JP2020098357A - ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 - Google Patents
ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020098357A JP2020098357A JP2020016093A JP2020016093A JP2020098357A JP 2020098357 A JP2020098357 A JP 2020098357A JP 2020016093 A JP2020016093 A JP 2020016093A JP 2020016093 A JP2020016093 A JP 2020016093A JP 2020098357 A JP2020098357 A JP 2020098357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nanoparticles
- filter
- spectrum
- light
- optical filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
Description
[0001]本出願は、2014年11月15日出願の「NANOPARTICLE LIGHT FILTERING METHOD AND APPARATUS」という名称の米国特許出願第14/542,564号に対する優先権を主張するものであり、同出願は、2014年11月14日出願の「NANOPARTICLE LIGHT FILTERING METHOD AND APPARATUS」という名称の米国特許出願第14/542,478号の一部継続出願であり、同出願は、2013年11月15日出願の「NANOPARTICLE LIGHT FILTERING METHOD AND APPARATUS」という名称の米国仮特許出願第61/904,861号に対する優先権およびその利益を主張するものである。上記出願はすべて、全体として参照により本明細書に組み込まれている。
[0012]本発明の例示的な実装形態の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載されており、部分的には以下の詳細な説明から明らかになり、またはそのような例示的な実装形態の実施によって学習することができる。そのような実装形態の特徴および利点は、添付の請求の範囲に特に指摘する機器および組合せによって実現および達成することができる。上記その他の特徴は、以下の詳細な説明および添付の請求の範囲からより詳細に明らかになり、または以下に記載のそのような例示的な実装形態の実施によって学習することができる。
[0042]上記のFOMの式に示すように、値FOMは、ノッチフィルタのスペクトルがメラノプシンおよびipRGCの視覚反応スペクトルにより密接に近似するにつれて増大する。フィルタリングされていない光線量Dmelan(T=1)と比較すると、フィルタを用いた場合にメラノプシン細胞が受ける光線量Dmelanが0に接近するにつれて、分子は1に接近する。逆に、可視スペクトルのうちフィルタが減衰させる部分がより小さくなるにつれて、分母は0に接近し、したがって値FOMが1より大きくなる。値FOM>1は、可視スペクトルの残り部分に対して、メラノプシン視覚反応スペクトル内の優先的なフィルタリング波長を反映している。
よって励起することができる。金属ナノ粒子の励起の結果、金属ナノ粒子は、伝導電子の集団的な発振を呈することができる。伝導電子の電荷密度の発振が、局在表面プラズモン(「LSP」:localized surface plasmon)である。LSPは、入射光の選択的波長
によって励起される複数のLSPの共鳴中に局在電磁場を増強することができる。複数のLSPの共振挙動は、局在表面プラズモン共鳴(「LSPR」:localized surface plasmon resonance)として知られている。LSPRは、大きな光学場の増強を提供することができ、入射波長の強い散乱および/または吸収をもたらすことができる。簡略的に、LSPRが生じる周波数は、次式によって得ることができる。
上式で、Fcは遠心力であり、mはコーティングの質量であり、rは回転軸からの距離であり、ωはラジアン毎秒単位の角速度である。コーティング710の厚さは、力の増大とともに減少し、したがって質量および角速度の2乗に対して減少するであろう。
0、700を示す。この例では、ナノ粒子は、480nmの範囲内の波長を散乱および/または吸収する。一実施形態では、光学ノッチフィルタは、480nmなどの標的波長および標的波長より前後約25nmの波長を減衰させることができ、標的波長は、約50nmの半値全幅(「FWHM」:full-width half-maximum)として測定される。別の実施形態では、ノッチフィルタは、約50nm〜約80nmのFWHMを有することができる。さらに別の実施形態では、ノッチフィルタは、約l00nm未満のFWHMを有することができる。480nmは、ipRCGから最大の反応を生成する波長であるが、分散させたナノ粒子は、590nmまたは620nmなどの他の波長の透過も同様に調節することができる。一実施形態では、ナノ粒子は、約80nm未満の主要寸法を有してもよい。別の実施形態では、ナノ粒子は、約72nm未満の主要寸法を有してもよい。さらに別の実施形態では、ナノ粒子は、約50nm未満の主要寸法を有してもよい。
可能にすることができる。
するフィルタを作製して、スペクトルの480nmの範囲内の光を減衰させることができるが、他のナノ粒子は、スペクトルの別の範囲内の光を減衰させるのに適当であり、これらの種はそれぞれ、均質に分散される。あるいは、480nmの範囲などの第1の範囲内の光を減衰させるのに適当な第1のコーティングを、眼鏡レンズの表面に適用することができ、次いで、第2の範囲内の光を減衰させるのに適当な第2のコーティングを、レンズの別の表面に適用することができ、または第1のコーティングの上に積層することができる。単独で適用するか、それとも組合せで適用するかにかかわらず、各コーティングは、約5μmより大きい厚さを有することができる。別の実施形態では、コーティングは、約6μmの厚さを有することができる。別の実施形態では、コーティングは、約11μmの厚さを有することができる。
[形態1]
光透過性の基材と、
ホスト材料と、
前記ホスト材料中へ組み込まれ、コーティングとして前記基材に付着された複数のナノ粒子とを含み、前記複数のナノ粒子が120nm未満の平均主要寸法を有し、
前記基材、前記ホスト材料、および前記ナノ粒子が協働して、所定の中心波長を有する減衰スペクトルを提供し、前記減衰スペクトルが前記所定の中心波長付近で100nm未満の半値全幅を有する、
光学フィルタ。
[形態2]
前記ナノ粒子が、貴金属、遷移金属、ポスト遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属からなる群から選択された少なくとも1つの材料を含む、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態3]
前記貴金属が、銀、金、および白金からなる群から選択される、形態2に記載の光学フィルタ。
[形態4]
前記ナノ粒子が、球状の形状である、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態5]
前記複数のナノ粒子が、外部シェルおよび内部コアを有する少なくとも1つのコア−シェルナノ粒子を含む、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態6]
前記コア−シェルナノ粒子の前記シェルが、8nmの厚さを有する、形態5に記載の光学フィルタ。
[形態7]
前記コア−シェルナノ粒子の前記内部コアが、金属酸化物から形成される、形態5に記載の光学フィルタ。
[形態8]
前記ホスト材料中に組み込まれた前記複数のナノ粒子の少なくとも1つが、30,000〜100,000の分子量を有する、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態9]
前記複数のナノ粒子の少なくとも1つのナノ粒子が、ポリビニルピロリドンを含む凝集防止シェルを有する、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態10]
前記ホスト材料が、ポリ酢酸ビニルを含む、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態11]
前記ホスト材料が、1.5より大きい所定の屈折率を有する、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態12]
前記コーティングが、5μmより大きい厚さを有する、形態1に記載の光学フィルタ。
[形態13]
光学ノッチフィルタを製造する方法であって、
前記フィルタの所望の中心波長を決定するステップと、
前記フィルタの所望の半値全幅を決定するステップと、
複数のナノ粒子のサイズ、前記ナノ粒子の組成、およびホスト媒体の組成を変化させることによって前記フィルタを製造するステップと
を含む方法。
[形態14]
前記ナノ粒子がホスト材料中へ組み込まれており、前記フィルタを製造するステップが前記ホスト材料中の前記ナノ粒子の濃度を変化させるステップをさらに含む、形態13に記載の方法。
[形態15]
前記フィルタを製造するステップが、スピンコーティングステップをさらに含む、形態13に記載の方法。
[形態16]
前記フィルタを製造するステップが、浸漬コーティングステップをさらに含む、形態13に記載の方法。
[形態17]
前記ナノ粒子が、内側コアおよび外側シェルを有するコア−シェルナノ粒子である、形態13に記載の方法。
[形態18]
前記ナノ粒子の前記サイズを変化させることによって前記フィルタを製造するステップが、前記コアおよび前記シェルの前記サイズを変化させるステップをさらに含む、形態17に記載の方法。
[形態19]
片頭痛、外傷性脳損傷に関連する光感受性、および眼瞼痙攣を含む羞明反応の頻度および/もしくは程度を低減させ、またはサーカディアンサイクルを調整する方法であって、 可視スペクトル全体にわたって光の量を受け取るステップと、
ホスト材料中に分散させた複数のナノ粒子を含む光学フィルタを前記光の経路に導入するステップと、
1.5より大きい性能示数が実現されるように、メラノプシン神経節細胞による吸収に関連する前記スペクトルの部分を減衰させるステップと
を含み、
前記性能示数が、メラノプシン経路の活動電位スペクトル全体にわたって加重された光の減衰と、視覚スペクトル反応全体にわたって加重された光の減衰との比として定義される、方法。
[形態20]
前記複数のナノ粒子が、前記スペクトルのうちメラノプシン神経節細胞による吸収に関連する前記部分に露出されたときに、局在表面プラズモン共鳴を呈する、形態19に記載の方法。
Claims (20)
- 光透過性の基材と、
ホスト材料と、
前記ホスト材料中へ組み込まれ、コーティングとして前記基材に付着された複数のナノ粒子とを含み、前記複数のナノ粒子が120nm未満の平均主要寸法を有し、
前記基材、前記ホスト材料、および前記ナノ粒子が協働して、所定の中心波長を有する減衰スペクトルを提供し、前記減衰スペクトルが前記所定の中心波長付近で100nm未満の半値全幅を有する、
光学フィルタ。 - 前記ナノ粒子が、貴金属、遷移金属、ポスト遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属からなる群から選択された少なくとも1つの材料を含む、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記貴金属が、銀、金、および白金からなる群から選択される、請求項2に記載の光学フィルタ。
- 前記ナノ粒子が、球状の形状である、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記複数のナノ粒子が、外部シェルおよび内部コアを有する少なくとも1つのコア−シェルナノ粒子を含む、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記コア−シェルナノ粒子の前記シェルが、8nmの厚さを有する、請求項5に記載の光学フィルタ。
- 前記コア−シェルナノ粒子の前記内部コアが、金属酸化物から形成される、請求項5に記載の光学フィルタ。
- 前記ホスト材料中に組み込まれた前記複数のナノ粒子の少なくとも1つが、30,000〜100,000の分子量を有する、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記複数のナノ粒子の少なくとも1つのナノ粒子が、ポリビニルピロリドンを含む凝集防止シェルを有する、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記ホスト材料が、ポリ酢酸ビニルを含む、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記ホスト材料が、1.5より大きい所定の屈折率を有する、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 前記コーティングが、5μmより大きい厚さを有する、請求項1に記載の光学フィルタ。
- 光学ノッチフィルタを製造する方法であって、
前記フィルタの所望の中心波長を決定するステップと、
前記フィルタの所望の半値全幅を決定するステップと、
複数のナノ粒子のサイズ、前記ナノ粒子の組成、およびホスト媒体の組成を変化させることによって前記フィルタを製造するステップと
を含む方法。 - 前記ナノ粒子がホスト材料中へ組み込まれており、前記フィルタを製造するステップが前記ホスト材料中の前記ナノ粒子の濃度を変化させるステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記フィルタを製造するステップが、スピンコーティングステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記フィルタを製造するステップが、浸漬コーティングステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記ナノ粒子が、内側コアおよび外側シェルを有するコア−シェルナノ粒子である、請求項13に記載の方法。
- 前記ナノ粒子の前記サイズを変化させることによって前記フィルタを製造するステップが、前記コアおよび前記シェルの前記サイズを変化させるステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 片頭痛、外傷性脳損傷に関連する光感受性、および眼瞼痙攣を含む羞明反応の頻度および/もしくは程度を低減させ、またはサーカディアンサイクルを調整する方法であって、
可視スペクトル全体にわたって光の量を受け取るステップと、
ホスト材料中に分散させた複数のナノ粒子を含む光学フィルタを前記光の経路に導入するステップと、
1.5より大きい性能示数が実現されるように、メラノプシン神経節細胞による吸収に関連する前記スペクトルの部分を減衰させるステップと
を含み、
前記性能示数が、メラノプシン経路の活動電位スペクトル全体にわたって加重された光の減衰と、視覚スペクトル反応全体にわたって加重された光の減衰との比として定義される、方法。 - 前記複数のナノ粒子が、前記スペクトルのうちメラノプシン神経節細胞による吸収に関連する前記部分に露出されたときに、局在表面プラズモン共鳴を呈する、請求項19に記載の方法。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361904861P | 2013-11-15 | 2013-11-15 | |
US61/904,861 | 2013-11-15 | ||
US14/542,478 US10234608B2 (en) | 2013-11-15 | 2014-11-14 | Nanoparticle light filtering method and apparatus |
US14/542,478 | 2014-11-14 | ||
US14/542,564 | 2014-11-15 | ||
US14/542,564 US10281627B2 (en) | 2013-11-15 | 2014-11-15 | Nanoparticle light filtering method and apparatus |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016530941A Division JP6659538B2 (ja) | 2013-11-15 | 2014-11-15 | ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020098357A true JP2020098357A (ja) | 2020-06-25 |
JP7138127B2 JP7138127B2 (ja) | 2022-09-15 |
Family
ID=58212324
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016530941A Active JP6659538B2 (ja) | 2013-11-15 | 2014-11-15 | ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 |
JP2020016093A Active JP7138127B2 (ja) | 2013-11-15 | 2020-02-03 | ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016530941A Active JP6659538B2 (ja) | 2013-11-15 | 2014-11-15 | ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6659538B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3394665A1 (en) * | 2015-12-22 | 2018-10-31 | Essilor International | Method and ophtalmic element for stimulating a non-visual physiological effect |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005254446A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-22 | Detlef Schikora | コロイド状に製造されたナノ粒子をエピタキシャル層に集積する方法 |
JP2007021473A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Korea Inst Of Science & Technology | 銀ナノ粒子/高分子ナノ複合体を用いたオレフィン/パラフィン分離用ナノ複合分離膜およびその製造方法 |
JP2008203377A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Tokai Rubber Ind Ltd | 高屈折率薄膜および高屈折率薄膜形成用組成物 |
JP2010271022A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Utsunomiya Univ | 液輸送システム用作動流体及びその製造方法 |
JP2011506747A (ja) * | 2007-12-17 | 2011-03-03 | インクテック カンパニー リミテッド | 銀ナノ粒子分散樹脂の製造方法 |
JP2012041534A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Xerox Corp | 機械特性が向上した高導電性部分のための銀ナノ粒子インク組成物 |
WO2012177296A1 (en) * | 2011-01-17 | 2012-12-27 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus and methods for reducing frequency or severity of photophobic responses or modulating circadian cycles |
WO2013039117A1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 金属コア・酸化物シェルのコアシェル構造ナノ粒子の連続合成方法および連続合成装置ならびにコアシェル構造ナノ粒子 |
JP2013127489A (ja) * | 2010-03-29 | 2013-06-27 | Panasonic Corp | シースルーディスプレイ |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112004000337T5 (de) * | 2003-02-25 | 2006-07-06 | Manfred R. Lincoln Kuehnle | Eingekapselte Nanopartikel zur Absorption von elektromagnetischer Energie |
BRPI0707602B1 (pt) * | 2006-02-08 | 2018-05-29 | Avent, Inc. | Métodos de tornar uma superfície elastomérica eletricamente condutiva e método de tornar um artigo ou superfície, que contata um fluido, resistente à formação de biofilme |
JP2009536549A (ja) * | 2006-05-10 | 2009-10-15 | ナノスペクトラ バイオサイエンセズ インコーポレイテッド | プラズモン共鳴に基づく目の保護装置 |
WO2008024342A2 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Ngimat, Co | Optical coating |
-
2014
- 2014-11-15 JP JP2016530941A patent/JP6659538B2/ja active Active
-
2020
- 2020-02-03 JP JP2020016093A patent/JP7138127B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005254446A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-22 | Detlef Schikora | コロイド状に製造されたナノ粒子をエピタキシャル層に集積する方法 |
JP2007021473A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Korea Inst Of Science & Technology | 銀ナノ粒子/高分子ナノ複合体を用いたオレフィン/パラフィン分離用ナノ複合分離膜およびその製造方法 |
JP2008203377A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Tokai Rubber Ind Ltd | 高屈折率薄膜および高屈折率薄膜形成用組成物 |
JP2011506747A (ja) * | 2007-12-17 | 2011-03-03 | インクテック カンパニー リミテッド | 銀ナノ粒子分散樹脂の製造方法 |
JP2010271022A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Utsunomiya Univ | 液輸送システム用作動流体及びその製造方法 |
JP2013127489A (ja) * | 2010-03-29 | 2013-06-27 | Panasonic Corp | シースルーディスプレイ |
JP2012041534A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Xerox Corp | 機械特性が向上した高導電性部分のための銀ナノ粒子インク組成物 |
WO2012177296A1 (en) * | 2011-01-17 | 2012-12-27 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus and methods for reducing frequency or severity of photophobic responses or modulating circadian cycles |
WO2013039117A1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 金属コア・酸化物シェルのコアシェル構造ナノ粒子の連続合成方法および連続合成装置ならびにコアシェル構造ナノ粒子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7138127B2 (ja) | 2022-09-15 |
JP2017506354A (ja) | 2017-03-02 |
JP6659538B2 (ja) | 2020-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210103080A1 (en) | Nanoparticle light filtering method and apparatus | |
US10234608B2 (en) | Nanoparticle light filtering method and apparatus | |
US9759848B2 (en) | Methods, systems, and apparatus for reducing the frequency and/or severity of photophobic responses or for modulating circadian cycles | |
US10605970B2 (en) | Methods, systems, and apparatus for modulating circadian cycles | |
JP7281204B2 (ja) | 羞明反応の頻度および/または程度を低減する、または概日周期を調節する方法、システム、および装置 | |
US9764157B2 (en) | Methods, systems, and apparatus for reducing the frequency and/or severity of photophobic responses or for modulating circadian cycles | |
US20090204186A1 (en) | Retinal melatonin suppressor comprising a filter layer | |
AU2018314216B2 (en) | Methods, systems, and apparatus for reducing the frequency and/or severity of photophobic responses or for modulating circadian cycles | |
JP2009536549A (ja) | プラズモン共鳴に基づく目の保護装置 | |
JP7138127B2 (ja) | ナノ粒子光フィルタリング方法および装置 | |
CN111025682B (zh) | 一种多变色遮阳镜及制造方法 | |
KR102674937B1 (ko) | 광 과민 반응의 빈도 및/또는 심각도를 감소시키거나 하루 주기를 조정하기 위한 시스템 및 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200227 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210127 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210611 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220808 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7138127 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |