EP1217974A1 - Blendschutzvorrichtung - Google Patents

Blendschutzvorrichtung

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Publication number
EP1217974A1
EP1217974A1 EP00958078A EP00958078A EP1217974A1 EP 1217974 A1 EP1217974 A1 EP 1217974A1 EP 00958078 A EP00958078 A EP 00958078A EP 00958078 A EP00958078 A EP 00958078A EP 1217974 A1 EP1217974 A1 EP 1217974A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shielding element
circuit board
shielding
printed circuit
glare device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00958078A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rico Sonderegger
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.)
Optrel AG
Original Assignee
Optrel AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Optrel AG filed Critical Optrel AG
Publication of EP1217974A1 publication Critical patent/EP1217974A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
    • 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
    • A61F9/067—Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters with variable transmission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S2/00—Apparel
    • Y10S2/905—Electric

Definitions

  • the invention is in the field of anti-glare devices which are used, for example, as viewing windows for welding protective masks, helmets or goggles. It relates to an anti-glare device according to the preamble of the first claim. In addition, the invention is in the field of electromagnetic compatibility (EMC) and relates to an EMC shielding element for use in an anti-glare device, according to the preamble of the further independent claim.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • Modern anti-glare devices which are used, for example, as viewing windows for welding protection masks, helmets and glasses, typically contain at least one liquid crystal cell (liquid crystal cell, LC cell) as an active filter element, which more or less blocks the passage of light as soon as the outside light intensity exceeds a predetermined threshold.
  • a light sensor is used to detect the light intensity.
  • An electronic circuit in the anti-glare device comprises an evaluation circuit for the sensor output signal and a control circuit for the liquid crystal cell.
  • the light sensor and the evaluation circuit detect so-called flickering light from the welding arc. Since modern welding processes in particular work with very low currents, the signal to be detected has an extremely low signal-to-noise ratio. It is therefore difficult to distinguish the flickering light component from other existing light components and that Extract the signal to be detected from the sensor output signal]
  • the evaluation circuit In order for the evaluation circuit to be able to do so, it must be designed and built very sensitively, ie with high amplification.
  • such sensitive evaluation circuits have the disadvantage that they are also sensitive to electromagnetic interference signals. Interfering electromagnetic influences can occur e.g. caused by radiation from electric motors, from power inverters (e.g. from welding systems), from radio telephones etc.
  • the evaluation circuit should also be electromagnetically shielded from the outside. So far, one has concentrated on the “outside” or “front” of the anti-glare device, ie. to the side facing away from the wearer and towards the environment from which electromagnetic interference signals are mainly expected. A common measure against such interference signals is to only populate the inward-facing surface of the printed circuit board with electronic components and to leave the outward-facing surface unoccupied; at the same time, the unoccupied outer surface of the printed circuit board is provided with electromagnetic shielding means. Such shielding means are typically a fine-mesh grid made of metallic conductor tracks These measures bring certain improvements. However, it has been shown that the EMC shielding achieved in this way is still unsatisfactory for particularly sensitive circuits. It is therefore an object of the invention to better shield the evaluation circuit or parts thereof from electromagnetic interference or interference radiation than has been the case up to now. The object is achieved by the anti-glare device according to the invention and the screening element according to the invention as defined in the independent claims
  • the idea of the invention is based on electromagnetically shielding the electronic components of the evaluation circuit not only on the side of the bare printed circuit board surface (“from the outside”), but also on the side of the printed circuit board surface (“from the inside”). An additional “protection behind the front” is therefore provided. This measure according to the invention brings about significant improvements compared to the “protection on the front” that has been customary up to now.
  • the anti-glare device contains an active filter element with controllable light transmission from an outer half space into an inner half space and electronic components for influencing the filter element, which are attached to at least one surface of a printed circuit board Radiation, which shielding element is attached to the at least one surface of the circuit board
  • the shielding element according to the invention for use in the anti-glare device according to the invention contains electrically conductive material and has a concave shape
  • the invention makes it possible to make the evaluation circuit extremely sensitive without it being excessively disturbed by electromagnetic influences.
  • disturbing electromagnetic influences come from the surroundings of the anti-glare device (“external interaction”).
  • disturbing electromagnetic Influences can also arise in the anti-glare device itself, for example in the control circuit for the LC cell.
  • Today's anti-glare devices use digital components which generate disturbing electromagnetic radiation and also emit it to their surroundings.
  • the LC cell itself can also have undesirable electromagnetic influences on the Exercise evaluation circuit This "internal interaction" is particularly a problem if the glare protection device has to be implemented in a small space.
  • the concept "protection behind the front” according to the invention also enables protection against the internal interaction "This initially unexpected advantage is obviously responsible for the extraordinary effectiveness of the invention
  • the invention even simplifies the evaluation circuit because, thanks to the EMC shielding, certain electronic filter elements can be dispensed with.
  • the shielding protects the circuit not only against electromagnetic radiation, but also against other physical ones and / or protects chemical influences from storages, e.g. against perspiration of the wearer
  • FIGS. 1 is an exploded view of an anti-glare device with a shielded evaluation circuit according to the invention
  • 2 is a top view of the exploded anti-glare device of FIGS. 1 and
  • FIG 3 shows an evaluation circuit shielded according to the invention in a view from the front (a), from the long side (b), from the rear (c) and from the transverse side (d)
  • FIG. 1 and 2 show an exploded view or a top view of an exemplary embodiment of an anti-glare device according to the invention
  • FIG. 3 shows the electronic circuit with an evaluation circuit, shielded according to the invention, of the anti-glare device of FIGS Top view, (c) an inside view and (d) a side view.
  • FIG. 3 shows exemplary dimensions of the parts in millimeters. This exemplary embodiment is explained below with reference to the three figures, the same reference numerals being the same Designate parts
  • the anti-glare device contains, as core piece, an optical block 1 with an active filter element 11, typically comprising at least one liquid crystal cell, which more or less blocks the passage of light from an outer half space 91 into an inner half space 92 through the optical block 1. Furthermore, the anti-glare device includes a printed circuit board 2 and an outer surface 21 of the circuit board 2 is provided with shielding means (not shown), for example a fine-meshed grid made of metallic conductor tracks, for the purpose of shielding against electromagnetic radiation from the outside.
  • An electronic circuit 3 is attached to an inner surface 22 of the circuit board.
  • the electronic circuit 3 can, for example, have two sub-circuits 31, 32, an evaluation circuit 31 and a control circuit 32.
  • a light sensor 5 for detecting the outside light intensity is also mounted on the circuit board a cover plate 51 can be covered.
  • the evaluation circuit 31 is used to evaluate the sensor output signal, the control circuit 32 to control the liquid crystal cell 11 as a function of the sensor output signal.
  • Electrical energy storage devices 6 1, 6 2 such as batteries can be mounted on the printed circuit board 2.
  • photo elements or solar cells 7 1, 7 2 can be provided on the front of the anti-glare device.
  • the anti-glare device preferably includes a cassette consisting of a cassette outer part 81 and a cassette inner part 82, for example made of plastic.
  • the outer part 81 of the cassette is provided with openings 83, 84, 85 1, 85 2 for viewing, for the light sensor 5 or for the solar cells 7 1, 7 2, the inner part 82 of the cassette with an opening 86 for viewing
  • a shielding element 4 according to the invention is attached above the evaluation circuit 31, on the inner surface 22 of the printed circuit board 2. It is shaped in such a way that it covers the evaluation circuit 31 or only parts or components thereof. It preferably has a concave shape in the manner of a hood, so that it can cover electrical and or electronic components such as conductor tracks, contacts, resistors, capacitors, inductors, transistors, integrated circuits etc.
  • the shielding element 4 essentially comprises one Rectangular plate 41 with a surface of approx. 35x9 mm 2 and a thickness of approx. 0 5 mm, and at least partially protruding edges 42 of approx. 1.5 mm high, which are arranged along the circumference of the plate 41.
  • edges 42 are on the inner surface 22 attached to the printed circuit board 2 and preferably irreversibly connected to it, e.g. by soldering, gluing, spot welding, ultrasonic welding, mechanical friction etc.
  • the shielding element 4 can be reversibly attached to the printed circuit board 2, as required removed again and possibly on be reinstalled elsewhere
  • the shielding element 4 must contain electrically conductive material in order to keep electromagnetic interference such as a Faraday cage away from the evaluation circuit 31. It can consist, for example, of metal, of plastic metallized on one surface, of plastic mixed with metal particles, of flexprint (ie a plastic film on which electrical conductor tracks are applied) etc.
  • Shielding elements 4 made of metal can be made, for example, of copper, brass, galvanized sheet metal, ⁇ -metal (ie a ferromagnetic foil, for example of Fe ⁇ N oB ⁇ (atom%)) or from mixtures thereof.
  • ⁇ -metal ie a ferromagnetic foil, for example of Fe ⁇ N oB ⁇ (atom%)
  • PVC or Stat-Kon® RC-1006 manufactured by LNP Engineering Plastics Inc., Exton, PA
  • Suitable materials for metallizing plastic for shielding elements 4 are, for example, aluminum, copper, tin or mixtures thereof.
  • the shielding element 4 can be produced as a film, injection molded part, molded part or stamped and bent part.
  • the shielding element 4 is electrically connected to electrically conductive elements on the printed circuit board 2 and its electrical potential is applied to its neutral conductor (ground). Capacitive influences are also shielded in this way.
  • the shielding element 4 is connected to the printed circuit board 2, for example by soldering, gluing with conductive adhesive, spot welding, ultrasonic welding, mechanical friction, etc.
  • the electronic circuit 3 or parts thereof could be attached to the outside of the printed circuit board 2 and shielded with a shielding element 4 according to the invention.
  • the printed circuit board 2 can be rigid or also flexible, that is to say designed as a film printed circuit board; at a flexible printed circuit board 2, a flexible shielding element 4, for example made of a film, is preferably used.

Abstract

Die Blendschutzvorrichtung beinhaltet ein aktives Filterelement (11) mit beeinflussbarer Lichttransmission, bspw. eine Flüssigkristallzelle. Ausserdem beinhaltet die Blendschutzvorrichtung eine elektronische Schaltung (3) zur Auswertung des Ausgangssignals eines Lichtsensors (5) und zur Ansteuerung des Filterelementes (11), welche Schaltung (3) auf der Innenfläche (22) einer Leiterplatte (2) angebracht ist. Ein Abschirmelement (4) aus elektrisch leitendem Material zur Abschirmung eines Teils (31) der elektronischen Schaltung (3) gegen elektromagnetische Strahlung ist auf derselben Innenfläche (22) befestigt. Dank dem Abschirmelement (4) kann die Auswerteschaltung (31) äusserst empfindlich gestaltet werden, ohne dass sie übermässig durch elektromagnetische Einflüsse gestört würde. Das Abschirmelement (4) hält sowohl störende elektromagnetische Einflüsse, die von der Umgebung (91) der Blendschutzvorrichtung kommen, als auch solche, die in der Blendschutzvorrichtung selbst entstehen, von der Auswerteschaltung (31) fern.

Description

BLENDSCHUTZVORRICHTUNG
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Blendschutzvorrichtungen, welche bspw. als Sichtfenster für Schweisserschutzmasken, -helme oder -brillen verwendet werden. Sie betrifft eine Blendschutzvorrichtung gemäss Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Ausserdem liegt die Erfindung auf dem Gebiet der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und betrifft ein EMV- Abschirmelement zur Verwendung in einer Blendschutzvorrichtung, gemäss Oberbegriff des weiteren unabhängigen Patentanspruchs.
Moderne Blendschutzvorrichtungen, welche bspw. als Sichtfenster für Schweisserschutzmasken, -helme und -brillen verwendet werden, enthalten als aktives Filterelement typischerweise mindestens eine Flüssigkristallzelle (Liquid- crystal-Zelle, LC-Zelle), welche den Lichtdurchgang mehr oder weniger sperrt, sobald die Aussenlichtintensität eine vorgegebene Schwelle übersteigt. Zur Detektion der Lichtintensität wird ein Lichtsensor eingesetzt. Eine elektronische Schaltung in der Blendschutzvorrichtung umfasst eine Auswerteschaltung für das Sensorausgangssignal und eine Ansteuerschaltung für die Flüssigkristallzelle.
Der Lichtsensor und die Auswerteschaltung detektieren aus dem Schweisslichtbogen sogenanntes Flackerlicht. Da insbesondere moderne Schweissverfahren mit sehr niedrigen Stromstärken arbeiten, weist das zu detektierende Signal ein extrem niedriges Signal-Rausch- Verhältnis auf. Deshalb ist es schwierig, den Flackerlichtanteil von anderen vorhandenen Lichtanteilen zu unterscheiden und das zu detektierende Signal aus dem Sensorausgangssigna] zu extrahieren Damit die Auswerteschaltung dazu fähig ist, muss sie sehr empfindlich, d h mit hoher Verstärkung, ausgelegt und gebaut werden Solche empfindlichen Auswerteschaltungen haben jedoch den Nachteil, dass sie auch empfindlich gegenüber elektromagnetischen Storsignalen sind Störende elektromagnetische Einflüsse können bspw durch Abstrahlungen von elektrischen Motoren, von Leistungsinvertern (z. B von Schweissanlagen), von Funktelefonen etc entstehen
Bisherige Bemühungen um eine Losung dieses Problems setzten einerseits an der Auswerteschaltung selbst an. Es wurde versucht, diese so auszulegen, dass sie möglichst wenige Stόrsignale aufnimmt, indem bspw kritische Leiterbahnen möglichst kurz gestaltet werden.
Andererseits hat man erkannt, dass die Auswerteschaltung auch gegen aussen elektromagnetisch abgeschirmt werden sollte. Dabei konzentrierte man sich bisher auf die „Aussenseite" oder „Vorderseite" der Blendschutzvorrichtung, d h. auf diejenige Seite, welche der Tragerperson abgewandt und der Umgebung, von welcher elektromagnetische Storsignale hauptsachlich erwartet werden, zugewandt ist. Eine übliche Massnahme gegen solche Storsignale besteht darin, nur die nach innen gewandte Flache der Leiterplatte mit elektronischen Komponenten zu bestucken und die nach aussen gewandte Fläche unbestuckt zu lassen, gleichzeitig wird die unbestuckte Aussenflache der Leiterplatte mit elektromagnetischen Abschirmmitteln versehen Solche Abschirmmittel sind typischerweise ein feinmaschiges Gitter aus metallischen Leiterbahnen Diese Massnahmen bringen zwar gewisse Verbesserungen mit sich. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die dadurch erreichte EMV- Abschirmung für besonders empfindliche Schaltungen immer noch unbefriedigend ist. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Auswerteschaltung oder Teile davon besser als durch die bisher üblichen Massnahmen vor elektromagnetischen Storeinflussen oder Storabstrahlungen abzuschirmen Die Aufgabe wird gelost durch die erfindungsgemasse Blendschutzvorrichtung und das erfindungsgemasse Abschirmelement, wie sie in den unabhängigen Patentanspr chen definiert sind
Die Erfindungsidee beruht darauf, die elektronischen Komponenten der Auswerteschaltung nicht nur auf der Seite der unbestuckten Leiterplattenflache („von aussen"), sondern auch auf der Seite der bestuckten Leiterplattenflache („von innen") elektromagnetisch abzuschirmen. Es wird also ein zusatzlicher „Schutz hinter der Front" vorgesehen. Diese erfindungsgemasse Massnahme bringt wesentliche Verbesserungen gegenüber dem bisher üblichen „Schutz an der Front".
Die erfindungsgemasse Blendschutzvorrichtung beinhaltet ein aktives Filterelement mit beeinflussbarer Lichttransmission von einem Aussenhalbraum in einen Innenhalbraum und elektronische Komponenten zur Beeinflussung des Filterelementes, welche auf zumindest einer Flache einer Leiterplatte angebracht sind Weiter beinhaltet die Blendschutzvorrichtung ein elektrisch leitendes Material beinhaltendes Abschirmelement zur Abschirmung von elektronischen Komponenten gegen elektromagnetische Strahlung, welches Abschirmelement auf der zumindest einen Flache der Leiterplatte angebracht ist
Das erfindungsgemasse Abschirmelement zur Verwendung in der erfindungsgemassen Blendschutzvorrichtung beinhaltet elektrisch leitendes Material und weist eine konkave Form auf Die Erfindung erlaubt es, die Auswerteschaltung ausserst empfindlich zu gestalten, ohne dass sie ubermassig durch elektromagnetische Einflüsse gestört wurde Störende elektromagnetische Einflüsse kommen einerseits, wie oben beschrieben, von der Umgebung der Blendschutzvorrichtung („externe Wechselwirkung") Andererseits hat sich gezeigt, dass störende elektromagnetische Einflüsse auch in der Blend Schutzvorrichtung selbst entstehen können, etwa in der Ansteuerschaltung für die LC-Zelle Heutige Blendschutzvorrichtungen verwenden nämlich digitale Bausteine, welche störende elektromagnetische Strahlung erzeugen und diese auch an ihre Umgebung abgeben Auch die LC-Zelle selbst kann unerwünschte elektromagnetische Einflüsse auf die Auswerteschaltung ausüben Diese „interne Wechselwirkung" ist besonders dann ein Problem, wenn die Blendschutzvorrichtung auf kleinem Raum realisiert werden muss Das erfindungsgemasse Konzept „Schutz hinter der Front" ermöglicht auch einen Schutz gegen die interne Wechselwirkung" Dieser zunächst unerwartete Vorteil ist offensichtlich mit verantwortlich für die aussergewohnliche Wirksamkeit der Erfindung
In manchen Fallen ermöglicht die Erfindung sogar eine Vereinfachung der Auswerteschaltung, weil dank der EMV- Ab schirmung auf bestimmte elektronische Filterelemente verzichtet werden kann Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Abschirmung die Schaltung nicht nur gegen elektromagnetische Strahlung, sondern auch gegen andere physikalische und/oder chemische Storeinflusse schützt, bspw gegen Schweissausdunstungen der Tragerperson
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen detailliert erläutert Dabei zeigen.
Fig 1 eine Explosionszeichnung einer Blendschutzvorrichtung mit einer erfindungsgemass abgeschirmten Auswerteschaltung, Fig 2 eine Draufsicht auf die explosionsartig zerlegte Blendschutzvorπchtung von Fig 1 und
Fig 3 eine erfindungsgemass abgeschirmte Auswerteschaltung in einer Ansicht von vorn (a), von der Langsseιte(b), von hinten (c) sowie von der Querseite (d)
Figuren 1 und 2 zeigen in einer Explosionszeichnung bzw einer Draufsicht eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemassen Blendschutzvorπchtung Figur 3 zeigt die elektronische Schaltung mit einer erfindungsgemass abgeschirmten Auswerteschaltung der Blendschutzvorrichtung der Figuren 1 und 2, dann stellen (a) eine Ansicht von aussen, (b) eine Ansicht von oben, (c) eine Ansicht von innen und (d) eine Ansicht von der Seite dar In Figur 3 sind beispielhafte Bemassungen der Teile in Millimetern angegeben Im folgenden wird diese beispielhafte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die drei Figuren erläutert, wobei dieselben Bezugszeichen dieselben Teilen bezeichnen
Die Blendschutzvorπchtung beinhaltet als Kernstuck einen optischen Block 1 mit einem aktiven Filterelement 11, beinhaltend typischerweise mindestens eine Flüssigkristallzelle, welche den Lichtdurchgang von einem Aussenhalbraum 91 in einen Innenhalbraum 92 durch den optischen Block 1 mehr oder weniger sperrt Weiter beinhaltet die Blendschutzvorrichtung eine Leiterplatte 2 Eine Aussenflache 21 der Leiterplatte 2 ist mit (nicht eingezeichneten) Abschirmmitteln, bspw einem feinmaschigen Gitter aus metallischen Leiterbahnen, zwecks Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung von aussen versehen Auf einer Innenflache 22 der Leiterplatte ist eine elektronische Schaltung 3 angebracht Die elektronische Schaltung 3 kann bspw zwei Teilschaltungen 31, 32 umfassen, eine Auswerteschaltung 31 und eine Ansteuerschaltung 32 Auf der Leiterplatte ist auch ein Lichtsensor 5 zur Detektion der Aussenlichtintensitat angebracht, welcher mit einer Deckscheibe 51 abgedeckt sein kann Die Auswerteschaltung 31 dient zur Auswertung des Sensorausgangssignals, die Ansteuerschaltung 32 zur Ansteuerung der Flüssigkristallzelle 11 in Abhangigeit vom Sensorausgangssignal Auf der Leiterplatte 2 können elektrische Energiespeicher 6 1, 6 2 wie Batterien montiert sein. Zur Energieversorgung bzw zur Aufladung der Batterien 6 1, 6 2 können auf der Frontseite der Blendschutzvorrichtung Photoelemente bzw Solarzellen 7 1, 7 2 vorgesehen sein Zur Blendschutzvorrichtung gehört vorzugsweise eine Kassette, bestehend aus einem Kassettenaussenteil 81 und einem Kassetteninnenteil 82, bspw aus Kunststoff. Der Kassettenaussenteil 81 ist mit Öffnungen 83, 84, 85 1, 85 2 für die Durchsicht, für den Lichtsensor 5 bzw. für die Solarzellen 7 1, 7 2 versehen, der Kassetteninnenteil 82 mit einer Öffnung 86 für die Durchsicht
Über der Auswerteschaltung 31, auf der Innenfläche 22 der Leiterplatte 2, ist ein erfindungsgemasse s Abschirmelement 4 angebracht. Es ist derart geformt, dass es die Auswerteschaltung 31 oder auch nur Teile bzw. Komponenten davon abdeckt. Vorzugsweise hat es eine konkave Form in der Art einer Haube, so dass es elektrische und oder elektronische Komponenten wie Leiterbahnen, Kontakte, Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Transistoren, integrierte Schaltungen etc. abdecken kann Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Abschirmelement 4 eine im wesentlichen rechteckige Platte 41 mit einer Flache von ca. 35x9 mm2 und einer Dicke von ca. 0 5 mm, sowie zumindest teilweise hervorstehende Rander 42 von ca 1.5 mm Hohe, welche entlang des Umfang der Platte 41 angeordnet sind Diese Rander 42 sind auf der Innenflache 22 der Leiterplatte 2 angebracht und mit dieser vorzugsweise irreversibel stoffschlussig verbunden, bspw durch Loten, Kleben, Punktschweissen, Ultraschallschweissen, mechanische Reibung etc Auch kraftschlussige oder reibschlussige Verbindungen sind jedoch möglich Mit diesen kann das Abschirmelement 4 reversibel auf der Leiterplatte 2 angebracht, je nach Bedarf wieder entfernt und möglicherweise an einer anderen Stelle neu angebracht werden Das Abschirmelement 4 muss elektrisch leitendes Material beinhalten, um elektromagnetische Störeinflüsse wie ein faradayscher Käfig von der Auswerteschaltung 31 fernzuhalten. Es kann bspw. aus Metall, aus an einer Oberfläche metallisiertem Kunststoff, aus mit Metallpartikeln versetztem Kunststoff, aus Flexprint (d. h. einer KunststoffFolie, auf welcher elektrische Leiterbahnen aufgebracht sind) etc. bestehen. Abschirmelemente 4 aus Metall können bspw. aus Kupfer, Messing, verzinktem Blech, μ-Metall (d. h. einer ferromagnetischen Folie, z. B. aus Fe^N oB^ (Atom%)) oder aus Mischungen davon hergestellt werden. Als beispielhafte Materialien für Abschirmelemente 4 aus Kunststoff seien hier PVC oder Stat-Kon® RC-1006 (Herstellerfirma: LNP Engineering Plastics Inc., Exton, PA) genannt. Als Materialien zur Metallisierung von Kunststoff für Abschirmelemente 4 eignen sich bspw. Aluminium, Kupfer, Zinn oder Mischungen davon. Das Abschirmelement 4 kann als Folie, Spritzgussteil, Formteil oder Stanz- und Biegeteil hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Abschirmelement 4 elektrisch mit elektrisch leitenden Elementen auf der Leiterplatte 2 verbunden und sein elektrisches Potential auf deren Nullleiter (Masse) gelegt. So werden auch kapazitive Einflüsse abgeschirmt. Zu diesem Zweck wird das Abschirmelement 4 bspw. durch Löten, Kleben mit leitfähigem Klebstoff, Punktschweissen, Ultraschallschweissen, mechanische Reibung etc. mit der Leiterplatte 2 verbunden.
In einer anderen Ausführungsform könnte die elektronische Schaltung 3 oder Teile davon auf der Aussenseite der Leiterplatte 2 angebracht und mit einem erfindungsgemassen Abschirmelement 4 abgeschirmt sein. Auch Ausführungsformen mit mehreren Abschirmelementen 4, welche entweder auf einer Fläche 21, 22 oder sowohl auf der Innenfläche 22 als auch auf der Aussenfläche 21 der Leiterplatte 2 angebracht sind, gehören zum Gegenstand der Erfindung. Die Leiterplatte 2 kann starr oder auch flexibel, d. h. als Folienleiterplatte ausgebildet, sein; bei einer flexiblen Leiterplatte 2 wird vorzugsweise ein flexibles Abschirmelement 4, bspw. aus einer Folie, verwendet. Der Fachmann kann bei Kenntnis der Erfindung aus den hier angegebenen Beispielen weitere Ausführungsformen herleiten.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Blend Schutzvorrichtung, vorzugsweise für den Einsatz als Sichtfenster für Schweisserschutzmasken, -helme oder -brillen, beinhaltend
ein aktives Filterelement (11) mit beeinflussbarer Lichttransmission von einem Aussenhalbraum (91) in einen Innenhalbraum (92), und
elektronische Komponenten (3) zur Beeinflussung des Filterelementes (11), welche auf zumindest einer Fläche (22) einer Leiterplatte (2) angebracht sind,
gekennzeichnet durch
ein elektrisch leitendes Material beinhaltendes Abschirmelement (4) zur Abschirmung von elektronischen Komponenten (32) gegen elektromagnetische
Strahlung,
welches Abschirmelement (4) auf der zumindest einen Fläche (22) der Leiterplatte (2) angebracht ist.
2. Blendschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatte (2) eine dem Innenhalbraum (92) zugewandte Innenfläche (22) aufweist und die elektronischen Komponenten (3) sowie das Abschirmelement (4) auf der Innenfläche (22) der Leiterplatte (2) angebracht sind.
3. Blendschutzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte (2) eine dem Aussenhalbraum (91) zugewandte Aussenfläche (21) aufweist, welche mit Abschirmmitteln gegen elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise einem
Gitter aus metallischen Leiterbahnen, versehen ist.
4. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, beinhaltend einen Lichtsensor (5) zur Detektion einer Eigenschaft, vorzugsweise der Intensität, von aus dem Aussenhalbraum (91) einfallendem Licht, und eine Auswerteschaltung (31) zur Auswertung eines Sensorausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschirmten elektronischen Komponenten zur Auswerteschaltung (31) gehören.
5. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Abschirmelement (4) eine konkave Form aufweist.
6. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei das Abschirmelement (4) eine im wesentlichen rechteckige Platte (41) sowie zumindest teilweise hervorstehende Ränder (42), welche entlang des Umfang der Platte (41) angeordnet sind, umfasst, und die Ränder (42) auf der
Leiterplatte (2) angebracht und an dieser befestigt sind.
7. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Abschirmelement (4) irreversibel stoffschlüssig, bspw. durch Löten, Kleben,
Punktschweissen, Ultraschallschweissen oder mechanische Reibung, mit der Leiterplatte (2) verbunden ist.
8. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei das Abschirmelement (4) elektrisch mit elektrisch leitenden Elementen auf der Leiterplatte (2) verbunden ist.
9. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei das Abschirmelement (4) Metall, an mindestens einer Oberflache metallisierten Kunststoff, mit Metallpartikeln versetzten Kunststoff und/oder Flexprint beinhaltet.
10. Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das Abschirmelement (4) als Folie, Spritzgussteil, Formteil oder Stanz- und Biegeteil hergestellt ist.
11. Abschirmelement (4) zur Verwendung in einer Blendschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei das Abschirmelement (4) elektrisch leitendes Material beinhaltet und eine konkave Form aufweist.
12. Abschirmelement (4) nach Anspruch 11, wobei das Abschirmelement (4) eine im wesentlichen rechteckige Platte (41) sowie zumindest teilweise hervorstehende Ränder (42), welche entlang des Umfang der Platte (41) angeordnet sind, umfasst.
13. Abschirmelement (4) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Abschirmelement (4) Metall, an mindestens einer Oberfläche metallisierten Kunststoff, mit Metallpartikeln versetzten Kunststoff und/oder Flexprint beinhaltet.
14. Abschirmelement (4) nach einem der Ansprüche 11-13, wobei das Abschirmelement (4) als Folie, Spritzgussteil, Forinteil oder Stanz- und Biegeteil hergestellt ist.
EP00958078A 1999-09-29 2000-09-15 Blendschutzvorrichtung Withdrawn EP1217974A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01793/99A CH697842B1 (de) 1999-09-29 1999-09-29 Blendschutzvorrichtung.
CH179399 1999-09-29
PCT/CH2000/000497 WO2001022906A1 (de) 1999-09-29 2000-09-15 Blendschutzvorrichtung

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Publication Number Publication Date
EP1217974A1 true EP1217974A1 (de) 2002-07-03

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