一种低电压高清晰度广视角光阀 |
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| 申请号 | CN201710742091.X | 申请日 | 2017-08-25 | 公开(公告)号 | CN107436506A | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 亚世光电(鞍山)有限公司; | 发明人 | 李瑞庆; 宋武双; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 低 电压 高清晰度广视 角 光 阀 ，是一种应用在 焊接 护目镜 中的LCD光阀，由上至下依次包括紫外滤光片、第一偏光片、第一LCD 液晶 盒、第二偏光片、第三偏光片、第二LCD液晶盒和第四偏光片。设置四组偏光片并采用低功耗的两种特殊的高偏光度偏光片材料C-plate和Acryl，四组偏光片两两材料相同，任意组合，分别在两个不同方向对产品效果进行修正；使用 单体 透过率为55％以上的紫外滤光片，并严格控制偏光片吸收轴与液晶盒内摩擦轴的夹角，使本发明的低电压高清晰度广视角光阀的SHADE 13所需的峰峰值电压低于7.8V，常态SHADE达到3.0，实现了欧盟CE1/1/1/2标准等级效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种低电压高清晰度广视角光阀，其特征在于，由上至下依次包括紫外滤光片、第一偏光片、第一LCD液晶盒、第二偏光片、第三偏光片、第二LCD液晶盒和第四偏光片； |
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| 说明书全文 | 一种低电压高清晰度广视角光阀技术领域背景技术[0002] 目前，通用的电焊护目镜是极暗的镜片，电焊工人带上它在起弧前无法看见东西。因此只好一只手拿着护目镜或操作电焊面罩，另一只手握着电焊手柄。为避免强烈电弧光对眼睛的刺激和损伤，一般会在电焊条接近工件尚未起弧前将护目镜扣好。其主要缺点有二：一是不能腾出两只手同时有效地进行操作，特别是对高空作业影响较大；二是盲目起弧靠经验焊接，事后再找补初始焊点，影响焊接质量，浪费焊接材料和电力。为了解决上述问题，需要开发一种集光学、电子学、人体学、材料学等学科为一体的高科技产品。本产品方案采用优质的LCD与镀膜玻璃组合为遮光镜片，镜片上的光感应系统能在瞬间探测到电焊时弧光的产生与消失，迅速驱动液晶体遮光变色等以达到安全有效的过滤有害光，从而保护焊工的眼、面部避免弧光辐射的伤害。并且本产品可以制作为与安全帽整合的头戴式面罩，完全解放焊工双手并保证安全防护。 [0003] 目前，焊接护目镜采用常规的偏光片材料，功耗高，因此护目镜的电压比较高，SHADE13所需的峰峰值电压一般为8.5-10V，功耗比较大。公开号为CN 106361495 A的中国专利公开了一种高等级焊接护目镜，即是这种常规的电压的电焊护目镜。 发明内容[0004] 为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种低电压高清晰度广视角光阀，是一种应用在焊接护目镜中的LCD光阀，设置四组偏光片并采用低功耗的两种特殊的高偏光度偏光片材料C-plate和Acryl，四组偏光片两两材料相同，任意组合，分别在两个不同方向对产品效果进行修正；使用单体透过率为55％以上的紫外滤光片，并严格控制偏光片吸收轴与液晶盒内摩擦轴的夹角，使本发明的低电压高清晰度广视角光阀的SHADE 13所需的峰峰值电压低于7.8V，常态SHADE达到3.0，实现了欧盟CE1/1/1/2标准等级效果。 [0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现： [0006] 一种低电压高清晰度广视角光阀，由上至下依次包括紫外滤光片、第一偏光片、第一LCD液晶盒、第二偏光片、第三偏光片、第二LCD液晶盒和第四偏光片。 [0007] 所述的第一偏光片、第二偏光片、第三偏光片和第四偏光片分别采用两种特殊高偏光度偏光片材料C-plate和Acryl，并且任意两个偏光片为一种材料，另两个偏光片为另一种材料。 [0008] 所述的第一至第四偏光片吸收轴与第一、第二LCD液晶盒内摩擦轴的夹角均为0.97+/-0.02°。 [0009] 所述的紫外滤光片，单体透过率为55％以上。 [0010] 所述第一、第二LCD液晶盒的液晶扭曲角为60～70°，所述的第一至第四偏光片的单体透过率均为42％～45％，偏光度均在99％以上。 [0011] 所述第一液晶盒、第二液晶盒均为TN型液晶盒，盒厚为3um。 [0012] 所述第一液晶盒、第二液晶盒的液晶层厚度为3～5μm，上、下玻璃基板的厚度为0.7～1.1mm，方阻15～60Ω/□。 [0013] 所述第一液晶盒、第二液晶盒采用高预倾角PI取向剂，预倾角为7+/-0.5°。 [0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0015] 1、本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀，设置四组偏光片并采用低功耗的两种特殊的高偏光度偏光片材料C-plate和Acryl，四组偏光片两两材料相同，任意组合，分别在两个不同方向对产品效果进行修正；使用单体透过率为55％以上的紫外滤光片，并严格控制偏光片吸收轴与液晶盒内摩擦轴的夹角，使本发明的低电压高清晰度广视角光阀的SHADE 13所需的峰峰值电压低于7.8V，常态SHADE达到3.0，实现了欧盟CE1/1/1/2标准等级效果。 [0016] 2、本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀，采用液晶盒厚度控制，使整个画面均匀性更好。 [0017] 3、本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀，采用高预倾角PI取向剂，使装置整体电压更低。 [0019] 图1为本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀结构示意图； [0020] 图2为本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀液晶盒原理示意图； [0021] 图3为本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀的偏光片补偿效果图； [0022] 图4为本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀的不同补偿值对视角影响图； [0023] 图5为本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀的C-盘状结构补偿原理图； [0024] 图6-10为本发明的一种低电压高清晰度广视角光阀的产品测试数据描点图。 [0025] 其中：1-紫外滤光片 2-第一偏光片 3-第一LCD液晶盒 4-第二偏光片 5-第三偏光片 6-第二LCD液晶盒 7-第四偏光片 8-玻璃。 具体实施方式[0026] 以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。 [0027] 一种低电压高清晰度广视角光阀，由上至下依次包括紫外滤光片、第一偏光片、第一LCD液晶盒、第二偏光片、第三偏光片、第二LCD液晶盒和第四偏光片。 [0028] 所述的第一偏光片、第二偏光片、第三偏光片和第四偏光片分别采用两种特殊高偏光度偏光片材料C-plate和Acryl，并且任意两个偏光片为一种材料，另两个偏光片为另一种材料。 [0029] 所述的第一至第四偏光片吸收轴与第一、第二LCD液晶盒内摩擦轴的夹角均为0.97+/-0.02°。 [0030] 所述的紫外滤光片，单体透过率为55％以上。 [0031] 所述第一、第二LCD液晶盒的液晶扭曲角为60～70°，所述的第一至第四偏光片的单体透过率均为42％～45％，偏光度均在99％以上。 [0032] 所述第一液晶盒、第二液晶盒均为TN型液晶盒，盒厚为3um。 [0033] 所述第一液晶盒、第二液晶盒的液晶层厚度为3～5μm，上、下玻璃基板的厚度为0.7～1.1mm，方阻15～60Ω/□。 [0034] 所述第一液晶盒、第二液晶盒采用高预倾角PI取向剂，预倾角为7+/-0.5°。 [0035] 以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。 [0036] 【实施例1】 [0037] 如图1所示，本实施例中，一种低电压高清晰度广视角光阀，由上至下依次包括紫外滤光片1、第一偏光片2、第一LCD液晶盒3、第二偏光片4、第三偏光片5、第二LCD液晶盒6和第四偏光片7。 [0038] 如图2-5所示，所述的第一偏光片2、第二偏光片4、第三偏光片5和第四偏光片7分别采用两种特殊高偏广度偏光片材料C-plate和Acryl，并且任意两个偏光片为一种材料，另两个偏光片为另一种材料。 [0039] 所述的第一至第四偏光片吸收轴与第一、第二LCD液晶盒内摩擦轴的夹角均为0.98°。 [0040] 所述的紫外滤光片1，单体透过率为55％。 [0041] 所述第一、第二LCD液晶盒3、6的液晶扭曲角为65°，所述的第一至第四偏光片的单体透过率均为45％，偏光度均在99％以上。 [0042] 所述第一液晶盒3、第二液晶盒6均为TN型液晶盒，盒厚为3um。 [0043] 所述第一液晶盒3、第二液晶盒6的液晶层厚度为3～5μm，上、下玻璃基板的厚度为0.7mm，方阻15Ω/□。 [0044] 所述第一液晶盒3、第二液晶盒6采用高预倾角PI取向剂，预倾角为7°。 [0045] 本实施例的一种低电压高清晰度广视角光阀的电压测试结果为： [0046] 实测SHADE 13所需的峰峰值电压为7.1+/-0.2V，常态SHADE达到3.0，实现了欧盟CE1/1/1/2标准等级效果。 [0047] 本实施例的一种低电压高清晰度广视角光阀的其它性能测试结果为： [0048] 根据焊接护目镜色号的计算公式，色号＝(7/3)(lg1/τ)+1，其中τ代表人眼与电焊光源之间的透过率，通过这个公式可以将护目镜的透过率数字化。当人眼直接观察焊接点时，透过率为100％，色号＝1；当有护目镜遮挡并且护目镜开始工作到最黑状态，透过率达到0.00072％时，色号＝13。 [0049] 目前对焊接护目镜视角依赖性的最高要求是： [0050] 1)在9～13色号范围内，当视角偏转15°时，360°范围色号变化要小于一个色号(包括增大或减小)； [0051] 2)对于13色号，当视角偏转15°时，360°范围内色号减小要小于0.5个色号； [0052] 3)对于13色号，当视角偏转30°时，360°范围内色号减小要小于2.5个色号； [0053] 以欧盟CE1/1/1/2标准为例，在9～13色号范围内，当视角偏转15°时，360°范围色号变化如下表所示： [0054] 15°视角： [0055] [0056] 从上表可以看出，这个级别的产品在15°的视角偏转中，色号变化超过1；这表示使用者在转动眼球时会感受到光线亮度强弱的变化，特别是13色号下降超过了0.5个色号，表明产品视角不宽。 [0057] 同样以欧盟CE1/1/1/2标准为例，在9～13色号范围内，当视角偏转30°时，360°范围色号变化如下表所示： [0058] 30°视角： [0059] [0060] 可以看出，13色号下降超过了2.5个色号，使用者在转动眼球时会从较黑的状态进入相对亮的状态，感觉会很不舒服 [0061] 本实施例产品性能测试数据如下： [0062] 光阀亮态透过率：(滤光片透过单位：％) [0063]滤光片 27.0％ ECS亮态(组合) 3.71 [0064] 亮态色号3.71，原则上要求亮态的色号越低越好，表明护目镜的透过率越高，视觉越清晰；而且本实施例产品的电压、功耗较低。 [0065] 经测试，本实施例产品的均一性达到欧盟CE认证一级标准，如下表所示： [0066] 均一性测试： [0067] [0068] 经测试，本实施例产品的光漫射性达到欧盟CE认证一级标准，如下表所示： [0069] 光漫射测试： [0070] [0071] 经测试，本实施例产品不同温度下色号的变化、响应速度达到欧盟CE认证一级标准，如下表所示： [0072] 高低温测试： [0073] [0074] 经测试，本实施例产品的视角依赖性也同样达到了欧盟CE认证一级标准，其视角相对宽，色号变化范围相对较小，使用体验较为舒适。 [0075] 角度依赖性测试， [0076] 15。视角： [0077] [0078] 30。视角： [0079] [0080] 如图6-10所示，为本实施例产品的5个视角测试数据描点得到的直观图。 [0081] 结论：按照本实施例所制得的焊接护目镜产品，SHADE 13所需的峰峰值电压低于7.8V，常态SHADE达到3.0，实现了欧盟CE1/1/1/2标准等级效果，并且其它性能也符合焊接护目镜的使用标准。 [0082] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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