Фотоэлектрический колориметр

 

Изобретение относится к колориметрии и может быть использовано при измерении цветовых координат динамических объектов и процессов, а также импульсных источников света. Цель изобретения - обеспечение возможности измерений цветовых координат динамических объектов и процессов. Устройство содержит источник света, конденсор , точечную диафрагму, диспергирующий элемент и три спектральные маски, после которых установлены три г 3 « фокусирующие системы и три фотоприемника . Спектральные маски вьшолненЫ ,в виде силуэтных представлений функций удельных координат цвета Х(л), Y(/l), Z(A). Диспергирующий элемент выполнен в виде голограммы трех сходящихся цилиндрических волн. При освещении голограммы расходящейся сферической волной от исследуемого объекта , освещенного источником белого света, восстанавливаются три; сходящиеся цилиндрические волны в виде трех идентичных, пространственно раз- ;несенных относительно друг друга спектров. Три спектральные маски, установленные в плоскостях фокусировки формируемых спектров, производят их селективное диафрагмирование. Свет, прошедший через маски, фокусируется оптическими системами на светочувствительную поверхность фотоприемников, реакции которых соответствуют координатам цвета X,Y,Z. 1 ил. Q « Од 00 00 о СП 6 г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G 01 J 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4029848/24-25 (22) 06.02 ° 86 (46) 23.06.87. Бюл. ) - 23 (72) Н.Г.Власов и А.-В.Яновский (53) 535.65 (088.8) (56) Джадд Л,, Вышецки Г. Цвет в науке и технике. M.: Мир, 1978, с. 239-240.

Там же, с. 238-239. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ KOJIOPHMETP (57) Изобретение относится к колориметрии и может быть использовано при измерении цветовых координат динамических объектов и процессов, а также импульсных источников света. Цель изобретения — обеспечение возможности измерений цветовых координат динамических объектов и процессов. Устройство содержит источник света, конденсор, точечную диафрагму, диспергирующий элемент и три спектральные маски, после которых установлены три фокусирующие системы и три фотоприемника. Спектральные маски выполнень1 в виде силуэтных представлений функций удельных координат цвета Х(Л), Y(il), Z(3). Диспергирующий элемент выполнен в виде голограммы трех сходящихся цилиндрических волн. При освещении голограммы расходящейся сферической волной от исследуемого объекта, освещенного источником белого света, восстанавливаются три. сходящиеся цилиндрические волны в виде трех идентичных, пространственно раз:несенных относительно друг друга спектров. Три спектральные маски, установленные в плоскостях фокусировки формируемых спектров, производят их селективное диафрагмирование.

Свет, прошедший через маски, фокусируется оптическими системами на светочувствительную поверхность фотоприемников, реакции которых соответствуют координатам цвета Х,Y Z. 1 ил.

1318805 2

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для колориметркческих измерений, и может быть использовано при измерении цветовых координат динамических объектов и процессов, а также импульсных источников света.

Целью изобретения является повышение быстродействия к обеспечение возможности измерений цветовых координат динамических объектов и процессов, а также импульсных источников света.

На чертеже приведена схема устрой ства.

Фотоэлектрический колориметр содержит источник 1 белого света (в слу iае, если объект исследования несамосветящийся), исследуемый объект

2., формирующую оптическую систему, выполненную н ниде конденсатора 3 и расположенной н его предметной плоскости точечной диафрагмы 4, диспергкру ощкй элемент 5 к три оптических блока, каждый кз которых содержит соо"нетствующую спектральную маску

6. расположенную в плоскости фокусировки формируемого дкспергирующим элементом спектра, фокусирующую оптическую скстему 7 и фотоприемник 8.

Дкспергкрующкк элемент 5 выполнен в виде голограммы трех сходящихся цилиндрических волн.

Устройство работает следующим образом.

Сферическая волна от исследуемого объекта 2, освещенного источником 1 белого снета, сформированная конденсором 3 к точечной диафрагмой 4, падая на дкспергирующий элемент (голограмму) 5, восстанавливает три сходящиеся цклкндрические волны в виде трех идентичных пространственно разнесенных относительно друг друга спектров. Трк спектральных маски 6 (X), (Y), (Z) производят их селективкое дкафрагмкронание. Оптические системы 7 фокусируют прошедший через спектральные маски свет на светочувствительную поверхность фотоприемников 8, реакции которых соответствуют координатам цвета X Y, Z комбинации источник — объект, независимо от спектрального состава излучения этой комбинации.

Таким образом возможно одновременное снятие сигналов со всех трех фотоприемников, что необходимо при измерении координат цвета X Y Z дина10 l5

35 мических объектов и процессов, а также импульсных источников света.

Голограмму трех сходящихся цилиндрических волн записывают с помощью расходящейся сферической волны, являющейся опорной волной.

Цилиндрическая линза от общего с опорной волной когерентного монохроматического источника формирует сходящуюся цилиндрическую волну. Интерференционную картину, образовайшуюСя в результате наложения цилиндрической и сферической волн, регистрируют на фотопластине 5. Направление распространения сходящейся волны составляет с нормалью к фотопластине угол (опорный угол). При записи голограммы необходимо, чтобы биссектриса между направлениями сферической и любой из цилиндрических волн была перпендикулярна линии, в которую фокусируется сходящаяся цилиндрическая волна.

Получение голограммы происходит в три этапа, На, фотопластину 5 трижды регистрируют одну и ту же указанную интерференционную картину, но при различных положениях самой пластины.

После каждой экспозиции фотопластину поворачивают вокруг своей оси на

120 . После соответствующей химической обработки получают требуемую фаэовую голограмму трех сходящихся цилиндрических волн. В качестве регистрирующей среды целесообразно применять хромированную желатину, дифракционная эффективность которой свьппе 85 .

Восстановление полученной голограммы происходит при освещении ее расходящейся сферической волной от точечного источника белого света.

При этом возникают три сходящиеся цилиндрические волны, пространственно разнесенные относительно друг друга. Так как запись голограммы происходит монохроматическим источником света, а восстановление — источником белого света, то происходит спектральное разложение белого света перпендикулярно линии фокусировки восстановленой цилиндрической волны.

Такая голограмма эквивалентна трем совмещенным монохроматорам и создает при восстановлении три идентичных пространственно разнесенных относительно друг друга спектра.

1318805 при этом каждая из спек-:рэлъ1 -.. расположена в Одном i:-.= Тр -. .

ОЛОКОВ > 01 ТИЧЕС1.1 . мвэс 1О;Ы.. диспергирующий элемент < света

Составитель В.Варнавский

Техред В.Кадар Корректор Л, Иль.-.-:;

Редактор Н.Егорова

Заказ 2498/32 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписнос

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Прае-.: †.I..1-, Пример, Для получения голограммы используют фотопластину размером 90xi20 мм, параметры цилиндрической линзы, ее расположение Относительно фотопластины 5, а также разме- 5 ры сечения плоского волнового фронта, падающего на цилиндрическую линзу, выбираются такими, чтобы при восстановлении голограммы возникшие пространственно разнесенные спектры име-10 ли такие размеры в,плоскости фокусировки цилиндрических сходящихся волн, при которых можно было бы использовать спектральные маски (Х), (У), (Z) со световыми окнами размером

50х100 мм, что обеспечивает высокую точность измерений. Для формирования цилиндрической сходящейся волны применяют светосильную цилиндрическую линзу с фокусным расстоянием 500 мм, 20 на которую падает волновой фронт сечением 90х50 мм, а расстояние по оси между вершиной цилиндрической линзы, и фотопластиной составляет 185 м.

Опорный угол между направлением распространения сходящейся цилиндрической волны и нормалью к фотопластине о равен 35 . Источником когерентного монохроматического света является

Не-Ne-лазер с длиной волны излучения 30

Л=0,63 мкм. устройство позволяе-.: "! ..p: значение цветового стимул;. пес 1." — ;емого объекта.

Формула и з о б р

Фотоэлектрический колор:.1 :О р, «сдержащий источник света и ра,::1О:1О; †.,е.;; ные последовательно по ходу с:;..1оэс с потока формирующую оптическую сп. му, диспергирующий элемент, с-:.е тральную маску и оптический бло.<,, стоящий из фокусирующей апти .ec:-iàÕ . системы и фотоприемника, а т;.кже и -. ; дополнительные спектральные маек ..„ при этом световые отверстия я масках ( выполнены в виде силуэтных- -ipeqcòав-. лений функций удельных коор",инат цве " та 2()) Y(g,}, 7.(1) с11ст1- . .1 1" о т л и ч а ю щ и c: 11 г;-- г„ что, с целью повышения бОыст-,.c", c. I .

БИЯ Б УСТРОИСТВО ДОПОЛН11 ..Ь1.О 1 ° дены два оптических блока,.:тэс".11:-ных пЕрвому, формирующая О11тпч; к 1система Быполне11а Б вице 1:О::, .".! и точечной диафрагмы я дп"...1 щпй элемент выполнен в в1:, .= мы трех сходящихся цили1;дп..: