弯曲的自动变暗滤光器制造技术

本发明专利技术公开了一种自动变暗滤光器10,10'，其包括第一偏振器14、第二偏振器18、第一液晶盒16和传感器64。第一偏振器14具有第一偏振方向，并且第二偏振器18具有第二偏振方向。液晶盒16设置在第一偏振器14和第二偏振器18之间并包含第一光学透明的柔性玻璃层40和第二光学透明的柔性玻璃层42、以及位于这些层之间的液晶层48。传感器64检测入射光并使信号被发送，该信号导致所述液晶层内的分子转动。本发明专利技术的自动变暗滤光器的有益效果在于能够减小总体产品重量并且能够增加视野。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】弯曲的自动变暗滤光器 本专利技术涉及响应于入射光从明透射状态变为暗透射状态的弯曲滤光器。弯曲的可 切换滤光器具有设置在薄型、柔性、玻璃基片之间的至少一个液晶层。
技术介绍
自动变暗滤光器通常具有响应于入射光从明透射状态自动地变成暗透射状态的 可切换滤光器。通常通过利用位于个体防护设备上或者作为个体防护设备的部分的光电探 测器来实现该切换。光电探测器识别待过滤的入射光的存在，并且电子模块生成控制电压， 所述控制电压在被施加到可切换滤光器时导致滤光器从明透射状态变成暗透射状态。 自动滤光器已被设计成包含位于偏振膜之间的液晶盒。授予H0rnen的美国专利 4, 240, 709描述了可切换滤光器，所述可切换滤光器具有被夹在一对相互交叉的偏振器之 间的单个扭转向列型液晶盒。液晶盒通常为包括透明电极和对齐层的平坦的、光学透明的 玻璃基片。当在电子模块的控制下将电压施加在液晶盒上时，液晶分子沿特定方向对其自 身进行取向。许多可商购获得的产品利用这种类型的可切换滤光器。 自动变暗滤光器在防护罩中的应用提供重要的人体工程学有益效果。以前，焊工 例如在打接焊弧时不得不向下"摆动"他们的焊接防护罩，以确保他们的眼睛不受焊炬光危 害。自动焊接滤光器消除了这种动作，因为焊接防护罩能够被连续地放置在向下的位置。因 此，焊接模式质量已得到大体改善，因为可实现更精确的电极布置。生产力改善也已被注意 到，因为碾磨和返工已得到相应地降低。 然而，现有的平坦玻璃自动变暗滤光器可将相当大的重量添加到最终产品（诸如 焊接防护罩），这继而可对使用者颈部和肩部产生应力和张力。典型玻璃夹心构造的矩形构 造还往往会限制佩戴者的视野。已知的焊接滤光器通常因刻划和断裂刚性玻璃基片方面的 困难已被局限于矩形构造。 术语表 下文说明的术语具有以下含义： "自动变暗滤光器"是指响应于来自光本身的输入并且在没有来自人的输入的情 况下使光衰减的装置； "带通滤光器"是指允许一定频率范围内的光穿过其中但是拒绝其他频率的光通 过的装置； "弯曲的"是指当沿横截面观察时不遵循直线； 关于玻璃层的"变形"是指能够在距固定点50mm的悬臂距离上弯曲5毫米（mm)而 不断裂； "电场"是指电荷周围的区域，该区域可生成可施加到带电粒子和分子上的力； "柔性的"是指能够经受变成弯曲形状的变形而不破裂； "玻璃"是指能够透射可见光的无机的无定形的非结晶固体材料； "玻璃层"或者"玻璃片"是指具有宽度和长度显著大于厚度的维度的玻璃； "并置的"是指并列型放置但不一定相互接触； "液晶层"是指具有处于液相的分子的层，该分子相对于彼此具有一些取向次序并 且具有响应于电场而对齐的能力； "低扭转性"是指具有小于90度的扭转角度； "向列型分子"是指响应于电场表现出平行轴的分子； "光学透明的"是指可见光可充分地穿过其中以在结构的相对侧上看到期望的图 像； "正交的"是指相互成直角； "偏振"是指致使光按照明确的模式振动； "偏振器"是指具有使可见光偏振的能力； "偏振方向"是指由光的偏振导致的取向； "旋转"是指改变取向； "传感器"是指可检测限定光源的存在并且可将信号传送到另一个装置的装置； "信号"是指电量，诸如电压；并且 "扭转角度"是指两个表面之间的取向角度差。
技术实现思路
本专利技术提供了可切换滤光器，所述可切换滤光器包括第一偏振器、第二偏振器和 第一液晶盒。第一偏振器具有第一偏振方向，并且第二偏振器具有第二偏振方向。第二偏 振方向与第一偏振方向相同或不同。第一液晶盒设置在第一偏振器和第二偏振器之间。第 一液晶盒包含第一光学透明的柔性玻璃层和第二光学透明的柔性玻璃层，并且具有位于第 一光学透明的柔性玻璃层和第二光学透明的柔性玻璃层之间的液晶层。 本专利技术的可切换滤光器的有益效果在于，相对于已知的可商购获得的产品而言可 减少总体产品重量。通过低重量的柔性玻璃层实现重量的减少。这些柔性层趋于比已用于 先前常规产品中的玻璃基片更薄。另外，本专利技术的可切换滤光器可被制作为具有非矩形形 状，这可改善使用者的视野。可为使用者提供沿水平维度和垂直维度两者的扩展的周边视 力范围。还可将可切换滤光器构造成不同形状，例如，以符合佩戴者面部的轮廓并且适应护 目镜或眼镜。【附图说明】 图1为根据本专利技术的弯曲的可切换滤光器10的分解图； 图2示出了根据本专利技术的弯曲的可切换滤光器10'的分解图。 图3为根据本专利技术可用于可切换滤光器的弯曲液晶盒34的示意性横截面； 图4为根据本专利技术的设置在自动滤光器变暗设备60中的可切换滤光器10(或 10'）的框图； 图5为根据本专利技术的焊接头盔68的透视图； 图6为根据本专利技术的防护罩72的透视图；并且 图7示出了根据本专利技术的护目镜76的透视图。【具体实施方式】 在本专利技术的实践中，柔性的玻璃层限定封闭区，在该封闭区液晶分子在电场的影 响下自由旋转以产生滤光效应。在制造可切换滤光器的过程中使用柔性的玻璃层能够使得 可切换滤光器的部件以弯曲形式层合在一起。就相同（或甚至更小）重量而言，这种组件 能够实现更大的观察面积。 图1示出了弯曲的可切换滤光器10,其中该滤光器10的最外侧部件为带通滤光 器12,该带通滤光器用于衰减来自高密度入射光的红外线（IR)波长分量和紫外线（UV)波 长分量。带通滤光器12可为反射红外线辐射并且吸收入射光的紫外线-A、紫外线-B和紫 外线-C分量的干涉滤光器。带通滤光器12还可为独立的红外线和紫外线反射和/或吸 收滤光器的组合。弯曲的可切换滤光器10还包括第一偏振滤光器14、第一光学旋转的液 晶盒16和第二偏振滤光器18。偏振滤光器14和18具有基本上正交的偏振方向，其中第 一偏振滤光器14的偏振方向与第二偏振滤光器18的偏振方向成大约90°，但处于平行位 置。第一光学旋转的液晶盒16可为位于第一和第二正交相关的偏振滤光器14和18之间 的扭转向列型液晶盒。与这些部件平行对齐的是第二液晶盒20,其被设置在一对偏振滤光 器18和22之间。偏振滤光器18和22各自具有基本上平行的偏振方向。平行偏振方向能 够在没有施加电压时使得盒为暗的，在施加了电压时为明的。默认的黑暗状态提供通知使 用者产品处于"关闭"状态的安全功能。液晶盒16和20中的每一个分别具当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可切换滤光器，包括：(a)具有第一偏振方向的第一偏振器；(b)具有第二偏振方向的第二偏振器，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向相同或不同；以及(c)设置在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间的第一液晶盒，所述第一液晶盒包含第一光学透明的柔性玻璃层和第二光学透明的柔性玻璃层，所述第一光学透明的柔性玻璃层和所述第二光学透明的柔性玻璃层为弯曲的并具有位于它们之间的第一液晶层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂娜·M·芒努松，布里顿·G·比林斯利，肯尼思·亚雷福斯，拉里莎·茹拉夫斯卡娅，乔伊·L·曼斯科，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US