CN104969099A - 多层光干涉滤片 - Google Patents

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Abstract

用于过滤光的多层光干涉滤片是通过交叠具有不同折射率的材料而形成，其具有计算的层厚度以便根据褪黑激素抑制作用光谱的倒数(inverse)来获得透射率。

Description

多层光干涉滤片
技术领域
本发明涉及一种滤光设备，特别涉及一种设备，其用来过滤来自广谱发光二极管装置的光，以减少LED对星空观测、人体健康、道路安全、植物和昆虫死亡率的负面影响。
背景技术
在照明设备中白色发光二极管(以下称为"LED"或者"LED")成就了技术革命。LED技术与传统使用的照明技术相比有很多优势。LED的一个主要优势在于其极长的使用寿命，这限制了与其使用相关的维护费用。LED的另一个优势在于其很容易被控制或者调节。LED提供极大的发光效率。
当前最大的发光效率是由可见的蓝色光谱中发射的LED实现的。为了使用LED产生白光，最有效的方法包括使用蓝色LED激发含磷涂层。磷允许蓝光的重要组成部分转换为白光(广谱光)。因此，白色LED的电磁波谱被称作白色光谱的叠加，其用蓝色峰值遮盖大部分可见光(见图5中的虚的曲线)。
在合成光谱中存在的蓝色峰值对环境、道路安全和人体健康造成重要问题。当然，蓝光的散射比黄光或红光更有效。因此，由于蓝光在大气中较任何一种其他较长波长的颜色而具有更显著的散射效率，所以其易于造成更多的天文学光污染，尤其是对于在光源附近的观察者来说。减少蓝色量的第二个正面影响与光散射到人眼时的眩目有关。这种现象随着人群年龄的增大而显著，因为随着年龄增加眼睛变得没那么透明。眩目是交通事故的潜在原因。少量蓝光不会吸引昆虫。因此，该滤片可以大幅度降低街灯附近的昆虫死亡率。已经估计到死亡率为每个街灯每晚大约150个昆虫。
此外，蓝光在包括人类的若干物种的生理周期调节(生物钟)方面起到重要作用。事实上，人类的这种周期调节是通过位于眼睛视网膜内对视力没有帮助的光感受器部分实现的。当该光感受器受到刺激时，抑制褪黑激素的产生，因此可以调节清醒周期。相反地，不存在蓝光时，分泌(secteted)褪黑激素，使肌体处于休息状态。除了对生理周期的调节作用之外，褪黑激素还是强大的抗氧化剂，其允许修复癌前期细胞(正如在老鼠中所证明的)，因此可以减小发展成某种癌症的风险。
2001年Brainard等人以及2001年Thapan等人表征了抑制褪黑激素的光谱响应。这项功能被称为褪黑激素抑制作用光谱(以下称为"MSAS")。基于MSAS的滤光减少了由于暴露于LED灯造成的褪黑激素抑制对人类健康的负面影响。此外，当基于MSAS的过滤而减少或者消除蓝色峰值时，使用其过滤LED的光也能减少LED对星空观测、道路安全和植物的负面影响。
多层光干涉滤片在现有技术中是众所周知的。这类滤片已经被用来过滤来自各种光源的光。发明者知晓涉及多层层状物的若干专利，包括下列美国专利：Dimmick的2,412,496、Widhop和Dimmick的2,624,238、Ritter和Pulker的3,853,386、van der Wal等人的4,099,840、Thelen的4,373,782、Maruyama等人的4,838,629、Nakajima等人的5,007,710、von Gunten等人的5,274,661、Cushing的5,926,317、Kamikawa的7,227,691。这些专利中的几个描述了一种多层光干涉滤片，其包括具有不同厚度的多个层，其通过光学干涉过滤或者反射来自光源的光。
此外，滤光可被用于光生物效应，特别是用来实现抑制人类褪黑激素分泌的操作性影响。发明者知晓Gott的美国专利5,274,403、Casper等人的美国专利7,520,607和Jou的美国专利申请US 2012/0008326。根据光生物参数的这种多层光干涉滤片的设计是非常少见的。发明者知晓的是，Girerd的美国专利5,083,858提供一种出于光生物目的的多层滤光太阳镜。
这种发明没有根据褪黑激素抑制的具体的多个最大量光谱响应来过滤光。此外，多层光干涉滤片未被用于直接由光源过滤来自LED的光以便减少上述的不良效果。
本发明通过使用根据MSAS提供透射的多层光干涉滤片克服现有技术的一些缺陷。MSAS的一个特征在于在频谱函数曲线上存在次级最大值。MSAS可表征为两个非对称对数正态分布的和。这种功能不能通过使用简单的截止滤片进行处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以实现这种过滤的多层光干涉滤片，这种过滤包括在需要增强过滤较大的波长时存在次级最大值。
本发明的一个目的是提供一种滤光设备，包括多层滤光叠片，所述多层滤光叠片由多种材料制成，每种所述材料具有不同折射率，其中每层的厚度是可选择的以便提供光干涉，使得多层滤光设备的透射特性(也被称为透射光谱)等于：
透射率＝1-MSAS
而MSAS是人体的褪黑激素抑制作用光谱。
该滤光设备进一步包括当波长超过600nm波长时所述透射率的逐渐降低，特别是用来减小LED对植物的负面影响，该负面影响由于叶绿素a的吸收峰值大约在660nm。
在某些实施方式中，滤光设备可由两种不同材料制成，一种具有较高的折射率而另一种具有较低的折射率。这两种材料交叠以形成具有交变折射率的材料叠片，因此提供光干涉以便根据褪黑激素抑制作用光谱获得滤光设备的期望透射率。
本发明的另一个目的是提供一种制造这种滤光设备(根据1-褪黑激素抑制作用光谱获得透射率)的方法，通过沉积具有不同折射率的材料层以在基底上形成滤光设备。各层沉积是通过如下沉积方法进行的，其选自包括化学气相沉积、蒸发和外延生长组成的组。多个层沉积在透明基底的表面上。这种透明基底例如可以是钠钙玻璃板或者包围发光二极管本身的封装材料。
本发明的优选实施方式为一种滤光设备，包括形成叠片的多个相邻层，其中：每个所述层包括至少一种具有折射率的材料；其中，每个所述层的折射率与每个所述相邻层的折射率不同；每个所述层具有预定厚度，其中每个所述层的所述厚度和所述折射率提供光干涉，以使得所述滤光设备的透射光谱基本上等于：(1-褪黑激素作用抑制光谱)。
各种实施方式还包括如上所述的滤光设备，其中确定所述厚度和所述折射率以便所述滤光设备提供基本上与所述滤光设备成预定角度的入射光的所述透射光谱；和/或对于介于400nm和625nm之间的波长所述透射光谱超过所述(1-褪黑激素作用抑制光谱)的最大偏差小于0.3；和/或所述透射光谱超过所述(1-褪黑激素作用抑制光谱)的偏差小于0.12，其作为介于400nm和625nm之间的所有波长的平均值；和/或所述透射光谱进一步包括当波长超过600nm波长时透射率逐渐降低；和/或在650nm波长处的所述透射光谱的透射率为0.5；和/或确定超过所述透射光谱时透射率逐渐降低以避免透射光表面泛黄；和/或所述多个相邻层包括具有第一确定折射率的第一组层和具有第二确定折射率的第二组层，所述第一组层与所述第二组层交叠。
本发明的实施方式还包括如上所述的滤光设备，进一步包括透明基底，并且所述叠片固定到所述透明基底上；所述透明基底可由钠钙玻璃制成。可替换地，本发明的实施方式还包括如上所述的滤光设备，其进一步包括色彩可变(tint-variable)的基底，所述色彩可变的基底选自包括光致变色玻璃和电致变色玻璃组成的组。
各种实施方式包括如上所述的滤光设备，进一步包括至少部分封装在透明保护封装结构中的发光二极管，其中所述多层滤光叠片固定在所述透明保护封装结构上；和/或进一步包括发光二级管和含磷发光结构，其中所述发光二级管被设置为照亮所述含磷发光结构，并且所述叠片固定在所述含磷发光结构上。
各种实施方式包括如上所述的滤光设备，其中所述层叠片固定在汽车的挡风玻璃上；所述层叠片固定到镜片上，所述镜片选自由处方和非处方镜片组成的组；所述层叠片固定在外部佩戴的眼睛佩戴物的镜片上，所述眼睛佩戴物选自由眼镜、太阳镜、护目镜和隐形眼镜组成的组；或者，所述层叠片固定到外科手术植入的人工晶体上。
优选实施方式还包括用来制造滤光设备的方法，所述方法包括：将多个相邻层沉积在基底顶部，其中每个所述层包括至少一种材料，该材料具有不同于每个所述相邻层的折射率的折射率，并且每个所述层的厚度和所述折射率提供光干涉，以使得所述多层滤光设备的透射光谱基本上等于：(1-褪黑激素作用抑制光谱)。
各种实施方式还包括如上所述的方法，其中：所述透射光谱进一步包括当波长超过600nm波长时所述透射率逐渐降低；和/或每个所述层的沉积是通过沉积方法实现的，沉积方法选自由化学气相沉积、蒸发和外延生长组成的组。
优选实施方式还包括如上所述的滤光设备用于过滤来自街道照明的发光二极管的光的用途；用于过滤来自电子设备显示器的光的用途，所述电子设备选自由电视、电脑屏幕、手提电脑、平板电脑、智能电话和便携式娱乐设备组成的组；用于过滤医院中来自发光二极管的光以便调节医院中病人的清醒和睡眠时间的用途；或者，用于过滤经过透明物体的光的用途，所述透明物体选自由镜片、窗户、汽车挡风玻璃或者汽车仪表盘保护玻璃组成的组。
各种优选实施方式包括滤光设备和用来制造如上所述滤光设备的方法，其中所述层形成整数对；所述层的所述整数对选自由8，11和14组成的组。
附图说明
本发明可通过附带的说明被更好地理解，并且进一步通过附图进行图示，其中：
图1是褪黑激素抑制作用光谱(MSAS)，显示出2001年Brainard等人以及2001年Thapan等人的测量值以及对2001年Brainard等人以及2001年Thapan等人的测量值的两个非对称对数正态函数的调节；
图2显示出要求的光谱透射率以便减少夜光对生理周期的影响；
图3为400到625nm范围的T_e光谱透射率，强行减小透射率以便在650nm时达到0.5的透射率；
图3A为T_e光谱透射率，与图3类似，但是由于透射率强行减小而影响的波长具有良好的连续性；
图4A是为了满足T_e透射率光谱的滤片透射率的实施例，在钢化玻璃的碱石灰基底上16次交叠TiO2和SiO2层；
图4B是为了满足T_e透射率光谱的滤片透射率的实施例，在钢化玻璃的碱石灰基底上22次交叠TiO2和SiO2层；
图4C是为了满足T_e透射率光谱的滤片透射率的实施例，在钢化玻璃的碱石灰基底上28次交叠TiO2和SiO2层；
图5是根据本发明制造的在白色LED光源上通过滤片的过滤效果的示例；
图6是优选实施方式的示意性实施例，但是根据本发明多个交叠层用来过滤来自LED的光。应当注意到，本发明仅仅出于图示目的并且以示意性形式进行图示的。
图7是优选实施方式的示意图，但是滤片被设置为对于以非垂直于滤片表面的入射角入射的光具有期望的透射光谱；
图8是优选实施方式的示意图，但是发光二级管至少部分封装在透明保护封装结构中，其中所述多层滤光叠片固定在所述透明保护封装结构上。
由于在不脱离其范围的情况下可对本发明的优选实施方式进行许多改变，这意味着在此包含的所有主题都被认为是发明的示例而非限制。
具体实施方式
在优选实施方式中，我们采集了由Brainard，G.C.、Hanifm，J.P.、Greeson，J.M.、Byrne，B.、Glickman,G.、Gerner,E.、Rollag,M.D.(参见Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans:Evidencefor a Novel Circadian Photoreceptor，The Journal of Neuroscience 21(16)，第6405-6412页(2001))和Thapan,K.、Arendt,J.、Skene,D.J.(参见Rapid Report-An action spectrum for melatonin suppression:evidence for a novel non-rod,non-cone photoreceptor system inhumans,Journal of Physiology，535.1，第261-267页(2001))测量的独立数据。这些测量结果已被用来表征褪黑激素抑制的光谱响应，褪黑激素抑制作用光谱(MSAS)如图1中正方形所示。
在本发明说明书中，透射率表示为使得透射率1对应于无吸收或反射的光的总透射率。透射率0对应于没有光通过滤片进行透射。
对两个非对称对数正态分布图的和进行数学调节，其目标是确定允许在任一波长表征MSAS的分析公式。该公式以MSASa图示于图1中(曲线)，其适合(fitted on)MSAS测量结果。图1使用该解析模型进一步图示出数据的数学调整精度(quality)。
该实施方式是基于MSAS的分析调节。为了如上所示使蓝光的不良影响最小化，制造干涉滤光器，使用下列公式使其在400nm到625nm之间的光谱透射率尽可能接近地仿效(follow)最终曲线(resultingcurve)(在此标记为"T_i")：
T_i＝1-MSASa
上述公式描绘在图2中。该实施方式在400到650nm之间施加光谱限制。
除了使蓝色对人体健康和星空的负面影响最小化的这种限制之外，还增加补充限制以减少滤片透射的超过650nm的光的量的至少一半。这种限制目的在于减少夜间照明对位于照明设备附近的陆生和水生植物的负面影响。这种干扰会导致周围生态***失去平衡。例如，位于水表面附近的照明设备会加速蓝绿藻的生长。这种变化的透射率曲线(在此标记为"T_e")图示于图3中。该曲线的数值数据图示于表2中。这种变化之后的原因在于叶绿素a(最常见且最丰富的植物叶绿素种类)分别在430nm和660nm附近具有两个吸收峰值。430nm处的第一峰值已经以T_i透射率进行了很好的过滤，而不是660nm峰值。透射率的逐渐减小在650nm处增加至最大值0.5，从而使660nm峰值处的影响很大程度的减少。因此，位于照明设备附近的植物在晚上受到较弱的刺激。作为减少植物影响的补充，红色较小额透射率会减少由具有T_i透射率的滤片引起的光线泛黄效果。此外，蓝色的滤片光谱透射率(特别是正好低于500nm的峰值)与单一的长通滤片(long-pass filter)相比可减少泛黄效果。
图3A是400到625nm范围的T_e光谱透射率，为了在650nm时达到0.5透射率而强行降低透射率，与图3类似，但是由透射率降低而影响的波长之间具有良好的连续性并且基本上对应于T_i透射率的波长较短。
一个实施方式是由选自TiO2和SiO2的交叠材料层组成的滤片。其他介电材料组合和基底以及许多其他数目的层都是本发明的替代实施例，使用T_e透射率。表2中描述的T_e透射率可被用来限定滤片的理想透射率，以及实际滤片的性能标准。
图4A，4B和4C显示出满足本发明透射率标准的滤片透射率的实例。图4A对应于16层滤片的理论透射率曲线，图4B是22层滤片的，图4C是28层滤片的。类似的透射率曲线可在这三种情况中大体获得并与要求的理论透射率(T_e)进行比较。
正如本领域普通技术人员所理解的，计算机可被用来根据多层滤片的每层的期望总数和期望的透射光谱进行多层滤片中每一层的期望厚度的计算。作为一个例子，OpenFiltersTM软件可被用于获得上述三个实施例的每一层的列表和厚度，具有等于T_e的期望透射率。软件如何操作的详细资料由Stephane Larouche和Ludvik Martinu(参见OpenFilters:open-source software for the design,optimization,andsynthesis of optical filters，Applied Optics，第47卷，第13期，第C219-C230页(2008))提供。由该软件计算的图4A中滤片的制造特性可在接下来的表1A中找到，用于图4B中滤片的制造特性可在接下来的表1B中找到，而用于图4C中滤片的制造特性可在接下来的表1C中找到。
图6图示出本发明的一个实施方式，但是LED(601)发射广谱的光(602)。光具有涂有含磷材料的LED的发射光谱特性，该光谱包括大量的蓝色光。光在经过多层光干涉滤片过滤前穿过钠钙玻璃基底(603)，多层光干涉滤片由叠片组成，叠片包括具有不同折射率(608)的多个层。层是由交叠的、具有第一折射率(604，606及其他叠片608)的材料层和具有第二折射率(605，607及其他叠片608)的材料层组成的。计算每一层的厚度以便获得对应于上文中计算的T_i的光透射率。因此透射光(609)的蓝色分量减少，随后有助于减少对星空观测、人体健康和道路安全的负面影响。
在另一个优选实施方式中，如果如这里所述想要减小由于叶绿素a的吸收而减少LED发光体对植物的影响的话，则可以计算每一层的厚度以便获得对应于上文中计算的T_e的光透射率。
这种多个层是通过各种薄层沉积方法进行沉积的，包括化学气相沉积、蒸发和外延生长。沉积方法可以进行选择以使多层光干涉滤片的缺陷量最小。
在另一个实施方式中，钠钙玻璃基底和形成光干涉滤片的层叠片具有可以相对于LED倒置的相对位置，因此来自LED的光经过层叠片并在通过玻璃基底透射前进行过滤。
在其他实施方式中，代替交叠具有第一折射率的材料和具有第二折射率的材料，可以将材料层结合具有多于两个的折射率的材料层。例如，具有第三折射率的材料层可用在层叠片内的各个位置，***到层叠片内的不同位置以便于制造或者增加过滤装置的耐用性。例如，保护层可沉积在光干涉层顶部，在计算各个层厚度时考虑该保护层以便获得符合T_e期望的透射率的透射率。
在各种优选实施方式中，根据获得以预定角度入射到过滤装置表面上的入射光的期望的透射率来计算光干涉滤片的各层厚度。理想地在某些应用中透射率在入射光的入射角下是最优的。例如，在街道照明应用中，来自光源的光以预定的、与表面非垂直的角度入射到滤片上。角度取决于众多标准，诸如街道照明装置的期望外观。因此，各层应当如此计算以使滤光装置的期望透射率曲线在预定角度上是最理想的。图7是优选实施方式的示意图，但是滤片被设置为对于以不垂直于滤片表面的入射角入射的光具有期望的透射光谱。作为一个例子，光源(701)照射钠钙玻璃基底(703)的表面，使入射光(702)以大约45度的角度到达钠钙玻璃基底的表面。然后光穿过所述钠钙玻璃基底到达多层干涉滤片(704)。光通过多层干涉滤片部分透射(705)，后者是根据本发明设计的。因此光的透射率符合T_e光谱。
可选择地，多层干涉滤片固定在钠钙玻璃的内表面上，由此在光穿过钠钙玻璃之前进行过滤。这种结构理想地可以防止多层滤片磨损和划伤。例如，在手提电子设备中，例如智能电话，期望对应于T_e透射光谱，多层滤片可以沉积在朝向所述手提设备内部的玻璃表面一侧上。
替代实施例同样包括提供透射光谱T_e的多层干涉滤片，但是所述多层干涉滤片夹在两个玻璃板之间。
可选择地，多层光干涉滤片直接沉积在发光设备表面上。通常，白色LED设备封装在保护壳体内，光干涉滤片沉积在其上。在某些实施方式中，还可能的是，在封装该设备之前，将多层光干涉滤片直接沉积在提供LED广谱的含磷涂层或者基底上。
图8是实施方式的示意图，但是LED(801)封装在透明保护封装结构(805)中，其中多层干涉滤片(803)固定在所述透明保护封装结构(805)的顶部。发射光(802)从LED行进到透明保护封装结构(805)然后通过多层干涉滤片(803)部分透射(804)。透射光谱与上文描述的T_e对应。可选择地，多层干涉滤片固定在封装结构的内表面上。
本领域普通技术人员应当理解的是，对于根据测量的MSAS计算的T_e透射率的变化不需要完全一致，以获得滤光装置的预期效果。例如，由滤光装置获得的透射率可与T_e透射率或者T_i透射率不同，视情况而定，而不脱离本发明的本质和范围。例如，最终的透射率曲线可获得本发明的预期效果，对于给定波长透射率具有差不多0.3的最大偏差。通常，最大偏差可通过测量400nm和625nm之间的最大偏差进行计算。
期望的滤光效果在相同的波长范围(400nm到625nm)上还可具有差不多0.12的平均透射率偏差。
在某些实施例中，这种多层光干涉滤片可被用来过滤来自市政户外照明***的LED光，尤其是天文观测台附近，以减少不利地影响天文观测的光污染。还可用于室内，例如在医院和办公室内，来减少LED对医院病人和上班族的生理周期的负面影响。可选择地，滤片可用来选择性地增强LED对褪黑激素抑制机制的影响从而刺激或者调节不同阶段或者建筑内不同位置的清醒和睡眠时期。
此外，本发明还可用在用来减少褪黑激素抑制现象的任一照明设备内；用在眼科***内来根据T_e进行滤光；用在汽车挡风玻璃上；用在仪器内用来观察病人眼睛后部以检测疾病。实施方式进一步包括结合光致变色、电致变色或者其他的这种可变色彩而使用本发明。实施方式包括用作例如镜片、窗口、汽车挡风玻璃或者仪表盘部件的应用。实施方式还包括将本发明用在照明灯泡、荧光灯、LCD屏幕、LED发光体、电脑、电视和电脑监视器中。
本发明还可用于选自处方和非处方眼镜的镜片以及外部佩戴的眼睛佩戴物，例如：眼镜、太阳镜、护目镜和隐形眼镜，或者外部手术植入的人工晶体。
在又一个实施方式中，支撑多层光干涉滤片的基底可由另一种透明基底组成，包括具有增强多层光干涉滤片过滤效果的光学特性的透明基底。由于可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明的优选实施方式进行变化；意味着在此包含的所有主题都是本发明的示意而非限制。
本公开的内容包括在所附权利要求书中公开的内容以及上述说明书中公开的内容。
表1A
滤片结构层-16层
表1B
滤片结构层-22层
表1C
滤片结构层-28层
表2
T_e透射率曲线
波长 Te W Te W Te W Te W Te W Te W Te W Te W Te W Te
(nm) (nm) (nm) (nm) (nm) (nm) (nm) (nm) (nm) (nm)
400.0 0.259 425.0 0.069 450.0 0.006 475.0 0.253 500.0 0.442 525.0 0.664 550.0 0.901 575.0 0.971 600.0 0.991 625.0 0.990
400.5 0.255 425.5 0.066 450.5 0.008 475.5 0.262 500.5 0.431 525.5 0.672 550.5 0.904 575.5 0.972 600.5 0.991 625.5 0.990
401.0 0.250 426.0 0.063 451.0 0.009 476.0 0.271 501.0 0.421 526.0 0.679 551.0 0.906 576.0 0.973 601.0 0.991 626.0 0.980
401.5 0.246 426.5 0.060 451.5 0.011 476.5 0.280 501.5 0.412 526.5 0.686 551.5 0.908 576.5 0.973 601.5 0.992 626.5 0.980
402.0 0.242 427.0 0.057 452.0 0.013 477.0 0.289 502.0 0.405 527.0 0.693 552.0 0.911 577.0 0.974 602.0 0.992 627.0 0.970
402.5 0.238 427.5 0.054 452.5 0.014 477.5 0.298 502.5 0.398 527.5 0.700 552.5 0.913 577.5 0.975 602.5 0.992 627.5 0.970
403.0 0.234 428.0 0.051 453.0 0.016 478.0 0.308 503.0 0.392 528.0 0.707 553.0 0.915 578.0 0.975 603.0 0.992 628.0 0.960
403.5 0.230 428.5 0.049 453.5 0.019 478.5 0.317 503.5 0.388 528.5 0.714 553.5 0.917 578.5 0.986 603.5 0.992 628.5 0.960
404.0 0.226 429.0 0.046 454.0 0.021 479.0 0.327 504.0 0.384 529.0 0.720 554.0 0.919 579.0 0.976 604.0 0.992 629.0 0.960
404.5 0.222 429.5 0.043 454.5 0.023 479.5 0.337 504.5 0.382 529.5 0.727 554.5 0.921 579.5 0.977 604.5 0.993 629.5 0.960
405.0 0.218 430.0 0.041 455.0 0.026 480.0 0.347 505.0 0.380 530.0 0.733 555.0 0.923 580.0 0.977 605.0 0.993 630.0 0.950
405.5 0.213 430.5 0.038 455.5 0.028 480.5 0.357 505.5 0.380 530.5 0.739 555.5 0.925 580.5 0.978 605.5 0.993 630.5 0.940
406.0 0.209 431.0 0.036 456.0 0.031 481.0 0.367 506.0 0.380 531.0 0.745 556.0 0.927 581.0 0.979 606.0 0.993 631.0 0.940
406.5 0.205 431.5 0.033 456.5 0.034 481.5 0.377 506.5 0.382 531.5 0.751 556.5 0.929 581.5 0.979 606.5 0.993 631.5 0.930
407.0 0.201 432.0 0.031 457.0 0.037 482.0 0.388 507.0 0.384 532.0 0.757 557.0 0.931 582.0 0.980 607.0 0.993 632.0 0.920
407.5 0.197 432.5 0.029 457.5 0.041 482.5 0.398 507.5 0.387 532.5 0.763 557.5 0.932 582.5 0.980 607.5 0.994 632.5 0.910
408.0 0.193 433.0 0.027 458.0 0.044 483.0 0.409 508.0 0.391 533.0 0.768 558.0 0.934 583.0 0.960 608.0 0.994 633.0 0.910
408.5 0.189 433.5 0.025 458.5 0.048 483.5 0.419 508.5 0.395 533.5 0.774 558.5 0.936 583.5 0.981 608.5 0.994 633.5 0.900
409.0 0.185 434.0 0.023 459.0 0.051 484.0 0.430 509.0 0.400 534.0 0.779 559.0 0.937 584.0 0.981 609.0 0.994 634.0 0.900
409.5 0.181 434.5 0.021 459.5 0.055 484.5 0.441 509.5 0.406 534.5 0.785 559.5 0.939 584.5 0.982 609.5 0.994 634.5 0.890
410.0 0.177 435.0 0.019 460.0 0.059 485.0 0.451 510.0 0.412 535.0 0.790 560.0 0.940 585.0 0.982 610.0 0.994 635.0 0.880
410.5 0.173 435.5 0.017 460.5 0.063 485.5 0.462 510.5 0.419 535.5 0.795 560.5 0.942 585.5 0.963 610.5 0.994 635.5 0.870
411.0 0.169 436.0 0.015 461.0 0.068 486.0 0.473 511.0 0.426 536.0 0.800 561.0 0.943 586.0 0.983 611.0 0.994 636.0 0.860
411.5 0.165 436.5 0.014 461.5 0.072 486.5 0.484 511.5 0.434 536.5 0.805 561.5 0.945 586.5 0.983 611.5 0.995 636.5 0.850
412.0 0.161 437.0 0.012 462.0 0.077 487.0 0.495 512.0 0.441 537.0 0.810 562.0 0.946 587.0 0.984 612.0 0.995 637.0 0.840
412.5 0.157 437.5 0.011 462.5 0.082 487.5 0.506 512.5 0.449 537.5 0.814 562.5 0.947 587.5 0.984 612.5 0.995 637.5 0.830
413.0 0.154 438.0 0.009 463.0 0.087 488.0 0.517 513.0 0.458 538.0 0.819 563.0 0.949 588.0 0.985 613.0 0.995 638.0 0.820
413.5 0.150 438.5 0.008 463.5 0.092 488.5 0.528 513.5 0.466 538.5 0.823 563.5 0.950 588.5 0.985 613.5 0.995 638.5 0.810
414.0 0.146 439.0 0.007 464.0 0.097 489.0 0.539 514.0 0.475 539.0 0.828 564.0 0.951 589.0 0.985 614.0 0.995 639.0 0.800
414.5 0.142 439.5 0.006 464.5 0.103 489.5 0.550 514.5 0.484 539.5 0.832 564.5 0.952 589.5 0.986 614.5 0.995 639.5 0.800
415.0 0.138 440.0 0.005 465.0 0.108 490.0 0.560 515.0 0.493 540.0 0.836 565.0 0.953 590.0 0.986 615.0 0.995 640.0 0.790
415.5 0.135 440.5 0.004 465.5 0.114 490.5 0.569 515.5 0.502 540.5 0.840 565.5 0.955 590.5 0.986 615.5 0.995 640.5 0.780
416.0 0.131 441.0 0.003 466.0 0.120 491.0 0.577 516.0 0.511 541.0 0.844 566.0 0.956 591.0 0.987 616.0 0.995 641.0 0.770
416.5 0.127 441.5 0.002 466.5 0.126 491.5 0.583 516.5 0.520 541.5 0.848 566.5 0.957 591.5 0.987 616.5 0.996 641.5 0.760
417.0 0.123 442.0 0.002 467.0 0.132 492.0 0.587 517.0 0.529 542.0 0.852 567.0 0.958 592.0 0.987 617.0 0.996 642.0 0.750
417.5 0.120 442.5 0.001 467.5 0.139 492.5 0.588 517.5 0.538 542.5 0.855 587.5 0.959 592.5 0.987 617.5 0.996 642.5 0.740
418.0 0.116 443.0 0.001 468.0 0.145 493.0 0.588 518.0 0.547 543.0 0.859 568.0 0.960 593.0 0.988 618.0 0.996 643.0 0.730
418.5 0.112 443.5 0.000 468.5 0.152 493.5 0.585 518.5 0.556 543.5 0.863 568.5 0.961 593.5 0.988 618.5 0.996 643.5 0.720
419.0 0.109 444.0 0.000 469.0 0.159 494.0 0.580 519.0 0.565 544.0 0.866 568.0 0.962 594.0 0.988 619.0 0.996 644.0 0.710
419.5 0.105 444.5 0.000 469.5 0.166 494.5 0.573 519.5 0.574 544.5 0.869 569.5 0.963 594.5 0.988 619.5 0.996 644.5 0.700
420.0 0.102 445.0 0.000 470.0 0.173 495.0 0.564 520.0 0.583 545.0 0.873 570.0 0.964 595.0 0.989 620.0 0.996 645.0 0.680
420.5 0.098 445.5 0.000 470.5 0.180 495.5 0.554 520.5 0.592 545.5 0.876 570.5 0.964 595.5 0.989 620.5 0.996 645.5 0.660
421.0 0.095 446.0 0.000 471.0 0.188 496.0 0.542 521.0 0.600 546.0 0.879 571.0 0.965 596.0 0.989 621.0 0.996 646.0 0.640
421.5 0.092 446.5 0.001 471.5 0.195 496.5 0.530 521.5 0.609 546.5 0.882 571.5 0.966 596.5 0.989 621.5 0.996 646.5 0.630
422.0 0.088 447.0 0.001 472.0 0.203 497.0 0.517 522.0 0.617 547.0 0.885 572.0 0.967 597.0 0.990 622.0 0.996 647.0 0.620
422.5 0.085 447.5 0.002 472.5 0.211 497.5 0.504 522.5 0.625 547.5 0.888 572.5 0.968 597.5 0.990 622.5 0.997 647.5 0.600
423.0 0.082 448.0 0.002 473.0 0.219 498.0 0.491 523.0 0.633 548.0 0.891 573.0 0.969 598.0 0.990 623.0 0.997 648.0 0.580
423.5 0.078 448.5 0.003 473.5 0.227 498.5 0.478 523.5 0.641 548.5 0.893 573.5 0.969 598.5 0.990 623.5 0.997 648.5 0.560
424.0 0.075 449.0 0.004 474.0 0.236 499.0 0.465 524.0 0.649 549.0 0.896 574.0 0.970 599.0 0.991 624.0 0.997 649.0 0.540
424.5 0.072 449.5 0.005 474.5 0.244 499.5 0.453 524.5 0.657 549.5 0.899 574.5 0.971 599.5 0.991 624.5 0.993 649.5 0.520
650.0 0.500

Claims (28)

1.一种滤光设备，包括形成叠片的多个相邻层，其中：
每个所述层包括具有折射率的至少一种材料；其中每个所述层的折射率都与每个所述相邻层的折射率不同；
每个所述层都具有预定厚度，其中每个所述层的所述厚度和所述折射率提供光干涉，以使得所述滤光设备的透射光谱基本上等于：
(1-褪黑激素作用抑制光谱)。
2.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述层形成整数对。
3.如权利要求2所述的滤光设备，其中，所述层的所述整数对选自由8，11和14组成的组。
4.如权利要求1所述的滤光设备，其中，确定所述厚度和所述折射率，以便所述滤光设备提供基本上与所述滤光设备成预定角度的入射光的所述透射光谱。
5.如权利要求1所述的滤光设备，其中，对于介于400nm和625nm之间的波长来说，所述透射光谱超过所述(1-褪黑激素作用抑制光谱)的最大偏差小于0.3。
6.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述透射光谱超过所述(1-褪黑激素作用抑制光谱)的偏差小于0.12，其为介于400nm和625nm之间的所有波长的平均值。
7.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述透射光谱进一步包括当所述波长超过600nm波长时透射率的逐渐降低。
8.如权利要求7所述的滤光设备，其中，在650nm波长处的所述透射光谱的透射率为0.5。
9.如权利要求7所述的滤光设备，其中，确定超过所述透射光谱时透射率的逐渐降低会避免透射光泛黄。
10.如权利要求1的滤光设备，其中，所述多个相邻层包括具有第一确定折射率的第一组层和具有第二确定折射率的第二组层，所述第一组层与所述第二组层交叠。
11.如权利要求1所述的滤光设备，进一步包括透明基底，并且所述叠片固定在所述透明基底上。
12.如权利要求11所述的滤光设备，其中，所述透明基底是由钠钙玻璃制成的。
13.如权利要求1所述的滤光设备，进一步包括色彩可变的基底，所述色彩可变的基底选自由光致变色玻璃和电致变色玻璃组成的组。
14.如权利要求1所述的滤光设备，进一步包括至少部分封装在透明保护封装结构中的发光二极管，其中所述多层滤光叠片固定在所述透明保护封装结构上。
15.如权利要求1所述的滤光设备，进一步包括发光二级管和含磷发光结构，其中所述发光二级管被设置为照亮所述含磷发光结构，以及所述叠片固定在所述含磷发光结构上。
16.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述层叠片固定在汽车的挡风玻璃上。
17.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述层叠片固定在镜片上，所述镜片选自由处方和非处方镜片组成的组。
18.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述层叠片固定在外部佩戴的眼睛佩戴物的镜片上，所述眼睛佩戴物选自由眼镜、太阳镜、护目镜和隐形眼镜组成的组。
19.如权利要求1所述的滤光设备，其中，所述层叠片固定在外科手术植入的人工晶体上。
20.一种制造滤光设备的方法，所述方法包括：将多个相邻层沉积在基底顶部，其中每个所述层包括至少一种材料，所述材料具有不同于每个所述相邻层的折射率的折射率，并且每个所述层的厚度和所述折射率提供光干涉，以使得所述多层滤光设备的透射光谱基本上等于：
(1-褪黑激素作用抑制光谱)。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述层形成整数对。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述层的所述整数对选自由8，11和14组成的组。
23.如权利要求20所述的方法，其中，所述透射光谱进一步包括当所述波长超过600nm波长时透射率的逐渐降低。
24.如权利要求20所述的方法，其中，每个所述层的沉积是通过沉积方法实现的，所述沉积方法选自由化学气相沉积、蒸发和外延生长组成的组。
25.如权利要求1所述的滤光设备用于过滤来自街道照明的发光二极管的光的用途。
26.如权利要求1所述的滤光设备用于过滤来自电子设备显示器的光的用途，所述电子设备选自包括电视、电脑屏幕、手提电脑、平板电脑、智能电话和便携式娱乐设备组成的组。
27.如权利要求1所述的滤光设备用于过滤医院中来自发光二极管的光以便调节医院中病人的清醒和睡眠时间的用途。
28.如权利要求1所述的滤光设备用于过滤经过透明物体的光的用途，所述透明物体选自由镜片、窗户、汽车挡风玻璃或者汽车仪表盘保护玻璃组成的组。
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