RU2530172C1 - Controlled anti-glare filter - Google Patents

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: filter comprises series-arranged optically transparent systems using thin optically transparent substrates and series of liquid crystal films, the opposite surfaces of which have electrode systems, the surfaces of said substrates having orientations, as well as a signal processing and control system. For each of the orthogonal polarisation components of radiation passing through the filter in corresponding filter areas when a given threshold is exceeded, lens systems are formed, which correspond to a cylindrical lens and are matched by the orientation with the corresponding polarisation component of radiation. At least one liquid crystal film for each polarisation component scatters radiation passing through it primarily in the vertical plane and/or within a given angle/angles relative to the vertical plane, and at least one liquid crystal film for each polarisation component scatters radiation passing through it primarily in the horizontal plane and/or within a given angle/angles relative to the horizontal plane. For each filter area which scatters external optical radiation exceeding a given threshold, for each polarisation component of said radiation, a generating system applies control potential across the corresponding electrodes, the values of which may significantly vary.

EFFECT: reduced radiation loss.

15 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам защиты от ослепления и может быть использовано для существенного повышения безопасности движения наземных, воздушных и др. транспортных средств, за счет полного исключения ослепления, в частности, водителей светом фар встречных и попутных транспортных средств.The invention relates to devices for protection against glare and can be used to significantly improve the safety of movement of land, air and other vehicles, due to the complete exclusion of glare, in particular, for drivers with headlights of oncoming and passing vehicles.

Известны устройства для транспортных средств, использующие фильтр для защиты от излучения [1, 2], а также использующие козырек или очки для защиты от поляризованного и неполяризованного излучения [3, 4].Known devices for vehicles using a filter to protect against radiation [1, 2], as well as using a visor or glasses to protect against polarized and unpolarized radiation [3, 4].

Недостатками известных устройств являются большие потери принимаемого излучения [1], существенная взаимная засветка глаз при рассеивании излучения [2], недостаточное подавление слепящего излучения [3], а также технологические сложности при построении оптической системы фильтра [4].The disadvantages of the known devices are large losses of received radiation [1], significant mutual illumination of the eyes when scattering radiation [2], insufficient suppression of glare radiation [3], as well as technological difficulties in constructing the optical filter system [4].

Наиболее близким по технической сущности и выбранным в качестве прототипа является "Адаптивный поляризационный фильтр" (АПФ) [4], содержащий управляемый поляризационный фильтр, по крайней мере, один приемник внешнего оптического излучения, по крайней мере, один датчик положения в пространстве зрачков глаз водителя транспортного средства и процессор выработки решений.The closest in technical essence and selected as a prototype is "Adaptive Polarizing Filter" (ACE) [4], containing a controlled polarizing filter, at least one receiver of external optical radiation, at least one position sensor in the pupil’s space of the driver’s eyes vehicle and decision making processor.

Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:

1. Невозможность регулирования в динамике величины рассеяния слепящего излучения в горизонтальной плоскости.1. The impossibility of regulation in the dynamics of the scattering of glare radiation in the horizontal plane.

2. Приемники излучения глаза водителя необходимо придерживать в пределах небольшого, заданного интервала расстояний до фильтра.2. Receivers of the driver’s eye radiation must be kept within a small, predetermined range of distances to the filter.

3. Предложенная структура не позволит получить большую степень рассеяния без существенного усложнения устройства.3. The proposed structure will not allow to obtain a large degree of scattering without significant complication of the device.

Заявляемое техническое решение в приложении к транспортным средствам направлено на создание эффективного противоослепительного фильтра с минимальными потерями и адаптивного к слепящим источникам излучения.The claimed technical solution in the annex to vehicles is aimed at creating an effective anti-glare filter with minimal loss and adaptive to glare radiation sources.

1. Это достигается тем, что в отличие от известного "Адаптивного поляризационного фильтра" (АПФ), содержащего последовательно установленные оптически прозрачные системы с использованием оптически прозрачного диэлектрического вещества - тонких оптически прозрачных подложек и последовательностей жидкокристаллических (ЖК) пленок, противоположные поверхности которых имеют системы электродов (СЭ), направление расположения которых на одной поверхности отличается от направления расположения их на другой поверхности, причем поверхности оптически прозрачного диэлектрического вещества - тонких оптически прозрачных подложек содержат ориентанты, а также содержащий систему обработки сигналов и управления, включающую, по крайней мере, один датчик фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения (ДФИН) (6), проходящего через фильтр к приемникам внешнего оптического излучения (4), по крайней мере, один процессор выработки решений, по крайней мере, один датчик положения в пространстве приемников внешнего оптического излучения (9) относительно фильтра, и, по крайней мере, одну систему формирования, с выхода которой управляющие потенциалы распределяются между системами электродов (13) соответствующих жидкокристаллических пленок для локального изменения свойств зон, заданных, по крайней мере, одним процессором выработки решений, при этом молекулы жидкокристаллических пленок фильтра, имеющие начальную ориентацию, при которой внешнее оптическое излучение беспрепятственно проходит через них, и расположенные в зонах прохождения через фильтр к приемникам внешнего оптического излучения, интенсивность которого превышает заданный датчиком фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения порог, под действием управляющих потенциалов на соответствующих системах электродов, формируют посредством одного из ориентантов в одной, или в части, или во всех последовательно установленных жидкокристаллических пленках (10), пространственную оптическую анизотропию, параметры которой существенно соответствуют параметрам цилиндрических линз, рассеивающую проходящее через фильтр излучение, в управляемом противослепящем фильтре (УПФ) для каждой из ортогональных поляризационных составляющих проходящего через фильтр внешнего оптического излучения, в последовательностях жидкокристаллических пленок, в соответствующих зонах фильтра, при превышении внешним оптическим излучением заданного порога на приемниках излучения, под действием управляющих потенциалов формируются системы линз, существенно соответствующих цилиндрическим, согласованных посредством ориентанта с соответствующей поляризационной составляющей излучения, и, таким образом, что, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка для каждой поляризационной составляющей внешнего оптического излучения рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в вертикальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно вертикальной плоскости, и, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка для каждой поляризационной составляющей внешнего оптического излучения рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в горизонтальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно горизонтальной плоскости, при этом, для каждой формируемой управляющими потенциалами зоны фильтра, рассеивающей внешнее оптическое излучение, превышающее заданный порог, для каждой поляризационной составляющей этого излучения, на соответствующие электроды жидкокристаллических пленок, система формирования подает управляющие потенциалы, величины которых могут существенно различаться.1. This is achieved by the fact that, in contrast to the well-known "Adaptive Polarizing Filter" (ACE), which contains sequentially installed optically transparent systems using an optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates and sequences of liquid crystal (LC) films whose opposite surfaces have systems electrodes (SE), the direction of which on one surface differs from the direction of their location on another surface, and the surface opt of a visually transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates contain orientants, as well as containing a signal processing and control system that includes at least one sensor for recording the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation (DFIN) (6) passing through the filter to external optical radiation receivers (4), at least one decision processor, at least one position sensor in the space of external optical radiation receivers (9) relative to the filter, and at least one formation system, from the output of which the control potentials are distributed between the electrode systems (13) of the corresponding liquid crystal films for local changes in the properties of the zones specified by at least one decision-making processor, at This molecule liquid crystal films of the filter having an initial orientation in which external optical radiation passes through them without hindrance, and located in the zones of passage through the filter to the external receivers optical radiation, the intensity of which exceeds the threshold set by the sensor for fixing the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation, is formed by one of the orientations in one or in part, or in all liquid crystal films installed in series (by means of orienting potentials on the corresponding electrode systems) ( 10), spatial optical anisotropy, the parameters of which substantially correspond to the parameters of cylindrical lenses, scattering radiation passing through the filter, in a controlled anti-glare filter (UPF) for each of the orthogonal polarizing components of the external optical radiation passing through the filter, in sequences of liquid crystal films, in the corresponding zones of the filter, when the external optical radiation exceeds a predetermined threshold on radiation receivers under the action of control of potentials, lens systems are formed that substantially correspond to cylindrical ones, coordinated by means of an orientant with the corresponding the polarization component of the radiation, and thus, at least one liquid crystal film for each polarization component of the external optical radiation scatters the radiation passing through it mainly in the vertical plane and / or within a given angle / angles relative to the vertical plane, and at least one liquid crystal film for each polarizing component of the external optical radiation scatters the radiation passing through it mainly in the horizontal the entire plane and / or within a given angle / angles with respect to the horizontal plane; moreover, for each filter zone formed by the control potentials that scatters the external optical radiation exceeding a predetermined threshold, for each polarization component of this radiation, to the corresponding electrodes of the liquid crystal films, the formation system provides control potentials, the values of which can vary significantly.

2. Кроме того, введена система, корректирующая в соответствующих последовательностях жидкокристаллических пленок углы рассеяния в горизонтальной плоскости излучения, превышающего заданный порог, учитывающая расстояние между приемником излучения и фильтром.2. In addition, a system has been introduced that corrects the scattering angles in the horizontal plane of radiation in excess of a predetermined threshold in the corresponding sequences of liquid crystal films, taking into account the distance between the radiation receiver and the filter.

3. Кроме того, введены жидкокристаллические пленки, в которых формируемые под действием управляющих потенциалов системы линз, существенно соответствующих цилиндрическим линзам, сдвинуты относительно первых на половину апертуры.3. In addition, liquid crystal films have been introduced in which lens systems formed substantially by the control potentials that correspond substantially to cylindrical lenses are shifted relative to the former by half the aperture.

4. Кроме того, система электродов одной из поверхностей каждой жидкокристаллической пленки содержит массивы металлических стержней нанометровых размеров, упорядоченно установленных в ортогональных плоскостях, на которых выращены многослойные углеродные нанотрубки, причем плотность установки их в одной плоскости существенно больше, чем в ортогональной плоскости, и таким образом, что при подаче на системы электродов соответствующих зон/зоны фильтра управляющих потенциалов, под действием сформированных многослойными углеродными нанотрубками профилей электрических полей, в жидкокристаллических пленках/пленке формируются фазовые профили, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, рассеивающих излучение соответствующих поляризационных составляющих.4. In addition, the electrode system of one of the surfaces of each liquid crystal film contains arrays of metal rods of nanometer sizes, arranged in order in orthogonal planes, on which multilayer carbon nanotubes are grown, and their installation density in one plane is significantly higher than in the orthogonal plane, and so so that when applying to the electrode system the corresponding zones / zones of the filter control potentials under the action of multilayer carbon nano logging profiles of the electric fields in the liquid-crystal films / film formed by the phase profiles, the parameters of which substantially correspond to cylindrical lenses, the radiation scattering respective polarization components.

5. Кроме того, между последовательностями жидкокристаллических пленок (10), рассеивающих ортогональные поляризационные составляющие излучения при подаче на соответствующие системы электродов управляющих потенциалов, введен согласующий вращатель плоскости поляризации (15), а ориентант ориентирует молекулы жидких кристаллов в них однотипно.5. In addition, between the sequences of liquid crystal films (10) scattering the orthogonal polarization components of the radiation when the control potentials are applied to the corresponding electrode systems, a matching polarization plane rotator (15) is introduced, and the orientant orients the liquid crystal molecules in them in the same way.

6. Кроме того, содержит систему установки плавающего порога, определяющую усредненную интенсивность отраженного поверхностью дороги излучения из ближней зоны, в данный момент времени, и установки относительно ее, порога включения системы формирования в заданных зонах фильтра систем линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, учитывающую адаптационную характеристику глаз водителя.6. In addition, it contains a floating threshold installation system that determines the average intensity of radiation reflected from the near-surface zone from a near-field zone at a given time, and settings relative to it, a threshold for activating a formation system of lens systems in specified filter zones, the parameters of which substantially correspond to cylindrical lenses, taking into account the adaptive characteristic of the driver’s eyes.

7. Кроме того, фильтр установлен под углом к проходящему излучению и содержит светопоглотитель, расположенный таким образом, что на него падает отраженное от поверхности фильтра со стороны водителя излучение.7. In addition, the filter is installed at an angle to the transmitted radiation and contains a light absorber located in such a way that radiation reflected from the filter surface from the driver’s side falls on it.

8. Кроме того, жидкокристаллические пленки (10) оптически согласованы с просветляющим покрытием с оптически прозрачным диэлектрическим веществом - тонкими оптически прозрачными подложками (11), между которым заключены.8. In addition, the liquid crystal films (10) are optically matched with an antireflection coating with an optically transparent dielectric substance — thin optically transparent substrates (11), between which are enclosed.

9. Кроме того, с выходной стороны содержит отражатель внешнего оптического излучения.9. In addition, the output side contains a reflector of external optical radiation.

10. Кроме того, содержит датчик оценки средней интенсивности внешнего оптического излучения.10. In addition, it contains a sensor for evaluating the average intensity of external optical radiation.

11. Кроме того, содержит анализатор спектрального состава принимаемого внешнего оптического излучения.11. In addition, it contains an analyzer of the spectral composition of the received external optical radiation.

12. Кроме того, содержит светофильтр, корректирующий спектр проходящего внешнего оптического излучения.12. In addition, it contains a filter that corrects the spectrum of transmitted external optical radiation.

13. Кроме того, выполнен в виде очков и содержит корпус очков и внешний блок, при этом часть узлов системы обработки сигналов и управления установлена в корпусе очков, а другая часть, имеющая больший вес, габариты и энергопотребление, установлена во внешнем блоке и между ними введен канал двухсторонней автоматической связи.13. In addition, it is made in the form of glasses and contains a case of glasses and an external unit, while some of the nodes of the signal processing and control system are installed in the case of glasses, and the other part, which has more weight, dimensions and power consumption, is installed in the external unit and between them A two-way automatic communication channel has been introduced.

14. Кроме того, внешние поверхности имеют просветляющее покрытие.14. In addition, the outer surfaces have an antireflection coating.

15. Кроме того, содержит систему поддержания температуры фильтра в рабочем интервале.15. In addition, it contains a system for maintaining the temperature of the filter in the operating range.

Предлагаемое техническое решение поясняется с помощью Фиг.1-11:The proposed technical solution is illustrated using Figure 1-11:

На Фиг.1 показано рассеяние фильтром (3) УПФ внешнего слепящего излучения (1) при превышении им заданного порога.Figure 1 shows the scattering by the filter (3) UPF external glare radiation (1) when it exceeds a predetermined threshold.

На Фиг.2a, b показаны фрагменты ЖК-пленки фильтра, соответственно с исходной гомеотропной и планарной ориентацией молекул ЖК, содержащие многослойные углеродные нанотрубки (12).Figures 2a, b show fragments of the LC filter film, respectively, with the initial homeotropic and planar orientation of the LC molecules containing multilayer carbon nanotubes (12).

На Фиг.3a, b показан профиль электрического поля, формируемого углеродными нанотрубками, при подаче на электроды фильтра управляющих потенциалов, и расположение молекул ЖК в этом поле, при исходной гомеотропной ориентации молекул ЖК, Фиг.3a [5].Figure 3a, b shows the profile of the electric field generated by carbon nanotubes when applying control potentials to the filter electrodes, and the location of the LC molecules in this field, with the initial homeotropic orientation of the LC molecules, Figure 3a [5].

На Фиг.4 представлен рисунок, на котором показано расположение многослойных нанотрубок на оптически прозрачных подложках, для формирования систем линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам.Figure 4 presents a drawing showing the location of multilayer nanotubes on optically transparent substrates, for the formation of lens systems whose parameters substantially correspond to cylindrical lenses.

На Фиг.5a, b показан фрагмент последовательностей ЖК-пленок, в которых при подаче на электроды соответствующих зон фильтра управляющих потенциалов, под действием сформированных углеродными нанотрубками (12) профилей электрических полей, формируются системы линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, рассеивающих излучение соответствующих поляризационных составляющих в вертикальной и горизонтальной плоскостях.Figures 5a, b show a fragment of sequences of LCD films in which, when the potentials of the filter are applied to the electrodes of the control potentials, under the action of electric field profiles generated by carbon nanotubes (12), lens systems are formed whose parameters substantially correspond to cylindrical lenses scattering radiation corresponding polarizing components in the vertical and horizontal planes.

На Фиг.6 показан фрагмент последовательностей ЖК-пленок, в которых при подаче на электроды соответствующих зон фильтра управляющих потенциалов, под действием сформированных системой узких электродов профилей электрических полей, формируются системы цилиндрических линз, рассеивающих излучение соответствующих поляризационных составляющих в вертикальной и горизонтальной плоскостях.Figure 6 shows a fragment of the sequences of LCD films in which, when the potential potentials of the filter are applied to the electrodes of the filter, under the action of profiles of electric fields generated by a system of narrow electrodes, systems of cylindrical lenses are formed that scatter the radiation of the corresponding polarization components in the vertical and horizontal planes.

На Фиг.7 показан вариант установки фильтра, под углом к проходящему через него излучению, для устранения возможных бликов от его поверхности со стороны водителя, с применением светопоглотителя.Figure 7 shows the installation of the filter, at an angle to the radiation passing through it, to eliminate possible glare from its surface from the driver's side, using a light absorber.

На Фиг.8 показана ближняя зона излучения, "A" - зона поверхности дороги, по яркости которой задается опора, относительно которой устанавливается порог срабатывания системы защиты от ослепления.On Fig shows the near radiation zone, "A" is the road surface area, the brightness of which sets the support, relative to which the threshold for the operation of the anti-glare system is set.

На Фиг.9 показана зона "B" приемной матрицы (ДФИН) (6), дающая информацию об уровне плавающей опоры - усредненной интенсивности отраженного излучения в данный момент времени, областью "A" поверхности дороги.Figure 9 shows the zone "B" of the receiving matrix (DFIN) (6), which gives information about the level of the floating support - the average intensity of the reflected radiation at a given time, region "A" of the road surface.

На Фиг.10 показан возможный вариант построения датчика ДФИН, в котором перед приемной матрицей установлен оптический аттенюатор, для стабилизации яркости излучения, отраженного от опорного участка дороги на заданном уровне.Figure 10 shows a possible embodiment of the DFIN sensor, in which an optical attenuator is installed in front of the receiving matrix to stabilize the brightness of the radiation reflected from the reference section of the road at a given level.

На Фиг.11 представлена таблица №1 отношений яркостей источника встречного излучения, рассеянного фильтром и пятна собственного излучения фар транспортного средства, отраженного от дорожного полотна, для углов рассеивания пучков света фар, собственного излучения - 18 град и встречного - 18 град.Figure 11 presents table No. 1 of the ratio of the brightness of the source of oncoming radiation scattered by the filter and the spot of the own radiation of the headlights of the vehicle reflected from the roadway, for the scattering angles of the light beams of the headlights, native radiation - 18 degrees and oncoming - 18 degrees.

На Фиг.1-7 и в тексте приняты следующие обозначения:Figure 1-7 and in the text the following notation:

1 - источник внешнего оптического излучения,1 - source of external optical radiation,

2 - зоны фильтра, рассеивающие лучи внешнего оптического излучения,2 - filter zones, scattering rays of external optical radiation,

3 - оптическая система фильтра УПФ,3 - optical filter system UPF,

4 - приемники внешнего оптического излучения (глаза водителя),4 - receivers of external optical radiation (driver's eyes),

5 - плоскости рассеяния внешнего оптического излучения,5 - scattering plane of external optical radiation,

6 - датчик фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения,6 - sensor recording the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation,

7 - облучатель, для подсветки приемников внешнего оптического излучения,7 - irradiator, to illuminate the receivers of external optical radiation,

8 - система обработки сигналов и управления,8 - signal processing and control system,

9 - датчик положения в пространстве приемников внешнего оптического излучения,9 - position sensor in the space of the receivers of external optical radiation,

10 - жидкокристаллические пленки,10 - liquid crystal films,

11 - оптически прозрачное диэлектрическое вещество - тонкие оптически прозрачные подложки,11 - optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates,

12 - многослойные углеродные нанотрубки,12 - multilayer carbon nanotubes,

13 - системы оптически прозрачных электродов,13 - systems of optically transparent electrodes,

14 - жидкокристаллическая пленка, рассеивающая вертикальную поляризационную составляющую, преимущественно в вертикальной плоскости,14 - a liquid crystal film scattering a vertical polarizing component, mainly in a vertical plane,

15 - жидкокристаллическая пленка, рассеивающая вертикальную поляризационную составляющую, преимущественно в горизонтальной плоскости,15 is a liquid crystal film scattering a vertical polarizing component, mainly in the horizontal plane,

16 - жидкокристаллическая пленка, рассеивающая горизонтальную поляризационную составляющую, преимущественно в вертикальной плоскости,16 - a liquid crystal film that scatters the horizontal polarization component, mainly in the vertical plane,

17 - жидкокристаллическая пленка, рассеивающая горизонтальную поляризационную составляющую, преимущественно в горизонтальной плоскости.17 is a liquid crystal film scattering the horizontal polarization component, mainly in the horizontal plane.

Таким образом, управляемый противослепящий фильтр (УПФ) (Фиг.1) содержит последовательно установленные оптически прозрачные системы с использованием оптически прозрачного диэлектрического вещества - тонких оптически прозрачных подложек и последовательностей жидкокристаллических пленок (10), противоположные поверхности которых имеют системы электродов (СЭ) (13), направление расположения которых на одной поверхности отличается от направления расположения их на другой поверхности, поверхности оптически прозрачного диэлектрического вещества (11) содержат ориентанты, а также содержит систему обработки сигналов и управления, включающую, по крайней мере, один датчик фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения (ДФИН) (6), по крайней мере, один процессор выработки решений, по крайней мере, один датчик положения в пространстве приемников внешнего оптического излучения (ДПП) (9), по крайней мере, одну систему формирования, по крайней мере, один облучатель (7), и кроме того, фиксирует геометрические параметры приемников внешнего оптического излучения (4), молекулы ЖК формируют посредством одного из ориентантов пространственную оптическую анизотропию, для каждой из ортогональных поляризационных составляющих проходящего через фильтр внешнего оптического излучения, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в вертикальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно вертикальной плоскости, и, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в горизонтальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно горизонтальной плоскости, система формирования подает управляющие потенциалы, величины которых могут существенно различаться, и дополнительно введена система, корректирующая в последовательностях жидкокристаллических пленок углы рассеяния излучения, введены жидкокристаллические пленки, в которых формируемые системы линз, сдвинуты относительно первых на половину апертуры, и кроме того, система электродов одной из поверхностей каждой жидкокристаллической пленки содержит массивы металлических стержней нанометровых размеров, упорядоченно установленных в ортогональных плоскостях, на которых выращены многослойные углеродные нанотрубки, причем плотность установки их в одной плоскости существенно больше, чем в ортогональной плоскости, а также введен, по крайней мере, один согласующий вращатель плоскости поляризации (15), ориентант ориентирует молекулы жидких кристаллов однотипно, содержит систему установки плавающего порога, и установки относительно ее порога включения системы формирования систем линз, фильтр установлен под углом к проходящему излучению и содержит светопоглотитель, ЖК-пленки оптически согласованы просветляющим покрытием с оптически прозрачным диэлектрическим веществом - тонкими оптически прозрачными подложками (11), содержит отражатель внешнего оптического излучения, содержит датчик оценки средней интенсивности внешнего оптического излучения, анализатор спектрального состава, светофильтр выполнен в виде очков и содержит корпус очков и внешний блок, внешние поверхности фильтра (3) имеют просветляющее покрытие, а также содержит систему поддержания температуры УПФ в рабочем интервале.Thus, the controlled anti-glare filter (UPF) (Figure 1) contains serially installed optically transparent systems using an optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates and sequences of liquid crystal films (10), the opposite surfaces of which have electrode systems (SE) (13) ), the direction of their location on one surface differs from the direction of their location on another surface, the surface of an optically transparent dielectric substance properties (11) contain orientants, and also contains a signal processing and control system, including at least one sensor for recording the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation (DFIN) (6), at least one decision-making processor, at least one position sensor in the space of receivers of external optical radiation (DPP) (9), at least one formation system, at least one irradiator (7), and in addition, captures the geometric parameters of the receivers outside of optical radiation (4), LC molecules form spatial optical anisotropy through one of the orientations, for each of the orthogonal polarization components of the external optical radiation passing through the filter, at least one liquid crystal film scatters the radiation passing through it mainly in the vertical plane and / or within a given angle / angles relative to the vertical plane, and at least one liquid crystal film scatters passing through it radiation mainly in the horizontal plane and / or within a given angle / angles relative to the horizontal plane, the formation system provides control potentials, the values of which can vary significantly, and an additional system is introduced, which corrects the scattering angles of the sequences of liquid crystal films, liquid crystal films are introduced in which the formed lens systems are shifted relative to the first by half the aperture, and in addition, the electrode system of one of the surfaces Each liquid crystal film contains arrays of metal rods of nanometer sizes, arranged in order in orthogonal planes on which multilayer carbon nanotubes are grown, and their installation density in one plane is significantly higher than in the orthogonal plane, and at least one matching plane rotator is introduced polarization (15), the orientant orientates the molecules of liquid crystals of the same type, contains a system for setting a floating threshold, and the installation relative to its threshold in The system of forming the lens systems is formed, the filter is installed at an angle to the transmitted radiation and contains a light absorber, LCD films are optically matched with an antireflection coating with an optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates (11), it contains an external optical radiation reflector, and it contains an average intensity optical radiation, an analyzer of spectral composition, a filter is made in the form of glasses and contains a case of glasses and an external unit, the outer surfaces of the ph liters (3) have an antireflection coating, and also contains a system for maintaining the UPF temperature in the working interval.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Управляемый противослепящий фильтр (УПФ) (Фиг.1) укреплен в транспортном средстве (наземном, воздушном и т.п.), при этом фильтр (3) может быть расположен в собранном (сложенном) виде таким образом, чтобы при необходимости он мог быть введен перед глазами водителя транспортного средства, для защиты от внешнего оптического излучения повышенной яркости, на расстоянии, например, 200…1000 мм, или установлен на лобовом стекле транспортного средства, или совмещен с лобовым стеклом, или выполнен в виде очков, а также опускающегося козырька на шлеме, например, мотоциклиста, и кроме того, фильтр (3) может быть применен и для пассажиров транспортного средства.The controlled anti-glare filter (UPF) (Figure 1) is fixed in the vehicle (ground, air, etc.), while the filter (3) can be located in an assembled (folded) form so that, if necessary, it can be introduced before the eyes of the driver of the vehicle, to protect from external optical radiation of high brightness, at a distance of, for example, 200 ... 1000 mm, or mounted on the windshield of the vehicle, or combined with the windshield, or made in the form of glasses, as well as a lowering visor on a helmet, for example ep, motorcyclist, and in addition, a filter (3) may be applied to the vehicle.

На держателе фильтра (3) или вблизи него установлены, по крайней мере, один датчик фиксации (приемник) интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения (ДФИН) (6), проходящего через фильтр к приемникам внешнего оптического излучения (4), из заданного сектора передней полусферы, по крайней мере, один датчик положения в пространстве приемников внешнего оптического излучения (9) - зрачков глаз водителя (4), и, по крайней мере, один облучатель (7), работающий в оптическом или в инфракрасном диапазоне, обеспечивающий необходимую подсветку зрачков глаз водителя для надежного определения положения их в пространстве. На держателе или в приборной панели транспортного средства установлена система обработки сигналов и управления, а также, по крайней мере, один процессор выработки решений, и, по крайней мере, одна система формирования, с выхода которой управляющие сигналы распределяются между системами электродов (13) соответствующих жидкокристаллических пленок, для локального изменения свойств зон, заданных, по крайней мере, одним процессором выработки решений.At least one fixation sensor (receiver) for the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation (DFIN) (6) passing through the filter to the external optical radiation receivers (4) is installed on or near the filter holder (3), from a given sector of the front hemisphere, at least one position sensor in the space of external optical radiation receivers (9) —pupil of the driver’s eyes (4), and at least one irradiator (7) operating in the optical or infrared range, both sintering the necessary illumination of the pupils of the driver’s eyes to reliably determine their position in space. On the holder or in the dashboard of the vehicle, a signal processing and control system is installed, as well as at least one decision-making processor, and at least one formation system, from the output of which control signals are distributed between the electrode systems (13) of the corresponding liquid crystal films, for local changes in the properties of zones specified by at least one decision-making processor.

Датчики положения в пространстве приемников оптического излучения (9) (ДПП) - зрачков глаз водителя могут быть выполнены с использованием технологии Шведской Компании Tobii Technology, разработавшей такую систему для транспортных средств в целях повышения безопасности дорожного движения, которая одинаково работает с любым водителем, независимо от возраста, цвета глаз, носит ли человек очки или линзы, и в любых условиях, начиная от ночного вождения до яркого солнца.The position sensors in the space of optical radiation receivers (9) (DPP) - the pupils of the driver’s eyes can be performed using the technology of the Swedish company Tobii Technology, which developed such a system for vehicles in order to improve road safety, which works equally with any driver, regardless age, eye color, whether a person wears glasses or lenses, and in any conditions, from night driving to the bright sun.

Аналогичная система с небольшой доработкой м.б. применена и в узле отслеживания положения в заданном секторе обзора, слепящих источников излучения (ДФИН).A similar system with a little refinement m. It is also used in the tracking unit of the position in a given sector of the review of glare radiation sources (DFIN).

На входе датчиков могут быть установлены узкополосные светофильтры, согласованные по спектру с облучателем/облучателями, что повысит помехозащищенность системы. Облучатели, подсвечивающие приемники излучения (4), могут работать в непрерывном режиме, импульсном или иметь другой вид модуляции, а также луч/лучи облучателей могут сканировать сектор, в котором расположены приемники излучения (4), а датчики положения приемников излучения (9) в своей работе могут использовать, например, эффект "красных глаз". При применении импульсного режима, для устранения влияния внешнего излучения на работу системы определения координат зрачков глаз, зрачки подсвечиваются через кадр, с последующим вычитанием следующих друг за другом кадров, а для устранения отражений от линз очков - облучатель излучает одну поляризацию, а ДПП принимает ортогональную.At the input of the sensors, narrow-band filters can be installed that are matched in spectrum with an irradiator / irradiators, which will increase the noise immunity of the system. The irradiators illuminating the radiation receivers (4) can operate continuously, pulsed or have a different type of modulation, and the ray / rays of the irradiators can scan the sector in which the radiation receivers are located (4), and the position sensors of the radiation receivers (9) can for their work can use, for example, the red-eye effect. When applying the pulse mode, to eliminate the influence of external radiation on the operation of the eye pupil coordinate determination system, the pupils are highlighted through the frame, followed by the subtraction of the frames following one after the other, and to eliminate reflections from the lenses of the glasses, the irradiator emits one polarization, and the DPS accepts orthogonal.

Кроме того, датчики положения в пространстве приемников излучения (9) фиксируют геометрические параметры приемников излучения (4), например, диаметр зрачков глаз водителя, относительные параметры которых могут изменяться и при расширении/сужении зрачков и в зависимости от расстояния их от фильтра (3), и в соответствии с этим, а также с учетом быстродействия систем слежения за положением приемников излучения, устройство управления увеличивает или уменьшает рассеивающие области (зоны) фильтра (3), что позволит оптимизировать информативность просматриваемого через фильтр пространства.In addition, the position sensors in the space of the radiation receivers (9) record the geometric parameters of the radiation receivers (4), for example, the diameter of the pupils of the eyes of the driver, the relative parameters of which can change with the expansion / contraction of the pupils and depending on their distance from the filter (3) , and in accordance with this, and also taking into account the speed of tracking systems for tracking the position of radiation receivers, the control device increases or decreases the scattering regions (zones) of the filter (3), which will optimize information content rosmatrivaemogo through the space filter.

Датчик фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих оптического излучения (ДФИН) (6) может быть выполнен с использованием, по крайней мере, одной цветной матрицы, разделенной на две части, перед которыми установлены входные линзы, аттенюатор, управляемый решающим устройством (РУ) (Фиг.10), пропускающий ортогональные поляризационные составляющие внешнего излучения, соответственно в разные части матрицы, или может быть выполнен с использованием двух матриц, перед которыми аналогично установлены линзы и аттенюатор.A sensor for recording the intensity and directions of arrival of the polarizing components of optical radiation (DFIN) (6) can be performed using at least one color matrix, divided into two parts, in front of which there are input lenses, an attenuator controlled by a resolving device (RU) ( 10), transmitting the orthogonal polarization components of external radiation, respectively, in different parts of the matrix, or can be performed using two matrices, in front of which the lenses and attenuation are likewise mounted Op.

Оптическая система фильтра (3) (Фиг.1) содержит последовательно установленные оптически прозрачные системы (Фиг.5) с использованием оптически прозрачного диэлектрического вещества - тонких оптически прозрачных подложек (11) и последовательностей жидкокристаллических (ЖК) пленок (10), противоположные поверхности которых имеют системы электродов (СЭ) (13), расположение которых на одной поверхности отличается от расположения их на другой поверхности, например, ортогональны, при этом поверхности оптически прозрачного диэлектрического вещества содержат ориентанты, задающие исходную ориентацию молекул ЖК, например, планарную, гомеотропную или наклонную, а также ориентацию молекул ЖК, которую они обретают под воздействием электрического поля, формируемого при подаче на электроды соответствующих зон фильтра управляющих потенциалов. Например, исходная гомеотропная ориентация молекул ЖК устанавливается напылением на поверхности оптически прозрачного диэлектрического вещества (11) - углеродных нанотрубок, с последующим формированием дополнительного ориентирующего рельефа, обработкой поверхностной электромагнитной волной (ПЭВ) [7].The optical filter system (3) (FIG. 1) contains serially mounted optically transparent systems (FIG. 5) using an optically transparent dielectric substance — thin optically transparent substrates (11) and sequences of liquid crystal (LC) films (10), the opposite surfaces of which have electrode systems (SE) (13), the arrangement of which on one surface differs from their location on another surface, for example, are orthogonal, while the surfaces of an optically transparent dielectric substance with they contain orientants that specify the initial orientation of the LC molecules, for example, planar, homeotropic, or inclined, as well as the orientation of the LC molecules, which they acquire under the influence of an electric field generated when the corresponding potential zones of the filter are applied to the electrodes. For example, the initial homeotropic orientation of LC molecules is established by sputtering on the surface of an optically transparent dielectric substance (11) - carbon nanotubes, followed by the formation of an additional orienting relief, treatment with a surface electromagnetic wave (SEW) [7].

При этом, каждая из поляризационных составляющих внешнего оптического излучения проходит, по крайней мере, через две согласованные с ней, посредством ориентанта последовательно установленные жидкокристаллические пленки (10), а молекулы жидкокристаллических пленок фильтра (3), имеющие начальную ориентацию, при которой внешнее оптическое излучение беспрепятственно проходит через них, и расположенные в зонах прохождения через фильтр к приемникам излучения - глазам водителя (4) внешнего оптического излучения, интенсивность которого превышает заданный датчиком фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения (ДФИН) порог, под действием управляющих потенциалов на соответствующих системах электродов, формируют посредством одного из ориентантов в одной, или в части пленок, или во всех последовательно установленных ЖК-пленках пространственную оптическую анизотропию, рассеивающую частично или с максимальной эффективностью проходящее через фильтр излучение.At the same time, each of the polarizing components of the external optical radiation passes through at least two liquid crystal films (10) sequentially installed with the help of an orientant, and molecules of the liquid crystal films of the filter (3) having an initial orientation in which the external optical radiation freely passes through them, and located in the zones of passage through the filter to the radiation receivers - the eyes of the driver (4) of external optical radiation, the intensity of which is greater than The threshold specified by the sensor for fixing the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation (DFIN), under the influence of control potentials on the corresponding electrode systems, forms a spatial optical optical signal through one of the orientations in one or in part of the films, or in all successively installed LCD films anisotropy that partially or partially scatters the radiation passing through the filter.

В управляемом противослепящем фильтре (УПФ) для каждой из ортогональных поляризационных составляющих проходящего через фильтр внешнего оптического излучения, в последовательностях жидкокристаллических пленок, в соответствующих зонах фильтра, при превышении внешним оптическим излучением заданного порога на приемниках излучения, под действием управляющих потенциалов формируются системы линз, существенно соответствующих цилиндрическим, согласованных посредством ориентанта с соответствующей поляризационной составляющей излучения, и, таким образом, что, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка для каждой поляризационной составляющей внешнего оптического излучения (для каждой из ортогональных поляризационных составляющих) рассеивает с максимально необходимой эффективностью проходящее через нее излучение преимущественно в вертикальной плоскости, и/или в пределах заданного угла/углов относительно вертикальной плоскости, для исключения попадания рассеянного излучения в соседний приемник излучения - зрачок глаз водителя, или для существенного снижения яркости этого излучения, которое может создать эффект наличия еще, по крайней мере, одного источника излучения, и, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка для каждой поляризационной составляющей внешнего оптического излучения (для каждой из ортогональных поляризационных составляющих) рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в горизонтальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно горизонтальной плоскости, что позволит увеличить степень (площадь) рассеяния фильтром излучения, превышающего заданный порог, а угол рассеяния излучения в горизонтальной плоскости при относительно небольшой интенсивности слепящего излучения может быть ограничен системой управления таким образом, чтобы рассеянное в этой плоскости излучение не могло попасть на соседний приемник излучения - зрачок глаз водителя, и величина угла рассеяния изменялась в зависимости от расстояния между приемником излучения и фильтром, а в случае существенного превышения слепящим излучением заданного порога, система формирования приведет соответствующие зоны фильтра в режим максимального рассеяния излучения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, и/или в пределах заданных углов относительно этих плоскостей, при этом, для каждой формируемой управляющими потенциалами зоны фильтра, рассеивающей внешнее оптическое излучение, превышающее заданный порог, для каждой поляризационной составляющей этого излучения, на соответствующие электроды жидкокристаллических пленок, система формирования подает управляющие потенциалы, величины которых могут существенно различаться, что позволит оптимизировать степень рассеяния излучения, превышающего заданный порог как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, и установить фильтр на различных расстояниях от приемника излучения, а также, при применении раздельных фильтров для каждого глаза, например, в очках или козырьке мотоциклиста, позволит получить эффективное, управляемое рассеяние слепящего излучения.In a controlled anti-glare filter (UPF) for each of the orthogonal polarization components of the external optical radiation passing through the filter, in the sequences of liquid crystal films, in the corresponding zones of the filter, when the external optical radiation exceeds a predetermined threshold on the radiation receivers, lens systems are formed under the action of the control potentials, significantly corresponding cylindrical, coordinated by means of an orientant with the corresponding polarizing component of the radiation , and, therefore, that at least one liquid crystal film for each polarization component of the external optical radiation (for each of the orthogonal polarization components) scatters with the maximum necessary efficiency the radiation passing through it mainly in the vertical plane, and / or within the specified angle / angles relative to the vertical plane, to prevent the scattered radiation from entering the adjacent radiation receiver - the pupil of the driver’s eyes, or to significantly reduce the brightness of this radiation, which can create the effect of the presence of at least one other radiation source, and at least one liquid crystal film for each polarizing component of the external optical radiation (for each of the orthogonal polarizing components) scatters the radiation passing through it mainly in horizontal plane and / or within a given angle / angles relative to the horizontal plane, which will increase the degree (area) of scattering by the radiation filter, exceeding a predetermined threshold, and the angle of radiation scattering in the horizontal plane at a relatively low intensity of glare radiation can be limited by the control system so that the radiation scattered in this plane cannot reach the neighboring radiation receiver - the pupil of the driver’s eyes, and the magnitude of the scattering angle varies depending from the distance between the radiation receiver and the filter, and in case of significant excess of the specified threshold by the blinding radiation, the formation system will bring the corresponding zones f liter to the maximum radiation scattering mode both in the vertical and horizontal planes, and / or within the specified angles with respect to these planes, in this case, for each filter zone formed by the control potentials that scatters the external optical radiation exceeding the specified threshold for each polarization component of this radiation, to the corresponding electrodes of the liquid crystal films, the formation system delivers control potentials, the values of which can vary significantly, which allows to optimize the degree of scattering of radiation that exceeds a predetermined threshold both in the vertical and horizontal planes, and install a filter at different distances from the radiation receiver, as well as when using separate filters for each eye, for example, in glasses or on the visor of a motorcyclist, controlled scattering of blinding radiation.

Дополнительно, введена система, корректирующая в соответствующих последовательностях жидкокристаллических пленок углы рассеяния в горизонтальной плоскости, относительно положения каждого из зрачков глаз водителя излучения, превышающего заданный порог, учитывающая расстояние между приемником излучения и фильтром для исключения при возможности (когда слепящее излучение недостаточно велико) попадания в область зрачков части рассеянного слепящего излучения из соседней рассеивающей зоны.Additionally, a system has been introduced that corrects the scattering angles in the horizontal plane in the respective sequences of liquid crystal films relative to the position of each pupil of the driver’s eyes that exceeds a predetermined threshold, taking into account the distance between the radiation receiver and the filter to exclude, if possible (when the glare radiation is not large enough) the pupil region of a portion of the scattered glare from an adjacent scattering zone.

При необходимости, для исключения возможного прохождения части слепящего излучения между сформированными в жидкокристаллических пленках цилиндрическими линзами, фильтр дополнительно может содержать аналогичные жидкокристаллические пленки для рассеяния ортогональных поляризационных составляющих, при превышении излучением заданного порога, в которых формируемые под действием управляющих потенциалов системы линз, существенно соответствующих цилиндрическим линзам, сдвинуты относительно первых на половину апертуры - Фиг.3b.If necessary, in order to exclude the possible passage of part of the glare radiation between the cylindrical lenses formed in the liquid crystal films, the filter may additionally contain similar liquid crystal films for scattering of orthogonal polarizing components, when the radiation exceeds a predetermined threshold, in which lens systems formed under the action of control potentials that substantially correspond to cylindrical lenses lenses shifted relative to the first half of the aperture - Fig.3b.

В управляемом противослепящем фильтре (УПФ) может быть применена технология совмещения ЖК с вертикально выращенными углеродными нанотрубками, разработанная группой ученых под руководством доктора Тима Уилкинсона (Tim Wilkinson) из Кембриджского университета (University of Cambridge), где система электродов одной из поверхностей каждой жидкокристаллической пленки содержит массивы металлических стержней нанометровых размеров, упорядоченно установленных в ортогональных плоскостях, на которых выращены многослойные углеродные нанотрубки, причем в УПФ плотность равномерной установки их в одной плоскости существенно больше, чем в ортогональной плоскости (Фиг.4), и таким образом, что при подаче на электроды соответствующих зон/зоны фильтра управляющих потенциалов, под действием сформированных многослойными углеродными нанотрубками профилей электрических полей, в жидкокристаллических пленках/пленке формируются системы линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, рассеивающих излучение соответствующих поляризационных составляющих (Фиг.5a, b).A controlled anti-glare filter (UPF) can be used to combine LCDs with vertically grown carbon nanotubes, developed by a team of scientists led by Dr. Tim Wilkinson of the University of Cambridge, where the electrode system of one of the surfaces of each liquid crystal film contains arrays of metal rods of nanometer sizes, arranged orderly in orthogonal planes, on which multilayer carbon nanotubes are grown, and in UPF the uniformity of their uniform installation in one plane is significantly greater than in the orthogonal plane (Figure 4), and so that when applying the potential zones / filter zones to the electrodes of the control potentials, under the action of electric field profiles formed by multilayer carbon nanotubes, in liquid crystal films / film, lens systems are formed whose parameters substantially correspond to cylindrical lenses scattering radiation of the corresponding polarization components (Fig. 5a, b).

На Фиг.2a, b показаны фрагменты фильтра, построенного с использованием упорядоченных, вертикальных массивов из многослойных углеродных нанотрубок (12), например, длиной 2 мкм и диаметром 50 нм, выращенных на одной из прозрачных подложек [5], между которыми введены гомеотропно (Фиг.2a) или планарно (Фиг.2b) ориентированные молекулы ЖК, а на подложки нанесены системы оптически прозрачных электродов, которые расположены взаимно ортогонально, при этом ширина электродов может составлять, например, 0,5…1,0 мм, и определяться минимальным разрешением рассеивающих зон фильтра, минимальный размер которых соответствует минимальному размеру зрачка, с коррекцией на величину, зависящую от точностных характеристик систем, определяющих положение зрачков в пространстве и источников слепящего излучения, а также быстродействия системы обработки данных, а толщина жидкокристаллических пленок (10) (Фиг.5a, b) может составлять 10 микрон.Figures 2a, b show fragments of a filter constructed using ordered, vertical arrays of multilayer carbon nanotubes (12), for example, 2 μm long and 50 nm in diameter, grown on one of the transparent substrates [5], between which they are introduced homeotropically ( Fig.2a) or planarly (Fig.2b) oriented LC molecules, and on the substrates are deposited systems of optically transparent electrodes that are mutually orthogonal, while the width of the electrodes can be, for example, 0.5 ... 1.0 mm, and determined by the minimum resolution scatter filter zones, the minimum size of which corresponds to the minimum pupil size, adjusted by an amount depending on the accuracy characteristics of the systems that determine the position of the pupils in space and the sources of glare radiation, as well as the speed of the data processing system, and the thickness of the liquid crystal films (10) (Fig. 5a, b) may be 10 microns.

На Фиг.3 показан профиль электрического поля [5], формируемого одной многослойной углеродной нанотрубкой при подаче на электроды фильтра управляющих потенциалов, и расположение молекул ЖК в этом поле при исходной гомеотропной ориентации молекул ЖК. При этом плоскость, в которой молекулы ЖК переориентируются в электрическом поле, задается ориентантом, нанесенным на оптически прозрачные подложки, и соответственно в пленках, рассеивающих ортогональную поляризационную составляющую, ориентант ориентирует молекулы ЖК при подаче управляющих потенциалов в ортогональном направлении.Figure 3 shows the profile of the electric field [5] formed by one multilayer carbon nanotube when applying control potentials to the filter electrodes, and the location of the LC molecules in this field with the initial homeotropic orientation of the LC molecules. In this case, the plane in which the LC molecules are reoriented in the electric field is determined by the orientant deposited on optically transparent substrates, and, accordingly, in the films scattering the orthogonal polarization component, the orientant orientates the LC molecules when the control potentials are applied in the orthogonal direction.

При этом в одной плоскости углеродные нанотрубки выращены, например, на расстоянии 10 мкм друг от друга [5], а в ортогональной плоскости, например, на расстоянии 1,0…3,0 мкм (Фиг.4), что приведет к частичному перекрытию профилей формируемых полей и, в итоге, позволит при подаче управляющих потенциалов на соответствующие электроды фильтра, под действием сформированного профиля электрического поля, получить системы линз, с параметрами, существенно соответствующими цилиндрическим линзам, апертура которых составит 10 микрон.Moreover, carbon nanotubes are grown in one plane, for example, at a distance of 10 μm from each other [5], and in the orthogonal plane, for example, at a distance of 1.0 ... 3.0 μm (Figure 4), which will lead to partial overlap profiles of the generated fields and, as a result, when applying control potentials to the corresponding filter electrodes, under the action of the generated electric field profile, it is possible to obtain lens systems with parameters substantially corresponding to cylindrical lenses whose aperture is 10 microns.

Вследствие частичного перекрытия профилей формируемых полей, часть излучения будет рассеиваться и в ортогональной плоскости, так, например, для ЖК-пленки, рассеивающей слепящее излучение в вертикальной плоскости, при шаге между углеродными нанотрубками, формирующими системы цилиндрических линз, 2 мкм, на расстоянии от фильтра 450 мм, рассеивание излучения в ортогональной плоскости, т.е. относительно зрачка глаз водителя составит ±32 мм, а при шаге в 3 мкм, соответственно ±48 мм, что позволит получить достаточное рассеяние слепящего излучения и предотвратить попадание его в соседний зрачок или существенно снизить его яркость.Due to the partial overlap of the profiles of the generated fields, part of the radiation will also be scattered in the orthogonal plane, for example, for an LCD film that scatters blinding radiation in the vertical plane, with a step between carbon nanotubes forming a cylindrical lens system, 2 μm, at a distance from the filter 450 mm, scattering of radiation in the orthogonal plane, i.e. relative to the pupil of the driver’s eyes will be ± 32 mm, and with a step of 3 μm, respectively ± 48 mm, which will allow sufficient scattering of glare radiation and prevent it from entering the adjacent pupil or significantly reduce its brightness.

Или, например, системы цилиндрических линз могут быть сформированы в ЖК-пленках, толщиной, например, 50…100 мкм системой узких электродов - Фиг.6, расстояние между которыми определяет величину апертуры таких линз и может составлять десятки или сотни микрон, причем с другой стороны ЖК-пленки, ортогонально расположенные электроды могут быть выполнены широкими, и аналогично, изменение потенциалов на электродах, формирующих линзы, приводит к изменению их фокусного расстояния и соответственно степени рассеяния слепящего излучения. Здесь аналогично, каждая поляризационная составляющая излучения, превышающего заданный порог, рассеивается, по крайней мере, одной ЖК-пленкой в вертикальной плоскости и, по крайней мере, одной ЖК-пленкой в горизонтальной плоскости, и степень рассеяния определяется величиной управляющих потенциалов, которые могут существенно различаться для каждой из ЖК-пленок.Or, for example, a system of cylindrical lenses can be formed in LCD films, for example, with a thickness of 50 ... 100 microns, by a system of narrow electrodes - Fig.6, the distance between which determines the aperture of such lenses and can be tens or hundreds of microns, and on the other the sides of the LCD film, orthogonally located electrodes can be made wide, and likewise, a change in the potentials on the electrodes forming the lenses leads to a change in their focal length and, accordingly, the degree of scattering of glare radiation. Here, similarly, each polarizing component of radiation exceeding a given threshold is scattered by at least one LCD film in the vertical plane and at least one LCD film in the horizontal plane, and the degree of scattering is determined by the magnitude of the control potentials, which can substantially vary for each of the LCD films.

Или, например, в фильтре УПФ, часть ЖК-пленок выполнена по технологии, показанной на Фиг.5, например, для рассеяния излучения в вертикальной плоскости, а другая по технологии, показанной на Фиг.6, для рассеяния излучения в горизонтальной плоскости.Or, for example, in a UPF filter, part of the LCD films is made according to the technology shown in FIG. 5, for example, for scattering radiation in a vertical plane, and another according to the technology shown in FIG. 6, for scattering radiation in a horizontal plane.

Начальная ориентация больших осей молекул в пленках ЖК может устанавливаться параллельно приходящему излучению, например, гомеотропно или наклонно, или может быть планарной.The initial orientation of the large axes of the molecules in the LC films can be set parallel to the incoming radiation, for example, homeotropically or obliquely, or it can be planar.

При этом последовательная установка систем управляемых посредством электродов ЖК-пленок для рассеяния поляризационных составляющих слепящего излучения позволит при минимальной толщине фильтра получить ослабление слепящего излучения на приемнике (глаза водителя) в 500…1000 раз и более.In this case, the sequential installation of systems controlled by electrodes of LCD films for scattering the polarizing components of the glare radiation will allow for a minimum filter thickness to reduce the glare radiation at the receiver (driver’s eyes) by 500 ... 1000 times or more.

Дополнительно, между последовательностями ЖК-пленок (10), рассеивающих ортогональные поляризационные составляющие излучения при подаче на соответствующие системы электродов управляющих потенциалов, введен согласующий вращатель плоскости поляризации (15), поворачивающий плоскость поляризации проходящего через него излучения на 90 град, для согласования второй, ортогональной поляризационной составляющей проходящего излучения с ориентантом, который ориентирует молекулы жидких кристаллов в них однотипно и может иметь одинаковые параметры.Additionally, between the sequences of LC films (10) scattering the orthogonal polarization components of the radiation when the control potentials are applied to the corresponding electrode systems, a matching polarization plane rotator (15) is introduced, which rotates the polarization plane of the radiation passing through it by 90 degrees to match the second orthogonal the polarization component of transmitted radiation with an orientant that orients the molecules of liquid crystals in them the same way and can have the same parameters Ry.

В исходном состоянии, при отсутствии внешнего слепящего излучения, на электроды не подаются управляющие потенциалы, в ЖК-пленках отсутствует оптическая анизотропия и фильтр прозрачен (Фиг.5).In the initial state, in the absence of external glare, control potentials are not applied to the electrodes, optical anisotropy is absent in the LCD films and the filter is transparent (Figure 5).

При наличии внешнего слепящего излучения и превышении им заданного порога, датчик/датчики фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих оптического излучения (ДФИН) (6) выдает на, по крайней мере, один процессор выработки решений сигналы, содержащие информацию об интенсивности поляризационных составляющих внешнего оптического излучения, спектральном составе и направлении их прихода, который в соответствии с этими данными и данными с датчика/датчиков положения в пространстве приемников внешнего оптического излучения относительно фильтра (ДПП) (9) выстраивает в соответствии с их координатами между ними (виртуально) прямую линию и определяет точки или зоны прохождения этой линии через фильтр (3), и далее посредством, по крайней мере, одного управляющего устройства распределяет управляющие сигналы между системами электродов (13), используя, например, мультиплексный метод или метод активной матричной адресации с применением запоминающих ячеек, таким образом, что на пути лучей внешнего оптического излучения к приемникам излучения - глазам водителя (4) транспортного средства молекулы ЖК-пленок (10) в соответствующих зонах фильтра УПФ под действием локально модулируемого этими сигналами электрического поля изменяют свою ориентацию в пространстве, при этом системы узких электродов Фиг.6 формируют в ЖК-пленках системы цилиндрических линз, или многослойные углеродные нанотрубки Фиг.5 выполняют роль точечных электродов в общем массиве - происходит формирование объемного профиля электрического поля и образование профиля показателя преломления в ЖК-пленке (Фиг.3), а серии близко расположенных многослойных углеродных нанотрубок (Фиг.4) формируют общий фазовый профиль - системы линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, и таким образом, данные зоны фильтра (3) приобретают оптическую анизотропию для одной или обеих поляризационных составляющих, и соответственно выполняются условия управляемого рассеяния внешнего оптического излучения посредством сформированных цилиндрических линз (Фиг.5), а изменение потенциалов на оптически прозрачных электродах (13), формирующих системы линз, приведет к управляемому изменению их фокусного расстояния и соответственно степени рассеяния слепящего излучения.In the presence of external glare radiation and exceeding a predetermined threshold, the sensor / sensors for recording the intensity and directions of arrival of the polarizing components of optical radiation (DFIN) (6) provides signals to at least one decision-making processor containing information on the intensity of the polarizing components of the external optical radiation, the spectral composition and direction of their arrival, which, in accordance with these data and data from the sensor / position sensors in the space of external optical receivers radiation relative to the filter (DPP) (9) builds a straight line in accordance with their coordinates between them (virtually) and determines the points or zones of passage of this line through the filter (3), and then distributes control signals through at least one control device between electrode systems (13), using, for example, the multiplex method or the active matrix addressing method using memory cells, so that on the way of the rays of external optical radiation to the radiation receivers - the driver’s eyes (4) of the vehicle, the molecules of the LCD films (10) in the corresponding zones of the UPF filter under the influence of an electric field locally modulated by these signals change their spatial orientation, while the narrow electrode systems of FIG. 6 form cylindrical lens systems in the LCD films, or multilayer carbon nanotubes of Fig. 5 play the role of point electrodes in a common array — the volume profile of the electric field is formed and the profile of the refractive index is formed in the LCD film (Fig. 3), and the series are closely located of multilayer carbon nanotubes (Figure 4) form a common phase profile — lens systems whose parameters substantially correspond to cylindrical lenses, and thus, the filter zone data (3) acquire optical anisotropy for one or both polarization components, and accordingly, the conditions of controlled scattering are satisfied external optical radiation through the formed cylindrical lenses (Figure 5), and a change in potentials on the optically transparent electrodes (13) forming the lens system will lead to the change in their focal length and, accordingly, the degree of scattering of glare radiation.

В целях облегчения работы устройства и существенного уменьшения тактовой частоты управляющих сигналов на электродах фильтра, возможно объединение в динамике электродов зоны или зон рассеяния в группы, на которые адресно подаются управляющие сигналы и которые во времени обновляются, дополняются новыми сегментами (точками) или появляются новые зоны, а также происходит исключение из групп не возобновляемых сегментов или зон, и, кроме того, это позволит существенно снизить требования к электропроводности оптически прозрачных электродов.In order to facilitate the operation of the device and significantly reduce the clock frequency of the control signals on the filter electrodes, it is possible to combine in the dynamics of the electrodes the zones or scattering zones into groups to which control signals are addressed and which are updated in time, supplemented with new segments (points) or new zones appear , and also exclusion from groups of non-renewable segments or zones occurs, and, in addition, this will significantly reduce the requirements for the electrical conductivity of optically transparent electrodes.

Кроме того, содержит систему установки плавающего порога, определяющую усредненную интенсивность отраженного поверхностью дороги излучения из ближней зоны, составляющей, например, 10…15 метров от транспортного средства, в данный момент времени, в непрерывном режиме, и установки относительно ее порога включения системы формирования в заданных зонах фильтра систем линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам.In addition, it contains a floating threshold installation system that determines the average intensity of radiation reflected from the near surface of the road surface, which is, for example, 10 ... 15 meters from the vehicle, at a given moment in time, in a continuous mode, and settings regarding its activation threshold for the formation system in predetermined filter zones of lens systems whose parameters substantially correspond to cylindrical lenses.

На Фиг.8 показана ближняя зона излучения, "А" - зона поверхности дороги, по яркости которой задается опора, относительно которой устанавливается порог срабатывания системы защиты от ослепления, а "В" - зона приемной матрицы (ДФИН) (6) (Фиг.9), дающая информацию об уровне плавающей опоры - усредненной интенсивности отраженного излучения в данный момент времени, областью "А" поверхности дороги, для установки относительно ее порога срабатывания системы защиты от ослепления, учитывающего адаптационную характеристику глаз водителя.On Fig shows the near radiation zone, "A" is the road surface area, the brightness of which sets the support, relative to which the threshold for operation of the anti-glare system is set, and "B" is the receiving matrix area (DFIN) (6) (Fig. 9), giving information about the level of the floating support - the average intensity of the reflected radiation at a given time, by the area “A” of the road surface, for installation relative to its threshold of operation of the anti-glare system, taking into account the adaptive characteristic of the driver’s eyes.

В темное время суток данная зона матрицы принимает отраженное от поверхности дороги излучение собственных фар, в сумеречное время, плюс излучение внешнее, естественное излучение, а в дневное время суток - в основном внешнее, естественное излучение.In the dark, this area of the matrix receives the radiation of its own headlights reflected from the road surface, at dusk, plus external, natural radiation, and in the daytime, mainly external, natural radiation.

На Фиг.10 показан возможный вариант построения датчика ДФИН, в котором перед приемной матрицей установлен аттенюатор, для стабилизации яркости излучения, отраженного от опорного участка дороги на заданном уровне, при любом освещении этого участка.Figure 10 shows a possible embodiment of the DFIN sensor, in which an attenuator is installed in front of the receiving matrix to stabilize the brightness of the radiation reflected from the reference section of the road at a given level, under any lighting of this section.

Аттенюатор может быть выполнен с использованием поляроидов, между которыми заключен управляемый вращатель плоскости поляризации, при этом плоскости поляризации поляроидов установлены взаимно ортогонально, для приема соответствующих поляризационных составляющих излучения, а уровень сигнала опорной зоны, например, для горизонтальной поляризационной составляющей может использоваться аттенюаторами обеих систем.The attenuator can be made using polaroids between which a controlled rotator of the plane of polarization is enclosed, while the plane of polarization of the polaroids is mutually orthogonal to receive the corresponding polarization components of the radiation, and the signal level of the reference zone, for example, for the horizontal polarization component can be used by attenuators of both systems.

ДФИН (Фиг.10) выполнен с использованием одной цветной матрицы, которая разделена на две части, перед которыми установлены входные линзы, аттенюатор, управляемый решающим устройством (РУ), пропускающий ортогональные поляризационные составляющие внешнего излучения, соответственно в разные части матрицы, и возможно автодиафрагма, или может быть выполнен на двух матрицах, перед которыми аналогично установлены линзы и аттенюатор.DFIN (Fig. 10) is made using one color matrix, which is divided into two parts, in front of which input lenses are installed, an attenuator controlled by a resolving device (RU), transmitting the orthogonal polarization components of external radiation, respectively, to different parts of the matrix, and possibly auto iris , or can be performed on two matrices, in front of which the lens and attenuator are likewise mounted.

Цветная матрица необходима для идентификации таких сигналов, как например, сигналы светофора, "стоп" - сигналы движущихся впереди транспортных средств и т.п., для которых фильтр должен быть прозрачен.A color matrix is needed to identify such signals, such as traffic signals, “stop” - signals of vehicles moving in front, etc., for which the filter should be transparent.

В качестве датчика уровня сигнала, принятого из опорной зоны, может быть применен отдельный фотоприемник.As a signal level sensor received from the reference zone, a separate photodetector can be used.

Дополнительно, может быть введена ручная корректировка уровня порога, например, в сырую погоду. Возможно введение датчиков дождя, для автоматической корректировки уровня порога, а также датчиков внешней освещенности, а в сложных условиях анализируется и яркость встречных источников излучения (фар).Additionally, a manual adjustment of the threshold level can be introduced, for example, in wet weather. It is possible to introduce rain sensors to automatically adjust the threshold level, as well as ambient light sensors, and in difficult conditions, the brightness of oncoming radiation sources (headlights) is also analyzed.

Датчики внешней освещенности определяют интегральную яркость излучения в конусе с углом, например, 120…160 градусов.The ambient light sensors determine the integral brightness of the radiation in a cone with an angle, for example, 120 ... 160 degrees.

При необходимости информация с датчика (ДФИН) может вводиться в запоминающее устройство, для контроля дорожной обстановки.If necessary, information from the sensor (DFIN) can be entered into the storage device to monitor traffic conditions.

Для устранения возможных бликов от поверхности фильтра со стороны водителя, фильтр установлен под углом к проходящему через него излучению (Фиг.7), например, под углом 30 град относительно вертикали и содержит светопоглотитель, расположенный таким образом, что на него падает отраженное от поверхности фильтра со стороны водителя излучение.To eliminate possible glare from the filter surface from the driver’s side, the filter is installed at an angle to the radiation passing through it (Fig. 7), for example, at an angle of 30 degrees relative to the vertical and contains a light absorber located so that it reflects from the filter surface driver's side radiation.

Для повышения прозрачности фильтра, ЖК-пленки (10) оптически согласованы просветляющим покрытием с оптически прозрачным диэлектрическим веществом - тонкими оптически прозрачными подложками (11), между которым заключены.To increase the transparency of the filter, LCD films (10) are optically matched with an antireflection coating with an optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates (11), between which they are enclosed.

При установке с выходной стороны фильтра УПФ отражателя внешнего оптического излучения, он может применяться на транспортном средстве в качестве противослепящих боковых зеркал и зеркала заднего вида, в которых аналогично, под действием управляющих потенциалов на системах электродов (13), в заданных процессором зонах фильтра (3) при превышении внешним оптическим излучением порога, формируются системы линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, (12) с изменяемым фокусным расстоянием, рассеивающие проходящее излучение, которое с выходной стороны фильтра отражается и вновь проходит через системы фильтра (3), рассеивающие это излучение, а оптическое излучение меньшей интенсивности, ниже порога проходит через фильтр (3) без изменений, отражается от отражателя (зеркала) и проходит к приемнику оптического излучения, глазам водителя (4). И аналогично фильтру Фиг.1, изменение фокусного расстояния систем цилиндрических линз, посредством управляющих потенциалов на электродах, позволит регулировать интенсивность проходящего к приемнику излучения (4).When an external optical radiation reflector is installed on the output side of the UPF filter, it can be used on a vehicle as anti-glare side mirrors and rear-view mirrors, in which, similarly, under the influence of control potentials on electrode systems (13), in filter zones specified by the processor (3 ) when the external optical radiation exceeds the threshold, lens systems are formed whose parameters substantially correspond to cylindrical lenses, (12) with a variable focal length, scattering passing from radiation that is reflected from the output side of the filter and again passes through the filter systems (3) scattering this radiation, and optical radiation of lower intensity passes below the threshold through the filter (3) without changes, is reflected from the reflector (mirror) and passes to the optical receiver radiation, to the eyes of the driver (4). And similarly to the filter of Fig. 1, changing the focal length of the systems of cylindrical lenses, by means of control potentials on the electrodes, will allow you to adjust the intensity of the radiation passing to the receiver (4).

При этом система обработки сигналов и управления может быть общей для управления системами зеркал и для фильтра Фиг.1, расположенного перед глазами водителя транспортного средства, в передней полусфере.In this case, the signal processing and control system can be common for controlling mirror systems and for the filter of FIG. 1, located in front of the eyes of the vehicle driver, in the front hemisphere.

Представленная таблица №1 показывает отношение яркости источника встречного излучения, рассеянного фильтром с Kf=10³, где Kf - коэффициент снижения яркости слепящего излучения фильтром, к яркости пятна собственного излучения фар транспортного средства, отраженного от дороги с Kd=0,1, где Kd - коэффициент отражения дорожного полотна, для углов рассеивания пучков света фар собственного излучения - 18 град, и встречного - 18 град, где Dc - расстояние в метрах до встречного транспортного средства и Ds - расстояние в метрах до пятна, отраженного от дороги собственного излучения.The presented table No. 1 shows the ratio of the brightness of the oncoming radiation source scattered by the filter with Kf = 10 ³ , where Kf is the coefficient of decreasing the brightness of the blinding radiation by the filter, to the brightness of the intrinsic radiation spot of the headlights of the vehicle reflected from the road with Kd = 0,1, where Kd - the reflection coefficient of the roadway, for the scattering angles of the light beams of the headlights of their own radiation - 18 degrees, and the oncoming - 18 degrees, where Dc is the distance in meters to the oncoming vehicle and Ds is the distance in meters to the spot reflected from the road with natural radiation.

Согласно приведенной таблице при максимальном рассеянии фильтра, например, Kf=10³, даже в худших условиях - встречные транспортные средства движутся с включенным дальним светом, водители, не подвергаясь ослеплению, могут просматривать дорогу на расстоянии более 50 м.According to the table below, with maximum filter scattering, for example, Kf = 10 ³ , even in the worst conditions - oncoming vehicles move with high beams on, drivers, without being blinded, can view the road at a distance of more than 50 m.

А при переключении света фар транспортных средств с дальнего на ближний, луч опускается и освещает полотно дороги на расстоянии до 50-70 м, при этом яркость света фар практически остается прежней и соответственно яркость пятна, отраженного от полотна дороги, существенно не изменяется, а яркость света фар встречного транспортного средства, при переключении их на ближний свет, уменьшается как минимум на порядок - фара слепит не прямым лучом, а рассеянным светом. Исходя из чего величины отношений яркостей, источников встречного излучения и яркости пятна собственного излучения, отраженного от дороги, приведенные в таблицах, можно уменьшить как минимум на порядок.And when switching the headlights of vehicles from far to near, the beam lowers and illuminates the roadway at a distance of 50-70 m, while the brightness of the headlights practically remains the same and, accordingly, the brightness of the spot reflected from the roadway does not change significantly, and the brightness the headlights of an oncoming vehicle, when they switch to the dipped beam, decreases by at least an order of magnitude - the headlight dazzles not with a direct beam, but with diffused light. Based on this, the values of the ratios of brightnesses, sources of oncoming radiation and brightness of the spot of own radiation reflected from the road, given in the tables, can be reduced by at least an order of magnitude.

Дополнительно содержит датчик оценки средней интенсивности внешнего оптического излучения (1), например, естественных излучателей и отражателей (солнце, облака, дорога, растительность и т.п.), естественной подсветки в сумеречное время, что позволит оптимизировать работу ДФИН, изменяя уровень порога применительно к адаптационной характеристике глаз водителя (4) к освещенности.It additionally contains a sensor for assessing the average intensity of external optical radiation (1), for example, natural emitters and reflectors (sun, clouds, road, vegetation, etc.), natural illumination in the twilight time, which will optimize the work of the DFIN, changing the threshold level as applied to the adaptive characteristic of the driver’s eyes (4) to the light.

Дополнительно содержит анализатор спектрального состава принимаемого внешнего оптического излучения (1), который может быть использован для анализа входящей информации с целью исключения рассеяния излучения с полезной и необходимой информацией, например, сигналов светофора повышенной яркости или других сигналов.Additionally it contains an analyzer of the spectral composition of the received external optical radiation (1), which can be used to analyze incoming information in order to exclude radiation scattering with useful and necessary information, for example, traffic signals of high brightness or other signals.

При необходимости изменить спектральный состав принимаемого излучения содержит светофильтр, корректирующий его спектр.If necessary, change the spectral composition of the received radiation contains a filter that corrects its spectrum.

УПФ, построенный по данной технологии, может быть выполнен достаточно тонким, что позволит на его основе построить легкие очки, а также опускающийся козырек на шлеме, например, мотоциклиста.UPF, built on this technology, can be made thin enough, which will allow it to build light glasses, as well as a lowering visor on a helmet, for example, a motorcyclist.

При применении фильтра в виде очков, блок управления, процессор выработки решений и другие узлы могут быть выведены за пределы конструкции очков во внешний блок, например, установлены непосредственно в приборной панели транспортного средства, а автоматическая, двухсторонняя связь между ними может осуществляться, например, излучением и приемом сигналов в инфракрасном или другом частотном диапазоне, что позволит оставить в очках только необходимые согласующие узлы, существенно облегчив их вес, габариты, а для очков с автономным питанием и снизить потребляемую мощность. При этом внешний блок может содержать пульт управления режимами работы фильтра.When applying a filter in the form of glasses, the control unit, the decision-making processor and other nodes can be brought outside the glasses design into an external unit, for example, installed directly in the vehicle dashboard, and automatic, two-way communication between them can be carried out, for example, by radiation and receiving signals in the infrared or other frequency range, which will allow you to leave glasses only the necessary matching nodes, significantly easing their weight, dimensions, and for glasses with self-powered reduce power consumption. In this case, the external unit may comprise a control panel for filter operation modes.

Для снижения отражений от внешних поверхностей фильтра, они содержат просветляющее покрытие, например, пленку компании Nippon Electric Glass, которая позволит достичь прозрачности поверхностей в пределах 99,5%.To reduce reflections from the outer surfaces of the filter, they contain an antireflection coating, for example, Nippon Electric Glass film, which will achieve a surface transparency of 99.5%.

При использовании фильтра УПФ в жестких климатических условиях, например, мотоциклистом в холодное время года, введена система поддержания температуры фильтра (3) в рабочем интервале температур.When using the UPF filter in severe climatic conditions, for example, by a motorcyclist in the cold season, a system was introduced to maintain the temperature of the filter (3) in the operating temperature range.

Таким образом, фильтр УПФ пропускает без потерь поляризованное и неполяризованное излучение к приемникам излучения - зрачкам глаз водителя (4) транспортного средства с любого направления в пределах заданного сектора обзора из передней полусферы, и/или через зеркала транспортного средства, если его интенсивность ниже заданного порога, и одновременно рассеивает поляризованное и неполяризованное излучение независимо, с любого направления в пределах заданного сектора обзора, если его интенсивность превышает заданный порог, причем степень рассеяния зависит от яркости источников внешнего оптического излучения. Использование изобретения позволит создать технологичный и эффективный противослепящий фильтр, с минимальными потерями, адаптивный к источникам поляризованного и неполяризованного излучения для существенного повышения безопасности движения транспортных средств.Thus, the UPF filter transmits losslessly polarized and non-polarized radiation to the radiation receivers - pupils of the eyes of the driver of the vehicle (4) from any direction within a given viewing sector from the front hemisphere, and / or through the mirrors of the vehicle, if its intensity is below a predetermined threshold , and simultaneously scatters polarized and non-polarized radiation independently, from any direction within a given viewing sector, if its intensity exceeds a given threshold, and the degree scattering depends on the brightness of external optical radiation sources. The use of the invention will allow to create a technological and effective anti-glare filter, with minimal losses, adaptive to sources of polarized and non-polarized radiation to significantly increase the safety of vehicles.

ЛИТЕРАТУРА.LITERATURE.

1. US Patent 5.422.756. G02B 005/3, 18.05.1992 г.1. US Patent 5.422.756. G02B 005/3, 05/18/1992

2. РФ Патент 2.077.069, C1, кл.6 G02C 7/10, B60J 3/06, 10.04.1997 г.2. RF Patent 2.077.069, C1, cl. 6 G02C 7/10, B60J 3/06, 04/10/1997

3. РФ Патент 2.464.596, кл.7 G02B 5/30, B60J 3/06, 14.03.2011 г.3. RF Patent 2.464.596, cl. 7 G02B 5/30, B60J 3/06, 03/14/2011

4. РФ Патент 2.413.256, кл.7 G02B 5/30, B60J 3/06, 07.09.2009 г.4. RF Patent 2.413.256, cl. 7 G02B 5/30, B60J 3/06, 09/07/2009.

5. Sparse multiwall carbon nanotube electrodes arrays for liquid crystal photonic devices. T.D. Wilkinson, X. Wang, H. Butt, Ranjith R., W.I. Milne. Advanced Materials, volume 20, issue 2, pages 363-366, January, 2008.5. Sparse multiwall carbon nanotube electrodes arrays for liquid crystal photonic devices. T.D. Wilkinson, X. Wang, H. Butt, Ranjith R., W.I. Milne Advanced Materials, volume 20, issue 2, pages 363-366, January, 2008.

6. РФ Патент 2.373.558, кл. G02F 1/13, 01.07.2008 г.6. RF Patent 2.373.558, cl. G02F 1/13, 07/01/2008

7. Каманина Н.В., Васильев П.Я. О возможности получения гомеотропной ориентации нематических элементов при использовании наноструктур. Письма в ЖТФ, 2009, т.35, вып.11, стр.39-43.7. Kamanina N.V., Vasiliev P.Ya. On the possibility of obtaining a homeotropic orientation of nematic elements using nanostructures. Letters to the ZhTF, 2009, vol. 35, issue 11, pp. 39-43.

Claims (15)

1. Поляризационный противослепящий фильтр, содержащий последовательно установленные оптически прозрачные системы с использованием оптически прозрачного диэлектрического вещества - тонких оптически прозрачных подложек и последовательностей жидкокристаллических пленок, противоположные поверхности которых имеют системы электродов, направление расположения которых на одной поверхности отличается от направления расположения их на другой поверхности, причем поверхности оптически прозрачного диэлектрического вещества - тонких оптически прозрачных подложек содержат ориентанты, а также содержащий систему обработки сигналов и управления, включающую, по крайней мере, один датчик фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения, проходящего через фильтр к приемникам внешнего оптического излучения, по крайней мере, один процессор выработки решений, по крайней мере, один датчик положения в пространстве приемников внешнего оптического излучения относительно фильтра и, по крайней мере, одну систему формирования, с выхода которой управляющие потенциалы распределяются между системами электродов соответствующих жидкокристаллических пленок для локального изменения свойств зон, заданных, по крайней мере, одним процессором выработки решений, при этом молекулы жидкокристаллических пленок фильтра, имеющие начальную ориентацию, при которой внешнее оптическое излучение беспрепятственно проходит через них, и расположенные в зонах прохождения через фильтр к приемникам внешнего оптического излучения, интенсивность которого превышает заданный датчиком фиксации интенсивности и направлений прихода поляризационных составляющих внешнего оптического излучения порог, под действием управляющих потенциалов на соответствующих системах электродов формируют посредством одного из ориентантов в одной, или в части, или во всех последовательно установленных жидкокристаллических пленках пространственную оптическую анизотропию, параметры которой существенно соответствуют параметрам цилиндрических линз, рассеивающую проходящее через фильтр излучение, отличающийся тем, что для каждой из ортогональных поляризационных составляющих проходящего через фильтр внешнего оптического излучения, в последовательностях жидкокристаллических пленок, в соответствующих зонах фильтра, при превышении внешним оптическим излучением заданного порога на приемниках излучения, под действием управляющих потенциалов формируются системы линз, существенно соответствующих цилиндрическим, согласованных посредством ориентанта с соответствующей поляризационной составляющей излучения, и, таким образом, что, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка для каждой поляризационной составляющей внешнего оптического излучения рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в вертикальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно вертикальной плоскости, и, по крайней мере, одна жидкокристаллическая пленка для каждой поляризационной составляющей внешнего оптического излучения рассеивает проходящее через нее излучение преимущественно в горизонтальной плоскости и/или в пределах заданного угла/углов относительно горизонтальной плоскости, при этом, для каждой формируемой управляющими потенциалами зоны фильтра, рассеивающей внешнее оптическое излучение, превышающее заданный порог, для каждой поляризационной составляющей этого излучения, на соответствующие электроды жидкокристаллических пленок система формирования подает управляющие потенциалы, величины которых могут существенно различаться.1. A polarizing anti-glare filter containing optically transparent systems in series using an optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates and sequences of liquid crystal films, the opposite surfaces of which have electrode systems whose direction on one surface differs from their location on another surface, moreover, the surface of an optically transparent dielectric substance is thin optical Ski transparent substrates contain orientants, and also contains a signal processing and control system, including at least one sensor for recording the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation passing through the filter to the external optical radiation receivers, at least one generation processor solutions of at least one position sensor in the space of the external optical radiation receivers relative to the filter and at least one formation system, with the output of which the control potentials are distributed between the electrode systems of the corresponding liquid crystal films to locally change the properties of the zones specified by at least one decision processor, while the molecules of the liquid crystal films of the filter having an initial orientation in which external optical radiation passes through them without hindrance, and located in the zones of passage through the filter to the receivers of external optical radiation, the intensity of which exceeds a given sensor fixing the intensity and directions of arrival of the polarization components of external optical radiation, the threshold, under the influence of control potentials on the corresponding electrode systems, forms spatial optical anisotropy in one, or in part, or in all liquid crystal films in series, with parameters that substantially correspond to the parameters of cylindrical lenses scattering radiation passing through the filter, characterized in that for each of the ortho of the gonal polarization components of the external optical radiation passing through the filter, in the sequences of liquid crystal films, in the corresponding zones of the filter, when external optical radiation exceeds a predetermined threshold at the radiation detectors, under the action of control potentials, lens systems are formed that correspond substantially to cylindrical lenses, coordinated with the corresponding polarizing component by way of an orient radiation, and so that at least one liquid crystal a film for each polarizing component of the external optical radiation scatters the radiation passing through it mainly in the vertical plane and / or within a given angle / angles relative to the vertical plane, and at least one liquid crystal film for each polarizing component of the external optical radiation scatters passing through radiation is predominantly in the horizontal plane and / or within a given angle / angles relative to the horizontal plane, while m, for each filter zone formed by the control potentials that scatters external optical radiation exceeding a given threshold, for each polarization component of this radiation, the formation system supplies control potentials to the corresponding electrodes of the liquid crystal films, the values of which can vary significantly. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что введена система, корректирующая в соответствующих последовательностях жидкокристаллических пленок углы рассеяния в горизонтальной плоскости излучения, превышающего заданный порог, учитывающая расстояние между приемником излучения и фильтром.2. The filter according to claim 1, characterized in that a system is introduced that corrects the scattering angles in the horizontal plane of the radiation in the corresponding sequences of the liquid crystal films in excess of a predetermined threshold, taking into account the distance between the radiation receiver and the filter. 3. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что введены жидкокристаллические пленки, в которых формируемые под действием управляющих потенциалов системы линз, существенно соответствующих цилиндрическим линзам, сдвинуты относительно первых на половину апертуры.3. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid crystal films are introduced in which the lens systems formed substantially by the control potentials that substantially correspond to the cylindrical lenses are shifted relative to the first by half the aperture. 4. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что система электродов одной из поверхностей каждой жидкокристаллической пленки содержит массивы металлических стержней нанометровых размеров, упорядоченно установленных в ортогональных плоскостях, на которых выращены многослойные углеродные нанотрубки, причем плотность установки их в одной плоскости существенно больше, чем в ортогональной плоскости, и таким образом, что при подаче на системы электродов соответствующих зон/зоны фильтра управляющих потенциалов, под действием сформированных многослойными углеродными нанотрубками профилей электрических полей, в жидкокристаллических пленках/пленке формируются фазовые профили, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, рассеивающих излучение соответствующих поляризационных составляющих.4. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the electrode system of one of the surfaces of each liquid crystal film contains arrays of metal rods of nanometer sizes, arranged in order in orthogonal planes, on which multilayer carbon nanotubes are grown, and their installation density in one plane is substantially more than in the orthogonal plane, and so that when applying to the electrode system the corresponding zones / filter zones of the control potentials under the action of the formed osloynymi carbon nanotubes profiles of the electric fields in the liquid-crystal films / film formed by the phase profiles, the parameters of which substantially correspond to cylindrical lenses, the radiation scattering respective polarization components. 5. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что между последовательностями жидкокристаллических пленок, рассеивающих ортогональные поляризационные составляющие излучения при подаче на соответствующие системы электродов управляющих потенциалов, введен согласующий вращатель плоскости поляризации, а ориентант ориентирует молекулы жидких кристаллов в них однотипно.5. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that between the sequences of liquid crystal films scattering the orthogonal polarization components of the radiation when the control potentials are applied to the respective electrode systems, a matching polarization plane rotator is introduced, and the orientant orients the liquid crystal molecules in the same way. 6. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит систему установки плавающего порога, определяющую усредненную интенсивность отраженного поверхностью дороги излучения из ближней зоны, в данный момент времени, и установки относительно ее порога включения системы формирования в заданных зонах фильтра систем линз, параметры которых существенно соответствуют цилиндрическим линзам, учитывающую адаптационную характеристику глаз водителя.6. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a floating threshold installation system that determines the average intensity of radiation reflected from the near-surface area of the road at a given time, and settings relative to its threshold for activating the formation system of lens systems in specified zones of the filter , the parameters of which substantially correspond to cylindrical lenses, taking into account the adaptive characteristic of the driver’s eyes. 7. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что фильтр установлен под углом к проходящему излучению, и содержит светопоглотитель, расположенный таким образом, что на него падает отраженное от поверхности фильтра со стороны водителя излучение.7. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the filter is installed at an angle to the transmitted radiation, and contains a light absorber located in such a way that radiation reflected from the filter surface from the driver’s side falls on it. 8. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что жидкокристаллические пленки оптически согласованы просветляющим покрытием с оптически прозрачным диэлектрическим веществом - тонкими оптически прозрачными подложками, между которым заключены.8. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid crystal films are optically matched with an antireflection coating with an optically transparent dielectric substance - thin optically transparent substrates between which are enclosed. 9. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что с выходной стороны содержит отражатель внешнего оптического излучения.9. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the output side contains a reflector of external optical radiation. 10. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит датчик оценки средней интенсивности внешнего оптического излучения.10. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a sensor for evaluating the average intensity of external optical radiation. 11. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит анализатор спектрального состава принимаемого внешнего оптического излучения.11. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that it contains an analyzer of the spectral composition of the received external optical radiation. 12. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит светофильтр, корректирующий спектр проходящего внешнего оптического излучения.12. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a filter that corrects the spectrum of transmitted external optical radiation. 13. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что выполнен в виде очков и содержит корпус очков и внешний блок, при этом часть узлов системы обработки сигналов и управления установлена в корпусе очков, а другая часть, имеющая больший вес, габариты и энергопотребление, установлена во внешнем блоке и между ними введен канал двухсторонней автоматической связи.13. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that it is made in the form of glasses and contains a case of glasses and an external unit, while some of the nodes of the signal processing and control system are installed in the case of glasses, and the other part, having a greater weight, dimensions and power consumption, is installed in the external unit and between them the channel of two-way automatic communication is entered. 14. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что внешние поверхности имеют просветляющее покрытие.14. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the outer surfaces have an antireflection coating. 15. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит систему поддержания температуры фильтра в рабочем интервале. 15. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a system for maintaining the temperature of the filter in the operating range.

Images