KR20140105538A - 안과용 필터 - Google Patents
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Abstract
입사광의 파장 스펙트럼에 기초하여 입사광의 투과를 선택적으로 억제하기 위한 제1 선택적 간섭 필터링 수단이 제공된 제1 구역을 갖는 제1 표면을 구비하는 광학 기재를 포함하는 광학 장치로서, 제1 선택적 간섭 필터링 수단은 제1의 선택된 입사각 범위 내에서 상기 제1 구역에 입사하는 입사광의 제1의 선택된 파장 범위의 투과를 제1 소거율로 억제하도록 구성되며, 제1의 선택된 입사각 범위는 사용자의 적어도 하나의 메인 시선에 기초하여 결정된다.
Description
본 발명은 일반적으로 광학 기재(optical substrate)를 포함하는 광학 장치 및 이러한 광학 장치의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 광학 장치를 위한 구성 결정 방법, 광학 장치 제조 방법 및 광학 장치의 용도에 관한 것이다.
전자기 스펙트럼은 광범위한 파장을 커버하며, 이러한 파장 중에는, 380㎚ 내지 780㎚의 범위를 커버하는 가시 스펙트럼으로 흔히 지칭되는 인간 눈으로 볼 수 있는 파장이 있다. 가시 스펙트럼의 파장을 포함하는 전자기 스펙트럼의 일부 파장은 유해한 영향을 제공하지만, 다른 파장은 눈에 유익한 영향을 가지는 것으로 알려져 있다. 또한, 가시 스펙트럼의 일부 파장은 비결상(non-image-forming; NIF) 반응으로 알려진 다양한 신경내분비(neuroendocrine), 생리적 및 행동적 반응을 유발하는 것으로 알려져 있다.
척추동물의 망막(retina)은 눈의 내부 표면에 막을 형성하는 감광 조직이다. 이러한 조직은 맥락막(choroid)으로부터 유리액(vitreous humour)까지 4개의 주요 층, 즉 망막 색소 상피(retinal pigment epithelium)(이하, "RPE"로 지칭됨), 광수용체층(photoreceptor layer)(간상체(rod) 및 추상체(cone)를 포함함), 양극 세포(bipolar cell) 및 무축삭 세포(amacrine cell)를 갖는 내과립층(inner nuclear layer), 및 마지막으로 일부 내인성 광민감성 신경절 세포(intrinsically photosensitive ganglion cell)(1%의 망막 신경절 세포(이하, "RGC"로 지칭됨))를 포함하는 신경절 세포층을 갖는다. 이러한 마지막 세포층은 일주기 광유입(circadian photoentrainment)(생물학적 리듬) 및 동공 기능에 중요하다.
신경 신호는 간상체 및 추상체에서 개시하고, 망막의 다른 뉴런에 의해 복잡한 처리를 받는다. 이러한 처리로부터의 출력은 망막 신경절 세포에서의 활동 전위(action potential)의 형태를 취하며, 이러한 망막 신경절 세포의 축색돌기(axon)는 시신경을 형성한다. 시지각의 몇몇 중요한 특징은 광의 망막 인코딩 및 처리까지 추적될 수 있다.
광의 생물학적 영향을 연구하는 광생물학은 전자기 스펙트럼의 일부가 시지각 및 일주기 기능을 비롯하여 양호한 건강에 유익한 영향을 제공한다는 것을 밝혀냈다. 그러나, 자외선(UV)과 같은 유해한 방사선에 대해 눈을 보호하는 것의 중요성도 밝혀냈다. 가시광, 심지어 평소 세기의 가시광도 망막 손상을 야기하거나 연령-관련 황반 퇴화(Age-Related Macular degeneration; AMD)와 같은 조기 및 후기의 연령-관련 황반변성(Age-Related Maculopathy; ARM)의 발생의 원인이 될 수 있다. 일부의 유행병 연구(epidemiological study)에서는, 태양광에의 노출 레벨이 AMD의 발생과 관련이 있다는 지적이 있다(Tomany SC et al. Sunlight and the 10-Year Incidence of Age-Related Maculopathy. The Beaver Dam Eye Study. Arch Ophthalmol.2004;122:750-757).
다른 병리학은 광에의 노출과 관련되어 있다. 예를 들면, 일주기 리듬에서 멜라토닌(melatonin)의 생성은 광에의 노출에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 결과적으로, 환경에서의 특정 광 변형은 신체의 생체 시계의 동기화에 영향을 미칠 수 있다. 편두통은 시각계의 광 자극에 대한 비정상적인 과민증인 광선혐기증(photophobia)과 연관되어 있고, 간질병(epilepsy)은 광의 존재에 의해 영향을 받을 수 있다.
낮은 선택도로 유해한 UV 방사선을 필터링하는 안과용 장치가 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 선글라스는 UVA 및 UVB 선의 유해한 영향에 대해 눈을 보호함으로써 태양에 대한 보호를 제공하도록 설계된다. UV 필터를 갖는 안구내 렌즈(intraocular lens; IOL)는 1990년도에 소개되었으며, 주로 수정체(crystalline lens)를 대체하는 후백내장 수술 임플란트이다. 본 발명은 상기를 염두에 두고 고안되었다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 입사광의 파장 스펙트럼에 기초하여 입사광의 투과를 선택적으로 억제하기 위한 제1 선택적 간섭 필터링 수단이 제공된 제1 구역을 갖는 제1 표면을 구비하는 광학 기재를 포함하는 광학 장치가 제공되며, 제1 선택적 간섭 필터링은 제1의 선택된 입사각 범위 내에서 제1 구역에 입사하는 입사광의 제1의 선택된 파장 범위의 투과를 제1 소거율로 억제하도록 구성되며, 제1의 선택된 입사각 범위는 사용자의 적어도 하나의 메인 시선에 기초하여 결정된다.
이러한 방식으로, 광학 장치에는, 선택된 스펙트럼 대역 내의 입사광의 투과를 선택적으로 억제하여, 비콜리메이트 입사광이 광학 기재의 규정된 기하학적 구역에 도달할 때 얻어지는 스펙트럼 반응의 보다 양호한 제어를 보장하도록 구성된 선택적 간섭 필터링 수단이 제공된다. 하나의 유일한 입사각만이 아니라, 필터를 설계하기 위한 원추형 입사각으로 지칭되는 결정된 사각 범위를 고려하여 간섭 필터의 각도 민감도를 우선 참작한다.
설계된 선택적 간섭 필터링 수단에 의해 제공된 각도 민감도의 제어 및 선택도는 색상 지각(colour perception)의 왜곡, 암소시의 교란을 최소화하고 눈의 비시각 기능에 대한 영향을 제한하는 것을 돕는다. 또한, 청색광의 광대역 장파장 패스 필터(broad long pass filter)에 의해 제공되는 황색화 현상(yellowish effect)이 회피될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표면은 적어도 하나의 다른 구역을 추가로 포함하며, 상기 또는 각 다른 구역에는, 각각의 선택된 입사각 범위 내에서 각각의 다른 구역에 입사하는 입사광의 각각의 선택된 파장 범위를 각각의 다른 소거율로 억제하도록 구성되는 각각의 선택적 간섭 필터링 수단이 제공된다.
이러한 방식으로, 광학 장치에는, 비콜리메이트 입사광이 전체 광학 기재에 도달할 때에 얻어지는 스펙트럼 반응의 각도 민감도가 크게 최소화되거나 심지어 환형으로 되도록 구성될 수 있는 다수의 필터링 구역이 제공될 수 있다.
예를 들면, 상기 또는 각 선택된 입사각 범위 각각은 제1의 선택된 입사각 범위와 상이하도록 구성될 수 있다. 상기 또는 각 선택된 파장 범위 각각은 제1의 선택된 파장 범위와 실질적으로 동일할 수 있다.
이러한 방식으로, 광학 장치는 입사각에 반독립적으로 광학 기재의 표면에 걸쳐서 동일한 스펙트럼 반응을 제공하도록 구성될 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 제1 소거율은 10% 내지 100%, 바람직하게 30% 내지 100%의 범위이다. 따라서, 광학 장치는 사용자 및 구상된 용도에 맞게 구성될 수 있다.
하나의 특정 실시예에 있어서, 각 다른 소거율은 제1 소거율과 상이하다. 예를 들면, 소거율은 광학 기재의 일반 중심으로부터의 구역의 거리에 따라 감소할 수 있다. 이러한 방식으로, 색상 지각의 왜곡이 최소화될 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 사용자의 적어도 하나의 메인 시선은 제1의 선택된 입사각 범위와 연관된다. 또한, 광학 기재 상의 기하학적 구역은 메인 시선과 연관된다. 따라서, 입사각의 범위는 적절하게 맞춰진다.
하나의 특정 실시예에 있어서, 광학 장치는 광학 렌즈이며, 제1 구역은 착용자를 위한 광학 장치의 원거리 시력부에 대응하고, 다른 구역은 광학 렌즈의 착용자를 위한 근거리 시력부에 대응한다. 선택된 각도 범위는 원거리 시력 및 근거리 시력 시야를 위한 시선에 따라 맞춰진다.
특정 실시예에 있어서, 상기 또는 각 선택적 간섭 필터링 수단은 반사, 굴절 및 회절 중 적어도 하나에 의해 입사광의 투과를 억제하도록 구성된다.
예를 들면, 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 상이한 광학 굴절률을 갖는 복수의 층을 구비하는 박막 장치를 포함한다.
하나의 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단은 가변 광학 굴절률을 갖는 루게이트 필터 장치(rugate filter device)를 포함하고, 이 가변 광학 굴절률은 깊이에 따라 사인 곡선으로 변한다. 루게이트 필터는 선택된 억제 대역 외의 반사 기능의 바운싱(bouncing)이 최소화되게 할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단은 광학 기재의 제1 표면 상에 제공되고, 제1 표면은 광학 장치의 사용자에게서 먼 표면이다. 이것은 사용자에 인접한 표면으로부터 사용자의 눈으로 향하는 기생 반사를 최소화하게 한다.
특정 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 광 밴드갭 재료를 포함한다. 광 밴드갭 재료는 광학 기재의 제1 표면 상에 적층된 적어도 하나의 층으로 제공될 수 있으며, 광학 장치는 적어도 하나의 층 위에 배치된 보호 수단 및 반사방지 수단을 추가로 포함하며, 제1 표면은 광학 렌즈의 사용자에게서 먼 표면이다.
일 예에 있어서, 광 밴드갭 재료는 클로레스테릭 액정을 포함하여, 전기적으로 제어가능한 필터가 고안될 수 있게 한다. 50% 초과의 반사를 얻기 위해서, 2개의 층이 사용될 수 있다. 콜레스테릭 액정은 광학 기재의 제1 표면 상의 액체 또는 겔의 적어도 하나의 밀봉층의 형태로 제공될 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 홀로그래픽 장치를 포함한다.
특정 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단 중 하나는 각각의 간섭 격자 장치를 포함하며, 각각의 간섭 격자 장치는 각각의 선택된 입사각 범위가 간섭 격자의 간섭 패턴에 실질적으로 수직인 입사각에 센터링되도록 배열된다. 패턴 또는 무늬가 입사각에 수직으로 배향되면, 최적의 소거가 얻어질 수 있다.
각각의 다른 선택적 간섭 필터링 장치의 각각의 간섭 격자의 간섭 패턴은 제1 표면에 대한 각각의 다른 구역의 위치에 기초하여 제1 선택적 간섭 필터링 장치의 간섭 격자의 간섭 패턴에 대해 경사질 수 있다. 이것은 비콜리메이트 입사광이 광학 기재에 도달할 때 얻어지는 스펙트럼 반응의 각도 민감도가 최소화되게 할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 제1 선택적 간섭 필터링 수단은 제2의 선택된 입사각 범위 내에서 제1 구역에 입사하는 입사광의 제2의 선택된 파장 범위의 투과를 적어도 부분적으로 억제하도록 구성되며, 및/또는 상기 또는 각 선택적 간섭 필터링 수단 각각은 제2의 각각의 선택된 입사각 범위 내에서 각각의 다른 구역에 입사하는 입사광의 제2의 각각의 선택된 파장 범위의 투과를 적어도 부분적으로 억제하도록 구성된다.
특정 실시예에 있어서, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 20㎚ 내지 60㎚, 바람직하게 20㎚ 내지 25㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 제1 소거율은 10% 내지 50%, 바람직하게 30% 내지 50%의 범위이다.
이것은 본 발명의 획기적인 연구에 의해 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증과 같은 망막 질병을 위한 세포 모델에 유해한 것으로 나타난 파장의 선택적 필터링을 가능하게 한다.
정말로, AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병의 일차 세포 모델을 이용하여 RPE 세포에 대한 광독성을 조사할 때, 광은 약 435㎚에 센터링된 가시광의 파장에서 RPE 세포에 대한 독성을 갖는다는 것이 본 발명자에 의해 발견되었다. 실험적 연구에 의해, RPE 세포에 대한 독성은 415㎚ 내지 455㎚에서의 10㎚ 대역폭 범위의 광에서 입증되었다. 놀랍게도, 퇴화하여 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증이 생기는 망막 신경절 세포가 광에 노출되면, 460㎚에 센터링된 광에 의해 퇴화한다는 것을 알아냈고, 가장 큰 독성은 445㎚ 내지 475㎚에서 관찰되었다. 설명된 실험적 연구는 10㎚의 대역폭을 갖는 광을 이용하여 실행되었다. 결과적으로, 본 발명의 하나 이상의 실시예는 고려되는 병상(病狀)에 따라 435㎚ 및/또는 460㎚에 센터링된 광의 목표 파장 대역을 필터링하기 위한 광학 장치를 제공할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 제안된 광학 장치는 좁은 대역폭을 갖는 가시광의 목표 파장 대역을 특정적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 이러한 광학 장치는 고려되는 망막 질병(AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증)의 경우에 예방 또는 치료 응용을 가질 수 있다.
광의 좁은 대역의 필터링은 색각의 장애, 암소시에 대한 영향 및 일주기 리듬의 가능한 혼란을 최소화할 수 있게 한다.
선택적 간섭 필터링 수단은 예를 들어 약 435㎚의 파장에 센터링된 좁은 파장 대역의 광을 선택적으로 억제하도록 구성될 수 있다. 이러한 선택된 파장 범위는 AMD의 모델에서의 RPE 세포 생존에 유해한 것으로 나타났다. 다른 예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단은 순수 RGC, 녹내장 또는 당뇨병성 망막증의 모델에 유해한 약 460㎚의 파장에 센터링된 좁은 파장 대역의 광을 선택적으로 억제하도록 구성될 수 있다. 다른 예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단은 약 445㎚의 파장에 센터링된 보다 넓은 파장 대역의 광을 선택적으로 억제하여, AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증의 진행에 모두 독성인 광을 필터링하도록 구성될 수 있다.
더욱이, 선택적 간섭 필터링 수단은 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병의 진행에 유해한 약 435㎚의 파장에 센터링된 좁은 파장 대역의 광, 및 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증의 진행에 유해한 약 460㎚의 파장에 센터링된 좁은 파장 대역의 광을 선택적으로 억제하기 위한 이중 대역 필터로서 구성될 수 있다. 이러한 실시예는 선택도를 증대시켜서 색각의 왜곡 및 암소시의 교란을 제한한다.
다른 특정 실시예에 있어서, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 15㎚ 내지 30㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 제1 소거율은 60% 내지 100%, 바람직하게 80% 내지 100%의 범위이다. 소거율의 증대는 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증과 같은 질병에 걸린 환자에 대한 보호를 향상시켜서 질병의 진행을 둔화시킨다.
다른 실시예에 있어서, 광학 장치는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 가시광의 투과를 40% 내지 92% 범위의 억제율로 억제하도록 구성되며, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 25㎚ 내지 60㎚, 바람직하게 25㎚ 내지 35㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 제1 소거율은 제1의 선택된 파장 범위에 대해 적어도 5%의 추가적인 억제를 제공하도록 구성된다. 전체 가시 스펙트럼에 걸친 억제율에 부가하여 5%의 추가적인 억제가 된다.
이러한 구성은 예를 들어 태양광 보호에 있어서 사용자의 눈에 독성 광의 투과를 방지하는 데 사용될 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 흡수에 의해 입사광의 투과를 억제하기 위한 흡수 수단이 추가된다. 이러한 흡수 수단은 선택적 간섭 필터링 수단에 의해 제공된 보호를 향상시키는데 사용되어, 색상 밸런싱 효과를 제공하거나, 또는 광학 기재의 인접 표면에 입사하고 선택적 간섭 필터에 의해 반사되는 광에서 기인하여 사용자의 눈에 도달하는 기생광(parasitic light)을 크게 감소시킨다.
예를 들면, 흡수 수단은 입사광의 제3의 선택된 파장 범위를 적어도 부분적으로 선택적으로 흡수하도록 구성될 수 있으며, 제3의 선택된 파장 범위는 제1의 선택된 파장 범위와 동일하거나, 제1의 선택된 파장 범위를 배제한다. 제3의 선택된 파장 범위가 제1의 선택된 파장 범위와 동일한 경우에, 보호 향상 및 사용자가 받는 기생광의 감소가 제공될 수 있다. 제3의 선택된 파장 범위가 제1의 선택된 파장 범위와 상이한 경우에, 색상 밸런싱이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 흡수 수단은 사용자에 인접한 광학 기재의 표면 상에 또는 광학 기재의 용적부 내에 제공된다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 미완성 표면 및 대향 표면을 구비하는 반가공 렌즈가 제공되며, 미완성 표면은 볼록면 및 오목면 중 하나이고, 대향 표면은 볼록면 및 오목면 중 다른 하나이며, 반가공 렌즈는 입사광의 파장 스펙트럼에 기초하여 입사광의 투과를 선택적으로 억제하기 위한 제1 선택적 간섭 필터링 수단이 제공된 제1 구역을 갖는 제1 표면을 구비하는 광학 장치를 포함하며, 제1 선택적 간섭 필터링 수단은 제1의 선택된 입사각 범위 내에서 제1 구역에 입사하는 입사광의 제1의 선택된 파장 범위의 투과를 제1 소거율로 억제하도록 구성되며, 제1 표면은 사용시에 사용자의 눈에서 먼 표면이다.
일부 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터링 수단은 광학 기재의 상이한 층 사이에 각각 개재되거나, 광학 기재의 상이한 표면 상에 각각 배치되거나, 하나가 2개의 층 사이에 개재되고, 또 하나가 광학 기재의 표면 상에 배치되는 2개의 선택적 간섭 필터로 나누어진다. 예를 들면, 광학 장치에는 표준의 제1 선택적 필터가 제공될 수 있고, 다음에 맞춤형 제2 선택적 필터가 사용자의 요구사항에 따라 추가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 장치의 많은 용도는 전자기 스펙트럼의 유해한 파장의 억제에 의해 사용자의 시력-관련 불쾌감을 방지하는 데 사용하는 것을 비롯하여 구상될 수 있다.
다른 예에 있어서, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 광학 장치는 눈 관련 질병에 걸린 환자의 처치를 위한 치료에 사용될 수 있다.
선택적 간섭 필터링 수단은 사용자가 겪는 질병 또는 질병들 또는 질병의 단계에 따라 맞춰질 수 있다. 예를 들면, 제1 선택적 파장 범위는 사용자가 겪는 질병 또는 질병들에 따라 맞춰질 수 있다. 또한, 보호될 망막의 영역은 질병의 단계에 따라 변화될 수 있다. 따라서, 광학 기재의 표면에의 입사각의 범위는 그에 맞춰서 구성될 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는 광독성 광으로부터 사용자의 눈의 적어도 일부분을 보호하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 광학 장치는 특히 녹내장, 당뇨병성 망막증, 레버 유전성 시각 신경병증, 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병과 같은 퇴행 과정으로 인한 눈의 퇴화를 겪는 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는 데 사용될 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병에 걸린 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는 데 사용될 수 있으며, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚의 파장에 센터링된다. 이러한 파장 범위는 본 발명자에 의해 수행된 획기적인 연구에 의해 AMD의 일차 세포 모델을 사용하여 RPE의 광독성을 조사할 때 이들 질병에 대한 최대 독성을 갖는 것으로 나타났다.
다른 특정 실시예에 있어서, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 광학 장치는 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증에 걸린 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는 데 사용될 수 있으며, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 460㎚의 파장에 센터링된다. 이러한 파장 범위는 본 발명자에 의해 수행된 획기적인 연구에 의해 녹내장의 일차 세포 모델을 사용하여 RGC의 광독성을 조사할 때 이들 질병에 대한 최대 독성을 갖는 것으로 나타났다.
일부 실시예에 있어서, 광학 장치는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 광의 투과를 억제하는 추가적인 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 광학 장치는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 가시광의 투과를 40% 내지 92% 범위의 억제율로 억제하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 25㎚ 내지 60㎚, 바람직하게 25㎚ 내지 35㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 제1 소거율은 제1의 선택된 파장 범위에 대해 적어도 5%의 추가적인 억제를 제공하도록 구성된다. 전체 가시 스펙트럼에 걸친 억제율에 부가하여 5%의 추가적인 억제가 된다.
일부 실시예에 있어서, 본 발명의 하나 이상에 따른 광학 장치는 편두통을 겪는 사용자의 눈에 대한 제1의 선택된 파장 범위의 광의 투과를 억제하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 본 발명의 하나 이상에 따른 광학 장치는 간질을 겪는 사용자의 눈의 적어도 일부분을 보호하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 본 발명의 하나 이상에 따른 광학 장치는 색각 장애를 겪는 사용자의 눈의 적어도 일부분을 보호하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 본 발명의 하나 이상에 따른 광학 장치는 광 유발 수면 장애를 겪는 사용자의 눈의 적어도 일부분을 보호하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 포유류 눈의 일부분의 생리적 퇴화를 처치 또는 방지하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 본 발명의 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 장치를 광독성 광을 포함하는 광원과 포유류 눈의 일부분 사이에 개재하는 단계를 포함한다.
방법의 하나의 실시예에 있어서, 방지될 퇴화는 망막에서 생긴다.
하나의 실시예에 있어서, 방지될 퇴화는 녹내장, 당뇨병성 망막증, 레버 유전성 시각 신경병증, 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병과 같은 퇴행 과정으로 인한 것이다.
하나의 실시예에 있어서, 광학 장치는 적어도 하나의 선택된 파장 범위가 실질적으로 435㎚의 파장에 센터링되도록 구성된다.
다른 실시예에 있어서, 광학 장치는 제1의 선택된 파장 범위가 실질적으로 460㎚의 파장에 센터링되도록 구성된다.
또 다른 실시예에 있어서, 광학 기재는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 가시광의 투과를 40% 내지 92% 범위의 억제율로 억제하도록 구성되며, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 20㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 25㎚ 내지 35㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 제1 소거율은 제1의 선택된 파장 범위에 대해 적어도 5%의 추가적인 억제를 제공하도록 구성된다. 전체 가시 스펙트럼에 걸친 억제율에 부가하여 5%의 추가적인 억제가 된다.
본 발명의 다른 태양은 편두통을 겪는 환자의 처치 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 발명의 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 장치를 590㎚ 내지 650㎚의 범위의 파장을 포함하는 광원과 환자의 눈 사이에 개재하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 간질을 겪는 환자의 처치 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 발명의 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 장치를 560㎚ 내지 600㎚의 범위의 파장을 포함하는 광원과 환자의 눈 사이에 개재하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 병리학적 색각 장애를 겪는 환자의 처치 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 발명의 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 장치를 550㎚ 내지 600㎚의 범위의 파장을 포함하는 광원과 환자의 눈 사이에 개재하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 광 유발 수면 장애를 겪는 환자의 처치 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 광 유발 멜라토닌 억제를 방지하기 위해, 본 발명의 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 장치를 465㎚ 내지 495㎚의 범위의 파장을 포함하는 광원과 환자의 눈 사이에 개재하는 단계를 포함한다.
본 발명의 내용에서, 광학 장치라는 용어는 안과용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안구내 렌즈(IOL) 등과 같은 광학 기재를 구비하는 광학 렌즈를 포함한다. 또한, 상기 용어는 창문, 자동차 및 항공기용 방풍유리(windshield), 필름, 안과용 계기, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 스크린, 전화 스크린, 멀티미디어의 디스플레이 스크린, 조명 사인(lighted sign), 광 프로젝터 및 광원 등과 같은, 광학 기재를 갖는 다른 광학 장치를 커버한다. 본 발명의 내용에서, "안과용 렌즈(ophthalmic lens)"는 교정 및 비교정 렌즈와, 또한 눈의 전방에 착용하도록 의도된 마스크 및 다른 비전 장치를 의미한다. 안과용 렌즈는 특정 기능, 예를 들어 태양, 반사방지, 얼룩방지, 마모방지 기능을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 일부의 부분은 컴퓨터 실행될 수 있다. 이러한 방법은 프로그램가능한 장치 상의 소프트웨어에서 실행될 수 있다. 또한, 상기 방법은 하드웨어에서 또는 소프트웨어에서, 혹은 이들의 조합에서 실행될 수도 있다.
본 발명의 일부 실시예는 소프트웨어에서 실행될 수 있으므로, 본 발명은 임의의 적합한 캐리어 매체 상의 프로그램가능한 장치에 제공하기 위한 컴퓨터 판독가능한 코드로서 구현될 수 있다. 유형의(tangible) 캐리어 매체는 플로피 디스크, CD-ROM, 하드디스크 드라이브, 자기 테이프 장치 또는 고체 상태 메모리 장치 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 일시적 캐리어 매체는 전기 신호, 전자 신호, 광학적 신호, 음향 신호, 자기 신호 또는 전자기 신호, 예를 들어 마이크로파 또는 RF 신호와 같은 신호를 포함할 수 있다.
이제, 본 발명의 실시예는 단지 예로서 하기의 도면을 참조하여 설명될 것이다:
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예의 맥락에서 눈의 기하학적 특징부를 개략적으로 도시한다.
도 1c 및 도 1d는 중심시 및 주변시에서 시선에 관련된 기하학적 파라미터를 각각 개략적으로 도시한다.
도 1e 내지 도 1g는 입사광과 사용자의 시선 사이의 관계를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제6 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 7a 내지 도 7c는 광학 렌즈를 통한 시선의 예를 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 누진 안과용 렌즈의 개략도이다.
도 9a 내지 도 9c는 입사 각도의 소정 범위를 구성하기 위해 광학 렌즈를 통한 시선의 예를 도시하는 개략도이다.
도 10의 (i) 내지 도 10의 (viii)은 본 발명의 일부 실시예에 따른 선택 필터에 사용되는 선택된 염료 및 안료의 흡수 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 11의 (i) 내지 도 1의 (viii)은 본 발명의 일부 실시예에 따른 선택 필터에 사용되는 포르피린의 흡수 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 12는 본 발명의 하나 이상의 실시예에 의해 제공된 이중 필터의 투과 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 13은 각각의 중심 파장법에 의해 나타난 상이한 파장 대역에 대한 생체외 세포 노출 동안에 인가된 방사조도를 그래프로 도시한다.
도 14는 상이한 파장에서 광 노출후의 생체외 RGC 사망을 그래프로 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 A2E의 부재 및 존재 시에 각각 상이한 파장에서 광 노출후의 세포자멸에 의한 생체외 RPE 세포 사망을 그래프로 도시한다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예의 맥락에서 눈의 기하학적 특징부를 개략적으로 도시한다.
도 1c 및 도 1d는 중심시 및 주변시에서 시선에 관련된 기하학적 파라미터를 각각 개략적으로 도시한다.
도 1e 내지 도 1g는 입사광과 사용자의 시선 사이의 관계를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제6 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 광학 장치의 개략도이다.
도 7a 내지 도 7c는 광학 렌즈를 통한 시선의 예를 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 광학 기재를 포함하는 누진 안과용 렌즈의 개략도이다.
도 9a 내지 도 9c는 입사 각도의 소정 범위를 구성하기 위해 광학 렌즈를 통한 시선의 예를 도시하는 개략도이다.
도 10의 (i) 내지 도 10의 (viii)은 본 발명의 일부 실시예에 따른 선택 필터에 사용되는 선택된 염료 및 안료의 흡수 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 11의 (i) 내지 도 1의 (viii)은 본 발명의 일부 실시예에 따른 선택 필터에 사용되는 포르피린의 흡수 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 12는 본 발명의 하나 이상의 실시예에 의해 제공된 이중 필터의 투과 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 13은 각각의 중심 파장법에 의해 나타난 상이한 파장 대역에 대한 생체외 세포 노출 동안에 인가된 방사조도를 그래프로 도시한다.
도 14는 상이한 파장에서 광 노출후의 생체외 RGC 사망을 그래프로 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 A2E의 부재 및 존재 시에 각각 상이한 파장에서 광 노출후의 세포자멸에 의한 생체외 RPE 세포 사망을 그래프로 도시한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 필터는 소정의 파장 범위 내의 파장의 적어도 일부의 투과를 억제하면서, 특별히 그렇게 하도록 구성되지 않았다면, 그 범위 외의 가시 파장의 투과에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않는 경우 소정의 파장 범위를 "선택적으로 억제한다"라고 한다. 소거율(rejection rate), 억제율 또는 억제 정도라는 용어는 투과되는 것이 방지되는 하나 이상의 선택된 파장 범위 내의 입사광의 비율을 지칭한다. 파장 범위(목표 대역) 및 대역폭이라는 파라미터는 반값 전폭(Full Width at Half Maximum; FWHM)으로 정의될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 장치가 도 1a를 참조하여 설명된다. 도 1a는 제1 표면(111) 및 제2 표면(112)을 갖는 베이스 광학 기재(110)를 포함하는 광학 렌즈(100)의 개략도이다. 광학 렌즈의 특정 실시예에 있어서, 제1 표면(111)은 사용시에 사용자의 눈(50)에 인접하여 배치된 오목 후면이고, 제2 표면(112)은 사용시에 사용자의 눈(50)에서 멀리 배치된 볼록 전면이다. 광학 렌즈(100)는 선택적 간섭 필터(selective interferential filter)(120)를 추가로 포함하며, 이 선택적 간섭 필터(120)는, 이러한 특정 실시예에서, 베이스 광학 기재(110)의 전면 상에 층으로 제공되고 전면(112)의 형상과 일치하는 형상을 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터는 광학 기재(110) 내에 층으로 또는 층의 일부로서 제공될 수 있다.
선택적 간섭 필터(120)는 광학 렌즈(100)의 전면(102) 상에 입사하는 선택된 파장 범위(목표 파장 대역)의 광이 베이스 광학 기재(110)를 통해 사용자의 눈(50)을 향해 투과하는 것을 선택적으로 억제하는 대역 소거 필터(band stop filter)로서 작동한다. 선택적 간섭 필터(120)는 선택된 파장 범위 외의 파장의 입사광의 투과에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으면서 소정의 소거율로 목표 파장 대역의 광의 투과를 억제하도록 구성된다. 일부 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 보통은 흡수에 의하지만, 목표 대역 내의 파장의 소거율보다 작은 특정 억제율로 목표 파장 대역 외의 파장의 입사광의 투과를 일정 정도 억제하도록 구성된다.
사용자의 눈(50)은 일련의 디옵터(dioptre)(di)로 이루어지고, 동공(P), 회전 중심(center of rotation; CRO) 및 망막을 포함한다. 눈의 특징부는 도 1b에 도시된 바와 같이 리우 앤 브레넌 모델(Liou & Brennan model)과 같은 모델에 의해 표현될 수 있다.
사용자의 잠재적인 시선이 도 1c 및 도 1d를 참조하여 보다 상세하게 정의된다. 도 1c를 참조하면, 중심시에서 메인 시선(1)에 대해, 광(11)은 눈의 회전 중심(CRO)을 통과한다. CRO로부터 광학 기재(800)로의 메인 시선(1)은 수직면에 대해 정의된 각도(α) 및 XZ(수평면)에 대해 정의된 각도(β)에 의해 규정된다. 도 1d를 참조하면, 주변시에서 시선(2)에 대해, 광(22)은 눈의 동공(P)의 중심을 통과한다. 동공(P)으로부터 광학 기재(800)로의 주변시에서의 시선(2)은 수직면에 대해 정의된 각도(α') 및 X'Z'(수평면)에 대해 정의된 각도(β')에 의해 규정된다.
도 1e는 광학 기재(800) 상에의 중심 입사광선(11)의 입사각(i)과 시선(1)의 관계를 개략적으로 도시한다. 광학 기재(800)의 후면(사용자에 인접한 표면)(S2)에 대한 법선과 시선(1) 사이의 각도는 r로서 표시되고, 광학 기재(800)의 전면(사용자에게서 먼 표면)(S1)에 대한 법선과 입사광선(11) 사이의 각도는 i로서 표시되고 중심 입사각으로 불린다. 각도 i 및 (α,β) 사이의 관계는 광학 기재(800) 및 센터 프리즘(center prism)의 두께(t)를 포함하는 렌즈의 기하학적 형상뿐만 아니라, 광학 기재(800)의 전면(S1) 및 후면(S2)을 규정하는 표면 방정식 및 광학 기재의 굴절률(n)과 같은 광학 기재의 다수의 파라미터에 따라 달라진다. 또한, 이러한 관계는 광학 기재의 용도, 예를 들어 보여질 대상의 거리에 따라 달라진다.
도 1f는 광학 기재(800) 상에의 주변 입사광선(22)의 입사각(i')과 주변선(2) 사이의 관계를 개략적으로 도시한다. 광학 기재(800)의 후면(사용자에 인접한 표면)(S2)에 대한 법선과 주변선(2) 사이의 각도는 r'로서 표시되고, 광학 기재(800)의 전면(사용자에게서 먼 표면)(S1)에 대한 법선과 입사광선(22) 사이의 각도는 i'로서 표시되고 주변 입사각으로 불린다. 각도 i' 및 (α', β') 사이의 관계는 광학 기재(800) 및 센터 프리즘의 두께(t)를 포함하는 렌즈의 기하학적 형상뿐만 아니라, 광학 기재(800)의 전면(S1) 및 후면(S2)을 규정하는 표면 방정식 및 광학 기재의 굴절률(n)과 같은 광학 기재의 다수의 파라미터에 따라 달라진다. 또한, 이러한 관계는 광학 기재의 용도, 예를 들어 보여질 대상의 거리에 따라 달라진다.
간섭 필터가 각도 선택성을 나타낸다는 것이 잘 알려져 있다. 수직 입사에서 특정 파장(λ)을 소거하도록 설계된 대역 소거 필터에 대해, 입사각의 증가는 보다 낮은 파장을 향한 소거된 파장의 스펙트럼 시프트(spectral shift), 소거된 대역의 확대 및 소거율의 감소를 의미한다. 통상의 조명 상태에서, 예를 들어 광학 기재가 태양광에 의해 비춰질 때, 다수의 상이한 입사각이 광학 기재에 도달한다(비콜리메이트(non collimated) 조명 상태). 모든 입사각을 고려하여, 필터의 투과 스펙트럼은 크게 수정되는데, 소거된 대역의 대역폭은 크게 넓어지고, 필터링이 더 이상 파장(λ)에 센터링되지 않는다. 안과용 응용에서, 이러한 각도 의존성의 현상은 필터링에 의해 유발된 색상 왜곡을 크게 증가시키고 사용자의 불쾌감을 크게 할 수 있다.
선택적 간섭 필터(120)는 각도 선택도를 보다 양호하게 제어 및/또는 최소화하도록 구성된다.
대역 소거 필터의 스펙트럼 반응을 보다 양호하게 제어하기 위해서, 태양광과 같은 전형적인 비콜리메이트 광원을 위한 광학 기재에 영향을 미칠 수 있는 다수의 입사각 중에서, 보호될 망막의 영역에 도달하는 것만이 결정되고, 필터는 제한된 콜리메이트 조명 상태인 하나의 입사각만을 고려하여 설계되는 대신에, 상기 입사각 모두를 고려하여 수치적으로 설계된다. 이러한 입사각은 메인 시선, 보호될 망막의 크기, 사용자와 광학 기재 사이의 거리와 같은 몇몇 파라미터에 의존하는 원추형의 입사각을 형성한다.
도 1g는 메인 중심 시선(1M)과 연관된 원추형 입사각의 결정을 개략적으로 도시한다. 원추형 입사각은 보호될 망막의 영역의 가장자리에 도달하는 주변 광선의 입사각인 i'1과 i'2 사이의 모든 입사각에 의해 정의된다. 또한, 원추형 입사각은 (dα'1, dβ'1)과 (dα'2, dβ'2) 사이의 모든 각도에 의해 정의될 수 있으며, 여기서 (dα'n, dβn)(n=1, 2)은 메인 시선(1M)에 대한 주변 광선의 각도 차이에 해당한다.
광학 렌즈는 기계적 및 환경적 보호를 제공하기 위해 선택적 간섭 필터(120) 위에 위치설정된 보호 필름(130)을 추가로 포함한다. 보호 필름(130)에는, 또한 가시 스펙트럼 전체에 걸친 입사광, 또는 가시 스펙트럼의 선택된 파장 대역 내의 입사광의 반사를 방지하기 위한 반사방지 코팅이 제공될 수도 있다.
일반적으로, 간섭 필터는 광의 특정 파장이 반사되고, 다른 파장이 투과되는 브래그 격자(Bragg grating)에 기초한다. 이것은 파장 특정 유전체 미러를 생성하는 층상 구조의 굴절률에 주기적 변화를 부가함으로써 달성된다. 본 발명의 실시예의 선택적 간섭 필터(120)는 반사, 굴절 또는 회절에 의해 입사광의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 선택적 간섭 필터(120)는 박막 기술과 같은 간섭 기술, 홀로그래픽 기술, 간섭 기록(interference recording), 또는 콜레스테릭 액정을 포함하는 액정 기술과 같은 광 밴드갭 재료를 이용하여 제조될 수 있다.
하나의 예시에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 상이한 광학 굴절률을 갖는 복수의 층을 구비하는 박막 장치를 포함할 수 있다. 일반적으로, 박막 기술은 다양한 굴절률을 갖는 2개 이상의 무기 또는 혼성 재료를 교대로 갖는 다중 층을 사용한다. 각 층은 스퍼터링(sputtering), 진공 증착, 또는 물리적 또는 화학적 증착과 같은 기술에 의해 베이스 광학 기재(110)의 전면(112) 상에 퇴적된 코팅으로 제공될 수 있다. 이러한 기술은 고글, 안경 및 투명한 광학 표면 상의 반사방지 층에 사용된다.
무기 및 유기 혼성의 층 적층체는 기계적 견고성 및 곡률의 양립성을 최적화하는데 사용될 수 있다. 이러한 층은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), TAC(셀룰로오스 트리아세테이트), COC(환형 올레핀 공중합체), PU(폴리우레탄) 또는 PC(폴리카보네이트)의 중합체 필름 상에 퇴적된 후에, 예를 들어 전면(112)의 외측부 상으로의 전사 작업에 의해 전면(112)의 외측부 상에 배치될 수 있다.
전사 작업은 처음에 제1 지지체 상에 배치된 코팅 또는 필름을 제1 지지체로부터 다른 지지체 상으로 점착력있게 전사하는 것, 또는 자체지지 코팅 또는 필름을 지지체에 직접 전사하는 것을 포함한다. 본 예시에 있어서, 지지체는 광학 기재이다.
코팅 또는 필름과 광학 기재의 외측면 사이의 접합은 물리적 또는 화학적 상호작용을 생성할 수 있는 매체 및/또는 코팅 또는 필름의 표면의 활성화에 의해, 혹은 접착제(글루)에 의해 얻어질 수 있다.
본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 선택적 간섭 필터 박막 기술은 많은 층, 예를 들어 20개 층이 사용되게 하기에 적합할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 깊이에 따라 사인 곡선으로 변하는 가변 광학 굴절률을 갖는 루게이트 필터 장치(Rugate filter device)를 포함할 수 있다. 루게이트 필터는 선택된 억제 대역 외의 반사 기능의 바운싱(bouncing)이 최소화되게 할 수 있다.
루게이트 필터는 전술한 바와 같이 박막 기술과 유사한 방식으로 전면(112)에 코팅으로서 적용될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 홀로그래픽 기록을 포함하는 홀로그래픽 장치를 포함할 수 있다. 홀로그래픽 기록의 예는 스테판 에이 벤톤(Stephen A. Benton) 및 브이 마이클 보브(V. Michael Bove)에 의한 문헌 "홀로그래픽 이미징(Holographic Imaging)"(Wiley-Interscience, 2008)에 제시되어 있다. 홀로그래픽 대역 소거 필터의 기록은 전형적으로 적절하게 형성되고 선택된 방향으로 각각 전파하는 2개의 간섭성 레이저빔의 간섭을 광민감성 재료 내에 형성함으로써 이루어진다. 각 빔의 수렴도(vergence), 형상 및 상대 강도와 같은 광학 설정을 제어하는 것이 기록 단계를 처리하는데 사용된다. 광민감성 재료의 노출 및 처리는 억제될 파장의 목표 대역을 규정하는데 요구되는 성능을 얻기 위해, 그리고 소정의 파장에 걸친 대역의 센터링을 보장하기 위해 모니터링된다.
이러한 홀로그래픽 기록은 광민감성 재료, 전형적이지만 배타적이지 않는 광중합체 내에서 이루어질 수 있다. 광민감성 재료는 편평면, 또는 곡면 상에 코팅되거나, 2개의 곡면 사이에 주조되며, 이러한 2개의 곡면 중 하나는 기록 단계후에 제거될 수 있으며, 홀로그램은 곡선의 두꺼운 광민감성 재료, 예를 들어 안과용 렌즈와 같은 광학 렌즈로서 미리 성형된 광굴절 유리의 체적부 내에 새겨질 수 있으며, 이러한 광민감성 재료는 기록 및 정착후에 광학 설정에 의해 설계된 간섭에 따른 매우 작은 인덱스 변조를 나타내며, 그에 따라 주기적인 인덱스 변조가 목표 대역 소거 필터 장치를 생성한다.
다른 실시예는 PET, TAC, COC, PU 또는 PC의 편평한 필름 상에 퇴적된 광민감성 재료 상에 사전왜곡된 홀로그램과 같은 사전왜곡된 소거 필터를 기록하고, 그 후에 이러한 것을 예를 들어 안과용 렌즈의 곡면과 같은 곡면 기재 상에 예를 들어 전사 작업에 의해 배치하는 것을 포함한다.
다음에, 예를 들어 전사 작업 또는 임의의 적합한 수단에 의해 또는 다른 적합한 수단에 의해 곡면 상에 배치된 홀로그램은 다른 곡면에 의해 커버되거나, 2개의 기계적으로 안정된 곡면 기재 사이에 샌드위치되도록 하는 방식으로, 라미네이팅될 수 있다.
굴절 홀로그램을 제조하는 것에 의한 홀로그래픽 장치의 제조를 위한 방법의 예가 특허문헌 US 4,942,102에 개시되어 있다. 홀로그래픽 격자의 조정의 예가 특허문헌 US 5,024,909에 개시되어 있다. 대형의 홀로그래픽 요소를 연속적으로 기록하는 변형예가 예를 들어 특허문헌 EP 0 316 207 B1에 개시되어 있다.
다른 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터는 예를 들어 콜레스테릭 액정과 같은 광 밴드갭 재료를 포함할 수 있다. 콜레스테릭 액정을 사용함으로써, 전기적으로 제어가능한 필터가 고안될 수 있다. 50% 초과의 반사를 얻기 위해서, 2개의 층이 사용될 수 있다. 콜레스테릭 액정은 광학 기재의 제1 표면 상의 액체 또는 겔의 적어도 하나의 밀봉층의 형태로 제공될 수 있다.
광 결정은 금지 파장(forbidden wavelength)의 범위, 즉 반도체 재료 내의 전자 밴드갭과 유사한 소위 광 밴드갭(PBG)을 가질 수 있는 금속 또는 유전체 층의 주기적 배열체이다. 주기적 패턴의 기하학적 형상 및 기재의 재료 특성은 광 대역 구조, 즉 분광을 결정한다.
광 결정은 1차원, 2차원 또는 3차원으로 형성될 수 있다. 표준 브래그 반사기와 같은 1D 광 결정은 상이한 유전 상수의 층을 연속적으로 퇴적함으로써 제작될 수 있다. 1D 주기적 구조체의 제조는 상이한 벌크 굴절률의 교대 층을 PET, TAC, COC, PU 또는 PC의 필름 상에 코팅함으로써 달성될 수 있으며, 이러한 층은 균질한 재료로 이루어지거나, 동일한 기하학적 구조체의 배열, 예를 들어 크기적으로 단순 분산된 동일한 구의 어레이에 의해, 또는 PDLC(중합체-분산형 액정(polymer-dispersed liquid crystal)) 중합체의 주기적 조직체에 의해 구성되며, 그 다음에 예를 들어 전사 작업에 의해 광학 렌즈의 곡면 상에 배치된다. PET, TAC, COC, PU 또는 PC의 필름 상에 코팅된 이러한 1D 구조체는 기계적, 열적, 전기적, 또는 심지어 화학적으로 활성화되어 필터링 대역 및/또는 중심 필터링 파장의 제어된 수정을 유발할 수 있다(예를 들면, Nature Photonics Vol.1 No.8 - August: P-Ink Technology: Photonic Crystal Full-Colour Display, by Andre C. Arsenault, Daniel P. Puzzo, Ian Manners & Geoffrey A. Ozin에 개시됨).
2D 광 결정에 대해, 반응성 이온 에칭(J. Obrien, et al., Lasers incorporating 2D photonic bandgap mirrors, Electronics Letter, 32, 2243 (1996); Mei Zhou, Xiaoshuang Chen, Yong Zeng, Jing Xu, Wei Lu, Fabrication of two-dimensional infrared photonic crystals by deep reactive ion etching on Si wafers and their optical properties, Solid State Communications 132, 503 (2004)) 또는 알루미늄 산화물 필름(H. Masuda, et al., Photonic band gap in anodic porous alumina with extremely high aspect ratio formed in phosphoric acid solution, Japanese Journal of Applied Physics, 39, L1039 (2000))은 통상의 제조 접근법이다. 또한, 2D PBG는 간섭 기록(소위 "홀로그래픽" 기록)에 이어서 때때로 반응성 이온 에칭에 의해 제작될 수 있다. 3D 광 결정은 전형적으로 층상으로(layer by layer) 제조될 수 있다(S. Y Lin, et al., A three dimensional photonic crystal operating at infrared wavelengths, Nature 394, 251 (1998)). 이러한 기술은 구조 광학 밴드갭의 우수한 제어를 허용하는 이점을 갖는다. 또한, 3D 광 결정은 X-선 리소그래피(LIGA), 홀로그래픽 리소그래피를 포함하는 대안적인 기술에 의해 제작될 수도 있으며, 광민감성 중합체에서의 4개의 비동일면 레이저빔의 간섭은 3차원 주기적 구조체, 광 중합을 모의하기 위해 펄스형 레이저에 의한 이광자 흡수를 이용하는 이광자 중합(two-photon polymerization; TPP), 이광자 흡수식 광 중합에 의한 3차원 미세 제작을 야기한다. 광 결정을 제조하는 다른 기술은 콜로이드 결정 내로의 콜로이드 중합체 미소구체(colloidal polymer microsphere)의 자기 조립을 이용한다. 예를 들면, 오팔(opal) 유리구의 콜로이드 현탁액이 문헌(S. John, Photonic Bandgap Materials, C. Sokoulis, Ed. Dordrecht: Kulwer Academic Publishers (1996))에 개시되어 있다. 콜로이드 결정 내에서의 광의 브래그 회절은 대역 소거 필터가 생기게 한다. 다른 기술은, 예를 들어 인공 오팔에서 라텍스 구를 제거(용해)하고, 주변 구조체를 남김으로써 오팔을 역전시키는 것으로 구성된다. 역전된 오팔은 바로 제1의 3D PBG(인용: 네덜란드에서 Voss) 중에서 제조된다.
광 결정 주기적 구조체는 PET, TAC, COC, PU 또는 PC 및 그 조합의 필름 상에 코팅되거나, 홀로그래픽 중합체 분산형 액정의 조직체의 경우에 액티브하게, 특히 전기적으로 액티브하게 될 수 있다. 다음에, 패시브 또는 액티브 장치는 예를 들어 전사 작업에 의해 광학 렌즈의 곡면 상에 배치된다.
하나의 특정 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 입사각의 선택된 범위가 간섭 격자의 간섭 패턴에 실질적으로 수직인 입사각에 센터링되도록 배열된 간섭 격자 장치로서 구성될 수 있다.
전술한 상이한 타입의 간섭 필터 기술을 이용하여, 목표 파장 대역의 투과 억제는 사용자의 요구에 따라 달성될 수 있다.
제1의 선택된 파장 범위의 광독성 광의 투과를 억제하기 위한 예를 들어 선택적 간섭 필터(120)의 경우에서, 선택적 간섭 필터(120)는, 전술한 기술 중 하나 이상에 기초하여, 430㎚ 내지 465㎚ 범위 내의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 10㎚ 내지 60㎚ 범위의 대역폭 내의 파장의 광학 장치(100)의 전면에 입사하는 광의 투과를 억제하는 반면, 목표 파장 대역 외의 입사광의 투과를 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이러한 목표 파장 범위가 독성 광의 파장 범위에 대응하므로(하기에 설명되고 도 14 및 도 15에 도시됨), 이러한 광에 대한 망막의 보호가 달성될 수 있다.
더욱이, 선택적 간섭 필터는 특정의 눈 질환 또는 질병에 독성인 광의 특정 파장을 투과시키도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 녹내장(glaucoma)은 시신경이 손상을 입어 아픈 눈(들)의 시력에 영구적으로 영향을 미치고 치료하지 않는 경우 완전 실명으로 진행하는 눈 질환이다. 더욱이, 신경 손상은 특정 패턴의 망막 신경절 세포의 소실(loss)을 수반한다. 전 세계적으로, 녹내장이 실명의 두 번째의 주요 원인이다. 녹내장은, 항상 그렇지는 않지만 종종, 눈의 전방 세그먼트 내의 유체(수양액(aqueous humour))의 압력 증가와 연관되어 있다.
녹내장의 가능한 원인에 대한 다양한 연구가 이전에 실행되었다. 그러나, 안구 혈류가 녹내장의 발병 원인과 관련이 있고, 또한 고혈압과 녹내장의 발생 사이의 가능한 상관관계를 나타내는 증거가 증가하고 있더라도, 실험은 여전히 실행되고 있다. 안구내 압력은 단지 녹내장의 주요 위험 인자 중의 하나이지만, 이러한 안구내 압력을 다양한 의약 및/또는 수술 기술로 낮추는 것이 현재 녹내장 치료의 중심이다. 당분간은, 녹내장 관리는 적절한 진단 기술 및 추적 검사뿐만 아니라, 개별 환자에게 합당한 치료의 선택을 필요로 한다. 특히, 안구내 압력은 약물, 통상 안약에 의해 낮아질 수 있다. 그러나, 치료는 안구내 압력이 정상으로 감소되더라도 항상 퇴행 과정을 멈추게 하는 것은 아니다. 레이저 수술 및 전통적 수술 모두가 녹내장을 치료하도록 수행된다. 선천성 녹내장을 가진 환자에 대한 일차적인 치료법이 수술이다.
망막증(retinopathy)은 눈의 망막에 대한 비염증성 손상의 일부 형태를 지칭하는 일반적인 용어이다. 흔히, 망막증은 전신 질병의 안과적 증상이다. 당뇨병성 망막증은 당뇨병(diabetes mellitus)의 합병증에 의해 유발되고, 결국 실명을 초래할 수 있다. 당뇨병성 망막증은 10년 이상 동안 당뇨병을 앓고 있는 80%까지의 모든 환자에게 영향을 미치는 전신 질병의 안과적 증상이다. 당뇨병성 망막증은 망막의 미세혈관 변화와 연관되어 있다. 최근에, 망막 신경절 세포가 당뇨병성 망막증 동안에 퇴화한다는 것이 밝혀졌다(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/jphysiol.2008.156695/full; and Kern T.S. and Barber A.J. Retinal Ganglion Cells in Diabetes. The Journal of Physiology 2008. Wiley online library).
망막 신경절 세포 사망은 레버 유전성 시각 신경병증(Leber's hereditary optic neuropathy)과 같은, 미토콘드리아성 기능(mitochondrial function)이 지장을 받는 일부 다른 병상(病狀)에서 관찰되었다.
망막 신경절 세포(RGC)의 기능 장애 및 그와 연관된 병상, 예를 들어 녹내장, 당뇨병성 망막증 및 레버 시각 신경병증에서 광의 영향에 대한 획기적인 연구가 본 발명자에 의해 수행되었다.
RGC에 대한 광독성은 녹내장의 일차 세포 모델을 이용하여 수행되었다. 연구에 따르면, 정제된 성인 쥐(purified adult rat)의 망막 신경절 세포가 녹내장의 적합한 생체외 모델인 것으로 나타났다(Fuchs C et al, IOVS, Retinal-cell-conditioned medium prevents TNF-alpha-induced apoptosis of purified ganglion cells. 2005). 그러므로, 광 유발 세포 사망이 녹내장, 당뇨병성 망막증 및 레버 유전성 시각 신경병증에서 이러한 세포의 퇴화에 기여할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 성인 쥐의 망막 신경절 세포의 일차 배양조직은 블랙-투명 바닥 96웰 배양 접시 내에서 15시간 동안 광에 노출되었다. 도 13에 도시된 바와 같이, 광 노출은 385㎚ 내지 525㎚에서 10㎚ 증분으로 선택되고 중심 파장에 의해 표시되었다. 매체의 임의의 광 필터링 영향을 방지하기 위해, 세포는 방향족 아미노산, 페놀 레드 또는 세럼 및 가시 스펙트럼에서의 다른 광민감성 분자 없이 NBA 매체 내에서 배양되었다. 광 방사조도는 눈, 즉 각막, 수정체 및 유리액에 의한 필터링후에 망막에 도달하는 자연 태양광(기준 ASTM G173-03의 태양 스펙트럼)에 대해 표준화되었다(E.A. Boettner, Spectral transmission of the eye, ClearingHouse, 1967). 이러한 신경 세포에 대해, 세포 생존력이 고감도 생존력 측정 CellTiter-Glo(Promega, Madison, Wisconsin, USA)로 평가되었다. 도 14는 모든 시험된 광 노출에 대한 RGC 생존을 도시하는 것으로서, 제어 조건에 대해 대응하는 세포 소실을 나타낸다. 실험 데이터에 따르면, 망막 신경절 세포의 소실은 420㎚ 내지 510㎚의 모든 10㎚ 대역폭에 의해 유발되었고, 450㎚, 460㎚ 및 470㎚에 센터링된 대역폭에 의해 가장 큰 영향이 있는 것으로 나타났다.
그에 따라, 하나의 특정 실시예에 있어서, 목표 대역은 약 460㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 대역폭을 가질 수 있다. 이러한 목표 대역은 전술한 바와 같이 본 발명자에 의해 수행된 RGC 세포 모델 연구에 의해 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증의 환자에게 특히 독성이 있는 것으로 나타났다. 결과적으로, 사용자의 눈으로의 이러한 목표 대역의 파장의 투과를 방지하는 것은 보호를 제공하고 이러한 특정 질병의 진행을 둔화시킨다.
또한, 망막 색소 상피(RPE) 및 관련 병상, 예를 들어 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병(Stargardt disease), 망막 색소변성증(retinitis pigmentosa) 또는 베스트병(Best's disease)에서 광의 영향에 대한 획기적인 연구가 본 발명자에 의해 수행되었다.
AMD에 의해 영향을 받는 환자의 RPE는 증가된 농도의 A2E를 포함하는 것으로 밝혀졌다(CA.Parish et al., Isolation and one-step preparation of A2E and iso-A2E, fluorophores from human retinal pigment epithelium, IOVS, 1998). 그러므로, AMD의 모델을 생성하기 위해, 돼지 눈으로부터 분리된 망막 색소 상피 세포는 6시간 동안 A2E(40㎛)의 존재하에서 배양되어 세포 흡수를 개시하였다. 매체 변경후에, 이러한 RPE 세포의 일차 세포 배양조직은 블랙-투명 바닥 96웰 배양 접시 내에서 15시간 동안 10㎚ 대역폭을 갖는 광에 노출되었다. 도 13에 도시된 바와 같이, 광 노출은 385㎚ 내지 525㎚에서 10㎚ 증분으로 선택되고 중심 파장(예를 들면, 385㎚ 내지 395㎚의 대역폭에 대해 390㎚)에 의해 표시되었다. 배양조직 매체의 임의의 광 필터링 및/또는 광민감화를 방지하기 위해, 세포는 방향족 아미노산, 페놀 레드 또는 세럼 및 다른 광민감성 분자 없이 DMEM 매체 내에서 배양되었다. 광 방사조도는 눈(각막, 수정체)에 의한 필터링후에 망막에 도달하는 자연 태양광(기준 ASTM G173-03의 태양 스펙트럼)에 대해 표준화되었다(E.A. Boettner, Spectral transmission of the eye, ClearingHouse, 1967). RPE 세포의 세포자멸이 조명후에 6시간 동안 정량화되었다. 도 15a는 세포 생존력에 대해 기록된 카스파제-3 활성화에 의한 Apotox-Glo(Promega, Madison, Wisconsin, USA)로 측정된 A2E 배양의 부재 하에서 광 유발 세포자멸의 부재를 나타낸다. 반면에, 도 15b는 A2E가 RPE 세포와 함께 사전 배양된 경우에 RPE 세포자멸이 420㎚, 430㎚, 440㎚ 및 450㎚(415㎚ 내지 455㎚)에 센터링된 10㎚ 대역폭에 의해 크게 유발되는 것을 나타낸다.
그에 따라, 다른 예에 있어서, 목표 대역은 약 435㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 대역폭을 가질 수 있다. 이러한 목표 대역은 전술한 획기적인 연구에 의해 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병의 환자에게 특히 독성이 있는 것으로 나타났으며, 따라서 사용자의 눈으로의 이러한 목표 대역의 파장의 투과를 방지하는 것은 보호를 제공하고 이러한 질병의 진행을 둔화시킨다.
다른 예에 있어서, 목표 대역은 약 445㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 30㎚ 내지 60㎚의 대역폭을 가질 수 있다. 이러한 목표 대역은 전술한 RGC 세포 모델에 대한 획기적인 연구에 의해 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 시각 신경병증의 환자에게 특히 독성이 있는 것으로 나타난 파장뿐만 아니라, RPE 세포 모델 연구에 의해 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병의 환자에게 특히 독성이 있는 것으로 나타난 파장을 포함하며, 따라서 사용자의 눈으로의 이러한 목표 대역의 파장의 투과를 방지하는 것은 보호를 제공하고 이러한 질병의 모두 또는 몇 개의 진행을 둔화시킨다.
예를 들어 멜라토닌 억제를 방지하는 경우에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는, 전술한 기술 중 하나 이상에 기초하여, 예를 들어 480㎚의 파장에 센터링된 465㎚ 내지 495㎚의 목표 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다. 이러한 파장 대역을 갖는 광은 멜라토닌의 생성을 억제한다. 멜라토닌(N-아세틸-5-메톡시트립타민)(melatonin(N-acetyl-5-methoxytryptamine))은 송과선(pineal gland)의 주요한 호르몬이고, 많은 생물학적 기능, 특히 낮과 밤의 길이에 의해 제어되는 생리적 기능의 타이밍을 제어한다. 그에 따라, 이러한 목표 파장 대역의 광의 투과를 억제하도록 구성된 선택적 필터링 수단을 갖는 광학 장치는 특히 밤에 멜라토닌 억제를 방지하는데 사용될 수 있다.
색각(colour vision) 개선을 위해 적색-녹색 축에 있어서의 대비(contrast)를 보상 및 회복하는 경우에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 예를 들어 550㎚ 내지 660㎚의 목표 파장 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
예를 들어 편두통의 치료 또는 예방의 경우에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 예를 들어 590㎚ 내지 650㎚ 및 바람직하게 615㎚ 내지 625㎚의 목표 파장 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
예를 들어 간질병의 치료 또는 간질 발작의 예방의 경우에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 560㎚ 내지 600㎚의 목표 파장 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 2개의 목표 파장 대역 내의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다. 좁은 대역폭을 제공하기 위한 선택적 간섭 필터의 특정 구성은 이중 대역의 선택적 간섭 필터가 사용될 수 있게 한다. 이중 대역의 간섭 필터링은 2개의 상이한 간섭 필터를 이용하여 상이한 목표 파장 대역의 투과를 억제하는 것에 의해, 또는 2개의 상이한 목표 파장 대역의 투과를 억제하도록 구성된 단일의 간섭 필터에 의해 제공될 수 있다.
이중 대역 필터를 제공하는 실시예는 동일한 광민감성 재료 상에 2개의 홀로그램을 동시에 또는 연속적으로 기록하여 2개의 상이한 목표 파장 필터링 대역을 생성하는 것을 포함하며, 각 목표 파장 대역은 그 자신의 대역폭, 중심 파장 및 자신의 소거 인자에 의해 특징지어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, PET, TAC, COC, PU 또는 PC의 필름 상에, 또는 유리 상에 각각 코팅되고 동일한 종류의 광민감성 재료 상에, 또는 2개의 상이한 광민감성 재료 상에 각각 기록되는 2개의 상이한 홀로그램은 특히 곡면 기재 상에 퇴적 또는 열성형되도록 그 기재로부터 제거된 후에, 또는 그 기재와 함께, 서로 위에 적층된다.
가능한 실행예 중 하나에 있어서, 이중 대역 필터를 생성하기 위해 2개 기술의 혼합이 사용될 수 있으며, 예를 들면 홀로그램은 안료 또는 염료, 예를 들어 본 출원에서 후술하는 실시예의 안료 또는 염료를 포함하는 층으로 이루어진 흡수성 필터 위에 중첩될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 2개 기술의 혼합은 2개 층의 순서와 관계없이 적절한 안료 또는 염료를 각각 포함하는 2개의 상이한 흡수층에 의해 생성된 2개의 선택적 필터의 중첩으로 구성된다.
다른 실시예에 있어서, 홀로그램은 1D 또는 2D 광 결정으로 적층되거나, 또는 그 위에 준비 또는 제거되는 기재와 관계없이 그리고 중첩의 순서와 관계없이 박막의 적층체로 적층된다.
다른 실시예에 있어서, 박막 적층체는, 중요하지 않은 중첩의 순서와 관계없이 광 결정 상에 중첩되고, 또한 2개의 선택적 필터가 그 위에 퇴적된 광학적으로 투명한 기재 상에 중첩된다.
이러한 방식으로, 입사광의 투과가 억제되는 2개 이상의 목표 파장이 얻어질 수 있다. 예를 들면, 제1 목표 파장 대역은 약 435㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 30㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 대역폭을 가질 수 있으며, 제2 목표 파장 대역은 약 460㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 30㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 대역폭을 가질 수 있다. 이전의 예에서와 같이, 이러한 목표 대역은 본 발명자에 의해 수행된 RGC 세포 모델 연구에 의해 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증의 환자에게 특히 독성이 있는 것으로 나타난 파장뿐만 아니라, RPE 세포 모델 연구에 의해 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병의 환자에게 특히 독성이 있는 것으로 나타난 파장을 포함한다. 그러나, 이러한 특정 예에서 간섭 필터(120)는 보다 선택적이고, 2개의 목표 대역 사이의 광의 투과를 증가시키는 것이 가능하고, 이에 의해 시각적 색상 왜곡의 감소 효과 및 개선된 암소시(scotopic vision)를 갖는다.
하나 이상의 목표 파장 대역 내의 소거율은 사용자 요구에 따라 전술한 다른 적절한 기술을 이용하여 선택적 간섭 필터(120)를 구성함으로써 조절될 수 있다. 예를 들면, 일반적인 보호 용도에서, 단일 목표 파장 대역 또는 이중 목표 파장 대역 내의 소거율은 색상 지각의 왜곡, 암소시의 교란 및 눈의 비시각 기능의 방해를 제한하기 위해 30% 내지 50%가 되도록 구성될 수 있다. AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증과 같은 질병의 진행을 둔화시키기 위해, 소거율은 약 80% 내지 100%까지 증가되어 병에 걸린 눈에 대한 강화된 보호를 제공할 수 있게 한다. 예를 들어 태양광 보호를 요구하는 용도에서, 전체 가시 스펙트럼에 걸친 투과는 40% 내지 92% 범위의 억제율로 억제될 수 있으며, 제1 억제율은 제1의 선택된 파장 범위에 적어도 5%의 추가적인 억제를 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 장치가 도 2를 참조하여 설명된다. 도 2는 제1 실시예의 베이스 광학 기재와 유사하게 제1 표면(211) 및 제2 표면(212)을 갖는 베이스 광학 기재(210)를 포함하는 광학 렌즈(200)의 개략도이다. 광학 렌즈(200)는 베이스 광학 기재(210)의 전면(212)에 제공된 선택적 간섭 필터(220)를 추가로 포함한다. 선택적 간섭 필터(220)는 제1 실시예의 선택적 간섭 필터(120)와 동일한 방식으로 작동한다. 제2 실시예는 광학 기재의 후면(211)이 선택적 간섭 필터(220)의 목표 대역폭 내의 광의 일부를 흡수하도록 구성된 흡수 재료층(222)을 구비한다는 점에서 제1 실시예와 상이하다. 우선, 이러한 흡수 재료층은 광학 장치의 후면(201)에 입사하고 선택적 간섭 필터(220)에 의해 반사되는 광에서 기인하여 사용자의 눈에 도달하는 기생광(parasitic light)을 크게 감소시킨다. 사실은, 선택적 간섭 필터(220)의 존재는 사용자의 눈을 향해 되돌아오는 기생광의 반사를 제공하고, 그에 따라 흡수 재료층(222)의 존재는 원치않는 반사 효과를 감소시키는 것을 돕는다. 다음에, 선택적 간섭 필터(220)에 의해 소거되지 않은 목표 파장 내의 일부 광이 그 후에 흡수 재료층(222)에 의해 감쇠될 수 있으므로, 흡수 재료층(222)은 선택적 간섭 필터(220)에 의해 제공된 스펙트럼 필터링을 향상시킨다.
다른 실시예에 있어서, 상기 흡수 재료층(222)은 선택적 간섭 필터(220)의 목표 파장 대역과 상이한 목표 파장 대역의 광을 흡수하도록 구성되며, 이것은 색상 밸런싱 효과를 제공하는 것을 돕는다. 예를 들면, 가시 스펙트럼의 주황색-적색 부분 범위의 일부 흡수는 선택적 간섭 필터(220)에 의해 유발된 색상 지각의 왜곡을 감쇠시키는 것을 돕는다. 다른 실시예에 있어서, 색상 밸런싱 효과뿐만 아니라 향상된 필터링 효과를 제공하기 위해서, 선택적 간섭 필터(220)의 목표 파장 대역과 상이한 목표 파장 대역의 광뿐만 아니라, 동일한 목표 파장 대역의 광을 흡수하도록 작동하는 흡수 재료층(222)이 사용될 수도 있다.
일부 실시예에 있어서, 가시 스펙트럼의 전체 범위의 광을 흡수하도록 작동하는 비선택적 흡수 재료층이 사용될 수도 있다.
흡수 재료는 본 발명의 하기의 실시예에 설명되는 바와 같은 흡수성 염료 또는 안료일 수 있다.
이러한 실시예에서는 흡수층이 광학 기재의 후면 상에 제공되지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 흡수층이 선택적 간섭 필터와 광학 기재의 후면 사이에서 광학 기재 내의 층으로서 제공될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 장치가 도 3을 참조하여 설명된다. 도 3은 제1 실시예의 베이스 광학 기재와 유사하게 제1 표면(311) 및 제2 표면(312)을 갖는 베이스 광학 기재(310)를 포함하는 광학 렌즈(300)의 개략도이다. 광학 렌즈(300)는 베이스 광학 기재(310)의 전면(312)에 제공된 제1 선택적 간섭 필터(320) 및 베이스 광학 기재(310)의 용적부 내의 층으로서 제공된 제2 선택적 간섭 필터(322)를 추가로 포함한다. 선택적 간섭 필터(320, 322)는 제1 실시예의 선택적 간섭 필터(120)와 동일한 방식으로 작동한다. 제1 선택적 간섭 필터(320) 및 제2 선택적 간섭 필터(322) 모두는 동일한 목표 파장 대역의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 의해 제공된 이점은 제2 선택적 간섭 필터(322)가 목표 파장 대역에서의 소거 인자의 전체적인 증가가 얻어질 수 있게 함으로써 목표 파장 대역에서의 보호를 향상시킬 수 있다는 것이다. 이러한 향상된 보호는 사용자의 요구에 부합시켜서, 설계 유연성, 예를 들면 사용자가 예컨대 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증과 같은 질병에 걸렸는지 여부, 또는 사용자가 그러한 질병에 걸린 정도에 따라 달라지는 설계 유연성을 제공할 수 있다. 예를 들면, 광학 기재 내의 제1 선택적 간섭 필터(322)는 정상 사용을 위한 보호의 레벨을 제공할 수 있는 한편, 광학 기재의 전면에의 제2 선택적 간섭 필터(320)의 추가는 전술한 임의의 질병에 민감하거나 질병에 걸린 환자에 있어서의 질병의 진행을 막기에 적합한 치료 레벨까지 보호의 레벨을 증대시킬 수 있다.
광학 기재의 후면(311)에는, 제2 실시예의 흡수 재료층과 유사하게, 선택적 간섭 필터(322) 및/또는 선택적 간섭 필터(320)의 목표 대역폭 내의 광을 흡수하도록 구성된 흡수 재료층(324)이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로 흡수 재료층(324)을 제공함으로써, 광학 장치의 후면(311)에 입사하고 선택적 간섭 필터(322) 및/또는 선택적 간섭 필터(320)에 의해 반사되는 광에서 기인하여 사용자의 눈에 도달하는 기생광을 크게 감소시킨다. 또한, 흡수 재료층(324)은 선택적 간섭 필터(322) 및/또는 선택적 간섭 필터(320)에 의해 제공된 스펙트럼 필터링을 향상시킨다.
이전 실시예의 흡수 재료층과 같이, 흡수 재료층(324)은 또한 색상 밸런싱을 위해 선택적 간섭 필터(322) 및/또는 선택적 간섭 필터(320)의 목표 대역폭과 상이한 파장 대역의 광, 또는 향상된 보호를 위해 선택적 간섭 필터(320) 및/또는 선택적 간섭 필터(322)의 목표 대역폭 및 색상 밸런싱을 위해 상이한 파장 대역의 광을 흡수하도록 구성될 수도 있다.
다른 실시예에 있어서, 광학 기재 내에 또는 광학 기재의 전면 상에 제공된 선택적 간섭 필터의 목표 파장 대역과 상이한 목표 파장 대역에서의 보호를 제공하기 위해서, 선택적 간섭 필터 중 하나가 광학 기재의 전면에 추가될 수도 있다. 상이한 파장 대역 내의 보호를 부가함으로써, 추가적인 용도 또는 보호가 구상될 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시예에서는 색상 밸런싱이 제공될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 시각 신경병증에 유해한 광에 대한 목표 파장 대역에서의 보호가 하나의 선택적 간섭 필터에 의해 제공될 수 있으며, AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병에 대한 다른 목표 대역에서의 추가적인 보호가 다른 선택적 간섭 필터에 의해 제공될 수 있다. 대안으로, 하나의 선택적 간섭 필터는 전자기 스펙트럼의 하나의 부분 내의 파장 범위에 대해 보호하도록 구성될 수 있는 한편, 다른 선택적 간섭 필터는 전자기 스펙트럼의 다른 부분의 파장 범위에 대해 보호하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 광학 장치가 도 4를 참조하여 설명된다. 도 4는 제1 표면(411) 및 제2 표면(412)을 갖는 베이스 광학 기재(410)를 포함하는 광학 렌즈(400)의 개략도이다. 광학 렌즈의 특정 실시예에 있어서, 제1 표면(411)은 사용시에 사용자의 눈(50)에 인접하여 배치된 오목 후면/배면이고, 제2 표면(412)은 사용시에 사용자의 눈(50)에서 멀리 배치된 볼록 전면/정면이다. 광학 렌즈는, 이 실시예에서 베이스 광학 기재(410)의 용적부 내에 제공된 흡수성 필터(420)를 추가로 포함한다. 흡수성 필터(420)는, 이러한 실시예에서, 염료 또는 안료를 함유하고 베이스 광학 기재(410)의 2개의 층 사이에 개재된 필름으로서 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 흡수층은 광학 기재의 어느 표면 상에 제공될 수도 있다.
흡수성 필터(420)는 광학 렌즈(100)의 전면(412) 상에 입사하는, 목표 파장 대역으로 지칭되는 선택된 파장 범위의 광이 베이스 광학 기재(410)를 통해 전면(412)으로부터 사용자의 눈(50)을 향해 투과하는 것을 선택적으로 억제하는 대역 소거 필터로서 작동하는 반면, 특별히 그렇게 하도록 구성되지 않았다면, 선택된 파장 범위 외의 파장의 입사광의 투과에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않는다. 흡수성 필터(420)는 선택된 파장 범위의 투과를 소정의 소거율로 억제하도록 구성된다. 일부 실시예에 있어서, 광학 장치는 기계적 및 환경적 보호를 제공하기 위해 베이스 광학 기재(420) 위에 위치설정된 보호 필름(도시되지 않음)을 추가로 포함한다. 보호 필름에는, 또한 가시 스펙트럼 전체에 걸친 입사광, 또는 흡수성 필름(420)의 목표 파장 대역에 대응하거나 또는 대응하지 않는 가시 스펙트럼의 선택된 대역 내의 입사광의 반사를 방지하기 위한 반사방지 코팅이 제공될 수도 있다.
흡수성 필터(420)는, 본 발명의 하나의 예에서, 아우라민 O(Auramine O); 쿠마린(Coumarin) 343; 쿠마린 314; 프로플라빈(Proflavin); 니트로벤조옥사디아졸(Nitrobenzoxadiazole); 루시퍼 옐로우 CH(Lucifer yellow CH); 9,10비스(페닐에티닐)안트라센(9,10 Bis(phenylethynyl)anthracene); 엽록소 a(Chlorophyll a); 엽록소 b; 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(4-디메틸아미노스티릴)-4H-피란(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran); 및 2-[4-(디메틸아미노)스티릴]-1-메틸피리디늄 요오드화물(2-[4-(Dimethylamino)styryl]-1-methylpyridinium iodide), 루테인(Lutein), 제아잔틴 베타-카로틴(Zeaxanthin beta-carotene) 또는 리코펜(lycopen); 또는 그것의 임의의 조합물과 같은 염료 또는 안료를 포함할 수 있다. 루테인(크산토필(Xanthophyll)로도 알려짐) 및 제아잔틴은 예를 들어 망막에 축적되는 천연 보호물질이며, 그 농도는 나이가 들어감에 따라 감소한다. 이러한 물질을 함유하는 흡수성 필터를 제공함으로써, 눈 내의 이러한 물질의 자연 감소를 보상하게 된다.
안료 또는 염료의 선택은 흡수성 필터(420)의 목표 파장 대역 또는 대역들에 따라 달라질 것이다.
예를 들면, 광독성 광에 대한 보호를 위해, 다수의 염료 또는 안료는 도 10에 도시된 바와 같이 420㎚ 내지 470㎚의 파장 대역에서의 높은 흡수 레벨을 제공한다. 도 10의 (i) 내지 도 10의 (viii)은 하기 물질의 흡수 스펙트럼을 각각 나타낸다: (i) 물에 용해된 아우라민 O가 59㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 431㎚에 흡수 피크를 나타내고; (ii) 에탄올에 용해된 쿠마린 343이 84㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 445㎚에 흡수 피크를 나타내고; (iii) 에탄올에 용해된 니트로벤조옥사디아졸이 70㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 461㎚에 흡수 피크를 나타내고; (iv) 물에 용해된 루시퍼 옐로우 CH가 74㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 426㎚에 흡수 피크를 나타내고; (v) 시클로헥산(Cyclohexane)에 용해된 9,10 비스(페닐에티닐)안트라센이 67㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 451㎚에 흡수 피크를 나타내고; (vi) 디에틸에테르에 용해된 엽록소 a가 44㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 428㎚에 흡수 피크를 나타내고; (vii) 메탄올에 용해된 엽록소 a가 42㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 418㎚에 흡수 피크를 나타내고; (viii) 디에틸에테르에 용해된 엽록소 b가 25㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 436㎚에 흡수 피크를 나타낸다.
각각의 흡수 스펙트럼으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 물질은 10㎚ 내지 82㎚의 FWHM의 좁은 대역폭의 흡수성을 갖는 스펙트럼을 제공함으로써 선택적 필터링 수단을 제공하여 원치않는 시각 왜곡을 저감시킨다.
다른 실시예에 있어서, 흡수성 필터(420)는 포르피린(porphyrin) 또는 그 유도체를 함유할 수 있다.
포르피린의 일부 예는 5,10,15,20-테트라키스(4-설포네이토페닐)((5,10,15,20-Tetrakis(4-sulfonatophenyl)) 포르피린 나트륨염 착체; 5,10,15,20-테트라키스(N-알킬-4-피리딜)(5,10,15,20-Tetrakis(N-alkyl-2-pyridyl)) 포르피린 착체; 5,10,15,20-테트라키스(N-알킬-3-피리딜) 포르피린 금속 착체; 및 5,10,15,20-테트라키스(N-알킬-2-피리딜) 포르피린 착체, 또는 그것의 임의의 조합물을 포함한다. 알킬은 메틸, 에틸, 부틸 및/또는 프로필일 수 있다. 이러한 모든 포르피린은 양호한 수용성을 나타내며, 300℃까지 안정하다.
착체(complex)는 금속 착체일 수 있으며, 금속은 Cr(III), Ag(II), In(III), Mg(II), Mn(III), Sn(IV), Fe(III) 또는 Zn(II)일 수 있다. 이러한 금속 착체는 광독성을 나타내는 파장 범위에 대응하는 425㎚ 내지 448㎚의 수중 흡수성을 갖는다. 특히, Cr(III), Ag(II), In(III), Mn(III), Sn(IV), Fe(III) 또는 Zn(II)에 기초한 금속 착체는, pH<6에서 금속을 유리시키지 않으므로 산에 민감하지 않고 보다 안정한 착체를 제공하는 이점을 갖는다. 더욱이, 이러한 포르피린은 상온에서 형광성을 나타내지 않는다. 이러한 특성은 예를 들어 안과용 렌즈, 콘택트 렌즈 및 IOL과 같은 광학 렌즈에 사용하기에 유익하다. 포르피린은 광의 투과가 억제되어야 하는 목표 파장 대역 또는 목표 파장 대역들에 따라 선택될 수 있다. 파장의 흡수 대역은 용매 및 pH에 따라 달라진다. 대역폭은 용매 및 pH에 따라 달라지고, 또한 염료가 보다 높은 농도에서 응집하여 보다 넓은 피크를 야기하는 경향이 있으므로, 농도에 따라 달라질 것이다. 따라서, 목표 대역은 포르피린, pH 및 용매뿐만 아니라 농도의 선택에 의해 얻어질 수 있다.
도 11의 (i) 내지 도 11의 (viii)은 하기 포르피린의 흡수 스펙트럼을 각각 나타낸다: (i) 클로로포름(chloroform) 및 HCl에 용해된 디프로톤화-테트라페닐포르피린(Diprotonated-tetraphenylporphyrin)이 18㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 약 445㎚에 흡수 피크를 가지고; (ii) 톨루엔에 용해된 마그네슘 옥타에틸포르피린(Magnesium Octaethylporphyrin)이 14㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 410㎚의 흡수 피크를 가지고; (iii) 톨루엔에 용해된 마그네슘 테트라메시틸포르피린(Magnesium Tetramesitylporphyrin)이 10㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 427㎚에 흡수 피크를 가지고; (iv) 톨루엔에 용해된 테트라키스 (2,6-디클로로페닐) 포르피린(Tetrakis (2,6-dichlorophenyl) porphyrin)이 12㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 419㎚에 흡수 피크를 가지고; (v) 톨루엔에 용해된 테트라키스 (o-이미노페닐) 포르피린(Tetrakis (o-aminophenyl) porphyrin)이 30㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 420㎚에 흡수 피크를 가지고; (vi) 톨루엔에 용해된 테트라메시틸포르피린이 1㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 427㎚에 흡수 피크를 가지고; (vii) 톨루엔에 용해된 아연 테트라메시틸포르피린이 12㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 420㎚에 흡수 피크를 가지고; (viii) 톨루엔에 용해된 아연 테트라페닐포르피린이 14㎚의 대역폭(FWHM으로 측정됨)을 갖고서 423㎚에 흡수 피크를 가진다. 각각의 흡수 스펙트럼으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이들 물질은 10㎚ 내지 30㎚의 FWHM의 좁은 대역폭의 흡수성을 갖는 스펙트럼을 제공함으로써 선택적 필터링 수단을 제공한다. 이러한 물질의 사용에 의해 향상된 선택도를 제공함으로써, 보다 많은 선택적인 목표 범위가 억제될 수 있으므로, 원치않는 시각 왜곡을 보다 양호하게 저감시킨다. 억제될 목표 파장 대역에 따라 적절한 포르피린이 선택될 수 있다.
일부 포르피린은 약 428㎚의 수중에서의 흡수 파장을 갖는 Mg(II) 메소-테트라(4-설포네이토페닐) 포르핀 테트라소듐염(Mg(II) meso-Tetra(4-sulfonatophenyl) porphine tetrasodium salt)과 같은 물에 용해가능한 특정 예를 갖는다.
포르피린은 광학 장치의 사용 목적에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 하기의 포르피린은 약 460㎚의 흡수 피크를 제공한다: 5,10,15,20-테트라(4-피리딜)-21H,23H-포르핀 클로라이드 테트라키스(메토클로라이드)가 462㎚에 흡수 피크를 나타내고; 5,10,15,20-테트라키스(4-설포네이토페닐)-21H,23H-포르핀 염화마그네슘(III)가 466㎚에 흡수 피크를 나타내고; 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르핀 염화마그네슘(III)이 459㎚에 흡수 피크를 나타낸다. 따라서, 이러한 물질의 사용은 460㎚ 파장의 광의 투과를 억제하는데 유용할 수 있다. 이러한 파장은 녹내장의 생체외 모델의 RGC에 유해한 것으로 알려져 있다.
아연 5,10,15,20-테트라(4-피리딜)-21H,23H-포르핀 테트라키스(메토클로라이드)가 435㎚에 흡수 피크를 나타낸다. 따라서, 이러한 물질의 사용은 435㎚ 파장의 광의 투과를 억제하는데 유용할 수 있다. 이러한 파장은 AMD의 생체외 모델의 RPE에 유해한 것으로 알려져 있다.
다른 응용 또는 파장 보호는, 417㎚의 제1 흡수 피크 및 530㎚의 제2 흡수 피크를 나타내는 5,10,15,20-테트라키스(4-설포네이토페닐)-21H,23H-포르핀 코발트(II)와 같은 다른 포르피린과 함께 구상될 수 있다. 이러한 포르피린은 이러한 흡수 피크의 양쪽 영역의 파장을 필터링하는 이중 대역 흡수성 필터로서 사용되거나, 흡수 피크 중 하나의 파장을 필터링하는데 사용될 수도 있다. 유사하게, 5,10,15,20-테트라키스(4-메톡시페닐)-21H,23H-포르핀은 424㎚의 제1 흡수 피크 및 653㎚의 제2 흡수 피크를 나타낸다.
5,10,15,20-테트라키스(4-메톡시페닐)-21H,23H-포르핀 염화철(III)이 421㎚에 흡수 피크를 나타낸다. 아연 5,10,15,20-테트라(4-피리딜)-21H,23H-포르핀 테트라키스(메토클로라이드)는 423㎚에 흡수 피크를 나타낸다.
5,10,15,20-테트라(1-메틸-4-피리디노) 포르핀 테트라(p-톨루엔설포네이트)는 421㎚에 흡수 피크를 나타낸다. 5,10,15,20-테트라키스(4-하이드록시페닐)-21H,23H-포르핀은 421㎚에 흡수 피크를 나타낸다. 4,4',4",4'"-(포르핀-5,10,15,20-테트라일)테트라키스(벤조산)은 411㎚에 흡수 피크를 나타낸다.
다른 실시예에 있어서, 포르피린을 포함하는 다른 염료 또는 안료가 광학 장치의 사용 목적에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어 멜라토닌 억제를 방지하는 경우에 있어서, 465㎚ 내지 495㎚의 목표 대역 내에 흡수 피크를 갖는 하나 이상의 염료 또는 안료가 선택될 수 있다. 이러한 대역의 파장을 갖는 광은 멜라토닌의 생성을 억제한다. 멜라토닌(N-아세틸-5-메톡시트립타민)은 송과선의 주요한 호르몬이고, 많은 생물학적 기능, 특히 낮과 밤의 길이에 의해 제어되는 생리적 기능의 타이밍을 제어한다. 그에 따라, 이러한 목표 파장 대역의 광의 투과를 억제하도록 구성된 선택적 필터링 수단을 갖는 광학 장치는 특히 밤에 멜라토닌 억제를 방지하는데 사용될 수 있다.
4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(4-디메틸아미노스티릴)-4H-피란은 468㎚에 흡수 피크를 나타낸다. 2-[4-(디메틸아미노)스티릴]-1-메틸피리디늄 요오드화물은 466㎚에 흡수 피크를 나타낸다.
3,3'-(디에틸옥사카보시아닌) 요오드화물(3,3'-Diethyloxacarbocyanine iodide)은 483㎚에 흡수 피크를 나타낸다.
예를 들어 적색-녹색 축에 있어서의 대비를 보상 및 회복하는 경우에 있어서, 예를 들어 550㎚ 내지 660㎚의 목표 대역 내에 흡수 피크를 갖는 포르피린을 포함하는 하나 이상의 안료 또는 염료가 이러한 목표 대역 내의 광의 투과를 억제하도록 선택될 수 있다.
예를 들어 편두통의 치료 또는 예방의 경우에 있어서, 예를 들어 590㎚ 내지 650㎚ 및 바람직하게 615㎚ 내지 625㎚의 목표 대역 내에 흡수 피크를 갖는 포르피린을 포함하는 하나 이상의 안료 또는 염료가 이러한 목표 대역 내의 광의 투과를 억제하도록 선택될 수 있다.
예를 들어 간질병의 치료 또는 간질 발작의 예방의 경우에 있어서, 선택적 간섭 필터(120)는 560㎚ 내지 600㎚의 목표 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
제4 실시예의 흡수성 필터는, 광학 렌즈(100)의 전면(112) 상에 입사하는 2개의 목표 파장 대역의 입사광이, 이러한 2개의 선택된 파장 대역 외의 파장의 입사광의 투과에 최소로 영향을 미치면서 베이스 광학 기재를 통해 사용자의 눈(50)을 향해 투과하는 것을 선택적으로 억제하는 이중 대역 필터로서 구성될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 예를 들어 435㎚에 센터링된 제1 파장 대역 내에서의 낮은 투과 레벨, 및 예를 들어 460㎚에 센터링된 보다 높은 대역에서의 제2 낮은 투과 레벨을 나타내지만, 이러한 2개의 목표 대역 사이의 파장의 광을 높은 레벨의 투과율로 투과할 수 있게 하는 이중 대역 필터가 제공될 수 있다.
전술한 물질의 흡수 대역폭은 이러한 이중 대역 필터를 제공가능하도록 충분히 좁다. 이러한 이중 대역 필터는 상이한 흡수 피크를 갖는 2개의 다른 물질을 사용하는 것에 의해, 또는 2개 이상의 상이한 흡수 피크를 갖는 단일 물질에 의해 제공될 수 있다. 또한, 임의의 이전 실시예의 선택적 간섭 필터는 임의의 실시예의 흡수성 필터와 조합되어 이중 대역 필터를 제공할 수 있다. 2개의 대역을 서로 병합하는 것보다 2개의 좁고 뚜렷한 대역을 갖는 것의 이점은 색각의 왜곡 및 암소시의 교란이 최소화될 수 있다는 것이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 광학 장치가 도 5를 참조하여 설명된다. 도 5는 제1 실시예의 베이스 광학 기재와 유사하게 제1 표면(511) 및 제2 표면(512)을 갖는 베이스 광학 기재(510)를 포함하는 광학 렌즈(500)의 개략도이다. 광학 렌즈(500)는 베이스 광학 기재(510)의 전면(512)에 제공된 선택적 간섭 필터(522) 및 베이스 광학 기재의 후면(511)에 제공된 흡수성 필터(520)를 추가로 포함한다. 대안적인 실시예에 있어서, 흡수성 필터(520)는 베이스 광학 기재(510)의 용적부 내에 포함되고, 예를 들어 베이스 광학 기재(510) 자체 내에 합체될 수 있다. 선택적 간섭 필터(521)는 제1 실시예의 선택적 간섭 필터(120)와 동일한 방식으로 작동하고, 흡수성 필터(520)는 제2 실시예의 흡수성 필터와 동일한 방식으로 작동한다. 선택적 간섭 필터(522) 및 흡수성 필터(520) 모두는 동일한 목표 파장 대역 내의 광의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 의해 제공된 이점은 목표 파장 대역에서의 소거 인자의 전체적인 증가가 얻어질 수 있게 함으로써 목표 파장 대역에서의 보호를 향상시키기 위해 선택적 간섭 필터(522)가 광학 기재에 추가될 수 있다는 것이다. 이러한 향상된 보호는 사용자의 요구, 즉 사용자가 예를 들어 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 시각 신경병증과 같은 질병에 걸렸는지 여부, 또는 사용자가 그러한 질병에 걸린 정도에 따라 달라지는 요구에 부합시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 필터는 정상적인 예방 사용을 위한 보호의 레벨을 제공할 수 있는 한편, 제2 필터의 추가는 질병에 걸린 환자를 위한 치료 레벨까지 보호의 레벨을 증대시킬 수 있다.
대안적인 실시예에 있어서, 광학 기재에는 2개의 흡수성 필터가 제공될 수도 있다. 흡수성 필터 중 적어도 하나는 광학 기재의 다른 표면 상에 제공되거나, 또는 광학 기재 내에 층으로 제공된 흡수성 필터와 동일한 목표 파장 대역에서의 보호를 향상시키기 위해 광학 기재의 표면에 추가될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 흡수성 필터 중 하나는 광학 기재의 다른 표면 상에 제공되거나, 또는 광학 기재 내에 층으로 제공된 흡수성 필터와 상이한 목표 파장 대역에서의 보호를 제공하기 위해 광학 기재의 표면에 추가될 수 있다. 예를 들면, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 시각 신경병증에 유해한 광에 대한 목표 파장 대역에서의 보호가 하나의 흡수성 필터에 의해 제공될 수 있으며, AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병에 유해한 광에 대한 다른 목표 대역에서의 추가적인 보호가 다른 흡수성 필터에 의해 제공될 수 있다. 대안으로, 상이한 목표 대역을 갖는 필터를 사용함으로써, 색상 밸런싱 효과가 달성가능할 수 있다.
간섭 필터의 각도 민감도를 최소화하고 그리고/또는 광학 기재의 일정 영역에 있어서의 색상 왜곡 및 광 강도 감쇠를 크게 저감하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치의 광학 기재의 특정 간섭 필터링 구역(즉, 선택적 간섭 필터가 제공된 광학 기재의 구역)이 규정될 수 있다. 이것은 선택적 간섭 필터가 안과용 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 IOL과 같은 광학 렌즈에 적용되는 경우에 특히 중요하다. 본 발명의 내용에 있어서, "안과용 렌즈"는 교정 및 비교정 렌즈와, 또한 눈의 전방에 착용하도록 의도된 마스크 및 다른 비전 장치를 의미한다. 안과용 렌즈는 특정 기능, 예를 들어 태양, 반사방지, 얼룩방지, 마모방지 기능 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 광학 기재에는, 예를 들어 단초점 안과용 렌즈의 경우에 광학 기재의 중심으로부터 광학 기재의 주변부로의 동심원 구역의 형태로 다중 필터링 구역이 제공될 수 있다. 또한, 소거율이 구역마다 상이할 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 광학 장치가 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명된다. 도 6a는 제1 표면(611) 및 제2 표면(612)을 갖는 베이스 광학 기재(610)를 포함하는 광학 렌즈(600)의 개략도이다. 광학 렌즈의 특정 실시예에 있어서, 제1 표면(611)은 사용시에 사용자의 눈(50)에 인접하여 배치된 오목 후면이고, 제2 표면(612)은 사용시에 사용자의 눈(50)에서 멀리 배치된 볼록 전면이다. 전면(612)은 n개의 필터링 구역(612-1...612-n)(여기서, 본 실시예에서 n=4)을 갖는다. 각 필터링 구역에는 각각의 선택적 간섭 필터(620-1...620-n)가 제공된다. 각 선택적 간섭 필터(620-1...620-n)는, 광학 렌즈의 전면(612) 상에 입사하는 목표 파장 대역의 광이, 이러한 목표 파장 대역 외의 파장의 입사광의 투과에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으면서, 베이스 광학 기재(610)를 통해 사용자의 눈(50)을 향해 투과하는 것을 선택적으로 억제하는 대역 소거 필터로서 작동한다. 각각의 선택적 간섭 필터(620-1...620-n)는 입사광이 원추형 각도에 의해 정의된 각각의 선택된 각도 범위 내의 각각의 필터링 구역(612_1...612_n)에 입사하는 경우에 선택된 목표 파장의 투과를 억제하도록 구성된다. 또한, 각각의 선택적 간섭 필터(620-1...620-n)는 목표 파장 대역의 투과를 각각의 소거율로 억제하도록 구성된다. 광학 장치는 기계적 및 환경적 보호를 제공하기 위해 선택적 간섭 필터(620-1...620-n) 위에 위치설정된 보호 필름(도시되지 않음)을 추가로 포함할 수 있다. 보호 필름에는, 또한 가시 스펙트럼 전체에 걸친 입사광, 또는 가시 스펙트럼의 선택된 대역 내의 입사광의 반사를 방지하기 위한 반사방지 코팅이 제공될 수도 있다. 특히 단초점 안과용 렌즈에 적합한 이러한 실시예에 있어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 중앙 필터링 구역(612_1)이 원의 형태로 제공되는 한편, 주변 필터링 구역(612_2 내지 612_4)이 중앙 필터링 구역(612_1)을 둘러싸는 동심의 환형 링으로 제공된다.
도 6b의 예에 있어서, 각각의 선택적 간섭 필터(620-1 내지 620-n)는 각각의 선택된 입사각의 범위가 선택적 간섭 필터(620-1 내지 620-n)의 간섭 격자의 간섭 패턴에 실질적으로 수직인 입사각에 센터링되도록 구성된다. 각각의 주변의 선택적 간섭 필터(620-2 내지 620-n)의 간섭 패턴은 중앙 구역(612_1)에 대한 각각의 주변 구역(612_2, 612_3, 612_4)의 위치에 기초하여 중앙의 선택적 간섭 필터(620_1)의 간섭 격자의 간섭 패턴에 대해 경사지며, 즉 선택적 간섭 필터(620_1 내지 620_4)의 간섭 패턴의 경사각은 도 6b에 도시된 바와 같이 광학 기재의 중앙 구역으로부터 주변 구역을 향해 증가한다. 이것은 각각의 선택적 간섭 필터(612_1 내지 612_4)가 상이한 입사각 범위에 대한 목표 파장 대역에서 작동하도록 구성될 수 있다.
중앙 필터링 구역(612_1)에 제공된 선택적 간섭 필터(620_1)는 다른 선택적 간섭 필터(620_2 내지 620_4)의 소거율보다 높은 소거율을 갖도록 구성될 수 있다. 다른 선택적 간섭 필터(620_2 내지 620_4)의 소거율은 도 6c에 도시된 바와 같이 중앙 구역으로부터 주변 구역으로 감소하도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 광학 기재의 중심으로부터 주변부로의 필터링 구배가 제공될 수 있다.
전술한 바와 같이 다수의 필터링 구역을 갖는 광학 기재를 설계함으로써, 도 6c에 도시된 바와 같이 대역 소거 필터의 각도 민감도를 최소화한다.
광학 기재의 각 필터링 구역은 적어도 하나의 시선 및 관련 원주형 입사각과 관련하여 고려되는 것이 바람직하다. 특히, 렌즈의 공간적 중앙 구역은 중심시에 있어서 사용자의 주 주시방향(primary gaze direction)(사용자가 무한히 먼 곧장 앞을 보는 경우의 시선)에 대체로 대응한다. 이러한 구성에 있어서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 망막의 중심부에 도달하는 입사광의 입사각은 0°에 근접한다. 눈이 CRO 주위로 회전함에 따라, 시선은 주 주시방향으로부터 멀리 이동하고, 입사각은 예시의 목적으로 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이 증가한다.
따라서, 광학 렌즈의 다수의 필터링 구역은 적절하게 구성될 수 있으며, 각 필터링 구역은 사용자의 하나 이상의 시선과 관련이 있는 광학 기재의 전면(사용자에게서 먼 표면)에의 입사광의 각각의 원추형 입사각과 연관된다. 도 6b에 도시된 예의 각 필터링 구역에 대해, 메인 입사각이 간섭 격자에 수직인 각도를 구성하도록 하는 방식으로 간섭 무늬(interference fringe)의 경사각이 계산된다. 이러한 예에서의 각 필터링 구역에 대해, 소거될 목표 파장 대역이 동일한 상태에 있다. 또한, 광학 기재 상의 각각의 필터링 구역의 편심률에 의해 각 필터링 구역에 대한 소거율을 감소시킴으로써, 색상 왜곡이 감소하게 된다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 특정 예에서는, 광학 렌즈의 표면에 4개의 구역이 제공되어 있지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서 이러한 표면에 임의의 개수의 구역이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
예를 들면, 상기 실시예는 다른 타입의 렌즈, 예컨대 다초점 렌즈에 적용될 수도 있다. 다초점 렌즈는 위치 및 제어될 수 있는 상이한 굴절력(refractive power)을 갖는 적어도 2개의 광학 구역, 즉 원거리에서 물체를 보기 위한 원거리 시력부 및 근거리에서 물체를 보기 위한 근거리 시력부를 갖는다. 누진 다초점 렌즈에서, 근거리 시력부 및 원거리 시력부는 눈이 하나의 구역으로부터 다른 구역으로 통과할 때에 따르는 경로에 대응하는 누진대(progression corridor)에 의해 연결되어, 눈이 원거리 시력으로부터 근거리 시력으로 부드럽게 통과하게 하며, 이에 의해 착용자의 시각적 편안함을 제공한다. 근거리 시력부 및 원거리 시력부는 각각 기준점과 연관될 수 있다. 원거리 시력 기준점은 일반적으로 렌즈와 메인 시선의 교차점을 정의하고, 근거리 시력 기준점은 일반적으로 렌즈의 도수가 근거리를 보는데 필요한 도수에 대응하는 주 누진 자오선의 점을 규정한다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 제1 필터링 구역(722_1), 즉 선택적 필터가 제공된 광학 기재의 제1 구역은 안과용 렌즈의 원거리 시력부와 연관될 수 있으며, 제2 필터링 구역(722_2)은 근거리 시력부와 연관될 수 있다. 제1 필터링 구역은 바람직하게 원형 또는 타원형 형상이어서, 본질적으로 원거리 시력 기준점(FV) 주위의 구역을 커버하며, 제2 필터링 구역(722_2)은 바람직하게 원형 또는 타원형 형상이어서, 근거리 시력 기준점(NV) 주위의 구역을 커버한다. 또한, 누진대에 해당하는 다른 구역(722_3)에는 본 발명의 임의의 실시예에 따른 선택적 필터가 제공될 수 있다.
누진 교정 안과용 렌즈의 경우에 있어서, 원거리 시력 기준점을 커버하는 중앙 구역의 직경 또는 최대 치수는 바람직하게 5㎜ 내지 35㎜, 특히 10㎜ 내지 25㎜, 보다 바람직하게는 약 20㎜로 구성된다.
근거리 시력 기준점을 커버하는 제2 필터링 구역은 원거리 시력 기준점에 대응하는 구역보다 대체로 작다. 근거리 시력 기준점을 커버하는 제2 필터링 구역의 직경 또는 최대 치수는 유리하게 5㎜ 내지 15㎜, 바람직하게 7㎜ 내지 13㎜로 구성되고, 특히 약 10㎜이다. 이들 2개의 구역을 연결하는 밴드의 폭은 유리하게 3㎜ 내지 7㎜, 바람직하게 4㎜ 내지 5㎜로 구성되고, 특히 약 5㎜이다. 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 제1 및 제2 구역을 연결하는 밴드는 선택적으로 제1 또는 제2 필터링 구역 중 어느 하나 또는 모두의 선택적 필터와 동일한 목표 대역의 투과를 억제하는 제2 필터를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 콘택트 렌즈에는 하나 이상의 필터링 구역이 제공될 수 있으며, 콘택트 렌즈를 포함하는 광학 기재에는 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 선택적 간섭 필터가 제공된다. 렌즈의 기하학적 중심에 위치된 광학 기재의 원형 중앙 구역은 1개 또는 2개의 동심 링에 둘러싸인 0.3㎜ 내지 1㎜의 직경을 갖는 원형 중앙 영역을 포함하며, 약 0.1㎜ 내지 1.25㎜의 폭을 갖는 각 구역에는 전술한 바와 같은 각각의 필터링 수단이 제공될 수 있다.
이제, 본 발명의 특정 실시예에 따라 특정 사용자 또는 활용에 기초하여 광학 렌즈를 위한 하나 이상의 선택적 필터의 구성을 결정하는 방법이 설명된다.
시작 단계에서, 제1 파라미터 세트는 적어도 하나의 사용자의 시선, 사용자에 인접하여 위치된 후면과 같은 광학 렌즈의 광학 기재 상에 규정된 점과 (각막의 정점 또는 회전 중심(CRO)과 같은 눈의 기준점으로부터의)사용자의 눈 사이의 거리를 규정한다. 망막 또는 망막의 일부가 보호되어야 하는 활용의 경우에 있어서, 사용자의 눈의 중심와(fovea)에 센터링된 망막 영역의 크기 및/또는 사용자의 동공 크기가 또한 고려된다. 예를 들면, 도 9a는 눈의 CRO로부터 광학 렌즈(800)의 후면 상에 규정된 점까지의 거리(q'), 동공(P)과 CRO 사이의 거리(P') 및 동공의 크기를 나타내는 PS를 포함하여 고려될 수 있는 파라미터의 일부를 도시한다.
도 1e와 관련하여 이전에 설명된 바와 같이, 또한 광학 렌즈의 전면에 입사하는 광의 입사각과 광학 렌즈의 후면의 눈으로부터의 시선 사이의 관계를 고찰하는 것을 가능하게 하기 위해, 렌즈의 기하학적 구조(렌즈 두께, 센터 프리즘을 포함함), 렌즈의 전면 및 후면을 규정하는 표면 방정식, 및 광학 기재의 굴절률(n)과 같은 광학 렌즈의 파라미터가 고려될 수도 있다.
안과용 렌즈의 경우에, 제1 파라미터 세트는 안경 착용 파라미터를 포함할 수 있다. 이러한 안경 착용 파라미터는 눈-렌즈 거리, 전경 틸트(pantoscopic tilt) 및 랩(wrap)을 포함한다.
일반적으로, 눈-렌즈 거리는 광학 기재의 후면의 규정된 점과 눈의 회전 중심(CRO) 또는 눈의 각막의 정점 사이의 거리로 정의될 수 있다. 렌즈의 전경 틸트는 착용자가 주 주시방향으로 있을 때 프레임 내로 끼워맞춰진 렌즈의 수직 에지를 통과하는 선과 수직선 사이의 각도로서 정의된다. 랩은 프레임 내로 끼워맞춰진 렌즈의 수평 에지를 통과하는 선과 수평선 사이의 각도로서 정의된다. 일반적으로, 전경각(pantoscopic angle)은 8°일 수 있고, 랩각은 7°일 수 있으며, 각막-렌즈 거리는 12㎜이다.
제1 파라미터 세트에 기초하여, 각 필터 구역에 대해, 원주형 입사각이 결정되고, 각 필터링 구역은, 하나의 입사각만을 고려하여 (콜리메이트 광원을 모델링함으로써) 설계되는 대신에, 모든 입사각을 고려하여 비콜리메이트 광원을 모델링함으로써 수치적으로 설계된다.
원주형 입사의 도시된 예시적인 결과가 눈의 특징부를 모델링한 지맥스(Zemax) 모델을 사용하여 얻어졌다. 예를 들면, 도 9c에서, 안과용 렌즈는 도수가 0D이고, n=1.591의 굴절률을 갖는 단초점 렌즈이며, 전경각이 0°이고, 랩각이 0이며, 각막-렌즈 거리가 12㎜(p'=13㎜, q'=25㎜)이고, 동공 직경이 6㎜이며, 메인 시선은 주 주시방향, 즉 (α, β)=(0°,0°)에 대응한다. 이러한 경우에 있어서, 수직면 XY에서 10㎜ 직경의 중심와-센터링 망막 구역을 보호하는 것을 선택함으로써, 이러한 수직면에서의 원추형 입사는, 도 9c에 도시된 바와 같이, 동공의 말단부를 통과하는 주변광선을 고려하여 광학 렌즈의 기준점(Y=0㎜)에 센터링된 16㎜ 직경의 원에 대응하는 주변 입사각 i'1=-15.9° 및 i'2=+15.9°에 대응하는 dα'1=-18°및 dα'2=+18°에 의해 제한된다.
보호될 망막의 구역이 4㎜인 경우에, 이러한 수직면에서의 원추형 입사는, 광학 렌즈의 기준점(Y=0㎜)에 센터링된 10.5㎜ 직경의 원에 대응하는 주변 입사각 i'1=-6.1°및 i'2=+6.1°에 대응하는 dα1=-7°및 dα'2=+7°에 의해 제한된다. 보호될 망막의 구역이 4㎜이고, 착용자가 눈을 20° 아래로 회전한 것을 의미하는 메인 시선이 (α,β)=(20°, 0°)인 경우에, 원추형 입사는, 여전히 Y=-15.5㎜로부터 Y=-4㎜까지의 렌즈 상의 구역에 대응하는 주변 입사각 i'1=+9.7°및 i'2=+21.5°에 대응하는 dα'1=-7° 및 dα'2=+7°에 의해 제한된다. 상술된 바와 같이, 원주형 입사는 렌즈의 기하학적 구조와 같은 광학 기재의 다수의 파라미터, 특히 광학 도수(구면도수(sphere), 원주도수(cylinder), 축(axis), 가입도수(addition))에 따라 달라진다. 또한, 예를 들어 사용자가 눈의 퇴화를 겪거나 눈의 특정 퇴화로부터 보호되어야 하는 경우에 사용자의 생리적 파라미터가 고려될 수도 있다. 예를 들면, AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증, 베스트병, 당뇨병성 망막증, 레버 시각 신경병증 또는 녹내장에 걸린 사용자를 위한 선택적 필터는 보호될 망막의 크기를 고려하여 선택된 입사각 범위를 갖도록 구성될 것이다.
상기 방법의 다른 단계에서, 투과가 억제되어야 하는 광의 하나 이상의 목표 파장 대역을 결정하기 위해, 억제될 파장의 범위를 특징짓는 제2 파라미터 세트가 제공된다.
예를 들면, 사용 목적이 광독성 광에 대한 눈의 망막을 보호하는 것인 경우에, 하나 이상의 선택적 필터는 430㎚ 내지 465㎚의 범위 내의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 10㎚ 내지 60㎚의 범위의 대역폭 내의 파장의 광학 장치의 전면에 입사하는 광의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
사용자가 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 시각 신경병증과 같은 질병에 걸린 경우에, 하나 이상의 선택적 필터는, 향상된 보호를 제공하고 이들 특정 질병의 진행을 둔화시키기 위해, 약 460㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 대역폭을 갖는 목표 대역 내의 입사광의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
사용자가 AMD, 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병과 같은 질병에 걸린 경우에, 하나 이상의 선택적 필터는, 향상된 보호를 제공하고 이들 특정 질병의 진행을 둔화시키기 위해, 약 435㎚의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 대역폭을 갖는 목표 대역 내의 입사광의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 사용자가 불면증(insomnia), 시차로 인한 피로(jet lag), DSPS, ASPS, 또는 교대 근무로 인한 생체 리듬의 변화와 같은 수면 관련 장애를 겪는 경우에, 하나 이상의 선택적 필터는, 예를 들어 멜라토닌 억제를 방지하기 위해, 480㎚의 파장에 센터링된 465㎚ 내지 495㎚의 목표 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
색각 장애를 겪는 환자를 위해 적색-녹색 축에 있어서의 대비를 보상 및 회복하는 경우에 있어서, 하나 이상의 선택적 필터는 예를 들어 550㎚ 내지 660㎚의 목표 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
편두통의 치료 또는 예방의 경우에 있어서, 하나 이상의 선택적 필터는 예를 들어 590㎚ 내지 650㎚ 및 바람직하게 615㎚ 내지 625㎚의 목표 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
예를 들어 간질병의 치료 또는 간질 발작의 예방의 경우에 있어서, 하나 이상의 선택적 필터는 560㎚ 내지 600㎚의 목표 대역 내의 광의 파장의 투과를 억제하도록 구성될 수 있다.
선택적 필터는, 목표 파장 대역의 억제가 온/오프될 수 있거나, 소거 인자가 시간대 또는 광에 대한 노출에 따라 변하도록 전환가능하게 구성될 수도 있다.
목표 파장에 따라서, 전술한 바와 같은 선택적 간섭 필터가 적절하게 구성될 수 있거나, 전술한 흡수성 재료의 적절한 선택이 이루어질 수 있다.
목표 파장 대역(들)에서의 선택적 필터의 소거율은 구상중인 활용 및/또는 요구되는 보호 레벨에 따라 구성될 수 있다.
예를 들면, 눈에 질병이 걸리지 않은 사용자를 위한 정상적인 예방 활용을 위해, 목표 파장 대역(들)에서의 비교적 낮은 소거율이 예컨대 30% 내지 50%의 범위로 구성될 수 있다. 사용자가 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 시각 신경병증과 같은 눈의 질병에 걸린 경우에, 소거 레벨은 예를 들어 80% 내지 100%의 범위 레벨까지 증가될 수 있다.
소거율은, 선택적 필터의 흡수층 또는 간섭층의 개수를 증가시키는 것에 의해, 또는 예를 들어 광학 기재의 한쪽 또는 양쪽 표면에 추가의 선택적 필터를 부가하는 것에 의해 조정될 수 있다. 예를 들면, 정상적인 예방 활용에 따른 표준 소거율이 미가공 렌즈 형태의 광학 기재의 세트에 제공될 수 있고, 이어서 구성 단계 동안에 추가적인 선택적 흡수성 또는 간섭 필터는 소거 레벨 증대가 필요한 경우에 미가공 렌즈로부터 광학 렌즈의 제조 동안에 광학 기재의 표면에 부가될 수 있다.
더욱이, 목표 파장 대역(들) 외의 입사광의 투과율은 요구되는 활용에 따라, 예를 들어 태양광 보호가 필요한지 여부에 따라 구성될 수 있다. 태양광 보호의 경우에, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위를 포함하는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 투과율은, NF EN 1836+A1_2007E 또는 ISO_DIS 12312-1E 등의 국제 표준에 의해 규정된 등급 0 내지 3과 같은 요구 태양광 보호의 레벨에 따라서, 예를 들어 8% 내지 100%의 범위일 수 있다. 추가 필터링(간섭 및/또는 흡수)이 적어도 5%의 광독성 목표 파장 밴드 내에 구성된다. 표 1은 ISO_DIS 12312-1E에 기재된 상이한 필터 카테고리에 따라서 태양광 보호에 사용되는 선글레어 필터(sunglare filter)에 대한 필터 특성을 요약해서 나타낸다.
| 소비자 표시 |
기술적 표시 |
요구사항 | ||||
| 품질 표시 |
필터 카테고리 |
자외선 스펙트럼 범위 |
가시 스펙트럼 범위 |
증가된 적외선 흡수a |
||
| 태양광 UV-B 투과율의 최대값 τUVB |
태양광 UV-B 투과율의 최대값 τUVA |
시감 투과율의 범위 τ |
태양광 IR 투과율의 최대값 τSIR |
|||
| 280㎚ 내지 315㎚ | 315㎚ 내지 380㎚ | % 이상 부터 |
% 까지 | |||
| 라이트 틴트 선글라스 |
0 | 0.05τV | τV | 80.0 | 100 | τV |
| 1 | 0.05τV | τV | 43.0 | 80 | τV | |
| 일반 목적 선글라스 |
2 | 1.0% 절대 투과율 또는 크더라도 0.05τV |
0.5τV | 18.0 | 43.0 | τV |
| 3 | 1.0% 절대 투과율 | 0.5τV | 8.00 | 18.0 | τV | |
| 매우 어두운 특수 목적 선글라스 |
4 | 1.0% 절대 투과율 | 1.0% 절대 투과율 또는 크더라도 0.25τV |
3.00 | 8.00 | τV |
| a: 적외선에 대한 보호로서 제조자에 의해 추천된 선글레어 필터에만 적용가능함 | ||||||
| 비고: 380㎚의 UV-A의 상한은 안과용 렌즈 및 ISO 20473:2007(Optics and photonics-Spectral bands)에 포함된 것과 동일함 | ||||||
표 1: 태양광 보호에 일반적인 사용을 위한 선글레어 필터에 대한 투과율
특정 구성의 예가 하기와 같다: 예를 들어 제1의 선택된 파장 범위에서의 광독성 광에 대한 정상적인 예방 용도를 위해, 선택적 필터(간섭 및/또는 흡수)는 20㎚ 내지 60㎚의 대역폭을 갖고서 435㎚, 460㎚ 또는 445㎚에 센터링된 목표 대역 내의 광을 30% 내지 50% 범위의 소거율로 억제하도록 구성될 수 있다.
치료 용도를 위해, 선택적 필터(간섭 및/또는 흡수)는 20㎚ 내지 60㎚의 대역폭을 갖고서 435㎚, 460㎚ 또는 445㎚에 센터링된 목표 대역 내의 광을 80% 내지 100% 범위의 소거율로 억제하도록 구성될 수 있다.
태양광 및 예방 용도를 위해, 광학 장치는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 가시광을 8% 내지 60%의 투과율, 즉 92% 내지 40%의 소거율로 투과가능하도록 구성될 수 있다. 선택적 필터(간섭 및/또는 흡수)는 25㎚ 내지 60㎚, 바람직하게 25㎚ 내지 35㎚의 대역폭을 갖고서 435㎚, 460㎚ 또는 445㎚에 센터링된 목표 대역 내의 광을 전체 가시 스펙트럼에 걸친 가시광의 소거율에 부가하여 적어도 5%의 추가적인 소거율로 억제하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 임의의 실시예에 따른 광학 렌즈를 제조하기 위한 렌즈 제조 시스템은 렌즈 주문측, 예를 들어 안경점에 있거나 렌즈 주문 인터넷 사이트에 연결된 컴퓨터 터미널, 및 렌즈 제조측에 있고 데이터 통신 링크에 의해 연결된 제2 터미널을 포함하는 렌즈 주문 시스템을 포함할 수 있다. 처방 값과 같은 광학 렌즈 주문에 관한 정보, 및 렌즈의 디자인 및 제조에 필요한 다른 정보, 특히 전술한 바와 같이 선택적 필터링 수단의 구성, 예를 들어 억제될 광의 타입 및 요구되는 보호의 정도 등에 관한 정보가 렌즈 주문측으로부터 렌즈 제조측으로 보내질 수 있다.
광학 렌즈의 제조는 완성 곡면 및 미완성 표면을 갖는 미가공 렌즈를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 완성 곡면은 오목면(안과용 렌즈의 경우에 후면) 또는 볼록면(안과용 렌즈의 경우에 전면)일 수 있다. 전형적으로, 미완성 표면은 오목 후면이다. 미가공 렌즈에는, 이 미가공 렌즈의 광학 기재 내에 또는 미가공 렌즈의 완성 표면 상에 하나의 선택적 필터가 이미 제공될 수 있으며, 다른 선택적 필터는 이전에 설명된 바와 같이 보호를 향상시키거나 다른 기능을 제공하기 위해, 필요하다면 미완성 또는 완성 표면에 구성 및 추가될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 미완성 표면은 광학 렌즈에의 선택적 간섭 필터의 추가 이전에 표면처리된다. 다른 경우에 있어서, 미가공 렌즈에는, 아직 어떠한 선택적 필터도 제공되지 않을 수 있으며, 제조 프로세스는 선택적 필터를 구성하는 단계 및 구성된 선택적 필터를 표면처리 이전에 미완성 표면 내에 또는 미완성 표면 상에 합체하여 가공 렌즈를 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 제조 프로세스는 사용자에 대한 교정 요구조건에 따라 미완성 표면에 처방을 추가하는 단계를 포함할 수도 있다. 렌즈의 제조를 위한 프로세스는 예를 들어 특허문헌 US 6,019,470 또는 US 8,002,405에 기재되어 있다.
광학 렌즈의 표면 상에 선택적 필터가 제공된 하나 이상의 필터링 구역의 위치 결정은 프리즘 도수의 제어를 용이하게 하기 위한 프리즘 기준점(BP); 눈의 전방에의 렌즈의 위치설정 및 안경 프레임에의 렌즈의 정확한 삽입을 위한 센터링 십자선(+); 및 원거리 기준점(BF) 및 근거리 기준점(BN)을 포함하는 렌즈의 표면 상에 미세-음각으로 제공된 표준 제조 마킹을 참조하여 결정될 수 있다.
완성 표면이 안과용 렌즈를 위한 볼록 전면인 경우에, 완성 표면은 구형의 회전 대칭 구면, 누진면, 토릭면(toric surface), 아토릭면(atoric surface) 또는 복합면(complex surface)일 수 있다.
상기에서는 일부 특정 실시예가 안과용 렌즈의 맥락에서 설명되었지만, 본 발명은, 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않고서, 창문, 자동차 및 항공기용 방풍유리, 필름, 안과용 계기, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 스크린, 멀티미디어의 디스플레이 스크린, 조명 사인, 광 프로젝터 및 광원, 다른 안과용 장치 등으로 사용되는 다른 광학 기재에 적용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 안과용 장치는 안경, 선글라스, 고글, 콘택트 렌즈, IOL 및 안과용 렌즈를 포함할 수 있다.
설명된 본 발명의 임의의 실시예는 시력-관련 불쾌감을 사용자가 겪는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 임의의 실시예에 따른 광학 기재는, 사용자의 눈에 제1의 선택된 파장 범위의 광독성 광이 투과되는 것을 억제하기 위해, 창문, 자동차 및 항공기용 방풍유리, 필름, 안과용 계기, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 스크린, 멀티미디어의 디스플레이 스크린, 조명 사인, 광 프로젝터 및 광원, 다른 안과용 장치 등에 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 기재를 포함하는 광학 장치는 특히 사용자의 시력-관련 불쾌감을 방지하는데 사용되거나, 질병의 진행을 둔화시키기 위해 보호를 제공하기 위한 치료에 사용될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시예는 사용자 눈의 적어도 일부분을 제1의 선택된 파장 범위 내의 광독성 광으로부터 보호하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 광학 장치는, 특히 녹내장, 당뇨병성 망막증, 레버 유전성 시각 신경병증, 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병과 같은 산화 스트레스형의 퇴행성 기제로 인한 눈의 퇴화를 겪는 사용자의 눈의 적어도 일부분을 제1의 선택된 파장 범위의 광독성 광으로부터 보호하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 임의의 실시예에 따른 광학 장치는 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증에 걸린 사용자의 눈의 적어도 일부분을 제1의 선택된 파장 범위의 광독성 광으로부터 보호하는데 사용될 수 있는데, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 460㎚의 파장에 센터링된다.
별도로 또는 이전의 예와 조합하여, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병에 걸린 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는데 사용될 수 있는데, 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚의 파장에 센터링된다.
따라서, 질병의 진행은 향상된 보호를 제공함으로써 둔화될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는 시간생물학적 광(chronobiological light)이 풍부한 조명 또는 스크린으로 인한 수면 방해 및 일주기 리듬의 혼란의 회피에 사용될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는 제1의 선택된 파장 범위가 465㎚ 내지 495㎚인 경우에 광 유발 멜라토닌 억제를 방지하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 흔히 다크 테라피(dark therapy)로 지칭되는, 수면전에 특정 파장의 광에의 노출을 줄이는 것을 포함하는 처치는 불면증, 수면 부족, 시차로 인한 피로, 야간 교대 근무로 인한 수면에 대한 유해한 영향 또는 다른 수면 관련 영향을 겪는 환자에게 제공될 수 있다. 이러한 방식으로 구성된 광학 장치를 사용하는 나이트 테라피(night therapy)는 DSPS 또는 ASPS(delayed or advances sleep phase syndrome; 수면 위상 지연 또는 전진 증후군) 또는 다른 수면 관련 장애의 경우에 일주기 리듬을 재설정하기 위해 광선 치료와 조합하여 사용될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는, 제1의 선택된 파장 범위가 실질적으로 580㎚의 파장에 센터링된 경우, 예를 들어 560㎚ 내지 600㎚의 목표 파장 대역인 경우에, 간질병의 치료 또는 간질 발작의 예방에 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는, 제1의 선택된 파장 범위가 실질적으로 575㎚의 파장에 센터링된 경우, 예를 들어 550㎚ 내지 600㎚의 목표 파장 대역인 경우에, 적색-녹색 축에 있어서의 대비를 보상 및 회복하는데 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 장치는, 제1의 선택된 파장 범위가 590㎚ 내지 650㎚, 바람직하게 615㎚ 내지 625㎚의 목표 파장 대역인 경우에, 편두통의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다.
안과용 렌즈, 콘택트 렌즈, IOL, 고글(예를 들면, 야간 고글), 컴퓨터 스크린 또는 창문용 보호 필터 등이 사용자에게 제공되어 질병의 진행을 둔화시키는 것을 도울 수 있다.
본 발명은 상기에서 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 이러한 특정 실시예에 한정되지 않으며, 본 기술분야에 숙련된 자에게 변형이 자명할 것이며, 이러한 변형도 본 발명의 범위 내에 있다.
예를 들면, 본 발명은 설명된 목표 파장 범위에 제한되지 않고, 상이한 응용을 위해 다른 예가 구상될 수도 있다.
단지 예로서 제공되고 첨부된 청구항들에 의해서만 결정되는 본 발명의 범위를 제한하고자 의도되지 않은 상기 예시적인 실시예들을 참조하면 다른 수정과 변형이 본 기술분야에 숙련된 자에게 연상될 것이다. 특히, 다른 실시예로부터의 다른 특징은 적절한 경우 교환될 수 있다.
특허청구범위에서, "포함하는"이란 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 부정관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 다른 특징들이 서로 다른 종속 청구항에 인용된다는 사실은 이런 특징들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 특허청구범위에서 임의의 참조부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
Claims (33)
- 입사광의 파장 스펙트럼에 기초하여 입사광의 투과를 선택적으로 억제하기 위한 제1 선택적 간섭 필터링 수단이 제공된 제1 구역을 갖는 제1 표면을 구비하는 광학 기재를 포함하는 광학 장치로서,
상기 제1 선택적 간섭 필터링 수단은 제1의 선택된 입사각 범위 내에서 상기 제1 구역에 입사하는 입사광의 제1의 선택된 파장 범위의 투과를 제1 소거율로 억제하도록 구성되며, 상기 제1의 선택된 입사각 범위는 사용자의 적어도 하나의 메인 시선에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표면은 적어도 하나의 다른 구역을 추가로 포함하며, 상기 또는 각 다른 구역에는, 각각의 선택된 입사각 범위 내에서 상기 각각의 다른 구역에 입사하는 입사광의 각각의 선택된 파장 범위를 각각의 다른 소거율로 억제하도록 구성되는 각각의 선택적 간섭 필터링 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 소거율은 10% 내지 100%, 바람직하게 30% 내지 100%의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 광학 장치는 광학 렌즈이며, 상기 제1 구역은 착용자를 위한 광학 장치의 원거리 시력부에 대응하고, 다른 구역은 광학 렌즈의 착용자를 위한 근거리 시력부에 대응하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 또는 각 선택적 간섭 필터링 수단은 반사, 굴절 및 회절 중 적어도 하나에 의해 입사광의 투과를 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 상이한 광학 굴절률을 갖는 복수의 층을 구비하는 박막 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 가변 광학 굴절률을 갖는 루게이트 필터 장치(rugate filter device)를 포함하고, 상기 가변 광학 굴절률은 깊이에 따라 사인 곡선으로 변하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 선택적 간섭 필터링 수단은 광학 기재의 제1 표면 상에 제공되고, 상기 제1 표면은 광학 장치의 사용자에게서 먼 표면인 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 광 밴드갭 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제9항에 있어서,
상기 광 밴드갭 재료는 클로레스테릭 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 홀로그래픽 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택적 간섭 필터링 수단 중 적어도 하나는 각각의 간섭 격자 장치를 포함하며, 상기 각각의 간섭 격자 장치는 각각의 선택된 입사각 범위가 간섭 격자의 간섭 패턴에 실질적으로 수직인 입사각에 센터링되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 선택적 간섭 필터링 수단은 제2의 선택된 입사각 범위 내에서 상기 제1 구역에 입사하는 입사광의 제2의 선택된 파장 범위의 투과를 적어도 부분적으로 억제하도록 구성되며, 및/또는
상기 또는 각 선택적 간섭 필터링 수단 각각은 제2의 각각의 선택된 입사각 범위 내에서 상기 각각의 다른 구역에 입사하는 입사광의 제2의 각각의 선택된 파장 범위의 투과를 적어도 부분적으로 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 430㎚ 내지 465㎚의 범위 내의 파장에 센터링된 10㎚ 내지 70㎚, 바람직하게 10㎚ 내지 60㎚의 범위의 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 20㎚ 내지 60㎚, 바람직하게 20㎚ 내지 25㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 상기 제1 소거율은 10% 내지 50%, 바람직하게 30% 내지 50%의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 15㎚ 내지 30㎚, 바람직하게 15㎚ 내지 25㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 상기 제1 소거율은 60% 내지 100%, 바람직하게 80% 내지 100%의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제14항에 있어서,
상기 광학 장치는 전체 가시 스펙트럼에 걸친 가시광의 투과를 40% 내지 92% 범위의 억제율로 억제하도록 구성되며, 상기 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚, 445㎚ 또는 460㎚의 파장에 센터링된 25㎚ 내지 60㎚, 바람직하게 25㎚ 내지 35㎚의 범위의 대역폭을 갖고, 상기 제1 소거율은 제1의 선택된 파장 범위에 대해 적어도 5%의 추가적인 억제를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 465㎚ 내지 495㎚를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 550㎚ 내지 660㎚를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 590㎚ 내지 650㎚, 바람직하게 615㎚ 내지 625㎚를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 선택된 파장 범위는 560㎚ 내지 600㎚를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
흡수에 의해 입사광의 투과를 억제하기 위한 흡수 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 미완성 표면 및 대향 표면을 구비하는 반가공 렌즈로서,
상기 미완성 표면은 볼록면 및 오목면 중 하나이고, 상기 대향 표면은 볼록면 및 오목면 중 다른 하나이며, 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반가공 렌즈. - 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치의 용도로서,
사용자의 시력-관련 불쾌감을 방지하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
치료 및/또는 질병 예방에 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치. - 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치의 용도로서,
광독성 광으로부터 사용자의 눈의 적어도 일부분을 보호하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치의 용도로서,
특히 연령-관련 황반 퇴화(AMD), 스타가르트병 망막 색소변성증, 베스트병, 녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증과 같은 퇴행 과정으로 인한 눈의 퇴화를 겪는 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치의 용도로서,
연령-관련 황반 퇴화(AMD) 스타가르트병, 망막 색소변성증 또는 베스트병에 걸린 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는 데 사용하며, 상기 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 435㎚의 파장에 센터링되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치의 용도로서,
녹내장, 당뇨병성 망막증 또는 레버 유전성 시각 신경병증에 걸린 사용자의 눈의 적어도 일부분을 광독성 광으로부터 보호하는 데 사용하며, 상기 제1의 선택된 파장 범위는 실질적으로 460㎚의 파장에 센터링되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제18항에 따른 광학 장치의 용도로서,
불면증, 시차로 인한 피로, DSPS 또는 ASPS와 같은 수면 관련 장애를 겪는 사용자의 광 유발 멜라토닌 억제를 방지하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제19항에 따른 광학 장치의 용도로서,
병리학적 색각 장애를 겪는 사용자의 색상 대비를 보상하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제20항에 따른 광학 장치의 용도로서,
편두통을 겪는 사용자에 대해 광 유발 두통을 처치하거나 방지하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도. - 제21항에 따른 광학 장치의 용도로서,
간질에 걸린 사용자에 대해 광 유발 간질 발작을 처치하거나 방지하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 용도.
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