专利名称：自动消光护目镜的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电焊工和炉前工用的自动消光护目镜。加在各类电焊面罩上则为自动电焊护目镜，加在炉前工安全帽前缘下则为自动熔炉护目镜。
传统的护目镜是利用不同色度的滤光玻璃进行遮光护目，其弊端是机械动作移动护目镜不仅造成使用不便，而且不能对观察物进行连续观察。美国研制的“自动变光的焊工面罩”(科学画报，1986年4期22页)和匈牙利研制的“液晶镜电焊面罩”(电子市场报，1985年12月26日第174期)，不仅电路复杂，制作麻烦，而且是利用光敏管触发驱动电路升压推动液晶片变暗，正视遮光动作严重滞后于观察物强光不说，斜视遮光很不完全。我国陈觉明设计的“电控自动遮光面罩”(实用新型专利申请号87201866)和李玉文设计的“自动电焊面罩”(实用新型专利申请号91230072.8)，虽然解决了遮光滞后问题，但因面罩与焊钳之间拖有联线，不便操作，并且主要是实用于交流电焊，其他观察很难。本实用新型为避免上述装置的缺点，利用与特制液晶光阀并联的光敏电阻受强光照射时电阻值剧烈降低和无强光照射迅速复原的特性，同步驱使偏振片平行一致的倾斜安置的特制液晶光阀的不饱和预置电压在强光时立即降至阀值电压以下，让斜视亮窗全部变为暗窗，在无强光时电压恢复，视窗复明，从而达到自动全面消强光和正常观察的目的。由于不带任何外接联线即可自动进行明暗变化，可广泛适用于对各类交、直流电焊弧光和熔炉等任意强光的自动消光护目。
本实用新型主要由镜壳〔1〕、特制液晶光阀组〔2〕、液晶驱动电路〔3〕、光敏电阻〔4〕组成。特制液晶光阀组〔2〕斜置于镜壳〔1〕中。它由一至三个光阀液晶盒〔9〕、偏振片〔10〕、滤紫外线片〔11〕和滤红外吸热玻璃〔12〕按图二叠合而成，每个液晶盒外加偏振片一对，所有偏振片〔10〕的偏振方向保持平行一致，让液晶光阀组在无电场或弱电场(低于阀值电压)时呈暗窗状态(这与通常的液晶片作法相反)。液晶驱动电路〔5〕中，电池〔6〕经电池盖〔5〕接通后加于直流／交流变换器〔7〕上，输出交流方波脉冲(32－500HZ)电压，经分压电阻器〔8〕降至大于光阀阀值电压而小于光阀饱和电压的电压加到液晶光阀组〔2〕的两电极上，使液晶光阀组〔2〕在正视时为半明半暗，在斜视时刚好全明。光敏电阻器〔4〕与液晶光阀组〔2〕并联，其表面加敷一层镀金属的滤光膜，在普通照明条件下呈高阻值状态，对光阀电压无影响，仍为亮窗；当遇强光(如弧光和溶炉光等)照射，光敏电阻器呈低阻值(小于千欧级)状态，电路中的电压立即大部转移到几千欧级的分压电阻〔8〕上，液晶光阀的电压跟随降到阀值电压以下很远，使光阀立即恢复暗窗，此时分压电阻〔8〕担负消光负载电阻的作用。由于视窗斜置，亮窗是不饱合电压启动的，液晶处于部份偏转状态，电压微弱下降时立即达到全面消光变暗，其变暗响应时间极短，为肉眼所不能分辨。所有部件装入避光绝缘的镜壳〔1〕之中。由镜壳外的开孔〔13〕与电焊面罩或炉前工安全帽前缘相连。护目镜可改变光阀的片数、偏振片的片数乃至偏振片的平行程度组成遮光号系列，以满足电焊工和炉前工不同的眼力和不同观察环境的需要。
本实用新型为目前部件最少、结构最简便的无线自动消光护目镜，广泛适用于交、直流各型弧焊机，也适用于各型氧焊机，还适用于熔炉前工作，甚至可以适当改动外观作为对机动车大灯防眩和其他强光下工作护目之用。
由于本实用新型克服了前述原有各家有关设计的缺点，无线自动消光，使用方便，能有效地提前工作效率和更可靠地护目。
图一.护目镜外形示意图；图二.护目镜横剖面和电路图。
1－护目镜外壳，1a－外壳底子，1b－外壳盖子；2－特制液晶光阀组；3－液晶驱动电路；4－光敏电阻器；5－电池盖(带导电弹横片)；6－电池；7－直流／交流变换器；8－分压电阻器(兼消光负载电阻)；9－光阀液晶盒；10－偏振片；11－滤紫外片；12－滤红外吸热玻璃片；13－外接螺孔。
以下结合附图说明本实用新型的实施例镜壳〔1〕由阻燃ABS塑料注塑加工而成，外廓尺寸适合装入现行焊罩(头戴式和手执式)即可，内框以适合装下特制液晶光阀组和电路原件为准。光阀组〔2〕采用二个带平行偏振片〔10〕的光阀液晶盒〔9〕，外加滤紫外片〔11〕和滤红外吸热玻璃〔12〕叠成，其尺寸大小适合双眼透视即可，斜装于镜盒〔1a〕中，电压不饱和状态下斜视全明亮一方作为上方并倾斜靠近眼睛。光阀阀值电压选用2V左右，响应时间＜30ms。电池〔6〕采用扣形1.5V两个；DC／AC变换器〔7〕采用2018或相近的集成电路；分压电阻器〔8〕选用几千欧，与DC／AC变换器的适当输出电极相配合，使最后加在光阀上的电压大于阀值电压而小于饱和电压即可。电池、DC／AC变换器和分压电阻器集中在一块印制板上组成液晶驱动电路〔3〕。光敏电阻器〔4〕选用无光照阻值为兆欧级和强光下阻值仅几百欧的任意光敏电阻，外贴一层镀金属滤光膜以调整灵敏度，安装在弧光从各方均能照到的外壳的适当部位。由于液晶耗电极省，120毫安时的电池可连续使用三、四个月，可不必外加电源开关。
权利要求1.一种由液晶光阀组成的自动消光护目镜，其特征在于它有一个与特制液晶光阀组[2]并联的带有调整灵敏度的滤光膜的光敏电阻器[4]和一个为光阀提供交流脉冲方波的直流/交流变换器[7]。
2.根据权利要求1所述的自动消光护目镜，其特征在于它的特制液晶光阀组〔2〕中的偏振片〔10〕的偏振方向全部平行一致，并与光阀液晶盒〔9〕一同倾斜安置于护目镜壳〔1〕内。
3.根据权利要求1或2所述的自动消光护目镜，其特征在于特制液晶光阀组〔2〕和所并联的光敏电阻与直流／交流变换器〔7〕之间联有分压电阻器〔8〕，其阻值适合于调整直流／交流变换器〔7〕的输出交流电压值至特制液光阀组〔2〕所需阀值电压与饱和电压之间的压值。
专利摘要本实用新型为电焊工和炉前工用的自动消光护目镜。它利用与特制液晶光阀并联的光敏电阻受强光照射时电阻值剧烈降低和无强光时迅速复原的特性，同步驱使偏振片平行一致的倾斜安置的特制液晶光阀的不饱和预置电压在强光时立即降至阈值以下，让斜视亮窗全部变为暗窗，在无强光时电压恢复，视窗复明，从而达到自动全面消强光和正常观察的目的。由于不带任何外接联线即可自动进行明暗变化，可广泛适用于对各类交、直流电焊弧光和熔炉等任意强光的自动消光护目。
文档编号G02F1/13GK2131116SQ9221491
公开日1993年4月28日 申请日期1992年7月11日 优先权日1992年7月11日
发明者李玉文 申请人:李玉文