SU789686A1

SU789686A1 - Density meter

Info

Publication number: SU789686A1
Application number: SU792719478A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Симоненко; Николай Павлович Киселев; Георгий Иванович Заводчиков; Михаил Афанасьевич Иванов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1979-01-22
Filing date: 1979-01-22
Publication date: 1980-12-23

Description

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а более конкретно , к устройствам фотометрирова ни поглощающих сред и может быть использовано дл калибровки нерассе вающих и диффузных ослабителей свет примен емых при сенситометрических испытани х фотографических материалов . Известно устройство дл сравнени интенсивности двух свбтовьдх потоков содержащее осветитель, проекционную оптическую систему, ослабитель светового потока и регистрирующую сист му l| .. Однако оптические клинь , примен емые в качестве ослабителей, позвол ют, измен ть световой поток в раз, но имеют такие недостатки, как значительные размеры (пор дка 200-300 мм) и спектральную селектив ность, внос щую погрешности в измерени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство, содержащее осветитель, измерительный канал и канал сравнени , включающий поворотный И выходной пол ризаторы и проекционную оптическую систему 2 . Недостатком данного устройства вл етс то, что пол ризационный ослабитель и визуальное сравнение потоков не позвол ют проводить измерени оптической плотности выше 3,04 ,0 по одному диапазону и не позвол ет измер ть плотности образцов,имеющих даже незначительную цветность, ошибка измерени из-за достаточно низкой контрастной чувствительности глаза составл ет 0,01-0,02 единицы плотности по всему диапазону. На точность измерени оптической плотности большое вли ние оказывает депол ризованный рассе нный свет. Цель изобретени - повышение точности измерени путем уменьшени вли ни рассе нного депол ризованйого света. Указанна цель достигаетс тем, что пол ризационный денситометр, содержащий осветитель, измерительный канал и канал сравнени , включающий входной, поворотный и выходной пол ризаторы и проекционную оптическую систему, снабжен блоком формировани сигнала, катушкой соленоида, в которой размещены оптические элементы , выполненные из магнитооптическото стекла, блоком считывани ,источНИКОМ опорного сигнала, блоком синхронного детектора, блоком сведени сигналов с серводвигателем и с фотоприемником блоком регистрации,причем катушка соленоида подключена к источнику опорного сигнала .синхронного детектора блока регистрации,вход синхронного детектора подключен через усилитель к фотоприемннку, а выход к серводвигателю, вал которого св зан с поворотным пол ризатором,а пол ризатор в измерительном канале установлен так-, что плоскость пол ризации составл ет 45 с плоскостью пол ризации пол ризатора в измерительном канале.The invention relates to optical instrument making, and more specifically to photometric absorbing devices and can be used to calibrate non-dissipating and diffuse light attenuators used in sensitometric testing of photographic materials. It is known a device for comparing the intensity of two light streams containing an illuminator, a projection optical system, a light attenuator and a recording system l | However, the optical wedges used as attenuators allow the luminous flux to be changed by a factor of one, but have such disadvantages as considerable dimensions (on the order of 200-300 mm) and spectral selectivity contributing to measurement errors. The closest in technical essence to the present invention is a device comprising an illuminator, a measuring channel and a comparison channel, including a rotatable AND output polarizers and a projection optical system 2. The disadvantage of this device is that the polarization attenuator and visual comparison of fluxes do not allow measurements of optical density above 3.04,0 for one range and does not allow to measure the densities of samples that have even a slight chromaticity, measurement error due to A sufficiently low contrast sensitivity of the eye is 0.01-0.02 density units over the entire range. The accuracy of measuring the optical density is greatly influenced by the depolarized scattered light. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the effect of scattered depolarized light. This goal is achieved by the fact that a polarization densitometer containing an illuminator, a measuring channel and a comparison channel, including input, rotary and output polarizers and a projection optical system, is equipped with a signal conditioning unit, a solenoid coil in which optical elements made of magneto-optical glass are placed , a readout unit, a reference source, a synchronous detector unit, a servo-motor signal converting unit, and a registration unit with a photo-receiver, the coil with a synchronous detector of the registration unit, the input of the synchronous detector is connected through an amplifier to the photoreceiver, and the output to the servomotor, whose shaft is connected to the rotary polarizer, and the polarizer in the measuring channel is set so that the polarization plane is 45 with a polarization plane of polarizer in the measuring channel.

На чертеже представлена схема денситометра .The drawing shows the scheme of the densitometer.

Денситометр состоит из источника 1 света и конденсатора 2. В измерительном канале последовательно расположены измер емый образец 3, пол ризационна призма 4 и пр моугольна призма 5. Канал сравнени содержит неподвижную пол ризационную призму 6 поворотную призму 7 с жестко св занным с ней кодовым диском 8, коллективную линзу 9 и светоделительную призму 10, пропускак цую световой поток канала сравнени без виньетировани , и виньетирующую измерительный пучок на 50%, в этом случае величины обоих потоков равны. Чтобы избежать депол ризации света при отражении , призма установлена так, что ее отражак да грань параллельна направлению колебаний электрического вектора световой волны отражакщегос пучка света. A densitometer consists of a source 1 of light and a capacitor 2. A measuring sample 3, a polarization prism 4 and a rectangular prism 5 are sequentially arranged in the measuring channel. The comparison channel contains a stationary polarization prism 6 a turning prism 7 with a code disk 8 that is rigidly connected to it the collective lens 9 and the beam-splitting prism 10, passing the luminous flux of the comparison channel without vignetting, and the vignetting measuring beam by 50%, in this case the magnitudes of both streams are equal. In order to avoid the depolarization of light upon reflection, the prism is installed so that its reflecting face is parallel to the direction of oscillations of the electric vector of the light wave of the reflecting light beam.

Денситометр содержит проекционную систему 11 и 12, собираквдую свет. .The densitometer contains a projection system 11 and 12, collecting light. .

Проекционна система включает также соленоид 13, призму-анализатор 14 и фотоприемник 15. Схема регистрации содержит узкополосный усилитель 16, .генератор 17, блок 18 пол рности сигнала , серводвигатель 19 и систему 20 считывани . The projection system also includes a solenoid 13, an analyzer prism 14, and a photodetector 15. The recording circuit contains a narrowband amplifier 16, a generator 17, a signal polarity unit 18, a servo motor 19, and a read system 20.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Модулированный световой поток проходит через пол ризационную призмуанализатор 14 и воспринимаетс фотоприемником ФЭУ 15. Относительна ориентаци плоскостей пол ризации призм 4, 6, 7 и 14 позвол ет получить модул цию световых потоков обоих каналов с разностью фаз . Фаза результирующего светового сигнала на катоде ФЭУ совпадает с фазой светового сигнала, поступающего с больаюй амплитудой. Узкополосный усилитель 16 выдел ет первую гармонику фототока, котора затем поступает на синхронный детектор 18 и серводвигатель 19. Опорный сигнал на синхронный детектор подаетс с генератора 17. В зависимости от фазы суммарного сигнала ФЭУ вырабатываетс в блокеThe modulated light flux passes through a polarization prism analyzer 14 and is perceived by a PMT 15 photoreceiver. The relative orientation of the polarization planes of prisms 4, 6, 7 and 14 allows for modulation of the light fluxes of both channels with a phase difference. The phase of the resulting light signal at the cathode of the PMT coincides with the phase of the light signal arriving with a large amplitude. Narrowband amplifier 16 selects the first harmonic of the photocurrent, which is then fed to the synchronous detector 18 and servomotor 19. The reference signal to the synchronous detector is fed from generator 17. Depending on the phase of the total signal, the PMT is generated in a block

18 сигнал той или иной пол рности. От пол рности этого сигнала зависит направление вращени пол ризационной призмы 7, которое происходит до тех пор, покаперва гармоника фототока не станет равной нулю, что свидетельствует о равенстве потоков обоих каналов. Величина оптической плотности измер емого образца функционально св зана с углом поворота о -пол ризационной призмы 7 зависимостью18 signal of one or another polarity. The polarity of the polarization prism 7 depends on the polarity of this signal, which occurs until the first harmonic of the photocurrent becomes zero, which indicates that the fluxes of both channels are equal. The optical density of the sample to be measured is functionally related to the angle of rotation of the o-polarization prism 7 by the dependence

D -Eg-l-SBgcosoO- tgsinot.D -Eg-l-SBgcosoO- tgsinot.

Значение измер емой оптической плотности считываетс с кодового диска В системой 20 считывани .The measured absorbance value is read from the code disk B by the read system 20.

Введение за поворотным пол ризатором светоделительной призмы позвол ет совместить оптические оси двух пол ризованных световых пучков,что приводит к уменьшению габаритов проекционной системы и катушки соленоида при одновременном уменьшении ее энергопотреблени в 1,5-2,0 раза.Введение пол ризатора в измерительный канал и элемента из магнитооптического стекла в проекционную оптическую систему, установленную внутри катушки соленоида, обеспечение фотоэлектрической регистрации по одному совмещенному каналу устран ет вли ние депол ризованного рассе нного света, путем регистрации только пол ризованной компоненты светового потока- и позвол ет повысить чувствительность денситометра более чем на два пор дка по сравнению с визуальным денситометром. Денситометр измер ет оптические плотности от О до 6,0 с точностью ДО 0,001-0,01 в зависимости от величины плотности D.The introduction of a beam-splitting prism behind the rotary polarizer allows the optical axes of two polarized light beams to be combined, which leads to a reduction in the dimensions of the projection system and the solenoid coil while reducing its energy consumption by 1.5-2.0 times. Entering the polarizer into the measuring channel and an element of a magneto-optical glass in a projection optical system installed inside the coil of the solenoid, ensuring photoelectric registration over one combined channel eliminates the effect of the depoles polarized scattered light, by detecting only polarized components of the light-Flow and allows to increase the sensitivity of the densitometer more than two orders of magnitude as compared with a visual densitometer. Densitometer measures optical density from 0 to 6.0 with an accuracy of up to 0.001-0.01, depending on the density value D.

Claims

1. The patent of France 2033054, cl. G P1 N 2/00, published. 1970.

2. Ryt N.E. and Lazarev The.P. Microphotometer for measuring high optical densities, OMP, 1957, W b, c. 11 (prototype)