一種基於液晶的變色太陽鏡的製作方法

2023-10-10 12:34:54

一種基於液晶的變色太陽鏡的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於液晶的變色太陽鏡，包括眼鏡架，眼鏡架中嵌入有電池、控制裝置、供電裝置、感光裝置和液晶鏡片，控制裝置輸出端通過感光裝置與液晶鏡片連接，用於控制液晶鏡片變色，電池和供電裝置與控制裝置的輸入端連接，用於為控制裝置提供工作電壓，同時智能選擇供電形式,供電裝置用於監測電池的電壓高低來達到電源切換的目的。電池為控制裝置提供電能，控制裝置為液晶鏡片正常工作提供所需的控制電壓，並通過感光裝置連接到液晶鏡片來使液晶鏡片自動變色。本實用新型具有功耗低，能兼顧白天和晚上兩種駕駛環境的優點。
【專利說明】—種基於液晶的變色太陽鏡【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種眼鏡，尤其是一種基於液晶的變色太陽鏡。
【背景技術】
[0002]駕駛隨著社會和時代的發展，越來越多的汙染充斥了人們的生活，光汙染就是不久前大家才提出的新名詞，不管是行走在大馬路上，還是坐車汽車裡，不管是去海灘上還是去大草原，都會遇到強烈刺眼的陽光，給人造成很大傷害，那戴眼鏡尤其是戴太陽鏡或者變色眼鏡就成為人們防止光汙染的方式之一，太陽眼鏡不能隨著光線變化來調整明暗度，變色眼鏡由於是光致變色，即鏡片中有光敏材料，陽光照射後光敏材料才發生化學變化，使得鏡片顏色發生變化。以上光致變色的鏡片，從最淺到顏色最深需要幾秒到十幾秒的時間，從最深到顏色最淺需要幾十秒到一分鐘的時間，但是遇到光線突變的環境，例如過立交橋、進出隧道、瞬間刺眼的會車大燈等，這些變色鏡往往不能及時的調整明暗度，有很大安全隱患。
[0003]現有技術中有一種太陽變色鏡，利用玻璃液晶作為眼鏡鏡片，通過給液晶施加控制電壓的方式來調整鏡片的明暗度，並且液晶鏡片能隨視場光照度不同而自動調節透過率，外界光線不夠強的時候，液晶鏡片的透過率很高，外界光線很強時，液晶鏡片會變暗，達到遮光、濾光的目的，其不足之處是必須需要手動選擇明暗度等級並且耗電，使用很不方便，需要經常更換電池，如果晚上開車使用透過率不大於40%，不符合安全駕駛標準，極大的增加了駕駛的危險性。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是為了克服以上的不足，提供一種能隨著外界光線強度變化自動調整明暗度的基於液晶的電致變色太陽鏡，解決傳統光致變色眼鏡變色緩慢的問題，可根據外界光線的變化，智能調節液晶鏡片的透光率，功耗低，電池長時間使用不需更換、體積輕巧的基於液晶的變色太陽鏡。
[0005]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種基於液晶的變色太陽鏡，包括眼鏡架，眼鏡架中嵌入有電池、控制裝置、供電裝置、感光裝置和液晶鏡片，控制裝置輸出端通過感光裝置與液晶鏡片連接，用於控制液晶鏡片變色，電池和供電裝置與控制裝置的輸入端連接，用於為控制裝置提供工作電壓，同時智能選擇供電形式。
[0006]本實用新型的進一步改進在於:所述電池為所述控制裝置提供電能，控制裝置為液晶鏡片正常工作提供所需的控制電壓，並通過感光裝置連接到液晶鏡片來使液晶鏡片自動變色，供電裝置用於監測電池的電壓高低來達到電源切換的目的。
[0007]本實用新型的進一步改進在於:所述電池包括太陽能電池和紐扣鋰電池，太陽能電池和所述紐扣鋰電池不同時給系統供電，通過供電裝置來實現切換。
[0008]本實用新型的進一步改進在於:所述控制裝置包括數字電路CPU晶片，控制裝置輸出有可變幅值和頻率的方波信號，幅值和頻率均隨輸入電壓的變化而變化，並加到液晶鏡片電極上的交流控制電壓。
[0009]本實用新型的進一步改進在於:所述感光裝置包括光敏電阻和光敏三極體。
[0010]本實用新型的進一步改進在於:所述液晶鏡片為正性液晶鏡片或負性染料液晶鏡片。
[0011]本實用新型的進一步改進在於:所述供電裝置包括三極體，通過控制裝置的數字電路CPU晶片監測太陽能池的電壓高低來決定三極體的通斷，從而達到電源切換的目的。
[0012]本實用新型的進一步改進在於:所述正性液晶鏡片在加載了交流控制電壓之後，透光率的會隨著交流電壓的升高而變低，隨著交流電壓的降低而變高。
[0013]本實用新型的進一步改進在於:所述負性液晶鏡片在加載了交流控制電壓之後，透光率的會隨著交流電壓的升高而變高，隨著交流電壓的降低而變低。
[0014]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:能用正性液晶鏡片製作成白天使用的汽車智能變色鏡，或者用負性液晶鏡片製作成晚上使用的汽車智能變色鏡，白天可以遮擋強光，起到濾光偏光作用，晚上可以減少會車時大燈對人眼的傷害，同時還看清楚路面。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型電池的電路圖；
[0018]圖3為本實用新型控制裝置的電路圖；
[0019]圖4為本實用新型供電裝置的電路圖；
[0020]圖5為本實用新型連接正性液晶鏡片的感光裝置的電路圖；
[0021]圖6為本實用新型連接負性液晶鏡片的感光裝置的電路圖；
[0022]圖7為本實用新型液晶鏡片的控制信號波形圖；
[0023]圖8為本實用新型的流程圖；
[0024]圖中標號:1_電池、2-控制裝置、3-供電裝置、4-液晶鏡片、5-感光裝置。
[0025]【具體實施方式】:
[0026]為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。
[0027]如圖1示出了本實用新型一種基於液晶的變色太陽鏡的【具體實施方式】，包括眼鏡架，眼鏡架中嵌入有電池1、控制裝置2、供電裝置3、感光裝置5和液晶鏡片4，控制裝置2輸出端通過感光裝置5與液晶鏡片4連接，用於控制液晶鏡片4變色，電池I和供電裝置3與控制裝置2的輸入端連接，用於為控制裝置2提供工作電壓，同時智能選擇供電形式，電池I為控制裝置2提供電能，控制裝置2為所述液晶鏡片4正常工作提供所需的控制電壓，並通過感光裝置5連接到液晶鏡片4來使液晶鏡片4自動變色，供電裝置3用於監測電池的電壓高低來達到電源切換的目的，具體的來說控制裝置2分別連接有電池1、供電裝置3、感光裝置5和液晶鏡片4，電池I為整個系統提供電源，通過供電裝置3連接到控制部分，供電裝置3主要包括三極體，三極體的通斷實現電源的通斷，當供電裝置3導通時系統開始工作，控制裝置2採集感光裝置5的信號並輸出一定幅值和頻率的方波信號，控制裝置2輸出的方波信號施加液晶鏡片4上使得液晶鏡片4明暗度發生變化，也就是自動變色。
[0028]如圖2所示，電池部分包括電池、濾波電容Cl和分壓穩壓電路，分壓穩壓電路由RU R2、Dl組成，電池包括太陽能電池和紐扣鋰電池，電池部分通過供電裝置為控制裝置供電，其輸出埠為VDD和GND，本例所述太陽能電池為砷化鎵電池，具有體積小、驅動能力強的優點。
[0029]如圖3所示，控制裝置2包括濾波儲能電容C2、復位電路和數字集成晶片PIC10LF320,復位電路包含電容C3和上拉電阻R6，數字集成晶片PIC10LF320採集感光部分信號之後，經分析處理轉換為一定頻率和幅值的兩路方波信號輸出，其輸出端為01和02。
[0030]如圖4所示，供電裝置包括三極體SI和上拉電阻R，三極體SI的輸入端連接著電源部分輸出端VDD，三極體SI的輸出端連接著控制部分電源VCC端。
[0031]如圖5所示，感光裝置5主要由並聯式分壓穩壓電路組成，分壓穩壓電路包含R3、R4、R5，分壓穩壓器件R3、R4為電阻器件，R5可以是光敏電阻或者光敏三極體或者光敏二極體，圖5所示電路圖主要用於連接正性液晶鏡片，其輸入端03、04分別於控制裝置2的01、02相連接，輸出端IXD1、IXD2分別與正性液晶鏡片的兩個電極相連接，IXD1、IXD2端輸出兩路幅值和頻率相同，相位相差180度的交流方波信號，幅值越大正性液晶鏡片的透光率越低，鏡片越暗，幅值越小正性液晶鏡片的透光率越高，鏡片越亮。
[0032]如圖6所示，感光裝置5主要由串聯式分壓穩壓電路組成，分壓穩壓電路包含R6、R7、R8，分壓穩壓器件R6、R8為電阻器件，R7可以是光敏電阻或者光敏三極體，圖6所示電路圖主要用於連接負性液晶鏡片，其輸入端03、04分別於控制系統的01、02相連接，輸出端IXD1、IXD2分別與正性液晶鏡片的兩個電極相連接，IXD1、IXD2端輸出兩路幅值和頻率相同，相位相差180度的交流方波信號，幅值越大負性液晶鏡片的透光率越高，鏡片越亮，幅值越小負性液晶鏡片的透光率越低，鏡片越暗。
[0033]如圖7所示，液晶鏡片4的控制信號波形圖Al和A2，兩路波形幅值相同、頻率相同、相位差180度，分別循環交替的施加到液晶鏡片的兩個電極上，使得液晶鏡片的透光率隨著波形的變化而變化，從而達到智能變色的效果。Al、A2所示波形的幅值和頻率會隨著電源電壓的變化而變化，電源電壓升高所述波形的頻率和幅值都會增加，電源電壓降低所述波形的頻率和幅值都會減少，從而液晶板的明暗度也變化。
[0034]如圖8所示是本實用新型的程序流程圖，變色太陽鏡在上電工作後會智能判定應該由太陽能電池給其餘部分供電，還是應該由鋰電池給其餘部分供電，默認是鋰電池供電，當CPU晶片初始化完成之後，就會對太陽能電池盒鋰電池電壓分別監聽，如果太陽能電池電壓大於2V的話，則切斷鋰電池供電開關，如果太陽能電池電壓低於2V的話，則啟動鋰電池供電開關，然後程序進入正常運行階段，從而達到電源切換的目的，電池與控制裝置通過供電裝置連接在一起，實現智能節電，根據感光部分的信號強度來判定輸出電壓信號的幅度、頻率和佔空比，正如圖7的Al和A2所示，兩路波形幅值相同、頻率相同、相位差180度，分別循環交替的施加到液晶鏡片的兩個電極上，使得液晶鏡片的透光率隨著波形的變化而變化，從而達到智能變色的效果。
[0035]本實用新型裝載有正性液晶鏡片的裝置白天能遮擋強烈刺眼的陽光，起到濾光、防眩光的作用，本實用新型裝載有負性液晶鏡片的裝置，晚上駕駛車輛行駛過程中能看清前方的路面，透過率可到75%以上，同時還能濾除路面眩光，進一步能減輕對向行駛車輛遠光燈的刺激，大大保障了駕駛安全。
【權利要求】
1.一種基於液晶的變色太陽鏡，包括眼鏡架，其特徵在於:所述眼鏡架中嵌入有電池(I)、控制裝置(2)、供電裝置(3)、感光裝置(5)和液晶鏡片(4)，所述控制裝置(2)輸出端通過感光裝置(5)與所述液晶鏡片(4)連接，用於控制所述液晶鏡片(4)變色，所述電池(I)和所述供電裝置(3)與所述控制裝置(2)的輸入端連接，用於為所述控制裝置(2)提供工作電壓，同時選擇供電形式。
2.根據權利要求1所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述電池(I)為所述控制裝置(2)提供電能，所述控制裝置(2)為所述液晶鏡片(4)正常工作提供所需的控制電壓，並通過感光裝置(5)連接到所述液晶鏡片(4)來使液晶鏡片(4)自動變色，所述供電裝置(3 )用於監測電池的電壓高低來達到電源切換的目的。
3.根據權利要求1所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述電池(I)包括太陽能電池和紐扣鋰電池，所述太陽能電池和所述紐扣鋰電池不同時給系統供電，通過供電裝置來實現切換。
4.根據權利要求1所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述控制裝置(2)包括數字電路CPU晶片，所述控制裝置(2)輸出有可變幅值和頻率方波信號，幅值和頻率均隨輸入電壓的變化而變化，並加到所述液晶鏡片(4)電極上的交流控制電壓。
5.根據權利要求1所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述感光裝置(5)包括光敏電阻和光敏三極體。
6.根據權利要求1所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述液晶鏡片(4)為正性液晶鏡片或負性染料液晶鏡片。
7.根據權利要求1所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述供電裝置(3)包括三極體，通過控制裝置的數字電路CPU晶片監測太陽能池的電壓高低來決定三極體的通斷，從而達到電源切換的目的。
8.根據權利要求6所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述正性液晶鏡片在加載了交流控制電壓之後，透光率的會隨著交流電壓的升高而變低，隨著交流電壓的降低而變高。
9.根據權利要求6所述一種基於液晶的變色太陽鏡，其特徵在於:所述負性液晶鏡片在加載了交流控制電壓之後，透光率的會隨著交流電壓的升高而變高，隨著交流電壓的降低而變低。
【文檔編號】G02C7/12GK203786419SQ201420199892
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】胡成 申請人:量子通信科技股份（香港）有限公司