治療眼鏡的製作方法

2023-04-25 03:47:16

治療眼鏡的製作方法
【專利摘要】本發明公開的實施例涉及透明材料，以保護人的眼睛不受有害波長光譜的損害，提供整體視覺舒適性，或者提供諸如色彩增強、目標識別和其它功能的視覺改善，與此同時選擇性地讓更多特定波長光譜穿透，所述特定波長光譜具有諸如治癒或普遍情緒調節等治療益處。所述透明材料可以是置於佩戴者眼前的鏡片或護罩。
【專利說明】治療眼鏡
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求於2011年11月4日提交的序列號為61/556，081的臨時專利申請的優先權，該臨時專利申請的全部內容通過引用的方式明確地併入本文中。
[0003]關於聯邦政府資助研發的聲明:不適用
【技術領域】
[0004]本發明公開的實施例涉及眼鏡，所述眼鏡在提供眼睛保護、視覺功能和舒適性的同時，還保留了陽光的自然治療作用(即，可能的生理益處)。
【背景技術】
[0005]現有的眼鏡被設計來為使用者提供人體防護和多種用途的視覺改善等。例如，紫外線和短波藍/紫光會損害眼睛。防護鏡片被設計來阻擋或顯著限制暴露於這部分光譜。現有眼鏡已經被設計為具有各種鏡片過濾以減少這部分已知有害光線透過眼鏡的透光率，但是可能損害陽光的一些自然治療作用。現有的眼鏡也已被開發來提供舒適性以及為了運動、目標識別、顏色增強、駕駛、電腦瀏覽等用途的視覺改善。此外，眼鏡還可以集成光致變色和偏振鏡片處理來減少眩光。在圖1至圖3中展示了現有技術對於棕色鏡片、綠色鏡片和中性灰色鏡片的投射曲線的示例。
[0006]人們都有晝夜節律，該晝夜節律定義一個人的正常晝夜生物鐘。晝夜節律主要受曝光影響。因此，任何影響曝光的事物都可能改變人的正常晝夜生物鐘。例如，下列各項能夠影響人的曝光，即:1)白天在室內，沒有足夠的自然光照水平，2)暴露於過低範圍內的陽光，3)跨越多個時區的旅行。曝光也可以受佩戴太陽鏡影響。
[0007]人的晝夜節律可以可視化為正弦波。存在以波峰至波峰或波谷至波谷之間的時間表示的波長。存在以特定日/夜時間段內的波峰或波谷的位置所表示的相位。此外，還存在表示晝夜節律的強度或高度的正弦波的幅度。通過改變一個人的曝光，就可以改變這個人的晝夜節律的波長、相位和強度。例如，在晚上曝光可以通過延遲褪黑激素的分泌(和睡眠)來影響晝夜節律的相位。相移就是適應時差感背後的原理。
[0008]所以，本領域中需要一種改進的眼鏡。

【發明內容】

[0009]本發明公開的實施例解決上面已討論的、下面將討論的以及在本領域已知的需求。
[0010]本發明公開的實施例涉及眼鏡，所述眼鏡將透明材料(例如，鏡片或護罩)放在人的眼前來對人提供防護和/或視覺改善。所述眼鏡還可以在增強人類先天偏愛的色彩的同時，選擇性地允許某些波長的光透過透明材料來為人們保留陽光的治療益處(即，可能的生理益處)。舉個例子(非限制性)，在600nm-900nm和/或450nm-510nm波長範圍內的光譜能以比其他波長範圍的光譜實質上大很多的量選擇性地通過該透明材料。舉個例子(非限制性)，450nm-510nm波長範圍內的平均透光率是400nm_450nm波長範圍內的平均透光率的2倍或更多倍，也比500nm-600nm波長範圍內的平均透光率大20%或以上。還有，600nm-900nm波長範圍內的平均透光率將是400nm_450nm波長範圍內的平均透光率的5倍或更多倍，是500nm-600nm波長範圍內的平均透光率的2倍或更多倍。此處用到的「nm」是指納米。透明材料在那些範圍(即，450nm-510nm和/或600nm-900nm)內可以具有特定的透光率分布特徵。
[0011]更具體地，本發明公開了一種眼鏡。該眼鏡可以包括鏡片或護罩，所述鏡片或護罩在實質上阻擋有害波長光線的同時，選擇性地允許更多特定自然治療波長的光線透過。所述鏡片或護罩在450nm-510nm波長範圍內的平均透光率可能實質上大於(例如，為2倍或更多倍)在400nm-450nm波長範圍內的平均透光率。此外，透光率在450nm_510nm範圍內的中心的大約460nm-490nm區域(優選為大約470nm-480nm區域)可以具有相對最大值。穿過所述鏡片或護罩的透光率可以在600nm處或其附近開始增大，達到在650nm_850nm之間整體鏡片Tv的2倍或更多倍的水平。
[0012]透光率在510nm-600nm範圍內可能大幅衰減(例如,大於50%,優選大於65% )以達到期望的整體可見Tv，在510nm-600nm範圍內的任一波長處的最小透光率不小於0.2Tv
透光率。
[0013]在明亮環境中使用所述鏡片或護罩，其整體透光率數值可以是8%到15%。在中等亮度環境中使用所述鏡片或護罩，其整體透光率數值可以是16%到25%。在低亮度的白天室外環境中使用時，所述鏡片或護罩的整體透光率數值可以是25%到50%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]參照下面的描述和附圖，可以更好的理解本發明所公開的不同實施例的這些及其它特徵和優點，在下面的描述和附圖中相同的附圖標記始終代表相同的部件，其中:
[0015]圖1示出了現有技術中棕色鏡片的透光率曲線的示例；
[0016]圖2示出了現有技術中綠色鏡片的透光率曲線的示例；
[0017]圖3示出了現有技術中的中性灰色鏡片的透光率曲線的示例；
[0018]圖4示出了集成有本發明所討論的的一個或多個不同方面的深灰色和淺棕色的透光率曲線；以及
[0019]圖5是圖4所示透光率曲線的數值表格。
【具體實施方式】
[0020]本發明所討論的鏡片或護罩的實施例涉及矯正或非矯正鏡片或者護罩，所述鏡片或護罩可以被設計為選擇性衰減不需要的眩光和有害光以及改善視覺，同時提高某些波長光線的透光率來為佩戴者提供治療益處。
[0021]在本發明公開的實施例中，具有鏡片或護罩的眼鏡被處理或設計為通過允許選擇性的波長範圍內的光實質上透過鏡片或護罩從而為佩戴者提供治療效果。所述眼鏡可以是太陽鏡、護目鏡、遮光板或面罩或者在佩戴者眼前提供透明材料的其它設備。所述眼鏡可以戴在佩戴者頭部周圍，並以纏在佩戴者耳朵上的左鏡腿和右鏡腿來固定。所述眼鏡可以是具有帶子的面具，該帶子圍繞佩戴者的頭部以使該面具固定在佩戴者的頭部。所述眼鏡可以是具有帶子的護目鏡，該帶子將所述眼鏡固定在佩戴者的面部。不管眼鏡的類型是什麼，所述眼鏡具有放在佩戴者眼前的一個或多個鏡片，或者具有放在佩戴者雙眼前的護罩。
[0022]鏡片或護罩可以用現有技術已知或未來開發的各種材料來製造。舉個例子(非限制性)，可用透明材料來製造鏡片或護罩，所述透明材料包括但不局限於玻璃、聚碳酸酯、CR-39( 即，烯丙基二甘醇碳酸酯)、丙烯酸、聚氨酯、尼龍和三醋酯纖維。鏡片或護罩可以具有彎曲形狀、扁平形狀、扁平形狀與彎曲形狀的組合。此外，鏡片或護罩可以是光學上正確的以減少通過鏡片或護罩看物體的失真。鏡片或護罩可以是非矯正的鏡片或護罩，也可以是矯正的鏡片或護罩。
[0023]鏡片或護罩可以經過一個或多個處理(這些處理被施加於鏡片或護罩上)來提供鏡片或護罩的透光率分布，從而使得經處理的鏡片或護罩在保護佩戴者眼睛的同時還具有治療效果。舉個例子(非限制性)，這些處理可以在加工鏡片或護罩的時候進行。為了改變鏡片或護罩的透光率分布，可以在鏡片或護罩的基底材料中加入添加物。作為備選項或附加項，對鏡片或護罩的處理可以包括氣相沉積、給鏡片或護罩染色、給鏡片或護罩的外表面塗上塗層、給鏡片或護罩貼膜或者現有技術已知或未來開發的任何其它工藝。優選的是，所有這些處理應該產生美觀的外觀或色彩。此外，該處理還可以按照鏡片或護罩使用環境的需要來提供某個特別顏色的增強，所述某個特別顏色例如是藍色、橙色、紅色等。
[0024]紅光或近紅外光的波長能夠穿透人體組織，並通過刺激細胞來對細胞產生有益效果。這類細胞刺激可以立刻產生更多被稱為細胞能量的ATP(即，三磷酸腺苷)，也能增加DNA和RNA的活性。這些效果已被報導，並且似乎只發生在受傷細胞中。經處理的鏡片可以提供600nm-900nm波長範圍內的光線透射,優選提供至少610nm-850nm波長範圍內的光線透射。鏡片或護罩經過處理而具有這裡討論的特定透光率分布，從而為佩戴者提供治療效果O
[0025]鏡片處理可以增加600nm-900nm範圍內的透光量，至少是增加610nm_850nm範圍內的透光量。舉個例子(非限制性)，上述範圍的下限(例如，600nm或610nm)處的透光率可以比650nm-850nm範圍內的峰值透光率低。通過對鏡片或護罩進行處理來獲得這個特徵以及對鏡片進行處理以提供諸如減少眩光之類的其它功能，眼鏡可以有助於讓佩戴者在利用如本申請中所討論的眼鏡的防護、舒適和/或其他功能的好處的同時，接受到暴露在此範圍內的光線中的治療和治癒益處。
[0026]作為附加項或備選項，鏡片或護罩可以被處理為在450nm_510nm範圍內比在400nm-450nm範圍內具有更大的透光率。舉個例子(非限制性)，450nm_510nm範圍內的平均透光率可以大於400nm-450nm範圍內的平均透光率。另外，透光率在450nm_510nm範圍內的中心區域460nm-490nm(優選在470nm-480nm區域)可以具有相對最大值。通過讓該波長範圍(可被稱為長波藍光譜)內的更多光線透過鏡片，佩戴者的晝夜節律可以受到積極的影響。佩戴者會更加精力充沛、精神振作。他們也可以更加享受人們先天偏愛的戶外顏色，例如藍天。當暴露於這個波長範圍內的光線中時，佩戴者的日常睡眠/覺醒節律一般也可以更同步，並且佩戴者的情緒和健康整體上可以更好。
[0027]鏡片或護罩可以經過處理來選擇性地允許上述600nm-900nm範圍內的光線透射。作為備選項或附加項，鏡片或護罩可以經過處理來選擇性地允許這裡討論的450nm-510nm範圍內的光線透射。因此，鏡片或護罩可以被設計為在普通室外環境中提供防護、視覺性能和/或舒適性的同時，選擇性地允許有益波長的光線到達佩戴者的眼鏡和面部組織。
[0028]更具體地，在鏡片或護罩的實施例中，可以通過選擇鏡片或護罩的基底原材料和/或對鏡片進行處理以獲得這裡所描述的特徵，來設計鏡片或護罩。鏡片或護罩可以阻擋UV(紫外線)或實質上所有(例如，大於96%，優選大於99%)低於約400nm的波長。
[0029]在400nm-450nm的波長範圍內，鏡片或護罩的透光率的值可以為0%到10%，優選該範圍內的平均值小於5%。400nm-450nm的波長被稱為「高能量可見」射線，並已被證實會損害皮膚和使皮膚衰老。它還是導致年齡相關性黃斑變性的危險因素，是導致50歲以上人群失明的首要原因。400nm-450nm範圍內的低透射也有助於改善鏡片的對比度和清晰度。鏡片或護罩可以允許450nm-510nm範圍內更多的光量透過鏡片。例如，鏡片或護罩在450nm-510nm範圍內的平均透光率可以大於鏡片或護罩在400nm_450nm範圍內的平均透光率。優選地，鏡片在450nm波長處的透光率可以是10% T或者更小(比如，小於5% T)。
[0030]在450nm-510nm範圍內，鏡片或護罩的透光率在大約460nm_490nm範圍(優選在大約470nm-480nm範圍)內可以具有相對最大值。鏡片或護罩可以使大約510nm_600nm範圍內的光線大幅衰減(例如，大於50%，優選大於65% )，以獲得期望的整體可見Tv，其中在510nm-600nm範圍內的最小透光率不小於0.2Tv透光率，從而使得佩戴者仍然能夠分辨交通燈的紅色、黃色和綠色。
[0031]鏡片或護罩可以允許從大約600nm處開始並連續經過紅光和近紅外光的範圍內增大透光率。優選地，在650nm-850nm範圍內穿透鏡片或護罩的平均透光率將達到鏡片整體Tv的2倍或以上。
[0032]鏡片或護罩也可針對預定用途或環境而設計。例如，對於明亮環境，鏡片可以被製造為具有8-15% Tv。對於中等亮度環境，鏡片可以被製造為具有16-25% Tv。對於低亮度環境和情況，鏡片可以被製造為具有25-50% Tv。
[0033]鏡片或護罩也可以經過其他處理，例如偏振處理和/或光致變色處理，從而減少不想要的眩光和/或改變光照條件的適應性。也可以為了性能相關的目而利用塗層來對鏡片或護罩進行處理，所述塗層例如是疏水塗層、疏油塗層、超硬塗層、防霧塗層、防劃傷塗層。作為附加項或備選項，與美觀相關的塗層(例如，鏡面)可以塗覆在鏡片或護罩上。藍色透光區、綠色透光區和紅色透光區可以被調節來獲取出於功能性考慮和/或裝飾性考慮的不同鏡片顏色，從而使得鏡片或護罩看起來有紫銅色、玫瑰色、棕色、灰色、綠色/灰色或其它顏色。鏡片或護罩也可以通過添加多層抗反射電介質塗層以提升鏡片/護罩的整體透光率、減少反射和提高對比度而得到增強。鏡片或護罩還可以被增強以包括電介質鏡面(非吸收)塗層來達到過濾或裝飾目標。
[0034]鏡片或護罩的顏色可以通過這裡討論的透光率分布來定義。此外，鏡片或護罩的顏色可以設計得美觀。另外，鏡片或護罩的顏色和/或透光率分布可以被選擇來提高佩戴者的視覺體驗、提高對交通信號顏色的識別、顏色對比度，和/或積極地改變佩戴者的情緒，以及/或者促進佩戴者的皮膚和/或眼鏡的修復。
[0035]現參照圖4，通過舉例而非限制性的方式，圖中示出了本發明公開的各種實施例的透光率曲線。例如，深灰色的曲線可以具有大約15%的整體Tv，而淺棕色的曲線可以具有大約30%的整體Tv。鏡片可以經過處理或設計來提供其他的Tv值和淺彩色。圖5示出了圖4中所示的圖形表述的表格數據。更具體地，透光率曲線示出了在450nm-510nm範圍內大約480nm處的透光率峰值。此外,透光率曲線在大約600nm處開始遞增,直到至少大約650nm處。圖4中，透光率曲線一直增加到大約750nm處。
[0036]鏡片或護罩可以被設計來增加物體和顏色(例如，交通信號顏色)的視覺識別。
[0037]還可以預料到，此處討論的透光率分布的各個方面可以被納入到其它物體中，例如建築物或汽車的窗戶。其還可以被納入到電視機、電腦屏幕、視頻監控器的前向透明板中。
[0038]以上描述都是以示例的形式給出，而非局限性。鑑於以上公開，本領域技術人員可以想出在本申請所公開的發明的範圍和精神內的變化，包括處理或設計鏡片或護罩的各種方式。此外，本發明所公開的實施例的多種特徵可以單獨使用或以彼此的不同組合來使用，而不限於本文描述的特定組合。因此，權利要求的範圍不限於示出的實施例。
【權利要求】
1.一種眼鏡，其包括: 鏡片或護罩，其在阻擋有害波長光線的同時選擇性地允許治療波長光線穿過。
2.根據權利要求1所述的眼鏡，其中所述鏡片或護罩在450nm-510nm波長範圍內的平均透光率實質上大於所述鏡片或護罩在400nm-450nm波長範圍內的平均透光率。
3.根據權利要求2所述的眼鏡，其中所述鏡片或護罩在450nm-510nm波長範圍內的平均透光率是所述鏡片或護罩在400nm-45nm波長範圍內的平均透光率的2倍或更多倍。
4.根據權利要求1所述的眼鏡，其中穿過所述鏡片或護罩的透光率在600nm處或其附近開始增大，並且在650nm-850nm範圍內的平均透光率是所述鏡片或護罩的整體鏡片Tv的大約2倍或更多倍。
5.根據權利要求2所述的眼鏡，其中所述鏡片在450nm-510nm範圍內的透光率比500nm-600nm範圍內的平均透光率大20%或者更多，並且穿過所述鏡片或護罩的透光率在600nm處或其附近開始增大，在650nm_850nm範圍內的平均透光率是所述鏡片或護罩的平均整體透光率的2倍或更多倍。
6.根據權利要求5所述的眼鏡，其中所述鏡片或護罩實質上阻擋所有低於400nm的波長。
7.根據權利要求6所述的眼鏡，其中穿過所述鏡片或護罩的透光率隨著波長從400nm增大到450nm而增大。
8.根據權利要求5所述的眼鏡，其中所述透光率在450nm-510nm範圍內的460nm-490nm區域具有相對最大值。
9.根據權利要求8所述的眼鏡，其中所述透光率在450nm-510nm範圍內的470nm-480nm區域具有相對最大值。
10.根據權利要求5所述的眼鏡，其中透光率在510nm-600nm範圍內大幅衰減，其在510nm-600nm範圍內的最小透光率不小於0.2Tv透光率。
11.根據權利要求5所述的眼鏡，其中所述鏡片或護罩的整體透光率數值是8%到15%。
12.根據權利要求5所述的眼鏡，其中所述鏡片或護罩的整體透光率數值是16%到25%。
13.根據權利要求5所述的眼鏡，其中所述鏡片或護罩的整體透光率數值是25%到50%。
【文檔編號】G02C7/10GK104024925SQ201280065714
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年9月7日 優先權日:2011年11月4日
【發明者】詹姆斯·E·普利特斯 申請人:斯派光學公司