IT202100024203A1 - Occhiale protettivo a cristalli liquidi di tipo gh e telaio strutturale coprente - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un occhiale di protezione per la pratica di attivit? sportive o l?uso di mezzi di trasporto.

In molti casi durante la pratica sportiva si rende necessario l?uso di occhiali per proteggere gli occhi ad esempio da vento, particelle, luce eccessiva, ecc.

La medesima esigenza la si riscontra durante l?utilizzo di mezzi di trasporto aperti, come ad esempio biciclette, monopattini o skateboard, sia tradizionali che elettrici.

Gli occhiali attualmente in commercio sono in grado di proteggere molto bene gli occhi dell?utilizzatore da vento e particelle.

Per quanto concerne la protezione dalla luce, esistono moltissime tipologie di filtri che riducono la quantit? di luce che raggiunge l?occhio dell?utilizzatore, ed ognuno di questi filtri ? adatto a specifiche condizioni di luce. La normativa europea vigente, per esempio, divide i filtri ottici in cinque categorie e descrive, per ciascuna di esse, in quali condizioni tali filtri sono adatti a proteggere l?occhio dell?utilizzatore permettendo allo stesso tempo una visione ottimale.

Nella pratica sportiva e nell?uso di mezzi di trasporto tuttavia le condizioni di luce ambientale possono cambiare notevolmente ed in tempi molto rapidi: basti pensare, ad esempio, all?ingresso in una galleria stradale. Pertanto, per questa tipologia di attivit?, non solo non ? ottimale l?utilizzo di una sola lente, ma non ? nemmeno possibile cambiare tipologia di lente in risposta ad ogni cambiamento delle condizioni di luminosit? ambientale.

In risposta a questa problematica sono state sviluppate lenti fotocromatiche che utilizzano reazioni chimiche per provocare una diminuzione della trasparenza della lente in seguito all?esposizione a radiazione luminosa. Tuttavia, le lenti fotocromatiche sono piuttosto lente specialmente nell?aumentare la trasmissione e richiedono quindi alcuni minuti per una transizione completa.

Inoltre l?uso di reazioni chimiche per diminuire la trasparenza del filtro comporta uno scarso controllo della curva di attivazione della lente, e quindi della trasmissione del filtro in funzione della quantit? di luce incidente. Ad esempio, questo tipo di lente spesso si scurisce parzialmente in situazioni in cui il livello di illuminazione ? inferiore a quello ottimale, arrivando addirittura a peggiorare la situazione. Questo secondo aspetto ? aggravato dalla grande sensibilit? di questi filtri alla luce ultravioletta. Infatti, la luce ultravioletta ? spesso presente in buona quantit? anche in condizioni in cui ? presente una scarsa illuminazione, il che pu? portare una lente fotocromatica ad essere piuttosto scura anche in condizioni di scarsa illuminazione.

Come se non bastasse, tutti questi aspetti sono ulteriormente aggravati in presenza di basse temperature, che tendono a mantenere le lenti fotocromatiche sempre parzialmente oscurate.

Sono note anche lenti elettrocromiche che utilizzano tipicamente polimeri in grado di modificare le propriet? ottiche quando viene applicato un campo magnetico. Tali lenti, seppure pi? veloci delle lenti fotocromatiche, sono comunque ancora piuttosto lente. Inoltre, l?elevata potenza necessaria per ottenere il cambio di stato limita il numero massimo di cambiamenti possibili, rendendo questo tipo di lente funzionale per un adattamento automatico alla luce ambientale solo in presenza di batterie ingombranti.

Infine sono note lenti che utilizzano strati di cristalli liquidi e sono le uniche in grado di reagire velocemente ai cambiamenti di luce ambientale. Tuttavia lenti di questo tipo sono ancora sostanzialmente inutilizzate nei prodotti d?uso comune dato il permanere di una serie di problematiche, tra cui: scarsa luminosit? massima del filtro, presenza di polarizzazioni indesiderate, interferenza con altri elementi trasparenti, reazioni indesiderate agli stress meccanici. Per queste ragioni tali lenti trovano reale applicazione sono nel settore dei dispositivi di protezione per la saldatura, in cui sono molto usati schermi LC planari a cristalli liquidi di tipo TN (twisted nematic). Tali schermi non sono tuttavia adatti alla protezione dalla luce solare in condizioni normali, essendo di fatto troppo scuri nel loro stato di massima trasmissione e dotati di campo visivo molto ridotto.

Sono note anche tecniche di applicazione di dispositivi che usano cristalli liquidi di tipo GH (Guest Host). Tale tipologia di cristalli liquidi non usa filtri polarizzanti e pu? quindi raggiungere trasparenze maggiori del 50%, risultando quindi potenzialmente pi? adatta all?impiego in dispositivi di protezione dalla luce solare in condizioni normali. Tuttavia anche questo tipo di lenti presenta una serie di problematiche a causa delle quali, non sono al momento in commercio dispositivi realizzati in questo modo. Di seguito vengono elencate alcune delle problematiche connesse a questa tecnologia.

1) Gli strati a cristalli liquidi di tipo GH risentono delle sollecitazioni meccaniche che provocano forti alterazioni nel livello di trasparenza locale del film LC. Gli occhiali da sole, per come sono costruiti, comportano stress meccanici sulla lente troppo forti per poter utilizzare uno film LC di tipo GH.

2) Per ridurre le sollecitazioni meccaniche sopra citate, una possibile soluzione sarebbe applicare uno film LC ad una lente strutturale in modo che il film LC risulti relativamente indipendente dalle deformazioni della lente. Questa configurazione comporta tuttavia fastidiose infiltrazioni di luce dal perimetro esterno del film LC e quindi una riduzione della qualit? ottica.

3) Le lenti pi? comuni per la realizzazione di occhiali protettivi sono ottenute tramite stampaggio a iniezione. Questa tecnica di per s? presenta vantaggi notevoli, ma quando applicata alle lenti per occhiali comporta la formazione di tensioni interne alla lente che, in abbinamento ad uno film LC di tipo GH, creano un fastidioso effetto ?arcobaleno?. Una possibile soluzione a tale problema sarebbe usare lenti termoformate. Tuttavia questa tipologia di lenti ha una qualit? ottica ed una precisione di realizzazione nettamente inferiore. Inoltre, con questa tecnica non ? possibile realizzare lenti ?corrette? otticamente.

4) Tutte le lenti dinamiche ad oggi commercializzate mancano di un adeguato controllo della curva di attivazione, ovvero della funzione tra livello di illuminazione ambientale e riduzione della trasmissione della luce visibile. In assenza di un controllo accurato di tale curva di attivazione ? sostanzialmente impossibile ottenere un dispositivo che sia davvero efficace nel mantenere ottimale il livello di illuminazione percepito dall?utente in un ampio range di livelli di illuminazione ambientale. Questa problematica risulta ancora non risolta.

Scopo della presente invenzione ? quello di ottenere un occhiale che sia realmente in grado di offrire una protezione ottimale dalla luce non solo nelle pi? comuni condizioni di illuminazione, ma anche a seguito di cambiamenti repentini di tali condizioni, sempre garantendo una visione confortevole ed efficace.

Tale scopo ? raggiunto da un occhiale secondo la rivendicazione 1, da un gruppo lenti secondo la rivendicazione 10 e da un metodo di controllo del livello di trasparenza di un gruppo lenti secondo la rivendicazione 11). Le rivendicazioni dipendenti individuano ulteriori vantaggiose forme di realizzazione dell?invenzione.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell?occhiale di protezione secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le tavole allegate, in cui:

- la figura 1 mostra in vista prospettica un occhiale di protezione secondo la presente invenzione, in un esempio realizzativo;

- la figura 2 mostra una vista in esploso dell?occhiale di protezione di figura 1;

- la figura 3 mostra in vista in esploso del gruppo lenti dell?occhiale di protezione di figura 1;

- la figura 4 mostra una vista in sezione dell?occhiale di protezione di figura 1;

- la figura 5 mostra un dettaglio della figura 4;

- la figura 6 mostra la relazione tra illuminazione ambientale ed illuminazione percepita per una lente tradizionale statica con VLT 30% (Visible Light Transmission);

- la figura 7 mostra la relazione tra illuminazione ambientale ed illuminazione percepita utilizzando una lente fotocromatica;

- la figura 8 mostra la relazione tra illuminazione ambientale e VLT (Visible Light Transmission) della lente in un esempio realizzativo della presente invenzione;

- la figura 9 mostra la relazione tra illuminazione ambientale ed illuminazione percepita in un esempio realizzativo della presente invenzione;

- la figura 10 mostra un dettaglio della sezione longitudinale di un occhiale di protezione secondo la presente invenzione, in una ulteriore forma di realizzazione;

- la figura 11 mostra un dettaglio della sezione longitudinale di un occhiale di protezione secondo la presente invenzione, in una ancora ulteriore forma di realizzazione;

- la figura 12 mostra, in maniera schematica, il funzionamento di un cono di sensibilit? applicato all?occhiale secondo la presente invenzione in fase di utilizzo.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 si ? complessivamente indicato un occhiale di protezione per la pratica di attivit? sportive oppure per l?uso di mezzi di trasporto in accordo con la presente invenzione. In particolare, l?occhiale di protezione 1 ? anche un occhiale da sole.

L?occhiale 1 comprende un telaio 2 atto a sostenere un gruppo lenti 6. Come si nota in figura 1, il telaio 2 segue completamente il perimetro del gruppo lenti 6.

Come mostrato in figura 6, il gruppo lenti 6 comprende una lente strutturale 8 ed almeno un film a cristalli liquidi 9 (in seguito film LC) controllato da una scheda elettronica 5.

Preferibilmente, il telaio 2 ? realizzato in materiale composito a matrice polimerica, ad esempio in Nylon, Policarbonato, resina epossidica o poliestere. Preferibilmente, il telaio 2 ? realizzato in materiale composito a matrice polimerica e con materiali di rinforzo, come ad esempio fibra di vetro o carbonio, microsfere di vetro, grafene.

In un esempio realizzativo alternativo, il telaio 2 ? realizzato in materiale metallico leggero, come ad esempio in lega di alluminio, titanio, magnesio.

A seconda del materiale prescelto, il telaio 2 ? ottenuto mediante stampaggio a iniezione, oppure eventualmente per forgiatura, pressofusione, stampaggio di lamiera. Vantaggiosamente, i materiali sopra elencati permettono al telaio 2 di essere sufficientemente rigido per evitare deformazioni del gruppo lenti 6 durante l?uso, deformazioni che si trasmetterebbero al film LC 9 compromettendone l?uniformit? ottica.

Preferibilmente, l?occhiale 1 comprende una coppia di aste 3 incernierate al telaio e richiudibili in battuta una sull?altra per diminuire l?ingombro dell?occhiale quando non in uso.

Preferibilmente, l?assemblaggio delle aste 3 al telaio non prevede l?utilizzo di perni passanti. Infatti, ciascuna asta 3 ? assemblata al telaio tramite incastro in una sede asta 31 del telaio 2, definita tra una coppia di sporgenze oppure di concavit? 32, semisferiche ed affacciate tra loro, in modo tale che una rotazione forzata dell?asta 3 oltre il fine corsa non ne comporti la rottura, ma il semplice disassemblaggio dal telaio 2. Come si vede in figura 2, le aste 3 presentano una forma ergonomica, caratterizzata da una curvatura sostanzialmente ad S, vale a dire ondulata, che nella parte terminale dell?asta segue la curvatura della testa dell?utilizzatore, mente nella parte vicina al punto di incernieramento si allontana dalla testa dell?utilizzatore per assemblarsi al telaio. Vantaggiosamente, questa forma ondulata aumenta la superficie di contatto con la testa dell?utilizzatore migliorando comfort e ritenzione; inoltre rende possibile e confortevole l?uso degli occhiali al di sotto di caschi, caschetti, berretti, fasce, ecc.

Preferibilmente, le aste 3 sono realizzate con un materiale avente modulo elastico minore o uguale alla met? del modulo elastico del materiale prescelto per il telaio 2. Vantaggiosamente, questa configurazione fa s? che le deformazioni dell?occhiale 1 necessarie al posizionamento sul volto dell?utilizzatore vadano ad agire soprattutto sulle aste 3, evitando deformazioni eccessive del telaio 2. In questo modo vengono contenute anche le deformazioni e le sollecitazioni agenti sulla lente strutturale 8 e, in ultimo, quelle agenti sul film LC 9.

Preferibilmente, il telaio 2 ? dotato di un nasello in gomma 7, assemblato ad incastro, che aiuta la ritenzione dell?occhiale 1 sul naso dell?utilizzatore

Il telaio 2 ? dotato di una sede o incasso 4 in cui ? alloggiata almeno una fonte di energia, ed esempio una cella fotovoltaica 51, oppure un?intera scheda elettronica 5 che include una cella fotovoltaica 51. Vantaggiosamente, detto incasso 4 ? posizionato nella parte frontale, superiore, centrale del telaio 2, come si vede in figura 2, in modo da non ridurre fastidiosamente il campo visivo dell?utilizzatore.

In un esempio realizzativo, l?incasso 4 alloggia la sola fonte di energia, ad esempio una cella fotovoltaica 51, mentre la scheda elettronica 5 ? posizionata in un?altra sede provvista ad esempio sui lati del telaio 2, oppure all?interno delle aste 3, oppure in un?altra posizione ottimale per la specifica applicazione.

Preferibilmente, la cella fotovoltaica 51 agisce allo stesso tempo come sensore e come fonte di energia per il funzionamento del film LC 9. Vantaggiosamente, questa configurazione permette di evitare l?uso di batterie, riducendo i costi ed aumentando l?affidabilit? dell?occhiale 1.

In un esempio realizzativo, la cella fotovoltaica 51 ? flessibile e/o segue la curvatura della lente strutturale 8.

La scheda elettronica 5 impermeabile, vale a dire che ? protetta tramite coating, potting o altre forme di trattamento protettivo impermeabile.

Come sopra anticipato, il telaio 2 circonda il gruppo lenti 6 comprendente la lente strutturale 8, preferibilmente realizzata in materiale plastico, ad esempio policarbonato.

Preferibilmente, la lente strutturale 8 protegge anteriormente la scheda elettronica 5, che risulta protetta posteriormente dalle pareti dell?incasso 4 ricavato nel telaio 2. Vantaggiosamente questa configurazione fornisce protezione meccanica e chimica alla scheda elettronica 5. Inoltre filtra la luce che raggiunge la cella fotovoltaica 51 nello stesso modo in cui viene filtrata la luce che raggiunge l?occhio dell?utilizzatore, al netto dell?assorbimento della lente strutturale 8. In questo modo il segnale di input della scheda elettronica 5 sar? correttamente calibrato rispetto alla percezione dell?utilizzatore. Per esempio, il segnale di input della scheda elettronica 5 non sar? influenzato dalle radiazioni ultraviolette, come in effetti dev?essere, dato che le radiazioni ultraviolette sono gi? fermate dalla lente strutturale 8.

La lente strutturale 8 ? prodotta preferibilmente per stampaggio a iniezione; in altri esempi realizzativi, la lente strutturale ? prodotta per termoformatura, stereolitografia o altra tecnica di manifattura additiva.

In un esempio realizzativo, la lente strutturale 8 presenta trattamenti specchianti, antiriflesso, antigraffio, idrofobici, oleofobici o altri trattamenti adatti alla specifica applicazione.

In un esempio realizzativo, la lente strutturale 8 presenta trattamenti specchianti multistrato, anche opachi. In una variante di tale esempio, le caratteristiche dei trattamenti specchianti sono differenti in diverse aree della lente strutturale 8. Nel gruppo lenti 6, il film LC 9 ? disposto internamente rispetto alla lente strutturale 8. Preferibilmente, il film LC 9 ? laminato, preferibilmente tramite collante ottico, sulla faccia interna della lente strutturale 8.

Preferibilmente, il film LC 9 ? un film a cristalli liquidi di tipo GH. In questo tipo di film LC sono dispersi pigmenti dicroici in una matrice di cristalli liquidi, e il campo elettromagnetico guida l?orientamento dei cristalli liquidi che, a loro volta, guidano l?orientamento dei pigmenti. Tipicamente nello stato ?attivo? i cristalli assumono una configurazione elicoidale e i pigmenti si dispongono su piani paralleli alla superficie del film, mentre nello stato ?disattivo? cristalli e pigmenti si dispongono perpendicolarmente alla superficie del film.

Preferibilmente, il film LC 9 presenta una trasparenza alla luce visibile (VLT) di almeno il 60% nel suo stato pi? trasparente, ed al massimo del 25% nel suo stato pi? opaco. Ad esempio, il film LC pu? avere VLT di circa il 15% nel su stato scuro e VLT di circa il 65% nel suo stato pi? chiaro.

Preferibilmente, come si vede in figura 4 e 5, la sagoma del film LC 9 ? contenuta nella sagoma della lente strutturale 8. Pertanto, la porzione di sagoma della lente strutturale 8 non occupata dalla sagoma del film LC 9 definisce un bordo libero 11 in corrispondenza del quale la lente strutturale 8 ? fissata al telaio 2. Inoltre, il telaio 2 non ? a diretto contatto con il film LC 9, essendo previsto uno spazio o gap 111.

Preferibilmente, il telaio 2 presenta una sezione sostanzialmente a L, come si vede in figura 5, vale a dire che il telaio 2 ? dotato internamente di una nervatura 21 verticale a copertura del bordo libero 11 e del gap 111. Vantaggiosamente questa configurazione impedisce infiltrazioni di luce intorno al film LC 9 che comprometterebbero una visione confortevole. Inoltre, la nervatura 21 del telaio consente di ridurre le deformazioni del gruppo lente 6.

Il film LC 9 ? controllato dalla scheda elettronica 5 alla quale ? collegato preferibilmente tramite un circuito stampato flessibile (FPC) 91.

L?occhiale di protezione 1 ? dotato di una scheda elettronica 5 che controlla l'attivazione del film LC 9 in funzione del livello di illuminazione ambientale secondo una curva di attivazione non lineare. La curva di attivazione determina che il film LC 9 rimanga sostanzialmente nel suo stato di massima trasparenza sino al raggiungimento di una determinata soglia di illuminazione 131, superata la quale il film LC 9 inizia a ridurre la trasparenza all'aumentare dell'illuminazione ambientale.

Come si vede in figura 3, preferibilmente tra la lente strutturale 8 ed il film LC 9 ? laminato uno strato depolarizzante 10. L?effetto depolarizzante dello strato depolarizzante 10 ? ottenuto preferibilmente tramite un film birifrangente caratterizzato da uno sfasamento d?onda tra i due assi ottici superiore ai 1500nm.

Le figure 6, 7 e 9 mostrano un grafico che rappresenta la relazione tra illuminazione ambientale (in Lux) ed illuminazione percepita (in Lux) a seconda della lente utilizzata per l?occhiale. Nel grafico ? riportata anche:

- una linea orizzontale che indica il livello di illuminazione ottimale per la pratica di attivit? sportive (7500 Lux);

- un?area grigia che indica il range di utilizzo ottimale della lente in analisi.

La figura 6 mostra la relazione tra illuminazione ambientale ed illuminazione percepita nel caso di utilizzo di una lente tradizionale con VLT 30% (Visible Light Transmission). Si noti che in questo caso la lente ? adatta ad una condizione di luce specifica (area grigia del grafico molto ridotta) e presenta quindi un range di utilizzo ottimale limitato.

Nella figura 7 ? rappresentata la relazione tra illuminazione ambientale ed illuminazione percepita nel caso di utilizzo di una tipica lente fotocromatica. Per quanto l?obiettivo di una lente fotocromatica sia quello di avere la giusta trasparenza in ogni situazione, in realt? la curva di attivazione dei pigmenti ? poco controllabile. Ad esempio tipicamente la trasparenza del filtro comincia a calare sensibilmente gi? molto prima di aver raggiunto il livello di illuminazione ottimale. Di fatto quindi anche le lenti fotocromatiche hanno un range di utilizzo ottimale limitato (evidenziato dall?area grigia nel grafico) cos? come avviene con le lenti tradizionali.

La figura 8 rappresenta il rapporto tra illuminazione ambientale e livello di trasmissione della luce visibile (VLT = Visible Light Transmission) di un gruppo lenti 6 secondo la presente invenzione, in cui la scheda elettronica 5 controlla il film LC 9 e lo mantiene nel suo stato disattivato (massimo livello di trasmissione della luce visibile) in un range di scarsa illuminazione, indicato con il numero di riferimento 13 in figura 8. L?ampiezza del range 13 ? definita superiormente da un livello di soglia, indicato con il numero di riferimento 131 in figura 8.

In un esempio realizzativo, il livello di soglia 131 ? fisso ed ? calcolato dividendo un livello ottimale di illuminazione percepita, stabilito a 7500Lux per la pratica di attivit? sportive o l?uso di mezzi di trasporto, per il livello di massima trasmissione della luce visibile, ovvero il massimo livello di trasparenza, del gruppo lenti 6, con una tolleranza del 25%.

Il livello di soglia 131 corrisponde al livello di illuminazione ambientale al di sotto del quale il livello di illuminazione percepita dall?utente attraverso il gruppo lenti 6 nel suo massimo livello di trasmissione della luce visibile ? inferiore a quello ottimale e di conseguenza ? opportuno che il film LC 9 rimanga totalmente disattivato e quindi nel suo stato di massima trasparenza.

Quando il livello di illuminazione ambientale ? al di sopra del livello di soglia 131, la scheda elettronica 5 controlla il livello di trasmissione della luce visibile e quindi la trasparenza del film LC 9 facendola decrescere all?aumentare del livello di illuminazione ambientale secondo una determinata funzione di controllo, sino al raggiungimento del livello di trasparenza minimo del film LC 9, ovvero al minimo livello di trasmissione della luce visibile.

All?interno del range di scarsa illuminazione 13, il valore del livello di trasmissione della luce visibile VLT del film LC 9 ? determinato dalla funzione di controllo cos? definita:

VLT =7500Lux/(t?la)

dove ?t? ? il livello di trasmissione della luce visibile della lente strutturale 8 e ?la? ? il livello di illuminazione ambientale espresso in Lux.

Il grafico in figura 9 mostra la relazione tra illuminazione ambientale ed illuminazione percepita da un utente che indossa un occhiale di protezione 1 in accordo con la presente invenzione. Come si vede dall?ampia zona grigia nel grafico, l?occhiale di protezione 1 consente di ottenere un?ottimale illuminazione percepita in un vasto range di luminosit? ambientale. L?occhiale di protezione 1 secondo la presente invenzione non ? quindi adatto ad una situazione di illuminazione specifica, ma consente una visione ottimale in un range di illuminazione piuttosto ampio. In un ulteriore esempio realizzativo, il livello di soglia 131 ? variabile in base al livello di illuminazione ambientale medio riferito ad un certo intervallo temporale, ad esempio compreso tra 30 secondi e 5 minuti. Vantaggiosamente l?occhiale di protezione 1, traendo vantaggio dalla capacit? dell?occhio umano di adattarsi lentamente alle variazioni di luce ambientale, consente di eliminare gli sbalzi di illuminazione percepita dovuti ai cambi repentini del livello di illuminazione ambientale.

In un ulteriore esempio realizzativo, rappresentato nelle figure da 10 a 12, la scheda elettronica 5 riceve in input il livello di illuminazione ambientale di una predefinita area del campo visivo dell?utilizzatore, ad esempio di un cono di sensibilit? 15. Preferibilmente, il cono di sensibilit? 15 ha un angolo di apertura ? compreso tra i 90 gradi e i 10 gradi, ed ? orientato verso la parte frontale/inferiore dell?utilizzatore, come mostrato in figura 12.

L?occhiale di protezione 1 ? dotato di un dispositivo di controllo dell'angolo di apertura ? del cono di sensibilit? 15.

Nell?esempio di figura 10, il dispositivo di controllo dell?apertura del cono di sensibilit? 15 ? definito tramite da lamelle 14 disposte all?interno del recesso 4, frontalmente alla cella fotovoltaica 51.

Nell?esempio di figura 11, il dispositivo di controllo dell?apertura del cono di sensibilit? 15 ? definito tramite una visiera 17, sporgente dal telaio 2, frontalmente, al di sopra del recesso 4 in cui ? contenuta la cella fotovoltaica 51.

In ulteriori esempi realizzativi, l?apertura del cono di sensibilit? 15 ? definito tramite lenti o specchi per ottenere simili risultati.

In un esempio realizzativo alternativo, l?occhiale di protezione 1 comprende un sensore, disposto all?interno del recesso 4, affiancato alla cella fotovoltaica 51. In questo modo, tramite opportuno adattamento della scheda elettronica 5, si pu? ottenere la definizione dell?apertura del cono di sensibilit? anche in assenza di un dispositivo fisico ingombrante come le lamelle 14 o la visiera 17. In tale esempio, la scheda elettronica 5 utilizza la cella fotovoltaica 51 come sola fonte di energia, mentre il sensore determina il valore di illuminazione ambientale da compensare.

Vantaggiosamente, grazie alla rilevazione del cono di sensibilit? 15, il gruppo lenti 6 risulta sensibile alla parte di terreno ed agli oggetti che l?utilizzatore incrocer? di l? a breve lungo il precorso. Si ottiene quindi un occhiale di protezione 1 le cui correzioni sono sostanzialmente predittive nella maggior parte delle situazioni d?uso comuni.

In figura 12 ? rappresentato il caso d?uso dell?occhiale di protezione 1 da parte di un ciclista che si appresta a percorrere una galleria. In questa situazione, il cono di sensibilit? 15 ? occupato per lo pi? da una zona scarsamente illuminata (indicata con il numero 16). In tale situazione, il segnale di input della scheda elettronica 5 sar? ridotto ed il gruppo lenti 6, o meglio il film LC 9, assumer? il suo stato di maggiore trasparenza nonostante il ciclista sia ancora illuminato dal sole. Vantaggiosamente quindi il ciclista ? in grado di vedere in modo ottimale il terreno all?interno della zona scarsamente illuminata 16, anche se ? presente un cambio improvviso di luce, ancora prima di raggiungerla in modo da poter evitare o reagire ad eventuali ostacoli o pericoli come buche, auto ferme, massi, ecc.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, l?angolo di apertura ? del cono di sensibilit? 15 ? fisso, ed ? correlato alla velocit? tipica della specifica attivit? per cui l?occhiale protettivo 1 ? progettato. Infatti ? preferibile avere un cono di sensibilit? con un?apertura tanto pi? ridotta quanto pi? elevata ? la velocit? tipica di movimento dell?utilizzatore. Vantaggiosamente questa configurazione consente all?utilizzatore di focalizzare l?attenzione sugli oggetti che raggiunger? di l? ad un tempo paragonabile a quello di reazione.

In una forma ulteriore di realizzazione della presente invenzione, l?angolo di apertura ? del cono di sensibilit? 15 ? variabile, ed ? costantemente adattato durante l?uso in base al segnale di input ricevuto da un sensore di velocit?, ad esempio un sensore GPS, un sistema di accelerometri, o un sistema basato su sensori ottici, per esempio basati sulle speckle.

In una forma ulteriore di realizzazione della presente invenzione, il dispositivo che determina l?apertura del cono di sensibilit? 15, ad esempio le lamelle 14, ? sostituibile dall?utente per poter adattare l?occhiale di protezione 1 a pi? utilizzi specifici.

? chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al dispositivo sopra descritto, tutte contenute nell?ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, comprendente: - un telaio (2) atto a sostenere un gruppo lenti (6); - un gruppo lenti (6), almeno parzialmente circondato dal telaio (2) e comprendente:

-- almeno una lente strutturale (8) in materiale plastico;

-- almeno un film LC (9) a cristalli liquidi di tipo GH, disposto su un lato interno della lente strutturale (8) e controllato da una scheda elettronica (5) alimentata da una fonte di energia;

caratterizzato dal fatto che:

la lente strutturale (8) comprende un bordo libero (11), che si estende oltre la sagoma del film LC (9), in corrispondenza del quale il gruppo lenti (6) ? fissato al telaio (2);

tra il telaio (2) ed il film LC (9) vi ? uno spazio (111) libero;

il telaio (2) ? dotato di una nervatura (21) sporgente verticalmente che copre detto bordo libero (11) della lente strutturale e detto spazio libero (111) con il film LC (9).

2. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con la rivendicazione 1, in cui la scheda elettronica (5) controlla l'attivazione del film LC (9), dotato di uno stato di massima trasparenza, in funzione del livello di illuminazione ambientale in modo che il film LC (9) rimanga sostanzialmente in detto stato di massima trasparenza sino al raggiungimento di una soglia di illuminazione (131), superata la quale il film LC (9) inizia a ridurre la trasparenza all'aumentare dell'illuminazione ambientale.

3. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con la rivendicazione 2, in cui detta soglia di illuminazione (131) ? calcolata dividendo un livello ottimale di illuminazione percepita, stabilito a 7500Lux, per il livello di massima trasmissione della luce visibile (VLT) del gruppo lenti (6), con una tolleranza del 25%.

4. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con la rivendicazione 2, in cui detta soglia di illuminazione (131) ? variabile in relazione all'illuminazione ambientale media misurata in un intervallo temporale compreso tra 30 secondi e 5 minuti.

5. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con la rivendicazione 2, in cui detta scheda elettronica (5) reagisce principalmente alla luce ambientale misurata all'interno di un cono di sensibilit? (15) orientato verso la parte frontale e/o inferiore del campo visivo dell'utilizzatore, e in cui tale cono di sensibilit? (15) ha un angolo di apertura (?) compreso tra i 90 e i 10 gradi.

6. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il film LC (9) ha un livello di massima trasmissione della luce visibile (VLT) inferiore al 25% nel suo stato di minima trasparenza, e superiore al 60% nel suo stato di massima trasparenza.

7. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con la rivendicazione 5, in cui la fonte di energia della scheda elettronica (5) ? una cella fotovoltaica (51), e in cui ? presente un dispositivo di controllo dell'angolo di apertura (?) del cono di sensibilit? (15) in forma di:

- struttura lamellare (14) disposta anteriormente a detta cella fotovoltaica (51); oppure

- visiera (17), sporgente dal telaio (2), frontalmente e al di sopra di detta cella fotovoltaica (51).

8. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una coppia di aste (3) incernierate al telaio (2), dette aste essendo realizzate in un materiale avente modulo elastico inferiore alla met? del materiale con cui ? realizzazione il telaio (2)

9. Occhiale (1) di protezione e/o da sole, in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la scheda elettronica (5) ? alimentata da una fonte di energia, e in cui:

- detta fonte di energia ? costituita da una o pi? celle fotovoltaiche (51); e/o

- detta fonte di energia ? posizionata posteriormente alla lente strutturale (8) ed esternamente al perimetro del film LC (9); e/o

- detta fonte di energia ? posizionata esternamente al perimetro del film LC (9) nella parte centrale superiore dell'occhiale.

10. Gruppo lenti (6) di protezione e/o da sole, comprendente:

-- almeno una lente strutturale (8) in materiale plastico;

-- almeno un film LC (9) a cristalli liquidi di tipo GH, disposto su un lato interno della lente strutturale (8) e controllato da una scheda elettronica (5) alimentata da una fonte di energia;

caratterizzato dal fatto che la scheda elettronica (5) controlla l'attivazione del film LC (9), dotato di uno stato di massima trasparenza, in funzione del livello di illuminazione ambientale in modo che il film LC (9) rimanga sostanzialmente in detto stato di massima trasparenza sino al raggiungimento di una soglia di illuminazione (131), superata la quale il film LC (9) inizia a ridurre la trasparenza all'aumentare dell'illuminazione ambientale.

11. Metodo di controllo del livello di trasparenza di un gruppo lenti (6) di protezione e/o da sole, detto gruppo lenti (6) comprendente una lente strutturale (8) in materiale plastico ed un film LC (9) a cristalli liquidi di tipo GH, disposto su un lato interno della lente strutturale (8) e controllato da una scheda elettronica (5) alimentata da una cella fotovoltaica (51), detto metodo prevede di:

controllare l'attivazione del film LC (9), dotato di uno stato di massimo livello di trasmissione della luce visibile (massimo livello di VLT), tramite la scheda elettronica (5) in funzione del livello di illuminazione ambientale nel seguente modo:

- mantenere il film LC (9) sostanzialmente nello stato di massimo livello di VLT sino al raggiungimento di una soglia di illuminazione (131);

- superata la soglia di illuminazione (131), ridurre il livello di VLT all'aumentare dell'illuminazione ambientale.

12. Metodo di controllo del livello di trasparenza di un occhiale (1) in accordo con la rivendicazione 11, in cui:

- detta soglia di illuminazione (131) ? fissa ed ? calcolata dividendo un livello ottimale di illuminazione percepita, stabilito a 7500Lux, per il livello di massima trasmissione della luce visibile (VLT) del gruppo lenti (6), con una tolleranza del 25%; oppure

- detta soglia di illuminazione (131) ? variabile in relazione all'illuminazione ambientale media misurata in un intervallo temporale compreso tra 30 secondi e 5 minuti.