專利名稱：一種波長補償結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種波長補償結構，特別是涉及一種能對于具有色域缺陷的色盲患者的眼睛進行矯正的波長補償結構。
背景技術：
人類的眼睛之所以能分辨顏色，其主要原因是靠視網(wǎng)模上的感光細胞，亦即錐狀細胞(cone)和桿狀細胞(rod)。依據(jù)紅光、藍光與綠光三原色波長所組成的各式顏色，用以提供該感光細胞感測，從而分辨顏色。人體的錐狀細胞能感受到顏色，而桿狀細胞能感受到光的強度，正常的人眼系有三種不同的錐狀細胞第一種錐狀細胞主要感受紅光波長，且該第一種錐狀細胞的最敏感點是主要在波長565奈米前后的波段；第二種錐狀細胞主要感受綠光波長，且該第二種錐狀細胞的最敏感點是主要在波長535奈米前后的波段；以及，第三種錐狀細胞主要感受藍光波長，且該第三種錐狀細胞的最敏感點是主要在波長420奈米前后的波段。如圖1所示，該等錐狀細胞的敏感曲線系描繪表示為鐘狀，亦即，該等錐狀細胞依照所感受不同的波長，由長波長到短波長系可區(qū)分為L、M、S三種區(qū)間。該桿狀細胞的光色素亦稱為視紫質 (rhodopsin)，主要負責夜晚及周邊的視覺。但一旦感光細胞出了問題，便無法判斷出正確的顏色或對某些顏色產(chǎn)生混淆，此時便形成色盲或色弱的缺陷。色盲(或色弱)發(fā)生的原因可分為先天性色盲和后天性色盲。 然而，絕大多數(shù)的色盲患者系并非無法看見色彩，僅只是對于某些特定顏色光波長的感受力較弱，而使得在正常色域下的光波長分布產(chǎn)生異常的變化。在正常色域下的三原色系可為紅光、綠光與藍光，但對于色盲患者來說，他們不能對三原色均勻的感受，舉例而言，以紅綠色盲(red-green color blindness)的患者為例，該患者的該第一種錐狀細胞與該第二種錐狀細胞系產(chǎn)生缺陷，使得無法正常地或者僅能微弱地辨識與感受紅光波長、綠光波長或是該二波長的組合；以藍黃色盲(blue-yellow color blindness)的患者為例，該患者的該第三種錐狀細胞系產(chǎn)生缺陷，使得無法正常地或者僅能微弱地辨識與感受藍光波長與黃色波長；以紅色盲患者為例，該紅色盲患者系對于正常色域中淡紅色波長與深綠色波長產(chǎn)生色域缺陷，使得青藍色波長與絳色波長、紫色波長無法被辨認，而對紅光波長與深綠光波長、藍光波長與紫光波長亦產(chǎn)生混淆；以綠色盲患者為例，系對于正常色域中各顏色光呈現(xiàn)淡黃色、灰色和藍色的色域缺陷，使得無法辨別淡綠色波長、深紅色波長、紫色波長與藍色波長；以青黃色盲患者為例，該青黃色盲患者僅只能辨別正常色域中紅色波長與藍色波長， 使得無法分辨黃綠、藍綠色、絳色與橙色。為解決上述色盲或色弱的問題，傳統(tǒng)上系通過有色透鏡的眼鏡，藉以改變色盲患者所看的正常色域空間。然而，該有色透鏡眼鏡，除對于色盲患者過于凸顯自身具有色盲的病征外，還因有色透鏡眼鏡具有有色鏡片，勢必會造成低的透明度與低的對比度等缺限。故對于色盲患者而言，配戴有色透鏡是十分不方便的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種能將將正常色域的入射光波長進行調變、補償?shù)牟ㄩL補償結構，用于矯正具有色域缺陷的色盲患者的眼睛，用以改善色盲患者因色盲或色弱病癥造成生活不便利的目的。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種波長補償結構，用于矯正具有色域缺陷的色盲患者的眼睛，其特征是，包含第一偏光層、相位差膜層以及第二偏光層，所述第一偏光層具有第一入射面與第一出射面，且具有第一偏光角，用于濾除入射光波長中偏振態(tài)非具有第一偏光角的波長，以形成具有所述第一偏光角的第一偏射光波長，所述第一偏射光波長是具有紅光波長、綠光波長與藍光波長所組成的三原色色域波長；所述相位差膜層具有第二入射面與第二出射面，所述第二入射面與所述第一出射面相互貼合，所述相位差膜層至少對第一偏射光波長中三原色色域波長中之一產(chǎn)生相位延遲波長；所述第二偏光層具有第三入射面與第三出射面，所述第三入射面與所述第二出射面相互貼合，所述第二偏光層具有第二偏光角，用于濾除所述相位延遲波長中非具有所述第二偏光角的波長，以形成具有所述第二偏光角的第二射光波長。作為上述技術方案的改進，所述第一偏射光波長中的紅光波長的范圍介于620奈米與770奈米之間，所述綠光波長的范圍是介于490奈米與580奈米之間，以及所述藍光波長波長的范圍是介于450奈米與480奈米之間。作為上述技術方案的另一改進，還包含載體，所述載體設置于所述第一偏光層的第一入射面或所述第二偏光層的第三出射面上，用以承載所述第一偏光層、所述相位差膜層與所述第二偏光層。還包含支撐體，所述支撐體是與所述載體結合，用以將所述載體固定于色盲患者的眼睛前方。所述載體是附著于色盲患者的眼睛上。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是通過對正常色域的入射光波長進行調變、補償來矯正色盲患者的眼睛，使其能如正常人一樣分辨顏色，本發(fā)明相比傳統(tǒng)的有色透鏡，具有高透明度和高對比度，給色盲患者的生活帶來極大的便利。


圖1是正常眼睛的錐狀細胞的敏感曲線示意圖； 圖2是本發(fā)明的結構示意圖； 圖3是波長補償結構的光學原理示意圖； 圖4是本發(fā)明之波長補償結構應用于隱形眼鏡的立體示意圖； 圖5是本發(fā)明之波長補償結構應用于附掛式眼鏡的立體示意圖。附圖標號
2、眼睛；10、波長補償結構；12、第一偏光層；14、相位差膜層；16、第二偏光層；18、載體；20、支撐體；IL、入射光波長；FIF、第一入射面；FRF、第一出射面；FPW、第一偏射光波長； θ 、第一偏光角；RL、紅光波長；GL、綠光波長；BL 、藍光波長；PDW、相位延遲波長；SIF、 第二入射面；SRF、第二出射面；TIF 、第三入射面；TRF、第三出射面；θ 2 、第二偏光角； SPW、第二偏射光波長。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。參照圖2，本申請涉及的波長補償結構10，包含第一偏光層12、相位差膜層14與第二偏光層16。其中，第一偏光層12具有第一入射面FIF與第一出射面FRF，第一偏光層12 具有第一偏光角G1，用于濾除該入射光波長IL中偏振態(tài)非具有該第一偏光角9工的波長， 以形成具有該第一偏光角的該第一偏射光波長FPW。如圖3所示，當該第一偏光層12的第一偏光角θ工為45度角時，若該入射光波長IL的偏振態(tài)的角度不與45度角相同時，則會被濾除而無法通過該第一偏光層12。該第一偏射光波長FPW是包含紅光波長RL、綠光波長 GL與藍光波長BL所組成的三原色色域波長，在某些優(yōu)選的實施例中，該紅光波長波長的范圍是介于620奈米與770奈米之間、該綠光波長的范圍是介于490奈米與580奈米之間，以及該藍光波長波長的范圍是介于450奈米與480奈米之間。相位差膜層14具有第二入射面SIF與第二出射面SRF，第二入射面SIF與該第一出射面FRF相互貼合，第一偏射光波長FPW經(jīng)該相位差膜層14產(chǎn)生相位延遲波長PDW。換言之，如圖3所示，該相位差膜層14系提供例如1/2 λ與1/4 λ的線性偏振或橢圓偏振。相位差膜層的不同配置與設計，可以對不同種類的波長產(chǎn)生相位延遲，從而不同種類的色盲
^^ ο第二偏光層16具有第三入射面TIF與第三出射面TRF，第三入射面TIF與第二出射面SRF相互貼合，該相位延遲波長PDW經(jīng)由該第二偏光層16以產(chǎn)生第二偏射光波長SPW。 第二偏光層16具有第二偏光角θ 2，用于濾除該相位延遲波長PDW中非具有所述第二偏光角θ 2的波長，以形成具有該第二偏光角θ 2的該第二偏射光波長SPW，如圖3所示，當?shù)诙鈱?6之該第二偏光角θ 2系為45度角時，若該相位延遲波長PDW的偏振態(tài)的角度系不與45度角相同時，則會被濾除而無法通過該第二偏光層16。本發(fā)明涉及的波長補償結構的工作原理以紅色盲患者為例，其具有淡紅色波長與深綠色波長的色域缺陷，亦即其眼睛2的細胞對于紅光波長RL與綠光波長GL的感受度較差，對藍光波長BL感受正常。首先通過第一偏光層12對入射光波長IL形成第一偏射光波長FPW ；再通過相位差膜層14延遲該第一偏射光波長FPW中的藍光波長BL的成分，使藍光波長BL形成另一偏振態(tài)，同時維持第一偏射光波長FPW中的紅光波長RL與綠光波長GL 之偏振態(tài)。由于藍光波長BL由相位差膜層14產(chǎn)生另一偏振態(tài)，故實際該藍光波長BL的光強度系產(chǎn)生分量，非與原該入射光波長IL中的該藍光波長BL成分相同，當再經(jīng)由第二偏光層16之后，第二偏射光波長SPW所具有的的該藍光波長BL的光強度是小于紅光波長RL與綠光波長GL的光強度的。將這種不同光強度的三原色提供入射至該患者的眼睛2，降低了該患者對藍光波長BL的感受程度，均化了該眼睛2對紅光波長RL、綠光波長GL與藍光波長 BL之三原色的感受度，達到補償?shù)哪康?，使患者如正常人一樣分辨顏色。實施?
參照圖4，本實施例的波長補償結構10除同樣包含與前述實施方式相同的第一偏光層 12、相位差膜層14與第二偏光層16外，還包含載體18，載體18通過貼附、附著、蒸鍍或鍍附等方式設置于第一入射面FIF或第三出射面TRF上，用來承載第一偏光層12、相位差膜層 14與第二偏光層16，方便色盲患者配戴。載體18的材質是可為二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯或塑料。在本實施例中，載體18直接地附著于色盲患者的眼睛2上，形成隱形型態(tài)的眼鏡，方便色盲患者配戴。實施例2:
參照圖5，本實施例的波長補償結構10除同樣包含與前述實施方式相同的第一偏光層12、相位差膜層14、第二偏光層16、載體18外，還包含支撐體20，支撐體20與載體18結合形成附掛式眼鏡。以上雖然表述了本發(fā)明的實施方式，但是本領域技術人員可以在所附權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。
權利要求
1.一種波長補償結構，用于矯正具有色域缺陷的色盲患者的眼睛，其特征是，包含第一偏光層、相位差膜層以及第二偏光層，所述第一偏光層具有第一入射面與第一出射面，且具有第一偏光角，用于濾除入射光波長中偏振態(tài)非具有第一偏光角的波長，以形成具有所述第一偏光角的第一偏射光波長，所述第一偏射光波長是具有紅光波長、綠光波長與藍光波長所組成的三原色色域波長；所述相位差膜層具有第二入射面與第二出射面，所述第二入射面與所述第一出射面相互貼合，所述相位差膜層至少對第一偏射光波長中三原色色域波長中之一產(chǎn)生相位延遲波長；所述第二偏光層具有第三入射面與第三出射面，所述第三入射面與所述第二出射面相互貼合，所述第二偏光層具有第二偏光角，用于濾除所述相位延遲波長中非具有所述第二偏光角的波長，以形成具有所述第二偏光角的第二射光波長。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種波長補償結構，其特征是，所述第一偏射光波長中的紅光波長的范圍介于620奈米與770奈米之間，所述綠光波長的范圍是介于490奈米與580 奈米之間，以及所述藍光波長波長的范圍是介于450奈米與480奈米之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種波長補償結構，其特征是，還包含載體，所述載體設置于所述第一偏光層的第一入射面或所述第二偏光層的第三出射面上，用以承載所述第一偏光層、所述相位差膜層與所述第二偏光層。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種波長補償結構，其特征是，還包含支撐體，所述支撐體是與所述載體結合，用以將所述載體固定于色盲患者的眼睛前方。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種波長補償結構，其特征是，所述載體是附著于色盲患者的眼睛上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波長補償結構，用于矯正具有色域缺陷的色盲患者的眼睛，包含第一偏光層、相位差膜層以及第二偏光層，其中具有第一偏光角，用以形成第一偏射光波長，所述第一偏射光波長是具有紅光波長、綠光波長與藍光波長所組成的三原色色域波長；相位差膜層至少延遲第一偏射光波長中三原色色域波長中之一以形成相位延遲波長；所述第二偏光層具有第二偏光角，用以形成具有所述第二偏光角的第二射光波長，最終輸出重新配置后的新正常色域，以補償色盲患者的色域缺陷，達到矯正之目的。本發(fā)明具有高透明度和高對比度等優(yōu)點，可廣泛應用于矯正各種色盲患者的色域缺陷。
文檔編號A61F9/00GK102499811SQ20111032886
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者黃俊強 申請人:東莞鴻勝光學眼鏡有限公司