Широкодіапазонний яскравомір

Реферат: UA 98462 U UA 98462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до оптико-електронного приладобудування, зокрема до фотометрії і може бути використана для контролю і калібрування оптико-електронних приладів. Відома конструкція того ж призначення [1], яка складається з об'єктива, дзеркала, нахил якого можна змінювати, дзеркального колективу з центральним просвітом, для проходження променів до приймача випромінювання, лінзи, світлофільтрів, послаблювача світла, обертаючої призмової системи, окуляра, фотоприймача. Така система дозволяє вимірювати яскравість за рахунок того, що після проходження всієї оптичної системи випромінювання потрапляє на фотоприймач. Недоліком даної конструкції є неможливість вимірювання яскравості в широкому динамічному діапазоні, оскільки немає послаблювачів, які дозволяють регулювати світловий потік та складність конструкції. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є яскравомір [2], який складається з ахроматичного об'єктива фотоприймача, приймача випромінювання та вимірювача фотоструму. Така система дозволяє вимірювати яскравість за рахунок того, що на електровимірювальний прилад потрапляє фотострум від фотометричного приймача. Недоліком даної конструкції є неможливість вимірювання яскравості в широкому динамічному діапазоні, оскільки немає послаблювачів, які дозволяють регулювати світловий потік, нерівномірність чутливості приймача випромінювання в різних точках його поверхні, неможливість дотримання заданої відстані між поверхнею вимірюваного об'єкта та ахроматичного об'єктива. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення яскравоміру, який забезпечить вимірювання яскравості в широкому динамічному діапазоні шляхом використання фотометричного послаблювача, який дозволяє послаблювати оптичний потік в широкому динамічному діапазоні [3]. Поставлена задача вирішується тим, що широкодіапазонний яскравомір який містить вимірюваний об'єкт, ахроматичний об'єктив, приймач випромінювання та вимірювач фотоструму, згідно із запропонованою корисною моделлю, новим є те, що додатково встановлюють фотометричний послаблювач між ахроматичним об'єктивом і приймачем випромінювання, який складається з двох фотометричних інтегруючих сфер з вхідною та вихідною апертурами, внутрішня поверхня яких покрита дифузно-розсіюючим покриттям та між вимірювальним об'єктом і вхідною апертурою першої інтегруючої сфери встановлено ахроматичний об'єктив, предметна площина якого співпадає з поверхнею вимірювального об'єкта, площина зображення - з площиною вхідної апертури першої інтегруючої сфери. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена принципова оптична схема широкодіапазонного яскравоміра. Пристрій складається з вимірюваного об'єкта 1, ахроматичного об'єктива 2, фотометричного послаблювача 4, який складається з двох інтегруючих сфер 5 та 9, внутрішня поверхня яких покрита дифузно-розсіюючим покриттям, вихідна апертура 6 першої інтегруючої сфери 5 оптично спряжена з вхідною апертурою 8 другої інтегруючої сфери 9, а геометричні осі симетрії вхідної апертури 3 першої інтегруючої сфери 5 та вихідної апертури 10 другої інтегруючої сфери 9 не лежать на одній прямій, між вихідною апертурою 6 першої інтегруючої сфери 5 і вхідною апертурою 8 другої інтегруючої сфери 9 встановлена калібруюча діафрагма змінного перерізу 7, приймача випромінювання 11 та вимірювача фотоструму 12. Принцип дії широкодіапазонного яскравоміру. Потік випромінювання dФ від вимірюваного об'єкта 1, площина якого співпадає з предметною площиною ахроматичного об'єктива 2, з тілесним кутом dΩ в напрямку α проходить через ахроматичний об'єктив 2 і потрапляє у вхідну апертуру 3 першої інтегруючої сфери 5, яка співпадає в площину зображення. Випромінювання, яке через вхідну апертуру 3 потрапило до першої інтегруючої сфери 5 за рахунок багатократних відбивань рівномірно розподіляється по поверхні кулі. Після цього потік випромінювання надходить до другої інтегруючої сфери 9 через калібруючу діафрагму змінного перерізу 7 і рівномірно розподіляється по поверхні кулі, створюючи на її поверхні освітленість. Випромінювання, що виходить з другої інтегруючої сфери 9 потрапляє до приймача випромінювання 11, який розміщується за вихідною апертурою 10 другої інтегруючої сфери 9, сигнал від якого потрапляє на вимірювач фотоструму 12. Потік, що надходить до першої інтегруючої сфери 5, регулюється за рахунок зміни перерізу калібруючої діафрагми змінного перерізу 7. За допомогою даного приладу розраховують яскравість: d2 Ф d  dA1  cos  ;   0 , де L - яскравість; L 1 UA 98462 U 5 d2Ф - потік випромінювання; d - тілесний кут; cos  - косинус кута між нормаллю і напрямом розповсюдження світлового потоку; dA1 - площа поверхні вимірюваного об'єкта. Даний прилад вимірює фотострум, який розраховують за формулою: Iф  SПВ    ФПВ I де ф - фотострум; SПВ - чутливість приймача випромінювання;  - коефіцієнт пропускання. 10 15 Оскільки d , dA1 і cos  константи ФПВ ~ L . Технічним результатом є вимірювання яскравості в широкому динамічному діапазоні. Джерела інформації: 1) А. С. СРСР, № 450966, МПК G01J1/04 від 1974 р. 2) Гуревич М.М. Фотометрия (теория, методы и приборы) / М.М. Гуревич // Энергоатомиздат - 1983 - с. 279. 3) Михеенко Л.А. Широкодиапазонный ослабитель оптического излучения / Л.А. Михеенко, В.А. Шишкин // Вісник НТУУ "КПІ". - Серія "Приладобудування". - 2008. - Вил. 35. - С. 49-53. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Широкодіапазонний яскравомір, що містить вимірюваний об'єкт, ахроматичний об'єктив, приймач випромінювання та вимірювач фотоструму, який відрізняється тим, що додатково встановлюють фотометричний послаблювач між ахроматичним об'єктивом і приймачем випромінювання, який складається з двох фотометричних інтегруючих сфер з вхідною та вихідною апертурами, внутрішня поверхня яких покрита дифузно-розсіюючим покриттям та між вимірювальним об'єктом і вхідною апертурою першої інтегруючої сфери встановлено ахроматичний об'єктив, предметна площина якого співпадає з поверхнею вимірювального об'єкта, площина зображення - з площиною вхідної апертури першої інтегруючої сфери. 2 UA 98462 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3