CN203786419U - 一种基于液晶的变色太阳镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于液晶的变色太阳镜，包括眼镜架，眼镜架中嵌入有电池、控制装置、供电装置、感光装置和液晶镜片，控制装置输出端通过感光装置与液晶镜片连接，用于控制液晶镜片变色，电池和供电装置与控制装置的输入端连接，用于为控制装置提供工作电压，同时智能选择供电形式,供电装置用于监测电池的电压高低来达到电源切换的目的。电池为控制装置提供电能，控制装置为液晶镜片正常工作提供所需的控制电压，并通过感光装置连接到液晶镜片来使液晶镜片自动变色。本实用新型具有功耗低，能兼顾白天和晚上两种驾驶环境的优点。

Description

一种基于液晶的变色太阳镜

技术领域

本实用新型涉及一种眼镜，尤其是一种基于液晶的变色太阳镜。

背景技术

驾驶随着社会和时代的发展，越来越多的污染充斥了人们的生活，光污染就是不久前大家才提出的新名词，不管是行走在大马路上，还是坐车汽车里，不管是去海滩上还是去大草原，都会遇到强烈刺眼的阳光，给人造成很大伤害，那戴眼镜尤其是戴太阳镜或者变色眼镜就成为人们防止光污染的方式之一，太阳眼镜不能随着光线变化来调整明暗度，变色眼镜由于是光致变色，即镜片中有光敏材料，阳光照射后光敏材料才发生化学变化，使得镜片颜色发生变化。以上光致变色的镜片，从最浅到颜色最深需要几秒到十几秒的时间，从最深到颜色最浅需要几十秒到一分钟的时间，但是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，这些变色镜往往不能及时的调整明暗度，有很大安全隐患。

现有技术中有一种太阳变色镜，利用玻璃液晶作为眼镜镜片，通过给液晶施加控制电压的方式来调整镜片的明暗度，并且液晶镜片能随视场光照度不同而自动调节透过率，外界光线不够强的时候，液晶镜片的透过率很高，外界光线很强时，液晶镜片会变暗，达到遮光、滤光的目的，其不足之处是必须需要手动选择明暗度等级并且耗电，使用很不方便，需要经常更换电池，如果晚上开车使用透过率不大于40%，不符合安全驾驶标准，极大的增加了驾驶的危险性。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种能随着外界光线强度变化自动调整明暗度的基于液晶的电致变色太阳镜，解决传统光致变色眼镜变色缓慢的问题，可根据外界光线的变化，智能调节液晶镜片的透光率，功耗低，电池长时间使用不需更换、体积轻巧的基于液晶的变色太阳镜。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于液晶的变色太阳镜，包括眼镜架，眼镜架中嵌入有电池、控制装置、供电装置、感光装置和液晶镜片，控制装置输出端通过感光装置与液晶镜片连接，用于控制液晶镜片变色，电池和供电装置与控制装置的输入端连接，用于为控制装置提供工作电压，同时智能选择供电形式。

本实用新型的进一步改进在于：所述电池为所述控制装置提供电能，控制装置为液晶镜片正常工作提供所需的控制电压，并通过感光装置连接到液晶镜片来使液晶镜片自动变色，供电装置用于监测电池的电压高低来达到电源切换的目的。

本实用新型的进一步改进在于：所述电池包括太阳能电池和纽扣锂电池，太阳能电池和所述纽扣锂电池不同时给系统供电，通过供电装置来实现切换。

本实用新型的进一步改进在于：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，并加到液晶镜片电极上的交流控制电压。

本实用新型的进一步改进在于：所述感光装置包括光敏电阻和光敏三极管。

本实用新型的进一步改进在于：所述液晶镜片为正性液晶镜片或负性染料液晶镜片。

本实用新型的进一步改进在于：所述供电装置包括三极管，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。

本实用新型的进一步改进在于：所述正性液晶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。

本实用新型的进一步改进在于：所述负性液晶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高，随着交流电压的降低而变低。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：能用正性液晶镜片制作成白天使用的汽车智能变色镜，或者用负性液晶镜片制作成晚上使用的汽车智能变色镜，白天可以遮挡强光，起到滤光偏光作用，晚上可以减少会车时大灯对人眼的伤害，同时还看清楚路面。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电池的电路图；

图3为本实用新型控制装置的电路图；

图4为本实用新型供电装置的电路图；

图5为本实用新型连接正性液晶镜片的感光装置的电路图；

图6为本实用新型连接负性液晶镜片的感光装置的电路图；

图7为本实用新型液晶镜片的控制信号波形图；

图8为本实用新型的流程图；

图中标号：1-电池、2-控制装置、3-供电装置、4-液晶镜片、5-感光装置。

具体实施方式：

    为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1示出了本实用新型一种基于液晶的变色太阳镜的具体实施方式，包括眼镜架，眼镜架中嵌入有电池1、控制装置2、供电装置3、感光装置5和液晶镜片4，控制装置2输出端通过感光装置5与液晶镜片4连接，用于控制液晶镜片4变色，电池1和供电装置3与控制装置2的输入端连接，用于为控制装置2提供工作电压，同时智能选择供电形式，电池1为控制装置2提供电能，控制装置2为所述液晶镜片4正常工作提供所需的控制电压，并通过感光装置5连接到液晶镜片4来使液晶镜片4自动变色，供电装置3用于监测电池的电压高低来达到电源切换的目的，具体的来说控制装置2分别连接有电池1、供电装置3、感光装置5和液晶镜片4，电池1为整个系统提供电源，通过供电装置3连接到控制部分，供电装置3主要包括三极管，三极管的通断实现电源的通断，当供电装置3导通时系统开始工作，控制装置2采集感光装置5的信号并输出一定幅值和频率的方波信号，控制装置2输出的方波信号施加液晶镜片4上使得液晶镜片4明暗度发生变化，也就是自动变色。

如图2所示，电池部分包括电池、滤波电容C1和分压稳压电路，分压稳压电路由R1、R2、D1组成，电池包括太阳能电池和纽扣锂电池，电池部分通过供电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砷化镓电池，具有体积小、驱动能力强的优点。

如图3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4所示，供电装置包括三极管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5所示，感光装置5主要由并联式分压稳压电路组成，分压稳压电路包含R3、R4、R5，分压稳压器件R3、R4为电阻器件，R5可以是光敏电阻或者光敏三极管或者光敏二极管，图5所示电路图主要用于连接正性液晶镜片，其输入端O3、O4分别于控制装置2的O1、O2相连接，输出端LCD1、LCD2分别与正性液晶镜片的两个电极相连接，LCD1、LCD2端输出两路幅值和频率相同，相位相差180度的交流方波信号，幅值越大正性液晶镜片的透光率越低，镜片越暗，幅值越小正性液晶镜片的透光率越高，镜片越亮。

如图6所示，感光装置5主要由串联式分压稳压电路组成，分压稳压电路包含R6、R7、R8，分压稳压器件R6、R8为电阻器件，R7可以是光敏电阻或者光敏三极管，图6所示电路图主要用于连接负性液晶镜片，其输入端O3、O4分别于控制系统的O1、O2相连接，输出端LCD1、LCD2分别与正性液晶镜片的两个电极相连接，LCD1、LCD2端输出两路幅值和频率相同，相位相差180度的交流方波信号，幅值越大负性液晶镜片的透光率越高，镜片越亮，幅值越小负性液晶镜片的透光率越低，镜片越暗。

如图7所示，液晶镜片4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液晶镜片的两个电极上，使得液晶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，从而液晶板的明暗度也变化。

如图8所示是本实用新型的程序流程图，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的话，则切断锂电池供电开关，如果太阳能电池电压低于2V的话，则启动锂电池供电开关，然后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供电装置连接在一起,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7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液晶镜片的两个电极上，使得液晶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。

本实用新型装载有正性液晶镜片的装置白天能遮挡强烈刺眼的阳光，起到滤光、防眩光的作用，本实用新型装载有负性液晶镜片的装置，晚上驾驶车辆行驶过程中能看清前方的路面，透过率可到75%以上，同时还能滤除路面眩光，进一步能减轻对向行驶车辆远光灯的刺激，大大保障了驾驶安全。

Claims (9)

1.一种基于液晶的变色太阳镜，包括眼镜架，其特征在于：所述眼镜架中嵌入有电池（1）、控制装置（2）、供电装置（3）、感光装置（5）和液晶镜片（4），所述控制装置（2）输出端通过感光装置（5）与所述液晶镜片（4）连接，用于控制所述液晶镜片（4）变色，所述电池（1）和所述供电装置（3）与所述控制装置（2）的输入端连接，用于为所述控制装置（2）提供工作电压，同时选择供电形式。

2.根据权利要求1所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述电池（1）为所述控制装置（2）提供电能，所述控制装置（2）为所述液晶镜片（4）正常工作提供所需的控制电压，并通过感光装置（5）连接到所述液晶镜片（4）来使液晶镜片（4）自动变色，所述供电装置（3）用于监测电池的电压高低来达到电源切换的目的。

3.根据权利要求1所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述电池（1）包括太阳能电池和纽扣锂电池，所述太阳能电池和所述纽扣锂电池不同时给系统供电，通过供电装置来实现切换。

4.根据权利要求1所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述控制装置（2）包括数字电路CPU芯片，所述控制装置（2）输出有可变幅值和频率方波信号，幅值和频率均随输入电压的变化而变化，并加到所述液晶镜片（4）电极上的交流控制电压。

5.根据权利要求1所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述感光装置（5）包括光敏电阻和光敏三极管。

6.根据权利要求1所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述液晶镜片（4）为正性液晶镜片或负性染料液晶镜片。

7.根据权利要求1所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述供电装置（3）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。

8.根据权利要求6所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述正性液晶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。

9.根据权利要求6所述一种基于液晶的变色太阳镜，其特征在于：所述负性液晶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高，随着交流电压的降低而变低。