SE464264B - Optiskt filter foer svetsskyddsglas - Google Patents

Optiskt filter foer svetsskyddsglas

Info

Publication number
SE464264B
SE464264B SE8401003A SE8401003A SE464264B SE 464264 B SE464264 B SE 464264B SE 8401003 A SE8401003 A SE 8401003A SE 8401003 A SE8401003 A SE 8401003A SE 464264 B SE464264 B SE 464264B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cell
light
filter
voltage
cells
Prior art date
Application number
SE8401003A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8401003L (sv
SE8401003D0 (sv
Inventor
P Toth
Original Assignee
Esab Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of SE8401003D0 publication Critical patent/SE8401003D0/sv
Priority to SE8401003A priority Critical patent/SE464264B/sv
Application filed by Esab Ab filed Critical Esab Ab
Priority to CA000474604A priority patent/CA1268368A/en
Priority to AT85850057T priority patent/ATE43728T1/de
Priority to DE8585850057T priority patent/DE3570770D1/de
Priority to EP85850057A priority patent/EP0157744B1/en
Priority to JP60032991A priority patent/JPS60227228A/ja
Priority to AU39068/85A priority patent/AU572962B2/en
Priority to US06/704,189 priority patent/US4728173A/en
Priority to DK081585A priority patent/DK163477C/da
Priority to FI850748A priority patent/FI81688C/sv
Priority to NO850715A priority patent/NO165858C/no
Publication of SE8401003L publication Critical patent/SE8401003L/sv
Publication of SE464264B publication Critical patent/SE464264B/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/04Eye-masks ; Devices to be worn on the face, not intended for looking through; Eye-pads for sunbathing
    • A61F9/06Masks, shields or hoods for welders
    • A61F9/065Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters
    • A61F9/067Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters with variable transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13475Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer is doped with a pleochroic dye, e.g. GH-LC cell

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Description

464 264 10 15 20 25 30 35 2 ges de kännetecken som framgår av efterföljande själv- ständiga patentkrav.
Föredragna utföringsformer och utföranden framgår av de osjälvständiga patentkraven.
Vad gäller omslagsstyrning i beroende av svetsljus av elektrooptiska filter må nämnas att svårigheter tidigare erfarits ifråga om att finna lämplig trigg- punkt i förhållande till omgivningsljuset. Försök har också gjorts att utnyttja ett ljusavkännande element med starkt spektralberoende, men detta har ej visat sig vara en framkomlig väg.
Genom uppfinningen uppnås ett tillfredsställande och snabbt omslag samt automatisk detektering av svets- ljuset utan att några känslighetsinställande organ behövs och oberoende av omgivningsljusets styrka och art. Till det snabba omslaget bidrar även att en för- spänning är pålagd över elektroderna redan före omslaget, vilken förspänning är otillräcklig för att göra cellen ljusabsorberande men möjliggör ett snabbare omslag av cellen, när en spänning av tillräcklig storlek, företrädesvis av kortvarigt överdriven storlek, pålägges nämnda cell. Ett dylikt sätt att pålägga en förspänning före omslag beskrives exempelvis i SE 394 755 och ett sätt att uppnå en kortare omslagstid genom använd- ning av en spänning med kortvarigt överdriven storlek är visat i US 3 575 491.
Det optiska filtret enligt uppfinningen ger väsent- ligt förbättrade ljusvinklar i förhållande till de optiska filter som för närvarande används i svetsskydds- glas. Denna förbättring uppnås sàledes genom att åt- minstone en av det optiska filtrets två elektrooptiska celler har en inblandning av färgämnesmolekyler med anisotrop ljusabsorption. En optisk visningsenhet med en sådan uppbyggnad beskrives exempelvis i US 3967 881. Detta innebär att längs färgämnesmoleky- lernas längdaxlar planpolariserat ljus absorberas starkare än ljus, som är polariserat vinkelrätt mot 10 15 20 25 30 35 464 264 3 färgmolekylernas längdaxlar. En elektrooptisk cell av detta slag kan således betraktas som ett elektriskt styrt färgfilter, vilket är omkopplingsbart mellan ett tillstånd, i vilket det är ljustransmitterande eller transparent, och ett andra tillstånd, i vilket det transmitterar ljus av väsentligen en våglängd, dvs "färgat" ljus. Den stora fördelen med en elektro- optisk cell av typen med inblandning av färgämnesmole- kyler med anisotrop ljusabsorption är den, att cellens transmissions- och absorptionsegenskaper är väsentligen helt oberoende av betraktningsvinkeln genom cellen.
När elektrooptiska celler av den ovan angivna typen utnyttjas i svetsskyddsglas, föreligger dock ett problem vad gäller cellernas ofullständiga ljus- absorption under pågående svetsning. Detta gäller speciellt den ovan beskrivan "färgcellen", vars trans- mitterade restljus i cellens absorberande tillstånd kan vara skadligt för det mänskliga ögat.
För att lösa detta problem är en filterskiva för eliminering av nämnda restljus anordnad i det uppfinningsenliga optiska filtret, varvid man utnyttjar det faktum, att restljuset ligger inom ett begränsat våglängdsintervall.
Ett optiskt filter enligt uppfinningen kan som andra elektrooptisk cell ha en med den första cellen likartad cell eller en elektrooptisk cell av det slag som utnyttjas i tidigare kända svetsskyddsglas, dvs en elektrooptisk cell med ett vätskekristallskikt av nematisk typ utan inblandning av färgämnesmolekyler med anisotrop ljusabsorption.
Genom kombination med lämpliga polarisationsfilter och filterskivor kan ett optiskt filter enligt uppfin- ningen sammansättas på många sätt av "positiva" och "negativa" elektrooptiska celler. Med "positiv" avses härvid att cellen är ljusabsorberande, då spänning är pàlagd över dess elektroder, och med "negativ" ' avses följaktligen en cell, som är ljustransmitterande 464 264 10 15 20 25 30 35 4 i spänningsförande tillstånd och således ljusabsor- berande i spänningslöst tillstånd. Det skall i detta sammanhang även påpekas, att de elektrooptiska cellerna i ljusabsorberande tillstånd med tillhörande filter- skiva ej absorberar infallande ljus fullständigt, varför ett svetsförlopp kan betraktas genom ett sådant optiskt filter, när detta är i sitt ljusabsorberande tillstånd.
I det följande användes beteckningen TN-cell för en elektrooptisk cell med flytande kristaller av "twisted"- nematisk typ, vilken cell förutom kristall- skiktet med tillhörande elektroder även innefattar två polarisationsfilter. Beteckningen GH-cell är en förkortning för "Guest-Host"- cell och avser en med anisotropt ljusabsorberande färgämnesmolekyler dopad vätskekristall av nematisk typ jämte tillhörande elekt- roder.
I fig l, vartill nu hänvisas, àskådliggöres ett svetsvisir 101, vilket har en tryckkänslig strömställare 102, vilken är anordnad på ett sådant sätt, att den ändrar sitt tillstånd då användaren sätter på sig svetsvisiret, en optikenhet 103, genom vilken användaren betraktar svetsningsoperationen och vilken enhets ljusdämpning ökar avsevärt under själva svetsningen, och ett huvudband 104, vilket tjänar till att hålla svetsvisiret 101 på plats. Svetsvisiret kan också vara ledbart anordnat, så att användaren kan svänga upp hela visiret utan att ta av huvudbandet och därmed få bättre överblick av sitt arbete.
I fig 2 visas ett föredraget utförande av optiken 103, som i svetsljusets infallsriktning innefattar ett UV-IR skyddsfilter 302, en första elektrooptisk cell 303, 304, 305 av TN-typ, en andra elektrooptisk cell 305, 307 av GH-typ och en uppfinningsenlig filter- skiva 309.
Ett första skäl till denna konstruktion är att man vill utnyttja TN-cellens korta omslagstid från 10 15 20 25 30 35 465. 264 5 oexciterat till exciterat tillstånd. Eftersom det är omslagstiden från ljus till mörk cell som är kritisk, har en positiv TN-cell 303, 304, 305 valts. Ett andra skäl är TN-cellens dåliga synvinkelförhållande jämfört med GH-cellens. Ett tredje skäl är att man medelst filterskivan 309 önskar eliminera från GH-cellen i dennas absorberande tillstånd utgående restljus. Genom att gällande skyddsföreskrifter för dylika visir kräver att ett spänningsbortfall inte får medföra att använda- ren utsättes för svetsljus genom optiken har en negativ GH-cell 305, 307 valts.
TN-cellen 303, 304, 305 består av dels ett skikt 304 av flytande kristaller, vilkas molekyler är i s k Twisted-Nematic-fas, dvs att de ligger inbördes parallellt i mot varandra parallella vridna lager, dels två på kristallskiktets huvudplan anordnade trans- parenta elektroder, vilka ger möjlighet till att lägga ett elektriskt fält över kristallskiktet, dels ett första polarisationsfilter, i det följande benämnt P-filter 303, vilket är beläget parallellt med kris- tallskiktet på dettas ingångssida, dels ett andra P-filter 305, vilket har en mot det första P-filtrets 303 polarisationsriktning vinkelrät polarisationsriktning samt är beläget parallellt med kristallskiktet på dettas utgángssida.
Med hjälp av en yttre spänningskälla kan man styra TN-cellens transmittans på följande sätt. Om kristallen (kristallskiktet) är oexciterad vrids det infallande polariserade ljusets polarisationsriktning 900 i kristallen, vilket medför att det från kristallen 304 utgående ljuset obehindrat kan passera genom det andra P-filtret 305. Om kristallen 304 däremot exciteras med ett lämpligt elektriskt fält, kommer de i kristallen ingående lagren att vridas i förhållande till varandra på ett sådant sätt, att den resulterande ljusvridningen i kristallen blir noll. Det från kristallen 304 utgående ljuset är således vinkelrätt polariserat i förhållande 464 264 10 15 20 25 30 35 6 till det andra P-filtret 305 och spärras följaktligen av detta filter. En eo-cell av det ovan beskrivna slaget är en s k positiv cell, dvs att den är genom- släpplig för ljus i oexciterat tillstànd och dämpar kraftigt i exciterat tillstånd. För en s k negativ eo-cell är förhållandet det omvända.
Den i fig 2 visade andra elektrooptiska cellen är av s k gäst-värd-typ eller GH-typ och består dels av ett skikt 307 av en med organiska molekyler (gäst) dopad nematisk flytande kristall (värd), dels tvâ på kristallskiktets huvudplan anordnade transparenta elektroder (ej visade), vilka ger möjlighet till att lägga ett elektriskt fält över kristallskiktet 307, dels P- filtret 305, vilket även ingår i TN-cellen och är beläget parallellt med kristallskiktet 307 på dettas ingångssida. I fig 2 visas även den uppfin- ningsenliga filterskivan 309, som i föreliggande exempel är belägen parallellt med kristallskiktet 307 på dettas utgångssida.
På likartat sätt som vid TN-cellen 303, 304, 305 kan man styra GH-cellens 305, 307 transmittans genom att lägga ett elektriskt fält med varierande storlek över elektroderna. De i kristallen (kristall- skiktet) 307 inlösta organiska molekylerna absorberar ljus endast om dettas polarisationsriktning är oriente- rad på ett visst sätt i förhållande till en viss axel i molekylerna. Om kristallen är oexciterad är dessa "färgmolekyler" slumpmässigt orienterade i kristallen och absorberar i medeltal ljus, varvid kristallen i detta oexciterade tillstànd endast släpper genom ljus inom ett visst våglängdsområde, dvs som har en viss färg.
Om kristallen 307 däremot är exciterad är kristall- molekylerna ordnade efter det elektriska fältet och de asymmetriska färgmolekylerna tvingas att följa denna ordning och orienteras därigenom så, att inget ljus absorberas i kristallen. I det exciterade till- 10 15 20 25 30 35 464 264 7 ståndet är GH-cellen således transparent, dvs att cellen är av negativ typ.
Innan svetsningen påbörjas är TN-cellen väsentligen oexciterad och GH-cellen är exciterad, vilket innebär att dämpningen eller kontrasten är låg i båda cellerna.
Dock filtreras det infallande ljuset 301 i skyddsfiltret 302, dämpas i P-filtret 303, kristallen 307 och filter- skivan 309 i fig 2. För att förbättra TN-cellens om- slagstid har man i detta läge enligt känd teknik lagt en liten förspänning över kristallen 304. När svets- ningen börjar ökas spänningen över kristallen 304 och minskas över kristallen 307 såsom visat i fig 2, vilket medför att dämpningen i båda eo-cellerna ökar.
Det ljus 306 som passerar genom TN-cellen dämpas ytter- ligare i kristallen 307 och släcks sedan i det närmaste ut (område B i fig 3c) vid passage genom färgfiltret 309, såsom visat med hänvisningsnummer 308 resp 310.
För att ytterligare belysa den uppfinningsenliga filterskivans 309 fördel, skall dennas funktion i det optiska filtret beskrivas närmare nedan under hänvisning till diagram 3a-d.
Diagram 3a visar filtrets ljustransmission i dettas transmitterande tillstånd som funktion av våg- längden utan användning av den uppfinningsenliga filter- skivan 309, varvid våglängden Ål anger ingångsfiltrets 302 våglängdsgräns.
I sitt absorberande tillstånd och också utan användning av filterskivan 309, såsom exempelvis beskri- ves i ovannämnda US 3 967 881, transmitterar det optiska filtret vid svetsning en mot det skuggade området A i diagram 3b svarande mängd restljus.
Genom att, såsom visas i fig 2, i cellernas strål- gång anbringa en filterskiva 309 av annan färg än färgen hos det ljus som GH-cellen 305, 307 släpper genom i sitt absorberande tillstånd, dvs filterskivan 309 har enligt uppfinningen sin transmission inom ett våglängdsomràde, som är förskjutet i förhållande i? 464 264 10 15 20 25 30 35 8 till våglängdsområdet, inom vilket GH-cellen transmitte- rar restljus i sitt absorberande tillstånd, transmit- teras endast en mot det skuggade området B i diagram 3c svarande ljusmängd vid svetsning. Detta skall jäm- föras med området A i diagram 3b och innebär således en avsevärd förbättring vad gäller ljus-mörkerkontras- ten gentemot tidigare teknik vid svetsskyddsglas.
Filterskivans 309 placering i strålgången i för- hållande till TN-cellen och GH-cellen är uppenbarligen oväsentlig och skivans placering vid GH-cellens ut- gångssida i fig 2 skall således endast betraktas som exempel.
Det skall vidare nämnas, att det i diagram 3d skuggade området C svarar mot den från filtret i dettas ljustransmitterande tillstånd utträdande ljusmängden vid användning av nämnda filterskiva 309 enligt uppfin- ningen. Filterskivans transmissionsintervall ligger därför i ögats känslighetsomrâde.
I fig 4 visas en styrkretsanordning för styrning av transmittansen i optiken 103. Styrkretsanordningen har en foto- eller solcellpanel 1, vilken är seriekopp- lad med dels en förstärkar- och filterenhet 2, vilken väsentligen fungerar som högpassfilter, dels en mono- stabil vippa 3, vilken har en tidskonstant på ca 50 ms.
Vippans 3 utgång är ansluten till aktiveringsingången på en första nivåskiftare 6, vilken i sin tur har två utgångar, av vilka den ena är icke-inverterad och den andra inverterad, anslutna till en första resp andra ingång på en första positiv elektrooptisk cell 8. Eo-cellens 8 första ingång är anslutbar till jord medelst en strömställare 7 vars styringång är ansluten till den monostabila Vippans 3 utgång och i vilken är sluten i inaktiverat tillstånd, dvs då den första nivåskiftarens 6 aktiveringsingång ligger låg.
En EXOR-grind 4 har två ingångar kopplade paral- lellt över vippan 3 och en NOR-grind 5 har två ingångar anslutna till EXOR-grindens 4 utgång och till Vippans 10 15 20 25 30 35 464 264 9 3 utgång. EXOR-grinden 4 styr en strömställare 4a, som är öppen i inaktiverat tillstånd, och NOR-grinden 5 styr dels två strömställare 5a och 5b, vilka båda är slutna i inaktiverat tillstånd, dels en strömställare 5c, som är öppen i inaktiverat tillstånd.
En oscillator 9 är ansluten till den första nivå- skiftarens 6 dataingång och till dataingången på en andra nivåskiftare 10, vars icke-inverterade utgång via en med strömställaren 4a seriekopplad, variabel spänningsdelare ll eller via en med strömställaren 5a seriekopplad spänningsdelare 12 och är ansluten till en spänningsföljare 14, vars lågimpediva utgång via en kondensator l5a är ansluten till den första eo-cellens 8 andra ingång.
Den andra nivåskiftarens 10 icke-inverterade utgång är dessutom ansluten till en spänningsdelare 13, vilken är seriekopplad med strömställaren 5b och en kondensator l5b till en ingång på en andra, negativ eo-cell 16, vars andra ingång är jordad.
Styrkretsanordningen innefattar vidare en driv- krets, vilken i fig 4 generellt betecknas med hänvis- ningsnummer 20 och vilken tillsammans med solcellpanelen 1 utgör spänningskälla för de i styrkretsanordningen ingående enheterna. Drivkretsen 20 har ett Li-batteri 21, vars anod via två seriekopplade dioder 22 och 23, vilka har sina katodanslutningar inbördes förbundna, är ansluten till solcellpanelens 1 utgång och vars katod är anslutbar till jord via en strömställare 24. Strömställaren 24 styres av en 18-bitars binärräknare 25 och är öppen när räknaren är nollställd. Räknarens 25 klockpulsingång är ansluten till oscillatorn 9 och nollställningsingången är ansluten till utgången på en ELLER-grind 26, vars ena ingång är ansluten till enhetens 2 utgång och vars andra ingång är anslut- bar till hög potential via den tryckkänsliga ström- (jämför fig 1), vilken exempelvis är ställaren 102 anordnad på svetsvisirets insida och slutes vid påsätt- 464 10 15 20 25 30 35 264 10 ning av visiret. Mellan dioderna 22 och 23 är den ena änden av en resistor 28 inkopplad, vars andra ände dels via en med strömställaren 5c seriekopplad kondensator 29 är jordad, dels är ansluten till en spänningsstabilisator- och spänningsdubblarenhet 30.
Denna enhet 30 har i det aktuella utförandet tre likspänningsutgångar på 3 V, 6 V och -6 V för drivning av de i styrkretsanordningen ingående enheterna.
Var och en av nivåskiftarna 6 och 10 har en akti- veringsingång, en dataingång, en första utgång och en mot den första utgången ínverterad andra utgång.
Vidare har nivåskiftarna två spänningsanslutningar, vilka påtryckes från drivkretsen 20 erhållna referens- S och VDD, här 3,2 V resp 6 V. Båda utgångar- na är högimpediva och oberoende av signaler på data- spänningar VS ingången om aktiveringsingången ligger låg. Om aktive- ringsingången däremot ligger hög, så följer den första utgången dataingàngen på ett sådant sätt, att en logisk nolla på dataingången ger Vss på den första utgången och en logisk etta på dataingången ger VDD på samma utgång. Spänningen på den andra utgången har samma belopp men motsatt tecken som spänningen på den första utgången.
Den första eo-cellen 8 är positiv, vilket innebär att transmittansen minskar när spänningen över cellens ingångar ökar. Den andra eo-cellen 16 är negativ, vilket omvänt innebär att transmittansen minskar när den tillförda spänningen minskar, och speciellt är denna andra eo-cell fördelaktig ur skyddssynpunkt, eftersom ett eventuellt spänningsbortfall leder till en omedelbar dämpning av svetsljuset i denna andra eo-cell.
Styrkretsanordningens arbetssätt kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig 4-6. I fig 6 åskåd- liggöres kontrasten (dämpningen) i den första eo-cellen 8 som funktion av tiden vid ett svetsningstillfälle.
Innan svetsningen påbörjas befinner sig kretsen än f. .f - 10 15 20 25 30 35 464 264 ll i ett beredskapsläge, här benämnt läge I, i vilket läge den första eo-cellen 8 påtryckes en liten för- spänning, i syfte att minska cellens 8 omslagstid vid svetsningens början. I fig 6 visas hur kontrasten i cellen 8 ökas kraftigt vid svetsningens början för att sedan bibehållas på en hög nivå under ca 50 ms.
Detta initieringsläge benämnes läge II. Efter 50 ms minskar eo-cellens 8 kontrast något men ligger fort- farande väsentligen högre än kontrasten i läge I.
I detta arbetsläge befinner styrkretsanordningen sig i läge III.
I beredskapsläget I har solcellpanelen l ännu inte mottagit något svetsljus och det ljus som eventuellt infaller från omgivningen har en sådan frekvens, att signalen som alstras i panelen 1 på grund av detta inte kan passera förstärkar- och filterenheten 2, vars utgång således ligger konstant låg i läge I.
Monovippan 3 är då inaktiverad och dess utgång och därmed även den första nivåskiftarens 5 aktiverings- ingång ligger då låg. Den första nivåskiftarens 6 båda utgångar är då högimpediva och dessutom är den icke-inverterade utgången ansluten till jord via ström- ställaren 7, som i detta läge I är sluten. Därigenom är även den första eo-cellens 8 första ingång jordad.
I läge I är EXOR-grindens 4 utgång låg och NOR- grindens 5 utgång är hög. Detta medför att den första eo-cellen 8 matas från oscillatorn 9 via den andra nivåskiftaren l0, spänningsdelaren 12, strömställaren 5a, som i läge I är sluten, spänningsföljaren 14 och kondensatorn l5b, vilken spärrar för eventuella DC- komponenter i signalen. Signalbanan via strömställaren 4a är i detta läge spärrad.
Spänningsdelningen i spänningsdelaren 12 är så avpassad, att kontrasten i eo-cellen 8 i beredskapsläget I blir relativt låg, ungefär 10%. I detta beredskapsläge är även den andra eo-cellen 16 transparent, eftersom denna är av negativ typ och nu matas med en spännings- 464 264 10 15 20 25 30 35 12 signal från oscillatorn 9 via den andra nivåskiftaren 10, spänningsdelaren 13, strömställaren 5b, som är sluten i detta läge, och kondensatorn l5b. I beredskaps- » läget I kommer det genom filtret transmitterade ljuset således att ligga inom det i fig 6d visade intervallet. e I beredskapsläget I är tillståndet i drivkretsen 20 följande. Eftersom den i visiret belägna tryckkänsliga strömställaren 102 i detta läge är sluten, kommer räknarens nollställningsingång att ligga hög, vilket medför att räknaren 25 nollställs och strömställaren 24 slutes, vilket i sin tur medför att Li-batteriet 21 kopplas in i kretsen och kan driva de olika enheterna.
Om det omgivande ljuset emellertid är tillräckligt starkt kan detta i stället driva kretsen och batteriet kopplas då bort medelst de två dioderna 22 och 23.
Resistorn 28 kopplas under svetsningen samman med kondensatorn 29 och bildar därigenom ett lågpassfilter för det starkt frekvensmodulerade svetsljuset. Detta filter är dock inte inkopplat i läge I för att eo- cellernas mörkeromslag inte skall fördröjas. I enheten 30 stabiliseras den från solcellpanelen l eller bat- teriet 21 mottagna spänningssignalen och omformas till lämpliga driv- och referensspänningar.
Då svetsningen påbörjas i läge II sker följande.
Frekvensmodulerat svetsljus från svetslågan når sol- cellpanelen l, vilken alstrar en växelspänning med en sådan frekvens, att signalen kan passera förstärkar- och filterenheten 2, vars utgång således ligger konstant hög. Monovippan 3 aktiveras och vippans utgång och därmed även den första nivåskiftarens 6 aktiverings- ingång ligger då hög under 50 ms. Nivåskiftarens 6 utgångar följer nu insignalen på dataingången, vilken är ansluten till oscillatorn 9, och mellan den icke- inverterade och den inverterade utgången ligger nu en växelspänning med ett topp-till-toppvärde på 12 V.
Denna växelspänning kopplas nu direkt till den första eo-cellen 8, eftersom strömställaren 7 öppnas och ïijàeâåfz- - 10 l5 20 25 30 35 464 264 13 jordförbindelsen till eo-cellens 8 första ingång därmed brytes.
EXOR-grinden 4 förblir inaktiverad men NOR-grinden inaktiveras och följaktligen brytes strömbanorna genom strömställarna Sa och 5b när dessa öppnas. Den första eo-cellen 8 matas under svetstidens första 50 ms således endast från den första nivåskiftaren 6 och den på eo-cellen 8 påtryckta spänningen är i detta läge betyd- ligt högre än den spänning som kommer att tillföras denna eo-cell under resten av svetstiden, i syfte att minska eo-cellens 8 mörkeromslagstid.
Spänningsmatningen genom strömställaren 5b till den andra, negativa eo-cellen 16 brytes således vid svetsningens början, och denna eo-cell kommer därför att ytterligare dämpa det ljus som eventuellt passerar den första, positiva eo-cellen 8.
Samtidigt som enhetens 2 utgång går hög vid svets- ningens början aktiveras ELLER-grinden 26 även på sin andra ingång. Räknaren 25 förblir således nollställd och strömställaren 24 sluten, så att batteriet 21 är inkopplat i kretsen. Om spänningen från solcell- panelen är större än batterispänningen spärras batteri- spänningen emellertid av dioden 22, varvid onödig förbrukning av batteriet undvikes. Li-batteriets syfte är i första hand att åstadkomma en tillräckligt stark spänningskälla i mörkeromslagsögonblicket, innan svets- ljusets intensitet har nått fullt värde och spänningen från solcellpanelen räcker till för att driva eo-cel- lerna. Strömställaren 5c är nu sluten och lågpassfilt- ret, som består av resistorn 108 och kondensatorn 109 och tjänar till att dämpa den starkt frekvensmodule- rade spänningen från svetsljuset, är därmed inkopplat.
När svetsningen har pågått i 50 ms övergår styr- kretsanordningen till arbetsläget, läge III, vilket läge kännetecknas av en lägre spänning över den första eo-cellen 8 än i läge II men högre än i läge I.
' Läge III påbörjas när den monostabila vippan fifire-d.. 464 264 10 15 20 25 14 3 återgår till inaktiverat tillstånd efter 50 ms.
Utgàngen på vippan 3 går därmed låg, vilket medför dels att den första nivåskiftaren 6 inaktiveras och att den första eo-cellen 8 följaktligen inte kan matas via denna nivåskiftare 6, dels att den första eo-cellens 8 första ingång jordas via strömställaren 7, dels att EXOR-grinden 4 aktiveras, så att den första eo-cellen 8 nu i stället matas från den andra niváskiftaren 10 via den variabla spänningsdelaren ll, strömställaren 4a, som nu är sluten, spänningsföljaren 14 och kondensa- torn l5a till eo-cellens 8 andra ingång. Eftersom denna eo-cells 8 första ingång är jordad i detta läge kommer den resulterande spänningen över eo-cellens ingångar i läge III att vara lägre än i läge II.
Ljustransmissionen genom det uppfinningsenliga filtret i arbetsläget III svarar därvid mot det i fig 3c skuggade området B.
Ingen förändring sker i drivkretsen 20 eller vid den andra eo-cellen 16 vid övergången från läge II till arbetsläget III, eftersom NOR-grinden förblir inaktiverad och insignalerna till drivkretsen 20 ej ändras.
Såsom fackmannen inser är en mängd modifieringar av ovan beskrivna utföranden möjliga inom uppfinningens ram, såsom definierad av efterföljande patentkrav. . _ _ . - _ _ v

Claims (5)

464? 264- - 15 PATENTKRAV
1. Optiskt filter för svetsskyddsglas, innefattande två parallellt med varandra anordnade elektrooptiska celler (8, 16), som vardera har en ljustranmission, vilken är beroende av spänningstillståndet över två i respektive cell ingående, transparenta elektroder med mellanliggande skikt av flytande kristaller, varvid en av cellerna (16) är ljustransmitterande i spännings- förande tillstånd och ljusabsorberande i spänningslöst tillstånd, k ä n n e t e c k n a t därav, att åtminstone en första av cellerna (16) är av nematisk typ med inbland- ning av färgämnesmolekyler med anisotrop ljusabsorption och att filtret har en i cellernas (8, 16) strålgång anordnad filterskiva (309), med transmission inom ett våglängdsområde, som är förskjutet i förhållande till våglängdsområdet, inom vilket den första cellen (16) transmitterar restljus i sitt absorberande tillstånd.
2. Filter enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att filterskivan (309) är anordnad på den första cellens (16) ljusutträdessida för absorption av nämnda restljus. _
3. Filter enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den första cellen (16) är anordnad på den andra cellens (8) ljusutträdessida för mottagning av planpolariserat ljus från denna.
4. Filter enligt något föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den andra cellen (8) är av nematisk typ utan inblandning av färgämnesmolekyler med anisotrop ljusabsorptión och på vardera sidan om de transparenta elektroderna har ett så anordnat pola- risationsfilter, att den andra cellen (8) är ljustrans- mitterande i väsentligen spänningslöst tillstånd och ljusabsorberande i spänningsförande tillstånd.
5. Filter enligt något av krav l-3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att de båda elektrooptiska cellerna (8, 16) är av nematisk typ med inblandning av färgämnes- molekyler med anisotrop ljusabsorption.
SE8401003A 1984-02-24 1984-02-24 Optiskt filter foer svetsskyddsglas SE464264B (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8401003A SE464264B (sv) 1984-02-24 1984-02-24 Optiskt filter foer svetsskyddsglas
CA000474604A CA1268368A (en) 1984-02-24 1985-02-19 Optical filter for protective welding lens assemblies
AT85850057T ATE43728T1 (de) 1984-02-24 1985-02-21 Optische filter fuer schweissschutzlinsenanordnungen.
DE8585850057T DE3570770D1 (en) 1984-02-24 1985-02-21 Optical filter for protective welding lens assemblies
EP85850057A EP0157744B1 (en) 1984-02-24 1985-02-21 Optical filter for protective welding lens assemblies
JP60032991A JPS60227228A (ja) 1984-02-24 1985-02-22 溶接用保護レンズ組立体の光学フイルタ
NO850715A NO165858C (no) 1984-02-24 1985-02-22 Optisk filter for sveisebeskyttelsesglass.
AU39068/85A AU572962B2 (en) 1984-02-24 1985-02-22 Optical filter for protective welding lens assemblies
US06/704,189 US4728173A (en) 1984-02-24 1985-02-22 Optical filter for protective welding lens assemblies
DK081585A DK163477C (da) 1984-02-24 1985-02-22 Optisk filter til anvendelse som beskyttelsesglas ved svejsning
FI850748A FI81688C (sv) 1984-02-24 1985-02-22 Optiskt filter för svetsskyddsglas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8401003A SE464264B (sv) 1984-02-24 1984-02-24 Optiskt filter foer svetsskyddsglas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8401003D0 SE8401003D0 (sv) 1984-02-24
SE8401003L SE8401003L (sv) 1985-08-25
SE464264B true SE464264B (sv) 1991-03-25

Family

ID=20354876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8401003A SE464264B (sv) 1984-02-24 1984-02-24 Optiskt filter foer svetsskyddsglas

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4728173A (sv)
EP (1) EP0157744B1 (sv)
JP (1) JPS60227228A (sv)
AT (1) ATE43728T1 (sv)
AU (1) AU572962B2 (sv)
CA (1) CA1268368A (sv)
DE (1) DE3570770D1 (sv)
DK (1) DK163477C (sv)
FI (1) FI81688C (sv)
NO (1) NO165858C (sv)
SE (1) SE464264B (sv)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001468A1 (en) * 1985-09-06 1987-03-12 Consolidated Technology Pty. Ltd. Method and apparatus for controlling a liquid crystal device
GB2200490A (en) * 1986-12-18 1988-08-03 Lucas Ind Plc LCD devices
US4918517A (en) * 1989-01-26 1990-04-17 Westinghouse Electric Corp. System and process for video monitoring a welding operation
US5347383A (en) * 1989-06-12 1994-09-13 Osd Envizion Company High speed, low power driving circuit for liquid crystal shutter
US5074647A (en) * 1989-12-07 1991-12-24 Optical Shields, Inc. Liquid crystal lens assembly for eye protection
US5208688A (en) * 1991-02-08 1993-05-04 Osd Envizion Company Eye protection device for welding helmets
US5252817A (en) * 1991-03-25 1993-10-12 Osd Envizion Company Detector system for detecting the occurrence of welding using detector feedback
US5248880A (en) * 1991-03-25 1993-09-28 Osd Envizion Company Detector system for detecting the occurrence of welding
US5751258A (en) * 1991-03-25 1998-05-12 Osd Envizion, Inc. Liquid crystal lens driver electronics for eye protection, high speed shuttering with consistent performance
FR2685102B1 (fr) * 1991-12-17 1994-04-15 Asulab Sa Dispositif electro-optique a transparence variable.
CA2098825A1 (en) * 1991-11-05 1993-05-06 Joachim Grupp Electro-optical device having variable light transmission
US5608567A (en) * 1991-11-05 1997-03-04 Asulab S.A. Variable transparency electro-optical device
WO1993013449A1 (en) * 1991-12-26 1993-07-08 Osd Envizion Company Eye protection device for welding helmets and the like
US6002829A (en) 1992-03-23 1999-12-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Luminaire device
US5880793A (en) * 1992-07-13 1999-03-09 Xelux Ag Glare protection device
JPH06102415A (ja) * 1992-09-24 1994-04-15 Keiwa Shoko Kk 集光板
JPH06174932A (ja) * 1992-12-04 1994-06-24 Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The 導光板装置
US5377032A (en) * 1993-02-05 1994-12-27 Osd Envizion Company Electro-optic light shutter and frame assembly with integrated switching mechanism
SI9300226A (en) * 1993-04-29 1994-12-31 Inst Jozef Stefan Process for automatic control of liquid-cristal light transparency modulator for velding goggles
SE502840C2 (sv) * 1993-05-10 1996-01-29 Optrel Ag Siktskyddsanordning
CH687809A5 (de) * 1993-05-14 1997-02-28 Xelux Holding Ag Blendschutzvorrichtung.
CH688292A5 (de) * 1993-06-16 1997-07-15 Xelux Holding Ag Blendschutzvorrichtung.
US5519522A (en) * 1993-08-11 1996-05-21 Fergason; Jeffrey K. Eye protection device for welding helmets and the like with hot mirror and indium tin oxide layer
US5749096A (en) * 1994-07-01 1998-05-12 Ilixco, Inc. Helmet with high performance head and face protection utilizing complementary materials
US5857215A (en) * 1994-07-01 1999-01-12 Ilixco, Inc. Helmet with high performance head and face protection utilizing molded composite materials and method
SE516183C2 (sv) * 1995-10-26 2001-11-26 Hoernell Internat Ab Vätskekristallslutare
IL118517A (en) * 1996-05-31 2000-08-31 Israel Atomic Energy Comm Method and device for protection from pulsed radiation
US6087626A (en) * 1998-02-17 2000-07-11 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding
US20020113464A1 (en) * 1998-06-18 2002-08-22 Alusuisse Technology & Management Ag Roof unit and basic structure of a road-bound vehicle
WO2000025175A2 (en) 1998-10-26 2000-05-04 Pirs Janez Driving scheme and electronic circuitry for the lcd electro-optical switching element
AUPQ860500A0 (en) * 2000-07-05 2000-07-27 O'connell, Dennis James Aids for welding or cutting
US6690495B1 (en) * 2000-10-03 2004-02-10 Alphamicron, Inc. Device exhibiting photo-induced dichroism for adaptive anti-glare vision protection
WO2002082175A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-17 Sony Corporation Light control device and imaging device
US6881939B1 (en) 2001-05-05 2005-04-19 Jackson Products, Inc. Microprocessor based automatically dimmable eye protection device
US6841772B1 (en) 2001-05-05 2005-01-11 Jackson Products, Inc. Eye-protection device having dual high voltage switching
CH696021A5 (de) * 2002-09-23 2006-11-30 Optrel Ag Blendschutzvorrichtung.
US8582192B2 (en) 2003-07-01 2013-11-12 Transitions Optical, Inc. Polarizing photochromic articles
US8545984B2 (en) * 2003-07-01 2013-10-01 Transitions Optical, Inc. Photochromic compounds and compositions
US7632540B2 (en) * 2003-07-01 2009-12-15 Transitions Optical, Inc. Alignment facilities for optical dyes
US7342112B2 (en) * 2003-07-01 2008-03-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Photochromic compounds
US20110140056A1 (en) * 2003-07-01 2011-06-16 Transitions Optical, Inc. Indeno-fused ring compounds
US7256921B2 (en) * 2003-07-01 2007-08-14 Transitions Optical, Inc. Polarizing, photochromic devices and methods of making the same
US8518546B2 (en) * 2003-07-01 2013-08-27 Transitions Optical, Inc. Photochromic compounds and compositions
US8211338B2 (en) 2003-07-01 2012-07-03 Transitions Optical, Inc Photochromic compounds
US8698117B2 (en) 2003-07-01 2014-04-15 Transitions Optical, Inc. Indeno-fused ring compounds
US7978391B2 (en) * 2004-05-17 2011-07-12 Transitions Optical, Inc. Polarizing, photochromic devices and methods of making the same
US9096014B2 (en) 2003-07-01 2015-08-04 Transitions Optical, Inc. Oriented polymeric sheets exhibiting dichroism and articles containing the same
US8089678B2 (en) * 2003-07-01 2012-01-03 Transitions Optical, Inc Clear to circular polarizing photochromic devices and methods of making the same
US8545015B2 (en) 2003-07-01 2013-10-01 Transitions Optical, Inc. Polarizing photochromic articles
US7026593B2 (en) 2003-08-11 2006-04-11 Jackson Products, Inc. Eye-protection device having dual high voltage switching
US7097303B2 (en) * 2004-01-14 2006-08-29 Ppg Industries Ohio, Inc. Polarizing devices and methods of making the same
US7477330B2 (en) 2005-03-09 2009-01-13 3M Innovative Properties Company Automatic darkening filter with offset polarizers
US20060285330A1 (en) 2005-06-20 2006-12-21 Ingvar Sundell Automatic darkening filter with automatic power management
US7637622B2 (en) 2005-10-11 2009-12-29 3M Innovative Properties Company Control of an automatic darkening filter
US8618936B2 (en) * 2010-03-26 2013-12-31 National Oilwell Varco, L.P. Headgear and method of using same
GB2498726A (en) 2012-01-25 2013-07-31 3M Innovative Properties Co Automatic welding filter with tunable spectral transmission
TW201504712A (zh) * 2013-07-19 2015-02-01 Pai-Fu Hung 即時太陽能感光自動調光安全鏡片裝置
CN107072818B (zh) 2014-09-15 2020-03-13 3M创新有限公司 个人防护系统工具通信适配器
CN204971846U (zh) * 2015-08-14 2016-01-20 宁波吉欧光电科技有限公司 一种自动变光面罩
US10866455B2 (en) 2017-10-19 2020-12-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Display devices including photochromic-dichroic compounds and dichroic compounds
CN220323681U (zh) * 2023-08-25 2024-01-09 泰克曼(南京)安全防护设备有限公司 自动变光滤光镜以及包括其的自动变光系统和焊接面罩

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3575491A (en) * 1968-10-16 1971-04-20 Rca Corp Decreasing response time of liquid crystals
US3703329A (en) * 1969-12-29 1972-11-21 Rca Corp Liquid crystal color display
US3612666A (en) * 1970-07-13 1971-10-12 Libman Max L Electrically controlled rearview mirror employing self-contained power supply and motion-actuated power switch
US3781465A (en) * 1972-03-08 1973-12-25 Hughes Aircraft Co Field sequential color television systems
CA1021078A (en) * 1972-09-19 1977-11-15 Sharp Kabushiki Kaisha Drive system for liquid crystal display units
US3967881A (en) * 1974-04-04 1976-07-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display
DE2553976A1 (de) * 1974-12-02 1976-06-16 Hermann Budmiger Lichtschutzfilter
US4039254A (en) * 1976-05-27 1977-08-02 Mack Gordon Electro-optic welding lens assembly using multiple liquid crystal light shutters and polarizers
JPS53101296A (en) * 1977-02-16 1978-09-04 Seiko Epson Corp Display unit
JPS53126033A (en) * 1977-04-11 1978-11-02 Minnesota Mining & Mfg Multiicolored dyestuff and electrooptical device
SE425048B (sv) * 1978-04-24 1982-08-30 Ake Hornell Flerskiktsglas, serskilt skyddsglas i en svetsskerm
JPS5592276A (en) * 1978-12-28 1980-07-12 Susumu Nishikawa Protector for arc welding
JPS5713429A (en) * 1980-06-28 1982-01-23 Hosiden Electronics Co Ltd Liquid crystal display element
GB2110863B (en) * 1981-12-01 1985-10-02 Standard Telephones Cables Ltd Liquid crystal display devices
DE3276596D1 (en) * 1982-04-14 1987-07-23 Eggenschwiler Andre M Protective light filter, in particular for protective shields or welding glasses
DE3376692D1 (en) * 1982-06-29 1988-06-23 Secr Defence Brit Liquid crystal devices
GB2129954B (en) * 1982-10-22 1986-03-05 Stc Plc Liquid crystal display device
DE3244248A1 (de) * 1982-11-30 1984-05-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur reduzierung der resttransmission bei lcd-anzeigen
JPS59111102A (ja) * 1982-12-16 1984-06-27 Nippon Denso Co Ltd 防眩型反射鏡
US4527864A (en) * 1983-03-29 1985-07-09 Xerox Corporation High contrast liquid crystal display devices

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60227228A (ja) 1985-11-12
NO850715L (no) 1985-08-26
NO165858B (no) 1991-01-07
FI850748L (fi) 1985-08-25
ATE43728T1 (de) 1989-06-15
DK163477B (da) 1992-03-09
FI81688B (fi) 1990-07-31
SE8401003L (sv) 1985-08-25
JPH052127B2 (sv) 1993-01-11
DK81585D0 (da) 1985-02-22
AU572962B2 (en) 1988-05-19
DK81585A (da) 1985-08-25
EP0157744A1 (en) 1985-10-09
EP0157744B1 (en) 1989-05-31
DK163477C (da) 1992-07-27
CA1268368A (en) 1990-05-01
SE8401003D0 (sv) 1984-02-24
FI850748A0 (fi) 1985-02-22
DE3570770D1 (en) 1989-07-06
US4728173A (en) 1988-03-01
AU3906885A (en) 1985-09-05
FI81688C (sv) 1990-11-12
NO165858C (no) 1991-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE464264B (sv) Optiskt filter foer svetsskyddsglas
US6067129A (en) Welding lens with integrated display and method
US5074647A (en) Liquid crystal lens assembly for eye protection
US4988167A (en) Light blocking and vision restoration apparatus with glint control
US6097451A (en) Liquid crystal shutter with low twisted nematic liquid crystal cells driven with a low frequency or DC voltage
US4039803A (en) Electro-optic welding helmet lens assembly
US4274713A (en) Device with a scatter-free light valve
EP1090326A1 (en) Variable light attenuating dichroic dye guest-host device
US20040036821A1 (en) Liquid crystal shutter
US4137524A (en) Reversible printing display
CN106739995B (zh) 遮阳板
US4660937A (en) Dichroic dye-nematic liquid crystal mirror
JPH11326894A (ja) 調光装置
SE516183C2 (sv) Vätskekristallslutare
GB1535182A (en) Optical viewing apparatus
CA2108180C (en) Optically addressed light valve system and light separating element
JPH06504146A (ja) 可変透明度の電気光学的装置
EP4120004A1 (en) Head up display
JPS5883818A (ja) 透光性光学素子の吸光度を一時的に高める方法および装置
US5113271A (en) Light blocking and vision restoration apparatus with glint control
FR2304934A1 (fr) Circuit optique electriquement commande et application a un repeteur opto-electronique
JPS61246720A (ja) 防眩型反射鏡
JPS54115143A (en) Reflection type liquid crystal display device
SU1560069A3 (ru) Электрооптический узел дл сварки
JP2001201769A (ja) 調光装置及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8401003-2

Effective date: 19940910

Format of ref document f/p: F