JP2011511330A - フィルター層を備えた網膜メラトニン抑制装置 - Google Patents

Abstract

量子点またはコーネル点などのような複数のナノ結晶を含有した光ルミネセンス物質が提案されているが、ナノ結晶は各々が第１波長で電磁エネルギーを吸収し、吸収した電磁エネルギーを所望の波長または選択波長で人体網膜に向かう方向に放射することができる。発光波長は、天然に生じるメラトニンを抑制することができる能力ごとに選択されるのが好ましい。光ルミネセンス物質がレンズの少なくとも一部を覆って配置されることにより、所望波長に曝すことを最適化すると同時に、全体的な発光線量を低減することができる。光ルミネセンス物質は眼鏡様装具の一部であるレンズの表面に被膜として、または、レンズの内部にレンズに付与される物質の一部として供与されるかいずれかであり、或いは、光学治療システムとしても適用することができる。更にまた、フィルター材がレンズに付与されることで、網膜に向かう方向への発光の選択波長の少なくとも一部を減衰することもできる。

Description

本願開示は、網膜メラトニン抑制装置、眼鏡様装具、網膜中に存在確認されるメラトニンを抑制することができる光学治療システム、および、レンズ上に付与されてレンズに網膜メラトニン抑制特性を供与することができる被膜に関するものである。より詳細には、本願開示は、所望の光を特定波長で網膜の方向に放射することができるナノ結晶を含有した光ルミネセンス物質の用途に関連している。

ダーウイン理論によると、人類は地上で進化した結果、個々人の環境と影響し合うように順応する。例えば、日光に曝されると、人体皮膚は有用なビタミンであるビタミンＤを合成する。青色光（すなわち、空色）の使用については、アミノレブリン酸治療と連携して使用されると、皮膚におけるポルフィリン反応時間を向上させると伝えられている。

環境要因に対して反応することが分かっているもう１つ別な器官として、ヒトの眼がある。光治療すなわち人体を治療目的で或るスペクトルの光に曝す科学は周知であり、季節性情緒障害、季節とは無関係な抑鬱症、ヒトの眼が特定タイプの光を受容すると発現する睡眠相遅延症候群などの治療に有効であると思われる。

光治療装置の第１世代は波長のスペクトルに亘って白色光を生成するものであったが、光源が1万ルクスまでのレベルで照射することが要件となることが多かった。かかる強度の光は、各種強度レベルでヒトの眼には有害となる恐れのある紫外光および赤外光を含んでいる。このような装置から生じる利点も、露光の強度レベルに付随する健康に対する逆効果により相殺されてしまう。

近年の研究により、青色スペクトルでその範囲が420 nmから485 nmである場合が多いが、或る特定波長の光が季節性情緒障害およびその他の精神的諸症候の治療に最も効果的であることが明らかになっている。このような効果は、青色光が人体網膜において天然に存在するメラトニンを抑制することができる能力と結びついており、より詳細に説明すると、メラトニン受容体１Ｂ（MT2サブタイプ）と相互作用する力と関連していた。メラトニンは松果腺から分泌される主たるホルモンである。上記以外の研究で、網膜の下位、網膜鼻側部位、または、その両方の部位におけるほうがメラトニン密度が高いことが分かっている。

利用者を青色スペクトルの波長の光に曝すようにする既存の美容装置は嵩だかなうえに操作が困難である。更に、このような装置は電源を必要とし、そうでなくても、消費者の主流派向け応用例において使用するのが困難または不可能である。先行技術の装置の一例が図１に例示されている。選択的色フィルターは固定式光源と装置利用者との間に配置される。有効投与線量は放射線の入射光束を放射線への露光時間で乗算した値として測定されるため、一定の投与線量に対しては、光強度が増大している場合のみ露光時間を短縮することができる。その結果として、高強度の光の効果は、青色スペクトルにおいてすら、強い光への露光が原因である潜在的な健康危害によって割引かれる。

更に、大半の既存の光治療装置は光を生成するのに電気出力源を利用している。増光装置の幾つかのモデルとして、バッテリー電源の各種発光ダイオード（LED）やそれ以外の電源を装備した眼鏡様装具が挙げられる。このような先行技術の装置の一例が図２に例示されている。嵩だかな装置を装備した眼鏡は装着するのに不具合であるうえに、電源を頻繁に再生させる必要がある。このような装置は極めて厳密な意味で光治療の効果を有してはいるが、美容に固有の真の難局や装着者の実用上の関心には対処していない。

光治療に利用される上記とは更に異なるタイプの先行技術のサングラスは電源を使用せず、入射してくる日光スペクトル波長の周囲の光子をフィルター処理して減衰するにすぎない。このような技術は、入射光スペクトル（しばしば、如何なるレベルの無効波長であれ）を媒体に通すことにより部分的に除去するか、またそうでなければ、減衰するのに、フィルターを１個または複数個利用する。簡単に述べると、このような技術は減法混色的であるにすぎず、有効波長を増大させることはない。

最後に、もう１つ別なタイプの先行技術は、蛍光染料を使用することにより、可視スペクトル中の或る特定色の感覚的作用を増強するのに化学的蛍光物質を使用する。レンズを着色した結果、可視放射線スペクトル中の他の色が強度を減じる。コントラストを生じ、色認識が不自由な人々が認識することができない、青などの色が鮮明に発現する。このようなシステムは入射単色光束を増大させはせず、差を容易に知覚することができるようにするのに、全スペクトルから問題のスペクトルを隔離するにすぎない。

よって、人体網膜の全体または一部を有効光波長に露光させる量を増やすことを可能にし尚且つ嵩だかな装置、電源、高強度の光束を使用しなくても済む、美容上容認できる装着可能な装置を提供するのが有利である。特に、治療に貢献しない（むしろ、有害となる恐れすらある）波長を治療効果がある有益な波長に変換し、最低でも無害な波長に変換する、減法混色と加法混色の特徴を兼備した解決方法を提案するのが有利である。

本願の開示は、個々に第１波長（潜在的の望ましくない波長）の光子を吸光して尚且つ吸収エネルギーを第２の望ましい波長で放射することができる量子点やそれ以外の蛍光ナノ粒子などのような複数のナノ結晶を含有した光ルミネセンス物質から構成された光学装置への応用例に関するものである。天然発生したメラトニンは、青色発光に人体網膜に向かう方向を与えることにより抑制することができる。本願の開示はまた、１枚のレンズの全表面に亘って、または、レンズの一部の上にナノ結晶を配置することでメラトニンを所望の波長に曝すのを最適化すると同時に、全体的な発光線量を減じることを思量している。ナノ結晶は眼鏡様装具の一部であるレンズの表面に被膜として、または、レンズの内部にレンズに付与される物質の一部として供与されるかいずれかであり、或いは、光学治療システムとしても適用することができる。

また別な実施例では、光ルミネセンス物質はそれが放射する所望波長または選択波長の光の少なくとも一部を減衰するように選択構成された第１フィルター層と一緒にレンズ上に配置されている。フィルター層は、各種選択波長を場所ごとに変動させた態様で減衰させるように構成されている。例えば、フィルター層（例えば、レンズ表面に付与された被膜、または、レンズを形成している基板に浸透することができる染料を含んでいる）の減衰は、レンズの上位部分から下位部分に向かう方向に逓増するようにしてもよいし、ヒトの側頭側に対応するレンズ部位から鼻側のレンズ部位に向かう方向に逓増するようにしてもよいし、または、その両方であってもよい。このようにして、選択波長の光を網膜の所望部位に供与することは容易に制御することができ、尚且つ、依然として製造を容易にすることができる。

図１は先行技術の固定式光治療装置を例示した図である。 図２は先行技術の可動式光治療装置を例示した図である。 図３は本願開示の一実施例によるナノ結晶を表した図である。 図４は本願開示の実施例による図３に例示されたナノ結晶の３種類の互いに異なる例の吸光プロファイルおよび発光プロファイルを表した図である。 図５Ａは本願開示の一実施例に従って、少なくとも１枚のレンズの実質的に全体に光ルミネセンス物質を含んでいる光学レンズを装備した眼鏡様装具の斜視図である。 図５Ｂは基板が光ルミネセンス物質を均等に含んでいるのを例示した、図５Ａの線５Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図５Ｃは光ルミネセンス物質の層が基板の外表面に配置されているのを例示した、図５Ａの線５Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図５Ｄは光ルミネセンス物質の層が基板の内表面および外表面の両方に配置されているのを例示した、図５Ａの線５Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図５Ｅは光ルミネセンス物質の２枚の層が基板に挟み込まれているのを例示した、図５Ａの線５Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図６Ａは、本願開示のまた別な実施例に従って、少なくとも１枚のレンズの一部のみが光ルミネセンス物質を含んでいる光学レンズを装備した眼鏡様装具の斜視図である。 図６Ｂは、基板の一部が光ルミネセンス物質を均等に含んでいるのを例示した、図６Ａの線６Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図６Ｃは光ルミネセンス物質の層が基板の外表面に配置されているのを例示した、図６Ａの線６Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図６Ｄは光ルミネセンス物質の層が基板の内表面および外表面の両方に配置されているのを例示した、図６Ａの線６Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図６Ｅは光ルミネセンス物質の２枚の層が基板に挟み込まれているのを例示した、図６Ａの線６Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図７Ａは、本願開示の更に別な実施例に従って、少なくとも１枚のレンズの別な一部が光ルミネセンス物質を含んでいる光学レンズを装備した眼教様装置の斜視図である。 図７Ｂは、基板の別な一部が光ルミネセンス物質を均等に含んでいるのを例示した、図７Ａの線７Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図７Ｃは光ルミネセンス物質の層が基板の外表面に配置されているのを例示した、図７Ａの線７Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図７Ｄは光ルミネセンス物質の層が基板の内表面および外表面の両方に配置されているのを例示した、図７Ａの線７Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図７Ｅは光ルミネセンス物質の２枚の層が基板に挟み込まれているのを例示した、図７Ａの線７Ｂ−Ｅに沿って破断された断面図である。 図８Ａは代替の実施例に従って光ルミネセンス物質およびフィルター物質から構成されているレンズを例示した断面概略図である。 図８Ｂは代替の実施例に従って光ルミネセンス物質およびフィルター物質から構成されているレンズを例示した断面概略図である。 図８Ｃは代替の実施例に従って光ルミネセンス物質およびフィルター物質から構成されているレンズを例示した断面概略図である。 図９Ａは代替の実施例による１対のレンズの第１例を例示した立面図である。 図９Ｂは光ルミネセンス物質の発光波長における図９Ａに例示されたレンズの軸線Ａ１−Ａ２に沿った透過プロファイルを表したグラフである。 図１０Ａは代替の実施例による１対のレンズの第２例を例示した立面図である。 図１０Ｂは光ルミネセンス物質の発光波長における図１０Ａに例示されたレンズの軸線Ａ１−Ａ２に沿った透過プロファイルを表したグラフである。 図１１Ａは代替の実施例による１対のレンズの第３例を例示した立面図である。 図１１Ｂは光ルミネセンス物質の発光波長における図１１Ａに例示されたレンズの軸線Ａ１−Ａ２に沿った透過プロファイルを表したグラフである。 図１１Ｃは光ルミネセンス物質の発光波長における図１１Ａに例示されたレンズの軸線Ｂ１−Ｂ２に沿った透過プロファイルを表したグラフである。

或る幾つかの実施例が図面に例示されている。しかし、本件の開示は添付図面に例示されたとおりの配置および方便に限定されるものではないと解釈するべきである。

本明細書に開示されている原理の理解を促す目的で、添付の図面に例示されている好ましい実施形態を参照してゆくが、実施形態を記載するのに特定の表現が使われている。とはいえ、それにより発明の範囲を制限することは意図されていないものと解釈するべきである。例示されている各種装置の代替例および各種修正例、ならびに、本明細書に開示および例示されている原理の更なる応用例は、本件開示が関与している技術分野の当業者ならば当たり前に思い浮かぶものと思われる。

或る種の物質は、少なくとも一時的にでも電磁エネルギーを第１プロファイルの波長または各種帯域の波長で受光または吸光した結果としてその電磁エネルギーを第１プロファイルとは異なる第２プロファイルの波長または各種帯域の波長で放射することができるという特性を有している。周知の有機合成物などのような蛍光特性を有している染料は、既に吸光された光の波長に近い波長またはほぼ同じ波長で発光する。光の発光プロファイルは吸光プロファイルの20 nmから30 nmの範囲内に留まる。例えば、或る蛍光染料は赤色光を吸光して赤色方向に幾分か移行した光を放射する。その結果として、光のどの色も顕著な増強を見ないが、これは吸光が発光に呼応しているせいである。

各種ナノ結晶はそれぞれの吸光プロファイルおよび発光プロファイルが蛍光染料のものとは大きく相違している。図４は３つの相互に異なる種類のナノ結晶ごとの吸光プロファイルと発光プロファイルの違いを示している。吸光はかなり低い波長から蓄積されて、非常に狭い帯域で放出されるが、赤色発光ナノ結晶は赤色光を吸収せず、その結果として、或る特定波長における光増強は起こり得る。

図４は、例えば図３に例示されている、所謂、量子点などのような、可視スペクトルの各種波長ごとに相互に異なる吸光プロファイルおよび発光プロファイルを有しているナノ結晶を含有した光ルミネセンス物質の３種類の考えられる例を示している。当該技術で周知のように、例えばインヴィトロゲン・コーポレーション（Invitrogen Corporation）の製造する図３に例示されているもののような量子点は、セレニウムまたはテルリウムを外殻２より内側に有しているカドミウムなどのような半導体物質の小核１から構成されていてもよいし、または、それ自体がポリエチレングリコール（PEG）などのような好適な重合体３で包囲されている硫化亜鉛などのような半導体物質の小核１から構成されていてもよい。量子点の発光色はその寸法の関数であるが、通例、寸法の範囲は直径にして約10 nmから20 nmである。同様に、所謂「コーネル点」を採用してもよい。次に挙げる特許文献はここに引例に挙げることによりそれぞれの全文が本件の一部を構成していることになるのであるが、斯かる米国特許出願公開第2004/0101822号（2004年5月27日公開）および第2006/0183246号（2006年8月17日公開）に記載されているように、コーネル点は量子点のものに類似する寸法的に等尺の核と殻の構成を有しているが、そのような核−殻構成では、核は蛍光染料の数個の分子がシリカ殻によって包囲されて、それ以上は外に重合体被膜も有していない構成になっている。

図４において、曲線１０ａおよび曲線１０ｂはそれぞれに、インヴィトロゲン・コーポレーションから入手できる黒色のＱドット（登録商標Qdot）ナノ結晶に対する光ルミネセンスの吸光プロファイルおよび発光プロファイルを例示しているが、黒色Ｑドットナノ結晶は約800 nmの波長で発光するせいで黒色を発現する。曲線１１ａおよび曲線１１ｂはそれぞれに、インヴィトロゲン・コーポレーションから入手できる橙色のＱドットナノ結晶に対する光ルミネセンスの吸光プロファイルおよび発光プロファイルを例示しており、橙色Ｑドットナノ結晶は約605 nmの波長で発光するせいで橙色を発現する。最後に、曲線１２ａおよび曲線１２ｂはそれぞれに、インヴィトロゲン・コーポレーションから入手できる青色Ｑドットナノ結晶に対する光ルミネセンスの吸光プロファイルおよび発光プロファイルを例示しており、青色Ｑドットナノ結晶は約525 nmの波長で発光するせいで青色を発現する。本発明の好ましい実施例では、可視スペクトルの青色部分に向かう傾向を有する光を実質的に放射する光ルミネセンス物質（例えばナノ結晶など）が採用されている。

図４は、図中左側に描かれた短いほうの各波長が吸光された後、吸光時とは異なる長い波長で発光する態様を例示している。量子点技術を利用したナノ結晶の１類型モデルを図示および開示しているが、波長スペクトルの一部分で吸光することができるのに加えて、例えば、青色などのような選択された可視波長でエネルギーを放出することができるナノ結晶であれば、如何なる種類のナノ結晶の使用も考えられる。

上述のように、各特定波長の青色光は低強度露光で季節性情緒障害の治療に有効であることが分かっている。460 nmから485 nmの範囲の波長を有している光は、しばしば「青色光」と定量化されることもあるが、約479 nmのピーク感度で感光性顔料を処理するのに有効である。420 nmから485 nmの間の波長で光子を放射する好ましい実施例が開示されているが、それ以外の可視スペクトルの波長、近可視スペクトルの波長、または、不可視スペクトルの波長での発光も考えられる。

例えば、一実施例においては、不可視紫外線（UV）波長は可視青色波長または可視緑色波長に変換される。勿論、使用される特定の光ルミネセンス物質（すなわち、特定の変換物質）の種類、各種効能、または、その両方に基づいて、上記以外の波長変換も行える。より詳細に説明すると、製造時に量子点またはコーネル点がレンズなどのような光学装置に添加される。このようなレンズは眼鏡様装具に組込まれ、それが更に後段で説明するような治療システムに組込まれるようにしてもよい。

図５Ａは、眼鏡の形態の網膜メラトニン抑制装置１００に、少なくとも１枚のレンズ１０３、１０４と、ナノ結晶（例えば、図３に例示されているような）を含有した状態でレンズ１０３、１０４などの実質的に全部に供与される光ルミネセンス物質とが設けられていることで、入射光または光源からの光λＡに応じて抑制装置１００の装着者の網膜に向けて選択波長λＢの光子を放射するように図っているのを例示している。従って、装着者の網膜に投与される光は発光λＢに入射光λＡのうちレンズ１０３によって遮断されなかった部分またはナノ結晶によって吸光されてしまわなかった部分を加えたものを含んでいる。ここでは、レンズ１０３、１０４の両方ともに本質的に光ルミネセンス物質が同じように供与されているかのように例示されているが、これは要件ではなく、光ルミネセンス物質は個々のレンズ１０３、１０４に相互に異なる態様で供与されることもある点に留意するべきである。レンズ１０３、１０４は各々が、装着者の目に光を透過させたり、装着者の目の中で光を合焦させたりするために使用されるのであればどのような光学装置であってもよく、例えば、矯正レンズ、サングラスレンズ、単眼鏡レンズまたは双眼鏡レンズなどが具体例として挙げられるが、これらに限定されない。図示された実施例においては、抑制装置１００には、ハンドル１０１が旋回軸１０２により接続された装着可能なフレーム１０５と、装着可能なフレームによって支持された少なくとも１枚の光学レンズ１０３（または、１０４）とが設けられている。図５Ｂから図５Ｅに最もうまく例示されているように、図示されている実施例における少なくとも１枚のレンズ１０３、１０４は各々が、可視光スペクトルの少なくとも一部に対して実施的に透明である基板１０７と、基板１０７に付与されて、電磁エネルギーλＡの光源スペクトルに曝された後で少なくとも選択波長λＢの電磁エネルギーを放射する光ルミネセンス物質１０８、１０９、２０８とを備えている。

更に、図５Ｂから図５Ｅは、光ルミネセンス物質を基板１０７に付与することができるようにする複数の互いに異なる技術を例示している。図５Ｂにおいては、光ルミネセンス物質２０８は基板の全体に亘って概ね均一に分布しているが、これは、基板材料に光ルミネセンス物質を含浸させたり基板材料を光ルミネセンス物質で着色するのに好適な何らかのプロセスにより達成することができる。これに代わる例として、図５Ｃおよび図５Ｄに例示されているように、光ルミネセンス物質１０８は基板１０７の外表面（すなわち、入射光に直面している面）と内表面（すなわち、発光の方向にある面）のうちいずれか一方またはその両方に１枚の層として供与されるが、光ルミネセンス物質が内表面のみに供与された実施例は図示されていない。更にまた、図５Ｅに例示されているように、光ルミネセンス物質１０９は透明基板１０７の内部に不均一に分散させられているようにしてもよい。例えば、図５Ｅに例示されているように、光ルミネセンス物質１０９の１枚以上の層が基板１０７の内表面上にサンドイッチ状の構成で被膜されているようにしてもよい。図５Ｃから図５Ｅに例示されている各層は、誘電体被膜、噴霧被膜または回転被膜、スパッタリング、基板内への拡散、静電力により付着される重合体シートの使用、粘着層により付着される重合体シートの使用、複数の内側層が実質的に一緒に積層された基板層を複数含んでいる多数基板層の使用などのうち、いずれでも好適な堆積技術を利用して設けられるとよい。

図５Ａに例示されている抑制装置１００は眼鏡様装具の実施例で説明されているが（すなわち、フレーム１０５等を備えている）、抑制装置１００はその一例として、コンタクトレンズすなわち非固定式レンズなどのような独立した光学装置を含んでいることもあるのが分かる。更に注目すべき点として、本明細書に記載されている光学装置のいずれもが（例えば、図５Ａ，図６Ａ、および、図７Ａに例示されているレンズ１０３、１０４等）、斯かる光学装置の製造にあたって使用されることで光ルミネセンス物質１０８、１０９、２０８をそこに供与するものとして周知のどのような素材から作成されていてもよく、具体例として、ガラス、可塑材、ポリカーボネート、ポリウレタン、トリヴェックス（商標TRIVEX）レンズ素材などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。使用される素材とは無関係に、基板材料の多様な特性が本件記載の各種実施例に従って活用される。例えば、基板材料がガラスであり、斯かるガラスの種類が紫外線（UV）遮断特性を有している場合は（またそうでなければ、そのような遮断特性を有するように処理または改造されている場合）、発光λＢが紫外光（または、少なくとも実質的に減衰状態にある紫外光）を含んでいることは決してなく、というのも、斯かる紫外光は基板１０７を透過しなければならないからである。従って、基板材料によって遮断されることになる紫外光を青色光の光源として有効に利用することができるが、但しこれは、例えば図５Ｃに例示されているように、ナノ結晶を含有した光ルミネセンス物質の層が基板の外表面に配置されており、尚且つ、そのような層が紫外光を基板材料を透過することができる可視光に変性することができる場合に限られる。

ヒトの眼は瞳孔と呼称される天然シャッターを装備して眼に入ってくる光の量を制御しており、その結果として、網膜に入射する光の量を抑制している。網膜への入射光の強度が増大すると、瞳孔反射により瞳孔が収斂し、従って、有益な光を含む、網膜への入射光の全部の入射を減じてしまう。本件開示の文脈では、このような瞳孔反射は、光ルミネセンス物質によって放射される他の有益な光を減じてしまうこともある。従って、光学装置の一部のみに光ルミネセンス物質を供与することで、瞳孔反射が有益な効果を打ち消してしまう程度まで、すなわち、有益な効果が減衰してしまう程度まで、装置の全体で知覚される光放射が増大することが無いように図るのが望ましい場合もある。例えば、光ルミネセンス物質を含有させるためのレンズ１０３の特定部位を選択することにより瞳孔が収斂しないようにしたせいで、網膜に入射する有効な発光を向上させることができる。

更に、研究によって分かったことであるが、網膜上のメラトニン分布は均一ではなく、光受容体を増やした網膜の特定部位に投与されるのであれば、より多量の治療光を投与することが最も有益となる場合もある。当該技術で周知のように、脳が知覚する視野は、実際には、網膜の構造とは正逆になる。すなわち、具体例を挙げると、眼の上から入ってくる光は実際には網膜の下位部分に投射されるが、眼の側頭側から入ってくる光は実際には網膜の鼻側部位に投射される。従って、想定できる一実施例として、光ルミネセンス物質を含有している光学装置の一部により、そこから放射された光が瞳孔を通って網膜の鼻側部位、網膜の下位部分、または、その両方に到達するように図ることが思量される。また別な実施例として、光学装置から放射された光の一部を瞳孔を通るように方向づけて網膜の特定部位に当てる目的で、上記以外の各種技術を利用することもできる。例えば、レンズ１０３の一部が他の部位とは異なる180度のフラット角または180度よりも大きい凹角を成すような構成にされることで、入射光を特定方向に向かわせるようにしてもよい。このような実施例の具体例は、図６Ａから図６Ｅおよび図７Ａから図７Ｅに関して更に説明されている。特に、図６Ａは、光ルミネセンス物質がレンズ１０３、１０４の第１部位にのみ付与された眼鏡様装具、例えば、レンズ１０３、１０４の上位半分にのみ付与された眼鏡様装具１００を例示している。これに代わる例として、図７Ａは、光ルミネセンス物質がレンズ１０３、１０４の第２のより狭い部位にのみ付与された、例えば、レンズ１０３、１０４の上位側頭四半分にのみ付与された眼鏡様装具１００を例示している。ここでもまた、図６Ａおよび図７Ａに例示されている実施例におけるレンズ１０３、１０４は、光ルミネセンス物質の付与に関しては必ずしも同じである必要はない点に留意するべきである。

図６Ｂから図６Ｅおよび図７Ｂから図７Ｅは、図６Ａおよび図７Ａにそれぞれ例示されている破断線に沿って切り取られて、レンズ１０３がフレーム１０５に取り付けられているように例示されている。図６Ｂから図６Ｅおよび図７Ｂから図７Ｅに例示されている実施例は図５Ｂから図５Ｅに例示されている実施例と本質的に同じであるが、但し例外として、光ルミネセンス物質１０８、１０９、２０８を基板１０７に付与する範囲（すなわち、基板の面積または部位）が異なっている点に注目するべきである。図６Ｂおよび図７Ｂに例示されているように、ナノ結晶２０８を含有した光ルミネセンス物質は基板全体に亘って均一に分布しているが、図６Ｃおよび図７Ｃにおいては、ナノ結晶を含有した光ルミネセンス物質は、透明基板１０７の上位外表面の外側被膜層１０８として配置されている。もう１つ別な実施例においては（図示せず）、このような層は透明基板１０７の上位内表面の内側層としてのみ配置されている。図６Ｄおよび図７Ｄは、ナノ結晶を含有した２枚の上位層１０８が、基板１０７の外表面に載置された外側層および内表面に載置された内側層という、両表面上の２つの層として配置されているのを例示している。図６Ｅおよび図７Ｅに例示されているように、光ルミネセンス物質１０９を含有した１枚以上の層が、前述のように、透明基板１０７の内側に挟み込まれている。ここでもまた、図６Ｂから図６Ｅおよび図７Ｂから図７Ｅに例示されている実施例のいずれかに例示されているように、レンズ１０３、１０４に光ルミネセンス物質を付与する際には、上述の堆積技術を採用することができる。

多様な相互に異なる形態が図５Ａから図５Ｅ、図６Ａから図６Ｅ、および、図７Ａから図７Ｅとして例示されているが、これら以外にも可能な構成が考えられる。無制限的な具体例として、クリップ取付け式レンズの使用、レンズの一部のみに入射光を露光することによる治療、および、ナノ結晶層（１枚または複数枚）に加えて更に光減衰被膜、光遮断被膜、または、光減衰・光遮断被膜の追加使用も思量される。

もう１つ別な実施例においては、灯火、発光ダイオード（単数または複数）、または、それ以外の光源（その放射光はλＡと例示されている）などの線源を利用して所望のスペクトルを有している線源光を放射する光治療システムが想定されている。このシステムは上述のレンズ１０３のような光学装置を備えており、レンズ１０３（例えば、上述の各実施例のいずれかに記載されているもののような）はそこに光ルミネセンス物質が付与されて線源光スペクトルに応じた光子を放射するようにしている。好ましい実施例においては、線源光スペクトルの具体例として不可視紫外光および近可視紫外光が挙げられる。

さらにもう１つ別な実施例においては、上述の効果は、光学装置ごとに個別に供与された潜在的に暫定的な被膜を利用して得られる。例えば、斯かる被膜は固定基材（例えば、光学装置に被膜を供与することができるようにするのに好適な粘性を有しているか、または、表面に付与されるのに十分な可撓性を有している流体、ゲル、または、それ以外の形態）と、基材の内部で比較的均一に懸濁された所望濃度の量子点とを含んでいる。例えば、一実施例においては、固定基材は、静電力または好適な粘着剤により光学装置に粘着する可撓性の重合体基板を備えているようにするとよい。もう１つ別な実施例においては、固定基材は、光学装置上で安定化された後で光学装置上に粘着するようにした移動可能な液体またはゲルを含んでいるようにしてもよい。具体的には、固定基材は、光学装置上に霧散されると、乾燥することによりレンズ１０３上に被膜を形成する液状物を含んでいるようにするとよい。上述の各実施例に関しては、被膜への入射光により、不可視紫外光または近可視紫外光に応じて、例えば420 nmから485 nmの所望の波長範囲で光子を放射させる。

図８から図１１を参照しながら後段で説明してゆくもう１つ別な代替の実施例においては、光ルミネセンス物質（上述のような）をレンズに付与するにあたり、光ルミネセンス物質による発光の選択波長の少なくとも一部を減衰するよう構成されたフィルター層を付随させている。このような代替の実施例においては、フィルター材を設けることで、レンズを透過させられる選択波長の量を場所ごとに変動させ、それにより、選択波長の供与をより良好に制御することができるようにしている。

ここで図８Ａを参照すると、代替の実施例によるレンズの概略断面図が例示されている。特に、レンズは基板２２０（上述の素材のいずれかから構成されている）を備えており、基板には光ルミネセンス物質２２２はもとよりフィルター材２２４も付与されている。一般に、光ルミネセンス物質２２２およびフィルター材２２４が基板２２０に付与される態様は、光ルミネセンス物質２２２によって放射される選択波長λＢの少なくとも一部がフィルター材２２４によって減衰されるようにしたものであれば、如何なる態様でもよい。このような態様で、使用者の眼２３０（結果的には、使用者の網膜）に達する選択波長の量と振幅をより精緻に制御することができる。例えば、当業者には周知のことであるが、フィルター材は基板２２０を着色する目的で使用されるのに好適な多数の染料のうち何種類でも含んでいてもよい。選択波長が概ね青色光波長に属している実施例においては、フィルター材２２４はチバガイギーのオラソル橙Ｇ（Ciba-Geigy Orasol Orange G）染料を含有しており、これを使ってレンズを着色しているが、これは米国特許第4,952,056号に記載されているとおりであり、斯かる特許の教示内容はここに引例に挙げることにより本件の一部を成しているものとする。図８Ａに例示されている実施例では、光ルミネセンス物質２２２は基板２２０の前表面（すなわち、外表面）の実質的に全面を被覆している。この態様で、結果として生じる選択波長の光が、例示したとおり、実質的に均一な態様で放射される。しかしながら、既に注目したように、光ルミネセンス物質２２２は前表面の全面ではなく一部のみに付与されるようにしてもよいし、または、図５Ｄおよび図５Ｅ等に例示されているように、基板２２０に対して交互の配置で付与されてもよい。更に、基板２２０の前表面に付与される添加層として光ルミネセンス物質２２２が図８Ａに例示されているが、すでに注目したように、基板２２０の内側に光ルミネセンス物質２２２を拡散させ、または、別な態様で浸透させることも可能であり、或いは、基板２２０のもう１つ別な表面に光ルミネセンス物質を配置させることもできる。更に尚、光ルミネセンス物質２２２は実質的に均一な厚み、均一な密度、または、均一な厚みと密度を有していると例示されているが、光ルミネセンス物質２２２は不均一な厚み、不均一な密度、または、不均一な厚みと密度で付与される場合があるため、均一性は要件ではない。

更に図８Ａに例示されているように、フィルター材２２４を基板２２０付与することで、発光の選択波長の一部が減衰されるように図っている。具体的な実施例では、フィルター材２２４は基板２２０に浸透して基板の下位部分Ｈの全体に及んでいるが、基板２２０の残余の上位部分はフィルター材を含有していない。このような構成は、当該技術で周知のように、基板２２０を適切な染料に浸漬させて基板内に染料を拡散させる着色プロセスにより、容易に達成することができる。ここでもまた、フィルター材２２４はそれを埋設している基板２２０の該当部分全体に亘って実質的に均一な態様で分布しているものとして例示されているけれども、当業者には分かることであるが、これは要件ではなく、また、フィルター材２２４は所望の勾配プロファイルに従って不均一な態様で基板２２０の関連部分に分布しているようにしてもよい。このようにして、図８Ａに例示されているように、発光の選択波長の不均一な減衰を達成することができる。すでに例示したように、基板２２０の上位部分に沿って発光の選択波長に基板２２０を透過させるのに実質的に減衰しない態様λＢで行えるが（これを説明するために、基板２２０の前表面または後表面のいずれかとその周囲環境との界面に内部反射が生じていることは無視している）、基板２２０の下位部分とフィルター材２２４とを透過する発光の選択波長の該当部分は減衰された形態λ’Ｂで出現する。すでに注目したが、眼２３０が網膜上に視界を逆に投射するという態様の場合、結果的に、これに比例してレベルが上昇した選択波長が網膜の下位部分に衝突することになる。

図８Ｂおよび図８Ｃはこの代替の実施例の各種変形例を更に例示しているが、ここでは、フィルター材２２４’、２２４”は、（i）基板２２０の後表面（すなわち、内表面）に付与されており、尚且つ、（ii）勾配プロファイルに複数の形態例がある。このような各事例では、フィルター材２２４’、２２４”は被膜として付与されて、基板２２０の後表面に分離層を確立している。フィルター材の勾配プロファイルにより選択波長の減衰を空間分化させている。図８Ｂに例示されている実施例では、フィルター材２２４’は、上位から下位に向かう方向に実質的に勾配が連続して増大する態様で配置されている。その結果、選択波長の透過は基板２２０の上位部分から下位部分に向けて連続して減衰の規模が増大し、すなわち、｜λ’Ｂ｜＞｜λ”Ｂ｜＞｜λ’”Ｂ｜の態様となる。図８Ｃに例示されている実施例では、フィルター材２２４”は勾配が段階的に増大する態様で配置されており、ここでもまた、上位から下位に向かう方向に増大している。この場合、選択波長の減衰も同様に段階的な態様で発生することになる。当業者なら分かることであるが、フィルター材にこのような段階的勾配を設けることは、図８Ａに例示されたフィルター材埋設の実施例と同様に達成することができるが、その手段として、基板２２０の内側に埋設されるフィルター材２２４の濃度を段階的に変動させる方法が採られている。

ここで図９から図１１を参照しながら、図８の代替の実施例の多様な具体例をここに説明してゆく。特に、図９Ａ、図１０Ａ、および、図１１Ａは各々が１対のレンズ２５０、２６０、２７０の後表面（すなわち、レンズ装着者から見た場合）の立面図である。各レンズに相対的な上位方向（Ｓ）、下位方向（Ｉ）、側頭方向（Ｔ）、および、鼻側方向（Ｎ）が図示のとおりに示されている。図９Ａの実施例に関しては、フィルター材（網掛け領域）は図８Ａに例示されている具体例に従って、実質的に均一な態様で付与されている。その結果として、例えば、レンズ２５０を垂直軸線Ａ１−Ａ２に沿って通り抜ける選択波長λＢの透過は、図９Ｂに例示されているとおりである。図９Ｂに例示されているように、選択波長の透過はレンズ２５０の上位部分全体に亘って比較的高率であるが、選択波長の実質的に均一な減衰はレンズの下位部分で生じる結果となっている。

図１０Ａを参照すると、逓増する垂直配向の勾配プロファイルに従って、すなわち、レンズ２６０の上位部分から下位部分に向かう方向に逓増する態様でフィルター材（結果的には、フィルター材が原因で生じる選択波長の減衰）がレンズ２６０に付与されている実施例が例示されている。この実施例においては、垂直方向勾配は逓増しているが、フィルター材はレンズ２６０の水平な幅方向に沿って、例えば、側頭側から鼻側に向けて比較的均一に付与されている。その結果として生じる、図１０Ｂに例示されている垂直軸線Ａ１−Ａ２に沿った透過プロファイルは、レンズ２６０の上位部分から下位部分に向けて選択波長に加えられる逓増減衰を反映している。図９Ａおよび図１０Ａに例示されている実施例の結果として、網膜の下位にゆくほど比較的大量の選択波長、比較的大きい振幅の選択波長、または、比較的大量かつ大きい振幅の選択波長が投与されることになる。

最後に、図１１Ａを参照すると、逓増する垂直配向の勾配プロファイルと逓増する水平配向の勾配プロファイルに従って、すなわち、レンズ２７０の上位部分から下位部分に向かう方向と側頭側から鼻側に向かう方向に逓増する態様でフィルター材がレンズ２７０に付与されている実施例が例示されている。その結果として生じる、図１１Ｂに例示されている垂直軸線Ａ１−Ａ２に沿った透過プロファイルは、レンズ２７０の上位部分から下位部分に向けて選択波長に加えられる逓増減衰を反映しているが、垂直軸線Ａ１−Ａ２の水平位置がレンズ２７０の鼻側端縁よりも側頭側端縁により近いせいで、レンズ２７０の下位部分のほうが選択波長の減衰が比較的小さくなる結果を生じるという事実をも反映している。同様に、図１１Ｃに例示されているように、斜め軸線Ｂ１−Ｂ２に沿った透過は、レンズ２７０の上位側頭側部分で最高となるが、透過はレンズ２７０の下位鼻側部分で最低となるという事実を反映している。その結果として、網膜の下位鼻側部分ほど比較的大量の選択波長、比較的大きい振幅の選択波長、または、比較的大量で大きい振幅の選択波長が付与されることになる。

前段までの記載は幾つかの具体例および本発明の各実施例の詳細な説明にすぎず、本件では本発明の真髄および範囲から逸脱せずに、開示された実施例に対して無数の変更を施すことができるものと解釈するべきである。例えば、厳密に治療目的の実施というよりはむしろ、上述の各種技術および各種構成は一部が美容的応用例に適用されてもよいし、または、純粋に美容的応用例に適用されてもよい。このような応用例では、光ルミネセンス物質は、上述のように構成された眼鏡様装具などの装着者の外観をより良好にする態様で付与されてもよい。よって、前段までの説明は、発明の範囲を制限することを意図したのではなく、過剰な負担無しに本発明を実施することができるように当業者に十分な開示を行うことを企図したものである。

Claims (13)

1. レンズ（１０３、１０４）と、
   ナノ結晶（１−３）を含有してレンズに付与されることにより、選択波長で前記抑制装置の装着者の網膜に向かう方向に光子を放射する光ルミネセンス物質（１０８、１０９、２０８）とを備えている、網膜メラトニン抑制装置（１００）。
2. 前記ナノ結晶は量子点かコーネル点のうちの少なくともいずれか一方であることを特徴とする、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置。
3. 前記選択波長は約420 nmから485 nmの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置。
4. 前記光ルミネセンス物質は前記レンズの表面の少なくとも一部に付与されていることを特徴とする、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置。
5. 前記光ルミネセンス物質は、装着者の瞳孔を通って装着者の網膜の上位部分または鼻側部位のうち少なくとも一方に向かう方向に整列していることを特徴とする、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置。
6. 前記レンズは、ガラス、可塑材、ポリカーボネート、ポリウレタン、トリヴェックス（商標TRIVEX）レンズ素材などから構成されている物質群から選択された素材から製造されていることを特徴とする、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置。
7. 前記レンズに付与されることにより、前記抑制装置の装着者の網膜に向かう方向に放射された選択波長の光子の少なくとも一部を減衰させるフィルター材（２２４、２２４’、２２４”）を更に備えている、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置。
8. 前記フィルター材は前記レンズの表面の少なくとも一部に付与されていることを特徴とする、請求項７に記載の網膜メラトニン抑制装置。
9. 前記フィルター材は前記レンズの少なくとも一部に浸透していることを特徴とする、請求項７に記載の網膜メラトニン抑制装置。
10. 前記フィルター材により施される減衰は、実質的に空間的に均一であることを特徴とする、請求項７に記載の網膜メラトニン抑制装置。
11. 前記フィルター材によって施される減衰は、前記レンズの実質的に上位部分からレンズの実質的に下位部分に向かう方向と、前記レンズの実質的に側頭側部位からレンズの実質的に鼻側部位に向かう方向のうち少なくとも一方の方向に増大することを特徴とする、請求項７に記載の網膜メラトニン抑制装置。
12. 装着可能なフレーム（１０２）と、
    前記装着可能なフレームによって支持された、請求項１に記載の網膜メラトニン抑制装置とを備えている、眼鏡様装具。
13. 装着可能なフレームと、
    前記装着可能なフレームによって支持された、請求項７に記載の網膜メラトニン抑制装置とを備えている、眼鏡様装具。

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