RU2154851C2 - Gear to protect eyes against effects of bright light - Google Patents
Gear to protect eyes against effects of bright light Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154851C2 RU2154851C2 RU98118810A RU98118810A RU2154851C2 RU 2154851 C2 RU2154851 C2 RU 2154851C2 RU 98118810 A RU98118810 A RU 98118810A RU 98118810 A RU98118810 A RU 98118810A RU 2154851 C2 RU2154851 C2 RU 2154851C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- matrix
- lens
- gear
- cells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическим устройствам и предназначено для защиты глаз от яркого света при проведении сварочных работ и на транспорте. The invention relates to optical devices and is intended to protect the eyes from bright light during welding and transport.
В настоящее время предложено много устройств на жидких кристаллах (1) в виде очков или экранов. При этом общая идея заключается в поиске пути создания тени вредного светового излучения на зрачке. Для устройств типа "очки" (2), (4) характерна значительная мертвая зона, не просматриваемая водителем, так как затемняющая область располагается вблизи глаза и ее размеры должны быть соизмеримы с размерами зрачка. Кроме того, ввиду близости к глазу невозможно получить резкое изображение затемняющей области. Эти недостатки удается устранить в устройствах типа "экран" (6), (7), расположенных на лобовом стекле или около него. Но в этом случае количество мертвых зон удваивается и это может мешать обзору водителя. В (5) удалось устранить и этот недостаток, но ценой уменьшения прозрачности экрана. Устройство защиты глаз от ослепления высокоинтенсивным лазерным излучением (8) прекращает поступление всех оптических сигналов в глаз наблюдателя при появлении высокоинтенсивного источника светового излучения. Currently, many liquid crystal devices (1) have been proposed in the form of glasses or screens. Moreover, the general idea is to find a way to create a shadow of harmful light radiation on the pupil. For devices such as "glasses" (2), (4), a significant dead zone is not visible to the driver, since the darkening area is located near the eye and its size should be commensurate with the size of the pupil. In addition, due to the proximity to the eye, it is impossible to obtain a sharp image of the darkening area. These shortcomings can be eliminated in devices such as "screen" (6), (7) located on or near the windshield. But in this case, the number of dead zones doubles and this may interfere with the driver's view. In (5), this drawback was also eliminated, but at the cost of reducing the transparency of the screen. A device for protecting eyes from being blinded by high-intensity laser radiation (8) stops the arrival of all optical signals in the eye of the observer when a high-intensity light source appears.
Наиболее близким к предложенному является устройство для защиты глаз от действия яркого света в виде очков, содержащее жидкокристаллическую панель, поляризатор, поглощающий или пропускающий свет, прошедший через панель, и управляющее устройство в виде солнечной ячейки, подающей сигнал на жидкокристаллическую панель при попадании на ячейку солнечного света (ЕР 0341519 A2, 15.11.89, G 02 C 7/10) (9). Closest to the proposed device is a device for protecting the eyes from the action of bright light in the form of glasses, containing a liquid crystal panel, a polarizer that absorbs or transmits light transmitted through the panel, and a control device in the form of a solar cell that signals the liquid crystal panel when it enters the solar cell light (EP 0341519 A2, 11/15/89, G 02 C 7/10) (9).
В известном устройстве при появлении яркого света уменьшается прозрачность всей поверхности экрана (стекол очков) и, кроме того, при защите глаз от более интенсивного светового излучения, чем солнечный свет, например, при проведении сварочных работ это устройство малоэффективно. In the known device, when bright light appears, the transparency of the entire surface of the screen (glasses) decreases and, moreover, when protecting the eyes from more intense light radiation than sunlight, for example, when welding, this device is ineffective.
Технический результат предложенного устройства - повышение эффективности защиты глаз от интенсивного слепящего светового излучения при одновременном сохранении прозрачности экрана в зонах, на которые не попал свет от источника. The technical result of the proposed device is to increase the efficiency of protecting the eyes from intense blinding light radiation while maintaining the transparency of the screen in areas that did not get light from the source.
Технический результат достигается тем, что устройство для защиты глаз от действия яркого света содержит полуволновую жидкокристаллическую матрицу, два поляризатора, один из которых расположен с возможностью фокусировки посредством линзы поляризованного им света на указанной матрице, а другой расположен с возможностью поглощения или пропускания света, прошедшего через ячейки указанной матрицы, и управляющее устройство, включающее матрицу светочувствительных элементов, обеспечивающую подачу сигнала от светочувствительных элементов при попадании на них света на соответствующие им ячейки полуволновой жидкокристаллической матрицы. The technical result is achieved in that the device for protecting the eyes from the action of bright light contains a half-wave liquid crystal matrix, two polarizers, one of which is located with the possibility of focusing by means of a lens of polarized light on the specified matrix, and the other is located with the possibility of absorption or transmission of light transmitted through cell specified matrix, and a control device comprising a matrix of photosensitive elements, providing a signal from the photosensitive elements when light hits them on the corresponding cells of a half-wave liquid crystal matrix.
Кроме того, управляющее устройство дополнительно может включать светофильтр и линзу, установленные с возможностью фокусировки линзой света, ослабленного светофильтром, на матрице светочувствительных элементов. In addition, the control device may further include a light filter and a lens mounted with the possibility of focusing the lens light, attenuated by the light filter, on the matrix of photosensitive elements.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана оптическая схема устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows an optical diagram of the device.
Устройство для защиты глаз от действия яркого света содержит систему линз 1, 2, 3. Полуволновая жидкокристаллическая (ЖК) матрица 4 расположена в фокальной плоскости линзы 1. Поляризатор 5 расположен между линзой 1 и ЖК матрицей 4, а поляризатор 6 - между ЖК матрицей 4 и линзой 2. A device for protecting the eyes from the action of bright light contains a lens system 1, 2, 3. A half-wave liquid crystal (LCD) matrix 4 is located in the focal plane of the lens 1. Polarizer 5 is located between the lens 1 and the LCD matrix 4, and the polarizer 6 is between the LCD matrix 4 and lens 2.
Управляющее устройство включает последовательно расположенные светофильтр 7, линзу 8 и матрицу 9 светочувствительных элементов, каждый из которых связан с соответствующей ячейкой ЖК матрицы 4. The control device includes a sequentially located light filter 7, a lens 8 and a matrix 9 of photosensitive elements, each of which is associated with a corresponding cell of the LCD matrix 4.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Линза 8 фокусирует свет от источника, ослабленный светофильтром 7, на матрице 9 светочувствительных элементов. Сигнал от светочувствительных элементов, на которые попал свет от источника, подается на соответствующие им ячейки полуволновой жидкокристаллической матрицы 4. Поляризованный поляризатором 5 свет фокусируется линзой 1 на матрице 4. В жидком кристалле используется либо эффект двулучепреломления, либо твист-эффект. Ячейки матрицы 4 в исходном положении поворачивают вектор поляризации падающего света на 90 градусов. Ячейки, на которые подано напряжение от светочувствительных элементов, пропускают поляризованный свет без изменения. Поляризатор 6 пропускает свет, у которого на 90 градусов повернута по сравнению с прошедшим через поляризатор 5 плоскость поляризации. Таким образом, свет, прошедший через ячейки матрицы 4, на которые подано или не подано напряжение, будет соответственно поглощен или пропущен поляризатором 6. Степень ослабления света подбирается такой, чтобы свет от источника был виден, но не слепил. Плавно меняя напряжение на ячейках матрицы 4, можно регулировать степень поглощения света поляризатором 6. Lens 8 focuses the light from the source, attenuated by the filter 7, on the matrix 9 of the photosensitive elements. The signal from the photosensitive elements to which the light has come from the source is supplied to the corresponding cells of the half-wave liquid crystal matrix 4. The light polarized by the polarizer 5 is focused by lens 1 on the matrix 4. In the liquid crystal, either the birefringence effect or the twist effect are used. The cells of the matrix 4 in the initial position rotate the polarization vector of the incident light by 90 degrees. Cells supplied with voltage from the photosensitive elements transmit polarized light without change. Polarizer 6 transmits light, which is rotated 90 degrees compared to the plane of polarization passed through polarizer 5. Thus, the light passing through the cells of the matrix 4, to which voltage is applied or not, will be respectively absorbed or transmitted by the polarizer 6. The degree of attenuation of the light is selected so that the light from the source is visible, but not dazzled. By smoothly changing the voltage on the cells of the matrix 4, it is possible to adjust the degree of light absorption by the polarizer 6.
Поскольку при попадании слепящего света на устройство уменьшается прозрачность не всего экрана, а только тех участков, на которые попал свет, устройство позволяет подобрать высокую степень ослабления света и, следовательно, обеспечить эффективную защиту глаз без снижения видимости через остальные участки экрана. Since when glare enters the device, the transparency of not only the entire screen decreases, but only of those areas exposed to light, the device allows you to select a high degree of light attenuation and, therefore, provide effective eye protection without reducing visibility through the rest of the screen.
Плотность световой энергии может быть очень велика, но конструкция устройства позволяет избежать локального перегрева. Изображение источника в фокальной плоскости линзы 1 не вызывает значительного тепловыделения на жидкокристаллической матрице 4, так как она прозрачна. Тепловыделение же происходит на всей площади поляризаторов 5, 6 и поэтому это не приводит к негативным последствиям. Матрица 9 светочувствительных элементов может быть защищена либо с помощью светофильтра 7, либо уменьшением диаметра линзы 8. The light energy density can be very high, but the design of the device avoids local overheating. The image of the source in the focal plane of the lens 1 does not cause significant heat generation on the liquid crystal matrix 4, since it is transparent. Heat release occurs on the entire area of the polarizers 5, 6 and therefore this does not lead to negative consequences. The matrix 9 of the photosensitive elements can be protected either using a light filter 7, or by reducing the diameter of the lens 8.
Время возникновения зрительного ощущения человеческого глаза около 0.1 - 0.025 секунды. Время реакции жидкого кристалла примерно такого же порядка около 0.03 секунды (1). Таким образом, при перемещении устройства не будет возникать ослепление глаза светом, прошедшим за счет задержки включения устройства. The time of occurrence of the visual sensation of the human eye is about 0.1 - 0.025 seconds. The reaction time of a liquid crystal is approximately the same order of about 0.03 seconds (1). Thus, when moving the device there will be no blinding of the eye with light transmitted due to the delay in turning on the device.
Малая энергоемкость жидких кристаллов и существующие достижения в миниатюризации позволяют обеспечить большую автономность устройства. The low energy consumption of liquid crystals and the existing advances in miniaturization allow for greater autonomy of the device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98118810A RU2154851C2 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Gear to protect eyes against effects of bright light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98118810A RU2154851C2 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Gear to protect eyes against effects of bright light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2154851C2 true RU2154851C2 (en) | 2000-08-20 |
Family
ID=20211332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98118810A RU2154851C2 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Gear to protect eyes against effects of bright light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2154851C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7884888B2 (en) | 2005-03-09 | 2011-02-08 | 3M Innovative Properties Company | Automatic darkening filter with offset polarizers |
CN104890579A (en) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 重庆市炙热科技发展有限公司 | Multifunctional rearview mirror |
RU197650U1 (en) * | 2020-03-16 | 2020-05-19 | Лев Лазаревич Рабинович | GLASSES PROTECTIVE RELAXATION |
RU2819365C1 (en) * | 2023-04-15 | 2024-05-17 | Денис Викторович Вилисов | Method of reducing eye strain |
-
1998
- 1998-10-19 RU RU98118810A patent/RU2154851C2/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7884888B2 (en) | 2005-03-09 | 2011-02-08 | 3M Innovative Properties Company | Automatic darkening filter with offset polarizers |
CN104890579A (en) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 重庆市炙热科技发展有限公司 | Multifunctional rearview mirror |
RU197650U1 (en) * | 2020-03-16 | 2020-05-19 | Лев Лазаревич Рабинович | GLASSES PROTECTIVE RELAXATION |
RU2819365C1 (en) * | 2023-04-15 | 2024-05-17 | Денис Викторович Вилисов | Method of reducing eye strain |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5515186A (en) | Eye protection device for welding helmets which reduces obliquely incident light | |
US5608567A (en) | Variable transparency electro-optical device | |
US5343313A (en) | Eye protection system with heads up display | |
US6067129A (en) | Welding lens with integrated display and method | |
EP0698225B1 (en) | Protective device | |
GB2169417A (en) | Liquid crystal lens having a variable focal length | |
JPH03193046A (en) | Liquid crystal optical-valve goggle for protecting eye | |
DK163477B (en) | OPTICAL FILTER FOR USE AS PROTECTIVE GLASS WHEN WELDING | |
RU96103649A (en) | DEVICE FOR PLAYING THE SCREEN IMAGE | |
US20220031514A1 (en) | Curved eye protection shield for welding protection | |
WO2018196174A1 (en) | Automatic light changing welding glass filter and automatic light changing welding face mask | |
US5541762A (en) | Antiglare optical device | |
US5797050A (en) | Selective glare reduction ocular for scenery with very bright objects | |
US5448382A (en) | Nonlinear optical scattering screen viewer | |
RU2413256C1 (en) | Adaptive polarisation filter (apf) | |
RU2154851C2 (en) | Gear to protect eyes against effects of bright light | |
RU169980U1 (en) | Matrix Optical Flux Attenuator | |
US6424448B1 (en) | Antiglare optical device | |
Tomilin et al. | Optical devices based on liquid crystals for protecting an observer from blinding light sources | |
GB1589972A (en) | Spectacles or the like | |
RU2377616C2 (en) | Adaptive polarisation reflectory filter (versions) | |
CA2098825A1 (en) | Electro-optical device having variable light transmission | |
RU2350989C2 (en) | Glasses for safe driving | |
RU2164703C2 (en) | Device for protection of eyes against luminous radiation | |
WO1997048002A1 (en) | Antiglare optical device |