一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能眼镜。该眼镜可以感知佩戴者周围的光强变化，经过处理芯片进行计算后，随之自动调整镜片的透明度，使得佩戴者眼睛所接收的光强一直处于舒适的强度值，增强佩戴体验。该发明具有广泛的用户群体:既可适用于近视、远视等佩戴视力矫正镜的人群，也可用作普通太阳眼镜，适用无需视力矫正的人群。同时，可应用于室内、室外、强阳光环境或阴天环境等各种复杂光照环境。
【背景技术】
[0002]墨镜是夏季等强光照条件下的生活必需品。然而，普通墨镜的透光率通常是固定的，无法根据不同的环境光照条件实现透明度的自动调节。此外，对于需要配戴近视或远视等视力矫正眼镜的人群而言，需要携带两幅眼镜才能分别满足室内或室外光照环境下的使用需求。为此，本发明结合了可以连续调节光线透过率的液晶技术，以及环境光传感器和单片机等技术，以期实现眼镜镜片透明度随着环境光强的自动调节。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种新式的智能眼镜，其镜片的透明度可以根据环境光线的强弱自动调整，从而方便佩戴视力矫正镜片或佩戴固定透光率墨镜的人群。该装置具有小巧轻便，相对于普通眼镜不增加额外负担；无需充电，可通过薄膜太阳能电池自动提供所需电能、无需人工干预，可根据环境光线的强弱自动调节镜片透明度的特点。将有望为人们的生活带来方便。
[0004]本发明主要整合和采用了下列三类技术:
[0005]1.液晶技术
[0006]液晶分子的一大特点就是在外加电场的作用下，可以改变自身的极化方向，从而使得透过液晶分子的特定偏振态的光线强度发生变化，表现为对光线透过率的调节。当前，液晶分子层广泛地应用于各类显示器上，通过调节通过各像素点不同颜色滤片处的光子数目，实现图像的彩色显示。
[0007]2.环境光传感器技术
[0008]环境光传感器将环境光强度转换成电信号，对于不同的环境光强度，环境光传感器所输出的信号随之改变。
[0009]3.单片机技术
[0010]单片机可对输入信号进行简单的处理并决定输出信号。可以根据环境光传感器输入的电压信号，调节施加在液晶分子夹层处的电压值。
[0011]通过以上三类主要技术的有机结合，并辅以相应的组装，预期可实现所述的根据环境光强度自动调节镜片透明度的功能。
[0012]本发明的技术解决方案如下:
[0013]一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜，其特点在于，包括由两个镜框部和镜腿部构成的镜架以及分别嵌入两个镜框部内的左镜片和右镜片，同时，还包括:控制开关、左薄膜太阳能电池及储能装置和右薄膜太阳能电池及储能装置、环境光传感器和控制芯片；
[0014]所述的左镜片和右镜片均分为三层，从外到内依次为第一镜片层、液晶分子夹层和第二镜片层；
[0015]所述的控制开关嵌入在镜架的镜腿部；
[0016]所述的左薄膜太阳能电池及储能装置和右薄膜太阳能电池及储能装置分别嵌入在镜框部的上表面；
[0017]所述的环境光传感器嵌入在镜架内，并位于鼻托上方正中央的位置，沿眼镜佩戴者正前方视野方向。
[0018]所述的环境光传感器、控制芯片、液晶分子夹层是联动的，所述环境光传感器感知眼镜佩戴者周围的环境光强度，并根据光线的强弱输出特定的电信号，所述的控制芯片接收来自环境光传感器的关于光线强弱的电信号，并对其进行解码后，根据记录在芯片内的光照强度与输出电压的关系，控制施加在液晶夹层处的电压值，进而控制该液晶夹层的透光率。
[0019]所述的第一镜片层和第二镜片层其透光率可达95%以上。
[0020]所述的第一镜片层和第二镜片层可以是柱透镜、凹透镜、凸透镜或平面镜，以同时适用于近视、远视或散光等视力矫正功能以及无需视力矫正的情形。
[0021]所述的第一镜片层和第二镜片层在靠近液晶分子夹层的一面涂有纳米量级的导电薄膜，用做给液晶分子夹层施加电压的电极。
[0022]所述的第一镜片层、液晶分子夹层、第二镜片层，三者紧密胶合在一起形成一个整体。即，三者的两个胶合接触面分别为液晶分子夹层的前后表面，接触面内无空气。
[0023]所述的液晶分子夹层在不同的外加电压下，呈现出不同的极化偏振状态，从而调节透过该夹层的光线强度。
[0024]所述控制开关是一种按压式开关；按压一次闭合电路，按压两次断开电路。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0026]1.通过薄膜太阳能电池将环境光能量转换成电能，整套装置无需外部电源进行充电即可提供满足日常运行所需的全部能量。
[0027]2.通过环境光传感器感知环境光强度，并将该光强信号输入至控制芯片，由控制芯片调节施加在液晶夹层上的电压，从而实现对液晶层透明度的调节，进而实现镜片的透光度调节功能。
[0028]3.在较弱的室内光线环境下，镜片的透光度可达90%以上。
[0029]4.在较强的光线环境下，如夏季的户外条件，镜片的透明度可以低至20%以下，从而有效减弱较强光线给人眼带来的不适感。
[0030]5.眼镜透明度的调整为全自动过程，无需人为干涉。且可在环境光线强度发生变化的毫秒量级内完成透明度调整过程。
【附图说明】
[0031]图1是本发明一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜的结构示意图；
[0032]图2是本发明一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜的具有液晶夹层的镜片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合实施实例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0034]先请参阅图1，图1是本发明一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜的结构示意图。由图可见，本发明一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜，包括:控制开关101、左薄膜太阳能电池及储能装置102a和右薄膜太阳能电池及储能装置102b、带有液晶夹层的左镜片103a和右镜片103b、环境光传感器104、控制芯片105、镜架106。
[0035]上述元部件的位置关系如下:所述的控制开关101嵌入在镜架106的镜腿部分；所述的左薄膜太阳能电池及储能装置102a和右薄膜太阳能电池及储能装置102b分别嵌入在镜架的两个眼镜框安装位置的顶部；所述的带有液晶夹层的左镜片103a和右镜片103b分别嵌入在眼镜架的两个眼镜框安装位置；所述的环境光传感器104嵌入在眼镜架内，并位于鼻托上方正中央的位置，沿眼镜佩戴者正前方视野方向。
[0036]再请参阅图2，图2是本发明一种根据环境光强度自动调节镜片透明度的智能眼镜的具有液晶夹层的镜片的结构示意图。带有液晶夹层的眼镜片103a、103b具有三层结构，其中，从前到后包括第一镜片层201、液晶分子夹层202、第二镜片层203 ;所述的这三个层状结构紧密胶合在一起。
[0037]所述的控制开关101是一种按压式开关；按压一次闭合电路，按压两次断开电路。
[0038]所述薄膜太阳能电池及储能装置102a、102b包含一种薄膜太阳能电池，具有在有光照的情况下，将光能转换成电能的功能。
[0039]所述薄膜太阳能电池及储能装置102a、102b包含有电能存贮元件，