DE1903223A1

DE1903223A1 - Aspheric lens for the IR range

Info

Publication number: DE1903223A1
Application number: DE19691903223
Authority: DE
Inventors: Heinrich Karning; Horst Schmitt
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1969-01-23
Filing date: 1969-01-23
Publication date: 1970-07-30

Description

Asphärische Linse für den IR-Bereich Die Erfindung betrifft eine asphärische Linse für den IR-Bereich. Aspherical lens for the IR range The invention relates to a aspherical lens for the IR range.

Bei Strahlungsempfangsvorrichtungen, die im IR-Bereicharbeiten und einen entsprechenden Detektor aufweisen, wird das erzielbare Meßergebnis sehr wesentlich vom sogenannten Signal-Rausch-VerhältniE beeinflußt. Dieses ist definiert durch: Signal = Nutzstrahlunw Rauschen Y Nutzstrahlung + Storstrahlung Durch die teilweise reflektierenden Grenzflächen (Übergänge"Luft-Linsenmaterial" bzw. "Linsenmaterial-Luft") innerhalb des Linsensystems einer Strahlungsempfangsvorrichtung wird nun der Störstrahlungsanteil vergrößert, während gleichzeitig die Intensität der Nutzstrahlung durch die Reflexionsverluste herabgesetzt wird.In the case of radiation receiving devices which operate in the IR range and which have a corresponding detector, the measurement result that can be achieved is influenced very significantly by the so-called signal-to-noise ratio. This is defined by: Signal = useful beam unw Noise Y useful radiation + interference radiation Due to the partially reflecting interfaces (transitions "air-lens material" or "lens material-air") within the lens system of a radiation receiving device, the interfering radiation component is now increased, while at the same time the intensity of the useful radiation is reduced by the reflection losses.

Der unkontrollierbar reflektierte Nutzstrahlungsanteil wird somit in Störstrahlung umgewandelt. Hieraus resultiert zwangsläufig eine Zunahme des Rauschanteils, was gleichbedeutend ist mit einer Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses.The uncontrollably reflected portion of the useful radiation is thus converted into interference radiation. This inevitably results in an increase in the noise component, which is equivalent to a deterioration in the signal-to-noise ratio.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Optikkörper für IR-optische Strahlungsempfangsvorrichtungen zu schaffen, mit dem sich eine Verminderung bzw. weitestgehende Unterdrückung von Störstrahlung und damit eine wesentliche Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses erzielen läßt.It is therefore the object of the invention to provide an optical body for IR-optical radiation receiving devices, with which a reduction or as far as possible suppression of interference radiation and thus a significant improvement the signal-to-noise ratio can be achieved.

Gemäß der Erfindung ist ein als asphärische Linse zu bezeichnender Optikkörper, mit dem eine Lösung der gestellten Aufgabe ermöglicht wird, durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a> eine Linsenbegrenzungsfläche mit elliptischer Erzeugenden weist einen auf der Linsenachse in einem reellen Bildpunkt liegenden Ellipsenbrennpunkt auf, der gleichzeitig Krümmungsmittelpunkt der gegenüberliegenden sphärischen Linsenbegrenzungsfläche ist; b) die elliptische Erzeugende der einen Begrenzungsfläche besitzt in an sich bekannter Weise ein Halbachsenverhältnis worin n der BrechUngsindex des optischen Materials bei vorgegebener Wellenlänge ist; c) der Krmmungsradius der sphärischen BegrenzungsSläche ist kleiner als die doppelte lineare Exzentrizität der elliptischen Erzeugenden und höchstens gleich dem Betrag der Halbachse a, d.h. der zweite Ellipsenbrennpunkt liegt zwischen den beiden Linsenbegrenzungsflächen.According to the invention, an optical body to be designated as an aspherical lens, with which a solution to the problem is made possible, is characterized by the following features: is the opposite spherical lens limiting surface; b) the elliptical generating line of one boundary surface has a semi-axis ratio in a manner known per se where n is the index of refraction of the optical material at a given wavelength; c) the radius of curvature of the spherical limiting surface is smaller than twice the linear eccentricity of the elliptical generatrix and at most equal to the amount of the semi-axis a, ie the second elliptical focal point lies between the two lens limiting surfaces.

Linsen, die von geometrisch ähnlichen Rotationsellipsoiden begrenzt werden, deren Halbachsenverhältnis nach der Gleichung durch den Brechungsindex n bestimmt ist, sind an sich bekannt t eitschrift für Angewandte Physik", Heft 6/1965, Seiten 556-558.) Derartige Linsen dienen jedoch lediglich zur Bildung eines teleskopischen Systems, da sie entsprechend Fernrohrsystemen aus einem Parallellichtbündel wieder ein Parallellichtbündel mit verändertem Bündeldurchmesser machen.Lenses that are bounded by geometrically similar ellipsoids of revolution, their semi-axis ratio according to the equation is determined by the refractive index n, are known per se t eitschrift für Angewandte Physik ", Heft 6/1965, pages 556-558.) Such lenses are only used to form a telescopic system, since, corresponding to telescope systems, they turn a parallel light bundle into a parallel light bundle make with changed bundle diameter.

Bei der erfindungsgemäßen asphärischen Linse, die in Fig. 1 in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, handelt es sich hingegen um einen Optikkörper mit starker Autokollimationswirkung.In the aspherical lens according to the invention, which is shown in FIG Embodiment is shown, it is, however, an optical body with a strong autocollimation effect.

Die in Fig. 1 gezeigte Linse 3 besteht aus einem für einen speziellen IR-Bereich geeigneten Material mit dem Brechungsindex n. Die Elliptische Erzeugende ihrer Begrenzungsfläche 1 besitzt die Brennpunkte Ft und F2 wobei e die lineare Exzentrizität ist. Der Krümmungsradius der sphärischen Begrenzungsfläche 2 ist mit r bezeichnet. Ihr Krümmungsmittelpunkt ist mit dem Brennpunkt F 1 identisch. Im vorliegenden Ausführungsteispiel wurde der Krümmungsradius r gleich dem Betrag der Halbachse a gewählt, wobei die Bedingung f (2 e erfüllt ist. Die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen asphärischen Linse werde nun anhand der Fig. 2 näher erläutert. Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel ein IR-optisches Kollimatorsystem, das aus einer Kombination zweier Linsen 3 und 4 nach der Erfindung besteht, deren Begrenzungsflächen 1 und 6 mit jeweils elliptischen Erzeugenden einander zugewendet sind.The lens 3 shown in Fig. 1 consists of one for a special one IR range suitable material with the refractive index n. The elliptical generating line its boundary surface 1 has the focal points Ft and F2 where e is the linear one Is eccentricity. The radius of curvature of the spherical boundary surface 2 is with r denotes. Its center of curvature is identical to the focal point F 1. in the present embodiment, the radius of curvature r was equal to the amount of Semi-axis a selected, with the condition f (2 e being met. The mode of operation of a Aspherical lens according to the invention will now be explained in more detail with reference to FIG. FIG. 2 shows, as an exemplary embodiment, an IR-optical collimator system that consists of a combination of two lenses 3 and 4 according to the invention, whose Boundary surfaces 1 and 6 each with elliptical generatrices facing one another are.

Im folgenden werde zunächst in Fig. 2 die der Darstellung gemäß Fig. 1 entsprechende, rechts angeordnete Linse betrachtet. Ein vom reellen Bildpunkt, d.h. dem außerhalb der Linse 3 liegenden Ellipsenbrennpunkt F1 ausgehender Strahl, der auf die sphärische Begrenzungsfläche 2 auftrifft, wird von dieser Fläche 2 z.T. in sich selbst zurückreflektiert, während der nicht reflektierte, in die Linse 3 ungebrochen eintretende Anteil (gestrichelt gezeichnet) in der Linse auf die Begrenzungsfläche 1 mit elliptischer Erzeugenden geleitet wird. An diesem Übergang "Linsenmaterial-Luft" wird ein Teil der auftreffenden Strahlung reflektiert, ein weiterer Teil gebrochen. Letzterer Strahlung anteil verläßt die Linse als paralleles Bündel, da das Achsverhältnis der elliptischen Erzeugenden gemäß estgeiegt Ist, wenn n der erechungsindex des Linsenmaterials bei vorgegebener Wellenlänge ist.In the following, the lens arranged on the right and corresponding to the representation according to FIG. 1 will first be considered in FIG. 2. A beam emanating from the real image point, i.e. the elliptical focal point F1 lying outside the lens 3, which strikes the spherical boundary surface 2, is partly reflected back into itself by this surface 2, while the non-reflected portion that enters the lens 3 uninterrupted (dashed line drawn) in the lens is directed to the boundary surface 1 with elliptical generators. At this "lens material-air" transition, part of the incident radiation is reflected and another part is refracted. The latter part of the radiation leaves the lens as a parallel bundle, since the axis ratio of the elliptical generatrix is in accordance with estgeiegt if n is the index of refraction of the lens material at a given wavelength.

Andererseits kann der an der Ellipsoid-Fläche 1 reflektierte Strahlungsanteil zufolge der Tatsache, dan der Kriimmungsradius der sphärischen Begrenzungsfläche 2 kleiner als die doppelte lineare Exzentrizität der elliptischen Erzeugenden und höchstens gleich dem Betrag der Ellipsenhalbachse a ist, durch den innerhalb der Linse 3 gelegenen Brennpunkt F2 der elliptischen Erzeugenden gelenkt werden und anschließend ein zweites bial auf die Ellipsoid-Fläche 1 auftreffen. Der wiederum reflektierte Anteil gelangt nach Austritt durch die sphärische Linsenfläche 2 in den außerhalb der Linse 3 liegenden Brennpunkt F1, d.h. wieder zurück zum reellen Bildpunkt.On the other hand, the radiation component reflected on the ellipsoidal surface 1 can according to the fact, dan the radius of curvature of the spherical boundary surface 2 less than twice the linear eccentricity of the elliptical generatrices and is at most equal to the amount of the ellipse half-axis a, through which within the Lens 3 located focal point F2 of the elliptical generatrix can be steered and then a second hit the ellipsoidal surface 1 bially. That in turn after exiting through the spherical lens surface 2, the reflected portion enters the focal point F1 lying outside the lens 3, i.e. back to the real one again Pixel.

Je nach gegebenem Verhältnis der Ellipsenhalbachsen a und b und gegebenem Krümmungsradius der sphärischen Fläche der erfindungsgemäßen Linse erfolgt die zweite Reflexion an der ellipsoidförmigen Begrenzungsfläche im Innern.der Linse für nahezu alle vom reellen Bildpunkt herkommenden und an der Ellipsoidfläche zum ersten bial reflektierten Strahlen oder nur für solche Stra}llen, deren Eintrittsrichtung einen vorgegebenen Einfallslrinkel gegen die optische Achse nicht unterschreitet.Depending on the given ratio of the elliptical half-axes a and b and given The second is the radius of curvature of the spherical surface of the lens according to the invention Reflection on the ellipsoidal boundary surface inside the lens for almost all coming from the real image point and at the ellipsoid surface to the first bial reflected rays or only for those rays whose direction of entry one does not fall below the specified angle of incidence relative to the optical axis.

Da es in den meisten Fällen möglich sein wird, diesen Einfallsgrenzwinkel gegenüber dem auf die gesamte Linsenöffnung bezogenen RaumwiSnel (mit der Spitze im Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Begrenzungsfläche) klein zu halten, kann der Störstrahlungsanteil der sich durch unter dem Einfallsgrenzwinkel in die Linse eintretende, an der Ellipsoidfläche einmal reflektierte, die Linse jedoch ohne unmittelbare zweite Reflexion an der Ellipsoidfläche wieder durch die sphärische Begrenzungsfläche 2 verlassende Strahlen ergibt, entsprechend gering bleiben.Since in most cases it will be possible to use this critical angle of incidence compared to the spatial angle related to the entire lens opening (with the tip in the center of curvature of the spherical boundary surface) small, can the radiated radiation component that penetrates the lens at the critical angle of incidence entering, reflected once on the ellipsoidal surface, but the lens without direct second reflection on the ellipsoidal surface again through the spherical boundary surface 2 leaving rays results, remain correspondingly low.

Geht man nun zur weiteren Betrachtung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Linse davon aus, daß auf die ellSpsoidförmige Begrenzungsfläche 1 der Linse 3 ein Parallellichtbündel von außen auftritt, (nach der Darstellung in der Fig. 2 kommt dieses achsparallel einfallende Bündel von der Linse 4 her), so ergibt sich, daß ein geringer Teil dieser Parallelstrahlung an der Fläche 1 reflektiert wird, der Hauptanteil dagegen als gebrochene Strahlung in die Linse 3 eintritt nach Durchgang durch die sphärische Begrenzungsfläche 2 im außerhalb der Linse 3 liegenden Brennpunkt F1 dem reellen Bildpunkt auf der Linsenachse, vereinigt wird. Ein gewisser Teil der gebrochenen Strahlung wird zwar an der sphärische Begrenzungsfläche 2 in die Linse 3 zurückreflektiert, kann jedoch als Nutzstrahlung nicht völlig verlorengehen, da an der gegenüberl-iegenden ellipsoidförmigen Begrenzungsfläche 1 eine weitere Reflexion stattfindet, zufolge der ein Teil der Strahlung durch den Brennpunkt F2 gelenkt, an der Begrenzungsfläche 1 wiederholt reflektiert und schließlich im außerhalb der Linse 3 liegenden Brennpunkt F1 vereinigt wird.Moving on to further consideration of the properties of the invention Lens assumes that the ellipsoidal boundary surface 1 of the lens 3 is a Parallel light bundle occurs from the outside, (according to the representation in FIG. 2 comes this axially parallel incident bundle from the lens 4), it follows that a small part of this parallel radiation is reflected on the surface 1, the The main part, on the other hand, enters the lens 3 as refracted radiation after passage through the spherical boundary surface 2 in the focal point lying outside the lens 3 F1 is the real image point on the lens axis. A certain part the refracted radiation is admittedly at the spherical boundary surface 2 in the Lens 3 reflects back, but cannot be completely lost as useful radiation, there on the opposite ellipsoidal boundary surface 1 another Reflection takes place, as a result of which part of the radiation passes through the focal point F2 steered, repeatedly reflected on the boundary surface 1 and finally outside the lens 3 lying focal point F1 is combined.

Wie bereits weiter oben erwähnt, erhält man durch eine Kombination zweier erfindungsgemäßer Linsen ein in der Fig. 2 als Ausführungsbeispiel gezeigtes Kollimatorsystem für IR-optische Strahlung zmpfangsvorrichtungen.As mentioned above, you get a combination of two lenses according to the invention, one shown in FIG. 2 as an exemplary embodiment Collimator system for IR-optical radiation receiving devices.

Es werde angenommen, daß durch den außerhalb der in Strahleneintrittsrichtung zuerst angeordneten Linse 4 liegenden Brennpunkt F3 eine Zwischenbildebene verläuft, in der eine entfernte IR-Strahlungsquelle als reeller Bildpunkt abgebildet wird und zwar so, daß Bildpunkt und Brennpunkt F3 zusammenfallen. Das Sollimatorsystem erzeugt nun eine weitere reelle Abbildung dieses Bildpunktes im außerhalb der nachfolgenden Linse 3 liegenden Brennpunkt F1.It is assumed that by the outside of the beam entry direction first arranged lens 4 lying focal point F3 runs an intermediate image plane, in which a distant IR radiation source is mapped as a real pixel in such a way that the image point and focal point F3 coincide. The Sollimator System now generates another real image of this image point in the focal point F1 lying outside the following lens 3.

Es werde weiterhin angenommen, daß in diesem Brennpunkt F1 ein.IR-Detektor angeordnet ist.It is also assumed that an IR detector at this focal point F1 is arranged.

Ein solches Kollimatorsystem, das also die durch die Eintrittspupille der Empfangsvorrichtung eintretende und in der Zwischenbildebene fokussierte Strahlungsenergie auf die Oberfläche des IR-Detektors bündelt, gewährleistet infolge optimaler Störstrahlungsunterdrückung ein äußerst günstiges Signal-Rausch-Verhältnis0 Vorzugsweise stimmen die Konstruktionsdaten der beiden Linsen 3 und 4 des Systems miteinander überein. Vom Ellipsenbrennpunkt F3, der gleichzeitig rümmungsmittelpunkt der sphärischen Begrenzungsfläche 5 der Linse 4 ist und in dem man sich also das Bild einer IR-Strahlungsquelle zu denken hat, geht ein divergentes Strahlenbundel aus (Nutzstrahlung) und tritt durch die Fläche 5 in die Linse 4 ein. Der an der Begrenzungsfläche 6 mit elliptischer Erzeugenden gebrochene Strahlungsanteil verläßt die Linse 4 als Parallelstrahlenbündel. Teilweise erfolgt eine Reflexion der Strahlung an der Fläche 6. Die reflektierte Strahlung geht durch den im Innern der Linse 4 liegenden Brennpunkt F4, wird an der Fläche 6 abermals reflektiert und somit infolge Autokollimation zum Brennpunkt F3 zurückgeworfen. Bei der zweiten Reflexion an der Fläche 6 wird lediglich ein sehr kleiner Teil der Nutztrahlung gebrochen und in Störstrahlung verwandelt, die nach außen tritt.Such a collimator system, the one through the entrance pupil the receiving device entering and focused in the intermediate image plane radiant energy focuses on the surface of the IR detector, guaranteed due to optimal interference radiation suppression an extremely favorable signal-to-noise ratio0 The construction data are preferably correct of the two lenses 3 and 4 of the system coincide with one another. From the elliptical focal point F3, at the same time the center of curvature of the spherical boundary surface 5 of the Lens 4 is and in which one can imagine the image of an IR radiation source has, a divergent bundle of rays goes out (useful radiation) and passes through the Surface 5 into lens 4. The one at the boundary surface 6 with an elliptical generating line refracted radiation component leaves the lens 4 as a parallel beam. Partially there is a reflection of the radiation on the surface 6. The reflected radiation passes through the focal point F4 lying inside the lens 4, becomes on the surface 6 reflected again and thus thrown back to the focal point F3 as a result of autocollimation. During the second reflection on the surface 6, only a very small part of the Usable radiation is broken and transformed into interference radiation that emerges outside.

Die als Parallelstrahlenbündel die BegrenzungsSiäclle 6 der Linse 4 verlassende Nutzstrahlung trifft auf die gegenüberliegende ellipsoidförmige Begrenzungsfläche b der Linse 3, deren prinzipielle Wirkungsweise bereits weiter oben im einzelnen erläutert wurde.As a parallel bundle of rays, the limiting balls 6 of the lens The useful radiation leaving 4 hits the opposite ellipsoidal boundary surface b of the lens 3, the basic mode of operation of which has already been detailed above was explained.

Da zun in dem dem außerdhalb der Linse 3 auf der optischen Achse liegenden Brennpunkt F1 F1 ei strahlungsempfindlicher Detektor angeordnet ist! Silane außer der unmittelbar zum Brennpunkt F1 hin gebrochenen NAtzstrahlung @@@tzstrahlung ich die nach einmaliges Reflexion an der Fläche 2 bzw. zweimaliger Reflexion an der Fläche .i im Linseninnern infolge Autokollimation in den Brennpunkt F gelangende Nutzstrahlung vom Detektor aufgenommen werden so daß die Nutzstrahlung praktisch erhöht wird, während sich gleichzeitig der Störstrahlungsanteil verringert. Gemäß der eingangs gegebenen Definition Signal = ~ Rauschen g Nutzstrahlung + Störstrahlung erhält man somit beim System nach der Erfindung ein wesentlich verbessert es Signal-Rausch-Verhältnis.Since a radiation-sensitive detector is initially arranged in the focal point F1 F1 lying outside the lens 3 on the optical axis! Silanes apart from the wet radiation immediately refracted towards the focal point F1, the useful radiation reaching the focal point F as a result of autocollimation after a single reflection on surface 2 or two reflections on surface .i inside the lens are recorded by the detector so that the useful radiation is practically increased, while at the same time the radiation component is reduced. According to the definition given at the beginning Signal = ~ Noise g useful radiation + interference radiation a significantly improved signal-to-noise ratio is thus obtained in the system according to the invention.

In der Fig. 3 ist eine IR-Strahlunsempfangsvorrichtung mit Kollimatorsystem im Rahmen eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt.3 shows an IR radiation receiving device with a collimator system shown schematically in the context of an exemplary embodiment.

Eine Objektivlinse ist mit 7 bezeichnet. Durch sie ist der Durchmesser der Eintrittspupille der Strahlungsempfangsvorrichtung festgelegt. Das der Objektivlinse 7 folgende optische System besteht aus dem Kollimatorsystem mit den erfindungsgemäßen asphärischen Linsen 3 und 4 gemaß der Fig 2 und aus einer Feldlinse 12, die im außerhalb gelengenen Ellipsenbrennpunkt F1 der - in StrahIeneintrittsrich.tung gesehen - zweiten asphärischen Linse 3 angeordnet ist. In der Bre-nneben dieser die Eintrittspupille auf die Detektoroberflashe abbildenden Feldlinse 12 befindet sich ein IR-Detektor 13.An objective lens is denoted by 7. Through them is the diameter the entrance pupil of the radiation receiving device. That of the objective lens 7 following optical system consists of the collimator system with the inventive aspherical lenses 3 and 4 according to FIG. 2 and from a field lens 12, which is in the outside long elliptical focal point F1 of the second - seen in the direction of entry of the ray aspherical lens 3 is arranged. In the bre-n next to this the entrance pupil An IR detector is located on the field lens 12 imaging the detector surface 13th

Weiterhin ist im außerhalb gelegenen Ellipsenbrennpunkt der -in Strahleneintrittsrichtung gesehen - ersten asphärischen Linse 4 eine rotierbare ModuIatorschibe 9 angeordnet, deren Rotationsachse parallel zur optischen Achse 8 verläuft und die die Bildfeldstrahlung periodisch unterbricht, so daß ein mit der Unterbrecherfrequenz moduliertes Ausgangssignal vom IR-Detektor 13 abgenommen werden kann. Das Kollimatorsystem 3, 4 selbst ist in einem gekühlten Tubus 10 untergebracht, so daß die Eigenstrahlung des Tubusses dikriminiert wird um eine Erhöhung von Störstrahlung zu vermeiden.Furthermore, in the outside of the elliptical focal point, there is the -in the direction of entry of the rays seen - first aspherical lens 4 a rotatable ModuIatorschibe 9 arranged, whose axis of rotation runs parallel to the optical axis 8 and the image field radiation periodically interrupts, so that an output signal modulated with the interruption frequency can be removed from the IR detector 13. The collimator system 3, 4 is itself housed in a cooled tube 10, so that the natural radiation of the tube is discriminated in order to avoid an increase in interfering radiation.

Eine zwischen den Linsen 3 und 4 angeordnete bs Bidfeldbegrenzungsblende 11 ist ebenfalls zur Verhinderung von durch den Objektivtubus verursachten Eiens1trahlungseffekten gekühlt Die Linsen 3 und 4 kor.nen teipielsweise aus aus silizium bestehen, wenn bei Wellenlängen über 1,2 gearbeitet werden soll.A field delimitation diaphragm arranged between the lenses 3 and 4 11 is also for preventing the effects of radiation from radiation caused by the lens barrel cooled The lenses 3 and 4 grain partly consist of silicon, if should be used at wavelengths over 1.2.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

Claims 1. Aspherical lens for the IR range, characterized in that its one boundary surface with elliptical generators has an elliptical focal point (F1; F) lying on the lens axis in a real image point, which is at the same time the center of curvature 3 of the opposite spherical boundary surface, that the elliptical generatrix has a semi-axis ratio in a manner known per se where n is the refractive index of the optical material at a given wavelength, and that the radius of curvature of the spherical boundary surface is less than twice the linear eccentricity of the elliptical generatrix and at most equal to the amount of the semi-axis a and thus the second elliptical focal point (F2; F4) lies between the two lens boundary surfaces.

2. Collimator system, characterized in that it consists of the combination two aspherical lenses according to claim 1, the boundary surfaces with elliptical generators are facing each other.

3. Collimator system according to claim 2, characterized in that im outside of the elliptical focal point (F) of the - seen in the direction of entry of the rays - Second aspherical lens (3) arranged a radiation-sensitive detector is.

4. collimator system according to claim 2, characterized in that im Outside the elliptical focal point (F1) of the - seen in the direction of entry of the rays - Second aspherical lens (3) a field lens (12) with subsequent radiation sensitivity Lichem detector (13) is arranged.

5. Collimator system according to claim 3 or 4, characterized in that that in the outside of the elliptical focal point (F3) the - in the beam entrance direction seen - first aspherical lens (4) a rotatable modulator disc (9) arranged is.

6. Collimator system according to one of claims 2 to 5, characterized in that that it is arranged in a cooled tube (10).

7. collimator system according to claim 6, characterized in that a cooled field-limiting diaphragm (ii) is located between the first and second lens.