明） 以下図面等を参照して本発明による像拡大装置をさらに
詳しく説明する。

第１図は本発明による像拡大管の実施例を示すブロック
図である。

像拡大管の本体を形成するガラス容器は、直径５０ｍｍ
、長さ３００ｍｍの円筒状の容器である。

前記ガラス気密容器の第１の底面は、内面に５−２０と
呼ばれる高感度の光電面７が形成されている。

光電面７に被観察物の実像を投影するために焦点距離（
１６，７ｍｍ）の光学レンズ６が光電面７の前方（１５
０ｍｍ）’のところに設けである。このレンズ６はその
主点前方１８．８ｍｍのところに置かれた被観察物を８
．０倍に拡大して光電面に成彩する。

前記容器内には前記光電面７に対向するように網目状電
極９．容器内周面に円筒状電極１０が設けられている。

網目状電極９は光電面７と間隔５ｍｍを保って平行に配
置されている。円筒電極１０は気密容器の円筒状の側面
の内壁で、網目状電極９と螢光面８の間の部分にアルミ
ニュウムの薄膜を形成したものである。螢光面８は、前
記ガラス気密容器の第２の底面の内壁にＰ−１１と呼ば
れる螢光体を塗布して形成したものである。

また電界発生手段１６は各電極等に以下の電位を与えて
、前記光電面７の発生した電子を螢光面８方向に加速す
る。

光電面７には一７ＫＶ、螢光面８．ｌｌ１１目状電極９
および円筒電極１０にはＯ■が与えられている。

前記円筒気密容器の外周には、第１および第２の１束コ
イル１１．１２が配置されている。第１集束コイル１１
は光電面７から２０ｍｍだけ螢光面８に寄った気密容器
の外側に配置され、第２集束コイル１２は光電面７から
１５０ｍｍだけ螢光面８に寄った気密容器の外側に配置
されている。

全構成において各集束コイルに、集束電流発生回路１３
から１、第２図に示す一定の関係を持つ電流を供給する
ことにより、結像面を移動させることなく、螢光面８に
形成される像の倍率を変更することができる。

第２図は前記拡大管の第１および第２の集束コイルの電
流と拡大率の関係を示すグラフである。第２図から、第
１の集束コイル１１に電流を流さないで、第２の集束コ
イルに１７０ｍＡの電流を流すと像の倍率は１倍である
ことが理解できる。同様に、第１の集束コイル１１に１
５０ｍＡ、第２の集束コイルに７００ｍＡの電流を流す
と像の倍率は２倍となる。

第１の集束コイル１１に１０１０５Ｏ、第２（の集束コ
イルに１００ｍＡの電流を流すと像の倍率は５倍となる
。

第１の集束コイル１１に１２００ｍＡ、第２の集束コイ
ルに４６ｍＡの電流を流すと像の倍率は５倍となる。

第１の集束コイルの電流を１３００ｍＡ、第２の集束コ
イルの電流をＯｍＡにすると像の拡大倍率は１０倍とな
る。

この間第２図に示す関係を保って各コイルの電流を変化
させると、１〜１０倍の間で電子光学的に倍率を連続的
に変化させることができる。

したがって、前記光学的拡大と組み合わせれば、被写体
は８〜８０倍の間の拡大率を変化させることができるこ
とになる。前記円筒気密容器の外周はさらに、前記電子
を偏向する２対の偏向コイル１４が設けられている。前
記２対のコイルにＯ〜５００ｍＡの電流を供給すること
により光電面７の任意の点から放出した光電子を螢光面
８の任意の点に入射させることができる。

偏向電流電源１５は前記２対のコイルに所望の偏向が得
られる電流を供給する。

次に、第３図を参照して本発明による像拡大管の利用例
を説明する。

第３図において、第１図と同一の部分には、同一の番号
を付してそれらの説明は省略する。

手動入力装置１７は、希望する拡大率（Ｍ）と、拡大し
て螢光面上に形成される像の中心（Ｐ）（以下拡大の中
心という）を入力する入力装置である。螢光面上の像の
中心（Ｐ）は、あらかじめ所定の拡大率Ｍ（通常１）で
、光電面の中心に投影された像が螢光面の中心にあるよ
うに像を形成しておき、前記像の螢光面上での座標で指
定する。

前記拡大率と拡大の中心をキーインすると出力端子１７
１から拡大率（Ｍ）を表す信号が出力され、出力端子１
７２からは拡大の中心（Ｐ）を表す信号が出力される。

拡大率信号変換回路１８には前記手動入力装置１７で入
力された拡大率に関するデータが接続されている。この
回路１８は指定さた拡大率に対して、第２図に示すよう
な拡大率Ｍの各僅の点における横軸座標（第１の集束コ
イルの電流）に相当する信号を出力端子１８・１から、
縦軸座標（第２の集束コイルの電流）に相当する信号を
出力端子１８２から送出する。

集束コイルの電源１３は、拡大率信号変換回路１８の信
号に従って、第１集束コイル電流と、第２集束コイル電
流を各コイルに送出する。

この集束コイル電流によって光電面の電子像は螢光面で
指定された倍率（Ｍ）εこ拡大される。

偏向信号発生回路１９には拡大率信号と位数信号が接続
されている。

偏向信号発生回路１９は、前記Ｍ倍に拡大された像の拡
大の中心点Ｐか螢光面の中心になるように偏向するため
の偏向コイル電流を送出する。

第４図に偏向信号発生回路の実施例を示す。

希望する拡大率を得るために集束コイルに電流を流すと
、前記電流によって光電面上の電子像が螢光面上に拡大
されるが、その中心のまわりに回転させられる。この角
度を回転角ということにする。

拡大率と回転角の間には一定の関係がある。

拡大の中心を決定する場合にこの回転角が問題となる。

通常電子光学的拡大率１のと医に螢光面上の任意の点を
指定しこれを拡大すると拡大像は、そゐ拡大率に対応し
て回転し前の画面と角度がずれる。

第５図は拡大率と回転角の関係を示す一グラフである。

偏向信号発生回路１９の関数変換回路１９２は拡大率を
回転角に変換する回路である。

なお、第６図の縦軸の目盛はＭ＝１のときの回転角との
差を示している。偏向信号発生回路１９の演算回路１９
３は拡大率Ｍ２回転角θおよびＰ（螢光面中心を原点と
したＰの座標を（Ｘｏ、）’。

）とする）から Ｘｉ　＝Ｍ　（ＸＯｃｏｓθ−ｙＯ５ｉｎθ））’＋　
＝Ｍ　（ｘ（ｌ　ｓｉｎθ＋７０、ＣＯ３θ）なる演算
を行い、ｘｌおよびｙｌを出力する演算回路である。

座標（Ｘ＋’、ｙ＋）で表される点Ｑ　（ｘｌ　、　　
ｙ　１）は拡大率Ｍを得るための集束コイル゛に電流を
流したとき螢光面上でＰ点が移動した点である。

さらに偏向方向は、偏向磁界と集束磁界の管軸に垂直な
成分との合成磁界によって決まる。また拡大率Ｍを変え
るために集束、磁界を変化させている。

これらを考慮すると、偏向磁界によって偏向しようとす
る方向と結果として偏向される方向との間に方向“のず
れ（差）が生じる。

−そｔてこの差は、拡大率Ｍに依ることが理解される。

′かつ拡大率Ｍ＝１のとき集束磁界の管軸に垂直な成分
はＯである。

この偏向方向のずれと拡大率との関係を第７図に示す。

拡大率５回゛転角変換回路１９４は拡大率を偏向方向の
ずれαの角度に変換する関数変換回路である。

回路１９５は前記偏向方向のずれαと、前記Ｑ（Ｘ＋、
ｙ＋）を入力して ｘ２　＝ｘ１ｃｏｓ　α＋３ｚ　ｓｉｎαｙ２＝−Ｘ１
ｓｉｎα＋ｙ１ｃｏｓα なる演算を行い、Ｑ（ｘｌ、ｙ＋）点を螢光面の中心で
ある原点までの偏向するときに考慮する補正した仮の点
”　　（ｘ２．　　ｙ２）を出力する。

偏向感度の補正回路１９６は偏向感度の補正をする回路
である。偏向感度は拡大率Ｍによって第８図のように変
化する。

回路１９６は拡大率Ｍを入力して偏向感度りを出力する
。

演算回路１９７は前記偏向感度りと前記板の点Ｑ′（ｘ
２．ｙ２）の座標から ｉ　ｘ　＝　ｘ　２　／　Ｄ ｉｙ＝ｙ２／Ｄ を演算してｉｘ、ｉｙを出力する演算回路である。

ｉｘ、ｉｙはＱ（ｘｌ、ｙｌ）点を螢光面の中心に移動
するに必要な偏向電流である。

ｉ）＜はＸ方向に偏向する偏向コイルの駆動電源１５Ｘ
に接続され、ｉｙはｙ方向に偏向するコイルの駆動電源
１５Ｙに接続されている。

これらの回路により偏向信号発生回路１９は拡大率１の
場合に螢光面上の像の任意の部分Ｐを指定して、その部
分が拡大された像の形成された螢光面の中心にあるよう
に偏向コイル電流を制御する。

（発明の詳細な説明・） 以上詳しく説明したように本発明による像拡大管は光電
面に形成された物体の像を電子光学的に連続的に拡大す
ると共に像の所望の部分を螢光面の中心にあるようにす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による像拡大管の実施例を示すブロック
図、第２甲は前記拡大装置の第１および第２の集束コイ
ルの電流と拡大率の関係を示すグラフである。 第３図は本発明による拡大管の利用例を示すブロック図
である。 第４図は前記利用例の偏向信号発生回路の実施例を示す
ブロック図、第５図は拡大率と回転角の関係を示すグラ
フ、第６図は拡大率と偏向方向の角度の関係を示すグラ
フ、第７図は拡大率と偏向感度の関係を示すグラフであ
る。 ６・・・光学レンズ ７・・・光電面 ８・・・螢光面 ９・・・網目状電極 １０・・・円筒状電極 １１・・・第１の集束コイル １２・・・第２の集束コイル １３・・・集束コイルの電源 １６・・・電界発生手段 １７・・・手動入力装置 １８・・・拡大率信号変換回路 １９・・・偏向信号発生回路 特許出願人　　浜松ホトニクス株式会社代理人　弁理士
　　井　ノ　ロ　　壽 才２図 □８１尊束電餐（τＡ） 大３図 第４図 第５図 貧６図 ↑ オフ図 −拡天キ 手続補正書 昭和５８年　８月　２日 ｌ計口５８年特　許　願第６６７６８号２、発明の名称 像拡大管 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 ４、代　理　人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒気密容器と、前記容器の第１の底面に形写体
   の像を形成する光学レンズと、前記円筒気密容器の外周
   に配置された第１および第２の集束コイルと、前記光電
   面の発生した電子を前記螢光面方向に加速する電界発生
   手段と、前記光電面の発生した電子を偏向する偏向装置
   とを含み、前記光電面に光学手段により被写体像を投影
   し、前記第１および第２の集束コイルに一定の関係を保
   って電流を供給し螢光面上に形成される像の倍率を変更
   するように構成した像拡大管。
2. （２）補記偏向装置は、前記円筒気密容器の外周に配置
   された２対の電磁偏向コイルである特許請求の範囲第１
   項記載の像拡大管。