ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ "ЯРКОСТЬ ЦВЕТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ - КОДЫ" Российский патент 2015 года по МПК G01J1/44 

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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 4_2-8, 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 13_1-8, преобразующие двоичные коды результатов измерений в десятичные [3 с.202], и блок 14 индикации, входы которого подключены к соответствующим выходам дешифраторов 13_1-8, 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 3_1-8 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 4_1-8, 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 U_выд с блока 16 коды в параллельном виде синхронно выдаются в дешифраторы 13_1-8 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.

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.

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 U_выд 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.