DE812723C

DE812723C - Measuring device for determining the color character of lighting

Info

Publication number: DE812723C
Application number: DEG2218A
Authority: DE
Inventors: Wolf Kroeger
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1950-06-10
Filing date: 1950-06-10
Publication date: 1951-09-03

Description

(WiGBL S. 175)(WiGBL p. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. SEPTEMBER 1951ISSUED SEPTEMBER 3, 1951

G 2218IX a j 42 hG 2218IX a j 42 h

ist in Anspruch genommenis used

Die Bestimmung des Farbcharakters einer Beleuchtung ist z. B. in der Lichttechnik, in der Farbenfotografie, im graphischen Gewerbe usw. wichtig.The determination of the color character of a lighting is z. B. in lighting technology, in color photography, important in the graphic trade etc.

Es sind fotoelektrische Meßgeräte bekannt, die den Farbcharakter einer Beleuchtung dadurch zu ermitteln gestatten, daß sie das Verhältnis zwischen ihrem kurzwelligen und ihrem langwelligen Lichtanteil messen. Bei diesen Geräten sind zwei Fotoelemente mit einem Galvanometer zu einer Kompensationsschaltung zusammengebaut. Vor den Fotozellen sind zwei Lichtfilter angebracht, die auf die eine Zelle einen kurzwelligen, auf die zweite einen langwelligen Anteil des zu messenden Lichtes gelangen lassen, und ferner eine Abblendvorrichtung. Diese besteht in ihrer gebräuchlichsten Ausführung aus einer lichtundurchlässigen Scheibe von gleicher Form und Größe wie die Fotoelemente, vor denen sie verschoben oder verschwenkt werden kann. In ihren Extremstellungen deckt diese Blendenscheibe jeweils eine der beiden Zellen ganz ab und gibt die andere völlig dem Lichteinfall frei. In den Zwischenstellungen werden Teile beider Fotoelemente abgedeckt. Gemessen wird der Farbcharakter eines Lichtes dadurch, daß die Blendenscheibe so eingeregelt wird, daß der durch den kurzwelligen Lichtanteil erzeugte Fotostrom die gleiche Größe wie der durch den langwelligen Lichtanteil hervorgerufene hat. Das ist daran zu sehen, daß das Galvanometer dann stromlos wird. Die Stellung der Abblendvorrichtung vor den Fotoelementen ist hierbei ein Maß für das Verhältnis zwischen kurz- und langwelligem Lichtanteil und kennzeichnet den Farbcharakter der Beleuchtung.Photoelectric measuring devices are known which use them to determine the color character of an illumination allow them to measure the ratio between their short-wave and their long-wave light component. In these devices, two photo elements are combined with a galvanometer to form a compensation circuit. In front of the photocells there are two light filters that apply a short-wave, let a long-wave portion of the light to be measured reach the second, and also a Dimming device. In its most common version, this consists of an opaque one Disc of the same shape and size as the photo elements in front of which they moved or pivoted can be. In its extreme positions, this diaphragm cover completely covers one of the two cells and completely exposes the other to the incidence of light. In the intermediate positions, parts of both photo elements become covered. The color character of a light is measured by adjusting the aperture disc in this way that the photocurrent generated by the short-wave light component is the same size as that by the has caused long-wave light. This can be seen from the fact that the galvanometer is then de-energized will. The position of the dimming device in front of the photo elements is a measure of the ratio between short-wave and long-wave light and characterizes the color character of the lighting.

Bei diesen bekannten Geräten wird in den beiden extremen Stellungen der Blendenscheibe nur eines der Fotoelemente beleuchtet, so daß das GalvanometerIn these known devices, in the two extreme positions of the diaphragm disc, only one of the Photo elements illuminated so that the galvanometer

hierbei nicht stromlos werden kann. Es ist daher nicht möglich, den gesamten Verschiebungs- oder Schwenkbereich der Blende meßtechnisch auszunutzen. Da femer die Blende in Form und Größe jedem der beiden Fotoelemente gleicht, deckt sie in jeder ihrer Stellungen insgesamt die Hälfte der lichtelektrisch wirksamen Flächen ab. Die bei gegebener Zellengröße mögliche Meßempfindlichkeit wird infolgedessen nur etwa zur Hälfte ausgenutzt.cannot be de-energized here. It is therefore not possible to cover the entire range of displacement or swiveling to use the aperture metrologically. There is also the aperture in shape and size for each of the two Like photo elements, it covers a total of half of the photoelectrically effective in each of its positions Surfaces. The possible measurement sensitivity for a given cell size is therefore only about Half used.

ίο Dies alles wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß an Stelle einer für das Licht völlig undurchlässigen Blende eine solche verwendet wird, die teildurchlässig ist. Sie kann dabei so ausgebildet sein, daß sie, z. B. als neutrales Graufilter, alle Spektralbereiche gleichmäßig schwächt, oder so, daß sie nur bestimmte Spektralbereiche ganz oder teilweise hindurchläßt. Die Blende kann insbesondere in bezug auf ihren Durchlässigkeitsbereich einem der beiden vor den Fotozellen befindlichen Filtern entsprechen und dabei entweder die gleiche Dichte oder eine andere als dieses haben. In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Meßgerätes zur Bestimmung des Farbcharakters von Beleuchtungen schematisch dargestellt.ίο All of this is avoided according to the invention by that instead of a diaphragm that is completely impermeable to light, one is used which is partially transparent is. You can be designed so that they, for. B. as a neutral gray filter, all spectral ranges evenly weakens, or in such a way that it only allows certain spectral ranges to pass through in whole or in part. the The aperture can be one of the two in front of the photocells, in particular with regard to its permeability range correspond to the filters located and either have the same density or a different density than this. In the figures is an embodiment of the new measuring device for determining the color character of lighting is shown schematically.

Vor den beiden jeweils als Halbkreisfläche ausgebildeten Fotoelementen 1 und 2 sind zwei Filter 3 und 4 angebracht. Das Filter 3 kann beispielsweise blau gefärbt sein und somit nur einen kurzwelligen Spektralbereich auf die unter ihr befindliche Zelle 1 gelangen lassen, wohingegen das Filter 4 ein Rotfilter sein kann,In front of the two photo elements 1 and 2, each designed as a semicircular area, there are two filters 3 and 4 appropriate. The filter 3 can be colored blue, for example, and thus only a short-wave spectral range let get to the cell 1 below it, whereas the filter 4 can be a red filter,

das einen langwelligen Lichtanteil hindurchläßt, über diesen beiden Filtern oder zwischen ihnen und den Fotozellen ist die Blendenscheibe 5 angeordnet, die beispielsweise die gleichen optischen Eigenschaften wie das Filter 3 hat, also als Blaufilter wirkt. Sie kann um die Achse 6 um 180 ° geschwenkt werden und überdeckt in ihrer einen Extremstellung das Filter 3, in der anderen das Filter 4 völlig. Im ersten Fall werden beide Fotoelemente vom Licht getroffen, im zweiten dagegen wesentlich nur die Zelle 1, da das durch die Blende 5 hindurchtretende blaue Licht vom Rotfilter 4 fast völlig absorbiert wird. Gezeichnet ist eine Zwischenstellung, bei der die Fotozelle 1 auf ihrer ganzen Fläche beleuchtet wird, die Fotozelle 2 dagegen wesentlich nur in ihrem Sektor 7; innerhalb des Sektors 8 wird der langwellige Lichtanteil von der Blende 5, der kurzwellige vom Filter 4 fast völlig absorbiert.that lets through a long-wave portion of light These two filters or between them and the photocells, the diaphragm disk 5 is arranged, which for example, has the same optical properties as the filter 3, ie acts as a blue filter. she can be pivoted about the axis 6 by 180 ° and covered in one extreme position the filter 3, in the other the filter 4 completely. In the first case, both will Photo elements hit by the light, in the second, on the other hand, essentially only cell 1, as this is caused by the aperture 5 blue light passing through is almost completely absorbed by the red filter 4. An intermediate position is drawn, in which the photocell 1 is illuminated over its entire area, the photocell 2, however, substantially only in their sector 7; within the sector 8, the long-wave portion of light from the aperture 5, the short-wave almost completely absorbed by the filter 4.

Abb. 3 zeigt schematisch ein Schaltbeispiel des Meßgerätes. Die Fotoelemente 1 und 2 bilden mit dem Galvanometer 11 eine Kompensationsschaltung, wobei der Widerstand 12 zum Angleich des Stromkreises der einen Zelle an den der anderen dienen kann. Gegebenenfalls werden auch noch weitere Widerstände in die Schaltung eingefügt, parallel zu einer oder zu beiden Zellen, in Reihe mit ihnen oder als Kombination dieser Möglichkeiten. Fig. 3 shows schematically a circuit example of the measuring device. The photo elements 1 and 2 form with the galvanometer 11 a compensation circuit, the resistor 12 for equalizing the circuit of the one Cell to which the other can serve. If necessary, additional resistors are also included in the circuit inserted, parallel to one or both cells, in series with them or as a combination of these possibilities.

Bei der Messung wird nun die Blende 5 durch Drehen um die Achse 6 so eingeschwenkt, daß das Galvanometer 11, das seinen Nullpunkt in der Mitte der Skala hat, stromlos ist. Die mit der Blende 5 verbundene Marke 9 zeigt dann auf der Skala 10 den Meßwert an, z. B. das Verhältnis eines kurzwelligen zu einem langwelligen Lichtanteil oder die Farbtemperatur der Beleuchtung. During the measurement, the diaphragm 5 is swiveled in by rotating it about the axis 6 so that the galvanometer 11, which has its zero point in the middle of the scale, is de-energized. The one connected to the aperture 5 Mark 9 then shows the measured value on the scale 10, e.g. B. the ratio of a short-wave to a long-wave Light component or the color temperature of the lighting.

Versuche haben ergeben, daß sich die beschriebene Anordnung dadurch auszeichnet, daß sie sehr angenähert intensitätsunabhängig arbeitet, d. h. daß der angezeigte Meßwert weitgehend unabhängig davon ist, ob auf das Meßgerät eine geringe oder eine große Lichtmenge fällt.Tests have shown that the arrangement described is characterized in that it is very approximate works independently of intensity, d. H. that the displayed measured value is largely independent of it, whether a small or a large amount of light falls on the measuring device.

An Stelle der abgebildeten Schaltung für Stromkompensation kann eine solche für Spannungskompensation gewählt werden. Es ist aber auch möglich, die Drehspule des Galvanometers 11 mit zwei Wicklungen zu versehen, deren jede einem der zwei Zellenstromkreise so zugeordnet ist, daß die beiden Fotoströme einander entgegengerichtete Drehmomente hervorrufen. Man erreicht hierdurch, daß die Stromkreise der Zellen 1 und 2 voneinander völlig getrennt sind.Instead of the circuit shown for current compensation, a circuit for voltage compensation to get voted. But it is also possible to have the moving coil of the galvanometer 11 with two windings to provide, each of which is assigned to one of the two cell circuits so that the two photocurrents cause opposing torques. One achieves that the circuits of cells 1 and 2 are completely separated from each other.

Marke 9 und Skala 10 der beschriebenen Anordnung können gegeneinander vertauscht werden. Letztere wird dann, gegebenenfalls durch ein übersetzendes Getriebe, mit der Blende 5 gekoppelt und dreht sich beim Schwenken der Blende an einer feststehenden Marke vorbei. Die gleiche Marke kann dabei für das Galvanometer als Nullpunkt dienen.Mark 9 and scale 10 of the described arrangement can be interchanged. Latter is then coupled to the diaphragm 5 and rotates, if necessary by a transmission gear when swiveling the diaphragm past a fixed mark. The same brand can be used for the Galvanometer serve as the zero point.

An Stelle der mit Filtern überdeckten Fotoelemente können auch Zellen verwendet werden, die schon an sich nur für bestimmte Spektralbereiche empfindlich sind. Die Erfindung erstreckt sich aber auch auf Anordnungen, bei denen nur eine der Zellen mit einem Filter versehen ist, die andere dagegen vom ungefilterten Licht getroffen wird.Instead of the photo elements covered with filters, cells that are already on can also be used are only sensitive to certain spectral ranges. The invention also extends to arrangements in which only one of the cells is provided with a filter, while the other is unfiltered Light is hit.

Claims

Patent claims:

1. Measuring device for determining the color character of an illumination, in which a diaphragm arrangement is moved over two photocells, characterized in that a screen (5) is used which is partially transparent to the incident light.

2. Measuring device for determining the color character of lighting according to claim 1, characterized in that that a diaphragm (5) is used, which weakens all spectral ranges approximately evenly.

3. Measuring device for determining the color character i ° 5 of an illumination according to claim 1, characterized in that that a diaphragm (5) is used which essentially only covers a limited spectral range or some limited spectral ranges are wholly or partially absorbed.

4. Measuring device for determining the Farbcharäkters lighting according to claim 1 and 3, characterized characterized in that a diaphragm (5) is used whose absorption constant is the same spectral The dependence has like the absorption constants "5 stan te one of the two filters (3 and 4), which are in front cells (1 and 2).

5. meter is to determine the color character of an illumination according to claim 1, 3 and 4, characterized in that a diaphragm (5) ¹ ^ o comparable turns, which also strongly absorbs the incident light as one of the two filters (3 and 4 ) in front of cells (1 and 2).

6. Measuring device for determining the color character of lighting according to claim 1, 3 and 4, characterized marked that a screen (5) ver

which has a stronger or weaker absorption than one of the two filters (3 and 4), which are in front of cells (1 and 2).

7. Measuring device for determining the color character of lighting according to claim 1 to 6 or one of these, characterized in that the photocells (1 and 2) with the galvanometer (11) and one or more resistors are assembled to form a circuit for current or voltage compensation.

8. Measuring device for determining the color character of lighting according to claim 1 to 6, characterized characterized in that the moving coil of the galvanometer (11) is provided with two windings, whose one fed by the photocurrent of one cell (1) and the other by the photocurrent of the second cell (2) will.

9. Measuring device for determining the color character of lighting according to claim 1 to 8, characterized characterized in that a mark (9) is coupled directly or via a gear to the diaphragm (5) and that this mark moves past a fixed scale (10).

10. Measuring device for determining the color character of lighting according to claim 1 to 8, characterized characterized in that a scale is coupled directly or via a gear to the diaphragm (5) and that this scale moves past a fixed mark, which is also the zero point of the Galvanometer (11) represents.

Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings

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