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CN101820837A - 自动变暗滤光器设备和方法 - Google Patents

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CN101820837A CN200880110458.5A CN200880110458A CN101820837A CN 101820837 A CN101820837 A CN 101820837A CN 200880110458 A CN200880110458 A CN 200880110458A CN 101820837 A CN101820837 A CN 101820837A
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Abstract

本文公开了一种自动变暗滤光器设备，其包括被构造为使遮光器从暗状态转换为中间状态以响应检测到的从高强度入射光到低强度入射光的变化的遮光器控制系统。所述控制系统还被构造为将所述遮光器在所述中间状态下维持一定时间段，除非在所述时间段内检测到高强度光，在这种情况下，所述控制系统会使所述遮光器转换为所述暗状态。如果在所述时间段结束时未检测到高强度光，则会使得所述遮光器从所述中间状态转换为亮状态。

Description

自动变暗滤光器设备和方法
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。
在一个方面，本文公开了通过使用可操作地连接到遮光器并且能够至少检测高输入和低输入以及两者间变化的遮光器控制系统，从而控制能够呈现亮状态、暗状态和至少一种中间状态的可转换遮光器的方法，该方法包括：i)如果检测到从高输入到低输入的变化，则将遮光器从暗状态转换为中间状态；ii)如果在时间段T1中继续检测到低输入，则将遮光器在中间状态维持预定时间段T1，，时间段T1为至少约100毫秒；iii)如果在时间段T1结束时检测到低输入，则在时间段T1结束时将遮光器从中间状态转换为亮状态；并且a)如果检测到从低输入到高输入的变化，则将遮光器转换为暗状态，b)如果继续检测到高输入，则将遮光器维持在暗状态。在本方法的另一个实施例中，步骤i)包括如果检测到从高输入到低输入的变化则将遮光器在暗状态下维持预定时间段T2，时间段T2大于约20毫秒，然后将遮光器从暗状态转换为中间状态。在本方法的另一个实施例中，至少步骤i)、a)和b)在遮光器暴露于间歇性高强度光的过程中重复执行。
在另一方面，本文公开了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的自动变暗滤光器设备；以及可操作地连接到遮光器并且能够至少检测高输入和低输入以及两者间变化的遮光器控制系统，其中遮光器控制系统被构造为：如果检测到从高输入到低输入的变化，则将遮光器从暗状态转换为中间状态；如果在时间段T1中继续检测到低输入，则将遮光器在中间状态下维持预定时间段T1，时间段T1为至少约100毫秒；如果在时间段T1结束时检测到低输入，则在时间段T1结束时将遮光器从中间状态转换为亮状态；如果检测到从低输入到高输入的变化，则将遮光器转换为暗状态；如果继续检测到高输入，则将遮光器维持在暗状态。在本设备的又一个实施例中，遮光器控制系统被构造为如果检测到从高输入到低输入的变化，则将遮光器在暗状态下维持预定时间段T2，时间段T2大于约20毫秒，然后将遮光器从暗状态转换为中间状态。
在以下具体实施方式中，本发明的这些方面和其他方面将显而易见。然而，在任何情况下，都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。
附图说明
图1为安装在保护罩上的自动变暗滤光器设备的一个实施例的透视图。
图2为自动变暗滤光器设备的一个实施例的框图。
图3为示出自动变暗滤光器设备的一个实施例的设备机能和方法的流程图。
图4为示出自动变暗滤光器设备的另一个实施例的设备机能和方法的流程图。
图5示出了自动变暗滤光器设备的操作。
各附图中的类似附图标记表示类似的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图形和绘图均未按比例绘制并且被选择用于示出本发明的不同实施例。特别是，各个组件的尺寸仅用于展示性目的，并且不应从绘图推断各个组件的尺寸之间的关系。
具体实施方式
尽管在本公开中可能使用了像“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”、“前面”、“后面”、“第一”、“第二”等术语，但是应该理解这些术语仅在它们相对的含义下使用。
本文公开了自动变暗滤光器设备和操作方法。此类自动变暗滤光器设备可以包含在保护头部装备中，例如，包含在图1所示头罩(如安全头罩，也被称为头盔)10中。头罩10包括头罩主体12和头罩主体12中的自动变暗滤光器设备14。自动变暗滤光器设备14包括设置到位以防止电磁辐射(如可见光、UV光、IR等)的可转换遮光器20。优选的是，遮光器20定位在头罩主体12中，以使得在用户佩带头罩时头罩位于佩带者的眼睛的正前方。
在各种实施例中，一个或多个自动变暗滤光器设备14可以提供于其他任何合适的设备或制品中以及用于其他应用。例如，除了图1所示的完全覆盖的头罩，自动变暗滤光器设备14还可以作为保护性眼部装备(如护目镜)的一部分而提供。或者，自动变暗滤光器设备14可以在手持装置中提供。或者，自动变暗滤光器设备14可以在允许对房间、外壳、机械空间等进行检测的窗口或小孔中提供，其中可能存在高强度光。
自动变暗滤光器设备14可以结合工业操作使用，例如焊接(如弧焊接、喷枪焊接、乙炔焊接)、切割(如激光切割、乙炔切割)、硬钎焊、焊接等等。它还可以结合涉及高强度光的医疗过程(如激光手术、除毛、去除纹身、牙科用树脂的光固化等)使用。还可以用于很多其他用途。
参照图2的框图，自动变暗滤光器设备14至少具有可转换遮光器20以及具有检测器18的遮光器控制系统16。
在一个实施例中，自动变暗滤光器设备14被构造为阻挡高强度光。在该上下文中，“光”是指波长可能能够伤害用户眼部或导致用户觉察到不适的电磁辐射。在该上下文中，此类光包括至少可见光，并且还可以包括红外线和/或紫外线辐射，无论此类辐射是否会被用户觉察。在该上下文中，“高强度”光是指以可能能够伤害用户眼部或导致用户觉察到不适的强度存在的光(如诸如弧焊接机之类的设备发射的光)。
术语“可转换遮光器”(也被称为透镜或滤光器)表示可以可控制地影响通过遮光器所透射的电磁能的强度的设备。在各种实施例中，遮光器20可以具有一个或多个液晶层。在其他实施例中，遮光器20可以具有液晶层和偏振滤光器的组合，如(例如)授予Magnusson等人的美国专利申请公开2006/0203148A1中所述。在其他实施例中，遮光器20可以使用电致变色材料构造。
可转换遮光器20能够呈现暗状态、亮状态和至少一种中间状态，并且能够在其间转换。在该上下文中，暗状态是指遮光器处于其中大多数入射光被阻挡的几乎不透明状态。因此，仅在入射光具有高强度的情况下才会有光穿过遮光器。亮状态是指遮光器处于(低强度)环境光能够穿过遮光器的几乎清澈或透明的状态。中间状态是指遮光器处于亮状态和暗状态之间的不透明状态。中间状态是遮光器20仅保持有限时间段(每个时间段不长于预定时间长度T1，如本文稍后的详细讨论)的过渡状态。如上文所述，中间状态的一个目的是当遮光器从暗状态转换为亮状态时提供逐步转变。(通常，遮光器从亮状态转换为暗状态时不使用中间状态，因为出于对安全的考虑，该转变应尽可能快地发生。)
遮光器20在各种状态下透射的入射光的量可以通过各种方式表征。本领域中常用的一种方法是遮光器的可见光透射率。在各种实施例中，遮光器20被构造为在处于暗状态时表现出小于约0.5％、小于约0.1％或小于约0.05％的可见光透射率；并且在处于亮状态时表现出大于约10％、大于约20％或大于约50％的可见光透射率。在各种实施例中，处于中间状态的遮光器20的可见光透射率可以小于约10％、小于约5％或小于约2％，并且可以大于约0.5％、大于约1％或大于约1.5％。也可以是其他范围。无论选择的范围如何，对于给定的遮光器20，处于中间状态的遮光器的可见光透射率始终高于处于暗状态的遮光器的可见光透射率并且低于处于亮状态的遮光器的可见光透射率。
遮光器20的性能还可以用同样在本领域中被熟知的遮光系数来表征。因此，在各种实施例中，处于暗状态的遮光器20可以表现出大于约8、大于约10或大于约12的遮光系数；并且在处于清澈状态时可以表现出小于约5、小于约4或小于约3的遮光系数。在各种实施例中，处于中间状态的遮光器20的遮光系数可以小于约8、小于约7或小于约6，并且可以大于约3、大于约4或大于约5。(无论选择的范围如何，对于给定的遮光器20，处于中间状态的遮光器的遮光系数始终高于处于亮状态的遮光器的遮光系数并且低于处于暗状态的遮光器的遮光系数。)
遮光器20能够可控制地阻挡可见光。遮光器20还可能能够可调整地(可控制地)阻挡红外线辐射和/或紫外线辐射。或者，可以提供始终(通过吸收、反射、散射或一些其他机制)阻挡此类辐射的组件(如遮光器20中的添加物和/或光路中单独的层)。例如，紫外阻隔涂层、红外阻隔涂层、干涉滤光器等等可以作为遮光器20的一部分或在其之外以添加的形式作为自动变暗滤光器设备14的一部分提供。
自动变暗滤光器设备14具有可操作地连接到(如能够通过连接19将控制信号施加到)遮光器20的遮光器控制系统16。因此，遮光器控制系统16可以通过使用任何便利的控制信号在各种状态(亮、暗和中间)之间转换遮光器20；例如，通过改变施加到遮光器20的电压。遮光器控制系统16施加的控制信号(如电压)发生变化后，遮光器20通常表现出小于一毫秒的亮到暗转变响应时间，以及约数毫秒的暗到亮转变响应时间。施加恒定值的控制信号时，遮光器20通常表现出相对恒定的透光率。因此，在一个实施例中，遮光器20在遮光器20保持中间状态的时间段T1中具有相对恒定的透光率(如采用可见光透射率、遮光系数等测得的透光率)。
遮光器控制系统16具有输入检测器18。检测器18能够至少检测：代表存在高光强度的“高”输入、代表不存在高光强度的“低”输入、从高到低输入的变化，以及从低到高输入的变化。检测器18还能够与遮光器控制系统16的其他组件就此类高和低输入以及两者间变化的检测结果进行通信。这样，当本公开中使用例如检测高输入、检测低输入、检测从高输入到低输入的变化等表述时，应当理解，这些检测通过控制系统16的检测器18完成。
在各种实施例中，检测器18可以位于物理上靠近遮光器控制系统16的一些或所有其他组件(硬件等)的地方，也可以位于物理上远离一些或所有其他组件的地方。无论如何，检测器18根据系统16的机能的需要通过连接17(可以为专用线缆、光纤、无线连接等)与系统16的其他组件通信。
在一个实施例中，检测器18能够直接检测高强度的入射光(如检测器18具有光感设备，包括但不限于光电二极管、光电晶体管等)。在该实例中，“高输入”是指检测器18直接感测高强度的入射光。(在此类实施例中，优选将检测器18放置在紧邻遮光器20的位置，以使得检测器18上入射的光密切表示遮光器20上入射的光)。
在可供选择的实施例中，检测器18能够间接检测高光强度。在这类情况下，高输入可以包括表征存在高光强度的输入。在具体实施例中，检测器18与(可能的)发光设备50通信，并且能够从设备50接收表示设备50处于可能发射高光强度的状态(如已通电并且正在运行)的高输入。在该上下文中，高输入可以包括通过连接53(专用线缆、光纤、无线连接、IR信号、射频广播等等)发送的、可以由检测器18接收并且表示设备50处于可能发射高光强度的状态的任何信号。在此类设置中，发光设备50可以包括能够通过连接53与检测器18执行此类通信的通信单元52。如果需要，此类设置可以包括提供双向通信以使得设备50能够在设备50发光之前从自动变暗滤光器设备14接收设备14处于工作状态的确认信息。
在一个实施例中，系统16可以使用两类检测(直接感测高强度光，以及接收发光设备50发送的信号)。
检测器18还能够检测“低”输入。在各种实施例中，低输入可以正向检测，或者可以负向检测。在包含直接的正向检测的实施例中，检测器18可以具有能够检测低强度光的存在的光敏设备。在包含间接正向检测的可供选择的实施例中，检测器18可以具有可以从发光设备50接收“低”输入(即来自设备50、表明设备50未发射高强度光的信号)的通信设备。
在包含负向检测低输入的实施例中，低输入可以包括高输入的不存在(即未直接检测到低强度的入射光而是从高输入的不存在来推断)。在包含直接负向检测的实施例中，低输入的检测可以包括检测器18未检测到高强度光(例如，如果检测器18被构造为仅能够检测高于特定阈值强度的光)。在包含间接负向检测的可供选择的实施例中，低输入的检测可以包括检测器18未检测到来自设备50的、表示设备50正在发射高强度光的信号。
在各种实施例中，检测器18被构造为连续或间歇性地监测输入。如果采用间歇性监测，优选的是以足够高的频率进行以确保设备14能够足够快速地响应。
遮光器控制系统16被构造为(通过检测器18)检测高或低输入以及两者间的变化，并且相应地控制遮光器20。即系统16被构造为以通过连接19向遮光器20发送控制信号(如电压)的方式，在各种状态之间转换遮光器20和/或将遮光器20在特定的状态下维持预定的时间或不确定的时间，如本文所详细描述。根据完全执行系统16的机能的需要，遮光器控制系统16还可以(除了检测器18外)包括各种硬件、电子设备、软件和/或固件组件、集成电路、电源等。在各种实施例中，遮光器控制系统16可以位于遮光器20附近(如包含在相同物理箱体或壳体中)；或者，遮光器控制系统16可以位于物理上远离遮光器20的地方。在任一情况下，遮光器控制系统16均通过连接19(可以为专用线缆、光纤、无线连接等)可操作地连接到遮光器20。
遮光器控制系统16能够执行多种操作。这些操作参照图3和4所示流程图有所描述。这些流程图仅为示例性演示，有助于理解对于本发明来说可以使用的和有用的流程。产生相同或相似功能结果的相似或其他流程的其他演示也是可能的。
在这些流程图中，矩形符号示出了系统16的输入-检测/遮光器-控制操作。例如，矩形符号中的“低输入”标签是指系统16刚检测到(通过检测器18)或继续检测到低输入。椭圆形符号表示系统16将遮光器20转换到和/或维持的状态，以作为输入-检测/遮光器-控制操作的结果。
菱形符号示出了遮光器控制系统16的等待操作。此类等待操作可以包括等待预定(即指定)时间段(如“等待T1”或“等待T2”)；或者等待不确定的时间段(如“等待”，没有指定的时间)。菱形符号还包括系统16可以根据检测器18提供的输入及其变化而遵循的决策制定路径。可以在确定的时间段(如T1或T2)中或结束时遵循此类决策制定路径；或者在不确定的时间段中遵循，这将在下文中说明。
参照图3，系统16可以执行的一个操作111是，(通过检测器18)检测到从高输入到低输入的变化时，系统16立即将遮光器20转换为暗状态。(在该上下文中，“立即”是指与遮光器允许的响应时间一样快。对于多个遮光器，此类响应时间通常小于一毫秒。)执行操作111后，连续检测到高输入时，系统16执行等待操作112，其中遮光器20在连续检测到高输入的不确定时间中维持暗状态。
如果，在等待操作112中，系统16检测到从高输入到低输入的变化，则系统16执行操作121并将遮光器20转换为中间状态。执行操作121后，系统16执行等待操作122，其中系统16将遮光器20在中间状态下保持预定时间长度T1。如果在等待操作122的时间长度T1中的任何时间检测到从低输入到高输入的变化，则系统16终止等待操作122并执行操作111以及将遮光器20转换为暗状态，如上文所述。或者，如果在时间段T1结束时仍然检测到低输入，则系统16执行如下所述的操作131。
在各种实施例中，预定时间段T1的长度为至少约100毫秒、至少约300毫秒或至少约500毫秒长。在各种实施例中，时间段T1为至多约3.0秒、至多约2.0秒或至多约1.0秒长。在一个实施例中，时间段T1是恒定的。在另一个实施例中，时间段T1是可由自动变暗滤光器设备14的用户进行调节的(如通过构建到系统16中的转换器或控件)。在又一个实施例中，时间段T1是可由系统16进行调节的。例如，系统16可以具有可以监测高强度光入射的中断时间平均长度并相应调节T1的逻辑电路。在具体的例子中，如果系统16确定平均中断时间长度为约一秒，则T1可以设置为一秒或超过一秒。
操作131(系统16在时间长度T1结束时继续检测到低输入时执行)将遮光器20转换为亮状态。执行操作131后，继续检测到低输入时，系统16将执行等待操作132并将遮光器20维持在亮状态。这种状态将继续维持，直到检测到从低输入到高输入的变化(在该情况下，会执行上述操作111)，或者自动变暗滤光器设备14会被关闭(图3中未示出)。自动变暗滤光器设备14的操作还可以包括通电操作，图3中也未示出。
系统16的机能的可供选择的实施例以示例的方式在图4中示出。在该实施例中，系统16的工作方式大致与图3的实施例的方式相似，其中增加了操作141和142。特别地，在等待操作112中，如果系统16检测到从高输入到低输入的变化，系统16会执行操作141并使遮光器20维持在暗状态(而不是如同图3的实施例那样执行操作121并将遮光器转换为中间状态)。执行操作141后，继续检测到低输入时，系统16会执行等待操作142，其中系统16将遮光器20在暗状态下保持预定的时间长度T2。如果在时间长度T2中的任何时间检测到从低输入到高输入的变化，系统16会终止等待操作142并执行操作111(将遮光器20维持在暗状态)。或者，如果在时间段T2结束时仍然检测到低输入，系统16会执行操作121并将遮光器20转换为中间状态。执行操作121后，系统16的机能会如图3的实施例中所述继续。
提供等待时间T2使得在检测到高强度光停止后遮光器20在暗状态下维持时间段T2。该延迟时间段可以结合上述等待时间T1，从而为用户提供进一步的有益效果。在各种实施例中，T2可以为至少约20毫秒、至少约40毫秒或至少约60毫秒。在各种实施例中，T2可以为至多约150毫秒、至多约120毫秒或至多约90毫秒。
在遮光器控制系统16使用自动变暗滤光器14来阻挡高强度光的机能中，上述任何或所有各操作可以执行多次。此类操作的发生率、顺序和/或持续时间可以根据被阻挡的光的性质而有差别(例如，根据间歇性焊接操作过程中发生的中断的频率和长度)。例如，如果发生高强度光的重复中断，并且此类中断的持续时间短于时间段T1，则可以重复执行操作111/112和操作121/122(如同操作141/142)，并且操作131仅在遇到长于T1的中断时(例如，在焊接步骤结束时)执行。此类示例性操作顺序在下面的实例中有所描述。
在一个实施例中，自动变暗滤光器设备14可以被构造为使得用户能够在两种模式之间进行选择以操作设备14，在其中一种模式下如果检测到从高输入到低输入的变化则将遮光器20从暗状态转换为中间状态，而在另一种模式下如果检测到从高输入到低输入的变化则将遮光器从暗状态直接转换为亮状态(在转换为亮状态之前不转换为并维持在中间状态)。例如，可以在遮光器控制系统16中提供允许进行此类选择的转换器或其他控制机构。将通过以下实例更加完整地展示本发明。
实例
自动变暗滤光器设备14的操作以示例性的方式在图5中示出。在该图中，X轴代表时间(单位未示出)，Y轴代表遮光器20的透光率(单位未示出)。(Y轴的刻度仅为了进行示意性的说明，并非意图表示遮光器20在各种状态下的透射比/不透明度之间的定量关系。图5中整个顶部的标题表示高强度发光设备50(在这种情况下，为焊接设备)在各个时间的状态。圆圈符号表示遮光器20在各个时间的状态(亮、暗或中间，如图例所示)。编号对应于遮光器控制系统16执行的各种操作(参照图3和4)。应该指出的是，尽管图5中的某些操作(如111、121和131)被示出为“瞬时发生”(如由垂直线段表示)，但这样表示的目的是为了便于显示。在自动变暗滤光器14的实际操作中，这些操作将根据遮光器的响应时间发生，如本文之前所述。
图5中从左到右进行，在起点(T0)，设备50处于空闲状态(不发光)并且遮光器20处于亮状态。(参照图4，遮光器控制系统16在该点检测到低输入并执行等待操作132。)
在时间Ta，设备50发射高强度光，因此系统16检测到从低输入到高输入的变化，导致系统16执行操作111，从而将遮光器20转换为暗状态。然后系统16执行等待操作112，在此期间遮光器20维持暗状态。
在时间Tb，设备50停止发射高强度光，因此系统16检测到从高输入到低输入的变化，导致系统16执行操作141(其中遮光器20维持暗状态)，然后执行等待操作142(其中遮光器20维持暗状态)。在时间段T2结束时，系统16仍然检测到低输入，因此系统16执行操作121，从而将遮光器20转换为中间状态。然后系统16执行等待操作122。在时间Tc(未经过等待时间T1)，设备50恢复发射高强度光并且系统16检测到从低输入到高输入的变化，因此系统16执行操作111，从而将遮光器20转换为暗状态。然后系统16执行等待操作112，在此期间遮光器20维持暗状态。
在时间Td，设备50再次停止发射高强度光，因此系统16检测到从高输入到低输入的变化，导致系统16执行操作141(其中遮光器20维持暗状态)，然后执行等待操作142(其中遮光器20维持暗状态)。在时间段T2结束时，系统16仍然检测到低输入，因此系统16执行操作121，从而将遮光器20转换为中间状态。然后系统16执行等待操作122。在时间Te(未经过等待时间T1)，设备50恢复发射高强度光，并且系统16检测到从低输入到高输入的变化，因此系统16执行操作111，从而将遮光20转换为暗状态。然后系统16执行等待操作112，在此期间遮光器20维持暗状态。
在时间Tf，设备50再次停止发射高强度光，因此系统16检测到从高输入到低输入的变化，导致系统16执行操作141(其中遮光器20维持暗状态)，然后执行等待操作142(其中遮光器20维持暗状态)。在时间段T2结束时，系统16仍然检测到低输入，因此系统16执行操作121，从而将遮光器20转换为中间状态。然后系统16执行等待操作122。在时间Tg(未经过等待时间T1)，设备50恢复发射高强度光并且系统16检测到从低输入到高输入的变化，因此系统16执行操作111，从而将遮光器20转换为暗状态。然后系统16执行等待操作112，在此期间遮光20维持暗状态。
在时间Th，设备50再次停止发射高强度光，因此系统16检测到从高输入到低输入的变化，导致系统16执行操作141(其中遮光器20维持暗状态)，然后执行等待操作142(其中遮光器20维持暗状态)。在时间段T2结束时，系统16仍检测到低输入，因此系统16执行操作121，从而将遮光器20转换为中间状态。然后系统16执行等待操作122。在时间Ti(已经过等待时间T1)，系统16仍检测到低输入，因此系统16执行操作131，从而将遮光器20转换为亮状态。然后系统16执行等待操作132并且因此维持(不确定的)等待时间，直到接收到高输入或自动变暗滤光器设备14关闭电源。
已描述了本发明的多个实施例。然而，应当理解，可在不脱离本发明的情况下做出多种修改。因此，其他的实施例也在后续的权利要求书范围内。

Claims (19)

1.一种通过使用遮光器控制系统来控制能够呈现亮状态、暗状态和至少一种中间状态的可转换遮光器的方法，所述遮光器控制系统可操作地连接到所述遮光器并且能够至少检测高输入和低输入以及两者间的变化，所述方法包括：
i)如果检测到从高输入到低输入的变化，则将所述遮光器从暗状态转换为中间状态；
ii)如果在时间段T1中继续检测到低输入，则将所述遮光器在中间状态下维持预定时间段T1，时间段T1为至少约100毫秒；
iii)如果在时间段T1结束时检测到低输入，则在时间段T1结束时将所述遮光器从中间状态转换为亮状态；
以及，
a)如果检测到从低输入到高输入的变化，则将所述遮光器转换为暗状态，
b)如果继续检测到高输入，则将所述遮光器维持在暗状态下。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤i)包括：
如果检测到从高输入到低输入的变化，则将所述遮光器在暗状态下维持预定时间段T2，然后将所述遮光器从暗状态转换为中间状态，时间段T2大于约20毫秒。
3.根据权利要求2所述的方法，其中至少步骤i)、a)和b)在所述遮光器暴露于间歇性的高强度光的过程中重复执行。
4.根据权利要求2所述的方法，其中时间段T2小于约2.0秒。
5.根据权利要求1所述的方法，其中T1为至少约500毫秒。
6.根据权利要求1所述的方法，其中T1小于约3.0秒。
7.根据权利要求1所述的方法，其中T1小于约2.0秒。
8.根据权利要求1所述的方法，其中时间段T1是可由所述遮光器控制系统的用户进行调节的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中时间段T1是可由所述遮光器控制系统进行调节的。
10.一种自动变暗滤光器设备，包括：
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；以及
可操作地连接到所述遮光器并且能够至少检测高输入和低输入以及两者间变化的遮光器控制系统，其中所述遮光器控制系统被构造为：
如果检测到从高输入到低输入的变化，则将所述遮光器从暗状态转换为中间状态；
如果在时间段T1中继续检测到低输入，则将所述遮光器在中间状态下维持预定时间段T1，时间段T1为至少约100毫秒；
如果在时间段T1结束时检测到低输入，则在时间段T1结束时将所述遮光器从中间状态转换为亮状态；
如果检测到从低输入到高输入的变化，则将所述遮光器转换为暗状态；
如果继续检测到高输入，则将所述遮光器维持在暗状态。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述遮光器控制系统被构造为：如果检测到从高输入到低输入的变化则将所述遮光器在暗状态下维持预定时间段T2，然后将所述遮光器从暗状态转换为中间状态，时间段T2大于约20毫秒。
12.根据权利要求11所述的设备，其中时间段T2小于约2.0秒。
13.根据权利要求10所述的设备，其中T1为至少约500毫秒。
14.根据权利要求10所述的设备，其中时间段T1小于约3.0秒。
15.根据权利要求10所述的设备，其中时间段T1小于约2.0秒。
16.根据权利要求10所述的设备，其中时间段T1是可由所述设备的用户进行调节的。
17.根据权利要求10所述的设备，其中时间段T1是可由所述遮光器控制系统进行调节的。
18.根据权利要求10所述的设备，其中所述自动变暗滤光器设备被构造为使得用户能够在两种模式之间进行选择以操作所述自动变暗滤光器设备，在其中一种模式下，如果检测到从高输入到低输入的变化则将所述遮光器从暗状态转换为中间状态，而在另一种模式下，如果检测到从高输入到低输入的变化则将所述遮光器从暗状态直接转换为亮状态，并且在转换为亮状态之前不转换为并维持在中间状态。
19.根据权利要求10所述的设备，其中所述遮光器设置在罩上或罩内。
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