Фотометр

(51) 4 С О 1,) 1 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ света выполней го негатива с уменьшающейся Причем опти.Рачительньп), ва, Н,П.Шеповмещена с оптиика, а фотопрцемкости оптического 4, кл.3 л. 42 Ь стоянии 1 удов 0=К/тп (0,9 - 1,5) от точечного ислупрозрачного э отографирования тического компе нточечным к оптич носи ают полупрозра ируют полученн нности с друго 2 табл.рукци ор из рощения конс кий компенса льности фото УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ(56) Патент США Кф 37003314, 1972.Патент ГДР 11 75647,1970.(57) Изобретениекому приборостроения точности и упфотометра оптичесменения чувствите ника от угла падения в виде фотографическо переменной плотностью от центра к периферии ческая ось негатива с ческой осью фотоприемн ник установлен от плос компенсатора на рас летворяющем условию где К - расстояние точника света до по рана; ш - масштаб ф Для изготовления оп сатора для фотометр точником света осве ный экран и фотогра распределение освещ стороны экрана. 4 и(5) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно кприборам для светотехнических измерений в астрономии, фотографии.Цель изобретения - упрощение конструкциифотометра,На фиг,1 показана схема Фотометра; на фиг.2 ; схема получения компенсатора (фильтра) с переменным про пусканием света на негативе; нафиг,3 - экспериментально измеренныена микрофотометре ИФОкривыепропускания узкого пучка света фильтром при нулевом угле падения светав зависимости от расстояния до центракомпенсатора (фильтра); на фиг.4экспериментально измеренные кривыезависимости выходного сигнала фотометра от угла падения света, косинусная функция сигнала кремниевого Фотодиода от угла падения света.Фотометр содержит оптический компенсатор 1 во входном окне корпуса 2со светопоглощающими внутреннимистенками. Оптическая ось 3 являетсяобщей для компенсатора 1 и фотоприемника 4, Оптической осью 3 фотоприемника является перпендикуляр к егосветочувствительной поверхности, проходяший через ее геометрический центр.Фотоприемник 4 подключен к нагрузке5, Выходной сигнал фотометра снимается на клеммах 6 и 7. В качестве Фотоприемника 4 может быть использован,например, кремниевый фотодиод в вентильном режиме, т.е, нагрузка 5 вэтом случае должна быть низкоомнойдля сохранения фотоэлектрической линейности фотодиода. 40В способе изготовления оптического компенсатора 1 (Фильтра-негатива)используется матовая лампа 8 (220 В,100 Вт) на расстоянии К от полупрозрачного рассеивающего свет экрана 9. 45С противоположной по отношению к лампе 8 стороны экрана 9 на расстоянииЬ от экрана 9 установлен Фотоаппарат1 О. Экран 9 перпендикулярен прямой,соединяющей лампу 8 и фотоаппарат 10, 50Для получения оптического компенсатора 1 (фильтра-негатива) использовался фотоаппарат Зенит-В. Экраном 9служил лист плотного ватмана.Фотометр работает следующим образом.При нулевом угле падения света у==0 слаборасходящийся световой пучокпроходит на фотоприемник 4 через О,компенсатора 1, где наибольшая оптическая плотность, При наклонном падении ( Ч Ф О) световой пучок проходит,например, через точку К, компенсатора 1, где оптическая плотность меньше, чем в центре О, . Следовательно,световой поток, поступающий на фотоприемник 4 через компенсатор 1, возрастает при увеличении угла падениячто и требуется для компенсацииуменьшения чувствительности фотоприемника при увеличении угла ФЗависимость пропускания света ,компенсатором (фильтром) от расстояния г от центра О, фильтра при нулевом угле падения света определяется,когда точечный источник света и фотоприемник неподвижны, шильтр перпендикулярен прямой, соединяющей источник света и фотоприемник, и осуществляется скан Фильтра вдоль его поверхности. Размер светочувствительной поверхности фотоприемника предполагается малым по сравнению с размером фильтра, ИО=К, МК=К/сояЫ. Освещенность Е в точке 0 экрана 901ФЕо 2 (1)Пропускание Т, света компенсатором (фильтром-негативом) 1 в точке 0;Г = г, (1+гав К) . (4)Справедливость формул (2), (3) объясняется тем, что фотографические слои,имеют линейный участок зависимостиплотности почернения от десятичногологарифма экспозиции,а также тем,чтоплотный ватман имеет практически равномерную индикатрису рассеяния света.При фотографировании экрана 9, имеющего линейный размер АБ, на негативеполучается иэображение экрана с линейным размером ДГ, Таким образом,.отношение:1007 внение 1 позволяет итерль преломленияеобразовать. уротносительно и циями ленки, внение з п 2 исимости: от угла п следующих парамет см ш = 36,92;дени е наити показат потому что пр Х: Иоп 0,03 в явнои форменительно.Было получе д К1 2 ш 27 мм,ч Малые величины погрешности с втабл.2 в широком диапазоне углов Ч20свицетельствуют о том, что удовлетворительная компенсация косинуснойзависимости сигнала фотоприемника от (8) при угле 25 угла падения света в фотометре сфильтром-негативом реализуется,На фиг.4 представлены результатыизмерений выходного сигнала фотометра с кремниевым фотодиодом, имеющимразмер квадратной светочувствительной(4) поверхности 1,5 х 1,5 мм, Зависимость сигнала этого фотодиода (кривая 12) от угла 12 падения светав ие (8):близка к косинусной (кривая 15).Используют фильтр-негатив с кривой 11 пропускания (фиг.3). Светооа чувствительная поверхность фотодиода.установлена на расстоянии 1=-7,8 ммот фильтра. Фотометр устанавливают(1 40 на Расстоянии 50 см от лампы КГМ 12100. В качестве нагрузки 5 (фиг,2)е должениспользуют микроамперметр типа М 1201ета Чв режиме токового измерения на шунте(16). 0,3. Кривые 16 и 17 соответствуют выходному сигналу при угловых отклоневисимостьниях Ч(+50 ) вдоль направления перполу"форации фотопленки, а кривые 18 и 19 -- 1для Ф с(+50) перпендикулярно направ) леиию перФоралви фотопленки.и) Покаяатель преломления ильтра-иегатива, изготовленного на фотографических материалах различных наименований, может отличаться от и=1,2,Если, например, и=1,5, то минимальнаямиуг55погрешность по формуле (17) получаетКся при = в 1,01, На оптические харак- ш 0,2 из 12 олучаетсяений (7) и=1,2 Из ур Ч=О след2 п-- )п +1 (14) в ыражен ыражен о 7,+(-К ) 3Й 2 п 22 фотометра н падения св сиг Выходно зависет т угла оз Ч е (16) за т Вв (1 т в выражени и учитывают,что г=1 Оп ( брр чаю соз р "оВ уравнении (17) известньпараметры и, т, К , адается. Следовательно, ино определить расстояниера 5 до светочувствитель являются ол Ч заациями мо от фильтвл мог ь, закки иль ери акк и поверхсобенно ения пр- 102 и(1 1),и + 1после преобразования получаности фотоприемника 7 (фиг,1) лри любом заданном угле падения света %Поскольку расстояние 1 в фотометре является неизменным, можно проверить, как сохраняется равенство левой части уравнения (17) его правой части при конкретном значениипри всех углах 1В табл.2 приведены результаты расчета величины левой части уравнения (17) я и погрешностилч, цЕ - (18)(20) уточняется в каждом конкретном случае (для конкретного фотоматериала)посредством индивидуальной юстировки фотометра. 11 + (р г)1 где 7 Р г Таблица 1 Пропускание света г , Хг=2 мм г=3 мм фильтр г=О г=1 мм г=4 мм г=5 мм г=б мм 4,306 4,851 5,614 6,595 7,79 Кривая 11 3,87 3,98 Кривая 12 1,415 1,496 1,538 1,692 1,907 2,184 2,52 Таблица 220 30 40 50 Угол Ч ,град 0 1 О 0,0387 0,03875 0,038 0,0378 0,4767 0,0413 0 +0,12 -1,714 -2,17 -2,65 +6,78% ЮФормула изобретения Фотометр, содержащий корпус со светопоглощающими внутренними стенками, снабженный фотоприемником и вход ным окном, в котором установлен оптический компенсатор изменения чувствительности фотоприемника от угла падения света, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения точностии упрощения конструкции, оптическийкомпенсатор выполнен в виде фотографического негатива с переменным пропусканием света т , характеризуемым соотношением пропускание света в центрекомпенсатора;константа;расстояние от центра компенсатора до точки его поверхности при нулевом углепадения света.1296848 4 У Фиа 4 ставитель Ю.Гриневхред И.Ходанич едактор С.Лисина орректор С.Шекмар Заказ 766/ Подписноо комитета СССР 2 Тираж 7/7 ВНИИПИ Государственногпо делам иэобретени 113035, Москва, Ж,и и открытииРаушская наб д.4/ Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,(