JP7357368B2 - 改善した装飾的外観を有する人間の色覚を向上させるための光学デバイス - Google Patents

改善した装飾的外観を有する人間の色覚を向上させるための光学デバイス Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年７月１７日出願の米国仮特許出願第６２／６９９，０３２号、２０１８年５月１１日出願の米国仮特許出願第６２／６７０，１８０号、２０１７年１２月６日出願の米国仮特許出願第６２／５９５，５１６号の優先権を主張し、その全体が本明細書において提示されているかのように参照により援用される。
本発明は、人間の色覚を向上させるための光学デバイスに関し、特に、光学デバイスを製造するためのシステムと方法、及び、人間の色覚を向上させるためのデバイスを提供する。
通常の人間の色覚や色覚異常（ＣＶＤ）、例えば、赤緑ＣＶＤや黄色の色覚（ＹＣＶ）などを改善する光学デバイスでは、明度の違いによる色の違いや、明度に依存しない色の違いを人が見分ける能力に十分に対応していない。また、（１）魅力的ではない装飾的色合い（２）異なる照明条件下でのこれらの装飾的色合いの不一致、及び（３）正常な人の色覚とＣＶＤの人が使用することよって生じる光学デバイスの明るさの低さや明らかに透け感、により、光学デバイスの美容的見栄えには改善が必要である。
従って、これら及びその他の視覚に関する問題については、より質の高い解決策が必要である。
光学デバイスを製造するためのシステムと方法、及び人間の色覚を向上させるデバイスが開示される。光学デバイスを製造するシステムと方法及びデバイスは、一つ又は複数の（１）基材と、基材上に設けられ、それぞれ屈折率を有する選択された複数の材料に基づいて薄膜固有の反射スペクトルを作成する材料を含む複数の薄膜層と、及び／又は（２）複数の薄膜層に用いられた複数の着色剤層であって、選択した濃度で定義された着色剤固有の吸収スペクトルに基づき形成された少なくとも１つの着色剤を含む着色剤層とを備えている。
光学デバイスを製造する方法には、一つ又は複数の（１）着色剤を選択して着色剤固有の吸収スペクトルを形成する工程と、選択した着色剤の濃度を形成する工程と、及び／又は着色剤を含む一つ又は複数の層を形成する工程と、及び／又は（２）それぞれ固有の屈折率を持つ複数の材料を選択することによって薄膜固有の反射スペクトルを形成する工程と、薄膜の層数を選択する工程と、各膜層を形成する工程とが含まれる。光学デバイスの製造には、一つ又は複数の（１）着色剤を含む形成された一つ又は複数の層、及び／又は（２）形成された膜層が含まれる。
本発明において、「少なくとも一つの」という表現は、選言的に解釈するべきである。つまり、列挙された基準の一つ以上が必要である。
添付の図面及び表と併せて例として示される以下の説明から、より詳細な理解を得ることができる。
図１は、暖色、中間色、寒色の光源としてのＬＥＤ－３０００Ｋ、ＬＥＤ－４０００Ｋ、ＬＥＤ－５０００Ｋライトの正規化スペクトルパワー分布を示す。 図２は、２つの光学デバイスの修正された透過スペクトルを示す。 は、正常な色覚を持つ人のＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色空間と、マクアダム楕円の例を示す。 図４は、２型異常３色覚と第二色覚異常の人のＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色域を示し、第二色覚異常の混同色線を示す。 図５は、１型異常３色覚と第一色覚異常の人のＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色域を示し、第一色覚異常の混同色線を示す。 図６は、普通の人と赤緑ＣＶＤと黄色の色覚（ＹＣＶ）を持つ人の色覚を特徴付けるのに用いられるマンセル色見本表を示す。 図７Ａは、本発明で用いられる石原赤色の７つの反射スペクトルを示す。 図７Ｂは、本発明で用いられる石原緑色の５つの反射スペクトルを示す。 図８は、図７に示す石原反射スペクトルのサンプルセットの知覚色を示す。 図９は、赤色ＯＤ（光学デバイス）の形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図１０は、図９に示す透過スペクトルを有する赤色ＯＤの比色効果を示す。 図１１は、第１バラ色デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図１２は、図１１に示す透過スペクトルを有するバラ色ＯＤの比色効果を示す。 図１３は、第２バラ色デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図１４は、図１３に示す透過スペクトルを有する第２バラ色デバイスの比色効果を示す。 図１５は、青色光学デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図１６は、図１５に示す透過スペクトルを有する青色デバイスの比色効果を示す。 図１７は、黄色光学デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図１８Ａは、２型異常３色覚の観察者によるＦ１１光源下での図１７に示すフォトクロミック光学デバイスの比色効果を示す。 図１８Ｂは、同じ２型異常３色覚の観察者によるＤ６５光源下での図１７に示すフォトクロミック光学デバイスの比色効果を示す。 図１９は、黄色光学デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図２０Ａは、別の２型異常３色覚の観察者によるＦ２光源下での図１７に示すフォトクロミック光学デバイスの比色効果を示す。 図２０Ｂは、同じ２型異常３色覚の観察者によるＤ６５光源下での図１７に示すフォトクロミック光学デバイスの比色効果を示す。 図２１は、色が一定（カラーコンスタント）の光学デバイスの形で具体化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図２２Ａは、図２１に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタント（色が一定の）デバイスの比色効果を示す。 図２２Ｂは、図２１に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２２Ｃは、図２１に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２３は、別の色が一定（カラーコンスタント）の光学デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図２４Ａは、図２３に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２４Ｂは、図２３に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２４Ｃは、図２３に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２５は、第３の色が一定（カラーコンスタント）の光学デバイスの形で具現化された光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図２６Ａは、図２５に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２６Ｂは、図２５に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２６Ｃは、図２５に透過スペクトルがグラフ化されたカラーコンスタントデバイスの比色効果を示す。 図２７は、黄色の色覚（ＹＣＶ）を補正又は改善する光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図２８は、図２７に示す透過スペクトルを有する光学デバイスの色域及び白色点を示す。 図２９は、黄色の色覚（ＹＣＶ）を補正又は改善する別の光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図３０は、正常な観察者の裸眼の色域と、図２９に示す透過スペクトルを有する光学デバイスの白色点を示す。 図３１は、色の明度や輝度が増加すると色の彩度や色の鮮やかさが高くなり、その逆も同様である、ハント効果を示す。 図３２Ａは、デバイス装着者と外部の視者から見た、光学デバイスにおける入射光線と反射光線との間の相互作用を示す。 図３２Ｂは、光学デバイスとしてコンタクトレンズを用いた人間から見た入射光線と反射光線との間の相互作用と外部の視者から見た入射光線と反射光線との間の相互作用を示す。 図３３は、光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図３４Ａは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＦ１１を用いた場合の、図３３の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３４Ａは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＦ２を用いた場合の、図３３の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３４Ａは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＤ６５を用いた場合の、図３３の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３５は、光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図３６Ａは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＤ６５を用いた場合の、図３５の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３６Ｂは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＦ２、を用いた場合の、図３５の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３７は、光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図３８は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＤ６５、Ｆ２、Ｆ１１を用いた場合の、図３７の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３８は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＤ６５、Ｆ２、Ｆ１１を用いた場合の、図３７の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３８は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＤ６５、Ｆ２、Ｆ１１を用いた場合の、図３７の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図３９は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、光源としてＤ６５を用いた場合の、図４０（ＨＧ５）の透過スペクトルを有する光学デバイスの比色効果を示す。 図４０は、無数の光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図４１は、無数の光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図４２は、無数の光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図４３は、無数の光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図４４は、ＯＤ Ａ、ＯＤ Ｂ、ＯＤ Ｃの３つの光学デバイスの透過スペクトルを示す。 図４５は、ＡＮＳＩ Ｚ８０．３－２０１８で定義された光学デバイス規格を使用した１９３１ ＣＩＥ ｘｙＹ色度図で、ＯＤ Ｃと裸眼で見た場合の青信号、黄信号、Ｄ６５昼光の色度座標を示す。 図４６は、（左）視領域が小さいＯＤと、（右）全体をカバーする視領域を有するＯＤを示す。 表１は、昼光、蛍光、白色光、ＬＥＤ光の下での２つの光学デバイスの基準白色の三刺激値を示す。 表２は、図４０から４３に透過スペクトルを示す２５個の光学デバイスの比色及び光学性能指標を示す。 表３は、ＩＳＯ １２３１２－１ ２０１５、ＡＮＳＩ Ｚ８０．３ ２０１８、ＡＳ／ＮＺＳ １０６７．１：２０１６で設定された規格に準拠したＯＤ Ａ、ＯＤ Ｂ、ＯＤ Ｃの多数の計測を示す。
本明細書では、本実施形態を完全に理解するために、特定の構造、構成要素、材料、寸法、処理ステップ、技法など多くの具体的詳細が示されている。しかしながら、実施形態はこれらの具体的詳細なしに実施されてもよいことは当業者であれば理解するであろう。他の例では、実施形態を不明瞭にしないために、周知の構造や処理ステップについての詳しい説明は行われていない。層、領域、基材などの要素が別の要素の「上」や「上方」にあるとされる場合、それは他の要素上に直接存在してもよいし、又は介在要素が存在してもよい。一方、ある要素が別の要素の「直接上」又は「直接」上方にあるとされる場合、介在する要素は存在しない。要素が別の要素の「真下、「下」、「下方」にあるとされる場合、それは他の要素の真下や下方に存在してもよいし、又は介在要素が存在してもよいことも理解されよう。一方、ある要素が別の要素の「真下」や「すぐ下方」にあるとされる場合、介在する要素は存在しない。
以下の詳細な説明における実施形態の提示を不明瞭にしないために、当技術分野で知られているいくつかの構造、構成要素、材料、寸法、処理ステップ、及び技法は、提示や例示を目的として組み合わされていてもよく、詳細に説明されていない場合がある。他の例では、当技術分野で知られているいくつかの構造、構成要素、材料、寸法、処理ステップ及び技法については、まったく説明が行われない場合もある。以下の説明はむしろ本明細書で説明する様々な実施形態の特徴的な機能や要素に焦点を合わせたものであることを理解されたい。
説明するシステムと方法によれば、正常な人と色覚異常（ＣＶＤ）の人の色知覚を向上させるために、比色性能測定（ＣＰＭ）での所望の透過スペクトルと所望の性能を有する光学デバイスの設計と構造が提供される。このシステムと方法は、正常な人とＣＶＤの人の色覚を矯正又は向上させるために色知覚を向上または変更するように、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの可視光の透過スペクトルを修正するデバイスを開示する。３８０ｎｍ～７８０ｎｍの可視光の透過スペクトルを修正するデバイス名は、「光学デバイス」または同等のものである。「光学システム」には、同じ有効可視スペクトル及び／又はＣＰＭで同じ有効性能を有する複数のデバイスが含まれる。デバイス、光学デバイス、光学系及び／又はレンズの用語は、本説明では互換的に使用される。
光学デバイスは、レンズ、サングラス、眼科用ガラス、コンタクトレンズ、光学フィルタ、ディスプレイ、フロントガラス、眼内レンズ（ｌＯＬ）、人間の水晶体（ＨＣＬ）、窓、プラスチック、その他のデバイス又はデバイスの一部、もしくは紫外線（ＵＶ）、可視光線（ＶＩＳ）、赤外線などの電磁放射を透過、吸収、又は反射することが可能なデバイスのシステムで構成される。この光学デバイスは、幾何学的形状、屈折率、厚さを含む任意の屈折力、曲率又は他の適切な特性を有していてもよい。吸収性着色剤や反射性薄膜は、別々に又は組み合わせて使用され、所望の透過スペクトル又は有効透過スペクトルを有する光学デバイス又は光学デバイスのシステムを設計及び構築するために基材に適用される。着色剤には、基材の表面に塗るか、又は基材に入れられる染料や色素が含まれる。反射薄膜には、交互のパターン又は他の積み重ねパターンで積み重ねられ、基材の表面に用いられたり、基材内にコーティングされる、高屈折率及び低屈折率を有する膜層が含まれる。反射薄膜には、屈折率が可変で、基材の表面に用いられたり、基材内にコーティングされるルゲートフィルタが含まれる。基材には、ガラス、プラスチック（アクリル、ポリカーボネート、Ｔｒｉｖｅｘ、ＣＲ３９など）、結晶、石英、その他の透明又は半透明の材料が含まれる。カラーアピアランスモデル（Ｃｏｌｏｒ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｍｏｄｅｌ，ＣＡＭ）を使用して、色知覚を定量的にモデル化することができる。標準ＣＡＭには、ＣＩＥ １９３１ ＸＹＺ、ＣＩＥ １９３１ ｘｙＹ、ＣＩＥ １９７６ ＬＵＶなど、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって確立されたものが含まれる。ＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ ＣＡＭ定義に準拠して、本発明における色は、色相、彩度、明度の３要素によって定義される。
このシステムと方法は、特に明記されていない限り、１９７６ ＬＵＶ ＣＡＭ形式で比色パラメータ又は値を開示する。１９７６ ＬＵＶを既定のＣＡＭとして使用しても、本説明はその特定のＣＡＭに限定されるものではない。実際、ＣＩＥ ＬＡＢを含め、色空間座標を持ついかなるＣＡＭも既定のものに相当する場合がある。既定のＣＡＭは、説明するシステムと方法を例示するためのモデル例の１つにすぎない。既定の色空間座標は（Ｌ、ｕ、ｖ）である。
１９７６ ＣＩＥ ＬＡＢの色のカラーアピアランスモデルでは、基準白色（ＲＷ）を用いて、透過率と反射率スペクトルを介して光学デバイスのＣＰＭを決定する。
ＲＷは、基準知覚環境（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＲＰＥ）に対して、一つ又は複数の光源によって照らされた光学デバイスの装飾的色合いの、一度の光学デバイスの通過（シングルパス）と２度の光学デバイスの通過（ダブルパス）を介した知覚を計算する際に使用される。ＲＰＥは、知覚色を対比又は参照するために使用される、隣接、背景及び／又は周囲の環境で構成される。そのような環境の例には、物体の色などの知覚色が対比・比較される空気、白い紙、その他の白い表面、着色面、鏡面が含まれる。
ＲＷは、光学デバイスを通して見たＲＰＥに対して、一つ又は複数の光源によって照らされた、光学デバイスを介した色の知覚の計算に使用される。そのようなＲＰＥの例には、光学デバイスを通して見た空気、白い紙、その他の白い表面、着色面、鏡面が含まれる。
同じ光源又は光源の同じ組み合わせの下では、一度光学デバイスを通過した（シングルパス）光学デバイスの美容用の色と２度光学デバイスを通過した（ダブルパス）光学デバイスの装飾的色合いは、両方の色合いが同じＲＰＥである場合、同じＲＷを有する。同様に、透過スペクトル又は反射スペクトルが異なる２つの異なる光学デバイスは、両方の光学デバイスのＲＰＥが同じであれば、ＲＷは同じである。このようなＲＷは、三刺激値ＸＲＷ，ｔ、 ＹＲＷ，ｔ及びＺＲＷ，ｔによって表される。ここで、｛Ｘ、Ｗ、Ｚ｝は一般に三刺激値を示し、ｔは光学デバイスの装飾的色合い（この場合、シングルパス色とダブルパス色の両方）を示す。
ＲＷは、ＣＩＥ標準光源、その他の単一光源、又は光源の組み合わせの、３８０ｎｍから７８０ｎｍ内の正規化分光分布（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ＳＰＤ）の知覚白色点（Ｗｈｉｔｅ Ｐｏｉｎｔ，ＷＰ）であってもよい。式１は、一つ又は複数の光源又は光源によって照らされた、周囲ＲＰＥに対する、シングルパスとダブルパスの両方の色について、光学デバイスの装飾的色合いの知覚を評価するのに使用されるＲＷの三刺激値を計算する式を示す。
Figure 0007357368000001
 式１では、光源（λ）はＣＩＥ標準光源、その他の単一光源、又は光源の組み合わせを示し、
Figure 0007357368000002
は、例えば、１９３１ ＣＩＥ 2度標準観察者などの等色関数群である。
装着者又は受領者によって知覚される（すなわち、「シングルパス」）強調される又は補正される光学デバイスの美容用につけられた色は、外部の視者によって知覚される（すなわち、「ダブルパス」）ものとは異なり得る。光学デバイス（Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅ、ＯＤ）の装着者又は受領者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、ＯＤによって一度フィルタリングされる入射光源又は外部光源によるものである。ＯＤは、この構成では、ＯＤ装着者に対するシングルパスフィルタとして機能する。この点に関して、本発明では「シングルパス」という用語を使用する。
外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、ＯＤによって２回フィルタリングされる反射光路によるものである。より一般的には、反射光路は、外光がＯＤを通過してバックストップ面、例えば、外部ＯＤの場合は装着者の皮膚、コンタクトレンズの場合は装着者の目の虹彩又は強膜に接触し、ＯＤを介して反射又は部分的に反射される際に、ＯＤによって一度フィルタリングされ、光線は外部の視者に到達するまでにＯＤによって２回目のフィルタリングが行われる外光のフィルタリングプロセスを示している。このようにして、ＯＤは外部視者に対してダブルパスフィルタとして機能する。バックストップ面は、可視光スペクトルの特定の波長を部分的又は完全に選択的に吸収し、他の波長を反射することができる。このＯＤによる二重のフィルタリングプロセスは、外部の視者によって知覚されるＯＤの美容用につけられた色全体の設計に含めることができる。この点に関して、本発明では「ダブルパス」という用語を使用する。
シングルパス及び／又はダブルパスの光選別では、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの特定の波長は、ＯＤの使用者（又は内部の受領者）及び／又は外部の視者又は外部の受領者（例えば、ＯＤを見ている別の人）に到達する前に、空気、涙、角膜又は別の媒体とＯＤの境界面によって部分的又は完全に反射される、もしくは反射されない。
光源は、昼光、くもりの天候での光といった自然光と、蛍光、白色光、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの人工光で構成される。ＣＩＥ標準光源は、自然光の場合はＤ６５、代表的な蛍光の場合は｛Ｆ２、Ｆ７、Ｆ１１｝のセット、白色光の場合はＡで構成される。ＬＥＤ ３０００Ｋ、ＬＥＤ ４０００Ｋ、ＬＥＤ ５０００Ｋは、それぞれ暖色、中間色、寒色の光を生成する対応する色温度を有するＬＥＤである。
図１は、ＬＥＤ ３０００Ｋ １１０、ＬＥＤ ４０００Ｋ １２０、ＬＥＤ ５０００Ｋ１３０の代表的な正規化ＳＰＤ １００を示す。測光的に、３つのＳＰＤ（ＬＥＤ ３０００Ｋ １１０、ＬＥＤ ４０００Ｋ １２０、ＬＥＤ ５０００Ｋ １３０）は、次の特性を持つＬＥＤ ＳＰＤを表す。（１）少なくとも１つの４２０ｎｍと４８０ｎｍの間の局所ピーク発光（ＬＥＤ１３０のピーク１４０、ＬＥＤ１２０のピーク１５０、ＬＥＤ１１０のピーク１６０として示す）、具体的には、４４０ｎｍと４６０ｎｍの間（青色ピークと呼ぶ）、（２）少なくとも１つの４６０ｎｍと５２０ｎｍの間の局所谷（低）発光（ＬＥＤ１２０の谷１７０、ＬＥＤ１１０の谷１８０、ＬＥＤ１３０の谷１９０として示す）、具体的には、４７０ｎｍと５００ｎｍの間（青色谷と呼ぶ）、（３）少なくとも１つの５２０ｎｍと６４０ｎｍの間の局所ピーク発光（ＬＥＤ１３０のピーク１９１、ＬＥＤ１２０のピーク１９２、ＬＥＤ１１０のピーク１９３として示し、黄色ピークと呼ぶ）。青色と黄色のピークの相対発光を調整すると、所望のＬＥＤ色温度になる。具体的には、ＬＥＤ１１０（暖色ＬＥＤ）の場合、黄色のピーク１９３は、例えば、正規化されたＳＰＤで少なくとも０．２５（２５％）だけ青色のピーク１６０より実質的に高くてもよい。ＬＥＤ１２０（中間色ＬＥＤ）の場合、黄色のピーク１９２は、例えば、正規化されたＳＰＤで約０．２４９（２４．９％）以内の差で、青色のピーク１５０と実質的に同じでもよい。ＬＥＤ１３０（寒色ＬＥＤ）の場合、黄色のピーク１９１は、例えば、正規化されたＳＰＤで少なくとも０．２５（２５％）だけ青色のピーク１４０より実質的に低くてもよい。
式２は、（式１で表す）光学デバイスの装飾的色合いを照らしたものと同じ一つ又は複数の光源で照らされた、光学デバイスを通して見た周囲のＲＰＥに対する、光学デバイスを通しての色（例えば、マンセル色、石原色）の知覚の計算に用いられるＲＷの三刺激値を評価する式を示す。
Figure 0007357368000003
 式２では、ＹＯＤは、光学デバイスの透過スペクトルＴ（λ）を用いて計算された、シングルパス透過における光学デバイスのＷＰの三刺激値のＹ要素である。
図２は、２つの光学デバイスの透過スペクトル２００を示す。両方の光学デバイスは、図２に示したように、ＯＤ Ａが透過スペクトル２１０、ＯＤ Ｂが透過スペクトル２２０を有する。光学デバイス（Ａ、Ｂ）は、ポリカーボネートに配合した染料を有し、厚さ３ｍｍ、直径７２ｍｍのピアノ光学レンズに成形することができる。ＯＤ Ａは、屋内と屋外の両方での使用に適した、汎用の眼科用レンズとしての使用を目的としている。ＯＤ Ｂは、サングラスレンズとしての使用を目的としている。４種類の耐光性と熱安定性を有する染料を使用して、図示の透過スペクトルを有する両光学デバイスを製造する。染料は光学デバイスにおいて、４５９ｎｍ（スペクトル２２０の吸収ピーク２３０、スペクトル２１０の吸収ピーク２４０として示す）、５７５ｎｍ（スペクトル２１０の吸収ピーク２５０、スペクトル２２０の吸収ピーク２６０として示す）、５９５ｎｍ（スペクトル２２０の吸収ピーク２７０、スペクトル２１０の吸収ピーク２８０として示す）、６３６ｎｍ（スペクトル２２０の吸収ピーク２９０、スペクトル２１０の吸収ピーク２９１として示す）で個別の吸収ピークを生成する。そのような染料には、ローダミン系やシアニン系の染料を含まれてもよい。染料は、プラスチック母材内の濃度負荷が異なるだけである。波長依存の吸収ピークを持つ塗料は、各ＯＤ（光学デバイス）の透過スペクトルに対応する局所ピーク吸収２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、２９１を生成することができる。
ストップバンド又は透過谷とも呼ばれる吸光度ピークは、局所ピークの吸光度が透過スペクトルにおいて局所的に低い点を生じるような、３８０ｎｍと７８０ｎｍを中心とするスペクトルの吸光度であり、結果として得られる局所的な最低透過値は、短波長でのピークと長波長でのピークを含む、２つの直接隣接する局所透過ピークの透過値よりも少なくとも３％低い。３８０ｎｍを中心とする（すなわち、ピーク吸収波長を有する）ストップバンド（スペクトル２２０では吸収ピーク２９２として、スペクトル２１０では吸収ピーク２９３として示す）には、長波長で１つの隣接する局所透過ピークがある。７８０ｎｍを中心とするストップバンド（スペクトル２２０では吸収ピーク２９４として、スペクトル２１０では吸収ピーク２９５として示す）には、短波長で１つの隣接する局所透過ピークがある。例えば、図２には、実質的に３８０ｎｍ（吸収ピーク２９２、吸収ピーク２９３）、４５９ｎｍ（吸収ピーク２３０、吸収ピーク２４０）、５７５ｎｍ（吸収ピーク２５０、吸収ピーク２６０）、５９５ｎｍ（吸収ピーク２７０、吸収ピーク２８０）、７８０ｎｍ（吸収ピーク２９４、吸収ピーク２９５）を中心とするストップバンドがある。これは、ストップバンドが中心にあるか、ピークに達しているか、特定された波長で吸光度ピークを有する状態と同等である。
パスバンド又は吸光度の谷とも呼ばれる透過ピークは、局所ピーク透過が透過スペクトルにおいて局所的に高い点を生じるような、３８０ｎｍと７８０ｎｍ以内のスペクトル透過であり、結果として得られる局所的な最高透過値は、短波長と長波長とに１つずつある２つの直接隣接する透過谷の透過値より少なくとも３％高い。３８０ｎｍを中心とする（すなわち、ピーク透過波長をもつ）パスバンドには、直接隣接する局所透過谷が長波長では１つしか必要としない。７８０ｎｍを中心とするパスバンドには、直接隣接する局所透過谷が短波長では１つしか必要としない。例えば、図２には、実質的に４１０ｎｍ（透過ピーク２４１、透過ピーク２４２）、５００ｎｍ（透過ピーク２４３、透過ピーク２４４）、７８０ｎｍ（透過ピーク２９４、透過ピーク２９５）を中心とするパスバンドがある。これは、パスバンドが中心にあるか、ピークに達しているか、特定された波長で透過ピークを有する状態と同等である。
ＯＤ（光学デバイス）の透過スペクトルには、４００ｎｍと５２０ｎｍを中心とする少なくとも１つのストップバンド（吸収ピーク２３０、吸収ピーク２４０）と、５４０ｎｍと６２０ｎｍを中心とする少なくとも１つのストップバンド（吸収ピーク２５０、吸収ピーク２６０、吸収ピーク２７０、吸収ピーク２８０）がある。
ＯＤ Ａの場合、２０ｍｇから３０ｍｇの「４５９染料」、１５ｍｇから３０ｍｇの「５７４染料」、１５ｍｇから３５ｍｇの「５９４染料」、１ｍｇから１０ｍｇの「６３６－染料」染料」を３ポンドのポリカーボネート樹脂に配合し、レンズ形状に成形した。
ＯＤ Ｂの場合、２０ｍｇから４０ｍｇの「４５９染料」、３０ｍｇから６０ｍｇの「５７４染料」、３５ｍｇから７５ｍｇの「５９４染料」、１ｍｇから１０ｍｇの「６３６－染料」染料」を３ポンドのポリカーボネート樹脂に配合し、レンズ形状に成形した。
一般に、染料はコンタクトレンズ及びｌＯＬの中又は上に添加することができる。これらの染料は、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、アクリル、イオン性又は非イオン性ポリマー又は他の適切な材料と共重合させることができる。共重合では、発色団を、アクリレート、スチレン、反応性二重結合などの適切な化学基で官能基化する必要がある。デバイス基材に染料を吸収させることも可能である。染料の共重合なしで染料をデバイス基材マトリックスに懸濁又は封入することも可能である。
表１は、（１）ＯＤ ＡとＯＤ Ｂ両方について、（２）Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ７、Ｆ１ １、Ａ、ＬＥＤ－３０００Ｋ、ＬＥＤ－４０００Ｋ、ＬＥＤ－５０００Ｋの８つの異なる照明条件下で、（３）（ａ）周囲環境における光学デバイスのシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いの知覚、（ｂ）デバイスの装着者又は光学デバイスの透過率の受領者としての光学デバイスによる色知覚、の２つのＲＰＥへ適用されたＲＷ三刺激値を開示する。光学デバイスを通して知覚された色には、マンセル色、石原色覚異常（ＣＶＤ）検査表の色、自然色、人工色など、考え得るあらゆる色が含まれる。
表１は、例として、ＯＤ Ａ、ＯＤ Ｂへの式１、２の適用を示している。ＲＷは表１の値で構成されている。ＯＤ Ａ、ＯＤ ＢのＲＷ三刺激値は、ＣＩＥ Ｄ６５、ＣＩＥ Ｆ２、ＣＩＥ Ｆ７、ＣＩＥ Ｆ１１、ＣＩＥ Ａ、又はＬＥＤ ３０００Ｋ、ＬＥＤ ４０００Ｋ、又はＬＥＤ ５０００Ｋの特定のＬＥＤ光源の下で、周囲ＲＰＥにおけるシングルパスとダブルパスＯＤの装飾的色合いでもある。
ＣＩＥ １９７６ ＣＡＭ（Ｃｏｌｏｒ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｍｏｄｅｌ、カラーアピアランスモデル）と他のＣＡＭは、正常な人の色覚や三色型色覚を正確にモデル化できる。正常三色型色覚とは、色錐体と呼ばれる目の３つの色センサに基づく色の知覚である。Ｌ錐体は長波長可視光に最も敏感で、Ｍ錐体は中波長可視光に最も敏感で、Ｓ錐体は短波長可視光に最も敏感である。ＣＡＭでは、三色の人間の色覚が３つの等色関数（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ、ＣＭＦ）を使用して定量化され、それぞれがＣＡＭのＬ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体のセットの各色錐体の感度を複製する。ＣＩＥには、１９３１ ２度標準観測者（１９３１ ＳＯ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｂｓｅｒｖｅｒ））と１９６４ １０度標準観測者（１９６４ ＳＯ）の２種類のＣＭＦがある。１９３１ ＳＯ及び１９６４ ＳＯの場合、ｘ￣、ｙ￣、ｚ￣はそれぞれ、Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体のＣＭＦを表す。ＣＭＦの感度は、波長が変化すると変化する場合がある。つまり、ＣＭＦは波長の関数λである。
図３は、正常な色覚を持つ人のＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色域３００と、それに関連するマクアダム楕円例を示し、これは、知覚的に区別できない色を含む色域領域の例である。パステルカラー３２０は白色点（ＷＰ）に近く、マクアダム楕円が小さく、飽和色３１０はＷＰから遠く、通常、大きなマクアダム楕円を有する。ＣＡＭは、三色型色覚異常や二色型色覚異常などの色覚異常（ＣＶＤ）を持つ人々の色知覚をモデル化することができる。三色型色覚異常では、第二色弱（２型異常３色覚者、緑色弱）と第一色弱（１型異常３色覚者、赤色弱）が優性型である。二色型色覚異常では、第二色盲、（２型異常３色覚者、緑色盲）と第一色盲（１型異常３色覚者、赤色盲）が優性型である。総称して、第一色弱、第一色盲、第二色弱、第二色盲は、赤緑色盲又は色覚異常（ＣＶＤ）という。通常、赤緑ＣＶＤの人は、赤、緑、及び茶色、黄色、オレンジ（すなわち、赤と緑の混合色）などの派生色を効果的に区別できない。赤緑ＣＶＤでは、赤及び／又は緑と青などの「冷たい色調の（寒色）」色が混ざった色を効果的に区別できない場合がある。例えば、赤緑ＣＶＤの人は、シアン、青、紫及び／又はピンクの色を混同してしまう場合がある。
図４は、２型異常３色覚及び第二色覚異常の人のＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色域４００を示す。第二色弱４１０に関連するマクアダム楕円のサンプルが描かれている。これは、「混同」色を含む色域領域の例である。軽度、中度、重度の第二色弱の人は、小さいサイズのマクアダム楕円４２０、中くらいのサイズのマクアダム楕円４３０、大きいサイズのマクアダム楕円４４０を有する。図４では、第二色覚異常の混同色線４５０も示している。それらの線に沿った色やそれらの線に近い色はすべて、２型異常３色覚よりも重度のＣＶＤである第二色覚異常者にとっては混同色である。しかしながら、異なる混同色線上の色は、第二色覚異常者によって弁別可能である。
図５は、１型異常３色覚及び第一色覚異常の人のＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色域５００を示す。第一色弱５１０に関連するマクアダム楕円のサンプルが描かれ、「混乱してわかりにくい」色を含む色域領域の例が含まれる。軽度、中度、重度の第一色弱の人は、小さいサイズのマクアダム楕円５２０、中くらいのサイズのマクアダム楕円５３０、大きいサイズのマクアダム楕円５４０を有する。図５では、第一色覚異常の混同色線５５０も示している。それらの線に沿った色やそれらの線に近い色はすべて、１型異常３色覚よりも重度のＣＶＤである第一色覚異常者にとっては混同色である。第二色覚異常者の場合と同様に、異なる混同色線上の色は、第一色覚異常者によって弁別可能である。
正常色覚者と赤緑ＣＶＤの人との間のＣＭＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ、等色関数）のばらつきに関して、１９３１ ＳＯ（ＣＩＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｖｓｅｒｖｅｒ、標準観測者）の場合、ＣＭＦのピーク感度は、それぞれ５９９ｎｍ、５５５ｎｍ、４４６ｎｍにある。１型異常３色覚の人の場合、Ｌ錐体のピーク感度は５９９ｎｍとは異なる波長、例えば、５９８ｎｍ以下又は６００ｎｍ以上にあり、さらに又は独立して、ピーク感度値が正常者のＬ錐体ＣＭＦの１００％未満である。２型異常３色覚の人の場合、Ｍ錐体のピーク感度は５５５ｎｍとは異なる波長、例えば、５５４ｎｍ以下又は５５６ｎｍ以上にあり、さらに又は独立して、ピーク感度値が正常者のＭ錐体ＣＭＦの１００％未満である。
また、１９６４ ＳＯの場合、ＣＭＦのピーク感度は、それぞれ５９５ｎｍ、５５７ｎｍ、４４５ｎｍにある。１型異常３色覚の人の場合、Ｌ錐体のピーク感度は５９５ｎｍとは異なる波長、例えば、５９４ｎｍ以下又は５９６ｎｍ以上にあり、さらに又は独立して、ピーク感度値が正常者のＬ錐体ＣＭＦの１００％未満である。２型異常３色覚の人の場合、Ｍ錐体のピーク感度は５５７ｎｍとは異なる波長、例えば、５５６ｎｍ以下又は５５８ｎｍ以上にあり、さらに又は独立して、ピーク感度値が正常者のＭ錐体ＣＭＦの１００％未満である。
１９３１ ＳＯと１９６４ ＳＯの両方で、第一色覚異常者は見当たらないか、もしくはＬ錐体を使用していない。従って、Ｌ錐体ＣＭＦ、ｘ￣は、そのような第一色覚異常者の色覚を補正又は改善する光学デバイスの設計では使用されない。また、Ｍ錐体とＳ錐体のＣＭＦのピーク感度の値と波長位置も正常色覚者のものとは異なる場合がある。
１９３１ ＳＯと１９６４ ＳＯの両方で、第二色覚異常者は見当たらないか、もしくはＭ錐体を使用していない。従って、Ｍ錐体ＣＭＦ、ｙ￣は、そのような第二色覚異常者の色覚を補正又は改善する光学デバイスの設計では使用されない。また、Ｌ錐体とＳ錐体のＣＭＦのピーク感度の値と波長位置も、正常色覚者のものとは異なる場合がある。
黄色覚（ＹＣＶ）又は青黄色混乱は、赤緑ＣＶＤに加えて、本開示で対処する別の形態のＣＶＤである。ＹＣＶは、色覚の白色点（Ｗｈｉｔｅ Ｐｏｉｎｔ、ＷＰ）が中間色又は白色（中間色に近いものを含む）から黄色、黄オレンジ、茶色、又は黄緑色に変化するときに、ヒトを含む哺乳類の色覚で生じるものである。多くの原因の中で、ＹＣＶは、眼内の天然の水晶体（ＮＣＬ）又は眼内レンズ（ｌＯＬ）などの黄色の人工レンズの黄変が原因である場合がある。多くの場合、これに限らないが、ＹＣＶは年齢に関連しており、４０代前半の人がＹＣＶを発症し始めることがあり、ＹＣＶは平均して加齢とともに悪化する。ＹＣＶは主に後天性ＣＶＤであり、一般的に遺伝性である赤緑ＣＶＤの優性型とは異なる。ＮＣＬ又はｌＯＬの黄変は、これらの光学媒体による青、シアン、及び／又は緑の波長、すなわち、３８０ｎｍ～５８０ｎｍの吸収の増加に起因する場合がある。５８０ｎｍ～７８０ｎｍの吸収の一部は、ＮＣＬ又はｌＯＬによってより低い吸収レベルで発生する場合もある。このような不均衡な吸収によって、光学媒体の黄変によるＹＣＶが引き起こされる。
本明細書に記載のシステム及び方法では、赤、緑、青、黄、及び、シアン（青緑）やマゼンタ（赤紫）などの派生色にまたがる代表的な色のセットを使用して、正常色覚者の色覚と、２型異常３色覚、第二色覚異常、１型異常３色覚、第一色覚異常の人の色覚を特徴付ける。使用するそのような代表的な色セットの１つとしては、１２９６マンセルカラーがある。マンセル１００色相テストやファーンズワースＤ－１５テストなどの周知のＣＶＤテストでは、マンセルカラーを使用して色覚異常を判定する。マンセルカラーの赤、緑、青、黄色の反射スペクトルのサブセットと派生色が使用可能である。マンセルの赤色に設定された反射スペクトルは、マンセルの名称である２．５ＹＲ ５／４、７．５Ｒ ５／４、２．５Ｒ ５／４、５ＲＰ ５／４、１０Ｐ ５／４、１０ＹＲ ５／４、１０Ｒ ５／４、１０ＲＰ ５／４の１つ以上から構成されている。マンセルの緑色に設定された反射スペクトルは、マンセルの名称である５ＢＧ ５／４、１０Ｇ ５／４、５Ｇ ５／４、１０ＧＹ ５／４、５ＧＹ ５／４、１０ＢＧ ５／４の１つ以上から構成されている。マンセルの青色に設定された反射スペクトルは、マンセルの名称である５Ｂ ５／４、１０ＢＧ ５／４、５ＢＧ ５／４、５Ｐ ５／４、１０Ｂ ５／４、１０Ｐ ５／４、１０ＰＢ ５／４の１つ以上から構成されている。マンセルの黄色に設定された反射スペクトルは、マンセルの名称である１０ＧＹ ５／４、５ＧＹ ５／４、５Ｙ ５／４、１０ＹＲ ５／４、２．５ＹＲ ５／４、１０Ｙ ５／４、１０ＹＲ ５／４の１つ以上から構成されている。赤、緑、青、黄色、及び派生色のさらなる反射スペクトルは、葉、花、木などの自然色の反射スキャンから得られる。
図６は、正常色覚者とＣＶＤの人の色覚を特徴付けるのに用いられるマンセルカラー６００の例を示す。外側の色域６１０は、飽和マンセルカラーで囲まれている。内側の色域６２０は、パステル色のマンセルカラーで囲まれている。重心点６３０は、ＣＩＥ Ｄ６５光源のＷＰである。図６のデータは、光源の例としてのＣＩＥ Ｄ６５昼光による照明から得られたものである。その他多くの光源が可能であり、ＣＩＥ基準やスペクトル分光法により容易に入手可能である。
色の違いや明度の違いの評価を含むすべてのＣＰＭ評価では、（１）使用する緑色のマンセル色セットには５Ｇ ５／４、１０ＧＹ ５／４、５ＧＹ ５／４のマンセル色名が含まれ、（２）使用する赤色のマンセル色セットには、２．５ＹＲ ５／４、７．５Ｒ ５／４、１０ＲＰ ５／４のマンセル色名が含まれ、（３）青色のマンセル色セットには、１０Ｂ ５／４、５Ｂ ５／４、 １０ＰＢ ５／４のマンセル色名が含まれ、（４）黄色のマンセル色セットには、１０Ｙ ５／４、１０ＹＲ ５／４、５Ｙ ５／４のマンセルの色名が含まれている。
パステルカラーの色域を形成するパステルマンセルカラーのセットには、１０Ｂ ５／４、５Ｂ ５／４、１０ＢＧ ５／４、５ＢＧ ５／４、１０Ｇ ５／４、５Ｇ ５／４、１０ＧＹ ５／４、５ＧＹ、５／４、１０Ｙ ５／４、５Ｙ ５／４、１０ＹＲ ５／４、２．５ＹＲ ５／４、１０Ｒ ５／４、７．５Ｒ ５／４、２．５Ｒ ５／４、１０ＲＰ ５／４、５ＲＰ ５／４、１０Ｐ ５／４、５Ｐ ５／４、１０ＰＢ ５／４が含まれる。
飽和色域を形成する飽和マンセル色セットには、７．５Ｂ ５／１０、１０ＢＧ ５／８、２．５ＢＧ ６／１０、２．５Ｇ ６／１０、７．５ＧＹ ７／１０、２．５ＧＹ ８／１０、５Ｙ ８．５／１２、１０ＹＲ ７／１２、５ＹＲ ６／１２、１０Ｒ ６／１２、２．５Ｒ ４／１０、７．５ＲＰ ４／１２、２．５ＲＰ ４／１０、７．５Ｐ ４／１０、１０ＰＢ ４／１０、５ＰＢ ４／１０が含まれる。
マンセルカラーシステムでは、ｂは青の色相、「Ｇ」は緑の色相、「Ｙ」は黄色の色相、「Ｒ」は赤の色相、「Ｐ」は紫の色相を表す。２つの色相の組み合わせは、これら２つの色相の間にある色相を示す。例えば、「ＲＰ」は赤の色相と紫の色相の間の色相を示し、「ＢＧ」は青の色相と緑の色相の間の色相を示す。本明細書では、一部の中間の色相が一意の名称を有する場合があり、例えば、「ＢＧ」をシアンと呼ぶこともある。
もう一つの代表的な色セットとしては、石原色盲検査で使用する色から構成されたものがある。石原色覚異常検査表の３８表版の色の反射スペクトルは、２０１６石原色覚異常検査表の３８表版（発行元：金原貿易株式会社、東京、日本）によるものである。図７ａ及び７ｂは、本発明で使用する石原赤色セットを形成する７色と石原緑色セットを形成する５色の反射率をそれぞれ示す。これらの石原色は、赤と緑の明度差（ＬＤ）のＣＰＭ評価に用いられる。
図７ａは、７つの石原赤色７００ａを示し、それぞれの色は、曲線７４０ａ、７５０ａ、７６０ａ、７７０ａ、７８０ａ、７９０ａ、７９１ａによって表されている。曲線７４０ａ、７５０ａ、７６０ａ、７７０ａ、７８０ａ、７９０ａ、７９１ａは次の範囲の反射率を示す。すなわち、（１）３８０ｎｍから４９９ｎｍの反射率７１０ａは約０．２（２０％）から０．４５（４５％）、（２）５００ｎｍから５８９ｎｍの反射率７２０ａは約０．４（４０％）から０．５５（５５％）、（３）５９０ｎｍから７８０ｎｍの反射率７３０ａは約０．５（５０％）から０．９５（９５％）。
図７ｂは、５つの石原緑色７００ｂを示し、それぞれの色は、曲線７１０ｂ、７２０ｂ、７３０ｂ、７４０ｂ、７５０ｂによって表されている。曲線７１０ｂ、７２０ｂ、７３０ｂ、７４０ｂ、７５０ｂは次の範囲の反射率を示す。すなわち、（１）３８０ｎｍから４８０ｎｍの反射率７６０ｂは約０．２５（２５％）から０．４５（４５％）、（２）４８１ｎｍから５８０ｎｍの反射率７７０ｂは約０．４５（４５％）から０．６（６０％）で局所反射ピーク７７１ｂが約５０５ｎｍから５３０ｎｍ、（３）５８１ｎｍから７２０ｎｍの反射率７８０ｂは約０．４（４０％）から０．６５（６５ ％）、（４）７２１ｎｍから７８０ｎｍの反射率７９０ｂは、約０．４５（４５％）から０．９（９０％）。
図８は、ＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ色空間８１０（四角で示す）における石原反射スペクトルの拡張サンプルセットの知覚色８００を示す。石原色サンプルには、シアン、緑、黄色、オレンジ、赤の色相が含まれ、マンセルのパステル８２０と飽和色域８３０をそれぞれ接続された円マークと接続された星マークで示すように重ね合わせる。
本明細書に記載の光学デバイスは、単一の光源、光源の組み合わせ及び／又は異なる照明環境において複数の別個の光源によって照明されるよう設計されてもよい。光源には、光生成体（太陽、反射面及び／又は蛍光体など）などの主要な光源が含まれる。すべての光源は、特徴付け可能なＳＰＤ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、正規化分光分布）を有している。本発明で使用されるＣＩＥ標準光源には、（１）ＣＩＥ Ｄ５５、Ｄ６５、Ｄ７５などの昼光光源、（２）ＣＩＥ Ｆ２、Ｆ７、Ｆ１１などの蛍光光源、（３）ＣＩＥ Ａなどの白色光源又はフィラメント光源、（４）ＣＩＥ Ｌシリーズなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）光源、（５）これらの光源の２つ以上の組み合わせがある。光源の組み合わせは、オフィススペースでの昼光と蛍光灯の混合など、同時に複数の光源がある照明環境に適している。そのような混合手法の１つとしては、式３で示す２つ以上の光源の線形結合がある。
Figure 0007357368000004

式３では、｛ａ｝は、混合される各光源の寄与に重み付けする一連の定数である。例えば、混合光は、７５％のＦ２蛍光と２５％のＤ６５昼光で構成されるか、又はそれらでモデル化されてもよい。通常、すべての｛ａ｝の合計は１（１００％）に等しく、各ａの値は０（０％）～１（１００％）の範囲である。
本明細書で説明するように、特に明記しない限り、既定の光源はＣＩＥ Ｄ６５である。
説明するシステムと方法には、ＣＶＤを修正又は低減したり、色のコントラストを増やして正常な色覚を向上させる、光学デバイスの設計と製造の両方に役立ついくつかの重要なＣＰＭが含まれている。上記のシステム及び方法では、色相、彩度、及び／又は明度に関して、色間の色差として定義される２つ以上の色の対比を行う。これらの色差の３要素は、独立して、又は一括に評価してもよい。
ＣＩＥ １９７６ ＬＵＶ ＣＡＭでは、色域座標はｕとｖで示され、明度スケールはＬで示され、色相、彩度、明度を完全に定義する。上記システムと方法では、設計及び製造された光学デバイス（ＯＤ）の明度が主要なＣＰＭであり、以下の式４～６で定義される。
Figure 0007357368000005
光源は、任意の単一の光源であってもよく、もしくは、任意の混合光Ｔ（λ）は、光学デバイスの透過スペクトルである。ＬＯＤは、光学デバイスの明度である。安全又はその他の理由から、一部又はすべての可視波長での透過率を最小限に抑えるために、光学デバイスの最小透過率を０．１％以上として設計・構成することができる。例えば、そのような透過率の下限値は、５５０ｎｍから６２０ｎｍ内、及び４４０ｎｍから５１０ｎｍ内の一つ又は複数の波長に対して課されてもよい。
Ｘ、Ｙ、Ｚで示す三刺激値は、光源のスペクトル、光学デバイスの透過率（シングルパス又はダブルパス）、ＣＭＦ、視野内の色のＳＰＤ（反射率など）で構成される。三刺激値ＯＤは、選択的光透過光学デバイス（ＯＤ）での三刺激値を示す。
光学デバイスの明度は、ＯＤの明所視及び暗所視の明度と同様のＣＰＭである。これらは、それぞれ、照明又は非常に薄暗い光源下での光学デバイスの見かけの透明度である。赤緑ＣＶＤ及び／又はＹＣＶの人に対する色補正や改善は、色差の増加によって実現可能であり、これは２つ以上の色の知覚した差が拡大したものである。２つ以上の色の明度の違いは、色のコントラストの要素である。本発明において、光学デバイスを通して知覚される色の明度は、重要なＣＰＭである。式７～９は、光学デバイスを通して知覚される色ｉの明度を定義する。ここで、ｉは、マンセル色セット、石原色セット、又はその他の自然色や人工色のサンプルなどの選択した色のインデックスである。
Figure 0007357368000006
ここで、Ｃｉ（λ）は光学デバイスに入射するスペクトルパワー分布（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、ＳＰＤ）である。そのようなＳＰＤは、選択された色ｉの反射又は発光スペクトルであってもよい。
もう１つの重要なＣＰＭは、２色又は２つの色セット間の明度差（ＬＤ）である。以下の式１０は、赤色セットと緑色セットの間のＬＤを示し、赤緑ＬＤを形成する。
Figure 0007357368000007
ここで、Ｒは赤色セットの色数、Ｇは緑色セットの色数である。
ＣＶＤを修正又は低減、又は正常な色覚の改善を目的として、赤緑コントラストの改善を行うために、選択された赤と緑の色セット間のＬＤ（赤緑ＬＤ）を、光学デバイスを介した知覚により増加させる。赤緑ＬＤは、オレンジ、バラ色、マゼンタ、ピンク、紫、茶色、黄緑、シアン（青緑）など、赤や緑の派生色のコントラストを同時に拡大する。
光学デバイスの透過スペクトルＴ（λ）は、そのような赤緑ＬＤを増幅するよう設計及び構成されてもよい。赤と緑の色セットについての上記マンセルカラースペクトルは、赤緑ＬＤのＣＰＭを評価及び改善するのに使用可能である。
図７ａ、７ｂ及び／又は図８のような、赤と緑の色セットについて説明した石原色スペクトルを使用して、赤緑ＬＤのＣＰＭを評価し増大させることができる。
赤、緑、黄色、青、及び派生色のさらなる自然色や人工スペクトル色のスペクトルを使用して、赤緑ＬＤのＣＰＭを評価し増大させることができる。マンセル色、石原色、及び赤、緑、黄色、青及び／又は派生色のその他の自然色及び人工色のスペクトルの任意の組み合わせを使用して、赤緑ＬＤのＣＰＭを評価し増大させることができる。例えば、裸眼で知覚される選択されたマンセル色又は石原色の赤緑ＬＤが何らかの値Ａであり、ＯＤを介して知覚されるものが何らかの値Ｂである場合、赤緑ＬＤの変化／差異はＢ－Ａである。正の値の赤緑ＬＤは、選択した赤色又は色セットの明度が、選択した緑色セットの明度よりも高いことを意味する。負の値の赤緑ＬＤについてその逆もまた同様である。
式１１、１２は、三刺激値に基づくＣＩＥ ＬＵＶ色空間における＜ｕ、ｖ＞の評価を定義する。ｕｖは、ＣＩＥ ＬＵＶに言及する場合、本明細書で参照される色度座標である。
Figure 0007357368000008
さらなるＣＰＭにより、デバイスの白色点シフト（Ｗｈｉｔｅ Ｐｏｉｎｔ Ｓｈｉｆｔ、ＷＰＳ）と色付けされた色相である所望の透過スペクトルを有する光学デバイスの設計と構築が可能になる。ＷＰＳおよび色付けされた色相は、デバイスの美的外観に直接影響する。式１３はＷＰＳを定義する。
Figure 0007357368000009

ここで、＜Ｕ＊ｗｐ，Ｖ＊ｗｐ＞および＜Ｕηｗｐ，Ｖηｗｐ＞は、光学デバイスのｕｖ座標と裸眼での白色点（ＷＰ）をそれぞれ示す。これらのＷＰ座標は、特定の光源又は混合光に対応している。これらのＷＰ座標は、正常色覚や色覚異常などの特定の色覚にも対応している。ＷＰ及びＷＰＳは、シングルパス及び／又はダブルパスしたＯＤの色に関連付けられている。光学デバイスの色相は、シングルパス又はダブルパスしたＯＤの色における光学デバイスのＷＰの色相である。一般に、ＯＤの未特定のＷＰは、シングルパスのＷＰを指し、ダブルパスのＷＰを指すものではない。
明度に依存しない赤緑の色差（ＲＧＬＩ色差）もＣＰＭの１つである。図４及び図５に示すように、色覚異常のマクアダム楕円には、赤、緑、派生色の広い色域が含まれる。マクアダム楕円の内部の色は、第一色覚異常者や第二色覚異常者、とりわけ第一色弱や第二色弱の人にとっては色が混同したり、弁別が困難である。第一色盲及び第二色盲の人は、さらに長く包み込むマクアダム楕円を有する。二色型色覚者も、図４及び図５に示すように、混同色線に沿って隣接するほとんど又はすべての色を混同する可能性がある。従って、ＲＧＬＩ色差を増加させることは、混同を軽減し、赤緑ＣＶＤの人及び／又は正常色覚者の赤緑と派生色の色識別を向上させる効果的な方法である。ＲＧＬＩ色差の所望の増大を実現する所望の透過スペクトルを有する光学デバイスの設計と構築によれば、ＣＶＤの修正又は軽減及び／又は正常色覚を向上させるために、他のＣＰＭも実現できる。式１４は、ｕｖ座標でのＲＧＬＩ色差式を示す。
Figure 0007357368000010
ここで、評価用に選択された赤と緑の色は、単色、又は一つ又は複数の赤色セット、及び一つ又は複数の緑色セットであってもよい。
特定されたマンセルの赤色セットとマンセルの緑色セットは、ＲＧＬＩ色差、ＲＧＬＩ色差率、ＬＡＢ ＲＧＬＩ色差、ＬＡＢ ＲＧＬＩ色差率、赤緑ＬＤを含むＣＰＭ計算へ入力される。指定された石原赤色セットと石原緑色セットは、赤緑ＬＤを含むＣＰＭ計算へ入力される。指定されたマンセル青色セットとマンセル黄色セットは、ＢＹＬＩ色差、ＢＹＬＩ色差率、ＬＡＢ ＢＹＬＩ色差、及びＬＡＢ ＢＹＬＩ色差率を含むＣＰＭ計算へ入力される。
一つ又は複数の選択された赤色セットの平均統計を使用して、＜ｕ赤、ｖ赤＞、＜ａ赤、ｂ緑＞及びＬ赤を列挙することができる。一つ又は複数の選択された緑色セットの平均統計を使用して、＜ｕ緑、ｖ緑＞、＜ａ緑、ｂ緑＞及びＬ緑を列挙することができる。
一つ又は複数の選択された青色セットの平均統計を使用して、＜ｕ青、ｖ青＞、＜ａ青、ｂ青＞及びＬ青を列挙することができる。一つ又は複数の選択された黄色セットの平均統計を使用して、＜ｕ黄、ｖ黄＞、＜ａ黄、ｂ黄＞及びＬ黄を列挙することができる。
ＣＰＭ計算におけるＬｕｖ色システムの＜Ｌ、ｕ、ｖ＞とＣＩＥ ＬＡＢ色システムの＜Ｌ、ａ、ｂ＞の個々の座標変数は、ＣＰＭに一つ又は複数の色セットが指定されていることを条件に、定義された色セットの基になる色の対応する座標の個々の平均である。ＬｕｖのＬは、ＬａｂのＬと同じである。例えば、ｕ赤は、選択した赤色セットのすべての色のｕ座標値の平均であり、ｖ赤は、選択した赤色セットのすべての色のｖ座標値の平均である。選択した緑、黄、青の色セットについても同様である。例えば、ａ赤は、選択された赤色セットのすべての色のａ座標値の平均であり、ｂ赤は、選択された赤色セットのすべての色のｂ座標値の平均である。選択した緑、黄、青の色セットについても同様である。例えば、Ｌｒｅｄは、選択した赤色セットのすべての色のＬ座標値の平均である。選択した緑、黄、青の色セットについても同様である。
赤と緑の色セットのコントラストを、設計及び製造された光学デバイスで見た場合と、その色コントラストを裸眼だけで見た場合とでＲＧＬＩ色差率を比較したＣＰＭは式１５で表される。
Figure 0007357368000011

ここで、＜ｕ＊、ｖ＊＞と＜ｕη．ｖη＞は、それぞれ光学デバイスと裸眼での色空間座標を表している。
全赤緑色差（ＲＧ全色差）のＣＰＭは、式１６に示すように、明度、色相、彩度の色の３要素すべてを含む赤緑色差を定義する。式１６を示す。
Figure 0007357368000012
赤と緑の色セットのコントラストを、設計及び構築された光学デバイスで見た場合と、その色コントラストを裸眼だけで見た場合とでＲＧ全色差を比較したＣＰＭを式１７に示す。
Figure 0007357368000013
ここで、＜Ｌ＊、ｕ＊、ｖ＊＞と＜Ｌη、ｐη、ｎη＞は、それぞれ光学デバイスと裸眼での明度を含む色空間座標を表している。つまり、「＊」はＯＤの使用を示し、「η」は裸眼の使用を示す。
すべてのＣＰＭと色域を含むすべての測色特性の評価では、式４に示すような三刺激値を使用して、光学デバイスが関与する色覚の基になる色空間座標を評価する。すべてのＣＰＭと色域を含むすべての測色特性の評価では、式７に示すような三刺激値を使用して、光学デバイスと、色セットを含む選択された色に関係する色覚の基になる色空間座標を評価する。
色相シフト（Ｈｕｅ Ｓｈｉｆｔ、ＨＳ）のＣＰＭは、光学デバイスの設計と構築における因子である。ＨＳは、透過スペクトルを介して、光学デバイスを使用した場合と使用しない場合の、元の色相を維持又は変更する光学デバイスの能力として定義される。いくつかの実施形態では、ＨＳは、「保存、保存する又は保存された」カテゴリに制約される。すなわち、例えば、裸眼で見たときに色が元々緑の色相を有していた場合、光学デバイスで見たときに知覚される色が実質的に緑の色相を維持する場合、光学デバイスは「緑の色相を保持」している。いくつかの実施形態では、ＨＳは、「変更、変更する、又は変更した」カテゴリに制約される。つまり、例えば、裸眼で見たときに色が元々緑の色相を有していた場合、光学デバイスで見たときに知覚される色が実質的に緑の色相から実質的に非緑の色相に変化すると、光学デバイスは「変更した緑の色相」を有する。ＨＳは、緑、シアン、青、紫、赤、オレンジ、黄色、緑黄色、及び中間（白、グレー、黒を含む）の色相で構成される、知覚可能なすべての色相に適用される。
光学デバイスの透過スペクトルの設計と構築では、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長の一部又はすべての領域で最小透過限界（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ、ＭＴＬ）があると有利な場合がある。具体的には、５００ｎｍから６５０ｎｍの一部又はすべての波長で０．０１％以上のＭＴＬがあると、信号機からの十分な照明が光学デバイスを通過し、運転者によって検出されることが可能となる。
明度に依存しない青黄色の色差（ＢＹＬＩ色差）は、黄色の色覚（ＹＣＶ）を低減するように設計及び製造された光学デバイスにとって重要なＣＰＭである。ＢＹＬＩの色差が大きいほど、ＹＣＶを持つ人が黄色や青と、黄緑、シアン、黄オレンジ、紫などの派生色を弁別できるようになる。未補正のＹＣＶでは、これらの色の弁別がさらに難しくなる。
ＹＣＶを補正又は低減するため、及び／又は、正常色覚を向上させるため、及び／又は他のＣＰＭを達成するために、ＢＹＬＩ色差及びＢＹＬＩ色差率の増加を達成するのに望ましい透過スペクトルを有する光学デバイスの設計及び構成がされる。式１８は、ＢＹＬＩ色差式を示す。
Figure 0007357368000014
ここで、評価用に選択された青と黄色は、単色又は一つ又は複数の青色セットと一つ又は複数の黄色セットである。
式１９に示すＣＰＭは、設計及び構成された光学デバイスで青と黄色の色セットのコントラストを見た場合と、その色コントラストを補助なしの裸眼で見た場合とでＹＣＶの人のＢＹＬＩ色差率（パーセント）を比較する。
Figure 0007357368000015
ここで、＜ｕ＊、ｖ＊＞と＜ｕη、ｎη＞は、それぞれ光学デバイスで見た場合と補助なしの裸眼で見た場合のＹＣＶ視認者の色空間座標を示す。
ＹＣＶを改善する光学デバイスの透過スペクトルを調整すると、（１）青、黄色、類似色の弁別をより良く行うために、パーセント差を含むより大きなＢＹＬＩ色差、（２）補助又は補正されたＹＣＶのＷＰＳ、つまり、ＯＤ、ＮＣＬ、ＩＯＬ、及びその他の光変換媒体を通過した後の網膜上の光のＷＰＳの減少、及び／又は（３）許容できる表面的色合いとしての光学デバイスの最小ＷＰＳを達成可能である。
色バランスは、光学デバイスなどを典型的には目的とする、知覚色の調整及び／又は制御（総称して「うまく扱う」という）である。色バランスは、デバイスのスペクトル要件により、光学デバイスの除去できない装飾的色合いをうまく扱うことができる。例えば、光学デバイスの性能をＲＧＬＩ色差率で向上させるには、光学デバイスの透過スペクトルで５５０ｎｍ～６００ｎｍの黄色の波長のみを抑制することで、光学デバイス上の青、シアン又は紫の除去できない装飾的色合いが知覚される。色バランスを保つことで、光学デバイスの透過スペクトルをさらに変更し、中間色や別の望ましい色を実現又はそれに向けての改善を行うことができる。色バランスの別の応用例としては、例えば、昼光、蛍光、白色光、ＬＥＤ光などの異なる照明条件下で他の様々な光学デバイスの装飾的色合いを継続的にうまく扱うＣＶＤを補正する光学デバイスを設計及び構成する。このような色バランスを色彩恒常という。さまざまな用途において、ある色バランスの場合では、単一の光学デバイス又は光学システムから可変スペクトルを生成して対応する可変照明条件を補正するクロミック着色剤を使用する場合もある。また他の場合では、さまざまな照明条件下での光学デバイスの装飾的色合いの色バランスをとるために、光学デバイスの単一又は固定の透過スペクトルの設計及び製造が慎重に行われる。
図９は、赤色ＯＤ（光学デバイス）の形で具現化された、光学デバイスの透過スペクトル９４０を含む飽和赤色レンズスペクトル９００を示す。この光学デバイスは、ＣＶＤの人と正常色覚者の赤緑識別を向上させることを目的としている。このＯＤは、それぞれ約４８０ｎｍ、５２５ｎｍ、６７０ｎｍにピーク吸収を有する、３つの広域吸収性色素を用いて作成してもよい。３７５ｎｍにピーク吸収を有する紫外（ＵＶ）吸収色素を使用して、最大４１０ｎｍの紫外光や高エネルギー可視光（ＨＥＶＬ）を吸収してもよい。ＵＶ吸収剤は、人間の目に有害な電磁スペクトルを遮断すると同時に、広域スペクトル色素に対するＵＶ及びＨＥＶＬの漂白効果を低減する働きをする。その結果、ＯＤは耐光性を維持し、その透過スペクトルを保持できる。ＯＤ明度のＣＰＭは、ＣＩＥ Ｄ６５照明下で４９である。図９のＯＤの透過スペクトル９４０には、（１）最大４１０ｎｍでの低透過率９１０が０％～２０％であり、（２）４１１ｎｍから５７０ｎｍの中程度の透過率９２０が５％～３０％であり、（３）５７１ｎｍから６６０ｎｍまでの高透過率９３０が１０％～６０％であるという３つの特性がある。
図１０は、図９に示す透過スペクトル９００を有する赤色ＯＤの比色効果１０００を示す。水平同心楕円は、マクアダム楕円１０１０である。細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の第一色弱又は第一色覚異常の観察者の飽和マンセル色域、パステルマンセル色域及びＷＰ１０２０である。太い実線、太い破線及び黒い四角はそれぞれ、光学デバイスで見ている第一色弱又は第一色覚異常の観察者の飽和マンセル色域１０４０、パステルマンセル色域１０５０及びＷＰ１０３０である。中間から、シングルパスでのＯＤのＷＰ１０３０は、＜ｕ、ｖ＞座標で０．０６７、つまり０．００５距離単位と０．１５距離単位の間、実質的に赤、黄、オレンジ、又はこれらの色相の組み合わせに向けてシフトする。パステルマンセル色域１０５０と飽和マンセル色域１０４０（広い色知覚を表す）の両方も、赤に向けてシフトしている。第一色覚異常の混同色線１０６０が単色の赤又はその近くに収束すると、２つの別個の混同色線上又はそれに隣接して配置された色を弁別する能力が向上する。シングルパス光では、赤色ＯＤ及び／又は色知覚の赤にシフトした色域１０４０、１０５０により、第一色弱又は第一色覚異常者及び／又は正常色覚者の色識別が向上する。
図１０では、第一色覚異常者のマクアダム楕円１０１０（及び第二色覚異常者の非常に類似した楕円）がマンセル色域１０４０、１０５０の上に重ねられている。赤色ＯＤ１０３０と、青色又は黄色ではないＯＤは通常すべて色知覚全域をシフトして、中央の最小のマクアダム楕円に対して、赤の色相側又は緑の色相側のいずれかで、隣接又はより遠くのマクアダム楕円との交差をより良好に行えるようにする。赤緑ＣＶＤの人は、異なるマクアダム楕円の色分別が可能であり、同じマクアダム楕円上又はその近くに配置された色に混乱する。従って、青又は黄色ではないＯＤは、第一色覚異常者と第二色覚異常者の両方の色識別を向上させることができる。
以前は混同していた色の間で知覚されるＬＤ（明度差）の大きさを増加させる光学デバイスは、明度情報によりＣＶＤがそれらの色の弁別をより良好に行えるようにする。裸眼では、ＣＩＥ Ｄ６５の下で、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択マンセル色セットで表される場合は０．９、（２）これらの色が選択石原色セットで表される場合は－０．５である。正のＬＤ値は、赤色セット（オレンジやピンクなどの派生色を含む）が緑色セット（シアンや黄緑色などの派生色を含む）よりも明度が高く、負のＬＤ値の場合はその逆であることを示す。
図９及び１０で規定されている赤色ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑のＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセルの赤と緑の色セットで表される場合は２．５又は１．０と４．０の間、（２）これらの色が選択された石原の赤と緑の色セットで表される場合、１．３又は０．５と３．５の間となる。赤色ＯＤは、第一色覚異常者と第二色覚異常者の両方の視覚を改善し、それらの色の間のＬＤを増加させることで、以前は混同していた赤、緑、派生色の識別をより良好に行えるようにする。図９及び１０で規定されている赤色ＯＤのＲＧＬＩ色差率は、選択したマンセルの赤と緑の色セットに基づいて、９．０％又は５．０％と１５％の間である。パステルカラーの色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭ（パステルマンセル色域で表される）に関して、ＯＤによって緑、シアン、青の色相がそれぞれオレンジ、黄色、赤の色相又は同様の色相に変更された。ＨＳ ＣＰＭは赤とオレンジの色相を維持した。飽和色（飽和マンセル色域で表される）のＨＳに関して、ＯＤによって緑と黄色の色相がそれぞれ黄色とオレンジ又は類似の色相に変更された。ＨＳ ＣＰＭは他の飽和色相を維持した。用途によっては、ＯＤは、飽和色とパステル色の両方の元の色相をより多く保持することがより望ましい場合がある。例えば、本発明で開示される他の光学デバイスでは、飽和色とパステル色の両方の緑の色相を保持することができる。色差や色差率ＣＰＭの場合など、色反射スペクトルが必要なＣＰＭ評価では、特に明記されていない限り、定義された色セットを含むマンセル色を選択するか、図示の色スペクトルから定義された色セットを含む石原色を選択する。
図１１は、バラ色の光学デバイス（ＯＤ）の形態で具現化された光学デバイスの透過スペクトル１１１０のプロット１１００を示す。このバラ色のＯＤを第１のバラ色ＯＤという。このＯＤは、ＣＶＤの人と正常色覚者の赤緑の色識別を向上させるのに利用する。このＯＤは、約４３８ｎｍのピーク吸収１１７０、約５２０ｎｍのピーク吸収１１６０、約５５５ｎｍのピーク吸収１１８０を有する３つの狭スペクトル吸収性色素を用いて作成することもできる。３９０ｎｍにピーク吸収を有するＵＶ吸収色素は、最大４０５ｎｍのＵＶや高エネルギー可視光（ｈｉｇｈ－ｅｎｅｒｇｙ ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ、ＨＥＶＬ）１１９０を吸収するのに使用することができる。この光学デバイスの基材は、任意のプラスチック、ガラス、又は他の光学的に透明な材料であればよい。
図１１は、３８０ｎｍから７８０ｎｍのＯＤ又は四色型色覚透過スペクトルの透過スペクトル１１１０における４つのパスバンド１１２０、１１３０、１１４０、１１５０を示す。少なくとも１つのパスバンド１１２０は、４４０ｎｍより短いピーク透過波長を有し、少なくとも２つのパスバンド１１３０、１１４０は４４０ｎｍ～６００ｎｍのピーク透過波長を有し、１つのパスバンド１１３０のピーク波長が別のパスバンド１１４０よりも少なくとも１０ｎｍ短く、少なくとも１つパスバンド１１５０のピーク透過波長が６００ｎｍより長い。
図１１のＯＤの四色型色覚透過スペクトル１１１０は、４４０ｎｍから６００ｎｍに中心がある２つのパスバンドの間に挟まれた少なくとも１つの１１６０を示し、そのようなストップバンドの吸光度は、少なくとも１０ｎｍを含む、少なくとも５ｎｍのＦＷＨＭ（ｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、半値全幅）を有する。６００ｎｍより長い波長で少なくとも１つの吸光度ピークが存在する場合がある。ピーク吸光度が４４０ｎｍから５１０ｎｍのストップバンドの場合、そのピーク又は最大吸光度は８０％未満であり、結果として得られる透過スペクトルは、ピーク吸光度の波長で２０％以上である。
第１のバラ色ＯＤ（光学デバイス）は、ポリカーボネート（ＰＣ）を使用しており、これはＰＣの飛散防止特性により、眼科、自動車、航空宇宙及びその他の用途に適した光学的に透明なプラスチックである。直径８０ｍｍの円形ディスクである１０ｍｍの均一厚さのＯＤに色素が注入される。このディスクは、研磨、フィルム又は処理コーティング（例えば、スクラッチ防止、防眩、防曇）などの後処理が施され、所望の形状に成形又は切断される。さらに、ディスクは、視力及び他の視力矯正用途のための正しい処方に研磨されてもよい。このＯＤで使用される各着色剤は、これらの着色剤の吸収厚１０ｍｍあたりの濃度が０．１から１００マイクロモルである。吸収の厚さは、光が吸収される場所を光が透過する物理的な距離として定義される。ＯＤの最終的な吸収の厚さが１０ｍｍと異なる場合、同じ着色剤の濃度は、ビア・ランバート則に準拠して、同じ比例差によって調整できる。例えば、５５５ｎｍにピーク吸収がある着色剤の濃度が１０ｍｍの吸収厚さあたり７０マイクロモルである場合、同様の効果的な吸収を実現するには、その濃度が２ｍｍの吸収厚さあたり３５０マイクロモルである必要がある。例えば、４３８ｎｍにピーク吸収がある着色剤の濃度が１ｍｍの吸収厚さあたり８０マイクロモルである場合、同様の効果的な吸収を実現するには、その濃度が１０ｍｍの吸収厚さあたり８マイクロモルである必要がある。特定の構成では、ＯＤの物理的な厚さは吸収の厚さである。あるいは、吸収厚さは、着色剤のコーティング厚さの物理的厚さである。
マンセルや石原の同じ色セットを使用して、ＯＤを「赤色ＯＤ」と比較する場合、すべてのＣＰＭを評価できる。その透過スペクトルと色域性能を図９及び１０に示す。ＯＤ明度のＣＰＭは、ＣＩＥ Ｄ６５照明の下で見た場合、８４又は５０～１００であり、これは、例えば、屋内及び屋外の眼科使用に適した高い明度である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ７１％及び６７％、又は両方とも４０％と１００％の間である。
図１２は、図１１のプロット１１００に示される透過スペクトルを有するバラ色ＯＤの比色効果を示すプロット１２００を示す。細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域、パステルマンセル色域及びＷＰ１２１０である。太い実線、太い破線及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域１２４０、パステルマンセル色域１２３０及びＷＰ１２２０を示す。ＯＤのＷＰ１２２０は、＜ｕ、ｖ＞座標で０．０２９、すなわち、０．００１距離単位と０．２距離単位の間で赤の方へシフトする。このＯＤは、見た目は赤みがかっているというよりバラ色であり、これにより、元々の白やパステル色がより良く保持される。広域の色知覚を表すパステル１２３０と飽和１２４０マンセル色域も赤の方にシフトするが、赤や暖色の色相は得られない。特に、暖色（例えば、赤、ピンク、オレンジ）が最も赤の方へシフトした。原色ではなく寒色ではない色（例えば、黄色や紫）は、暖色よりも赤へのシフトが少ない。寒色（例えば、緑、シアン、青）は、赤へのシフトが最も少ない。いくつかの寒色は、気付かないほどわずかに赤へとシフトしたり、ＪＮＤ（Ｊｕｓｔ ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、最小可知差異）が得られなかった。
第１のバラ色ＯＤのＲＧＬＩ色差率は１０．６％、つまり５％～２０％である。パステル及び飽和マンセル色域の色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤによって、緑、黄緑、黄色、及び青の色相をそれぞれ黄緑、黄、オレンジ、紫の色相又は類似の色相に変更された。ＨＳ ＣＰＭによって他のすべての色相が保持された。ＨＳが最小であるため、本実施形態は、図９及び１０に示す赤色ＯＤよりも、裸眼で見た場合の元の色相がより良好に保持された。
図９及び図１０に示す赤色ＯＤの場合と同様に、第１のバラ色ＯＤとその赤色シフト域は、ＯＤがユーザの隣接する混同色線間の色距離を減少させる能力があるため、第一色弱第一色覚異常者の色認識／識別を向上させる。
図７及び図８の赤色ＯＤの場合と同様に、第１のバラ色ＯＤは、色知覚の色域をシフトすることで、中央の最小のマクアダム楕円と比較して、暖色相側の隣接する又はより遠くのマクアダム楕円との交差をより良好に行える。従って、第１のバラ色ＯＤは、第二色覚異常者と第一色覚異常者の両方の色識別を向上させることができる。
第１のバラ色ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットと反射スペクトルによって表される場合に３．０、又は０．５と４．５の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットと反射スペクトルによって表される場合に２．１又は０．５と４．５の間である。バラ色のＯＤは、図７及び図８の赤色ＯＤの赤緑ＬＤの効果と同様に、それらの色の間のＬＤを増大させることで、以前は混同していた赤、緑及び派生色をより識別しやすくする。
図１３は、第２のバラ色の光学デバイス（ＯＤ）の形で具現化された光学デバイスの透過スペクトル１３１０を表すプロット１３００を示す。このバラ色ＯＤを第２のバラ色ＯＤとする。このＯＤは、ＣＶＤの人や正常色覚者の赤緑色識別力を高めることを目的としている。このＯＤは、約３９５ｎｍのピーク吸収１３２０、４３８ｎｍのピーク吸収１３３０、４９０ｎｍのピーク吸収１３４０、５７０ｎｍのピーク吸収１３５０、５９０ｎｍのピーク吸収１３６０を有する５つの吸収性色素を使用して作成されたものである。このＯＤの基材は、プラスチック、ガラス、又はその他の光学的に透明な材料である。この第２のバラ色ＯＤは、光学的に透明なプラスチックであるＣＲ－３９を利用してもよい。色素コーティング処理は、色素を溶剤に溶解し、よく混合してから、光学パワーがゼロの２．５ｍｍの均一な厚さを有するレンズに表面コーティングされる。視力矯正機能の有無にかかわらず、ＯＤのコーティングは標準的な製造プロセスに従えばよい。丸いレンズブランクの直径は７０ｍｍである。コーティング処理は、ディッピング、スプレー、スピニング、又はその他の標準的なコーティング方法で行うことができる。色素コーティングの厚さは、一般的には、例えば、１ミクロン～８０ミクロンであればよい。これらの色素の濃度は、色素コーティングが薄いため、２０マイクロモル～２０，０００マイクロモルの範囲である。ディスクは、例えば、処理コーティング（例えば、スクラッチ防止、防眩、防曇）など後処理が施され、所望の形状にカットされてもよい。第２のバラ色ＯＤの明度ＣＰＭは、ＣＩＥ Ｄ６５照明下で５６、又は３０と７０の間である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ２８％及び３４％、又は両方とも１０％と５０％の間である。
図１３のプロット１３００は、ＯＤの透過スペクトル１３１０（３８０ｎｍから７８０ｎｍの四色型色覚透過スペクトル）におけるパスバンド１３７０、パスバンド１３８０、パスバンド１３９０、パスバンド１３９１を示す。１つのパスバンド１３７０のピーク透過波長は４４０ｎｍより短く、２つのパスバンド１３８０、１３９０は４４０ｎｍと６１０ｎｍの間にピーク透過波長を有し、１つのパスバンドのピーク波長は他のパスバンドのピーク波長よりも少なくとも１０ｎｍ短く、少なくとも１つのパスバンド１３９１は６１０ｎｍより長いピーク波長を有する。５９１ｎｍより長い波長で少なくとも１つの吸光度ピークが存在する場合がある。
図１３のＯＤの四色型色覚透過スペクトル１３１０は、４４０ｎｍと６１０ｎｍの間に中心がある２つのパスバンド１３８０、１３９０の間に挟まれたストップバンド１３４０を示し、そのようなストップバンドは、少なくとも８ｎｍを含む、少なくとも５ｎｍの最大値の８０％で全幅の吸収を有する。最大吸光度の８０％における全幅は、スペクトルのピーク吸光度の８０％における吸光度バンドの幅である。最大透過率の８０％での全幅は、スペクトルのピーク吸収率の８０％でのパスバンドの幅である。最大の８０％の全幅は、より一般的なＦＷＦＩＭ（ｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈ ａｔ ５０％ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ、最大の５０％の全幅）の単純な数値変形である。
スペクトル１３１０の場合、対応するストップバンドは４９０ｎｍ１３４０を中心とし、局所谷の透過率は約３７％、局所ピークの吸光度は６３％である。従って、８０％の最大吸光度での全幅は、６３％×８０％＝５０％での吸光度であるか、同等に透過率が５０％である。よって、４９０ｎｍ１３４０を中心とするストップバンドの全幅と５０％の吸光度は約１０ｎｍである。従って、ストップバンドでの最大吸光度の８０％での全幅は１０ｎｍである。
５７１ｎｍと７８０ｎｍの間を中心とする少なくとも１つのパスバンド１３９１は、３８０ｎｍと５７０ｎｍの間を中心とする少なくとも１つのパスバンドのピーク透過率より高いピーク透過率１３７０、１３８０、１３９０を有する。例えば、３９５ｎｍのストップバンド１３２０、４３８ｎｍのストップバンド１３３０、４９０ｎｍのストップバンド１３４０、５２０ｎｍのストップバンド１３９２、５７０ｎｍのストップバンド１３５０、５９０ｎｍのストップバンド１３６０、７８０ｎｍのストップバンド１３９４は、図１３に示すストップバンドである。これは、ストップバンドが中央にある、又はこれらの特定された波長に吸収ピークがある状態に相当する。例えば、３８０ｎｍのパスバンド１３９５、４１０ｎｍのパスバンド１３７０、４７５ｎｍのパスバンド１３８０、５０５ｎｍのパスバンド１３９０、５３５ｎｍのパスバンド１３９３、５８５ｎｍのパスバンド１３９６、６７０ｎｍのパスバンド１３９１は、図１３に示すパスバンドである。これは、パスバンドが中心にある、又はこれらの特定された波長で透過ピークがある状態に相当する。
図１４は、図１３に関して説明した第２のバラ色ＯＤの比色効果を表すプロット１４００を示す。細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域、パステルマンセル色域、及びＷＰ１４１０を示す。太い実線、太い破線、及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域１４２０、パステルマンセル色域１４３０及びＷＰ１４４０を示す。ＯＤのＷＰ１４４０は、＜ｕ、ｖ＞座標で０．０３６、具体的には０．００１距離単位と０．２距離単位の間で赤にシフトする。このＯＤは外見的にはバラ色で、図９及び図１０の強い赤色ＯＤよりも元の白色又は強いパステル色を保持する。パステル１４３０及び飽和１４２０マンセル色域も黄色、黄赤色又は赤にシフトする。具体的には、暖色（例えば、赤、ピンク、オレンジ）が最も赤くシフトした。原色ではない、寒色ではない色（例えば、黄色、紫）は、暖色よりも赤へのシフトが少ない。いくつかの寒色（例えば、緑、シアン、青）は、赤へシフトした場合、その度合いは最も小さい。他の寒色は、気付かないほどわずかに赤へとシフトしたり、ＪＮＤが得られなかった。さらに、一部の緑、シアン、青の色相は元の知覚のままだった。飽和シアンの多くといくつかの緑の色相は、さらに飽和するよう改善してもよい。
第２のバラ色ＯＤのＲＧＬＩ色差率は７７．４％、具体的には、２０％～１００％である。パステル１４３０マンセル色域の色相シフト（Ｈｕｅ Ｓｈｉｆｔ、ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤによって、緑、黄緑、黄色、及び青の色相がそれぞれ黄緑、黄、オレンジ、紫の色相又は類似の色相に変更した。飽和１４２０マンセル色域の色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤによって黄緑、黄、オレンジの色相をそれぞれ黄色、オレンジ、赤の色相又は同様の色相に変えられた。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭは、パステル色と飽和色のセット又は色域の両方で、他のすべての色相を保持した。最小のＨＳのために、本実施形態では、図９及び図１０に示す赤色ＯＤよりも、裸眼で見たときの元の色相がより良好に保持された。
図９及び図１０の赤色ＯＤの場合と同様に、第２のバラ色ＯＤとその赤方偏移の色知覚の全域１４２０、１４３０によれば、使用者にとっての隣接混同色線間の色距離をＯＤが減少させることにより、第一色弱者や第一色覚異常者の色認識／識別がさらに向上する。図９及び図１０の赤色ＯＤの場合と同様に、第２のバラ色ＯＤは、色知覚の色域をシフトし、中央の最小のマクアダム楕円と比較して、暖色相側の隣接する又はより遠くのマクアダム楕円との交差をより良好になる。従って、第２のバラ色ＯＤは、第二色覚異常者及び第一色覚異常者の両方の色識別を向上させることができる。第２のバラ色ＯＤを通して見たとき、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤ（明度差）は、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に２．０、又は０．５と４．０の間であり、（２）これらの色は、選択された石原色セットによって表される場合に１．６、又は０．５と４．０の間である。この第２のバラ色ＯＤによれば、これらの色間のＬＤを増大させる、特に、石原色盲検査における赤と緑のＬＤを対象にすることで、第一色覚異常者、第二色覚異常者、正常色覚者が、以前は混同していた赤、緑、派生色を識別できるようになる。
図１５は、青色ＯＤと呼ばれる青色光学デバイス（ＯＤ）の形で具現化された、光学デバイスの透過スペクトル１５１０のプロット１５００を示す。このＯＤは、ＣＶＤの人と正常色覚者の赤緑色識別力を高めることができる。このＯＤは、約４７５ｎｍ、５７０ｎｍ、５９０ｎｍ、６１５ｎｍ、６６５ｎｍにピーク吸収１５２０、１５３０、１５４０、１５５０、１５６０を有する５つの狭スペクトル吸収色素を使用して作成することができる。
この青色ＯＤは、眼科、窓、その他の一般的な用途に適した光学的に透明なプラスチックであるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）から形成してもよい。色素を配合し、成形（すなわち、注入）して、直径６８ｍｍの円形ディスクである３ｍｍの均一な厚さのＯＤが得られる。このＯＤで使用される各着色剤の濃度は、これらの着色剤の吸収厚３ｍｍあたり０．１～３００マイクロモルである。前に説明した他の配合及び成形プラスチックと同様に、製品の要件を満たすために、研磨、コーティング、研削、切断などのディスクの後処理も実行可能である。青色ＯＤの明度ＣＰＭは、ＣＩＥ Ｄ６５照明下で４０又は２０～６０である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ１３％及び１７％、又は両方とも５％～７０％である。
図１５のプロット１５００は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの透過スペクトル１５１０（四色型色覚透過スペクトル１５１０）における４つのパスバンド１５７０、１５８０、１５９０、１５９１を示す。少なくとも１つのパスバンド１５７０は４７９ｎｍより短いピーク透過波長を有し、少なくとも１つのパスバンド１５８０は４８０ｎｍと５７０ｎｍの間にピーク透過波長を有し、少なくとも１つのパスバンド１５９０は５７１ｎｍと６６０ｎｍの間にピーク透過波長を有し、少なくとも１つのパスバンド１５９１は、６６１ｎｍよりも長いピーク波長を有する。パスバンド１５９０、１５９１は、５７１ｎｍと７８０ｎｍの間に中心があり、３８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのパスバンド１５７０、１５８０のピーク透過より高いピーク透過を有する。４８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある一つ又は複数のパスバンド１５８０のピーク波長は、５７１ｎｍ～６６０ｎｍに中心がある一つ又は複数のパスバンド１５９０のピーク波長よりも少なくとも４０ｎｍ短い。６３０ｎｍと７８０ｎｍの間を中心とする少なくとも１つのストップバンドのピーク吸光度は、３８０ｎｍと６３０ｎｍの間を中心とする少なくとも１つのストップバンドのピーク吸光度よりも高い。ストップバンドの中心は、同じストップバンドのピーク吸光度の波長に相当する。パスバンドの中心は、同じパスバンドのピーク透過の波長に相当する。
図１６は、図１５に関して説明した青色ＯＤの比色効果を示すプロット１６００を示す。細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域、パステルマンセル色域、及びＷＰ１６１０を示す。太い実線、太い破線及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者の飽和１６２０マンセル色域、パステル１６３０マンセル色域及びＷＰ１６４０を示す。中間から、ＯＤのＷＰ１６４０は０．０４９、又は＜ｕ、ｖ＞座標で０．００１距離単位と０．２の距離単位の間で青にシフトする。パステル１６３０と飽和１６２０の両方の色域も青にシフトする。飽和シアンの多くや、青、黄色は、元の色知覚のままであった。青色ＯＤのＲＧＬＩ色差率は５９．７％又は１０％と１００％の間である。パステル１６３０マンセル色域の色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤによって黄色、一部の緑、一部の赤の色相をそれぞれほぼ中間、シアン、紫の色相又は類似の色相に変更した。他のマンセルのパステル１６３０色域の色と飽和した１６２０マンセル色域については、ＯＤによって色相が保持された。微細なＨＳにより、この構成では、図９及び図１０で規定されている赤色ＯＤよりも裸眼で見た場合の元の色相を維持できる。
図９及び図１０の赤色ＯＤの場合と同様に、青色ＯＤは、色知覚の色域をシフトすることで、中央の最小のマクアダム楕円に対して、隣接する又はより遠くの色相側のマクアダム楕円との交差をより良好に行える。このＯＤは、第二色覚異常者と第一色覚異常者の両方の色識別を向上させることができる。青色ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に－１．４又は４．０と０．８の間であり、（２）これらの色が一部の石原色セットで表される場合に－１．０又は、－４．０と－０．６の間である。この青色ＯＤによれば、これらの色セット間のＬＤ（明度差）を増大させることで、第一色覚異常者、第二色覚異常者、及び正常色覚者が以前は混同していた赤、緑及び派生色をより良好に識別できるようになる。緑色セットは赤色セットよりも明度が高いため、裸眼だけで見た場合、ＯＤは緑色セットよりも明度が高い赤色セットの元の明度の差を克服した。
図１７は、さまざまな照明条件にさらされた光学デバイスの透過スペクトル１７１０、１７２０、１７３０を表すプロット１７００を示す。この黄色ＯＤは、フォトクロミズムを示し、第１のフォトクロミックＯＤ（光学デバイス）とする。このＯＤは、ＣＶＤの人や正常色覚者の赤緑色識別を向上させる。破線は、ＣＩＥ Ｆ１１蛍光などの非ＵＶ又は低ＵＶ人工照明下でのＯＤの透過スペクトル１７２０である。点線は、ＣＩＥ Ｄ６５などの昼光照明下でのフォトクロミック着色剤の透過スペクトル１７１０であり、昼光や他のＵＶ源にさらされた場合に持続透過スペクトル１７２０（破線）に加えて発生する。フォトクロミック色素は、ＵＶ光源によって活性化される。曇天光を含む、昼光下でのＯＤの結果としての又は有効な透過スペクトル１７３０は、実線で示されている。蛍光照明と昼光の両方が存在する照明条件の場合、結果として得られるＯＤの透過スペクトルは、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの各波長で、実線スペクトル１７３０と破線スペクトル１７２０の間に制限される。純粋な昼光照明スペクトル１７３０が下限であり、純粋な非ＵＶ又は低ＵＶ光照明スペクトル１７２０が上限である。純粋な非ＵＶ光透過スペクトル又は低ＵＶ光透過スペクトル１７２０は、約４７５ｎｍ、５９５ｎｍ、６４５ｎｍにピーク吸収１７４０、１７５０、１７６０を有する３つの非フォトクロミック色素を使用して作成してもよい。２つのフォトクロミック色素が使用され、ＵＶ光源によって活性化されると、それぞれ約４９０ ｎｍと５７５ｎｍにピーク吸収１７７０、１７８０を有する。少なくとも１つのフォトクロミック色素は、ピーク吸収１７７０など、活性化時に３８０ｎｍと５４０ｎｍの間に吸収ピークを有する。少なくとも１つのフォトクロミック色素は、ピーク吸収１７８０など、活性化時に５４１ｎｍと７８０ｎｍの間に吸収ピークを有する。
昼光などのＵＶ光源下では、プロット１７００は、ＯＤの透過スペクトル、又は実線で示される３８０ｎｍ～７８０ｎｍの少なくとも四色型色覚透過スペクトルに、少なくとも４つのパスバンド１７９１、１７９２、１７９３、１７９４を示す。少なくとも１つのパスバンドが４４０ｎｍより短いピーク透過波長１７９１を有し、少なくとも１つのパスバンドが４８０ｎｍ～５７０ｎｍのピーク透過波長１７９２を有し、少なくとも１つのパスバンドが５７１ｎｍ～６７０ｎｍのピーク透過波長１７９３を有し、少なくとも１つのパスバンドが６７１ｎｍより長いピーク波長１７９４を有する。図１７の場合、１つのパスバンド１７９１は実質的に４１５ｎｍを中心とし、１つのパスバンド１７９２は実質的に５１５ｎｍを中心とし、１つのパスバンド１７９３は実質的に６３０ｎｍを中心とし、１つのパスバンド１７９４は実質的に６９０ｎｍを中心としている。４８０ｎｍ～５７０ｎｍに中心がある一つ又は複数のパスバンド１７９２のピーク透過波長は、５７１ｎｍ～６７０ｎｍに中心がある一つ又は複数のパスバンド１７９３のピーク透過波長より少なくとも４０ｎｍ短い。５７１ｎｍ～７８０ｎｍの最低透過率は、３８０ｎｍ～５７０ｎｍの最低透過率よりも高い。
非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源は、ＣＩＥ Ｆ１１、Ｆ２及びＦ７などのフォトクロミック色素を実質的に活性化しない任意の光源である。ＵＶ光源は、昼光など、フォトクロミック色素を実質的に活性化する任意の光源である。
ＯＤの透過スペクトルの４８０ｎｍから５７０ｎｍの範囲内で、非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源のみによって照明された場合の少なくとも１つのピーク透過率は、少なくともＵＶ光源によって照らされた場合の少なくとも１つのパスバンドのピーク透過率よりも少なくとも２％高くなる。
ＯＤの透過スペクトルの５２０ｎｍから６２０ｎｍの範囲内で、少なくともいずれかのＵＶ光源で照明された場合の少なくとも１つのストップバンドのＦＷＨＭ（ｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、半値全幅）は、非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源でのみ照明された場合の少なくとも１つのストップバンドのＦＷＨＭよりも少なくとも２ｎｍ広くなる。
例えば、図１７では、ほぼ５２０ｎｍを中心とし、ＣＩＥ Ｆ１１によって照らされるパスバンド１７９５のピーク透過率は、ほぼ５１５ｎｍを中心とし、ＣＩＥ Ｄ６５によって照らされるパスバンド１７９２のピーク透過率よりも約１０％高くなっている。
例えば、図１７では、ほぼ５９５ｎｍを中心とし、ＣＩＥ Ｄ６５によって照らされるストップバンドのＦＷＨＭは、ＣＩＥ Ｆ１１によって照らされる、ほぼ５９５ｎｍを中心とするストップバンドのＦＷＨＭよりも約２０ｎｍ広くなっている。
フォトクロミック色素は、スピロキサジン、ナフトピラン、又はその他のタイプに化学的に分類される。フォトクロミック色素を追加して、非ＵＶ光又は低ＵＶ光と昼光照明の両方でＯＤの表面的色合いの色バランスを調整し、複数の照明環境でのシングルパス及び／又はダブルパスでのＯＤの表面的色合いが許容できる彩度、例えば、パステルイエロー、パステルブルー、パステルレッド、パステルグリーン又はその他のパステルカラーなどになるようにする。
フォトクロミック着色剤や非フォトクロミック着色剤を使用してＯＤの透過スペクトルを変更することにより、さまざまな照明条件下でのＯＤの装飾的色合いを、それらの照明条件のすべて（又はサブセット）で色が一定となるよう設計及び構成してもよい。フォトクロミック色素と非フォトクロミック色素は、透過スペクトルを調整して、さまざまな照明条件下、例えば、昼光と蛍光下で高いＣＰＭ性能を達成できる。
フォトクロミック色素をＯＤ上又はＯＤに組み込む方法はいくつかある。フォトクロミック色素は、多くの場合、フレキシブルであり、フォトクロミック色素が物理的構造を変化させるのに十分な分子レベルのスペースを持つ基材マトリックスを必要とする。これらの要件は、ＭＭＡ（メチルメタクリレート）樹脂ブレンドなどの光学モノマーに２つのフォトクロミック色素を注入し、機械的、幾何学的、光学的要件などの所望の仕様でＵＶ硬化又は熱硬化することで達成できる。また、フォトクロミック色素は、一つ又は複数のマトリクス層に組み込まれてもよく、その後、他の層間に積層又はサンドイッチされる。さらに、フォトクロミック色素は、スプレー、スピン、ディップ又は他のコーティング方法を使用して層上に表面コーティングされてもよい。シロキサンなどの化学添加剤や他の樹脂を基材と共に使用して、ＯＤの基材の化学構造を変化させ、フォトクロミック色素の性能を向上させることができる。
第１のフォトクロミックＯＤの場合、フォトクロミック色素の場合と同じ方法で非フォトクロミック色素をＯＤ基材に組み込むことができる。非フォトクロミック色素の適切な性能を得るためには、基材の分子構造に対する要件を緩和する必要がある。非フォトクロミック色素は、それぞれコーティングや混合により、又は他の周知の製造方法により、フォトクロミック色素の一つ又は複数の光学層と同じ又は異なる光学層の上又は中に組み込むことができる。本明細書に記載のＯＤの後処理、例えば表面コーティング、硬化、切断、研削、研磨などを適用することができる。
ＣＩＥ Ｆ１１照明下で見た、フォトクロミック色素活性化なしの場合、第１のフォトクロミックＯＤの明度ＣＰＭは４４であり、裸眼での明度は５７である。同様に、ＣＩＥＦ１１照明下では、ＯＤの明度は、裸眼の場合の７７％、もしくは７７又は５０～１００である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ５６％、５０％、又は両方とも３０％～９０％である。ＣＩＥ Ｄ６５照明下で（フォトクロミック色素が活性化された状態で）見た場合、第１のフォトクロミックＯＤの明度ＣＰＭは７０であり、裸眼で見た場合は９６である。同様に、ＣＩＥ Ｄ６５照明下では、ＯＤの明度は、裸眼の場合の７３％、もしくは７３又は５０～１００である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ４５％及び４３％、又は両方とも２０％～９０％である。
一つ又は複数のフォトクロミック色素の存在に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ１１からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わる場合、ＯＤの明所視感透過率の差は４０％以内である。
一つ又は複数のフォトクロミック色素の存在に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ１１からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わる場合、ＯＤの暗所視感透過率の差は４０％以内である。
図１８ａは、Ｆ１１光源下で、第二色弱観察者による第１のフォトクロミックＯＤの比色効果を表すプロット１８００ａを示し、Ｍ錐体は１０ｎｍ赤方偏移している。図１８ｂは、Ｄ６５光源下で、同じ第二色弱観察者による第１のフォトクロミックＯＤの比色効果を表すプロット１８００ｂを示す。
図１８ａと図１８ｂではいずれも、細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者のマンセル飽和色域１８４０ａ、１８４０ｂ、パステルマンセル色域１８５０ａ、１８５０ｂ及びＷＰ１８２０ａ、１８２０ｂを示す。太い実線、太い破線及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域１８３０ａ、１８３０ｂ、パステルマンセル色域１８６０ａ、１８６０ｂ及びＷＰ１８１０ａ、１８１０ｂを示す。選択したパステル及び飽和マンセル色を使用する。
図１８ａの場合、中間色１８２０ａから、ＯＤのＷＰ１８１０ａは＜ｕ、ｖ＞座標で０．０１、又は０．００１～０．２の距離単位だけシフトされる。図１８ｂの場合、中間１８２０ｂから、ＯＤのＷＰ１８１０ｂは＜ｕ、ｖ＞座標で０．０１２、又は０．００１～０．２の距離単位だけシフトされる。
フォトクロミック色素（そのような色素の使用を含む）が活性化されていない場合、昼光でのＯＤのＷＰは、＜ｕ、ｖ＞座標で、フォトクロミック色素が活性化された昼光でのＯＤのＷＰＳ１８１０ｂよりも少なくとも０．００５距離単位だけシフトしてもよい。ＷＰＳは、青、シアン、緑、黄緑、黄、黄赤、赤、紫、又は実質的にこれらの色相を対象としている。フォトクロミック色素の使用や活性化に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ１１からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わる場合、ＯＤのＷＰＳの差異はｕｖ座標で０．２以内である。
ＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５、又はＦ１１に照らされた場合、ＯＤのシングルパスＷＰの少なくとも１つ、すなわち、シングルパスした装飾的色合いは、裸眼の場合と比べて赤ではない（すなわち、彩色的に中間である）。「裸眼の場合と比べて赤ではない」とは、ＯＤのＷＰのｕ値が、光源の下での裸眼のｕ値（同様に、裸眼のＷＰ）より小さいことを意味する。
ＣＩＥ Ｆ１１光源下では、第１のフォトクロミックＯＤのＲＧＬＩ色差率は１７．１％、又は５％～７０％である。パステル色域及び飽和色域１８６０ａ、１８３０ａはいずれも、黄色に最小限にシフトされる。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ同じままであった。よって、色合いが保持される。ＣＩＥ Ｄ６５光源下では、第１のフォトクロミックＯＤのＲＧＬＩ色差率は４１．０％、又は５％～７０％である。パステル色域及び飽和色域１８６０ｂ、１８３０ｂはいずれも、黄色に向かって最小限にシフトされる。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、すべての色相はほぼ同じままであった。よって、色合いが保持される。
フォトクロミック色素の有無や活性化に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ１１からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わるとき、ＯＤのＲＧＬＩ色差率の差は５０％以内である。
ＣＩＥ Ｄ６５照明下で、第１のフォトクロミックＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に１．９、又は０．５と４．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットで表される場合に１．８又は０．５と４．０の間である。ＣＩＥ Ｆ１１照明下で、第１のフォトクロミックＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に１．６又は０．５と４．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットによって表される場合に１．７又は０．５と４．０の間である。この第１のフォトクロミックＯＤによれば、これらの色セット間のＬＤ（明度差）を増大させることで、第一色覚異常者、第二色覚異常者、正常色覚者が以前は混同していた赤、緑及び派生色をより良好に識別できるようになる。ＯＤを通して見た場合、光源がＣＩＥ Ｆ１１からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わった際の赤緑ＬＤの差は、フォトクロミック色素の有無及び／又は活性化に関係なく、石原とマンセルの両色セットで３．５以内である。
図１９は、さまざまな照明条件にさらされた黄色ＯＤ（光学デバイス）の形で具現化された光学デバイスの透過スペクトル１９１０、１９２０、１９３０を表すプロット１９００を示す。このＯＤは、フォトクロミズムを示し、第２のフォトクロミックＯＤとする。このＯＤは、ＣＶＤの人や正常色覚者の赤緑色識別を向上させる。破線は、非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源の他の例としてのＣＩＥ Ｆ２蛍光下でのＯＤの透過スペクトル１９２０である。点線は、Ｄ６５昼光照明下でのフォトクロミック着色剤の透過スペクトル１９１０であり、昼光や他のＵＶ源にさらされた場合に持続透過スペクトル１９２０（破線）に加えて発生する。曇天での光を含む、昼光下でのＯＤの結果としての又は有効な透過スペクトル１９３０は、実線で示されている。蛍光照明と昼光の両方が存在する照明条件の場合、結果として得られるＯＤの透過スペクトルは、３８０ｎｍから７８０ｎｍの各波長で、実線スペクトル１９３０と破線スペクトル１９２０の間に制限される。非ＵＶ又は低ＵＶ、例えば、蛍光で照らされた透過スペクトル１９２０は、約４３８ｎｍにピーク吸収１９４０、４７５ｎｍにピーク吸収１９５０、５８５ｎｍにピーク吸収１９６０、６４５ｎｍにピーク吸収１９７０を有する４つの非フォトクロミック色素を使用して構成してもよい。少なくとも１つのフォトクロミック色素は、ピーク吸収１９８０など、活性化時に５２０ｎｍと７８０ｎｍの間に吸収ピークを有する。
昼光などのＵＶ光源下で、プロット１９００は、実線で示される透過スペクトル１９３０又は３８０ｎｍ～７８０ｎｍの少なくとも四色型色覚透過スペクトルで、少なくとも４つのパスバンド１９９０、１９９１、１９９２、１９９３、１９９４を示す。少なくとも１つのパスバンド１９９０のピーク透過波長は４４０ｎｍより短く、少なくとも２つのパスバンド１９９０、１９９１のピーク透過波長は４９５ｎｍより短く、少なくとも４つのパスバンド１９９０、１９９１、１９９２、１９９３のピーク透過波長は５９５ｎｍより短く、少なくとも１つのパスバンドのピーク透過波長は他のパスバンドのピーク透過波長よりも少なくとも５ｎｍ長く、少なくとも１つのパスバンド１９９４は５９６ｎｍより長いピーク透過波長を有する。スペクトル１９３０の場合、１つのパスバンド１９９０はほぼ４０５ｎｍを中心とし、１つのパスバンド１９９１はほぼ４５０ｎｍを中心とし、１つのパスバンド１９９２はほぼ５１０ｎｍを中心とし、１つのパスバンド１９９３はほぼ５４５ｎｍを中心とし、別のパスバンド１９９４はほぼ６９０ｎｍを中心としている。５３０ｎｍ～７８０ｎｍの最低透過率は、３８０ｎｍ～５２９ｎｍの最低透過率よりも高くなっている。
ＯＤの透過スペクトルの３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内で、非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源、すなわち、不活性化された一つ又は複数のフォトクロミック色素によって照射された場合の少なくとも１つのパスバンド１９９５のピーク透過率は、少なくとも１つのＵＶ光源で照らされた場合の少なくとも１つのパスバンド（１９９３）のピーク透過率よりも少なくとも２％高くなる。ＯＤの透過スペクトルの５２０ｎｍから６２０ｎｍの範囲内で、少なくとも任意のＵＶ光源で照らされた場合の少なくとも１つのストップバンド１９６０のＦＷＨＭ（ｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、半値全幅）は、非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源によって照らされた場合の少なくとも１つのストップバンド（１９９６）のＦＷＨＭよりも少なくとも２ｎｍ広くなる。
例えば、図１９では、ほぼ５４５ｎｍを中心とするＣＩＥ Ｆ２（非ＵＶ光源又は低ＵＶ光源）によって照らされたパスバンド１９９５のピーク透過率は、ＣＩＥ Ｄ６５で照らされた場合に、ほぼ５４５ｎｍを中心とするパスバンド１９９３のピーク透過率よりも約６％高くなっている。例えば、図１９では、ほぼ５８５ｎｍを中心とするＣＩＥ Ｄ６５で照らされたストップバンド１９６０のＦＷＨＭは、ＣＩＥ Ｆ２で照らされた場合、同様に５８５ｎｍを中心とするストップバンド１９９６のＦＷＨＭよりも約１０ｎｍ広くなっている。
一つ又は複数のフォトクロミック色素を使用し、ＵＶ光源によって活性化されると、約５９０ｎｍのピーク吸収１９８０になる。フォトクロミック着色剤と非フォトクロミック着色剤の両方を、前述の作成方法によりＯＤ基材の中又は上に組み込むことができる。
ＣＩＥ Ｆ２照明下で、フォトクロミック色素の活性化なしでは、第２のフォトクロミックＯＤの明度ＣＰＭは５９であり、裸眼では８１である。ＣＩＥ Ｆ２照明下で、ＯＤの明度は裸眼での明度の７２％、もしくは７２又は５０と１００の間である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は両方とも５％～９５％である。ＣＩＥ Ｄ６５照明下で見た場合、フォトクロミック色素が活性化されている場合、第２のフォトクロミックＯＤの明度ＣＰＭは７２であり、裸眼では９６である。同様に、ＣＩＥ Ｄ６５照明下では、ＯＤの明度は裸眼での７５％、もしくは７５又は５０と１００の間である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、両方とも５％～９５％である。フォトクロミック色素の有無や活性化に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ２からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わると、ＯＤの明所視感透過率の差は４０％以内である。フォトクロミック色素の有無や活性化に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ２からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わると、ＯＤの暗所視感透過率の差は４０％以内である。
図２０ａは、Ｆ２光源下で、第二色弱者による第２のフォトクロミックＯＤの比色効果を表すプロット２０００ａを示し、Ｍ錐体は１５ｎｍ赤方偏移している。選択したパステル及び飽和マンセル色域を使用する。中間２０２０ａから、ＯＤのＷＰ２０１０ａは、＜ｕ、ｖ＞座標の０．００７、又は０．００１距離単位と０．２距離単位の間でシフトする。
フォトクロミック色素が活性化されていない場合（そのような色素の使用を含む）、昼光のＯＤのＷＰは、＜ｕ、ｖ＞座標で、フォトクロミック色素が活性化されている場合の昼光のＯＤのＷＰＳ２０１０ｂよりも少なくとも０．００３距離単位だけシフトする場合がある。
図２０ｂは、Ｄ６５光源下で同じ第二色弱観測者による第２のフォトクロミックＯＤの比色効果を表すプロット２０００ｂを示す。中間色２０２０ｂから、ＯＤのＷＰ２０１０ｂは、＜ｕ、ｖ＞座標で、０．０１３、又は０．００１距離単位と０．２距離単位の間で黄色にシフトし、ＯＤのパステルイエローのシングルパスした装飾的色合いを生成する。
フォトクロミック色素の使用及び／又は活性化に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ２からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わるとき、ＯＤのＷＰＳの差はｕｖ座標で０．２以内である。ＯＤのシングルパスＷＰの少なくとも１つ、つまり、シングルパスした装飾的色合いは、ＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５及び／又はＦ１１に照らされた場合、裸眼の場合と比べて赤ではない（すなわち、彩色的に中間である）。
図２０ａ及び図２０ｂではいずれも、細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者の２０２０ａ、２０２０ｂのマンセル飽和色域２０４０ａ、２０４０ｂ、パステルマンセル色域２０５０ａ、２０５０ｂ及びＷＰを示す。太い実線、太い破線及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観測者の飽和マンセル色域２０３０ａ、２０３０ｂ、パステルマンセル色域２０６０ａ、２０６０ｂ及びＷＰ２０１０ａ、２０１０ｂを示す。
ＣＩＥ Ｆ２照明下では、第２のフォトクロミックＯＤのＲＧＬＩ色差率は４８．６％、又は１０％と９０％の間である。パステル色域２０６０ａと飽和色域２０３０ａの両方が黄色に最小限にシフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤの有無にかかわらず、色域の色相はほぼ同じままであった。よって、色相が保持される。ＣＩＥ Ｄ６５光源下では、第２のフォトクロミックＯＤのＲＧＬＩ色差率は４０．９％、又は１０％～９０％である。パステル色域２０６０ｂと飽和色域２０３０ｂの両方は、黄色に向かって最小限にシフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤの有無にかかわらず、色域の色相はほぼ同じままであった。よって、色相が保持される。
フォトクロミック色素の使用及び／又は活性化に関係なく、光源がＣＩＥ Ｆ２からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わる場合、ＯＤのＲＧＬＩ色差率の差は５０％以内である。
ＣＩＥ Ｄ６５照明下で、第２のフォトクロミックＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に２．３、又は０．５～５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットで表される場合に２．１、又は０．５～５．０の間である。ＣＩＥ Ｆ２照明下で、第２のフォトクロミックＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に２．５又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットで表される場合に２．０又は０．５と５．０の間である。この第２のフォトクロミックＯＤによれば、これらの色の間のＬＤを増大させることで、第一色覚異常者、第二色覚異常者、正常色覚者がこれまで混合していた赤、緑及び派生色をより良好に識別できるようになる。一方、ＣＩＥ Ｄ６５光源下で裸眼で見た場合、赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセルの赤と緑の色セットで表される場合は０．９となり、（２）これらの色が選択された石原の赤と緑の色セットで表される場合は－０．５となる。ＯＤを通して見た場合、光源がＣＩＥ Ｆ２からＣＩＥ Ｄ６５に切り替わったときの赤緑ＬＤの差は、フォトクロミック色素の有無に関係なく、石原とマンセルいずれの色セットでも４．５以内である。
図２１は、色一定光学デバイス（ＯＤ）の形態で具現化された光学デバイスの透過スペクトル２１１０を表すプロット２１００を示す。このＯＤを第１の色一定ＯＤという。このＯＤは、ＣＶＤの人と正常色覚者の赤緑色識別を向上させる。このＯＤは、クロミック着色剤は使用せずに、昼光など、蛍光や自然光を含む複数の光源の下で、シングルパス及び／又はダブルパスの装飾的色合い（中間色や中間に近い色を含む）の色不変を示す。クロミック着色剤は、色素、顔料、その他の着色剤であり、誘導することでそれらの光学特性を変化させることができる。クロミック着色剤には、フォトクロミック、サーモクロミック、エレクトロクロミック、及びその他多くが含まれる。装飾的色合いには、ＯＤを通して見ている観察者の色覚のＷＰ（白色点）も含まれる。色不変とは、さまざまな光源を含むさまざまな視覚環境で、色の見えの明度、色相及び／又は彩度が同じ又はほぼ同じであることを意味する。
３つの非クロミック色素を使用して、約４６０ｎｍ、５８０ｎｍ、６１０ｎｍにそれぞれピーク吸収２１２０、２１３０、２１４０を有する透過スペクトル２１１０を作成してもよい。このスペクトルは、不変であるように、すなわち、クロミックではないように設計及び構成され得る。非クロミック色素を使用して、透過スペクトルを変更し、さまざまな照明条件、例えば、昼光、蛍光、ＬＥＤ光の下で高いＣＰＭ性能を達成できる。これらの非クロミック着色剤は、色素を基材に配合し、基材を成形したり、浸漬、スプレー及び／又はスピン又は他の基材層間に着色剤層を積層したりすることにより基材をコーティングしたりするなど、多くの製造方法によって適切な光学特性を持つ基材内又は上に組み込むことができる。表面コーティング、硬化、切断、研削、研磨など、ＯＤの既知の後処理を適用することができる。図２１に示すように、製造方法、幾何学的寸法、後処理に関係なく、ＯＤには有効透過スペクトルが含まれている。
図２１は、ＯＤの透過スペクトル２１１０又は３８０ｎｍ～７８０ｎｍの少なくとも四色型色覚透過スペクトルにおける少なくとも４つのパスバンド２１５０、２１６０、２１７０、２１８０を表すプロット２１００を示す。少なくとも１つのパスバンド２１６０は、４６０ｎｍより短いピーク透過波長を有し、少なくとも２つのパスバンド２１６０、２１７０は５４０ｎｍより短いピーク透過波長を有し、少なくとも３つのパスバンド２１６０、２１７０、２１５０は６４０ｎｍより短いピーク透過波長を有し、少なくとも４つのパスバンド２１６０、２１７０、２１５０、２１８０は７８０ｎｍより短いピーク透過率波長を有し、最も長いピーク透過率波長を有するパスバンド２１８０は、２番目に長いピーク透過率波長を有するパスバンド２１５０の波長よりも少なくとも１０ｎｍだけ長い。
スペクトル２１００の場合、１つのパスバンド２１６０はほぼ４０５ｎｍを中心とし、１つのパスバンド２１７０はほぼ５０５ｎｍを中心とし、１つのパスバンド２１５０はほぼ６００ｎｍを中心とし、別のパスバンド２１８０はほぼ６８０ｎｍを中心とする。４６０ｎｍ～５４０ｎｍの平均透過率は、５５０ｎｍと６００ｎｍの間の平均透過率よりも高くなっている。
ＣＩＥ Ｆ１１照明の下で見た場合、第１の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは４１であり、裸眼では５７である。同様に、ＣＩＥ Ｆ１１照明下では、ＯＤの明度は裸眼の場合の７２％、もしくは７２又は５０と１００の間である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ４８％と５２％、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｆ２照明下で見た場合、第１の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは５５であり、裸眼では８１である。同様に、ＣＩＥ Ｆ２照明下では、ＯＤの明度は裸眼の場合の６８％、もしくは６８又は５０と１００の間である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ３９％及び５１％、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｄ６５照明下で見た場合、第１の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは７１であり、裸眼では９６である。同様に、ＣＩＥ Ｄ６５照明下では、ＯＤの明度は裸眼の場合の７４％、もしくは７４又は５０と１００の間である。ＯＤの明所及び暗所視感透過率は、それぞれ４７％及び５４％、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で光源が切り替わる場合、ＯＤの明所視感透過率の変化は４０％以内である。ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で光源が切り替わる場合、ＯＤの暗所視感透過率の変化は４０％以内である。
図２２ａは、Ｆ１１光源下での第１の色一定ＯＤの比色効果を表すプロット２２００ａを示す。選択したパステル及び飽和マンセル色域を使用する。中間色２２２０ａから、ＯＤのシングルパスした装飾的色合い２２１０ａは、<ｕ, ｖ>座標で、ほとんど気付かないほどわずかに、０．００３、又は０．００１と０．２の間の距離単位だけシフトする（ＷＰＳ）。ＯＤのＷＰ２２１０ａの色相は、ほぼ黄色、黄赤、赤又は紫の色相にシフトした。
図２２ｂは、Ｆ２光源下での第１の色一定ＯＤの比色効果を表すプロット２２００ｂを示す。図２２ａと同じパステル及び飽和マンセル色域を使用する。中間食２２２０ｂから、シングルパスしたＯＤの装飾的色合い２２１０ｂは、<ｕ, ｖ>座標で、０．００８、又は０．００１と０．２の間の距離単位だけ最小限シフトする（ＷＰＳ）。ＯＤのＷＰ２２１０ｂの色相は、ほぼ青、シアン又は紫の色相にシフトした。
図２２ｃは、Ｄ６５光源下での第１の色一定ＯＤの比色効果を表すプロット２２００ｃを示す。図２２ａ、図２２ｂと同じパステル及び飽和マンセル色域を使用する。中間２２２０ｃから、シングルパスしたＯＤの装飾的色合い２２１０ｃは、<u, v>座標で、０．００７、又は０．００１と０．２の間の距離単位だけ最小限シフトする（ＷＰＳ）。ＯＤのＷＰ２２１０ｃの色相は、ほぼ緑、黄緑、黄又は黄赤の色相にシフトした。
図２２ａ、図２２ｂ、図２２ｃでは、細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域２２４０ａ、２２４０ｂ、２２４０ｃ、パステルマンセル色域２２５０ａ、２２５０ｂ、２２５０ｃ、及びＷＰ２２２０ａ、２２２０ｂ、２２２０ｃを示す。太い実線、太い破線及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者又は正常な人の飽和マンセル色域２２３０ａ、２２３０ｂ、２２３０ｃ、パステルマンセル色域２２６０ａ、２２６０ｂ、２２６０ｃ、及びＷＰ２２１０ａ、２２１０ｂ、２２１０ｃを示す。光源がＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で切り替わる場合、ＯＤのＷＰＳの変動は、ｕｖ座標で０．２以内である。
ＯＤのシングルパスＷＰ２２１０ｂ、すなわち、シングルパスした装飾的色合いは、ＣＩＥ Ｆ２で照明されたときの裸眼のＷＰ２２２０ｂのｖ値に比べてｖ値が小さく（又はそれほど大きくない）、ＣＩＥ Ｄ６５ ２２１０ｃ、２２２０ｃ及び／又はＣＩＥ Ｆ１１ ２２１０ａ、２２２０ａによって照らされた場合より青くなる。ＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５やＦ１１の場合よりもＣＩＥ Ｆ２の場合の方がより青くなったり黄色が少なくなったりする。より青くなるということは、色が青に近づいている、すなわち、青の方向にあることを意味するが、必ずしも青になるとは限らない。青と黄色は反対色なので、より青くなることは黄色が少なくなることと同じであり、黄色の場合はその逆である。
ＯＤのシングルパスＷＰ２２１０ａは、ＣＩＥ Ｆ１１で照明されたときの裸眼のＷＰ２２２０ａのｕ値に比べてｕ値が大きく（又はそれほど小さくない）、ＣＩＥ Ｄ６５ ２２１０ｃ、２２２０ｃ及び／又はＣＩＥ Ｆ２ ２２１０ｂ、２２２０ｂによって照らされた場合よりも赤くなる。シングルパスしたＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５やＦ２の場合よりもＣＩＥ Ｆ１１の場合の方がより赤くなっていたり、緑が少ないように見える。より赤くなるとは、色が赤に近づいている、すなわち、赤の方向にあることを意味するが、必ずしも赤になるとは限らない。赤と緑は反対色なので、より赤くなることは緑が少なくなることと同じであり、緑の場合はその逆である。
ＣＩＥ Ｆ１１の照明下では、第１の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は２０．９％、又は１０％と９０％の間である。パステルカラーと飽和青色の両方が、ほぼ気付かれないほどわずかに黄色にシフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤの有無にかかわらず、色相は同じままであった。よって、色相が保持される。ＣＩＥ Ｆ２照明下では、第１の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は５４．１％、又は１０％と９０％の間である。パステルカラーの色域２２６０ｂは、最小限青にシフトした。飽和色域２２３０ｂは青にシフトしなかった。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ完全に同じままであった。従って、色相が保持される。ＣＩＥ Ｄ６５照明下では、第１の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は４１．５％、つまり１０％と９０％の間である。パステルカラーと飽和青色の両方が、黄又は黄緑色に最小限シフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ完全に同じままであった。従って、色相が保持される。光源がＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５、Ｆ１１の間で切り替わる場合、ＯＤのＲＧＬＩ色差率の変化は６０％以内である。
ＣＩＥ Ｄ６５照明下で、第１の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセルの赤と緑の色セットで表される場合に１．３、又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原の赤と緑の色セットで表される場合に１．５、又は０．５と５．０の間である。ＣＩＥ Ｆ１１照明下では、第１の色一定ＯＤを通して見たとき、赤と緑の色セットの赤緑のＬＤは、（１）これらの色が選択したマンセル色で表される場合に１．０、又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色は、選択された石原色によって表される場合に１．１、又は０．５と５．０の間である。ＣＩＥ Ｆ２照明下で、第１の色一定ＯＤを通してみた場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色で表される場合に０．９、又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色で表される場合に０．８、又は０．５と５．０の間である。
ＯＤを通して見た場合、ＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５、Ｆ１１の間で光源が異なる場合の赤緑ＬＤの変化は、石原とマンセルいずれの色セットでも５．０以内である。
第１の色一定ＯＤは、（１）ＲＧＬＩ色差を増大させる、及び／又は、（２）マンセル及び／又は石原赤と緑の色セット間のＬＤ（明度差）を増大させることで、以前は混合していた赤、緑、及び派生色をより良好に識別できるようにする。第１の色一定ＯＤは色一定であると見なされる。これは、さまざまな照明環境の下で上記シングルパスの装飾的色合いの間の色差が最小限であるためである。第１の色一定ＯＤは、装飾的色合い（さまざまな照明環境下を含む）のＷＰＳが最小限、例えば、裸眼でのＷＰＳが０．１０未満であり、及び／又は、装飾的色合いが、例えば、黄色、青、緑、赤など、許容可能な色相である。
図２３は、色一定光学デバイス（ＯＤ）の形態で具現化された光学デバイスの透過スペクトル２３１０を表すプロット２３００を示す。このＯＤを第２の色一定ＯＤ（光学デバイス）という。このＯＤは、ＣＶＤの人と正常色覚者の赤緑色識別を向上させる。このＯＤは、クロミック着色剤は使用せずに、昼光など、蛍光や自然光を含む複数の光源の下で、シングルパス及び／又はダブルパスした装飾的色合い（中間色や中間に近い色を含む）の色一定性を示す。５つの非クロミック色素を使用して、約４２５ｎｍ、４６０ｎｍ、４９０ｎｍ、５８０ｎｍ、６１０ｎｍにそれぞれピーク吸収２３２０、２３３０、２３４０、２３５０、２３６０を有する透過スペクトル２３１０を構成してもよい。このスペクトルは、不変であるように、すなわち、クロミックではないように設計及び構成され得る。また、非クロミック色素を使用して、透過スペクトルを変更し、さまざまな照明条件、例えば、昼光、蛍光、ＬＥＤ光の下で高いＣＰＭ性能を達成した。このＯＤで使用される各着色剤の濃度は、これらの着色剤の吸収厚２ｍｍあたり０．１から２５０マイクロモルである。
図２３は、ＯＤの透過スペクトル２３１０又は３８０ｎｍから７８０ｎｍの少なくとも四色型色覚透過スペクトルにおける少なくとも４つのパスバンドを表すプロット２３００を示す。ストップバンドの中心は、４２５ｎｍの２３２０、４６０ｎｍの２３３０、４９０ｎｍの２３４０、５３５ｎｍの２３７０、５８０ｎｍの２３５０、６１０ｎｍの２３６０である。パスバンドの中心は３８０ｎｍの２３８０、４５０ｎｍの２３８１、４７５ｎｍの２３８２、５１０ｎｍの２３８３、６００ｎｍの２３８４、６７０ｎｍの２３８５である。
スペクトル２３１０には、プロット２３００に示す、ピーク透過波長が４６０ｎｍより短い、少なくとも一つのパスバンド、プロット２３００に示す２つのパスバンド、パスバンド２３８０、パスバンド２３８１、ピーク透過波長が４６１ｎｍから５４０ｎｍの、少なくとも１つのパスバンドと２つのパスバンド、パスバンド２３８２、パスバンド２３８３、ピーク透過波長が５４１ｎｍより長い、少なくとも２つのパスバンド２３８４、２３８５、および隣接するパスバンド中央の対の間が少なくとも５ｎｍの間隔がある。例えば、４５０ｎｍ、４７５ｎｍを中心とするパスバンド２３８１、２３８２は、隣接するパスバンドの中心の対である。４７５ｎｍ、５１０ｎｍを中心とするパスバンド２３８２、２３８３も、隣接するパスバンドの中心の対である。５００ｎｍと５５０ｎｍ間の平均透過率は、５７０ｎｍと５９０ｎｍの間の平均透過率よりも高くなっている。
４５０ｎｍよりも短いストップバンド２３２０の中心には、少なくとも３０％のピーク吸光度がある。５５０ｎｍと６１０ｎｍの間に中心がある最もピーク吸収性の高いストップバンド２３５０は、少なくとも３０％のピーク吸光度を有する。４４０ｎｍと５１０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのストップバンド２３３０、２３４０のピーク吸光度は８５％未満である。４８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある最高のピーク透過率を有するパスバンド２３８３のピーク透過率は２０％以上である。５８０ｎｍより長い波長を中心とするストップバンド２３６０が少なくとも１つある。
ＣＩＥ Ｆ１１照明の下で見た場合、第２の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは４０であり、裸眼では５７である。同様に、ＣＩＥ Ｆ１１照明の下で、ＯＤの明度は裸眼での７０％、もしくは７０又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視感透過率は、それぞれ４５％及び４５％であるか、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｆ２の照明下で見ると、第２の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは５３であり、裸眼では８１である。同様に、ＣＩＥ Ｆ２の照明下で、ＯＤの明度は裸眼での明度の６６％、もしくは６６又は５０～１００である。ＯＤの明所視及び暗所視線透過率は、それぞれ３７％及び４５％、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｄ６５の照明下で見た場合、第２の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは６９であり、裸眼では９６である。同様に、ＣＩＥ Ｄ６５の照明下で、ＯＤの明度は裸眼での７２％、もしくは７２又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視線透過率は、それぞれ４４％及び４９％、又は両方とも５％と９５％の間である。光源がＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間でかわる場合、ＯＤの明度の変化は４０以内である。光源がＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で変わる場合、ＯＤの暗所視感透過率の変動は４０％以内である。
図２４ａは、Ｆ１１光源の下での第２の色一定ＯＤの比色効果を示すプロット２４００ａを示す。選択したパステル及び飽和マンセル色域を使用する。中間食２４２０ａから、ＯＤのＷＰ２４１０ａは、<u, v>座標で、０．０１、又は０．００１と０．２の間の距離単位だけ最小限にシフトされる。ＯＤのＷＰ２４１０ａの色相は、裸眼のＷＰから、実質的に黄緑色、黄、黄赤、赤又は紫の色相へとシフトした。
図２４ｂは、Ｆ２光源の下での第２の色一定ＯＤの比色効果を示すプロット２４００ｂを示す。図２４ａと同じパステル及び飽和マンセル色が使用されている。中間食２４２０ｂから、ＯＤのＷＰ２４１０ｂは、＜ｕ、ｖ＞座標で、０．００２、又は０．００１と０．２の間の距離単位で青に向かって最小限シフトされる。裸眼のＷＰ２４２０ｂからの装飾的色合いＳ２４１０ｂのそのように低いＷＰは、裸眼のＷＰ２４２０ｂから、視覚的に知覚できないと考え得る。
図２４ｃは、Ｄ６５光源下での第２の色一致ＯＤの比色効果を示すプロット２４００ｃを図示する。図２４ａ、図２４ｂと同じパステル及び飽和マンセル色が使用されている。中間色２４２０ｃから、ＯＤのＷＰ ２４１０ｃは、<ｕ, ｖ>座標で、０．００６、又は０．００１と０．２の間の距離単位だけ最小限にシフトされる。ＯＤのＷＰ２４１０ｃの色相は、裸眼のＷＰ２４２０ｃから、実質的に黄緑色、黄、黄赤又は赤の色相へとシフトした。
ＯＤのＷＰＳの変動は、光源がＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１間で変わる場合、ｕｖ座標で０．０７以内である。ＯＤのシングルパスＷＰ２４１０ｂ、つまりシングルパスした装飾的色合いは、ＣＩＥ Ｆ２で照明されたときの裸眼のＷＰ２４２０ｂのｖ値に比べてｖ値が小さく（又はそれほど大きくない）、ＣＩＥ Ｄ６５ ２４１０ｃ、２４２０ｃ及び／又はＣＩＥ Ｆ１１ ２４１０ａ、２４２０ａによって照らされた場合より青くなる。ＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５及び／又はＦ１１の場合よりもＣＩＥ Ｆ２の場合の方がより青くなったり黄色が少なくなったりするようである。
図２４ａ、図２４ｂ、図２４ｃの場合、細い実線、細い破線及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域２４４０ａ、２４４０ｂ、２４４０ｃ、パステルマンセル色域２５４０ａ、２５４０ｂ、２５４０ｃ、及びＷＰ２４２０ａ、２４２０ｂ、２４２０ｃを示す。太い実線、太い破線、及び黒い四角はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者の飽和マンセル色域２４３０ａ、２４３０ｂ、２４３０ｃ、パステルマンセル色域２４６０ａ、２４６０ｂ、２４６０ｃ、及びＷＰ２４１０ａ、２４１０ｂ、２４１０ｃを示す。
ＣＩＥ Ｆ１１の照明下では、第２の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は２１．７％、又は１０％と９０％の間である。パステル及び飽和した青色の両方が、黄色に向かって最小限にシフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、ＯＤの有無にかかわらず、すべての色相はほぼ同じままであった。従って、色相が保持される。ＣＩＥ Ｆ２の照明下では、第２の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は５６．２％、又は１０％と９０％の間である。パステル色域と飽和色域の両方２４６０ｂ、２４３０ｂは青にシフトしなかった。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ完全に同じであったので、色相が保持される。ＣＩＥ Ｄ６５の照明下では、第２の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は４２．５％、又は１０％と９０％の間である。パステル及び飽和した青色の両方が、黄色に向かって最小限にシフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ完全に同じであったので、色相が保持される。光源がＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５、Ｆ１１の間で変わる場合、ＯＤのＲＧＬＩ色差率の変化は７０％以内である。
ＣＩＥ Ｄ６５照明下で、第２の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセルの赤、緑で表される場合に１．５、又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原の赤と緑の色セットで表される場合に１．４、又は０．５と５．０の間である。ＣＩＥ Ｆ１１の照明下で、第２の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に０．９、又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットによって表される場合に１．１、又は０．５と５．０の間である。ＣＩＥ Ｆ２照明下で、第２の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑のＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色セットで表される場合に１．０、又は０．５と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色セットで表される場合に、０．７、又は０．５と５．０の間である。
ＯＤを通して見た場合、ＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５、Ｆ１１の間で光源が異なる場合の赤緑ＬＤの変化は、石原とマンセルいずれの色セットでも５．０以内である。
この第２の色一定ＯＤによれば、（１）ＲＧＬＩの色差を増大させたり、及び／又は（２）マンセル及び／又は石原の赤と緑の色セット間のＬＤを増大させたりすることで、第一色覚異常者、第二色覚異常者、正常色覚者が以前は混同していた赤、緑、派生色をより良好に識別できるようになる。第２の色一定ＯＤは色一定又はほぼ色一定であると見なされる。これは、さまざまな照明環境の下で上記シングルパスの装飾的色合い（ＷＰ）間の色差が最小限、例えば、裸眼でのＷＰＳが０．０７未満であり、及び／又は、装飾的色合いが、例えば、黄色、青、緑などの許容可能な色相である。
図２５は、色一定ＯＤの形で具現化された、光学デバイスの透過スペクトル２５１０を示すプロット２５００を図示する。このＯＤを第３の色一定ＯＤという。このＯＤは、ＣＶＤの人と正常色覚者の赤緑色識別を向上させる。また、このＯＤも、クロミック着色剤の使用をせずに、蛍光、ＬＥＤ、白色光や昼光のような自然光を含む複数の光源の下で、シングルパス及び／又はダブルパスした装飾的色合い（中間色又は中間に近い色を含む）の色不変性を示す。透過スペクトル（２５１０）は、干渉及び／又はルゲート薄膜などの薄膜を使用して構成してもよい。Ｔｉ０２とＳｉ０２の１３層の交互層を干渉薄膜層材料として使用してもよく、屈折率はそれぞれ平均２．３５と１．４８である。各Ｔｉ０２層の物理的な厚さは４００ｎｍ～４８０ｎｍである。各Ｓｉ０２層の物理的な厚さは２４０ｎｍと３２０ｎｍの間である。少なくとも１つの透過ストップバンド２５２０は、約５７５ｎｍ、又は５４０ｎｍ～６０５ｎｍを中心とする。ストップバンド２５２０は、ＲＧＬＩ色差及び／又はＲＧ全色差で測定したＯＤのＲＧ色分離能を向上させるように設計及び構成されている。このストップバンドは、シングルパス及び／又はダブルパスしたＯＤの装飾的色合いの色バランスや色調整、及び受領者の色覚にも貢献する。
スペクトル２５１０は、プロット２５００に示された、５３９ｎｍ未満を中心とする少なくとも１つのストップバンド、ストップバンド２５３０、ストップバンド２５４０、ストップバンド２５５０を有する。スペクトル２５１０は、ストップバンド２５６０、ストップバンド２５７０、ストップバンド２５８０として示される少なくとも１つのストップバンドを有し、６０６ｎｍ以上を中心とする。これらのストップバンドは、シングルパス及び／又はダブルパスしたＯＤの装飾的色合いの色バランスや色調整をさらに行ったり、ＯＤの色分離能を向上させたりするために備えられてもよい。約４３０ｎｍの２５４０や３９５ｎｍの２５５０など、ピーク波長が４７０ｎｍより短い一つ又は複数のストップバンドが存在する。
一つ又は複数の薄膜で完全に又は部分的に作成された有効透過スペクトルの場合、スペクトルストップバンドには、少なくとも８ｎｍの反射率のＦＷＨＭ（ｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、半値全幅）、少なくとも２５％のピーク反射率が必要であり、そのピーク反射波長は別のより反射する波長領域のピーク反射波長の２０ｎｍ以内ではない。透過スペクトルグラフでは、反射率及び／又は吸収率はグラフの負のスペースである。前述のストップバンドに加えて、別のストップバンドの例２５７０は７４５ｎｍを中心とする。４７５ｎｍを中心とする局所反射領域は、通常、ストップバンド２５９０とは呼ばない。
このスペクトルは不変である、すなわち、クロミックではない、ように設計及び構成されている。薄膜材料、蒸着方法、層の厚さを使用してＯＤの透過スペクトルを変更し、昼光、蛍光、白色光、ＬＥＤ光などのさまざまな照明条件下で高いＣＰＭ性能を実現できる。薄膜形成法は周知であり、物理蒸着（ＰＤ）及び／又は化学蒸着（ＣＤ）が含まれ得る。ＣＤには、めっき、蒸着、溶液堆積、コーティングなど数多くの技術がある。ＰＤには、熱蒸発、分子線エピタキシー、スパッタリング、その他多くの技術が含まれる。付着した完全な薄膜（構成層を含む）は、２つ以上の基材層の間に積層したり、ＯＤの他の所望の特性（硬度、疎水性、防幻など）を向上させる追加の材料でコーティングしたり、一つまたは複数の材料で包み込んだりなどの後処理を行うことができる。
ＣＩＥ Ｆ１１照明の下で見ると、第３の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは４９であり、裸眼では５７である。同様に、ＣＩＥ Ｆ１１照明の下では、ＯＤの明度は裸眼での８６％、もしくは８６又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視感透過率は、それぞれ６９％と６３％、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｆ２の照明下で見ると、第３の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは６０．７であり、裸眼では８１である。同様に、ＣＩＥ Ｆ２照明の下で、ＯＤの明度は裸眼での７５％、もしくは７５又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視感透過率は、それぞれ４９％及び６２％、又は両方とも５％と９５％の間である。ＣＩＥ Ｄ６５照明の下で見ると、第３の色一定ＯＤの明度ＣＰＭは７８であり、裸眼では９６である。同様に、ＣＩＥ Ｄ６５照明の下で、ＯＤの明度は裸眼での８１％、もしくは８１又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視線透過率はそれぞれ５９％及び６４％、又は両方とも５％と９５％の間である。光源がＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で変わる場合、ＯＤの明度の変化は４０以内である。ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で光源が変わる場合、ＯＤの明所視感透過率の変化は５０％以内である。ＣＩＥＤ６５、Ｆ２、Ｆ１１の間で光源が変わる場合、ＯＤの暗所視感透過率の変化は５０％以内である。
図２６ａは、Ｆ１１光源の下での第３の色一定ＯＤの比色効果を示すプロット２６００ａを図示する。選択したパステル及び飽和マンセル色域を使用する。中間食２６２０ａから、ＯＤのＷＰ２６１０ａは、<ｕ, ｖ>座標で、０．００３、又は０．００１～０．２の距離単位で最小限シフトされる。中間食２６２０ａから、ＯＤのＷＰ２６１０ａの色相は、実質的に緑、黄緑、黄、黄赤、赤、又は紫の色相にシフトする。
図２６ｂは、Ｆ２光源の下での第３の色一定ＯＤの比色効果を示すプロット２６００ｂを図示する。図２６ａと同じパステル及び飽和マンセル色域が使用されている。中間色２６２０ｂから、ＯＤのＷＰ２６１０ｂは、<ｕ, ｖ>座標で、０．０２、又は０．００１～０．２の距離単位だけシフトされる。中間２６２０ｂから、ＯＤのＷＰ２６１０ｂの色相は、実質的に緑、シアン、青、又は紫の色相にシフトする。
図２６ｃは、Ｄ６５光源の下での第３の色一定ＯＤの比色効果を示すプロット２６００ｃを図示する。図２６ａ、図２６ｂと同じパステル及び飽和マンセル色域が使用されている。中間２６２０ｃから、ＯＤのＷＰ２６１０ｃは、<ｕ, ｖ>座標で、０．０１４、又は０．００１～０．２の距離単位だけシフトされる。中間色２６２０ｃから、ＯＤのＷＰ ２６１０ｃの色相は、実質的に緑、シアン、青、又は紫の色相にシフトした。
ＯＤのシングルパスＷＰ２６１０ａ、つまりシングルパスした装飾的色合いは、ＣＩＥ Ｆ１１で照明されたときの裸眼のＷＰ２６２０ａのｖ値と比較してｖ値が大きく（又はそれほど小さくはなく）、ＣＩＥ Ｄ６５（２６１０ｃ、２６２０ｃ）及び／又はＣＩＥ Ｆ２（２６１０ｂ、２６２０ｂ）で照らされた場合よりも黄色が強く（又は青が弱く）なる。ＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５やＦ２の場合よりもＣＩＥ Ｆ１１の場合の方が黄色が強くなったり、青み弱くなったりしているように見える。
大きい値は、それほど小さくない値と同等の意味を持ち、その逆も同様である。
任意の光源又は光源の組み合わせの下での裸眼のＷＰは、人間の色覚における色順応のため、中間と見なされる。彩度、色相及び／又は明度のシフトを含むＷＰ色シフト（つまり、ＷＰの変化）は、他の基線が示されない限り、デフォルトでは色順応した中間色からシフトする。
図２６ａ、図２６ｂ、図２６ｃの場合、細い実線、細い破線、及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑ＣＶＤ観察者又は正常な観察者の飽和マンセル色域２６４０ａ、２６４０ｂ、２６４０ｃ、パステルマンセル色域２６５０ａ、２６５０ｂ、２６５０ｃ、及びＷＰ２６２０ａ、２６２０ｂ、２６２０ｃ。太い実線、太い破線、及び四角の実線はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者又は正常な観察者の飽和したマンセル色域２６３０ａ、２６３０ｂ、２６３０ｃ、パステルマンセル色域２６６０ａ、２６６０ｂ、２６６０ｃ、及びＷＰ２６１０ａ、２６１０ｂ、２６１０ｃである。
ＣＩＥ Ｆ１１では、第３の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は１８．７％、又は１０％と９０％の間である。パステル及び飽和青色の両方が、ほぼ気付かないほどわずかに黄色にシフトする。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関して、色域の色相は、ＯＤの有無にかかわらず、同じままであったので、色相が保持される。ＣＩＥ Ｆ２では、第３の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は５６．７％、又は１０％と９０％の間である。パステル色域と飽和色域の両方が青にシフトした。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ同じままで、黄緑、黄、オレンジの色相が保持される。色相の大部分が保持されている。ＣＩＥ Ｄ６５では、第３の色一定ＯＤのＲＧＬＩ色差率は３６．３％、又は１０％と９０％の間である。パステル色域と飽和色域の両方が青にシフトした。色相シフト（ＨＳ）ＣＰＭに関しては、ＯＤの有無にかかわらず、色相はほぼ同じままで、黄緑、黄、オレンジの色相が保持される。ＯＤの有無にかかわらず、色相は保持される。
光源がＣＩＥ Ｆ２、Ｄ６５、Ｆ１１の間で変わる場合、ＯＤのＲＧＬＩ色差率の変動は７０％以内である。ＣＩＥ Ｆ１１照明下で、第３の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色で表される場合に０．７又は０．１と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色で表される場合に１．１又は０．１と５．０の間である。ＣＩＥ Ｄ６５照明下で、第３の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色で表されている場合に、－１．０又は－０．１と－５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色で表される場合に、－０．７又は－０．１と－５．０の間である。選択したマンセル色と石原色では、緑色が赤色よりも明度が高くなっている。ＣＩＥ Ｆ２照明下で、第３の色一定ＯＤを通して見た場合、赤と緑の色セットの赤緑ＬＤは、（１）これらの色が選択されたマンセル色で表される場合に０．９又は０．１と５．０の間であり、（２）これらの色が選択された石原色で表される場合に１．０又は０．１と５．０の間である。選択したマンセル色と石原色では、赤色が緑色よりも明度が高くなっている。
この第３の色一定ＯＤによれば、（１）ＲＧＬＩ色差を大きくしたり、及び／又は（２）これらの色の間のＬＤを変更することで、第一色覚異常者、第二色覚異常者、正常色覚者が、以前は混同していた赤、緑、及び派生色をより良好に識別できるようになる。第３の色一定ＯＤは、色合いが青と黄色又は同様の色相であるため、外見上許容可能であると見なされる。第３の色一定ＯＤは、昼光及びＣＩＥ Ｆ２（図２６ｂ、２６ｃに示す）などのいくつかの蛍光光源の下で見た場合、色一定と見なされる。第３の色一定ＯＤは、ＣＩＥ Ｆ１１（図２６ａに示す）などの少なくともいくつかの蛍光光源の下で見た場合、外観が中間色であると見なされるか、中間色ＷＰ（ほぼ中間色を含む）と見なされる。Ｆ２、Ｆ１１及びＤ６５の照明条件下では、裸眼からのＷＰＳが０．１未満のＯＤ、及び／又は外観は、黄色、青、緑、又はこれらの色相の可能な組み合わせなど、許容可能な色相である。
ＣＩＥ標準光源で明度差及び／又はＲＧＬＩ色差率の性能向上を図る、本開示の説明に従って設計及び構成された透過スペクトルを持つ任意の光学デバイスによれば、ファーンズワース・マンセルＤ－１５検査及び／又は石原仮性同色表検査において使用者のパフォーマンスを向上させる。
図２７は、プロット２７００を示し、図２８は、正常色覚に近いレベルまでＹＣＶ（黄色の色覚）を補正又は部分的に補正又は改善するＯＤ（及び関連情報）の透過スペクトル２７１０、色域およびＷＰ（２８１０）を集合的に示すプロット２８００を示す。このＯＤを、第１のＹＣＶ補正ＯＤという。図２８では、小さい色域はマンセルのパステルカラーの色域２８２０、２８３０、２８４０であり、大きい色域はマンセルの飽和色の色域２８５０、２８６０、２８７０である。破線は未補正のＹＣＶ色域２８４０、２８７０を表し、点線はＯＤで見た改善されたＹＣＶ色域２８２０、２８６０を表し、実線は正常色覚色域２８３０、２８５０を表し、四角は未補正ＹＣＶのＷＰ２８８０、ひし形はＯＤ改善ＹＣＶのＷＰ２８９１、円は正常色覚のＷＰ２８９０、三角はシングルパスＷＰ２８１０又はＯＤの装飾的色合いである。パステル２８４０と飽和２８７０の色域は、未補正ＹＣＶのＢＹＬＩ色差が正常色覚２８３０、２８５０の色差よりもはるかに小さいことを示す。このＣＰＭは、マンセル青色セットとマンセル黄色セットとを弁別する能力を測定するため、このＣＰＭの値が高ければ、本明細書に記載する透過、吸収及び／又は反射スペクトルを有するＯＤを通して見た場合に、青黄色（類似の色を含む）の色識別が改善することがわかる。派生ＣＰＭ、ＢＹＬＩ色差率（パーセント）は、このＹＣＶ改善をパーセンテージとして測定する。
ＷＰ２８１０とＹＣＶの補正ＯＤのＷＰＳは、デバイスの表面的な色合いを測定するための重要なＣＰＭである。ＷＰＳ（Ｗｈｉｔｅ Ｐｏｉｎｔ Ｓｈｉｆｔ、白色点シフト）が大きすぎると、ＯＤは、おそらく見る人が許容できないほど目立つ色合いになる。ＷＰ２８８０と比較して改善又は補正されたＹＣＶのＷＰ２８９１及びＷＰＳや未改善ＹＣＶのＷＰＳも、ＯＤ使用によるＹＣＶ改善の測定には重要なＣＰＭである。
図２７は、ＹＣＶ補正ＯＤの透過スペクトル２７１０の例を示す破線を有するプロット２７００を示す。点線は、黄色の人間の水晶体（ＨＣＬ）又は黄色の人工ＩＯＬの典型的な透過スペクトル２７２０を示す。実線は、黄色のＨＣＬ又はＩＯＬと補正ＯＤで構成される光学システムの有効透過スペクトル２７３０を示す。この光学システムによれば、眼の錐体細胞によって検出され、脳によって解釈される透過光がＹＣＶを形成しないか、ＹＣＶを低減するよう入射光の透過を変更する。ＯＤの透過スペクトル２７１０は、４２５ｎｍ、５７５ｎｍ、５９０ｎｍ、６４０ｎｍ、６６５ｎｍにそれぞれピーク吸収２７４０、２７５０、２７６０、２７７０、２７８０を有する５つの色素を用いて設計及び構成されている。このＯＤで使用する各着色剤の濃度は、これらの着色剤を含むＯＤの吸収厚２ｍｍあたり０．１～３５０マイクロモルである。
ＹＣＶ補正ＯＤの透過スペクトル２７１０には、ピーク吸収又は反射波長が５４０ ｎｍと６１０ｎｍの間の少なくとも１つのストップバンド２７５０と、ピーク透過波長が４４０ｎｍと５２０ｎｍの間の少なくとも１つのパスバンド２７９０とがある。３８０ｎｍと４４０ｎｍの間の平均透過率は３０％未満である。
ＯＤで使用される着色剤の濃度は、通常、それらの着色剤を含むＯＤの吸収厚さ２ｍｍあたり０．１～５００マイクロモルである。変形例、特に、ＯＤの表面への拡散を含む、着色剤の一つ又は複数の層が表面に付着されるコーティングを含む変形例では、これらの着色剤の濃度は、１０マイクロモル～５０，０００マイクロモルの範囲であればよい。色素は、ポリカーボネート系樹脂に配合された後、押し出され、厚さ２．０ｍｍ、直径１００ｍｍのＯＤへと成形される。この色素は、ディップ、スプレー又はスピンコーティング技術によりポリカーボネート系樹脂上にコーティングされてもよい。この色素を含むコーティングの厚さは１５０ミクロン未満である。この厚さは、ＯＤの表面全体の平均厚さである。
ＣＩＥ Ｄ６５の照明下では、第１のＹＣＶ補正ＯＤのＢＹＬＩ色差率（パーセント）は３３．２％、又は１０％と９０％の間である。ＯＤの明度は裸眼の７８又は７８％（ＯＤは眼科用途に使用可能）、もしくは７８、又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視の光線透過率は５３％及び６９％、又はいずれも１０％と９０％の間である。ＯＤのＷＰ（２８１０）色相は、青、シアン、緑、紫である。ＷＰＳは０．００５であり、これは、シングルパス色ではほぼ知覚できないパステルカラーのＯＤである。ＷＰＳは０．００１と０．０５の間である。
Ｄ６５の照明下では、第１のＹＣＶ補正ＯＤを使用した場合の未補正のＹＣＶ（２８８０）と改善されたＹＣＶ（２８９１）のＷＰ色相はいずれも黄色である。未補正のＹＣＶのＷＰＳは０．０５５であり、改善されたＹＣＶの値は０．０４１である。ＹＣＶのＷＰＳは０．０１４の減少、又は０．００１と０．２の間の減少がある。
ＣＩＥ Ｆ２の照明下では、第１のＹＣＶ補正ＯＤのＢＹＬＩ色差率は４９．２％、又は１０％と９０％の間である。ＯＤの明度は、裸眼での色覚の明度の７２％、もしくは７２、又は５０と１００の間である。ＯＤの明所視及び暗所視線透過率は、それぞれ４５％及び６０％、又はいずれも１０％と９０％の間である。ＯＤのＷＰ色相は、赤、黄赤、黄、紫、青である。ＷＰＳは０．００４であり、これは、シングルパス色ではほぼ知覚できないパステルカラーのＯＤである。このようなＷＰＳは０．００１～と０．０５の間である。
Ｆ２照明下では、第１のＹＣＶ補正ＯＤを使用した場合の未補正のＹＣＶと改善されたＹＣＶのＷＰ色相はいずれも黄色である。未補正のＹＣＶのＷＰＳは０．０３８、改善されたＹＣＶのＷＰＳは０．０３１である。ＯＤを通して見たＹＣＶのＷＰＳは、未補正のＹＣＶから０．００７の減少、又は０．００１と０．２の間の減少である。
ＹＣＶを正常色覚に近いものに補正又は改善するＯＤ（及び関連情報）の、図２９は透過スペクトル２９１０を示すプロット２９００を示し、図３０はＷＰ３０３０を示すプロット３０００を示す。このＯＤを第２のＹＣＶ補正ＯＤという。図３０では、小さい色域はマンセルのパステルカラーの色域３０５０、大きい色域はマンセルの飽和色域３０４０である。実線は正常色覚３０４０、３０５０を表す。四角は未補正ＹＣＶのＷＰ３０６０を示し、ひし形はＯＤを通して見た改善されたＹＣＶのＷＰ３０１０を示し、円は正常色覚のＷＰ３０２０を示し、三角はＯＤのシングルパスＷＰ３０３０を示す。
図２９は、ＹＣＶ補正ＯＤの透過スペクトル２９１０の例の破線を示すプロット２９００を図示する。点線は、黄色化したＨＣＬ又は黄色の人工ＩＯＬの典型的な透過スペクトル２９２０を示す。実線は、黄色のＨＣＬ又はＩＯＬと補正ＯＤで構成される光学システムの有効透過スペクトル２９３０を示す。この光学システムは、入射光の透過を変更する。ＯＤの透過スペクトル２９１０は、約４３０ｎｍ、５６０ｎｍ、５７５ｎｍ、５９０ｎｍ、６１０ｎｍ、６６５ｎｍにそれぞれピーク吸収２９４０、２９５０、２９６０、２９７０、２９８０、２９９０の中心がある６つの色素を用いて設計及び作成されている。
ＹＣＶ補正ＯＤの透過スペクトル２９１０は、５４０ｎｍと６２０ｎｍの間にピーク吸収又は反射波長を伴う、ストップバンド２９５０、ストップバンド２９７０で示される、少なくとも１つのストップバンドと２つのストップバンドと、ピーク透過波長が４４０ｎｍと５２０ｎｍの間にピーク吸収波長を伴う、少なくとも１つのパスバンド２９９１を有するよう設計される。３８０ｎｍと４４０ｎｍの間の平均透過率は３０％未満である。上記ストップバンドのＦＷＨＭは１０ｎｍと１５０ｎｍである。上記パスバンドのＦＷＨＭは約１２０ｎｍである。
ＣＩＥ Ｄ６５の照明下では、第２のＹＣＶ補正ＯＤのＢＹＬＩ色差率は９０．８％、又は１０％と１１０％の間である。ＯＤの明度は裸眼での５４又は５４％、又は３０と９０の間である。ＯＤの明所視及び暗所視線透過率は、それぞれ２３％及び３８％、又はいずれも１０％と９０％の間である。ＯＤのＷＰ（シングルパス、３０３０）色相は、青、シアン、緑又は紫である。ＷＰＳは０．００６であり、シングルパス色合いではほぼ知覚できないパステルカラーのＯＤである。ＷＰＳは０．００１と０．０２の間である。
Ｄ６５の照明下では、第２のＹＣＶ補正ＯＤを使用した場合の未補正ＹＣＶ（３０６０）と改善されたＹＣＶ（３０１０）のＷＰ色相はいずれも、黄色、オレンジ（つまり、黄－赤）、黄－緑、又は緑である。未補正のＹＣＶのＷＰＳは０．０５５、改善されたＹＣＶのＷＰＳは０．０３４である。ＯＤを通して見たＹＣＶのＷＰＳは、未補正のＹＣＶから０．０２１の減少、又は０．００１と０．２の間の減少である。
ＹＣＶを改善又は補正するためのＯＤの作成は、赤緑ＣＶＤの手法と同じ順列に従い、これらはすべて以下に該当する：（１）色素や顔料などの着色剤をＯＤの基材に満たす、ＯＤの基材に入れる、又はＯＤの一つ又は複数層の表面を含むＯＤの一つ又は複数の表面へのコーティング、（２）ＯＤの一つ又は複数の層の表面を含む、ＯＤの一つ又は複数の表面への干渉及びルゲート膜などの薄膜の付着、（３）一つ又は複数の色素と一つ又は複数の薄膜を用いる前述の技術の任意の組み合わせ。作成における着色剤及び／又は薄膜の使用の目的は、異なる光源を含むさまざまな視覚条件下で、所望の透過スペクトルや、ＢＹＬＩ色差、ＢＹＬＩ色差率（パーセント）、明度、ＯＤの装飾的色合い（ＷＰ、ＷＰＳ、ＷＰ色相）で構成されるＣＰＭの値及び／又はＯＤを通してＹＣＶの人が見る装飾的色合い（ＷＰ、Ｗで構成されるＣＰＭの値を生成する、ＯＤから透過スペクトルを生成する又はＯＤの集合システムから有効スペクトルを生成することである。
ＢＹＬＩ色差率の増加及び／又はＹＣＶのＷＰＳの低減を行う、本開示の説明に従って設計及び作成された透過スペクトルを有する任意の光学デバイスは、ユーザのＹＣＶを改善する。ＹＣＶ用テストの一つには、マンセル１００色相テストがある。
任意のＯＤの場合、製造中及び製造後の追加の表面コーティングと処理ステップにより、ＯＤに色を追加したり、可視スペクトルのさらなる抑制によってＯＤの有効透過スペクトルを変更したり、着色剤及び／又は薄膜の既存のスペクトル抑制を減らしたりすることができる。例えば、サングラスでは、スペクトル変化は、ＯＤからの表面的反射又はＯＤの色にしばしば使用される反射コーティング、すなわち「ミラー」又は「フラッシュ」コーティングの透過スペクトルを含むことができる。例えば、眼科用レンズでは、このようなスペクトルの変化は、反射防止（ＡＲ）コーティング又はＯＤ樹脂の本来の色が原因である可能性がある。ＯＤの有効なターゲット透過スペクトルが決定されると、前述のスペクトル変化は、そのような対象スペクトルを３８０ｎｍ～７８０ｎｍの１ｎｍ波長ごとのスペクトル変化で割ることにより、ＯＤの有効対象スペクトルから引かれる。次に、結果として得られる透過スペクトルは、一つ又は複数の着色剤及び／又は１つ又は複数の薄膜によって、ＯＤ用の一つ又は複数の基材の上又は中に作成される。
図３１には、ハント効果を示すプロット３１００が含まれ、色の明度又は明るさが増大すると、色の彩度３１１０、３１２０、３１３０が増し、その逆も同様である。ハント効果とは、輝度又は明度が増加すると色の彩度又は色のコントラストが増加し、輝度又は明度が減少すると色のコントラストが減少する色の見え現象である。電子ディスプレイなどの多くの光学用途では、ディスプレイの明度や輝度が高いか、低いレベルから増加し、それによって色の彩度（飽和）が増加する。このような彩度は、色の識別に役立つ。しかしながら、色刺激源の明度や明るさを増加させることは、目に不快感、目の疲労や他の医学的及び／又は視覚の問題を引き起こす可能性がある。
光学デバイスは、明度や輝度の問題を克服するために、色刺激源の明度や輝度を増やす必要なく、赤、緑、青、黄色及び派生色セットのＲＧＬＩ色差率（パーセント）、ＲＧＬＩ色差、ＢＹＬＩ色差率（パーセント）及び／又はＢＹＬＩ色差を増大させる。また、そのような光学デバイスを使用する場合、色刺激源の明度や輝度は同じままであるか、ハント効果による色彩度の付随する低下が上記光学デバイスによって中和又は低減されるようなレベルに低下する可能性がある。具体的には、ＲＧＬＩ色差率（パーセント）及び／又はＢＹＬＩ色差率（パーセント）を１％増加させる機能を備えた光学デバイスは、これらの色刺激の明度の１％減少から、それらの色の彩度の減少を無効にすることができる。
視者にとって、色刺激の明度の低下は、裸眼で見た光源の基線から測定された、光学デバイスの明度の低下と同じ量に相当する。補正なし又は裸眼の視力は、比色分析及び測光分析の観点から、３８０ｎｍと７８０ｎｍの間の透過率が１００％の光学デバイスを通して見ることと同等である。
例えば、第２のバラ色ＯＤのＲＧＬＩ色差率は７７．４％である。このＯＤには、赤色と緑色（及び派生色）の彩度の低下を、それらの色の明度での上限７７．４％低下から無効にする機能がある。これらの色の明度のこのような低下は、（１）色刺激源の明度での上限７７．４％低下、（２）第２のバラ色ＯＤの明度での上限７７．４％低下、又は（３）これら２つのケースの組み合わせ、に起因する可能性がある。光源の明度が９６であるＣＩＥ Ｄ６５照明の下で、光学デバイスの明度が上限で７７．４％減少すると、ハント効果を無効にするために、Ｄ６５下での光学デバイスの明度は２２以上になる。同様に、自己光源の明るさが８１であるＣＩＥ Ｆ２照明では、光学デバイスの明度が上限で７７．４％減少すると、ハント効果を無効にするために、Ｆ２下で光学デバイスの明度は１８以上になる。同様に、自己光源の明度が５７であるＣＩＥ Ｆ１１照明では、光学デバイスの明度が上限で７７．４％減少すると、ハント効果を無効にするために、、Ｆ１１下で光学デバイスの明度が１３以上になる。
別の例では、色刺激の輝度や明度が増加することでハント効果が生じる。ただし、本開示では光学デバイスを使用しているため、増加はそれほど大きくない。この場合、光学デバイスは、刺激の明度や輝度を増加させることなく、色彩と識別を増大させる。
光学デバイスには、レンズ、サングラスや眼科用ガラス、コンタクトレンズ、光学フィルタ、電子ディスプレイ、フロントガラス、眼内レンズ（ｌＯＬ）、ヒト水晶体（ＨＣＬ）、窓、プラスチックが含まれ得る。この光学デバイスは、任意の屈折力、曲率、及び／又は幾何学的形状、屈折率、厚さなどの他の適切な特性を有していればよい。
装着者や受領者によって知覚される色改善又は色補正光学デバイスの装飾的色合いは、外部の観察者によって知覚されるものとは異なる場合がある。図３２ａは描写３２００ａを示し、図３２ｂは描写３２００ｂを示し、ＯＤの装着者や受領者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、入射又は外部光源３２６０ａ、３２６０ｂが一度ＯＤによってフィルタリングされる３２１０ａ、３２１０ｂによるものであることを示す。このＯＤ３２２０ａ、３２２０ｂは、ＯＤの装着者３２３０ａ、３２３０ｂに対してシングルパスフィルタ３２１０ａ、３２１０ｂとして機能している。また、入射光は、装着者や受領者に到達する前に、ＯＤによって最小限又は部分的に反射されることもある。
外部の視者３２４０ａ、３２４０ｂによって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、ＯＤ ３２２０ａ、３２２０ｂによって３２５０ａ、３２５０ｂで２回フィルタリングされる反射光路によるものである。より一般的には、反射光路は、外光がＯＤを通過するときに、ＯＤによって３２７０ａ、３２７０ｂが一度フィルタリングされるプロセスを示し、外付けのＯＤ３２２０ａの場合、バックストップ表面３２９０ａ、３２９０ｂ、例えば、装着者の皮膚に接触する。コンタクトレンズ３２２０ｂの場合、装着者の目の虹彩又は強膜は、ＯＤを通して反射又は部分的に反射され、光線が外部の視者３２４０ａ、３２４０ｂに到達するまで、ＯＤによって３２８０ａ、３２８０ｂで２回目フィルタリングされる。このＯＤは、外部の視者に対してダブルパスフィルタ（３２５０ａ、３２５０ｂ）として機能する。
外部の視者が見る色合いの制御には、さらに複雑さが伴う。これらは次のとおりである。（１）ＯＤに接触する光は、ＯＤによって最小限、部分的、又は完全に反射されるため、外部の視者が見ると「ミラー」又はグレア効果を引き起こす、（２）バックストップ面の光吸収特性が外部の視者によるＯＤの装飾的色合いの知覚に寄与し得る、（３）他の外部光、例えば、ＯＤ装着者の背後からの光などがＯＤを通過して外部の視者に到達する場合がある、（４）バックストップ面は、可視光スペクトルの特定の波長を選択的に吸収し、他の波長を部分的に反射することができる。さらに、この反射光は、外部の視者に到達する前に、ＯＤによってもう一度フィルタリングされる。このＯＤによる二重フィルタリングプロセスは、上記複雑さとともに、外部の視者によって知覚されるダブルパスしたＯＤの装飾的色合いの全体を設計に含むこともできる。
シングルパスとダブルパスの光フィルタリングは、ＯＤ装着者と外部の視者が認識する１つのＯＤ３２２０ａ、３２２０ｂの装飾的色合いをそえることができる。これらの２種類の色は、一般に異なる色であるが、場合によっては同じ色又はほぼ同じ色になることがある。シングルパス及び／又はダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、緑、琥珀色、中間色グレー、青、又はその他の色が含まれる。緑の色合いはＧ－１５を含み、琥珀色又は茶色の色合いはＢ－１５を含む。装飾的色合いには、コンタクトレンズなどの特定のレンズの色の取り扱いも含まれる。
１９７６ ＣＩＥ ＬＡＢのカラーアピアランスモデル（Ｃｏｌｏｒ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｍｏｄｅｌ，ＣＡＭ）は、ＯＤ装着者（受領者や内部の視者を含む）又は外部の視者によって知覚されるＯＤの白色点（ＷＰ）又は装飾的色合いを評価するために使用される。装着者に知覚されるＯＤの装飾的色合いは、装着者に到達する前に、光源からの光のシングルパスフィルタ（１回フィルタリング）としてＯＤの透過スペクトル（Ｔ）を使用して評価される。外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、外部の視者に到達する前に、ＯＤの透過スペクトルの２乗を光源からの光のダブルパスフィルタ（２回フィルタリング）として使用して評価される。このようなＯＤの透過スペクトルの二乗は、ダブルパス効果の場合、波長あたりのＴ２である。式２０を用いて、ＣＩＥ Ｌｕｖ、ＣＩＥ Ｌａｂ及び／又は他の多くのカラーシステムで使用される、三刺激値でのこれら２つの装飾的色合いを評価できる。
Figure 0007357368000016
光源は、ＣＩＥ昼光Ｄ６５、広帯域蛍光Ｆ２またはトライバンド蛍光Ｆ１１でシミュレーションされる。光源は、単一の光源でも、オフィス空間を照らす昼光や蛍光など複数の異なる光源からの混合光源でもかまわない。
ＯＤのシングルパス及び／又はダブルパスの装飾的色合いは、さまざまな照明環境をシミュレーションする、組み合わせ｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝のようなさまざまな光源の組み合わせにはＷＰの特定の範囲内に制約される場合がある。そのような制約は、複数の照明環境におけるシングルパス及び／又はダブルパスしたＯＤの装飾的色合いの色不変性を評価する場合のように、単一の光源、個別の複数の光源、混合される複数の光源、及び／又は複数の光源に対するものである。ＣＩＥ光源の組み合わせ、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝は、本発明で使用される多くの光源の例であり、昼光、くもり、蛍光、白色光、ＬＥＤ光が含まれる。
図３３は、光学デバイスの透過スペクトルを示すプロット３３００を示し、シングルパス及びダブルパス装飾的色合い、もしくは総称して「装飾的色合い」についての開示を示す。実線は、光学デバイスのシングルパスフィルタ透過スペクトル３３１０（７）を示し、破線は、光学デバイスのダブルパスフィルタ透過スペクトル３３２０（Ｐ）を示す。このＯＤは、色覚異常（ＣＶＤ）の人と正常な色覚の人の赤緑色識別を向上させるよう設計及び作成されればよい。このＯＤは、約４６０ｎｍにピーク吸収３３３０、３３３１、５００ｎｍにピーク吸収３３４０、３３４１、５７５ｎｍにピーク吸収３３５０、３３５１、５９５ｎｍにピーク吸収３３６０、３３６１を有する４つの狭スペクトル吸収色素を使用して作成されたものである。Ｔ及び／又はＴ２の場合、ピーク透過波長が４２０ｎｍと５３０ｎｍの間のストップバンド３３３０、３３３１、３３４０、３３４１が少なくとも２つ、ピーク透過波長が５５０ｎｍと６１０ｎｍ間のストップバンド３３５０、３３６０、３３６１が少なくとも１つ存在する。いずれか２つのストップバンドのピーク透過波長間の差異は少なくとも５ｎｍである。例えば、各スペクトルの場合、プロット３３００は、４６０ｎｍでほぼ中央となるストップバンド３３３０、３３３１、５００ｎｍでほぼ中央となる３３４０、３３４１、５７５ｎｍでほぼ中央となる３３５０、３３５１、５９５ｎｍでほぼ中央となる３３６０、３３６１を示し、いずれか２つのピーク透過波長間の差異が少なくとも約２０ｎｍである。
この光学デバイスの基材はポリカーボネートであり、任意のプラスチック、ガラス、又は他の光学的に適切な材料から形成されてもよい。４つの色素を配合して押し出し、直径約７５ｍｍ、厚さ２ｍｍのレンズブランクに成形する。このレンズブランクには、アイウェア用のレンズを製造するための縁取り、切断、及び／又は表面コーティングが施されてもよい。これらの色素の濃度は、１０マイクロモルから２００マイクロモルの範囲であればよい。この光学デバイスの基材としては、コンタクトレンズ用のアクリル又はヒドロゲル又はシリコーンヒドロゲル又は他の任意の光学的に適切な材料を用いてもよい。一般に、色素は、重合性又は共重合性色素を使用するなど、物理的混合及び／又は化学結合を介してコンタクトレンズの中又は上に入れられる。これらの染料の濃度は、１０マイクロモルから１０００マイクロモルの範囲であればよい。また、ＯＤは、目薬などの角膜上に一時的又は永続的なフィルムを形成する、光学的及び医学的に適切な材料であってもよい。色素は、物理的混合及び／又は化学結合を介して、角膜フィルムの中又は上にしみこまされる。これらの色素の濃度は、１０マイクロモルから５０００マイクロモルの範囲であればよい。
ＯＤの透過スペクトル（Ｔ）は、干渉薄膜コーティングを使用して作成し、選択した入射光の波長を反射することで所望の波長をフィルタリングするようにしてもよい。結果として得られる透過スペクトルは、図３３のような対象スペクトルに厳密に一致するように構成できる。このような干渉薄膜コーティングは、Ｔｉ０２とＳｉ０２などの高屈折率材料と低屈折率材料の組み合わせを用いて作成してもよい。
ＯＤの透過スペクトル（Ｔ）は、選択した透過波長のフィルタリングへの影響が付加的であるため、吸収性着色剤（色素を含む）と薄膜コーティングの組み合わせを使用して作成することもできる。ＯＤの透過スペクトルは、（１）少なくとも１つの着色剤、及び／又は（２）少なくとも１つの薄膜コーティングを使用して作成される。
図３４には、図３４ａ、図３４ｂ、図３４ｃが含まれている。まとめて、各図は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間でのＤ６５、Ｆ２、及びＦ１１を光源として、図３３の透過スペクトルを有するＯＤの比色効果を示すプロット３４００ａ、３４００ｂ、３４００ｃを示す。細い実線、細い破線、及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑色覚異常（ＣＶＤ）観察者や正常色覚観察者のマンセルの飽和色域３４２０ａ、３４２０ｂ、３４２０ｃ、パステルマンセルの色域３４６０ａ、３４６０ｂ、３４６０ｃ、及びＷＰ３４４０ａ、３４４０ｂ、３４４０ｃを示す。太い実線と太い破線はそれぞれ、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者や正常色覚観察者の飽和マンセル色域３４１０ａ、３４１０ｂ、３４１０ｃ及びパステルマンセル色域３４７０ａ、３４７０ｂ、３４７０ｃを示す。黒塗り四角は、ＷＰの３４５０ａ、３４５０ｂ、３４５０ｃ、又はＯＤの装飾的色合いを、シングルパスフィルタ（Ｔ）として、つまり、ＯＤの装着者又は受領者に知覚されたものとして示す。黒塗り星印は、ＷＰの３４３０ａ、３４３０ｂ、３４３０ｃ、又はＯＤの装飾的色合いを、ダブルパスフィルタ（Ｔ２）として、つまり外部の視者によって知覚されたものとして示す。装着者に知覚されるＯＤの装飾的色合いは、＜Ｌ、ａ、ｂ＞形式のＣＩＥ ＬＡＢ値で、Ｄ６５ ３４５０ｃの下で＜７８±２０、－１０±２０、６±２０＞を有し、Ｆ２ ３４５０ｂ下では、＜７３±２０、－１０±２０、－６±２０＞、Ｆ１１ ３４５０ａ下では、＜７９±２０、－１±２０，２±２０＞である。明所視感透過率の値は、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下で、それぞれ５３％、４６％、５５％である。暗所視感透過率の値は、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下で、それぞれ５７％、５６％及び５７％である。明所視及び暗所視の光線透過率の値は、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１で５％と９５％の間である。明度に依存しない装飾的色合いのＷＰＳは、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下で、黄緑の色相３４５０ｃで１２±２０、シアンの色相３４５０ｂで１２±２０、黄色、中間色に近い色相３４５０ａで３±２０と計算される。
外部の視者によって知覚されるＯＤのダブルパス装飾的色合いは、＜Ｌ、ａ、ｂ＞形式のＣＩＥ ＬＡＢ値が、Ｄ６５ ３４３０ｃの下で＜６５±２０、－６±２０，１０±２０＞、Ｆ２ ３４３０ｂで＜５８±２０、－７±２０、－６±２０＞、Ｆ１１ ３４３０ａで＜６５±２０、５±２０、４±２０＞である。明度に依存しない装飾的色合いのＷＰＳは、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下で、黄緑色の色相３４３０ｃで１３±２０、シアンの色相３４３０ｂで１２±２０、茶色の中間色相３４３０ａで６±２０である。装着者と外部の視者によって知覚されるこのＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５、Ｆ２、又はＦ１１の光源の下で同じ又は類似した色相である。
「±」という表記は、範囲と単純な平均を表すために使用される。具体的には、Ａ±ＢはＡ-ＢからＡ＋Ｂまでの範囲を示し、単純な平均はＡである。例えば、＜７８±２０、－１０±２０、６±２０＞は、＜５８、－３０、－１４＞から＜９８、１０，２６＞までのＬａｂ範囲を示し、単純平均は＜７８、－１０，６＞である。「±」の範囲表記が一つ又は複数の実行不可能な最終値を持つ実行不可能な範囲を形成する場合はいつでも、実行不可能な最終値は最も近い実行可能な最終値に自動的に置き換えられ、最大の実行可能な範囲になる。例えば、Ｌ＝７８±３０の場合、明度は４８と１０８の間である。最大実現可能明度は１００であるため、Ｌ＝７８±３０は明度の範囲が４８から１００であることを示す。最小ＷＰＳ値は０である。
明度に依存しない色差は、式２１で計算される。
Figure 0007357368000017
ここで、ｉは１つの対応する色を表し、ｊは別の対応する色を表す。ｉは対応する色セットの平均を表すこともでき、ｊは対応する別の色セットの平均を表すこともできる。
ｊは、明度に依存しない色差がＷＰＳに適用されたときの裸眼のＷＰを表す。これは、明度に依存しないＷＰＳと呼ばれる。ここで、ａｊ＝ｂｊ＝０、＜ｕｊ、ｖｊ＞は、特定の光源の下での裸眼のＷＰのｕｖ座標値に対応する。後者については、同等の式１３を参照されたい。
式２１を使用すると、一部のＯＤの実施形態では、装着者の色知覚（シングルパス）のＷＰと外部視者のＯＤ色知覚（ダブルパス）のＷＰの間の明度に依存しない色差は、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１光源の一つ又は複数の光源の下ではＣＩＥ ＬＡＢ色空間で６０以内である。装着者及び／又は外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、赤、オレンジ、ピンク、紫、茶色、又は一つ又は複数のＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１光源の下でのそれらの色ではない。ＯＤによる補正がない場合、バックストップ面の色は、白、グレー、中間色、黄色、青、緑、茶色、非赤、非ピンク、非紫、又は、ヒトの目の虹彩及び／又は強膜など、実質的にこれらの色である。
装着者や外部の視者によって知覚されたＯＤの装飾的色合いは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間での｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで、２つ又は３つの光源の任意の組み合わせの下で、ＷＰＳの明度に依存しない色差は４０未満である。これらの装飾的色合いは、白、灰色、黒、中間色、又は、黄色、黄緑、緑、シアン、青、紫、赤、オレンジ、ピンク、又は茶色のパステルカラーである。装着者及び／又は外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせに含まれる２つ又は３つの光源の任意の組み合わせの下、－３０と＋３０の間のａ値、及び／又は、－３０と＋３０の間のｂ値を持つ。シングルパスフィルタ処理での、又はＣＩＥ ＬＡＢ色空間で装着者に知覚されるＯＤの「Ｌ」又は明度の値は、Ｄ６５又はＦ１１光源では６０以上であり、Ｆ２光源では５０以上である。ＯＤのシングルパス明所視感透過率は、Ｄ６５又はＦ１１光源の下では４０％以上であり、Ｆ２光源の下では３０％以上である。
外部の視者によって知覚される装飾的色合い、つまりダブルパス装飾的色合いのａ値と比較すると、装着者が知覚するＯＤのシングルパス装飾的色合いは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で低いａ値、すなわち、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で少なくとも１単位だけ正に低いａ値からわかるように、より緑、つまり緑の色相に近づいている。装着者及び／又は外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５及び／又はＦ１１光源の下よりもＦ２光源下の方がより青い、つまりＣＩＥ ＬＡＢ色空間で少なくとも１単位だけｂ値が低い（つまり、正に小さい）。
装着者及び／又は外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、Ｄ６５及び／又はＦ２光源下よりもＦ１１光源下の方がより赤い又は正に大きい、つまり、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で少なくとも１単位だけａ値が高くなる。
Figure 0007357368000018
式２２は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間の明度に依存しない赤と緑の色差を測定する比色性能測定基準（Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍｅｔｒｉｃ、ＣＰＭ）を示す。評価用に選択された赤と緑の色は、赤のマンセル色セットと緑のマンセル色セットである。選択した一つ又は複数の赤い色セットの場合、一つ又は複数の赤い色セットの平均を用いて、＜ａ赤、ｂ赤＞を列挙することができる。選択した一つ又は複数の緑色セットについては、一つ又は複数の緑色セットの平均を用いて＜ａ緑、ｂ緑＞を列挙することができる。
上記の赤と緑の色セットのコントラストを、設計及び作成された光学デバイスを通して見る場合と、そのような色差を裸眼で見る場合とのＲＧＬＩ色差率を比較するＣＰＭは、式２３に示される。
Figure 0007357368000019
式２３では、＜ａ＊、ｂ＊＞と＜ａη、ａη＞は、それぞれ光学デバイスで見た場合と裸眼で見た場合の色のＣＩＥ ＬＡＢ色空間座標を示す。選択した赤と緑のマンセル色セットを用いると、図３３と図３４に示すＯＤでは、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下で、それぞれＬＡＢ ＲＧＬＩ色差率（パーセント）が３１％、４２％、１８％増加している。ＬＡＢ色空間では、この増加は５％から１１０％の間である。光学デバイスは、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下で、ＬＡＢ ＲＧＬＩ色差率の増加がそれぞれ５％、１０％、５％以上である。これらの増加率について、各光源の下で個別に、又は複数の光源をまとめて示す。
図３４に示すように、ＯＤは、｛Ｄ６５、Ｆ２およびＦ１１｝の組み合わせでの一つ又は複数の光源の下で、緑の色相成分を有する少なくとも一つのマンセル色、つまりＬＡＢ色空間の負のａ値を高め、少なくとも１単位低いａ値を有するより緑色にした。図３４に示すように、ＯＤは、｛Ｄ６５、Ｆ２およびＦ１１｝の組み合わせでの一つ又は複数の光源の下で、赤の色相成分を有する少なくとも一つのマンセル色、つまり、ＬＡＢ色空間の正のａ値を高め、少なくとも１単位正に大きいａ値を有するより赤色にした。緑の色相成分を持つマンセル色には、黄、黄緑、緑、シアン、及び／又は青が含まれる。赤の色相成分を持つマンセルの色には、黄色、オレンジ、赤、ピンク、紫、及び／又は青が含まれる。
特定の構成において、ＯＤは、装着者又は受領者によって知覚される装飾的色合いを得ることができ、それは、外部の視者によって知覚されるその外部色と著しく異なる。このような状況は、ゴルファーなどの装着者が中間色に近い色合いのアイウェアを通して見ながらも、アイウェアの装飾的色合いは外から見る人からは異なって、例えば赤に見せたい場合に生じる。他の構成では、装着者が知覚するＯＤの装飾的色合いはシングルパスフィルタで、色合いは中間色、グレー、ブラウン、イエロー、イエローグリーン、グリーン、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、パープル、又は実質的にこれらの色相である。このＯＤの外部の視者によって知覚される装飾的色合いは、ダブルパスフィルタであり、その色相は、赤、オレンジ、茶色、ピンク、紫、又は実質的にこれらの色相である。いくつかの構成では、外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、装着者や受領者によって知覚される装飾的色合いよりも、赤くなる、もしくは赤の色相寄り又は赤みがかった色相になるが、必ずしも赤とは限らない。
特定の構成では、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で、外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合い（つまり、ＯＤのダブルパスＷＰ）は、｛Ｄ６５、Ｆ２およびＦ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、装着者が知覚するＯＤの装飾的色合いのａ値（つまり、ＯＤのシングルパスＷＰ）よりも赤に向かって（つまり、より正に）少なくとも１ユニット大きいａ値を有する。全体として、装着者から見たＯＤの装飾的色合いの白色点は、｛Ｄ６５、Ｆ２およびＦ１１｝のくみあわせでの一つ又は複数の光源の下で、外部の視者から見たＯＤの装飾的色合いから、ＣＩＥ ＬＡＢのａ座標及び／又はｂ座標において、少なくとも１単位離れている。
図３５は、ＯＤのシングルパスの装飾的色合いに対する装着者の知覚よりも、ＯＤのダブルパスの装飾的色合いに対する外部の視者の知覚がより赤い色相であることを表す、光学デバイスの透過スペクトルを示すプロット３５００を示す。実線は、ＯＤのシングルパスフィルタ透過スペクトル３５１０を示し、破線は、光学デバイスのダブルパスフィルタ透過スペクトル３５２０を示す。そのようなＯＤは、色覚異常（ＣＶＤ）の人及び／又は正常な色覚の人の赤緑色識別を向上させるように製造されてもよい。ＯＤは、約４６０ｎｍ、５００ｎｍ、５７５ｎｍ、５９５ｎｍにそれぞれピーク吸収３５３０、３５４０、３５５０、３５７０を有する４つの狭スペクトル吸収色素を用いて作成されてもよい。この光学デバイスの基材は、ポリアミド（すなわち、ナイロン）から形成してもよいし、プラスチック、ガラス、又はその他の光学的に適切な材料であってもよい。４つの色素を配合して、押し出し、直径約７５ｍｍ、厚さ２ｍｍのレンズブランクに成形する。これらの色素の濃度は、１０マイクロモルから２００マイクロモルの範囲である。
Ｔ及び／又はＴ２の場合、スペクトル３５１０に少なくとも２つのストップバンド３５３０、３５４０があり、スペクトル３５２０にストップバンド３５３１、３５４１があり、ピーク透過波長が４１０ｎｍと５４０ｎｍの間である。また、少なくとも１つのストップバンド３５５０、３５６０、３５７０のピーク透過波長が５５０ｎｍと６１０ｎｍの間である。いずれか２つの隣接するストップバンドのピーク透過波長間の差は少なくとも１０ｎｍである。例えば、ダブルパススペクトルの場合、プロット３５００は、４６０ｎｍ、５００ｎｍ、５８５ｎｍをほぼ中央とするストップバンド３５３１、３５４１、３５６０を示し、隣接するいずれか２つのピーク透過率波長間の差が少なくとも約３５ｎｍである。ＯＤのシングルパス及び／又はダブルパス透過スペクトルの場合、６２０ｎｍ～６６０ｎｍの平均透過率は、５３０ｎｍ～５７０ｎｍの平均透過率よりも高くなる。
図３６には、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、Ｄ６５又はＦ２を光源とする図３５の透過スペクトルを有するＯＤの比色効果を集合的に示すプロット３６００ａを示す図３６ａ及びプロット３６００ｂを示す図３６ｂが含まれる。細い実線、細い破線、及び実線の円は、裸眼の赤緑の色覚異常（ＣＶＤ）観察者（又は正常色覚観察者）の飽和マンセル色域３６６０ａ、３６６０ｂ、パステルマンセル色域３６４０ａ、３６４０ｂ、ＷＰ３６３０ａ、３６３０ｂを示す。太い実線と太い破線は、ＯＤで見た赤緑ＣＶＤ観察者（又は正常色覚観察者）の飽和マンセル色域３６７０ａ、３６７０ｂ及びパステルマンセル色域３６５０ａ、３６５０ｂを示す。黒塗り四角は、ＷＰ３６２０ａ、３６２０ｂ、又はＯＤの装飾的色合いをシングルパスフィルタとして、すなわち、ＯＤ装着者又は受領者に知覚されたものとして描写する。黒塗り星印は、ＷＰ３６１０ａ、３６１０ｂ、又はＯＤの装飾的色合いをダブルパスフィルタとして、すなわち、外部視認者に知覚されたものとして描写する。装着者に知覚されるシングルパスしたＯＤの装飾的色合いは、＜Ｌ、ａ、ｂ＞形式で、Ｄ６５（３６２０ａ）の下では、＜６１±２０，０±２０，１１±２０＞、Ｆ２（３６２０ｂ）の下では＜５４±２０、－１±２０、－６±２０＞のＣＩＥ ＬＡＢ値を有する。明所視感透過率の値は、Ｄ６５及びＦ２光源の下でそれぞれ２９％、２２％で、両方の値は５％と９５％の間である。シングルパスした装飾的色合いの明度に依存しない白色点（ＷＰ）シフトは、それぞれＤ６５及びＦ２光源の下で、黄色の色相で１１±２０、青色の色相（灰色に近い）で６±２０である。
外部の視者によって知覚されるダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、＜Ｌ、ａ、ｂ＞形式で、Ｄ６５（３６１０ａ）の下では、＜４３±２０、１９±２０、１４±２０＞、Ｆ２の下（３６１０ｂ）では、＜３６±２０、１４±２０、－１±２０＞のＣＩＥ ＬＡＢ値を有する。ダブルパス装飾的色合いの明度に依存しないＷＰシフトは、Ｄ６５及びＦ２光源の下で、赤又は赤茶色の色相で２３±２０、赤の色相で１４±２０である。装着者及び／又は外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、｛Ｄ６５、Ｆ２｝の組み合わせでは一つ又は複数の光源の下では、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で６０未満の明度に依存しないＷＰシフトを有する。｛Ｄ６５、Ｆ２｝のくみあわせで一つ又は複数の光源の下では、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で、装着者及び／又は外部の視者によって知覚されるＯＤの装飾的色合いは、－４０と＋４０の間のａ値、及び／又は－４０と＋４０の間のｂ値を有する。ＯＤのシングルパスＷＰとダブルパスＷＰの明度に依存しない色差は、｛Ｄ６５、Ｆ２｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下では、ＣＩＥ ＬＡＢで１と１５０単位の間である。ＣＩＥ ＬＡＢ色空間でのシングルパスしたＯＤの装飾的色合いの「Ｌ」又は明度の値は、Ｄ６５光源では１５以上、Ｆ２光源では１０以上である。シングルパスフィルタ過程、又は装着者に知覚されるＯＤの暗所視感透過率は、｛Ｄ６５、Ｆ２｝組み合わせで一つ又は複数の光源の下で５％と９５％の間である。選択されたマンセルの赤と緑の色セットを使用すると、図３５と図３６で示したＯＤでは、ＬＡＢ ＲＧＬＩ色差率（パーセント）がＤ６５とＦ２光源の下でそれぞれ５８％、８４％増加するか、両方の値が５％と１１０％の間である。
図３６に示すように、ＯＤは、緑の色相成分、つまり、ＬＡＢ色空間の負のａ値で少なくとも１つのマンセル色を増強し、｛Ｄ６５、Ｆ２｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、少なくとも１単位低いａ値でより緑にした。このＯＤは、赤の色相成分、つまり、ＬＡＢ色空間の正のａ値で少なくとも１つのマンセル色を増強し、｛Ｄ６５、Ｆ２｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、少なくとも１単位正に大きいａ値でより赤にした。
特定の構成では、ＣＩＥ ＬＡＢでは、外部の視者（Ｔ２）が知覚するダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、{Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の照明の下では、装着者又は受領者（Ｔ）が知覚するシングルパスしたＯＤの装飾的色合いよりも緑が強い、黄緑が強い、シアンが強い、青が強い（すなわち、少なくとも１単位低い又は正に小さいａ値と、少なくとも１単位異なるｂ値）ものとなる。
図３２ａ、図３２ｂに戻って、バックストップ面としての装着者の皮膚又は強膜は、入射した１回フィルタリングされたシングルパス光を反射し、その光は外部の視者に到達するようにＯＤを通して戻る。このダブルパスフィルタ処理では、装着者の皮膚（口語的には：皮膚の色）の反射スペクトルと強膜が、さまざまな割合で、入射光の異なる可視波長を選択的に反射する。人間の皮膚の色は、通常、黄白色、黄色、茶色、暗褐色とさまざまあり、人間の強膜の色は、通常、白やパステルイエローなどさまざま（赤い血管が混ざったもの）であり、赤又は赤みがかった色合いが含まれることもある。従って、赤緑色を増強する光学デバイスは、皮膚や強膜の赤色や黄色をさらに増強して、外部の視者が見た皮膚や強膜の色をより赤っぽく見せることができる。赤緑色の増強又は色補正するＯＤは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、元の皮膚や強膜の色のａ値をＣＩＥ ＬＡＢ色空間で少なくとも１単位だけ正に大きいａ値にすることができる。このようなＯＤに誘発された皮膚や強膜の色の見えの赤化及び／又は黄変を説明するために、外部視認者によって知覚されるダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、緑、青、シアン、緑、黄色の場合がある。具体的には、ダブルパスしたＯＤのＷＰ及び／又はシングルパスしたＯＤのＷＰのａ値は、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の気見合わせで一つ又は複数の光源の下で、－１以下である。
さらに、ダブルパスしたＯＤのＷＰは、より緑色（緑が強い、黄緑色が強い、シアンが強いを含む）、つまり、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、装着者が知覚したシングルパスしたＯＤの装飾的色合いのａ値と比較して、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で少なくとも１単位低いａ値にすることができる。
あるいは、ダブルパスしたＯＤのＷＰは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、シングルパスしたＯＤの装飾的色合いのａ値と比較して、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で最大６０単位高いａ値とすることができる。
特定の構成では、ＯＤのシングルパス及び／又はダブルパスの装飾的色合いは、ほぼ中間色、グレー、茶色、黄色、黄緑、緑、シアン、青、又は、明るい赤の色相を有する、すなわち、ＣＩＥ ＬＡＢでのａ値は６０未満である。特定の構成では、シングルパス又はダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、ほぼ中間色、グレー、茶色、黄色、黄緑、緑、シアン、青、又は紫の色相を有する、すなわち、ＣＩＥ ＬＡＢでのｂ値は６０未満である。ＯＤのダブルパスＷＰは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、シングルパスしたＯＤのＷＰのｂ値と比較してより青く、つまり、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間でｂ値を少なくとも１単位小さくすることができる。
あるいは、ダブルパスしたＯＤのＷＰは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、シングルパスしたＯＤの装飾的色合いのｂ値と比較して、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間でｂ値を最大６０単位大きくすることができる。ＯＤのダブルパスＷＰ及びシングルパスＷＰは、ＣＩＥ ＬＡＢで明度に依存しない＜ａ、ｂ＞値を正確又はほぼ正確な値とすることができる。つまり、それらのａ値の違いは１単位以下であり、それらのｂ 値の違いも１単位以下である。
図３７は、ＯＤの装飾的色合いに対する装着者の知覚よりも、外部の視者が、より緑、黄緑、シアン、又は青の色相に近いＯＤの装飾的色合いを知覚することを実現する光学デバイスの透過スペクトルを示すプロット３７００を示す。ダブルパスしたＯＤの装飾的色合い（ＷＰ）は、｛Ｄ６５、Ｆ２、 Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、シングルパスしたＯＤの装飾的色合いのａ値よりも少なくとも１単位低いａ値を有する。実線は、ＯＤのシングルパスフィルタ透過スペクトル３７１０を示し、破線は、ＯＤのダブルパスフィルタ透過スペクトル３７２０を示す。ＯＤは、色覚異常（ＣＶＤ）の人と正常色覚者の赤緑色識別を向上させるよう製造される。このＯＤは、約４６０ｎｍ（３７３０、３７３１）、５７５ｎｍ（３７４０、３７４１）、５９５ｎｍ（３７５０、３７５１）、６３５ｎｍ（３７６０、３７６１）にピーク吸収を持つ４つの狭スペクトル吸収色素を用いて作成されてもよい。このＯＤの基材はＣＲ３９である。４つの色素は、直径約７２ｍｍ、厚さ２．５ｍｍのレンズブランクにディップ塗布されている。これらの色素の濃度は、１マイクロモルから２５００マイクロモルの範囲であればよい。
Ｔ（３７１０）及び／又はＴ２（３７２０）の場合、ピーク透過波長が４２０ｎｍと５２０ｎｍの間で少なくとも１つのストップバンド３７３０、３７３１と、ピーク透過波長がそれぞれ５５０ｎｍと７００ｎｍの間である、スペクトル３７１０の少なくとも２つのストップバンド、ストップバンド３７４０、３７６０と、スペクトル３７２０のストップバンド３７４１、３７６１がある。隣接するいずれか２つのストップバンドのピーク透過波長間の違いは少なくとも８ｎｍである。
このＯＤの基材は、コンタクトレンズ用のシリコーンヒドロゲル又はその他の光学的に適切な材料である。色素は、物理的混合及び／又は化学結合を介してコンタクトレンズの中又は上に入れられる。これらの色素の濃度は１マイクロモルから５０００マイクロモルの範囲であればよい。
図３８は、図３８ａのプロット３８００ａ、図３８ｂのプロット３８００ｂ、及び図３８ｃのプロット３８００ｃの３つのプロットを示し、これらは、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１を光源として、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における図３７の透過スペクトルを有するＯＤの比色効果を示す。細い実線、細い破線、及び実線の円はそれぞれ、裸眼の赤緑色覚異常（ＣＶＤ）観察者や正常色覚観察者の飽和マンセル色域３８２０ａ、３８２０ｂ、３８２０ｃ、パステルマンセル色域３８６０ａ、３８６０ｂ、３８６０ｃ、及びＷＰ ３８４０ａ、３８４０ｂ、３８４０ｃを示す。太い実線と太い破線は、ＯＤで見ている赤緑ＣＶＤ観察者や正常色覚観察者の飽和したマンセル色域３８１０ａ、３８１０ｂ、３８１０ｃ、及びパステルマンセル色域３８７０ａ、３８７０ｂ、３８７０ｃを示す。黒塗り四角は、ＯＤの白色点３８５０ａ、３８５０ｂ、３８５０ｃ又は装飾的色合いをシングルパスフィルタとして、つまりＯＤ装着者又は受領者に知覚されたものとして描写する。黒塗り星印は、ＯＤの白色点３８３０ａ、３８３０ｂ、３８３０ｃ又は装飾的色合いをダブルパスフィルタとして、つまり外部の視者によって知覚されたものとして。装着者に知覚されるシングルパスしたＯＤの装飾的色合いは、＜Ｌ、ａ、ｂ＞形式で、Ｄ６５ ３８５０ｃの下では、＜８０±２０、－１３±２０，８±２０＞、Ｆ２ ３８５０ｂの下では＜７５±２０、－７±２０、－４±２０＞、Ｆ１１ ３８５０ａの下では＜８１±１９，１±２０，８±２０＞のＣＩＥ ＬＡＢ値を持つ場合がある。明所視感透過率の値は、Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１光源の下でそれぞれ５６％、４８％、５９％、又は５％と９５％の間である。装飾的色合いの明度に依存しない白色点シフト（ＷＰＳ）は、Ｄ６５光源の下では、黄色、黄緑色、又は緑色の色相で１５±１５、Ｆ２光源の下では緑、シアン、又は青の色相で８±８、Ｆ１１光源の下では黄色、黄緑、又は黄赤色の色相で８±８である。
外部の視者によって知覚されるＯＤのダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、＜Ｌ、ａ、ｂ＞形式で、Ｄ６５ ３８３０ｃの下では、＜６８±２０、－１７±２０，１０±２０＞、Ｆ２ ３８３０ｂの下では、＜６１±２０、－１０±２０、－５±２０＞、Ｆ１１ ３８３０ａの下では、＜６９±２０、－２±２０，７±２０＞のＣＩＥ ＬＡＢ値を有する。装飾的色合いの明度に依存しないＷＰＳは、Ｄ６５光源の下では緑、黄緑、又は黄色の色相で１９±１９、Ｆ２光源の下では緑、シアン、又は青の色相で１１±１１、Ｆ１１光源の下は黄色、黄緑又は黄赤の色相で７±７である。
シングルパスとダブルパスしたＯＤの装飾的色合いはそれぞれ、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、明るさに依存しないＷＰＳが６０未満である。シングルパスとダブルパスしたＯＤの装飾的色合いは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１ １｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下では、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で、－６０と＋６０５の間のａ値、及び／又は－６０と＋６０の間のｂ値を有する。シングルパスフィルタ処理での、又は、装着者がＣＩＥ ＬＡＢ色空間で知覚したＯＤの明度値は、Ｄ６５及び／又はＦ１１光源下では５５以上、Ｆ２光源下では５０以上である。シングルパスフィルタ処理の下で、又は装着者によって知覚されるＯＤの明所視感透過率は、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で９５％未満である。選択されたマンセルの赤と緑の色セットを使用すると、図３７、図３８で示すＯＤは、ＬＡＢ ＲＧＬＩ色差率（パーセント）がそれぞれＤ６５、Ｆ２、Ｆ１１の光源の下で３０％、４２％及び１５％増加するか、上記すべての光源下で５％と１１０％の間で増加する。
図３８に示すように、ＯＤは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、緑色の色相成分を持つ少なくとも１つのマンセル色、すなわち、ＬＡＢ色空間で負のａ値を持つ色を増強させて、より低いａ値を持つ緑にした。図３８に示すように、ＯＤは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下で、赤の色相成分を持つ少なくとも１つのマンセル色、すなわち、ＬＡＢ色空間で正のａ値を持つ色を増強させて、より高いａ値でより赤くなるようにした。
赤緑色改善又はカラー補正ＯＤは、外部の視者から見たときに、装着者の顔の皮膚又は強膜の元々の色のａ値を少なくとも１単位増やす。このＯＤは、外部の視者から見たときに、ＯＤで覆われた皮膚及び／又は目の領域の赤、ピンク、オレンジ、茶色、紫、又はこれらの色の見えを増大させる。
Figure 0007357368000020
式２４は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間の明度に依存しない青黄色の色差を測定する比色性能測定基準（ＣＰＭ）を表す。マンセルの青と黄色の色セットは、選択された入力である。選択された青色のセットについては、青色セットの平均統計を用いて＜ａ青、ｂ青＞を列挙する。選択した黄色のセットについては、黄色のセットの平均統計を用いて＜ａ黄、ｂ黄＞を列挙する。
式２５では、適切に設計及び作成された光学デバイスを通して、青と黄色の色セットのコントラストを見た場合と、裸眼でそのような色差を見た場合とで、ＢＹＬＩ色差率を比較するＣＰＭが得られる。
Figure 0007357368000021
式２５では、＜ａ＊、ｂ＊＞及び＜ａη、ａη＞は、それぞれ光学デバイスで見た場合と裸眼で見た場合との色のＣＩＥ ＬＡＢ色空間座標を示す。
マンセル色、石原色、自然色、人工色を含む任意の色又は色セットの場合、平均的な緑色のＣＩＥ ＬＡＢ「ａ緑」値は、これらの色の個々のａ値の平均をとることによって得られる。平均的な緑色のＬＡＢ「ｂ緑」値は、これらの色の個々のｂ値の平均をとることによって得られる。平均的な緑色のＣＩＥ ＬＡＢ「Ｌ緑」値は、これらの色の個々の「Ｌ」値の平均をとることによって得られる。平均的な赤色のＣＩＥ ＬＡＢ「ａ赤」値は、これらの色の個々のａ値平均をとることによって得られる。平均的な赤色のＣＩＥ ＬＡＢ「ｂ赤」値は、これらの色の個々のｂ値平均をとることによって得られる。平均的な赤色のＣＩＥ ＬＡＢ「Ｌｒｅｄ」値は、これらの色の個々の「Ｌ」値の平均をとることによって得られる。平均的な青色のＣＩＥ ＬＡＢ「ａ青」値は、これらの色の個々のａ値の平均をとることによって得られる。平均的な青色のＣＩＥ ＬＡＢ「ｂ青」値は、これらの色の個々のｂ値の平均をとることによって得られる。平均的な青色のＣＩＥ ＬＡＢ「Ｌ青」値は、これらの色の個々のＬ値の平均をとることによって得られる。平均的な黄色のＣＩＥ ＬＡＢ「ａ黄」値は、これらの色の個々のａ値の平均をとることによって得られる。平均的な黄色のＣＩＥ ＬＡＢ「ｂ黄」値は、これらの色の個々のｂ値の平均をとることによって得られる。平均的な黄色のＣＩＥ ＬＡＢ「Ｌ黄」値は、これらの色の個々のＬ値の平均をとることによって得られる。
赤、緑、青、黄色の平均値＜Ｌ、ａ、ｂ＞は、特に明記されていない限り、すべて色差、明度差、対応するパーセントの計算を含む、すべてのＣＰＭへの入力である。これらの入力は、色改善光学デバイスがある場合とない場合の人間の色覚で使用され、ＯＤのシングルパス及び／又はダブルパス色合いの評価に使用される。
いくつかの構成では、Ｌａｂ色空間はＬｕｖに置き換えられる。ここで、式１１と１２で示すように、Ｌは明度、ｕｖは周知の色度座標系である。従って、各対象のＬには、見ている色又はＯＤの色が含まれ、ＬａｂとＬｕｖの色システム間で同じ値である。＜Ｌ緑、ａ緑、ｂ緑＞座標は、＜Ｌ緑、ｕ緑、ｖ緑＞座標に置き換えられ、＜Ｌ赤、ａ赤、ｂ赤＞座標は、＜Ｌ赤、ｕ赤、ｖ赤＞座標に置き換えられ、＜Ｌ青、ａ青、ｂ青＞座標は、＜Ｌ青、ｕ青、ｖ青＞座標に置き換えられ、＜Ｌ黄、ａ黄、ｂ黄＞座標は、＜Ｌ黄、ｕ黄、ｖ黄＞座標に置き換えられる。
マンセル又は石原色の使用や平均値の使用を含むＣＰＭ計算では、Ｌｕｖ色システムが使用されている場合、Ｌａｂ値ではなくＬｕｖ値を使用して実行される。Ｌｕｖがデフォルトである。
いくつかの構成では、１９７６ ＣＩＥ ＬＡＢのカラーアピアランスモデルの等色関数は、ＣＩＥ １９３１ ２度標準観測者のものである。特定の構成では、２００５ Ｓｈａｒｐｅ－Ｓｔｏｃｋｍａｎ光度関数により、光学デバイスの明所視感透過率を評価する。本発明では、１９５１標準ＣＩＥ暗所視輝度関数が使用される。
特定の構成では、装着者に到達する前に光源からの光のシングルパスフィルタ（１回フィルタリング）としてＯＤの透過スペクトル（Ｔ）を用いて、装飾的色合いのスペクトル値、光学値、及び測色値と、装着者が知覚するＯＤの色改善又は変更性能が評価される。
特定の構成では、外部の視者によって知覚されたＯＤの装飾的色合いのスペクトル値、光学値、及び測色値は、外部の視者に到達する前に、ＯＤの透過スペクトルを光源からの光のダブルパスフィルタ（２回フィルタリング）として用いて評価される。ここで、ＯＤの有効透過スペクトルは波長あたりＴ２である。スペクトル値、光学値、測色値には、ＯＤのスペクトル、視感透過率、色差、色空間表現（例えば、座標）、色域、白色点、及び本明細書に記載の、及び／又は、光学およびカラー業界で一般的に受け入れられているその他の関連パラメータが含まれる。
図３９は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間における、Ｄ６５を光源とした、図４０（ＨＧ５、４０１０）の透過スペクトルを有するＯＤの比色効果を示すプロット３９００を図示する。細い実線、細い破線、及び実線の円は、裸眼の青黄色覚異常（ＣＶＤ）観察者又は正常色覚観察者の飽和マンセル色域３９２０、パステルマンセル色域３９６０、及びＷＰ３９４０をそれぞれ示す。太い実線と太い破線は、それぞれＯＤで見た青黄ＣＶＤ観察者又は正常色覚観察者の飽和マンセル色域３９１０とパステルマンセル色域３９７０を示す。黒塗り四角は、ＯＤの白色点３９５０又は装飾的色合いを、シングルパスフィルタとして、つまりＯＤ装着者又は受領者に知覚されたように描写している。黒塗り星は、白色点３９３０又はＯＤの装飾的色合いを、ダブルパスフィルタとして、つまり外部視認者によって知覚されたように描写する。
このＯＤのシングルパスフィルタの透過スペクトル４０１０は、ピーク吸収が約４３０ｎｍ（４０１１）、４７０ｎｍ（４０１２）、５００ｎｍ（４０１３）、５２０ｎｍ（４０１４）、５７５ｎｍ（４０１５）、５９５ｎｍ（４０１６）、６１０ｎｍ（４０１７）、６４０ｎｍ（４０１８）、６７０ｎｍ（４０１９）である。このＯＤの基材は、ポリカーボネートであってもよく、又は任意のプラスチック、ガラス、又は他の光学的に適切な材料であってもよい。色素は配合され、押し出されて、直径約６８ｍｍ、厚さ２．５ｍｍのレンズブランクに成形される。これらの色素の濃度は、５マイクロモル～２００マイクロモルの範囲である。装着者に知覚されるシングルパスしたＯＤの装飾的色合い３９５０は、ほぼパステルブルーである。外部の視者によって認識されるダブルパスしたＯＤの装飾的色合い３９３０は、緑、緑－シアン、シアン、又はほぼこれらの色である。青と黄色のマンセル色セットを使用して、図３９と図４０（図５）に示した光学デバイスは、Ｄ６５光源の下で、ＬＡＢ ＢＹＬＩの色差率（パーセント）が２０％、又は５％と９５％の間で増加する。
表２は、スペクトル４０００、４１００、４２００、４３００における透過スペクトルを図４０から図４３に示す２５個の光学デバイスの比色及び光学性能指標を示す。光学デバイスは、赤、緑、青、黄色、中間色、紫、オレンジ、シアン、黄緑色、又はほぼ同様の色相で構成されたシングルパスの装飾的色合い（ＷＰ）を有していてもよい。ＯＤは、赤、緑、青、黄色、中間色、紫、オレンジ、シアン、黄緑色、又はほぼ同様の色相のダブルパス装飾的色合い（ＷＰ）を個別に有していてもよい。緑の色相は、緑、黄、緑、シアンの色相で構成される。赤の色相は、黄－赤（つまり、オレンジ）、茶色、ピンク、赤、紫の色相で構成される。青の色相は、シアン、青、紫の色相で構成される。黄色の色相は、黄緑、黄色、オレンジ、茶色の色相で構成される。すべての色相には、ほぼ類似した色相が含まれる。表２は、ＯＤの明所視感透過率が０％～１００％、シングルパスフィルタ（装着者の知覚）の明度が０～１００、及び／又は、ダブルパスフィルタ（外部の視者の知覚）の明度が０～１００であることを示す。表２は、ＯＤの装飾的色合いが、装着者や外部の視者によって知覚され、いずれかの装飾的色合いが中間色又はほぼ中間色であるとみなされた場合、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で２０単位未満の明度に依存しないＷＰＳを有することを示す。表２は、装着者及び／又は外部の視者によって認識されたＯＤの装飾的色合いが、赤、緑、青、黄色又はほぼこれらの色の色相であるとみなされた場合、ＣＩＥ ＬＡＢの色空間で明度に依存しないＷＰシフトが３つ以上あることを示す。表２は、装着者及び／又は外部の視者によって認識されたＯＤの装飾的色合いが、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間で、－１００と＋１００の青田のａ値、及び／又は－１００と＋１００の間のｂ値を有することを示す。表２は、ＬＡＢにおけるＯＤの明度に依存しない赤緑の色差の増加の範囲が－６０％～１００％であることを示す。表２は、ＬＡＢにおけるＯＤの明度に依存しない青黄の色差の増加の範囲が－５０％～５０％であることを示す。
ＣＩＥ Ｄ６５光源では、本明細書で説明するＯＤは、（１）シングルパスＷＰのａ値とダブルパスＷＰのａ値が少なくとも５距離単位離れているａ値、及び／又は（２）シングルパスＷＰのｂ値とダブルパスＷＰのｂ値との間隔が少なくとも５距離単位離れているｂ値を有し、少なくとも１つの色素を用いて可視透過スペクトル４０００、４１００、４２００、４３００を変更し、ストップバンド４０２０、４０３０、４１１０、４１２０、４２１０、４２２０、４３１０、４３２０として示されているストップバンドが少なくとも１つ存在し、３８０ｎｍと７８０ｎｍの間の透過スペクトルに、最大透過率と最小透過率の比は、少なくとも１．２５から１である、明所視感透過率が９５％未満である、明度に依存しないＲＧ色差の増加が－８０％と１２０％の間である、明度に依存しないＢＹ色差の増加が－５０％と１１０％の間である、ＯＤのシングルパスＷＰのａ値とｂ値がいずれも－１５と１５の間である、という条件のうちの一つ又は複数の条件が適用される。
図示の透過スペクトル４０００、４１００、４２００、４３００のいずれかを有するＯＤは、特定の波長を吸収するため色素又は着色剤を用いて作成されてもよい。この色素は、光学的に適切な基材に入れられる、又はコーティングしてもよい。この物理的ＯＤは、外観的にアイウェアなどの形態で、外部から目の前に配置したり、及び／又は、コンタクトレンズや点眼液などの形態で、外部から角膜の上に配置したり、及び／又は、眼内レンズのような形態で眼の内部に配置したりしてもよい。
ＯＤは、１つの統合された物質的デバイスに一つ又は複数の機能を組み込んだ設計としてもよい。ＯＤが１つの機能を備えて設計された実施形態では、ＯＤは、単一の機能的透過スペクトルを有する。ＯＤが複数の機能を備えて設計された実施形態では、ＯＤは、多数の機能的透過スペクトルを効果的に集めてできた全体的な透過スペクトルを有する。例えば、ＵＶ光と高エネルギーの青色光（３８０ｎｍから４６０ｎｍのＨＥＢＬ）をブロックする色向上ＯＤの場合、この統合された多機能のＯＤの全体的な透過スペクトルは、色向上スペクトル、ＵＶ遮断スペクトル、ＨＥＢＬ遮断スペクトルの積である。つまり、Ｔ統合＝Ｔ色向上*ＴＵＶ遮断*ＴＨＥＢＬ遮断。
別の例では、ＨＥＢＬを遮断する別のＯＤの装飾的色合いを除く、低減、又は変更する色バランスＯＤは、ＨＥＢＬ遮断ＯＤに物理的、化学的又は電子的に統合された色バランス透過スペクトルを有していてもよい。この設計により、新しい色バランスのＨＥＢＬ遮断ＯＤは、元のＨＥＢＬ遮断ＯＤと比較して、装飾的色合いが少なくなったり、変更されたりする。この統合されたＯＤの全体的な透過スペクトルは、色調整スペクトルとＨＥＢＬ遮断スペクトルとの積である。つまり、Ｔ統合＝Ｔ色調整＊ＴＨＥＢＬ 遮断。いずれか一つの機能を持つＯＤを別の機能を持つＯＤと結合して、複数の機能を持つＯＤへと統合することができる。
色改善ＯＤのシングルパスしたＯＤの装飾的色合いのＷＰは、ＯＤのダブルパスしたＯＤの装飾的色合いから、Ｌａｂ空間のａ値及び／又はｂ値で少なくとも１単位離れている。
装着者から見た光学デバイスのシングルパス装飾的色合いのＷＰは、｛Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１｝の組み合わせで一つ又は複数の光源の下、外部視認者から見たＯＤのダブルパス装飾的色合いから、２５単位未満（明度に依存しない色差で測定、式２１）離れていてもよい。
シングルパスフィルタ処理での光学デバイスの明度値は、Ｄ６５又はＦ１１光源では１５以上、Ｆ２光源では１０以上である。
これらの発明の応用例としては、レンズがある。この開示に従って作製されたレンズは、正常色覚者や、先天的及び後天的を含む色覚異常者のヒトの色覚を向上させる。これらのレンズは、フレームに入れて目の外に装着したり、コンタクトレンズのように目の表面に装着したり、ｌＯＬなどのように眼の中に挿入したり、光学スコープ、望遠鏡、顕微鏡などのように遠距離観察又は拡大用途のデバイスに装着することができる。
本開示の別の用途例としては、人間の顔や目用ではない、建物及び他の構造物やフレームに貼り付けられる又は取り付けられる光学媒体がある。例えば、部分的又は完全に透明な窓、テーブル、ドア、床、壁、鏡、パネル、カバー、シールド、コンテナ。パネル、シールド、カバー、コンテナには、他の物体やエネルギー波を部分的又は完全に遮断しながら、ＵＶ、ＶＩＳ、及び赤外線の波長のすべて又は一部を透過、反射、吸収することを目的とした光学媒体が含まれる。パネル、シールド、カバー、コンテナの例としては、ソーラーパネルの表面カバー、くしゃみ・唾吐きガード、水族館のパネル、ガラスカップなどが挙げられる。
本開示のさらなる用途例としては、窓、フロントガラス、ムーンルーフ、サンルーフ、ミラーなどの自動車用光学媒体がある。
本開示のさらなる用途例としては、テレビ、モニタ、電話ディスプレイ、電子ビューゴーグルの上又は中にある電子表示スクリーンがある。これらのデバイスは、ＵＶ、ＶＩＳ、及び／又は赤外線を放射し、これらの波長は、例えば、人間の目やカメラなど、放射エミッタとレシーバの間に配置された一つ又は複数の表示画面を介して変更可能である。
その他の用途例としては、電球、チューブ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯、白熱灯、メタルハライドライトなどの照明デバイスの中又は上にある光学媒体が挙げられる。光学媒体は、カバー、パネル、シールド、コンテナ、筐体、及び、いずれか他のデバイス又はデバイスシステムの一部であってよく、そのデバイス又はデバイスのシステムはＵＶ、ＶＩＳ、赤外線が、例えば人間の目やカメラなどのレシーバに到達する前に、本開示に係る媒体によって、又はその媒体を介して透過、吸収、反射される。そのような光学媒体の実施形態には、電球、ねじれた又は直線の管、及び他のケース又は筐体が含まれる。
偏光フィルム又はシートなどの一つ又は複数の光偏光層を、光学デバイスの中又は上に導入してもよい。光偏光層を導入する方法には、コーティング、積層、封入、材料注入などがある。偏光層は、光学デバイスの外面であってもよく、又は光学デバイス内の他の層の間に「挟まれて」いてもよい。偏光層は、最も外側の層であってもよく、又は薄膜層や染料層などの上に追加の層が塗布されていてもよい。薄膜層は、反射防止コーティング、ハードコーティング、疎水性コーティング、及びそれらの任意の組み合わせを含み得る。色素層は、ソリッド色、勾配色、カラーティント、中間色、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
図４４は、色素で修正された３つの光学デバイスの透過スペクトル４４１０、４４２０、４４３０を示すプロット４４００を示す。スペクトル４４１０に示されているＯＤ Ａは、４１０ｎｍ（４４４０）での透過率が約９０％（０．９）であり、透過率３５％（０．３５）である４６０ｎｍの４４５０でブロックし、残りの可視波長４４７０で４０％から１００％を透過し、４４８０は透過率２５％（０．２５）の約５８０ｎｍの４４６０でブロックする（４４６０）。スペクトル４４２０に示されるＯＤ Ｂは、４６０ｎｍの４４５１でブロックし、５７０ｎｍから６００ｎｍの４４６１でブロックし、４６０ｎｍ未満の４４４１で通過し、４６０ｎｍと５７０ｎｍの間の４４７０で通過し、６１０ｎｍの４４８０以上で通過する。ＯＤ Ｂは、平均して、ＯＤ Ａよりも多くブロックする。スペクトル４４３０で示されているＯＤ Ｃは、ＯＤ Ａ及びＯＤ Ｂと比較して、同様の波長４４７０、４４８０を通過しつつ、４６０ｎｍの４４５２でブロックし、５７０ｎｍから６００ｎｍの４４６２でブロックする（透過率はほぼゼロ）。ただし、ＯＤ Ｃの４６０ｎｍから５７０ｎｍの間の４４７０の最大透過率は約３５％（０．３５）である。
ＯＤ Ａは、厚さ０．５ｍｍの染料浸出ポリカーボネート（ＰＣ）層と、直径７２ｍｍ、厚さ１．５ ｍｍのベース基材を積層することによって作成される。染色されたＰＣ層の積層では、ＯＤは光パワーが平坦である場合もあれば、ＯＤの透過スペクトルを視野周辺から視野中心にほぼ変更せずに非平坦な光パワーの場合もある。ＰＣと互換性のある４つの「ノッチ」吸収色素を４６０ｎｍの４４５０、４９５ｎの４４９０、５８５ｎｍの４４６０、６３５ｎｍの４４９１で使用して、透過スペクトル４４１０を作成する。色素の濃度は、ＰＣの１ポンドあたり０．０１ｍｇから２００ｍｇである。色素には、シアニン、ローダミン、クマリン、スクアリリウム、ＢＯＤＩＰＹ構造が含まれる。他の多くの色素を使用して、ＯＤ Ａの透過スペクトルと同様のＯＤの透過スペクトルを得ることができる。
ＯＤ Ｂは、配合及び成形プロセス中に、３つの色素をポリアミド（ＰＡ、ナイロン）の母材に入れることによって作成される。ＰＡと互換性のある３つのノッチ吸収色素を４６０ｎｍ ４４５１、５７５ｎｍ、５９５ｎｍ ４４６１で使用して、所望の透過スペクトル４４２０を作成する。６２０ｎｍより長い波長でのスペクトルの不均一性は、ハードコーティングと反射防止コーティングが主な原因である。色素の濃度は、ＰＡの１ポンドあたり０．０１ｍｇから２００ｍｇである。
ＯＤ Ｃは、ＯＤ Ｂと同様に構成されている。ＯＤＣは、「カーボンブラック」などのほぼ中性濃度又は広い可視スペクトル吸収色素を添加して、ＯＤ Ｃの透過スペクトルを３８０ｎｍから７８０ｎｍまで大幅に低減させる。ＯＤ Ｃで使用する色素の濃度は、ＰＡ又はＰＣの１ポンドあたり０．１ｍｇから１０００ｍｇの範囲である。
光学デバイスは、国際標準化機構（ＩＳＯ）、米国規格協会（ＡＮＳＩ）、オーストラリア規格（ＡＳ／ＮＺＳ）などのさまざまな標準化グループによって設定された標準のすべて、過半数、又は一部をパスするよう作成すればよい。特に、ＯＤの可視透過スペクトルは、これらの規格の一部又はすべてに準拠している。
表３は、２０１３ ＩＳＯ １２３１２－１、２０１８ ＡＮＳＩ Ｚ８０．３、２０１６ ＡＳ／ＮＺＳ １０６７．１によって設定された、３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視波長における光学デバイスの透過スペクトルに関連する関連規格を示す。表３は、ＯＤ Ａ、ＯＤ Ｂ及びＯＤ Ｃの３つの色改善光学デバイスのテスト値と結果を示す。その透過スペクトル４４１０、４４２０、４４３０は、図４４に示す。ＯＤ Ａは、上記すべての規格をクリアしている。ＯＤ Ｂ、ＯＤ Ｃは、分光透過率標準を除いて、上記規格のほぼすべてをクリアしている。
色改善光学デバイスは、表３に記載されていない、及び／又は他の規則制定団体によって設定されたさらなる規格に合格するよう作成すればよい。
表３の光学デバイスを含む色改善光学デバイスは、赤、緑、青の光などの信号機の光の相対視覚減衰率（Ｑ）を増強させる。これらの光学デバイスは、信号機の色や視認性を増強させるために、ドライバー、ライダー、サイクリストなどが個人利用してもよい。
いくつかの実施形態では、ＯＤの相対視覚減衰指数（Ｑ）は、赤、黄、緑、又は青の指定の少なくとも１つの白熱信号灯について、最小ＩＳＯ要件よりも少なくとも０．０２大きい。いくつかの実施形態では、ＯＤの相対視覚減衰指数（Ｑ）は、赤、黄、緑、又は青の指定の少なくとも１つのＬＥＤ信号灯について、最小ＩＳＯ要件よりも少なくとも０．０２だけ大きい。いくつかの実施形態では、ＯＤのＩＳＯ相対視覚減衰指数（Ｑ）は、赤、黄、緑、又は青の指定の少なくとも１つの白熱信号灯について少なくとも１．０である。いくつかの実施形態では、ＯＤのＩＳＯ相対視覚減衰指数（Ｑ）は、赤、黄、緑又は青の指定の少なくとも１つのＬＥＤ信号灯について少なくとも１．０である。
図４５は、ＡＮＳＩに従って、ＯＤ Ｃと裸眼で見た青信号灯４５１０、黄色信号灯４５３０、Ｄ６５、昼光４５２０のＣＩＥ ｘｙＹ色度座標を示すプロット４５００を示す。
プロット４５００に示すように、ＯＤ Ｃなどの色改善光学デバイスは、黄色の信号灯のオレンジ又は赤４５８０への色の見え方を、裸眼４５９０で見た場合と比較して、許容可能な黄信号領域４５３０の範囲内で変更する場合がある。そのような光学デバイスは、丸印の点で示されるように、それを見るとき又はそれを介して見るときに、許容可能なシングルパスＷＰ４５６０を維持し、マークされたＣＩＥ Ｄ６５領域４５２０内に留まってもよい。許容可能な光学デバイスの色合いには、光学デバイス４５６０の白色点（円でマークされた点）と光学デバイス４５７０なしの裸眼で見た色覚の白色点（四角でマークされた点）の近さによって示されるほぼ中間色又はパステルカラーの色合いが含まれてもよい。
色改善光学デバイスは、裸眼での補正なしの知覚と比較して、もともとは黄色やオレンジ色の動線、マーキング、標識、コーン又は他のデバイスの色の見え方をオレンジや赤に向けて変更する場合がある。そのような色改善光学デバイスは、許容可能な青信号領域（４５１０）内で、裸眼４５５０で見た場合と比較して、青信号の色の見え方をより青く又はより高い彩度の青４５４０になるよう変更することができる。
第一色弱者や第一色覚異常者、及び、一部の正常色覚者の場合、色改善、色補正又は色補償ＯＤの透過スペクトル３７１０には、（１）５６０ｎｍと５９５ｎｍの間にピーク吸収波長がある少なくとも１つのストップバンド３７４０、３７５０を含み、（２）そのストップバンドは少なくとも３０％のピーク吸光度を有し、（３）そのストップバンドは、図３７のプロット３７００に示すように、少なくとも１０ｎｍのＦＷＨＭを有する。
第二色弱者や第二色覚異常者、及び、一部の正常色覚者の場合、色改善、色補正又は色補償ＯＤの透過スペクトル３３１０には、（１）５７５ｎｍと６１０ｎｍの間にピーク吸収波長がある少なくとも１つのストップバンド３３５０、３３６０を含み、（２）そのストップバンドは少なくとも３０％のピーク吸光度を有し、（３）そのストップバンドは、図３３のプロット３３００に示すように、少なくとも１０ｎｍのＦＷＨＭを有する。
ＣＶＤの人や一部の正常色覚者の場合、色強調、色補正又は色補償ＯＤの透過スペクトルは、（１）５６０ｎｍと６１０ｎｍの間にピーク吸収波長がある少なくとも１つのストップバンドを含み、（２）そのストップバンドは少なくとも３０％のピーク吸光度を有し、（３）そのストップバンドは、少なくとも１０ｎｍのＦＷＨＭを有する。
ＣＶＤの人や一部の正常色覚者の場合、色強調、色補正又は色補償ＯＤの透過スペクトルは、（１）５７５ｎｍと５９５ｎｍの間にピーク吸収波長がある少なくとも１つのストップバンドを含み、（２）そのストップバンドは少なくとも３０％のピーク吸光度を有し、（３）そのストップバンドは、少なくとも１５ｎｍのＦＷＨＭを有する。
≧Ｘ％のピーク吸光度は、≦（１００－Ｘ）％の谷（最低局所）透過率に等しい。
本明細書に記載の測光及び／又は比色属性を有する一つ又は複数の視野領域（すなわち、表面）は、ＯＤの表面全体を部分的又は完全に覆ってもよい。
図４６は、コンタクトレンズ４６００を示す。一実施形態では、コンタクトレンズ４６１０は、瞳孔及び／又は強膜４６３０のみを又は実質的に覆うその中央視野領域のみを染色することができ、この視野領域４６３０の面積は、レンズ４６１０全体の面積よりも小さい。別の実施形態として、コンタクトレンズ４６２０は、そのレンズ全体を染色することができ、視野領域４６４０の面積は、レンズ４６２０全体の面積と同じ又はほぼ同じである。
上記例では、ＯＤの出力は透過スペクトルである。そのようなスペクトルは、任意の光学デバイスで作成し得ることは当業者であれば理解するであろう。
赤、緑、青、及び／又は黄色の色改善光学デバイスは、３８０ｎｍから７８０ｎｍの透過スペクトルに少なくとも４つのパスバンドを有する。少なくとも１つのパスバンドのピーク透過波長は４４０ｎｍより短く、少なくとも２つのパスバンドのピーク透過波長は４４０ｎｍと６１０ｎｍの間であり、１つのパスバンドのピーク透過波長は他のパスバンドよりも少なくとも１０ｎｍ短く、少なくとも１つのパスバンドは、６１０ｎｍより長いピーク透過波長を有する。そのような光学デバイスは、少なくとも１つの吸収性色素及び／又は少なくとも１つの反射性薄膜から構成される。
赤、緑、青、及び／又は黄色の色改善光学デバイスは、３８０ｎｍから７８０ｎｍの透過スペクトルに少なくとも３つのパスバンドを有する。５７１ｎｍと７８０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのパスバンドのピーク透過は、３８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのパスバンドのピーク透過よりも少なくとも１％高い。いずれかのパスバンドは、そのピーク透過波長が他のパスバンドとは少なくとも１０ｎｍ異なる。そのような光学デバイスは、少なくとも１つの吸収性色素及び／又は少なくとも１つの反射性薄膜から構成される。
赤、緑、青、及び／又は黄色の色改善光学デバイスは、３８０ｎｍから７８０ｎｍの透過スペクトルに少なくとも４つのパスバンドを有する。ピーク透過波長が４６０ｎｍより短い少なくとも１つのパスバンドがある。少なくとも１つのパスバンドは、４６１ｎｍと５４０ｎｍの間にピーク透過波長を有し、少なくとも２つのパスバンドのピーク透過波長は５４１ｎｍより長い。直接隣接するパスバンドのすべての対で、ピーク透過波長間は少なくとも５ｎｍ離れている。そのような光学デバイスは、少なくとも１つの吸収性色素及び／又は少なくとも１つの反射性薄膜から構成される。
赤、緑、青、及び／又は黄色の色改善光学デバイスは、３８０ｎｍから７８０ｎｍの透過スペクトルに少なくとも４つのパスバンドを有する。４５０ｎｍより短い波長を中心とする少なくとも１つのストップバンドがあり、そのピーク抑制は少なくとも３０％である。５５０ｎｍと６１０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのストップバンドのピーク抑制は、少なくとも３０％である。４４０ｎｍと５１０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのストップバンドのピーク抑制は８０％未満である。ピーク透過率が２０％で、４８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのパスバンドがある。５８０ｎｍより長い波長を中心とする少なくとも１つのストップバンドがある。そのような光学デバイスは、少なくとも１つの吸収性色素及び／又は少なくとも１つの反射性薄膜から構成される。
光学デバイスは、その３８０ｎｍから７８０ｎｍの透過スペクトルに少なくとも２つのパスバンドがある。そのような光学デバイスは、少なくとも１つの吸収性色素及び／又は少なくとも１つの反射性薄膜から構成される。ＣＩＥ Ｄ６５光源下及びＣＩＥ ＬＡＢ色空間では、光学デバイスは、（１）シングルパス白色点のａ値とダブルパス白色点のａ値が５距離単位と１５０距離単位の間で（包括的に）互いに離間している、及び／又は、（２）シングルパス白色点のｂ値とそのダブルパス白色点のｂ値は、５距離単位と１５０距離単位の間（包括的に）で互いに離間している、（３）このデバイスには以下の条件の１つ以上が適用される。
１ｎｍの解像度で、３８０ｎｍから７８０ｎｍのデバイスの透過スペクトルにおいて、最大透過率と最小透過率の比が少なくとも１．２５から１である。
明所視視透過率が９５％未満である。
デバイスを通して見た赤と緑のマンセル色について、明度に依存しない赤緑色差を、－２％から２％を除く、－８０％から１２０％で増大させる。
デバイスを通して見た青と黄色のマンセル色について、明度に依存しない青と黄色の色差を、－２％から２％を除く、－５０％から５０％で増大させる。
デバイスのシングルパス白色点のａ値及び／又はｂ値が－１５と１５の間である。
光学デバイスは、３８０ｎｍから７８０ｎｍの透過スペクトルに少なくとも３つのパスバンドを有する。そのような光学デバイスは、少なくとも１つの吸収性色素及び／又は少なくとも１つの反射性薄膜から構成される。ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、及び／又はＦ１１光源のうちの一つ又は複数の光源下で、デバイスを通して見た赤と緑のマンセル色又は石原色、あるいはその両方の赤緑の明度の差は、－０.１から０.１を除く、－５．０から５．０（包含的）である。
透過スペクトルに少なくとも１つのストップバンドがあり、その阻止波長のピークが４４０ｎｍと６００ｎｍの間であり、ストップバンドの半値全幅が少なくとも５ｎｍである光学デバイス。
光学デバイスの透過スペクトルでは、ピーク抑制波長が４４０ｎｍと５１０ｎｍの間であるストップバンドはいずれもピーク抑制が８５％未満である。
光学デバイスの透過スペクトルにおいて、４８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある一つ又は複数のパスバンドのピーク透過波長は、５７１ｎｍと６６０ｎｍの間に中心がある一つ又は複数のパスバンドのピーク透過波長よりも少なくとも４０ｎｍ短い。
光学デバイスは、ＵＶ照明下でフォトクロミックである。
光学デバイスの透過スペクトルでは、少なくとも１つのストップバンドは、５９０ｎｍより長い波長を中心としている。
光学デバイスの透過スペクトルでは、５３０ｎｍと７８０ｎｍの間の最低透過率は、３８０ｎｍと５２９ｎｍの間の最低透過率よりも少なくとも１％高くなる。
光学デバイスの透過スペクトルにおいて、ピーク透過波長が最も長いパスバンドは、ピーク透過波長が２番目に長いパスバンドよりも少なくとも１０ｎｍ長い波長を有する。
光学デバイスの透過スペクトルでは、４６０ｎｍと５４０ｎｍの間の平均透過率は、５５０ｎｍと６００ｎｍの間の平均透過率よりも少なくとも１％高くなる。
光学デバイスの透過スペクトルの場合、５００ｎｍと５５０ｎｍの間の平均透過率は、５７０ｎｍと５９０ｎｍの間の平均透過率よりも少なくとも１％高くなる。
光学デバイスの透過スペクトルの場合、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでのすべての波長におけるそのようなスペクトルの２乗は、そのようなスペクトル自体と比較して、すべて同じスペクトル特性を有する。
光学デバイスの場合、シングルパスとダブルパスの装飾的色合いはどちらも、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源下では、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、－６０と＋６０の間のａ値、及び／又は、－６０と＋６０の間のｂ値を有する。
光学デバイスの場合、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、Ｆ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、デバイスのシングルパスを介した明所視感透過率は９５％未満（包含的）である。
光学デバイスの場合、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、デバイスを通して見た赤と緑のマンセル色の場合、ＬＡＢ ＲＧＬＩ色差率（パーセント）が５％から１１０％増加する。
光学デバイスの場合、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、デバイスを通して見た青と黄色のマンセル色の場合、ＬＡＢ ＢＹＬＩ色差率が１０％から１１０％増加する。
光学デバイスの場合、光学デバイスのシングルパス装飾的色合いの白色点とダブルパス装飾的色合いの白色点の間の明度に依存しない色差は、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において互いに６０距離単位以内である。
光学デバイスの場合、光学デバイスのシングルパス装飾的色合いの明度に依存しない白色点シフトとダブルパス装飾的色合いの白色点シフトはいずれも、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、中間色から６０距離単位未満離れている。
光学デバイスの場合、そのシングルパス装飾的色合いは、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、ダブルパス装飾的色合いのａ値とは少なくとも１距離単位だけ異なるａ値を有する。
光学デバイスの場合、シングルパスの装飾的色合いは、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１のうちの一つ又は複数の光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、ダブルパス装飾的色合いのｂ値とは少なくとも１距離単位だけ異なるｂ値を有する。
光学デバイスの場合、ＣＩＥ Ｆ２光源でのシングルパス及び／又はダブルパスの装飾的色合いは、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、ＣＩＥ Ｄ６５及び／又はＦ１１光源でのその対応するシングルパス及び／又はダブルパスの装飾的色合いのｂ値よりも少なくとも１距離単位小さいｂ値を有する。
光学デバイス及び黄色の色覚を持つ人の場合、ＣＩＥ Ｄ６５照明とＣＩＥ ＬＵＶ空間では、その人の裸眼で見た色覚の中間色からの白色点シフトと、同じ人がデバイスを介してみたものとの差は、距離単位０．００２～０．２の間になる。
光学デバイスの場合、デバイスを通して見ると、赤と緑の明度の差の変動は、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１光源群のうちのいずれか２つの光源間で５．０以内である。
光学デバイスの場合、デバイスの計算された相対視覚減衰率（Ｑ）は、赤、黄、緑、又は青の指定の少なくとも１つの白色信号灯に対して、最小ＩＳＯ要件より少なくとも０．０２大きくなる。
光学デバイスの場合、すべての測色性能測定基準は、１９３１ ＣＩＥ ２度標準観測者を使用する。
光学デバイスの場合、一つ又は複数の視野領域は、ＯＤの表面全体を部分的又は完全に覆うことができる。
光学デバイスの場合、デバイスは、レンズ、サングラス、眼科用ガラス、コンタクトレンズ、光学フィルタ、ディスプレイ、フロントガラス、眼内レンズ、ヒト水晶体、窓、プラスチックで構成される。光学デバイスは、任意の光パワー、曲率、又は、幾何学的形状、屈折率、厚さを含む他の適切な特性を有することができる。
以上、特徴及び要素について特定の組み合わせで説明しているが、各特徴又は要素が単独で、又は他の特徴及び要素の有無にかかわらず任意の組み合わせで使用できることは当業者であれば理解するであろう。さらに、本明細書に記載の方法は、コンピュータ又はプロセッサによって実行されるために、コンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、又はファームウェアに実装可能である。コンピュータ可読媒体の例には、電子信号（有線又は無線接続を介して送信される）やコンピュータ可読記憶媒体が含まれる。コンピュータ可読記憶媒体の例には、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスク及びリムーバブルディスクなどの磁気メディア、光磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭディスクやデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光学メディアが含まれるが、これらに限定されるものではない。

Claims (29)

  1. 色覚を向上する光学デバイスであって、
    ３８０ｎｍから７８０ｎｍの光学デバイスの透過スペクトルに少なくとも２つのパスバンドを形成する、一つ又は複数の光学素子を有し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、さらに、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、及びＦ１１光源のうちの一つ又は複数の光源の下で、９５％未満の明所及び暗所視感透過率を形成し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、ＣＩＥ Ｄ６５光源およびＦ２及びＦ１１光源から選ばれる他の光源の下で、光学デバイスを通して見たマンセル色の赤と緑が、－０．１から０．１を除く－５．０と５．０の間である赤緑明度差をさらに形成し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、１ｎｍの解像度で、３８０ｎｍから７８０ｎｍの光学デバイスの透過スペクトルにおいて、最小透過率に対する最大透過率の比が少なくとも１．１５から１である最小透過率に対する最大透過率の比をさらに形成し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、赤、黄、緑又は青の指定の少なくとも１つの白熱信号光について、最小ＩＳＯ要件よりも少なくとも０．０２大きい計算された相対視覚減衰指数（Ｑ）をさらに形成する、
    ことを特徴とする光学デバイス。
  2. 約４７０ｎｍで中心である青ストップバンドは、約４６５ｎｍと４７５ｎｍの間で中心であることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  3. 約６７０ｎｍで中心である赤ストップバンドは、約６６０ｎｍと６７５ｎｍの間で中心であることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  4. 前記一つ又は複数の光学素子は、少なくとも１つの吸収性色素を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  5. 前記一つ又は複数の光学素子は、少なくとも１つの反射薄膜を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  6. 前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間においてＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、及びＦ１１光源のうちの一つ又は複数の光源の下で、光学デバイスを通して見た赤と緑のマンセル色について、-２％から２％を除く-８０％と１２０％の間で明度に依存しない赤と緑の色差の増加をさらに形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  7. 前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間においてＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、及びＦ１１光源のうちの一つ又は複数の光源の下で、光学デバイスを通して見た青と黄色のマンセル色について、明度に依存しない青と黄色の色差を、-２％から２％を除く-５０％から１１０％の間で明度に依存しない青と黄色の色差の増加を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  8. 前記一つ又は複数の光学素子は、前記少なくとも２つのパスバンドのピーク透過波長間に少なくとも５ｎｍの離間を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  9. 前記一つ又は複数の光学素子は、前記３８０ｎｍから７８０ｎｍの光学デバイスの透過スペクトルにおいて少なくとも第３のパスバンドをさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  10. 前記一つ又は複数の光学素子は、前記３８０ｎｍから７８０ｎｍの光学デバイスの透過スペクトルにおいて少なくとも第４のパスバンドをさらに形成することを特徴とする請求項９に記載の光学デバイス。
  11. 前記一つ又は複数の光学素子は、
    ４４０ｎｍより短いピーク透過率波長を有する少なくとも１つのパスバンド、
    １つのパスバンドのピーク透過率波長が別のパスバンドのピーク透過率波長よりも少なくとも１０ｎｍ短い、４４０ｎｍと６１０ｎｍの間にピーク透過率波長を有する少なくとも２つのパスバンド、及び、
    ６１０ｎｍより長いピーク透過波長を有する少なくとも１つのパスバンド、
    を形成することを特徴とする請求項１０に記載の光学デバイス。
  12. 前記一つ又は複数の光学素子は、
    ４６０ｎｍより短いピーク透過率波長を有する少なくとも１つのパスバンド、
    ４６１ｎｍと５４０ｎｍの間にピーク透過率波長を有する少なくとも１つのパスバンド、及び
    ５４１ｎｍより長いピーク透過率波長を有する少なくとも２つのパスバンド、
    をさらに形成することを特徴とする請求項１０に記載の光学デバイス。
  13. 前記一つ又は複数の光学素子は、
    少なくとも３０％のピーク抑制を有し４５０ｎｍより短い波長に中心がある少なくとも１つのストップバンド、
    少なくとも３０％のピーク抑制を有し５５０ｎｍと６１０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのストップバンド、及び、
    ８０％未満のピーク抑制を有し４４０ｎｍと５１０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのストップバンド、
    をさらに形成することを特徴とする請求項１０に記載の光学デバイス。
  14. 前記一つ又は複数の光学素子は、２０％より大きいピーク透過率を有し４８０ｎｍと５７０ｎｍの間に中心がある少なくとも１つのパスバンドをさらに形成することを特徴とする請求項１０に記載の光学デバイス。
  15. 前記一つ又は複数の光学素子は、５８０ｎｍより長い波長に中心がある少なくとも１つのストップバンドをさらに形成することを特徴とする請求項１０に記載の光学デバイス。
  16. 前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、及びＦ１１光源のうちの一つ又は複数の光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、シングルパス白色点のａ値とダブルパス白色点のａ値とが５距離単位と１５０距離単位の間で離間するａ値をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  17. 前記一つ又は複数の光学素子は、一つ又は複数のＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、シングルパス白色点のｂ値とダブルパス白色点のｂ値とが５距離単位と１５０の距離単位の間で離間するｂ値をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  18. 前記一つ又は複数の光学素子は、一つ又は複数のＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、-６０と＋６０の間のａ値を有するシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いをさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  19. 前記一つ又は複数の光学素子は、一つ又は複数のＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２及び／又はＦ１１光源の下で、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、-６０と＋６０の間のｂ値を有するシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いをさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  20. 前記一つ又は複数の光学素子はさらに、５７０ｎｍと５９０ｎｍの間の平均透過率よりも少なくとも１％高い５００ｎｍと５５０ｎｍの間の平均透過率をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  21. 前記一つ又は複数の光学素子は、ＵＶ照明下で前記光学デバイスをフォトクロミックにさらにすることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  22. 前記一つ又は複数の光学素子はさらに、５５０ｎｍと６００ｎｍの間の平均透過率よりも少なくとも１％高い４６０ｎｍと５４０ｎｍの間の平均透過率をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  23. 前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ Ｆ２光源におけるシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いが、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間におけるＣＩＥ Ｄ６５及び／又はＦ１１光源の下でその対応するシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いのｂ値よりも少なくとも１距離単位小さいｂ値を有するようにすることをさらに特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  24. 前記一つ又は複数の光学素子は、約４７０ｎｍで中心である青ストップバンドと約６７０ｎｍで中心である赤ストップバンドを形成し、前記赤ストップバンドが前記青ストップバンドより少なくとも約２５％高い透過率を有することを伴う、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  25. 前記光学デバイスは、レンズ、サングラス、眼科用ガラス、コンタクトレンズ、光学フィルタ、ディスプレイ、フロントガラス、眼内レンズ、ヒト水晶体、窓、プラスチックの少なくともいずれかの形態をとることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  26. 前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ Ｄ６５照明及びＣＩＥ ＬＵＶ空間において、裸眼での色覚の中間色からの白色点シフトと、光学デバイスを通した場合との差が０．００２距離単位と０．２距離単位の間であるようにすることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
  27. 色覚を向上する光学デバイスであって、
    ３８０ｎｍから７８０ｎｍの光学デバイスの透過スペクトルに少なくとも二つのパスバンドを形成する、一つ又は複数の光学素子を有し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ Ｄ６５、Ｆ２、及びＦ１１光源の一つ又は複数の下で、９５％未満の明所及び暗所視感透過率をさらに形成し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間において、ＣＩＥ Ｄ６５光源およびＦ２及びＦ１１光源の一つまたは複数の下で、光学デバイスを通して見た赤と緑のマンセル色の赤と緑が、－０．１から０．１を除く－５．０と５．０の間である赤緑明度差をさらに形成し、
    前記一つ又は複数の光学素子は、１ｎｍの解像度で、３８０ｎｍから７８０ｎｍの光学デバイスの透過スペクトルにおいて、最小透過率に対する最大透過率の比が少なくとも１．１５から１である最小透過率に対する最大透過率の比をさらに形成し、
    ここで、前記一つまたは複数の光学素子は、ＣＩＥ Ｆ２光源におけるシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いが、ＣＩＥ ＬＡＢ色空間におけるＣＩＥ Ｄ６５及び／又はＦ１１光源の下でその対応するシングルパス及びダブルパスの装飾的色合いのｂ値よりも少なくとも１距離単位小さいｂ値を有するようにし、
    前記光学デバイスは、レンズ、サングラス、眼科用ガラス、コンタクトレンズ、光学フィルタ、ディスプレイ、フロントガラス、眼内レンズ、ヒト水晶体、窓、プラスチックの少なくとも一つの形態をとる、
    ことを特徴とする光学デバイス。
  28. 前記一つ又は複数の光学素子は、少なくとも一つの吸収性色素を含むことを特徴とする請求項２７に記載の光学デバイス。
  29. ５６０ｎｍと６１０ｎｍの間に中心がある吸収波のピークを有する少なくとも一つのストップバンドを伴う透過スペクトルを有する請求項２７に記載の光学デバイスであって、
    前記少なくとも一つのストップバンドは少なくとも３０％のピーク吸収を有し、前記少なくとも一つのストップバンドは少なくとも１０ｎｍの半値全幅を有することを伴う、ことを特徴とする光学デバイス。
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