KR20200053471A - Methods, systems, and apparatus for reducing the frequency and / or severity of a photopneumococcal response or regulating a circadian cycle - Google Patents

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Abstract

광학 필터는 480nm 및 590nm와 같은 특정 파장에서 사람 눈의 세포에 대한 광 노출 및 사람 눈의 가시 스펙트럼 응답을 제어함으로써 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조절할 수 있다. 광학 필터는 인간의 눈에서 멜라놉신의 이성질화를 방해하여 활성 이소형의 이용 가능성을 감소시키는 반면, 활성 이소형의 활동 전위 스펙트럼에 걸쳐 가중된 광의 감쇠는 광전도 캐스케이드를 감쇠시켜 광 민감성 반응을 초래한다. 광학 필터의 실시 예들이 설명된다. 일 실시 예에서, 광학 필터는 특정 파장에서 제1 광량 미만의 광을 투과시키고, 가시 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 제2 광량 이상의 광을 투과시키도록 구성될 수 있다. 광학 필터의 사용 방법 및 제조 방법이 또한 설명된다.The optical filter can reduce the frequency and / or severity of light hypersensitivity reactions or adjust the daily cycle by controlling light exposure to the cells of the human eye and the visible spectral response of the human eye at certain wavelengths, such as 480 nm and 590 nm. Optical filters interfere with the isomerization of melanopsin in the human eye, reducing the availability of active isoforms, while attenuation of weighted light across the active potential spectrum of active isotypes attenuates the photoconductive cascade, resulting in a light-sensitive response. Effect. Embodiments of the optical filter are described. In one embodiment, the optical filter can be configured to transmit less than a first amount of light at a particular wavelength, and transmit more than a second weighted amount of light over a visible spectral response. Methods of making and manufacturing optical filters are also described.

Description

광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하기 위한 방법, 시스템 및 장치Methods, systems and devices for reducing the frequency and / or severity of photosensitive reactions or adjusting the daily cycle

[관련 출원의 상호 참조][Cross reference of related applications]

본 출원은 2017년 8월 9일자로 출원되며, "광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 또는 하루 주기를 조정하기 위한 방법, 시스템 및 장치"라는 제목의 미국 특허 출원 번호 제15/673,264 호의 우선권을 주장하며, 그 내용은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.This application is filed on August 9, 2017, United States Patent Application No. 15 / entitled "Methods, Systems and Devices for Reducing the Frequency and / or Severity of Photosensitive Hypersensitivity or Adjusting the Daily Cycle" Claims priority to 673,264, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

광 과민증, 또는 광 민감도는 여러 신경학적 상태로 특징되는 광 부작용을 말한다. 본 발명은 피사체에 대한 광의 효과를 관리하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조절하기 위한 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다.Light hypersensitivity, or light sensitivity, refers to light side effects characterized by several neurological conditions. The present invention relates to managing the effect of light on a subject. More specifically, the present invention relates to methods, systems and devices for reducing the frequency and / or severity of photosensitive reactions or regulating the daily cycle.

눈의 망막은 다양한 광 수용체 세포를 함유한다. 이들 광 수용체 세포는 간상 세포 (흑백 및 저광 시력에 관여), 원추 세포 (주간 시각 및 색각에 관여) 및 멜라놉신 신경절 세포를 포함한다.The retina of the eye contains various photoreceptor cells. These photoreceptor cells include rod cells (involved in black and white and low light vision), cone cells (involved in daytime vision and color vision), and melanopsin ganglion cells.

멜라놉신 신경절 세포는 감광성이다. 이 감광성은 뇌의 통증 경로를 통해 통증을 전달할 수 있다. 이들 경로는 Noseda 등에 의해 신경 과학에 의한 두통 악화를 위한 신경 메커니즘: 2010년 2월; 13(2): 239-45 PMID 20062053에 더욱 기재되어 있고, 이것은 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다. 색안경을 사용하여 주변 광을 조절하는 것이 편두통 및 양성 안검 경련을 비롯한 광 민감성 신경학적 상태의 치료에 효과적일 수 있다는 것이 이미 입증된 바 있다. 이러한 유익한 효과에 대한 설명은 Good 등에 의한 "어린 시절 편두통에 색 안경 사용" 1991년 9월; 31(8): 533-6 PMID 1960058 및 Blackburn 등에 의한 "FL-41 색조가 양성 안검 경련 환자의 깜박임 빈도의 광 민감도와 기능적 한계를 개선한다" 2009년 5월; 116(5): 997-1001 PMID 19410958에서 볼 수 있으며, 이것은 전체가 본원에 참고로 포함된다. 통증 경로 이외에, 멜라놉신 신경절 세포는 또한 상완골 핵에 연결되어, 이곳에서 이들은 하루 주기 리듬의 동반에 관여한다. 이들 연결은 한니발 J.에 의해 "하루 주기 타이밍에서 PACAP-함유 망막 신경절 세포의 역할"; Int Rev Cytol. 2006; 251: 1-39. 리뷰. PubMed PMID: 16939776에 의해 추가로 설명되며, 이것은 은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.Melanopsin ganglion cells are photosensitive. This photosensitivity can transmit pain through the brain's pain pathway. These pathways are described by Noseda et al. Neuromechanical mechanisms for exacerbation of headaches by neuroscience: February 2010; 13 (2): 239-45 PMID 20062053, which is incorporated herein by reference in its entirety. It has already been demonstrated that the use of sunglasses to control ambient light can be effective in the treatment of light sensitive neurological conditions, including migraine and benign blepharospasm. A description of these beneficial effects was given by Good et al., “Using sunglasses for childhood migraine” September 1991; 31 (8): 533-6 PMID 1960058 and Blackburn et al., “FL-41 Hue Improves Light Sensitivity and Functional Limit of Flicker Frequency in Patients with Benign Eyelid Convulsions” May 2009; 116 (5): 997-1001 PMID 19410958, which is incorporated herein by reference in its entirety. In addition to the pain pathway, melanopsin ganglion cells are also connected to the humeral nucleus, where they are involved in the rhythm of the day cycle. These connections were made by Hannibal J. "The role of PACAP-containing retinal ganglion cells at day cycle timing"; Int Rev Cytol. 2006; 251: 1-39. review. PubMed PMID: 16939776, which is incorporated herein by reference in its entirety.

모든 동물은 그들을 지구의 24 시간의 명/암 주기와 동기화시키는 고유한 생체 "시계"를 갖는다. 이 시계는 약("circa") 하루("dian")의 내부 리듬을 설정한다. 이 현상은 캘리포니아 체이서, Gooley JJ.에 의한 "인간의 수면 및 하루 주기 리듬". Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 2007; 72: 579-97. 리뷰 PubMed PMID: 18419318에서 에서 설명되고, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 그러나 명/암 주기와 최적의 동기화 상태를 유지하려면 신체의 내부 시계를 매일 재설정해야 한다. 이것은 캘리포니아, 체이서, "인간의 하루 주기 맥박 조정기에 대한 빛의 영향", Ciba Found Symp. 1995; 183: 254-90; 토론 290-302. 리뷰. PubMed PMID: 7656689 및 Duffy JF, Wright KP Jr. "빛에 의한 인간의 하루 주기 시스템의 동반", J Biol 리듬. 2005년 8월; 20(4): 326-38. 리뷰. PubMed PMID: 16077152에서 기술되는 바와 같이, 환경의 빛이 멜라놉신 신경절 세포에 의해 흡수되고 신체의 "마스터 시계" 역할을 하는 뇌의 일부, 즉 시교차상 핵으로 신호가 전달될 때 발생하고, 둘 다 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.All animals have a unique biological "clock" that synchronizes them with Earth's 24-hour light / dark cycle. This watch sets the internal rhythm of the medicine ("circa") day ("dian"). This phenomenon is called "Human Sleep and One-Day Rhythm" by California Chaser, Gooley JJ. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 2007; 72: 579-97. Reviews PubMed PMID: 18419318, the entire contents of which are incorporated herein by reference. However, to maintain optimal synchronization with the light / dark cycle, the body's internal clock must be reset daily. This is in California, Chaser, "The Effect of Light on Human Day Cycle Pacemakers", Ciba Found Symp. 1995; 183: 254-90; Discussion 290-302. review. PubMed PMID: 7656689 and Duffy JF, Wright KP Jr. "Coupling with the human daily cycle system by light", J Biol Rhythm. August 2005; 20 (4): 326-38. review. As described in PubMed PMID: 16077152, it occurs when light from the environment is absorbed by melanopsin ganglion cells and is signaled to the part of the brain that acts as the body's "master clock", the crosstalk nucleus, both The entirety of which is incorporated herein by reference.

로돕신은 눈의 간상과 원추 세포에 있는 감광성 분자이다. 로돕신은 활성 및 비활성 상태를 포함하는 두 개의 준안정 이성질체를 갖는다. 로돕신은 빛에 노출되면 비활성 이소형으로 이성질화된다. 로돕신의 비활성 이소형은 레티노이드 주기에서 재순환될 수 있다. 레티노이드 주기 동안, 로돕신은 감광체를 떠나 망막 색소 상피로 들어간다. 활성 이소형으로 재순환된 후, 로돕신은 감광체로 돌아간다. 멜라놉신 신경절 세포의 멜라놉신은 Mure LS, Cornut PL, Rieux C, Drouyer E, Denis P, Gronfier C, Cooper HM. 멜라놉신의 쌍안정: 인간의 망막에서 파리의 눈 기술. PLoS One. 2009년 6월 24일; 4(6):e5991. PubMed PMID: 19551136에 에 기술된 것과 유사한 과정을 겪는 것으로 여겨지고, 그 전문은 본원에 참조로 포함된다.Rhodopsin is a photosensitive molecule in the eye's rod and cone cells. Rhodopsin has two metastable isomers, including active and inactive states. Rhodopsin isomerizes to inactive isoforms upon exposure to light. The inactive isoform of rhodopsin can be recycled in the retinoid cycle. During the retinoid cycle, rhodopsin leaves the photoreceptor and enters the retinal pigment epithelium. After being recycled to the active isoform, rhodopsin returns to the photoreceptor. Melanopsin Melanopsin of ganglion cells are Mure LS, Cornut PL, Rieux C, Drouyer E, Denis P, Gronfier C, Cooper HM. Melanopsin bistable: Fly's eye technique in the human retina. PLoS One. June 24, 2009; 4 (6): e5991. It is believed to undergo a process similar to that described in PubMed PMID: 19551136, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

그러므로, 대상에 대한 빛의 효과를 관리하는 것이 바람직할 것이다. 보다 구체적으로, 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각성을 감소시키기 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 하루 주기를 조절하기 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공하는 것이 또한 바람직할 것이다.Therefore, it would be desirable to manage the effect of light on the object. More specifically, it would be desirable to provide methods, systems and devices for reducing the frequency and / or severity of photosensitive reactions. It would also be desirable to provide methods, systems, and devices for regulating the daily cycle.

멜라놉신 신경절 세포는 480nm 부근의 광 파장에 민감하고 인간의 통증 경로와 관련되어 있기 때문에, 특정 유형의 광에 의해 야기되는 고통스러운 효과를 관리하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 멜라놉신 신경절 세포의 자극은 광 과민 반응의 빈도 및/또는 중증도에 영향을 줄 수 있으므로, 일부 상황에서는 이들 세포의 직접적인 광 자극을 감소시키는 것이, 또는 다른 상황에서는 이들 세포의 자극과 직접적으로 관련이 없는 빛에 대한 노출량을 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 이러한 광 과민 반응에는 편두통, 뇌진탕 또는 외상성 뇌 손상과 관련된 광 민감성, 광 민감성 간질, 및 양성 안검 경련과 관련된 광 민감성을 포함된다. 멜라놉신 신경절 세포는 또한 하루 주기와 관련이 있다. 따라서, 멜라놉신 신경절 세포 또는 눈의 다른 부분에 대한 광 노출을 제어함으로써 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키고/시키거나 하루 주기를 조절하기 위한 방법, 시스템 및 장치가 제공된다.Since melanopsin ganglion cells are sensitive to light wavelengths around 480 nm and are associated with the human pain pathway, it would be desirable to manage the painful effects caused by certain types of light. For example, stimulation of melanopsin ganglion cells can affect the frequency and / or severity of photosensitive reactions, so reducing the direct light stimulation of these cells in some situations, or stimulation of these cells in others It can be advantageous to reduce the exposure to light that is not directly related. These photosensitivity reactions include photosensitivity associated with migraine, concussion or traumatic brain injury, photosensitive epilepsy, and photosensitivity associated with benign eyelid spasm. Melanopsin ganglion cells are also involved in the daily cycle. Accordingly, methods, systems, and apparatus are provided for reducing the frequency and / or severity of a photosensitive response and / or regulating the day cycle by controlling light exposure to melanopsin ganglion cells or other parts of the eye.

광 민감성 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조절하기 위한 장치의 실시 예가 기술된다. 상기 장치는 멜라놉신의 쌍안정 이소형(isoform)의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중된 제1 광량 미만의 광을 투과시키고, 가시 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 제2 광량 이상의 광을 투과시키도록 구성된 광학 필터를 포함한다. 예로서, 멜라놉신의 활성 이소형의 흡수 스펙트럼과 관련된 광 스펙트럼은 480nm 파장에 가깝고, 멜라놉신의 비활성 이소형의 흡수 스펙트럼과 관련된 광 스펙트럼은 590nm 파장에 가깝다.An embodiment of a device for reducing the frequency and / or severity of a light sensitive response or regulating the daily cycle is described. The device comprises an optical filter configured to transmit light of less than a first weighted amount across the absorption spectrum of the melanopsin bistable isoform, and transmit more than a second weighted amount of light across the visible spectrum response. Includes. As an example, the light spectrum associated with the absorption spectrum of melanopsin's active isoform is close to the 480 nm wavelength, and the light spectrum associated with the absorption spectrum of melanopsin's inactive isoform is close to the 590 nm wavelength.

일부 실시 예에서, 제1 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중된 광의 약 50 %이고 제2 광량은 가중된 광의 약 75% 이상이다. 다른 실시 예에서, 제1 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중된 광의 약 25 %이고, 제2 광량은 가시 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 광의 약 60 % 이상이다. 추가의 구체 예에서, 제1 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중된 거의 모든 광이다. 또 다른 실시 예에서, 제2 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼 외부에 있는 및/또는 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼 외부에 있는 스펙트럼에 걸쳐 가중된 거의 모든 광이다. 또 다른 구체 예에서, 시각 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 멜라놉신의 쌍안정 이소형 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중된 제1 광량의 감쇠 대 시각 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 제2 광량의 감쇠의 비는 일 보다 크다.In some embodiments, the first amount of light is about 50% of the weighted light across the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin and the second amount of light is about 75% or more of the weighted light. In another embodiment, the first amount of light is about 25% of light weighted across the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin, and the second amount of light is about 60% of light weighted across the visible spectrum response. That's it. In a further embodiment, the first amount of light is almost all light weighted across the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin. In another embodiment, the second amount of light is outside the absorption spectrum of one or both of the metastable isoforms of melanopsin and / or outside the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin. It is almost all light weighted across the spectrum. In another embodiment, the attenuation of the first amount of light weighted over the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin weighted over the visual spectrum response vs. the attenuation of the second amount of light weighted over the visual spectrum response. The ratio of is greater than work.

일부 실시 예에서, 제1 광량은 실질적으로 멜라놉신 신경절 세포의 활동 전위 스펙트럼 내에서 장파장 통과 필터 파장 미만에서의 모든 광이고, 제2 광량은 실질적으로 장거리 통과 필터 파장 위의 파장과 가시 스펙트럼 응답에 걸친 모든 광이다. 추가의 실시 예에서, 제1 광량은 실질적으로 590nm 부근의 단역 통과 필터 파장 위의 모든 광이고, 제2 광량은 실질적으로 단역 통과 필터 파장 미만의 파장으로 가시 스펙트럼 응답에 걸친 모든 광일 수 있다.In some embodiments, the first amount of light is substantially all light below the wavelength of the long-pass filter within the action potential spectrum of the melanopsin ganglion cells, and the second amount of light substantially corresponds to the wavelength and visible spectrum response above the long-pass filter wavelength. It is all light that spanned. In further embodiments, the first amount of light is substantially all of the light above the short-pass filter wavelength near 590 nm, and the second amount of light can be substantially all of the light across the visible spectrum response at wavelengths less than the short-pass filter wavelength.

일부 실시 예에서, 제2 광량은 멜라놉신 신경절 세포의 활동 전위 스펙트럼의 최대 상대 반응 미만 및/또는 약 590nm 초과의 파장을 갖는 제3 광량을 포함한다. 다른 실시 예에서, 제2 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼의 최대 상대 반응보다 큰 파장을 갖는 제3 광량을 포함한다. 추가의 구체 예에서, 제2 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼의 최대 상대 반응보다 낮은 파장을 갖는 제3 광량 및 멜라놉신의 쌍안정 이소형 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼의 최대 상대 반응보다 큰 제4 광량을 포함한다. In some embodiments, the second amount of light comprises a third amount of light having a wavelength of less than and / or greater than about 590 nm of the maximum relative response of the action potential spectrum of melanopsin ganglion cells. In another embodiment, the second amount of light comprises a third amount of light having a wavelength greater than the maximum relative response of the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin. In a further embodiment, the second amount of light is one or both of the third light amount having a wavelength lower than the maximum relative response of the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin and one or both of the bistable isoforms of melanopsin. It contains a fourth light amount greater than the maximum relative response of the absorption spectrum.

일부 구체 예에서, 제1 광량은 눈의 세포 - 대상 (Drec)의 망막 신경절 세포 또는 다른 세포 - 에 의해 경험되는 (즉, 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼에 걸친) 광량이고, 제2 광량은 시각 응답 스펙트럼 (Dvis)에서 경험되는 광량이며, 제1 광량 및 제2 광량을 포함하는 비는 성능 지수 (FOM)로 정의되고, 이 지수는 다음과 같이 결정된다:In some embodiments, the first amount of light spans the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin-experienced by cells of the eye-retinal ganglion cells or other cells of the subject (Drec). ) Light amount, the second light amount is the amount of light experienced in the visual response spectrum (Dvis), and the ratio comprising the first light amount and the second light amount is defined as a performance index (FOM), which is determined as follows:

00130013

여기서, Drec (T = 1)은 광학 필터가 없는 경우 제1 광량이고, Dvis (T = 1)는 광학 필터가 없는 경우의 제 2 광량이다. 일부 실시 예들에서, 광학 필터의 성능 지수는 약 1, 약 1 이상, 약 1.3 이상, 약 1.5 이상, 약 1.8 이상, 약 2.75 이상, 약 3 이상, 약 3 이상, 약 3.3 이상을 포함할 수 있다. 다른 성능 지수는 다른 실시 예에서 사용될 수 있다.Here, D rec (T = 1) is the first light amount when there is no optical filter, and D vis (T = 1) is the second light amount when there is no optical filter. In some embodiments, the performance index of the optical filter may include about 1, about 1 or more, about 1.3 or more, about 1.5 or more, about 1.8 or more, about 2.75 or more, about 3 or more, about 3 or more, about 3.3 or more. . Other performance indices can be used in other embodiments.

일부 구체 예에서, 제1 광량은 멜라놉신의 쌍안정 이소형 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼의 중앙값을 갖는 스펙트럼 폭을 정의한다. 추가의 실시 예에서, 제1 광량 및 제2 광량은 주변 광의 특성에 기초하여 결정된다. 또 다른 구체 예에서, 제1 광량 및 제2 광량은 전이, 광색성 또는 일렉트로크로믹형 염료, 색소 또는 코팅에 의해 선택적으로 조정 가능하다.In some embodiments, the first amount of light defines a spectral width having a median of the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin. In a further embodiment, the first light amount and the second light amount are determined based on the characteristics of the ambient light. In another embodiment, the first light amount and the second light amount are selectively adjustable by transition, photochromic or electrochromic dye, pigment or coating.

일부 실시 예에서, 광학 필터는 수신 된 광의 입사각의 영향을 최소화하거나 감소시키도록 구성된 적어도 하나의 층을 포함한다. 추가의 구체 예에서, 광학 필터는 함침 또는 코팅에 의해 색조를 포함하는 기판을 추가로 포함한다.In some embodiments, the optical filter includes at least one layer configured to minimize or reduce the effect of the incident angle of the received light. In a further embodiment, the optical filter further comprises a substrate comprising a color tone by impregnation or coating.

광 공포 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조절하기위한 시스템의 실시 예가 기술된다. 시스템은 기판, 기판 상에 배치된 제1 층, 및 제1 층에 인접하여 배치된 제2 층을 포함한다. 제1 층은 고 굴절률 물질을 포함한다. 제2 층은 저 굴절률 물질을 포함한다.An embodiment of a system for reducing the frequency and / or severity of a photophobia response or adjusting a daily cycle is described. The system includes a substrate, a first layer disposed on the substrate, and a second layer disposed adjacent to the first layer. The first layer comprises a high refractive index material. The second layer comprises a low refractive index material.

추가의 실시 예에서, 시스템은 추가의 층 및/또는 재료의 유형을 포함할 수 있으며, 여기서 물질은 멜라놉신 신경절 세포의 활동 전위 스펙트럼에 걸쳐 가중된 제1 광량 미만의 광을 투과시키고 가시 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 제2 광량 이상의 광을 투과시키도록 한다. 일부 실시 예에서, 광학 필터에서 층의 수를 증가시키는 것은 활동 전위 스펙트럼 외부로의 광 투과를 증가시킨다.In a further embodiment, the system can include additional layers and / or types of materials, wherein the material transmits less than a first weighted amount of light across the action potential spectrum of melanopsin ganglion cells and the visible spectrum response It is intended to transmit light having a weight greater than or equal to the second light amount. In some embodiments, increasing the number of layers in the optical filter increases light transmission outside the action potential spectrum.

광 민감성 응답의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키기 위한 광학 필터를 제조하는 방법의 실시 예가 기술된다. 방법은 적절한 광 스펙트럼을 결정하는 단계를 포함한다. 대상에서 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다에 의해 경험 될 제1 광량을 결정한다. 가시 응답 스펙트럼과 관련된 제2 광량이 결정된다. 제1 광량 및 제2 광량을 사용하여 광학 필터가 제조된다.An embodiment of a method of manufacturing an optical filter for reducing the frequency and / or severity of a light sensitive response is described. The method includes determining an appropriate light spectrum. The first amount of light to be experienced by one or both of the bistable isoforms of melanopsin in the subject is determined. The second light quantity associated with the visible response spectrum is determined. An optical filter is produced using the first light amount and the second light amount.

일부 구체 예에서, 개인의 멜라놉신 신경절 세포의 활동 전위 스펙트럼이 결정된다. 다른 실시 예에서, 광학 필터는 개인의 멜라놉신 신경절 세포에 기초하여 제1 광량을 감쇠하도록 구성된다. 또 다른 실시 예에서, 광학 필터는 가시 응답 스펙트럼 특성에 기초하여 제조된다.In some embodiments, the action potential spectrum of an individual melanopsin ganglion cell is determined. In another embodiment, the optical filter is configured to attenuate the first amount of light based on the individual melanopsin ganglion cells. In another embodiment, the optical filter is manufactured based on visible response spectral characteristics.

일부 실시 예에서, 광학 필터는 노치 필터이다. 다른 실시 예에서, 노치 필터는 비정규 입사각으로 부딪히는 광을 차단하도록 구성된다. 또 다른 실시 예에서, 노치 필터는 복수의 경사 입사각에 대해 최적화된 필터를 포함한다. 또 다른 실시 예에서, 노치 필터는 경미한 적색 편이로 설계된다. 다른 실시 예에서, 노치 필터는 스펙트럼 폭을 가로 질러 광을 감쇠시키는 필터 노치를 포함한다.In some embodiments, the optical filter is a notch filter. In another embodiment, the notch filter is configured to block light striking at a normal incidence angle. In another embodiment, the notch filter includes a filter optimized for a plurality of oblique incidence angles. In another embodiment, the notch filter is designed with a slight red shift. In another embodiment, the notch filter includes a filter notch that attenuates light across the spectral width.

일부 실시 형태에서, 광학 필터의 제조는 유전체 다층, 매립된 나노 입자 코팅, 컬러 필터, 틴트, 공진 유도 모드 필터, 루게이트(rugate) 필터 및 이들의 임의의 조합을 사용하는 것을 포함한다. 추가의 실시 양태에서, 매립된 나노 입자 코팅은 코어에 코어 물질 및 쉘(shell)로서 작용하는 쉘 물질을 갖는 금속성 나노 입자, 유전체 나노 입자, 반도체 나노 입자, 양자점, 자성 나노 입자 또는 코어-쉘 입자 중 적어도 하나를 포함한다. 또 다른 구체 예에서, 적어도 금속성 나노 입자는 Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pt 또는 다른 금속성 나노 입자 중 하나 이상을 포함하며, 여기서 유전체 나노 입자는 TiO2, Ta2O5 또는 다른 유전체 나노 입자 중 하나 이상을 포함한다. 또 다른 실시 예에서, 반도체 나노 입자 또는 양자점은 Si, GaAs, GaN, CdSe, CdS 또는 다른 반도체 나노 입자 중 적어도 하나를 포함한다. 추가의 구체 예에서, 매립된 나노 입자 코팅에서 매립된 나노 입자의 형상은 구형, 타원형 또는 다른 형상이다. 일부 구체 예에서, 매립된 나노 입자의 소광 스펙트럼은 미에(Mie) 산란 이론을 사용하여 결정된다.In some embodiments, fabrication of the optical filter includes using a dielectric multilayer, embedded nanoparticle coating, color filter, tint, resonant induction mode filter, rugate filter, and any combination thereof. In a further embodiment, the embedded nanoparticle coating is a metallic nanoparticle, dielectric nanoparticle, semiconductor nanoparticle, quantum dot, magnetic nanoparticle or core-shell particle having a core material and a shell material acting as a shell on the core. It includes at least one of. In another embodiment, at least the metallic nanoparticles comprise one or more of Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pt or other metallic nanoparticles, wherein the dielectric nanoparticles are TiO 2 , Ta 2 O 5 or other dielectric nano It contains one or more of the particles. In another embodiment, the semiconductor nanoparticles or quantum dots include at least one of Si, GaAs, GaN, CdSe, CdS or other semiconductor nanoparticles. In further embodiments, the shape of the embedded nanoparticles in the embedded nanoparticle coating is spherical, elliptical or other shape. In some embodiments, the extinction spectrum of embedded nanoparticles is determined using Mie scattering theory.

광 민감성 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하는 방법의 실시 예가 기술된다. 이 방법은 일정량의 광을 수신하는 단계를 포함한다. 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중 된 제1 광량 미만의 광이 투과된다. 가시 스펙트럼 응답에 걸쳐 가중된 제2 광량 이상의 광이 투과된다. 멜라놉신의 쌍안정 이소형 중 하나 또는 둘 모두의 흡수 스펙트럼에 걸쳐 가중된 광의 감쇠는 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 모두의 이성질화를 방해한다.An embodiment of a method of reducing the frequency and / or severity of a light sensitive response or adjusting the daily cycle is described. The method includes receiving a certain amount of light. Light less than the first weighted weight is transmitted across the absorption spectrum of one or both of the bistable isoforms of melanopsin. Through the visible spectrum response, light having a weight greater than or equal to the second light amount is transmitted. Attenuation of weighted light across the absorption spectrum of one or both of the melanopsin's bistable isoforms interferes with the isomerization of one or both of the melanopsin's bistable isoforms.

도면은 본 명세서의 일부를 구성하고 다양한 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 예시적인 실시 예를 포함한다. 일부 경우에, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 본 발명의 다양한 양태가 과장되거나 확대되어 도시될수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 측정된 데이터 포인트에 가우시안 피팅된 갖는 단위 크기로 정규화된 멜라놉신 세포에 대한 예시의 측정된 활동 전위 스펙트럼을 도시한다.
도 2는 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 예시의 "FL-41 35" 필터의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 3은 가시 광선 스펙트럼에 걸친 예시의 "FL-41 35" 필터의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 4는 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 예시의 "FL-41 55" 필터의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 5는 가시광 스펙트럼에 걸친 예시의 "FL-41 55" 필터의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 6은 별개의 굴절률을 갖는 다층 유전체 박막을 사용하는 필터의 예이다.
도 7은 가시광 스펙트럼의 청록색 영역에서 광을 산란시키도록 설계된 내장된 나노 입자 코팅을 사용하는 필터의 예이다.
도 8은 멜라놉신 세포에 의한 광 흡수를 차단하도록 광학 필터를 설계하는 예시의 방법을 도시한다
도 9는 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 필터의 일 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 10은 가시광선 스펙트럼에 걸친 도 9의 필터 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 11은 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 필터의 다른 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 12는 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 필터의 추가 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 13은 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 필터의 또 다른 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 14는 가시 광선 스펙트럼에 걸친 도 13의 필터 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 15는 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 정상적인 광 입사를 위해 필터의 중심이 485nm에 위치된 필터의 추가 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 16은 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 15도의 입사각을 갖는 도 15의 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 17은 멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 걸친 저 굴절률 MgF2 층을 배제한 필터의 또 다른 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 18a 및 18b는 약 480nm를 중심으로 하는 필터의 실시 예 및 약 620nm를 중심으로 하는 필터의 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 19는 다양한 정도의 색조로 약 480nm에 중심을 둔 필터의 다수의 실시 예의 측정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 20은 도 19의 필터의 실시 예의 후면 반사 스펙트럼을 도시한다.
도 21은 광학 필터를 제조하는 방법의 예시적인 실시 예를 도시한다.
도 22는 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하기 위한 방법의 예시적인 실시 예를 도시한다.
도 23은 두 범위의 파장을 우선적으로 감쇠시키도록 구성된 복합 필터의 실시 예를 도시한다.
도 24는 복합 광학 필터를 제조하는 방법의 실시 예를 도시한다.
도 25는 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하기 위해 복합 필터를 사용하는 방법의 실시 예를 도시한다.
도 26a 및 26b는 각각 480nm 및 620nm를 중심으로 하는 회색 색조의 렌즈 코팅의 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 27은 쌍안정 색소의 주기적 이성질화를 개략적으로 예시한다.
도 28은 눈에서 활성 및 비활성 멜라놉신의 반응성 스펙트럼을 예시한다.
도 29는 멜라놉신의 쌍안정 이소형들 중 하나 또는 둘 다의 이성질화를 방해하는 방법의 실시 예를 예시한다.
도 30은 샘플 색상 매칭 기능에 따른 광의 파장에 대한 상대적 응답을 도시한다.
도 31은 480 nm 필터가 사용될 때 샘플 색상 매칭 기능에 따른 광의 파장에 대한 상대적 응답을 도시한다.
도 32는 480 nm 필터 및 590 nm 필터가 모두 사용될 때 샘플 색상 매칭 기능에 따른 광의 파장에 대한 상대적 응답을 도시한다.
The drawings constitute a part of the present specification and include exemplary embodiments of the present invention that may be implemented in various forms. It should be understood that, in some cases, various aspects of the invention may be exaggerated or enlarged to facilitate understanding of the invention.
1 shows an example measured action potential spectrum for melanopsin cells normalized to a unit size with Gaussian fitting to the measured data points.
2 shows the measured transmission spectrum of an exemplary “FL-41 35” filter across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
3 shows the measured transmission spectrum of an exemplary “FL-41 35” filter across the visible light spectrum.
4 shows the measured transmission spectrum of an exemplary “FL-41 55” filter across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
5 shows the measured transmission spectrum of an exemplary “FL-41 55” filter across the visible light spectrum.
6 is an example of a filter using a multilayer dielectric thin film having a separate refractive index.
7 is an example of a filter using an embedded nanoparticle coating designed to scatter light in the turquoise region of the visible light spectrum.
8 shows an exemplary method of designing an optical filter to block light absorption by melanopsin cells.
9 shows the measured transmission spectrum of an embodiment of a filter across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
10 shows the measured transmission spectrum of the filter embodiment of FIG. 9 across the visible spectrum.
11 shows the measured transmission spectrum of another embodiment of a filter across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
12 shows the measured transmission spectrum of a further embodiment of a filter across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
13 shows the measured transmission spectrum of another embodiment of a filter across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
14 shows the measured transmission spectrum of the filter embodiment of FIG. 13 across the visible light spectrum.
FIG. 15 shows the measured transmission spectrum of a further embodiment of a filter in which the center of the filter is positioned at 485 nm for normal light incidence across the "effective action potential spectrum" of melanopsin.
FIG. 16 shows the measured transmission spectrum of the embodiment of FIG. 15 with an angle of incidence of 15 degrees across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
17 shows the measured transmission spectrum of another embodiment of a filter excluding the low refractive index MgF 2 layer across the “effective action potential spectrum” of melanopsin.
18A and 18B show measured transmission spectra of an example of a filter centered at about 480 nm and an example of a filter centered at about 620 nm.
19 shows measured transmission spectra of multiple embodiments of filters centered at about 480 nm with varying degrees of color tone.
20 shows the rear reflection spectrum of the embodiment of the filter of FIG. 19.
21 shows an exemplary embodiment of a method of manufacturing an optical filter.
22 shows an exemplary embodiment of a method for reducing the frequency and / or severity of a photosensitive reaction or adjusting the daily cycle.
23 shows an embodiment of a composite filter configured to preferentially attenuate two ranges of wavelengths.
24 shows an embodiment of a method of manufacturing a composite optical filter.
25 depicts an embodiment of a method of using a composite filter to reduce the frequency and / or severity of photosensitive reactions or adjust the daily cycle.
26A and 26B show transmission spectra of a lens coating of gray color tone centered at 480 nm and 620 nm, respectively.
27 schematically illustrates the periodic isomerization of a bistable pigment.
28 illustrates the reactivity spectrum of active and inactive melanopsin in the eye.
29 illustrates an embodiment of a method that interferes with isomerization of one or both of the bistable isoforms of melanopsin.
30 shows the relative response to the wavelength of light according to the sample color matching function.
31 shows the relative response to the wavelength of light according to the sample color matching function when a 480 nm filter is used.
32 shows the relative response to the wavelength of light according to the sample color matching function when both the 480 nm filter and the 590 nm filter are used.

본 발명의 실시 예들의 상세한 설명이 여기에 제공된다. 그러나, 본 발명은 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 그러므로, 여기에 개시된 특정 세부 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 사실상 본 발명을 임의의 상세한 시스템, 구조 또는 방식으로 채용하는 방법을 당업자에게 가르치기 위한 대표적인 기본으로서 해석되어야한다.Detailed description of embodiments of the invention is provided herein. However, it should be understood that the present invention can be implemented in various forms. Therefore, the specific details disclosed herein should not be construed as limiting, but in fact should be construed as a representative basis for teaching those skilled in the art how to employ the invention in any detailed system, structure or manner.

본 발명은 대상에 대한 광의 효과를 관리하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 일부 적용은 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하기 위한 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to managing the effect of light on an object. Some applications of the present invention relate to methods, systems and apparatus for reducing the frequency and / or severity of photosensitive reactions or adjusting the daily cycle.

상이한 개인은 상이한 방식으로 광 과민 반응을 경험한다. 빛에 대한 부작용을 유발하는 파장 및 경로는 환자에 따라 달라질 수 있다. 그러나 다른 것보다 광 과민 반응과 더 일반적으로 관련된 일부 공통 파장이 있다. 예를 들어, 눈의 멜라놉신 신경절 세포는 약 480nm의 파장의 빛에 민감한다. 일부 개인의 경우, 이는 개인의 빛에 민감한 신경학적 상태와 연결될 수 있다. 480nm 파장 근처의 빛에 대한 노출을 제어하게 되면 개인에게 이점을 줄 수 있고 빛에 민감한 신경학적 상태를 줄이거나 막을 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 동일한 빛에 대한 노출을 조절하는 것은 또한 개인의 하루 주기 리듬을 조절하는데 도움을 줄 수 있다. 동일한 개인 또는 다른 개인에게서, 620nm 파장 또는 다른 파장 근처의 빛에 대한 눈의 노출을 조절하는 것은 또한 감광성 신경학적 상태를 감소 또는 예방하거나 개인의 하루 주기 리듬을 관리하는 데 이점을 줄 수 있다. 다음의 예는 480nm 부근의 파장을 갖는 광의 감쇠 및 480nm 근방의 동일한 광에 대한 멜라놉신 신경절 세포의 노출에 관한 것이지만, 유사한 필터 및 방법이 다른 파장에서 광을 감쇠시키고 눈의 다른 세포에 의해 수신될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 예를 들어, 유사한 필터 및 방법이 약 620nm에서 광을 감쇠시키기 위해 사용될 수 있다. 다른 예에서, 유사한 필터 및 방법이 약 590nm에서 광을 감쇠시키기 위해 사용될 수 있다.Different individuals experience photosensitive reactions in different ways. The wavelengths and pathways that cause side effects to light can vary from patient to patient. However, there are some common wavelengths that are more commonly associated with photosensitive reactions than others. For example, melanopsin ganglion cells in the eye are sensitive to light at a wavelength of about 480 nm. In some individuals, this may be linked to an individual's light-sensitive neurological condition. Controlling exposure to light near the wavelength of 480nm can benefit individuals and reduce or prevent neurological conditions that are sensitive to light. Alternatively or additionally, controlling exposure to the same light can also help control an individual's daily cycle rhythm. Controlling the eye's exposure to light at or near the 620 nm wavelength, in the same individual or in another individual, may also benefit in reducing or preventing photosensitive neurological conditions or in managing an individual's daily cycle rhythm. The following example relates to attenuation of light with a wavelength near 480 nm and exposure of melanopsin ganglion cells to the same light near 480 nm, but similar filters and methods attenuate light at different wavelengths and would be received by other cells of the eye. It can be understood that it can. For example, similar filters and methods can be used to attenuate light at about 620 nm. In another example, similar filters and methods can be used to attenuate light at about 590 nm.

멜라놉신 신경절 세포는 광 과민증 및 다수의 광 과민증 환자의 편두통 발병과 관련이 있기 때문에, 이들 세포를 활성화시키는 가시 광선 스펙트럼의 그 부분의 적어도 일부를 차단하는 것이 바람직하다. 광 과민증은 편두통, 양성 필수 안검 경련 및 외상성 뇌 손상(TBI)을 포함하여 빛에 민감한 신경학적 상태와 관련이 있다. 도 1은 단위 크기로 정규화된 멜라놉신 세포에 대해 측정된 활동 전위 스펙트럼의 예 및 측정된 데이터 지점에 대한 가우스 피트를 도시한다. 이 가우시안 피트는 필터 설계의 적어도 하나의 실시 예에서 사용될 수 있지만, 이것은 활동 전위 스펙트럼의 보다 정제된 측정이 이용 가능할 수 있으므로, 최적 필터에 대한 스펙트럼 기초로 해석되어서는 안된다. 이러한 개선된 측정은 본 명세서에 기술된 공정에 따라 또는 유사한 공정을 통해 추가 필터 설계 또는 방법을 유발할 수 있다. 활동 전위 스펙트럼의 보다 정제된 측정에 기초하여 본 명세서에 기술된 방법, 시스템 및 장치의 최적화가 고려된다.Since melanopsin ganglion cells are associated with the onset of migraine in patients with photosensitivity and multiple photosensitivity, it is desirable to block at least a portion of that portion of the visible spectrum that activates these cells. Photosensitivity has been linked to light-sensitive neurological conditions, including migraine, benign essential blepharospasm and traumatic brain injury (TBI). 1 shows an example of the action potential spectrum measured for melanopsin cells normalized to unit size and Gaussian fit for the measured data points. This Gaussian pit can be used in at least one embodiment of the filter design, but it should not be interpreted on a spectral basis for the optimal filter, as more refined measurements of the action potential spectrum may be available. Such improved measurements can lead to additional filter designs or methods according to the processes described herein or through similar processes. Optimization of the methods, systems and devices described herein is contemplated based on more refined measurements of the action potential spectrum.

일부 실시 예에서, 가시 광선 스펙트럼의 왜곡을 최소화하면서 광 과민증 예방에 적합한 특정 파장 범위에 걸쳐 광이 차단 (즉, 감쇠)될 수 있다. 다른 실시 예에서, 본 출원에 기재된 방법, 시스템 및 장치는 또한 신체의 하루 주기 시스템을 조작하기 위해 사용될 수 있다.In some embodiments, light may be blocked (ie attenuated) over a specific wavelength range suitable for prevention of photosensitivity while minimizing distortion of the visible light spectrum. In other embodiments, the methods, systems and devices described in this application can also be used to manipulate the body's daily cycle system.

이들 광 과민 반응을 유발 및/또는 악화시키는 것으로 의심되는 광학 스펙트럼의 특정 부분을 차단하는 광학 필터의 실시 예가 설명된다. 이 필터는 안경 (안경, 고글, 클립 온 또는 기타 안경류 등), 렌즈 (콘택트 렌즈 포함), 컴퓨터 화면, 창문, 자동차 앞 유리, 조명 기판, 전구 (백열등, 형광등, CFL, LED, 가스 증기 등), 또는 기타 광학 요소에 적용될 수 있다. 이들 광학 필터는 크라운 유리 (BK7 포함), 플린트 유리 (BaF8 포함), SiO2, 플라스틱 (폴리 카보네이트, CR-39 및 트라이벡스 등), 그 외 기판 및 이들의 조합에 적용될 수 있다.Embodiments of optical filters that block certain portions of the optical spectrum suspected of causing and / or exacerbating these photosensitive reactions are described. These filters include glasses (glasses, goggles, clip-on or other eyewear, etc.), lenses (including contact lenses), computer screens, windows, windshields, lighting substrates, light bulbs (incandescent, fluorescent, CFL, LED, gas vapor, etc.) ), Or other optical elements. These optical filters can be applied to crown glass (including BK7), flint glass (including BaF 8 ), SiO 2 , plastics (polycarbonate, CR-39 and TriVex, etc.), other substrates and combinations thereof.

설명의 대부분은 광 과민증 예방에 초점을 맞추지만, 본원에 기술된 시스템, 방법 및 장치는 하루 주기 리듬을 조절하는데 적용 가능하다. 예를 들어, 이 필터는 비즈니스맨, 운동 선수, 시차가 다른 지역을 여행하는 사람 또는 신체의 하루 주기 시스템을 조작하기를 원하는 사람들에 의해 신체의 하루 주기 시스템을 조작하는 데 사용될 수 있다. 일 예에서, 대상은 그들이 여행하는 지역의 명/암 주기에 적응하도록 도와주는 본 명세서에 기술된 필터 중 적어도 하나를 착용할 것이다. 다른 예에서, 본 명세서에 기술된 필터 중 적어도 하나는 또한 수면 장애가 있는 환자의 멜라놉신 신경절 세포의 여기를 제한하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 대상은 저녁에 인공 광에 대한 노출을 제한하기 위해 이들 필터를 착용하여, 생체 시계가 깨어 있을 시간이라고 생각하지 못하게 할 수 있다. 또한, 사용자는 일출 전에 빛에 대한 노출을 증가시켜 명/암 주기를 조정할 수 있다Although much of the description focuses on preventing photosensitization, the systems, methods and devices described herein are applicable to controlling circadian rhythms. For example, this filter can be used to manipulate the body's daily cycle system by businessmen, athletes, people traveling in different time zones, or those who want to manipulate the body's daily cycle system. In one example, subjects will wear at least one of the filters described herein to help them adapt to the light / dark cycle of the area they travel to. In another example, at least one of the filters described herein can also be used to limit excitation of melanopsin ganglion cells in patients with sleep disorders. In this case, the subject can wear these filters to limit exposure to artificial light in the evening, preventing the biological clock from thinking that it is time to stay awake. In addition, users can adjust the light / dark cycle by increasing exposure to light before sunrise.

또한, 최근에 620nm 부근의 파장이 또한 특정 개인의 광 과민 효과에 기여한다는 것이 임상적으로 입증되었다. 신경학적 효과에 대한 정확한 경로는 현재 완전히 이해되지 않았지만, 620nm 부근의 파장을 갖는 광을 우선적으로 감쇠시킴으로써 이점을 얻을 수 있다.In addition, it has recently been clinically proven that wavelengths near 620 nm also contribute to the light-sensitizing effect of a particular individual. The exact path to neurological effects is currently not fully understood, but benefits can be obtained by preferentially attenuating light with wavelengths around 620 nm.

멜라놉신은 각각 고유한 흡수 스펙트럼을 나타내는 쌍안정 이소형(isoform)을 갖는다. 이소형은 활성 이소형 및 비활성 이소형일 수 있다. 활성 이소형은 생리학적으로 활성일 수 있다. 비활성 이소형은 생리학적으로 비활성일 수 있다. 각 이소형의 흡수 스펙트럼에 따른 빛의 흡수는 멜라놉신의 이성질화로 이어질 수 있다. 약 590nm 또는 약 590nm의 광을 감쇠시킴으로써 멜라놉신의 이성질화를 방해, 제한 또는 방지함으로써 이점을 얻을 수 있다.Melanopsin has a bistable isoform, each representing a unique absorption spectrum. Isoforms can be active and inactive isotypes. Active isoforms can be physiologically active. The inactive isoform may be physiologically inactive. The absorption of light according to the absorption spectrum of each isotype can lead to isomerization of melanopsin. Advantages can be obtained by attenuating light of about 590 nm or about 590 nm, thereby preventing, limiting or preventing isomerization of melanopsin.

FL-41 렌즈 색조가 때때로 편두통 환자를 위해 처방된다. FL-41 색조는 광범위한 파장을 (흡수를 통해) 차단한다. 이들 파장은 멜라놉신 흡수와 관련된 파장을 포함한다. FL-41 염료는 특정 유형의 플라스틱 안경 렌즈에 침투할 수 있다. 침투된 염료의 양은 일반적으로 차단된 광량을 결정한다. "FL-41 35" 색조는 실내 환경내의 다수의 환자에게 효과적이다. 그러나, 예를 들어 실외 환경으로 이동하여 광원의 강도가 증가하면, "FL-41 35"가 효과적이지 않을 수 있다.FL-41 lens tone is sometimes prescribed for migraine sufferers. The FL-41 tint blocks (through absorption) a wide range of wavelengths. These wavelengths include those associated with melanopsin absorption. The FL-41 dye can penetrate certain types of plastic spectacle lenses. The amount of dye penetrated generally determines the amount of light blocked. The "FL-41 35" color tone is effective for a large number of patients in an indoor environment. However, if the intensity of the light source increases, for example, by moving to an outdoor environment, “FL-41 35” may not be effective.

도 2는 "FL-41 35"의 측정된 투과 스펙트럼을 나타낸다. 도 2는 또한 소위 "유효 활동 전위 스펙트럼"인 멜라놉신의 활동 전위 스펙트럼에 대한 "FL-41 35" 필터의 효과를 도시한다. "FL-41 35" 색조는 약 55%의 광을 차단하거나 감쇄하고, 그렇지 않으면 멜라놉신 신경절 세포에 의해 흡수된다. FL-41 색조는 도 3에 도시된 바와 같이, 멜라놉신과 관련되지 않은 가시 스펙트럼의 상당한 부분을 더욱 차단하고, 가시 응답 스펙트럼에 대해선 약 47% 감쇠한다. 가시 응답 스펙트럼을 더욱 차단하는 것은 바람직하지 않다. 예를 들어, 가시 응답 스펙트럼을 차단하면 정상적인 시력에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 다른 예에서, 가시적 응답 스펙트럼을 차단하는 것은 착용자에게 산만하거나 덜 바람직한 잘못된 착색을 생성할 수 있다.2 shows the measured transmission spectrum of “FL-41 35”. Figure 2 also shows the effect of the "FL-41 35" filter on the action potential spectrum of the so-called "effective action potential spectrum" melanopsin. The “FL-41 35” shade blocks or attenuates about 55% of the light, otherwise it is absorbed by melanopsin ganglion cells. The FL-41 tint further blocks a significant portion of the visible spectrum not associated with melanopsin, as shown in Figure 3, and attenuates about 47% for the visible response spectrum. It is undesirable to further block the visible response spectrum. For example, blocking the visible response spectrum can negatively affect normal vision. In another example, blocking the visible response spectrum can produce distraction or less desirable false coloring for the wearer.

실외 환경과 같이 밝은 빛의 경우, "FL-41 55"와 같이 더 큰 레벨의 스펙트럼 감쇠를 갖는 색조가 사용될 수 있다. 이 필터의 투과 스펙트럼은, 활동 전위 스펙트럼에 대한 그 영향과 함께, 도 4 (멜라놉신의 "유효 활동 전위 스펙트럼"에 대한) 및 도 5 (가시광 스펙트럼에 대한)에서 도시되고 있다. 이 필터는 광의 약 89%를 감쇠시키고 그렇지 않으면 멜라놉신 세포에 의해 흡수되지만, 또한 가시 응답 스펙트럼의 약 81%를 감쇠시킨다. 이 추가 스펙트럼 감쇠는 저 조도나 기타 상황에서 시력을 손상시킬 수 있다.For bright light, such as in outdoor environments, a tint with a greater level of spectral attenuation such as "FL-41 55" can be used. The transmission spectrum of this filter, along with its effect on the action potential spectrum, is shown in FIG. 4 (for Melanopsin's “effective action potential spectrum”) and FIG. 5 (for the visible light spectrum). This filter attenuates about 89% of light and is otherwise absorbed by melanopsin cells, but also attenuates about 81% of the visible response spectrum. This additional spectral attenuation can impair vision in low light or other situations.

전반적으로, FL-41의 일반적인 단점은 장미색 외관, 왜곡된 색 인식; 제한된 적용성 (즉, 특정 플라스틱에만 적용될 수 있으며 유리 렌즈, 컴퓨터 스크린, 창문, 자동차 앞 유리, 조명 기판, 전구 또는 기타 광학 요소에는 적용되지 않을 수 있음); 및 (색조 가능한 하드 코팅 층의 일부 변화로 인해) 착색 공정에 대한 품질 관리의 불량을 포함한다. FL-41이 특정 응용 분야에서 효과적일 수는 있지만, 멜라놉신 신경절 세포와 이들의 뇌의 통증 센터와의 연결의 자극을 하향 조절하도록 설계되지 않았다. 이러한 이유로, 필터의 다른 실시 예를 개발하는 것이 바람직할 수 있다.Overall, the general drawbacks of FL-41 are rose-colored appearance, distorted color recognition; Limited applicability (i.e., only applicable to certain plastics and not to glass lenses, computer screens, windows, windshields, lighting substrates, light bulbs or other optical elements); And poor quality control for the coloring process (due to some changes in the colorable hard coating layer). Although FL-41 may be effective in certain applications, it is not designed to down-regulate the stimulation of melanopsin ganglion cells and their connection to the pain center of the brain. For this reason, it may be desirable to develop other embodiments of filters.

감광성 조건의 처리를 위한 보다 바람직한 광학 필터의 일 예는 장파장 통과 필터를 포함할 수 있다. 멜라놉신 신경절 세포의 약 480nm의 파장에 대한 노출을 조절하기 위해, 장파장 통과 필터는 약 500nm 또는 520nm 보다 긴 파장을 높게 투과시키면서, 약 500nm 또는 520nm보다 짧은 파장에서 광을 감쇠시킬 수 있다. 유사하게, 약 620nm의 파장에 대한 인간의 눈에서의 세포의 노출을 조절하기 위해, 단파장 통과 필터는 약 600nm 또는 약 580nm보다 긴 파장에서 광을 감쇠시키면서 600nm 또는 약 580nm보다 짧은 파장을 높게 투과할 수 있다.An example of a more preferred optical filter for the treatment of photosensitive conditions may include a long wavelength pass filter. To control the exposure of melanopsin ganglion cells to a wavelength of about 480 nm, a long wavelength pass filter can attenuate light at wavelengths shorter than about 500 nm or 520 nm, while transmitting wavelengths longer than about 500 nm or 520 nm. Similarly, to control the exposure of cells in the human eye to a wavelength of about 620 nm, a short-wavelength pass filter transmits high wavelengths shorter than 600 nm or about 580 nm while attenuating light at wavelengths longer than about 600 nm or about 580 nm. Can be.

보다 바람직한 광학 필터의 다른 예는 멜라놉신 또는 다른 특정 파장에 의해 흡수된 광의 스펙트럼만을 차단하면서, 일반적으로 나머지 광 스펙트럼을 투과시키고, 필터의 스펙트럼 투과 응답은 밴드 스톱 또는 마이너스 필터라고도 하는 노치의 형태를 취한다. 멜라놉신의 경우, 노치의 중심 위치는 멜라놉신 경로 (약 480nm)의 최대 흡수 부근에 근접할 수 있지만, 다른 위치가 효과적일 수 있다. 노치의 스펙트럼 폭은 다른 폭이 고려되기는 하지만, 약 50 내지 60 nm인 활동 전위 스펙트럼의 폭과 대략 일치할 수 있다.Another example of a more preferred optical filter is to block only the spectrum of light absorbed by melanopsin or other specific wavelengths, while generally transmitting the remaining light spectrum, and the filter's spectral transmission response is in the form of a notch, also called a band stop or minus filter. To take. In the case of melanopsin, the central location of the notch may be close to the maximum absorption of the melanopsin pathway (about 480 nm), but other locations may be effective. The spectral width of the notch can roughly match the width of the action potential spectrum of about 50 to 60 nm, although other widths are contemplated.

염료 혼합물, 유전체 다층 (도 6에 도시된 예), 및 내장된 나노 입자 코팅 (도 7에 도시된)로 이루어진 색조와 같은 광학 필터 기술, 공진 도파관 필터와 같은 다른 필터 기술, 또는 이들의 조합이 본 발명에 따른 필터를 생성하는데 사용될 수 있다. 본 개시에 따른 광학 필터에 사용될 수 있는 나노 입자 코팅은 금속성 나노 입자 (예를 들어, Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pt), 유전체 나노 입자 (예를 들어, TiO2, Ta2O5 등), 반도체 나노 입자 또는 양자점 (예를 들어, Si, GaAs, GaN, CdSe, CdS 등), 자성 나노 입자, 코어 내의 하나의 물질 및 쉘로 작용하는 다른 물질로 이루어지는 코어-쉘 입자, 그 외 나노 입자, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 입자의 형상은 구형, 타원체, 다른 형상 또는 이들의 조합일 수 있다. 호스트 재료는 중합체, 졸-겔, 다른 호스트 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이들 나노 입자의 소광 스펙트럼은 미에(Mie) 산란 이론 또는 이의 변형을 사용하여 계산될 수 있다.Optical filter technologies such as tints made of a dye mixture, dielectric multilayer (example shown in Figure 6), and embedded nanoparticle coating (shown in Figure 7), other filter technologies such as resonant waveguide filters, or combinations thereof It can be used to create filters according to the invention. Nanoparticle coatings that can be used in optical filters according to the present disclosure include metallic nanoparticles (e.g., Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pt), dielectric nanoparticles (e.g., TiO 2 , Ta 2 O 5 Etc.), semiconductor nanoparticles or quantum dots (e.g., Si, GaAs, GaN, CdSe, CdS, etc.), magnetic nanoparticles, core-shell particles composed of one substance in the core and other substances acting as a shell, other nano Particles, or combinations thereof. The shape of the particles can be spherical, ellipsoidal, other shapes, or a combination thereof. The host material can include polymers, sol-gels, other host materials, or combinations thereof. The extinction spectrum of these nanoparticles can be calculated using Mie scattering theory or variations thereof.

도 6에 도시된 다층 필터(600)의 실시 예는 기판(602), 제1 층(604), 및 제2 층(606)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 층(604)는 고 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제2 층(606)은 저 굴절률 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 층(604)은 저 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제2 층은 고 굴절률 재료를 포함할 수 있다. 또한, 제1 층(604)은 기판(602)에 인접하여 도시되어 있다. 다른 실시 예에서, 제1 층(604)은 기판(602)과 제1 층(604) 사이에 다른 층 (예를 들어, 제2 층(606) 및/또는 다른 층)을 가질 수 있다. (번호는 없지만) 추가의 층도 또한 표시된다. 기판(602)은 본 명세서에 설명된 임의의 기판을 이용할 수 있다. 예를 들어, 기판(602)은 제1 층(604) 및 제2 층(606)의 동일 및/또는 반대 측면 (즉, 기판의 전면 및/또는 후면) 상에 착색 층(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 기판(602) 자체는 색조가 들 수 있다. 착색 기술 및 양의 예는 후술된다. 다층 필터의 다른 실시 예가 본 명세서에서 추가로 설명된다.The embodiment of the multi-layer filter 600 illustrated in FIG. 6 includes a substrate 602, a first layer 604, and a second layer 606. As shown, the first layer 604 can include a high refractive index material, and the second layer 606 can include a low refractive index material. In other embodiments, the first layer 604 can include a low refractive index material, and the second layer can include a high refractive index material. Also, the first layer 604 is shown adjacent to the substrate 602. In other embodiments, the first layer 604 can have other layers (eg, the second layer 606 and / or other layers) between the substrate 602 and the first layer 604. Additional layers (not numbered) are also indicated. The substrate 602 can use any of the substrates described herein. For example, the substrate 602 may have a colored layer (not shown) on the same and / or opposite sides of the first layer 604 and the second layer 606 (ie, the front and / or back side of the substrate). It can contain. In another example, the substrate 602 itself may be tinted. Examples of coloring techniques and amounts are described below. Other embodiments of the multilayer filter are further described herein.

도 7에 도시된 필터(700)는 기판(702), 호스트 층(704) 및 복수의 나노 입자(706)를 포함한다. 호스트 층(704)은 기판(702)에 인접하여 도시되어 있다. 다른 실시 예에서, 호스트 층(704)은 기판(702)과 호스트 층(704) 사이에 다른 층 (예를 들어, 도 6의 제2 층(606) 및/또는 다른 층)을 가질 수 있다. 나노 입자(706)는 구형이고 균일한 크기로 도시되어 있지만, 전술한 바와 같이 다른 형상 및 크기가 고려된다. 도 6의 다층 필터에서와 같이, 다양한 기판, 색조, 다른 특징 또는 이들의 조합이 나노 입자 필터(700)와 함께 사용될 수 있다. 나노 입자 필터의 다른 실시예들이 본 명세서에 기재되어 있다.The filter 700 shown in FIG. 7 includes a substrate 702, a host layer 704 and a plurality of nanoparticles 706. The host layer 704 is shown adjacent to the substrate 702. In other embodiments, the host layer 704 may have another layer (eg, the second layer 606 and / or other layer in FIG. 6) between the substrate 702 and the host layer 704. The nanoparticles 706 are spherical and shown in a uniform size, but other shapes and sizes are contemplated as described above. As in the multi-layer filter of FIG. 6, various substrates, shades, other features, or combinations thereof can be used with the nanoparticle filter 700. Other embodiments of nanoparticle filters are described herein.

사용될 수 있는 다른 유형의 필터는 컬러 필터 (유기 염료 및 반도체), 공진 유도 모드 필터, 루게이트(rugate) 필터 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 루게이트 필터는 두께 전체에 걸친 정현파 굴절률 변화를 이용한다. 실제 정현파는 종종 두 개 이상의 재료의 혼합물을 사용하여 계단 굴절률 근사로 근사화된다.Other types of filters that can be used may include color filters (organic dyes and semiconductors), resonance induction mode filters, rugate filters, or combinations thereof. The lugate filter utilizes a sinusoidal refractive index change across the thickness. Actual sine waves are often approximated by a step index approximation using a mixture of two or more materials.

이들 다양한 필터 유형에 부가하여, 간상 세포 및 원추 세포의 광 응답에 의해 결정된 바와 같이, 가시 응답 스펙트럼에 미치는 설계된 필터의 효과를 추가로 고려할 수 있다. 한 가지 고려 사항은 스펙트럼 왜곡 최소화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 멜라놉신 신경절 세포에 접근하는 480nm 근처의 빛을 감쇠시킬 때, 축외 조명에 대해 발생하는 필터 응답의 청색-편이를 설명하기 위해 노치의 중심이 약 480nm에서 약간 적색 변이되도록 설계함으로써, 유전체 다층을 사용하여 보상할 수 있는 각도 감도를 고려하는 것과 같은 최적화 방법을 포함하여, 필터 설계에 대한 추가 또는 다른 제약 조건을 추가하는 것이 고려될 수 있다. 감쇠된 파장에 따라 적색 편이 또는 청색 편이 정도가 다를 수 있다. 최적화는 비정규 입사각을 보상하기 위해 및/또는 입사각을 보상하기 위해 추가 필터 층의 사용을 통해 필터 스펙트럼 폭을 넓히는 단계를 더 포함할 수 있다. 배면 반사의 가능성이 고려될 수 있다. 이러한 고려 사항 중 하나 이상은 필터를 어떤 형태의 착색과 조합함으로써 해결될 수 있다.In addition to these various filter types, the effect of designed filters on the visible response spectrum can be further considered, as determined by the light response of the rod and cone cells. One consideration may include minimizing spectral distortion. For example, by attenuating light near 480 nm approaching melanopsin ganglion cells, by designing the center of the notch to shift slightly red at about 480 nm to account for the blue-shift of the filter response that occurs for off-axis illumination, It may be contemplated to add additional or other constraints to the filter design, including optimization methods such as taking into account angular sensitivity that can be compensated using a dielectric multilayer. Depending on the attenuated wavelength, the degree of red shift or blue shift may be different. Optimization may further include widening the filter spectral width through the use of additional filter layers to compensate for the non-normal incident angle and / or to compensate for the incident angle. The possibility of back reflection can be considered. One or more of these considerations can be addressed by combining the filter with some form of coloring.

멜라놉신 세포에 의한 광 흡수를 차단하는 광학 필터를 제조하는 방법의 일 실시 예가 여기에서 설명된다. 멜라놉신 세포에 의해 경험되는 광량 D은 다음과 같이 기록될 수 있다: One embodiment of a method of manufacturing an optical filter that blocks light absorption by melanopsin cells is described herein. The amount of light D experienced by melanopsin cells can be recorded as follows:

[수학식 1][Equation 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

여기서 L은 광 스펙트럼 (강도, 전력, 광자/초 등), T는 광원과 눈 사이에 놓인 필터의 스펙트럼 투과이며, M은 멜라놉신의 정규화된 활동 전위 반응 스펙트럼이다. 현재 도 1로부터 바와 같이 52nm의 최대 반폭에서 전체 폭으로 480nm를 중심으로 하는 가수스안 함수로 추정된다. 일반적으로, L = 1은 임의의 특정 광원으로의 논의를 제한하지 않는 것으로 가정되지만, 알려진 스펙트럼의 임의의 광원에 대해 분석이 수행될 수 있다.Where L is the light spectrum (intensity, power, photons / second, etc.), T is the spectral transmission of the filter placed between the light source and the eye, and M is the normalized action potential response spectrum of melanopsin. It is estimated from the maximum half width of 52 nm to the total width of 480 nm, as shown in FIG. 1, as a mantissa function. In general, L = 1 is assumed to not limit discussion to any particular light source, but analysis can be performed on any light source in a known spectrum.

가시 반응 스펙트럼과 관련하여 유사한 광양이 다음과 같이 계산될 수 있다:Similar light quantities in relation to the visible response spectrum can be calculated as follows:

[수학식 2][Equation 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

여기서 V는 표준화된 시각 응답 스펙트럼을 나타냅니다.Where V represents the standardized visual response spectrum.

FL-41 색조와 같은 광학 필터의 효과는, 예를 들어 필터로 계산된 광량 대 필터없을 때의 광량의 비율을 고려하여 설명되는 바와 같이, 광량을 감소시키는 것이다.The effect of an optical filter, such as the FL-41 tint, is to reduce the amount of light, as explained, for example, taking into account the ratio of the amount of light calculated by the filter to the amount of light without a filter.

Figure pct00003
Figure pct00003

용량의 "감쇠"는 예를 들어, 다음과 같이 기록될 수 있다:The "attenuation" of the capacity can be recorded, for example, as follows:

Figure pct00004
Figure pct00004

멜라놉신 반응의 차단과 가시 반응 스펙트럼의 차단을 비교하는 성능 지수(FOM)도 다음과 같이 정의될 수 있다:A performance index (FOM) comparing the blocking of the melanopsin response with the blocking of the visible response spectrum can also be defined as follows:

[수학식 3][Equation 3]

Figure pct00005
Figure pct00005

이것은 멜라놉신 스펙트럼에 걸친 광의 감쇠 대 가시 스펙트럼에 걸친 광의 감쇠의 비를 나타내며, 이 때 FOM> 1의 값이 바람직할 수 있다. FL-41 색조의 경우 FOM은 약 1이다.This represents the ratio of the attenuation of light across the melanopsin spectrum to the attenuation of light across the visible spectrum, where a value of FOM> 1 may be desirable. For the FL-41 tint, the FOM is about 1.

도 8은 단계 802에 의해 예시된 바와 같이, 멜라놉신 세포에 의해 경험되는 광량 D (예를 들어, 수학식 1을 사용함)를 결정하는 것을 포함할 수 있는, 멜라놉신 세포에 의한 광 흡수를 차단하기 위해 광학 필터를 설계하기 위한 방법(800)의 일 실시 예를 도시한다. 단계 804에 의해 예시된 바와 같이, 가시 반응 스펙트럼에 걸쳐 경험된 광량을 결정할 수 있다 (예를 들어, 수학식 2를 사용하여). 성능 지수(FOM)는 멜라놉신 세포에 의해 경험되는 광량 및 단계 806에서 설명되는 바와 같이, 가시 반응 스펙트럼에 걸쳐 경험되는 광량에 대해 결정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 가시 반응 스펙트럼에 걸친 용량은 감소되거나 분리될 수 있다. 예를 들어, 시각 응답 스펙트럼의 일부가 사용될 수 있거나, 시각 응답 스펙트럼 외부의 파장이 고려될 수 있다. 성능 지수는 광 민감성 반응을 감소 및/또는 방지하기 위한 광학 요소를 설계하는데 사용될 수 있다.FIG. 8 blocks light absorption by melanopsin cells, which may include determining the amount of light D experienced by melanopsin cells (eg, using Equation 1), as illustrated by step 802. To illustrate, one embodiment of a method 800 for designing an optical filter. As illustrated by step 804, the amount of light experienced over the visible response spectrum can be determined (eg, using Equation 2). The performance index (FOM) can be determined for the amount of light experienced by melanopsin cells and the amount of light experienced over the visible response spectrum, as described in step 806. In other embodiments, the capacity across the visible response spectrum can be reduced or separated. For example, a portion of the visual response spectrum can be used, or wavelengths outside the visual response spectrum can be considered. The performance index can be used to design optical elements to reduce and / or prevent light sensitive responses.

본 명세서에 기술된 많은 실시 예는 별개의 굴절률을 갖는 다층 유전체 박막을 사용한다. 이들 층은 (본 명세서에 기술된 바와 같이) 다수의 광학 요소에 적용될 수 있다. 예로서, 제한하려는 의도는 아니며, 본 개시의 광학 필터 설계의 실시 예는 굴절률이 약 1.5이고 반사 방지 코팅이 배면 (즉, 사용자의 눈에 가장 가까운 표면)에 적용된, 안경 렌즈와 같은 일반적인 투명 기판을 가정한다. 따라서, 다른 굴절률을 갖고, 후면 반사 방지 코팅이 있거나 없는 다른 기판이 고려된다. 상이한 기판 재료 및/또는 이들 기판에 대한 상이한 코팅을 보상하기 위해 필터 설계에 약간의 변형이 필요할 수 있다. 다른 박막 재료와 다른 기판 재료의 호환성 및 렌즈 기판의 곡률과 같은 추가 고려 사항이 해결될 필요가 있다. 기판은 기판이나 기판 상의 층과 다른 코팅층 사이에 접착 층 (예를 들어, 크롬의 얇은 층)을 포함할 수 있다.Many of the embodiments described herein use a multilayer dielectric thin film having a separate refractive index. These layers can be applied to a number of optical elements (as described herein). By way of example, and not limitation, embodiments of the optical filter design of the present disclosure are typical transparent substrates, such as spectacle lenses, having a refractive index of about 1.5 and an anti-reflective coating applied to the back side (ie, the surface closest to the user's eye). Suppose Thus, other substrates with different refractive indices and with or without a back antireflective coating are contemplated. Filter designs may require some modification to compensate for different substrate materials and / or different coatings for these substrates. Additional considerations such as compatibility of different thin film materials with other substrate materials and curvature of the lens substrate need to be addressed. The substrate may include an adhesive layer (eg, a thin layer of chromium) between the substrate or a layer on the substrate and another coating layer.

사용될 수 있는 다층 장파장 통과 및 노치 필터에 대한 다수의 설계 접근법이 존재한다. 예를 들어, 박막 광학 필터의 설계를 위해 소프트웨어 및 기타 설계 도구를 사용할 수 있다. 이들 툴은 최적화 동안 다수의 제약을 고려하여, 동일한 차광 특성을 달성하거나 동일한 생리학적 결과를 생성하는 경우에도, 두 필터 설계가 동일하게 될 가능성을 감소시킬 수 있다. 본 명세서에서는 몇 가지 예만 제시되며 어떤 식으로든 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명에 따라, 유사한 결과를 달성하기 위해 다른 접근법이 취해질 수 있고, 더 이상적인 특성을 생성하거나 더 적은 수의 층으로 유사한 특성을 생성하기 위해 추가의 최적화가 수행될 수 있다.There are a number of design approaches for multilayer long wavelength pass and notch filters that can be used. For example, software and other design tools can be used to design thin film optical filters. These tools can take into account multiple constraints during optimization, reducing the likelihood that the two filter designs will be the same, even if they achieve the same shading properties or produce the same physiological results. Only a few examples are presented herein and are not intended to be limiting in any way. According to the present invention, other approaches can be taken to achieve similar results, and further optimization can be performed to create more ideal properties or similar properties with fewer layers.

또한, 다층 및 다른 코팅이 착색 렌즈 또는 기판에 적용될 수 있다. 이 조합이 바람직한 여러 가지 이유가 있다. 한가지 이유는 색조의 스펙트럼 특성이 박막 필터에 대한 설계 제약을 완화시킬 수 있다는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, FL-41 "기본 색조"를 박막 노치 필터와 조합하면 치료 결과를 생성하는 데 필요한 노치의 깊이를 감소시키는 역할을 할 수 있다. 노치 설계에서 색조의 투과 스펙트럼 변화를 고려하는 것이 바람직할 수 있다. 이 설계 조정은, 예를 들어 색조 스펙트럼 응답의 국부적 경사를 보상하기 위해 노치의 중심 파장을 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 기본 색조를 사용하는 또 다른 이유는 렌즈의 후면을 통해 들어오는 바람직하지 않은 빛의 반사를 감소시키기 위한 것일 수 있다. 이러한 상황에서, "플랫"이나 중성 밀도, 자체적으로 착색을 유발하지 않는 색조를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.In addition, multilayers and other coatings can be applied to colored lenses or substrates. There are several reasons why this combination is desirable. One reason may include that the spectral properties of the color tone can alleviate design constraints for thin film filters. For example, combining FL-41 "base tone" with a thin film notch filter can serve to reduce the depth of the notch needed to produce a therapeutic result. It may be desirable to take into account the change in the transmission spectrum of the color tone in the notch design. This design adjustment can be achieved, for example, by shifting the center wavelength of the notch to compensate for the local slope of the hue spectrum response. Another reason to use a basic tint may be to reduce undesirable reflections of light coming through the back of the lens. In this situation, it may be desirable to use a “flat” or neutral density, color tone that does not cause coloration on its own.

예를 들어,(예를 들어, 원하는 파장을 사용자로부터 멀어지게 반사함으로써) 광의 파장 범위가 렌즈의 전방을 통과하는 것을 차단하도록 설계된 필터의 실시 예에서, (차단된 파장의 광을 포함하는) 렌즈의 후방측으로 진입하는 광은 사용자의 눈으로 다시 반사될 수 있다. 다시 말해, (다층 필터의 경우 반사에 의해) 전방으로부터 차단될 광은 후방으로부터 반사될 수 있다. 이것은 주로 대상의 앞에 단일 광원이 있는 경우에는 문제가 되지 않을 수 있다. 그러나, 예를 들어, 매우 밝은 빛이 발견되거나 다수의 광원이 있는 곳에서, 이러한 후면 반사는 사용자에게 유해할 수 있다.For example, in an embodiment of a filter designed to block the wavelength range of light from passing through the front of the lens (e.g., by reflecting the desired wavelength away from the user), the lens (including light at a blocked wavelength) Light entering the rear side of the may be reflected back to the user's eyes. In other words, light to be blocked from the front (by reflection in the case of a multi-layer filter) can be reflected from the rear. This may not be a problem, mainly if there is a single light source in front of the object. However, for example, where very bright light is found or where there are multiple light sources, this back reflection can be harmful to the user.

장파장 통과 또는 노치 필터를 제조하기 위한 하나의 예시적인 접근법은 고 굴절률 재료 및 저 굴절률 재료의 교대 층을 사용하는 것을 포함한다. 저 굴절률 유전체 물질의 예는 MgF2 및 SiO2를 포함한다. MgF2는 일반적으로 단일 및 다층 반사 방지 코팅에 사용된다. 고 굴절률 재료의 예는 TiO2, Ti3O5, ZrO2 및 Ta2O5와 같은 금속 산화물 및 Si3N4를 포함한다. 중합체 층을 포함하여 수많은 다른 적합한 재료가 사용될 수 있다.One exemplary approach to making a long wavelength pass or notch filter involves using alternating layers of high and low refractive index materials. Examples of low refractive index dielectric materials include MgF 2 and SiO 2 . MgF 2 is commonly used for single and multilayer antireflective coatings. Examples of high refractive index materials include metal oxides such as TiO 2 , Ti 3 O 5 , ZrO 2 and Ta 2 O 5 and Si 3 N 4 . Numerous other suitable materials can be used, including polymer layers.

480nm, 620nm 또는 다른 특정 파장과 같은 다양한 파장 근처의 광을 감쇠시키기 위한 광학 필터는 유사한 설계를 따를 수 있다. 광학 필터 설계의 일 실시 예가 도 9 및 도 10에 도시되며, 본 실시 예의 필터가 유효한 (및 감쇠된) 활동 전위를 생성하는 멜라놉신 세포에 부딪치는 빛의 스펙트럼에 미치는 효과도 함께 도시된다. 이 디자인은 멜라놉신 세포에 의해 흡수될 수 있는 빛의 55 %가 차단되거나 감쇠된다는 점에서 FL-41 35 코팅만큼 임상적으로 효과적이고, 이로 인해 FL-41 코팅과 동일한 편두통 (또는 감광성)의 완화의 결과를 가져오지만, 시각적 왜곡은 상당히 적고, 시각적 반응에 걸쳐 18%만이 감쇠한다. 본 실시 예에서, 저 굴절률 물질은 SiO2이고 고 굴절률 물질 TiO2 및 MgF2는 최외층으로 사용되어, 총 11개의 층이 사용된다. 예시적인 층 및 재료는 최외층 (MgF2)에서 기판에 인접한 최내층 (165nm 두께의 TiO2) 까지 아래 표에 열거되어 있다. 이 필터에서 FOM ≒3이다.Optical filters for attenuating light near various wavelengths, such as 480nm, 620nm, or other specific wavelengths, can follow a similar design. One embodiment of the optical filter design is shown in FIGS. 9 and 10, and the effect of the filter of this embodiment on the spectrum of light striking melanopsin cells generating effective (and attenuated) action potentials is also shown. This design is clinically effective as the FL-41 35 coating in that 55% of the light that can be absorbed by melanopsin cells is blocked or attenuated, thereby mitigating the same migraines (or photosensitivity) as the FL-41 coating. Results, but the visual distortion is fairly small, and only 18% attenuates over the visual response. In this embodiment, the low refractive index material is SiO 2 and the high refractive index materials TiO 2 and MgF 2 are used as the outermost layers, so a total of 11 layers are used. Exemplary layers and materials are listed in the table below, from the outermost layer (MgF 2 ) to the innermost layer adjacent to the substrate (TiO 2 of 165 nm thickness). In this filter, it is FOM ≒ 3.

Figure pct00006
Figure pct00006

노치 필터의 중심의 스펙트럼 위치는 각각의 층의 두께에 의해 결정될 수 있다. 노치의 스펙트럼 위치가 약 480nm에 있다고 가정하는 많은 실시 예가 있지만, 다른 스펙트럼 위치를 고려할 수 있다. 예를 들어, 멜라놉신 경로의 활동 전위 스펙트럼에 대한 더 많은 정보가 알려져 있으므로, 스펙트럼 위치는 새로운 정보에 따라 620nm로와 같이 이동될 수 있다. 다른 예에서, 스펙트럼 위치는 멜라놉신 경로의 활동 전위 스펙트럼 이외의 파장을 감쇠시키는 것과 같이, 특정 결과를 달성하도록 위치될 수 있다.The spectral position of the center of the notch filter can be determined by the thickness of each layer. There are many embodiments that assume that the notch's spectral position is at about 480 nm, but other spectral positions can be considered. For example, since more information is known about the action potential spectrum of the melanopsin pathway, the spectral position can be shifted to 620 nm according to the new information. In other examples, spectral positions can be positioned to achieve specific results, such as attenuating wavelengths other than the action potential spectrum of the melanopsin pathway.

노치의 폭은 상이한 층의 굴절률 차이에 의해 결정될 수 있다. 노치의 깊이는 층의 수에 의해 결정될 수 있다. 노치 영역 외부의 투과는 추가 층을 포함하여 증가 및 평탄화될 수 있고, 후면 반사를 감소시키기 위해 렌즈의 후면에 적용된 단일 또는 다층 반사 방지 코팅을 가능한 포함한다. 멜라놉신 세포의 여기를 더욱 억제할 수 있는 노치의 깊이를 증가시키기 위해 추가의 디자인 최적화가 사용될 수 있지만, 가시 반응 스펙트럼에 대한 영향을 고려해야 한다. 전반적인 억제는 환자마다 또는 대부분의 경우를 돕기 위해 하나 이상의 일반적인 종류의 필터를 설계함으로써 맞춤화될 수 있다.The width of the notch can be determined by the difference in refractive index of different layers. The depth of the notch can be determined by the number of layers. Transmission outside the notch area can be increased and planarized, including additional layers, and possibly includes a single or multilayer anti-reflective coating applied to the back side of the lens to reduce back reflection. Additional design optimizations can be used to increase the depth of the notch that can further inhibit excitation of melanopsin cells, but the impact on the visible response spectrum must be considered. The overall suppression can be customized by designing one or more common types of filters to help per patient or in most cases.

효과적인 멜라놉신 활동 전위 스펙트럼의 더 큰 감쇠는 필터 노치를 깊게 하거나 넓히는 것으로, 또는 이 둘의 조합을 통해 얻을 수 있다. 도 11 및 12는 각각 19 및 15개의 유전체 층을 사용하는, 두 개의 예시적인 접근법의 실시 예를 도시한다. 둘 사이의 궁극적인 선택은 착용자 선호도에 기초하여 이루어질 수 있는데, 둘다는 멜라놉신 스펙트럼에 걸쳐 약 70 % 감쇠를 생성하지만, 가시 반응 스펙트럼 특성은 약간 다르다. 19개 층 필터는 시각 응답 스펙트럼의 약 21%를 감쇠시키고, 15개 층 필터는 시각 응답 스펙트럼의 약 25%를 감쇠시킨다. 두 필터는 2.75보다 큰 FOM 값을 가지며, 19개 층 필터는 약 3.3의 FOM 값을 갖는다.Greater attenuation of the effective melanopsin action potential spectrum can be obtained by deepening or widening the filter notch, or a combination of the two. 11 and 12 show examples of two exemplary approaches, using 19 and 15 dielectric layers, respectively. The ultimate choice between the two can be made based on wearer preferences, both producing about 70% attenuation across the melanopsin spectrum, but the visible response spectrum properties are slightly different. The 19-layer filter attenuates about 21% of the visual response spectrum, and the 15-layer filter attenuates about 25% of the visual response spectrum. Both filters have a FOM value greater than 2.75, and the 19 layer filter has a FOM value of about 3.3.

상이한 디자인은 멜라놉신 활동 전위 스펙트럼에 걸쳐 상당한 감쇠를 달성할 수 있다. 도 13 및 14는 FL-41 55 필터와 유사한 멜라놉신 활동 전위 감쇠를 생성하는 노치 필터 설계의 실시 예를 도시하며, 19개의 유전체 층을 사용하여 약 89 %의 광을 차단하지만, FOM 값이 약 3일 때에는 가시 반응 스펙트럼의 약 29%만을 차단한다. 최외층 (MgF2)에서 기판에 인접한 최내층 (160.3nm 두께의 TiO2)까지 예시적인 층 및 물질이 아래 표에 열거되어 있다.Different designs can achieve significant attenuation across the melanopsin action potential spectrum. 13 and 14 show an example of a notch filter design that produces a melanopsin action potential attenuation similar to the FL-41 55 filter, using 19 dielectric layers to block about 89% light, but with a FOM value of about At day 3, only about 29% of the visible response spectrum is blocked. Exemplary layers and materials from the outermost layer (MgF 2 ) to the innermost layer adjacent to the substrate (160.3 nm thick TiO 2 ) are listed in the table below.

Figure pct00007
Figure pct00007

다른 디자인 고려 사항은 비정규 입사각에서 충돌하는 빛을 차단하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막 필터의 각도를 기울이면 필터 응답에서 청색 편이가 발생하는 경향이 있다. 이것은 입사각의 영향을 최소화하거나 감소시키기 위해, 예를 들어, 경미한 적색 편이로 필터를 의도적으로 설계함으로써, 필터의 폭을 넓히거나, 추가 층을 추가하거나, 또는 이들을 조합하여 수용될 수 있다.Other design considerations may include blocking colliding light at irregular incident angles. For example, tilting the angle of the thin film filter tends to cause blue shift in the filter response. This can be accommodated to minimize or reduce the effect of the angle of incidence, for example by intentionally designing the filter with a slight red shift, to widen the filter, add an additional layer, or a combination of these.

도 15는 정상적인 광 입사를 위해 노치의 중심이 485nm에 위치되는 10개의 층을 갖는 필터 설계의 실시 예를 도시한다. 정상적인 입사에서, 필터의 이 실시 예는 멜라놉신 스펙트럼에 대한 약 61 %의 광량을 차단하고 가시 반응 스펙트럼에 대한 약 21%의 광을 감쇠하여, 결과적으로 FOM 값은 약 2.9가 된다.15 shows an embodiment of a filter design with 10 layers where the center of the notch is located at 485 nm for normal light incidence. At normal incidence, this embodiment of the filter blocks about 61% of the light for the melanopsin spectrum and attenuates about 21% for the visible response spectrum, resulting in a FOM value of about 2.9.

도 16은 도 15의 필터 실시 예의 효과를 도시하지만, 입사각은 약 15도이다. 이 실시 예에서, 이 입사각에서는 멜라놉신 광량의 차단은 약 61%이며 시각 응답 스펙트럼의 약 20%를 차단하여, 결과적으로 FOM 값은 약 3.1이 된다.FIG. 16 shows the effect of the filter embodiment of FIG. 15, but the angle of incidence is about 15 degrees. In this embodiment, at this angle of incidence, blocking the amount of melanopsin light is about 61% and blocking about 20% of the visual response spectrum, resulting in a FOM value of about 3.1.

필터의 이 실시 예는 최외층(MgF2)에서 최내층(127nm 두께의 TiO2) 까지 아래 표에 열거된 다음의 층 특성을 갖는다.This embodiment of the filter has the following layer properties listed in the table below, from the outermost layer (MgF 2 ) to the innermost layer (TiO 2 with a thickness of 127 nm).

Figure pct00008
Figure pct00008

도 8 내지 도 15과 관련하여 설명된 필터의 실시 예에서, 저 굴절률 MgF2 층이 사용되었다. 다른 실시 예에서는 이 물질이 필요하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 17은 멜라놉신 활동 전위 스펙트럼(또는 광량)의 약 73% 및 가시적 반응 용량의 약 21%를 차단하며, 약 3.5의 FOM 값을 갖는 필터 설계의 실시예를 도시한다. 도 17에 도시된 필터 설계의 층 특성은 최외층으로부터 최내층까지 아래 표에 열거되어 있다.In the embodiment of the filter described with respect to Figures 8-15, a low refractive index MgF 2 layer was used. In other embodiments, this material may not be necessary. For example, FIG. 17 shows an embodiment of a filter design with a FOM value of about 3.5, blocking about 73% of the melanopsin action potential spectrum (or light amount) and about 21% of the visible response capacity. The layer properties of the filter design shown in FIG. 17 are listed in the table below from the outermost layer to the innermost layer.

Figure pct00009
Figure pct00009

위에서 논의된 바와 같이, 후면 (즉, 사용자의 눈에 가장 가까운 측면)에서 사용자의 눈으로 반사되는 광량을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 박막 코팅이 착색 렌즈 또는 기판 상에 적용될 수 있는 필터 설계의 다른 실시 예에 의해 달성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 기판은 함침, 코팅, 다른 착색 기술 또는 이들의 조합에 의해 착색될 수 있다. 박막 코팅/착색된 기판 조합을 통한 광의 투과는 박막 코팅의 투과 및 착색된 기판의 투과의 곱으 다음과 같이 기록될 수 있다:As discussed above, it may be desirable to reduce the amount of light reflected from the back side (ie, the side closest to the user's eye) to the user's eye. This can be achieved by other embodiments of filter design in which a thin film coating can be applied on a colored lens or substrate. In other embodiments, the substrate can be colored by impregnation, coating, other coloring techniques, or a combination thereof. The transmission of light through the thin film coating / colored substrate combination can be recorded as the product of the transmission of the thin film coating and the transmission of the colored substrate as follows:

[수학식 4][Equation 4]

Figure pct00010
Figure pct00010

박막 코팅이 기판의 전면에만 적용되는 것으로 가정하고, 반사 방지 코팅 (T≒1)이 기판의 후면에 적용한다고 가정한다.It is assumed that the thin film coating is applied only to the front side of the substrate, and that the antireflective coating (T ≒ 1) is applied to the back side of the substrate.

기판의 후면으로 입사하는 광은, 먼저 색조를 통과하고, 기판의 전면상의 박막 필터로부터 반사된 다음, 사용자의 눈에 부딪치기 전에 색조를 두번째로 통과한다. 이 경우 반사광이 다음과 같이 기록될 수 있다:Light incident on the back side of the substrate first passes through the color tone, is reflected from the thin film filter on the front side of the substrate, and then passes through the color tone secondly before hitting the user's eyes. In this case, the reflected light can be recorded as follows:

[수학식 5][Equation 5]

Figure pct00011
Figure pct00011

임의의 특정 파장에서, 투과 및 반사된 광의 비율은 박막 코팅 및 색조의 투과에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 원하는 파장 (이 예에서는 약 480nm)에서 약 20 % 투과가 요구되는 경우, 박막 및 색조 투과의 특정 조합 만이 사용될 수 있다. 더욱이, 약 10% 반사가 요구된다면, 박막 및 색조 투과의 단일 조합 만이 허용된다. 이러한 관계는 다음과 같이 설명될 수 있다.At any particular wavelength, the ratio of transmitted and reflected light can be set by thin film coating and transmission of color tone. For example, if about 20% transmission is desired at a desired wavelength (about 480 nm in this example), only certain combinations of thin film and color transmission can be used. Moreover, if about 10% reflection is desired, only a single combination of thin film and color transmission is allowed. This relationship can be explained as follows.

[수학식 6][Equation 6]

Figure pct00012
Figure pct00012

[수학식 7][Equation 7]

Figure pct00013
Figure pct00013

사용자의 눈으로 후면 반사된 광으로 인해 멜라놉신 세포에 의해 경험되는 용량 D는 수학식 1에 도시된 투과광으로 인해 멜라놉신 세포에 의해 경험되는 용량과 유사하게 기록될 수 있다:The dose D experienced by melanopsin cells due to light reflected back to the user's eyes can be recorded similar to the dose experienced by melanopsin cells due to the transmitted light shown in Equation 1:

[수학식 8][Equation 8]

Figure pct00014
Figure pct00014

여기서 L은 (강도, 전력, 광자/초 등에서) 광 스펙트럼이고, R은 스펙트럼 후면 반사이고, M은 멜라놉신의 정규화된 활동 전위 응답 스펙트럼이고, 도 1로부터 52nm의 최대 반폭 전제 폭으로 480nm를 중심으로 하는 가우시안 함수로서 현재 예상되는 바와 같다. 일반적으로, 임의의 특정 광원에 대한 논의를 제한하지 않도록 L=1인 것으로 가정되지만, 알려진 스펙트럼의 임의의 광원에 대해서는 분석이 수행될 수 있다.Where L is the light spectrum (at intensity, power, photons / sec, etc.), R is the spectral back reflection, M is the normalized action potential response spectrum of melanopsin, and centers 480 nm with a maximum half-width premise width of 52 nm from FIG. As the Gaussian function of is as currently expected. In general, it is assumed that L = 1 so as not to limit the discussion of any particular light source, but analysis can be performed on any light source of a known spectrum.

멜라놉신 세포에 의해 경험되는 역반사된 정규화된 양은 다음과 같이 계산될 수 있다:The retroreflected normalized amount experienced by melanopsin cells can be calculated as follows:

[수학식 9][Equation 9]

Figure pct00015
Figure pct00015

가시 반응 스펙트럼과 관련하여 유사한 양 및 정규화된 양이 계산될 수 있다.Similar and normalized quantities can be calculated in relation to the visible response spectrum.

[수학식 10][Equation 10]

Figure pct00016
Figure pct00016

[수학식 11][Equation 11]

Figure pct00017
Figure pct00017

여기서 V는 표준화된 시각 응답 스펙트럼을 나타낸다. 이상적으로는, 후면 반사는 이러한 광량이 0에 가까워 지도록 감소될 것이다.Here, V represents a standardized visual response spectrum. Ideally, the back reflection will be reduced so that this amount of light approaches zero.

멜라놉신 경로의 활동 전위 스펙트럼에 대한 후면 반사광의 광량은 수학식 8을 사용하여 결정될 수 있다. 시각 스펙트럼에 대한 역 반사된 광의 광량은 수학식 9를 사용하여 결정될 수 있다. 역 반사된 광량은 광학 필터를 설계 및 제조하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 적절한 색조 레벨은 멜라놉신 경로의 활동 전위 스펙트럼, 또는 가시 스펙트럼, 또는 둘 다인지에 따라, 원하는 최대 수준의 색조가 원하는 최대 광량의 후면 반사된 광에 기초하여 선택될 수 있다. 멜라놉신 세포에 의해 경험되는 후면 반사된 광의 양 및 정규화된 양의 감소는 광 과민증 사용자에 의해 경험되는 증상을 감소시킬 수 있다.The amount of back-reflected light with respect to the action potential spectrum of the melanopsin pathway can be determined using Equation (8). The amount of light of the back-reflected light for the visual spectrum can be determined using Equation (9). The amount of reflected light can be used to design and manufacture optical filters. For example, an appropriate tint level can be selected based on the desired maximum amount of back light reflected back light, depending on whether the action potential spectrum of the melanopsin pathway, or the visible spectrum, or both. The reduction in the amount of back-reflected light and normalized amount experienced by melanopsin cells can reduce the symptoms experienced by light-sensitized users.

다음 표는 예를 들어 약 480nm에서 특정 투과 및 후면 반사를 야기하는 노치 및 틴트 투과의 일부 가능한 조합을 갖는 필터 설계의 추가 실시 예를 도시한다. 노치 응답으로 인해, 노치 외부의 광 투과는 노치 내부의 광 투과보다 클 수 있으며, 따라서 후방 반사 광의 양은 노치 중앙에서 발생하는 것보다 적을 것이다. 이들 예는 480nm 근처에 중심을 둔 노치에 특정하지만, 다른 파장은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 선택될 수 있다.The following table shows a further embodiment of a filter design with some possible combinations of notch and tint transmissions causing specific transmissions and back reflections, for example at about 480 nm. Due to the notch response, light transmission outside the notch may be greater than light transmission inside the notch, so the amount of back reflected light will be less than that occurring in the center of the notch. These examples are specific for notches centered around 480 nm, but other wavelengths can be selected as described herein.

표 1은 전면을 통한 다른 투과율로, 특정 파장 (예를 들어, 480nm 부근) 또는 파장 범위에서 고정된 10%의 후면 반사를 유지하는 예를 제공한다. 이러한 후면 반사의 값은 예를 들어, 빛이 상부, 하부 및/또는 측면에서 렌즈에 부딪쳐 렌즈의 후면에 들어가 정면측 박막 코팅으로부터 사용자의 눈으로 반사하게 되는 "개방"형의 안경 프레임에 사용될 수 있는 치료용 렌즈에 바람직할 수 있다. 다른 스타일의 안경 프레임 (예컨대 스포츠 안경, 랩 어라운드 선글라스 또는 다른 스타일의 프레임)에 대해서는 다른 후면 반사가 바람직할 수 있다.Table 1 provides an example of maintaining a fixed 10% back reflection at a specific wavelength (eg, around 480 nm) or wavelength range with different transmissions through the front. The value of this back reflection can be used, for example, in an “open” type eyeglass frame where light hits the lens from the top, bottom and / or side and enters the back of the lens and reflects from the front side thin film coating to the user's eye. May be desirable for therapeutic lenses. Other back reflections may be desirable for different styles of eyeglass frames (such as sports glasses, wraparound sunglasses or other styles of frames).

투과율 TTransmittance T 후면 반사 RRear reflection R Ttint T tint Tfilm T film 0.500.50 0.100.10 0.650.65 0.770.77 0.450.45 0.100.10 0.610.61 0.730.73 0.400.40 0.100.10 0.570.57 0.700.70 0.350.35 0.100.10 0.540.54 0.650.65 0.300.30 0.100.10 0.500.50 0.600.60 0.250.25 0.100.10 0.470.47 0.540.54 0.200.20 0.100.10 0.430.43 0.460.46 0.150.15 0.100.10 0.400.40 0.380.38 0.100.10 0.100.10 0.370.37 0.270.27

표 2는 추가의 실시 예를 제공하지만, 더 큰 후면 반사가 허용된다. 이러한 디자인은 렌즈의 정면 측을 통과하는 빛을 제외하고 빛이 눈에 들어가지 못하게 하는 "랩(warp)"형의 안경 또는 스포츠 프레임에 더 적합할 수 있다.Table 2 provides additional examples, but larger back reflections are allowed. Such a design may be more suitable for "warp" type glasses or sports frames that prevent light from entering the eye, except for light passing through the front side of the lens.

투과율 TTransmittance T 후면 반사 RRear reflection R Ttint T tint Tfilm T film 0.500.50 0.350.35 0.890.89 0.560.56 0.450.45 0.350.35 0.860.86 0.520.52 0.400.40 0.350.35 0.820.82 0.490.49 0.350.35 0.350.35 0.790.79 0.440.44 0.300.30 0.350.35 0.760.76 0.390.39 0.250.25 0.350.35 0.730.73 0.340.34 0.200.20 0.350.35 0.700.70 0.290.29 0.150.15 0.350.35 0.670.67 0.220.22 0.100.10 0.350.35 0.640.64 0.160.16

필터의 다른 실시 예는 주어진 후면 반사 값을 제공하기 위해 노치 투과를 고정하고 색조 투과를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 이들 실시예의 예들은 하기 표 3에 제시되어 있다.Other embodiments of the filter may include fixing the notch transmission and adjusting the color tone transmission to provide a given back reflection value. Examples of these examples are presented in Table 3 below.

투과율 Tfilm Transmittance T film 후면 반사 RRear reflection R Ttint T tint trans Ttrans T 0.350.35 0.050.05 0.280.28 0.100.10 0.350.35 0.100.10 0.390.39 0.140.14 0.350.35 0.150.15 0.480.48 0.170.17 0.350.35 0.200.20 0.550.55 0.190.19 0.350.35 0.250.25 0.620.62 0.220.22 0.350.35 0.300.30 0.680.68 0.240.24 0.350.35 0.370.37 0.750.75 0.260.26 0.250.25 0.450.45 0.770.77 0.190.19 0.150.15 0.500.50 0.770.77 0.120.12

본 명세서의 R 값은 후면 반사된 광의 최대량을 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 약 0.10의 R 값은 멜라놉신 경로의 활동 전위 스펙트럼, 가시 스펙트럼, 또는 둘 모두에 걸쳐 가중된 원하는 후면 반사된 광의 양으로 사용될 수 있다. R 값은 감쇠하기 위해 원하는 파장에 기초하기 때문에, 다른 광의 파장은 상기 표에 따른 값 이하의 R 값을 달성하도록 설계된 필터에 기초하여 감쇠될 수 있다. 예를 들어, R 값이 약 0.10인 약 480nm의 파장에 대해, 약 470nm 또는 490nm의 파장에 대한 R 값은 0.10 미만, 예를 들어 약 0.09일 수 있다. R 값은 일반적으로 원하는 노치 중심 파장으로부터 멀어진 파장에서 감소할 것이다. 명확성을 위해, 표에는 R 값이 십진수 값으로 나열되어 있지만, 이러한 값은 백분율로 표시될 수도 있다.The R value herein can be used to determine the maximum amount of back reflected light. For example, an R value of about 0.10 can be used as the amount of desired back reflected light weighted across the action potential spectrum, visible spectrum, or both of the melanopsin pathway. Since the R value is based on the desired wavelength to attenuate, the wavelength of other light can be attenuated based on a filter designed to achieve an R value below the value according to the table above. For example, for a wavelength of about 480 nm with an R value of about 0.10, the R value for a wavelength of about 470 nm or 490 nm may be less than 0.10, for example about 0.09. The R value will generally decrease at a wavelength away from the desired notch center wavelength. For clarity, the R values are listed in the table as decimal values, but these values may be expressed as percentages.

이들 실시 예는 본 개시 내용에 적합한 조합을 제한하려는 것이 아니며 치료 효과에 적합할 수 있는 가능한 조합 중 일부를 입증하기 위해서만 제공된다. 임의의 수의 다른 조합이 구상되고, 상이한 레벨의 사용자 감광도, 상이한 질병, 상이한 적용, 상이한 유형의 색조 (예를 들어, 회색, FL-41 등), 및 상이한 프레임 스타일에 적합할 수 있다.These examples are not intended to limit combinations that are suitable for the present disclosure and are provided only to demonstrate some of the possible combinations that may be suitable for therapeutic effect. Any number of different combinations can be envisioned, suitable for different levels of user sensitivity, different diseases, different applications, different types of shades (eg, gray, FL-41, etc.), and different frame styles.

필터 설계를 수행할 때 제조 고려 사항도 고려될 수 있다. 예를 들어, 물질 증착은 전형적으로 스퍼터링, 증발, 또는 화학 기상 증착 기술을 사용하여 달성된다. 증착 조건은 박막 재료의 응력을 최소화하도록 최적화될 수 있다. 증착된 물질에서 응력을 완화시키기 위해 증착 후에 고온 어닐링이 종종 수행될 수 있지만, 어닐링은 종종 플라스틱 렌즈에 적용될 수 없다. 스펙터클 렌즈는 곡면 기판을 나타내므로, 증착 중에 일정한 막 두께를 달성하는 것이 어려울 수 있다. 일정한 막 두께를 생성하기 위해, 증착 시스템에서 타겟-소스 지오메트리의 수정이 사용될 수 있다. 플라스틱 렌즈의 경우, 저온 증착이 사용될 수 있지만, 저 응력 필름을 생성하도록 최적화될 수 있다.Manufacturing considerations may also be considered when performing filter design. For example, material deposition is typically accomplished using sputtering, evaporation, or chemical vapor deposition techniques. Deposition conditions can be optimized to minimize the stress of the thin film material. High temperature annealing can often be performed after deposition to relieve stress in the deposited material, but annealing is often not applicable to plastic lenses. Since the spectacle lens exhibits a curved substrate, it can be difficult to achieve a constant film thickness during deposition. To create a constant film thickness, modification of the target-source geometry in the deposition system can be used. For plastic lenses, low temperature deposition can be used, but can be optimized to produce a low stress film.

다음의 작업 예는 테스트된 광학 필터 설계 및 그 결과를 설명한다. 스크래치 방지 코팅된 폴리카보네이트 또는 CR-39 평면 렌즈에서 테스트 노치 코팅을 제작한다. 박막 스택을 위한 접착층으로서 작용하기 위해 Cr의 박막이 기판 상에 증착되었다. 예시적인 코팅된 렌즈를 통한 투과 스펙트럼이 도 18a에 도시되어 있다. 노치의 중심은 약 54.5nm의 폭으로 약 482.9nm이고, 최소 투과율은 약 24.5 %이다. 필터의 이 실시 예는 멜라놉신 활동 전위 스펙트럼의 약 58%를 차단하고 가시 스펙트럼에 걸쳐 약 23%를 차단하며, 약 2.6의 FOM 값을 갖는다. 대조적으로, 도 18b는 620nm 노치 필터를 갖는 코팅된 렌즈의 투과 스펙트럼을 도시한다.The following working example describes the tested optical filter design and its results. Test notch coatings are made from scratch-resistant coated polycarbonate or CR-39 planar lenses. A thin film of Cr was deposited on the substrate to act as an adhesive layer for the thin film stack. The transmission spectrum through an exemplary coated lens is shown in FIG. 18A. The center of the notch is about 482.9nm with a width of about 54.5nm, and the minimum transmittance is about 24.5%. This embodiment of the filter blocks about 58% of the melanopsin action potential spectrum, blocks about 23% across the visible spectrum, and has a FOM value of about 2.6. In contrast, FIG. 18B shows the transmission spectrum of a coated lens with a 620 nm notch filter.

예비 임상 시험에서, 편두통 환자는 도 18a의 치료용 노치 코팅으로 안경을 착용하도록 모집되었다. 참가자들은 2주 동안 치료용 렌즈를 착용했다. 시험에 포함시키기 위해, 모든 참가자는 한 달에 15일 이상 두통이 있는 것으로 정의되는 만성 두통을 보였다. 검증된 설문지인 HIT6을 사용하여 치료 렌즈를 착용하기 전후에 참가자의 일상 생활에 대한 두통의 영향을 평가했다. HIT6 점수의 표가 다음 표에 나와 있다. 평균 약 6.6 %의 개선이 이루어졌으며 참가자들의 삶의 질이 크게 개선되었다.In a preliminary clinical trial, migraine sufferers were recruited to wear glasses with the therapeutic notch coating of FIG. 18A. Participants wore therapeutic lenses for 2 weeks. To be included in the trial, all participants had a chronic headache, which is defined as having a headache of 15 days or more per month. A validated questionnaire, HIT6, was used to evaluate the impact of headaches on participants' daily life before and after wearing therapeutic lenses. The table of HIT6 scores is shown in the following table. The average improvement was about 6.6% and the quality of life of the participants was greatly improved.

Figure pct00018
Figure pct00018

다른 실시 예에서, 박막 노치 코팅이 FL-41 착색 렌즈에 적용되었다. 투과 및 후면 반사 스펙트럼이 도 19 및 20에 도시되어있다. 상이한 수준의 FL-41 색조를 폴리카보네이트 또는 CR-39 렌즈상의 착색 가능한 스크래치 방지층 (하드 코팅으로도 불림)에 적용하였다. 이어서 다층 노치 필터를 각 렌즈의 전면에 적용하였고, 종래의 반사 방지 코팅을 각 렌즈의 후면에 적용하였다. 도 19 내지 20에서 알 수 있는 바와 같이, FL-41 색조는 후면 반사를 극적으로 감소시켰다. 그러나, 투과시 노치 응답은 480nm 근처의 FL-41 색조의 기울기로 인해 적색 편이된다. 이 편이는 경미한 청색 편이된 노치 디자인을 시작하여 보상될 수 있다.In another embodiment, a thin film notch coating was applied to the FL-41 tinted lens. The transmission and back reflection spectra are shown in Figures 19 and 20. Different levels of FL-41 tint were applied to the colorable scratch resistant layer (also called hard coating) on polycarbonate or CR-39 lenses. Subsequently, a multi-layer notch filter was applied to the front of each lens, and a conventional anti-reflective coating was applied to the back of each lens. As can be seen in Figures 19-20, the FL-41 color tone dramatically reduced back reflection. However, the notch response upon transmission becomes red due to the slope of the FL-41 tint near 480 nm. This shift can be compensated by starting a notch design with a slight blue shift.

다음 표는 멜라놉신 및 시각 반응 스펙트럼에 걸친 차단 수준 및 각각의 색조 수준에 대한 FOM 값을 열거한다. BPI의“sun grey”등의 회색 색조와 같은, 다른 색조를 사용하여 유사한 결과를 기대할 수 있다.The following table lists the melanopsin and blocking levels across the visual response spectrum and FOM values for each tint level. Similar results can be expected using other shades, such as BPI's “sun gray” shades of gray.

Figure pct00019
Figure pct00019

본 명세서에 기재된 코팅은 또한 다른 기술과 통합될 수 있다. 예를 들어, 필터 코팅은 착색 렌즈에 적용될 수 있고, 광 변색성 물질이 포함될 수 있으며, 편광 기술이 포함될 수 있으며, 다른 기술 또는 이들의 조합이 통합될 수 있다. 또한, 다층 박막 코팅 위에 나노 입자 필터 코팅을 적용하는 것과 같은 필터 기술의 조합이 사용될 수 있다. 전기 광학 중합체, 액정, 또는 다른 전기 광학 재료를 포함하는 전기 광학 재료, PZT와 같은 압전 세라믹을 포함하는 압전 재료 또는 다른 압전 재료와 같은 활성 재료가 사용될 수 있다.The coatings described herein can also be incorporated with other technologies. For example, the filter coating can be applied to a tinted lens, a photochromic material can be included, a polarization technique can be included, and other techniques or combinations thereof can be incorporated. In addition, a combination of filter techniques such as applying a nanoparticle filter coating over a multi-layer thin film coating can be used. Electro-optical materials including electro-optical polymers, liquid crystals, or other electro-optical materials, piezoelectric materials including piezoelectric ceramics such as PZT, or active materials such as other piezoelectric materials can be used.

도 21은 광 민감성 반응의 빈도 및/또는 심각성을 감소시키기 위한 광학 필터를 제조하는 방법(2100)의 예시적인 실시 예를 도시한다. 방법(2100)은 본 명세서에서 설명된 필터의 적어도 하나의 실시 예를 설계하는데 사용될 수 있다. 방법(2100)은 단게 2102에 의해 도시된 바와 같이, 적절한 광 스펙트럼을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 적절한 광 스펙트럼을 결정하는 단계는 사무실, 쇼핑 또는 가정 환경에서의 실내 형광 조명 및/또는 컴퓨터 스크린, 또는 정상적인 야외 활동이나 스포츠 활동으로 인해 경함한 햇빛과 같은 실외 광과 같은 조건에서, 분광 광도 측정과 같은 특정 조명 조건의 고려를 포함할 수 있다. 단계 2104에 의해 예시된 바와 같이, 멜라놉신 세포에 의해 경험될 광량은 (예를 들어, 수학식 1을 사용하여) 결정될 수 있다. 가시 반응 스펙트럼에 걸쳐 경험될 광량은 단계 2106에 의해 예시된 바와 같이, (예를 들어, 수학식식 2를 사용하여) 결정될 수 있다. 광학 필터는 단계 2108에서 설명한 바와 같이, 제1 광량 및 제2 광량을 사용하여 설계되고 제조될 수 있다. 제1 광량 및 제2 광량은 본 명세서에 설명된 바와 같이 성능 지수(FOM)를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시 예에서, 시각 응답 스펙트럼에 걸친 양은 가시 스펙트럼의 일부에 대해 고려될 수 있다. 예를 들어, 전체 시각 응답 스펙트럼보다 많거나 적은 것이 사용될 수 있다.21 depicts an exemplary embodiment of a method 2100 of manufacturing an optical filter for reducing the frequency and / or severity of a light sensitive response. Method 2100 can be used to design at least one embodiment of a filter described herein. Method 2100 can include determining an appropriate light spectrum, as illustrated by step 2102. Determining the appropriate light spectrum may include spectrophotometric measurements under conditions such as indoor fluorescent lighting and / or computer screens in an office, shopping or home environment, or outdoor light such as sunshine due to normal outdoor or sports activities. The same may include consideration of specific lighting conditions. As illustrated by step 2104, the amount of light to be experienced by melanopsin cells can be determined (eg, using Equation 1). The amount of light to be experienced over the visible response spectrum can be determined (eg, using Equation 2), as illustrated by step 2106. The optical filter can be designed and manufactured using the first light amount and the second light amount, as described in step 2108. The first light amount and the second light amount can be used to determine a performance index (FOM) as described herein. In other embodiments, the amount across the visual response spectrum can be considered for a portion of the visible spectrum. For example, more or less than the entire visual response spectrum can be used.

도 22는 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하기 위한 방법(2200)의 예시적인 실시 예를 도시한다. 방법(2200)은 설명된 필터의 적어도 하나의 실시 예와 함께 사용될 수 있다. 방법(2200)은 단계 2202에 의해 예시된 바와 같이, 광량을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 수신된 광은 하나 이상의 광원으로부터의 직접 또는 간접 광을 포함할 수 있다. 단계 2204에 의해 도시된 바와 같이, 멜라놉신 세포의 활동 전위 스펙트럼에 걸쳐 가중된 제1의 광량보다 적은 양의 광이 단계 2206에 의해 도시된 바와 같이, 투과될 수 있다. 가시 광 스펙트럼에 걸쳐 가중된 제2의 광량은 단계 2208에 의해 도시된 바와 같이, 투과될 수 있다. 단계 2208에서 나타나낸 바와 같이, 제1 광량 및 제2 광량을 사용하여 광학 필터가 제조될 수 있다. 제1 광량 및 제2 광량은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 성능 지수(FOM)를 결정하는데 사용될 수 있다. 다른 구체 예에서, 시각 응답 스펙트럼에 걸친 양은 감소되거나 분리될 수 있다. 예를 들어, 전체 시각 응답 스펙트럼보다 많거나 적은 것이 사용될 수 있다.22 depicts an exemplary embodiment of a method 2200 for reducing the frequency and / or severity of a photosensitive response or adjusting the daily cycle. Method 2200 can be used with at least one embodiment of the described filters. Method 2200 can include receiving the amount of light, as illustrated by step 2202. The received light may include direct or indirect light from one or more light sources. As shown by step 2204, an amount of light less than the first amount of light weighted across the action potential spectrum of the melanopsin cells can be transmitted, as shown by step 2206. The second amount of light weighted over the visible light spectrum can be transmitted, as shown by step 2208. As shown in step 2208, an optical filter can be manufactured using the first light amount and the second light amount. The first light quantity and the second light quantity can be used to determine a performance index (FOM) as described herein. In other embodiments, the amount across the visual response spectrum can be reduced or separated. For example, more or less than the entire visual response spectrum can be used.

멜라놉신 신경절 세포의 480nm 부근의 빛에 대한 노출을 조절하는 것 외에도, 약 620nm의 파장에서 빛의 감쇠가 또한 광 민감도와 관련된 증상을 완화시키는 데에 개선을 가져올 수 있다는 것이 임상 시험을 통해 입증되었다. 약 620nm의 광 파장이 멜라놉신 신경절 세포에 작용하는 것으로 여겨지지 않지만, 약 620nm의 광 감쇠는 빛에 대한 통증 또는 불편함과 같은 일부 사람들의 빛 민감도의 증상 및 편두통 및 기타 두통의 중증을 감소시키는 것으로 입증되었고, 또한 안검경련, 뇌진탕후/TBI 증후군, 수면 장애, 간질의 치료에 효과적일 수 있다.In addition to regulating melanopsin ganglion cells' exposure to light near 480nm, clinical trials have demonstrated that attenuation of light at a wavelength of about 620nm may also improve improvements in alleviating symptoms associated with light sensitivity. . Although a light wavelength of about 620 nm is not believed to act on melanopsin ganglion cells, light attenuation of about 620 nm reduces symptoms of light sensitivity in some people, such as pain or discomfort to light, and the severity of migraine and other headaches It can also be effective in the treatment of blepharospasm, post-concussion / TBI syndrome, sleep disorders, and epilepsy.

일 실시 예에서, 약 580nm 내지 약 650nm 사이의 광을 감쇠시킴으로써 개선이 실현될 수 있다. 다른 실시 예에서, 약 600nm 내지 약 640nm 사이의 광을 감쇠시킴으로써 개선이 실현될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 개선은 약 55nm의 절반 최대에서 전체 폭으로 620nm의 파장에 실질적으로 중심을 둔 필터를 사용하여 광을 감쇠시킴으로써 실현될 수 있다.In one embodiment, an improvement may be realized by attenuating light between about 580 nm and about 650 nm. In other embodiments, improvements may be realized by attenuating light between about 600 nm and about 640 nm. In another embodiment, the improvement can be realized by attenuating light using a filter that is substantially centered at a wavelength of 620 nm with a full width at half maximum of about 55 nm.

또한, 필터는 다중 범위의 광 파장을 감쇠시킬 수 있다. 예를 들어, 필터의 실시 예는 약 480nm에서 광을 감쇠시키는 것 외에 약 620nm에서 광을 감쇠시킬 수 있다. 다른 실시 예에서, 필터는 약 450nm 내지 약 510nm 및 약 580nm 내지 약 640nm의 광 파장을 우선적으로 감쇠시킬 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 필터는 약 470 내지 약 490 사이 및 약 610nm 내지 약 630nm의 광을 감쇠시킬 수 있다.In addition, filters can attenuate multiple ranges of light wavelengths. For example, an embodiment of the filter may attenuate light at about 620 nm in addition to attenuating light at about 480 nm. In other embodiments, the filter may preferentially attenuate light wavelengths from about 450 nm to about 510 nm and from about 580 nm to about 640 nm. In yet another embodiment, the filter can attenuate light between about 470 and about 490 and between about 610 nm and about 630 nm.

광학 필터는 전술한 공정에 따라 전술한 물질을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 620nm 광학 필터는 고역 통과 필터, 저역 통과 필터 또는 광학 노치 필터를 포함할 수 있다. 광학 노치 필터는 복수의 유전체 물질층, 호스트 매질 상에 분산되거나 호스트 매질에 매립된 나노 입자, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 임의의 상기 언급된 조합은 기판에 혼입된 염료와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 단거리 통과 패스 또는 노치 필터를 생성하는 단계는 고 굴절률 재료 및 저 굴절률 재료의 교대 층을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 저 굴절률 유전체 물질의 예는 MgF2 및 SiO2를 포함한다. 고 굴절률 물질의 예는 TiO2, Ti3O5, ZrO2 및 Ta2O5와 같은 금속 산화물 및 Si3N4를 포함한다. 중합체 층을 포함하여 수많은 다른 적합한 재료가 사용될 수 있다.The optical filter can be made using the materials described above according to the process described above. For example, the 620 nm optical filter can include a high pass filter, a low pass filter or an optical notch filter. The optical notch filter may include a plurality of layers of dielectric material, nanoparticles dispersed on the host medium or embedded in the host medium, or combinations thereof. Also, any of the above-mentioned combinations can be used with the dye incorporated into the substrate. For example, creating a short-pass pass or notch filter can include using alternating layers of high and low index materials. Examples of low refractive index dielectric materials include MgF 2 and SiO 2 . Examples of high refractive index materials include metal oxides such as TiO 2 , Ti 3 O 5 , ZrO 2 and Ta 2 O 5 and Si 3 N 4 . Numerous other suitable materials can be used, including polymer layers.

멜라놉신 신경절 세포에 의해 흡수된 파장을 감쇠시키도록 의도되고 앞서 기술된 실시 예와 유사하게, 약 620nm에서 파장을 감쇠시키도록 설계된 광학 필터가 유사한 FOM에 따라 제조될 수 있다. 약 620nm에서 수신된 광량 D는 다음과 같이 기록될 수 있다:An optical filter intended to attenuate the wavelength absorbed by melanopsin ganglion cells and designed to attenuate the wavelength at about 620 nm, similar to the previously described embodiment, can be made according to a similar FOM. The amount of light D received at about 620 nm can be recorded as follows:

[수학식 12][Equation 12]

Figure pct00020
Figure pct00020

여기서 L은 광 스펙트럼(강도, 전력, 광자/초 등), T는 광원과 눈 사이에 놓인 필터의 스펙트럼 투과이며, R620은 약 620nm에서의 이상적인 응답 스펙트럼이며, 이들은 50, 55 또는 60nm의 절반 최대 전체 폭에서 620nm를 중심으로 하는 가우스 함수로 추정될 수 있지만, 다른 값들도 예상되고 치료적인 것을 입증할 수도 있다. 일반적으로, 임의의 특정 광원에 대한 논의를 제한하지 않도록 L=1인 것으로 가정되지만, 알려진 스펙트럼의 임의의 광원에 대해서 분석이 수행될 수 있다.Where L is the light spectrum (intensity, power, photons / second, etc.), T is the spectral transmission of the filter placed between the light source and the eye, R 620 is the ideal response spectrum at about 620 nm, which is half of 50, 55 or 60 nm It can be estimated with a Gaussian function centered on 620 nm at the maximum overall width, but other values may also prove to be expected and therapeutic. In general, it is assumed that L = 1 so as not to limit the discussion of any particular light source, but analysis can be performed on any light source of a known spectrum.

가시 반응 스펙트럼과 관련하여 유사한 양이 계산될 수 있다.Similar amounts can be calculated with respect to the visible response spectrum.

[수학식 13][Equation 13]

Figure pct00021
Figure pct00021

여기서 V는 표준화된 시각 응답 스펙트럼을 나타낸다.Here, V represents a standardized visual response spectrum.

나노 입자 노치 필터와 같은 광학 필터의 효과는, 필터로 계산된 용량 대 필터가 없는 용량의 비율, 예를 들어,The effect of an optical filter, such as a nanoparticle notch filter, is the ratio of the capacity calculated by the filter to the capacity without the filter, for example,

Figure pct00022
Figure pct00022

을 구하여 설명한 바와 같이, 광량을 감소시킨다는 것이다.As described above, the light quantity is reduced.

용량의 "감쇠"는 예를 들어 다음과 같이 기록될 수 있다:The "attenuation" of the capacity can be recorded, for example, as follows:

Figure pct00023
Figure pct00023

약 620nm에서 광 차단과 가시 반응 스펙트럼의 차단을 비교하는 FOM이 또한 정의될 수 있다.A FOM can also be defined that compares the blocking of the light to the visible response spectrum at about 620 nm.

[수학식 14][Equation 14]

Figure pct00024
Figure pct00024

이는 약 620nm에서의 광의 감쇠 대 가시 스펙트럼에 걸친 광의 감쇠의 비를 나타내며, 여기서 FOM>1의 값이 바람직할 수 있다. 약 620nm에서의 시각적 응답을 추정하기 위해 전술한 방법을 사용하면, 더 작은 전체 폭 절반 최대 값이 사용될 때 비교가 더욱 엄격해진다. 예를 들어, 추정에 사용된 가우시안 분포 R(λ)이 50nm의 전체 폭 절반 최대를 갖게 되면 추정치가 60nm의 전체 폭 절반 최대를 갖는 R(λ)을 포함할 때 보다 더 구체적인 광학 필터를 만들 수 있다.This represents the ratio of the attenuation of light at about 620 nm to the attenuation of light over the visible spectrum, where a value of FOM> 1 may be desirable. Using the method described above to estimate the visual response at about 620 nm, the comparison becomes more stringent when a smaller overall width half maximum value is used. For example, if the Gaussian distribution R (λ) used in the estimation has a full width half maximum of 50 nm, a more specific optical filter can be created when the estimate includes R (λ) with a full width half maximum of 60 nm. have.

광학 필터는 멜라놉신 세포가 민감한 광의 감쇠에 대해 기술된 것과 유사한 다층 유전체 막을 포함할 수 있거나, 광학 필터는 나노 입자 기반 광학 필터, 컬러 필터, 색조, 공진 안내 모드 필터, 루게이트 필터 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 나노 입자 기반 광학 노치 필터는 호스트 매질의 표면 상에 또는 호스트 매질에 매립된 나노 입자를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 필터는 안경의 렌즈 재료와 같은 실질적으로 투명한 호스트 매질에 사용되거나 단순히 표면에 적용될 수 있다. 예를 들어, 필터는 사용자의 눈에 접근하는 광을 감쇠시키기 위해 안경 렌즈의 표면에 배치될 수 있다. 다른 응용에서, 필터는 예를 들어 컴퓨터 스크린과 같은 전자 디스플레이 또는 전구와 같은 광원 상에 직접 광원에 배치될 수 있거나, 나노 입자 기반 노치 필터에 의한 광의 방출은 나노 입자의 형상, 호스트 매질 상에 또는 매립된 나노 입자의 양 또는 밀도, 나노 입자의 조성, 나노 입자의 크기 및 호스트 매질의 굴절률을 통해 조정될 수 있다. 따라서 나노 입자 기반 광학 노치 필터의 감쇠 스펙트럼은 원하는 파장에서 곡선을 중심으로 하는 재료 및 분포를 선택하여 특정 곡선으로 조정될 수 있고 원하는 파장 값 및 적당한 형상과 전체 폭 절반 최대에서 최대 감쇠를 갖는 감쇠 곡선을 생성한다. The optical filter may comprise a multilayer dielectric film similar to that described for the attenuation of sensitive light by melanopsin cells, or the optical filter may be a nanoparticle-based optical filter, color filter, color tone, resonance guided mode filter, lugate filter, or combinations thereof. It may include. The nanoparticle-based optical notch filter can include nanoparticles embedded on or on the surface of the host medium. Thus, these filters can be used in a substantially transparent host medium, such as the lens material of eyeglasses, or simply applied to the surface. For example, a filter can be placed on the surface of the spectacle lens to attenuate light approaching the user's eye. In other applications, the filter may be placed directly on the light source, such as on an electronic display or light bulb, such as a computer screen, or the emission of light by a nanoparticle based notch filter may result in the shape of the nanoparticle, on the host medium, or The amount or density of the embedded nanoparticles, the composition of the nanoparticles, the size of the nanoparticles and the refractive index of the host medium can be adjusted. Therefore, the attenuation spectrum of the nanoparticle-based optical notch filter can be adjusted to a specific curve by selecting the material and distribution centered on the curve at the desired wavelength, and the attenuation curve with the desired wavelength value and proper shape and maximum attenuation at half full width To create.

예를 들어, 나노 입자의 호스트 매질의 굴절률을 증가시키게 되면 고체 및 코어-쉘 입자를 포함하는 더 큰 입자 크기 및/또는 다른 금속을 이용하는 것과 같이, 감쇠 스펙트럼을 더 긴 파장으로 이동시킬 수 있다. 감쇠는 적어도 부분적으로 국부화된 표면 플라스몬 공명(LSPR)에 기인하기 때문에 감쇠 스펙트럼이 변한다. LSPR로 인한 산란은 호스트 매질의 상대적인 굴절률에 비례한다. 따라서, 호스트 매질의 굴절률이 증가할 때, 감쇠 스펙트럼은 적색 편이할 뿐만 아니라, 산란 량 및 이에 따라 광의 감쇠량도 증가한다.For example, increasing the refractive index of the host medium of the nanoparticles can shift the attenuation spectrum to longer wavelengths, such as using larger particles and / or other metals, including solid and core-shell particles. The attenuation spectrum changes because attenuation is at least partially due to localized surface plasmon resonance (LSPR). The scattering caused by LSPR is proportional to the relative refractive index of the host medium. Therefore, when the refractive index of the host medium increases, the attenuation spectrum not only shifts red, but also increases the amount of scattering and thus the amount of attenuation of light.

LSPR로 인한 산란의 위치 및 양은 입자와 호스트 매질 사이의 상대 굴절률에 적어도 부분적으로 의존한다. 그러므로, 상대적 굴절률은 또한 나노 입자 조성물을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 나노 입자는 단일 물질, 또는 제1 물질의 코어 및 제2 물질의 쉘을 갖는 코어-쉘 조성물로 이루어진 고체일 수 있다. 어느 경우에나, 재료는 단일 원소, 화합물 또는 합금일 수 있다. 전술한 바와 같이, 나노 입자는 금속성 나노 입자 (예를 들어 Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pt), 유전체 나노 입자 (예를 들어 TiO2, Ta2O5 등), 반도체 나노 입자 또는 양자점 (예를 들어, Si, GaAs, GaN, CdSe, CdS 등), 자성 나노 입자, 코어 내의 하나의 재료와 셀로 작용하는 다른 것으로 구성된 코어-쉘 입자 및 다른 나노 입자, 또는 이들의 조합을 포함한다. 예를 들어, Ag/Al 합금 고체 나노 입자에서 Ag의 비율을 증가 시키면 적색 편이되고 그 나노 입자에 대한 감쇠 곡선의 진폭을 증가시킬 수 있다.The location and amount of scattering due to LSPR depends at least in part on the relative refractive index between the particle and the host medium. Therefore, the relative refractive index can also be changed by changing the nanoparticle composition. The nanoparticles can be a single material, or a solid consisting of a core-shell composition having a core of a first material and a shell of a second material. In either case, the material can be a single element, compound or alloy. As described above, the nanoparticles are metallic nanoparticles (eg Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pt), dielectric nanoparticles (eg TiO 2 , Ta 2 O 5, etc.), semiconductor nanoparticles or quantum dots (Eg, Si, GaAs, GaN, CdSe, CdS, etc.), magnetic nanoparticles, core-shell particles composed of one material in the core and the other acting as a cell, and other nanoparticles, or combinations thereof. For example, increasing the proportion of Ag in Ag / Al alloy solid nanoparticles can shift the red color and increase the amplitude of the attenuation curve for the nanoparticles.

또한, 사용된 나노 입자는 원형, 타원, 직사각형, 육각형, 팔각형 또는 다른 다각형을 포함하는 단면을 가질 수 있다. 구형 입자는 크기와 조성 변화를 사용하여 최적화할 수 있는 단일의 좁은 일차 피크를 가지므로 가장 집중된 스펙트럼을 갖는다. 그러나, 원하는 필터 스펙트럼을 개발하기 위해 다른 형상의 입자들의 조합을 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 동일한 크기의 입방형 나노 입자 또는 팔면체 나노 입자를 간단히 도입함으로써 40nm 구형 나노 입자 필터의 소광 스펙트럼을 넓힐 수 있다.In addition, the nanoparticles used may have a cross section comprising a circle, ellipse, rectangle, hexagon, octagon, or other polygon. Spherical particles have the most concentrated spectrum because they have a single narrow primary peak that can be optimized using size and composition changes. However, it is possible to use a combination of particles of different shapes to develop the desired filter spectrum. For example, by simply introducing cubic nanoparticles or octahedral nanoparticles of the same size, the extinction spectrum of a 40 nm spherical nanoparticle filter can be widened.

대조적으로, 코어-쉘 나노 입자의 감쇠 곡선은 코어와 쉘의 상대 두께를 변경함으로써 조정될 수 있다. 예로서, SiO2 코어의 크기에 비해 Ag 쉘의 두께를 감소시키는 것은 감쇠 스펙트럼의 전체 폭 절반 최대를 감소시킬 수 있다. 이들 입자의 형상은 구형, 타원체, 다른 형상 또는 이들의 조합일 수 있다. 입자의 모양은 감쇠 곡선의 모양과 진폭에도 영향을 줄 수 있다. 일 실시 예에서, 광학 필터는 구형 코어-쉘 나노 입자를 포함한다. 추가의 구체 예에서, 구형 코어-쉘 나노 입자는 Ag 쉘 및 Si 코어를 갖는다. 또 다른 구체 예에서, 구형 Ag/Si 코어-쉘 나노 입자는 45nm의 방사상 두께를 갖는 Ag 쉘 및 15nm의 반경을 갖는 Si 코어를 갖는다.In contrast, the attenuation curve of the core-shell nanoparticles can be adjusted by changing the relative thickness of the core and shell. As an example, reducing the thickness of the Ag shell relative to the size of the SiO 2 core can reduce the maximum half of the overall width of the attenuation spectrum. The shape of these particles can be spherical, ellipsoidal, other shapes, or a combination thereof. The shape of the particles can also affect the shape and amplitude of the damping curve. In one embodiment, the optical filter comprises spherical core-shell nanoparticles. In a further embodiment, the spherical core-shell nanoparticles have an Ag shell and Si core. In another embodiment, the spherical Ag / Si core-shell nanoparticles have an Ag shell with a radial thickness of 45 nm and a Si core with a radius of 15 nm.

도 23은 복합 박막 필터(2300)를 형성하기 위해 다층 박막 필터와 함께 사용되는 나노 입자 기반 광학 필터를 도시한다. 제1 필터는 제1 범위의 파장의 광을 감쇠시켜서, 제2 필터에 입사하는 광 스펙트럼의 이들 파장을 실질적으로 감소시키거나 제거할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주변 광(2302)은 박막 필터(2308)의 표면 상에 배치된 호스트 매질(2306) 상에 배치되거나 내장될 수 있는 나노 입자(2304)를 포함하는 필터에 들어갈 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 박막 필터 및 나노 입자 기반 필터는 안경 렌즈와 같은 기판의 대향 표면 상에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 나노 입자는 박막 필터 내에 내장될 수 있고, 박막의 하나 이상의 층은 나노 입자 기반 필터를 위한 호스트 매질일 수 있다. 나노 입자(2304)가 매립된 호스트 매질(2306)로 들어가는 주변 광(2302)은 햇빛일 수 있다. 박막 필터(2308)로 들어가는 감쇠된 광(2310)은 나노 입자(2304)에 의해 감쇠된 범위에서 감소된 양의 광을 가질 수 있다. 복합 필터(2300)를 빠져 나가는 필터링된 광(2312)은 2개의 파장 범위에서 감쇠될 수 있다. 유사하게, "이중 노치" 필터는 다층 박막 코팅의 사용을 통해 완전히 구현될 수 있다.23 shows a nanoparticle based optical filter used with a multilayer thin film filter to form a composite thin film filter 2300. The first filter can attenuate light in the first range of wavelengths, thereby substantially reducing or eliminating those wavelengths of the light spectrum incident on the second filter. In the illustrated embodiment, ambient light 2302 may enter a filter comprising nanoparticles 2304 that may be disposed or embedded on a host medium 2306 disposed on the surface of thin film filter 2308. Alternatively or additionally, thin film filters and nanoparticle based filters can be disposed on opposite surfaces of a substrate, such as spectacle lenses. In other embodiments, nanoparticles can be embedded within a thin film filter, and one or more layers of the thin film can be a host medium for the nanoparticle based filter. The ambient light 2302 entering the host medium 2306 in which the nanoparticles 2304 are buried may be sunlight. The attenuated light 2310 entering the thin film filter 2308 may have a reduced amount of light in a range attenuated by the nanoparticles 2304. The filtered light 2312 exiting the composite filter 2300 may be attenuated in two wavelength ranges. Similarly, a “double notch” filter can be fully implemented through the use of a multi-layer thin film coating.

도 24는 광 민감성 응답의 빈도 및/또는 심각성을 감소시키기 위한 복합 광학 필터를 제조하는 방법(2400)의 실시 예를 도시한다. 방법(2400)은 본 명세서에 설명된 복합 필터의 적어도 하나의 실시 예를 설계하는데 사용될 수 있다. 방법(2400)은 단계 2402에 의해 도시된 바와 같이, 적절한 광 스펙트럼을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 적절한 광 스펙트럼을 결정하는 단계는 사무실, 쇼핑 또는 가정 환경내에서의 실내 형광 조명 및/또는 컴퓨터 스크린, 또는 정상적인 야외 활동이나 스포츠 활동으로 인해 경험한 햇빛과 같은 실외 광과 같은 조건에서, 분광 정을 행하는 것과 같이, 특정 조명 상태의 고려를 포함할 수 있다.24 shows an embodiment of a method 2400 of manufacturing a composite optical filter for reducing the frequency and / or severity of a light sensitive response. Method 2400 can be used to design at least one embodiment of the composite filter described herein. Method 2400 may include determining an appropriate light spectrum, as shown by step 2402. Determining the appropriate light spectrum may include spectroscopic measurements under conditions such as indoor fluorescent lighting and / or computer screens in an office, shopping or home environment, or outdoor light such as sunlight experienced due to normal outdoor or sports activities. As may be done, it may include consideration of specific lighting conditions.

단계 2404에 의해 예시된 바와 같이, 대상에 의해 경험될 제1 광량은 (예를 들어, 수학식 1을 사용하여) 결정될 수 있다. 약 620nm의 파장에서 사람의 눈에 의해 경험될 제2 광량은 단계 2406에 의해 예시된 바와 같이 (예를 들어, 수학식 12를 사용하여) 추정될 수 있다. 단계 2408에 의해 예시된 바와 같이, 가시 반응 스펙트럼에 걸쳐 경험될 제3 광량은 (예를 들어, 수학식 13을 사용하여) 결정될 수 있다. 광학 필터는 동작 2410에 의해 예시된 바와 같이 제1 광량, 제2 광량 및 제 3 광량을 사용하여 설계 및 제조될 수 있다. 제1 광량 및 제2 광량은 각각 제3 광량과 함께 사용되어 본 명세서에 기술된 바와 같이 각각에 대한 성능 지수(FOM)를 결정한다. 다른 실시 예에서, 시각 응답 스펙트럼에 걸친 광량은 가시 스펙트럼의 일부 또는 일부에 대해 고려될 수 있다. 예를 들어, 전체 시각 응답 스펙트럼보다 많거나 적은 것이 사용될 수 있다.As illustrated by step 2404, the first amount of light to be experienced by the subject can be determined (eg, using Equation 1). The second amount of light to be experienced by the human eye at a wavelength of about 620 nm can be estimated as illustrated by step 2406 (eg, using equation (12)). As illustrated by step 2408, the third amount of light to be experienced over the visible response spectrum can be determined (eg, using Equation 13). The optical filter can be designed and manufactured using the first light amount, the second light amount, and the third light amount, as illustrated by operation 2410. The first light amount and the second light amount are each used together with the third light amount to determine a performance index (FOM) for each as described herein. In other embodiments, the amount of light across the visual response spectrum may be considered for some or part of the visible spectrum. For example, more or less than the entire visual response spectrum can be used.

도 25는 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조절하기 위한 복합 필터를 사용하는 방법(2500)의 실시 예를 도시한다. 방법(2500)은 본 명세서에서 설명된 복합 필터의 적어도 하나의 실시 예와 함께 사용될 수 있다. 방법(2500)은 단계 2502에 의해 예시된 바와 같이, 일정량의 광을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 수신된 광은 하나 이상의 광원으로부터의 직접 또는 간접 광을 포함할 수 있다. 단계 2504에 의해 예시된 바와 같이, 멜라놉신 세포의 활동 전위 스펙트럼에 걸쳐 우선적으로 감쇠되는 제1 광량 투과될 수 있다. 도시된 바와 같이, 약 620nm에서 파장 범위에서 우선적으로 감쇠된 제2 광량이 투과될 수 있다. 그 후, 단계 2508에 의해 예시된 바와 같이, 제3 광량이 사람의 눈으로 투과될 수 있다. 다른 실시 예에서, 시각 응답 스펙트럼에 걸친 양은 감소되거나 분리될 수 있다. 예를 들어, 전체 시각 응답 스펙트럼보다 많거나 적은 것이 사용될 수 있다.25 depicts an embodiment of a method 2500 using a composite filter to reduce the frequency and / or severity of a photosensitive reaction or to adjust the daily cycle. Method 2500 may be used with at least one embodiment of the composite filter described herein. Method 2500 may include receiving a certain amount of light, as illustrated by step 2502. The received light may include direct or indirect light from one or more light sources. As illustrated by step 2504, a first amount of light that is preferentially attenuated across the action potential spectrum of melanopsin cells can be transmitted. As illustrated, a second amount of light preferentially attenuated in the wavelength range at about 620 nm may be transmitted. Thereafter, as illustrated by step 2508, a third amount of light can be transmitted to the human eye. In other embodiments, the amount across the visual response spectrum can be reduced or separated. For example, more or less than the entire visual response spectrum can be used.

약 480nm 및 620nm 근처에서 빛을 감쇠시키는 이점을 검증하는 효능 테스트가 수행되었다. 예비 시험에는 만성 편두통 치료에서 맞춤형 박막 안경 코팅의 효과를 결정하기 위한 예비적인 이중 마스크의 크로스 오버 임상 연구가 포함되었다. 시험 동안 피험자들은 두 가지 다른 안경을 착용했다: 한 가지의 코팅은 480nm에서 노치 필터고, 또 하나의 코팅은 620nm에서 노치 필터였다. 본 연구에 사용된 상이한 코팅을 갖는 회색 착색 렌즈의 전형적인 투과 스펙트럼은 도 23a 및 23b에 도시되어 있다. 480nm 노치 필터는 멜라놉신에 의한 광 흡수의 약 68%를 차단하고 가시광선의 42%를 차단한다. 620nm 노치 필터는 ~ 55nm 폭에서 620nm를 중심으로 하는 광 흡수의 약 66%를 차단하고 가시광선의 약 42%를 차단한다. 이 연구에 사용된 480nm 필터는 약 480nm의 68±6%을 차단하고, 평균 가시광선은 44±4%를 차단한다. 이 연구에 사용된 620nm 필터는 평균 약 620nm의 67±2%, 평균 가시광선은 43±4%를 차단한다. 피험자나 임상 조정자 모두 어느 렌즈에 480nm 노치 필터가 있고 어떤 렌즈에 620nm 노치 필터가 있는지 알 수 없다. 연구 대상은 만성 편두통의 진단을 수행해야 했으며, 이는 월 15회 이상 두통이 있음을 의미한다. 한 달에 최소 15일 두통이 있는 개인은 가장 심각한 영향을 받는 편두통 환자로 간주된다.Efficacy tests were conducted to verify the benefits of attenuating light at about 480 nm and around 620 nm. Preliminary trials included a preliminary double mask crossover clinical study to determine the effectiveness of a custom thin-film glasses coating in the treatment of chronic migraine. During the test, subjects wore two different glasses: one coating was a notch filter at 480 nm and one coating was a notch filter at 620 nm. Typical transmission spectra of gray tinted lenses with different coatings used in this study are shown in FIGS. 23A and 23B. The 480nm notch filter blocks approximately 68% of light absorption by melanopsin and blocks 42% of visible light. The 620nm notch filter blocks about 66% of light absorption centered on 620nm at ~ 55nm width and blocks about 42% of visible light. The 480nm filter used in this study blocked 68 ± 6% of the approximately 480nm, and the average visible light blocked 44 ± 4%. The 620nm filter used in this study blocked 67 ± 2% of the average about 620nm, and the average visible light blocked 43 ± 4%. Neither the subject nor the clinical coordinator knows which lens has a 480nm notch filter and which lens has a 620nm notch filter. The subject of the study had to perform a diagnosis of chronic migraine, which means that he had more than 15 headaches per month. Individuals with a headache of at least 15 days a month are considered to be the most severely affected migraines.

중재의 효과를 평가하기 위해, 6가지 질문 "두통 영향 테스트"( "HIT-6")가 주요 결과 측정으로 선택되었다. HIT-6은 두통이 사람의 삶에 미치는 영향을 평가하기 위해 설계 및 검증된 6가지 질문 도구이다. 점수는 최소 36에서 최대 78까지의 연속 변수이다. 50보다 작은 점수는 두통이 자신의 삶에 거의 영향을 미치지 않음을 나타내고, 50-55의 점수는 "일부 영향"을 나타낸다. 56-59는 "실질적인 영향"을 나타내며 60 점 이상의 점수는 두통의 "매우 심각한 영향"을 나타낸다.To assess the effectiveness of the intervention, six questions "headache impact test" ("HIT-6") were selected as the primary outcome measure. HIT-6 is a six-question tool designed and tested to assess the impact of headaches on a person's life. The score is a continuous variable from a minimum of 36 to a maximum of 78. A score less than 50 indicates that the headache has little effect on one's life, and a score of 50-55 indicates a “some effect”. 56-59 indicate “substantial impact” and scores of 60 or higher indicate “very serious impact” of headaches.

대상체는 먼저 연구 렌즈를 착용하지 않은 상태에서 4 주간의 "사전 세정"을 완료했다. 이 기간은 이들의 두통의 기본 특성을 설정하는 데 도움을 준다. 블록 무작위를 이용하여 대상체를 하나 또는 다른 렌즈 중 하나를 먼저 착용하도록 설정하였다. 그들은 2주 동안 안경을 풀 타임으로 착용하도록 지시받았다. 그런 다음 연구용 렌즈를 착용하지 않는 2주간의 "세정" 기간을 갖는다. 그런 다음 피험자들은 다음 2주 동안 다른 렌즈를 착용했다. 마지막으로, 피험자들은 연구용 렌즈를 착용하지 않는 "세정 후" 기간을 거쳐서 두통 특성에 대한 출구 "완료 라인"을 확립했다.Subjects first completed a 4 week “pre-clean” without wearing study lenses. This period helps to establish the basic characteristics of their headaches. Block randomization was used to set the subject to wear one or the other of the lenses first. They were instructed to wear glasses full time for two weeks. Then, there is a two-week "cleaning" period without wearing research lenses. Subjects then wore different lenses for the next two weeks. Finally, subjects went through a "post-cleaning" period without study lenses and established an exit "complete line" for headache characteristics.

두통의 빈도 및 심각도에는 상당한 양의 변동성이 존재한다. 경우에 따라 이 변동은 동일한 환자에서도 발생할 수 있다. 변동성으로 인해 "세정 전" 및 "세정 후" 기간이 추가되었다. 연구 렌즈를 착용하지 않은 이러한 추가 기간은 연구 대상에서 "기준선 드리프트"의 영향을 최소화했다.There is a significant amount of variability in the frequency and severity of headaches. In some cases, this variation can also occur in the same patient. Due to the volatility, "pre-clean" and "post-clean" periods have been added. This additional period without study lenses minimized the effect of "baseline drift" in the study subjects.

HIT-6 설문지는 연구 전 및 연구 기간 후에 투여되어, 각 대상에 대해 6개의 완성된 설문지가 생성되었다. 이 연구에는 처음 48명의 참가자가 포함되었고, 33명의 참가자가 연구 과정을 마쳤다. 연구를 마친 37명의 피험자 중, 기준 HIT-6 점수는 64.5점이었다. 33명의 피험자 중, 33명 (89 %)은 기준 HIT-6 점수가 60점 이상이었다. HIT-6 해석에 따르면, 이 33명의 피험자는 그들의 삶에 "매우 심각한 영향"을 미치고 있는 두통이 있다. 480nm 및 620nm 필터 렌즈는 모두 HIT-6 값이 통계적으로 상당하게 감소된 것을 나타내었다.The HIT-6 questionnaire was administered before and after the study period, resulting in six completed questionnaires for each subject. The study included the first 48 participants, and 33 participants completed the study process. Of the 37 subjects who completed the study, the baseline HIT-6 score was 64.5. Of the 33 subjects, 33 (89%) had a baseline HIT-6 score of 60 or higher. According to the HIT-6 interpretation, these 33 subjects have a headache that is “very seriously affecting” their lives. Both the 480nm and 620nm filter lenses showed a statistically significant reduction in HIT-6 values.

연구를 완료한 37명의 참가자 중, 480nm 렌즈를 착용한 9명의 피험자가 "매우 심각한 영향"인 HIT-6 범주를 벗어날 수 있었고; 620nm 렌즈를 착용한 5명의 피험자는 이 범주에서 벗어날 수 있었고; 이들 렌즈 중 어느 하나를 착용한 5명의 피험자는 이 범주에서 벗어날 수 있었다. 10명의 피험자는 480nm 렌즈를 착용할 때 HIT-6에서 최소 6점 이상 개선을 경험했으며, 10명의 피험자는 620nm 렌즈를 착용할 때 HIT-6에서 최소 6점 이상 개선을 경험했으며, 3명의 피험자는 어느 렌즈를 착용하든 HIT-6의 최소 6점 이상의 개선을 경험했다. 이 분석은 480nm 또는 620nm 안경 렌즈를 착용하면 HIT-6이 통계적으로 유의미하게 감소되었음을 나타낸다. 그러나 480nm 렌즈와 620nm 렌즈의 효과를 비교했을 때 큰 차이는 없었다 (p = 0.195).Of the 37 participants who completed the study, 9 subjects wearing 480nm lenses were able to escape the “very serious impact” HIT-6 category; Five subjects wearing 620 nm lenses were able to escape this category; Five subjects wearing either of these lenses could escape this category. 10 subjects experienced a minimum improvement of 6 or more in HIT-6 when wearing a 480nm lens, 10 subjects experienced a minimum improvement of 6 or more in HIT-6 when wearing a 620nm lens, and 3 subjects No matter which lens I was wearing, I experienced an improvement of at least 6 points on the HIT-6. This analysis showed that wearing 480nm or 620nm spectacle lenses reduced HIT-6 statistically significantly. However, when comparing the effects of 480nm and 620nm lenses, there was no significant difference (p = 0.195).

중증 두통이 있는 날의 비율, 활동이 변경되어야 하거나 대상이 취침해야 하는 날의 비율, 약물 치료를 필요로 하는 날의 비율을 포함하여, 일기로부터 수집된 이차 결과는 480nm 또는 620nm 안경 렌즈의 일차 결과와 유사하게 나타났다: 대상은 480nm 또는 620nm 렌즈를 착용한 경우 이러한 매개 변수가 크게 감소했다. 이 세 가지 결과 중 어느 것에 대해서나 480nm 렌즈와 620nm 렌즈의 효과를 비교했을 때 큰 차이는 없었다.Secondary results collected from the diary, including the percentage of days with severe headaches, the percentage of days when activity should be changed or the subject needs to go to bed, and the percentage of days requiring medication, are primary results for 480nm or 620nm eyeglass lenses It appeared similar to: Subject significantly reduced these parameters when wearing a 480nm or 620nm lens. When comparing the effects of 480nm and 620nm lenses for any of these three results, there was no significant difference.

멜라놉신 신경절 세포의 멜라놉신은 쌍안정 색소이다. 멜라놉신은 특정 파장에서 빛에 노출되는 동안 이성질화를 겪을 수 있다. 도 27은 색소가 상이한 파장의 광에 노출될 때 쌍안정 색소의 주기적인 이성질화를 개략적으로 도시한 그래프(2700)이다. 쌍안정 색소는 제1 흡수 스펙트럼(2702)을 나타내는 제1 이소형을 가질 수 있다. 제1 흡수 스펙트럼은 제1 파장(2704)을 흡수한다. 쌍안정 색소의 제1 이소형은 제1 파장(2704)과 반응할 수 있다. 제1 파장(2704)은 쌍안정 색소를 이성질화할 수 있고 관련 세포 또는 막에서 광 도전 캐스케이드를 트리거할 수 있다. 일 실시 예에서, 쌍안정성 색소는 멜라놉신일 수 있고, 제1 파장(2704)에 노출되면 멜라놉신 신경절 세포에서 광 도전 캐스케이드를 촉발할 수 있다. 제1 파장에 노출되면 쌍안정 색소가 제1 이성질체로부터 제2 이성질체로 이성질화될 수 있다. 제1 이소형은 멜라놉신의 활성 11-cis 이소형일 수 있다. 제2 이소형은 불활성 메타 멜라놉신 이소형일 수 있다. 활성 11-cis 이소형의 이성질화는 광 변환 캐스케이드를 야기할 수 있다.Melanopsin Melanopsin in ganglion cells is a bistable pigment. Melanopsin can undergo isomerization while exposed to light at certain wavelengths. 27 is a graph 2700 schematically showing the periodic isomerization of a bistable pigment when the pigment is exposed to light of different wavelengths. The bistable pigment can have a first isoform that exhibits a first absorption spectrum 2702. The first absorption spectrum absorbs the first wavelength 2704. The first isoform of the bistable pigment can react with the first wavelength 2704. The first wavelength 2704 can isomerize the bistable pigment and trigger a photoconductive cascade in the associated cell or membrane. In one embodiment, the bistable pigment may be melanopsin, and when exposed to a first wavelength 2704 may trigger a photoconductive cascade in melanopsin ganglion cells. When exposed to the first wavelength, the bistable pigment may be isomerized from the first isomer to the second isomer. The first isoform may be the active 11-cis isoform of melanopsin. The second isoform may be an inactive meta-melanopsin isoform. Isomerization of the active 11-cis isoform can lead to a light conversion cascade.

제2 이소형은 제2 흡수 스펙트럼(2706)을 나타낼 수 있다. 제2 흡수 스펙트럼(2706)은 제2 파장(2708)을 흡수할 수 있다. 쌍안정 색소의 제2 이소형은 제2 파장(2708)과 반응할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 이소형은 쌍안정 색소의 활성 이소형이고, 제2 이소형은 쌍안정 색소의 비활성 이소형일 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 이소형은 쌍안정 색소의 비활성 이소형일 수 있고, 제2 이소형은 쌍안정 색소의 활성 이소형일 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 이소형은 멜라놉신의 활성 이소형일 수 있고 제2 이소형은 멜라놉신의 비활성 이소형일 수 있다.The second isoform may represent a second absorption spectrum 2706. The second absorption spectrum 2706 can absorb the second wavelength 2708. The second isoform of the bistable pigment can react with the second wavelength 2708. In one embodiment, the first isotype is an active isotype of a bistable pigment, and the second isotype can be an inactive isotype of a bistable pigment. In other embodiments, the first isotype may be an inactive isotype of a bistable pigment, and the second isotype may be an active isotype of a bistable pigment. In another embodiment, the first isotype may be an active isotype of melanopsin and the second isotype may be an inactive isotype of melanopsin.

도 28은 멜라놉신에 대한 활성 흡수 스펙트럼(2802) 및 비활성 흡수 스펙트럼(2804)의 그래프(2800)를 도시한다. 활성 흡수 스펙트럼(2802) 및 비활성 흡수 스펙트럼(2804)은 각각 멜라놉신의 활성 이소형 및 멜라놉신의 비활성 이소형에 각각 상응한다. "활성" 및 "비활성"은 색소의 생리학적 활성 및 색소의 광 흡수 능력보다는 개인의 광 과민 반응에 기여하는 색소의 능력을 의미하는 것으로 이해되어야한다. 활성 흡수 스펙트럼(2802)은 약 484nm에서 최대 값을 가질 수 있고, 비활성 흡수 스펙트럼(2804)은 약 587nm에서 최대 값을 가질 수 있다.28 shows a graph 2800 of the active absorption spectrum 2802 and the inactive absorption spectrum 2804 for melanopsin. The active absorption spectrum 2802 and the inactive absorption spectrum 2804 correspond to the active isoform of melanopsin and the inactive isoform of melanopsin, respectively. It should be understood that “active” and “inactive” refer to the physiological activity of the pigment and the ability of the pigment to contribute to the individual's photosensitive response rather than the ability of the pigment to absorb light. The active absorption spectrum 2802 can have a maximum value at about 484 nm, and the inactive absorption spectrum 2804 can have a maximum value at about 587 nm.

멜라놉신의 비활성 이소형은 비활성 흡수 스펙트럼(2804)에 따라 광의 파장을 흡수할 수 있다. 멜라놉신의 비활성 이소형에 의해 흡수된 광은 비활성 이소형의 활성 형태의 멜라놉신으로의 전환에 기여할 수 있다. 멜라놉신의 활성 형태는 개인의 광 과민 반응에 기여할 수 있다. 적어도 하나의 구체 예에서, 비활성 이소형에 의해 흡수된 빛의 감쇠는 멜라놉신의 이성질화를 방해하고 빛의 반응시의 통증 또는 불편함과 같은 일부 사람들에게서의 광 민감도 증상 및/또는 및 편두통의 빈도 및/또는 중증도를 감소시킬 수 있으며, 또한 안검경련, 뇌진탕후/TBI 증후군, 수면 장애, 간질의 치료에 효과적일 수 있다.The inactive isoform of melanopsin can absorb the wavelength of light according to the inactive absorption spectrum 2804. The light absorbed by the inactive isoform of melanopsin may contribute to the conversion of the active form of the inactive isoform to melanopsin. The active form of melanopsin may contribute to an individual's photosensitive response. In at least one embodiment, the attenuation of light absorbed by the inactive isoform interferes with the isomerization of melanopsin and causes light sensitivity symptoms and / or migraine headaches in some people, such as pain or discomfort in response to light. It may reduce the frequency and / or severity, and may also be effective in the treatment of blepharospasm, post-concussion / TBI syndrome, sleep disorders, and epilepsy.

멜라놉신 신경절 세포의 480nm 및/또는 620nm 부근의 빛에 대한 노출을 조절하는 것 외에도, 멜라놉신의 비활성 이소형에 대한 비활성 흡수 스펙트럼의 최대 흡수에서의 빛의 감쇠는 또한 광 민감도와 관련된 증상의 완화하는 데에 있어서 개선하게 할 수 있다. 예를 들어, 약 590nm의 파장을 중심으로 하는 광학 필터는 멜라놉신의 비활성 이소형에 의해 흡수된 광을 감쇠시킬 수 있다.In addition to controlling the exposure of melanopsin ganglion cells to light at around 480 nm and / or 620 nm, the attenuation of light at the maximum absorption of the inactive absorption spectrum for melanopsin's inactive isoform also relieves symptoms associated with light sensitivity. It can make you improve. For example, an optical filter centered at a wavelength of about 590 nm can attenuate light absorbed by the inactive isoform of melanopsin.

일 실시 예에서, 약 560nm 내지 약 620nm 사이의 광을 감쇠시킴으로써 개선이 실현될 수 있다. 다른 실시 예에서, 약 570nm 내지 약 610nm 사이의 광을 감쇠시킴으로써 개선이 실현될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 개선은 약 50nm의 절반 최대 전체 폭에서 590nm의 파장을 실질적으로 중심으로 하는 필터를 사용하여 광을 감쇠시킴으로써 실현될 수 있다.In one embodiment, an improvement may be realized by attenuating light between about 560 nm and about 620 nm. In other embodiments, improvements may be realized by attenuating light between about 570 nm and about 610 nm. In another embodiment, the improvement can be realized by attenuating light using a filter that is substantially centered at a wavelength of 590 nm at a half maximum overall width of about 50 nm.

또한, 필터는 다중 범위의 광 파장을 감쇠시킬 수 있다. 예를 들어, 필터의 실시 예는 멜라놉신의 비활성 이소형에 의해 흡수된 광 및 멜라놉신의 활성 이소형에 의해 흡수된 광을 감쇠시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 필터는 약 480nm에서 광을 감쇠시키는 것 외에 약 590nm에서 광을 감쇠시킬 수 있다. 다른 실시 예에서, 필터는 약 450nm 내지 약 510nm 및 약 560nm 내지 약 620nm의 광 파장을 우선적으로 감쇠시킬 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 필터는 약 470 내지 약 490 사이 및 약 580nm 내지 약 600nm의 광을 감쇠시킬 수 있다.In addition, filters can attenuate multiple ranges of light wavelengths. For example, an embodiment of the filter may attenuate light absorbed by the inactive isoform of melanopsin and light absorbed by the active isoform of melanopsin. In one embodiment, the filter can attenuate light at about 590 nm in addition to attenuating light at about 480 nm. In other embodiments, the filter may preferentially attenuate light wavelengths from about 450 nm to about 510 nm and from about 560 nm to about 620 nm. In yet another embodiment, the filter can attenuate light between about 470 and about 490 and between about 580 nm and about 600 nm.

전술한 480nm 필터 및 620nm 필터와 유사하게, 590nm 광을 감쇠시킬 수 있는 광학 필터는 고역 통과 필터, 저역 통과 필터, 광학 노치 필터 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 광학 노치 필터는 복수의 유전체 물질 층, 호스트 매질 상에 분산되거나 호스트 매질에 매립된 나노 입자, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 임의의 상기 언급된 조합은 기판에 혼입된 염료와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 단거리 통과 또는 노치 필터를 생성하는 단계는 고 굴절률 재료 및 저 굴절률 재료의 교대 층을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 저 굴절률 유전체 물질의 예는 MgF2 및 SiO2를 포함한다. 고 굴절률 물질의 예는 TiO2, Ti3O5, ZrO2 및 Ta2O5와 같은 금속 산화물 및 Si3N4를 포함한다. 중합체 층을 포함하여 수많은 다른 적합한 물질이 사용될 수 있다.Similar to the 480nm filter and 620nm filter described above, the optical filter capable of attenuating 590nm light may include a high pass filter, a low pass filter, an optical notch filter, or a combination thereof. The optical notch filter may include a plurality of layers of dielectric material, nanoparticles dispersed on the host medium or embedded in the host medium, or combinations thereof. Also, any of the above-mentioned combinations can be used with the dye incorporated into the substrate. For example, creating a short-distance pass or notch filter can include using alternating layers of high and low index materials. Examples of low refractive index dielectric materials include MgF 2 and SiO 2 . Examples of high refractive index materials include metal oxides such as TiO 2 , Ti 3 O 5 , ZrO 2 and Ta 2 O 5 and Si 3 N 4 . Numerous other suitable materials can be used, including polymer layers.

멜라놉신의 활성 이소형에 의해 흡수된 파장을 감쇠시키도록 의도되고 전술 한 바와 같이 기술된 실시예와 유사하게, 약 590nm에서 파장을 감쇠시키도록 설계된 광학 필터는 유사한 FOM에 따라 제조될 수 있다. 약 590nm에서 수신된 광량 D는 다음과 같이 기록될 수 있다:Similar to the embodiment intended to attenuate the wavelength absorbed by the active isoform of melanopsin and described as described above, an optical filter designed to attenuate the wavelength at about 590 nm can be made according to a similar FOM. The amount of light D received at about 590 nm can be recorded as follows:

[수학식 15][Equation 15]

Figure pct00025
Figure pct00025

여기서 L은 광 스펙트럼(강도, 전력, 광자/초 등), T는 광원과 눈 사이에 놓인 필터의 스펙트럼 투과이며, R590은 약 590nm에서의 이상적인 응답 스펙트럼이며, 이들은 50, 55 또는 60nm의 절반 최대 전체 폭에서 620nm를 중심으로 하는 가우스 함수로 추정될 수 있지만, 다른 값들도 예상되고 치료적인 것을 입증할 수도 있다. 일반적으로, 임의의 특정 광원에 대한 논의를 제한하지 않도록 L=1인 것으로 가정되지만, 알려진 스펙트럼의 임의의 광원에 대해서 분석이 수행될 수 있다.Where L is the light spectrum (intensity, power, photons / second, etc.), T is the spectral transmission of the filter placed between the light source and the eye, R 590 is the ideal response spectrum at about 590 nm, which is half of 50, 55 or 60 nm It can be estimated with a Gaussian function centered on 620 nm at the maximum overall width, but other values may also prove to be expected and therapeutic. In general, it is assumed that L = 1 so as not to limit the discussion of any particular light source, but analysis can be performed on any light source of a known spectrum.

가시 반응 스펙트럼과 관련하여 유사한 광량을 계산할 수 있다.Similar light quantities can be calculated with respect to the visible response spectrum.

[수학식 16][Equation 16]

Figure pct00026
Figure pct00026

여기서 V는 표준화된 시각 응답 스펙트럼을 나타낸다.Here, V represents a standardized visual response spectrum.

나노 입자 노치 필터와 같은 광학 필터의 효과는, 예를 들어 필터로 계산된 광량 대 필터없는 광량의 비율, 예를 들어,The effect of an optical filter, such as a nanoparticle notch filter, is, for example, the ratio of the amount of light calculated by the filter to the amount of light without a filter, for example,

Figure pct00027
Figure pct00027

을 구하여 기술된 바와 같이 광량을 감소시키는 것이다.Is to decrease the amount of light as described.

용량의 "감쇠"는 다음과 같이 예를 들어 기술될 수 있다:The "attenuation" of the capacity can be described, for example, as follows:

Figure pct00028
Figure pct00028

약 590nm에서의 광 차단과 가시 반응 스펙트럼의 차단을 비교하는 FOM이 또한 정의될 수 있다.A FOM can also be defined comparing light blocking at about 590 nm and blocking of the visible response spectrum.

[수학식 17][Equation 17]

Figure pct00029
Figure pct00029

이것은 약 590nm에서의 광의 감쇠 대 가시 스펙트럼을 걸친 광의 감쇠의 비율을 나타내며, 여기서 FOM>1의 값이 바람직할 수 있다. 약 590nm에서 시각적 응답을 추정하기 위해 전술한 방법을 사용하면, 더 작은 전체 폭 절반 최대 값이 사용될 때 비교는 더욱 엄격해진다. 예를 들어, 추정에 사용된 가우시안 분포 R(λ)가 전체 폭 절반 최대 50nm를 갖는 경우, 추정에 60nm의 전체 폭 절반 최대값을 갖는 R(λ)가 포함되는 경우보다 더 구체적인 광학 필터를 만들어낸다.This represents the ratio of the attenuation of light at about 590 nm to the attenuation of light across the visible spectrum, where a value of FOM> 1 may be desirable. Using the method described above to estimate the visual response at about 590 nm, the comparison becomes more stringent when a smaller overall width half maximum value is used. For example, if the Gaussian distribution R (λ) used for estimation has a total width of half up to 50 nm, a more specific optical filter is created than if the estimation includes R (λ) having a maximum value of half full width of 60 nm. Pay.

도 29는 광 과민 반응과 관련된 증상을 감소시키기 위한 방법(2900)을 도시한다. 방법(2900)은 광을 수신하고(2902), 제1 파장을 감쇠하고(2904), 선택적으로 제2 파장을 감쇠시키는 단계(2906)를 포함한다. 그 후 제1 파장의 감쇠는 도 27과 관련하여 기술된 쌍안정 색소 사이클을 중단시킬 수 있다(2908). 일 실시 예에서, 제1 파장은 쌍안정 색소의 최대 활성 흡수 스펙트럼 또는 비활성 흡수 스펙트럼에 의해 결정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 파장은 도 28와 관련하여 설명된 멜라놉신의 최대 활성 흡수 스펙트럼(2802) 또는 최대의 비활성 흡수 스펙트럼(2804)의해 결정될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 파장은 480nm일 수 있고, 추가의 실시 예에서, 제1 파장은 590nm일 수 있다.29 shows a method 2900 for reducing symptoms associated with a photosensitive reaction. Method 2900 includes receiving 2902 light, attenuating the first wavelength (2904), and optionally attenuating the second wavelength (2906). Attenuation of the first wavelength may then stop the bistable pigment cycle described in connection with FIG. 27 (2908). In one embodiment, the first wavelength may be determined by a maximum active absorption spectrum or an inactive absorption spectrum of a bistable pigment. In other embodiments, the first wavelength may be determined by the maximum active absorption spectrum 2802 of melanopsin or the maximum inactive absorption spectrum 2804 described with respect to FIG. 28. In another embodiment, the first wavelength may be 480 nm, and in a further embodiment, the first wavelength may be 590 nm.

파장을 감쇠시키는 것은 가시 스펙트럼의 다른 부분과 비교하여 파장 또는 파장을 포함하는 범위를 우선적으로 감쇠시키는 것을 의미하는 것으로 이해되어야한다. 예를 들어, 590nm 파장을 감쇠시키는 것은 가시 광선 스펙트럼의 다른 광보다 590nm 파장에서 또는 약 590nm 파장에서 더 적은 광을 투과시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 590nm 파장을 감쇠시키는 것은 590nm 파장 또는 그 부근에서 실질적으로 모든 광을 차단하고 가시 광선 스펙트럼에서 다른 광을 투과시키는 것을 포함할 수 있다.It should be understood that attenuating the wavelength means preferentially attenuating the wavelength or range including the wavelength compared to other parts of the visible spectrum. For example, attenuating the 590 nm wavelength may include transmitting less light at 590 nm wavelength or at about 590 nm wavelength than other light in the visible spectrum. In another example, attenuating the 590 nm wavelength may include blocking substantially all light at or near the 590 nm wavelength and transmitting other light in the visible spectrum.

제2 파장을 감쇠시키는 단계(2906)는 감쇠된 제1 파장과 다른 제2 파장의 일부를 감쇠시키는 것을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 파장은 쌍안정 색소의 최대 활성 흡수 스펙트럼 또는 비활성 흡수 스펙트럼에 의해 결정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 파장은 도 28과 관련하여 설명된 최대 멜라놉신의 활성 흡수 스펙트럼(2802) 또는 최대 멜라놉신의 비활성 흡수 스펙트럼(2804)에 의해 결정될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 파장은 480nm일 수 있고, 추가의 실시 예에서, 제1 파장은 590nm일 수 있다.Attenuating the second wavelength 2906 may include attenuating a portion of the second wavelength that is different from the attenuated first wavelength. In one embodiment, the second wavelength may be determined by a maximum active absorption spectrum or an inactive absorption spectrum of a bistable pigment. In other embodiments, the first wavelength may be determined by the active absorption spectrum 2802 of the maximum melanopsin described in connection with FIG. 28 or the inactive absorption spectrum 2804 of the maximum melanopsin. In another embodiment, the first wavelength may be 480 nm, and in a further embodiment, the first wavelength may be 590 nm.

제1 파장(2904)을 감쇠시키고, 선택적으로 제2 파장(2906)을 감쇠시키는 것은 쌍안정 색소 사이클을 방해할 수 있다. 제1 파장(2904)을 감쇠시키는 것은 쌍안정 색소의 제1 이성질체에서 제2 이성질체로의 이성질화를 억제할 수 있다. 제1 이소형은 활성 이소형 또는 비활성 이소형일 수 있다. 제2 파장(2906)을 감쇠시키면 쌍안정 색소의 제2 이소형으로부터 제1 이소형으로의 이성질화가 억제될 수 있다.Attenuating the first wavelength 2904, and optionally attenuating the second wavelength 2906, can interfere with the bistable pigment cycle. Attenuating the first wavelength 2904 can suppress isomerization of the bistable dye from the first isomer to the second isomer. The first isoform can be an active isotype or an inactive isotype. By attenuating the second wavelength 2906, isomerization of the bistable dye from the second isoform to the first isoform can be suppressed.

약 590nm 파장에서 또는 약 590nm 파장의 광을 감쇠할 수 있는 광학 필터는 저역 통과 필터, 고역 통과 필터 또는 광학 노치 필터가 우선적으로 590nm 광을 감쇠시키도록 전술한 임의의 프로세스에 의해 제조 및/또는 튜닝될 수 있다. 필터는 유전체 다층, 매립된 나노 입자 코팅, 컬러 필터, 틴트, 공진 유도 모드 필터, 루게이트 필터 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 필터는 또한 금속 나노 입자, 유전체 나노 입자, 반도체 나노 입자, 양자점, 자성 나노 입자, 또는 코어에 코어 물질과 셀로 작용하는 셀 물질을 갖는 코어-쉘 입자과 같은 매립된 나노 입자 코팅을 포함할 수 있다.An optical filter capable of attenuating light at a wavelength of about 590 nm or at a wavelength of about 590 nm is manufactured and / or tuned by any of the processes described above such that a low pass filter, high pass filter or optical notch filter preferentially attenuates 590 nm light. Can be. Filters can include dielectric multilayers, embedded nanoparticle coatings, color filters, tints, resonant induction mode filters, lugate filters, and any combination thereof. The filter may also include embedded nanoparticle coatings such as metal nanoparticles, dielectric nanoparticles, semiconductor nanoparticles, quantum dots, magnetic nanoparticles, or core-shell particles having a core material and a cell material acting as a cell in the core.

본 개시의 광학 필터는 가시 스펙트럼의 특정 컬러를 필터링하기 때문에, 필터를 통해 볼 때 착색이 나타날 수 있다. 이 채색을 정량화하는 표준 방법은 일반적으로 1931 표준 관측를 참조하는 CIE 색도 다이어그램을 사용하는 것이지만, 다른 버전의 CIE 색 공간을 사용할 수 있고 (예: 1964 10°색도 좌표, 또는 Stiles & Burch 데이터 등을 기반으로 하는 좌표, 결과는 상당히 유사하다), 이 때 두 색도 좌표 'x'와 'y'가 인간의 색상 인식에 매핑된다. CIE 색도 다이어그램에는 인지된 색상이 흰색 (또는 투과된 밝기 또는 휘도 레벨 Y에 따라 회색)인 무색 지점 (x = y = 1/3)이라고 하는 지점이 있다. 이상적으로, 관찰하기 위한 광학 필터는 색도 좌표 x = y = 1/3를 가질 수 있다.Because the optical filter of the present disclosure filters certain colors in the visible spectrum, tinting may appear when viewed through the filter. The standard way to quantify this coloration is to use CIE chromaticity diagrams that generally refer to 1931 standard observations, but other versions of the CIE color space can be used (e.g. 1964 10 ° chromaticity coordinates, or based on Stiles & Burch data, etc.) Coordinates, and the results are quite similar), where the two chromaticity coordinates 'x' and 'y' are mapped to human color perception. The CIE chromaticity diagram has a point called a colorless point (x = y = 1/3) where the perceived color is white (or gray depending on the transmitted brightness or luminance level Y). Ideally, the optical filter for observation may have chromaticity coordinates x = y = 1/3.

색도 좌표의 계산은 상이한 파장의 광에 대한 생리학적 반응에 기초한 컬러매칭 함수(CMF)를 통해 달성된다. 다시 CMF는 일반적으로 1931 2°데이터를 참조하지만, 다른 CMF (예: 1964 10°컬러 매칭 함수 또는 Stiles & Burch 데이터를 기반으로하는 CMF)를 사용할 수 있으며 결과는 상당히 비슷하다. 다음 기능은 입력 스펙트럼에 대한 가중치 요소로 사용될 수 있다:Calculation of chromaticity coordinates is achieved through a color matching function (CMF) based on physiological response to light of different wavelengths. Again, CMF generally refers to 1931 2 ° data, but other CMFs can be used (e.g. 1964 10 ° color matching function or CMF based on Stiles & Burch data) and the results are quite similar. The following functions can be used as weighting factors for the input spectrum:

[수학식 18][Equation 18]

Figure pct00030
Figure pct00030

[수학식 19][Equation 19]

Figure pct00031
Figure pct00031

[수학식 20][Equation 20]

Figure pct00032
Figure pct00032

이 때 X, Y 및 Z는 삼자극 값으로 알려져 있으며, L은 광 스펙트럼 (강도, 전력, 광자/초 등), T는 광원과 사람의 눈 사이에 있는 필터의 스펙트럼 투과율이고, X, Y 및 Z는 컬러 매칭 함수이다. 1931 CMF는 도 30에 도시되어 있다. L은 주간 동안 D50 또는 D65와 같은 표준 광원이거나, 백열등(A), 형광등(시리즈 F), LED(시리즈 L) 등과 같은 특정 인공 광원의 스펙트럼을 나타낼 수 있지만, 일반성의 손실없이 L = 1 (예를 들어, 조명기 E)인 것이 가정될 수 있으며, 임의의 유효한 함수 L이 사용될 수도 있다.X, Y and Z are known as tristimulus values, L is the light spectrum (intensity, power, photons / sec, etc.), T is the spectral transmittance of the filter between the light source and the human eye, X, Y and Z is a color matching function. The 1931 CMF is shown in Figure 30. L can be a standard light source such as D50 or D65 during the day, or it can represent the spectrum of certain artificial light sources such as incandescent (A), fluorescent (series F), LED (series L), etc., but L = 1 without loss of generality (eg For example, it can be assumed that it is the fixture E), and any valid function L may be used.

색도 좌표는 다음 삼자극 값으로부터 계산될 수 있다:The chromaticity coordinates can be calculated from the following tristimulus values:

Figure pct00033
Figure pct00033

Figure pct00034
Figure pct00034

Figure pct00035
Figure pct00035

이 때 x와 y만이 필요하다.Only x and y are needed.

일 예로서, 도 31은 필터의 존재에 의해 수정된 바와 같이 컬러 매칭 함수를 나타내는 곱들

Figure pct00036
,
Figure pct00037
Figure pct00038
와 함께, 본 개시에 따른 480nm 노치 필터를 도시한다. 이 필터의 삼자극 값은 X = 94.8, Y = 92.4 및 Z = 58.4이며, 해당 색도 좌표는 x = 0.386 및 y = 0.376이다. 색도 다이어그램을 기반으로, 이것은 황색에 매핑되며, 필터가 황색 색조로 일반 색상을 수정하는 것을 의미한다.As an example, FIG. 31 is a product representing a color matching function as modified by the presence of a filter.
Figure pct00036
,
Figure pct00037
And
Figure pct00038
Together, a 480 nm notch filter according to the present disclosure is shown. The tristimulus values for this filter are X = 94.8, Y = 92.4 and Z = 58.4, and the corresponding chromaticity coordinates are x = 0.386 and y = 0.376. Based on the chromaticity diagram, this maps to yellow, meaning that the filter modifies the normal color with a yellow tint.

590nm 부근의 파장에서 제2 노치를 추가함으로써, 필터의 색도 좌표가 무채색 점을 향해 조정될 수 있고, 따라서 필터가 회색으로 보이게 한다. 그러한 일 실시 예가 도 32에 도시되며, 이 경우 480nm 및 590nm 노치는 가우스 함수 (각각 중심 파장 480nm 및 590nm, 절반 최대 전체 폭 31nm 및 50nm; 노치 깊이 0.625 및 0.41; 및 전체 투과도를 감소시키지만 색도 좌표에는 영향을 미치지 않는, 밝은 회색 색조를 나타내도록 하는 가시 스펙트럼에 걸친 전체 10%의 균일한 감소)로 근사화된다.By adding a second notch at a wavelength around 590 nm, the chromaticity coordinates of the filter can be adjusted towards the achromatic point, thus rendering the filter gray. One such embodiment is shown in FIG. 32, in which case the 480 nm and 590 nm notches reduce the overall transmittance, but reduce the overall transmittance but the Gaussian functions (center wavelengths 480 nm and 590 nm, half maximum overall width 31 nm and 50 nm, notch depth 0.625 and 0.41; respectively) Approximated to a total reduction of 10% over the visible spectrum to give a light gray tint that has no effect).

480nm 노치 단독은 다시 색도 좌표 x = 0.367 및 y = 0.359에서 삼자극 값 X = 91.8, Y = 89.9 및 Z = 68.5를 가지고, 이는 황색 빛깔을 생성한다. 590 nm 노치의 첨가는 색도 좌표 x = 0.3327 및 y = 0.3341에서 X = 68.1, Y = 68.4 및 Z = 68.2으로 삼자극 값을 거의 동일하게 하여, 거의 무채색 조건을 달성한다.The 480 nm notch alone again has tristimulus values X = 91.8, Y = 89.9 and Z = 68.5 at chromaticity coordinates x = 0.367 and y = 0.359, which produces a yellowish hue. The addition of the 590 nm notch achieves almost the same achromatic condition by making the tristimulus values almost the same with X = 68.1, Y = 68.4 and Z = 68.2 at chromaticity coordinates x = 0.3327 and y = 0.3341.

두 개의 노치의 폭, 깊이, 형상 및 위치를 조정하는 것에 기초하여 다수의 다른 조합이 가능하다. 예를 들어, 480nm 및 590nm 파장 근처의 빛을 차단하는 것이 빛 감도와 편두통을 감소시키는 것으로 알려져 있기 때문에, 하나의 필터 설계 절차는 먼저 (즉, 멜라놉신 활동 전위 스펙트럼 Rmelan 또는 파장 범위에 걸쳐 일정량의 차단을 달성하거나, 본 발명에 의해 개시된 바와 같이 특정 FOM을 달성하도록 설계된) 치료용 480nm 노치를 설계한 다음에, 원하는 무채색 조건을 달성하기 위해 약 590nm에서 두 번째 노치를 추가하는 것이다. 다시, 절반 최대 전체 폭 52nm 및 깊이 0.625에서 480nm의 중심에서 단순화된 가우시안 노치 필터를 사용하면 584nm 중심, 51nm 폭 및 0.57 깊이의 색상 균형 노치를 사용하여 색도 좌표 x= 0.3332 및 y = 0.338를 성취할 수 있다.A number of different combinations are possible based on adjusting the width, depth, shape and position of the two notches. For example, since blocking light near 480nm and 590nm wavelengths is known to reduce light sensitivity and migraine, one filter design procedure first (i.e., melanopsin action potential spectrum R melan or a constant amount over a wavelength range Design a therapeutic 480 nm notch (designed to achieve a specific FOM, as disclosed by the present invention, or to achieve blocking), and then add a second notch at about 590 nm to achieve the desired achromatic condition. Again, using a simplified Gaussian notch filter at the center of the half maximum overall width 52 nm and depth 0.625 to 480 nm achieves chromaticity coordinates x = 0.3332 and y = 0.338 using color balance notches at 584 nm center, 51 nm width and 0.57 depth. Can be.

다른 실시 예에서, 약 587nm, 폭 67nm 및 깊이 0.47에서의 색상 밸런싱 노치가 x = 0.3323 및 y = 0.3340을 달성하기 위해 사용될 수 있다. (즉, 본 발명에 의해 교시된 바와 같이, R590 응답 기능 또는 파장 범위에 걸쳐 일정량의 차단을 달성하거나 특정 FOM을 달성하도록 설계된) 590 nm 치료용 노치를 먼저 설계하고; 480nm 및 590nm에서 노치를 설계하고; 폭 및 깊이를 조정하여 동시에 원하는 무채색 조건에 접근하면서 Rmelan 및 R590 응답 함수 둘 다에 걸쳐 차단하는 일정량의 누적 광 차단 또는 또는 이들 영역 내부 및 외부의 차단을 고려하는 특정 FOM을 달성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, color balancing notches at about 587 nm, width 67 nm and depth 0.47 can be used to achieve x = 0.3323 and y = 0.3340. First designing a 590 nm therapeutic notch (ie, designed to achieve a certain amount of blocking or to achieve a specific FOM over the R 590 response function or wavelength range, as taught by the present invention); Design notches at 480 nm and 590 nm; Adjusting the width and depth to achieve a certain amount of cumulative light blocking that blocks across both R melan and R 590 response functions while simultaneously approaching the desired achromatic conditions, or achieving a specific FOM that considers blocking inside and outside these areas. Includes.

본 명세서에 사용된 용어 "대략", "약", "거의" 및 "실질적으로"는 여전히 원하는 기능을 수행하거나 원하는 결과를 달성하는 언급된 양에 가까운 양을 나타낸다. 예를 들어, "대략", "약" 및 "실질적으로"라는 용어는 명시된 양의 10 % 미만, 5 % 미만, 1 % 미만, 0.1 % 미만, 0.01 % 미만의 양을 말한다.As used herein, the terms "approximately", "about", "nearly" and "substantially" refer to amounts close to the stated amounts that still perform the desired function or achieve the desired result. For example, the terms “approximately”, “about” and “substantially” refer to amounts less than 10%, less than 5%, less than 1%, less than 0.1%, less than 0.01% of the stated amounts.

본 발명은 전술 한 실시 예와 관련하여 설명되었지만, 이들 설명은 본 발명의 범위를 제시된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니라 반대로, 이러한 설명은 본 발명의 범위 내에 포함될 수 있는 그러한 대안, 변형 및 등가물을 포함하도록 의도된다. 전술한 실시 예의 임의의 요소는 전술한 실시 예의 임의의 다른 요소와 조합될 수 있다. 예를 들어, 전술한 제조 방법 또는 광 감쇠 방법 중 임의의 것이 기재된 광학 필터 및 관련 파장과 조합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 당업자에게 명백할 수 있는 다른 실시 예들을 완전히 포함하며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 제한된다.Although the present invention has been described in connection with the above-described embodiments, these descriptions are not intended to limit the scope of the invention to the specific forms presented, and on the contrary, these descriptions include such alternatives, modifications and equivalents that may be included within the scope of the invention. It is intended to. Any element of the above-described embodiment can be combined with any other element of the above-described embodiment. For example, any of the manufacturing methods or light attenuation methods described above can be combined with the described optical filters and associated wavelengths. Accordingly, the scope of the invention fully encompasses other embodiments that may be apparent to those skilled in the art, and the scope of the invention is limited only by the appended claims.

Claims (28)

400 nm 내지 700 nm의 가시 스펙트럼 범위에 대해 상대적인, 망막의 멜라놉신 신경절 세포에 대한 광 노출을 제어함으로써 편두통을 포함한 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는
약 454 nm와 약 506 nm 사이의 파장에 걸친 평균값으로 Tmelan 보다 작은 광 투과율;
약 454 nm 미만의 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis1 보다 큰 광 투과율; 및
약 506 nm 보다 큰 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis2 보다 큰 광 투과율
로 구성된 광학 필터를 포함하고,
상기 광 투과율을 포함하는 비율은 성능 지수(FOM)로 정의되며, 상기 성능 지수는 다음에 의해 결정되고:
Figure pct00039

Figure pct00040

상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 1.6인, 장치.
A device for reducing the frequency and / or severity of photosensitive hypersensitivity reactions, including migraine, by controlling light exposure to melanopsin ganglion cells of the retina, relative to the visible spectral range from 400 nm to 700 nm, the device comprising:
Light transmittance less than Tmelan as an average over a wavelength between about 454 nm and about 506 nm;
Light transmittance greater than Tvis1 as the average over a wavelength in the visible spectrum of less than about 454 nm; And
Light transmittance greater than Tvis2 as the average over a wavelength in the visible spectrum greater than about 506 nm
It comprises an optical filter consisting of,
The ratio including the light transmittance is defined as a performance index (FOM), which is determined by:
Figure pct00039

Figure pct00040

And the performance index of the optical filter is at least 1.6.
제1항에 있어서, 상기 광학 필터는:
기판;
상기 기판 상에 배치되고, 고 굴절률 물질을 포함하는 제1 층; 및
상기 제1 층에 인접하게 배치되고 저 굴절률 물질을 포함하는 제2 층을 포함하는, 장치.
The optical filter of claim 1, wherein:
Board;
A first layer disposed on the substrate and comprising a high refractive index material; And
And a second layer disposed adjacent the first layer and comprising a low refractive index material.
제1항에 있어서, 상기 광학 필터는 유전체 다층, 매립된 나노 입자 코팅, 공진 유도 모드 필터 또는 루게이트(rugate) 필터를 포함하는, 장치.The device of claim 1, wherein the optical filter comprises a dielectric multilayer, embedded nanoparticle coating, resonant induction mode filter or a rugate filter. 제1항에 있어서, 상기 광학 필터는 하나 이상의 컬러 필터 또는 틴트를 포함하는, 장치.The apparatus of claim 1, wherein the optical filter comprises one or more color filters or tints. 제1항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 1.8인, 장치.The apparatus of claim 1, wherein the performance index of the optical filter is at least 1.8. 제1항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 2.0인, 장치.The apparatus of claim 1, wherein the performance index of the optical filter is at least 2.0. 제1항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 2.5인, 장치.The apparatus of claim 1, wherein the performance index of the optical filter is at least 2.5. 제1항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 3.0인, 장치.The apparatus of claim 1, wherein the performance index of the optical filter is at least 3.0. 400 nm 내지 700 nm의 가시 스펙트럼 범위에 대해 상대적인, 망막의 멜라놉신 신경절 세포에 대한 광 노출을 제어함으로써 편두통을 포함한 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는
약 565 nm와 약 615 nm 사이의 파장에 걸친 평균값으로 Trec,590 보다 작은 광 투과율;
약 565 nm 미만의 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis1 보다 큰 광 투과율; 및
약 615 nm 보다 큰 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis2 보다 큰 광 투과율
로 구성된 광학 필터를 포함하고,
상기 광 투과율을 포함하는 비율은 성능 지수(FOM)로 정의되며, 상기 성능 지수는 다음에 의해 결정되고:
Figure pct00041

Figure pct00042

상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 1.3 인, 장치.
A device for reducing the frequency and / or severity of photosensitive hypersensitivity reactions, including migraine, by controlling light exposure to melanopsin ganglion cells of the retina, relative to the visible spectral range from 400 nm to 700 nm, the device comprising:
Light transmittance less than T rec, 590 as an average over a wavelength between about 565 nm and about 615 nm;
Light transmittance greater than Tvis1 as an average over a wavelength in the visible spectrum of less than about 565 nm; And
Light transmittance greater than Tvis2 as the average over a wavelength in the visible spectrum greater than about 615 nm
It comprises an optical filter consisting of,
The ratio including the light transmittance is defined as a performance index (FOM), which is determined by:
Figure pct00041

Figure pct00042

And the performance index of the optical filter is at least 1.3.
제9항에 있어서, 상기 광학 필터는 565 nm 내지 615 nm 사이의 파장에 걸쳐 평균화된 상기 광의 약 45 % 및 565 nm 미만 및 615 nm 이상의 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸쳐 평균화된 상기 광의 약 60 %를 투과시키도록 구성되는, 장치.The optical filter of claim 9, wherein the optical filter transmits about 45% of the light averaged over a wavelength between 565 nm and 615 nm and about 60% of the light averaged over a wavelength within the visible spectrum of less than 565 nm and greater than 615 nm. Device configured to let. 제9항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 약 1.5보다 크거나, 약 1.8보다 크거나, 약 2.75보다 크거나, 약 3보다 크거나, 또는 약 3.3보다 큰 장치.10. The device of claim 9, wherein the performance index of the optical filter is greater than about 1.5, greater than about 1.8, greater than about 2.75, greater than about 3, or greater than about 3.3. 제9항에 있어서, 상기 광학 필터는 유전체 다층, 매립된 나노 입자 코팅, 컬러 필터, 틴트, 공진 유도 모드 필터, 루게이트 필터, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 장치.10. The device of claim 9, wherein the optical filter comprises a dielectric multilayer, embedded nanoparticle coating, color filter, tint, resonance induction mode filter, lugate filter, or any combination thereof. 400 nm 내지 700 nm의 가시 스펙트럼 범위에 대해 상대적인, 망막의 멜라놉신 신경절 세포에 대한 광 노출을 제어함으로써 편두통을 포함한 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는
약 454 nm와 약 506 nm 사이의 파장에 걸친 평균값으로 Tmelan 보다 작은 광 투과율;
약 565 nm와 약 615 nm 사이의 파장에 걸친 평균값으로 Trec,590 보다 큰 광 투과율;
약 454 nm보다 작은 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis1 보다 큰 광 투과율;
약 506 nm보다 크고 약 565 nm 보다 작은 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis2보다 큰 광 투과율; 및
약 615 nm보다 큰 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis2보다 큰 광 투과율,
로 구성된 광학 필터를 포함하고,
상기 광 투과율을 포함하는 비율은 성능 지수(FOM)로 정의되며, 상기 성능 지수는 다음에 의해 결정되고:
Figure pct00043

Figure pct00044

상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 1.3인, 장치.
A device for reducing the frequency and / or severity of photosensitive hypersensitivity reactions, including migraine, by controlling light exposure to melanopsin ganglion cells of the retina, relative to the visible spectral range from 400 nm to 700 nm, the device comprising:
Light transmittance less than Tmelan as an average over a wavelength between about 454 nm and about 506 nm;
A light transmittance greater than T rec, 590 with an average value over a wavelength between about 565 nm and about 615 nm;
A light transmittance greater than Tvis1 as an average over a wavelength in the visible spectrum less than about 454 nm;
A light transmittance greater than Tvis2 as an average over a wavelength in the visible spectrum greater than about 506 nm and less than about 565 nm; And
Light transmittance greater than Tvis2 as the average over a wavelength in the visible spectrum greater than about 615 nm,
It comprises an optical filter consisting of,
The ratio including the light transmittance is defined as a performance index (FOM), which is determined by:
Figure pct00043

Figure pct00044

And the performance index of the optical filter is at least 1.3.
제13항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 약 1.5보다 크거나, 약 1.8보다 크거나, 약 2.75보다 크거나, 약 3보다 크거나, 또는 약 3.3보다 큰, 장치.The apparatus of claim 13, wherein the performance index of the optical filter is greater than about 1.5, greater than about 1.8, greater than about 2.75, greater than about 3, or greater than about 3.3. 제13항에 있어서, 상기 광학 필터는 유전체 다층, 매립된 나노 입자 코팅, 컬러 필터, 틴트, 공진 유도 모드 필터, 루게이트 필터, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 장치.The apparatus of claim 13, wherein the optical filter comprises a dielectric multilayer, embedded nanoparticle coating, color filter, tint, resonance induction mode filter, lugate filter, or any combination thereof. 400 nm 내지 700 nm의 가시 스펙트럼 범위에 상대적인, 망막에서 세포의 광 노출을 제어함으로써 편두통을 포함한 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키는 치료용 처치 방법에 있어서, 상기 방법은:
환자에 대한 광 과민 반응을 유발하는 하나 이상의 광 파장 범위를 결정하는 단계, - 상기 광 파장 범위는 약 454 nm 내지 약 506 nm, 약 565 nm 내지 약 615 nm, 약 595 nm 내지 약 645 nm로 이루어진 군으로부터 선택됨 -;
상기 결정된 광 파장 범위(Drec) 내에서 제1 광량 및 상기 나머지 가시 스펙트럼 범위(Dvis)에 걸친 제2 광량을 투과시키도록 구성된 광학 필터를 갖는 장치를 제공하는 단계 - 광학 필터는 다음과 같이 정의된 성능 지수(FOM)를 가지고:
Figure pct00045

여기서, Drec(T = 1)은 광학 필터가 없을 때 상기 결정된 파장 범위에 걸친 광이고, Dvis(T = 1)는 광학 필터가 없을 때의 상기 나머지 가시 스펙트럼에 걸친 광이고, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수는 적어도 1.3임 - ; 및
상기 장치를 사용하여 망막에서 세포의 광 노출을 제어하는 단계
를 포함하는 방법.
A therapeutic treatment method that reduces the frequency and / or severity of photosensitive hypersensitivity reactions, including migraine, by controlling light exposure of cells in the retina, relative to the visible spectral range of 400 nm to 700 nm, the method comprising:
Determining one or more optical wavelength ranges that cause a photosensitive response to the patient, wherein the optical wavelength range is comprised of about 454 nm to about 506 nm, about 565 nm to about 615 nm, about 595 nm to about 645 nm Selected from the group-;
Providing an apparatus having an optical filter configured to transmit a first light amount within the determined light wavelength range D rec and a second light amount across the remaining visible spectral range D vis -the optical filter is as follows: With a defined performance index (FOM):
Figure pct00045

Here, D rec (T = 1) is light over the determined wavelength range when there is no optical filter, D vis (T = 1) is light over the remaining visible spectrum when there is no optical filter, and the optical filter The performance index of is at least 1.3; And
Controlling the light exposure of the cells in the retina using the device
How to include.
제16항에 있어서, 상기 장치를 제공하는 단계는 한 쌍의 안경 중 하나 이상의 렌즈에 상기 광학 필터를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.17. The method of claim 16, wherein providing the device comprises applying the optical filter to one or more lenses of a pair of eyeglasses. 제16항에 있어서, 상기 장치를 이용하여 광 노출을 제어하는 단계는 상기 장치를 상기 환자에게 장치를 착용시키는 단계를 포함하는, 방법.17. The method of claim 16, wherein controlling light exposure using the device comprises wearing the device to the patient. 제16항에 있어서, 상기 장치를 제공하는 단계는 상기 광학 필터를 하나 이상의 윈도우, 컴퓨터 스크린 또는 전구에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.17. The method of claim 16, wherein providing the device comprises applying the optical filter to one or more windows, computer screens or bulbs. 제16항에 있어서, 상기 광학 필터는 적어도 1.6의 성능 지수를 갖는, 방법.17. The method of claim 16, wherein the optical filter has a performance index of at least 1.6. 400 nm 내지 700 nm의 가시 스펙트럼 범위에 대해 상대적인, 망막의 멜라놉신 신경절 세포에 대한 광 노출을 제어함으로써 편두통을 포함한 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는
약 454 nm와 약 506 nm 사이의 파장에 걸친 평균값으로 Tmelan 보다 작은 광 투과율;
약 565 nm와 약 615 nm 사이의 파장에 걸친 평균값으로 Trec,590 보다 큰 광 투과율;
약 454 nm보다 작은 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis1 보다 큰 광 투과율;
약 506 nm보다 크고 약 565 nm 보다 작은 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis2보다 큰 광 투과율; 및
약 615 nm보다 큰 가시 스펙트럼 내의 파장에 걸친 평균값으로 Tvis2보다 큰 광 투과율,
로 구성된 광학 필터를 포함하고,
상기 광 투과율을 포함하는 비율은 성능 지수(FOM)로 정의되며, 상기 성능 지수는 다음에 의해 결정되고:
Figure pct00046

Figure pct00047

FOM1은 적어도 1.3이고 FOM2는 적어도 1.1이고,
상기 광학 필터의 색도 좌표는 x = 0.33±0.02 및 y = 0.33±0.02의 범위 내에 있는, 장치.
A device for reducing the frequency and / or severity of photosensitive hypersensitivity reactions, including migraine, by controlling light exposure to melanopsin ganglion cells of the retina, relative to the visible spectral range from 400 nm to 700 nm, the device comprising:
Light transmittance less than Tmelan as an average over a wavelength between about 454 nm and about 506 nm;
A light transmittance greater than T rec, 590 with an average value over a wavelength between about 565 nm and about 615 nm;
A light transmittance greater than Tvis1 as an average over a wavelength in the visible spectrum less than about 454 nm;
A light transmittance greater than Tvis2 as an average over a wavelength in the visible spectrum greater than about 506 nm and less than about 565 nm; And
Light transmittance greater than Tvis2 as the average over a wavelength in the visible spectrum greater than about 615 nm,
It comprises an optical filter consisting of,
The ratio including the light transmittance is defined as a performance index (FOM), which is determined by:
Figure pct00046

Figure pct00047

FOM 1 is at least 1.3 and FOM 2 is at least 1.1,
The chromaticity coordinates of the optical filter are in the range of x = 0.33 ± 0.02 and y = 0.33 ± 0.02.
제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 색도 좌표는 x = 0.386 및 y = 0.376인 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the chromaticity coordinates of the optical filter are x = 0.386 and y = 0.376. 제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 색도 좌표는 x = 0.3327 및 y = 0.3341인, 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the chromaticity coordinates of the optical filter are x = 0.3327 and y = 0.3341. 제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 색도 좌표는 x = 0.3332 및 y = 0.338인, 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the chromaticity coordinates of the optical filter are x = 0.3332 and y = 0.338. 제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 색도 좌표는 x = 0.3323 및 y = 0.3340인, 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the chromaticity coordinates of the optical filter are x = 0.3323 and y = 0.3340. 제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 성능 지수 FOM1은 적어도 1.4이고 성능 지수 FOM2는 적어도 1.1인, 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the performance index FOM 1 of the optical filter is at least 1.4 and the performance index FOM 2 is at least 1.1. 제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 성능 지수 FOM1는 적어도 1.5이고 성능 지수 FOM2는 적어도 1.2인, 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the performance index FOM 1 of the optical filter is at least 1.5 and the performance index FOM 2 is at least 1.2. 제21항에 있어서, 상기 광학 필터의 상기 성능 지수 FOM1는 적어도 1.6이고 상기 성능 지수 FOM2는 적어도 1.2인, 장치.22. The apparatus of claim 21, wherein the performance index FOM 1 of the optical filter is at least 1.6 and the performance index FOM 2 is at least 1.2.
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