用于刺激非视觉生理效应的方法和眼科元件技术

提供了一种计算因子，所述计算因子允许量化滤光器刺激非视觉生理效应的效率，所述非视觉生理效应是对进入受试者眼睛中的光的反应。所述效率因子是基于所述滤光器在可见光波长范围上的光谱光透射率、所述非视觉生理效应的光谱敏感度曲线、以及在不使用所述滤光器的情况下进入受试者眼睛中的光的光谱分布。这种效率因子尤其可用于以下眼科元件，所述眼科元件被设计用于刺激基于黑视素光吸收的非视觉生理效应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于刺激非视觉生理效应的方法和眼科元件
本专利技术涉及一种适合用于刺激非视觉生理效应的方法和眼科元件。
技术介绍
多年来已经知道，可见光范围内的光对于人类的非视觉生理效应起到一定作用。特别地，部分可见光参与调节受试者的昼夜节律。于是，帮助维持或调整昼夜节律对于经历时差或工作周期和休息周期不规则的倒班、或存在睡眠问题的受试者可能是有益的。为此目的，US7,748,845提出了通过在夜间选择性地阻挡或减少视网膜暴露于波长小于490nm(纳米)的光下来维持受试者的昼夜节律的方法和装置。这些方法和装置是基于以下发现：睡眠激素褪黑素受光的影响：认为褪黑素分泌由于夜间暴露于波长在420nm与520nm之间的光而受到压抑。出于相同的目的，US7,520,607提出了用于通过阻挡多于50％的具有的波长范围小于、等于或大约530nm的入射光波长而同时透射超过50％的未被阻挡光波长来抑制光对褪黑素的压抑的方法和装置。以此方式，当夜间实施US7,520,607的方法和装置时，可以抑制光引发的褪黑素产生受抑。此外，US7,520,607披露了所使用的装置可以实施滤光器、并且可以是使用者可操作的镜片，所述镜片可能结合在诸如眼镜、护目镜、隐形眼镜和安全眼镜之类的眼睛配戴物中。从这种情况出发，本专利技术的一个目的在于提供一种用于量化此类装置的效率的方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种旨在用于刺激非视觉生理效应的装置、并对其效率进行量化评估。
技术实现思路
为了满足这些目的或其他目的中的至少一个目的，本专利技术的第一方面提出了一种用于量化滤光器在刺激至少一种非视觉生理效应方面的效率的方法，这至少一种非视觉生理效是对进入受试者眼睛中的一部分光的反应。本专利技术方法包括：基于所述滤光器在可见光波长范围[380nm-780nm]上并且被表示为百分比值的光谱光透射率T、所述非视觉生理效应的光谱敏感度曲线M、以及与在不使用所述滤光器的情况下进入所述受试者眼睛中的光的至少一部分相对应的光强光谱分布E来计算所述滤光器的效率因子F的值。在本专利技术的框架中，短语“刺激至少一种非视觉生理效应”涵盖了对滤光器产生的非视觉生理效应的任何修改，包括触发、激活、增强、减少、抑制和阻挡非视觉生理效应。本专利技术的效率因子考虑了滤光器的光谱特征、还有非视觉生理效应的光谱特征和光的光谱特征。因此，效率因子是在至少一种特定光环境中关于非视觉生理效应方面对滤光器效率的真实评定。在本专利技术的优选实施方式中，所述滤光器的效率因子F可以使用下式来计算：其中：λ是在从380nm至780nm的可见光范围内的光波长；T(λ)是所述滤光器在波长λ处的透射率值；M(λ)是所述非视觉生理效应的光谱敏感度曲线M在波长λ处的值；以及E(λ)是所述光强光谱分布E在波长λ处的值。T(λ)被表示为百分比值，用％表示，并且E(λ)可以被表示为例如瓦特每平方米每纳米(W·m-2·nm-1)。M(λ)被表示为应用于所述光强光谱分布E的乘法因子。具体地，M(λ)可以被表示为百分比值或者其最大值被归一化为一，或者使用通过从百分比M值进行线性变换获得的任何其他尺度。事实上，应用于M值的此类线性尺度转换不改变由式(1)获得的效率因子F的值。因此，效率因子F是基于在可见光波长范围上的滤光器光透射率T的平均值，使用了非视觉生理效应的光谱敏感度曲线M的值与光强光谱分布E的值之积作为光谱加权因子。此外，关于非视觉生理效应，效率因子F范围在0与100(含)之间，并且最大效率等于100。具体地，如果效率因子F的值大于或等于30、优选地大于70、更优选地大于90，则可以声明所述滤光器对于刺激所述至少一种非视觉生理效应是有效的。所述光强光谱分布E可以包括至少一个光源的测得光谱强度分布、或至少一个光源的光谱强度分布的模型、或至少一个光源的强度的列表式光谱分布。在进入受试者眼睛中的光是源自若干个光源的光量组合的情况下，单独用每个光源单独为滤光器、使用这个光源发出的光强光谱分布来计算一个效率因子值。接着，可以计算组合效率因子值作为分别用这些光源计算的效率因子值的加权平均值。本专利技术所涉及的滤光器可以是眼科元件的一部分，所述眼科元件被适配成在装备有这个元件的配戴者使用时用于透视。具体地，所述滤光器可以是眼镜片的一部分、或者是有待装配在眼镜片上的眼科补片的一部分。当考虑至少两个滤光器时，可以单独计算这些滤光器中的每一个的一个效率因子值，并且所述方法可以进一步包括将所述滤光器的相应效率因子值进行比较、并且声明具有最高效率因子值的滤光器对于刺激所述至少一种非视觉生理效应是最有效的。本专利技术方法可以进一步包括：获得透射穿过所述滤光器的光的b*CIELab色度参数的值、并且如果效率因子F的值大于或等于K×b*则选择所述滤光器来复制或制造这个滤光器的若干单元，K是大于或等于1的系数。接着所复制或制造的滤光器组合美学特征、对配戴者而言表现良好的颜色、以及在非视觉生理效应方面的效率。CIE发光体D65可以用于评定b*值。当K系数等于1.2时，b*可以小于84，尤其对于最大为100的因子F而言；或者b*可以小于59，尤其对于最大为70的因子F而言；或者b*可以小于25，尤其对于小于或等于30的F而言。在本专利技术的特定实施方式中，可以通过减小进入受试者眼睛的、并且包含在黑视素的光谱敏感度范围内的光量来刺激所述至少一种非视觉生理效应。接着，用于计算效率因子值的光谱敏感度曲线M可以是黑视素的光谱敏感度曲线。在这样的情况下，滤光器可以有利地被设计成使得所述滤光器的透射率T对于包含在由下限波长和上限波长所限制的黑视素吸收波长范围中的至少一个第一波长值是小于70％，并且所述滤光器的透射率T对于小于所述下限波长的至少一个第二波长值是大于70％、并且还对于大于所述上限波长的至少一个第三波长值是大于70％，所述第一波长值、第二波长值、以及第三波长值在可见光波长范围内。因此足够的光强可以进入受试者眼睛中，同时在非视觉生理效应方面维持足够的效率。基于黑视素的光谱敏感度曲线的滤光器的改进允许维持穿过所述滤光器透射到受试者眼睛中的光的中性颜色。根据这种改进，所述滤光器可以进一步被设计成使得其透射率T具有以下曲线，所述曲线在可见光波长范围内具有至少两个局部最小区和至少一个局部最大区。这些局部最小区中的第一局部最小区包含位于黑视素吸收波长范围内的局部最小波长，并且这些局部最小区中的第二局部最小区包含位于所述黑视素吸收波长范围外的另一个局部最小波长，并且所述局部最大区在波长方面介于所述第一局部最小区与所述第二局部最小区之间。这样的滤光器设计实现了颜色平衡。对于此类颜色平衡滤光器，效率因子F可以大于或等于K×b*，其中K系数可以大于或等于2.2。因此高度改善了在非视觉生理效应方面的效力、对于受试者的良好显色性、以及过滤装置的颜色中性或美观的组合。对于基于黑视素的非视觉生理效应，相对于第一局部最小区，所述局部最小区中的第二局部最小区优选地朝更高的波长值偏移。在本专利技术的针对基于黑视素的效应的进一步改善的实施方式中，第二局部最小区可以与黑视素再生光谱范围的至少一部分重叠，其中波长包含在这个黑视素再生光谱范围内的光刺激黑视素感光色素的再生，尤其是后者的快速再生。的确，本专利技术的方法和滤光器使用以下假说：黑视素可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于量化滤光器在刺激至少一种非视觉生理效应方面的效率的方法，所述至少一种非视觉生理效应是对进入受试者眼睛中的一部分光的反应，并且T是所述滤光器在可见光波长范围[380nm‑780nm]上的光谱光透射率、并且被表示为百分比值，所述方法包括：基于所述滤光器的透射率T、所述非视觉生理效应的光谱敏感度曲线M、以及与在不使用所述滤光器的情况下进入所述受试者眼睛中的光的至少一部分相对应的光强光谱分布E来计算所述滤光器的效率因子F的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 EP 15307110.51.一种用于量化滤光器在刺激至少一种非视觉生理效应方面的效率的方法，所述至少一种非视觉生理效应是对进入受试者眼睛中的一部分光的反应，并且T是所述滤光器在可见光波长范围[380nm-780nm]上的光谱光透射率、并且被表示为百分比值，所述方法包括：基于所述滤光器的透射率T、所述非视觉生理效应的光谱敏感度曲线M、以及与在不使用所述滤光器的情况下进入所述受试者眼睛中的光的至少一部分相对应的光强光谱分布E来计算所述滤光器的效率因子F的值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述滤光器的效率因子F是使用下式计算的：其中：λ是在可见光范围内的光波长；T(λ)是所述滤光器在波长λ处的透射率值；M(λ)是所述非视觉生理效应的光谱敏感度曲线M在波长λ处的值；以及E(λ)是所述光强光谱分布E在波长λ处的值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光强光谱分布E包括至少一个光源的测得光谱强度分布、或至少一个光源的光谱强度分布的模型、或至少一个光源的强度的列表式光谱分布。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，进入所述受试者眼睛的光是源自若干光源的光量的组合，并且其中，单独用每个光源使用所述光源发出的光强的光谱分布来计算所述滤光器的一个效率因子值，并且其中，所述方法进一步包括计算组合效率因子作为分别用所述光源计算的效率因子值的加权平均值。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述滤光器是眼科元件的一部分、或者是有待装配在眼镜片上的眼科补片的一部分，所述眼科元件被适配成在被装备有所述元件的配戴者使用时用于透视。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，单独计算至少两个滤光器中的每一个滤光器的一个效率因子值，并且所述方法进一步包括将所述滤光器的相应效率因子值进行比较、并且声明具有最高效率因子值的滤光器对于刺激所述至少一种非视觉生理效应是最有效的。7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：如果效率因子的值大于或等于30、优选地大于70、更优选地大于90，则声明所述滤光器对于刺激所述至少一种非视觉生理效应是有效的。8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：获得透射穿过所述滤光器的光的b*CIELab色度参数的值，并且如果效率因子F的值大于或等于K×b*则选择所述滤光器来复制或制造所述滤光器的若干单元，K是大于或等于1的系数。9.根据权利要求8所述的方法，其中，系数K等于1.2，并且b*色度参数小于84、优选地小于59、并且更优选地小于25。10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，通过减小进入所述受试者眼睛的、并且包含在黑视素的光谱敏感度范围内的光的量来刺激所述至少一种非视觉生理效应，并且用于计算所述效率因子值的所述光谱敏感度曲线M是黑视素的光谱敏感度曲线。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述滤光器被设计成使得，所述滤光器的透射率T具有以下曲线：所述曲线在可见光波长范围内具有至少两个局部最小区以及至少一个局部最大区，所述局部最小区中的第一局部最小区包含位于黑视素吸收波长范围内的局部最小波长，并且所述局部最小区中的第二局部最小区包含位于所述黑视素吸收波长范围外的另一个局部最小波长，并且所述局部最大区在波长方面介于所述第一局部最小区与所述第二局部最小区之间。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二局部最小区与黑视素再生光谱范围的至少一部分重叠，在黑视素分子吸收了波长包含在所述黑视素吸收波长范围内的光之后，波长包含在所述黑视素再生光谱范围内的光刺激所述黑视素分子的再生。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述光谱敏感度曲线M是在黑视素吸收和黑视素再生中涉及到的两种黑视素状态的相应光谱敏感度曲线的组合。14.一种眼科元件，所述眼科元件被适配成在被装备有所述元件的配戴者使用时用于透视、并且被适配用于刺激至少一种非视觉生理效应，所述元件在可见光波长范围[380nm-780nm]上具有根据以百分比值表示的光谱光透射率T所述的光谱过滤效应，其中，所述元件被适配成使得计算的所述元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·巴劳，M·伯根斯，
申请(专利权)人：依视路国际公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR