[发明专利]自动变暗滤光器设备和方法

说明书

背景技术

自动变暗滤光器通常布置在保护装置(如头部装备或眼部装备)上， 以期保护免遭高强度光的伤害。自动变暗滤光器通常包括能够呈现暗状态 和亮状态的遮光器，以及能够使遮光器在高强度光下呈现暗状态并且未在 高强度光下时呈现亮状态的遮光器控制系统。自动变暗滤光器和相关设备 在(例如)授予Fergason等人的美国专利5,208,688、授予Fergason的 美国专利5,248,880、授予Hamilton等人的美国专利6,070,264、授予 Hamilton和Scott的美国专利6,881,939以及授予McLear和Gerfin的美 国专利7,008,055中有所描述。

发明内容

自动变暗滤光器通常被设计为对入射光强度的变化表现出快速响应， 以保护用户的视力，特别是在涉及间歇性暴露于高强度光的操作中。申请 人已确定，某些用户会认为此类快速突然的光转变是不可取的，尤其是在 经历多个此类转变的条件下。因此本文公开了能够避免遮光器从暗状态突 然转变为亮状态的自动变暗滤光器设备。

本文所公开的自动变暗滤光器设备具有能够呈现暗状态、亮状态和至 少一种中间状态的可转换遮光器。自动变暗滤光器设备还包括遮光器控制 系统，该遮光器控制系统可操作地连接到遮光器并且具有能够至少检测 “高”输入(信号)和“低”输入的检测器，其中“高”输入表征高强度 的入射光，“低”输入表征低强度的入射光。

控制系统被构造为如果控制系统检测到从低输入到高输入的变化则迅 速将遮光器转换为暗状态，以及在继续检测到高输入时将遮光器维持在暗 状态。控制系统还被构造为如果控制系统检测到从高输入到低输入的变化 则将遮光器转换为中间状态。控制系统还被构造为将遮光器在中间状态下 维持预定时间段T₁，除非在时间段T₁中检测到从低输入到高输入的变化， 在这种情况下控制系统会立即将遮光器转换为暗状态。如果在时间段T₁结 束时，控制系统检测到低输入，控制系统会将遮光器转换为亮状态。

遮光器从暗状态到亮状态的此类逐步变化(即通过在从暗状态到亮状 态的转变中将遮光器在中间状态下维持时间段T₁而实现)可以将用户会觉 察到的由于从暗状态到亮状态的突然转变而导致的任何不适最小化。在用 户暴露于间歇性高强度光的应用(如诸如焊接之类的操作，特别是点焊 接，其中有频繁的短暂中断)中，此类中间状态的使用是特别有益的。在 此类情况下，遮光器并非在每次中断期间完全从暗状态转换为亮状态，而 是可以仅从暗状态转换为中间状态，从而将任何觉察到的不适最小化，这 种不适可能是由经历遮光器不透明度的此类重复的完全变化所引起的。

在一个实施例中，遮光器控制系统被构造为使得在检测到从高输入到 低输入的变化时，将遮光器在暗状态下维持预定时间段T₂。如果在时间段 T₂结束时，控制系统仍然检测到低输入，则控制系统会将遮光器转换为中 间状态。然后控制系统会如上所述将遮光器维持在中间状态，并且在时间 段T₁中检测到高输入的变化时将遮光器转换为暗状态，或者在时间段T₁结 束时仍然检测到低输入则在时间段T₁结束时将遮光器转换为亮状态。