УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛОГО ПРОСТРАНСТВА В ИЗДЕЛИИ Российский патент 2017 года по МПК G02B23/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии.

Уровень техники

Такого рода устройства используются, например и в частности, в автомобильной отрасли, чтобы наряду с прочим в рамках управления качеством контролировать изнутри цилиндры в картере. Устройства используются, например, для того, чтобы отобразить внутреннюю поверхность цилиндра и после этого определить, соответствует ли она заранее установленным требованиям в отношении качества поверхности.

Соответствующее устройство известно из WO 2009/003692. Устройства имеют оптику кругового обзора, которая находится в передающем изображения соединении с датчиком изображения и обрабатывающим данные устройством. Кроме того, известные устройства имеют осветительное устройство для освещения охватываемой оптикой области отображения внутренней поверхности.

Аналогичное устройство известно из DE 1 020 090 194 59 А, причем осветительное устройство относительно оптики расположено так и ход его лучей выбран таким, чтобы первый аксиальный участок области отображения мог быть освещаем в светлополевом освещении и одновременно находящийся на удалении от первого аксиального участка другой аксиальный участок области отображения - в темнополевом освещении.

Из DE 10 2008 009 975 А1 известно устройство указанного в родовом понятии пункта 1 формулы изобретения вида для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии, которое имеет оптику, соединенную передающим изображения соединением с датчиком изображения и приданным ему обрабатывающим данные устройством. Устройство имеет осветительное устройство с источником света для освещения охватываемой оптикой области ' отображения внутренней поверхности. Источник света, который может быть исполнен, например, как светодиодный источник света, расположен с аксиальным удалением от передней линзы оптики и механически соединен с оптикой держателем.

Из WO 2009/150653 А1 известно исполненное в виде медицинского эндоскопа устройство, которое имеет оптику и источник света для освещения охватываемой оптикой области отображения внутренней поверхности. Источник света расположен на печатной схеме и находится в непосредственной близости от передней линзы оптики.

Из US 2009/0082629 известен медицинский эндоскоп, который имеет оптику с передней линзой, которая расположена на оптическом элементе, обращенный к линзе конец которого исполнен в качестве зеркала. Зеркало несет кольцеобразно размещенные светодиоды, которые образуют источник света.

Из US 6, 621, 516 B1 известно устройство для исследования трубопроводов, имеющее панорамную оптику, расположенное на передвижной тележке.

Из US 2006/0164733 А1 известна широкоугольная оптика, которая имеет асферический блок, материал которого выбран таким, чтобы он был прозрачным для волн определенного диапазона длины. Известная оптика предусмотрена, в частности, для применения в камерах наблюдения.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения поставлена задача создать устройство для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии, применимость которого расширяется за счет уменьшенного габаритного размера.

Эта задача решается признаками п.1 формулы изобретения.

Изобретение исходит из идеи уменьшить размеры компонентов устройства, чтобы в результате этого добиться уменьшения габаритного размера. Более того, в основе изобретения лежит идея изменить компоновку устройства для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии, чтобы в результате этого, в частности, за счет одного геометрического измерения изменить габаритный размер, что позволит применять его и в относительно малых полых пространствах.

Так, например, в области автомобилестроения постоянно повышаются требования к экологической безопасности двигателя внутреннего сгорания. Для обеспечения ее, наряду с прочим, уменьшается рабочий объем цилиндра. Это уменьшение рабочего объема во многих случаях достигается за счет уменьшения диаметра цилиндра для соответственно подогнанных поршней двигателя внутреннего сгорания. Чтобы можно было, например, проконтролировать внутреннюю поверхность этих имеющих уменьшенный рабочий объем полых пространств корпуса двигателя, изобретение предусматривает, что линза оптики несет, по меньшей мере, один светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент осветительного устройства. Согласно изобретению, тем самым, светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент крепится непосредственно, т.е. без промежуточного присоединения других конструктивных элементов, по меньшей мере, на одной линзе оптики. К светоизлучающим и/или светонаправляющим конструктивным элементам в этом смысле относятся все его оптические, электрические/электронные и механические компоненты, например, в светодиоде полупроводниковый элемент, его оптика, а также его держатель/патрон.

Преимущество, которое обусловливается соответствующим изобретению устройством, состоит в том, что имеющая отношение к оценке данных область оптики может оставаться свободной и, в частности, не уменьшается, например, держателем для светоизлучающего и/или светонаправляющего конструктивного элемента осветительного устройства. Дополнительно к этому, появляется преимущество, заключающееся в том, что необходимо формирование изображения лишь охваченной оптикой кругового обзора отображаемой области, чтобы можно было провести соответствующий контроль внутренней поверхности. В результате этого обеспечивается, наряду с прочим, быстрая отображение внутренней поверхности соответствующего полого пространства в изделии, так как, например, исключается необходимость дополнительного отображения, при которой держатель для светоизлучающего и/или светонаправляющего конструктивного элемента осветительного устройства повернут относительно оптики.

Согласно изобретению под линзой оптики понимается оптически эффективный, по меньшей мере, частично состоящий из стекла или другой прозрачной среды конструктивный элемент со светопреломляющими поверхностями, из которых, по меньшей мере, одна поверхность, например и в частности, исполнена выпуклой или вогнутой, поэтому проходящий через линзу свет соответственно преломляется этой поверхностью. Кроме того, под передней линзой понимается линза, которая первой из линз устройства светотехнически преломляет отраженные от внутренней поверхности световые лучи. Под передней линзой, таким образом, согласно изобретению понимается линза, находящаяся, если смотреть в направлении введения устройства в полое пространство изделия, впереди других линз оптики.

Согласно изобретению под светоизлучающим конструктивным элементом понимается конструктивный элемент, который генерирует и/или передает свет, по меньшей мере, через часть своей поверхности подлежащему освещению окружению.

Согласно изобретению светоизлучающий конструктивный элемент может быть также образован световодом, причем источник света может быть расположен на удалении от выходного отверстия для света. Например, светоизлучающим конструктивным элементом может быть световод с приданным ему источником света, у противоположного относительно выходного отверстия для света конца которого находится источник света, причем свет может направляться световодом до выходного для света конца световода.

Согласно изобретению светонаправляющий конструктивный элемент предназначен, в частности, для того, чтобы изменять направление света.

Согласно изобретению светонаправляющие конструктивные элементы могут быть образованы, в частности, зеркалами, призмами, диафрагмами, а также линзами или комбинацией этих перечисленных конструктивных элементов.

Размещать светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент на линзе оптики можно различными способами. Например, можно этот конструктивный элемент приклеивать к линзе или прикреплять к ней держателем. Этот держатель, опять таки, может быть приклеен к линзе или соединен с ней другим способом.

Кроме того, возможно, что излученный источником света свет для освещения охваченной оптикой области отображения внутренней поверхности направляется через отверстие, в частности, сквозное отверстие в линзе. Это может происходить, наряду с прочим, также через световод, предпочтительно через стекловолоконный кабель. Кроме того, передаче света может способствовать зеркальное покрытие отверстия.

Чтобы по возможности не снижать отображающую способность соответствующего изобретению устройства для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии, другое предпочтительное развитие изобретения предусматривает, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент расположен за пределами используемого для отображения внутренней поверхности поля обзора оптики. Например, при контроле качества поверхности сквозного цилиндра достаточно отображения только лишь части оптической области для последующей оценки данных. Поэтому не используемая область оптики может служить для удержания светоизлучающего и/или светонаправляющего конструктивного элемента, причем без ущерба для оценки данных. Так, например, при контроле внутренней поверхности цилиндра оптика может находиться на оптической оси или в области оптической оси с отверстием, так как эта область оптики для отображения и последующей оценки данных, как правило, не нужна.

По этой причине, другое предпочтительно развитие изобретения отличается тем, что конструктивный элемент расположен в области вершины или на вершине передней линзы оптики. Из этого вытекает - как уже выше констатировано - преимущество, заключающееся в том, что для последующей оценки предоставляется соответствующая область отображения оптики.

Как уже также перед этим отмечено, в некоторых случаях применения область вокруг оптической оси (зенитной оси) оптики для оценки данных значения не имеет, поэтому предпочтительно светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент размещать в этой области. Поэтому одно из предпочтительных развитии изобретения предусматривает, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный узел находится на оптической оси или в области оптической оси оптики.

Геометрическое расположение светоизлучающего и/или светонаправляющего конструктивного элемента на линзе, в частности передней линзе, оптики можно реализовать различными путями. Так, конструктивный элемент может находиться на проксимальном или дистальном конце оптики. Предпочтительнее все-таки размещать конструктивный элемент на дистальном конце оптики, в результате чего, наряду с прочим, световая мощность не снижается другими оптическими элементами или препятствиями и, тем самым, с малыми потерями может направляться на подлежащую охвату область отображения внутренней поверхности. В соответствии с этим еще в одном предпочтительном развитии изобретения предусмотрено, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент расположен на дистальном конце оптики.

Согласно изобретению под дистальным концом оптики понимается передний в направлении введения конец оптики.

Для освещения охватываемой оптикой области отображения внутренней поверхности свет, генерированный источником света, может отклоняться различными способами, для чего - как уже отмечалось - наряду с прочим может служить призма или линза. Простым и экономичным способом отклонение света можно осуществить с помощью зеркала или нескольких зеркал, поэтому еще одно предпочтительное развитие изобретения предусматривает, что конструктивный светонаправляющий элемент включает в себя, по меньшей мере, одно зеркало.

Освещение охватываемой оптикой области отображения внутренней поверхности может быть реализовано различными способами. Например, можно расположить источник света на проксимальном конце устройства и направлять свет по световоду в выбранную область устройства для испускания света. Таким путем можно, например, сократить образование тепла в области линзы, чтобы уменьшить ошибки отображения или измерения.

Наоборот, можно также обойтись без передачи света по световоду, если светоизлучающий конструктивный элемент является светоизлучающим элементом, которому придано средство энергообеспечения. Что касается этого, можно генерировать свет вблизи подлежащей охвату области отображения внутренней поверхности, чтобы потери энергии были как можно меньшими. Для обеспечения этого светоизлучающего элемента энергией предназначены средства энергообеспечения, которые могут быть реализованы самым простым способом с использованием источника электрической энергии и различных электрических проводов. Эти провода могут быть, например, размещены в области оптики, не нужной для охвата области отображения внутренней поверхности, чтобы в последующем быть соединенными электрически со светоизлучающим элементом. Провода могут проводиться, например, через отверстие в оптике, например, просверленное сквозное отверстие, причем отверстие может находиться в пространственной области оптики, которая не используется для отображения внутренней поверхности.

Обеспечение светоизлучающего элемента может осуществляться различными способами. Так, необходимая для работы светоизлучающего элемента энергия может подводиться к нему по проводам, а также беспроводным способом.

По этой причине одно из предпочтительных развитии изобретения предусматривает, что средства энергообеспечения исполнены таким образом, что энергия к светоизлучающему элементу может подводиться или подводится по проводам. Из этого вытекает преимущество, заключающееся в том, что электрические провода не должны проводиться каким-то особым способом, чтобы не ухудшить поле обзора оптики. Кроме того, таким способом создаются благоприятные условия для модульной конструкции устройства.

Беспроводная передача энергии может осуществляться разными способами, например, посредством электромагнитной индукции. В отношении этого еще одно предпочтительное развитие изобретения предусматривает, что средство энергообеспечения имеет, по меньшей мере, одно устройство с индукционными катушками. В этом варианте осуществления возможно бесконтактное энергообеспечение светоизлучающего элемента, и притом даже тогда, когда для светоизлучающего элемента необходимо много энергии. Кроме того, в этом варианте осуществления совершенно простым способом электрической мощностью можно обеспечить, по меньшей мере, два • или несколько светоизлучающих элементов.

Чтобы не ухудшить устройством с индукционными катушками поле обзора оптики, еще одно предпочтительное развитие изобретения предусматривает, что, по меньшей мере, одна катушка устройства с индукционными катушками расположена за пределами предусмотренного для отображения внутренней поверхности поля обзора оптики.

Развитие выше упомянутого варианта осуществления предусматривает, что катушка является приемной катушкой.

Кроме того, можно беспроводную передачу энергии дополнить или заменить, по меньшей мере, частично обеспечением энергией с использованием проводов. В связи с этим еще одно предпочтительное развитие изобретения предусматривает, что светоизлучающий элемент соединен, по меньшей мере, одной питающей шиной со средством энергообеспечения. Таким способом энергообеспечение светоизлучающего элемента может быть реализовано простыми средствами. Например, можно, поскольку светоизлучающий элемент приводится в действие электричеством, применять электрические провода, которые проходят от средств энергообеспечения к светоизлучающему элементу в не ухудшающей поле обзора оптики области.

Другое развитие изобретения предусматривает, что, по меньшей мере, один электрод для электрического соединения питающей шины со светоизлучающим элементом состоит из оптически проводящего материала. Электрод из оптически проницаемого или почти проницаемого материала может, например, быть реализован за счет использования покрытия, которое, например, нанесено на оптику. Эта возможность предусматривается еще в одном предпочтительном развитии изобретения таким образом, что, по меньшей мере, один электрод является покрытием линзы оптики. При этом возможно, что электрод, по меньшей мере, в виде участка образует покрытие линзы оптики. Кроме того возможно, что покрытие наносится на линзу в виде сегмента, благодаря чему в виде покрытия на линзе могут создаваться различные электроды.

Кроме того, в различных областях оптики или линзы таким способом могут быть размещены и обеспечены энергией различные потребители электричества.

Освещение охваченной оптикой области отображения внутренней поверхности может проводиться различными способами. Так, например, может - как до этого уже указывалось - применяться светоизлучающий элемент, который, например, образован, по меньшей мере, одним светодиодом.

Кроме этого, можно светоизлучающий конструктивный элемент приводить в действие извне. Для этого другое предпочтительное развитие изобретения предусматривает, что светоизлучающий конструктивный элемент имеет, по меньшей мере, один люминесцентный элемент. Возбуждение для генерирования света может осуществляться различными способами. Так, например, соответствующее изобретению освещение охваченной оптикой области отображения внутренней поверхности может происходить посредством люминесценции. Для этого в качестве соответствующего изобретению люминесцентного элемента может, например, применяться флуоресцирующее или фосфоресцирующее тело, которое при возбуждении электромагнитным излучением генерирует свет. Кроме того, еще одно предпочтительное развитие изобретения вытекает из того, что осветительное устройство относительно оптики расположено так и ход его лучей выбран таким, что первый аксиальный участок области отображения может освещаться или освещается в светлополевом освещении и одновременно расположенный на удалении от первого аксиального участка области отображения второй аксиальный участок - в темнополевом освещении.

Таким путем достигается преимущество, заключающееся в том, что охваченная оптикой область отображения внутренней поверхности может частично освещаться в светлополевом освещении и частично в темнополевом освещении. В светлополевом освещении, при котором отраженный от подлежащей отображению внутренней поверхности свет используется для отображения, достигается особенно богатое контрастами отображение, при котором могут обнаруживаться, например и в частности, царапины и пористость в отображаемой внутренней поверхности. В отличие от этого, при темнополевом освещении, при котором ход лучей света направляется так, что для отображения используются, прежде всего, рассеиваемые отображаемой внутренней поверхностью лучи, можно выявить другие структурные дефекты, например дефекты литья в отливках. При этом подлежащую отображению внутреннюю поверхность можно отображать как в светлополевом освещении, так и в темнополевом освещении. Исполненное так устройство, сочетает тем самым имеющиеся в отношении выявления дефектов преимущества обоих способов освещения.

При использовании одного из соответственно исполненных соответствующих изобретению устройств можно, однако, отображать один и тот же аксиальный участок подлежащей отображению внутренней поверхности поочередно как в темнополевом, так и светлополевом освещении. Например, устройству может быть придано для этого подающее устройство, с помощью которого устройство может передвигаться относительно отображаемой внутренней поверхности в аксиальном направлении. Если например, исследованный в темнополевом освещении участок внутренней поверхности находится наискось впереди оптики, в то время как исследованный в светлополевом освещении участок в аксиальном направлении полого пространства находится примерно на высоте оптики или несколько сзади нее, то целевая аксиальная область внутренней поверхности может во время подачи устройства сначала отображаться в темнополевом освещении, а в процессе дальнейшей подачи дополнительно в светлополевом освещении.

К предмету изобретения относится также комбинация соответствующего изобретению осветительного устройства, в котором светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент расположен на линзе оптики, с известным из DE 10 2009 019 459 А1 осветительным устройством, в котором светоизлучающий или светонаправляющий конструктивный элемент размещен не на линзе оптики, а на другом конструктивном элементе устройства.

Соответствующая изобретению основная идея разместить светоизлучающий или светонаправляющий конструктивный элемент на линзе, в частности передней линзе, оптики, может также в принципе применяться в отображающих устройствах, которые имеют оптику и датчик изображения. В этом случае наличие как приданного обрабатывающего данные устройства, так и осветительного устройства не является обязательным.

Далее изобретение с использованием приложенного чертежа, на котором очень схематизировано отображены варианты осуществления изобретения, рассматривается подробнее. При этом все описанные, изображенные на чертеже и заявленные в пунктах формулы изобретения признаки сами по себе, а также в любой технически осмысленной комбинации друг с другом составляют предмет изобретения, независимо от их объединения в пунктах формулы изобретения и их обратной связи, а также независимо от описания или изображения на чертеже.

Краткое описание чертежей

Для лучшего обозрения изображения на фигурах ограничены способствующими пониманию элементами. На фигурах одинаковые или соответствующие друг другу детали, компоненты или элементы обозначены одинаковыми сносками.

Показывают:

фиг.1 - схематизированный вид сбоку первого варианта осуществления соответствующего изобретению устройства в положении отображения,

фиг.2 - второй вариант осуществления соответствующего изобретению устройства в таком же изображении, как на фиг.1,

фиг.3 - третий вариант осуществления соответствующего изобретению устройства в таком же изображении, как на фиг.1,

фиг.4 - четвертый вариант осуществления соответствующего изобретению устройства в таком же изображении, как на фиг.1,

фиг.5 - пятый вариант осуществления соответствующего изобретению устройства в таком же изображении, как на фиг.1.

Раскрытие изобретения

На фиг.1 очень схематизировано, как вид сбоку, изображен первый вариант осуществления соответствующего изобретению устройства 2 для отображения внутренней поверхности 4 полого пространства 6 в изделии 8. Устройство 2 имеет оптику 10 кругового обзора, которая находится с датчиком 12 изображения и подчиненным ему устройством 14 для обработки данных в передающем изображения соединении. Кроме того устройство 2 имеет осветительное устройство 16 с источником света 18 для освещения охваченной оптикой 10 области отображения внутренней поверхности 4. Для освещения в данном варианте осуществления предусмотрен светонаправляющий конструктивный элемент 20, который расположен на линзе, которая в данном случае является передней линзой 22, оптики 10.

В этом варианте осуществления передняя линза 22 несет светонаправляющий конструктивный элемент 20. Кроме того, светонаправляющий конструктивный элемент 20 расположен за пределами используемого для отображения внутренней поверхности 4 поля обзора оптики 10. При этом светонаправляющий конструктивный элемент 20 расположен в области вершины 28 передней линзы 24, а именно так, что светонаправляющий конструктивный элемент находится на оптической оси 30 (зенитная ось) оптики 10. Кроме того, по причине выше указанного расположения светонаправляющий конструктивный элемент 20 находится на дистальном конце 32 оптики 10.

В этом варианте осуществления светонаправляющий конструктивный элемент 20 образован зеркалом 34, которое падающие на него лучи света распределяет так, чтобы осветить подлежащую охвату отображаемую область внутренней поверхности 4.

Кроме того, в этом варианте осуществления осветительное устройство 16 относительно оптики 10 расположено так и ход его лучей выбран таким, чтобы первый аксиальный участок области отображения был освещен в светлополевом освещении и одновременно удаленный от первого аксиального участка второй аксиальный участок области отображения - в темнополевом освещении.

Оптика 10 исполнена так, что она обеспечивает круговой обзор на 360°, чтобы в окружном направлении полностью охватить полое пространство 6, которое в этом варианте осуществления является цилиндром 36.

Датчик изображения 12 в этом варианте осуществления образован цифровой камерой 38 с сенсором 40 изображения.

В отображенном на фиг.1 варианте осуществления оптикой 10 является отображающий строго на принципах преломляющей оптики объектив типа «рыбий глаз» (Fisheye).

В отображенном варианте осуществления оптика 10 имеет - за исключением угловой области, в которой расположен светонаправляющий конструктивный элемент 20 - угол обзора >180°, а именно 185°, поэтому оптика 10 охватывает не только расположенную наискось перед передней линзой 24 оптики 10 область внутренней поверхности 4, но и вдоль оптической оси 30 расположенную сзади относительно передней линзы 24 оптики 10 область внутренней поверхности 4.

В отображенном примере осуществления сенсор 40 изображения исполнен для охвата всей окружности отображения оптики 10. Снятые оптикой 10 изображения внутренней поверхности 4 регистрируются сенсором изображения 40 датчика 12 изображения и записываются в не изображенном устройстве для обработки данных.

Для освещения области отображения внутренней поверхности 4 предусмотрен источник света 18, который в данном варианте осуществления образован светодиодом 42 с приданным ему формирующим луч света элементом 44 для по существу параллельной ориентации излученных светодиодом 42 лучей света и расположен на удалении от светонаправляющего конструктивного элемента 20.

Чтобы излученные светодиодом 42 и ориентированные формирующим световые лучи элементом 44 лучи света подвести к светонаправляющему конструктивному элементу 20, передняя линза 24 имеет отверстие 46, через которое лучи подводятся к светонаправляющему конструктивному элементу 20.

Внутренняя поверхность 48 отверстия 46 точно обработана лишь механически. Отверстие 46 может быть, однако, также быть исполненным с зеркальной внутренней поверхностью 48.

Отверстие 46 в данном варианте осуществления образовано сквозным просверленным через переднюю линзу 24 отверстием, причем ось (не изображена) сквозного просверленного отверстия совпадает с оптической осью 30 оптики 10. Излученные светодиодом 42 лучи света после прохождения отверстия 46 падают на зеркало 34, которое геометрически исполнено так, что обеспечивается выше упомянутое светлополевое освещение и темнополевое освещение. Зеркалом 32 излученные светодиодом лучи света направляются на внутреннюю поверхность 4 полого пространства и отражаются от нее. При этом для отображения внутренней поверхности 4 первый частичный луч 50 падает на внутреннюю поверхность 4 так, что первый аксиальный участок внутренней поверхности 4 освещается в светлополевом освещении. Такой способ освещения на фигуре 1 в виде замены изображается символически с использованием частичного луча 50. В виде замены для темнополевого освещения на фигуре 1 символически изображены частичные лучи 52, 54 и 56 с их отражением на внутренней поверхности.

Во время перемещения устройства 2 относительно изделия 8 последовательно отображаются различные аксиальные области внутренней поверхности 4 и преобразуются в устройстве 14 для обработки данных в изображения, каждое из которых соответствует развертке внутренней поверхности 4.

Другая информация о светлополевом и темнополевом освещении может быть получена из DE 10 2009 019 459 А1. Кроме того, информацию о способе, которым устройство 14 для обработки данных преобразует отображенные на сенсоре 40 отображенные области в картезианское изображение, можно получить из DE 2007 031 358 А1. Содержание раскрытия этих документов в виде ссылки включается в настоящую заявку.

На основе полученных в светлополевом и темнополевом освещении изображений может быть установлено, отвечает ли подлежащая исследованию внутренняя поверхность заранее установленным требованиям к качеству ее поверхности.

Далее для лучшего обозрения рассматриваются лишь отображенные в последующих фигурах отличия от первого варианта осуществления фигуры 1.

Фигура 2 показывает второй вариант осуществления соответствующего изобретению устройства 2, в котором светоизлучающий и светонаправляющий конструктивный элемент 20' расположен на вершине 28 передней линзы 22. Конструктивный элемент 20' для генерирования необходимого для освещения внутренней поверхности 4 света имеет светоизлучающий элемент 60, которому приданы средства 62 энергообеспечения. Для энергообеспечения светоизлучающего и светонаправляющего конструктивного элемента 20' служат питающие шины 64, 64', которые в данном примере осуществления простым и экономичным способом образованы электрическими питающими шинами 64, 64', которые подводят к светоизлучающему и светонаправляющему конструктивному элементу 60 необходимую электрическую энергию.

Питающие шины 64, 64' проведены через отверстие 46 передней линзы 24. Отверстие 46, как и в первом варианте, исполнено в виде цилиндрообразного сверленого сквозного отверстия через переднюю линзу 24.

Питающие шины 64, 64' для передачи энергии соединены электрически как с электрическим источником энергии (не изображен), так и со светоизлучающим и светонаправляющим конструктивным элементом 20'.

Фигура 3 показывает третий вариант осуществления соответствующего изобретению устройства 2, в котором светоизлучающий и светонаправляющий конструктивный элемент 20' для генерирования света обеспечивается энергией посредством индукции. Для этого средства энергообеспечения 62 имеют устройство 66 с индукционными катушками, которое имеет передающую катушку 68 и приемную катушку 70.

Фигура 4 показывает четвертый вариант осуществления соответствующего изобретению устройства 2, в котором электроды 72, 72' для электрического соединения соответствующих питающих шин 64, 64' со светоизлучающим элементом 60 состоят соответственно из оптически прозрачного материала. При этом электроды 72, 72' образуют покрытие 74 передней линзы 24.

Фигура 5 показывает пятый вариант осуществления соответствующего изобретению устройства 2. При этом светоизлучающий конструктивный элемент 20 имеет люминесцентный элемент 76, который при возбуждении электромагнитным излучением генерирует свет. Электромагнитное излучение может генерироваться в форме света как в первом примере осуществления расположенным на удалении от люминесцентного элемента 76 источником света 18, который опять же может быть образован светодиодом 42. Генерированный светодиодом свет может так же, как и в первом варианте осуществления, подводиться через отверстие 46 в передней линзе 24 к люминесцентному элементу 76 Люминесцентный элемент 76 имеет для генерирования света фосфоресцирующий материал.

Возможная модификация варианта осуществления согласно фиг.5 состоит в исключении отверстия 46 и пропускании света непосредственно через оптическую ось оптики 10 к люминесцентному элементу 76. Возникающее при этом при известных условиях искажение луча может исправлять с помощью формирующего лучи света элемента 44. Как и в варианте осуществления согласно фиг.5, в этой описанной модификации перед датчиком 12 изображения может быть установлен оптический фильтр, который беспрепятственно или почти беспрепятственно пропускает свет из люминесцентного элемента 76, но блокирует свет, излученный источником света 18. Таким способом не допускается, чтобы рассеянный свет освещения достигал датчика 12 изображения. В основе этой модификации лежит знание того, что генерированный люминесцентным элементом 76 свет, как правило, отличается тем, что длина волны у него больше, чем у света, излученного источником 18 света.

Изобретение относится к устройству для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии. Заявленное устройство имеет оптику кругового обзора, которая находится с датчиком изображения и приданным ему устройством для обработки данных в передающем изображения соединении. Кроме того, устройство имеет осветительное устройство с источником света для освещения охваченной оптикой области отображения внутренней поверхности. Согласно изобретению по меньшей мере один светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент осветительного устройства закреплен на удаленном от центра конце передней линзы оптики. Технический результат – уменьшение габаритного размера устройства отображения. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для отображения внутренней поверхности полого пространства в изделии, снабженное оптикой, включающей переднюю линзу и датчик изображения, а также подключенное к ним устройство для обработки данных и содержащее осветительное устройство с источником света для освещения захваченной оптикой области отображения внутренней поверхности, отличающееся тем, что передняя линза (22) оптики несет по меньшей мере один светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20') осветительного устройства (16), причем светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20') расположен в области вершины (28) или на вершине линзы (22) оптики (10).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на линзе (22) установлен светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20').

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20') расположен за пределами используемого для отображения внутренней поверхности (4) угла обзора оптики (10).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20') расположен в области вершины (28) или на вершине передней линзы (24) оптики (10).

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20') расположен на оптической оси (30) или в области оптической оси (30) оптики (10).

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий и/или светонаправляющий конструктивный элемент (20, 20') расположен на удаленном от центра конце оптики (10).

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий конструктивный элемент (20) имеет зеркало (34).

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий конструктивный элемент (20) выполнен в виде светоизлучающего элемента (60), снабженного средствами (62) энергообеспечения.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что средства энергообеспечения (62) выполнены с возможностью передачи энергии по проводам или передающими энергию на светоизлучающий элемент (60).

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что средства (62) энергообеспечения содержат, по меньшей мере, конфигурацию (66) индукционных катушек.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что по меньшей мере одна катушка компоновки (66) индукционных катушек расположена за пределами используемого для отображения внутренней поверхности (4) поля обзора оптики (10).

12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что катушка выполнена в виде принимающей катушки (70).

13. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что светоизлучающий элемент (60) соединен со средствами (62) энергообеспечения по меньшей мере одной шиной (64, 64') питания.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что электрод (72, 72') для электрического соединения питающей шины (64, 64') со светоизлучающим элементом (60) состоит из оптически прозрачного или почти прозрачного материала.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что по меньшей мере один электрод (72, 72') образует покрытие (74) линзы (22) оптики (10).

16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающий конструктивный элемент (20) имеет по меньшей мере один люминесцентный элемент (76), который генерирует свет при возбуждении электромагнитным излучением.

17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что осветительное устройство (16) относительно оптики (10) расположено так и ход его лучей выбран таким, что первый аксиальный участок области отображения может освещаться или освещается в светлополевом освещении и одновременно расположенный на удалении от первого аксиального участка второй аксиальный участок области отображения - в темнополевом освещении.