背景技術(shù):
由于可能存在不期望的可見光輻射、紫外線輻射和/或紅外線輻射水平,許多活動可以受益于視覺防護(hù)。此類活動的一個示例是焊接。對于焊接和其他活動,工業(yè)上用于眼睛和面部防護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn)由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ansi)在ansiz87.1-2010中公布,該文獻(xiàn)以引用方式并入本文。該ansi標(biāo)準(zhǔn)基于發(fā)光的遠(yuǎn)紫外光、近紫外光、紅外光和藍(lán)光的加權(quán)透射率而定義一組遮光系數(shù)(等級)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
概括地說,本文公開一種視覺防護(hù)濾光鏡,其包括多層光學(xué)膜和中性密度光學(xué)濾光器。在以下具體實施方式中,這些方面和其他方面將顯而易見。然而,在任何情況下,都不應(yīng)當(dāng)將此廣泛的發(fā)明內(nèi)容理解為是對可受權(quán)利要求書保護(hù)的主題的限制,不論此類主題是在最初提交的專利申請的權(quán)利要求書中給出還是在修訂的專利申請的權(quán)利要求書中呈現(xiàn),或者另外是在申請過程中呈現(xiàn)。
附圖說明
圖1為本文所公開的示例性視覺防護(hù)濾光鏡的示意性剖面?zhèn)纫晥D。
圖2包含用于現(xiàn)有技術(shù)的視覺防護(hù)濾光鏡的透射光譜。
圖3包含用于本文所公開的示例性中性密度光學(xué)濾光器的透射光譜。
圖4包含圖3的中性密度光學(xué)濾光器的透射光譜的可見范圍部分的放大圖。
圖5包含用于本文所公開的示例性多層光學(xué)膜的反射光譜。
圖6包含用于本文所公開的另一個示例性多層光學(xué)膜的反射光譜。
圖7包含用于示例性視覺防護(hù)濾光鏡的透射光譜,該示例性視覺防護(hù)濾光鏡包括與示例性多層光學(xué)膜組合的示例性中性密度光學(xué)濾光器。
圖8示出可以與本文公開的視覺防護(hù)濾光鏡一起使用的示例性個人防護(hù)設(shè)備。
在各圖中,類似參考標(biāo)號指示類似元件。一些元件可能以相同或等同形式的倍數(shù)呈現(xiàn);在此類情況下,參考標(biāo)號可能僅標(biāo)出一個或多個代表性元件,但應(yīng)當(dāng)理解,此類參考標(biāo)號適用于所有此類相同的元件。除非另外指明,否則本文檔中的所有圖形和繪圖均未按比例繪制,并且被選擇用于示出本發(fā)明的不同實施方案的目的。特別地,除非另外指明,否則僅用例示性術(shù)語描繪各種部件的尺寸,并且不應(yīng)從附圖推斷各種部件的尺寸之間的關(guān)系。盡管本公開中可以使用諸如“頂部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“正面”、“背面”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”的術(shù)語,但應(yīng)當(dāng)理解,除非另外指出,否則那些術(shù)語僅以它們的相對意義使用。術(shù)語諸如向外、最外等是指當(dāng)個人防護(hù)設(shè)備適配到使用者時朝向輻射源的方向,期望使用者的眼睛從所述輻射源被遮蔽。因此,例如,圖8為頭盔的向外側(cè)的視圖。術(shù)語諸如向內(nèi)、最內(nèi)等是指通常遠(yuǎn)離向外方向的方向(即朝向使用者眼睛的方向)。本文中對數(shù)值參數(shù)(尺寸、比率等)的所有參考被理解為可通過使用從參數(shù)的多個測量值得出的平均值來計算(除非另有說明),特別是對于參數(shù)可變的情況。
具體實施方式
術(shù)語表
濾光鏡意指至少一個多層光學(xué)膜以及中性密度光學(xué)濾光器,它們不可分開地接合在一起作為可按單個單元處理(例如,可以安裝到個人防護(hù)設(shè)備的可見光透光窗格)的片狀組件。
視覺防護(hù)濾光鏡意指被配置為用于由使用者佩戴的個人防護(hù)設(shè)備(例如,頭套諸如頭盔或遮陽板,眼鏡諸如護(hù)目鏡等)的濾光鏡。根據(jù)定義,視覺防護(hù)濾光鏡不涵蓋汽車玻璃或建筑窗口、電子顯示器(諸如智能手機(jī)、平板計算機(jī)、電視機(jī)和監(jiān)視器等的電子顯示器)及其部件。
多層光學(xué)膜意指由第一雙折射有機(jī)聚合物和第二其他有機(jī)聚合物的多個共擠出、不可分開的交替層制成的膜,并且其被設(shè)計為優(yōu)先反射在預(yù)定波長范圍中延伸的初級反射頻帶中的輻射。(術(shù)語“不可分開”代表在通常使用部件為零件的實體時彼此不分開的部件)。
中性密度光學(xué)濾光器意指多個層,它們共同表現(xiàn)出在300nm至1500nm的波長范圍中小于30的透光百分比,以及絕對值小于約7透光百分比/100nm的可見光透射斜率。
遮光系數(shù)意指根據(jù)ansiz87.1-2010測量和計算的參數(shù)。
左頻帶邊緣意指這樣的波長,在該波長下由多層光學(xué)膜的主反射頻帶的左(較短波長)邊緣表現(xiàn)出的反射率百分比跨越50。
如在圖1中的示例性實施方案中所示,本文所公開為濾光鏡1,該濾光鏡包括與中性密度光學(xué)濾光器40組合的至少一個多層光學(xué)膜20。多層光學(xué)膜20和中性密度光學(xué)濾光器40處于相同光路中;通常,中性密度光學(xué)濾光器40的層的主表面(例如,圖1的主表面41)將粘結(jié)到多層光學(xué)膜20的主表面(例如,圖1的主表面21)。(如本文后面詳細(xì)論述的,如果在此類粘結(jié)中使用了粘合劑,則此類粘合劑被認(rèn)為是中性密度濾光器40的一部分,因此在這種情況下,粘合劑的主表面可以提供中性密度光學(xué)濾光器40的主表面41。)如圖8中的示例性實施方案所示,濾光鏡1被構(gòu)造成與個人防護(hù)設(shè)備100(例如,呼吸器)一起使用。因此,如本文稍后詳細(xì)論述的,濾光鏡1表現(xiàn)出至少為3的遮光系數(shù)。
如本文所公開的濾光鏡1解決例如對于在個人防護(hù)設(shè)備中使用的視覺防護(hù)濾光器的長期問題。這在圖2中示出,該圖2呈現(xiàn)用于作為波長函數(shù)的輻射的透光百分比的公開數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)用于商購獲得的遮光系數(shù)為3的視覺防護(hù)透鏡(具體地,可從伊利諾伊州斯密斯菲爾德的斯博瑞安防護(hù)美洲公司(sperianprotectionamericas,inc.,smithfield,ir)得到的uvexinfra-dura3.0透鏡)。從圖2可以看出,該透鏡在綠光范圍(約500nm-570nm納米(nm))中允許的透光百分比顯著高于該透鏡在紅光范圍(約620nm-740nm)中允許的透光百分比。(如本文所提及的所有此類波長范圍(例如,綠色、紅色、紅外和近紅外)為標(biāo)稱范圍,因為在由不同來源報告的此類范圍之間的邊界中存在一些差值)。此類現(xiàn)象有時可以導(dǎo)致穿過視覺防護(hù)透鏡的可見光具有由透鏡的使用者觀察到的明顯綠色。這可以由一些使用者感知為不期望的,并且是例如在焊接操作中使用的視覺防護(hù)設(shè)備長期存在的問題(如pct專利申請公布wo2008/074176所述)。這種現(xiàn)象顯示出至少部分原因在于這樣的事實:為了滿足ansiz87.1-2010的要求,紅外(ir)范圍中的輻射透射必須顯著受限(例如,在遮光系數(shù)為3的產(chǎn)品的情況下,受限于小于約9%的(加權(quán))最大紅外平均透射率)。雖然不希望受理論或機(jī)制限制,但本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),使用常規(guī)紅外線阻擋(例如,紅外吸收)材料來實現(xiàn)這一點(特別是使用此類材料來阻擋近紅外線)可以引起透射的紅光的顯著減少(除了期望的紅外線減少之外),從而引起上述現(xiàn)象。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光學(xué)元件的新穎且獨特的組合可以使上述問題最小化。具體地,如稍后詳細(xì)論述的,本文使用的濾光鏡1依賴于在300nm至1500nm波長范圍(因而覆蓋紫外(uv)范圍到紅外范圍)內(nèi)表現(xiàn)出小于30的透光百分比并且特別地在可見光范圍內(nèi)表現(xiàn)出相對平坦透光百分比的中性密度濾光器40。對于示例性中性密度濾光器,用實驗方法得到的300nm-2500nm范圍內(nèi)的透光百分比在圖3中呈現(xiàn),并且在400nm-1000nm范圍內(nèi)的透光百分比的放大視圖呈現(xiàn)在圖4中。
中性密度濾光器40與至少一個多層光學(xué)膜(mof)20組合地使用,該多層光學(xué)膜優(yōu)先地反射主反射頻帶中的輻射,該主反射頻帶中的輻射至少包括近紅外范圍(約740nm-1400nm)的顯著部分。對于示例性多層光學(xué)膜,用實驗方法得到的400nm-2000nm范圍內(nèi)的反射百分比呈現(xiàn)在圖5中。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),將中性密度濾光器40與至少一個適當(dāng)配置的多層光學(xué)膜20組合可以顯著地減少近紅外輻射的透射,同時透射在可見范圍內(nèi)的適量光(例如,不會不當(dāng)?shù)厝コ齺碜钥梢姽夥秶募t光)。這在圖7中展示,圖7示出將示例性多層光學(xué)膜(具有圖6中呈現(xiàn)的反射光譜類型)與示例性中性密度濾光器(具有圖3和圖4中呈現(xiàn)的透射光譜類型)組合的結(jié)果。通過圖7顯而易見的是,近紅外范圍的透光百分比減少至非常低的水平,同時允許在大部分可見光譜中的相對較高和相對平坦的透光百分比。
因此,本文所呈現(xiàn)的布置可以實現(xiàn)例如為3、4、5、6或7的遮光系數(shù),同時有利地最小化所透射可見光偏向綠色的任何趨勢。如稍后論述的,可以通過將多層光學(xué)膜的主反射頻帶的左頻帶邊緣(bel)定位在紅色范圍和紅外范圍之間的邊界處或附近并且如果需要,通過增強(qiáng)左頻帶邊緣的急劇程度(陡度),可以增強(qiáng)這些布置。需注意,據(jù)發(fā)現(xiàn),即使具有圖6所示特性的多層光學(xué)膜(即,具有位于約650nm處的左頻帶邊緣(bel))也不會不當(dāng)?shù)販p少紅光的透射。即,即使具有落在約650nm的左頻帶邊緣的多層光學(xué)膜可以期望不利地減少紅光范圍內(nèi)的透光百分比,使用此類多層光學(xué)膜的濾光鏡也被證實表現(xiàn)出由ciea*參數(shù)的測量值定量表征的以及還通過人類受試者的定性評估表征的透射光的優(yōu)異紅-綠平衡。(此類濾光鏡也能夠滿足ansiz87.1-2010的要求(特別是用于遮光系數(shù)為3的那些))。在另外的研究中,圖5所表征類型的多層光學(xué)膜(其中左頻帶邊緣為約860nm)也可以用于形成可接受的濾光鏡。因此,顯而易見的是,具有落在例如600nm-900nm范圍內(nèi)的左頻帶邊緣的多層光學(xué)膜可以用于如本文所公開的視覺防護(hù)濾光鏡。在各種實施方案中,在濾光鏡1中使用的多層光學(xué)膜20將表現(xiàn)出位于至少約600nm、650nm、700nm或750nm波長的左頻帶邊緣。在另外的實施方案中,多層光學(xué)膜20將表現(xiàn)出位于至多約900nm、850nm、750nm或700nm波長的左頻帶邊緣。(然而,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,以這種方式構(gòu)造的多層光學(xué)膜可以不必實現(xiàn)本文所述的結(jié)果,除非與如本文所述構(gòu)造的中性密度濾光器一致地使用)。
主反射頻帶的左頻帶邊緣在本文被定義在反射跨越50%值的波長處(在主反射頻帶的左邊較短波長側(cè)上)。(圖5和圖6上表示左頻帶邊緣bel)。需注意,順帶地說,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解多層光學(xué)膜的初級(一階)反射頻帶和高階反射頻帶的概念(在圖6中,高階反射頻帶明顯是在約440nm處)??梢酝ㄟ^確定與70透光百分比和30透光百分比(間隔因此以50透光百分比為中心)對應(yīng)的波長并且截取透光百分比增量與波長增量的比率(使用30透光百分比和對應(yīng)波長作為參考點)來便利地計算左頻帶邊緣的斜率。通過具體示例,圖6的左頻帶邊緣的斜率約為(70-30)/(657-628),或約1.4透光百分比/nm.在各種實施方案中,濾光鏡1的多層光學(xué)膜20表現(xiàn)出的左頻帶邊緣斜率可為至少約1.0、1.4、2.0、4.0或8.0。在另外的實施方案中,左頻帶邊緣斜率可為至多約40、20或10透光百分比/nm。例如在美國專利6157490中公開了增大(陡峭化)頻帶邊緣的斜率的方法,該專利為此目的通過引用全文并入本文。
通過定義,中性密度濾光器40在300nm至1500nm的波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出小于30的透光百分比。這意指在該范圍內(nèi)的任何地方不存在這樣的波長,在該波長范圍內(nèi),濾光器40表現(xiàn)出30或更大的透光百分比。在另外的實施方案中,中性密度濾光器40可以(如在圖3中表征的示例性中性密度濾光器中)在200nm至2500nm范圍內(nèi)表現(xiàn)出小于30的透光百分比。在另外的實施方案中,中性密度濾光器40在300nm至1500nm波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出小于約25、20、15或10的透光百分比。在具體實施方案中,中性密度濾光器40表現(xiàn)出小于約30、25、20、15或10的平均透光百分比(在300nm至1500nm范圍內(nèi)取平均)。
同樣如上所指出,通過定義,中性密度濾光器40表現(xiàn)出絕對值小于約7透光百分比/100nm的可見光透射斜率。可以通過注意在500nm和700nm下的透光百分比并且截取透光百分比增量與波長增量的比率(使用30透光百分比和對應(yīng)波長作為基準(zhǔn))而便利地計算可見光透射斜率。通過具體示例,圖4的可見光透射斜率為約(14.0-15.3)/(700-500),或約-0.65透光百分比/100nm。為了方便可以使用斜率的絕對值。在各種實施方案中,中性密度濾光器的可見光透射斜率的絕對值可為至多約6、4、2、1.0或0.50透光百分比/100nm。
如在術(shù)語表中指出的,多層光學(xué)膜意指第一雙折射有機(jī)聚合物和第二其他有機(jī)聚合物的多個共擠出的交替層,該層被設(shè)計為共同地反射延伸超過預(yù)定波長范圍的初級反射帶中的輻射。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解,許多此類光學(xué)膜作為四分之一波長堆疊進(jìn)行工作,其中來自交替的光學(xué)活性層的相長干涉與相消干涉共同提供反射光譜。如眾所周知的,可以組合地選擇各個層的厚度、層的總數(shù)、層的折射率等以提供預(yù)定反射光譜。
一個或多個多層光學(xué)膜20(每個具有至少一種雙折射聚合物和一種第二聚合物的交替層)可以用于產(chǎn)生濾光鏡1。適于制備多層光學(xué)膜的至少一個雙折射層的材料包括有機(jī)聚合物(例如,聚酯、共聚酯和改性的共聚酯)。在本文中,術(shù)語“聚合物”將理解為包括均聚物和共聚物,以及可通過例如共擠出法或通過包括酯交換反應(yīng)在內(nèi)的反應(yīng)而在可混溶共混物中形成的聚合物或共聚物。術(shù)語“聚合物”和“共聚物”同時包括無規(guī)共聚物和嵌段共聚物。適用于根據(jù)本公開構(gòu)造的一些示例性多層光學(xué)膜中的聚酯通常包括羧酸酯亞單元和二醇亞單元,并且可通過羧酸酯單體分子與二醇單體分子的反應(yīng)來生成。每個羧酸酯單體分子具有兩個或更多個羧酸官能團(tuán)或酯官能團(tuán),并且每個二醇單體分子具有兩個或更多個羥基官能團(tuán)。羧酸酯單體分子可以全部相同,或也可以為兩種或更多種不同種類的分子。這同樣適用于二醇單體分子。術(shù)語“聚酯”還包括由二醇單體分子與碳酸的酯的反應(yīng)衍生而得的聚碳酸酯。
適用于形成聚酯層的羧酸酯亞單元的羧酸酯單體分子包括例如:2,6-萘二甲酸及其異構(gòu)體;對苯二甲酸;間苯二甲酸;鄰苯二甲酸;壬二酸;己二酸;癸二酸;降冰片烯二羧酸;二環(huán)辛烷二羧酸;1,4-環(huán)己烷二羧酸及其異構(gòu)體;叔丁基間苯二甲酸、偏苯三酸、間苯二甲酸磺酸鈉;4,4'-聯(lián)苯二羧酸及其異構(gòu)體;以及這些酸的低級烷基酯(例如,甲基酯或乙基酯)。在本文中,術(shù)語“低級烷基”指c1-c10直鏈或支鏈烷基。
適用于形成聚酯層的二醇亞單元的二醇單體分子包括:乙二醇;丙二醇;1,4-丁二醇及其異構(gòu)體;1,6-己二醇;新戊二醇;聚乙二醇;二甘醇;三環(huán)癸二醇;1,4-環(huán)己烷二甲醇及其異構(gòu)體;降莰烷二醇;二環(huán)辛二醇;三羥甲基丙烷;季戊四醇;1,4-苯二甲醇及其異構(gòu)體;雙酚a;1,8-二羥基聯(lián)苯及其異構(gòu)體;以及1,3-二(2-羥基乙氧基)苯。
可用作本發(fā)明的多層光學(xué)膜中的雙折射層的一種示例性聚合物是聚萘二甲酸乙二醇酯(pen),其可由例如萘二甲酸與乙二醇的反應(yīng)制得。聚2,6萘二甲酸乙二醇酯(pen)很多情況下被選作雙折射聚合物。pen具有較大的正應(yīng)力光學(xué)系數(shù),其在拉伸后有效地保持雙折射性,并且在可見光范圍內(nèi)光吸收度很小或沒有光吸收度。pen在各向同性狀態(tài)下還有較高的折射率。其對550nm波長的偏振入射光的折射率在偏振平面平行于拉伸方向時從約1.64增加至高達(dá)約1.9。增強(qiáng)分子取向?qū)⒃龃髉en的雙折射率。通過將材料拉伸至更大的拉伸比并保持其他拉伸條件不變,可以增強(qiáng)分子取向。pen共聚物(copen)(諸如美國專利號6352761和美國專利號6449093中描述的那些)尤其可用,因為其低溫加工能力使其與熱穩(wěn)定性較弱的第二聚合物共擠相容性更好。適合用作雙折射聚合物的其他半結(jié)晶聚酯包括(例如)聚2,6-萘二甲酸丁二醇酯(pbn)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)及其共聚物,諸如美國專利號6,449,093和美國專利申請公布20060084780中描述的那些。另選地,間規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯(sps)是另一種可用的雙折射聚合物。
多層光學(xué)膜的第二聚合物可以由例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與第一雙折射聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相容并且折射率類似于雙折射聚合物的各向同性折射率的各種聚合物制成。適用于光學(xué)膜(特別是第二聚合物)的其他聚合物的示例包括由諸如乙烯基萘、苯乙烯、馬來酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯之類的單體制得的烯類聚合物和共聚物。此類聚合物的示例包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯(諸如,聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma))以及全同立構(gòu)或間規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯。其他聚合物包括縮聚物,諸如聚砜、聚酰胺、聚氨酯、聚酰胺酸和聚酰亞胺。另外,第二聚合物可由聚酯、聚碳酸酯、含氟聚合物和聚二甲基硅氧烷的均聚物和共聚物及它們的共混物形成。
其他示例性的合適聚合物(尤其用作第二聚合物)包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)(諸如,以商品名cp71和cp80可購自特拉華州威明頓市的ineosacrylics公司的那些(ineosacrylics,inc.,wilmington,de),或聚甲基丙烯酸乙酯(pema)的均聚物,其中pema具有比pmma低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。另外的第二聚合物包括pmma共聚物(copmma),諸如由75重量%甲基丙烯酸甲酯(mma)單體和25重量%丙烯酸乙酯(ea)單體(以商品名perspexcp63得自英力士丙烯酸公司(ineosacrylics,inc.))制得的copmma、由mma共聚單體單元和甲基丙烯酸正丁酯(nbma)共聚單體單元形成的copmma,或pmma和聚(偏二氟乙烯)(pvdf)的共混物。
其他合適的聚合物(尤其用作第二聚合物)包括聚烯烴共聚物,諸如以商品名engage8200得自杜邦高性能彈性體有限公司(dupontperformanceelastomers)的乙烯-辛烯共聚物(pe-po)、以商品名z9470得自德克薩斯州達(dá)拉斯市的菲納石油化學(xué)公司(finaoilandchemical(dallas,tx))的丙烯-乙烯共聚物(pppe)以及無規(guī)立構(gòu)聚丙烯(app)和全同立構(gòu)聚丙烯(ipp)的共聚物。多層光學(xué)膜還可以(例如)在第二聚合物層中包括官能化聚烯烴,諸如直鏈低密度馬來酸酐接枝聚乙烯(lldpe-g-ma),諸如以商品名bynel4105得自特拉華州威明頓市的杜邦化學(xué)品公司(e.i.dupontdenemours&co.,inc.(wilmington,de))的那些。
適于用作具有至少一種雙折射聚合物的交替層中的第二聚合物的優(yōu)選聚合物組合物包括pmma、copmma、聚二甲基硅氧烷草酰胺基鏈段共聚物(spox)、含氟聚合物(包括諸如pvdf之類的均聚物以及諸如衍生自四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(thv)的那些之類的共聚物)、pvdf/pmma的共混物、丙烯酸酯共聚物、苯乙烯、苯乙烯共聚物、硅氧烷共聚物、聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、聚碳酸酯共混物、聚碳酸酯和苯乙烯馬來酸酐的共混物以及環(huán)烯烴共聚物。雙折射層和第二聚合物層的優(yōu)選組合可包括(例如)以下這些:pet/thv、pet/spox、pen/thv、pen/spox、pen/pmma、pet/copmma、pen/copmma、copen/pmma、copen/spox、sps/spox、sps/thv、copen/thv、pet/含氟彈性體、sps/含氟彈性體以及copen/含氟彈性體。
一般來講,在產(chǎn)生多層光學(xué)膜中使用的聚合物組合物的選擇可以考慮主要反射頻帶的期望屬性(例如,中心點、寬度、左頻帶邊緣和左頻帶邊緣急劇程度)來做出。雙折射聚合物和第二聚合物之間的折射率差值越大,引起的光學(xué)功率越大,從而允許更大的反射帶寬?;蛘撸刹捎妙~外層來提供更大的光學(xué)功率。
例如根據(jù)處理技術(shù)諸如美國專利6783349中描述的那些,可以制備多層光學(xué)膜。除了選擇第一聚合物組合物和第二聚合物組合物之外,可以根據(jù)需要選擇制備多層光學(xué)膜的方法以提供受控的光譜。例如,如果需要,則可以控制層厚度值,使得膜的第一(最薄)光學(xué)層具有與期望的左頻帶邊緣大致對應(yīng)的四分之一波長光學(xué)厚度(折射率乘以物理厚度),從而進(jìn)展到可以具有與期望的右頻帶邊緣大致對應(yīng)的四分之一波長光學(xué)厚度的最厚層。如果需要,則這兩個端點之間的輪廓可為大致線性的。
通過控制層厚度輪廓提供具有預(yù)定主反射頻帶的多層光學(xué)膜的便利技術(shù)包括基于目標(biāo)層厚度輪廓和測量的層輪廓的差值來調(diào)節(jié)軸桿區(qū)域功率設(shè)定。如在美國專利6783349中所論述的,調(diào)節(jié)給定饋送阻塞區(qū)域中的層厚度值所需的軸桿功率的增加首先會以該加熱器區(qū)域中生成的層的所得厚度變化的每納米的熱輸入的瓦特數(shù)來校準(zhǔn)。
在一些實施方案中,可以在濾光鏡1中使用兩個或更多個多層光學(xué)膜(無論彼此相似或相同,還是顯著不同)。在一些實施方案中,兩個或更多個多層光學(xué)膜可以(例如,經(jīng)由壓敏粘合劑)層合在一起以形成單個組件,然后將該單個組件配合到期望的中性密度濾光器。在另選的實施方案中,兩個或更多個多層光學(xué)膜可以單獨地與中性密度濾光器的層聚集在一起(因此,所得的濾光鏡1可以包括散布在兩個多層光學(xué)膜之間的至少一層或多層中性密度濾光器)。制成的多層光學(xué)膜可以具有附接到其一個或兩個主表面的防護(hù)性邊界層(諸如在美國專利6783349中公開的那些)。此類防護(hù)性邊界層通常不是光學(xué)活性的(即,它對主反射頻帶的屬性沒有任何顯著影響);因此,嚴(yán)格地說,此類防護(hù)性邊界層(即使連同多層光學(xué)膜一起應(yīng)用至濾光鏡1)變成中性密度濾光器40的一部分,因為本文定義的多層光學(xué)膜僅包括多層光學(xué)膜的實際光學(xué)活性交替層。
多層光學(xué)膜在美國專利申請公布20090283144,美國臨時專利申請序列號61/841565和美國臨時專利申請序列號61/947238中更詳細(xì)地描述,所有這些申請以引用方式全文并入本文。
如在術(shù)語表中指出的,中性密度光學(xué)濾光器意指多個層(即,至少兩個層),它們共同表現(xiàn)出在300nm至1500nm的波長范圍中小于20的透光百分比,以及絕對值小于約7透光百分比/100nm的可見光透射斜率。根據(jù)定義,中性密度光學(xué)濾光器將表現(xiàn)出至少0.10(根據(jù)ansiz87.1-2010計算)的標(biāo)稱透射率,因此對應(yīng)于為8或更低的遮光系數(shù)。此外,中性密度光學(xué)濾光器必須允許以足夠清晰度穿過其來透射圖像,從而滿足ansiz87.1-2010的分辨率要求。因此應(yīng)當(dāng)理解,本文所定義的中性密度光學(xué)濾光器將不包括例如不透明的層或一組層,也不包括足夠半透明或模糊的層或一組層(例如光學(xué)擴(kuò)散器等),圖像不能通過該層或該組層被感知。
可以通過任何合適組合物的任何合適層提供中性密度光學(xué)濾光器,只要這些層共同表現(xiàn)出上述輻射透射即可。層可以通過任何合適機(jī)制或其組合來操作,例如,通過吸收、反射、散射等;當(dāng)然,不同層可以通過一種或多種相同機(jī)制操作,或通過不同機(jī)制或機(jī)制的組合來操作。各個層可以各自由任何合適材料組成并且每個層可以包括任何組合中的任何期望添加劑或多種添加劑。層不必為有機(jī)聚合物材料,而是可以包含無機(jī)材料(例如填料、遮光劑、顏料等)、金屬或金屬氧化物等或由無機(jī)材料(例如填料、遮光劑、顏料等)、金屬或金屬氧化物等組成。也可以使用染料、紫外線阻滯劑、紅外線阻滯劑等。下面論述各種類別的組分、其通用屬性和落入那些類別的材料的示例。然而,本文呈現(xiàn)的類別及其中材料的描述是用于描述方便的非限制性表征。普通技術(shù)人員將容易理解,一些材料可以用于多于一種功能(例如,可以吸收一些輻射以及反射一些輻射)并且因此可以落入本文公開的類別中的多于一個中。
在一些實施方案中,中性密度濾光器的至少一層是有機(jī)聚合物層。此類層可以固有地執(zhí)行輻射過濾功能(例如,其可以由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)而吸收至少一些量的紫外線)。例如,已知某些聚對苯二甲酸乙二醇酯吸收在約360nm開始的紫外線輻射,顯著增加吸收低于320nm的紫外線輻射并且以非常強(qiáng)的方式吸收低于300nm的紫外線輻射。代替聚合物本身執(zhí)行輻射過濾功能或除了聚合物本身執(zhí)行輻射過濾功能之外,聚合物還可以具有添加到其中的一種或多種添加劑,其執(zhí)行如下論述的輻射過濾功能。在一些實施方案中,有機(jī)聚合物層可以純粹地或部分地用作支撐層(例如,在其上沉積至少半反射性金屬或金屬氧化物層的層,層合另一個膜或膜的層,等)。有機(jī)聚合物層當(dāng)然可以以上述作用的任何組合來起作用。無論有機(jī)聚合物層功能如何,有機(jī)聚合物層可以由任何合適的材料組成??赡苓m用于用作中性密度濾光器的有機(jī)聚合物層的材料包括丙烯酸類聚合物,諸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其共聚物;聚乙烯及其共聚物;聚丙烯及其共聚物;聚氯乙烯及其共聚物;尼龍;聚碳酸酯;和聚酯,諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯,以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他聚合物。
在一些實施方案中,中性密度濾光器的至少一層包含一種或多種無機(jī)材料。此類材料可以包含任何所期望的顏料、填料等。此類材料可以提供在輻射光譜的大段上的阻擋;或者此類材料可以阻擋目標(biāo)波長范圍。在追求中性密度濾光器上,兩種或更多種此類材料(例如每種阻擋特定波長范圍的材料)可以組合地使用??赡芎线m材料的非限制性列表包括碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、碳酸鈣、炭黑(對于本文的目的,炭黑將被分類為無機(jī)材料)、滑石、二氧化硅、云母、高嶺土和其他粘土等。此類材料可以作為層(例如,作為涂層)存在;或者此類材料可以存在于層內(nèi)。例如,一種或多種材料可以分散(例如配混)到有機(jī)聚合物層中。(許多此類材料通常例如作為熔體添加劑配混到有機(jī)聚合物中,并且通常被稱為顏料、填料等)。也存在松散地落在這些一般類別之間或松散地落到兩者中的中間構(gòu)造(例如,層可以包含由粘結(jié)劑保持在一起的炭黑顆粒)。
在一些實施方案中,中性密度濾光器的至少一層包含一種或多種金屬、金屬氧化物或其組合。術(shù)語“金屬和金屬氧化物”廣義用于涵蓋多金屬組合物,例如合金、混合物、固溶體等,以及單組合物層)。此類材料的非限制性列表包括銀、鋁、金、鎳、銅、鈦、氧化銦錫、氧化錫、氧化鐵、二氧化鈦、氧化鈰、氧化鋯、氧化鉭、二氧化硅、氧化鋅、氧化鋁、鈮酸鹽和鉿。此類材料可以例如作為涂層和/或作為添加劑在例如有機(jī)聚合物層中存在;此外,此類材料可以執(zhí)行輻射的反射、散射和/或吸收。通常,此類材料可以執(zhí)行這些功能中的多于一種。
在一些實施方案中,一種或多種此類材料可以氣相沉積(例如通過物理氣相沉積(例如濺鍍)、化學(xué)氣相沉積等)例如到支撐有機(jī)聚合物層上。此類材料可以以任何期望厚度沉積,并且在各種實施方案中,所沉積的材料可以存在為例如離散島狀物,或存在為期望平均厚度的連續(xù)涂層。在一些實施方案中,可以通過溶膠-凝膠法等沉積金屬或金屬氧化物層。
可以使用任何一個或多個此類層(例如,一個、兩個、三個、四個或更多層),其中例如金屬或金屬氧化物層的厚度,層數(shù)等與材料的屬性組合地選擇,以提供期望的光學(xué)性能。如果使用多個層,則每個層中的金屬和/或金屬氧化物可以相同或者可以不同。
在一些實施方案中,中性密度濾光器的至少一層包含一種或多種染料。術(shù)語“染料”用于廣義地涵蓋吸收輻射并且作為溶液或作為液體存在(例如,配混)于載體材料諸如有機(jī)聚合物中的任何分子物質(zhì)。染料和顏料之間的分界線通常被認(rèn)為是顏料至少為半固體材料,其例如分散(而不是溶解)在載體材料中。然而,強(qiáng)調(diào)的是,染料和顏料之間可以不存在分界線差異并且本文中的分類僅是為了方便描述??梢允褂萌魏魏线m的染料??赡芎线m染料的非限制性列表包括從包括例如偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染料、噻嗪染料、靛酚染料等的廣泛組中選出的那些染料。此類染料可為合成的,或者可為天然產(chǎn)物(例如雖經(jīng)純化的天然產(chǎn)物)。當(dāng)然,層(例如有機(jī)聚合物層)可以包括一種或多種染料和一種或多種顏料。
在一些實施方案中,中性密度濾光器的至少一層包含一種或多種紫外線(uv)阻滯劑。該術(shù)語用于廣義地表示優(yōu)先地阻擋(即,吸收)紫外線輻射的材料。當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解一些紫外線阻滯劑通??杀徽J(rèn)為是染料或顏料(并且反之亦然)。即,為了本公開的完整性,在本節(jié)中描述特定紫外線吸收劑;這并不意味著本文檔的一些其他節(jié)中列出的任何材料不能執(zhí)行至少一些阻擋例如吸收紫外線??蛇m合用作紫外線阻滯劑的材料的非限制性列表包括受阻胺光穩(wěn)定劑(hals)、苯并三唑、二苯甲酮、草酰苯胺、苯并惡嗪酮等材料(這些材料通常被稱為紫外線吸收劑或紫外線穩(wěn)定劑)。
在一些實施方案中,中性密度濾光器的至少一層包含一種或多種紅外線(ir)阻滯劑。該術(shù)語用于廣義地表示優(yōu)先地阻擋(即,吸收)紅外線輻射的材料。(以與以上關(guān)于紫外線阻滯劑的論述相似的方式,應(yīng)當(dāng)理解,本節(jié)中具體描述的許多材料可以落入本文的其他節(jié)中,并且反之亦然)。可適合用作紅外線阻滯劑的材料的非限制性列表包括錫、銻、銦、氧化錫、氧化銻、氧化銦、摻雜銦的氧化錫及其混合物。在一些實施方案中,可以在中性密度濾光器中組合地使用至少一種紅外線阻滯劑和至少一種紫外線阻滯劑(無論是在相同層中還是在不同層中)。
在一些實施方案中,為了任何期望目的,中性密度濾光器可以包括(除上述層中的任一層之外)任何其他一個層或多個層(無論此類層是否提供任何額外輻射過濾功能)。例如,如果使用壓敏粘合劑(psa)將中性密度濾光器附接到多層光學(xué)膜以形成視覺防護(hù)濾光鏡1,則psa根據(jù)定義為中性密度濾光器的一部分(而非多層光學(xué)膜的一部分)。做出該區(qū)別是為了強(qiáng)調(diào)本文公開的多層光學(xué)膜僅包括多層光學(xué)膜的光學(xué)活性交替層;所有其他層都被認(rèn)為是中性密度濾光器的一部分。強(qiáng)調(diào)的是,中性密度濾光器的任何此類層可以或可以不提供任何輻射過濾功能。例如,視覺防護(hù)濾光鏡1借助psa附接到個人防護(hù)設(shè)備的窗格上,該psa為中性密度濾光器的一部分,即使psa為例如執(zhí)行很少或不執(zhí)行輻射過濾的光學(xué)透明psa。
然而,還強(qiáng)調(diào)的是,在一些實施方案中,中性密度濾光器的任何層(例如,粘結(jié)劑、psa、硬涂層、接合層等)可以例如除了執(zhí)行一些其他功能之外,至少提供一些輻射過濾。例如,將兩層中性密度濾光器彼此粘結(jié)的粘合劑或粘結(jié)劑、將中性密度濾光器的層粘結(jié)到多層光學(xué)膜的粘合劑或粘結(jié)劑或?qū)V光鏡粘結(jié)到個人防護(hù)設(shè)備的窗格的粘合劑或粘結(jié)劑可以包含例如紫外線阻滯劑。(包含紫外線阻滯劑的粘合劑在美國專利5991072中有所描述)。因此,應(yīng)當(dāng)理解,在特定實施方案中,使得濾光鏡1能夠附接到個人防護(hù)設(shè)備的窗格上的粘合劑(例如psa)可以包含輻射過濾屬性,使得位于窗格上的合適位置的濾光鏡1滿足ansiz87.1-2010的光學(xué)要求)。
根據(jù)特定結(jié)構(gòu),中性密度濾光器可以包括多于一層(例如兩層、三層、四層或更多層)壓敏粘合劑層。術(shù)語“壓敏粘合劑”將被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解成意指這樣的粘合劑,該粘合劑滿足d.sasas所著的“壓敏粘合劑技術(shù)手冊(handbookofpressure-sensitiveadhesivetechnology)”,第二版,第172頁(1989年)中描述的公知的dahlquist準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則將壓敏粘合劑定義為在其使用溫度下(例如,在15℃至35℃范圍內(nèi)的溫度下)一秒蠕變?nèi)崃看笥?×10-6cm2/達(dá)因的粘合劑。當(dāng)然,中性密度濾光器可以包括在例如psa上的可移除剝離襯件,該psa用于將濾光鏡1附接到個人防護(hù)設(shè)備的窗格;通常在使用濾光鏡1之前將此類襯件去除。
中性密度濾光器的其他層可以包括至少一個防護(hù)層,例如在使用時設(shè)置在視覺防護(hù)濾光鏡1的外表面上的至少一個防護(hù)層。防護(hù)層意指保護(hù)一些其他層免受機(jī)械損壞和/或化學(xué)侵蝕(例如氧化)的任何層。在具體實施方案中,此類防護(hù)層可以采取硬涂層(該術(shù)語將被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很好地理解)的形式??赡芎线m的硬涂層的非限制性列表包括丙烯酸硬涂層、基于二氧化硅的硬涂層、硅氧烷硬涂層、三聚氰胺硬涂層等。在一些實施方案中,硬涂層可以用于純防護(hù)功能(例如,貢獻(xiàn)很少或無輻射過濾);在其他實施方案中,任何此類硬涂層可以包括提供輻射過濾屬性的一種或多種任何期望組分(包括例如上述聚合物、有機(jī)材料或無機(jī)材料中的任一種)。
在一些實施方案中,中性密度濾光器40可以包括至少一層防護(hù)層,該防護(hù)層目的在于至少部分地保護(hù)中性密度濾光器40的另一層(例如,金屬層)免受腐蝕。此類腐蝕防護(hù)層可為例如有機(jī)聚合物層、犧牲材料(犧牲陽極)諸如銅或相對惰性金屬合金諸如鐵-鎳(例如鉻鎳鐵合金)合金。
如先前所指出的,在一些實施方案中,可以通過在多層光學(xué)膜的外部面上的邊界層制成多層光學(xué)膜。此類外邊界層可以例如用作防護(hù)層或用作用于將另一層附接到該外邊界層的相容(例如接合)層。為了本文的目的,此類邊界層(如果不顯著影響多層光學(xué)膜的交替層的光學(xué)堆疊的性能)將被認(rèn)為是中性密度濾光器40的一部分(即使通過與多層光學(xué)膜的交替層共擠出制成的)。
以上描述經(jīng)提供以便說明可用于提供中性密度濾光器的材料的寬度。材料的表征并不意指將其限制在一個特定類別。還應(yīng)當(dāng)理解,在各種類別材料之間可以不總是存在分界線。此外,一個特定描述性節(jié)的存在并不意指在其他節(jié)中提及的材料不能執(zhí)行在該特定描述節(jié)中描述的功能。例如,如果在本文檔的某些節(jié)中提及了材料,但在描述紫外線阻滯劑的節(jié)中沒有具體提及,則并不意味材料不會或不能執(zhí)行至少一些紫外線阻擋。因此,概括地說,以上表征并不意指以任何方式進(jìn)行限制。此外,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,根據(jù)需要,本文提及的任何一般類別的材料和/或特定材料可以與本文列出的任何其他一般類別和/或特定材料組合地使用。
提供中性密度濾光器40以及至少一個多層光學(xué)膜20以提供視覺防護(hù)濾光鏡1可以以任何合適方式實現(xiàn)。在一些實施方案中,中性密度濾光器40可以被提供為組件。組件意指單個膜(盡管此類膜當(dāng)然可以具有通過層合或任何其他合適方法實現(xiàn)的多個層),其可以處理為單元,并且其中根據(jù)定義,單個膜的層不具有分散其間的多層光學(xué)膜。此類組件可以例如粘附于多層光學(xué)膜以形成濾光鏡1。此類方法可以提供圖1所示的一般類型的濾光鏡1。圖1包括可選的psa22,其可以用于例如將濾光鏡1附接到個人防護(hù)設(shè)備的窗格;此類psa(如果存在的話)被認(rèn)為是中性密度濾光器40的一部分。(此外,用于將中性密度濾光器40粘結(jié)到多層光學(xué)膜20的任何psa也將被認(rèn)為是中性密度濾光器40的一部分。)
然而,在其他實施方案中,中性密度濾光器40不需要以上述組件的形式存在。相反,在成品濾光鏡1中,中性密度濾光器40可以由兩層或更多個層共同地供應(yīng),這些層不為單個組件的形式。換句話講,被設(shè)置在多層光學(xué)膜20的一個主側(cè)面上的一個或多個層以及被設(shè)置在多層光學(xué)膜20的另一個主側(cè)面上的一個或多個層可以組合地起作用,以提供中性密度濾光器40。通過具體示例,可以將包含有機(jī)染料或顏料的有機(jī)聚合物膜附接到多層光學(xué)膜20的一個主側(cè)面上,并且金屬或金屬氧化物蒸氣涂層可以沉積在多層光學(xué)膜20的另一個主側(cè)面上。因此,聚合物膜和金屬或金屬氧化物涂層(以及例如用于將膜附接到多層光學(xué)膜的psa)可以提供中性密度濾光器,即使這些層不處在且從不處于本文所定義的組件的形式。應(yīng)當(dāng)理解,這存在許多可能的變型;所有此類變型都涵蓋于本文公開的中性密度濾光器40的概念中。換句話講,中性密度濾光器可僅以“潛在”形式存在,直到視覺防護(hù)濾光鏡1實際裝配的時間為止,在該時間各種層組合地提供中性密度濾光器40。
在一些實施方案中,除了多層光學(xué)膜的光學(xué)活性交替層之外,多層光學(xué)膜可以以包括(例如由制造商供應(yīng)的)至少一個輔助層的多層光學(xué)膜產(chǎn)品的形式可用。(此類輔助層可以包括任何先前論述的材料,例如金屬或金屬氧化物、顏料、染料、紫外線阻滯劑或紅外線阻滯劑等中的一種或多種)。然后可以將一個或多個附加層添加到多層光學(xué)膜產(chǎn)品(無論任何此類附加層是例如層合到多層光學(xué)膜產(chǎn)品上的預(yù)先存在的層的形式,還是以施涂于其上的表面涂層的形式等)。此類附加層或多個此類附加層可以與多層光學(xué)膜產(chǎn)品的至少一個輔助層組合以提供中性密度濾光器40(并且因此提供所得組件為視覺防護(hù)濾光鏡1)。在這種一般類型的特定實施方案中,多層光學(xué)膜產(chǎn)品可以包括多層光學(xué)膜以及一個或多個輔助層,該輔助層具有這樣的屬性,使得如果多層光學(xué)膜產(chǎn)品的多個(例如兩個、三個或四個)層堆疊(例如,層合在一起),則輔助層以組合形式形成中性密度濾光器40,而無需添加任何其他層(除了可能例如psa以提供濾光鏡可以層合到個人防護(hù)設(shè)備的窗格)。
已經(jīng)提及,濾光鏡1的任何層可以用于多于一個目的。在這種類型的特定實施方案中,例如在用于執(zhí)行附接的psa還提供滿足ansiz87.1-2010要求的增加的輻射過濾屬性的情況下,中性密度層40的最終實現(xiàn)可以僅在濾光鏡1實際上安裝在個人防護(hù)設(shè)備的窗格上的適當(dāng)位置時發(fā)生。
可以根據(jù)需要通過制備任何多層有機(jī)膜20、制備例如具有添加劑的一個或多個有機(jī)聚合物層和/或足以提供中性密度濾光器40的表面涂層以及將它們組合(例如粘結(jié))在一起以形成濾光鏡1而制成視覺防護(hù)濾光鏡1。然而,可以便利地以任何合適的可商購獲得的產(chǎn)品開始。一些商業(yè)產(chǎn)品(可購自制造商)可以采取多層光學(xué)膜的形式,或者可以采取中性密度濾光器的形式。然而,其他商業(yè)產(chǎn)品可以采取膜(無論是單層還是多層)的形式,該膜在不滿足本文公開的中性密度濾光器的屬性時可以與一種或多種其他膜組合以形成中性密度濾光器。例如,一些商業(yè)產(chǎn)品可以采取多層光學(xué)膜產(chǎn)品的形式,該產(chǎn)品包括多層光學(xué)膜以及一個或多個輔助層,其中該多層光學(xué)膜產(chǎn)品可以與至少一個其他膜組合(需注意,至少一個其他膜本身可為包括一個或多個輔助層的多層光學(xué)膜產(chǎn)品)以提供中性密度濾光器。在具體實施方案中,可以組合兩個或多個多層光學(xué)膜產(chǎn)品,其中每個多層光學(xué)膜產(chǎn)品包括至少一個輔助層(其不為多層光學(xué)膜本身的交替層堆疊的一部分),以形成濾光鏡,其中多層光學(xué)膜產(chǎn)品的輔助層組合形成中性密度濾光器。在該類型的一些實施方案中,除了多層膜產(chǎn)品(以及有利于將濾光鏡粘結(jié)到窗格的可選psa)之外沒有其他層包括在濾光鏡中。
可能用于制備視覺防護(hù)濾光鏡的商業(yè)產(chǎn)品的非限制性列表包括以商品名nightvision(例如nightvision15、25或35;圖3和圖4呈現(xiàn)用于名稱為nightvision15的特定產(chǎn)品的透光數(shù)據(jù))可購得的類型的產(chǎn)品;以商品名cm875可購得的產(chǎn)品(圖5呈現(xiàn)該產(chǎn)品的反射數(shù)據(jù));以商品名cm(coolmirror)330可購得的產(chǎn)品(圖6呈現(xiàn)該產(chǎn)品的反射數(shù)據(jù));以商品名crystallineautomotivewindowfilms(例如cr40、cr50、cr60、cr70和cr90)可購得的產(chǎn)品;以商品名blackchromeautomotivewindowfilms(例如,bc10、bc20、bc35和bc40)可購得的產(chǎn)品;以商品名fxhpautomotivewindowfilms(例如fxhp5、fxhp15、fxhp20、fxhp30、fxhp35和fxhp50)可購得的產(chǎn)品;和以商品名fxstautomotivewindowfilms(例如,fxst5、fxst20、fxst35、fxhp40和fxst50)可購得的產(chǎn)品。所有以上列出的產(chǎn)品均可購自明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3m公司(3mcompany,st.paul,mn)。
可以以任何合適方式確定據(jù)稱的濾光鏡是否包括本文所定義和描述的中性密度濾光器。例如,如果已知據(jù)稱的濾光鏡包括特定多層光學(xué)膜,則該多層光學(xué)膜的透射光譜百分比可以從針對據(jù)稱的濾光鏡以實驗方式獲得的透射光譜百分比在數(shù)學(xué)上去除??梢栽u估因此保留的光譜以確定保留的層是否共同地適合作為中性密度濾光器,該光譜可以被認(rèn)為是所據(jù)稱的濾光鏡的保留層所表現(xiàn)出的光譜。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,因為本文所定義的多層光學(xué)膜僅包括第一(雙折射)聚合物和第二聚合物的特定一組交替層,所以此類多層光學(xué)膜的光譜將充分良好表現(xiàn),使得其可以按照這種方式從所據(jù)稱的濾光鏡的整組層貢獻(xiàn)的總體光譜中在數(shù)學(xué)上減去。如果所據(jù)稱的濾光鏡包括什么特定多層光學(xué)膜并非已知的,則可以使用所據(jù)稱的濾光鏡的透射光譜和反射光譜來推斷多層光學(xué)膜對透射光譜的貢獻(xiàn),然后可以以上述方式在數(shù)學(xué)上去除該貢獻(xiàn)。因此,在至少一些實施方案中,如果據(jù)稱的濾光鏡顯示了示出其包括如本文所要求保護(hù)的多層光學(xué)膜的反射光譜,并且如果所據(jù)稱的濾光鏡的透射光譜滿足本文公開的用于中性密度光學(xué)濾光器的準(zhǔn)則,可以得出結(jié)論:所據(jù)稱的濾光鏡實際上確實包括如本文所要求保護(hù)的中性密度濾光器。在一些情況下,可以將多層光學(xué)膜與所據(jù)稱的濾光鏡的其他層以物理方式分開,以執(zhí)行所據(jù)稱的中性密度濾光鏡和/或多層光學(xué)膜的直接分析(需注意,雖然此類操作可以為了表征的目的而執(zhí)行,但是本文所要求保護(hù)的視覺防護(hù)濾光鏡在普通操作和使用濾光鏡中將不會以這種方式分開)。
可以根據(jù)熟知的cie1976(l*、a*、b*)色彩空間表征通過a*測量來表征視覺防護(hù)濾光鏡1的光學(xué)性能(具體地說,例如在不優(yōu)先地通過綠光同時不當(dāng)?shù)刈钃跫t光的情況下,可見光的相對平坦的透射的獲得)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解,a*值通常與-127(在標(biāo)度的綠色端)至+127(在紅色端)的標(biāo)稱標(biāo)度相關(guān)。在各種實施方案中,本文公開的濾光鏡1將表現(xiàn)出大于至少約-50、-40、-30、-20、-10或0的a*值。在另一個實施方案中,其將表現(xiàn)出小于約+100、+80、+60、+40或+10的a*值。
本文所公開的濾光鏡1可以與任何個人防護(hù)設(shè)備一起使用,例如作為頭套或眼鏡佩戴的設(shè)備。此類設(shè)備的非限制性列表包括例如頭盔、遮陽板、面罩(例如全部和部分)、護(hù)目鏡、呼吸器和安全眼鏡。(在該組中,術(shù)語“呼吸器”在功能意義上用于意指將經(jīng)過濾空氣供應(yīng)至使用者的設(shè)備;將理解的是,呼吸器可以以許多形式和實施方案得到,其可以涵蓋以上列出的物理設(shè)計(例如頭盔、遮陽板、面罩等)的多種。如在圖8中的示例性實施方案中所示,在特定實施方案中,個人防護(hù)設(shè)備為動力空氣凈化呼吸器。
在一些實施方案中,如圖8中的示例性實施方案所示,視覺防護(hù)濾光鏡1可以附接到個人防護(hù)設(shè)備100的可見光透射窗格102的主表面。將會認(rèn)識到,窗格102通常將是眼睛防護(hù)窗格,該窗格意指光學(xué)透明的材料,其主要目的是保護(hù)使用者的眼睛免受顆粒物、飛濺液體等的影響。眼睛防護(hù)實體(例如窗格)將與本文所公開的視覺防護(hù)實體區(qū)別開,該視覺防護(hù)實體意指保護(hù)使用者免于例如來自高強(qiáng)度可見光的輻射的實體。個人防護(hù)設(shè)備的窗格102可以包括滿足適用于特定個人防護(hù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)的任何合適材料。需注意,以上論述主要涉及組裝滿足ansiz87.1-2010的光學(xué)要求的濾光鏡1。該標(biāo)準(zhǔn)也可以需要某些機(jī)械或物理屬性;通常由與濾光鏡1一起使用的個人防護(hù)裝備(包括窗格102)滿足此類屬性。然而,還需注意,在一些具體實施方案中(例如其中視覺防護(hù)濾光鏡1包括如下所述的剛性片材),濾光鏡1本身可以例如供應(yīng)、增強(qiáng)或擴(kuò)大此類機(jī)械性能。
在一些實施方案中,個人防護(hù)設(shè)備100的窗格102可以包括至少一層透明有機(jī)聚合物材料,例如聚碳酸酯。在一些實施方案中,窗格102可以包括至少一層透明玻璃,例如硼硅酸鹽玻璃。在一些實施方案中,窗格102可為多層結(jié)構(gòu),例如經(jīng)層合的安全玻璃、絲網(wǎng)安全玻璃、主表面上具有耐刮擦層的有機(jī)聚合物層等。通常使用術(shù)語“窗格”并且需強(qiáng)調(diào)的是,將濾光鏡1附接到窗格102的概念涵蓋將濾光鏡1附接到任何種類的最外層(例如,耐刮擦層、硬涂層等),該最外層可以存在于(個人防護(hù)設(shè)備的)任何透明片材上,期望為該透明片材提供或擴(kuò)大視力防護(hù)。
在一些實施方案中,濾光鏡1可以附接到窗格102的主要向外表面,在該位置濾光鏡1可以例如用于防護(hù)窗格102(特別是如果窗格102為容易劃傷的材料,例如一些聚碳酸酯)。在其他實施方案中,濾光鏡1可以附接到窗格102的主要向內(nèi)表面。在其中濾光鏡1表現(xiàn)出不對稱反射率的實施方案中,可以便利地將濾光鏡1定位成使得表現(xiàn)出最高反射率的側(cè)面面向外。
在一些實施方案中,濾光鏡1可以粘附(這意指通過壓敏粘合劑附接,該概念將被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很好地理解)于窗格102的主表面。在特定實施方案中,濾光鏡1可以可移除地粘附于窗格102(例如通過適當(dāng)?shù)剡x擇壓敏粘合劑),使得當(dāng)需要時濾光鏡1可以例如移除和循環(huán)/設(shè)置。(在這種情況下,濾光鏡1是否可能在此類移除中損壞可為不重要的,因為其使用壽命可以在此時結(jié)束)。此類可移除的粘附與可以用于組裝濾光鏡1的粘合劑粘結(jié)(例如,在將多層光學(xué)膜20粘結(jié)到中性密度濾光器組件40的粘合劑粘結(jié))對比。在后一種情況下,附接件/組件意指不可分開的,使得制成的濾光鏡1為在通常使用濾光器1時不能分解成其組成零件的一體(例如片狀)結(jié)構(gòu)。如果將濾光鏡1粘附于窗格102,則可以在將濾光鏡1供應(yīng)至使用者時呈現(xiàn)可選的壓敏粘合劑(如圖8中作為項22的示例性實施方案所示)。然而,在其他實施方案中,壓敏粘合劑可以單獨地提供(例如,作為獨立片材),該壓敏粘合劑可以由使用者施加至濾光鏡1(或施加至窗格102)以執(zhí)行粘合劑粘結(jié)。雖然上面已經(jīng)論述了粘合劑粘結(jié),但是可以使用任何其他粘結(jié)方法,該方法要么取代粘合劑粘結(jié)或作為粘合劑粘結(jié)的助劑。此類方法可以依賴于一個或多個夾具、夾鉗等。在特定實施方案中,邊緣密封件(其可以被密封以防止輻射進(jìn)入,使得到達(dá)使用者眼睛的任何輻射只能通過穿過濾光鏡1來實現(xiàn)進(jìn)入)可以圍繞濾光鏡1的周邊施加。
在一些實施方案中,中性密度濾光器40和多層光學(xué)膜20可以由相對柔韌的層制成,使得視覺防護(hù)濾光鏡1為順應(yīng)性的且可適形的。在此類實施方案中,視覺防護(hù)濾光鏡1可以適形于(并且例如粘附于)個人防護(hù)設(shè)備的彎曲窗格。在一些實施方案中,濾光鏡1可為充分地可適形的,從而彎曲成小至約4cm、2cm、1cm或0.5cm的曲率半徑(不會令人無法接受地?fù)p壞濾光鏡1的任何層)。包括剛性片材(例如剛性玻璃片材)的任何裝置根據(jù)該準(zhǔn)則為非適形濾光鏡1。
在其他實施方案中,中性密度濾光器40可以包括至少一個剛性片材(術(shù)語“剛性的”并不意指表示完全不存在抗彎剛度,而是表示由厚度至少1.0mm的聚碳酸酯片材表現(xiàn)出的類似最小抗彎剛度)。在一些實施方案中,此類片材可以表現(xiàn)出與至少約1.5nm、2.0nm、3.0nm或4.0mm厚度的聚碳酸酯片材相當(dāng)?shù)目箯潉偠取V行悦芏葹V光器的其他層可以粘附于此類剛性片材以形成濾光鏡窗格。因此,在這種一般類型的實施方案中,不是視覺防護(hù)濾光鏡1可附接到個人防護(hù)設(shè)備的現(xiàn)有窗格,而是濾光鏡1本身可以采取可以插入(永久地或可移除地)到個人防護(hù)設(shè)備的窗口(例如,面向外的通孔)中的濾光鏡窗格的形式。(在此類情況下,其他層附接到的剛性片材被認(rèn)為是中性密度濾光器的一部分。)
上面的論述主要涉及使用濾光鏡1提供在個人防護(hù)設(shè)備諸如呼吸器中的被動視覺防護(hù)。例如,上面概述的方法可以允許將為3的遮光系數(shù)賦予到動力空氣凈化呼吸器的眼睛防護(hù)窗格。在這種類型的實施方案中,多個濾光鏡可以被封裝在一起(無論所有濾光鏡具有相同遮光系數(shù)例如3,還是具有各種遮光系數(shù)(例如3、4、5和/或6)的各種濾鏡),以由使用者根據(jù)需要選擇。因此,此類濾光鏡可以例如連同使用說明封裝為套件。在這種一般類型的實施方案中,濾光鏡1可為個人防護(hù)裝備的主要(例如僅有的)輻射過濾設(shè)備。因此,在此類實施方案中,濾光鏡1不為任何種類的自動變暗濾光器的部件,且也不與任何種類的自動變暗濾光器相關(guān)聯(lián)地使用。然而,在其他實施方案中,濾光鏡1可以用作與自動變暗濾光器組合地使用的被動視覺防護(hù)部件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到,自動變暗濾光器為響應(yīng)于檢測到高強(qiáng)度輻射(例如可見光)而可以從相對亮狀態(tài)切換到相對暗狀態(tài)的主動設(shè)備。在一些實施方案中,濾光鏡1可以被設(shè)置在自動變暗濾光器的光路中以例如提供恒定、被動水平的視覺防護(hù)(例如,在遮光系數(shù)為3時)。自動變暗濾光器可以在由濾光鏡1供應(yīng)的被動防護(hù)上疊加較暗色調(diào)水平(例如,至9、11或甚至更高的遮光系數(shù))。
在將濾光鏡1與自動變暗濾光器組合地使用的實施方案中,自動變暗濾光器的部件(層)不會在濾光鏡1的層(具體地,濾光鏡1的中性密度濾光器40的層)中計數(shù)。在涉及自動變暗濾光器的一些實施方案中,濾光鏡1可以附接到自動變暗濾光器(例如,粘附于其主面)。在一些實施方案中,例如通過將濾光鏡1夾置在剛性覆蓋片材和自動變暗濾光器之間的剛性覆蓋片材的壓力,濾光鏡1可以保持貼靠自動變暗濾光器的主面(例如,向外的面)。在一些實施方案中,可以使用框架將此類組件保持在一起,以提供例如具有結(jié)合到筒中的濾光鏡1的(例如在美國專利申請公布2014/0215673中有所描述的一般類型的)自動變暗濾光器筒。在一些實施方案中,處于濾光鏡窗格形式的濾光鏡可為自動變暗濾光器筒的不可移除部件。在其他實施方案中,濾光鏡窗格可以適配到個人防護(hù)設(shè)備的窗口中,其中自動變暗濾光器鄰近貼靠濾光鏡窗格的主要(例如,向內(nèi))表面。在此類實施方案中,此類濾光鏡窗格因此可以用作可移除/可更換覆蓋件,該覆蓋件為自動變暗濾光器提供物理防護(hù)以及用于提供被動視覺防護(hù)。
示例性實施方案的列表
實施方案1為一種視覺防護(hù)濾光鏡,包括:表現(xiàn)出約600nm至約900nm范圍內(nèi)的左頻帶邊緣的多層光學(xué)膜,以及中性密度光學(xué)濾光器,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡表現(xiàn)出為3到7的遮光系數(shù)。
實施方案2為根據(jù)實施方案1所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡附接到個人防護(hù)設(shè)備的可見光透射窗格的主表面,所述個人防護(hù)設(shè)備選自由護(hù)目鏡、頭盔、面罩、呼吸器和安全眼鏡組成的組。實施方案3為根據(jù)實施方案2所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述個人防護(hù)設(shè)備為動力空氣凈化呼吸器,并且其中所述視覺防護(hù)濾光鏡附接到所述動力空氣凈化呼吸器的可見光透射窗格的主要向外表面。實施方案4為根據(jù)實施方案2至3中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡通過壓敏粘合劑可移除地粘附于所述可見光透射窗格的所述主要向外表面。實施方案5為根據(jù)實施方案1所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡為存在于個人防護(hù)設(shè)備的自動變暗濾光器的光路中的被動視覺防護(hù)部件。
實施方案6為根據(jù)實施方案1至5中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡表現(xiàn)出為3的遮光系數(shù)。實施方案7為根據(jù)實施方案1至5中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡表現(xiàn)出為5的遮光系數(shù)。
實施方案8為根據(jù)實施方案1至7中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器的至少一層的主表面附接到所述多層光學(xué)膜的主表面。實施方案9為根據(jù)實施方案8所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器的至少一層的主表面粘附于所述多層光學(xué)膜的主表面。實施方案10為根據(jù)實施方案8所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器呈組件的形式。實施方案11為根據(jù)實施方案10所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器組件粘附于所述多層光學(xué)膜的主表面。
實施方案12為根據(jù)實施方案1至11中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器表現(xiàn)出絕對值不大于約6透光百分比/100nm的可見光透射斜率。實施方案13為根據(jù)實施方案1至11中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度光學(xué)濾光器表現(xiàn)出絕對值不大于約4透光百分比/100nm的可見光透射斜率。實施方案14為根據(jù)實施方案1至11中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度光學(xué)濾光器表現(xiàn)出絕對值不大于約2透光百分比/100nm的可見光透射斜率。實施方案15為根據(jù)實施方案1至11中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度光學(xué)濾光器表現(xiàn)出絕對值不大于約1透光百分比/100nm的可見光透射斜率。
實施方案16為根據(jù)實施方案1至15中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器在300nm至1500nm波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出小于20的透光百分比。實施方案17為根據(jù)實施方案1至16中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述多層光學(xué)膜表現(xiàn)出在約650nm至850nm范圍內(nèi)的左頻帶邊緣。實施方案18為根據(jù)實施方案1至17中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述左頻帶邊緣表現(xiàn)出至少約1透光百分比/nm的斜率。實施方案19為根據(jù)實施方案1至17中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述左頻帶邊緣表現(xiàn)出至少約2透光百分比/nm的斜率。實施方案20為根據(jù)實施方案1至17中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述左頻帶邊緣表現(xiàn)出至少約4透光百分比/nm的斜率。
實施方案21為根據(jù)實施方案1至20中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器包括選自如下組的至少一個層:所述組由金屬涂層、金屬氧化物涂層及它們的混合物和組合組成。實施方案22為根據(jù)實施方案1至21中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器包括選自如下組的至少一個層:所述組由鋁、銀、氧化銻錫、氧化銦錫及它們的混合物和組合組成。實施方案23為根據(jù)實施方案1至22中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器包括為有機(jī)聚合物材料的至少一個層,所述有機(jī)聚合物材料包含選自如下組的添加劑,所述組由染料、顏料及它們的混合物和組合組成。實施方案24為根據(jù)實施方案1至23中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器包括為有機(jī)聚合物材料的至少一個層,所述有機(jī)聚合物材料包含選自如下組的添加劑,所述組由碳酸鈣、二氧化鈦、炭黑及它們的混合物和組合組成。實施方案25為根據(jù)實施方案1至24中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器包括為有機(jī)聚合物材料的至少一個層,所述有機(jī)聚合物材料包含紫外線阻滯劑。
實施方案26為根據(jù)實施方案1至25中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡包括單個多層光學(xué)膜。實施方案27為根據(jù)實施方案1至25中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述視覺防護(hù)濾光鏡包括至少兩個多層光學(xué)膜,其中不是多層光學(xué)膜中的非光學(xué)活性層的至少一個層被置于所述至少兩個多層光學(xué)膜中的兩個多層光學(xué)膜之間。實施方案28為根據(jù)實施方案1至27中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器的至少一個層通過至少一個多層光學(xué)膜與所述中性密度濾光器的至少另一個層分開。實施方案29為根據(jù)實施方案1至26中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述中性密度濾光器沒有任何層通過多層光學(xué)膜與所述中性密度濾光器的任何其他層分開。實施方案30為根據(jù)實施方案1至29中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡,其中所述多層光學(xué)膜包括聚酯和聚(丙烯酸類樹脂)的交替層。
實施方式31為一種包括眼睛防護(hù)窗格的個人防護(hù)設(shè)備,其中根據(jù)實施方案1至30中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡附接到所述眼睛防護(hù)窗格的主表面。實施方式32為根據(jù)實施方案31所述的個人防護(hù)設(shè)備,其中所述個人防護(hù)設(shè)備為動力空氣凈化呼吸器并且其中所述視覺防護(hù)濾光鏡可移除地粘附于所述動力空氣凈化呼吸器的所述眼睛防護(hù)窗格的向外主表面。
實施方案33為一種防護(hù)人視覺的方法,所述方法包括:將根據(jù)實施方案1至30中任一項所述的視覺防護(hù)濾光鏡放置到光源和人眼之間的光路中,以及允許來自所述光源的可見輻射和不可見輻射投射在所述視覺防護(hù)濾光鏡上并且由此濾光。實施方案34為根據(jù)實施方案32所述的方法,其中所述光源為人造光源。
實施例
程序
通過使用分光光度計和積分球,以與2012年規(guī)定的astm測試方法e903(不執(zhí)行日光加權(quán))中所述方式大體類似的方式,可以以實驗方式獲得光譜(透光百分比和反射百分比)。還可以通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知及理解的數(shù)學(xué)建模技術(shù)來獲得用于例如多層光學(xué)膜的光譜。
代表性的工作實施例
多層光學(xué)膜可按商品名cm330得自明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3m公司(3mcompany,st.paul,mn)。膜產(chǎn)品可按商品名nightvision(nv)15購自3m公司(3mcompany)。用于cm330多層光學(xué)膜的反射數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在圖6中(應(yīng)當(dāng)指出的是,這是建模數(shù)據(jù);然而,其與對于本產(chǎn)品可用的實驗數(shù)據(jù)緊密對應(yīng)。)用于nv15膜產(chǎn)品的透射數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在圖3和圖4中。使用作為供應(yīng)的nv15產(chǎn)品的一部分的psa將兩個膜手動層合在一起。用于因此形成的濾光鏡的透射數(shù)據(jù)(用面向輻射源的cm330測試)呈現(xiàn)在圖7中。根據(jù)ansiz87.1-2010測試因此形成的濾光鏡且該濾光鏡被發(fā)現(xiàn)滿足該標(biāo)準(zhǔn)的所有光學(xué)要求。測量了a*參數(shù)且發(fā)現(xiàn)其為約-8.8.(為了比較,測試兩種可商購獲得的現(xiàn)有技術(shù)的遮光系數(shù)為3的透鏡且發(fā)現(xiàn)分別表現(xiàn)出約-29和約-59的a*參數(shù)。)這顯示出透鏡濾光器不會優(yōu)先通過綠光同時不當(dāng)?shù)厝コt光,該發(fā)現(xiàn)與由人類志愿者進(jìn)行的定性測試一致,志愿者發(fā)現(xiàn)通過濾光鏡觀察的圖像表現(xiàn)出相對平衡的光譜外觀(而非例如當(dāng)使用例如現(xiàn)有技術(shù)的遮光系數(shù)為3的防護(hù)鏡片時經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的明顯綠色調(diào))。
將上述濾光鏡的樣品經(jīng)激光切割成適當(dāng)形狀以適配到以商品名versaflom-105和m-305得自3m公司(3mcompany)的個人防護(hù)設(shè)備(呼吸器)的彎曲窗格上。濾光鏡樣本通過以商品名y920xl可得自3m公司(3mcompany)的轉(zhuǎn)印膠帶層合到彎曲窗格的向外表面。人類志愿者使用這些呼吸防護(hù)設(shè)備進(jìn)行測試焊接操作并且報告通過濾光鏡觀察的圖像表現(xiàn)出相對平衡的光譜外觀。還據(jù)觀察,用于保護(hù)個人防護(hù)設(shè)備的窗格的濾光鏡免受焊在接操作中經(jīng)常發(fā)生的金屬濺射物損壞。
變型工作實施例
通過將各種可商購獲得的膜產(chǎn)品層合在一起制備各種其他示例性濾光鏡。例如,制備三層cr40的層合體,兩層cr40加上一層cr50的層合體以及兩層cr40加上一層cr60的層合體(所有膜均得自明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3m公司(3mcompany,st.paul,mn))。這些示例性濾光鏡均被發(fā)現(xiàn)滿足ansiz87.1-2010的光學(xué)要求。
提供上述實施例只是為了清楚地理解本發(fā)明,而不應(yīng)被理解為不必要的限制。在實施例中所描述的測試和測試結(jié)果為例示性而非預(yù)測性的,且測試工序的變化可預(yù)計得到不同的結(jié)果。實施例中所有定量值均應(yīng)理解為根據(jù)所使用工序中所涉及的通常所知公差的近似值。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是,本文所公開的具體示例性元件、結(jié)構(gòu)、特征、細(xì)節(jié)、構(gòu)造等在許多實施方案中可修改和/或組合。本發(fā)明人預(yù)期所有此類變型和組合均在所構(gòu)思發(fā)明的范圍內(nèi),而不僅僅是被選擇充當(dāng)示例性圖示的那些代表性設(shè)計。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)限于本文所述的特定例示性結(jié)構(gòu),而應(yīng)當(dāng)至少延伸至權(quán)利要求的語言所描述的結(jié)構(gòu)以及那些結(jié)構(gòu)的等同形式。本說明書中正面引用的作為替代方案的任何元件可以根據(jù)需要以任何組合明確地包括于權(quán)利要求書中或從權(quán)利要求書中排除。以開放式語言(例如,包括和由其衍生)引用到本說明書中的任何元件或元件的組合被認(rèn)為是以封閉式語言(例如,由……組成和由其衍生)并且以部分封閉式語言(例如,基本上由……組成和由其衍生)另外地引用。雖然本文可能已經(jīng)論述了各種理論和可能的機(jī)理,但在任何情況下都不應(yīng)將此類論述用于限制可受權(quán)利要求書保護(hù)的主題。如果在所寫的本說明書和以引用方式并入本文的任何文檔中的公開內(nèi)容之間存在任何沖突或矛盾之處,則以所寫的本說明書為準(zhǔn)。