專利名稱：一種色盲矯正眼鏡及增強辨色力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色盲矯正眼鏡或鏡片及實現(xiàn)這種色盲的矯正方法。
傳統(tǒng)的色盲矯正眼鏡都是通過改變鏡片透過率的幅頻特性來實現(xiàn)色盲的矯正。這些色盲矯正眼鏡中，兩眼所對應(yīng)的濾光特性相同。色盲矯正眼鏡雖然可以使色盲患者看清傳統(tǒng)的色盲檢查圖，但解決不了變色能力的問題。比如大部分患者仍然不能區(qū)分紅綠燈，從本質(zhì)上說，不但不能增加變色能力，還干擾了視覺的正常部分，而且也不美觀。
根據(jù)人類的色覺生理和物理學(xué)等，正常人的色覺特征是三維向量空間，三個基矢分別對應(yīng)紅、綠、藍三個基色。每一種顏色在這個向量空間中可表示為一個點或一個向量。色盲患者的這個向量空間的維數(shù)比正常人少，若某兩種顏色的差別只表現(xiàn)在某色盲患者缺少的某維基矢上，并且亮度上的差別不明顯時(色盲檢查圖即依此原理)，這個色盲患者就不能分辨這兩種顏色。傳統(tǒng)的色盲矯正眼鏡并不能增加這個向量空間的維數(shù)，而是改變這兩種顏色在亮度上的差別，配帶傳統(tǒng)的色盲矯正眼鏡后色盲患者依靠亮度上的差別分辨這兩種“顏色”。但這樣一來，有一些不配帶傳統(tǒng)的色盲矯正眼鏡時也可依靠亮度上的差別分辨出“顏色”，帶這種色盲矯正眼鏡時反而又不能分辨了。不僅如此，配帶傳統(tǒng)的色盲矯正眼鏡者，總體的視力總會有一些下降，而且大紅大青的形象也難以被接受。
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的眼鏡在本質(zhì)上不能增加患者辨色力的問題，將提供一種能使色盲患者真正增加辨色能力，不但可以看清色盲檢查圖表，而且還能夠直接產(chǎn)生對于“丟失了的顏色”具體體驗的色盲矯正眼鏡及增強辨色力的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明色盲矯正眼鏡包括左鏡片、右鏡片、鏡架，在兩個鏡片上分別制備有濾光區(qū)，使兩個鏡片上的濾光區(qū)3和4具有不同的濾光特性。
本發(fā)明增強眼睛辨色力的方法，將眼睛不能分辨的顏色調(diào)制成可以分辨的信息方式。本發(fā)明將眼睛不能分辨的顏色通過濾光裝置來調(diào)制兩眼間的亮度差別，得到可分辨的信息方式。本發(fā)明將眼睛不能分辨的顏色，按一定的頻率和占空比調(diào)制在亮度和或能分辨顏色。
可以分辨的信息方式有多種，例如利用雙眼配帶具有不同濾光性能的濾光裝置，使兩眼分別對應(yīng)濾光裝置，并且使兩眼在欲分辨光譜間的透過率比例有明顯差別。即是將眼睛不能分辨的顏色，通過濾光裝置，調(diào)制在兩眼間的亮度差別上。再例如將眼睛不能分辨的顏色，調(diào)制在按一定的頻率和占空比的亮度和或能分辨的顏色的閃爍上?？梢酝ㄟ^液晶光閥，或攝象機及計算機實現(xiàn)。
下面我們來說明本發(fā)明色盲矯正眼鏡的原理，由于它能使患者不能區(qū)分某種顏色物體的亮度，在配帶者兩眼中顏色物體的亮度變得一強一弱，這一強一弱的比值就是新增加的這一維上的投影，則在患者的色覺向量空間上增加了新的一維，這顏色亮度在兩眼間的比值就是新增加的一維上的投影。這在理論上便根本地解決了單色盲(如紅綠色盲)的問題。而且還可以用來實現(xiàn)增強正常眼睛特種顏色的辨色力。當(dāng)然對于全色盲來說，要建立起色覺心理反射，也應(yīng)至少比單色盲的情況困難，但仍可識別配帶本鏡以前不能識別的顏色。對于單色盲情況，建立起新的色覺心理反射應(yīng)當(dāng)是比較容易的。這是因為，首先，兩眼之間的處理能力極強，幾何視差被大量應(yīng)用于立體感，而且亮度視差又未被正式占用，患者已有的色覺體驗已經(jīng)很牢固；次之，亮度是眼睛最重要、最直接、最敏感的物理量，與亮度差相關(guān)的反射應(yīng)當(dāng)容易建立；最后，也是很有趣的一個相關(guān)的經(jīng)驗，當(dāng)我們的亮度視差偶爾出現(xiàn)的情況，如在觀看兩幀組合成的老式黑白立體照片時，恰巧出現(xiàn)其中一張的某物處被弄壞，改變了亮度的情況下，在出現(xiàn)亮度視差的物體上就會出現(xiàn)一種奇異的、不協(xié)調(diào)的的感受，這種感受正可被“定義”成新的色覺體驗，至少是“準(zhǔn)色覺”體驗。而且還可以用來實現(xiàn)增強正常眼睛的(特種)辨色力。當(dāng)雙眼各自配帶不同濾光性能的濾光眼睛片，這兩個帶有不同濾光性能裝置，在要求被分辨的光譜之間的透過率比例，有明顯的差別，并且這些被透過光譜的相對強度至少在到達一只眼睛不至太弱時，這些不能被正常眼睛分辨的光譜就可以被分辨了。在初次使用本發(fā)明色盲矯正眼鏡后，只要稍加適應(yīng)或訓(xùn)練就可以產(chǎn)生相應(yīng)的顏色分辨力，建立起新的色覺體驗，或是“準(zhǔn)色覺”體驗。
本發(fā)明的其它目的、效果和優(yōu)點，將部分地在以下說明(1)、本發(fā)明可以使色盲患者不能區(qū)分的某顏色調(diào)制成可以分辨的信息方式。例如在配帶者兩眼中某顏色變得一強一弱，這樣就在患者的色覺向量空間上增加了新的一維。這兩者的比值就是新增加的一維的投影。解決了單色盲(如紅綠色盲)色覺向量空間維數(shù)為二的問題。解決了其它色盲矯正方法不能在本質(zhì)上解決的問題。
(2)、本發(fā)明還可以用來實現(xiàn)增強正常眼睛的辨色力。
(3)、本發(fā)明的優(yōu)選實施例矯正色盲效果明顯，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，還可以作為普通眼鏡使用。
(4)、本發(fā)明這種增強辨色力的特性還可以有效地用于其它場合中。
本發(fā)明提供了一種能使色盲患者真正增加辨色能力，可以看清色盲檢查圖表、紅綠燈等顏色，而且還能夠直接產(chǎn)生對于“丟失了的顏色”具體體驗的色盲矯正眼鏡及增強辨色力的方法。
圖1是本發(fā)明實施例色盲矯正眼鏡的示意圖；圖2是本發(fā)明實施例濾光部分的透過率曲線示意圖。
本發(fā)明所述的實施例如圖1所示左鏡片1、右鏡片2、濾光區(qū)3和4、鏡架5。一種色盲矯正眼鏡，用于矯正紅色(或紅綠)色盲，包括其中在左鏡片1的上部1/4處的水平范圍內(nèi)，設(shè)置了青色高透濾光區(qū)3。在右鏡片2的上部1/4處的水平范圍內(nèi)，設(shè)置了紫色高透濾光區(qū)4。將濾光區(qū)設(shè)置在鏡片的上部1/4處的目的是為了使鏡片的大部分面積仍可以按以前的習(xí)慣使用，如普通的近視鏡，而且外在形象美觀。同時又便于在使用中，通過轉(zhuǎn)動頭部或視線來“切換”功能作為普通眼鏡使用。還可通過轉(zhuǎn)動頭部，比較是否通過濾光區(qū)觀察物體時物體的光強變化，來輔助辨色。
鏡片即可以是玻璃、也可是樹脂的。濾光區(qū)即可以采用鍍膜，也可采用貼膜、浸染等任何方法。鏡架5采用市場供應(yīng)的產(chǎn)品。當(dāng)左鏡片1和右鏡片2選擇隱形眼鏡時，鏡架5可以省略。兩個濾光部分的透過率曲線如圖2所示，其中Y軸為相對透過率、X軸為頻率，A為青色濾光區(qū)的透過率、C為紫色濾光區(qū)的透過率，R、G、B、分別為紅、綠、藍三個色覺曲線。
上面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案已經(jīng)作了詳細的描述。但是，本發(fā)明并不完全限于以上所述的內(nèi)容；從以上揭示的內(nèi)容以及通過實施本發(fā)明，對本發(fā)明的實施例可以進行各種改變。為了說明本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用選擇實施例進行描述。這樣有利于技術(shù)熟練的人在各種實例中使用本發(fā)明以及對其進行各種適于該具體情況的改動。因此，本發(fā)明的范圍是由所附各權(quán)利要求及其等同物所限定的。
權(quán)利要求
1.一種色盲矯正眼鏡，包括有左鏡片1、右鏡片2、鏡架5，在每個鏡片上分別制備有濾光區(qū)3和4，其特征在于使兩個鏡片上的濾光區(qū)3和4具有不同的濾光特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色盲矯正眼鏡，其特征在于鏡片1和2可以采用隱形眼鏡片。
3.一種增強眼睛辨色力的方法，其特征在于將眼睛不能分辨的顏色調(diào)制成可以分辨的信息方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將眼睛不能分辨的顏色用濾光裝置調(diào)制在兩眼間的亮度差別，得到可分辨的信息方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將眼睛不能分辨的顏色，按一定的頻率和占空比調(diào)制在亮度和或能分辨顏色上。
全文摘要
本發(fā)明涉及對色盲矯正眼鏡及矯正方法。鏡片、鏡架、鏡片上所對應(yīng)的濾光區(qū)域具有不同的濾光特性。將眼睛不能分辨的顏色調(diào)制成可以分辨的信息方式;采用濾光裝置調(diào)制成兩眼間的亮度差別,得到可分辨的信息方式;調(diào)制在按一定的頻率和占空比的亮度和或能分辨顏色的信息方式。使色盲患者不能區(qū)分的某顏色,在配帶者兩眼中變得一強一弱。解決了其它方法不能在本質(zhì)上解決的問題,在患者的色覺向量空間上增加了色覺向量空間的維數(shù)。還可用來增強正常眼睛的辨色力。效果明顯,可以不影響作普通眼鏡使用。增強辨色力的特性可用于其它場合。
文檔編號G02C7/00GK1365654SQ01111409
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月6日
發(fā)明者李也凡 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所