CN217467394U - 带除雾的眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带除雾的眼镜，包括镜片，镜片包括：镜片层；两个加热层，两个加热层分别设置于镜片层的两侧；和两个亲水层，每个亲水层设置于一个加热层的背离镜片层的一侧。本实用新型提供的带除雾的眼镜，基本上不会出现现有的眼镜除雾技术的缺点，具体地由于加热层和亲水层处于镜片层的正反两面，除雾是正反同时开始，所以用户感觉不到镜片已经有水雾凝结。即在宏观层面，用户戴着眼镜进入高温的室内时，眼镜是一直保持视物清晰的状态下自动完成了表面除水幕的过程。由于镜片正反表面的温度都升高到了露点温度以上，即使镜片内部温度相当偏低，由于较低的导热率，镜片也不会再次凝露。

Description

带除雾的眼镜

技术领域

本实用新型涉及眼镜领域，特别是涉及一种带除雾的眼镜。

背景技术

寒冷的冬天，当用户戴着眼镜从低温的室外走进高温的室内时，眼镜镜片表面便会凝结一层水雾，导致用户视物不清，会造成许多不便。眼镜起雾若发生在骑车或驾车等环境甚至会危害到人身安全。有些情况下，即使擦除了镜片表面的水雾，新的水雾又会很快凝结，反复多次会给用户带来非常大的不便和安全隐患。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的带除雾的眼镜，能清除镜片表面水雾，且能防止镜片再次凝露。

具体地，本实用新型提供了一种带除雾的眼镜，包括镜片，所述镜片包括镜片层，其特征在于，所述镜片还包括：

两个加热层，两个所述加热层分别设置于所述镜片层的两侧；和

两个亲水层，每个所述亲水层设置于一个所述加热层的背离所述镜片层的一侧。

可选地，每个所述亲水层覆盖对应的所述加热层的部分，以使每个所述加热层的两端均具有连接电区域，每个所述连接电区域处设置有导电电极。

可选地，所述眼镜还包括水雾传感器；

所述水雾传感器配置成检测所述镜片的一侧表面和/或两侧表面是否具有水雾；

至少一个所述亲水层覆盖对应所述加热层的部分，以使对应的所述加热层具有检测区域；所述水雾传感器设置于所述检测区域，以检测所述镜片的对应侧表面是否具有水雾。

可选地，所述眼镜还包括：

镜架，所述镜片安装于所述镜架；

两个支腿，一个所述支腿内设置有控制仓，另一所述支腿内设置有电源仓；

控制板，安装于所述控制仓内，用于根据所述水雾传感器的信号控制所述加热层；

电源，安装于所述电源仓腿内，用于向所述控制板、所述加热层和所述水雾传感器提供电能；

连接电缆，设置于所述支腿和所述镜架内，以电连接所述电源、所述控制板、所述水雾传感器和所述加热层。

可选地，所述控制仓的仓盖上设置有电量指示灯和触摸开关，具有所述控制仓的支腿上设置有充电接头。

可选地，所述镜架内设置有金属触点，以与所述镜片上的所述水雾传感器的电连接触点接触导电。

可选地，所述水雾传感器设置于所述加热层的上部，所述电连接触点设置于所述加热层的上边缘处。

可选地，所述加热层与所述亲水层之间设置有结构层；

所述加热层的内表面与所述亲水层的外表面之间的最大距离在250nm以内；

所述加热层的厚度为50nm至80nm；

所述亲水层的厚度为50nm至100nm。

可选地，所述水雾传感器包括至少一个第一电极和至少一个第二电极，至少一个所述第一电极和至少一个所述第二电极设置于所述检测区域，所述第一电极和所述第二电极在所述镜片的具有所述亲水层的一侧表面具有水雾时，在水的作用下导通；

至少一个所述第一电极和至少一个所述第二电极被布置成构成叉指电极，所述叉指电极设置于所述检测区域，以在所述镜片的具有所述亲水层的一侧表面具有水雾时，在水的作用下导通；

所述加热层为导电层，所述水雾传感器激光刻蚀在所述检测区域。

可选地，所述镜片层为玻璃、透明树脂或透明塑料；

所述加热层的材质包括纳米氧化铟锡颗粒和/或纳米银颗粒；

所述亲水层的材质包括TiO2/SiO2纳米颗粒混合物溶胶或者TiO2纳米颗粒溶胶。

本实用新型提供的带除雾的眼镜中，镜片包括镜片层、两个加热层和两个亲水层。两个加热层分别设置于镜片层的两侧。每个亲水层设置于一个加热层的背离镜片层的一侧。亲水层使得水雾形状为一层水幕状，然后导电层通电加热，由于导电层与水幕只隔了一层薄薄的亲水层，所以热量可以快速地传递给水幕层，水幕层的水雾受热蒸发，实现除雾功能。由于加热层和亲水层处于镜片层的正反两面，除雾是正反同时开始，所以用户感觉不到镜片已经有水雾凝结。即在宏观层面，用户戴着眼镜进入高温的室内时，眼镜是一直保持视物清晰的状态下自动完成了表面除水幕的过程。由于镜片正反表面的温度都升高到了露点温度以上，即使镜片内部温度相当偏低，由于较低的导热率，镜片也不会再次凝露。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的带除雾眼镜的示意性结构图；

图2是根据本实用新型一个实施例的带除雾眼镜的镜片的示意性结构图；

图3是根据本实用新型一个实施例的带除雾眼镜的镜片的示意性内部结构图；

图4是根据本实用新型一个实施例的带除雾眼镜的示意性结构爆炸图；

图5是根据本实用新型一个实施例的带除雾眼镜的示意性控制电路图。

具体实施方式

下面参照图1至图5来描述本实用新型实施例的带除雾的眼镜。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

图1是根据本实用新型一个实施例的带除雾眼镜的示意性结构图，如图1所示并参考图2至图5，本实用新型实施例提供了一种带除雾的眼镜。该带除雾的眼镜包括镜片100，镜片100包括镜片层110、两个加热层120和两个亲水层130。两个加热层120分别设置于镜片层110的两侧。每个亲水层130设置于一个加热层120的背离镜片层110的一侧。

镜片表面冷凝水雾的机理分析：首先假设冬天的场景为室外温度0℃，室内的温度18℃，相对湿度为40％，则室内水汽的露点温度6℃(即只要有物品的表面温度低于6℃，水蒸气就会在此低温物体的表面凝结)。长时间处于室外低温环境后，镜片温度与室外的低温相当为0℃，突然进入室内时，由于镜片的温度低于露点温度，水汽凝结在镜片内外表面。然而由于镜片的导热系数很低，很难在短时间内吸收周围空气中的热量升高自身温度至露点温度以上，所以就出现了镜片擦干净后会马上继续凝露，并且多次反复出现的问题。

针对现有的眼镜除雾技术简单分析其缺点：

机械擦拭：原理是通过机械结构，连杆、气缸、刮板等部件机械运动将镜片表面的水雾擦拭掉。主要缺点为：1、结构复杂，部件尺寸偏大，重量大，佩戴舒适感很差；2、由于结构问题，擦拭结构多设置在外侧，只能擦拭镜片外表面，内表面的水雾无法去除；3、近视镜多为凹透镜，表面为大弧度的曲面，机械擦不干净。

风机吹风：原理是利用风机吹风在水雾表面形成强制对流，提高水雾的蒸发速率。主要缺点：1、限于眼镜的结构尺寸，只能采用微型风机，然微型风机风量不足，对于水雾的蒸发速率没有太大作用；2、出风口的设定限制了吹风面不均匀，降低了实际的效果。

加热丝加热：原理是通过加热部件给镜片的边缘或者特定部位加热，然后利用镜片自身的热传导将镜片整体温度升高至露点以上，同时镜片表面的温度升高后可以给水雾的水分加热，提高蒸发速率。主要缺点：1、树脂材料的导热系数非常低，传热速率慢，加热的部件产生的热量无法有效利用，大多热量都直接散失到环境中，导致能效比偏低。2、限于眼镜结构尺寸的原因，自带的电源容量都很小，无法满足加热部件的多次使用，功能鸡肋。

亲水涂层：原理是借助亲水涂层的超亲水性，将水滴与镜片表面的接触角从30-40°降低至5°以下。这样就可以将原先冷凝在镜片表面的无数独立水珠变更为一层薄薄的水幕，由于水幕大面的连续性，其具有一个与玻璃镜片弧度相当的弧面，所以对于光的透射没有太大影响，从而解决了水雾凝聚导致视物不清的问题。主要缺点：较小的水雾还可以对付，随着水幕层的增厚，会更容易形成水流，反而会急速降低可视性。

在本实用新型中，基本上不会出现现有的眼镜除雾技术的缺点。具体地，亲水层130使得水雾形状为一层水幕状，然后导电层通电加热，由于导电层与水幕只隔了一层薄薄的亲水层130，所以热量可以快速的传递给水幕层，水幕层的水雾受热蒸发，实现除雾功能。由于加热层和亲水层处于镜片层110的正反两面，除雾是正反同时开始，所以用户感觉不到镜片100已经有水雾凝结。即在宏观层面，用户戴着眼镜进入高温的室内时，眼镜是一直保持视物清晰的状态下自动完成了表面除水幕的过程。由于镜片100正反表面的温度都升高到了露点温度以上，即使镜片100内部温度相当偏低，由于较低的导热率，镜片100也不会再次凝露。

在本实用新型的一些实施例中，每个亲水层130覆盖对应的加热层120的部分，以使每个加热层120的两端均具有连接电区域，每个连接电区域处设置有导电电极200。导电电极200设置于加热层120两端，并连接电源，使加热层120加热，加热层120的热量通过亲水层130传递到亲水层130表面的水雾，使得水雾升温蒸发，达到除雾的目的。为了适应镜片的形状，连接电区域可呈现月牙状。

在本实用新型的一些实施例中，如图2至图4所示，带除雾的眼镜还包括水雾传感器300。水雾传感器300配置成检测镜片100的一侧表面和/或两侧表面是否具有水雾。具体地，至少一个亲水层130覆盖对应加热层120的部分，以使对应的加热层120具有检测区域。水雾传感器300设置于检测区域，以检测镜片100的对应侧表面是否具有水雾。优选地，两个加热层120均具有检测区域，水雾传感器300可设置两个，以在任一个水雾传感器300检测到水雾时，两个加热层120均可以工作。

进一步地，如图5所示，水雾传感器300在检测到镜片100的一侧表面和/或两侧表面有水雾时，给控制电路输出信号，控制电路接受到此信号后，给导电层供电，开始加热除雾。水雾传感器300未检测到镜片100的一侧表面和/或两侧表面有水雾时，无信号发出，导电层不供电，不加热。水雾传感器300使得控制电路更精准的控制加热的起停点，使得既能满足除雾的需要，又避免了电量浪费。

在本实用新型的另一些实施例中，水雾传感器300也可以是温度水雾传感器，设置于镜架或支腿上，可通过温度的变化判断是否具有水雾，并开启加热层120。

在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，带除雾的眼镜还包括镜架400、两个支腿500、控制板600、电源700和连接电缆。镜片100安装于镜架400。一个支腿500内设置有控制仓，另一支腿500内设置有电源仓。控制板600安装于控制仓内，用于根据水雾传感器300的信号控制加热层120。电源700安装于电源仓腿内，用于向控制板600、加热层120和水雾传感器300提供电能。连接电缆设置于支腿500和镜架400内，以电连接电源700、控制板600、水雾传感器300和加热层120。支腿上还设置有与控制仓配合使用的控制仓盖800，与电源仓配合使用的电源仓盖900。带除雾的眼镜设计紧凑巧妙，将控制板600、电源700和连接电缆封装在自身结构支腿500和镜架400内部，使得结构简单，无外置结构，外形美观。电源700优选为锂电池。

在本实用新型的一些实施例中，控制仓的仓盖，即控制仓盖800，上设置有电量指示灯和触摸开关。例如，电量指示灯为LED指示灯。进一步地，控制板600上设置有蜂鸣器。当电源电量低于设定时，除雾过程自动停止，同时控制板600上设置的蜂鸣器报警，提醒用户充电。用户可以通过触摸开关来诊断电源700剩余电量，过程如下：用户触摸一下触摸开关，LED指示灯闪烁亮起，同时蜂鸣器响滴滴两声。然后，电量处于100-80％时，5个LED灯同时闪烁绿色灯光，蜂鸣器发出“滴滴—滴滴—滴滴—滴滴—滴滴”共5声；电量处于60-80％时，4个LED灯同时闪烁，发出4声蜂鸣；电量处于40-60％时，3个LED灯闪烁，发出3声蜂鸣；电量处于20-40％时，2个LED灯闪烁，发出2声蜂鸣；电量低于20％时，1个LED灯闪烁红色灯光，发出“滴-----”的长鸣声5秒，提示用户电量不足，需及时充电。具有控制仓的支腿500上设置有充电接头，充电接头用于为电源700充电。在一些可替代实施例中，电源700可取出更换。

在本实用新型的一些实施例中，镜架400内设置有金属触点，与镜片100上的水雾传感器300的电连接触点接触导电。优选地，水雾传感器300设置于加热层120的上部，电连接触点设置于加热层120的上边缘处。水雾传感器300位于加热层120的上部，可及时检测出水雾，以向控制电路发出信号。镜架400与镜片100的上边缘连接，电连接触点位于镜片100的加热层120的上边缘处，镜架400内的金属触点可通过连接线缆与水雾传感器300上的电连接接触点电连接，使得结构合理，电连接方便。

在本实用新型的一些实施例中，加热层120与亲水层130之间设置有结构层，例如可根据不同的生产工艺增加相应的防护透明涂层。加热层120的内表面与亲水层130的外表面之间的最大距离在250nm以内。进一步地，加热层120的厚度为50nm至80nm。亲水层130的厚度为50nm至100nm。加热层120和亲水层130的厚度均很薄，几乎不增加镜片100的厚度和重量，用户戴上之后不影响视物，同时，无增重或其他不舒服的感觉。

进一步地，加热层120的材质包括纳米氧化铟锡颗粒和/或纳米银颗粒等纳米导电粉末/颗粒，在镜片层的表面均匀分布。由于导电层的纳米导电颗粒是均匀分布在镜片的表面，所以镜片的表面是均匀的产生热量，可以保证表层凝结的水幕层受热均匀，每个区域的水汽都是同步蒸发掉，不会存在如加热丝形成的加热层加热那样温度不均的问题。亲水层130的材质包括TiO2/SiO2纳米颗粒混合物溶胶或者TiO2纳米颗粒溶胶。

在本实用新型的一些实施例中，水雾传感器300包括至少一个第一电极310和至少一个第二电极320，至少一个第一电极310和至少一个第二电极320设置于检测区域，第一电极310和第二电极320在镜片100的具有亲水层130的一侧表面具有水雾时，在水的作用下导通。例如，至少一个第一电极310和至少一个第二电极320被布置成构成叉指电极，叉指电极设置于检测区域，以在镜片100的具有亲水层130的一侧表面具有水雾时，在水的作用下导通。

具体地，如图2所示，叉指电极为交叉排列的电路，中间没有连接，正常状态为电路的两端不导通，当镜片100表面凝露后，水雾水雾传感器300的表面也会凝结水珠，当水珠的大小超过电路的间距时，水珠便充当了电路之间的桥梁，两点导通，给控制电路输出信号，控制电路接受到此信号后，给导电层供电，开始加热除水雾。当镜片100表面的水雾全部蒸发后，水雾水雾传感器300再次断开，控制电路接收到此断开信号后，停止供电，加热停止。

加热层120为导电层，水雾传感器300激光刻蚀在检测区域。水雾传感器300采用激光烧蚀导电层而成，不存在外置模块的问题。由于导电层的最大厚度只有80nm，激光蚀刻之后，加热层120和水雾传感器300处于同一层，用户从视觉上无法察别，不影响镜片100的美观。

在本实用新型的一些实施例中，镜片层110为玻璃、透明树脂或透明塑料。优选地镜片层110为透明树脂。由于镜片材质主要为玻璃、树脂、PC。然而，玻璃因材料密度大的原因，眼镜重量大，影响佩戴舒适性，加之玻璃易碎的特点，玻璃镜片的使用越来越少。PC镜片由于价格偏高，加工麻烦及色散控制不够理想，PC镜片市面上的销量也偏少。树脂材料的镜片的导热系数低，约为玻璃的1/5，钢材的1/300，偏低的导热系数导致树脂镜片降温慢，升温也慢，且重量轻、不易破碎、容易加工。

在本实用新型的一些实施例中，可采用PVD蒸镀法、化学气相沉积或磁控溅射法将加热层设置于加热层上。采用浸渍-提拉制膜工艺将亲水层设置于加热层上。用激光将亲水层的部分区域烧蚀掉，以露出检测区域，以及露出连接电区域。在连接电区域电镀一层导电金属，导电金属为金或黄铜，以形成导电电极。对加热层进行激光烧蚀加工，形成至少一个第一电极和至少一个第二电极。至少一个第一电极和至少一个第二电极与检测区域的边界间隔设置，即隔离边界以内的区域除水雾传感器外的导电层全部烧蚀掉，以防止至少一个第一电极和至少一个第二电极与导电层之间相互干涉、导通等。在导电层上加工水雾传感器，即加热层和检测层为同一层，这样的优点是显而易见的，涂层厚度更薄，透光性更优，另这种成本低效果可靠的水雾传感器结构以及安装位置也需要突破传统思维方式。

在本实用新型的一些实施例中，支腿500上另设置有开关，可以控制电路的开闭，用户在打算进入室内前，提前打开开关，镜片的加热层120通电加热，然后进入室内后镜片上便不会发生水雾凝结问题。即通过手动的方式防止水雾产生。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种带除雾的眼镜，包括镜片，所述镜片包括镜片层，其特征在于，所述镜片还包括：

两个加热层，两个所述加热层分别设置于所述镜片层的两侧；和

两个亲水层，每个所述亲水层设置于一个所述加热层的背离所述镜片层的一侧。

2.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，

每个所述亲水层覆盖对应的所述加热层的部分，以使每个所述加热层的两端均具有连接电区域，每个所述连接电区域处设置有导电电极。

3.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，还包括水雾传感器；

所述水雾传感器配置成检测所述镜片的一侧表面和/或两侧表面是否具有水雾；

至少一个所述亲水层覆盖对应所述加热层的部分，以使对应的所述加热层具有检测区域；所述水雾传感器设置于所述检测区域，以检测所述镜片的对应侧表面是否具有水雾。

4.根据权利要求3所述的眼镜，其特征在于，还包括：

镜架，所述镜片安装于所述镜架；

两个支腿，一个所述支腿内设置有控制仓，另一所述支腿内设置有电源仓；

控制板，安装于所述控制仓内，用于根据所述水雾传感器的信号控制所述加热层；

电源，安装于所述电源仓腿内，用于向所述控制板、所述加热层和所述水雾传感器提供电能；

连接电缆，设置于所述支腿和所述镜架内，以电连接所述电源、所述控制板、所述水雾传感器和所述加热层。

5.根据权利要求4所述的眼镜，其特征在于，

所述控制仓的仓盖上设置有电量指示灯和触摸开关，具有所述控制仓的支腿上设置有充电接头。

6.根据权利要求4所述的眼镜，其特征在于，

所述镜架内设置有金属触点，与所述镜片上的所述水雾传感器的电连接触点接触导电。

7.根据权利要求6所述的眼镜，其特征在于，

所述水雾传感器设置于所述加热层的上部，所述电连接触点设置于所述加热层的上边缘处。

8.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，

所述加热层与所述亲水层之间设置有结构层；

所述加热层的内表面与所述亲水层的外表面之间的最大距离在250nm以内；

所述加热层的厚度为50nm至80nm；

所述亲水层的厚度为50nm至100nm。

9.根据权利要求3所述的眼镜，其特征在于，

所述水雾传感器包括至少一个第一电极和至少一个第二电极，至少一个所述第一电极和至少一个所述第二电极设置于所述检测区域，所述第一电极和所述第二电极在所述镜片的具有所述亲水层的一侧表面具有水雾时，在水的作用下导通；

至少一个所述第一电极和至少一个所述第二电极被布置成构成叉指电极，所述叉指电极设置于所述检测区域，以在所述镜片的具有所述亲水层的一侧表面具有水雾时，在水的作用下导通；

所述加热层为导电层，所述水雾传感器激光刻蚀在所述检测区域。

10.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，

所述镜片层为玻璃、透明树脂或透明塑料。

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