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CN104360495A - 选择性过滤特定的蓝光波长的光色眼科系统 - Google Patents

选择性过滤特定的蓝光波长的光色眼科系统 Download PDF

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CN104360495A CN201410641454.7A CN201410641454A CN104360495A CN 104360495 A CN104360495 A CN 104360495A CN 201410641454 A CN201410641454 A CN 201410641454A CN 104360495 A CN104360495 A CN 104360495A
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罗纳德·D·布鲁姆
肖恩·P·麦金尼斯
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Abstract

本发明涉及一种选择性过滤特定的蓝光波长的光色眼科系统。提供了眼科系统，其包括光色部件和蓝光阻挡部件。

Description

选择性过滤特定的蓝光波长的光色眼科系统
分案声明
本申请是申请日为2010年3月25日、发明名称为“选择性过滤特定的蓝光波长的光色眼科系统”、申请号为：201080022639.X的中国发明专利申请的分案申请。
对相关申请的交叉引用
本申请要求在2009年3月25日提交的美国临时申请61/163,227的权益。本申请也是在2007年10月31日提交的美国专利申请11/933,069的部分接续，该美国专利申请11/933,069是在2007年6月12日提交的美国专利申请11/761,892的部分接续，该美国专利申请11/761,892是在2006年3月20日提交的美国专利申请11/378,317的部分接续，并且要求在2006年6月12日提交的美国临时申请60/812,628的优先权。美国专利申请11/933,069也是在2007年8月23日提交的美国专利申请11/892,460的部分接续，该美国专利申请11/933,069要求在2006年8月23日提交的美国临时申请60/839,432、在2006年9月1日提交的美国临时申请60/841,502和在2006年11月28日提交的美国临时申请60/861,247的优先权。美国专利申请11/933,069也要求在2007年10月8日提交的美国临时申请60/978,175的优先权。所有这些申请通过引用被整体包含于此。
背景技术
来自太阳的电磁辐射持续地轰击地球的大气。光由以波传播的电磁辐射构成。电磁频谱包括无线电波、毫米波、微波、红外线、可见光、紫外线(UVA和UVB)、x射线和伽马射线。可见光频谱包括大约700nm的最长可见光波长和大约400nm(纳米或10-9米)的最短可见光波长。蓝光波长落在大约400nm至500nm的范围内。对于紫外线频带，UVB波长是从290nm至320nm，并且UVA波长是从320nm至400nm。伽马和x射线构成这个频谱的较高频率，并且被大气吸收。紫外线辐射(UVR)的波长谱是100-400nm。大多数UVR波长被大气吸收，除了存在平流层臭氧空洞的区域的地方。在过去20年中，已经记录了主要由于工业污染引起的臭氧层的空洞。越来越多地暴露于UVR具有广泛的公共健康影响，因为预期有越来越多的UVR眼睛和皮肤疾病的负担。
臭氧层吸收高达286nm的波长，因此避免生物暴露于具有最高能量的辐射。然而，我们暴露于大于286nm的波长，该波长的大多数落在人的可见光谱(400-700nm)内。人的视网膜仅响应于电磁频谱的可见光部分。较短的波长引起最大的危险，因为它们相反包含更多的能量。蓝光已经显示是对于动物的视网膜色素上皮(retinal pigmentepithelium)(RPE)细胞产生最大的光化学损害的可见光谱的部分。对于这些波长的暴露已经被称为蓝光危害，因为这些波长被人眼感知为蓝色。
白内障和黄斑变性被广泛认为分别源自对于人工晶状体和视网膜的光化学损害。已经表明蓝光暴露加速了葡萄膜黑色素瘤(uvealmelanoma)细胞的增殖。在可见光谱中的能量最大的光子具有在380和500nm之间的波长，并且被感知为紫色或蓝色。在所有机制上总计的光毒性(phototoxicity)的波长依赖性经常被表示为作用光谱，诸如在下文中所述：Mainster和Sparrow在2003年的Br.J.Ophthalmol第87卷1523-29页的《IOL应该透射多少蓝光？(How Much Blue Light Shouldan IOL Transmit？)》以及图6。在没有人工晶状体的眼睛(无晶状体(aphakic)眼睛)中，具有比400nm短的波长的光可以引起损害。在有晶状体(phakic)眼睛中，这个光被人工晶状体吸收，因此并不促使视网膜光毒性；然而，它可以引起晶状体的光学退化或白内障。
眼睛的瞳孔响应于以特罗兰(torland)计量的适光视网膜照度，它是视网膜的具有波长相关的敏感度的入射通量和瞳孔的投影面积的乘积。在下文中描述了这个敏感度：纽约的Wiley公司1982年出版的《Color Science:Concepts and Methods.Quantitative Data and Formulae》(Wyszecki和Stiles著)102-107页。
当前的研究强有力地支持下述前提：具有大约400nm–500nm的波长的短波长可见光(蓝光)可以是AMD(年龄相关性黄斑变性)的起作用的起因。认为蓝光吸收的最高水平出现在430nm周围的区域，诸如400nm–460nm。研究进一步显示，蓝光恶化了在AMD中的其他致病因素，诸如遗传、烟草烟雾和过量饮酒。
人的视网膜包括多层。以最早暴露于任何进入眼睛的光到最深的顺序列出的这些层包括：
1)神经纤维层
2)神经节细胞
3)内网状层(Inner Plexiform Layer)
4)双极和水平细胞
5)外网状层(Outer Plexiform Layer)
6)感光器(视杆(Rod)和视锥(Cone))
7)视网膜色素上皮(RPE)
8)布鲁赫膜(Bruch's Membrane)
9)脉络膜(Choroid)
当光被眼睛的感光细胞(视杆和视锥)吸收时，该细胞漂白并且变得反应不快直到它们恢复。这个恢复过程是新陈代谢过程，并且被称为“视觉循环(visual cycle)”。蓝光的吸收已经显示过早地逆转了这个过程。这个过早逆转增加了氧化损伤的风险，并且认为导致在视网膜中产生色素脂褐素(lipofuscin)。这个产生出现在视网膜色素上皮(RPE)层中。认为由于过量脂褐素导致形成被称为玻璃疣(drusen)的细胞外基质的聚集。
当前的研究指示，在以婴儿的过程开始的一个人的生命过程中，由于光与视网膜的交互，代谢废物副产物累积在视网膜的色素上皮层内。这种代谢废物产物被特定的荧光团表征，最显著的之一是脂褐素组分A2E。Sparrow进行的体外研究指示在RPE内找到的脂褐素发色团(chromophore)A2E受430nm的光最大的刺激。在理论上，当下述时候达到临界点：这个代谢废物(特别是脂褐素荧光团)的积累的组合已经达到特定的累积水平，当一个人达到特定的年龄阈值时人体的在视网膜内代谢特定的这种废物的生理能力已经减弱，以及适当波长的蓝光刺激引起在RPE层中形成玻璃疣。认为玻璃疣然后干扰允许适当的营养物到达感光器的正常生理/代谢行为，因此促成与年龄相关的黄斑变性(AMD)。在美国和西方世界AMD是不可逆转的严重视觉灵敏度丧失的主要原因。AMD的负担预期在以后的20年中大大地增加，因为预计人口流动和在老龄个体的数量上的整体增加。
玻璃疣阻碍或阻挡RPE层向感光器提供适当的营养物，这导致这些细胞的损害或甚至死亡。看起来当脂褐素大量地吸收蓝光时，它变得有毒，引起RPE细胞的进一步的损害或甚至死亡，使得这个过程进一步复杂化。认为脂褐素组分A2E至少部分地负责RPE细胞的短波长敏感度。A2E已经显示受蓝光最大地刺激；从这样的刺激导致的光化学事件能够导致细胞死亡。例如参见2004年的J.Cataract Refract.Surg中第30卷第873-78页中Janet R、Sparrow等人所著的《体外蓝光吸收人工晶状体和视网膜色素上皮保护(Blue light-absorbing intraocular lens andretinal pigment epithelium protection in vitro)》。
从理论的角度看，下面部分看起来会发生：
1)从婴儿开始贯串生命，在色素上皮水平内出现废物积累。
2)处理这个废物的视网膜代谢行为和能力通常随着年龄减弱。
3)斑点色素通常随一个人年龄缩减，因此过滤更少的蓝光。
4)蓝光使得脂褐素变得有毒。结果导致的毒性损害色素上皮细胞。
照明和视力保健行业有关于人视力暴露于UVA和UVB辐射的标准。令人惊讶的是，不存在关于蓝光的这样的标准。例如，在当今可获得的常见荧光灯管中，玻璃外壳阻挡了大多数紫外线，但是蓝光以很少的衰减透射。在一些情况下，外壳被设计为在频谱的蓝色区域中具有增强的透射率。这样的人工光源的危害也可能引起眼睛损害。
Sparrow在哥伦比亚大学获得的实验室证据已经表明如果阻挡在430±30nm的波长范围内的蓝光的大约50％，则由蓝光引起的RPE细胞死亡可能降低高到80％。例如，在授予Pratt的美国专利No.6,955,430中公开了阻挡蓝光以试图改善眼睛健康的外部眼睛佩戴品，诸如太阳镜、眼镜(spectacles)、护目镜和隐形眼镜。目的是保护视网膜免受这种光毒性光的其他眼科装置包括眼内晶状体和隐形眼镜。这些眼科装置位于在环境光和视网膜之间的光路中，并且通常包含或被涂敷选择性地吸收蓝光和紫光的染料。
试图通过阻挡蓝光来降低色差的其他透镜是公知的。色差是由眼介质的光色散引起的，该眼介质包括角膜、眼内晶状体、水状液和玻璃状液。这种色散将蓝光聚焦在与具有更长波长的光不同的图像平面处，导致全色图像的散焦。在授予Patel等的美国专利No.6,158,862、授予Jinkerson的美国专利No.5,662,707、授予Johansen的美国专利No.5,400,175和授予Johansen的美国专利No.4,878,748中描述了传统的阻挡蓝光的透镜。
用于减少眼介质的蓝光暴露的传统方法通常完全地挡住在阈值波长之下的光，同时也减少在更长波长的光暴露。例如，在授予Partt的美国专利No.6,955,430中描述的透镜透射低于40％的在长达650nm的波长的入射光，如Partt的430中的图6中所示。在美国专利No.5,400,175中由Johansen和Diffendaffer公开的蓝光阻挡透镜(blue-blocking lens)类似地衰减在可见光谱中超过60％的光，如175专利的图3中所示。
可能难以平衡被阻挡的蓝光的范围和数量，因为阻挡和/或抑制蓝光影响色平衡、一个人通过光学装置观看的色觉以及感知到的光学装置中的颜色。例如，射击眼镜看起来是亮黄色的，并且阻挡蓝光。射击眼镜经常使得当一个人观看蓝天时某些颜色变得更明显，允许射击者更精确地看到就要瞄准的物体。虽然这对于射击眼镜作用良好，但是它对于许多眼科应用是不可接受的。具体地说，这样的眼科系统(ophthalmic system)可能因为由于蓝光阻挡导致的在透镜中产生的黄色或琥珀色而在美感上是无吸引力的。更具体地，用于蓝光阻挡的一种常见技术涉及使用诸如BPI Filter Vision 450或者BPI Diamond Dye500的蓝光阻挡色(blue blocking tint)将透镜着色或染色。可以例如通过将透镜浸没在包含蓝光阻挡染料溶液的加热的色罐中持续某个预定的时间段来完成该着色。通常，染料溶液具有黄色或琥珀色，因此向透镜施加黄色或琥珀色。对于许多人而言，这种黄色或琥珀色的外观可能在美感上是不期望的。而且，该色可能干扰透镜用户的正常颜色感知，使得例如难以正确地感知交通灯或标记的颜色。
已经进行努力来补偿传统蓝光阻挡滤光镜的变黄效应。例如，已经使用诸如蓝色、红色或绿色染料的另外的染料来处理蓝光阻挡透镜，以抵消变黄效应。该处理使得这另外的染料变得与原始的蓝光阻挡的染料混合。然而，虽然这种技术可能减少在蓝光阻挡透镜中的黄色，但是染料的混合可能通过允许更多的蓝光谱通过而降低蓝光阻挡的效果。而且，这些传统技术不期望地降低了除了蓝光波长之外的光波长的整体透射率。这种不期望的降低可能继而导致降低透镜用户的视觉灵敏度。
已经发现，传统的蓝光阻挡降低了可见光透射率，这继而刺激瞳孔的扩张。瞳孔的扩张增加了到包括眼内晶状体和视网膜的内部眼睛结构的光通量。因为对于这些结构的辐射通量随瞳孔直径的平方而增大，所以阻挡一半蓝光的透镜具有降低的可见光透射率，反而将瞳孔直径从2mm放松到3mm，实际上将蓝光光子对于视网膜的剂量增加了12.5％。保护视网膜免受光毒性的光取决于在视网膜上撞击的这种光的量，该量取决于眼介质的透射属性并且也取决于瞳孔的动态孔径。迄今的先前工作在瞳孔对于光毒性的蓝光的预防的贡献上是不活跃的。
传统蓝光阻挡的另一个问题是它可以降低夜视能力。蓝光对于微光级或暗视觉(scotopic vision)比对于亮光或明视觉(photopic vision)更重要，这是在对于暗视觉或明视觉的光灵敏度光谱中量化地表达的结果。光化学和氧化反应引起眼内晶状体组织对于400至450nm的光的吸收随着年龄自然地增长。虽然在视网膜上负责微光视觉的视杆感光器的数量也随着年龄减少，但是眼内晶状体的增大的吸收对于降低夜视能力是重要的。例如，暗视觉灵敏度在53岁的眼内晶状体中降低了33％，并且在75岁晶状体中降低了75％。在下文中进一步描述了在视网膜保护和暗视觉灵敏度之间的矛盾：Mainster和Sparrow在2003年的Br.J.Ophthalmol第87卷1523-29页的《IOL应该透射多少蓝光？(How MuchBlue Light Should an IOL Transmit？)》。
蓝光阻挡的传统手段也可以包括截止或高通滤光镜，用于将对于指定的蓝光或紫光波长的透射率减少为0。例如，可以完全或几乎完全地阻挡所有在阈值波长之下的光。例如，美国公布专利申请No.2005/0243272到Mainster和Mainster在2005年的Arch.Ophthal中第123卷第550页的《人工晶状体应该阻挡UV辐射和紫光而不是蓝光(IntraocularLenses Should Block UV Radiation and Violet but not Blue Light)》描述了阻挡所有在400和450nm之间的阈值波长之下的光。这样的阻挡可能是不期望的，因为当长通滤波镜的边缘移向更长的波长时，瞳孔的扩张作用来增大总的通量。如上所述，这可以使得暗视觉灵敏度变差并且增大颜色失真。
近来，已经在眼内晶状体(IOL)的领域中存在关于在保持可接受的明视觉、暗视觉、色觉和生理节律的同时适当的UV和蓝光阻挡的讨论。
鉴于上述情况，需要可以提供下述部分的一个或多个的眼科系统：
1)具有可接受的蓝光保护水平的蓝光阻挡
2)可接受的颜色美感，即，眼科系统当被佩带者佩戴时被观察眼科系统的某人感知为基本上是中性色。
3)对于用户可接受的颜色感知。具体地说，需要一种眼科系统，其不损害佩带者的色觉，并且进一步从系统的后表面到佩带者的眼睛内的反射处于不被佩带者反感的水平。
4)用于除了蓝光波长之外的波长的光透射率的可接受的水平。具体地说，需要一种眼科系统，其允许选择性地阻挡蓝光的波长，并且同时透射超过80％的可见光。
5)可接受的明视觉、暗视觉、色觉和/或生理节律(circadianrhythms)。
这种需要存在，因为越来越多的数据正在指向作为在黄斑变性(在工业化世界中的失明的主要原因)和其他视网膜疾病中的可能致病因素之一的蓝光。
发明内容
提供了眼科系统，其包括光色部件(photochromic component)和蓝光阻挡部件。
在一个实施例中，一种眼科系统包括至少一个蓝光阻挡部件(blue-blocking component)和至少一个光色部件(photochromiccomponent)，其中，所述蓝光阻挡部件连续地和选择性地过滤包括在大约430nm的波长的蓝光波长选择范围，并且其中，所述光色部件当被激活时，过滤包括在所述蓝光波长选择范围之外的波长的可见光。
在一个实施例中，在所述激活的系统(activated system)中在可见光谱上的平均透射率(average transmission across the visible spectrum)比不活跃的系统(inactive system)中在可见光谱上的平均透射率小至少20％。
在另一个实施例中，在激活的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率小于不活跃的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率。
在另一个实施例中，在激活的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率是在不活跃的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率的20％内或5％内。
在一个实施例中，所述蓝光阻挡部件不是光色的。
在一个实施例中，所述蓝光阻挡部件选择性地过滤在所述蓝光波长选择范围中的光的至少20％或至少50％。
在一个实施例中，所述蓝光波长选择范围包括从大约420nm至大约440nm、从大约410nm至大约450nm或从大约400nm至大约460nm的波长。
在另一个实施例中，所述系统进一步包括至少额外的蓝光阻挡部件，其选择性地过滤波长选择范围，该波长选择范围包括除了A2E之外的发色团。
在又一个实施例中，所述系统将对比灵敏度在正弦波光栅测试(sine wave grating test)(例如，FACTTM)上至少1点上增大了1点。
在另一个实施例中，所述不活跃和/或激活的系统具有小于8或小于5的黄色指数(yellowness index)。
在一个实施例中，白光在透射穿过不活跃和/或激活的系统时具有(0.33±0.05,0.33±0.05)的CIE(x,y)坐标。
在一个实施例中，所述蓝光阻挡部件包括二萘嵌苯(perylene)、卟啉(porphyrin)、香豆素(coumarin)、吖啶(acridine)、及其衍生物。在一些实施例中，所述蓝光阻挡部件包括二萘嵌苯或其衍生物、卟啉或其衍生物或者四基卟啉镁(magnesium tetramesitylporphyrin)。
在另一个实施例中，所述蓝光阻挡部件包括浓度为大约1ppm至大约50ppm或大约2ppm至大约10ppm的蓝光阻挡染料。
在一个实施例中，所述光色部件被UVB、UVA、蓝光、可见光和红外线波长的至少一种激活。在另一个实施例中，通过UVB、UVA和红外线波长的至少一种来激活所述光色部件。在又一个实施例中，所述光色部件被具有大约380nm至大约410nm的波长的光激活。
在一个实施例中，所述系统进一步包括UV滤光镜。在一个实施例中，所述UV滤光镜位于所述光色部件之后。在另一个实施例中，所述UV滤波镜不将激活所述光色部件的波长过滤到阻止激活的程度。
在一个实施例中，所述系统是眼科透镜(ophthalmic lens)、眼镜透镜(spectacle lens)、隐形眼镜(contact lens)、人工晶状体(intra-ocularlens)、角膜嵌体(corneal inlay)、角膜覆盖(corneal onlay)、角膜移植片(corneal graft)、电激活透镜(electro-active lens)、风挡(windshield)或窗(window)。在一个实施例中，所述系统是眼镜透镜。
在一个实施例中，所述光色部件和所述蓝光阻挡部件的至少一个存在于所述系统各处。在另一个实施例中，所述光色部件和所述蓝光阻挡部件的至少一个位于所述系统中的局部。
在一个实施例中，所述蓝光阻挡部件包括蓝光阻挡层，并且/或者所述光色部件包括光色层。
在一个实施例中，所述蓝光阻挡部件在所述光色部件之前。在另一个实施例中，所述蓝光阻挡部件在所述光色部件之后。在一个实施例中，所述蓝光阻挡部件不与所述光色部件物理地接触。在另一个实施例中，所述蓝光阻挡部件和所述光色部件混合。
附图说明
图1A和1B示出包括在后的蓝光阻挡部件和在前的颜色平衡部件的眼科系统的示例。
图2示出使用防染材料(dye resist)来形成眼科系统的示例。
图3图示蓝光阻挡部件和颜色平衡部件整合在透明(clear)或基本上透明的眼科透镜内的示例性系统。
图4图示使用模内涂层(in-mold coating)形成的示例性眼科系统。
图5图示两个眼科部件的结合(bonding)。
图6图示使用防反射涂层的示例性眼科系统。
图7A-7C图示蓝光阻挡部件、颜色平衡部件和光色部件的各种示例性组合。
图8A和8B示出包括多功能蓝光阻挡和颜色平衡部件的眼科系统的示例。
图9示出与各种CIE坐标对应的观察的颜色的参考。
图10示出GENTEX E465吸收染料的透射率。
图11示出GENTEX E465吸收染料的吸收率。
图12示出具有适合于在430nm范围中吸收的染料浓度的聚碳酸酯基片的透射率。
图13示出作为具有防反射涂层的聚碳酸酯基片的波长的函数的透射率。
图14示出具有防反射涂层的聚碳酸酯基片的颜色图。
图15示出作为未涂敷的聚碳酸酯(polycarbonate)基片和在两个表面上具有防反射涂层的聚碳酸酯基片的波长的函数的透射率。
图16示出在聚碳酸酯基片上的106nm的TiO2层的光谱透射率。
图17示出在聚碳酸酯基片上的106nm的TiO2层的颜色图。
图18示出在聚碳酸酯基片上的134nm的TiO2层的光谱透射率。
图19示出在聚碳酸酯基片上的134nm的TiO2层的颜色图。
图20示出适合于对具有蓝色吸收染料的基片颜色平衡的修改的AR涂层的光谱透射率。
图21示出适合于对具有蓝色吸收染料的基片颜色平衡的修改的AR涂层的颜色图。
图22示出具有蓝光吸收染料的基片的光谱透射率。
图23示出具有蓝光吸收染料的基片的颜色图。
图24示出具有蓝光吸收染料和后AR涂层的基片的光谱透射率。
图25示出具有蓝光吸收染料和后AR涂层的基片的颜色图。
图26示出具有蓝光吸收染料和在前后表面上的AR涂层的基片的光谱透射率。
图27示出具有蓝光吸收染料和在前后表面上的AR涂层的基片的颜色图。
图28示出具有蓝光吸收染料和颜色平衡AR涂层的基片的光谱透射率。
图29示出具有蓝光吸收染料和颜色平衡AR涂层的基片的颜色图。
图30示出包括膜的示例性眼科装置。
图31示出示例性膜的光学透射率特性。
图32示出包括膜的示例性眼科系统。
图33示出包括膜的示例性系统。
图34A和B分别示出作为现场照度的函数的瞳孔直径和瞳孔面积。
图35示出掺杂二萘嵌苯染料的膜的透射谱，其中，浓度和路径长度的乘积得到在大约437nm处的大约33％的透射率。
图36示出根据本发明的膜的透射谱，其中，二萘嵌苯浓度是前一个图中图示的大约2.27倍。
图37示出对于SiO2和ZrO2的六层堆叠的示例性透射谱。
图38示出与由(L*,a*,b*)彩色空间中规定的发光体照亮的蒙赛尔瓦片(Munsell tiles)对应的参考颜色坐标。
图39A示出用于相关的滤波镜的蒙赛尔颜色瓦片的色移的直方图。图39B示出由相关的蓝光阻挡滤波镜引起的色移。
图40示出根据本发明的对于二萘嵌苯染料基片的色移的直方图。
图41示出根据本发明的系统的透射谱。
图42示出汇总对于在日光下的蒙赛尔瓦片根据本发明的装置的颜色失真的直方图。
图43A和B示出来自不同民族的对象的代表性的一系列皮肤反射谱。
图44示出高加索对象的示例性皮肤反射谱。
图45示出对于各种透镜的透射谱。
图46示出示例性染料。
图47示出具有硬涂层的眼科系统。
图48示出作为具有在430nm周围的强吸收带的选择滤光镜的波长的函数的透射率。
具体实施方式
本发明的实施例涉及一种眼科系统，其执行有效的蓝光阻挡，并且同时提供在美感上有吸引力的产品、对于用户正常或可接受的颜色感知和用于良好的视觉灵敏度的高水平的透射光。提供了一种眼科系统，其可以提供可见光的80％的平均透射率或更好的透射率，有选择的抑制蓝光波长(“蓝光阻挡(blue blocking)”)，允许佩带者的正确的色觉表现，并且向观看佩带这样的透镜或透镜系统的佩带者的观察者提供最为中性色的外观。如在本文使用的，系统的“平均透射率(averagetransmission)”指的是在诸如可见光谱的范围中的波长的平均透射率。系统也可以由系统的“发光透射率(luminous transmission)”表征，系统的“发光透射率”指的是波长范围中的平均值，其根据眼睛在每个波长处的灵敏度进行了加权。在此所述的系统可以使用各种光学涂层、膜、材料和吸收染料来产生期望的效果。
更具体地，本发明的实施例可以提供与颜色平衡组合的有效的蓝光阻挡。在此使用的“颜色平衡(Color balancing)”或“颜色被平衡(colorbalanced)”表示对黄色或琥珀色或其他蓝光阻挡所不需要的效果进行降低、偏移、中性化或补偿以便产生在美感上可接受的结果，同时不降低蓝光阻挡的效果。例如，在400nm–460nm处或附近的波长可以被阻挡或降低强度。特别地，例如，在420–440nm处或附近的波长可以被阻挡或降低强度。而且，未阻挡的波长的透射率可以保持在高水平，例如在至少80％。另外，对于外部观众，眼科系统可能看起来透明或基本上透明。对于系统用户，颜色感知可以是正常的或可接受的。
在此使用的“眼科系统(ophthalmic system)”包括例如用于透明或着色的镜片(或眼镜)、太阳镜、具有或没有可视性和/或美感着色的隐形眼镜、人工晶状体(IOL)、角膜移植片、角膜嵌体、角膜覆盖和电激活眼科装置的处方或非处方的眼科透镜，并且可以被加工或处理或与其他部件组合，以提供在此进一步详细说明的期望功能。本发明可以被形成为允许直接应用到角膜组织内。
如在本文使用的，“眼科材料(ophthalmic material)”是通常用于制造诸如校正透镜(corrective lens)的眼科系统的材料。示例性眼科材料包括玻璃、诸如CR-39的塑料、Trivex和聚碳酸酯材料，尽管也可以使用其他材料，并且这些其他材料对于各种眼科系统是公知的。
眼科系统可以包括一个或多个蓝光阻挡部件。在一个实施例中，蓝光阻挡部件在颜色平衡部件之后。蓝光阻挡部件或颜色平衡部件可以是诸如透镜的眼科部件或形成其一部分。后面的蓝光阻挡部件和前面的颜色平衡部件可以是在眼科透镜的一个或多个表面之上或相邻或附近的不同层。提供一个或多个颜色平衡部件来减少或中性化后面的蓝光阻挡部件的黄色或琥珀色着色，以产生在美感上可接受的外观。例如，对于外部观众，眼科系统可以看起来透明或基本上透明。对于系统用户，颜色感知可以是正常的或可接受的。而且，因为蓝光阻挡和颜色平衡着色不混合，所以在蓝光谱中的波长可以被阻挡或降低强度，并且眼科系统中的入射光的透射强度对于未阻挡的波长可以是至少80％。
如上所述，用于蓝光阻挡的技术是公知的。用于阻挡蓝光波长的已知技术包括吸收、反射、干涉或其任意组合。如上所述，根据一种技术，可以以适当的比例或浓度使用诸如BPI Filter Vision 450或BPIDiamond Dye 500的蓝光阻挡色来着色/染色透镜。可以例如通过下述方式来完成该着色：将透镜浸没在包含蓝光阻挡染料溶液的加热的色罐中某个预定的时间段。根据另一种技术，将滤光镜用于蓝光阻挡。该滤光镜可以包括例如呈现出吸收和/或反射和/或干涉蓝光波长的有机或无机化合物。滤光镜可以包括有机和/或无机物质的多个薄层或涂层。每层可以具有单独地或与其他层组合地吸收、反射或干涉具有蓝光波长的光的属性。梳状陷波滤光镜(Rugate notch filter)是蓝光阻挡滤光镜的一个示例。梳状滤光镜是无机电介质的单个薄膜，其中，折射率在高和低值之间连续地振荡。通过不同折射率的两种材料(例如，SiO2和TiO2)的共同沉积而制造，梳状滤光镜已知具有用于波长阻挡的良好定义的阻带，并且在该带外部有很小的衰减。滤光镜的构造参数(振荡周期、折射率调制、折射率振荡的数量)确定滤光镜的性能参数(阻带的中心、阻带的宽度、在带内的透射率)。例如在美国专利No.6,984,038和7,066,596中更详细地公开了梳状滤光镜，引用这每一个专利的整体。用于蓝光阻挡的另一种技术是多层电介质堆叠的使用。通过沉积交错的高折射率和低折射率材料的分离层来制造多层电介质堆叠。类似于梳状滤光镜，诸如各个层的厚度、各个层的折射率和层重复的数量的设计参数确定多层电介质堆叠的性能参数。
颜色平衡可以包括：向颜色平衡部件施加例如蓝色着色/染料的适当比例或浓度或红色和绿色着色/染料的适当组合，使得当由外部观察者观看时，眼科系统整体具有美感上可接受的外观。例如，眼科系统整体可以看起来透明或基本上透明。
图1A示出包括在后的蓝光阻挡部件101和在前的颜色平衡部件102的眼科系统。每一个部件包括凹后侧或表面110、115和凸前侧或表面120、125。在系统100中，在后的蓝光阻挡部件101可以是或包括眼科部件，诸如单光透镜(single vision lens)、晶片或光学预成型件。该单光透镜、晶片或光学预成型件可以被着色或染色以执行蓝光阻挡。在前的颜色平衡部件102可以包括表面铸造层(surface cast layer)，根据已知的技术将其应用到单光透镜、晶片或光学预成型件。例如，可以使用可见光或UV光或两者的组合将该表面铸造层粘贴或结合到单光透镜、晶片或光学预成型件。
表面铸造层可以形成在单光透镜、晶片或光学预成型件的凸侧上。因为已经将单光透镜、晶片或光学预成型件着色或染色以执行蓝光阻挡，所以它可能具有在美感上不期望的黄色或琥珀色。因此，例如，可以使用蓝色着色/染色的适当比例或红色和绿色着色/染色的适当组合来着色表面铸造层。
可以在表面铸造层被应用到经处理使得阻挡蓝光的单光透镜、晶片或光学预成型件后，可以使用颜色平衡添加剂来处理表面铸造层。例如，具有表面铸造层在其凸表面上的蓝光阻挡的单光透镜、晶片或光学预成型件可以浸没在加热的色罐中，该加热的色罐具有适当比例和浓度的颜色平衡染料在溶液中。该表面铸造层从溶液吸收颜色平衡染料。为了防止蓝光阻挡的单光透镜、晶片或光学预成型件吸收颜色平衡染料的任何一种，可以使用例如带(tape)或蜡或其他涂层的防染材料来掩蔽或封闭它的凹表面。在图2中图示了这一点，图2示出眼科系统100，在该系统中，在单光透镜、晶片或光学预成型件101的凹表面上具有防染材料201。单光透镜、晶片或光学预成型件的边缘可以留下不涂敷，以允许它们变得在美感上可调整颜色。这可能对于具有厚边缘的负焦距透镜(negative focal lenses)是重要的。
图1B示出另一种眼科系统150，其中，在前的颜色平衡部件104可以是或包括眼科部件，诸如单光透镜或多焦点透镜(multi-focal lens)、晶片或光学预成型件。在后的蓝光阻挡部件103可以是表面铸造层。为了建立这个组合，可以使用如上所述的防染材料来掩蔽颜色平衡的单光透镜、晶片或光学预成型件的凸表面，以防止它在该组合浸没在包含蓝光阻挡染料溶液的加热色罐中时吸收蓝光阻挡染料。同时，暴露的表面铸造层将吸收蓝光阻挡染料。
应当明白，表面铸造层可以与多焦点透镜(而不是单光透镜)、晶片或光学预成型件组合使用。另外，表面铸造层可以用于对单光透镜、晶片或光学预成型件增加倍率(power)，其中包括多焦点倍率，因此将单光透镜、晶片或光学预成型件转换为具有线性或累进型相加的多焦点透镜。当然，表面铸造层也可以被设计为对单光透镜、晶片或光学预成型件加上很少的倍率或不增加倍率。
图3示出蓝光阻挡和颜色平衡功能上整合在眼科部件中。更具体地，在眼科透镜300中，与在其后部区域处颜色渗透到透明或基本上透明的眼科部件301内的深度相对应的部分303可以是蓝光阻挡的。而且，与在其前或后部区域处的颜色渗透到透明或基本上透明的眼科部件301内的深度对应的部分302可以是颜色平衡的。在图3中所示的系统可以如下生产。眼科部件301可以例如初始是透明或基本上透明的单光或多焦点透镜、晶片或光学预成型件。可以使用蓝光阻挡颜色着色透明或基本上透明的单光或多焦点透镜、晶片或光学预成型件，同时其前凸表面例如如上所述通过使用防染材料掩蔽或涂敷来呈现为非吸收的。结果，可以通过颜色渗透来创建在透明或基本上透明的单光或多焦点透镜、晶片或光学预成型件301的厚凹表面处开始并且向内延伸并且具有蓝光阻挡功能的部分303。然后，可以去除前凸表面的防吸收涂层。然后，可以将防吸收涂层应用到凹表面，并且可以着色单光或多焦点透镜、晶片或光学预成型件的前凸表面和周边(例如，通过浸没在加热的色罐中)以用于颜色平衡。颜色平衡染料被该周边和部分302吸收，部分302在前凸表面开始并且向内延伸，并且由于初期的涂层而保留为未着色。前述处理的顺序可以反转，即，可以首先掩蔽凹表面，同时将剩余部分着色以用于颜色平衡。然后，可以去除涂层，并且可以将在通过掩蔽而留下未着色的凹区域处的深度或厚度着色以用于蓝光阻挡。
现在参见图4，可以使用模内涂层来形成眼科系统400。更具体地，可以使用着色的模内涂层403经由表面铸造来颜色平衡诸如已经使用适当的蓝光阻挡颜色、染料或其他添加剂染色/着色的单光或多焦点透镜、晶片或光学预成型件的眼科部件401。包括颜色平衡染料的适当水平和/或混合物的模内涂层403可以被应用到凸表面模(即，用于向眼科部件401的凸表面施加涂层403的模(未示出))。可以在涂层403和眼科部件401之间填充和固化无色单体(monomer)402。固化单体402的处理使得颜色平衡的模内涂层将其本身转移到眼科部件401的凸表面。结果是具有颜色平衡表面涂层的蓝光阻挡眼科系统。模内涂层可以例如是防反射涂层或传统的硬涂层。
现在参见图5，眼科系统500可以包括两个眼科部件，一个是蓝光阻挡部件，另一个是颜色平衡部件。例如，第一眼科部件501可以是使用适当的蓝光阻挡颜色染色/着色的后单光或凹表面多焦点透镜、晶片或光学预成型件，以实现期望的蓝光阻挡水平。第二眼科部件503可以是例如使用UV或可见光可固化的粘合剂502结合或粘结到后单光或凹表面多焦点透镜、晶片或光学预成型件的前单光或凸表面多焦点透镜、晶片或光学预成型件。前单光透镜或凸表面多焦点透镜、晶片或光学预成型件在其与后单光透镜或凹表面多焦点透镜、晶片或光学预成型件结合之前或之后可以呈现颜色平衡。如果是之后，则例如通过如上所述的技术可以使得前单光透镜或凸表面多焦点透镜、晶片或光学预成型件是颜色平衡的。例如，可以使用防染材料来掩蔽或涂敷后单光透镜或凹表面多焦点镜片、晶片或光学预成型件，以防止其吸收颜色平衡染料。然后，可以将结合的后部分和前部分一起置于包含颜色平衡染料的适当溶液的加热色罐中，以允许前部分吸收颜色平衡染料。
上述实施例系统的任何一种可以与一个或多个防反射(AR)部件组合。对于图1A和1B中所示的眼科透镜100和150，例如，在图6中示出这一点。在图6中，例如涂层的第一AR部件601被应用到后蓝光阻挡元件101的凹表面，并且第二AR部件602被应用到颜色平衡部件102的凸表面。类似地，第一AR部件601被应用到后蓝光阻挡部件103的凹表面，并且第二AR部件602被应用到颜色平衡部件104的凸表面。
图7A-7C示出包括蓝光阻挡部件和颜色平衡部件的进一步的示例性系统。在图7A中，眼科系统700包括蓝光阻挡部件703和颜色平衡部件704，它们被形成为在透明或基本上透明的眼科透镜702的前表面上或附近相邻的但是区分的涂层或层。蓝光阻挡部件703在颜色平衡部件704之后。在透明或基本上透明的眼科透镜的后表面之上或附近，可以形成AR涂层或其他层701。可以在颜色平衡层704的前表面之上或附近形成另一个AR涂层或层705。
在图7B中，蓝光阻挡部件703和颜色平衡部件704布置在透明或基本上透明的眼科透镜702的后表面之上或附近。再一次，蓝光阻挡部件703在颜色平衡部件704之后。AR部件701可以形成在蓝光阻挡部件703的后表面之上或附近。另一个AR部件705可以形成在透明或基本上透明的眼科透镜702的前表面之上或附近。
在图7C中，蓝光阻挡部件703和颜色平衡部件704分别布置在透明眼科透镜702的后表面和前表面之上或附近。再一次，蓝光阻挡部件703在颜色平衡部件704之后。AR部件701可以形成在蓝光阻挡部件703的后表面之上或附近，并且另一个AR部件705可以形成在颜色平衡部件704的前表面之上或附近。
图8A和8B示出眼科系统800，其中用于阻挡蓝光波长和执行颜色平衡的功能可以组合在单个部件803中。例如，该组合功能部件可以阻挡蓝光波长，并且也反射回一些绿色和红色波长，因此将蓝色中性化，并且消除了在透镜中出现主色。组合功能部件803可以布置在透明的眼科透镜802的前表面或后表面之上或附近。眼科透镜800可以进一步包括在透明的眼科透镜802的前表面或后表面之上或附近的AR部件801。
虽然图7和8描绘了特定实施例的构造，但是本领域内的普通技术人员可以明白，蓝光阻挡部件和颜色平衡部件的定位可以随材料、制造过程和应用而不同。例如，蓝光阻挡部件可以在例如眼科透镜或光色部件的一个或多个眼科部件之前、之后、与其一体或夹在其间。类似地，颜色平衡部件可以在一个或多个眼科部件之前、之后、与其一体或夹在其间。而且，蓝光阻挡部件可以相对于颜色平衡部件可变地定位(虽然一些实施例指定蓝光阻挡部件在颜色平衡部件之后)。
为了量化颜色平衡部件的效果，观察由眼科材料的基片反射和/或透射的光可能是有用的。所观察的光可以被其CIE(x,y)坐标表征，以指示观察的光的颜色；通过将这些坐标与入射光的CIE坐标作比较，可以确定由于反射/透射导致偏移了多少光的颜色。白光被定义为具有CIE坐标(0.33,0.33)。因此，所观察的光的CIE坐标越接近(0.33,0.33)，则它对于观察者看起来“越白”。为了表征由透镜执行的色移或平衡，可以将(0.33,0.33)的白光朝向透镜，并且观察反射和透射的光的CIE。如果所透射的光具有大约(0.33,0.33)的CIE，则没有色移，并且通过透镜观看的物体具有自然的外观，即，相对于在没有透镜的情况下观察的物体，颜色将不偏移。类似地，如果反射光具有大约(0.33,0.33)的CIE，则透镜将具有自然的美感外观，即，它对于观看透镜或眼科系统的用户的观察者而言看起来未着色。因此，期望透射和反射光具有尽可能接近(0.33,0.33)的CIE。
图9示出用于指示与各种CIE坐标对应的观察颜色的CIE图。参考点900指示坐标(0.33,0.33)。虽然该图的中央区域被指定为“白色”，但是一些具有这个区域中的CIE坐标的光对于观众而言看起来会略微着色。例如，对于观察者而言具有CIE坐标(0.4,0.4)的光将看起来是黄色的。因此，为了实现在眼科系统中的中性色外观，期望由系统透射和/或反射的(0.33,0.33)光(即，白光)在透射/反射后具有尽可能接近(0.33,0.33)的CIE坐标。图9中所示的CIE图将在此用作参考以示出使用各种系统观察到的色移，但是为了清楚省略了标注区域。
可以通过将染料注塑到基片材料内而在眼科透镜的基片材料中包括吸收染料，以产生具有特定的光透射和吸收属性的透镜。由于通常发现在卟啉材料中存在索雷谱带(Soret band)，这些染料材料可以吸收染料的基本峰值波长或较短的谐振波长。示例性眼科材料包括各种玻璃和聚合物，诸如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、硅酮(silicone)和含氟聚合物(fluoropolymers)，但是其他材料也可以被使用并且对于各种眼科系统是公知的。
仅举例而言，在图10-11中示出GENTEX日材料E465透射和吸收。吸收率(A)通过等式A＝logio(l/T)与透射率(T)相关。在该情况下，透射率在0和1之间(0<T<1)。透射率常常被表达为百分比，即0％<T<100％。E465染料阻挡小于465的那些波长，并且通常被提供用来以高光密度(OD>4)来阻挡这些波长。可获得类似的产品来阻挡其他波长。例如，来自GENTEX的E420阻挡比420nm低的波长。其他示例性染料包括卟啉、二萘嵌苯和可以吸收蓝光波长的类似染料。
可以通过减小染料浓度来减少在较短波长处的吸收率。这种和其他染料材料可以在430nm的区域中实现～50％的透射率。图12示出聚碳酸酯基片的透射率，该聚碳酸酯基片具有适合于在430nm区域中吸收的染料浓度并且在420nm-440nm的范围中有一些吸收。通过减小染料的浓度并且包括聚碳酸酯基片的效果来实现这一点。后表面在这个点未进行防反射涂敷。
染料的浓度可以影响眼科系统的外观和色移。通过减小浓度，可以获得具有变化的色移程度的系统。在此使用的“色移(color shift)”指的是参考光的CIE坐标在眼科系统的透射和/或反射后改变的量。也可以有益的是，由于在通常被感知为白色的各种类型的光(例如，太阳光、白炽灯光和荧光灯光)中的差别，通过系统引起的色移来表征系统。因此，可以有益的是，基于当系统透射和/或反射光时入射光的CIE坐标移位的量来表征系统。例如，其中具有(0.33,0.33)的CIE坐标的光在透射后变为具有(0.30,0.30)的CIE的光的系统可以被描述为引起(-.03,-.03)的色移，或更一般而言，引起(±0.03,±0.03)的色移。因此，由系统引起的色移指示光和被观看的物体对于系统的佩带者看起来多么“自然”。如下进一步所述，已经实现了引起小于(±0.05,±0.05)至(±0.02,±0.02)的色移的系统。
在眼科系统中短波长透射的减少可以有益于减少由于诸如A2E的激励的在眼睛中的光电效应导致的细胞死亡。已经表明，将在430±30nm的入射光减少大约50％可以将细胞死亡减少大约80％。参考例如2004年的J.Cataract Refract.Surg中第30卷第873-78页中Janet R、Sparrow等人所著的《体外蓝光吸收人工晶状体和视网膜色素上皮保护(Bluelight-absorbing intraocular lens and retinal pigment epithelium protectionin vitro)》，通过引用其整体包含其公开内容。进一步相信，减少蓝光(诸如在430-460nm范围中的光)的量5％这么多可以类似地减少细胞死亡和/或变性，因此防止或减少诸如萎缩的老年性黄斑变性的情况的不良影响。
虽然吸收染料可以用于阻挡不期望的波长的光，但是该染料可能作为副作用在透镜中产生着色。例如，许多蓝光阻挡的眼科透镜具有黄色，这往往是不期望的和/或在审美上令人不愉快的。为了补偿这种颜色，可以在其中包括吸收染料的基片的一个或两个表面上应用颜色平衡涂层。
防反射(AR)涂层(它们是干涉滤光镜)在商业眼科涂层业内是成熟的。该涂层通常是几层，往往少于10层，并且通常用于将来自聚碳酸酯表面的反射减少到小于1％。在图13中示出这种在聚碳酸酯表面上的涂层的示例。在图14中示出这个涂层的颜色图，并且观察到，该颜色非常中性。观察到总的反射率为0.21％。观察到反射光具有CIE坐标(0.234,0.075)；透射光具有CIE坐标(0.334,0.336)。
AR涂层可以被应用到透镜或其他眼科装置的两个表面，以获得更高的透射率。在图15中示出这样的构造，其中，较粗的线1510是AR涂层的聚碳酸酯，并且较细的线1520是未涂敷的聚碳酸酯基片。这种AR涂层在总的透射光中提供了10％的提高。由于在聚碳酸酯基片中的吸收，存在光的一些自然损失。用于这个示例的特定聚碳酸酯基片具有大约3％的透射率损失。在眼科业内，AR涂层通常被应用到两个表面，以提高透镜的透射率。
在根据本发明的系统中，AR涂层或其他颜色平衡膜可以与吸收染料组合以允许同时吸收通常在430nm区域中的蓝色波长光并且提高透射率。如上所述，仅在430nm区域中的光消除通常导致具有一些残余偏色(residual color cast)的透镜。为了在光谱上定制光以实现颜色中性的透射，可以修改AR涂层的至少一个以调整光的整体透射颜色。在根据本发明的眼科系统中，可以对于透镜的前表面执行这个调整，以建立下面的透镜结构：
空气(与用户的眼睛最远)/前凸透镜涂层/吸收眼科透镜基片/后凹防反射涂层/空气(最接近用户眼睛)。
在这样的构造中，除了通常在传统透镜中执行的防反射功能之外，前涂层可以进一步提供光谱定制以补偿在基片中的吸收导致的偏色。因此，透镜可以为透射和反射光提供适当的颜色平衡。在透射光的情况下，颜色平衡允许正确的色觉；在反射光的情况下，颜色平衡可以提供适当的透镜美观。
在一些情况下，颜色平衡膜可以布置在其他眼科材料的两层之间。例如，可以在眼科材料内布置滤光镜、AR膜或其他膜。例如，可以使用下面的配置：
空气(与用户的眼睛最远)/眼科材料/薄膜/眼科材料/空气(最接近用户眼睛)。
颜色平衡膜也可以是被应用到透镜的外部表面和/或内部表面的涂层，诸如硬涂层。也可以是其他构造。例如，参考图3，眼科系统可以包括掺杂了蓝光吸收染料的眼科材料301和一个或多个颜色平衡层302、303。在另一种构造中，内层301可以是由掺杂了蓝光吸收染料的眼科材料302、303围绕的颜色平衡层。可以在该系统的一个或多个表面上布置诸如AR涂层的另外的层和/或涂层。可以明白，如何可以在例如参考图4-8B所述的系统中使用类似的材料和构造。
因此，诸如AR涂层的光学膜和/或涂层可以用于细调具有吸收染料的透镜的整体谱响应。在可见光谱上的透射率变化是公知的，并且作为光学涂层中的层的厚度和数量的函数来变化。在本发明中，可以使用一个或多个层来提供谱属性的所需调整。
在示例性系统中，通过单层的TiO2(常见的AR涂层材料)来产生颜色变化。图16示出106nm厚的单层TiO2的谱透射率。在图17中示出这同一层的颜色图。对于透射光示出的CIE颜色坐标(x,y)1710是(0.331,0.345)。反射光具有CIE坐标(0.353,0.251)1720，导致紫粉红色。
改变TiO2层的厚度改变了透射光的颜色，如分别在图18和19中示出的对于134nm层的透射谱和颜色图中所示。在这个系统中，透射光呈现CIE坐标(0.362,0.368)1910，并且反射光具有CIE坐标(0.209,0.229)1920。各种AR涂层的透射属性及其预测或估计是本领域中已知的。例如，可以使用各种计算机程序来计算和预测由已知厚度的AR材料形成的AR涂层的透射效果。示例性非限制性的程序包括可从Thin FilmCenter公司获得的Essential Macleod Thin Films Software、可从SoftwareSpectra公司获得的TFCaIc和可从FTG Software Associates获得的FilmStar Optical Thin Film Software。可以使用其他方法来预测AR涂层或其他类似涂层或膜的表现。
在根据本发明的系统中，可以将蓝光吸收染料与涂层或其他膜组合以提供颜色平衡的蓝光阻挡系统。该涂层可以是在前表面上的AR涂层，该AR涂层被修改来校正透射和/或反射光的颜色。分别在图20和21中示出示例性AR涂层的透射率和颜色图。图22和23分别示出对于具有蓝光吸收染料而没有AR涂层的聚碳酸酯基片的透射率和颜色图。染色的基片在430nm区域中吸收最强，包括在420-440nm区域中的一些吸收。染色的基片可以如图20-21中所示与适当的AR涂层组合，以提高系统的整体透射率。分别在图24和25中示出对于具有后AR涂层的染色基片的透射率和颜色图。
AR涂层也可以被应用到眼科系统的前部(即，距离系统的佩带者的眼睛最远的表面)，导致分别在图26和27中所示的透射率和颜色图。虽然该系统呈现高透射率并且所透射的光较为中性，但是反射光具有(0.249,0.090)的CIE。因此，为了更彻底地颜色平衡蓝光阻挡染料的效果，可以修改前AR涂层来实现必要的颜色平衡，以产生中性色构造。分别在图28和29中示出这种构造的透射率和颜色图。在这种构造中，可以优化透射和反射光以实现中性色。可以优选的是，内部反射光大约为6％。如果反射水平对于系统的佩带者是烦人的，则可以通过下述方式来进一步降低反射率：向透镜基片内加入另外不同的吸收染料，该吸收染料将吸收可见光的不同波长。然而，这种构造的设计实现了显著的性能，并且满足在此所述的颜色平衡的蓝光阻挡眼科系统的需要。总的透射率超过90％，并且透射和反射的颜色非常接近中性色白色点。如图27中所示，反射光具有(0.334,0.334)的CIE，并且透射光具有(0.341,0.345)的CIE，这指示很少或没有色移。
在一些构造中，前修改的防反射涂层可以被设计来阻挡要抑制的蓝光波长的100％。然而，这可能导致对于佩带者的大约9％至10％的背反射。这个反射水平对于佩带者会是烦人的。因此，通过将吸收染料组合到透镜基片内，使用前修改的防反射涂层的这种反射，可以实现期望的效果同时将反射率降低到佩带者乐意接受的水平。由包括一个或多个AR涂层的系统的佩带者观察到的反射光可以被减少到8％或更少，或更优选地减少到3％或更少。
前AR涂层和后AR涂层的组合可以被称为电介质堆叠，并且可以使用各种材料和厚度来进一步改变眼科系统的透射和反射特性。例如，前AR涂层和/或后AR涂层可以由不同厚度和/或材料制成，以实现特定的颜色平衡效果。在一些情况下，用于建立电介质堆叠的材料可以不是传统上用于建立防反射涂层的材料。即，颜色平衡涂层可以校正由基片中的蓝色吸收染料引起的色移，而不执行防反射功能。
如上所述，滤光镜是用于蓝光阻挡的另一种技术。因此，所述的蓝光阻挡部件的任何一种可以是或包括蓝光阻挡滤光镜，或与蓝光阻挡滤光镜组合。这样的滤光镜可以包括梳状滤光镜(rugate filter)、干涉滤光镜(interference filter)、带通滤光镜、带阻滤光镜、陷波滤光镜(notch filter)或二向色滤光镜(dichroic filter)。
在本发明的实施例中，可以与其他蓝光阻挡技术相结合地使用上述蓝光阻挡技术的一个或多个。仅举例而言，透镜或透镜部件可以利用染料/着色和梳状陷波滤光镜来有效地阻挡蓝光。
可以在根据本发明的眼科系统中采用上面公开的结构和技术的任何一种，以执行对400-460nm或附近的蓝光波长的阻挡。例如，在实施例中，阻挡的蓝光的波长可以在预定范围内。在实施例中，该范围可以是430nm±30nm。在其他实施例中，该范围可以是430nm±20nm。在其他实施例中，该范围可以是430nm±10nm。在实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制到入射波长的基本上90％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上80％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上70％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上60％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上50％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上40％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上30％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上20％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上10％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上5％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上1％。在其他实施例中，眼科系统可以将在上述范围内的蓝光波长的透射率限制为入射波长的大体上0％。换句话说，眼科系统对于在上述范围内的波长的电磁谱的衰减可以至少是10％或至少是20％或至少是30％或至少是40％或至少是50％或至少是60％或至少是70％或至少是80％或至少是90％或至少是95％或至少是99％或大体上是100％
在一些情况下，可能特别期望过滤蓝光谱的相对较小部分，诸如400nm-460nm区域。例如，已经发现阻挡太多的蓝光谱能够干扰暗视和生理节律。传统的蓝光阻挡眼科透镜通常阻挡宽范围的蓝光谱的大得多的量，这会对佩带者的“生物时钟”造成不良影响并且具有其他不良影响。因此，可能期望阻挡如本文所述的蓝光谱的较窄的范围。可以过滤相对较小范围中的相对较少量的光的示例性系统包括阻挡或吸收具有400nm-460nm、410nm-450nm和420nm-440nm波长的光的5-50％、5-20％和5-10％。
在如上所述选择性地阻挡蓝光波长的同时，可以通过眼科系统来透射可见光电磁谱的其他部分的至少80％、至少85％、至少90％或至少95％。换句话说，眼科系统对于在蓝光谱之外的波长(例如除了在430nm周围的范围中的那些之外的波长)处的电磁谱的衰减可以是20％或更小、15％或更小、10％或更小，并且在其他实施例中是5％或更小。
另外，本发明的实施例可以进一步阻挡紫外线辐射UVA和UVB谱带以及具有大于700nm的波长的红外线辐射。
上面公开的眼科系统的任何一种可以包含到眼睛佩戴品(eyewear)内，包括外部佩戴的眼睛佩戴品，诸如眼镜、太阳镜、护目镜或隐形眼镜。在这样的眼睛佩戴品中，因为系统的蓝光阻挡部件在颜色平衡部件之后，所以当佩戴眼睛佩戴品时蓝光阻挡部件总是比颜色平衡部件更接近眼睛。眼科系统也可以用在如手术可植入的人工晶状体这样的制品中。
如在本文使用的，如果部件抑制在波长范围内的至少一些透射而对于在该范围之外的可见光波长的透射有很小的影响没有影响，则部件“选择性地抑制”或“选择性地过滤”该波长范围。例如，如果选择性滤光镜过滤400-460nm的波长，则它仅衰减这些波长，并且不衰减其他可见光波长。即使选择性滤光镜不衰减所述选择范围之外的波长，该滤光镜也可以在系统中与例如UV滤光镜、红外线滤光镜或引导到不同(尽管可能重叠)的选择范围的另一种选择性滤光镜的一个或多个其他滤光镜组合。US 2008/0291392提供了双滤光镜系统的一个实施例，通过引用US 2008/0291392的整体将其并入本文。在所述选择波长范围内的衰减可以是在该范围内基本上一致(如在梳状滤光镜中那样)，或可以在该范围内在衰减水平上变化(如在具有吸收峰值的染料中那样)。类似地，“选择范围(selected range)”指示被选择性滤光镜衰减的波长范围。“蓝光波长选择范围(selected range of blue lightwavelength)”指的是在400-500nm内的蓝光波长的范围，其不包含400-500nm的整个范围。因此，选择性滤光镜衰减少于可见光的整个谱，并且优选地少于蓝光波长的整个光谱(400-500nm)。
一些实施例使用膜来阻挡蓝光。在眼科或其他系统中的膜可以选择性地抑制在400nm-460nm范围内的蓝光的至少5％、至少10％、至少20％、至少30％、至少40％和/或至少50％。膜和/或包含该膜的系统可以是颜色平衡的以使得观察者和/或用户感知为无色。根据本发明的包含膜的系统可以具有可见光的85％或更好的暗视发光透射率(scotopicluminous transmission)，并且进一步使得透过膜或系统观看的人具有基本上正常的色觉。
图30示出本发明的一个示例性实施例。膜3002可以布置在一个或多个基底材料3001、3003的两层或区域之间。如在此进一步所述的，膜可以包含选择性地抑制特定波长的光的染料。该基底材料可以是适合于透镜、眼科系统、窗或可以布置膜的其他系统的任何材料。
在图31中示出根据本发明的示例性膜的光学透射率特性，其中，阻挡了430nm±10nm范围中的蓝光的大约50％，同时对可见光谱内的其他波长造成最小的损失。图31中所示的透射率是示例性的，并且可以明白，对于许多应用而言，可能期望选择性地抑制少于50％的蓝光，并且/或者，所抑制的特定波长可以改变。据信，在许多应用中，可以通过阻挡少于50％的蓝光来减少或防止细胞死亡。例如，可能优选的是，选择性地抑制在400-460nm范围中的光的大约40％，更优选地大约30％，更优选地大约20％，更优选地大约10％，并且更优选地大约5％。选择性地抑制小量的光可以允许防止由于高能光导致的损害，同时小得足以使得该抑制不对系统用户的暗视和/或生理节律产生不良影响。
图32示出根据本发明的包含到眼科透镜3200内的膜3201，其中，膜3201被夹在眼科材料3202、3203的层之间。仅举例而言，眼科材料的前层的厚度在200微米至1,000微米的范围内。
类似地，图33示出根据本发明的示例性系统3300，诸如汽车风挡。膜3301可以包含到系统3300内，其中它被夹在基础材料3302、3303的层之间。例如，在系统3300是汽车风挡的情况，基础材料3302、3303可以是通常使用的风挡玻璃。可以明白，在包括视觉、显示、眼科和其他系统的各种其他系统中，在不偏离本发明的范围的情况下可以使用不同的基础材料。
在一个实施例中，可以在相关发射的可见光具有很特定的谱的环境中操作根据本发明的系统。在这样的状态中，可能期望定制膜的过滤效果，以优化该物体透射、反射或发射的光。这可能是例如所透射、反射或发射的光的颜色是主要关心的问题的情况。例如，当根据本发明的薄膜用在相机闪光灯或闪光灯滤波镜，或与它们一起使用时，可能期望所感知的图像或印刷品的颜色尽可能接近真实颜色。又例如，根据本发明的膜可以用在观察病人的眼镜的背部疾病的仪器中。在这样的系统中，该膜不干扰视网膜的真实的和观察的颜色可能是重要的。又例如，特定形式的人工光源可能受益于使用本发明的膜的波长定制的滤光镜。
在一个实施例中，本发明的膜可以用在光色的、电色的或可改变着色的眼科透镜、窗或汽车风挡内。这样的系统可以允许在着色未激活的环境中防止免受UV光波长、直接太阳光强度和蓝光波长。在这个实施例中，膜的蓝光波长保护属性可以起作用，而与着色是否激活无关。
在一个实施例中，膜可以允许在颜色平衡的同时选择性地抑制蓝光，并且将具有可见光的85％或更大的暗视发光透射率。这样的膜可能对于诸如驾驶眼镜或运动眼镜的较低光透射率的使用是有用的，并且由于提高了对比灵敏度而可以提供提高的视觉性能。
对于一些应用，可能期望根据本发明的系统选择性地抑制如在此描述的蓝光，并且在可见光谱上具有小于大约85％，通常是大约80-85％的发光透射率。这可以是下述情况：例如，在系统中使用的基础材料由于其较高的折射率而抑制跨越整个可见光波长上的更多的光。作为具体示例，高折射率(例如，1.7)透镜可以反射在波长上的更多的光，导致小于85％的发光透射率。
为了避免、减少或消除在传统的蓝光阻挡系统中存在的问题，可能期望减少但是不消除光毒性蓝光的透射。眼睛的瞳孔响应于以特罗兰计量的明视视网膜照度，它是视网膜的具有波长相关的敏感度的入射通量和瞳孔的投影面积的乘积。位于视网膜之前的滤光镜，不论是否如在人工晶状体中那样在眼睛内、如在隐形眼镜或角膜替换中那样贴附到眼睛或如在眼用透镜中那样在眼睛的光路中，都可以减少对于视网膜总的光通量，并且刺激瞳孔扩张，从而补偿在现场照度上的减少。当暴露到在现场中的稳定亮度(luminance)时，瞳孔直径通常围绕随亮度降低而增大的值波动。
由Moon和Spencer在1944年的J.Opt.Soc.Am.第33卷260页使用下面的用于瞳孔直径的等式描述的在瞳孔面积和现场照度之间的函数关系：
d＝4.9-3tanh(Log(L)+1)  (0.1)
其中，d以毫米计量，并且L是以cd/m2计量的照度。图34A示出作为现场照度(cd/m2)的函数的瞳孔直径(mm)。图34B示出作为现场照度的函数的瞳孔面积(mm2)。
通过国际CIE标准将照度定义为对于波长的视觉灵敏度在光谱上的加权积分：
其中，对于暗(夜)视，Km′等于1700.06lm/W，对于明(昼)视，Km＝683.2lm/W并且光谱发光效率函数Vλ和Vλ′定义了标准明视和暗视观察者。在例如可从最后于2007年8月8日访问的http://webvision.med.utah.edu/Phychl.html获得的Michael Kalloniatis和Charles Luu的《视觉的心理物理学(Psychophysics of Vision)》的图9中图示了发光效率函数Vλ和Vλ'，通过引用该文将其合并于此。
人工晶状体、隐形眼镜或眼镜形式的吸收性眼科元件的介入根据下面的公式减小了照度：
其中，Tλ是光学元件的波长相关的透射率。在表I中示出了对于现有技术的蓝光阻挡透镜的每一个而言在等式1.3中的积分的值，该值被归一化为从等式1.2计算的未滤光的照度值。
表I
参考表I，根据Pratt的眼科滤光镜将暗视灵敏度减少了其未滤光值的83.6％，根据等式1.1该衰减将使得夜视变差并且刺激瞳孔扩张。由Mainster描述的装置将暗视通量减少了22.5％，这不如Pratt装置严重，但是仍然很大。
相反，根据本发明的膜使用吸收性或反射性眼科元件来部分地衰减紫色和蓝色光，同时将暗视照度减少不超过其未滤光的值的15％。令人惊讶地，发现根据本发明的系统选择性地抑制期望的蓝光区域，同时对于明视和暗视有很小的影响或没有影响。
在一个实施例中，二萘嵌苯(C20H12,CAS#198-55-0)以足以在其吸收最大的437nm处吸收大约三分之二的光的浓度和厚度包含到眼科装置内。在图35中示出这个装置的透射谱。由这个滤光镜导致的照度改变对于暗视观看条件(scotopic viewing condition)仅是大约3.2％，并且在明视观看条件(photopic viewing condition)下是大约0.4％，如表I中显示。根据拜尔(Beer)定律，增大装置中的二萘嵌苯的浓度或厚度降低了每一个波长处的透射率。图36示出二萘嵌苯浓度是图6的2.27倍的装置的透射谱。虽然这个装置选择性地阻挡比图6中的装置多的光毒性蓝光，但是它将暗视照度降低了小于6％，并且将明视照度(scotopicilluminance)降低了小于0.7％。注意，已经从图35和36的光谱中去除了反射，以仅示出染料的吸收效果。
除了二萘嵌苯之外的染料可以在蓝光或大致蓝光波长范围内具有强的吸收率，并且在可见光谱的其他区域中具有很小的吸收率或没有吸收率。在图46中所示的这样的染料的示例包括基于卟啉、香豆素和吖啶的分子，该分子可以单独地或组合地使用来提供在400nm–460nm处降低但是未消除的透射。因此在此所述的方法和系统可以使用基于其他分子结构的类似染料，具有模仿(mimic)二萘嵌苯、卟啉、四基卟啉镁(MgTMP)、香豆素和吖啶或其衍生物的透射谱的浓度。
在一个实施例中，选择性滤光镜模仿在此提供的一个或多个示例性染料的透射谱。因此在此提供的染料被用作参考滤光镜以设计使用替代材料的类似滤光镜。滤光镜可以通过过滤大致相同的波长来模仿参考滤光镜的透射谱。例如，模仿滤光镜(mimic filter)可以过滤与参考滤光镜大致相同的波长范围，在该范围的一端或两端±1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25或30个波长。在另一个实施例中，滤光镜可以通过将所选择的波长过滤大约相同的抑制水平来模仿参考滤光镜的透射谱。例如，参考滤光镜的最大抑制(或最小透射)和模仿滤光镜的最大抑制(或最小透射)可以在彼此的大约1、3、5、7、10、15、20、25或30％内。在另一个实施例中，模仿滤光镜模仿参考滤光镜的波长范围和抑制水平。
可以通过在光学制造领域中实践的人熟悉的不同方法来完成将根据本发明的实施例的染料插入到光路中。该染料可以直接包含在基片内，加到聚合物涂层上、吸收到透镜内、包含到包括染料浸渍层的层压结构中或作为具有染料浸渍的微粒的复合材料。
根据本发明的另一个实施例，可以应用在紫色和蓝色谱区域中部分地反射而在更长的波长处防反射的电介质涂层。在诸如纽约的McGraw-Hill公司1989年出版的教科书《Thin Film Optical Filters》(Angus McLeod著)中总结了用于设计适当的电介质光学滤光镜的方法。在图37中示出根据本发明的对于SiO2和ZrO2的六层堆叠的示例性透射谱。再一次参考表I，可以看到，这个光学滤光镜阻挡了光毒性的蓝光和紫光，同时将暗视照度降低了小于5％，并且将明视照度降低了小于3％。
虽然许多传统的蓝光阻挡技术试图抑制尽可能多的蓝光，但是当前的研究显示，在许多应用中，可能期望抑制相对较少量的蓝光。例如，为了防止对于暗视的不期望的影响，可能期望根据本发明的眼科系统仅抑制蓝光(即，380-500nm)波长光的大约30％，或更优选地仅蓝光的大约20％，更优选地大约10％，并且更优选地大约5％。据信，通过抑制蓝光的5％那么多，可以减少细胞死亡，同时这个程度的蓝光减少对于使用该系统的那些人的暗视和/或生理节律行为具有很小的影响或没有影响。
如在此使用的，根据本发明的选择性地抑制蓝光的膜被描述为抑制相对于包含该膜的基本系统测量的光量。例如，眼科系统可以使用用于透镜的聚碳酸酯或其他类似的基底。通常用于这样的基底的材料可以抑制在可见光波长处的不同量的光。如果根据本发明的蓝光阻挡膜被加到该系统，则它可以选择性地抑制相对于在没有膜的情况下在相同的波长处透射的光量测量的所有蓝光波长的5％、10％、20％、30％、40％和/或50％。
在此公开的方法和装置可以最小化并且优选地消除蓝光阻挡导致的颜色感知上的偏移。由人的视觉系统感知的颜色源自落在具有不同光谱响应特性的视网膜色素上的光信号的神经处理。为了数学地描述颜色感知，通过将三个波长相关的颜色匹配函数的乘积与光谱辐照度(spectral irradiance)整合来构造颜色空间。结果是用于表征感知的颜色的三个数。已经通过国际照明委员会(Commission Internationale deL'eclairage)(CIE)建立的均匀的(L*,a*,b*)颜色空间可以用于表征感知的颜色，虽然基于替代的颜色标准的类似的计算为在颜色科学领域中的技术人员熟悉，并且也可以被使用。(L*,a*,b*)颜色空间定义了在L*轴上的视亮度(brightness)和在由a*和b*轴定义的平面内的颜色。诸如由这个CIE标准定义的均匀颜色空间对于计算和比较应用可能是优选的，因为该空间的笛卡儿距离与在两个对象之间的感知的颜色差别的幅度成比例。在本领域中通常认可均匀颜色空间的使用，诸如在纽约的Wiley公司1982年出版的《Color Science:Concepts and Methods.Quantitative Data and Formulae》(Wyszecki和Stiles著)中所述。
根据在此所述的方法和系统的一种光学设计可以使用描述视觉环境的谱的调色板。其非限定性示例是蒙赛尔色卡(Munsell matte)调色板，其由已经通过心理物理学实验建立的恰好彼此显著不同的1,269个彩色瓦片构成。在标准照明条件下测量这些瓦片的光谱辐照度。与由在(L*,a*,b*)颜色空间中的D65日光发光体照射的这些瓦片的每一个对应的颜色坐标的阵列是用于颜色失真的参考，并且示出在图38中。然后颜色瓦片的光谱辐照度被蓝光阻挡滤光镜调制，并且计算新的一组颜色坐标。每一个瓦片具有偏移了与(L*,a*,b*)坐标的几何位移对应的量的感知颜色。这种计算已经被应用到Pratt的蓝光阻挡滤光镜，其中，平均颜色失真是在(L*,a*,b*)空间中的41个最小可觉差(JND)单位。由Pratt滤光镜引起的最小失真是19个JND，最大是66，并且标准差是7个JND。在图39A(顶部)示出对于全部1,269个颜色瓦片的色移的直方图。
现在参考图39B，由Mainster蓝光阻挡滤光镜引起的色移具有最小值6个JND、平均值19个JND、最大值34个JND以及标准差6个JND。
上面描述的使用具有两个浓度的二萘嵌苯染料或反射滤光镜的本发明的实施例可以具有比传统装置小得多的色移，不论是被测量为平均、最小或最大失真，如表II中所示。图40示出对于根据本发明的二萘嵌苯染料基片的色移的直方图，该基片的透射谱示出在图35中。值得注意的是，观察到在所有彩色瓦片上的偏移比对于由Mainster和Pratt等描述的传统装置的那些低得多并窄得多。例如，仿真结果显示，对于根据本发明的膜而言，(L*,a*,b*)偏移了低至12和20个JND，在所有瓦片上的平均偏移低至7-12个JND。
表II
在一个实施例中，反射和吸收元件的组合可以过滤有害蓝光光子，同时保持相对较高的发光透射率(luminous transmission)。这可以允许根据本发明的系统避免或减少瞳孔扩张，保护夜视或防止夜视受损害，并且减少颜色失真。这种手段的一个示例将在图37中所示的电介质堆叠与图35的二萘嵌苯染料组合，产生在图41中所示的透射谱。观察到该装置具有97.5％的明视透射、93.2％的暗视透射和11个JND的平均色移。在图42中示出对于蒙赛尔瓦片在日光下汇总这个装置的颜色失真的直方图。
在另一个实施例中，眼科滤光镜在眼睛外部，例如眼镜透镜(spectacle lens)、护目镜(goggle)或眼罩(visor)等。当使用传统的滤光镜时，当被外部观察者观看时，佩带者的面部的颜色可能被透镜着色，即，当被另一个人观看时，面部颜色或皮肤色调通常被蓝光阻挡透镜偏移。伴随蓝光吸收的黄色变色往往不是在美感上所期望的。用于最小化这个色移的过程与上面对于蒙赛尔瓦片所描述的相同，以佩带者的皮肤的反射率取代蒙赛尔彩色瓦片的那些。皮肤的颜色是颜料、血流和照明条件的函数。在图43A-B中示出来自不同种族的对象的皮肤反射谱的代表性系列。在图44中示出对于高加索对象的示例性皮肤反射谱。在日光(D65)照明中的这种皮肤的(L*,a*,b*)颜色坐标是(67.1,18.9,13.7)。Pratt蓝光阻挡滤光镜的插入将这些颜色坐标改变为(38.9,17.2,44.0)，即69个JND单位的偏移。Mainster蓝光阻挡滤光镜将颜色坐标偏移了17个JND单位到达(62.9,13.1,29.3)。与之对比，如本文所述的二萘嵌苯滤光镜引起仅6个JND的色移或Mainster滤光镜的三分之一。在表III中示出使用各种蓝光阻挡滤光镜在日光照明下的示例性高加索皮肤的美感色移的汇总。在表I中所示的数据被归一化以去除由基础材料引起的任何效果。
表III
在一个实施例中，发光体可以被滤光以减少但是不消除到视网膜的蓝光的通量。可以使用在此所述的原理在视场和照明源之间使用吸收或反射元件来实现这一点。例如，可以将架构窗覆盖包含二萘嵌苯的膜，使得窗的透射谱与图35中所示的匹配。与未涂敷的窗比较，这样的滤光镜通常不引发瞳孔扩张，并且当外部日光通过它时它也不引起可感知的色移。根据本发明的蓝光滤光镜可以用在人工发光体上，诸如荧光灯、白炽灯、电弧灯、闪光灯和二极管灯以及显示器等。
可以使用各种材料来制造根据本发明的膜。两种这样的示例性材料是聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcohol)(PVA)和聚乙烯醇缩丁醛(PolyVinyl Butyral)(PVB)。在PVA膜的情况下，可以通过部分或完全地水解聚乙酸乙烯酯(polyvinyl acetate)以去除乙酸基团(acetate groups)来制备。因为有益的薄膜形成、乳化和粘结属性，PVA膜可能是期望的。另外，PVA膜具有高抗张强度、弹性、高温稳定性，并且提供良好的氧气阻隔。
可以通过聚乙烯醇在正丁醛中的反应来制备PVB膜。PVB可能适合于要求高强度、光学清晰性、弹性和韧性的应用。PVB也具有良好的膜形成和粘结属性。
PVA、PVB和其他适当的膜可以被挤压、从溶液浇铸、旋涂并且然后固化，或者浸涂并且然后固化。也可以使用在本领域中已知的其他制造方法。存在多种整合建立膜的期望谱属性所需的染料的方式。示例性染料整合方法包括气相淀积、在膜内的化学交联、在小聚合物微球内的溶解然后在膜内整合。可以从包括Keystone、BPI & Phantom的公司购买到适当的染料。
大多数眼镜透镜的染色是在透镜从制造商运输之后完成的。因此，可能期望在透镜本身的制造期间合并蓝光吸收染料。这样做，可以将滤光和颜色平衡染料并入硬涂层和/或相关联的底漆涂层(primercoating)内，该相关联的底漆涂层有助于硬涂层与透镜材料的粘结。例如，底漆涂层和相关联的硬涂层经常在制造处理的结尾被加到眼镜透镜或其他眼科系统的顶部，以对于最终产品提供另外的耐久性和耐划伤性。硬涂层通常是系统的最外层，并且可以被置于系统的前表面、后表面或前和后表面两者上。
图47示出具有硬涂层4703及其相关联的粘结促进底漆涂层4702的示例性系统。能够从诸如Tokuyama、UltraOptics、SDC、PPG和LTI的制造商获得示例性硬涂层和粘结促进底漆涂层。
在根据本发明的系统中，蓝光阻挡染料和颜色平衡染料可以包括在底漆涂层1802中。蓝光阻挡和颜色平衡染料也可以包括在硬涂层1803中。该染料不必包括在同一涂层中。例如，蓝光阻挡染料可以包括在硬涂层1803中，并且颜色平衡染料可以包括在底漆涂层1802中。颜色平衡染料可以包括在硬涂层1803中，并且蓝光阻挡染料可以包括在底漆涂层1802中。
可以使用在本领域中已知的方法来沉积根据本发明的底漆和硬涂层，该方法包括旋涂、浸涂、喷涂、蒸发、溅射和化学气相淀积。要在每层中包括的蓝光阻挡和/或颜色平衡染料可以与该层同时沉积，诸如染料被溶解在液体涂敷材料中，并且结果产生的混合物被应用到系统。也可以在独立的处理或子处理中沉积该染料，诸如在固化或干燥或应用涂层之前在表面上喷溅染料。
硬涂层和/或底漆涂层可以执行功能，并且实现在此关于膜描述的益处。具体地说，该涂层可以选择性地抑制蓝光，同时保持期望的明视、暗视、生理节律和光毒性水平。也可以以任意的并且不同的组合在包含如本文所描述的膜的眼科系统中使用如本文所描述的硬涂层和/或底漆涂层。作为具体示例，眼科系统可以包括选择性地抑制蓝光的膜和提供颜色校正的硬涂层。
本发明的选择性滤光镜也可以提供提高的对比灵敏度。这样的系统用于选择性地过滤有害的不可见光和可见光，同时对于明视、暗视、色觉和/或生理节律具有最小的影响，同时保持可接受的或甚至改善的对比灵敏度。可以构建本发明，使得在特定实施例中，选择性滤光镜所应用到的装置的最终残余颜色基本上为无色，并且在不需要基本上透明的残余颜色的其他实施例中，残余颜色可以是微黄色的。优选的是，选择性滤光镜的黄色对于主观个人佩带者不是惹人讨厌的。可以使用诸如ASTM E313-05的黄色指数来定量地测量黄色。优选的是，选择性滤光镜具有不大于50、40、35、30、25、23、20、15、10、9、7或5的黄色指数。
本发明可以包括选择性光波长滤光实施例，诸如：窗、汽车风挡、灯泡、闪光灯泡、荧光灯、LED照明、电视机、计算机监视器等。冲击视网膜的任何光可以被本发明选择性地过滤。仅举例而言，可以通过膜来实施本发明，该膜包括：选择性滤光染料或颜料；在制造基片后增加的染料或颜料成分；与基片材料的制造或形成整合的染料成分；合成和非合成颜料，诸如黑色素(melanin)、叶黄素(lutein)或玉米黄质(zeaxanthin)；如在隐形眼镜中那样作为可视性着色(具有一个或多个颜色)提供的选择性滤光染料或颜料；在眼科抗划伤涂层(硬涂层)中提供的选择性滤光染料或颜料；在眼科防反射涂层中提供的选择性滤光染料或颜料；在疏水涂层中提供的选择性光波长滤光染料或颜料；干涉滤光镜；选择性光波长滤光镜；在光色透镜中提供的选择性光波长滤光染料或颜料；或者，在灯泡或灯管的矩阵中提供的选择性光波长滤光染料或颜料。应当指出，本发明考虑用于选择性地过滤一个特定范围的波长或多个特定范围的波长，而不在可见光谱上均匀地过滤波长的选择性光波长滤光镜。
本领域内的技术人员容易知道如何向基片材料提供选择性光波长滤光镜。仅举例而言，该选择性滤光镜可以：被吸取、注入、浸渍、添加到基片的原材料；在聚合之前添加到树脂；通过包括选择性滤光镜染料或颜料的膜来在光学透镜内分层。
本发明可以利用适当浓度的染料和/或颜料，仅举例而言，该染料和/或颜料例如是二萘嵌苯、卟啉或它们的衍生物。参考图48观察二萘嵌苯的不同浓度和阻挡在430nm周围的光的波长的功能的能力。可以通过染料浓度来控制透射水平。其他染料化学性质允许调整吸收峰值位置。
具有适当的浓度水平的二萘嵌苯在保持基本上无色的外观的同时在明视、暗视、生理节律和光毒性比率上提供了平衡。
表IV
对于适当浓度的二萘嵌苯，观察到对比灵敏度增大。见示例2，表VI。应当指出，基于二萘嵌苯的染料或颜料族仅作为示例用于实施本发明。当使用这样的染料时，根据实施例或应用，可以形成染料使得它在分子上或化学上结合到基片或结合到施加于基片的涂层，使得染料不滤除。仅举例而言，其应用将是用于隐形眼镜、IOL、角膜嵌体、角膜覆盖等。
当科学发现其他可见光波长有害时可以组合选择性滤光镜以阻碍其他目标波长。例如，可以组合选择性滤光镜以在识别另外的危害时阻碍不止一个目标波长范围。在一个实施例中，系统包括：1)选择性滤光镜，其减少与A2E发色团相关联的危害；以及，2)一个或多个另外的滤光镜，其减少另一种被识别的危害，例如，可见光波长危害。
在本发明的一个实施例中，隐形眼镜由二萘嵌苯染料构成，该二萘嵌苯染料被配制为使得它不从隐形眼镜材料中滤除。该染料被进一步配制为使得它提供具有黄色偏色的着色。这种黄色偏色允许隐形眼镜具有被称为对于佩带者的处理着色。二萘嵌苯染料或颜料进一步提供选择性滤光，如图48所示。这种滤光提供了视网膜保护和增强的对比灵敏度，而不以任何有效的方式折中人的明视、暗视、色觉或生理节律。
在隐形眼镜的本发明的实施例的情况下，仅举例而言，可以通过吸取来向隐形眼镜内施加染料或颜料，使得它位于隐形眼镜的中心10mm直径或更小的圆圈内，优选地在与佩带者的瞳孔重合的隐形眼镜的中心的6–8mm直径内。在这个实施例中，提供选择性光波长滤光的染料或颜料浓度被提高到向佩带者提供增加的对比灵敏度(与未佩戴隐形眼睛相比)而不以任何有效的方式折中佩带者的明视、暗视、色觉或生理节律(的一个或多个或全部)的水平。
优选的是，通过在用户的对比敏感度测试(Functional AcuityContrast Test)(FACTTM正弦波光栅测试)分数上的至少大约0.1、0.25、0.3、0.5、0.7、I、1.25、1.4或1.5的增加来演示在对比灵敏度上的增大。相对于佩带者的明视、暗视、色觉和/或生理节律，眼科系统优选地将这些特性之一或全部保持在没有该眼科系统的情况下的特性水平的15％、10％、5％或1％内。
在利用隐形眼镜的另一个本发明的实施例中，提供了引起微黄色着色的染料或颜料，其位于隐形眼镜的中心5–7mm的直径上，并且其中在外围向中心着色加上第二颜色着色。在这个实施例中，提供选择性光波长滤光的染料浓度被提高到向佩带者提供很好的对比灵敏度并且再一次不以任何有效的方式来折中佩带者的明视、暗视、色觉或生理节律(的一个或多个或全部)的水平。
在利用隐形眼镜的又一个本发明的实施例中，提供了染料或颜料，使得它位于隐形眼镜的从大致一边向另一边的全直径上。在这个实施例中，提供选择性光波长滤光的染料浓度被提高到向佩带者提供很好的对比灵敏度并且再一次不以任何有效的方式来折中佩带者的明视、暗视、色觉或生理节律(的一个或多个或全部)的水平。
当在人或动物组织之内或之上使用各种本发明的实施例时，以下述方式来配制染料：化学地结合到嵌入的基片材料，因此保证它不在周围的角膜组织中滤除。用于提供允许这种结合的化学钩(chemicalhook)的方法是在化学和聚合物行业内公知的。
在又一个本发明的实施例中，人工晶状体包括选择性光波长滤光镜，其具有黄色着色，并且进一步向佩带者提供改善的对比灵敏度，而不以任何有效的方式来折中佩带者的明视、暗视、色觉或生理节律(的一个或多个或全部)。当在人工晶状体之上或之内使用选择性滤光镜时，可以将染料或颜料的水平提高到超过眼镜镜片，因为人工晶状体的美感对于观看佩带者的人是不可见的的。这允许增加染料或颜料的浓度的能力，并且提供了甚至更高的水平的改善的对比灵敏度，而不以任何有效的方式来折中佩带者的明视、暗视、色觉或生理节律(的一个或多个或全部)。
在本发明的另一个实施例中，一种眼镜透镜包括选择性光波长滤光镜，该滤光镜包括具有二萘嵌苯的染料，其中，该染料的配制提供了具有基本上无色外观的眼镜透镜。而且，其向佩带者提供改善的对比灵敏度，而不以任何有效的方式来折中佩带者的明视、暗视、色觉或生理节律(的一个或多个或全部)。在本发明的这个特定实施例中，在位于眼镜透镜的表面之内或之上的膜内施加染料或颜料。
在一个实施例中，系统包括蓝光阻挡部件和光色部件。更具体地，眼科系统可以包括：蓝光阻挡部件，其选择性地过滤包括在大约430nm处的波长的蓝光波长选择范围；以及光色部件，当被激活时该光色部件过滤包括所述蓝光波长选择范围之外的波长的可见光。
部件描述符“光色(photochromic)”和“蓝光阻挡(blue-blocking)”不必相互排他。例如，光色染料可以，但是不必，阻挡至少一些蓝光波长。同样，蓝光阻挡部件可以是光色的或非光色的。在一个实施例中，蓝光阻挡部件是非光色的，以便提供连续的蓝光阻挡功能，即，在全部或基本上全部照明条件下的蓝光阻挡。即使在蓝光阻挡部件可能是光色的实施例中，也仍然优选的是，蓝光阻挡在全部或基本上全部照明条件下连续地起作用。因此，蓝光阻挡与光色部件独立地起作用。
光色蓝光阻挡系统可以例如是眼科透镜(包括处方或非处方透镜)、眼镜镜片、隐形眼镜、人工晶状体、角膜嵌体、角膜覆盖、角膜移植片、电激活透镜、风挡或窗。
蓝光阻挡部件可以是在此所述的蓝光阻挡实施例的任何一种。因此，在一个实施例中，蓝光阻挡部件是二萘嵌苯、卟啉、香豆素、吖啶及其衍生物的至少一种。在一个实施例中，该蓝光阻挡部件包括二萘嵌苯或其衍生物。在另一个实施例中，该蓝光阻挡部件包括卟啉或其衍生物，诸如四基卟啉镁(MgTMP)。蓝光阻挡部件也可以包括染料的混合物。
在一个实施例中，蓝光阻挡部件选择性地过滤在所述蓝光波长选择范围中的光的至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％或大约100％。所述蓝光波长选择范围可以包括在大约430nm处的波长，例如430nm±10、20或30nm。在另一个实施例中，所述蓝光波长选择范围包括从大约420nm至大约440nm、从大约410nm至大约450nm或从大约400nm至大约460nm的波长。
诸如由Transitions Optical制造的那些的光色透镜是本领域中公知的。通过具有特定波长的光的激活刺激来激活光色部件。激活的光色部件减少了通过系统的透射。换句话说，激活的光色部件使得系统变暗。当去除激活刺激(例如，激活波长)时，光色部件可以返回到不活跃状态，特点是提高的透射率。
在一个实施例中，在激活的系统中的可见光谱上的平均透射率比在不活跃系统中的可见光谱上的平均透射率小至少20％。在其他实施例中，激活将在可见光谱上的平均透射率降低至少大约10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％或70％。
在一个实施例中，光色部件迅速地响应于在外部照明条件的改变，通常是激活刺激源的改变。因此，在一个实施例中，在将不活跃光色部件进行激活刺激后，光色部件将在少于10、7、5、4、3、2或1分钟内转换为激活状态。类似地，在另一个实施例中，在去除激活刺激后，激活的光色部件将在少于10、7、5、4、3、2或1分钟内转换为不活跃状态。
示例性光色染料包括但是不限于：三芳基甲烷(triarylmethanes)、二苯乙烯(stilbenes)、氮杂芪(azastilbenes)、硝酮(nitrones)、俘精酸酐(fulgides)、螺吡喃(spiropyrans)、萘并吡喃(naphthopyrans)、螺旋-恶嗪(spiro-oxazines)和醌(quinones)。
光色部件的选择可以部分地依赖于期望的激活刺激。在一个实施例中，光色部件被UVB、UVA、蓝光、可见光和红外线波长的至少一种激活。在另一个实施例中，光色部件被UVB、UVA或红外线波长激活。通过选择UVB或UVA波长作为激活刺激，光色部件有益地在室外被激活并且在室内被抑制。虽然激活刺激可以是蓝光或其他可见光波长，但是这些实施例可能在室内环境中变暗，这对于一些应用是不期望的。替代地，如果蓝光阻挡部件也是光色的，则可以期望具有可以保持这个部件的激活并因此保持室内和室外的视网膜保护的激活刺激。
在又一个实施例中，光色部件被具有大约380nm至大约410nm的波长的光激活。如在US 7,166,357中所述，这个激活刺激允许光色部件在诸如汽车风挡的UV滤光镜后被激活。这有益地提供了可以在汽车内的用户佩戴时保持光响应性的眼科透镜。
系统可以进一步包括UV滤光镜，诸如UVA和/或UVB滤光镜。在一个实施例中，UV滤光镜不阻止任何光色部件的激活。可以例如通过下述方式来实现这一点：将UV滤光镜定位在光色部件之后(后面)，使得UV光首先入射在光色部件上，但是然后在到达佩带者之前被UV滤光镜滤光。在另一个示例中，UV滤光镜不过滤激活光色部件的波长，或至少不将它们过滤到阻止激活的程度。
通过包括光色部件和蓝光阻挡部件，系统理想地总是提供蓝光波长的视网膜保护，同时也根据外部照明条件来调整可见光的透射率。
在一个实施例中，在激活的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率小于在不活跃系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率。不被理论限制，据信，当激活系统时，所述蓝光波长选择范围的平均透射率降低，因为蓝光阻挡部件和光色部件过滤所述蓝光波长选择范围，产生附加效应。这个实施例特征在于增强的视网膜保护，特别是在激活状态中。亮光条件可能使得瞳孔扩大，增加了视网膜损害的机会。对于这样实施例，亮光条件也可能激活系统以提供增加的蓝光保护，因此保护佩带者免受增加的暴露。
诸如温度变化，特别是较低的温度的其他环境条件可能弱化光色透镜过滤蓝光波长的能力。因此，也包括蓝光阻挡部件的光色系统可以在特定的环境条件下补偿在视网膜保护上的减弱。
在另一个实施例中，在激活的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率与不活跃状态中的同一系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率基本上相同。在一个实施例中，在激活的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率是不活跃系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率的50％、40％、30％、25％、20％、15％、10％、5％、3％或1％内。在又一个实施例中，激活的系统中所述蓝光波长选择范围的平均透射率是在激活的系统中的可见光谱上的平均透射率的50％、40％、30％、25％、20％、15％、10％、5％、3％或1％内，使得激活的系统在可见光谱上提供基本上均匀的滤光。不被理论限制，认为光色透镜的颜色平衡(例如，白光透射和/或黄色指数的CIE)可能受到过滤额外的蓝光的明显干扰。通过将所述蓝光波长选择范围的平均透射率保持为基本上不变，认为可以基本上保持颜色平衡。这个实施例特征在于增强的颜色平衡，同时仍然提供视网膜保护，而与外部照明条件无关。
在一个实施例中，为了提供具有卓越的颜色平衡的光色蓝光阻挡系统，选择光色部件和蓝光阻挡部件来在所述蓝光波长选择范围上实现本质上非加性效果。这可以例如通过选择光色部件使得当被激活时主要过滤在所述蓝光波长选择范围之外的波长来实现。以这种方式，激活的光色部件不显著地影响所述蓝光波长选择范围的平均透射率。适合于这个目的的示例性光色染料包括当被激活时阻挡超过大约400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm或460nm的那些。在另一个实施例中，光色染料选择性地阻挡比大约430nm、440nm、450nm或460nm更大的波长。
光色蓝光阻挡系统也可以用于实现如上所述的有益特性，包括对比灵敏度、颜色平衡、色觉、明视、暗视和生理节律。因此，在一个实施例中，光色蓝光阻挡系统在对比灵敏度测试(FACTTM正弦波光栅测试)中将对比灵敏度提高至少大约0.1、0.25、0.3、0.5、0.7、1、1.25、1.4、or1.5点。在另一个实施例中，光色蓝光阻挡系统具有不超过50、40、35、30、25、23、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1的黄色指数。在又一个实施例中，光色蓝光阻挡系统在通过不活跃系统、激活系统或不活跃和激活系统两者透射时具有(0.33±0.05,0.33±0.05)或(0.33±0.02,0.33±0.02)的CIE。
可以根据在本领域中已知的任何方法来制备蓝光阻挡部件和光色部件，该方法包括例如将染料涂敷或浸渍到聚合物基片内。蓝光阻挡部件和光色部件的每一个可以独立地存在于系统各处或系统局部，例如，在环形或外围部分中。每一个部件可以作为独立的层存在。蓝光阻挡部件可以与光色层物理接触或隔离(例如，通过阻隔层或其他中间的眼科部件隔开)。蓝光阻挡部件可以在光色部件之后或反之亦然。在另一个实施例中，蓝光阻挡部件和光色部件混合，并且包含到单个基片或涂层内。
蓝光阻挡部件可以以下述浓度存在：大约1ppm至大约50ppm、大约1ppm至大约20ppm、大约1ppm至大约10ppm、大约1ppm至大约5ppm、大约2ppm至大约10ppm或大约1ppm、2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、12ppm、15ppm、17ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm或50ppm的浓度。这些浓度对于二萘嵌苯及其衍生物特别有效，但是本领域内的普通技术人员可以将适当的浓度适用于不同的蓝光阻挡染料。
如上所述的所有参考文献和公布的公开通过引用其整体而明确的并入，达到如同通过单独引用而并入每一个相同的程度。
本领域内的普通技术人员可以明白，根据本公开各种修改和改变是显而易见的，并且旨在落入所附权利要求的范围和精神内。通过下面的非限定性示例来进一步描述特定实施例。
示例
示例1：制造带有整合的膜的聚碳酸酯透镜，膜具有变化的蓝光阻挡染料浓度，并且测量每一个透镜的透射谱，如图45中所示。使用2.2mm的透镜厚度处的35、15、7.6和3.8ppm(以重量计)的二萘嵌苯浓度。在表IV中示出对于每一个透镜计算的各种度量，其中，参考对应于图45中的附图标记。因为根据拜尔(Beer)定律，光的选择性吸收率主要取决于染料浓度和涂层厚度的乘积，所以认为能够使用硬涂层和/或底漆涂层与膜相结合或替代膜来实现相当的结果。
表V
除了35ppm染色的透镜之外，在表IV和图45中描述的所有透镜包括通常在眼科透镜系统中使用的UV染料，以将UV波长限制在380nm之下。明视比率描述了正常的视觉，并且被计算为滤光镜透射谱和Vλ(明视灵敏度)的积分除以未过滤的光和这同一灵敏度曲线的积分。暗视比率描述了在暗照明条件下的视觉，并且被计算为滤光镜透射谱和V’λ(暗视灵敏度)的积分除以未过滤的光和这同一灵敏度曲线的积分。生理节律比率描述了光对于生理节律的影响，并且被计算为滤光镜透射谱和M’λ(褪黑激素抑制灵敏度)的积分除以未过滤的光和这同一灵敏度曲线的积分。光毒性比率描述了由暴露于高能量光引起的对于眼镜的损害，并且被计算为滤光镜透射谱和Bλ(有晶状体UV蓝光毒性)的积分除以未过滤的光和这同一灵敏度曲线的积分。用于计算这些值的响应函数对应于在下文中公开的那些：Mainster和Sparrow在2003年的Br.J.Ophthalmol第87卷1523-29页的《IOL应该透射多少蓝光？(How Much Blue Light Should an IOL Transmit？)》；Mainster在2005年的Arch.Ophthal中第123卷第550页的《人工晶状体应该阻挡UV辐射和紫光而不是蓝光(Intraocular Lenses Should Block UV Radiationand Violet but not Blue Light)》；以及Mainster在2006年的Br.J.Ophthalmol第90卷784-9页的《紫光和蓝光阻挡人工晶状体：光照保护法与光感受(Violet and Blue Light Blocking Intraocular Lenses:Photoprotection vs.Photoreception)》。对于一些应用，不同的光毒曲线是适当的，但是计算方法是相同的。例如，对于人工晶状体(IOL)应用，应当使用无晶状体光毒曲线。而且，当对光毒性光机制的理解提高时，可以适用新的光毒曲线。
如上面描述的示例性数据所示，根据本发明的系统可以选择性地抑制蓝光，具体地说是在400nm–460nm区域中的光，同时仍然提供至少大约85％的明视发光透射率(photopic luminous transmission)和小于大约80％的光毒比率，该光毒比率更优选地小于大约70％、更优选地小于大约60％，并且更优选地小于大约50％。如上所述，也可以使用在此所述的技术来实现高达95％或更大的明视发光透射率。
在此所述的原理可以被应用到不同的发光体、滤光镜和皮肤色调，目标是过滤光毒蓝光的某个部分，同时减少瞳孔扩张、暗视灵敏度、通过眼科装置的颜色失真和从观看在他们的面部佩带该装置的人的观察者的角度看的外部眼科装置的美感颜色。
在此具体图示和/或描述了本发明的几个实施例。然而，可以明白，在不偏离本发明的精神和意图的范围的情况下，在所附权利要求的范围内，上面的教导涵盖本发明的修改和改变。例如，虽然已经使用特定染料、电介质光学滤光镜、皮肤色调和发光体的示例描述了在此所述的方法和系统，但是可以明白，可以使用替代的染料、滤光镜、皮肤颜色和发光体。而且，在此使用的术语“a”或“an”表示一个或多个，除非具体指定为单数。
示例2：使用相对于作为对照物的透明滤光镜而言1X和2X的染料浓度来对9个病人测试对比灵敏度。根据对比灵敏度测试(FACTTM正弦波光栅测试)，9个病人中的7个显示整体改善的对比灵敏度。见表VI：

Claims (21)

1.一种眼科系统，包括：
至少一个蓝光阻挡部件和至少一个光色部件，所述光色部件具有激活状态和不活跃状态，
其中，所述眼科系统包括眼科透镜；
其中，当所述光色部件处于不活跃状态时，所述蓝光阻挡部件连续地和选择性地过滤420nm至440nm波长范围的光的5％至50％，并且
所述眼科系统具有至少80％可见光平均透射率；
其中，所述光色部件由蓝光、可见光、和红外波长中的至少一种激活；
其中，所述光色部件在被激活时过滤包括所述蓝光波长选择范围之外的波长的可见光；并且
其中所述蓝光阻挡部件和所述光色部件被构造成，当所述光色部件处于激活状态时，在所述选择范围上实现非加性效果。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件是下述之一：梳状滤光镜、干涉滤光镜、带通滤光镜、带阻滤光镜、陷波滤光镜、或二向色滤光镜、或电介质堆叠。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件是呈现出吸收和/或反射和/或干涉蓝光波长的有机或无机化合物。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件是防反射(AR)涂层。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件是一种或多种卟啉染料或卟啉衍生物。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件被集成到PVA或PVB膜中。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，在不活跃状态中，所述系统具有不大于10的黄色指数。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，在不活跃状态中，所述系统具有不大于7的黄色指数。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，在不活跃状态中，所述系统具有不大于5的黄色指数。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述激活的系统中在可见光谱上的平均透射率比不活跃的系统中在可见光谱上的平均透射率小至少20％。
11.根据权利要求1所述的系统，进一步包括UV滤光镜。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统是眼科透镜、眼镜透镜、隐形眼镜、人工晶状体、角膜嵌体、角膜覆盖、或电激活透镜。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光色部件和所述蓝光阻挡的至少一个存在于所述系统各处。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件不与所述光色部件物理接触。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件和所述光色部件混合。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，在不活跃状态中，所述系统具有不大于15的黄色指数。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蓝光阻挡部件选择性地过滤在所述蓝光波长选择范围中的光的至少10％。
18.根据权利要求1所述的系统，其中所述光色部件由蓝光激活。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述光色部件由可见光激活。
20.根据权利要求1所述的系统，其中所述光色部件由红外光激活。
21.根据权利要求1所述的系统，其中在所述激活状态中的所述选择范围的平均透射率小于在所述不活跃状态中的所述选择范围的平均透射率。
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