(57)【要約】  コンタクトレンズであって、近赤外線エネルギーを消去するために、調整できるナノ粒子が前記レンズに内蔵されるか、またはコーティングされる。好ましい実施例において、調整できるナノ粒子は、絶縁コアおよび金属シェルからなるナノシェルであり、プラズモン共鳴振動数は、コアおよび金属シェルの相対的サイズで決定され、コアおよび金属シェルの相対的サイズを変える能力を用いて、ナノシェルは独自に光減衰の範囲を調整できるナノ粒子である。他の一実施例において、ナノシェルはエネルギー・スペクトルの他部からのエネルギーを消去するために調整される。本発明の好ましい一の実施例において、前記プラズモン共鳴構造は、レンズの形成または製造の前にレンズのポリマーに導入される。本発明の他の一実施例において、前記ナノシェルは、レンズの製造後にコンタクトレンズにコーティングされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡類および、前記眼鏡類、ゴーグル、バイザーレンズまたはインプラントに内臓されるプラズモン共鳴粒子から構成される、目に入る電磁放射を減らす装置。
【請求項２】
ナノ粒子がナノシェルである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項３】
ナノ粒子がナノロッドである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項４】
ナノ粒子がナノチューブである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項５】
ナノ粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含む請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項６】
前記コアが球状である請求項５に記載の眼鏡類。
【請求項７】
前記電導シェルが金属である請求項５に記載の眼鏡類。
【請求項８】
前記金属が金である請求項７に記載の眼鏡類。
【請求項９】
前記金属が銀である請求項７に記載の眼鏡類。
【請求項１０】
前記眼鏡類がコンタクトレンズである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項１１】
前記眼鏡類がゴーグルである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項１２】
前記眼鏡類がバイザーである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項１３】
前記眼鏡類が眼鏡である請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項１４】
前記眼鏡類がインプラントである請求項１に記載の眼鏡類。
【請求項１５】
前面および背面を有するレンズ、および前記レンズの少なくとも一表層にコーティングされるナノ粒子を含むコンタクトレンズ。
【請求項１６】
ナノ粒子がナノシェルである請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１７】
ナノ粒子がナノロッドである請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１８】
ナノ粒子がナノチューブである請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１９】
ナノ粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含む請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２０】
前記コアが球状である請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２１】
前記電導シェルが金属である請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２２】
前記金属が金である請求項２４に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２３】
前記金属が銀である請求項２４に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２４】
前記コアの直径が８０−５００ｎｍの範囲内で変動する請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２５】
前記シェルの厚さが７−３５ｎｍの範囲内で変動する請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２６】
前記コアの直径が１５０ｎｍであって、前記シェルの厚さが１７ｎｍである請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２７】
前記コアの直径が３７０ｎｍであって、前記シェルの厚さが１５ｎｍである請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２８】
前記コアの直径が３００ｎｍであって、シェルの厚さが１７ｎｍである請求項２２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２９】
前記レンズが総ボリュームによって特徴づけられ、前記ナノ粒子が総ボリュームの１％未満である請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３０】
前記レンズが総ボリュームによって特徴づけられ、前記ナノ粒子が総ボリュームの０．１５％未満である請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３１】
前記ナノシェルが消弧によって特徴づけられ、前記カーブがピークのプラズモン共鳴振動数部および谷部を有し、比率で表現されて、その比率が２−７の範囲で変動する請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３２】
総ボリュームによって特徴づけられるレンズ及び前記レンズに内蔵された調整できるナノシェルから構成され、前記ナノシェルが非導電二酸化珪素コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの金属シェルを含み、前記コアの直径が８０−５００ｎｍの範囲内で、前記シェル厚が７−３５ｎｍの範囲内であり、前記シェルが前記レンズの総ボリュームの１％未満である特徴を有するコンタクトレンズ。
【請求項３３】
前記ナノ粒子が調整できる請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３４】
前記ナノ粒子が調整できる請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３５】
前記ナノ粒子が赤外線のエネルギーを消去するために調整される請求項３６に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３６】
前記ナノ粒子が赤外線のエネルギーを消去するために調整される請求項３７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３７】
電磁スペクトルの所定の波長を消去するために調整されるナノシェルを用意し、ポリマーにおいて前記ナノシェルを分散させ、コンタクトレンズを製造するために前記ポリマーを利用する工程を含むコンタクトレンズの製造方法。
【請求項３８】
ブランクを形成するために前記ポリマーを利用し、前記ブランクからディスクを切り取り、レンズを形成するために前記ディスクを旋盤加工するステップを更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項３９】
電磁スペクトルの所定の波長を消去するために調整されるナノシェルを用意し、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）において前記ナノシェルを分散させ、前記ＨＥＭＡを重合し、コンタクトレンズを製造するために前記ポリマーを利用するコンタクトレンズを製造する方法。
【請求項４０】
電磁スペクトルの所定の波長を消去するために調整されるナノシェルを用意し、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いて前記ナノシェルを機能的にさせ、ポリマーに前記ナノシェルを分散し、コンタクトレンズを製造するために前記ポリマーを利用するコンタクトレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本出願は、２００５年５月７日に出願の米国仮特許出願第６０／６７８，７５４号に基づき優先権を主張する。
（技術分野）
【０００２】
本発明は、プラズモン共鳴粒子を使用して入射電磁放射から視力を保護するための方法及び組成物に関する。より詳しくは、本発明はプラズモン共鳴粒子を利用する赤外線消去目保護品及び赤外線消去目保護をもたらす方法に関する。さらに、本発明は光学的に調整できるナノシェルを利用する赤外線消去コンタクトレンズ、及び赤外線消去コンタクトレンズを製造する方法に関する。
（背景技術）
【０００３】
電磁スペクトルの特定部分からの目照射が、角膜に対する損傷及び幾つかの眼病状の原因であることは公知である。より詳しくは、スペクトルの可視光部分がおよそ４００−７００ｎｍ範囲内で変動すると共に、可視光に隣接したエネルギー・スペクトルの部分、すなわち、紫外線放射（およそ２００−４００ｎｍ）及び、赤外線放射（およそ６７０−１２００ｎｍ）は、目に有害であることは公知である。
【０００４】
目保護装置の必要性は、太陽輻射（海面、他の高所または場所で）、または、例えばレーザーのような人工生成の電磁放射への目の長期間の暴露に対する危険に起因する。太陽輻射からの幅広い保護は、多くの波長全体の相当な消光を提供する装置によって達成されることができる。目の焦点調整機構は、入射光を網膜に集中させる。この焦点効果は、電磁放射からの一時的又は永続的な網膜損害をもたらす可能性がある。例えば近赤外線のように、入射電磁放射が目に見えない場合、損傷は入射光の認識なしで起こり得る。
【０００５】
目を入射光から保護する装置は、ゴーグル、眼鏡、コンタクトレンズおよび類似した装置を含む。さらに、いくらかの装置は、ＵＶ光、可視光、近赤外線またはその他の波長を消去するために設計、開発された。
【０００６】
通常、フィルム、反射面または添加物は、目の色または外観を変えるために前記装置に使われ、異なる波長を選択的に反射するかまたは吸収する。その上、これらの技術は、太陽スペクトルの幅広い波長にわたる入射光のいくつかまたはほとんどを選択的に減弱させるかまたは消去するために、例えば従来のサングラスに用いられた。
【０００７】
赤外線照射が懸念される特定の領域は、軍事用レーザーを使用する環境である。現在の最も一般的なレーザー目保護品はゴーグルである。しかし、戦闘部隊によって使われるときに、ゴーグルは他の器材を妨げることによって統合課題を引き起こすことがある。多くの場合、この種のゴーグルを他の器材部品と統合することはむずかしいかまたは非実用的であり、そして、ゴーグルまたは眼鏡の使用は、入射電磁放射光を目に反射する恐れを有する。前記統合問題から多くの兵士はコンタクトレンズとして着用できる従来の視力補正眼鏡を必要とする。したがって、赤外線を消去することができるコンタクトレンズを提供することが望ましい。
【０００８】
目を保護するために紫外線放射を吸収または反射することができる眼鏡およびコンタクトレンズを提供することに相当な注意が従来技術において集中された。特に、紫外線を遮断するために、ＵＶ−吸収合成物をコンタクトレンズ・ポリマーに加えるか又は、レンズに染料または色添加物を提供することは、公知技術である。これまで、従来技術は、目を赤外線から保護することにほとんど注意することはなかった。原因の一部は、赤外線への通常の目の露出が紫外線放射への目の露出よりそれほど強くない事実にある。短い波長はより高いエネルギーレベルを有し、人の組織によってより一般的に吸収される。そして、より高い損害の可能性を有する。太陽輻射の赤外線は、下部のエネルギーレベルと同様に低レベル輝度を有し、そして、一般的に、目又は組織により少ない損傷を与える。より高い輝度の赤外線は、最も一般的にレーザーと関連している。さらに、ＵＶ−吸収物質とは異なり、赤外線を吸収して、可視透過を比較的に保留する物は極めて少ない。当業者たちは、この点を理解している。炭素は赤外線を吸収する反面、可視光を含むエネルギー・スペクトルの他の部分からの光も吸収するので、他の波長の透過も維持する場合、選択的に特定の波長を消去する能力は低下するので望ましくない。
【０００９】
着色又は陰影をつけられたコンタクトレンズは、一般に化粧上の理由で目の色を変えるために用いられるが、選択的な波長保護を提供するわけでもない。着色されたレンズは、レンズを通る可視波長の透過を完全にブロックすることのない色を提供するために染料または他の添加物を使用する。これらの技術は、一般に自然な外観を引き起こすために瞳孔の彩色を避けるように設計されている。これらのレンズの実施例は、米国特許第４，４６８，２２９号明細書、同第４，４６０，５２３号明細書、同第４，４４７，４７４号明細書、同第４，３５５，１３５号明細書、同第４，２５２，４２１号明細書、同第４，１５７，８９２号明細書、同第３，９６２，５０５号明細書、同第３，６７９，５０４号明細書および同第２，５２４，８１１号明細書に記載されている。
【００１０】
反射コーティングは、さらに、目の虹彩に色変化を提供するために特定の波長を反射するために記載されており、例えば米国特許第６，１６４，７７７号明細書に記載されている。
【００１１】
米国特許第４，６６９，８３４号明細書は、目を赤外線の波長を含む電磁放射から保護するための反射材料の使用を記載し、反射材料は、例えば金、プラチナ、ステンレス鋼、銀、ニッケル、クロム、アルミニウムおよびニッケル合金、貝殻粉およびマイカを含む他の粒子状物質のような金属分子を含む。明細書は、記載されている材料の光学特性を提供しておらず、それらが可視スペクトルにおいて最上位の消光を提供することは周知である。一般的に、これらの金属分子は、プラズモン共鳴を有し、主に可視波長の光を消去する。分子が入射の波長より小さい場合、これらの分子の消光特性は一般に狭く、分子が大きい場合は、分子の消光特性は、可視スペクトル全体にわたる。選択的な波長を消去するための、前記材料を使用している特定のプラズモン共鳴粒子の構成は記載されていなかった。
【００１２】
米国特許第５，１１２，８８３号明細書は、放射線防護のための吸収色素として生体分子及びメラニンの使用を記載している。通常技術として記述され、及び公知にされたメラニンの消光スペクトルは、可視スペクトルが主であり、波長を選択的に消去する必要がある場合、近赤外線においては限られた吸収を有し、吸収スペクトルを変える能力は限られる。
【００１３】
コンタクトレンズおよび他の保護眼鏡類を設計、製造する従来方法は、一般的に太陽輻射における放射線輝度、及びこの種の放射線の反射からの保護に関係する。いくつかの方法は、強い放射線からの保護を提供するために用いる。米国特許第４，８４８，８９４号明細書は、レーザーのような高輝度光学放射線から目を保護するための方法を記載する。この発明は、薄膜、反射器、フィルタまたは吸収染料の使用を意図する。記載されている保護の程度および波長は、記載されている材料の特定の特性から固有するものである。
【００１４】
プラズモン共鳴粒子の最近の進展は、目の保護の分野に非常に貢献できる。従来の保護技術が、視力保護のための安定性および選択性のいろんなレベルを有する一方、プラズモン共鳴粒子は、吸収または散在により、電磁スペクトルの幅広い範囲の電磁放射を選択的に消去する能力を提供する。その上、これらの材料は、生物学的適合性のフォーマットにおいて、例えばコンタクトレンズ・フォーマットのような近接触の場合の目への損害を避けるために製作される。
【００１５】
プラズモン共鳴粒子は、金属の伝導電子の集団共鳴により、しなやかに能率的に光学光を散乱させる一般的な金属的分子である。分子と関連しているプラズモン共鳴の大きさ、バンド幅および消光ピークは、分子のサイズ、形状、構造および組成物に依存している。これらの要因は、また、分子が配置される環境から影響を受ける。通常、プラズモン共鳴粒子の光学特性は、固体材料とはかなり異なる。例えば、特定の形状の材料は、類似した形状で異なるサイズの材料、または類似したサイズで異なる構成の材料、または類似した形状で異なる構成の材料と比べてかなり異なる光学特性を有することができる。
【００１６】
プラズモン共鳴粒子が最初に製造された時に、選択的な波長を消去するためのこの種の材料を使用する可能性が予想された。米国特許第６，３４４，２７２号明細書において、オルデンバーグ等は、プラズモン共鳴粒子（金属ナノシェル）の選択的な赤外線の吸収が、レーザーからの目の保護、または、赤外線の潜在的な損害源からの目の保護に役立つことを開示している。しかし、著者はこの種の応用に必要な分子または保護眼鏡類の用意方法を解説しなかった。
【００１７】
その後、プラズモン共鳴粒子がポリマーまたは異なる応用例の材料に内蔵できることが証明された。米国特許第６，６４５，５１７号明細書及び同第６，４２８，２７２号明細書は、薬物送達のため及び光起動式装置としてのプラズモン共鳴粒子をポリマー内に含む方法を記載する。米国特許第６，８５２，２５２号明細書は、ポリマーの光酸化率を変えるためのプラズモン共鳴粒子の使用を記載する。
【００１８】
プラズモン共鳴粒子は、多くの形状において利用できる。そのような形の一つは、引用文献として引用される米国特許第６，３４４，２７２号明細書により全面的に記載されているように、金属ナノシェルである。別の形状は、ナノロッドである（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｂ、第１０３巻、第３０７３頁（１９９９年）にて説明したように）。他の形状は、星形（Ｎａｎｏｌｅｔｔｅｒｓ、第６巻、第６８３頁（２００６年）、立方体、楕円形の分子（大量の文献にて説明したように）を含む。再考のために、クライビヒ及びヴォルメルによる「金属クラスターの光学的性質」を参照（シュプリンガー出版（１９９５年））。プラズモン共鳴粒子の一般的な特徴は、スペクトルの各部における電磁放射の消去を含む所定の光学特性を有する分子を製造可能なことである。当業者は、保護眼鏡類がさまざまなサイズ、形状および構成の中から選ばれるプラズモン共鳴粒子から成ることができると認識するであろう。
【００１９】
これを考慮して、当業者はコンタクトレンズが、ゴーグルまたは眼鏡より異なる必要条件を有し、機能的でなければならなくて生物学的適合性でなければならないことを認識するであろう。良いコンタクトレンズの適当な特徴は、酸素透過性、湿潤性、材料強度および安定性を含む。これらの要素は、使うことができるコンタクトレンズを達成するために慎重に比較考量されなければならない。角膜が大気との接触からのみ酸素供給を受けることから酸素透過性は最重要である。涙流体湿潤性は、コンタクトレンズを滑らかに保ち、それを気持ち良く目に装着できるようにする。
【００２０】
コンタクトレンズは、一般的に平衡状態の水を含む水和クロスリンクポリマー系であるヒドロゲルである。一般的に、水容量が増加するにつれて、酸素透過性も増加する。これらのヒドロゲルは、一般的にＮ−ビニルピロリドン（Ｎ−ｖｉｎｙｌ−ｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅ）およびメタクリル酸メチルの共重合体から成り、７０−８０％の範囲の水分含量を有する。
【００２１】
したがって、赤外線波長保護を提供するコンタクトレンズに対するいかなる変更態様も生体適合性、湿潤性または酸素透過性を変えてはならない。加えて、いかなる内蔵された材料も安定的で、非酸化であり、そして、ポリマー系に容易に内蔵されるべきである。
【発明の概要】
【００２２】
本発明は、プラズモン共鳴粒子を使用して入射電磁放射からの視力保護の方法及び組成物に関する。プラズモン共鳴粒子の様々な光学特性は、入射の電磁放射から目への損害を最小化にするために眼鏡類における波長を消去または選択的に吸収することに用いる。視力保護の所望のパラメータは、異なる特性を有するプラズモン共鳴粒子の中からの選択、同様の分子の工学デザイン、同様の分子の混成の組成物、及び、装置範囲内の同様の分子の密度により決定される。これらは、指定された波長から視力保護の所望のレベルを選ぶために変えられる制御可能なパラメータである。具体的には、眼鏡類はゴーグル、眼鏡、コンタクトレンズ等であってもよい。同様の装置は、さらに、インプラントでもよい。一実施例において、本発明はプラズモン共鳴粒子を利用する赤外線消去眼鏡類、より詳しくはコンタクトレンズ、及び、赤外線消去コンタクトレンズを作成する方法に関する。好ましくは、プラズモン共鳴粒子は、光学的に調整できるナノシェルである。他の一実施例において、本発明は既存の眼鏡類装置に追加的な保護を提供するための染料、フィルム、その他の添加物または表層へのプラズモン共鳴粒子の付加物に関する。
【００２３】
一般的なプラズモン共鳴粒子及び、特にナノシェルは、近赤外線を含む所定の波長でのピークプラズモン共鳴によって、設計されることができて、一貫して製造されることができる。ナノシェルは、絶縁コア及び金属シェルからなるナノ粒子である。プラズモン共鳴振動数は、コア及び金属シェルの相対的サイズによって測定される。コア及び金属シェルの相対的なサイズを変える可能性によって、ナノシェルは光減衰の範囲を許し、独自に調整できるナノ粒子である。本発明が主に赤外線のエネルギー波長を吸収するための防護物に集中するが、当業者は、ナノシェルが他のエネルギー波長を吸収するために製造されると理解でき、または、赤外線の波長を吸収するために他のプラズモン共鳴粒子が製造されると理解できる。
【００２４】
コンタクトレンズは、回転成形過程、注型プロセス、またはこれらの２つの方法の組合せによって製造される。本発明の１つの所定の実施例において、プラズモン共鳴粒子は、特定のレンズ製造プロセスの前にレンズ・ポリマーに導入される。本発明の他の一実施例において、プラズモン共鳴粒子は、レンズ形成の後にコンタクトレンズにコーティングされる。
【００２５】
プラズモン共鳴粒子の様々な光学特性は、入射電磁放射から目への損害を最小化するために選択的に波長を吸収するかまたは消去するために用いる。視力保護の所望のパラメータは、装置の範囲内で異なる特性を有するプラズモン共鳴粒子、同様の分子の工学デザイン、同様の分子の混成の組成物、及び、同様の分子の密度の中からの選択によって決定されることができる。これらの各々は、指定された波長から視力保護の所望のレベルを選ぶために変えられることができる制御可能なパラメータである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ナノシェルをコンタクトレンズの製造に取り入れることによって、エネルギーのさまざまな波長、特に近赤外線放射線波長が、濾過されるかまたはレンズの透過をブロックされ得ることが分かった。
【００２７】
ナノ粒子、及びこれらの構成材料、本願明細書のナノ材料は、化学及び材料科学技術の新生の学問分野の下位区分を構成する。小さい分子がナノ粒子と言える定義が少しも普遍的に合意に達されない一方、少なくとも一つの直径（ｄ）≦１００ｎｍの寸法を有する分子は一般にナノ粒子として考慮される。ここで使用しているように、ナノ粒子は、１ミクロン未満の寸法を有する分子を含む。更に、好ましい実施例において、最も望ましいナノシェル＞＞１００ｎｍである。いずれにしても、当業者には粒子サイズが分子の寸法に近づくにつれて、材料のさまざまな特性が変化すると一般的に認知されている。さまざまな応用例に役立つのが、ナノ材料のユニークな特性である。
【００２８】
さらに、固体の金属ナノ粒子（すなわち固体、同一組成物の単一金属球、及びｎｍ寸法）が、ユニークな光学特性を備えていることは公知である。特に、金属ナノ粒子（特に硬貨金属）は、顕著な光学共鳴を表示する。このいわゆるプラズモン共鳴は、入射の電磁界への金属球における伝導電子の集合的な結合による。この共鳴は、入射の電磁放射の波長に関して、吸収またはナノ粒子の寸法に基づく分散によって決定される。金属ナノ粒子内部の強い局所電場強化は、このプラズモン共鳴と関連している。固体金属ナノ粒子の多くの応用例を実現するための実際的な制限は、プラズモン共鳴を技術的に重要な波長に置くことができないところにある。固体のナノ粒子（例えば金及び銀）は、ヒトの可視領域における光を吸収する。例えば、１０ｎｍの直径の固体金のナノ粒子は、おおよそ５２０ｎｍに集中するプラズモン共鳴を有する。このプラズモン共鳴は、分子直径または特定の内蔵の媒介物を変化させることによって、おおよそ１００ｎｍ以上も制御可能に方向を変えられることはできない。
【００２９】
非導電内側層が導電性材料の層でコーティングされ、非導電コアのまわりで電導シェルを形成するナノ粒子の新しい種類が、最近現れた。これらの材料は、球面、楕円又は他の形状であってもよい。これらのナノ粒子はナノシェルと称され、電磁スペクトルの可視又は赤外線領域の波長において最大限に電磁放射を吸収する能力を有することが証明された。本発明の一実施例において、ナノシェルは、二酸化珪素コア、金又は銀のシェルから形成される。
【００３０】
さらに、コア・サイズに対するシェル厚の比率は、光学シフトまたはナノシェル吸収能力を決定する。ナノシェルのような同心の幾何図形的配列において、この吸収はより高い波長にシフトされる。このように、静的光減衰を有する固体のナノ粒子と比較して、ナノシェルは要求通りに調整されることができるダイナミックな光減衰を有する。相対的なコアの直径またはサイズ及び、シェル厚を調整することによって、金及び銀ナノシェルは、電磁スペクトルに沿うさまざまな波長、特に可視及び赤外線の範囲で光を吸収または散乱させるように製造されることができる。
【００３１】
図１はコア・サイズに対するシェル厚の比率としてナノシェルの光学シフトが変更されることを図解する。具体例において、１２０ｎｍ直径の二酸化珪素コアが利用される。２０ｎｍから５ｎｍの範囲の異なるシェル厚が示される。一定のコア直径を保つ場合、シェル厚が減少するにつれて、プラズモン共鳴ピークはエネルギー・スペクトルに沿って低い頻度波長から高い頻度波長へシフトする。左のバーは、固体の金属ナノ粒子によって消去される波長の狭帯域を図解する。
【００３２】
理論的には、金属ナノシェルのプラズモン共鳴はミー散乱理論によって調整される。ミー散乱は、金ナノシェル、銀ナノシェル、及び、表面増強ラマン応答に対する電磁コントリビューションのプラズモン共鳴を記載した。コア・シェル構造のプラズモン共鳴はコアの物理的な寸法及び光学誘電特性、シェル及び媒介物によって決定される。
【００３３】
図２に関して、ナノシェルの観察された光学特性と、ナノシェルの理論上の光学特性との両者間に高い相互関係があることが分かる。図２は、５８ｎｍの二酸化珪素コア半径を有する金のナノシェル溶液、及び、水において分散した１３ｎｍの金シェルのＵＶ／ＶＩＳスペクトルによって特徴づけられる算出ミー散乱スペクトル（点線）及び、「既製品」ナノシェル溶液の対応測定スペクトル（実線）を示す。ナノシェルの測定された光学反応及びナノシェルの算出光学反応間の相互関係は、広範囲に検査された。上記のように、指定された寸法及び材料のナノシェルのための予測された光学特性及び観察された光学特性間に高い相互関係がある。これがコンタクトレンズのための理想的なナノシェルではない一方、光学透明性を維持すると共に、このナノシェルは効果的に７５０−９００ｎｍ光を濾過する。
【００３４】
図２において証明されたとおりにミー散乱理論との緊密な相互関係のため、設計段階において特定のナノシェルの光学特性は予測されることができる。現在、金及び銀ナノシェルは、７−３５ｎｍの範囲のシェル厚を有する直径が８０−５００ｎｍの範囲の二酸化珪素コアを用いて再現的に製造されることができる。図１で示すように、これは、電磁スペクトルの可視及び赤外線領域をカバーする６３０−２５００ｎｍから同調範囲を可能にする。他の材料の使用は、８０ｎｍ未満の直径及び可視光から遠い赤外線までの消光特性を有する異なる寸法のナノシェルを可能にする。
【００３５】
さまざまな物質が本発明で利用されるナノシェルから外側のシェルを造るために利用されることができると共に、１つの好ましい実施例で、外側のシェルは、金から形成される。金ナノシェルは、独自にコンタクトレンズ・フォーマットのレーザー目保護に適している。金は生物学的適合性であり、毒性不安がなく、また、金ナノシェルは、ヒト目の最大効率で、プラズモン共鳴の特性浸漬を有する。更に、特定のナノシェルの光学横断面は、近赤外線のプラズモン共鳴ピークにおいて物理的な横断面よりかなり大きくてもよく、染料及び他の分子と比較して重要な光を吸収することが可能である。
【００３６】
本発明の他の一実施例において、他のプラズモン共鳴粒子は、類似した光学シフトを提供することができる。例えば、線形に偏光された光がロッドの長い軸に沿って整列配置される時に、ナノロッドは、近赤外線波長を吸収することができる。しかし、球状材料としてのナノシェルは偏光依存による赤外線の保護を達成するための試みにおける固有の不安を回避する。別の例として、類似した光学特性を有する「中空」ナノ粒子が生み出された。「中空内部を有する金属ナノ構造」、Ｓｕｎ，ＹＧ、メーヤーズ（Ｂ）；  Ｘｉａ，ＹＮ、ＡＤＶＡＮ  ＭＡＴＥＲ、第１５巻、２００３年４月１７日、第６４１−６４６頁を参照。これらの材料は、球面又は他の形状であってもよい。
【００３７】
コンタクトレンズ製造は、一般的に固いシリンダの製造（「ブランク」）を必要とし、そこからディスクが切られてレンズに旋盤加工される。ディスクは、回転成形プロセス、注型プロセスまたはこれらの２つの方法の組合せによって製造される。ブランクは、モノマーの重合から形成される。
【００３８】
本発明の一実施例において、ナノシェルはコンタクトレンズのためのポリマーに沈積される。ナノシェルは通常通り製造され、その後、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって機能的にされる。これらのコーティングは、ナノシェルの保護層をつくり、それは、エタノールまたはトルエン及び、生理食塩水のような有機溶媒内へ遠心分離及び再分散されることを可能にする。図５を参照。
【００３９】
図６に示される本発明の他の一実施例において、ナノシェルは、保護ＰＶＰまたはＰＶＡ層を用いずに、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、コンタクトレンズ製造プロセスに普及しているモノマーの中において分散された。
【００４０】
低いナノシェル量（０．１１％）が与えられる場合、ナノシェル存在の結果として重合プロセスの最小変化しかない。実際には、標準のコンタクトレンズは、平均してナノシェルのない５５％の水を吸収し、ナノシェルを有する６０％の水を吸収した。ナノシェルの存在は、水和反応が僅かに改良されたことを意味する。
【００４１】
更に、水と比較してモノマー溶液の光学誘電率の増加の結果として、ナノシェルのプラズモン共鳴の特性赤方偏移があることが観察された（図６を参照）。しかし、大部分のソフトコンタクトレンズは、後処理の後に水分が５０％より多く、プラズモン共鳴が、最終的な製品において水のナノシェル・プラズモン共鳴により近くシフトする。あるいは、ナノシェル・コア及び、シェルの幾何図形的配列は、このシフトを補正するために修正されることができる。
【００４２】
当業者は、ナノシェル濃度が、容易に異なるレンズ厚、及び、さらに、異なるコンタクトレンズ処方、または処方のない所望の厚みで補うように調整可能であることを理解する。
【００４３】
いずれにせよ、プラズモン共鳴ナノシェルが容易にポリマー技術に基づくコンタクトレンズの現在の製造プロセスに組み込まれることができるので前述のものは好まれる。有意に、ナノシェルがカット及び木摺り（ｌａｔｈｉｎｇ）プロセスの実施の前に組み込まれるので、製造に最小の変更だけが必要である。
【００４４】
前述の発明は、さらに経済的に実行できる。ナノシェル溶液の金の物理的な量は極めて少ない。一つの所望の実施例においてより高い濃厚溶液及びより多くの消光が実行できる一方、ナノシェルの濃度は、全ボリュームの０．１５％未満である。例えば、一つのナノシェル溶液は、１５１ｎｍの二酸化珪素コア半径を有し、厚さが１７ｎｍの金シェルを有する。１４．５ｍｍの直径及び１ｃｍの厚さの比較的大きいコンタクトレンズのブランクの場合、所望のナノシェル光学濃度を達成するために、ナノシェル濃度は、５．５ｘ１０１０パーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）／ｍｌである。このコンタクトレンズは、全ボリュームの０．１１％がナノシェルである。このように、このコンタクトレンズブランクの金のコストは、ごくわずかである。
【００４５】
ナノシェルは、プラズモン共鳴の最小効果を有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いて同じ塩分環境において安定性を保留する付加利益を有する。ＰＶＡは、インプラント及びＭＲＩ造影剤をコーティングするためにすでに用いた。最初の重合及びカット後のソフトコンタクトレンズを製造する標準的方法は、コンタクトレンズを生理食塩水に浸すことである。コンタクトレンズは、また、生理食塩水に保存される。
【００４６】
さらに図２に関して、各々のナノシェルは、消去カーブを有し、それはピーク及び谷によって特徴づけられ、ピーク対谷の比率として示されることが分かる。典型的ナノシェル溶液のピーク対谷の比率は、２から７まで変化する。高いピーク対谷の比率は、近赤外線部分で最大保護を可能にし、可視スペクトルで最大の透過を可能にする。恒常的なシェル厚の場合、コア半径が増加するにつれてピーク対谷の比率は増加し、結果として生じるプラズモン共鳴は赤外線の方へ進む。恒常的なコア半径の場合、ピーク対谷の比率はシェル厚の増加と共に減少し、プラズモン共鳴は可視光の方へ進む。シェル厚の変化より、ピーク対谷の比率及びプラズモン共鳴変化はコア半径変化により影響される。この傾向において、６７０−８５０ｎｍ範囲を遮断すべきナノシェルのピーク対谷の比率は、ヒトの目の可視範囲内で全体的な透過を決定する。
【００４７】
図示する実施例において、１５１ｎｍまでの二酸化珪素コア半径及び１７ｎｍの金のシェル厚みを有するナノシェルのピーク対谷の比率は、６７０−８５０ｎｍの範囲を消去したピーク対谷の比率をもたらす。
【００４８】
消光横断面（ｍ２）は、さらにコア半径及びシェル厚の関数で算出されることができる。エネルギー・スペクトルの部分的な領域のための最適なナノシェルは濃度に関係なく（変化により、濃度は全てのカーブを上下に移動する）次の通りである：
【００４９】
一実施例において、４００−６７０ｎｍの可視範囲の最も多くの透過率を可能にしながら、６７０−８５０ｎｍ波長からの光を消去するための最適なナノシェルは、１５０ｎｍのコア半径及び１７ｎｍのシェル厚みを有し、その実施例は図４に示される。
【００５０】
一実施例において、４００−６７０ｎｍの可視範囲の最も多くの透過率を可能にしながら、１０３０−１２００ｎｍまでの光を消去するための最適なナノシェルは、３７０ｎｍのコア半径及び１５ｎｍのシェル厚みを有する。
【００５１】
一実施例において、４００−６７０ｎｍの可視範囲の最も多くの透過率を可能にしながら、８５０−１０３０ｎｍ範囲の光を消去するための最適なナノシェルは、３００ｎｍのコア半径及び１７ｎｍのシェル厚みを有する。
【００５２】
他の非限定実施例において、適切なコア半径は、変化のシェル厚とともに、５８から２１５ｎｍ範囲で変動する。
【００５３】
本発明の他の一実施例において、ナノシェルは、製造されたレンズの少なくとも一つの表層に沈積され、または、代わりにレンズの正面及び背面の表層に沈積される。この方法は、これが加わることと製造プロセスに対する追加的なステップのために望ましくないと当業者は理解するであろう。
【００５４】
コンタクトレンズは、一般的に０．１９ｍｍから０．４ｍｍまでの厚さを有する。所望の光学特徴を達成するために必要なナノシェルの濃度の一般観念を提供し、これらの濃度及び光路におけるランベルト・ベール法の有効性を試験するために、我々はこの短い光路に対してランベルト・ベール吸収法を試験した。０．２ｍｍ及び０．５ｍｍの光路を有するキュベットが、使われた。我々の標準の１ｃｍの光路キュベットと同様に、これらのキュベットを使用して、図１にて説明したように、異なる濃度を有する同じナノシェル溶液の光学反応が、ランベルト・ベール吸収法を試験するために用いられた。結果は、図３に示される。
【００５５】
図１において証明されたナノシェルの光学特徴が、適当なナノシェル濃度を決定するために、０．２ｍｍ及び０．５ｍｍの光路キュベット（典型的コンタクトレンズ厚）で測定された。０．２ｍｍのキュベットのパーセント透過は、図４に示される。０．２ｍｍ及び０．５ｍｍの光路キュベットのための所望の濃度がそれぞれ５．５ｘ１０＾１０ナノシェル（ｎａｎｏｓｈｅｌｌ）／ｍｌ及び２．２１ｘｌ０＾１０ナノシェル（ｎａｎｏｓｈｅｌｌｓ）／ｍｌであることが測定され、近赤外線スペクトルの９５％を超える消光を達成した。これらの濃度は、ナノシェルのボリュームの０．１５％未満を表す。より高い濃度の溶液及びより大きな消光が実行できる。これらの測定値は、水に分散されたナノシェル溶液から取り出された。
【００５６】
プロトコルは、ポリマーにナノシェルを混合するために成立された。ナノシェルは通常通り製造され、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって機能的にされた。これらのコーティングは、ナノシェルの保護層をつくり、例えばエタノールまたはトルエン及び生理食塩水のような有機溶媒へ遠心分離機で分離、再分散されることを可能にする。この過程は、図５において証明される。
【００５７】
我々は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）という、コンタクトレンズ製造プロセスに一般的に普及しているモノマーを購入し、保護ＰＶＰ層またはＰＶＡ層を使わずに、ナノシェルが容易にこのモノマーにおいて分散することができるということを発見した。これは、図６において明らかとされる。
【００５８】
水と比較するモノマー溶液の光学誘電率の増加を結果とするナノシェルのプラズモン共鳴の特性赤方偏移が確認される。しかし、後処理の後に大部分のソフトコンタクトレンズの水分は５０％以上である。我々は、プラズモン共鳴が最終製品において水中のナノシェル・プラズモン共鳴により近くシフトすることを予想した。しかし、これは異なった。コア及びシェル幾何図形的配列は、補正するために修正されることができる。
【００５９】
０．２５４ｍｍ及び０．３ｍｍのコンタクトレンズが生産され、一つは強い近視処方に研磨された。研磨方法にみられる問題点はなかった。これらのコンタクトレンズは、図７において図解される。ナノシェル濃度は、容易に異なるレンズ厚及び異なるコンタクトレンズ処方、または一般用の所望の厚さを補うように調整されることができる。図８は透明性を図解する０．３ｍｍのコンタクトレンズを通して撮った写真である。
【００６０】
図９は、５３０ｎｍの可視光（ヒト目の高感度の波長）及び８５０ｎｍまでの近赤外線を使用して、プラズモン共鳴粒子を使用しているコンタクトレンズ製品の屈折率を図解する。図９にて図示したように、５３０ｎｍでの３０％透過を達成するために、８５０ｎｍ波長の９９％の保護が達成されることができる。この波長において９０％の保護は、おおよそ６０％の透過をもたらす。類似した比較が、このグラフ図からなされることができる。
【００６１】
本願明細書において記載される前述の調整できるナノシェルに基づくコンタクトレンズは、可視スペクトルの高い発光を可能にしながら有害な波長をブロックする。レンズは、特に凡そ６７０ｎｍから１２００ｎｍまでの範囲の透過保護に役立つ。その上、コンタクトレンズに内蔵されたこれらのプラズモン共鳴ナノ構造は視覚の性能を弱めるかまたは視野を障害する濁り、ゆがみ、光行差、プリズムまたは加工品を有しない。レンズの性能は、材料の固有の特性の範囲内で顧客仕様を満たすように調整されることができる。さらに、ナノシェルの濃度は、可視範囲において比較的な透明度を保持しながら容易に赤外線の領域において９９％より大のブロックに増加されることができ、光透過は平均のサングラスを上回る。
【００６２】
ナノシェルは、製造に比較的に安価であることが証明され、さらに生体内に扱われるときに、高い安全性の側面を有する。これは、特に金ナノシェルにとって確かである。現在のコンタクトレンズ製造法にほとんど影響を与えないので、本願明細書において記載される前述の方法はさらに望ましい。
【００６３】
含まれた引用がコンタクトレンズにナノシェルを含有させる方法を述べたので、当業者は、類似した方法がプラスチックのナノシェル又は他の保護眼鏡類の含有物に使われることができると認識するであろう。その上、保護眼鏡類のナノシェル含有物のための方法は、さらにナノロッド、中空ナノ粒子などの他のプラズモン共鳴粒子の含有物を可能にする。
【００６４】
特定の特徴及び本発明の実施例が本願明細書において詳述されたが、本発明は請求項の範囲及び精神を逸脱しない範囲での全ての変更態様及び改良が達成可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】特定のナノシェル・サイズ、及び、組成物のためのコア・サイズに対するシェル厚の比率に基づくナノシェルにおける光学変動を示す図である。
【図２】指定された寸法、及び材料のナノシェルのための予測された光学特性と観察された光学特性間の高い相互関係を示す図である。
【図３】さまざまな濃度消光及び、ランベルト・ベールの法則を確認しているナノシェルの光路を示す図である。
【図４】０．２ｍｍの光路キュベットにおいてされる図１に示されるナノシェル溶液のパーセント伝送を示す図である。
【図５】ＰＶＰによって機能的にされ、エタノールにおいて分散される同じ分子と比較され、水に浸漬される３つの異なるコア半径のナノシェル組成物の消光スペクトルを示す図である。
【図６】水に分散する図１からのナノシェル溶液と比べて、ＨＥＭＡに分散する同じナノシェルの一般的なコンタクトレンズ・モノマーの消光スペクトルを示す図である。
【図７】２つのナノシェル内蔵コンタクトレンズ・プロトタイプの光学的イメージ及びスペクトルを示す図である。
【図８】空気を通って撮られるフォト部分と比較して図７に記載されている０．３ｍｍのコンタクトレンズを通って部分的に撮られるデジタル・カメラ画像の透明性を示す図である。
【図９】ナノシェルが内蔵されたソフトコンタクトレンズの性能を示すグラフである。
【図１】
2009536549.tif 000003
【図２】
2009536549.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月6日(2009.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に内蔵されるプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が、電波周波数において６７０−１２００ｎｍの範囲内でプラズモン共鳴ピークを有する前記装置。
【請求項２】
プラズモン共鳴粒子がナノシェルである請求項１に記載の装置。
【請求項３】
プラズモン共鳴粒子がナノロッドである請求項１に記載の装置。
【請求項４】
プラズモン共鳴粒子がナノチューブである請求項１に記載の装置。
【請求項５】
プラズモン共鳴粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記コアが球状である請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記電導シェルが金属である請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記金属が金である請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記金属が銀である請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記眼鏡類がコンタクトレンズである請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記眼鏡類がゴーグルである請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記眼鏡類がバイザーである請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記眼鏡類が眼鏡である請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記眼鏡類がインプラントである請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
目に入る電磁放射を減らす眼鏡類であって、
前面および背面を有するレンズ、および前記レンズの少なくとも一表面にコーティングされるプラズモン共鳴粒子で構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が、電波周波数の６７０−１２００ｎｍの範囲内でプラズモン共鳴ピークを有する前記眼鏡類。
【請求項１６】
プラズモン共鳴粒子がナノシェルである請求項１５に記載の眼鏡類。
【請求項１７】
プラズモン共鳴粒子がナノロッドである請求項１５に記載の眼鏡類。
【請求項１８】
プラズモン共鳴粒子がナノチューブである請求項１５に記載の眼鏡類。
【請求項１９】
プラズモン共鳴粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含む請求項１５に記載の眼鏡類。
【請求項２０】
前記コアが球状である請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２１】
前記電導シェルが金属である請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２２】
前記金属が金である請求項２１に記載の眼鏡類。
【請求項２３】
前記金属が銀である請求項２１に記載の眼鏡類。
【請求項２４】
前記コアの直径が８０−５００ｎｍの範囲内で変動する請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２５】
前記シェルの厚さが７−３５ｎｍの範囲内で変動する請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２６】
前記コアの直径が１５０ｎｍであって、前記シェルの厚さが１７ｎｍである請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２７】
前記コアの直径が３７０ｎｍであって、前記シェルの厚さが１５ｎｍである請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２８】
前記コアの直径が３００ｎｍであって、シェルの厚さが１７ｎｍである請求項１９に記載の眼鏡類。
【請求項２９】
前面および背面を有するレンズ、および前記レンズの少なくとも一表面にコーティングされるプラズモン共鳴粒子で構成されるコンタクトレンズであって、
前記コンタクトレンズが総ボリュームによって特徴づけられ、前記プラズモン共鳴粒子が総ボリュームの１％未満である前記コンタクトレンズ。
【請求項３０】
前記レンズが総ボリュームによって特徴づけられ、前記プラズモン共鳴粒子が総ボリュームの０．１５％未満である請求項２９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３１】
前面および背面を有するレンズ、および前記レンズの少なくとも一表面にコーティングされるプラズモン共鳴粒子で構成されるコンタクトレンズであって、
前記プラズモン共鳴粒子が消弧によって特徴づけられ、前記カーブがプラズモン共鳴振動数ピーク部および谷部を有し、比率で表現されて、その比率が２−７の範囲で変動する前記コンタクトレンズ。
【請求項３２】
レンズ及び、前記レンズに内蔵された調整可能なナノシェルから構成されるコンタクトレンズであって、
前記コンタクトレンズが総ボリュームによって特徴づけられ、前記ナノシェルが非導電二酸化珪素コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの金属シェルを含み、前記コアの直径が８０−５００ｎｍの範囲内で、前記シェル厚が７−３５ｎｍの範囲内であり、前記ナノシェルが前記コンタクトレンズの総ボリュームの１％未満である前記コンタクトレンズ。
【請求項３３】
前記プラズモン共鳴粒子が調整できる請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
前記プラズモン共鳴粒子が調整できる請求項１５に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３５】
前記プラズモン共鳴粒子が前記眼鏡類を通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整される請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記プラズモン共鳴粒子が前記レンズを通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整される請求項３４に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３７】
電磁スペクトルの所定の波長を軽減するために調整されるプラズモン共鳴粒子を提供し、ポリマーに前記プラズモン共鳴粒子を分散させ、眼鏡類を製造するために前記ポリマーを利用する工程を含む眼鏡類の製造方法であって、
前記プラズモン共鳴粒子が前記眼鏡類を通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整され、前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である前記製造方法。
【請求項３８】
ブランクを形成するために前記ポリマーを利用し、前記ブランクからディスクを切り取り、眼鏡類を形成するために前記ディスクを旋盤加工するステップを更に含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
電磁スペクトルの所定の波長を軽減するために調整されるナノシェルを提供し、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）に前記ナノシェルを分散させ、前記ＨＥＭＡを重合し、コンタクトレンズを製造するために前記ポリマーを利用するコンタクトレンズを製造する方法であって、
前記プラズモン共鳴粒子が前記コンタクトレンズを通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整され、前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である前記コンタクトレンズを製造する方法。
【請求項４０】
電磁スペクトルの所定の波長を軽減するために調整されるナノシェルを提供し、分散時に安定性を提供するために微粒子を用いて前記ナノシェルを機能的にさせ、ポリマーに前記ナノシェルを分散し、コンタクトレンズを製造するために前記ポリマーを利用するコンタクトレンズの製造方法であって、
前記プラズモン共鳴粒子が前記レンズを通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整され、前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である前記コンタクトレンズを製造する方法。
【請求項４１】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に統合されるプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含み、前記コアが８０−５００ｎｍの範囲の直径を有する前記装置。
【請求項４２】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に統合されるプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含み、前記シェルが７−３５ｎｍの範囲の厚さを有する前記装置。
【請求項４３】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に統合されるプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が非導電コアおよび前記コアの少なくとも一部のまわりの電導シェルを含み、前記コアがおおよそ１５０ｎｍの直径を有し、前記シェルがおよそ１７ｎｍの厚さを有する前記装置。
【請求項４４】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に内蔵されたプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記装置が総ボリュームによって特徴づけられ、前記プラズモン共鳴粒子が総ボリュームの１％未満である前記装置。
【請求項４５】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に内蔵されたプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が前記眼鏡類を通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整され、前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である前記装置。
【請求項４６】
波長が６７０から１２００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーの前記軽減が５０％以上である請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
波長が６７０から１２００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーの前記軽減が９０％以上である請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
前記眼鏡類を通る、波長が５００から６００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーが少なくとも１５％以上透過するように前記プラズモン共鳴粒子が調整される請求項３３に記載の装置。
【請求項４９】
前記眼鏡類を通る、波長が５００から６００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーが少なくとも３０％以上透過するように前記プラズモン共鳴粒子が調整される請求項３３に記載の装置。
【請求項５０】
前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である請求項３６に記載のコンタクトレンズ。
【請求項５１】
波長が６７０から１２００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーの前記軽減が５０％以上である請求項５０に記載の眼鏡類。
【請求項５２】
波長が６７０から１２００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーの前記軽減が９０％以上である請求項５０に記載の眼鏡類。
【請求項５３】
前記眼鏡類を通る、波長が５００から６００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーが少なくとも１５％以上透過するように前記プラズモン共鳴粒子が調整される請求項３４に記載のコンタクトレンズ。
【請求項５４】
前記眼鏡類を通る、波長が５００から６００ｎｍの範囲の電磁波放射線エネルギーが少なくとも３０％以上透過するように前記プラズモン共鳴粒子が調整される請求項３４に記載のコンタクトレンズ。
【請求項５５】
前記眼鏡類が、コンタクトレンズである請求項３８に記載の方法。
【請求項５６】
前記微粒子がポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である請求項４０に記載の方法。
【請求項５７】
前記微粒子がポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である請求項４０に記載の方法。
【請求項５８】
目に入る電磁放射を減らす装置であって、
眼鏡類および、前記眼鏡類に内蔵されたプラズモン共鳴粒子から構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が消弧によって特徴づけられ、前記カーブがプラズモン共鳴振動数ピーク部および谷部を有し、比率で表現されて、その比率が２−７の範囲で変動する前記装置。
【請求項５９】
前面および背面を有するレンズ、および前記レンズの前面及び背面の間に配置されるプラズモン共鳴粒子で構成される眼鏡類であって、
前記プラズモン共鳴粒子が前記レンズを通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整され、前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である前記眼鏡類。
【請求項６０】
電磁スペクトルの所定の波長を消去するために調整されるプラズモン共鳴粒子を提供し、ポリマーに前記プラズモン共鳴粒子を分散させ、眼鏡類を製造するために前記ポリマーを利用する工程を含む眼鏡類の製造方法であって、
前記眼鏡類を通る、波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である電磁波放射線エネルギーを少なくとも５０％以上消去するように前記プラズモン共鳴粒子が調整される前記製造方法。
【請求項６１】
電磁スペクトルの所定の波長を消去するために調整されるプラズモン共鳴粒子を提供し、ポリマーに前記プラズモン共鳴粒子を分散させ、眼鏡類を製造するために前記ポリマーを利用する工程を含む眼鏡類の製造方法であって、
前記眼鏡類を通る、波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である電磁波放射線エネルギーを少なくとも９０％以上消去するように前記プラズモン共鳴粒子が調整される前記製造方法。
【請求項６２】
目に入る電磁放射を減らす眼鏡類であって、
前面および背面を有するレンズ、および前記レンズに統合されたプラズモン共鳴粒子で構成され、
前記プラズモン共鳴粒子が前記レンズを通る電磁波放射線エネルギーを軽減するために調整され、前記の軽減される電磁波放射線エネルギーの波長が６７０から１２００ｎｍの範囲内である前記眼鏡類。
【請求項６３】
前記レンズがコンタクトレンズである請求項６２に記載の眼鏡類。
【請求項６４】
前記プラズモン共鳴粒子が前記レンズの少なくとも一つの表面に配置される請求項６２に記載の眼鏡類。
【請求項６５】
前記プラズモン共鳴粒子が前記レンズに内蔵される請求項６２に記載の眼鏡類。
【請求項６６】
前記レンズがコンタクトレンズである請求項１５に記載の眼鏡類。
【国際調査報告】
2009536549.tif 000012