Самоочищающийся оптический датчик в сборе - RU2017117032A
Код документа: RU2017117032A
Формула
1. Оптический узел, содержащий:
оптический элемент, имеющий оптическое окно;
оптическое устройство, защищенное оптическим элементом, при этом оптическое устройство имеет линию визирования, соответствующую оптическому окну;
устройство нанесения жидкости, связанное с оптическим элементом и сконфигурированное на нанесение слоя жидкости, по меньшей мере, на оптическое окно оптического элемента;
приспособление для очистки, связанное с оптическим элементом и сконфигурированное на удаление загрязнений с оптического окна, которые осаждаются на слое жидкости;
по меньшей мере, один исполнительный механизм, сконфигурированный на сообщение движения одному из следующего: (1) оптическому элементу; и (2) устройству нанесения жидкости и приспособлению для очистки на протяжении цикла очистки, включающего первую стадию, на которой приспособление для очистки удаляет, по меньшей мере, часть загрязнений с слоя жидкости на оптическом окне оптического элемента, и последующей второй стадии, на которой устройство нанесения жидкости наносит слой жидкости, по меньшей мере, на оптическое окно.
2. Оптический узел по п. 1, в котором оптическим элементом является оптический цилиндр.
3. Оптический узел по п. 1, в котором оптическим элементом является оптическая пластина или оптический элемент с плоской оптической поверхностью.
4. Оптический узел по п. 3, в котором оптическая пластина имеет форму диска или плоскую оптическую поверхность.
5. Оптический узел по п. 3, в котором оптическая пластина имеет прямоугольную форму.
6. Оптический узел по п. 2, в котором, по меньшей мере, один исполнительный механизм сконфигурирован на сообщение линейного возвратно-поступательного движения одному из следующего: (1) оптическому элементу; и (2) устройству нанесения жидкости и приспособлению для очистки.
7. Оптический узел по п. 2, в котором, по меньшей мере, один исполнительный механизм сконфигурирован на сообщение возвратно-вращательного движения одному из следующего: (1) оптическому элементу; и (2) устройству нанесения жидкости и приспособлению для очистки.
8. Оптический узел по п. 3, в котором, по меньшей мере, один исполнительный механизм сконфигурирован на сообщение линейного возвратно-поступательного, возвратно-вращательного или непрерывного вращательного движения одному из следующего: (1) оптическому элементу; и (2) устройству нанесения жидкости и приспособлению для очистки.
9. Оптический узел по пп. 1-9, дополнительно содержащий один или несколько контроллеров, сконфигурированных на управление, по меньшей мере, одним исполнительным механизмом.
10. Оптический узел по п. 9, дополнительно содержащий один или несколько датчиков, взаимосвязанных с одним или несколькими контроллерами.
11. Оптический узел по п. 10, в котором один или несколько датчиков включают датчик присутствия загрязнений, сконфигурированный на обнаружение присутствия загрязнений на оптическом окне.
12. Оптический узел по п. 10 или 11, в котором один или несколько датчиков включают датчик положения, сконфигурированный на генерирование сигнала, указывающего положение оптического элемента.
13. Оптический узел по п. 1-11, дополнительно содержащий источник хранения жидкости, сконфигурированный на хранение жидкости.
14. Узел по п.п. 13, в котором один или несколько датчиков включают датчик уровня жидкости, сконфигурированный на определение уровня жидкости, содержащейся в источнике хранения жидкости.
15. Оптический узел по п. 13 или 14, в котором источник хранения жидкости содержит съемный картридж для жидкости.
16. Оптический узел по пп. 1-15, в котором устройство нанесения жидкости содержит камеру для жидкости, сконфигурированную на размещение заданного количества жидкости.
17. Оптический узел по пп. 1-15, дополнительно содержащий источник хранения жидкости, сконфигурированный на хранение жидкости, при этом устройство нанесения жидкости содержит камеру для жидкости, гидравлически связанную с источником хранения жидкости.
18. Оптический узел по п. 17, дополнительно содержащий:
первый канал для жидкости, соединяющий камеру для жидкости с источником хранения жидкости;
второй канал для жидкости, соединяющий камеру для жидкости с источником хранения жидкости;
первый контрольный клапан, связанный с первым каналом для жидкости и сконфигурированный на пропускание потока жидкости из резервуара для жидкости в источник хранения жидкости и предотвращение потока жидкости из источника хранения жидкости в камеру для жидкости; и
второй контрольный клапан, связанный со вторым каналом для жидкости и сконфигурированный на пропускание потока жидкости из источника хранения жидкости в камеру для жидкости и предотвращение потока жидкости из камеры для жидкости в источник хранения жидкости.
19. Оптический узел по п. 18, дополнительно содержащий фильтр, гидравлически связанный с первым каналом для жидкости между первым контрольным клапаном и источником хранения жидкости, в результате чего жидкость, проходящая через первый контрольный клапан, проходит через фильтр до поступления в источник хранения жидкости.
20. Оптический узел по пп. 1-19, в котором исполнительный механизм сконфигурирован на сообщение линейного возвратно-поступательного движения оптическому элементу.
21. Оптический узел по п. 20, в котором исполнительный механизм содержит, по меньшей мере, один механизм с ходовым винтом, состоящий из электродвигателя, ходового винта и гайки ходового винта.
22. Оптический узел по п. 21, в котором каждая гайка ходового винта зафиксирована без возможности вращения.
23. Оптический узел по п. 6, дополнительно содержащий жидкостный цилиндр, при этом оптический элемент сконфигурирован на совершение возвратно-поступательного движения, по меньшей мере, в часть жидкостного цилиндра.
24. Оптический узел по п. 23, дополнительно содержащий поршень, связанный с жидкостным цилиндром с возможностью его уплотнения.
25. Оптический узел по п. 24, в котором поршень связан, по меньшей мере, с частью исполнительного механизма с целью движения с ним.
26. Оптический узел по п. 24 или 25, в котором устройство нанесения жидкости дополнительно содержит первичное уплотнение, находящееся между внутренней поверхностью жидкостного цилиндра и наружной поверхности оптического элемента и образующее камеру для жидкости.
27. Оптический узел по п. 26, в котором приспособление для очистки находится вблизи первичного уплотнения.
28. Оптический узел по пп. 1-27, в котором жидкость содержит антиадгезионную жидкость.
29. Оптический узел, содержащий:
оптический элемент, имеющий оптическое окно;
оптическое устройство, защищенное оптическим элементом;
устройство очистки оптического элемента, сконфигурированное на очистку наружной поверхности оптического элемента;
приводной механизм, сконфигурированный на сообщение движения оптическому элементу относительно устройства очистки оптического элемента между первым вторым положениями;
механизм дозирования жидкости, сконфигурированный на нанесение слоя или пленки антиадгезионной жидкости на оптический элемент;
при этом устройство очистки оптического элемента очищает наружную поверхность оптического элемента, а механизм дозирования жидкости наносит слой антиадгезионной жидкости на оптический элемент по мере того, как приводной механизм перемещает оптический элемент из первого положения во второе положение и в первое положение.
30. Оптический узел по п. 29, в котором приводной механизм сконфигурирован на сообщение линейного возвратно-поступательного движения оптическому элементу.
31. Оптический узел по п. 29, в котором приводной механизм сконфигурирован на сообщение возвратно-вращательного движения оптическому элементу.
32. Оптический узел по пп. 29-31, в котором устройство очистки оптического элемента очищает наружную поверхность оптического элемента по мере того, как приводной механизм перемещает оптический элемент из первого положения во второе положение, а механизм дозирования жидкости формирует слой антиадгезионной жидкости на оптическом элементе по мере того, как приводной механизм перемещает оптический элемент из второго положение в первое положение.
33. Жидкостный контур оптического узла, содержащий:
камеру для жидкости;
источник жидкости;
первый канал для жидкости, соединяющий камеру для жидкости с источником жидкости;
второй канал для жидкости, соединяющий камеру для жидкости с источником жидкости;
первый контрольный клапан, связанный с первым каналом для жидкости и сконфигурированный на пропускание потока жидкости из камеры для жидкости в источник жидкости и предотвращение потока жидкости из источника жидкости в камеру для жидкости;
второй контрольный клапан, связанный со вторым каналом для жидкости и сконфигурированный на пропускание потока жидкости из источника жидкости в камеру для жидкости и предотвращение потока жидкости из камеры для жидкости в источник жидкости.
34. Жидкостный контур по п. 33, дополнительно содержащий:
фильтр, гидравлически связанный с первым каналом для жидкости между первым контрольным клапаном и источником жидкости, в результате чего жидкость, проходящая через первый контрольный клапан, проходит через фильтр до поступления в источник жидкости.
35. Жидкостный контур по п.п. 33 или 34, дополнительно содержащий:
вторую камеру для жидкости; и
третий канал для жидкости, соединяющий вторую камеру для жидкости с источником жидкости.
36. Жидкостный контур по п. 35, в котором третий канал для жидкости гидравлически связан со вторым каналом для жидкости между вторым контрольным клапаном и источником жидкости.
37. Способ очистки оптического окна оптического узла, включающий:
нанесение слоя жидкости на оптический элемент, который защищает оптическое устройство, при этом, по меньшей мере, часть оптического элемента, образует оптическое окно;
воздействие среды, содержащей грязь или посторонние вещества, по меньшей мере, на оптическое окно оптического элемента;
перемещение оптического элемента, содержащего оптическое окно, в первом направлении по отношению к внутренней камере;
очистку оптического элемента, содержащего оптическое окно, во время перемещения оптического элемента, но до его входа во внутреннюю камеру;
нанесение на чистый оптический элемент, имеющий оптическое окно, слоя жидкости, содержащейся во внутренней камере; и
перемещение оптического элемента со слоем жидкости во втором направлении, противоположном первому направлению, чтобы снова подвергнуть, по меньшей мере, оптическое окно оптического элемента воздействию среды.
38. Способ по п. 37, в котором перемещение оптического элемента, содержащего оптическое окно, в первом направлении зависит от показания датчика загрязнения.
39. Способ по п. 37, в котором перемещение оптического элемента, содержащего оптическое окно, в первом направлении, зависит от заданного истекшего периода времени.
40. Оптический узел, содержащий:
оптический элемент, имеющий оптическое окно;
оптическое устройство, защищенное оптическим элементом и имеющее линию визирования, соответствующую оптическому окну;
средство нанесения жидкости, по меньшей мере, на оптическое окно;
средство удаления загрязнений, которые осаждаются на слое жидкости; и
средство перемещения одного из одного или нескольких корпусов и средства нанесения жидкости относительно другого из одного или нескольких корпусов и средства нанесения жидкости на протяжении цикла очистки, включающего первую стадию, на которой средство удаления загрязнений удаляет любые загрязнения, которые накопились на слое жидкости, вместе, по меньшей мере, с частью слоя жидкости, и вторую стадию, на которой средство нанесения жидкости наносит слой жидкости на оптическое окно.
41. Оптический узел по п. 40, дополнительно содержащий средство обнаружения загрязнений на оптическом окне.
42. Оптический узел по пп. 40 и 41, дополнительно содержащий средство определении перемещения оптического элемента на протяжении цикла очистки.
43. Оптический узел, сконфигурированный на самоочистку оптического окна оптического устройства.
44. Оптический узел, содержащий:
оптический элемент, имеющий оптическое окно;
оптическое устройство, защищенное оптическим элементом;
устройство очистки оптического элемента, сконфигурированное на очистку наружной поверхности оптического элемента;
устройство нанесения жидкости, находящееся вблизи устройства очистки оптического элемента и сконфигурированное на нанесение слоя или пленки антиадгезионной жидкости на оптический элемент;
приводной механизм, сконфигурированный на сообщение движения оптическому элементу относительно как устройства очистки оптического элемента, так и устройства нанесения жидкости на протяжении цикла очистки, включающего первую стадию, на которой устройство очистки оптического элемента удаляет, по меньшей мере, часть загрязнений, которые накопились на слое жидкости, вместе, по меньшей мере, с частью слоя жидкости, и вторую стадию, на которой устройство нанесения жидкости наносит слой жидкости на оптическое окно.
45. Оптический узел по п. 44, дополнительно содержащий датчик загрязнения, сконфигурированный на обнаружение загрязнений, присутствующих на оптическом окне.
46. Оптический узел по п. 45, в котором датчик загрязнения содержит, по меньшей мере, один излучатель и, по меньшей мере, один детектор.
47. Оптический узел по п. 45, в котором датчик загрязнения содержит, по меньшей мере, один излучатель и пару детекторов, ориентация каждого из которых отличается друг от друга, при этом каждый детектор сконфигурирован на обнаружение излучения одного, по меньшей мере, из одного излучателя.
48. Оптический узел по п. 47, в котором один детектор ориентирован под углом от около 45 до 135 градусов к другому детектору.
49. Оптический узел по п. 48, в котором один детектор ориентирован под определенным углом к другому детектору, при этом угол выбран из группы, включающей 60-120 градусов, 75-105 градусов и около 90 градусов.
50. Оптический узел по пп. 45-49, в котором приводной механизм сконфигурирован на сообщение движения на основании показаний датчика.
51. Оптический узел по пп. 45-50, дополнительно содержащий один или несколько контроллеров, при этом, по меньшей мере, один контроллер поддерживает связь с датчиком, а, по меньшей мере, один контроллер поддерживает связь с приводным механизмом, а, по меньшей мере, один из одного или нескольких контроллеров сконфигурирован на передачу управляющих сигналов приводному механизму в ответ на сигналы, принимаемые от датчика.
52. Оптический узел по пп. 45-50, в котором, по меньшей мере, один из одного или нескольких контроллеров сконфигурирован на сравнение показаний, по меньшей мере, одного из детекторов, когда, по меньшей мере, один из излучателей включен и когда, по меньшей мере, один излучатель выключен, а, по меньшей мере, один контроллер из одного или нескольких контроллеров сконфигурирован на предупреждение приводного механизма, когда разность сравнения показаний превышает заданный порог, указывающий, что на оптическом окне накопились загрязнения, которые требуется удалить.
53. Оптический узел по пп. 45-52, в котором устройство нанесения жидкости содержит камеру для жидкости, сконфигурированную на размещение заданного количества жидкости.
54. Оптический узел по пп. 45-52, в котором заданного количества жидкости достаточно для обеспечения множества циклов очистки.
55. Оптический узел по пп. 45-52, в котором устройство очистки оптического элемента содержит очищающий элемент.
56. Оптический узел по пп. 45-52, в котором устройство очистки оптического элемента сконфигурировано на стирание или выскабливание наружной поверхности оптического элемента.
57. Оптический узел по пп. 46-52, дополнительно содержащий гибкий сильфон, гидравлически связанный с камерой для жидкости.
58. Оптический узел по п. 57, в котором гибкий сильфон гидравлически связан с камерой для жидкости каналами в верхнем сальнике, который окружает оптический элемент.
59. Оптический узел по п. 58, дополнительно содержащий баллон для жидкости, гидравлически связанный с камерой для жидкости.
60. Оптический узел по пп. 57-59, в котором гибкий сильфон сжимается на протяжении второй стадии цикла очистки.
61. Оптический узел по пп. 45-56, в котором оптическим элементом является а сферическое тело.
62. Оптический узел по пп. 45-56, в котором приводной механизм сконфигурирован на сообщение оптическому элементу одного из следующих перемещений: линейного возвратно-поступательного перемещения, возвратно-вращательного перемещения и непрерывного вращательного перемещения.
63. Оптический узел по пп. 45-56, в котором оптическим элементом является оптический цилиндр, а приводной механизм сконфигурирован на сообщение вращения оптическому цилиндру вокруг его продольной оси.
