ITBO20070792A1 - Schermo di protezione - Google Patents

Description

Titolo: SCHERMO DI PROTEZIONE

D E S C RI Z I O N E

Forma oggetto del presente trovato uno schermo di protezione degli occhi dalle radiazioni luminose incidenti, con dispositivo di adeguamento dell’intensità del fascio di luce incidente.

Nel passaggio da un ambiente caratterizzato da un’elevata luminosità ad uno scarsamente illuminato, e, nel caso opposto, corrispondente ad una repentina crescita della luminosità, nei primi istanti successivi al passaggio, non si ha una corretta percezione delle immagini; alla guida di un veicolo tale situazione è pericolosa in quanto il conducente può non essere in grado di distinguere eventuali ostacoli.

Ancor più pericolosa è la situazione nella quale chi è alla guida interpone delle lenti oscuranti (ad esempio occhiali da sole o visiere scure dei caschi) tra i suoi occhi e l’ambiente esterno: il calo repentino di luminosità, cui si assiste, ad esempio, all’ingresso in una galleria, può essere tale da impedire al conducente di vedere chiaramente. L’occhio, infatti, anche adattandosi dopo un certo tempo, percepisce un segnale luminoso attenuato dalla presenza delle lenti oscuranti; dette lenti, infatti, continuano a filtrare la luce anche quando non ve ne è più la necessità. Il conducente è costretto allora a eliminare le lenti (sfilare gli occhiali o aprire la visiera), operazione che può essere pericolosa, specie se eseguita ad elevata velocità.

In moltissime attività sportive è necessario proteggere gli occhi con schermi idonei a svolgere un'azione filtrante nei confronti della radiazione luminosa incidente, in particolare nei confronti della radiazione solare.

In tutti questi casi è opportuno che lo schermo sia idoneo a mantenere un'azione filtrante dipendente dalle caratteristiche di intensità e angolo di incidenza della radiazione cui è sottoposto.

La regolazione dell'azione filtrante è normalmente eseguita pilotando un idoneo organo di regolazione: in molte pratiche sportive e nella guida, non è possibile agire con le mani su tali organi di regolazione in quanto queste sono impegnate nell'adempimento di operazioni legate all'attività sportiva e/o alla guida.

Non esiste la possibilità di trasformare occhiali visiere di caschi o altri schermi di tipo tradizionale, completamente trasparente (e/o di colore o grado di oscuramento costante e predefinito) in schermi con azione filtrante dipendente dalla radiazione incidente. In realtà esistono soluzioni realizzative che approssimano il risultato descritto sopra ma la loro lentezza nella variazione di trasparenza e i limiti dell'azione filtrante le rendono di fatto di scarso interesse pratico.

Questa impossibilità rende tutti gli schermi già esistenti ed in uso ad oggi sostanzialmente non adatti a superare le problematiche precedentemente segnalate.

Compito tecnico del presente trovato è quello di ovviare alle citate carenze, e di soddisfare le accennate necessità, ossia di mettere a punto uno schermo di protezione idoneo allo svolgimento di un'azione filtrante variabile in funzione delle caratteristiche della radiazione incidente.

Nell'ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di realizzare uno schermo di protezione in cui la regolazione della trasparenza sia di tipo automatico.

Altro scopo del presente trovato è quello di realizzare uno schermo di protezione applicabile su altri schermi già esistenti ed in servizio al fine di migliorarne le caratteristiche ottiche.

Altro scopo del presente trovato è quello di assolvere il compito precedente con una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questo scopo vengono raggiunti dal presente schermo di protezione del tipo comprendente un visore a trasparenza variabile in funzione dell'entità delle grandezze elettriche ai suoi morsetti di ingresso, visore alimentato da una rispettiva sorgente elettrica con l'interposizione di opportuni mezzi di controllo e gestione delle grandezze elettriche di alimentazione, caratterizzato dal fatto che detto visore a cristalli liquidi è flessibile per adattarsi alla superficie di installazione e detta sorgente di alimentazione elettrica comprende almeno una cella fotovoltaica.

Ulteriori particolarità risulteranno maggiormente chiare ed evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di uno schermo di protezione secondo l’invenzione, illustrato a titolo esemplificativo nelle unite tavole di disegni, in cui:

la fig.l rappresenta, in vista prospettica schematica, uno schermo di protezione secondo il trovato applicabile su un casco protettivo;

la fig.2 rappresenta, in vista prospettica schematica, una coppia di schermi di protezione secondo il trovato applicabile su un un paio di occhiali;

la fig.3 rappresenta, in vista prospettica schematica, uno schermo di protezione secondo il trovato applicabile su una maschera;

la fig.4 rappresenta, in vista prospettica schematica, uno schermo di protezione secondo il trovato compreso in un casco protettivo;

la fig.5 rappresenta, in vista prospettica schematica, una coppia di schermi di protezione secondo il trovato compresi in un un paio di occhiali;

la fig.6 rappresenta, in vista prospettica schematica, uno schermo di protezione secondo il trovato compreso in una maschera.

Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un schermo di protezione ottica degli occhi dalle radiazioni incidenti, con dispositivo di adeguamento dell’intensità del fascio di luce incidente.

Lo schermo 1 comprende un visore 2 a trasparenza variabile in funzione dell'entità delle grandezze elettriche ai suoi morsetti di ingresso 3.

Il visore 2 è alimentato da una rispettiva sorgente elettrica con l'interposizione di opportuni mezzi 4 di controllo e gestione delle grandezze elettriche di alimentazione.

Il visore 2 è vantaggiosamente del tipo a cristalli liquidi ed è flessibile per adattarsi alla superficie di installazione.

Il visore 2 può variare la propria trasparenza in funzione delle grandezze elettriche di alimentazione, da un valore massimo, assimilabile ad una lastra di vetro perfettamente traslucida, quando la tensione di alimentazione (o la corrente o la combinazione delle due grandezze) è nulla, ad un valore minimo di trasparenza, caratterizzato da una predefinita opacità, quando la tensione di alimentazione (o la corrente o la combinazione delle due grandezze) è massima.

La sorgente di alimentazione elettrica comprende almeno una cella fotovoltaica 5.

Al fine di ottenere un funzionamento semplice ed efficace le celle fotovoltaiche 5 sono una pluralità reciprocamente interconnesse per la realizzazione di un pannello fotovoltaico 6 di potenza idonea alla completa alimentazione del visore 2 a cristalli liquidi.

Il pannello fotovoltaico 6, costituito dalle celle 5, potrà anche essere di tipo completamente trasparente: in questo caso il pannello 6 potrà essere sostanzialmente sovrapposto al visore 2 o associato in una qualsiasi parte dello schermo 1 o di una delle superficie cui esso dovrà essere associato. Si prevede anche la possibilità di realizzare il pannello 6 attraverso uno strato di vernice fotosensibile del tipo provvisto di proprietà fotovoltaiche e quindi idoneo ad erogare corrente attraverso almeno una coppia di morsetti disposti alle estremità dello strato stesso con valori di tensione tra gli stessi in funzione della radiazione incidente sulla stessa.

I parametri di alimentazione del visore 2 (tensione di alimentazione, corrente di funzionamento e potenza in gioco) sono noti al progettista che sceglierà un pannello 6 costituito da un idoneo numero di celle 5 reciprocamente interconnesse con circuiti serie e/o parallelo al fine di soddisfare le citate esigenze.

II visore 2, da un punto di vista costruttivo, comprende almeno una lastra in materiale flessibile e trasparente cui è solidale un'unità a cristalli liquidi. Secondo una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, il visore 2 comprende una coppia di lastre in materiale flessibile e trasparente cui è interposta un'unità a cristalli liquidi: in questo modo l'unità è protetta dagli urti e dal contatto diretto con l'ambiente esterno garantendo ottima resistenza ed insensibilità all'ambiente di installazione. Le due lastre esterne potranno essere costituite da fogli di plexiglass o policarbonato o altri materiali traslucidi ad elevata deformabilità.

Positivamente potranno essere adottati anche materiali gommosi (ad esempio fogli di silicone o materiali con simili caratteristiche meccaniche) che garantirebbero una perfetta stabilità alle superfici di installazione per adesione elettrostatica o in seguito ad effetto ventosa.

Opportunamente il visore 2 ha dimensioni e forma coniugate a quelle della superficie di installazione, e lo schermo 1 comprende opportuni organi di fissaggio 7 alla superficie stessa.

Secondo una delle possibili soluzioni realizzative di maggiore interesse pratico ed applicativo il visore 2 ha dimensioni e forma coniugate a quelle della visiera 8 di un casco 9 su cui è prevista l'installazione dello schermo 1 stesso. Anche in questo caso lo schermo 1 dovrà comprendere opportuni organi di fissaggio 7 alla superficie stessa.

In questo modo un motociclista o un pilota potrà disporre costantemente di una protezione efficace nei confronti della radiazione luminosa incidente: ad esempio, all'ingresso (o all'uscita) di una galleria, il repentino cambio di luminosità crea un periodo iniziale di scarsa chiarezza nella percezione delle immagini (abbagliamento e/o eccessivo buio). In questi casi sarebbe opportuno poter indossare (o togliere) una lente oscurata, ma questo obbligherebbe l'utilizzatore a togliere le mani dai comandi del veicolo creando una situazione di potenziale pericolo.

L'apposizione dello schermo 1 sulla visiera 8 del casco 9 permette all'utilizzatore di disporre di un filtro (nei confronti della radiazione luminosa incidente) di valore variabile in funzione dell'intensità della radiazione stessa: in pratica lo schermo 1 sarà completamente trasparente quando la luce esterna è scarsa, mentre sarà fortemente oscurato quando la radiazione incidente è particolarmente intensa.

Secondo una soluzione realizzativa alternativa, ma basata sul medesimo principio costruttivo e di utilizzo, il visore 2 ha dimensioni e forma coniugate a quelle dell'almeno una lente 10 di una maschera 11, del tipo idoneo ad essere indossato davanti agli occhi, su cui è prevista l'installazione dello schermo 1 stesso.

Anche in questo caso lo schermo 1 dovrà comprendere opportuni organi di fissaggio 7 all'almeno una lente 9 stessa.

Alternativamente è molto interessante prevedere soluzioni realizzative in cui il visore 1 abbia dimensioni e forma coniugate a quelle dell'almeno una lente 12 di un occhiale 13 su cui è prevista l'installazione dello schermo 1 stesso. Il fissaggio degli schermi 1 sugli occhiali 13 è possibile attraverso opportuni organi di fissaggio 7.

Il vantaggio, anche in questi casi descritti relativamente a soluzioni realizzative alternative, è quello di poter disporre gli schermi 1 secondo il trovato su maschere 11 ed occhiali 13 di tipo standard rendendoli idonei a svolgere un'azione filtrante attiva nei confronti delle radiazioni luminose incidenti.

Un elemento costituente un carico elettrico è posto in parallelo ai morsetti di alimentazione del visore 2 a cristalli liquidi al fine di dissipare rapidamente l'energia accumulata nel visore 2 ripristinando le condizioni iniziali quando manca l'alimentazione elettrica.

Da un punto di vista realizzativo è possibile prevedere l'utilizzo 8 come carico elettrico) di un resistere in parallelo all’utilizzatore, con valore di resistenza elettrica fisso o variabile (ad esempio si ottengono buoni risultati in termini di tempo di intervento con resistenze elettriche dell'ordine di circa 1 ΜΩ). Questo componente ha lo scopo di scaricare immediatamente il circuito quando la corrente erogata dal pannello solare 6 non è più sufficiente ad alimentare correttamente il visore 2, svolgendo sostanzialmente una funzione stabilizzante nei confronti del circuito stesso. E' prevedibile un'applicazione del trovato in cui lo schermo 1 sia direttamente inglobato (in fase di produzione) in componenti di uso comune. Ad esempio, nell’applicazione dell’invenzione su un casco 14, il pannello solare 6 costituito dalle celle 5 è collocato sulla sommità del casco 14 stesso, nella fascia direttamente confinante con il bordo della visiera 15, quando la stessa si trova in posizione di chiusura. Il visore 2 è la parte della visiera 15 all’interno del tratteggio indicato in figura 2.

Nell’applicazione dell’invenzione in un paio di occhiali 16, il pannello solare 6 è collocato sulla sommità della montatura 17; i visori 2, che ovviamente in questo caso sono due, sono solidali alle lenti stesse (in particolari soluzioni costruttive, lenti e visori 2, potranno essere realizzati in un unico elemento).

Nell’applicazione dell’invenzione su una maschera 18 (ad esempio una maschera da sci o da snowboard), il pannello solare 6 è collocato sulla sommità del telaio 19; il visore 2 è solidale alla lente 20 stessa (in particolari soluzioni costruttive, lente 20 e visore 2, potranno essere realizzati in un unico elemento). Il visore 2 è la parte della lente 20 situata airinterno del tratteggio indicato in figura 2.

Il funzionamento del trovato è intuitivo, a schermo 1 attivo il pannello solare 6 è investito da radiazioni luminose che provocano Γ instaurazione di una certa differenza di potenziale ai loro morsetti, proporzionale all’intensità del fascio incidente. La tensione rilevabile ai morsetti del pannello 6, pari alla combinazione delle singole forze elettromotrici di ogni cella fotovoltaica 5, è la tensione di alimentazione del visore a cristalli liquidi 2. Tale visore 2, quando correttamente alimentato si opacizza quasi istantaneamente, rendendo lo schermo 1 scuro, allo scopo di alleviare all’occhio umano il fastidio prodotto da una radiazione così intensa.

Quando, in seguito all’ingresso in una galleria, al tramonto o in altre situazioni che creino la riduzione improvvisa del fascio luminoso incidente, ai morsetti del pannello solare 6 la tensione rilevabile subisce un drastico calo, e non è più sufficiente a mantenere la condizione di opacizzazione da parte del visore a cristalli liquidi 2. Il visore 2 in tal caso si scaricherà, seguendo un transitorio tanto più rapido quanto maggiore sarà la dissipazione nel circuito; il carico elettrico in questo caso ha lo scopo di velocizzare il transitorio permettendo al visore 2 di cambiare di stato quasi istantaneamente garantendo costantemente una buona visione all’utilizzatore.

Si è così visto come il trovato raggiunge gli scopi proposti.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Ad esempio il carico elettrico potrebbe essere di valore regolabile, in modo da rendere possibile impostare la luminosità costituente la soglia di intervento delfiniera sistema, regolare cioè la quantità di luce necessaria per far si che i cristalli entrino in azione.

Alternativamente si può utilizzare come sorgente di alimentazione un serie di batterie al litio sostituendo alla resistenza da 1,08 ΜΩ un fotodiodo. Detto fotodiodo si comporta come un cortocircuito quando la luce incidente è scarsa, privando dell’alimentazione il visore a cristalli liquidi che, quindi rimane trasparente, e si comporta come un interruttore aperto quando la luce incidente è intensa, lasciando che la tensione ai capi della batteria possa alimentare il visore che si opacizza filtrando il fascio luminoso incidente. Positivamente uno schermo 1 secondo il trovato può essere applicato su vetri e superficie trasparenti in genere per oscurarle in funzione della luce su di esse incidente.

Si segnala inoltre la possibilità di inserire nel circuito costituito dal pannello 6 e dal visore 2 anche un sensore di luminosità in modo che la regolazione della tensione di alimentazione del visore 2 (attraverso la quale si determinano la trasparenza e l'azione filtrante dello stesso) sia effettuata in funzione dei valori di luminosità rilevati dal sensore stesso.

E' quindi facilmente applicabile sui vetri dei veicoli e degli edifici, nonché su superfici divisorie in vetro.

E' inoltre prevista l'installazione facoltativa di batterie (o altre fonti di alimentazione elettrica) per attivare l'oscuramente anche in casi in cui la luce esterna incidente sia di bassa intensità: questo può essere interessante per i vetri degli edifici e/o dei veicoli in quanto la necessità di oscuramento può non dipendere da ragioni di protezione dal sole ma dalla necessità di tutelare la privacy di chi si trova all'interno dell'area di installazione degli schermi 1.

Il vantaggio degli schermi 1 secondo il trovato è, di fatto, quello di poter essere apposti sulla superficie di installazione già esistente: non essendo necessaria alcuna modifica della superficie di installazione (lo schermo 1 è giustapposto su tale superficie qualunque forma questa presenti grazie alla sua flessibilità) anche i costi di montaggio saranno minimi, rendendo lo schermo 1 secondo il trovato un oggetto di grande interesse per una molteplicità di settori applicativi.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (9)

1. R I VEN D I C A Z I O N I 1. Schermo di protezione del tipo comprendente un visore (2) a trasparenza variabile in funzione dell'entità delle grandezze elettriche ai suoi morsetti (3) di ingresso, visore (2) alimentato da una rispettiva sorgente elettrica con l'interposizione di opportuni mezzi di controllo e gestione (4) delle grandezze elettriche di alimentazione, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) a cristalli liquidi è flessibile per adattarsi alla superficie di installazione e detta sorgente di alimentazione elettrica comprende almeno una cella fotovoltaica (5).
2. 2. Schermo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette celle fotovoltaiche (5) sono una pluralità reciprocamente interconnesse per la realizzazione di un pannello fotovoltaico (6) di potenza idonea alla completa alimentazione del detto visore (2) a cristalli liquidi.
3. 3. Schermo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) comprende almeno una lastra in materiale flessibile e trasparente cui è solidale un'unità a cristalli liquidi.
4. 4. Schermo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) comprende una coppia di lastre in materiale flessibile e trasparente cui è interposta un'unità a cristalli liquidi.
5. 5. Schermo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) ha dimensioni e forma coniugate a quelle della superficie di installazione, detto schermo (1) comprendendo opportuni organi di fissaggio (7) alla superficie stessa.
6. 6. Schermo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) ha dimensioni e forma coniugate a quelle della visiera (8) di un casco (9) su cui è prevista l'installazione dello schermo (1) stesso, detto schermo (1) comprendendo opportuni organi di fissaggio (7) alla superfìcie della visiera (8) stessa.
7. 7. Schermo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) ha dimensioni e forma coniugate a quelle dell'almeno una lente (10) di una maschera (11), del tipo idoneo ad essere indossato davanti agli occhi, su cui è prevista l'installazione dello schermo (1) stesso, detto schermo (1) comprendendo opportuni organi di fissaggio (7) all'almeno una lente (11) stessa.
8. 8. Schermo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto visore (2) ha dimensioni e forma coniugate a quelle dell'almeno una lente (12) di un occhiale (13) su cui è prevista l'installazione dello schermo (1) stesso, detto schermo (1) comprendendo opportuni organi di fissaggio (7) all'almeno una lente (12) stessa.
9. 9. Schermo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un elemento costituente un carico elettrico è posto in parallelo ai morsetti di alimentazione del visore (2) a cristalli liquidi al fine di dissipare rapidamente l'energia accumulata nel detto visore (2) ripristinando le condizioni iniziali quando manca l'alimentazione elettrica.