JP2528095B2 - 溶接監視装置 - Google Patents

溶接監視装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は観察像が結像されている位置にその一部を減
光する手段を設けた溶接監視装置に関する。
[従来の技術] 一般に、溶接等を行う場合にはアーク溶接が広く用い
られるが、このアーク溶接の際に強烈なアーク光を発生
するため、作業員の目を保護する必要がある。このた
め、例えば特公昭57−11755号公報ではテレビカメラで
監視すると共に、そのテレビカメラの撮像管の前方に、
中央部の光の透過率が小さくなる不均一な透過率型フィ
ルタを設けた従来例が開示されている。
[発明が解決すべき問題点] 上記従来例は、フィルタによって高輝度のアーク光部
分からの入射光を遮ぎることができるが、しかしそのフ
ィルタは結像光学系の結像面より前方に配置されている
ため、高輝度部のみならずその周辺の低輝度部も減光し
てしまうため、溶接監視装置として十分でない。又、溶
接を行っていない時は視野が暗くなり周辺が見えなくな
ってしまうという不都合が生じる。
又、この他に特開昭53−142528号に開示された従来例
では部分遮蔽フィルタを移動可能に設けてあるが、上記
従来例とほぼ同様の欠点を有する。
さらに、特開昭57−202189号公報では光減衰フィルタ
を入射光線上から回転操作で着脱できるようにした従来
例が開示されている。
この従来例は、溶接を行っていない時には上記不都合
を解消できるが、溶接を行っている場合には低輝度の周
辺部側から入射される光も減光してしまうため、上述し
た従来例と同様に周辺部側が暗くなり、観察あるいは識
別が困難になる。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、簡
単な構造で、高輝度部分のみを減光でき、その他の低輝
度部分に対しては減光しないようにできる溶接監視装置
を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段及び作用] 本発明では対物レンズと、この対物レンズの像を伝送
するイメージガイドと、このイメージガイドで伝送され
た像を観察する接眼レンズとを有する溶接状態を観察す
る溶接監視装置において、前記イメージガイドの少なく
とも一方の端面又はその近傍に、前記対物レンズによる
観察画像を複数に分割する分割領域を有する電気光学変
換素子を設け、前記分割領域毎に光の透過率を任意に変
更可能とすることによって、被写体の明るい部分の大き
さの違いや明るさの違いに対応して電気光学変換素子の
複数に分割されている領域毎の光と透過率を変更して透
過する光量及び範囲を調節している。
また、前記電気光学変換素子と前記接眼レンズとの間
に設けたビームスプリッタと、前記ビームスプリッタか
らの光を受ける光センサと、前記電気光学変換素子を制
御する制御回路とを有することによって、電気光学変換
素子の複数に分割された領域毎の光の透過率を自動制御
で調節している。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図及び第2図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は第1実施例の構成を示す概略構成図、第2図は第1
図のエレクトロクロミック素子を示す斜視図である。
図に示すように第1実施例の溶接監視装置81は、可撓
チューブ2で被覆された像伝送手段としてのイメージガ
イド部3と、このイメージガイド部3の一方の端面に対
象物の像を結ぶ対物レンズ4を収納した先端部5と、前
記イメージガイド部3で伝送された像を拡大観察する接
眼レンズ6を収納した接眼部7とから構成されている。
上記イメージガイド部3は、極細の光学繊維を多数束
ねた光学繊維束で形成され、一方の端面(つまり先端部
側端面)に結像された像を他方の端面(つまり接眼部側
端面)に伝送する機能を有する。
尚、このイメージガイド部3の先端部側端面は、対物
レンズ4の焦点面に設定されており、この対物レンズ4
前方に位置する対象物は対物レンズ4によってイメージ
ガイド部3の先端部側端面に鮮明に結像されるようにな
っている。
この溶接監視装置81では、例えば接眼部側端面52B
に、減光部材として部分的に光の透過率を任意に変更す
ることが可能な電気光学変換素子として、透過光量を可
変することのできるエレクトロクロミック素子82が設け
てある。
前記エレクトロクロミック素子82は、ガラス板等の両
透明板83,83をスペーサ84を介して密封セルを形成し、
このセル内にフィルム状リチウム等の電解質85がエレク
トロクロミック膜86に接するようにして形成される。こ
れら電解質85とエレクトロクロミック膜86とは透明電極
87,88で挟まれている。
上記一方の透明電極87は全面電極であり、他方の透明
電極88は、第2図に示すように同心リング状に区分けさ
れた例えば透明電極88a,88b,88c,88d(但し、最も内側
の中央部に位置する透明電極88aは円状のものになる)
に4分割されて構成され、これら透明電極88a,88b,88c,
88dと共通の透明電極87面には電池89の電圧がスイッチS
a,Sb,Sc,Sdにより印加できるようにしてある。
上記エレクトロクロミック膜86はアモルファスのWO3
等のエレクトロクロミック材料で形成されている。一
方、電解質85は、アモルファスWO3等を着色させるため
に用いられる。しかして電解質側が正となる向きの電圧
が印加されると、その単位面積に流れた電気量に略比例
した着色濃度になり透過光量が小さくなる。
従って、作業者は溶接を行う場合、例えば中央側のス
イッチSaをオン状態にして、中央部のみの透過光量を小
さくすれば溶接時の閃光部分を減光できる。このスイッ
チSaによって透過光量が小さくなった中央領域だけでは
閃光部分に対応する面積が不足してしまう場合には、さ
らにその外周側のスイッチSbをオンさせれば良い。この
ことにより、閃光部分の大きさに応じて減光領域を対応
させることができるので、便利である。又、溶接を行わ
ない場合には、各スイッチSi(i=a,b,c,d)をオフ状
態にしておけばどの部分も減光させることなく観察する
ことができる。
尚、上記同心リング状に区分けする透明電極88a,88b,
88c,88dの数を多くして分割することにより、減光領域
をさらに細かく制御することができる。このとき、当然
スイッチSiの数も区分けされた透明電極の数に対応して
増加させる。
第3図は本発明の第2実施例を示す。
この第2実施例の溶接監視装置91は、上記第1実施例
のエレクトロクロミック素子82のスイッチSa,Sb,Sc(本
実施例においてはスイッチSdを簡単化のため省いてい
る。)のオン,オフを自動制御するようにしている。
即ち、エレクトロクロミック素子82と接眼レンズ6と
の間にビームスプリッタ92を配設し、このビームスプリ
ッタ92によって一部(例えば数%程度)の光量を下方に
反射させるようにしている。このビームスプリッタ92に
よって反射された光は、集光レンズ93で光センサ94に結
像する。この光センサ94は、例えば前記透明電極88a,88
b,88cにそれぞれ対応するように同心リング状(中央部
は円形状)に区分けされた素子94a,94b,94cからなり、
これら各素子94a,94b,94cの出力はコンパレータ95a,95
b,95cに入力される。これら各コンパレータ95a,95b,95c
の他方の入力端には基準電圧Vが印加され、比較された
各出力はアナログスイッチSa,Sb,Scのスイッチ制御端に
印加し、ハイレベルになるとそのスイッチをオン状態に
するようにしてある。
この第2実施例によれば、閃光部分等のように大きな
輝度部分があると、その輝度部分が結像されている部分
の電極部分のエレクトロクロミック膜を着色させて減光
できるようにしてある。従って、作業者はその都度スイ
ッチを選択的にオン、あるいはオフする必要がなく、便
利である。
尚、上記第2実施例では、透過光量のレベル調節は1
ビット分しかないが、印加電圧レベルを可変して着色
(透過光量)レベルを可変することもできる。
又、上記第1,第2実施例では、エレクトロクロミック
素子を用いているが、このエレクトロクロミック素子の
代わりに液晶を用いても同様の作用及び効果を得ること
ができる。
尚、例えば上記第1及び第2実施例等を着脱する構造
にしても良い。
尚、本発明は溶接の際の監視用に限らず、視野のコン
トラストが大きすぎる場合等に対しても同様に適用でき
る。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、対象物の像が結ば
れる位置に透過光量を減光できる電気光学変換素子を設
けているので、溶接等の場合、周辺部が暗くなりすぎる
ことなく、閃光部分を効果的に減光できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の構成を示す概略構成図、
第2図は第1実施例におけるエレクトロクロミック素子
を示す斜視図、第3図は本発明の第2実施例の一部を示
す構成図である。 3……イメージガイド部 4……対物レンズ、5……先端部 6……接眼レンズ、7……接眼部 81……溶接監視装置 82……エレクトロクロミック素子(電気光学変換素子)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物レンズと、この対物レンズの像を伝送
    するイメージガイドと、このイメージガイドで伝送され
    た像を観察する接眼レンズとを有する溶接状態を観察す
    る溶接監視装置において、 前記イメージガイドの少なくとも一方の端面又はその近
    傍に、前記対物レンズによる観察画像を複数に分割する
    分割領域を有する電気光学変換素子を設け、前記分割領
    域毎に光の透過率を任意に変更可能としたことを特徴と
    する溶接監視装置。
  2. 【請求項2】前記電気光学変換素子と前記接眼レンズと
    の間に設けたビームスプリッタと、前記ビームスプリッ
    タからの光を受ける光センサと、前記電気光学変換素子
    を制御する制御回路とを有することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の溶接監視装置。
  3. 【請求項3】前記電気光学変換素子は、エレクトロクロ
    ミック素子、または液晶であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の溶接監視装置。
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