专利名称：带有光电滤波器的太阳镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及带有光电滤波器的太阳镜，其透明度根据所受光照程度而自动调节。
迄今为止已知的墨镜均具有预先确定的、不变的透光系数，即该透光系数不随穿过镜片的光强度而变化。
本发明的目的是为了克服这个缺陷，它提供了一种具有光敏传感器的装置，该光敏传感器根据其感应到的光强度的递减调节光电滤波器的透明度。
具体说来，本发明给出了一个液晶滤波器和偏光器的组件，该偏光器在相应于眼睛通过镜片的视线的某个立体角范围内具有充分均匀的对比度。
因此，本发明的装置是一个光线过滤装置，它包括光敏传感器，它用于根据所受光照强度产生一个具有递增强度的连续主信号；电子电路，它在电气上与该光敏传感器相连，并根据该光敏传感器的信号强度产生另一个具有递增强度的副信号；两个正向工作并安装于镜框上的光电滤波器，它们各自拥有一个有效工作区，在该光电滤波器垂线上的透明度比光敏传感器感应到正前方阳光束时该光电滤波器的最小透明度大110％。
下列解释性和非局限性的图示说明将有助于更好地理解本发明的优点、目的及其特点。
图1给出了基于本发明的一副眼镜的前视图。
图2给出了安装在图1所示眼镜上的一个光电滤波器的剖视图。
图3给出了可安装在图1所示眼镜上的偏光器。
图4是一个框图，它给出了安装于图1所示眼镜上的电子电路的第一种实施方案。
图5是一个框图，它给出了安装于图1所示眼镜上的电子电路的第二种实施方案。
图6是一个框图，它给出了安装于图1所示眼镜上的电子电路的第三种实施方案。
图1中描述了眼镜架1，光敏传感器2，电子电路3，两个光电滤波器5和6(各自包含一有效工作区7和8)，以及连接电子电路3和该光电滤波器5与6的有效工作区7与8的电气连接装置4。
眼镜架的类型是已知的。它对图1所示其它各部件提供机械支撑。特别地，镜架1可利用塑料、金属或合成材料通过模压或机加工的方式制成。
光敏传感器2用于产生一连续信号，该信号强度随着该传感器所受总的光强度的增加而增加。例如，光敏传感器2的构成可以是一个光敏二极管，或是一个由电池供电的光敏电阻，也可以是一个太阳能电池。该传感器最好横向地、分成两部分安装在配戴者瞳孔的高度上。
图4、5和6给出了电子电路3的三种方案。其中，图4和图5更为有利，此时电子电路3含有一限压装置，因为正是施加于光电滤波器上的电压起着调节其透明度的作用。
光电滤波器5和6描述与图2、3和4有关。该光电滤波器正向工作，即它们的透明度随着施加其上的信号强度的增加而减小。变暗效应的光学定义是其最大变暗方向上的透光系数与施加其上的控制电压之间的关系。光电滤波器5与6各自含有一有效工作区7和8，如图3所示。该有效工作区7和8分别安置在本发明眼镜配戴者的两眼前方。
该光电滤波器垂线上的透明度比光敏传感器感应到正前方阳光束时该光电滤波器的最小透明度大110％。这样，使用者会感受到该光电滤波器透明度的减小，其顶部视场比较水平视场或更低区域视场而言对应于更强的滤光度。
这种效应通过调节该滤波器的有效控制电压而获得。
电子电路3在电气上与光敏传感器2相连，并用于产生另一信号，该信号强度随光敏传感器2产生的信号强度的增加而增加。由电子电路3输出的液晶滤波器的控制电压小于导致光电滤波器垂线上透明度大于当光敏传感器感应到正前方阳光束时其最小透明度110％的电压。
电气连接装置4对电子电路3和各个光电滤波器5和6进行电气连接。
较为有利的是，令各个光电滤波器5和6的前偏光器的偏光轴为垂直。
同样较为有利的是，同时选择液晶15的双折射度及其厚度使之对应于所谓古奇和特里曲线(Gooch and Terry Cure)的第一最小点，即使得它们的乘积大约等于500nm。
图2给出了安装于图1所示眼镜上的一个光电滤波器的剖视图。在图2中，从上到下依次为抗擦伤处理层9，偏光器10，粘着层11，玻璃条52，电极13，定向层14，液晶15，定向层53，电极17，玻璃条19，粘着层20，偏光器21，有效工作区7和胶带22。该胶带22安装在液晶15侧面的周围并位于定向层14和53之间。
在偏光器10上获得抗擦伤处理层9的方式是已知的。偏光器10和21的类型是已知的。它们借助粘着层11和20被粘着在玻璃条52和19上。电极13和17是透明的，其类型是已知的，并且存在于玻璃条52和19之上。定向层14和53以及胶带22的类型是液晶生产过程中已知的。液晶15是向列螺旋型，它所带有的螺旋线占据其螺距的1/4或90°。偏光器以及定向层的取向如图3所示。
相关有效工作区是电极13和17叠如后最大的相关部分。
根据本发明的某种变形，至少在偏光器10和21两者中有一个为有色的，即其吸收光谱在可视范围内是非均匀的。
图3给出了可安装在图1所示眼镜上的偏光器。
在图3中描绘了四个箭头，即F10、F14、F53和F21。箭头F10表示偏光器10的偏振方向。箭头F14表示定向层14的取向。箭头F53表示定向层53的取向。箭头F21表示偏光器21的偏振方向。
箭头F14和F53是相互垂直的，正如在向列螺旋型液晶滤波器的生产过程中所已知的那样。箭头F10向左倾斜并且与箭头F14一起在三角方向上提供了一个5°的角度。箭头F21向下倾斜并且与箭头F53一起在与上述三角方向相反的方向上提供了一个5°的角度。因此，偏光器10和21偏振方向之间的夹角为100°。应当指出，相对于定向层的其它倾斜值同样可以纳入本发明的范围，各个定向层与相应偏光器之间夹角的数值可以不同，也可以取在相同的三角方向上。由于光电滤波器5和6是由含有定向层14和53以及偏光器10和21的液晶滤波器组成的，所以较好的选择是使得某一定向层的取向F14或F53与另一偏光器偏振方向F10或F21之间的夹角中至少有一个大于2°。
在本发明的某种变形中，定向层的取向F14和F53之间形成的夹角小于90°，而相应的两个偏光器之间构成90°的夹角。
图4是一个框图，它给出了安装于图1所示眼镜上的电子电路的第一种方案。
图4中描述了太阳能电池30，电容器31，电阻32，电阻33，电容器34，分压器35，两个晶体管36和37，电容器38，四个施密特触发脉冲变换器39、40、41和42，以及电气连接端12和16。
分压器35控制着由两个晶体管36和37组成的可变增益放大器的增益。它使得与光敏传感器相连的电子电路能为液晶滤波器提供一个控制电压，从而使得该光电滤波器垂线上的透明度比光敏传感器感应到正前阳光束时该光电滤波器的最小透明度大110％。
具有图4所示框图的电子电路对于熟悉此项技术的人来说是易于想象和理解的。因此，这里并未提供更为详细描述。
电气连接端12和16分别与电极部分26和27相连，从而构成如图1至图3所示的电气连接装置4。
太阳能电池由光敏传感器2和电源28组成。它们最好是横向放置在眼镜配戴者瞳孔的高度上。
在图4中，限压装置最少由一个电阻组成，而在该图中所用的是一个分压器，它减弱了施加在液晶体上的电压。
图5是一个框图，它给出了安装于图1所示眼镜上的电子电路的第二种方案。
图5中引入了二极管43，其余各元件与图4相同。
二极管43为齐纳二极管，它们形成一个二极管电桥，该电桥与太阳能电池30相并连。二极管43将太阳能电池30的边界电压限制在某个预定的数值，从而使得光电滤波器盘线上的透明度比光敏传感器感应到正前方阳光束时该光电滤波器的最小透明度大110％。此时的限压装置由二极管43构成。
图6是一个框图，它给出了安装于图1所示眼镜上的电子电路的第三种方案。
图6中所给出的各元件均与图4中相同，但其中太阳能电池在感应到正前方阳光束时所提供的电压为预定值，该电压比导致光电滤波器垂线上透明度小于光敏传感器感应到正前方阳光束时该光电滤波器的最小透明度110％的电压值还要小。
应当指出，上述光电效应中所涉及的110％的数值可以进行变动，这不会脱离本发明的范围。
权利要求
1.带有过滤阳光射线的光电滤波器的太阳镜，它包括光敏传感器(2)，它用于根据所受光照强度产生一个具有递增强度的连续主信号；电子电路(3)，它在电气上与该光敏传感器相连，并根据该光敏传感器的信号强度产生另一个具有递增强度的副信号；两个正向工作并安装在镜框(1)上的光电滤波器(5，6)，其在该光电滤波器垂线上的透明度比光敏传感器感应到正前方阳光束时该光电滤波器的最小透明度大110％。
2.如权利要求1所述的太阳镜，其特征在于至少含有一个限压装置的电子电路(3)。
3.如权利要求2所述的太阳镜，其特征在于该限压装置中至少包含一个电阻(35)，该电阻用来减弱施加于液晶体上的电压。
4.如权利要求2所述的太阳镜，其特征在于该限压装置由二极管(43)组成。
5.如权利要求2所述的太阳镜，其特征在于该二极管(43)为齐纳二极管，并且与光敏传感器相并连。
6.如权利要求1所述的太阳镜，其特征在于该电源由有限数量的太阳能电池(30)组成。
7.如上述权利要求所涉及的太阳镜，其特征在于该光电滤波器(5，6)由液晶滤波器组成，该滤波器包含定向层(14，53)和偏光器(10，21)，其中定向层取向(F14，F53)与相应偏光器偏振方向(F10，F21)之间的夹角至少有一个大于2°。
8.如权利要求7所述的太阳镜，其特征在于偏光器(10，21)中的一个在可视范围内具有非均匀的吸收光谱。
9.如上述权利要求所涉及的太阳镜，其特征在于该电子电路(3)包含两个起移相作用的振荡器。
10.如上述权利要求所涉及的太阳镜，其特征在于该光敏传感器(2)安装在眼镜配戴者瞳孔的高度上。
全文摘要
本发明涉及带有滤除阳光射线的光电滤波器的太阳镜，它包括光敏传感器，它用于根据所受光照强度产生一个具有递增强度的连续主信号；电子电路，它在电气上与该光敏传感器相连，并根据该光敏传感器的信号强度产生另一个具有递增强度的副信号；以及两个正向工作并安装在镜框上的光电滤波器，它们各自拥有一个有效工作区。该光电滤波器垂线上的透明度比光敏传感器感应到正前方阳光束时该光电滤波器的最小透明度大110％。
文档编号G02C7/00GK1125851SQ9411901
公开日1996年7月3日 申请日期1994年12月26日 优先权日1994年12月26日
发明者皮特鲁·福尔斯特, 封·塞恩-维特根施泰因 申请人:皮特鲁·福尔斯特, 封·塞恩-维特根施泰因