RU2766857C1 - Radiation receiving device - Google Patents
Radiation receiving device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766857C1 RU2766857C1 RU2021100310A RU2021100310A RU2766857C1 RU 2766857 C1 RU2766857 C1 RU 2766857C1 RU 2021100310 A RU2021100310 A RU 2021100310A RU 2021100310 A RU2021100310 A RU 2021100310A RU 2766857 C1 RU2766857 C1 RU 2766857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- shutter
- latch
- control unit
- photodetector
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в системах с высокочувствительными фотоприемными устройствами, работающими в условиях с возможным воздействием на фотоприемные устройства разрушающих излучений, например, солнечной засветки при установке систем на объекты аэрокосмического базирования.SUBSTANCE: invention relates to optical instrumentation and can be used in systems with highly sensitive photodetectors operating under conditions with possible impact on photodetectors of destructive radiation, for example, solar illumination when systems are installed on aerospace-based objects.
Известно устройство приема излучения, размещенное в фотокамере (патент CN 111294526 А, МПК H04N5/33, H04N 5/232, опубликован 16.06.2020), содержащее входную оптическую систему, фотоприемное устройство, шторку, установленную между входной оптической системой и фотоприемным устройством с возможностью ввода-вывода ее из оптического тракта с помощью блока перемещения.A device for receiving radiation placed in a camera is known (patent CN 111294526 A, IPC H04N5 / 33,
Шторка с помощью блока перемещения может устанавливаться или в положение, когда на фотоприемное устройство поступает оптический поток (открытое положение), или в положение, когда оптический поток блокируется (закрытое положение). Блокировка необходима для защиты фотоприемного устройства от разрушающей солнечной засветки.The shutter can be set using the movement block either to the position when the optical flow enters the photodetector (open position), or to the position when the optical flow is blocked (closed position). Blocking is necessary to protect the photodetector from damaging solar radiation.
Недостатком данного устройства является отсутствие автоматической установки шторки в закрытое положение при нештатном прекращении подачи питания на устройство приема излучения, что может привести, в случае сильной солнечной засветки, к выходу из строя даже выключенного фотоприемного устройства.The disadvantage of this device is the lack of automatic installation of the shutter in the closed position in case of an abnormal power supply interruption to the radiation receiving device, which can lead, in case of strong sunlight, to failure even of the switched off photodetector.
Прототипом является устройство приема излучения (US 2016004422 А1, МПК H04N 5/235, H04N 5/238, H04N 5/33, H04N5/225, дата публикации 11.02.2016; фиг. 6 - вариант выполнения с входной оптической системой и элементами магнитного смещения), содержащее входную оптическую систему, фотоприемное устройство, шторку, установленную между входной оптической системой и фотоприемным устройством с возможностью ввода-вывода ее из оптического тракта с помощью блока перемещения и возвратного механизма шторки.The prototype is a device for receiving radiation (US 2016004422 A1, IPC
Возвратный механизм шторки создает усилие, направленное на установку шторки в закрытое положение (положение, когда световое излучение блокируется), что при отключении питания устройства приема излучения (отсутствии противодействия со стороны более мощного блока перемещения шторки) обеспечивает установку шторки в закрытое положение и, тем самым, защиту (в аварийной ситуации) фоточувствительного устройства от разрушающего светового излучения.The return mechanism of the shutter creates a force aimed at setting the shutter to the closed position (the position when the light emission is blocked), which, when the power to the radiation receiving device is turned off (there is no opposition from the more powerful shutter movement unit), ensures that the shutter is set to the closed position and, thereby , protection (in an emergency) of a photosensitive device from damaging light radiation.
Недостатком данного устройства является повышенный расход электрической энергии при удержании шторки в открытом положении (положении, когда на фотоприемное устройство поступает световое излучение), связанный с необходимостью компенсировать усилие возвратного механизма шторки, направленное на установку шторки в закрытое положение, что сказывается на общем потреблении электроэнергии, величина которого в ряде случаев должна быть предельно минимальной.The disadvantage of this device is the increased consumption of electrical energy when holding the shutter in the open position (the position when light radiation enters the photodetector), associated with the need to compensate for the force of the shutter return mechanism aimed at setting the shutter in the closed position, which affects the overall power consumption, the value of which in some cases should be extremely minimal.
Техническим результатом изобретения является возможность автоматической установки шторки в закрытое положение при отключении напряжения питания при минимальных энергозатратах на удержание шторки в открытом положении.The technical result of the invention is the possibility of automatic installation of the curtain in the closed position when the supply voltage is turned off with minimal energy consumption to hold the curtain in the open position.
Технический результат достигается тем, что в устройство приема излучения, содержащее входную оптическую систему, фотоприемное устройство, шторку, установленную между входной оптической системой и фотоприемным устройством с возможностью ввода-вывода ее из оптического тракта с помощью блока перемещения и возвратного механизма шторки, согласно настоящему изобретению, дополнительно введен фиксатор, снабженный блоком управления и возвратным механизмом фиксатора, при этом вход блока перемещения и вход блока управления выполнены с возможностью подключения к источнику питания устройства приема излучения, причем блок управления выполнен с возможностью обеспечения управления фиксатором при отключении напряжения питания.The technical result is achieved by the fact that in the radiation receiving device, containing the input optical system, the photodetector, the shutter installed between the input optical system and the photodetector device with the possibility of its input/output from the optical path using a movement unit and a shutter return mechanism, according to the present invention , a latch is additionally introduced, equipped with a control unit and a latch return mechanism, while the input of the movement unit and the input of the control unit are configured to be connected to the power source of the radiation receiving device, and the control unit is configured to provide control of the latch when the supply voltage is turned off.
А также тем, что блок управления содержит механизм перемещения фиксатора, преобразователь напряжения, диод, конденсатор, узел коммутации, выход которого подключен к первому входу механизма перемещения фиксатора, при этом первый вход узла коммутации соединен с входом преобразователя напряжения и является входом блока управления, положительный выход преобразователя напряжения через диод подключен ко второму входу узла коммутации и одному из выводов конденсатора, второй вывод которого соединен с отрицательным выходом преобразователя напряжения и вторым входом механизма перемещения фиксатора.And also by the fact that the control unit contains a mechanism for moving the latch, a voltage converter, a diode, a capacitor, a switching unit, the output of which is connected to the first input of the mechanism for moving the latch, while the first input of the switching unit is connected to the input of the voltage converter and is the input of the control unit, positive the output of the voltage converter through a diode is connected to the second input of the switching unit and one of the terminals of the capacitor, the second terminal of which is connected to the negative output of the voltage converter and the second input of the latch movement mechanism.
На фиг. 1 представлено устройство приема излучения.In FIG. 1 shows a device for receiving radiation.
На фиг. 2 представлен блок управления фиксатором.In FIG. 2 shows the latch control unit.
На фиг. 3а, 3б, 3в и 3г представлены этапы ввода-вывода шторки из оптического тракта.In FIG. 3a, 3b, 3c, and 3d show the stages of input-output of the shutter from the optical path.
Устройство приема излучения (фиг. 1) содержит входную оптическую систему 1, фотоприемное устройство 2, шторку 3 установленную между входной оптической системой 1 и фотоприемным устройством 2 с возможностью ввода-вывода ее из оптического тракта с помощью блока 4 перемещения и возвратного механизма 5 шторки 3, фиксатор 6 шторки 3, снабженный блоком 7 управления и возвратным механизмом 8.The radiation receiving device (Fig. 1) contains an input
Вход блока 4 перемещения шторки 3 и вход блока 7 управления выполнены с возможностью подключения к источнику питания устройства приема излучения (на чертежах не показан). Блок 7 управления выполнен с возможностью управления фиксатором 6 при отключении напряжения питания.The input of the
Блок 7 управления содержит механизм 9 перемещения фиксатора 6, преобразователь 10 напряжения, диод 11, конденсатор 12, узел 13 коммутации, выход которого подключен к первому входу механизма 9 перемещения фиксатора 6. Первый вход узла 13 коммутации соединен с входом преобразователя 10 напряжения и является входом блока 7 управления. Положительный выход преобразователя 10 напряжения через диод 11 подключен ко второму входу узла 13 коммутации и одному из выводов конденсатора 12, второй вывод которого соединен с отрицательным выходом преобразователя 10 напряжения и вторым входом механизма 9 перемещения фиксатора 6.The
Работает устройство приема излучения следующим образом.The radiation receiving device operates as follows.
До подачи на устройство приема излучения напряжения питания, за счет действия возвратного механизма 5 шторки 3, в качестве которого может быть использована, например, пружина, шторка 3 находится в закрытом положении и блокирует поступление оптического потока на фотоприемное устройство 2 (данное положение шторки 3 изображено пунктиром на фиг. 1). Пружина при этом разжата.Prior to the supply voltage to the radiation receiving device, due to the action of the
При подаче на устройство приема излучения напряжения питания блок 4 перемещения, который может быть выполнен, например, на шаговом двигателе, снабженным модулем управления (на чертежах не показаны), преодолевая противодействие возвратного механизма 5 шторки 3, сжимая пружину, перемещает шторку 3 в открытое положение.When the supply voltage is applied to the radiation receiving device, the
При этом при достижении шторкой 3 открытого положения, фиксатор 6, который может быть выполнен, например, в виде якоря соленоида (для случая, когда механизм 9 перемещения фиксатора 6 выполнен, например, в виде обмотки соленоида), блокирует возможность возвращения шторки 3 в закрытое положение.In this case, when the
Блокировка может быть осуществлена, например, следующим образом (представленным на фиг. 3).Blocking can be carried out, for example, as follows (shown in Fig. 3).
Фиксатор 6 устанавливается с возможностью обеспечения контакта с поверхностями шторки 3 во время ввода-вывода ее из оптического тракта таким образом, что в начале соприкосновения (при движении шторки 3 из закрытого положения в открытое) поверхности 14 шторки 3 с рабочей поверхностью 15 фиксатора 6 (торцом якоря соленоида) возвратный механизм 8 фиксатора, в качестве которого может быть использована, например, пружина, находится в несжатом состоянии (фиг. 3а). Затем, по мере движения шторки 3, возвратный механизм 8 фиксатора 6 (пружина) сжимается (фиг. 3б), а после прохождения рабочей поверхностью 15 фиксатора 6 поверхности 14 шторки 3 и выхода его за пределы шторки 3 (фиг. 3в), возвратный механизм 8 фиксатора 6 (пружина) разжимается, чем и обеспечивается блокировка шторки 3.The
После осуществления определенного, заранее известного количества шагов шагового двигателя блока 4 перемещения, обеспечивающего положение шторки 3, соответствующее фиг. 3в, напряжения на обмотках шагового двигателя устанавливаются равными нулю вольт, т.е. силовая часть блока 4 перемещения (шаговый двигатель) обесточивается. При этом шторка 3 остается в открытом положении за счет фиксатора 6, в который шторка 3 упирается поверхностью 16. Потребление блока 4 перемещения в этом режиме минимально (приблизительно 50 мВт).After performing a certain, pre-known number of steps of the stepper motor of the
Также сразу после подачи напряжения питания на устройство приема излучения, оно поступает и на преобразователь 10 напряжения, который через диод 11 заряжает конденсатор 12, и на первый управляющий вход узла 13 коммутации, что обеспечивает его установку в закрытое состояние, т.е. его второй вход отключается от его выхода.Also, immediately after the supply voltage is applied to the radiation receiving device, it also goes to the
Выходное напряжение преобразователя 10 напряжения соответствует требуемому напряжению питания механизма 9 перемещения фиксатора 6.The output voltage of the
Узел 10 коммутации может быть выполнен, например, на твердотельном нормально замкнутом оптореле (потребление оптореле - не более 40 мВт).Switching
При аварийном или штатном отключении напряжения питания устройства приема излучения, напряжение на первый вход узла 10 коммутации перестает поступать, что приводит к замыканию его второго входа и выхода.In the event of an emergency or regular shutdown of the power supply voltage of the radiation receiving device, the voltage at the first input of the
При этом напряжение с заряженного конденсатора 12 подается на механизм 9 перемещения фиксатора 6.In this case, the voltage from the
Конденсатор 13 разряжается, т.е. обеспечивается протекание тока через механизм 9 перемещения фиксатора 6 (обмотку соленоида).
За время протекания тока разрядки конденсатора фиксатор 6, преодолевая противодействие возвратного механизма 8 фиксатора 6 (пружины), смещается (втягивается в соленоид) и выходит за пределы поверхности 16 шторки 3 (фиг. 3г).During the flow of the capacitor discharge current, the
Шторка 3 при этом разблокируется и под действием возвратного механизма 5 шторки 3 возвращается в закрытое положение.
После разряда конденсатора 12 (время разряда зависит от емкости конденсатора 12, величина которого выбирается достаточной для возвращения шторки 3 в закрытое положение) возвратный механизм 8 фиксатора 6 (пружина) разжимается.After the discharge of the capacitor 12 (the discharge time depends on the capacitance of the
Диод 11 препятствует разряду конденсатора 12 через преобразователь 10 напряжения при отключении напряжения питания устройства приема излучения.The
Таким образом, в предлагаемом устройстве приема излучения за счет применения фиксатора 6, снабженного возвратным механизмом 8 и блоком 7 управления, использующим энергию, накопленную входящим в его состав конденсатором 12, обеспечивается автоматическая установка шторки 3 в закрытое положение (защита фотоприемного устройства 2 от разрушающего излучения) при прекращении подачи напряжения питания при минимальных энергозатратах на удержание шторки 3 в открытом положении.Thus, in the proposed device for receiving radiation, due to the use of a
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021100310A RU2766857C1 (en) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Radiation receiving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021100310A RU2766857C1 (en) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Radiation receiving device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2766857C1 true RU2766857C1 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=80736864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021100310A RU2766857C1 (en) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Radiation receiving device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2766857C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215766U1 (en) * | 2022-10-05 | 2022-12-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | RADIATION RECEIVING DEVICE |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7484885B1 (en) * | 2004-06-30 | 2009-02-03 | Raytek Corporation | Thermal imager having sunlight exposure protection mechanism |
| US8360664B2 (en) * | 2010-06-07 | 2013-01-29 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Thermal imaging camera with a fast electromechanical shutter device |
| US20160044224A1 (en) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Seek Thermal, Inc. | Shutter for an infrared camera |
| RU2690718C1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-06-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Optical radiation receiver |
-
2021
- 2021-01-11 RU RU2021100310A patent/RU2766857C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7484885B1 (en) * | 2004-06-30 | 2009-02-03 | Raytek Corporation | Thermal imager having sunlight exposure protection mechanism |
| US8360664B2 (en) * | 2010-06-07 | 2013-01-29 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Thermal imaging camera with a fast electromechanical shutter device |
| US20160044224A1 (en) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Seek Thermal, Inc. | Shutter for an infrared camera |
| RU2690718C1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-06-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Optical radiation receiver |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215766U1 (en) * | 2022-10-05 | 2022-12-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | RADIATION RECEIVING DEVICE |
| RU2802800C1 (en) * | 2022-10-05 | 2023-09-04 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Radiation receiving device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8107006B2 (en) | Camera module and electronic device including the same | |
| JPH08275390A (en) | Charge / discharge control method, charge / discharge control device, and power generation system having the charge / discharge control device | |
| US7452143B2 (en) | Electrostatic actuator, shutter device, imaging module, and camera | |
| RU2766857C1 (en) | Radiation receiving device | |
| US6212053B1 (en) | Device and method for driving at least one capacitive actuator | |
| KR100207767B1 (en) | Drive Circuit of Electromagnet Device | |
| US20030008420A1 (en) | Maintaining the state of a mems device in the event of a power failure | |
| RU204092U1 (en) | RADIATION RECEIVING DEVICE | |
| US20150229102A1 (en) | Method and apparatus for disabling a laser | |
| KR20010023995A (en) | Discharge lamp operating device | |
| RU2802800C1 (en) | Radiation receiving device | |
| RU215766U1 (en) | RADIATION RECEIVING DEVICE | |
| CN103780248A (en) | Opto-isolator with compensation circuit | |
| US2973456A (en) | Lamp flasher with daylight-responsive inhibiting means | |
| EP0508599B1 (en) | Driver for piezoelectric actuator and shutter control device utilizing piezoelectric device | |
| US6636410B2 (en) | Relay apparatus | |
| US4324466A (en) | Light source apparatus for endoscope | |
| KR100290101B1 (en) | Device and method for charging a strobo | |
| RU1797719C (en) | Motion-picture projector timer | |
| SU1191868A1 (en) | Electromechanical shutter for photographic camera | |
| EP0085947B1 (en) | Battery charging regulator | |
| KR19980701213A (en) | Ignition apparatus for internal combustion engines | |
| SU218474A1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC INSTALLATION OF EXPOSITION IN THE PHOTO-EQUIPMENT | |
| SU154083A1 (en) | ||
| KR930007641B1 (en) | Electronic shutter device for still cameras |