CN2160924Y

CN2160924Y - 避免瞬间强光射入的液晶防护镜

Info

Publication number: CN2160924Y
Application number: CN 93221282
Authority: CN
Inventors: 吕东明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2003-08-13

Abstract

本实用新型属于防护镜的设计制作技术领域。由液晶眼镜片与其一起固定在眼镜框架上的电池、光电传感器、光电转换电路及液晶驱动电路所组成。光电传感器可放置在镜片前或镜片后。本实用新型利用液晶根据外界光强变化瞬时改变其透光率，达到使入射人眼的光强始终保持某个恒定值，解决了瞬时强光对人眼危害的保护。

Description

本实用新型属于人体保健器具及液晶LCD应用领域，特别涉及防护镜的设计制作技术领域。

人眼在突遭强光照射瞬间及强光过后的一段时间由（几秒到几分钟）暂时失明现象称作眩晕，人处于眩晕状态的这段时间内，在某些场合下，是非常危险的。如机动车辆驾驶员的夜间会车，由于眩晕和强光对眼睛照射产生疲劳极易发生车祸；电焊中电弧产生电火花，或产生强光的某些试验中产生眩晕，不但对人眼刺激会引发各种眼病，而且无法在此刻观察到工作过程或实验结果；另外象滑雪等运动，光线明暗反差大，会引起滑雪人员的眼睛不适，在高速滑行时易产生危险。目前尚无有效办法在瞬间强光下避免产生眩晕。已有技术利用化学反应的变色镜，由于化学反应过程要比物理过程慢得多，不能防止瞬间强光射入人眼，相反，在强光照射过后瞬间，变色镜也不能马上恢复透光率而使人眼适应周围环境，另外，化学变色镜的深浅变化也不能保持入射人眼的光强的基本恒定。

本实用新型的目的在于解决瞬间强光对人眼危害的保护问题，避免产生眩晕现象，设计出一种液晶防护镜，无论外部环境光线的强度怎样变化，都能使射入人眼的光强始终保持某个恒定值，使人眼始终处于最舒适状态。

本实用新型设计的一种液晶防护镜，其特征在于由液晶眼镜片与其一起固定在眼镜框架上的电池、光电转换电路及液晶驱动器所组成。所说光电转换电路有两种方案，其一，包括放置在镜片前的光电传感器，对电流电压信号进行调节放大的转换放大器，LCD电压控制器以及液晶LCD驱动器。其工作原理是光电传感器接收到光照后转换成电信号，通过放大电路来控制液晶LCD驱动电路改变液晶片的透光率。即当迎面光愈亮，光电传感器输出电流就愈大，通过电流电压转换放大器使液晶LCD的透光率降低，即使射入人眼的光强降低。通过调整光电管输出电流和放大器的放大倍数而使人眼接收到的光强达到某个近似恒定值。第二种方案由放置在液晶片LCD后面的光电传感器，电压比较、放大电路，LCD电压控制器及LCD驱动电路所组成。其工作原理是光线射入液晶片后的电光传感器，转换成电信号，由电流比较器与一标准电信号进行比较后产生的电信号去控制LCD驱动电路的输出电压，达到改变液晶片透光率的目的。

上述两种方案均利用液晶LCD的二个特性：1.加在液晶LCD上的工作电压不同，会使之产生不同的透光率（俗称液晶的亮度或深浅不同）；2.上述过程在极短时间内完成，快于人眼产生眩晕的时间。液晶LCD有两种工作方式，即常开型及常闭型，其透光率与驱动电压的关系正好相反。上述方案例举的是常开型。

本实用新型所说的眼睛框架可做成各种式样，例如可做成标准眼镜式，又可做成五官科医生戴的那种聚光观察镜样式，还可做成软硬封闭式面罩，用于面部需要保护的场合。所说的液晶片代替上述各式样的普通眼

睛片，光电传感器固定在液晶片前（或后）表面，其余光电转换电路所用器件及电池封装在一小盒中固定在眼镜的适当部位。晶液片驱动电压范围为1.5－5V，最好在3V以下，这样有利于电池小型化。液晶片可选用各种颜色的彩色液晶片，相当于反应极快的变色镜。光电转换电路可高度集成为一个或几个片，电池采用钮扣电池，这样使本实用新型与普通眼镜外观上无太大差别。本实用新型不但可作为一般太阳镜使用，又可在可能出现瞬时强光射入场合下防止眩晕现象产生，保护眼睛防止因眩晕产生的各种事故。

附图简要说明：

图1为本实用新型的光电转换电路的一种实施例电路原理图

图2为本实用新型的光电转换电路的另一种实施例电路原理图

图3为本实用新型实施例整体外形示意图

图4为本实用新型另一种实施例整体外形示意图

本实用新型设计出一种将光电传感器放置于液晶眼镜片后的光电转换电路实施例，其电路构成如图1所示，由固定在液晶眼镜片后的光电二极管D1构成光电传感器也可以是光电三极管，接收射入液晶片的光线并转换成电压信号，另一支光电二极管D2封闭起来不见光（也可用合适的电阻代替D2），两管之间产生电位差Vid，通过由三个运算放大器组成的高精差动放大器放大后输出电压Vo1，再送入由另一个运算放大器组成的PI调节器（比例积分放大器），将其输出电压VO2用于控制液晶LCD驱动器的输出。本实施例选用CD4543 片做液晶LCD驱动器，也可选用其他能产生频率在32Hz－300Hz范围，和电压在1.5V－5V范围的方波元件作液晶LCD的驱动器，通过调节可变电阻R6，可调整液晶镜片保持在某一适当的透光率，即所需的明暗程度。本施例上述电路还可以采用一个包含四个运算放大器的片（如LM324等）构成。

本实用新型设计的另一种将光电传感器置于液晶镜片前的光电转换电路实施例，其电路结构原理图如图2所示。

同理，前部分与图1相同。随着接收的光强不同，产生不同的输入压差Vid，通过三个运算放大器组成的高精差动放大后输出Vo1，再由可调节的运算放大器放大后输出Vo2，Vid与Vo2可以有很好的线性关系，Vo2用于液晶LCD驱动电压的控制，这样光越强，Vo2越高，则液晶片LCD的透光率越低。

本实用新型设计出两种液晶防护镜，其总体结构如图3、图4所示。图3（1）为标准眼镜式，其中1为液晶眼镜片，2为光电二极管，它可粘贴在镜片外或内表面，3为与光电二极管相应的光电转换电路盒，固定在镜腿上，控制线4将光电二极管与电路连通。图3（2）为电路集成化后的结构示意图。图4（1）为头带式液晶防护镜液晶片11用活页扣与头带15固定，光电二极管12固定在液晶片前（或后）表面，光电转换控制电路盒13固定在头带通过控制线14与光电二极管相连。图4（2）为电路集成后的结构示意图。液晶防护镜还可根据使用要求设计出各种式样，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种液晶防护镜，其特征在于液晶眼镜片与其一起固定在眼镜框架上的电池、光电转换电路及液晶驱动器所组成，所说的光电转换电路由放置在所说眼镜片前的光电传感器，对电流电压信号进行调节放大的转换放大器、LCD电压控制器及液晶LCD驱动器所组成。

2、如权利要求1所述的防护镜，其特征在于所说的光电传感器为光电二极管或光电三极管，所说的转换放大器由三个运算放大器构成，所说的LCD电压控制器由一个运算放大器及可变电阻所构成。

3、一种液晶防护镜，其特征在于液晶眼镜片与其一起固定在眼镜框架上的电池、光电转换电路及液晶驱动器所组成，所说的光电转换电路由放置在所说的眼镜片后的光电传感器，电压比较放大器电路、LCD电压控制器及LCD驱动电路所组成。

4、如权利要求3所述的防护镜，其特征在于所说的光电传感器为光电二极管或光电三极管，所说的比较放大电路由三个运算放大器及可变电阻组成，所说LCD电压控制器由一个运算放大器组成的PI调节器及可变电阻所构成。