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 (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.
Недостатком ЭОПа по патенту №90933 является недостаточная четкость изображения и разрешающая способность, обусловленные невозможностью простой переработки реального изображения в цифровой вид.
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, устройство отображения информации, источник питания, согласно предлагаемому изобретению, дополнительно снабжен аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и устройством преобразования фотоэлектронов для получения аналогового сигнала, характеризующего световой поток. Устройство преобразования фотоэлектронов выполнено в виде установленной между фотокатодом и устройством отображения информации диафрагмы и установленной в вакуумной полости корпуса электростатической отклоняющей системы, усилитель эмитируемых фотокатодом электронов - в виде двух анодов; первый анод установлен между фотокатодом и диафрагмой в зоне действия электростатической отклоняющей системы, а второй анод -между диафрагмой и устройством отображения информации.
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.
Такая конструкция также обеспечивает получение цифрового сигнала, существенно повышающего чувствительность ЭОПа и улучшение зрительного восприятия.
Предлагаемая полезная модель поясняется фигурой, на которой схематически изображен предлагаемый ЭОП.
Предлагаемый ЭОП включает фотокатод 1, 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 между фотокатодом 1 и устройством 2 отображения информации диафрагмы 5 и электростатической отклоняющей системы, усилитель эмитируемых фотокатодом 1 электронов - в виде анодов 6, 7. Анод 6 установлен между фотокатодом 1 и диафрагмой 5 в зоне действия электростатической отклоняющей системы, а анод 7 - между диафрагмой 5 и устройством 2 отображения информации
Предлагаемый ЭОП работает следующим образом.
От источника питания 3 подается напряжение на фотокатод 1, на аноды 6 и 7, на диафрагму 5, АЦП 4 и на устройство 2 отображения информации. В источнике питания 3 размещен также генератор импульсов, который питает строчную 8 и кадровую 9 составляющие электростатической отклоняющей системы. Отраженный от объекта наблюдения световой поток попадает на фотокатод 1, который эмитирует электроны в вакуумную полость 10 корпуса. Под действием электрического напряжения анода 6 электроны ускоряются и направляются в зону работы строчной 8 и кадровой 9 составляющих электростатической отклоняющей системы. На отклоняющую систему с генератора 11 подаются импульсы, управляющие поочередной подачей на диафрагму 5 части эмитированного фотокатодом 1 электронного потока. Отклоненные части пучка электронов с фотокатода 1 поочередно упорядоченно строка за строкой проходят через диафрагму 5, а затем на анод 7, который формирует аналоговые электрические импульсы и подает их на АЦП 4. АЦП 4 генерирует соответствующие входным аналоговым электрическим импульсам цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами. Цифровые сигналы с АЦП 4 поступают на устройство 2 отображения информации, где формируется видеоизображение. При этом качественно улучшается обнаружение, распознавание и идентификация объекта за счет лучшей обработки изображения и устранения помех, шумов, паразитных электронов.
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.