Тепловизор

 

Союз Советских

Социааистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Сви ТЕЛЬСТВУ ()832551 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16.07.79 (2!) 2800012/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.0581. Бюллетень Н9 19

Дата опубликования описания 23. 05. 81 (51)м. К„.з

G 06 F 3/14.

Государственный коинтет

СССР по дедам нзобретений я открытий (53) УДК 621.678.3 (088..8) (72) Авторы изобретения

И.Д. Бондаренко и В.A. Фираго

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВИЗОР

Изобретение относится к методам регистрации и измерения параметров тепловых полей и может быть использовано при разработке инфракрасных систем телевизионного типа (тепловизоров), использующих в качестве чувствительного элемента видикон с пироэлектрической мишенью.

Известны тепловизоры, предназначенные для визуализации и контроля тепловых полей, содержащие последовательно установленные инфракрасный объектив, модулятор, видикон с пироэлектрнческой мишенью, блок управления, блок обработки видеосигнала 15 и блок индикации f1).

В качестве модулятора используется диск с секторными отверстиями, установленный иа валу электродвигателя.

Однако такой модулятор не обеспе- 20 чивает требуемой параллельности и синхронности движения края сектора с вертикальной (кадровой) скоростью движения электронного луча, сканирующего мишень, что приводит к низкой 25 эффективности модуляции излучения.

Известен также тепловизор.с модулятором, обеспечивающим закрывание и открывание мишени (синхронное и параллельное) с вертикальной скоростью 30 электронного луча и представляющим собой механическую систему, состоящую из двух шестерен, на которых специальным образом закреплены шторки 12).

Однако такой тепловизор имеет сложную систему синхронизации частоты вращения модулятора и малую надежность работы, связанную с ограниченным сроком службы механических деталей модулятора.

Цель иэображения — упрощение и повышение надежности тепловизора.

Поставленная цель достигается тем, что s тепловизоре модулятор выполнен в аиде электрооптических ячеек, расположенных в плоскости, параллельной плоскости пироэлектрической мзиаени вндикона, и подключенных к выходам блока синхронизации, а блок синхронизации содержит кольцевой счетчик, формирователь импульсов синхронизации и формирователь импульсов управления, вход которого является первым входом блока синхронизации, а выход подключен к первым входам кольцевого счетчика, выходы которого подключены к выходам блока синхронизации, а вторые входы - к выходам формирова3

832551 следования которых равен периоду кадра, деленному на количество ячеек модулятора 2, поступают на первые (счетные) входы кольцевого счетчика 9. Одновременно с другого выхода блока 5 управления кадровые синхроимпульмы поступают на вход формирователя 10 импульсов синхронизации, являющимся вторым входом блока б синхронизации. На выходах формирователя 10 формируются две последовательности импульсов, сдвинутых друг относительно друга на период кадра. Частота следования этих импульсов в два раза ниже частоты кадров, а длительность импульсов равна длительности обратного хода кадровой развертки. Эти импульсы поступают на вторые (синхронизирующие) входы кольцевого счетчика и используются для установки счетчика 9 в нулевое или единичное состояние в начале цикла кадровой развертки.

Если под действием кадрового синхроимпульса триггеры счетчика 9, установились в нулевое состояние, 3() то на выходах блока б синхронизации, подключенного к выходам кольцевого счетчика, и на всех ячейках модуля тора 2 будут низкие потенциалы, что соответствует открытому модулятору.

35 Под действием управляющих импульсов, поступающих на первые входы кольцевого .счетчика 9 триггеры счетчика последовательно переходят в состояние с высоким выходным потенциалом и одновременно высокие потенциалы возникают на соответствующих ячейках модулятора 2, переводя его синхронно с движением электронного луча в закрытое состояние. К концу периода кадра все ячейки модулятора закрыты и под действием кадрового синхроимпульса все триггеры счетчика 9 находятся в единичном состоянии до тех пор,. пока электронный луч ЙВ воз- . вратится в исходное состояние, соответствующее началу очередного цикла кадровой развертки. Теперь под действием управляющих импульсов триггеры счетчика 9 последовательно переходят в состояние с низким выходным потен55 циалом, что приводит к открыванию соответствующих ячеек модулятора

2. При этом электронный луч считывает с мишени видикона 3. заряды, отвечающие предыдущему кадру охлажде®О ния мишени. С началом очередного кадра считываются заряды, отвечающие кадру нагревания мишени. Далее цикл повторяется. е Таким образом, осуществляется наg5 дежная синхронизация работы модуляm и

1-m теля импульсов синхронизации, вход которого является вторым входом блока синхронизации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема тепловизора;на фиг.2 схема блока синхронизации.

Тепловизор содержит инфракрасный объектив 1, модулятор 2, видикон 3 с.пироэлектрической мишенью 4,блок

5 управления, блок 6 синхронизации, блок 7 обработки видеосигнала и блок

8 индикации. Блок синхронизации содержит кольцевой счетчик 9, формирователь 10 импульсов синхронизации и формирователь 11 импульсов управления.

Тепловизор работает следующим образом.

Излучение исследуемого объекта (на фиг.1 не показан) с помощью объектива 1 проходит модулятор 2 и проецируется на мишень 4 видикона 3.

Под действием падающего излучения мишень генерирует электрические заряды, пропорциональные ее облученности. Эти заряды считываются электронным лучом, в результате чего на нагрузке мишени возникает видеосигнал, который затем постуПает в блок

7 обработки видеосигнала и .далее в блок 8 индикации. Для получения максимального видеосигнала необходимо падающее излучение модулировать так, чтобы каждая точка мишени нагревалась (модулятор открыт) или охлаждалась (модулятор закрыт) в течение периода. кадра. Такой режим модуляции обеспечивается в том случае, если прерывание излучения осуществляется с периодом, равным двум периодам кадра и синхронно с вертикальной скоростью движения электронного луча. Для этого модулятор 2 выполнен в виде электрооптических ячеек, расположенных последовательно в плоскости, параллельной плоскости пироэлектрической мишени в непосредственной близости от нее, и подключенных к выходам блока б синхронизации. Причем модулятор 2 может быть выполнен из набора отдельных ячеек, длина. каждой из которых перекрывает размер кадра по строке или же монолитным (по размеру кадра), на одной стороне которого сформировано и горизонтальных изолированных друг от друга электродов. Количество ячеек определяет эффективность модуляции m и выбирается из условия

Блок б. синхронизации обеспечивает переключение ячеек модулятора 2 в открытое или закрытое состояние синхронно с вертикальной скоростью электронного луча. Для этого строчны синхроимпульсы с одного из выходов блока 5 управления поступают на вход формирователя 11 импульсов управления, который является первым входом блока 6 синхронизации. С выхода формирователя 11 импульсы, период

832551

ФизХФиг. /

Составитель И. Бондаренко

Техред Н. Майорош КорректорН. Стец

Редактор М. Ликович

Заказ 3748/74

Тираж 74 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

1 тора с горизонтальной и вертикальной скоростью развертки электронного луча видикона.

Формула иэобретения5

1. Тепловизор, содержащий последовательно установленные инфракрасный объектив, модулятор, видикон с пироэлектрической мишенью, блок управления, два выхода которого подключены t0 к двум входам: блока синхронизации и блок обработки видеосигнала, вход которого соединен с выходом видикона, а выход - с блоком индикации, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с f5 целью упрощения и повышение надежности тепловизора, в нем модулятор вы,полнен в виде электрооптических ячеек, расположенных в плоскости, параллельный плоскости пироэлектрической мишени вндикона, и подключенных к выходам. блока синхронизации.

2. Тепловизор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что,блок синхронизации содержит кольцевой счетчик, формирователь импульсов синхронизации и формирователь импульсов управления, вход которого .является первым входом блока синхронизации, а выход подключен к первым входам кольцевого счетчика, выходы которого подключены к выходам блока синхронизации, а вторые входы — к выходам формирователя импульсов синхронизации, вход которого является вторым входом блока синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исследование воэможности построения тепловиэионной аппаратуры беэ оптико-механического сканирования. Отчет по ИИР БГУ, инв.

Р Б641409, 1978.

2. Патент CUIA 9 4073576, кл. G 05 0 25/00, опублик. 1978 (прототип).