Оптическое защитное гидродинамическое устройство Российский патент 2025 года по МПК G02C7/10 

Изобретение относится к оптическим устройствам в том числе, для защитных и штурмовых очков или экранов для улучшения обзора через линзу, при ведении прицельной стрельбы и эффективной защиты глаз военнослужащего от х элементов взрывной волны или яркого света.

Известны очки для водителя по патенту РФ №2661449, согласно которому очки выполнены с оптическими элементами в виде оптической диафрагмы, которая в одном из вариантов изобретения представлена в виде горизонтально расположенных протяженных отверстий в линзе, что позволяет сохранять возможность полноценного обзора в случае загрязнения линзы. При этом, защитная функция очков неизбежно снижается из-за риска повреждения глаз через эти отверстия, что является недостатком таких оптических устройств.

Также известны очки по патенту на полезную модель №219950 с продольно расположенными отверстиями в верхней части линзы и защитным светофильтром. Стационарно расположенный светофильтр в линзе в таком устройстве исключает возможность расширения полей обзора в условиях проведения технических работ, ведения прицельной стрельбы или наблюдения.

Технические решения с использованием дополнительных мини-экранов и возможного устройства их перемещения, в том числе, представленное в заявке на изобретение №2011102989 от 26.01.2011 невозможно в полной мере использовать в условиях ведения боевых действий в силу особых причин, например, связанных с необходимостью речевых контактов. Также на современном уровне развития науки невозможно эффективно предупреждать загрязнение линзы очков или экранов, что снижает эффективность ведения боевых действий или проведения технологических работ при использовании любых специальных технических средств защиты органов зрения от инородных тел и осколков.

Целью изобретения являлось создание многофункционального оптического защитного гидродинамического устройства, позволяющего использовать разные по назначению передвижные защитные элементы, в том числе, в таких оптических устройствах как штурмовые очки или экраны, улучшающие основные функциональные характеристики защитных оптических устройств в зависимости от положения относительно уровня горизонта передвижных элементов, позволяя сохранять чистоту части обзорной линзы, тем самым создавая оптимальные условия для ведения прицельной стрельбы или возможность полноценного обзора вдаль, а также как устройство, обеспечивающее защиту глаз в очках со смотровыми отверстиями в линзе.

Цель изобретения решается тем, что оптическое защитное гидродинамическое устройство представлено передвижным защитным элементом в виде защитного, светозащитного или информационного оптического мини-экрана с оптической средой любой степени прозрачности, сопряженного любым подвижным соединением и сбалансированного по оси вращения с колебательным контуром, выполненным как протяженный герметичный пузырьковый резервуар с заданным объемом жидкости и воздуха, в том соотношении, которое достаточно для свободного перемещения жидкости внутри колбы и возникновении ограниченных колебательные движения на осевом или ином подвижном соединение оптического гидродинамического устройства с основой в виде очков, экранов или защитного шлема при изменении уровня горизонта жидкости в резервуаре, причем осевое соединение может быть выполнено на любом уровне относительно поверхности жидкости и на любом протяжении относительно корпуса резервуара и передвижного защитного элемента.

На фиг. 1 представлено оптическое защитное гидродинамическое устройство с передвижным элементом в виде защитного мини-экрана, общий вид сбоку. На фиг. 2 представлено оптическое гидродинамическое устройство с защитным мини-экраном на штурмовых очках в одном из крайних положений, общий вид сбоку. На фиг. 3 представлено оптическое гидродинамическое устройство со светозащитным светофильтром на штурмовых очках в другом крайнем положении, общий вид сбоку.

Оптическое защитное гидродинамическое устройство 1 включает в себя передвижной защитный элемент 2 и уравновешенный или сбалансированный по оси вращения с ним колебательный контур, представляющий собой известную конструкцию по типу строительного пузырькового уровня, в виде замкнутого протяженного пузырькового резервуара 3 или герметичного резервуара с заданным объемом жидкости 4 и воздуха, образующего горизонтальный уровень 5 жидкости, а также элементы для подвижного, например, осевого соединения 6 с основой, которая может быть представлена штурмовыми очками 7, экранами или защитным шлемом.

В отличие от известной пузырьковой колбы строительного уровня, колебательный контур в заявленном изобретении имеет иное соотношение объема жидкости и воздуха в пузырьковом резервуаре, позволяющее свободное перемещение жидкости из одного конца в другой конец замкнутого резервуара, тем самым обеспечивая колебания пузырькового резервуара 3 и передвижного защитного элемента 2 вверх-вниз или другом направлении на подвижном, например осевом соединении 6. Для этого достаточным является объем воздуха, который образует горизонтальный уровень между двумя противоположными стенками резервуара. Осевое соединение 6 расположено на одном из элементов конструкции или между ними таким образом, что образуется уравновешенный или сбалансированный относительно оси вращения колебательный контур из передвижного защитного элемента 2 и пузырькового резервуара 3.

Непосредственно пузырьковый резервуар 3 может иметь любую форму и сечение, при котором возможно перемещение объема жидкости от одного конца резервуара до другого конца, причем пузырьковый резервуар может быть в виде отдельного резервуара с любым из вариантов соединения с передвижным защитным элементом 2 или представлять собой резервуар в корпусе передвижного защитного элемента 2. В оптимальном варианте размеры продольного сечения по вертикали могут быть больше в концевых отделах пузырькового резервуара, в сравнении со средней частью. Это позволяет увеличивать давление, возникающее от перемещения жидкости в случае изменения положения самого резервуара при вращении в осевом соединении 6. Такой же эффект возникает в случае выполнения такого резервуара с разнесенными на большее расстояние от оси вращения концами или удалением непосредственно пузырькового резервуара от оси вращения в других вариантах устройства. Ось вращения в устройстве может быть представлена любым элементом для подвижного осевого соединения с корпусом очков, имеющим соответствующий этому свой элемент конструкции.

Передвижной защитный элемент 2 является многофункциональным устройством и может представлять собой прозрачный защитный мини-экран (фиг. 2), светофильтр (фиг. 3) или иной технической элемент с заданными свойствами, например, в форме информационного табло. Плоскость передвижного защитного элемента 2 или мини-экрана может быть расположена под разными углами относительно продольной оси пузырькового резервуара 3. Замкнутый герметичный резервуар 3 представляет собой в одном из вариантов отдельный полый замкнутый цилиндр (фиг. 2) или иной формы емкость, сопряженную неподвижным или подвижным соединением с передвижным защитным элементом 2 на любом протяжении относительно стенки резервуара. Другим вариантом может быть замкнутая, соответствующим образом ориентированная к плоскости передвижного защитного элемента 2 или заданному направлению его движения герметичная емкость с жидкостью, выполненная непосредственно в корпусе передвижного защитного элемента и соотнесенная по плоскости с плоскостью его перемещения. Возможны иные варианты сопряжения и соединения пузырькового резервуара с передвижным защитным элементом как в виде подвижных, так и неподвижных соединений. Во всех вариантах устройства, перемещение передвижного элемента возникает от колебательных движений пузырькового резервуара 3 или всего устройства на сбалансированном осевом соединении 6 за счет перемещения жидкости в пузырьковом резервуаре.

В описании изобретения (фиг. 2, 3) представлен пузырьковый резервуар 3 в виде протяженного полого цилиндра, который расположен в поперечном направлении к плоскости подвижного мини-экрана 3 и к плоскости его движения, а просвет пузырькового резервуара заполнен частично водой или спиртом. При таком объеме заполнения образуется такой уровень горизонта в пузырьковом резервуаре, который позволяет свободно перемещаться жидкости от одного конца к другому. Как вариант, для улучшения функциональных свойств гидродинамического устройства как маятника в резервуар может быть установлен подвижный металлический шарик. Оптическое гидродинамическое устройство 1 может быть выполнено как в виде бинокулярного устройства, так и в виде монокуляра, только в проекции одного глаза.

В качестве основы для установления оптического защитного гидродинамического устройства 1 могут быть использованы (фиг. 2) стандартные защитные, тактические или светозащитные очки 7 или экраны с соответствующими сходными конструктивными элементами, в том числе, предназначенными для ведения боевых штурмовых действий, а также защитный бронешлем. В последнем случае оптическое гидродинамическое устройство представляет собой отдельное съемное оптическое защитное средство. В защитных очках или экранах передвижной защитный элемент 2 в одном из положений прикрывает часть линзы 8 от загрязнения, что позволяет проводить обзор или вести прицельную стрельбу через чистую часть линзы в случае смещения подвижного элемента.

Оптическое защитное гидродинамическое устройство 1 с передвижным защитным элементом 2 в виде защитного мини-экрана (фиг. 2) или светофильтра (фиг. 3) может быть также использован в таких вариантах штурмовых очков, в которых выполнены протяженные по горизонтали отверстия в линзе, расположенные либо по линии зрачков, либо в изогнутой назад части линзы, образуя расположенную под углом дополнительную часть основной линзы в которой выполнены смотровые отверстия или смотровое окно. При таком угловом относительно друг друга расположении частей линзы, вероятность прямого травматического воздействия скоростных и однонаправленных элементов взрывной волны уже будет определяться углом наклона этих частей линз к направлению движения травмирующих элементов. Во всех этих вариантах штурмовых очков защитный передвижной мини-экран 2 прикрывает смотровые отверстия в одном из своих положений, обеспечивая защиту глаз.

В описании изобретения представлены варианты размещения оптического защитного гидродинамического устройства 1 с защитным мини-экраном (фиг. 2) или светофильтром (фиг. 3) на стандартных защитных очках 7, где линза 8 выполнена, например, из прозрачного поликарбоната, как единое целое и представляет собой также корпус очков, по краям с элементами для крепления в виде дужек или эластичного ремня 9 для фиксации штурмовых очков или экрана на голове.

Непосредственно обзорная линза 8 очков, равно как и мини-экран могут быть бесцветными, прозрачными или представлять собой слабоокрашенную оптическую среду частично или на всем протяжении, что обеспечивает необходимый и достаточно полный обзор как центральным, так и периферическим зрением. Для обеспечения должной защиты или относительной герметичности, штурмовые очки 7 или экран могут быть изогнуты по дуге, направленной внутрь, соответствующей контуру лица, а по наружному контуру очков или экрана может быть выполнена эластичная прокладка для герметичного примыкания устройства к лицу. Соответственно этой форме линзы выполняются по форме изгиба и передвижные защитные элементы 2. Ширина таких передвижных мини-экранов может быть различной, например, составлять половину или треть ширины основной линзы очков, что достаточно для полноценного обзора центральным зрением.

В первом варианте изобретения (фиг. 2) передвижной защитный элемент 2 представлен защитным прозрачным мини-экраном, закрывающим верхнюю часть линзы очков от возможного загрязнения в одном из своих положений. Это позволяет решать задачу обеспечения полноценного обзора через чистую линзу при смещении мини-экрана в момент ведения прицельной стрельбы.

Во втором варианте (фиг. 3) передвижной элемент представлен светофильтром. Простое смещение светофильтра в другое положение также решает задачу обеспечения полноценного обзора через незатемненную линзу. В остальных вариантах штурмовых очков передвижной защитный элемент 2 обеспечивает защиту глаз в очках со смотровыми отверстиями в одном из своих положений или изменяет положение защитного мини-экрана с функцией информационного табло.

Существенным признаком заявленного изобретения является техническое решение, обеспечивающее прямую зависимость положения передвижного защитного элемента 2 от уровня горизонта 5 жидкости 4 в пузырьковом резервуаре 3, что позволяет открывать для обзора вдаль или ведения прицельной стрельбы защищенный от загрязнений участок линзы только в том положении головы, при котором смещение линии горизонта в резервуаре, как правило, соответствует линии обзора вдаль центральным зрением или линии прицеливания.

Для решения данной задачи в указанных вариантах изобретения оптическое гидродинамическое устройство 1 имеет соответствующие элементы для подвижного соединения с элементами экипировки или специальными техническими средствами защиты. В представленном варианте изобретения оптическое гидродинамическое устройство 1 выполнено с элементами для осевого подвижного соединения 6 пузырькового резервуара 3 с корпусом очков 7, его дужками или другими конструктивными элементами очков и экранов. Такое соединение позволяет совершать колебательные или маятникообразные движения колебательного контура и соответственно менять положение передвижного защитного элемента 2 относительно линзы 8 очков 7 в той или иной плоскости. Такое перемещение передвижного защитного мини-экрана в первом варианте изобретения открывает для обзора защищенную от загрязнения часть линзы, во втором варианте убирает из поля зрения затемненный светофильтр, а в других вариантах открывает обзор через смотровые отверстия. Такие изменения функциональных характеристик защитных средств возникают в тот момент, когда колебательный контур изменяет свое положение относительно горизонта и поворачивается на оси за счет перемещения объема жидкости в противоположный конец резервуара. Такое осевое соединение может быть выполнено и на других конструктивных элементах оптического гидродинамического устройства, в зависимости от вариантов сопряжения иди соединения передвижного защитного элемента 2 с пузырьковым резервуаром 3. Причем конструкция оптического гидродинамического устройство может быть съемной или разъемной.

Осевое соединение 6 может располагаться как выше, так и ниже уровня жидкости в пузырьковом резервуаре, что определяет разные функциональные характеристики устройства. В описании изобретения представлен вариант расположения осевого соединения 6 ниже уровня 5 жидкости 4 в пузырьковом резервуаре. В таком варианте используются ограниченные по оси колебания оптического гидродинамического устройства в пределах опорных точек, представляющих собой либо естественные элементы конструкции защитного шлема или части лица или специальные упоры 9 на очках, ограничивающие перемещение мини-экрана вверх-вниз и угловое вращение по оси непосредственно пузырьковом резервуаре.

Заявленное защитное оптическое устройство работает следующим образом. В обычном, как правило, слегка наклонном положении головы, колебательный контур имеет такое положение, при котором объем жидкости 4 в пузырьковом резервуаре перемещен кпереди и передвижной защитный элемент 2 опущен вниз и фиксирован в этом положении за счет массы перемещенной жидкости и соответствующих опорных точек 9, расположенных в крайнем верхнем и нижнем положении проекции резервуара. Таким точками могут быть простые угловые опорные пазы в корпусе очков.

При обзоре вдаль или ведении прицельной стрельбы, когда предполагается обзор по уровню, близком к уровню горизонта и голова принимает соответствующее положение, меняется и положение колебательного контура относительно уровня горизонта, что приводит к перемещению объема жидкости в другой конец пузырькового резервуара 3. За счет вращения колебательного контура и перемещения мини-экрана вверх, открывается обзор через защищенную от загрязнения часть линзы или появляется обзор без светофильтра. После обратного изменения положения головы и соответственно, положения уровня жидкости относительно горизонта, передвижной защитный элемент 2 опускается в исходное положение, обеспечивая защиту от загрязнения части линзы, светозащиту глаз или защиту глаз в очках со смотровыми отверстиями. Данное техническое решение найдет применение в конструкциях тех защитных средств, которые используются в боевых условиях для защиты глаз, создавая оптимальные условия в части обеспечения полноценного обзора или защиты глаз в специальных очках со смотровыми отверстиями.

Использование: изобретение относится к оптическим устройствам, в том числе для защитных и штурмовых очков или экранов с целью улучшения обзора при ведении прицельной стрельбы и эффективной защиты глаз. Сущность: оптическое защитное гидродинамическое устройство 1 выполнено в виде передвижного защитного элемента 2 в виде мини-экрана из оптической среды линзы 8, сопряженного и сбалансированного по оси вращения с колебательным контуром, выполненным как протяженный герметичный пузырьковый резервуар 3 с заданным объемом жидкости 4 и воздуха, в том соотношении, которое достаточно для свободного перемещения жидкости внутри пузырькового резервуара и возникновения ограниченных колебательных движений на осевом 6 или ином подвижном соединении устройства с основой в виде очков 7, экранов или защитного шлема при изменении уровня горизонта 5 жидкости в резервуаре, причем осевое соединение 6 может быть выполнено на любом уровне относительно поверхности жидкости 5 и на любом протяжении относительно корпуса пузырькового резервуара и передвижного защитного элемента. Технический результат: обеспечивает сохранение чистоты части обзорной линзы, создавая оптимальные условия для ведения прицельной стрельбы, а также обеспечивает защиту глаз в очках со смотровыми отверстиями в линзе. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Оптическое защитное гидродинамическое устройство, включающее защитные оптические среды и элементы, отличающееся тем, что защитный элемент представлен передвижным оптическим мини-экраном, который сопряжен с колебательным контуром, выполненным как протяженный герметичный пузырьковый резервуар с заданным объемом жидкости, который образует линию горизонта между двумя противоположными стенками, определяющим свободное перемещение жидкости внутри пузырькового резервуара, в котором выполнены элементы для осевого соединения с основой в виде очков или бронекаски, с возможностью образования сбалансированного по оси вращения колебательного контура.

2. Оптическое защитное гидродинамическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает сбалансированный по оси вращения на осевом соединении с корпусом очков пузырьковый резервуар в виде плоского резервуара по ходу боковых отделов очков и экрана, с расширенными вверх концевыми отделами, с упорными точками на корпусе очков или экрана в виде угловых пазов.

3. Оптическое защитное гидродинамическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что выполнено съемным в защитных очках со смотровыми отверстиями в линзе, в проекции которых установлен передвижной защитный мини-экран с прозрачной оптической средой, а пузырьковый резервуар выполнен в едином корпусе с передвижным защитным элементом, где осевое соединение с корпусом очков представлено осью вращения на резервуаре.