专利名称：一种可预防近视的书簿的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阅读和书写用的书簿，特别是可以预防因阅读和书写而引起的近视的书簿，包括书本和写字簿。
现行的书簿主要采用白纸张印制。白纸张对可见光的反射较强，特别是对不同频率的光波的反射比较均匀。采用白纸张印制的书簿由于反射强，字体对比度高，引起的视觉疲劳和眼疲劳较大。为此，中国专利申请公开CN1137980A提出了一种试图降低眼疲劳的书簿。该书簿采用反射光波波长为550-610纳米的所谓黄色纸张印制。其发明人认为，由于该纸张可以选择性吸收光波，只反射出特定频谱(波长550-610纳米)的色光，可以改变视觉环境，消除致害的环境因素而防治近视。但是，采用这种黄色纸张印制的书簿，存在以下几方面的问题首先，在普通光照条件下，只反射特定频谱色光(例如550-610纳米光波)的纸张，其制作比较困难；其次，在人眼的色觉中，黄色，特别是纯度较高的黄色，是所有颜色中最易于导致视疲劳的颜色，它往往导致过强的眼刺激，在显示屏视作业时，黄色就是明确被作为不宜使用的背景之一；再者，以人眼的调节生理而言，较窄的刺激光波频谱也会损害调节功能，降低调节的准确性，使视近时的调节误差增大，而正是调节误差，才是导致近视的直接原因(而不是调节本身)；此外，由于人眼的三种视细胞，其光谱敏感度峰值波长分别是565、535和450纳米，而该黄色纸张的反射光谱排除了后两个峰值及其附近的光谱频段，导致视红细胞反应偏强，而恰恰是在视近调节误差存在时，由光谱的红色波段侧产生的散斑刺激引起了导致近视的眼轴生长加速。因此，采用这种书簿防治近视，难以达到预期效果。
本发明的目的，是提供一种可以改善阅读书写时的视觉环境，预防近视的书簿。
本发明的技术方案是，采用其反射光谱反射率峰值波长在580纳米以下，而在相应数值的波长以上的可见光波频段其反射率较低或呈谷值的纸张制作的书簿，作为防近视书簿。这里所述的相应数值，是指反射率峰值所在波长的数值。该书簿的纸张其在波长580纳米以下光波频段的反射特性，可以是单峰型，例如取反射率峰值波长在540-560纳米之间，例如550纳米左右，或者在520-540纳米之间，例如530纳米左右，或者在490-550纳米之间；或双峰型，例如反射的两个峰值波长分别在530-550纳米间和450-480纳米间，或530和550纳米左右，或535和450纳米左右；或多峰型，在580纳米以下至400纳米之间的可见光区域形成多个反射峰值区域；或平台型，即在580纳米以下的可见光区域的某个波长段内，其反射率均比较高且均匀而构成对光谱分布为相对宽阔的平台形状曲线或接近平台形状的低斜度坡形或不规则形曲线。实际上，本发明的上述多峰型也可看作是平台型的一种，即平台型包括多峰型。相应的，在上述的峰值波长(例如550纳米)以外，特别是长波的红光和近红光(例如580纳米以上)光谱侧，其反射率较低，构成谷值。例如，在610-650(或700)纳米处构成反射率低谷。也就是说，采用对较长波长光谱(例如580纳米以上，或560纳米以上，或者550纳米以上)反射率较低的纸张制作成本发明的防近视书簿。
按照眼的色觉感知，单纯的550-580纳米的光主要引起黄色知觉，490-540纳米的光主要引起绿色知觉，450-480纳米的光主要引起蓝色知觉。根据用用于描述物体颜色的减色反应机制，具有上述光谱反射特性的纸张，可以呈现为基色主要为青色、绿色、蓝色或黄绿等色彩的颜色。由于颜色属于心理物理量，虽可粗略反映纸张的光学特性，但不便准确定量，因此，较为精细地描述纸张的光学特性，以其光谱反射率作为定量依据较为适宜。纸张的光谱反射率特性，也是构成读写时视觉环境的重要因素。由于在视近时，因调节误差产生的眼的散焦像的长波段侧的光波才对近视形成有促进，短波长侧的光波不会促进近视发展，故而，本发明的书簿由于其纸张的光反射率在580纳米以下的较短波长频谱处高于580纳米以上的长波区，因而相对减少了长波长侧光波对近视的促进作用；长波光谱反射率越低，这种效果越好。人眼的屈光系统存在色差，在可见光谱两端色差可以达到接近3屈光度水平，波长越短，光在眼内的折射越强。由于本发明的书簿其纸张对短波长光反射率较高，反射光谱集中，不仅降低了色差，减少了因色差引起的视像散斑对眼的刺激，而且也降低了眼的视近调节需求，从而可减少眼的调节，降低眼疲劳程度。例如，以绿色纸张的反射光谱峰值波长为535纳米计算，较白色或前述的防近视的黄色纸张可降低调节和屈光需求约0.5-0.6屈光度。因此，单纯就降低调节需求而言，本发明的书簿所用纸张其光谱反射率峰值波长数值越低越好，例如，取如上所述的580纳米以下，或者550纳米以下，甚至540纳米以下。但一般不宜过多低于绿敏锥细胞的敏感光谱峰值波长535纳米左右，以免使纸张表面明亮度过低。就降低色差而言，反射率峰值的波长分布越窄，色差越小，如果采用较窄的单峰或平台型反射率的纸张，可较大限度地降低色差引起的散斑光学刺激。但色差越小，总反射光能越低，光谱能量分布越窄，光能过低或光谱过于狭窄时，会损害眼的调节功能。因此，对调节功能相对较差的使用者，采用光谱较宽的具有双峰型、多峰型或平台型的光谱反射特性的纸张，如青色、黄绿色纸张制成的书簿，可较好地避免影响调节功能，并且适当地保持书簿的表面明亮度。由于绿色代表植物和自然，可使人心旷神怡，使用绿色纸张制作的书簿也有助于放松紧张。黄绿色或青色纸张的相对明亮度较高，适宜于较暗的环境或在印刷或书写字迹的前景和背景的对比度可能降低的场合使用。
美国照明工程学会建议，最大的适宜于视作业的前景和背景的光反射比率为3∶1。因此，可以参考该数值，结合在其上所用的印刷或书写文字的墨迹的光反射率，确定本发明书簿所用纸张的具体光谱反射率数值。
为减少可能出现的色觉适应或后像现象，可以采用以上述不同光反射率(不同颜色)的纸张相间的方式制作的书簿作为本发明的防近视书簿，或采用不同颜色(或不同光谱反射率)在同一张纸上相间的纸张制作的书簿。例如，采用黄绿、绿、青色纸张相间或杂间制作的书簿，或采用青、绿、蓝色杂间其上的纸张制作的书簿，作为本发明的防近视书簿。
由于个人有一定的颜色偏好，本发明最好的实施例之一就是采用青色、黄绿、绿色不同颜色混合相间的纸张制作的书簿，或上述不同颜色的纸张混合相间制作的书簿作为本发明的防近视书簿。另外，在这样的书簿中，少量夹杂一些白纸张或其它颜色的纸张，并不会明显影响本发明书簿的防近视效果，但可增加趣味性或装饰效果。
作为单色书簿的本发明的最好的实施例之一，采用其光谱反射率在波长480-550纳米左右间呈平台峰值型、而在该波长区域外均呈低谷型的纸张制作的书簿，给出了在色差、调节、明亮度等方面相对完美的结合方案，具有较好的预防近视的效果。例如，可用在480-550纳米光谱范围内平均反射率在60-80％，而在580纳米以上和460纳米以下的光谱反射率低于40％或20％的纸张制作的书簿，作为本发明的防近视书簿。
应该指出，本发明中所述的纸张的反射率峰值波长在数值较小范围内的改变，并不会严重影响该书簿对群体使用来说的预防近视的效果，例如，从580纳米偏离5纳米，甚至10纳米，实际影响很有限。
然而，为了保证效果，本发明的书簿的纸张的所述反射率的峰值与谷值的差异越大越好，最好相差一倍以上，例如反射率峰值达到80％时，谷值最好低于40％，或20％，甚至10％以下。
本发明的防近视书簿，比较前述的防近视黄色纸张的书簿，因为并不要求所用纸张的反射光波频谱限定于某个狭窄频段，而只是要求纸张的反射率在特定光波频谱内较高，在其他频段，特别是长波频段较低，因而生产制作比较容易。且使视近调节需求降低，色彩更加柔和，不易造成眼疲劳和视觉疲劳，加之在尽可能消除有害光线的条件下，反射光频谱较宽，对眼正常调节功能影响较小。
本发明的防近视书簿，可以作为教学用书簿，例如，用作课本和写字簿，供视近作业较多的学生使用，特别是供处于10-20岁这一最易发生近视的年龄段的学生使用，代替目前广泛使用的白色书簿，可以收到最好的防近视效果。
权利要求
1．一种预防近视的书簿，其特征是，该书簿由其光谱反射率峰值波长在580纳米以下，而对峰值波长数值以上波长光波的反射率呈低谷值的纸张制作。
2．根据权利要求1所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张其光谱峰值反射率高出谷值反射率一倍以上。
3．根据权利要求1所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张其光谱反射率峰值波长为480-550纳米。
4．根据权利要求1所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张的光谱反射率的波长分布特征为平台型。
5．根据权利要求1所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张的光谱反射率的波长分布特征为双峰型。
6．根据权利要求1至5所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张是绿色纸张。
7．根据权利要求1至5所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张是青色纸张。
8．根据权利要求1至5所述的书簿，其特征是，所述的制作该书簿的纸张是黄绿色纸张。
9．根据权利要求1至5所述的书簿，其特征是，该书簿由不同颜色混合相间的纸张制成。
10．根据权利要求1至9所述的预防近视的书簿的用途，其特征是，将该书簿用作教学用的书簿。
全文摘要
本发明涉及一种可预防因阅读和书写而引起的近视的书簿。现有的书簿采用的纸张，其光反射对比度高，红光或长波光谱反射率高，易导致视疲劳和眼疲劳，并易致近视。本发明采用其光谱反射率峰值在580纳米以下，而相应数值的波长以上的光波频段的反射率较低的纸张制作的书簿，可以降低读写时的调节需求，降低长波长光线对眼的刺激作用，适当降低色差和并能提供适当的对比度。该书簿可用作教学用的课本和写字簿，有预防学生近视的作用。
文档编号B42D15/00GK1237515SQ9910856
公开日1999年12月8日 申请日期1999年6月16日 优先权日1999年6月16日
发明者于旭宇 申请人:于旭宏