專利名稱：自適應電子變色太陽鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽鏡，特別涉及一種自適應電子變色太陽鏡。
技術背景
現有電子變色太陽鏡技術由于片面強調"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，系統皆會因誤判環境光變弱而發生液晶眼鏡片"瞬間相對失色"，致使強光 透過，刺激眼睛。
單加電容作為緩沖器后，效果仍不滿意，原因是在強光時充入的電荷到失光時會從晶硅 太陽能電池組件和電壓增量抑制器漏掉。
當電路中加了電容作為緩沖器后，還誘發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"，則會因設定了門限使鏡片顏色"跳變"。
驅動液晶眼鏡片要用正負對稱的方波，但是脈沖發生器的二個輸出開關器件的開啟柵極 電壓Uos(th)可能有差別，在供電電壓較低時，會造成"相間不平衡"，它將造成液晶眼鏡片變 色初始階段出現"白斑"。
現有技術所用的液晶眼鏡片存在諸多缺點適用溫度范圍窄；表面易劃傷；對紫外線遮 擋能力弱；佩帶者向太陽方向觀看深色目標時，鏡片產生輪輻樣光芒干擾視場。
本實用新型的目的是
提供一種自適應電子變色太陽鏡，克服上述缺點，使其能防止液晶眼鏡片"瞬間相對失 色"，防止鏡片"頻閃"和"跳變"，防止液晶眼鏡片變色初始階段發生"白斑"，擴大液晶眼 鏡片的溫度適應范圍，提高液晶眼鏡片對紫外線遮擋的能力，提高液晶眼鏡片表面抗劃傷能 力，抑制輪輻樣光芒。
發明內容
為實現上述目的，本實用新型采取了如下措施 一種自適應電子變色太陽鏡，由眼鏡架、 液晶眼鏡片、晶硅太陽能電池組件和驅動電路構成，此驅動電路依序包含電壓增量抑制器、 電壓維持器、緩沖器、脈沖發生器、相間平衡器、脈沖電流幅值時序均衡器，其特征在于 所說的緩沖器是并聯在脈沖發生器的供電端間的電容；所說的電壓維持器是一只相對于供電 回路來說正向使用的晶體二極管，它同原己并聯在一起的晶硅太陽能組件、電壓增量抑制器 以及另行并聯在一起的緩沖器、脈沖發生器的供電端三者連成一個回路；所說的相間平衡器 是跨接于脈沖發生器二個輸出端間的電阻；所說的脈沖電流幅值時序均衡器，是由串接在液 晶眼鏡片回路中的2只正負電極顛倒并聯的晶體二極管構成。液晶眼鏡片所用的液晶材料選 用適應工作溫度范圍在-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
在采取上述各項技術措施后，本自適應電子變色太陽鏡，防止了液晶眼鏡片"瞬間相對 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生"白斑"， 使液晶眼鏡片的溫度適應范圍從0'C至+40'C擴展為-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，全自動工作，自動適應太陽所處方向、高度、陽光強度的，鏡片顏色隨光及時 柔和變化的，高效遮擋紫外線，較寬環境溫度范圍使用的自適應電子變色太陽鏡。
圖1為本實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動電壓在晶硅太陽能電池組件失光后衰 減過程曲線；
圖3為液晶眼鏡片結構簡圖4為通過液晶眼鏡片的電流同其兩端電壓之間關系曲線圖，需要特別指出的是曲線上 的虛線部分顯示了 "負的動態電阻"效應；
圖5為脈沖電流幅值時序均衡器的電流同其兩端電壓之間關系曲線圖。
具體實施方式
圖1為本實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 驅動電路，同現有技術方案比較，增加了四個部分即作為緩沖器(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序均
衡器的2只正負電極顛倒并聯的晶體二極管(l一7)。下面對每個部分進行詳述
首先說緩沖器。當電路中沒有緩沖器時，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，系統皆會因誤判環境光變弱而發生液晶眼鏡片(l一8)"瞬間相對失 色"，致使強光透過，刺激眼睛。在脈沖發生器(1_5)的供電端并聯了作為緩沖器(l一3) 的電容之后，當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，由緩沖 器(l一3)發揮臨時電源的功能，液晶眼鏡片(1—8)就如圖2曲線A所示得到延時，不會 發生"瞬間相對失色"，問題得以解決。
下面介紹電壓維持器。當電路中沒有電壓維持器(l一4)時，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通道漏掉了。為了阻斷這兩個漏 電通道，就要加電壓維持器(l一4)。電壓維持器(l一4)是一只相對于供電回路來說正向使 用的晶體二極管，它同原已并聯在一起的晶硅太陽能組件(1—1)、電壓增量抑制器(l一2) 以及另行并聯在一起的緩沖器(l一3)、脈沖發生器(l一5)的供電端三者連成一個回路。從 圖2中的曲線B可以看出加裝電壓維持器(l一4)對延時功能所做的貢獻。
前文提到，為了克服液晶眼鏡片(l一8)"瞬間相對失色"，電路中加入了作為緩沖器(1 一3)的電容。但在加了這個電容之后，會誘發"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只正負電極顛倒并聯的晶體二極管構成，圖5是其伏-安特性曲線。若使 用不充分時，脈沖電流幅值時序均衡器(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)是跨接于脈沖發生器(l一5) 二個輸出端間 的電阻。它的任務是克服"白斑"現象。驅動液晶眼鏡片(l一8)的信號須是正負對稱的雙 向脈沖，猶如三相電需要平衡。正負對稱的雙向脈沖如果缺了一相，失去平衡，便會使液晶 材料極化，不能均勻變色，產生"白斑"。加了作為相間平衡器(l一6)的電阻之后，脈沖發 生器(l一5)有了一個線性負載，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，脈沖發生器(l一5)便已正常起振，輸出正負對稱的雙向脈沖，待脈沖電壓升高到 Uth值時，二相雖仍有先后達到Uth的差別，卻短暫到難以察覺了，"白斑"問題迎刃而解。
為克服現有技術中液晶眼鏡片(l一8)的缺點，本實用新型做了以下替代性改進現有 技術采用常溫液晶材料，適應工作溫度范圍為0'C至+4(TC，本實用新型采用適應工作溫度范 圍為-20。C至+7(TC的寬溫液晶材料(3—4)來取代；現有技術采用的偏光片硬度低于1H，易 受劃傷，紫外線平均透過率〈10%，對紫外線遮擋不充分，本實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；現有技術釆用的襯墊料是白色的， 它會使鏡片產生很強的輪輻樣光芒，嚴重干擾視線，本實用新型采用了黑色襯墊料(3—7) 來替代，對輪輻樣光芒有所抑制。本實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進一步改善抗劃傷能力。
權利要求1.一種自適應電子變色太陽鏡，由眼鏡架、液晶眼鏡片(1—8)、晶硅太陽能電池組件(1一1)和驅動電路構成，此驅動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)、脈沖發生器(1—5)、相間平衡器(1—6)、脈沖電流幅值時序均衡器(1—7)，其特征在于所說的緩沖器(1—3)是并聯在脈沖發生器(1—5)二個供電端間的電容；所說的電壓維持器(1—4)是一只相對于供電回路來說正向使用的晶體二極管，它同原已并聯在一起的晶硅太陽能組件(1—1)、電壓增量抑制器(1—2)以及另行并聯在一起的緩沖器(1—3)、脈沖發生器(1—5)的供電端三者連成一個回路；所說的相間平衡器(1—6)是跨接于脈沖發生器(1—5)二個輸出端間的電阻；所說的脈沖電流幅值時序均衡器(1—7)，是由串接在液晶眼鏡片(1—8)回路中的2只正負電極顛倒并聯的晶體二極管構成。
2. 如權利要求l所述的自適應電子變色太陽鏡，其特征在于所說的緩沖器(l一3)是 并聯在脈沖發生器(l一5)的供電端間的電容。
3. 如權利要求l所述的自適應電子變色太陽鏡，其特征在于所說的電壓維持器(1一4) 是一只相對于供電回路來說正向使用的晶體二極管，它同原己并聯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)以及另行并聯在一起的緩沖器(l一3)、脈沖發生器(l一5)的供電端三者連成一個回路。
4. 如權利要求l所述的自適應電子變色太陽鏡，其特征在于所說的相間平衡器(1一6) 是跨接于脈沖發生器(l一5) 二個輸出端間的電阻。
5. 如權利要求l所述的自適應電子變色太陽鏡，其特征在于所說的脈沖電流幅值時序均衡器(l一7)，是由串接在液晶眼鏡片(l一8)回路中的2只正負電極顛倒并聯的晶體二極 管構成。
6. 如權利要求l所述的自適應電子變色太陽鏡，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. 如權利要求l所述的自適應電子變色太陽鏡，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. 如權利要求1或權利要求5所述的自適應電子變色太陽鏡，其特征在于所說的脈沖 電流幅值時序均衡器(l一7)可以重疊使用。
專利摘要一種自適應電子變色太陽鏡，由眼鏡架、液晶眼鏡片、晶硅太陽能電池組件和驅動電路構成，這個驅動電路依序包含電壓維持器、緩沖器、脈沖發生器、相間平衡器、脈沖電流幅值時序均衡器等部分。本實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，全自動工作，自動適應太陽所處方向、高度、陽光強度的，鏡片顏色隨光及時柔和變化的，高效遮擋紫外線，可在較寬環境溫度范圍使用的自適應電子變色太陽鏡，佩戴起來比普通太陽鏡更舒適。
文檔編號G02B1/10GK201194050SQ20082000372
公開日2009年2月11日 申請日期2008年2月18日 優先權日2008年2月18日
發明者董振聲 申請人:董振聲