自适应电子变色太阳镜的制作方法

专利名称：自适应电子变色太阳镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳镜，特别涉及一种自适应电子变色太阳镜。
技术背景
现有电子变色太阳镜技术由于片面强调"快速变色"，在晶硅太阳能电池组件被任何物体 短暂遮住阳光时，系统皆会因误判环境光变弱而发生液晶眼镜片"瞬间相对失色"，致使强光 透过，刺激眼睛。
单加电容作为缓冲器后，效果仍不满意，原因是在强光时充入的电荷到失光时会从晶硅 太阳能电池组件和电压增量抑制器漏掉。
当电路中加了电容作为缓沖器后，还诱发了新问题镜片透光率的周期性改变，可称之 为"频闪"。若用斯密特电路的回差来克服"频闪"，则会因设定了门限使镜片颜色"跳变"。
驱动液晶眼镜片要用正负对称的方波，但是脉冲发生器的二个输出开关器件的开启栅极 电压Uos(th)可能有差别，在供电电压较低时，会造成"相间不平衡"，它将造成液晶眼镜片变 色初始阶段出现"白斑"。
现有技术所用的液晶眼镜片存在诸多缺点适用温度范围窄；表面易划伤；对紫外线遮 挡能力弱；佩带者向太阳方向观看深色目标时，镜片产生轮辐样光芒干扰视场。
本实用新型的目的是
提供一种自适应电子变色太阳镜，克服上述缺点，使其能防止液晶眼镜片"瞬间相对失 色"，防止镜片"频闪"和"跳变"，防止液晶眼镜片变色初始阶段发生"白斑"，扩大液晶眼 镜片的温度适应范围，提高液晶眼镜片对紫外线遮挡的能力，提高液晶眼镜片表面抗划伤能 力，抑制轮辐样光芒。
发明内容
为实现上述目的，本实用新型采取了如下措施 一种自适应电子变色太阳镜，由眼镜架、 液晶眼镜片、晶硅太阳能电池组件和驱动电路构成，此驱动电路依序包含电压增量抑制器、 电压维持器、缓冲器、脉冲发生器、相间平衡器、脉冲电流幅值时序均衡器，其特征在于 所说的缓冲器是并联在脉冲发生器的供电端间的电容；所说的电压维持器是一只相对于供电 回路来说正向使用的晶体二极管，它同原己并联在一起的晶硅太阳能组件、电压增量抑制器 以及另行并联在一起的缓冲器、脉冲发生器的供电端三者连成一个回路；所说的相间平衡器 是跨接于脉冲发生器二个输出端间的电阻；所说的脉冲电流幅值时序均衡器，是由串接在液 晶眼镜片回路中的2只正负电极颠倒并联的晶体二极管构成。液晶眼镜片所用的液晶材料选 用适应工作温度范围在-2(TC至+7(TC宽温液晶；抗紫外线加硬树脂偏光片；黑色衬垫料，在
液晶眼镜片二表面镀抗刮伤加膜。 取得效果
在采取上述各项技术措施后，本自适应电子变色太阳镜，防止了液晶眼镜片"瞬间相对 失色"，防止了液晶眼镜片"频闪"和"跳变"，防止了液晶眼镜片变色初始阶段发生"白斑"， 使液晶眼镜片的温度适应范围从0'C至+40'C扩展为-2(TC至+7(TC，遮挡紫外线的能力从平均 透过率10%降到低于1%,表面硬度从低于1H提高到高于6H，从而提高了抗划伤能力，轮辐 样光芒有所抑制。从而向使用者提供了一种如普通太阳镜一样佩带，不用任何附加操作，不 需另装电池，全自动工作，自动适应太阳所处方向、高度、阳光强度的，镜片颜色随光及时 柔和变化的，高效遮挡紫外线，较宽环境温度范围使用的自适应电子变色太阳镜。


图1为本实用新型的电路原理图2为加装缓冲器、电压维持器后液晶眼镜片驱动电压在晶硅太阳能电池组件失光后衰 减过程曲线；
图3为液晶眼镜片结构简图4为通过液晶眼镜片的电流同其两端电压之间关系曲线图，需要特别指出的是曲线上 的虚线部分显示了 "负的动态电阻"效应；
图5为脉冲电流幅值时序均衡器的电流同其两端电压之间关系曲线图。
具体实施方式
图1为本实用新型的电路原理图，它包括了作为电源的晶硅太阳能电池组件(1—1)和 驱动电路，同现有技术方案比较，增加了四个部分即作为缓冲器(l一3)的电容，作为电
压维持器的晶体二极管(1—4)，作为相间平衡器的电阻(l一6)及作为脉冲电流幅值时序均
衡器的2只正负电极颠倒并联的晶体二极管(l一7)。下面对每个部分进行详述
首先说缓冲器。当电路中没有缓冲器时，晶硅太阳能电池组件(l一l)的受光面被任何
物体短暂遮住阳光时，系统皆会因误判环境光变弱而发生液晶眼镜片(l一8)"瞬间相对失 色"，致使强光透过，刺激眼睛。在脉冲发生器(1_5)的供电端并联了作为缓冲器(l一3) 的电容之后，当晶硅太阳能电池组件(1—1)的受光面被任何物体短暂遮住阳光时，由缓冲 器(l一3)发挥临时电源的功能，液晶眼镜片(1—8)就如图2曲线A所示得到延时，不会 发生"瞬间相对失色"，问题得以解决。
下面介绍电压维持器。当电路中没有电压维持器(l一4)时，晶硅太阳能电池组件(l一1)受光面从朝向太阳改为背向太阳后，缓冲器(l一3)不仅可以通过脉冲发生器(l一5)放 电而且可以通过晶硅太阳能电池组件(l一l)及电压增量抑制器(l一2)放电，且后二者的 电阻值要小得多，缓冲器(l一3)中的电荷大部分从这两个通道漏掉了。为了阻断这两个漏 电通道，就要加电压维持器(l一4)。电压维持器(l一4)是一只相对于供电回路来说正向使 用的晶体二极管，它同原已并联在一起的晶硅太阳能组件(1—1)、电压增量抑制器(l一2) 以及另行并联在一起的缓冲器(l一3)、脉冲发生器(l一5)的供电端三者连成一个回路。从 图2中的曲线B可以看出加装电压维持器(l一4)对延时功能所做的贡献。
前文提到，为了克服液晶眼镜片(l一8)"瞬间相对失色"，电路中加入了作为缓冲器(1 一3)的电容。但在加了这个电容之后，会诱发"频闪"的弊病。克服"频闪"的方法是在液 晶眼镜片(l一8)的回路中串接脉冲电流幅值时序均衡器(l一7)。它是由串接在液晶眼镜片 (l一8)回路中的2只正负电极颠倒并联的晶体二极管构成，图5是其伏-安特性曲线。若使 用不充分时，脉冲电流幅值时序均衡器(l一7)可以重叠使用。
下面介绍相间平衡器。相间平衡器(l一6)是跨接于脉冲发生器(l一5) 二个输出端间 的电阻。它的任务是克服"白斑"现象。驱动液晶眼镜片(l一8)的信号须是正负对称的双 向脉冲，犹如三相电需要平衡。正负对称的双向脉冲如果缺了一相，失去平衡，便会使液晶 材料极化，不能均匀变色，产生"白斑"。加了作为相间平衡器(l一6)的电阻之后，脉冲发 生器(l一5)有了一个线性负载，在其输出脉冲电压幅值低于液晶眼镜片(l一8)的阈值电 压Uth时，脉冲发生器(l一5)便已正常起振，输出正负对称的双向脉冲，待脉冲电压升高到 Uth值时，二相虽仍有先后达到Uth的差别，却短暂到难以察觉了，"白斑"问题迎刃而解。
为克服现有技术中液晶眼镜片(l一8)的缺点，本实用新型做了以下替代性改进现有 技术采用常温液晶材料，适应工作温度范围为0'C至+4(TC，本实用新型采用适应工作温度范 围为-20。C至+7(TC的宽温液晶材料(3—4)来取代；现有技术采用的偏光片硬度低于1H，易 受划伤，紫外线平均透过率〈10%，对紫外线遮挡不充分，本实用新型采用硬度高于2H且紫外 线平均透过率<1%的抗紫外线加硬偏光片(3—2)来替代；现有技术釆用的衬垫料是白色的， 它会使镜片产生很强的轮辐样光芒，严重干扰视线，本实用新型采用了黑色衬垫料(3—7) 来替代，对轮辐样光芒有所抑制。本实用新型在液晶眼镜片(l一8) 二表面上镀有防刮伤加 膜(3—1),其硬度为6H至8H进一步改善抗划伤能力。
权利要求1.一种自适应电子变色太阳镜，由眼镜架、液晶眼镜片(1—8)、晶硅太阳能电池组件(1一1)和驱动电路构成，此驱动电路依序包含电压增量抑制器(1—2)、电压维持器(1—4)、缓冲器(1—3)、脉冲发生器(1—5)、相间平衡器(1—6)、脉冲电流幅值时序均衡器(1—7)，其特征在于所说的缓冲器(1—3)是并联在脉冲发生器(1—5)二个供电端间的电容；所说的电压维持器(1—4)是一只相对于供电回路来说正向使用的晶体二极管，它同原已并联在一起的晶硅太阳能组件(1—1)、电压增量抑制器(1—2)以及另行并联在一起的缓冲器(1—3)、脉冲发生器(1—5)的供电端三者连成一个回路；所说的相间平衡器(1—6)是跨接于脉冲发生器(1—5)二个输出端间的电阻；所说的脉冲电流幅值时序均衡器(1—7)，是由串接在液晶眼镜片(1—8)回路中的2只正负电极颠倒并联的晶体二极管构成。
2. 如权利要求l所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于所说的缓冲器(l一3)是 并联在脉冲发生器(l一5)的供电端间的电容。
3. 如权利要求l所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于所说的电压维持器(1一4) 是一只相对于供电回路来说正向使用的晶体二极管，它同原己并联在一起的晶硅太阳能电池 组件(l一l)、电压增量抑制器(l一2)以及另行并联在一起的缓冲器(l一3)、脉冲发生器(l一5)的供电端三者连成一个回路。
4. 如权利要求l所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于所说的相间平衡器(1一6) 是跨接于脉冲发生器(l一5) 二个输出端间的电阻。
5. 如权利要求l所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于所说的脉冲电流幅值时序均衡器(l一7)，是由串接在液晶眼镜片(l一8)回路中的2只正负电极颠倒并联的晶体二极 管构成。
6. 如权利要求l所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于液晶眼镜片(l一8)所用 之宽温液晶材料(6—4)适应工作温度范围为-2(TC至+7(TC;所用之偏光片(6—2)硬度大 于2H，紫外线平均透过率小于1%。
7. 如权利要求l所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于在液晶眼镜片(l一8) 二 表面上镀有防刮伤加膜(6—1)。
8. 如权利要求1或权利要求5所述的自适应电子变色太阳镜，其特征在于所说的脉冲 电流幅值时序均衡器(l一7)可以重叠使用。
专利摘要一种自适应电子变色太阳镜，由眼镜架、液晶眼镜片、晶硅太阳能电池组件和驱动电路构成，这个驱动电路依序包含电压维持器、缓冲器、脉冲发生器、相间平衡器、脉冲电流幅值时序均衡器等部分。本实用新型向使用者提供了一种如普通太阳镜一样佩戴，不用任何附加操作，不需另装电池，全自动工作，自动适应太阳所处方向、高度、阳光强度的，镜片颜色随光及时柔和变化的，高效遮挡紫外线，可在较宽环境温度范围使用的自适应电子变色太阳镜，佩戴起来比普通太阳镜更舒适。
文档编号G02B1/10GK201194050SQ20082000372
公开日2009年2月11日 申请日期2008年2月18日 优先权日2008年2月18日
发明者董振声 申请人:董振声