DE722877C - Photometric device for measuring or checking the reflection capacity - Google Patents

Photometric device for measuring or checking the reflection capacity

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DE722877C
DE722877C DEW105788D DEW0105788D DE722877C DE 722877 C DE722877 C DE 722877C DE W105788 D DEW105788 D DE W105788D DE W0105788 D DEW0105788 D DE W0105788D DE 722877 C DE722877 C DE 722877C
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photometric device
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Dr Franz Weidert
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FRANZ WEIDERT DR
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity

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Description

Photometrisches Gerät zur Messung oder Prüfung des Rückstrahlvermögens Bei der Messung oder Prüfung des Rückstrahivermögens lichtzerstreuender Körper, die sich nicht wie ideale Lambertsche Strahler verhalten, also eine mehr oder minder stark gerichtete Rückstrahlung besitzen, ist es notwendig, sowohl die Anstrahlung als auch die Messung der Rückstrahlung unter festgelegten Bedingungen erfolgen zu lassen.Photometric device for measuring or testing the reflectivity When measuring or testing the retrospective ability of light-scattering bodies, which do not behave like ideal Lambertian radiators, i.e. one more or less have highly directional reflection, it is necessary to have both the illumination as well as the measurement of the reflection under specified conditions permit.

Insbesondere bei stark gerichtet rückstrahlenden Lichtbildschirmen, Rückstrahlern (Katzenaugen), glänzenden Anstrichen u. dgl. dürfen die Öffnungswinkel weder der ausstrahlenden noch der zur Messung gelangenden zurückgestrahlten Lichtbündel ein gewisses Maß überschreiten.Especially in the case of highly directional reflective light screens, Reflectors (cat's eyes), shiny paintwork and the like are allowed to be used in the opening angle neither the emitted nor the reflected light bundle reaching the measurement exceed a certain level.

Es ist bereits ein photometrisches Gerät bekannt, bei dem die Messung in der Richtung der -Ausstrahlung oder in einer nicht sehr davon abweichenden Richtung erfolgt und bei dem die Strahlen sowohl der anstrahlenden wie der zur Messung gelangenden Lichtröhre gegeneinander nur sehr kleine Winkel einschließen (s. Handbuch der Lichttechnik von Sewig, 2. Teil, I938, S. 954). Bei diesem Gerät werden die-zu prüfenden Rückstrahler mit einer starken Lichtquelle geringer Ausdehnung aus einer mehrere Meter betragenden Entfernung angestrahlt, und das Photometer wird in annähernd der gleichen Entfernung aufgestellt. Der Hauptnachteil dieser bekannten Anordnung ist in dem außerordentlich großen Platzbedarf zu erblicken. There is already a photometric device known in which the measurement in the direction of the emanation or in a direction not very different from it takes place and in which the rays of both the irradiating as well as the coming to the measurement Light tubes enclose only very small angles in relation to one another (see manual of lighting technology von Sewig, Part 2, 1938, p. 954). In this device, the -to-be-tested retro-reflectors with a strong light source of small extent from a distance of several meters Distance, and the photometer is at approximately the same distance set up. The main drawback of this known arrangement is extraordinary to see large space requirements.

Die Erfindung bezieht sich auf ein photometrisches Gerät, mit dem rückstrahlende Körper mit sehr großer Genauigkeit photometriert werden können und bei dem die Nachteile der bekannten Anordnung vermieden sind. The invention relates to a photometric device with which retroreflective bodies can be photometry with very high accuracy and in which the disadvantages of the known arrangement are avoided.

Erfindungsgemäß werden bei einem photometrischen Gerät, bei dem nach dem obenenvähnten Autokollimationsverfahren gearbeitet wird, zwischen den rückstrahlenden Körper und den Empfänger sowie zwischen den rückstrahlenden Körper und die ihn anstrahlende Lichtquelle ein oder mehrere optische Systeme eingeschaltet, welche die genannten Teile virtuell in eine größere gegenseitige Entfernung projizieren, als ihre wirkliche Entfernung voneinander beträgt. According to the invention in a photometric device in which after the above-mentioned autocollimation process is used between the retro-reflective Body and the receiver as well as between the reflecting body and the radiating body Light source switched on one or more optical systems, which the said Project parts virtually at a greater mutual distance than yours real Distance from each other.

Weitere Verbesserungen und Ausgestaltungen bilden den Inhalt der Ansprüche 2 bis S.Further improvements and refinements form the content of the claims 2 to p.

Die einfachste Anordnung des neuen photometrischen Geräts ergibt sich, wenn man nach Abb. 1 vor den zu messenden rückstrahlenden Körper 1, z. B. einen Rückstrahler (Tretstrahler), eine Linse 2 bringt. welche die Lichtquelle 3 in der erforderlichen großen Entfernung von einigen Metern bei 4 virtuell abbildet. Damit dieses Bild ebenso groß ist wie die sonst bei 4 unmittelbar aufzustellende Lichtquelle, wird die Lichtquelle j entsprechend kleiner gewählt, oder man stellt bei 3 eine kleine Blende auf, auf der die Lichtquelle abgebildet und durch die sie auf die der gewünschten Bildgröße bei 4 entsprechende Größe abgeblendet wird. Der Rückstrahler I wird demnach von der gleichen Lichtröhre getroffen wie sonst bei Anleuchtung aus großer Entfernung mit einer Lichtquelle vom Durchmesser des Blendenbildes 4, nur daß jetzt der größere Teil der Lichtröhre virtuell ist. Das gleiche gilt nun fiir die Ausstrahlung (Rück strahlung). Damit in Autokollimation. gemessen werden kann, ist in den Strahlengang in an sich bekannter Weise ein halbdurclilässiger Spiegel 5 eingeschaltet, der den Rückstrahler I und die Linse 2 bei I' und 2' virtuell abbildet. Die vom Rückstrahler , also auch von seinem virtuellen Bild I' ausgehende Lichtröhre wird dadurch begrenzt, daß der als Blende dargestellte Empfänger bei 6 in solcher Entfernung von der Linse 2 bzw. ihrem Bild 2' angebracht wird und eine so geringe Größe erhält, daß er in der sonst angewandten großen Meßentfernung bei 7 virtuell abgebildet wird, und zwar in der gleichen Größe, die man sonst einem bei 7 aufzustellenden Empfänger mit Rücksicht auf die gewünschte Reinheit der Messung geben würde. The simplest arrangement of the new photometric device results if you look according to Fig. 1 in front of the retroreflective body to be measured 1, z. B. a reflector (step reflector), a lens 2 brings. which the light source 3 virtual images at the required great distance of a few meters at 4. So that this picture is just as big as the one that has to be set up directly at 4 Light source, the light source j is selected correspondingly smaller, or one sets at 3 a small aperture on which the light source is shown and through which it to the size corresponding to the desired image size at 4 is dimmed. Of the Reflector I is therefore hit by the same light tube as usual Illumination from a great distance with a light source the diameter of the aperture image 4, except that the greater part of the light pipe is now virtual. The same goes for now for the emanation (reflection). So in autocollimation. be measured can, is a semi-permanent in the beam path in a manner known per se Mirror 5 switched on, the reflector I and the lens 2 at I 'and 2' virtually maps. The one emanating from the reflector, i.e. also from its virtual image I ' Light tube is limited by the fact that the receiver shown as a diaphragm at 6 is attached at such a distance from the lens 2 or its image 2 'and a so small that it is at the large measuring distance otherwise used 7 is mapped virtually, in the same size as you would otherwise with 7 receivers to be set up with regard to the desired purity of the measurement would give.

Bei objektiven Empfängern, wie Photo zellen, und nicht allzu hohen Ansprüchen an die Sauberkeit des Strahlenganges genügt es, bei 6 eine entsprechend kleine Blende anzubringen und den Empfänger unmittelbar dahinter zu stellen. Bei visuellen Photometern dagegen muß bei 6 das Scheideprisma stehen, das aber bei dieser einfachen Anordnung wegen der verhältnismäßig geringen Brennweite der Linse 2 außerordentlich klein gemacht werden muß. Ferner ist es bei Photometern, die in Durchsicht arbeiten, erforderlich, daß die von den einzelnen Punkten des zu messenden Körpers I ausgehenden Strahlenbündel das Scheideprisma telezentrisch durchsetzen, damit bei jeder Einstellung des Okularrohres das durch die Okularlinse entworfene Bild des Körpers I unverändert in der Blendenöffnung des Okulardeckels liegenbleibt. Aus diesem Grunde muß im Falle der Verwendung einer visuellen Photometriereinrichtung der zu messende Körper 1 in die Objektbrennebene der Linse 2 gestellt werden, Es hat sich nun gezeigt, daß auch bei kleinen Ausmaßen der Anordnung allen erforderlichen Bedingungen Genüge geleistet werden kann, wenn mindestens das zwischen den zu messenden Körper und den Empfänger eingeschaltete optische System aus mindestens drei in endlichem Abstand voneinander stehenden Teilsystemen zusammengesetzt wird. Zur Ausstrahlung kann ein gleichartig aufgebautes System Verwendung finden; meist genügt hier aber auch schon ein aus nur zwei Teilsystemen bestehendes, unter günstigen Konstruktionsbedingungen llnd bei geeigneter Lichtquelle bisweilen sogar schon ein einzelnes. With objective receivers, such as photo cells, and not too high Requirements for the cleanliness of the beam path are sufficient, at 6 one accordingly attach a small screen and place the receiver directly behind it. at In contrast, visual photometers must have the separating prism at 6, but this one simple arrangement because of the relatively small focal length of the lens 2 is extraordinary must be made small. Furthermore, it is with photometers that work in transparency, required that the starting from the individual points of the body I to be measured The bundle of rays telecentrically penetrate the separating prism, so with every setting of the eyepiece tube, the image of the body I designed by the eyepiece lens remains unchanged remains in the aperture of the eyepiece cover. For this reason must be in the event the body to be measured 1 using a visual photometric device are placed in the object focal plane of the lens 2, It has now been shown that Even with small dimensions of the arrangement all necessary conditions are satisfied can be achieved if at least that between the body to be measured and the receiver switched on optical system consisting of at least three at a finite distance mutually standing subsystems is composed. A find use of a similarly structured system; but this is usually enough one consisting of only two sub-systems, under favorable construction conditions And with a suitable light source sometimes even a single one.

Um die Öffnungsverhältuisse der Teilsysteme bei gegebenem Abstand zwischen rückstrahlende, Körper und Empfänger möglichst klein zu halten, ist es zweckmäßig, das erste und letzte Teilsystem möglichst nahe an dem rückstrahlenden Körper bzw. an dem Empfänger anzuordnen. Die Brennweiten der Teilsysteme können so gewährt werden, daß einerseits der Objektbrennpunkt des Gesamtsystems mit dem rückstrahlenden Körper zusammenfällt, damit der Empfänger von telezentrischen Ohj ektstrahlenbündeln durchsetzt wird, und daß andererseits der Empfänger virtuell in der gewünschten großen Meßentfernung in der gewünschten Größe abgebildet wird, so daß die von dem zu messenden Körper ausstrahlende Lichtröhre die gleiche ist wie bei einer Messung aus großer Entfernung. Iniolgedessen sind auch bei stark gerichtet rückstrahlenden Körpern die Meßergebnisse in beiden Fällen die gleichen. About the opening ratio of the subsystems at a given distance It is to keep as small as possible between the reflective, body and receiver expedient, the first and last subsystem as close as possible to the retroreflective To be arranged on the body or on the recipient. The focal lengths of the subsystems can be granted so that on the one hand the object focus of the overall system with the retroreflective body collapses so that the receiver of telecentric Ohj ektstrahlbündeln is penetrated, and that on the other hand the receiver is virtual is mapped in the desired large measuring distance in the desired size, so that the light pipe emitted from the body to be measured is the same like measuring from a great distance. Iniols are also directed at strongly reflecting bodies, the measurement results are the same in both cases.

Sieht man von der Forderung ab, daß die Lichtröhren für die Anstrahlung und die Rückstrahlung streng genau die gleichen sein sollen wie bei Anstrahlung und Messung aus der üblichen großen, aber endlichen Entfernung und verlangt man nur, daß die An-und Ausstrahlungswinkel einen bestimmten kleinen Wert nicht überschreiten sollen, so ist es zweckmäßiger, die Brennweiten und Abstände der Teilsysteme so zu wählen, daß Wieder einerseits die Objektbrennebene des Gesaintsystenis mit dem rückstrahlenden Körper, andererseits aber die Bildbrennebene mit der Empfängerblende zusammenfällt, und in entsprechender Weise das der Anstrahlung dienende optische System so zu bemessen, daß dessen Objektbrennpunkt mit der Lichtquelle oder einer sie ersetzenden Blende zusammenfällt. Man erreicht auf diese Weise den Vorteil, daß sämtliche Punkte des rückstrahlenden Körpers voneinander gleichen und gleichgerichteten Lichtbündeln angestrahlt werden und daß auch für jeden Punkt desselben nur unter sich genau gleiche und gleichgerichtete Lichtbündel zur Messung gelangen. Disregarding the requirement that the light tubes for the illumination and the reflection should be exactly the same as in the case of illumination and measurement from the usual large but finite distance and is required only that the angle of incidence and emission do not exceed a certain small value should, it is more practical to set the focal lengths and distances of the subsystems in this way to choose that again on the one hand the object focal plane of the Gesaintsystenis with the reflecting body, but on the other hand the focal plane with the receiver diaphragm coincides, and in a corresponding manner the optical one used for illumination System to be dimensioned so that its object focal point with the light source or a the aperture it replaces collapses. In this way one achieves the advantage that all points of the retroreflective body are equal to each other and aligned Light bundles are illuminated and that also for each point of the same only below exactly identical and rectified light bundles reach the measurement.

Die Brennweiten, die den beiden Gesamtsystemen zu geben sind, sind durch die Größe der Lichtquelle bzw. des Empfängers und die gewünschten tfflnungswinkel der anstrahlenden bzw. ausstrahlenden Lichtbündel bestimmt. Setzt man das Gesamtsystem aus drei Teilsystemen zuammen, so erhalten die beiden äußeren Teilsysteme unter den obigen Voraussetzungen positive Brennweiten. Dem mittleren Teilsystem kann man sowohl positive als auch negative Brennweite geben; im ersteren Fall erhält dann das Gesamtsystem eine negative Brennweite, im zweiten Fall eine positive. Das Gesamtsystem kann aber auch aus mehr als drei Teilsystemen zusammengesetzt werden. The focal lengths to be given to the two overall systems are by the size of the light source or the receiver and the desired opening angle the irradiating or emitting light bundle is determined. If you put the overall system composed of three sub-systems, the two outer sub-systems receive below positive focal lengths under the above conditions. The middle subsystem can be give both positive and negative focal length; in the former case then receives the overall system has a negative focal length, in the second case a positive one. The overall system but can also be composed of more than three sub-systems.

Das Gesamtsystem kann auch als teleskopisches ausgebildet werden. Dann kann aber die virtuelle Lichtröhre zwischen rückstrahlendem Körper und Bild der Empfänger blende bzw. zwischen Empfängerblende und Bild des rückstrahlenden Körpers nur eine endliche Länge erhalten. Als Zwischensystem kommt in diesem Fall praktisch nur ein solches positiver Brennweite in Betracht. The overall system can also be designed as a telescopic one. But then the virtual light tube can between the reflecting body and the image the receiver screen or between the receiver screen and the image of the retroreflective Body only get a finite length. In this case, the intermediate system is used practically only such a positive focal length into consideration.

Durch passende Wahl der Stärke des Zwischensystems läßt sich das die Empfängerblende anstrahlende Bild des zu messenden Körpers beliebig weit, jedoch nur in endliche Entfernung zurückverlegen.By appropriately choosing the strength of the intermediate system, the Receiver screen illuminating image of the body to be measured as far as desired, however only relocate to a finite distance.

Eine Ausführungsform der Optik eines Gerätes nach der Erfindung mit einem dreifachen optischen System zwischen dem zu messenden rückstrahlenden Körper und dem Empfänger ist in Abb. 2 dargestellt. Der zu messende Körper ist mit 8 bezeichnet und beispielsweise als Tripelprismenrückstrahler dargestellt. Das von ihm ausgestrahlte Licht wird durch die drei TeilsystemeLl, L2 und L3 über den halbdurchlässigen Spiegel 9 der Blende 10 des Empfängers zugeleitet. Der Einfachheit halber sind die Teilsysteme nur durch ihre zusammenfallend gezeichneten Hauptebenen angedeutet. Wählt man als Empfänger ein visuelles Photometer, so ware die Blende 10 dessen Gesichtsfeldblende, die praktisch mit der Ebene der Trennungslinie des Scheideprismas zusammenfallend gedacht werden kann. Der Objektbrennpunkt F des dreifachen Gesamtsystems liegt in der Ebene des Rückstrahlers 8. Infolgedessen gehen alle von den einzelnen Punkten des Rückstrahlers ausstrahlenden Lichtbündel, von denen nur das von F ausgehende. gezeichnet ist, durch die Blende 10 als telezentrische Bündel hindurch. Der Bildbrennpunkt F' liegt in der Ebene der Blende I0, so daß für jeden Punkt des Rückstrahlers nur solche Strahlenbündel zur Messung gelangen, deren Symmetrieachsen senkrecht aus der Ebene des Rückstrahlers austreten. In der Abb. 2 sind nur die Achsen der von den beiden äußersten Rändern des Rückstrahlers herkommenden Lichtbündel eingezeichnet. An embodiment of the optics of a device according to the invention with a triple optical system between the retroreflective body to be measured and the receiver is shown in fig. The body to be measured is labeled 8 and shown, for example, as a triple prism reflector. The one broadcast by him Light is transmitted through the three sub-systems L1, L2 and L3 via the semitransparent mirror 9 fed to the aperture 10 of the receiver. For the sake of simplicity, the subsystems are only indicated by their coinciding main planes. Choose as Receiver a visual photometer, the diaphragm 10 would be its field diaphragm, which practically coincides with the plane of the dividing line of the dividing prism can be thought of. The object focal point F of the threefold overall system is in the plane of the reflector 8. As a result, all go from the individual points the light beam emitting from the reflex reflector, of which only the one emanating from F. is drawn through the aperture 10 as a telecentric bundle. The focus of the image F 'lies in the plane of the aperture I0, so that for each point of the reflector only such bundles of rays reach the measurement whose axes of symmetry are perpendicular exit the plane of the reflector. In Fig. 2, only the axes of the light bundles coming from the two outermost edges of the reflector are drawn.

Die Konstruktionsdaten des dreifachen Systems sind bei diesem Ausführungsbeispi l die folgenden: Gesamtbrennweite ............................. f' = + 2000 mm Brennweite des Teilsystems L1 ................. f1' = + 259,0 mm - . - - L2 ............. f2' = - 30,3 mm - - - L3 --------------- f3' = + 229,3mm Abstand zwischen den entsprechenden Hauptebenen der Teilsysteme L1 und L2:e = 234,2r mm, Abstand zwischen den entsprechenden Hauptebenen der Teilsysteme L2 und L3 : c2 = 202,3 mm, Abstand der Objektbrennebene F von der Objekthauptebene des Teilsystems L1 = -9,3 mm, Abstand der Bildebene F' von der Bildhauptebene des Teilsystems L3 = 1- 25,9 mm. Ausgeleuchtete Öffnung des Teilsystems L1 ................ 40,0 mm - - - - L2 ............... 5,0 mm - - - - L5 ............... 10,5 mm Durchmesser der Blende 10 .............................. 10,0 mm In Abb. 2 sind alle Durchmesser im Verhältnis zu den axialen Entfernungen verdoppelt gezeichnet. The construction data of the triple system are in this embodiment example l the following: total focal length ............................. f '= + 2000 mm focal length of the subsystem L1 ................. f1 '= + 259.0 mm -. - - L2 ............. f2 ' = - 30.3 mm - - - L3 --------------- f3 '= + 229.3mm distance between the corresponding Main planes of the subsystems L1 and L2: e = 234.2r mm, distance between the corresponding Main planes of subsystems L2 and L3: c2 = 202.3 mm, distance from the object focal plane F from the main object plane of the subsystem L1 = -9.3 mm, distance from the image plane F ' from the main image plane of the subsystem L3 = 1-25.9 mm. Illuminated opening of the Subsystem L1 ................ 40.0 mm - - - - L2 ............... 5.0 mm - - - - L5 ............... 10.5 mm diameter of the cover 10 ......................... ..... 10.0 mm In Fig. 2, all diameters are in relation to the axial distances drawn twice.

Die Anordnung des Teilsystems L1 zwischen Rückstrahler 8 und halbdurchlässigem Spiegel 9 bietet, abgesehen von der Raumersparnis, den Vorteil, daß dieses System gleichzeitig auch zur Anstrahlung benützt werden kann. Zu diesem Zweck ist jenseits des halbdurchlässigen Spiegels 9 in der Brennebene des Systems, eine von der Lichtquelle zu beleuchtende Blende II von 2,0 mm Durchmesser angeordnet, an deren Stelle man auch unmittelbar eine Lichtquelle von gleich geringer Ausdehnung setzen kann. The arrangement of the subsystem L1 between the reflector 8 and the semi-permeable Apart from the space saving, mirror 9 has the advantage that this system can also be used for illumination at the same time. To that end is beyond of the semi-transparent mirror 9 in the focal plane of the system, one from the light source aperture to be illuminated II from 2.0 mm in diameter the place of which is a light source of the same small size can put.

Zur Vermeidung störenden, an dem System L, gespiegelten Nebenlichtes ist es zweckmäßig. das Systeme, so weit zu verkanten, daß alle an ihm reflektierten Strahlen außerhalb der Öffnung des Systems L2 fallen.To avoid annoying secondary light reflected on the System L. it is expedient. the system to tilt so far that everyone reflected on it Rays fall outside the opening of the system L2.

Ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau eines vollständigen Photometers unter Verwendung einer Optik ähnlich der vorstehend beschriebenen zeigt Abb. 3. Zwecks bequemer und schneller Bedienung ist das Gerät vertikal angeordnet, so daß der zu messende Körper 12, der beispielsweise wieder als Tripelprismenrückstrahler gezeichnet ist, nur lose von oben auf den mit einer Öffnung versehenen Tisch 13 aufgelegt zu werden braucht. Darunter befindet sich eine Linse 14, die dem Teilsystem L1 der Abb. 2 ent spricht; zur Vermeidung falschen Lichtes ist sie etwas verkantet. Die Anstrahlung erfolgt durch eine Glühlampe mit kleinem Leuchtkörper 15 durch die halbdurchlässigen Spiegel I6 und I7 hindurch und über den vollständig reflektierenden Spiegel I8. Das zurückgestrahlte Licht wird von dem halbdurchlässigen Spiegel 17 nach oben reflektiert und fällt durch die Negativlinse 19 und die Positivlinse 20 auf den Photometerwürfel 21. Da das aus den Linsen I4, 19 und 20 bestehende Gesamtsystem so berechnet ist, daß sein Objektbrennpunkt in der Oberfläche des Tisches I3 liegt, so wird der Rückstrahler durch den Photometerwürfel 21 hindurch ins Unendliche projiziert. Die Betrachtung der Photometerfelder erfolgt mittels der einstellbaren Hupe22, in deren Bildbrennebene in der bei Photometern üblichen Weise eine Blende 23 angebracht ist; infolgedessen entsteht in dieser unabhängig von der jeweiligen Fokussierung stets ein kleines, scharfes Bild des Rückstrahlers. An embodiment for the construction of a complete photometer Fig. 3 shows using optics similar to that described above. For the purpose of convenient and quick operation, the device is arranged vertically so that the body to be measured 12, for example again as a triple prism reflector is drawn, only loosely from above onto the table 13 provided with an opening needs to be hung up. Below is a lens 14, which is the subsystem L1 corresponds to Fig. 2; in order to avoid false light it is slightly canted. The illumination is carried out by an incandescent lamp with a small luminous element 15 through the semitransparent mirrors I6 and I7 through and over the fully reflective one Mirror I8. The reflected light is from the semi-transparent mirror 17 reflects upward and falls through the negative lens 19 and the positive lens 20 on the photometer cube 21. Since the overall system consisting of lenses I4, 19 and 20 is calculated so that its object focal point lies in the surface of table I3, so the reflector is projected through the photometer cube 21 through into infinity. The photometer fields are viewed using the adjustable horn22, in the focal plane of which an aperture 23 is attached in the manner customary with photometers is; consequently arises in this independent of the respective focus always a small, sharp image of the reflector.

Die zur Messung oder Prüfung des Rückstrahlvermögens erforderliche Vergleichshelligkeit wird dadurch gewonnen, daß von dem nach dem Rückstrahler hin ausgestrahlten Licht durch den durchlässigen Spiegel 16 ein Teil nach oben abgezweigt und auf die Opalglasplatte 24 geworfen wird. The one required to measure or test the reflectivity Comparative brightness is obtained by moving from that to the rear reflector Light emitted through the transparent mirror 16 is branched off a part upwards and thrown onto the opal glass plate 24.

Diese wird in ihrer untersten Stellung über den Spiegel 25 durch die Linse 26 ins Unendliche abgebildet und durch das durchsichtige Feld des Photometerwürfels 2I hindurch durch die Lupe 22 gleichfalls auf der Blende 23 abgebildet. Die Einstellung der Vergleichshelligkeit erfolgt in bekannter Weise durch Verschiebung der Opalglasplatte zwischen 24 und 24'. Statt dieser können auch andere bekannte Schwächungsvorrichtungen angewandt werden, z. B. eine verstellbare Blende, durch die ein innen weißer Hohikörper mit veränderlicher Helligkeit beleuchtet wird.This is in its lowest position on the mirror 25 by the Lens 26 imaged to infinity and through the transparent field of the photometer cube 2I is also shown on the diaphragm 23 through the magnifying glass 22. The setting the comparative brightness takes place in a known manner by shifting the opal glass plate between 24 and 24 '. Instead of this, other known weakening devices can also be used be applied, e.g. B. an adjustable aperture through which a white hollow body inside is illuminated with variable brightness.

Bei Rückstrahlern ist es besonders wichtig, auch in Richtungen messen zu können, die von der Anstrahlungsrichtung bis zu einigen Graden abweichen. Um dieser Forderung zu genügen, wird bei dem vorstehend beschriebeinen Gerät ein den Rückstrahler in der voll Fall zu Fall verlangten Richtung verlassendes Liditbündel ausgesondert und vor dem Eintritt in den Photometerwürfel wieder mit der optischen Achse zum Zusammenfallen gebracht, so daß wieder sowohl das Photometerfeld voll ausgeleuchtet wird als auch ein Bild des Rückstrahlers in der Öffnung der Okularblende 23 entsteht. Zu diesem Zweck mur die Achse des schief austretenden Bündels zweimal geknickt werden; das erstemal, um sie wieder zur ursprünglichen optischen Achse hinzulenken und mit ihr zum Schnitt zu bringen, das zweitemal an diesem Schnittpunkt selbst, um sie wieder mit der ursprünglichen Achse zusammenfallen zu lassen. In the case of retro reflectors, it is particularly important to also measure in directions to be able to deviate from the direction of illumination up to a few degrees. Around To meet this requirement, a device is used in the device described above Retro-reflector in the full direction required from case to case, leaving lidite bundle separated and before entering the photometer cube again with the optical Axis brought to coincide, so that again both the photometer field full is illuminated as well as an image of the reflector in the opening of the eyepiece diaphragm 23 is created. For this purpose use the axis of the obliquely emerging bundle twice to be kinked; the first time to get it back to the original optical axis and to bring it to the cut with it, the second time at this point of intersection itself to make it coincide again with the original axis.

Gemäß einem weiteren Erfindungsgedenken wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die vorhandenen optischen Mittel derart verschwenkbar und/oder verschiebbar angeordnet werden, daß die Achse des zur Messung ausgewählten schiefen Lichtbündels wieder mit der ursprünglichen, durch den Photometerwürfel gehenden optischen Achse zusammenfällt. Zur Lösung dieser Aufgabe können beispielsweise die beiden Linsen 19 und 20 in bestimmtem Verhältnis zueinander dezentriert werden, wobei sie außer ihrer abbildenden Wirkung je nach dem Grad ihrer Verschiebung gewissermaßen noch die Wirkung von Keilen variabler Ablenkung übernehmen. Wegen der stärkeren optischen Beanspruchung müssen sie dann auch für diese dezentrierten Stellungen ganz besonders korrigiert werden. Auch können verschiedenartige ablenkende Mittel miteinander kombi niert werden, so z. B. eine Verschwenkung des Spiegels I7 mit einer Verschiebung des Nega -tivsystems 19. Auch ist es möglich, den Spiegel 17 zu verschwenken und gleichzeitig zu verschieben und die dabei auftretende Änderung der Länge des Lichtweges durch eine Längsverschiebung der Systeme Ig und 20 wieder zu kompensieren. In allen Fällen ist es. zweckmäßig, die erforderlichen Bewegungen mechanisch miteinander zu kuppeln. According to a further idea of the invention, this object is thereby achieved solved that the existing optical means can be pivoted and / or displaced in such a way be arranged that the axis of the oblique light beam selected for measurement again with the original optical axis going through the photometer cube coincides. To solve this problem, for example, the two lenses 19 and 20 are decentered in a certain ratio to each other, except for its reproductive effect, depending on the degree of its displacement, so to speak take on the action of wedges of variable deflection. Because of the stronger optical They must then also be particularly stressed for these decentered positions Getting corrected. Different types of distracting means can also be combined with one another be ned, so z. B. a pivoting of the mirror I7 with a shift of the negative system 19. It is also possible to pivot the mirror 17 and to move at the same time and the resulting change in the length of the light path to compensate again by a longitudinal shift of the systems Ig and 20. In all Cases it is. expedient, the required movements mechanically with each other to couple.

Statt die vorhandenen optischen Teile zur Lösung der genannten Aufgabe heranzuziehen. können auch ablenkende Mittel zusätzlich an zwei verschiedienen Stellen des Rückstrahlungsstrahlenganges eingeschaltet werden, wie bei spielsweise Glaskeile fester oder veränderlicher Ablenkung u. dgl. Instead of the existing optical parts to solve the stated problem to use. You can also add distracting agents in two different places of the retroreflective beam path are switched on, such as glass wedges, for example fixed or variable deflection and the like.

Da natürlich auch verlangt wird, den Rückstrahler geneigt gegen die Anstrahlungsrichtung zu prüfen, ist die den Rückstrahler tragende Platte I3 neigbar ausgeführt. Since, of course, it is also required that the reflector be inclined towards the To check the direction of the radiation, the plate I3 supporting the reflector can be tilted executed.

Um auch die Farbrichtigkeit des Rückstrahlers prüfen zu können, ist im Vergleichsstrahlengang ein Wechsler mit verschiedenen Farbgläsern eingeschaltet. Diese Farbgläser sindbeispielsweise.durchAufkitten von Graufiltern auf gleiche visuelle Helligkeiten abgestimmt, so daß bei ihrem Wechsel wohl die Farbe des Vergleichslichtes, nicht aber seine Helligkeit geändert wird. In order to be able to check the correct color of the reflector, is A changer with different colored glasses switched on in the comparison beam path. These colored glasses are, for example, by cementing gray filters onto the same visual Brightnesses matched so that when they change the color of the comparison light, but its brightness is not changed.

Soll das Gerät nach der Erfindung nicht zur visuellen, sondern zur objektiven Messung oder Prüfung verwendet werden, so tritt, wie in Abb. 4 dargestellt, an die Stelle des Photometerwürfels 21 eine Vorrichtung, die abwechselnd das vom Rückstrahler herkommende Licht und das Vergleichslicht auf eine Photozelle leitet. Diese Vorrichtung kann beispielsweise ein rotierender Spiegelsektor 28 mit der Drehachse 29 sein. Die Linse 22 kann dann dicht an der Blende 27 stehen. Um eine gleichmäßige und definierte Ausleuchtung der Photokathode zu erzielen, wird vor oder hinter der Blende 23 eine weitere Linse 30 angebracht, welche die Blende 27 scharf auf der Photokathode 3I abbildet. Diese Einrichtung zur objektiven Messung und Prüfung entspricht bezüglich der Optik und des Strahlenganges bei Anstrahlung und Rückstrahlung der Anordnung nach Abb. I, und zwar für unendlich große virtuelle Anstrahlungs- und Meßentfiernung, bezüglich des Zusammenbaues mit einem Vergleichsstrahlengang der Anordnung nach Abb. 3. Entsprechende Teile in Abb. 4 sind deshalb mit den gleichen Ziffern, wie in Abb. I bzw. 3 bezeichnet. Should the device according to the invention not for visual, but for objective measurement or test is used, as shown in Fig. 4, in place of the photometer cube 21, a device that alternates between the The light coming from the reflector and the comparison light are directed to a photocell. This device can, for example, be a rotating mirror sector 28 with the axis of rotation 29 be. The lens 22 can then stand close to the diaphragm 27. To be even and to achieve defined illumination of the photocathode is in front of or behind the Aperture 23 attached another lens 30, which the aperture 27 sharp on the Photocathode 3I images. This facility corresponds to objective measurement and testing with regard to the optics and the beam path in the case of illumination and reflection of the Arrangement according to Fig. I, namely for infinitely large virtual irradiation and Messentfiernung, regarding the assembly with a comparison beam path of Arrangement according to Fig. 3. Corresponding parts in Fig. 4 are therefore identical Numbers as shown in Fig. I and 3 respectively.

Anstatt Rückstrahlungs- und Vergleichsstrahlengang in ein und dieselbe Richtung zu leiten und auf dieselbe Photozelle fallen zu lassen, kann man auch auf ablenkende Mittel an der Kreuzungsstelle der beiden Strahlengänge verzichten und die beiden Lichtströme auf zwei getrennte Photozellen leiten. Instead of the reflection and comparison beam path in one and the same Direction and dropping onto the same photocell can also be done on and do without deflecting means at the point of intersection of the two beam paths direct the two luminous fluxes to two separate photocells.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE: I. Photometrisches Gerät zur Messung und/oder Prüfung des Rüokstrahlvermögens, bei dem die Messung in Richtung der Anstrahlung oder in einer nicht sehr davon abweichenden Richtung erfolgt und bei dem die Strahlen sowohl der anstrahlenden wie der zur Messung gelangenden Lichtröhre gegeneinander nur sehr kleine Winkel einschließen, dadurch gekennzeichnet. daß zwischen den rückstrahlenden Körper und den Empfänger sowie zwischen den rückstrahlenden Körper und die ihn anstrahlende Lichtquelle ein oder mehrere optische Systeme eingeschaltet sind, welche die genannten Teile virtuell in eine größere gegenseitige Entfernung projizieren, als ihre wirkliche Entfernung voneinander beträgt. PATENT CLAIMS: I. Photometric device for measurement and / or testing of the reflection capacity, where the measurement is in the direction of the irradiation or in takes place in a not very different direction and in which the rays both the illuminating light tube as well as the one being measured against each other only very much Include small angles, characterized. that between the retroreflective Body and the receiver as well as between the reflecting body and the radiating body Light source one or more optical systems are switched on, which the said Project parts virtually at a greater mutual distance than their real one Distance from each other. 2. Photometrisches Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Systeme oder wenigstens eines derselben aus mindestens drei Teilsystemen bestehen, deren positive oder negative Gesamtbrennweite größer ist als der wirkliche Abstand zwischen rückstrahlendem Körper und Lichtquelle bzw. Empfänger. 2. Photometric device according to claim I, characterized in that that the optical systems or at least one of them from at least three subsystems exist whose positive or negative total focal length is greater than the real one Distance between the reflecting body and the light source or receiver. 3. Photometrisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekt- und der Bildbrennpunkt der beiden optischen Systeme oder wenigstens eines derselben in der Nähe des ersten bzw. letzten Teilsystems liegen. 3. Photometric device according to claim 2, characterized in that that the object and the image focus of the two optical systems or at least one of them are in the vicinity of the first or last subsystem. 4. Photometrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der rückstrahlende Körper genau oder annähernd in dem einen Brennpunkt und die Lichtquelle bzw. der Empfänger genau oder annähernd in dem anderen Brennpunkt der optischen Systeme befinden. 4. Photometric device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the retroreflective body is exactly or approximately in the one Focus and the light source or the receiver exactly or approximately in the other The focal point of the optical systems. 5. Photometrisches Gerät nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden optischen Systeme ein teleskopisches ist. 5. Photometric device according to claim I or 2, characterized in that that at least one of the two optical systems is a telescopic one. 6. Photometrisches Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der rückstrahlende Körper sowie die Lichtquelle oder die dieselbe vertretende Blende und/oder der Empfänger in der Nähe des zugehörigen ersten bzw. letzten Teilsystems angeordnet sind. 6. Photometric device according to one of claims 2 to 5, characterized characterized in that the retroreflective body and the light source or the same representative panel and / or the receiver in the vicinity of the associated first or last subsystem are arranged. 7. Photometrisches Gerät nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System oder mindestens eines' der Teilsysteme dem Anstrahlungs- und dem Rückstrahlungsstrahlengang gemeinsam ist. 7. Photometric device according to one of claims I to 6, characterized characterized in that the optical system or at least one of the subsystems dem The irradiation and the reflection beam path is common. 8. Photometrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Messung oder Prüfung in einer von der Anstrahlungsrichtung abweichenden Richtung die vorhandenen optischen Mittel derart verschwenkbar und/oder verschiebbar angeordnet sind, daß die optische Achse des zur Messung ausgewählten Lichtbündels wieder mit der ursprünglichen, durch den Photometerwürfel gehenden Richtung zusammenfällt. 8. Photometric device according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that for the purpose of measurement or testing in one of the irradiation direction in a different direction, the existing optical means can be pivoted and / or in this way are arranged displaceably that the optical axis of the selected for measurement Light beam again with the original one going through the photometer cube Direction coincides.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3751256A1 (en) * 2019-06-13 2020-12-16 Sick Ag Optoelectronic sensor system for detecting objects in a surveillance range

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