CN110068939B - 一种眼镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种眼镜。所述眼镜包括：透镜，所述透镜包括彼此相对设置的第一部分和第二部分以及位于所述第一部分和所述第二部分之间的第一腔；在所述透镜周边且支撑所述透镜的镜框，所述镜框具有由其内表面限定的第二腔，所述第二腔与所述第一腔相连通以形成内部空间；设置在所述内部空间中的有色液体；设置在所述内表面上的第一疏水介质膜；设置在所述内表面和所述第一疏水介质膜之间的第一电极；设置在所述内部空间中且与所述有色液体接触的第二电极。

Description

一种眼镜
技术领域
本发明涉及显示技术领域。更具体地，涉及一种眼镜。
背景技术
具有随着环境的光线强弱而改变颜色或透光率的眼镜越来越受人们的喜爱。然而，这样的眼镜不能为使用者提供最佳视线效果。
发明内容
本发明的实施例提供了一种眼镜。
本发明的一个目的在于提供一种眼镜。所述眼镜包括：透镜，所述透镜包括彼此相对设置的第一部分和第二部分以及位于所述第一部分和所述第二部分之间的第一腔；
在所述透镜周边且支撑所述透镜的镜框，所述镜框具有由其内表面限定的第二腔，所述第二腔与所述第一腔相连通以形成内部空间；
设置在所述内部空间中的有色液体；
设置在所述内表面上的第一疏水介质膜；
设置在所述内表面和所述第一疏水介质膜之间的第一电极；
设置在所述内部空间中且与所述有色液体接触的第二电极。
在一个实施例中，所述镜框为弹性的。
在一个实施例中，所述眼镜还包括邻近所述镜框的且在所述第一部分和所述第二部分之间提供支撑的弹性支撑部。
在一个实施例中，所述眼镜还包括设置在所述第一部分和所述第二部分中的一者的内表面上的第二疏水介质膜或亲水介质膜。
在一个实施例中，所述第一部分和所述第二部分之间的距离被配置为能够产生用于驱动所述有色液体的毛细作用力。
在一个实施例中，所述第一部分和所述第二部分之间的距离为1mm。
在一个实施例中，所述有色液体包括极性液体或非极性液体。
在一个实施例中，所述眼镜还包括耦接到所述第一电极和所述第二电极的用于控制所述有色液体的运动的控制装置。
在一个实施例中，所述控制装置包括：位于所述镜框或眼镜的镜腿处的电源开关和模式选择开关，以及位于所述镜框上的光敏器件。
在一个实施例中，所述控制装置还包括第一电阻器、可变电阻器以及电源。
在一个实施例中，所述模式选择开关包括第一端、第二端和第三端，所述模式选择开关的第一端能够选择性地耦接到其第二端和第三端中的一者，并且其中，所述模式选择开关的第二端耦接到所述光敏器件的第一端，所述光敏器件的第二端耦接到所述电源开关的第一端，所述电源开关的第二端耦接到所述第一电阻器的第一端，所述第一电阻器的第二端耦接到电源的第一端，所述电源的第二端耦接到所述模式选择开关的第一端，所述模式选择开关的第三端耦接到所述可变电阻器的第一端，所述可变电阻器的第二段耦接到所述电源开关的第一端，并且其中，所述第一电极和所述第二电极中的一者耦接到所述电源开关的第一端，所述第一电极和所述第二电极中的另一者耦接到所述电源的第二端。
在一个实施例中，所述控制装置还包括可变电阻器以及电源。
在一个实施例中，所述模式选择开关包括第一端、第二端和第三端，所述模式选择开关的第一端能够选择性地耦接到其第二端和第三端中的一者，并且其中，所述模式选择开关的第二端耦接到所述光敏器件的第一端，所述光敏器件的第二端耦接到所述电源的第一端，所述模式选择开关的第三端耦接到所述可变电阻器的第一端，所述可变电阻器的第二端连接到电源的第一端，所述电源的第二端耦接到所述第一电极和所述第二电极中的一者，所述第一电极和所述第二电极中的另一者耦接到电源开关的第一端，所述电源开关的第二端耦接到所述模式选择开关的第一端。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：
图1为根据本发明的一个实施例的眼镜的示意图；
图2为图1的眼镜沿着线AA’的截面示意图；
图3(A)和图3(B)为根据本发明的一个实施例的眼镜的截面示意图；
图4为根据本发明的一个实施例的眼镜的截面示意图；
图5为根据本发明的一个实施例的眼镜的截面示意图；
图6为根据本发明的一个实施例的控制电路的示意图；
图7为根据本发明的一个实施例的又一控制电路的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将接合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。
当介绍本发明的元素及其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或者多个要素。用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。
出于下文表面描述的目的，如其在附图中被标定方向那样，术语“上”、“下”、“左”、“右”“垂直”、“水平”、“顶”、“底”及其派生词应涉及发明。术语“上覆”、“在……顶上”、“定位在……上”或者“定位在……顶上”意味着诸如第一结构的第一要素存在于诸如第二结构的第二要素上，其中，在第一要素和第二要素之间可存在诸如界面结构的中间要素。术语“接触”意味着连接诸如第一结构的第一要素和诸如第二结构的第二要素，而在两个要素的界面处可以有或者没有其它要素。
对于一种基于电润湿原理的变色眼镜，需要将镜片通过BM层分为多个子像素，分别制作子腔体以及相应的驱动电路。然而，每个像素之间BM层使镜片最大透过率大幅减小。此外，每个像素的驱动电路的走线反光影响用户视觉效果。即使忽略这些问题，以目前技术手段，所制作的最小像素尺寸在距离人眼如此近的距离也无法克服渔网纹现象，视野会严重颗粒化。
图1为根据本发明的实施例的眼镜的示意图。如图1所示，眼镜可以包括透镜11、在透镜11周边且支撑透镜的镜框12、镜腿21。可以在两片透镜之间设置光敏器件R1，在镜腿上设置模式选择开关S1。当然，光敏器件和模式选择开关的位置也可以根据需要而设在其它位置。用户可以通过模式选择开关选择自动模式或者手动模式。光敏器件可以感测外部光线强度的变化，从而实现根据光学强度的变化来改变有色液体的位置。在自动调整模式中，可以自动随着外部光线强度的变化来改变有色液体的位置，从而调整眼镜的透光率。在手动调整模式中，可以人工地改变有色液体的位置，从而根据人的期望来调整眼镜的透光率。
图2为图1的眼镜沿着线AA’的截面示意图。如图2所示，本发明的一个实施例的眼镜，包括：透镜11，该透镜包括彼此相对设置的第一部分P1和第二部分P2以及位于第一部分P1和第二部分P2之间的第一腔C1；在透镜11周边且支撑透镜的镜框12，该镜框12具有由其内表面限定的第二腔C2，第二腔C2与第一腔C1相连通以形成内部空间；设置在内部空间中的有色液体13；设置在内表面上的第一疏水介质膜14；设置在内表面和第一疏水介质膜之间的第一电极15；设置在内部空间中且与有色液体接触的第二电极16。可以理解，本发明对于第二电极的位置没有限制，第二电极可以在第一腔中，也可以在第二腔中，只要能保证其与有色液体接触即可。
通过这样的结构，可以使得有色液体的位置在第一腔和第二腔之间变化，从而调整眼镜的透光率。眼镜的内部被设置为一个整个的内部空间，省去了多个子腔体结构的制作。相应地，可以通过一个驱动电路(例如，可以位于镜框中)进行控制，从而能够避免由多个子腔体的控制布线带来的影响用户的视觉体验的问题。当眼镜的透光率达到最大时，有色液体能够全部容纳在镜框中，避免了有色液体留在透镜处带来的影响透光率和不美观的问题。此外，本发明的实施例还能够仅使用一种有色液体来调整眼镜的透光率，减少了两种液体在腔体中交换位置时所受的表面张力的影响，降低了制造成本，提高了眼镜的响应速度。
在一个实施例中，镜框可以为弹性的。将镜框设置为弹性，可以更好的容纳有色液体。容纳有液体时的镜框的第二腔的体积大于未容纳有液体时的镜框的第二腔的体积。
图3(A)和图3(B)为根据本发明的一个实施例的眼镜的截面示意图。在图3(A)和图3(B)所示的实施例中，眼镜还可以包括近镜框的且在第一部分和第二部分之间提供支撑的弹性支撑部17。弹性支撑部17在垂直于透镜11的延伸方向的方向上可延伸，从而可以调整透镜11的第一部分P1和第二部分P2之间的距离，这样能够减少液体中的气泡的产生。当有色液体13位于镜框12内时，如图3(A)所示，弹性支撑部17没有在垂直于透镜11的延伸方向的方向上伸长，透镜11的第一部分P1和第二部分P2之间的间距较小，第一腔C1的空间也较小。当有色液体13处于在透镜的第一部分P1和第二部分P2之间的第一腔C1时，如图3(B)所示，弹性支撑部17在垂直于透镜11的延伸方向的方向上伸长，透镜11的第一部分P1和第二部分P2之间的间距较大，第一腔C1的空间也较大。通过弹性支持部17这样的弹性延伸，能够减少液体中的气泡的产生。
图4为根据本发明的一个实施例的眼镜的截面示意图。在图4所示的实施例中，眼镜包括设置在第一部分P1和第二部分P2中的一者的内表面上的第二疏水介质膜18或亲水介质膜19。如图4所示，眼镜还可以包括设置在第一部分P1和第二部分P2中的另一者的内表面上的亲水介质膜19或第二疏水介质膜18。可以同时设置第二疏水介质膜和亲水介质膜两者，也可以仅设置其中的一者。虽然图4中示出的是第二疏水介质膜18位于第一部分P1的内表面上，其也可以位于第二部分P2的内表面上。亲水介质膜19也可以位于第一部分P1的内表面上。通过设置第二疏水介质膜或者亲水介质膜，可以使得液体在第一腔内分布时分布的更均匀。
在一个实施例中，第一部分和第二部分之间的距离被配置为能够产生用于驱动有色液体的毛细作用力。这样可以使得眼镜中的液体能够克服重力而在毛细作用力的影响下，实现位置变化。在一个实施例中，可以将第一部分和第二部分之间的距离设置为约1mm。
在一个实施例中，有色液体可以包括极性液体。例如，有色液体包括水和/或酒精的混合物。有色液体可以包括导电溶液。在一个实施例中，有色液体可以包括非极性溶液。例如，有色液体包括油。
图5为根据本发明的一个实施例的眼镜的截面示意图。如图5所示，在一个实施例中，眼镜还可以包括耦接到第一电极15和第二电极16的用于控制有色液体的运动的控制装置20。
在一个实施例中，该控制装置包括：位于镜框或眼镜的镜腿处的电源开关和模式选择开关，以及位于镜框上的光敏器件。模式选择开关可以选择自动模式或手动模式。光敏器件可以感测外部光线强度的变化，从而实现根据光学强度的变化来改变有色液体的位置。在自动模式中，可以自动随着外部光线强度的变化来改变有色液体的位置，从而调整眼镜的透光率。在手动模式中，可以人工地改变有色液体的位置，从而根据人的期望来调整眼镜的透光率。这样的眼镜能根据用户的喜好来实现眼镜对光的透过率的改变，可以满足众多人达到视线最佳效果。
在一个实施例中，进一步地，该控制装置还可以包括第一电阻器、可变电阻器以及电源。图6为根据本发明的该实施例的控制电路的示意图。如图6所示，模式选择开关S1包括第一端a、第二端b和第三端c，该模式选择开关S1的第一端a可以选择性地耦接到其第二端b和第三端c中的一者，并且其中，模式选择开关S1的第二端b耦接到光敏器件R1的第一端，光敏器件R1的第二端耦接到电源开关S2的第一端，电源开关S2的第二端耦接到第一电阻器R3的第一端，第一电阻器R3的第二端耦接到电源的第一端，电源的第二端耦接到模式选择开关S1的第一端a，模式选择开关S1的第三端c耦接到可变电阻器R2的第一端，可变电阻器R2的第二端耦接到电源开关S2的第一端，并且其中，第一电极和第二电极中的一者耦接到电源开关S1的第一端，第一电极和第二电极中的另一者耦接到电源的第二端。
在有色液体包括诸如水的极性液体的情况下，根据本发明的实施例的眼镜可以按照如下方式工作。
在自动模式(将模式选择开关S1的第一端a与第二端b耦合以选择自动模式)下，当外部光线强度较弱时，光敏器件R1因接收较少的光而电阻较大。或者，在手动模式(将模式选择开关S1的第一端a与第三端c耦合以选择手动模式)下，当外部光线强度较弱时，将可变电阻器R2的电阻调整为具有较大的电阻。由于第一电极15和第二电极16与光敏器件R1或可变电阻器R2是并联关系，从而导致第一电极15和第二电极16之间的电压差较大。有色液体13和第一疏水介质膜14之间的电压差也较大，因此导致了电润湿现象，第一疏水介质膜会较亲水。由于第一疏水介质膜此时较亲水，有色液体受第一疏水介质膜的吸引而趋向于容纳在镜框的第二腔C2中。因此，眼镜的透光率会较大，从而允许更多的光线进入。
在自动模式下，当外部光线强度较大时，光敏器件R1因接收较多的光而电阻较小，或者，在手动模式下，将可变电阻器R2的电阻调整为具有较小的电阻。由于第一电极15和第二电极16与光敏器件R1或可变电阻器R2是并联关系，从而导致第一电极15和第二电极16之间的电压差较小。有色液体13和第一疏水介质膜14之间的电压差也较小，因此没有发生电润湿现象，第一疏水介质膜会较疏水。由于第一疏水介质膜会较疏水，有色液体受第一疏水介质膜的排斥而趋向于在透镜的第一部分P1和第二部分P2之间的第一腔C1中。因此，眼镜的透光率会较小，从而阻挡过强的光线。
在一个实施例中，控制装置还包括可变电阻器以及电源。图7为根据本发明的该实施例的又一控制电路的示意图。如图7所示，模式选择开关S1包括第一端a、第二端b和第三端c，模式选择开关S1的第一端可a以选择性地耦接到其第二端b和第三端c中的一者，并且其中，模式选择开关S1的第二端b耦接到光敏器件R1的第一端，光敏器件R1的第二端耦接到电源的第一端，模式选择开关S1的第三端c耦接到可变电阻器R2的第一端，可变电阻器R2的第二端连接到电源的第一端，电源的第二端耦接到第一电极15和第二电极16中的一者，第一电极15和第二电极16中的另一者耦接到电源开关S2的第一端，电源开关S2的第二端耦接到模式选择开关S1的第一端a。
在有色液体包括诸如油的非极性液体的情况下，根据本发明的实施例的眼镜可以按照如下方式工作。
在自动模式(将模式选择开关S1的第一端a与第二端b耦合以选择自动模式)下，当外部光线强度较弱时，光敏器件R1因接收较少的光而电阻较大，或者，在手动模式(将模式选择开关S1的第一端a与第三端c耦合以选择手动模式)下，当外部光线强度较弱时，将可变电阻器R2的电阻调整为具有较大的电阻。由于第一电极15和第二电极16与光敏器件R1或可变电阻器R2是串联关系，从而导致第一电极15和第二电极16之间的电压差较小。有色液体13和第一疏水介质膜14之间的电压差也较小，第一疏水介质膜会较疏水而较亲油。由于第一疏水介质膜此时较亲油，有色液体受第一疏水介质膜的吸引而趋向于容纳在镜框的第二腔C2中。因此，眼镜的透光率会较大，从而允许更多的光线进入。
在自动模式下，当外部光线强度较大时，光敏器件R1因接收较多的光而电阻较小，或者，在手动模式下，将可变电阻器R2的电阻调整为具有较小的电阻。由于第一电极15和第二电极16与光敏器件R1或可变电阻器R2是串联关系，从而导致第一电极15和第二电极16之间的电压差较大。有色液体13和第一疏水介质膜14之间的电压差也较大，第一疏水介质膜会较亲水而疏油。由于第一疏水介质膜会较疏油，有色液体受第一疏水介质膜的排斥而趋向于在透镜的第一部分P1和第二部分P2之间的第一腔C1中。因此，眼镜的透光率会较小，从而阻挡过强的光线。
可以理解，虽然描述了借助与光敏器件的眼镜自动调节，也可以提供其它的自动装置来给出光敏特性。例如，可以提供可编程用户的模式来提供用于眼镜的变化。
已经描述了某特定实施例，这些实施例仅通过举例的方式展现，而且不旨在限制本发明的范围。事实上，本文所描述的新颖实施例可以以各种其它形式来实施；此外，可在不脱离本发明的精神下，做出以本文所描述的实施例的形式的各种省略、替代和改变。所附权利要求以及它们的等价物旨在覆盖落在本发明范围和精神内的此类形式或者修改。

Claims (14)

1.一种眼镜，包括：透镜，所述透镜包括彼此相对设置的第一部分和第二部分以及位于所述第一部分和所述第二部分之间的第一腔；
在所述透镜周边且支撑所述透镜的镜框，所述镜框具有由其内表面限定的第二腔，所述第二腔与所述第一腔相连通以形成内部空间；
设置在所述内部空间中的有色液体；
设置在所述镜框的所述内表面上的第一疏水介质膜；
设置在所述镜框的所述内表面和所述第一疏水介质膜之间的第一电极；
设置在所述透镜的所述第一腔和所述镜框的所述第二腔形成的所述内部空间中且与所述有色液体接触的第二电极。
2.根据权利要求1所述的眼镜，其中，所述镜框为弹性的。
3.根据权利要求2所述的眼镜，还包括邻近所述镜框的且在所述第一部分和所述第二部分之间提供支撑的弹性支撑部。
4.根据权利要求1所述的眼镜，还包括设置在所述第一部分和所述第二部分中的一者的内表面上的第二疏水介质膜或亲水介质膜。
5.根据权利要求4所述的眼镜，还包括设置在所述第一部分和所述第二部分中的另一者的内表面上的第二亲水介质膜或疏水介质膜。
6.根据权利要求1所述的眼镜，其中，所述第一部分和所述第二部分之间的距离被配置为能够产生用于驱动所述有色液体的毛细作用力。
7.根据权利要求6所述的眼镜，其中，所述第一部分和所述第二部分之间的距离为1mm。
8.根据权利要求1所述的眼镜，其中，所述有色液体包括极性液体或非极性液体。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的眼镜，还包括耦接到所述第一电极和所述第二电极的用于控制所述有色液体的运动的控制装置。
10.根据权利要求9所述的眼镜，其中，所述控制装置包括：位于所述镜框或眼镜的镜腿处的电源开关和模式选择开关，以及位于所述镜框上的光敏器件。
11.根据权利要求10所述的眼镜，其中，所述控制装置还包括第一电阻器、可变电阻器以及电源。
12.根据权利要求11所述的眼镜，其中，所述模式选择开关包括第一端、第二端和第三端，所述模式选择开关的第一端能够选择性地耦接到其第二端和第三端中的一者，并且其中，所述模式选择开关的第二端耦接到所述光敏器件的第一端，所述光敏器件的第二端耦接到所述电源开关的第一端，所述电源开关的第二端耦接到所述第一电阻器的第一端，所述第一电阻器的第二端耦接到电源的第一端，所述电源的第二端耦接到所述模式选择开关的第一端，所述模式选择开关的第三端耦接到所述可变电阻器的第一端，所述可变电阻器的第二端 耦接到所述电源开关的第一端，并且其中，所述第一电极和所述第二电极中的一者耦接到所述电源开关的第一端，所述第一电极和所述第二电极中的另一者耦接到所述电源的第二端。
13.根据权利要求10所述的眼镜，其中，所述控制装置还包括可变电阻器以及电源。
14.根据权利要求13所述的眼镜，其中，所述模式选择开关包括第一端、第二端和第三端，所述模式选择开关的第一端能够选择性地耦接到其第二端和第三端中的一者，并且其中，所述模式选择开关的第二端耦接到所述光敏器件的第一端，所述光敏器件的第二端耦接到所述电源的第一端，所述模式选择开关的第三端耦接到所述可变电阻器的第一端，所述可变电阻器的第二端连接到电源的第一端，所述电源的第二端耦接到所述第一电极和所述第二电极中的一者，所述第一电极和所述第二电极中的另一者耦接到电源开关的第一端，所述电源开关的第二端耦接到所述模式选择开关的第一端。
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