KR102304918B1 - 광기능성층 및 패널 제어 기술이 적용된 용접용 보호구 - Google Patents

광기능성층 및 패널 제어 기술이 적용된 용접용 보호구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD 패널을 포함하는 용접용 보호구에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 용접광을 차광하기 위한 패널을 포함하는 패널부, 패널에 전면 방향에 배치된 제1 기능부재 및 패널에 후면 방향에 배치된 제2 기능부재를 포함하고, 제1 기능 부재의 전면부와 제2 기능 부재의 후면부의 사이의 공간 중 적어도 하나의 영역에 배치되는 적어도 두 개 이상의 코팅층이 증착되는 용접용 보호구에 관한 것이다.

Description

광기능성층 및 패널 제어 기술이 적용된 용접용 보호구{Welding protector with photo functional layer and Pannel control technology}
본 발명은 광기능성층을 포함하는 용접용 보호구 및 이에 포함된 패널부 제어 방법에 관한 것이다.
용접은 일반적으로 금속의 가융성을 이용하여 금속을 국부적으로 가열하고 용해하여 두 금속을 접합하는 것이다. 이와 같은 용접 작업 시에는 고열, 고휘도의 광 및 가스가 발생하므로 작업자는 보호장구의 하나로써 용접용 보호구를 착용한다.
용접용 보호구는 용접이나 절단 등의 작업을 수행할 경우 작업자의 안면과 안구를 보호하기 위해 사용된다. 그리고 이러한 용접용 보호구에는 용접이나 절단 등의 작업을 수행할 경우 발생되는 강렬한 유해광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위한 눈부심 방지 장치(이하, '카트리지(cartridge)'라 함)가 장착된다.
이러한 카트리지는 통상 780nm 이상 365nm 미만의 광선(예를 들어, 자외선, 적외선 등)을 차단하고, 가시광선의 투과량을 제어할 수 있도록 한다.
이러한 용접용 보호구, 또는 카트리지를 제어하여 작업자의 눈을 보호하면서 작업 시 작업 시인성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 작업자의 안정성, 작업 효율성을 향상하는 용접용 보호구 및 용접용 보호구의 LCD 패널 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 용접용 보호구는 용접광을 차광하기 위한 패널을 포함하는 패널부; 상기 패널의 용접광을 향하는 전면 방향을 향하도록 배치된 제1 기능부재; 및 상기 패널의 상기 전면 방향의 반대 방향인 후면 방향을 향하도록 배치된 제2 기능부재;를 포함하고, 상기 제1 기능 부재의 상기 전면 방향을 향하는 영역과 상기 제2 기능 부재의 후면 방향을 향하는 영역의 사이에 배치되는 적어도 두 개 이상의 광기능성층이 포함된다.
또한, 상기 광기능성층은 적외선 차단 물질, 자외선 차단 물질 또는 반사 저감 물질을 포함한다.
또한, 상기 광기능성층은 상기 제1 기능 부재의 상기 전면 방향을 향하는 영역, 상기 제1기능 부재의 상기 후면 방향을 향하는 영역, 상기 제2 기능 부재의 상기 전면 방향을 향하는 영역, 상기 제2기능 부재의 상기 후면 방향을 향하는 영역에 형성된다.
또한, 상기 제1 기능 부재와 상기 제2 기능 부재의 사이의 공간 중 적어도 하나의 영역에 배치되는 적외선 흡수 접착제를 포함한다.
또한, 상기 패널부는 복수의 패널을 포함하고, 상기 용접용 보호구는, 상기 용접광을 감지하는 센서; 및 상기 센서를 통해 획득한 용접광 정보를 기초로 상기 카트리지부의 전체 차광도를 결정하고, 상기 결정된 차광도를 기초로 상기 복수의 패널의 차광도를 제어하는 프로세서; 를 더 포함한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 용접용 보호구 및 용접용 보호구의 LCD 패널 제어 방법은 작업자의 안정성, 작업 효율성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부를 제어하기 위한 용접용 보호구의 구성요소를 설명하기 위한 간단한 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부의 분해 사시도이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 밴드패스(Bandpass) 코팅층이 증착되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시예에 따른 IR(Infra red) 코팅층이 증착되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부에 대한 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 LCD 패널 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널부가 2개의 LCD 패널로 구현된 경우 각각의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압 그래프를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널부가 3개의 LCD 패널로 구현된 경우 각각의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압 그래프를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차광도에 대한 사용자 명령이 있는 경우, 복수의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압을 도시한 그래프이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 개시의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구(100)는 용접 작업 중 작업자를 보호하기 위한 것으로, 본체(110), 센서(120), 카트리지부(130), 하우징부(140) 및 사용자 인터페이스부(150)를 포함할 수 있다.
본체부(110)는 용접용 보호구(100)의 외관을 형성하는 것으로, 용접 작업 시 발생되는 불티 등이 작업자의 안면으로 튀는 것을 차단할 수 있고, 이로 인하여 작업자에게 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있다.
본체부(110)는 다양한 재료를 이용하여 형성될 수 있고, 예를 들면, 본체부(110)는 ABS(스타이렌·아크릴로나이트릴·뷰타다이엔을 포함하는 스타이렌수지), PC(폴리카보네이트; 비스페놀(bisphenol) A와 포스겐(phosgene) 등을 반응시켜 제조하는 열가소성 수지), PVC(염화비닐을 주성분으로 하는 플라스틱) 중 적어도 하나의 소재로 구현될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
센서(120)는 작업 중인 용접면의 용접광을 감지할 수 있다. 용접이나 절단 등의 작업을 수행하기 위한 경우 광이 발생하고, 센서(120)를 통하여 이러한 광에 대해 감지를 할 수 있다. 예를 들면 센서(120)는 이러한 광에 대한 조도를 감지할 수 있다. 구체적 예로서 센서(140)는 조도센서 또는 광센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
카트리지부(130)는 용접이나 절단 등의 작업을 수행할 경우 발생되는 강렬한 유해광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위한 구성이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 카트리지부(130)는 제1 기능부재(131), 패널부(132) 및 제2 기능부재(133)를 포함할 수 있다.
제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재(133)는 패널부(132)의 전면과 후면에 각각 배치되며, 자외선(UV) 및 적외선(IR)과 같은 유해광을 차단하기 위해 추가적인 필터층이 코팅되어 증착될 수 있다.
이때, 제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재(133)는 투명 재질(예를 들어, 글라스; glass)로 구현될 수 있으나, 이에 한정하지 않으며 일 실시예에 따르면 IR 흡수용 유리로 구현될 수 있다. 즉, 제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재(133)는 그 자체로 밴드패스 코팅층 및 IR 코팅층과 마찬가지로 광기능성층의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 광기능성층은 적외선 차단, 자외선 차단 또는 반사 저감을 위한 기능성층을 의미한다.
패널부(132)는 적어도 2개 이상의 LCD(Liquid Crystal Display) 패널을 포함할 수 있으며, LCD 패널은 가시광선과 같은 전자기파의 투광률을 하기 위해 차광도가 변경될 수 있다. 이때, 복수의 LCD 패널은 각각 별도의 차광도 제어 신호를 통해서 차광도를 조절될 수 있고, 이에 대하여는 추후에 구체적으로 설명하기로 한다.
사용자 인터페이스부(150)는 사용자로부터 사용자 명령을 입력받기 위한 구성이다. 사용자는 사용자 인터페이스부(150)를 통해 카트리지부(130)의 차광도를 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사용자 인터페이스부(150)를 통해 차광도 상승 버튼(위쪽 화살표 버튼)을 누르면 카트리지부(130)에 포함된 패널부(132)가 흑화하여 차광도가 상승할 수 있다. 도 1에서 사용자 인터페이스부(150)는 버튼으로 구현된 것을 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며 차광도 상승/하강 명령을 입력할 수 있는 모든 수단을 통해 구현될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 하우징부(140)는 본체부(110)에 연결되어 카트리지부(130)의 외관을 형성하는 것으로, 센서(120)가 장착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부를 제어하기 위한 용접용 보호구의 구성요소를 설명하기 위한 간단한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 용접용 보호구(100)는 센서(120), 카트리지부(130) 및 사용자 인터페이스부(150) 외에도 프로세서(160)를 더 포함할 수 있다. 센서(120), 카트리지부(130) 및 사용자 인터페이스부(150)에 대한 설명 중 도 1과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서(120)는 용접 작업 현장에서 발생되는 용접광 또는 용접 광선을 감지할 수 있고, 프로세서(160)는 센서(120)를 통해 용접광 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(160)는 획득한 용접광 정보를 기초로 카트리지부(130)에 적용할 차광도를 결정할 수 있다. 이때, 차광도는 복수의 레벨로 결정될 수 있다. 예를 들면, 차광도는 레벨 1 내지 레벨 13로 구분될 수 있고, 차광도 레벨이 증가할수록 차광도가 증가하여 카트리지부(130)를 통해 투광되는 전자기파(예를 들면, 가시광선)의 양이 줄어드는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(160)는 카트리지부(130)에 포함된 복수의 LCD 패널을 흑화시킴으로써 차광도를 제어할 수 있다. 프로세서(160)는 복수의 LCD 패널에 대한 신호를 제어하여 차광도를 조절할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(160)는 복수의 LCD 패널을 동시에 제어할 수 있고, 다른 예로서 적어도 두 개 이상의 LCD 패널을 동시에 제어할 수 있다.
선택적 실시예로서 프로세서(160)는 LCD 패널의 각각에 대하여 독립적인 차광 제어 신호를 입력하여 차광도를 정확하게 조절할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 센서(120)를 통해 획득한 용접광 정보를 기초로 카트리지부(130)에 적용할 차광도 레벨을 결정하고, 결정된 차광도 레벨이 기설정된 제1 기준 레벨 이하인 경우, 결정된 차광도 레벨에 대응하는 제1 차광 제어 신호를 출력하여 복수의 LCD 패널 중 제1 LCD 패널의 차광도를 제어할 수 있다. 이때, 제1 LCD 패널은 제1 차광 제어 신호에 응답하여 흑화함으로써, 결정된 차광도 레벨에 대응되도록 차광도 조절을 수행할 수 있다.
용접광 정보를 기초로 결정된 차광도가 기설정된 제1 기준 레벨을 초과하는 경우, 프로세서(160)는 결정된 차광도 레벨에 대응하는 제1 차광 제어 신호 및 제2 차광 제어 신호를 카트리지부(130)로 출력할 수 있다. 이때, 카트리지부(130)의 복수의 LCD 패널 중 제1 LCD 패널은 제1 차광 제어 신호에 응답하여 흑화하고, 제2 LCD 패널은 제2 차광 제어 신호에 응답하여 흑화함으로써, 결정된 차광도 레벨에 대응되도록 차광도 조절을 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 프로세서(160)는 결정된 차광도 레벨이 기설정된 제1 기준 레벨 초과 및 기설정된 제2 기준 레벨 이하인 경우, 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널의 차광도를 제어하고, 결정된 차광도 레벨이 기설정된 제2 기준 레벨 초과인 경우 제1 LCD 패널, 제2 LCD 패널 및 제3 LCD 패널의 차광도를 제어할 수 있다.
이때, 기설정된 제1 기준 레벨은 차광도 레벨 8이고, 기설정된 제2 기준 레벨은 차광도 레벨 11일 수 있으나, 이는 일 예에 불과하고 제1 기준 레벨 및 제2 기준 레벨은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 LCD 패널은 개수가 4개 이상일 수 있으며, 이에 따라 기설정된 기준 레벨 역시 변경될 수 있다. 예를 들어, LCD 패널이 4개 이상인 경우, 프로세서(160)는 카트리지부(130)에 적용할 차광도의 레벨이 4 이하인 경우 제1 LCD 패널만을 이용하여 차광도를 제어하고, 차광도 레벨 4 내지 레벨 8인 경우 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하고, 차광도 레벨 9 내지 레벨 11인 경우 제1 LCD 패널 내지 제3 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하고, 차광도 레벨 11 내지 레벨 13인 경우 제1 LCD 패널 내지 제4 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어할 수 있다.
이를 통해, 본 실시예의 용접용 보호구는 복수의 LCD 패널 중 원하는 LCD 패널을 개별적으로 제어하여 원하는 차광도를 용이하게 구현할 수 있다. 다양한 용접광에 대응한 정밀한 차광 특성을 확보할 수 있다.
또한, 복수의 LCD 패널에 대한 개별적 제어를 통하여 차광 특성에 영향을 주지 않으면서 소비 전력을 저감할 수 있다.
한편, 선택적 실시예로서 프로세서(160)는 사용자 인터페이스부(150)를 통해 입력된 사용자 명령에 대응되는 차광도 레벨을 카트리지부(130)에 적용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(160)는 센서(120)를 통해 획득한 용접광 정보를 기초로 결정된 차광도 레벨보다, 사용자 명령에 대응되는 차광도 레벨을 우선하여 카트리지부(130)에 적용할 수 있다.
선택적 실시예로서, 센서(120)를 통해 획득한 용접광 정보를 이용하여 결정된 차광도 레벨이 한계값을 초과하는 경우, 프로세서(160)는 용접광 정보를 이용하여 결정된 차광도 레벨을 사용자 명령에 대응되는 차광도 레벨에 우선하여 카트리지부(130)에 적용할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 사용자가 원하는 차광도 레벨을 통해 작업 현장을 볼 수 있도록 하면서도, 사용자의 눈에 무리가 갈 것으로 결정된 차광도 레벨 한계값(예로 레벨 12)을 초과하면 차광도를 자동으로 높임으로써, 높은 사용자 경험과 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 프로세서(160)는 메모리(미도시)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 용접용 보호구(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(160)는 CPU, 램(RAM), 롬(ROM), 시스템 버스를 포함할 수 있다. 여기서, 롬은 시스템 부팅을 위한 명령어 세트가 저장되는 구성이고, CPU는 롬에 저장된 명령어에 따라 용접용 보호구(100)의 메모리에 저장된 운영체제를 램에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU는 메모리에 저장된 각종 애플리케이션을 램에 복사하고, 실행시켜 각종 동작을 수행할 수 있다. 이상에서는 프로세서(160)가 하나의 CPU만을 포함하는 것으로 설명하였지만, 구현 시에는 복수의 CPU(또는 DSP, SoC 등)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 프로세서(160)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(160)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
프로세서(160)는 용접용 보호구(100)에 장착되어 센서(120), 카트리지부(130) 및 사용자 인터페이스부(150)와 전기적으로 연결된 구성일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 프로세서(160)는 용접용 보호구(100)와 별도의 장치로 구현된 것일 수도 있다. 이 경우, 용접용 보호구(100)는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 통신부(미도시)를 통해 센서(120)를 이용하여 획득한 용접광 정보에 대응되는 신호를 프로세서(160)로 전송할 수 있다. 마찬가지로, 통신부(미도시)는 사용자 인터페이스부(150)를 통해 입력된 사용자 명령에 대응되는 신호를 프로세서(160)로 전송할 수 있다. 프로세서(160)는 용접광 정보에 대응되는 신호 및 입력된 사용자 명령에 대응되는 신호를 기초로 생성한 차광 제어 신호를 통신부(미도시)로 전송하여, 카트리지부(130)의 차광도를 제어할 수 있다.
이때, 통신부(미도시)는 근거리 무선 통신(예를 들어, 블루투스(Bluetooth), Wifi, Wifi-Direct) 또는 원거리 무선 통신(3G, HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access) 또는 LTE(Long Term Evolution))이 가능한 모듈을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부의 분해 사시도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부(130)는 제1 기능부재(131), 패널부(132) 및 제2 기능부재(133)를 포함할 수 있다.
제1 기능부재(131)는 용접 작업에서 발생되는 자외선 및 적외선 등을 포함하는 유해광 중 적어도 일부를 차단하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 기능부재(131)는 용접 작업에서 발생되는 자외선의 적어도 일부를 차단하도록 형성될 수 있고, 선택적 실시예로서 제1 기능부재(131)는 용접 작업에서 발생되는 적외선의 적어도 일부 및 자외선의 적어도 일부를 차단하도록 형성될 수 있다.
제1 기능 부재(131)는 작업자의 안면으로부터 가장 멀리 이격된 위치에 배치될 수 있다. 제1 기능부재(131)는 패널부(132) 중 제1 LCD 패널(132a)의 전면 방향에 인접하여 배치될 수 있다. 이때, 전면 방향은 작업자의 안면에서 멀어지는 방향으로 용접 작업이 수행되는 지점을 향하는 방향일 수 있다.
패널부(132)는 적어도 하나 이상의 LCD 패널(132a 및 132b)로 형성될 수 있으며, 용접 작업에서 발생되는 가시광선을 선택적으로 차단할 수 있는 효과가 있다. 적어도 하나 이상의 LCD 패널(132a 및 132b)은 프로세서(160)로부터의 차광 제어 신호에 대응하여 흑화함으로써 차광도를 제어할 수 있다.
도 3a에서는 패널부(132)가 2개의 LCD 패널(132a 및 132b)로 구현된 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며 도 3b와 같이 3개의 LCD 패널로 구현될 수 있다. 4개 이상의 LCD 패널로 구현될 수 있는 등 실시예에 따라 다양하게 변형 가능하다. 도 3b와 같이 LCD 패널의 수가 증가할수록, 본 발명의 용접용 보호구(100)가 구현하고자 하는 차광도를 정확하고 저전력으로 구동할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 패널부(132)는 하우징부(140)에 설치되는 전원부(미도시)로부터 전원을 공급받아 패널부(132)를 구성하는 복수의 LCD 패널(132a 내지 132c) 중 적어도 하나의 LCD 패널 상에 작업 정보를 시각적으로 표시할 수 있다. 이때, 작업정보를 표시하는 LCD 패널은 전기적 신호를 전달받아 용접 작업과 관련된 작업 정보를 시각적으로 표시할 수 있다.
제2 기능부재(133)는 패널부(132)와 작업자의 안면 사이 위치에 배치될 수 있다.
제1 기능부재(133)는 패널부(132)에 직간접적으로 결합되어 패널부(132)가 손상되는 것을 감소 또는 방지할 수 있다. 제2 기능부재(133)는 패널부(132)의 후면 방향에 인접하여 배치될 수 있다. 이때, 후면 방향은 상기 전면 방향의 반대 방향으로서 작업자의 안면을 향하는 방향일 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재(133)는 유리(glass)와 같은 투명 재질로 형성될 수 있다. 제1 기능부재(131) 또는 제2 기능부재의 적어도 일면에는 밴드패스(Bandpass) 코팅층, IR(Infra red) 코팅층 또는 AR(Anti reflection) 코팅층이 형성될 수 있다.
용접 작업 시 발생되는 용접광 중 적외선과 자외선은 제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재의 밴드패스(Bandpass) 코팅층, IR(Infra red) 코팅층에 의해 흡수되거나, 반사될 수 있다. 또한, AR(Anti reflection) 코팅층에 의해 반사율을 낮게 하고 전자기파의 투과율을 높일 수 있다. 즉, 밴드패스(Bandpass) 코팅층, IR(Infra red) 코팅층 또는 AR(Anti reflection) 코팅층에 의해 높은 비율의 가시광선이 사용자의 눈으로 투광될 수 있다.
밴드패스(Bandpass) 코팅층, IR(Infra red) 코팅층 또는 AR(Anti reflection) 코팅층에 대하여는 도 4a 내지 도 6b를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부의 분해 평면도이다.
특히 도 4a 내지 4d는 본 발명의 밴드패스(Bandpass) 코팅층이 증착되는 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 IR(Infra red) 코팅층이 증착되는 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 카트리지부에 대한 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 6b에서 설명하는 전면부는 용접 작업이 수행되는 방향(하우징부(140)와 멀어지는 방향)이고, 후면부는 사용자의 눈을 향하는 방향(하우징부(140)와 가까워지는 방향)을 의미한다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 용접용 보호구(100)의 제1 기능부재(131)의 전면부에 제1 밴드패스 코팅층(10)이 증착될 수 있다. 본 실시예에서 UV를 차단하기 위한 도료의 정량 100%가 제1 기능부재(131)의 전면부에 증착될 수 있다.
밴드패스 코팅층(10) 또는 광 밴드패스 필터(Optical Bandpass Filter)층은 스펙트럼의 일부를 선별적으로 투과시키고 특정 파장의 투과를 감소 또는 차단하기 위한 구성이다. 특히, 본 발명의 밴드패스 코팅층(10)은 자외선 및 적외선 스펙트럼의 투과를 감소 및 차단시키고, 가시광선 스펙트럼의 영역만을 선별적으로 투과시키기 위한 것일 수 있다.
이러한 밴드패스 코팅층(10)은 분광 반사 특성이 있는 은 박막(silver film)을 포함할 수 있다. 은 박막은 자외선 영역의 광을 흡수시키지만 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 한편, 이 반사광으로부터 프리즘을 이용하여 적외선 영역의 광을 차단함으로써 가시광선 영역을 선별적으로 투과할 수 있다.
선택적 실시예에 따라, 본 발명은 은 박막 두께를 조절하여 은 박막의 투과 특성을 적절하게 제어함으로써, 가시광선을 비롯한 특정 파장 영역의 광에 대해서 스펙트럼 투과를 제어할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 용접용 보호구(100)의 제1 기능부재(131)의 전면부에 제1 밴드패스 코팅층(10)이 증착될 수 있고, 제2 기능부재(133)의 후면부에 제3 밴드패스 코팅층(12)이 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 밴드패스 코팅층(10)은 특정 스펙트럼 차단을 위한 박막의 50%만 증착될 수 있고, 제3 밴드패스 코팅층(12)에 나머지 50%가 증착할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 불과하고 실시예에 따라 제1 밴드패스 코팅층(10)이 40%, 제3 밴드패스 코팅층(12)이 60% 증착되는 등 다양하게 비율이 변경될 수 있다.
도 4b의 실시예에 따르면, 본 발명의 제1 기능부재(131)에 100% 증착되는 것에 비하여, 전자기파의 투과율이 증가한다는 효과가 있다. 도 4c를 참조하면, 제1 기능부재(131)는 전면부 및 후면부 양쪽에 제1 밴드패스 코팅층(10) 및 제2 밴드패스 코팅층(11)이 형성될 수 있다. 이때, UV 도료는 제1 밴드패스 코팅층(10), 제2 밴드패스 코팅층(11) 및 제3 밴드패스 코팅층(12)에 각각 분산되어 도포된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 밴드패스 코팅층(10)이 40%, 제2 밴드패스 코팅층(11) 및 제3 밴드패스 코팅층(12)이 각각 30%가 증착될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
또한, 다른 실시예로서 도 4d를 참조하면, 제2 기능부재(133)에 전면부 및 후면부에 각각 제3 밴드패스 코팅층(12) 및 제4 밴드패스 코팅층(13)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 밴드패스 코팅층(10), 제2 밴드패스 코팅층(11), 제3 밴드패스 코팅층(12) 및 제4 밴드패스 코팅층(13)에 각각 분산되어 밴드패스 코팅층이 증착된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 밴드패스 코팅층(10)이 40%, 제2 밴드패스 코팅층(11), 제3 밴드패스 코팅층(12) 및 제4 밴드패스 코팅층(13)이 각각 20%가 증착될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
본 실시예의 용접용 보호구(100)는 제1 기능부재(131)의 일 측면 및 이와 마주하는 일측 면에 밴드패스 코팅층이 증착됨에 따라 용접광의 반사를 감소하거나 방지할 수 있다.
또한, 선택적 실시예로서 용접용 보호구(100)는 제2 기능부재(131)의 일 측면 및 이와 마주하는 일측 면에 밴드패스 코팅층이 증착됨에 따라 용접광의 반사를 감소하거나 방지할 수 있다.
즉, 도 4c 및 도 4d를 통해, 본 발명의 용접용 보호구(100)는 기능부재의 양면에 코팅을 수행함으로써, 전자기파의 반사를 막을 수 있다는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구(100)는 추가적인 적외선(IR)을 차단하기 위해, 제1 기능부재(131), 패널부(132) 및 제2 기능부재(133)의 사이 영역(50, 53, 55) 중 적어도 하나의 영역에 IR 흡수제가 첨가된 접착제를 포함할 수 있다. 이때, 접착제는 투명성과 접착성을 가지는 OCR(Optical Clear Resin)일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사이 영역(50, 53, 55) 중 적어도 하나의 영역에 IR 흡수제를 포함시킴으로써, 별도의 IR 코팅층을 형성하지 않고도 IR 차단을 수행할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 사이 영역(50, 53, 55)에 IR 흡수제를 포함하면서도 제1 기능부재 또는 제2 기능부재에 IR 코팅층을 부가하여 기능을 향상시킬 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재(133)는 적외선(IR) 및/또는 자외선(UV)을 흡수하는 단열 유리로 구현될 수 있다. 이러한 단열 유리는 나트륨 칼슘 실리케이트 알칼리 유리일 수 있고, 나트륨 칼슘 규소 유리일 수 있고, 청색유리 조성물(Fe2O3: 0.4%, MnO2: 0.15%, CoO: 0.005-0.025%, TiO2: 0- 1%, 및 환원제 무연탄 등)일 수 있다. 또한, 단열 유리 조성물은 SiO2: 65-80%, Al2O3: 0-5%, B2O3: 0-5%, CaO: 5-15%, MgO: 0-2%, Na2O: 9-18%, K2O: 0-10%, BaO: 0-5%, Fe2O3: 0.7-1.6%, CeO: 0.1-1.2%, TiO2: 0-1.5%를 함유하여 구현된 것일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
즉, 본 발명의 용접용 보호구(100)는 적외선 및/또는 자외선을 흡수하는 단열 유리로 구현된 제1 기능부재(131) 및 제2 기능부재(133)에 밴드패스 코팅층을 전면부 및/또는 후면부에 증착함으로써, 자외선과 적외선을 필터링할 수 있다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 IR(Infra red) 코팅층이 증착되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 제1 기능부재(131)는 제1 밴드패스 코팅층(10)의 전면부에 제1 IR 코팅층(20)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 IR을 차단하기 위한 도료의 정량 100%가 제1 기능부재(131)의 전면부에 증착될 수 있다.
이때, IR 코팅은 DLC(다이아몬드형 탄소)층을 이용한 것일 수 있고, 밀폐형 납땜이 가능한 IR 구성 요소를 이용한 것일 수 있다. 또한, 이에 한정하지 않으며, 프리폼 필터, 윈도우 및 커버 플레이트를 이용하여 제1 기능부재(131)에 적외선 광학 코팅을 적용할 수 있다. 또한, IR 코팅을 위한 도료는 세슘텅스텐산화물(Cesium tungsten oxide), 바인더 수지, 자외선 처리제, 에스테르계 용제 및 유기 용제 포함하는 것일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
도 5b를 참조하면, 제1 기능부재(131)는 전면부에 제1 밴드패스 코팅층(10)을, 후면부에 제2 IR 코팅층(21)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 불과하고, 본 발명의 제1 기능부재(131)는 도 5c와 같이 전면부에 제1 IR 코팅층(20) 및 후면부에 제2 IR 코팅층(21)을 포함할 수 있다. 제1 IR 코팅층(20)은 제1 밴드패스 코팅층(10)의 전면부에 증착된 것일 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 UV와 IR을 모두 차단하면서 빛의 반사를 효과적으로 억제할 수 있다는 효과가 있다.
도 5c에서는 제1 기능부재(133)의 전면부 및 후면부에 밴드패스 코팅층 및 IR 코팅층이 형성된 것을 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하고 도 5d와 같이, 제1 기능부재(131)뿐만 아니라 제2 기능부재(133)에 전면부 및 후면부에 각각 제3 IR 코팅층(22) 및 제4 IR 코팅층(23)이 형성될 수 있다. 이때, IR 도료는 제1 IR 코팅층(20), 제2 IR 코팅층(21), 제3 IR 코팅층(22) 및 제4 IR 코팅층(23)에 각각 분산되어 도포된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 IR 코팅층(20)이 40%, 제2 IR 코팅층(21), 제3 IR 코팅층(22) 및 제4 IR 코팅층(23)이 각각 20%의 도료를 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
한편, 본 발명의 용접용 보호구(100)의 기능부재는 각각 전면부 및 후면부에 IR 코팅층과 밴드패스 코팅층이 한 겹으로 혼합하여 증착될 수 있다. 예를 들어, 도 5e을 참조하면, 제1 기능부재(131)는 전면부에 제1 밴드패스 코팅층(10)을, 후면부에 제2 IR 코팅층(21)이 증착되고, 제2 기능부재(133)는 전면부에 제3 IR 코팅층(23)을, 후면부에 제3 밴드패스 코팅층(12)이 증착될 수 있다. 또한, 도 5f을 참조하면, 제1 기능부재(131)는 전면부에 제1 IR 코팅층(20)을, 후면부에 제2 밴드패스 코팅층(11)이 증착되고, 제2 기능부재(133)는 전면부에 제3 밴드패스 코팅층(13)을, 후면부에 제3 IR 코팅층(22)이 증착될 수 있다.
본 발명의 용접용 보호구(100)의 기능부재는 각각 전면부 및 후면부에 IR 코팅층과 밴드패스 코팅층이 한 겹 이상으로 혼합하여 증착될 수 있다. 예를 들어, 도 5g를 참조하면, 제1 기능부재(131)는 전면부에 제1 밴드패스 코팅층(10)이 증착되고, 제1 밴드패스 코팅층(10)의 전면부에 제1 IR 코팅층(20)이 증착될 수 있고, 후면부에 제2 IR 코팅층(21)이 증착될 수 있다. 또한, 제2 기능부재(133)는 전면부에 제4 IR 코팅층(23)이 증착될 수 있고, 후면부에 제3 밴드패스 코팅층(12)이 증착될 수 있다. 나아가, 제3 밴드패스 코팅층(12)의 후면부에 제3 IR 코팅층(22)이 증착될 수 있다.
도 5h을 참조하면, 제1 기능부재(131)는 후면부는 제2 밴드패스 코팅층(11)이 증착되고, 제2 밴드패스 코팅층(11)의 후면부에 제2 IR 코팅층(21)이 증착될 수 있다. 마찬가지로, 제2 기능부재(133)의 전면부에 제4 밴드패스 코팅층(13)이 증착되고, 제4 밴드패스 코팅층의 전면부에 제4 IR 코팅층(23)이 증착될 수 있고, 제2 기능부재(133)는 후면부에 제3 밴드패스 코팅층(12)이, 제3 밴드패스 코팅층(12)의 후면부에 제3 IR 코팅층(22)이 증착될 수 있다.
도 5a 내지 도 5h에서는 IR 코팅층과 밴드패스 코팅층이 혼합되어 증착되는 실시예에 대하여 설명하였으나, 이외에도 다양한 조합으로 코팅층이 증착될 수 있다. 또한, 복수의 IR 코팅층에 포함된 도료의 합은 100%가 되도록 실시예에 따라 다양하게 도포될 수 있고, 복수의 밴드패스 코팅층 역시 합이 100%가 되도록 실시예에 따라 다양하게 증착될 수 있음은 물론이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지부를 설명하는 평면도이다.
도 6a를 참조하면, 카트리지부(130)는 제1 다층코팅 기능부재(131-1) 및 제2 다층코팅 기능부재(133-1)를 포함하면서, 3개의 LCD 패널을 포함하는 패널부(132)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 다층코팅 기능부재(131-1) 및 제2 다층코팅 기능부재(133-1)는 도 4a 내지 도 5h와 같이 각각의 기능부재 전면부 및/또는 후면부에 IR 코팅층 및/또는 밴드패스 코팅층이 다양하게 조합되어 증착된 기능부재를 의미한다. 예를 들어, 제1 다층코팅 기능부재(131-1)는 전면부 또는 후면부에만 IR 코팅층 및/또는 밴드패스 코팅층이 증착될 수 있고, 전면부 및 후면부 모두에 IR 코팅층 및/또는 밴드패스 코팅층이 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 다층코팅 기능부재(131-1), 제2 다층코팅 기능부재(133-1) 및 3개의 LCD 패널 각각의 사이 영역(50. 53, 55)에 IR 흡수제와 같은 기능성 도료가 포함된 광학 접착제가 도포될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 카트리지부(300)는 제1 다층코팅 기능부재(131-1)의 전면부에 AR(Anti reflection) 코팅층(30)이 증착될 수 있다. AR 코팅층(30)은 반사율을 감소시키고 투과율을 증가시키기 위해,　광학 간섭 원리를 사용하여 유리, PC, PMMA 등과 같은 기판에 증착되는 코팅층일 수 있다. 예를 들어, AR 코팅이 되지 않은 경우 각각의 표면에서 입사광의 약 4%가 반사되나. AR 코팅층이 존재하는 경우, 표면 반사는 0.1% 이하로 줄어든다. AR 코팅층은 산화물, 금속, 희토류 등의 소재로 형성된 얇은 유전체 다층막의 조합으로 구성될 수 있다. 이러한 AR 코팅층은 레이어의 개수 및 두께, 레이어 간의 굴절률이 다양하게 결정될 수 있다. 또한, 본 발명의 AR 코팅층(30)은 일반적으로 오산화 탄탈럼(Ta2O5)이나 알루미늄 산화물(Al2O3)과 같은 유전체 및 금속 물질을 얇은 층에 번갈아가며 증착하는 과정을 통해 생성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
AR 코팅층(30)은 s-편광, p-편광, 무작위 편광 등 용접광의 특정 입사각과 편광 상태에 특화되어 증착될 수 있으며, 지정된 입사각과 편광이 아닌 다른 각도 및 편광 상태에서는 AR 코팅의 성능이 저하될 수 있다. 이에 따라, AR 코팅층(30)은 도 6b와 같이 카트리지부(130)의 최외곽에 해당하는 제1 다층코팅 기능부재(131-1)의 전면부에 증착될 수 있다. 다만, 실시예에 따라서, AR 코팅층(30)은 제1 다층코팅 기능부재(131-1)의 전면부 외에도 제1 다층코팅 기능부재(131-1)의 전면 방향을 향하는 영역과 제2 기능 부재의 후면 방향을 향하는 영역의 사이에 적어도 하나 이상의 영역에 배치될 수 있다.
한편, 이 경우에도 용접용 보호구(100)는 제1 다층코팅 기능부재(131-1), 제2 다층코팅 기능부재(133-1) 및 3개의 LCD 패널 각각의 사이 영역(50. 53, 55) 중 적어도 하나의 영역에 IR 흡수제가 첨가된 접착제를 포함할 수 있다. 이때, 접착제는 투명성과 접착성을 가지는 OCR(Optical Clear Resin)일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 LCD 패널 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 패널부(132)의 LCD 패널이 2개로 구현된 실시예의 LCD 패널 제어 방법을 설명한다. 본 발명의 용접용 보호구(100)는 센서(120)를 통해 용접광을 감지하고(S710), 가시광선에 대하여 결정된 차광도를 기초로 제1 LCD 패널의 차광도를 제어할 수 있다(S720).
이후, 용접용 보호구(100)는 결정된 차광도가 기설정된 차광도 레벨을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S730). 용접용 보호구(100)는 기설정된 차광도를 초과하는 것으로 판단하면(S730-Y), 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하고(S740), 기설정된 차광도를 이하인 것으로 판단하면(S730-N), 제1 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어할 수 있다(S730). 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하는 경우, 용접용 보호구(100)는 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널 각각에 대하여 독립적인 차광 제어 신호를 통해, 전체 패널부(132)의 유동적인 차광도 제어를 수행할 수 있다.
특히, 도 8은 패널부(132)의 LCD 패널이 3개로 구현된 실시예의 패널 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명의 용접용 보호구(100)는 센서(120)를 통해 용접광을 감지하고(S810), 가시광선에 대하여 결정된 차광도를 기초로 제1 LCD 패널의 차광도를 제어할 수 있다(S820). 이후, 용접용 보호구(100)는 결정된 차광도가 기설정된 제1 차광도 레벨을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S830).
용접용 보호구(100)는 기설정된 제1 차광도 레벨을 초과하는 것으로 판단하면(S830-Y), 기설정된 제2 차광도 레벨을 초과하지 않는 경우(S840-N), 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하고(S850), 기설정된 제2 차광도를 초과하는 경우(S840-Y), 제1 LCD 패널 내지 제3 LCD 패널 모두를 이용하여 차광도를 제어할 수 있다(S851).
이때, 제1 차광도 레벨(예를 들어, 레벨 8) 및 제2 차광도 레벨(예를 들어, 레벨 11)과 같은 기준 차광도 레벨은 다양한 실시예에 따라 유동적으로 변경될 수 있다. 또한, 이러한 기준 차광도 레벨은 출고 시 프로세서(160)에 입력된 것일 수 있으나, 사용자에 의해 변경될 수 있음은 물론이다.
제1 LCD 패널 내지 제3 LCD 패널 중 적어도 두 개의 패널을 이용하여 차광도를 제어하는 경우, 용접용 보호구(100)는 LCD 패널 각각에 대하여 독립적인 차광 제어 신호를 통해, 전체 패널부(132)의 유동적인 차광도 제어를 수행할 수 있다.
다만, 도 7 및 도 8의 실시예는 일 예에 불과하고, 용접용 보호구(100)는 다양한 실시예에 따라 복수의 LCD 패널의 차광도 제어를 수행할 수 있다.
예를 들어 도 9를 참조하면, 본 발명의 용접용 보호구(100)는 센서(120)를 통해 용접광을 감지하면(S910), 사용자 명령이 입력된 지 여부를 판단할 수 있다(S920).
이때, 사용자 명령은 사용자 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 것일 수 있다. 예를 들어, 용접용 보호구(100)는 용접광 정보를 통해 결정된 차광도 레벨과 무관하게 사용자가 설정한 차광도에 대응되도록 패널부(132)를 제어할 수 있다.
용접용 보호구(100)는 사용자 명령의 입력이 없는 경우(S920-N), 가시광선에 대하여 결정된 차광도를 기초로 제1 LCD 패널의 차광도를 제어할 수 있다(S950). 이후, 용접용 보호구(100)는 결정된 차광도가 기설정된 차광도 레벨을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S960). 용접용 보호구(100)는 기설정된 차광도를 초과하는 것으로 판단하면(S960-Y), 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하고(S970), 기설정된 차광도를 이하인 것으로 판단하면(S960-N), 제1 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어할 수 있다(S950). 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광도를 제어하는 경우, 용접용 보호구(100)는 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널 각각에 대하여 독립적인 차광 제어 신호를 통해, 전체 패널부(132)의 유동적인 차광도 제어를 수행할 수 있다.
한편, 사용자 명령의 입력이 있는 경우(S920-Y), 용접용 보호구(100)는 센서(120)를 통해 감지된 용접광 정보를 기초로 결정될 수 있는 차광도 레벨이 기설정된 한계값을 초과하는 경우(930-Y), 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 차광 제어를 수행할 수 있다(S970). 이는, 사용자의 눈에 무리가 될 것으로 판단되는 용접광이 발생하는 경우임에도 사용자가 설정한 차광도가 상대적으로 낮은 경우, 사용자의 눈을 보호하기 위함이다. 즉, 용접용 보호구(100)가 자동으로 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널을 이용하여 결정된 차광도 레벨에 대응하는 차광도를 제공하여 사용자의 눈을 보호할 수 있다.
센서(120)를 통해 감지된 용접광 정보를 기초로 결정될 수 있는 차광도 레벨이 기설정된 한계값을 초과하지 않는 경우(930-N), 용접용 보호구(100)는 사용자 명령에 대응하여 LCD 패널의 차광을 제어할 수 있다(S940).
이를 통해, 사용자가 원하는 차광도로 제어할 수 있도록 사용자 경험을 증진시키면서도, 사용자의 눈을 보호하여 안정성을 확보할 수 있다는 효과가 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구에 있어서 복수의 LCD 패널로 구현된 패널부의 각각의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압 그래프를 도시한다.
특히, 도 10은 패널부(132)가 2개의 LCD 패널로 구현된 경우 각각의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압 그래프를 도시한다. 도 10을 참조하면, x축은 시간(t)을 나타내고, y축은 패널부(132)에 포함된 LCD1(이하, 제1 LCD) 및 LCD2 (이하, 제2 LCD) 각각에 대한 차광 제어 전압(VLCD1, VLCD2)을 나타낸다.
시간 t0에서 용접광이 입사되면, 프로세서(160)는 순간적인 눈부심을 방지하기 위해 제1 LCD에 높은 차광 제어 전압(Von)을 인가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구(100)는 결정된 차광도가 기설정된 제1 레벨 이하인 경우 제1 LCD만을 이용하여 차광도를 제어하고, 결정된 차광도가 기설정된 제1 레벨을 초과하는 경우 제1 LCD 및 제2 LCD를 모두 이용하여 차광도를 제어할 수 있다.
즉, 도 10에서 본 발명의 프로세서(160)는 시간 t0에서 시간 t1까지는 기설정된 제1 레벨 이하의 차광도를 구현하기 위해 제1 LCD 패널에만 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 출력하고, 시간 t1에서 시간 t2까지는 기설정된 제1 레벨을 초과하는 차광도를 구현하기 위해 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널 각각에 독립적인 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 출력한다. 시간 t2 이후에는 다시 기설정된 제1 레벨 이하의 차광도를 구현하기 위해, 프로세서(160)는 제1 LCD 패널에만 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)을 출력하여 차광도를 조절할 수 있다.
도 11은 패널부(132)가 3개의 LCD 패널로 구현된 경우 각각의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압 그래프를 도시한다. 도 11을 참조하면, x축은 시간(t)을 나타내고, y축은 패널부(132)에 포함된 LCD1(이하, 제1 LCD), LCD2 (이하, 제2 LCD) 및 LCD3 (이하, 제3 LCD) 각각에 대한 차광 제어 전압(VLCD1, VLCD2, VLCD3)을 나타낸다.
시간 t0에서 용접광이 입사되면, 프로세서(160)는 순간적인 눈부심을 방지하기 위해 제1 LCD에 높은 차광 제어 전압(Von)을 인가한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구(100)는 결정된 차광도가 기설정된 제1 레벨 이하인 경우 제1 LCD만을 이용하여 차광도를 제어하고, 결정된 차광도가 기설정된 제1 레벨 초과 및 제2 레벨 이하인 경우 제1 LCD 및 제2 LCD를 이용하여 차광도를 제어하고, 제2 레벨 초과하는 경우 제1 LCD 내지 제3 LCD 모두를 이용하여 차광도를 제어할 수 있다.
본 발명의 프로세서(160)는 시간 t0에서 시간 t1까지는 기설정된 제1 레벨 이하의 차광도를 구현하기 위해 제1 LCD에만 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 출력하고, 시간 t1에서 시간 t3 및 시간 t4에서 시간 t2까지는 기설정된 제1 레벨 초과 및 기설정된 제2 레벨 이하의 차광도를 구현하기 위해 제1 LCD 패널 및 제2 LCD 패널 각각에 독립적인 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 출력하여 차광도를 제어한다.
한편, 시간 t3에서 시간 t4까지는 기설정된 제2 레벨을 초과하는 차광도를 구현하기 위해, 제1 LCD, 제2 LCD 및 제3 LCD 각각에 대하여 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 모두 출력하여 전체 패널부(132)의 차광도를 제어할 수 있다. 시간 t2 이후에서는 기설정된 제1 레벨 이하의 차광도를 구현하기 위해 프로세서(160)는 제1 LCD에만 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 출력하여 차광도를 제어한다.
본 발명의 용접용 보호구(100)는 복수의 LCD 패널에 대하여 각각의 LCD 패널에 독립적인 차광 제어 전압을 인가하며, 차광도 레벨에 따라 LCD 패널에 인가하는 전압을 조정(예를 들어, 제2 LCD 및 제3 LCD에 인가하는 전압의 주파수 조정)함으로써 차광도를 정확하게 구현할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 용접용 보호구(100)는 용접광 상태의 변화에 따라, 유동적으로 구동 LCD의 수를 제어한다는 점에서 불필요한 전력의 소비를 줄일 수 있다는 효과가 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차광도에 대한 사용자 명령이 있는 경우, 복수의 LCD 패널에 대한 차광 제어 전압을 도시한 그래프이다.
도 12를 참조하면, x축은 시간(t)을 나타내고, y축은 패널부(132)에 포함된 LCD1(이하, 제1 LCD), LCD2 (이하, 제2 LCD) 및 LCD3 (이하, 제3 LCD) 각각에 대한 차광 제어 전압(VLCD1, VLCD2, VLCD3)을 나타낸다.
시간 t0에서 용접광이 입사되면, 프로세서(160)는 순간적인 눈부심을 방지하기 위해 제1 LCD에 높은 차광 제어 전압(Von)을 인가한다. 프로세서(160)는 차광도에 대한 사용자 명령에 대응되도록 차광도를 제어하기 위해 제1 LCD 패널에만 차광 제어 전압을 인가할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 보호구(100)는 결정된 차광도 레벨이 한계값을 초과하는 경우, 사용자 명령보다도 우선하여 센서(120)를 통해 감지한 용접광 정보를 기초로 결정된 차광도를 카트리지부(130)에 적용할 수 있다.
즉, 시간 t5 내지 t6에서 센서(120)를 통해 감지한 용접광 정보를 기초로 결정된 차광도 레벨이 한계값을 초과하면, 프로세서(160)는 한계값을 초과하는 차광도를 구현하기 위해, 제1 LCD, 제2 LCD 및 제3 LCD 각각에 대하여 차광 제어 신호(또는 차광 제어 전압)를 모두 출력하여 전체 패널부(132)의 차광도를 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 본체부
120: 센서
131: 제1 기능부재
132: 패널부
133: 제2 기능부재
140: 하우징부
150: 사용자 인터페이스부
160: 프로세서

Claims (5)

  1. 용접광을 차광하기 위한 복수의 패널들을 포함하는 패널부;
    상기 패널의 용접광을 향하는 전면 방향을 향하도록 배치된 제1 기능부재; 및
    상기 패널의 상기 전면 방향의 반대 방향인 후면 방향을 향하도록 배치된 제2 기능부재;를 포함하고,
    상기 제1 기능 부재의 상기 전면 방향을 향하는 영역과 상기 제2 기능 부재의 후면 방향을 향하는 영역의 사이에 배치되는 적어도 두 개 이상의 광기능성층이 포함되고,
    상기 복수의 패널들 각각에 대하여 입력된 독립적인 차광 제어 신호에 기초하여 상기 패널부의 차광도가 제어되고,
    상기 복수의 패널들은 제1 패널, 제2 패널 및 제3 패널을 포함하고,
    상기 용접광과 관련된 용접광 정보에 기초하여 전체 차광도를 결정하고, 상기 결정된 전체 차광도와 기 설정된 제1 차광도 및 기 설정된 제2 차광도를 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 이용하여 상기 차광도를 제어하는 제1 방법 또는 상기 제1 패널, 상기 제2 패널 및 상기 제3 패널을 이용하여 상기 차광도를 제어하는 제2 방법 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 방법에 기초하여 상기 패널부의 차광도가 제어되고,
    상기 제1 차광도에 대응하는 차광 레벨보다 상기 제2 차광도에 대응하는 차광 레벨이 더 높은 용접용 보호구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광기능성층은 적외선 차단 물질, 자외선 차단 물질 또는 반사 저감 물질을 포함하는 용접용 보호구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광기능성층은 상기 제1 기능 부재의 상기 전면 방향을 향하는 영역, 상기 제1기능 부재의 상기 후면 방향을 향하는 영역, 상기 제2 기능 부재의 상기 전면 방향을 향하는 영역, 상기 제2기능 부재의 상기 후면 방향을 향하는 영역에 형성되는 용접용 보호구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기능 부재와 상기 제2 기능 부재의 사이의 공간 중 적어도 하나의 영역에 배치되는 적외선 흡수 접착제를 포함하는 용접용 보호구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 차광도를 기초로 상기 복수의 패널들 각각에 입력될 상기 독립적인 차광 제어 신호를 생성하는 프로세서;를 더 포함하는 용접용 보호구.
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