DE705334C

DE705334C - Vor der Photozelle eines lichtelektrischen Photometers befindliches optisches System

Info

Publication number: DE705334C
Application number: DET43502D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-01-26
Filing date: 1934-01-26
Publication date: 1941-04-24

Description

Vor der Photozelle eines lichtelektrischen Photometers befindliches optisches System Zusatz zum Patent 66536I In dem Patent 665 36I ist ein vor der Photozelle befindliches optisches System beschrieben, welches aus einer Anzahl nebeneinanderliegender strahlenbrechender Körper besteht, von denen jeder so ausgebildet ist, daß das außerhalb eines jeweils gewünschten Bildwinkels auf ihn fallende Licht nach der Brechung durch die vordere Fläche ganz oder teilweise durch Totalreflektion an der hinteren Fläche von der Photozelle ferngehalten wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird die Begrenzung des Bildwinkels vermöge Totalreflektion an der Rückfläche der einzelnen Körper dadurch verbessert, daß jeder Körper außer der auf der einen Seite befindlichen erhabenen Fläche auf der anderen Seitegeine Hohlfläche besitzt. Am besten ist die Wirkung, wenn sich die erhabene Fläche auf der vorderen, dem Lichte zugewandten Seite und die Hohlfläche auf seiner Rückseite befindet.
Daher besteht die weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in einer solchen Anordnung.
Die Erfindung wird durch die Abb. 1 bis 3 der Zeichnung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Die Abb. 1 dient zur Darstellung der optischen Wirkungsweise und zeigt einen der strahlenbrechenden Körper im Schnitt. In der Abb. 2 sind eine Anzahl solcher Körper, welche eine Platte bilden, im Schnitt und in der Abb. 3 in der Aufsicht gezeigt.
Der auf der Vorderseite leine erhabene und auf der Rückseite eine Hohlfläche besitzende transparente Körper, welcher andeutungsweise durch die Linien 7 und 8 begrenzt ist, ist mit I und die Photozelle mit 2 bezeichnet. In der Abb. 1 sind drei Lichtstrahlen 3, 4 und 5 eingezeichnet, welche vor dem Auftreffen auf den Körper I parallel verlaufen und mit der optischen Achse A-B einen Winkel von etwa 400 einschließen. Die vordere und die hintere Krümmung des Körpers sowie der Brechungsindex des zu ihm verwendeben Glases sind so bemessen, daß die Strahlen vermöge des Brechungsgesetzes und des Reflektionsgesetzes den in der Abbildung dargestellten Verlauf nehmen. Wie ersichtlich ist, kann keiner dieser Strahlen auf die Photozelle gelangen. Die Strahlen 4 und 5 werden von der Rückfläche des Körpers I total reflektiert, und der Strahl 3 wird von der Rückfläche scharf gebrochen und bei 6 wieder in den Glaskörper hineingeleitet.
Es ist ersichtlich, daß die Wirkung der Totalreflektion durch auf die Rückseite auftreffende schräge Strahlen bei einer geradfiächigen Beschaffenheit der Rückseite erst bei noch schrägeren Strahlen erfolgen kann, da der Totalreflektionswinkel zwischen Strahl und Rückseite dann erst bei noch stärkerer Neigung der Strahlen zur Achse A-B eintreten kann.
Lichtstrahlen, welche einen kleineren Bildwinkel einschließen, wie z. B. auch die parallel zur optischen Achse verlaufenden Strahlen ii und 12, können ungehindert zur Photozelle I gelangen. Die Krümmungen und der Brechungsindex des Glaskörpers sowie seine Dicke werden so gewählt, daß nur Strahlen, welche einen bestimmten Winkel nicht überschreitet. z.G. einen kleineren Winkel als 400 zur Achse bilden. auf die Photozelle treffen können. Der zugrundc gelegte Bildwinkel kann bei entsprechender Wahl der Krümmungen der Flächen und des Brechungsindexes des transparenten Materials natürlich auch ein anderer sein.
Der Körper 1 kann, von vorn gesehen, eine runde oder sonstwie begrenzte Form haben. z. B. viereckig oder sechseckig sein. Es ist indessen aus verschiedenen Gründen sehr vorteilhaft, den einzelnen optischen Körpern eine sechseckige Form zu geben, wie die Abb. 3 zeigt, und wie es auch in der Abb. 6 des Patents 665 361 gezeigt ist. Die einzelnen Körper bilden eine zusammenhängende Platte 9. Die Krümmungen auf der Vorderseite und der Rückseite der Platte können z. B. durch Einpressung hervorgerufen werden. Die Platte kann aus Glas oder einem anderen transparenten Material bestehen. Man kann die Platte g vorteilhaft ringsherum etwas über den Rand der Photozelle 2 hinausragen lassen.
Die erhabenen Flächen können sich auch auf der Rückseite und die HoMilächen auf der Vorderseite befinden, jedoch ist dann die selektive Wirkung erheblich schlechter.
Die gekrümmten Flächen brauchen nicht den gleichen Radius zu besitzen, derselbe richtet sich vielmehr nach der gestellten Aufgabe, d. h. welcher Bildwinkel innegehalten werden soll, und ist auch abhängig von der Dicke des transparenten Materials und seines Brechungsexponenten.
Die Krümmungen werden vorteilhaft von sphärischen Flächen gebildet, können indessen auch aus anderen, z. B. asphärischen.
Flächen bestehen, auch können zylindrische Flächen verwendet werden.
Die aus den linsenförmigen Körpern bestehende transparente Platte kann natürlich auch für andere eine Photozelle besitzende Lichtapparate verwendet werden, bei denen es darauf ankommt, daß nur die Stärke von Strahlen eines Lichtkegels bestimmter Winkelgröße gemessen werden soll.
Die linsenförmigen Körper können außer aus Glas auch aus geeignetem anderen lichtdurchlässigen Material, wie z. B. gepreßter wasserunlöslicher Gelatine, gepreßtem Celluloid o dgl, her gestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vor der Photozelle eines lichtelektrischen Photometers befindliches optisches System nach Patent 665 36I, welches aus einer Anzahl nebeneinander befindlicher strahlenbrechender Körper besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Körper außer der auf der einen Seite befindlichen erhabenen Fläche auf der anderen Seite eine Hohlfiäche besitzt.
2. Optischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erhabene Fläche auf seiner vorderen, dem Licht zugewandten Seite und die Hohlfläche auf seiner Rückseite befindet.