ЗАЩИТНАЯ БЛЕНДА ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ Российский патент 2013 года по МПК G03B11/04 

Изобретение относится к области конструирования оптических приборов, в том числе телевизионных на базе ПЗС камер, содержащих в своем составе светозащитные бленды.

Известна оптическая бленда круговой конструкции, состоящая из корпуса и набора плоских диафрагм (см. патент РФ №2073903, G03B 11/04, 1997 г.).

Недостатком такой бленды является низкая химическая стойкость элементов ее конструкции по отношению к воздействию паров, водных растворов щелочей и концентрированных растворов кислот, включая фтористоводородную (плавиковую) кислоту.

Наиболее близким по техническому решению является принятая за прототип защитная бленда кругового типа, внутренний объем которой содержит газ либо смесь газов, находящийся под давлением не ниже давления окружающей среды, а корпус, диафрагмы и оптически прозрачный слой, обладающий селективным коэффициентом пропускания (поглощения) света, выполнены из материалов, химически стойких по отношению к парам и водным растворам щелочей и кислот, включая фтористоводородную (плавиковую) кислоту (см. патент РФ №2397523, G03B 11/04, 2010 г.).

Недостатками такой бленды являются низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные невозможностью управления углом зрения, а также невозможностью обеспечения стабильности коэффициента пропускания света при эксплуатации в средах с высоким содержанием аэрозолей.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эксплуатационных характеристик бленды, выражающееся в возможности управления углом зрения и обеспечения стабильности коэффициента пропускания света бленды, за счет изменения структуры оптически прозрачного слоя бленды.

Для решения данной задачи предложена конструкция защитной бленды, состоящей из корпуса, плоских диафрагм и оптически прозрачного твердого слоя, расположенного между любыми двумя соседними диафрагмами. Все элементы конструкции бленды выполнены из материалов, химически стойких по отношению к парам и водным растворам щелочей и кислот, включая фтористоводородную (плавиковую) кислоту, причем оптически прозрачный слой, обладающий селективным коэффициентом пропускания (поглощения) света, содержит по крайней мере одну цилиндрическую полость, ось симметрии которой совпадает с оптической осью бленды, причем оптически прозрачная торцевая стенка полости цилиндрической формы выполнена с возможностью прогиба. Свободное пространство внутри бленды заполнено газом (или смесью газов), давление которого может изменяться во времени.

Предлагаемое изобретение позволяет получить технический результат, который выражен в управляемом изменении угла зрения, обеспечении стабильности коэффициента пропускания света бленды при сохранении заданного значения надежности бленды при эксплуатации в химически агрессивной среде за счет того, что под воздействием давления газовой прослойки вследствие механической деформации возникает прогиб оптически прозрачной торцевой стенки полости, и она превращается в афокальную линзу (мениск). Фиксированное увеличение давления газа внутри бленды, превышающее давление окружающей среды, приводит к фиксируемому увеличению радиуса прогиба стенки (положительный мениск), а следовательно, к уменьшению значения фокусного расстояния и увеличению угла зрения. Кроме того, совпадение оси симметрии цилиндрической полости с оптической осью бленды исключает возникновение аберраций и других оптических искажений наблюдаемых изображений объектов (см. Русинов М.М. Композиция оптических систем. - Л.: Машиностроение, 1989, с.159, с.354). При этом исключается свободный доступ агрессивной среды через отверстия диафрагм и другие неплотности соединений конструкции бленды к оптическим элементам объектива, что способствует сохранению заданного значения надежности.

При эксплуатации бленды в среде с повышенным содержанием аэрозолей изменению давления внутри бленды известным способом придают импульсный характер (минимальное значение давления остается выше атмосферного), который вызывает механические колебания (вибрацию) оптически прозрачной торцевой стенки полости, и акустическая волна вызывает десорбцию аэрозоля с внешней поверхности торцевой стенки полости (акустическая десорбция: см. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. - М.: изд. Иностранной литературы, 1956, с.726), что обеспечивает стабильное значение во времени коэффициента пропускания оптически прозрачного слоя и бленды в целом.

На фиг.1 изображен общий вид (разрез вдоль оптической оси O-O) конструкции защитной бленды. Устройство состоит из корпуса 1, внутренние выступы которого являются плоскими диафрагмами 2 с отверстиями 3, оптически прозрачного слоя 4 с торцевой стенкой 5 и цилиндрической полостью 6. Корпус соединен одним из известных способов с оправой объектива 7. Свободное пространство внутри бленды заполнено газом (или смесью газов), давление которого равно давлению окружающей среды.

На фиг.2 изображен общий вид (разрез вдоль оптической оси O-O) конструкции защитной бленды для условия, когда давление газа (или смеси газов), заполняющего свободное пространство внутри бленды, превышает давление окружающей среды.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет:

- осуществлять управляемое изменение угла зрения защитной бленды;

- обеспечивать стабильность коэффициента пропускания света бленды;

- осуществлять очистку поверхности оптически прозрачного слоя.

Защитная бленда включает корпус, диафрагмы и оптически прозрачный слой, обладающий селективным коэффициентом пропускания (поглощения) света, выполненные из материалов химически стойких по отношению к парам и водным растворам щелочей и кислот, включая фтористоводородную (плавиковую) кислоту. Внутренний объем бленды содержит газ, либо смесь газов, находящийся под давлением не ниже давления окружающей среды. Оптически прозрачный слой содержит по крайней мере одну полость цилиндрической формы, ось симметрии которой совпадает с оптической осью бленды. Оптически прозрачная торцевая стенка полости цилиндрической формы выполнена с возможностью прогиба. Технический результат - управляемое изменение угла зрения и обеспечение стабильности коэффициента пропускания света при эксплуатации бленды в химически агрессивной среде. 2 ил.

Защитная бленда для оптических приборов, включающая корпус, диафрагмы и оптически прозрачный слой, обладающий селективным коэффициентом пропускания (поглощения) света, выполненные из материалов, химически стойких по отношению к парам и водным растворам щелочей и кислот, включая фтористоводородную (плавиковую) кислоту, при этом внутренний объем бленды содержит газ, либо смесь газов, находящийся под давлением не ниже давления окружающей среды, отличающаяся тем, что оптически прозрачный слой содержит по крайней мере одну полость цилиндрической формы, ось симметрии которой совпадает с оптической осью бленды, при этом оптически прозрачная торцевая стенка полости цилиндрической формы выполнена с возможностью прогиба.