選擇性過濾特定的藍(lán)光波長(zhǎng)的光色眼科系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種選擇性過濾特定的藍(lán)光波長(zhǎng)的光色眼科系統(tǒng)。提供了眼科系統(tǒng)，其包括光色部件和藍(lán)光阻擋部件。
【專利說明】選擇性過濾特定的藍(lán)光波長(zhǎng)的光色眼科系統(tǒng)
[0001] 分案聲明
[0002] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年3月25日、發(fā)明名稱為"選擇性過濾特定的藍(lán)光波長(zhǎng)的 光色眼科系統(tǒng)"、申請(qǐng)?zhí)枮椋?01080022639.X的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0003] 對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0004] 本申請(qǐng)要求在2009年3月25日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/163, 227的權(quán)益。本申 請(qǐng)也是在2007年10月31日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/933, 069的部分接續(xù)，該美國(guó)專利申 請(qǐng)11/933,069是在2007年6月12日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/761,892的部分接續(xù)，該美 國(guó)專利申請(qǐng)11/761，892是在2006年3月20日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/378, 317的部分接 續(xù)，并且要求在2006年6月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/812, 628的優(yōu)先權(quán)。美國(guó)專利申 請(qǐng)11/933, 069也是在2007年8月23日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/892, 460的部分接續(xù)，該 美國(guó)專利申請(qǐng)11/933,069要求在2006年8月23日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/839, 432、在 2006年9月1日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/841，502和在2006年11月28日提交的美國(guó)臨時(shí) 申請(qǐng)60/861，247的優(yōu)先權(quán)。美國(guó)專利申請(qǐng)11/933, 069也要求在2007年10月8日提交的 美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/978, 175的優(yōu)先權(quán)。所有這些申請(qǐng)通過引用被整體包含于此。

【背景技術(shù)】
[0005] 來自太陽的電磁輻射持續(xù)地轟擊地球的大氣。光由以波傳播的電磁輻射構(gòu)成。電 磁頻譜包括無線電波、毫米波、微波、紅外線、可見光、紫外線（UVA和UVB)、X射線和伽馬射 線?？梢姽忸l譜包括大約700nm的最長(zhǎng)可見光波長(zhǎng)和大約400nm(納米或KT9米）的最短 可見光波長(zhǎng)。藍(lán)光波長(zhǎng)落在大約400nm至500nm的范圍內(nèi)。對(duì)于紫外線頻帶，UVB波長(zhǎng)是 從290nm至320nm，并且UVA波長(zhǎng)是從320nm至400nm。伽馬和X射線構(gòu)成這個(gè)頻譜的較高 頻率，并且被大氣吸收。紫外線輻射（UVR)的波長(zhǎng)譜是100-400nm。大多數(shù)UVR波長(zhǎng)被大氣 吸收，除了存在平流層臭氧空洞的區(qū)域的地方。在過去20年中，已經(jīng)記錄了主要由于工業(yè) 污染引起的臭氧層的空洞。越來越多地暴露于UVR具有廣泛的公共健康影響，因?yàn)轭A(yù)期有 越來越多的UVR眼睛和皮膚疾病的負(fù)擔(dān)。
[0006] 臭氧層吸收商達(dá)286nm的波長(zhǎng)，因此避免生物暴露于具有最商能量的福射。然而， 我們暴露于大于286nm的波長(zhǎng)，該波長(zhǎng)的大多數(shù)落在人的可見光譜（400-700nm)內(nèi)。人的 視網(wǎng)膜僅響應(yīng)于電磁頻譜的可見光部分。較短的波長(zhǎng)引起最大的危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈兿喾窗?更多的能量。藍(lán)光已經(jīng)顯示是對(duì)于動(dòng)物的視網(wǎng)膜色素上皮（retinal pigment epithelium) (RPE)細(xì)胞產(chǎn)生最大的光化學(xué)損害的可見光譜的部分。對(duì)于這些波長(zhǎng)的暴露已經(jīng)被稱為藍(lán) 光危害，因?yàn)檫@些波長(zhǎng)被人眼感知為藍(lán)色。
[0007] 白內(nèi)障和黃斑變性被廣泛認(rèn)為分別源自對(duì)于人工晶狀體和視網(wǎng)膜的光化學(xué)損害。 已經(jīng)表明藍(lán)光暴露加速了葡萄膜黑色素瘤（uveal melanoma)細(xì)胞的增殖。在可見光譜中 的能量最大的光子具有在380和500nm之間的波長(zhǎng)，并且被感知為紫色或藍(lán)色。在所有機(jī) 制上總計(jì)的光毒性（phototoxicity)的波長(zhǎng)依賴性經(jīng)常被表示為作用光譜，諸如在下文中 所述：Mainster 和 Sparrow 在 2003 年的 Br. J. Ophthalmol 第 87 卷 1523-29 頁的《I0L 應(yīng) 該透射多少藍(lán)光？（How Much Blue Light Should an IOL Transmit?)》以及圖 6。在沒 有人工晶狀體的眼睛（無晶狀體（aphakic)眼睛）中，具有比400nm短的波長(zhǎng)的光可以引 起損害。在有晶狀體（Phakic)眼睛中，這個(gè)光被人工晶狀體吸收，因此并不促使視網(wǎng)膜光 毒性；然而，它可以引起晶狀體的光學(xué)退化或白內(nèi)障。
[0008] 眼睛的瞳孔響應(yīng)于以特羅蘭（torland)計(jì)量的適光視網(wǎng)膜照度，它是視網(wǎng)膜的具 有波長(zhǎng)相關(guān)的敏感度的入射通量和瞳孔的投影面積的乘積。在下文中描述了這個(gè)敏感度： 紐約的 Wiley 公司 1982 年出版的《Color Science:Concepts and Methods. Quantitative Data and Formulae》（Wyszecki 和 Stiles 著）102-107 頁。
[0009] 當(dāng)前的研究強(qiáng)有力地支持下述前提：具有大約400nm - 500nm的波長(zhǎng)的短波長(zhǎng)可 見光（藍(lán)光）可以是AMD (年齡相關(guān)性黃斑變性）的起作用的起因。認(rèn)為藍(lán)光吸收的最高 水平出現(xiàn)在430nm周圍的區(qū)域，諸如400nm - 460nm。研究進(jìn)一步顯示，藍(lán)光惡化了在AMD中 的其他致病因素，諸如遺傳、煙草煙霧和過量飲酒。
[0010] 人的視網(wǎng)膜包括多層。以最早暴露于任何進(jìn)入眼睛的光到最深的順序列出的這些 層包括：
[0011] 1)神經(jīng)纖維層
[0012] 2)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞
[0013] 3)內(nèi)網(wǎng)狀層（Inner Plexiform Layer)
[0014] 4)雙極和水平細(xì)胞
[0015] 5)外網(wǎng)狀層（Outer Plexiform Layer)
[0016] 6)感光器（視桿（Rod)和視錐（Cone))
[0017] 7)視網(wǎng)膜色素上皮（RPE)
[0018] 8)布魯赫膜（Bruch，s Membrane)
[0019] 9)脈絡(luò)膜（Choroid)
[0020] 當(dāng)光被眼睛的感光細(xì)胞（視桿和視錐）吸收時(shí)，該細(xì)胞漂白并且變得反應(yīng)不快直 到它們恢復(fù)。這個(gè)恢復(fù)過程是新陳代謝過程，并且被稱為"視覺循環(huán)（visual cycle)"。藍(lán) 光的吸收已經(jīng)顯示過早地逆轉(zhuǎn)了這個(gè)過程。這個(gè)過早逆轉(zhuǎn)增加了氧化損傷的風(fēng)險(xiǎn)，并且認(rèn) 為導(dǎo)致在視網(wǎng)膜中產(chǎn)生色素脂褐素（Iipofuscin)。這個(gè)產(chǎn)生出現(xiàn)在視網(wǎng)膜色素上皮（RPE) 層中。認(rèn)為由于過量脂褐素導(dǎo)致形成被稱為玻璃疣（drusen)的細(xì)胞外基質(zhì)的聚集。
[0021] 當(dāng)前的研究指示，在以嬰兒的過程開始的一個(gè)人的生命過程中，由于光與視網(wǎng)膜 的交互，代謝廢物副產(chǎn)物累積在視網(wǎng)膜的色素上皮層內(nèi)。這種代謝廢物產(chǎn)物被特定的熒光 團(tuán)表征，最顯著的之一是脂褐素組分A2E。Sparrow進(jìn)行的體外研究指示在RPE內(nèi)找到的脂 褐素發(fā)色團(tuán)（chromophore)A2E受430nm的光最大的刺激。在理論上，當(dāng)下述時(shí)候達(dá)到臨界 點(diǎn)：這個(gè)代謝廢物（特別是脂褐素?zé)晒鈭F(tuán)）的積累的組合已經(jīng)達(dá)到特定的累積水平，當(dāng)一個(gè) 人達(dá)到特定的年齡閾值時(shí)人體的在視網(wǎng)膜內(nèi)代謝特定的這種廢物的生理能力已經(jīng)減弱，以 及適當(dāng)波長(zhǎng)的藍(lán)光刺激引起在RPE層中形成玻璃疣。認(rèn)為玻璃疣然后干擾允許適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng) 物到達(dá)感光器的正常生理/代謝行為，因此促成與年齡相關(guān)的黃斑變性（AMD)。在美國(guó)和 西方世界AMD是不可逆轉(zhuǎn)的嚴(yán)重視覺靈敏度喪失的主要原因。AMD的負(fù)擔(dān)預(yù)期在以后的20 年中大大地增加，因?yàn)轭A(yù)計(jì)人口流動(dòng)和在老齡個(gè)體的數(shù)量上的整體增加。
[0022] 玻璃疣阻礙或阻擋RPE層向感光器提供適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物，這導(dǎo)致這些細(xì)胞的損害或 甚至死亡。看起來當(dāng)脂褐素大量地吸收藍(lán)光時(shí)，它變得有毒，引起RPE細(xì)胞的進(jìn)一步的損 害或甚至死亡，使得這個(gè)過程進(jìn)一步復(fù)雜化。認(rèn)為脂褐素組分A2E至少部分地負(fù)責(zé)RPE細(xì) 胞的短波長(zhǎng)敏感度。A2E已經(jīng)顯示受藍(lán)光最大地刺激；從這樣的刺激導(dǎo)致的光化學(xué)事件能 夠?qū)е录?xì)胞死亡。例如參見2004年的J. Cataract Refract. Surg中第30卷第873-78頁 中Janet R、Sparrow等人所著的《體外藍(lán)光吸收人工晶狀體和視網(wǎng)膜色素上皮保護(hù)（Blue light-absorbing intraocular lens and retinal pigment epithelium protection in vitro)〉〉。
[0023] 從理論的角度看，下面部分看起來會(huì)發(fā)生：
[0024] 1)從嬰兒開始貫串生命，在色素上皮水平內(nèi)出現(xiàn)廢物積累。
[0025] 2)處理這個(gè)廢物的視網(wǎng)膜代謝行為和能力通常隨著年齡減弱。
[0026] 3)斑點(diǎn)色素通常隨一個(gè)人年齡縮減，因此過濾更少的藍(lán)光。
[0027] 4)藍(lán)光使得脂褐素變得有毒。結(jié)果導(dǎo)致的毒性損害色素上皮細(xì)胞。
[0028] 照明和視力保健行業(yè)有關(guān)于人視力暴露于UVA和UVB輻射的標(biāo)準(zhǔn)。令人驚訝的是， 不存在關(guān)于藍(lán)光的這樣的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在當(dāng)今可獲得的常見熒光燈管中，玻璃外殼阻擋了大 多數(shù)紫外線，但是藍(lán)光以很少的衰減透射。在一些情況下，外殼被設(shè)計(jì)為在頻譜的藍(lán)色區(qū)域 中具有增強(qiáng)的透射率。這樣的人工光源的危害也可能引起眼睛損害。
[0029] Sparrow在哥倫比亞大學(xué)獲得的實(shí)驗(yàn)室證據(jù)已經(jīng)表明如果阻擋在430±30nm的波 長(zhǎng)范圍內(nèi)的藍(lán)光的大約50 %，則由藍(lán)光引起的RPE細(xì)胞死亡可能降低高到80 %。例如，在 授予Pratt的美國(guó)專利No. 6, 955, 430中公開了阻擋藍(lán)光以試圖改善眼睛健康的外部眼睛 佩戴品，諸如太陽鏡、眼鏡（spectacles)、護(hù)目鏡和隱形眼鏡。目的是保護(hù)視網(wǎng)膜免受這種 光毒性光的其他眼科裝置包括眼內(nèi)晶狀體和隱形眼鏡。這些眼科裝置位于在環(huán)境光和視網(wǎng) 膜之間的光路中，并且通常包含或被涂敷選擇性地吸收藍(lán)光和紫光的染料。
[0030] 試圖通過阻擋藍(lán)光來降低色差的其他透鏡是公知的。色差是由眼介質(zhì)的光色散 引起的，該眼介質(zhì)包括角膜、眼內(nèi)晶狀體、水狀液和玻璃狀液。這種色散將藍(lán)光聚焦在與 具有更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光不同的圖像平面處，導(dǎo)致全色圖像的散焦。在授予Patel等的美國(guó)專 利No. 6, 158, 862、授予Jinkerson的美國(guó)專利No. 5, 662, 707、授予Johansen的美國(guó)專利 No. 5, 400, 175和授予Johansen的美國(guó)專利No. 4, 878, 748中描述了傳統(tǒng)的阻擋藍(lán)光的透 鏡。
[0031] 用于減少眼介質(zhì)的藍(lán)光暴露的傳統(tǒng)方法通常完全地?fù)踝≡陂撝挡ㄩL(zhǎng)之下的光，同 時(shí)也減少在更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光暴露。例如，在授予Partt的美國(guó)專利No. 6, 955, 430中描述的透 鏡透射低于40 %的在長(zhǎng)達(dá)650nm的波長(zhǎng)的入射光，如Partt的430中的圖6中所示。在美國(guó) 專利 No. 5, 400, 175 中由 Johansen 和 Diffendaffer 公開的藍(lán)光阻擋透鏡（blue-blocking lens)類似地衰減在可見光譜中超過60%的光，如175專利的圖3中所示。
[0032] 可能難以平衡被阻擋的藍(lán)光的范圍和數(shù)量，因?yàn)樽钃鹾?或抑制藍(lán)光影響色平 衡、一個(gè)人通過光學(xué)裝置觀看的色覺以及感知到的光學(xué)裝置中的顏色。例如，射擊眼鏡看起 來是亮黃色的，并且阻擋藍(lán)光。射擊眼鏡經(jīng)常使得當(dāng)一個(gè)人觀看藍(lán)天時(shí)某些顏色變得更明 顯，允許射擊者更精確地看到就要瞄準(zhǔn)的物體。雖然這對(duì)于射擊眼鏡作用良好，但是它對(duì)于 許多眼科應(yīng)用是不可接受的。具體地說，這樣的眼科系統(tǒng)（ophthalmic system)可能因?yàn)?由于藍(lán)光阻擋導(dǎo)致的在透鏡中產(chǎn)生的黃色或琥珀色而在美感上是無吸引力的。更具體地， 用于藍(lán)光阻擋的一種常見技術(shù)涉及使用諸如BPI Filter Vision 450或者BPI Diamond Dye500的藍(lán)光阻擋色（blue blocking tint)將透鏡著色或染色。可以例如通過將透鏡浸 沒在包含藍(lán)光阻擋染料溶液的加熱的色罐中持續(xù)某個(gè)預(yù)定的時(shí)間段來完成該著色。通常， 染料溶液具有黃色或琥珀色，因此向透鏡施加黃色或琥珀色。對(duì)于許多人而言，這種黃色或 琥珀色的外觀可能在美感上是不期望的。而且，該色可能干擾透鏡用戶的正常顏色感知，使 得例如難以正確地感知交通燈或標(biāo)記的顏色。
[0033] 已經(jīng)進(jìn)行努力來補(bǔ)償傳統(tǒng)藍(lán)光阻擋濾光鏡的變黃效應(yīng)。例如，已經(jīng)使用諸如藍(lán)色、 紅色或綠色染料的另外的染料來處理藍(lán)光阻擋透鏡，以抵消變黃效應(yīng)。該處理使得這另外 的染料變得與原始的藍(lán)光阻擋的染料混合。然而，雖然這種技術(shù)可能減少在藍(lán)光阻擋透鏡 中的黃色，但是染料的混合可能通過允許更多的藍(lán)光譜通過而降低藍(lán)光阻擋的效果。而且， 這些傳統(tǒng)技術(shù)不期望地降低了除了藍(lán)光波長(zhǎng)之外的光波長(zhǎng)的整體透射率。這種不期望的降 低可能繼而導(dǎo)致降低透鏡用戶的視覺靈敏度。
[0034] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的藍(lán)光阻擋降低了可見光透射率，這繼而刺激瞳孔的擴(kuò)張。瞳孔的 擴(kuò)張?jiān)黾恿说桨ㄑ蹆?nèi)晶狀體和視網(wǎng)膜的內(nèi)部眼睛結(jié)構(gòu)的光通量。因?yàn)閷?duì)于這些結(jié)構(gòu)的輻 射通量隨瞳孔直徑的平方而增大，所以阻擋一半藍(lán)光的透鏡具有降低的可見光透射率，反 而將瞳孔直徑從2_放松到3_，實(shí)際上將藍(lán)光光子對(duì)于視網(wǎng)膜的劑量增加了 12.5%。保 護(hù)視網(wǎng)膜免受光毒性的光取決于在視網(wǎng)膜上撞擊的這種光的量，該量取決于眼介質(zhì)的透射 屬性并且也取決于瞳孔的動(dòng)態(tài)孔徑。迄今的先前工作在瞳孔對(duì)于光毒性的藍(lán)光的預(yù)防的貢 獻(xiàn)上是不活躍的。
[0035] 傳統(tǒng)藍(lán)光阻擋的另一個(gè)問題是它可以降低夜視能力。藍(lán)光對(duì)于微光級(jí)或暗視覺 (scotopic vision)比對(duì)于亮光或明視覺（photopic vision)更重要，這是在對(duì)于暗視覺或 明視覺的光靈敏度光譜中量化地表達(dá)的結(jié)果。光化學(xué)和氧化反應(yīng)引起眼內(nèi)晶狀體組織對(duì)于 400至450nm的光的吸收隨著年齡自然地增長(zhǎng)。雖然在視網(wǎng)膜上負(fù)責(zé)微光視覺的視桿感光 器的數(shù)量也隨著年齡減少，但是眼內(nèi)晶狀體的增大的吸收對(duì)于降低夜視能力是重要的。例 如，暗視覺靈敏度在53歲的眼內(nèi)晶狀體中降低了 33 %，并且在75歲晶狀體中降低了 75 %。 在下文中進(jìn)一步描述了在視網(wǎng)膜保護(hù)和暗視覺靈敏度之間的矛盾：Mainster和Sparrow在 2003年的&. J. Ophthalmol第87卷1523-29頁的《I0L應(yīng)該透射多少藍(lán)光？（How Much Blue Light Should an IOL Transmit ? )〉〉。
[0036] 藍(lán)光阻擋的傳統(tǒng)手段也可以包括截止或高通濾光鏡，用于將對(duì)于指定的藍(lán)光或 紫光波長(zhǎng)的透射率減少為〇。例如，可以完全或幾乎完全地阻擋所有在閾值波長(zhǎng)之下的 光。例如，美國(guó)公布專利申請(qǐng)No. 2005/0243272到Mainster和Mainster在2005年的 Arch. Ophthal中第123卷第550頁的《人工晶狀體應(yīng)該阻擋UV輻射和紫光而不是藍(lán)光 (Intraocular Lenses Should Block UV Radiation and Violet but not Blue Light))) 描述了阻擋所有在400和450nm之間的閾值波長(zhǎng)之下的光。這樣的阻擋可能是不期望的， 因?yàn)楫?dāng)長(zhǎng)通濾波鏡的邊緣移向更長(zhǎng)的波長(zhǎng)時(shí)，瞳孔的擴(kuò)張作用來增大總的通量。如上所述， 這可以使得暗視覺靈敏度變差并且增大顏色失真。
[0037] 近來，已經(jīng)在眼內(nèi)晶狀體（IOL)的領(lǐng)域中存在關(guān)于在保持可接受的明視覺、暗視 覺、色覺和生理節(jié)律的同時(shí)適當(dāng)?shù)腢V和藍(lán)光阻擋的討論。
[0038] 鑒于上述情況，需要可以提供下述部分的一個(gè)或多個(gè)的眼科系統(tǒng)：
[0039] 1)具有可接受的藍(lán)光保護(hù)水平的藍(lán)光阻擋
[0040] 2)可接受的顏色美感，S卩，眼科系統(tǒng)當(dāng)被佩帶者佩戴時(shí)被觀察眼科系統(tǒng)的某人感 知為基本上是中性色。
[0041] 3)對(duì)于用戶可接受的顏色感知。具體地說，需要一種眼科系統(tǒng)，其不損害佩帶者的 色覺，并且進(jìn)一步從系統(tǒng)的后表面到佩帶者的眼睛內(nèi)的反射處于不被佩帶者反感的水平。
[0042] 4)用于除了藍(lán)光波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光透射率的可接受的水平。具體地說，需要一 種眼科系統(tǒng)，其允許選擇性地阻擋藍(lán)光的波長(zhǎng)，并且同時(shí)透射超過80%的可見光。
[0043] 5)可接受的明視覺、暗視覺、色覺和/或生理節(jié)律（circadian rhythms)。
[0044] 這種需要存在，因?yàn)樵絹碓蕉嗟臄?shù)據(jù)正在指向作為在黃斑變性（在工業(yè)化世界中 的失明的主要原因）和其他視網(wǎng)膜疾病中的可能致病因素之一的藍(lán)光。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0045] 提供了眼科系統(tǒng)，其包括光色部件（photochromic component)和藍(lán)光阻擋部件。
[0046] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種眼科系統(tǒng)包括至少一個(gè)藍(lán)光阻擋部件（blue-blocking component)和至少一個(gè)光色部件（photochromic component)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件連 續(xù)地和選擇性地過濾包括在大約430nm的波長(zhǎng)的藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍，并且其中，所述光色 部件當(dāng)被激活時(shí)，過濾包括在所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍之外的波長(zhǎng)的可見光。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施例中，在所述激活的系統(tǒng)（activated system)中在可見光譜上的 平均透射率（average transmission across the visible spectrum)比不活躍的系統(tǒng) (inactive system)中在可見光譜上的平均透射率小至少20%。
[0048] 在另一個(gè)實(shí)施例中，在激活的系統(tǒng)中所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍的平均透射率小于不 活躍的系統(tǒng)中所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍的平均透射率。
[0049] 在另一個(gè)實(shí)施例中，在激活的系統(tǒng)中所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍的平均透射率是在不 活躍的系統(tǒng)中所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍的平均透射率的20%內(nèi)或5%內(nèi)。
[0050] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件不是光色的。
[0051] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件選擇性地過濾在所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍中的 光的至少20 %或至少50%。
[0052] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍包括從大約420nm至大約440nm、從大約 410nm至大約450nm或從大約400nm至大約460nm的波長(zhǎng)。
[0053] 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少額外的藍(lán)光阻擋部件，其選擇性地 過濾波長(zhǎng)選擇范圍，該波長(zhǎng)選擇范圍包括除了 A2E之外的發(fā)色團(tuán)。
[0054] 在又一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)將對(duì)比靈敏度在正弦波光柵測(cè)試（sine wave grating test)(例如，F(xiàn)ACT?)上至少1點(diǎn)上增大了 1點(diǎn)。
[0055] 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述不活躍和/或激活的系統(tǒng)具有小于8或小于5的黃色指 數(shù)（yellowness index)〇
[0056] 在一個(gè)實(shí)施例中，白光在透射穿過不活躍和/或激活的系統(tǒng)時(shí)具有 (0? 33±0. 05, 0? 33±0. 05)的 CIE(x, y)坐標(biāo)。
[0057] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件包括二萘嵌苯（perylene)、P卜啉 (porphyrin)、香豆素（coumarin)、n丫陡（acridine)、及其衍生物。在一些實(shí)施例中，所述 藍(lán)光阻擋部件包括二萘嵌苯或其衍生物、嚇啉或其衍生物或者四萊:基卟啉鎂（magnesium tetramesitylporphyrin)〇
[0058] 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件包括濃度為大約Ippm至大約50ppm或大約 2ppm至大約IOppm的藍(lán)光阻擋染料。
[0059] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述光色部件被UVB、UVA、藍(lán)光、可見光和紅外線波長(zhǎng)的至少一 種激活。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過UVB、UVA和紅外線波長(zhǎng)的至少一種來激活所述光色部件。 在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光色部件被具有大約380nm至大約410nm的波長(zhǎng)的光激活。
[0060] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括UV濾光鏡。在一個(gè)實(shí)施例中，所述UV濾光 鏡位于所述光色部件之后。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述UV濾波鏡不將激活所述光色部件的波 長(zhǎng)過濾到阻止激活的程度。
[0061] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)是眼科透鏡（ophthalmic lens)、眼鏡透鏡（spectacle lens)、隱形眼鏡（contact lens)、人工晶狀體（intra-ocularlens)、角膜嵌體（corneal inlay)、角膜覆蓋（corneal onlay)、角膜移植片（corneal graft)、電激活透鏡 (electro-active lens)、風(fēng)擋（windshield)或窗（window)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)是 眼鏡透鏡。
[0062] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述光色部件和所述藍(lán)光阻擋部件的至少一個(gè)存在于所述系統(tǒng) 各處。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述光色部件和所述藍(lán)光阻擋部件的至少一個(gè)位于所述系統(tǒng)中 的局部。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件包括藍(lán)光阻擋層，并且/或者所述光色部件 包括光色層。
[0064] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件在所述光色部件之前。在另一個(gè)實(shí)施例中，所 述藍(lán)光阻擋部件在所述光色部件之后。在一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件不與所述光色 部件物理地接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述藍(lán)光阻擋部件和所述光色部件混合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0065] 圖IA和IB示出包括在后的藍(lán)光阻擋部件和在前的顏色平衡部件的眼科系統(tǒng)的示 例。
[0066] 圖2示出使用防染材料（dye resist)來形成眼科系統(tǒng)的示例。
[0067] 圖3圖示藍(lán)光阻擋部件和顏色平衡部件整合在透明（clear)或基本上透明的眼科 透鏡內(nèi)的示例性系統(tǒng)。
[0068] 圖4圖示使用模內(nèi)涂層（in-mold coating)形成的示例性眼科系統(tǒng)。
[0069] 圖5圖示兩個(gè)眼科部件的結(jié)合（bonding)。
[0070] 圖6圖示使用防反射涂層的示例性眼科系統(tǒng)。
[0071] 圖7A-7C圖示藍(lán)光阻擋部件、顏色平衡部件和光色部件的各種示例性組合。
[0072] 圖8A和8B示出包括多功能藍(lán)光阻擋和顏色平衡部件的眼科系統(tǒng)的示例。
[0073] 圖9示出與各種CIE坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的觀察的顏色的參考。
[0074] 圖10示出GENTEX E465吸收染料的透射率。
[0075] 圖11示出GENTEX E465吸收染料的吸收率。
[0076] 圖12示出具有適合于在430nm范圍中吸收的染料濃度的聚碳酸酯基片的透射率。
[0077] 圖13示出作為具有防反射涂層的聚碳酸酯基片的波長(zhǎng)的函數(shù)的透射率。
[0078] 圖14示出具有防反射涂層的聚碳酸酯基片的顏色圖。
[0079] 圖15示出作為未涂敷的聚碳酸酯（polycarbonate)基片和在兩個(gè)表面上具有防 反射涂層的聚碳酸酯基片的波長(zhǎng)的函數(shù)的透射率。
[0080] 圖16示出在聚碳酸酯基片上的106nm的Ti02層的光譜透射率。
[0081] 圖17示出在聚碳酸酯基片上的106nm的Ti02層的顏色圖。
[0082] 圖18示出在聚碳酸酯基片上的134nm的Ti02層的光譜透射率。
[0083] 圖19示出在聚碳酸酯基片上的134nm的Ti02層的顏色圖。
[0084] 圖20示出適合于對(duì)具有藍(lán)色吸收染料的基片顏色平衡的修改的AR涂層的光譜透 射率。
[0085] 圖21示出適合于對(duì)具有藍(lán)色吸收染料的基片顏色平衡的修改的AR涂層的顏色 圖。
[0086] 圖22示出具有藍(lán)光吸收染料的基片的光譜透射率。
[0087] 圖23示出具有藍(lán)光吸收染料的基片的顏色圖。
[0088] 圖24示出具有藍(lán)光吸收染料和后AR涂層的基片的光譜透射率。
[0089] 圖25示出具有藍(lán)光吸收染料和后AR涂層的基片的顏色圖。
[0090] 圖26示出具有藍(lán)光吸收染料和在前后表面上的AR涂層的基片的光譜透射率。
[0091] 圖27示出具有藍(lán)光吸收染料和在前后表面上的AR涂層的基片的顏色圖。
[0092] 圖28示出具有藍(lán)光吸收染料和顏色平衡AR涂層的基片的光譜透射率。
[0093] 圖29示出具有藍(lán)光吸收染料和顏色平衡AR涂層的基片的顏色圖。
[0094] 圖30示出包括膜的示例性眼科裝置。
[0095] 圖31示出示例性膜的光學(xué)透射率特性。
[0096] 圖32示出包括膜的示例性眼科系統(tǒng)。
[0097] 圖33示出包括膜的示例性系統(tǒng)。
[0098] 圖34A和B分別示出作為現(xiàn)場(chǎng)照度的函數(shù)的瞳孔直徑和瞳孔面積。
[0099] 圖35示出摻雜二萘嵌苯染料的膜的透射譜，其中，濃度和路徑長(zhǎng)度的乘積得到在 大約437nm處的大約33%的透射率。
[0100] 圖36示出根據(jù)本發(fā)明的膜的透射譜，其中，二萘嵌苯濃度是前一個(gè)圖中圖示的大 約2. 27倍。
[0101] 圖37示出對(duì)于SiO2和ZrO2的六層堆疊的示例性透射譜。
[0102] 圖38示出與由（L*，a*，b*)彩色空間中規(guī)定的發(fā)光體照亮的蒙賽爾瓦片（Munsell tiles)對(duì)應(yīng)的參考顏色坐標(biāo)。
[0103] 圖39A示出用于相關(guān)的濾波鏡的蒙賽爾顏色瓦片的色移的直方圖。圖39B示出由 相關(guān)的藍(lán)光阻擋濾波鏡引起的色移。
[0104] 圖40示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)于二萘嵌苯染料基片的色移的直方圖。
[0105] 圖41示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的透射譜。
[0106] 圖42示出匯總對(duì)于在日光下的蒙賽爾瓦片根據(jù)本發(fā)明的裝置的顏色失真的直方 圖。
[0107] 圖43A和B示出來自不同民族的對(duì)象的代表性的一系列皮膚反射譜。
[0108] 圖44示出高加索對(duì)象的示例性皮膚反射譜。
[0109] 圖45示出對(duì)于各種透鏡的透射譜。
[0110] 圖46示出示例性染料。
[0111] 圖47示出具有硬涂層的眼科系統(tǒng)。
[0112] 圖48示出作為具有在430nm周圍的強(qiáng)吸收帶的選擇濾光鏡的波長(zhǎng)的函數(shù)的透射 率。

【具體實(shí)施方式】
[0113] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種眼科系統(tǒng)，其執(zhí)行有效的藍(lán)光阻擋，并且同時(shí)提供在美 感上有吸引力的產(chǎn)品、對(duì)于用戶正常或可接受的顏色感知和用于良好的視覺靈敏度的高水 平的透射光。提供了一種眼科系統(tǒng)，其可以提供可見光的80%的平均透射率或更好的透射 率，有選擇的抑制藍(lán)光波長(zhǎng)（"藍(lán)光阻擋（blue blocking)"），允許佩帶者的正確的色覺表 現(xiàn)，并且向觀看佩帶這樣的透鏡或透鏡系統(tǒng)的佩帶者的觀察者提供最為中性色的外觀。如 在本文使用的，系統(tǒng)的"平均透射率（average transmission) "指的是在諸如可見光譜的范 圍中的波長(zhǎng)的平均透射率。系統(tǒng)也可以由系統(tǒng)的"發(fā)光透射率（luminous transmission)" 表征，系統(tǒng)的"發(fā)光透射率"指的是波長(zhǎng)范圍中的平均值，其根據(jù)眼睛在每個(gè)波長(zhǎng)處的靈敏 度進(jìn)行了加權(quán)。在此所述的系統(tǒng)可以使用各種光學(xué)涂層、膜、材料和吸收染料來產(chǎn)生期望的 效果。
[0114] 更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例可以提供與顏色平衡組合的有效的藍(lán)光阻擋。在此使 用的"顏色平衡（Color balancing)"或"顏色被平衡（color balanced)"表示對(duì)黃色或琥 珀色或其他藍(lán)光阻擋所不需要的效果進(jìn)行降低、偏移、中性化或補(bǔ)償以便產(chǎn)生在美感上可 接受的結(jié)果，同時(shí)不降低藍(lán)光阻擋的效果。例如，在400nm - 460nm處或附近的波長(zhǎng)可以被 阻擋或降低強(qiáng)度。特別地，例如，在420 - 440nm處或附近的波長(zhǎng)可以被阻擋或降低強(qiáng)度。而 且，未阻擋的波長(zhǎng)的透射率可以保持在高水平，例如在至少80%。另外，對(duì)于外部觀眾，眼科 系統(tǒng)可能看起來透明或基本上透明。對(duì)于系統(tǒng)用戶，顏色感知可以是正常的或可接受的。
[0115] 在此使用的"眼科系統(tǒng)（ophthalmic system)"包括例如用于透明或著色的鏡片 (或眼鏡）、太陽鏡、具有或沒有可視性和/或美感著色的隱形眼鏡、人工晶狀體（IOL)、角膜 移植片、角膜嵌體、角膜覆蓋和電激活眼科裝置的處方或非處方的眼科透鏡，并且可以被加 工或處理或與其他部件組合，以提供在此進(jìn)一步詳細(xì)說明的期望功能。本發(fā)明可以被形成 為允許直接應(yīng)用到角膜組織內(nèi)。
[0116] 如在本文使用的，"眼科材料（ophthalmic material) "是通常用于制造諸如校正 透鏡（corrective lens)的眼科系統(tǒng)的材料。示例性眼科材料包括玻璃、諸如CR-39的塑 料、Trivex和聚碳酸酯材料，盡管也可以使用其他材料，并且這些其他材料對(duì)于各種眼科系 統(tǒng)是公知的。
[0117] 眼科系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)藍(lán)光阻擋部件。在一個(gè)實(shí)施例中，藍(lán)光阻擋部件在 顏色平衡部件之后。藍(lán)光阻擋部件或顏色平衡部件可以是諸如透鏡的眼科部件或形成其一 部分。后面的藍(lán)光阻擋部件和前面的顏色平衡部件可以是在眼科透鏡的一個(gè)或多個(gè)表面之 上或相鄰或附近的不同層。提供一個(gè)或多個(gè)顏色平衡部件來減少或中性化后面的藍(lán)光阻擋 部件的黃色或琥珀色著色，以產(chǎn)生在美感上可接受的外觀。例如，對(duì)于外部觀眾，眼科系統(tǒng) 可以看起來透明或基本上透明。對(duì)于系統(tǒng)用戶，顏色感知可以是正常的或可接受的。而且， 因?yàn)樗{(lán)光阻擋和顏色平衡著色不混合，所以在藍(lán)光譜中的波長(zhǎng)可以被阻擋或降低強(qiáng)度，并 且眼科系統(tǒng)中的入射光的透射強(qiáng)度對(duì)于未阻擋的波長(zhǎng)可以是至少80%。
[0118] 如上所述，用于藍(lán)光阻擋的技術(shù)是公知的。用于阻擋藍(lán)光波長(zhǎng)的已知技術(shù)包括吸 收、反射、干涉或其任意組合。如上所述，根據(jù)一種技術(shù)，可以以適當(dāng)?shù)谋壤驖舛仁褂弥T如 BPI Filter Vision 450或BPI Diamond Dye 500的藍(lán)光阻擋色來著色/染色透鏡。可以 例如通過下述方式來完成該著色：將透鏡浸沒在包含藍(lán)光阻擋染料溶液的加熱的色罐中某 個(gè)預(yù)定的時(shí)間段。根據(jù)另一種技術(shù)，將濾光鏡用于藍(lán)光阻擋。該濾光鏡可以包括例如呈現(xiàn) 出吸收和/或反射和/或干涉藍(lán)光波長(zhǎng)的有機(jī)或無機(jī)化合物。濾光鏡可以包括有機(jī)和/或 無機(jī)物質(zhì)的多個(gè)薄層或涂層。每層可以具有單獨(dú)地或與其他層組合地吸收、反射或干涉具 有藍(lán)光波長(zhǎng)的光的屬性。梳狀陷波濾光鏡（Rugate notch filter)是藍(lán)光阻擋濾光鏡的一 個(gè)示例。梳狀濾光鏡是無機(jī)電介質(zhì)的單個(gè)薄膜，其中，折射率在高和低值之間連續(xù)地振蕩。 通過不同折射率的兩種材料（例如，3102和1102)的共同沉積而制造，梳狀濾光鏡已知具有 用于波長(zhǎng)阻擋的良好定義的阻帶，并且在該帶外部有很小的衰減。濾光鏡的構(gòu)造參數(shù)（振 蕩周期、折射率調(diào)制、折射率振蕩的數(shù)量）確定濾光鏡的性能參數(shù)（阻帶的中心、阻帶的寬 度、在帶內(nèi)的透射率）。例如在美國(guó)專利No. 6, 984, 038和7, 066, 596中更詳細(xì)地公開了梳 狀濾光鏡，引用這每一個(gè)專利的整體。用于藍(lán)光阻擋的另一種技術(shù)是多層電介質(zhì)堆疊的使 用。通過沉積交錯(cuò)的高折射率和低折射率材料的分離層來制造多層電介質(zhì)堆疊。類似于梳 狀濾光鏡，諸如各個(gè)層的厚度、各個(gè)層的折射率和層重復(fù)的數(shù)量的設(shè)計(jì)參數(shù)確定多層電介 質(zhì)堆疊的性能參數(shù)。
[0119] 顏色平衡可以包括：向顏色平衡部件施加例如藍(lán)色著色/染料的適當(dāng)比例或濃度 或紅色和綠色著色/染料的適當(dāng)組合，使得當(dāng)由外部觀察者觀看時(shí)，眼科系統(tǒng)整體具有美 感上可接受的外觀。例如，眼科系統(tǒng)整體可以看起來透明或基本上透明。
[0120] 圖IA示出包括在后的藍(lán)光阻擋部件101和在前的顏色平衡部件102的眼科系統(tǒng)。 每一個(gè)部件包括凹后側(cè)或表面110、115和凸前側(cè)或表面120、125。在系統(tǒng)100中，在后的藍(lán) 光阻擋部件101可以是或包括眼科部件，諸如單光透鏡（single vision lens)、晶片或光學(xué) 預(yù)成型件。該單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件可以被著色或染色以執(zhí)行藍(lán)光阻擋。在前的 顏色平衡部件102可以包括表面鑄造層（surface cast layer),根據(jù)已知的技術(shù)將其應(yīng)用 到單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件。例如，可以使用可見光或UV光或兩者的組合將該表面 鑄造層粘貼或結(jié)合到單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件。
[0121] 表面鑄造層可以形成在單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件的凸側(cè)上。因?yàn)橐呀?jīng)將單 光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件著色或染色以執(zhí)行藍(lán)光阻擋，所以它可能具有在美感上不期 望的黃色或琥珀色。因此，例如，可以使用藍(lán)色著色/染色的適當(dāng)比例或紅色和綠色著色/ 染色的適當(dāng)組合來著色表面鑄造層。
[0122] 可以在表面鑄造層被應(yīng)用到經(jīng)處理使得阻擋藍(lán)光的單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型 件后，可以使用顏色平衡添加劑來處理表面鑄造層。例如，具有表面鑄造層在其凸表面上的 藍(lán)光阻擋的單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件可以浸沒在加熱的色罐中，該加熱的色罐具有 適當(dāng)比例和濃度的顏色平衡染料在溶液中。該表面鑄造層從溶液吸收顏色平衡染料。為了 防止藍(lán)光阻擋的單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件吸收顏色平衡染料的任何一種，可以使用 例如帶（tape)或蠟或其他涂層的防染材料來掩蔽或封閉它的凹表面。在圖2中圖示了這一 點(diǎn)，圖2示出眼科系統(tǒng)100,在該系統(tǒng)中，在單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件101的凹表面上 具有防染材料201。單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件的邊緣可以留下不涂敷，以允許它們變 得在美感上可調(diào)整顏色。這可能對(duì)于具有厚邊緣的負(fù)焦距透鏡（negative focal lenses) 是重要的。
[0123] 圖IB示出另一種眼科系統(tǒng)150,其中，在前的顏色平衡部件104可以是或包括眼科 部件，諸如單光透鏡或多焦點(diǎn)透鏡（multi-focal lens)、晶片或光學(xué)預(yù)成型件。在后的藍(lán)光 阻擋部件103可以是表面鑄造層。為了建立這個(gè)組合，可以使用如上所述的防染材料來掩 蔽顏色平衡的單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件的凸表面，以防止它在該組合浸沒在包含藍(lán) 光阻擋染料溶液的加熱色罐中時(shí)吸收藍(lán)光阻擋染料。同時(shí)，暴露的表面鑄造層將吸收藍(lán)光 阻擋染料。
[0124] 應(yīng)當(dāng)明白，表面鑄造層可以與多焦點(diǎn)透鏡（而不是單光透鏡）、晶片或光學(xué)預(yù)成 型件組合使用。另外，表面鑄造層可以用于對(duì)單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件增加倍率 (power)，其中包括多焦點(diǎn)倍率，因此將單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件轉(zhuǎn)換為具有線性或 累進(jìn)型相加的多焦點(diǎn)透鏡。當(dāng)然，表面鑄造層也可以被設(shè)計(jì)為對(duì)單光透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成 型件加上很少的倍率或不增加倍率。
[0125] 圖3示出藍(lán)光阻擋和顏色平衡功能上整合在眼科部件中。更具體地，在眼科透鏡 300中，與在其后部區(qū)域處顏色滲透到透明或基本上透明的眼科部件301內(nèi)的深度相對(duì)應(yīng) 的部分303可以是藍(lán)光阻擋的。而且，與在其前或后部區(qū)域處的顏色滲透到透明或基本上 透明的眼科部件301內(nèi)的深度對(duì)應(yīng)的部分302可以是顏色平衡的。在圖3中所示的系統(tǒng)可 以如下生產(chǎn)。眼科部件301可以例如初始是透明或基本上透明的單光或多焦點(diǎn)透鏡、晶片 或光學(xué)預(yù)成型件?？梢允褂盟{(lán)光阻擋顏色著色透明或基本上透明的單光或多焦點(diǎn)透鏡、晶 片或光學(xué)預(yù)成型件，同時(shí)其前凸表面例如如上所述通過使用防染材料掩蔽或涂敷來呈現(xiàn)為 非吸收的。結(jié)果，可以通過顏色滲透來創(chuàng)建在透明或基本上透明的單光或多焦點(diǎn)透鏡、晶片 或光學(xué)預(yù)成型件301的厚凹表面處開始并且向內(nèi)延伸并且具有藍(lán)光阻擋功能的部分303。 然后，可以去除前凸表面的防吸收涂層。然后，可以將防吸收涂層應(yīng)用到凹表面，并且可以 著色單光或多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件的前凸表面和周邊（例如，通過浸沒在加熱 的色罐中）以用于顏色平衡。顏色平衡染料被該周邊和部分302吸收，部分302在前凸表面 開始并且向內(nèi)延伸，并且由于初期的涂層而保留為未著色。前述處理的順序可以反轉(zhuǎn)，即， 可以首先掩蔽凹表面，同時(shí)將剩余部分著色以用于顏色平衡。然后，可以去除涂層，并且可 以將在通過掩蔽而留下未著色的凹區(qū)域處的深度或厚度著色以用于藍(lán)光阻擋。
[0126] 現(xiàn)在參見圖4,可以使用模內(nèi)涂層來形成眼科系統(tǒng)400。更具體地，可以使用著色 的模內(nèi)涂層403經(jīng)由表面鑄造來顏色平衡諸如已經(jīng)使用適當(dāng)?shù)乃{(lán)光阻擋顏色、染料或其他 添加劑染色/著色的單光或多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件的眼科部件401。包括顏色平 衡染料的適當(dāng)水平和/或混合物的模內(nèi)涂層403可以被應(yīng)用到凸表面模（即，用于向眼科 部件401的凸表面施加涂層403的模（未示出））?？梢栽谕繉?03和眼科部件401之間填 充和固化無色單體（m〇n〇mer)402。固化單體402的處理使得顏色平衡的模內(nèi)涂層將其本身 轉(zhuǎn)移到眼科部件401的凸表面。結(jié)果是具有顏色平衡表面涂層的藍(lán)光阻擋眼科系統(tǒng)。模內(nèi) 涂層可以例如是防反射涂層或傳統(tǒng)的硬涂層。
[0127] 現(xiàn)在參見圖5,眼科系統(tǒng)500可以包括兩個(gè)眼科部件，一個(gè)是藍(lán)光阻擋部件，另一 個(gè)是顏色平衡部件。例如，第一眼科部件501可以是使用適當(dāng)?shù)乃{(lán)光阻擋顏色染色/著色 的后單光或凹表面多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件，以實(shí)現(xiàn)期望的藍(lán)光阻擋水平。第二眼 科部件503可以是例如使用UV或可見光可固化的粘合劑502結(jié)合或粘結(jié)到后單光或凹表 面多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件的前單光或凸表面多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件。 前單光透鏡或凸表面多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件在其與后單光透鏡或凹表面多焦點(diǎn) 透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件結(jié)合之前或之后可以呈現(xiàn)顏色平衡。如果是之后，則例如通過如 上所述的技術(shù)可以使得前單光透鏡或凸表面多焦點(diǎn)透鏡、晶片或光學(xué)預(yù)成型件是顏色平衡 的。例如，可以使用防染材料來掩蔽或涂敷后單光透鏡或凹表面多焦點(diǎn)鏡片、晶片或光學(xué)預(yù) 成型件，以防止其吸收顏色平衡染料。然后，可以將結(jié)合的后部分和前部分一起置于包含顏 色平衡染料的適當(dāng)溶液的加熱色罐中，以允許前部分吸收顏色平衡染料。
[0128] 上述實(shí)施例系統(tǒng)的任何一種可以與一個(gè)或多個(gè)防反射（AR)部件組合。對(duì)于圖IA 和IB中所示的眼科透鏡100和150,例如，在圖6中示出這一點(diǎn)。在圖6中，例如涂層的第 一 AR部件601被應(yīng)用到后藍(lán)光阻擋元件101的凹表面，并且第二AR部件602被應(yīng)用到顏 色平衡部件102的凸表面。類似地，第一 AR部件601被應(yīng)用到后藍(lán)光阻擋部件103的凹表 面，并且第二AR部件602被應(yīng)用到顏色平衡部件104的凸表面。
[0129] 圖7A-7C示出包括藍(lán)光阻擋部件和顏色平衡部件的進(jìn)一步的示例性系統(tǒng)。在圖7A 中，眼科系統(tǒng)700包括藍(lán)光阻擋部件703和顏色平衡部件704,它們被形成為在透明或基本 上透明的眼科透鏡702的前表面上或附近相鄰的但是區(qū)分的涂層或?qū)印Ｋ{(lán)光阻擋部件703 在顏色平衡部件704之后。在透明或基本上透明的眼科透鏡的后表面之上或附近，可以形 成AR涂層或其他層701?？梢栽陬伾胶鈱?04的前表面之上或附近形成另一個(gè)AR涂層 或?qū)?05。
[0130] 在圖7B中，藍(lán)光阻擋部件703和顏色平衡部件704布置在透明或基本上透明的眼 科透鏡702的后表面之上或附近。再一次，藍(lán)光阻擋部件703在顏色平衡部件704之后。AR 部件701可以形成在藍(lán)光阻擋部件703的后表面之上或附近。另一個(gè)AR部件705可以形 成在透明或基本上透明的眼科透鏡702的前表面之上或附近。
[0131] 在圖7C中，藍(lán)光阻擋部件703和顏色平衡部件704分別布置在透明眼科透鏡702 的后表面和前表面之上或附近。再一次，藍(lán)光阻擋部件703在顏色平衡部件704之后。AR 部件701可以形成在藍(lán)光阻擋部件703的后表面之上或附近，并且另一個(gè)AR部件705可以 形成在顏色平衡部件704的前表面之上或附近。
[0132] 圖8A和8B示出眼科系統(tǒng)800,其中用于阻擋藍(lán)光波長(zhǎng)和執(zhí)行顏色平衡的功能可以 組合在單個(gè)部件803中。例如，該組合功能部件可以阻擋藍(lán)光波長(zhǎng)，并且也反射回一些綠色 和紅色波長(zhǎng)，因此將藍(lán)色中性化，并且消除了在透鏡中出現(xiàn)主色。組合功能部件803可以布 置在透明的眼科透鏡802的前表面或后表面之上或附近。眼科透鏡800可以進(jìn)一步包括在 透明的眼科透鏡802的前表面或后表面之上或附近的AR部件801。
[0133] 雖然圖7和8描繪了特定實(shí)施例的構(gòu)造，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以明白， 藍(lán)光阻擋部件和顏色平衡部件的定位可以隨材料、制造過程和應(yīng)用而不同。例如，藍(lán)光阻擋 部件可以在例如眼科透鏡或光色部件的一個(gè)或多個(gè)眼科部件之前、之后、與其一體或夾在 其間。類似地，顏色平衡部件可以在一個(gè)或多個(gè)眼科部件之前、之后、與其一體或夾在其間。 而且，藍(lán)光阻擋部件可以相對(duì)于顏色平衡部件可變地定位（雖然一些實(shí)施例指定藍(lán)光阻擋 部件在顏色平衡部件之后）。
[0134] 為了量化顏色平衡部件的效果，觀察由眼科材料的基片反射和/或透射的光可能 是有用的。所觀察的光可以被其CIE(x，y)坐標(biāo)表征，以指示觀察的光的顏色；通過將這些 坐標(biāo)與入射光的CIE坐標(biāo)作比較，可以確定由于反射/透射導(dǎo)致偏移了多少光的顏色。白光 被定義為具有CIE坐標(biāo)（0. 33, 0. 33)。因此，所觀察的光的CIE坐標(biāo)越接近（0. 33, 0. 33)，則 它對(duì)于觀察者看起來"越白"。為了表征由透鏡執(zhí)行的色移或平衡，可以將（0.33, 0.33)的 白光朝向透鏡，并且觀察反射和透射的光的CIE。如果所透射的光具有大約（0.33, 0.33)的 CIE，則沒有色移，并且通過透鏡觀看的物體具有自然的外觀，S卩，相對(duì)于在沒有透鏡的情況 下觀察的物體，顏色將不偏移。類似地，如果反射光具有大約（0.33, 0.33)的CIE，則透鏡將 具有自然的美感外觀，即，它對(duì)于觀看透鏡或眼科系統(tǒng)的用戶的觀察者而言看起來未著色。 因此，期望透射和反射光具有盡可能接近（0.33,0. 33)的CIE。
[0135] 圖9示出用于指示與各種CIE坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的觀察顏色的CIE圖。參考點(diǎn)900指示坐 標(biāo)（0. 33, 0. 33)。雖然該圖的中央?yún)^(qū)域被指定為"白色"，但是一些具有這個(gè)區(qū)域中的CIE 坐標(biāo)的光對(duì)于觀眾而言看起來會(huì)略微著色。例如，對(duì)于觀察者而言具有CIE坐標(biāo)（0. 4, 0. 4) 的光將看起來是黃色的。因此，為了實(shí)現(xiàn)在眼科系統(tǒng)中的中性色外觀，期望由系統(tǒng)透射和/ 或反射的（〇. 33, 0. 33)光（S卩，白光）在透射/反射后具有盡可能接近（0. 33, 0. 33)的CIE 坐標(biāo)。圖9中所示的CIE圖將在此用作參考以示出使用各種系統(tǒng)觀察到的色移，但是為了 清楚省略了標(biāo)注區(qū)域。
[0136] 可以通過將染料注塑到基片材料內(nèi)而在眼科透鏡的基片材料中包括吸收染料， 以產(chǎn)生具有特定的光透射和吸收屬性的透鏡。由于通常發(fā)現(xiàn)在卟啉材料中存在索雷譜帶 (Soret band)，這些染料材料可以吸收染料的基本峰值波長(zhǎng)或較短的諧振波長(zhǎng)。示例性眼 科材料包括各種玻璃和聚合物，諸如CR-39?、TRTVEX?、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate)、娃酮（silicone)和含氟聚合物（f Iuoropolymers)，但是其他 材料也可以被使用并且對(duì)于各種眼科系統(tǒng)是公知的。
[0137] 僅舉例而言，在圖10-11中示出GENTEX日材料E465透射和吸收。吸收率（A)通 過等式A = logio (1/T)與透射率（T)相關(guān)。在該情況下，透射率在0和1之間（OCKl)。 透射率常常被表達(dá)為百分比，即〇% <T〈100%。E465染料阻擋小于465的那些波長(zhǎng)，并且 通常被提供用來以高光密度（ODM)來阻擋這些波長(zhǎng)?？色@得類似的產(chǎn)品來阻擋其他波長(zhǎng)。 例如，來自GENTEX的E420阻擋比420nm低的波長(zhǎng)。其他示例性染料包括卟啉、二萘嵌苯和 可以吸收藍(lán)光波長(zhǎng)的類似染料。
[0138] 可以通過減小染料濃度來減少在較短波長(zhǎng)處的吸收率。這種和其他染料材料可以 在430nm的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)?50%的透射率。圖12示出聚碳酸酯基片的透射率，該聚碳酸酯基 片具有適合于在430nm區(qū)域中吸收的染料濃度并且在420nm-440nm的范圍中有一些吸收。 通過減小染料的濃度并且包括聚碳酸酯基片的效果來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。后表面在這個(gè)點(diǎn)未進(jìn)行 防反射涂敷。
[0139] 染料的濃度可以影響眼科系統(tǒng)的外觀和色移。通過減小濃度，可以獲得具有變化 的色移程度的系統(tǒng)。在此使用的"色移（color shift)"指的是參考光的CIE坐標(biāo)在眼科 系統(tǒng)的透射和/或反射后改變的量。也可以有益的是，由于在通常被感知為白色的各種類 型的光（例如，太陽光、白熾燈光和熒光燈光）中的差別，通過系統(tǒng)引起的色移來表征系統(tǒng)。 因此，可以有益的是，基于當(dāng)系統(tǒng)透射和/或反射光時(shí)入射光的CIE坐標(biāo)移位的量來表征系 統(tǒng)。例如，其中具有（〇. 33, 0. 33)的CIE坐標(biāo)的光在透射后變?yōu)榫哂校?. 30, 0. 30)的CIE 的光的系統(tǒng)可以被描述為引起（-.03,-.03)的色移，或更一般而言，引起（±0.03, ±0.03) 的色移。因此，由系統(tǒng)引起的色移指示光和被觀看的物體對(duì)于系統(tǒng)的佩帶者看起來多么"自 然"。如下進(jìn)一步所述，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了引起小于（±0. 05, ±0. 05)至（±0. 02, ±0. 02)的色移 的系統(tǒng)。
[0140] 在眼科系統(tǒng)中短波長(zhǎng)透射的減少可以有益于減少由于諸如A2E的激勵(lì)的在眼睛 中的光電效應(yīng)導(dǎo)致的細(xì)胞死亡。已經(jīng)表明，將在430±30nm的入射光減少大約50%可以 將細(xì)胞死亡減少大約80 %。參考例如2004年的J. Cataract Refract. Surg中第30卷 第873-78頁中Janet R、Sparrow等人所著的《體外藍(lán)光吸收人工晶狀體和視網(wǎng)膜色素上 皮保護(hù)（Blue light-absorbing intraocular lens and retinal pigment epithelium protection in vitro)》，通過引用其整體包含其公開內(nèi)容。進(jìn)一步相信，減少藍(lán)光（諸如 在430-460nm范圍中的光）的量5%這么多可以類似地減少細(xì)胞死亡和/或變性，因此防止 或減少諸如萎縮的老年性黃斑變性的情況的不良影響。
[0141] 雖然吸收染料可以用于阻擋不期望的波長(zhǎng)的光，但是該染料可能作為副作用在透 鏡中產(chǎn)生著色。例如，許多藍(lán)光阻擋的眼科透鏡具有黃色，這往往是不期望的和/或在審美 上令人不愉快的。為了補(bǔ)償這種顏色，可以在其中包括吸收染料的基片的一個(gè)或兩個(gè)表面 上應(yīng)用顏色平衡涂層。
[0142] 防反射（AR)涂層（它們是干涉濾光鏡）在商業(yè)眼科涂層業(yè)內(nèi)是成熟的。該涂層 通常是幾層，往往少于10層，并且通常用于將來自聚碳酸酯表面的反射減少到小于1%。 在圖13中示出這種在聚碳酸酯表面上的涂層的示例。在圖14中示出這個(gè)涂層的顏色圖， 并且觀察到，該顏色非常中性。觀察到總的反射率為0.21%。觀察到反射光具有CIE坐標(biāo) (0? 234, 0? 075);透射光具有 CIE 坐標(biāo)（0? 334, 0? 336)。
[0143] AR涂層可以被應(yīng)用到透鏡或其他眼科裝置的兩個(gè)表面，以獲得更高的透射率。在 圖15中示出這樣的構(gòu)造，其中，較粗的線1510是AR涂層的聚碳酸酯，并且較細(xì)的線1520 是未涂敷的聚碳酸酯基片。這種AR涂層在總的透射光中提供了 10%的提高。由于在聚碳 酸酯基片中的吸收，存在光的一些自然損失。用于這個(gè)示例的特定聚碳酸酯基片具有大約 3%的透射率損失。在眼科業(yè)內(nèi)，AR涂層通常被應(yīng)用到兩個(gè)表面，以提高透鏡的透射率。
[0144] 在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，AR涂層或其他顏色平衡膜可以與吸收染料組合以允許同 時(shí)吸收通常在430nm區(qū)域中的藍(lán)色波長(zhǎng)光并且提高透射率。如上所述，僅在430nm區(qū)域中 的光消除通常導(dǎo)致具有一些殘余偏色（residual color cast)的透鏡。為了在光譜上定制 光以實(shí)現(xiàn)顏色中性的透射，可以修改AR涂層的至少一個(gè)以調(diào)整光的整體透射顏色。在根據(jù) 本發(fā)明的眼科系統(tǒng)中，可以對(duì)于透鏡的前表面執(zhí)行這個(gè)調(diào)整，以建立下面的透鏡結(jié)構(gòu)：
[0145] 空氣（與用戶的眼睛最遠(yuǎn)）/前凸透鏡涂層/吸收眼科透鏡基片/后凹防反射涂 層/空氣（最接近用戶眼睛）。
[0146] 在這樣的構(gòu)造中，除了通常在傳統(tǒng)透鏡中執(zhí)行的防反射功能之外，前涂層可以進(jìn) 一步提供光譜定制以補(bǔ)償在基片中的吸收導(dǎo)致的偏色。因此，透鏡可以為透射和反射光提 供適當(dāng)?shù)念伾胶?。在透射光的情況下，顏色平衡允許正確的色覺；在反射光的情況下，顏 色平衡可以提供適當(dāng)?shù)耐哥R美觀。
[0147] 在一些情況下，顏色平衡膜可以布置在其他眼科材料的兩層之間。例如，可以在眼 科材料內(nèi)布置濾光鏡、AR膜或其他膜。例如，可以使用下面的配置：
[0148] 空氣（與用戶的眼睛最遠(yuǎn)）/眼科材料/薄膜/眼科材料/空氣（最接近用戶眼 睛）。
[0149] 顏色平衡膜也可以是被應(yīng)用到透鏡的外部表面和/或內(nèi)部表面的涂層，諸如硬涂 層。也可以是其他構(gòu)造。例如，參考圖3,眼科系統(tǒng)可以包括摻雜了藍(lán)光吸收染料的眼科材 料301和一個(gè)或多個(gè)顏色平衡層302、303。在另一種構(gòu)造中，內(nèi)層301可以是由摻雜了藍(lán)光 吸收染料的眼科材料302、303圍繞的顏色平衡層?？梢栽谠撓到y(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)表面上布置 諸如AR涂層的另外的層和/或涂層?？梢悦靼?，如何可以在例如參考圖4-8B所述的系統(tǒng) 中使用類似的材料和構(gòu)造。
[0150] 因此，諸如AR涂層的光學(xué)膜和/或涂層可以用于細(xì)調(diào)具有吸收染料的透鏡的整體 譜響應(yīng)。在可見光譜上的透射率變化是公知的，并且作為光學(xué)涂層中的層的厚度和數(shù)量的 函數(shù)來變化。在本發(fā)明中，可以使用一個(gè)或多個(gè)層來提供譜屬性的所需調(diào)整。
[0151] 在示例性系統(tǒng)中，通過單層的Ti02(常見的AR涂層材料）來產(chǎn)生顏色變化。圖16 示出106nm厚的單層TiO2的譜透射率。在圖17中示出這同一層的顏色圖。對(duì)于透射光示出 的 CIE 顏色坐標(biāo)（X，y) 1710 是（0? 331，0? 345)。反射光具有 CIE 坐標(biāo)（0? 353, 0? 251) 1720， 導(dǎo)致紫粉紅色。
[0152] 改變1102層的厚度改變了透射光的顏色，如分別在圖18和19中示出的對(duì)于134nm 層的透射譜和顏色圖中所示。在這個(gè)系統(tǒng)中，透射光呈現(xiàn)CIE坐標(biāo)（0.362,0. 368) 1910,并 且反射光具有CIE坐標(biāo)（0. 209, 0. 229) 1920。各種AR涂層的透射屬性及其預(yù)測(cè)或估計(jì)是 本領(lǐng)域中已知的。例如，可以使用各種計(jì)算機(jī)程序來計(jì)算和預(yù)測(cè)由已知厚度的AR材料形 成的AR涂層的透射效果。示例性非限制性的程序包括可從Thin Film Center公司獲得的 Essential Macleod Thin Films Software、可從 Software Spectra 公司獲得的 TFCaIc 和 可從 FTG Software Associates 獲得的 FilmStar Optical Thin Film Software。可以使 用其他方法來預(yù)測(cè)AR涂層或其他類似涂層或膜的表現(xiàn)。
[0153] 在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，可以將藍(lán)光吸收染料與涂層或其他膜組合以提供顏色平 衡的藍(lán)光阻擋系統(tǒng)。該涂層可以是在前表面上的AR涂層，該AR涂層被修改來校正透射和 /或反射光的顏色。分別在圖20和21中示出示例性AR涂層的透射率和顏色圖。圖22和 23分別示出對(duì)于具有藍(lán)光吸收染料而沒有AR涂層的聚碳酸酯基片的透射率和顏色圖。染 色的基片在430nm區(qū)域中吸收最強(qiáng)，包括在420-440nm區(qū)域中的一些吸收。染色的基片可 以如圖20-21中所示與適當(dāng)?shù)腁R涂層組合，以提高系統(tǒng)的整體透射率。分別在圖24和25 中示出對(duì)于具有后AR涂層的染色基片的透射率和顏色圖。
[0154] AR涂層也可以被應(yīng)用到眼科系統(tǒng)的前部（即，距離系統(tǒng)的佩帶者的眼睛最遠(yuǎn)的表 面），導(dǎo)致分別在圖26和27中所示的透射率和顏色圖。雖然該系統(tǒng)呈現(xiàn)高透射率并且所透 射的光較為中性，但是反射光具有（〇. 249, 0. 090)的CIE。因此，為了更徹底地顏色平衡藍(lán) 光阻擋染料的效果，可以修改前AR涂層來實(shí)現(xiàn)必要的顏色平衡，以產(chǎn)生中性色構(gòu)造。分別 在圖28和29中示出這種構(gòu)造的透射率和顏色圖。在這種構(gòu)造中，可以優(yōu)化透射和反射光以 實(shí)現(xiàn)中性色。可以優(yōu)選的是，內(nèi)部反射光大約為6%。如果反射水平對(duì)于系統(tǒng)的佩帶者是煩 人的，則可以通過下述方式來進(jìn)一步降低反射率：向透鏡基片內(nèi)加入另外不同的吸收染料， 該吸收染料將吸收可見光的不同波長(zhǎng)。然而，這種構(gòu)造的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了顯著的性能，并且滿足 在此所述的顏色平衡的藍(lán)光阻擋眼科系統(tǒng)的需要?？偟耐干渎食^90%，并且透射和反射 的顏色非常接近中性色白色點(diǎn)。如圖27中所示，反射光具有（0.334,0.334)的CIE，并且透 射光具有（〇. 341，0. 345)的CIE，這指示很少或沒有色移。
[0155] 在一些構(gòu)造中，前修改的防反射涂層可以被設(shè)計(jì)來阻擋要抑制的藍(lán)光波長(zhǎng)的 100%。然而，這可能導(dǎo)致對(duì)于佩帶者的大約9%至10%的背反射。這個(gè)反射水平對(duì)于佩帶 者會(huì)是煩人的。因此，通過將吸收染料組合到透鏡基片內(nèi)，使用前修改的防反射涂層的這 種反射，可以實(shí)現(xiàn)期望的效果同時(shí)將反射率降低到佩帶者樂意接受的水平。由包括一個(gè)或 多個(gè)AR涂層的系統(tǒng)的佩帶者觀察到的反射光可以被減少到8%或更少，或更優(yōu)選地減少到 3 %或更少。
[0156] 前AR涂層和后AR涂層的組合可以被稱為電介質(zhì)堆疊，并且可以使用各種材料和 厚度來進(jìn)一步改變眼科系統(tǒng)的透射和反射特性。例如，前AR涂層和/或后AR涂層可以由 不同厚度和/或材料制成，以實(shí)現(xiàn)特定的顏色平衡效果。在一些情況下，用于建立電介質(zhì)堆 疊的材料可以不是傳統(tǒng)上用于建立防反射涂層的材料。即，顏色平衡涂層可以校正由基片 中的藍(lán)色吸收染料引起的色移，而不執(zhí)行防反射功能。
[0157] 如上所述，濾光鏡是用于藍(lán)光阻擋的另一種技術(shù)。因此，所述的藍(lán)光阻擋部件的任 何一種可以是或包括藍(lán)光阻擋濾光鏡，或與藍(lán)光阻擋濾光鏡組合。這樣的濾光鏡可以包括 梳狀濾光鏡（rugate filter)、干涉濾光鏡（interference filter)、帶通濾光鏡、帶阻濾光 鏡、陷波濾光鏡（notch filter)或二向色濾光鏡（dichroic filter)。
[0158] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以與其他藍(lán)光阻擋技術(shù)相結(jié)合地使用上述藍(lán)光阻擋技術(shù) 的一個(gè)或多個(gè)。僅舉例而言，透鏡或透鏡部件可以利用染料/著色和梳狀陷波濾光鏡來有 效地阻擋藍(lán)光。
[0159] 可以在根據(jù)本發(fā)明的眼科系統(tǒng)中采用上面公開的結(jié)構(gòu)和技術(shù)的任何一種，以執(zhí) 行對(duì)400-460nm或附近的藍(lán)光波長(zhǎng)的阻擋。例如，在實(shí)施例中，阻擋的藍(lán)光的波長(zhǎng)可以在 預(yù)定范圍內(nèi)。在實(shí)施例中，該范圍可以是430nm±30nm。在其他實(shí)施例中，該范圍可以是 430nm±20nm。在其他實(shí)施例中，該范圍可以是430nm±10nm。在實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將 在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制到入射波長(zhǎng)的基本上90%。在其他實(shí)施例中，眼科 系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上80%。在其他實(shí)施 例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上70%。 在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大 體上60 %。在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入 射波長(zhǎng)的大體上50%。在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射 率限制為入射波長(zhǎng)的大體上40 %。在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光 波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上30%。在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范 圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上20 %。在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以 將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上10%。在其他實(shí)施例中，眼 科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上5 %。在其他實(shí) 施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大體上1 %。 在其他實(shí)施例中，眼科系統(tǒng)可以將在上述范圍內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的透射率限制為入射波長(zhǎng)的大 體上0%。換句話說，眼科系統(tǒng)對(duì)于在上述范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的電磁譜的衰減可以至少是10% 或至少是20%或至少是30 %或至少是40 %或至少是50%或至少是60%或至少是70 %或 至少是80 %或至少是90 %或至少是95 %或至少是99 %或大體上是100%
[0160] 在一些情況下，可能特別期望過濾藍(lán)光譜的相對(duì)較小部分，諸如400nm-460nm區(qū) 域。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)阻擋太多的藍(lán)光譜能夠干擾暗視和生理節(jié)律。傳統(tǒng)的藍(lán)光阻擋眼科透鏡 通常阻擋寬范圍的藍(lán)光譜的大得多的量，這會(huì)對(duì)佩帶者的"生物時(shí)鐘"造成不良影響并且具 有其他不良影響。因此，可能期望阻擋如本文所述的藍(lán)光譜的較窄的范圍?？梢赃^濾相對(duì)較 小范圍中的相對(duì)較少量的光的示例性系統(tǒng)包括阻擋或吸收具有400nm-460nm、410nm-450nm 和 420nm-440nm 波長(zhǎng)的光的 5-50%、5-20%和 5-10%。
[0161] 在如上所述選擇性地阻擋藍(lán)光波長(zhǎng)的同時(shí)，可以通過眼科系統(tǒng)來透射可見光電磁 譜的其他部分的至少80%、至少85%、至少90%或至少95%。換句話說，眼科系統(tǒng)對(duì)于在 藍(lán)光譜之外的波長(zhǎng)（例如除了在430nm周圍的范圍中的那些之外的波長(zhǎng)）處的電磁譜的衰 減可以是20%或更小、15%或更小、10 %或更小，并且在其他實(shí)施例中是5%或更小。
[0162] 另外，本發(fā)明的實(shí)施例可以進(jìn)一步阻擋紫外線輻射UVA和UVB譜帶以及具有大于 700nm的波長(zhǎng)的紅外線輻射。
[0163] 上面公開的眼科系統(tǒng)的任何一種可以包含到眼睛佩戴品（eyewear)內(nèi)，包括外部 佩戴的眼睛佩戴品，諸如眼鏡、太陽鏡、護(hù)目鏡或隱形眼鏡。在這樣的眼睛佩戴品中，因?yàn)橄?統(tǒng)的藍(lán)光阻擋部件在顏色平衡部件之后，所以當(dāng)佩戴眼睛佩戴品時(shí)藍(lán)光阻擋部件總是比顏 色平衡部件更接近眼睛。眼科系統(tǒng)也可以用在如手術(shù)可植入的人工晶狀體這樣的制品中。
[0164] 如在本文使用的，如果部件抑制在波長(zhǎng)范圍內(nèi)的至少一些透射而對(duì)于在該范圍之 夕卜的可見光波長(zhǎng)的透射有很小的影響沒有影響，則部件"選擇性地抑制"或"選擇性地過濾" 該波長(zhǎng)范圍。例如，如果選擇性濾光鏡過濾400-460nm的波長(zhǎng)，則它僅衰減這些波長(zhǎng)，并且 不衰減其他可見光波長(zhǎng)。即使選擇性濾光鏡不衰減所述選擇范圍之外的波長(zhǎng)，該濾光鏡也 可以在系統(tǒng)中與例如UV濾光鏡、紅外線濾光鏡或引導(dǎo)到不同（盡管可能重疊）的選擇范 圍的另一種選擇性濾光鏡的一個(gè)或多個(gè)其他濾光鏡組合。US 2008/0291392提供了雙濾光 鏡系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，通過引用US 2008/0291392的整體將其并入本文。在所述選擇波長(zhǎng) 范圍內(nèi)的衰減可以是在該范圍內(nèi)基本上一致（如在梳狀濾光鏡中那樣），或可以在該范圍 內(nèi)在衰減水平上變化（如在具有吸收峰值的染料中那樣）。類似地，"選擇范圍（selected range)"指示被選擇性濾光鏡衰減的波長(zhǎng)范圍。"藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍（selected range of blue light wavelength)"指的是在400-500nm內(nèi)的藍(lán)光波長(zhǎng)的范圍，其不包含400-500nm 的整個(gè)范圍。因此，選擇性濾光鏡衰減少于可見光的整個(gè)譜，并且優(yōu)選地少于藍(lán)光波長(zhǎng)的整 個(gè)光譜（400-500nm)。
[0165] 一些實(shí)施例使用膜來阻擋藍(lán)光。在眼科或其他系統(tǒng)中的膜可以選擇性地抑制在 400nm-460nm范圍內(nèi)的藍(lán)光的至少5 %、至少10 %、至少20 %、至少30 %、至少40 %和/或至 少50 %。膜和/或包含該膜的系統(tǒng)可以是顏色平衡的以使得觀察者和/或用戶感知為無色。 根據(jù)本發(fā)明的包含膜的系統(tǒng)可以具有可見光的85%或更好的暗視發(fā)光透射率（scotopic luminous transmission)，并且進(jìn)一步使得透過膜或系統(tǒng)觀看的人具有基本上正常的色 覺。
[0166] 圖30示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例。膜3002可以布置在一個(gè)或多個(gè)基底材料 300U3003的兩層或區(qū)域之間。如在此進(jìn)一步所述的，膜可以包含選擇性地抑制特定波長(zhǎng)的 光的染料。該基底材料可以是適合于透鏡、眼科系統(tǒng)、窗或可以布置膜的其他系統(tǒng)的任何材 料。
[0167] 在圖31中示出根據(jù)本發(fā)明的示例性膜的光學(xué)透射率特性，其中，阻擋了 430nm±10nm范圍中的藍(lán)光的大約50%，同時(shí)對(duì)可見光譜內(nèi)的其他波長(zhǎng)造成最小的損失。 圖31中所示的透射率是示例性的，并且可以明白，對(duì)于許多應(yīng)用而言，可能期望選擇性地 抑制少于50%的藍(lán)光，并且/或者，所抑制的特定波長(zhǎng)可以改變。據(jù)信，在許多應(yīng)用中，可以 通過阻擋少于50%的藍(lán)光來減少或防止細(xì)胞死亡。例如，可能優(yōu)選的是，選擇性地抑制在 400-460nm范圍中的光的大約40 %，更優(yōu)選地大約30 %，更優(yōu)選地大約20 %，更優(yōu)選地大約 10%，并且更優(yōu)選地大約5%。選擇性地抑制小量的光可以允許防止由于高能光導(dǎo)致的損 害，同時(shí)小得足以使得該抑制不對(duì)系統(tǒng)用戶的暗視和/或生理節(jié)律產(chǎn)生不良影響。
[0168] 圖32示出根據(jù)本發(fā)明的包含到眼科透鏡3200內(nèi)的膜3201，其中，膜3201被夾在 眼科材料3202、3203的層之間。僅舉例而言，眼科材料的前層的厚度在200微米至1，000 微米的范圍內(nèi)。
[0169] 類似地，圖33示出根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)3300,諸如汽車風(fēng)擋。膜3301可以包 含到系統(tǒng)3300內(nèi)，其中它被夾在基礎(chǔ)材料3302、3303的層之間。例如，在系統(tǒng)3300是汽車 風(fēng)擋的情況，基礎(chǔ)材料3302、3303可以是通常使用的風(fēng)擋玻璃?？梢悦靼祝诎ㄒ曈X、顯 示、眼科和其他系統(tǒng)的各種其他系統(tǒng)中，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以使用不同的 基礎(chǔ)材料。
[0170] 在一個(gè)實(shí)施例中，可以在相關(guān)發(fā)射的可見光具有很特定的譜的環(huán)境中操作根據(jù)本 發(fā)明的系統(tǒng)。在這樣的狀態(tài)中，可能期望定制膜的過濾效果，以優(yōu)化該物體透射、反射或發(fā) 射的光。這可能是例如所透射、反射或發(fā)射的光的顏色是主要關(guān)心的問題的情況。例如，當(dāng) 根據(jù)本發(fā)明的薄膜用在相機(jī)閃光燈或閃光燈濾波鏡，或與它們一起使用時(shí)，可能期望所感 知的圖像或印刷品的顏色盡可能接近真實(shí)顏色。又例如，根據(jù)本發(fā)明的膜可以用在觀察病 人的眼鏡的背部疾病的儀器中。在這樣的系統(tǒng)中，該膜不干擾視網(wǎng)膜的真實(shí)的和觀察的顏 色可能是重要的。又例如，特定形式的人工光源可能受益于使用本發(fā)明的膜的波長(zhǎng)定制的 濾光鏡。
[0171] 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的膜可以用在光色的、電色的或可改變著色的眼科透鏡、 窗或汽車風(fēng)擋內(nèi)。這樣的系統(tǒng)可以允許在著色未激活的環(huán)境中防止免受UV光波長(zhǎng)、直接太 陽光強(qiáng)度和藍(lán)光波長(zhǎng)。在這個(gè)實(shí)施例中，膜的藍(lán)光波長(zhǎng)保護(hù)屬性可以起作用，而與著色是否 激活無關(guān)。
[0172] 在一個(gè)實(shí)施例中，膜可以允許在顏色平衡的同時(shí)選擇性地抑制藍(lán)光，并且將具有 可見光的85%或更大的暗視發(fā)光透射率。這樣的膜可能對(duì)于諸如駕駛眼鏡或運(yùn)動(dòng)眼鏡的較 低光透射率的使用是有用的，并且由于提高了對(duì)比靈敏度而可以提供提高的視覺性能。
[0173] 對(duì)于一些應(yīng)用，可能期望根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)選擇性地抑制如在此描述的藍(lán)光，并 且在可見光譜上具有小于大約85%，通常是大約80-85 %的發(fā)光透射率。這可以是下述情 況：例如，在系統(tǒng)中使用的基礎(chǔ)材料由于其較高的折射率而抑制跨越整個(gè)可見光波長(zhǎng)上的 更多的光。作為具體示例，高折射率（例如，1. 7)透鏡可以反射在波長(zhǎng)上的更多的光，導(dǎo)致 小于85%的發(fā)光透射率。
[0174] 為了避免、減少或消除在傳統(tǒng)的藍(lán)光阻擋系統(tǒng)中存在的問題，可能期望減少但是 不消除光毒性藍(lán)光的透射。眼睛的瞳孔響應(yīng)于以特羅蘭計(jì)量的明視視網(wǎng)膜照度，它是視網(wǎng) 膜的具有波長(zhǎng)相關(guān)的敏感度的入射通量和瞳孔的投影面積的乘積。位于視網(wǎng)膜之前的濾光 鏡，不論是否如在人工晶狀體中那樣在眼睛內(nèi)、如在隱形眼鏡或角膜替換中那樣貼附到眼 睛或如在眼用透鏡中那樣在眼睛的光路中，都可以減少對(duì)于視網(wǎng)膜總的光通量，并且刺激 瞳孔擴(kuò)張，從而補(bǔ)償在現(xiàn)場(chǎng)照度上的減少。當(dāng)暴露到在現(xiàn)場(chǎng)中的穩(wěn)定亮度（luminance)時(shí)， 瞳孔直徑通常圍繞隨亮度降低而增大的值波動(dòng)。
[0175] 由Moon和Spencer在1944年的J. Opt. Soc. Am?第33卷260頁使用下面的用于 瞳孔直徑的等式描述的在瞳孔面積和現(xiàn)場(chǎng)照度之間的函數(shù)關(guān)系：
[0176] d = 4. 9~3tanh (Log (L)+1) (0? I)
[0177] 其中，d以毫米計(jì)量，并且L是以cd/m2計(jì)量的照度。圖34A示出作為現(xiàn)場(chǎng)照度（cd/ m2)的函數(shù)的瞳孔直徑（mm)。圖34B示出作為現(xiàn)場(chǎng)照度的函數(shù)的瞳孔面積（mm2)。
[0178] 通過國(guó)際CIE標(biāo)準(zhǔn)將照度定義為對(duì)于波長(zhǎng)的視覺靈敏度在光譜上的加權(quán)積分：
[0179]

【權(quán)利要求】
1. 一種眼科系統(tǒng)，包括： 至少一個(gè)藍(lán)光阻擋部件和至少一個(gè)光色部件，所述光色部件具有激活狀態(tài)和不活躍狀 態(tài)， 其中，所述眼科系統(tǒng)包括眼科透鏡； 其中，當(dāng)所述光色部件處于不活躍狀態(tài)時(shí)，所述藍(lán)光阻擋部件連續(xù)地和選擇性地過濾 42〇11111至44〇11111波長(zhǎng)范圍的光的5%至50%，并且 所述眼科系統(tǒng)具有至少80%可見光平均透射率； 其中，所述光色部件由藍(lán)光、可見光、和紅外波長(zhǎng)中的至少一種激活； 其中，所述光色部件在被激活時(shí)過濾包括所述藍(lán)光波長(zhǎng)選擇范圍之外的波長(zhǎng)的可見 光；并且 其中所述藍(lán)光阻擋部件和所述光色部件被構(gòu)造成，當(dāng)所述光色部件處于激活狀態(tài)時(shí)， 在所述選擇范圍上實(shí)現(xiàn)非加性效果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件是下述之一：梳狀濾光鏡、干 涉濾光鏡、帶通濾光鏡、帶阻濾光鏡、陷波濾光鏡、或二向色濾光鏡、或電介質(zhì)堆疊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件是呈現(xiàn)出吸收和/或反射和/ 或干涉藍(lán)光波長(zhǎng)的有機(jī)或無機(jī)化合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件是防反射（AR)涂層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件是一種或多種卟啉染料或卟 啉衍生物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件被集成到PVA或PVB膜中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在不活躍狀態(tài)中，所述系統(tǒng)具有不大于10的黃色 指數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在不活躍狀態(tài)中，所述系統(tǒng)具有不大于7的黃色 指數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在不活躍狀態(tài)中，所述系統(tǒng)具有不大于5的黃色 指數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在所述激活的系統(tǒng)中在可見光譜上的平均透射 率比不活躍的系統(tǒng)中在可見光譜上的平均透射率小至少20%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括UV濾光鏡。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)是眼科透鏡、眼鏡透鏡、隱形眼鏡、人 工晶狀體、角膜嵌體、角膜覆蓋、或電激活透鏡。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述光色部件和所述藍(lán)光阻擋的至少一個(gè)存在 于所述系統(tǒng)各處。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件不與所述光色部件物理接 觸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件和所述光色部件混合。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在不活躍狀態(tài)中，所述系統(tǒng)具有不大于15的黃 色指數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述藍(lán)光阻擋部件選擇性地過濾在所述藍(lán)光波 長(zhǎng)選擇范圍中的光的至少10%。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光色部件由藍(lán)光激活。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光色部件由可見光激活。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光色部件由紅外光激活。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在所述激活狀態(tài)中的所述選擇范圍的平均透射 率小于在所述不活躍狀態(tài)中的所述選擇范圍的平均透射率。
【文檔編號(hào)】G02C7/10GK104360495SQ201410641454
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月25日
【發(fā)明者】安德魯·W·伊薩克, 喬舒·N·哈德多克, 威廉·可可納斯基, 德懷特·P.達(dá)斯通, 文克特拉瑪尼·S·艾耶爾, 羅納德·D·布魯姆, 肖恩·P·麥金尼斯, 邁克爾·B·帕卡德 申請(qǐng)人:高效光學(xué)技術(shù)有限公司