Преобразователь "яркость цветных излучений - коды"

Авторы патента:


Преобразователь яркость цветных излучений - коды
Преобразователь яркость цветных излучений - коды

 


Владельцы патента RU 2539840:

Волков Борис Иванович (RU)

Изобретение относится к светоизмерительной технике и касается устройства для преобразования яркости цветного излучения в коды. Устройство содержит корпус, микрообъектив, полупрозрачные микрозеркала, усилители импульсов, блок индикации и дисковые фотоприемные устройства. Каждое дисковое фотоприемное устройство содержит восемь фотоприемных секторов и восемь регистров сдвига. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременного измерения яркости восьми цветных излучений с помощью одного преобразователя. 2 ил.

 

Изобретение относится к светоизмерительной технике, может быть использовано для синхронного измерения яркости цветовых излучений, входящих в спектр излучения.

Прототипом принят "Яркомер" [1], содержащий с первого по восьмой преобразователи "яркость излучения - код", выполненные идентично, каждый содержит непрозрачный корпус из двух частей, в перегородке между ними закреплена микролинза, выполняющая роль объектива, в передних торцах первых частей корпусов восьми преобразователей расположены цветные светофильтры, вторые части корпусов выполнены идентично, в каждом последовательно друг за другом по оптической оси микролинзы и под углом 45° к ней расположены полупрозрачные микрозеркала по числу разрядов в коде и фотоприемники, расположенные внутри каждого корпуса, оптически соединенные со своими микрозеркалами. Вне корпуса в каждом преобразователе по числу фотоприемников расположены импульсные усилители, входы которых подключены к выходам своих фотоприемников, последовательно соединенные регистр с числом разрядов по числу импульсных усилителей, первый дешифратор кода и последовательно соединенные регистр номера преобразователя и дешифратор номера. Яркомер включает блок индикации, входы которого подключены к выходам дешифраторов кода результата измерения и выходам дешифратора кода номера преобразователя. Результаты измерения яркости восьми цветовых излучений высвечиваются на табло блока индикации в десятичном коде. Недостаток прототипа - получение результатов измерений каждого цветового излучения своим отдельный преобразователем "яркость излучения - код". Цель изобретения - получение кодов яркости всех восьми цветных излучений одним преобразователем. Сущность предлагаемого устройства, содержащего корпус, микрообъектив, полупрозрачные микрозеркала, усилители импульсов и блок индикации, в выполнение измерений яркости восьми цветовых излучений одним преобразователем введением в него дисковых фотоприемников, каждый из которых выполнен из восьми равных по площади фотоприемных секторов, каждый их которых на приемной стороне имеет светофильтр цвета, подлежащего измерению, и результаты измерения в двоичном коде формируются введенными по числу цветовых излучений регистрами сдвига. Преобразователь "яркость цветных излучений - коды" на фиг.1 включает непрозрачный корпус 1, в переднем торце которого расположена микролинза 2, выполняющая роль объектива, по оптической оси которой и под углом 45° к ней друг за другом по числу разрядов в коде расположены полупрозрачные микрозеркала, а в местах прихода отраженных от микрозеркал 3 излучений в корпусе 1 расположены восемь идентичных фотоприемников, каждый из которых выполнен в форме плоского диска диаметром, полностью принимающим в поперечном сечении отраженное от микрозеркала излучение и содержащим по числу принимаемых цветовых излучений первый - восьмой, равные по площади, фотоприемные сектора /фиг.2/. Первый фотоприемный сектор 1 из общего отраженного от микрозеркала излучения принимает его красную часть излучения и имеет на приемной стороне красный светофильтр, второй фотоприемный сектор 2 для приема из отраженного облучения его оранжевую часть имеет на стороне приема оранжевый светофильтр, третий фотоприемный сектор 3 для приема из отраженного излучения его желтое излучение имеет на стороне приема желтый светофильтр, четвертый фотоприемный сектор имеет на стороне приема зеленый светофильтр, пятый фотоприемный сектор на стороне приема имеет голубой светофильтр, шестой фотоприемный сектор на стороне приема имеет синий светофильтр, седьмой фотоприемный сектор имеет на приемной стороне фиолетовый светофильтр и восьмой фотоприемный сектор имеет нейтральный матовый светофильтр, для выполнения равных условий приема излучений все светофильтры имеют одинаковую кратность ослабления принимаемых излучений. Каждый фотоприемный сектор имеет свой выход, подключенный к входу своего импульсного усилителя, коэффициенты усиления всех импульсных усилителей одинаковы. Импульсные усилители могут быть выполнены на внешней стороне корпуса 1 преобразователя. Выход первого фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающий красное излучение, подключен к входу импульсного усилителя 51 /фиг.1/, выход которого подключен к входу первого регистра 9 сдвига, являющегося младшим разрядом в регистре сдвига [2 с.286, 3 c.218]. Выходы первых фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, также принимающие красную часть излучения, подключены к входам своих импульсных усилителей 61, 71…81 /фиг.1/, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу первого регистра 9 сдвига.

Выход второго сектора фотоприемника 41, принимающий из отраженного излучения его оранжевую часть, подключен к входу импульсного усилителя 52, выход которого через диод подключен к входу второго регистра 10 сдвига, выходы вторых секторов фотоприемников 42-8, тоже принимающие оранжевую часть излучения подключены к входам своих импульсных усилителей 62, 72…82, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу второго регистра 10 сдвига. Выход третьего фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающий желтую часть из отраженного излучения, подключен к входу импульсного усилителя 53, выход которого через диод подключен к входу третьего регистра 11 сдвига, выходы третьих фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, принимающие желтое излучение из общего отраженного излучения, подключены к входам импульсных усилителей 63, 73…83, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу третьего регистра 11 сдвига. Выход четвертого фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающий зеленую часть отраженного излучения, подключен к входу четвертого импульсного усилителя 54 /на фиг.1 не показан/, выход которого через диод подключен к входу четвертого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выходы четвертых фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, принимающие зеленую часть излучения от микрозеркала, подключены к входам импульсных усилителей 54, 64, 74,…84, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу четвертого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выход пятого фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающий голубую часть излучения, подключен к входу импульсного усилителя 55, выход которого через диод подключен к входу пятого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выходы пятых фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, принимающие голубую часть излучения в отраженном излучении, подключены к входам импульсных усилителей 65, 75, 85, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу пятого регистра сдвига, на фиг.1 не показан.

Выход шестого фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающего из отраженного излучения его синюю часть, подключен к входу усилителя 56, выход которого через диод подключен к входу шестого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выходы шестых фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, принимающие синюю часть излучения, подключены к входам своих импульсных усилителей 66, 76, 86, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу шестого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выход седьмого фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающий фиолетовую часть отраженного излучения, подключен к входу импульсного усилителя 57, выход которого через диод подключен к входу седьмого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выходы седьмых фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, принимающие фиолетовую часть излучения, подключены к входам импульсных усилителей 67, 77, 87, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу седьмого регистра сдвига, на фиг.1 не показан. Выход восьмого фотоприемного сектора фотоприемника 41, принимающий нейтральное /белее/ излучение, подключен к входу импульсного усилителя 5g, выход которого через диод подключен к входу восьмого регистра 12 сдвига, являющийся младшим разрядом в регистре 12 сдвига/фиг.1/. Выходы восьмых фотоприемных секторов фотоприемников 42-8, принимающие из отраженого излучения его нейтральную /белую/ часть, подключены к входам импульсных усилителей соответственно 66, 78, 88, выходы которых через диоды объединены и подключены к входу восьмого регистра 12 сдвига фиг.1.

Преобразователь включает дешифраторы 131-8, преобразующие двоичные коды результатов измерений в десятичные [3 с.202], и блок 14 индикации, входы которого подключены к соответствующим выходам дешифраторов 131-8, генератор 15 тактовых импульсов и делитель 16 частоты, выход которого подключен параллельно к управляющим входам регистров 9, 10, 11, 12 сдвига.

Работа преобразователя "яркость цветных излучений - коды". Перед выполнением измерений в блоке 16 делителя частоты устанавливается частота проводимых измерений, частота выдачи кодов с регистров сдвига 9-12, объектив 2 направляется на излучающие источники, с корпуса 1 снимается защитная крышка. В момент облучения объектива 2 по его оптической оси излучение поступает со скоростью света последовательно на полупрозрачные микрозеркала Принцип действия преобразователя основан на том, что каждое впереди расположенное микрозеркало 31-8 пропускает на следующее за ним излучение, ослабленное в два раза, что и соответствует принципу получения двоичного кода. Полупрозрачные микрозеркала имеют светоделительное покрытие, выполняющее отношение отраженного излучения к пропущенному как 1:0,5 [4 с.223]. Отраженные от каждого микрозеркала излучения поступают на фотоприемные сектора фотоприемников 41-8, которые соответственно величинам яркости цветовых облучений выдают на входы своих импульсных усилителей электрические сигналы. Электрический импульс с первого импульсного усилителя 51 поступает на вход первого регистра 9 сдвига, вход которого является младшим разрядом кода, поступающие со следующих первых импульсных усилителей 61, 71, 81 импульсы поступают на этот же вход регистра 9 сдвига и при каждом приходе следующего импульса идет сдвиг первого поступившего импульса в следующий старший разряд регистра сдвига. Такие же процессы идут и в остальных регистрах 10, 11, 12 сдвига, к моменту поступления излучения на последнее микрозеркала 38 во всех регистрах сдвига сформированы двоичные коды результатов измерения: коды по числу микрозеркал восьмиразрядные с одним импульсом в одном заряде восьмиразрядных кодов. С приходом сигнала Uвыд с блока 16 коды в параллельном виде синхронно выдаются в дешифраторы 131-8 дешифрирующие двоичные коды в десятичные, которые поступают в блок 14 индикации и высвечиваются на его экране / или выдаются для регистрации в устройство регистрации/.

Преобразователь может быть использован для измерения величин яркости цветных излучений, однократных вспышек, модулированного или непрерывного излучения и как принимающее устройство при передаче кодовой информации по восьми беспроводным /световым/ линиям.

Источники информации.

1. Патент РФ №2465559 G1 кл. G01Y 1/36 бюл. 30 от 27.10.12.

2. В.А.Ильин. Телеуправление и телеизмерение. Изд-е третье, М, 1982, с.286, 289;

3. В.Н. Тутевич. Телемеханика. М. 1985, с.202, 216.

4. Б.Н. Бегунов, Н.П. Еаказнов. Теория оптических систем. М, 1973 с.223.

Преобразователь "Яркость цветных излучений - коды", содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и делитель частоты, первый-восьмой дешифраторы, выходы которых подключены к входам блока индикации, и включающий непрозрачный корпус, в переднем торце которого закреплена микролинза, по оптической оси которой и под углом 45° к ней последовательно друг за другом по числу разрядов в коде расположены полупрозрачные микрозеркала, каждое из которых имеет светоделительное покрытие, выполняющее отношение отраженного излучения к пропущенному как 1:0,5, в местах прихода отраженных от микрозеркал излучений в корпусе расположены по числу микрозеркал фотоприемники, входы которых оптически соединены с отражающими сторонами соответствующих микрозеркал, вне непрозрачного корпуса расположены импульсные усилители, отличающийся тем, что в него введены с первого по восьмой регистры сдвига, первый-восьмой выходы каждого из которых подключены к первому-восьмому входам своего дешифратора, управляющие входы Uвыд регистров сдвига объединены и подключены к выходу делителя частоты, каждый фотоприемник выполнен дисковым фотоприемником из восьми равных по площади фотоприемных секторов, каждый из которых на приемной стороне имеет светофильтр цвета, яркость которого подлежит измерению, первый фотоприемный сектор дискового фотоприемника имеет красный светофильтр, второй фотоприемный сектор имеет оранжевый светофильтр, третий фотоприемный сектор имеет желтый светофильтр, четвертый фотоприемный сектор имеет зеленый светофильтр, пятый фотоприемный сектор имеет голубой светофильтр, шестой фотоприемный сектор имеет синий светофильтр, седьмой фотоприемный сектор имеет фиолетовый светофильтр, восьмой фотоприемный сектор имеет нейтральный бесцветный светофильтр, каждый фотоприемный сектор имеет свой выход, подключенный к входу своего импульсного усилителя, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам первых фотоприемных секторов первого-восьмого дисковых фотоприемников, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда первого введенного регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам вторых фотоприемных секторов восьми дисковых фотоприемников, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда второго регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам третьих фотоприемных секторов восьми дисковых фотоприемников, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда третьего регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам четвертых фотоприемных секторов восьми дисковых фотоприемников, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда четвертого регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам пятых фотоприемных секторов восьми дисковых фотоприемников, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда пятого регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам шестых фотоприемных секторов в дисковых фотоприемниках, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда шестого регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам седьмых фотоприемных секторов в дисковых фотоприемниках, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда седьмого регистра сдвига, выходы восьми импульсных усилителей, входы которых подключены к выходам восьмых фотоприемных секторов в дисковых фотоприемниках, через диоды объединены и подключены к входу первого /младшего/ разряда восьмого регистра сдвига.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено для повышения точности измерения электрических характеристик фотодиода. Способ заключается в том, что исследуемую электрическую характеристику измеряют в выбранной последовательности точек, осуществляя контроль температуры с использованием датчика температуры в процессе измерений.

Изобретение относится к технике приема импульсного оптического излучения, преимущественно к приемникам импульсных лазерных дальномеров и подобных устройств для измерения временных интервалов между оптическими импульсами.

Изобретение относится к технике приема импульсного оптического излучения, преимущественно к приемникам импульсных лазерных дальномеров и подобных устройств для измерения временных интервалов между оптическими импульсами.

Изобретение относится к области фотометрии и может быть использовано в оптико-электронных приборах с фотодиодными преобразователями излучений. .

Пирометр // 2462693
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам бесконтактного измерения температуры поверхности нагретых тел путем регистрации теплового излучения.

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в оптико-электронных приборах с фотодиодными преобразователями излучений. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике и физике и может быть использовано для контроля одиночных импульсов. .

Изобретение относится к области регистрации слабых оптических сигналов ближнего инфракрасного диапазона спектра, передающихся через оптические волоконные линии связи.

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике, в частности к приемникам светового излучения. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для выделения одиночных импульсов на фоне низкочастотного шума. Устройство содержит датчик, первый и второй операционные усилители (ОУ1, ОУ2), первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы, первый и второй выпрямители, ограничитель, шину смещения. Инвертирующий вход ОУ1 соединен с первым выводом первого резистора, а выход соединен с входами первого и второго выпрямителей. Выход первого выпрямителя соединен с неинвертирующим входом ОУ2 и через последовательно соединенные пятый и шестой резисторы с выходом второго выпрямителя и вторым выводом первого конденсатора. Первый вывод первого конденсатора соединен с общей шиной. Инвертирующий вход ОУ2 соединен через пятый конденсатор с первым выводом третьего резистора и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной. Выход ОУ2 соединен с первым выводом третьего резистора. Выход ограничителя через второй конденсатор соединен либо с инвертирующим входом ОУ1, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, либо с выходом датчика. Выход датчика через последовательно соединенные третий конденсатор и четвертый резистор соединен со вторым выводом третьего резистора и первым выводом первого резистора. Второй вывод первого резистора соединен через четвертый конденсатор с выходом датчика и непосредственно с входом ограничителя и выходом первого выпрямителя, который через последовательно соединенные пятый и шестой резисторы соединен с выходом второго выпрямителя и вторым выводом первого конденсатора. При этом точка объединения пятого и шестого резисторов подключена к шине смещения. Технический результат заключается в упрощении устройства, уменьшении габаритов и повышении надежности. 5 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается частотно-селективного фотопреобразователя оптического излучения. Устройство включает в себя фотодиод, источник питания, дифференциальный усилитель, полевой транзистор, затвор которого подключен к обкладке первого конденсатора, источник управляющего напряжения, варикап и индуктивно-емкостной контур. Выход дифференциального усилителя через индуктивно-емкостной контур соединен с затвором полевого транзистора, исток которого через первый резистор подключен ко второй обкладке первого конденсатора и к катоду фотодиода, который через второй резистор соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, который через второй конденсатор подключен к его выходу. Катод варикапа через третий резистор соединен с источником управляющего напряжения и через третий конденсатор подключен к затвору полевого транзистора, сток которого соединен с источником питания, а его исток является выходом устройства. Технический результат заключается в обеспечении высокой селективной чувствительности в узкой полосе частот при наличии большой постоянной освещенности или при наличии шумового излучения. 1 ил.

Использование: для преобразования интенсивности светового потока инфракрасного, видимого и ультрафиолетового оптического диапазонов, а также рентгеновского излучения в частоту импульсов. Сущность изобретения заключается в том, что микромощный фотодатчик с частотным выходом содержит фотодиод, катод которого подключен к входу логического инвертора, выход которого соединен с первым выводом резистора, полевой транзистор, затвор которого подключен к второму выходу резистора, а сток и исток полевого транзистора подключены к входу логического инвертора, в качестве которого применен инвертирующий триггер Шмитта, анод фотодиода соединен с нулевой цепью, а выход триггера Шмитта является выходом устройства. Технический результат: обеспечение возможности повышения чувствительности, расширения динамического диапазона преобразования излучения в частоту импульсов и уменьшения потребляемой мощности. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля переменного и импульсного оптического излучения. Фотодатчик переменного оптического излучения содержит фотодиод, источник питания, дифференциальный усилитель и полевой транзистор, затвор которого подключен к одной обкладке первого конденсатора и через первый резистор соединен с выходом дифференциального усилителя, при этом в него введены второй, третий резисторы и второй конденсатор, который включен между выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с нулевой шиной и анодом фотодиода, катод которого подключен ко второй обкладке первого конденсатора, через второй резистор соединен с истоком полевого транзистора и через третий резистор соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, причем сток полевого транзистора подключен к источнику питания, а исток полевого транзистора является выходом устройства. Технический результат - повышение чувствительности фотодатчика к переменному оптическому сигналу в условиях большой постоянной освещенности и изменения уровня внешней засветки в широком диапазоне. 1 ил.

Изобретение относится к области приема оптических сигналов и касается однофотонного приемника для пространственно-временного поиска оптических импульсных сигналов. Приемник включает в себя диссектор с фокусирующе-отклоняющей системой и динодной умножительной системой, блок питания динодов с регулируемым потенциалом, блок управления, блок развертки, импульсный усилитель, импульсный дискриминатор, формирователи импульсов, генераторы тактовых и синхроимпульсов, реле и логические элементы. Кроме того, приемник содержит приемный телескоп с блоком управления и светофильтр. Технический результат заключается в увеличении вероятности правильного обнаружения сигнала, снижении времени поиска и уменьшении временной неопределенности приема импульсных сигналов. 15 ил.

Изобретение относится к способам коррекции собственной температурной зависимости кремниевых фотопреобразователей (ФЭП) и может быть использовано при тепловакуумных испытаниях (ТВИ) космического аппарата (КА) или его составных частей с использованием имитатора солнечного излучения. В предложенном способе коррекции собственной температурной зависимости кремниевых ФЭП нелинейная температурная зависимость конкретного ФЭП определяется непосредственно перед тепловакуумными испытаниями путем измерения показаний температуры и освещенности ФЭП на разных уровнях освещенности, построением и аппроксимацией графиков полученных данных, анализом угловых коэффициентов зависимостей с последующим построением и решением трансцендентного уравнения. Получены следующие результаты: коррекция собственной температурной зависимости кремниевых ФЭП осуществляется аналитическим способом, исключая при этом ввод в вакуумную камеру дополнительных термостабилизирующих устройств. При этом в процессе ТВИ корректируются отклонения в показаниях ФЭП от реально установленной освещенности в пределах ±12%. Технический результат - упрощение способа коррекции собственной температурной зависимости кремниевых ФЭП. 3 ил.

Изобретение относится к области оптических измерений и касается фотоприемного устройства. Фотоприемное устройство содержит последовательно соединенные лавинный фотодиод, усилитель и фильтр, а также компаратор, дискриминатор длительности импульсов, регулируемый источник питания, блок оценки сигналов, источник опорного напряжения, высокочастотный генератор и блок синхронизации. Кроме того, устройство включает в себя последовательно соединенные дополнительный усилитель и детектор. При этом выход детектора соединен с первым входом компаратора, вход дополнительного усилителя соединен с фильтром. В качестве фильтра используется полосовой фильтр с полосой пропускания около середины рабочей полосы частот усилителя. Технический результат заключается в увеличении отношения сигнал/шум при регулировании коэффициента умножения лавинного фотодиода непосредственно по принимаемому оптическому сигналу. 2 ил., 1 табл.
Наверх