СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПИРОВИДИКОНА Российский патент 2008 года по МПК H04N5/33 

Изобретение относится к технике тепловидения, в частности к применению пировидиконов, и может быть использовано в приборах обзора пространства.

Известно устройство для контроля качества оптической системы [1], содержащее последовательно установленные на одной оптической оси источник излучения, конденсор, модулятор, фотометрический клин, тест-объект, установленный в фокальной плоскости коллиматора, контролируемую оптическую систему, микрообъектив, блок анализа изображения, содержащий пирокамеру с блоком разверток, первый выход которой соединен последовательно с АЦП, блоком управления и обработки данных, первый выход которого соединен с первым входом схемы синхронизации, причем второй и третий выходы пирокамеры соединены соответственно с вторыми входами схемы синхронизации и блока управления и обработки данных, первый и второй выходы схемы синхронизации соединены соответственно с модулятором и вторым входом АЦП, третий вход которого соединен с вторым выходом блока управления и обработки данных. Недостатком устройства являются ограниченные качество изображения и разрешающая способность по температуре, при значительной сложности конструкции.

Известна тепловизионная камера с устройством управления температурой мишени пировидикона [2], содержащая объектив, обтюратор, терморегулирующий элемент, пировидикон, состоящий из входного окна, пироэлектрической мишени, сканирующего электронного луча и электронного прожектора; возможно наличие встроенного в терморегулирующий элемент или выносного регулятора показан наблюдаемый объект. Недостатком камеры являются ограниченные качество изображения и разрешающая способность по температуре, при значительной сложности конструкции.

Наиболее близким по технической сути является способ эксплуатации пировидикона [3], заключающийся в том, что создают электронный луч, отклоняют луч и формируют растр, вписывают в него мишень, регулируют величину тока луча, построчно считывают с мишени сигнал на прямом ходе луча и генерируют заряд пьедестала на обратном ходе луча, ток луча обратного хода уменьшают в три раза и трижды проводят лучом по считанной строке. Кроме того, поставленная задача может обеспечиваться тем, что вертикальное отклонение луча осуществляют по линейно-ступенчатой зависимости, и тем, что луч на обратном ходе водят по строке с постоянной скоростью. Недостатком способа являются ограниченные качество изображения и разрешающая способность по температуре, при значительной сложности конструкции.

Технический результат состоит в повышении качества изображения путем увеличения соотношения сигнал-шум и разрешающей способности по температуре, при сохранении функциональных возможностей без существенного усложнения конструкции.

Технический результат обеспечивается тем, что создают электронный луч, регулируют величину тока луча, отклоняют луч и формируют растр, покрывающий мишень, построчно считывают с мишени сигнал на прямом ходе луча и генерируют заряд пьедестала на обратном ходе луча, построчно считывают сигнал и на обратном ходе луча, длительность которого равна длительности прямого хода луча, в течение суммарной длительности прямых ходов луча кадра при считывании, а оставшееся время кадра используют для генерирования построчно заряда пьедестала дополнительно и на прямом ходе луча, причем при генерировании заряда пьедестала увеличивают ток луча и производят его расфокусировку.

Реализацию функционирования пировидикона в соответствии с выше указанным способом осуществляют следующим способом. В пироэлектрическом видиконе создают электронный луч. С помощью отклоняющей системы формируют растр, покрывающий мишень пировидикона. Строчную развертку каждого кадра осуществляют путем выполнения двух чередующихся операций. В течение первой операции производят построчное считывание с мишени сигнала теплового изображения при прямом и обратном ходе луча одинаковой продолжительности по всему растру. В течение второй операции по всему растру производят построчное генерирование заряда пьедестала при прямом и обратном ходе луча одинаковой продолжительности, причем производят расфокусировку электронного луча и увеличивают его ток до уровня, обеспечивающего компенсацию заряда на текущей и ближних строках, внесенного лучом при считывании. При этом для более равномерного нанесения заряда скорость луча по строке поддерживают постоянной. Таким образом, разделение во времени операций считывания сигнала теплового изображения и генерирования заряда пьедестала позволяет по сравнению с прототипом исключить маскирующее влияние луча, формирующего заряд пьедестала во время обратного хода по строке, на соседние еще не считанные строки, что обеспечивает повышение качества изображения за счет увеличения соотношения сигнал-шум и разрешающей способности по температуре, при сохранении функциональных возможностей.

Способ функционирования пировидикона может быть реализован с применением типовых конструктивных модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение элементов определяется их функциональным назначением и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах.

Источники информации

1. Патент №2024000 (RU). Устройство для контроля качества оптической системы / А.А.Зарицкий // БИ 30.11.1994.

2. Патент №2123239 (RU). Тепловизионная камера с устройством управления температурой мишени пировидикона / В.Н.Бодров и др. // БИ 10.12.1998.

3. Патент №2141172 (RU). Способ эксплуатации пировидикона / А.Л.Сильвестров // БИ 10.11.1999.

Изобретение относится к технике тепловидения, в частности к применению пировидиконов, и может быть использовано в приборах обзора пространства. Технический результат - повышение качества изображения, достигается за счет увеличения соотношения сигнал-шум и разрешающей способности по температуре. Технический результат достигается тем, что с помощью отклоняющей системы формируют растр, покрывающий мишень пировидикона. Строчную развертку каждого кадра осуществляют путем выполнения двух чередующихся операций. В течение первой операции производят построчное считывание с мишени сигнала теплового изображения при прямом и обратном ходе луча одинаковой продолжительности по всему растру. В течение второй операции по всему растру производят построчное генерирование заряда пьедестала при прямом и обратном ходе луча одинаковой продолжительности, причем производят расфокусировку электронного луча и увеличивают его ток до уровня, обеспечивающего компенсацию заряда на текущей и ближних строках, внесенного лучом при считывании.

Способ функционирования пировидикона, заключающийся в том, что создают электронный луч, регулируют величину тока луча, отклоняют луч и формируют растр, покрывающий мишень, построчно считывают с мишени сигнал на прямом ходе луча и генерируют заряд пьедестала на обратном ходе луча, отличающийся тем, что построчно считывают сигнал и на обратном ходе луча, длительность которого равна длительности прямого хода луча, в течение суммарной длительности прямых ходов луча кадра при считывании, а оставшееся время кадра используют для генерирования построчно заряда пьедестала дополнительно и на прямом ходе луча, причем при генерировании заряда пьедестала производят расфокусировку луча и увеличивают ток луча до уровня, обеспечивающего компенсацию заряда на текущей и ближних строках, внесенного лучом при считывании.