управляемые поляризационные очки

Формула изобретения

1. УПРАВЛЯЕМЫЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ОЧКИ, содержащие по крайней мере одну пару поляризационных фильтров, установленных с возможностью поворота, отличающиеся тем, что элементы сцепления размещены на каждом поворотном фильтре по дуге, характеризуемой углом, определяемым зависимостями

= 90-(+),

где = ₁= 1/2[arccos(2K₁-1)];

= 90-₂= 1/2[arccos(1-2K₂)],

₁, ₂ - граничные значения угла поворота плоскости поляризации;

K₁, K₂ - заданные допустимые значения коэффициента относительной интенсивности света на выходе очков, соответствующие углам ₁, ₂.

2. Очки по п.1, отличающиеся тем, что одна пара фильтров установлена неподвижно.

3. Очки по п.1, отличающиеся тем, что они содержат две пары фильтров, установленных с возможностью встречного поворота непарных фильтров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к устройствам для управления светом, и может найти применение в управляемых светозащитных поляризационных очках.

Известен поляризационный фильтр, установленный с возможностью поворота. Поляризованный свет источника, входящий в фильтр, преобразуется на выходе фильтра в световой поток, интенсивность которого пропорциональна

cos²= (1+cos2) (1) где - угол между плоскостями поляризации источника и фильтра [1].

Недостатком является недостаточность одного фильтра для построения светозащитных очков.

Известны светозащитные поляризационные очки, содержащие две пары поляризационных фильтров, наложенных компланарно одна на другую. При этом одна пара фильтров неподвижна, а фильтры другой пары неограниченно поворачиваются независимо друг от друга [2].

Недостатком очков является отсутствие количественной оценки допустимого рабочего диапазона углов поворота фильтров и неограниченные углы поворота.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату являются светозащитные поляризационные очки, содержащие две пары поляризационных фильтров, наложенных компланарно одна на другую с возможностью поворота [3].

Недостатком очков является количественная необоснованность рабочих диапазонов углов поворота фильтров и расположение элементов сцепления (зубцов) по всей окружности обойм фильтров, что усложняет конструкцию и изготовление очков.

Целью изобретения является количественное обоснование рабочих диапазонов углов и упрощение конструкции и изготовления.

Цель достигается тем, что управляемые поляризационные очки содержат одну пару поляризационных фильтров, установленных с возможностью одновременного поворота, рабочий диапазон углов поворота при заданных допустимых значениях К₁, К₂ относительного коэффициента интенсивности света, прошедшего фильтры, выбирают согласно зависимостям

= 90^о - ( + ), где = _I= [arccos(2K₁-1)]

= 90-₂ = [arccos(1-K₂)] где ₁ , ₂ - граничные значения угла поворота плоскостей поляризации фильтров относительно плоскости поляризации света, входящего в фильтры, и соответствующие значениям К₁; К₂ на краях диапазона .

Кроме того, в предлагаемых очках одна пара поляризационных фильтров, наложенных компланарно на другую пару фильтров, может быть установлена неподвижно, при этом рабочий диапазон углов соответствует углу поворота плоскостей поляризации фильтров одной пары относительно плоскостей поляризации другой пары фильтров.

Кроме того, пары фильтров могут быть установлены с возможностью одновременного встречного поворота непарных фильтров в правой и левой половинах очков, а рабочий диапазон выбирают согласно зависимости

= 45^о - 0,5 ( + ).

На фиг. 1 показано расположение граничных углов поворота ₁ , ₂плоскости поляризации В-В фильтра и рабочего диапазона углов относительно плоскости поляризации А-А света, входящего в фильтр; на фиг. 2 - график изменения относительной интенсивности света К на выходе фильтра в зависимости от угла поворота плоскости поляризации фильтра В-В относительно плоскости поляризации А-А света, входящего в фильтр; на фиг. 3, 4 - рабочие диапазоны углов поворота пары фильтров очков, поворачивающихся одновременно и согласно в одну сторону, где на фиг. 3 - исходное положение; на фиг. 4 - после поворота на угол ; на фиг. 5, 6 - рабочие диапазоны углов поворота двух пар фильтров при одновременном встречном повороте парных и непарных фильтров.

На фиг. 1-6 обозначено:

А-А, В-В - плоскости поляризации света, входящего в фильтр, и фильтра;

₁ , ₂ - граничные углы поворота фильтра;

₁ = ; ₂ = ₁ + = + ;

= 90^o - ₂ = 90^o - ( + ) ;

- рабочий диапазон углов поворота = 90^о - ( + );

К - относительная интенсивность света на выходе поляризатора;

К₁, К₂ - допустимые значения интенсивности при граничных углах ₁ , ₂.

Взаимосвязь между коэффициентом интенсивности К и углом определяется согласно:

K₁ = 0,5 (1 + cos 2 ) (2) или

= [arccos(2K₁-1)] (3)

К₂ = 0,5 (1 - cos 2 ) (4) или = arccos(1-2K₂) (5)

Устройство работает следующим образом.

Если угол между плоскостями поляризации фильтра и света, входящего в фильтр, равен ₁ = ₁ (фиг. 1), то ему соответствует коэффициент К₁, который меньше единицы К₁ < 1. Углу ₂ соответствует коэффициент К₂ > 0. Выбрав допустимые значения К₁ и К₂, определяют рабочий диапазон углов согласно (1) - (5).

Для пары фильтров очков (фиг. 3, 4), поворачивающихся одновременно, зависимости сохраняются. При этом благодаря сужению рабочего диапазона уменьшается зона на обоймах фильтра, содержащая элементы сцепления. Это упрощает конструкцию и изготовление очков, а также и операцию управления очками.

Если в очках, содержащих две пары поляризаторов, механизм обеспечивает одновременный встречный поворот непарных фильтров в правой и левой половинах очков, то при тех же допустимых значениях коэффициентов К₁, К₂ рабочий диапазон уменьшается вдвое.

Обеспечить такой поворот можно при встречном (фиг. 5, 6) или согласном повороте парных фильтров.

По сравнению с прототипом предлагаемое решение обладает следующими преимуществами: благодаря количественному обоснованию допустимых значений относительного коэффициента интенсивности света на выходе очков, соответствующих граничным углам рабочего диапазона , сужается диапазон , упрощается конструкция изготовления, а также процесс управления очками.

(56) 1. Физический энциклопедический словарь. M.: Советская энциклопедия, 1984, c. 572.

2. Патент США N 3838913, кл. G 02 C 7/12,

3. Патент Великобритании N 600213, кл. G 02 C 7/12, 1945.