CN104024925A - 治疗眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开的实施例涉及透明材料，以保护人的眼睛不受有害波长光谱的损害，提供整体视觉舒适性，或者提供诸如色彩增强、目标识别和其它功能的视觉改善，与此同时选择性地让更多特定波长光谱穿透，所述特定波长光谱具有诸如治愈或普遍情绪调节等治疗益处。所述透明材料可以是置于佩戴者眼前的镜片或护罩。

Description

治疗眼镜

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年11月4日提交的序列号为61/556,081的临时专利申请的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用的方式明确地并入本文中。

关于联邦政府资助研发的声明：不适用

技术领域

本发明公开的实施例涉及眼镜，所述眼镜在提供眼睛保护、视觉功能和舒适性的同时，还保留了阳光的自然治疗作用(即，可能的生理益处)。

背景技术

现有的眼镜被设计来为使用者提供人体防护和多种用途的视觉改善等。例如，紫外线和短波蓝/紫光会损害眼睛。防护镜片被设计来阻挡或显著限制暴露于这部分光谱。现有眼镜已经被设计为具有各种镜片过滤以减少这部分已知有害光线透过眼镜的透光率，但是可能损害阳光的一些自然治疗作用。现有的眼镜也已被开发来提供舒适性以及为了运动、目标识别、颜色增强、驾驶、电脑浏览等用途的视觉改善。此外，眼镜还可以集成光致变色和偏振镜片处理来减少眩光。在图1至图3中展示了现有技术对于棕色镜片、绿色镜片和中性灰色镜片的投射曲线的示例。

人们都有昼夜节律，该昼夜节律定义一个人的正常昼夜生物钟。昼夜节律主要受曝光影响。因此，任何影响曝光的事物都可能改变人的正常昼夜生物钟。例如，下列各项能够影响人的曝光，即：1)白天在室内，没有足够的自然光照水平，2)暴露于过低范围内的阳光，3)跨越多个时区的旅行。曝光也可以受佩戴太阳镜影响。

人的昼夜节律可以可视化为正弦波。存在以波峰至波峰或波谷至波谷之间的时间表示的波长。存在以特定日/夜时间段内的波峰或波谷的位置所表示的相位。此外，还存在表示昼夜节律的强度或高度的正弦波的幅度。通过改变一个人的曝光，就可以改变这个人的昼夜节律的波长、相位和强度。例如，在晚上曝光可以通过延迟褪黑激素的分泌(和睡眠)来影响昼夜节律的相位。相移就是适应时差感背后的原理。

所以，本领域中需要一种改进的眼镜。

发明内容

本发明公开的实施例解决上面已讨论的、下面将讨论的以及在本领域已知的需求。

本发明公开的实施例涉及眼镜，所述眼镜将透明材料(例如，镜片或护罩)放在人的眼前来对人提供防护和/或视觉改善。所述眼镜还可以在增强人类先天偏爱的色彩的同时，选择性地允许某些波长的光透过透明材料来为人们保留阳光的治疗益处(即，可能的生理益处)。举个例子(非限制性)，在600nm-900nm和/或450nm-510nm波长范围内的光谱能以比其他波长范围的光谱实质上大很多的量选择性地通过该透明材料。举个例子(非限制性)，450nm-510nm波长范围内的平均透光率是400nm-450nm波长范围内的平均透光率的2倍或更多倍，也比500nm-600nm波长范围内的平均透光率大20％或以上。还有，600nm-900nm波长范围内的平均透光率将是400nm-450nm波长范围内的平均透光率的5倍或更多倍，是500nm-600nm波长范围内的平均透光率的2倍或更多倍。此处用到的“nm”是指纳米。透明材料在那些范围(即，450nm-510nm和/或600nm-900nm)内可以具有特定的透光率分布特征。

更具体地，本发明公开了一种眼镜。该眼镜可以包括镜片或护罩，所述镜片或护罩在实质上阻挡有害波长光线的同时，选择性地允许更多特定自然治疗波长的光线透过。所述镜片或护罩在450nm-510nm波长范围内的平均透光率可能实质上大于(例如，为2倍或更多倍)在400nm-450nm波长范围内的平均透光率。此外，透光率在450nm-510nm范围内的中心的大约460nm-490nm区域(优选为大约470nm-480nm区域)可以具有相对最大值。穿过所述镜片或护罩的透光率可以在600nm处或其附近开始增大，达到在650nm-850nm之间整体镜片Tv的2倍或更多倍的水平。

透光率在510nm-600nm范围内可能大幅衰减(例如，大于50％，优选大于65％)以达到期望的整体可见Tv，在510nm-600nm范围内的任一波长处的最小透光率不小于0.2Tv透光率。

在明亮环境中使用所述镜片或护罩，其整体透光率数值可以是8％到15％。在中等亮度环境中使用所述镜片或护罩，其整体透光率数值可以是16％到25％。在低亮度的白天室外环境中使用时，所述镜片或护罩的整体透光率数值可以是25％到50％。

附图说明

参照下面的描述和附图，可以更好的理解本发明所公开的不同实施例的这些及其它特征和优点，在下面的描述和附图中相同的附图标记始终代表相同的部件，其中：

图1示出了现有技术中棕色镜片的透光率曲线的示例；

图2示出了现有技术中绿色镜片的透光率曲线的示例；

图3示出了现有技术中的中性灰色镜片的透光率曲线的示例；

图4示出了集成有本发明所讨论的的一个或多个不同方面的深灰色和浅棕色的透光率曲线；以及

图5是图4所示透光率曲线的数值表格。

具体实施方式

本发明所讨论的镜片或护罩的实施例涉及矫正或非矫正镜片或者护罩，所述镜片或护罩可以被设计为选择性衰减不需要的眩光和有害光以及改善视觉，同时提高某些波长光线的透光率来为佩戴者提供治疗益处。

在本发明公开的实施例中，具有镜片或护罩的眼镜被处理或设计为通过允许选择性的波长范围内的光实质上透过镜片或护罩从而为佩戴者提供治疗效果。所述眼镜可以是太阳镜、护目镜、遮光板或面罩或者在佩戴者眼前提供透明材料的其它设备。所述眼镜可以戴在佩戴者头部周围，并以缠在佩戴者耳朵上的左镜腿和右镜腿来固定。所述眼镜可以是具有带子的面具，该带子围绕佩戴者的头部以使该面具固定在佩戴者的头部。所述眼镜可以是具有带子的护目镜，该带子将所述眼镜固定在佩戴者的面部。不管眼镜的类型是什么，所述眼镜具有放在佩戴者眼前的一个或多个镜片，或者具有放在佩戴者双眼前的护罩。

镜片或护罩可以用现有技术已知或未来开发的各种材料来制造。举个例子(非限制性)，可用透明材料来制造镜片或护罩，所述透明材料包括但不局限于玻璃、聚碳酸酯、CR-39(即，烯丙基二甘醇碳酸酯)、丙烯酸、聚氨酯、尼龙和三醋酯纤维。镜片或护罩可以具有弯曲形状、扁平形状、扁平形状与弯曲形状的组合。此外，镜片或护罩可以是光学上正确的以减少通过镜片或护罩看物体的失真。镜片或护罩可以是非矫正的镜片或护罩，也可以是矫正的镜片或护罩。

镜片或护罩可以经过一个或多个处理(这些处理被施加于镜片或护罩上)来提供镜片或护罩的透光率分布，从而使得经处理的镜片或护罩在保护佩戴者眼睛的同时还具有治疗效果。举个例子(非限制性)，这些处理可以在加工镜片或护罩的时候进行。为了改变镜片或护罩的透光率分布，可以在镜片或护罩的基底材料中加入添加物。作为备选项或附加项，对镜片或护罩的处理可以包括气相沉积、给镜片或护罩染色、给镜片或护罩的外表面涂上涂层、给镜片或护罩贴膜或者现有技术已知或未来开发的任何其它工艺。优选的是，所有这些处理应该产生美观的外观或色彩。此外，该处理还可以按照镜片或护罩使用环境的需要来提供某个特别颜色的增强，所述某个特别颜色例如是蓝色、橙色、红色等。

红光或近红外光的波长能够穿透人体组织，并通过刺激细胞来对细胞产生有益效果。这类细胞刺激可以立刻产生更多被称为细胞能量的ATP(即，三磷酸腺苷)，也能增加DNA和RNA的活性。这些效果已被报道，并且似乎只发生在受伤细胞中。经处理的镜片可以提供600nm-900nm波长范围内的光线透射，优选提供至少610nm-850nm波长范围内的光线透射。镜片或护罩经过处理而具有这里讨论的特定透光率分布，从而为佩戴者提供治疗效果。

镜片处理可以增加600nm-900nm范围内的透光量，至少是增加610nm-850nm范围内的透光量。举个例子(非限制性)，上述范围的下限(例如，600nm或610nm)处的透光率可以比650nm-850nm范围内的峰值透光率低。通过对镜片或护罩进行处理来获得这个特征以及对镜片进行处理以提供诸如减少眩光之类的其它功能，眼镜可以有助于让佩戴者在利用如本申请中所讨论的眼镜的防护、舒适和/或其他功能的好处的同时，接受到暴露在此范围内的光线中的治疗和治愈益处。

作为附加项或备选项，镜片或护罩可以被处理为在450nm-510nm范围内比在400nm-450nm范围内具有更大的透光率。举个例子(非限制性)，450nm-510nm范围内的平均透光率可以大于400nm-450nm范围内的平均透光率。另外，透光率在450nm-510nm范围内的中心区域460nm-490nm(优选在470nm-480nm区域)可以具有相对最大值。通过让该波长范围(可被称为长波蓝光谱)内的更多光线透过镜片，佩戴者的昼夜节律可以受到积极的影响。佩戴者会更加精力充沛、精神振作。他们也可以更加享受人们先天偏爱的户外颜色，例如蓝天。当暴露于这个波长范围内的光线中时，佩戴者的日常睡眠/觉醒节律一般也可以更同步，并且佩戴者的情绪和健康整体上可以更好。

镜片或护罩可以经过处理来选择性地允许上述600nm-900nm范围内的光线透射。作为备选项或附加项，镜片或护罩可以经过处理来选择性地允许这里讨论的450nm-510nm范围内的光线透射。因此，镜片或护罩可以被设计为在普通室外环境中提供防护、视觉性能和/或舒适性的同时，选择性地允许有益波长的光线到达佩戴者的眼镜和面部组织。

更具体地，在镜片或护罩的实施例中，可以通过选择镜片或护罩的基底原材料和/或对镜片进行处理以获得这里所描述的特征，来设计镜片或护罩。镜片或护罩可以阻挡UV(紫外线)或实质上所有(例如，大于96％，优选大于99％)低于约400nm的波长。

在400nm-450nm的波长范围内，镜片或护罩的透光率的值可以为0％到10％，优选该范围内的平均值小于5％。400nm-450nm的波长被称为“高能量可见”射线，并已被证实会损害皮肤和使皮肤衰老。它还是导致年龄相关性黄斑变性的危险因素，是导致50岁以上人群失明的首要原因。400nm-450nm范围内的低透射也有助于改善镜片的对比度和清晰度。镜片或护罩可以允许450nm-510nm范围内更多的光量透过镜片。例如，镜片或护罩在450nm-510nm范围内的平均透光率可以大于镜片或护罩在400nm-450nm范围内的平均透光率。优选地，镜片在450nm波长处的透光率可以是10％T或者更小(比如，小于5％T)。

在450nm-510nm范围内，镜片或护罩的透光率在大约460nm-490nm范围(优选在大约470nm-480nm范围)内可以具有相对最大值。镜片或护罩可以使大约510nm-600nm范围内的光线大幅衰减(例如，大于50％，优选大于65％)，以获得期望的整体可见Tv，其中在510nm-600nm范围内的最小透光率不小于0.2Tv透光率，从而使得佩戴者仍然能够分辨交通灯的红色、黄色和绿色。

镜片或护罩可以允许从大约600nm处开始并连续经过红光和近红外光的范围内增大透光率。优选地，在650nm-850nm范围内穿透镜片或护罩的平均透光率将达到镜片整体Tv的2倍或以上。

镜片或护罩也可针对预定用途或环境而设计。例如，对于明亮环境，镜片可以被制造为具有8-15％Tv。对于中等亮度环境，镜片可以被制造为具有16-25％Tv。对于低亮度环境和情况，镜片可以被制造为具有25-50％Tv。

镜片或护罩也可以经过其他处理，例如偏振处理和/或光致变色处理，从而减少不想要的眩光和/或改变光照条件的适应性。也可以为了性能相关的目而利用涂层来对镜片或护罩进行处理，所述涂层例如是疏水涂层、疏油涂层、超硬涂层、防雾涂层、防划伤涂层。作为附加项或备选项，与美观相关的涂层(例如，镜面)可以涂覆在镜片或护罩上。蓝色透光区、绿色透光区和红色透光区可以被调节来获取出于功能性考虑和/或装饰性考虑的不同镜片颜色，从而使得镜片或护罩看起来有紫铜色、玫瑰色、棕色、灰色、绿色/灰色或其它颜色。镜片或护罩也可以通过添加多层抗反射电介质涂层以提升镜片/护罩的整体透光率、减少反射和提高对比度而得到增强。镜片或护罩还可以被增强以包括电介质镜面(非吸收)涂层来达到过滤或装饰目标。

镜片或护罩的颜色可以通过这里讨论的透光率分布来定义。此外，镜片或护罩的颜色可以设计得美观。另外，镜片或护罩的颜色和/或透光率分布可以被选择来提高佩戴者的视觉体验、提高对交通信号颜色的识别、颜色对比度，和/或积极地改变佩戴者的情绪，以及/或者促进佩戴者的皮肤和/或眼镜的修复。

现参照图4，通过举例而非限制性的方式，图中示出了本发明公开的各种实施例的透光率曲线。例如，深灰色的曲线可以具有大约15％的整体Tv，而浅棕色的曲线可以具有大约30％的整体Tv。镜片可以经过处理或设计来提供其他的Tv值和浅彩色。图5示出了图4中所示的图形表述的表格数据。更具体地，透光率曲线示出了在450nm-510nm范围内大约480nm处的透光率峰值。此外，透光率曲线在大约600nm处开始递增，直到至少大约650nm处。图4中，透光率曲线一直增加到大约750nm处。

镜片或护罩可以被设计来增加物体和颜色(例如，交通信号颜色)的视觉识别。

还可以预料到，此处讨论的透光率分布的各个方面可以被纳入到其它物体中，例如建筑物或汽车的窗户。其还可以被纳入到电视机、电脑屏幕、视频监控器的前向透明板中。

以上描述都是以示例的形式给出，而非局限性。鉴于以上公开，本领域技术人员可以想出在本申请所公开的发明的范围和精神内的变化，包括处理或设计镜片或护罩的各种方式。此外，本发明所公开的实施例的多种特征可以单独使用或以彼此的不同组合来使用，而不限于本文描述的特定组合。因此，权利要求的范围不限于示出的实施例。

Claims (13)

1.一种眼镜，其包括：

镜片或护罩，其在阻挡有害波长光线的同时选择性地允许治疗波长光线穿过。

2.根据权利要求1所述的眼镜，其中所述镜片或护罩在450nm-510nm波长范围内的平均透光率实质上大于所述镜片或护罩在400nm-450nm波长范围内的平均透光率。

3.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述镜片或护罩在450nm-510nm波长范围内的平均透光率是所述镜片或护罩在400nm-45nm波长范围内的平均透光率的2倍或更多倍。

4.根据权利要求1所述的眼镜，其中穿过所述镜片或护罩的透光率在600nm处或其附近开始增大，并且在650nm-850nm范围内的平均透光率是所述镜片或护罩的整体镜片Tv的大约2倍或更多倍。

5.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述镜片在450nm-510nm范围内的透光率比500nm-600nm范围内的平均透光率大20％或者更多，并且穿过所述镜片或护罩的透光率在600nm处或其附近开始增大，在650nm-850nm范围内的平均透光率是所述镜片或护罩的平均整体透光率的2倍或更多倍。

6.根据权利要求5所述的眼镜，其中所述镜片或护罩实质上阻挡所有低于400nm的波长。

7.根据权利要求6所述的眼镜，其中穿过所述镜片或护罩的透光率随着波长从400nm增大到450nm而增大。

8.根据权利要求5所述的眼镜，其中所述透光率在450nm-510nm范围内的460nm-490nm区域具有相对最大值。

9.根据权利要求8所述的眼镜，其中所述透光率在450nm-510nm范围内的470nm-480nm区域具有相对最大值。

10.根据权利要求5所述的眼镜，其中透光率在510nm-600nm范围内大幅衰减，其在510nm-600nm范围内的最小透光率不小于0.2Tv透光率。

11.根据权利要求5所述的眼镜，其中所述镜片或护罩的整体透光率数值是8％到15％。

12.根据权利要求5所述的眼镜，其中所述镜片或护罩的整体透光率数值是16％到25％。

13.根据权利要求5所述的眼镜，其中所述镜片或护罩的整体透光率数值是25％到50％。