JPH09281317A - 波長選択性を有する光学部材 - Google Patents
波長選択性を有する光学部材Info
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- JPH09281317A JPH09281317A JP11539996A JP11539996A JPH09281317A JP H09281317 A JPH09281317 A JP H09281317A JP 11539996 A JP11539996 A JP 11539996A JP 11539996 A JP11539996 A JP 11539996A JP H09281317 A JPH09281317 A JP H09281317A
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Abstract
射光の色刺激との関係に何ら注意が払われないため、眼
鏡レンズが基材の色とは異なる色に見えるという問題が
ある。 【解決手段】 染色レンズ1が、青−緑境界波長より短
波長側の青色成分に対する吸収率が長波長側の緑、赤色
成分に対する吸収率より低く、青色成分の透過率が相対
的に高い分光透過率を有し、反射防止膜2が、青−緑境
界波長より短波長側の青色成分に対する反射率が長波長
側の緑、赤色成分に対する反射率より高くなるような分
光反射率を有する。
Description
た眼鏡レンズのような透過光束の波長を選択する機能を
有する光学部材に関する。
形成するプラスチックの基材に特定の色成分を吸収する
ような染料を浸透させることにより作製される。眼鏡レ
ンズが基材のみで構成される場合には、眼鏡レンズの装
用者の眼に入る透過光の色刺激と、眼側から眼鏡レンズ
を透過して装用者以外の者の眼に入る透過光の色刺激、
すなわち、レンズの色として認識される色刺激とは等し
い。
射を防止するため、一般にレンズ表面に反射防止膜がコ
ーティングされる。反射防止膜は、通常複数の誘電体層
から構成される干渉膜であり、基準となる中心波長につ
いては反射光の発生をほぼ完全に防ぐことができるが、
可視域の全波長において反射率を0%にすることはでき
ない。従来は、基材の色に拘わりなく緑色成分の反射率
が相対的に高いような分光反射率分布を有する反射防止
膜が一般に用いられていた。
眼鏡レンズの基材の透過光の色刺激と反射防止膜による
反射光の色刺激との関係に何ら注意が払われないため、
反射防止膜からの反射光により、眼鏡レンズが本来意図
していた基材の色とは異なる色に見え、特に両者の色刺
激のバランスが悪い場合には濁った色に見えるため、眼
鏡レンズのファッション性が損なわれるという問題があ
る。
ものであり、反射光により付される色により染色された
眼鏡レンズ等の基材の色合いを損なうことがない波長選
択性を有する光学部材を提供することを目的とする。
択性を有する光学部材は、上記の目的を達成させるた
め、可視波長域の特定の波長域の成分を主として透過さ
せる基材と、基材の表面に施されたコーティング層とか
ら構成される光学部材において、波長による吸収率の違
いにより生じる基材の分光透過率分布と、コーティング
層の分光反射率分布とをほぼ一致させるようにしたこと
を特徴とする。
長側の青色成分に対する吸収率が長波長側の緑、赤色成
分に対する吸収率より低く、青色成分の透過率が相対的
に高い分光透過率分布を有する場合には、コーティング
層は、青−緑境界波長より短波長側の青色成分に対する
反射率が長波長側の緑、赤色成分に対する反射率より高
くなるような分光反射率分布を有する。
側の赤色成分に対する吸収率が短波長側の緑、青色成分
に対する吸収率より低く、赤色成分の透過率が相対的に
高い分光透過率分布を有する場合には、コーティング層
は、赤−緑境界波長より長波長側の赤色成分に対する反
射率が短波長側の緑、青色成分に対する反射率より高く
なるような分光反射率を有する。
ーティング層を設けた場合にも、反射光の色刺激が基材
を透過する光の色刺激にほぼ一致し、例えば眼鏡レンズ
を対象にした場合には、白色光を入射させた場合に装用
者に見える透過光の色刺激と、表面で反射された光によ
る装用者以外の者から見えるレンズの色刺激とを一致さ
せることができる。
射光との色刺激を一致させる場合、主波長、若しくは補
色主波長の値をほぼ等しい範囲とすることが望ましい。
主波長および補色主波長は、色度から純度を除いた要素
であり、対象となる光の色度が無彩色刺激とCIE色度
座標のスペクトル軌跡上の単色光刺激との加法混色によ
り等色される場合の単色光刺激の波長が主波長、対象と
なる光と単色色刺激との加法混色により特定の無彩色刺
激に等色される場合の単色光刺激の波長が補色主波長で
ある。
性を有する光学部材の実施形態を説明する。発明の波長
選択性を有する光学部材は、例えば図1(A)に示すよう
な眼鏡レンズとして、あるいは図1(B)に示すようなパ
ワーを持たない平板状で、ショーウィンドウやショーケ
ースのガラス板として使用される。
特定の波長域の成分を主として透過させる基材としての
染色レンズであり、2は染色レンズ1の表面に施された
コーティング層としての反射防止膜である。染色レンズ
1は、吸収率に波長依存性を有するよう、すなわち、染
色レンズ1を透過した白色光に特定の色が付くよう染料
を浸透、あるいは混合して形成されている。一方、反射
防止膜2は、誘電体を積層して構成される干渉膜であ
り、染色レンズ1の分光透過率分布に合わせ、透過光と
反射光との色刺激とが互いにほぼ等しくなるよう各層の
屈折率、膜厚等が決定されている。
より短波長側の青色成分に対する吸収率が長波長側の
緑、赤色成分に対する吸収率より低く、青色成分の透過
率が相対的に高い分光透過率を有し、反射防止膜2は、
青−緑境界波長より短波長側の青色成分に対する反射率
が長波長側の緑、赤色成分に対する反射率より高くなる
ような分光反射率を有する。
側から白色光Li(w)が入射した場合、殆どの光束は反射
防止膜2の作用により反射されずに染色レンズ1に入射
するが、青色成分の光束のみが僅かに反射光Lr(b)とし
て反射する。染色レンズ1を透過した光束Lt(b)の分光
分布は、染色レンズ1内での緑、赤色成分の吸収により
青色成分の輝度が相対的に大きなものとなる。染色レン
ズ1内での波長による吸収率の差は、反射防止膜2の波
長による反射率の差より格段に大きく設定されている。
したがって、反射防止膜2により染色レンズ1に入射す
る光束の青色成分の輝度が緑、赤色成分より僅かに低下
させられるものの、この反射防止膜2の作用による分光
分布の変化は透過光Lt(b)の分光分布には殆ど影響せ
ず、透過光Lt(b)の分光分布は主として染色レンズ1の
分光透過率分布のみに依存して決定され、青色成分の輝
度が相対的に高くなる。
すれば、眼鏡レンズとしてはレンズを透過して装用者の
眼に入る光の色刺激と、レンズでの反射光を見た装用者
以外の者から見えるレンズの色刺激とを一致させること
ができる。
材としてのガラス板であり、特定波長域の成分の透過率
が他の成分に対して大きくなるよう染色されている。符
号20は、ガラス板10上に施されたコーティング層と
しての反射防止膜であり、ガラス板10の分光透過率分
布に合わせ、透過光と反射光との色刺激とが互いにほぼ
等しくなるよう構成されている。白色光Li(w)を入射さ
せた場合の作用は図1(A)に示した眼鏡レンズの例と同
様であり、反射防止膜20からの反射光Lr(b)は青色成
分の輝度が相対的に高く、ガラス板10を透過した光束
Lr(b)も青色成分の輝度が相対的に高い。
光、透過光の分光分布において青色成分の輝度が相対的
に高くなるよう構成しているが、同様にして赤色成分の
輝度が相対的に高くなるよう構成することもできる。
有する光学部材の具体的な実施例を説明する。ここで
は、青色に染色された基材であるプラスチック製の染色
レンズ上に青色成分に対する反射率が相対的に高い反射
防止膜を付した実施例1、そして、赤色に染色されたプ
ラスチック製の染色レンズ上に赤色成分に対する反射率
が相対的に高い反射防止膜を付した実施例2について順
に説明する。なお、この明細書では、CIE 1931
標準表色系を用いて各光学素子の色特性を表示してお
り、この際の白色光源としては、相関色温度が約677
4Kとなる標準光源Cを用いている。
構成を示す。第1層が染色レンズに接する層、第7層が
空気に接する層である。
の光学特性について説明する。上記の反射防止膜の反射
率を可視域全域で総合的にみると、入射した光束に対す
る反射光束の比である視感反射率は3%である。反射光
の色度は、CIE色度座標上ではx=0.1790,y
=0.1913の点として表される。この色刺激は、無
彩色刺激とCIE色度座標のスペクトル軌跡上の主波長
477.5nmの単色光刺激との加法混色により等色さ
れ、主波長の単色光刺激に対する反射光の色度の刺激純
度は62.69%である。なお、反射光の色刺激と混色
されることにより無彩色刺激に等色する単色光刺激の波
長を示す補色主波長は、577.4nmである。実施例
1の反射防止膜の分光反射率分布は図2、反射光のCI
E色度座標中での位置は図6に示される。
光学特性は、視感反射率が59.7%、透過光の色度が
CIE色度座標でx=0.2709,y=0.288
0、主波長が481.6nm、補色主波長が582.1
nm、主波長に対する透過光の色度の刺激純度は17.
29%である。実施例1の染色レンズ自体の分光透過率
分布は、図3に実線で示されており、透過光のCIE色
度座標中での位置は図6に示される。また、染色レンズ
に反射防止膜を施した場合の両者の特性を考慮に入れた
総合的な透過光の分光分布は、図3中に破線で示されて
いる。
は可視域全体においてほぼ1%以下に抑えられており、
その中で400〜500nmの青色成分の反射率が比較
的高くなっている。反射光の色度を膜の物体色として見
た場合、明度5の状態では膜の色は「青」である。ま
た、染色レンズの透過率は、図3中の実線で示されるよ
うに400〜500nmの青色成分の透過率が比較的高
くなっている。透過光の色度を染色レンズの物体色とし
てみた場合、明度5の状態ではレンズの色は「うすい紫
みの青」である。さらに、図3中の実線と破線とに示さ
れるように、透過光の分光分布はほぼ染色レンズの分光
透過率分布に一致している。したがって、実施例1の構
成によれば、光学部材を透過する光の色刺激と反射され
る光の色刺激とを共に青系統の色に揃えることができ
る。
示す。第1層が染色レンズに接する層、第7層が空気に
接する層である。
の光学特性は、視感反射率が3%、反射光の色度がCI
E色度座標でx=0.4400,y=0.3024、主
波長が625.7nm、補色主波長が492.6nm、
主波長に対する反射光の色度の刺激純度は31.09%
である。実施例2の反射防止膜の分光反射率分布は図
4、反射光のCIE色度座標中での位置は図6に示され
る。
光学特性は、視感反射率が49.2%、透過光の色度が
CIE色度座標でx=0.3566,y=0.323
0、主波長が601.9nm、補色主波長が489.1
nm、主波長に対する透過光の色度の刺激純度は14.
28%である。実施例2の染色レンズ自体の分光透過率
分布は、図5に実線で示されており、透過光のCIE色
度座標中での位置は図6に示される。また、染色レンズ
に反射防止膜を施した場合の両者の特性を考慮に入れた
総合的な透過光の分光分布は、図5中に破線で示されて
いる。
は可視域全体においてほぼ2%以下に抑えられており、
その中で700nmに近い領域の赤色成分の反射率が比
較的高くなっている。反射光の色度を膜の物体色として
見た場合、膜の色は明度5の状態では「紫みの赤」であ
る。また、染色レンズの透過率は、図5中の実線で示さ
れるように620〜700nmの赤色成分の透過率が比
較的高くなっている。透過光の色度を染色レンズの物体
色として見た場合、レンズの色は明度5の状態では「う
すい紫みの赤」である。さらに、図5中の実線と破線と
に示されるように、透過光の分光分布はほぼ染色レンズ
の分光透過率分布に一致している。したがって、実施例
2の構成によれば、光学部材を透過する光の色刺激と反
射される光の色刺激とを共に赤系統の色に揃えることが
できる。
は、いずれも光束のコーティング層に対する入射角度が
0deg.(度)の場合を前提にしている。しかしながら、実
施形態のような眼鏡レンズ等を実際に使用する場合に
は、光はあらゆる方向から膜に入射するため、見る方向
によって反射光の色刺激が大きく変化しないようにする
ためには、入射角度の変化に対する反射光の主波長の変
化を小さく抑えることが望ましい。
の入射角度が大きくなると、反射光の分光分布は短波長
側にシフトする。ただし、従来の緑色成分を主として反
射させる分光反射率分布を有する反射防止膜と比較する
と、実施例1に示した青色成分を主として反射させる分
光反射率分布を有する反射防止膜の方が入射角度の変化
に対する反射光の色度の変化が小さい。
る反射成分の範囲を限定するためには、可視域内で長波
長側、短波長側の両側の境界波長が存在しなければなら
ない。入射角度が大きくなって分光分布が短波長側にシ
フトすると、主たる反射成分の帯域幅は殆ど変化せず
に、これを限定している短波長側、長波長側の境界波長
が共に短波長側にシフトすることとなる。したがって、
主波長が短波長側に移動する。
を主として反射させる分光反射率を持つ反射防止膜の場
合、主たる反射成分の範囲を限定しているのは可視域内
では長波長側の境界波長のみであり、入射角度が大きく
なって分光分布が短波長側にシフトした場合にも長波長
側の境界波長が短波長側にシフトするのみであり、主た
る反射成分の帯域幅は狭くなるものの、主波長の変化は
比較的小さい。
の緑色成分を主として反射させる分光反射率分布を有す
る反射防止膜と比較すると、入射角度の変化に対する反
射光の主波長の変化が小さい。表3は、緑色成分の反射
率が相対的に高い従来の代表的な反射防止膜と、実施例
1、2の反射防止膜とにおける、入射角度の変化に対す
る反射光の色度のCIE色度座標上での座標点の変化を
示す。
度座標中に表示したグラフ、図8はその一部を拡大した
グラフであり、図8では入射角度と座標点との対応が示
されている。これらのグラフに示されるように、従来の
反射防止膜では、入射角度0〜40deg.の範囲で反射光
の純度の変化は比較的小さいが、主波長の変化が約50
0nm〜430nmと比較的広いため、見た目の色の変
化が比較的大きくなる。この変化は、例えば明度5の状
態では、「あざやかな青みの緑」から「明るい青みの
紫」までの変化に相当する。
長の変化が入射角度0〜40deg.の範囲でほぼ470n
mを中心とした±5nm程度の範囲内に収まるため、純
度の変化はあるものの見た目の色刺激の変化は従来例よ
り小さくなる。この変化は、明度5の状態では、「青」
から「明るい青みの紫」までの変化に相当する。
の色との色差をCIE1964色差公式により求める
と、従来例が12.7199で最も大きくなり、実施例1では
6.8962、実施例2では4.8577となる。
ば、青または赤に見えるレンズ等の基材に対して同系色
の反射光が得られるコーティング層を施すことにより、
装用者に見える透過光の色刺激と、表面で反射された光
による装用者以外の者から見えるレンズの色刺激とを一
致させることができる。したがって、例えばこの発明を
眼鏡レンズに適用した場合には、反射光により付される
色により染色された眼鏡レンズ等の基材の色合いを損な
うことがないファッション性に優れた眼鏡レンズを提供
することができる。
ティング層で反射される光の色刺激とを共に青色に揃え
た場合には、他の色を利用する場合と比較して光の入射
角度の変化に基づくコーティング層の反射光の主波長の
変化を小さく抑えることができ、反射光の色刺激の角度
依存性の少ない光学部材を提供することができる。
の概略を示す説明図である。
すグラフである。
すグラフである。
すグラフである。
すグラフである。
ンズの透過光の色度をCIE色度座標上で示すグラフで
ある。
入射角度の変化に基づく色度の変化をCIE色度座標中
に示したグラフである。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 可視波長域の特定の波長域の成分を主と
して透過させる基材と、該基材の表面に施されたコーテ
ィング層とから構成される光学部材において、 前記基材は、青−緑境界波長より短波長側の青色成分に
対する吸収率が長波長側の緑、赤色成分に対する吸収率
より低く、青色成分の透過率が相対的に高い分光透過率
分布を有し、 前記コーティング層は、青−緑境界波長より短波長側の
青色成分に対する反射率が長波長側の緑、赤色成分に対
する反射率より高くなるような分光反射率分布を有する
ことを特徴とする波長選択性を有する光学部材。 - 【請求項2】 可視波長域の特定の波長域の成分を主と
して透過させる基材と、該基材の表面に施されたコーテ
ィング層とから構成される光学部材において、 前記基材は、赤−緑境界波長より長波長側の赤色成分に
対する吸収率が短波長側の緑、青色成分に対する吸収率
より低く、赤色成分の透過率が相対的に高い分光透過率
分布を有し、 前記コーティング層は、赤−緑境界波長より長波長側の
赤色成分に対する反射率が短波長側の緑、青色成分に対
する反射率より高くなるような分光反射率分布を有する
ことを特徴とする波長選択性を有する光学部材。 - 【請求項3】 前記基材を透過する光束の主波長あるい
は補色主波長と、前記コーティング層により反射される
光束の主波長あるいは補色主波長とがほぼ等しい範囲に
あることを特徴とする請求項1または2の何れかに記載
の波長選択性を有する光学部材。 - 【請求項4】 前記基材と前記コーティング層との主波
長、あるいは補色主波長の差が、±10nmの範囲にあ
ることを特徴とする請求項3に記載の波長選択性を有す
る光学部材。 - 【請求項5】 前記基材は、パワーを持つレンズであ
り、前記コーティング層は、反射防止膜であることを特
徴とする請求項1に記載の波長選択性を有する光学部
材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11539996A JP3911046B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 波長選択性を有する光学部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11539996A JP3911046B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 波長選択性を有する光学部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09281317A true JPH09281317A (ja) | 1997-10-31 |
JP3911046B2 JP3911046B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=14661610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11539996A Expired - Lifetime JP3911046B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 波長選択性を有する光学部材 |
Country Status (1)
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- 1996-04-12 JP JP11539996A patent/JP3911046B2/ja not_active Expired - Lifetime
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