具有色度增强的眼镜

申请号 CN201180027588.4 申请日 2011-04-12 公开(公告)号 CN102947680B 公开(公告)日 2016-08-03
申请人 奥克利有限公司; 发明人 布劳克·斯科特·麦卡比; 赖安·塞勒; 卡洛斯·D·雷耶斯;
摘要 一些实施方式提供了包括镜片主体和滤光器的镜片,该滤光器被配置为减弱多个 光谱 带中的可见光。多个光谱带中的每一个光谱带包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率以及光谱带宽内的积分吸收率峰面积。对于多个光谱带的每一个光谱带中的吸收率峰,通过将光谱带宽内的积分吸收率峰面积除以吸收率峰的光谱带宽而获得的衰减因数可大于或等于约0.8。
权利要求

1.镜片,包括:
镜片主体;以及
滤光器,所述滤光器被配置为减弱多个光谱带中的可见光,所述多个光谱带中的每一个光谱带包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率、位于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长、以及所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积,所述光谱带宽等于所述吸收率峰在所述吸收率峰的所述最大吸收率的80%处的全宽度;
其中,多个吸收率峰中的一个吸收率峰的中心波长在445nm与480nm之间;
其中,所述吸收率峰的衰减因数大于或等于0.8并且小于1;以及
其中,吸收率峰的衰减因数通过将所述光谱带宽内的所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽获得。
2.如权利要求1所述的镜片,其中,所述滤光器为所述镜片主体或者至少部分包含在所述镜片主体中。
3.如权利要求2所述的镜片,其中,所述镜片主体浸有多个有机染料,所述多个有机染料中的每一个被配置为提供所述多个光谱带的之一中的吸收率峰。
4.如权利要求1所述的镜片,其中,所述滤光器至少部分包含在镜片涂层中,所述镜片涂层设置在所述镜片主体的至少一部分上。
5.如权利要求4所述的镜片,其中,所述滤光器包括干涉涂层。
6.如权利要求1所述的镜片,其中,所述滤光器至少包含在附着层、偏振层、光致变色层、或者所述附着层、所述偏振层和所述光致变色层的任意组合中。
7.如权利要求1所述的镜片,其中,所述多个光谱带的每一个中的所述吸收率峰的所述光谱带宽大于或等于20nm。
8.如权利要求1所述的镜片,其中,所述多个吸收率峰中的至少一个吸收率峰的所述光谱带宽大于或等于30nm。
9.如权利要求1所述的镜片,其中,所述多个吸收率峰中的每一个具有位于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长,所述多个吸收率峰中的一个吸收率峰的中心波长在558nm与580nm之间。
10.如权利要求1所述的镜片,其中,所述多个光谱带的每一个光谱带中的所述吸收率峰的衰减因数大于或等于0.9。
11.如权利要求1所述的镜片,其中,所述多个光谱带中的每一个光谱带包括具有在预定吸收率阈值之上的最大吸收率的强吸收率峰,以及其中每个强吸收率峰的衰减因数大于或等于0.8。
12.如权利要求11所述的镜片,其中,每个强吸收率峰的所述衰减因数大于或等于0.9。
13.制造镜片的方法,所述方法包括:
形成包括滤光器的镜片,所述滤光器被配置为减弱多个光谱带中的可见光,所述多个光谱带中的每一个光谱带包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率、位于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长、以及所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积,所述光谱带宽等于所述吸收率峰在所述吸收率峰的所述最大吸收率的80%处的全宽度;
其中,多个吸收率峰中的一个吸收率峰的中心波长在445nm与480nm之间;
其中,所述吸收率峰的衰减因数大于或等于0.8并且小于1;以及
其中,吸收率峰的衰减因数通过将所述光谱带宽内的所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽获得。
14.如权利要求13所述的方法,其中形成镜片包括:
形成镜片主体;以及
在所述镜片主体之上形成镜片涂层。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述滤光器的至少一部分包含在所述镜片主体中。
16.如权利要求14所述的方法,其中,所述滤光器的至少一部分包含在所述镜片涂层中。
17.如权利要求16所述的方法,其中,所述镜片涂层包括干涉涂层。
18.如权利要求14所述的方法,其中,形成镜片主体包括形成多个镜片主体元件以及利用一个或多个附着层将所述镜片主体元件彼此联接。
19.如权利要求18所述的方法,其中,偏振膜设置在所述多个镜片主体元件的两个镜片主体元件之间。
20.如权利要求14所述的方法,其中,所述镜片涂层包括光致变色材料。
21.利用如权利要求13所述的方法制造的塑料镜片。
22.镜片,包括:
镜片主体;以及
滤光器,其由包括多个吸收率峰的光谱吸收率轮廓表征,所述多个吸收率峰中的每一个吸收率峰具有最大吸收率、等于所述吸收率峰在所述吸收率峰的所述最大吸收率的80%处的全宽度的光谱带宽、所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积以及处于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长,
其中,所述多个吸收率峰包括:
具有在555nm与580nm之间的中心波长的第一吸收率峰;以及
具有在445nm与480nm之间的中心波长的第二吸收率峰,
其中,所述第一吸收率峰和所述第二吸收率峰中的每一个的衰减因数大于或等于0.8;
以及
其中,吸收率峰的衰减因数通过将所述光谱带宽内的所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽获得。
23.如权利要求22所述的镜片,其中,所述第二吸收率峰具有大于或等于15nm的光谱带宽。
24.如权利要求22所述的镜片,其中,所述第二吸收率峰具有大于或等于95%的最大吸收率。
25.如权利要求22所述的镜片,其中,所述多个吸收率峰还包括:
第三吸收率峰,被配置为主要减弱至少在405nm与425nm之间的光;以及
第四吸收率峰,被配置为主要减弱至少在650nm与670nm之间的光、670nm与690nm之间的光、690nm与710nm之间的光、或者705nm与725nm之间的光。
26.如权利要求25所述的镜片,其中,所述第三吸收率峰和所述第四吸收率峰中的每一个具有在所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积和通过将所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽而获得的衰减因数,以及其中所述第三吸收率峰和所述第四吸收率峰中的每一个的衰减因数大于或等于0.8。
27.如权利要求22所述的镜片,其中,所述第一吸收率峰和所述第二吸收率峰中的每一个的所述光谱带宽大于或等于20nm。
28.用于眼镜的镜片,所述镜片包括:
镜片主体;以及
滤光器,所述滤光器包括多个有机染料,所述多个有机染料中的每一个被配置为减弱一个或多个光谱带中的可见光,所述一个或多个光谱带中的每一个光谱带包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率、位于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长、以及所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积,所述光谱带宽等于所述吸收率峰在所述吸收率峰的所述最大吸收率的80%处的全宽度;
其中,所述多个有机染料中的一个或多个包括吸收率轮廓,所述吸收率轮廓具有中心波长位于470nm与480nm之间的蓝光吸收率峰;
其中,吸收率峰的衰减因数通过将所述光谱带宽内的所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽获得;以及
其中,对于所述多个有机染料中的一个或多个,至少一个吸收率峰的衰减因数大于或等于0.8。
29.如权利要求28所述的镜片,其中,所述蓝光吸收率峰的光谱带宽大于或等于20nm。
30.如权利要求29所述的镜片,其中,所述蓝光吸收率峰的衰减因数大于或等于0.9。
31.如权利要求28所述的镜片,其中,所述多个有机染料中的一个或多个有机染料包括具有黄光吸收率峰的吸收率轮廓,所述黄光吸收率峰的中心波长在560nm与580nm之间。
32.如权利要求31所述的镜片,其中,所述黄光吸收率峰的光谱带宽大于或等于20nm。
33.如权利要求32所述的镜片,其中,所述黄光吸收率峰的衰减因数大于或等于0.85。
34.如权利要求28所述的镜片,其中,所述多个有机染料中的一个或多个有机染料包括具有红光吸收率峰的吸收率轮廓,所述红光吸收率峰的中心波长在600nm与680nm之间。
35.如权利要求34所述的镜片,其中,所述红光吸收率峰的光谱带宽大于或等于20nm。
36.如权利要求35所述的镜片,其中,所述红光吸收率峰的衰减因数大于或等于0.9。
37.如权利要求28所述的镜片,其中,所述多个有机染料中的每一个有机染料被选择为增加在一个或多个色度增强窗中通过所述镜片透射的光的色度值。
38.如权利要求37所述的镜片,其中,所述一个或多个色度增强窗包括440nm到510nm的第一光谱范围、540nm到600nm的第二光谱范围、630nm到660nm的第三光谱范围、或者所述第一、第二、以及第三光谱范围的任意组合。
39.制造镜片的方法,所述方法包括:
形成镜片主体;以及
形成滤光器,所述滤光器包括多个有机染料,所述多个有机染料中的每一个被配置为减弱一个或多个光谱带中的可见光,所述一个或多个光谱带中的每一个光谱带包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率、位于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长、以及所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积,所述光谱带宽等于所述吸收率峰在所述吸收率峰的所述最大吸收率的80%处的全宽度;
其中,所述多个有机染料中的一个或多个包括吸收率轮廓,所述吸收率轮廓具有中心波长位于470nm与480nm之间的蓝光吸收率峰;
其中,吸收率峰的衰减因数通过将所述光谱带宽内的所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽获得;以及
其中,对于多个有机染料中的一个或多个,至少一个吸收率峰的衰减因数大于或等于
0.8。
40.如权利要求39所述的方法,其中,所述滤光器被配置使得所述蓝光吸收率峰的光谱带宽大于或等于20nm。
41.如权利要求40所述的方法,其中,所述滤光器还被配置使得所述蓝光吸收率峰的衰减因数大于或等于0.9。
42.如权利要求39所述的方法,其中,所述滤光器被配置使得所述多个有机染料中的一个或多个有机染料包括具有黄光吸收率峰的吸收率轮廓,所述黄光吸收率峰的中心波长在
560nm与580nm之间。
43.如权利要求42所述的方法,其中,所述滤光器被配置使得所述黄光吸收率峰的光谱带宽大于或等于20nm。
44.如权利要求43所述的方法,其中,所述滤光器还配置使得所述黄光吸收率峰的衰减因数大于或等于0.85。
45.如权利要求39所述的方法,其中,所述滤光器被配置使得所述多个有机染料中的一个或多个有机染料包括具有红光吸收率峰的吸收率轮廓,所述红光吸收率峰的中心波长在
600nm与680nm之间。
46.如权利要求45所述的方法,其中,所述滤光器还配置使得所述红光吸收率峰的光谱带宽大于或等于20nm。
47.如权利要求46所述的方法,其中,所述滤光器还配置使得所述红光吸收率峰的衰减因数大于或等于0.9。
48.如权利要求39所述的方法,其中,所述滤光器配置使得所述多个有机染料中的每一个有机染料被选择为增加在一个或多个色度增强窗中通过所述镜片透射的光的色度值。
49.如权利要求48所述的方法,其中,所述滤光器配置使得所述一个或多个色度增强窗包括440nm到510nm的第一光谱范围、540nm到600nm的第二光谱范围、630nm到660nm的第三光谱范围、或者所述第一、第二、以及第三光谱范围的任意组合。
50.如权利要求39所述的方法,其中,形成镜片包括形成镜片主体以及在所述镜片主体上形成镜片涂层。
51.如权利要求50所述的方法,其中,所述滤光器的至少一部分包含在所述镜片主体中。
52.如权利要求50所述的方法,其中,所述滤光器的至少一部分包含在所述镜片涂层中。
53.如权利要求50所述的方法,其中,所述镜片涂层包括干涉涂层。
54.如权利要求39所述的方法,其中,形成镜片主体包括形成多个镜片主体元件并且利用一个或多个附着层将所述镜片主体元件彼此联接。
55.如权利要求54所述的方法,其中,在所述多个镜片主体元件中的两个镜片主体元件之间设置偏振膜。
56.利用如权利要求39所述的方法制造的镜片。

说明书全文

具有色度增强的眼镜

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2011年2月17日提交的题为“具有色度增强的眼镜”的第13/029,997号美国专利申请的优先权,该美国专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2010年12月21日提交的题为“具有色度增强滤光器的眼镜和镜片”的第61/425,707号美国临时专利申请以及于2010年4月15日提交的题为“具有色度增强滤光器的眼镜和镜片”的第61/324,706号美国临时专利申请的权益。这些申请中的每个的全部内容通过引用并入本文并作为本说明书的一部分。

技术领域

[0003] 本公开概括地涉及眼镜,更具体地涉及用于眼镜的镜片。

背景技术

[0004] 眼镜可包括使一个或多个波长带中的光减弱的光学元件。例如,太阳镜通常包括吸收可见光谱中很大一部分光的镜片。太阳镜镜片可具有强烈吸收可见光的黑膜或涂层,从而显著地减少镜片的光透射率。镜片还可设计为具有用于其它目的的光谱分布,例如用于室内、用于体育运动、用于其它特殊目的或用于这些用途的组合。发明内容
[0005] 本文描述的示例性实施方式具有若干特征,其中没有任何单个特征是不可缺少的或者仅对其期望的属性负责。不限于权利要求书的范围,现在将概述一些有利特征。
[0006] 一些实施方式提供了镜片,该镜片包括镜片主体和在镜片主体内和/或在镜片主体外部的滤光器,该滤光器被配置为减弱多个光谱带中的可见光。在滤光器在镜片主体内的一些实施方式中,滤光器可构成镜片主体或者滤光器和附加的部件可构成镜片主体。滤光器可被配置为明显增加场景的色彩度、清晰度和/或生动性。滤光器尤其可适用于与眼镜一起使用并可允许眼镜的佩戴者观看高清色彩(HD色彩)中的场景。多个光谱带中的每一个可包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率以及该光谱带宽内的积分吸收率峰面积。该光谱带宽可定义为吸收率峰在该吸收率峰的最大吸收率的80%处的全宽度。在一些实施方式中,对于多个光谱带的每一个光谱带中的吸收率峰,通过将光谱带宽内的积分吸收率峰面积除以吸收率峰的光谱带宽而获得的衰减因数可大于或等于约0.8。在一些实施方式中,多个光谱带的每一个中的吸收率峰的光谱带宽可大于或等于约20nm。
[0007] 在某些实施方式中,滤光器至少部分包含在镜片主体中。镜片主体可浸有、承载有、或以其他方式包括一个或多个有机染料。一个或多个有机染料中的每一个可被配置为产生在多个光谱带的一个光谱带中的吸收率峰。在一些实施方式中,滤光器至少部分包含在设置在镜片主体上的镜片涂层中。
[0008] 一些实施方式提供了制造镜片的方法。该方法可包括形成包括滤光器的镜片,所述滤光器被配置为减弱多个光谱带中的可见光。所述多个光谱带中的每一个光谱带可包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率以及所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积。所述光谱带宽可定义为吸收率峰在吸收率峰的最大吸收率的80%处的全宽度。多个光谱带的每一个光谱带中的吸收率峰的衰减因数可大于或等于约0.8并且小于1。吸收率峰的衰减因数可通过将光谱带宽内的积分吸收率峰面积除以吸收率峰的光谱带宽获得。
[0009] 在某些实施方式中,镜片可通过形成镜片主体和在该镜片主体上形成镜片涂层来形成。滤光器的至少一部分可包含在镜片主体中。滤光器的至少一部分可包含在镜片涂层中。镜片涂层可包括干涉涂层。
[0010] 在一些实施方式中,镜片主体可通过以下方法形成,该方法包括形成多个镜片主体元件以及利用一个或多个附着层将所述镜片主体元件彼此联接。偏振膜可设置在所述多个镜片主体元件的两个镜片主体元件之间。在一些实施方式中,偏振膜可插入模制于镜片主体中。
[0011] 一些实施方式提供了包括镜片主体和滤光器的镜片,该滤光器由包括多个吸收率峰的光谱吸收率轮廓(profile)表征,所述多个吸收率峰中的每一个吸收率峰具有最大吸收率、等于所述吸收率峰在所述吸收率峰的所述最大吸收率的80%处的全宽度的光谱带宽、以及处于所述吸收率峰的所述光谱带宽的中点处的中心波长。多个吸收率峰可包括:具有在约555nm与约580nm之间的中心波长的第一吸收率峰;以及具有在约445nm与约480nm之间的中心波长的第二吸收率峰。多个吸收率峰的每一个的光谱带宽可在约20nm与约50nm之间。
[0012] 在某些实施方式中,所述第一吸收率峰和所述第二吸收率峰中的每一个具有:在所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积和通过将所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽而获得的衰减因数。所述第一吸收率峰和所述第二吸收率峰中的每一个的衰减因数大于或等于约0.8。
[0013] 所述多个吸收率峰可包括:第三吸收率峰,被配置为主要减弱至少在约405nm与约425nm之间的光;以及第四吸收率峰,被配置为主要减弱至少在约650nm与约670nm之间的光、约670nm与约690nm之间的光、约690nm与约710nm之间的光、或者约705nm与约725nm之间的光。在其它实施方式中,第三吸收率峰被配置为主要减弱至少在约400nm与约420nm之间的光。所述第三吸收率峰和所述第四吸收率峰中的每一个可具有在所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积和通过将所述积分吸收率峰面积除以所述吸收率峰的所述光谱带宽而获得的衰减因数,以及其中所述第三吸收率峰和所述第四吸收率峰中的每一个的衰减因数大于或等于约0.8。
[0014] 一些实施方式提供了包括具有滤光器的镜片主体的镜片,该滤光器被配置为增加可见光谱的一个或多个部分中通过所述镜片所透射的光的平均色度值。该色度值为CIE L*C*h*颜色空间的C*属性。可见光谱的至少一部分可包括约630nm到约660nm的光谱范围。平均色度值的增加可包括具有基本正常视觉的人能够感知到的增加。
[0015] 在某些实施方式中,所述滤光器被配置为使得在约540nm到约600nm的光谱范围内通过所述镜片所透射的光的平均色度值与在同一光谱范围内通过中性滤光器所透射的光的平均色度值相比较增加了大于或等于约3%的相对大小。
[0016] 所述滤光器可被配置为使得在约440nm到约480nm的光谱范围内通过所述镜片所透射的光的平均色度值与在同一光谱范围内通过中性滤光器所透射的光的平均色度值相比较增加了大于或等于约15%的相对大小。
[0017] 在一些实施方式中,当与通过中性滤光器所透射的光的平均色度值相比较时,所述滤光器没有基本减少在所述可见光谱的所述一个或多个被过滤部分中通过所述镜片所透射的光的平均色度值。在某些实施方式中,当与通过中性滤光器所透射的光的平均色度值相比较时,所述滤光器没有基本减少在约440nm到约660nm的光谱范围内通过所述镜片所透射的光的平均色度值。
[0018] 所述滤光器可被配置为使得在约630nm到约660nm的光谱范围内通过所述镜片所透射的光的平均色度值与在同一光谱范围内通过中性滤光器所透射的光的平均色度值相比较增加了大于或等于约3%的相对大小。
[0019] 滤光器可至少部分包含在所述镜片主体中。例如,镜片主体可装载有至少一个有机染料,所述至少一个有机染料被配置为使在所述可见光谱的所述一个或多个被过滤部分中通过所述镜片所透射的光的平均色度值增加。
[0020] 在一些实施方式中,滤光器至少部分包含在镜片涂层中,所述镜片涂层设置在所述镜片主体的至少一部分上。例如,滤光器可包括干涉涂层。
[0021] 在一些实施方式中,滤光器可至少部分包含在附着层、偏振层、或者所述附着层和所述偏振层的组合中。
[0022] 某些实施方式提供了制造镜片的方法,该方法包括形成包括滤光器的镜片,所述滤光器被配置为增加在可见光谱的一个或多个部分中通过所述镜片所透射的光的平均色度值。可见光谱的至少一个部分可包括约630nm到约660nm的光谱范围。平均色度值的增加可包括具有基本正常视觉的人能够感知到的增加。
[0023] 形成镜片的步骤可包括形成镜片主体以及在所述镜片主体上形成镜片涂层。滤光器的至少一部分可包含在所述镜片主体中。滤光器的至少一部分可包含在所述镜片涂层中。例如,镜片涂层可包括干涉涂层。
[0024] 形成镜片主体的步骤可包括形成多个镜片主体元件并且利用一个或多个附着层将所述镜片主体元件彼此联接。在所述多个镜片主体元件中的两个镜片主体元件之间可设置偏振膜。镜片可包括基本吸收紫外线辐射的一个或多个部件。在一些实施方式中,偏振膜可插入模制于镜片主体中。
[0025] 一些实施方式提供了包括镜片主体和滤光器的镜片,该滤光器被配置为增加在可见光谱的一个或多个部分中通过所述镜片所透射的光的平均色度值。可见光谱的一个或多个部分中的一个可包括约540nm到约600nm的光谱范围。平均色度值的增加可包括具有基本正常视觉的人能够感知到的增加。
[0026] 某些实施方式提供了包括镜片主体和滤光器的镜片,该滤光器被配置为增加在可见光谱的一个或多个部分中通过所述镜片所透射的光的平均色度值。可见光谱的一个或多个部分中的一个可包括约440nm到约510nm的光谱范围、约540nm到约600nm的光谱范围、以及约630nm到约660nm的光谱范围。平均色度值的增加可包括具有基本正常视觉的人能够感知到的增加。
[0027] 一些实施方式提供了用于眼镜的镜片,所述镜片包括镜片主体和滤光器,所述滤光器包括多个有机染料。多个有机染料中的每一个被配置为减弱一个或多个光谱带中的可见光。一个或多个光谱带中的每一个光谱带包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率以及所述光谱带宽内的积分吸收率峰面积。光谱带宽可定义为吸收率峰在吸收率峰的最大吸收率的80%处的全宽度。吸收率峰的衰减因数可通过将光谱带宽内的积分吸收率峰面积除以吸收率峰的光谱带宽获得。对于多个有机染料中的一个或多个有机染料,至少一个吸收率峰的衰减因数大于或等于约0.8。
[0028] 例如,多个有机染料中的一个或多个有机染料可包括具有蓝光吸收率峰的吸收率轮廓,所述蓝光吸收率峰的中心波长在约470nm与约480nm之间。在一些实施方式中,蓝光吸收率峰的光谱带宽可大于或等于约20nm,蓝光吸收率峰的衰减因数可大于或等于约0.9。
[0029] 多个有机染料中的一个或多个有机染料可包括具有黄光吸收率峰的吸收率轮廓,所述黄光吸收率峰的中心波长在约560nm与约580nm之间。在一些实施方式中,黄光吸收率峰的光谱带宽可大于或等于约20nm,黄光吸收率峰的衰减因数可大于或等于约0.85。
[0030] 多个有机染料中的一个或多个有机染料可包括具有红光吸收率峰的吸收率轮廓,所述红光吸收率峰的中心波长在约600nm与约680nm之间。在一些实施方式中,红光吸收率峰的光谱带宽可大于或等于约20nm,红光吸收率峰的衰减因数可大于或等于约0.9。
[0031] 多个有机染料中的每一个有机染料可被选择为增加在一个或多个色度增强窗中通过所述镜片透射的光的色度值。一个或多个色度增强窗可包括约440nm到约510nm的第一光谱范围、约540nm到约600nm的第二光谱范围、约630nm到约660nm的第三光谱范围、或者所述第一、第二、以及第三光谱范围的任意组合。
[0032] 某些实施方式提供了包括镜片主体和滤光器的镜片,该滤光器被配置为减弱多个光谱带中的可见光。多个光谱带中的每一个包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率峰、基本低于所述最大吸收率峰的下部和上部边缘部分、以及中间部分,所述中间部分位于所述下部和上部边缘部分之间并且包括所述最大吸收率峰和基本靠近所述最大吸收率峰的区域。在一些实施方式中,至少一个吸收率峰的下部或上部边缘部分中的一个位于对象光谱窗中,该对象光谱窗包括对象发出或反射基本可见刺激的光谱区域。
[0033] 滤光器可配置使得至少一个吸收率峰的所述下部或上部边缘部分中的一个位于背景光谱窗中。背景光谱窗可包括所述背景发出或反射基本可见刺激的一个或多个光谱区域。
[0034] 滤光器可至少部分包含在镜片主体中。镜片主体可浸有多个有机染料,多个有机染料中的每一个有机染料被配置为在所述多个光谱带中的至少一个光谱带中产生吸收率峰。
[0035] 滤光器可至少部分包含在镜片涂层中,所述镜片涂层设置在镜片主体的至少一部分上。例如,滤光器可包括干涉涂层。滤光器也可至少部分包含在附着层、偏振层、或者所述附着层和所述偏振层的组合中。
[0036] 一些实施方式提供了制造镜片的方法,该方法包括:形成滤光器,所述滤光器被配置为减弱多个光谱带中的可见光。多个光谱带中的每一个包括具有光谱带宽的吸收率峰、最大吸收率峰、基本低于所述最大吸收率峰的下部和上部边缘部分、以及中间部分,所述中间部分位于所述下部和上部边缘部分之间并且包括所述最大吸收率峰和基本靠近所述最大吸收率峰的区域。至少一个吸收率峰的下部或上部边缘部分之一位于对象光谱窗中,对象光谱窗包括对象发出或反射基本可见刺激的光谱区。
[0037] 附图简要说明
[0038] 出于说明的目的附图中描绘了各种实施方式,但是各种实施方式不应被解释为限制本发明的范围。此外,分别公开的实施方式的各种特征可组合以形成附加的实施方式,这些实施方式均为本公开的一部分。可去除或省略任何特征或结构。在整个附图中,参考标号可重复使用以指示参考元件之间的一致性。
[0039] 图1A是包括具有色度增强光学滤光器的镜片的一副眼镜的立体图;
[0040] 图1B是图1A所示的镜片之一的截面图;
[0041] 图2A是示出关于人眼的锥感光细胞的敏感度曲线的曲线图;
[0042] 图2B是示出1931 CIE XYZ三色刺激函数的曲线图;
[0043] 图3是示出具有光学滤光器的太阳镜镜片的光学吸收率轮廓的曲线图;
[0044] 图4A是示出图3所示的具有吸收率轮廓的镜片在色度上与中性滤光器相比较的百分比差的曲线图;
[0045] 图4B是图3所示的具有吸收率轮廓的镜片的色度图;
[0046] 图5是示出光学滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0047] 图6A是示出具有图5所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0048] 图6B是示出具有图5所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0049] 图7是用于具有图5所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0050] 图8是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0051] 图9A是示出具有图8所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0052] 图9B是示出具有图8所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0053] 图10是用于具有图8所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0054] 图11是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0055] 图12A是示出具有图11所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0056] 图12B是示出具有图11所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0057] 图13是用于具有图11所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0058] 图14是示出三个不同的滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0059] 图15A是示出三个滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图,每个滤光器具有图14所示的吸收率轮廓之一;
[0060] 图15B是示出具有图14所示的吸收率轮廓的三个不同滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0061] 图16是示出三个不同的滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0062] 图17A是示出三个滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图,每个滤光器具有图16所示的吸收率轮廓之一;
[0063] 图17B是示出具有图16所示的吸收率轮廓的三个不同滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0064] 图18是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0065] 图19A是示出具有图18所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0066] 图19B是示出具有图18所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0067] 图20是用于具有图18所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0068] 图21是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0069] 图22A是示出具有图21所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0070] 图22B是示出具有图21所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0071] 图23是用于具有图21所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0072] 图24是示出人眼的发光效率轮廓的曲线图;
[0073] 图25是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0074] 图26A是示出具有图25所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0075] 图26B是示出具有图25所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0076] 图27是用于具有图25所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0077] 图28是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0078] 图29A是示出具有图28所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0079] 图29B是示出具有图28所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0080] 图30是用于具有图28所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0081] 图31是示出具有示例性滤光器的非偏振镜片的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0082] 图32A是示出具有图31所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0083] 图32B是示出具有图31所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0084] 图33是用于具有图31所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0085] 图34是示出具有另一示例性滤光器的非偏振镜片的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0086] 图35A是示出具有图34所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0087] 图35B是示出具有图34所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0088] 图36是用于具有图34所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0089] 图37是示出另一滤光器的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0090] 图38A是示出具有图37所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0091] 图38B是示出具有图37所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0092] 图39是用于具有图37所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0093] 图40是示出具有滤光器的铸造镜片的光谱吸收率轮廓的曲线图;
[0094] 图41A是示出具有图40所示的吸收率轮廓的滤光器的色度轮廓和中性滤光器的色度轮廓的曲线图;
[0095] 图41B是示出具有图40所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0096] 图42是用于具有图40所示的吸收率轮廓的滤光器的色品图;
[0097] 图43-48示出了用于滤光器的示例性色度增强窗配置;
[0098] 图49示出了在室外照明条件下从高尔夫球反射或发出的光的光谱功率分布表示;
[0099] 图50是示出铸造镜片的吸收率轮廓的曲线图,该铸造镜片包括具有图40的吸收率轮廓的滤光器和具有基本中性灰色色彩的偏振器;
[0100] 图51是示出具有图50所示的吸收率轮廓的滤光器相比于中性滤光器的色度的百分比差的曲线图;
[0101] 图52是用于具有图50所示的滤光器的镜片的色品图。

具体实施方式

[0102] 虽然以下公开了某些优选实施方式和实施例,但是创造性主题将特殊的公开实施方式延伸至其它可选实施方式和/或用途,并延伸至修改及其等同。因此,本文所附的权利要求的范围不被以下描述的具体实施方式限制。例如,在本文公开的任何方法或过程中,该方法或过程的步骤后操作可以以任何适当的顺序执行,而不必限于所公开的任何具体顺序。各种操作可以以有助于理解某些实施方案的方式依次描述为多个离散的操作;然而,描述的顺序不应被解释为暗指这些操作的顺序相关性。另外,本文描述的结构可体现为完整部分或单独部分。出于比较各种实施方式的目的,描述了这些实施方式的某些方面和优势。不一定所有这些方面或优势均通过任何特殊的实施方式实现。因此,例如各种实施方式可以以实现或优化如本文所教导的优势或优势组合的方式进行,但并不一定实现如本文可能也教导或建议的其它方面或优势。
[0103] 人在环境中能够视觉观察到的对象通常从一个或多个表面发出、反射或透射可见光。这些表面可被视为人眼不能再精细分辨的点的阵列。这些表面上的每个点不发出、反射或透射单一波长的光;相反地,其发出、反射或透射广谱波长,该广谱波长可被解释为人视觉中的单一颜色。一般而言,如果将要观察对于如此解释的颜色的相应“单一波长”的(例如,具有诸如1nm的极窄谱带宽的视觉刺激),当与通过广谱的被观察波长所解释的颜色相比时,其将显得非常生动。
[0104] 已经发现,滤光器可被配置为将宽视觉刺激的外部部分移除以使颜色显得如人类视觉所感知地更加生动。宽视觉刺激的外部部分指的是以下波长,当基本上、几乎完全、或完全减弱地减小刺激的带宽以使所感知的颜色的生动性增大的波长。用于眼镜的滤光器可被配置为明显增加场景的色彩度、清晰度和/或生动性。这种用于眼镜的滤光器可允许佩带者观看高清色彩(HD色彩)中的场景。在一些实施方式中,视觉刺激中没有明显减弱的部分至少包括人眼中的锥感光细胞具有最大灵敏度的波长。在某些实施方式中,在应用滤光器时的颜色刺激的带宽至少包括锥感光细胞具有最大灵敏度的波长。在一些实施方式中,佩戴本文所公开的包含滤光器的镜片的人可感知到场景的清晰度的明显增加。所感知的清晰度的增加可由例如对比度增加、色度增加、或者这些因数的组合而造成。
[0105] 被解释的颜色的生动性与被称为颜色的色度值的属性关联。色度值是CIE L*C*h*颜色空间的属性或坐标之一。连同被称为色调亮度的属性,色度可用于定义人类视觉能够感知的颜色。已经确定视觉敏锐度与图像中颜色的色度值正相关。换句话说,在观看具有较高色度值颜色的场景时,观看者的视觉敏锐度比观看具有较低色度值颜色的同一场景时更大。
[0106] 滤光器可被配置为在通过包含该滤光器的镜片观察景色时使景色的色度轮廓增强。滤光器可被配置为在一个或多个色度增强窗中增加或减少色度以获得任意所需的效果。色度增强滤光器可被配置为优先在任意所需的色度增强窗中透射或减弱光线。可利用任何适当的过程确定所需的色度增强窗。例如,可测量在所选环境中主要反射或发出的颜色,滤光器可适于在与主要反射或发出的颜色对应的一个或多个光谱区中提供色度增强。
[0107] 在图1A所示的实施方式中,眼镜100包括具有色度增强的滤光器的镜片102a、102b。与通过具有相同光透射率但具有不同谱透射轮廓的镜片观察的景色相比较,色度增强滤光器通常改变通过一个或多个镜片102a、102b观察的景色的色彩度。眼镜可以为任意类型,包括多用途眼镜、特殊用途眼镜、太阳镜、驾驶眼镜、运动眼镜、室内眼镜、室外眼镜、视矫正眼镜、对比度增强眼镜、为其它用途设计的眼镜或者为这些用途的组合而设计的眼镜。
[0108] 在图1B所示的实施方式中,镜片102包含若干镜片元件。镜片元件包括镜片涂层202、第一镜片主体元件204、薄膜层206以及第二镜片主体元件208。对镜片102的配置进行各种变化是可能的。例如,镜片102可包括偏振层、一个或多个附着层、光致变色层、防反射涂层、镜涂层、干涉涂层、抗划涂层、防涂层、防静电涂层、其它镜片元件或镜片部件的组合。如果镜片102包括光致变色层,则光致变色材料可包括中性密度光致变色或任何其它适当的光致变色。镜片部件和/或材料中的至少一些可选择使其具有基本中性可见光光谱轮廓。可替换地,可见光光谱轮廓可合作以获得任何所需的镜片色度、色度增强效果、其它目标或者目标的任意组合。偏振层、光致变色层、和/或其它功能层可包含在薄膜层206、镜片涂层202、镜片主体元件204、208中的一个或多个中,或者可包含在附加的镜片元件中。在一些实施方式中,镜片102包含比图1B所示的全部镜片元件少的镜片元件。
[0109] 镜片可包括UV吸收层或在滤光器层之外包括UV吸收层的层。该层可减弱滤光器的褪色。此外,UV吸收剂可配置在任何镜片部件或镜片部件的组合中。
[0110] 镜片主体元件204、208可由玻璃、聚合材料、共聚体、被掺杂材料、其他材料或材料的组合形成。在一些实施方式中,滤光器的一个或多个部分可包含在镜片涂层202中,一个或多个镜片主体元件204、208中,薄膜层206中,附着层中,偏振层中,其他镜片元件中,或者在元件的组合中。
[0111] 镜片主体元件204、208可通过任何适当的技术,例如铸造或注模来制造。注模可将镜片暴露至减退或分解某些染料的温度下。因此,当滤光器被包含在一个或多个镜片主体元件中时,在镜片主体元件通过铸造制成时可以为滤光器中的内含物选择比镜片主体通过注模制成时更宽的染料范围。此外,当滤光器至少部分实现在镜片涂层时,可以获得较宽范围的染料或者其他滤光器结构。
[0112] 太阳镜镜片使可见光谱区中的光明显减弱。然而,无需在整个可见光谱一致地或者甚至通常均匀地减弱光。相反地,被减弱的光可以被设计以实现特殊的色度增强轮廓或其他目标。太阳镜镜片可被配置为减弱位于被选择使得景色接收本文所公开的一个或多个改进或特性的光谱带中的光。这些改进或特性可被选择为在一个或多个具体活动中或者在一个或多个特定环境中有益于佩戴者。
[0113] 为了设计增加用于颜色阵列的色度的滤光器,可说明眼睛的颜色感知所涉及的机构。适应光的眼睛(例如,人眼)在440nm、545nm和565nm处显示出峰值灵敏度。这些峰值灵敏度对应于称之为视锥的眼睛视网膜中发现的三个光学传感器中的每一个。视锥灵敏度轮廓的位置和形状近来已在Stockman和Sharpe的“The spectral sensitivities of the middle-and long-wavelength-sensitive cones derived from measurements inobservers of known genotype(通过已知基因观测者的测量得到的中波长及长波长灵敏视锥的光谱灵敏度)”Vision Research 40(2000),pp.1711-1737中被基本精确地测量,该文章通过引用并入本文并成为本说明书的一部分。Stockman和Sharpe所测量的人眼中对于锥感光细胞的灵敏度轮廓S、M、L在图2A中示出。
[0114] 视锥灵敏度轮廓可从灵敏度数据转换为描述颜色的量,诸如CIE三色刺激颜色值。1931 CIE XYZ三色刺激函数在图2B中示出。在一些实施方式中,CIE三色刺激色值被用于设计滤光器。例如,CIE颜色数值可被用于在CIE L*C*h*颜色空间中利用色度C*的值计算滤光器对所感知颜色的影响。
[0115] 个人视锥灵敏度可利用Golz和Macleod在“Colorimetry for CRTdisplays(用于CRT显示器的比色法)”,J.Opt.Soc.Am.A vol.20,no.5(2003年5月),pp.769-781中所描述的线性变换矩阵M转换成1931CIEXYZ颜色空间,该文章通过引用并入本文并成为本说明书的一部分。线性变换在等式1中示出:
[0116]
[0117] (等式1)
[0118] 为了对1931 CIE XYZ颜色空间值(X Y Z)求解,Stockman和Sharpe2000数据可分别通过用于L、M和S视锥灵敏度的因数0.628、0.42和1.868标定,以等式2-1和2-2所示的方式与线性变换矩阵M的逆相乘:
[0119] (等式2-1)
[0120] 其中:
[0121] (等式2-2)
[0122] CIE三色刺激值X Y Z可利用等式3-1至3-7所示的非线性等式转换成1976 CIE L*a*b*颜色空间坐标,
[0123] 其中,Xn=95.02、Yn=100.00、以及Zn=108.82,
[0124] (等式3-1)
[0125] (等式3-2)
[0126] (等式3-3)
[0127] 如果X/Xn、Y/Yn、或者Z/Zn<0.008856,那么:
[0128] (等式3-4)
[0129] (等式3-5)
[0130] (等式3-6)
[0131] 对于α>0.0008856;α=X/Xn、Y/Yn、或者Z/Zn,
[0132]
[0133] 否则:
[0134] ∫(α)=7.87α+16/116(等式3-7)
[0135] 然后通过利用等式4进一步从CIE L*a*b*转换为CIE L*C*h*来计算色度或C*:
[0136] (等式4)
[0137] 如上所述,物理世界中观察到的颜色由宽频带波长刺激。为了对其进行刺激并接着计算滤光器的影响,被滤波的和未被滤波的频带的光被用作对视锥灵敏度空间的输入。对色度的影响然后可通过以上所列出的变换来预测。
[0138] 当向视锥灵敏度空间输入一定光谱的光时,人眼中颜色识别的机构可被说明。眼睛的颜色响应通过对比三种视锥类型S、M和L中的每一种的相对信号来完成。为了用宽带光对其建模,在输入谱的每个波长处的强度的和根据该波长处的视锥灵敏度来加权。针对全部三种视锥灵敏度轮廓重复进行加权。该计算的示例在表A中示出:
[0139]
[0140]
[0141] 然后对于全部三种视锥类型,归一化的加权的光强度可通过线性变换矩阵M转换为1931 CIE XYZ颜色空间。该转换便于进一步转换为1976CIE L*a*b*颜色空间以及随后转换为CIE L*C*h颜色空间以得到色度值。
[0142] 为了模拟位于眼睛与物理世界之间的滤光器的影响,光的输入频带可根据预期滤光器的吸收特性来调整。然后被加权的光强度根据通过该滤光器透射的光的总数归一化。
[0143] 在某些实施方式中,为了测试滤光器对各种颜色的光的作用,首先确定输入的光谱轮廓或者至少带宽。用于模型的输入的适当带宽通常受到使用滤光器的环境的影响。对于太阳镜镜片的合理带宽可以约为30nm,这是由于该带宽代表自然环境所感知的许多颜色的近似带宽。另外,30nm是足够窄的带宽使得允许被透射的光落入视锥灵敏度函数的响应部分内,视锥灵敏度函数的响应部分大约为该带宽的两倍。设计的利用30nm输入带宽滤光器也将增加具有诸如20nm或80nm的其他带宽的颜色的色度。因此,滤光器对色度的作用可利用具有30nm带宽或者对宽范围的自然颜色带宽敏感的其他适当带宽的颜色输入来确定。
[0144] 其他带宽是可能的。带宽可在保留许多滤光器设计的色度增强性能的情况下从30nm明显加宽或变窄。以上描述的30nm带宽代表可用于产生滤光器的所需特征的较宽或较窄的输入带宽。术语“带宽”以其广泛且普通的意义在本文中使用。在一些实施方式中,峰的带宽包含峰在该峰的最大值的一半处的全部宽度(FWHM值)或者带宽的任何其他常用的测量值。
[0145] 利用30nm带宽和示例性滤光器的标准化的L加权光强度的样本计算在表B中示出:
[0146] 表B
[0147]
[0148] 在某些实施方式中,滤光器通过利用候选滤光器的光谱轮廓计算候选滤光器对色度的影响来设计。这样,可针对实现所需结果的有效性,迭代地检查滤光器中的变化。可替换地,可直接通过数值模拟来设计滤光器。本文描述了这些滤光器的示例和对比示例以及这些滤光器对色度的作用。在每种情况下,穿过每个滤光器的输入光的色度与没有滤光器的相同输入的色度进行比较。“吸收率%”对可见光谱波长的图形示出了示例的或对比示例的滤光器的光谱吸收率轮廓。“色度,C*,相对”对可见光谱波长的每个图形在图形上作为较细的曲线示出了在刺激穿过波长相关的滤光器后,具有均匀强度的30nm宽的光刺激的相对色度,其中每个刺激的中心波长由横轴上的值表示。“色度,C*,相对”的每个图形还示出了穿过中性滤光器的相同30nm宽的光刺激的相对色度,该中性滤光器在刺激的带宽中使光所减弱的平均百分比与波长相关的滤光器相同。
[0149] 滤光器设计的一个目标可以是确定镜片的全部色貌。在一些实施方式中,从镜片透射的全部光的被感知颜色为色、琥珀色、紫色、灰色或者其他颜色。在一些情况下,消费者具有难以量化说明的偏好。在一些情况下,可在本公开内容所描述的模型中完成镜片颜色调整。全部颜色调整对滤光器设计的影响可利用适当的模型来计算。在一些情况下,颜色调整能对寻求的色度特性作出一些、少许牺牲或者没有作出牺牲。在一些实施方式中,镜片的全部颜色具有相对较低的色度值。例如,镜片可具有小于60的色度值。在这种镜片中使用的色度增强滤光器与当相同滤光器用于具有相对较高的色度值的镜片时相比较而言,可提供对于至少一些颜色的增强的色彩度。
[0150] 对比示例的滤光器具有如图3、4A和4B所示的性能。图3示出了具有滤光器的对比示例的镜片的吸收率轮廓,从Peoria,Illinois的Maui Jim公司可获得的LAGOON 189-02灰色镜片。图4A示出了具有图3所示的吸收率轮廓的镜片的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图3的镜片相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。如图4A所见,与对于各30nm的刺激提供中性衰减相比,特征在于图3所示的吸收率轮廓的对比示例的镜片在某些光谱区中提供色度的一些增加以及在其他光谱区中提供色度的一些减少。中性衰减滤光器对于每个刺激所提供的平均百分比衰减与对比示例的滤光器所提供的平均百分比衰减相同。在本公开中,具有均匀强度的特殊带宽的光被用于计算相对的色度轮廓。在示出滤光器的相对色度轮廓的附图中,在整个公开中比例保持恒定以使得一个附图中所示的相对色度可与其他附图中所示的相对色度进行比较,除非另有所指。在一些附图中,滤光器的色度轮廓可被截取以示出细节和保持一致的比例。
[0151] 在某些实施方式中,滤光器被配置为增加或最大化可见光谱的蓝色至蓝绿色区域中的色度。具有这种配置的滤光器可具有中心约在478nm或约在480nm处的吸收率峰,如图5所示。图5所示的吸收率峰的半高宽度(FWHM)约为20nm。然而,可使用其他吸收率峰宽度,包括大于或约等于10nm、大于或约等于15nm、大于或约等于20nm、小于或约等于60nm、小于或约等于50nm、小于或约等于40nm、在约10nm与约60nm之间、或者在其他前述值中的任意一个值之间的宽度。除了FWHM之外或替代FWHM,可以以任何适当的方式测量吸收率峰的宽度。例如,吸收率峰的宽度可包括在最大值的80%处的峰的全宽度。图6A示出了作为波长的函数的、具有图5所示的吸收率轮廓的滤光器的相对色度。再一次,较粗的黑线对应于在每个30nm刺激带中具有与图5所示的滤光器的每个相应带内相同的积分光透射率的中性滤光器的色度轮廓。图6B示出了图5的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图5的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0152] 对于具有如图5所示的吸收率轮廓的滤光器的CIE xy色品图在图7中提供。该色品图示出了滤光器的色品以及RGB颜色空间色域。本公开所提供的每个色品图示出了相关的滤光器或镜片的色品,其中色品利用CIE光源D65来计算。
[0153] 在某些实施方式中,滤光器被配置为增加或最大化可见光谱的蓝色区域中的色度。具有这种配置的滤光器可提供具有约为453nm、约为450nm、或者在约445nm与约460nm之间的中心波长的吸收率峰。吸收率峰的宽度可大于或约等于10nm、大于或约等于15nm、大于或约等于20nm或者为其他适当的值。
[0154] 在一些实施方式中,滤光器被配置为增加或最大化佩带者在环境中通常遇到的若干颜色、许多颜色或大多数颜色或至少许多颜色的色度。这种滤光器可包括多个吸收率峰。例如,图8示出了滤光器的一个实施方式的光谱吸收率轮廓,其包括中心波长约为415nm、约为478nm、约为574nm以及约为715nm的四个吸收率峰。在图9A、9B和10中示出了示例性滤光器的相对色度轮廓和色品图。与在各30nm刺激带中具有与图8所示的滤光器的每个相应带内相同的积分光透射率的中性滤光器相比较,图9A所示的相对色度轮廓示出了图8的滤光器在至少四个光谱窗中提供色度的明显增加。图9B示出了图8的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图8的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,而横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0155] 吸收率峰的位置和数量的许多其他变化是可能的。例如,一些实施方式通过在约574nm处提供峰并在约561nm处添加附加峰,明显地减弱约558nm与约580之间的光。这些实施方式可在绿色区域中提供明显更大的色度,其中心约在555nm附近。
[0156] 在某些实施方式中,滤光器通过增加每个吸收率峰的带宽内的光的衰减的程度,来增加可见光谱的色度。吸收率峰的谱带宽内的光衰减程度可以由“衰减因数”来表征,“衰减因数”定义为该吸收率峰在谱带宽内的积分吸收率峰面积除以该吸收率峰的谱带宽。衰减因数为1的吸收率峰的例子就是方波。这样的吸收率峰基本使其谱带宽内的光全部衰减,而且基本不会使该谱带宽外的光衰减。相比之下,衰减因数小于0.5的吸收率峰使其谱带宽内的光衰减小于一半,也会使其谱带宽外的光明显衰减。尽管有可能设计一个吸收率峰的衰减因子接近1的滤光器,但是不可能制造一个吸收率峰的衰减因数正好为1的滤光器。
[0157] 在某些实施方式中,滤光器被配置为具有衰减因数接近于1的一个或多个吸收率峰。许多其他配置是可能的。在一些实施方式中,滤光器具有的一个或多个吸收率峰的衰减因数大于或等于约0.8、大于或等于约0.9、大于或等于约0.95、大于或等于约0.98、在约0.8与约0.99之间、大于或等于约0.8且小于1、或者在其他前述值中的任意一个值之间。共同地,对衰减因数的前述限制可被称为“衰减因数标准”。在某些实施方式中,滤光器的每个吸收率峰的衰减因数满足一个或多个衰减因数标准。在一些实施方式中,滤光器中具有某一吸收率阈值之上的最大吸收率的每个吸收率峰的衰减因数满足一个或多个衰减因数标准。吸收率阈值可以约为0.5、约0.7、约0.9、约1、在0.5与1之间的值、或者其他值。应该理解,虽然本文参照滤光器描述了某些光谱特征,但是各光谱特征可等同地适用于包含滤光器的镜片的光谱轮廓,除非另有所指。
[0158] 在一些实施方式中,滤光器在四个光谱带中的每一个中具有吸收率峰,其中的每一个吸收率峰的衰减因数大于或等于约0.95。由于在物理世界中极少观察到单色光,所以一些窄带的光几乎或完全可被阻挡而对自然世界中全部各种所感知的光谱色不会有明显地损害。换句话说,滤光器可在每天的视觉中采用而不会损害任何实质的视觉信息。具有这些特性的示例性滤光器的光谱吸收率轮廓在图11中示出。对于同一滤光器的相对色度轮廓和色品图在图12A、12B和13中示出。图12A所示的相对色度轮廓包括在每个30刺激带中具有与在图8所示的滤光器的每个相应带中相同的积分光透射率的中性滤光器的色度轮廓(由粗黑线表示),以及图8所示的波长相关的滤光器的色度轮廓(由细黑线表示并且通常高于中性滤光器轮廓)。图12B示出了图11的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图11的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0159] 在一些实施方式中,滤光器具有带宽至少在色度增强窗内的一个或多个吸收率峰。该色度增强窗的宽度可以在约22nm与约45nm之间、在约20nm与约50nm之间、大于或等于约20nm、大于或等于约15nm、或者其他适当的带宽范围内。在某些实施方式中,滤光器被配置使得具有大于或等于吸收率阈值的衰减因数的每一吸收率峰具有色度增强窗内的带宽。例如,每个吸收率峰的带宽可大于或等于约10nm、大于或等于约15nm、大于或等于约20nm、大于或等于约22nm、小于或等于约60nm、小于或等于约50nm、小于或等于约40nm、在约10nm与约60nm之间、在约20nm与约45nm之间、或者在任意其他前述值之间。
[0160] 吸收率峰的侧面的带宽的变化(例如,FWHM值)和斜率的变化可对色度产生显著影响。通常,色度增强峰的FWHM和/或斜率增加是伴随色度增加的,并且反之亦然,在色度降低峰的1情况下。在图14和16中,示例性滤光器被示出,其中吸收率峰的FWHM和斜率单独地改变。在图15A-15B和17A-17B的所附色度轮廓中示出了这些变化对色度的影响。在图14中,示出了对于三个不同滤光器F1、F2和F3的中心在478nm处的吸收率峰的叠加。吸收率峰具有相同的侧面斜率和不同的FWHM值,其中滤光器F1具有最低的FWHM值,而滤光器F3具有最高的FWHM值。图15A中的相对色度轮廓示出了图14所示的滤光器F1、F2和F3对色度的作用。滤光器F1、F2和F3中的每个的吸收率和色度轮廓在每个视图中被示出具有相同的相应线型,其中中性滤光器被包含为图15A中的粗线。图15B示出了图14的三个滤光器F1、F2和F3的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图14的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中在各情况的输入为相同的30nm的均匀强度的刺激,而横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0161] 图16示出了具有相同的FWHM和不同的斜率的、中心在478nm处的三个吸收率峰的叠加。图17A示出了图16所示的滤光器F4、F5和F6对色度的影响,其中中性滤光器再次被示出为粗实线。图17B示出了图16的三个滤光器F4、F5和F6的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图16的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中在各情况的输入为相同的30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0162] 返回图11所示的滤光器,中心在415nm和715nm处的外部的两个吸收率峰具有向外的斜坡(即,在415nm峰的下限和715nm峰的上限处),向外的斜坡通常影响可见光谱的边缘处的光波长。在一些实施方式中,这些峰的吸收率轮廓可被改变,以显著地、主要地、或几乎完全地减弱在约400nm至700nm范围(其被认为是可见范围的主导部分)之外的波长处的光。具有这些特性的示例性滤光器的光谱吸收率轮廓在图18中示出。在图19A、19B和20中示出了对于同一滤光器的相对色度轮廓和色品图。图19B示出了图18的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图18的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0163] 通过根据本文所公开的技术控制色度,一个或多个颜色带的色度也可能在期望这些颜色带中的较少色彩度的情况下减少。在一些实施方式中,滤光器可被配置为减少一个或多个颜色带中的色度而增加其他颜色带中的色度。例如,被设计在猎鸭时使用的眼镜可包括具有以下滤光器的一个或多个镜片,该滤光器被配置为降低蓝色背景的色度而增加鸭飞行时的绿色和棕色羽毛的色度。更一般地,滤光器可设计为活动特定的(activity-specific),其通过在与特殊背景(例如,地面、天空、运动场或球场,组合背景等)相关的一个或多个光谱区中提供相对较低的色度,并且在与特殊前景或对象(例如,球)关联的一个或多个光谱区中提供相对较高的色度。可替换地,滤光器可具有通过在背景光谱区和对象光谱区中均提供增强色度的活动特定的配置。
[0164] 识别和辨别移动对象的能力通常被称为“动态视觉敏锐度(DynamicVisual Acuity)”。移动对象的光谱区中的色度增加被期望增加质量,因为色度增加通常与较高颜色对比度关联。此外,特殊颜色的加重和去加重也可改进动态时间敏锐度。被配置为增加动态视觉敏锐度的示例性滤光器的光谱吸收率轮廓在图21中示出。所示的滤光器被配置为在绿色至桔色光谱区中提供高色度而在蓝色光谱区中提供相对较低的色度。图22A、22B和23示出了同一滤光器的相对色度轮廓和色品图。图22B示出了图21的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图21的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0165] 在一些实施方式中,滤光器被配置为考虑在可见光谱的发光效率中的变化。通过考虑发光效率,滤光器可补偿人眼对可被比较的各种色带在不同波长处的相对灵敏度的差异。在图24中示出与Stockman和Sharpe视锥灵敏度数据一致的、可见光谱上的发光效率。
[0166] 在某些实施方式中,滤光器被配置为选择性地增加人眼最敏感的红色波长的色度。例如,红色色带可被描述为在约625nm与约700nm之间延伸的光谱范围。当观看图24所示的发光效率函数时,显然眼睛对约625nm与660nm之间的红光比更长波长处的光明显更敏感。相应地,具有该配置的滤光器的吸收率轮廓在图25中示出。该滤光器具有与图11所示的相同的轮廓,除了其具有在中心约为658nm的红色色带中交替的峰而非具有中心约为715nm的峰。结果是在高达655nm的红色色带上增加的色带,并伴随在高于660nm的红色色带(此时眼睛不那么敏感)减少的色度。在图26A、26B和27中示出了对于同一滤光器的相对色度轮廓和色品图。图26B示出了图25的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图25的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0167] 此外,对于利用中心为约553nm、约561nm、或至少在约550nm与约570nm之间的波长处的吸收率峰的绿色范围的中间的波长,色度可增加。这种滤光器也可减少黄色的色度,因而其可在受益于相对黄色背景观察识别绿色对象的活动中使用。对于在绿色光谱范围的中间提供增加色度的滤光器的光谱吸收率轮廓在图28中示出。在图29A、29B和30中分别示出了对于同一滤光器的相对色度轮廓和色品图。图29B示出了图28的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图28的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0168] 为了制造如上所示的滤光器轮廓,可以应用各种方法,例如在第5,054,902号美国专利中所描述的通过利用介电堆、多层干扰涂层、稀土化物添加剂、有机染料或多个偏转滤光器的组合,该专利的全部内容通过引用并入本文并成为本说明书的一部分。也可使用其他适当的制造技术或技术的组合。
[0169] 在某些实施方式中,滤光器包括一个或多个有机染料,一个或多个有机染料提供具有相对较高的衰减因数的吸收率峰。例如,在一些实施方式中,镜片具有包含由俄亥俄代顿的Exciton提供的有机染料的滤光器。由Exciton提供的至少一些有机染料根据其吸收率峰的大致中心波长而命名。在图31中示出了具有包含Exciton ABS 407、ABS 473、ABS 574、和ABS 659染料的滤光器的非偏振的聚酸酯镜片的大致光谱吸收率轮廓。滤光器的有机染料配方提供了在约407nm、473nm、574nm、和659nm处的吸收率峰。在图32A、32B和33中示出了对于同一滤光器的相对色度轮廓和色品图。图32B示出了图31的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图31的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0170] 一些实施方式类似于先前段落中所描述的实施方式,但包括利用Exciton ABS 647染料而非Exciton ABS 659染料的位于647nm处的红色吸收率峰。在这些实施方式中,对于更接近人眼灵敏度的峰的更高发光效率的红色色调,色度增加。在图34中示出了具有该配置的滤光器的非偏振聚碳酸酯镜片的光谱吸收轮廓。该轮廓包括在407nm、473nm、574nm和647nm处的吸收率峰。在图35A、35B和36中分别示出了对于同一滤光器的相对色度轮廓和色品图。图35B示出了图34的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图34的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。
[0171] 在一些实施方式中,其他滤光器被配置为增加或最大化佩带者在环境中通常遇到的若干颜色、许多颜色或大多数颜色或至少许多颜色上的色度。这种滤光器可包括多个吸收率峰。该多个吸收率峰可包括中心波长在约415nm与约455nm之间、在约478nm处、在约555nm与580nm之间、以及在约660nm处的吸收率峰。多个吸收率峰的FWHM值可在约20nm与约
50nm之间、大于约20nm、约22nm、约45nm、其他适当的值或者这些值的组合。在一些实施方式中,具有中心波长在约555nm与约580nm之间的吸收率峰的FWHM值约为光谱轮廓中至少一些其他吸收率峰的FWHM值的两倍。具有该段落中描述的实施方式所反映的吸收率峰的示例性滤光器的大致光谱吸收率轮廓在图37中示出。该示例性滤光器的吸收率在约490nm(允许光在491nm基本透射)处急剧下降,并在491nm附近(例如,通过波长接近491nm的带和大于或等于约491nm的带)通过宽带(例如,通过带宽大于或等于约20nm的谱带)。
[0172] 对于具有图37的吸收率轮廓的滤光器的相对色度轮廓在图38A中示出。图38A的色度轮廓被示出具有与在本公开其它色度轮廓不同的纵坐标,以便示出色度中更大的变化。该示例性滤光器在多个谱带中的未过滤情况的相对色度明显增加,包括在约410nm与约
460nm之间、在约465nm与约475nm之间、在约480nm与约500nm之间、在约540nm与约565nm之间、在约570nm与600nm之间、以及在约630nm与约660nm之间的谱带。图38B示出了图37的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图37的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,而横轴表示每个刺激带的中心波长。对于该示例性滤光器的色品图在图39中示出。
[0173] 在一些实施方式中,两个或更多个染料可被用于产生彼此大致接近的单个吸收率峰或多个吸收率峰。例如,具有位于约555nm与约580nm之间的中心波长的吸收率峰可利用具有约561nm和574nm的中心波长的两种染料产生。在其他实施方式中,具有位于约555nm与约580nm之间的中心波长的吸收率峰可利用具有约556nm和574nm的中心波长的两种染料产生。虽然每个染料可单独地产生具有小于约30nm的FWHM值的吸收率峰,但是当染料一起在滤光器中使用时,吸收率峰可组合以形成具有约45nm或大于约40nm的FWHM值的单个吸收率峰。
[0174] 可利用任何适当的技术制造包含有机染料的滤光器。在一些实施方式中,足够数量的一个或多个有机染料被用于将一个或多个光谱区中的透射率降低至小于或等于约1%。为了在1.75mm厚的聚碳酸酯镜片中获得低于1%的峰透射率,可在一批聚碳酸酯树脂中混入染料。如果混合物包括5lbs聚碳酸酯树脂,则以下装载量的Exciton染料可用于与图31所示的吸收率轮廓关联的滤光器:44mg的ABS 407、122mg的ABS 473、117mg的ABS 574、以及63mg的ABS 659。在前述实施例中,聚碳酸酯中的染料装载量的比率概括如下:在总共1000单位染料中,滤光器可包括约130单位的吸收紫色染料、约350单位的吸收蓝色染料、约340单位的吸收绿色染料、以及约180单位的吸收深红色染料。
[0175] 在相同数量的聚碳酸酯树脂中,以下装载量的Exciton染料可用于与图34所示的吸收率轮廓关联的滤光器:44mg的ABS 407、122mg的ABS 473、117mg的ABS 574、以及41mg的ABS 647。在前述实施例中,聚碳酸酯中的染料装载量的比率概括如下:在总共995单位染料中,滤光器可包括约135单位的吸收紫色染料、约375单位的吸收蓝色染料、约360单位的吸收绿色染料、以及约125单位的吸收深红色染料。在某些实施方式中,可通过铸造过程、模制过程或者任何其他过程利用树脂及染料混合物制造镜片。
[0176] 对于塑料存在的其他染料也可提供色度的明显增加。例如,Binghamton,NY的Crysta-Lyn化学公司(Crysta-Lyn Chemical Company)提供DLS 402A染料,其吸收率峰在402nm处。在一些实施方式中,DLS402A染料可用于替代上述配方中的Exciton ABS 407染料。Crysta-Lyn还提供DLS 461B染料,该染料的吸收率峰在461nm处。DLS 461B染料还用于替代上述配方中的Exciton ABS 473染料。Crysta-Lyn的DLS 564B染料可用于替代这些配方中的Exciton ABS 574染料,而Crysta-Lyn的DLS 654B染料可用于替代Exciton ABS 659染料。在一些实施方式中,染料可被包含在一个或多个镜片部件中,并且关于镜片部件包括染料的决定可基于每个特殊染料的属性,诸如稳定性或性能因数。
[0177] 在其他实施例中,滤光器被设计具有相对数量的某些染料。吸收率峰的大小可通过调整染料的绝对质量装载量并同时保持不同染料的装载量之间的相对关联而选择。例如,在特殊的实施方式中,有机染料滤光器包括:70mg的Exciton ABS 473染料、108mg的Exciton ABS 561染料、27mg的Exciton ABS 574染料、以及41mg的Exciton ABS 659。聚碳酸酯中的染料装载量的比率被概括如下:在总共1000单位的染料中,滤光器可包括约280单位的吸收蓝色染料、约440单位的吸收黄绿色染料、约110单位的吸收绿色染料、以及170单位的吸收深红色染料。在251g的聚碳酸酯中利用前述染料装载量铸造镜片。得到的镜片具有1.9mm的厚度。装载水平可考虑到所使用的具体基础材料的特性而调整。例如,装载水平可以在使用具有低密度的材料(诸如某些类型的聚碳酸酯)时有点高或略高。同样地,装载水平可在使用高密度材料时有点低或略低。
[0178] 所铸造的镜片的吸收率轮廓在图40中示出。在图40所示的吸收率轮廓中,中心为约477nm的吸收率峰具有:约为46nm的吸收率峰的最大吸收率的80%处的全宽度以及约0.92的衰减因数。中心为约569nm的吸收率峰具有:约35nm的吸收率峰的最大吸收率的80%处的全宽度以及约0.86的衰减因数。中心为约660nm的吸收率峰具有:约27nm的吸收率峰的最大吸收率的80%处的全宽度以及约0.91的衰减因数。图41A和41B示出了所铸造的镜片在多个光谱区中提供了色度增加。图41A的色度轮廓以不同于该公开中的其他色度轮廓的比例示出。图41B示出了图40的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图40的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。图42示出了所铸造的镜片的色品图。
[0179] 图50示出了作为与灰色光偏振膜结合的图40的滤光器的波长的函数的吸收率轮廓,其中利用CIE标准光源D65的光透射率约为9.3%。包含本文所公开的色度增强滤光器的偏振型太阳镜镜片的光透射率可以小于或等于约15%、小于或等于约12%、小于或等于约10%、小于或等于约9%、大于或等于约7%、大于或等于约8%、在约7%-15%之间、在约7%-12%之间、在约9%-12%之间、或者其他适当的值。此外,镜片可展示具有不同透射率的两个或更多个透射率区域的组合的异质透射率轮廓。图51示出了图50的滤光器的输出与在每个刺激带中均匀减弱与图50的滤光器相同的光的平均百分比的滤光器的输出之间在色度上的百分比差,其中输入为30nm的均匀强度的刺激,横轴表示每个刺激带的中心波长。对于具有图50的吸收率轮廓的镜片的色品图在图52中示出。
[0180] 在一些实施方式中,用于本文所公开的任何滤光器构成的一个或多个染料可由具有类似光谱属性的一个或多个染料替代。例如,如果诸如Exciton ABS 473染料的染料不够稳定以持续镜片形成过程,则可替代地使用具有改善的稳定性和类似的吸收率轮廓的一个或多个替代染料。诸如注模的一些镜片形成过程会使镜片和滤光器经受高温、高压和/或化学活性材料。替换染料可被选择为具有本文所公开的染料的类似吸收率轮廓但具有改善的稳定性或性能。例如,替代染料可展示出对镜片进行注模的过程中的高稳定性或在阳光下的高稳定性。在一个实施方式中,两个或更多个染料中的至少一个可用于替代Exciton ABS 473染料。在一个实施方式中,Exciton ABS 473染料可用在聚碳酸酯中具有中心波长为约
477nm的吸收率峰的染料替代。在一些实施方式中,与477nm的吸收率峰关联的衰减因数大于或等于约0.8、大于或等于约0.9,约为0.93、或者为其他适当的值。
[0181] 在一些实施方式中,镜片可包括被选择或被配置为增加色度增强滤光器和其它镜片部件的光稳定性的染料或其它材料。本领域已知的任何技术可用于缓解滤光器材料和/或其它镜片部件的退化。
[0182] 本文公开的任何染料配方的相对数量可调整以达到期望的目标,例如,期望的整体镜片颜色、具有特殊性能的色度增强滤光器、其它目标、或目标的组合。滤光器可被配置为具有这样的吸收率轮廓,该吸收率轮廓具有本文公开的吸收率峰的任意组合和/或其它吸收率峰的任意组合,以便获得期望的色度增强性能。
[0183] 如上所述,图41示出了具有滤光器的铸造镜片与在每个30nm刺激带中具有相同的平均衰减的中性滤光器的色度轮廓相比较的色度轮廓。铸造镜片的色度轮廓由较细的线表示并且通常高于中性滤光器的色度轮廓(由较粗的线表示)。铸造镜片被配置为提供与中性滤光器相比增加的色度的多个光谱区。在一些实施方式中,镜片包括包含一个或多个有机染料的滤光器。一个或多个有机染料可增加或减少一个或多个光谱区中的色度。如图41所示,滤光器可被配置为增加五个或更多个光谱范围中的色度。滤光器在其中增加或减少色度的光谱范围可被称为色度增强窗(CEW).
[0184] 在一些实施方式中,CEW包括可见光谱的一部分,与在每个30nm刺激带中具有相同的平均衰减的中性滤光器相比较,滤光器在该部分中提供色度的明显变化,如具有正常视觉的人所感知的。在某些情况下,与中性滤光器相比,在滤光器提供的色度增加大于或等于约2%时,可观察到色度的明显增强。在其他情况下,与中性滤光器相比,色度增加大于或等于约3%或大于或等于约5%被视为明显增加。色度变化是否表示明显增加可取决于提供增加的光谱区。例如,明显色度增强可包括当视觉刺激中心约为560nm时,相比于中性滤光器的大于或等于约6%的色度增加。明显色度增强可包括当视觉刺激中心约为660nm时,相比于中性滤光器的大于或等于约3%的色度增加。明显色度增强可包括当视觉刺激中心约为570nm时,相比于中性滤光器的大于或等于约15%的色度增加。因此,被视为明显的、相对于中性滤光器的色度变化量可取决于CEW的光谱范围而不同。
[0185] 在某些实施方式中,明显色度增强通过以下滤光器提供,该滤光器被配置为相比于中性滤光器增加一个或多个CEW中的色度,而在上述一个或多个CEW中相比于中性滤光器色度无需任何明显的减少。明显色度增强还可由这样的滤光器提供,该滤光器被配置为相比于中性滤光器增加一个或多个CEW中的色度,而在特殊光谱范围内(例如,在约420nm与约650nm之间)相比于中性滤光器色度无需任何明显的减少。
[0186] 图43至48示出了对于各种色度增强滤光器的各种CEW配置。CEW的光谱范围可对应于滤光器在其中展示出相比于图6、9、12、15、17、19、22、26、29、32、35、38和41中的一个或多个图的中性滤光器的明显变化的色度的光谱区。此处公开的特殊的CEW配置是示出存在各种镜片或眼镜配置的非限制性的实施例。
[0187] 滤光器CEW配置的一个实施例在图43中示出。在该实施例中,CEW1包含约440nm至约510nm的光谱范围。CEW2包含约540nm至约600nm的光谱范围。CEW3包含约630nm至约660nm的光谱范围。每个CEW可限定为镜片或眼镜在其中可提供色度增强的光谱范围。可替换地,一个或多个CEW的下端可包含镜片或眼镜可在其之上提供色度增强的波长。一个或多个CEW的上端可包含镜片或眼镜可在其之下提供色度增强的波长。在一些实施方式中,色度在CEW1中的平均增加相比于在每个30nm刺激带中具有相同的平均衰减的中性滤光器大于或等于约20%。色度在CEW2中的平均增加相比于中性滤光器可大于或等于约3%。色度在CEW3中的平均增加相比于中性滤光器可大于或等于约5%。
[0188] 滤光器CEW配置的另一实施例在图44中示出。CEW1A包含约440nm至约480nm的光谱范围。CEW1B包含约490nm至约510nm的光谱范围。对于CEW1A区,色度的平均增加相比于中性滤光器可大于或等于约15%,而对于CEW1B区,大于或等于约15%。
[0189] 滤光器CEW配置的又一实施例在图45中示出,其是CEW2A包含约540nm至约570nm的光谱范围的配置。图46示出了另一实施方式,其中滤光器提供包括CEW1A、CEW1B、CEW2A、和CEW3的CEW配置。例如,对于CEW2A光谱区,色度的平均增加相比于中性滤光器可大于或等于约4%。
[0190] 图47示出了具有附加的增强窗CEW2B的滤光器CEW配置的实施例。CEW2B窗包含约580nm至约600nm的光谱范围。例如,对于CEW2B光谱区,色度的平均增加相比于中性滤光器可大于或等于约2%。图48示出了滤光器的相对色度增强,该滤光器被配置为提供五个或更多个色度增强窗,包括:CEW2A、CEW2B、CEW1A、CEW1B、和CEW3。图43至48的每幅图都示出了滤光器CEW配置的非限制性实施例,并且本公开不应解释为限制为任何特殊配置或配置的组合。
[0191] 在一些实施方式中,滤光器被配置为增强对象的可见性并同时保持被观察场景的自然外观。这种滤光器(以及包括这种滤光器的眼镜)可被配置用于多种休闲、运动、职业及其他活动。作为代表性示例,滤光器和眼镜可被配置为在打高尔夫球时佩戴。
[0192] 在某些实施方式中,眼镜和滤光器提供与特殊活动对应的一个或多个CEW。滤光器可包括在诸如高尔夫球的感兴趣对象发出或反射明显光谱刺激的可见光谱的一部分中的一个或多个CEW。当提及感兴趣对象的光谱刺激时,相应的CEW可被称为对象的光谱窗。当提及对象后的背景的光谱刺激时,相应的CEW可被称为背景光谱窗。此外,当提及普通周围环境的光谱刺激时,光谱窗可被称为周围环境光谱窗。滤光器可配置使得吸收率峰的一个或多个边缘位于至少一个光谱窗内。这样,滤光器可增强与给定光谱刺激(例如,对象、背景或周围环境)的光谱范围中的色度。
[0193] 可提供高尔夫球和相应的眼镜,其中高尔夫球壳被配置为产生波长转换的光,而眼镜包括具有对象色度增强窗的镜片,该对象色度增强窗与壳的光谱反射比、壳的任何透明或半透明外部的光谱透射率和/或由壳发出的波长转换的光的谱对应。
[0194] 高尔夫球设置为具有壳,该壳被配置为对在第一波长或第一波长范围入射的光进行波长转换。被转换波长的光可以比被吸收的入射光的波长更长的波长发出。被转换波长的光至少具有与相应眼镜的对象色度增强窗对应的部分。在典型实施例中,高尔夫球具有的壳包括荧光材料,该荧光材料在与观看滤光器的光谱透射率对应的光谱区中产生荧光。在其他实施方式中,对象色度增强窗的一部分与光优先由壳反射的光谱区对应。
[0195] 相对于背景增强对象可见性的方法包括提供增加待观看对象的色度的滤光器。由该滤光器产生的光谱可限定对象色度增强窗。滤光器设置为包括与对象色度增强窗对应的光谱窗以及与背景的被反射或发出的光谱轮廓对应的背景色度增强窗。改进的滤光器可在光谱窗中提供色度增强。在一些实施方式中,对比剂是波长转换剂、着色剂、或二者。在替换的实施例中,滤光器包括加宽滤光器的透射谱的光谱宽度窗。在一些特殊的实施例中,对象色度增强窗、背景色度增强窗以及光谱宽度窗分别包括从约440nm至约480nm、约510nm至约580nm、以及约600nm至约660nm的波长。在附加的实施例中,这些窗包括约400nm与约700nm之间的波长。镜片可包括在限定光谱窗的相同光谱范围内展示色度增强的光谱窗。在这些实施方式中,镜片可提供本文所讨论的一个或多个光谱窗内增加的色度或减少的色度。
[0196] 下面针对高尔夫和其它运动和非运动应用描述某些实施方式的这些和其它特征及方面。为了方便起见,描述与高尔夫有关的若干代表性实施例,但是显而易见的是,这些实施例可以针对其它休闲、娱乐、运动、工业、职业或其它活动在设置和细节上进行修改。
[0197] 观察高尔夫球的轨迹并确定其位置对于各种技能水平的高尔夫球手来说是重要的。没有经验的高尔夫球手挥击的高尔夫球的轨迹是不可预知的并且通常将球落在很难找到球的位置。难以迅速找到高尔夫球会增加用于一个回合的时间并且会减少能够在一天的进程中进行的回合数。由于花费时间寻找不定的高尔夫球导致较慢进程,所以许多路线和许多比赛具有与高尔夫球手允许在将替换球放入比赛前搜寻丢失的高尔夫球的时间有关的规定。对于更有经验或专业的高尔夫球手,丢失高尔夫球导致强加了向高尔夫球手的分数增加挥杆的惩罚。这种罚杆是令人烦恼的,尤其是在因较差的观看条件和搜寻受限的时间无法找到球而导致丢球的时候。
[0198] 参照图49,在室外照明(诸如直射阳光)或其他照明条件下来自高尔夫球的辐射的光谱功率分布300包括蓝色增强部分302,该部分302位于靠近波长λB的波长区中。蓝色增强部分302可由在比部分302的波长范围短的波长范围内的辐射转换为蓝色增强部分302内的波长的辐射而产生。这种波长转换可由荧光、磷光或其他过程造成。如本文所使用的,较短波长处的辐射被转换为较长波长处的辐射的任何过程被称为波长转换过程。如上所述,这种过程的典型示例是荧光,其中第一波长处的辐射被吸收以产生更长波长处的辐射。由于人眼对波长短于蓝色增强部分302的波长处的辐射的敏感性比对蓝色增强部分302内的辐射差,所以从较短波长的辐射转换为较长波长会使高尔夫球显得更白且更亮。图49的光谱功率分布对应于显得白的高尔夫球,对于不白的高尔夫球的光谱功率分布可具有高尔夫球的颜色的附加谱特性。
[0199] 图49没有示出在比波长约400nm的人类视觉响应的常规中断的波长更短的波长处的光谱功率。在这种更短波长处的辐射产生受限的视觉响应。通过荧光或其他波长转换过程而使这些更短波长转换到更长波长可产生对视觉响应作出可感知贡献的辐射。该转换过程可通过选择产生这种被转换波长的光的高尔夫球壳或者通过将适当的荧光、磷光或其他波长转换剂包含在高尔夫球壳中来增强。典型的波长转换剂在通常在约440nm至约480nm的范围内的波长λB处产生蓝色增强区,但是也可使用用于其它波长范围的波长转换剂。如果高尔夫球(或其它感兴趣对象)不需要显得白,则可使用带颜色的波长转换剂,诸如带颜色的荧光剂。在该实施例中,λB以及更具体地λB通常存在的波长范围(即,从约440nm至约480nm)代表对象光谱窗。
[0200] 图49所示的光谱功率分布300表示在室外照明条件下来自高尔夫球的光学辐射。更精确的光谱功率分布值取决于精确的照明条件。典型照明条件包括来自直射阳光和阴天的照明以及深影中产生的照明。在这些不同的照明条件下,产生不同的光谱功率分布。例如,阴天通常产生具有较小总能量以及在较短(更蓝的)波长处相对较小的能量的光谱功率分布。无论怎样,与这些变化的照明条件关联的光谱功率分布具有由波长转换过程产生的相应的蓝色增强部分。
[0201] 产生图49的光谱功率分布的高尔夫球的视觉感知通过增强高尔夫球光谱功率分布的蓝色部分302(波长转换部分)的色度来改进。蓝色增强部分302具有相对于周围照明的额外蓝色光谱功率。因此,提供蓝光色度增强滤光器允许对高尔夫球的轨迹和位置的改进。虽然增强图49的光谱功率分布的蓝色部分302的色度允许在许多条件下增加高尔夫球的可见性,但是这种可见性增加的程度取决于观看高尔夫球的背景。对于打高尔夫遇到的常见背景诸如球道推杆表面草地来说,蓝色部分302的色度增强可增加高尔夫球的可见性。佩戴包括增强蓝色增强部分302的色度的镜片的眼镜可允许高尔夫球手更容易地遵循高尔夫球的轨迹,并且在其停下后定位高尔夫球。
[0202] 虽然这种眼镜可增加高尔夫球的可见性并且更容易地追寻和定位高尔夫球,但是改变通过高尔夫球手的眼睛的光谱功率分布会使场景显得不自然或者甚至干扰高尔夫球手。在进行典型回合时,高尔夫球手遇到许多不同的背景,许多不同的背景包括蓝天、阴天、岩石、沙、灰尘以及植被,包括推杆表面、球道、沙坑和粗糙地。增强蓝色部分的色度的眼镜可能对这些背景中的全部或一些产生不自然或干扰外观,并且减弱高尔夫球手的注意力或感觉。这种不自然的外观可抵消与增加的高尔夫球可见性关联的任何性能优势。
[0203] 显得更自然的观看可通过具有图40所示的光谱吸收率轮廓的滤光器的实施方式获得。该实施方式提供了改进的高尔夫球可见性并同时保持通过该滤光器观看的场景的自然外观。如本文所使用的,对象发出或反射明显光谱刺激的光谱区被称为光谱窗。光谱窗的宽度可限定为在光谱功率分布的最大值的约75%、50%、25%、20%、10%或5%处的全宽度。高尔夫球可包括在λB处和λB周围的蓝光刺激以及在光谱的绿色和红色部分中的一个或多个附加光谱窗。
[0204] 滤光器可包括色度增强窗(CEW),该色度增强窗被配置为增强视觉刺激的部分、基本上全部、或者整个光谱窗内的色度。滤光器可提供刺激所处的光谱窗内的吸收率峰的一个或多个边缘。例如,蓝光CEW的光谱位置可选择为与特殊荧光剂对应,以使眼镜可光谱地匹配特殊荧光剂。因此,眼镜和高尔夫球可光谱地匹配以提供增强的高尔夫球可见性。在低于约440nm的波长处的光可被减弱以使潜在有害的短波长辐射不会进入眼睛。例如,一些这种短波长辐射可被荧光剂转换为与蓝光CEW对应的波长处的辐射。高尔夫镜片的平均可见光透射率可约为20%-30%。用于室外的滤光器通常具有的平均透射率在约8%-80%、10%-60%、或10%-40%之间。用于室内(或在低于正常日光照明的照明水平处使用)的滤光器可具有的平均透射率在约20%-90%、25%-80%、或40%-60%之间。
[0205] 绿草和植被通常提供具有光强度最大值约为550nm的被反射或发射的光谱刺激。如上所述,从约500nm到约600nm的波长可限定绿色或背景光谱窗。在没有绿光CEW的情况下,波长在500nm与600nm之间的光可具有比所需的色度更低的色度,并且植被可显得相对不鲜艳、单调或暗。因此,高尔夫球手的环境会显得不自然,并且高尔夫球手对植被的感知会减弱。这种减弱相对于推杆尤其严重,因为高尔夫球手通常试图精确地确定推杆表面的各种参数,各种参数包括覆盖推杆表面的草的高度和厚度、推杆表面的草叶片的方位、以及表面形貌。由于高尔夫球手在推杆表面或接近推杆表面处进行其约一半挥杆,所以推杆表面的任何视觉减弱都是严重的性能缺陷并通常是不能够接受的。在球道或粗糙地外打球时,植被的错觉也是显著的缺陷。与蓝光CEW组合的绿光CEW允许增强高尔夫球可见性,同时允许对诸如推杆表面或其他植被的背景表面进行精确评估。滤光器可通过在绿光CEW和蓝光CEW中的一个或两个内展示吸收率峰的至少一个边缘来增强所需对象和背景的色度。在绿色或蓝色光谱窗中的一个或两个内同时出现吸收率峰的至少一个边缘还通过增强球的色度、植被的色度或者球和植被的色度进一步帮助人眼将高尔夫球与其环境区分。
[0206] 红光CEW可在从约610nm至约720nm的范围的波长上延展,但是波长超过约700nm的辐射的透射因人眼在这些波长处的低敏感度,仅对所观看场景提供较小贡献。红光CEW可通过增强由植被反射的至少一些红光的色度,来增强利用改进的滤光器的实施方式所观看的场景的自然外观。例如,在图40中可观察到色度增强,其中红色吸收率峰(例如,吸收率峰在约630nm与约660nm之间)的至少一个边缘落入红光CEW。通过增强光的红色、绿色以及蓝色成分的色度所产生的更多色光使聚焦改进。此外,会聚(眼睛对公共点的指向)和聚焦(适应性调节)是独立的,因而改进的聚焦使得会聚改进和深度感知改进。提供可见光谱的绿色和红色部分中的CEW可导致改进的深度感知以及改进的聚焦。具有这种CEW的滤光器可改进植被(尤其是推杆表面)的感知,并在保持与蓝光CEW关联的增强的高尔夫球可见性的情况下提供观看更自然的场景。在CEW中提供吸收率峰的至少一个边缘的滤光器可通过增加其色度值来增强通过该滤光器透射的光的质量。
[0207] 具有覆盖一个或多个光谱范围的CEW的滤光器可提供增强的可见性。具有该光谱轮廓的滤光器可基于制造的便利性或者对显得中性的滤光器的需求为特殊应用而选择。出于美观的原因,期望避免与其它眼镜相比显得有色的眼镜。
[0208] 滤光器可类似地配置用于通过波长转换便于相对于背景追踪和观看对象的各种活动。这种滤光器可包括波长转换窗、背景窗、以及光谱宽度窗。这些CEW被选择为增强波长转换的光、来自活动特有的背景的光以及附加波长处的光的色度,从而进一步延伸色度增强光的总光谱宽度以改进聚焦、适应性、或提供更自热的观看。对于如上所述的白色高尔夫球的应用,滤光器设有与波长转换光谱分量对应的蓝光CEW、便于观看背景的绿光CEW、以及改进场景的适应性和自然外观的红光CEW。这种滤光器可具有基本中性的颜色密度。对于其他活动,可基于期望的或测量的背景颜色以及通过波长转换过程产生的波长来选择特殊的CEW。例如,网球通常用黄色的球在绿色比赛表面上进行。这种球通常具有在约460nm与540nm之间的波长处产生波长转换光的波长转换区。用于该应用的示例性滤光器具有约
460nm至约540nm之间的波长转换窗以及中心约为550nm的背景窗。波长转换窗和背景窗可具有一些重叠。为了提供更自然的对比度和更好的聚焦,可在约440nm至约460nm、从约
620nm至约700nm之间的波长范围或其他范围中提供附加透射窗。
[0209] 在替换的实施方式中,提供了除波长转换窗之外或替代波长转换窗的具有对象特定的光谱窗的滤光器。例如,为了使高尔夫球看起来呈红色,滤光器可包括红光CEW,红光CEW增强红光的色度以改进高尔夫球的可见性。为了自然的、精确地观察背景(例如推杆表面),还提供绿色CEW。如果高尔夫球还发出波长转换的光,则可提供附加的波长转换窗,如果需要的话。滤光器也可包括光谱宽度窗。
[0210] 在一些实施方式中,滤光器被配置为改变一个或多个光谱区中场景的色度值,在一个或多个光谱区中对象和/或背景反射或发出光。滤光器可被配置为考虑感兴趣对象和背景反射或发出光的光谱区。吸收率峰可定位使得在感兴趣对象反射或发光以及背景反射或发光的一个或多个光谱区中增加或减少色度。例如,对象或背景光谱窗中的色度增强可通过配置滤光器使得吸收率峰的至少一个边缘位于光谱窗内来获得。
[0211] 滤光器可通过在对象光谱窗和背景光谱窗中的一个或两个中提供色度增强来增加对象与背景之间的对比度。当色度增加时颜色对比度提高。例如,当相对绿草或植物的背景在一定距离处观看白色高尔夫球时,色度增强技术可导致绿色视觉刺激成为更窄带。变窄的光谱刺激使得绿色背景显得较少褪色,导致高尔夫球与背景之间的颜色对比度增加。
[0212] 参照图1A和1B,眼镜可包括框架和镜片102a和102b。镜片102a和102b具有滤光器,该滤光器增强波长转换窗、背景窗、谱宽窗、其他CEW或CEW的任意组合中的色度。对于一些应用,谱宽窗可忽略。对于其他应用,对象特定谱窗设置为可包括波长转换窗。镜片102a和102b可以为矫正镜片或非矫正镜片并且可由多种光学材料中的任意材料制成,光学材料包括玻璃或塑料,诸如丙烯酸或聚碳酸酯。镜片可具有各种形状,包括平的和弯月形状。在替换眼镜中,框架被配置为当眼镜被佩戴时保持放置在双眼前的单一镜片。护目镜也可设置为包括在护目镜被佩戴时置于双眼前方的单一镜片。
[0213] 图1A和1B的镜片的光谱透射率轮廓而和色度增强可以以若干方式获得。可给镜片的一个或多个表面提供涂层。这种涂层通常包括被配置为获得所需的光谱透射率和色度增强的一层或多层涂层材料。这些层可以是吸收性的以使来自将被减弱的光谱区的辐射被吸收在涂层中,或者涂层可以是反射性的以使这些波长处的辐射被反射。在其他实施例中,一个或多个染料或其他载色体可通过染色过程或其他过程而包含在镜片材料中。以上方法中的两种或更多种可组合以产生所需的光谱和色度特性。
[0214] 虽然以上关于特殊活动描述了实施方式,但是可为其他活动提供附加的实施例。可为诸如棒球、网球、羽毛球、篮球、回力网球、手球、射箭、标靶射击、飞碟射击、板球、长曲棍球、橄榄球、球、草地曲棍球、狩猎、壁球或排球的运动提供色度增强的、可见性增强的滤光器。对于这些运动,这种滤光器可包括对象色度增强窗,该对象色度增强窗被选择增加自然反射的光,或在棒球、网球、羽毛球或排球产生的波长转换光或这些对象优先反射的光的色度。可提供背景窗和光谱宽度窗以使背景明显,场景显得自然并且佩戴者的聚焦和深度感知得到改进。对于在各种表面或以不同设置(诸如网球或排球)进行的运动,可提供不同的背景窗用于在不同的表面上进行运动。例如,网球通常在草地球场或红土球场上进行,如果需要的话,可为每种表面配置滤光器。作为另一实施例,冰球可在设有波长转换剂或着色剂的冰面上进行,而镜片可被配置为相对于这种冰面观看冰球。室外排球得益于相对蓝天精确地观看排球,可选择背景滤光器以允许精确的背景观看并同时增强室外光的色度。
可为室内排球提供不同的配置。包括这种滤光器的眼镜可以是活动特定的、表面特定的、或者设置特定的。此外,可为期望相对与活动关联的背景识别、定位或追踪对象的运动之外的活动提供淡色眼镜。一些代表性的活动包括牙科、外科、观、钓鱼、或搜索与营救工作。这种滤光器还可以提供附加的配置,诸如用于静物相机或摄像机的滤光器、或者用于观众或其他观察者而布置的观看屏。滤光器可作为镜片、单一镜片或护面罩提供。例如,在护面罩中可包括用于曲棍球的滤光器。
[0215] 应该预期,本文所讨论的任何实施方式的具体特征、结构或特性可以以任何适当的方式组合在没有明确示出或描述的一个或多个单独的实施方式中。例如,应该理解,滤光器可包括光衰减特性的任何适当组合,并理解光衰减镜片元件的组合可组合控制通过镜片所观看的图像的色度。在许多情况下,单一地或连续地描述或示出的结构可以分开,但同时仍执行单一结构的功能。在许多实施例中,单独地描述或示出的结构可结合或组合,但同时仍执行单独的结构的功能。还应该理解,本文所公开的滤光器可用于除镜片之外的至少一些镜片配置和/或光学系统。
[0216] 应该领会,在以上的实施方式的描述中,各种特征有时与单个实施方式、附图或其描述一起组合,以用于使公开合理化并帮助理解各种创造性方面中的一个或多个方面。然而,本公开的方法不被解释为反映任何权利要求需要比该权利要求清楚地陈述的特征更多的特征的发明。此外,在本文具体实施方式中示出和/或描述的任何部件、特征或步骤可应用于任何其他实施方式或与任何其他实施方式一起使用。因此,本文所公开的发明的范围不被以上描述的特殊实施方式限制,而是应该仅由公平阅读所附的权利要求书来确定。
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