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KR20180118625A - 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법 - Google Patents

눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법 Download PDF

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KR20180118625A
KR20180118625A KR1020187023609A KR20187023609A KR20180118625A KR 20180118625 A KR20180118625 A KR 20180118625A KR 1020187023609 A KR1020187023609 A KR 1020187023609A KR 20187023609 A KR20187023609 A KR 20187023609A KR 20180118625 A KR20180118625 A KR 20180118625A
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light
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콜라리에 바라우
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에씰로 앙터나시오날
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Abstract

본 발명은 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법에 관한 것으로, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며, 이하의 단계들: a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성이 제공되는 단계, b) 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값이 단계 a)에서 제공되는 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 계산되는 단계를 포함한다.

Description

눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법
본 발명은 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법에 관한 것이다.
전자기 스펙트럼은 380 나노미터 내지 780 나노미터(㎚)의 사람 눈에 가시적이며, 그 후에 가시 스펙트럼으로서 지정되는 파장을 포함하는 광범위한 파장을 포함한다.
많은 연구는 전자기 스펙트럼의 일부 파장이 눈에 대한 유익한 효과를 갖지만, 가시 스펙트럼의 일부 파장을 포함하는 다른 파장이 눈에 대한 유해한 효과를 갖는다는 것을 나타낸다.
특히, 연구는 가시 광선, 그리고 보다 상세하게는, 청색 광 스펙트럼의 일부에의 눈의 노출이 선진 공업국들에서 실명의 주요 원인 중 하나인 노인성 황반 변성(그 후에 ARMD)을 진전시킬 더 높은 위험성에 연계될 수 있다는 것을 나타내었다. 이러한 연구들 중 일부를 예를 들어, the peer-reviewed journal PlosOne(plosone.org 웹사이트)에서의 2013년 8월 23일자로 발표된 저자들 Arnault, Barrau 외에 의한 “햇빛 정규화 조건들에 노출되는 노인성 황반 변성의 망막 색소 상피 모델 상의 광독성 작용 스펙트럼(Phototoxic Action Spectrum on a retinal Pigment Epithelium model of Age-Related macular Degeneration Exposed to Sunlight Normalized Conditions)”이라는 명칭의 문서에 설명한다.
따라서, 전자기 스펙트럼의 일부 파장의 유해한 효과를 방지하기 위해 눈에 대한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하는 광학 필터의 효과가 실험적으로 연구되었다.
그러나, 이러한 광학 필터의 효과를 정량화하는 신뢰 가능한 값을 얻는데 필요한 실험적 테스트는 복잡하고, 시간 소모적이고, 고가이고, 흔히 생물학적 반복되는 실험을 필요로 한다. 이러한 방법은 많은 수의 광학 필터가 테스트되어야 할 때, 구현하기에 어려운 것으로 나타난다.
특히, 상술한 모든 실험적 테스트를 구현하지 않고 상업 안과용 렌즈, 특히 부분적으로 청색 광을 차단하는 (또는 청색 광을 컷팅하는) 필터를 포함하는 렌즈의 눈에 대한 효과를 비교하고 구별하는 것이 바람직할 것이다.
그러므로, 본 발명의 하나의 목적은 평가될 각각의 필터에 대한 실험적 테스트들을 구현할 필요 없이 단순화되고 빠른 방식으로 눈에 대한 광학 필터의 효과를 결정하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 선택된 파장 범위에서의 대역 저지 프로파일 및/또는 높고 낮은 레벨들의 컷팅 프로파일들을 갖는 필터들, 또는 그와는 반대로 연속적으로 증가하거나 감소하는 컷팅 프로파일을 갖는 필터들과 같이 평가된 필터들이 매우 상이한 광 컷팅 프로파일들(특히 청색 컷팅 프로파일들)을 갖더라도 사용 가능하고 신뢰 가능한 필터들의 효과를 결정하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 평균 투과 프로파일의 면에서 근접하게 유사한 필터들의 효과를 미세하게 정량화할 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 예를 들어, 95%, 바람직하게는 96%, 보다 양호하게는 97% 이상의 투과율 레벨을 갖는 렌즈들에 대해 전체 파장 가시 범위를 통한 높은 레벨의 투과율(Tv)을 갖는, 400 내지 455 ㎚ 내의 미리 결정된 범위에서의 파장들에서 50% 이하의, 바람직하게는 40%, 35%, 30%, 25% 이하의 평균 청색 여과율들을 갖는 청색 컷팅 렌즈들에 적용 가능한 방법을 제공하는 것이다. 가시 범위에서의 상대 투과 인자라 불리는 인자(Tv)는 국제 표준화 정의(ISO 13666: 1998 표준)에 의해 정의되고 ISO 8980-3 표준에 따라 측정되는 것으로 이해될 것이다. 인자(Tv)는 380 내지 780 ㎚의 파장 범위로 정의된다.
이러한 목표들이 입력 파라미터들로서 광학 필터의 투과율과 관련되는 특정 스펙트럼 특성들을 사용하여 눈에 연계되는 파라미터와 연관된 값을 계산함으로써 달성될 수 있다는 것이 밝혀졌다.
보다 정확하게는, 위의 목적들은 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법으로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며, 이하의 단계들을 포함하는 방법을 제공함으로써 본 발명에 따라 단독으로 또는 조합으로 달성된다:
a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성이 제공되며,
b) 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값이 단계 a)에서 제공되는 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 계산된다.
본 발명에 따른 방법의 덕분으로, 구해지는 값의 결정은 따라서 용이하게 측정되거나 미리 결정될 수 있는 광학 필터의 스펙트럼 특성을 제공하는 것만을 필요로 하므로, 단순하고 빠르다.
이는 특히 눈 세포들 상의 시험관 내 테스트들 또는 동물 눈들 상의 생체 내 테스트들에 대한 대안이다.
그러므로, 눈에 연계되는 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과는 효율적이고 빠른 방식으로 필터에만 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명의 방법에서, 눈에 연계되는 파라미터는 바람직하게는 생물학적 파라미터이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 눈에 연계되는 파라미터는 생리적 파라미터이다.
본 출원의 이하의 부분에서, 본 발명을 눈에 연계되는 생물학적 파라미터를 참조하여 비제한적인 방식으로 설명할 것이다.
눈에 연계되는 상기 파라미터에 대한 주어진 광학 필터의 효과를 정량화하는 값은 이러한 주어진 광학 필터 상에서 임의의 시험관 내 또는 생체 내 테스트들 없이 결정된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 유리하고 비제한적인 특성들은 이하의 것을 포함한다:
- 단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장들 범위를 통한 평균 투과율, 또는 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율을 포함하며;
- 특정 실시예에서, 단계 a)에서, 설정된 특정 파장들에서의 수개의 투과율값을 포함하는 복수의 스펙트럼 특성이 제공되며;
- 단계 a)에서, 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 적어도 평균 투과율, 및 상기 미리 결정된 파장 범위의 상이한 파장들 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위들을 통한 수개의 평균 투과율을 포함하는 상기 광학 필터의 복수의 스펙트럼 특성이 제공되며;
- 단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 전체 미리 결정된 파장들 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장들 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장들 범위를 통한 가중 평균 투과율을 포함하며, 주어진 파장에서의 광학 필터의 투과율의 각각의 값은 청색 광 위험 함수(B(λ))와 같은 눈에 연계되는 파라미터와 관련하여 광의 작용 스펙트럼의 동일한 주어진 파장의 상응하는 값에 의해 가중되며;
- 광학 필터의 상기 효과는 눈에 연계되는 파라미터에 대한 청색 광의 부정적인 작용에 대한 광학 필터의 광 보호 효과이고 상기 파장 범위는 380 나노미터와 500 나노미터 사이, 바람직하게는 400 나노미터와 455 나노미터 사이, 바람직하게는 400 나노미터와 450 나노미터 사이, 바람직하게는 415 나노미터와 455 나노미터 사이, 바람직하게는 420 나노미터와 450 나노미터 사이에 포함되며;
- 상기 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 값은 청색 광에 대한 눈의, 특히 망막의 반응을 정량화하며;
- 단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 가중 평균 투과율이며, 주어진 파장에서의 광학 필터의 투과율의 각각의 값은 동일한 주어진 파장에서의 청색 광 위험 함수의 상응하는 값에 의해 가중되며;
- 단계 b)에서, 눈에 연계되는 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값은 광학 필터를 통해 상기 눈으로의 광의 투과에 대한 광학 파라미터에 눈에 연계되는 상기 파라미터를 연관시키는 미리 결정된 함수를 사용하여 계산되며;
- 파라미터는 생물학적 파라미터이고, 단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 광과 눈 세포들 중간에 광학 필터들을 둠으로써 상이한 범위들의 파장들을 포함하는 광에 의한 눈 세포들의 조명 후에 눈 세포들 상에서 시험관 내 또는 동물 눈 상에서 생체 내 측정된 상기 파라미터의 값들을 포함하는 실험적 데이터의 세트를 고려하며;
- 단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 곡선이 상기 실험적 데이터에 맞추어지는 수학적 함수를 결정함으로써 정의되며;
- 단계 a)에서, 상기 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 값은 청색 광에 대한 눈의 반응과 관련되고, 단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 적어도 2차 다항식을 포함하고;
- 상기 미리 결정된 함수는 복수의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균을 포함하며, 복수의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균 각각이 광학 필터의 물리적 파라미터에 의존하고, 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되며;
- 단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 제1 미리 결정된 파장 범위를 통한 평균 투과율 및 제2 미리 결정된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율을 포함하고, 단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 각각이 눈에 연계되는 상기 파라미터를 제1 미리 결정된 파장 범위를 통한 평균 투과율 및 제2 미리 결정된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율 중 하나에 연관시키는 2개의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균을 포함하며;
- 상기 생물학적 파라미터는 망막 색소 상피 세포들의 세포 자멸의 속도와 관련되고 상기 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 값은 청색 광 노출에 연계되는 망막 세포들의 세포 자멸의 속도의 감소를 정량화한다.
본 발명은 또한 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 기반하여 눈에 연계되는 파라미터에 대한 이러한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 함수를 결정하는 방법으로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며, 이하의 단계들:
- 각각의 참조 필터를 통해 조명되고 임의의 필터 없이 직접 조명되는 눈에 연계되는 상기 파라미터에 대한 광의 부정적인 작용을 비교함으로써 상기 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하는 참조 필터들의 세트의 각각의 참조 필터의 효과를 정량화하는 상기 값을 측정하는 단계,
- 상기 미리 결정된 파장들 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 각각의 참조 필터의 투과율과 관련되는 이러한 참조 필터의 하나 이상의 스펙트럼 특성을 각각의 참조 필터에 대해 결정하는 단계,
- 곡선이 상응하는 참조 필터의 스펙트럼 특성에 따라 참조 필터들의 효과를 정량화하는 측정된 값들에 맞추어지는 수학적 함수를 결정하거나 복수의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균을 포함하는 수학적 함수를 결정함으로써 상기 함수를 결정하는 단계로서, 복수의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균 각각은 눈에 연계되는 상기 파라미터에 연계되는 물리적 파라미터에 의존하고, 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명은 마지막으로 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 디바이스로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며:
- 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성을 제공하는 디바이스, 및
- 단계 a)에서 제공되는 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 계산함으로써 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하도록 프로그래밍되는 계산부를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.
비제한적인 예들로서 취해질 공통 도면들이 채워진 이하의 설명은 본 발명을 이해하는 것을 돕고 본 발명이 실현될 수 있는 방법을 알아낼 것이다.
본 설명에서, 명시되지 않는다면, 투과율값들, 흡수값들 및 광 보호 효력(PP)은 백분율들(범위가 0% 내지 100%인 값들)로 표현된다.
공통 도면들에서:
- 도 1은 입사광의 파장에 따른 광학 필터들(A, B, C, D, E, F)의 3개의 예의 투과율의 곡선들(CA, CB, CC, CD, CE 및 CF)을 나타내는 그래프이다.
- 도 2는 본 발명에 따른 방법에서 고려될 수 있는 상이한 청색 위험 함수들의 곡선들을 나타내는 그래프이다.
- 도 3은 100-Tmb1로서 여기서 지정되는, 420 내지 450 ㎚를 통한 참조 광학 필터들의 평균 투과율에 연계되는 이러한 광학 필터들의 제1 스펙트럼 특성(100%-AvT_tot(420-450 ㎚))에 대하여 도표화되는 실험적 시험관 내 절차를 통해 측정되는 이러한 필터들의 세트의 상기 생물학적 파라미터에 대한 효과를 정량화하는 값들(점들), 그리고 이러한 값들을 결정하는 함수의 곡선(선)을 나타내는 그래프이다.
- 도 4는 400 내지 450 ㎚를 통한 참조 광학 필터들의 가중 투과율에 연계되는 이러한 광학 필터들의 제2 스펙트럼 특성(BVC(400-450 ㎚))에 대하여 도표화되는 실험적 시험관 내 절차를 통해 측정되는 이러한 필터들의 세트의 상기 생물학적 파라미터에 대한 효과를 정량화하는 값들(점들), 그리고 이러한 값들을 결정하는 함수의 곡선(선)을 나타내는 그래프이다.
- 도 5는 설정된 특정 파장 410 ㎚에서 참조 광학 필터들의 투과율에 연계되는 이러한 광학 필터들의 제3 스펙트럼 특성에 대하여 도표화되는 실험적 시험관 내 절차를 통해 측정되는 이러한 필터들의 세트의 상기 생물학적 파라미터에 대한 효과를 정량화하는 값들(점들), 그리고 제한된 필터링 레벨들에서 이러한 특정 파장에 대한 이러한 값들을 결정하는 함수의 곡선(선)을 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따른 방법은 눈에 연계되는 생물학적 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 것을 가능하게 한다.
도입 부분에 설명한 바와 같이, 자연 발생적이거나 인공의 눈들에 의해 수용되는 광은 눈에 대한 부정적인 영향을 가질 수 있다. 보다 정확하게는, 예를 들어, 280 내지 380 나노미터의 범위의 자외선 파장을 갖는 광이 눈들을 손상시킬 수 있다는 것이 오랜 시간 동안 알려져 왔다.
보다 최근에, 380 내지 500 나노미터의 범위의 파장들을 갖는 청색 광이 노인성 황반 변성(그 후에 ARMD)을 진전시킬 더 높은 위험성에 연계될 수 있다는 것이 나타났다.
광학 필터들은 예를 들어, 상술한 자외선 범위 또는 청색 광 범위의 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하는데 사용될 수 있다.
이러한 광학 필터들은 예를 들어, 하나의 안경에 포함될 수 있다.
이러한 광학 필터들의 덕분으로, 필터에 의해 차단되는 범위의 파장을 갖는 광의 강도는 광이 눈에 도달할 때, 감소된다. 이러한 파장들을 갖는 광은 심지어 광이 눈에 도달하기 전에, 완전히 차단될 수 있다.
그러므로, 눈은 이러한 차단되는 파장들에서의 감소된 양의 광을 수용하거나, 심지어 이러한 차단되는 파장들을 갖는 광을 전혀 수용하지 않는다.
따라서, 차단되는 파장들을 갖는 광의 유해한 효과들은 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.
특정 광학 필터의 효과를 평가하거나, 어느 것이 광의 유해한 효과들로부터 눈을 보호하는데 더 효율적인지를 결정하도록 2개의 광학 필터의 효과를 비교할 수 있기 위해, 눈의 생물학적 파라미터에 대한 각각의 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 것이 가능하다.
그러므로, 본 발명은 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법을 제공하며, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며, 이하의 단계들을 포함한다:
a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성이 제공되며,
b) 상기 생물학적 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값이 단계 a)에서 제공되는 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 계산된다.
광학 필터의 효과를 정량화하는 값은 일반적으로 눈에 대한 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 광의 유해한 효과의 감소와 관련된다.
실제로, 눈에 연계되는 파라미터는 생물학적 파라미터이다.
광학 필터의 효과를 정량화하는 값은 고려되는 광학 필터를 통한 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 파장들을 갖는 광으로 눈 세포들(시험관 내) 또는 동물 눈(생체 내)의 조명 후에 관측되는 눈에 연계되는 상기 생물학적 파라미터의 값과 임의의 광학 필터 없이 동일한 파장들을 갖는 광으로 이러한 눈 세포들(시험관 내) 또는 동물 눈들의 조명 후에 관측되는 눈의 동일한 생물학적 파라미터의 상응하는 값 사이의 비율로서 표현될 수 있다.
대안적으로, 광학 필터의 효과를 정량화하는 값은 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 파장을 갖는 광으로 그리고 임의의 광학 필터 없이 상기 눈의 눈 세포들(시험관 내) 또는 동물 눈(생체 내)의 조명 후에 관측되는 눈에 연계되는 상기 생물학적 파라미터의 값과, 광학 필터를 통한 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 파장을 갖는 광으로의 조명 후에 관측되는 눈에 연계되는 이러한 생물학적 파라미터의 값 나누기 임의의 광학 필터 없이 동일한 파장들을 갖는 광으로 이러한 눈의 조명 후에 관측되는 눈에 연계되는 생물학적 파라미터의 이러한 값의 차이의 비율로서 표현될 수도 있다.
본 출원에 언급되는 실험적 데이터는 눈에 연계되는 파라미터의 측정들이 사람 눈에 대한 어떤 악영향도 갖지 않는 한은, 사람 눈 상에서 구현될 수도 있다. 눈 세포 상의 시험관 내 또는 동물 눈 상의 생체 내 측정들이 바람직하다.
조명은 눈에 대한 영향이 조사되는 관심 있는 스펙트럼 범위의 광에 반드시 제한되는 것은 아니다. 조명 (또는 광 노출)은 관심 있는 스펙트럼 범위를 포함하는 더 큰 파장 범위의 광에서 행해질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 생물학적 파라미터는 눈의 세포들에의 광 유도 산화 스트레스에 비례한다. 보다 정확하게는, 생물학적 파라미터는
- 눈 세포들 상의 산화 스트레스의 광 유도 생성,
- 눈 세포들의 산화 스트레스에 대한 방어 메커니즘들의 광 유도 감소, 또는
- 아폽토틱(apoptotic) 또는 괴사 방식들에 의한 광 유도 세포사와 관련될 수 있다.
구해지는 값은 그 다음 눈 세포들 상의 산화 스트레스의 감소, 또는 산화 스트레스에 대한 방어 메커니즘들의 감소의 한도, 또는 세포사의 감소를 정량화한다.
여기서 설명하는 예에서, 광의 조사된 유해한 효과는 망막, 보다 상세하게는 망막 색소 상피(RPE) 세포들 더하기 시각 광 수용체들(간상체들 및 추상체들)의 외부 구획들로 구성된 외부 망막, 그리고 보다 정확하게는 망막 색소 상피 세포들(RPE)에 대한 청색 광의 효과이다. 상기 광학 필터의 효과는 눈에 연계되는 생물학적 파라미터 상의 청색 광의 부정적인 작용에 대한 광 보호 효과이다.
그러므로, 미리 결정된 파장 범위는 380 나노미터와 500 나노미터 사이, 바람직하게는 400 나노미터와 500 나노미터 사이, 바람직하게는 400 나노미터와 455 나노미터 사이, 바람직하게는 400 나노미터와 450 나노미터 사이 그리고 보다 바람직하게는 420 나노미터와 450 나노미터 사이의 간격에 포함된다.
상기 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 값은 여기서 상기 미리 결정된 파장 범위에 포함되는 파장들을 갖는 청색 광에 대한 외부 망막의 반응을 정량화한다.
여기서 설명하는 예에서, 생물학적 파라미터는 망막 색소 상피 세포들의 세포 자멸의 속도와 관련된다. 보다 정확하게는, 생물학적 파라미터는 보다 상세히 후술하는 바와 같이 청색 광 노출 또는 가시 광선 노출에 연계되는 망막 세포들의 세포 자멸의 속도의 감소를 정량화한다.
이하의 예들에서, 본 발명에 따른 방법이 6개의 광학 필터(A, B, C, D, E, F)에 상응하는 구해지는 값을 결정하는 것을 어떻게 가능하게 하는지를 나타낼 것이다.
도 1은 380 나노미터와 500 나노미터 사이에 포함되는 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 입사광의 파장들에 대하여 도표화되는 이러한 6개의 광학 필터(A 내지 F)의 투과율들의 곡선들을 나타낸다. 이러한 곡선들은 이하의 것에서 광학 필터들(A 내지 F)의 투과 스펙트럼들이라 불릴 것이다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 광학 필터(A, C 및 E)은 장파 통과 필터들인데 반해, 광학 필터들(B, D 및 F)은 15 나노미터와 25 나노미터 사이의 최대치 절반에서의 평균 전체 폭(FWHM)을 갖는 각각 (B 및 D의 경우) 424 및 (F의 경우) 440 나노미터 상에 중심 위치되는 특정 대역의 파장들을 컷 오프하는 대역 저지 필터들이다.
주어진 파장(λ)에서의 각각의 필터의 투과율(T(λ))은 필터 상에 도달하는 입사광의 강도와 이러한 파장에서의 광학 필터에 의해 투과되는 광, 즉 필터를 거친 후에 출현하는 광의 강도 사이의 비율로서 정의된다. 그러므로, 투과율(T(λ))은 백분율로서 기록되며, 0%는 필터가 파장(λ)에서의 광을 모두 차단하는 경우에 상응하고 100%는 필터가 파장(λ)에서의 광을 모두 투과시키는 경우에 상응한다.
이러한 투과율 곡선은 분광계로 통상적 방법들을 통해 측정될 수 있거나 미리 결정될 수 있다.
제1 경우에, 단계 a)는 통상적 분광계로 각각의 광학 필터(A 내지 F)의 투과율 스펙트럼들을 측정하는 단계를 포함한다.
제2 경우에, 단계 a)는 데이터베이스로부터 각각의 광학 필터의 투과율 스펙트럼들을 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한 평균 투과율, 또는 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한 BVC라 명명된 가중 평균 투과율이다.
실제로, 스펙트럼 특성은 상응하는 광학 필터의 투과율 스펙트럼으로부터 추론된다.
예를 들어, 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 평균 투과율(AvT_tot)은 적분에 의해 측정되는 바와 같이 투과율 곡선에 기반하여 결정될 수 있다.
평균 투과율은 예를 들어, 400 ㎚와 455 ㎚ 사이, 415 나노미터와 455 나노미터 사이, 보다 바람직하게는 420 나노미터와 450 나노미터 사이의 범위에 대해 결정될 수 있다. 이러한 상이한 평균치들은 이하의 것에서, AvT_tot(400-455 ㎚), AvT_tot(415-455 ㎚) 및 AvT_tot(420-450 ㎚)로서 주목될 것이다.
상기 미리 결정된 파장 범위의 파장(λm) 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한 평균 투과율(AvT(λm))은 예를 들어, 400 ㎚, 410 ㎚, 420 ㎚, 430 ㎚, 440 ㎚ 및 450 ㎚ 상에 중심 위치되는 10 나노미터의 범위들에 대해 결정되거나, 1 ㎚의 미리 결정된 파장 범위를 갖는 각각의 중심 파장에 대해 결정될 수 있다.
400 내지 455 ㎚, 또는 415 내지 455 ㎚, 또는 420 내지 450 ㎚ 사이의 범위의 [λ1; λ2]를 갖는 2개의 파장값(λ1 및 λ2) 사이에 포함되는 주어진 파장 범위[λ1; λ2]를 통한 광학 필터의 평균 투과율(AvT_tot(λ1-λ2 ㎚)), 또는 400 내지 455 ㎚, 또는 400 내지 450 ㎚, 또는 415 내지 455 ㎚, 또는 420 내지 450 ㎚ 사이의 범위의 [λ3; λ4]를 갖는 2개의 파장값(λ3 및 λ4) 사이에 포함되는 주어진 파장(λm) 상에 중심 위치되는 주어진 좁은 파장 범위[λ3; λ4]를 통한 광학 필터의 평균 투과율(AvT(λm)(λ3-λ4 ㎚))은 여기서 곡선 아래의 면적에 상응하는 적분된 값으로서 결정된다.
보다 정확하게는, 이는 이하의 계산을 통해 얻어진다:
Figure pct00001
, 또는
Figure pct00002
, 여기서, T(λ)는 파장(λ)에서의 광학 필터의 투과율이며, λm은 범위[λ3; λ4]가 중심 위치되는 파장이다. [λ3; λ4]는 예를 들어, 더 큰 파장 범위[λ1; λ2]에 포함될 수 있는, 파장 범위[λ1; λ2]보다 더 좁은 파장 범위이다.
광학 필터의 스펙트럼 특성은 예를 들어, 이후의 예들에 사용될 420 내지 450 ㎚의 전체 파장 범위를 통한 광학 필터의 평균 투과율(AvT_tot(420-450 ㎚)), 그리고/또는 이하의 파장들(λm): 400, 410, 420, 430, 440, 450 ㎚에 대해 λm 상에 중심 위치되는 10 나노미터 범위를 통한 광학 필터의 하나 이상의 평균 투과율(AvT(λm))을 포함한다. 예에 사용될 특정 실시예에서, AvT(λm)는 하나의 파장(λm)에 대해 정의된다. 이러한 경우에, 광학 필터의 평균 투과율(AvT(λm))은 λm 상에 중심 위치되는 1 나노미터 범위를 통해 적분된다.
각각의 광학 필터의 스펙트럼 특성은 광학 필터에 의한 미리 결정된 파장 범위에서의 광의 컷 오프를 나타내는 100% - AvT_tot(λ1-λ2 ㎚) 또는 100% - AvT(λm)로서 계산되는 100 퍼센트 빼기 평균 투과율로서 결정될 수도 있다.
전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율은 예를 들어, 눈에 연계되는 파라미터와 관련하여 청색 위험 함수(B(λ))와 같은 광의 작용 스펙트럼의 상응하는 값에 의해 주어진 파장에서의 광학 필터의 투과율의 각각의 값을 가중함으로써 계산될 수 있다.
여기서 설명하는 예에서, 눈에 연계되는 생물학적 파라미터와 관련하는 광의 작용 스펙트럼의 값은 이하의 것에서 청색 위험 함수라 불리는 청색 광 위험 함수(B)로부터 얻어질 수 있다.
청색 위험 함수는 청색 광 위험 요소들에 대한 사람 눈의 상대 스펙트럼 감도를 나타낸다. 청색 위험 함수는 망막 광화학 상해를 유도하는 광학 방사선의 상대 스펙트럼 효과성에 기반한다.
청색 위험 함수는 망막 청색 광 손상에 대한 상대 스펙트럼 효과성 가중 함수이다. Nature (1976), Vol.260, 5547, 페이지 153 내지 155에서의 Ham 외에 의한 “짧은 파장 광으로부터의 손상에 대한 망막 감도(Retinal sensitivity to damage from short wavelength light)”라는 명칭 하에서 발표된 무수정체증 원숭이 눈들 상의 급성 위험 요소에 대한 Ham 외에 의한 중대한 연구로부터 이끌어 내어지는 이러한 청색 위험 함수에 대한 제1 제안(B1(λ))은 ICNIRP(비이온화 방사선 보호에 대한 국제 위원회)에 의해 정의되었다.
곡선이 도 2에서 나타내어지는 제1 청색 위험 함수(B1(λ))는 Ham 외의 연구의 스펙트럼값들을 사람 수정체의 스펙트럼 투과율과 곱함으로써 정의되었다.
청색 위험 함수의 제2 제안(B2(λ))은 the peer-reviewed journal PlosOne(plosone.org 웹사이트)에서의 2013년 8월 23일자로 발표된 Arnault, Barrau 외에 의한 “햇빛 정규화 조건들에 노출되는 노인성 황반 변성의 망막 색소 상피 모델 상의 광독성 작용 스펙트럼”에서 발표된 보다 최근의 연구들으로부터 이끌어 내어질 수 있다. 이러한 제2 청색 위험 함수(B2(λ))는 또한 도 2에서 나타내어진다.
도 2에서 나타내어지는 제1 및 제2 청색 위험 함수들(B1 및 B2)은 대략 430 ㎚에서 대략 동일한 최대치를 갖는 유사한 증가하는 프로파일들을 갖는다. 그러나, 보다 최근의 연구들로부터 이끌어 내어지는 제2 청색 위험 함수(B2)는 별개이고 더 좁은 감소하는 프로파일을 갖는다.
다른 실시예에서, 청색 위험 함수(B1 또는 B2)는 광원의 스펙트럼 분포에 의해 가중될 수 있다. 광원은 태양 또는 인공 광원들을 포함하는 임의의 광원일 수 있다.
단계 a)에서, 상기 가중 평균 투과율(BVC)은 그 때 청색 위험 함수의 상응하는 값에 의해 주어진 파장에서의 필터의 투과율의 각각의 값을 가중함으로써 얻어진다.
필터의 투과율의 각각의 값을 가중하도록 고려되는 청색 위험 함수(B(λ))는 상술한 제1(B1) 또는 제2(B2) 청색 위험 함수와 일치할 수 있다.
전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한, 즉 400 내지 455 ㎚, 또는 400 내지 450 ㎚, 또는 415 내지 455 ㎚, 또는 420 내지 450 ㎚ 사이의 범위의 [λ’1; λ’2]를 갖는 2개의 파장값(λ’1 및 λ’2) 사이에 포함되는 파장 범위[λ’1; λ’2]를 통한 가중 평균 투과율(BVC)은 예를 들어, 곡선 아래의 면적에 상응하는 적분된 값으로서 결정된다.
보다 정확하게는, 파장 범위[λ’1; λ’2]를 통한 가중 평균 투과율(BVC(λ’1-λ’2 ㎚))은 이하의 식으로 계산될 수 있다:
Figure pct00003
.
이후의 상세화되는 예들에 사용될 일 실시예에서, 값들(λ’1 = 400 ㎚ 및 λ’2 = 450 ㎚) 및 앞서 정의된 청색 위험 함수(B2)는 가중 평균 투과율(BVC(400-450 ㎚))의 계산에 사용된다.
유리하게는 단계 a)에서, 적어도 2개의 스펙트럼 특성:
- 전체 미리 결정된 파장 범위[λ1; λ2]를 통한 평균 투과율(AvT_tot(λ1-λ2 ㎚)), 및
- 상기 미리 결정된 파장 범위의 상이한 파장들(λm) 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위들[λ3; λ4]을 통한 평균 투과율들(AvT(λm)) 또는 미리 결정된 파장 범위[λ’1; λ’2]를 통한 가중 평균 투과율(BVC(λ’1-λ’2 ㎚))을 포함하는 상기 광학 필터의 복수의 스펙트럼 특성이 제공된다.
2개의 특성 BVC(λ’1-λ’2 ㎚) 및 100%-AvT_tot(λ1-λ2 ㎚), 특히 BVC(400-450 ㎚) 및 100%-AvT_tot(420-450 ㎚)의 사용은 바람직한 실시예들 중 하나이다.
바람직한 실시예들 중 하나는 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 그리고/또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 상이한 파장들 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위들을 통한 평균 가중 투과율(BVC(λ’1-λ’2 ㎚))을 포함할 수도 있다.
예를 들어 필터들(A 내지 F)의 경우, 각각의 광학 필터의 스펙트럼 특성은 이하의 표에서 그룹화되는 정보 중 하나 또는 수개를 포함할 수 있다.
Figure pct00004
단계 b)에서, 상기 생물학적 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값은 광과 눈 세포들 중간에 필터를 둠으로써 상기 눈으로의 광의 투과에 대한 광학 파라미터에 눈에 연계되는 상기 생물학적 파라미터를 연관시키는 미리 결정된 함수를 사용하여 계산된다.
이러한 광학 파라미터는 단계 a)에서 결정되는 스펙트럼 특성에 상응한다. 보다 정확하게는, 단계 a)에서 결정되는 스펙트럼 특성은 고려되는 광학 필터에 대해 결정되는 광학 파라미터의 값이다.
따라서, 광학 필터의 스펙트럼 특성이 결정되면, 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 구해지는 값은 시험관 내 또는 생체 내 실험 없이 계산을 통해 결정된다.
상기 미리 결정된 함수는 상이한 범위들의 파장들을 포함하는 광에 의한 망막 세포들의 조명 후에 이러한 세포들에서 측정되는 상기 생물학적 파라미터의 값들을 포함하는 실험적 데이터의 세트를 고려한다.
보다 정확하게는 보다 상세히 후술하는 바와 같이, 상기 미리 결정된 함수는 곡선이 상응하는 광학 파라미터에 대하여 도표화되는 상기 실험적 데이터에 맞추어지는 적어도 하나의 수학적 함수를 결정함으로써 결정된다.
수학적 함수는 예를 들어, 최소 제곱법을 사용하여 회귀 분석에 의해 결정된다. 그러한 수학적 함수들의 예들이 도 3, 도 4 및 도 5에서 나타내어진다. 이러한 도면들 각각은 상이한 스펙트럼 특성들에 상응하는 3개의 상이한 광학 파라미터에 대하여 도표화되는 (후술하는 바와 같은) 참조 광학 필터들의 세트의 상이한 광학 필터들에 대해 측정되는 실험적 데이터(지점들)의 그래프를 나타낸다.
실험적 데이터는 고려되는 광학 필터의 상응하는 스펙트럼 특성에 연관된 눈에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 측정된 값들의 세트를 포함한다.
여기서 설명하는 예에서, 상기 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 값은 보다 상세히 후술하는 바와 같이 청색 광 노출에 연계되는 망막 세포들의 세포 자멸의 속도의 감소를 정량화한다.
보다 정확하게는, 실험적 데이터의 세트는 여기서 임의의 필터 없이 비교되는 바에 따라, 아폽토틱 세포사에 관하여 필터에 의해 유발되는 이익, 즉 필터에 의해 유발되는 측정된 세포 자멸 감소로서 정의되는 광 보호 효력(PP)의 측정된 값들을 포함한다.
이러한 광 보호 효력(PP)은 여기서 임의의 필터(ANF) 없는 광 유도 세포 자멸 속도와 필터(AF)를 갖는 광 유도 세포 자멸 속도 사이의 차이 나누기 임의의 필터(ANF) 없는 광 유도 세포 자멸 속도로서 결정된다:
PP = (ANF- AF)/ANF.
측정된 광 보호 효력(PP)값들은 상응하는 참조 광학 필터들의 상응하는 스펙트럼 특성에 대하여 도표화된다.
예를 들어, 도 3은 참조 필터들의 스펙트럼 특성(100-AvT_tot(420-450 ㎚))에 대하여 도표화되는 측정된 광 보호 효력(PP)값들(점들)(AvT_tot(420-450 ㎚)는 범위 420 내지 450 ㎚를 통한 참조 광학 필터들의 평균 투과율임), 그리고 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되는 상응하는 수학적 함수의 곡선(선)을 나타내는 그래프이다.
도 4는 참조 광학 필터들의 범위 400 내지 450 ㎚를 통한 평균 가중 투과율(BVC(400-450 ㎚))에 대하여 도표화되는 측정된 광 보호 효력(PP)값들(점들), 그리고 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되는 상응하는 수학적 함수의 곡선(선)을 나타내는 그래프이다.
도 5는 참조 광학 필터들의 410 ㎚에서의 투과율(AvT(410 ㎚))에 대하여 도표화되는 측정된 광 보호 효력(PP)값들(점들), 그리고 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되는 상응하는 수학적 함수의 곡선(선)을 나타내는 그래프이다.
유사한 그래프들이 각각 400, 420, 430, 440 및 450 ㎚에서의 투과율들(AvT(400 ㎚), AvT(420 ㎚), AvT(430 ㎚), AvT(440 ㎚) 및 AvT(450 ㎚))에 대해 확립되었다.
수학적 함수는 예를 들어, 최소 제곱법을 사용하여 회귀 분석에 의해 결정된다. 최소 제곱의 방법은 데이터에 대한 최적선을 결정하는 절차이다.
상기 광학 필터의 효과를 정량화하는 상기 값이 청색 광에 대한 외부 망막의 반응과 관련되는 여기서 설명하는 예에서, 상기 미리 결정된 함수는 적어도 2차 다항식을 포함한다.
보다 정확하게는, 곡선이 도 3 및 도 4에서 나타내어지는 수학적 함수들은 3차 다항식들이고 곡선 도 5에서 나타내어지는 수학적 함수는 2차 다항식이다.
도 3에서 도표화되는 데이터에 기반하여 결정되는 수학적 함수(PP1)는 이하의 것이다:
PP1 = PP(100%-AvT_tot(420-450 ㎚)) = 4.0309x3 - 4.9443x2 + 2.3583x, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.98이다(x는 여기서 100%-AvT_tot(420-450 ㎚)임).
그러한 데이터는 후술하는 바와 같은 백색 광 박스 상에서 측정되었다.
도 4에서 도표화되는 데이터에 기반하여 결정되는 수학적 함수(PP2)는 이하의 것이다:
PP2 = PP(BVC(400-450 ㎚)) = 6.5008x3 - 6.3084x2 + 2.3115x, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.92이다(x는 여기서 BVC(400-450 ㎚)임).
그러한 데이터는 후술하는 바와 같은 백색 광 박스 상에서 측정되었다.
도 5에서 도표화되는 데이터에 기반하여 결정되는 수학적 함수(PP3)는 이하의 것이다:
PP3 = PP410 ㎚ = PP(AvT(410 ㎚)) = -0.6719x2 -0.2811x + 0.9818, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.98이다(x는 여기서 AvT(410 ㎚)임).
그러한 데이터는 후술하는 바와 같은 청색 광 박스 상에서 측정되었다.
이러한 함수(PP3)는 여기서 상응하는 파장 410 ㎚에서의 35%보다 더 높은, 바람직하게는 50%보다 더 높은 투과율값들에 대해 얻어진다.
수학적 함수들(PP4, PP5, PP6, PP7 및 PP8)은 후술하는 바와 같은 청색 광 박스에서의 측정들에 의해 얻어지는 400, 420, 430, 440 및 450 ㎚에서의 평균 투과율들에 대해 유사한 그래프들에 기반하여 결정될 수도 있다.
PP4 = PP400 ㎚ = PP(AvT(400 ㎚)) = -1.2718x2 + 0.3225x + 1.0065, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.82이며(x는 여기서 AvT(400 ㎚)임);
PP5 = PP420 ㎚ = PP(AvT(420 ㎚)) = -0.3334x2 - 0.6093x + 1.0438, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.93이며(x는 여기서 AvT(420 ㎚)임);
PP6 = PP430 ㎚ = PP(AvT(430 ㎚)) = -1.4849x2 + 0.1921x + 0.9982, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.91이며(x는 여기서 AvT(430 ㎚)임);
PP7 = PP440 ㎚ = PP(AvT(440 ㎚)) = -0.3178x2 - 0.6689x + 1.0091, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.96이며(x는 여기서 AvT(440 ㎚)임);
PP8 = PP450 ㎚ = PP(AvT(450 ㎚)) = -0.2978x2 - 0.8089x + 1.0000, 여기서, 결정 계수 R2 = 0.80이다(x는 여기서 AvT(450 ㎚)임).
결국, 이하와 같이 각각의 파장 PP(AvT(λ))에서의 필터의 투과율에 따른 광 보호 효력을 결정하도록 계산되는 수학적 함수들의 가중 평균에 기반하여 400, 410, 420, 430, 440 및 450 ㎚에서의 평균 투과율들에 따른 광 보호 효력의 가중 평균 함수(PPWS)를 계산한다:
PPWS(AvT(λ),λ = 400,410,420,430,440,450 nm)
= PPWS(PP4,PP3,PP5,PP6,PP7,PP8) =
Figure pct00005
가중치 인자들은 여기서 고려된 파장에서의 앞서 정의된 청색 위험 함수들, 예를 들어 B1 또는 B2 중 하나의 값들이다.
PP1 및/또는 PP2와의 조합으로 PP3 내지 PP8의 함수들(PP(AvT(λ)))을 사용하는 것이 상이한 스펙트럼 프로파일들 예를 들어, 대역 저지 대 장파 통과로, 그러나 전체 파장 범위 420 내지 450 ㎚를 통한 평균 투과율(AvT_tot(420-450 ㎚)) 그리고/또는 파장 범위 400 내지 450 ㎚를 통한 가중 평균 투과율(BVC(400-450 ㎚))에 대해 동일한 값들로 필터들의 광 보호 효력을 구별하는 것을 가능하게 한다는 점이 밝혀졌다.
다른 예에서, 측정된 광 보호 효력값들은 참조 필터들의 스펙트럼 특성(100%-AvT_tot(400-455 ㎚))에 대하여 도표화된다.
결정되는 수학적 함수는 그 때 PP9 = PP(100%-AvT_tot(400-455 ㎚)) = 9.2793x3 - 8.4903x2 + 2.8067x이다(x는 여기서 100%-AvT_tot(400-455 ㎚)임).
보다 상세히 후술하는 바와 같이, 상기 미리 결정된 함수는 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되는 복수의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균을 포함할 수 있다.
예를 들어, 수학적 함수는 앞서 정의된 PP1, PP2 및 PPWS 수학적 함수들 중 적어도 2개의 바람직하게는 가중된 평균으로서 정의될 수 있다.
예를 들어, 범위 420 내지 450 ㎚를 통한 평균 투과율 및 400 내지 450 ㎚를 통한 가중 평균 투과율을 고려하는 수학적 함수는 이하로서 표현될 수 있다:
PP10 = PP(100%-AvT_tot(420-450 nm), BVC(400-450 nm)) = 평균(PP(100%-Avt_tot(420-450 nm)); PP(BVC(400-450 nm))).
이는 이하와 같은 이러한 2개의 수학적 함수의 가중 평균일 수도 있다:
PP11 = PP(100%-AvT_tot(420-450 ㎚), BVC(400-450 ㎚)) = 0.16*PP(BVC(400-450 ㎚))+0.84*PP(100%- AvT_tot(420-450 ㎚))
(최소 제곱법에 의한 최량 적합을 사용함).
이러한 함수는 0%와 100% 사이에 포함되는 (가중되거나 가중되지 않은) 모든 평균 투과율값에서 청색 내지 보라색 범위의 매우 상이한 여과율들을 갖는 큰 샘플의 필터들에 대해 양호하고 강건한 결과들을 부여하는 것으로 입증되었다.
범위 420 내지 450 ㎚를 통한 평균 투과율, 범위 400 내지 450 ㎚를 통한 가중 평균 투과율, 그리고 400, 410, 420, 430, 440, 450 ㎚ 파장 상에 중심 위치되는 1 ㎚ 대역들을 통한 평균 투과율들 중 하나 이상을 고려하는 PP 수학적 함수들의 경우, 가중 PP 수학적 함수의 일 예는 이하이다:
PP12 = PP[BVC(400-450 nm), 100%-AvT_tot(420-450 nm), Av_T((λm), λm=400,410,420,430,440,450nm)] =
0.20*PP(100%-AvT_tot(420-450nm)) +
0.10*PP(BVC(400-450nm) +
0.70*PPWS(AvT(λm),λm = 400,410,420,430,440,450 nm)),
(최소 제곱법에 의한 최량 적합을 사용함).
이러한 함수가 대역 저지 필터들 및 장파 통과 필터들을 구별하고 비교하는데 특히 유용하다는 것이 밝혀졌다. 실제로, 필터들(A(장파 통과) 및 B(대역 저지))과 같은 2개의 상이한 광학 필터는 (가중되거나 가중되지 않은) 동일한 평균 투과율, 즉 주어진 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율(BVC) 및/또는 평균 투과율(AvT_tot)의 동일한 값을 나타내고, 여전히 상이한 광 보호 효력을 가질 수 있다.
예를 들어 필터들(A 및 B)을 비교하면, 필터들(A 및 B)은 동일한 평균 투과율(AvT_tot(420-450 ㎚)) = 84% 및 동일한 BVC(400-450 ㎚) = 19%를 갖지만: 필터(b)에 대해 30%와 비교하여 필터(A)에 대해 23%(이하의 표 참조)로서 측정되는 상이한 광 보호 효력을 갖는다.
본 발명에 따른 이러한 함수들의 덕분으로, 이러한 함수들 중 하나 및 이러한 필터에 대해 결정되는 상응하는 스펙트럼 특성에 기반하여 광 보호 효력의 값을 계산함으로써 임의의 필터의 광 보호 효력의 값을 정량화하는 것이 가능하다.
결국, 범위 420 내지 450 ㎚를 통한 평균 투과율로 얻어지는 광 보호 효력, 그리고 400, 410, 420, 430, 440, 450 ㎚ 파장 각각에서의 단일 투과율로 얻어지는 광 보호 효력들 중 하나의 가중 평균을 이용하는 것이 또한 가능할 것이고, 이러한 경우에, 가중 PP 수학적 함수의 일 예는 이하이다:
PP13 = PP(100%-AvT_tot(420-450 nm), AvT((λm), λm = 400, 410, 420, 430, 440, 450 nm)) = 0.48*PP(100%-AvT_tot(420-450 nm)) + 0.52*PPWS(AvT(λm),λm = 400,410,420,430,440,450 nm).
이러한 함수는 50%보다 더 높은 청색 범위 400 내지 450 ㎚ 및/또는 420 내지 450 ㎚의 평균 투과율에 대해 특히 양호한 결과들을 부여한다.
상이한 함수들이 상이한 투과율 범위에 사용될 수 있다.
구해지는 광 보호 효력(PP)값은 광학 파라미터가 결정되는 스펙트럼 특성과 동등할 때의 함수의 값이다.
실제로 예를 들어, 420 내지 450 ㎚ 범위 상의 구해지는 스펙트럼 범위를 통해 필터의 투과율을 측정하고, 필터의 투과율을 적분함으로써 예를 들어, 단순한 방식으로 필터의 평균 투과율을 결정하는 것이 가능하다.
구해지는 광 보호 효력(PP)값은 가로 좌표 100%-AvT_tot(420-450 ㎚)에서의 함수 PP(100%-AvT_tot(420-450 ㎚))의 값이다.
측정된 광 보호 효력이 임계치 현상을 갖는 생물학적 효과임에 따라, 측정된 PP = 0%는 0%보다 약간 더 높은 여과율들에 대해 얻어질 수 있다. 측정된 광 보호 효력이 포화 현상을 갖는 생물학적 효과임에 따라, 측정된 PP = 100%는 100%보다 더 낮은 여과율들에 대해 얻어질 수 있다. 따라서, 위의 예들로서 주어지는 모든 식은 0%와 100% 사이의 계산된 PP을 부여하는 여과율들에 대해 유효하다. 범위[0%; 100%] 외의 PP 값들을 부여하는 여과율들의 경우, 귀착된 PP 값들은 음의 결과들을 갖는 계산된 PP에 대해 0%이거나 100%보다 더 높은 계산된 PP에 대해 100%일 것이다.
미리 결정된 파장에서의 필터의 여과율은 100% 빼기 이러한 파장에서의 필터의 투과율값으로 정의된다.
예를 들어, 이하의 결과들은 이하의 표에 요약된 바와 같이 필터들(A 내지 F)에 대해 얻어진다. 이하의 결과들은 후술하는 바와 같이 실험적 시험관 내 테스트들에 의해 얻어지는 측정된 광 보호 효력과 비교될 것이다.
Figure pct00006
*PP11 = 0.16*PP(BVC(400-450nm)) + 0.84*PP(100%-AvT_tot(420-450nm))
**PP13 = 0.48*PP(100%-AvT_tot(420-450nm)) + 0.52*PPWS(AvT(λm),λm = 400,410,420,430,440,450 nm)
***PP12 = 0.2*PP(100%-AvT_tot(420-450nm)) + 0.10*PP(BVC(400-450nm) + 0.70*PPWS(AvT(λm),λm = 400,410,420,430,440,450 nm).
따라서, 함수들은 측정된 값들에 매우 근접한 광 보호 효력의 계산된 값들을 부여한다. 이러한 이론적 값들의 대부분은 광 보호 효력에 관한 광학 필터들(A 내지 F)의 효율적인 비교를 가능하게 한다.
따라서, 필터들(A 내지 F)같은 임의의 필터의 광 보호 효력은 본 발명에 따른 방법의 덕분으로 매우 용이하고 빠르게 결정될 수 있다.
놀랍게도, 관심 있는 청색 범위의 평균 투과(AvT), 그리고 특히 단독 파라미터로서 AvT_tot(420-450 ㎚)를 사용하는 방법은 BVC 파라미터가 청색 광 위험 계수들에 의해 가중되더라도 BVC 파라미터를 사용하는 것보다 (측정되는 PP에 대하여) 더 양호한 전반적인 결과들을 부여한다.
AvT_tot(420-450 ㎚)를 사용하는 계산은 강건한 방법이고 어떤 다수의 필터의 투과 곡선 대 파장이든 다수의 필터에 사용될 수 있다.
(앞서 정의된 바와 같이) AvT_tot(420-450 ㎚), BVC(400-450 ㎚) 및 AvT(λm)을 사용하는(고려된 청색 범위의 일정 특정 파장들에 대한 투과값 또는 가중 투과값들을 사용하는) 모델이 청색 파장 범위의 낮은 레벨의 필터링(50%보다 더 낮은 AvT_tot(420-450 ㎚))으로 바람직하게 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 유형의 계산은 특히 안과용 렌즈들이 높은 레벨의 투명성 및 낮은 레벨의 황색화(전체 렌즈계에 의해 투과되는 광에 대해 4 이하인 CIE (1976) L*a*b* 국제 비색계에 정의된 바와 같은 비색 계수 b*)를 가지므로, 착용자의 감지 상의 최소 영향으로 (청색 광에 대한 보호를 위해) 청색 범위의 낮은 필터링을 갖고 영속적인 착용에 사용될 수 있는 안과용 렌즈들의 광 보호 효력을 결정하도록 구성된다.
표준 발광체 D 65 및 표준 관측자 10°를 취하는 PP가 국제 비색 CIE L*a*b*의 기준일 광학 물품들의 비색 계수들은 380 ㎚와 780 ㎚ 사이에서 계산된다.
함수가 결정될 수 있는 방법을 이제 보다 상세히 설명할 것이다. 본 발명에 따르면, 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 기반하여 눈에 연계되는 파라미터, 바람직하게는 생물학적 파라미터에 대한 이러한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 함수를 결정하는 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
- 각각의 참조 필터를 통해 조명되고 임의의 필터 없이 직접 조명되는 눈에 연계되는 (바람직하게는 생물학적인) 상기 파라미터에 대한 광의 부정적인 작용을 비교함으로써 상기 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하는 참조 필터들의 세트의 각각의 참조 필터의 효과를 정량화하는 상기 값을 측정하는 단계,
- 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 각각의 참조 필터의 투과율과 관련되는 각각의 참조 필터의 하나 이상의 스펙트럼 특성을 이러한 참조 필터에 대해 결정하는 단계,
- 곡선이 상응하는 참조 필터의 스펙트럼 특성(들)에 대하여 도표화되는 참조 필터들의 효과를 정량화하는 측정된 값들에 맞추어지는 수학적 함수로서 상기 함수를 결정하는 단계.
상술한 예에서, 각각의 참조 필터의 광 보호 효력(PP)은 망막 광 노화 또는 ARMD의 시험관 내 모델 상에서 필터 없는 것과 비교하여 광학 필터로 얻어지는 세포 자멸에 의한 세포사의 감소로서 결정된다.
이러한 시험관 내 모델은 the peer-reviewed scientific Journal PlosOne(plosone.org 웹사이트에서 이용 가능함)에서의 2013년 8월 23일자로 발표된 저자 Arnault, Barrau 외에 의한 “햇빛 정규화 조건들에 노출되는 노인성 황반 변성의 망막 색소 상피 모델 상의 광독성 작용 스펙트럼”이라는 명칭의 문서에 상세히 설명하는 바와 같이 A2E가 채워진 망막 색소 상피 세포들을 포함한다.
A2E는 시각 색소의 화학 감광성 유도체이다. A2E는 N-레트이닐리덴-N-레트이딜에탄올아민이다.
Arnault 외로부터의 앞서 인용된 문서에 설명하는 바와 같이, 돼지 망막 색소 상피 세포들의 1차 배양들은 상이한 A2E 농도들로 6 시간 동안 인큐베이션되었고 18 시간 동안 노출되어 조사 조명을 완화시켰다.
돼지 망막 색소 상피 세포들의 1차 배양들은 참조 필터들 중 하나로 또는 이것 없이 10 ㎚ 증분(400, 410, 420, 430, 440, 450 ㎚)으로 400 내지 450 ㎚에 중심 위치되는 수개의 10 ㎚ 넓이 조명 대역 중 하나에 의해, 또는 참조 필터들 중 하나로 또는 이것 없이 광대역 가시 광선 스펙트럼에 의해 조명되었다. 모든 실험에서, 일부 세포는 음성 제어으로서 어둠에서 유지되었다.
이러한 배양들은 세포 웰 플레이트의 웰들에 놓여진다.
이러한 세포 웰 플레이트의 세분된 부분들은 광섬유들의 덕분으로 10 ㎚ 넓이 대역들인, 백색 광에 의해 동시에 조명되거나 어둠에 남겨진다.
참조 광학 필터들은 광이 세포들에 도달하기 전에, 파이버들에서 나오는 광의 광학 경로 상에 고정될 수 있다.
광 노출 후에, 모든 세포는 어둠에서의 6 시간 휴지 후에 검사된다.
모든 세포의 세포 자멸은 Apotox-Glo Triplex commercial assay를 사용하여 평가된다.
2개의 세포 조명 시스템이 세포를 조명하는데 사용된다.
백색 광 박스라 불리는 제1 시스템은 가시 범위 내에서 조정 가능하고 프로그래밍 가능한 조명 시스템이다. 상기 시스템은 가시 범위 내의 프로그래밍 가능하고 가변의 스펙트럼들(협대역 또는 광대역) 및 조사들을 생성하도록 구성된다. 세포 조명 시스템은 가시 범위 내의 임의의 원하는 스펙트럼을 전달하도록 구성된다. 따라서, 햇빛 스펙트럼뿐만 아니라, 온백색 또는 냉백색 LED 스펙트럼, 또는 형광성, 백열성 스펙트럼, 또는 심지어 준단색 광을 모사하는 것이 가능하다. 여기서, 백색 광 박스는 예를 들어, 400 내지 600 ㎚ 내의 광대역 가시 광선에 사용된다.
광원은 예를 들어, 고전력 Xenon 램프 소스, 1000 W(Cermax)이다. 소스는 가시 범위에서 106 W를 방사한다. 상업적으로 이용 가능한 액체 필터 및 핫 미러(Edmund Optics,)가 적외선 방사들을 제거하는데 사용된다. 하우징 부품들이 필터의 외부 챔버에 결합되는 액체 필터에 포함된다. 외부 냉각은 증류수에 의해 흡수되는 에너지를 제거하는데 필요하다. 외부 냉각을 위해, 수돗물 또는 재순환 냉각기로부터의 물이 사용될 수 있다(AMS Technologies).
Focusing optics(Edmund Optics)는 소스를 퇴거하는 광을 슬릿 쪽으로 집중시킨다.
스펙트럼으로 분광하는 요소 및 상업적으로 이용 가능한 조정 가능한 디지털 마이크로 미러 디바이스들(DMD)(Texas Instruments)의 사용은 슬릿 크기(300 μm 내지 2 ㎜)에 따라 2 내지 15 ㎚ 사이에서 달라지는 스펙트럼 해상도로 가시 범위, 협대역 및 광대역에서의 임의의 원하는 스펙트럼을 모사하는 것을 가능하게 한다. Focusing optics는 대략 70°의 각이 진 원추체로 강한 발산하는 광 빔을 부여하는 수치적 구경 NA = 0.56를 갖는 액체 광 유도 장치(Thorlabs)로 모든 스펙트럼 요소를 수집한다.
조명 시스템은 또한 액체 광 유도 장치로부터의 광 출력을 시준하는 연속 시준 수단(Edmund Optics) 및 액체 광 유도 장치들(Thorlabs)로 구성된 4개 내지 5개의 별개의 섬유화된 경로에서 광을 분리시키는 미리 결정된 반사/투과율 계수들을 갖는 빔 분할기들(Edmund Optics)을 포함한다.
마지막으로, 액체 광 유도 장치들은 96 웰 플레이트의 조명되는 세분된 부분들 쪽으로 광을 균질화하기 위해 상업적으로 이용 가능한 실리카 균질화 로드들(Edmund Optics)로 광을 확산시킨다.
세포들을 포함하는 96 웰 플레이트는 수개의 세분된 부분(6개 내지 9개의 세분된 부분, 35 x 17 ㎜2 즉, 8개의 웰 또는 35 x 35 ㎜2 즉, 각각 16개의 웰)으로 분할된다.
백색 광 박스로 광 보호 효력(PP)을 측정하기 위해, 광대역 가시 광선의 경우, 하나를 제외한 96 웰 플레이트의 모든 세분된 부분은 18 시간 동안 400 내지 600 ㎚ 내의 동일한 광대역 망막 태양 스펙트럼에 동시에 노출된다. 하나의 세분된 부분은 어둠에 남는다(음성 제어). 참조 광학 필터들은 세포들과 광 사이의 조명되는 세분된 부분들 중 일부 앞에 고정된다. 적어도 하나의 조명되는 세분된 부분이 임의의 필터 없이 남는다(양성 제어).
제2 시스템은 청색 광 박스라 불리는 청색 광 조명 시스템이고, the peer-reviewed scientific journal PlosOne(plosone.org 웹사이트에서 이용 가능함)에서의 2013년 8월 23일자로 발표된 저자들 Arnault, Barrau 외에 의한 “햇빛 정규화 조건들에 노출되는 노인성 황반 변성의 망막 색소 상피 모델 상의 광독성 작용 스펙트럼”이라는 명칭의 문서에 설명한다. 청색 광 박스는 10 ㎚ 증분으로 청색 내지 녹색 스펙트럼 범위 390 내지 520 ㎚ 내의 좁은 대역들(10 ㎚ 넓이)에 세포들을 노출시키도록 구성된다.
청색 광 박스로 광 보호 효력(PP)을 측정하기 위해, 10 ㎚ 넓이 청색 조명 대역들의 경우, 96 웰 플레이트의 수개의 세분된 부분은 18 시간 동안 참조 광학 필터들을 갖고 또는 이것들 없이 400 내지 450 ㎚ 내에서 10 ㎚ 조명 대역들 중 하나에 동시에 노출된다.
참조 광학 필터들의 광 보호 효과(PP)는 실생활에서와 같은 다색 광 조건들을 모사하기 위해 백색 광 박스로 우선 측정되었다. 얻어지는 데이터는 백색 광 박스에서 측정된 PP와 상이한 파장 범위들에 대한 광학 필터들의 평균화된 투과율값들인, BVC 및 100%-AvT_tot 사이의 수학적 함수들을 확립하는데 사용되었다.
50%보다 열등한 BVC(400-450 ㎚) 및/또는 100%-AvT_tot(420-450 ㎚) 평균화된 여과율들 및 매우 근접하거나 동등한 BVC 및 100%-AvT_tot(420-450 ㎚)을 갖지만, 상이한 스펙트럼 프로파일들(필터들(B 및 A)에 대해서와 같은 대역 저지 대 장파 통과)을 갖는 필터들의 경우, 광 보호 효과(PP)는 또한 400 내지 450 ㎚ 내의 각각의 좁은 청색 조명 대역의 광 보호 효과를 결정할 수 있고, 따라서 근접한 광 보호를 갖는 광학 필터들을 구별할 수 있기 위해 청색 광 박스로 측정되었다. 그러한 경우에, 특정 파장들(AvT(λm))에서의 투과율과 같은 새로운 파라미터들이 유리하게는 모델에 추가될 수 있다.
각각의 참조 필터 및 세포들에서의 고정된 A2E 농도의 경우, 이하의 것이 측정되었다:
- (수개의 웰, 적어도 3개의 웰 상에서 평균화된) 참조 필터로의 세포 자멸에 의한 세포사의 속도(A1);
- (또한 수개의 웰, 적어도 3개의 웰 상에서 평균화된) 임의의 필터 없이 세포 자멸의 속도(A2).
각각의 측정된 속도의 경우, 어둠에서의 세포 자멸의 속도(AD)(음성 제어)는 감산된다.
따라서, 각각의 참조 필터로의 광 유도 세포 자멸 속도 AF = A1 - AD가 얻어진다.
임의의 필터 없는 광 유도 세포 자멸 속도 ANF = A2 - AD가 또한 얻어진다.
그 다음, 광 보호 효력이 PP = (ANF - AF)/ANF로서 계산된다.
필터들(A 내지 F)의 측정된 광 보호 효력은 본 발명에 따른 방법의 덕분으로 결정되는 광 보호 효력과의 비교를 위해 이러한 방법에 따라 결정될 수도 있다.
눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 디바이스로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며, 본 발명에 따라 이하를 포함한다:
- 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성을 제공하는 디바이스, 및
- 단계 a)에서 제공되는 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 계산함으로써 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하도록 프로그래밍되는 계산부.
이러한 디바이스는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 구성된다.
언급된 바와 같이, 스펙트럼 특성을 제공하는 디바이스는 필터의 투과율 스펙트럼을 측정하는 분광계 및 이러한 측정된 스펙트럼으로부터 스펙트럼 특성을 추론하도록 프로그래밍되는 컴퓨터 수단, 또는 기억된 스펙트럼으로부터 스펙트럼 특성을 추론하도록 프로그래밍되는 컴퓨터 수단을 갖는 메모리에 상응하는 투과율 스펙트럼을 갖는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 스펙트럼 특성을 제공하는 디바이스는 구해지는 스펙트럼 특성을 포함할 수도 있다.
계산부는 상술한 방법의 실시예들 중 하나에 따라 단계 a)에서 제공되는 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 계산함으로써 상기 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하도록 프로그래밍되는 컴퓨터 수단을 포함한다.

Claims (16)

  1. 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 방법으로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며:
    a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 상기 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성이 제공되는 단계;
    b) 상기 파라미터에 대한 상기 광학 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값이 단계 a)에서 제공되는 상기 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 계산되는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 그리고/또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장들 범위를 통한 평균 투과율, 및/또는 상기 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 그리고/또는 상기 미리 결정된 파장 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율을 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단계 a)에서, 상기 전체 미리 결정된 파장 범위를 통한 적어도 평균 투과율, 및 상기 미리 결정된 파장 범위의 상이한 파장들 상에 중심 위치되는 감소된 파장 범위들을 통한 평균 투과율들을 포함하는 상기 광학 필터의 복수의 스펙트럼 특성이 제공되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 상기 전체 미리 결정된 파장들 범위를 통한 또는 상기 미리 결정된 파장들 범위의 특정 파장 상에 중심 위치되는 감소된 파장들 범위를 통한 가중 평균 투과율을 포함하며, 주어진 파장에서의 상기 광학 필터의 상기 투과율의 각각의 값은 상기 눈에 연계되는 상기 파라미터와 관련하여 광의 작용 스펙트럼의 동일한 주어진 파장의 상응하는 값에 의해 가중되는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 필터의 상기 효과는 상기 눈에 연계되는 상기 파라미터에 대한 청색 광의 부정적인 작용에 대한 상기 광학 필터의 광 보호 효과이고 상기 파장 범위는 380 나노미터와 500 나노미터 사이, 바람직하게는 400 나노미터와 455 나노미터 사이, 바람직하게는 400 ㎚와 450 ㎚ 사이, 바람직하게는 415 나노미터와 455 나노미터 사이, 바람직하게는 420 나노미터와 450 나노미터 사이에 포함되는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광학 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값은 청색 광에 대한 상기 눈의 반응을 정량화하는, 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 가중 평균 투과율이며, 이러한 가중 평균에서 고려되는 주어진 파장에서의 상기 필터의 상기 투과율의 각각의 값은 이러한 주어진 파장에서의 청색 광 위험 함수의 값으로서 결정되는 인자에 의해 가중되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 b)에서, 상기 눈에 연계되는 상기 파라미터에 대한 상기 광학 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값은 상기 눈으로의 광의 투과에 대한 광학 파라미터에 상기 눈에 연계되는 상기 파라미터를 연관시키는 미리 결정된 함수를 사용하여 계산되는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    단계 b)에서, 상기 파라미터는 생물학적 파라미터이고 상기 미리 결정된 함수는 광과 세포들 중간에 광학 필터들을 둠으로써 상이한 범위들의 파장들을 포함하는 광에 의한 이러한 눈의 조명 후에 눈 세포들 상에서 시험관 내 또는 동물 눈 상에서 생체 내 측정된 상기 생물학적 파라미터의 값들을 포함하는 실험적 데이터의 세트를 고려하는, 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 곡선이 상기 실험적 데이터에 맞추어지는 수학적 함수를 결정함으로써 결정되는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    단계 a)에서, 상기 광학 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값은 청색 광에 대한 눈의 반응과 관련되고, 단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 적어도 2차 다항식을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 미리 결정된 함수는 상기 실험적 데이터에 맞추어짐으로써 결정되는 복수의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균을 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    단계 a)에서, 상기 제공되는 적어도 하나의 스펙트럼 특성은 제1 미리 결정된 파장 범위를 통한 평균 투과율 및 제2 미리 결정된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율을 포함하고, 단계 b)에서, 상기 미리 결정된 함수는 각각이 상기 눈에 연계되는 상기 파라미터를 상기 제1 미리 결정된 파장 범위를 통한 상기 평균 투과율 및 상기 제2 미리 결정된 파장 범위를 통한 가중 평균 투과율 중 하나에 연관시키는 2개의 수학적 함수의 평균 또는 가중 평균을 포함하는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파라미터는 망막 색소 상피 세포들의 세포 자멸의 속도와 관련되는 생물학적 파라미터이고 상기 광학 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값은 청색 광 노출에 연계되는 눈 세포들의 세포 자멸의 속도의 감소를 정량화하는, 방법.
  15. 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 기반하여 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 함수를 결정하는 방법으로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며:
    - 각각의 참조 필터를 통해 조명되고 임의의 필터 없이 직접 조명되는 상기 눈의 상기 파라미터에 대한 광의 부정적인 작용을 비교함으로써 상기 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하는 참조 필터들의 세트의 각각의 참조 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값을 측정하는 단계;
    - 상기 미리 결정된 파장들 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 각각의 참조 필터의 투과율과 관련되는 각각의 참조 필터의 하나 이상의 스펙트럼 특성을 각각의 참조 필터에 대해 결정하는 단계;
    - 곡선이 상응하는 참조 필터의 상기 스펙트럼 특성(들)에 따라 상기 참조 필터들의 상기 효과를 정량화하는 상기 측정된 값들에 맞추어지는 수학적 함수를 결정함으로써 상기 함수를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 눈에 연계되는 파라미터에 대한 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 결정하는 디바이스로서, 이러한 광학 필터는 미리 결정된 파장 범위를 통한 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하며:
    - 상기 미리 결정된 파장 범위에서의 적어도 하나의 파장에서 이러한 광학 필터의 투과율과 관련되는 상기 광학 필터의 적어도 하나의 스펙트럼 특성을 제공하는 디바이스; 및
    - 단계 a)에서 제공되는 상기 광학 필터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 특성에 따라 광학 필터의 효과를 정량화하는 값을 계산함으로써 상기 파라미터에 대한 상기 광학 필터의 상기 효과를 정량화하는 상기 값을 결정하도록 프로그래밍되는 계산부를 포함하는, 디바이스.
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