阅读说明：本技术 可拆卸式调光眼镜 (Detachable light-adjusting glasses ) 是由 李风华 余德桢 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可拆卸式调光眼镜,该可拆卸式调光眼镜包括第一镜架和第二镜架；所述第二镜架可拆卸地安装在所述第一镜架上,且位于所述第一镜架相对用户朝外的一侧；所述第二镜架中设有调光膜片和驱动电路,所述调光膜片包括至少两基材层和位于两所述基材层之间的液晶层,每个所述基材层朝向所述液晶层的一侧均设有导电层；所述驱动电路与两所述导电层电连接,用于向两所述导电层施加驱动电压。本发明兼具拆装便捷以及在不同环境中可自适应调光的特点。(The invention discloses detachable dimming glasses, which comprise a first glasses frame and a second glasses frame; the second mirror frame is detachably arranged on the first mirror frame and is positioned on one side of the first mirror frame, which faces outwards relative to a user; a dimming membrane and a driving circuit are arranged in the second mirror frame, the dimming membrane comprises at least two substrate layers and a liquid crystal layer positioned between the two substrate layers, and a conducting layer is arranged on one side, facing the liquid crystal layer, of each substrate layer; the driving circuit is electrically connected with the two conducting layers and used for applying driving voltage to the two conducting layers. The invention has the characteristics of convenient disassembly and assembly and adaptive dimming in different environments.)

可拆卸式调光眼镜

技术领域

本发明涉及眼镜领域，具体涉及一种可拆卸式调光眼镜。

背景技术

在电子产品日益丰富的时代，近视患者越来越多，对于近视者而言，最痛苦的莫过于佩戴墨镜的不便。

现有专门的近视墨镜，其原理是在原近视镜片的基础上染色或者增加若干层化学镀膜以得到成型镜片，该成型镜片可过滤部分光线，在室外环境光较强烈的环境中，佩戴近视墨镜可对用户的眼睛起到保护作用。但当用户进入光线较暗的室内环境时，由于近视患者一般都伴随着散光的问题，对于光线的亮度需求相比普通人要高，佩戴墨镜进入室内容易加重视线模糊的情况，因此需要将近视墨镜脱掉并重新更换成普通近视眼镜。对用户来说，随身携带两幅眼镜并且进入不同环境更换对应的眼镜是一件非常麻烦的事。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种可拆卸式调光眼镜，旨在解决现有技术中近视墨镜在室内使用不便的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种可拆卸式调光眼镜，该可拆卸式调光眼镜包括第一镜架和第二镜架；第二镜架可拆卸地安装在第一镜架上，且位于第一镜架相对用户朝外的一侧；第二镜架中设有调光膜片和驱动电路，调光膜片包括至少两基材层和位于两基材层之间的液晶层，每个基材层朝向液晶层的一侧均设有导电层；驱动电路与两导电层电连接，用于向两导电层施加驱动电压。

优选地，第二镜架与第一镜架通过磁铁连接固定。

优选地，第二镜架包括两镜框，每个镜框中安装有调光膜片，磁铁设置在两镜框之间的连接梁中，和/或两镜框相互远离的一端；第一镜架上，对应第二镜架设置磁铁的位置也设有磁铁。

优选地，第二镜架包括两镜框，每个镜框中安装有调光膜片，两镜框之间的连接梁上，和/或两镜框相互远离的一端设置有卡勾，卡勾用于与第一镜架的对应位置相卡接。

优选地，驱动电路包括依次电连接的光线传感器、控制芯片和电源；或者，驱动电路包括太阳能电池。

优选地，第二镜架上设有用于安装驱动电路的安装台，安装台相对用户朝外的一侧设有透光孔。

优选地，驱动电路包括透明太阳能薄膜，透明太阳能薄膜附着于调光膜片相对用户朝外的一侧。

优选地，驱动电路还包括与两导电层电连接的触控感应芯片，触控感应芯片用于采集两导电层之间的电容值变化，并根据电容值变化向两导电层相应施加驱动电压。

优选地，液晶层采用宾主效应液晶材料制成。

优选地，液晶层采用TN液晶材料、VA液晶材料、ECB液晶材料和STN液晶材料中的其中一种制成；每个基材层背向液晶层的一侧还设有偏光片，两偏光片的吸光轴方向相互垂直或相互平行。

本发明在原功能眼镜的基础上增设一调光膜片，并通过第二镜架可拆卸的安装到第一镜架的外侧。当用户在明亮的室外环境中，可将第二镜架安装到第一镜架上，将本眼镜当墨镜使用；当进入昏暗的室内环境时，可直接将第二镜架从第一镜架上拆除，恢复原功能眼镜的明亮度，使用方便快捷。而且，不管用户处于哪类环境，调光膜片的透光率均可根据环境光强度进行调节，因此即使用户进入昏暗环境时不愿对第二镜架进行拆除，本可拆卸式调光眼镜也可以适应当下的环境，令射入用户眼睛的光线始终保持在舒适的范围内。

附图说明

图1为本发明的可拆卸式调光眼镜在一实施例中的结构示意图；

图2为本发明的可拆卸式调光眼镜中第二镜架与调光膜片在第一视角下的结构示意图；

图3为本发明的可拆卸式调光眼镜中第二镜架与调光膜片在第二视角下的结构示意图；

图4为本发明的可拆卸式调光眼镜中调光膜片在一实施例中的结构示意图；

图5为本发明的可拆卸式调光眼镜中调光膜片在又一实施例中的结构示意图；

图6为本发明的可拆卸式调光眼镜中驱动电路在一实施例中的功能模块图；

图7为本发明的可拆卸式调光眼镜中驱动电路在又一实施例中的功能模块图；

图8为本发明的可拆卸式调光眼镜中驱动电路在又一实施例中的功能模块图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本发明提出一种可拆卸式调光眼镜，该可拆卸式调光眼镜包括第一镜架10和第二镜架20；

第二镜架20可拆卸地安装在第一镜架10上，且位于第一镜架10相对用户朝外的一侧；第二镜架20中设有调光膜片30和驱动电路40，调光膜片30包括至少两基材层31和位于两基材层31之间的液晶层32，每个基材层31朝向液晶层32的一侧均设有导电层33；驱动电路40与两导电层33电连接，用于向两导电层33施加驱动电压。

本实施例中，第一镜架10即常用的眼镜，如近视眼镜、老花眼镜、散光眼镜等等，一般包括两镜框11和两镜腿12，镜框11中嵌设功能镜片，两镜框11之间通过连接梁13连接，连接梁13的下方设有鼻托。第二镜架20可以采用两镜框21的结构，对应的每个镜框21中嵌设一调光膜片30；第二镜架20也可以采用一片式结构，即，将一整片的调光膜片30固定在第一镜架10的外侧(即相对用户朝外的一侧)。不管采用哪种结构，调光膜片30在第一镜架10上投射的区域，应与第一镜架10中的镜片所在区域对应，且前者面积略大于或等于后者面积。第二镜架20可通过卡扣连接到第一镜架10上，或通过磁吸方式连接到第一镜架10上，抑或通过嵌套的形式套在第一镜架10外缘或嵌入第一镜架10内等等，第一镜架10和第二镜架20之间优选可即时拆卸和安装的结构。

调光膜片30可以采用两种结构，一是两基材层31均采用柔性透明薄膜，同时至少其中一个基材层31的外侧还设有具有一定硬度的透明基材；二是调光膜的两基材层31均采用具有一定硬度的透明基材。具有一定硬度的透明基材可保证调光膜片30平铺展开，防止弯折且便于安装到第二镜架20中。液晶层32可选用TN液晶、VA液晶、GH液晶、ECB液晶材料或STN液晶等材料制成，液晶层32中的液晶分子具有在电场驱动下偏转的特性。驱动电路40的作用是向两导电层33输出驱动电压，驱动电压的大小，决定液晶层32中液晶分子的偏转角度，而液晶分子的偏转角度，决定着光线穿过调光膜片30时被折射和吸收的程度，即决定着调光膜片30的透光率。驱动电路40中可包括用于输出电压的电源，以及控制电源的输出电压的控制元件。其中，电源可采用太阳能电池、充电电池或纽扣电池，太阳能电池可在控制元件的控制下输出指定大小的驱动电压，或直接根据光线的强度自体调节其输出的驱动电压；充电电池可配合充电器进行蓄电，纽扣电池则是一次性的，后两者均需配合控制元件输出指定大小的驱动电压。控制元件可以是设置于第二镜架20上的手动控制旋钮，或是用于感应光线的传感器或感应触摸的传感器等等，以实现手动调光或者自适应调光。

本发明在原功能眼镜(第一镜架10及其中的镜片)的基础上增设一调光膜片30，并通过第二镜架20可拆卸的安装到第一镜架10的外侧。当用户在明亮的室外环境中，可将第二镜架20安装到第一镜架10上，将本眼镜当墨镜使用；当进入昏暗的室内环境时，可直接将第二镜架20从第一镜架10上拆除，恢复原功能眼镜的明亮度，使用方便快捷。而且，不管用户处于哪类环境，调光膜片30的透光率均可根据环境光强度进行调节(手动调节或自动调节)，因此即使用户进入昏暗环境时不愿对第二镜架20进行拆除，本可拆卸式调光眼镜也可以适应当下的环境，令射入用户眼睛的光线始终保持在舒适的范围内。对于近视患者或者远视患者来说，本发明所具备的灵活性可令其不必受环境光变化的侵扰，像普通人一样享受随时随地佩戴墨镜的自由和舒适。

在一较佳实施例中，如图1所示，第二镜架20与第一镜架10通过磁铁连接固定。磁铁的位置优选在第二镜架20的两镜框21之间的连接梁22上，以及第二镜架20的两侧，即两镜框21相互远离的一端，第一镜架10和第二镜架20上相互对应地位置可分别设置磁铁以磁吸固定，或者其中一镜架采用磁性金属材料。

或者，如图2所示，第一镜架10和第二镜架20之间通过卡勾23连接，具体为：第二镜架20的两镜框21之间的连接梁22上，和/或两镜框21相互远离的一侧设置有卡勾23，其中，连接梁22上的卡勾23的结构为设置于连接梁22上且朝向第一镜架10凸起的凸块，且该凸块的下端(或朝向第一镜架10的一面)开设有与第一镜架10的连接梁13形状适配的卡槽，凸块的截面类似n字形(或c字形)；或者在第一镜架10的连接梁13上对应设置用于供凸块卡入的卡槽；当将第二镜架20安装到第一镜架10上时，卡槽自上而下(或自远向近)卡接到第一镜架10的连接梁13上并相互固定。镜架两侧的卡勾23与连接梁22上的卡勾23类似，区别在于连接的位置不同，卡槽的设置形式则随之做适应性调整。

在一较佳实施例中，如图6和图7所示，驱动电路40包括依次电连接的光线传感器41、控制芯片42和电源43；或者，驱动电路40包括太阳能电池44。

驱动电路40采用光线传感器41、控制芯片42和电源43依次电连接的结构时，光线传感器41的作用是感应入射至调光膜片30上的光线强度，控制芯片42根据该光线强度对应调整电源43的输出电压，即作用于调光膜片30中液晶层32两侧的驱动电压的大小。

驱动电路40采用太阳能电池44时，调光膜片30中液晶层32的驱动电压由太阳能电池44提供，该太阳能电池44在接收到一定强度的光源照射时，通过光电效应直接把光能转化成直流电压，再将该直流电压转化为0～3V的交流电压。针对不用的光源强度，太阳能电池44输出的驱动电压不同，因此调光膜片30对应呈现出的透光率也不同。本实施例中，太阳能电池44优选硅太阳能电池，其外观尺寸约为6mm×8mm至10mm×10mm的立方体结构，具有较高的光电转换效率。

采用上述任一种驱动电路40，调光膜片30都能够根据环境光强度自动调节其透光率，从而控制经过调光膜片30后射入用户眼中的光线强度。

在一较佳实施例中，如图2和图3所示，第二镜架20上设有用于安装驱动电路40的安装台24，安装台24朝外的一侧设有透光孔241。

在前一实施例的基础上，驱动电路40为电路板的形式，其由安装台24固定在第一镜架10上，安装台24的位置优选在第二镜架20的两镜框21之间，也可安装于两镜框21相背的一侧，以不遮挡视线以及美观为主要考虑因素。安装台24将驱动电路40包裹在内，驱动电路40中，不管是太阳能电池44还是光线传感器41，均具有感光面，该感光面需要采集入射光源，才能够感应光线强度。针对于此，安装台24朝外的一侧(即远离用户的一侧)设有透光孔241，太阳能电池44(或光线传感器41)的感光面朝向远离用户的方向设置，光源穿过透光孔241照射在该感光面上。安装台24朝外的一侧也可以设置透光窗，该透光窗以透明或半透明的材料封装。

在一较佳实施例中，如图8所示，驱动电路40包括透明太阳能薄膜45，透明太阳能薄膜45设置于调光膜片30相对用户朝外的一侧。

透明太阳能薄膜45即由光伏材料镀在透明的ITO基板上形成的薄膜形态的太阳能电池，该透明太阳能薄膜45可直接覆在调光膜片30朝外的一侧(即远离用户的一侧)，透明太阳能薄膜45可全面覆盖整个调光膜片30，也可沿调光膜片30的外沿设置，如环绕调光膜片30的外缘，或设于两调光膜片30的左右两侧缘。透明太阳能薄膜45直接附着于调光膜片30上，不额外占用安装空间，因此外观上更为美观。透明太阳能薄膜45的面积可按需求设定大小，从而控制其输出的驱动电压的大小范围。

在一较佳实施例中，如图6-图8所示，驱动电路40还包括与两导电层33电连接的触控感应芯片46，触控感应芯片46用于采集两导电层33之间的电容值变化，并根据电容值变化向两导电层33相应施加驱动电压。

当人体触摸调光膜片30表面时，由于人体电场，手指和调光膜片30之间形成一个耦合电容，造成类似接地的效果，当用户在调光膜片30上点触时，两导电层33之间电容值随之产生变化，该变化被触控感应芯片46采集之后，触控感应芯片46能够对应驱动电源地向两导电层33输出驱动电压或关闭持续输出的驱动电压，以调节调光膜片30的透光率。触控感应芯片46与驱动电路40中的电源连接，两导电层33分别引出电极并与触控感应芯片46电连接，作为优选，第二镜架20中左右两片调光膜片30的导电层33连接在同一触控感应芯片46上，以保证量调光膜片30的透光率保持一致。当调光膜片30受到点触时，点触动作致使两导电层33之间的电容发生变化，触控感应芯片46根据该电容值变化对应在两导电层33上加载波形电压，即控制两导电层33间的电压，比如3V～5V，则两导电层33之间的液晶分子偏转，改变光线透射率。

如图5所示，调光膜片30包括依次层叠设置的基材层31、导电层33、液晶层32、导电层33和基材层31，此外，每个导电层33与液晶层32之间还设有取向层。其中，液晶层32的材料优选宾主效应液晶或是宾主效应液晶与手性剂的混合物，以采用负性宾主效应液晶材料为例，调光膜片30受到点触时，触控感应芯片46会对应驱动电源向调光膜片30中的导电层33施加驱动电压，液晶层32中的液晶分子由垂直于基体层的方向趋向平行于基体层的方向偏转，使则入射光的透过率降低。当然，采用宾主效应液晶材料制成的调光膜片30，也适用于驱动电路40采用手动调光(采用手动控制旋钮或触控感应芯片)和太阳能自动调光(采用硅太阳能电池或透明太阳能薄膜)的情况。

在一较佳实施例中，如图4所示，液晶层32采用TN液晶材料、VA液晶材料、ECB液晶材料和STN液晶材料中的其中一种制成；两基材层31背向液晶层32的一侧还分别设有偏光片34，两偏光片34的吸光轴方向相互垂直或相互平行，此外，导电层33与液晶层32之间还设有取向层。

本实施例以液晶层32采用TN液晶(扭曲向列相液晶)材料制成为例。TN液晶分子在无电或低电状态下呈90°或近90°扭曲状态，具有旋光性，入射光经过外侧的偏光片34后形成偏振光，偏振光通过TN液晶层32时被扭转的液晶旋转，两偏光片34的吸光轴方向相互垂直时，经旋转的偏振光能够顺利穿过内侧的偏光片34，此时调光膜片30呈现较高的透光率。当向液晶层32施加电场后，液晶分子由扭转状态趋向于非扭转状态，对应的经过外侧形成的偏振光的偏振方向保持，因此无法全部穿过位于内侧的偏光片34，此时调光膜片30呈现较低的透光率。反之，当两偏光片34的吸光轴方向相互平行时，则在施加较高电压时调光膜片30呈现较低透光率，在无电或低电状态下呈现较高透光率。

以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。