CZ286458B6 - Control system of optical element reflectance or transmittance - Google Patents

Description

Regulační systém odrazivosti nebo propustnosti optického článku

Oblast techniky

Vynález se týká regulačního systému odrazivosti nebo propustnosti optického článku, nazývaného též světelný modelátor, kterýžto systém obsahuje primární obvod, napájený zdrojem nízkého napětí, a zahrnující oscilátor, primární vinutí indukční cívky, a dále obsahuje sekundární obvod, který zahrnuje optický článek a sekundární vinutí dříve uvedené indukční cívky, přičemž sekundární obvod je rezonančním obvodem.

Dosavadní stav techniky

Optický článek lze vytvořit proložením vrstvy citlivého materiálu mezi dvě rovnoběžné desky tuhého, obecně průsvitného deskového materiálu, přičemž každá deska má elektricky vodivou povrchovou vrstvu přivrácenou citlivému materiálu. Jako příklad složek citlivého materiálu lze uvést rozptýlené částice, tekuté krystaly a vrstvu elektrochromického materiálu.

Přiložením, nebo nepřiložením elektrického potenciálu mezi přilehlé desky, lze složky přepínat mezi stavem, ve kterém může procházet světlo a stavem, ve kterém je světlo absorbováno, rozptýleno nebo odraženo.

Optické členy, včetně optických členů, které mají regulační systém podle vynálezu, mohou být použity v zrcadlech nebo ve skleněných výplních vozidel nebo budov, kde zajišťují proměnlivý průchod světla. Mohou být například použity jako skleněná výplň, regulovatelná nebo neprůhledným a průzračným stavem kvůli omezení slunečního záření nebo kvůli zastření vnitřku pokoje nebo vozidla, čímž je uvnitř zajištěno soukromí. Mohou být použity ve stínítku automobilu nebo ve střešním slunečním panelu nebo v okénku letadla.

Regulační systém vynálezu je vhodný zejména pro použiti s optickým článkem, používaným ve zpětném zrcátku motorového vozidla a je zde rozsáhle popsán s odkazem na toto použití.

Použití optického článku ve zpětném zrcátku je známo například z údajů patentu FR 2 366 958 (Brisard Gerard) pro vytvoření zpětného zrcátka, ve kterém se odrazivost mění jako funkce stupně oslnění. Tradiční zpětná zrcátka vozidel s ochranou proti oslnění, často nazývaná „prizmatická“ zrcadla mají „denní“ polohu a „noční“ polohu, přičemž poloha zrcátka je měněna ručně řidičem vozidla mezi denními a nočními polohami. V denní poloze je vyžadován vysoký stupeň světelné odrazivosti zpětného zrcátka, obecně větší než 50 %. V noční poloze je odrazovost omezena na 12 % nebo méně, často okolo 4 %, aby se zamezilo oslnění řidiče světly, jako například dálkovými reflektory za ním jedoucích vozidel.

Optické články nabízejí zpětné zrcátko s možností automatického nastavení podle příslušných světelných podmínek, nastavující se od denní nebo noční polohy a obráceně a do mezilehlých poloh mezi těmito mezemi, čímž poskytují výhody pokud jde o pohodlnost a bezpečnost. Článek je umístěn přilehle a rovnoběžně s odrazným povrchem zrcadla a v přímce pohledu mezi odrazným povrchem a řidičem vozidla. Článek tudíž zajišťuje proměnnou úroveň odrazu světla od zrcátka k řidiči. V jednom výhodném provedení je reflexní vrstva vybavena jednou z elektricky vodivých vrstev, jenž je materiálem, který je též reflexní.

Úroveň prostupu světla nebo odrazu optickým článkem je regulován řídicím systémem, který je aktivován vnějšími podmínkami. Regulační systém je pokud možno umístěn těsně vedle optického článku, aby sním vytvořil sdruženou jednotku. Tradiční regulační systém měly ale velké rozměry, které vedly k obtížnostem v miniaturizaci jakékoliv jednotky, jejíž část tvořily.

-1 CZ 286458 B6

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je zajistit regulační systém pro optický článek, který lze jednoduše umístit vedle k článku.

Podle vynálezu je zajištěn regulační systém pro optický článek, přičemž systém obsahuje první obvod, napájený zdrojem nízkého napětí a obsahující oscilátor a primární vinutí indukční cívky, a dále obsahuje sekundární obvod, který obsahuje optický článek a sekundární vinutí dříve uvedené indukční cívky, vyznačující se tím, že sekundární obvod je rezonančním obvodem, který obsahuje indukčnost sekundárního vinutí a optický článek, přičemž indukční cívka zajišťuje slabou vazbu mezi primárním a sekundárním vinutím.

Regulační systém vynálezu tudíž používá indukčnost sekundárního vinutí cívky jako indukčnosti rezonančního (oscilačního) obvodu. Uspořádání umožněné podle vynálezu významně napomáhá zmenšení rozměrů regulačního systému.

Specifickou výhodou systému podle vynálezu je to, že vysoká napětí jsou vymezena pouze na sekundární obvod, čímž je zajištěn systém se sníženým počtem součástek, vystavených vysokému napětí. Protože vysoká napětí mohou způsobit problémy s bezpečností a elektromagnetickou interferencí, je omezení vysokého napětí na sekundární okruh výhodné v omezení prostoru, zabíraného vysokonapěťovými součástkami a v omezení množství ochranného obalu, požadovaného pro jejich uzavření.

Je známo několik rozdílných typů optických článků. Mezi ně patří elektrochromický optický článek, optický článek s tekutými krystaly nebo optický článek vytvořený galvanickým pokovováním. U galvanického pokovování způsobuje průchod proudu průhlednou kapalinou, obsahující kovové soli, přesun kovových iontů k povrchu skla a vytvoření kovového povlaku, který pohlcuje světlo. V tomto případě jsou elektrodami povlaky SnO₂. Optické články s tekutými krystaly, optické články vytvořené galvanickým pokovováním a elektrochromické optické články jsou v klidu obecně průsvitné, avšak za jistých podmínek, jako například za přítomnosti přepětí nebo prodloužené periody ve vybuzeném stavu, může někdy dojít k návratu ke stavu průsvitnosti z vybuzeného stavu, dokonce až na několik hodin, a tudíž může být rychlost přepínání článku relativně malá.

Upřednostňovaný typ optického článku pro použití s regulačním systémem, jenž je předmětem vynálezu, obsahuje tekutou suspenzi rozptýlených velmi malých částic, schopných orientace elektrickým polem, čímž se mění prostup světla suspenzí, jak je popsáno, například v patentu US 3 655 267 (Research Frontiers). Tyto optické články rychle přepínají z průzračného stavu do tmavého. Poskytují též široký rozsah světlosti. Jsou upřednostňovány tekuté suspenze herapathitu ve vhodné kapalině jako například octanu iso-pentylu, ačkoliv lze použít jiné typy částic, jako například grafit, slídu, červený granát, hlinít ajosistany alkalických sulfátových solí.

Desky transparentního materiálu, tvořící optický článek jsou navzájem umístěny ve v podstatě jednotné vzdálenosti okolo 50 pm v celé jejich čelní oblasti. Není-li tato vzdálenost udržována v toleranci například od 5 do 10 pm, není průhlednost článku jednotná a mohou též nastat problémy se zkratováním elektrického pole mezi dvěma přilehlými body na opačných čelech. Tento požadavek jednotné vzdálenosti klade na materiál, ze kterého mohou být desky vytvořeny, jistá omezení. Ačkoliv lze tedy uvažovat plastové materiály, jako je například polyetylén tereftalát, mohou nastat problémy s udržováním pevné rozteče mezi deskami z plastového materiálu po celém povrchu článku. Obecně je proto tedy upřednostňováno použití skleněných tabulí.

-2CZ 286458 B6

Čela desek, které jsou v článku navzájem přivrácené, jsou pokryty elektricky vodivým materiálem. Upřednostňovaným povlékacím materiálem je oxid india a cínu (ITO), jenž je jak vodivý tak i průsvitný. Zrcadlový povrch zpětného zrcátka, jehož část může článek tvořit, lze obyčejně pokrýt odrazovou vrstvou čela jedné z článkových vrstev protilehlých k elektricky vodivému povrchu. Materiálem pro jakýkoliv takovýto odrazový povlak na deskách bývá většinou stříbro, chróm nebo hliník.

Tvoří-li článek část zpětného zrcátka vozidla, je odrazivá zrcadlová vrstva a článek umístěn v pouzdře připevněném k vozidlu, například na čelním skle vozidla nebo na dveřích. Obvod pro regulaci nastavení optického článku je umístěn v nebo na pouzdře. Elektrické konektory se nacházejí též v nebo na pouzdře pro umožnění připojení optického článku k elektrickému systému vozidla.

V regulačním systému podle vynálezu je optický článek připojen přednostně přímo k sekundárnímu vinutí, přičemž indukční cívka zajišťuje téměř veškerou část indukčnosti sekundárního (rezonančního) obvodu. Tento paralelní rezonanční obvod zajišťuje větší přepěťový koeficient a větší stabilitu než sériový obvod. Skutečnost, že indukční cívka zajišťuje téměř veškerou indukčnost rezonančního obvodu, zaručuje nepatrné rozměry regulačního systému.

Pojem „slabá vazba“ je zde použit se zřetelem k magnetické vazbě mezi primárním a sekundárním vinutím cívky, přičemž znamená vazbu blízkou vazbě transformátorové, ale liší se v tom, že indukční rozptyl je rozumně zvýšený. Činitel vazby K lze spočítat podle vzorce:

ve kterém L_p je indukčnost primárního vinutí, L_s je indukčnost sekundárního vinutí a M je vzájemná indukčnost. Pro účely vynálezu by měla cívka mít přednostně činitel vazby menší než 0,7, ještě výhodněji menší než 0,5.

Vazba by měla být slabá, aby se zeslabil vliv primárního obvodu na impedanci sekundárního obvodu, zatímco je schopná přenést energii nezbytnou k zahájení a udržení rezonance v sekundárním obvodu. Energie je tedy zavedena předmagnetizatí (předpětím) cívky, zatímco je zabráněno rušení charakteristik sekundárního obvodu.

Cívka podle vynálezu není tedy konstruována jako skutečný transformátor, ve kterém je obecně požadována co nejsilnější vazba, spíše funguje jako špatný transformátor. Cívka se „slabou vazbou“ podle vynález totiž neslouží k účelu, jako u skutečného transformátoru, tzn. k přenášení energie s co nejmenšími ztrátami.

Magnetické jádro indukční cívky je konstruováno podle možno tak, aby zajistilo magnetický odpor průchodu toku v magnetickém obvodu, jenž tvoří. Toho je obyčejně dosaženo předáním mezery do dráhy siločar magnetického toku magnetickým jádrem. Mezera je tvořena nemagnetickým materiálem, například vzduchem, nebo častěji pryskyřicí, popř. plastovým materiálem. Velikost mezery v magnetickém jádře je přednostně nejméně 0,1 mm, výhodněji nejméně 0,2 mm.

Sekundární obvod zajišťuje reaktivní energii pro aktivaci optického článku. Provozní frekvence systému může být vnucena vlastním sekundárním obvodem, tím že impulzy v systému jsou spojitě a automaticky přizpůsobeny rezonančnímu kmitočtu sekundárního obvodu. Toho je nejlépe dosaženo sestrojením elektrického obvodu tak, aby byl sekundární (rezonanční) obvod prvkem, jenž působí přímo na oscilační obvod a tudíž si sám vnutí pracovní kmitočet.

-3CZ 286458 B6

V případě článku se suspenzí elektricky orientovatelných částic je kmitočet řádově v rozmezí od 8 do 25 kHz, často v rozmezí od 16 do 25 kHz. Použití takového střídavého proudu zabrání přesunu rozptýlených částic napříč krátkou vzdáleností mezi přilehlými deskami, kterýžto přesun by nepříznivě ovlivnil jednotnou opacitu nebo průzračnost, požadovanou od článku. Kmitočet by měl být zvolen tak, aby se zabránilo slyšitelným kmitočtům.

V systému, ve kterém je kmitočet nucen oscilátorem v primárním obvodu, ale nikoliv v případě autooscilačního obvodu, musí být kmitočet nejprve přizpůsoben rezonančnímu kmitočtu, který je určen nastavením obvodu článku pro každý článek.

Regulační systém podle vynálezu nabízí tu výhodu, že k udržení požadované rezonance je zapotřebí pouze malého množství energie. Další typickou výhodou systému podle vynálezu je, že bude-li článek rozbitý, může být proud v obvodu udržován, ale daleko menším napětím.

Cívka obsahuje obvyklé jádro, typicky z měkkého železa. Velikost jádra je přednostně taková, aby se vešlo do pouzdra zpětného zrcátka včetně optického článku, přičemž jádro je vzhledem k řidiči vozidla umístěno za zrcátkem.

Primární a sekundární vinutí cívky se navzájem pokud možno nepřekrývají. Primární vinutí je tedy pokud možno uspořádáno okolo jedné části jádra a sekundární vinutí okolo druhé části jádra. Toto nepřekrývající se uspořádání též napomáhá vykazování slabé vazby mezi vinutím a je dále výhodné co se týče dostatečné miniaturizace systému, aby se vešel do pouzdra zrcadla.

Primární vinutí pokud možno obsahuje méně než 100 závitů okolo jádra, výhodněji od 10 do 80 závitů a nejméně od 40 do 80 závitů. Sekundární vinutí typicky obsahuje 140 až 300 závitů. Poměr závitů (transformační poměr) je tudíž typicky řádově od 3:1 do 4:1. Hlavním činitelem při docilování požadovaného napětí napříč členu ale není poměr závitů, ale spíše přepětí v sekundárním obvodu. Toto přepětí je funkcí kapacity, indukčnosti a odporu součástek, které tvoří sekundární obvod. Schopnost použít přepětí v sekundárním obvodu k dosažení požadovaného napětí napříč článkuje zvláštní výhodou vynálezu.

Tvar vlny v sekundárním obvodu je v podstatě sinusový přestože tvar vlny impulzů generovaných oscilátorem sinusový není. Převod nesinusové vlny (například skokové vlny) generované oscilátorem na vlnu sinusovou v sekundárním obvodu ulehčuje slabá magnetická vazba v indukční cívce. Napětí, přiložené na optický článek, lze regulovat nastavením množství energie vysílané oscilátorem přizpůsobením velikosti pulzu, například změnou trvání nebo eventuelně nastavením napěťových špiček v primárním obvodu.

Systém obsahuje pokud možno jedno nebo více zpětnovazebních vedení ze sekundárního obvodu do primárního obvodu. To skýtá výhodu regulace oscilátoru v odezvě na elektrické parametry, zjištěné na optickém článku.

Zpětnovazebním vedením lze tedy zařízení vybavit kvůli regulaci napětí v sekundárním obvodu a tímto zabezpečit po celou dobu požadované napětí na optickém článku pro požadovanou úroveň zatemnění článku. Alternativně nebo navíc může zpětnovazební vedení také regulovat kmitočet působením na frekvenci oscilátoru v prvním obvodu, čímž zajišťuje po celou dobu pracovní kmitočet sekundárního obvodu na jeho rezonančním kmitočtu.

Lze vytvořit reakční smyčku, která detekuje, zda je pracovní kmitočet sekundárního obvodu opravdu rezonančním kmitočtem sekundárního obvodu a posílá oscilátoru primárního obvodu jakékoli požadované opravné signály k regulaci jeho kmitočtu, aby v sekundárním obvodu nastala rezonance.

-4CZ 286458 B6

Není-li pracovní kmitočet stejný jako rezonanční kmitočet sekundárního obvodu, je přepětí menší a aktivní spotřeba energie vzroste. K dosažení dobrého provozuje tudíž výhodné se ujistit, zda je pracovní kmitočet roven rezonančnímu kmitočtu, přestože regulace rozdílu mezi pracovním kmitočtem a rezonačním kmitočtem může též do jisté míry ovlivňovat napětí, přiložené na článek ovlivněním činitele přepětí.

V jednom provedení vynálezu obsahuje sekundární obvod nejméně jeden kondenzátor paralelně s optickým článkem. Obecně je lepší použít dva nebo více takovýchto kondenzátorů, navzájem spojených sériově. Použití sériově spojených kondenzátorů má tu výhodu, že se sníží napětí, aplikované přes každý jednotlivý kondenzátor.

Regulační systém podle vynálezu je použitelný pro mnoho různých typů optických článků. Regulační systém reguluje napájení optického článku dodávkou střídavého proudu. Pro článek s rozptýlenými orientovatelnými částicemi může být požadováno napětí až do přibližně 125 V, napětí je přiloženo mezi vodivé povrchy článku, aby vytvořilo elektrické pole, které částice orientuje způsobem, umožňujícím průchod světla. Aby se dala měnit světelná odrazivost nebo prostupnost optického článku, je dostačující měnit existující napětí, přiložené k optickému článku. Lze též měnit kmitočet, ale to je méně účinné. Změna průzračnosti je do značné míry úměrná přiloženému napětí, a to až do hranice nasycení. Během nepřítomnosti elektrického pole jsou částice vystaveny Brownovu pohybu a tudíž brání průchodu světla článkem. Za přítomnosti slabého pole, se částice snaží s polem vyrovnat, ale nadále kmitají okolo své hlavní polohy, takže nastane malá absorpce světla. Pro elektrické poleje nezbytné dosáhnout jisté prahové hodnoty, například odpovídající napětí okolo 100 V, aby se částice v poli v podstatě srovnaly a tudíž nastala minimální absorpce světla.

Regulační systém je pokud možno řízen nejméně jedním na světlo citlivým optickým zařízením, které zjišťuje příchozí světlo, padající na optický článek. Výhodné je použít nejméně dva taková světlodetekční zařízení, přičemž první je umístěno tak, aby sledovalo případné oslnivé světlo přicházející zezadu vozidla a druhé je umístěno pro sledování úrovně okolního světla, například světla, přicházejícího čelním sklem, světla odraženého střechou vozidla nebo světla, rozptýleného průhlednou střechou vozidla.

Regulace pracuje na základě podstaty působení signálu, úměrného úrovni světla, zjištěné na světlo citlivým optickým zařízením, popřípadě na rozdílu úrovní světel, které jsou zjištěny dvěma takovýmito zařízeními, na oscilátor v primárním okruhu, čímž se nastaví napětí, přivedené na svorky optického článku a tím i průzračnost článku.

Tam, kde se kromě vnitřního zpětného zrcátka vyskytuje navíc jedno nebo více vnějších zpětných zrcátek, mohou být průchozí a odrazová charakteristiky zařízení vnějších zpětných zrcátek řízeny stejným elektronickým obvodem, který zajišťuje regulaci vnitřního zařízení zpětného zrcátka, čímž se zajistí současné nastavení charakteristiky propustnosti nebo odrazivosti. Nicméně díky rozsahu miniaturizace a malé spotřebě energie regulačním systémem podle vynálezu je možné přidat oddělený regulační systém do každého ze zrcátek. S takovými oddělenými systémy je proto každé zrcátko nastaveno v závislosti na konkrétním dopadajícím světle.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje:

obr. 1 obvodový diagram jedné verze regulačního systému podle vynálezu, určeného pro použití v motorovém vozidle,

-5CZ 286458 B6 obr. 2 pohled v řezu na indukční cívku, která je použita v systému, a obr. 3 jiný pohled v řezu na indukční cívku z obrázku 2, a to v řezu vedeném v rovině A-A z obrázku 2.

Příklady provedení vynálezu

Uvedený regulační systém obsahuje primární obvod 1, obsahující 12 voltovou SS (stejnosměrnou) baterii, která tvoří zdroj nízkého napětí 3, oscilátor 4 a primární vinutí 11 indukční cívky, jenž má magnetické jádro JO. Systém dále obsahuje sekundární obvod 2, který obsahuje sekundární vinutí 12 indukční cívky, optický článek 14 a kondenzátor 16, paralelně zapojený k optickému článku 14. Indukční cívka je schematicky znázorněna na obrázku 1 a detailněji na obrázcích 2 a 3.

Zdroj 3 nízkého napětí, který dodává nízké napětí oscilátoru 4, je zdrojem elektřiny pro celý elektrický obvod. Nehledě na zdroj 3 nízkého napětí existují komponenty, zajišťující pro jisté části obvodu referenční napětí záporné a kladné polarity. Prvním z nich je SS-SS měnič 3' ve vedení od zdroje 3 nízkého napětí k oscilátoru 4.

Oscilátor 4 má přidružený řídicí člen 5, v tomto případě pouze potenciometr, který slouží k nastavení kmitočtu oscilátoru 4. V jiném možném uspořádání je řídicí člen 5 nahrazen zpětnovazebním kmitočtovým členem y (na obrázku 1 naznačen tečkovanými čarami), který zjišťuje kmitočet v sekundárním obvodu 2 a nastavuje na tento kmitočet oscilátor 4. Tato možnost nabízí tu výhodu, že je kmitočet oscilátoru automaticky vždy nastaven na kmitočet sekundárního obvodu 2.

Optický článek 14 je takového typu, který obsahuje tekutou suspenzi velmi jemných pevných částic, schopných orientace elektrickým polem. Kondenzátor 16 je pokud možno tvořen čtyřmi kondenzátory v sérii.

Systém dále obsahuje řídicí obvod 30, jenž obsahuje dvě na světlo citlivá optická zařízení 32, 33, připojená k řídicí jednotce 34 detektorů. Na řídicí jednotku 34 je přiloženo referenční napětí. Vedení 35 detektorového signálu vede k z řídicí jednotky 34 do porovnávací jednotky 40 signálu. Řídicí obvod 30 dále obsahuje operační zesilovač 36 se zpětnovazebním obvodem 39. Vedení 37 detektoru činnosti optického článku 14 vede ze sekundárního obvodu 2 do porovnávací jednotky 40, ze které vede do operačního zesilovače 36 signálové vedení 38.

Ve znázorněném systému je porovnávací jednotka 40 též vybavena ovládacím členem 41 (v tomto případě potenciometr), pro nastavení prahového napětí. Ovládací člen 41, který není nezbytnou součástí, slouží k omezení napětí na úroveň vhodnou pro správnou funkci zrcátka, přičemž nevystavuje optický článek 14 zbytečně vysokému napětí.

Uspořádání indukční cívky, použité v tomto případu, je podrobněji ukázáno na pohledech v řezu na obrázcích 2. a 3. Magnetické jádro 10 je tvořeno dvěma k sobě otočenými ferity ve tvaru „E“ s plastickou rozpěmou v mezeře 13 mezi nimi. Mezera 13 zajišťuje odpor průchodu toku magnetickým obvodem jádra 10. Sekundární vinutí 12 je upraveno okolo prostředního ramene, vytvořeného protějšími prostředními sloupky feritů tvaru „E“, kdežto primární vinutí 11 je upraveno okolo protilehlých sloupků na jednom konci feritů.

Řídicí systém jako celek je namontován v pouzdře (není znázorněno) a lze jej připojit pomocí elektrického rozvodu vozidla ke 12 V zdroji nízkého napětí 3.

-6CZ 286458 B6

Při použití je první světelný detektor, tvořený prvním na světlo citlivým optickým zařízením 32, umístěn tak, aby zjišťoval okolní světelné podmínky, například zachycováním světla z čelní části vozidla a/nebo světla, odraženého od střechy, a druhý světelný detektor, tvořený druhým na světlo citlivým optickým zařízením 33, je umístěn tak, aby zjišťoval světlo, přicházející zezadu vozidla. Řídicí jednotka 34 detektorů obsahuje rozdílový detektor, který porovnává signály z obou na světlo citlivých optických zařízení 32, 33 a dodává do vedení 35 detektorového signálu úměrně silný signál k přebytku intenzity světla, přijatého zezadu nad světlem okolním. Jakékoliv oslňující světlo, dopadající na druhý detektor, tvořený druhým na světlo citlivým optickým zařízením 33, vyšle odpovídající signál rozdílovému detektoru. Vedení 37 detektoru přenáší signál, úměrný napětí sekundárního obvodu 2. Signál, vyslaný řídicí jednotkou 34 vedením 35 je porovnán v porovnávací jednotce 40 se signálem z vedení 37, který udává sekundární napětí a porovnávací jednotka 40 poté pošle řídicí signál operačnímu zesilovači 36 po signálovém vedení 38. Tento řídicí signál vezme v úvahu úroveň oslnění a napětí právě aplikované přes optický článek 14- Bylo by stejně tak možné přidat další zpětnovazební členy, čímž by byla zajištěna druhá řídicí smyčka, aby se vrátila oscilátoru 4 vytvořená frekvence článku 14 (jak je naznačeno tečkovanou čarou - zpětnovazební člen 5').

Signál z vedení 38 je zesílen operačním zesilovačem 36, aby se stimuloval oscilátor 4, aby v primárním obvodu 1 generoval střídavé nízkonapěťové pulzní vlnění, přičemž je možná jak varianta vlnění sinusového, tak i pulzního. Toto vlnění dále indukuje prostřednictvím cívky větší napětí v sekundárním obvodu 2, jenž je přiloženo na optický článek 14. Napětí na optickém článku 14 je dále zvýšeno rezonancí v sekundárním obvodu 2 a typicky dosahuje okolo 120 V ST, což umožňuje použít pro optický článek 14 takové napětí, jenž způsobí částečné nebo úplné vyrovnání rozptýlených částic. Úplné vyrovnání zajišťuje maximální propustnost světla optickým článkem 14 a tudíž maximální odrazivost zpětného zrcátka, jehož součást optický článek 14 tvoří.

Zaznamená-li první detektor okolního světla, tvořený prvním na světlo citlivým optickým zařízením 32, dobré denní světlo nebo vysokou úroveň umělého osvětlení a zadní detektor, tvořený druhým na světlo citlivým optickým zařízením 33, zaznamená podobné podmínky, potom je rozdíl mezi příslušnými fotoelektrickými signály malý a řídicí jednotka 34 posílá přes vedení 35, 38 a operační zesilovač 36 signál pro aktivaci oscilátoru 4 a regenerování aktivačního napětí optického článku 14 v sekundárním obvodu 2. Porovnávací jednotka 40 je informována přes vedení 37 o napětí, právě vytvořeném v sekundárním obvodu 2, a upravuje podle tohoto povelový signál, posílaný prostřednictvím vedení 38, aby s docílilo maximálního napětí na optickém článku 14.

Oscilátor 4 mění napětí 12 V baterie na střídavé napětí a v sekundárním obvodu 2 je dosaženo střídavého napětí 120 V. Kmitočet oscilátoru 4 je nastaven na rezonanční kmitočet sekundárního obvodu 2 vnějším působením řídicího členu 5 na oscilátor 4 a je běžně okolo 20 kHz. Tohoto nastavení lze jednoduše docílit měřením činného proudu v sekundárním obvodu 2. Mění-li se kmitočet, sleduje průběh proudu křivku, která prochází minimem. Rezonančního kmitočtu je dosaženo, jakmile je proud minimální. Zmíněné maximální napětí 120 V v sekundárním obvodu 2 způsobí úplné vyrovnání rozptýlených částic v optickém článku 14.

Jako alternativu zpětnovazební kmitočtový člen 5' zajišťuje regulaci kmitočtu oscilátoru 4.

Zaznamená-li první detektor okolního světla, tvořený prvním na světlo citlivým optickým zařízením 32, tmavé nebo noční podmínky a dozadu směřující detektor, tvořený druhým na světlo citlivým optickým zařízením 33, zaznamená podobné podmínky, potom je rozdíl mezi příslušnými fotoelektrickými signály opět malý. Řídicí jednotka 34 posílá opět signál

-7CZ 286458 B6 prostřednictvím vedení 35, 38 a je opět dosaženo vysoké úrovně průzračnosti optického článku 14 a odrazivosti zrcátka, jak je uvedeno výše.

Zaznamená-li se detektor okolního světla, tzn. první na světlo citlivé optické zařízení 32, tmavé nebo noční světelné podmínky a dozadu směřující detektor, tvořený druhým na světlo citlivým optickým zařízením 33, zaznamená oslňující kužel reflektoru, pak je rozdíl mezi příslušnými fotoelektrickými signály velký a řídicí jednotka 34 posílá operačnímu zesilovači 36 odpovídající signál. V tomto případě není v indukční cívce ani na optickém článku 14 indukováno žádné napětí. Při nepřítomnosti napětí v sekundárním obvodu 2 zaujmou částice optického článku 14 náhodné uspořádání, čímž se optický článek 14 stane neprůhledný a omezuje odrazivost zrcátka na nej nižší úroveň.

Leží-li rozdíl mezi signály z prvního na světlo citlivého zařízení 32 detekujícího okolní světlo a druhého na světlo citlivého optického zařízení 33, směřujícího dozadu, mezi výše popsanými extrémy, například za dosti tmavých okolních podmínek a středně silného oslnění reflektorovým kuželem skrz zadní okno, pošle řídicí jednotka 34 signál přes operační zesilovač 36 do oscilátoru 4, ten trochu aktivuje oscilátor 4, ale šířka pulzů, generovaných v obvodu 1 je přiměřeně menší a tudíž je příslušně omezeno i napětí v sekundárním obvodu 2. Za těchto podmínek způsobí napětí sekundárního obvodu 2 pouze částečné vyrovnání rozptýlených částic v optickém článku 14, což má tedy za následek střední úroveň propustnosti v optickém článku 14 a střední úroveň odrazivosti zrcátka jako celku.

Je-li to žádoucí, může být detektor okolního světla, tvořený prvním na světlo citlivým optickým zařízením 32, vybaven zpožďovacím členem (na obrázcích není uvedeno), takže optický článek 14 není předčasně vrácen do průzračného stavu světly projíždějícího vozidla, které krátce pozvedne úroveň okolního světla posvícením na první na světlo citlivé optické zařízení 32.

V typickém případě řídicího systému podle vynálezu měl optický článek 14 kapacitu 11 nF a kondenzátor 16, tvořený čtyřmi kondenzátory 22 nF, spojenými do série, měl tudíž kapacitu 5,5 nF. Každý ferit tvaru „E“ měřil 25 mm (výška) x 13 mm (šířka) x 8 mm (hloubka) a byl vyroben z materiálu 3C8. Indukční cívka měla 66 závitů v primárním obvodě 1 na jedné části jádra, 240 závitů v sekundárním obvodě 2 na druhé části jádra a mezeru 13 2,5 mm v magnetickém obvodu. Primární vinutí 11 mělo indukčnost L_p 0,318 mH, sekundární vinutí 12 mělo indukčnost L_s 6,31 mH a vzájemná indukčnost M byla 0,6 mH. Činitel vazby K indukční cívky, spočtený podle výše citovaného vztahu, byl 0,423.

V obměně výše uvedeného uspořádání může být sekundární obvod 2 částí autooscilačního obvodu. V této alternativě vnucuje rezonanční, sekundární obvod 2 pracovní kmitočet oscilátoru

Claims (22)

1. Regulační systém odrazivosti nebo propustnosti optického článku (14), kterýžto systém obsahuje primární obvod (1), napájený zdrojem nízkého napětí (3), a zahrnující oscilátor (4), primární vinutí (11) indukční cívky, a dále obsahuje sekundární obvod (2), který zahrnuje optický článek (14) a sekundární vinutí (12) dříve uvedené indukční cívky, přičemž sekundární obvod (2) je rezonančním obvodem, vyznačující se tím, že sekundární obvod (2) obsahuje indukčnost sekundárního vinutí (12) a že magnetický obvod indukční cívky má pro

-8CZ 286458 B6 zajištění slabé vazby mezi primárním vinutím (11) a sekundárním vinutím (12) magnetický odpor průchodu magnetického toku.

2. Regulační systém podle nároku 1, vy z n a č u j í c í se tím, že optický článek (14) je připojen přímo na sekundární vinutí (12) a indukční cívka tvoří celou indukčnost sekundárního obvodu (2).

3. Regulační systém podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že indukční cívka obsahuje magnetické jádro (10), které vykazuje magnetický odpor průchodu toku v magnetickém obvodu, který tvoří.

4. Regulační systém podle nároku 3, vy z n a č u j í c í se tím, že magnetické jádro (10) obsahuje v cestě siločar magnetického toku mezeru (13).

5. Regulační systém podle nároku 4, vyznačující se tím, že mezera (13) v magnetickém jádře (10) je alespoň 0,1 mm.

6. Regulační systém podle nároku 5, vyznačující se tím, že mezera (13) v magnetickém jádře (10) je alespoň 0,2 mm.

7. Regulační systém podle kteréhokoli předcházejícího nároku, vy z n a č u j í c í se tím, že primární vinutí (11) a sekundární vinutí (12) cívky se navzájem nepřekiývají.

8. Regulační systém podle nároku 7, vyznačující se tím, že primární vinutí (11) je vytvořeno okolo jedné části magnetického jádra (10) a sekundárního vinutí (12) je vytvořeno okolo jiné části magnetického jádra (10).

9. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že primární vinutí (11) obsahuje méně než 100 závitů.

10. Regulační systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že primární vinutí (11) obsahuje od 10 do 80 závitů.

11. Regulační systém podle nároku 10, vyznačující se tím, že primární vinutí (11) obsahuje od 40 do 80 závitů.

12. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že sekundární vinutí (12) obsahuje od 140 do 300 závitů.

13. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že činitel vazby indukční cívky je menší než 0,7.

14. Regulační systém podle nároku 13, vyznačující se tím, že činitel vazby indukční cívky je menší než 0,5.

15. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že napětí na optickém článku (14) je nastaveno modulováním velikosti impulzů energie, přiloženým na primární vinutí (11).

16. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jedno napěťové nebo frekvenční zpětnovazební vedení od sekundárního obvodu (2) k primárnímu obvodu (1).

-9CZ 286458 B6

17. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že sekundární obvod (2) obsahuje nejméně jeden kondenzátor (16) paralelně s optickým článkem (14).

18. Regulační systém podle nároku 17, vyznačující se tím, že sekundární obvod (2) obsahuje paralelně s optickým článkem (14) nejméně dva kondenzátory (16), spojené navzájem do série.

19. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jedno na světlo citlivé optické zařízení (32, 33) napojené na primární obvod (1) a sekundární obvod (2) a umístěné pro zjišťování světla, dopadajícího na optický článek (14).

20. Regulační systém podle nároku 19, vyznačující se tím, že obsahuje dvě na světlo citlivá optická zařízení (32, 33), přičemž jedno je umístěné pro sledování oslňujícího světla, přicházející zezadu vozidla, a druhé je umístěné pro sledování úrovně okolního světla.

21. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vněm obsažený optický článek (14) je typu, který obsahuje tekutou suspenzi dispergovaných jemných částic, schopných orientace elektrickým polem pro změnu přenosu světla touto suspenzí.

22. Regulační systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tí m, že optický článek (14) je dimenzován tak, aby se vešel do pouzdra zpětného zrcátka vozidla.