專利名稱：防眩目多功能液晶智能眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種防眩目多功能液晶智能眼鏡，特別是一 種采用電子控制液晶玻璃變光、還能讓人眼處于間歇功能的智能眼鏡。 技術(shù)背景
目前，隨著我國家用轎車的普及，由司機(jī)受強(qiáng)光照射使眼睛眩目 造成的交通事故也隨之攀升，特別是現(xiàn)在流行的氙氣大燈，給還未改 裝氙氣大燈的司乘者帶來了極大的交通隱患，其原因就是高亮的氤氣 大燈在夜間會(huì)車時(shí)強(qiáng)烈剌激對(duì)方司乘人員的眼睛，造成了被照射方駕 駛員的眩目或是暫時(shí)性的眼失明。有資料顯示當(dāng)人眼產(chǎn)生眩目時(shí)，會(huì)
讓大腦遲鈍1.4秒的反應(yīng)，試想在高速公路上當(dāng)車以每小時(shí)100KM的 時(shí)速行駛時(shí)，1.4秒就是38.8M，頻繁地出現(xiàn)這近40M的誤差、還有 頻繁地遭受強(qiáng)光照射而不能視物焉能不出交通事故？傳統(tǒng)的抵御方法 就是在擋風(fēng)玻璃上貼一層濾色薄膜或加裝遮陽板，這種方法在某種程 度上減弱了強(qiáng)光的干擾但卻也擋住了駕駛員的視線；新近出現(xiàn)的晶望 板雖然采用了電子控制的液晶玻璃變光技術(shù)，同樣避免不了降低駕駛 員視線的弊端，還有晶望板是在遮陽板上的進(jìn)化，同樣也沿襲了其體 積過大、不便于安裝、且成本高的缺陷。另外現(xiàn)有的防眩液晶眼鏡， 實(shí)際上都只能使鏡片在強(qiáng)光下變暗而不能真正改善夜間會(huì)車時(shí)駕駛員 前方的視覺環(huán)境，而且特別容易引起駕駛員的視覺疲勞。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種防眩目多功能液晶智能眼鏡來緩解 駕駛員的視覺疲勞，使駕駛員無論是在夜間會(huì)車、夕陽斜照、日頭當(dāng) 午還是皚皚白雪的反射下，都能給駕駛員一個(gè)清晰、舒適的視覺環(huán)境， 從而減少交通事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案本實(shí)用新型防眩目多功能液晶智能眼鏡 包括直流電源、光敏傳感電路、變光視覺控制電路、液晶薄膜鏡片眼 鏡，光敏傳感電路的輸出同時(shí)與變光視覺控制電路和間歇視覺控制電 路連接，變光視覺控制電路和間歇視覺控制電路的輸出通過功能轉(zhuǎn)換 開關(guān)與執(zhí)行元件連接，執(zhí)行元件與液晶薄膜鏡片連接。
所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，變光視覺控制電路是由晶體 管Q1、 Q3和電阻R5、 R6構(gòu)成，晶體管Ql的輸出通過電阻R5與晶
體管Q3的基極連接，晶體管Q3的輸出通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)2---3腳與 執(zhí)行元件連接。
所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，間歇視覺控制電路是由 LM555時(shí)基集成塊U2、 R7、 R8、 C4、 C5禾[]D3、 D4組成一個(gè)多諧 振蕩器，頻率為20Hz 30Hz，占空比為70% 80%，其輸出經(jīng)過D4 隔離、再通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的2----1腳與執(zhí)行元件連接。
所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，執(zhí)行元件是由晶體管Q4和 電阻R4構(gòu)成，電阻R4的一端接正電源，另一端接Q4的基極和功能 轉(zhuǎn)換開關(guān)的2腳，而Q4的集電極接正電源，射極則是整個(gè)電路的輸 出端接鏡片夾層的液晶薄膜。
所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，間歇視覺控制電路還包括由 LM555時(shí)基集成塊U1、 R2、 R3、 C2、 C3、 Dl、 D2組成的另一個(gè)不 對(duì)稱多諧振蕩器，頻率為0.5 2Hz，占空比為92.3% 98%，間歇時(shí)間 固定為1/24S,其輸出經(jīng)過D1隔離、再通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的2…-l腳 與執(zhí)行元件連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型工作在變光視覺功能時(shí)，是處于 一種漸變狀態(tài)，適合于白天使用；在間歇視覺狀態(tài)時(shí)是處于一種開關(guān) 調(diào)制狀態(tài)，它的調(diào)制過程類似于動(dòng)畫片的拍攝速度，外加合理利用了 人眼的視覺暫留效應(yīng)，所以該功能除了可以抵御迎面強(qiáng)光的干擾外， 而自已前方的光照度并未有多少改變，適合于夜間使用；兩者根據(jù)具 體情況選擇。防眩目多功能液晶智能眼鏡電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、外觀結(jié)構(gòu)合 理，它集變光功能和間歇功能于一體且功能轉(zhuǎn)換方便、實(shí)用性強(qiáng)，廣 泛適用于煉鋼、電焊及觀看體育比賽等環(huán)境、本技術(shù)方案還適合于液 晶建材玻璃。特別適合駕駛員白天使用變光功能、夜間使用間歇功能。

圖l是防眩目多功能液晶智能眼鏡的電路方框圖2是圖l所示防眩目多功能液晶智能眼鏡的電路原理圖3是間歇視覺控制電路的調(diào)制波形圖(例舉的是在1S內(nèi)通過
24個(gè)脈沖)。
具體實(shí)施方式
從圖1可以清楚地看到防眩目多功能液晶智能眼鏡由光敏傳感 電路、變光視覺控制電路、間歇視覺控制電路、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)、執(zhí)行 元件、液晶薄膜鏡片、電池電源組成。
本實(shí)用新型防眩目多功能液晶智能眼鏡的設(shè)計(jì)原理是由光敏傳 感電路里的光敏電阻RG感應(yīng)迎面光線的強(qiáng)弱去控制變光視覺控制電
路、間歇視覺控制電路的狀態(tài)變化，由功能轉(zhuǎn)換幵關(guān)去控制變光視覺 控制電路、間歇視覺控制電路的功能變換，進(jìn)而達(dá)到在不同的環(huán)境下 既能抵御迎面強(qiáng)光干擾又不影響已方視線的目的，這就是本實(shí)用新型 的實(shí)施方式，其核心就是在間歇視覺控制電路里采用了二次調(diào)制技術(shù)、 其特征就是在間歇視覺控制電路里合理地利用了人眼的視覺暫留效 應(yīng)，并真正緩解了人眼視覺的疲勞。
圖2是防眩目多功能液晶智能眼鏡的電路原理圖 一、光敏傳感電路由電阻R1、光敏電阻RG構(gòu)成，其輸出電壓 控制變光視覺控制電路、間歇視覺控制電路兩路的變化。
具體接法電阻R1的一端接正電源，另一端接光敏電阻RG的
上端，該端也是光敏傳感電路的輸出端，同時(shí)還接有Ql、 Q2、 Q5 的基極，光敏電阻RG的另一端接地。
工作原理適當(dāng)選擇R1的值，使光敏電阻RG在一定的光照感 應(yīng)下阻值發(fā)生一定量的變化，當(dāng)其阻值隨光線的增強(qiáng)而小到一定值 時(shí)，Q2、 Q5斷開對(duì)C2、 C4的箝位，若此時(shí)功能轉(zhuǎn)換開關(guān)處在2—-1 腳位置，電路則工作在間歇視覺狀態(tài)。若功能轉(zhuǎn)換開關(guān)處在2--3 腳位置，電路則工作在變光視覺狀態(tài)。反之，無論功能轉(zhuǎn)換開關(guān)處 在何種位置，只要光敏電阻RG感應(yīng)的阻值變大也即光線變?nèi)鯐r(shí)， Q4都將會(huì)處于通態(tài)，鏡片夾層內(nèi)的液晶薄膜亦處于導(dǎo)電通亮狀態(tài)。
二、 變光視覺控制電路
變光視覺控制電路是由晶體管Q1、 Q3和電阻R5、 R6構(gòu)成。 具體接法電阻R6的上端接電源正端，下端接Q1的集電極， Ql的基極接光敏電阻RG的上端，射極則接地。電阻R5的一端接 Ql的集電極，另一端接Q3的基極，Q3的集電極接功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的 3腳，其射極也直接接地。
工作原理當(dāng)光敏電阻RG的阻值發(fā)生變化時(shí)，Ql的集電極電 位會(huì)隨著發(fā)生變化，相應(yīng)的Q3的集電極電位跟著發(fā)生變化，如果功 能轉(zhuǎn)換開關(guān)處在2-…3的位置，Q4的偏置也會(huì)發(fā)生改變，其結(jié)果是 加在液晶薄膜上的電流發(fā)生了變化，亦即改變了鏡片的透光度。
三、 間歇視覺控制電路
間歇視覺控制電路是由555時(shí)基集成塊Ul、 U2——LM555 (當(dāng) 然為了降低靜態(tài)功耗延長電池的使用時(shí)間可采用NE7555…-CMOS 集成塊)；晶體管Q2、 Q5;電位器R2;電阻R3、 R7、 R8;電容C2、 C3、 C4、 C5和二極管D1、 D2、 D3、 D4構(gòu)成。
具體接法由U1、 R2、 R3、 C2、 C3、 Dl、 D2組成不對(duì)稱多諧
振蕩器；由U2、 R7、 R8、 C4、 C5、 D3、 D4同樣也是組成的不對(duì)稱 多諧振蕩器許多書里有介紹，這里不再重復(fù)。值得一提的是電位 器R2的中心端和上端接電源正端，實(shí)際電路中應(yīng)串一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮?既防止短路又可配合占空比的設(shè)置。Q2、 Q5的基極接光敏電阻RG 的上端、集電極分別去接Ul、 U2--LM555的2、 6腳、射極均接地。 二極管D1、 D4的負(fù)端分別去接U1、 U2——LM555的3腳，正端均 接功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的1腳。
工作原理Q2、 Q5受光敏傳感電路的控制分別去箝位和釋放定 時(shí)電容C2、 C4; U2、 R7、 R8、 C4、 C5和D3、 D4組成一個(gè)不對(duì)稱 多諧振蕩器，頻率為24Hz，其導(dǎo)通時(shí)間為31.66MS，間歇時(shí)間為IOMS， 占空比約為76%。 U2的輸出端3腳經(jīng)過D4隔離、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的 2——1腳去控制Q4的導(dǎo)通與關(guān)斷。Ul、 R2、 R3、 C2、 C3、 Dl、 D2 同樣也是組成一個(gè)不對(duì)稱多諧振蕩器，頻率為0.96Hz，其導(dǎo)通時(shí)間為 1S，間歇時(shí)間為41.66MS，占空比為96%。 Ul的輸出端3腳經(jīng)過D1 隔離、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的2-…l腳去調(diào)制U2的輸出信號(hào)，Dl、 D4構(gòu)成 邏輯與關(guān)系。
其調(diào)制原理如下這里我們不妨先作一個(gè)在理想情況下的粗略計(jì) 算，即不考慮元器件和液晶薄膜的響應(yīng)時(shí)間，并設(shè)未調(diào)制前的光通量 為C-1，調(diào)制后的光通量為Cm，那么經(jīng)過二次調(diào)制后
Cm=C*76%*96%=73%
當(dāng)然此值可以在實(shí)際中作進(jìn)一步調(diào)整，由此式我們清楚地看到電 位器既能用在R2的位置也可用在R7的位置，本實(shí)施例用在R2處(見 附圖2)。
具體敘述為第一次調(diào)制是為了將會(huì)車時(shí)強(qiáng)光的光通量衰減到不 致于讓人眼產(chǎn)生眩目的程度，由于是采用固定的占空比調(diào)制，也就是 說經(jīng)過第一次調(diào)制后通過鏡片的光通量是固定的，相對(duì)地我們也只是 找到了一個(gè)不讓人眼產(chǎn)生眩目的光通量的均值，可夜間會(huì)車時(shí)對(duì)方車 輛的燈光強(qiáng)度不盡相同(比方前文提到的氙燈)，還有人眼對(duì)強(qiáng)光的忍 受能力也不盡相同，所以我們有必要引入第二次調(diào)制；這第二次調(diào)制 則極大地緩解了人眼的疲勞，我們知道人眼具有1/24秒即41.66MS 的視覺暫留效應(yīng)，其前后二次調(diào)制的頻率及占空比的設(shè)定正是合理地 利用了動(dòng)畫片的拍攝速度和人眼的視覺暫留效應(yīng)，在1S的調(diào)制過程 內(nèi)相當(dāng)于看到了24幅畫面，然后再間歇41.66MS,如此一來既抵御了 迎面強(qiáng)光的干擾又未能影響已方的視覺環(huán)境。
這里說明一下電位器分別在R2和R7處的調(diào)節(jié)范圍(見附圖2
和附圖3):
1-當(dāng)電位器是在R2處，R7則固定。那么
a: Ul占空比的調(diào)節(jié)范圍(固定間歇時(shí)間為41.66MS):
0. 5S…-2S 92.3%----------98%
b:對(duì)應(yīng)U1的頻率調(diào)節(jié)范圍 2Hz——0.5Hz
2:當(dāng)電位器在R7處，R2則固定。那么
a: U2占空比的調(diào)節(jié)范圍(固定間歇時(shí)間例舉為IOMS)-
23.33MS國—畫40MS 70%---------80%
b:對(duì)應(yīng)U2的頻率調(diào)節(jié)范圍 30Hz——20Hz
總之通過人為的調(diào)節(jié)后既不讓人眼產(chǎn)生眩目又不致于出現(xiàn)明顯的 斷續(xù)畫面，這一點(diǎn)的關(guān)鍵是體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念。
四、 功能轉(zhuǎn)換開關(guān)
所述的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由一個(gè)微型的單刀雙擲開關(guān)K2構(gòu)成。 具體接法K2的2腳即中間腳接Q4的基極，1腳接二極管D1、 D4的正極，3腳接Q3的集電極。
工作原理:K2的工作過程很簡(jiǎn)單，由手動(dòng)來改變電路的工作狀態(tài)。
五、 執(zhí)行元件
所述的執(zhí)行元件是由Q4、 R4構(gòu)成。
具體接法電阻R4的一端接正電源，另一端接Q4的基極和K2 的2腳，而Q4的集電極接正電源，射極則是整個(gè)電路的輸出端去接 鏡片夾層的液晶薄膜。
工作原理Q4工作在兩種狀態(tài)， 一種是當(dāng)功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的2—-1 腳接通時(shí)，該管工作在開關(guān)調(diào)制狀態(tài)；另一種是當(dāng)功能轉(zhuǎn)換開關(guān)2-…3 腳接通時(shí)，該管則工作在線性放大狀態(tài)。
六、 液晶薄膜鏡片
所述的液晶薄膜鏡片，它是整個(gè)電路的終端負(fù)載，由于它是己知 技術(shù)，這里不再贅述。
七、 電池電源
所述的電池電源是由鋰電池組構(gòu)成到能合適驅(qū)動(dòng)液晶薄膜的電
源，它經(jīng)過電源開關(guān)K1 (與R2聯(lián)動(dòng))后給整機(jī)供電。
圖3是間歇視覺控制電路的波形圖，其調(diào)制原理簡(jiǎn)述如下-第一次調(diào)制是為了將會(huì)車時(shí)強(qiáng)光的光通量衰減到不致于讓人眼 產(chǎn)生眩目的程度，U2輸出的方波M，頻率為24Hz，其導(dǎo)通時(shí)間為
31.66MS,間歇時(shí)間為IOMS，占空比約為76%。
第二次調(diào)制則是為了更進(jìn)一步緩解人眼的疲勞。我們知道人眼具 有1/24秒即41.66MS的視覺暫留效應(yīng)，第二次調(diào)制的頻率及占空比的 設(shè)定正是合理地利用了人眼的視覺暫留效應(yīng)，既抵御了迎面強(qiáng)光的千 擾又未能影響已方的視覺環(huán)境；Ul輸出的方波N，以頻率為0.96Hz 為例，其導(dǎo)通時(shí)間為1S，間歇時(shí)間為41.66MS，占空比為96%。其前、 后二次調(diào)制技術(shù)的采用類同于動(dòng)畫片的制作原理。
第一次調(diào)制是為了將會(huì)車時(shí)強(qiáng)光的光通量衰減到不致于讓人眼產(chǎn) 生眩目的程度，由于是釆用固定的占空比調(diào)制，我們也只是找到了一 個(gè)不讓人眼產(chǎn)生眩目的光通量的均值，可夜間會(huì)車時(shí)對(duì)方車輛的燈光 強(qiáng)度不盡相同(比方前文提到的氙燈)，所以有必要引入第二次調(diào)制； 這第二次調(diào)制則極大地緩解了人眼的疲勞，我們知道人眼具有1/24秒 即41.66MS的視覺暫留效應(yīng)，二次調(diào)制的頻率及占空比的設(shè)定正是合 理地利用了人眼的視覺暫留效應(yīng)，在1S內(nèi)相當(dāng)于看到了 24幅畫面， 然后再間歇41.66MS，如此一來既抵御了迎面強(qiáng)光的干擾又未能影響 已方的視覺環(huán)境。
本實(shí)用新型的核心是由光敏電阻RG感應(yīng)光線的強(qiáng)弱去控制變光 視覺控制電路和間歇視覺控制電路的狀態(tài)變化，由功能轉(zhuǎn)換開關(guān)去選 擇變光視覺控制電路與間歇視覺控制電路的功能變換，進(jìn)而達(dá)到抵御 迎面強(qiáng)光干擾、緩解人眼疲勞的目的。因此凡是與本實(shí)用新型構(gòu)思相 同或相近似的任何具體電路的改變，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種防眩目多功能液晶智能眼鏡，包括直流電源、光敏傳感電路、變光視覺控制電路、液晶薄膜鏡片眼鏡，其特征在于光敏傳感電路的輸出同時(shí)與變光視覺控制電路和間歇視覺控制電路連接，變光視覺控制電路和間歇視覺控制電路的輸出通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)與執(zhí)行元件連接，執(zhí)行元件與液晶薄膜鏡片連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，其特征在于變光視覺控制電路是由晶體管(Ql)、 (Q3)和電阻(R5)、 (R6) 構(gòu)成，晶體管(Ql)的輸出通過電阻(R5)與晶體管(Q3)的基極 連接，晶體管(Q3)的輸出通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)(2…-3)腳與執(zhí)行元 件連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，其特 征在于間歇視覺控制電路是由LM555時(shí)基集成塊(U2)、(R7)、(R8)、(C4)、 (C5)和(D3)、 (D4)組成一個(gè)多諧振蕩器，頻率為20Hz 30Hz，占空比為70% 80%，其輸出經(jīng)過(D4)隔離、再通過功能轉(zhuǎn) 換開關(guān)的(2-…1)腳與執(zhí)行元件連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，其特 征在于執(zhí)行元件是由晶體管(Q4)和電阻(R4)構(gòu)成，電阻(R4) 的一端接正電源，另一端接(Q4)的基極和功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的(2)腳， 而Q4的集電極接正電源，射極則是整個(gè)電路的輸出端接鏡片夾層的 液晶薄膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防眩目多功能液晶智能眼鏡，其特征在 于間歇視覺控制電路還包括由LM555時(shí)基集成塊(U1)、(R2)、(R3)、(C2)、 (C3)、 (Dl)、 (D2)組成的另一個(gè)不對(duì)稱多諧振蕩器，頻率 為0.5 2Hz，占空比為92.3% 98%，間歇時(shí)間固定為1/24S,其輸出 經(jīng)過(Dl)隔離、再通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的(2-…1)腳與執(zhí)行元件連 接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種防眩目多功能液晶智能眼鏡，包括直流電源、光敏傳感電路、變光視覺控制電路、液晶薄膜鏡片眼鏡，其特征在于光敏傳感電路的輸出同時(shí)與變光視覺控制電路和間歇視覺控制電路連接，變光視覺控制電路和間歇視覺控制電路的輸出通過功能轉(zhuǎn)換開關(guān)與執(zhí)行元件連接，執(zhí)行元件與液晶薄膜鏡片連接。由光敏電阻RG感應(yīng)光線的強(qiáng)弱去控制變光視覺控制電路和間歇視覺控制電路的狀態(tài)變化，由功能轉(zhuǎn)換開關(guān)去選擇變光視覺控制電路與間歇視覺控制電路的功能變換，進(jìn)而達(dá)到抵御迎面強(qiáng)光干擾、緩解人眼疲勞的目的。
文檔編號(hào)G01J1/42GK201004125SQ20062016387
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者顧選祥 申請(qǐng)人:顧選祥