DE3511263A1

DE3511263A1 - Strahlungsschutzbrille

Info

Publication number: DE3511263A1
Application number: DE19853511263
Authority: DE
Inventors: Gerhard Prof. Dr. 7080 Aalen Müller
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1986-10-02
Also published as: JPS63500773A; EP0215870A1; WO1986005891A1

Description

351126

Strahlungsschutzbrille

Die Erfindung betrifft eine Strahlungsschutzbrille mit in einer Brillenfassung angeordneten Filtern, die schädliche Strahlung absorbieren.

Die für das menschliche Auge schädliche Strahlung liegt meist im nicht sichtbaren Spektralbereich, d.h. also im UV oder im IR. Auch im sichtbaren Bereich liegende Strahlung kann schädlich sein, wenn ihre Intensität einen bestimmten Schwellwert übersteigt.

Menschen, die einer solchen schädlichen Strahlung ausgesetzt sind tragen zur Vermeidung von Schädigungen eine Strahlungsschutzbrille, die entweder die schädliche Strahlung nicht durchläßt oder diese doch zumindest auf unschädliche Intensitätswerte schwächt.

Besonders gefährlich ist das Arbeiten mit schädlicher Strahlung im nicht sichtbaren Spektralbereich, da der Benutzer nicht weiß und nicht feststellen kann ob eine solche Strahlung vorhanden ist und ob sie gegebenenfalls gefährliche Werte erreicht. Der Benutzer kann deshalb

20leicht in Versuchung kommen die Schutzbrille vorzeitig oder z.B. zum Ausführen feinerer Arbeiten abzunehmen obwohl die schädliche Strahlung unzulässig hohe Werte aufweist. Außerdem ist es möglich daß die schädliche Strahlung eine so hohe Intensität hat, daß die in der Brillenfassung verwendeten Filter nicht ausreichen um die durchgelassene Strah-

25lung auf unschädliche Werte herabzusetzen. Der Träger einer Strahlungsschutzbrille fühlt sich in einem solchen Fall geschützt, ist dies jedoch in Wahrheit nicht.

In der Wehrtechnik finden in zunehmendem Umfang Laser-Entfernungsmesser 30Verwendung, die zur Anmessung des Ziels sehr kurze Impulse im nahen oder mittleren Infrarot ausstrahlen. Es ist deshalb für den Einzelnen nicht möglich zu erkennen, ob er und seine Umgebung sich im Zielbereich befinden.

3E£s ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Strahlungsschutzbrille zu schaffen, die ihrem Benutzer verläßlich anzeigt ob er sich im Bereich unsichtbarer Strahlung befindet. Besonders vorteilhaft

Λ-

soll diese Brille so ausgebildet sein, daß sie ihren Benutzer warnt wenn die Intensität dieser Strahlung einen Wert übersteigt, der durch die Filter der Brille nicht mehr auf unschädliche Werte herabgesetzt

werden kann.
5

Diese Aufgabe wird durch eine Strahlungsschutzbrille mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Eine solche Brille bietet die Möglichkeit den Schwellwert-Diskriminator '^ auf zwei unterschiedliche Signalpegel einzustellen. Beim Überschreiten des ersten Signalpegels wird ein Warnsignal erzeugt, daß dem Benutzer der Brille anzeigt, daß er sich im Bereich der unsichtbaren Strahlung befindet. Beim Überschreiten des zweiten Signalpegels wird ein, vom ersten verschiedenes Warnsignal erzeugt, daß dem Benutzer der Brille '5 anzeigt daß deren Schutzwirkung nicht mehr ausreicht.

Im militärischen Bereich ist die Strahlungsschutzbrille zweckmäßig so ausgebildet, daß der Sensor in Verbindung mit den nachgeschalteten elektrischen Gliedern Bandpaß- oder Hochpaßcharakteristik aufweist, und 2ö"daß der Schwellwert-Diskriminator zur Detektierung verschieden schneller Anstiegszeiten eingestellt ist. Dies ermöglicht es die typischen kurzen Impulse eines Laser-Entfernungsmessers zu erfassen und den Benutzer zu warnen.

25Aus der EP-OS 00 78 473 ist eine Brille bekannt, deren Fassung mit einem Sensor zur Messung der Beleuchtungsstärke im sichtbaren Spektralbereich verbunden ist. Die Gläser dieser Brille sind mit einer elektrochromen Schicht versehen und dem Sensor ist eine Auswerteelektronik nachgeschaltet, die den Absorptionsgrad der elektro-chromen Schichten in Abhängigkeit von der gemessenen Beleuchtungsstärke verändert.

Diese Brille ist sehr komfortabel, sie ist jedoch nicht in allen infrage kommenden Spektralbereichen einsetzbar und sie liefert keine Warnsignale.
35

Bei der Strahlungsschutzbrille nach der Erfindung wird die Transmission nicht automatisch der Bestrahlungsstärke angepaßt, sondern der Benutzer

r-• 5

wird auf die unsichtbare Strahlung hingewiesen und muß selbst die geeigneten Maßnahmen ergreifen. Eine solche Brille ist natürlich ganz wesentlich billiger als die bekannte Brille mit elektro-chromen Schichten,· die schützt den Benutzer genauso verläßlich und ist zudem für ^ jeden gewünschten Spektralbereich herstellbar.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Strahlungsschutzbrille nach der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2-7, während Unteranspruch 8 eine besonders vorteilhafte Verwendung der Strahlungsschutzbrille angibt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1-4 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

15Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels; Fig. 2 einen Brillenbügel der Brille nach Fig. 1 ;

Fig. 3 die Vorderansicht eines anderen Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Strahlungsschutzbrille enthält in einer Fassung 1 zwei Strahlungsschutzfilter 2 und 3. Die Bügel der Brillen-25fassung sind mit 4 und 5 bezeichnet.

In die Fassung 1 sind in der Nähe der Klappscharniere für die Bügel 4,5 zwei Sensoren 6 und 7 für unsichtbare Strahlung integriert. Diese Sensoren sprechen auf Strahlung an, die durch die Filter 2 und 3 abge-30schwächt werden. Anstelle, oder zusätzlich zu den Sensoren 6,7 kann auch auf dem Nasenbügel der Fassung 1 ein Sensor 8 angeordnet sein.

In Fig. 2 ist beispielsweise der Brillenbügel 5 so dargestellt, daß die in ihn integrierten Bauteile sichtbar sind. Diese bestehen aus einer 35Leitung 9, die das vom Sensor 7 erzeugte Signal einem Verstärker 10 und von dort einen Schwellwert-Diskriminator 11 zuleiten. Dieser, sowie der Verstärker 10 werden über eine Leitung 12 von einer Knopfzellen-Batte-

rie 13 versorgt.

Sobald der Benutzer der Brille in den Bereich unsichtbarer Strahlung, beispielsweise einer Laserstrahlung gelangt liefert der Sensor 7 ein Signal das bei Überschreiten des ersten, am Diskriminator Π eingestellten Signalpegels ein Warnsignal auslöst. Dieses wird beispielsweise als Dauerton erzeugt der über den Summer 14 dem Benutzer hörbar wird.

Überschreitet die Intensität der Strahlung einen Wert, der von den Filtern 2 und 3 nicht mehr auf eine für den Benutzer unschädliche Intensität abgeschwächt werden kann, so überschreitet das am Diskriminator Π anliegende Signal den zweiten eingestellten Pegel und über den Summer 14 wird ein, beispielsweise intermittierendes Warnsignal hörbar. Dies ist für den Benutzer der Brille das Zeichen den schädlichen Strahlungsbereich unverzüglich zu verlassen.

Die Sensoren 6,7,8 können als photoelektrische oder thermoelektrische Empfänger ausgebildet sein, die mit einem entsprechend dem Schutzbereich ausgewählten Kantenfilter versehen sind. Dieses ist also so ausgebildet, daß es nur denjenigen Spektralbereich der Strahlung durchläßt der durch die Filter 2,3 absorbiert wird. Diese Strahlung kann beispielsweise im UV- oder Infrarotbereich liegen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist in die Fassung 1 eine optische Faser 15 eingelassen, welche die Filtergläser 2,3 umgibt und deren Enden mit einem Sensor 16 gekoppelt sind. Beim Auftreffen von Strahlung aus dem Schutzbereich fluoresziert die Faser 15 und der Sensor 16 wird mit der Fluoreszenz-Strahlung beaufschlagt. Die Brille der Fig. 3 ist

30zweckmäßig mit Ohrbügeln entsprechend Fig. 2 ausgerüstet, wobei dann das Signal des Sensors 16 über die Leitung 9 den nachfolgenden Schaltelementen zugeführt wird. Die Faser 15 kann beispielsweise auch zusätzlich in den Ohrbügeln verlaufen.

35Die optische Faser 15 ist in Ausnehmungen der Brillenfassung 1 eingelegt die danach mit einem Material verschlossen sind, das die Wirkung des weiter oben beschriebenen Kantenfilters hat.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Fassung 17 für die Filterlinsen augenbrauenseitig mit einem Scharnier 18 versehen ist. In diesem Scharnier ist eine Filterlinse 19 klappbar befestigt. Ein Sensor für die gefährliche Strahlung ist mit 20 bezeichnet. 5

Diese Brille kann so ausgebildet sein, daß die Fassung 17 keine Filterlinsen enthält. Der Benutzer arbeitet zunächst mit hochgeklappter Filterlinse 19. Sobald der Sensor 20 ein Signal liefert, das über den Summer 14 im Bügel 5 hörbar wird, klappt der Benutzer die Filterlinse 19 nach unten, so daß jetzt seine Augen geschützt sind.

Diese Ausführungsform eignet sich besonders für den Einsatz im militärischen Bereich. Die Sensoren 6,7,8 weisen in Verbindung mit dem nachgeschalteten Verstärker 10 Bandpaß- oder Hochpaßcharakteristik auf und der Diskriminator 11 ist zur Diskriminierung verschieden schneller Signal-Anstiegszeiten eingestellt. Dies ermöglicht es die Impulse von Laser-Entfernungsmessern zu detektieren, die typischerweise mit sehr kurzen Impulsen mit Pulsbreiten im Bereich von einigen Nano-Sekunden und Pulsanstiegszeiten von einigen hundert Pico-Sekunden arbeiten.

Es ist auch möglich in der Fassung 17 von vornherein Filterlinsen fest anzuordnen. Es wird zunächst mit hochgeklappter Filterlinse 19 gearbeitet. Sobald das Warnsignal der zweiten Stufe ertönt, das signalisiert, daß die Filterwirkung der Gläser nicht mehr ausreicht, klappt der Benutzer die zusätzliche Filterlinse 19 nach unten. Es ist zweckmäßig die Filterlinse 19 so auszubilden, daß nach dem Einklappen ein Teil dieser Linse auch vor dem oder den Sensoren 20 angeordnet ist. Nach dem Einklappen der Filterlinse 19 hört dann auch das Warnsignal der zweiten Stufe auf.

Die dargestellte und beschriebene Strahlungsschutzbrille findet neben ihrem Einsatz im militärischen Bereich mit besonderem Vorteil als Laser-Schutzbrille Verwendung.

Claims

351126 Patentansprüche:

1. Strahlungsschutzbrille mit in einer Brillenfassung angeordneten Filtern, die schädliche Strahlung absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß in die Brillenfassung (1) ein Sensor (6,7,8) für die schädliche Strahlung integriert ist und daß diesem ein einstellbarer Schwellwert-Diskriminator (11) mit angeschlossener Warnvorrichtung (14) nachgeschaltet ist.

'02. Strahlungsschutzbrille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert-Diskriminator (11) auf zwei unterschiedliche Signalpegel einstellbar ist und beim Überschreiten des ersten Signalpegels ein erstes und beim Überschreiten des zweiten Signalpegels ein zweites, deutlich unterscheidbares Warnsignal erzeugt.

3. Strahlungsschutzbrille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (6,7,8) in Verbindung mit nachgeschalteten elektrischen Gliedern Bandpaß- oder Hochpaßcharakteristik aufweist, und daß der Schwellwert-Diskriminator (11) zur Detektierung verschieden schneller Anstiegszeiten eingestellt ist.

4. Strahlungsschutzbrille nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor (8) auf dem Nasenbügel der Brillenfassungen (1) angeordnet ist.

5. Strahlungsschutzbrille nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Klappscharniere der Brillenfassung (1) jeweils ein Sensor (6,7) angeordnet ist.

Strahlungsschutzbrille nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Teile der Brillenfassung (1) eine optische Faser (15) eingelassen ist, die beim Auftreffen schädlicher Strahlung fluoresziert, und daß an den Enden dieser Faser (15) ein Sensor (16) angeordnet ist.

10 Strahlungsschutzbrille
dadurch gekennzeichnet
einem Ohrbügel (5) der
verwendet ist. 351 1263 7.
5 15 nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche
daß als Warnvorrichtung mindestens ein
Brillenfassung (1) angeordneter Summer 2-6,
in
(14) 8. 20 Strahlungsschutzbrille nach Anspruch
folgenden, gekennzeichnet durch ihre
brille. 1 und einem oder mehreren der
Verwendung als Laser-Schutz- 25 30 35