Тепловизор Советский патент 1981 года по МПК G06F3/14 

(54) ТЕПЛОВИЗОР

Изобретение относится к методам регистрации и измерения параметров тепловых полей и может быть использовано при разработке инфракрасных систем телевизионного типа (теплови зоров), использующих в качестве чувствительного элемента видикон с пироэлектрической мишенью. Известны тепловизоры, предназначенные для визуализации и контроля тепловых полей, содержащие последов тельно установленные инфракрасный Объектив, модулятор, видикон с пИро эл1гктрической мишенью, блок управления, блок обработки видеосигнала и блок индикации 1. В качестве модулятора использует диск с секхорными отверстиями,установленный на валу электродвигателя. Однако такой модулятор не обеспечивает требуемой параллельности и синхронности движения сектора С вертикальной (кадровой) скоростью движения электронного луча, сканирую щего мшиень, что приводит к низкой эффективности модуляции излучения. Известен также тепловизор с модул тором, обеспечивающим закрывание и открывание мишени (ёинхронное и параллельное) с вертикальной скоростью электронного луча и представляющим собой механическую систему, состоящую из двух шестерен, на которых специальньм образом закреплены шторки 2. Однако такой тепловизор имеет сложную систему синхронизации частоты вращения модулятора и малую надежность работы, связанную с ограниченным сроком службы механических деталей модулятора. Цель изображения - упрощение и повьниение надежности тепловизора. Поставленная цель достигается тем, что в тепловизоре модулятор выполнен в виде электрооптических ячеек, расположенных в плоскости, параллельной плоскости пироэлектрической мишени видикона, и подключенных к выходам блока синхронизации, а блок синхронизации содержит кольцевой счетчик, формирователь импульсов синхронизации и формирователь импульсов управления, вход которого является первым входом блока синхронизации, а выход подключен к первым входам кольцевого счетчика, выходы которого подключены к выходам блока синхронизации, а вторые входы - к выходам формирователя импульсов синхронизации, вход которого является вторым входом блока синхронизации. На фиг, 1 представлена функциональная схема тепловизора;на фиг.2 схема блока синхронизации. Тепловизор содержит инфракрасный объектив 1, модулятор 2, видикон 3 с.пироэлектрической мишенью 4,блок 5 управления, блок б синхронизации, блок 7 обработки видеосигнала и бло 8 индикации. Блок синхронизации содержит кольцевой счетчик 9, формирователь 10 импульсов синхронизации и формирователь 11 импульсов управления. Тепловизор работает следующим образом. Излучение исследуемого объекта (на фиг.1 не показан) с помощью объектива 1 проходит модулятор 2 и проецируется на мишень 4 видикона 3. Под действием падающего излучения мишень генерирует электрические заряды, пропорциональные ее облучен ности. Эти заряды считываются электронным лучом, в результате чего на нагрузке мишени возникает видеосиг нал, который затем поступает в блок 7 обработки видеосигнала и далее в блок 8 индикации. Для получения максимального видеосигнала необходимо падающее излучение модулиро вать так, чтобы каждая точка мишени нагревалась (модулятор открыт) или охлаждалась (модулятор закрыт) в течение периода кадра. Такой режим модуляции обеспечивается в т случае, если прерывание излучения осуществляется с периодом, равньил двум периодам кадра и синхронно с вертикальной скоростью движения электронного луча. Для этого модулятор 2 выполнен в виде электроопт ческих ячеек, расположенных последовательно в плоскости, параллельн плоскости пироэлектрической мишени в непосредственной близости от нее и подключенных к выходам блока б синхронизации. Причем модулятор 2 может быть выполнен из набора отде ных ячеек, длина каждой из которых перекрывает размер кадра по строке или же монолитным (по размеру кадр на одной стороне которого сформировано п горизонтальных изолирован ных друг от друга электродов. Коли чество ячеек определяет эффективно модуляции m и выбирается из услови 11 - - Блок 6 синхронизации обеспечива переключение ячеек модулятора 2 в открытое или закрытое состояние синхронно с вертикальной скоростью электронного луча. Для этого строч синхроимпульсы с одного из выходов лока 5 управления поступают на вход ормирователя 11 импульсов управлеия, который является первым входом лока 6 синхронизации. С выхода ормирователя 11 импульсы, период ледования которых равен периоду адра, деленному на количество ячеек модулятора 2, поступают на первые (счетные) входы кольцевого счетчика 9. Одновременно с другого выхода блока. 5 управления кадровые синхроимпульмы поступают на вход формирователя 10 импульсов синхронизации, являющимся вторым выходом блока 6 синхронизации. На выходах формирователя. 10 формируются две последовательности импульсов, .сдвинутых друг относительно друга на период кадра. Частота следования этих импульсов в два раза ниже частоты кадров, а длительность импульсов равна длительности обратного хода кадровой развертки. Эти импульсы поступают на вторые (синхронизирующие) входы кольцевого счетчика и используются для установки счетчика 9 в нулевое или единичное состояние в начале цикла кадровой развертки. Если под действием кадрового синхроимпульса триггеры счетчика 9. установились в нулевое состояние, то на выходах блока б синхронизации, подключенного к выходгц кольцевого счетчика, и на всех ячейках модулятора 2 будут низкие потенциалы, что соответствует открытому модулятору. Под действием управляющих Ямпульсов, поступающих на первые входы кольцевого -счетчика 9 триггеры счетчика последовательно переходят в состояние с высоким выходным потенциалом и одновременно высокие потенциалы возникают на соответствующих ячейках модулятора 2, переводя его синхронно с движением электронного луча в закрытое состряние. К концу периода кадра все ячейки модулятора закрыты и под действием кадрового синхроимпульса все триггеры счетчика 9 находятся в единичном состоянии до тех пор, пока электронный луч tre возвратится в исходное состояние, соответствующее началу очередного цикла кадровой развертки. Теперь.под действием управляющих импульсов триггеры счетчика 9 последовательно переходят в состояние с низким выходным потенциалом, что приводит к открыванию соответствующих ячеек модулятора 2. При этом электронный луч считывает с мишени видикона 3- заряды, отвечающие предьвдущему кадру охлаждения мишени. С началом очередного кадра считываются заряды, отвечающие кадру нагревания мишени. Далее цикл повторяется. Таким образом, осуществляется надежная синхронизация работы модулятора с горизонтальной и вертикальной скоростью развертки электронного луча видикона.

Формула изобретения

0 выходам формирователя импульсов синхронизации, вход которого является вторым входом блока синхронизации.

Источники инфОЕ ации, принятые во внимание при экспертизе

5 построения тепловизионной аппаратуры без оптико-механического сканирования. Отчет по НИР БГУ, инв.

Б641409, 1978.

0 кл..С 05 О 25/00, опублик. 1978 (прототип). .