SU1315827A1 - Растровый фотометр - Google Patents

Abstract

Растровый фотометр относитс  к области измерени  пространственного распределени  излучени  световых приборов с узкими пучками при малых рассто ни х фотометрировани . Цель изобретени  - повьшение быстродействи  растрового фотометра с многонаправленной индикатрисой чувствительности и упрощение технологии изготовлени  фотометра, содержащего набор пластин с отверсти ми. Это достигаетс  введением между входной и выходной пластинами растра дополнительных пластин, кажда  из которых установлена на заданном рассто нии 1(, пропускает пучки лучей, распростран ющиес  по нескольким (или по одному) заданным направлени м , и перекрывает пучки лу- чей, распростран ющиес  по направлени м , отличающимс  от заданных. Тех- нолог ичность растра улучшена за счет повышенных допусков на место установки дополнительных пластин. Рассто ние 1(( определ етс  по приведенной в изобретении формуле. 3 ил. С SS /)

Description

1

Изобретение относитс  к технике измерени  характеристик излучени  осветительных и облучательных приборов , а именно к устройствам, предназначенным дл  измерени  пространст- венного распределени  излучени  светвых приборов, а также щругих источников излучени  при малых рассто ни х фотометрировани .

Целью изобретени   вл етс  повышние быстродействи  путем одновременного измерени  силы света и  ркости по разным направлени м и упрощение технологии изготовлени  фотометра.

На фиг.1 показан растр, общий вид;,на фиг.2 - то же, сечение; на фиг.З - схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит световой прибор 1, растр 2, линзу 3, фотоприемники 4 и устройство 5 дл  обработки и регистрации фотосигналов. На фиг.2 обозначены: d - диаметр отверстий; h - шаг, с которым расположен отверсти  по выбранному произвольному сечению пластины; п - номера отверстий , регул рно расположенных на выходной пластине, отсчитываемые от исходного отверсти  до наиболее удаленного ;L -рассто ние между входной и выходной пластинами.

Излучение, падающее со стороны входной пластины с любых направлени пространства и вошедшее через произвольно выбранное исходное отверстие проходит при отсутствии дополнительных пластин через п отверстий в выходной пластине по различньм направлени м . По другим направлени м излучение не проходит, так как оно экранировано непрозрачными участками выходной пластины. Угловые апертуры п прошедпшх пучков лучей определ ютс 

45

диаметром d отверстий в пластинах и

Из анализа р дов чисел, найденных дл  всех возможных значений п и представл ющих собой оптимальные рассто ни ,на которых могут устанавливатьс ., дополнительные пластины, следуеТдЧто одни и те же дополнительные пластины могут полностью перекрывать пучки лучей, распростран ющиес  по различным направлени м. Так, дл  всех направлений от исходного отверсти  на входной пластине к отверсти м с любыми нечетными номерами на выходние прошедших пучков определ етс  шагом h и номерами отверстий.

На своем пути пучки лучей пересекают область, соответствующие затененным участкам, причем количество пересечений равно номеру отверсти , в направлении к которому распростран етс  пучок. Чтобы перекрыть первое направление, необходимо между входной и выходной пластинами установить дополнительную пластину таким обра50

55

зом, чтобы 1ГУЧОК лучей при прохождении через затененнъй участок ветре0

5

0

5

0

35

40

тил на своем пути непрозрачный участок дополнительной пластины. Дополнительную пластину устанавливают в любое положение между точками пт , однако оптимальным  вл етс  положение , соответствующее середине рассто ни  mm ,так как при этом отклонени  от заданного положени , обусловленные технологией изготовлени  растра, не вли ют на конечный результат, и луч надежно перекрываетс .

Направление второго пучка перекрываетс , если дополнительную пластину установить в любое положение в пределах рассто ни  рр или kk . При этом оптимальными  вл ютс  два положени , также соответствующие серединам указанных расто ний.Такие же выводы будут справедлив дл  каждого последующего пучка лучей, при этом количество возможных оптимальных положений равно номеру отверсти , в направлении которого распростран етс  рассматриваемый пучок лучей.

Возможные оптимальные положени  дополнительных пластин характеризуютс  рассто ни ми 1| , определ емыми в общем виде по приведенной формуле. ; Таким образом, дл  того, чтобы перекрыть пучок лучей, распростран ющийс  по заданному направлению, например 0-6, дополнительную пластину следует установить на любом из рассто - . НИИ 1 1/12 L, 1/4 L, 5/12 L, 7/12 L, 3/4 L и 11/12 L. Ширина зоны U , определ ющей технологический допуск, в пределах которого в принципе можно устанавливать дополнительную пластину, определ етс  по формуле

d . L

45

50

55

ной пластине пучки лучей перекрываютс  одной дополнительной пластиной.

31

установленной на рассто нии 1/2 L; дл  всех направлений к отверсти м с четными номерами, представл ющими собой арифметическую прогрессию с первым членом 2 и разностью 4, пучки лучей перекрываютс  одной дополнительной пластиной, расположенной на любом из расто ний 1/4 L или 3/4 L; дл  всех направлений к отверсти м с четными номерами, представл ющими арифметическую прогрессию с первым членом 4 и разностью 8 пучки лучей перекрываютс  одной дополнительной пластиной, расположенной на любом из рассто ний 1/8 L, 3/8 L 5/8 L и 7/8 L, с другими четными номерами пучки лучей также перекрываютс  одной дополнительной пластиной дл  всех направлений одного р да , устанавливаемой на одном из рассто ний 1, , при значении п, равном первому числу Каждого р да.

Найденные рассто ни  не завис т от диаметра отверстий и шага, с которым они расположены по пластине, поэтому одни и те же дополнительные пластины надежно экранируют пучки лучей, распростран ющиес  от исходного отверсти  на входной пластине к отверсти м с одинаковыми номерами на выходной пластине по любому из се чений растра, дл  которых суш:естЁУет регул рное расположение отверстий с любым шагом h. Описанное рассмотрение хода лучей  вл етс  общим, поскольку за исходные могут быть .прин ты любые два коаксиально расположенные отверсти  на входной и выходной пластинах, и полным,, поскольку совокупность чисел, представленных в указанных р дах арифметических прогрессий , охватывает все возможные номера отверстий от одного до п если за ,. прин ть наибольшее из возможных чисел, соответствующее наибольшему номеру отверсти , дл  любого сечени  конкретного растра.

Дл  растрового фотометра, имеющего чувствительность как в направлении оптической оси, так и в направлени х , отличающихс  от оси на заданные углы +с, +2oi, ±3(у,и т.д. до максимальных углов +«/, необходимо так выбрать параметры пластин (диаметр отверстий и шаг) и рассто ние между входной и выходной пластинами, чтобы заданные направлени  соответствовали направлени м, определ емым

74

одним или несколькими из указанных р дов чисел (первые члены этих р дов представл ют собой геометриче- скую прогрессию с первым членом 1 и знаменателем 2, а сами р ды - арифметические прогрессии с разностью, равной удвоенному числу их первых членов), и не устанавливать дополнительные пластины, перекрывающие

эти заданные направлени . Все остальные дополнительные пластины должны быть установлены.

Если требуетс  иметь чувствительности фотометра только в направлеНИИ оптической оси, то при конструировании растра необходимо одновременно предусмотреть установку всех дополнительных пластин, рассчитанных дл  экранировани  пучков лучей,

распростран ющихс  по всем возможным направлени м, определ емым как размерами входного окна, так и структурой фотометрируемого излучени .

Фотометры с предлагаемыми растрами улучшенную технолог гчность за счет расширенных допусков на оптимальные места размещени  дополнительных пластин, а возможность уста- навливать дополнительные пластины, выполн ющие одни и те же функции, в различных местах растра обеспечивает более широкий выбор конструктивных решений растра. Кроме того, создание фотометров с многомаксимумны- ми индикатрисами чувствительности позвол ет отказатьс  от углового сканировани  фотоприемного устройства фотометра относительно фотометрируемого пучка излучени  при измерени х индикатрис силы света ( ркости ) , благодар  чему существенно упрощаетс  конструкци  гониометрической

части фотометра и ускор етс  процесс измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Растровый фотометр дл  измерени  светораспределени , содержащий оптический растр в виде набора плоских пластин, устройство дл  перераспределени  оптического излучени , фотоприемное устройство и блок регистрации , при этом между входной и выходной пластинами с отверсти ми расположены дополнительные пластины с отверсти ми , а наибольший линейный размер отверстий меньше непрозрачных промежутков между ними, отличающийс  тем, что, с целью-повьше- ни  быстродействи  путем одновременного измерени  силы света и  ркости по разным направлени м и упрощени  технологии изготовлени  фотометра, дополнительные пластины установлены |на рассто ни х, определ емых по формуле

   Ч

   2k - 2п

   где

   п - номер отверсти ; k - р д чисел от 1 до п;

   L - рассто ние от выходной до

   входной пластин,

   при этом фотоприемное устройство выполнено в виде набора фотоприемников, установленных по каждому заданному направлению

   Допо/1ните/п на  ппастина

   ejfoffHae п астина Риг. f

   Вылодна  пдастина

   Фиг. 2.

   Оыкодно  мостами

   Фие.З

   ,

   Составитель Н.Стукова Редактор О.Юрковецка  Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

   2346/43

   Тираж 776Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4