JP6817263B2

JP6817263B2 - 色覚補正レンズ

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Publication number: JP6817263B2
Application number: JP2018181508A
Authority: JP
Inventors: 公足立
Original assignee: 公足立
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: JP2020052243A

Description

この発明は、色覚異常者の色の判別を補助する色覚補正レンズに関し、特に、波長により光の透過率が異なる透過率曲線を備える色覚補正レンズに関する。

本発明者は、これまで、色覚異常者は、それぞれ赤、緑、青の光を感じるＬ、Ｍ、Ｓの３種の錐体細胞のいずれかが色覚正常者と異なる感度を有しているという考えに基づき、色覚補正レンズの製造・販売、及び開発に従事してきた。

例えば、特許文献１の色覚補正レンズは、色覚正常者に比べ、緑色光を感知するＭ錐体細胞が、赤色光を感知するＬ錐体細胞より感度が相対的に強いために赤緑色覚異常を生じている色覚異常者を対象としたもので、緑色光の透過率を抑えるべく谷を設けた透過率曲線を有するものである。

つまり、色覚正常者のＬ、Ｍ、Ｓの３つの錐体細胞は、図７に示したような感度曲線Ｌ、Ｍ、Ｓ（非特許文献１参照）を有しており、これに対し、赤緑色覚異常者は、緑色光を感じるＭ錐体細胞と青色光を感じるＳ錐体細胞は色覚正常者と同じ感度曲線Ｍ、Ｓを有する一方で、赤色光を感じるＬ錐体細胞の感度曲線は、二点鎖線で示した感度曲線Ｌ３のように、感度が弱いと想定する。

すると、赤緑色覚異常者の緑色光を感じる感度曲線Ｍは、赤色光を感じる感度曲線Ｌ３より相対的に高くなる。そのため、特許文献１の色覚補正レンズでは、赤緑色覚異常者の緑色光に対する感度を抑えるため、波長が５３４ｎｍ近傍の緑色光の透過率を抑えた透過率曲線を設けている。

また、色覚異常の原因としては、他に錐体細胞の感度のピークを呈する光の波長が色覚正常者と異なることが考えられ、本発明者は、これに対応すべく、従来とは異なる波長の透過率を抑える透過率曲線を備えた色覚補正レンズについて、先に特許出願（特願２０１８−１１９７７２号、未公開）を行っている。

例えば、図８に二点鎖線で示した感度曲線Ｍ３は、Ｍ錐体細胞における感度のピークＭ３ｐが、色覚正常者のＭ錐体細胞の感度のピークＭｐに比べて、光の長波長側に移動している色覚異常者の感度曲線を想定したものであるが、上記の先の出願では、このような色覚を補正するために、光の波長が５５０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の領域に透過率の最小値を有する透過率曲線を備えた色覚補正レンズを提案している。

特開２０１４−１３４６６１号公開公報

「眼の常識・非常識」ホームページの「視覚系とカラー認識‐１」のページ平成３０年９月２７日検索＜ｈｔｔｐ：／／ｙ‐ｏｋ.ｃｏ緑／ｅｙｅ／ｅｙｅ青ｉｇｈｔ／ｅｙｅ青ｉｇｈｔ‐２.ｈｔ緑＞

しかし、上記従来の色覚補正レンズは、３種の錐体細胞のうち１種が色覚正常者と異なる感度曲線を有する色覚異常者のみを想定しており、２種の錐体細胞の感度曲線が色覚正常者と異なる色覚異常者は想定していないという問題が有る。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、３種の錐体細胞のうち２種以上の錐体細胞の感度曲線が色覚正常者と異なる色覚異常者の色覚を補正可能な色覚補正レンズの提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、色覚異常者の色覚を補正する色覚補正レンズであって、光の波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域に、１０ｎｍ以上の幅を有するとともに全領域における光の透過率が７０％以上である第１の透過領域を備え、光の波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下からなる可視光線領域における前記第１の透過領域を除いた他の領域に２つの谷底が設けられた透過率曲線を備え、前記２つの谷底は、いずれも光の波長が６００ｎｍを越える領域に設けられている。

このように、透過率曲線に２つの谷底を設けることで、２つの錐体細胞について色覚正常者と異なる感度曲線を有する色覚異常者の色覚を補正することができる。ここで、かかる色覚異常者の多くは、光の波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の第１の透過領域の光の透過率を抑えると、当該領域の波長の光による色が暗くなって色が判別困難となる虞が有り、第１の透過領域の透過率は全域に亘って７０％以上とし、透過率曲線における２つの谷底は当該領域以外の領域に設けることが重要である。

本発明に係る色覚補正レンズは、前記２つの谷底が、いずれも光の波長が６００ｎｍを
越える領域に設けられていることを特徴とする。
こうすることで、Ｍ錐体細胞と、Ｌ錐体細胞の両方の感度曲線が色覚正常者のそれに比
べて大きく長波長側に移動しているような色覚異常者の色覚を補正することができる。

本発明に係る色覚補正レンズは、前記第１の透過領域に光の透過率が９０％以上である高透過率領域を備えることが好ましい。こうすることで、当該高透過率領域の波長を有する色が、暗くなることをより適切に防止することができる。

本発明の色覚補正レンズは、光の波長が４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下からなる青色領域の全領域において光の透過率が８０％未満であることが好ましい。色覚異常者には、青色が眩しくて見ていられないために、色の判別能がさらに低下するという人が多く存在する。このように、青色光の透過率を抑えることで、視界に青色が存在する場合における色の判別能の低下を抑制できる。

前記２つの谷底における光の透過率は、いずれも３０％以上７０％以下であることが好ましい。
谷底における光の透過率を３０％以上とすることで、当該谷底の波長に対応する色が暗くなって判別不能となることを抑制できる。また、谷底における光の透過率を７０％以下とすることで、十分に色覚異常者の色覚を補正することができる。
尚、ここで、「色覚補正レンズ」とは、近視や遠視の屈折異常等、色覚異常以外の異常を矯正する機能を備えないものを含むものとする。

以上、本発明の色覚補正レンズによれば、これまでの色覚補正レンズで色覚が補正できなかった色覚異常者に対し、色覚補正を行うことができる。

本発明の参考形態１に係る色覚補正レンズの透過率曲線である。本発明の参考形態１に係る色覚補正レンズの対象として想定した色覚異常者の光の感度曲線を色覚正常者の光の感度曲線と比較して示した模式グラフである。本発明の第１実施形態に係る色覚補正レンズの透過率曲線である。本発明の第１実施形態に係る色覚補正レンズの対象として想定した色覚異常者の光の感度曲線を色覚正常者の光の感度曲線と比較して示した模式グラフである。本発明の参考形態２に係る色覚補正レンズの透過率曲線である。本発明の参考形態２に係る色覚補正レンズの対象として想定した色覚異常者の光の感度曲線を色覚正常者の光の感度曲線と比較して示した模式グラフである。従来の色覚補正レンズの対象として想定した色覚異常者の光の感度曲線を色覚正常者の光の感度曲線と比較して示した模式グラフである。本発明者の先の出願に係る色覚補正レンズの対象として想定した色覚異常者の光の感度曲線を色覚正常者の光の感度曲線と比較して示した模式グラフである。

以下、適宜図面を用いながら本発明の実施形態について詳述する。ただし、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。尚、図中の比感度とは、色覚正常者のＭ錐体細胞のピークの感度に対する比を示している。

本発明の色覚補正レンズは、レンズ基体の表面に多層膜を設けることにより、光の波長ごとに透過率が変化する透過率曲線が付与されている。
レンズ基体は、プラスチックやガラス等の素材から研磨やプレス等により形成され、プラスチックレンズの材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のメタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のポリジアリルグリコールカーボネート類、ポリスチレン等を用いることができる。
多層膜の形成方法としては、多層フィルムを貼着して形成する方法や、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等を用いることができる。
ただし、レンズ基体に、顔料を練り込む等、多層膜を設ける以外の方法により透過率曲線を設けてもよい。

（参考形態１）
図１は、本発明の参考形態１に係る３種の色覚補正レンズの透過率曲線１１，１２，
１３を模式的に示している。透過率曲線１１，１２，１３は、光の波長が５６０ｎｍ以上
６００ｎｍ以下の領域に、１０ｎｍ以上の幅を有するとともに全領域における光の透過率
が７０％以上である第１の透過領域Ａ１を備え、光の波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以
下からなる可視光線領域における第１の透過領域Ａ１を除いた他の領域に２つの谷底（１
１ａ，１１ｂ）、（１２ａ，１２ｂ）、（１３ａ，１３ｂ）が設けられている。

透過率曲線１１，１２，１３において、一方の谷底１１ａ，１２ａ，１３ａは、光の波
長が４００ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の領域に設けられ、他方の谷底１１ｂ，１２ｂ，１３
ｂは、光の波長が６００ｎｍを越え、７００ｎｍ以下の領域に設けられている。参考形態１に係る色覚補正レンズは、図２に示すように、Ｍ錐体細胞の感度曲線Ｍ１（二点鎖線
）が、正常者のＭ錐体細胞の感度曲線Ｍに比べて短波長側に位置し、Ｌ錐体細胞の感度曲
線Ｌ１（一点鎖線）が、正常者のＬ錐体細胞の感度曲線Ｌに比べて長波長側に位置してい
ることにより色覚正常者と異なる色覚を呈している色覚異常者Ｘを対象としており、Ｍ錐
体細胞の感度曲線Ｍ１のピークＭ１ｐ近傍に一方の谷底１１ａ，１２ａ，１３ａ（図１参
照）を設け、Ｌ錐体細胞の感度曲線Ｌ１のピークＬ１ｐの近傍に他方の谷底１１ｂ，１２
ｂ，１３ｂ（図１参照）を設けることで、色覚異常者Ｘの感度曲線を色覚正常者の感度曲
線に近づけるようにしている。

図１に示すように、一方の谷底１１ａ，１２ａ，１３ａ、及び他方の谷底１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、いずれも透過率が３０％以上７０％以下に設けられている。谷底の透過率が３０％を下回ると、当該谷底における波長の光が暗くなりすぎて色の判別が困難になる虞がある。また、谷底の透過率が７０％を超えると、十分に色覚異常者の光の感度曲線を変形させることができず、十分な色覚補正を行なえない可能性が有る。

また、本参考形態で想定している色覚異常者Ｘは、図２に示すように、色覚正常者の感
度曲線に比べて、Ｍ錐体細胞の感度曲線Ｍ１が短波長側に、Ｌ錐体細胞の感度曲線が長波
長側に位置することで、感度曲線のピークＭ１ｐとＬ１ｐの間におけるＭ錐体細胞、Ｌ錐
体細胞の光の感度が共に低下していると考えられる。そこで、本参考形態では、波長が５
６０ｎｍ以上６００ｎｍの領域に感度が少なくとも波長における幅が１０ｎｍ以上で、全
領域で光を７０％以上透過させる第１の透過領域Ａ１を設けることで、当該領域における
波長の色が暗くなることを抑制している。第１の透過領域Ａ１は、図２に示した様に、透
過率が９０％以上となる領域Ａ２を備えることが好ましく、こうすることで、第１の透過
領域Ａ１における波長の色が暗くなることをより効果的に抑制できる。

透過率曲線１１，１２，１３は、図１に示すように、光の波長が４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下からなる青色領域の全領域において光の透過率が８０％未満であることが好ましい。色覚異常者は、青色光が眩しくて、その青色光を放つ物体近辺を直視できないことがある。このように、青色領域の全域において、光の透過率を８０％未満とすることで、青色光を放つ物体の近辺を直視することが可能となる。

（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係る３種の色覚補正レンズの透過率曲線２１，２２，
２３を模式的に示している。
透過率曲線２１，２２，２３は、光の波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域に、
１０ｎｍ以上の幅を有するとともに全領域における光の透過率が７０％以上である第１の
透過領域Ａ１を備え、光の波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下からなる可視光線領域に
おける第１の透過領域Ａ１を除いた他の領域に２つの谷底（２１ａ，２１ｂ）、（２２ａ
，２２ｂ）、（２３ａ，２３ｂ）が設けられている。

具体的には、透過率曲線２１，２２，２３において、２つの谷底（２１ａ，２１ｂ）、
（２２ａ，２２ｂ）、（２３ａ，２３ｂ）は、共に光の波長が６００ｎｍを越え７００ｎ
ｍ以下の領域に設けられている。第１実施形態に係る色覚補正レンズは、図４に示すよう
に、Ｍ錐体細胞の感度曲線Ｍ２（二点鎖線）、及びＬ錐体細胞の感度曲線Ｌ２（一点鎖線
）が、それぞれ正常者のＭ錐体細胞の感度曲線Ｍ、及びＬ錐体細胞の感度曲線Ｌに比べて
長波長側に位置していることにより色覚正常者と異なる色覚を呈している色覚異常者Ｙを
対象としている。透過率曲線２１，２２，２３は、Ｍ錐体細胞の感度曲線Ｍ２のピークＭ
２ｐ近傍に一方の谷底２１ａ，２２ａ，２３ａを設け、Ｌ錐体細胞の感度曲線Ｌ２のピー
クＬ２ｐの近傍に他方の谷底２１ｂ，２２ｂ，２３ｂを設けることで、色覚異常者Ｙの感
度曲線を色覚正常者の感度曲線に近づけるようにしている。

一方の谷底２１ａ，２２ａ，２３ａ、及び他方の谷底２１ｂ，２２ｂ，２３ｂは、図３に示すように、いずれも透過率が３０％以上７０％以下に設けられている。谷底の透過率が３０％を下回ると、当該谷底における波長の光が暗くなりすぎて色の判別が困難になる虞がある。また、谷底の透過率が７０％を超えると、十分に色覚異常者の光の感度曲線を変形させることができず、十分な色覚補正を行なえない可能性が有る。

また、本実施形態で想定する色覚異常者Ｙは、図４に示すように、色覚正常者の感度曲線に比べて、Ｍ錐体細胞の感度曲線Ｍ１、及びＬ錐体細胞の感度曲線が長波長側に位置することで、波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍの領域における光の感度が低下していると考えられる。そこで、本実施形態においても、波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍの領域に、少なくとも幅が１０ｎｍ以上で、全領域で光を７０％以上透過させる第１の透過領域Ａ１を設けることで、当該領域における波長の光が暗くなることを抑制している。第１の透過領域Ａ１は、図４に示した様に、透過率が９０％以上となる領域Ａ２を備えることが好ましく、こうすることで、第１の透過領域Ａ１における波長の光が暗くなることをより効果的に抑制できる。

第１実施形態に係る色覚補正レンズにおいても、図３に示すように、透過率曲線２１，
２２，２３は、光の波長が４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の領域からなる青色領域の全域
において、光の透過率が８０％未満であることが好ましい。

（参考形態２）
図５は、本発明の参考形態２に係る３種の色覚補正レンズの透過率曲線３１，３２，３３を模式的に示している。
透過率曲線３１，３２，３３は、光の波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域に、
１０ｎｍ以上の幅を有するとともに全領域における光の透過率が７０％以上である第１の
透過領域Ａ１を備え、光の波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下からなる可視光線領域に
おける第１の透過領域Ａ１を除いた他の領域に２つの谷底（３１ａ，３１ｂ）、（３２ａ
，３２ｂ）、（３３ａ，３３ｂ）が設けられている。

具体的には、図５に示すように、透過率曲線３１，３２，３３において、２つの谷底（
３１ａ，３１ｂ）、（３２ａ，３２ｂ）、（３３ａ，３３ｂ）は、共に光の波長が４００
ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の領域に設けられている。参考形態２の色覚補正レンズは、図
６に示すように、Ｓ錐体細胞の感度曲線Ｓ１（一点鎖線）のピークＳ１ｐが色覚正常者の
Ｓ錐体細胞の感度曲線ＳのピークＳｐに比べ高いために、青色光を色覚正常者より眩しく
感じ、Ｌ錐体細胞の感度曲線Ｌ３（二点鎖線）のピークＬ３ｐが、色覚正常者のＬ錐体細
胞の感度曲線ＬのピークＬｐに比べて低く、Ｌ錐体細胞の感じる赤色光がＭ錐体細胞の感
じる緑色光に比べて相対的に低くなっていることにより色覚正常者と異なる色覚を呈して
いる色覚異常者Ｚを対象としており、感度曲線Ｓ１のピークＳ１ｐ近傍に一方の谷底３１
ａ，３２ａ，３３ａ（図５参照）を設け青色光の透過率を抑えることで青色光を眩しく感
じることを抑制する一方で、Ｍ錐体細胞の感度曲線Ｍ３のピークＭ３ｐの近傍に他方の谷
底３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ（図５参照）を設けることで、色覚異常者ＺのＭ錐体細胞とＬ
錐体細胞の光の感度の比を色覚正常者のそれに近づけるようにしている。

一方の谷底３１ａ，３２ａ，３３ａ、及び他方の谷底３１ｂ，３２ｂ，３３ｂは、図５に示すように、いずれも透過率が３０％以上７０％以下に設けられている。谷底の透過率が３０％を下回ると、当該谷底における波長の光が暗くなりすぎて色の判別が困難になる虞がある。また、谷底の透過率が７０％を超えると、十分に色覚異常者の光の感度曲線を変形させることができず、十分な色覚補正を行なえない可能性が有る。

また、本参考形態で想定する色覚異常者Ｚは、図６に示すように、色覚正常者の感度曲
線に比べて、Ｌ錐体細胞の感度曲線Ｌ３のピークＬ３ｐが低いことで、波長が５６０ｎｍ
以上６００ｎｍの領域における光の感度が色覚正常者に比べ低下していると考えられる。
そこで、本参考形態においても、波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍの領域に、少なくとも
幅が１０ｎｍ以上で、全領域で光を７０％以上透過させる第１の透過領域Ａ１を設けるこ
とで、当該領域における波長の光が暗くなることを抑制している。第１の透過領域Ａ１は
、図４に示した様に、透過率が９０％以上となる領域Ａ２を備えることが好ましく、こう
することで、第１の透過領域Ａ１における波長の光が暗くなることをより効果的に抑制で
きる。

また、本参考形態で想定する色覚異常者Ｚは、波長が４７０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の
領域においても、光の感度が色覚正常者に比べ低下していることが考えられる。そこで、
本参考形態では、図５に示すように、波長が４７０ｎｍ以上４９０ｎｍの領域に、少なく
とも幅が１０ｎｍ以上で、全領域で光を７０％以上透過させる第２の透過領域率Ｂ２を設
けることで、青色が暗くなることを抑制している。

参考形態２に係る色覚補正レンズにおいても、透過率曲線３１，３２，３３は、図５
に示すように、光の波長が４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の領域からなる青色領域の全域
において、光の透過率が８０％未満であることが好ましい。

以上、本発明の色覚異常体験レンズは、上述した実施形態に限られず、例えば、谷底における透過率は、７０％を越えてもよいし、３０％未満であってもよい。青色領域の一部または全部において光の透過率が８０％を越えていてもよい。第１の透過領域の全域において、透過率が９０％未満であってもよい。

透過率曲線１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２，３３
第１の透過領域Ａ１
第２の透過領域Ｂ１
高透過率領域Ａ２
谷底１１ａ，１２ａ，１３ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，２１ａ，２２ａ，２３ａ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ

Claims

色覚異常者の色覚を補正する色覚補正レンズであって、
光の波長が５６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域に、１０ｎｍ以上の幅を有するととも
に全領域における光の透過率が７０％以上である第１の透過領域を備え、
光の波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下からなる可視光線領域における前記第１の透
過領域を除いた他の領域に２つの谷底が設けられた透過率曲線を備え、
前記２つの谷底は、いずれも光の波長が６００ｎｍを越える領域に設けられていることを特徴とする色覚補正レンズ。
前記第１の透過領域に光の透過率が９０％以上である高透過率領域を備える請求項１に記載の色覚補正レンズ。
光の波長が４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下からなる青色領域の全領域において光の透過
率が８０％未満である請求項１、又は請求項２に記載の色覚補正レンズ。
前記２つの谷底における光の透過率が、いずれも３０％以上７０％以下である請求項１
から請求項３のいずれか１項に記載の色覚補正レンズ。