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PROCEDE ET APPAREIL POUR DIFFERENCIER DES ONDES DE FREQUENCES DIFFERENTES, PARTICULIEREMENT POUR LA SELECTION DES COULEURS.
La présente invention se rapporte à un procédé ou un appareil pour différencier des ondes de fréquences différentes,' et plus particuliè- rement à un procédé et un appareil de sélection de couleurs, au moyen duquel n'importe quel ton, nuance ou couleur fondamentale peut être yen d au- tomatiquement dans sa position correcte, dans la gamme des couleurs.7 Elle s'applique également bien aux couleurs provenant directement d'une raie lu- mineuse qu'à celles obtenues par absorption ou réflexion sélectives au moyen d'une surface .ou d'une matière telle qu'une peinture ou des tissus.
L'invention suivant un de ses aspects consiste en un procédé de différenciation de fréquences, par exemple pour sélectionner des couleurs, caractérisé en ce qu'on fournit une onde, dont la réponse spectrale doit être déterminée en rapport avec une série déterminée de fréquences dans un spectre de fréquences donné, à plusieurs dispositifs détecteurs de sélec- tion de fréquences ayant différentes caractéristiques de réponse de fré- quence prédéterminées servant à différencier les fréquences de la série à sélectionner, de manière à produire des signaux de sortie dans chacun des- dispositifs détecteurs qui ont une atténuation sélective en fonction de la composition spectrale de l'onde, et on envoie les signaux débités par les détecteurs à plusieurs circuits de commande,
chacun- d'eux étant associé ex- clusivement à un de ces dispositifs détecteurs et ayant une sensibilité dé- terminée pour fonctionner à un niveau déterminé du signal de sortie du dé- tecteur associé, grâce à quoi les circuits.de commande fonctionnent sélec- tivement suivant les débits des dispositifs détecteurs correspondants et indiquent quelles sont les.fréquences, dans la série prédéterminée des fré- quences, qui font partie de la réponse spectrale de l'onde étudiée.
Le procédé de l'invention peut être appliqué à la sélection d'une
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série déterminée de fréquences ou de bandes étroites de fréquences, en uti- lisant des dispositifs détecteurs sélectifs de fréquences à bande passante ayant une étendue de spectre beaucoup plus grande que les fréquences ou bandes étroites de fréquences à différencier, les caractéristiques de bande passante de ces dispositifs détecteurs étant choisies de façon à se chevau- cher et à couvrir ensemble le spectre de fréquences désiré.
Le procédé de l'invention peut aussi utiliser l'effet contraire c'est-à-dire que l'on peut différencier des ondes à bande spectrale large au moyen de détecteurs sélec- tifs à bandes très étroites dont les fréquences de transmission sont choi- sies de manière à étudier les réponses spectrales particulières à différen- cier dans les meilleures conditions possibles.
Le procédé peut être appliqué en utilisant plusieurs dispositifs détecteurs sélectifs de fréquences séparés et distincts, mais, si on le dé- sire, les différents détecteurs (c'est-à-dire ayant des caractéristiques de réponse en fréquence différentes) peuvent être constitués par un dispositif commun à éléments variables. Dans le premier cas, les détecteurs séparés fonctionnent simultanément et donnent des signaux de sortie appliqués simul- tanément aux circuits de commande, tandis que dans le second cas les diffé- rents détecteurs obtenus par la combinaison sélective de parties communes fonctionnent en séquence de manière à produire une suite de signaux de sortie appliqués en synchronisme aux circuits de commande appropriés.
On peut associer à chaque dispositif détecteur plusieurs circuits de commande de sensibilités différentes dans le but d'augmenter le nombre de sélections de fréquences dans-un spectre de fréquences donné. Dans les appli- cations de l'invention à la sélection des couleurs, les dispositifs détec- teurs sélectifs de fréquencescomprennent des dispositifs photoélectriques qui donnent, en fonction d'une lumière incidente, des signaux pouvant être ap- pliqués aux circuits de commande.
L'invention consiste encore en un appareil de sélection de cou- leurs comprenant un dispositif photoélectrique illuminé par la lumière à étudier à travers des filtres de lumière ayant des caractéristiques de trans- mission de lumière différentes et alimentant plusieurs circuits de commande.
Le dispositif photoélectrique peut comprendre plusieurs cellules photoélec- triques, une pour chaque filtre de lumière, chaque cellule photoélectrique formant avec son filtre de lumière associé un dispositif détecteur sélectif de fréquences individuel, le débit de la cellule photoélectrique étant en- voyé dans un circuit de commande, ou dans un groupe de deux ou plusieurs circuits de commande de sensibilités différentes, associés uniquement au dé- tecteur photoélectrique considéré.
En variante, le dispositif photoélectri- que d'un appareil sélecteur de couleurs conforme à l'invention peut être constitué d'une seule cellule photoélectrique associée à chacun des filtres de lumière l'un après l'autre de manière à former, en séquence, le nombre requis de détecteurs ayant des caractéristiques de réponse de fréquence dif- férentes, le débit de l'unique cellule photoélectrique étant envoyé dans plusieurs circuits de commande individuels l'un après l'autre, ou.dans plu- sieurs groupes de circuits de commande, chaque groupe comprenant deux ou plusieurs circuits de commande de sensibilités différentes.
L'invention ressortira clairement de la description de deux for- mes d'exécution données avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est le schéma d'une forme d'exécution d'un appareil sélecteur de couleurs, utilisant des filtres de couleur à bande passante.
La figure 2 est un graphique servant à l'explication du fonc- tionnement de l'appareil de la figure 1.
La figure 3 est un graphique semblable pour l'explication du fonctionnement d'une variante de l'appareil de la figure 1.
La figure 4 est le schéma d'une autre forme d'exécution d'appa- reil sélecteur de couleurs, utilisant des filtres de couleur pratiquement monochromatiques., et
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La figure 5 est un graphique servant à l'explication du fonction- nement de l'appareil de la figure 4.
Sur la figure 1, la lumière incidente, dont la'position dans le spectre doit être déterminée, tombe de manière égale, comme indiqué par les flèches, sur deux détecteurs à bande passante A et B, constitués chacun d'une cellule photoélectrique masquée par un filtre de' lumière à bande pas- sante. Après amplification si nécessaire, les débits des cellules photoé- lectriques A et B sont envoyés dans des circuits de commande 1, 2, 3, 4 de type classique. Dans cette forme d'exécution, deux circuits de commande sont prévus par cellule photoélectrique, les circuits 1 et 2 étant alimentés' par la cellule A et les circuits 3 et 4 par la cellule B.
Les circuits de commande sont réglés de manière à fonctionner pour des niveaux de signal d'entrée donnés, suivant le processus décrit ci-dessous.
Les filtres de lumière des cellules A et B sont choisis de fa- çon à couvrir la bande spectrale requise de manière que le point de trans- mission maximum de chaque filtre coïncide avec un point qui se trouve très bas sur la courbe de transmission de l'autre. Par exemple, comme indiqué à la figure 2, les points de transmission à 50 % de chaque filtre coïncident et se trouvent au milieu de la bande de fréquences ou spectre requis dans lequel l'appareil travaille. Cet arrangement est avantageux sans être né- cessaire au fonctionnement du circuit. Il est évident que la courbe de fil- tre désirée doit toujours être obtenue par la combinaison des caractéristi- ques de la courbe de réponse de la cellule photoélectrique et du filtre op- tique.
Au sujet des signaux émis par les cellules photoélectriques avec cinq lumières incidentes séparées dont les régions d'intensité maxima coin- cident avec les longueurs d'onde b, c, d, e, f à la figure 2, on 'remarquera que b donne un signal d'intensité moitié par la cellule A et aucun signal par la cellule B. La lumière ± donne un signal de pleine intensité par la cellule A et aucun signal par la cellule Bo La lumière d, donne un signal d'intensité moitié par les deux cellules A et B, tandis que e et ! donnent par la cellule B des intensités respectivement pleine et moitié.
Deux ren- seignements supplémentaires peuvent être obtenus correspondant aux indica- tions suivantes du graphique : (a) le noir ou lumière en dehors de la gamme des deux filtres et (g) le blanc ou lumière ayant plaine intensité aussi bien en ±. qu'en e. Ainsi, si les circuits de commande 1 et 3 sont réglés de manière à déclencher pour un signal d'intensité moitié et les circuits de commande 2 et 4 pour un signal de pleine intensité et si on suppose que cha- que circuit de commande, en fonctionnant, ferme un relais, les résultats peuvent être condensés de la façon suivante :
EMI3.1
<tb> Couleur <SEP> a <SEP> : <SEP> b <SEP> : <SEP> c <SEP> : <SEP> d <SEP> : <SEP> e <SEP> : <SEP> f <SEP> : <SEP> g
<tb>
<tb> : <SEP> : <SEP> - <SEP> : <SEP> - <SEP> : <SEP> - <SEP> : <SEP> - <SEP> : <SEP> - <SEP> : <SEP> - <SEP> :
<SEP> - <SEP> :
<tb>
EMI3.2
Relais ouverts : 1,2,3,4 : 2e3,4 : 3S4- ! 2,4< : : 1,20 : 192,3 : # :
EMI3.3
<tb> : <SEP> Relais <SEP> fermés <SEP> : <SEP> - <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 1,2. <SEP> 1,3. <SEP> : <SEP> 3,4. <SEP> 4 <SEP> : <SEP> 1,2,3,4
<tb>
On peut donc, au moyen d'une simple interconnexion de relais, faire en sorte que chaque lumière incidente donne une indication différente ou commande une opération quelconqueo En pratique pour la sélection deman- dée, il suffit que les quatre relais aient chacun un inverseur bipolaire.
Les circuits de commande utilisés peuvent être d'un des nombreux types uti- lisés communément en technique électronique, soit des valces à gaz, soit des multivibrateurs C.C., la condition la plus importante étant la meilleure stabilité possible pour la tension d'alimentation.
L'appareil décrit est une forme d'exécution simple de l'inven- tion, et il est facile de faire alimenter par chaque cellule un plus grand nombre de circuits de commande ; exemple quatre circuits déclenchés par des signaux d'intensités respectives 1/4, 1/2, 3/4, 1,0. La figure 3 re- présente le fonctionnement avec quatre circuits de commande par cellule pho- toélectrique, les circuits de commande de la cellule A étant numérotés 1,2,
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3,4 et ceux de la cellule B étant numérotés 5,6,7,8. Ainsi, si les circuits de commande 1 et 5 fonctionnent pour un signal de quart d'intensité, les circuits 2 et 6 pour un signal de demi-intensité, les circuits 3 et 7 pour un signal de trois-quarts d'intensité, et les circuits 4-et 8 pour un signal depleine intensité,
la figure 3 montre que l'on peut obtenir 11 points de sé- lection dans la bande de fréquences, avec en plus les indications de noir et blanc comme dans le cas de la figure 2. En supposant de nouveau pour le cas de la figure 3 que chaque circuit de commande ferme un relais en fonctionnant, le fonctionnement des'relais sera le suivant pour chaque couleur :
EMI4.1
Couleur a b ç d e f ± h i i k -1 ' -m Cou1;; aucun 1,2 1,2:1,,2, 1.,2, g --h- --1 j - 5e6l5 Tous Relais 11 1,2 1,2, 1,2, 1,2, 1,5, 5,6,. 5,6, - : fermés aucun :X 1>2 3 3,4.3,5.5,6.6,7.7,8. 7. 5,6 5 T0US Il est clair que l'on peut, si on le désire, utiliser plus de deux cellules photoélectriques pour couvrir une bande spectrale plus étendue, tandis que l'on peut utiliser une seule cellule pour des simples essais par tout ou rien.
Si l'on étudie soigneusement les filtres optiques, l'appareil peut sélectionner des fréquences de lumière très voisines dans le spectre que l'on ne peut pas ou difficilement séparer visuellement ou par d'autre métho- des.
L'appareil décrit est simple, d'application étendue et rapide, parce qu'il ne comporte pas de parties mécaniques mobiles, telles que des filtres de couleur rotatifs ou des sources de lumière à commuter en cascade.
Les formes d'exécution précédentes sont des exemples d'application de l'invention à la sélection de plusieurs couleurs pratiquement monochromati- ques ou tout au moins à bande étroite par l'emploi de filtres à bande spec- trale beaucoup plus étendue; on peut en appliquant les mêmes principes utili- ser l'effet contraire, c'est-à-dire séparer des couleurs à bandes spectrales étendues auamoyen de filtres pratiquement monochromatiques, les filtres étant choisis de manière à séparer les réponses spectrales particulières étudiées dans lès meilleures conditions possibles.
Une forme d'exécution de,.cette applipation de l'invention est repré- sentée à la figure 4. La lumière incidente tombe sur trois détecteurs sélec- tifs à bande très étroite A, B et C, constitués chacun d'une cellule photoé- lectrique masquée par un filtre pratiquement monochromatique. Les sorties des cellules photoélectriques A, B et C sont envoyées respectivement aux cir- cuits de commande 1,2 et 3.
Quoique le débit de chaque cellule photoélectrique soit représenté envoyé dans un seul circuit de commande, il est évident que, si on le désire, chaque cellule photoélectrique peut alimenter un groupe de deux ou plusieurs circuits à niveaux d'entrée différents comme il a été décrit avec référence à la figure 1. Les filtres sont choisis de manière à différencier au maxi- mum les réponses spectrales à sélectionner, et le niveau de déclanchement des circuits de commande est choisi de manière à avoir le plus de tolérance pos- sible quant aux amplitudes relatives requises pour une sélection correcte.
La figure 5 donne un exemple ,typique de fonctionnement de l'appareil de la figure 4, dans lequel les verticales en traits interrompus représen- tent les longueurs d'onde de transmission des trois filtres, tandis que les bandes spectrales des diverses lumières incidentes sont représentées par les courbes a à h, En supposant que tous les circuits de commande déclen- chent pour un même niveau de signal, comme indiqué, et que chaque circuit de commande, en fonctionnant, ferme un relais, le fonctionnement des relais pour chaque couleur est donné par :
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EMI5.1
Couleur là: b e d e f g h -¯-¯------¯ ¯ --- --- ---- --¯¯------- Relais ouverts 1,2,3 z,3 1,3 1,2 3 1 2 - i -----------¯-¯- -¯ ¯¯ ¯¯. ------- ------- -----¯--¯ Relais fermés - 1 2 3 1,2 2,3 1,3 1,2,3. :
----------------- 1------- ----- ----- ----1-----1-----1 ----- -------
Donc, comme dans le cas de l'appareil de la figure 1, chaque lumière incidente peut donner une indication séparée ou déclencher une opération.
Il faut remarquer que l'on a représenté des réponses spectrales idéales; et que pour des cas pratiques il se pourrait qu'il faille disposer autrement les filtres monochromatiques dans le spectre des fréquences. -On pourra aus- si varier ou augmenter le nombre de cellules photoélectriques et de filtres suivant les nécessités. On pourra aussi remplacer les cellules par une cel- lule photoélectrique unique et amener alors mécaniquement les divers filtres monochromatiques en face de la cellule photoélectrique, le débit de celle-ci étant commuté en synchronisme avec les circuits de commande.
Quoique l'on ait décrit des formes d'exécution particulières, il est entendu que l'on peut apporter à celles-ci des modifications diverses sans s'écarter de l'esprit de l'invention. De plus l'invention peut être appli- quée à des domaines autres que l'optique, puisqu'il suffit que les signaux d'entrée qu'il faut différencier aient des différences de fréquence et que l'on puisse les atténuer sélectivement en les faisant passer dans des détec- teurs sélectifs de fréquence, ces dispositifs étant juxtaposés sélectivement dans le spectre de fréquences pour actionner des circuits de commande de la manière décrite.
REVENDICATIONS.
@
1. - Procédé de différenciation de fréquences, par exemple pour la sé- lection de couleurs, caractérisé en ce qu'on envoie une onde, dont la répon- se spectrale doit être déterminée en rapport avec une série déterminée de fréquences dans un spectre de fréquences donné, à plusieurs dispositifs dé- tecteurs de sélection de fréquences ayant différentes caractéristiques de réponse de fréquence prédéterminées servant à différencier les fréquences de la série à sélectionner,¯de manière à produire, des signaux de sortie dans chacun des dispositifs détecteurs qui ont une atténuation sélective en fonc- tion de la composition spectrale de l'onde, et on envoie les signaux débités par les détecteurs à plusieurs circuits de commande,
chacun d'eux étant as- socié exclusivement à un de ces dispositifs détecteurs et ayant une sensibi- lité déterminée pour fonctionner à un niveau déterminé du signal de sortie du détecteur associé, grâce à quoi les circuits de commande fonctionnent sé- lectivement suivant les débits des dispositifs détecteurs correspondants et indiquent quelles sont les fréquences, dans la série prédéterminée des fré- quences, qui font partie de la réponse spectrale de l'onde étudiée.
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METHOD AND APPARATUS FOR DIFFERENTIATING WAVES OF DIFFERENT FREQUENCIES, ESPECIALLY FOR THE SELECTION OF COLORS.
The present invention relates to a method or apparatus for differentiating waves of different frequencies, and more particularly to a method and apparatus for selecting colors, by means of which any tone, shade or fundamental color can be obtained. be yen d automatically in its correct position, in the range of colors.7 It applies equally well to colors coming directly from a light line than to those obtained by selective absorption or reflection by means of a surface. or a material such as paint or fabrics.
The invention according to one of its aspects consists of a method of differentiating frequencies, for example for selecting colors, characterized in that a wave is provided, the spectral response of which must be determined in relation to a determined series of frequencies in a given frequency spectrum, to several frequency selection detector devices having different predetermined frequency response characteristics serving to differentiate the frequencies of the series to be selected, so as to produce output signals in each of the devices detectors which have a selective attenuation as a function of the spectral composition of the wave, and the signals delivered by the detectors are sent to several control circuits,
each of them being associated exclusively with one of these detector devices and having a determined sensitivity to operate at a determined level of the output signal of the associated detector, whereby the control circuits operate selectively. according to the flow rates of the corresponding detector devices and indicate which are the frequencies, in the predetermined series of frequencies, which form part of the spectral response of the wave studied.
The method of the invention can be applied to the selection of a
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determined series of frequencies or narrow bands of frequencies, using bandwidth selective frequency detection devices having a spectrum range much greater than the frequencies or narrow bands of frequencies to be differentiated, the bandwidth characteristics of these detector devices being chosen so as to overlap and together cover the desired frequency spectrum.
The method of the invention can also use the opposite effect, that is to say that waves with a wide spectral band can be differentiated by means of selective detectors with very narrow bands, the transmission frequencies of which are chosen. - sies so as to study the particular spectral responses to be differentiated under the best possible conditions.
The method can be applied using several separate and distinct frequency selective detector devices, but, if desired, the different detectors (ie having different frequency response characteristics) can be constituted by a common device with variable elements. In the first case, the separate detectors operate simultaneously and give output signals applied simultaneously to the control circuits, while in the second case the different detectors obtained by the selective combination of common parts operate in sequence so as to producing a series of output signals applied in synchronism to the appropriate control circuits.
Several control circuits of different sensitivities can be associated with each detector device in order to increase the number of frequency selections in a given frequency spectrum. In color selection applications of the invention, the frequency selective sensing devices comprise photoelectric devices which provide, based on incident light, signals which can be applied to control circuits.
The invention also consists of a color selection apparatus comprising a photoelectric device illuminated by the light to be studied through light filters having different light transmission characteristics and supplying several control circuits.
The photoelectric device can comprise several photoelectric cells, one for each light filter, each photoelectric cell forming with its associated light filter an individual frequency selective detector device, the flow rate of the photoelectric cell being sent in a circuit of. control, or in a group of two or more control circuits of different sensitivities, associated only with the photoelectric detector considered.
As a variant, the photoelectric device of a color selector apparatus according to the invention may consist of a single photoelectric cell associated with each of the light filters one after the other so as to form, in sequence , the required number of detectors having different frequency response characteristics, the flow rate of the single photocell being sent to several individual control circuits one after another, or. in several groups of circuits control, each group comprising two or more control circuits of different sensitivities.
The invention will emerge clearly from the description of two embodiments given with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a diagram of one embodiment of a color selector apparatus, using passband color filters.
Figure 2 is a graph for explaining the operation of the apparatus of Figure 1.
Figure 3 is a similar graph for explaining the operation of a variation of the apparatus of Figure 1.
Figure 4 is a schematic of another embodiment of a color picker apparatus, using substantially monochromatic color filters., And
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Figure 5 is a graph for explaining the operation of the apparatus of Figure 4.
In Figure 1, the incident light, the position of which in the spectrum is to be determined, falls equally, as indicated by the arrows, on two bandwidth detectors A and B, each consisting of a photoelectric cell masked by a bandpass light filter. After amplification if necessary, the flow rates of photoelectric cells A and B are sent to control circuits 1, 2, 3, 4 of conventional type. In this embodiment, two control circuits are provided per photoelectric cell, circuits 1 and 2 being supplied by cell A and circuits 3 and 4 by cell B.
The control circuits are set to operate for given input signal levels, following the process described below.
The light filters of cells A and B are chosen to cover the required spectral band so that the maximum transmission point of each filter coincides with a point which is very low on the transmission curve of the cell. 'other. For example, as shown in Figure 2, the 50% transmission points of each filter coincide and lie in the middle of the required frequency band or spectrum in which the device is working. This arrangement is advantageous without being necessary for the operation of the circuit. It is obvious that the desired filter curve must always be obtained by the combination of the characteristics of the response curve of the photoelectric cell and of the optical filter.
Regarding the signals emitted by the photoelectric cells with five separate incident lights whose regions of maximum intensity coincide with the wavelengths b, c, d, e, f in figure 2, it will be noted that b gives a signal of half intensity by cell A and no signal by cell B. Light ± gives a signal of full intensity by cell A and no signal by cell Bo Light d, gives a signal of intensity half by the two cells A and B, while e and! give by cell B full and half intensities respectively.
Two additional information can be obtained corresponding to the following indications of the graph: (a) black or light outside the range of the two filters and (g) white or light having plain intensity in both ±. than in e. Thus, if the control circuits 1 and 3 are set so as to trigger for a half intensity signal and the control circuits 2 and 4 for a full intensity signal and if we assume that each control circuit, in operating, closes a relay, the results can be condensed as follows:
EMI3.1
<tb> Color <SEP> a <SEP>: <SEP> b <SEP>: <SEP> c <SEP>: <SEP> d <SEP>: <SEP> e <SEP>: <SEP> f <SEP >: <SEP> g
<tb>
<tb>: <SEP>: <SEP> - <SEP>: <SEP> - <SEP>: <SEP> - <SEP>: <SEP> - <SEP>: <SEP> - <SEP>: <SEP > - <SEP>:
<SEP> - <SEP>:
<tb>
EMI3.2
Relays open: 1,2,3,4: 2e3,4: 3S4-! 2.4 <:: 1.20: 192.3: #:
EMI3.3
<tb>: <SEP> Relays <SEP> closed <SEP>: <SEP> - <SEP>: <SEP> 1 <SEP> 1,2. <SEP> 1.3. <SEP>: <SEP> 3,4. <SEP> 4 <SEP>: <SEP> 1,2,3,4
<tb>
It is therefore possible, by means of a simple interconnection of relays, so that each incident light gives a different indication or commands any operation. In practice, for the requested selection, it is sufficient that the four relays each have a bipolar changeover switch .
The control circuits used can be of one of the many types commonly used in electronic technology, either gas valves or DC multivibrators, the most important condition being the best possible stability for the supply voltage.
The apparatus described is a simple embodiment of the invention, and it is easy to make each cell supply a greater number of control circuits; example four circuits triggered by signals of respective intensities 1/4, 1/2, 3/4, 1.0. FIG. 3 represents the operation with four control circuits per photoelectric cell, the control circuits of cell A being numbered 1,2,
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3,4 and those of cell B being numbered 5,6,7,8. Thus, if control circuits 1 and 5 operate for a quarter-intensity signal, circuits 2 and 6 for a half-intensity signal, circuits 3 and 7 for a three-quarter intensity signal, and circuits 4-and 8 for a full intensity signal,
Figure 3 shows that one can obtain 11 selection points in the frequency band, with the addition of the black and white indications as in the case of figure 2. Assuming again for the case of figure 3 that each control circuit closes a relay while operating, the relay operation will be as follows for each color:
EMI4.1
Color a b ç d e f ± h i i k -1 '-m Cou1 ;; none 1,2 1,2: 1,, 2, 1., 2, g --h- --1 d - 5e6l5 All Relays 11 1,2 1,2, 1,2, 1,2, 1,5 , 5.6 ,. 5,6, -: closed none: X 1> 2 3 3,4.3,5.5,6.6,7.7,8. 7. 5.6 5 T0US It is clear that one can, if desired, use more than two photocells to cover a wider spectral band, while one can use a single cell for simple tests by. all or nothing.
If optical filters are carefully studied, the apparatus can select very similar frequencies of light in the spectrum which cannot or with difficulty be separated visually or by other methods.
The apparatus described is simple, wide of application and rapid, because it does not include moving mechanical parts, such as rotating color filters or light sources to be switched in cascade.
The preceding embodiments are examples of application of the invention to the selection of several practically monochromatic or at least narrow-band colors by the use of filters with a much wider spectral band; one can by applying the same principles use the opposite effect, that is to say to separate colors with wide spectral bands by means of practically monochromatic filters, the filters being chosen so as to separate the particular spectral responses studied in them. best possible conditions.
An embodiment of this application of the invention is shown in Figure 4. The incident light falls on three very narrow band selective detectors A, B and C, each consisting of a photocell. - electric masked by a practically monochromatic filter. The outputs of photoelectric cells A, B and C are sent to control circuits 1, 2 and 3, respectively.
Although the flow rate of each photocell is shown sent into a single control circuit, it is evident that, if desired, each photocell can power a group of two or more circuits at different input levels as has been described. with reference to FIG. 1. The filters are chosen so as to differentiate as much as possible the spectral responses to be selected, and the trigger level of the control circuits is chosen so as to have the greatest possible tolerance as regards the amplitudes relative values required for a correct selection.
FIG. 5 gives an example, typical of the operation of the apparatus of FIG. 4, in which the verticals in dashed lines represent the transmission wavelengths of the three filters, while the spectral bands of the various incident lights are represented by curves a to h, Assuming that all the control circuits trip for the same signal level, as shown, and that each control circuit, while operating, closes a relay, the operation of the relays for each color is given by:
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EMI5.1
Color there: bedefgh -¯-¯ ------ ¯ ¯ --- --- ---- --¯¯ ------- Open relays 1,2,3 z, 3 1,3 1,2 3 1 2 - i ----------- ¯-¯- -¯ ¯¯ ¯¯. ------- ------- ----- ¯ - ¯ Relays closed - 1 2 3 1,2 2,3 1,3 1,2,3. :
----------------- 1 ------- ----- ----- ---- 1 ----- 1 ---- -1 ----- -------
Thus, as in the case of the apparatus of Fig. 1, each incident light can give a separate indication or initiate an operation.
It should be noted that we have represented ideal spectral responses; and that for practical cases it may be necessary to arrange otherwise the monochromatic filters in the frequency spectrum. -We can also vary or increase the number of photoelectric cells and filters as needed. It is also possible to replace the cells by a single photoelectric cell and then mechanically bring the various monochromatic filters in front of the photoelectric cell, the flow rate of the latter being switched in synchronism with the control circuits.
Although particular embodiments have been described, it is understood that various modifications can be made to them without departing from the spirit of the invention. In addition, the invention can be applied to fields other than optics, since it is sufficient that the input signals to be differentiated have frequency differences and that they can be selectively attenuated by them. passing through frequency selective detectors, these devices being selectively juxtaposed in the frequency spectrum to operate control circuits in the manner described.
CLAIMS.
@
1. - A method of differentiating frequencies, for example for the selection of colors, characterized in that a wave is sent, the spectral response of which must be determined in relation to a determined series of frequencies in a spectrum of given frequencies, to several frequency selection detector devices having different predetermined frequency response characteristics serving to differentiate the frequencies of the series to be selected, ¯ so as to produce output signals in each of the detector devices which have a selective attenuation as a function of the spectral composition of the wave, and the signals output by the detectors are sent to several control circuits,
each of them being associated exclusively with one of these detector devices and having a determined sensitivity to operate at a determined level of the output signal of the associated detector, whereby the control circuits operate selectively according to the flow rates corresponding detector devices and indicate which frequencies, in the predetermined series of frequencies, are part of the spectral response of the wave under study.