ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

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.
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.
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.
Наиболее близким к предлагаемому является электронно-оптический преобразователь (далее ЭОП) (патент РФ на полезную модель №174564, МПК H01J 31/50, опубл. 20.101.2017, Бюл. №29), включающий фотокатод, усилитель эмитируемых фотокатодом электронов, устройство отображения информации, источник питания. Дополнительно ЭОП снабжен аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) и устройством преобразования фотоэлектронов для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток. Устройство преобразования светового потока выполнено в виде установленной перед фотокатодом жидкокристаллической матрицы, а усилитель эмитируемых фотокатодом электронов - в виде установленного между фотокатодом и устройством отображения информации анода.
Недостатком ЭОПа по патенту №174564 является недостаточная четкость изображения и разрешающая способность, обусловленные ограниченной энергией фотоэлектронов.
Задача (технический результат) предлагаемой полезной модели заключается в создании электронно-оптического преобразователя, свободного от вышеуказанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что электронно-оптический преобразователь, содержащий фотокатод, усилитель эмитируемых фотокатодом электронов в виде установленного между фотокатодом и устройством отображения информации анода, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), устройство преобразования фотоэлектронов для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток, устройство отображения информации, источник питания, согласно предлагаемой полезной модели, дополнительно снабжен последовательно установленными между фотокатодом и анодом ускоряющим электродом и динодом.
Снабжение усилителя эмитируемых фотокатодом электронов последовательно установленными между фотокатодом и анодом ускоряющим электродом и динодом позволяет значительно увеличить количество фотоэлектронов и их скорость, что позволяет существенно повысить эффективность ЭОПа за счет улучшения обнаружения, распознавания и идентификации цели, контрастности и разрешающей способности.
Предлагаемая полезная модель поясняется фигурой, на которой схематически изображен предлагаемый ЭОП.
Предлагаемый ЭОП включает фотокатод 1, усилитель эмитируемых фотокатодом электронов в виде последовательно установленных между фотокатодом 1 и устройством 2 отображения информации ускоряющего электрода 3, динода 4 и анода 5, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 6, устройство 7 преобразования светового потока для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток, устройство 2 отображения информации, источник питания 8.
Предлагаемый ЭОП работает следующим образом.
От источника питания 8 подают напряжения на фотокатод 1, ускоряющий электрод 3, динод 4, анод 5, АЦП 6 и на устройство 2 отображения информации. Питание устройства 2 отображения информации также может осуществляться от АЦП 6. Отраженный от объекта наблюдения световой поток попадает на устройство 7 преобразования светового потока для получения аналогового сигнала. Устройство 7 преобразования светового потока для получения аналогового сигнала может быть выполнено в виде жидкокристаллической матрицы, в виде управляемой диафрагмы или другие известные устройства. В каждый малый промежуток времени устройство 7 преобразования светового потока для получения аналогового сигнала пропускает на фотокатод 1 пучки отраженного от объекта светового потока. Фотокатод 1 эмитирует электроны в вакуумную полость корпуса. Между фотокатодом 1 и ускоряющим электродом 3 создается электростатическое поле, действующее как короткофокусная линза, направляя электронный пучок на динод 4. Динод 4 увеличивает скорость и количество фотоэлектронов. Возможна последовательная установка нескольких динодов 4 между ускоряющим электродом 3 и анодом 5. Полученный в диноде 4 электронный пучок попадает на анод 5. Под действием электрического поля анода 5 фотоэлектроны ускоряются. Анод 5 поглощает энергию ускоренных электронов, формирует аналоговый электрический сигнал и подает его на АЦП 6. АЦП 6 генерирует соответствующие входным аналоговым электрическим сигналам цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами. Цифровые сигналы с АЦП 6 поступают на устройство 2 отображения информации и/или в сеть хранения и отображения информации.
Предлагаемое решение позволяет подавать на вход устройства метки зеленого, синего, красного цвета при низкой освещенности, что обеспечивает возможность получения цветного изображения объекта.
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.