本发明涉及光学状态切换控制,具体涉及用于控制光学可切换装置的控制系统。
背景技术:
1、光学状态是指装置或物体在不同的施加条件下对光的响应状态,主要包括装置或材料的透明度、光反射率以及光吸收率等光学特性上的切换状态,电致变色技术中的光学状态是指材料或装置经过施加电场或电压,使其自身产生光学特性上的可逆化着色变化,电致变色技术具有十分广泛的实际应用,例如电致变色玻璃、眼镜镜片和显示屏等,电致变色技术通过改变材料或装置的电场强度或极性,可以调整其透明度或显示颜色,实现装置或材料不同光学状态的切换。
2、然而现有的用于控制光学可切换装置的控制系统在使用时往往还存在以下问题:
3、当电致变色装置需要从一种光学状态迅速切换到另一种状态时,传统方法需要要求电致变色装置等待当前光学状态完全转换后方可开始下一个光学状态的切换操作,使得电致变色装置在任意两种光学状态之间的切换速度较慢,影响电致变色装置的光学状态切换整体效率。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了用于控制光学可切换装置的控制系统,能够有效解决现有技术中光学状态的切换需要等待当前光学状态的完全转换,导致光学状态切换整体效率较低的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
3、本发明提供用于控制光学可切换装置的控制系统,包括以下模块:
4、电致变色模块:所述电致变色模块包括电致变色装置本体,所述电致变色装置本体包括两个透明电极,两个所述透明电极之间设置有电解质层和电致变色层;
5、电压控制模块:所述电压控制模块包括电压控制器,所述电压控制器与电致变色模块中的两个透明电极电性连接;
6、系统模块:所述系统模块包括嵌入式计算机,所述嵌入式计算机与电压控制模块中的电压控制器信号连接。
7、进一步的,所述电致变色模块中,两个所述透明电极均采用氧化铟锌透明导电材料。
8、进一步的,所述电致变色模块中,所述电解质层采用氧化镉电解质玻璃,所述电解质层内引入适量的氧化铝稳定剂,以增强电解质层的化学稳定性。
9、进一步的,所述电致变色模块中,所述电致变色层采用包含电化学活性颜料的氧化钴材料,所述电致变色层内部设置有单壁碳纳米管。
10、进一步的,所述电压控制模块中,所述电压控制器中设置有电压波形曲线,通过电压控制器向两个透明电极施加电压波形,以使电致变色层在一定时间内从透明状态迅速切换到着色状态,电压控制器的电压波形曲线中包含瞬间施加的高压脉冲,使得电致变色层能够迅速达到着色状态,以加快电致变色层的反应速度,实现电致变色层光学状态的快速切换。
11、进一步的,所述电压控制模块中,所述电压控制器的电压波形曲线中设定有时间阈值,该时间阈值为施加电压后系统等待电致变色层开始切换光学状态的所需实际总时间,时间阈值指示施加电压后,电致变色层从透明状态切换至着色状态,并且在电致变色层达到着色状态后立即切换回透明状态,或在电致变色层透明状态切换未结束时立即切换回透明状态。
12、进一步的,所述系统模块中,电致变色层透明状态切换过程开始时,嵌入式计算机向电压控制器传输切换信号,使得电压控制器切换至下一阶段的电压波形曲线,以开始电致变色层着色状态的切换,实现电致变色层在任意两种光学状态之间的切换,无需等待前一种光学状态切换结束,即可进行下一种光学状态的切换,缩短电致变色层光学状态的整体切换时间。
13、进一步的,所述系统模块中,所述嵌入式计算机集成有实时监控功能和反馈机制,以检测电致变色层的光学状态切换实际情况,若电致变色层在预定时间内未切换至预期的光学状态,嵌入式计算机则会调整电压控制器的电压波形曲线或重新设定时间阈值,以优化电致变色层光学状态切换过程的稳定性和可靠性。
14、本发明提供的技术方案,与已知的现有技术相比,具有如下有益效果:
15、1、在电致变色模块中,通过在采用氧化镉电解质玻璃的电解质层内引入适量氧化铝稳定剂,以增强电解质层的化学稳定性,延长电解质层的使用寿命,并且通过在电致变色层内部设置单壁碳纳米管,碳纳米管具有良好的透明性和低反射性,可提高电致变色层的电导率,使得电致变色层光学状态的切换更加快速和均匀;
16、2、在电压控制模块中,通过在电压控制器的电压波形曲线中设定时间阈值,设定的时间阈值为施加电压后系统等待电致变色层开始切换光学状态的所需实际总时间,时间阈值指示电压控制器施加电压后可使电致变色层在任意两种光学状态之间进行切换,从而无需等待当前光学状态切换结束,即可直接进行下一种光学状态的切换,缩短电致变色层光学状态的整体切换时间,提升电致变色装置的光学状态切换整体效率;
17、3、在系统模块中,通过嵌入式计算机来实时监控和反馈电致变色层的光学状态切换实际情况,根据电致变色层的光学状态实际切换情况,嵌入式计算机可调整电压控制器的电压波形曲线或重新设定时间阈值,以实现电致变色层光学状态更加精确和快速的切换,优化电致变色层光学状态切换的稳定性和可靠性。
1.用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,包括以下模块:
2.根据权利要求1所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述电致变色模块中,两个所述透明电极(11)均采用氧化铟锌透明导电材料。
3.根据权利要求1所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述电致变色模块中,所述电解质层(12)采用氧化镉电解质玻璃,所述电解质层(12)内引入适量的氧化铝稳定剂,以增强电解质层(12)的化学稳定性。
4.根据权利要求1所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述电致变色模块中,所述电致变色层(13)采用包含电化学活性颜料的氧化钴材料,所述电致变色层(13)内部设置有单壁碳纳米管。
5.根据权利要求1所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述电压控制模块中,所述电压控制器(2)中设置有电压波形曲线,通过电压控制器(2)向两个透明电极(11)施加电压波形,以使电致变色层(13)在一定时间内从透明状态迅速切换到着色状态,电压控制器(2)的电压波形曲线中包含瞬间施加的高压脉冲,使得电致变色层(13)能够迅速达到着色状态,以加快电致变色层(13)的反应速度,实现电致变色层(13)光学状态的快速切换。
6.根据权利要求5所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述电压控制模块中,所述电压控制器(2)的电压波形曲线中设定有时间阈值,该时间阈值为施加电压后系统等待电致变色层(13)开始切换光学状态的所需实际总时间,时间阈值指示施加电压后,电致变色层(13)从透明状态切换至着色状态,并且在电致变色层(13)达到着色状态后立即切换回透明状态,或在电致变色层(13)透明状态切换未结束时立即切换回透明状态。
7.根据权利要求6所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述系统模块中,电致变色层(13)透明状态切换过程开始时,嵌入式计算机(3)向电压控制器(2)传输切换信号,使得电压控制器(2)切换至下一阶段的电压波形曲线,以开始电致变色层(13)着色状态的切换,实现电致变色层(13)在任意两种光学状态之间的切换,无需等待前一种光学状态切换结束,即可进行下一种光学状态的切换,缩短电致变色层(13)光学状态的整体切换时间。
8.根据权利要求7所述的用于控制光学可切换装置的控制系统,其特征在于,所述系统模块中,所述嵌入式计算机(3)集成有实时监控功能和反馈机制,以检测电致变色层(13)的光学状态切换实际情况,若电致变色层(13)在预定时间内未切换至预期的光学状态,嵌入式计算机(3)则会调整电压控制器(2)的电压波形曲线或重新设定时间阈值,以优化电致变色层(13)光学状态切换过程的稳定性和可靠性。