СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С МИКРОКАНАЛЬНОЙ ПЛАСТИНОЙ Российский патент 2002 года по МПК G02B23/00 H01J40/14 

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов ночного видения с электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) второго-третьего поколений с микроканальными пластинами (МКП) для самых разнообразных условии эксплуатации.

Наиболее близкими по технической сущности являются способ включения ЭОП с микроканальной пластиной в панорамной ночной трубе обзорного наблюдения "ПАНОТРОН" ("ПАНОТРОН-Ф") изготовления Загорского оптико-механического завода (БШ3.807.151 ТО) и способ получения высоковольтного напряжения с применением пьезотрансформатора (A.А. Ерофеев, Г.А. Данов, В.Н. Фролов "Пьезокерамические трансформаторы и их применение в радиоэлектронике", Москва, "Радио и связь", 1988 г., стр. 69, рис. 3.1).

Недостатком таких способов включения ЭОП является трудоемкость изготовления намоточных трансформаторов в первом случае, большие токи потребления при применении пьезотрансформаторов (ПТ) во втором случае.

Целью настоящего изобретения является исключение намоточных трансформаторов, уменьшение тока потребления и повышение стабильности запуска ПТ за счет смещения частоты задающего генератора (ЗГ) с частоты резонанса ПТ при изменении тока, протекающего в цепи экрана ЭОП, и за счет периодической подачи колебаний от ЗГ к усилителям мощности (УМ).

Эта цель достигается тем, что анод и МКП ЭОПа соединяют с пьезоэлектронными преобразователями напряжения (ППН и ППН МКП), УМ которых соединяют с ЗГ через ключи, открывание и закрывание которых осуществляют от автогенератора (АГ), а автоматическую регулировку яркости (АРЯ) экрана осуществляют уменьшением напряжения питания МКП при смещении частоты ЗГ блока ППН МКП блоком управления скважностью (БУС) с частоты резонанса ПТ к границе резонансного режима ПТ блока ППН МКП от увеличения уровня сигнала с блока съема сигнала (БСС) при возрастании тока экрана ЭОПа от уровня засветки фотокатода ЭОПа, а при уменьшении уровня сигнала с БСС - смещением частоты ЗГ блока ППН МКП к частоте резонанса ПТ блока ППН МКП и соответственно увеличением напряжения питания МКП.

Сущность способа включения ЭОПа с МКП показана на фиг. 1 и заключается в следующем. Анод ЭОПа соединяют с ППН, содержащий ЗГ, ключ, УМ, ПТ, умножитель напряжения (УН) н элемент обратной связи (ЭОС), МКП соединяют с ППН, также содержащий ЗГ, ключ, УМ, ПТ, УН МКП н ЭОС, а УН ППН анода ЭОПа соединяют с БСС, БСС соединяют с БУС, БУС соединяют с ЗГ блока ППН МКП, АГ соединяют с ключом ППН анода ЭОПа и с ключом ППН МКП. ЭОС синхронизирует частоту ЗГ с частотой резонанса пьезотрансформаторов ПТ. АГ открывает и закрывает ключи блоков ППН и ППН МКП, чем осуществляется периодическая подача колебаний от ЗГ к УМ, создаются дополнительные переходные процессы, улучшается стабильность запуска ПТ и уменьшается потребляемый ток. Излучение при естественной ночной освещенности (ЕНО) от местности через объектив 1 попадает на фотокатод ЭОП 2, на вход МКП 3, усиливается МКП и с выхода МКП 4 усиливается еще раз и попадает на экран ЭОП 5, а сформированное ЭОП изображение рассматривается через оборачивающую систему 6 и окуляр 7, при этом ток, протекающий по цепи анода ЭОП, определяется величиной падающего на фотокатод светового потока - см. Л.З. Криксунов "Справочник по основам инфракрасной техники", Москва, Советское радио, 1978 г., стр. 289. Часть протекающего через анод тока от БСС поступает на БУС, определяющий частоту работы ЗГ блока ППН МКП, и при малых токах анода ЭОП (ночные условия ЕНО при отсутствии дополнительных источников света) БУС не оказывает влияние на частоту ЗГ, синхронизируемую ЭОС и равную частоте резонанса ПТ блока ППН МКП. При появлении ярких источников, изображение которых попадает на фотокатод ЭОПа, или при возрастании ЕНО возрастает яркость экрана ЭОПа, увеличивается ток анода и БУС начинает смещать частоту ЗГ с частоты резонанса ПТ блока ППН МКП и увеличивать смещение при дальнейшем увеличении тока. При отходе частоты ПТ от частоты его резонансного режима уменьшается выходное напряжение ПТ соответственно величине отхода, уменьшая соответственно напряжение на МКП, что в свою очередь снижает усиление МКП и соответственно уменьшает яркость экрана ЭОП до прежнего значения. При снижении ЕНО яркость экрана ЭОПа уменьшается, уровень сигнала с БСС уменьшается, БУС смещает частоту ЗГ блока ППН МКП к частоте резонанса ПТ блока ППН МКП, напряжение на МКП начинает возрастать, увеличивая яркость экрана до прежнего значения, чем обеспечивается АРЯ экрана ЭОПа.

Положительный эффект от предлагаемых технических решений заключается в исключении трудоемких намоточных трансформаторов, повышении стабильности запуска ПТ за счет использования изменения выходного напряжения ПТ при смещении частоты ЗГ с частоты резонанса ПТ для осуществления АРЯ экрана ЭОПа и за счет использования дополнительных переходных процессов при периодической подаче колебаний от ЗГ к УМ.

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов ночного видения с электронно-оптическими преобразователями второго-третьего поколений с микроканальными пластинами. Способ включения электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной позволяет исключить трудоемкие намоточные трансформаторы, повысить стабильность запуска пьезотрансформаторов и уменьшить потребляемые токи. Способ предполагает, что при появлении ярких источников, изображение которых попадает на фотокатод электронно-оптического преобразователя, или при возрастании естественной освещенности, возрастает яркость экрана электронно-оптического преобразователя, увеличивается ток с анода, и блок управления сигнала начинает смещать частоту задающего генератора с частоты резонанса пьезотранформатора, в результате этого уменьшается выходное напряжение пьезотрансформатора, уменьшая, соответственно, напряжение на микроканальной пластине, что в свою очередь уменьшает яркость экрана электронно-оптического преобразователя. Технический результат: уменьшение трудоемкости изготовления прибора, снижение токов потребления, упрощение электронных схем управления питанием прибора с возможностью автоматической регулировки яркости. 1 ил.

Способ включения электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной, отличающийся тем, что анод и микроканальную пластину электронно-оптического преобразователя соединяют с пьезоэлектронными преобразователями напряжения, усилители мощности которых соединяют с задающими генераторами через ключи, открывание и закрывание которых осуществляют от автогенератора, а автоматическую регулировку яркости экрана осуществляют уменьшением напряжения питания микроканальной пластины при смещении частоты задающего генератора блока пьезоэлектронного преобразователя напряжения микроканальной пластины блоком управления скважностью с частоты резонанса пьезотрансформатора к границе резонансного режима пьезотрансформатора блока пьезоэлектронного преобразователя напряжения микроканальной пластины от увеличения уровня сигнала с блока съема сигнала при возрастании тока экрана электронно-оптического преобразователя от уровня засветки фотокатода электронно-оптического преобразователя, а при уменьшении уровня сигнала с блока съема сигнала-смещением частоты задающего генератора блока пьезоэлектронного преобразователя напряжения микроканальной пластины к частоте резонанса пьезотрансформатора блока пьезоэлектронного преобразователя напряжения микроканальной пластины и соответственно увеличением напряжения питания микроканальной пластины.