DE1029594B

DE1029594B - Objective measuring device for blackening u. like

Info

Publication number: DE1029594B
Application number: DEF14564A
Authority: DE
Inventors: Lothar Franke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-04-26
Filing date: 1954-04-26
Publication date: 1958-05-08

Description

Objektive Meßeinrichtung für Schwärzung II. dgl.Objective measuring device for blackening II.

Es sind objektive Meßeinrichtungen für Schwärzung, Farbdichte u. dgl. bekannt, bei denen unter Verwendung von lichtempfindlichen Zellen zwei von einer Lichtquelle ausgehende Lichtbündel in Vergleich gesetzt werden. Um eine angenähert lineare Darstellung der Schwärzung, die bekanntlich als Logarithmus definiert ist, zu erhalten, wurde bereits vorgeschlagen, die Lichtquelle (Glühlampe) zwischen zwei Blenden zu verschieben. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß bei Verwendung von lichtsammelnden oder abbildendrn Opaken der Strahlengang in unerwünschter Weise verändert wird, was zu erheblichen Meßfehlern führen kann. There are objective measuring devices for blackness, color density and. Like. Known in which using photosensitive cells two of Light bundles emanating from a light source can be compared. To be approximated linear representation of the density, which is known to be defined as the logarithm, To obtain, it has already been proposed to place the light source (incandescent lamp) between two Move apertures. However, this arrangement has the disadvantage that when used of light-collecting or imaging opaques the beam path in an undesirable way is changed, which can lead to considerable measurement errors.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile. Sie macht von zwei je eine Meßstrecke durchlaufenden, von einer punktförmigen Lichtquelle stammenden Lichtbündeln Gebrauch, die bei der Messung zueinander in Vergleich gesetzt werden, sowie von zwei in einem festen Abstand zueinander angeordneten optischen Systemen und von zwei im festen Abstand zueinander angeordneten Blenden im Raum zwischen der Lichtquelle und den Optiken und ist dadurch gekennzeichnet, daß das eine System, bestehend aus der Lichtquelle und den heiden Optiken, gegen das andere System, bestehend aus den beiden Blenden, gegeneinander in der optischen Achse verschiebbar ausgebildet ist und der Verschiebungsbetrag zur Erzielung von Lichtmengengleichheit in den beiden Lichtwegen zur B,estimmung der Schwärzung u. dgl. dient Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Vorteil gewonnen, daß eine angenähert lineare Darstellung der Schwärzung erfolgt, ohne daß der Strahlengang in unerwünschter Weise verändert wird. The invention avoids the disadvantages. She makes one of two Light bundles passing through the measuring section, originating from a point light source Uses that are compared with each other during the measurement, as well as of two optical systems arranged at a fixed distance from one another and from two diaphragms arranged at a fixed distance from one another in the space between the light source and the optics and is characterized in that the one system consisting of the light source and the two optics, against the other system consisting of the two diaphragms, is designed to be displaceable in relation to one another in the optical axis and the amount of shift to make the amount of light equal in the two Light paths for determining the blackening and the like are used by the invention Arrangement, the advantage is gained that an approximately linear representation of the Blackening takes place without the beam path being changed in an undesired manner.

Ferner besteht die Möglichkeit. im Meßbereich ein paralleles Strahlenbündel zu erzeugen, was insbesondere bei Trübungsmessungen zur Erzielung richtiger Werte von Bedeutung ist. Des weiteren lassen sich bei unveränderlichem Brennpunkt in einfachster Weise Grau- bzw. Farbkeile anbringen, wie in den weiter folgenden Beispielen ausgeführt wird.There is also the possibility. a parallel bundle of rays in the measuring range to generate, which is particularly important in turbidity measurements to achieve correct values matters. Furthermore, if the focal point remains unchanged, it is very simple Apply gray or color wedges as shown in the examples below will.

Werden nach der Erfindung die Durchmesser der Optiken in bezug auf die oeffnung der Blenden und den größten Verschiebungsbetrag so groß bemessen, daß die Lichtbündel in der Ebene der Optiken stets einen kleineren oder gleichen Durchmesser wie die Optiken aufweisen. so ist die angenähert logarithmische Beziehung für das gesamte Meßbereich gewährleistet, und die Herstellung der Skala kann unter Vermeidung einer kostspieligen Eichung rechnerisch auch für Serien von Geräten untereinander gleichbleibend erfolgen. According to the invention, the diameter of the optics with respect to dimension the opening of the diaphragms and the largest amount of displacement so large that the light bundles in the plane of the optics always have a smaller or equal diameter like the optics show. so is the approximate logarithmic relationship for that entire measuring range guaranteed, and the production of the scale can be avoided an expensive calibration mathematically also for series of devices with one another take place consistently.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung. The drawing shows exemplary embodiments of the invention.

Abb. 1 stellt ein Kolorfmeter zur Messung an Flüs- sigkeiten dar. Die Glühlampe 1 in starrer Verbindung mit den Optiken 2, 3 ist gegenüber den ortsfesten Diaphragmen 4 und 5 in der optischen Achse verschiebbar angeordnet. Nach der Erfindung werden die Optiken 2, 3 in Breunweitenabstand zur punktförmigen Lichtquelle 1 angeordnet, so daß ein angenähert paralleles Strahlenbündel entsteht, das bei Verschiebungen des Systems 1, 2, 3 seine optische Qualität kaum ändert. Die zusätzlichen Sammellinsen 6, 7 sammeln die Strahlenbündel über die das gestreute Licht ausscheidende Blende 8 auf der lidtempfindlichen Zelle 9 bzw. über den verstellbaren Graukeil 10 auf der zweiten Zelle 11. In die Parallelstrablenbündel zwischen den Optiken 3 und 6 bzw. 2 und 7 werden die Meßküvettlen 12 bzw. Filter od. dgl. eingeschaltet. Fig. 1 shows a color meter for measuring liquid sweets. The incandescent lamp 1 in rigid connection with the optics 2, 3 is opposite to the stationary Diaphragms 4 and 5 arranged displaceably in the optical axis. According to the invention the optics 2, 3 are arranged at a width distance from the point light source 1, so that an approximately parallel bundle of rays arises, which with displacements of the system 1, 2, 3 hardly changes its optical quality. The additional converging lenses 6, 7 collect the bundles of rays via the diaphragm which exudes the scattered light 8 on the eyelid-sensitive cell 9 or via the adjustable gray wedge 10 of the second cell 11. Into the bundles of parallel cables between optics 3 and 6 or 2 and 7, the measuring cells 12 or filters or the like are switched on.

Die Durchführung einer Messung geschieht wie folgt: Zunächst wird das verschiebbare System 1, 2. 3 in Rechtsanschlagstellung, wie gezeichnet, gebracht und eine Küvette 12 mit reiner Flüssigkeit eingeschaltet. Mit Hilfe des Graukeiles 10 wird auf Photostromgleichheit in den beiden Zellen 9 und 11 abgeglichen. A measurement is carried out as follows: First, the displaceable system 1, 2. 3 in the right stop position, as shown, brought and a cuvette 12 with pure liquid switched on. With the help of the gray wedge 10 is adjusted for photocurrent equality in the two cells 9 and 11.

(Die Ablesung erfolgt an einem nicht gezeichneten Instrument.) Daraufhin wird die Küvette 12. mit der Meßflüssigkeit gefüllt, eingeschaltet. Nunmehr wi rd das verschiebbare System 1, 2, 3 nach links verschobein, bis wiederum Photostromgleichheit besteht. Der Betrag der Verschiebung wird an der durchsichtigen Skala 13 abgelesen, auf der sich der Schatten des mit dem verschiebbaren System 1, 2. 3 fest verbundenen Schattenzeigers 14 parallaxefrei abbildet.(The reading is made on an instrument not shown.) Thereupon If the cuvette 12 is filled with the measuring liquid, it is switched on. Now approx the displaceable system 1, 2, 3 shifted to the left until the photocurrent is again equal consists. The amount of the shift is read off the transparent scale 13, on which the shadow of the sliding system 1, 2. 3 is firmly connected Shadow pointer 14 images parallax-free.

Abb. 2 stellt einen Schwärzunrgsmesser für Photonegative dar. In diesem Beispiel ist das System. hestehend aus der Glühlampe 1 und den beiden Optiken 2 und 3, ortsfest angeordnet und das System, bestehend aus den beiden Blenden 4 und 5, verschiebbar ausgebildet. Fig. 2 shows a density meter for photo negatives. In this example is the system. consisting of the bulb 1 and the two optics 2 and 3, arranged in a stationary manner, and the system consisting of the two diaphragms 4 and 5, designed to be displaceable.

Der Strahlengang bleibt hierbei praktisch unveränderlich. Die Abbildung zeigt ferner ein Beispiel für die Schaltung der beiden lichtelektrischen Zellen 9 und 11.The beam path remains practically unchangeable here. The illustration also shows an example of the Circuit of the two photoelectric Cells 9 and 11.

Diese liegen, von den Batterien 15 und 16 gespeist, in Reihe am Gitter der Verstärkerröhre 17, in deren Anodenkreis das Meßinstrument 18 eingeschaltet ist.These are fed by the batteries 15 and 16, in series on the grid of the amplifier tube 17, in the anode circuit of which the measuring instrument 18 is switched on is.

Ein fester Ausschlag des Meßinstrumentes 18, beispielsweise 1 mA, dient als Nullpunkt für die Gleichheit der Photoströme.A fixed deflection of the measuring instrument 18, for example 1 mA, serves as the zero point for the equality of the photocurrents.

Die Durchführung einer Messung geschieht wie folgt: Das verschiebbare System 4, 5 wird in die gezeichnete Anfangslage gebracht und das zu messende Negativ mit der bildwichtig hellsten Stelle auf der Glasscheibe 19 in den Lichtmeßpunkt 20 geschoben. A measurement is carried out as follows: The movable one System 4, 5 is brought into the drawn starting position and the negative to be measured with the brightest point on the glass pane 19, which is important for the image, in the light measuring point 20 pushed.

Durch Verstellung des Graukeiles wird nunmehr das Instrument 18 in die Nullstellung gebracht. Nunmehr wird die bildwichtig dunkelste Stelle des Negativs in den Lichtmeßpunkt 20 geschoben und jetzt das Blendensystem 4, 5 so verlagert, bis das Instrument 18 erneut den Nullwert zeigt. Auf der Skala 13 gibt nun der Schattenzeiger 14 den Schwärzungswert an, der für die weitere Behandlung des Negativs von Bedeu tung ist. Die Verschiebung des Systems 4, 5 kann mit einer Zahnradschraube 21 über die Zahnstange 22 erfolgen.By adjusting the gray wedge, the instrument 18 is now in brought the zero position. The darkest part of the negative, which is important for the image, now becomes pushed into the light measuring point 20 and now the diaphragm system 4, 5 shifted so, until the instrument 18 shows the zero value again. The shadow pointer is now on the scale 13 14 indicates the blackening value, which is important for the further treatment of the negative tion is. The displacement of the system 4, 5 can be done with a gear screw 21 the rack 22 take place.

Abb. 3 stellt eine Meßeinrichtung unter Verwendung nur einer lichtelektrischen Zelle 32 dar. Von der Lichtquelle 1 ausgehend, werden die Strahlenbftndel über die Spiegel 23 parallel geführt. Die Lichtquelle 1 in Verbindung mit den Optiken 2, 3 ist wiederum ortsfest. Die verschiebbaren Blenden 2, 3 werden durch das über die Rolle 24 geführte Band 25 in bezug auf den Strahlengang abstandsgleich gehalten. Die hinter der Meßküvette 12 und dem Graukeil 10 angeordneten Linsen bilden die Lichtquelle 1 in der Fläche einer durch den Motor 28 angetriebenen Lochblenidenscheibe 29 ab, welche abwechselnd die beiden Lichtbündel über die Prismen 30 und die Linsen 31 auf die Zelle 32 lenkt. Der Zellenstrom fließt über den Verstärker 33 durch das auf Wechselstrom ansprechende Instrument 34. Bei Lichtstromgleichbeit zeigt das Instrument 34 den geringsten Ausschlag, d. h. den Nullwert, für die Messung an. Im übrigen wird bei diesem Beispiel zum Zwecke der Messung analog verfahren wie bei den erstgenannten Reispielen. Fig. 3 shows a measuring device using only a photoelectric one Cell 32 represents. Starting from the light source 1, the bundles of rays are via the Mirror 23 guided in parallel. The light source 1 in connection with the optics 2, 3 is again stationary. The sliding panels 2, 3 are through the Roller 24 guided tape 25 kept equidistant with respect to the beam path. The lenses arranged behind the measuring cuvette 12 and the gray wedge 10 form the Light source 1 in the surface of a perforated disk driven by motor 28 29 from which alternately the two light bundles via the prisms 30 and the lenses 31 directs to cell 32. The cell current flows through the amplifier 33 through the instrument responsive to alternating current 34. This shows when the luminous flux is equal Instrument 34 has the slightest deflection, i.e. H. the zero value for the measurement. Otherwise, in this example, for the purpose of measurement, the procedure is analogous to in the first-mentioned games.

PATENTANSPB0CHE 1. Objektive Meßeinrichtung für Schwärzungsmessung, Kolorimletrie u. dgl. unter Verwendung von lichtempfindlichen Zellen und zwei je eine Meßstrecke durchlaufenden, von einer punktförmi- gen Lichtquelle stammenden Lichtbündeln, die bei der Messung zueinander in Vergleich gesetzt werden, sowie mit zwei in einem festen Abstand zueinander angeordneten optischen Systemen und zwei in festem Abstand zueinander angeordneten Blenden im Raum zwischen der Lichtquelle und den Optiken, dadurch gekennzeichnet, daß das eine System, bestehend aus der Lichtquelle (1) und den beiden Optilçen (2, 3), gegen das andere System, bestehend aus den beiden Blenden (4, 5), gegeneinander in der optischen Achse verschiebbar ausgebildet ist und der Verschiebnngsbetrag zur Erzielung von Lichtmengengleichheit in den beiden Lichtwege zur Bestimmung der Schwärzung u. dgl. dient. PATENT APPLICATION 1. Objective measuring device for density measurement, Colorimetry and the like using photosensitive cells and two each running through a measuring section, from a point-shaped gen light source Light bundles that are compared to one another during the measurement, as well as with two optical systems arranged at a fixed distance from one another and two diaphragms arranged at a fixed distance from one another in the space between the light source and the optics, characterized in that the one system consisting of the Light source (1) and the two Optilçen (2, 3), against the other system, consisting from the two diaphragms (4, 5), mutually displaceable in the optical axis is formed and the displacement amount to achieve the same amount of light in the two light paths to determine the blackening and the like.

Claims

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the Diameter of the optics (2, 3) in relation to the opening of the diaphragms (4. 5) and the amount of displacement of the two systems are so large that they are equal or larger than the diameter of the light bundles falling on them.

3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the two diaphragms (4, 5) are stationary and the light source (1) in rigid connection with the two optics (2, 3) is arranged displaceably in the optical axis.

4. measuring device according to claim 3, characterized in that the Optics (2, 3) in a manner known per se in width distance to a possible point light source (1) are arranged so that behind the optics (2, 3) form approximately parallel bundles of rays.

5. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that that the light source (1) with the optics (2, 3) is arranged stationary and the two Apertures (4, 5) form a system which is fixed against spacing and which runs in the direction of the beam path is movable.

6. Measuring arrangement according to claim 1 using a gray wedge, characterized in that the light source (1) by optical means (2, 7) in the level of the gray wedge (7) is mapped.

Considered publications: German Patent Specifications No. 747 498, 812 927; French patent specification No. 802 768.