雙層容腔式液體變色眼鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有雙層容腔的液體變色眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上的變色眼鏡主要是采用固體變色材料，這些材料在不同的光強(qiáng)下，呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。例如溴化銀，當(dāng)光線較強(qiáng)時，溴化銀就會分解成溴和銀的顆粒，使鏡片呈現(xiàn)出較暗的顏色，起到保護(hù)視力的功能；而當(dāng)環(huán)境光線較弱時，溴離子和銀離子在催化劑氧化銅的作用下，又會合成溴化銀，使鏡片恢復(fù)原來透明的顏色。但是這種固體變色鏡存在的主要缺點(diǎn)是:(I)固體感光材料變色速度比較慢；(2)在完成變色后很難完全恢復(fù)到原來透明的顏色；(3)在多次使用后變色率下降；(4)價格昂貴；(5)這種固體材料的變色不能根據(jù)用戶的意愿進(jìn)行手動控制，對環(huán)境的依賴性較強(qiáng)。
[0003]最近出現(xiàn)的采用微流道的液體變色眼鏡主要是在鏡片內(nèi)部制作一定形狀和尺寸的微流道，通過有色液體在流道內(nèi)的循環(huán)傳送來實(shí)現(xiàn)液體的變色。但是這種液體變色眼鏡的主要缺點(diǎn)是:(1)微流道需要利用光刻技術(shù)來制作，過程復(fù)雜，成本高；(2)微流道需要根據(jù)鏡片的形狀來設(shè)計(jì)拐角部位，而有色液體在此部位很容易產(chǎn)生殘留；(3)微流道的尺寸較小，使得有色液體在流道內(nèi)流動時產(chǎn)生較大的阻力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決固體變色眼鏡變色速度慢、變色單一、無法實(shí)現(xiàn)基于用戶意愿的手動控制、可控性差等問題，同時解決微流道式液體變色眼鏡制作過程繁瑣、成本高、液體殘留多及流阻較大等問題，本發(fā)明提供了一種雙層容腔式液體變色眼鏡。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種雙層容腔式液體變色眼鏡，包括鏡框、鏡片、無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)、有色流體、無色流體、彈性薄膜、無色流體容腔、有色流體容腔和彈性有色流體儲存腔，其中:鏡片設(shè)置在鏡框內(nèi)，所述鏡片的內(nèi)部由無色流體容腔、有色流體容腔和彈性薄膜組成，無色流體容腔和有色流體容腔之間由彈性薄膜隔開；所述無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在鏡框的兩個鏡腿的外側(cè)，無色流體儲存在無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過管路和無色流體容腔相連；所述彈性有色流體儲存腔安裝在鏡框的兩個鏡腿的內(nèi)側(cè)，有色流體儲存在彈性有色流體儲存腔中，彈性有色流體儲存腔通過管路與有色流體容腔相連。
[0006]本發(fā)明中，所述無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)和彈性有色流體儲存腔可以安裝在鏡框的任意位置。
[0007]本發(fā)明中，所述無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采用活塞式、膜片腔式和電加熱驅(qū)動等多種驅(qū)動方式。
[0008]本發(fā)明中，所述彈性薄膜可以是PDMS或其他材料的彈性光學(xué)薄膜。
[0009]本發(fā)明中，所述無色流體容腔和有色流體容腔的材料可以為PMMA (聚甲基丙烯酸甲脂)或玻璃或高分子樹脂。
[0010]本發(fā)明中，所述無色流體和有色流體均可以是水、油、空氣、乙醇、氮?dú)?、其它化學(xué)溶劑等各種液體或氣體。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明在鏡片內(nèi)設(shè)計(jì)了雙層容腔，一層為有色液體容腔，一層為無色液體容腔。通過無色液體在容腔內(nèi)的壓力變化產(chǎn)生薄膜變形來控制有色液體在容腔內(nèi)的循環(huán)流動，從而實(shí)現(xiàn)鏡片的變色功能。
[0012]2、在強(qiáng)光下操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將有色流體吸入鏡片容腔中使鏡片顏色變暗，減少射入人眼的可見光。在弱光下操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將變色液體擠壓到儲液腔中使鏡片恢復(fù)透明。因此通過有色流體的傳輸可以方便的保護(hù)人眼不受強(qiáng)光的傷害。
[0013]3、相對于市場上的固體變色眼鏡，這種液體變色眼鏡的變色過程可以根據(jù)使用者的意愿隨時的改變，速度快，可控性強(qiáng)、簡單并且方便，且整個過程未涉及任何化學(xué)反應(yīng)，因此對人體無害。
[0014]4、相對于微流道式液體變色眼鏡，這種容腔式的液體變色鏡不需要復(fù)雜的光刻制備技術(shù)來制作微流道，省去了繁瑣復(fù)雜的光刻微流道的過程，降低了成本；減少了鏡片內(nèi)有色液體在微流道拐角處的殘留，同時液體在傳輸過程中阻力較小，減少了有色液體的殘留。
[0015]5、該變色眼鏡克服了固體變色鏡變色速度慢、變色單一、可控性差、對環(huán)境依賴性強(qiáng)等缺點(diǎn)。
[0016]6、本發(fā)明主要用來改變眼鏡片的顏色以保護(hù)人眼不受強(qiáng)光的傷害。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明雙層容腔式液體變色眼鏡的立體圖；
圖2是本發(fā)明雙層容腔式液體變色眼鏡的俯視圖；
圖3是本發(fā)明雙層容腔式液體變色鏡片的結(jié)構(gòu)圖；
圖中鏡框、2-變色鏡片、3-無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)、4-彈性有色流體儲存腔、5-無色流體容腔、6-彈性薄膜、7-有色流體容腔、8-進(jìn)口、9-排氣口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0019]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1和圖3說明，此變色眼鏡包括一個鏡框1、兩個鏡片2、兩個無色流體(液體/氣體)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、兩個彈性有色流體儲存腔4、無色流體容腔5、彈性薄膜6和有色流體容腔7組成。兩個鏡片2設(shè)置在鏡框I內(nèi)，兩個無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3分別安裝在鏡框3的兩個鏡腿的外側(cè)，兩個有色流體儲存腔4分別安裝在兩個鏡腿的內(nèi)側(cè)。無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3是兩個手動活塞，容腔內(nèi)充有無色流體(液體/氣體)，彈性有色流體儲存腔4中儲存有有色流體。鏡片2的內(nèi)部由無色流體容腔5、有色流體容腔7和彈性薄膜6組成，三部分裝配在一起構(gòu)成一個眼鏡片。無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3通過管路和鏡片內(nèi)的無色流體容腔5相連，彈性有色液體儲液腔4通過管路與鏡片內(nèi)的有色流體容腔7相連。在無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的作用下，無色流體可以通過手動或自動方式由管路進(jìn)入鏡片2內(nèi)的無色流體容腔5內(nèi)，也可以返回到無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3中。當(dāng)鏡片2內(nèi)的無色流體在無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的作用下被吸回到無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3內(nèi)的容腔時，彈性薄膜6就會向無色流體容腔5側(cè)形變從而將有色液體吸入到鏡片2內(nèi)的有色流體容腔7內(nèi)，實(shí)現(xiàn)眼鏡片的變色；當(dāng)無色流體在無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的作用下進(jìn)入到鏡片2內(nèi)的無色流體容腔5時，彈性薄膜6就會向有色流體容腔7側(cè)形變從而將有色液體擠壓并輸送到彈性有色流體儲液腔4，眼鏡片會恢復(fù)原來的顏色。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說明，無色流體容腔5的深度為I?2mm，有色流體容腔7的深度為0.05?1_。其他組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖2說明，無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3是兩個膜片腔，安裝在鏡框I的兩個角上。膜片腔與鏡片2內(nèi)的無色流體容腔5相連。當(dāng)按壓膜片時，膜片腔內(nèi)的無色流體被推進(jìn)鏡片2上的無色流體容腔5內(nèi)。其他組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖2說明，無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)3是兩個電加熱裝置，安裝在鏡框I的外側(cè)。當(dāng)打開加熱器的電源時，加熱器容腔內(nèi)的無色流體被加熱并膨脹，從而將無色流體推入鏡片2內(nèi)的無色流體容腔5內(nèi)。當(dāng)關(guān)閉加熱器的電源時，加熱器容腔內(nèi)的流體冷卻并收縮，從而又將無色流體吸回到加熱器的容腔內(nèi)。
[0023]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖3說明，無色流體容腔5和有色流體容腔7的材料可以為PMMA (聚甲基丙烯酸甲脂)或玻璃或高分子樹脂。其他組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙層容腔式液體變色眼鏡，包括鏡框、鏡片，其特征在于所述變色眼鏡還包括無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)、有色流體、無色流體、彈性薄膜、無色流體容腔、有色流體容腔和彈性有色流體儲存腔，其中: 所述鏡片的內(nèi)部由無色流體容腔、有色流體容腔和彈性薄膜組成，無色流體容腔和有色流體容腔之間由彈性薄膜隔開； 所述無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在鏡框的兩個鏡腿的外側(cè)，無色流體儲存在無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過管路和無色流體容腔相連； 所述彈性有色流體儲存腔安裝在鏡框的兩個鏡腿的內(nèi)側(cè)，有色流體儲存在彈性有色流體儲存腔中，彈性有色流體儲存腔通過管路與有色流體容腔相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層容腔式液體變色眼鏡，其特征在于所述無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)可采用活塞式、膜片腔式或電加熱驅(qū)動方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層容腔式液體變色眼鏡，其特征在于所述彈性薄膜是PDMS或其他材料的彈性光學(xué)薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層容腔式液體變色眼鏡，其特征在于所述無色流體容腔和有色流體容腔的材料為PMMA、玻璃或高分子樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的雙層容腔式液體變色眼鏡，其特征在于所述無色流體容腔的深度為I?2_，有色流體容腔的深度為0.05?1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層容腔式液體變色眼鏡，其特征在于所述無色流體和有色流體為水、油、空氣、乙醇、氮?dú)饣蚱渌瘜W(xué)溶劑。
【專利摘要】一種雙層容腔式液體變色眼鏡，包括鏡框、鏡片、無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)、有色流體、無色流體、彈性薄膜、無色流體容腔、有色流體容腔和彈性有色流體儲存腔，鏡片的內(nèi)部由無色流體容腔、有色流體容腔和彈性薄膜組成，無色流體容腔和有色流體容腔之間由彈性薄膜隔開；無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在鏡框的兩個鏡腿的外側(cè)，無色流體儲存在無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，無色流體執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過管路和無色流體容腔相連；彈性有色流體儲存腔安裝在鏡框的兩個鏡腿的內(nèi)側(cè)，有色流體儲存在彈性有色流體儲存腔中，彈性有色流體儲存腔通過管路與有色流體容腔相連。本發(fā)明通過無色流體在容腔內(nèi)的壓力變化使薄膜變形來控制有色流體在鏡片和儲存腔之間的循環(huán)流動從而改變鏡片的顏色。
【IPC分類】G02C7-10
【公開號】CN104765162
【申請?zhí)枴緾N201510180165
【發(fā)明人】李松晶, 張敏, 蔡申
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月16日