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色觉异常的矫正眼镜制造技术

技术编号:2696685 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
色觉异常的矫正方法及矫正眼镜,本发明专利技术是在三色学说和对立学说的基础上,进一步确定由基因所特化人的四种视色素的吸收峰的波长,作为改变可见光光谱能量重新分布的依据,根据视网膜突触组构的色觉编码流程模式及色盲人的辨色能力和混淆色,改变四个吸收波长峰值的透过率,使视色素浓度变化,达到改变光感受器分级电位的目的,使色觉编码得到矫正,恢复正常。在平光或屈光度镜片上,按四种吸收峰值透过率分布的校正值,进行多层膜系加工,制成矫正眼镜。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于人类生活必需中色觉异常的矫正方法和矫正眼镜。我们生活的世界是个物质的世界,不同的物质可以吸收不同波长的光而散射其对应波长的光,因而构成了绚丽多彩的世界。人们借助眼睛视网膜上四种感光细胞,进行光化能量转化,通过生理独特的色觉信息编码,最终传递到大脑皮层视区中枢,从而感观了当今的万紫千红大世界。由于视觉异常是通过X染色体性连锁遗传或常染色体显性遗传,到目前为止世界上已有二亿多人色觉异常(俗称色盲),这一生理遗传缺陷剥夺了色盲人在学习和工作上与正常人同等的权利,也带来生理色觉享受的不公平,为此世界各国科学工作者,近一百多年来一直研究寻求医治及矫正色觉异常的新方法。如美国专利4300819,德国专利3209655以及日本专利59-148027都公开了色盲眼镜,中国专利88200988又公开了赵文清设计的一种色盲眼镜,但由于透过率低,校正效果差而没能形成商品。本专利技术的目的是对色觉异常成因进行综合分析,突破了过去三色学说和对立学说对色觉异常的解释的困惑,建立了视网膜突触组构的色觉编码流程模式,从而找出色觉异常的矫正方案,制成矫正眼镜,为色盲病人解除痛苦。本专利技术的内容1、产生颜色视觉异常的理论分析,先见附图1视觉信息的主要流程图,光感受器是由色素上皮层、视杆细胞、视锥细胞组成,是光转换的关键部分。水平细胞可以控制光感受器的生化强度,起着亮度平衡的重要作用。双极细胞主要是传递光感受器的信息至无长突细胞和神经节细胞。无长突细胞主要是综合处理双极细胞送来的信息,其中包括色码合成及产生时间、空间的信息功能。神经节细胞接受上述两种信息后,进行一次色觉细胞的解码工作,将其结果经视神经交叉传递给外侧膝状体共分六层,将两眼的色觉信号又一次综合处理之后,将其信息由视辐射神经纤维传递给视中枢神经,即大脑枕叶的纹状区十七区,整个视觉信息流程结束。当然不管上述某一部位发生异常,都会给色觉的编码和解码带来错误,产生色觉异常的结果。光感受器是产生颜色视觉的关键部位。因为它是视网膜上的靶面,由视杆细胞和视锥细胞组成的像素点汇集而成的视色素,它是一种视蛋白和生色团新组成的色蛋白,是光能进入视网膜转化为化学能功能之所在。色觉异常的人是由视蛋白的病理基因携带在X染色体上遗传给后代,使某种视锥细胞减少或色素发生改变。视色素分子吸收一个光量子后发生分子若干变换,首先是生色团,之后在分子的视蛋白部分,这些变换最终导致视黄醛生色团和视蛋白的分离,这个过程称为漂白,它导致视色素分子失去颜色。视觉异常的人是视蛋白分子结构异于正常人,视蛋白和生色团组成的视色素π键的长短,是决定吸收波长峰值的关键,如果峰值发生位移,其结果色觉编码将出现误码或混同码,导致高级视中枢对色觉信息的判断错误,这是造成色觉异常,产生许多混同色的原因。2、矫正色觉异常的理论依据视色素的颜色与吸收光谱的相关性我们可以从人与猴三种视锥细胞色素及人视紫红质的差别光谱(漂白前后吸收的差)可以看出黄橙色的视锥细胞吸收波长峰值是在437nm红色的视锥细胞吸收波长峰值是在493nm紫红色的视锥细胞吸收波长峰值是在533nm紫兰色的视锥细胞吸收波长峰值是在564nm此数据参见Brown和Wald,1963,PK,Brown绘图。上述不同基因特化人的四种视色素蛋白的颜色与吸收的波长峰值位置,是与物质呈现的颜色与所吸收可见光的波长相一致的。视网膜突触结构与色觉编码流程,许多视网膜观察到的突触联系的模式,可以用作脊椎动物视网膜突触组构的总结。信息传递是神经元作电传递,神经细胞产生分级电位和动作电位两种基本电位,分级电位在感受器和树突中产生,它们通常呈持续性,其振幅与刺激强度成正比,它对局部电位不传递,其振幅随远离其产生部位而减小,总和起来,或正或负,分级电位无阀值,例如一个光感受器吸收单个光量子后产生一个小的分级电位。动作电位常称冲动电位或锋电位,是放大的(0.1伏)瞬时性全电位或无电位,它是沿轴突产生的。它们通过频率而非振幅传递刺激强度的信息。动作电位通常是传递的,即它们沿轴突连续地再生,在一根轴突的终结处的动作电位其振幅与起始端相同,动作电位还有阀值,例如为了产生一个动作电位,跨细胞膜的电压(膜电位)必须变化约15毫伏。见附图2,该图来源于JohoE.Dowling视网膜1989年4月。如果我们把视觉信息的流程、视网膜突触组构、神经之产生的两类电位和实现信息的电传递,连贯起来综合分析,不难想到视觉色觉编码是一项电压合成频率传递的过程,同样解码也是如此,基于人眼光感受器有四种视色素的视蛋白,在对应接收四个波长的光量子的基础上,构出视网膜突触组构与色觉信息编码流程,从而解释可见光谱的光量子如何通过,由视杆细胞和视锥细胞组成的四种对应波长的感受器进行光化能量转换,经外、内网状层神经之产生分级电位与动作电位,实现电压合成进行色觉编码,通过动作电位以频率传递信息至神经节细胞,再经合成输出红、绿、蓝、青、紫、黄、六个色觉信息,经视神经交叉传至外侧膝状体,进行两眼色觉信息的综合处理,然后经视辐射神经纤维传递给视中枢十七区,进行综合判断颜色。3、色觉异常矫正技术方案(1)、确定由于基因所特化人的四种视色素的吸收峰值波长,作为可见光谱能量重新分布的依据,视网膜光感受器的四个吸收峰值应在437nm、493nm、533nm、564nm处。(当然如果缺少一种或只剩一种视色素,色觉异常将无法得到矫正的。)(2)、根据视网膜突触组构的色觉编码流程模式及色盲人对辨色能力和混淆色(可采用色盲检查图表),找出需要改变可见光谱能量所对应的视感细胞之所在,通过改变四个吸收波长峰值的透过率,使其视色素浓度变化,从而控制电子跃迁的能级,达到改变光感受器分级电位的目的,使其色觉异常人的色觉编码得到纠正,恢复正常之色觉。在近百例色觉异常患者及有关色盲方面的资料统计,找出下列色觉异常的混淆色及四个吸收波长峰值的透过率分布,见图3,其数据如下①红色盲的混淆色为( 符号表示混淆)红 深绿·青绿红 灰橙 黄绿紫 蓝四个吸收波长峰值透过率分布值应为473nm透过率为65%±10%波长误差±10nm493nm透过率为55%±5%波长误差±5nm 本专利技术色觉异常的矫正方法和矫正眼镜具有如下优点1、该矫正方法是在三色学说和对立学说基础上进一步发展,通过改变四个吸收波长峰值的透过率,使其视色素浓度变化,从而控制电子跃迁的能级,达到改变光感受器分级电位的目的,使色觉异常的人色觉编码得到矫正,变为正常色觉,这一技术路线通过改变四个吸收波长峰值进行光谱能量重新分布曲线的设计和多层膜系加工得以实现,并得到良好效果。2、用该矫正方法制作的矫正眼镜,提高了色彩分辨率和层次效果,因为该眼镜是根据视网膜突触组构色觉编码和色盲人混淆色而设计的光谱能量重新分布数据,经过视网膜水平细胞亮度平衡功能,将产生清晰明亮视感,色彩分辨提高了,景物层次更加清晰,一百多位戴镜患者普遍反映良好。3、色觉异常矫正效果明显,尤其对红、绿色盲严重患者效果更佳,扶余县一农民将青绿色西红柿看成红色、误认成熟,戴上该矫正眼镜后,分清红绿,不再造成蔬菜生产的损失。4、由于采用TiO2和SiO2为镀膜材料,镜片膜层耐磨性增强,经二万次布面擦磨,膜层仍未脱落,非常牢固。5、耐腐蚀性强,经得起盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
色觉异常的矫正方法及矫正眼镜,其特征在于由于基因所特化人的四种视色素的吸收蜂的波长,作为改变可见光光谱能量重新分布的依据,根据视网膜突触组构的色觉编码流程以及色觉异常人的辨色能力和混淆色,改变四个吸收波长峰值的透过率,使视色素浓度变化,达到改变光感受器分级电位的目的,使色觉异常的人的色觉编码得到矫正,并在平光或屈光度镜片按四个吸收峰透过率分布的校正值,进行多层膜系加工,制成矫正眼镜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卢众
申请(专利权)人:卢众
类型:发明
国别省市:22[中国|吉林]

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