RU2176410C2

RU2176410C2 - Method switching on illumination of night viewing device

Info

Publication number: RU2176410C2
Application number: RU2000103174/28A
Authority: RU
Inventors: А.В. Медведев; А.В. Гринкевич
Original assignee: ОАО "Ростовский оптико-механический завод"
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-11-27

Abstract

FIELD: optoelectronic equipment, manufacture of night viewing devices with optoelectronic converters. SUBSTANCE: method makes it feasible to provide for uninterrupted night viewing without loss of visibility of objects and without illumination turning off due to use of change of current of screen of optoelectronic converter caused by varying natural night illumination intensity. EFFECT: avoidance of manual control over illumination switching on and off. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов ночного видения с электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) второго-третьего поколений с микроканальными пластинами (МКП) в самых разнообразных условиях эксплуатации. The present invention relates to the field of optoelectronic technology and can be used in the manufacture of night vision devices with electron-optical converters (EOP) of the second or third generation with microchannel plates (MCP) in a wide variety of operating conditions.

Наиболее близким по технической сущности является способ включения подсветки в ночной зрительной трубке с лазерной подсветкой (журнал "Электронная промышленность", N 5, 1990, с. 73-75, А.В.Гринкевич, Б.С.Касауров, С.Н.Князева, А.В.Медведев "Ночная зрительная трубка с лазерной подсветкой"). The closest in technical essence is the way to turn on the backlight in the night telescope with laser illumination (Journal of Electronic Industry, N 5, 1990, pp. 73-75, A.V. Grinkevich, B. S. Kasaurov, S. N. Knyazev, A.V. Medvedev "Night spotting tube with laser illumination").

Недостатком такого способа включения подсветки является ручное управление включением и выключением подсветки, что создает неудобства при эксплуатации в виде неопределенности принятия решения о включении подсветки при снижении естественной ночной освещенности (ЕНО) и необходимости помнить о том, что нужно выключать подсветку при возрастании ЕНО для экономии энергии батарей питания. The disadvantage of this method of turning on the backlight is the manual control of turning the backlight on and off, which creates inconvenience during operation in the form of uncertainty in deciding whether to turn on the backlight when the natural night illumination is reduced (ENO) and the need to remember that you need to turn off the backlight when ENO increases to save energy battery power.

Целью настоящего изобретения является исключение ручного управления включением и выключением подсветки за счет использования изменения тока, протекающего в цепи экрана ЭОП, которое проявляется при изменении ЕНО. The aim of the present invention is the exclusion of manual control on and off the backlight due to the use of changes in the current flowing in the screen circuit of the image intensifier tube, which manifests itself when changing ENO.

Эта цель достигается тем, что экран ЭОП соединен с блоком питания (БПН), блок БПН соединен с блоком съема сигнала (БСС), блок БСС соединен с блоком питания (БПН - МКП) микроканальной пластины (МКП) через блок автоматической регулировки яркости (АРЯ) и с блоком подсветки (БП) через блок сравнения (БС), блок управления (БУ) соединен с БП и БС, а подача напряжения питания на подсветку VD осуществляется управлением от уровня сигнала с БСС, изменяющегося при изменении ЕНО. This goal is achieved by the fact that the image intensifier screen is connected to the power supply unit (BPN), the BPN unit is connected to the signal pickup unit (BSS), the BSS block is connected to the power supply unit (BPN - MCP) of the microchannel plate (MCP) through the automatic brightness control unit (ARY ) and with the backlight unit (PSU) through the comparison unit (BS), the control unit (BU) is connected to the PSU and BS, and the supply voltage to the VD backlight is controlled by the signal level from the FSU, which changes with changing ENO.

Сущность способа включения подсветки прибора ночного видения показана на чертеже и заключается в следующем. Напряжение батареи питания в блоке низковольтного напряжения (БНН), например с электронной схемой включения прибора от кнопки Кн или включением обычным тумблером, преобразуется в переменное напряжение, повышается и выпрямляется с умножением в блоке БПН до уровня требуемого напряжения питания ЭОП. Экран ЭОП соединяют с БПН, БПН соединяют с БСС (например, в виде резистора), блок питания БПН-МКП соединяют с МКП, блок БСС соединяют с БПН-МКП через блок АРЯ, БСС соединяют с БП через БС (например, в виде компаратора), БУ (например, в виде транзисторного ключа) соединяют с БП и БС. Излучение ЕНО от местности через объектив 1 попадает на фотокатод ЭОП 2, на вход МКП 3, усиливается МКП и с выхода МКП 4 усиливается еще раз и попадает на экран ЭОП 5, при этом ток, протекающий по цепи анода ЭОП, определяется величиной падающего на фотокатод светового потока - см. Л. З. Криксунов "Справочник по основам инфракрасной техники", Москва, Советское радио, 1978, с. 289. Часть протекающего через анод тока от БСС преобразовывается в сигнальное напряжение (U_с) и поступает на блок АРЯ и на БС, на который БУ подает также опорное напряжение (U_оп) постоянной величины. В БС напряжение U_с сравнивается с U_оп. При увеличении ЕНО увеличивается ток анода и соответственно увеличивается сигнал U_с. Блок АРЯ при увеличении напряжения U_с уменьшает напряжение питания МКП, управляя выходным напряжением блока БПН-МКП - см. А.Г.Берковский, В.А.Гаванин, И.Н.Зайдель "Вакуумные фотоэлектронные приборы", Москва, Радио и связь, 1988, с. 240. Соответственно яркость экрана ЭОП становится постоянной с дальнейшим возрастанием ЕНО. При уменьшении ЕНО величина U_с уменьшается, блок АРЯ увеличивает напряжение питания МКП, а выходное напряжение блока БПН-МКП достигает максимального значения. С этого момента при дальнейшем снижении ЕНО яркость экрана ЭОП начинает уменьшаться, видимость предметов ухудшается и, когда величина U_с становится меньше величины U_оп, БС открывает напряжение питания на БП и включается подсветка VD. Также БУ формирует дополнительное напряжение (U_д), добавляя его к U_оп одновременно с включением подсветки от БС и снимая его одновременно с выключением подсветки от БС, когда U_с становится больше (U_оп + U_д). Величина U_д выбрана из соотношения:
(U_с.аря - U_ис) > U_д > U_ис,
где U_с.аря - величина U_с, с которой начинает работать АРЯ;
U_ис - изменение U_с от включения подсветки.The essence of the method for turning on the illumination of a night vision device is shown in the drawing and consists in the following. The voltage of the battery in the low-voltage unit (BNN), for example, with the electronic circuitry to turn on the device from the KN button or by turning it on with a conventional toggle switch, is converted to alternating voltage, increased and rectified with multiplication in the power supply unit to the level of the required power supply voltage of the image intensifier tube. The screen of the image intensifier tube is connected to the on-load tap-changer, the on-load tap-changer is connected to the BSS (for example, as a resistor), the BPN-MCP power supply is connected to the MCP, the BSS block is connected to the BPN-MCP through the ARY unit, the BSS is connected to the BP through the BS (for example, as a comparator ), Control unit (for example, in the form of a transistor key) is connected to the power supply unit and the BS. The radiation from the area through the lens 1 enters the photocathode of the image intensifier tube 2, at the input of the MCP 3, amplifies the MCP and from the output of the MCP 4 is amplified again and enters the screen of the MCP 5, while the current flowing through the anode circuit of the image intensifier tube is determined by the magnitude of the incident on the photocathode luminous flux - see L. Z. Kriksunov "Guide to the basics of infrared technology", Moscow, Soviet Radio, 1978, p. 289. A part of the current flowing through the anode from the FSU is converted into a signal voltage (U _s ) and supplied to the ARY unit and to the BS, to which the BU also supplies a reference voltage (U _op ) of constant value. In BS, the voltage U _{s is} compared with U _op . With increasing ENO, the anode current increases and the signal U _c increases accordingly. When increasing the voltage U _s , the ARYA unit reduces the supply voltage of the MCP by controlling the output voltage of the BPN-MCP unit - see A.G. Berkovsky, V.A. Gavanin, I.N. Zaydel "Vacuum Photoelectronic Devices", Moscow, Radio and Communications , 1988, p. 240. Accordingly, the brightness of the screen of the image intensifier tube becomes constant with a further increase in EHO. With decreasing ENO, the value of U _c decreases, the ARIA unit increases the supply voltage of the MCP, and the output voltage of the BPN-MCP unit reaches its maximum value. From this moment, with a further decrease in EHO, the brightness of the image intensifier screen begins to decrease, the visibility of objects deteriorates, and when the value of U _c becomes less than the value of U _op , the BS opens the supply voltage to the PSU and the VD backlight turns on. Also, the control unit generates additional voltage (U _d ) by adding it to U _op simultaneously with the backlight from the BS turning on and removing it simultaneously with turning off the backlight from the BS when U _s becomes larger (U _op + U _d ). The value of U _d selected from the ratio:
(U _s.arya - U _ICs)> U _d> U _uc,
where U _s.arya - the value of U _s , with which the ARIA begins to work;
U _IS - U _{with a} change of the backlight.

Таким образом, выбирается режим работы подсветки до начала работы АРЯ и исключается введение подсветки в автоколебательный режим включения и выключения подсветки из-за влияния на U_с изменения ЕНО от собственного излучения подсветки при ее включении и выключении.Thus, the backlight operation mode is selected before the start of the ARY operation and the introduction of the backlight into the self-oscillating mode of turning the backlight on and off is excluded due to the effect on U _{with a} change in the EHO from the backlight's own radiation when it is turned on and off.

Величиной опорного напряжения U_оп выставляется уровень ЕНО, при котором ухудшается видимость местности и включается подсветка, а величиной дополнительного напряжения U_д определяется уровень ЕНО, при котором подсветка выключается. Такое включение и выключение подсветки обеспечивает непрерывное наблюдение в условиях меняющейся ЕНО без потери видимости предметов и без отвлечения на ручное включение.The value of the reference voltage U _{op is} set to the EHO level, at which the visibility of the area worsens and the backlight turns on, and the value of the additional voltage U _d determines the EHO level at which the backlight turns off. Such switching on and off the backlight provides continuous monitoring in a changing ENO without loss of visibility of objects and without distraction for manual switching on.

Claims

The way to turn on the backlight of the night-vision device, characterized in that the screen of the electron-optical converter (EOC) is connected to the power supply unit of the EOP (BPN), the BPN unit is connected to the signal pickup unit (BSS), the BSS block is connected to the power supply unit of the microchannel plate through the automatic block brightness control (ARY) and with the backlight unit (PSU) through the comparison unit (BS), the control unit (BU) is connected to the PSU and BS, and the supply voltage to the backlight is controlled by the signal level from the FSU (U _c ), which changes when change in current the wound of the image intensifier from the level of natural night illumination, while the control unit supplies the reference voltage (U _op ) to the BS, with which the BS compares U _c and generates additional voltage (U _d ), adding it to U _op simultaneously with the backlight from the BS turning on, when U _c becomes less than U _op , and removing it simultaneously with the backlight off from the BS, when U _c becomes more than U _op + U _d , and the value of U _{d is} selected from the relation
(U _{c. Aarya.} -U and _c )> U _d > U _is ,
where U _s.arya. - the value of U _c , from which the ARIA begins to work;
U and _c - change in U _c from turning on the backlight.