[发明专利]用于增强人类视力的光谱雕刻多窄带滤光

说明书

由一种或多种特别窄带的吸收染料提供增强的视敏度，这些吸收染料具有选定的锐开启和截止斜率，以光谱雕刻光线以矫正大多数类型的色盲，以扩大每个人的色彩对比度视觉，并/或显着锐化超出正常视力的视觉焦点。在例如太阳镜、处方和非处方眼镜、窗户薄膜和诸如白炽灯，荧光灯和LED灯泡的人造光源中引入这些染料，以提供改善的明视色彩视觉，改善的中间暗光色彩视觉，以及更清晰的暗视夜视觉。

相关申请的交叉引用和优先权要求

本申请要求2016年7月28日提交的Ronald S.Ace的美国临时申请US62/494,104的权益，其全部全色公开内容通过引用并入本文并要求其优先权。

技术领域

本开创性的人类视力发明在某种程度上涉及广泛矫正数亿色盲人的大部分类型色盲的方法和装置，尤其矫正危险的车辆高速公路挡风玻璃色盲；赋予处方和非处方眼镜或隐形眼镜增强的色觉；甚至可以创造无与伦比的比“完美20/20”更好的太阳镜视力。本发明进一步涉及通过薄膜覆盖的建筑物窗户进行令人惊叹的户外观看夸大的全光谱色觉，同时呈现显着的色彩增强的日光室内窗户照明——两种视觉效果引起令人惊讶的振奋情绪和令人印象深刻的更高的劳动力经济生产率。本发明进一步涉及人造光的独特的室内过滤以矫正室内的色盲照明；全光谱滤光片人工光源改善情绪和显著提高劳动力生产率的能力；改进数码彩色相机和数字显示器；并生产更高色彩对比的油墨和涂料。为了实现这些目的，本发明广泛地结合稀有和极其窄带角度不敏感吸收染料以实现前述前所未有的一系列目标和特征。原型色盲临床试验已证实本发明对色盲的有效性。

背景技术

每个人——即使是具有天生“完美20/20视力”或光学矫正至完美20/20视力的人——不知不觉中在光谱的蓝色和红色部分遭受多达2个屈光度的模糊色差。用外行人的话来说，所谓完美20/20视力的人在蓝光下遭受多达2个屈光度的障碍性模糊，如果只用400nm的深蓝色光照射标准的视力表就会看到。两个屈光度的蓝光模糊相当于不能看清11行标准视力表的第3行(约20/80视力)。在每个人眼中固有的这种不可避免的自然色差表现为围绕在其他清晰聚焦的图像周围的模糊颜色晕圈，该清晰聚焦的图像将人类视力主导在光谱的峰值绿-黄部分中。眼科医生根据峰值绿-黄光谱照射来开具白光正处方，但是色差造成的模糊颜色晕圈一直围绕着清晰聚焦的图像，并且这些实际上将人类视力限制为所谓的“完美20/20”视力。本发明的某些实施例可以克服普遍的彩色失真。

人类视力仍然是个深刻的奇迹，学者们只能部分地理解。它结合了复杂精细的眼睛物理光学器件(晶状体)和五个光敏传感器(超敏感宽频带色盲视杆细胞，敏感度较低的红色、绿色和蓝色视锥接收器和神经节)，都发送迷宫般的电信号，以便在在大脑的许多部分(而不是一个中央视觉处理中心)进行更复杂精细的处理。并且，眼睛的某些光探测器显示出极大地不同的光谱阈值开启敏感性。色盲(灰度)视杆探测器比视锥颜色接收器灵敏许多倍；视锥探测器具有其自身阈值照明激活和饱和限制。换而言之，非常微弱的白光只产生黑色和白色完全色盲的视觉，直到照明水平足以开始激活敏感度较低的视锥探测器。但是当视杆探测器对更明亮的光饱和时，视锥色觉开始主导视力。超出这些明亮的照明水平时，视锥细胞也会饱和并且色觉变得无法分辨，甚至疼痛并可能损伤视网膜。

色盲视杆视觉和良好色觉之间的是称为中间视觉(0.001至3cdm^-2)的区域，其中的色觉很弱且受损严重。例如，当在阴天戴深灰色太阳镜时，通常发生中间视觉。深色眼镜也会削弱颜色对比。在明亮的白天，视杆探测器变得饱和，而视锥色觉开始控制视力。在更明亮的白天里，视锥细胞饱和，而色觉变得无法分辨，并令人疼痛或有害。光敏神经节探测器参与调节眼睑和瞳孔的大小，试图保护视网膜免受损伤和疼痛。