專利名稱：自適應(yīng)電子變色太陽鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽鏡，特別涉及一種自適應(yīng)電子變色太陽鏡。
技術(shù)背景
現(xiàn)有電子變色太陽鏡技術(shù)由于片面強(qiáng)調(diào)"快速變色"，在晶硅太陽能電池組件被任何物體 短暫遮住陽光時(shí)，系統(tǒng)皆會(huì)因誤判環(huán)境光變?nèi)醵l(fā)生液晶眼鏡片"瞬間相對(duì)失色"，致使強(qiáng)光 透過，刺激眼睛。
單加電容作為緩沖器后，效果仍不滿意，原因是在強(qiáng)光時(shí)充入的電荷到失光時(shí)會(huì)從晶硅 太陽能電池組件和電壓增量抑制器漏掉。
當(dāng)電路中加了電容作為緩沖器后，還誘發(fā)了新問題鏡片透光率的周期性改變，可稱之 為"頻閃"。若用斯密特電路的回差來克服"頻閃"，則會(huì)因設(shè)定了門限使鏡片顏色"跳變"。
驅(qū)動(dòng)液晶眼鏡片要用正負(fù)對(duì)稱的方波，但是脈沖發(fā)生器的二個(gè)輸出開關(guān)器件的開啟柵極 電壓Uos(th)可能有差別，在供電電壓較低時(shí)，會(huì)造成"相間不平衡"，它將造成液晶眼鏡片變 色初始階段出現(xiàn)"白斑"。
現(xiàn)有技術(shù)所用的液晶眼鏡片存在諸多缺點(diǎn)適用溫度范圍窄；表面易劃傷；對(duì)紫外線遮 擋能力弱；佩帶者向太陽方向觀看深色目標(biāo)時(shí)，鏡片產(chǎn)生輪輻樣光芒干擾視場(chǎng)。
本實(shí)用新型的目的是
提供一種自適應(yīng)電子變色太陽鏡，克服上述缺點(diǎn)，使其能防止液晶眼鏡片"瞬間相對(duì)失 色"，防止鏡片"頻閃"和"跳變"，防止液晶眼鏡片變色初始階段發(fā)生"白斑"，擴(kuò)大液晶眼 鏡片的溫度適應(yīng)范圍，提高液晶眼鏡片對(duì)紫外線遮擋的能力，提高液晶眼鏡片表面抗劃傷能 力，抑制輪輻樣光芒。
發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下措施 一種自適應(yīng)電子變色太陽鏡，由眼鏡架、 液晶眼鏡片、晶硅太陽能電池組件和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，此驅(qū)動(dòng)電路依序包含電壓增量抑制器、 電壓維持器、緩沖器、脈沖發(fā)生器、相間平衡器、脈沖電流幅值時(shí)序均衡器，其特征在于 所說的緩沖器是并聯(lián)在脈沖發(fā)生器的供電端間的電容；所說的電壓維持器是一只相對(duì)于供電 回路來說正向使用的晶體二極管，它同原己并聯(lián)在一起的晶硅太陽能組件、電壓增量抑制器 以及另行并聯(lián)在一起的緩沖器、脈沖發(fā)生器的供電端三者連成一個(gè)回路；所說的相間平衡器 是跨接于脈沖發(fā)生器二個(gè)輸出端間的電阻；所說的脈沖電流幅值時(shí)序均衡器，是由串接在液 晶眼鏡片回路中的2只正負(fù)電極顛倒并聯(lián)的晶體二極管構(gòu)成。液晶眼鏡片所用的液晶材料選 用適應(yīng)工作溫度范圍在-2(TC至+7(TC寬溫液晶；抗紫外線加硬樹脂偏光片；黑色襯墊料，在
液晶眼鏡片二表面鍍抗刮傷加膜。 取得效果
在采取上述各項(xiàng)技術(shù)措施后，本自適應(yīng)電子變色太陽鏡，防止了液晶眼鏡片"瞬間相對(duì) 失色"，防止了液晶眼鏡片"頻閃"和"跳變"，防止了液晶眼鏡片變色初始階段發(fā)生"白斑"， 使液晶眼鏡片的溫度適應(yīng)范圍從0'C至+40'C擴(kuò)展為-2(TC至+7(TC，遮擋紫外線的能力從平均 透過率10%降到低于1%,表面硬度從低于1H提高到高于6H，從而提高了抗劃傷能力，輪輻 樣光芒有所抑制。從而向使用者提供了一種如普通太陽鏡一樣佩帶，不用任何附加操作，不 需另裝電池，全自動(dòng)工作，自動(dòng)適應(yīng)太陽所處方向、高度、陽光強(qiáng)度的，鏡片顏色隨光及時(shí) 柔和變化的，高效遮擋紫外線，較寬環(huán)境溫度范圍使用的自適應(yīng)電子變色太陽鏡。
圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖2為加裝緩沖器、電壓維持器后液晶眼鏡片驅(qū)動(dòng)電壓在晶硅太陽能電池組件失光后衰 減過程曲線；
圖3為液晶眼鏡片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4為通過液晶眼鏡片的電流同其兩端電壓之間關(guān)系曲線圖，需要特別指出的是曲線上 的虛線部分顯示了 "負(fù)的動(dòng)態(tài)電阻"效應(yīng)；
圖5為脈沖電流幅值時(shí)序均衡器的電流同其兩端電壓之間關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖，它包括了作為電源的晶硅太陽能電池組件(1—1)和 驅(qū)動(dòng)電路，同現(xiàn)有技術(shù)方案比較，增加了四個(gè)部分即作為緩沖器(l一3)的電容，作為電
壓維持器的晶體二極管(1—4)，作為相間平衡器的電阻(l一6)及作為脈沖電流幅值時(shí)序均
衡器的2只正負(fù)電極顛倒并聯(lián)的晶體二極管(l一7)。下面對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行詳述
首先說緩沖器。當(dāng)電路中沒有緩沖器時(shí)，晶硅太陽能電池組件(l一l)的受光面被任何
物體短暫遮住陽光時(shí)，系統(tǒng)皆會(huì)因誤判環(huán)境光變?nèi)醵l(fā)生液晶眼鏡片(l一8)"瞬間相對(duì)失 色"，致使強(qiáng)光透過，刺激眼睛。在脈沖發(fā)生器(1_5)的供電端并聯(lián)了作為緩沖器(l一3) 的電容之后，當(dāng)晶硅太陽能電池組件(1—1)的受光面被任何物體短暫遮住陽光時(shí)，由緩沖 器(l一3)發(fā)揮臨時(shí)電源的功能，液晶眼鏡片(1—8)就如圖2曲線A所示得到延時(shí)，不會(huì) 發(fā)生"瞬間相對(duì)失色"，問題得以解決。
下面介紹電壓維持器。當(dāng)電路中沒有電壓維持器(l一4)時(shí)，晶硅太陽能電池組件(l一1)受光面從朝向太陽改為背向太陽后，緩沖器(l一3)不僅可以通過脈沖發(fā)生器(l一5)放 電而且可以通過晶硅太陽能電池組件(l一l)及電壓增量抑制器(l一2)放電，且后二者的 電阻值要小得多，緩沖器(l一3)中的電荷大部分從這兩個(gè)通道漏掉了。為了阻斷這兩個(gè)漏 電通道，就要加電壓維持器(l一4)。電壓維持器(l一4)是一只相對(duì)于供電回路來說正向使 用的晶體二極管，它同原已并聯(lián)在一起的晶硅太陽能組件(1—1)、電壓增量抑制器(l一2) 以及另行并聯(lián)在一起的緩沖器(l一3)、脈沖發(fā)生器(l一5)的供電端三者連成一個(gè)回路。從 圖2中的曲線B可以看出加裝電壓維持器(l一4)對(duì)延時(shí)功能所做的貢獻(xiàn)。
前文提到，為了克服液晶眼鏡片(l一8)"瞬間相對(duì)失色"，電路中加入了作為緩沖器(1 一3)的電容。但在加了這個(gè)電容之后，會(huì)誘發(fā)"頻閃"的弊病。克服"頻閃"的方法是在液 晶眼鏡片(l一8)的回路中串接脈沖電流幅值時(shí)序均衡器(l一7)。它是由串接在液晶眼鏡片 (l一8)回路中的2只正負(fù)電極顛倒并聯(lián)的晶體二極管構(gòu)成，圖5是其伏-安特性曲線。若使 用不充分時(shí)，脈沖電流幅值時(shí)序均衡器(l一7)可以重疊使用。
下面介紹相間平衡器。相間平衡器(l一6)是跨接于脈沖發(fā)生器(l一5) 二個(gè)輸出端間 的電阻。它的任務(wù)是克服"白斑"現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)液晶眼鏡片(l一8)的信號(hào)須是正負(fù)對(duì)稱的雙 向脈沖，猶如三相電需要平衡。正負(fù)對(duì)稱的雙向脈沖如果缺了一相，失去平衡，便會(huì)使液晶 材料極化，不能均勻變色，產(chǎn)生"白斑"。加了作為相間平衡器(l一6)的電阻之后，脈沖發(fā) 生器(l一5)有了一個(gè)線性負(fù)載，在其輸出脈沖電壓幅值低于液晶眼鏡片(l一8)的閾值電 壓Uth時(shí)，脈沖發(fā)生器(l一5)便已正常起振，輸出正負(fù)對(duì)稱的雙向脈沖，待脈沖電壓升高到 Uth值時(shí)，二相雖仍有先后達(dá)到Uth的差別，卻短暫到難以察覺了，"白斑"問題迎刃而解。
為克服現(xiàn)有技術(shù)中液晶眼鏡片(l一8)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型做了以下替代性改進(jìn)現(xiàn)有 技術(shù)采用常溫液晶材料，適應(yīng)工作溫度范圍為0'C至+4(TC，本實(shí)用新型采用適應(yīng)工作溫度范 圍為-20。C至+7(TC的寬溫液晶材料(3—4)來取代；現(xiàn)有技術(shù)采用的偏光片硬度低于1H，易 受劃傷，紫外線平均透過率〈10%，對(duì)紫外線遮擋不充分，本實(shí)用新型采用硬度高于2H且紫外 線平均透過率<1%的抗紫外線加硬偏光片(3—2)來替代；現(xiàn)有技術(shù)釆用的襯墊料是白色的， 它會(huì)使鏡片產(chǎn)生很強(qiáng)的輪輻樣光芒，嚴(yán)重干擾視線，本實(shí)用新型采用了黑色襯墊料(3—7) 來替代，對(duì)輪輻樣光芒有所抑制。本實(shí)用新型在液晶眼鏡片(l一8) 二表面上鍍有防刮傷加 膜(3—1),其硬度為6H至8H進(jìn)一步改善抗劃傷能力。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)電子變色太陽鏡，由眼鏡架、液晶眼鏡片(1—8)、晶硅太陽能電池組件(1一1)和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，此驅(qū)動(dòng)電路依序包含電壓增量抑制器(1—2)、電壓維持器(1—4)、緩沖器(1—3)、脈沖發(fā)生器(1—5)、相間平衡器(1—6)、脈沖電流幅值時(shí)序均衡器(1—7)，其特征在于所說的緩沖器(1—3)是并聯(lián)在脈沖發(fā)生器(1—5)二個(gè)供電端間的電容；所說的電壓維持器(1—4)是一只相對(duì)于供電回路來說正向使用的晶體二極管，它同原已并聯(lián)在一起的晶硅太陽能組件(1—1)、電壓增量抑制器(1—2)以及另行并聯(lián)在一起的緩沖器(1—3)、脈沖發(fā)生器(1—5)的供電端三者連成一個(gè)回路；所說的相間平衡器(1—6)是跨接于脈沖發(fā)生器(1—5)二個(gè)輸出端間的電阻；所說的脈沖電流幅值時(shí)序均衡器(1—7)，是由串接在液晶眼鏡片(1—8)回路中的2只正負(fù)電極顛倒并聯(lián)的晶體二極管構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于所說的緩沖器(l一3)是 并聯(lián)在脈沖發(fā)生器(l一5)的供電端間的電容。
3. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于所說的電壓維持器(1一4) 是一只相對(duì)于供電回路來說正向使用的晶體二極管，它同原己并聯(lián)在一起的晶硅太陽能電池 組件(l一l)、電壓增量抑制器(l一2)以及另行并聯(lián)在一起的緩沖器(l一3)、脈沖發(fā)生器(l一5)的供電端三者連成一個(gè)回路。
4. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于所說的相間平衡器(1一6) 是跨接于脈沖發(fā)生器(l一5) 二個(gè)輸出端間的電阻。
5. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于所說的脈沖電流幅值時(shí)序均衡器(l一7)，是由串接在液晶眼鏡片(l一8)回路中的2只正負(fù)電極顛倒并聯(lián)的晶體二極 管構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于液晶眼鏡片(l一8)所用 之寬溫液晶材料(6—4)適應(yīng)工作溫度范圍為-2(TC至+7(TC;所用之偏光片(6—2)硬度大 于2H，紫外線平均透過率小于1%。
7. 如權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于在液晶眼鏡片(l一8) 二 表面上鍍有防刮傷加膜(6—1)。
8. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，其特征在于所說的脈沖 電流幅值時(shí)序均衡器(l一7)可以重疊使用。
專利摘要一種自適應(yīng)電子變色太陽鏡，由眼鏡架、液晶眼鏡片、晶硅太陽能電池組件和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路依序包含電壓維持器、緩沖器、脈沖發(fā)生器、相間平衡器、脈沖電流幅值時(shí)序均衡器等部分。本實(shí)用新型向使用者提供了一種如普通太陽鏡一樣佩戴，不用任何附加操作，不需另裝電池，全自動(dòng)工作，自動(dòng)適應(yīng)太陽所處方向、高度、陽光強(qiáng)度的，鏡片顏色隨光及時(shí)柔和變化的，高效遮擋紫外線，可在較寬環(huán)境溫度范圍使用的自適應(yīng)電子變色太陽鏡，佩戴起來比普通太陽鏡更舒適。
文檔編號(hào)G02B1/10GK201194050SQ20082000372
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者董振聲 申請(qǐng)人:董振聲