ES2338728A1 - Sistema de vision mejorada por espectro concreto. - Google Patents
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Abstract
Sistema de visión mejorada por espectro concreto. La invención consiste en un conjunto de filtros que permite el paso de longitudes de onda concretas, anulando el efecto de las emisiones masivas de todo el espectro y facilitando la visión mediante una combinación de espectros concretos previamente seleccionados, permitiendo con este sencillo método aprovechar la información de fuentes de radiación a pesar de ser de menor intensidad. Todo ello realizado en los materiales y con las técnicas adecuadas que favorezcan la visión mejorada en cada caso.
Description
Sistema de visión mejorada por espectro
concreto.
La presente invención se refiere a un sistema de
visión mejorada por espectro concreto en gafas, cámaras, filtros y
demás sistemas ópticos. El sistema ha sido concebido y realizado
para obtener numerosas y notables ventajas respecto a otros medios
existentes de análogas finalidades.
El sistema está previsto para lograr mejorar el
proceso de la visión, pudiéndose ver emisiones de menor intensidad
que se encuentran cubiertas por otras de mayor intensidad. Para ello
el sistema cuenta con 3 partes, o sustancias bien diferenciadas, que
se sobreponen o se mezclan creando un único objeto que es capaz de
mejorar el proceso de la visión, a partir de emisiones concretas del
espectro.
Se conocen varios sistemas y dispositivos para
mejorar la visión, mediante la atenuación de las emisiones dentro
del espectro visible, que permiten la visión dentro de emisiones que
saturarían los sensores.
En tal sentido, pueden citarse dispositivos
basados en un filtro de paso de banda muy amplia que permite una
absorbancia máxima en los colores más fríos y mínima en los colores
mas calientes. Al asegurar un gradiente de transmitancia también se
asegura la visión dentro de espectros de saturación muy variada al
existir siempre longitudes de onda dentro de los rangos de los
sensores, permitiendo la visión a pesar de que algunos de los
sensores se saturen y otros no lleguen a activarse. Así pues, dicho
sistema permite mantener la información sobre formas, aunque se
pierda y desvirtúe la del color.
Este sistema presenta diversos inconvenientes,
tales como son la perdida de la visión dependiente del color o la
que se produce en igualdad de intensidad lumínica, como puedan ser
las recreaciones artificiales de imágenes (televisores, pantallas,
hologramas...), o la información codificada en colores (señales de
trafico, potenciómetros, encendido...). Al igual que la perdida de
parcial sensibilidad ante las fluctuaciones de la señal. También
existe un problema con el daño producido por el exceso de radiación
en las longitudes de onda de máxima transmitancia, puesto que estas
radiaciones suelen ser altamente ionizantes, la baja protección
puede producir daños irreparables.
Igualmente, se conocen otros sistemas basados en
filtros autoadaptativos, los cuales mantienen constante la cantidad
de radiación que dejan pasar, independientemente de cual sea la
señal de entrada, de esta forma se asegura la integridad de los
sensores y su eficiencia en el muestreo. Estos sistemas presentan
grandes limitaciones dada la capacidad de enmascarar cualquier
información por parte de la radiación solar dada la potencia de
ésta, dejando las radiaciones ricas en información, que facilitan la
visión, enmascaradas por la gran potencia de la radiación lumínica
del sol. Además, las variaciones en la iluminación pueden hacer
desaparece formas y estructuras, por la baja representatividad de
los cambios de color ante una señal de espectro continuo saturada
como la solar, lo que restringe el uso de estos sistemas bajo la
radiación solar siendo en consecuencia sus aplicaciones limitadas.
Todo ello por no mencionar que la capacidad adaptativa de la retina
a estos cambios autoadaptativos, puede ser problemática al presentar
sus propios sistemas autoadaptativos que limitan aun más si cabe su
uso.
El sistema de la invención presenta una nueva
estrategia a la hora de aprovechar las radiaciones en el espectro
visible para la visión. En vez de realizar reducciones parciales en
todo el espectro, reduciremos todo el espectro excepto las bandas
que se suelen usar para transmitir información de forma visual,
consiguiendo con esto que las emisiones altamente energéticas de
espectro continuo (como el sol) no saturen fuentes de información
lumínica, y permitan la visión dentro de estos espectros, como
muestreo espectral multibanda de la realidad.
Para ello hemos ideado un sistema de visión
mejorada, en el cual se implementa filtros de paso alto y bajo para
eliminar los extremos, y de banda entre las frecuencias de los de
paso alto y bajo, dejando entre ellos estrechas bandas en las cuales
la transmitancia sea máxima o casi máxima. Esto permitirá mantener
intactas las variaciones de intensidad de las bandas que
proporcionan información para la visión, con respecto al aumento de
energía en la totalidad del espectro visible. La visión de formas y
perfiles quedaría intacta en una única banda por variación de
intensidad aunque sería monocromática, la visión basada en colores
requerirá varias bandas separadas entre sí, pero aún en este caso,
la reducción energética seria del 99%.
Por otro lado, se ha previsto que el sistema
pueda diseñarse para aplicaciones concretas en función de las
longitudes de onda del emisor pudiendo presentar transmitancia solo
para dichas longitudes de onda, con lo que dichas fuentes quedaría
realzadas.
También existe la posibilidad de montar el
sistema para varios emisores de información o de iluminación. De tal
forma que sólo se filtrasen las radiaciones inespecíficas no
codificantes de información, y aquellas que proporcionen información
redundante.
Otro punto a tener en cuenta, es el reajuste del
balance de emisiones dentro de los patrones de colores de las
fuentes emisoras al patrón que deje pasar el sistema, para recuperar
la corrección del color por parte del sensor.
Por lo tanto racionalizados el uso de la
radiación luminosa como medio de la información necesaria para la
visión, eliminando el peligro de dañar los sensores por el exceso de
energía.
Para completar la descripción que seguidamente
se va a realizar, y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión
de las características del invento, se acompaña a la presente
memoria descriptiva de un juego de planos, en base a cuyas figuras
se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del
dispositivo objeto de la invención.
En dichos dibujos, la figura 1 representa el
sistema de visión mejorada por espectro concreto (1), montado sobre
unas gafas (4), en el cual se puede observar el espectro de
absorción del sistema (2), el espectro de emisión del sol (3), y
el espectro resultante del sistema de visión mejorada por espectro
concreto (5); la figura 2 representa el espectro de absorción del
sistema (2), en concreto montado para la visión de monitores TFT y
Tubos Fluorescentes, donde podemos encontrar las bandas de
transmitancia azul (6), y verde (7), que son comunes para monitores
TFT y Tubos Fluorescentes, y la roja de los Tubos Fluorescentes (8)
que no coincide con la de los monitores TFT (9); la figura 3 muestra
el espectro de emisión de los Tubos Fluorescentes donde podemos
apreciar los picos de emisión elegidos para facilitar la visión en
color, uno en el azul (10), otro en el verde (11) y otro en el rojo
(12); y la figura 4 muestra el espectro de emisión de los monitores
TFT donde podemos apreciar los picos de emisión elegidos para
facilitar la visión en color, uno en el azul (13) y otro en el verde
(14).
En la actualidad existen muy diferentes
materiales con los que realizar las diversas partes del sistema, y
múltiples técnicas físico-químicas que podríamos
utilizar en la confección de los diferentes detalles de la
invención. No obstante, por simple economía elegiremos materiales y
técnicas generalizadas. Así pues, para los filtros usaremos
Pigmentos de interferencia (de los que se usan en cosmética y
dibujo), puesto que deben de ser muy específicos, y deben permitir
elegir las longitudes de onda que pasen, y minimizar la interacción
en el resto de longitudes de onda. Tanto para los filtros de paso,
como para los filtros de banda pueden ser realizados con esta
técnica por homogeneizar la técnica, pero se puede abaratar los
costes sustituyendo los filtros de paso de interferencia por otros
de absorbancia.
Por consiguiente, para conseguir unas gafas de
sol que nos permitan ver en la pantalla TFT de un ordenador
portátil, a pleno sol, y que permitan una visión nítida en el
interior de los edificios iluminados con tubos fluorescentes,
juntaremos un filtro de paso bajo rápido que cambie de transmitancia
en 433 nm, con un filtro de paso alto rápido que cambie de
transmitancia en 627 nm, y filtros de banda de 435 nm a 545 nm, de
547 nm, a 578 nm, de 580 nm, a 625 nm, añadiendo pigmentos de
interferencia de estas longitudes de onda de interferencia, y
permeables al resto de longitudes de onda, podremos añadirlos
directamente al policarbonato de las lentes de las gafas de sol como
actualmente se añaden los pigmentos de las gafas de sol de filtro de
paso alto lento. Dada la amplia distribución de la radiación solar
dentro del espectro visible, que en verano puede suponer 3000
w/m^{2}, esto supone unos 10 w por cada ancho de banda de 1 nm,
por lo que los 4 puntos de permeabilidad de 2 nm de amplitud que
presentan estos pigmentos, suponen una entrada de 80 w/m^{2},
puesto que un TFT tiene una potencia de unas 300 cd/m^{2}, y un
tubo fluorescente de 60 w da 150 cd/m^{2}, unido a la enorme
mejora que supone para el TFT el estar centrada su emisión
directamente en el cono de visión, mientras que el resto de las
iluminaciones son por reflexión de la luz en los objetos. Todo ello
facilita notablemente su perfecta percepción, incluso en los días
mas soleados, lo cual supone, a efectos útiles, la capacidad de usar
equipos con pantallas TFT a pleno sol, sin tener que ponerlos en la
sombra, o poder entrar en un establecimiento iluminado por tubos
fluorescentes sin quedar cegado por la diferencia de iluminación
entre el exterior al sol y el interior. El cálculo final de las
energías recibidas por la retina hace muy representativa la parte
proveniente de las fuentes seleccionadas (TFT y tubo fluorescente),
que es la base de la de la visión.
Serán independientes del objeto de la invención
los materiales empleados en la fabricación de los componentes del
sistema de visión mejorada por espectro concreto, formas y
dimensiones de los mismos y todos los detalles accesorios que puedan
presentarse, siempre y cuando no afecten a su esencialidad.
Claims (4)
1. Sistema de visión mejorada por espectro
concreto en gafas, cámaras, filtros y demás sistemas ópticos
caracterizado por comprender un conjuntos de filtros,
acoplables entre sí creando un único filtro que en definitiva es el
sistema, el cual al recibir energía lumínica permite el paso de las
radiaciones que se encuentren en las bandas preseleccionadas,
resaltando estas bandas respecto a otras y a radiaciones
inespecíficas.
2. Proceso de fabricación de gafas de acuerdo
con la reivindicación 1 caracterizado por tener un filtro que
realza radiaciones de longitudes de onda concreta, con respecto al
resto de longitudes, permitiendo la visión dentro de esas longitudes
de forma mejorada.
3. Proceso de fabricación de gafas de acuerdo
con la reivindicación 1 y 2, caracterizado por permitir la
visión mejorada para las emisiones de los monitores TFT, tubos
fluorescentes, semáforos, iluminación LED y demás sistemas de
iluminación artificial, que presenten picos de emisión lumínica
suficientemente representativos para la visión humana.
4. Sistema de corrección de la visión mejorada
por espectro concreto de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por contrarrestar la desviación cromática
provocada por el uso de espectros concretos dentro de la visión en
vez del uso de todo el espectro, pudiendo encontrarse estos sistemas
de corrección en los propios filtros del sistema de visión mejorada,
motivo de la presente invención, o en los dispositivos para los que
se diseño el filtro específico del sistema.
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| Country | Link |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US5592245A (en) * | 1994-08-10 | 1997-01-07 | Moore; J. Paul | Apparatus for enhancing visual perception of selected objects in recreational and sporting activities |
| EP0896480A1 (en) * | 1996-04-25 | 1999-02-10 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Color image pickup device |
| EP1077469A2 (en) * | 1999-08-19 | 2001-02-21 | Samsung SDI Co., Ltd. | Cathode ray tube |
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2007
- 2007-07-20 ES ES200702036A patent/ES2338728A1/es active Pending
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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