JP7223966B2 - 色覚補正フィルタ及び光学部品 - Google Patents

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Description

本発明は、色覚補正フィルタ及び光学部品に関する。
従来、色覚異常者の色識別能力を補助するための眼鏡レンズが知られている。例えば、特許文献１に記載された色覚異常者用眼鏡レンズでは、識別困難である色に対応する波長領域の透過率が単調増加又は単調減少する分光スペクトル曲線を有する部分反射膜がレンズの表面に設けられている。
特開２００２－３０３８３２号公報
しかしながら、上記従来の色覚異常者用眼鏡レンズでは、表面反射率が高いという問題がある。
そこで、本発明は、部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタ及び光学部品を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る色覚補正フィルタは、色覚補正フィルタであって、１種類以上の色素材料を含み、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にある。
また、本発明の一態様に係る光学部品は、上記色覚補正フィルタを備える。
本発明によれば、部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタ及び光学部品を提供することができる。
図１は、実施の形態に係る色覚補正フィルタの模式的な断面図である。 図２は、実施の形態に係る色覚補正フィルタに含まれうる８種類の色素材料の分光スペクトル特性を示す図である。 図３は、実施例１に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。 図４は、実施例１に係る色覚補正フィルタに含まれる２種類の色素材料の分光スペクトル特性を示す図である。 図５は、実施例２に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。 図６は、実施例２に係る色覚補正フィルタに含まれる４種類の色素材料の分光スペクトル特性を示す図である。 図７は、実施例３に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。 図８は、実施例３に係る色覚補正フィルタに含まれる４種類の色素材料の分光スペクトル特性を示す図である。 図９は、実施例４に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。 図１０は、実施例４に係る色覚補正フィルタに含まれる３種類の色素材料の分光スペクトル特性を示す図である。 図１１は、実施例５に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。 図１２は、実施例５に係る色覚補正フィルタに含まれる２種類の色素材料の分光スペクトル特性を示す図である。 図１３は、実施の形態に係る色覚補正フィルタを備えるメガネの斜視図である。 図１４は、実施の形態に係る色覚補正フィルタを備えるコンタクトレンズの斜視図である。 図１５は、実施の形態に係る色覚補正フィルタを備える眼内レンズの平面図である。 図１６は、実施の形態に係る色覚補正フィルタを備えるゴーグルの斜視図である。
以下では、本発明の実施の形態に係る色覚補正フィルタ及び光学部品について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
（実施の形態）
［色覚補正フィルタ］
まず、実施の形態に係る色覚補正フィルタの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る色覚補正フィルタ１の模式的な断面図である。
図１に示されるように、色覚補正フィルタ１は、１種類以上の色素材料が含まれる基材１０を備える。図１では、一点鎖線で囲まれた矩形の枠内に、基材１０の断面の一部が模式的に拡大して示されている。図１に示される例では、基材１０には、２種類の色素材料２０及び２２が含まれている。
基材１０は、透光性を有する板状の部材である。具体的には、基材１０は、透明な樹脂材料を所定形状に成形することで形成されている。例えば、基材１０は、ポリカーボネート系、シクロオレフィン系又はアクリル（ＰＭＭＡ）系の樹脂から構成されている。なお、基材１０は、透明なガラス材料から構成されていてもよい。
基材１０の板厚は、例えば、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。基材１０の曲率半径は、６０ｍｍ以上８００ｍｍ以下である。あるいは、基材１０の曲率半径は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。このとき、基材１０の凸面の曲率と凹面の曲率とは異なっていてもよい。例えば、基材１０の凸面の曲率は、凹面の曲率より小さくてもよい。また、凸面及び凹面は、例えば球面であるが、完全な球面でなくてもよい。例えば、基材１０の断面視において、凸面及び凹面の真円度は、数μｍ以上十数μｍ以下であってもよい。
基材１０は、凸レンズ又は凹レンズなどの光を集光又は拡散する機能を有していてもよい。基材１０の大きさ及び形状は、例えば、人が装着可能なメガネ又はコンタクトレンズなどに合った大きさである。
なお、基材１０の大きさ及び形状は、これらに限定されない。基材１０の板厚は、例えば１ｍｍより小さくてもよく、又は、３ｍｍより大きくてもよい。基材１０の板厚は、部位によって異なっていてもよい。つまり、基材１０は、板厚が薄い部分と厚い部分とを有してもよい。あるいは、基材１０は、板厚が均一な平板であってもよい。
色素材料２０及び２２はそれぞれ、基材１０内に均等に分散されている。例えば、色素材料２０及び２２は、基材１０の全体に均等に分散されている。あるいは、色素材料２０及び２２は、基材１０の平面視における中央領域のみに分散されていてもよい。あるいは、色素材料２０及び２２は、基材１０の主面を含む表層部分のみに分散されていてもよい。なお、基材１０の主面は、基材１０の厚み方向に交差する面であり、例えば面積が最大の面である。なお、図１は模式図であり、色素材料２０及び２２はそれぞれ、微粒化されて凝集粒子体を構成しながら、基材１０中に分子状態で分散されている。
基材１０に含有される１種類以上の色素材料２０及び２２の総濃度は、例えば２０ｐｐｍ以上８５０ｐｐｍ以下であるが、これに限らない。総濃度は、２０ｐｐｍより小さくてもよく、８５０ｐｐｍよりも大きくてもよい。総濃度は、例えば、基材１０の厚みに応じて調整されてもよい。
色素材料２０及び２２は、光吸収材料である。具体的には、色素材料２０及び２２はそれぞれ、所定の波長成分の光を吸収する。色素材料２０及び２２の各々の吸光度は、例えば、９０以上３１０以下である。色素材料２０又は２２の基本骨格は、例えば、以下の一般式（１）で表されるメロシアニン系である。あるいは、色素材料２０又は２２の基本骨格は、例えば、以下の一般式（２）で表されるテトラアザポルフィリン系であってもよい。また、例えば、色素材料２０又は２２の基本骨格は、以下の一般式（３）で表されるフタロシアニン系であってもよい。例えば、これらの官能基（例えば、一般式（２）のＲ１～Ｒ８の少なくとも１つ）を適宜調整することで、所望の分光スペクトル特性が得られる。
Figure 0007223966000001
Figure 0007223966000002
Figure 0007223966000003
色素材料２０と色素材料２２とでは、互いに種類が相違している。具体的には、色素材料２０及び２２の各々の分光スペクトル特性が相違している。色素材料２０及び２２はそれぞれ、例えば、図２に示される色素材料Ｃ１～Ｃ８から選択された１つである。
図２は、本実施の形態に係る色覚補正フィルタ１に含まれうる８種類の色素材料Ｃ１～Ｃ８の分光スペクトル特性を示す図である。図２において、横軸は波長［ｎｍ］であり、縦軸は透過率［％］を示している。これは、後述する図３～図１０においても同様である。
なお、図２は、対象となる色素材料を所定の濃度で均一に分散させたポリカーボネート基材（以下、ＰＣ基材と記載する）の波長毎の透過率を、当該色素材料の分光スペクトル特性として示している。含有させる色素材料の濃度は、色素材料毎に、透過率の最小値が２５％前後になる程度に調整している。
図２に示されるように、色素材料Ｃ１～Ｃ８はいずれも、４１５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有する。具体的には、色素材料Ｃ１～Ｃ８はいずれも、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が４１５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に位置している。最大の吸収ピークは、可視光帯域において透過率が最小となるピークであり、ピーク波長は、透過率が最小になるときの波長である。可視光帯域は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲である。
色素材料Ｃ１は、４１５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が２０ｎｍ以上４５ｎｍ以下である第１種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ１は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が４１５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に位置している。
半値幅は、ピークにおける透過率が、最大値（１００％）と最小値（具体的にはピーク波長における透過率）との中間値になるときのピークの幅に相当する。例えば、図２に示される色素材料Ｃ１の透過率の最小値は約２７％であるので、半値幅は、透過率が約６４％になるときのピークの幅であり、約２６ｎｍになる。なお、ピークにおける透過率の最小値は、基材１０に含まれる色素材料Ｃ１の濃度によって調整可能である。これは、色素材料Ｃ２～Ｃ８についても同様である。
色素材料Ｃ２は、４９０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が６５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である第２種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ２は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が４９０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ２の透過率の最小値は約２５％であるので、半値幅は、透過率が約６３％になるときのピークの幅であり、約６５ｎｍになる。
色素材料Ｃ３は、４９０ｎｍ以上５０５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が７０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下である第３種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ３は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が４９０ｎｍ以上５０５ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ３の透過率の最小値は約２６％であるので、半値幅は、透過率が約６３％になるときのピークの幅であり、約８０ｎｍになる。
色素材料Ｃ４は、５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が６０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である第４種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ４は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ４の透過率の最小値は約２７％であるので、半値幅は、透過率が約６４％になるときのピークの幅であり、約７１ｎｍになる。
色素材料Ｃ５は、５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が７０ｎｍ以上１２５ｎｍ以下である第５種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ５は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ５の透過率の最小値は約２８％であるので、半値幅は、透過率が約６４％になるときのピーク幅であり、約７１ｎｍになる。
色素材料Ｃ６は、５７０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が２５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である第６種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ６は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が５７０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ６の透過率の最小値は約２４％であるので、半値幅は、透過率が約６２％になるときのピーク幅であり、約７２ｎｍになる。
色素材料Ｃ７は、５７５ｎｍ以上５８５ｎｍ以下の範囲の吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が２５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である第７種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ７は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が５７５ｎｍ以上５８５ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ７の透過率の最小値は約２６％であるので、半値幅は、透過率が約６３％になるときのピーク幅であり、約２６ｎｍになる。
色素材料Ｃ８は、５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が４５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である第８種類の色素材料の一例である。具体的には、色素材料Ｃ８は、可視光帯域において最大の吸収ピークのピーク波長が５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に位置している。例えば、図２に示される色素材料Ｃ８の透過率の最小値は約２９％であるので、半値幅は、透過率が約６５％になるときのピーク幅であり、約５２ｎｍになる。
図１に示す色覚補正フィルタ１は、上述した８種類の色素材料Ｃ１～Ｃ８の中から選択された１種類以上の色素材料が含まれる。色覚補正フィルタ１では、基材１０を構成する樹脂材料に対して、１種類以上の色素材料がそれぞれ所定の割合で含まれる。
本実施の形態では、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における、色覚補正フィルタ１の透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲（すなわち、４８５ｎｍ以上５８５ｎｍ以下の範囲）にある。より具体的には、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における、色覚補正フィルタ１の透過率の最小値は、５３５ｎｍ±３０ｎｍの範囲（すなわち、５０５ｎｍ以上５６５ｎｍ以下の範囲）にある。
また、色覚補正フィルタ１の透過率が４０％以上６０％以下の範囲内の所定値において、透過率の最小値を含むピークの帯域幅は、３０ｎｍ以上１１５ｎｍ以下である。あるいは、色覚補正フィルタ１の透過率が１０％以上３０％以下の範囲内の所定値において、透過率の最小値を含むピークの帯域幅は、１２０ｎｍ以上１７５ｎｍ以下であってもよい。
また、本実施の形態では、色覚補正フィルタ１の反射率は、１５％以下である。具体的には、５３５ｎｍの波長に対する反射率が１５％以下である。色覚補正フィルタ１の反射率は、可視光帯域の全域において１５％以下であってもよい。
本実施の形態では、色覚補正フィルタ１は、基材１０の内部に色素材料が含有されることで、所望の分光スペクトルを実現している。つまり、基材１０の表面には部分反射膜が設けられていないので、表面の反射率を十分に低くすることができる。
以下では、色覚補正フィルタ１の複数の実施例について説明する。各実施例に係る色覚補正フィルタ１はいずれも、色覚異常者の色覚を補正することができる。各実施例に係る色覚補正フィルタ１は、色覚異常のタイプ及び程度に応じて、互いに異なる分光スペクトル特性を有する。
［実施例１］
まず、実施例１について説明する。
図３は、実施例１に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。実施例１に係る色覚補正フィルタは、色素材料Ｃ４と色素材料Ｃ６との２種類の色素材料を含んでいる。
図３に示されるように、実施例１に係る色覚補正フィルタでは、ピーク波長が約５２５ｎｍである。ピーク波長における透過率が約１５％であり、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における最小値となっている。透過率が４０％になるときの帯域幅は、約５５ｎｍである。また、透過率が６０％になるときの帯域幅は、約７９ｎｍである。実施例１に係る色覚補正フィルタは、透過率が４０％以上６０％以下の範囲内において、ピークの帯域幅は、約５５ｎｍ以上約７９ｎｍ以下の範囲内にある。
実施例１に係る色覚補正フィルタでは、基材１０を構成する樹脂材料としてポリカーボネートを用いた。具体的には、色素材料Ｃ４と色素材料Ｃ６とを等しい濃度で混合しており、その濃度はそれぞれ３０ｐｐｍとした。なお、ここでの各色素材料の濃度は、基材１０の厚みを１ｍｍとしたときの設計値に相当する。例えば、濃度は、基材１０の厚みに反比例するように定められる。例えば、基材１０の厚みが２倍の２ｍｍである場合、色素材料Ｃ４及び色素材料Ｃ６の各々の濃度は半分の１５ｐｐｍとなる。このとき、透過率は、ランベルト・ベールの法則に従って定まる。
図４は、実施例１に係る色覚補正フィルタに含まれる２種類の色素材料Ｃ４及びＣ６の分光スペクトル特性を示す図である。図４は、実施例１に係る色覚補正フィルタに含まれる量で、対応する色素材料のみを含むＰＣ基材の波長毎の透過率（すなわち、分光スペクトル特性）を示している。具体的には、図４は、３０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ４が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ６が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性とを示している。
図４に示されるように、実施例１に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ４の透過率は、波長が約５２５ｎｍで最小となり、その最小値は約２８％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約７２ｎｍである。
また、実施例１に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ６の透過率は、波長が約５８０ｎｍで最小となり、その最小値は約８７％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約４８ｎｍである。
なお、図２と図４とを比較して分かるように、色素材料の濃度が異なっていたとしても、ピーク波長は同じである。色素材料の濃度によって、ピークの最小値が変化している。つまり、ＰＣ基材に含有させる色素材料の種類及び濃度を調整することで、所望の分光スペクトル特性を実現することができる。
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
図５は、実施例２に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。実施例２に係る色覚補正フィルタは、色素材料Ｃ１、色素材料Ｃ４と、色素材料Ｃ５と、色素材料Ｃ６との４種類の色素材料を含んでいる。
図５に示されるように、実施例２に係る色覚補正フィルタでは、ピーク波長が約５２８ｎｍである。ピーク波長における透過率が約５％であり、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における最小値となっている。透過率が４０％になるときの帯域幅は、約９１ｎｍである。また、透過率が６０％になるときの帯域幅は、約１１５ｎｍである。実施例２に係る色覚補正フィルタは、透過率が４０％以上６０％以下の範囲内において、ピークの帯域幅は、約９１ｎｍ以上約１１５ｎｍ以下の範囲内にある。
実施例２に係る色覚補正フィルタでは、基材１０を構成する樹脂材料としてポリカーボネートを用いた。具体的には、色素材料Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６をおおよそ１：２：４：２の割合で混合している。より具体的には、色素材料Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６の濃度はそれぞれ、１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、６０ｐｐｍ及び３０ｐｐｍとした。
図６は、実施例２に係る色覚補正フィルタに含まれる４種類の色素材料Ｃ１、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６の分光スペクトル特性を示す図である。図６は、実施例２に係る色覚補正フィルタに含まれる量で、対応する色素材料のみを含むＰＣ基材の波長毎の透過率（すなわち、分光スペクトル特性）を示している。具体的には、図６は、１５ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ１が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ４が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、６０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ５が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ６が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性とを示している。
図６に示されるように、実施例２に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ１の透過率は、波長が約４２０ｎｍで最小となり、その最小値は約１７％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約２４ｎｍである。
また、実施例２に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ４の透過率は、波長が約５２５ｎｍで最小となり、その最小値は約２５％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約７０ｎｍである。
また、実施例２に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ５の透過率は、波長が約５４５ｎｍで最小となり、その最小値は約１９％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約７５ｎｍである。
また、実施例２に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ６の透過率は、波長が約５７５ｎｍで最小となり、その最小値は約８７％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約４５ｎｍである。
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。
図７は、実施例３に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。実施例３に係る色覚補正フィルタは、色素材料Ｃ３、色素材料Ｃ５と、色素材料Ｃ６と、色素材料Ｃ７との４種類の色素材料を含んでいる。
図７に示されるように、実施例３に係る色覚補正フィルタでは、ピーク波長が４８０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の範囲内に位置している。ピーク波長における透過率が約１％であり、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における最小値となっている。透過率が１０％になるときの帯域幅は、約１２４ｎｍである。また、透過率が３０％になるときの帯域幅は、約１６４ｎｍである。実施例３に係る色覚補正フィルタは、透過率が１０％以上３０％以下の範囲内において、ピークの帯域幅は、約１２４ｎｍ以上約１６４ｎｍ以下の範囲内にある。
実施例３に係る色覚補正フィルタでは、基材１０を構成する樹脂材料としてポリカーボネートを用いた。具体的には、色素材料Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６及びＣ７をおおよそ２８：２０：２：３の割合で混合している。より具体的には、色素材料Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６及びＣ７の濃度はそれぞれ、４２４ｐｐｍ、３０３ｐｐｍ、３０ｐｐｍ及び４５ｐｐｍとした。
図８は、実施例３に係る色覚補正フィルタに含まれる４種類の色素材料Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６及びＣ７の分光スペクトル特性を示す図である。図８は、実施例３に係る色覚補正フィルタに含まれる量で、対応する色素材料のみを含むＰＣ基材の波長毎の透過率（すなわち、分光スペクトル特性）を示している。具体的には、図８は、４２４ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ３が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０３ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ５が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ６が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、４５ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ７が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性とを示している。
図８に示されるように、実施例３に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ３の透過率は、波長が約５００ｎｍで最小となり、その最小値は約３％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約９８ｎｍである。
また、実施例３に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ５の透過率は、波長が約５４５ｎｍで最小となり、その最小値は約０％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約１１２ｎｍである。
また、実施例３に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ６の透過率は、波長が約５７５ｎｍで最小となり、その最小値は約４９％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約５５ｎｍである。
また、実施例３に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ７の透過率は、波長が約５８０ｎｍで最小となり、その最小値は約４５％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約２５ｎｍである。
［実施例４］
次に、実施例４について説明する。
図９は、実施例４に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。実施例４に係る色覚補正フィルタは、色素材料Ｃ３と、色素材料Ｃ５と、色素材料Ｃ８との３種類の色素材料を含んでいる。
図９に示されるように、実施例４に係る色覚補正フィルタでは、ピーク波長が４８０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の範囲内に位置している。ピーク波長における透過率が約１％であり、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における最小値となっている。透過率が１０％になるときの帯域幅は、約１０８ｎｍである。また、透過率が３０％になるときの帯域幅は、約１５０ｎｍである。実施例４に係る色覚補正フィルタは、透過率が１０％以上３０％以下の範囲内において、ピークの帯域幅は、約１０８ｎｍ以上約１５０ｎｍ以下の範囲内にある。
実施例４に係る色覚補正フィルタでは、基材１０を構成する樹脂材料としてポリカーボネートを用いた。具体的には、色素材料Ｃ３、Ｃ５及びＣ８をおおよそ１４：１０：３の割合で混合している。より具体的には、色素材料Ｃ３、Ｃ５及びＣ８の濃度はそれぞれ、４２４ｐｐｍ、３０３ｐｐｍ及び９０ｐｐｍとした。
図１０は、実施例４に係る色覚補正フィルタに含まれる３種類の色素材料Ｃ３、Ｃ５及びＣ８の分光スペクトル特性を示す図である。図１０は、実施例４に係る色覚補正フィルタに含まれる量で、対応する色素材料のみを含むＰＣ基材の波長毎の透過率（すなわち、分光スペクトル特性）を示している。具体的には、図１０は、４２４ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ３が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０３ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ５が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、９０ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ８が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性とを示している。
図１０に示されるように、実施例４に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ３の透過率は、波長が約５００ｎｍで最小となり、その最小値は約５％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約９５ｎｍである。
また、実施例４に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ５の透過率は、波長が約５４５ｎｍで最小となり、その最小値は約０％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約１１２ｎｍである。
また、実施例４に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ８の透過率は、波長が約５８５ｎｍで最小となり、その最小値は約２０％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約５６ｎｍである。
［実施例５］
次に、実施例５について説明する。
図１１は、実施例５に係る色覚補正フィルタの分光スペクトル特性を示す図である。実施例５に係る色覚補正フィルタは、色素材料Ｃ２及び色素材料Ｃ４の２種類の色素材料を含んでいる。
図１１に示されるように、実施例５に係る色覚補正フィルタでは、ピーク波長が４６０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲内に位置している。ピーク波長における透過率が約０％であり、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域における最小値となっている。透過率が１０％になるときの帯域幅は、約１１２ｎｍである。また、透過率が３０％になるときの帯域幅は、約１２９ｎｍである。実施例５に係る色覚補正フィルタは、透過率が１０％以上３０％以下の範囲内において、ピークの帯域幅は、約１１２ｎｍ以上約１２９ｎｍ以下の範囲内にある。
実施例５に係る色覚補正フィルタでは、基材１０を構成する樹脂材料としてポリカーボネート基材を用いた。具体的には、色素材料Ｃ２及びＣ４をおおよそ７：１０の割合で混合している。より具体的には、色素材料Ｃ２及びＣ４の濃度はそれぞれ、２１２ｐｐｍ及び３０３ｐｐｍとした。
図１２は、実施例５に係る色覚補正フィルタに含まれる２種類の色素材料Ｃ２及びＣ４の分光スペクトル特性を示す図である。図１２は、実施例５に係る色覚補正フィルタに含まれる量で、対応する色素材料のみを含むＰＣ基材の波長毎の透過率（すなわち、分光スペクトル特性）を示している。具体的には、図１２は、２１２ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ２が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性と、３０３ｐｐｍの濃度で色素材料Ｃ４が均一に分散されたＰＣ基材の分光スペクトル特性とを示している。
図１２に示されるように、実施例５に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ２の透過率は、波長が約４６０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の範囲で最小となり、その最小値は約０％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約１１８ｎｍである。
また、実施例５に係る色覚補正フィルタでは、色素材料Ｃ４の透過率は、波長が約４７０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲で最小となり、その最小値は約０％である。また、当該最小値を含むピークの半値幅は、約１３４ｎｍである。
［光学部品］
上述した色覚補正フィルタ１は、様々な光学部品に用いられる。
図１３～図１６は、本実施の形態に係る色覚補正フィルタ１を備える光学部品の例を示す図である。具体的には、図１３、図１４及び図１６はそれぞれ、光学部品の一例であるメガネ３０、コンタクトレンズ３２及びゴーグル３６の斜視図である。図１５は、光学部品の一例である眼内レンズ３４の平面図である。例えば、各図に示されるように、メガネ３０、コンタクトレンズ３２、眼内レンズ３４及びゴーグル３６は、色覚補正フィルタ１を備える。
例えば、メガネ３０は、左右のレンズとして２つの色覚補正フィルタ１を備える。コンタクトレンズ３２及び眼内レンズ３４は、その全体が色覚補正フィルタ１であってもよい。あるいは、コンタクトレンズ３２及び眼内レンズ３４の中央部分のみが色覚補正フィルタ１であってもよい。ゴーグル３６は、両目を覆うカバーレンズとして１つの色覚補正フィルタ１を備える。
なお、色覚補正フィルタ１を備える光学部品は、メガネ３０などに限らない。例えば、光学部品は、車のサンバイザーなどであってもよい。つまり、光学部品は、人に装着される部品でなくてもよい。
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る色覚補正フィルタ１は、１種類以上の色素材料を含む。４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、色覚補正フィルタ１の透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にある。
これにより、色覚補正フィルタ１は、５３５ｎｍを中心とする波長成分（緑色光）の透過を抑制することができる。一般的な色覚異常者は、先天赤緑色覚異常であり、赤色光に比べて緑色光を強く知覚する。色覚補正フィルタ１は、緑色光の透過を抑制することができるので、赤色光と緑色光との知覚のバランスを保つことができ、色覚を補正することができる。
また、色覚補正フィルタ１は、色素材料を含有することによって、緑色光の透過を抑制する。つまり、従来のように、表面に部分反射膜などを設けなくてもよいので、表面での反射率を低減することができる。このため、本実施の形態によれば、従来よりも表面反射率が低い色覚補正フィルタ１を実現することができる。
また、例えば、４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、色覚補正フィルタ１の透過率の最小値は、５３５ｎｍ±３０ｎｍの範囲にある。
これにより、緑色光の透過を抑制することができるので、赤色光と緑色光との知覚のバランスを保つことができ、色覚を補正することができる。
また、例えば、色覚補正フィルタ１の透過率が４０％以上６０％以下の範囲内の所定値において、最小値を含むピークの帯域幅は、３０ｎｍ以上１１５ｎｍ以下である。
これにより、色覚異常のタイプ及び程度に応じて適切な色覚の補正を行うことができる。
また、例えば、色覚補正フィルタ１の透過率が１０％以上３０％以下の範囲内の所定値において、最小値を含むピークの帯域幅は、１２０ｎｍ以上１７５ｎｍ以下であってもよい。
これにより、色覚異常のタイプ及び程度に応じて適切な色覚の補正を行うことができる。
また、例えば、１種類以上の色素材料は、複数種類の色素材料である。つまり、色覚補正フィルタ１は、複数種類の色素材料を含んでもよい。
これにより、色素材料の種類及び濃度を適宜調整することにより、所望の分光スペクトル特性を有する色覚補正フィルタ１を実現することができる。このため、色覚異常のタイプ及び程度に応じて適切な色覚の補正を行うことができる。
例えば、１種類以上の色素材料は、４１５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有する。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第１種類の色素材料は、４１５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が２０ｎｍ以上４５ｎｍ以下である。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第２種類の色素材料は、４９０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が６５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である。また、例えば１種類以上の色素材料に含まれる第３種類の色素材料は、４９０ｎｍ以上５０５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が７０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下である。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第４種類の色素材料は、５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が６０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第５種類の色素材料は、５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が７０ｎｍ以上１２５ｎｍ以下である。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第６種類の色素材料は、５７０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が２５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第７種類の色素材料は、５７５ｎｍ以上５８５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。また、例えば、１種類以上の色素材料に含まれる第８種類の色素材料は、５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、当該ピークの半値幅が４５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
このような、複数種類の色素材料の中から選択された１種類以上の色素材料を含むことで、色覚異常のタイプ及び程度に応じた適切な色覚の補正ができる色覚補正フィルタ１を実現することができる。
また、例えば、１種類以上の色素材料は、光吸収材料である。
これにより、透過を抑制した光が反射されて戻ることを抑制することができるので、色覚補正フィルタの反射率をより低減することができる。
また、例えば、色覚補正フィルタ１の反射率は、１５％以下である。
これにより、反射率が十分に低い色覚補正フィルタを実現することができる。
また、例えば、１種類以上の色素材料の吸光度は、９０以上３１０以下である。１種類以上の色素材料の基本骨格は、メロシアニン系、テトラアザポルフィリン系又はフタロシアニン系である。
また、例えば、色覚補正フィルタ１は、１種類以上の色素材料が含まれる基材１０を備える。基材１０は、ポリカーボネート系、シクロオレフィン系又はアクリル系の樹脂から構成される。基材１０に含有される１種類以上の色素材料の総濃度は、２０ｐｐｍ以上８５０ｐｐｍ以下である。基材１０の板厚は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。基材１０の曲率半径は、６０ｍｍ以上８００ｍｍ以下である。
また、例えば、１種類以上の色素材料は、基材１０内に均等に分散されている。
また、例えば、本実施の形態に係る光学部品は、色覚補正フィルタ１を備える。例えば、光学部品は、メガネ３０、コンタクトレンズ３２、眼内レンズ３４、又は、ゴーグル３６である。
これにより、メガネ３０などの人が装着可能な光学部品として実現することができる。例えば、本実施の形態によれば、レンズとして色覚補正フィルタ１を備えるメガネ３０が実現される。ここで、仮に、表面反射率が高いメガネを装着している場合には、装着者の目が隠れて見えにくくなり、表情が読み取りにくくなるなどの日常会話に支障を来たす恐れがある。これに対して、色覚補正フィルタ１の表面反射率が低いので、メガネ３０を装着した人の目を見ながら会話を行うことができ、日常生活における違和感を低減することができる。
（その他）
以上、本発明に係る色覚補正フィルタ及び光学部品について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態では、８種類の色素材料Ｃ１～Ｃ８を例示したが、色覚補正フィルタ１が含む色素材料は、これらに限らない。色覚補正フィルタ１は、色素材料Ｃ１～Ｃ８とは異なる別の種類の色素材料を含んでもよい。
また、上記の実施の形態では、実施例１～４として２～４種類の色素材料を含む色覚補正フィルタ１を示したが、色覚補正フィルタ１が含む色素材料の種類数は、これらに限定されない。色覚補正フィルタ１は、１種類のみの色素材料を含んでいてもよく、５種類以上の色素材料を含んでいてもよい。
また、上記の実施の形態では、色素材料の基本骨格がメロシアニン系又はテトラアザポルフィリン系である例を示したが、これに限らない。上述した分光スペクトル特性を有する材料であればいかなる色素材料を用いてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１ 色覚補正フィルタ
１０ 基材
２０、２２ 色素材料
３０ メガネ
３２ コンタクトレンズ
３４ 眼内レンズ
３６ ゴーグル

Claims (21)

  1. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    可視光帯域の全域における前記色覚補正フィルタの反射率は、１５％以下である、
    色覚補正フィルタ。
  2. ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の前記最小値は、５３５ｎｍ±３０ｎｍの範囲にある
    請求項１に記載の色覚補正フィルタ。
  3. 前記色覚補正フィルタの透過率が４０％以上６０％以下の範囲内の所定値において、前記最小値を含むピークの帯域幅は、３０ｎｍ以上１１５ｎｍ以下である
    請求項１又は２に記載の色覚補正フィルタ。
  4. 前記色覚補正フィルタの透過率が１０％以上３０％以下の範囲内の所定値において、前記最小値を含むピークの帯域幅は、１２０ｎｍ以上１７５ｎｍ以下である
    請求項１又は２に記載の色覚補正フィルタ。
  5. 前記１種類以上の色素材料は、複数種類の色素材料である
    請求項１～４のいずれか１項に記載の色覚補正フィルタ。
  6. 前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料である
    請求項１～５のいずれか１項に記載の色覚補正フィルタ。
  7. 前記１種類以上の色素材料は、４１５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有する
    請求項６に記載の色覚補正フィルタ。
  8. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第１種類の色素材料は、４１５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が２０ｎｍ以上４５ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  9. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第２種類の色素材料は、４９０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が６５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  10. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第３種類の色素材料は、４９０ｎｍ以上５０５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が７０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  11. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第４種類の色素材料は、５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が６０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  12. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第５種類の色素材料は、５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が７０ｎｍ以上１２５ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  13. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第６種類の色素材料は、５７０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が２５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  14. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第７種類の色素材料は、５７５ｎｍ以上５８５ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  15. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料は、光吸収材料であり、
    前記１種類以上の色素材料に含まれる第８種類の色素材料は、５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲に吸収のピークを有し、かつ、前記ピークの半値幅が４５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である
    色覚補正フィルタ。
  16. 部分反射膜を設けなくても色覚を補正することができる色覚補正フィルタであって、
    １種類以上の色素材料を含むことによって、
    ４４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長帯域内における、前記色覚補正フィルタの透過率の最小値は、５３５ｎｍ±５０ｎｍの範囲にあり、
    前記１種類以上の色素材料の吸光度は、９０以上３１０以下であり、
    前記１種類以上の色素材料の基本骨格は、メロシアニン系、テトラアザポルフィリン系又はフタロシアニン系である
    色覚補正フィルタ。
  17. 前記色覚補正フィルタの反射率は、１５％以下である
    請求項８～１６のいずれか１項に記載の色覚補正フィルタ。
  18. 前記１種類以上の色素材料が含まれる基材を備え、
    前記基材は、ポリカーボネート系、シクロオレフィン系又はアクリル系の樹脂から構成され、
    前記基材に含有される前記１種類以上の色素材料の総濃度は、２０ｐｐｍ以上８５０ｐｐｍ以下であり、
    前記基材の板厚は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、
    前記基材の曲率半径は、６０ｍｍ以上８００ｍｍ以下である
    請求項１～１７のいずれか１項に記載の色覚補正フィルタ。
  19. 前記１種類以上の色素材料は、前記基材内に均等に分散されている
    請求項１８に記載の色覚補正フィルタ。
  20. 請求項１～１９のいずれか１項に記載の色覚補正フィルタを備える光学部品。
  21. 前記光学部品は、メガネ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、又は、ゴーグルである
    請求項２０に記載の光学部品。
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