Измеритель контраста

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНТРАСТА, содержащий:.рптическй связанные объёктиэ я фотоприемиик, подключенный л электрической схеме, о т л и чающ-ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно содержит жидкокристаллический рассеиватель, генератор импульбов, компенсирующий модулятор, частично перекрывающий апертуру, и разделительный конденсатор, причем рассеиватель установлен перед фотоприемником и подключен к генератору импульсов, а фотоприемник выполнен на основе структуры металлсуперлинейный фотопроводник - металл и подключен к электрической схеме через разделительный конденсатор. 2.Измеритель поп.1, отличающийся тем, что компенсирующий модулятор выполнен жидкокристаллическим и расположен так, что частично перекрывает апертуру. 3.Измеритель поп.1, отлич а.ющ и и с я тем, что компенсирующий модулятор выполнен в виде (Л частично перекрывающей апертуру {механически перемещающейся диафрагма . J 2 1 6 сс 4 оо SblTod

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

3 . %

РЕСПУБЛИН

1<5П G 02 F 1 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 4 Б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3521009/18-25 (22) 08.12,82 (46) 15.02.84. Вюл. В 6 . (72) А.С.Черепаха (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 535.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССЕ

В 746378, кл. G 03 В 7/22, 1979.

2. Патент Великобритании

9 1333084, кл. G 03 В 7/28, 1971 (прототип). (54)(57) 1. ИЗМЕРИ1ЕЛЬ КОНТРАСТА содержащий оптически связанные объектир к фотоприемник1 подклвченйыи к электрической схеме, о т л и ч а в щ -и и с я тем, что, с целью повьааения точности измерений, он дополнительно содержит жидкокристаллический рассеиватель, генератор

„.SU„„ I 073743 А импульсов, компенсирующий модулятор, частично перекрывающий апертуру, и разделительный конденсатор, причем рассенватель установлен перед фотоприемником и подключен к генератору импульсов, а фотоприемннк выполнен иа основе структуры металлсуперлинейный фотопроводник — металл и подключен к электрической схеме через разделительный конденсатор.

2. Измеритель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что компенсирукхций модулятор выполнен жидкокристаллическим и расположен так, .что частично перекрывает апертуру.

3. Измеритель по п.1, о т л и ч а.ю шийся тем, что компенсирующий модулятор выполнен в виде частично перекрывающей апертуру . механически перемещающейся диафрагмы

1073743

Изобретение относится и оптике и предназначено для измерений оптического контраста.

Известен измеРитель контраста, содержащий объектив, анализатор иэображения, генераторы разверток, схему управления и запоминающее устройство. Анализатор иэображения выполнен в виде передающей телевизионной трубки, выход которой через схему управления связан с запоминающим устройством fl ).

Для питания электрической схеыя, отклонения пучка электронов в трубке, создания ускоряющего напряжения требуется большая потребляемая мощность.

Недостатком измерителя контраста является также его сложность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измеритель контраста; содержащий оптически связанный объектив и Фотоприемник подключенный к электрической схеме. Фотоприемник выполнен в зиде матрицы элементов фотоприемников, выходы которых связаны со входами электрической схемы, выделяющей сигнал, характеризующий контраст анализируемого изображения (2).

Недостатком измерителя является ограниченная точность измерений.

Этот измеритель контраста дает погрешности, связанные с ограниченным числом фотоприемников в ,матрице. если площадь каждого иэ . 35 ограниченного числа фотоприемников такова, что промежутками, между ними следует пренебречь, то анализируемое иэображение может формировать на одном фотоприемнике матрицы и макси« 4е) мумы и минимумы, в связи с чем максимумы освещенности замерены неправильно и выходкой сигнал измерителя контраста имеет погрешность. Если площадь каждого иэ ограниченного 45 числа фотоприемников такова, что линейные размеры фотоприемников не превышают разрешающей способности в сформированном для анализа иэоб-. ражении, что максимумы освещенности могут попасть на промежутки между приемники поверхностями Фотоприемников и выходной сигнал измерителя контраста также будет иметь погрешность.

Цель изобретения - повышение точ" ности измерений.

Цель достигается тем, что измеритель контраста, содержащий оптически ки связанные объектив и фотоприемник и подключенный к электрической бО схеме, дополнительно содержит жидко.кристаллический. Рассеиватель, генератор импульсов, компенсирующий модулятор н разделительный конденсатор, причем рассеиватель установлен перед фотоприемником и подключен к генератору импульсов, а Фотоприемник выполнен на основе структуры металл-суперлинейный фотопроводннк-металл и подключен к электрической схеме через разделительный конденсатор. Компенсирующий модулятор выполнен в виде частично перекрывающего апертуру жидкокристаллического модулятора, либо частично перекрывающей апертуру механически перемещающейся диафрагмы.

На Фиг.l приведена схема измерителя контраста; на фиг.2 — форма подаваемых на привод импульсов.

Объектив 1 размещен между объекхопе и фотопроводником 2. Фотоприемника. Токопроводящие слои 3 и 4 через разделительный конденсатор 5 соединены с выходом 21.

Фотопроводник 2 и токопроводящие слои 3 и 4 нанесены на основание ,(подложку) б. Жидкокристаллический рассеиватель выполнен s виде прозрачных оснований 7 и 6 с токопроводящими покрытиями 9 и 10, между которыми размещен жидкокристаллический слой ll. Токопроводящие покрытия 9 и 10 подключены к генератору 12 импульсного напряжения. Жидкокристаллический рассеиватель установлен на пути света, Формирующего изображение объекта. Размер рабочей эоны жидкокристаллического рассеивателя больше размера апертуры объектива 1. Модулятор выполнен в виде частично перекрывающего апер" туру объектива 1 жидкокристаллического слоя 13, размещенного между двумя тонкостенными основаниями 14 и 15 с токопроводящими покрытиями 16 и 17. С внешней стороны тонкостенных оснований 14 и 15 размещены поляриэационные пленки 18 и 19.

Измеритель контраста работает следующим образом.

Изображение объекта объектив 1

Формирует на фотопроводнике 2. В связи с тем, что между токопроводящими слоями 3 и 4 заключен высокоомный фоточувствительный слой, проводимость которого увеличивается в 10 -10 раз при увеличении

Ь 1 освещенности в 20-30 раэ, (суперлинейная фотопроводимость) общее сопротивление фотоприемника характеризует не общий световой поток поступающий на фотоприемник, а значение локальной максимальной яркости в обоэреваемом поле. При этом только, прн равномерной яркости объекта фотолриемник характеризует поток излучения, поступающий на фотопрнемник. Источник 12 импульсного напряжения изменяет состояние жидкокристаллического слоя 11 от полной прозрачности до непрозрачности в оптическом диапазоне. В связи

1073743

ВИИИПИ 3аказ 326/46 Тираж 497 Подписное

Филиал РПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проеткная, 4 с втим общее выходное сопротивление фотоприемника изменяется в случае перепадов яркости аналиЗируемого поля и кеиэменно s случае равномерной яркости в анализируемом поле.

Токопроводящие слои 3 и 4 в случае выполнения фотопроводника 2 в виде фотореэистора подключены к источнику тока 20. Так как токопроводящие слои 3 и 4 подключены к источнику тока 20, постоянное напряжение, падающее на электродах 3 и 4 характеризует общее выходное сопротив.ление и, таким образом, характеризует локальную максимальную яркость анализируемого поля. Перемен- )5 ное напряжение, получаемое после разделительного конденсатора 5, характеризует только контраст анализируемого поля, так как при равномерной его яркости переменное напряжение равно нУлю и будет тем больше, чем больше разница между максимальной и минимальной яркостями.!

Жидкокристаллический модулятор предназначен для устранения погреш,кости измерения контраста, связанной с потерями света при рассеивании жидкокристаллическим слоем 11.

Погрешность измерения устраняется путем закрывания части светового потока (апертурного диафрагмирования) формирующего изображение объекта.

Напряжение,. подводимое от генератора 12 к электродам 14 и 16, поворачивает плоскость поляризации света, поляризованного поляриэационной пленкой 18. В результате часть светового потока, формирующего изображение анализируемого. поля на фотоприемнике из слоев. 2,3,4, пере- . 40 крывается с частотой, задаваемой генератором 12. Фаза подаваемого от генератора 12 на электроды 16 и 17 напряжения установлена такой, чтобы. в течение полупериода, при котором 4 жидкокристаллический слой 11 рассеивает свет, модулятор не перекрывает входную апертуру. В другой полупериод жидкокристаллический слой 11 прозрачен, а модулятор перекрывает часть входной апертуры. Соотношение между полной апертурой и перекрываемой установлено таким,. чтобы в случае отсутствия перепадов яркости в акалиэируемом поле напряженке, получаемое на электродах 3 н 4 в течение nepaoro полупериода, равно напряжению,. получаемому на электродах 3 и 4 в течение второго полупериода.

Таким образом, в случае отсутств.ая перепадов яркости (равномерной яркости) акалиэируемого поля переменное напряжение на выходе отсутствует и отсутствуют погрешности, связанные с потерей части светового потока, формирующего иэображение объекта на фотопоиемкике, жидкокристаллический рассеиватель и жидкокристаллический модулятор эффективнее работают при подаче на них не постоянного, а переменного налояжекия, поэтому генератор импульсов 12 формирует импульсы, форма которых показана ка фиг.2 (кривая 22).

Для уменьшения потери потока излучения, формирующего иэображение объекта, вместо жидкокристаллического модулятора следует установить механическую диафрагму, частично перекрывающую входную апертуру. Привод механической диафрагмы подключен к генератору импульсов 12, Фоома подаваемых на привод импульсоэ показана на фиг.2 (кривая.23). Механическая диафрагма частично перекрывает поток излучения в полупериоды; при которых жидкокристаллический слой прозрачен °

Измеритель контраста, кроме большей точности измерений, s сравнении с известным техническим решением имеет меньшие габариты, массу и стоимость;

Измеритель контраста, может найти широкое применение в проФессиональ« ной фотокияотехнике, в любительской практике и при оптических измерениях.