Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10010
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_341200.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=341200&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB341200A
[]
Спецификация пациента
Дата изобретения (США): ноябрь. 21, 1928. 341,200 Дата подачи заявления в Соединенном Королевстве7):
Ноябрь. 21, 1929. № 35,646/29.
Программа Cornplete принята: январь. 15,1931.
(C, S'f 1_r2iP_'' СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Компания I1i.pravement8s ill anic 1e6ai1iig S 2 iral' XV e, Ti-m Bitirisni Ti-OMpSON-HOUSTON CoPrAN a IMITED,
британская компания с зарегистрированным офисом по адресу Crown H:louse, Aidwx ych, London, W.C. 2,
(правопреемники Артура Кобба Харди, проживающего по адресу: 28, Upland Road, Wellesley, County of Norfolk,
State of Massachusetts, United States of America, гражданина Соединенных Штатов Америки), настоящим
заявляют о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет
подробно описано и подтверждено следующим заявлением:
Настоящее изобретение относится к приборам для измерения лучистой энергии (в качестве примеров можно
привести световую, тепловую и электрическую энергию), и, в частности, к приборам, которые служат для
определения воздействия лучистой энергии на приемный механизм, такой как фотопластинка,
фотоэлектронная трубка или сетчатка человеческого глаза. Так называемый анализатор цвета описан в
британской спецификации № 291397, к которому особенно хорошо подходит описанный ниже индикаторный
прибор, хотя следует понимать, что прибор, являющийся предметом настоящего изобретения, применим ко
всем анализаторам цвета в целом, если в него внесены соответствующие и очевидные изменения.
Как видно из приведенных выше характеристик, анализатор цвета предоставляет информацию о составе
излучаемой энергии.
В одном из вариантов осуществления, в случае отражающего образца, результаты могут быть выражены в
виде кривой, показывающей отражательную способность на каждой длине волны в спектре. Это можно
назвать объективным измерением цвета.
Более того, воздействие лучистой энергии на рецепторный механизм, такой как фотопластинка или сетчатка
глаза человека, зависит как от спектрального состава лучистой энергии, так и от спектральной
чувствительности рецепторного механизма.
В простом случае, на примере фотопластинки, суммарный эффект, производимый определенным
количеством лучистой энергии, можно вычислить, умножив [Price 11-i] соответствующие ординаты кривой,
показывающей спектральное распределение энергии 55 источника и спектральную чувствительность
фотопластинки. Результатом этого процесса является кривая, площадь под которой служит мерой общего
воздействия на пластину. 60 Аналогичным образом будет показано, что видимую яркость источника можно
вычислить, умножив кривую распределения энергии на соответствующие ординаты кривой видимости или
зрительного отклика 65 для сетчатки человека; площадь под полученной кривой затем является мерой
кажущейся яркости источника.
Хотя описанный способ позволяет графически рассчитать эффект, создаваемый лучистой энергией заданного
спектрального состава, этот процесс чрезвычайно трудоемок и занимает много времени.
Для преодоления этого недостатка мы предлагаем устройство, пригодное для установки на прибор для
анализа цвета, которое механически выполняет ту же операцию, которая в противном случае выполнялась бы
графически, но достигает результата за гораздо меньшее время. 80 Согласно настоящему изобретению,
устройство для индикации суммарного эффекта, оказываемого цветовым стимулом образца света на
рецепторный механизм, включает в себя индикационный механизм 85, приспособленный для работы в
соответствии с изменениями величины спектрального распределения энергии света образца цвета, а также в
соответствии со спектральной чувствительностью рецепторного механизма.
Указанный выше анализирующий прибор требует менее минуты для проведения полного спектрального
анализа; благодаря добавлению индикаторного устройства, описанного ниже, эффект лучистой энергии
данного спектрального состава может быть рассчитан во время измерения энергии, и результат будет
доступен сразу после завершения анализа цвета.
Хотя приведенные выше примеры удобны для иллюстрации, одним из наиболее важных применений этого
изобретения является численное описание цветового ощущения. Цвет.
Цена 25 пенсов, 12 341 200 Q-анализатор предоставляет в виде: кривой полную спецификацию цвета в
объективном смысле. Субъективное воздействие цветового стимула лучше всего можно описать с точки
зрения степени возбуждения трех основных рецепторных механизмов, наличие которых в человеческом глазу
подтверждено экспериментами. При соответствующей конфигурации аппарата в соответствии с данным
изобретением степень стимуляции фиолетовых, зеленых и красных рецепторных механизмов может быть
вычислена в процессе анализа цветового стимула.
Устройство может удобно включать один или несколько вращающихся циферблатов или индексных колесиков
— по одному для каждого из рецепторных механизмов в случае сетчатки человека или один циферблат в
случае фотопластинки, причем механизм циферблата предназначен для выполнения соответствующих
вычислений и непосредственного преобразования результатов в числовые значения, которые в совокупности
становятся мерой общего эффекта, производимого цветовым стимулом на любой предполагаемый
рецепторный механизм. Предпочтительно, механизм циферблата управляется движением кулачков, которые
приводятся в действие цветовым анализатором.
Целью настоящего изобретения является создание механического устройства, легко адаптируемого к
цветовым анализаторам, которое будет автоматически и точно объединять результаты спектрального
анализа анализатора с различными другими спектральными данными и определять реакцию любого
светочувствительного элемента, такого как фотопластинка или сетчатка глаза человека, на излучение с
известным распределением энергии; создание устройства такого типа, простого в эксплуатации и
изготовлении, и, в целом, совершенствование способа регистрации или учета суммарных качественных
эффектов, производимых одним источником света или источниками одинаковой интенсивности и качества на
множестве светочувствительных поверхностей.
Изобретение станет более понятным из следующего описания и прилагаемых чертежей, на которых фиг. 1
представляет собой схематический план, иллюстрирующий комбинированный анализатор цвета и
механический интегрирующий механизм; фиг. 2 представляет собой схему, иллюстрирующую один из
вариантов расположения цепей усилителя, используемых в связи с устройством, изображенным на фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой фрагментарный увеличенный вертикальный разрез, приблизительно по линии 3-3-
на фиг.
1
— Рис. 4 представляет собой фрагментарный вид спереди, иллюстрирующий затвор для регулирования
интенсивности освещения эталона; рис. 5 представляет собой вид сбоку устройства, показанного на рис. 4;
рис. 6 представляет собой вид спереди компенсационного затвора для регулирования освещения образца;
рис. 7 представляет собой вид спереди вспышечного диска с его валом в разрезе; рис. 8 представляет собой
диаграмму, иллюстрирующую сдвиг фазы переменного тока, возникающий в результате изменения
относительной интенсивности света эталона и образца; рис. 9 представляет собой вид сверху механического
интегрирующего устройства; рис. 10 показывает график, который может быть получен на барабане 75
анализатора цвета, отображающий в качестве объективного измерения относительную отражательную
способность двух образцов, которые демонстрируют преимущественно желтые и синие ощущения
соответственно; На рис. 11 показан график, иллюстрирующий спектральный состав двух широко
используемых источников света: сплошная линия представляет собой средний полуденный солнечный свет, а
пунктирная линия — искусственный солнечный свет, создаваемый специальными типами ламп; на рис. 12
графически показана относительная спектральная чувствительность трех основных рецепторных механизмов
сетчатки человека — фиолетового, зеленого и красного — при воздействии одинакового энергетического
спектра; а на рис. 13 изображена схема кулачка, передающего вращательное усилие одному из индексных
или циферблатных механизмов.
В целях ясности и логической последовательности описание будет начинаться с подробного описания
примерной формы вышеупомянутого анализатора цвета, а затем будет приведено полное описание
индикаторного устройства, сконструированного в соответствии с настоящим изобретением.
— Обращаясь к чертежам, в частности к рис. 1, цифра 1 обозначает подходящее основание, которое здесь
показано как несущее различные элементы аппарата 105 вместе с проводкой, образующей электрические
цепи. На основании 1 установлен источник света 2, предпочтительно лампа накаливания, имеющая плоскую
нить 43, расположенную в плоскости 110, указанной на рис. 1. С одной стороны лампы 2 предусмотрена опора
4, предназначенная для удержания образца, подлежащего испытанию, или эталона сравнения, хотя на
иллюстрации она изображена как удерживающая латтеи-. Предпочтительно, чтобы опора была снабжена
экраном 5, имеющим отверстие, через которое практически плоская вертикальная поверхность 6 стандарта 7
подвергается воздействию света лампы. 120 На противоположной стороне лампы 2, удобно расположенной
на том же расстоянии от лампы, что и опора 4, установлена вторая опора 8, снабженная экраном 9 с
прорезью, через которую поверхность 10 испытуемого образца 11 подвергается воздействию света от лампы.
Между лампой и опорой 4 предпочтительно расположен набор конденсорных линз 12, а аналогичный набор
линз 130 341,200 13 расположен между лампой и опорой 8. Для предотвращения перегрева образца и
стандарта между лампой и соответствующими подложками в соответствующих местах установлены
охлаждающие ячейки 14 и 15. Между лампой и опорами 4 и 8, соответственно, также установлены две
затворные или диафрагменные конструкции 16 и 17, предназначенные для уменьшения или уменьшения
количества света, отражаемого лампой, и, таким образом, для определения относительного количества света,
отраженного от открытых поверхностей эталона и образца. Назначение каждого из затворных устройств будет
более подробно описано ниже.
На рисунках 4 и 5 подробно показано затворное устройство 16, при этом следует понимать, что затворное
устройство 17 может иметь в целом аналогичные характеристики.
Затвор 16 состоит из пары дискообразных пластин 18 и 19, установленных на неподвижном валу 20,
закрепленном на основании 1 соответствующими кронштейнами (не показаны), причем вал 20 параллелен
оси линз 12 и 13 и существенно удален от нее. Пластина или диск 18 может свободно вращаться на валу 20, в
то время как диск или пластина 19 закреплены на валу и, следовательно, остаются неподвижными. Каждая из
пластин или дисков 18 и 19 предпочтительно снабжена чередующимися непрозрачными и прозрачными
секторами. Эти секторы удобно формировать путем выбивания материала из пластин таким образом, чтобы
оставались отверстия 21, чередующиеся с секторами, которые не были выбиты. Поворачивая пластину 18
относительно пластины 19, можно выровнять открытые секторы, что позволит максимально увеличить
количество света, проходящего через затвор. С другой стороны, путем правильной регулировки пластины
площадь регистрирующих участков открытых секторов может быть уменьшена до тех пор, пока, при желании,
отверстие не будет полностью закрыто.
Пластина 18 снабжена зубьями шестерни 121, которые зацепляются с червяком 22 на вращающемся валу 23,
установленном в соответствующих подшипниках, закрепленных на основании 1.
Ниже более подробно описано средство вращения этого вала 23.
Подвижная пластина или диск затворного устройства 17 предпочтительно снабжены рычагом, к которому
присоединена пружина 24, стремящаяся вращать подвижную пластину или диск в заданном направлении,
например, для обеспечения максимального отверстия через затворное устройство. Гибкий шнур 25 или
другой подходящий соединительный элемент соединяет рычаг с кулачковым механизмом 26 (рис. 1), который
приводится в действие кулачком 27 на валу 28, более подробно описанном ниже. Путем соответствующей
регулировки кулачка 27 затворное устройство 17 может быть сдвинуто в одном или другом направлении с
желаемой скоростью.
На валу 29, установленном в соответствующих подшипниках на основании 1, расположен вал,
ориентированный практически параллельно оптическим осям линз 12 и 13, то есть практически
перпендикулярно плоскостям открытых поверхностей 6 и стандартного и испытательного образцов
соответственно. Вал 29 снабжен шестерней 30, зацепляющейся с зубчатым колесом на валу синхронного
электродвигателя 31, который соединен соответствующими проводами с сетью 32 и 33, на которые подается
переменный ток с заданным и практически равномерным периодом 80.
На валу 29 расположен мигающий элемент 34, удобно представляющий собой диск из стекла или другого
подходящего материала, имеющий чередующиеся прозрачные сектора 35 и отражающие сектора 36, как
показано на рис. 7.
Отражающие поверхности секторов повернуты в сторону света, отраженного от образца 11, и плоскость диска
расположена таким образом, что она образует приблизительно 90 равных углов с пучками света B' и B2,
отраженными соответственно от поверхностей 6 и 10 стандарта 7 и образца 11.
Для правильного направления этих световых лучей к диску в такие лучи вставлены линзы 37 и 38. Когда
прозрачный сектор 35 диска-микрофона 34 расположен на пути луча B' света, отраженного от эталона 7,
последний проходит через линзу 37, через 100 такой прозрачный сектор и затем через узкую вертикальную
щель 39, через которую он фокусируется в экране 40, установленном на основании, вдоль пути L. Когда луч от
эталона 10i проходит через диск-микрофон, луч B' от образца также проходит в противоположном
направлении через диск, но без какого-либо полезного эффекта. С другой стороны, когда диск расположен
так, что его отражающий сектор 35 (11i) находится на пути луча B2, последний отражается и проходит по тому
же пути L, что и луч B' ранее. Однако в этот момент последний луч перекрывается непрозрачным
отражающим сектором 36, так что по пути L проходит только свет от образца 11. Вращение вала 29 с его
диском 34, таким образом, приводит к тому, что свет, отраженный от стандарта 7 и от испытательного образца
11, проходит попеременно через щель 39 по пути L.
Скорость вращения двигателя 31 и передаточное отношение между валом двигателя и валом 29 таковы, что
чередование световых вспышек от стандартного и исследуемого образцов происходит с той же частотой, что
и период чередования электрического тока в сети 32 и 33, то есть, если будет подаваться
шестидесятицикловый ток 3Y, вспышки будут генерироваться диском 34 со скоростью 60 вспышек в секунду
от каждого из них.
Эти чередующиеся вспышки света затем проходят через линзу 41 и попадают в призму 42, которая
рассеивает свет, образуя расширенную полосу спектра S. Предпочтительно, на пути света, выходящего из
призмы, располагается линза 43, и этот свет образует расширенную полосу спектра S, с красным концом в
точке Ri и фиолетовым концом в точке V.
Призма может быть установлена на вращающейся опоре 1, которая может медленно регулироваться либо
непрерывно, либо пошагово с помощью соответствующих соединений 45, приводимых в действие кулачком 46
на уже упомянутом валу 28. Эта регулировка опоры 44 с помощью диспергирующего устройства приводит к
смещению положения полосы спектра S в продольном направлении.
На основании 1 неподвижно установлен экран 47, имеющий узкое отверстие 48, предназначенное для
пропускания света из спектрального диапазона (с ограниченным диапазоном длин волн) через него и
попадания в окно 49 фотоэлектрической ячейки 50.
При описанной конструкции вращение вала 28 с его кулачком 46 приводит к повороту опоры 44 и, таким
образом, смещает положение полосы спектра S, в результате чего ячейка 50 постепенно подвергается
воздействию света различной длины волны, начиная, например, с одного конца полосы спектра и медленно
продвигаясь, непрерывно или прерывисто, к другому концу полосы спектра. Если при любой заданной длине
волны света световая энергия, получаемая ячейкой от стандарта, превышает, например, энергию,
получаемую от образца, или наоборот, то возникает флуктуация или пульсация тока в фотоэлектрической
ячейке, и поскольку вспышки света от стандарта и образца чередуются с заданной частотой, ток в
фотоэлектрической ячейке будет иметь аналогичную частоту пульсаций, и такие пульсации будут
продолжаться до тех пор, пока существует разница в интенсивности световой энергии в последовательных
вспышках света, подаваемых на ячейку.
Когда световая энергия от образца и стандарта, подаваемая в ячейку M5, становится одинаковой, ток в
последней перестает пульсировать. Таким образом, ток в фотоэлектрической ячейке может быть использован
для индикации различий или равенства интенсивности света, излучаемого эталоном и образцом на любой
заданной длине волны, но поскольку ток в фотоэлектрической ячейке чрезвычайно мал, например, порядка
10¹⁰ ампер, такой ток имеет небольшую ценность как для целей наблюдения, так и для непосредственного
управления каким-либо механическим устройством, и, соответственно, предусмотрены средства для
усиления этого тока. Для усиления этого тока предпочтительно использовать термоэлектронные лампы или
эквивалентные устройства с хорошими характеристиками, соединенные в подходящие схемы, как показано,
например, на рис. 2, где указаны три усилительных блока: AI, A и A3. Чтобы избежать повреждения
поверхности термоэлектрического блока 75 50, последний может быть снабжен защитным кольцом 51 из
металла, встроенным в схему усилителя, как показано на рисунке.
Предпочтительно в усилительных цепях используются конденсаторы C и X, конструкция которых такова, что
усиливается только ток приблизительно 70 Гц, а ток значительно более высокой или более высокой частоты,
соответственно, шунтируется или блокируется. 85 Анодная цепь усилителя A3 включает первичную обмотку
52 трансформатора T, вторичная обмотка 53' которого соединена соответствующими выводами с
реверсивным двигателем.54.
Как показано здесь, ток от 90-градусной вторичной обмотки трансформатора подается на ротор двигателя, а
обмотка возбуждения этого двигателя питается переменным током от сети 32 и 33.
Вал двигателя 54 несет шестерню 95 55, зацепляющуюся с зубчатым колесом 56 на валу 57, которое, как
описано выше, приводит в действие подвижный элемент затворного устройства 16, и таким образом, по мере
вращения двигателя в том или ином направлении, затвор 00 открывается или закрывается.
Упомянутый ранее вал 28 установлен для вращения в подшипниках, поддерживаемых основанием 1, и этот
вал несет барабан 58, который может поддерживать восковой цилиндр 100, лист бумаги или другую
поверхность, предназначенную для размещения пластинки. Как описано выше, вал 28 также несет кулачки 27
и 46 для приведения в действие затвора 17 и для перемещения диспергирующего устройства 1M 42 с целью
постепенного облучения фотоэлектрической ячейки различными частями спектрального диапазона.
Вал 28 снабжен шестерней 5R, зацепляющейся с червяком (не показан), на валу 60, на котором установлена
шестерня 61, зацепляющаяся с зубчатым колесом 62 на валу электродвигателя 63, получающего переменный
ток от сети 32 и 3'. Вал 57 снабжен резьбовой частью 64, взаимодействующей с гайкой 65, являющейся
частью возвратно-поступательной каретки 66, которая поддерживает рычаг 67 (рис. 3), расположенный над
поверхностью барабана 58 и несущий стилус 68 или другой подходящий элемент, предназначенный для
взаимодействия с барабаном или листом бумаги, закрепленным на нем, при воспроизведении записи.
Как показано на рис. 3, возвратно-поступательная каретка снабжена выступающими назад и вниз опорными
элементами, один из которых имеет паз 69, в который входит металлический направляющий стержень 70,
жестко закрепленный в изолирующих опорах на базовом элементе 1. Стержень 7O предпочтительно
поддерживает, соответственно, цепные блоки 11 и 72, расположенные рядом с противоположными концами
пластины 58; эти устройства отключения цепи соединены в цепь с описанным выше двигателем 54. Каждое
устройство автоматического выключателя включает в себя нормально зацепляющиеся контакты, один из
контактов каждого автоматического выключателя является подвижным и расположен на пути стержня 73,
установленного на каретке, так что если каретка приблизится слишком близко к одному или другому концу
барабана, стержень зацепится с соответствующим автоматическим выключателем и, таким образом, разорвет
цепь через двигатель, предотвращая тем самым случайное чрезмерное перемещение каретки.
При работе устройства стандартная деталь 7 (которая, как указано выше, представляет собой удобный блок
из материала с небольшой вертикальной поверхностью 6) устанавливается на вспомогательный элемент 4, а
деталь, подлежащая тестированию, помещается на вспомогательный элемент 8. При этом вертикальная
поверхность 10 проходит через прорезь в защитном экране 9. Лампа 2 теперь находится в таком положении, и
ее свет проходит напротив Che le-nses aid P3 и освещает "',1A i the st-tiirile 11. The li-lit flle 6 acid 110 pLs:es 'Llic
dllse is in allter-.1011(1' t"-,(. -Path L the A.' to cla-,lce 42.
Mter li-lit -cases through-111 z10 the lens and forms a spectrum 'bland al ' arch 'band consisting of alternatinn _1
spectra. forgender by dispersion by dispersion of B,Ait f10111 the -.-aid sstiiiTile.
i15 Fil---. j, опора 4-1, на момент f113, s.3 adi-ii,ted Ciat the -,,iolet. Поле w)-rosike щели 41-8. так что t'lle
Pl.cleelectric cell is only to 1-13e YWet coinTionent of lig'tit refleeted Lfolyl end 1! о., 'например, fl-lt the
P'bo'c,)e--.-:,1o---ed at, the -red end f i-11 V1111 t, at VIC jlrltols -16 , 6 -reafer z--- ' (1 R 1 'T01.1 t! e stawl, rd {!
Эгида из возможного, Джубе 1)и 'L'i.nintlic Rt-i - 1--- L -1 ]', Наркоман! e at 'cite red end C1 -- - - - f the e.1TT-11
than the fl ns, x es the sq]-D-nic. Таким образом, электрический элемент 50 будет подвергаться переменному
изменению энергии, и в этом элементе будет установлен пульсирующий эффект. См. rin- к Fi, 8. Линия P calfy
указывает на характер этого пульсирующего тока в фотоэлектрической ячейке, и следует помнить, что период
этого тока совпадает с периодом чередования тока, подаваемого в сеть 32 и 33, поскольку, как описано выше,
мигающий диск приводится в движение двигателем 31 через определенное и предопределенное
передаточное число.
Пульсирующий ток от ячейки 50 усиливается средствами усилительного устройства, упомянутого выше (75), и
протекает через импульсы 5-9 трансформатора Т в виде пульсирующего тока с тем же периодом, что и
исходный ток в ячейке.
Этот пульсирующий ток, протекающий на первичной обмотке трансформатора, обозначает переменный ток
аналогичного периода на вторичной обмотке трансформатора, причем этот переменный ток грамматически
обозначен буквой А на рис. 8. Переменный ток от трансформатора Т подается на ротор двигателя, и,
поскольку этот переменный ток на роторе имеет ту же величину, что и переменный ток в поле ротора,
двигатель работает на постоянном токе. Td'reetioii.
i sumin- that Llic a a U'tts is properly cleiigje(l slid that the ied component of li-lit iroul flile i.3 gi.ea-ier dian95 that from
the -is alime su,-,,csted, the Petition of ibe motor.54 'Ll-ie shafts 74 75 (Fi... Л) iii такое направление, как. T"Cltlzlllv
to clase Alethus c-ulting, off, Soill- of file li-,,lit frolli 100 tile Starldar d 7 a-lid att Gle attire n- the Carriage 66 o' ice 1 (f
atin- drum 3S and Gsin g, '211e Slyins 63 to a iwe,,,ord 1; the drani or uipon a. piece ok' paper ca--.iieOt by i05 the
drum. Это касается -нитора 54, s'-riafts, si,.lils и 'Cle sbutter 16, и так далее, пока не будет получено достаточно
света. -t"iojrt ста-,iclli-rf-l 'Ohat,.11G thd pallicular oL' flie spectruni under 110 observation, of conceal is received by
the eel.] tie stai,,dai.d and saniple. ILS sooll 'af., этот C011diti,m в '-e cell cefge.-, пульсировать, В aiii-pliilc,ljoii
прекращается, рейд -alteris Ro в Че, вторичный по следу Улли.
См. tl -wolor 5-1 iio-vir ice lon-c- supplied wi ell C'tlili'c-il.t -,bird t'iis Ill-3tor Stops. 120 the inotor 5-1 the 1110tor W3
L.G ti-1 u tile 51S -Bald tlie sh-dt 2S, th-tis 'lie- C211.1 '16 and, OV1 n '(,! be S11-pl)Ort 411 to a n vr oo,-.-itio Опора
44, после остановки e late 125 111.3tor -714,;s перемещается так, чтобы сместить ее относительное положение
спектрального шара S относительно plioto-ele(! трик, клетка, тАлитис клетка к, уровень часть спектра. Если в
этом новом положении свет от эталона и источника света имеет разную интенсивность, то описанная выше
последовательность операций повторяется, и если при этих новых условиях свет от эталона по-прежнему
интенсивнее, чем свет от образца, то двигатель 54 снова будет двигаться в том же направлении,
дополнительно закрывая затвор 16.
Однако, если предположить, что в новом положении фотоэлектрической ячейки свет от образца более
интенсивный, в фотоэлектрической ячейке снова возникнет пульсирующий ток, но в силу того, что свет от
образца отражается от поверхностей диска, расположенных на расстоянии 90° от тех секторов диска, которые
пропускают свет от эталона, фаза пульсаций в фотоэлектрической ячейке будет сдвинута, как показано
схематически, например, в точке P' на рис. 8. Этот сдвиг фазы пульсирующего тока в фотоэлементе приводит
к соответствующему сдвигу фазы переменного тока во вторичной обмотке трансформатора Т, что
схематически показано в точке А' на рис. 8. Поскольку фаза переменного тока в обмотке возбуждения
двигателя 54 остается неизменной, этот сдвиг фазы тока ротора немедленно приводит к реверсированию
двигателя. Вращение двигателя 54 приводит к тому, что вал 57 вращается в противоположном направлении
по сравнению с описанным ранее, перемещая каретку 66 в противоположном направлении вдоль барабана и
одновременно постепенно открывая затвор 16.
Это действие продолжается до тех пор, пока интенсивность света от стандарта 4O, подаваемого в
фотоэлектрическую ячейку, не сравняется с интенсивностью света от образца, после чего ток в ячейке снова
перестает пульсировать, и двигатель 54 останавливается.
Описанные выше операции повторяются с большой скоростью по мере постепенного облучения
фотоэлемента от одного конца спектра до другого, и хотя эта последовательность операций может
повторяться очень много раз, например, несколько сотен, в процессе перемещения фотоэлемента от одного
конца спектра до другого, вся операция может быть завершена за период порядка одной минуты. Совместное
движение барабана 58 и стилуса 68 создает на барабане или на закрепленной на нем бумаге кривую,
показанную на рис. 10, где кривые имеют общий вид, получаемый при тестировании образцов с
преобладающим желтым и преобладающим синим оттенком соответственно.
Поскольку отражательная способность посеребренных поверхностей диска 34 несколько изменяется в разных
участках спектра, предусмотрено регулировочное устройство, включающее затвор 17 и кулачок 27 для его
привода, причем кулачок предназначен для компенсации неравномерно изменяющейся отражательной
способности посеребренной поверхности 70 в разных участках спектра.
Индикаторное устройство, являющееся предметом настоящего изобретения, состоит из двойной U-образной
рамы 75 76 (см. рис. 1 и 9), нижняя часть или основание которой крепится любым подходящим способом к
основному основанию 1. Рама заканчивается множеством вертикальных стоек 77, каждая из которых несет
один из 80 индикаторных или регистрирующих механизмов; последние управляются индивидуально и
регистрируют свое угловое смещение b) с помощью циферблатного механизма, описанного ниже. Механизм
управления каждым циферблатом состоит, по существу, из вала 78, который вращается с постоянной угловой
скоростью на полный оборот; один оборот завершает исследование 90 в диапазоне спектра с помощью
фотоэлектрического элемента 50, регистрирующего отраженный от образца и стандартных образцов свет.
На практике этот вал удобно соединять с валом 28 анализатора цвета 95 с помощью подходящей муфты 79,
обеспечивая тем самым такое же угловое перемещение, как и у барабана проигрывателя; вал 78 несет
множество шестерен 80, которые вращательно зацепляются с другими шестернями 81, установленными на
раме 76 с помощью коротких валов (не показаны). На конце каждого короткого вала, удаленного от задней
части, закреплена круглая пластина 82, а между пластиной и каждой стойкой 105 расположена пружина
сжатия 88. К каждой вертикальной раме прикреплен изогнутый поперечно расположенный элемент 84,
имеющий широкую форму подковы, на свободном конце которого находится барабан 110, предназначенный
для вращения и привода в движение трением пластинчатого элемента 82 через небольшой вращающийся
диск 86. Этот диск прикреплен к свободному концу возвратно-поступательного рычага, который приводится в
движение посредством кулачкового толкателя 87, закрепленного на одном из кулачков 88, прикрепленных к
валу 78. Каждый из барабанов 85 установлен в контакте с индексирующим колесом или циферблатом 89,
предпочтительно с маркировкой в сотых долях, и который 12 может свободно вращаться на валу 90,
закрепленном на раме.
Для предотвращения проскальзывания между барабаном и индексирующим колесом последнее может иметь
выступ или ободок 91, который при желании может представлять собой фрикционный материал, а также к
барабану может прикладываться постоянная сила с помощью пружины сжатия 92. Вал 90 приспособлен для
перемещения в направлении, параллельном его оси, но не для вращения; продольное движение 13G 341,200
341,200 передается ему возвратно-поступательной кареткой 66 (см. рис. 1) анализатора цвета, которая
перемещается над записывающим барабаном 58. A m) uio(;tion-rediucialg linkage 98 advanta_-eotasly may We
used to transmit the ieeirocatciv motion of the carriage to, the shaft 9I0. К последнему прикреплен ряд
выровненных указателей 94, 1 (rue oech для соответствующих циферблатов), которые должны показывать
величину углового перемещения, совершаемого индексным колесом 89 за полный оборот кулачкового вала
78, и, следовательно, за время проведения полного спектрального анализа.
Было отмечено, что для получения численной характеристики цветового ощущения, воспринимаемого глазом,
необходимо умножить кривую распределения энергии рассматриваемого света на соответствующие
ординаты кривых относительного возбуждения c для рецепторных механизмов сетчатки человека. Очевидно,
что возвратно-поступательное движение каретки 66 вдоль вращающегося барабана 58 образует кривую,
примеры которой показаны на рис. 10, и, проходя через область, которая является прямой границей
распределения энергии источника света, находится под наблюдением. Из этого следует, что относительное
перемещение между кареткой 66 и барабаном 58 также является мерой той же самой величины,
относительное перемещение которой передается на интегрирующее устройство за счет комбинированных
вращательных и возвратно-поступательных усилий валов 78 и 90. Помимо распределения энергии или
спектрального состава источника света, определяемого цветовым анализатором, другими факторами,
влияющими на ощущение, вызываемое цветовым стимулом, являются цветовая реакция сетчатки,
описываемая тремя элементарными функциями возбуждения, которые, как можно предположить,
характеризуются кривыми, показанными на рис. 12, а также спектральное распределение энергии света,
который может быть графически изображен любой из кривых, показанных на рис. 11.
Сплошная линия на рис. 11 представляет собой спектральное распределение энергии естественного
солнечного света, измеренное в полдень, а пунктирная линия — распределение энергии одного из видов
искусственного солнечного света. На рис. 12 показаны нормальные элементарные цветовые возбуждения
сетчатки человека, то есть чувствительность трех основных рецепторных механизмов глаза — фиолетового,
зеленого и красного — к свету различной длины волны видимого спектра.
W0 Очевидно, что если поверхность образца белая и имеет отражательную способность стандартного или
единичного значения, то произведение каждой из ординат цветового возбуждения на рис. 12 на
соответствующие ординаты полной кривой спектрального распределения, показанной на рис. 11, дает три
кривые при построении графика в зависимости от длины волны, площади под которыми указывают на степень
стимуляции первичных рецепторных механизмов рассматриваемым образцом при наблюдении в полуденном
солнечном свете. Также очевидно, что сплошная кривая на рис. 11 отражает спектральный состав всех
остальных источников света. 75 Следует понимать, что предположения, сделанные в предыдущем абзаце
относительно распределения энергии источника света и спектральной чувствительности рецепторного
механизма, полностью отделены от результатов, полученных с помощью цветового анализатора. Полученные
результаты носят исключительно объективный характер, и теперь остается указать метод, с помощью
которого измерительный прибор вычисляет субъективный эффект на основе объективных измерений,
используя предполагаемые значения.
Данное механическое интегрирующее устройство является предметом настоящего изобретения и
предназначено для точного и быстрого объединения объективных данных анализатора с предполагаемыми
субъективными факторами, что позволяет механически регистрировать ощущение, вызываемое цветовым
стимулом. Очевидно, что два совершенно разных в объективном смысле материала при соответствующих
условиях могут вызывать одно и то же субъективное ощущение.
Иными словами, эти два экземпляра на 100% покажутся идентичными обычному наблюдателю при
правильном освещении, но не будут казаться одинаковыми при другом типе освещения. Аналогично, два
образца, которые субъективно кажутся соответствующими обычному наблюдателю, как правило, не будут
казаться соответствующими наблюдателю с дальтонизмом, если они объективно различаются. Благодаря
использованию данного анализатора цвета и интегрирующего устройства человек с нарушением цветового
зрения может сопоставлять и определять цвета, исходя из ощущений, испытываемых нормальным
наблюдателем. Следует отметить, что предполагаемые субъективные факторы 115, в отличие от
отражательной способности различных исследуемых образцов, не подвержены непрерывным изменениям,
поскольку они включают фактор нормального или стандартного зрения в случае сетчатки человека, 120 а
также фактор универсального или стандартного источника освещения, такого как солнечный свет, и, таким
образом, комбинированное воздействие субъективных факторов — как продукт — легко поддается
изготовлению в виде постоянного изделия.
Как уже было объяснено ранее, прибор получает комбинированное возвратно-поступательное и
вращательное движение от анализатора цвета, причем это комбинированное движение является прямым
измерением спектрального состава поверхности 10 исследуемого образца. Для того чтобы объединить
составное движение в соотношении произведений, движение, которое представляло бы собой произведение
каждой из фиолетовой, зеленой и красной кривых возбуждения со спектральным составом источника света,
кулачки 88 спроектированы таким образом, чтобы перемещать соответствующие толкатели на расстояние,
сопоставимое с каждым из 10 соответствующих произведений. Следует отметить, что по мере перемещения
каждого толкателя по периферии соответствующего кулачка расстояние, на которое каждый диск 86
перемещается от центра равномерно вращающейся пластины 82, постоянно изменяется, в результате чего
изменяется скорость вращения каждого из барабанов 80. Циферблаты 89 находятся в непосредственном
контакте с барабанами 85 и h. Также имеется регулируемая скорость вращения. Каждый циферблат, помимо
;?
«Запрошенное значение подвергается смещению в определенной форме, а именно
возвратно-поступательному движению вала, который перемещает циферблаты от центра вращающихся
барабанов на расстояние, равное 85, которое является мерой координат кривой спектрального состава
поверхности образца, полученной с помощью анализатора цвета и наглядно показанной на кривых,
представленных на рисунке 10.» По мере изменения положения контактного разъема каждый регулятор
перемещается от центра регулятора на 8,5°, его периферийная скорость определяется длиной волны.
Колонка № 1.
Длина ординатной линии соединения. Рис. 11 из il 'mi 'alit Colilmnn X. 2'.
T gnn.h стандартной кривой возбуждения красного цвета, рис. 12.
Колонка 1i7'To. 3.
Соответственно, они изменяются таким образом, что каждый циферблат регистрирует в терминах встречного
углового смещения на 35° возвратно-поступательные движения соответствующих кулачковых толкателей, а
также вала на 90°. Соотношение углового смещения циферблата к каждому из этих движений, очевидно,
соответствует соотношению 40 единиц продукции к одной из ее составляющих.
На рис. 113 показан схематический вид одного из кулачков, и, как указывалось ранее, функция каждого
кулачка заключается в перемещении толкателя на ряд расстояний, которые пропорциональны ординатам
каждой характеристики возбуждения; эта характеристика представляет собой произведение одной из кривых
возбуждения, показанных на рис. 12, и спектральной кривой совмещения тикающих ламп, показанных на рис.
11. Хотя система управления камерой состоит из множества независимо работающих элементов, существуют
основные механизмы возбуждения f-i action2 или i-eeentor 55, которые позволяют ее использовать! 1a. Если
требуется другой дизайн, будет достаточно проиллюстрировать процесс проектирования одного из кулачков и
для этой цели показать, какой из них управляет колесом индекса 60 для индикации выбранного уровня
красного свечения. Следующий cetaoguLe i., самоочевиден, так что tar as- 1 значения iaken. filonm различные
кривые касаются 65 ProduIc4t столбца 2 ns Toe 2S 92, .
Diltanci ie 'a 'ritS TOI' ZC1 O s i.1 I holo P1-, 400 5 525 550 575 000 G2-5 6,50 C75 700 72 9 1,03 1,00 1,06 1,0G
1,03 99 97 el04 9 E35 0 0 0 0 00 27 :td 52 51 t1Y1 eO 1 03 0 0 0 0 00G5 c090 02k 54 0 p (P 'D0 (- Roic) 0 ( - -, 'G) _9
0 (-'J'. '' _ I= 70 (-alox)',' - 0 (4-i3;' n 2')S 9s (---. - -. =. S Snm 1 = 2.3 1 109 -. 31 0 (Q-mowienj fa'tor) следует
отметить, что произведения столбцов 2 и 3, т.е. длины ординат соответствующих кривых спектрального
состава источника света и кривой красного возбуждения, измеренные на различных длинах волн,
суммируются, и полученное значение делится на 1,00 giVilg, в результате чего получается частное 4'3 pmo ly.
Затем каждый из продуктов определяется коэффициентом, определяющим соответствующие расстояния, на
основе которых строится конструкция кулачка. Данная математическая процедура предназначена для
корректировки конструкции кулачка таким образом, чтобы индексное колесо, указывающее на степень
ощущения красного цвета, показывало произвольно выбранное значение 100 в случае исследования чисто
белого отражающего образца. Таким образом, если предположить, что испытуемый образец 11, и
стандартный образец 7 состоят из карбоната магния (MgCO) и что вместо кривой отражательной
способности, показанной на рис. 10, эта характеристика становится практически прямой линией с равными
ординатами длиной в одну единицу, что указывает на 100 процентов.
Если отражательная способность образца равна отражательной способности стандартного образца, то
очевидно, что красный кулачок предпочтительно должен быть сконструирован таким образом, чтобы в этих
условиях суммарные перемещения индексного колеса, приводимого в действие кулачком, приблизительно
соответствовали конечному показанию 100, если другие образцы с меньшей отражательной способностью
должны оцениваться на основе значения 100. Кулачок (см. рис. 1'3) расположен с интервалом вдоль линий,
которые равномерно расходятся от центра, в зависимости от количества показаний волновых точек, и
количества единиц разности, зависящих от соответствующих значений, возведенных в степень 100
процентов.
lvais, с учетом нулевого периода времени clm. Кулачки для управления индексными колесами,
регистрирующими фиолетовые и зеленые ощущения, сконструированы аналогичным образом, за
исключением того, что в столбце 3 в этих случаях будет отображаться отклонение от ординат кривых
возбуждения фиолетового и зеленого цветов соответственно, а представление произведений столбцов 2 и 3,
очевидно, будет отличаться от показанного, как и коэффициент частного. Положение кулачков 88 на валу 78,
разумеется, следует определять с помощью калибровочных испытаний, проведенных на чисто белом
отражающем образце, и предпочтительно проверять с помощью показаний индекса блеска, полученных на
одном или нескольких цветных образцах, цветовые стимулы которых были тщательно рассчитаны на основе
данных, полученных с помощью надежных спектрофотометрических измерений. Вычисление cLeek, которое
до настоящего времени считалось общепринятым методом получения указанных выше числовых
характеристик, заключается в графическом или математическом определении произведения площадей,
лежащих под кривой отражательной способности, кривой спектрального состава источника света и каждой из
основных кривых возбуждения, в результате чего получается столько произведений, сколько существует
основных механизмов приема.
При правильной конструкции и калибровке механического интегрирующего устройства, как описано выше,
математические или графические вычисления выполняются механически и точно в процессе измерения
лучистой энергии, а результат становится доступен сразу после завершения анализа цвета. Очевидно, что в
случае чисто белого отражающего образца 70 каждый из основных рецепторных механизмов фиолетового,
Соседние файлы в папке патенты