CN106842617A - 光学器件 - Google Patents

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C·巴劳
T·P·维勒德
J-A·萨赫尔
S·皮考德
E·阿诺尔特
C·普利斯
D·孔特
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Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
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Abstract

一种光学器件，包括：一个配备有选择性滤光装置的光学基片，该选择性滤光装置被配置成用于以一个至少5％的抑制率选择性地抑制可见光谱内的入射光的至少一个选择波长范围，该选择性滤光装置被进一步配置成用于透射该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光的至少8％；其中，该至少一个选择波长范围具有从10nm到70nm、优选地10nm到60nm的一个范围内的以430nm与465nm之间的一个范围内的一个波长为中心的一个带宽。

Description

光学器件
本申请是中国申请号为201280060062.0、申请日为2012年12月06日的PCT申请PCT/IB2012/057014的、名称为“光学器件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明总体上涉及一种包括光学基片的光学器件并涉及这种光学器件的使用。本发明的实施例涉及一种用于确定光学器件的配置的方法、一种用于制造光学器件的方法和光学器件的使用。
背景技术
电磁光谱涵盖大范围的波长，其中人眼可见的波长经常被称为涵盖从380nm到780nm的范围的可见光谱。包括那些可见光谱的电磁光谱的一些波长产生有害影响，而已知其他波长对眼睛具有有益影响。还已知可见光谱的一些波长引起一系列被称为非成像(NIF)响应的神经内分泌、生理学和行为响应。
脊椎状的视网膜是一种内衬眼睛的内表面的光敏组织。此组织从脉络膜到玻璃状液具有四个主层：视网膜色素上皮(下文中被称为“RPE”)、光感受器层(包括视杆和视锥)、具有双极细胞和无长突细胞的内核层、以及最后神经节细胞层，该神经节细胞层包含一些光敏神经节细胞(视网膜神经节细胞(下文中被称为“RGC”)的1％)。这最后的细胞类型对昼夜节律光牵引(生物节律)和瞳孔功能是重要的。
神经信号启动视杆和视锥，并经历视网膜的其他神经元进行的复杂处理。来自该处理的输出采取视网膜神经节细胞中的动作电势的形式，视网膜神经节细胞的轴突形成视神经。视觉知觉的若干重要特征可以追溯到光的视网膜编码和处理。
对光的生物效应进行研究的光生物学已经确定电磁光谱的一部分为良好的健康提供有益影响，包括视觉知觉和昼夜节律功能。然而，其还已经确定保护双眼不受有害辐射(如紫外(UV)线)的重要性。甚至普通日常强度的可见光会引起破坏或有助于对早期和晚期与年龄相关的黄斑病(ARM)(如年龄相关性黄斑变性(AMD))的发展。一些流行病学研究中具有对暴露在阳光下的程度可能与AMD的发展相关联的指示：托马尼SC(Tomany SC)等人的阳光和与年龄相关的黄斑病的10年发生率(Sunlight and the 10-YearIncidence of Age-Related Maculopathy)。Beaver Dam眼睛研究。眼科学文献.2004；122:750-757。
其他病理学与在光下的暴露相关。例如，已知昼夜节律中褪黑激素的产生受到在光下的暴露的调节。其结果是，环境中特定光的改变可能影响人体生物钟的同步。偏头痛与畏光症相关联，畏光症是对视觉系统的光刺激的不正常的不能忍受，并且癫痫会受到光的存在的影响。
广泛使用以低选择性滤出有害紫外辐射的眼科器件。例如，太阳镜被设计成通过保护眼睛不受UVA和UVB射线的有害影响来提供太阳防护。二十世纪90年代引入了带有紫外滤光片的眼内透镜(IOL)；这些主要是替换晶状体的白内障术后植入物。
本发明已经设计有前述考虑的内容。
发明内容
根据本发明的一个第一方面，提供了一种光学器件，包括：一个配备有选择性滤光装置的光学基片，该选择性滤光装置被配置成用于以一个至少5％的抑制率选择性地抑制可见光谱内的入射光的至少一个选择波长范围，该选择性滤光装置被进一步配置成用于透射该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光的至少8％；其中，该至少一个选择波长范围具有从10nm到70nm、优选地10nm到60nm的一个范围内的以430nm与465nm之间的一个范围内的一个波长为中心的一个带宽。
以此方式，可以实现光的有毒部分中的波长的选择性过滤。
在一些实施例中，该至少一个选择波长范围可以以基本上435nm、445nm或460nm的一个波长为中心。
这能够对发明人的关于多种视网膜疾病(如AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变)的细胞模型的创新研究已经显示有害的波长进行选择性滤光。
的确，当使用AMD的初生细胞模型进行对RPE的光毒性的调查时，发明人发现，光在以大约435nm为中心的可见光的波长下对RPE细胞是有毒性的。在实验性研究中，演示了从415nm到455nm延展的光的10nm带宽对RPE细胞的毒性。出人意料地，当在青光眼和糖尿病性视网膜病变中变性的视网膜神经节细胞暴露在光下时，发现它们随着中心在460nm处的光下而变性，其中观察到最大毒性在445nm与475nm之间。使用具有一个10nm带宽的光进行说明性实验研究。因此，本发明的一个或多个实施例可以取决于所考虑的病理而提供用于过滤掉中心在435nm和/或460nm处的光的目标波长带。
在一些实施例中，所提出的光学器件可以被配置成用于具体地阻止具有窄带宽的可见光的目标波长带。它们在所考虑的视网膜疾病(AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变、莱伯遗传性视神经病变)的情况下可以具有预防或治疗应用。
此外，窄带光的滤光能够使色觉障碍效应、对暗视觉的影响以及昼夜节律的可能扰乱最小化。
选择性滤光片可以被配置成用于例如选择性地抑制以大约435nm波长为中心的窄波长带下的光。当使用AMD的初生细胞模型调查RPE的光毒性时，如上所述的创新研究已经示出了此波长范围，以展示对如AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的疾病的最大毒性。
在另一个示例中，选择性滤光片可以被配置成用于例如选择性地抑制以大约460nm波长为中心的窄波长带下的光。当使用青光眼的初生细胞模型调查RGC的光毒性时，发明人进行的如上所述的创新研究已经示出了此波长范围，以展示对如青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变的疾病的最大毒性。
在另一个示例中，选择性滤光片可以被配置成用于例如选择性地抑制以大约445nm的一个波长为中心的一个较宽波长带内的光，由此对已经在关于RPE和RGC细胞模型的研究中被显示对如年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变的疾病的发展有毒的光进行过滤。
在一个具体实施例中，该选择性滤光装置包括第一和第二选择性滤光装置，该第一选择性滤光装置被配置成用于抑制一个第一波长范围，该第一波长范围具有从10nm到30nm的一个范围内的以基本上435nm的一个波长为中心的一个带宽，并且该第二选择性滤光装置被配置成用于抑制一个第二波长范围，该第二波长范围具有从10nm到30nm的一个范围内的以基本上460nm的一个波长为中心的一个带宽。以此方式，提供了一种双带滤光片用于选择性地抑制以下窄波长带内的光：以已经被细胞模型研究显示对AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的发展有害的一个波长为中心的窄波长带；以及已经被细胞模型研究显示对青光眼、莱伯遗传性视神经病变或糖尿病性视网膜病变的发展有害的窄波长带。本实施例提供提高的选择性，由此限制色觉失真和暗视觉扰动。
在一些实施例中，该选择性滤光装置包括被配置成用于通过吸收抑制透射的一种染料和/或颜料。
例如，该染料和/或颜料包括从由以下各项组成的组中选择的一种或多种染料和/或颜料：金胺O；香豆素343；香豆素314；硝基苯并噁二唑；荧光黄CH；9,10-双(苯乙炔基)蒽；原黄素；4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；以及2-[4-(二甲氨基)苯乙烯基]-1-甲基碘化吡啶鎓，黄体素，玉米黄质；香豆素314；以及原黄素。
染料和/或颜料的这种示例有趣的是，它们在光毒性光谱范围内提供吸收。
在多个实施例中，该染料和/或颜料包括一种或多种卟啉化合物、卟啉络合物或其衍生物。
根据本发明的染料和/或颜料还可以包括与卟啉化合物相关的其他杂环化合物，包括咕啉、氯和卟吩。
衍生物为通过添加或替代放出的物质。
卟啉化合物是由四个修改的吡咯亚基组成的众所周知的大环化合物，这些吡咯亚基通过次甲基桥在其碳原子处互连。母体卟啉为卟吩并且替代卟吩被称为卟啉化合物。卟啉化合物为结合多种金属以形成(协调)络合物的配体共轭酸。
某些卟啉化合物或卟啉络合物或衍生物有趣的是，在所选择的波长范围内的例如20nm的以下情况下，它们选择性吸收滤光片。选择性特性部分是由分子的对称性所提供。这种选择性帮助限制颜色视觉知觉的失真、限制对暗视觉的不利滤光影响和限制对昼夜节律的影响。
例如，从由以下各项组成的组中选择该一种或多种卟啉化合物或卟啉络合物或衍生物：叶绿素a；叶绿素b；5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉钠盐络合物；5,10,15,20-四(N-烷基-4-吡啶基)卟啉络合物；5,10,15,20-四(N-烷基-3-吡啶基)卟啉络合物；以及5,10,15,20-四(N-烷基-2-吡啶基)卟啉络合物，该烷基优选地是一种线性或分支烷基链，每个链包括1到4个碳原子。例如，可以从由甲基、乙基、丁基和丙基组成的组中选择该烷基。
该络合物一般是金属络合物，从由Cr(III)、Ag(II)、In(III)、Mn(III)、Sn(IV)、Fe(III)、Co(II)、Mg(II)和Zn(II)、Cr(III)、Ag(II)、In(III)、Mn(III)、Sn(IV)、Fe(III)、Co(II)以及Zn(II)组成的组中选择的金属在425nm至448nm范围内在水中展示了锐利的吸收峰值。此外，它们所提供的络合物是稳定的且对酸不敏感。Cr(III)、Ag(II)、In(III)、Sn(IV)、Fe(III)具体地在室温下不展现荧光，这在光学镜片(如眼镜片)中是一种有用的特性。
在一些实施例中，从由以下各项组成的组中选择该一种或多种卟啉化合物或卟啉或衍生物：镁间-四(4-磺酸基苯基)卟啉四钠盐、八乙基卟啉镁、四(三甲基苯基)卟啉镁、八乙基卟啉、四(2,6-二氯苯基)卟啉、四(o-氨基苯基)卟啉、四(三甲基苯基)卟啉、四苯基卟啉、八乙基卟啉锌、四(三甲基苯基)卟啉锌、四苯基卟啉锌、以及去质子化的四苯基卟啉。
在一个实施例中，该选择性滤光装置包括干涉滤光装置，该干涉滤光装置被配置成用于抑制在一个第一选择入射角范围内在该光学基片的一个第一表面的一个第一区上入射的入射光的该至少一个选择波长范围的透射。该干涉装置可以是吸收性滤光装置的替代物或添加到其上。
在一个实施例中，该选择性滤光装置被内插在该光学基片的两个层之间或被安置在该光学基片的这些表面之一上。
在一些实施例中，该选择性滤光装置被分成两个选择性干涉滤光片之间，每个滤光片被内插在该光学基片的不同层之间，每个滤光片被安置在该光学基片的不同表面上，或者一个滤光片被内插在两个层之间，并且一个被安置在该光学基片的一个表面上。例如，镜片可以配备有一个标准第一选择性滤光片，并且然后可以根据使用者的需要添加一个第二定制化选择性滤光片。
可以想到根据本发明的实施例的光学器件的许多用途，包括通过电磁光谱的有害波长的抑制来预防使用者的与视觉相关的不舒适中的使用。
在另一个示例中，该光学器件可以用于针对患有与眼睛相关疾病的受试者的治疗。
在一个实施例中，该光学器件可以用于保护使用者的眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光。例如，根据本发明的光学器件可以用于保护患有具体地由于变性过程引起的眼睛恶化的使用者的该眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光，如年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变。
在一个具体实施例中，根据本发明的实施例的光学器件可以用于保护患有青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变的使用者的眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光，其中，该至少一个选择波长范围以一个基本上460nm的波长为中心。发明人进行的创新光毒性RGC细胞研究已经显示此波长展现了对青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变的最大光毒性。
在另一个具体实施例中，根据本发明的实施例的光学器件可以用于保护患有年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的使用者的眼睛的至少一部分免受光毒性光，其中，该至少一个选择波长范围以一个基本上435nm的波长为中心。发明人进行的创新光毒性研究已经显示此波长展现了对这些疾病的最大毒性。
在一些实施例中，该光学器件可以用于保护使用者的眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光并且被配置用于太阳防护。例如，在一个进一步的实施例中，该光学器件被配置成用于以从40％到92％的一个范围的一个抑制率抑制跨整个可见光谱的可见光的透射，并且用于在从20nm到70nm、优选地从25nm到35nm的一个范围的一个带宽中在该至少一个选择波长范围内提供一个至少5％的附加选择性抑制。该附加选择性抑制是对跨整个可见光谱的抑制率的增加。
根据本发明的一个第二方面，提供了一种确定用于使用者的光学器件的选择性滤光装置的配置的方法，该方法包括：为该使用者提供一个第一参数集，该第一参数集表征有待抑制的至少一个波长范围以及该至少一个波长范围的一个抑制程度；基于该第一参数集确定有待抑制的入射光的至少一个选择波长范围和一个抑制率；为该使用者提供一个第二参数集，该第二参数集表征该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光的一个透射率程度；基于该第二参数集确定一个透射率；以及基于所确定的至少一个选择波长范围、该抑制率和该透射率对选择性滤光装置进行配置，从而使得该选择性滤光装置可操作用于以所确定的抑制率抑制入射光的该至少一个选择波长范围的透射，和用于以所确定的透射率透射该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光。
以此方式，可以根据一个或多个使用者和所想到的用途定制光学器件。
在一个实施例中，该第一参数集包括该使用者的多个生理参数，如该使用者是否患有具体地由于如青光眼、糖尿病性视网膜病变、莱伯遗传性视神经病变、年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的变性过程引起的该眼睛的恶化或是否有待防护免受该眼睛的恶化，并且该第二参数集包括该光学器件的预期用途的多个参数，具体地，所需的太阳防护的程度，例如，如多个国际分级标准定义的太阳防护滤光片0至3的等级。
在一个实施例中，所述对该选择性滤光装置进行配置的步骤包括确定是否向已经配备有选择性滤光装置的一个光学器件提供附加选择性滤光装置的前一个步骤。
根据本发明的一个第三方面，提供了一种制造光学镜片的方法，该方法包括以下步骤：提供一个半成品光学镜片，该半成品光学镜片具有一个未成品表面和一个相对表面，其中，该未成品表面是一个凸面和一个凹面其中之一，并且该相对表面是一个凸面和一个凹面中的另一个；确定用于一个使用者的该光学镜片的一个选择性滤光装置的一种配置；提供带有该选择性滤光装置的表面之一；以及对该未成品表面进行表面处理；其中，所述确定该选择性滤光装置的一种配置的步骤包括为该使用者提供一个第一参数集，该第一参数集表征有待抑制的至少一个波长范围以及该至少一个波长范围的一个抑制程度；基于该第一参数集确定有待抑制的入射光的至少一个选择波长范围和一个抑制率；为该使用者提供一个第二参数集，该第二参数集表征该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光的一个透射率程度；基于该第二参数集确定一个透射率；以及基于所确定的至少一个选择波长范围、该抑制率和该透射率对选择性滤光装置进行配置，从而使得该选择性滤光装置可操作用于以所确定的抑制率抑制入射光的该至少一个选择波长范围的透射，和用于以所确定的透射率透射该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光。
根据本发明的一个第四方面，提供了一种半成品光学镜片，该半成品光学镜片具有一个未成品表面和一个相对表面，其中，该未成品表面是一个凸面和一个凹面其中之一，并且该相对表面是一个凸面和一个凹面中的另一个；并且一个光学器件，该光学器件包括：一个配备有选择性滤光装置的光学基片，该选择性滤光装置被配置成用于以一个至少5％的抑制率选择性地抑制可见光谱内的入射光的至少一个选择波长范围，该选择性滤光装置被进一步配置成用于透射该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光的至少8％；其中，该至少一个选择波长范围具有从10nm到70nm、优选地10nm到60nm的一个范围内的以430nm与465nm之间的一个范围内的一个波长为中心的一个带宽。
将认识到可以按任何合适的顺序执行该方法的这些步骤。例如，可以在为这些表面之一提供该选择性滤光装置之前或之后对该未成品表面进行表面处理。优选地，在提供该选择性滤光装置之前对该未成品表面进行表面处理。
本发明的一个进一步方面提供了一种用于治疗或预防哺乳动物眼睛的部分的生理恶化的方法，所述方法包括将根据本发明的任一实施例的光学器件内插在一个包括该至少一个选择波长范围内的光毒性光的光源与该哺乳动物眼睛的所述部分之间。
在该方法的一个实施例中，视网膜内发生恶化。
在一个实施例中，该恶化是由于变性过程引起，如青光眼、糖尿病性视网膜病变、莱伯遗传性视神经病变、年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病。
在一个实施例中，该光学器件如此，使得该至少一个选择波长范围以一个基本上460nm的波长为中心。
在一个进一步的实施例中，该光学器件如此，使得该至少一个选择波长范围以一个基本上435nm的波长为中心。
在又一个进一步的实施例中，该光学器件被配置成用于以从40％到92％的一个范围的一个抑制率抑制跨整个可见光谱的可见光的透射，并且用于在从25nm到60nm、优选地从25nm到35nm的一个范围的一个带宽中在该至少一个选择波长范围内提供一个至少5％的附加选择性抑制率。该附加选择性抑制是对跨整个可见光谱的抑制率的增加。
在本发明的上下文中，术语“光学器件”包括多种光学镜片这些光学镜片包括一个光学基片，如眼镜片、接触透镜、眼内透镜(IOL)等。该术语还包括具有一个光学基片的其他光学器件，例如，如窗户、汽车和飞机风挡、薄膜、眼科仪器、计算机监视器、电视屏幕、电话屏幕、多媒体显示屏、灯标牌、发光器和光源等。在本发明的上下文中，“眼镜片”是指校正和非校正镜片以及还有眼罩和旨在戴在双眼前面的其他视觉器件。眼镜片可以包括特定功能，例如防晒、减反射、抗污迹、耐磨损。
根据本发明的某些方法的多个部分可以是计算机实施的。可以在可编程设备上的软件内实施这种方法。它们还可以仅在硬件或在软件内、或在硬件与软件的组合内实施。
由于本发明的一些实施例可以在软件内实施，本发明可以被表现为用于提供至任何合适载体介质上的可编程设备的计算机可读代码。有形载体介质可以包括存储介质，如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、磁带装置或固态存储器装置等。有形载体介质可以包括信号，如电信号、电子信号、光信号、声信号、磁信号、或电磁信号，例如，微波或RF信号。
在本发明的实施例中，改进的滤光选择性帮助消除现有技术的宽的非选择性长通吸收性滤光片器件存在的不希望的效应，这些滤光片器件通常被设计成过滤掉范围从400nm到500nm的蓝光的拟总体。的确，与现有技术的这些器件相比，根据本发明的实施例的器件帮助提供颜色视觉知觉的减少的失真、色不平衡的引入的减少、和提高的暗视觉。
此外，由于本发明的具体实施例不以黄色染料和颜料的使用(其是在现有技术的典型滤光装置的情况下)为基础，所以这些器件的使用不局限于低视力和太阳镜应用。此外，这些器件没有展现非审美浅黄色方面而对昼夜节律具有减少的扰乱影响。
附图说明
现在将仅以示例方式并且参考以下附图进行描述本发明的实施例，其中：
图1A为根据本发明的一个第一实施例的光学器件的一个示意图，该光学器件包括一个光学基片；
图1B示意性地展示了本发明的实施例的上下文中的眼睛的几何特征；
图1C和图1D示意性地展示了分别与中央视觉和外围视觉中的视线相关的几何参数；
图1E到图1G示意性地展示了入射光与使用者的视线之间的关系；
图2为根据本发明的一个第二实施例的光学器件的一个示意图，该光学器件包括一个光学基片；
图3为根据本发明的一个第三实施例的光学器件的一个示意图，该光学器件包括一个光学基片；
图4为根据本发明的一个第四实施例的光学器件的一个示意图，该光学器件包括一个光学基片；
图5为根据本发明的一个第五实施例的光学器件的一个示意图，该光学器件包括一个光学基片；
图6A至图6C为根据本发明的一个第六实施例的光学器件的一个示意图，该光学器件包括一个光学基片；
图7A至图7C为示意图，展示了透过光学镜片的视线的示例；
图8为根据本发明的一个进一步的实施例的渐进式眼镜片的一个示意图，该眼镜片包括一个光学基片；
图9A至图9C为示意图，展示了透过光学镜片的视线的示例，用于配置入射角范围；
图10(i)至图10(viii)以图形方式展示了在根据本发明的一些实施例的选择性滤光片中使用的选择染料与颜料的吸收光谱；
图11(i)至图11 (viii)以图形方式展示了在根据本发明的一些实施例的选择性滤光片中使用的卟啉化合物的吸收光谱；
图12以图形方式展示了本发明的一个或多个实施例所提供的双滤光片的透射光谱；
图13针对波长带的对应的中心波长指示的不同波长带以图形方式展示了体外细胞暴露过程中施加的辐照度
图14以图形方式展示了在不同波长下的光暴露之后的体外RGC死亡；并且
图15A和图15B以图形方式通过细胞凋亡展示了分别在没有和存在A2E情况下在不同波长下光暴露之后的体外RPE细胞死亡。
具体实施方式
如此处所使用的，如果滤光片抑制一个范围内的至少一些波长的透射，则该滤光片“选择性地抑制”该波长范围，同时对该范围以外的可见波长透射具有极小或没有影响，除非被具体地配置成那么做。术语“截留率”或“抑制率”或“抑制程度”是指一个或多个选择波长范围内的入射光被防止透射的百分比。该参数波长或带宽范围被定义为半峰全宽(FWHM)。
将参照图1A描述根据本发明的一个第一实施例的光学器件。图1A为光学镜片100的一个示意图，该光学镜片包括一个基础光学基片110，该基础光学基片具有一个第一表面111和一个第二表面112。在光学镜片的特定实施例中，该第一表面111是凹面后表面，在使用时被安置在使用者的眼睛50的近端，并且该第二表面112是一个凸面前表面，在使用时被安置在使用者的眼睛50的远端。光学镜片100进一步包括一个选择性干涉滤光片120，该本具体实施例中，该滤光片作为一个层被设置在基础光学基片110的前表面112上并且形状与前表面112的形状一致。在其他实施例中，该选择性干涉滤光片可以作为一个层、或作为一个层的一部分被设置在光学基片110内。
选择性干涉滤光片120作为一个带阻滤光片运行，该带阻滤光片选择性地抑制选择的波长范围(目标波长带)内的在光学镜片100的前表面102上入射的光透过基础光学基片110向使用者的眼睛50的透射。选择性干涉滤光片120被配置成用于以一个给定的截留率抑制该目标波长带内的光的透射，同时对该选择波长范围以外的波长的入射光的透射具有极小或没有影响。在一些实施例中，选择性干涉滤光片120可以被配置成用于一般通过吸收但以小于该目标带内的波长的截留率的一个具体抑制率将该目标波长带以外的波长的入射光的透射抑制到某一程度。
使用者的眼睛50由一系列屈光度di组成，并且包括一个瞳孔P、一个转动中心CRO和一个视网膜。如图1B中所示，该眼睛的特征可以用模型表示，如Liou&Brennan模型。
参照图1C和图1D更加详细地定义了使用者的潜在视线。参照图1C，对于中央视觉中的主视线1而言，光11穿过该眼睛的转动中心(CRO)。从该CRO到光学基片800的主视线1通过相对于竖直平面定义的角α和相对于XZ(水平面)定义的角β来定义。参照图1D，对于外围视觉中的视线2而言，光22穿过该眼睛的瞳孔P的中心。从瞳孔P到光学基片800的视线2通过相对于竖直平面定义的角α’和相对于X’Z’(水平面)定义的角β’来定义。
图1E示意性地展示了视线1与光学基片800上的中心入射光线11的入射角i之间的关系。光学基片800的后表面(在使用者的近端的表面)S2的法向与视线1之间的角被引用为r，并且光学基片800的前表面(在使用者的远端的表面)S1的法向与入射光线11之间的角被引用为i，被称为中心入射角。角i与角(α，β)之间的关系取决于该光学基片的多个参数(如镜片的几何形状，包括光学基片800的厚度t和中心棱镜)以及对光学基片800的前表面S1和后表面S2进行定义的表面方程、以及该光学基片的折射率n。其还取决于该光学基片的用途，例如，取决于正在被观察的对象的距离。
图1F示意性地展示了外围光线2与光学基片800上的外围入射光线22的入射角i'之间的关系。光学基片800的后表面(在使用者的近端的表面)S2的法向与外围光线2之间的角被引用为r’，并且光学基片800的前表面(在使用者的远端的表面)S1的法向与入射光线22之间的角被引用为i’，被称为外围入射角。角i’与角(α’，β’)之间的关系取决于该光学基片的多个参数(如镜片的几何形状，包括光学基片800的厚度t和中心棱镜)以及对光学基片800的前表面S1和后表面S2进行定义的表面方程、以及该光学基片的折射率n。其还取决于该光学基片的用途，例如，取决于正在被观察的对象的距离。
众所周知的是，干涉滤光片呈现了角灵敏度。对于被设计成用于截留正入射下的特定波长λ的带阻滤光片而言，增加入射角意味着被截留的波长向更低波长的光谱移位、被截留带的放大和截留率的降低。在一般光照条件下，例如，当阳光照射光学基片时，众多不同入射角到达该光学基片(非准直光照条件)。通过考虑所有入射角，显著地改变了该滤光片的透射光谱：显著地加宽了被截留带的带宽，并且该滤光不再以波长λ为中心。对于眼科应用而言，这种角依赖性现象可以显著地增加由滤光引起的色失真，并且显著地引起使用者的不舒适。
选择性干涉滤光片120被配置成用于更好地控制和/或最小化角灵敏度。
为了更好地控制该带阻滤光片的光谱响应，在这些会冲击该光学基片的众多入射角之间，对于典型的非准直光源而言，如阳光，只确定到达有待保护的视网膜区域的那些入射角，并且通过考虑所有那些入射角对该滤光片进行了数字化设计，而不是通过只考虑一个入射角来进行设计，其是一个有限准直光照条件。那些入射角形成一个入射角锥，该入射角锥取决于若干参数，如主视线、有待保护的视网膜的大小以及使用者与光学基片之间的距离。
图1G示意性地展示了与主中心视线1M相关联的入射角锥的确定。该入射角锥由i'1与i'2之间的所有入射角定义，这些入射角为光中到达有待保护的视网膜区域的边界的外围光线的入射角。其还可以由(dα'1，dβ'1)与(dα'2，dβ'2)之间的所有角定义，其中(dα'n，dβ'n)(n＝1，2)对应于光的外围光线到主视线1M的角变化。
该光学镜片进一步包括一个位于选择性干涉滤光片120上的防护膜130，以提供机械和环境防护。防护膜130还可以配备有一层减反射涂层用于防止跨可见光谱或选择可见光谱波长带内的入射光的反射。
通常，干涉滤光片基于布拉格光栅，在布拉格光栅中，特定的光波长被反射，而透射其他波长。这是通过增加分层结构的折射率的周期变化来实现的，这产生一个波长特定的电介质反射镜。本发明的实施例的选择性干涉滤光片120可以被配置成用于通过反射、折射或衍射抑制入射光的透射。例如，可以使用多种干涉技术制造选择性干涉滤光片120，如薄膜技术、全息技术、干涉记录、或光子带隙材料，如液晶技术，包括胆固醇液晶。
在一个示例中，选择性干涉滤光片120可以包括一个薄膜器件，该薄膜器件具有带有不同光折射率的多个层。通常，薄膜技术使用使带有不同折射率的两种或更多种无机或杂化材料交替的多个层。可以通过如溅射、真空蒸发或物理或化学气相沉积多种技术提供每个层作为安置在基础光学基片110的前表面112上的涂层。这种技术用于护目镜、眼镜或眼镜片和透明光学表面上的减反射层。
无机和有机杂化堆叠层可以用于优化机械鲁棒性和曲率兼容性。这些层可以沉积在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、TAC(三乙酸纤维素)、COC(环烯烃共聚物)、PU(聚氨酯)、或PC(聚碳酸酯)聚合物薄膜上，并且然后通过到前表面的外层上的转移操作而被安置在前表面112的外侧上。转移操作包括将最初安置在一个第一支持物上的涂层或薄膜从该第一支持物黏合地转移到另一个支持物上；或自承涂层或薄膜直接到支持物的转移。在本示例中，该支持物为光学基片。
可以或者通过涂层或薄膜的表面的活化作用和/或能够产生物理或化学反应的介质、或通过粘合剂(胶水)获得涂层或薄膜与光学基片的外表面之间的粘合。
在本发明的一个具体实施例中，该选择性干涉滤光片薄膜技术可以被适配成使得可以使用许多层，例如，20个层。
在一个进一步的实施例中，选择性干涉滤光片120包括一个梳状滤光片器件，该滤光片器件具有一个随着深度正弦地变化的可变光折射率。梳状滤光片能够使所选择的抑制带以外的反射功能的反弹最小化。
该梳状滤光片可以作为一个涂层以一种与如上所述的薄膜技术类似的方式应用到前表面112上。
在另一个实施例中，选择性干涉滤光片120可以包括一个包括全息记录的全息器件。斯蒂芬·A·本顿(Stephen A.Benton)和V·迈克尔·波夫(V.Michael Bove)的文件“全息成像(Holographic Imaging)”，Wiley-Interscience，2008年中给出了全息记录的示例。全息带阻截留滤光片的记录通常通过将两条形状适当的相干激光束的干涉形成在光敏材料内来进行，每个激光束在一个选择的方向上传播。控制设置(如每条束的聚散度、形状和相对强度)的光学器件用于管理记录步骤。对该光敏材料的暴露和加工进行监控以便获得定义有待抑制的目标波长带所需的性能和保证该带的定中心在一个给定波长上。
可以在光敏材料(通常但不限于光聚物)中进行这种全息记录。可以将该光敏材料涂覆在平整表面上或弯曲表面上，或浇铸在两个弯曲表面之间，可以在记录阶段之后清除这些弯曲表面之一；全息图可以刻在弯曲的厚光敏材料的体积内，例如，之前成如眼镜片的光学镜片的形状的光折射玻璃，该材料在记录和凝固之后根据光学设置设计的干涉呈现非常小的折射率调制，从而使得周期性折射率调制产生目标带阻滤光片器件。
另一个实施例涉及例如通过转移操作将预失真截留滤光片(如PET、TAC、COC、PU、或PC平整薄膜上沉积的光敏材料上的预失真全息图，并且稍后对其进行安置)记录在一个弯曲基片(如眼镜片的弯曲表面)上。
然后，可以通过转移操作或通过其他合适的手段将安置在弯曲表面上的全息图用另一个弯曲表面覆盖住、或以被夹层在两个机械稳定的弯曲基片之间的这种方式层压到其上。
US 4,942,102中披露了一种通过制作反射全息图制造器件的方法的示例。US 5,024,909中披露了全息光栅的调谐的示例。例如，EP 0 316 207 B1中披露了连续记录大尺寸全息元件的变体。
在另一个实施例中，该选择性干涉滤光片可以包括一种光子带隙材料，例如，如胆固醇液晶。胆固醇液晶的使用使得能够设计电可控滤光片。为了获得>50％的反射，可以使用两个层。可以用至少一个液体或胶体密封层的形式将胆固醇液晶设置在该光学基片的第一表面上。
光子晶体为金属或电介质对象层的周期性安排，这些层可以具有被禁的波长范围，所谓的光子带隙(PBG)类似于半导体材料中的电子带隙。周期性图样的几何形状和基片的材料特性确定光子带结构，即，分散度。
可以构建一维、二维或三维光子晶体。可以通过依次沉积不同电介质常数的层来制造1维光子晶体，像标准布拉格反射镜。可以通过在不同体积反射率的PET、TAC、COC、PU、或PC交替层的薄膜上进行涂层来实现1维周期性结构的制造，这种层或者由均质材料制成或者由完全相同的几何结构的安排(例如，大小完全相同的单分散球体的阵列)或由PDLC(聚合物分散液晶)聚合物的周期性组织构成，并且然后通过转移操作将其安置在光学镜片的弯曲表面上。可以或者以机械方式、热性方式、电性方式或者甚至以化学方式活化涂覆在PET、TAC、COC、PU、或PC薄膜上的这种1维周期性结构，以引起滤光带的和/或中心滤光波长的受控改变，如自然光子学(Nature Photonics)，第1卷，N°.8-八月：光子墨水技术：光子晶体全色显示(P-Ink Technology:Photonic Crystal Full-Colour Display)，安德烈·C·阿瑟诺(AndréC.Arsenault)，丹尼尔·P·普佐(Daniel P.Puzzo)，伊恩曼纳斯(IanManners)和杰弗里·A·厄津(Geoffrey A.Ozin)中所描述的
对于2维光子晶体而言，反应离子蚀刻(J·奥布莱恩(J.O’brien)等人，结合2维光子带隙反射镜的激光器(Lasers incorporating 2D photonic bandgap mirrors)，电子快报(Electronics Letter)，32,2243(1996年)；周梅(Mei Zhou)，陈晓霜(XiaoshuangChen)，曾勇(Yong Zeng)，徐婧(Jing Xu)，陆伟(Wei Lu)，通过Si晶片上的深反应离子蚀刻制造二维红外光子晶体以及二维红外光子晶体的光学特性(Fabrication of two-dimensional infrared photonic crystals by deep reactive ion etching on Siwafers and their optical properties)，固态通讯(Solid State Communications)132,503(2004年))或氧化铝薄膜(H·马苏达(H.Masuda)等人，磷酸溶液中形成的带有极高高宽比的阳极多孔氧化铝中的光子带隙(Photonic band gap in anodic porous aluminawith extremely high aspect ratio formed in phosphoric acid solution)，日本应用物理期刊(Japanese Journal of Applied Physics)，39,L1039(2000年))为常见的制造方法。还可以通过干涉记录(所谓的“全息”记录，有时接着进行反应离子蚀刻)制造2维PBG。可以经典地逐层制造3维光子晶体(S·Y林(S.Y Lin)等人，红外波长下运行的三维光子晶体(A three dimensional photonic crystal operating at infrared wavelengths)，自然杂志(Nature)394,251(1998年))。此技术具有允许出色地控制结构光带隙的优点。还可以通过替代性技术制造这些光子晶体，包括X射线光刻(LIGA)、全息光刻，四条非共面激光束在光敏聚合物中的干涉产生一个三维周期性结构；双光子聚合法(TPP)，用脉冲激光器使用双光子吸收来刺激光子聚合；用双光子吸收光子聚合法的三维微制造。另一种用于生产光子晶体的技术使用胶态聚合物微球到胶态晶体的自组装。例如，(S·约翰(S.John)，光子带隙材料(Photonic Bandgap Materials)，C.Sokoulis，编，多德雷赫特：Kulwer学术出版社(Dordrecht:Kulwer Academic Publishers)(1996年))中披露了乳白玻璃球的胶态悬浮。胶态晶体内的布拉格光衍射产生带阻滤光片。另一种技术在于例如通过清除(溶解)人工蛋白石中的乳胶球而留下围护结构来反转蛋白石。反蛋白石正好在所制作的第一3维PBG之间(引用文件：Voss，在荷兰)。
光子晶体周期性结构可以或者被涂覆在PET、TAC、COC、PC、或PU薄膜及其组合上，或被制成活性的，具体地电活性，在全息聚合物分散液晶组织情况下，则可以通过转移操作将钝化或活性器件安置在光学镜片的弯曲表面上。
在一个具体实施例中，选择性干涉滤光片120可以被配置成为一个干涉光栅器件，该干涉光栅器件被安排成使得所选择的入射角范围以基本上垂直于该干涉光栅的干涉图样的一个入射角为中心。
使用如上所述的不同类型的干涉滤光片技术，可以根据使用者的要求实现目标波长的透射抑制。
例如，在选择性干涉滤光片120的情况下，为了抑制该至少一个选择波长范围中的光毒性光的透射，基于上述技术中的一项或多项的选择性干涉滤光片120可以被配置成用于抑制在光学器件100的前表面上入射的、从10nm到70nm、优选地10nm到60nm带宽下的以430nm与465nm之间的范围内的一个波长为中心的入射光的透射，同时能够透射该目标波长带以外的入射光。由于此目标波长范围对应于有毒光的波长范围(如下文中所述和图14和图15中所示)，可以实现针对这种光对视网膜的保护。
此外，该选择性干涉滤光片可以被配置成用于透射对某些眼睛障碍或疾病有毒的特定的光波长。
例如，青光眼是一种其中视神经受到损伤的眼睛障碍，永久地影响受影响的一只眼睛或双眼的视力并且如果不治疗的话会发展成完全失明。此外，神经损伤涉及视网膜神经节细胞在特征图中的损失。在全世界，其是失明的第二大原因。青光眼经常但不总是与眼睛的前段内的流体(前房液)压力相关联。
关于青光眼的可能原因之前已经进行了各种研究。然而，即使越来越多的证据显示眼血流与青光眼的发病机理相关，并且已经显示高血压与青光眼的发展之间的可能关联，但仍然进行多项实验。眼压仅是青光眼的主要风险因素之一，然而，用药物和/或外科手术技术降低眼压是当前青光眼治疗的主要依靠。目前，青光眼治疗需要合适的诊断技术和随访检查、以及个体患者的治疗的明智选择。具体地，可以用药物(一般为眼药水)降低眼压。然而，即使眼压降到正常水平，治疗也不总是停止变性过程。进行激光外科手术和常规外科手术两者用来治疗青光眼。外科手术是患有先天性青光眼的那些的主要疗法。
视网膜病变是一个通用术语，是指眼睛的视网膜受到的某些形式的非炎症损伤。经常地，视网膜病变为系统性疾病的眼部表现。糖尿病性视网膜病变是由糖尿病的并发症引起的，其最终会导致失明。其是系统性疾病的眼部表现，影响所有患有糖尿病十年或更久的患者中的高达80％。糖尿病性视网膜病变与视网膜微血管的变化相关联。近来已经发现，视网膜神经节细胞在糖尿病性视网膜病变期间变性(http://onlinelibrary.wiley.com/ doi/10.1113/jphysiol.2008.156695/full；科恩T.S.(Kern T.S.)和巴伯A.J.(KernT.S.)糖尿病中的视网膜神经节细胞(Retinal Ganglion Cells in Diabetes)。生理学期刊(The Journal of Physiology)2008年。威利线上图书馆)
已经在一些其他病理中观察了视网膜神经节细胞死亡，在这些病理中，扰乱了线粒体功能，如莱伯遗传性视神经病变。
发明人进行了关于光对视网膜神经节细胞(RGC)功能障碍及其如青光眼、糖尿病性视网膜病变和莱伯视神经病变相关病理的影响的创新研究。
使用青光眼的初生细胞模型进行了对RGC的光毒性。研究显示，纯化成年大鼠视网膜神经节细胞是青光眼的合适的体外模型(福斯·C(Fuchs C etal)等人，IOVS，视网膜细胞条件培养基预防纯化神经节细胞的肿瘤坏死因子-alpha引发的细胞凋亡(Retinal-cell-conditioned medium prevents TNF-alpha-induced apoptosis of purifiedganglion cells)，2005年)。因此，为了确定光引发的细胞死亡是否有助于青光眼、糖尿病性视网膜病和莱伯遗传性视神经病变中的这种细胞的变性，将成年大鼠视网膜神经节细胞的初生培养物在黑盘透明底96孔培养皿中暴露在光下15小时。以10nm为增量从385到525nm选择光暴露并且由图13中所示的中心波长指定。为了防止培养基的任何滤光效应，在没有芳族氨基酸、酚红或血清以及可见光下的其他光敏分子的NBA培养基中培养细胞。相对于通过眼视神经、角膜、晶状体和玻璃体液(E.A.伯特纳(E.A.Boettner)，眼睛的光谱透射(Spectral transmission of the eye)，国立指南库(ClearingHouse)，1967年)滤光之后到达视网膜的自然阳光(参考文件ASTM G173-03的太阳光谱)而归一化光辐照度。对于这些神经元细胞而言，可以用高灵敏度活性检测CellTiter-Glo(美国威斯康星州麦迪逊市普洛麦格(Promega)公司)评估细胞活性。图14针对所有测试光暴露展示了RGC存活，由此指示相对于控制条件的相应细胞损失。实验数据指示，视网膜神经节细胞的损失由从420nm到510nm的所有10nm带宽引起，示出了中心在450nm、460nm和470nm处的带宽的最大效应。
因此，在一个具体实施例中，该目标带可以具有一个以大约460nm的波长为中心的、10nm至70nm、优选地15-25nm的带宽。如上所述，发明人进行的RGC细胞模型研究已经显示这种目标带对青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变的患者特别有毒。因此，防止此目标带中的波长透射到使用者的眼睛提供了防护并且减缓了这些具体疾病的发展。
发明人还进行了关于光对视网膜色素上皮(RPE)和相关联的病理(如年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病)的影响的创新研究。
发现受到AMD影响的患者的RPE包含增加的A2E浓度(CA.帕里什(CA.Parish)等人，A2E与iso-A2E、荧光团与人类视网膜色素上皮的隔离和一步法制备(Isolation and one-step preparation of A2E and iso-A2E,fluorophores from human retinal pigmentepithelium)，IOVS，1998年)。因此，为了产生AMD模型，在存在A2E(40μM)情况下，孵育与猪双眼隔离的视网膜色素上皮细胞6小时以触发其细胞吸收。培养基变化之后，RPE细胞的初生细胞培养物在黑盘透明底96孔培养皿中暴露在10nm带宽的光下18小时。以10nm为增量从385到525nm选择光暴露并且由如图13中所示的中心波长指定(例如，针对该带宽从385nm到395nm选择390nm)。为了防止培养基的任何滤光和/或光敏化，在没有芳族氨基酸、酚红或血清以及可见光下的其他光敏分子的DMEM培养基中培养细胞。相对于通过眼视神经(角膜、晶状体；E.A.伯特纳(E.A.Boettner)，眼睛的光谱透射(Spectral transmission of theeye)，国立指南库，1967年)滤光之后到达视网膜的自然阳光(参考文件ASTM G173-03的太阳光谱)而归一化光辐照度，光照后量化RPE细胞凋亡6小时。图15A展示了如用Apotox-Glo通过报告至细胞活性的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活化测量的在不存在A2E孵育情况下不存在光引发的细胞凋亡(美国威斯康星州麦迪逊市普洛麦格(Promega)公司)。相比之下，图15B示出了当用RPE细胞预孵育A2E 时，中心在420、430、440和450nm处(从415nm到455nm)的10nm带宽显著地引起RPE细胞凋亡。
因此，在另一个实施例中，该目标带可以具有一个以大约435nm的波长为中心的、10nm至70nm、优选地15-25nm的带宽。上述创新研究已经显示这种目标带对AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的患者特别有毒，并且所以，防止此目标带中的波长透射至使用者的眼睛提供了防护并且减缓了该疾病的发展。
在另一个示例中，该目标带可以具有一个以大约445nm的波长为中心的、30-70nm、优选地30-60nm的带宽。这种目标带包括已经被上述关于RGC细胞模型的创新研究显示对青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯视神经病变的患者特别有毒的波长、以及已经被RPE细胞模型研究显示对AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的患者特别有毒的波长，并且所以防止此目标带中的波长透射至使用者的眼睛提供了防护并且减缓了这些疾病中的任一或若干疾病的发展。
例如，在预防褪黑激素抑制的情况下，基于上述技术中的一项或多项的选择性干涉滤光片120可以被配置成用于抑制465nm到495nm的以例如480nm的波长为中心的目标带内的光的波长的透射。具有此波长带内的波长的光压抑褪黑激素的产生。褪黑激素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)是松果体的主要激素，并且控制着许多生物功能，具体地对受到光和黑暗的持续时间控制的那些生理功能进行计时。因此，具有被配置成用于抑制此目标波长带内的光的透射的选择性滤光装置的光学器件可以用于预防具体地夜晚时的褪黑激素抑制。
在一个具体实施例中，选择性干涉滤光片120可以被配置成用于抑制两个目标波长带内的波长的透射。用于提供窄带宽的选择性干涉滤光片的特定配置使得能够使用双带选择性干涉滤光片。可以通过使用对不同目标波长带中的透射进行抑制的两个不同的干涉滤光片或通过被配置成用于对两个不同目标波长带中透射进行抑制的单个干涉滤光片来提供双带干涉滤光装置。
一个提供双带滤光片的实施例可以涉及在同一光敏材料上同时或连续地记录两个全息图以便产生两个不同的目标波长滤光带，每个波长带可以特征在于其自己的带宽、中心波长和自己的截留因数
在另一个实施例中，两个不同全息图(每一个被涂覆在PET、TAC、COC、PC或PU薄膜上、或玻璃上，并且或者被记录在同一种光敏材料上或在两种不同光敏材料上)堆叠在彼此的顶部，或者与其基片一起或者在已经被提起脱离其基片，具体地有待沉积在或热成形在一个弯曲基片上。
在这些可能的实现方式之一中，两种技术的混合可以用于产生一个双带滤光片，例如，一个全息图可以叠加在一个由一个包含颜料或染料(例如，本申请中稍后将描述的实施例的颜料或染料)的层制成的吸收滤光片上。
在另一个实施例中，两种技术的混合由用两个不同吸收层产生的两个选择性滤光片的叠加组成，每一个层包含其合适的颜料或染料，与两个层的顺序无关。
在另一个实施例中，全息图堆满1维或2维光子晶体，或堆满一堆薄膜，与已经制备那些薄膜所在的或将其提起所脱离的基片无关，并且与叠加的顺序无关。
在另一个实施例中，薄膜堆叠加在光子晶体(与不重要的叠加顺序无关)和这两个选择性滤光片已经沉积所在的光透明基片上。
以此方式，可以获得入射光的透射受到抑制所在的两个或更多个目标波长。例如，一个第一目标波长带可以具有以一个大约435nm的波长为中心的15-25nm的一个带宽，并且一个第二目标波长带可以具有以一个460nm的波长为中心的10-30nm、优选地15-25nm的一个带宽。与之前示例中的一样，该目标波长带包括已经被发明人进行的RGC细胞模型研究显示对青光眼、糖尿病性视网膜病变、或莱伯遗传性视神经病变的患者特别有毒的波长、以及已经被RPE细胞模型研究显示对AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的患者特别有毒的波长。然而，本具体示例中的选择性干涉滤光片120更具有选择性并且能够增加这两个目标带之间的光的透射，由此具有视觉色失真的减少效应和提高的暗视觉。
可以通过使用上述合适的不同技术根据使用者需要对选择性干涉滤光片120进行配置来调整该一个或多个目标波长带下的截留率。例如，针对一般防护用途，单目标波长带或双目标波长带内的截留率可以被配置成30％至50％，以便限制色觉的失真、暗视觉的扰动以及眼睛的非视觉功能障碍。为了减缓如AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变多种疾病的发展，可以将截留率提高至约80％-100％，以便提供对患病眼睛的增强防护。针对需要太阳防护的用途，例如，以从40％至92％的范围内的一个抑制率抑制跨整个可见光谱的透射，并且该第一截留率可以被配置成用于针对该至少一个选择波长范围提供至少5％的附加抑制。
将参照图2描述根据本发明的一个第二实施例的光学器件。图2为光学镜片200的一个示意图，该光学镜片包括一个基础光学基片210，该基础光学基片与该第一实施例的基础光学基片相似，具有一个第一表面211和一个第二表面212。光学镜片200进一步包括一个设置在基础光学基片210的前表面212处的选择性干涉滤光片220。选择性干涉滤光片220以与该第一实施例的选择性干涉滤光片120相同的方式运行。该第二实施例与该第一实施例的不同之处在于，该光学基片的后表面211配备有一层吸收材料222，被配置成用于吸收选择性干涉滤光片220的目标带宽中的光的至少一部分。首先，其显著地减少了到达使用者的眼睛的杂散光，该杂散光来自该光学器件的后表面201上入射的并且被选择性干涉滤光片220反射的光。的确，选择性干涉滤光片220的存在将杂散光的反射往后向使用者的眼睛引导并且因此吸收材料层222的存在帮助降低不希望的反射效应。此外，吸收材料222加强了选择性干涉滤光片220引起的光谱滤光，因为该目标波长下的没有被选择性干涉滤光片220截留的一些光则可以被吸收材料222层减弱。
在其他实施例中，吸收材料层222被配置成用于吸收与选择性干涉滤光片220的目标波长带不同的一个目标波长带中的光，这帮助提供色平衡效应。例如，可见光谱的橙红色部分区域中的某些吸收帮助减弱由选择性干涉滤光片220引起的色觉失真。在进一步的实施例中，运行用于吸收与选择性干涉滤光片220的目标波长带不同的一个目标波长带中以及同一目标波长带中的光的吸收材料222层的使用可以用于提供色平衡效应以及加强的滤光效应。
在一些实施例中，可以使用运行用于吸收该可见光谱的全范围中的光的非选择性吸收材料层。
该吸收材料可以是如针对本发明的稍后的实施例描述的吸收性染料或颜料。
虽然在本实施例中，该吸收层设置在该光学基片的后表面上，但应认识到，在本发明的其他实施例中，该吸收层可以作为该光学基片内的一个层而设置在该选择性干涉滤光片与该光学基片的后表面之间。
将参照图3描述根据本发明的一个第三实施例的光学器件。图3为光学镜片300的一个示意图，该光学镜片包括一个基础光学基片310，该基础光学基片与该第一实施例的基础光学基片相似，具有一个第一表面311和一个第二表面312。光学镜片300进一步包括设置在基础光学基片310的前表面312上的一个第一选择性干涉滤光片320和作为一个层设置在基础光学基片310的体积内的一个第二选择性干涉滤光片322。选择性干涉滤光片320和322以与该第一实施例的选择性干涉滤光片120相同的方式运行。该第一选择性干涉滤光片320和该第二选择性干涉滤光片322两者都可以被配置成用于抑制同一目标波长带内的透射。本实施例提供的优点在于，该第二选择性干涉滤光片322可以通过使得能够获得该目标波长带内的截留因数的总体增加在该目标波长带内提供增强的防护。此增强的防护可以适应使用者的需要，由此提供设计灵活性，例如，取决于使用者是否患有一种疾病(例如，如AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变)或使用者患有那种疾病的程度。例如，该光学基片内的一个第一选择性干涉滤光片322可以针对正常用途提供一个防护等级，而一个第二选择性干涉滤光片320到该光学基片的前表面上的添加可以将那个防护等级提高到适合预防容易受到或患有上述疾病中的任一种疾病的受试者的疾病的发展的治疗等级。
该光学基片的后表面311可以配备有类似于该第二实施例的吸收材料层的一层吸收材料324，被配置成用于吸收选择性干涉滤光片322和/或选择性干涉滤光片320的目标带宽内的光。以此方式提供吸收材料324显著地减少了到达使用者的眼睛的杂散光，该杂散光来自该光学器件的后表面311上入射的并且被选择性干涉滤光片322和/或选择性干涉滤光片320反射的光。此外，吸收材料324加强了选择性干涉滤光片322和/或选择性干涉滤光片320引起的光谱滤光。
与之前实施例的吸收材料层相似，吸收性层324还可以被配置成用于吸收与选择性干涉滤光片322和/或选择性干涉滤光片320的目标带宽不同的一个目标波长带中以及同一目标波长带中的光以用于色平衡，或吸收可见光谱的全范围中的光、或选择性干涉滤光片322和/或选择性干涉滤光片320的目标带宽内的光以用于增强的防护以及一个不同波长带内的光用于色平衡。
在进一步的实施例中，这些选择性干涉滤光片其中之一可以添加到该光学基片的前表面上以在与设置在该光学基片内、或该光学基片的前表面上的选择性干涉滤光片的目标波长带不同的一个目标波长带内提供防护。通过在一个不同波长带内提供防护，可以想到多种附加用途或防护。例如，在一个实施例中，可以提供色平衡。在另一个实施例中，一个选择性干涉滤光片可以提供一个目标波长带中相对于对青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯视神经病变有害的光的防护，并且另一个选择性干涉滤光片可以提供一个进一步的目标波长带中相对于对AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病有害的光的防护。替代性地，一个选择性干涉滤光片可以被配置成用于保护免受该目标波长带内的波长范围的影响，而另一个选择性滤光片可以被配置成用于保护免受可见光谱的另一部分中的波长范围的影响。
将参照图4描述根据本发明的一个第四实施例的光学器件。图4为光学镜片400的一个示意图，该光学镜片包括一个基础光学基片410，该基础光学基片具有一个第一表面411和一个第二表面412。在光学镜片的特定实施例中，该第一表面411是凹面后/后侧表面，在使用时被安置在使用者的眼睛50的近端，并且该第二表面412是一个凸前/前侧表面，在使用时被安置在使用者的眼睛50的远端。该光学镜片进一步包括一个在本实施例中设置在基础光学基片410的体积内的吸收性滤光片420。在本实施例中，吸收性滤光片420作为一个包含染料或颜料的薄膜设置并且内插在基础光学基片410的两个层之间。在本发明的其他实施例中，该吸收性层可以设置在该光学基片的任一表面上。
吸收性滤光片420作为一个带阻滤光片而运行，该带阻滤光片选择性地抑制在光学镜片100的前表面412上入射的一个选择波长范围(被称为目标波长带)内的光透过基础光学基片410向使用者的眼睛50的透射，同时对该选择波长范围以外的波长的入射光的透射具有极小或没有影响，除非被具体地配置成那么做。吸收性滤光片420被配置成用于以一个给定的抑制率抑制该选择波长范围的透射。在一些实施例中，该光学器件进一步包括一个位于基础光学基片410上的防护膜(未示出)，以提供机械和环境防护。该防护膜还可以配备有一层减反射涂层用于防止跨可见光谱或与吸收性滤光片420的目标波长带相对应或不对应的选择的可见光谱带内的入射光的反射。
在本发明的一个示例中，吸收性滤光片420可以包括一种染料或颜料，如金胺O；香豆素343；香豆素314；原黄素；硝基苯并噁二唑；荧光黄CH；9,10-双(苯乙炔基)蒽；叶绿素a；叶绿素b；4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；以及2-[4-(二甲氨基)苯乙烯基]-1-甲基碘化吡啶鎓，黄体素，玉米黄质β-胡萝卜素或番茄红素香豆素314；或原黄素；以上各项的任意组合。例如，黄体素(也被称为叶黄素)和玉米黄素为累积在视网膜中的自然保护剂，其浓度随着年龄而降低。提供包含这种物质的吸收性滤光片帮助补偿眼睛中这些物质的自然损耗。
颜料或染料的选择将取决于吸收性滤光片420的该或这些目标波长带。
例如，为了保护免受该至少一个选择波长范围内的光毒性蓝光，多种染料或颜料提供了如图10中所示的420nm至470nm的波长带下的高吸收水平。图10(i)至图10(viii)分别展示了以下物质的吸收光谱：(i)溶于水的金胺O在59nm带宽下(按FWHM测量)在大约431nm处展现一个吸收峰值；(ii)香豆素343，溶于中乙醇，在81nm带宽下(按FWHM测量)在大约445nm处展现一个吸收峰值；(iii)硝基苯并噁二唑，溶于乙醇，在70nm带宽下(按FWHM测量)在大约461nm处展现一个吸收峰值；(iv)萤光黄，溶于水，在74nm带宽下(按FWHM测量)在大约426nm处展一个现吸收峰值；(v)9,10-双(苯乙炔基)蒽，溶于环己胺，在67nm带宽下(按FWHM测量)在大约451nm处展现一个吸收峰值；(vi)叶绿素，溶于乙醚，在44nm带宽下(按FWHM测量)在大约428nm处展现一个吸收峰值；(vii)叶绿素，溶于甲醇，在42nm带宽下(按FWHM测量)在大约418nm处展现一个吸收峰值；(viii)叶绿素b，溶于乙醚，在25nm带宽下(按FWHM测量)在大约436nm处展现一个吸收峰值。
如从对应的吸收光谱中可以看到的，这些物质提供在10至82nm的FWHM窄带宽下具有吸收的光谱，由此提供引起不希望的视觉失真减小的选择性滤光。
在其他实施例中，吸收性滤光片420可以包含卟啉化合物或其衍生物。
卟啉化合物的一些示例包括5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉钠盐络合物；5,10,15,20-四(N-烷基-4-吡啶基)卟啉络合物；5,10,15,20-四(N-烷基-3-吡啶基)卟啉金属络合物，以及5,10,15,20-四(N-烷基-2-吡啶基)卟啉络合物，或以上各项的任意组合。该烷基可以是甲基、乙基、丁基和/或丙基。所有这些卟啉化合物显示了非常好的水溶性并且在高达300℃下是稳定的。
该络合物可以是金属络合物，其中，该金属可以是如Cr(III)、Ag(II)、In(III)、Mg(II)、Mn(III)、Sn(IV)、Fe(III)、或Zn(II)。这种金属络合物展现了425与448nm之间的在水中的吸收，其对应于展现光毒性的波长范围。基于Cr(III)、Ag(II)、In(III)、Mg(II)、Mn(III)、Sn(IV)、Fe(III)、或Zn(II)的金属络合物具有以下优点：它们对酸不敏感并且提供了更稳定的络合物，因为它们在pH<6时将不释放金属。此外，这些卟啉化合物在室温下不展现荧光。例如，这种特性对在如眼镜片、接触透镜和IOL的光学镜片中的使用是感兴趣的。可以根据在其中光的透射受到抑制的一个目标波长带或多个目标波长带选择卟啉化合物。吸收波长带取决于溶剂和pH值。带宽将取决于溶剂、pH值并且取决于浓度，因为染料在引起较宽峰的较高浓度下易于聚合。因此，可以通过卟啉化合物的选择、pH值和溶剂以及浓度获得目标带。
图11(i)至图11(viii)分别展示了以下物质的吸收光谱：(i)去质子化的四苯基卟啉，溶于氯仿和HCl，在18nm带宽(按FWHM测量)下在大约445nm处具有一个吸收峰值；(ii)八乙基卟啉镁，溶于甲苯，在14nm带宽(按FWHM测量)下在大约410nm处具有一个吸收峰值；(iii)四苯基卟啉镁，溶于甲苯，在10nm带宽(按FWHM测量)下在大约427nm处具有一个吸收峰值；(iv)四(2,6-二氯苯基)卟啉，溶于甲苯，在12nm带宽(按FWHM测量)下在大约419nm处具有一个吸收峰值；(v)四(o-氨基苯基)卟啉，溶于甲苯，在30nm带宽(按FWHM测量)下在大约420nm处具有一个吸收峰值；(vi)四苯基卟啉，溶于甲苯，在1nm带宽(按FWHM测量)下在大约427nm处具有一个吸收峰值；(vii)四(三甲基苯基)卟啉锌，溶于甲苯，在12nm带宽(按FWHM测量)下在大约420nm处具有一个吸收峰值；(viii)四苯基卟啉锌，溶于甲苯，在14nm带宽(按FWHM测量)下在大约423nm处具有一个吸收峰值。如从对应的吸收光谱中可以看到的，这些物质提供在10至30nm的FWHM窄带宽下具有吸收的光谱，由此提供选择性吸收性滤光片。这种物质的使用所提供的改进的选择性引起不希望的视觉失真的更好的减小，因为可以抑制更大的选择性目标范围。根据有待抑制的目标波长带，可以选择适当的卟啉化合物。
一些卟啉化合物具有一个可溶于水的特殊示例，如Mg(II)meso-四(4-磺酸基苯基)卟啉四钠盐具有一个大约428nm的水中吸收波长。
可以根据光学器件的预期用途选择卟啉化合物。例如，以下卟啉化合物在大约460nm提供吸收峰值：氯化锰(III)5,10,15,20-四(4-吡啶基)-21H,23H-卟吩氯化四甲氯化物在462nm处展现一个吸收峰值；5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)-21H,23H-卟吩锰(III)氯化物在466nm处展现一个吸收峰值，2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基21H,23H-卟吩锰(III)氯化物在459nm处展现一个吸收峰值。因此，这种物质的使用在抑制460nm的波长的光的透射中是有用的。已经显示这种波长对青光眼的体外模型上的RGC是有害的。
锌5,10,15,20-四(4-吡啶基)-21H,23H-卟吩四(甲氯化物)在435nm处展现一个峰值吸收。因此，这种物质的使用在抑制435nm的波长的光的透射中是有用的。已经显示这种波长对AMD的体外模型上的RPE是有害的。
可以用其他卟啉化合物想到其他应用或波长防护。5,10,15,20-四(4-甲氧苯基)-21H,23H-卟吩钴(II)在417nm处展现一个第一峰值吸收并且在530nm处展现一个第二峰值吸收。这种卟啉化合物可以被用作双带吸收性滤光片来过滤掉这两个吸收峰值的区域中的波长或用于过滤掉这些吸收峰值中任一个的波长。类似地，5,10,15,20-四(4-甲氧苯基)-21H,23H-卟吩在424nm处展现一个第一峰值吸收并且在653nm处展现一个第二峰值吸收。
5,10,15,20-四(4-甲氧苯基)-21H,23H-卟吩铁(III)氯化物在421nm处展现一个吸收峰值。锌5,10,15,20-四(4-吡啶基)-21H,23H-卟吩四(甲氯化物)在423nm处展现一个吸收峰值。
5,10,15,20-四(1-甲基-4-甲基吡啶翁)卟啉四(对甲苯磺酸盐)在421nm处展现一个吸收峰值。5,10,15,20-四(4-羟苯基)-21H,23H-卟吩在421nm处展现一个吸收峰值。4,4',4”,4”'-(卟吩-5,10,15,20-四基)四(苯甲酸)在411nm处展现一个吸收峰值。
在进一步的实施例中，可以根据该光学器件的预期用途选择包括卟啉化合物的其他染料或颜料。例如，在预防褪黑激素抑制的情况下，可以选择在465nm到495nm的目标带中具有一个吸收峰值的一种或多种染料或颜料。具有此带内的波长的光抑制褪黑激素的产生。褪黑激素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)是松果体的主要激素，并且控制着许多生物功能，具体地对受到光和黑暗的持续时间控制的那些生理功能进行计时。因此，具有被配置成用于抑制此目标带内的光的透射的选择性滤光的光学器件可以用于预防具体地夜晚时的褪黑激素抑制。
4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃在468nm展现一个吸收峰值。2-[4-(二甲氨基)苯乙烯基]-1-甲基吡啶盐碘化物在466nm处展现一个吸收峰值。
3,3'-二乙基氧杂二羰氰碘化物在483nm处展现一个吸收峰值。
该第四实施例的吸收性滤光片可以被配置成为一个双带滤光片，该双带滤光片抑制两个目标波长范围内的在光学镜片100的前表面112上入射的光透过该基础光学基片向使用者的眼睛50的透射，同时对所选择的这两个波长带以外的波长的入射光的透射具有最小影响。如图12中所示，可以提供一种双带滤光片，该双带滤光片在例如该示例中所示的以大约435nm为中心的一个第一波长带内展现低水平透射并且在例如以大约460nm为中心的一个更高带下展现一个第二低水平透射，同时能够实现以这两个目标带之间的波长下的高水平透射率下的透射。
上述物质的吸收带宽足够窄从而能够提供这种双带滤光片。可以通过使用展现不同吸收峰值的两种不同的物质或通过具有两个或更多个不同吸收峰值的单种物质提供这些滤光片。此外，上述实施例中的任一实施例的选择性干涉滤光片可以与这些实施例中的任一实施例的吸收性滤光片组合以提供一个双带滤光片。具有两个窄的不同带而将两个带合并在一起的优点在于可以最小化色觉失真和暗视觉扰动。
将参照图5描述根据本发明的一个第五实施例的光学器件。图5为光学镜片500的一个示意图，该光学镜片包括一个基础光学基片510，该基础光学基片与该第一实施例的基础光学基片相似，具有一个第一表面511和一个第二表面512。光学镜片500进一步包括设置在基础光学基片510的前表面512上的一个选择性干涉滤光片522和设置在该基础光学基片后表面511上的一个吸收性滤光片520。在替代性实施例中，吸收性滤光片520可以被包括在基础光学基片510的体积内，例如并入基础光学基片510本身内。选择性干涉滤光片521以与该第一实施例的选择性干涉滤光片120相同的方式运行，并且吸收性滤光片520以一种与该第二实施例的吸收性滤光片类似的方式运行。选择性干涉滤光片522和吸收性滤光片520两者都可以被配置成用于抑制同一目标波长带内的光的透射。本实施例提供的优点在于，可以将选择性干涉滤光片522添加到该光学基片上以通过使得能够获得该目标波长带内的截留因数的总体增加而在该目标波长带内提供增强的防护。此增强的防护可以适应使用者的需要，即，取决于使用者是否患有一种疾病(例如，如AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯视神经病变)或使用者患有那种疾病的程度。例如，一个第一滤光片可以为正常防护用途提供一防护等级，同时一个第二滤光片的添加可以将那个防护等级提高至用于患有该疾病的受试者的治疗等级。
在一个替代性实施例中，该光学基片可以配备有两个吸收性滤光片。当一个吸收性滤光片设置在该光学基片的一个表面上或当一个层在该光学基片内时，可以将这些吸收性滤光片中的至少一个添加到该光学基片的另一个表面上以在同一目标波长带内提供增强的防护。在进一步的实施例中，当一个吸收性滤光片设置在该光学基片的一个表面上或当一个层在该光学基片内时，可以将这些吸收性滤光片其中之一添加到该光学基片的另一个表面上以在一个不同目标波长带内提供防护。例如，一个吸收性滤光片可以提供一个目标带中相对于对青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯视神经病变有害的光的防护，并且另一个吸收性滤光片可以提供一个进一步的目标带中相对于对AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病有害的光的防护。可替代地，使用带有不同目标带的滤光片可以能够实现色平衡效应。
可以限定根据本发明的实施例的光学器件的光学基片的特定干扰滤光区(即，光学基片的配备有选择性干涉滤光片的区)以便使干涉滤光片的角灵敏度最小化和/或显著地减小该光学基片的某些区域内的色失真和光强度衰减。当选择性干涉滤光片应用到如眼镜片、接触透镜或IOL的光学镜片上时，这特别重要。在本发明的上下文中，“眼镜片”是指校正和非校正镜片以及还有眼罩和旨在戴在双眼前面的其他视觉器件。眼镜片可以提供特定功能，例如防晒、减反射、抗污迹、耐磨损等等。
在本发明的一些实施例中，例如，在从光学基片的中心到光学基片的外围以共心圆形区为形式的眼镜片的情况下，该光学基片可以配备有多个滤光区。此外，截留率从区到区可以不同。
将参照图6A和图6B描述根据本发明的一个第六实施例的光学器件。图6A为光学镜片600的一个示意图，该光学镜片包括一个基础光学基片610，该基础光学基片具有一个第一表面611和一个第二表面612。在光学镜片的特定实施例中，该第一表面611是凹面后表面，在使用时被安置在使用者的眼睛50的近端，并且该第二表面612是一个凸前表面，在使用时被安置在使用者的眼睛50的远端。前表面612具有数量为n的滤光区612-1…612-n(其中，在本实施例中，n＝4)。每个滤光区配备有一个对应的选择性干涉滤光片620-1…620-n。每个选择性干涉滤光片620-1…620-n作为一个带阻滤光片而运行，该带阻滤光片选择性地抑制在该光学镜片的对应区612-1…612-n的前表面612上入射的一个目标波长范围内的光透过基础光学基片610向使用者的眼睛50的透射，同时对该目标波长带以外的波长的入射光的透射具有极小或没有影响。如果入射光在一个角锥限定的一个对应选择的角范围内在对应的滤光区612_1-612_n上入射，则每个选择性干涉滤光片620-1…620-n被配置成用于抑制所选择的目标波长的透射。此外，每个选择性干涉滤光片620-1…620-n被配置成用于以一个对应的截留率抑制该目标波长带的透射。该光学器件进一步包括一个位于选择性干涉滤光片620-1…620-n上的防护膜(未示出)，以提供机械和环境防护。防护膜630还可以配备有一层减反射涂层用于防止跨可见光谱或选择的可见光谱带内的入射光的反射。在本实施例中，特别适合于单焦点眼镜片，以圆的形式提供中心滤光区612_1，而按照如图6B中所示的环绕中央区612_1的共心环形环提供周边滤光区612_2至612_4。
在图6B的示例中，选择性干涉滤光片620-1…620-n中的每个滤光片被配置成使得对应的选择入射角范围以基本上垂直于选择性干涉滤光片620-1…620-n的干涉光栅的干涉图样的一个入射角为中心。对应的周边选择性干涉滤光片620-2…620-n的干涉图案基于对应的周边区612_2，612_3，612_4相对于中央区612_1的位置而相对于中心选择性干涉滤光片620_1的干涉光栅的干涉图样倾斜，即，选择性干涉滤光片620_1至620_4的干涉图样的倾角如图6B中所示从该中央区向该光学基片的外围区增加。这意味着每个选择性干涉滤光片612_1至612_4可以被配置成用于针对不同的入射角范围在该目标波长带内运行。
为中心滤光区612_1提供的选择性干涉滤光片620_1可以被配置成相对于其他选择性干涉滤光片620_2至620_4的截留率具有一个更高的截留率。其他选择性干涉滤光片620_2至620_4的截留率可以被配置成使得截留率如图6C中所示从该中央区到该外围区降低。因此，可以提供从该光学基片的中心到外围的滤光梯度。
如上所述，将光学基片设计有多个滤光区使如图6C中所示的带阻滤光片的角灵敏度最小化。
该光学基片的每个滤光区优选地与至少一条视线和相关联的入射角锥相关联。具体地，镜片的空间上的中央区总体上对应于用户在中央视觉中的主注视方向(使用者正在笔直向前无穷远处观看时的视线)。在这种配置下，如图7A中所示，到达视网膜的中央部分的入射光的入射角接近于0°。当眼睛围绕CRO转动时，该视线移动离开该主注视方向，并且入射角如图7B或图7C中所展示(出于说明性目的)增加。
因此，可以相应地配置该光学镜片的多个滤光区，每个滤光区与该光学基片的前表面(在使用者远端的表面)上的入射光的入射角锥，进而与使用者的一条或多条视线相关。对于图6B中所示的示例的每个滤光区而言，计算干涉条纹的倾角，其方式为使得主入射角构成该干涉光栅的法线角。对于在本示例中的每个滤光区而言，有待截留的目标波长带保持不变。根据光学基片上的对于滤光区的偏心率降低每个滤光区的截留率还有助于色失真的衰减。
虽然在图6A和图6B中所示的特定实施例中，该光学镜片的表面配备有4个区，但将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下该表面可以配有有任何数量的区。
例如，实施例可以应用于不同类型的镜片，例如，多焦点镜片。多焦点镜片具有带有可以被定位和控制的不同屈光力的至少两个光学区，即，一个用于观察远距离处的对象的远视觉部分和一个用于观察近距离处的对象的近视觉部分。在渐进式多焦点镜片中，近视觉部分与远视觉部分通过渐进通道连接，该渐进通道对应于当眼睛从一个区过渡另一个时期所沿着的路径，该路径能够使眼睛温和地从远视觉过渡到近视觉，由此为佩戴者提供视觉舒适性。该近视觉部分和该远视觉部分各自可以与一个参考点相关联。近视觉参考点通常限定主视线与镜片的交点，而远视觉参考点通常限定主渐进子午线的点，对于该点而已，镜片的屈光力对应于近距离观察所需的屈光力。因此，在图8中所示的本发明的一个具体实施例中，一个第一滤光区722_1(即，该光学基片的配备有选择性滤光片的一个第一区)可以与该眼镜片的一个远视觉部分相关联，并且一个第二滤光区722_2可以与一个近视觉部分相关联。该第一滤光区(优选地形状为圆形或椭圆形)实质上覆盖该远视觉参考点FV周围的区，并且该第二滤光区722_2(优选地形状为圆形或椭圆形)覆盖该近视觉参考点NV周围的区。此外，一个对应于该渐进通道的进一步的区722_3可以配备有根据本发明的任一实施例的选择性滤光片。
在渐进式校正眼镜片的情况下，覆盖远视觉参考点的中央区的直径或最大尺寸优选地被包括在5mm与35mm之间、具体地在10mm与25mm之间、并且进一步更优选地大约为20mm。
覆盖近视觉参考点的第二滤光区通常比对应于远视觉参考点的那个区更小。覆盖该近视觉参考点的第二滤光区的直径或最大尺寸有利地被包括在5mm与15mm之间、优选地在7mm与13mm之间，并且具体地大约为10mm。连接这两个区的带的宽度有利地被包括在3mm与7mm之间、优选地在4mm与6mm之间，并且具体地大约为5mm。在本发明的一个具体实施例中，连接该第一和第二区的带可以可选地具有一个选择性滤光片，该选择性滤光片演示与该第一或第二滤光区中的任一个区或两者的选择性滤光片相同的目标带内的透射抑制。
在本发明的一个进一步的实施例中，接触透镜可以配备有一个或多个滤光区，其中，组成该接触透镜的光学基片配备有根据本发明的实施例的一个或多个选择性干涉滤光片。该光学基片的位于该镜片的几何中心的中央圆形区包括一个具有从0.3mm到1mm直径的中央圆形区，被包围在一个或多个共心环处，具有约0.1mm至1.25mm宽度的每个区可以配备有如上所述的对应的滤光装置。
现在将描述一种用于基于根据本发明的一个具体实施例的具体使用者或用途确定光学镜片的一个或多个选择性滤光片的配置的方法。
在一个初始步骤中，一个第一参数集限定使用者的至少一条视线、使用者的眼睛(从眼睛的一个参考点开始，如角膜顶点或转动中心(CRO))与光学镜片的光学基片上的一个限定点之间的距离，如位于使用者的近端的后表面上。在其中视网膜或视网膜的一部分受防护的用途情况下，还将以使用者的眼睛的中央凹为中心的视网膜区域的尺寸和/或使用者的瞳孔的大小考虑在内。例如，图9A展示了可以被考虑的参数中的一些参数，这些参数包括从眼睛的CRO到光学镜片800的后表面上的一个限定点的距离q'、瞳孔P与CRO之间的距离p'，以及PS表示该瞳孔的大小。
如之前关于图1E所述的，还可以将光学镜片的多个参数考虑在内，如镜片的几何形状(包括镜片厚度、中心棱镜)，对镜片的前后表面进行限定的表面方程，以及能够考虑光学镜片的前表面上入射的光的入射角与来自光学镜片的后表面的眼睛的视线之间的关系的光学基片的折射率n。
在眼镜片情况下，该第一参数集可以包括眼镜佩戴参数。这种佩戴参数包括眼睛-镜片距离、全景角倾斜度和包裹度。
通常，眼睛镜片距离可以被限定为光学基片的后表面的一个限定点与眼睛的转动中心(CRO)或眼睛的角膜顶点之间的距离。镜片的全景角倾斜被限定为当佩戴者在主注视位置上时竖直方向与穿过镜片的被装入到眼镜架内的竖直边缘的线之间的角度。该包裹度限定水平线与穿过镜片的被装入到眼镜架内的水平边缘的线之间的角度。通常，全景角度可以是8°，并且包角可以是7°，并且角膜-镜片距离为12mm。
基于该第一参数集，对于每个滤光区而言，确定入射角锥，并且通过考虑所有那些入射角、模仿非准直光源对每个滤光区进行如下数字化设计，而不是通过只考虑一个入射角、模仿一个有限准直光源来进行设计。
使用Zemax模型获得入射角锥的说明性示例结果以模仿眼睛的特征。例如，在图9C中，眼镜片为单焦点镜片，其中屈光力等于0D.并且具有一个n＝1,591的折射率，全景角度为0°，包角为0°，角膜-镜片距离为12mm(p'＝13mm，q'＝25mm)，瞳孔直径为6mm，并且主视线与主注视方向一致，即，(α，β)＝(0°，0°)。在这种情况下，通过选择对竖直平面XY中的一个10mm直径以中央凹为中心的视网膜区进行防护，确定此平面内的入射角锥受到dα'1＝-18°和dα'2＝+18°的限制，这对应于外围入射角i'1＝-15,9°和i'2＝+15,9°，通过考虑通过瞳孔的极限的外围光线，这对应于以光学镜片的参考点(Y＝0mm)为中心的直径为16mm的一个圆，如图9C中所示。
在有待防护的视网膜区为4mm情况下，则该竖直平面中的入射角锥受到dα'1＝-7°并且dα'2＝+7°的限制，这对应于外围输入角i'1＝-6,1°和i'2＝+6,1°，这对应于以光学镜片的参考点(Y＝0mm)为中心的直径为10,5mm的一个圆。在有待防护的视网膜区为4mm并且主视线为(α，β)＝(20°，0°)(意味着佩戴者下楼时将其眼睛转动20°)的情况下，则该入射角锥受到dα'1＝-7°并且dα'2＝+7°的限制，但这对应于外围入射角i'1＝+9,7°和i'2＝+21,5°，这对应于镜片上的从光学镜片上的Y＝-15,5mm开始到Y＝-4mm的一个区。如上所述，该入射角锥取决于光学基片的多个参数，如镜片的几何形状，具体地取决于其光学屈光力(球面、柱面、轴、增加)。还可以将使用者的生理参数考虑在内，如使用者是否患有眼睛恶化或有待防护免受具体的眼睛恶化。例如，用于患有AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性、贝斯特氏病、青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯视神经病变的使用者的选择性滤光片将被配置成具有将有待防护的眼睛区的大小考虑在内的选择的一个入射角范围。
在该方法的一个步骤中，提供了以该波长范围受到抑制为特征的一个第二参数集以便确定其透射有待受到抑制的光的一个或多个目标波长带。
例如，如果预期用途是用于保护眼睛的视网膜免受光毒性光，则一个或多个选择性滤光片可以被配置成用于抑制在该光学器件的前表面上入射的、在一个从10nm到70nm、优选地10nm到60nm的带宽范围内的以一个从430nm到465nm的波长范围内的一个波长为中心的波长的光的透射。
如果使用者患有如青光眼、糖尿病性视网膜病变、莱伯视神经病变的一种疾病，则一个或多个选择性滤光片可以被配置成用于抑制一个目标带内的、具有10-70nm、优选地15-25nm的带宽、以大约460nm的一个波长为中心的入射光的透射，以便提高增强防护和减缓这些具体疾病的发展。
如果使用者患有如AMD、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的一种疾病，则一个或多个选择性滤光片可以被配置成用于抑制一个目标带内的、具有10-70nm、优选地15-25nm的带宽、以大约435nm的一个波长为中心的入射光的透射，以便提高增强防护和减缓此具体疾病的发展。
例如，如果使用者患有如失眠、飞行时差反应、DSPS、或ASPS的与睡眠相关的障碍、或由于换班工作等引起的生物节律的变化，则一个或多个选择性滤光片可以被配置成用于抑制一个465nm至495nm的目标带内的以480nm的一个波长为中心的光的波长的透射，例如以预防褪黑激素抑制。
这些选择性滤光片可以被配置成是可开关的，从而使得可以打开或关闭该目标波长带的抑制，或截留因数根据当日时间或光下的暴露而变化。
取决于目标波长带，可以相应地配置如上所述的选择性干涉滤光片，或者可以进行如上所述的吸收性材料的适当选择。
可以根据所想到的用途和/或所需要的防护等级配置选择性滤光片在该或这些目标波长带下的截留率。
例如，针对没有患有眼睛疾病的使用者的正常防护用途，可以配置在该或这些目标波长带下的相对低的截留率，例如，在30％至50％的范围内。在患有如青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯视神经病变的一种眼睛疾病的使用者的情况下，可以将截留水平提高至从例如80％到100％的范围内的一个水平。
还可以通过增加选择性滤光片的吸收性或干涉层的数量、或通过将例如进一步的选择性滤光片添加到光学基片的一个或两个表面上来调整截留率。例如，可以为以未成品镜片为形式的一套光学基片提供根据正常防护用途的标准截留率，并且然后在配置阶段期间，如果需要增强的截留水平，则可以在光学镜片从未成品镜片的制造过程中将附加选择性吸收性或干涉滤光片添加到光学基片的一个表面上。
此外，可以根据所需用途(例如，根据是否需要太阳防护)来配置该或这些目标波长带以外的入射光的透射率。在太阳防护情况下，取决于所需的太阳防护等级，如NF EN1836+A1_2007E或ISO_DIS 12312-1E国际标准限定的0至3等级，跨整个可见光谱的透射率可以在例如8％至100％范围内。表1根据如ISO_DIS 12312-1E阐述的不同滤光片种类概括了太阳防护中所使用的太阳眩光滤光片的滤光片特征。
表1：太阳防护中通用的太阳眩光滤光片的透射率
特定配置的示例如下用于例如保护免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光的正常用途，该选择性滤光片(干涉和/或吸收性)可以被配置成用于以从30％到50％范围内的一个截留率抑制带有20nm至60nm的带宽、以435nm、460nm或445nm为中心的目标带内的光。
针对治疗用途，该选择性滤光片(干涉和/或吸收性)可以被配置成用于以从80％到100％范围内的一个截留率抑制带有20nm至60nm的带宽、以435nm、460nm或445nm为中心的目标带内的光。
针对防晒和防护用途，该光学器件可以被配置成用于能够以8％至60％实现跨整个可见光谱的可见光的透射率，即，以92％至40％的抑制率。该选择性滤光片(干涉和/或吸收性)可以被配置成用于以向跨整个可见光光谱的可见光的抑制率添加至少5％的附加抑制率抑制带有25nm至60nm、优选地25nm至35nm的带宽、以435nm、460nm或445nm为中心的目标带内的光。
用于生产根据本发明的任一实施例的光学镜片的镜片生产系统可以包括一个镜片订购系统，该镜片订购系统在该镜片订购侧包括一个计算机终端(如在眼镜商处或与镜片订购互联网网站链接)和在镜片制造侧包括一个第二终端，其中这两个终端通过数据数据通信链路链接。可以将关于光学镜片订购的信息(如处方值和镜片的设计和制造所需的其他信息)；具体地与如上所述的选择性滤光装置的配置相关的信息从镜片订购侧发送至镜片制造侧。例如，有待抑制的光的类型和所需的防护程度等等。
光学镜片的制造可以包括提供具有一个成品弯曲表面和一个未成品表面的未成品镜片的步骤。该成品弯曲表面可以是凹面的(在眼镜片情况下为后表面)或凸面的(在眼镜片情况下为前表面)。典型地，该未成品表面是凹面后表面。该未成品镜片可以已经配备有一个选择性滤光片，或者在该未成品镜片的光学基片内或者在该未成品镜片的成品表面上，并且一个进一步的选择性滤光片可以被配置成或添加到该未成品或成品表面上(如果需要的话)以增强防护或提供如上所述的另一种功能。在一个优选实施例中，在将选择性干涉滤光片添加到该光学镜片之前对该未成品表面进行表面处理。在其他情况下，该未成品镜片可能还没有配备任何选择性滤光片，并且该制造工艺可以进一步包括对选择性滤光片进行配置并且在表面处理之前将所配置的选择性滤光片合并到一个未成品基片内或其上以产生一个成品镜片。该制造工艺还可以包括根据使用者的校正要求将一个处方添加至该未成品表面上的步骤。例如，US6019470或US8002405中描述了用于镜片制造的工艺。
可以参照作为微标记设置在镜片的表面上的标准制造标记来确定配备有选择性滤光片的一个或多个滤光区在该光学镜片的表面上的位置的确定，这些标记包括用于方便控制棱镜屈光力的棱镜参考点(BP)；用于将镜片定位在眼镜前面和用于镜片在眼镜架中的校正插入的定中心十字(+)；远距参考点(BF)和近距参考点(BN)。
在成品表面为眼镜片的凸面前表面的情况下，成品表面可以是球面、转动对称的球面表面、渐进式表面、复曲面、非复曲面或复曲面。
虽然以上在眼镜片的背景下描述了以下特定实施例，但将认识到，在不脱离本发明的范围情况下，本发明可以应用于被用作如窗户、汽车和飞机风挡、薄膜、眼科仪器、计算机监视器、电视屏幕、电话屏幕、多媒体显示屏、灯标牌、发光器和光源、其他眼科器件等其他光学基片。这些眼科器件可以包括眼镜、太阳镜、护目镜、接触透镜、IOL和眼镜片。
所描述的本发明的任一实施例可以用于预防使用者遭受的视觉相关不舒适。根据本发明的任一实施例的光学基片可以用于窗户、汽车和飞机风挡、薄膜、眼科仪器、计算机监视器、电视屏幕、电话屏幕、多媒体显示屏、灯标牌、发光器和光源、其他眼科器件等，以便抑制该至少一个选择波长范围内的光毒性光透射至使用者的眼睛。
根据本发明的实施例的包括光学基片的光学器件具体地可以用于预防使用者的视觉相关不舒适或用于提供防护的治疗以减缓疾病的发展。
本发明的具体实施例可以用于保护使用者的眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光。例如，光学器件可以用于保护患有具体地由于变性过程(如青光眼、糖尿病性视网膜病变、莱伯遗传性视神经病变、年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病或视网膜色素变性)引起的眼睛恶化的使用者的眼睛的至少一部分免受光毒性光。例如，根据本发明的任一实施例的光学器件可以用于保护患有青光眼、糖尿病性视网膜病变或莱伯遗传性视神经病变的使用者的眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光，其中，该至少一个选择波长范围以一个基本上460nm的波长为中心。
与上一个示例分开或与其结合，根据本发明的实施例的光学器件可以用于保护患有年龄相关性黄斑变性(AMD)、斯特格氏病、视网膜色素变性或贝斯特氏病的使用者的眼睛的至少一部分免受该至少一个选择波长范围内的光毒性光，其中，该第一选择波长范围以一个基本上435nm的波长为中心。
因此，可以通过增强的防护来减缓疾病的发展。
在一些实施例中，根据本发明的实施例的光学器件可以用于避免由于光照或富含时间生物学光的屏幕引起的睡眠障碍和昼夜节律的扰乱。
在其他实施例中，根据本发明的实施例的光学器件可以用于预防当该至少一个选择波长范围为465-495nm时光引发的褪黑激素抑制。以此方式，涉及在睡觉前减少在特定光波长下的暴露的疗法(经常被称为黑暗疗法)可以被提供用于患有由于夜班工作引起的失眠、睡眠剥夺、飞行时差反应、对睡眠的有害影响、或其他睡眠相关影响的受试者。使用以此方式配置的光学器件的夜晚疗法可以与光疗法结合用于重置DSPS或ASPS(睡眠时相延迟或提前综合征)情况下的昼夜节律、或其他睡眠相关障碍。
使用者可以配备眼镜片、接触透镜、LOL、护目镜(例如，夜视镜)、用于计算机屏幕或窗户的防护滤光片等以帮助减缓疾病的发展。
尽管以上已经参考特定实施例在此对本发明进行了描述，但本发明并不局限于这些特定实施例，并且在本发明的范围内的修改对本领域技术人员而言将是明显的。
例如，本发明不局限于所描述的目标波长带，针对不同应用可以想到进一步的示例。
对于参考了以上说明性实施例的本领域技术人员来说，还可提出进一步的改进和变化，这些实施例仅以实例给出，无意限制本发明的范围，本发明的范围仅由附后的权利要求予以限定。特别地，如果合适的话，不同实施例的不同特征可互换。
在权利要求书中，词“包括”并不排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除复数。不同的特征在相互不同的从属权利要求中被叙述这个单纯的事实并不表示不能有利地使用这些特征的一个组合。权利要求书中的任何参考符号都不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种光学器件，包括：
光学基片，配备有选择性滤光装置，该选择性滤光装置被配置成用于以至少5％的抑制率选择性地抑制可见光谱内的入射光的至少一个选择波长范围透过该光学基片的透射，
其中，该选择性滤光装置进一步被配置成用于透射该至少一个选择波长范围以外的可见光谱的入射光的至少8％；并且
其中，该至少一个选择波长范围具有在从10nm到70nm的范围内的、以在430nm和465nm之间的范围内的波长为中心的带宽。
2.根据权利要求1所述的光学器件，其中，该至少一个选择波长范围以基本上435nm、445nm或460nm的波长为中心。
3.根据权利要求2述的光学器件，其中，该选择性滤光装置包括第一和第二选择性滤光装置，该第一选择性滤光装置被配置成用于抑制第一波长范围，该第一波长范围具有从10nm到30nm的范围内的以基本上435nm的波长为中心的带宽，并且该第二选择性滤光装置被配置成用于抑制第二波长范围，该第二波长范围具有从10nm到30nm的范围内的以基本上460nm的波长为中心的带宽。
4.根据以上任一权利要求所述的光学器件，其中，该选择性滤光装置包括被配置成用于通过吸收抑制透射的染料和/或颜料。
5.根据权利要求4所述的光学器件，其中，该染料和/或颜料包括从由以下各项组成的组中选择的一种或多种染料和/或颜料：金胺O；香豆素343；硝基苯并噁二唑；荧光黄CH；9,10-双(苯乙炔基)蒽；4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；2-[4-(二甲氨基)苯乙烯基]-1-甲基碘化吡啶鎓；黄体素；玉米黄质；香豆素314；以及原黄素。
6.根据权利要求4所述的光学器件，其中，该染料和/或颜料包括一种或多种卟啉化合物或卟啉络合物或其衍生物。
7.根据权利要求6所送的光学器件，其中，从由以下各项组成的组中选择该一种或多种卟啉化合物或卟啉络合物或衍生物：叶绿素a；叶绿素b；5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉钠盐络合物；5,10,15,20-四(N-烷基-4-吡啶基)卟啉络合物；5,10,15,20-四(N-烷基-3-吡啶基)卟啉络合物；以及5,10,15,20-四(N-烷基-2-吡啶基)卟啉络合物。
8.根据权利要求6所述的光学器件，其中，该络合物是一种金属络合物，从由以下各项组成的组中选择该金属：Cr(III)、Ag(II)、In(III)、Mn(III)、Sn(IV)、Fe(III)、Co(II)和Zn(II)。
9.根据权利要求6所述的光学器件，其中，从由以下各项组成的组中选择该一种或多种卟啉化合物或卟啉或衍生物：镁间-四(4-磺酸基苯基)卟吩四钠盐、八乙基卟啉镁、四(三甲基苯基)卟啉镁、八乙基卟啉、四(2,6-二氯苯基)卟啉、四(o-氨基苯基)卟啉、四(三甲基苯基)卟啉、四苯基卟啉、八乙基卟啉锌、四(三甲基苯基)卟啉锌、四苯基卟啉锌、以及去质子化的四苯基卟啉。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的光学器件，其中，该选择性滤光装置包括干涉滤光装置，该干涉滤光装置被配置成用于抑制在第一选择入射角范围内在该光学基片的第一表面的第一区上入射的入射光的该至少一个选择波长范围的透射。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的光学器件，其中，该选择性滤光装置被内插在该光学基片的两个层之间或被安置在该光学基片的这些表面之一上。
12.根据权利要求11所述的光学器件，其中，该选择性滤光装置被划分到两个选择性滤光片，每个滤光片被内插在该光学基片的不同层之间，每个滤光片被安置在该光学基片的不同表面上，或者一个滤光片被内插在两个层之间并且一个滤光片被安置在该光学基片的表面上。
13.根据权利要求1所述的光学器件，其中，该至少一个选择波长范围具有在从10nm到60nm的范围内的、以在430nm和465nm之间的范围内的波长为中心的带宽。
14.根据权利要求7所述的光学器件，其中，该烷基是线性或分支烷基链，每个链包括1到4个碳原子。
15.一种半成品光学镜片，具有未成品表面和相对表面，其中，该未成品表面是凸表面和凹表面中的一个，并且该相对表面是凸表面和凹表面中的另一个；
以及包括根据权利要求1至14中任一项所述的光学器件。
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