CN111164495A - 包括可激活光学滤光片的眼镜镜片以及包括这种眼镜镜片的光学设备 - Google Patents

包括可激活光学滤光片的眼镜镜片以及包括这种眼镜镜片的光学设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种眼镜镜片，所述眼镜镜片包括可激活光学滤光片，所述可激活光学滤光片至少包括电致变色装置并且被配置为在至少三种配置之间主动切换，其中：‑在第一配置下，所述可激活光学滤光片是均匀的，‑在第二配置下，所述可激活光学滤光片选择性地衰减来自局部光源的光，‑在第三配置下，所述可激活光学滤光片是均匀的，并且‑各个所述配置之间的色度差ΔChrom小于或等于20。

Description

包括可激活光学滤光片的眼镜镜片以及包括这种眼镜镜片的 光学设备
技术领域
本发明涉及一种旨在由眼镜配戴者配戴的眼镜镜片，所述眼镜镜片包括可激活光学滤光片，所述光学滤光片包括至少一个电致变色装置并且被配置为在至少三种配置之间主动切换。
本发明进一步涉及一种光学设备，所述光学设备包括这种眼镜镜片。
背景技术
在生活中，人的眼睛会暴露在强光度下，这会产生不适和眩光。太阳镜片或太阳镜被配置为保护这种太阳镜的配戴者的眼睛免受眩光，但是在高光度很少且持续时间短的情况下，特别是在冬季、秋季和春季，就不会***地配戴，因此在那段时间期间不提供保护。因此，需要提供能够从透明状态切换到低透光状态的眼镜。
存在光致变色镜片，所述光致变色镜片被配置为在暴露于紫外(UV)线时会变暗，紫外线通常与强烈的自然光度相关联。然而，这种光致变色镜片是无源的并且不能由眼镜配戴者按需激活或在特定条件下自动激活。此外，这种光致变色镜片通常不会被人造光激活或在室内激活。
而且，存在例如基于液晶或电致变色***的可激活太阳镜片。这种可激活太阳镜片可以从透明状态切换到低透光状态，以保护配戴者的眼睛免受强光度。
然而，非常期望在可激活太阳镜片中具有中间状态，所述中间状态能够过滤最大程度的比如高能蓝光等潜在有害波长，在某种情况下提高对比度或视觉舒适度。
存在无源滤光片，所述无源滤光片部分地调制配戴者的眼睛接收的光谱。然而，在这种无源滤光片中，不能在最合适的时间激活光谱过滤功能。
此外，存在包括像素化镜片的有源眼镜。然而，这种有源眼镜的像素化镜片不是完全透明的并且难以控制。而且，像素化镜片通常包括有限数量的像素，这会在有源眼镜上产生染料不连续性。
而且，可能实现具有可变厚度的眼镜镜片的有源光学滤光片的电致变色单元，以获得光透射的梯度。然而，使用这种解决方案，梯度被永久地限定并且不允许在整个眼镜镜片上有均匀的色调。
本发明的目的是提供一种包括改进型可激活光学滤光片的眼镜镜片。
发明内容
为此，本发明提出一种旨在由眼镜配戴者配戴的眼镜镜片，所述眼镜镜片包括可激活光学滤光片，所述可激活光学滤光片包括至少一个电致变色装置并且被配置为在至少三种配置之间主动切换，其中：
-在第一配置下，所述可激活光学滤光片是均匀的，并且透射过所述可激活光学滤光片的光具有色度C*1和色相h°1，
-在第二配置下，所述可激活光学滤光片选择性地衰减来自局部光源的光，并且透射率最小的透射过所述可激活光学滤光片的光具有色度C*2和色相h°2，
-在第三配置下，所述可激活光学滤光片是均匀的，并且透射过所述可激活光学滤光片的光具有色度C*3和色相h°3，并且
-(C*1，h°1)、(C*2，h°2)和(C*3，h°3)两两取对中的每对之间的色度差ΔChrom小于或等于20。
有利地，根据本发明的眼镜镜片允许获得在眼镜镜片的整个或部分表面上其透射率和/或色调在强度上可变的眼镜镜片。所述透射率和/或色调的变化有利地不是突然的，使得所述眼镜镜片不会呈现透射率和/或染料不连续。
根据本发明的眼镜镜片可以在三种不同的配置之间切换，每种配置提供不同的滤光功能。
对应于透明状态的第一配置提供不变的颜色感知。
第二配置可以提供特定的过滤功能，比如防止潜在有害波长的保护，以增加配戴者的对比度或视觉舒适度。
所述第三配置提供防眩光保护。
根据实施例，根据本发明的眼镜镜片可以进一步包括以下根据任何可能组合的特征中的一个或几个：
-所述电致变色装置包括电致变色染料化合物和至少两个透明电极；和/或
-所述电致变色装置是电致变色单元；和/或
-至少一个透明电极具有导电性，所述导电性在所述可激活光学滤光片的至少一个方向上连续变化；和/或
-至少一个透明电极包括被布置为在所述透明电极中形成至少两个区域的电阻装置，所述透明电极的导电性在所述至少两个区域之间连续变化；和/或
-所述电阻装置包括电阻桥；和/或
-在所述透明电极上雕刻有所述电阻装置；和/或
-所述电阻装置被布置为在所述透明电极中形成三个区域，所述电阻装置包括所述透明电极中的两个雕刻部分；和/或
-所述至少两个透明电极被重叠定位，所述电阻装置包括所述透明电极的重叠；和/或
-所述电阻装置适于在所述至少两个区域之间提供过渡；和/或
-在所述第一配置下，所述可激活滤光器具有大于或等于80％的透射率T1，和/或透射过所述可激活滤光器的光具有小于或等于15的色度C*1；和/或
-所述第一配置对应于所述可激活光学滤光片的未激活配置；和/或
-在所述第二种配置下，所述局部光源是强光源；和/或
-所述眼镜镜片至少包括第一区和第二区，并且在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片对所述第一区中的光的衰减大于对所述第二区中的光的衰减；和/或
-在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片在所述眼镜镜片的表面的一部分中的透射率低于在所述眼镜镜片的另一部分中的透射率；和/或
-在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片基于所述局部光源的光线的偏振方向来衰减光；和/或
-在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片具有透射率梯度；和/或
-在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片是各向异性的；和/或
-所述电致变色装置包括电致变色染料化合物和可激活偏振元件；和/或
-所述电致变色装置和所述可激活偏振元件被彼此独立地控制；和/或
-在所述第三配置下，所述可激活光学滤光片的透射率T3小于或等于43％、优选地小于或等于18％、更优选地小于或等于8％；和/或
-所述透射率T2等于所述透射率T3，并且可激活偏振元件在所述第二配置下的偏振效率PE2与可激活偏振元件在所述第三配置下的偏振效率PE3相差至少10％；和/或
-所述透射率T2等于所述透射率T3，并且可激活偏振元件在所述第二配置下的偏振方向PD2与可激活偏振元件在第三配置下的偏振方向PD3相差至少15°；和/或
-所述电致变色染料化合物包括在由紫罗碱、黄色紫罗碱和吩嗪组成的清单中；和/或
-所述眼镜镜片具有适合于配戴者的光学功能。
在所述可激活光学滤光片的第三配置下，所述电致变色装置优选地被激活。
更精确地，所述第一配置优选地对应于未激活状态(对于电致变色和偏振元件两者)，所述第二配置优选地对应于所述可激活偏振元件的激活状态，并且第三配置优选地对应于所述电致变色装置的激活状态，最终与所述偏振元件的激活状态叠加。
本发明进一步涉及一种光学设备，所述光学设备包括根据本发明的眼镜镜片、以及控制单元，所述控制单元被配置为控制所述可激活光学滤光片，以便使所述可激活光学滤光片在所述至少三种配置之间切换。
根据实施例，根据本发明的光学设备可以进一步包括以下根据任何可能组合的特征中的一个或几个：
-所述光学设备包括至少一个传感器，所述传感器被配置为感测光度参数，并且其中，所述控制单元被配置为基于所述传感器提供的所述光度参数来控制所述可激活光学滤光片；和/或
-所述传感器被配置为当所述眼镜配戴者戴着所述眼镜镜片时，测量位于所述配戴者的环境中的局部光源的光线的方向。
在下文中，使用CIELab比色模型。在这个比色模型内，在标准D65光源和标准观察者惯例(角度10°)下评估明亮度/亮度、色度C*、色调h°、红色/绿色位置a*和黄色/蓝色位置b*。
(C*1，h°1)与(C*2，h°2)之间的色度差ΔChrom被定义为颜色之间的欧几里德距离，而无论其亮度如何：
Figure BDA0002434830010000051
其中，a*和b*是对应于相同颜色的圆柱C*和h°坐标的笛卡尔颜色坐标。
这个色度差不是被称为LabΔE的标准色差，其包括颜色的亮度分量。在本发明中，亮度可以在各种配置下显著变化，并且颜色比较限于色度。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从权利要求和以下通过示例而不限于参照附图给出的一些实施例的描述中变得更清楚，在附图中：
-图1图示了根据本发明的实施例的可激活光学滤光片；
-图2表示根据本发明的实施例的可激活光学滤光片的透明电极，
-图3是透射过根据本发明的可激活光学滤光片的光根据向可激活光学滤光片施加的电压而变的曲线图，
-图4和图5表示根据本发明的实施例的可激活光学滤光片的透明电极，
-图6a和图6b分别表示根据本发明的实施例的可激活光学滤光片的上部透明电极和下部透明电极，
-图7图示了根据本发明的实施例的可激活光学滤光片，
-图8表示根据本发明的实施例的可激活光学滤光片的透明电极，以及
-图9、图10a、图10b和图11表示根据本发明的不同实施例的可激活光学滤光片。
附图中的元件仅为了简洁和清晰而图示并且不一定按比例绘制。例如，附图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大，以便帮助增加对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
本发明涉及一种旨在由眼镜配戴者配戴的眼镜镜片，例如眼科镜片。
根据本发明的眼镜镜片可以具有适合配戴者的光学功能。
在本发明的意义上，光学功能对应于针对每个注视方向提供光学镜片对穿过光学镜片的光线的影响的功能。
光学功能可以包括屈光功能、光吸收或偏振能力。
屈光功能对应于根据注视方向而变的光学镜片焦度，即平均焦度、散光或棱镜偏差。
根据本发明的眼镜镜片可以具有适合配戴者的特定光学设计。
措辞“光学设计”是广泛使用的措辞，其由本领域的技术人员已知在眼科领域中用于指定允许限定眼科镜片的屈光功能的参数集；每个眼科镜片设计者都有其自己的设计，特别是针对渐进式眼科镜片。
关于示例，渐进式眼科镜片的“光学设计”产生于渐进式表面的优化，以便恢复远视者在所有距离处看清楚的能力，而且还最佳地关注中央凹视力、中央凹外视力、双眼视力等所有生理视觉功能，并且使不利的散光最小化。
例如，渐进式镜片设计包括沿主注视方向的焦度曲线(也称为子午线)，由眼镜配戴者在日常活动中使用，以及在镜片侧(也就是说远离主要视线方向)的焦度分布，例如平均焦度或散光。
眼镜镜片包括被配置为在至少三种配置之间主动切换的可激活光学滤光片。
切换可以由控制单元引起。
在第一配置下，可激活光学滤光片是均匀的，并且透射过可激活光学滤光片的光具有色度C*1和色相h°1。
第一配置对应于可激活光学滤光片的未激活配置。在第一配置下对光度功能的影响是均匀的。
在第一配置下，可激活光学滤光片具有大于或等于80％的透射率T1。
在本发明的意义上，“透射率”对应于在可见光谱上由可激活光学滤光片透射的光的百分比。换句话说，80％的透射率对应于可见光谱上的入射光的80％透射过可激活光学滤光片。这种配置对应于ISO标准ISO8980-3:2003中定义的0级镜片。
可激活光学滤光片可以被配置为使得透射过可激活光学滤光片的光具有小于或等于15的色度C*1。换句话说，可激活光学滤光片的第一配置对应于透明状态。
优选地，第一配置对应于可激活光学滤光片的未激活配置。当可激活光学滤光片包括几个可激活元件时，未激活状态对应于所有可激活元件未被激活。
在第二配置下，可激活光学滤光片选择性地衰减来自局部光源的光，并且透射率最小的透射过可激活光学滤光片的光具有色度C*2和色相h°2。
在本发明的意义上，局部光源是指在配戴者的视野中占据有限的立体角的光源。换句话说，配戴者通过其接收光的眼镜镜片的区域仅是眼镜镜片的一部分。例如，在光源位于配戴者上方(桌子上方的灯)时，只有眼镜镜片的上部部分会将所述光源的光透射到配戴者的眼睛。在光源位于配戴者下方(钓鱼时水上的反射)时，主要是眼镜镜片的下部部分会将所述源的光透射到配戴者的眼睛。
局部光源与全局光环境不同。特别地，局部光源可以是强光源，尤其是太阳、人造照明、或者太阳或人造照明在强反射表面(水、雪、窗户、明亮表面……)上的反射。局部光源也可能因其颜色或其他光度参数而不同。
在本发明的意义上，强光源是比其环境亮40％、优选50％的光源。强光源可以是直接光源，或者可以对应于反射光。
在本发明的意义上，来自局部光源的光的选择性衰减对应于来自局部光源的光的空间衰减和/或对应于来自局部光源的光的偏振。换句话说，来自局部光源的光的衰减在空间上是选择性的或在偏振方面是选择性的。特别地，可激活光学滤光片的透射率可以是均匀的，即在可激活光学滤光片的整个表面上相同，但是对从强反射表面(即局部光源)发出的偏振光仍然是选择性的。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以被配置为防止有害蓝光对配戴者视网膜的影响。为了减少由蓝光引起的视网膜风险，可激活光学滤光片可以被配置成第二配置，以减少在400nm与460nm之间、优选在420nm与450nm之间的光的透射。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以被配置为帮助改善配戴者的生物钟。例如，根据本发明的可激活光学滤光片可以被配置为使得在第二配置下，过滤在465nm与495nm之间的蓝绿色和蓝色，以激活生物钟的同步。这种实施例对于患有比如失眠、时差等睡眠相关障碍的使用者或轮班工作者特别有利。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以被配置为帮助提高对比度。当配戴者驾车或练***均波长为中心的波长范围，以便提高红色/绿色对比度，或者过滤具有至少20nm的宽度并且以等于580nm的平均波长为中心的波长范围，以便提高红色/绿色对比度。在第二配置下，可激活光学滤光片可以被配置为过滤具有至少20nm的宽度并且以等于500nm的平均波长为中心的波长范围，以便提高蓝色/绿色对比度，或过滤具有至少20nm的宽度并且以等于600nm的平均波长为中心的波长范围，以便减少眩目。
在第三配置下，可激活光学滤光片的透射率T2可以小于或等于43％、优选地小于或等于18％、更优选地小于或等于8％。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以具有透射率梯度。通过可激活光学滤光片，透射可以是均匀的或不均匀的。当通过可激活光学滤光片的透射不均匀时，第二配置的透射率T2对应于最小的透射。
在第二配置下，在下面的波长范围清单中所选择的波长范围上，与第一配置的透射率T1相比，通过可激活光学滤光片的第二配置光透射率T2可以减小至少10％：从400nm至460nm、从420nm至450nm、从465nm至495nm、从480nm至520nm、从460nm至520nm、从560nm至600nm、从580nm至620nm以及从530nm至650nm。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以位于眼镜镜片的整个光学表面上或眼镜镜片的光学表面的一部分上。
特别地，对于渐进式镜片，可激活光学滤光片可以位于与视远相关联的上部部分或与视近相关联的下部部分。
在第二配置下，可激活光学滤光片在眼镜镜片的表面的一部分中的透射率小于在眼镜镜片的另一部分中的透射率。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以提供渐变的色调。当通过可激活光学滤光片的透射是不均匀的时，透射过可激活光学滤光片的光的色度C*2和色相h°2对应于沿渐变色调的最暗色调。当戴着眼镜镜片时，梯度方向可以是竖直的或水平的。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以基于局部光源的光线的偏振方向来衰减光。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以是各向异性的。换句话说，可激活光学滤光片的光学特性根据可激活光学滤光片中的方向而不同。例如，具有双折射特性的单轴材料是各向异性的：被激活为双折射的光学滤光片是各向异性可激活光学滤光片。各向异性材料的另一个示例是偏振材料，所述偏振材料包含特定方向(通过机械拉伸或通过与像例如在液晶***中的电磁场等外部刺激的感应对准而获得)，产生二色性。即使偏振滤光片是均匀的，即它们在滤光片的每个点上具有相同的光学特性，它们也是各向异性的。被激活为偏振的滤光片是各向异性可激活光学滤光片。
在第三配置下，可激活光学滤光片是均匀的，并且透射过可激活光学滤光片的光具有色度C*3和色相h°3。
在第三配置下，保护眼镜配戴者的视力防止眩光。
第三配置可以对应于暗配置。
典型地，在第三配置下，可激活光学滤光片的透射率T3小于或等于43％，即，ISO8980-3:2003标准的2级，例如小于或等于18％，即，ISO8980-3:2003标准的3级，或例如小于或等于8％，即，ISO8980-3:2003标准的4级。
透射率T3可以等于透射率T2。
在第三配置下，可激活光学滤光片可以位于眼镜镜片的整个光学表面上或者位于眼镜镜片的光学表面的一部分上，例如与视远相关联的上部部分或与视近相关联的下部部分。
在第二配置下，可激活光学滤光片可以提供渐变的色调。在这种情况下，透射过可激活光学滤光片的光的色度C*3和色相h°3对应于沿着渐变色调的最暗色调。当戴着眼镜镜片时，梯度方向可以是竖直的或水平的。
(C*1，h°1)、(C*2，h°2)和(C*3，h°3)两两取对的每对之间的色度差ΔChrom小于或等于20。
换句话说，(C*1，h°1)与(C*2，h°2)之间的色度差ΔChrom小于或等于20，(C*1，h°1)与(C*3，h°3)之间的色度差ΔChrom小于或等于20，并且(C*2，h°2)与(C*3，h°3)之间的色度差ΔChrom小于或等于20。
特别地，对(C*1，h°1)、(C*2，h°2)和(C*3，h°3)彼此不同。
根据本发明的实施例，如图1所示，根据本发明的眼镜镜片的可激活光学滤光片10可以包括至少一个被布置在两个透明电极14、16之间的电致变色装置，例如电致变色单元12。
电致变色装置典型地具有一种结构，所述结构包括两个透明外层(例如两个有机玻璃片或矿物玻璃片)、两个导电层(即，沉积在外层的内面上且连接到电源上的电极)、放置在两个导电层之间位于所述装置的中心处的电解质、以及电致变色化合物。
电致变色化合物被选择为使得其在还原状态是有色的而在氧化状态是无色的或浅色的，反之亦然。
使用这种电致变色装置，可以通过电流来控制电致变色化合物的状态，因此控制其光吸收。最后，电致变色装置的光透射率用电流来控制。
对于电致变色装置的措词“激活状态”是指电致变色装置中所包含的至少一种电致变色化合物有颜色，因此减少了通过电致变色装置的光透射。
电致变色装置可以包括在两个透明电极14、16之间施加电场时经历一种光学特性变化的电致变色染料化合物。
电致变色染料化合物可以是紫罗碱、黄紫罗碱或吩嗪。可以组合使用几种电致变色化合物。
取决于所施加的电场，换句话说，所施加的电压，可以激活电致变色染料化合物。
根据本发明的另一个实施例，可激活光学滤光片10可以包括两个独立的电致变色装置，例如两个独立的电致变色单元12，每个电致变色装置包括不同的电致变色染料化合物。
两个独立电致变色装置中的每一个可以具有特定的颜色，以允许获得对应于两个电致变色单元透明、第一电致变色单元透明和第二电致变色单元有颜色、第一电致变色单元有颜色和第二电致变色单元透明以及最后两种电致变色单元都有颜色的四种不同配置。
有利地，这种实施例允许具有四种配置，其中一种配置对应于透明配置、另一种配置对应于暗配置以及最后两种配置可以对应于适合于不同功能的不同颜色。
眼镜镜片可以至少包括第一区和第二区，与将被选择性衰减的局部光源的位置有关。换句话说，第一区对应于光源定位于的配戴者的视野中有限立体角中所包括的镜片表面。第二区对应于不与光源定位于的配戴者的视野中的有限立体角相交的镜片表面。
例如，在光源位于配戴者上方(桌子上方的灯)时，会将来自所述源的光透射到配戴者眼睛的眼镜镜片的上部部分被定义为第一区，而眼镜镜片的下部部分被定义为第二区。在源位于配戴者下方(钓鱼时水上的反射)时，会将来自所述源的光透射到配戴者眼睛的眼镜镜片的下部部分被定义为第一区，而眼镜镜片的上部部分被定义为第二区。根据本发明的实施例，在第二配置下，可激活光学滤光片对第一区中的光的衰减可以大于对第二区中的光的衰减。换句话说，光在眼镜镜片的不同区之间被不同地衰减。
根据本发明的实施例，至少一个透明电极14、16可以具有局部导电性。局部导电性可以在可激活光学滤光片的至少一个方向上连续变化。透明电极14、16中仅一个可以具有均匀的导电性，而另一个透明电极14、16可以具有可变的导电性。
至少一个透明电极14、16可以包括被布置为在透明电极中形成至少两个区域的电阻装置。透明电极14、16的导电性可以在这至少两个区域之间连续变化。换句话说，透明电极的第一区域具有第一电压，并且透明电极的第二区域具有第二电压，第二电压对应于通过电阻装置减小的第一电压。
根据图2所示的本发明的第一子实施例，透明电极14、16的电阻装置包括电阻桥18。特别地，透明电极14、16中的仅一个可以包括电阻桥18。
如图2所表示的，透明电极14、16被分成用电阻桥18分开的两个区域，第一区域A1和第二区域A2。透明电极14、16的区域A1、A2可以具有相同的大小或不同的大小，并且可以具有相同的形状或不同的形状。
当然，透明电极14、16的电阻装置可以包括多个电阻桥18，使得透明电极14、16被分成多于两个区域。
特别地，第一区域A1连接到第一电压V1，并且第二区域A2连接到第二电压V2。第一电压V1和第二电压V2可以相等或不同。
例如，第一区域A1可以连接到等于0V的第一电压V1，并且第二区域A2可以连接到等于0V的第二电压V2。透明电极14、16的这种配置对应于有源光学滤光片10的第一配置，在所述第一配置中，有源光学滤光片是均匀的并且处于透明状态。
第一区域A1可以连接到等于1V的第一电压V1，并且第二区域A2可以连接到等于0.5V的第二电压V2。在这种配置下，可激活光学滤光片选择性地衰减来自局部光源的光。透明电极14、16的这种配置对应于有源光学滤光片10的第二配置，在所述第二配置下，可激活光学滤光片具有透射率梯度。
第一区域A1可以连接到等于1V的第一电压V1，并且第二区域A2可以连接到等于1V的第二电压V2。在这种配置下，可激活光学滤光片是均匀的。透明电极14、16的这种配置对应于有源滤光片10的第三配置，在所述第三配置下，有源滤光片提供防止眩光的保护。
有利地，可以取决于要向透明电极的区域施加的电压来改变透射率的梯度。
图3表示根据向可激活光学滤光片10的第一区域A1和第二区域A2施加的电压而变化的透射过可激活光学滤光片10的光。区域AR对应于可激活光学滤光片10的包括电阻桥18的区域。曲线a表示当透明电极14、16的电阻装置包括电阻桥18时透射过可激活光学滤光片10的光，并且曲线b表示没有电阻桥18时透射过可激活光学滤光片10的光。如图3所表示的，曲线a呈现的斜率比曲线b的斜率更缓和。
有利地，电阻桥18允许在第一区域A1与第二区域A2之间具有平滑的过渡。
优选地，区域AR在透明电极14、16的2mm至30mm之间的宽度上延伸，以便避免第一区域A1与第二区域A2之间的突然过渡。
根据图4所示的本发明的第二子实施例，在透明电极14、16中的至少一个上雕刻有电阻装置。电阻装置可以对应于透明电极14、16的变薄。电阻装置允许局部增强透明电极14、16的导电性。
如图4所表示的，透明电极14、16被分成三个区域，第一区域A1、第二区域A2和第三区域A3。使用雕刻的电阻装置20将第一区域A1与第二区域A2分隔。使用雕刻的电阻装置20将第二区域A2与第三区域A3分隔。换句话说，第二区域A2被布置在第一区域A1与第三区域A3之间。透明电极14、16的区域A1、A2、A3可以具有相同的大小或不同的大小，并且可以具有相同的形状或不同的形状。
当然，透明电极14、16的电阻装置可以包括一个或多于两个雕刻的电阻装置20，使得透明电极14、16被分成两个或更多个区域。
如果将相同的第一电压V1施加到第一、第二和第三区域A1、A2、A3，则可激活光学滤光片10是均匀的。例如，第一区域A1可以连接到等于0V的第一电压V1。在这种配置下，每个区域A1、A2、A3具有等于0V的电压。透明电极14、16的这种配置对应于有源光学滤光片10的第一配置，在所述第一配置下，有源光学滤光片处于透明状态。
第一区域A1可以连接到等于1V的第一电压V1。由于雕刻的电阻装置20，电压沿着透明电极14、16、更精确地在第一区域A1与第二A2之间以及在第二区域A2与第三区域A3之间减小。例如，第二区域A2可以具有等于0.8V的第二电压，并且第三区域A3可以具有等于0.6V的第三电压。在这种配置下，可激活光学滤光片选择性地衰减来自局部光源的光。透明电极14、16的这种配置对应于有源光学滤光片10的第二配置，在所述第二配置下，可激活光学滤光片具有透射率梯度。
图5中所表示的透明电极14、16与图4中所表示的透明电极14、16的不同之处仅在于第一区域A1和第二区域A2两者都可以连接到等于1V的第一电压V1。由于雕刻的电阻装置20，电压沿着透明电极14、16、更精确地在第二区域A2与第三区域A3之间减小。例如，第三区域A3可以具有等于0.8V的第二电压。
根据本发明的第三子实施例，至少两个透明电极14、16重叠定位。电阻装置包括透明电极的重叠。
例如，图6a表示第一透明电极14，并且图6b表示第二透明电极16。在每个透明电极14、16中，虚线表示每个透明电极14、16的第一区域A1与第二区域A2之间的间隔。
如图6a和图6B所示，第一透明电极14的第一区A1旨在与第二透明电极16的第一区A1重叠，并且不同于第二透明电极16的第一区A1。如图6a和图6B所示，第二透明电极16的第二区A2旨在与第一透明电极14的第二区A2重叠，并且不同于第一透明电极14的第二区A2。
在图7中表示了第三子实施例。透明电极14，即上部透明电极14，包括第一区域A1和第二区域A2，并且透明电极16，即下部透明电极16，包括第一区域A1和第二区域A2。
第一透明电极14的第一区域A1与第二透明电极16的第一区域A1重叠，第二透明电极16的第二区域A2与第一透明电极14的第二区域A2重叠。下部透明电极16的区域A1的一部分和上部透明电极14的第二区域A2的一部分对应于电阻装置22。
第一透明电极14的第一区域A1可以连接到第一电压V1，第一透明电极14的第二区域A2可以连接到第二电压V2，第二透明电极16的第一区域A1可以连接到第三电压V3，并且第二透明电极16的第二区域A2可以连接到第四电压V4。
第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3和第四电压V4可以相等或不同。
如果相同的第一电压V1、V3被施加到第一和第二透明电极14、16的第一区域A1，并且相同的第二电压V2、V4被施加到第一和第二透明电极14、16的第二区域A2，则可激活光学滤光片10是均匀的。透明电极14、16的这种配置对应于有源光学滤光片10的第一配置，在所述第一配置下，有源光学滤光片处于透明状态。
第一透明电极14的第一区域A1可以连接到等于-0.5V的第一电压V1，并且第一透明电极14的第二区域A2可以连接到等于0V的第二电压V2。第二透明电极16的第一区域A1可以连接到等于0.5V的第三电压V3，并且第二透明电极16的第二区域A2可以连接到等于0V的第四电压V4。
连接到第一电压V1的第一透明电极14的第一区域A1与连接到第三电压V3的第二透明电极16的第一区域A1之间的电势差等于1V。在连接到第二电压V2的第一透明电极14的第二区域A2与连接到第四电压V4的第二透明电极16之间的电位差等于0V。在连接到第二电压V2的第一透明电极14的第二区域A2与连接到第三电压V3的第二透明电极16的第一区域A1之间的电位差等于0.5V。在这种配置下，可激活光学滤光片10选择性地衰减来自局部光源的光。透明电极14、16的这种配置对应于有源光学滤光片10的第二配置，在所述第二配置下，可激活光学滤光片具有透射率梯度。
当然，每个透明电极可以包括多于两个区域，并且因此透明电极14、16可以包括多个电阻装置22。
在所有实施例中，电阻装置可以适合于在透明电极14、16的第一与第二区域A1、A2之间提供过渡。
更精确地，为了在有源光学滤光片的第二配置下保持透明电极14、16的第一与第二区域A1、A2之间的透射率的平滑过渡，透明电极14、16的区域的边缘可以被计算为在大区域上延伸，使得透射率的过渡将在这个大区域上发生。此外，为了限制衍射的可能影响，所述边缘的形状可以是不规则的和/或没有角点。最后，透明电极14、16可以重叠，以便组合透明电极14、16的第一和第二区域A1、A2的边缘，并产生柔和梯度区域。
如图8所表示的，透明电极14；16被表示出并且包括四个区域A1、A2、A3、A4。透明电极14、16的第一区域A1和第二区域A2的边缘用矩形类型边缘表示，透明电极14、16的第二区域A2和第三区域A3的边缘用三角形类型边缘表示，并且透明电极14、16的第三区域A3和第四区域A4的边缘用弯曲类型边缘表示。当然，透明电极14、16的第一、第二、第三和第四区域A1、A2、A3、A4的边缘可以用另一种类型的边缘来表示。如图8所示，四个区域A1、A2、A3、A4的边缘可以是规则的，即具有周期性形状，或者可以是不规则的，即具有非周期性形状。有利地，四个区域A1、A2、A3、A4的边缘呈现不规则形状，以限制眼镜镜片上两个区域之间的光的漫射风险。
透明电极14、16的边缘的频率、形状和幅度可以适于在眼镜镜片上的两个区域之间获得平滑的梯度。
电致变色装置可以包括电致变色染料化合物和可激活偏振元件24。图9至图11表示包括电致变色单元12和可激活偏振元件24两者的有源光学滤光片。
在图9中表示了可激活光学滤光片10的第一配置。图9对应于未激活状态，其中，可激活光学滤光片10的电致变色单元12a和可激活偏振元件24a两者都是未激活的，并且眼镜镜片是透明的。
在图10a和图10b中表示了可激活光学滤光片10的第二配置。
在图10a中，电致变色单元12a被表示为处于透明状态，并且可激活偏振元件24b被表示为处于偏振状态。图10a对应于未激活的电致变色单元和激活的可激活偏振元件。
在图10b中，电致变色单元12b被表示为处于暗状态，并且可激活偏振元件24a被表示为处于非偏振状态。图10b对应于激活的电致变色单元和未激活的可激活偏振元件。在激活状态下，电致变色单元12可以是各向同性的。换句话说，无论光的偏振状态如何，激活的电致变色单元12都可以截止光。
在图11中表示了可激活光学滤光片10的第三配置。图11对应于激活状态，在激活状态下，可激活光学滤光片10的电致变色单元12a和可激活偏振元件24a两者都被激活并且眼镜镜片是暗的。
膜的偏振效率(PE)由透射率测量确定。透射率和其他光学特性是使用在光路上配备有偏振片的Hunter Lab UltraScan(注册商标)分光光度计测量的。记录400nm与750nm之间的透射光谱，其中，膜样本的光轴平行于偏振片的光轴，然后在将偏振片旋转90°之后记录另一光谱。因此，确定在两种情况下分别由T＝(λ)和T⊥(λ)表示的给定波长λ的透射率。然后通过以下公式计算偏振效率PE(λ)：
Figure BDA0002434830010000181
可激活偏振滤光片的偏振方向是在所述轴线的方向上偏振的光不被透射的轴线。相反，在垂直于所述轴线的方向上偏振的光被完全透射。
根据可激活偏振元件24的偏振效率，可以增加电致变色装置的暗状态。例如，如果可激活偏振元件24的偏振效率是100％，则一半的光将被截止并且所产生的透射将减半。
特别地，可激活偏振元件24可以被配置为获得非偏振状态，例如当配戴者在室内或在隧道中时，并且考虑到配戴者的情况、配戴者的环境、配戴者的行为或配戴者的活动，其可以变成偏振或/和更暗的状态。
根据本发明的未示出的实施例，可激活光学滤光片的可激活偏振元件包括透明的液晶溶液。
在透明的未激活状态下，可激活偏振元件可以对应于混合在液晶溶液中的二色性染料。一旦结合到液晶溶液中，二色性染料可以提供吸收效果。
当在两个透明电极14、16之间施加电场时，液晶的取向改变并且例如允许从液晶反射期望波长的状态切换到液晶被不同地定向且不再反射、或者被相同地定向且增加光反射的状态。
换句话说，在电场的激活状态下，液晶溶液被定向并限定了干涉***，所述干涉***提供了特定波长的光的反射。同时，二色性染料通过液晶被定向，从而引起一些偏振光的吸收增加。这个可激活元件同时显示出偏振效果和滤光。
可以彼此独立地控制电致变色单元12和可激活偏振元件24。例如，在电致变色单元12的恒定整体透射下，可以调节电致变色单元12的偏振率或透射水平。例如，对于电致变色单元12的给定整体透射，当环境的光被高度偏振时，可以增加可激活偏振元件24的贡献，反之亦然。可以使用传感器来确定环境的偏振率，所述传感器被配置为感测光的偏振方向或两个偏振方向上的强度差，例如被集成在眼镜镜片的镜架中。
处于第二配置的可激活偏振元件24的偏振效率PE2可以与处于第三配置的可激活偏振元件24的偏振效率PE3相差至少10％。
处于第二配置的可激活偏振元件24的偏振方向PD2可以与处于第三配置的可激活偏振元件24的偏振方向PD3相差至少15°。
本发明涉及一种光学设备，所述光学设备包括如前所述的眼镜镜片、以及控制单元。
控制单元被配置为控制可激活光学滤光片，以便使可激活光学滤光片在至少三种配置之间切换。
至少三种配置之间的切换可以由光学设备的配戴者手动地完成。
光学设备可以包括至少一个传感器，所述传感器被配置为感测光度参数。控制单元可以被配置为基于由传感器提供的光度参数来控制可激活光学滤光片。
传感器可以被配置为当眼镜配戴者戴着眼镜镜片时感测位于配戴者的环境中的局部光源的光线的方向。
以上已经借助于实施例描述了本发明，而并不限制总体发明构思。而且，本发明的实施例可以没有任何限制地进行组合。
对于参考了前述说明性实施例的本领域技术人员来说，还可提出很多进一步的改进和变化，这些实施例仅以举例方式给出而并不旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求决定。
在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)或(an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这个单纯的事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种旨在由眼镜配戴者配戴的眼镜镜片，所述眼镜镜片包括可激活光学滤光片(10)，所述可激活光学滤光片(10)包括至少电致变色装置并且被配置为在至少三种配置之间主动切换，其中：
-在第一配置下，所述可激活光学滤光片(10)是均匀的并且透射过所述可激活光学滤光片(10)的光具有色度C*1和色相h°1，
-在第二配置下，所述可激活光学滤光片(10)选择性地衰减来自局部光源的光，并且透射率最小的透射过所述可激活光学滤光片(10)的光具有色度C*2和色相h°2，
-在第三配置下，所述可激活光学滤光片(10)是均匀的，并且透射过所述可激活光学滤光片(10)的光具有色度C*3和色相h°3，并且
-(C*1，h°1)、(C*2，h°2)和(C*3，h°3)两两取对中的每对之间的色度差ΔChrom小于或等于20。
2.根据权利要求1所述的眼镜镜片，包括至少第一区和第二区，其中，在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片(10)对所述第一区中的光的衰减大于对所述第二区中的光的衰减。
3.根据前一项权利要求所述的眼镜镜片，其中，所述电致变色装置包括电致变色染料化合物和至少两个透明电极(14，16)。
4.根据前一项权利要求所述的眼镜镜片，其中，至少一个透明电极(14，16)具有导电性，所述导电性在所述可激活光学滤光片(10)的至少一个方向上连续变化。
5.根据前一项权利要求所述的眼镜镜片，其中，至少一个透明电极(14，16)包括被布置为在所述透明电极(14，16)中形成至少两个区域(A1，A2，A3)的电阻装置(18，20，22)，所述透明电极(14，16)的导电性在所述至少两个区域(A1，A2，A3)之间连续变化。
6.根据前一项权利要求所述的眼镜镜片，其中，所述电阻装置包括电阻桥(18)。
7.根据权利要求5所述的眼镜镜片，其中，在所述透明电极(14，16)上雕刻有所述电阻装置(20)。
8.根据权利要求5或7所述的眼镜镜片，其中，所述电阻装置(20)被布置为在所述透明电极(14，16)中形成三个区域(A1，A2，A3)，所述电阻装置包括所述透明电极(14，16)中的两个雕刻部分。
9.根据权利要求5所述的眼镜镜片，其中，所述至少两个透明电极(14，16)被重叠定位，所述电阻装置(22)包括所述透明电极(14，16)的重叠。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的眼镜镜片，其中，所述电阻装置(18，20，22)适于在所述至少两个区域(A1，A2，A3)之间提供过渡。
11.根据前述权利要求中任一项所述的眼镜镜片，其中，在所述第二配置下，所述可激活光学滤光片(10)是各向异性的。
12.根据前一项权利要求所述的眼镜镜片，其中，所述电致变色装置包括电致变色染料化合物和可激活偏振元件(24)。
13.根据从属于权利要求3至9中任一项的权利要求12所述的眼镜镜片，其中，所述电致变色装置和所述可激活偏振元件(24)被彼此独立地控制。
14.一种光学设备，所述光学设备包括根据前述权利要求中任一项所述的眼镜镜片、以及控制单元，所述控制单元被配置为控制所述可激活光学滤光片(10)，以便使所述可激活光学滤光片(10)在所述至少三种配置之间切换。
15.根据前一项权利要求所述的光学设备，进一步包括至少一个传感器，所述传感器被配置为感测光度参数，并且其中，所述控制单元被配置为基于所述传感器提供的所述光度参数来控制所述可激活光学滤光片(10)。
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