BRPI0411406B1 - lente ocular tendo seletiva resposta espectral - Google Patents

Abstract

"lente ocular tendo seletiva resposta espectral". uma lente ocular para prover seletiva performance espectral em resposta a condições variadas de luz ou de luminosidade, incluindo ambas alterações na intensidade e distribuição espectral. a lente responde seletivamente por ambas luzes ultravioleta e visível, e exibe diferentes características de transmissão espectral sob diferentes condições de luminosidade para prover melhor visão do usuário. em adição a esta resposta ativa, a lente poderá ainda incluir um polarizador para controlar a luz e minimizar o brilho que interfere com a visão clara.

Description

"LENTE OCULAR TENDO SELETIVA RESPOSTA ESPECTRAL" Uma lente ocular é definida como uma parte ótica para uso no olho humano. Isto poderá incluir um óculos não prescrito, como lojas de vendas de óculos de soí, prescrição de óculos e lentes incolores semi-acabadas designadas para ser destinada à prescrição desejada. Isto também poderá incluir as mais extremas formas, como óculos para natação, visores, protetores faciais, protetores para os olhos, capacetes e similares. Lentes podem ser produzidas de uma extensa variação de materiais óticos, incluindo vidro, derivados de vidro e materiais poliméricos.

Lentes oculares tipicamente são designadas para aperfeiçoar a visão. Este aperfeiçoamento é mais usualmente acompanhado pelo uso de uma lente corretiva que acrescente a condição para focar uma luz. Em adição, lentes oculares também poderão aperfeiçoar a visão pela redução do brilho ou modificação da exposição da luz (por exemplo, em óculos para sol) para possibilitar o olho a operar mais efetivamente. Além do aumento de focagem e redução do brilho, uma lente ocular deverá idealmente ajustar-se para diferenciar as condições de luz para oferecer aperfeiçoada acuidade visual, indiferentemente de qualquer alteração no nível de luz ou distribuição espectral daquela luz (isto é, a distribuição da luz no cumprimento da onda do espectro visível). Enquanto certas técnicas tenham sido testadas para aperfeiçoar este ajuste, elas não tiveram até agora, um completo sucesso.

Por exemplo, óculos eletrocrômicos independentemente de qualquer iluminação externa. Entretanto, esses óculos requerem são operador por baterias/pilhas/ ou sensores que podem ser desconfortáveis, ou impróprios esteticamente para acomodar um óculos com aparência moderna. Também fatores de custo, peso, estabilidade ao meio ambiente, tempo de vida, e densidade ótica tem sido fontes de dificuldades para estas tentes.

Lentes feitas de vidros fotocromáticos tem sido utilizados. Essas lentes são designadas para clarear e escurecer em resposta à alteração na intensidade da luz. Os sistemas fotocromáticos mais estáveis são designados para responder mais preferenciaímente à luz ultravioleta, para evitar o desconfortável escurecimento das lentes em ambientes fechados. Entretanto, este modelo de critério frequentemente resulta em fotocromáticos que exibem baixa resposta em aplicação em óculos solares comumente utilizados, como de um pára-brisa de um carro uma vez que o pára-brisa filtra a luz ultravioleta. Em adição, a maior parte das lentes fotocromáticas são designadas para constante uso. Para assegurar que as lentes não proverão muita coloração residual quando utilizadas em ambientes fechados, a concentração fotocromática destas lentes em sido limitada, de modo que elas não possam atingir o nível de escurecimento dos óculos solares convencionais, mesmo sob condições de claridade ao ar livre. Adicionalmente, em situações típicas de iluminação, face à redução da luz polarizada poderá interferir na boa visão. O brilho é particularmente algum problema quando reflexões ocorrem a partir de expansivas superfícies planas, como um curso de água ou rodovias, mas também poderá representar um significante problema sob condições de obscuridade, como fumaça e neblina. Enquanto tingimento, fotocromáticos e eletrocrômicos todos reduzem a totalidade da claridade da luz, somente lentes polarizadas minimizam a claridade. Assim, lentes polarizadas oferecem uma única vantagem para prover uma visão aperfeiçoada. As lentes polarizadas tipicamente têm um desenho passivo, entretanto não tem densidade de ajuste ótico para variar as condições de claridade. Então uma lente polarizada de óculos solar escura, que poderá reduzir a claridade e prover suficiente transmissão em total exposição à luz solar, poderá não permitir transmissão sob condições de baixa luminosidade.

Exemplos de lentes e métodos relativos à combinação de técnicas de modificação d luz, ou incluindo colorantes em lentes, são conhecidas perante o estado da técnica. O espectro visível dos polarizadores tem sido modificados pelo uso de adicionais corantes passivos, como descrito, por exemplo, nas Patentes Norte-Americanas Nos. 6.382.788 e 4.878.748. Entretanto, estas modificações poderão não ser suficientes para atingir a luminosidade esperada, ou condições de acuidade de modo a permitir ao usuário da lente claramente discernir diferentes cores em sinais luminosos de trânsito. Em adição, esta passiva filtragem tem a limitação acima mencionada de insensibilidade na variação de intensidades de luz, ou distribuições de espectro. Referências como a Patente Norte-Americana No. 4.818.096 e Pedido de Patente Publicado No. 2003/0075816 abordam a combinação de materiais fotocromáticos com agentes passivos que modificam a cor ativada dos objetos fotocromáticos resultantes.

Similarmente, patentes incluindo as Patentes Norte-Americanas Nos. 5.625.427 e 6.145.984 revelam combinações fotocromáticas com polarizadores. Estas referências indicam, o objetivo principal de atividades pioneiras para realizar particular constância de cores, mais apropriadamente do que adaptar a performance das lentes para uma favorável acuidade visual, sob as mais variadas condições de luminosidade. Similarmente, a Patente Norte-Americana No. 5.608.576 menciona que fotocromáticos e eletrocrômicos poderão complementar uma ao outro, uma vez que os fotocromáticos poderão ter uma resposta limitada através de um pára-brisa de um carro, eles poderão ser aumentados em eletrocrômicos em ambientes fechados. A invenção na Patente Norte-Americana No. 5.608.567 reside no uso do fotocromático para controlar a quantidade de luz que alcança a célula eletrocrômica, mas esta menção de combinação de técnicas, ainda que com diferentes tecnologias eletrocrômicas confirmam que os avanços no controle da luz despertam ainda grande interesse. Assim sendo, é premente a necessidade de existirem lentes de óculos tendo aperfeiçoada resposta para a comum variação das condições de luz em comparação às lentes usualmente viáveis. Essas lentes não deverão ser ajustar às variações da intensidade da luz, mas também deverão servir a uma determinada finalidade para uma completa favorável acuidade visual. A presente invenção preenche estas necessidades e provê outras vantagens. A presente invenção aborda uma lente provendo ativa resposta à luz na região espectral ultravioleta visível. A lente incorpora o seguinte: 1) uma parte de lente de base linear caracterizada por uma específica primeira transmissão espectro de visibilidade de luz; 2) ao menos um primeiro fotocromático ativado pela luz ultravioleta em uma extensão de 300-400 nm para produzir uma primeira coloração, em estado de absorção da região de visibilidade de luz; e 3) ao menos um segundo fotocromático ativado por uma luz visível na extensão de 400-750 nm para produzir uma segunda coloração, em estado de absorção da região de visibilidade de luz. A lente pode também incorporar um polarizador, que poderá ser caracterizado ou pelas diferenças da metragem seletiva através da região de visibilidade da luz , ou pela transmissão da luz que é substancialmente constante através da região de visibilidade da luz.

Em uma característica da lente da presente invenção o primeiro específico espectro de transmissão de visibilidade de luz ou é caracterizada pela transmissão da luz que é substancialmente constante através da região de visibilidade de luz, ou pela diferença do tamanho da onda de transmissão seletiva através da região de visibilidade de luz! Neste último caso, as características preferenciais da lente incorporam absorventes ou refletores de visibilidade de luz. O primeiro fotocromático poderá ser um material diferente daquele do segundo fotocromático, ou o primeiro e segundo fotocromático poderão ser incorporados em um único fotocromático. Nestas características, a primeira ou segunda coloração, no estado de absorção poderão ser incorporadas pelas diferenças do tamanho da onda de transmissão através da região de visibilidade de luz. Também, a primeira coloração em estado de absorção poderá ser diferente da segunda coloração em estado de absorção. A lente poderá ainda incorporar absorventes ou refletores de luz ultravioleta e preferentemente poderão transmitir menos que 1% do total da luz tendo uma metragem abaixo de 380 nm. A presente invenção também é caracterizada por prover uma lente com resposta ativa à luz solar, caracterizada por: 1) uma primeira maior transmissão de visibilidade de luz durante a exposição à baixa iluminação da luz; 2) uma segunda menor transmissão de visibilidade de luz durante a exposição do brilho da iluminação da luz solar; e 3) uma terceira intermediária transmissão de visibilidade de luz durante a exposição da luz solar filtrada através de uma janela atenuante UV , como um vidro ou janela de um carro. Preferivelmente, a terceira intermediária transmissão de visibilidade de luz é caracterizada pela absorção surgida a partir de uma primeiro material fotocromático ativado pela luz visível, e pela segunda, menor transmissão de visibilidade de luz caracterizada pela absorção surgida a partir de ao menos um material fotocromático ativado pela luz ultravioleta e pela luz visível. O material fotocromático também poderá incorporar ao menos um primeiro fotocromático ativado pela luz visível e ao menos um segundo fotocromático ativado pela luz ultravioleta. Em uma característica da presente invenção, a lente ainda incorpora um polarizador, como acima descrito, ou absorventes ou refletores de visibilidade de luz.

Em outra característica da presente invenção, a primeira grande transmissão á caracterizada pela transmissão de luminosidade de aproximadamente entre 30% e 85%. A primeira transmissão é preferivelmente caracterizada pela diferença do tamanho da onda da transmissão seletiva através da região de visibilidade de ’ luz, a qual é preferencialmente configurada para prover aperfeiçoada acuidade visual quando a lente é usada em baixas condições de luz. Em outra característica preferida, as diferenças no tamanho da onda de transmissão seletiva incorporam a absorção da luz visível que dá uma cor amarela ou amarela-verde para a lente, ou reflexão da luz que combina uma cor azul ou azulada para a lente. Em outra característica da presente invenção, a segunda menor transmissão de íuz, é preferencialmente caracterizada pela transmissão de luminosidade de entre aproximadamente 6% e 25%. Preferivelmente, a segunda, menor segunda transmissão de luz é caracterizada pelas diferenças de metragem da transmissão seletiva através da região de visibilidade de luz, e poderão ser configuradas para prover uma aperfeiçoada acuidade visual sob condições do brilho da luz solar. Em outras características, as diferenças da metragem da transmissão sefetiva resulta em uma cor avermelhada, ou cor vermelha-azul, ou em uma cor cinza para a lente. Preferivelmente, a terceira intermediária transmissão, é caracterizada pela transmissão da luminosidade de entre aproximadamente 10% e 45%, e poderá ser caracterizada pelas diferenças do tamanho da onda da transmissão seletiva através da região de luz visível. Em outra característica, as diferenças to tamanho da onda de transmissão seletiva combinam em uma cor marrom ou vermelha-marrom para a lente. A presente invenção também reside em uma lente polarizada provendo ativa resposta à luz solar. A lente é caracterizada por: 1) uma primeira grande transmissão de luz durante a exposição da lente à baixa iluminação; 2) uma segunda pequena transmissão de luz durante a exposição da lento ao brilho da iluminação solar; e 3) uma terceira intermediária transmissão de luz durante a exposição da lente à luz solar filtrada através de um vidro/janela atenuante UV. A terceira intermediária transmissão de luz preferivelmente é caracterizada pela absorção a partir de pelo menos um material fotocromático ativado pela luz visível. A segunda menor transmissão de luz é caracterizada pela absorção atingida a partir de pelo menos um material fotocromático por luz ultravioleta e luz visível, nos quais os matérias fotocromátícos podem incorporar um fotocromático ativado por ambas luzes ultravioleta e luz visível. A lente então poderá incorporar absorventes ou refletores de luz visível.

Outras características e vantagens da presente invenção deverão tornar-se aparentes a partir da seguinte descrição dos métodos levando em consideração os desenhos em anexo, que ilustram em caráter exemplificativo, mas não limitativo os princípios da presente invenção. A Figura 1 mostra as regiões visíveis e próximas de UB de um espectro solar padrão (AM1.5), gráfico de irradiação, normalizado a 1.000 sobre a região de metragem de 305 nm a 750 nm. A Figura 2 mostra a transmissão de um típico pára-brisa de automóvel sobre a região de luz visível. A Figura 3 mostra uma resposta exemplaria espectral visível para um alente dentro do escopo da presente invenção, otimizada por três distintas condições de iluminação; baixa intensidade de luz solar, brilho solar e típicas condições de direcionamento. A presente invenção é caracterizada por uma lente ocular que é designada para ativar resposta a variadas condições naturais de luz, incluindo ambas alterações na intensidade e na distribuição espectral, sem requerer uma fonte de energia. A lente possui resposta seletiva e ativa para várias intensidades de luz e distribuições espectrais. Especificamente, a lente é designada para responder seletivamente para ambas UV (ultravioleta) e componentes visíveis de luz solar e para altera-las em suas intensidades e prover um filtro espectral encomendado para melhor visão.

Em mais detalhadas características da invenção, a lente é designada para responder seletivamente para ambos brilho solar e difuso ou limitadas condições de luz solar. A lente é ainda designada para responder a estas diferenças em ambas direções de exposições em ambiente fechado, e quando exposto através de um vidro/janela de um carro, que limita significativamente a completa luz UV. Isto é acompanhado pela incorporação nas lentes de: 1) coloração para uma linha de base, alto valor de transmissão utilizável para baixos níveis de luminosidade; 2) agentes fotocromátícos que são seletivamente ativados por luz visível para baixa transmissão e para coloração quando expostos a altos níveis de luz, mesmo através de uma janela de um veículo; e 3} agentes fotocromáticos que são seletivamente ativados por luz UV para coloração e ainda com baixa transmissão quando expostos a altos e diretos níveis de iluminação.

Em uma preferida característica da presente invenção, a coloração é designada pela alteração das condições de iluminação, como uma resposta ao espectro da lente que é voltada para aperfeiçoar atividade visual com a particular intensidade e distribuição espectral da luz. Em outra característica, polarizadores são adicionalmente utilizados ainda para controlar a luz e minimizar o brilho que interfere com visão dara. A lente da presente invenção é utilizável para ambas prescrições e não prescrições de partes óticas, e poderão ser usadas em uma ampla extensão de óculos, incluindo óculos para natação, visores, máscaras protetoras e protetores faciais.

Como estabelecido acima, a tente da presente invenção é otimizada para prover aperfeiçoada resposta visual para as mais variadas condições naturais de iluminação, pela incorporação específica de características óticas, como cor e transmissão, e também pela Incorporação de fotocromáticos para ativar a alteração dessas propriedades em resposta às mais variadas condições de iluminação. O modelo desta lente considera a acomoda vários fatores. Primeiro, é levado em conta os espectro solar na atmosfera da terra. A Figura 1 mostra o gráfico espectral próximo do padrão visível UV em uma massa de ar de 1.5, incluindo dispersão de radiação do céu, como visto do nível do mar através da atmosfera com uma inclinação de 37 graus para a face sul. Os 300-400 nm são próximos da região próxima de UV, e a região a partir de 400-700 nm é espectro visível. A maior parte das metragens inferiores à 300nm são absorvidas pela atmosfera da terra, e a intensidade do espectro visível do sol atinge próximo de 480 nm. Enquanto a Figura 1 mostra representativas intensidades de irradiação de luz solar, os valores atuais e suas contribuições, e a posição das alterações do sol. De fato, quando o sol se aproxima do horizonte ou aumenta os efeitos dispersivos, a total irradiação da luz diminui substancialmente, mas o componente relativo próximo de UV e a luz azul aumenta. Em adição, vários estudos tem mostrado que uma luz próxima de UV poderá prejudicar os olhos. Assim sendo, para uma melhor resposta visual, uma lente ocular deverá prover boa transmissão de componentes visíveis da luz, juntamente com o efetivo bioqueamento do componente UV da luz, mesmo em baixas condições de iluminação. A sensibilidade dos olhos à luz, e discernimento espectral são conhecidos para alterar uma função de intensidade de luz. Os olhos tem dois tipos de fotodetectores : a retina e córnea. Em baixas condições de iluminação, a retina detecta luz muito sensivelmente, mas não descrimina cores. Assim sendo, em baixas condições de iluminação, a resposta visual atinge aproximadamente 507 nm, próxima do centro do espectro visível. Como o nível de luz se eleva, a retina detectores sensitivos e a retina são saturados ou fotoalvejados e as córneas discernentes de cor se tornam o mais dominante fotodetector. Beta, gamma e córneas rho exibem diferentes, ainda que sobrepostos, regiões de detecção de tamanho de onda através do espectro visível, e suas distribuições de sensibilidade de metragem atinge aproximadamente 445 nm, 535 nm e 575 nm, respectivamente. Enquanto os olhos contém somente 2% de córneas beta e 64% de córneas rho, a sensibilidade dos olhos à luz em baixa região de metragem (próximo de 445 nm), elas são mais sensitivas. Então sob condições de brilho da luz, as regiões detectoras sobrepostas das córneas definem um pico de sensibilidade de cor próximo de 555 nm. Este conhecimento na resposta do olho à luz e cor, sugere que uma lente tendo uma diferente transmissão visível, e possivelmente diferente resposta espectral, em baixa luz versus condições de brilho de luz é desejável pra otimizar o mecanismo de resposta dos olhos. A presente lente inclui respostas espectrais, como discutido a seguir. A lente da presente invenção é ainda designada para superior performance durante uma viagem em um automóvel ou outro veículo envidraçado. Esta é uma importante característica da lente, uma vez que uma viagem é uma das mais circunstanciais atividades ao ar livre. A Figura 2 mostra a transmissão espectral visível de um típico vidro laminado da estrutura de um pára-brisa, Como acima mencionado, enquanto fotocromáticos podem ativamente responder às alterações de intensidade da luz, as mais próxima de UV são ativadas. É claramente mostrado na Figura 2 que com o vidro laminado o corte de transmissão de luz atinge aproximadamente 400 nm, referidos fotocromáticos não serão largamente ativados dentro de um veículo envidraçado. A luz ultravioleta corta ou reduz também a luz de outros vidros e janelas de materiais plásticos. Frequentemente é preciso em um veículo envidraçado, particularmente para um motorista que tenha uma significante necessidade de controlar e diminuir a exposição à luz, sem comprometer a acuidade visual. A lente da presente invenção é designada para ser endereçada a esta necessidade.

Em vista destas considerações, ao menos quatro condições comuns de iluminação poderão ser definidas que serão benéficas para ativar e selecionar resposta das lentes dentro do escopo da presente invenção. Estas condições são: 1) baixa luz, exposição em ambiente fechado; 2) baixa luz, exposição através de uma janela; 3) exposição do brilho da luz através de uma janela; e 4) exposição ao brilho de luz em um ambiente fechado. Estas condições poderão ainda ser definidas nos termos do espectro da luz apresentado e detectado pelo olho em cada uma destas quatro condições, como descrito na Tabela 1, abaixo. A lente da presente invenção preferivelmente prove um alto nível de transmissão para condições baixas de iluminação do que para condições de brilho de luz, e ativamente responderão a um aumento na intensidade de luz por escurecimento.

Em adição a estas alterações na média de transmissão, a lente preferivelmente prove uma seletiva transmissão de tamanho de onda que é espectralmente realizada para aperfeiçoar a acuidade visual dentro de diferentes condições de iluminação, como acima descrito, que é, a aparente cor da lente, bem como as alterações de todas as suas transmissões. Assim em baixa luz, quando a retina do olho está mais ativa, a lente exibe uma diferente média de transmissão e uma diferente transmissão de tamanho de onda seletiva do que aquela sob condições de brilho de luz, a lente prove uma intermediário nível de média de transmissão e tamanho de onda seletiva em resposta ao brilho da luz através de um filtro UV na janela.

Lentes dentro do escopo da presente invenção, incorporam fotocromáticos (ativados à luz) absorvidos na região visível. Enquanto técnicas eletrocrômicas também podem ser usadas, elas requerem adicionais fontes de energia, como possíveis detectores e controladores realimentadores, fazendo possível a montagem da lente com muito mais precisão. Ao contrário das lentes já conhecidas, uma das principais características da lente da presente invenção incorpora ambos fotocromáticos ativados à luz visível e à UV. Pela combinação da ativação de luz visível e UV na presente invenção, a lente de resposta ativa provê: 1) uma baixa transmissão sob exposição ao ar livre para o brilho da luz contendo fortes componentes de ambas luz visível e UV; 2) uma transmissão intermediária, devido à menor resposta do fotocromático ativado UV, quando o brilho da luz é visto através de uma filtro UV na janela; 3) maior transmissão sob baixas condições ao ar livre podem prover somente energia limitada para iniciar uma absorção ativada visivelmente ou por UV dos agentes fotocromáticos; e 4) maior transmissão sob condições de baixa luz quando a luz é filtrada em baixa luz de espectro. Sob o brilho da luz ao ar livre, a média de transmissão de luminosidade da lente é preferencialmente no alcance de aproximadamente 6% a 25% de transmissão. Uma preferida abrangência para a transmissão intermediária da lente é uma média de transmissão de luminosidade de aproximadamente 10% a 45%. Sob condições de iluminação baixa, um limite da média de transmissão da lente é de aproximadamente 30% a 85%.

Esta etapa ativa o controle da transmissão em resposta a diferentes níveis de iluminação,o qual é um dos mais importantes aspectos da lente da presente invenção. Outro importante aspecto da lente da presente invenção é ò tamanho da onda seletiva encomendada para as curvas sucessivas da transmissão da tente para aperfeiçoar a acuidade visual. Como indicado na Tabela 1, sob baixas condições de iluminação, a retina em um olho provê pobre descriminação de cor. Assim sendo, uma alta variação de espectro de transmissão para uma lente tendo máxima e mínima estabelecidas em diferentes localizações de metragens não poderão ser necessárias ou mesmo especificamente efetivas, dando a insensibilidade da cor. Ao invés disto, mantendo a transmissão relativamente alta por toda a região visível poderá ser mais efetiva para qualquer luz apresentada ao olho. Enquanto a alta transmissão é certamente importante sob condições de baixa luminosidade, a acuidade visual é determinada pela habilidade de diferenciação de finos detalhes eu uma normal distância visual, surpreendentemente sendo aperfeiçoada por alguma absorção na mais inferior metragem do espectro visível. Especificamente, a mais alta transmissão relativa próxima ao valor sensitivo máximo próximo de 505 nm superior à metragem, dará aperfeiçoada definição quando vista em pequenos detalhes. Este aperfeiçoamento seletivo no tamanho de onda é também observado sob obscura ou nebulosa condições de baixa iluminação, as quais poderão ser devidas ao limite de exposição da lente ao acrescido valor de luz azul disperso sob as condições desta iluminação. Assim, a cor base e a transmissão da lente pode ser selecionada para prover uma aceitável transmissão sob baixas condições gerais de iluminação, e se desejado, para prover alta transmissão próxima de 505 nm ou inferior em regiões de tamanho de ondas.

Uma preferida base de cor e transmissão pode ser encontrada pela adição de agentes colorantes às próprias lentes, ou pelo revestimento ou filmes/películas incorporadas às lentes. Os agentes colorante são materiais padrão conhecidos na indústria ótica e incluem corantes, pigmentos, absorventes UV, filmes finos de cobertura, filtros intraface e similares. Estes agentes colorantes interagem com a luz por mecanismos somo absorção ou reflexão. Sua resposta pode ser banda larga, significando que os agentes interagem aproximadamente iguais com o tamanho das ondas da luz sobre uma ampla região espectral ou podem ser refletores ou absorventes seletivos de metragem. Por exemplo, se um agente colorante absorver seletivamente na região azul do espectro visível, o objeto usualmente mostra uma cor amarelada (como por exemplo, ausência de azul). Um exemplo do referido agente colorante é um corante ou pigmento, por outro lado, se o agente colorante seletivo refletir esta luz, então o objeto poderá aparecer azulado para um visor externo, por causa da região de tamanho de onda azul ser preferencialmente refletida de volta ao visor. Um exemplo de como um agente colorante refletivo é um revestimento ou a interferência de um filtro de filme/película designado para prover a reflexão. Assim agentes seletivos do tamanho de onda poderão também comunicar diferentes cores percebiveis para as lentes, dependendo do seu mecanismo de operação.

Sob baixas condições de luminosidade, os fotocromáticos visíveis e ativados UV, podem também contribuir de alguma forma para a linha de base e absorção das lentes. Entretanto, um simples modelo espectro de linha de base poderá ser efetivo para ambas as condições de baixa luminosidade (ou seja, diretamente visto ou filtrada através de uma janela de um veículo), devido aos baixos níveis de viabilidade de luz para ativação do tipo de fotocromático. Entretanto, a cor de linha de base e transmissão da lente poderá incluir algum efeito limitado a partir do fotocromático, ou outros agentes absorventes ativados à luz.

Em outra característica da presente invenção, a lente inclui um polarizador para reduzir o brilho que poderá também interferir com a acuidade visual. A presença do polarizador contribuirá para a cor de linha de base e transmissão da lente, e poderá alterar as quantidades ou variedades de outros agentes colorantes necessários para encontrar um resultado espectral desejado. Um grande volume de polarizadores poderão ser usados e incluir polarizadores cinzas neutros, polarizadores coloridos, polarizadores que incorporem grande número de refletores ou interferidores refletivos e similares. Então o polarizador poderá exibir em banda larga ou pela metragem de controle seletivo de transmissão, bem como pela redução do brilho e ambas as características poderão ser eficazmente utilizáveis e designadas para a execução da lente. Em adição, o polarizador pode estar combinado com outros agentes colorantes, como aqueles acima mencionados. Se os agentes colorantes refletivos, refletores de banda larga ou filtros de interferência forem usados com um polarizador, estes agentes preferivelmente serão colocados como canal de entrada de luz e incidem no polarizador antes dos agentes refletivos. Isto assegura que o polarizador possa operar mais eficientemente para reduzir a entrada de brilho, sem qualquer caminho de rotação de luz ou fortuitamente causado pelo efeitos refletivos ou efeitos de interferência destes particulares agentes colorantes. Alternativamente, alguns polarizadores criam com o filme ou película fina, grande quantidade de interferência e podem incorporar ambos os controles de metragem (reflexão, absorção ou transmissão), encontram buscam um alto grau de polarização.

Como acima discutido, muitas combinações ou técnicas diferentes poderão serem usadas na lente da presente invenção para criar condições de linha de base de ambas transmissão integral ou transmissão de metragem seletiva. Então, para encontrar a menor transmissão sob condições de luz de brilho, um fotocromático ativado UV, com resultante absorção na região visível poderá ser usado na lente da presente invenção. Referidos fotocromáticos incluem, por exemplo, aqueles descritos na Patente Norte-Americana No. 4.818.096, aqui incorporada pela referência, bem como pelos vários fotocromáticos desenvolvidos por Transitions Optical, Inc. e usados em sua tecnologia de lentes fotocromáticas. Os fotocromáticos ativados UV podem ser incorporados no uso de vários processos conhecidos de lentes, incluindo mistura integral na base do material da lente, absorvendo na superfície das lentes incorporando no revestimento das lentes, e pelo uso de filmes os laminados fotocromáticos que são absorvidos na lente. A lente da presente invenção também inclui fotocromáticos capazes de ativação visível à luz para adicional resposta à luminosidade das condições da luz em ambiente aberto, e para ativar resposta através dos atenuadores de janelas UV. Estes são também incorporados com as lentes utilizando vários processos conhecidos como acima discutido. O particular fotocromático a ser usado na lente depende da transmissão e distribuição espectral desejada, as especificas características de ativação dos fotocromáticos, e possivelmente também no particular material da lente e outros aditivos para coloração e estabilidade da lente. Muitos fotocromáticos atualmente responde para iluminar um grande tamanho de onda que poderá sobrepor ambos os espectros visível e UV. Isto é relativo a uma série de anteriores aplicações óticas, como discutido nas Patentes Norte-Americanas No; 4.818.096 e 6.102.543, aqui incorporadas por referência. Entretanto, na presente invenção, esta sobreposição poderá ser utilizada 5 vantajosamente para realizar particular cor e valores de transmissão para diferentes condições de iluminação como acima descrito.

Assim sendo, os fotocromáticos para uso na presente invenção são designados tanto para luz ativada UV ou visível, podendo também exibir alguma adicional resposta para a outra região de metragem. De fato, na presente invenção, a 0 lente incorporando um ou mais fotocromáticos exibindo determinada ativação em ambas regiões visíveis e UV, poderão ser vantajosamente controlada para resposta em ambas regiões pelo uso de agentes colorantes. Esta resposta seletiva poderá ser realizada usando várias técnicas, incluindo filtros, luz passiva, corantes absorventes, ou pigmentos, e agentes de absorção ou 5 refletivos interpostos entre o fotocromático e a fonte de luz; Esta combinação de agentes colorantes e fotocromáticos poderão ser usadas como outro mecanismo de controle ou processo variado designado na lente da presente invenção. Como necessário, o agente colorante poderá ser posicionado ou para modular a quantidade de luz abrangente dos fotocromáticos, ou para permitir que os 0 fotocromáticos sejam totalmente iluminados. Em uma outra preferida característica da lente da presente invenção, agentes refletivos são colocados atrás dos fotocromáticos e são designados para refletir a ativação do espectro. Estes agentes podem aumentar a atividade fotocromática da lente pelo fornecimento de uma passagem extra de luz refletora através da camada 5 fotocromática. Assim, muitas diferentes combinações de elementos podem ser utilizadas na lente da presente invenção para controlar, alterar e otimizar a resposta ativa da lente à luz.

Dependendo da capacidade de resposta das reações concorrentes, certos fotocromáticos poderão ser mais efetivamente utilizados tanto isoladamente, ou 0 em combinação para realizar um efeito ótico desejado. Isto poderá resultar, por exemplo, na melhora da cor, densidade da cor. consistência da cor através de toda a extensão de uma determinada condição de iluminação. Em adição, um determinado fotocromático poderá agir como um agente colorante com respeito a outro fotocromático, pelo bloqueio da entrada de luz devido à preferencial absorção, ou pela seletiva filtragem da luz. Além disto, alguns materiais fotocromáticos poderá ser mais compatíveis com certos materiais de lente, agentes colorantes ou técnicas de produção de lentes do que outros fotocromáticos. Por exemplo, frequentes propriedade fotocromáticas são degradadas pelo alto aquecimento do processos de injeção que poderão ser utilizados para produzir lentes termoplásticas. Similarmente, se polarizadores sensitivos a calor são também incorporados nas lentes, eles poderão tolerar menos exposição de alta temperatura e poderão perder eficiência ou alteração de cor com superaquecimento. Se esses fatores não tiverem sido acomodados na combinação da lente, os materiais da lente e aditivos da lente com fotocromáticos, a desejada cor resultante poderá não ser realizada, ou poderá não manter a estabilidade com a exposição ao meio ambiente.

Outra característica da lente da presente invenção, incorpora agentes colorantes e materiais fotocromáticos que encomendam uma curva de transmissão da metragem seletiva, para essas condições de brilho de luz, bem como controle de toda a transmissão. Nas condições do brilho da luz, as córneas provendo um bom discernimento de cor dominam a resposta dos olhos. Preferivelmente então, a transmissão através da lente deverá permitir boa definição através do espectro visível. Surpreendentemente foi notado que todos os agentes colorantes e/ou fotocromáticos, criam transmissão local máxima e mínima em diferentes regiões do espectro visível. Esta máxima e mínima correspondem às diferenças de transmissão de metragem seletiva concedendo cores particulares à lente pela preferencial reflexão ou absorção da específica metragem da luz. Assim muitas das cores em moda poderão serem criadas sem comprometimento da qualidade da lente desta invenção. Entretanto, extremos cortes na região visível deverão ser evitados. Primeiro, um determinado corte limitará sensivelmente àquela região espectral, e desta forma afetará a acuidade visual para objetos aos quais são atingidos pela cor. Segundo, o reconhecimento da cor e a transmissão deverão ser suficientes para passarem as cores vermelha, amarela, verde para testes de sinais de trânsito, como definido em ANSIZ80.3-1986. Lentes com extremos cortes frequentemente não são aprovadas em testes.

Uma outra preferida cor para direcionar o brilho da luz em condição de ambiente aberto tem uma relatividade mínima aproximadamente de 500 nm, e igual ou maior transmissão na região azul. Isto mantém a riqueza da cor azul na aparência, mantendo boa sensibilidade ao verde e vermelho. Uma racionalização ’ para esta preferência de cor é que a alta relatividade do alto azul na transmissão, assegura boa resposta visual a partir de um limitado número de córneas beta, mantendo sensibilidade em outras regiões de espectro possuindo mais receptores. Se esta resposta espectral é realizada pela metragem da absorção, a lente aparecerá avermelhada ou vermelha-azul. Outra cor exemplaria é o cinza neutro que garante aproximadamente igual transmissão através de todo espectro visível.

Outras cores poderão ser geradas ou selecionadas para o uso em lentes, em particular em atividades em ambientes abertos, ou com base em considerações de modismos. Por exemplo, um jogador de pólo aquático deverá preferir uma cor de brilho para uso em ambiente aberto daquele preferido por corredor de motocross. Assim sendo, uma visionária lente da presente invenção é designada com distintivas ou preferidas cores para uso em particulares esportes, hobbies, ou atividades profissionais. A variedade de agentes colorantes, fotocromáticos e polarizadores opcionais que possam ser combinados com a lente da presente invenção habilitam para estes modelos.

Atrás de uma janela de um veículo, como um carro, ou trem, o componente UV da luz solar será apreciadamente atenuado ou bloqueado pelo intrínseco ou designado pela quebra do material da janela. Assim sendo, os fotocromáticos ativados UV responderão mais fracamente, se a luz atravessar a janela. Entretanto os fotocromáticos ativados pela luz visível, responderão e poderão ser designados para afetar a transmissão e/ou cor da lente através desta filtragem e condições de brilho da luz.

Uma outra preferida cor sob estas condições de luminosidade, quando a cor é resultado de absorção é um tom amarronzado. Isto provê acentuados contrastes em condições de dirigibilidade com intensidades típicas de luz solar, permitindo bom reconhecimento das cores de sinais de trânsito e boa acuidade visual para outros objetos. Uma tente amarronzada possui transmissão que aumenta em direção à região vermelha do espectro visível, onde a maioria das córneas são mais sensitivas. De fato, a sensibilidade à cor das córneas gamma e rho sobrepõem extensivamente por toda a região de 550-650 nm, permitindo alta resposta de aproximadamente 98% dos receptores de córnea. Em adição, quando o sol se aproxima do horizonte, ou sob péssimas condições de visibilidade do brilho da luz, a relativa irradiação da distância da metragem da região (extremidade vermelha) do espectro da luz solar é diminuída cada vez mais do que para a região de curta metragem. Assim sendo, o aumento da transmissão nesta região de metragem vermelha poderá ser desejável para boa acuidade visual sob estas condições de luminosidade. A lente da presente invenção, poderá prover adicional liberdade da seleção da cor e transmissão de outras conhecidas lentes devido a possíveis atalhos para visibilidade e excitação dos fotocromáticos UV. Por exemplo, se um ativado UV é alterado por um material fotocromático carregará muito menos energia do que aquela requerida para ativar o mesmo outro fotocromático selecionado na região visível, e o material ativado UV poderá continuar a ser um contribuinte para a cor mesmo atrás de uma janela. Alternativamente, um particular fotocromático que poderá ser ativado por ambas luzes visíveis ou UV poderão mostrar diferentes espectro máximo e mínimo, dependendo da relativa influência de cada região de metragem. Quando essas variáveis são combinadas com a fundamental coloração da lente, há um rígido controle de escolhas para a visão e moda. Por exemplo, como previamente mencionado, uma lente provendo reduzida transmissão em uma região de curta metragem poderá aparecer ou amarela, se ocorrer absorção, ou azul, se a luz de curta metragem for seletivamente refletida.

Adicionalmente, várias técnicas poderão ser utilizadas para controlar a luz UV que atinja os olhos, ou ative as lentes fotocromáticas. Dentro da indústria ótica, vários métodos padronizados são usados para eliminar a exposição ao UV. Isto inclui métodos como incorporação de absorventes de UV, pigmentos e corantes de corte ou quebra no material da lente, o uso de revestimento de fotocromáticos absorventes ou refletores de UV, e filtros de interferência. Em adição, fotocromáticos ativados UV, ou fotocromáticos ativados por luz visível que ainda respondam à luz ultravioleta poderão ainda prover ativo controle da exposição de UV, e outros métodos poderão ser modificados de acordo com o mesmo.

Similarmente, na presente invenção, a atenuação devido à média da janela e a baixa irradiação sob condições de baixa luminosidade também deverão ser levadas em conta para limitar o UV na lente. Em outra preferida característica, a lente exibirá uma muito baixa transmissão de luz abaixo de 380 nm para proteger os olhos da exposição ao UVA e UVB.' Eficientes métodos de cortes ou quebra de UV poderão ser utilizados quando a limitação do efeito da transmissão for desejado. Alternativamente, o corte poderá ser gradual ou estruturado para significativamente reduzir o UV enquanto existir a transmissão visível. Para condições de brilho de luz, uma característica exibe menos que aproximadamente 1% de transmissão abaixo de 380 nm.

Sob as condições naturais de luz solar que foram discutidas, a lente da presente invenção, também poderá adaptar-se às variações espectrais e intensidade de iluminação interior. Como ima característica otimizada para resposta à luz solar, a iluminação interior não deverá ser intencionada para ativar os fotocromáticos sob fortes condições de luz solar, mas elas poderão causar alguma alteração na absorção e coloração dependendo do espectro de luminosidade. Por exemplo, se exposta a luzes incandescentes que aproximam a uma fonte de um corpo não refletivo, os fotocromáticos ativados visivelmente poderão contribuir com alguma densidade ótica e coloração da lente. Em uma característica, como acima mencionado, isto alterará a lente para ter um tom levemente amarronzado. Similarmente, em brilho fluorescente ou iluminação halogena, os fotocromáticos sensitivos à UV, poderão ser suavemente ativados como fotocromático(s) visível(is). Novamente, como exemplo da preferida característica, este processo dará à lente um tom cinza ou avermelhado. A invenção será agora descrita em detalhes adicionais com referência ao seguinte exemplo.

EXEMPLO

Uma resina rígida incorporando agentes colorantes, como aquelas que exibem um espectro caracterizado por uma baixa transmissão na região de 400-450 nm, e aumentando a transmissão na região 450-500 nm. Neste exemplo, a mais baixa transmissão de 400-450 é realizada por absorção, proporcionando coloração amarelada para a lente. A lente contém um polarizador embutido, caracterizado por ter um coeficiente de polarização de pelo menos 90% e aproximadamente 40-50% de transmissão de luminosidade, como um aparelho passivo para reduzir o brilho polarizado sob todas as condições de iluminação. Ao menos um material fotocromático capaz de ativação por luz visível é incorporado à lente, de modo que, quando ativado, ele diminui a transmissão de luz visível da lente, e proporciona uma coloração amarronzada da lente, devido ao decréscimo da transmissão na região de 450-550 nm. Adicionalmente, pelo menos um material fotocromático capaz de ativação por luz UV é incorporado nas lentes, de modo que, uma vez ativado, ele ainda diminui a transmissão de luz visível da lente, e proporciona uma coloração avermelhada-azul, devido à local transmissão mínima próxima de 520 nm, mas algo superior à transmissão relativa na região azulada do espectro. Se requeridos, materiais adicionais poderão ser incorporados nas lentes para limitar a exposição à UV dos olhos, resultando em menos do que 1% de transmissão abaixo de 380 nm. A esperada resposta e aparência desta lente, propiciará várias condições de luminosidade, como descritas na Tabela 1, e resumidas na Tabela 2.

Transmissão de espectro exemplar para o exemplo de lentes sob diferentes condições de luminosidade são mostradas na Figura 3. Somente uma curva de transmissão exemplar é mostrada para baixas condições de luminosidade, pois isto poderá ser similar em ambas, exposição direta em ambientes aberto, ou através de janelas atenuadoras de UV. Assim sendo, a lente com resposta ativa e seletiva à luz natural é obtida, a qual além de alterar a cor para otimizar a acuidade visual para diferentes condições de luminosidade.

Apesar da invenção ter sido revelada em detalhes com referência aos preferidos materiais e propriedade espectral, aquelas conhecidas pelo estado da técnica serão apreciadas como materiais adicionais ou combinação de materiais e técnicas que poderão ser utilizadas atendo-se às mesmas propriedades espectrais, e também adicionais propriedade espectrais sem fugir ao escopo da presente invenção. Assim, agora a invenção será identificada pelas seguintes reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims (29)

1. "LENTE", provendo ativa resposta à luz, em uma região espectral de visibilidade ultravioleta, caracterizada por compreender: - uma parte de linha de base de lente, contendo um primeiro específico espectro visível de transmissão de luz; - ao menos um primeiro fotocromático ativado por luz ultravioleta na dimensão de 300-400 nm para produzir um primeiro colorante, estabelecendo absorção na região de luz visível; e - ao menos um segundo fotocromático ativado pela luz visível na dimensão de 400-750 nm para produzir um segundo colorante, estabelecendo absorção na região de luz visível.

2. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a lente ainda compreender um polarizador.

3. "LENTE", de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o polarizador ser distinguido pelas diferenças de transmissão de metragem seletiva através da região de luz visível.

4. "LENTE", de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o polarizador ser distinguido pela transmissão de luz que é substancialmente constante através da região de luz visível.

5. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro específico espectro de transmissão de luz visível ser distinguido pela transmissão da luz que é substancialmente constante através da região de luz visível.

6. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro específico espectro de transmissão de luz visível ser distinguido pelas diferenças de transmissão da metragem seletiva através da região de luz visível.

7. "LENTE", de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por a lente ainda compreender absorventes ou refletores de luz visível;

8. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ao menos o primeiro fotocromático compreender um material diferente daquele de pelo menos um segundo fotocromático.

9. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro e segundo fotocromáticos compreenderem um único fotocromático ativado por ambas iuz ultravioleta e luz visível.

10. "LENTE"t de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro colorante estabelecer absorção e ser distinguido por conter diferenças de transmissão na metragem seletiva através da região de luz visível.

11. "LENTE”, dé acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o segundo colorante estabelecer absorção e ser distinguido por conter diferenças de transmissão na metragem seletiva através da região de luz visível.

12. "LENTE", de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por o primeiro colorante estabelecer absorção e ser diferente do segundo absorvente em estado de absorção.

13. ’’LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a lente ainda compreender absorventes ou refletores de luz ultravioleta.

14. "LENTE”, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por a lente transmitir menos de 1% de luminosidade total, compreendendo uma metragem abaixo de 380 nm.

15. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro específico espectro de transmissão visível ser distinguido por uma transmissão de luminosidade de aproximadamente entre 30% e 85%.

16. "LENTE", de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o primeiro especifico espectro de transmissão visível ser distinguido pelas diferenças de transmissão na metragem seletiva através da região de luz visível.

17. "LENTE”, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva serem configuradas para prover aperfeiçoada acuidade visual quando a lente for usada em baixas condições de luminosidade.

18. "LENTE", de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva compreenderem absorção de comunicação de luz visível de cor amarela ou amarela esverdeada para a lente.

19. "LENTE", de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva compreenderem reflexão de luz combinando a cor azul ou azulada para a lente.

20. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro colorante, estabelecendo absorção, ser distinguido por a transmissão de luminosidade ocorrer aproximadamente entre 6% e 25%.

21. "LENTE", de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o primeiro colorante, estabelecendo absorção, ser distinguido pelas diferenças de transmissão na metragem seletiva através da região de luz visível.

22. "LENTE", de acordo com a reivindicação 21, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva serem configuradas para prover aperfeiçoada acuidade visual sob condições de brilho de luz solar.

23. "LENTEM, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva resultarem em cor avermelhada ou vermelha-azul para a lente.

24. "LENTE", de acordo com a reivindicação 21, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva resultarem em uma cor cinza para a lente.

25. "LENTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o segundo colorante, estabelecer absorção e ser distinguido por ter uma transmissão de luminosidade de aproximadamente entre 10% e 45%.

26. "LENTE", de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o segundo colorante, estabelecer absorção, e ser distinguido por conter diferenças de transmissão na metragem seletiva através da região de luz visível.

27. "LENTE", de acordo com a reivindicação 26, caracterizada por as diferenças de transmissão na metragem seletiva combinarem em uma cor marrom ou vermelha-marrom para a lente.

28. "LENTE”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ao menos um segundo material fotocromático ser ativado pela luz visível que tenha sido filtrada através de um vidro e/ou janela atenuante de UV.

29. "LENTE", de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a lente ainda compreender absorventes ou refletores de luz visível.