[1]Предлагаемая полезная модель относится к электронной технике, в частности к устройству электронно-оптического преобразователя (ЭОП), для усиления яркости изображения в условиях низкой освещенности и перевода изображения в соответствующие цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.
[2]Известен ЭОП (патент РФ на изобретение №2525827, МПК H01J 31/56, опубл. 20.08.2014, Бюл. №23), включающий корпус, входное и выходное окна, фотокатод, электронно-возбуждаемую черно-белую ПЗС-матрицу, систему фокусировки электронов, установленную между фотокатодом и черно-белой электронно-возбуждаемой ПЗС-матрицей, блок формирования первичного видеосигнала, блок обработки видеосигнала, пульт управления и устройство воспроизведения видимого изображения.
[3]Недостатком ЭОП по патенту №2525827 является низкая четкость изображения и разрешающая способность. Особенно это актуально для приборов ночного видения, так как в темное время суток практически отсутствуют некоторые цвета и для нормальной работы устройства необходима подсветка, что часто недопустимо. Кроме того, ПЗС-матрица достаточна дорога, а ее размещение внутри вакуумного корпуса существенно снижает ремонтопригодность устройства.
[4]Наиболее близким к предлагаемому является электронно-оптический преобразователь (патент РФ на полезную модель №90933, МПК H01J 31/50, опубл. 20.01.2010, Бюл. №2), включающий фотокатод, структура которого выполнена с буферным слоем толщиной 50-150 А, а источник питания выполнен импульсным.
[5]Недостатком ЭОПа по патенту №90933 является недостаточная четкость изображения и разрешающая способность, обусловленные невозможностью простой переработки реального изображения в цифровой вид.
[6]Задача (технический результат) предлагаемой полезной модели заключается в создании электронно-оптического преобразователя, свободного от вышеуказанных недостатков.
[7]Поставленная задача решается тем, что электронно-оптический преобразователь, содержащий фотокатод, усилитель эмитируемых фотокатодом электронов, устройство отображения информации, источник питания, согласно предлагаемому изобретению, дополнительно снабжен аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) и устройством преобразования фотоэлектронов для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток. Устройство преобразования фотоэлектронов выполнено в виде установленной перед фотокатодом жидкокристаллической матрицы, усилитель эмитируемых фотокатодом электронов - в виде установленной между фотокатодом и устройством отображения информации микроканальной пластины (МКП), а устройство отображения информации в виде экрана с выводом на АЦП.
[8]Наиболее рациональным признается способ преобразования различных по физической природе величин сначала в функционально связанные с ними электрические, а затем - в цифровые. Снабжение ЭОП устройством преобразования потока фотоэлектронов для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток, обеспечивает повышение эффективности ЭОПа за счет получения цифрового изображения на выходе АЦП, что значительно улучшает обнаружение и распознавание объектов.
[9]Такая конструкция обеспечивает возможность получения аналогового сигнала и преобразования его в цифровой вид, что обеспечивает повышение эффективности предлагаемого ЭОПа и улучшение зрительного восприятия.
[10]Предлагаемая полезная модель поясняется фигурой, на которой схематически изображен предлагаемый ЭОП.
[11]Предлагаемый ЭОП включает фотокатод 1, усилитель эмитируемых фотокатодом 1 электронов, устройство 2 отображения информации, источник питания 3, АЦП 4, усилитель эмитируемых фотокатодом 1 электронов и устройство преобразования фотоэлектронов для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток. Устройство 2 отображения информации может быть выполнено на основе жидкокристаллической панели или на основе панели светоизлучающих диодов. Устройство преобразования фотоэлектронов выполнено в виде установленной перед фотокатодом 1 жидкокристаллической матрицы 5, а усилитель эмитируемых фотокатодом 1 электронов выполнен в виде установленной между фотокатодом 1 и устройством 2 отображения информации микроканальной пластины 6.
[12]Предлагаемый ЭОП работает следующим образом.
[13]От источника питания 3 подается напряжение на фотокатод 1, на МКП 6, АЦП 4 и на устройство 2 отображения информации. В источнике питания 3 размещен также генератор импульсов, который подает управляющие импульсы для создания подвижных окон в жидкокристаллической матрице 5. Отраженный от объекта наблюдения световой поток попадает на жидкокристаллическую матрицу 5. В каждый малый промежуток времени жидкокристаллическая матрица 5 открывает небольшое окно и пропускает на фотокатод 1 пучки фотонов отраженного от объекта светового потока. Фотокатод 1 эмитирует электроны в вакуумную полость 7 корпуса. Эмитируемые фотокатодом 1 электроны попадают в каналы микроканальной пластины (МКП) 6, которая усиливает и ускоряет вошедший от фотокатода 1 электронный поток. Электроны, выходящие из МКП 6, попадают на устройство 2 отображения информации, формируя на нем свой участок изображения, и одновременно в электрическую цепь «устройство 2 отображения информации - АЦП 4», формируя аналоговый электрический импульс. АЦП 4 генерирует соответствующие входным аналоговым электрическим импульсам цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами. Цифровые сигналы с АЦП 4 поступают в сеть хранения и отображения информации. В следующий момент времени жидкокристаллическая матрица 5 сдвигает открытое окно на размер окна и пропускает следующий пучок фотонов отраженного светового потока на фотокатод 1. Далее происходит преобразование пучка фотонов аналогично выше описанному. Таким образом, поочередными пучками через жидкокристаллическую матрицу 5 пропускается весь световой поток. При этом на устройстве 2 отображения информации формируется изображение объекта, а в электрической цепи «устройство 2 отображения информации - АЦП 4» - аналоговый электронный слепок объекта, который в АЦП 4 превращается в цифровое изображение объекта в данный момент времени. Далее этот цифровой сигнал может быть передан на дополнительное видеоконтрольное устройство и/или в сеть хранения и отображения информации, где по запросу наблюдателя возможна переработка изображения, например, изменение его масштаба, в любой части отображаемого объекта.
[14]Предлагаемое решение позволяет подавать на вход устройства метки зеленого, синего, красного цвета при низкой освещенности, что обеспечивает возможность получения цветного изображения объекта.
[15]Предлагаемая конструкция ЭОПа обеспечивает повышение эффективности обнаружения объектов в условиях низкой освещенности и улучшение зрительного восприятия за счет перевода изображения в соответствующие цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.
