专利名称：防眩目多功能液晶智能眼镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种防眩目多功能液晶智能眼镜，特别是一 种采用电子控制液晶玻璃变光、还能让人眼处于间歇功能的智能眼镜。 技术背景
目前，随着我国家用轿车的普及，由司机受强光照射使眼睛眩目 造成的交通事故也随之攀升，特别是现在流行的氙气大灯，给还未改 装氙气大灯的司乘者带来了极大的交通隐患，其原因就是高亮的氤气 大灯在夜间会车时强烈剌激对方司乘人员的眼睛，造成了被照射方驾 驶员的眩目或是暂时性的眼失明。有资料显示当人眼产生眩目时，会
让大脑迟钝1.4秒的反应，试想在高速公路上当车以每小时100KM的 时速行驶时，1.4秒就是38.8M，频繁地出现这近40M的误差、还有 频繁地遭受强光照射而不能视物焉能不出交通事故？传统的抵御方法 就是在挡风玻璃上贴一层滤色薄膜或加装遮阳板，这种方法在某种程 度上减弱了强光的干扰但却也挡住了驾驶员的视线；新近出现的晶望 板虽然采用了电子控制的液晶玻璃变光技术，同样避免不了降低驾驶 员视线的弊端，还有晶望板是在遮阳板上的进化，同样也沿袭了其体 积过大、不便于安装、且成本高的缺陷。另外现有的防眩液晶眼镜， 实际上都只能使镜片在强光下变暗而不能真正改善夜间会车时驾驶员 前方的视觉环境，而且特别容易引起驾驶员的视觉疲劳。 发明内容
本实用新型的目的是设计一种防眩目多功能液晶智能眼镜来缓解 驾驶员的视觉疲劳，使驾驶员无论是在夜间会车、夕阳斜照、日头当 午还是皑皑白雪的反射下，都能给驾驶员一个清晰、舒适的视觉环境， 从而减少交通事故的发生。
本实用新型的技术方案本实用新型防眩目多功能液晶智能眼镜 包括直流电源、光敏传感电路、变光视觉控制电路、液晶薄膜镜片眼 镜，光敏传感电路的输出同时与变光视觉控制电路和间歇视觉控制电 路连接，变光视觉控制电路和间歇视觉控制电路的输出通过功能转换 开关与执行元件连接，执行元件与液晶薄膜镜片连接。
所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，变光视觉控制电路是由晶体 管Q1、 Q3和电阻R5、 R6构成，晶体管Ql的输出通过电阻R5与晶
体管Q3的基极连接，晶体管Q3的输出通过功能转换开关2---3脚与 执行元件连接。
所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，间歇视觉控制电路是由 LM555时基集成块U2、 R7、 R8、 C4、 C5禾[]D3、 D4组成一个多谐 振荡器，频率为20Hz 30Hz，占空比为70% 80%，其输出经过D4 隔离、再通过功能转换开关的2----1脚与执行元件连接。
所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，执行元件是由晶体管Q4和 电阻R4构成，电阻R4的一端接正电源，另一端接Q4的基极和功能 转换开关的2脚，而Q4的集电极接正电源，射极则是整个电路的输 出端接镜片夹层的液晶薄膜。
所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，间歇视觉控制电路还包括由 LM555时基集成块U1、 R2、 R3、 C2、 C3、 Dl、 D2组成的另一个不 对称多谐振荡器，频率为0.5 2Hz，占空比为92.3% 98%，间歇时间 固定为1/24S,其输出经过D1隔离、再通过功能转换开关的2…-l脚 与执行元件连接。
本实用新型的优点本实用新型工作在变光视觉功能时，是处于 一种渐变状态，适合于白天使用；在间歇视觉状态时是处于一种开关 调制状态，它的调制过程类似于动画片的拍摄速度，外加合理利用了 人眼的视觉暂留效应，所以该功能除了可以抵御迎面强光的干扰外， 而自已前方的光照度并未有多少改变，适合于夜间使用；两者根据具 体情况选择。防眩目多功能液晶智能眼镜电路设计简洁、外观结构合 理，它集变光功能和间歇功能于一体且功能转换方便、实用性强，广 泛适用于炼钢、电焊及观看体育比赛等环境、本技术方案还适合于液 晶建材玻璃。特别适合驾驶员白天使用变光功能、夜间使用间歇功能。
图l是防眩目多功能液晶智能眼镜的电路方框图2是图l所示防眩目多功能液晶智能眼镜的电路原理图3是间歇视觉控制电路的调制波形图(例举的是在1S内通过
24个脉冲)。
具体实施方式
从图1可以清楚地看到防眩目多功能液晶智能眼镜由光敏传感 电路、变光视觉控制电路、间歇视觉控制电路、功能转换开关、执行 元件、液晶薄膜镜片、电池电源组成。
本实用新型防眩目多功能液晶智能眼镜的设计原理是由光敏传 感电路里的光敏电阻RG感应迎面光线的强弱去控制变光视觉控制电
路、间歇视觉控制电路的状态变化，由功能转换幵关去控制变光视觉 控制电路、间歇视觉控制电路的功能变换，进而达到在不同的环境下 既能抵御迎面强光干扰又不影响已方视线的目的，这就是本实用新型 的实施方式，其核心就是在间歇视觉控制电路里采用了二次调制技术、 其特征就是在间歇视觉控制电路里合理地利用了人眼的视觉暂留效 应，并真正缓解了人眼视觉的疲劳。
图2是防眩目多功能液晶智能眼镜的电路原理图 一、光敏传感电路由电阻R1、光敏电阻RG构成，其输出电压 控制变光视觉控制电路、间歇视觉控制电路两路的变化。
具体接法电阻R1的一端接正电源，另一端接光敏电阻RG的
上端，该端也是光敏传感电路的输出端，同时还接有Ql、 Q2、 Q5 的基极，光敏电阻RG的另一端接地。
工作原理适当选择R1的值，使光敏电阻RG在一定的光照感 应下阻值发生一定量的变化，当其阻值随光线的增强而小到一定值 时，Q2、 Q5断开对C2、 C4的箝位，若此时功能转换开关处在2—-1 脚位置，电路则工作在间歇视觉状态。若功能转换开关处在2--3 脚位置，电路则工作在变光视觉状态。反之，无论功能转换开关处 在何种位置，只要光敏电阻RG感应的阻值变大也即光线变弱时， Q4都将会处于通态，镜片夹层内的液晶薄膜亦处于导电通亮状态。
二、 变光视觉控制电路
变光视觉控制电路是由晶体管Q1、 Q3和电阻R5、 R6构成。 具体接法电阻R6的上端接电源正端，下端接Q1的集电极， Ql的基极接光敏电阻RG的上端，射极则接地。电阻R5的一端接 Ql的集电极，另一端接Q3的基极，Q3的集电极接功能转换开关的 3脚，其射极也直接接地。
工作原理当光敏电阻RG的阻值发生变化时，Ql的集电极电 位会随着发生变化，相应的Q3的集电极电位跟着发生变化，如果功 能转换开关处在2-…3的位置，Q4的偏置也会发生改变，其结果是 加在液晶薄膜上的电流发生了变化，亦即改变了镜片的透光度。
三、 间歇视觉控制电路
间歇视觉控制电路是由555时基集成块Ul、 U2——LM555 (当 然为了降低静态功耗延长电池的使用时间可采用NE7555…-CMOS 集成块)；晶体管Q2、 Q5;电位器R2;电阻R3、 R7、 R8;电容C2、 C3、 C4、 C5和二极管D1、 D2、 D3、 D4构成。
具体接法由U1、 R2、 R3、 C2、 C3、 Dl、 D2组成不对称多谐
振荡器；由U2、 R7、 R8、 C4、 C5、 D3、 D4同样也是组成的不对称 多谐振荡器许多书里有介绍，这里不再重复。值得一提的是电位 器R2的中心端和上端接电源正端，实际电路中应串一个适当的电阻 既防止短路又可配合占空比的设置。Q2、 Q5的基极接光敏电阻RG 的上端、集电极分别去接Ul、 U2--LM555的2、 6脚、射极均接地。 二极管D1、 D4的负端分别去接U1、 U2——LM555的3脚，正端均 接功能转换开关的1脚。
工作原理Q2、 Q5受光敏传感电路的控制分别去箝位和释放定 时电容C2、 C4; U2、 R7、 R8、 C4、 C5和D3、 D4组成一个不对称 多谐振荡器，频率为24Hz，其导通时间为31.66MS，间歇时间为IOMS， 占空比约为76%。 U2的输出端3脚经过D4隔离、功能转换开关的 2——1脚去控制Q4的导通与关断。Ul、 R2、 R3、 C2、 C3、 Dl、 D2 同样也是组成一个不对称多谐振荡器，频率为0.96Hz，其导通时间为 1S，间歇时间为41.66MS，占空比为96%。 Ul的输出端3脚经过D1 隔离、功能转换开关的2-…l脚去调制U2的输出信号，Dl、 D4构成 逻辑与关系。
其调制原理如下这里我们不妨先作一个在理想情况下的粗略计 算，即不考虑元器件和液晶薄膜的响应时间，并设未调制前的光通量 为C-1，调制后的光通量为Cm，那么经过二次调制后
Cm=C*76%*96%=73%
当然此值可以在实际中作进一步调整，由此式我们清楚地看到电 位器既能用在R2的位置也可用在R7的位置，本实施例用在R2处(见 附图2)。
具体叙述为第一次调制是为了将会车时强光的光通量衰减到不 致于让人眼产生眩目的程度，由于是采用固定的占空比调制，也就是 说经过第一次调制后通过镜片的光通量是固定的，相对地我们也只是 找到了一个不让人眼产生眩目的光通量的均值，可夜间会车时对方车 辆的灯光强度不尽相同(比方前文提到的氙灯)，还有人眼对强光的忍 受能力也不尽相同，所以我们有必要引入第二次调制；这第二次调制 则极大地缓解了人眼的疲劳，我们知道人眼具有1/24秒即41.66MS 的视觉暂留效应，其前后二次调制的频率及占空比的设定正是合理地 利用了动画片的拍摄速度和人眼的视觉暂留效应，在1S的调制过程 内相当于看到了24幅画面，然后再间歇41.66MS,如此一来既抵御了 迎面强光的干扰又未能影响已方的视觉环境。
这里说明一下电位器分别在R2和R7处的调节范围(见附图2
和附图3):
1-当电位器是在R2处，R7则固定。那么
a: Ul占空比的调节范围(固定间歇时间为41.66MS):
0. 5S…-2S 92.3%----------98%
b:对应U1的频率调节范围 2Hz——0.5Hz
2:当电位器在R7处，R2则固定。那么
a: U2占空比的调节范围(固定间歇时间例举为IOMS)-
23.33MS國—画40MS 70%---------80%
b:对应U2的频率调节范围 30Hz——20Hz
总之通过人为的调节后既不让人眼产生眩目又不致于出现明显的 断续画面，这一点的关键是体现了人性化的设计理念。
四、 功能转换开关
所述的功能转换开关是由一个微型的单刀双掷开关K2构成。 具体接法K2的2脚即中间脚接Q4的基极，1脚接二极管D1、 D4的正极，3脚接Q3的集电极。
工作原理:K2的工作过程很简单，由手动来改变电路的工作状态。
五、 执行元件
所述的执行元件是由Q4、 R4构成。
具体接法电阻R4的一端接正电源，另一端接Q4的基极和K2 的2脚，而Q4的集电极接正电源，射极则是整个电路的输出端去接 镜片夹层的液晶薄膜。
工作原理Q4工作在两种状态， 一种是当功能转换开关的2—-1 脚接通时，该管工作在开关调制状态；另一种是当功能转换开关2-…3 脚接通时，该管则工作在线性放大状态。
六、 液晶薄膜镜片
所述的液晶薄膜镜片，它是整个电路的终端负载，由于它是己知 技术，这里不再赘述。
七、 电池电源
所述的电池电源是由锂电池组构成到能合适驱动液晶薄膜的电
源，它经过电源开关K1 (与R2联动)后给整机供电。
图3是间歇视觉控制电路的波形图，其调制原理简述如下-第一次调制是为了将会车时强光的光通量衰减到不致于让人眼 产生眩目的程度，U2输出的方波M，频率为24Hz，其导通时间为
31.66MS,间歇时间为IOMS，占空比约为76%。
第二次调制则是为了更进一步缓解人眼的疲劳。我们知道人眼具 有1/24秒即41.66MS的视觉暂留效应，第二次调制的频率及占空比的 设定正是合理地利用了人眼的视觉暂留效应，既抵御了迎面强光的千 扰又未能影响已方的视觉环境；Ul输出的方波N，以频率为0.96Hz 为例，其导通时间为1S，间歇时间为41.66MS，占空比为96%。其前、 后二次调制技术的采用类同于动画片的制作原理。
第一次调制是为了将会车时强光的光通量衰减到不致于让人眼产 生眩目的程度，由于是釆用固定的占空比调制，我们也只是找到了一 个不让人眼产生眩目的光通量的均值，可夜间会车时对方车辆的灯光 强度不尽相同(比方前文提到的氙灯)，所以有必要引入第二次调制； 这第二次调制则极大地缓解了人眼的疲劳，我们知道人眼具有1/24秒 即41.66MS的视觉暂留效应，二次调制的频率及占空比的设定正是合 理地利用了人眼的视觉暂留效应，在1S内相当于看到了 24幅画面， 然后再间歇41.66MS，如此一来既抵御了迎面强光的干扰又未能影响 已方的视觉环境。
本实用新型的核心是由光敏电阻RG感应光线的强弱去控制变光 视觉控制电路和间歇视觉控制电路的状态变化，由功能转换开关去选 择变光视觉控制电路与间歇视觉控制电路的功能变换，进而达到抵御 迎面强光干扰、缓解人眼疲劳的目的。因此凡是与本实用新型构思相 同或相近似的任何具体电路的改变，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种防眩目多功能液晶智能眼镜，包括直流电源、光敏传感电路、变光视觉控制电路、液晶薄膜镜片眼镜，其特征在于光敏传感电路的输出同时与变光视觉控制电路和间歇视觉控制电路连接，变光视觉控制电路和间歇视觉控制电路的输出通过功能转换开关与执行元件连接，执行元件与液晶薄膜镜片连接。
2. 根据权利要求1所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，其特征在于变光视觉控制电路是由晶体管(Ql)、 (Q3)和电阻(R5)、 (R6) 构成，晶体管(Ql)的输出通过电阻(R5)与晶体管(Q3)的基极 连接，晶体管(Q3)的输出通过功能转换开关(2…-3)脚与执行元 件连接。
3. 根据权利要求1或2所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，其特 征在于间歇视觉控制电路是由LM555时基集成块(U2)、(R7)、(R8)、(C4)、 (C5)和(D3)、 (D4)组成一个多谐振荡器，频率为20Hz 30Hz，占空比为70% 80%，其输出经过(D4)隔离、再通过功能转 换开关的(2-…1)脚与执行元件连接。
4. 根据权利要求1或2所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，其特 征在于执行元件是由晶体管(Q4)和电阻(R4)构成，电阻(R4) 的一端接正电源，另一端接(Q4)的基极和功能转换开关的(2)脚， 而Q4的集电极接正电源，射极则是整个电路的输出端接镜片夹层的 液晶薄膜。
5. 根据权利要求3所述的防眩目多功能液晶智能眼镜，其特征在 于间歇视觉控制电路还包括由LM555时基集成块(U1)、(R2)、(R3)、(C2)、 (C3)、 (Dl)、 (D2)组成的另一个不对称多谐振荡器，频率 为0.5 2Hz，占空比为92.3% 98%，间歇时间固定为1/24S,其输出 经过(Dl)隔离、再通过功能转换开关的(2-…1)脚与执行元件连 接。
专利摘要本实用新型提供一种防眩目多功能液晶智能眼镜，包括直流电源、光敏传感电路、变光视觉控制电路、液晶薄膜镜片眼镜，其特征在于光敏传感电路的输出同时与变光视觉控制电路和间歇视觉控制电路连接，变光视觉控制电路和间歇视觉控制电路的输出通过功能转换开关与执行元件连接，执行元件与液晶薄膜镜片连接。由光敏电阻RG感应光线的强弱去控制变光视觉控制电路和间歇视觉控制电路的状态变化，由功能转换开关去选择变光视觉控制电路与间歇视觉控制电路的功能变换，进而达到抵御迎面强光干扰、缓解人眼疲劳的目的。
文档编号G01J1/42GK201004125SQ20062016387
公开日2008年1月9日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者顾选祥 申请人:顾选祥