專(zhuān)利名稱(chēng)：可瞬間變換圖文和色彩的防護(hù)眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可瞬間變換圖文和色彩的防護(hù)眼鏡。
現(xiàn)有的防強(qiáng)光即防眩眼鏡主要有兩大類(lèi)有色眼鏡(如墨鏡)和光致變色眼鏡。前者的顏色及透光率是恒定的；后者的透光率雖可隨入射光強(qiáng)弱而改變，但因其變化速度過(guò)慢(1至20分鐘)且透光率調(diào)節(jié)范圍較小，在入射強(qiáng)光突變時(shí)(如夜間車(chē)船交會(huì))，則無(wú)法起到保護(hù)眼睛的作用；另外，當(dāng)被觀察景物照度很強(qiáng)非常刺眼，但本身又不發(fā)光時(shí)(如夏天在車(chē)船內(nèi)觀察公路河道)，光致變色鏡不變色，亦無(wú)保護(hù)功能。新近提出的液晶眼鏡設(shè)想，由於受單一結(jié)構(gòu)所局限，存在鏡片各部位透光率均勻劃一及所顯示的圖文或色彩單調(diào)、不柔和及功能單一等缺陷，因未能解決防眩與對(duì)景物保持連續(xù)、全面觀察這一矛盾，特別是在車(chē)船行駛速度較高、被觀察景物轉(zhuǎn)換急劇及照度較低(如無(wú)月光黑夜)且分布不均時(shí)，視野不清晰、視覺(jué)不舒適或防眩效果差的問(wèn)題十分突出，導(dǎo)致其實(shí)用性差而未獲使用者認(rèn)可。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種可瞬間變換圖文和色彩的防護(hù)眼鏡，它對(duì)入射光變化響應(yīng)快，有記憶功能，既可防眩又能對(duì)急劇轉(zhuǎn)換、照度較低且分布不均勻的景物實(shí)施連續(xù)全面、清晰和舒適地觀察；若換用手控方式控制，則鏡片可一直顯示圖文和色彩，起到遮陽(yáng)作用。
本發(fā)明的解決方案是將兩組多件液晶材料或電致變色材料制成的顯示器(顯示單元)相疊、排列組成組合式鏡片，用其代替普通眼鏡片裝在眼鏡架兩邊；鏡架中部?jī)?nèi)裝有調(diào)控裝置。各顯示器和調(diào)控裝置的工作電源均由裝在鏡架內(nèi)的微形電池提供。接受入射光強(qiáng)弱信號(hào)的光敏元件裝于調(diào)控裝置線(xiàn)路板外側(cè)，另一側(cè)裝有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，單元選擇鈕、調(diào)光電位器、光控機(jī)構(gòu)、手控機(jī)構(gòu)和電子線(xiàn)路。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可控制電路的開(kāi)閉以及對(duì)運(yùn)行時(shí)光控方式或手控方式予以選擇；調(diào)光電位器可調(diào)節(jié)鏡片透光率的大小，單元選擇鈕則決定顯示單元及其組合的轉(zhuǎn)換。當(dāng)電路斷開(kāi)即常態(tài)時(shí)，組合式鏡片為無(wú)色透明或帶有某種色彩(對(duì)正性顯示而言，下同)。當(dāng)用于夜間會(huì)車(chē)防眩或在突變強(qiáng)光環(huán)境下使用時(shí)，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，接通電路并采用光控方式控制，當(dāng)入射光強(qiáng)度達(dá)到一定值后，光敏元件令光控機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使組合式鏡片受控顯示單元瞬間顯示圖文或色彩，入射光減弱到某特定值后，光控機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作，所顯示的圖文或色彩立即隱消。通過(guò)單元選擇鈕可選擇前組鏡片的防眩橫條圖文和后組鏡片的均勻一色疊加顯示或者只選擇前組鏡片的防眩橫條圖文，此時(shí)防眩效果特好，且視覺(jué)舒適。當(dāng)用于白天遮陽(yáng)或防強(qiáng)光刺激的場(chǎng)合時(shí)，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，接通電路，采用光控方式控制并通過(guò)單元選擇鈕可只選擇后組鏡片的均勻一色顯示，則此時(shí)防護(hù)眼鏡的功能與光致變色眼鏡相同。如改用手控方式控制，那么后組鏡片的均勻一色將一直保留而與入射光無(wú)關(guān)，此時(shí)防護(hù)眼鏡就變成了有色眼鏡。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)光電位器可調(diào)控組合式鏡片的透光率，即改變所顯示圖文或顏色濃淡深淺，以適應(yīng)不同照度環(huán)境和佩戴者。由於轉(zhuǎn)換便捷、調(diào)控范圍廣，佩戴者可享受隨心所欲、以變應(yīng)變的樂(lè)趣。另外對(duì)位于鏡片右上方或下方的顯示圖文可賦予商標(biāo)、廣告短語(yǔ)等內(nèi)涵，從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的多功能①、夜間駕駛員防眩眼鏡和突變強(qiáng)光環(huán)境下的防護(hù)眼鏡；②、太陽(yáng)眼鏡或防強(qiáng)光眼鏡；③、文化眼鏡(圖文可以是單位名稱(chēng)、商標(biāo)、標(biāo)志；也可是廣告短語(yǔ)、禮儀祝辭、口號(hào)和警句等，用作禮品或紀(jì)念品、廣告載體)
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，A和B分別是實(shí)施例的正視圖和背視圖；圖2為本發(fā)明的工作原理方框圖；圖3為本發(fā)明鏡片的結(jié)構(gòu)示意圖，A為鏡片的剖面圖，B為鏡片的左視圖；圖4為本發(fā)明鏡架的結(jié)構(gòu)示意圖。
一種可瞬間變換圖文或色彩的防護(hù)眼鏡，參照
圖1、其鏡架(1)的兩邊是組合式鏡片(2)，鏡架(1)的中部?jī)?nèi)藏調(diào)控裝置(3)。其中，光敏元件(4)置于調(diào)控裝置(3)線(xiàn)路板的外側(cè)，調(diào)控裝置蓋(6)、調(diào)光電位器(5)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)、單元選擇鈕(9)安裝在線(xiàn)路板另一側(cè)，微形電池(8)直接裝在鏡架(1)內(nèi)。
參照?qǐng)D2，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)置于“0”位時(shí)，電路斷開(kāi)，前組鏡片顯示器(12′)、(12″)和后組鏡片顯示器(13)均處于關(guān)閉狀態(tài)，不會(huì)顯示圖文、色彩；整個(gè)組合式鏡片(2)為無(wú)色透明或帶固有色彩狀態(tài)。此時(shí)，本發(fā)明可作一般防風(fēng)眼鏡使用。將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)置于于“G”位時(shí)，光控機(jī)構(gòu)(14)電路接通進(jìn)入待命狀態(tài)，光敏元件(4)感受入射光強(qiáng)度變化，光強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光控機(jī)構(gòu)(14)動(dòng)作，驅(qū)使顯示器(12′)、(12″)、(13)顯示。單元選擇鈕(9)亦是轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)器件，此時(shí)若將其定在I檔，則前組鏡片顯示器(12′)顯示防眩橫條和顯示器(12″)顯示廣告圖文，此時(shí)可作防眩眼鏡；若定在II檔，則后組鏡片顯示器(13)顯示均勻一色，此時(shí)可用作光致變色鏡；若定在III檔，則前組鏡片顯示器(12′)、(12″)的防眩橫條、廣告圖文和后組鏡片顯示器(13)的均勻一色同時(shí)顯示并疊加，此時(shí)用于夜間行車(chē)防?；蛟谕蛔儚?qiáng)光環(huán)境下使用，效果很顯著。入射光線(xiàn)減弱低于某特定值后，光控機(jī)構(gòu)(14)停止動(dòng)作，顯示器所顯示的圖文或色彩立即隱消。將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)置于“S”位時(shí)，光控機(jī)構(gòu)(14)電路斷開(kāi)，手控機(jī)構(gòu)(11)電路接通，驅(qū)使顯示器(12′)、(12″)、(13)一直顯示圖文和色彩，而且其隱現(xiàn)不受入射光強(qiáng)弱變化的影響，顯示單元的選擇如上所述也是由單元選擇鈕(9)決定。此時(shí)，本發(fā)明適宜用作太陽(yáng)鏡或防眩(防強(qiáng)光刺激)保護(hù)鏡。
微形電池(8)選用鈕扣電池，電壓3V。電子線(xiàn)路(10)是一個(gè)CMOS集成控制塊，它包含振蕩電路、分頻電路、驅(qū)動(dòng)電路；采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式輸出約128HZ(在32-512HZ之間任定)直流分量為零的對(duì)稱(chēng)交變方波電壓加在顯示器(12′)、(12″)和(13)上，由於此電壓受轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)、單元選擇鈕(9)和光控機(jī)構(gòu)(14)或手控機(jī)構(gòu)(11)的調(diào)控，因而佩戴者可按自己意愿選擇顯示的圖文和色彩。本發(fā)明還加入了一個(gè)調(diào)光電位器(5)，用來(lái)調(diào)節(jié)組合式鏡片(2)的透光率，使佩戴者可根據(jù)觀察環(huán)境的照度和自己眼睛的適應(yīng)程度改變圖文和色彩的深淺濃淡。
參照?qǐng)D3，組合式鏡片(2)由前后兩組鏡片相疊而成，每組鏡片由1件或多件顯示器(顯示單元)排列組成。本實(shí)施例前組鏡片由上顯示器(12′)和下顯示器(12″)排列組合而成；后組合鏡片僅一個(gè)顯示器(13)。
顯示器(12′)、(12″)的面玻璃(17)、背玻璃(21)、偏振片(16)和偏振片(22)共用，圖文刻蝕在同一圖文電極(18)和公共電極(20)上，但內(nèi)腔被封裝材料(32)隔為互不相通的兩部份，在此兩部分中分別通過(guò)灌裝不同的液晶材料(19)和(31)制成兩個(gè)獨(dú)立的、不同類(lèi)型的顯示器(12′)、(12″)，從而得到不同的顯示性能或顯示色。上顯示器(12′)的圖文電報(bào)(18)刻蝕有5至50條中間相連的橫條、中心區(qū)橫條的遮光比例較大(中心區(qū)寬度較寬，間距較小或者中心區(qū)橫條密度較大，即數(shù)量較多)；邊緣區(qū)橫條的遮光比例較小(邊緣區(qū)橫條的寬度較窄、間距較大或者邊緣區(qū)橫條密度較小，即數(shù)量較少)；而中部區(qū)則介于兩者之間。下顯示器(12″)的圖文電極(18)刻蝕有廣告短語(yǔ)、商標(biāo)和標(biāo)志等內(nèi)容。在前組鏡片顯示器(12′)、(12″)上，其偏振片(16)外側(cè)設(shè)置的防護(hù)片(15)鍍有防護(hù)膜層；該防護(hù)片(15)一般為平面形狀，屈光度等于零。根據(jù)需要也可以采用非平面形狀的平光鏡片或帶屈光度的矯正鏡片。
后組顯示器(13)由面玻璃(25)、圖文電極(26)、公共電極(28)、背玻璃(29)和液晶材料或電致變色材料(27)組成。
在上述兩個(gè)顯示器(12′)、(12″)和(13)的一側(cè)或兩側(cè)、可以全范圍或局部增添附加1至8片非活性元件(30)、(24)和(23)，便能取得改變顯示性能或顯示色的效果。非活性元件包括偏振片{如(16)、(22)}、濾光片、彩色偏振片、光延遲片等。這樣，可增加產(chǎn)品的品種和型號(hào)，使圖文和色彩更為豐富。
由于組合式鏡片(2)與普通眼鏡片的構(gòu)造及性能大不相同，為便于裝配，本發(fā)明提出了四種鏡架結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D4，A為上下式鏡架結(jié)構(gòu)示意圖，鏡框(33)和鏡圈(35)的縱向截面均有近似矩形的梯形凹槽，用粘結(jié)劑(34)或螺釘聯(lián)接(33)和(35)兩者，從而緊固組合式鏡片(2)。B為前后式鏡架結(jié)構(gòu)示意圖，鏡框(36)上有與其一體的塑料凸柱(或凸條)(38)，也可以有鑲嵌在塑料鏡框(36)上的金屬凸柱(或凸條)(38)；(36)和(37)兩者通過(guò)粘結(jié)劑(34)或壓力鉚合凸柱(或壓力彎析凸條)(38)緊固聯(lián)接從而固定組合式鏡片(2)。{必要時(shí)，對(duì)(38)需加溫1。C為單框式鏡架結(jié)構(gòu)示意圖。此類(lèi)鏡架無(wú)鏡圈，鏡框(39)的縱向截面為階梯形，它上面有與其一體的塑料凸緣(40)或鑲嵌在(39)上的金屬凸緣(40)，通過(guò)將凸緣(40)熱壓或輥壓變形對(duì)組合式鏡片(2)進(jìn)行包邊固定。D為單框壓圈式鏡架結(jié)構(gòu)示意圖，此類(lèi)鏡架亦無(wú)鏡圈，但有彈性壓圈(42)、鏡框(41)的縱向截面為階梯形，上有圓弧形凹槽，通過(guò)粘結(jié)劑(34)或彈性壓圈(42)的徑向彈力及軸向壓力將組合式鏡片(2)緊固于鏡框(41)內(nèi)。(以上各圖中，由于鏡腿與普通眼鏡鏡腿相近，故略而未畫(huà))。
權(quán)利要求1.一種可瞬間變換圖文和色彩的防護(hù)眼鏡，由組合式鏡片(2)調(diào)控裝置(3)和鏡架(1)組成，其特征是A、每片組合式鏡片(2)由兩組多件顯示器(12′)(12″)、(13)排列相疊組成，在鏡架(1)的兩邊各裝一片；B、組合式鏡片(2)的各顯示器(12′)(12″)、(13)均由調(diào)控裝置(3)通過(guò)其內(nèi)部的手控機(jī)構(gòu)(11)或光控機(jī)構(gòu)(14)進(jìn)行調(diào)控；C、調(diào)控裝置(3)裝于鏡架(1)中部上方內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)眼鏡，其特征是A、組合式鏡片(2)的前組顯示器(12′)和(12″)由偏振片(16)、面玻璃(17)、圖文電極(18)、公共電極(20)、背玻璃(21)和偏振片(22)組成，液晶材料分別是(19)和(31)；B、組合式鏡片(2)的后組顯示器(13)由面玻璃(25)、圖文電極(26)、公共電極(28)、背玻璃(29)和液晶材料或電致變色材料(27)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)眼鏡，其特征是調(diào)控裝置(3)的微形電池(8)直接裝在鏡架(1)內(nèi)，而光敏元件(4)安裝在調(diào)控裝置(3)線(xiàn)路板外側(cè)，手控機(jī)構(gòu)(11)、光控機(jī)構(gòu)(14)、電子線(xiàn)路(10)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)、單元選擇鈕(9)、調(diào)光電位器(5)和調(diào)控裝置蓋(6)均安裝在另一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)眼鏡，其特征是A、鏡架(1)由鏡框(33)、鏡圈(35)、調(diào)控裝置蓋(6)和鏡腿組成，鏡框(33)和鏡圈(35)的縱向截面均有近似矩形的梯形凹槽；(33)和(35)兩者通過(guò)粘結(jié)劑(34)或螺釘聯(lián)接緊固組合式鏡片(2)；B、鏡架(1)由鏡框(36)、鏡框(37)、調(diào)控裝置蓋(6)和鏡腿組成，鏡框(36)、鏡圈(37)的縱向截面為階梯形，(36)和(37)兩者通過(guò)粘接劑(34)或鉚合凸柱(或彎析凸條)(38)聯(lián)接緊固組合式鏡片(2)；C、鏡架(1)由鏡框(39)、調(diào)控裝置蓋(6)和鏡腿組成，鏡框(39)的縱向截面為階梯形，通過(guò)鏡框(39)的凸緣(40)壓變形將組合式鏡片(2)包邊固定；D、鏡架(1)由鏡框(41)、彈性壓圈(42)、調(diào)控裝置蓋(6)和鏡腿組成鏡框(41)的縱向截面為階梯形，并有圓弧形凹槽。通過(guò)粘接劑(34)或彈性壓圈(42)將組合式鏡片(2)緊固于鏡框(41)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式鏡片，其特征是A、前組顯示器(12′)的圖文電段(18)上刻蝕有5至50條中間相連的橫條，中心區(qū)橫條的遮光比例較大(中心區(qū)橫條寬度較寬、間距較小或者中心區(qū)橫條密度較大即數(shù)量較多)；邊緣區(qū)橫條的遮光比例較小(邊緣區(qū)橫條寬度較窄，間距較大或者邊緣區(qū)橫條密度較小即數(shù)量較少)；而中部區(qū)則介于兩者之間；B、前組顯示器(12′)、(12″)外側(cè)設(shè)置的防護(hù)片(15)是非平面形狀平光鏡片或屈光度矯正鏡片，并鍍有防護(hù)膜層；C、前組顯示器(12′)(12″)可以由密封材料(32)將內(nèi)腔隔成互不相通的兩部分，通過(guò)灌注不同的顯示材料(19)和(31)，形成具有不同顯示性能或顯示色、且各自獨(dú)立的兩個(gè)顯示器(12′)和(12″)；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式鏡片，其特征是兩組顯示器(12′)、(12″)和(13)的一側(cè)或兩側(cè)可以全范圍或局部增添附加1至8片非活性元件(23)、(24)和(30)等。
專(zhuān)利摘要本發(fā)明涉及一種防護(hù)眼鏡。它包括組合式鏡片、調(diào)控裝置、鏡架。通過(guò)手控或光控變換鏡片顯示的圖文及色彩，既能分擋調(diào)控遮光程度和連續(xù)調(diào)節(jié)鏡片透光率，又可表述特定內(nèi)涵。本發(fā)明的防護(hù)眼鏡具有響應(yīng)速度快(毫秒數(shù)量級(jí))，可調(diào)范圍廣、帶記憶功能、視野清晰、視覺(jué)舒適、防眩效果好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，特別適于駕駛員、夜間騎自行車(chē)者及在突變強(qiáng)光環(huán)境下使用，亦可用作太陽(yáng)鏡和文化眼鏡(禮品或紀(jì)念品、廣告載體)。
文檔編號(hào)G02C7/00GK2216684SQ94226638
公開(kāi)日1996年1月3日 申請(qǐng)日期1994年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月16日
發(fā)明者黃鋼, 宋美華, 黃海超, 黃海波 申請(qǐng)人:黃鋼