ЯРКОМЕР Российский патент 2015 года по МПК G01J1/36 G02F7/00 G06T9/00 

Изобретение относится к светоизмерительной технике, может быть использовано для синхронного измерения яркости цветовых излучений, входящих в спектр излучаемого потока.

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 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 результата измерений каждого цветового излучения отдельным преобразователем ″яркость излучения - код″. Цель изобретения - синхронное выполнение измерений яркости восьми цветовых излучений одним преобразователем.

Сущность предлагаемого устройства, содержащего корпус, объектив, усилители импульсов и блок индикации, в получении результатов измерений яркостей излучения восьми цветов одним преобразователем ″яркость цветных излучений - коды″, в который введены пирамидальный зеркальный октаэдр, четыре идентичных дисковых фотоприемника и восемь АЦП. На фиг. 1 - преобразователь ″яркость цветных излучений - коды″, на фиг. 2 - процесс разделения потока излучения после объектива на четыре направления пирамидальным зеркальным октаэдром [2, с.234].

Преобразователь ″яркость цветных излучений - коды″ включает непрозрачный корпус 1, в переднем торце которого размещен непрозрачный светофильтр 2, прикрепленный к свободному концу пьезоэлемента 3, второй конец которого жестко закреплен в корпусе 1 и через диод подключен к выходу делителя 13 частоты, вход которого подключен к выходу генератора 14 тактовых импульсов. За непрозрачным светофильтром 2, выполняющим роль входной двери, в непрозрачной перегородке закреплен объектив 4. Во второй части корпуса после объектива расположен и жестко закреплен пирамидальный зеркальный октаэдр с четырьмя наружными зеркальными поверхностями, вершина которого в фокальной плоскости объектива 4 и продольная ось совпадают с оптической осью объектива, на левой, правой, верхней и нижней стенках корпуса яркомера точно в местах прихода отраженных от четырех зеркальных сторон пирамидального октаэдра потоков излучений, отражаемых зеркальными сторонами октаэдра 6, расположены и жестко закреплены первый-четвертый дисковые идентичные фотоприемники 5_1-4 /фиг. 2/, каждый диаметром не меньше диаметра отраженных от зеркальных сторон пирамидального октаэдра 6 излучений. Каждый дисковый фотоприемник имеет два равных по площади фотоприемных сектора, изолированных друг от друга. Первый фотоприемный сектор дискового фотоприемника 5₁ для приема излучения желтого цвета имеет на приемной стороне светофильтр желтого цвета, второй фотоприемный сектор этого же дискового фотоприемника для приема нейтрального /белого/ излучения имеет на приемной стороне сектора нейтральный светофильтр с кратностью плотности той же, что и все светофильтры. Первый фотоприемный сектор дискового фотоприемника 5₂ на приемной стороне имеет оранжевый светофильтр, второй приемный сектор этого же диска 5₂ для приема синего излучения имеет светофильтр синего цвета. Первый фотоприемный сектор дискового фотоприемника 5₃ имеет фиолетовый светофильтр, второй фотоприемный сектор этого же фотоприемника 5₃ имеет зеленый светофильтр для приема зеленого излучения. Первый фотоприемный сектор четвертого дискового фотоприемника 5₄ имеет на приемной стороне светофильтр красного цвета, второй фотоприемный сектор фотоприемника 5₄ на приемной стороне имеет светофильтр голубого цвета. Кратность плотности цветных светофильтров одинаковы. Каждый фотоприемный сектор имеет свой выход, подключенный к входу своего импульсного усилителя, являющийся входом своего АЦП, все импульсные усилители 7_1-8 имеют равные коэффициенты усиления. Выход импульса с каждого фотоприемного сектора поступает на вход своего аналого-цифрового преобразователя, которых по числу фотоприемных секторов восемь, выполненных идентично. Каждый АЦП включает последовательно соединенные импульсный усилитель 7, импульсный светодиод 8, облучающий свою группу 9 из восьми идентичных фотоприемников, и восьмиразрядный регистр 10. Каждый фотоприемник в группе 9 на приемной стороне имеет нейтральный светофильтр, кратность которого соответствует весу разряда в регистре 10_1-8, к которому подключен выход фотоприемника: кратности светофильтров приведены в таблице 1, при поступлении с выходов фотоприемников группы 9 сигналов в разряды регистра 10 в нем формируется код цветного излучения.

Восьмиразрядный код с выхода каждого регистра 10_1-8 представляет результат яркости цветного излучения в двоичном коде. АЦП работают идентично: сигнал с фотоприемного сектора поступает на вход импульсного усилителя своего АЦП 7_1-8, с которого поступает в импульсный светодиод 8, который облучает свою группу из восьми фотоприемников 9, сигналы с выходов которых поступают на входы своих разрядов в регистре 10. Выходы каждого регистра 10_1-8 подключены к входам своего блока дешифратора 11_1-8, с приходом с выхода делителя 13 частоты сигнала U_ВЫД на управляющие входы регистров 10_1-8 /фиг. 1/ двоичные коды с них выдаются в параллельном виде в дешифраторы 11_1-8, с выходов которых десятичные коды поступают в блок 12 индикации, который высвечивает на восьми строках результаты измерения в десятичном коде.

Работа яркомера

В делителе 13 частоты оператор устанавливает частоту получения измерений. С приходом управляющего сигнала U_ВЫД с блока 13 на вход пьезоэлемента 3 он сдвигает непрозрачный светофильтр 2 /фиг. 1/, цветовое облучение поступает после объектива 4 на зеркальные стороны октаэдра 6, потоки отраженных излучений, с которых поступает на четыре дисковые фотоприемники 5_1-4 /фиг. 2/, а в них на соответствующие фотоприемные сектора. Соответственно величинам цветовых потоков с фотоприемных секторов электрические сигналы поступают на входы своих импульсных усилителей 7_1-8, усиленные сигналы вызывают свечение светодиодов 8_1-8, облучающие каждый свою группу фотоприемников 9_1-8, соответственно яркости облучения разряды каждого регистра 10_1-8 формируют в них двоичные коды, которые сигналом U_ВЫД выдаются в параллельном виде на входы дешифраторов 11_1-8, с которых результаты измерений в десятичном коде высвечиваются на экране блока 12 индикации. Предлагаемый яркомер выполняет те же задачи, что и прототип, но один преобразователь выполняет синхронно восемь измерений и меньшей энергоемкости.

Источники информации

1. Патент РФ №2465559 C1 кл. G01 1/36, бюл. 30 от 27.10.12 г.

2. Б.Н. Бегунов, Н.П. Заказнов. Теория оптических систем. 1973, с. 234, М, ″Машиностроение″.

3. В.И. Иванов, А.И. Аксенов, А.М. Юшин. ″Полупроводниковые оптоэлектронные приборы″, справочник. М., 1984, с.14.

Изобретение относится к светоизмерительной технике и касается яркомера. Яркомер содержит непрозрачный светофильтр, прикрепленный к пьезоэлементу, который подключен к выходу делителя частоты, объектив, пирамидальный зеркальный октаэдр с четырьмя наружными зеркальными поверхностями и четыре дисковых фотоприемника, каждый из которых имеет по два фотоприемных сектора. Фотоприемные сектора снабжены цветными светофильтрами. Выход каждого фотоприемного сектора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя. Каждый аналого-цифровой преобразователь включают в себя импульсный усилитель, к выходу которого подключены импульсные светодиоды. Излучение от каждого светодиода поступает на группу из восьми идентичных фотоприемников, каждый из которых имеет на приемной стороне нейтральный светофильтр кратностью соответственно веса разряда регистра, к которому подключен выход каждого фотоприемника. Технический результат заключается в обеспечении возможности синхронного получения кодов яркости восьми цветовых составляющих спектра. 2 ил., 1 табл.

Яркомер, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и делитель частоты, дешифраторы по числу измеряемых цветовых излучений, выходы которых подключены к входам блока индикации, отличающийся тем, что яркомер содержит один преобразователь ″яркость цветных излучений - коды″, включающий непрозрачный корпус, в передней части которого размещен непрозрачный светофильтр, прикрепленный к свободному концу пьезоэлемента, второй конец которого жестко закреплен в корпусе преобразователя и через диод подключен к выходу делителя частоты, за непрозрачным светофильтром в непрозрачной перегородке закреплен объектив, во второй части корпуса после объектива расположен и жестко закреплен пирамидальный зеркальный октаэдр с четырьмя наружными зеркальными поверхностями, вершина которого в фокальной плоскости объектива и продольная ось совпадает с оптической осью объектива, на левой, правой, верхней и нижней стенках корпуса яркомера точно в местах прихода отраженных от четырех зеркальных сторон пирамидального октаэдра потоков излучений расположены и жестко закреплены первый-четвертый дисковые идентичные фотоприемники, каждый диаметром не меньше диаметра отраженных от зеркальных сторон пирамидального октаэдра излучений, каждый дисковый фотоприемник имеет два равных по площади фотоприемных сектора, изолированных друг от друга, все восемь фотоприемных секторов имеют на приемных сторонах, светофильтры одной кратности плотности: первый фотоприемный сектор первого дискового фотоприемника имеет на приемной стороне желтый светофильтр, второй фотоприемный сектор этого же дискового фотоприемника имеет нейтральный светофильтр с той же кратностью плотности, первый фотоприемный сектор второго дискового фотоприемника имеет на приемной стороне оранжевый светофильтр, второй фотоприемный сектор имеет на приемной стороне синий светофильтр, первый фотоприемный сектор третьего дискового фотоприемника имеет на приемной стороне фиолетовый светофильтр, второй фотоприемный сектор этого же дискового фотоприемника имеет на приемной стороне зеленый светофильтр, первый фотоприемный сектор четвертого дискового фотоприемника имеет на приемной стороне красный светофильтр, второй фотоприемный сектор этого же дискового фотоприемника имеет на приемной стороне голубой светофильтр, выход каждого фотоприемного сектора подключен к входу своего аналого-цифрового преобразователя /АЦП/, которые выполнены идентично, каждый аналого-цифровой преобразователь включает последовательно соединенные импульсный усилитель, вход которого является входом АЦП, все импульсные усилители имеют равные коэффициенты усиления, выход импульсного усилителя подключен к входу импульсного светодиода, на соответствующем расстоянии от излучающей стороны которого расположена группа из восьми идентичных фотоприемников, каждый из которых имеет на приемной стороне нейтральный светофильтр кратностью соответственно веса разряда регистра, к которому подключен выход каждого фотоприемника: фотоприемник, выход которого подключен к входу старшего первого разряда регистра АЦП имеет на приемной стороне нейтральный светофильтр кратностью 128^Х, фотоприемник, подключенный к второму разряду регистра, имеет на приемной стороне нейтральный светофильтр кратностью 64^Х, фотоприемник, подключенный к входу третьего разряда регистра, имеет на приемной стороне светофильтр кратностью 32^Х, фотоприемник, подключенный к четвертому разряду регистра, имеет нейтральный светофильтр кратностью 16^Х, фотоприемник, выход которого подключен к входу пятого разряда регистра, имеет нейтральный светофильтр кратностью 8^Х, фотоприемник, выход которого подключен к входу шестого разряда регистра АЦП, имеет нейтральный светофильтр кратностью 4^Х, фотоприемник, выход которого подключен к входу седьмого разряда регистра, имеет нейтральный светофильтр 2^Х, фотоприемник, подключенный к входу восьмого разряда регистра АЦП, не имеет светофильтра /кратность 0^Х/, первый-восьмой выходы восьмиразрядного регистра каждого АЦП подключены соответственно к первому-восьмому входам своего дешифратора, управляющие входы U_ВЫД восьмиразрядных регистров первого-восьмого АЦП объединены и подключены к выходу делителя частоты.