JPH052127B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に、２つの透明電極と、これら
電極間に挿入された液晶の層とを具備した電気−
光学セル（EOセル）に係る。特に、本発明は、
溶接作業者のヘルメツトもしくは覆面に取り付け
る溶接用保護レンズ組立体に使用する光学フイル
タであつて、上記形式の電気−光学セルで構成さ
れていると共に、残留光線を排除するためにフイ
ルタシートが光線経路に配置されているような光
学フイルタに係る。

発明の概要 本発明による溶接用保護レンズ組立体のための
光学フイルタは、２つの平行な電気−光学セル３
０３−３０５；３０５，３０７を有し、少なくと
も一方のセル３０５，３０７は、異方性光吸収の
ダイ分子混合物を有するネマチツク型のものであ
る。このフイルタは、セルの光線路に配置された
フイルタシート３０９を備え、このフイルタシー
トは、上記一方のセル３０５，３０７がその光吸
収状態中に残留光線を透過する波長レンジからず
れた波長レンジ内の光を伝達することができる。

従来の技術 液晶を用いた電気−光学セルは、溶接用の保護
レンズ組立体として提案され実際に使用されてき
ている。これは、溶接作業者ヘルメツトの覆面を
溶接作業ごとに上げたり下げたりしなくてよいと
いう利点がある。

発明が解決しようとする問題点 然し乍ら、これまでに提案されて使用されてい
る電気−光学フイルタは、例えば、溶接用の保護
レンズ組立体に課せられる全ての用件を満たすも
のではない。

例えば、このような保護レンズ組立体では、光
透過及び光吸収性能が実質上角度によつて変化し
ないのが望ましいが、ネマチツク型の液晶を用い
たこれまで知られている溶接用保護レンズ組立体
でこのような性能を有しているものはない。更
に、レンズ組立体は、目に損傷を受けないように
光透過状態から光吸収状態へ素早く切り換らねば
ならないと共に、周囲状態に拘りなく溶接光線が
発生すると同時にこのような切り換えを実行しな
ければならない。更に、溶接用保護レンズ組立体
は、電圧が落ちた時に光透過状態にならないこと
が必要である。

そこで、本発明の目的は、このような要求を満
たす上記形式の光学フイルタを提供することであ
る。

本発明のこの目的及び更に別の目的は、本発明
による光学フイルタにより、特許請求の範囲第１
項に記載の特徴が発揮されるという点で、達成さ
れる。

好ましい実施例及びその変形態様は、特許請求
の範囲の実施態様項で規定する。

溶接光の発生に基づく電気−光学フイルタの切
り換え制御については、周囲光に対して適当なト
リガ点を見出すことにこれまで問題があつたこと
を述べておく。スペクトルに大きく依存した感光
素子の使用も試みられているが、ほとんど成功し
たものはない。

本発明では、充分迅速な切り換えが確保される
と共に、感度調整手段を必要とせず且つ周囲光の
性質及び強さに拘りなく溶接光の自動的な検出が
確保される。迅速な切り換えに寄与するものとし
て、切り換えが生じる前に電極間に予めバイアス
電圧をかけておき、然して、このバイアス電圧
は、セルを光吸収状態にするには不充分である
が、好ましくは短時間充分な大きさの電圧をセル
にかけた時にセルを素早く切り換えられるような
電圧としておくことが挙げられる。このように切
り換えの前にバイアス電圧をかけておく方法は、
例えば、SE第394755号に開示されており、短時
間大きな電圧を用いることによつて切り換え時間
の短縮化を計る方法は、米国特許第3575491号に
開示されている。

本発明による光学フイルタは、現在溶接用の保
護レンズ組立体に使用されている光学フイルタに
比べて光の角度という点で著しい改善をもたら
す。このような改善は、光学フイルタの２つの電
気−光学セルの少なくとも一方が、異方性光吸収
特性を有するダイ分子の混合物を有しているとい
う点で達成される。このような設計の光学表示ユ
ニツトが例えば米国特許第3967881号に開示され
ている。これは、ダイ分子の長軸に沿つた平面偏
光の方が、ダイ分子の長軸に直角な偏光よりも強
く吸収されることを意味する。従つて、この形式
の電気−光学セルは、光透過、即ち、透明な状態
と、実質的に１つの波長の光、即ち、「カラー」
光を透過する別の状態との間で切り換ることので
きる電気制御式のカラーフイルタと考えることが
できる。異方性光吸収性を有するダイ分子の混合
物を有した形式の電気−光学セルに関する主な利
点は、光透過及び吸収特性が実質的に完全にセル
の観察角度に拘りないことである。

然し乍ら、上記形式の電気−光学セルを溶接用
の保護レンズ組立体に使用する時には、溶接作業
中のセルの光吸収性が不完全であるという問題が
ある。これは、特に、上記の「カラー」セルにつ
いて言えることで、セルの光吸収状態中に伝達さ
れる残留光線によつて目に損傷が及ぶことがあ
る。

この問題を解決するために、本発明による光学
フイルタには、上記の残留光を取り除くフイルタ
シートが設けられる。この解決策は、残留光が或
る限定された波長レンジ内にあるという点から効
果的である。

問題点を解決するための手段 本発明による光学フイルタでは、第２の電気−
光学セルが、第１のセルと同様のセルであつても
よいし、現在溶接用の保護レンズ組立体に使用さ
れている形式の電気−光学セル、即ち、異方性光
吸収のダイ分子混合物を含まないネマチツク型の
液晶層を有する電気−光学セルであつてもよい。

発明の作用 本発明による光学フイルタに適当な偏光フイル
タ及びフイルタシートを組み合わせることによ
り、多数の色々なやり方で「正」及び「負」の電
気−光学セルを形成することができる。この点に
ついて、「正」とは、電極間に電圧を印加した時
にセルが光吸収状態になることを意味し、一方、
「負」とは、電圧を印加した時に光透過状態にな
るセル、即ち、電圧を印加しない時に光吸収状態
となるセルを意味する。この点については、光吸
収状態にある電気−光学セル及びこれに関連した
フイルタシートが入射光を完全には吸収せず、従
つて、光吸収状態にある時でもこのような光学フ
イルタを通して溶接作業を見ることができること
を指摘しておく。

以下の説明において、TNセルという表現は、
ねじれネマチツク型の液晶を有する電気−光学セ
ルについて使用し、このセルは、液晶層及びこれ
に関連した電極に加えて、２つの偏光フイルタも
備えている。GHセルという表現は、「ヂスト−
ハウス」セルの略称であり、これは、異方性光吸
収ダイ分子をドープしたネマチツク型の液晶、及
び電極に関するものである。

以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説
明する。

実施例 第１図を説明すれば、溶接作業者用の覆面１０
１は、感圧スイツチ１０２と、光学ユニツト１０
３と、ヘツドバンド１０４とを具備し、感圧スイ
ツチ１０２は、使用者が覆面を着用した時に状態
を変えるように構成され、光学ユニツト１０３
は、これを通して使用者が溶接作業を見るための
もので、溶接作業中光の減衰度を相当に増加し、
そしてヘツドバンド１０４は、覆面１０１を位置
保持するように働く。又、覆面は、ヒンジ固定さ
れており、使用者は、ヘツドバンドを外すことな
く、覆面全体を持ち上げて、作業を良く見ること
ができる。

第２図は、光学ユニツト１０３の好ましい実施
例を示しており、このユニツトは、溶接光の入射
方向に、UV−IR保護フイルタ３０２、TN型の
第１電気−光学セル３０３，３０４及び３０５、
GH型の第２電気−光学セル３０５及び３０７、
そして、本発明のフイルタシート３０９を備えて
いる。

このような設計にする第１の理由は、消勢状態
から付勢状態への切換時間の短いTNセルを使用
することが所望されるからである。明セルから暗
セルへの切換時間が重要であるから、正のTNセ
ル３０３，３０４，３０５、が選択されている。
第２の理由としては、作業者がセルを通して色々
な方向から見た時に、GHセルに比べて光透過特
性が不都合にも非対称であることが挙げられる。
第３の理由は、GHセルが光吸収状態にある時に
このセルから放射される残留光をフイルタシート
３０９で除去するのが望ましいからである。この
ような覆面に対する現行の保安規定では、電圧が
落ちた時に作業者が光学系を通つた溶接光線を受
けてはならないとされているので、負のGHセル
３０５，３０７が選択されている。

TNセル３０３，３０４，３０５は、(a)分子が
いわゆるねじれネマチツク状態にあつて、即ち、
回転平行層に相互に平行に配置されているような
液晶の層３０４と、(b)液晶層の主平面に配置され
ていて、液晶層に電界をかけられるようにする２
つの透明電極と、(c)液晶層に平行にその入力側に
配置された第１の偏光フイルタ（以下、Ｐフイル
タと称する）３０３と、(d)この第１のＰフイルタ
３０３の偏光方向と直角の偏光方向を有し、液晶
層に平行にその出力側に配置された第２のＰフイ
ルタ３０５とによつて構成される。

外部の電源により、TNセルの光透過度を次の
ように制御することができる。液晶（液晶層）が
付勢されない場合には、入射偏光の偏光方向が液
晶において90°回転される。これは、液晶３０４
から発せられた光が何ら妨げられずに第２のＰフ
イルタ３０５を通過できることを意味する。一
方、液晶３０４が適当な電界によつて付勢された
場合には、液晶において生じる光の回転がゼロと
なるように液晶層が互いに回転される。従つて、
液晶３０４から発せられる光は第２のＰフイルタ
３０５に対して直交方向に偏光され、これによ
り、このフイルタで阻止される。以上に述べた形
式の電気−光学セルは、いわゆる正のセルであ
り、即ち、消勢状態において光を透過し、付勢状
態において光を著しく減衰する。いわゆる負の電
気−光学セルについては、これと逆のことが言え
る。

第２図に示された第２の電気−光学セルは、い
わゆるゲスト−ホスト型、即ち、GH型のもので
あり、これは、(a)有機分子（ゲスト）がドープさ
れたネマチツク液晶（ホスト）の層３０７と、(b)
液晶層の主平面に配置されて、液晶層３０７に電
界をかけられるようにする２つの透明電極（図示
せず）と、(c)TNセルに含まれ、液晶層３０７に
平行にその入力側に配置されたＰフイルタ３０５
とによつて構成される。第２図には、本発明によ
るフイルタシート３０９も示されており、このフ
イルタシートは、ここに示す実施例では、液晶層
３０７に平行にその出力側に配置される。

TNセル３０３，３０４，３０５の場合と同様
に、色々な大きさの電界を電極にかけることによ
つてGHセル３０５，３０７の光透過度を制御す
ることができる。液晶（液晶層）３０７内に溶解
されている有機分子は、その偏光方向が或るやり
方で分子の或る軸に関連した向きとなつた場合に
光を吸収する。液晶が付勢されない場合には、こ
れらの“ダイ分子”が液晶内でランダムな向きを
とり、光を平均的に吸収する。液晶は、このよう
な付勢されない状態にある場合、或る波長レンジ
内の光、即ち、或る色の光のみを通すことができ
る。

然し乍ら、液晶３０７が付勢されると、液晶の
分子は電界に応じた向きをとり、非対称のダイ分
子がこれに強制的に従うようにされ、液晶で光を
吸収しないような向きにされる。従つて、付勢状
態においては、GHセルは透明であり、即ち、負
のセルとなる。

容積作業を開始する前に、TNセルは実質的に
消勢状態にされそしてGHセルは付勢状態にされ
る。これは、両セルとも、減衰度、即ち、コント
ラストが低いことを意味する。然し乍ら、入射光
３０１は保護フイルタ３０２でフイルタされ、第
２図のＰフイルタ３０３、液晶３０７及びフイル
タシート３０９で減衰される。TNセルの切換時
間を改善するために、既知の技術に基づいて液晶
３０４に小さなバイアス電圧を印加することが示
唆されている。溶接作業が開始された時に、第２
図に示すように、液晶３０４に対して電圧を増加
しそして液晶３０７に対して減少し、両方の電気
−光学セルの光減衰度を増加させる。TNセルを
通過する光３０６は液晶３０７において更に減衰
され、その後、カラーフイルタ３０９を通過する
時に実際上完全に消失される（第３図ｃの領域
Ｂ）。これが、第２図に番号３０８及び３１０で
各々示されている。

本発明によるフイルタシート３０９の効果を更
に明確にするため、光学フイルタにおけるフイル
タシートの機能を第３図ａないし第３図ｄのグラ
フを参照しながら詳細に述べる。

第３図ａのグラフは、本発明のフイルタシート
３０９を使用しない時の光透過状態におけるフイ
ルタの光透過度を波長の関数として示すもので、
波長λ１は、入力フイルタ３０２の波長上限を表
わしている。

この光学フイルタが光吸収状態にあつて然もフ
イルタシート３０９を使用していない場合には、
例えば、前記の米国特許第3967881号に開示され
たように、この光学フイルタは、溶接中に、第３
図ｂの斜線領域Ａに対応する残留光を透過する。

第２図に示したように、GHセル３０５，３０
７がその光吸収状態中に透過できる光の色以外の
色のフイルタシート３０９をセルの光線路に設け
ることにより（即ち、本発明のフイルタシート３
０９は、その光透過波長レンジが、GHセルがそ
の光吸収状態中に残留光を透過する波長レンジと
ずれている）、溶接中には、第３図ｃの斜線領域
Ｂに対応するわずかな量の光しか透過されないこ
とになる。これを第３図ｂの領域Ａと比較する
と、溶接用の保護レンズ組立体に使用されている
公知の技術に比べて、明−暗のコントラストが著
しく改善される。

光線路内でTNセル及びGHセルに対してフイ
ルタシート３０９をどこに置くかは明らかに重要
でなく、従つて、第２図に示すように、GHセル
の出力側に置かれたフイルタシートの位置は一例
に過ぎないと考えるべきである。

第３図ｄの斜線領域Ｃは、本発明のフイルタシ
ート３０９を使用した時に、光透過状態にあるフ
イルタから放出される光の量に対応する。このフ
イルタシートの光透過レンジは、視覚の感知レン
ジ内にある。

第４図には、光学ユニツト１０３の光透過度を
制御するための制御回路が示されている。この制
御回路は、ホトセル即ちソラーセルパネル１を有
し、これは、実質的にハイパスフイルタとして働
く増巾器即ちフイルタユニツト２と、時定数が約
50ｍｓのワンシヨツト回路３とに直列に接続され
る。ワンシヨツト回路３の出力は、第１レベルシ
フタ６の作動可能化入力に接続され、このレベル
シフトは２つの出力を有している。その一方の出
力は非反転出力で、そして他方の出力は反転出力
であり、これらは第１の正の電気−光学セル８の
第１及び第２入力に各々接続されている。この電
気−光学セル８の第１入力は、スイツチ７によつ
て接地することができ、このスイツチの制御入力
はワンシヨツト回路３の出力に接続され、そして
このスイツチは、不作動状態、即ち、第１レベル
シフタ６の作動可能化入力が低レベルである時
に、閉成される。

排他的オアゲート４の２つの入力は、ワンシヨ
ツト回路３に対して並列に接続され、ノアゲート
５の２つの入力は、排他的オアゲート４の出力
と、ワンシヨツト回路３の出力とに接続される。
排他的オアゲート４は、不作動状態の際に開くス
イツチ４ａを制御し、ノアゲート５は、不作動状
態の際に閉じるスイツチ５ａ及び５ｂを制御し、
更に、ノアゲート５は、不作動状態において開で
ある１つのスイツチ５ｃも制御する。

発振器９は、第１レベルシフタ６のデータ入力
に接続されると共に、第２レベルシフタ１０のダ
ータ入力にも接続され、このレベルシフタ１０の
非反転出力は、スイツチ４ａに直列に接続された
可変電圧分割器１１か、又は、スイツチ５ａに直
列に接続された電圧分割器１２かのいずれかを経
て、電圧ホロワ１４に接続され、その低インピー
ダンス出力はキヤパシタ１５ａを経て第１の電気
−光学セル８の第２入力に接続される。

第２レベルシフタ１０の非反転出力は、電圧分
割器１３にも接続され、この電圧分割器は、スイ
ツチ５ｂ及びキヤパシタ１５ｂに直列に接続さ
れ、そしてこのキヤパシタは第２の負の電気−光
学セル１６の一方の入力に接続され、その他方の
入力はアースされている。

更に、制御回路は、第４図に番号20で一般的に
示された駆動回路も備えており、この駆動回路
は、ソラーセルパネル１と共に、この制御回路に
含まれたユニツトの電源の機能を果たす。駆動回
路２０は、Liバツテリ２１を有し、その陽極は、
カソード端子同志が接続された２つの直列接続ダ
イオード２２に及び２３を経て、ソラーセルパネ
ル１の出力に接続され、そしてバツテリの陰極
は、スイツチ２４を経て接地することができる。
このスイツチ２４は、18ビツトの２進カウンタ２
５によつて制御され、このカウンタがリセツトさ
れた時に開成となる。カウンタ２５のクロツクパ
ルス入力は、発振器９に接続され、そしてそのリ
セツト入力は、オアゲート２６の出力に接続さ
れ、このオアゲートの一方の入力はユニツト２の
出力に接続されそしてその他方の入力は感圧スイ
ツチ１０２（第１図）を経て高電圧に接続され
る。この感圧スイツチは、例えば、溶接用の覆面
の内部に配置され、覆面を着用した時に閉じる。
ダイオード２２と２３との間には抵抗２８の一端
が接続され、その他端は、スイツチ５ｃに直列接
続されたキヤパシタ２９を経てアースされ、更
に、電圧安定化・倍電圧ユニツト３０に接続され
る。この実施例では、ユニツト３０は、制御回路
内の各ユニツトを駆動するために、3V、6V及び
−6Vの３つの直流出力を発生する。

レベルシフタ６及び１０の各々は、作動可能化
入力と、データ入力と、第１出力と、この第１入
力に対して反転された第２出力とを有している。
更に、レベルシフタは、基準電圧VSS及びVDD
（ここでは、各々、3.2V及び6V）が駆動回路２０
から供給される２つの電圧端子を有している。両
方の出力は高いインピーダンス出力であり、作動
可能化入力が低レベルである場合にはデータ入力
に送られる信号に拘りないものとなる。然し乍
ら、作動可能化入力が高レベルである場合には、
第１の出力がデータ入力に基づくものとなり、デ
ータ入力に論理“０”が現われると、第１出力は
VSSとなり、一方、データ入力に論理“１”が
現われると、この出力はVDDとなる。他方の出
力に現われる電圧は第１出力の電圧と同じ大きさ
であるが、符号が逆である。

第１の電気−光学セル８は正のセルであり、こ
れは、セルの入力にかかる電圧が増加する時に光
透過度が低下することを意味する。第２の電気−
光学セルは負のセルであり、これは、印加電圧が
減少する時に光透過度が低下することを意味す
る。この第２の電気−光学セルは、保安という点
で特に効果がある。というのは、電圧が落ちた時
に、第２の電気−光学セルによつて溶接光線が直
ちに減衰されるからである。

第４図ないし第６図を参照し、制御回路の作動
モードを説明する。第６図は、第１の電気−光学
セル８とコントラスト（減衰度）を１の溶接作業
中の時間の関数として示したものである。

溶接作業を開始する前には、回路が、状態と
称するスタンバイ状態にあり、この状態では、溶
接作業の開始時に第１の電気−光学セル８の切換
時間の短縮化を考慮して、この第１の電気−光学
セル８に小さなバイアス電圧がかれられる。第６
図には、溶接作業の開始時にいかにしてセル８の
コントラストを実質的に増加させ、そしてその
後、約50ｍｓ間高レベルに維持するかが示されて
いる。この初期状態を状態と称する。50ｍｓ
後、電気−光学セル８のコントラストは若干低下
するが、状態の場合のコントラストよりは依然
として相当に高い。この作動状態においては、制
御回路が状態である。

スタンバイ状態においては、ソラーセルパネ
ル１がまだ溶接光線を受けておらず、周囲から入
射する光線の周波数は、パネル１に発生する信号
が増巾器及びフイルタユニツト２を通過できない
ような周波数であり、従つて、このユニツト２の
出力は、状態では常に低レベルである。この
時、ワンシヨツト回路３はトリガされず、その出
力、ひいては、第１レベルシフタ５の作動可能化
入力は、低レベルである。従つて、第１レベルシ
フタ６の両出力は、高インピーダンス状態であ
り、更に、非反転出力は、この状態の間閉じて
いるスイツチ７を経てアースされる。従つて、第
１電気−光学セル８の第１入力もアースされる。

状態においては、排他的オアゲート４の出力
が低レベルであり、ノアゲート５の出力が高レベ
ルである。これは、発振器９から、第２レベルシ
フタ１０、電圧分割器１２、スイツチ５ａ（状態
において閉じている）、電圧ホロア１４、及び
キヤパシタ１５ｂ（信号の直流成分を阻止する）
を経て第１電気−光学セル８に信号が送られるこ
とを意味する。この状態では、スイツチ４ａを通
る信号経路が阻止される。

電圧分割器１２で行なわれる電圧分割は、電気
−光学セル８のコントラストがスタンバイ状態
において比較的低く、約10％となるように調整さ
れる。このスタンバイ状態では、第２の電気−光
学セル１６は、負の形式のセルであるために透明
であり、発振器９から、第２のレベルシフタ１
０、電圧分割器１３、スイツチ５ｂ（この状態で
は、閉じている）、及びキヤパシタ１５ｂを経て
電圧信号が供給される。従つて、スタンバイ状態
においては、フイルタを透過する光が、第６図
ｄに示す範囲内となる。

スタンバイ状態においては、駆動回路２０の
状態が次の通りである。この状態では、覆面に配
置された感圧スイツチ１０２が閉じているので、
カウンタのリセツト入力が高レベルとなり、これ
は、カウンタ２５がリセツトされ、スイツチ２４
が閉成されることを意味し、従つて、Liバツテリ
２１が回路に接続され、種々のユニツトを駆動で
きる。

然し乍ら、周囲光が充分に強い場合には、これ
によつて回路を駆動でき、２つのダイオード２２
及び２３によつてバツテリが切断される。溶接中
は、抵抗２８がキヤパシタ２９に接続され、著し
く周波数変調された溶接光線のためのローパスフ
イルタを形成する。然し、状態においては、暗
状態へのヤルの切り換えが遅れないようにするた
め、このフイルタは回路接続されない。ユニツト
３０では、ソラーセルパネル１又はバツテリ２１
から受けた電圧信号が安定化され、適当な駆動電
圧及び基準電圧に変換される。

状態において、溶接作業が開始されると、次
のような事象が生じる。溶接炎からの周波数変調
された溶接光線がソラーセルパネル１に達し、増
巾器及びフイルタユニツト２を通過できるような
信号周波数の交流電圧が発生され、従つて、ユニ
ツト２の出力は、常時高レベルとなる。ワンシヨ
ツト３がトリガされ、このワンシヨツトの出力、
ひいては、第１レベルシフタ６の作動可能化入力
が、50ｍｓ間高レベルとなる。次いで、レベルシ
フタ６の出力は、発振器９に接続されたデータ入
力に現われる入力信号に従うことになり、非反転
出力とと反転出力との間には、ピーク・ピーク値
12Vの交流電圧が現われる。この交流電圧は、第
１の電気−光学セル８に直結される。というの
は、スイツチ７が開いており、これにより、電気
−光学セルの第１入力のアース接続が切断される
からである。

排他的オアゲート４は、消勢されたまゝであ
り、然も、ノアゲートが消勢され、従つて、スイ
ツチ５ａ及び５ｂを通る電流路は、これらスイツ
チが開である時に遮断される。それ故、溶接時間
の最初の50ｍｓ間には、第１レベルシフタ６から
の信号のみが第１電気−光学セル８に送られ、電
気−光学セル８に印加される電圧は、このセル８
の暗状態への切り換え時間の短縮化を考慮して、
この状態の方が、残りの溶接時間中にこの電気−
光学セルに送られる電圧よりも著しく高くされ
る。

従つて、スイツチ５ｂを経て第２の負の電気−
光学セル１６へ供給される電圧は、溶接作業の開
始時に切断され、それ故、この電気−光学セル
は、第１の正の電気−光学セル８を通過する光を
更に減衰させる。

溶接作業の開始時にユニツト２の出力が高レベ
ルになると同時に、オアゲート２６が他方の入力
で付勢される。従つて、カウンタ２５は、ゼロの
まゝであり、スイツチ２４が閉じ、バツテリ２１
が回路接続される。然し、ソラーセルパネルから
の電圧がバツテリ電圧を越えると、ダイオード２
２によつてこれが阻止され、バツテリ電圧の不要
な消費を回避する。Liバツテリの主たる目的は、
溶接光線の強度がその完全な値に達してソラーセ
ルパネルからの電圧が電気−光学セルを駆動する
に充分なものとなる前に、暗状態へ切り換えるに
充分な高い電圧を供給することである。今や、ス
イツチ５ｃが閉じ、抵抗１０８とキヤパシタ１０
９でローパスフイルタが構成され、溶接光線から
の強く周波数変調された電圧を減衰するように働
く。

溶接作業が50ｍｓ間行なわれた時に、制御回路
は作動状態に入り、これは、第１の電気−光学
セル８にかゝる電圧が状態の場合よりは低く、
且つ状態の場合よりは高いことを特徴とする。

この状態は、ワンシヨツト回路３が50ｍｓ後
に不作動状態に復帰した時にスタートする。従つ
て、ワンシヨツト回路３の出力は、低レベルであ
り、第１レベルシフタ６が消勢され、これによ
り、第１の電気−光学セル８へこのレベルシフタ
６を経て信号が供給されず、第１の電気−光学セ
ル８の第１入力スイツチ７を経てアースされ、排
他的オアゲート４が付勢され、従つて、第１の電
気−光学セル８には、第２のレベルシフタ１０か
ら、可変電圧分割器１１、閉成されているスイツ
チ４ａ、電圧ホロア１４及びキヤパシタ１５ａを
経て、電気−光学セル８の第２入力へ信号が供給
される。この状態においては、電気−光学セル８
の第１入力がアースされているので、状態中に
電気−光学セルの入力に現われる電圧は、状態
の場合よりも低くなる。

従つて、作動状態中には、本発明のフイルタ
による光透過度が、第３図ｃの斜線領域Ｂに対応
する。

状態から状態へ移行する際には、ノアゲー
トが消勢されたまゝであり、且つ、駆動回路２０
への入力信号が変化しないので、駆動回路２０も
しくは第２の電気−光学セル１６に何の変化も生
じない。

以上、本発明の好ましい実施例を詳細に説明し
たが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、多
数の変更がなされ得ることが当業者に容易に明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光学系統が設けられた
溶接作業者のヘルメツトもしくは覆面の内部を示
す斜視図であり、第２図は、溶接作業者のヘルメ
ツト又は覆面に用いる本発明の光学フイルタの好
ましい実施例を示す概略図であり、第３図ａない
しｄは、本発明によるフイルタシートの機能を説
明するための光透過度と波長の関係を示したグラ
フ、第４図は、溶接作業者のヘルメツト又は覆面
の光学系統を制御する制御回路の回路図であり、
第５図は、第４図の点Ａ−Ｄに対応する曲線を示
す図であり、曲線Ａは、ユニツト２の出力に現わ
れる電圧に対応し、曲線Ｂは、ユニツト３の出力
に現われる電圧に対応し、曲線Ｃは、排他的オア
ゲート４の出力電圧に対応し、そして曲線Ｄは、
第１の電気−光学セル８の入力間の電圧に対応
し、そして第６図は、スタンバイ状態と、50ｍ
ｓ続く開始状態と、溶接作業の終了まで続く作
動状態とに分割された溶接作業中の３つの段階
間で第１の電気−光学セルの減衰度をいかに制御
するかを示した図である。 １……ソラーセルパネル、２……増巾器又はフ
イルタユニツト、３……ワンシヨツト回路、６…
…第１レベルシフタ、７……スイツチ、８……第
１の正の電気−光学セル、９……発振器、１０…
…第２レベルシフタ、１１……可変電圧分割器、
１２……電圧分割器、１４……電圧ホロア、１６
……第２の負の電気−光学セル、１０１……溶接
作業者の覆面、１０２……感圧スイツチ、１０３
……光学ユニツト、１０４……ヘツドバンド、３
０２……UV−IR保護フイルタ、３０３，３０
４，３０５……第１電気−光学セル、３０５，３
０７……第２電気−光学セル、３０９……フイル
タシート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの平行な電気−光学セル３０３−３０
   ５；３０５，３０７を具備し、各々のセルは、そ
   の光透過度が、各セルに含まれた２つの透明電極
   に印加される電圧に応じて変化し、そして液晶の
   中間層を有しており、上記セルの一方３０５，３
   ０７は、電圧が印加された時に光透過状態となり
   そして電圧が印加されない時に光吸収状態となる
   ような溶接用保護レンズ組立体の光学フイルタに
   おいて、上記セルのうちの少なくとも第１のセル
   ３０５，３０７は、異方性光吸収特性のダイ分子
   の混合物を有するネマチツク型のものであり、上
   記フイルタは、セルの光線路に配置されたフイル
   タシート３０９を有し、このフイルタシートは、
   上記第１のセルがその光吸収状態において残留光
   を透過する波長レンジからずれた波長レンジ内の
   光を透過できることを特徴とする光学フイルタ。 ２ 上記フイルタシート３０９は、上記残留光を
   吸収するように上記第１セル３０５，３０７の光
   出口側に配置される特許請求の範囲第１項に記載
   のフイルタ。 ３ 上記第１セル３０５，３０７は、第２セル３
   ０３−３０５の光出口側に配置されて、そこから
   の平面偏光を受ける特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載のフイルタ。 ４ 第２のセル３０３−３０５は、異方性光吸収
   のダイ分子の混合物をもたないネマチツク型のも
   のであり、透明電極の各側には偏光フイルタがあ
   り、この偏光フイルタは、実質的に電圧を印加し
   ない時に第２セルが光透過性となり電圧を印加し
   た時に光吸収性となるように構成される特許請求
   の範囲の前記各項いずれかに記載のフイルタ。 ５ 両方の電気−光学セルが、異方性光吸収のダ
   イ分子の混合物を有するネマチツク型のものであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載のフイルタ。 ６ 電気−光学セルに印加する電圧を選択するこ
   とによつてフイルタの光透過度を制御する電気回
   路（第４図）を具備し、この電気回路は、短い時
   間巾の電圧を印加するためのタイミング回路３を
   有し、この電圧は、その後、光学フイルタが光透
   過状態から光吸収状態へ切り換えられる時に第２
   セルに印加する作用電圧より大きなものであり、
   更に、光検出器１を具備していて、その出力が電
   圧供給を与えると共に、ハイパスフイルタ２を経
   て上記タイミング回路３のトリガ入力に接続さ
   れ、このハイパスフイルタの限界周波数より高い
   周波数で変調された光を上記光検出器が受けた時
   に上記タイミング回路をトリガする特許請求の範
   囲第４項に記載のフイルタ。 ７ 補助電源として働くバツテリ２１を更に具備
   し、上記ハイパスフイルタ２の出力にスイツチ２
   ４及び遅延ユニツト２５が接続されていて、上記
   光検出器が上記光の受光を停止した後或る遅延時
   間をおいて上記バツテリを切断する特許請求の範
   囲第６項に記載のフイルタ。