JPS60150545A - High-speed frame shot camera - Google Patents
High-speed frame shot cameraInfo
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- JPS60150545A JPS60150545A JP545484A JP545484A JPS60150545A JP S60150545 A JPS60150545 A JP S60150545A JP 545484 A JP545484 A JP 545484A JP 545484 A JP545484 A JP 545484A JP S60150545 A JPS60150545 A JP S60150545A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
- H01J31/501—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system
- H01J31/502—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system with means to interrupt the beam, e.g. shutter for high speed photography
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は高速で形状や明るさが変化する物体や像等の連
続撮影に適した短い時間間隔と高速シャッタ速度を持つ
電子式の高速こま撮りカメラに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to an electronic high-speed time-lapse camera with a short time interval and high shutter speed suitable for continuous shooting of objects and images whose shape and brightness change rapidly. .
(従来技術)
二次元的な観測対象の時間的な動きを観察するために、
短い時間間隔で高速シャッタを動作させ、複数枚のこま
撮り映像を得る高速度カメラが利用されている。(Prior art) In order to observe the temporal movement of a two-dimensional observation target,
High-speed cameras are used that operate high-speed shutters at short time intervals to obtain multiple time-lapse images.
このようなカメラとして、ミラーやプリズム等の光学素
子を機械的に高速で回転して、複数個のこま撮り像を得
る機械的な高速度カメラと、イメージ管に電気的なパル
スを印加してその時間だけ映像を得る電子的な高速度カ
メラが知られている。Such cameras include mechanical high-speed cameras that mechanically rotate optical elements such as mirrors and prisms at high speed to obtain multiple time-lapse images, and mechanical high-speed cameras that obtain multiple time-lapse images by mechanically rotating optical elements such as mirrors and prisms. Electronic high-speed cameras are known that capture images for only that amount of time.
一般的にいって、後者の電子的な高速度カメラの方が機
械的な高速度カメラより、短い撮像間隔と速いシャッタ
速度が得られるから、変化の速い撮像対象のためには電
子的な高速度カメラが適している。Generally speaking, the latter type of electronic high-speed camera can provide shorter imaging intervals and faster shutter speeds than mechanical high-speed cameras, so electronic high-speed cameras are better suited for rapidly changing imaging targets. A speed camera is suitable.
第1図は従来用いられていたイメージ管を用いた電子式
高速度カメラを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a conventional electronic high-speed camera using an image tube.
まず、通常動作のイメージ管の構成と動作を説明する。First, the configuration and operation of the image tube in normal operation will be explained.
観測対象物体lの光1象が光学レンズ2により、イメー
ジ管の光電面4に結像されると、この光像の形状、明る
さに対応して、光電子が放出される。When a light image of the observation object l is imaged by the optical lens 2 on the photocathode 4 of the image tube, photoelectrons are emitted in accordance with the shape and brightness of this optical image.
そして、観測対象物体1の光像は光電面のごく表面の真
空中の光電子像5に変換される。The optical image of the object to be observed 1 is converted into a photoelectron image 5 in vacuum of the very surface of the photocathode.
光電子像5の各部分はその部分に対応する光像の各部の
明るさに比例した個数の電子数をもち光電子像5はこれ
等の電子の個数の分布として規定される。Each part of the photoelectron image 5 has a number of electrons proportional to the brightness of each part of the optical image corresponding to that part, and the photoelectron image 5 is defined as a distribution of the number of these electrons.
光電面4には、負の高電圧(■に)が印加され、メツシ
ュ電極6には負の高電圧だが、光電面より正方向の電圧
(VM)が印加されている。A negative high voltage (■) is applied to the photocathode 4, and a negative high voltage (VM) is applied to the mesh electrode 6, but in a positive direction from the photocathode.
光電子像5を形成している光電子群は、前記電位差によ
り、メソシュ電極6の方向に加速され移動し、メソシュ
電極6を透過する。The photoelectron group forming the photoelectron image 5 is accelerated and moves in the direction of the mesoche electrode 6 due to the potential difference, and is transmitted through the mesoche electrode 6.
集束電極107には、光電面4より正方向よりの負高圧
、アノード108にはOV(接地電位)が印加されてお
り、メツシュ電極6を透過した電子は偏向電極9の方へ
進む。A negative high voltage from the positive side of the photocathode 4 is applied to the focusing electrode 107 , and OV (ground potential) is applied to the anode 108 , and the electrons that have passed through the mesh electrode 6 advance toward the deflection electrode 9 .
一方光電面4での光像から光電子像への変換は1ピコ秒
より小さい時間、非常に高速の応答が行われる。そのた
め時々刻々、その各時刻の形状、明るさの光像に対応し
た光電子像が光電面4の表面で次々と発生し、これを構
成する光電子群が次々とメツシュ電極6の方向に進んで
いき、この結果光電子ビームが光電面からアノ−F″1
08の方向に管軸に沿って発生する。On the other hand, the conversion from an optical image to a photoelectron image at the photocathode 4 takes place in a time shorter than 1 picosecond, with a very high-speed response. Therefore, from time to time, photoelectron images corresponding to the shape and brightness of the optical image at each time are generated one after another on the surface of the photocathode 4, and the photoelectron groups that make up these images move toward the mesh electrode 6 one after another. , as a result, the photoelectron beam is transferred from the photocathode to the anno-F″1
08 along the tube axis.
この光電子ビームの管軸に垂直な各断面内には、各時刻
における光像の形状および明るさの二次元情報が光電子
の空間密度に変換されて入っていることになる。In each cross section of the photoelectron beam perpendicular to the tube axis, two-dimensional information about the shape and brightness of the optical image at each time is converted into a spatial density of photoelectrons.
また管軸に沿ってその断面を偏向電極の方から光電面側
に見ていくと時刻の前の方から後の方に順次各時刻にお
ける光像の二次元情報が各断面に入っており、これらが
順次偏向電極に流れ込んでいくことになる。Also, when looking at the cross section along the tube axis from the deflection electrode to the photocathode side, two-dimensional information of the optical image at each time is sequentially included in each cross section from the front to the rear of the time. These will sequentially flow into the deflection electrode.
これらのことから、この各断面の情報を螢光面111の
上に適当な間隔で区別できるように、順次並べれば複数
枚の時系列のこま撮り映像が得られることがわかる。From these facts, it can be seen that a plurality of time-series time-lapse images can be obtained by sequentially arranging the information of each cross section on the fluorescent surface 111 so that they can be distinguished at appropriate intervals.
なお、光電子群は、光電面4から放出されたときθ〜数
eV程度の色々のエネルギーをもち、かつ光電面に対し
て色々の角度で放出される。Note that the photoelectron group has various energies ranging from θ to several eV when emitted from the photocathode 4, and is emitted at various angles with respect to the photocathode.
このエネルギーは電子群がアノードIO8まで加速され
た時得られるエネルギー、例えば10keV程度に比べ
れば低いが、光電面4上の任意の点、例えば光電子像の
A点を形成している光電子群が偏向電極109の方向に
加速されろうらに、広がってしまいボケでしまうのでは
ないがと言う疑問が生じる。Although this energy is lower than the energy obtained when the electron group is accelerated to the anode IO8, for example about 10 keV, the photoelectron group forming an arbitrary point on the photocathode 4, for example point A of the photoelectron image, is deflected. The question arises as to whether or not the light is being accelerated in the direction of the electrode 109 and spreading out, resulting in blur.
しかし、このように光電子のエネルギーおよび方向にバ
ラツキがあっても、集束電極107に、光電面の電圧よ
り高い適当な電圧を印加して、この部分に電子レンズを
形成しであるので、広がった電子を収束させて、螢光面
111の対応する点A。However, even if there are variations in the energy and direction of the photoelectrons, an appropriate voltage higher than the voltage on the photocathode is applied to the focusing electrode 107 to form an electron lens in this area, so that the electrons spread out. The electrons are focused to a corresponding point A on the fluorescent surface 111.
に収束させることができるから問題にならない。This is not a problem because it can be converged to .
この光電子像の結像の様子を図中に電子軌道を用いて示
す。The formation of this photoelectron image is shown in the figure using electron trajectories.
図中p、、p2はそれぞれ光電面のA点、B点が発生し
た光電子のうちで、初速がOのものの軌道を示し、主軌
道と呼ばれる。In the figure, p, p2 indicate the orbits of photoelectrons whose initial velocity is O among the photoelectrons generated at points A and B on the photocathode, respectively, and are called main orbits.
一方P)Z P2 ’は、光電面のA点、B点における
法線に対して±αの角度、εoeVのエネルギーで放出
されたものの軌道で0≦α≦90°の任意のα、および
光電子放出で得られる、0〜数eVの小さな任意ε0の
値を持つ光電子の軌道を示す。On the other hand, P)Z P2' is an angle of ±α with respect to the normal at points A and B of the photocathode, an arbitrary α of 0≦α≦90° in the orbit of something emitted with an energy of εoeV, and a photoelectron The trajectory of a photoelectron obtained by emission and having a small arbitrary value of ε0 of 0 to several eV is shown.
集束電極7に、適当に調節された電圧を与えれば、p、
l 、P21の終点をそれぞれ主軌道が螢光面にぶつか
る点A’、B’点に実質的に一致させることができる。If a suitably adjusted voltage is applied to the focusing electrode 7, p,
The end points of 1 and P21 can be made to substantially coincide with points A' and B', respectively, where the main orbits collide with the fluorescent surface.
これは、光電子像5の他の任意の点に対しても、同様で
ある。This also applies to any other point on the photoelectron image 5.
イメージ管に通常の動作をさせるときぼ、1対の偏向電
極109は接地電圧(OV)にしておくので、偏向電極
109は、電子軌道に影響を与えない。この螢光面に結
像した光電子群は高速で螢光面を衝撃するので、発光を
生し入力光像に対応した出力映像が得られる。When the image tube is operated normally, the pair of deflection electrodes 109 are kept at ground voltage (OV), so the deflection electrodes 109 do not affect the electron trajectory. The group of photoelectrons that form an image on the fluorescent surface impact the fluorescent surface at high speed, producing light emission and producing an output image corresponding to the input optical image.
入力光像の変化が螢光材料の応答速度を越えるときは、
螢光面111に形成される像が重なってしまい独立争た
画像として表示することができなくなる。When the change in the input light image exceeds the response speed of the fluorescent material,
The images formed on the fluorescent surface 111 overlap and cannot be displayed as independent images.
したがって、通常動作で、出力映像の変化から入力光像
の動きを観察できる範囲は、螢光材料の特性と眼の応答
性から制限をうける。Therefore, in normal operation, the range in which the movement of the input light image can be observed from changes in the output image is limited by the characteristics of the fluorescent material and the responsiveness of the eye.
次にこま撮り動作の説明をする。Next, I will explain the time-lapse operation.
こま撮りを行わない通常のイメージ管動作のときは前述
のように、光電面4に直流電圧(VK)を常時印加し、
偏向電極109a、109bにはOVを印加し、偏向電
極が電子軌道に影響を与えないようにしである。しかし
、こま撮り動作のときには光電面と偏向電極109aま
たは109bに印加する電圧を変化させる。During normal image tube operation without time-lapse photography, as mentioned above, a direct current voltage (VK) is constantly applied to the photocathode 4.
OV is applied to the deflection electrodes 109a and 109b so that the deflection electrodes do not affect the electron trajectory. However, during the time-lapse operation, the voltage applied to the photocathode and the deflection electrode 109a or 109b is changed.
第2図にこま撮り動作時の光電面の電圧と偏向電極に印
加される偏向電圧を示す。FIG. 2 shows the voltage on the photocathode and the deflection voltage applied to the deflection electrode during the time-lapse operation.
光電面には矩形波パルス電圧列W1、偏向電極間には階
段電圧W3が印加される。まず光電面4とメソシュ電極
6の部分に注目する。A rectangular wave pulse voltage train W1 is applied to the photocathode, and a step voltage W3 is applied between the deflection electrodes. First, attention will be paid to the photocathode 4 and the mesh electrode 6.
メツシュ電極6には前述の通常動作のときと同じ直流の
負の高圧(VM)が印加されている。The same negative DC high voltage (VM) as in the above-mentioned normal operation is applied to the mesh electrode 6.
W2 (=VM)として、第2図(A)に示す。It is shown in FIG. 2(A) as W2 (=VM).
光電面4には電圧VK ’ (VK ’ >VM)と電
圧VK (VK <VM)(7)部分からなる周期′r
2の矩形波パルス電圧W1が印加されている。The photocathode 4 has a period 'r consisting of voltage VK'(VK'> VM) and voltage VK (VK < VM) (7).
Two square wave pulse voltages W1 are applied.
メソシュ電極6の電圧W2 (=VM)と光電面4の電
圧W、(VK ’ >VM >VK)の関係で電子式の
シャッタ作用が行われる。An electronic shutter action is performed based on the relationship between the voltage W2 (=VM) of the mesh electrode 6 and the voltage W of the photocathode 4 (VK'> VM > VK).
光電面4の電圧W1がVK’のときはメソシュ電極6の
電圧VMより高いので、光電面4の放出した光電子がメ
ソシュ電極電位によって追い返されてしまうので出力像
は得られない。When the voltage W1 of the photocathode 4 is VK', it is higher than the voltage VM of the mesoche electrode 6, so the photoelectrons emitted from the photocathode 4 are repelled by the mesoche electrode potential, so that no output image is obtained.
光電Wr4の電圧W1がVKのときはメソシュ電極6の
電圧VMより低いので、光電面4の放出した光電子がメ
ソシュ電極電位によって加速され、集束電極7の空間に
放出される。When the voltage W1 of the photoelectron Wr4 is VK, it is lower than the voltage VM of the mesoche electrode 6, so the photoelectrons emitted from the photocathode 4 are accelerated by the mesoche electrode potential and emitted into the space of the focusing electrode 7.
光電面4の電圧がVKである期間T、は、通常の写真機
の露光時間に相当する。The period T during which the voltage of the photocathode 4 is VK corresponds to the exposure time of a normal camera.
電子管の場合は光でないので、露出時間と呼ぶことにす
る。In the case of electron tubes, it is not light, so we will call it exposure time.
この矩形波パルス列W1の周期T2は露出間隔(時系列
的に得られるこま撮り映像の時間間隔)である。The period T2 of this rectangular wave pulse train W1 is an exposure interval (a time interval of stop-motion images obtained chronologically).
偏向電極109bは通常動作の時と同し、OV(接地電
位)に保ち、偏向電極109aに第2図(B)に示す階
段状の電圧波形W3を印加する。The deflection electrode 109b is maintained at OV (ground potential) as in normal operation, and a stepped voltage waveform W3 shown in FIG. 2(B) is applied to the deflection electrode 109a.
光電子ビームは偏向電極109を通過する時、その印加
された偏向電圧に比例して、偏向され、螢光面111に
到達する。When the photoelectron beam passes through the deflection electrode 109, it is deflected in proportion to the applied deflection voltage and reaches the fluorescent surface 111.
第3図に3こま撮像の場合の出力像の位置関係を略図示
しである。FIG. 3 schematically shows the positional relationship of output images in the case of three-frame imaging.
第2図に示す偏向電圧VD、の印加されているときく時
刻t1〜t1 ′)に偏向電極109の空間に到達した
光像に対応する電子は第3図の螢光面111の出力像(
11の示す位置に結像させられる。The electrons corresponding to the light image reaching the space of the deflection electrode 109 at the time when the deflection voltage VD shown in FIG.
The image is formed at the position indicated by 11.
同様にして偏向電圧VD2 (=O)の印加されている
とき(時刻t2〜t2′)に偏向電極109の空間に到
達した光像に対応する電子は偏向されずに第3図の螢光
面111の出力像(2)の示す位置に結像させられる。Similarly, when the deflection voltage VD2 (=O) is applied (time t2 to t2'), the electrons corresponding to the optical image reaching the space of the deflection electrode 109 are not deflected and are not deflected by the fluorescent surface shown in FIG. The image is formed at the position indicated by the output image (2) of 111.
また偏向電圧■D3の印加されているとき(時刻t3〜
t3′)に偏向電極109の空間に到達した光像に対応
する電子は第3図の螢光面111の出力像3の示す位置
に結像させられる。Also, when the deflection voltage ■D3 is applied (from time t3 to
The electrons corresponding to the optical image reaching the space of the deflection electrode 109 at time t3') are imaged at the position indicated by the output image 3 of the fluorescent surface 111 in FIG.
これらの出力映像は例えばこれらの配列が始まる時から
終わる時まで、シャッタを開放にした第1図に示す光学
写真機113で記録される。These output images are recorded by an optical camera 113 shown in FIG. 1 with the shutter open, for example, from the time when these arrays begin until the time they end.
前述の露出時間T1は通常の光学写真機の場合の露光時
間と同じ重要な意味を持ち、光像の変化する時間に比較
してT1が大きすぎると、T1の期間は螢光面上の同じ
位置で、入力光像に対応する光像の発光を続けるので、
それらの動く光像が重なってしまい、映像がボケでしま
う。The above-mentioned exposure time T1 has the same important meaning as the exposure time in the case of a normal optical camera. Since the light image corresponding to the input light image continues to be emitted at the position,
These moving light images overlap, resulting in a blurred image.
またT1が小さすぎると、螢光面上の発光は、はんの−
瞬であとの光情報を持つ光電子ビームはカットされてし
まうので、出力映像が暗くなってしまう。このため、通
常入力光像の変化速度を考慮して、像のボケない限り、
大きなT1を選ぶ。Also, if T1 is too small, the light emission on the fluorescent surface will be
In an instant, the photoelectron beam carrying the remaining optical information is cut off, resulting in a dark output image. Therefore, considering the rate of change of the input light image, unless the image is blurred,
Choose a large T1.
換言すれば、そのように選ばれた時間T1の間は入力光
像は略静止している。In other words, the input light image is substantially stationary during the time T1 so selected.
偏向電極は、各々の露出時間に対応する光電子像を螢光
面上に配列する役割を持っている。The deflection electrode has the role of arranging photoelectron images corresponding to each exposure time on the fluorescent surface.
この露出時間T1の間は、光電子ビームを螢光面上の同
じ位置に流入させるために偏向電圧は、少なくともその
期間一定でなくてはならない。During this exposure time T1, the deflection voltage must be constant at least during that period in order to cause the photoelectron beam to flow into the same position on the phosphor surface.
写真機113は、螢光面の発光をフィルム上に記録する
。この例では3こまの画像が記録される。A camera 113 records the luminescence of the fluorescent surface on film. In this example, three images are recorded.
このようにして光学的装置では実現できない高速こま撮
りカメラを実現できるが、この装置にも限界がある。In this way, it is possible to create a high-speed time-lapse camera that cannot be achieved with optical devices, but this device also has its limitations.
前述のように、前記高速こま撮りカメラでは、露出時間
T1の間は偏向電極109aに印加する偏向電圧VDを
一定に保たなければならない。As described above, in the high-speed time-lapse camera, the deflection voltage VD applied to the deflection electrode 109a must be kept constant during the exposure time T1.
これは、露出間隔T2が大きい間は、可能であるが、例
えばT2を数Ionsより小さくすることは容易ではな
い。This is possible while the exposure interval T2 is large, but it is not easy to reduce T2 to less than a few Ions, for example.
露出間隔T2および露出時間T1を短くした場合の問題
を第4図を参照して説明する。第4図において、W4は
第2図(A)に示した光電面4に印加される電圧W1に
対応する電圧、W5は第2図(−B)に示した偏向電極
109aに印加される階段電圧W3に対応する電圧を示
す。Problems caused when the exposure interval T2 and exposure time T1 are shortened will be explained with reference to FIG. 4. In FIG. 4, W4 is a voltage corresponding to the voltage W1 applied to the photocathode 4 shown in FIG. 2(A), and W5 is a step voltage applied to the deflection electrode 109a shown in FIG. 2(-B). A voltage corresponding to voltage W3 is shown.
階段波形にならなくてはならない波形W5は図示のよう
になまってしまい、出力映像はボケでしまう。The waveform W5, which should be a staircase waveform, becomes distorted as shown in the figure, and the output image becomes blurred.
露出時間T1が数Ions以下という非常に小さい値で
はやはり第4図の波形W4のように光電面に印加する波
形W4もなまってしまう。If the exposure time T1 is a very small value of several ions or less, the waveform W4 applied to the photocathode will also become dull, as shown in the waveform W4 in FIG.
光電子ビームは光電面電位がメソシュ電極電位より負方
向にあればメソシュ電極を通過し、螢光面を発光させる
。If the photocathode potential is more negative than the mesoche electrode potential, the photoelectron beam passes through the mesoche electrode and causes the fluorescent surface to emit light.
したがって第4図かられかるように光電面電圧が(VK
)に等しくない途中の傾斜部分の波形の電圧の時にも、
螢光面を発光させる。Therefore, as shown in Fig. 4, the photocathode voltage (VK
), even when the voltage of the waveform in the middle slope part is not equal to
Makes the fluorescent surface emit light.
一方電子レンズは光電面電位がVKに等しい時のみ、螢
光面上に、光電子像を正しく結像し、それ以外の時はボ
ケでしまう。On the other hand, an electron lens correctly forms a photoelectron image on a fluorescent surface only when the photocathode potential is equal to VK; otherwise, the image is blurred.
したがって、このような波形では出力映像はボケでしま
うことになる。Therefore, with such a waveform, the output image will be blurred.
さらに、このようななまった波形でさえ、W4は数10
〜数100V(7)振幅、W5は数10〜数100Vの
段差で全体の高さで1〜2kVの電圧が必要である。Furthermore, even with such a corrupted waveform, W4 is several 10
~ several hundred volts (7) amplitude, W5 requires a voltage of 1 to 2 kV for the entire height with a step difference of several tens to several 100 volts.
そのため”r’1.T2が数10nsより小さいときに
は第2図に示したような理想的な電圧を発生させる回路
を構成することは不可能である。Therefore, when "r'1.T2 is smaller than several tens of ns, it is impossible to construct a circuit that generates an ideal voltage as shown in FIG. 2.
(発明の目的)
本発明の目的は、より高速度のこま撮りを可能に・する
新規な原理による高速こま撮りカメラを提供することに
ある。(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a high-speed time-lapse camera based on a novel principle that enables higher-speed time-lapse photography.
(構成の説明)
前記目的を達成するために、本発明による高速こま撮り
カメラは、イメージ管を用い光電面に形成された像のこ
ま撮りをする高速こま撮りカメラにおいて、光電子像を
再結像させる第1の電子レンズと、前記光電子の像再結
像位置が偏向中心となるように配置されている偏向手段
と、前記偏向手段により偏向された電子ビームを順次受
は入れるように中心軸を前記偏向中心に向けて配置され
た複数の第2電子レンズと、前記第2電子レンズの結像
位置にそれぞれ配置された複数の螢光面と、前記各電子
レンズに動作電力を供給するレンズ駆動回路と、前記偏
向手段に動作電力を供給する偏向手段駆動回路とから構
成されている。(Description of Configuration) In order to achieve the above object, a high-speed time-lapse camera according to the present invention is a high-speed time-lapse camera that uses an image tube to take time-by-time pictures of an image formed on a photocathode, and re-forms a photoelectron image. a first electron lens arranged such that the image re-imaging position of the photoelectrons becomes the center of deflection; a plurality of second electron lenses disposed toward the deflection center; a plurality of fluorescent surfaces disposed at respective imaging positions of the second electron lenses; and a lens drive that supplies operating power to each of the electron lenses. and a deflection means driving circuit that supplies operating power to the deflection means.
さらに、より確実な動作を確保するために、前記構成に
おいて、前記偏向手段を偏向手段駆動回路により偏向の
程度が時間的に傾斜する偏向を発生させる動作電力を供
給するようにし、起動回路により、観察対象の発光を検
出して発光に同期して前記偏向手段駆動回路を起動する
ように構成する。Furthermore, in order to ensure more reliable operation, in the above configuration, the deflection means drive circuit supplies operating power to the deflection means to generate a deflection whose degree of deflection is time-gradient, and the starting circuit provides the following: The deflection means driving circuit is configured to detect light emission from the observation target and activate the deflection means drive circuit in synchronization with the light emission.
前記高速こま撮りカメラは、光電面、螢光面。The high-speed time-lapse camera has a photocathode and a fluorescent surface.
電子レンズ作用をもつ電極群、偏向電極等を有するイメ
ージ管を変形して構成することができる。An image tube having an electrode group having an electron lens function, a deflection electrode, etc. can be modified and configured.
偏向手段を静電偏向手段で構成し、傾斜電圧を偏向電圧
として印加するときは、電極間に第5図に示すような傾
斜電圧を印加する。When the deflection means is constituted by electrostatic deflection means and a gradient voltage is applied as the deflection voltage, a gradient voltage as shown in FIG. 5 is applied between the electrodes.
高速こま撮りのためには、非常に高速度で変化させる必
要がある。For high-speed time-lapse photography, it is necessary to make changes at very high speeds.
この偏向電圧は、アバランシェトランジスタや電子管を
用いて、作ることができる。This deflection voltage can be created using an avalanche transistor or an electron tube.
この傾斜電圧の中の特定の部分を通過した電子ビームを
第2の電子レンズ群で順次取り出してこま撮りを行う。Electron beams that have passed through a specific portion of this gradient voltage are sequentially taken out by a second electron lens group to perform frame-by-frame photography.
従来装置のようにメツシュ電極によるシャンク動作は不
要となり、露出時間がT1および露出間隔T2が数I
Qns程度にしてもボケもなく、確実な高速こま撮りが
可能である。The shank operation using a mesh electrode as in the conventional device is no longer necessary, and the exposure time T1 and exposure interval T2 are reduced to several I
Even at Qns, there is no blur and reliable high-speed frame-by-frame photography is possible.
(実施例の説明)
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。(Description of Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
第6図は本発明による高速こま撮りカメラの電子管の実
施例を示す管軸を含む断面図である。FIG. 6 is a sectional view including the tube axis showing an embodiment of the electron tube of the high-speed time-lapse camera according to the present invention.
高真空に保たれた気密容器内の構造部は、機能から考え
て第1電子像形成部、光電子ビームのシャンク動作(つ
まり露出時間を定める動作)部および出力光電子像の出
力螢光面上への配列を行う部分、第2電子像形成部の3
つの部分に分けて考えることができる。In terms of function, the structure inside the airtight container kept at high vacuum is the first electron image forming section, the shank operation section of the photoelectron beam (that is, the operation that determines the exposure time), and the output phosphor surface of the output photoelectron image. 3 of the second electronic image forming section
It can be considered in two parts.
第1電子像形成部は気密壁の一部を形成するとともに入
力光像を受け入れる入力気密窓3.この内側の表面に設
けられた入力光像を、光電子像に変換するための光電面
4.光電面で発生した光電子像5を偏向電極11の管軸
方向の中点を通り、かつ管軸に垂直な面上に結像させる
ための電極群から形成されている。The first electronic imaging portion forms part of the hermetic wall and receives the input optical image through an input hermetic window 3. A photocathode 4 provided on this inner surface for converting an input optical image into a photoelectron image. It is formed of a group of electrodes for focusing the photoelectron image 5 generated on the photocathode on a plane that passes through the center point of the deflection electrode 11 in the tube axis direction and is perpendicular to the tube axis.
前記電極群は、光電面4の中心に垂直な管軸に沿って順
次配列されている軸対称な形状のメツシュ電極6.第1
集束電極7.真中にアパーチャを有する第1アノード8
.後述の偏向電極および第2電子像形成部の入力部へ流
入する時の光電子ビームの角度を調節する電子ビーム角
度調節電極9゜この電子ビーム角度関節電極9に近接し
て配置される偏向電極11の電位が互いに悪影響を及ぼ
し合わないように各々の電極の形成する電場を遮蔽し、
かつ真中に光電子ビームを透過するためのアパーチャを
有する遮蔽電極10を含んでいる。The electrode group includes axially symmetric mesh electrodes 6. which are sequentially arranged along the tube axis perpendicular to the center of the photocathode 4. 1st
Focusing electrode7. A first anode 8 with an aperture in the middle
.. An electron beam angle adjustment electrode 9° for adjusting the angle of the photoelectron beam when it flows into the deflection electrode and the input section of the second electron image forming section, which will be described later.A deflection electrode 11 disposed close to the electron beam angle joint electrode 9. The electric field formed by each electrode is shielded so that the potentials of the electrodes do not adversely affect each other.
It also includes a shielding electrode 10 having an aperture in the center for transmitting the photoelectron beam.
光電子ビームのシャッタ動作および出力光電子像の出力
螢光面上への配列を行う部分は、後述する出力の各スク
リーン部分に光電子像を配列し、各々のフレームにま撮
り、撮影の1こま)で定められた時間、露出を行うため
機能するものである。光電子ビームのシャッタ動作およ
び出力光電子像の出力螢光面上への配列を行う部分は偏
向電極11と適当な形状の開孔を複数個持つ光電子ビー
ム阻止電極13を含む。The shutter operation of the photoelectron beam and the arrangement of the output photoelectron image on the output phosphor surface are performed by arranging the photoelectron image on each output screen portion, which will be described later, and photographing each frame (one frame of photography). It functions to provide exposure for a set amount of time. A portion for shuttering the photoelectron beam and arranging the output photoelectron image on the output phosphor surface includes a deflection electrode 11 and a photoelectron beam blocking electrode 13 having a plurality of appropriately shaped apertures.
2枚の平行な金属板からなる偏向電極11は光電面4か
らの光電子ビームを偏向する。A deflection electrode 11 made of two parallel metal plates deflects the photoelectron beam from the photocathode 4 .
光電子ビーム阻止電極13には、各々のフレームにおい
て、定められた時間だけ、順次光電子ビームを通過させ
、露出時間T1を設定し、その時間だけスクリーン上に
ビームを照射させるための適当な形状の開孔が複数個設
けられている。The photoelectron beam blocking electrode 13 has an opening of an appropriate shape for sequentially passing the photoelectron beam for a predetermined time in each frame, setting an exposure time T1, and irradiating the beam onto the screen for that time. A plurality of holes are provided.
この複数の開孔12は、光電子ビームが偏向される帯状
経路に沿って、その経路の中心線上にその開孔12の中
心がくるように配置されている。その開孔12の形状は
、円形でもよいし一辺が、この断面図の面に平行で他の
一辺が、この断面に垂直な矩形でも良い。The plurality of apertures 12 are arranged along a strip-shaped path along which the photoelectron beam is deflected, such that the center of the aperture 12 is on the center line of the path. The shape of the opening 12 may be circular or rectangular with one side parallel to the plane of this cross section and the other side perpendicular to this cross section.
ビームが掃引される時、この開孔を、横切る時間が電子
像の露出時間T1となり、かつ開孔中心から次のとなり
の開孔の中心までの時間が露光間隔T2になり、これに
ついては後の動作の項目で詳述する。When the beam is swept, the time it takes to cross this aperture is the exposure time T1 of the electron image, and the time from the center of the aperture to the center of the next aperture is the exposure interval T2, which will be discussed later. This is explained in detail in the operation section.
光電子ビーム阻止電極13の各開孔部の表面は、そこに
到達する電子ビームに対して、垂直に配置され、通常は
、その隣合う開孔12の中心と偏向電極11の中心を結
ぶ直線の角度が等しくなるよう配置されその開孔の数は
、光電子ビームが偏向電極の端にひっかかったり、この
開孔12の後にさらに接続される電子レンズ形成用の電
極群の配列が空間的に無理とならない限り必要数並べる
ことが可能である。偏向電極11の中心と各開孔12・
12・・までの距離は各々等しく配置される。The surface of each aperture in the photoelectron beam blocking electrode 13 is arranged perpendicularly to the electron beam reaching it, and is normally formed by a straight line connecting the center of the adjacent aperture 12 and the center of the deflection electrode 11. The number of apertures arranged at equal angles prevents the photoelectron beam from getting caught on the edge of the deflection electrode, and the arrangement of the electrode group for forming an electron lens, which is further connected after the aperture 12, is spatially unreasonable. It is possible to line up as many as necessary as long as it is not. The center of the deflection electrode 11 and each opening 12
The distances up to 12, . . . are arranged equally.
この開孔12の数がフレーム数に対応することになる。The number of openings 12 corresponds to the number of frames.
この実施例は3つの開孔を並べてあり3フレームの撮影
を行うカメラである。This embodiment is a camera that has three apertures lined up and takes three frames.
第2電子像形成部は、偏向電極の管軸方向の中間の平面
内に結像された光電子の像を再び結像して、各スクリー
ン16上に出力するものである。The second electron image forming section forms again an image of photoelectrons formed in a plane in the middle of the deflection electrode in the tube axis direction, and outputs the image onto each screen 16.
各開孔毎に一つずつ第2電子像形成部が設けられる。A second electronic image forming section is provided for each aperture.
第2電子像形成部は、偏向電極の中心と、各開孔の中心
を結ぶ直線(軸)上に沿って配置された、第2集束電極
14、第2アノード15.および塗布螢光面からなるス
クリーン16.出力気密窓17から形成されている。The second electron image forming section includes a second focusing electrode 14, a second anode 15, . and a screen 16 consisting of a coated fluorescent surface. It is formed from an output airtight window 17.
第7図は本発明による前記高速こま撮りカメラの全体の
構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of the high-speed time-lapse camera according to the present invention.
電子管の部分は先に第6図により詳しく説明したので、
略図的に示しである。The electron tube part was explained in detail earlier in Figure 6, so
It is shown schematically.
光学レンズ2は観察対象物体1の像を光電面4に形成す
るためのレンズである。The optical lens 2 is a lens for forming an image of the object 1 to be observed on the photocathode 4 .
このレンズ2と光電面4の間にハーフミラ−21を配置
し観察対象物体lからの光を一部下方に導く。A half mirror 21 is arranged between the lens 2 and the photocathode 4 to guide a portion of the light from the object 1 to be observed downward.
この光は他のレンズ22により、高速光検出器であるP
INlNダイオード23束される。This light is passed through another lens 22 to a high-speed photodetector P
23 INlN diodes are bundled.
jlNダイオード23の出力は遅延回路24で任意の時
間遅延させられて、傾斜電圧発生回路25に接続されて
いる。PINlNダイオード23延回路24が偏向手段
である偏向電極11を駆動する傾斜電圧発生回路25を
起動する。The output of the jIN diode 23 is delayed by an arbitrary time in a delay circuit 24 and connected to a ramp voltage generation circuit 25. The PINlN diode 23 extension circuit 24 activates the ramp voltage generation circuit 25 that drives the deflection electrode 11, which is the deflection means.
この前記傾斜電圧の傾斜は観測したいこま撮り映像の所
望のこま撮り間隔または露出時間に応して適当に定めら
れるようになっている。The slope of the gradient voltage is appropriately determined depending on the desired time-lapse interval or exposure time of the time-lapse image to be observed.
どの時刻の映像から出力画面上に並ばせるかを決定する
傾斜電圧の掃引開始のトリガは前記起動回路により行わ
れる。The starting circuit triggers the start of the sweep of the ramp voltage that determines which time images are displayed on the output screen.
前述した第1電子像形成部、第2電子像形成部の電極に
は直流高圧発生回路40から動作電圧が供給される。An operating voltage is supplied from a DC high voltage generating circuit 40 to the electrodes of the first electronic image forming section and the second electronic image forming section described above.
各部の電圧および電圧変化は動作とともに後述する。The voltages and voltage changes of each part will be described later along with the operation.
次に前記実施例装置の動作を説明する。Next, the operation of the apparatus of the embodiment will be explained.
光学レンズ2によって高速でその明るさや、形状を変化
する観察対象物体1の光像が光電面4に入射し、気密窓
3を介して結像される。An optical image of an object to be observed 1 whose brightness and shape change rapidly through an optical lens 2 is incident on a photocathode 4 and formed into an image through an airtight window 3.
光電面4の応答スピードは1ピコ秒よりも速く、この光
像は非常に速い応答で光電子像に変換される。The response speed of the photocathode 4 is faster than 1 picosecond, and this optical image is converted into a photoelectron image with a very fast response.
直流高圧発生回路40から動作電圧として光電面4には
一10kV、近接して設けられたメソシュ電極6は−8
,5k Vの電圧が印加されている。これによりこの光
電子像を形成している電子群は、メソシュ電極6方向に
加速される。The operating voltage from the DC high voltage generation circuit 40 is -10 kV to the photocathode 4, and -8 to the nearby mesoche electrode 6.
, 5 kV is applied. As a result, the electron group forming this photoelectron image is accelerated in the direction of the mesoche electrode 6.
一方光電面4には連続して光が照射されているので、次
々と、光電子が発生し光電子ビームが光電面4から偏向
電極11の方向に管軸に沿って発生する。この光電子ビ
ームの管軸に垂直な各断面内には各時刻における光像の
形状や明るさの二次元情報が電子の空間密度に変換され
て入っている。On the other hand, since the photocathode 4 is continuously irradiated with light, photoelectrons are generated one after another, and a photoelectron beam is generated from the photocathode 4 toward the deflection electrode 11 along the tube axis. In each cross section of the photoelectron beam perpendicular to the tube axis, two-dimensional information about the shape and brightness of the optical image at each time is converted into a spatial density of electrons.
管軸に沿ってその断面を偏向電極11の方から、光電面
4側に見ていくと、時刻の前の方から後の方に順次各時
刻における前記情報が入っており、それが、順次偏向電
極11の方へ流れていく。When looking at the cross section along the tube axis from the deflection electrode 11 to the photocathode 4 side, the information at each time is sequentially entered from earlier to later. It flows towards the deflection electrode 11.
光電子像5は流れていくうちにボケでしまうが、第1集
束電極7に適当な電圧を印加することにより、偏向電極
11の管軸方向の中点を通り管軸に垂直な断面に光電子
像として再び結像させる。The photoelectron image 5 becomes blurred as it flows, but by applying an appropriate voltage to the first focusing electrode 7, the photoelectron image is formed on a cross section that passes through the center point of the deflection electrode 11 in the tube axis direction and is perpendicular to the tube axis. image again as
第8図は前述した電子光学系を幾何光学系に置き換えて
示したものであり、光電子像のA点、B点を形成してい
る電子群の軌道で代表して結像の様子を示しである。各
点からの光電子の主軌道を20で示す。Figure 8 shows the above-mentioned electron optical system replaced with a geometric optical system, and shows the state of image formation represented by the trajectory of the electron group forming points A and B of the photoelectron image. be. The main orbit of photoelectrons from each point is indicated by 20.
各々の主軌道の両側に示されている軌道はA、B点の−
で光電面に立てた法線と任意の角度でもって、任意のエ
ネルギーで放出された光電子の軌道であり、以下この軌
道をβ軌道と呼ぶ。The orbits shown on both sides of each main orbit are - of points A and B.
This is the orbit of a photoelectron emitted with an arbitrary energy at an arbitrary angle with respect to the normal to the photocathode, and this orbit is hereinafter referred to as a β orbit.
主軌道20は、実際には光電面に投影された光像の各点
に対し、描けるものであるが、ここでは、A点1 B点
に対応するものだけ示しである。Although the main orbit 20 can actually be drawn for each point of the optical image projected on the photocathode, only the one corresponding to points A 1 and B is shown here.
これらの主軌道群が偏向電極11お−よび開孔12に入
射する時の角度を概略平行または、少しせばまっていく
ように電子レンズ19で調節する。電子レンズがこのよ
うな主軌道の発散角を調節できることは、よく知られて
いる。第8図に示された電子レンズ18.電子レンズ1
9は具体的にはそれぞれ第6図に示される主として第1
集束電極7゜電子ビーム角度調節電極9によって作られ
る。この実施例では、電子レンズ18は、−8,5kV
が印加されたメソシュ電極6.−8.8kVの印加され
た第1集束電極7.接地電圧0■の印加された第1アノ
ード8によって形成され、電子レンズ19はOVの印加
がされた第1アノード8.−7に■の印加がされた電子
ビーム角度調節電極9.OVの印加された遮蔽電極10
によって形成される。The angles at which these main orbits enter the deflection electrode 11 and the aperture 12 are adjusted by the electron lens 19 so that they are approximately parallel or slightly narrower. It is well known that electron lenses can adjust the divergence angle of their main orbits. Electronic lens 18 shown in FIG. electronic lens 1
9 is mainly the first one shown in FIG.
The focusing electrode 7° is made by the electron beam angle adjusting electrode 9. In this example, the electron lens 18 has a voltage of -8,5kV.
Mesoche electrode to which 6. -8.8 kV applied to first focusing electrode 7. The electron lens 19 is formed by the first anode 8 to which a ground voltage of 0■ is applied, and the electron lens 19 is formed by the first anode 8 to which a ground voltage of OV is applied. Electron beam angle adjustment electrode 9. -7 was applied with ■. Shield electrode 10 to which OV is applied
formed by.
前記の偏向電極11の管軸方向の中点を通りかつ管軸に
垂直な面に電子像が結像し、主軌道群が偏向電極11や
、開孔12に概略平行または狭まっていくように入射す
る理由は、次の光電子像の配列およびシャッタ部の動作
部の説明において詳しく述べる。An electron image is formed on a plane that passes through the center point of the deflection electrode 11 in the tube axis direction and is perpendicular to the tube axis, and the main orbit group is approximately parallel to or narrows to the deflection electrode 11 and the aperture 12. The reason for the incidence will be described in detail in the following explanation of the arrangement of photoelectron images and the operating section of the shutter section.
前述のようにして、偏向電極11の中間面に結像される
ように入射した光電子ビームは、偏向電極11に印加さ
れる偏向電圧により、光電子ビーム阻止電極13の表面
上を掃引させられる。As described above, the photoelectron beam incident on the intermediate plane of the deflection electrode 11 is swept over the surface of the photoelectron beam blocking electrode 13 by the deflection voltage applied to the deflection electrode 11.
第9図に偏向電圧を示す。図において12a、12bは
それぞれ偏向電極11a、llbに印加される傾斜電圧
を示す。Figure 9 shows the deflection voltage. In the figure, 12a and 12b indicate ramp voltages applied to the deflection electrodes 11a and llb, respectively.
なおこの実施例では、第9図に示すように、偏向電極の
両方に対称な偏向電圧を印加するよになっているが、も
ちろん、一方の偏向電極を0■に固定して、片方だけに
傾斜状電圧を印加して光電子ビームの偏向を行うことも
可能である。In this embodiment, as shown in FIG. 9, symmetrical deflection voltages are applied to both deflection electrodes, but of course, one deflection electrode is fixed at 0, and only one is applied. It is also possible to deflect the photoelectron beam by applying a gradient voltage.
偏向電極の幅を2cm、管軸方向の長さを2cmその間
隔を1cmとする。光電面4は一10kV。The deflection electrode has a width of 2 cm, a length in the tube axis direction of 2 cm, and an interval of 1 cm. The photocathode 4 has a voltage of -10 kV.
遮蔽電極lOは接地電位とすると、光電子は10kVの
エネルギーまで加速されて偏向電極11に入射する。When the shielding electrode lO is set to the ground potential, the photoelectrons are accelerated to an energy of 10 kV and enter the deflection electrode 11.
偏向電極11に入射した光電子ビームは管軸に垂直な力
のみを受けて偏向される。The photoelectron beam incident on the deflection electrode 11 is deflected only by a force perpendicular to the tube axis.
管軸の方向の速さは、偏向電極に入射してからも変わら
ないから、1QkeVのエネルギーに対応する速さでは
、偏向電極11の管軸の方向の長さ2cmを通過する時
間は、約340p3である。Since the speed in the direction of the tube axis does not change even after entering the deflection electrode, at a speed corresponding to an energy of 1QkeV, the time it takes to pass through the length of 2 cm in the direction of the tube axis of the deflection electrode 11 is approximately It is 340p3.
この偏向電極11で光電子ビームが偏向される時の様子
は、光電子ビームがこの偏向電極を通り抜ける間は偏向
電極に印加されている偏向電圧が一定と見なせるか、あ
るいは、その間にも大きく変化するほど偏向電極の変化
が激しいかで、様子が異なってくる。When a photoelectron beam is deflected by this deflection electrode 11, the deflection voltage applied to the deflection electrode can be considered to be constant while the photoelectron beam passes through this deflection electrode, or it may change greatly during that time. The appearance differs depending on how drastic the change in the deflection electrode is.
まず、前者の場合について説明し、次に後者の場合につ
いて説明する。First, the former case will be explained, and then the latter case will be explained.
第9図に示す偏向電圧波形で、Tが例えば1000ns
の場合傾斜部分のどの位置で光電子ビームを入射しても
10keVに相当する速さでは、偏向電極を通過する間
、偏向電圧は一定とみなせる。In the deflection voltage waveform shown in FIG. 9, T is, for example, 1000 ns.
In this case, no matter where on the inclined part the photoelectron beam is incident, at a speed equivalent to 10 keV, the deflection voltage can be considered constant while it passes through the deflection electrode.
第9図に示す傾斜電圧の傾斜の始まる所を時刻0にとれ
ば、例えば37Sns後には、偏向電極118.11b
には、それぞれ+500V、−500■の電圧が印加さ
れる。If we take the point where the slope of the slope voltage starts at time 0 as shown in FIG.
A voltage of +500V and -500V is applied to these, respectively.
この電圧が印加されている時、偏向電極に入射した光電
子ビームが偏向される様子を第10図を参照して説明す
る。How the photoelectron beam incident on the deflection electrode is deflected when this voltage is applied will be explained with reference to FIG.
ここで偏向電極の管軸方向の中間面の場所に、h線で示
した矢印は偏向電極11に印加されている偏向電圧が0
■の時(偏向電界が0)の光電子像の結像を示す。Here, the arrow indicated by the h line at the intermediate plane of the deflection electrode in the tube axis direction indicates that the deflection voltage applied to the deflection electrode 11 is 0.
It shows the formation of a photoelectron image in case (2) (deflection electric field is 0).
この矢印の左側で矢印の下端M点に入射している3本の
点線は、偏向電圧が0■の時の、主軌道およびβ軌道の
M点への結像の様子を示し、電界が0であるので、偏向
電極入口からM点まで直進している。The three dotted lines incident on the lower end of the arrow, point M, on the left side of this arrow indicate how the main orbit and β orbit are imaged at point M when the deflection voltage is 0, and the electric field is 0. Therefore, it goes straight from the entrance of the deflection electrode to point M.
偏向電圧がOの時のこのあとの軌道は示してないが、そ
の場合、光電子ビームはそのまま直進を続け、像は再び
ボケでいく。実際には、偏向電極11aに+500■、
偏向電極11bに一500V印加されているので、偏向
電極に光電子ビームが入射すると、図中の実線で示すよ
うに光電子ビームは放物線軌道を描いて、曲げられる。The subsequent trajectory when the deflection voltage is O is not shown, but in that case, the photoelectron beam continues to travel straight and the image becomes blurred again. Actually, +500■ to the deflection electrode 11a,
Since -500 V is applied to the deflection electrode 11b, when the photoelectron beam is incident on the deflection electrode, the photoelectron beam is bent to draw a parabolic trajectory as shown by the solid line in the figure.
光電子ビームは偏向電極11から抜は出ると、管壁電極
30および光電子ビーム阻止電極■3はO■(グランド
電位)であるので、再び電界はOとなり、光電子ビーム
は直進する。ここで簡単な計算によって確かめられるこ
とであるが、第10図に示すように偏向電界を抜けたあ
と、直進運動になってからの軌道の傾きで、偏向電極の
方に点線でその軌道を逆延長すると、主軌道も、β軌道
もM点に一致する。When the photoelectron beam leaves the deflection electrode 11, since the tube wall electrode 30 and the photoelectron beam blocking electrode 3 are at O2 (ground potential), the electric field becomes O again, and the photoelectron beam travels straight. What can be confirmed by simple calculations is that, as shown in Figure 10, after passing through the deflection electric field, the trajectory is tilted in a straight line, and the trajectory is reversed as shown by the dotted line toward the deflection electrode. When extended, both the main orbit and the β orbit coincide with the M point.
これは偏向電極11に+500■の電圧が印加された場
合の例であって、他の時刻には、第9図かられかるよう
に他の電圧が印加される。This is an example in which a voltage of +500 cm is applied to the deflection electrode 11, and other voltages are applied at other times as shown in FIG.
この時は、偏向電極11を抜は出たあとの光電子ビーム
の位置、および傾きは+500■の時と異なるが、その
直進運動に変わってからの軌道を逆向きに直線で延長す
ると、主軌道、β軌道ともにM点に一致することを確認
できる。At this time, the position and inclination of the photoelectron beam after exiting the deflection electrode 11 are different from those at +500■, but if the trajectory after changing to a straight motion is extended in a straight line in the opposite direction, the main trajectory is , it can be confirmed that both the β orbits coincide with the M point.
これは光電子ビームが偏向電極を抜けて直進運動になっ
てからは、管の゛出力側からみるとどのように光電子ビ
ームが偏向されようと、偏向電界が0の時、例えばM点
に集束するように進んできたビームは、そのM点から、
直線的に放射されたかのように見なすことができること
を示している。This means that after the photoelectron beam passes through the deflection electrode and moves in a straight line, no matter how the photoelectron beam is deflected when viewed from the output side of the tube, when the deflection electric field is 0, it will be focused, for example, at point M. The beam that has traveled from point M,
This shows that the radiation can be regarded as if it were radiated in a straight line.
前記では、M点で説明してきたが、もちろんこれは矢印
で示されたM点以外の任意の点についてもいえることで
ある。In the above, the explanation has been made using point M, but of course this also applies to any point other than point M indicated by the arrow.
この原理により、本発明の新規な構成を実現できる。This principle makes it possible to realize a novel configuration of the present invention.
さらに簡単な計算でわかることであるが、偏向電圧が0
の時に偏向電極の中間面以外に、光電子像を結像するよ
う入射した場合は、その結像の任意の一点から発散して
くる光電子ビーム(主軌道およびβ軌道)が偏向電極で
偏向されさらに偏向電極を抜けて、直進運動になってか
らの軌道を逆延長したものは各偏向電圧については、偏
向電極より右側から見ると、ある一点から放射されてい
るように見える。しかし、その点は、偏向電圧が異なる
と別の場所の点であり、偏向電極の中間面に光電子像が
結像されるように、入射した時のように、光電子ビーム
をどのように偏向しても、偏向電極の右側から見た時、
一点から放射されたように見えるようにはならない。Furthermore, a simple calculation shows that the deflection voltage is 0.
When a photoelectron beam is incident on a surface other than the intermediate plane of the deflection electrode to form a photoelectron image, the photoelectron beam (main orbit and β orbit) that diverges from any point on the image is deflected by the deflection electrode and further When viewed from the right side of the deflection electrode, each deflection voltage appears to be radiated from a single point, which is the reverse extension of the trajectory after passing through the deflection electrode and moving in a straight line. However, that point is at a different location when the deflection voltage is different, and it depends on how the photoelectron beam is deflected when it is incident so that the photoelectron image is formed on the intermediate plane of the deflection electrode. However, when viewed from the right side of the deflection electrode,
It does not appear to be radiated from a single point.
これが光電子像を偏向電極の管軸方向の中間で管軸に垂
直な断面に結像する理由である。This is the reason why the photoelectron image is formed on a cross section perpendicular to the tube axis at the center of the deflection electrode in the tube axis direction.
また第9図に示す偏向電圧波形でTが例えば1.5ns
の場合、光電子ビームが偏向電極を通過してしまうのに
要する時間が約340psであるので、偏向電極の印加
電圧は変化してしまう。Also, in the deflection voltage waveform shown in FIG. 9, T is, for example, 1.5 ns.
In this case, since the time required for the photoelectron beam to pass through the deflection electrode is about 340 ps, the voltage applied to the deflection electrode changes.
この場合、光電面で発生した光電子像を偏向電圧がOの
時、偏向電極の管軸方向の中間を通り、管軸に垂直な断
面に再び結像・するよう入射した時どのように偏向され
るか横側した。In this case, when the deflection voltage is O, the photoelectron image generated on the photocathode is deflected so that it passes through the middle of the deflection electrode in the tube axis direction and is re-imaged on a cross section perpendicular to the tube axis. It turned to the side.
その結果その偏向電圧がOの時その中間面に結像してい
る光電子像のある任意の一点Qから発散してくる主軌道
、β軌道は偏向された時ともに偏向電極を出て、直進運
動になってから、その直線を逆方向に延長すれば、管軸
に垂直で偏向電極の管軸の方向の中点の断面の特定の一
点にその傾斜電圧波形のどの時刻に入射しても結像され
、この一点は中間の断面内で偏向電極に電界を印加しな
い時の結像点Qからある特定距離dだけ、光電子ビーム
の掃引される方向と逆の方向にずれた点であることがわ
かった。As a result, when the deflection voltage is O, the main orbit and β orbit that diverge from an arbitrary point Q where the photoelectron image is formed on the intermediate plane exit the deflection electrode and move in a straight line. Then, if we extend that straight line in the opposite direction, no matter what time the gradient voltage waveform is incident on, it will lead to a specific point on the cross section perpendicular to the tube axis and at the midpoint of the deflection electrode in the direction of the tube axis. This point is a point shifted in the opposite direction to the direction in which the photoelectron beam is swept by a certain distance d from the imaging point Q when no electric field is applied to the deflection electrode in the intermediate cross section. Understood.
前記特定比Mdの値は偏向電極11の長さ、光電子ビー
ムの管軸方向の速さ、偏向電圧の時間的な変化率によっ
て定まるものである。The value of the specific ratio Md is determined by the length of the deflection electrode 11, the speed of the photoelectron beam in the tube axis direction, and the temporal change rate of the deflection voltage.
っ以上により、光電子ビームが偏向電極を通過している
間に偏向電圧の値が大きく変わってしまうほど速く光電
子ビームが偏向される時も、またその光電子ビームがど
の方向に偏向された場合でも偏向電圧が0の時結ばれる
光電子像からdだけ、光電子ビームが掃引される方向と
逆方向にその偏向電極の管軸方向の中間点である結像面
内で移動した所にその光電子像があり、そこから、直線
的に光電子ビームが放射されたかのように見なすことが
できる。From the above, even when the photoelectron beam is deflected so quickly that the value of the deflection voltage changes greatly while the photoelectron beam passes through the deflection electrode, and in which direction the photoelectron beam is deflected, the deflection The photoelectron image is located at a position moved by d from the photoelectron image formed when the voltage is 0 in the direction opposite to the direction in which the photoelectron beam is swept within the imaging plane, which is the midpoint in the direction of the tube axis of the deflection electrode. , it can be regarded as if the photoelectron beam were emitted in a straight line from there.
このように、偏向電極に傾斜状電圧を与えて光電子ビー
ムが第8図に示す光電子ビーム阻止電極13の開孔の断
面上を動いていくにもかかわらず、偏向電極内の仮想上
の静止した光電子像から直線的に放射されてきたものと
して、その光電子ビームが扱える。In this way, even though a gradient voltage is applied to the deflection electrode and the photoelectron beam moves on the cross section of the aperture of the photoelectron beam blocking electrode 13 shown in FIG. The photoelectron beam can be treated as being emitted in a straight line from the photoelectron image.
このことは、その光電子ビームを球面収差を無視できる
範囲内の径の電子レンズ21に入射してやれば、光電子
ビームはそのレンズを移動して掃引しているにもかかわ
らずその電子レンズ21はその仮想的な静止像を出力ス
クリーン上に結像することができることを意味する。This means that if the photoelectron beam is incident on the electron lens 21 whose diameter is within a range where spherical aberration can be ignored, the electron lens 21 will be able to move around the virtual state even though the photoelectron beam is moving and sweeping the lens. This means that a static image can be formed on the output screen.
この様子を、光電子ビームが偏向電極を通り抜ける時間
では、偏向電圧が変化しないと見なせる場合について、
第8図のビームi、n、mに示す。In this case, we can consider that the deflection voltage does not change during the time the photoelectron beam passes through the deflection electrode.
This is shown in beams i, n, and m in FIG.
これらは、偏向電圧が0の時、光電面における光電子像
5のB点を形成する電子群が偏向電極の中間面上のM点
に結像する主軌道とβ軌道からなる光電子ビームについ
て示しており、この光電子ビームは、偏向電界によって
図中に矢印で示される掃引方向にビーム1.n、III
と偏向されていくが、どの光電子ビームも点Mから直線
状に放射されたものと扱ってよく、電子レンズ21によ
って同−M′点に結像される。These are shown for a photoelectron beam consisting of a main orbit and a β orbit in which, when the deflection voltage is 0, a group of electrons forming point B of the photoelectron image 5 on the photocathode is imaged at point M on the intermediate plane of the deflection electrode. The photoelectron beam is deflected by the deflection electric field in the sweeping direction shown by the arrow in the figure. n, III
However, any photoelectron beam can be treated as being emitted in a straight line from point M, and is imaged by the electron lens 21 at point -M'.
なお、ビーム■と■は開孔12をその二つの端ぎりぎり
に通過したもので、ビームIから■の位置までの掃引時
間が露出時間となる。Note that the beams ■ and ■ have passed through the aperture 12 just at their two ends, and the sweep time from the beam I to the position of ■ becomes the exposure time.
結局、B点に関する光電子ビームはその露出時間の間す
べてM′点に結像され、他の光電子像の任意の他の点、
例えばA点についても同様にN′点に結像される。Eventually, the photoelectron beam for point B is imaged at point M′ for all of its exposure time, and any other point of the photoelectron image,
For example, point A is similarly imaged at point N'.
光電子ビームが、偏向電極を通り抜ける間に偏向電圧が
変化してしまう場合でも、第8図における偏向電極内の
MN点で示される光電子像をdだけ上一方にずらした光
電子像を電子レンズ21で結像したものと同じ結果とな
る。Even if the deflection voltage changes while the photoelectron beam passes through the deflection electrode, the photoelectron image indicated by the MN point in the deflection electrode in FIG. 8 can be shifted upward by d using the electron lens 21. The result is the same as that obtained by imaging.
このことは、偏向電極に階段状の電圧を印加しなくて、
傾斜電圧でも、像の偏向電界による移動から生じる出力
螢光面上のボケがなく、階段状の電圧を印加して露出時
間の間螢光面上に、像を静止させたのと同じ効果を与え
ることができることを示す。This means that without applying a stepped voltage to the deflection electrode,
Even with a gradient voltage, there is no blurring on the output phosphor surface caused by the movement of the image due to the deflection electric field, and the same effect can be obtained as applying a stepped voltage to keep the image stationary on the phosphor surface during the exposure time. Show that you can give.
また、偏向電極によって偏向された光電子ビームが光電
子ビーム阻止電極13上の開孔12を横切るのに要する
時間が露出時間を定めることになる。Further, the time required for the photoelectron beam deflected by the deflection electrode to cross the aperture 12 on the photoelectron beam blocking electrode 13 determines the exposure time.
また、電子レンズ19により、主軌道の発散をおさえて
偏向電極に入射する主軌道群を平行または少し狭めるよ
うにしたのは、開孔を有する阻止電極に流入するまでに
主起動が広がってしまうと、開孔の掃引方向の長さを長
くしかつ開孔のピ・ノチを広げなくてはならず、こま撮
り枚数(フレーム数)を大きくとれないこと、電子レン
ズ21の有孔径も大きくしなくては球面収差が大きくな
るためである。In addition, the electron lens 19 is used to suppress the divergence of the main orbits and make the main orbits incident on the deflection electrode parallel or slightly narrower, since the main orbits are spread out by the time they flow into the blocking electrode with an opening. In addition, the length of the aperture in the sweep direction must be increased and the pitch of the aperture must be widened, making it impossible to take a large number of frames, and the diameter of the aperture of the electronic lens 21 must also be increased. Otherwise, spherical aberration will increase.
以上の説明は光電子ビーム阻止電極13上の任意の一つ
の開孔について行ったが、他の開孔についても同様であ
る。The above explanation has been made regarding any one opening on the photoelectron beam blocking electrode 13, but the same applies to other openings.
一つの開孔の中心から隣接する他の開孔の中心までの光
電子ビームの掃引時間が露出間隔になる。The exposure interval is the sweep time of the photoelectron beam from the center of one aperture to the center of another adjacent aperture.
第2電子像形成部は、第8図の電子レンズ21と出力螢
光面16から構成されている。The second electronic image forming section is composed of an electronic lens 21 and an output fluorescent surface 16 shown in FIG.
電子レンズ21は、第6図に示す光電子ビーム阻止電極
13 (接地電位)、第2集束電極14(−8kV)、
第2アノード15(OV、接地電位)にして形成できる
。これらは各開孔12毎に用意されており、開孔の数は
こま撮り数に一致する。The electron lens 21 includes a photoelectron beam blocking electrode 13 (ground potential), a second focusing electrode 14 (-8kV), and a photoelectron beam blocking electrode 13 (ground potential) shown in FIG.
It can be formed as the second anode 15 (OV, ground potential). These are prepared for each aperture 12, and the number of apertures corresponds to the number of frames.
電子光学系は以上のように構成されているので、第7図
に示すように、起動回路により観察対象物1からの光の
一部を検出し、傾斜電圧発生回路により、傾斜電圧を発
生することにより、極めて短い露出時間の像を3個連続
して順次各スクリーンに16に取り出すことができる。Since the electron optical system is configured as described above, as shown in FIG. 7, a part of the light from the observation object 1 is detected by the starting circuit, and a gradient voltage is generated by the gradient voltage generation circuit. As a result, 16 images with extremely short exposure times can be sequentially taken out on each screen.
Comp2 (変形例)以上詳しく説明した実施例の第
1および第2の電子レンズを、第11図に示す磁界集束
型のコイルに変更することができる。Comp2 (Modification) The first and second electron lenses of the embodiment described in detail above can be changed to a magnetic field focusing type coil shown in FIG. 11.
第8図の電子レンズ18の作用を第1フオーカスコイル
31により、電子レンズ21の作用を第1フォーカスコ
イル32,32.32により行わせる。The action of the electronic lens 18 in FIG. 8 is performed by the first focus coil 31, and the action of the electronic lens 21 is performed by the first focus coils 32, 32.32.
なお実施例ではメツシュ電極6を用いる例を示したが、
この電極は不可欠ではないが、メツシュ電極6を用いな
い場合は、露光時間、露光間隔は数10pSが限界とな
る。同様に光電子ビーム角度調節電極9を設けなくても
よいが2、その場合は開孔の大きさ・間隔が非富に大き
くなり、装置は大型になる。In addition, in the example, an example using the mesh electrode 6 was shown, but
Although this electrode is not essential, if the mesh electrode 6 is not used, the exposure time and exposure interval are limited to several tens of ps. Similarly, the photoelectron beam angle adjusting electrode 9 may not be provided2, but in that case, the size and interval of the apertures will be significantly large, and the device will be large.
また、実施例として平行な平板2枚からなる偏向電極を
用いているが、第12図(A)、(B)に示す偏向電極
を用いることができる。この電極は偏向感度を上げ、さ
らに出力側で光電子ビームが引っI卦からないようにし
である。Furthermore, although a deflection electrode consisting of two parallel flat plates is used in the embodiment, deflection electrodes shown in FIGS. 12(A) and 12(B) may also be used. This electrode increases the deflection sensitivity and also prevents the photoelectron beam from being stranded on the output side.
これらの偏向電極を用いる場合は、光電子像をこの偏向
電極の管軸方向のどの位置を通り管軸に垂直な断面に結
ぶかであるが、(先の単に2枚の平板電極からなる場合
は管軸方向の偏向電極の長さの中間)、偏向電極の管軸
方向の形状によって異なり、先の実施例も含めて、より
一般的にいえば偏向中心と呼ばれる位置である。偏向中
心とは第12図に示すように管軸に一致した光電子ビー
ムが偏向電極に入射して、その偏向電極の中で曲線を描
いて曲げられ、偏向電極から抜け、さらに、直進運動す
る時、その直進運動部分を、そのまま、ビームの進んで
きたもとの方向に延長し、また、偏向電極に管軸に一致
して入射してくる直線も延長すると、第12図に示すよ
うに、その偏向電極によって定まるP点で、常に(どの
ように偏向された時でも)交わる。これは、偏向量が大
きくても小さくても常に同じで、偏向電極の出力側から
みると富にその点から、直線的に偏向されてきたかのよ
うに見えるので、偏向中心と呼ばれる。このP点を含む
管軸に垂直な断面に光電子像を結像すればよい。When using these deflection electrodes, the question is which position of the deflection electrode in the direction of the tube axis should the photoelectron image pass through to connect it to the cross section perpendicular to the tube axis? This position varies depending on the shape of the deflection electrode in the tube axis direction, and is more generally referred to as the deflection center, including the previous embodiments. As shown in Figure 12, the deflection center is the point where a photoelectron beam aligned with the tube axis enters the deflection electrode, is bent in a curved line within the deflection electrode, exits the deflection electrode, and then moves in a straight line. , if we extend the rectilinear motion part as it is in the original direction in which the beam traveled, and also extend the straight line that is incident on the deflection electrode in line with the tube axis, the deflection will be as shown in Figure 12. They always intersect (no matter how deflected) at the point P defined by the electrodes. This point is always the same regardless of whether the amount of deflection is large or small, and when viewed from the output side of the deflection electrode, it appears as if the beam was deflected linearly from that point, so it is called the center of deflection. A photoelectron image may be formed on a cross section perpendicular to the tube axis that includes this point P.
(効果の説明)
以上詳しく説明したように、本発明による高速こま撮り
カメラは、複数の第2電子レンズ側で像の分離と露出時
間を決定できるから、従来装置のようにメツシュ電極に
よるシャッタ作用をさせる必要がなく、メツシュ電極に
印加するシャッタ電圧のなまりの問題は完全に解決でき
る。(Explanation of Effects) As explained in detail above, the high-speed time-lapse camera according to the present invention can separate images and determine the exposure time on the side of the plurality of second electron lenses, so unlike conventional devices, the shutter action by the mesh electrode can be determined. There is no need to apply the shutter voltage to the mesh electrode, and the problem of rounding of the shutter voltage applied to the mesh electrode can be completely solved.
また本発明による光電子ビームの露出および複数のこま
撮り像の配列に用いる動的印加電圧として複雑な動作電
圧波形を用いることなく、1つまたは、1組の傾斜電圧
だけを印加すればよい。Further, as a dynamic applied voltage used for photoelectron beam exposure and arrangement of a plurality of time-lapse images according to the present invention, only one or one set of gradient voltages may be applied without using a complicated operating voltage waveform.
従来方式で、数I Qnsより短い露出時間、露光間隔
で、出力映像がポケるという現象があったが、本発明に
よる高速こま撮りカメラではそのよらな問題は生じない
。In the conventional method, there was a phenomenon in which the output image was blurred due to an exposure time and exposure interval shorter than several IQns, but such a problem does not occur with the high-speed stop-motion camera according to the present invention.
第1図は従来の高速こま撮りカメラを示す管軸を含む断
面図である。
第2図は前記高速こま撮りカメラのメ・ノシュ電極と偏
向電極に印加される電圧の変化を示す波形図である。
第3図は前記高速こま撮りカメラの動作を説明するため
の略図的断面図である。
第4図は前記高速こま撮りカメラの高速度限界において
予想されるメソシュ電極と偏向電極のだれを説明するた
めの波形図である。
第5図は、本発明による高速こま撮りカメラの偏向電極
間に印加される電圧変化を示すグラフである。
第6図は本発明による高速こま撮りカメラの実施例を示
す管軸を含む断面図である。
第7図は本発明による前記高速こま撮りカメラの全体の
構成を示すブロック図である。
第8図は、前記実施例の電子光学系を説明するための説
明図である。
第9図は、前記実施例の偏向電極に印加される電圧を示
す波形図である。
第10図は、前記実施例の偏向電極における電子ビーム
の経路を示す図である。
第11図は、本発明による高速こま撮りカメラのさらに
他の実施例を示す管軸を含む断面図である。
第12図は、静電偏向手段の変形例を示す略図である。
1・・・観察対象物 3・・・入力気密窓4・・・光電
面 5・・・光電子像
6・・・メソシュ電極 7・・・第1集束電極8・・・
第1アノード 9・・・調節電極10・・・遮蔽電極
11・・・偏向電極12・・・開孔 13・・・光電子
ビーム阻止電極14・・・第2集束電極 15・・・第
2アノード16・・・スクリーン 17・・・出力気密
窓21・・・ハーフミラ−
22・・・レンズ
23・・・PINダイオード
24・・・遅延回路
25・・・傾斜電圧発生回路
40・・・直流高圧発生回路
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
慢 ? 図
(A)
(B)
弔 ρ 図
蕾fil El
(A’) (’3)
桁f0 園
手続補正書
1.事件の表示
昭和59年特 許 願第5454号
2、発明の名称
高速こま撮りカメラ
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
4、代 理 人
補正の内容(特願昭59−5454)
(1)明細書第5頁第5行の「偏向電極9」を「偏向電
極109」に補正する。
(2)明細書第7頁第12行の1任意ε。」を「任意の
60」に補正する。
(3)明細書第7頁第14行の「集束電極7」を1集束
電極107」に補正する。
(4)明細書第10頁第1行から同第2行の「集束電極
7」を「集束電極107」に補正する。
(5)明細書第25頁第14行から同第15行の[10
kVjをrlOkeVJに補正する。
(6)明細書第34頁第2行の「主起動」を「主軌道」
に補正する。
(7)明細書第35頁第6行のrcomp2 Jを削除
する。
(8) 明細書第35頁第10行から同第11行の1第
1フオーカスコイル32」を「第2フオーカスコイル3
2」に補正する。
以 上FIG. 1 is a sectional view including the tube axis showing a conventional high-speed time-lapse camera. FIG. 2 is a waveform diagram showing changes in the voltage applied to the me-noche electrode and the deflection electrode of the high-speed time-lapse camera. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the high-speed time-lapse camera. FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the droop of the mesoche electrode and the deflection electrode that is expected at the high speed limit of the high speed time-lapse camera. FIG. 5 is a graph showing changes in the voltage applied between the deflection electrodes of the high-speed time-lapse camera according to the present invention. FIG. 6 is a sectional view including the tube axis showing an embodiment of the high-speed time-lapse camera according to the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of the high-speed time-lapse camera according to the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the electron optical system of the embodiment. FIG. 9 is a waveform diagram showing the voltage applied to the deflection electrodes of the embodiment. FIG. 10 is a diagram showing the path of the electron beam in the deflection electrode of the embodiment. FIG. 11 is a sectional view including the tube axis showing still another embodiment of the high-speed time-lapse camera according to the present invention. FIG. 12 is a schematic diagram showing a modification of the electrostatic deflection means. 1... Observation object 3... Input airtight window 4... Photocathode 5... Photoelectron image 6... Mesoche electrode 7... First focusing electrode 8...
First anode 9... Adjustment electrode 10... Shield electrode
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Deflection electrode 12... Opening 13... Photoelectron beam blocking electrode 14... Second focusing electrode 15... Second anode 16... Screen 17... Output airtight window 21...・Half mirror 22...Lens 23...PIN diode 24...Delay circuit 25...Slope voltage generation circuit 40...DC high voltage generation circuit Patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Agent Patent attorney Inoro Arrogance? Figure (A) (B) Condolence ρ Figure bud fil El (A') ('3) Digit f0 Nursery procedure amendment form 1. Display of the case Patent Application No. 5454 of 1982 2, Name of the invention High-speed time-lapse camera 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant 4, Agent Contents of the amendment (Patent Application 1982-5454) (1) "Deflection electrode 9" on page 5, line 5 of the specification is corrected to "deflection electrode 109." (2) 1 arbitrary ε on page 7, line 12 of the specification. " is corrected to "any 60". (3) "Focusing electrode 7" on page 7, line 14 of the specification is corrected to "1 focusing electrode 107". (4) "Focusing electrode 7" in the first to second lines of page 10 of the specification is corrected to "focusing electrode 107". (5) [10] from line 14 to line 15 on page 25 of the specification
Correct kVj to rlOkeVJ. (6) "Main startup" on page 34, line 2 of the specification is "main orbit"
Correct to. (7) Delete rcomp2 J on page 35, line 6 of the specification. (8) "1st focus coil 32" on page 35, lines 10 to 11 of the specification is replaced with "second focus coil 3".
2”. that's all
Claims (1)
撮りをする高速こま撮りカメラにおいて、光電子像を再
結像させる第1の電子レンズと、前記光電子の像再結像
位置が偏向中心となるように配置されている偏向手段と
、前記偏向手段により偏向された電子ビームを順次受は
入れるように中心軸を前記偏向中心に向けて配置された
複数の第2電子レンズと、前記第2電子レンズの結像位
置にそれぞれ配置された複数の螢光面と、前記各電子レ
ンズに動作電力を供給するレンズ駆動回路と、前記偏向
手段に動作電力を供給する偏向手段駆動回路とから構成
した高速こま撮すカメラ。 (2)前記第1または第2の電子レンズは静電集束型ま
たは電磁集束型である特許請求の範囲第1項記載の高速
こま撮りカメラ。 (3) イメージ管を用い光電面に形成された像0てま
撮りをする高速こま撮りカメラにおいて、光電子像を再
結像させる第1の電子レンズと、前記光電子の像再結像
位置が偏向中心となるように配置されている偏向手段と
、前記偏向手段により偏向された電子ビームを順次受は
入れるように中心軸を前記偏向中心に向けて配置された
複数の第2電子レンズと、前記第2電子レンズの結像位
置にそれぞれ配置された複数の螢光面と、前記各電子レ
ンズに動作電力を供給するレンズ駆動回路と、前記偏向
手段に偏向の程度が時間的に傾斜する偏向を発生させる
動作電力を供給する偏向手段駆動回路と、観察対象の発
光を検出して発光に同期して前記偏向手段を起動する起
動回路とから構成した高速こま撮りカメラ。 (4)前記複数の第2電子レンズは、前記偏向手段の複
数の偏向の程度に対応して配置されている特許請求の範
囲第3項記載の高速こま撮りカメラ。 (5)前記起動回路は光検出器と検出出力を遅延させる
遅延回路を含み、前記遅延回路の遅延量を調節すること
により、複数のこまを観察対象の任意の時点に対応させ
るようにした特許請求の範囲第3項記載の高速こま撮り
カメラ。[Scope of Claims] +11 In a high-speed time-lapse camera that uses an image tube to capture images formed on a charging surface, a first electron lens that re-images a photoelectron image; and a first electron lens that re-images the photoelectron image. a deflection means arranged so that the position is the deflection center; and a plurality of second electron lenses arranged with their central axes facing the deflection center so as to sequentially receive the electron beams deflected by the deflection means. a plurality of fluorescent surfaces respectively arranged at the imaging positions of the second electron lens; a lens drive circuit that supplies operating power to each of the electron lenses; and a deflection means drive that supplies operating power to the deflection means. A high-speed frame-by-frame camera composed of circuits. (2) The high-speed stop-motion camera according to claim 1, wherein the first or second electron lens is of an electrostatic focusing type or an electromagnetic focusing type. (3) In a high-speed time-lapse camera that uses an image tube to capture an image formed on a photocathode, a first electron lens that re-images a photoelectron image and a position where the photoelectron image is re-imaged are deflected. a plurality of second electron lenses arranged with their central axes facing the deflection center so as to sequentially receive the electron beams deflected by the deflection means; a plurality of fluorescent surfaces respectively arranged at the imaging positions of the second electron lens; a lens drive circuit that supplies operating power to each of the electron lenses; A high-speed time-lapse camera comprising a deflection means driving circuit that supplies operating power to be generated, and a starting circuit that detects light emission from an observation target and starts the deflection means in synchronization with the light emission. (4) The high-speed stop-motion camera according to claim 3, wherein the plurality of second electron lenses are arranged corresponding to the plurality of degrees of deflection of the deflection means. (5) A patent in which the activation circuit includes a photodetector and a delay circuit that delays the detection output, and by adjusting the amount of delay of the delay circuit, multiple frames can be made to correspond to arbitrary points in the observation target. A high-speed stop-motion camera according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP545484A JPS60150545A (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | High-speed frame shot camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP545484A JPS60150545A (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | High-speed frame shot camera |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59079794A Division JPS60150546A (en) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | High-speed electronic shutter camera |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60150545A true JPS60150545A (en) | 1985-08-08 |
JPH0320010B2 JPH0320010B2 (en) | 1991-03-18 |
Family
ID=11611662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP545484A Granted JPS60150545A (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | High-speed frame shot camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60150545A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63274046A (en) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | Streaking tube |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP545484A patent/JPS60150545A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63274046A (en) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | Streaking tube |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0320010B2 (en) | 1991-03-18 |
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