專利名稱：色盲矯正眼鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于色盲矯正技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種色盲矯正眼鏡及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，全世界大約有兩億多色盲患者，這些人對顏色沒有辨認(rèn)能力，無法感受五彩繽紛的大千世界，他們將終生被剝奪從事美工、印染、化工、交通、地質(zhì)、醫(yī)藥和國防等工作的權(quán)利，因此，色盲矯正眼鏡應(yīng)運而生。ZL90110297.0的色盲矯正眼鏡及色盲矯正方法、美國專利5369453的色盲矯正眼鏡、日本專利2813743的色盲矯正眼鏡等專利產(chǎn)品的透光率均在35％以下，雖然能使患者色盲中的三基色比例趨于正常，明度卻大幅度下降，不僅無法達(dá)到正常色覺，在光線不足時還影響視力。ZL98201888.6專利產(chǎn)品是單眼配戴色盲矯正鏡片，這必然造成色相差，影響視力和色盲矯正效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能使色盲患者眼中的基色、色調(diào)、飽和度和明度都趨于正常的色盲矯正眼鏡及其制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的鏡架的一邊安裝矯正三基色比例趨于正常的鏡片，鏡架的另一邊安裝提高色覺明度趨于正常的鏡片，矯正三基色比例趨于正常的鏡片是依據(jù)色盲類別與梯級，選擇含有相應(yīng)矯正光譜曲線制作的，提高色覺明度趨于正常的矯正鏡片是以500-600nm透過率提高程度而定為不同梯級供矯正時選定。
本發(fā)明矯正三基色比例鏡片的制作方法是先通過色覺檢測儀確定類型、梯級和色盲矯正光譜曲線，然后對基片染色，按光譜曲線進(jìn)行膜系設(shè)計，再把基片放在真空鍍膜機中根據(jù)膜系設(shè)計工序進(jìn)行鍍膜，最后一層鍍鉻；提高色覺明度的鏡片的制作方法是先通過色覺檢測儀使明度趨于正常而矯正后的三基色比例不變，進(jìn)而確定鏡片矯正光譜曲線，然后選擇與矯正三基色比例鏡片相同的基片染相同顏色，按選定的光譜曲線進(jìn)行膜系設(shè)計，再把基片放在真空鍍膜機中根據(jù)膜系設(shè)計工序進(jìn)行鍍膜，最后一層鍍鉻，把上述兩種鏡片不分左右裝在鏡框內(nèi)即成色盲矯正眼鏡。
本發(fā)明的優(yōu)點是根據(jù)人類色盲矯正機理和人類雙眼視覺的取大、融合、整合的生理機能以及心理功能，制作出使色盲患者配戴后色覺的基色、色調(diào)、飽和度和明度均趨于正常的色盲眼鏡，達(dá)到了真正矯正色盲的目的。
根據(jù)人體色覺理論，外界光線入射人眼后，在視網(wǎng)膜角質(zhì)層被分解為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種基色并反射給面對的感紅、感綠、感藍(lán)三種視錐細(xì)胞，分別產(chǎn)生光刺激值R、G、B，經(jīng)視網(wǎng)膜層次的矩陣變換，調(diào)解出亮度信號L和色差信號U、V，且L＝LRR+LGG+LBBU＝KU(R-L)
V＝KV(B-L)其中LR、LG、LB為亮度系數(shù)且LR+LG+LB＝1，U為紅色差信號，VR為藍(lán)色差信號，KU、KV為加權(quán)系數(shù)，上述L、U、V信號分別由粗細(xì)不同的三種視神經(jīng)纖維通過視交叉?zhèn)鬟f給外側(cè)膝狀體相應(yīng)細(xì)胞層，在此，L、U、V被解碼重新調(diào)解出三基色信號，且R＝U/KU+LG＝L-(LR/LG)(U/KU)-(LG/LB)(V/KV)B＝V/KV+L上述R、G、B由視輻射傳遞給大腦皮層17區(qū)，大腦皮層則依據(jù)固有的彩色立體坐標(biāo)系根據(jù)三基色向量和 的方向和大小定義彩色產(chǎn)生色覺。無論人類色覺過程哪一個層次發(fā)生變異，致使大腦皮層視區(qū)接收到的三基色值異常，大腦皮層仍然按固有的彩色定義產(chǎn)生色覺，必然造成色覺異常，俗稱色盲；當(dāng)視網(wǎng)膜上三種視錐細(xì)胞全部失去功能或大腦皮層無法收到三基色信號時，患者全無色感，此類色盲定義為全色盲；當(dāng)視網(wǎng)膜上三種視錐細(xì)胞中有兩種性能低下或大腦皮層視區(qū)接收到的三基色值有兩種低下，患者眼中的紅色、綠色或藍(lán)色發(fā)亮分別定義為AR類、AG類、AB類色盲；當(dāng)視網(wǎng)膜上三種視錐細(xì)胞有一種低下或大腦皮層視區(qū)接收到的三基色值有一種低下，患者眼中紅色、綠色或藍(lán)色發(fā)暗分別定義為BR類、BG類、BB類色盲。除全色盲外，其它六類色盲只要從外部改變?nèi)肷淙搜鄣娜壤?，使大腦皮層接收到的三基色比例趨于正常，就能達(dá)到改善色覺的目的。
本發(fā)明的矯正原理如下
設(shè)正常色覺在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生的三基色光刺激值為R、G、B，調(diào)解出的亮度L、色差U、V，在外側(cè)膝狀體重新調(diào)解出三基色信號傳遞給大腦皮層視區(qū)，且R→=R,]]>G→=G,]]>B→=B,]]>大腦則產(chǎn)生色覺F→(λ)=R→+G→+B→=R2+G2+B2,]]>若色盲患者的三基色刺激值為r、g、b，其產(chǎn)生的亮度為l、色差為u、v，兩只色盲矯正鏡片光譜曲線上的三基色透過率分別為r、g、b和r′、g′、b′，一只眼配戴使三基色比例趨于正常的鏡片，則產(chǎn)生出亮度信號l和色差信號u和v，且l＝Lrr·r+Lgg·g+Lbb·b (1)u＝Ku(r·r-l) (2)v＝Kv(b·b-l) (3)另一只眼配戴保持明度趨于正常的鏡片，則產(chǎn)生亮度信號為和色差信號u′和v′，且l′＝Lr′r′·r+Lg′g′·g+Lb′b′·b (4)u′＝Ku′(r′·r-l′) (5)v′＝Kv′(b′·b-l′) (6)外側(cè)膝狀體則依據(jù)(4)、(2)、(3)進(jìn)行解碼，即從l′＝Lrr′r+Lgg′·g+Lbb′·bu＝Ku(r·r-l)v＝Kv(b·b-l)令l′‾lu‾=U‾]]>、l′‾lv‾=V‾]]>、l′‾lr‾r=R‾]]>、l′‾lb‾b=B‾,]]>(2)、(3)變形為U＝Ku(R-l′) (2′)V＝Kv(B-l) (3′)
從(4)(2′)(3′)調(diào)解出R＝U/Ku+l′ (7)G＝l′-(LR/LG)(U-KU)-(Lb/Lg)(V/KV) (8)B＝V/KV+l′ (9)當(dāng)l′→L時，必有R→R，G→G，B→B，即大腦視覺F→(λ)=R→+G→+B→≈R‾2+G‾2+B‾2]]>矯正色覺趨于正常。


圖1是本發(fā)明AG6色盲矯正鏡片的光譜曲線；圖2是ARG5色盲矯正鏡片的光譜曲線；
具體實施例方式實施例因色盲有6類各6個梯級，配制方法相同，可以舉一反三。例如色盲患者通過色覺檢測儀確定為AG類6梯級，矯正步驟參照圖1和圖2，圖1為AG6色盲矯正鏡片的光譜曲線，圖2是ARG5色盲矯正鏡片的光譜曲線，制作時，首先以選用的光學(xué)鏡片為基色片進(jìn)行染色，然后按AG6光譜曲線進(jìn)行膜系設(shè)計，在真空鍍膜機上對凹面進(jìn)行鍍膜，最后一層則鍍鉻，防止反光照眼影響視力，并以同樣工藝過程生產(chǎn)ARG5鏡片。挑選能使三基色比例趨于正常的含有相應(yīng)矯正光譜曲線的鏡片AG6裝入鏡框內(nèi)，再選擇增強明度的矯正鏡片ARG5裝入另一鏡框內(nèi)，讓患者配戴鏡框兩邊分別為AG6和ARG5矯正鏡片進(jìn)行雙眼色盲矯正達(dá)標(biāo)檢測1、通過色覺檢測儀熒屏上下半圓均為最亮的紅色進(jìn)行明度梯級數(shù)量的檢測。首先降低下半圓亮度，當(dāng)下半圓與上半圓明度不同時，再降低上半圓亮度，當(dāng)上半圓的紅色亮度與下半圓不同時，再降低下半圓的紅色亮度，依此類推，可測出明度梯級的數(shù)量。按照上述方法再做綠色、藍(lán)色梯級數(shù)量的測。當(dāng)梯級數(shù)量與正常人相同時，驗證了矯正后的三基色明度與正常人相同。
2、通過色覺檢測儀進(jìn)行白平衡和色調(diào)的配比檢測。
白平衡的充要條件是視網(wǎng)膜上產(chǎn)生的三基色刺激值相等，即R＝G＝B，亮度達(dá)到最大值，視網(wǎng)膜調(diào)解出的兩個色差信號U＝0、V＝0，外側(cè)膝狀體解碼出的三基色為R＝L、G＝L、B＝L，大腦皮層接收后定義為白色，當(dāng)矯正后的R→=G→=B→,]]>且亮度達(dá)到正常，則視網(wǎng)膜調(diào)解出的兩個色差信號U→=0]]>、V→=0,]]>外側(cè)膝狀體解碼出的R→=G→=B→]]>且R→=L′‾]]>、G→=L′‾]]>、B→=L′‾,]]>當(dāng)L′-L時，矯正后患者眼中的白色趨于正常白色。檢測方法是熒屏上半圓為正常配比的白色，讓患者在下半圓用R+G+B配比與上半圓相同的白色，當(dāng)白色相同、配比相同時，達(dá)到矯正指標(biāo)，同理，可做色調(diào)配比檢測。
3、最后讓矯正患者再進(jìn)行24幅色覺檢測圖表的測試。
上述檢測全部通過，則依配鏡處方組裝成色盲矯正眼鏡，患者配戴后色覺趨于正常色覺。
權(quán)利要求
1.一種色盲矯正眼鏡，其特征在于利用色盲矯正機理和人類雙眼視力取大、競爭、融合和整合的生理機制和心理功能，在鏡架的一邊安裝矯正三基色比例趨于正常的鏡片，鏡架的另一邊安裝提高色覺明度趨于正常的鏡片，制成色盲矯正眼鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色盲矯正眼鏡，其特征在于矯正三基色比例趨于正常的鏡片是依據(jù)色盲類別與梯級，選擇含有相應(yīng)矯正光譜曲線制作的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色盲矯正眼鏡，其特征在于提高色覺明度趨于正常的矯正鏡片是以500-600nm透過率提高程度而定為不同梯級供矯正時選定。
4.權(quán)利要求1所述的色盲矯正眼鏡的制造方法，其特征在于三基色矯正鏡片是先通過色覺檢測儀確定類型、梯級和色盲矯正光譜曲線，然后對基片染色，按光譜曲線進(jìn)行膜系設(shè)計，再把基片放在真空鍍膜機中根據(jù)膜系設(shè)計工序進(jìn)行鍍膜，最后一層鍍鉻；提高色覺明度的鏡片同樣是先通過色覺檢測儀使明度趨于正常而矯正后的三基色比例不變，進(jìn)而確定鏡片矯正光譜曲線，然后選擇與矯正三基色比例鏡片相同的基片染相同顏色，按光譜曲線進(jìn)行膜系設(shè)計，再把基片放在真空鍍膜機中根據(jù)膜系設(shè)計工序進(jìn)行鍍膜，最后一層鍍鉻，把上述兩種鏡片不分左右裝在鏡框內(nèi)即成色盲矯正眼鏡。
全文摘要
一種色盲矯正眼鏡，根據(jù)人類色盲矯正機理和人類雙眼視覺的競爭、融合、整合的生理機能以及心理功能，制造一種能使色盲患者的三基色、色調(diào)、飽和度和明度趨于正常的色盲矯正眼鏡，其中在鏡架的一邊安裝能使三基色比例趨于正常的鏡片，鏡架的另一邊安裝使色覺明度趨于正常的鏡片，這種組合使色盲患者大腦皮層接收到的三基色向量趨于正常，從而達(dá)到矯正色盲的目的，其制造方法科學(xué)、可靠。
文檔編號G02C7/10GK1567028SQ0312761
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者陳謀, 陳曉光 申請人:陳謀