[发明专利]一种全光谱智能自适应护目镜及控制方法

说明书

本发明涉及一种全光谱智能自适应护目镜，包括镜架与镜片，镜架包括中部连接部、镜框和镜脚，所述的镜片为设有中空层的PC偏光镜片，所述的中空层中装填有液晶材料；所述的中部连接部外表面上设有环境光传感器；所述的中部连接部的内部设有可编程控制器，可编程控制器包括依次串联的输入接口、ARM处理器、输出接口和电压调节器，所述的电压调节器与液晶材料电连接，电压调节器用于调节施加于液晶材料上的电场强度和方向；所述的镜框和镜脚外表面上设有太阳能电池片。与现有技术相比，本发明具有防护镜构造简单、调控方法、可实现实时调控、具有太阳能实时供电功能等优点。

技术领域

本发明涉及太阳能可穿戴设备技术领域，尤其是涉及一种全光谱智能自适应护目镜及控制方法。

背景技术

太阳镜发明近百年来，都是通过镜片染色来遮挡太阳。但阳光弱时，镜片染色显得太深而影响视野；阳光强时，镜片颜色显得太浅而不足以遮挡阳光。事实上，染色不能适应光照环境的变化。

现在无论是国外还是国内的变色眼镜可分为传统护目镜和化学变色镜。传统变色镜采用染色镜片，材质多为树脂、塑料和玻璃，主要作用为紫外线阻隔、遮阳以及装饰作用，无法根据光线明暗进行调节。而化学变色镜在适当波长光的辐照下改变其颜色，而移去光源时则恢复其原来颜色的，变色时间较慢，其镜片主要材质为光致变色玻璃或光色玻璃。这些老式的变色眼镜在技术上已经相对落后了，不能满足人们对变色眼镜的需求，因此亟需设计一种能够自适应光线的护目镜。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全光谱智能自适应护目镜及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种全光谱智能自适应护目镜，包括镜架与镜片，镜架包括中部连接部、镜框和镜脚，所述的镜片为设有中空层的PC偏光镜片，所述的中空层中装填有液晶材料；所述的中部连接部外表面上设有环境光传感器，所述的环境光传感器用于检测可见光光通量值和紫外光光通量值并输出为电信号；所述的中部连接部的内部设有可编程控制器，可编程控制器包括依次串联的输入接口、ARM处理器、输出接口和电压调节器，所述的输入接口用于接收、转换来自环境光传感器的电信号并传输至ARM处理器，所述的ARM处理器用于处理接收到的信号并发出控制指令，所述的输出接口用于将ARM处理器输出的指令信号输出、转换并传输至电压调节器，所述的电压调节器与液晶材料电连接，电压调节器用于调节施加于液晶材料上的电场强度和方向；所述的镜框和镜脚外表面上设有太阳能电池片，太阳能电池片通过内置于镜框和镜脚内部的线路与电压调节器连接。

进一步地，所述的镜框与镜片的接触处设有多个电极，电极的一端与液晶材料接触，另一端通过线路与电压调节器电连接。

进一步地，所述的太阳能电池片为砷化镓太阳电池片。

进一步地，所述的太阳能电池片通过胶黏或嵌套的形式固定于镜框和镜脚外表面。

进一步地，所述的太阳能电池片的能量密度大于等于35mW/cm²，环境条件为AM1.5，25℃。

进一步地，所述的液晶材料的变色响应速度小于等于0.2s。

进一步地，所述的环境光传感器包括PIN光敏二极管和微信号CMOS放大器，所述的PIN光敏二极管的相应区间为可见光和紫外光范围。