JP7361302B2

JP7361302B2 - 光学フィルタ、色覚補正レンズ及び色覚補正用の光学部品

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Publication number: JP7361302B2
Application number: JP2019196826A
Authority: JP
Inventors: 由合香椿野; 英樹和田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2023-10-16
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: JP2021071548A; DE112020005341T5; CN114402236A; US12517380B2; WO2021085547A1; CN114402236B; US20230044960A1

Description

本発明は、光学フィルタ、色覚補正レンズ及び色覚補正用の光学部品に関する。

従来、色覚異常者の色識別能力を補助するための色覚補正フィルタが知られている。例えば、特許文献１には、緑色に対する感度の強い色覚特性を有する色覚異常者に対して、緑色光の透過率を抑える色覚補正フィルタが開示されている。

特開２０１９－１０１３４５号公報

しかしながら、上記従来の色覚補正フィルタを用いた場合、青信号が見えにくくなるという問題がある。

そこで、本発明は、色覚補正機能を確保しつつ、青信号の視認性が改善された光学フィルタ、色覚補正レンズ及び色覚補正用の光学部品を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光学フィルタは、前記光学フィルタの透過スペクトルにおいて、波長が４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第１最小値とし、波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第２最小値とし、波長が４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第１最大値とし、波長が５９５ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第２最大値とした場合、前記第１最小値及び前記第２最小値はそれぞれ、前記第１最大値及び前記第２最大値のうち小さい方の１／２以下である。

本発明の一態様に係る色覚補正レンズは、上記光学フィルタを含む色覚補正レンズである。

本発明の一態様に係る色覚補正用の光学部品は、上記光学フィルタを備える色覚補正用の光学部品である。

本発明によれば、色覚補正機能を確保しつつ、青信号の視認性が改善された光学フィルタ、色覚補正レンズ及び色覚補正用の光学部品を提供することができる。

図１は、実施の形態に係る光学フィルタの構成を示す図である。図２は、実施の形態に係る光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。図３は、実施の形態に係る光学フィルタが含む吸収色素材料の吸収スペクトルを示す図である。図４は、実施例１及び２並びに比較例に係る光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。図５は、実施例３に係る光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。図６は、実施の形態に係る光学フィルタを備える色覚補正用の眼鏡を示す斜視図である。図７は、実施の形態に係る光学フィルタを備える色覚補正用のコンタクトレンズを示す斜視図である。図８は、実施の形態に係る光学フィルタを備える色覚補正用の眼内レンズを示す平面図である。図９は、実施の形態に係る光学フィルタを備える色覚補正用のゴーグルを示す斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る光学フィルタ、色覚補正レンズ及び色覚補正用の光学部品について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

また、本明細書において、矩形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。また、「約」という記載は、数値又は数値範囲の±１０％以内の範囲を意味している。

（実施の形態）
［構成］
まず、実施の形態に係る光学フィルタの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る光学フィルタ１の構成を示す図である。

図１に示される光学フィルタ１は、色覚異常者であるユーザ２の色覚異常を補正するフィルタである。一般的な色覚異常者は、先天性赤緑色覚異常者であり、赤色光に比べて緑色光を強く知覚する。光学フィルタ１は、緑色光の透過を抑制することで、赤色光と緑色光との知覚のバランスを保つことができ、ユーザ２の色覚を補正することができる。

本実施の形態では、光学フィルタ１は、緑色光の透過を完全に遮断せずに、緑色光の一部を透過させる。これにより、ユーザ２に対する色覚補正機能を確保しつつ、信号機３の青信号の視認性を高めている。

図１に示されるように、光学フィルタ１は、基材１０と、基材１０に含有された１種類以上の吸収色素材料とを備える。図１では、一点鎖線で囲まれた矩形の枠内に、基材１０の断面の一部が模式的に拡大して示されている。図１に示される例では、基材１０には、２種類の吸収色素材料２１及び２２が含まれている。

基材１０は、透光性を有する板状の部材である。具体的には、基材１０は、透明な樹脂材料を所定形状に成形することで形成された樹脂基材である。例えば、基材１０は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリシラザン、シロキサン、アリルジグリコールカーボネート（ＣＲ－３９）、又は、ポリシロキサン複合アクリル樹脂、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成されている。なお、基材１０は、透明なガラス材料から構成されていてもよい。

基材１０の板厚は、例えば、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。基材１０のユーザ２側の面は、凹面である。基材１０のユーザ２とは反対側（信号機３側）の面は、凸面である。基材１０の凹面及び凸面の各々の曲率半径は、６０ｍｍ以上８００ｍｍ以下である。あるいは、基材１０の凹面及び凸面の各々の曲率半径は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。このとき、基材１０の凸面の曲率半径と凹面の曲率半径とは異なっていてもよい。例えば、基材１０の凸面の曲率半径は、凹面の曲率半径より小さくてもよい。また、凸面及び凹面は、例えば球面であるが、完全な球面でなくてもよい。例えば、基材１０の断面視において、凸面及び凹面の真円度は、数μｍ以上十数μｍ以下であってもよい。

基材１０は、凸レンズ又は凹レンズなどの光を集光又は拡散する機能を有していてもよい。基材１０の大きさ及び形状は、例えば、人が装着可能なメガネ又はコンタクトレンズなどに合った大きさである。

なお、基材１０の大きさ及び形状は、これらに限定されない。基材１０の板厚は、例えば１ｍｍより小さくてもよく、又は、３ｍｍより大きくてもよい。基材１０の板厚は、部位によって異なっていてもよい。つまり、基材１０は、板厚が薄い部分と厚い部分とを有してもよい。あるいは、基材１０は、板厚が均一な平板であってもよい。

吸収色素材料２１及び２２はそれぞれ、基材１０内に均等に分散されている。例えば、吸収色素材料２１及び２２は、基材１０の厚み方向及び面方向の各々の全体に均等に分散されている。吸収色素材料２１及び２２はそれぞれ、微粒化されて凝集粒子体を構成しながら、基材１０中に分子状態で分散されている。

なお、吸収色素材料２１及び２２は、基材１０の一部の領域のみに分散されていてもよい。例えば、吸収色素材料２１及び２２は、基材１０の平面視における中央領域のみに分散されていてもよい。あるいは、吸収色素材料２１及び２２は、基材１０の凸面又は凹面を含む表層部分のみに分散されていてもよい。

基材１０に含有される１種類以上の吸収色素材料２１及び２２の各々の濃度は、例えば３０ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下である。濃度は、例えば、基材１０の厚みに応じて調整されてもよい。

吸収色素材料２１及び２２はそれぞれ、所定の波長成分の光を吸収する。吸収色素材料２１及び２２の各々の吸光度は、例えば、９０以上３１０以下である。吸収色素材料２１又は２２の基本骨格は、例えば、テトラアザポルフィリン系又はフタロシアニン系である。基本骨格は、メロシアニン系又はメチン系であってもよい。

基本骨格に接続される官能基を適宜調整することで、所望の吸収スペクトル特性が得られる。本実施の形態では、吸収色素材料２１の吸収スペクトルと、吸収色素材料２２の吸収スペクトルとが異なっている。各吸収スペクトルの具体例については、後で説明する。

［光学フィルタの透過スペクトル］
続いて、本実施の形態に係る光学フィルタ１の透過スペクトルについて、図２を用いて説明する。

図２は、本実施の形態に係る光学フィルタ１の透過スペクトルを示す図である。図２において横軸は光の波長を表し、縦軸は光の波長毎の透過率（すなわち、分光透過率）を表している。分光透過率は、光学フィルタ１に入射する入射光の分光放射束に対する、光学フィルタ１を通過した出射光の分光放射束の割合である。所定の波長の透過率が１００％である場合、光学フィルタ１は、入射する波長の光を反射及び吸収することなく、そのまま出射光として透過させる。

光学フィルタ１を色覚補正に用いるためには、透過スペクトルにおいて満たすべき透過率の条件がある。具体的には、光学フィルタ１の透過スペクトルを表すグラフは、少なくとも２つの条件を満たしている。第１の条件は、例えば、波長５３０ｎｍから５５０ｎｍにかけて透過率が５％以下になることである。第２の条件は、例えば、波長５８０ｎｍから６２０ｎｍにかけて透過率が右肩上がりになることである。なお、第１の条件は、補正対象の色覚異常の程度によらず、略同じである。第２の条件では、補正対象の色覚異常の程度によって、グラフの傾きが異なっている。

図２の破線で示されるように、従来の色覚補正フィルタは、第１の条件及び第２の条件の各々の分光透過率を満たしており、色覚補正機能を確保できている。しかしながら、従来の色覚補正フィルタは、緑色光の透過を抑制するので、青信号が見えにくいという問題がある。

青信号は、例えば、緑色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）若しくは青緑色ＬＥＤ、又は、これらの組み合わせによって実現される。緑色ＬＥＤは、例えば、５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下に発光のピーク波長を有する。青緑色ＬＥＤは、例えば、４９８ｎｍ以上５９８ｎｍ以下に発光のピーク波長を有する。なお、電球式の信号機の場合であっても、青信号は、約５００ｎｍ以上約５３０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する。

本実施の形態に係る光学フィルタ１では、波長が約５００ｎｍ以上約５３０ｎｍ以下の光（すなわち、緑色光）の透過率を従来よりも高めている。図２には、透過率の大きさに応じて、水準１～３の３つの透過スペクトルを表している。水準１～３の順で緑色光の透過率が高くなるので、青信号の視認性が高まる。

このとき、光学フィルタ１の透過スペクトルでは、第１の条件及び第２の条件を満たしている。つまり、色覚補正を確保するために必要な条件を満たしつつ、緑色光を部分的に透過させることにより、色覚補正機能と青信号の視認性の確保とを両立させることができる。

ここで、光学フィルタ１の透過スペクトルにおいて、波長が４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第１最小値ＭＩＮ１とする。波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第２最小値ＭＩＮ２とする。波長が４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第１最大値ＭＡＸ１とする。波長が５９５ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第２最大値ＭＡＸ２とする。なお、図２では、水準１～３を区別するため、水準１の第１最大値をＭＡＸ１＿１、水準２の第１最大値をＭＡＸ１＿２、水準３の第１最大値をＭＡＸ１＿３としている。水準１～３を区別しない場合は、第１最大値を単にＭＡＸ１とする。

このとき、第１最小値ＭＩＮ１及び第２最小値ＭＩＮ２はそれぞれ、第１最大値ＭＡＸ１及び第２最大値ＭＡＸ２のうちの小さい方の１／２以下である。図２に示されるように、第１最大値ＭＡＸ１は、第２最大値ＭＡＸ２より小さい。したがって、第１最小値ＭＩＮ１及び第２最小値ＭＩＮ２はそれぞれ、第１最大値ＭＡＸ１の１／２以下である。なお、水準１及び２の透過スペクトルでは、第１最大値ＭＡＸ１＿１及びＭＡＸ１＿２は、第２最大値ＭＡＸ２の１／２以下である。

また、波長が４７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値は、５％以下である。また、波長が４７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値は、波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内に位置している。すなわち、波長が４７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値は、第２最小値ＭＩＮ２である。

波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値は、１０％以上９０％以下である。また、波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値は、波長が４５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に位置している。図２に示される例では、波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値は、波長が５００ｎｍ以下のときの透過率であり、第１最大値ＭＡＸ１よりは小さい。

以上の条件を満たすことにより、光学フィルタ１は、短波長側から長波長側に辿った場合に、山、谷、山、谷、山の順に透過率が変動する透過スペクトルを有する。これにより、色覚補正機能と青信号の視認性の確保とを両立させることができる。

［吸収色素材料の吸収スペクトル］
次に、図２に示される吸収スペクトルを実現するために用いられる吸収色素材料の吸収スペクトルについて、図３を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係る光学フィルタ１が含む色素材料の吸収スペクトルを示す図である。図３において、横軸は光の波長を表し、縦軸は光の透過率を表している。

なお、図３は、対象となる吸収色素材料を所定の濃度で均一に分散させたポリカーボネート基材の波長毎の透過率を、当該色素材料の分光スペクトル特性として示している。透過スペクトルにおける谷、すなわち、透過率の極小値を含む部分が、吸収色素材料の吸収ピークである。

色素材料Ｃ１は、第１種類の吸収色素材料の一例であり、吸収色素材料２１に相当する。色素材料Ｃ１は、図３に示されるように、吸収スペクトルにおいて波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを含んでいる。吸収ピークの半値幅は、例えば、７０ｎｍ以上１２５ｎｍ以下の範囲に含まれる。

なお、半値幅は、ピークにおける透過率が最大値（１００％）と最小値（具体的にはピーク波長における透過率）との中間値になるときのピークの幅に相当する。例えば、図３に示される色素材料Ｃ１の透過率の最小値は約１９％であるので、半値幅は、透過率が約６０％（＝（１００＋１９）÷２）になるときのピークの幅であり、約７４ｎｍになる。なお、ピークにおける透過率の最小値は、基材１０に含まれる色素材料Ｃ１の濃度によって調整可能である。これは、色素材料Ｃ２についても同様である。

色素材料Ｃ２は、第２種類の吸収色素材料の一例であり、吸収色素材料２２に相当する。色素材料Ｃ２は、図３に示されるように、吸収スペクトルにおいて波長が４００ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを含んでいる。具体的には、色素材料Ｃ２の吸収ピークは、４１５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の範囲に含まれる。吸収ピークの半値幅は、例えば２０ｎｍ以上４５ｎｍ以下である。図３に示される色素材料Ｃ２の透過率の最小値は、約４２０ｎｍにおける透過率であり、約８％である。半値幅は、透過率が約５４％（＝（１００＋８）÷２）になるときのピークの幅であり、約３２ｎｍになる。

図３に示される例では、色素材料Ｃ２のピーク波長における透過率は、色素材料Ｃ１のピーク波長における透過率よりも小さい。また、色素材料Ｃ２の吸収ピークの半値幅は、色素材料Ｃ１の吸収ピークの半値幅より短い。

［実施例］
続いて、図３に示される色素材料Ｃ１及びＣ２を適宜混合することにより形成した光学フィルタ１の実施例の光学特性について説明する。

図４は、実施例１及び実施例２並びに比較例に係る光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。図５は、実施例３に係る光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。図４及び図５の各々において、横軸は波長を表し、縦軸は透過率を表している。

実施例１～３及び比較例に係る光学フィルタに含まれる色素材料の種類及びその含有量は、以下の表１に示される通りである。

表１に示されるように、比較例では色素材料Ｃ１のみの１種類の色素材料を含んでいる。実施例１～実施例３では、色素材料Ｃ１と色素材料Ｃ２との２種類の色素材料を含んでいる。

比較例及び実施例１～３のいずれも色素材料Ｃ１を含んでいるので、図４及び図５に示されるように、色素材料Ｃ１の吸収ピークのピーク波長である約５４７ｎｍを含む範囲で透過率が低くなっている。実施例１～３はさらに色素材料Ｃ２を含んでいるので、図４及び図５に示されるように、色素材料Ｃ２の吸収ピークのピーク波長である約４２０ｎｍの近傍で透過率が低くなっている。比較例は色素材料Ｃ２を含んでいないので、約４２０ｎｍの近傍で透過率は高い状態を維持している。なお、比較例及び実施例１～３において、波長が約３８０ｎｍ以下の範囲で透過率が実質的に０％になっているのは、基材１０による吸収のためである。

図４に示されるように、比較例に係る透過スペクトルでは、波長が３８０ｎｍ以上の範囲において短波長側から長波長側に辿った場合に、透過率が山、谷、山の順に変動する。１つ目の山は、ピーク波長が約４１０ｎｍであり、その透過率は約８６％であり、半値幅は約８２ｎｍである。１つ目の谷は、ピーク波長が約５５０ｎｍであり、その透過率は約３％である。２つ目の山は、約５９０ｎｍで透過率が８０％を超え、約６６０ｎｍ以上の範囲では透過率が約９０％で維持されている。

実施例１に係る透過スペクトルでは、波長が３８０ｎｍ以上の範囲において短波長側から長波長側に辿った場合に、透過率が山、谷、山、谷、山の順に変動する。実施例１は、比較例における１つ目の山が、その中央で２つの山とその間の谷とに分割された場合に対応している。実施例１における１つ目の山は、ピーク波長が約４００ｎｍであり、その透過率は約５６％であり、半値幅は約２２ｎｍである。１つ目の谷は、ピーク波長が約４２０ｎｍであり、その透過率は第１最小値ＭＩＮ１ａで表され、約４％である。２つ目の山は、ピーク波長が約４４０ｎｍであり、その透過率は第１最大値ＭＡＸ１ａで表され、約６８％であり、半値幅は、約５０ｎｍである。２つ目の谷は、ピーク波長が約５５０ｎｍであり、その透過率は第２最小値ＭＩＮ２ａで表され、約３％である。３つ目の山は、約５９０ｎｍで透過率が８０％を超え、約６６０ｎｍ以上の範囲では透過率が約９０％で維持されている。

実施例１に係る透過スペクトルでは、第１最大値ＭＡＸ１ａは、第２最大値ＭＡＸ２ａよりも小さい。第１最小値ＭＩＮ１ａ及び第２最小値ＭＩＮ２ａは、第１最大値ＭＡＸ１ａの１／２以下である。

実施例２に係る透過スペクトルでは、波長が３８０ｎｍ以上の範囲において短波長側から長波長側に辿った場合に、透過率が山（非常に小さい）、谷、山（小さい）、谷、山の順に変動する。実施例２は、実施例１における１つ目及び２つ目の山が、小さくなった場合に対応している。実施例２では、表１に示されるように、色素材料Ｃ２の含有量が実施例１よりも多い。具体的には、実施例２における色素材料Ｃ２の含有量は、実施例１の含有量の２倍である。このため、約４２０ｎｍの近傍を含む範囲の光の、色素材料Ｃ２による吸収が実施例１よりも大きくなり、１つ目及び２つ目の山に対応する透過率が小さくなる。

具体的には、実施例２における１つ目の山は、ピーク波長が約３９０ｎｍであり、その透過率は約２％であり、半値幅は約１５ｎｍである。１つ目の谷は、ピーク波長が約４００ｎｍ以上約４４０ｎｍ以下の範囲に含まれ、その透過率は第１最小値ＭＩＮ１ｂで表され、実質的に０％である。２つ目の山は、ピーク波長が約４６０ｎｍであり、その透過率は第１最大値ＭＡＸ１ｂで表され、約２６％であり、半値幅は、約４０ｎｍである。２つ目の谷は、ピーク波長が約５５０ｎｍであり、その透過率は第２最小値ＭＩＮ２ｂで表され、約１％である。３つ目の山は、約６２０ｎｍで透過率が８０％を超え、約６６０ｎｍ以上の範囲では透過率が約９０％で維持されている。

実施例２に係る透過スペクトルでは、第１最大値ＭＡＸ１ｂは、第２最大値ＭＡＸ２ｂよりも小さい。具体的には、第１最大値ＭＡＸ１ｂは、第２最大値ＭＡＸ２ｂの１／２以下である。第１最小値ＭＩＮ１ｂ及び第２最小値ＭＩＮ２ｂは、第１最大値ＭＡＸ１ｂの１／２以下である。

実施例３に係る透過スペクトルでは、図５に示されるように、波長が３８０ｎｍ以上の範囲において短波長側から長波長側に辿った場合に、透過率が山（非常に小さい）、谷、山、谷、山の順に変動する。

具体的には、実施例３における１つ目の山は、ピーク波長が約３８０ｎｍであり、その透過率は約２％であり、半値幅は約１０ｎｍである。１つ目の谷は、ピーク波長が約４００ｎｍ以上約４３５ｎｍ以下の範囲に含まれ、その透過率は第１最小値ＭＩＮ１ｃで表され、実質的に０％である。２つ目の山は、ピーク波長が約４７０ｎｍであり、その透過率は第１最大値ＭＡＸ１ｃで表され、約３６％であり、半値幅は、約６０ｎｍである。２つ目の谷は、ピーク波長が約５４０ｎｍであり、その透過率は第２最小値ＭＩＮ２ｃで表され、約１％である。３つ目の山は、約６２０ｎｍで透過率が８０％を超え、約６６０ｎｍ以上の範囲では透過率が約９０％で維持されている。

実施例３に係る透過スペクトルでは、第１最大値ＭＡＸ１ｃは、第２最大値ＭＡＸ２ｃよりも小さい。具体的には、第１最大値ＭＡＸ１ｃは、第２最大値ＭＡＸ２ｃの１／２以下である。第１最小値ＭＩＮ１ｃ及び第２最小値ＭＩＮ２ｃは、第１最大値ＭＡＸ１ｃの１／２以下である。

なお、図５では、表１に示される色素材料Ｃ１及びＣ２の含有量と吸収スペクトルに基づいたシミュレーション結果を破線で表している。シミュレーション結果と実測値とが略一致しており、シミュレーション通りの透過スペクトルが得られていることが分かる。

実施例３では、表１に示されるように、色素材料Ｃ２の含有量が色素材料Ｃ１の含有量よりも多い。具体的には、色素材料Ｃ２の含有量は、色素材料Ｃ１の含有量の約９倍である。なお、色素材料Ｃ１の含有量と色素材料Ｃ２の含有量との比率は、特に限定されず、得られる透過スペクトルが所定の条件を満たしていればよい。所定の条件とは、色覚補正を適切に行い、かつ、信号機の青信号の視認性を改善するための条件である。具体的には、所定の条件は、第１最小値ＭＩＮ１及び第２最小値ＭＩＮ２がそれぞれ、第１最大値ＭＡＸ１及び第２最大値ＭＡＸ２のうち小さい方の１／２以下であることである。

色覚異常を補正するためには、上述した通り、透過スペクトルが第１の条件及び第２の条件を実質的に満たせばよい。実施例１～３の各々に係る透過スペクトルはいずれも、第１の条件及び第２の条件を満たしている。したがって、実施例１～３の各々に係る光学フィルタは、色覚補正機能を確保できている。

なお、青信号の視認性の向上という観点では、実施例１～３の各々に係る透過スペクトルの第１最大値ＭＡＸ１ａ、ＭＡＸ１ｂ及びＭＡＸ１ｃがそれぞれ、約６８％、約２６％、約３６％である。したがって、第１最大値ＭＡＸ１ａが、第１最大値ＭＡＸ１ｂ及びＭＡＸ１ｃより大きいので、実施例１に係る光学フィルタが最も青信号の視認性が高い。実施例１～３に係る光学フィルタはそれぞれ、図２に示される水準３、水準１、水準２に対応している。

［光学部品］
上述した光学フィルタ１は、様々な光学部品に用いられる。

図６～図９は、本実施の形態に係る光学フィルタ１を備える光学部品の例を示す図である。具体的には、図６、図７及び図９はそれぞれ、光学部品の一例であるメガネ４０、コンタクトレンズ４２及びゴーグル４６の斜視図である。図８は、光学部品の一例である眼内レンズ４４の平面図である。例えば、各図に示されるように、メガネ４０、コンタクトレンズ４２、眼内レンズ４４及びゴーグル４６はそれぞれ、光学フィルタ１を備える。

例えば、メガネ４０は、左右のレンズとして２つの光学フィルタ１と、２つの光学フィルタ１を支持するフレーム４１とを備える。コンタクトレンズ４２及び眼内レンズ４４は、その全体が光学フィルタ１である。あるいは、コンタクトレンズ４２及び眼内レンズ４４の中央部分のみが光学フィルタ１であってもよい。コンタクトレンズ４２及び眼内レンズ４４は、本実施の形態に係る光学フィルタ１を含む色覚補正レンズの一例である。ゴーグル４６は、両目を覆うカバーレンズとして１つの光学フィルタ１を備える。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る光学フィルタ１は、光学フィルタ１の透過スペクトルにおいて、波長が４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第１最小値ＭＩＮ１とし、波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第２最小値ＭＩＮ２とし、波長が４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第１最大値ＭＡＸ１とし、波長が５９５ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第２最大値ＭＡＸ２とした場合、第１最小値ＭＩＮ１及び第２最小値ＭＩＮ２はそれぞれ、第１最大値ＭＡＸ１及び第２最大値ＭＡＸ２のうち小さい方の１／２以下である。

これにより、４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲における透過率の最大値（第１最大値）が、その短波長側の最小値（第１最小値）及び長波長側の最小値（第２最小値）よりも大きくなる。つまり、４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲に透過率が極大になるピーク（山）を形成することができるので、４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲に含まれる光を部分的に透過させることができる。一般的な青信号が発する光の透過率が高められるので、例えば、ユーザ２が光学フィルタ１を介して信号機３を見たときに、青信号の視認性を高めることができる。また、４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲に透過率が極大になるピーク（山）の両側には、透過率が極小になる部分（谷）が形成されるので、緑色光の透過を抑制することができる。したがって、光学フィルタ１は、赤色光に比べて緑色光を強く知覚する色覚異常者の色覚を適切に補正することができる。このように、本実施の形態に係る光学フィルタ１によれば、色覚補正機能を確保しつつ、青信号の視認性を改善することができる。

また、例えば、第１最大値ＭＡＸ１は、第２最大値ＭＡＸ２の１／２以下である。

これにより、青信号の視認性の改善のために緑色光を透過させるためのピークの最大値が小さくなるので、色覚の補正機能を高めることができる。このため、色覚異常の程度が強い人に対する色覚補正を適切に行うことができる。

また、例えば、透過スペクトルにおいて、波長が４７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値は、５％以下であり、かつ、波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内に位置し、波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値は、１０％以上９０％以下であり、波長が４５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に位置する。

これにより、色覚補正機能を確保しつつ、青信号の視認性を改善することができる。

また、例えば、光学フィルタ１は、樹脂基材である基材１０と、基材１０に含有された１種類以上の吸収色素材料とを含む。

これにより、吸収色素材料を利用して所望の透過スペクトルを実現することで、反射膜を利用する場合よりも光学フィルタ１の表面のギラつき（光の反射）を抑制することができる。

また、例えば、１種類以上の吸収色素材料の各々の濃度は、３０ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下である。

また、例えば、１種類以上の吸収色素材料は、吸収スペクトルにおいて波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを含む第１種類の吸収色素材料と、吸収スペクトルにおいて波長が４００ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを含む第２種類の吸収色素材料とを含む。

これにより、２種類の色素材料を組み合わせて、色覚補正機能の確保及び青信号の視認性の確保のための条件を満たす透過スペクトルを実現することができる。

また、例えば、色覚補正レンズは、光学フィルタ１を含む色覚補正レンズである。また、例えば、光学部品は、光学フィルタ１を備える色覚補正用の光学部品である。また、例えば、光学部品は、メガネ４０、コンタクトレンズ４２、眼内レンズ４４又はゴーグル４６である。

これにより、メガネ４０などの、ユーザ２が装着可能な光学部品が実現される。仮に、外観の色づきが抑制されないメガネ４０をユーザ２が装着している場合には、他人に違和感を与える恐れがある。本実施の形態によれば、メガネ４０の外観の色づきが抑制されるので、他人にとっての日常生活における違和感を低減することができる。

（その他）
以上、本発明に係る光学フィルタ、色覚補正用レンズ及び色覚補正用の光学部品について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、２種類の色素材料によって、色覚補正機能の確保及び青信号の視認性の確保のための条件を満たす透過スペクトルを実現する例について説明したが、これに限らない。

例えば、光学フィルタに含まれる１種類以上の吸収色素材料は、第１種類の吸収色素材料のみを含んでもよい。例えば、第１種類の吸収色素材料は、吸収スペクトルにおいて、波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に含まれる第１吸収ピークと、波長が４００ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲に含まれる第２吸収ピークとを有してもよい。このように、２つの吸収ピークを有する１種類の色素材料のみで、所望の透過スペクトルを実現してもよい。

また、例えば、このとき、１種類以上の吸収色素材料は、さらに、上記第１種類の吸収色素材料だけでなく、第１種類の吸収色素材料とは吸収スペクトルが異なる第２種類の吸収色素材料を含んでもよい。第２種類の吸収色素材料は、吸収スペクトルにおいて、波長が４００ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲に含まれる吸収ピークを有してもよい。これにより、波長が４００ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲の透過率をさらに低くすることができるので、光学フィルタ１の色覚補正機能をより高めることができる。

このとき、例えば、第１吸収ピークは、第２吸収ピークよりも吸光度が高いピークであってもよい。これにより、第１種類の色素材料の第２吸収ピークを補うことができる。１種類のみの色素材料で実現する場合に比べて、透過スペクトルの調整を容易に行うことができる。

あるいは、例えば、第２種類の吸収色素材料は、吸収スペクトルにおいて、波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に含まれる吸収ピークを有してもよい。これにより、波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲の透過率をさらに低くすることができるので、光学フィルタ１の色覚補正機能をより高めることができる。

このとき、例えば、第２吸収ピークは、第１吸収ピークよりも吸光度が高いピークであってもよい。これにより、第１種類の色素材料の第１吸収ピークを補うことができる。１種類のみの色素材料で実現する場合に比べて、透過スペクトルの調整を容易に行うことができる。

また、例えば、上記の実施の形態では、吸収色素材料の種類及び含有量を調整することにより、光学フィルタ１の透過スペクトルを実現する例を示したが、これに限らない。例えば、光学フィルタ１は、吸収色素材料を含有しない基材１０と、基材１０の表面に設けられた誘電体多層薄膜とを備えてもよい。誘電体多層薄膜による光の干渉を利用して、光学フィルタ１の透過スペクトルが実現されてもよい。

また、例えば、光学フィルタ１の基材１０は、平板であってもよい。具体的には、基材１０のユーザ２に対向する第１面、及び、当該第１面とは反対側の第２面は、いずれも平面であってもよい。また、基材１０の第２面が凹面であってもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１光学フィルタ
１０基材
２１、２２吸収色素材料
４０メガネ
４２コンタクトレンズ
４４眼内レンズ
４６ゴーグル

Claims

光学フィルタであって、
前記光学フィルタの透過スペクトルにおいて、
波長が４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第１最小値とし、
波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値を第２最小値とし、
波長が４５０ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第１最大値とし、
波長が５９５ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値を第２最大値とした場合、
前記第１最小値及び前記第２最小値はそれぞれ、前記第１最大値及び前記第２最大値のうち小さい方の１／２以下であり、
前記第１最大値は、前記第２最大値の１／２以下である、
光学フィルタ。
前記透過スペクトルにおいて、
波長が４７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最小値は、５％以下であり、かつ、波長が５２５ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の範囲内に位置し、
波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の透過率の最大値は、１０％以上９０％以下であり、波長が４５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に位置する、
請求項１に記載の光学フィルタ。
前記光学フィルタは、樹脂基材と、前記樹脂基材に含有された１種類以上の吸収色素材料とを含む、
請求項１又は２に記載の光学フィルタ。
前記１種類以上の吸収色素材料の各々の濃度は、３０ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下である、
請求項３に記載の光学フィルタ。
前記１種類以上の吸収色素材料は、
吸収スペクトルにおいて波長が５４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを含む第１種類の吸収色素材料と、
吸収スペクトルにおいて波長が４００ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを含む第２種類の吸収色素材料とを含む、
請求項３又は４に記載の光学フィルタ。
請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルタを含む色覚補正レンズ。
請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルタを備える色覚補正用の光学部品。
前記光学部品は、メガネ、コンタクトレンズ、眼内レンズ又はゴーグルである
請求項７に記載の色覚補正用の光学部品。