專利名稱：光控變色電子眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種光控變色電子眼鏡。
在已有技術(shù)中，由于電子變色眼鏡獨(dú)特的鏡片結(jié)構(gòu)，使其遮攔強(qiáng)光的效果和對(duì)眼睛的保護(hù)作用都優(yōu)于現(xiàn)有的有色玻璃眼鏡和化學(xué)鍍膜玻璃眼鏡，因此，它在眾多的太陽(yáng)鏡中已經(jīng)顯示出它的生命活力。已有的電子變色眼鏡由眼鏡架、LCD液晶鏡片、光控開關(guān)電路和電池組成，其中LCD液晶鏡片是一種被動(dòng)式的電子鏡片，它要在外加電場(chǎng)的作用下才能實(shí)現(xiàn)變色，因此，它必須利用光控開關(guān)電路去感應(yīng)強(qiáng)光和接通電源，才能完成在強(qiáng)光下自動(dòng)變色的功能。雖然現(xiàn)有的電子變色眼鏡均能通過不同的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變色的功能，但總的問題是電池體積大。這是由于鏡片的變色電壓一般是3～9V，故必須使用二個(gè)以上的鈕扣電池或者是大電池。使用大電池的就無法將電池裝于鏡架上，使用二個(gè)鈕扣電池的雖然能裝在鏡架上，但使鏡架過于笨重、重量加重，也影響了外觀造形。這是影響該產(chǎn)品推廣應(yīng)用的重要因素之一。
本實(shí)用新型的目的是為了減小電池體積，提供一種能夠利用低電壓(1.5～3V)啟動(dòng)的光控變色電子眼鏡。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案如下它由鏡架、LCD液晶鏡片和裝在鏡架上的光控開關(guān)電路及電池構(gòu)成，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是所述的電池是一個(gè)1.5或3V的鈕扣小電池，在鈕扣小電池與光控開關(guān)電路之間設(shè)有一個(gè)電源變換電路用于將鈕扣小電池的電壓變換成較高的鏡片工作電壓；所述的電源變換電路由方波振蕩器、升壓電路和設(shè)在升壓電路輸入、輸出端之間的反饋穩(wěn)壓控制電路構(gòu)成。
通過上述解決方案可以看出，本實(shí)用新型采用了一個(gè)電源變換電路將鈕扣電池的低電壓變換成較高的鏡片工作電壓，實(shí)現(xiàn)了低電壓?jiǎn)?dòng)的功能，從而減小了電池體積。因此，本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于電池體積小，便于安裝在鏡架上，為該種眼鏡的外觀造形創(chuàng)造了有利條件。
下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。


圖1，本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，鏡片剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3，電源變換電路和光控開關(guān)電路的原理圖。
參見
圖1，這是本實(shí)用新型的外形圖，序號(hào)(1)是鏡架，(2)、(6)是LCD液晶鏡片。所述的電源變換電路和光控開關(guān)電路制成集成片安裝在鼻梁架(3)內(nèi)，其中(4)是電源開關(guān)，(5)是光敏管。所述的鈕扣電池(7)安裝在鏡架上。
參見圖2，所述的LCD液晶鏡片由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，它的中心層(10)是半導(dǎo)體液晶材料，它被密封膠(11)封在兩層玻璃(12)、(13)的中間，在兩層玻璃的內(nèi)側(cè)依次設(shè)有透明的電極層(14)和取向?qū)?15)，在外側(cè)玻璃(12)的外表面設(shè)有一層透明的偏光板(9)。在兩個(gè)電極層(14)之間不加電壓時(shí)，液晶材料內(nèi)部的液晶分子電偶矩形成有序排列，液晶材料的這種狀態(tài)和偏光板(9)形成了像百葉窗一樣的結(jié)構(gòu)，它們只允許和自己方向相同的光線通過，而遮攔和自己方向不同的光線，因此，在陽(yáng)光不太強(qiáng)的情況下，不加電它也能作太陽(yáng)鏡使用，它可使光線柔和，不會(huì)使眼睛瞳孔放大。當(dāng)在兩個(gè)電極(14)間加上電壓時(shí)，液晶材料中液晶分子電偶矩發(fā)生紊亂，形成散射狀態(tài)，使鏡片原來的狀態(tài)變?yōu)槿榘咨蚝谏?，這樣就可以阻攔強(qiáng)光的通過。
參見圖3，所述的電源變換電路由方波振蕩器(16)，升壓電路(17)和反饋穩(wěn)壓控制電路(18)構(gòu)成。所述的升壓電路由一級(jí)電壓放大器，整流二極管D1、充電電容C2、穩(wěn)壓管D2及穩(wěn)壓管的限流電阻R4連接構(gòu)成。所述的一級(jí)電壓放大器由電感L和三極管Q1接成。所述的反饋穩(wěn)壓控制電路由與非門N3、N4和開關(guān)管Q2及電阻R3連接構(gòu)成，其中與非門N3、N4構(gòu)成一個(gè)二端輸入的門電路開關(guān)，它的一個(gè)輸入端作為信號(hào)輸入端與方波振蕩器的輸出端相接，另一個(gè)輸入端作為控制端接在開關(guān)管Q2的集電極；所述的開關(guān)管Q2和電阻R3接成一個(gè)三極管開關(guān)電路，其基極控制端接在限流電阻R4上。當(dāng)電路接通時(shí)，方波振蕩器(16)起振，這時(shí)，由于電阻R4上的電壓為零，使開關(guān)管Q2截止，相當(dāng)于門電路開關(guān)N3、N4的控制端接高電平，使門電路開關(guān)N3、N4處于打開狀態(tài)，則方波振蕩器(16)輸出的方波信號(hào)通過門電路開關(guān)輸入到升壓電路中，該信號(hào)經(jīng)過升壓電路中三極管Q1的放大，二極管D1的整流，再對(duì)電容C2充電，再經(jīng)過穩(wěn)壓管D2的穩(wěn)壓，在輸出端得到一個(gè)提升的直流電壓(這一電壓可以進(jìn)行設(shè)定)；如果該輸出電壓超過設(shè)定值，電阻R4上的電壓會(huì)使開關(guān)管Q2導(dǎo)通，這時(shí)，相當(dāng)于門電路開關(guān)N3、N4的控制端接地，使門電路開關(guān)處關(guān)閉狀態(tài)，則方波信號(hào)被暫時(shí)阻斷，直到升壓電路輸出端恢復(fù)到設(shè)定值時(shí)，門電路開關(guān)又被重新打開，如此往復(fù)，使得升壓電路輸出的電壓始終穩(wěn)定在設(shè)定值上。所述的光控開關(guān)電路由光傳感器(19)、門電路開關(guān)N5、斯密特觸發(fā)電路(20)和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其中光傳感器由光敏二極管D3和限流電阻R5接成；斯密特觸發(fā)電路可以由多個(gè)斯密特觸發(fā)器并聯(lián)構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)電路由三極管Q3、方波振蕩器(22)和電壓放大器U1構(gòu)成。該驅(qū)動(dòng)電路主要是對(duì)電源變換電路輸出的直流電壓進(jìn)行功率放大，并為了延長(zhǎng)鏡片的使用壽命，把鏡片所需的工作電壓變換成方波交變電壓加在鏡片(2)、(6)上。該電路的工作過程是當(dāng)電路接通后，光敏管D3在未受光或受弱光照射時(shí)而處于截止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)，門電路開關(guān)N5將斯密特觸發(fā)電路的輸入端置為高電平，則斯密特觸發(fā)電路輸出為零，三極管Q3截止，使電源變換電路輸出的電壓加不到方波振蕩器(22)和電壓放大器U1電源端，使它們處于停止工作狀態(tài)，則光控開關(guān)電路輸出為零，鏡片保持原色；當(dāng)光敏二極管D3受到強(qiáng)光照射時(shí)，立即導(dǎo)通，門電路開關(guān)N5翻轉(zhuǎn)輸出低電平，隨之斯密特觸發(fā)電路跟著翻轉(zhuǎn)輸出高電平，則三極管Q3導(dǎo)通，使方波振蕩器(22)和電壓放大器U1工作，將輸出的方波交變電壓加在鏡片上，使其變色，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變色的功能。
權(quán)利要求1.一種光控變色電子眼鏡，由鏡架(1)、LCD液晶鏡片(2)、(6)和裝在鏡架上的光控開關(guān)電路及電池構(gòu)成，其特征是a、所述的電池是一個(gè)1.5或3V的鈕扣小電池，在鈕扣小電池與光控開關(guān)電路之間設(shè)有一個(gè)電源變換電路用于將鈕扣小電池的電壓變換成較高的鏡片工作電壓；b、所述的電源變換電路由方波振蕩器(16)、升壓電路(17)和設(shè)在升壓電路輸入，輸出端之間的反饋穩(wěn)壓控制電路(18)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的光控變色電子眼鏡，其特征是所述的光控開關(guān)電路由光傳感器(19)、門電路開關(guān)N5、斯密特觸發(fā)電路(20)和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種光控變色電子眼鏡。它由鏡架、LCD液晶鏡片和裝在鏡架上的光控開關(guān)電路及電池構(gòu)成。其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是:所述的電池是一個(gè)1.5或3V的鈕扣小電池,在鈕扣電池與光控開關(guān)電路之間設(shè)有一個(gè)電源變換電路,該電源變換電路由方振蕩器、升壓電路和設(shè)在升壓電路之間的反饋穩(wěn)壓控制電路構(gòu)成。本實(shí)用新型采用了電源變換電路將鈕扣電池的低電壓變換成較高的鏡片工作電壓,實(shí)現(xiàn)了低電壓?jiǎn)?dòng)的功能,從而減小了電池體積。
文檔編號(hào)G02C7/00GK2290865SQ9720844
公開日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1997年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月28日
發(fā)明者段小伍, 馮烽, 馮國(guó)慶 申請(qǐng)人:馮國(guó)慶