設計改善或修正人眼色視覺的濾色片的方法及使用該方法設計的濾色片裝置的製作方法

2023-05-28 01:30:01 3

專利名稱：設計改善或修正人眼色視覺的濾色片的方法及使用該方法設計的濾色片裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於設計改善或修正人眼色視覺的濾色片的方法。本發明也涉及濾色片裝置，例如可以是使用該方法設計的眼鏡鏡片，接觸鏡片或眼內鏡片。根據本發明的該方案，主要可以用於改善色缺陷人(即，具有色覺倒錯的人，通常也被稱作色盲)的色視覺；不過，該方案用於修正無色缺陷人的色視覺時，也可以得到較好的結果。
人眼的色視覺來自於感光器(也稱作視錐)的刺激，感光器存在於視網膜上，並且對三個不同的波長區敏感，即長波(l)、中波(m)和短波(s)區(見Stockman，A.，Sharpe，L.T.「The SpectralSensitivities of the Middle and Long Wavelength Sensitive ConesDerived from Measurements in Observers of Known Genotype」；Vision Research40，1711-1739(2000))。繼續這一過程，首先這些視錐的信號向前傳到兩極細胞然後進入神經節細胞(Rodiech，R.W.「The First Steps in Seeing」，38-40頁，(Sinaver Associates，Inc.MA，USA，1998))。神經節細胞中的信號傳輸彩色的信息到大腦，在大腦中進行下一步的色視覺處理。
視網膜上感光器的光譜靈敏度在色覺倒錯中起著基本的作用。在早期，基於一些接收器的色缺陷只是簡單地因為比正常的接收器的靈敏度低這一假設，來校正色覺倒錯，這樣，為了再造所有接收器的靈敏度間的校正比，其它一些接收器(具有正常靈敏度)的靈敏度將成比例地降低。匈牙利專利申請No.P9800510、加拿大專利申請No.5,574,517及美國專利申請Nos.4,998,817，5,574,517，5,617,154，5,369,453及5,846,457中公開的方法及裝置，以及使用這種濾色片，其在指定的接收器敏感的波長區選擇地透過較少的光，可以被用作校止。
基於濾色片的使用的一些其它方法，僅僅針對引起一些顏色對比的增加，而不是試圖獲得色視覺的真正的改善(例見美國專利No.6,089,712公布的方法)。這種濾色片甚至常常使色視覺變差，然而，它們能使色缺陷人看到在不同亮度下的不同顏色。使用這種濾色片，所謂的偽等色視覺測試(如Ishihara，Velhagen及Dvorin測試)具有很好的「欺騙性」，卻沒有實現色視覺的真正改善。
進一步研究顯示，先天性色缺陷的基本原因是視網膜上的某感光器的光譜靈敏度函數(即SSF)沿著波長軸漂移(Nathans，J.TheGenes for Color Vision；Scientific American pp.35-38(February，1989))。這一認識很好地解釋了為什麼雖然減小的接收器靈敏度的這一理論被證明是錯誤的，仍舊能保持一段延長的時間周期即如果僅僅在一個給定的波長處測量接收器的靈敏度，那麼僅僅由於該漂移，也可以很容易地觀察到具有較低靈敏度的SSF的部分。
美國專利No.5,774,202公布的方法利用了以上的認識，其中也考慮了接收器的SSF也可能具有錯誤的形狀，即色缺陷是位置漂移和/或變形形狀的SSF的結果。該方法的原理是應該使用濾色片，該濾色片的光譜透過率函數(對於給定的接收器類型，透過的光的百分率相對於光的波長繪圖，而得到的函數)對應於具有將要得到的正確的形狀及位置的SSF與具有真實的(漂移的)位置和/或變形形狀的SSF的商。這個方案很有效，對其它具有沒有被校正的SSF的接收器，該濾色片沒有相反的作用。這一矛盾的解決使得濾色片的光透過率調整到正如以上討論計算的僅僅覆蓋某一波長區的函數，並且在本區之外的波長處，該濾色片的光透過率保持在一個固定值。本方案的弱點僅僅在於後一條件，因為選擇光透過率必須保持不變的波長是非常任意的。
以上討論的所有方案介於來自接收器端即來自輸入端的色視覺過程中。雖然已知以下事實(見例如，上面引用的Rodiech的教科書的350-353頁)，一組神經節細胞比較l和m接收器的信號，並且因此將與(l-m)成比例的對立信號傳輸到大腦，另外的一組神經節細胞比較s接收器的信號與l和m信號的和，並且因此將與(s-(l+m))成比例的對立信號傳輸到大腦，但是沒有試圖影響作為波長的函數的對立信號的強度變化；即在校正色視覺之前沒有應用來自輸出端的反饋控制。
本發明基於以下的認識，如果濾色片的光譜透過率函數(即STF)不是基於接收器的光譜透過率函數，而是基於與(l-m)成比例的對立信號的強度對應于波長的函數(即對立信號函數，OP1)或基於與(s-(l+m))成比例的對立信號的強度對應于波長的函數(即對立信號函數，OP2)而設計的，那麼人眼的色視覺將比現有方案更有效地得到改善或修正。
這樣，本發明涉及設計用於改善或修正人眼的色視覺的濾色片的光譜透過率函數的方法。根據本發明獲得的一個要求的對立信號函數(OP1或OP2)除以將要被改善或修正色視覺的眼睛的一個真正的對立信號函數特徵(OP1』或OP2』)，所得到的函數的負數區域被替換為零，並且整個函數被歸化以得到一個光譜透過率函數。並且如果需要，從所述光譜透過率函數及從具有將要被改善或修正色視覺的眼睛的l、m及s接收器的真正的光譜靈敏度函數，將產生修正的對立信號函數(OP1*或OP2*)。在一個或多個重複中，通過將所述修正的對立信號函數(OP1*或OP2*)與獲得的所述要求的對立信號函數(OP1或OP2)比較，覆蓋一個或多個波長範圍的所述光譜透過率函數的一個或多個部分將被修正。
本發明也涉及具有用於改善或修正人眼的色視覺的濾色片的光學裝置，其中該濾色片具有如上述討論中設計的光譜透過率函數。
現在藉助附圖，更詳細地討論本發明，其中

圖1a顯示具有正常色視覺的人眼的l、m及s感光器的光譜靈敏度函數(橫坐標波長(λ)，單位nm，縱坐標靈敏度，單位任意)；圖1b顯示在根據圖1a的坐標系中，對於理論的藍色弱類型的感光器的光譜靈敏度函數，其中s接收器的SSF用虛線表示。為了比較，接收器的SSF的正確形狀及位置用實線表示。
圖2是在神經節細胞水平的接收器信號的處理框圖，表示傳輸顏色信息到大腦以進一步處理的OP1型(紅/綠)和OP2型(藍/黃)對立信號是如何產生的，以及非彩色的光譜發光度函數V(λ)是如何形成的；圖3a顯示具有正常色視覺的眼睛的對立的信號函數(OP1及OP2)(橫坐標波長λ，單位nm，縱坐標強度)；為了使該圖更具有表現力，函數OP1在垂直方向已經被放大到約五倍；圖3b顯示，在根據圖3a的坐標系中，具有典型的紅/綠色覺倒錯的病人的OP1』函數，與具有正常色視覺的眼睛的OP1函數相比較；圖4a顯示具有紅色弱的色缺陷病人的OP1/OP1』得到的函數，圖4b顯示具有綠色弱的色缺陷病人的相應的函數。在兩個圖上，歸化到0.9的函數被以一個稍微簡化的方式描述；該函數的負數區域已經從圖4b中省略。橫坐標波長λ，單位nm，縱坐標透過光的強度。
圖5a顯示為具有各種嚴重度的紅色弱病人設計的光譜透過率函數；圖5b顯示為具有輕度到中度的綠色弱病人設計的光譜透過率函數；圖5c顯示為具有重度綠色弱病人設計的光譜透過率函數。通過將圖4a或4b中顯示的函數的負數區域以零代替，並歸化該函數到0.9，並且修正所得到的初級光譜透過率函數，而設計所有這些函數。
圖6顯示，在如圖3a所給的坐標系中，當沒有使用用於改善色視覺的裝置時色缺陷病人的OP1型對立信號函數(OP1』，虛線)，以及當使用根據本發明的用於改善色視覺的裝置時的OP1型對立信號函數(OP1*，實線)。為了比較的目的，圖中也提供了具有正常色視覺的眼睛的OP1曲線(粗實線)。
圖7顯示用於改善色亮度及色對比度的濾色片的光譜透過率函數，該函數根據本發明為用於具有正常色視覺的眼睛而設計；圖8顯示在一面具有濾色片層的一個眼睛鏡片；圖9顯示位於兩個半鏡片的重疊的表面的濾色片層，所述濾色片層被透明光學膠彼此分離；
圖10顯示一個接觸鏡片，其可以由有色材料(染色鏡片)製成或具有濾色片；以及圖11顯示一個眼內鏡片，其可以由有色材料(染色鏡片)製成或具有濾色片。
紅/綠色覺倒錯病人(即紅色弱或綠色弱的病人)的特徵是l感光器(對於紅色弱)的SSF或m感光器(對於綠色弱)的SSF相對於正常人的SSF有一個位置的漂移和/或變形的形狀，並且在這兩個例子中的OP1函數的形狀也與正常的不同。因為多數色缺陷人都是紅/綠色覺倒錯，以下本發明將討論怎樣能獲得正常的OP1。不過，應該注意到，對於藍色弱的病人同樣的原理也適用於獲得正常的OP2，這裡s感光器的SSF有一個位置的漂移和/或變形的形狀。同樣的原理也適用於為了一個特殊的目的而修正一個無色缺陷人的色視覺，即目的是以預定的方式得到與正常人不同的OP1或OP2。
為了設計光譜透過率函數，應該首先準備商形式的OP1和OP1』函數，這要求對於具有正常色視覺的眼睛和具有欲改善或修正其色視覺的眼睛都已知l、m和s接收器的SSF。具有正常色視覺的眼睛的這些曲線已經被發表，因此它們是已知的(見上文Stockmann等人的文章)。具有異常色視覺的眼睛的SSF特徵可以通過已知的方法精確地確定(例見美國專利No.5,801,808)。不過，應該注意到，不絕對地要求精確地知道具有異常色視覺的眼睛的SSF；近似地知道這些曲線也就足夠了。
當色缺陷僅僅因為SSF的位置漂移時(大多數都是這種情況)，基於廣泛使用的診斷方法色盲鏡能夠構造適當近似的曲線，並且基於此方法，例如紅/綠色覺倒錯的類型及程度可以被分類為以下的診斷組-由l接收器的缺陷引起的異常輕度紅色弱，中度紅色弱，重度紅色弱，紅色盲；-由m接收器的缺陷引起的異常輕度綠色弱，中度綠色弱，重度綠色弱，綠色盲；
在以上診斷中知道，對於一個異常接收器的SSF可以將相應的正常接收器的SSF沿著波長軸移動以下值而得到(負數表示向短波長區移動，而正數表示向長波長區移動)對於輕度紅色弱-6nm對於中度紅色弱-12nm對於重度紅色弱-18nm對於紅色盲-24nm對於輕度綠色弱+6nm對於中度綠色弱+12nm對於重度綠色弱+18nm對於綠色盲+24nm以上等級已經足夠了，因為如果一旦準備將這些根據本發明的色視覺改善用濾色片作為以上所有等級的測試濾色片，那麼該病人在色覺測試中已經能功能性地測試出是符合診斷的測試濾色片還是下一個濾色片會有較好的結果。
根據圖2中顯示的模型，OP1和OP1』可以分別從正常的及異常的SSF得到。對於OP2和OP2』也同樣成立。
然後OP1除以OP1』，為該濾色片的最終光譜透過率函數給出一個開始函數。在用於校正紅色弱的圖4a中及用於校正綠色弱的圖4b中，以簡化的形式顯示了這樣的開始函數。
以這種方式進行的色視覺校正，就是該濾色片的光譜透過率函數乘以OP1』；這樣如果該濾色片的光譜透過率與開始函數相同，乘積將正好是OP1，即馬上可以得到理想的校正。然而，這僅僅有理論上的可能性，由於以下兩個原因第一個原因是開始函數有一個負數區域(見圖4a)，由於負濾光不存在，所以實際上不可能實現。這樣開始函數的負數區域應該用零代替。第二個原因是具有濾色片的光學裝置(如眼鏡)的光透過能力不可能超過1，還由於表面反射，實際上從來不會達到1，僅僅接近於例如92％。因此開始函數應該被歸化。最好被歸化到具有濾色片的光學裝置的最大光透過百分比。開始函數在它的全波長上乘以它的最大值和0.9的商，以這種方式例如圖5中所示的開始函數被歸化到0.9(即到90％的光透過率)。
使用具有如以上討論所設計的光譜透過率函數的濾色片，修正的(即改善的)對立信號函數(OP1*)在人體中是如下產生的實際上，濾色片改變了輸入光的光譜組成，這意味著接收器的靈敏度函數被作了數學乘的運算。如果，通過濾色片，白光進入具有被改善的色視覺的病人的眼睛時，那麼眼睛的接收器將適合白光。這可以被數學地描述如下l、m及s接收器的SSF首先乘以濾色片的光譜透過率函數，然後它們乘以常數使得l、m及s波長敏感的接收器的SSF的積分比率回到原始值(1∶1∶2)。這意味著即使帶有濾色片，眼睛識別白色也應該為白色(這被稱為色適應)。依靠乘以濾色片的光譜透過率函數及適應性，接收器的原始SSF被轉換為SSF*。作為在神經節細胞內發生的過程的結果(模型如圖2所示)，從SSF*形成修正的對立信號函數(OP1*)。雖然由於以上討論的兩個原因，該修正的OP1*不能與得到的OP1相同，但是，從圖6中可見，它比開始的OP1』更接近於理想的函數。
在一些情況下，可能希望對該修正的OP1*做進一步的修正。該修正的OP1*應該在什麼部分及到何種程度近似目標函數OP1會影響這樣進一步的修正。這樣，可以決定是否為了獲得更好的結果，OP1*的形狀或最大值應該儘可能地接近目標曲線的形狀或最大值。也可以決定是否為了獲得更好的結果，OP1*的正或負最大值應該與目標曲線的正或負最大值在波長上一致，或寧願OP1*的最大高度增加。這些修正以下被稱為優化。
當希望優化時(這可能發生，例如對一個治療以改善OP1的病人，OP2也應該被改善)，首先在人體中發生的以上討論的過程被數學地重複，即l、m及s接收器的開始的SSF乘以濾色片的光譜透過率函數，並且所得的SSF的積分比率被重新調整到1∶1∶2的開始值。以這種方式，產生修正的SSF*，根據圖2所示的模型從SSF*形成OP1*。然後所得的曲線(OP1*)與正確的曲線(OP1)比較，並且決定它的哪部分應該修正及它應該怎樣被修正。下一步，光譜透過率函數在一個或更多的部分被修正，然後正如上面剛剛討論的，利用該修正的光譜透過率函數產生第二個進一步修正的OP1*。當在該進一步修正的OP1*上表現了希望的變化時，認為優化是成功的。優化最好以幾個步驟以如下方式來執行，光譜透過率函數沿著波長軸被分成幾部分，並且在每個單獨的步驟中這些部分的僅僅一個部分被修正。這樣，例如單獨的部分的如下參數能夠單獨地或彼此聯合地被修正-該部分的高度；-該部分一個或兩個端點的位置；-該部分在整個區域或其中一部分上的斜率。
舉一個例子，為了得到各種類型色覺倒錯的更好的校正，在一個被分成6個部分的光譜透過率函數上，下面給出，改變單獨的部分的某些參數怎樣是合理的。該6個部分如下(1)400-450nm(2)450-540nm(3)540-560nm(4)560-580nm(5)580-600nm(6)600-700nm紅色弱部分(1)高度；部分(2)高度；端點的位置在540nm；部分(3)高度；端點的位置；部分(4)端點的位置；部分(5)-(6)斜率。
通過改變這些參數而得到的光譜透過率函數如圖5a所示。
輕度到中度綠色弱部分(2)-(3)斜率；部分(4)端點的位置；
部分(5)高度；端點的位置；部分(6)高度。
通過改變這些參數而得到的光譜透過率函數如圖5b所示。
重度綠色弱部分(1)-(2)高度；部分(3)高度；端點的位置；部分(4)端點的位置；部分(5)高度；端點的位置；部分(6)高度。
通過改變這些參數而得到的光譜透過率函數如圖5c所示。
藍色弱部分(1)-(2)斜率；部分(3)-(4)-(5)-(6)高度。
下面舉例給出，適合於校正紅/綠色覺倒錯(紅色弱或綠色弱)病人的色視覺的光譜透過率函數的一些特徵數字參數(a)該光譜透過率函數有一個單調變化的分段，當校正紅色弱時，該分段在580-700nm部分降低並且有0-7.5×10-3nm-1的斜率，或者，當校正綠色弱時，該分段在450-560nm部分降低並且有-10-2-0nm-1的斜率；(b)在560-580nm部分，該光譜透過率函數具有一個0-20％光透過率的分段；(c)該光譜透過率函數有一個具有幾乎恆定光透過率的分段，當校正紅色弱時，所述分段處在400-540nm部分，或當校正綠色弱時，所述分段處在600-700nm部分並且有時也處在400-540nm部分；和/或(d)該光譜透過率函數有一個分段，其光透過率大於前述的分段，或大於具有幾乎恆定光透過率的後來的分段(「超過」)，當校正紅色弱時，所述分段處在540-560nm部分，或當校正綠色弱時，所述分段處在580-600nm部分並且有時也處在540-560nm部分。
已經提到，用於以目標方式修正正常眼睛的色視覺的濾色片的光譜透過率函數，也可以通過以上方法設計。在這個例子中，具有將要被修正的色視覺的眼睛的真正的對立信號函數特徵，將符合具有正常色視覺的眼睛的對立信號函數，然而，得到的對立信號函數將是依據該變化而偏離正常的對立信號函數而獲得的。這一過程的所有其它步驟與以上所給出的相同。一個如此設計的光譜透過率函數如圖7所示。具有如圖7所示的光譜透過率函數的濾色片通過使色彩更鮮豔，使得無色缺陷人得到對比度更高的色視覺。這樣的濾色片適用於，例如作為工作的一部分，不得不高精確地識別某些色調的那些人。
根據本發明設計的具有光譜透過率函數的濾色片，可以通過任何適用於濾色片生產的技術來製造。下面將要討論製造濾色片的一些普遍方法的例子。
方法之一是使用薄層結構的真空蒸鍍濾色片，其用於例如具有防反射層的眼鏡產品。使用這一技術，其利用光的幹涉特性，通過一層接一層地蒸鍍不同折射率的材料，這些層具有λ/4的光程，能製造具有幾乎任何設計的光譜透過率函數的濾色片。現在也可以使用商業軟體來設計層系，以提供要求的光譜透過率函數。依靠各個層的材料，能夠以多種方式實現給定的光譜透過率函數。
根據另一個已知的方法，從多種商業上可利用的染料中選擇現成的顏料可以形成要求的光譜透過率函數。這些顏料可以混合到鏡片的材料中以形成一個染色鏡片，或通過熱擴散的方法加到鏡片的表面層中，或被塗覆到鏡片的表面。本方法比前面討論的方法簡單，但是，可利用的顏料的光譜特性限制了通過該方法得到的光譜透過率函數的選擇。這樣使用現成的顏料，僅僅能近似要求的光譜透過率函數，不過這種近似也是可以接受的。
也可以結合應用以上兩個方案。可能是將染色型和薄層型濾色片結合，或在鏡片的塗覆或熱擴散處理的表面或另一面上使用一個薄層型濾色片。在這些例子中，單獨的濾色片的光譜透過率函數的結果將符合根據本發明設計的光譜透過率函數。
作為一個新方案，也可以通過一個夾層濾色片得到根據本發明設計的光譜透過率函數。在本例中，兩個濾色片互相重疊，其間使用了透明的光學膠，並且該兩個濾色片的光譜透過率函數的結果(即產品)將符合根據本發明設計的光譜透過率函數。當通過已知的方法難以製造具有要求的光譜透過率函數的濾色片時，可以利用作為本發明的一部分的本方案。
從上文已經很清楚了，在很多例子中的濾色片實際上是濾色片彼此的組合。這樣，在說明書及權利要求書中提到濾色片的地方，這一術語也覆蓋了這種組合。染色鏡片或一個在表面染色了的鏡片也被作為一個濾色片。
本發明也涉及光學濾色片裝置，其具有一個根據本發明設計的光譜透過率函數的濾色片。圖8到圖11顯示了一些這種光學裝置的例子。
圖8顯示的光學裝置，鏡片1可以放在一個鏡框中或一個儀器的窗口中，在它的內表面帶有一個根據本發明設計的光譜透過率函數的濾色片2。
圖9顯示一個包括以上討論的夾層濾色片的裝置的實施例。所述裝置包括第一鏡片1及其內表面的第一濾色片2，第二鏡片5及其外表面的第二濾色片4，以及將所述第一濾色片2粘到所述第二濾色片4的光學膠3。此外，這兩個鏡片可以是眼鏡的鏡片或用作儀器窗口的鏡片。
圖10顯示一個接觸鏡片1，其內有一個濾色片2；圖11顯示一個眼內鏡片1，具有一個濾色片2及一個觸覺3；這些鏡片可以是零屈光度的或具有規定的合適的屈光度校正。這些鏡片也具有常規的保護層和/或防反射層；在後一個例子中，該鏡片的光透過率可能達到99％。
權利要求
1.一種設計用於改善或修正人眼的色視覺的濾色片的光譜透過率函數的方法，其中，一個要求的對立信號函數(OP1或OP2)除以將要被改善或修正色視覺的眼睛的一個真正的對立信號函數特徵(OP1』或OP2』)，所得到的函數的負數區域被替換為零，並且整個函數被歸化以得到一個光譜透過率函數。並且如果需要，從所述光譜透過率函數及從具有將要被改善或修正色視覺的眼睛的l、m及s接收器的真正的光譜靈敏度函數，將產生修正的對立信號函數(OP1*或OP2*)。在一個或多個重複中，通過將所述修正的對立信號函數(OP1*或OP2*)與獲得的所述要求的對立信號函數(OP1或OP2)比較，覆蓋一個或多個波長範圍的所述光譜透過率函數的一個或多個部分將被修正。
2.權利要求1所述的方法，其中被歸化到具有該濾色片的光學裝置的最大光透過百分比。
3.權利要求1或2所述的方法，用於設計校正紅/綠色覺倒錯的色缺陷人的色視覺的濾色片的光譜透過率函數，其中具有正常色視覺的眼睛的OP1特徵被用作對立信號函數，並且由於色缺陷人的l和m接收器的真正的光譜靈敏度函數的差別而產生的OP1』被用作真正的對立信號函數。
4.權利要求1或2所述的方法，用於設計校正藍色弱的色缺陷人的色視覺的濾色片的光譜透過率函數，其中具有正常色視覺的眼睛的OP2特徵被用作對立信號函數，並且由於(s-(l+m))與色缺陷人的l、m和s接收器的真正的光譜靈敏度函數不同而產生的OP2』被用作真正的對立信號函數。
5.權利要求1或2所述的方法，用於設計目標修正無色缺陷人的色視覺的濾色片的光譜透過率函數，其中正常色視覺的對立信號函數特徵被用作真正的對立信號函數，並且從正常色視覺的對立信號函數特徵通過目標修正而得到的對立信號函數被用作對立信號函數。
6.權利要求3所述的方法，其中，為了進一步改善紅色弱的色缺陷人的色視覺，通過OP1除以OP1』而得到的光譜透過率函數，所得到的函數的負數區域被替換為零，然後修正歸化的該結果函數如下-改變函數的高度和/或在400-540nm波長範圍內的降低部分的540nm處的端點的位置，-改變函數的高度和/或在540-560nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，-改變在560-580nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，和/或-改變在580-700nm波長範圍內的降低部分的函數的斜率。
7.權利要求3所述的方法，其中，為了進一步改善輕度到中度綠色弱的色缺陷人的色視覺，通過OP1除以OP1』而得到的光譜透過率函數，所得到的函數的負數區域被替換為零，然後修正歸化的該結果函數如下-改變在450-560nm波長範圍內的降低部分的函數的斜率，-改變在560-580nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，-改變函數的高度和/或在580-600nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，和/或-改變在600-700nm波長範圍內的降低部分的函數的高度。
8.權利要求3所述的方法，其中，為了進一步改善重度綠色弱的色缺陷人的色視覺，通過OP1除以OP1』而得到的光譜透過率函數，所得到的函數的負數區域被替換為零，然後修正歸化的該結果函數如下-改變在400-540nm波長範圍內的降低部分的函數的高度，-改變函數的高度和/或在540-560nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，-改變在560-580nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，-改變函數的高度和/或在580-600nm波長範圍內的降低部分的一個或兩個端點的位置，和/或-改變在600-700nm波長範圍內的降低部分的函數的高度。
9.權利要求4所述的方法，其中，為了進一步改善藍色弱的色缺陷人的色視覺，通過OP2除以OP2』而得到的光譜透過率函數，所得到的函數的負數區域被替換為零，然後修正歸化的該結果函數如下-改變在450-540nm波長範圍內的降低部分的函數的斜率，和/或-改變在540-700nm波長範圍內的降低部分的函數的高度。
10.一種具有用於改善或修正人眼的色視覺的濾色片的光學裝置，包括一個具有根據權利要求1到9中任何一個的方法設計的光譜透過率函數的濾色片。
11.權利要求10所述的光學裝置，用於校正紅色弱的色缺陷人的色視覺，包括一個具有如下光譜透過率函數的濾色片(a)在580-700nm波長範圍內的降低部分，有一個斜率是0-7.5×10-3nm-1的單調變化的分段，和/或(b)在560-580nm波長範圍內的降低部分，有一個具有0-20％光透過率的分段；和/或(c)在400-540nm波長範圍內的降低部分，有一個具有幾乎恆定光透過率的分段；和/或(d)在540-560nm波長範圍內的降低部分，有一個分段，其光透過率大於前述的具有幾乎恆定光透過率的分段。
12.權利要求10所述的光學裝置，用於校正綠色弱的色缺陷人的色視覺，包括一個具有如下光譜透過率函數的濾色片(a)在450-560nm波長範圍內的降低部分，有一個斜率是-10-2-0nm-1的單調變化的分段，和/或(b)在560-580nm波長範圍內的降低部分，有一個具有0-20％光透過率的分段；和/或(c)在600-700nm波長範圍內並且有時也處在400-540nm波長範圍內的降低部分，有一個具有幾乎恆定光透過率的分段；和/或(d)在580-600nm波長範圍內並且有時也處在540-560nm波長範圍內的降低部分，有一個分段，其光透過率大於前述的具有幾乎恆定光透過率的分段。
13.權利要求10到12中任何一個所述的光學裝置，其是一個可以放在鏡框中或儀器的窗口中的鏡片，一個接觸鏡片或一個眼內鏡片，在它們的一個表面上都具有一個濾色片。
14.權利要求10到12中任何一個所述的光學裝置，其是一個可以放在鏡框中或儀器的窗口中的鏡片，一個接觸鏡片或一個眼內鏡片，它們都被染色或者在它們的一個表面上都具有一個濾色片。
15.權利要求10到12中任何一個所述的光學裝置，其是一個可以放在鏡框中或儀器的窗口中的鏡片，一個接觸鏡片或一個眼內鏡片，它們都包括在內表面有一個第一濾色片(2)的一個第一鏡片(1)，在外表面有一個第二濾色片(4)的一個第二鏡片(5)，以及將所述第一濾色片(2)和所述第二濾色片(4)連接起來的光學膠層(3)，並且所述第一濾色片(2)和所述第二濾色片(4)的光譜透過率函數符合通過權利要求1到9中任何一個的方法設計的光譜透過率函數。
全文摘要
本發明涉及一種用於設計改善或修正人眼色視覺的濾色片的方法。根據本發明獲得的一個要求的對立信號函數除以將要被改善或修正色視覺的眼睛的一個真正的對立信號函數特徵，所得到的函數的負數區域被替換為零，並且整個函數被歸化以得到一個光譜透過率函數。並且如果需要，該光譜透過率函數的一個或多個部分將被修正。本發明也涉及根據以上方法設計的濾色片裝置。
文檔編號A61F2/16GK1476545SQ01819278
公開日2004年2月18日 申請日期2001年11月19日 優先權日2000年11月24日
發明者蒂博爾·杜豪, 蒂博爾 杜豪, 索洛伊, 捷爾吉·索洛伊, 弗盧克, 卡塔林·弗盧克 申請人:蒂博爾·杜豪, 蒂博爾 杜豪, 捷爾吉·索洛伊, 卡塔林·弗盧克