CN110703460A - 一种雾度可调的眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾度可调的眼镜，包括镜框、镜腿、两个镜片及控制设备，所述镜腿连接于所述镜框，两个所述镜片设置于所述镜框，其中至少一个所述镜片设置为液晶镜片，所述液晶镜片设置有液晶调光层，所述控制设备与所述液晶调光层相连，所述控制设备分别控制所述液晶调光层的雾度在1％‑93％之间变化。本发明公开的眼镜，利用可调节雾度的液晶镜片，在不影响全光线透过率的情况下，调节物体透过镜片的模糊程度，可实现遮盖矫正的效果。

Description

一种雾度可调的眼镜

技术领域

本发明涉及一种眼镜，具体地涉及一种雾度可调的矫正眼镜。

背景技术

弱视是在视觉发育的关键期受到形觉剥夺及异常双眼相互作用，所造成的单眼或双眼视力低下。弱视的病变位置位于大脑视中枢，是由于大脑视觉功能低下，导致弱视患者的大脑视中枢无法及时处理大量输入的视觉信息，在临床上表现为明显的视觉影像模糊，无法准确判断物体的方位和远近。弱视的治疗方法主要包括：矫正屈光异常，给予弱视眼中心凹清晰的形觉刺激；遮盖优势眼来减轻异常双眼相互作用的影响；红滤光镜或红笔训练法；对优势眼进行睫状肌麻痹的压抑疗法等。其中遮盖健眼法是主要和最有效的治疗法。

遮盖健眼法通过遮盖健眼，训练弱视眼，令患者用弱视眼做需精细目力的工作，从而提高弱视眼在双眼相互作用中的竞争力，逐渐消除优势眼对弱视眼的抑制。同时因健眼遮盖过久后，会引起视力退步，所以需要根据患者的视力恢复情况，调整遮盖时间、遮盖程度、及遮盖方式(如左右眼交替遮盖)等。

现有用于遮盖疗法的眼镜，常用的设计为物理式遮盖，即采用不透明或半透明遮盖物(如眼罩、眼贴等)遮挡眼镜，其操作简单，成本较低。但是此类遮盖方式具有影响美观、不能根据视力提升情况自动调节、单眼视物易丧失空间判断而造成不必要的危险等缺点。另一类设计是利用液晶结合偏光片来调节眼镜片的透光度，从而调节镜片内的明暗程度来达到遮盖矫正的效果，如CN104207876B。此类设计可实现自动而疗程性的调节镜片的透光率，适用范围更广。但是此方法由于使用偏光片，全光线透过率较低(<50％)，并且在调节透光率(即明暗)时，容易造成因两眼感光不一致而引起的不适和负面效果。

因此，需要提供一种弱视矫正的眼镜，在提供舒适而简便的遮盖方式的同时，也能根据患者视力恢复的情况自动调整遮盖时间、遮盖程度及遮盖方式，从而提高矫正效率。

发明内容

为满足上述需求，本发明提出一种雾度可调的眼镜，包括镜框、镜腿、两个镜片及控制设备，所述镜腿连接于所述镜框，两个所述镜片设置于所述镜框，其中至少一个镜片为液晶镜片，所述液晶镜片设置有液晶调光层，所述控制设备与所述液晶调光层相连，可分别控制所述液晶调光层的雾度在1％-93％之间变化。

在一些实施方案中，所述液晶调光层设置在一片普通镜片的内侧或外侧，形成所述液晶镜片。在另一些实施方案中，所述液晶调光层设置在两片普通镜片之间，形成所述液晶镜片。

在优选实施方案中，所述液晶调光层包括：第一透明导电膜，第二透明导电膜以及设置在第一透明导电膜和第二透明导电膜之间的液晶层，其中，所述液晶层包含有封框结构以及被所述封框结构包围的液晶组合物，所述液晶组合物包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物。在优选实施方案中，所述液晶层包括支撑结构。

在优选实施方案中，所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜各自包括：透明基板，以及透明电极层，其中所述透明电极层设置在所述透明基板和所述液晶层之间。在优选实施方案中，所述透明基板为柔性材料。

在优选实施方案中，所述液晶调光层包括至少一个配向层，所述配向层设置在所述第一透明导电膜和/或所述第二透明导电膜与所述液晶层之间。

在优选实施方案中，所述调光液晶层的全光线透过率在50％以上。在优选实施方案中，所述液晶调光层的全光线透过率在60％以上。在优选实施方案中，所述液晶调光层的全光线透过率在70％以上。

在一些实施方案中，所述镜腿为中空结构。在一些实施方案中，所述控制设备包括无线通信装置，用于远程无线控制。

本发明公开的用于矫正的眼镜，利用可调节雾度的液晶镜片，在不影响全光线透过率的情况下，调节物体透过镜片的模糊程度，从而达到遮盖矫正的效果。同时矫正眼镜可实现自动化和远程调节，可根据患者视力恢复的情况自动调整遮盖时间、遮盖程度及遮盖方式，从而提高矫正效率。

附图说明

通过参照对本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是本发明公开的矫正眼镜结构示意图。

图2是本发明实施方案中液晶镜片的结构示意图。

图3是本发明实施方案中液晶调光层的结构示意图。

图4是本发明实施方案中液晶调光层的结构示意图。

图5是本发明实施方案中控制设备的电路框图。

具体实施方式

在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本发明有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本发明。在其他示例中，公知的结构和装置在方框图表中示出。在这方面，所举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本发明造成限制。因此，本发明的保护范围并不受上述具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。

如图1所示的一种可用于弱视矫正的眼镜，包括镜框1、镜腿2、两个镜片3及控制设备4，其中镜框1为一般眼镜的框架结构，而镜片3可根据具体要求，设置其中一个镜片为液晶镜片，也可以两个镜片都设置为液晶镜片。液晶镜片包含液晶调光层31和普通镜片32，如图2(a)所示，液晶调光层31可以设置在一片普通镜片32的内侧或外侧，也可以设置在两片普通镜片32之间，形成三明治的结构，如图2(b)所示。其中，普通镜片32可以为一般的平光镜片，也可以根据治疗需要，采用不同度数的光学镜片。

液晶调光层31包括多个稳定状态：使入射光基本上透射的透过态和使入射光不同程度散射的多个雾态。透过态和雾态都不需要外加电场来维持，可实现零电场的稳态，可通过选取合适的驱动方式，使液晶调光层31在透过态和雾态之间转换。在透过态时，入射光基本上不受影响地透射而通过液晶调光层31；而在不同雾态时，通过液晶调光层31的入射光被不同程度的散射，从而形成多个稳定的具有不同雾度的雾态。同时，由于仅调节入射光的散射程度，对于光线的整体透过率影响不大，造成液晶调光层31的全光线透过率基本上不变，最终形成雾度可调，而明暗基本不变的液晶镜片。在优选的实施方案中，通过不同稳定状态之间的转换，液晶调光层的雾度可在1％-93％之间变化。而雾态的全光线透过率可在50％以上。优选地，雾态的全光线透过率在60％以上。更优选地，雾态的全光线透过率在70％以上。

具体地，液晶调光层31包括第一透明导电膜311、液晶层312以及第二透明导电膜313，如图3所示，液晶层312设置在第一透明导电膜311和第二透明导电膜313之间。第一透明导电膜311和第二透明导电膜313每个可进一步包括透明基板和透明电极层，透明电极层设置在透明基板和液晶层312之间，其中透明电极层与控制设备4相连。透明基板的材质包括透明玻璃和/或硬性或柔性的透明聚合物材料(例如PET、PEN、PC等，然而本发明不限于此，亦可采用透光率符合要求的其他材料)。为了适应不同镜片的弯曲程度，透明基板优选柔性的透明聚合物材料。透明电极层的材质包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟、氧化锡、氧化锌或其他符合要求的材料。

如图4所示，液晶层312包含有封框结构321和被封框结构321包围在其中的液晶组合物。液晶组合物可包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物。其中双介晶化合物指分子中包含两个介晶基元的液晶化合物，也就是说具有两个可诱导液晶相能力的基团的液晶化合物。本发明不限于此，亦可采用功能符合要求的其他液晶组合物。液晶组合物形成手性向列相液晶(即胆甾相液晶)。在透过态时，液晶分子基本上平行于器件基板，其螺旋轴与器件基板相垂直，形成胆甾相液晶的平面织构。在雾态时，胆甾相液晶分子形成焦锥态织构，其螺旋轴随机排列，通过调节螺旋轴的有序性，可调节通过液晶层的光线的散射程度。液晶层312可进一步包括支撑结构322，支撑结构322分散在液晶层312中，用于控制第一透明导电膜311和第二透明导电膜313之间的间距(即液晶层312的厚度)，同时给液晶层312在平整或弯曲时提供一定的支撑力。支撑结构可为常用的间隔子，其材料包括树脂、玻璃纤维以及无机材料(如聚苯乙烯、二氧化硅等)，其形状可为球状、棒状、或混合形状。

液晶调光层31进一步包括至少一个配向层，配向层可设置在第一透明导电膜311和液晶层312之间，或第二透明导电膜311和液晶层312之间。配向层使其表面的液晶分子按照配向层的取向方向排列。由于液晶层两面的配向层取向的不同，可使液晶层中液晶分子形成一定的规律排列。配向层由取向剂固化形成，取向剂一般为有机高分子材料，如PVB、硅氧烷、聚酰亚胺材料等。

镜腿2可为中空结构，液晶镜片的驱动电路可由柔性电路板(FPC)引出位于镜腿位置，再进一步与控制设备4相连。控制设备4的电路框图如图5所示，采用单片机作为主控芯片，可根据程序控制液晶镜片的雾度，从而调整矫正眼镜的遮盖时间、遮盖程度及遮盖方式。控制设备可进一步具有无线通信功能，实现远程无线控制，使用户能够能通过其他电子产品对矫正眼镜进行远程操作，如参数设定、改变、了解使用情况等。

以下各实施例中，液晶组合物的配方如表1所示。

表1：液晶组合物配方

在以下实施例中，液晶调光层的透明导电膜均为PET/ITO膜，其雾度和全光线透过率使用WGT-S型雾度仪测量。

实施例1

液晶调光层采用两面配向层取向，且配向层取向方向互相垂直，液晶层的厚度为10μm。选取合适的电压和驱动方式对液晶调光层进行驱动，使其形成不同的雾态和透过态。撤去电压，测量其光学性能，结果如表2所示。

表2雾度和全光线透过率

状态	雾度	全光线透过率
			透过态	1.28％	89.5％
雾态1	83.4％	67.7％
			雾态2	81.9％	68.0％
雾态3	73.3％	71.2％

实施例2

液晶调光层采用两面配向层取向，且配向层取向方向互相平行，液晶层的厚度为20μm。选取合适的电压和驱动方式对液晶调光层进行驱动，使其形成不同的雾态和透过态。撤去电压，测量其光学性能，结果如表3所示。

表3雾度和全光线透过率

状态	雾度	全光线透过率
			透过态	1.83％	86.5％
雾态1	91.3％	61.6％
			雾态2	87.3％	65.4％
雾态3	86.6％	67.0％
			雾态4	68.4％	73.1％

实施例3

液晶调光层无配向层，液晶层的厚度为15μm。选取合适的电压和驱动方式对液晶调光层进行驱动，使其形成不同的雾态和透过态。撤去电压，测量其光学性能，结果如表3所示。

表3雾度和全光线透过率

通过以上实施例，可知配置有本发明的液晶调光层的矫正眼镜在调整镜片雾度的同时，可保证全光线透过率变化不大(>50％)，从而在保证亮度的同时，模糊视线以达到遮盖效果。

尽管已经在上面以细节描述了数个示例性实施方案，但是所公开的实施方案仅是示例性而非限制性的，并且本领域技术人员将容易意识到，在示例性实施方案中很多其他修改、改动和/或替换是可能的，而不实质偏离本公开的新颖性教导和优点。因此，所有这些修改、改动和/或替换意图被包括在如所附权利要求书所限定的本公开的范围内。

Claims (11)

1.一种雾度可调的眼镜，所述眼镜包括镜框、镜腿、两个镜片及控制设备，所述镜腿连接于所述镜框，两个所述镜片设置于所述镜框，其中至少一个所述镜片设置为液晶镜片，所述液晶镜片设置有液晶调光层，所述控制设备与所述液晶调光层相连，所述控制设备分别控制所述液晶调光层的雾度在1％-93％之间变化。

2.如权利要求1所述的眼镜，所述液晶调光层设置在一片普通镜片的内侧或外侧，形成所述液晶镜片。

3.如权利要求1所述的眼镜，所述液晶调光层设置在两片普通镜片之间，形成所述液晶镜片。

4.如权利要求1-3任一项所述的眼镜，所述液晶调光层包括：第一透明导电膜，第二透明导电膜以及设置在所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜之间的液晶层，其中，所述液晶层包含有封框结构以及被所述封框结构包围的液晶组合物，所述液晶组合物包括双介晶化合物、向列相液晶化合物和手性化合物。

5.如权利要求4所述的眼镜，所述液晶层包括支撑结构。

6.如权利要求4所述的眼镜，所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜各自包括：透明基板，以及透明电极层，其中所述透明电极层设置在所述透明基板和所述液晶层之间。

7.如权利要求6所述的眼镜，所述透明基板为柔性材料。

8.如权利要求4所述的眼镜，所述液晶调光层包括至少一个配向层，所述配向层设置在所述第一透明导电膜和/或所述第二透明导电膜与所述液晶层之间。

9.如权利要求1所述的眼镜，所述液晶调光层的全光线透过率在50％以上。

10.如权利要求1所述的眼镜，所述镜腿为中空结构。

11.如权利要求1所述的眼镜，所述控制设备包括无线通信装置，用于远程无线控制。

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