[发明专利]光学滤光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤光器、这种滤光器的制造方法以及这种滤光器的用途，该滤光器用于过滤在该光学滤光器上沿着多个相互不同的方向入射的并且具有预定的一种波长或者多种波长的光线。

背景技术

在许多应用中，例如走路、通过窗户观看、驾驶、看电视等，象太阳一样的明亮光源可能破坏良好的视觉。在一些情况下就是明亮的光源的直接影响引起该问题，例如当司机因太阳立刻看不清的情况，以及在其它情况下就是太阳或者另外一种明亮光源的间接影响在某些方面使可见度不正常，例如当在显示屏上发生反射时。

上述事例已经在现有技术中根据具体问题用各种器件中被解决。一个例子就是包括均匀分布在玻璃材料中的光致变色元件并且具有透光性的太阳眼镜，其中透光性作为玻璃对辐射源的曝光量的函数以可逆的方式变化。当亮光照耀到玻璃上时玻璃中或者覆盖玻璃的涂层中的光致变色元件将改变其光学性质，仅仅透射一部分亮光。

然而，这些现有技术的玻璃具有一个固有的问题，就是虽然它们改变了其相对于周围环境光条件的性质，但是在每一种具体情形下它们并没有比包含例如分散的碳黑颗粒的玻璃工作效果更好。这是因为均匀分散在玻璃中的光致元件的总量将与亮光发生反应，每个元件将适度衰减该光，因此使玻璃均匀变黑。还有，因为非常相同的原因，不能完全阻挡亮光，因为这将意味着从所有其它物体上散射的光也将被衰减，不用说这是不希望的特征。因此，一有明亮的光源，就现有技术中的玻璃通过减少与明亮光源的可见度相对相同的量，来降低其它物体的可见度。

US-A-4746633公开了关于能够变黑到合适的范围，即35-60％以下或者变黑到黑色范围，即35％以下的光致变色基片的发展状况的摘要

US 6,244,703公开了一种针对个人的刺眼强光降低装置，其具有一个变黑的光斑，该变黑的光斑能够在其覆盖刺眼强光源的区域的位置上移动，通过光传感器和数据处理单元对刺眼的强光和移动进行检测

发明内容

因此，本发明的目的是克服现有技术的光学滤光器相关的缺点。

这些和其它目的通过一种光学滤光器来实现，该光学滤光器用于过滤在光学滤光器上沿着许多相互不同的方向以及具有预定一种或者多种波长的、在该光学滤光器上具有相互不同的光强度和入射方向的光线，该光学滤光器具有载体和多个光适应性阻光元件(photo-adaptive light-blocking element)，该载体对于该具有预定一种或者多种波长的光线是透射的，该阻光元件分布在载体中使得该光学滤光器在沿着具有最高光强度的光线入射的方向上透射性最小。

本发明涉及一种光学滤光器，其响应入射到滤光器上的光线的方向和光强度，来改变其透光性质。为了这种效果，阻光元件是光适应性的，这意味着阻光元件改变在它们响应入射到其上的光的强度而透射光的程度。透射被改变的光的波长不一定与在透射中引起该变化的光的波长相同。透射中的变化可以通过在散射、反射或者优选吸收方面的改变来实现。优选地，透射方面的变化是可逆的。光致变色阻光元件就是这种可逆的光适应性阻光元件的实例。

正如下面将要更加详细说明的那样，光学滤光器是方向上光适应性的，因为阻光元件是分立的元件，优选地随机地，分散在透明载体中。

如果阻光元件阻挡光的程度相对于载体的程度增加，则改善光学滤光器的方向上的光适应的性质。

优选地，阻光元件的阻光能力使得一个这种元件足以阻挡沿着最高光强度的方向入射到这种元件上的基本上所有的光，结果，沿着所述方向但是更远离光源的另外阻光元件没有被激活，因为没有足够的光入射到其上。

然而，更严格地，阻光元件的阻光程度可以用透射的光能量作为入射光能量的函数来表示，即，对于IN＜L，OUT＝f(IN):OUT＝IN，并且对于IN＞L，某些地方在区间[0，L]中，其中L是对衰减的强度的期望限度(limit)。在这种情况下，在限度L以上的非常明亮的光被所遇到的第一阻光元件限度。

当L值选自该区间时，阻光元件是硬限幅器。然后使该亮光暗淡，但是在所期望的强度限度处仍然可视。如果在该区间中选择零值，则发射出亮光的物体(例如太阳)看起来将是黑色的。

在实践中，与上述功能对应的曲线将变平超过限度L，但是没有期望的那样快，例如，通过平方根或者对数曲线，在限度L之后保持增长，但是缓慢。在那种情况下，在限度L以上将有一些光通过所遇到的第一个元件，这将影响所遇到的第二个元件，导致使其它没有亮光的物体略微额外变暗。