[go: up one dir, main page]

DE2658365C3 - Schutzvorrichtung zum Schütze der Augen gegen schädliche Strahlung - Google Patents

Schutzvorrichtung zum Schütze der Augen gegen schädliche Strahlung

Info

Publication number
DE2658365C3
DE2658365C3 DE19762658365 DE2658365A DE2658365C3 DE 2658365 C3 DE2658365 C3 DE 2658365C3 DE 19762658365 DE19762658365 DE 19762658365 DE 2658365 A DE2658365 A DE 2658365A DE 2658365 C3 DE2658365 C3 DE 2658365C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
thickness
layers
wavelength
essentially
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19762658365
Other languages
English (en)
Other versions
DE2658365A1 (de
DE2658365B2 (de
Inventor
Roland Taeby Jacobsson
Ove Dipl.-Ing. Balsta Lindblom
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Sverige AB
Original Assignee
AGA AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE7514650A external-priority patent/SE395833B/xx
Priority claimed from SE7514649A external-priority patent/SE403566B/xx
Application filed by AGA AB filed Critical AGA AB
Publication of DE2658365A1 publication Critical patent/DE2658365A1/de
Publication of DE2658365B2 publication Critical patent/DE2658365B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2658365C3 publication Critical patent/DE2658365C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/04—Eye-masks ; Devices to be worn on the face, not intended for looking through; Eye-pads for sunbathing
    • A61F9/06—Masks, shields or hoods for welders
    • A61F9/065—Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G02C7/107—Interference colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/16—Laminated or compound lenses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

30
Es ist bekannt, daß beim Durchführen von Schweißarbeiten sowohl von der Schweißflamme bzw. vom elektrischen Schweiß-Lichtbogen als auch von der Schmelzzone des bearbeiteten Materials eine intensive, für das menschliche Auge schädliche Strahlung ausgeht Zum Schütze des Schweißers vor dieser schädlichen Strahlung sind deshalb Schutzbrillen und Schutzschilde üblich, die in ihrem Mittelbereich ein strahlungsabsorbierendes vJlas aufweisen, durch welches ein großer Teil der schädlichen Strahlung ausgefiltert wird. Die Dämpfungswirkung solcher Gläser ist so groß, daß die Intensität der Strahlung auf Werte gedämpft wird, die für das Auge unschädlich sind. Nachteilig ist jedoch, daß diese Gläser für den Schweißer vor dem Schweißbeginn bzw. vor dem Zünden des Lichtbogens nahezu undurchsichtig sind. Er ist deshalb vor dem Schweißbeginn beispielsweise zum Ausrichten der Schweißelektrode in ihre Schweißstellung dazu gezwungen, die Schutzbrille abzunehmen bzw. den Schutzschild von seinen Augen abzuwenden, was nicht nur umständlich ist, sondern auch den weiteren Nachteil mit sich bringt, daß die Augen beim Schweißbeginn kaum vor den schädlichen Strahlen bewahrt werden können.
Zur Verbesserung des Schutzes des Schweißers s;nd statt der vorgenannten Strahlungsabsorbierenden Gläser auch schon Interferenzfilter bekanntgeworden, die für einen oder mehrere, für das menschliche Auge unschädliche Wellenlängenbereiche im sichtbaren Teil des Lichtbogenspektrums Paßbänder aufweisen, wogegen die übrigen Wellenlängen des Lichtbogenspektrums durch das Filter ausgefiltert werden. Aber auch diesen Filtern haftet noch der Mangel an, daß ihre Durchsichtigkeit bei noch nicht gezündetem Schweiß-Lichtbogen unbefriedigend ist
Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Sichtmöglichkeit durch die vorgenannten Schutzvorrichtungen bei noch nicht gezündetem Schweiß-Lichtbogen besteht darin, in der Umgebung der Schweißstelle eine zusätzliche spezielle Lichtquelle anzuordnen, derm Spektrum auf eine oder mehrere engbegrenzte Wellenlängen beschränkt ist. Ein Beispiel für solche Lichtquellen sind Natriumlampen, und eine auf eine solche zusätzliche Lichtquelle abgestimmte Schutzvorrichtung ist in der DE-OS 23 44 283 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung enthält in einem Schutzglas ein Interferenzfilter, das nur den Durchgang bestimmter Anteile des Strahlungsspektrums gestattet, wobei die entsprechenden Paßbänder an solchen Stellen des Spektrums und insbesondere im Bereich des gelben Natriumlichtes liegen, wo auch bei höherer Lichtstärke nur geringe schädigende Auswirkungen auf das menschliche Auge zu befürchten sind. Auf diese Weise läßt sich dann eine hinreichende Durchsichtigkeit des Schutzglases auch bei noch nicht gezündetem Schweitl-Lichtbogen erhalten.
Indessen weisen so gestaltete Schutzvorrichtungen den neuen wesentlichen Mangel .-.f, daß diejenigen Teile des Spektrums des SchweiC-L chtbogenv die außerhalb des Paßbandes bzw. der Paßbänder des Filters liegen, von der Oberfläche des Interferenzfilters stark reflektiert werden und damit in der Umgebung störend wirken und den Schweißer irritieren. Bei noch nicht gezündetem Schweiß-Lichtbogen bringt diese spiegelartig starke Reflexion des Filters aber auch noch den weiteren Nachteil mit sich, daß der Schweißer statt der durch das Schutzglas zu betrachtenden Gegenstände auf dem Schutzglas sein eigenes Spiegelbild sieht.
Schließlich ist aus der DE-OS 24 12 302 auch schon ein Schutzglas mit einem Interferenzfilter bekannt, das einerseits den Weilenlängen des von der zusätzlichen Lichtquelle ausgestrahlten Lichtes zugeordnete Paßbänder aufweist und die durch diese Paßbänder durchgelassene Strahlung auf für das menschliche Auge unschädliche Werte dämpft und das andererseits die vom Schutzglas ausgehende starke störei.de Reflexion vermeidet.
Das in der DE-OS 24 12 302 beschriebene Schutzglas er.ihält ein Filter mit einem spektralselektiven Teil, der ein völlig dielektrisches oder ein metallisches Interferenzfilter mit Paßbändern für einen oder für mehrere Wellenbereiche aufweist, die im Strahlungsspektrum der zusätzlichen Lichtquelle vorkommen. Das Filter weist außerdem einfache oder mehrfache Schichten mit einem absorbierenden und/oder nichtabsorbierenden Material auf. die den spektralselektiven Teil beiderseits umgeben. Zusätzlich wird das Filter des Schutzglases durch optisch dicke Beläge umgeben. Die einfachen oder mehrfachen Schichten des Filters sind so ausgebildet, daß der Reflexionsfaktor zwischen dem Filter und den dieses einschließenden Belägen niedrige neutrale Werte annimmt und die spektrale Funktion des selektiven Teile: des Filters durch diese Beläge praktisch unbeeinträchtigt bleibt Wenigstens einer dieser äußeren Beläge oder Medien besteht aus einem festen absorbie'enden oder nichtabsorbierenden Mate rial, wie beispielsweise Glas, das die Form einer ebenen oder gekrümmten Platte aufweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruches I angeführten und in der DE-OS 24 12 302 beschriebenen Schutzvorrichtung die Aufgabe zugrunde, die letztere so zu vervollkommnen, daß in Verbindung mit der zusätzlichen speziellen Lichtquelle ein besonders wirksamer Schutz erzielt wird.
Die gestellte Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruches wiedergegebene Lehre gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schutzvorrichtung wird trotz einer guten Durchsichtigkeit des Schutzgiases gegenüber der zusätzlichen Lichtquelle und der Vermeidung jeglicher störenden Reflexion bei noch nicht gezündetem Schweiß-Lichtbogen ein äußerst zuverlässiger Schutz des Auges vor schädlicher Strahlung erzielt
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran-Sprüchen gekennzeichnet.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt
Fig 1 den grundsätzlichen Aufbau der gesamten Filteranordnung in einem schematisch gehaltenen teilschnitt,
F i g. 2 ein den Reflexionsfaktor eines dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Filters über der
iir-ii—la , j c 1.1 : ι ι—_~j.-._ γλ:»......»*»
TT CUdllCtlfgC UUI Oll ClIIlUIIg TTIbUblgbUbllU^O L/iagl UIIIIII(
Fig.3 ein entsprechendes, die Durchlässigkeit des Filters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wiedergebendes Diagramm,
F i g. 4 ein F i g. 2 entsprechendes Diagramm für ein Filter gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig.5 ein entsprechendes, die Durchlässigkeit des Filters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wiedergebendes Diagramm,
Fig.6 ein der Fig.2 entsprechendes Diagramm für ein Filter gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
F i g. 7 ein entsprechendes, die Durchlässigkeit des Filters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wiedergebendes Diagramm,
Fig.8 ein der Fig.2 entsprechendes Diagramm für ein Filter gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
F i g. 9 ein entsprechendes, die Durchlässigkeit des Filters gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wiedergebendes Diagramm,
Fig. 10 ein die Brechungszahl η und den Absorptionskoeffizienten k des dem fünften Ausführungsbeispiel entsprechenden Filters über der von der Filteroberfläehe aus gemessenen Dicke zweier Mehrfachschichten des Filters wiedergebendes Diagramm,
F i g. 11 ein der F i g. 2 entsprechendes Diagramm für ein Filter gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 ein entsprechendes, die Durchlässigkeit des +5 Filters gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wiedergebendes Diagramm,
Fig. 13 eine bevorzugte Ausführungsform der als Schutzglas für eine Schweiß-Schutzbrille ausgebildeten Filteranordnung in einer vergrößert dargestellten Seitenansicht
Gemäß dem in F i g. 1 dargestellten grundsätzlichen Aufbau der Filteranordnung zum Schütze der Augen gegen beispielsweise beim Schweißen auftretende schädliche Strahlung ist eine spektralselektive Mehrfachschicht 3 vorgesehen, die als metallisches Interferenzfilter ausgebildet ist Die Mehrfachschicht 3 bildet ein Paßband in einem Wellenbereich der Lichtstrahlung, in dem eine in der Nähe einer (nicht dargestellten) Schweißstelle vorgesehene zusatzliche (ebenfalls nicht dargestellte) Lichtquelle ihren Hauptstrahlungsbereich aufweist Beiderseits der Mehrfachschicht 3 weist die Filteranordnung weiterhin je eine Mehrfachschicht 2 und 4 eines absorbierenden und neihtabsorbierenden Materials auf. Die Mehrfachschichten 2 und 4 sind so beschaffen, daß an deren Außenflächen gegenüber einer auftreffenden Strahlung niedrige Reflexionswerte Rn und Ä54 auftreten, deren Werte zwischen 1Q und 10% liegen können. Die spektralselektive Wirkung der Mehrfachschicht 3 bleibt durch die Weiteren Mehrfachschichten 2 und 4 nahezu unverändert. Durch die Mehrfachschichten 2 und 4 wird aber die Intensität des innerhalb des Paßbandes bzw. innerhalb etwa vorgesehener mehrerer Paßbänder in der spektralselektiven Mehrfachschicht 3 durchgelassenen Lichtes gedämpft.
Von den beiderseits der so gegebenen Filteranordnung außen anschließenden Medien kann zumindest eines aus einem festen absorbierenden öder nichtabsorbierenden Material, beispielsweise aus einer ebenen oder gekrümmten Glasplatte bestehen, die zugleich eine tragplatte für die Filteranordnung bilden kann.
Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele für die Zusammensetzung und die Dicke der verschiedenen teilschichten der vorgenannten Mehrfachschichten 2,3 und 4 wiedergegeben:
Beispiel 1 für eine durch die Filteranordnung durchzulassende Wellenlänge von λ - 589 nm
Mehrfach- Teilschicht 1 4 11 Material Schichtdicke
Schicht Nr. 2 12
3 13 nm
4 14 SiO2 270
5 15 Cr 6
6 16 SiO2 270
2 ■ 7 17 Cr 6
I 8 SiO2 270
3 9 Cr 6
1 10 SiO2 270
Ag 50
MgF2 850
Ag 50
SiO2 270
Cr 6
SiO2 270
Cr 6
SiO2 270
Cr 6
SiO2 270
Beispiel 1 gibt die Werte eines Interferenzfilters für eine Lichtquelle starker Strahlung wieder, deren Hauptstrahlung im Bereich der Wellenlänge λ=590 nm liegt wie es beispielsweise bei Natriurnlampen oder Hochdruck-Quecksilberlampen der Fall ist Das Filter weist in Übereinstimmung mit Fig. 1 die Mehrfachschichten 2,3 und 4 auf, von denen die Mehrfachschichten 2 und 4 aus jeweils sieben Teibchichten zusammengesetzt sind. Die erste teilschieht besteht aus einem Quärzfilm einer Dickevon 270 nm, während die zweite Teilschicht aus einem Chromfilm einer Dicke von 6 nm besteht Die dritte, fünfte und siebente Teilschicht besteht jeweils wiederum aus einem Quarzfilm einer Dicke von 270 nm, während die vierte und sechste Teilschicht erneut aus einem Chromfilm einer Dicke von 6 nm bestehen. Die Mehrfachjchicht 3 besteht aus drei Teilschichten, von denen die ente und dritte jeweils aus einem Silberfilm einer Dicke von 50 nm bestehen, während die mittlere Teilschicht aus einem Magnesiumfluoridfüm einer Dicke von 850 nm besteht
Fig.2 veranschaulicht die Reflexion und Fig.3 die
Durchlässigkeit der im Beispiel Filteranordnung.
1 wiedergegebenen Beispie! 3 für eine durch die Filteranofdnung durchzulassende Wellenlänge von λ = 589 nm
Beispiel 2 für eine durch die Filteranordnung durch- Mehrfach- Teilschicht zulassene Wellenlänge von A= 589 nm 5 schlcht Nr·
Mehrfachschichc
Teilschicht
Nr.
Material
2
3
4
5
6
7
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
AI2O3
Cr
Al2O,
Cr
AI2O3
Cr
Al2O3
Ag
Al2O3
Ag
Al2O3
Ag
Schichtdicke
227 6
76
14
76
227
33 306
77 841
33
Al2O3 227
Cr 6
Al2O3 76
Cr ' 14
Al2O3 76
Cr 6
Al2O3 227
IO
15
20
30 Material
10
Π
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Al2O3
Cr
Al2O3
Cr
AI2O3
Cr
Al2O3
Cr
AI2O3
Schichtdicke nm
227 6
76 7
76 7
76
227
Ag 33
ΑΙ,Ο, 306
Ag 77
Al2O3 841
Ag 33
Al2O3 227
Cr ' 6
Al2O3 76
Cr 7
Al2O3 76
Cr 7
Al2O3 76
Cr 6
Al2O3 227
Beispiel 2 gibt ebenfalls die Werte eines Interferenzfilters für eine Lichtquelle mit einer Hauptstrahlung im Bereich der Wellenlänge λ=590 nm wieder, das gemäß F i g. 1 die Mehrfachschichten 2, 3 und 4 aufweist. Während die Mehrfachschichten 2 und 4 wiederum jeweils aus sieben Teilschichten zusammengesetzt sind, ist die spektralselektive Mehrfachschicht 3 in diesem Falle aus fünf Teilschichten zusammengesetzt Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, bestehen die beiden äußersten Schichten jeder Mehrfachschicht 2 bzw. 4 aus einem AhOs-FiIm einerDicke von 227 nm, während die jeweils nach innen anschließenden beiden Teilschichten aus einem Chromfilm einer Dicke von 6 nm bestehen. Während die mittelste Teilschicht der beiden Mehrfachschichten 2 und 4 ebenfalls jeweils aus einem Chromfilm besteht, der jedoch eine Dicke von 14 nm aufweist, bestehen die beiderseits der mittleren Teilschicht "anschließenden letzten beiden Teüschichten der beiden Mehrfachschichten 2 und 4 wiederum aus einem Al2Os-FiIm, der jedoch eine Dicke von 76 nm aufweist
Die Mehrfachschicht 3 besteht beim Beispiel 2 aus fünf Teüschichten, von denen die beiden äußersten aus Silber mit einer Dicke von 33 nm und die mittlere Teilschicht ebenfalls aus Silber mit einer Dicke von 77 nm bestehen. Die zwischen den vorgenannten Teilschichten befindlichen restlichen beiden Teüschichten bestehen wiederum jeweils aus einem AbOa-FiIm, von denen der eine, in der Tabelle mit 9 bezeichnete eine Dicke von 306 nm und der andere, in der Tabelle mit 11 bezeichnete eine Dicke von 841 nm aufweist
Das in Fig.4 wiedergegebene Diagramm veranschaulicht die Reflexionswerte und das in Fig.5 •wiedergegebene Diagramm die Durch'Siiigkeit der dem Beispiel 2 entsprechenden Filteranordnung über der Wellenlänge wieder.
Beispiel 3 gibt ebenfalls die Werte eines Interferenzfilters für eine Lichtquelle starker Strahlung mit einer Hauptstrahlung im Bereich der Wellenlänge λ=590 rim wieder, wobei das Filter gemäß F i g. 1 die Mehrfachschichten 2, 3 und 4 aufweist Gemäß der Tabelle bestehen die beiden Mehrfachschichten 2 und 4 aus jeweils neun Teüschichten und die Mehrfachschicht 3 aus fünf Teüschichten. Dabei unterscheidet sich das Beispiel 3 vom Beispiel 2 dadurch, daß in den Mehrfachschichten 2 und 4 die mittlere Teilschicht jeweils durch drei Teüschichten ersetzt wurde, von denen die beiden äußeren Chromfilme einer Dicke von 7 nm sind, während die neue mittlere Teilschicht aus einem Al2O3-FiIm einer Dicke von 76 nm besteht.
Das in Fig.6 wiedergegebene Diagramm veranschaulicht die Reflexion und das in Fig. 7 wiedergegebene Diagramm die Durchlässigkeit des dem Beispiel 3 entsprechenden Filters über der Wellenlänge.
Beispiel4 für eine durch die Filteranordnung durchzulassende Wellenlänge von λ = 589 nm
Mehrfach- 2 Teilschicht Material Schichtdicke
60 schicht Nr.
nm
1 η = 1,35 277
65 2 Cr 7
3 η = 1,35 93
4 Cr 15
5 η = 1,35 93
Fortsetzung
Mehrfachschicht
Teilschicht
Nr.
Material
Schichtdicke nm
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Ag
η = 1,35
Ag
/i = 1,35
Ag
η = 1,35
Cr
η = 1,35
Cr
// = 1,35
33
385
77
604
33
93
15
93
277
Auch in Beispiel 4 betrifft ein Interferenzfilter für eine zusätzliche Lichtquelle mit einer Hauptstrahlung bei der Wellenlänge A = 590nm, das gemäß Fig. 1 aus den Mehrfachschichten 2,3 und 4 zusammengesetzt ist. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, bestehen die beiden äußeren Mehrfachschichten 2 und 4 aus jeweils fünf Teilschichten, die in diesem Falle spiegelsymmetrisch zur Filtermitte gleich ausgebildet sind. Dabei bestehen die dielektrischen Teilschichten jeweils aus einem Material mit der Brechungszahl /7=1,35, wofür beispielsweise das Material MgF2 und Na3AlF6 in Frage kommt. Die jeweils äußerste Teilschicht der beiden Mehrfachschichten 2 und 4 besteht aus einem dielektrischen Film einer Dicke von 277 nm, während die jeweils nach innen anschließende Teilschicht ein Chromfilm einer Dicke von 7 nm ist. Die mittlere und die jeweils nach der Mitte der ganzen Filteranordnung zu gelegene äußere Teilschicht der beiden Mehrfachschichten 2 und 4 bestehen jeweils aus einem dielektrischen Film einer Dicke von 93 nm, während die restliche Teilschicht jeweils aus einem Chromfilm einer Dicke von 15 nm besteht
Die mittlere Mehrtechschicht 3 des Beispiels 4 besteht wiederum aus fünf Teilschichten, von denen die beiden äußersten Silberschichten einer Dicke von 33 nm sind. Auch die mittlere Teilschicht besteht aus einem Silberfilm, der hier jedoch eine Dicke von 77 nm aufweist Die beiden restlichen Teilschichten bestehen wiederum aus einem dielektrischen Material mit einer Brechungszahl /7=1,35, von denen die gemäß der Tabelle zweite, mit 7 bezeichnete eine Dicke von 385 nm und die in der Tabelle mit 9 bezeichnete Teilschicht eine picke von 604 nm aufweist
Das in F i g. 8 wiedergegebene Diagramm zeigt die Reflexion und das in F i g. 9 wiedergegebene Diagramm die Durchlässigkeit der dem Beispiel 4 entsprechenden Filteranordnung über csr Wellenlänge an.
Fig. 10 bis 12 veranschaulichen die Werte einer Filteranordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 10 wiedergegebene Diagramm zeigt die Brechungszahl η und den Absorptionskoeffizienten iin Abhängigkeit von der Dicke ζ der Mehrfachschichten 2 und 4 gemäß F i g. 1, und zwar jeweils von deren einer Außenfläche aus gemessen. Dabei haben beide Mehrfachschichten 2 und 4 gemäß Fi g. 10 eine gleiche Dicke von jeweils 1 μ und die Werte der Brechivngszahl π und des Absorptionskoeifizienten k verlaufen jeweils spiegelbildlich zur Mitte der Mehrfachschicht Dabei fällt die Brechungszahl η von den beiden Außenflächen jeder Mehrfaehsehicht 2 und 4 mit einem Wert von etwa 1,46 bis zu ei/*-em Wert von etwa 0,95 in der Mitte der Mehrfaehsehicht ab, während der Absorptionskoeffizient von eiriem äußeren Wert £=0 bis zu einem Wert von etwa £=0,2 in der Mitte der jeweiligen Mehrfaehsehicht ansteigt.
Bei dem Beispiel 5 besteht die mittlere Mehrfaehsehicht 3 aus drei Teilschichten, von denen die beiden äußeren jeweils aus einem dünrten Silberfilm einer
ίο Dicke von 50 nm und die mittlere aus einem dünnen Mägnesiumfluoridfilm einer Dicke von 690 nm besteht Die beiden weiteren Mehrfachschichten 2 und 4 bestehen jeweils aus einer Mischung von Aluminium und Quarz. Die in den Fig. 11 und 12 wiedergegebenen Diagramme veranschaulichen die Reflexion und die Durchlässigkeit der dem Beispiel 5 entsprechenden Filteranordnung über der Wellenlänge in nm.
Bei allen vorgenannten Beispielen können die verschiedenen Teilschichten durch Vakuumaufdampfung erzeugt werden. Alle von den Beispielen betroffenen Filteranordnungen sind vor allem für eine als Natriumlampe ausgebildete zusätzliche Lichtquelle mit einer Hauptstrahlung im Bereich von A = 590nm vorgesehen. Der Filteraufbau kann aber auch so
abgewandelt werden, daß die Filteranordnung einer anderen durchzulassenden Wellenlänge zugeordnet ist, beispielsweise einer von Niederdruck-Quecksilberlampen erzeugten Hauptstrahlung mit einer Wellenlänge von λ = 546 nm. Sofern die Filteranordnung einer anderen als der bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen berücksichtigten Wellenlänge A' = 589nm zugeordnet werden soll, dann muß sie entsprechend üblichen optischen Regeln nach der Formel
h =
geändert werden, worin h die gesuchte Dicke der
Teilschicht in der abgewandelten Filteranordnung, A'die Dicke der entsprechenden Teilsdiicht hei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, n' die Brechungszahl des dielektrischen Materials bei einer Wellenlänge von 589 nm, η die Brechungszahl des
gewünschten dielektrischen Materials, λ die gewünschte
Wellenlänge und Λ' die Wellenlänge 589 nm ist Die
optische Weglänge der einzelnen Teilschichten bleibt bei dieser Umwandlung unverändert
Beim Dimensionieren der den vorgenannten Ausführungsbeispielen entsprechenden Filteranordnungen wurde angestrebt, den Reflexionsfaktor über den ganzen vorkommenden Wellenlängenbereich so niedrig und gleichmäßig wie möglich zu erhalten, was auch aus den Fig.2, 4, 6, 8 und 11 hervorgeht, in denen der Reflexionsfaktor durchschnittlich unter 5% beträgt und der Reflexionsfaktor im ganzen für das Auge empfindlichen Wellenlängenbereich an keiner Stelle 15% übersteigt
Mit den vorgenannten Ausführungsbeispielen hat man somit ein Filter geschaffen, welches Licht nur in den Wellenlängenbereichen der zusätzlichen Lichtquelle durchläßt und zugleich die Intensität des durchgelassenen Lichtes auf einen Wert dämpft, der für das menschliche Auge unschädlich ist, wobei vom Füter auch keine unerwünschten (störenden) Reflexionen ausgehen können. Die Herstellung der Filier kann vorzugsweise durch ein an sich bekanntes Aufdampfen der verschiedenen Teilschichten erfolgen Eine solche
1*1
Heistellung ist wirtschaftlich sehr vorteilhaft und führt auch zu einem mechanisch sehr haltbaren Erzeugnis.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Schutevorrichtung ist nicht an Schweißen gebunden, sondern kann auch sonst überall dort erfolgen, wo eine iür das menschliche Auge schädliche Strahlung auftreten kann.
Bei allen vorstehend in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Filtern übersteigt der Durchlässigkeitsbereich den Wellenlängenbereich der von der zusätzlichen Lichtquelle ausgehenden Strahlung beiderseits um einen gewissen Wert Würde der Durchlässigkeitsbereich zu eng gemacht werden, dann könnte er mit Rücksicht auf die bei der Filterherstellung unvermeidlichen Toleranzabweichungen bei der Dicke der einzelnen Schichten aus dem Strahlungsbereich der zusätzlichen Lichtquelle herausfallen. Würde man jedoch im Interesse der Einhaltung eines engeren Durchlässigkeitsbereiches die vorgenannten Herstellungstoleranzen entsprechend verringern, dann würde dies bei den hergestellter; Filtern zu einem erheblichen Ausschuß führen.
Es ist im übrigen kaum möglich, für die in den vorstehenden Ausführungsbeispielen erläuterten Filterkonstruktionen Angaben über die bei den einzelnen Teilschichten einzuhaltenden Dickentoleranzen zu machen, weil die Toleranzen der verschiedenen Teilschichten alle voneinander abhängen.
Sofern zu erwarten ist, daß die von einem Lichtbogen ausgehende Strahlung besonders intensiv ist oder die Strahlungsintensität starken plötzlichen Schwankungen ausgesetzt ist, dann kann es eintreten, daß die Durchlässigkeit der vorstehend beschriebenen Filter zu groß ausfällt und doch noch die Gefahr einer Augenschädigung besteht In solchen Fällen kann als Medium 1 des in Fi g. 1 dargestellten Filters ein farbiges Glas der Type OG 560 verwendet werden, welches vom Jenaer Glaswerk, Schott & Genossen, in Mainz hergestellt wird. Allerdings ist dann wieder zu befürchten, daß * dadurch auch bei den vorgenannten Filtern die Dämpfung so stark ausfällt, daß das Schutzglas gegenüber der zusätzlichen Lichtquelle zu undurchsichtig für eine Benutzung bei noch nicht gezündetem Schweiß-Lichtbogen ausfällt
Eine auch den letztgenannten Mangel vermeiden'de weitere Ausführungsform des Schutzglases ist in Fig. 13 dargestellt Dort enthält das Schutzglas eine Kombination eines Filters gemäß den vorgenannten Ausführungsbeispielen mit einer zusätzlichen lichtempfindlichen Substratschicht deren Durchlässigkeit bei zunehmender Anstrahlung abnimmt Auf diese Weise kann das Filter innerhalb seines Durchlässigkeitsbereiches durchlässiger gestaltet werden, als es ohne die photochromatische Substratschicht der Fall wäre, und der Schweißer kann vor dem eigentlichen Schweißbeginn gegenüber der zusätzlichen Lichtquelle stets ausreichend darch das Schutzglas auf seinen Arbeitsbereich blicken, während seine Augen während des Schweißvoi'ganges auch beim Auftreten einer zu starken Strahlung oder sehr starker Schwankungen der ausgestrahlten Lichtstärke trotzdem geschützt bleiben.
Das in Fig. 13 dargestellte, zur Verwendung in einer Schutzbrille gekrümmte Schutzglas besteht aus einer äußeren Platte Γ eines photochemischiin Substrates, wie es beispielsweise als Verbindung 224 durch die Firma Applied Photophysics Ltd. hergestellt wird. Hinter der Platte 1' folgt das eigentliche Filter 2', das aus den in den vorgenannten Ausführungsbeispielen genannten unterschiedlichen Mehrfachschichten zusammengesetzt ist Dahinter folgt schließlich als Tragschicht Und zugleich zum Schutz des Filters vor Beschädigungen eine beispielsweise aus Glas bestehende Tragplatte
IS' 3'. Das Glas kann spektral absorbierend oder transparent sein. Es kann beispielsweise ein beim Jenaer Glaswerk, Schott & Genossen, in Mainz hergestelltes Glas der Type OG 560 verwendet werden. Durch die photochromatische Substratschicht der Platte Γ kann bei einer besonders starken Anstrahiung eine zusätzliche Dämpfung erreicht werden. Infolgedessen kann die Durchlässigkeit des Filters 2' trotz Wahrung eines ausreichenden Schutzes der Augen größer gewählt werden, als es ohne Vorhandensein der Substratschicht notwendig wäre. Dabei sind die Substratschicht und das Filter 2' so aufeinander abgestimmt daß das Schutzglas für die beim Schweißen auftretende Strahlung nur derart schwach lichtdurchlässig ist daß das menschliche Auge dadurch nicht gefährdet werden kann. Selbst eine vom Lichtbogen bei verstärkter Emission ausgehende störende Blendung bleibt unschädlich, weil sie im wesentlichen nur psychologischer Natur ist Die vergrößerte Durchlässigkeit ist von großer Bedeutung, weil sie das Schutzglas bei seiner normalen Verwendung durchsichtiger macht und deshalb auch dort, beispielsweise bei Bewegungen und Handlangungen, getragen werden kann, wo herkömmliche Schutzbrillen oder Schutzschilde mangels ausreichender Durchsichtigkeit abgenommen werden mußten.
In einer Abwandlung Jes in F i g. 13 dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles kann die Tragplatte 3' als Schutzglas ebenfalls die vorgenannte Verbindung 224 oder eine vergleichbare Verbindung enthalten, während an Stelle der dargestellter, durch die Substratschicht gebildeten Platte Γ eine absorbierende oder nichtabsorbierende Glasplatte oder Verbindung 224 bzw. vergleichbare Verbindung vorgesehen sein kann. Selbstverständlich kann das in Fig. 13 dargestellte Schutzglas bei gleichbleibender Zusammensetzung
so statt gekrümmt auch eben ausgebildet sein, wenn es beispielsweise an einem Schutzschild vorgesehen wird. Je nachdem, ob das photochromatische Material der durch die Platte 1' gebildeten Substratschicht mehr oder weniger empfindlich ist kann es entweder auf der dem Schweiß-Lichtbögen zugewandten oder auf der dem Schweiß-Lichtbogen abgelegenen Seite des Filters 2' angeordnet werden.
Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Schutzvorrichtung zum Schütze der Augen gegen schädliche, beispielsweise beim Schweißen auftretende Strahlung mit einer in deren Umgebung vorgesehenen, vor allem im Bereich einer gewissen Wellenlänge λ eine starke Emission aufweisenden Lichtquelle mit einer spektralselektiven ersten Mehrfachschicht in Form eines metallischen Interfe- ι ο renzfilters und mit beiderseits des letzteren befindlichen weiteren Mehrfachschichten, die so ausgebildet sind, daß der Reflexionsfaktor an den Grenzflächen zwischen dem Interferenzfilter und den umgebenden Medien spektral neutrale Werte annimmt und die rs Spektralfunktion der spektralselektiven ersten Mehrfachschicht durch die sie umgebenden weiteren Mehrfachschichten im wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die spektralselektive erste Mehrfachschicht (3) ein Paßband tür hauptsächlich die Wellenlänge (λ) der Lichtquelle aufweist und jede der die erste Mehrfachschicht (3) umgebenden weiteren Mehrfachschichten (2 und 4) entweder aus
abwechselnden Schichten von SiO2 und Cr5 wobei beide äußersten Schichten aus S1O2 bestehen, oder aus
abwechselnden Schichten von AI2O3 und Cr, wobei beide äußersten Schichten aus AI2O3 bestehen, oder aus abwechselnden Schichten eines Materials mit der Brechungj^ahl /2= 135, wie MgF2 oder Na3AlFe und Cr, oder aus
einem Belag einer duTh λ bestimmten integrierten optischen Dicke gebildet sind dessen Brechungszahl π und Absorptionskoeffizient k stufenlos wechseln, wobei sich von jeder Endfläche zur Mitte des Belages hin π von im wesentlichen 1,46 bis im wesentlichen 0,95 und k von im wesentlichen 0 bis im wesentlichen 0,2 verändert
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden weiteren Mehrfachschichten (2 und 4) jeweils aus einer SiO2-Schicht einer Dicke von im wesentlichen
270 (λ/589) ■ (/7,(589)//τ(λ)) nm
und (a— 1) Cr-Schichten mit einer im wesentlichen 6 nm betragenden Dicke bestehen, wobei jede Cr-Schicht zwischen zwei SKVSchichten angeordnet ist, worin /7i(589) die Brechungszahl für S1O2 bei A = 589nm und n\ (λ) die Brechungszahl bei der Wellenlänge λ ist und worin 2<a<6 sowie vorzugsweise a = 4 ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spektralselektive Mehrfachschicht (3) aus zwei Ag-Schichten einer Dicke von im wesentlichen 50 nm und aus einer zwischen diesen befindlichen MgF2-Schicht einer Dicke von im wesentlichen
850 (λ/589) · (m (589)//32 (λ)) nm
besteht, worin n2 (589) die Brechungszahl für MgF2 bei λ = 589 nm und /32 (λ) die Brechungszahl bei der Wellenlänge λ ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Weiteren Mehrfachschich-
35
40
45 ten (2 und 4) jeweils aus zwei äußeren AI2O3-Siehiehten einer im wesentlichen
227 (λ/589) - (m (589)//j3 (λ)) nm
betragenden Dicke bestehen, an die nach innen jeweils eine Cr-Schicht einer Dicke von im wesentlichen 6 nm anschließt, während eine an jede Cr-Schicht nach innen anschließende Al2O3-Schicht eine Dicke von im wesentlichen
76 (2/589) · m(589)/n3fl))nm
aufweist und daß eine mittlere Schicht entweder aus Cr einer Dicke von im wesentlichen 14 nm oder aus zwei Cr-Schichten einer Dicke von im wesentlichen 7 nm mit einer dazwischen eingeschlossenen Al2O3-Schicht einer Dicke von im wesentlichen
76 (λ/589) · (n3 (589)//73 (λ)) nm
besteht, worin /73 (589) die Brechungszahl für AI2O3 bei λ=589 nm und π2 (λ) die Brechungszahl bei der Wellenlänge λ ist
5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden weiteren Mehrfachschichten (2 und 4) aus einer ersten Schicht aus einem Material mit einer Brechungszahl /7= 1,35 bei einer Wellenlänge λ=589 nm und einer Dicke von im wesentlichen
277(λ/589)·(1,35//74(λ))ηπι,
aus einer zweiten Schicht aus Cr einer Dicke von im wesentlichen 7 nm, aus zwei weiteren Cr-Schichten einer Dicke von im wesentlichen
93 (λ/589) -(1,35Zn4 (λ)) nm
und aus einer zwischen den beiden letztgenainnten Schichten eingeschlossenen weiteren Cr-Schicht einer Dicke von im wesentlichen 15 nm besteht, worin /74 (λ) die Brechungszahl für das gemannte Material bei der Wellenlänge A ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die spektralselektive Mehrfachschicht (3) aus einer im wesentlichen 33 nm dicken Ag-Schicht, einer im wesentlichen
306 (λ/589) · (m (589)//J3 (λ)) nm
dicken AUOs-Schicht, einer im wesentlichen 77 nm dicken Ag-Schicht, einer im wesentlichen
841 (λ/589) · (nz (589)//j3 (λ)) nm
dicken Al2O3-Schicht und aus einer im wesentlichen 33 nm dicken Ag-Schicht besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spektiralselektive Mehrfachschicht (3) aus einer im wesentlichen 35 nm dicken Ag-Schicht, einer im wesentlichen
385 (λ/589)-(1,35Zn4 (λ)) nm
dicken Schicht eines Materials mit einer Brechiungszahl /7=1,35 bei der Wellenlänge A = 589nm, einer im wesentlichen 77 nm dicken Ag-Schicht, eimsr im wesentlichen
604 (λ/589) · (U5//74 (λ)) nm
dicken Schicht des genannten Materials und einer im wesentlichen 33 nm dicken Ag-Schicht besteht, worin /74 (λ) die Brechungszahl des genannten Materials bei der Wellenlänge λ ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Natrium- oder eine Hochdruck-Quecksilberlampe mit einer im Bereich der Wellenlänge λ = 589 liegenden Emission, wobei die Dicke dielektrischer Teilschichten der Mehrfachschichten (2 und 4) der Wellenlänge λ = 589 angepaßt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Niederdruck-Quecksilberlampe mit einer Emission im Bereich der Wellenlänge λ = 546 nm ist, wobei die Dicke dielektrischer Teilschichten der Mehrfachschichten (2 und 4) der Wellenlänge A = 546nm angepaßt ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer der beiden Außenflächen des durch die Mehrfachschichten (2 bis 4) gebildeten Filters (2') eine zusätzliche Schicht (Platte 1') eines lichtempfindlichen Substrates vorgesehen ist, dessen Lichtdurchlässigkeit mit zunehmender Anstrahlung abnimmt (Fig. 13).
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer freien Außenfläche des durch die Mehrfachschichten (2 bis 4) gebildeten Filters (2') eine Tragschicht aus einer durchsichtigen oder dunklen, beispielsweise aus Glas bestehenden Tragplatte (3') vorgesehen ist
DE19762658365 1975-12-23 1976-12-23 Schutzvorrichtung zum Schütze der Augen gegen schädliche Strahlung Expired DE2658365C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7514650A SE395833B (sv) 1975-12-23 1975-12-23 Skyddsanordning for skydd mot stralning, exv vid svetsning
SE7514649A SE403566B (sv) 1975-12-23 1975-12-23 Skyddsglas for skydd mot ljusstralning, som kan underga kraftiga intensitetsvariationer, sasom vid svetsning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2658365A1 DE2658365A1 (de) 1977-07-21
DE2658365B2 DE2658365B2 (de) 1978-08-10
DE2658365C3 true DE2658365C3 (de) 1979-04-19

Family

ID=26656679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762658365 Expired DE2658365C3 (de) 1975-12-23 1976-12-23 Schutzvorrichtung zum Schütze der Augen gegen schädliche Strahlung

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5292844A (de)
BR (1) BR7608671A (de)
DE (1) DE2658365C3 (de)
GB (1) GB1544114A (de)
NL (1) NL7614347A (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015004082B4 (de) * 2015-03-31 2025-09-11 Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V. Schutzvorrichtung für eine von einer Strahlungsquelle erzeugte energiereiche Strahlung

Also Published As

Publication number Publication date
NL7614347A (nl) 1977-06-27
DE2658365A1 (de) 1977-07-21
BR7608671A (pt) 1978-01-03
GB1544114A (en) 1979-04-11
JPS5292844A (en) 1977-08-04
DE2658365B2 (de) 1978-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2514494C3 (de) Gasgefüllte elektrische Glühlampe
DE716153C (de) Interferenzlichtfilter
DE2637616A1 (de) Filter fuer fotodetektoren
DE69130383T2 (de) Optisch variable Interferenzvorrrichtung mit Peakunterdrückung
DE2528814A1 (de) Bandfilter und anwendung derartiger filter zur herstellung von schutzbrillen
DE4219740A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE3009533A1 (de) Verfahren zur herstellung eines reflexverminderndenmehrschichtenbelages und optischer koerper mit reflexverminderndem mehrschichtenbelag
DE102019219177A1 (de) Optisches Element mit einer Schutzbeschichtung, Verfahren zu dessen Herstellung und optische Anordnung
DE10023936A1 (de) Glühlampe
DE4442045C2 (de) Interferenzfilter
DE2658365C3 (de) Schutzvorrichtung zum Schütze der Augen gegen schädliche Strahlung
EP0355672A2 (de) Sonnenschutzfilter
EP0332177B1 (de) Niederreflektierender, hochtransparenter in Durch- als auch in Aussenansicht neutral wirkender Sonnenschutz- und/oder wärmedämmender Belag für ein Substrat aus transparentem Material
CH292125A (de) Blendschutzbelag an lichtdurchlässigem Träger und Verfahren zur Herstellung desselben.
DE1797221B2 (de) Mehrschichtfilter zur erhoehung der farbtemperatur einer hochtemperaturlampe
DE3025040A1 (de) Lichtabsorbierender belag mit reflexionsverminderung
DE2534527C2 (de) Optisches Filter für Neodym-Laserlicht
EP1766444A1 (de) Nachtsichtsystem für fahrzeuge
DE1230243B (de) Verfahren zum Vergueten eines Waermereflexionsfilters
DE2921178C2 (de) Aus zwei Substanzen bestehende Reflexminderungs-Schicht zwischen einem Einfalls-Medium mit einer Brechzahl n &amp;darr;1&amp;darr; &gt; 1,3 und einem daran angrenzenden hochreflektierenden Medium sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE19735832A1 (de) Operationsmikroskop mit einem Interferenzfilter und Interferenzfilter
CH627301A5 (de)
EP3702830A1 (de) Brillenglas mit infrarotabsorbierender beschichtung
DE2347019A1 (de) Sicherheitsfilter zum augenschutz gegen mehrfachwellenlaengen-laserstrahlung
DE19745881B4 (de) Wärmeschutz-Schichtsystem

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee