CN105204183A - 一种可弯曲的智能太阳镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可弯曲的智能太阳镜，属于太阳镜领域。包括可弯曲眼镜架，眼镜架中嵌有太阳能电池，控制装置和柔性双偏光镜片，控制装置输出端与柔性双偏光镜片电连接，用于控制镜片变色，太阳能电池的输出端与控制装置的输入端连接，用于为控制装置提供工作电压，同时向控制装置输入光强变化的传感信号。本发明提供了一种可弯曲的智能太阳镜，帮助用户在强光环境时遮挡强烈刺眼的阳光，在黑暗的环境中驾驶车辆看清前方的路面，同时还能滤除路面眩光减轻对向行驶车辆远光灯的刺激，眼镜受到碰撞时不易破裂伤害到驾驶者的眼睛，极大保障了驾驶安全。

Description

一种可弯曲的智能太阳镜

技术领域

本发明涉太阳镜领域，尤其是一种可弯曲的智能太阳镜。

背景技术

光污染是继废气、废水、废渣和噪声等污染之后的一种新的环境污染源，主要包括白亮污染和彩光污染，光污染正在威胁着人们的健康。在日常生活中，人们常见的光污染的状况多为由镜面建筑反光所导致的行人和司机的眩晕感，以及夜晚不合理灯光给人体造成的不适感。戴太阳镜、偏光太阳镜或变色眼镜成为人们防止光污染的方式之一，太阳镜不能随着光线变化来调整明暗度，变色眼镜是光致变色，即镜片中有光敏材料经阳光照射镜片颜色发生变化，偏光太阳镜能阻挡令人不舒服的强光，保护眼睛免受紫外线的伤害。以上镜片，遇到光线突变的环境，例如过立交桥、进出隧道、瞬间刺眼的会车大灯等，往往需要十多秒调整明暗度，不能及时变色，存在很大的安全隐患。

现有大部分智能太阳镜，利用玻璃液晶作为眼镜镜片，通过手动给液晶施加控制电压的方式来调整镜片的明暗度，并且柔性双偏光镜片能随视场光照度不同而自动调节透过率，达到遮光、滤光的目的，使用起来不方便，还需经常更换电池，玻璃镜片不可弯折受到碰撞易破裂，难以滤掉迎面的远光灯的灯光，不符合安全驾驶标准，极大地增加了驾驶危险性。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，变色太阳镜存在不能及时进行变色，玻璃镜片收到碰撞易破裂，难以滤掉迎面的远光灯的灯光，经常更换电池和使用不便存在严重安全隐患的问题，提出了一种可根据外界光线的变化，智能调节柔性双偏光镜片透光率，功耗低，电池长时间使用不需更换、体积轻巧采用柔性液晶材料可弯曲的智能太阳镜。

为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：

一种可弯曲的智能太阳镜，包括可弯曲眼镜架，眼镜架中嵌有太阳能电池，控制装置和柔性双偏光镜片，控制装置输出端与柔性双偏光镜片电连接，用于控制镜片变色，太阳能电池的输出端与控制装置的输入端连接，用于为控制装置提供工作电压，同时向控制装置输入光强变化的传感信号。

优选的，所述柔性双偏光镜片为柔性可弯曲的柔性双偏光镜片，所述柔性双偏光镜片从上到下依次设置防反射层、偏光层、塑料基板、保护层、透明电极层、配向层、液晶层、配向层、透明电极层、保护层、塑料基板、偏光层和防反射层，用于滤光和保持镜片的柔性，进行透光率的变化。

优选的，所述太阳能电池为控制装置提供电能，控制装置为柔性双偏光镜片的工作提供所需电压，向控制装置输入光强变化的传感信号，使得连接控制装置的柔性双偏光镜片根据不同光强进行自动变色。

优选的，所述太阳能电池采用5*6mm的太阳能电池，用于将太阳能电池同时作为光强传感器和电源，实现了低至几十微安的功耗，比常规电路减少了百倍功耗，不另外设置光强传感器也减少了控制模块的体积。

优选的，所述控制装置还电连接一智能开关装置，用于监测电池电压的高低进行电源切换。

优选的，所述电源包括太阳能电池和纽扣锂电池，太阳能电池和纽扣锂电池不同时给系统供电，通过智能开关装置来实现切换。

优选的，所述智能开关装置包括三极管，通过控制装置的数字电路CPU芯片监测太阳能池的电压高低来决定三极管的通断，从而达到电源切换的目的。

优选的，所述控制装置包括数字电路CPU芯片，控制装置输出有可变幅值和频率的方波信号，幅值和频率均随输入电压的变化而变化，并加到柔性双偏光镜片电极上的交流控制电压。

优选的，所述柔性双偏光镜片在加载了交流控制电压之后，透光率的会随着交流电压的升高而变低，随着交流电压的降低而变高。

优选的，所述可弯曲眼镜架采用记忆合金材质，如TR100。

本发明与现有技术相比具有以下优点：提供了一种装载有柔性双偏光镜片的可弯曲智能太阳镜，实现了光照度自动控制液晶透光率，智能太阳镜使外界刺眼的强光变得柔和，消除眩光的同时增加了视场分辨率，保证用户视觉环境的舒适和安全。帮助用户在强光环境时遮挡强烈刺眼的阳光，在黑暗的环境中驾驶车辆看清前方的路面，滤除路面眩光减轻对向行驶车辆远光灯的刺激，眼镜可弯曲具有弹性，受到碰撞不易损坏和伤害驾驶者的眼镜，极大保障了驾驶安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能太阳镜电路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的柔性双偏光镜片结构分解图；

图3为本发明实施例提供的智能太阳镜的太阳能电池电路图；

图4为本发明实施例提供的智能太阳镜的控制装置电路图；

图5为本发明提实施例提供的智能太阳镜的智能开关装置电路图；

图6为本发明实施例提供的智能太阳镜柔性双偏光镜片的控制信号波形图；

图7为本发明实施例提供的智能太阳镜电路工作流程图；

图8为本发明实施例提供的一种可弯曲的智能太阳镜结构图；

图中标识说明：1-可弯曲眼镜架，2-控制装置，3-柔性双偏光镜片。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1和图8所示，一种可弯曲的智能太阳镜，包括可弯曲眼镜架，眼镜架中嵌有太阳能电池，控制装置和柔性双偏光镜片，控制装置输出端与柔性双偏光镜片电连接，用于控制镜片变色，太阳能电池的输出端与控制装置的输入端连接，用于为控制装置提供工作电压，同时向控制装置输入光强变化的传感信号。优选的，所述控制装置还电连接一智能开关装置，用于监测电池电压的高低进行电源切换。所述电源包括太阳能电池和纽扣锂电池，太阳能电池和纽扣锂电池不同时给系统供电，通过智能开关装置来实现切换。所述智能开关装置包括三极管，通过控制装置的数字电路CPU芯片监测太阳能池的电压高低来决定三极管的通断，从而达到电源切换的目的。具体的来说当智能开关装置导通时系统开始工作，控制装置采集太阳能电池的信号并输出一定幅值和频率的方波信号，控制装置输出的方波信号施加柔性双偏光镜片上，液晶分子经过90度翻转调整广通过率和明暗度，使得柔性双偏光镜片明暗度发生变化，也就是自动变色。

如图2所示，所述柔性双偏光镜片为柔性可弯曲的柔性液晶双偏光镜片，所述柔性双偏光镜片从上到下依次设置防反射层、偏光层、塑料基板、保护层、透明电极层、配向层、液晶层、配向层、透明电极层、保护层、塑料基板、偏光层和防反射层，用于滤光和保持镜片的柔性，进行透光率的变化保持柔性及弹性。优选的，液晶层采用塑胶柔性液晶，轻巧不碎。

优选的，所述太阳能电池为控制装置提供电能，控制装置为柔性双偏光镜片的工作提供所需电压，向控制装置输入光强变化的传感信号，使得连接控制装置的柔性双偏光镜片根据不同光强进行自动变色。

优选的，所述控制装置包括数字电路CPU芯片，控制装置输出有可变幅值和频率的方波信号，幅值和频率均随输入电压的变化而变化，并加到柔性双偏光镜片电极上的交流控制电压。

优选的，所述柔性双偏光镜片在加载了交流控制电压之后，透光率的会随着交流电压的升高而变低，随着交流电压的降低而变高，反应时间在0.2秒以下，实现瞬间变色、智能变色和车内变色。

优选的，所述可弯曲眼镜架采用记忆合金TR100，TR100具有超韧性，耐撞耐磨，摩擦系数低等特点，能有效防止在运动中，因镜架断裂、摩擦对眼睛及脸部造成的伤害。因TR100特殊的分子结构，抗化学性佳，在高温的环境下不易变形，短时间内可耐350度高温，不易熔化和燃烧，也保障了镜架的使用寿命。在柔性双偏光镜片的表面贴有防刮伤膜，用于保护镜面的光滑。柔性双偏光镜片所用的液晶材料适应的工作范围为-20℃至70℃，紫外线阻断值为UV400，白天可见透光率在35％以下或者夜晚透光率达到75％以上，使用寿命为5-8年。

如图3所示，太阳能电池电路包括电源、滤波电容C1和分压稳压电路，分压稳压电路由R1、R2、D1组成，电源包括太阳能电池和纽扣锂电池，电源通过智能开关装置为控制装置供电，其输出端口为VDD和GND。本例所述太阳能电池为5*6mm的砷化镓电池，用于将太阳能电池同时作为光强传感器和电源，驱动力强且低至几十微安的功耗，比常规电路减少了百倍功耗，不另外设置光强传感器也减少了控制模块的体积。

如图4所示，控制装置2包括滤波储能电容C2、复位电路和数字集成芯片PIC10LF320，复位电路包含电容C3和上拉电阻R6，数字集成芯片PIC10LF320采集感光部分信号之后，经分析处理转换为一定频率和幅值的两路方波信号输出，其输出端为O1和O2。

如图5所示，智能开关装置包括三极管S1和上拉电阻R，三极管S1的输入端连接着电源部分输出端VDD，三极管S1的输出端连接着控制部分电源VCC端。

如图6所示，柔性双偏光镜片的控制信号波形图A1和A2，两路波形幅值相同、频率相同、相位差180度，分别循环交替的施加到柔性双偏光镜片的两个电极上，使得柔性双偏光镜片的透光率随着波形的变化而变化，从而达到智能变色的效果。A1、A2所示波形的幅值和频率会随着电源电压的变化而变化，电源电压升高所述波形的频率和幅值都会增加，电源电压降低所述波形的频率和幅值都会减少，从而柔性双偏光镜片的明暗度也变化。

如图7所示是本发明的智能太阳镜电路工作流程图，变色太阳镜在上电工作后会智能判定应该由太阳能电池给其余部分供电，还是应该由锂电池给其余部分供电，默认是锂电池供电，当CPU芯片初始化完成之后，就会对太阳能电池盒锂电池电压分别监听，如果太阳能电池电压大于2V，则切断锂电池供电开关，如果太阳能电池电压低于2V，则启动锂电池供电开关，程序进入正常运行阶段，从而达到电源切换的目的，电池与控制装置通过智能开关装置连接在一起，实现智能节电，根据感光部分的信号强度来判定输出电压信号的幅度、频率和占空比，正如图6的A1和A2所示，两路波形幅值相同、频率相同、相位差180度，分别循环交替的施加到柔性双偏光镜片的两个电极上，使得柔性双偏光镜片的透光率随着波形的变化而变化，从而达到智能变色的效果。

本发明的有益效果在于，提供了一种装载有柔性双偏光镜片的可弯曲智能太阳镜，实现了光照度自动控制液晶透光率，智能太阳镜使外界刺眼的强光变得柔和，消除眩光的同时增加了视场分辨率，改善了汽车、飞机、摩托车等驾驶员的视觉环境，有效缓解驾驶员的视觉疲劳，保证用户视觉环境的舒适和安全，该智能太阳镜也适用于户外运动、智能建筑、未来战场及工业等领域。该眼镜帮助用户在强光环境时遮挡强烈刺眼的阳光，在黑暗的环境中驾驶车辆看清前方的路面，滤除路面眩光减轻对向行驶车辆远光灯的刺激。眼镜可弯曲具有弹性，受到碰撞不易损坏和伤害驾驶者的眼镜，极大保障了驾驶安全以及视觉环境的舒适。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种可弯曲的智能太阳镜，包括可弯曲眼镜架，其特征在于，眼镜架中嵌有太阳能电池，控制装置和柔性双偏光镜片，控制装置输出端与柔性双偏光镜片电连接，用于控制镜片变色，太阳能电池的输出端与控制装置的输入端连接，用于为控制装置提供工作电压，同时向控制装置输入光强变化的传感信号。

2.如权利要求1所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述柔性双偏光镜片为柔性可弯曲的柔性双偏光镜片，所述柔性双偏光镜片从上到下依次设置防反射层、偏光层、塑料基板、保护层、透明电极层、配向层、液晶层、配向层、透明电极层、保护层、塑料基板、偏光层和防反射层，用于滤光和保持镜片的柔性。

3.如权利要求1所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述太阳能电池为控制装置提供电能，控制装置为柔性双偏光镜片的工作提供所需电压；太阳能电池还向控制装置输入光强变化的传感信号，用于控制连接控制装置的柔性双偏光镜片进行变色。

4.如权利要求1所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述太阳能电池采用5*6mm的太阳能电池，用于将太阳能电池同时作为光强传感器和电源。

5.如权利要求1所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述控制装置还电连接一智能开关装置，用于监测太阳能电池电压的高低进行电源切换。

6.如权利要求5所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述电源包括太阳能电池和纽扣锂电池，太阳能电池和纽扣锂电池不同时给系统供电，通过智能开关装置来实现切换。

7.如权利要求5所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述智能开关装置包括三极管，通过控制装置监测太阳能池的电压高低来决定三极管的通断，从而达到电源切换的目的。

8.如权利要求1所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述控制装置包括数字电路CPU芯片，控制装置输出有可变幅值和频率的方波信号，幅值和频率均随输入电压的变化而变化，并加到柔性双偏光镜片电极上控制镜片电压。

9.如权利要求8所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述柔性双偏光镜片在加载了交流控制电压后，透光率随着交流电压的升高而变低，随着交流电压的降低而变高。

10.如权利要求1所述的一种可弯曲的智能太阳镜，其特征在于，所述可弯曲眼镜架采用记忆合金材质。