175632. lajstromszámú szabadalom • "Optikai sugárzás mérésére szolgáló, nagy belépési felületű mérőfej"
3 175632 4 közben fényváltozás jelentkezhet a fényészlelőn, különösen többszöri tükrözés és a világító testekből részben polarizált fény kilépése esetén, a ferde tükrözéseknél fellépő további polarizáció miatt. II. Nagy belépő nyílású irányérzékeny mérőfej használata, mely esetben az L mérési távolság nagysága nem kritikus. Ezen módszer alkalmazásánál olyan irányérzékeny mérőfejet kell alkalmazni, melynek OD belépési felület átmérője a világítótest A legnagyobb méreténél valamivel nagyobb, Í>D SA+2A. tg«, ahol « az irányérzékeny érzékelő hasznos irányérzékenységi szögtartománya (CIE No. 27 szerint a= ±2,5°) és az L mérési távolságra ekkor ab) pontban ismertetett korlátozás nem vonatkozik, de L =£ A/2. Az irányérzékeny mérőfejek egyik ismert felépítési módja az, hogy pozitív dioptriájú optikai elemnek pl. gyűjtőlencsének a fókuszsíkjában kisméretű (<pe) fényészlelőt helyezünk el, mivel Oe ekkor tga=—, ahol f a pozitív dioptriájú optikai elem fókusztávolsága (J. KROCHMANN, LICHTTECHNIK 27/1975/16.) A mérés geometriai helyszükséglete ekkor egy L=0,55 A sugarú gömb, illetve mérés közben elforduló világítótest mérésénél kb. 0,55 A sugarú és 1,10 A szélességű álló korong. Látható, hogy a II. módszer geometriai helyszükséglete lényegesen kisebb. Nagyméretű világítótestek mérése esetén azonban ilyen típusú irányérzékeny mérőfejhez igen nagy belépő felületű (átmérőjű) pozitív dioptriájú optikai elemre lenne szükség. Ezek gyártása költséges, súlyuk nagy, így a beépítésükhöz és mozgatásukhoz szükséges mechanizmus bonyolult. Ilyen konstrukciójú goniométerek nem ismeretesek (J. KROCHMANN uo.). Ismeretesek olyan nagy belépési felületű mérőfejek, melyek az irányérzékenységet pozitív dioptriájú optikai elem nélkül biztosítják oly módon, hogy a mérőfej belépési felületének kitöltéséhez nagyszámú, párhuzamosan egymás mellé helyezett kisméretű belépő felülettel (02—5 mm) rendelkező olyan irányérzékeny optikai csatornákat alkalmaznak, melynek az irányérzékenységet blendesorral, vagy egyenes, belül matt fekete csodarabokkal hozzák létre és az ezek mögé elhelyezett, a teljes belépő felület méretével legalább azonos nagyméretű diffúz üveglemez hátsó oldaláról kilépő fény egy részét összegezve juttatják a mérőjelet szolgáltató egyetlen közös kisméretű fényészlelőre. A berendezés helyes működésének előfeltétele az, hogy ugyanazon belépő fény bármely optikai csatornán (blendesoron, csövön) át belépve a fényészlelőn ugyanakkora jelet keltsen. Az ismert berendezések ezt úgy oldják meg, hogy a mérőfej optikai tengelyéhez közelebb levő optikai csatornákból érkező fényt optikai úton pl. szürke szűrőkkel gyengítik (KROCHMANN uo.) vagy a nagyméretű diffúz üveglemez mögé diffúz reflektáló felületű integráló gömbszeletet csatlakoztatnak (E. FREDRIKSEN, LIGHT and LIGHTING 60) (1967/46, T. CELIO, CIE LONDON 1975 (T. C. 2—4.), amelyhez a fényészlelő úgy csatlakozik, hogy a diffúz üveglemezről közvetlenül ne kaphasson fényt. Az ilyen típusú ismert berendezések többféle hátrányt mutatnak: a mérőfej effektiv belépési felülete kicsi, a q hasznos kitöltési tényező (a hasznos belépési felületes a belépési .felület aránya) blendesomál q ~ 0,125, csöveknél q ~ 0,6—0,7 ; az optikai jelösszegzéa és kiegyenlítés együttes, tq optikai, transzmissziós 2 hatásfoka igen kicsi, szűrős kiegyenlítésnél v] ~ 10~3— 10~s, integráló gömbszeletnél v) ~ 10“5. A CIE előírások szerint továbbá a fényészlelőnek a szem hullámhosszfüggő érzékenységi görbéjét kell követnie, aminek biztosítására a fényészlelő elé valamely spektrálisan illesztett szűrőt ún. V(X) szűrőt kell elhelyezni, melynek elnyelése miatt az rlc eredő teljes optikai transzmissziós hatásfok tovább csökken 7]e ~ 10~6—10-7. A találmány szerint felépített optikai sugárzás mérésére szolgáló nagy belépési felületű mérőfej a fentemlített hátrányokat nem mutatja, mivel a belépési felület hasznos kitöltési tényezője q rí 1 ; a teljes optikai transzmissziós hatásfoka az ismert mérőfejek hatásfokánál nagyságrendekkel jobb; az egyedi csatornák jelkiegyenlítése pontos, és a mérőfej súlya kisebb. A találmány szerint felépített optikai sugárzás mérésére szolgáló nagy belépési felületű mérőfej szintén több azonos felépítésű párhuzamosan egymás mellé helyezett irányérzékeny optikai csatornát tartalmaz és az ismert megoldásoktól eltérően az jellemzi, hogy az egyes irányérzékeny optikai csatornák belépő nyílásaiban azokat teljesen kitöltő pozitív dioptriájú optikai elem (gyűjtőlencse, homorú tükör, FRESNEL lencse stb.), és ezek fókuszsíkjában a mérőfej előírt hasznos irányérzékenységi tartományát meghatározó átmérőjű belépő nyílással ellátott egyedi észlelőfejek vannak elrendezve, mely egyedi észlelőfejek hasznos optikai vagy villamos jelei, optikai vagy villamos úton valamely, az egyedi észlelő fejektől elkülönített optikai vagy villamos jelösszegző bemenetére míg a mérőfej mérőjelét szolgáltató kijelző, az elkülönített optikai vagy viltemos jelösszegző kimenetére vannak kapcsolva. A találmány szerint felépített mérőfej irányérzékeny optikai csatornáinak belépő nyílásátmérője a pozitív dioptriájú optikai elem alkalmazása esetén lényegesen nagyobb lehet, mint az ismert megoldások irányérzékeny optikai csatornáinak (blende, cső) belépő nyílása, ugyanazon értékű hasznos irányérzékenységi tartomány biztosítása mellett, így a mérőfej belépési felületének kitöltéséhez lényegesen kevesebb számú optikai csatorna szükséges, ami által lehetővé válik az egyes irányérzékeny optikai csatornákból származó jelek egyenkénti, azaz pontos kiegyenlítése. Javul a mérőfej optikai transzmissziós hatásfoka, mivel a kevesebb csatorna optikai elkülönítéséhez szükséges határoló lemezek száma kisebb és ezek a mérőfej hasznos belépési felületén gyakorlatilag elhanyagolható veszteséget (takarást) okoznak. Az elkülönített egyedi érzékelőfejek alkalmazása az egyes irányérzékeny, optikai csatornák és ezáltal az egész mérőfej hatásfokának további jelentős javulását eredményezi, az egyedi mérőfejek ugyanis célszerűen belül jó optikai refiexióképességű diffúz vagy tükröző falú üregek, melynek egy részét optikai jelösszegző alkalmazása esetén az optikai jel továbbítását biztosító nyílás képezi, melyhez célszerűen valamely fényvezető optikai dem (pl. fényvezetőszál vagy köteg) belépő nyílása csatlakozik. Ezen fényvezető elem belépő nyílásának és az egyedi észlelőfej . üregének felületaránya lényegesen nagyobb, mint pl. az ismert megoldásoknál a kisméretű egyetlen fényészlelő és a mérőfej teljes belépő felületével legalább azonos nagyságú integjáló, gömbszelet ,bdső felületének aránya, mely arány a triászmissziós hatásfokot döntően, .meghatározza* Ap feMfmány szerinti egyedi észlejőfejpknél, a fényeJekÚPTO06 észlelők közvetlenül az egyçdj észlelődében iaalkajma-5 10 15 20 25 30 35 [40 [45 50 55 60 65
