护目镜的电路框架结构 【发明背景】
本发明涉及电子在护目镜中的应用，更具体地说，涉及一种导电护目镜框架的新结构。
现在在护目镜中有多种不同的电子应用，它们既有娱乐作用，也有实用功能。例如在No.4,254,451美国专利中闪光的发光二极管(LED)被放置在护目镜前框架附近以创造一种娱乐性的视觉效果。更为重要的是，电子实用性应用示例包括用于护目镜的电光学装置，诸如用以控制通过护目镜镜片透光度的电致变色显示和液体向列晶体(分别如No.5,455,637和5,276,539美国专利)，防止镜片起雾的发热电阻器(如No.5,459,533美国专利)，以及能改变镜片光学性质而影响通过镜片影象的装置(如No.5,229,885美国专利)。其它在护目镜框架中的电子学实际应用还包括听觉装置(如由No.3,853,393美国专利可见的助听器)，以及将图像投影在镜片的背侧以便戴护目镜的人能看到(如No.5,463,428美国专利)。
仅管此技术的工作已进行了几十年，但仍需要有一种能成功地将形状和功能结合在一起的护目镜导电框架。由于尺寸有限，且护目镜佩带者要求轻巧的、紧凑的系统，因而电源地位置、逻辑和开关控制以及穿过护目镜框架的电连接和选定这些及其它部件的线路对设计提出了巨大的挑战。而且电子设计必须适于每年流行的护目镜式样的变化(有时是很大的变化)。
【发明内容】
本发明通过提出一种护目镜框架结构成功地解决了上述设计挑战，这种结构建立了通过护目镜框架的电路，它易于适应电子应用和护目镜式样潜在的无穷变化。更具体地说，本发明包括相互绝缘的、同轴放置的多个导电电路，它为建造最终护目镜成品提供了导电的基本框架。这样，建立了一个可用于整个护目镜框架的导电电路，该电路在沿着护目镜框架的任一给定点有一个十分小的总的直径。
在此之前，护目镜中的导电电路要求有笨重的框架，因为电引线以及护目镜框架是看作独立的部件，必须设法把它们结合起来。这造成现有技术中电子护目镜装置的前框架和护目镜支架的直径和宽度通常都很大。而本发明以同轴方式设置独立的电路，其中芯或中心电路最好包括通常护目镜框架的基本金属或芯，从而提供一种护目镜导电框架，其总体尺寸是最小的，这样就在此基本框架上为各种成品护目镜设计选择留下了足够的空间。
在优选实施例中，基本金属芯例如由NiAg构成，并通过连接至位于护目镜支架顶端或其它要求位置上的电源提供正电荷。如果需要，可给基本金属涂敷附加导电层，例如，NiAg基本金属芯可再电镀一薄层金。一层绝缘涂层，诸如贴合电泳涂层(“E-涂层”)、硅、石英或氮化铝的不导电层可涂敷至基本金属芯上，随后再在绝缘层上涂敷一层外导电层(如ZrNi，Al或TiNi)。绝缘层可例如应用浸渍、烘烤或一种带电粒子工艺加以涂敷。外导电层通过连接至电源提供负电荷。
为进行补金属涂层可选择不同的沉积方法，诸如EVAD(蒸发)、PVD(物理汽相沉积)、CVD(化学汽相沉积)和溅射涂覆法。电子器件的终端连接可或者通过沉积期间在所选的位置上对框架加以遮蔽而获得，或者在沉积之后通过去除材料(如通过擦除)而获得。最好，如需要的话，框架可封装在外保护鞘层内。
附图概述
图1是根据本发明制作的导电护目镜框架的一部分的放大横截面图；
图2是沿图1中2-2线截取的横截面图；
图3是框架的横截面图，它表示至一对引线的电极连接；以及
图4是应用本发明导电框架制成的护目镜框架的透视图。
详细说明
请参看附图，图中是图4所示护目镜的导电框架10。框架10基本上包括一个第一内导电芯层12、一个中间绝缘层14，和一个第二外导电层16，以上所有都成同轴地形成。在优选实施例中，框架10基本上是刚硬的，因而基本护目镜部件，如护目镜支架11和前框架13都可采用导电框架10制成。
内导电芯层12最好包括诸如18％NiAg的硬化金属合金，其直径例如为1.35mm。这是一种合乎逻辑的材料选择，因为许多现今的护目镜框架具有由NiAg制成的金属基本丝，因而此领域的许多技术人员都熟悉这种材料。而且从护目镜框架的基本形状由芯材料12弯曲而成或用其它方式制成的形状所决定这一点来看也是合适的。如需要，可在涂敷绝缘涂层14之前，在芯12上直接涂敷附加的导电。例如芯12可电镀一薄层金(如40微英寸)。
中间绝缘涂层14涂敷在芯12上。可用作绝缘涂层14的材料有E-涂层；AlN；硅和石英，并可应用任何一种已知沉积技术(如真空溅射涂覆法、CVD、DVD、PVDC、EVAD和等离子体极化)进行涂敷。绝缘涂层14的厚度优选地位于约12至约20微米的范围内，最好为约15微米。在沉积绝缘层14之前，可沿芯12在所选点上进行遮蔽，如在18处，以提供电元件(未示出)至芯12的电极连接用的非绝缘接触区。可替代的是，可磨掉绝缘层14的所选区域以露出电极连接的接触区。如图2和3所示，芯12最好与电池源20的正极端相连。电池源20的位置最好在护目镜支架端部15，但是，当然也可位于沿护目镜框架上的任何要求的位置。
最后，第二外导电层16涂敷在绝缘层14上，采用的方法还是上述众多可使用的沉积技术中的任何一种。外层16可由任何一种要求的导电材料构成，但最好是ZrNi(氮化锆)，或TiNi(氮化钛)。如需要的话，可直接在外层16上涂敷一层诸如薄金属的附加导电层以改进导电性。外导电层16最好通过电极连接22与电池源20的负极端相连，电极连接22可位于沿护目镜框架10上的任一选择点。请参看图3，示意表示成负载24的电子元件可在任一要求的位置与护目镜框架10相连，并通过电极18和22与框架10进行电连接。
请参看图4，这样就可实现提供一种尺寸最小化的导电框架10，由这种框架可制作成品式样护目镜。设计将框架10封装在一保护外鞘层中，这种外鞘层有利于成品式样护目镜的美学形状。应意识到的是，框架10的最小化的直径在设计成品护目镜式样时得以有十分大的设计范围，从而使在设计变化方面有很大灵活性。