DE2712590A1

DE2712590A1 - Wellenlaengenunabhaengiger optischer- dichte-standard

Info

Publication number: DE2712590A1
Application number: DE19772712590
Authority: DE
Inventors: Gerald L Klein
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1977-10-13
Also published as: DE2712590C2; US4059357A

Description

Patentanwälte

DipL-in.j. c. waüach München, den ,,

Dipl.-Ing. G. Koch I5 824 H/Nu *· i~ I¹!../.. U/7

Dipl.-Ir.g. R. Fcldkamp
8 München 2

Kaulmosrstr. 8, Tel. (039) 240275

Beckman Instrumente, Inc., Fullerton, CaI., USA

Vellenlängenunabhangiger Optischer-Dichte-Stendard

Sie Erfindung betrifft die Eichung und Prüfung optischer Instrunente und insbesondere eine Vorrichtung zur Eichung btw. Prüfung eines Densitometer oder dergleichen.

Die Verwendung von Geraten, wie beispielsweise Densitometern, %vr Messung der optischen Dichte wird auf mannigfaltigen Gebieten immer gebräuchlicher. Bo hat beispielsweise die Anmelderin kürslioh ein Dosimeter aur Verwendung bei der Überwachung der Behandlung von Hyperbilirubinemia in Kindern mit phototherapeutischen Mitteln entwickelt. Die optische Diohte (das heifit ein Haß für das Lichtdurchlafi-

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vermögen eines Werkstoffs) des Dosimeters ändert sich in Abhängigkeit von der äquivalenten Zerstörung des Serums Bilirubin im Blutstrom des Kindes durch Lichtbestrahlung. Sie Bestimmung der Menge an zersetztem Bilirubin hängt von einer genauen Messung der Änderung der optischen Dichte des Dosimeters ab. Zahlreiche Bundes- und einzelstaatliche Behörden verlangen für Geräte, die für derartige medizinische Diagnostik- oder sonstige Zwecke verwendet werden, Überwachungekriterien für die Funktionstüchtigkeit und Genauigkeit der Geräte.

Viele Stoffe vermögen bestimmte Lichtfrequenzen durchzulassen oder zu absorbieren. Auf den Gebieten der Zusammensetzungsanalyse, zu welchen die klinische Medizin als ein bedeutender Teil gehört, hat man dieses Phänomen nutzbringend angewandt. Beim Durchtritt von weißem, das volle Spektrum der Lichtfrequenzen enthaltendem Licht durch eine Materialprobe ist das aus der Probe wieder austretende Licht in Abhängigkeit von dem Absorptionsvermögen des betreffenden Materials für jede der Lichtfrequenzen modifiziert. Derartig "gefiltertes" Licht kann man sodann analysieren und durch Vergleich mit bekannten Standards die Zusammensetzung des Materials oder das Vorliegen spezieller Komponenten bestimmen. Bei einem typischen Abtastdensitometer, wie es für derartige Analysen verwendet wird, wird die als ein dünner Film auf einem durchsichtigen Substrat aufgebrachte Probe längs einer Abtastachse über eine Beleuchtungszone in dem Densitometer hinwegbewegt. Das von der Probe durchgelassene Licht wird gemessen und in ein Ausgangssignal umgewandelt, das gegebenenfalls integriert werden kann, um die Auswirkungen von örtlichen Anomalien in der Probe zu eliminieren. Auf diese Weise erzeugt das

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Densitometer während des Abtastvorgänge eine Registrierschreiberkurve des Ausgangssignals, zusammen mit einer Liste von Integralwerten des Ausgangesignals, welche die jeweilige Fläche unter der Aufzeichnungskurve wiedergeben. Eine Information dieser Art ermöglicht einem erfahrenen Techniker, Schlußfolgerungen über die Art der abgetasteten Probe zu ziehen. Selbstverständlich ist es dabei von Wichtigkeit, daß derartige Densitometer genau kalibriert sind und daß diese Eichung während ihres Betriebs aufrechterhalten wird. Typischerweise wird zur Eichung und zur Prüfung in der Weise vorgegangen, daß man das Densitometer einen Eichetandard abtasten läßt, der ein bekanntes optisches Dichte-Iquivalent und eine bekannte Fläche besitzt. Das Ansprechverhalten eines korrekt geeichten und korrekt funktionierenden Densitometers bei der Abtastung des Standards kann vorhergesagt werden. Durch Vergleich der tatsächlichen Ausgangsgröße des Densitometers bei Abtastung des Standards mit dem erwarteten Wert läßt sich die Funktionstüchtigkeit des betreffenden speziellen Densitometers bestimmen und gegebenenfalls können Instrumenteinstellungen vorgenommen werden, um das Densitometer-Verhalt en in Übereinstimmung mit dem Eichstandard zu bringen.

Bisher waren derartige Densitometer-Eichstandards durch die darin verwendeten Filter begrenzt. In dieser Hinsicht sind verschiedene Filtertypen zur Einbeziehung in einen Eichstandard verfügbar· Jeder Typ unterliegt Jedoch gewissen Beschrankungen hinsichtlich einem oder mehreren der Faktoren Genauigkeit, Linearität, Gestehungskosten, und zwar insbesondere wenn es um in Haeeenproduktion herzustellende Eichstandards zur Verwendung mit einer stark verbreiteten ganzen Produktlinie von Densitometern oder

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dergleichen geht.

Ideal soll ein Filter für einen Standard genau sein. Das heißt, der von ihm dargebotene tatsächliche Äquivalentwert der optischen Dichte sollte gleich dem gewünschten oder Soll-Äquivalentwert der optischen Dichte sein. Außerdem sollte das Filter billig in großen Mengen mit gleichförmigen, einheitlichen Filtercharakteristiken herstellbar sein. Das Filter sollte auch linear mit der Wellenlänge sein, das heißt, es sollte den gleichen Äquivalentwert der optischen Dichte unabhängig von der jeweiligen Wellenlänge des hindurchtretenden Lichtes bieten.

Die vorstehend genannte Aufgabenstellung wird gemäß der Erfindung durch einen Eichetandard gelöst, der auf einem optisch durchsichtigen Substrat angeordnete Bänder aufweist, welche eine beiachtete Zone vollständig abzudecken bzw. abzuschatten vermögen und aus in Abständen angeordneten lichtschwächenden Streifen bestehen und für hindurchtretendes Licht eine bekannte vorgegebene optische Dichte darstellen. Gemäß einer bevorzugten Aueführungsform der Erfindung sind die Bänder unter einem Winkel bezüglich der Achse des Densitometer angeordnet, ebenso sind auch die die Bänder bildenden Einzelstreifen unter einem Winkel bezüglich der Achse angeordnet. Der Abstand zwischen den die Bänder bildenden Einzelstreif en ist groß im Vergleich zur Wellenlänge des hindurchtretenden, im Densitometer gemessenen Lichte, und gleichzeitig klein im Vergleich zur Breite der beleuchteten Zone entlang der Abtastachse, derart, daß die gemessene Lichtmenge durch einfache mathematische Berechnung in einen Äquivalentwert der optischen Dichte für das Band umgewandelt werden kann.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen

Fig. 1 die seiehnerische Darstellung eines Densitometer-Eichfltandards gemäß einer Ausführungeform der Erfindung, mit fünf darauf befindlichen Bändern mit Werten der optischen Sichte von 1,0, 0,8, 0,6, 0,4· und 0,2,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch einen Teil des Densitometer-Eichstandards gemäß Fig. 3, im Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 3,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Kreisausschnitts 3-3 aus dem Densitometer-Eichstandard in Fig. 1,

Fig. 4- eine bildliche Veranschaulichung der Wirkungsweise der Bänder eines erfindungsgemäßen Eichstandards,

Fig. 5 eine Tabelle mit Bemessungswerten für einen geprüften Eichetandard gemäß einer Aueführungsform der Erfindung,

Fig. 6 die Ausgangsgröße eines korrekt arbeitenden Densitometer« in Abhängigkeit von der Abtastung eines erfindungsgemäßen Eichstandards,

Fig. 7 die Ausgangsgröße eines inkorrekt arbeitenden Densitometer« in Abhängigkeit von der Abtastung eines erfindungsgemäßen Eichetandards.

Ein als Ganzes mit 10 bezeichneter Densitometer-Eichstandard

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gemäß einer Ausführungeform der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Der Standard 10 weist eine Reihe von Bändern 12 mit unterschiedlichen vorgegebenen Werten der optischen Dichte, in Anordnung auf einem optisch durchlässigen Substrat 14* auf. Das Substrat 14 kann aus einem beliebigen geeigneten homogenen durchsichtigen Material wie beispielsweise Glas, Eunetstoffilm usw. bestehen. Die Bänder 12 können photographisch entwickelte Emulsionen oder chemisch geätzte Filme, wie beispielsweise Chrom, sein und sollen idealerweise als dünner Film auf der Oberfläche des Substrate 14 ausgebildet sein, wie in Fig. 2 veranschaulicht.

Die Bänder 12 des Densitometer-Eichstandards 10 sind in Fig. 3 mit näheren Einzelheiten gezeigt. Die Bänder 12 sind Fräzisione-Hikrobilder von miteinander abwechselnden dunklen, lichtschwächenden Streifen 24 und klarsichtigen Streifen 26. Für optimale Wirkungsweise sollten die Lichtschwächungsstreifen 24 eine optische Dichte im Bereich von 3,3 oder mehr besitzen. Wird eine in einem Densitometer erzeugte Beleuchtungszone so auf die Bänder 12 projiziert, daß die beleuchtete Zone vollständig innerhalb des Außenumfangs eines Bandes 12 abgedeckt wird, so wird die von dem Band durchgelassene Lichtmenge direkt proportional dem Wert des Verhältnisses der Breite bzw. Fläche der Lichtschwächungsstreifen 24 zur Breite bzw. der Fläche der durchsichtig-klaren bzw. offenen Streifen 26.

Die Wirkungsweise der Bänder 12 im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 veranschaulicht. Beim Durchgang eines einfallenden Lichtbündels (Iq) 16 durch ein Band 12 mit dunklen Streifen 24 und klarsichtigen

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Streifen 26 wird das einfallende Licht 16 in eine Anzahl kleiner Segmente 22 unterteilt, die mit I₁ bis I_n bezeich net sind. Das effektive durchgelassene Licht wird durch die Formel

wiedergegeben.

Die äquivalente optische Sichte wird dann wie folgt ausge druckt:

OD - LOG₁₀

Iet die Breite der durchsichtig-klaren Streifen 26 groß im Vergleich zur Wellenlänge dee durchgelassenen Lichtes und klein im Vergleich zur Breite der Beleuchtungszone entlang der Abtastungsachse, so läßt sich durch einfache mathematische Berechnung nach den vorstehenden Gleichungen das durchgelassene Licht in einen Prozentanteil des einfallenden Lichtes und weiterhin in eine äquivalente optische Dichte umwandeln. Die Abmessungen der in der nachfolgend beschriebenen Weise hergestellten und getesteten Bänder sind sorgfältig so berechnet, daß sie die folgenden optischen Dichte-Äquivalent β ergeben: 1,0, 0,8, 0,6, 0,4 und 0,2.

Vie am besten aus den Figg. 3 und 5 ersichtlich, ist es erwünscht, die Bänder 12 unter einem Winkel (von vorzugsweise zwischen 30° und 60°, in Vorwärts- und Httckwärts-

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richtung gemessen) relativ bezüglich der Abtastachse des Densitometer anzuordnen und die dunklen, undurchsichtigen Streifen 24 und die durchsichtig-klaren Streifen 26 ebenfalls unter einem Winkel im gleichen Bereich bezüglich derselben Abtastachse anzuordnen. Hierdurch kommt eine Abtastwirkung sowohl seitens der Bänder 12 wie seitens der Streifen 24, 26 über die beleuchtete Zone hin entlang einer zur Abtastachse senkrechten Linie zustande, wodurch die Auswirkungen von Unregelmäßigkeiten in der Beleuchtungezone neutralisiert werden und gewährleistet wird, daß die Ansprechzeit des Densitometer bei der Abtastung des erfindungsgemäßen Eichstandards nicht überschritten wird.

Im Hinblick auf diesen zuletzt erwähnten Aspekt ist es üblich, für Abtastdensitometer Verzögerungsschaltungen vorzusehen, um ihre Ausgangegrößen zu stabilisieren. Unter diesen Bedingungen würde sich, falls in der optischen Dichte der abgetasteten Probe eine sehr rasche Änderung im Sinne einer Stufen- oder Sprongfunktion aufträte, die Ausgangsgröße des Deneitometers langsam über die Ansprechzeit der Verzögerungsschaltungen hin auf einen neuen, der neuen optischen Dichte der Probe entsprechenden Wert ändern. Falls dieser neue Wert erreicht wird, bevor sich die optische Dichte der in Abtastung befindlichen Probe wiederum ändert, so wäre die Densitometer-Ausgangsgröße dem Betrag nach korrekt, selbst wenn intern eine geringfügige Verzögerung zwischen der Änderung als solcher und der vollen Ansprechanzeige aufträte. Falls eich Jedoch andererseits die optische Dichte der in Abtastung befindlichen Probe wieder ändert, bevor der neue Wert erreicht ist, so würde die Ausgangsschaltung versuchen, den Wert der letzten Eingangsgröße anzunehmen, ohne zunächst den ersten Wert zu

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AA

erreichen, und die auf diese Weise resultierende Densitometer ausgangsgröße wäre inkorrekt. In diesem letzteren Fall wurde die Ansprechzeit des Densitometer überschritten.

Indem man bei der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eichstandards die Bänder 12 unter einem Winkel von 30 bis 60° bezüglich der Abtastachse anordnet, wird hierdurch ein Abtast- bzw. Überstreich-Effekt der Bänder über die beleuchtete Zone entlang einer zur Abtastachse senkrechten Linie bewirkt, statt das Densitometer einer raschen, sprungartigen Änderung der optischen Dichte im sinne einer 'Stufen- bzw. SpxuqgFunktion auszusetzen. Dieser Effekt läßt sich an Hand von Fig. 1 verstehen, in welcher eine typische Beleuchtungszone 28 in Beziehung zu dem Densitometer-Eichstandard 10 angedeutet ist. Wie ersichtlich, wandert bei der Vorschubbewegung des Densitometer-Eichstandards 10 über die Beleuchtungszone 28 jeweils jedes Band 12 entlang der Abtastachse. Falls die Beleuchtungszone 28 in der gezeigten Weise rechtwinklig zur Abtastachse angeordnet ist, wird die beleuchtete Zone 28 im Verlauf der Bewegung eines unter einem Winkel schräg angeordneten Bandes 12 von links nach rechte längs der Abtaetachse über die Beleuchtungezone 28

allmählich durch das Band 12 von oben nach unten überdeckt. Bei der weiteren Bewegung des Bandes 12 über die Beleuchtungszone 28 hin wird diese während einer bestimmten Zeitdauer vollständig abgeschattet verbleiben und sodann allmählich wiederum von oben nach unten aufgedeckt. Diese allmähliche Überdeckung und Aufdeckung oder Überstreichung der Beleuchtungszone 28 längs einer zur Abtastachae senkrechten Linie ersetzt die sprunghafte Änderung

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der optischen Dichte gemäß einer Stufen- oder Sprungfunktion, wie sie von einem vertikal angeordneten Band hervorgerufen würde, durch einen Inderungsgradienten der optischen Dichte innerhalb der Ansprechzeit des Densitometer. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Ansprechzeit des Deneitometers nicht überschritten wird.

Im Hinblick auf mögliche Unregelmäßigkeiten in der Beleuchtungszone 1st davon auszugehen, daß als Beleuchtungsquelle in einem Abtastdensitometer üblicherweise ein Glühlampenkolben mit einem wendeiförmigen Glühfaden verwendet wird. Dies kann zu kleinen Unterschieden in der Lichtmenge an verschiedenen Punkten in der Beleuchtungszone 28 führen. Auch Unregelmäßigkeiten in dem für die Beleuchtung der Zone 28 verwendeten optischen System können zu einer Inhomogenität der Beleuchtung über die Beleuchtungszone 28 hin führen. Falls die über die Beleuchtungszone 28 hinweg bewegten Bänder 12 eine Streifenanordnung 24, 26 parallel zur Abtastachse besäßen, würden nur diejenigen Teile der Beleuchtungezone 28, welche unter den durchsichtigen Streifen 26 liegen, gemessen. Dies könnte eine geringfügige Verzerrung des Ansprechverhaltens in Abhängigkeit von der Hatur der Beleuchtungezone 28 an diesen Stellen bewirken. Aus Fig. 1 ist nun ersichtlich, daß bei der Verschiebung des Densitometer-Eichstandards 10 von links nach rechts über die Beleuchtungszone 28 die Anordnung der Streifen 24, 26 unter einem Winkel ein Überstreichen der Streifen 24, 26 über die Zone 28 von unten nach oben längs einer zur Abtastachte senkrechten Linie bewirkt, in gleicher Weise, wie die Anordnung der Binder 12 unter einem Winkel ein überstreichen der Bänder 12 von unten nach oben bei der aufeinanderfolgenden überdeckung und Aufdeckung

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Λ*

der Beleuchtungezone 28 während des Abtaatvorgangs bewirkt. Dieser scheinbare Abtast- bzw. Oberstreich-Effekt gewährleistet, daß die Gesamtheit der Beleuchtungszone von dem Abtastmechanismue des (nicht gezeigten) Densitometers vermessen wird, und nicht nur ausgewählte Bereiche. Auf diese Weise werden durch die scheinbare Abtast- bzw. Oberstreichbewegung der Streifen 24, 26 Jegliche optischen und Beleuchtungs-Unregelnäfiigkeiten über die beleuchtete Zone 28 hin ausgenittelt.

In einen Densitometer ist es üblich, den ümgebungs- oder AusgangsBustand auf einen Hull-Pegel einzustellen. Wenn dann die Abtastung einer Probe auf dem die Probe tragenden Substrat beginnt und endet, so wird die optische Dichte des Substrats als Umgebungswert angesehen und außer Betracht gelassen, unter diesen Umständen ist dann Jede Änderung während der Abtastung nur eine Funktion der Probe allein und das Substratmedium geht in die von dem Densitometer ausgeführten Berechnungen nicht ein· Bei dem erfindungsgemäßen Eichstandard 10 stellen die optischen Dichten der Bänder 12 die einzigen Änderungen der optischen Dichte auf dem Substrat 14 dar und sind ausschließlich eine Punktion der Geometrie· Bei der Abtastung des Eichstandards 10, beginnend und endend auf dem Substrat, stellt daher jedes Band 12 ein zwar verschiedenes, jedoch konstantes optisches Dichte-Iquivalent dar, unabhängig von der Wellenlänge des durch-gelaasenen Lichtes·

Aus den figg. 3 und 5 ist der Aufbau der Bänder 12 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit näheren Einzelheiten ersichtlich. Dabei ist Jedoch festzuhalten, daß die in TIg. 3 in Verbindung mit der zugehörigen

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Tabelle aus Figo 5 ersichtlichen und angegebenen Abmessungen und Winkel zwar bevorzugte Werte für eine spezielle Aueführungeform darstellen, daß jedoch für unterschiedliche spezielle Bedürfnisse bestimmter Densitometer, Spektralphotometer, Kolorimeter und dergleichen anderweitige Kombinationen von Winkeln und Abmessungen gewählt werden können. Insbesondere bestimmt die Abtastgeschwindigkeit des Jeweiligen Instruments den Bereich von Winkeln für die Bänder 12, in dem ein überschreiten der Ansprechzeit des zugehörigen Densitometers vermieden wird. Entsprechend bestimmen der Jeweilige Winkel des Bandes 12 und die Abmessungen der beleuchteten Zone des Instruments den optimalen Winkel für die Streifen 24 und 26 beim Oberstreichen über die beleuchtete Zone.

Des weiteren soll die Ganghöhe oder der Abstand zwischen den dunklen, undurchsichtigen Streifen 24 im Sinne einer möglichst geringen Verzerrung gewählt werden „ Die Anwendung einer großen Ganghöhe bewirkt, daß sich eine Reihe von hellen und dunklen Streifen über die Abtastvorrichtung bewegt· Da ferner in Densitometern zumeist eine Glühwendel-Lichtquelle verwendet wird, erscheint bei einer großen Ganghöhe die Glühwendel selbst als hellere und weniger helle Bereiche innerhalb der klarsichtigen Streifen 26. falls andererseits die Ganghöhe zu klein ist, werden Beugungeeffekte an den schmalen durchsichtigen Streifen 26 von Bedeutung. Hit anderen Worten, ein Teil der Lichtstrahlen wird von dem zur Abtastvorrichtung senkrechten Einfallwinkel teilweise abgelenkt, derart, daß das von der Abtastvorrichtung empfangene Licht nicht dem berechneten Wert entspricht. Im Idealfall soll die Ganghöhe nicht kleiner als etwa das Zehnfache der Wellenlänge des

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einfallenden Lichte sein, üb nennenswerte Beugungseffekte su eliminieren. TOr Glühlicht bedeutet dies etwa 0,005 Zoll oder 333 Streifen pro Zoll.

Die Anwendung des Eichstandards 10 zum Testen des Verhaltens eines Abtastdensitometers wird am besten unter Bezugnahme auf die Figg. 6 und 7 verständlich, welche tatsächliche DensitometerausgangegröSen bei Abtastung eines Densitometer-Eichstandards 10 der hier beschriebenen Art zeigen. In fig. 6 ist dabei die Ausgangsgröße eines Instrumente mit annehmbarer Funktionsweise gezeigt. Die Abtastung der Reihe von fünf Bändern 12 ergibt eine Registrierauf seichnung von 5 ^ft^— mit abgeflachten Scheiteln. Der AufseiohnungsTerlauf zeigt den allmählichen Anstieg, die Periode der Ausblendung und den allmählichen Abfall, wie sie durch die Vinkelanordnung der Bander 12 erzeugt werden. Die kleinen Abschrägungen am jeweiligen oberen und unteren Ende der Vorder- und der Hinterflanken sind eine funktion der weiter oben beschriebenen Ansprechzeit.

Da die optische Dichte (0. D.) der Logarithmus von ist, wobei T die Lichtdurohläeeigkeit bedeutet, kann bei Verwendung eines logarithmischen Begistrierschreibers und bei Einstellung Ass 1,0-Bandes auf 100 % die Linearität des Densitometers getestet werden. In den Registrieraufzeichnungen gemäß den figg. 6 und 7 bedeutet 100 % auf dem Registrierstreifen 1,0 0. D., 80 % entsprechen 0,8 0. D., 60 % entsprechen 0,6 0. D., HO % entsprechen 0,1- 0. D. und 20 % entsprechen 0,2 0. D. Vie ersichtlich, ergab das Densitometer, dessen Ausgangsgröße in flg. 6 dargestellt ist, bei Abtasten des erflndttngsgemaßen Eiohstandards 10 aus

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Ak

Fig. 1 mit Bändern 12 der effektiven optischen Dichtewerte 1,Of 0,8, 0,6, 0,4 und 0,2 eine im wesentlichen lineare Ausgangegröße, veranschaulicht durch die Scheitelwerte bei 100 %, 80 %, 60 %, 40 % und 20 %.

Da ferner die Größe der Beleuchtungezone feststeht, werden, falls die Bänder 12 mit sehr genau gleicher Breite ausgeführt sind, die von der Zone überstrichenen Bereiche für jedes Band 12 gleich groß sein. Die Vichtung dieses Bereichs mit dem Optischen-Dichte-iquivalent für jedes Band ergibt dann relative prozentuale Werte für die einzelnen Bänder. Diese relativen prozentualen Werte werden direkt proportional den Flächen unterhalb den Kurven aus der Abtaetaufzeichnung sein. So beträgt beispielsweise für den zur Erzeugung der Ausgangeaufzeichnung von Fig. 6 verwendeten Eichstandard aus Fig. 1 die Summe der Optischen-Dichte-Äquivalente der Bänder (1,0 + 0,8 + 0,6 + 0,4 + 0,2) gleich 3,0· Somit beträgt der dem 1,0 0. D.-Band zuzuordnende Anteil des integrierten Gesamtbetrags 1,0/3,0 oder 33$33 %· Entsprechend beträgt dieser Wert für das 0,8 O.D.Band 0,8/3,0 oder 26,66 %. In gleicher Weise repräsentieren die verbleibenden Bänder 20,00 $, 13,33 % und 6,66 %. Die ausgedruckten Werte 32,0, 26,7, 20,3, 13t8 und 06,9 sind die von dem Densitometer errechneten integrierten Werte und können als in annehmbaren Grenzen liegend angesehen werden.

Demgegenüber veranschaulicht die Fig. 7 eine mit dem gleichen Eichetandard erhaltene Densitometerausgangsgröße von fragwürdiger Brauchbarkeit. Die Änderung des Auegangsverhaltens wurde durch Einfügen eines unsauberen optischen Filtere verursacht. Fehlangepaßte oder nicht-funktionierende

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Teile können eine sogar noch ausgeprägtere Abweichung gegenüber der annehmbaren Ausgangsgröße von Fig. 6 bewirken, derart, daß diese Abweichung unschwer als nicht-annehmbar erkannt wird und die Bedienungsperson auf die Notwendigkeit von Korrekturmaßnahmen vor weiterer Benutzung des Instruments hinweist.

Es sei noch betont, daß im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel die abwechselnden dunklen und hellen Streifen 24 und 26 als geradlinige parallele Streifen von gleichem Abstand gezeigt sind. Selbstverständlich könnten bei erfindungsgemäßen Eichstandards auch Bänder 12 verwendet werden, die aus kurvenförmig gebogenen oder anderweitig geformten abwechselnden dunklen und hellen Streifen bestehen, welche einen Abtast- bzw. Überstreich-Effekt über die beleuchtete Zone gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Standard zur Eichung eines Densitometer oder dergleichen, bestehend aus einem optisch durchlässigen Substrat, auf dem mehrere, in Abständen voneinander angeordnete Bänder unterschiedlicher vorgegebener Werte der optischen Dichte aufgebracht sind. Jedes Band besteht dabei aus abwechselnden dunklen und hellen Streifen und ist so bemessen, daß es ein in dem Densitometer erzeugtes und eine Beleuchtungszone definierendes Lichtbündel abzudunkeln vermag. Die Breite der hellen, durchsichtigen Streifen ist groß im Verhältnis zur

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Claims

Patentansprüche

. JVellenlängenunabhängiger Optischer-Dichte-ßtandard zur ^— Eichung und Prüfung eine« Instrumente, in welchem der Standard mit einer beleuchteten Zone längs einer vorgegebenen Abtaetachse abgetastet wird, gekennzeichnet durch ein optisch transparentes Substrat (14) und eine auf diesem Substrat (14) angeordnete Vielzahl von in Abständen voneinander angeordneten Streifen (24), die miteinander ein Band (12) vorgegebener bekannter optischer Dichte für hindurchtretendes Licht bilden, wobei das Band (12) einen zur vollständigen Überdeckung bzw. Abschattung der beleuchteten Zone ausreichenden Flächenbereich besitzt und die das Band bildenden Einzelstreifen (24) aus dem lichtschwächenden Material so angeordnet sind, daß sie bei der Abtastung des Standards die beleuchtete Zone in einer Sichtung senkrecht zur Abtastachse aufeinanderfolgend überstreichen.

2· Standard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (12) seinerseits so angeordnet ist, daß es bei der Abtastung des Standards die beleuchtete Zone in einer Richtung senkrecht but Abtastachse aufeinanderfolgend überstreicht.

3ο Standard nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat (14) in Abständen voneinander entlang der Abtastachse mehrere jeweils aus einer Vielzahl lichtschwächender Einseistreifen (24) gebildete Bänder (12) angeordnet sind, deren jedes jeweils einen unterschiedlichen vorgegebenen äquivalenten Wert der optischen Dichte für hindurchtretendes Licht besitzt,

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ORIGINAL INSPECTED

und daß sowohl die Bänder (12) als Ganzes wie auch die sie bildenden lichtschwächenden Einzelstreifen (24) jeweils unabhängig voneinander unter einem Winkel bezüglich der Abtaetachse angeordnet sind, der genügend groß gewählt iet, um jeweils ein Überstreichen der beleuchteten Zone durch einen Teil jedes Einzelstreifens und jedes Bandes entlang einer zur Abtastachse senkrechten Linie zu gewährleisten.

4. Standard gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (12) lund die sie bildenden lichtschwächenden Einzelstreifen (24) jeweils unter voneinander unabhängigen spitzen Winkeln bezüglich der Abtastachse angeordnet sind.

5· Standard nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel, unter welchen die Bänder (12) bzw. die sie bildenden lichtschwächenden Einzelstreifen (24) bezüglich der Abtastachse angeordnet sind, im Bereich zwischen 30 und 60° liegen.

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