Патент на изобретение №2350989

(54) ОЧКИ ДЛЯ БЕЗОПАСНОГО ВОЖДЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области оптического приборостроения и направлено на создание комфортных условий для глаз водителя в темное время суток. Этот результат обеспечивается за счет того, что противоослепляющие очки содержат оправу, окуляры с поляризационным фильтром, жидкокристаллическим модулятором света (ЖКМС) прямоугольной формы, который составлен из автономно управляемых ячеек, фотоэлемент. При этом согласно изобретению по полупериметру ЖКМС в соответствии с рядами ЖКМС-ячеек расположены горизонтальный и вертикальный ряды фотоэлементов, установленных под разными углами и сориентированных в плоскости окуляра таким образом, что двум фотоэлементам, по одному из вертикального и горизонтального ряда, регистрирующим наибольший световой поток от источника света, находящегося в зоне обзора, соответствует минимум одна ячейка ЖКМС, лежащая на прямой, проходящей через центральную зону глазного дна и источник света. 1 ил.

Противоослепляющие очки относятся к средствам защиты зрения ослепляющего воздействия светового излучения. Противоослепляющие очки в первую очередь могут быть востребованы водителями, а также во всех тех областях деятельности, где есть необходимость защитить зрение человека от ослепляющего воздействия искусственных или естественных источников света.

Известны противоослепляющие очки с автоматической регулировкой интенсивности проходящего светового потока, состоящие из двух пар поляризационных фильтров фотоприемника и механического устройства для синхронного поворота одной пары фильтров. Эти очки хорошо работают в светлое время суток, защищая глаза от запредельных значений светового давления прямого или отраженного солнечного света.

Главными недостатками этой оптической системы являются: невысокая скорость реагирования, обусловленная наличием механического привода, и полная непригодность к использованию в темное время суток и ночью в условиях контрастной освещенности автомобильных дорог.

Противоослепляющие очки для водителей с автоматическим избирательным затемнением (см. чертеж) состоят из 1 – поляризационного фильтра, 2 – жидкокристаллического модулятора света (ЖКМС) прямоугольной формы, разделенного на автономно управляемые ячейки, которые все вместе представляют собой координатную систему. Абсциссой и ординатой этой системы являются расположенные по полупериметру каждого из окуляров в полном соответствии с координатной сеткой фотоприемники 3. Фотодиоды последовательно повернуты относительно центрального в своем (горизонтальном или вертикальном) ряду, плоскость фотоприемника которого параллельна плоскости окуляра так, что угол обзора глаза делится на сектора по горизонтали и вертикали и видимая панорама условно фрагментируется на квадраты. Каждому из виртуальных квадратов панорамы соответствует ячейка ЖКМС на окуляре и два фотодиода – один из горизонтального ряда, один из вертикального. В схеме противоослепляющих очков предусмотрено коммутационное устройство, согласующее взаимодействие фотоприемников и ЖКМС, и усилитель, предназначенный для настройки чувствительности.

Сущность изобретения заключается в избирательности затемнения части окуляра очков для ослабления или воспрепятствования проникновению светового луча на чувствительную поверхность глазного дна 6, в то же время через незатемненную часть окуляра очков наблюдатель воспринимает неискаженную ослеплением картину обстановки. Функция избирательности затемнения той части окуляра, которая находится на одной прямой с источником света и чувствительной к свету областью глазного дна, основана на разделении поверхности окуляра очков на систему автономно управляемых светопроницаемых жидкокристаллических ячеек и способности фотодиодов генерировать ЭДС под действием света. Установленные под разными углами по периметру окуляра фотодиоды по-разному реагируют на световой поток, возникающий в зоне обзора: максимальное значение ЭДС генерируется фотодиодами, испытывающими наибольшее световое давление – это те фотодиоды, угол падения светового луча на плоскость которых близок к прямому. Когда ЭДС фотодиодов (минимум двух: по одному из горизонтального и вертикального ряда) превысит пороговое значение настройки, сигнал от коммутатора через усилитель поступает на соответствующую ячейку ЖКМС (минимум одну). Активированная ячейка не пропускает совсем в зависимости от настройки или пропускает частично предварительно поляризованный фильтрами световой поток. Когда световой поток ослабнет или переместится и напряжение на фотодиоде упадет ниже порогового, соответственно отключится и ячейка ЖКМС. Световой луч, перемещающийся (в реальности перемещаться и совершать колебания относительно источника света будет наблюдатель со своей оптической системой) в поле зрения наблюдателя, будет последовательно включать и выключать соответствующие ячейки ЖКМС и, как частный случай, мощный световой поток может спровоцировать оптическое запирание на всей площади окуляра.

Необходимо сказать еще о форме и размерах ячеек ЖКМС: оптимальной формой для «заслонения» светящего объекта был бы круг, но круглые ячейки трудно сопрягаются между собой без перекрытия или зазора, поэтому следует выбрать форму квадрата или правильного шестиугольника. Размер ячейки должен обеспечить надежное «загораживание» зрачка глаза от источника света, учитывая то обстоятельство, что в темноте зрачок увеличен, поперечник ячейки не может быть меньше 8-10 мм.

В качестве примера (см. чертеж) рассмотрен случай, когда перед наблюдателем источник света 5, достаточно мощный, чтобы инициировать «закрытие» ячейки 4.

Формула изобретения

Противоослепляющие очки, содержащие оправу, окуляры с поляризационным фильтром, жидкокристаллическим модулятором света (ЖКМС) прямоугольной формы, который составлен из автономно управляемых ячеек, фотоэлемент, отличающийся тем, что по полупериметру ЖКМС, в соответствии с рядами ЖКМС-ячеек, расположены горизонтальный и вертикальный ряды фотоэлементов, установленных под разными углами и сориентированных в плоскости окуляра таким образом, что двум фотоэлементам, по одному из вертикального и горизонтального ряда, регистрирующим наибольший световой поток от источника света, находящегося в зоне обзора, соответствует минимум одна ячейка ЖКМС, лежащая на прямой, проходящей через центральную зону глазного дна и источник света.

РИСУНКИ