СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЯ ПРИБОРА НОЧНОГО ВИДЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК H01J40/14 H01J31/50 G02B23/00 

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов ночного видения с электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) нулевого - первого поколений для самых разнообразных условий эксплуатации.

Наиболее близкими по технической сущности являются способ включения подсветки в ночной зрительной трубке с лазерной подсветкой (Гринкевич A.B., Касауров Б.С., Князева С.Н., Медведев A.B. Ночная зрительная труба с лазерной подсветкой/Электронная промышленность, №5, 1990 г., с.73-75) и способ получения высоковольтного напряжения с применением пьезотрансформатора (Ерофеев А.А., Данов Г.А., Фролов В.Н. Пьезокерамические трансформаторы и их применение в радиоэлектронике. - М.: Радио и связь, 1988, с.69, рис.3.1).

Недостатком таких способов включения подсветки и ЭОП в приборе ночного видения является ручное управление включением и выключением подсветки, что создает неудобства при эксплуатации в виде неопределенности принятия решения о включении подсветки при снижении естественной ночной освещенности (ЕНО) и необходимости помнить о том, что нужно выключать подсветку при возрастании ЕНО для экономии энергии батарей питания, а также большие токи потребления при применении пьезотрансформатора (ПТ) и нестабильность его запуска.

Целью настоящего изобретения является исключение ручного управления включением и выключением подсветки за счет использования изменения тока, протекающего в цепи фотокатода ЭОП, которое проявляется при изменении ЕНО, а также уменьшение тока потребления и повышение стабильности запуска ПТ за счет периодической подачи пачек импульсов с разной частотой импульсов в каждой пачке.

Эта цель достигается тем, что анод ЭОПа соединяют с умножителем напряжения (УН), УН соединяют с ПТ, ПТ соединяют с усилителем мощности (УМ), УМ соединяют с микроконтроллером (МК), при этом МК формирует на УМ пачки импульсов с меняющейся частотой импульсов в каждой пачке от минимальной резонансной до максимальной резонансной частоты ПТ, а фотокатод ЭОПа соединяют с блоком съема сигнала (БСС), БСС соединяют с компараторами (К1 и К2), К1 и К2 соединяют с МК, а подачу напряжения питания на подсветку осуществляет МК от уровня сигнала с БСС, изменяющегося при изменении тока фотокатода от уровня ЕНО, при этом К1 задает уровень сигнала, менее которого МК включает подсветку, К2 задает уровень сигнала более уровня, задаваемого К1, а МК в перерывах между пачками импульсов, подаваемых на УМ, производит периодическое выключение подсветки на время t cp, сравнивает в этот момент уровень сигнала с БСС с уровнем компаратора К2 и при превышении его выключает подсветку, также возможно соединение БСС с МК через один компаратор (К), который задает нижний уровень, при этом после включения подсветки К переходит на верхний, более высокий уровень, с которым МК производит сравнение в момент времени t cp и при превышении его отключает подсветку, а К после отключения подсветки снова переходит на нижний уровень.

Сущность способа включения прибора ночного видения показана на чертеже и заключается в следующем. МК формирует на УМ пачки импульсов, чем осуществляется периодическая подача колебаний к ПТ и создаются дополнительные переходные процессы. В каждой последующей пачке импульсов МК формирует частоту импульсов, отличную от частоты в предыдущей пачке и меняющуюся с заданным дискретом от минимальной резонансной до максимальной резонансной частоты ПТ, непрерывно повторяя эту последовательность, чем обеспечивается гарантированное попадание частоты импульсов от одной пачки (или от группы пачек ) из этой последовательности на частоту резонанса ПТ при любых изменениях внешних условий эксплуатации прибора ночного видения. Дополнительные переходные процессы улучшает стабильность запуска ПТ, а периодичность подачи колебаний пачками импульсов уменьшает потребляемый ток. Излучение (ЕНО) от местности через объектив 1 попадает на фотокатод ЭОП 2, усиливается, переносится на экран ЭОП 2 и рассматривается через окуляр 3, при этом ток, протекающий по цепи фотокатода, определяется величиной падающего на фотокатод светового потока - см. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. - М.: Советское радио, 1978, с.289. Часть протекающего через фотокатод тока от БСС поступает на компараторы К1 и К2, при этом К1 задает уровень сигнала, с которым сравнивается сигнал от БСС, менее которого МК включает подсветку, К2 задает уровень сигнала более уровня задаваемого К1. При этом после включения подсветки МК в перерывах между пачками импульсов, подаваемых на УМ, производит периодическое выключение подсветки на время t cp, сравнивает в этот момент уровень сигнала с БСС, меняющимся от ЕНО, с уровнем компаратора К2 и при превышении его выключает подсветку. Таким образом исключается введение системы в автоколебательный режим включения и выключения подсветки из-за влияния на сигнал с БСС изменения ЕНО от собственного излучения подсветки при ее включении и выключении, а время сравнения t cp должно быть меньше, чем время инерции зрения, чтобы при рассматривании изображения глаз наблюдателя не замечал мерцания яркости экрана ЭОПа. Также возможно соединение БСС с МК через один компаратор (К), который задает нижний уровень, при этом после включения подсветки К переходит на верхний, более высокий уровень, с которым МК производит сравнение в момент времени t cp и при превышении его отключает подсветку, а К после отключения подсветки снова переходит на нижний уровень.

Положительный эффект от предлагаемых технических решений заключается в повышении стабильности запуска ПТ прибора ночного видения, в уменьшении потребляемого тока и в обеспечении непрерывного наблюдения ночью без потери видимости предметов и без отвлечения на ручное включение подсветки прибора ночного видения за счет использования микроконтроллера для формирования пачек импульсов разной частоты и управления включением подсветки от изменения тока фотокатода ЭОПа от изменяющейся ЕНО.

Изобретение относится к области оптико-электронной техники. Технический результат - повышение стабильности запуска пьезотрансформатора, уменьшение потребляемых токов и обеспечение непрерывного наблюдения ночью без потери видимости предметов и без отвлечения на ручное включение подсветки. Способ предусматривает использование микроконтроллера для формирования пачек импульсов разной частоты и управление включением подсветки в зависимости от изменения тока фотокатода электронно-оптического преобразователя от изменяющейся естественной ночной освещенности. 1 ил.

Способ включения прибора ночного видения, отличающийся тем, что анод электронно-оптического преобразователя (ЭОП) соединяют с умножителем напряжения (УН), УН соединяют с пьезотрансформатором (ПТ), ПТ соединяют с усилителем мощности (УМ), УМ соединяют с микроконтроллером (МК), при этом МК формирует на УМ пачки импульсов с меняющейся частотой импульсов в каждой пачке от минимальной резонансной до максимальной резонансной частоты ПТ, а фотокатод ЭОПа соединяют с блоком съема сигнала (БСС), БСС соединяют с компараторами (К1 и К2), К1 и К2 соединяют с МК, а подачу напряжения питания на подсветку осуществляет МК от уровня сигнала с БСС, изменяющегося при изменении тока фотокатода от уровня естественной ночной освещенности, при этом К1 задает уровень сигнала, менее которого МК включает подсветку, К2 задает уровень сигнала более уровня, задаваемого К1, а МК в перерывах между пачками импульсов, подаваемых на УМ, производит периодическое выключение подсветки на время tcp, сравнивает в этот момент уровень сигнала с БСС с уровнем компаратора К2 и при превышении его выключает подсветку, при этом

tср<t и.зр,

где t и. зр - время инерции зрения.