RU2496458C2 - Anti-glare glasses - Google Patents
Anti-glare glasses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496458C2 RU2496458C2 RU2011147067/14A RU2011147067A RU2496458C2 RU 2496458 C2 RU2496458 C2 RU 2496458C2 RU 2011147067/14 A RU2011147067/14 A RU 2011147067/14A RU 2011147067 A RU2011147067 A RU 2011147067A RU 2496458 C2 RU2496458 C2 RU 2496458C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nematic liquid
- liquid crystal
- glasses
- light flux
- light
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области оптики и электроники.The present invention relates to the field of optics and electronics.
Предлагаемые противоослепляющие очки позволяют защитить глаза человека от ослепляющего и поражающего действия интенсивного оптического излучения, создаваемого мощными полихроматическими источниками.The proposed anti-glare glasses can protect a person’s eyes from the blinding and damaging effects of intense optical radiation created by powerful polychromatic sources.
Известны противоослепляющие очки /1/, содержащие окуляры из двух стеклянных подложек с нанесенными на них горизонтальными и вертикальными прозрачными электродами, между ними слой жидкого кристалла, прозрачные электроды соединены через узлы управления с линейками светочувствительных элементов, перед которыми установлены цилиндрические линзы соответственно вертикально и горизонтально.Known anti-glare glasses / 1 / containing eyepieces from two glass substrates with horizontal and vertical transparent electrodes deposited on them, a layer of liquid crystal between them, transparent electrodes connected through control units with lines of photosensitive elements in front of which are mounted cylindrical lenses, respectively, vertically and horizontally.
Падающее излучение фокусируется на участках светочувствительных линеек, которые через узлы управления включают соответствующие горизонтальные и вертикальные электроды. Жидкий кристалл между ними затемняется, создавая затененное пятно на зрачке глаза.The incident radiation focuses on the sections of the photosensitive lines, which through the control nodes include the corresponding horizontal and vertical electrodes. The liquid crystal between them darkens, creating a shaded spot on the pupil of the eye.
Основным недостатком данных очков является то, что реализующая его система обладает достаточно высокой сложностью конструктивного исполнения и, как следствие, низкой надежностью и недостаточной степенью защиты органов зрения.The main disadvantage of these glasses is that the system that implements it has a sufficiently high complexity of the design and, as a result, low reliability and insufficient degree of protection of the organs of vision.
В противоослепляющих очках /2/, содержащих оправу со стеклами, защитный экран с ячейками и затворную матрицу светочувствительных элементов, электрически связанную с защитным экраном, для регулирования светового потока, воздействующего на глаза, использован инфракрасный датчик положения зрачка глаза, вырабатывающий сигнал под воздействием инфракрасного излучения от зрачка, который подается на узлы управления затворной матрицы и через образующийся в ней просвет излучение попадает на матрицу светочувствительных элементов с последующей передачей от нее сигнала на затемнение соответствующих ячеек защитного экрана.In anti-glare glasses / 2 / containing a frame with glasses, a protective screen with cells and a shutter matrix of photosensitive elements electrically connected to the protective screen, an infrared eye pupil position sensor was used to control the light flux affecting the eyes, which generates a signal under the influence of infrared radiation from the pupil, which is fed to the control nodes of the shutter matrix and through the lumen formed in it, the radiation enters the matrix of photosensitive elements with subsequent transmitting from it a signal to darken the corresponding cells of the protective screen.
Из приведенного описания изобретения следует вывод о сложности предлагаемой конструкции противоослепляющих очков. Кроме того, предлагаемые очки не обеспечивают эффективной защиты органов зрения от ИК-излучения, так как ИК-излучение, отраженное от роговицы глаза и используемое для выработки управляющих сигналов ИК-диапазона, может вызвать ожоги роговицы глаза.From the above description of the invention follows the conclusion about the complexity of the proposed design of anti-glare glasses. In addition, the proposed glasses do not provide effective protection of the organs of vision from infrared radiation, since infrared radiation reflected from the cornea of the eye and used to generate IR control signals can cause burns to the cornea of the eye.
Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются противоослепляющие очки /3/, содержащие корпус, оправу с окулярами, размещенные в последних модуляторы светового потока, включающие поляризационные фильтры и источник питания, в которых с целью автоматической регулировки светового потока на выходе окуляров, модуляторы светового потока дополнительно содержат размещенные между поляризационными фильтрами прозрачные подложки с нанесенными на их внутренних поверхностях прозрачными электродами и заключенные между последними, нанесенные на их поверхности и последовательно расположенные по направлению распространения светового потока слои фотопроводника и нематического жидкого кристалла, причем поляризационные фильтры нанесены на внешние стороны подложек.Closest to the proposed invention are anti-glare glasses / 3 /, containing a housing, a frame with eyepieces, placed in the last light flux modulators, including polarizing filters and a power source, in which, with the aim of automatically adjusting the light flux at the output of the eyepieces, the light flux modulators further comprise transparent substrates placed between polarizing filters with transparent electrodes deposited on their inner surfaces and enclosed between the latter, deposited layers of a photoconductor and a nematic liquid crystal located on their surface and successively located in the direction of propagation of the light flux, with polarizing filters deposited on the outer sides of the substrates.
Данное изобретение взято в качестве прототипа.This invention is taken as a prototype.
Основным недостатком предлагаемых очков является сравнительно большая их инерционность, обусловленная процессами последовательного срабатывания фотопроводника и нематического жидкого кристалла под действием падающего оптического излучения. Приведенные в /4/ частотные характеристики фотоэлементов показывают, что время выхода на рабочий режим (достижение максимальной чувствительности) составляет порядка 0,01 с.В описании изобретения нет данных о максимально достижимой оптической плотности модуляторов светового потока в закрытом (затемненном) состоянии.The main disadvantage of the proposed glasses is their relatively large inertia, due to the processes of successive operation of the photoconductor and a nematic liquid crystal under the influence of incident optical radiation. The frequency characteristics of the photocells given in / 4 / show that the time to reach the operating mode (reaching maximum sensitivity) is about 0.01 s. In the description of the invention there is no data on the maximum attainable optical density of the light flux modulators in the closed (darkened) state.
Кроме того, поляризационные светофильтры, нанесенные на внешние стороны подложек, не защищены от воздействия окружающей среды.In addition, polarizing filters deposited on the outer sides of the substrates are not protected from environmental influences.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание быстродействующих очков (~10-4с) с оптической плотностью в закрытом состоянии ≥ 6,0 для защиты органов зрения человека от воздействия интенсивного полихроматического оптического излучения импульсных источников света с яркостной температурой от 2000 до 12000 K (световое излучение ядерных взрывов, излучение молнии, излучение лазеров непрерывного действия и лазеров с немодулированной добротностью, работающих в УФ, видимом и ближнем ИК - диапазонах).The technical result of the invention is the creation of high-speed glasses (~ 10 -4 s) with an optical density in the closed state of ≥ 6.0 to protect human organs from the effects of intense polychromatic optical radiation from pulsed light sources with a brightness temperature of from 2000 to 12000 K (light radiation nuclear explosions, lightning radiation, radiation from continuous-wave and Q-switched lasers operating in the UV, visible and near-IR ranges).
Это достигается новым конструктивным исполнением противоослепляющих очков и наличием электронной системы управления, обеспечивающей необходимое быстродействие и выбор режима работы при разных уровнях внешней освещенности.This is achieved by a new design of anti-glare glasses and the presence of an electronic control system that provides the necessary speed and choice of operating mode at different levels of ambient light.
На Фиг.1 приведен общий вид противоослепляющих очков, а на Фиг.2 - сечение А-А на Фиг.1.In Fig.1 shows a General view of anti-glare glasses, and in Fig.2 - section aa in Fig.1.
Противоослепляющие очки (см. Фиг. 1) содержат корпус 1, оправу 2 с окулярами 3, электронную систему управления (ЭСУ) 4, зону конденсации 5, эластичное уплотнение 6 и ремень крепления 7. В окулярах 3 размещены модуляторы светового потока, содержащие (см. Фиг.2) внешнюю диэлектрическую защитную пленку 8, интерференционный светофильтр 9, пластины из бесцветного оптического стекла 10, на внутренние поверхности которых нанесены поляризационные светофильтры 11 с нанесенными на их внутренних поверхностях прозрачными электродами 12 и заключенный между последними слой нематического жидкого кристалла (НЖК) 13, выполненный, например, из материала ZLI-2222 "Merck" толщиной 3-5 мкм, задаваемой диэлектрическими прокладками 14.Anti-glare glasses (see Fig. 1) contain a
Электронная система управления 4, обеспечивающая заданную оптическую плотность при разных уровнях внешней освещенности, смонтирована на верхней части корпуса очков 1.An electronic control system 4, providing a given optical density at different levels of ambient light, is mounted on the upper part of the
Разработанная форма корпуса очков и наличие уплотнителя обеспечивают их плотное прилегание к лицу и исключают воздействие на органы зрения отраженного и рассеянного излучения, а имеющаяся зона конденсации исключает запотевание внутренней поверхности окуляров.The developed form of the case of glasses and the presence of a seal ensure their tight fit to the face and exclude the impact on the organs of vision of reflected and scattered radiation, and the existing condensation zone eliminates fogging of the inner surface of the eyepieces.
Все элементы модуляторов светового потока склеены между собой специальным оптическим клеем.All elements of the light flux modulators are glued together with a special optical glue.
Электронная система управления 4 (см. Фиг.3) содержит фотоприемное устройство (ФПУ) 15, тактовый генератор 16, устройство управления нематическими жидкими кристаллами 17, выходные ключи 18, преобразователи напряжения 19 и 20, формирователь импульса подброса Un6 21 и автономный источник электропитания 22.The electronic control system 4 (see FIG. 3) contains a photodetector (FPU) 15, a
Фотоприемное устройство 15 состоит из двух, размещенных в корпусе ЭСУ 4, фотодиодов и усилителя с частичной или полной компенсацией постоянной составляющей тока фотодиодов. Режим компенсации выбирается переключателем «День - Ночь».The
Тактовый генератор 16 синхронизирует работу всех элементов электронной системы управления 4.The
Устройство управления нематическими жидкими кристаллами 17 вырабатывает необходимые сигналы для включения и выключения НЖК 13.The control device nematic
Преобразователь напряжения 19 преобразует напряжение амплитудой 1,5 В в напряжения +3 В и -3 В, которые используются для получения переменного напряжения с амплитудой около 6 В необходимого для нормальной работы НЖК.The
Преобразователь 20 служит для получения напряжения -50 В, которое необходимо для питания формирователя импульса «подброса» Uпб 21.The
Формирователь импульса «подброса» Uпб 21 генерирует импульс напряжения амплитудой -50 В и длительностью 1-2 мс, который подается на НЖК 13 в момент появления воздействующего светового излучения. Такая амплитуда импульса Unб необходима для получения минимального времени срабатывания НЖК 13. Для поддержания готовности НЖК 13 к быстрому срабатыванию ЭСУ 4 формирует переменное напряжение подпора Uпп с амплитудой порядка 1,5 В для "подогрева" НЖК 13.The “toss”
Автономным источником 22 электрического питания является литиевый элемент, имеющий малый ток саморазряда. Это и небольшой ток потребления ЭСУ 4 позволяют эксплуатировать очки без обслуживания несколько лет. Включение и выключение очков осуществляется переключателем «Вкл./Выкл.»An autonomous source of
Работают очки следующим образом.Points work as follows.
При отсутствии воздействующего интенсивного излучения НЖК 13 находятся в выключенном (не затемненном) состоянии, окуляры 3 в этом состоянии прозрачны и обеспечивают нормальную видимость окружающих предметов. При появлении оптического излучения пороговой интенсивности на входных окнах ФПУ 15 последний вырабатывает сигнал, который подается на «Формирователь импульса напряжения «подброса» Uпб 21 системы управления 4 НЖК 13. При этом НЖК 13 за время ≤ 10-4 с переводится в закрытое (затемненное состояние). Его оптическая плотность увеличивается с 0,5 до 6,0. После прекращения воздействия оптического излучения на входные окна ФПУ 15 система управления 4 с небольшой дополнительной заданной задержкой снимает напряжения Uпб с НЖК 13, выключая их (переводя в прозрачное состояние). То есть, прозрачность НЖК 13 снижается только на время существования внешнего интенсивного оптического излучения, обеспечивая защиту органов зрения от ослепляющего и поражающего действия светового излучения.In the absence of exposure to
В институте были изготовлены и испытаны два образца противоослепляющих очков, которые показали, что:Two samples of anti-glare glasses were manufactured and tested at the institute, which showed that:
1. Испытанные образцы устойчивы к воздействию светового излучения. При импульсе облучения ≤ 6 кал/см2 они сохраняли работоспособность, заданное быстродействие (≤ 10-4 с) и заданный уровень защиты (увеличение оптической плотности до 6,0);1. The tested samples are resistant to light radiation. When the irradiation pulse ≤ 6 cal / cm 2 they maintained their health, a given speed (≤ 10 -4 s) and a given level of protection (increase in optical density up to 6.0);
2. Время включения (затемнения) противоослепляющих очков составляло 85-100 мкс;2. The on-time (dimming) of the anti-glare glasses was 85-100 μs;
3. Оптическая плотность окуляров очков в видимой области спектра во включенном (затемненном) состоянии составляет 6,0-6,3.3. The optical density of the eyepiece of the glasses in the visible region of the spectrum in the on (darkened) state is 6.0-6.3.
Список использованных источниковList of sources used
1. Патент на изобретение №2036496, 27.05.1995.1. Patent for the invention No. 2036496, 05/27/1995.
2. Патент на изобретение №2273039, 07.05.2002.2. Patent for invention No. 2273039, 05/07/2002.
3. Патент на изобретение №1005787, 23.03.1983.3. Patent for invention No. 1005787, 03/23/1983.
4. У. Данелеп Введение в физику полупроводников, М., 1959.4. W. Danelep Introduction to the physics of semiconductors, M., 1959.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147067/14A RU2496458C2 (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Anti-glare glasses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147067/14A RU2496458C2 (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Anti-glare glasses |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011147067A RU2011147067A (en) | 2013-06-10 |
RU2496458C2 true RU2496458C2 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=48784322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147067/14A RU2496458C2 (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Anti-glare glasses |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496458C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563212C1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-09-20 | Владимир Леонтьевич Крапивин | Thin liquid-crystalline polariser (tlcp) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1005787A1 (en) * | 1978-09-22 | 1983-03-23 | Maksimov Vladimir | Antidazzling spectacles |
GB2306691A (en) * | 1995-10-20 | 1997-05-07 | Central Research Lab Ltd | Liquid crystal devic for use in eye wear |
US6067129A (en) * | 1996-03-15 | 2000-05-23 | Osd Envizion, Inc. | Welding lens with integrated display and method |
RU2204973C2 (en) * | 1995-10-26 | 2003-05-27 | Хёрнелль Интернэшнл Аб | Liquid crystal shutter |
EP1094340B1 (en) * | 1999-09-29 | 2007-07-18 | FUJIFILM Corporation | Anti-glare and anti-reflection film, polarizing plate, and image display device |
EP1821137A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-22 | Optrel Ag | Glare protection device |
-
2011
- 2011-11-18 RU RU2011147067/14A patent/RU2496458C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1005787A1 (en) * | 1978-09-22 | 1983-03-23 | Maksimov Vladimir | Antidazzling spectacles |
GB2306691A (en) * | 1995-10-20 | 1997-05-07 | Central Research Lab Ltd | Liquid crystal devic for use in eye wear |
RU2204973C2 (en) * | 1995-10-26 | 2003-05-27 | Хёрнелль Интернэшнл Аб | Liquid crystal shutter |
US6067129A (en) * | 1996-03-15 | 2000-05-23 | Osd Envizion, Inc. | Welding lens with integrated display and method |
EP1094340B1 (en) * | 1999-09-29 | 2007-07-18 | FUJIFILM Corporation | Anti-glare and anti-reflection film, polarizing plate, and image display device |
EP1821137A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-22 | Optrel Ag | Glare protection device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563212C1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-09-20 | Владимир Леонтьевич Крапивин | Thin liquid-crystalline polariser (tlcp) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011147067A (en) | 2013-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2741488C1 (en) | Electronic glasses | |
KR102436963B1 (en) | Myopia prevention article | |
KR20070026569A (en) | Ophthalmic lens with electro-optical function | |
US7202852B2 (en) | Active laser protection system | |
KR850000179B1 (en) | Method for detecting fluorescence | |
SE9503783L (en) | Liquid crystal shutter construction | |
CN110740714B (en) | Sight protective headgear with automatic darkening filter including switchable shutter array | |
JPH042260B2 (en) | ||
CN210243994U (en) | Liquid crystal electronic anti-dazzle light polarization goggles | |
TW201337382A (en) | Real-time auto-dimming safety lens devices | |
US9678362B2 (en) | Optical device provided to an eye glass or a helmet having a voltage control unit that switches a voltage cyclically | |
RU2496458C2 (en) | Anti-glare glasses | |
US5877825A (en) | Method and device including electro-optical shutter for protection from pulsed radiation | |
CN104297945A (en) | Real-time solar photosensitive automatic dimming safety lens device | |
WO2006073408A2 (en) | Active laser protection system | |
CN106143317A (en) | Antiglare equipment and rearview mirror | |
Svensson et al. | Countering laser pointer threats to road safety | |
CN111670402B (en) | Optical device for reading | |
US11967258B2 (en) | Wearable display apparatus and driving method thereof | |
Muric et al. | Application of tot'hema eosin sensitized gelatin as a potential eye protection filter against direct laser radiation | |
CN205989698U (en) | Antiglare equipment and rearview mirror | |
RU2350989C2 (en) | Glasses for safe driving | |
RU2513659C1 (en) | Adaptive protective light filter | |
CN203464851U (en) | Optical shield protector for police | |
RU2350991C1 (en) | Monoblock arrester of laser radiation intensity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151119 |