DE720815C - Optical system for enlarged reproduction of the images on the curved screen of a cathode ray tube - Google Patents

Description

Optisches System zur vergrößerten Wiedergabe der auf dem gewölbten Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre entstehenden Bilder Die Erfindung betrifft ein optisches System zur vergrößerten Wiedergabe der auf dem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre entstehenden Bilder. Da deren Leuchtdichte weit unterhalb derjenigen liegt, die beispielsweise im Filmfenster eines Kinoapparat(e§ herrscht, muß man sehr lichtstarke Bildwurfoptik anwenden. Die üblichen Objektive von hoher Lichtstärke, etwa F:45 und darüber, müssen aber, wenn sie eine genügende Randschärfe aufweisen sollen, aus einer größeren Zahl von Linsen bestehen und deshalb so viele Glasluftlächen aufweisen, daß ,ein -wesentlicher Teil der durch das große Offnungsverhältnis gegebenen Lichtstärke verlorengeht. Die Dinge liegen ganz besonders schwierig, wenn ges. sich darum handelt, die Fläche des Leuchtschirmes ,einer Kathodenstrahlröhre abzubilden, die dem Objektiv ihre gewölbte Seite zukehrt. Bekanntlich liegt nun bei einem sammelnd-en Linsensystem die Bildwölbung naturgemäß gerade umgekehrt, nämlich mit ihrer hohlen Seite dem Objekt zugewendet, und schon die Ebnung der Bildfläche erfordert einen erheblichen optischen Aufwand. Noch schwieriger wird die Aufgabe, wenn das Objektiv bei höchster Lichtstärke ein Bildfeld aufweisen soll, das seine gewölbte Seite dem Objektiv zukehrt, wie es für eine möglichst randscharfe Abbildung des Leuchtschirmes im vorliegenden Falle nötig ist.Optical system for enlarged reproduction of the domed Luminous screen of a cathode ray tube resulting images The invention relates an optical system for enlarged reproduction of the image on the luminescent screen of a Cathode ray tube resulting images. Because their luminance is far below that is, for example, in the film window of a cinema set (e§, one must use very bright image projection optics. The usual high-speed lenses, for example F: 45 and above, but must if they have sufficient edge sharpness should consist of a larger number of lenses and therefore so many glass air surfaces show that, an essential part of the given by the large opening ratio Light intensity is lost. Things are particularly difficult when there is. themselves is about depicting the surface of the fluorescent screen, a cathode ray tube, the curved side facing the lens. As is well known, there is now one collecting The lens system naturally reverses the curvature of the image, namely with its hollow Side turned towards the object, and even the leveling of the picture surface requires one considerable optical effort. The task becomes even more difficult when the lens at the highest light intensity should have an image field that has its curved side to the Objectively facing, as it is for an image of the fluorescent screen that is as sharp as possible is necessary in the present case.

Die Erfindung schlägt deshalb: vor, seinen Linsenspiegel als wesentlichen Bestandteil der Bildwurfoptik anzuwenden, weil man mit einem solchen ohne erhebliche Vermehrung der schädlichen Glasluftfläcben eine sehr große Öffnung :des optischen Systems erzielen kann und gleichzeitig den außerordentlichen Vorteil hat, daß die Wölbung des Bildfeldes die gleiche Lage hat wie die Wölbung des Leuchtschirmies der Röhre. Es wird weiter vorgeschlagen, in der Nähe des Leuchtschirmes noch eine einfache oder zusammenges:etzte Sammellinse anzubringen, die .einmal zur weiteren Erhöhung der wirksamen Öffnung führt und daneben die Möglichkeit bietet, auf die chromatischen Fehler des Linsenspiegels und die Randfehler des Gesamtsystems günstig einzuwirken.The invention therefore proposes: its lens mirror as essential Part of the image throwing optics to apply, because you can use one without significant Increasing the number of harmful glass air surfaces creates a very large opening: the optical one System can achieve and at the same time has the extraordinary advantage that the Curvature of the field of view is in the same position as the curvature of the Fluorescent tubes of the tube. It is further suggested near the fluorescent screen a simple or compound converging lens to be attached, once for leads to a further increase in the effective opening and also offers the possibility of on the chromatic errors of the lens mirror and the edge errors of the overall system to act favorably.

In der Abb. i ist eine solche Bildwurfoptik schematisch dargestellt; der Linsenspiegel, ähnlich. einem Manginspiegel, ist mit c bezeichnet, die Sammellinse in der Nähe der Röhre <r mit b. Der Durchmesser des Linsenspiegels ist ersichtlich. so viel grölier als derjenige der Röhre, daß eine Schattenwirkung der letzteren auf dem Projektionsschirm sich ohne weiteres vermeidenläßt.Such an image projection optics is shown schematically in Fig. I; the lens mirror, similar. a Mangin mirror, denoted by c, the converging lens near the tube <r with b. The diameter of the lens mirror can be seen. so much bigger than that of the tube that the latter has a shadow effect can easily be avoided on the projection screen.

Man hat zwar schon einfache Spiegel dazu benutzt, um das Schirmbild einer Kathodenstrahlröhre zu projizieren, aber ein solcher einfacher sphärischer Hohlspiegel ist schon wegen seines Öffnungsfehlers nacht brauchbar, und ein asphärischer Spiegel würde nur einen Bildpunkt in der Achse scharf abbilden, den Bildrand dagegen wegen der Komafehler sehr unscharf wiedergeben.Simple mirrors have already been used to create the screen image a cathode ray tube, but a simpler one more spherical Concave mirror is usable at night because of its flawed aperture, and an aspherical one Mirror would only focus on one pixel in the axis, but the edge of the image due to the coma errors are very blurred.

Abgesehen davon, war der Spiegel optisch ungünstig angeordnet, so daß beim Durchtritt durch die Röhrenwandungen, die keine achsenzentrierten Kugelflächen darstellen, eine starke Bildverschlechterung eintreten mußte.Apart from that, the mirror was optically inconvenient, like that that when passing through the tube walls, there are no axially centered spherical surfaces represent, a strong image deterioration had to occur.

Beso,niders ungünstig aber war, daß in der früheren Anordnung der Leuchtschirm der Röhre dem Spiegel die hohle Seite zuwenden mußte. Gerade umgekehrt ist es bei der hier vorliegenden Anordnung, wo die Wölbung des Bildschirms mit derjenigen der Bildfläche des Linsenspiegels gleichgerichtet ist bzw. zusammenfällt.Particularly unfavorable, however, was that in the earlier arrangement the The fluorescent screen of the tube had to turn the hollow side towards the mirror. Just the other way around it is in the present arrangement, where the curvature of the screen with that the image surface of the lens mirror is aligned or coincides.

Wenn ferner schon früher das Anbringen von Linsen in der Nähe des Bildschirms einer Kathodenstrahlröhre vorgeschlagen worden ist, so handelte es sich um Zerstreuungslinsen, die aber im vorliegenden Falle gänz- lich unzweckmäßig, ja schädlich wären, weil sie der Hebung der Bildfehler der Spiegellinsen entgegenwirken. In bezug auf den Farbfehler ist das ohne weiteres einzusehen, denn der Farbfehler des Linsenspiegels würde durch eine Zerstreuungslinse noch verstärkt.Furthermore, if the attachment of lenses near the screen of a cathode ray tube had been proposed earlier, it was a question of diverging lenses, which in the present case would be completely inexpedient, even harmful, because they counteract the enhancement of the aberrations of the mirror lenses. With regard to the chromatic aberration, this can be seen without further ado, because the chromatic aberration of the lens mirror would be intensified by a diverging lens.

Um die Anordnung der Kathodenstrahlröhre außerhalb: des Projektionsstrahlenganges zu ermöglichen und damit den störenden Einfuß der Röhrenhalterung und der Stromzuführungen im Strahlengang zu vermeiden; schlägt die Erfindung weiter vor, zwei Spiegel anzuwenden, die, .ähnlich wie beim Gregorysclien bzw. Cassegrainschen Fernrohr zueinander angeordnet sind. Eine solche Anordnung ist in Abb.2 beispielsweise dargestellt. in der der Hilfsspiegel mit d bezeichnet ist.To the arrangement of the cathode ray tube outside: the projection beam path to enable and thus the disturbing influence of the tube holder and the power supply to be avoided in the beam path; the invention further proposes to use two mirrors, which, similar to the Gregorysclien or Cassegrain telescope, are arranged to one another are. Such an arrangement is shown in Figure 2, for example. in the Auxiliary mirror is denoted by d.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Optisches System zur vergrößerten Wiedergabe der auf dem gewölbten Leuchtsc rirm einer Kathodenstrahlröhre entstehenden Bilder, gekennzeichnet durch einen Linsenspiegel, der die äußere, erhabene Leuchtfläche der Kathodenstrahlröhre zusammen mit einer zwischen dem Linsenspiegel und dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre nahe dem letzteren im Lichtweg angeordneten Sammellinse abbildet, derart, daß die Bildwölbung der optischen Systeme die Wölbung der Leuchtfläche korrigiert. Optisches System nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen im Lichtweg zwischen Linse und Linsenspiegel angeordneten weiteren Spiegel, der das vom Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre kommende Strahlenbündel dem mit der Linse etwa in einer Ebene liegenden Linsenspiegel zuleitet.PATENT CLAIMS: i. Optical system for enlarged reproduction of the Images emerging on the curved screen of a cathode ray tube, marked through a lens mirror, which is the outer, raised light surface of the cathode ray tube along with one between the lens mirror and the fluorescent screen of the cathode ray tube images near the latter arranged in the light path converging lens, such that the Image curvature of the optical systems corrects the curvature of the luminous surface. Optical System according to claim i, characterized by one in the light path between lens and Lens mirror arranged another mirror, the one from the fluorescent screen of the cathode ray tube Coming bundle of rays corresponds to the lens mirror lying approximately in the same plane as the lens feeds.