CN2216684Y - 可瞬间变换图文和色彩的防护眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防护眼镜。它包括组合式镜片、调控装置、镜架。通过手控或光控变换镜片显示的图文及色彩，既能分挡调控遮光程度和连续调节镜片透光率，又可表述特定内涵。本发明的防护眼镜具有响应速度快(毫秒数量级)，可调范围广、带记忆功能、视野清晰、视觉舒适、防眩效果好等独特优点，特别适于驾驶员、夜间骑自行车者及在突变强光环境下使用，亦可用作太阳镜和文化眼镜(礼品或纪念品、广告载体)。

Description

可瞬间变换图文和色彩的防护眼镜

本发明涉及一种可瞬间变换图文和色彩的防护眼镜。

现有的防强光即防眩眼镜主要有两大类：有色眼镜(如墨镜)和光致变色眼镜。前者的颜色及透光率是恒定的；后者的透光率虽可随入射光强弱而改变，但因其变化速度过慢(1至20分钟)且透光率调节范围较小，在入射强光突变时(如夜间车船交会)，则无法起到保护眼睛的作用；另外，当被观察景物照度很强非常刺眼，但本身又不发光时(如夏天在车船内观察公路河道)，光致变色镜不变色，亦无保护功能。新近提出的液晶眼镜设想，由於受单一结构所局限，存在镜片各部位透光率均匀划一及所显示的图文或色彩单调、不柔和及功能单一等缺陷，因未能解决防眩与对景物保持连续、全面观察这一矛盾，特别是在车船行驶速度较高、被观察景物转换急剧及照度较低(如无月光黑夜)且分布不均时，视野不清晰、视觉不舒适或防眩效果差的问题十分突出，导致其实用性差而未获使用者认可。

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可瞬间变换图文和色彩的防护眼镜，它对入射光变化响应快，有记忆功能，既可防眩又能对急剧转换、照度较低且分布不均匀的景物实施连续全面、清晰和舒适地观察；若换用手控方式控制，则镜片可一直显示图文和色彩，起到遮阳作用。

本发明的解决方案是：将两组多件液晶材料或电致变色材料制成的显示器(显示单元)相叠、排列组成组合式镜片，用其代替普通眼镜片装在眼镜架两边；镜架中部内装有调控装置。各显示器和调控装置的工作电源均由装在镜架内的微形电池提供。接受入射光强弱信号的光敏元件装于调控装置线路板外侧，另一侧装有转换开关，单元选择钮、调光电位器、光控机构、手控机构和电子线路。转换开关可控制电路的开闭以及对运行时光控方式或手控方式予以选择；调光电位器可调节镜片透光率的大小，单元选择钮则决定显示单元及其组合的转换。当电路断开即常态时，组合式镜片为无色透明或带有某种色彩(对正性显示而言，下同)。当用于夜间会车防眩或在突变强光环境下使用时，拨动开关，接通电路并采用光控方式控制，当入射光强度达到一定值后，光敏元件令光控机构动作，使组合式镜片受控显示单元瞬间显示图文或色彩，入射光减弱到某特定值后，光控机构停止动作，所显示的图文或色彩立即隐消。通过单元选择钮可选择前组镜片的防眩横条图文和后组镜片的均匀一色叠加显示或者只选择前组镜片的防眩横条图文，此时防眩效果特好，且视觉舒适。当用于白天遮阳或防强光刺激的场合时，拨动开关，接通电路，采用光控方式控制并通过单元选择钮可只选择后组镜片的均匀一色显示，则此时防护眼镜的功能与光致变色眼镜相同。如改用手控方式控制，那么后组镜片的均匀一色将一直保留而与入射光无关，此时防护眼镜就变成了有色眼镜。转动调光电位器可调控组合式镜片的透光率，即改变所显示图文或颜色浓淡深浅，以适应不同照度环境和佩戴者。由於转换便捷、调控范围广，佩戴者可享受随心所欲、以变应变的乐趣。另外对位于镜片右上方或下方的显示图文可赋予商标、广告短语等内涵，从而实现了产品的多功能：

①、夜间驾驶员防眩眼镜和突变强光环境下的防护眼镜；

②、太阳眼镜或防强光眼镜；

③、文化眼镜(图文可以是单位名称、商标、标志；也可是广告短语、礼仪祝辞、口号和警句等，用作礼品或纪念品、广告载体)

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图，A和B分别是实施例的正视图和背视图；

图2为本发明的工作原理方框图；

图3为本发明镜片的结构示意图，A为镜片的剖面图，B为镜片的左视图；

图4为本发明镜架的结构示意图。

一种可瞬间变换图文或色彩的防护眼镜，参照图1、其镜架(1)的两边是组合式镜片(2)，镜架(1)的中部内藏调控装置(3)。其中，光敏元件(4)置于调控装置(3)线路板的外侧，调控装置盖(6)、调光电位器(5)、转换开关(7)、单元选择钮(9)安装在线路板另一侧，微形电池(8)直接装在镜架(1)内。

参照图2，当转换开关(7)置于“0”位时，电路断开，前组镜片显示器(12′)、(12″)和后组镜片显示器(13)均处于关闭状态，不会显示图文、色彩；整个组合式镜片(2)为无色透明或带固有色彩状态。此时，本发明可作一般防风眼镜使用。将转换开关(7)置于于“G”位时，光控机构(14)电路接通进入待命状态，光敏元件(4)感受入射光强度变化，光强度达到一定值时，光控机构(14)动作，驱使显示器(12′)、(12″)、(13)显示。单元选择钮(9)亦是转换开关器件，此时若将其定在I档，则前组镜片显示器(12′)显示防眩横条和显示器(12″)显示广告图文，此时可作防眩眼镜；若定在II档，则后组镜片显示器(13)显示均匀一色，此时可用作光致变色镜；若定在III档，则前组镜片显示器(12′)、(12″)的防眩横条、广告图文和后组镜片显示器(13)的均匀一色同时显示并叠加，此时用于夜间行车防眩或在突变强光环境下使用，效果很显著。入射光线减弱低于某特定值后，光控机构(14)停止动作，显示器所显示的图文或色彩立即隐消。将转换开关(7)置于“S”位时，光控机构(14)电路断开，手控机构(11)电路接通，驱使显示器(12′)、(12″)、(13)一直显示图文和色彩，而且其隐现不受入射光强弱变化的影响，显示单元的选择如上所述也是由单元选择钮(9)决定。此时，本发明适宜用作太阳镜或防眩(防强光刺激)保护镜。

微形电池(8)选用钮扣电池，电压3V。电子线路(10)是一个CMOS集成控制块，它包含振荡电路、分频电路、驱动电路；采用静态驱动方式输出约128HZ(在32-512HZ之间任定)直流分量为零的对称交变方波电压加在显示器(12′)、(12″)和(13)上，由於此电压受转换开关(7)、单元选择钮(9)和光控机构(14)或手控机构(11)的调控，因而佩戴者可按自己意愿选择显示的图文和色彩。本发明还加入了一个调光电位器(5)，用来调节组合式镜片(2)的透光率，使佩戴者可根据观察环境的照度和自己眼睛的适应程度改变图文和色彩的深浅浓淡。

参照图3，组合式镜片(2)由前后两组镜片相叠而成，每组镜片由1件或多件显示器(显示单元)排列组成。本实施例前组镜片由上显示器(12′)和下显示器(12″)排列组合而成；后组合镜片仅一个显示器(13)。

显示器(12′)、(12″)的面玻璃(17)、背玻璃(21)、偏振片(16)和偏振片(22)共用，图文刻蚀在同一图文电极(18)和公共电极(20)上，但内腔被封装材料(32)隔为互不相通的两部份，在此两部分中分别通过灌装不同的液晶材料(19)和(31)制成两个独立的、不同类型的显示器(12′)、(12″)，从而得到不同的显示性能或显示色。上显示器(12′)的图文电报(18)刻蚀有5至50条中间相连的横条、中心区横条的遮光比例较大(中心区宽度较宽，间距较小或者中心区横条密度较大，即数量较多)；边缘区横条的遮光比例较小(边缘区横条的宽度较窄、间距较大或者边缘区横条密度较小，即数量较少)；而中部区则介于两者之间。下显示器(12″)的图文电极(18)刻蚀有广告短语、商标和标志等内容。在前组镜片显示器(12′)、(12″)上，其偏振片(16)外侧设置的防护片(15)镀有防护膜层；该防护片(15)一般为平面形状，屈光度等于零。根据需要也可以采用非平面形状的平光镜片或带屈光度的矫正镜片。

后组显示器(13)由面玻璃(25)、图文电极(26)、公共电极(28)、背玻璃(29)和液晶材料或电致变色材料(27)组成。

在上述两个显示器(12′)、(12″)和(13)的一侧或两侧、可以全范围或局部增添附加1至8片非活性元件(30)、(24)和(23)，便能取得改变显示性能或显示色的效果。非活性元件包括偏振片{如(16)、(22)}、滤光片、彩色偏振片、光延迟片等。这样，可增加产品的品种和型号，使图文和色彩更为丰富。

由于组合式镜片(2)与普通眼镜片的构造及性能大不相同，为便于装配，本发明提出了四种镜架结构。参照图4，A为上下式镜架结构示意图，镜框(33)和镜圈(35)的纵向截面均有近似矩形的梯形凹槽，用粘结剂(34)或螺钉联接(33)和(35)两者，从而紧固组合式镜片(2)。B为前后式镜架结构示意图，镜框(36)上有与其一体的塑料凸柱(或凸条)(38)，也可以有镶嵌在塑料镜框(36)上的金属凸柱(或凸条)(38)；(36)和(37)两者通过粘结剂(34)或压力铆合凸柱(或压力弯析凸条)(38)紧固联接从而固定组合式镜片(2)。{必要时，对(38)需加温1。C为单框式镜架结构示意图。此类镜架无镜圈，镜框(39)的纵向截面为阶梯形，它上面有与其一体的塑料凸缘(40)或镶嵌在(39)上的金属凸缘(40)，通过将凸缘(40)热压或辊压变形对组合式镜片(2)进行包边固定。D为单框压圈式镜架结构示意图，此类镜架亦无镜圈，但有弹性压圈(42)、镜框(41)的纵向截面为阶梯形，上有圆弧形凹槽，通过粘结剂(34)或弹性压圈(42)的径向弹力及轴向压力将组合式镜片(2)紧固于镜框(41)内。(以上各图中，由于镜腿与普通眼镜镜腿相近，故略而未画)。

Claims (6)

1、一种可瞬间变换图文和色彩的防护眼镜，由组合式镜片(2)调控装置(3)和镜架(1)组成，其特征是：

A、每片组合式镜片(2)由两组多件显示器(12′)(12″)、(13)排列相叠组成，在镜架(1)的两边各装一片；

B、组合式镜片(2)的各显示器(12′)(12″)、(13)均由调控装置(3)通过其内部的手控机构(11)或光控机构(14)进行调控；

C、调控装置(3)装于镜架(1)中部上方内。

2、根据权利要求1所述的防护眼镜，其特征是：

A、组合式镜片(2)的前组显示器(12′)和(12″)由偏振片(16)、面玻璃(17)、图文电极(18)、公共电极(20)、背玻璃(21)和偏振片(22)组成，液晶材料分别是(19)和(31)；

B、组合式镜片(2)的后组显示器(13)由面玻璃(25)、图文电极(26)、公共电极(28)、背玻璃(29)和液晶材料或电致变色材料(27)组成。

3、根据权利要求1所述的防护眼镜，其特征是调控装置(3)的微形电池(8)直接装在镜架(1)内，而光敏元件(4)安装在调控装置(3)线路板外侧，手控机构(11)、光控机构(14)、电子线路(10)、转换开关(7)、单元选择钮(9)、调光电位器(5)和调控装置盖(6)均安装在另一侧。

4、根据权利要求1所述的防护眼镜，其特征是：

A、镜架(1)由镜框(33)、镜圈(35)、调控装置盖(6)和镜腿组成，镜框(33)和镜圈(35)的纵向截面均有近似矩形的梯形凹槽；(33)和(35)两者通过粘结剂(34)或螺钉联接紧固组合式镜片(2)；

B、镜架(1)由镜框(36)、镜框(37)、调控装置盖(6)和镜腿组成，镜框(36)、镜圈(37)的纵向截面为阶梯形，(36)和(37)两者通过粘接剂(34)或铆合凸柱(或弯析凸条)(38)联接紧固组合式镜片(2)；

C、镜架(1)由镜框(39)、调控装置盖(6)和镜腿组成，镜框(39)的纵向截面为阶梯形，通过镜框(39)的凸缘(40)压变形将组合式镜片(2)包边固定；

D、镜架(1)由镜框(41)、弹性压圈(42)、调控装置盖(6)和镜腿组成镜框(41)的纵向截面为阶梯形，并有圆弧形凹槽。通过粘接剂(34)或弹性压圈(42)将组合式镜片(2)紧固于镜框(41)内。

5、根据权利要求2所述的组合式镜片，其特征是：

A、前组显示器(12′)的图文电段(18)上刻蚀有5至50条中间相连的横条，中心区横条的遮光比例较大(中心区横条宽度较宽、间距较小或者中心区横条密度较大即数量较多)；边缘区横条的遮光比例较小(边缘区横条宽度较窄，间距较大或者边缘区横条密度较小即数量较少)；而中部区则介于两者之间；

B、前组显示器(12′)、(12″)外侧设置的防护片(15)是非平面形状平光镜片或屈光度矫正镜片，并镀有防护膜层；

C、前组显示器(12′)(12″)可以由密封材料(32)将内腔隔成互不相通的两部分，通过灌注不同的显示材料(19)和(31)，形成具有不同显示性能或显示色、且各自独立的两个显示器(12′)和(12″)；

6、根据权利要求2所述的组合式镜片，其特征是：两组显示器(12′)、(12″)和(13)的一侧或两侧可以全范围或局部增添附加1至8片非活性元件(23)、(24)和(30)等。

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