Растровый анализатор
Заявляемая полезная модель «Растровый анализатор» относится к оптическому приборостроению, а точнее к оптико-электронным приборам (ОЭП), использующим растр, который размещается в плоскости изображения их оптических устройств, перемещается относительно формируемого изображения, выполняет преобразование пространственного распределения изучения в функцию времени и пространственную фильтрацию объекта на фоне, что позволяет в дальнейшем вычислить координаты объекта в системе координат оптического прибора. Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в растровом анализаторе, включающем круглый диск из тонкого жесткого материала с посадочным отверстием и нанесенным на его поверхность растровым рисунком, представляющим собой оптически прозрачные и непрозрачные участки, сочетание прозрачных и непрозрачных участков выполнено в виде двух функциональных областей, одна из которых состоит из чередующихся равноразмерных прозрачных и непрозрачных зон в форме трапеций с радиальными кромками, а вторая - из ряда оптически прозрачных зон: прямоугольной формы, последовательности штрихов прямоугольной формы с неравномерным шагом, а также в виде трапеции, с непрозрачными промежутками между ними. Технический результат заключается в расширении области возможного применения.
Заявляемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к оптико-электронным приборам (ОЭП), использующим растр, который размещается в плоскости изображения их оптических устройств, перемещается относительно формируемого изображения, выполняет преобразование пространственного распределения изучения в функцию времени и пространственную фильтрацию объекта на фоне, что позволяет в дальнейшем вычислить координаты объекта в системе координат оптического прибора.
Поскольку функции растров не ограничиваются модуляцией потока излучения, в описании используется термин «растровый анализатор».
В настоящее время широко известны растровые анализаторы, изложенные в книге М.М.Мирошникова «Теоретические основы оптико-электронных приборов», издательство «Машиностроение, 1983 г., стр.115, 116, 175, 181, а также в «Справочнике по основам инфракрасной техники», автор Л.З.Криксунов, издательство «Советское радио», 1978 г., стр.315-316, и в патенте US 6373073 G01N 1/00, публ. 16.04.2002 г. Описанные в этих источниках модулирующие диски (модулирующие диафрагмы, анализирующие диафрагмы, растровые анализаторы) представляют собой тонкие пластины с нанесенным на них «рисунком», определяющим закон распределения коэффициента пропускания. В качестве прототипа выбран один из них - растровый анализатор (см. первый источник, стр.115), представляющий собой круглый диск из тонкого жесткого материала с посадочным отверстием и нанесенным на его поверхность растровым рисунком в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных секторов.
Недостатком известного устройства является ограниченный набор характеристик, измеряемых прибором, использующим такой растр. Причина этого связана с получением недостаточного количества информации из-за конфигурации растрового рисунка, нанесенного на поверхность анализатора.
Задачей заявляемого устройства является создание модулирующего диска, используемого в качестве тест-объекта для настройки и проверки оптико-электронных приборов и совмещения визирных осей фотоприемных устройств.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в растровом анализаторе, включающем круглый диск из тонкого жесткого материала с посадочным отверстием и нанесенным на его поверхность растровым рисунком, представляющим собой оптически прозрачные и непрозрачные участки, сочетание прозрачных и непрозрачных участков выполнено в виде двух функциональных областей, одна из которых состоит из чередующихся равноразмерных прозрачных и непрозрачных зон в форме трапеций с радиальными кромками, а вторая - из ряда оптически прозрачных зон: прямоугольной формы, последовательности штрихов прямоугольной формы с неравномерным шагом, а также в виде трапеции с непрозрачными промежутками между ними.
Благодаря совокупности существенных признаков расширяются функциональные возможности заявленного устройства, т.к. они дают возможность более гибко применять различные виды модуляции с помощью одной конструкции. Решение задачи осуществляется за счет конфигурации и взаимного расположения прозрачных и непрозрачных участков растрового анализатора, что обеспечивает пространственную фильтрацию, преобразование лучистого потока в электрические сигналы, являющиеся функциями времени, с последующим определением угловых координат теплоизлучающего объекта, а также дает возможность проводить настройку прибора и проверку его углового разрешения, пороговой освещенности и совмещения визирных осей фотоприемных устройств, тем самым расширяя функциональные возможности заявляемого устройства.
На фиг.1 дан общий вид полезной модели.
На фиг.2 показан фрагмент модулирующей диафрагмы по стрелке А.
На фиг.1:
1 - область модулирующего диска, состоящая из чередующихся равноразмерных прозрачных и непрозрачных зон в форме трапеций с радиальными кромками;
2 - область модулирующего диска, состоящего из последовательности оптически прозрачных зон;
3 - посадочное отверстие;
4 - вид прозрачной зоны в форме прямоугольника;
5 - набор штрихов прямоугольной формы с неравномерным шагом;
6 - вид прозрачной зоны в форме трапеции;
7 - непрозрачный участок в форме трапеции с радиальными кромками;
8 - прозрачный участок в форме трапеции с радиальными кромками;
На фиг.2:
9, 10 - прозрачные и непрозрачные штрихи модулирующей диафрагмы.
Предложенная полезная модель функционирует следующим образом.
Растровый анализатор имеет круглую форму, устанавливается посадочным отверстием 3 на вал маломощного двигателя. При этом действие растра основано на прерывании светоэнергетического потока, испускаемого источниками излучения. Его перекрытие осуществляется или вращающимся диском в режиме имитации сканирования, или неподвижным диском, относительно которого перемещается ОЭП. Поверхность растрового анализатора функционально разделена на две рабочие области 1 и 2. Рабочая область 1 растрового анализатора состоит из чередующихся равноразмерных прозрачных 7 и непрозрачных зон 8 в форме трапеций с радиальными кромками. Данная область диска предназначена для амплитудной модуляции лучистого потока по заданному закону, что позволяет получить оптический сигнал с определенной зависимостью от времени, например, с целью извлечения из него информации о координатах теплоизлучающего объекта, попавшего в поле зрения.
Рабочая область 2 диска предназначена для настройки и проверки внутренних характеристик оптико-механического блока оптико-электронного прибора, а именно: зона 4 прямоугольной формы служит для установления величины пороговой освещенности оптико-электронного прибора; зона 5 - для определения углового и линейного разрешения ОЭП, а также для юстировки взаимного расположения линий визирования фотоприемных устройств видимого и инфракрасного каналов ОЭП; зона 6 - для проверки правильности последовательности строк чувствительных элементов фотоприемных устройств ОЭП.
Растровый анализатор выполнен в виде диска из селенида цинка с нанесенным не него хромовым покрытием, образующим рисунок вышеописанного вида. Изготавливается он на стандартном оборудовании по общеизвестным технологиям.
Таким образом, функции настоящего технического решения не ограничиваются модуляцией потока излучения и обеспечивают проведение настройки и проверки характеристик оптико-механического блока ОЭП, а именно: углового разрешения прибора, величины пороговой освещенности ОЭП, совмещения визирных осей его фотоприемных устройств и т.п.
Растровый анализатор, включающий круглый диск из тонкого жесткого материала с посадочным отверстием и нанесенным на его поверхность растровым рисунком, представляющим собой оптически прозрачные и непрозрачные участки, отличающийся тем, что сочетание прозрачных и непрозрачных участков выполнено в виде двух функциональных областей, одна из которых состоит из чередующихся равноразмерных прозрачных и непрозрачных зон в форме трапеций с радиальными кромками, а вторая - из ряда оптически прозрачных зон: прямоугольной формы, последовательности штрихов прямоугольной формы с неравномерным шагом, а также в виде трапеции с непрозрачными промежутками между ними.
