JP7531121B2 - 色覚補正レンズ及び光学部品 - Google Patents

Description

本発明は、色覚補正レンズ及び光学部品に関する。

従来、色覚異常者の色識別能力を補助するための眼鏡レンズが知られている。例えば、特許文献１に記載された色覚異常者用眼鏡レンズでは、識別困難である色に対応する波長領域の透過率が単調増加又は単調減少する分光スペクトル曲線を有する部分反射膜がレンズの表面に設けられている。

特開２００２－３０３８３２号公報

しかしながら、上記従来の色覚異常者用眼鏡レンズでは、外観の色づきが強く違和感を与えやすいという問題がある。

そこで、本発明は、外観の色づきが抑制された色覚補正レンズ及び光学部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る色覚補正レンズは、ユーザの色覚を補正する色覚補正レンズであって、前記ユーザの目に対向する第１面、及び、当該第１面とは反対側の第２面を有する樹脂層と、前記樹脂層の前記第２面側に配置される反射層とを備え、前記樹脂層は、第１波長帯域の光を選択的に吸収する色材を含有し、前記反射層は、第２波長帯域の光を選択的に反射し、前記第１波長帯域と前記第２波長帯域とは、少なくとも一部が重なっている。

また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記色覚補正レンズを備える。

本発明によれば、外観の色づきが抑制された色覚補正レンズなどを提供することができる。

図１は、実施の形態１に係る色覚補正レンズの模式的な断面図である。 図２は、実施の形態１に係る色覚補正レンズの樹脂層の透過スペクトルの一例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る色覚補正レンズの反射層の透過スペクトルの一例を示す図である。 図４は、実施の形態１に係る色覚補正レンズの反射層の拡大断面図である。 図５は、実施の形態１に係る色覚補正レンズの光学特性を説明するための図である。 図６は、実施の形態１に係る色覚補正レンズの外観側の光強度を説明するための図である。 図７は、実施の形態１の変形例に係る色覚補正レンズの反射層の拡大断面図である。 図８は、実施の形態１の変形例に係る色覚補正レンズの反射層の透過スペクトルの一例を示す図である。 図９は、実施の形態１の変形例に係る色覚補正レンズの外観側の光強度を説明するための図である。 図１０は、実施の形態１に係る光学部品の一例であるメガネの斜視図である。 図１１は、実施の形態１に係る光学部品の一例であるコンタクトレンズの斜視図である。 図１２は、実施の形態１に係る光学部品の一例である眼内レンズの平面図である。 図１３は、実施の形態１に係る光学部品の一例であるゴーグルの斜視図である。 図１４は、実施の形態２に係る光学部品の一例であるクリップオンタイプのメガネの斜視図である。 図１５は、実施の形態２に係る色覚補正レンズの模式的な断面、及び、光学特性を説明するための断面図である。 図１６は、人肌の分光反射率を示す図である。 図１７は、ＣＩＥ１９３１色度座標系における色補正を示す図である。 図１８は、色覚補正レンズの光学特性のシミュレーション結果を示す図である。

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

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

また、本明細書において、一致又は等しいなどの要素間の関係性を示す用語、及び、球面又は平面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１）
［構成］
まず、実施の形態１に係る色覚補正レンズの構成について、図１を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１の模式的な断面図である。図１に示されるように、色覚補正レンズ１は、樹脂層１０と、反射層２０とを備える。

色覚補正レンズ１は、色覚異常者の色覚異常を補正するレンズである。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。色覚補正レンズ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、色覚を補正することができる。

樹脂層１０は、透光性を有する板状の部材である。具体的には、樹脂層１０は、透明な樹脂材料を所定形状に成型することで形成されている。例えば、樹脂層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。

樹脂層１０の板厚は、例えば、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。樹脂層１０は、凸面１１及び凹面１２を有する。凹面１２は、色覚補正レンズ１のユーザ９０の目に対向する第１面の一例である。凸面１１は、凹面１２とは反対側の第２面の一例である。つまり、凸面１１は、ユーザ９０の目とは反対側の外側の主面である。

凸面１１及び凹面１２の各々の曲率半径は、６０ｍｍ以上８００ｍｍ以下である。あるいは、凸面１１及び凹面１２の各々の曲率半径は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。凸面１１の曲率半径と凹面１２の曲率半径とは異なっている。例えば、凸面１１の曲率半径は、凹面１２の曲率半径より小さい。つまり、凸面１１と凹面１２との距離、すなわち、樹脂層１０の板厚は、部位によって異なっている。つまり、樹脂層１０は、板厚が薄い部分と厚い部分とを有する。

なお、凸面１１の曲率半径と凹面１２の曲率半径とは同じであってもよい。凸面１１と凹面１２との距離は、部位によらず一定であってもよい。すなわち、樹脂層１０の板厚は均一であってもよい。樹脂層１０の板厚は、１ｍｍより小さくてもよく、又は、３ｍｍより大きくてもよい。

また、凸面１１及び凹面１２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、樹脂層１０の断面視において、凸面１１及び凹面１２の真円度は、数μｍ以上十数μｍ以下であってもよい。また、凸面１１及び凹面１２の一方は、平面であってもよい。

樹脂層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もよい。樹脂層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及び形状である。

樹脂層１０は、第１波長帯域の光を選択的に吸収する色材を含有する。色材は、樹脂層１０内に均等に分散されている。具体的には、色材は、樹脂層１０内の厚み方向及び面方向の全体に均等に分散されている。

なお、色材は、樹脂層１０内の一部の領域のみに分散されていてもよい。例えば、樹脂層１０の凸面１１を正面から見た場合に、色材は、樹脂層１０の中央領域のみに分散されていてもよい。あるいは、樹脂層１０は、厚み方向において凸面１１を含む表層部分のみに分散されていてもよい。

色材は、第１波長帯域の光を吸収する色素材料である。第１波長帯域は、色材の吸収ピーク波長を含む波長帯域である。第１波長帯域は、例えば、色材の吸収スペクトルにおいて、吸収ピークの吸収率の１／４以上の吸収率を有する範囲である。なお、第１波長帯域は、吸収ピークの吸収率の１／１０以上の吸収率を有する範囲としてもよい。第１波長帯域は、４３０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲に含まれる。色材は、可視光帯域のうち、第１波長帯域以外の光を実質的に吸収しない。例えば、色材は、第１波長帯域以外の光に対する透過率が８０％以上である。可視光帯域は、例えば３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲である。

色材は、１種類以上の色素材料を含んでいる。例えば、樹脂層１０には、複数種類の色素材料が混合されて分散されている。色素材料としては、例えば、ポリフィリン系色素、フタロシアニン系色素、メロシアニン系色素又はメチン系色素などを用いることができる。

図２は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１の樹脂層１０の透過スペクトルの一例を示す図である。図２において、横軸は波長（単位：ｎｍ）を表し、縦軸は透過率（単位：％）を表している。

図２に示される透過スペクトルでは、波長が約４３０ｎｍ以上約６００ｎｍ以下の範囲で、透過率が８０％以下になっている。つまり、約４３０ｎｍ以上約６００ｎｍ以下の波長帯域に透過率の谷が含まれる。当該透過率の谷が色材の吸収ピークに対応している。吸収ピークのピーク波長、すなわち、透過率の谷において最小値になる波長は約５２５ｎｍである。波長が約５２５ｎｍで、透過率は約５％で最小値になっている。樹脂層１０の表面での反射を考慮しない場合、吸収ピークの吸収率が約９５％になる。吸収ピークの半値全幅は、例えば約１００ｎｍである。

なお、樹脂層１０の透過スペクトル（吸収スペクトル）は、図２に示した例に限らない。ピーク波長は、例えば、４３０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内の５２５ｎｍとは異なる値であってもよく、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内の５２５ｎｍとは異なる値であってもよい。また、ピーク波長における透過率は、１０％未満であってもよく、１０％以上であってもよい。樹脂層１０は、色覚補正の対象者（すなわち、色覚補正レンズ１のユーザ９０）に応じて、適切な波長の透過を吸収すればよい。

反射層２０は、樹脂層１０の凸面１１側に配置されている。具体的には、反射層２０は、図１に示されるように、凸面１１に積層されている。より具体的には、反射層２０は、凸面１１に接触し、凸面１１の全体を覆うように設けられている。樹脂層１０と反射層２０とは、一体的に形成されている。言い換えると、本実施の形態では、樹脂層１０と反射層２０とは密着されており、通常の使用態様において分離されない。

反射層２０は、第２波長帯域の光を選択的に反射する。具体的には、反射層２０は、第２波長帯域の光を反射し、第２波長帯域以外の光を透過する。第２波長帯域は、例えば、反射層２０の反射スペクトルにおいて、反射ピークの反射率の１／４以上の反射率を有する範囲である。なお、第２波長帯域は、反射ピークの反射率の１／１０以上の反射率を有する範囲としてもよい。本実施の形態では、第２波長帯域は、第１波長帯域より狭く、かつ、全域が第１波長帯域内に含まれる。例えば、第２波長帯域は、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲に含まれる。つまり、反射層２０は、緑色光を反射する。反射層２０のピーク反射率は、１０％以上９９％以下である。

図３は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１の反射層２０の透過スペクトルの一例を示す図である。図３において、横軸は波長（単位：ｎｍ）を表し、縦軸は透過率（単位：％）を表している。

図３に示される透過スペクトルでは、波長が約５５０ｎｍ以上約５８０ｎｍ以下の範囲で、透過率が８０％以下になっている。つまり、約５５０ｎｍ以上約５８０ｎｍ以下の波長帯域に透過率の谷が含まれる。当該透過率の谷が反射層２０の反射ピークに対応している。反射ピークのピーク波長、すなわち、透過率の谷において最小値になる波長は約５６５ｎｍである。波長が約５６５ｎｍで、透過率は約４６％で最小値になっている。反射層２０での吸収を考慮しない場合、反射ピークでの反射率（ピーク反射率）は約５４％になる。反射ピークの半値全幅は、約２５ｎｍである。

このように、本実施の形態では、反射層２０の反射ピークは、樹脂層１０の吸収ピークの波長帯域（第１波長帯域）に含まれている。反射ピークの半値全幅は、吸収ピークの半値全幅より短い。つまり、反射層２０は、樹脂層１０の吸収ピークよりも急峻な反射ピークを有する。急峻な反射ピークは、コロイド結晶構造体によって形成される。すなわち、本実施の形態では、反射層２０は、コロイド結晶構造体を含んでいる。反射層２０は、コロイド結晶構造体によるブラッグ反射を利用して、入射する光の一部を反射し、残りの光を透過させる。

図４は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１の反射層２０の拡大断面図である。図４に示されるように、反射層２０は、マトリクス材料２１と、複数のコロイド粒子２２とを含む。

マトリクス材料２１は、複数のコロイド粒子２２の間を充填するように設けられている。マトリクス材料２１は、有機材料を用いて形成される。例えば、マトリクス材料２１として用いられる有機材料は、可視光帯域において高い光透過率を有する樹脂材料である。具体的には、樹脂材料として、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル－スチレン共重合体、スチレン系樹脂、及び、ウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１つを用いることができる。

複数のコロイド粒子２２はそれぞれ、コロイド次元の大きさを有し、互いに同じ大きさ及び同じ形状を有する。コロイド次元とは、ナノオーダーサイズである。具体的には、コロイド粒子２２は、粒径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満の球形の粒子である。例えば、コロイド粒子２２の粒径は、１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。

コロイド粒子２２は、無機材料及び樹脂材料の少なくとも一方を含む。つまり、コロイド粒子２２は、無機材料のみから形成されていてもよく、樹脂材料のみから形成されていてもよい。あるいは、コロイド粒子２２は、無機材料及び樹脂材料の両方を用いて形成されていてもよい。

無機材料としては、例えば、金若しくは銀などの金属、又は、シリカ、アルミナ若しくはチタニアなどの金属酸化物を用いることができる。また、樹脂材料としては、スチレン系樹脂又はアクリル系樹脂などを用いることができる。これらの材料のうち１種類又は複数種類を組み合わせてコロイド粒子２２の材料として用いることができる。

複数のコロイド粒子２２は、規則的に三次元に配列されることにより、コロイド結晶構造体を構成している。コロイド粒子２２の中心間距離ｄの平均値は、例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。中心間距離ｄの平均値は、２００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であってもよく、２２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。中心間距離ｄの平均値を調整することにより、所望の波長成分の光を反射する反射層２０を実現することができる。具体的には、半値全幅が狭く、急峻な反射ピークを有する反射層２０を実現することができる。なお、中心間距離ｄは、コロイド結晶構造体の表面を走査型電子顕微鏡で観察することにより確認することができる。

また、反射層２０の体積に対する全てのコロイド粒子２２の合計体積の割合は、例えば、１０体積％以上６０体積％以下である。あるいは、当該割合は、２０体積％以上５０体積％以下であってもよく、２５体積％以上４０体積％以下であってもよい。このような範囲とすることにより、コロイド結晶構造体の光透過性及び形状安定性を良好にすることができる。隣り合うコロイド粒子２２同士は接触していてもよい。

反射層２０の膜厚は、樹脂層１０の膜厚より小さい。反射層２０の膜厚は、例えば、１０μｍ以上３０００μｍ（３ｍｍ）未満である。反射層２０の膜厚は、１ｍｍ以上であってもよい。反射層２０の膜厚は、例えば、３０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。

なお、反射層２０としての第２波長帯域の光を反射する機能を実現できれば、複数のコロイド粒子２２の形状、大きさ及び規則性は、厳密なものでなくてもよい。すなわち、複数のコロイド粒子２２には、形状が球体でないコロイド粒子が含まれてもよく、大きさが異なるコロイド粒子が含まれてもよい。また、複数のコロイド粒子２２の規則的な配列が乱れていてもよい。

反射層２０は、例えば、上述したアクリル系樹脂などのマトリクス材料２１の原料中にコロイド粒子２２を分散させ、得られた分散液を樹脂層１０の凸面１１に塗布して硬化させることにより形成される。なお、反射層２０の形成方法は、特に限定されない。

例えば、分散液を塗布する方法として、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法及びロールコート法などを利用することができる。また、モノマーを重合させる方法は特に限定されず、加熱によって重合させてもよく、活性エネルギー線（電磁波、紫外線、可視光線、赤外線、電子線及びガンマ線など）によって重合させてもよい。活性エネルギー線によってモノマーを重合させる場合、光重合開始剤などが分散液に添加されていてもよい。光重合開始剤としては、ラジカル光重合開始剤、カチオン光重合開始剤、アニオン光重合開始剤など公知の光重合開始剤を用いることができる。

［色覚補正レンズの光学特性］
図５は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１の光学特性を説明するための図である。図５には、色覚補正レンズ１をメガネとして用いた場合に、当該メガネの装着者であるユーザ９０の目と、ユーザ９０以外の他人９１の目とを模式的に示している。ユーザ９０は、色覚異常者である。図５に示されるように、色覚補正レンズ１は、ユーザ９０側に樹脂層１０が位置し、他人９１側に反射層２０が位置するように用いられる。

色覚異常者であるユーザ９０の目には、色覚補正レンズ１を、反射層２０、樹脂層１０の順に透過した光Ｌ２が入射される。光Ｌ２は、反射層２０側から色覚補正レンズ１に入射する光Ｌ１のうち、色覚補正レンズ１を透過する光である。光Ｌ１のうち一部の光は、反射層２０を通過する際に反射光Ｌ１ｒとして反射される。

本実施の形態では、反射層２０が緑色光を反射し、かつ、樹脂層１０は緑色光を吸収する。このため、光Ｌ１に含まれる赤色成分（Ｒ）、緑色成分（Ｇ）及び青色成分（Ｂ）のうち、緑色成分は反射又は吸収されるので、光Ｌ２は、赤色成分と青色成分とを主に含む光になる。このため、色覚異常者であるユーザ９０には、緑色成分が除去されることにより、赤色と緑色との知覚のバランスを保つことができ、色覚を補正することができる。つまり、色覚補正レンズ１の色覚補正の機能を充分に発揮させることができる。

一方で、他人９１がユーザ９０の顔を見る場合、他人９１の目には、色覚補正レンズ１を、樹脂層１０、反射層２０の順に透過した光Ｌ４と、光Ｌ１の一部である反射光Ｌ１ｒとが入射する。光Ｌ４は、樹脂層１０側から色覚補正レンズ１に入射する光Ｌ３のうち、色覚補正レンズ１を透過する光である。

光Ｌ３に含まれる緑色成分は樹脂層１０によって吸収されるので、光Ｌ４は、赤色成分と青色成分とを主に含む光になる。本実施の形態では、緑色光である反射光Ｌ１ｒが光Ｌ４に加わるので、他人９１の目には、赤色成分、緑色成分及び青色成分を含む混合光が入射する。

ここで、図６は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１の外観側の光強度を説明するための図である。具体的には、図６の（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、光Ｌ４、反射光Ｌ１ｒ、並びに、光Ｌ４及び反射光Ｌ１ｒの混合光の強度を示している。各図において、横軸は波長を表し、縦軸は光強度を表している。

なお、図６の（ａ）は、樹脂層１０の透過率の波長依存性に対応している。図６の（ｂ）は、反射層２０の透過率の波長依存性に対応している。つまり、光Ｌ４の強度が低くなっている範囲が第１波長帯域λ１に対応し、反射光Ｌ１ｒの波長範囲が第２波長帯域λ２に対応する。

反射層２０が設けられていない場合、反射光Ｌ１ｒが他人９１の目に入らないので、他人９１の目には、図６の（ａ）で示される光Ｌ４が入ることになる。このため、緑色成分が欠如しているので、色覚補正レンズ１の外観が色づいて見える。これに対して、本実施の形態では、図６の（ｃ）に示されるように、図６の（ｂ）で示される反射光Ｌ１ｒの緑色成分が混合光に含まれるため、色覚補正レンズ１の外観の色づきが抑制される。

なお、図６の（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、反射層２０によって反射される光の第２波長帯域λ２は、樹脂層１０によって吸収される光の第１波長帯域λ１より狭くてもよい。反射光Ｌ１ｒがない場合に比べて、色覚補正レンズ１の外観の色づきが抑制される。

［変形例］
続いて、色覚補正レンズ１の変形例について説明する。以下に示す変形例では、実施の形態１と比較して、反射層２０の構造が相違している。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。

図７は、本変形例に係る色覚補正レンズの反射層１２０の拡大断面図である。図７に示されるように、反射層１２０は、複数の誘電体膜１２１及び１２２が積層された多層反射膜を含む。反射層１２０は、例えば、誘電体膜１２１と誘電体膜１２２とが１層ずつ交互に積層されることで形成されている。

誘電体膜１２１及び１２２は、互いに屈折率が異なる透光性材料を用いて形成されている。例えば、誘電体膜１２１及び１２２としては、チタン酸化膜、ハフニウム酸化膜及びシリコン酸化膜などが用いられる。各層の膜厚、材料及び屈折率を調整することにより、所望の波長の光を反射し、残りの波長の光を透過させることができる。

図８は、本変形例に係る色覚補正レンズの反射層１２０の透過スペクトルの一例を示す図である。図８において、横軸は波長（単位：ｎｍ）を表し、縦軸は透過率（単位：％）を表している。

図８に示される透過スペクトルでは、波長が約５２５ｎｍ以上約６０４ｎｍ以下の範囲で、透過率が８０％以下になっている。つまり、約５２５ｎｍ以上約６０４ｎｍ以下の波長帯域に透過率の谷が含まれる。当該透過率の谷が反射層１２０の反射ピークに対応している。反射ピークのピーク波長、すなわち、透過率の谷において最小値になる波長は約５６５ｎｍである。波長が約５６５ｎｍで、透過率は約５２％で最小値になっている。反射層２０での吸収を考慮しない場合、反射ピークでの反射率（ピーク反射率）は約４８％になる。反射ピークの半値全幅は、約５５ｎｍである。

このように、多層反射膜を含む反射層１２０は、コロイド結晶構造体を含む反射層２０よりも緩やかな反射ピークを有する。この場合、図９に示されるように、反射層１２０が反射する光の第２波長帯域λ２の一部は、樹脂層１０が吸収する光の第１波長帯域λ１内に含まれていなくてもよい。

図９は、本変形例に係る色覚補正レンズ１の外観側の光強度を説明するための図である。具体的には、図９の（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、光Ｌ４、反射光Ｌ１ｒ、並びに、光Ｌ４及び反射光Ｌ１ｒの混合光の強度を示している。各図において、横軸は波長を表し、縦軸は光強度を表している。

なお、図９の（ａ）は、樹脂層１０の透過率の波長依存性に対応している。図９の（ｂ）は、反射層１２０の透過率の波長依存性に対応している。つまり、光Ｌ４の強度が低くなっている範囲が第１波長帯域λ１に対応し、反射光Ｌ１ｒの波長範囲が第２波長帯域λ２に対応する。

図９の（ｃ）に示されるように、反射光Ｌ１ｒの第２波長帯域λ２の一部が第１波長帯域λ１に含まれていない場合、混合光には部分的に波長成分が含まれる。この場合であっても、吸収される第１波長帯域λ１の少なくとも一部が反射光Ｌ１ｒによって補われるので、色覚補正レンズ１の外観の色づきが抑制される。

［光学部品］
上述した色覚補正レンズ１は、様々な光学部品に用いられる。

図１０～図１３は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１を備える光学部品の例を示す図である。具体的には、図１０、図１１及び図１３はそれぞれ、光学部品の一例であるメガネ３０、コンタクトレンズ３２及びゴーグル３６の斜視図である。図１２は、光学部品の一例である眼内レンズ３４の平面図である。例えば、各図に示されるように、メガネ３０、コンタクトレンズ３２、眼内レンズ３４及びゴーグル３６はそれぞれ、色覚補正レンズ１を備える。

例えば、メガネ３０は、左右のレンズとして２つの色覚補正レンズ１と、２つの色覚補正レンズ１を支持するフレーム３１とを備える。コンタクトレンズ３２及び眼内レンズ３４は、その全体が色覚補正レンズ１である。あるいは、コンタクトレンズ３２及び眼内レンズ３４の中央部分のみが色覚補正レンズ１であってもよい。ゴーグル３６は、両目を覆うカバーレンズとして１つの色覚補正レンズ１を備える。

なお、メガネ３０、コンタクトレンズ３２、眼内レンズ３４及びゴーグル３６はそれぞれ、上述した変形例に係る反射層１２０を備える色覚補正レンズを備えてもよい。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る色覚補正レンズ１は、ユーザ９０の色覚を補正する。色覚補正レンズ１は、ユーザ９０の目に対向する第１面の一例である凹面１２、及び、凹面１２とは反対側の第２面の一例である凸面１１を有する樹脂層１０と、樹脂層１０の凸面１１側に配置される反射層２０又は１２０とを備える。樹脂層１０は、第１波長帯域の光を選択的に吸収する色材を含有する。反射層２０又は１２０は、第２波長帯域の光を選択的に反射する。第１波長帯域と第２波長帯域とは、少なくとも一部が重なっている。

これにより、色覚補正レンズ１を、ユーザ９０とは異なる他人９１が見た場合には、反射層２０による反射光Ｌ１ｒと、色覚補正レンズ１を通過する光Ｌ４との混合光が他人９１の目に入射する。光Ｌ４は、樹脂層１０による吸収によって第１波長帯域の成分が減少するが、減少分の少なくとも一部が、第２波長帯域の反射光Ｌ１ｒによって補われる。したがって、外観の色づきが抑制された色覚補正レンズ１が提供される。

また、例えば、反射層２０又は１２０は、凸面１１に積層されていてもよい。

これにより、樹脂層１０と反射層２０とを密着させることができるので、他の層が介在する場合よりも小型化及び軽量化を実現することができる。

なお、ユーザ９０が色覚補正レンズ１を使用する場合には、樹脂層１０によって第１波長帯域の成分が減少した光Ｌ２がユーザ９０の目に入射する。このため、色覚補正レンズ１の本来の機能（色覚補正機能）を充分に発揮させることができる。

また、例えば、第２波長帯域は、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲に含まれる。

これにより、緑色光の透過が抑制されるので、先天性赤緑色覚異常者の色覚を補正する色覚補正レンズ１の外観の色づきを抑制することができる。

また、例えば、反射層２０又は１２０のピーク反射率は、１０％以上９９％以下である。

これにより、ピーク反射率を調整することで、色覚補正レンズ１の煌めき（ギラギラ感）を抑制することができる。

また、例えば、第２波長帯域は、第１波長帯域より狭く、かつ、全域が第１波長帯域内に含まれる。

これにより、例えば、ピーク反射率が高い場合であっても、第２波長帯域を短くすることにより、反射光Ｌ１ｒの光量を抑制することができるので、色覚補正レンズ１の煌めきを抑制することができる。

また、例えば、反射層２０は、コロイド結晶構造体を含む。

これにより、コロイド結晶構造体の反射スペクトルは角度依存性が少ない。このため、正面から見たときの外観だけでなく、斜め方向から見たときの外観の色づきも抑制することができる。また、コロイド結晶構造体は急峻な反射ピークを容易に形成することができる。すなわち、反射層２０のピーク反射率を大きくし、かつ、反射ピークの半値全幅を短くすることができる。このため、反射層２０による強い反射、すなわち、反射光Ｌ１ｒの光量を抑えることができるので、外観の煌めきを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る光学部品は、色覚補正レンズ１を備える。例えば、光学部品は、メガネ３０、コンタクトレンズ３２、眼内レンズ３４又はゴーグル３６である。

これにより、メガネ３０などの、ユーザ９０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３０をユーザ９０が装着している場合には、他人９１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３０の外観の色づきが抑制されるので、他人９１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。

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。

実施の形態２では、樹脂層と反射層とが分離可能である。言い換えれば、反射層は、樹脂層に対する相対的な位置関係を変更可能である。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。

図１４は、本実施の形態に係る光学部品の一例であるクリップオンタイプのメガネ３８の斜視図である。図１４に示されるように、メガネ３８は、フレーム３１と、２つの色覚補正レンズ２０１とを備える。

２つの色覚補正レンズ２０１は、互いに同じ構成を有する。なお、２つの色覚補正レンズ２０１はそれぞれ、左目用と右目用とであるので、形状は左右で相違している。

図１４に示されるように、色覚補正レンズ２０１は、樹脂層１０と、反射層２２０とを備える。樹脂層１０は、実施の形態１に係る色覚補正レンズ１の樹脂層１０と同じである。つまり、樹脂層１０は、第１波長帯域の光を選択的に吸収する色材を含有する。樹脂層１０は、主に緑色成分の光を吸収することで、その透過を抑制する。本実施の形態では、樹脂層１０の凸面１１には反射層２０が設けられていない。

反射層２２０は、樹脂層１０の凸面１１を平面視した場合に、凸面１１を覆う位置と凸面１１を覆わない位置とに移動可能である。例えば、反射層２２０は、メガネ３８のフレーム３１に対して回動可能に取り付けられている。具体的には、図１４に示されるように、２つの反射層２２０は、フレーム３１に対して回動可能に支持された軸２３０の両端に固定されている。これにより、反射層２２０を樹脂層１０に近づけるように移動させることで、反射層２２０を樹脂層１０に重ねることができる。また、反射層２２０を樹脂層１０から離れる方向に移動させることで、図１４に示されるように、反射層２２０が樹脂層１０に重ならないようにすることができる。

図１５は、本実施の形態に係る色覚補正レンズ２０１の模式的な断面、及び、光学特性を説明するための断面図である。図１５の（ａ）は、樹脂層１０の凸面１１が反射層２２０に覆われている場合を示している。図１５の（ｂ）は、樹脂層１０の凸面１１が反射層２２０に覆われていない場合（すなわち、図１４に示される場合）を示している。

図１５の（ａ）に示されるように、反射層２２０は、透明基材２２１と、反射膜２２２とを備える。透明基材２２１は、反射膜２２２を支持する透光性の部材である。透明基材２２１は、例えば、樹脂層１０と同じ透明の樹脂材料を用いて形成されている。透明基材２２１には、色素材料が含まれていない。つまり、透明基材２２１は、可視光に対して十分に高い透過率を有する。透明基材２２１は、透明なガラス板であってもよい。

反射膜２２２は、実施の形態１に係る反射層２０と同じである。反射膜２２２は、透明基材２２１に積層されている。反射膜２２２は、実施の形態１の変形例に係る反射層１２０と同じであってもよい。

本実施の形態に係るメガネ３８によれば、図１５の（ａ）に示されるように、反射層２２０と樹脂層１０とが重なる場合には、実施の形態１と同様に、他人９１の目には、反射層２２０によって反射された反射光Ｌ１ｒと光Ｌ４との混合光が入射する。反射光Ｌ１ｒの緑色成分が含まれることで、色覚補正レンズ２０１の外観の色づきが抑制される。

なお、反射層２２０に光Ｌ１が入射した場合、光Ｌ１の一部が反射光Ｌ１ｒとして反射されるので、ユーザ９０に入射する光の強度が低下する。これに対して、図１５の（ｂ）に示されるように、反射層２２０と樹脂層１０とが重ならない場合、反射層２２０による光の減衰がなくなるので、ユーザ９０に入射する光の量を多くすることができる。これにより、光の量が少ない場所でもユーザ９０の視認性を確保することができる。例えば、ユーザ９０が一人で居る場合など、他人９１からの見た目を気にしなくてよい場合に有用である。

以上のように、本実施の形態に係る色覚補正レンズ２０１では、反射層２２０は、樹脂層１０の凸面１１を平面視した場合に凸面１１を覆う位置と凸面１１を覆わない位置とに移動可能である。

これにより、ユーザ９０の見た目の改善と視認性の確保とを状況に応じて切り替えることができる。

なお、樹脂層１０と反射層２２０とは、完全に分離されていてもよい。つまり、色覚補正レンズ２０１は、樹脂層１０と反射層２２０とが着脱可能であってもよい。例えば、２つの反射層２２０を支持する軸２３０には、クリップ部材が設けられていてもよい。クリップ部材がメガネ３８のフレーム３１を挟むことで、反射層２２０を樹脂層１０に重ねることができる。クリップ部材をフレーム３１から外すことで、反射層２２０を樹脂層１０に重ならないようにすることができる。樹脂層１０と反射層２２０との着脱の手法は、特に限定されない。また、図１５の（ａ）では、樹脂層１０と反射層２２０との間に隙間が設けられている例を示しているが、樹脂層１０と反射層２２０とは密着していてもよい。

（その他）
以下では、上記の各実施の形態における色覚補正レンズの光学特性の設計思想及びシミュレーション結果について説明する。

上述したように、各実施の形態に係る色覚補正レンズ１又は２０１は、外観の色づきを抑制することを目的としている。具体的には、色覚異常者であるユーザ９０が色覚補正レンズ１又は２０１を使用している場合に、他人９１が見たときの違和感を減らすことを目的としている。

例えば、色覚補正レンズ１又は２０１がメガネ３０又は３８のレンズとして用いられる場合、他人９１は、色覚補正レンズ１又は２０１を介して、ユーザ９０の目及び目の周囲の肌を見ることになる。このため、色覚補正レンズ１又は２０１を介した人肌の色が、本来の人肌の色に近い程、他人９１に与える違和感を軽減することができる。なお、本来の人肌の色とは、色覚補正レンズ１又は２０１を介さずに見たときの色である。したがって、色覚補正レンズ１又は２０１の光学特性は、人肌の色と、色覚補正レンズ１又は２０１の色とが重ね合わさった場合に、元の人肌の色に近くなるように設計される。具体的には、色覚補正レンズ１又は２０１の反射層２０、１２０又は２２０の反射スペクトルの適切な条件を決定し、決定した条件を満たすように反射層２０、１２０又は２２０の反射スペクトルが調整される。

適切な条件とは、例えば、反射層２０、１２０又は２２０の第２波長帯域のピーク波長が、人肌の分光反射率と色覚補正レンズ１又は２０１の分光吸収率とを掛け合わせた反射スペクトルから得られるＣＩＥ１９３１色度座標を、白色側に移動させることが可能な範囲に含まれることである。なお、ＣＩＥ１９３１色度座標とは、ＣＩＥ（国際照明委員会、Commission Internationale de l'Eclairage）によって定義されたＣＩＥ１９３１色空間上での座標である。

図１６は、人肌の分光反射率を示す図である。図１６において、横軸は波長（単位：ｎｍ）を表し、縦軸は反射率（単位：％）を表している。図１６に示されるように、人肌の分光反射率は、肌の状態によって異なるものの、概ね長波長側程、分光反射率が大きくなる。なお、人肌の色は、人種及び年齢などの影響によって異なるので、人種毎、年齢毎、又は、人種及び年齢の組み合わせ毎に、色覚補正レンズ１又は２０１の光学特性が設計されてもよい。

色覚補正レンズ１又は２０１の設計では、例えば、図１６に示される「きれいな肌」及び「加齢肌」のいずれか一方と、図２に示される樹脂層１０の透過スペクトルとを掛け合わせることで、ＣＩＥ１９３１色度座標を算出する。樹脂層１０の透過スペクトルは、第１波長帯域の光を選択的に吸収する色材の吸収スペクトルに相当する。算出されたＣＩＥ１９３１色度座標は、図１７に示されるように、ＣＩＥ１９３１色空間内の領域３０１内に含まれる。なお、領域３０１の位置は、肌の分光反射率及び色材の吸収スペクトルに依存する。

図１７は、ＣＩＥ１９３１色度座標系における色補正を示す図である。図１７には、黒体軌跡３０２と、白色領域３０３とを含んでいる。白色領域３０３は、以下の表１に示される８つの公称相関色温度（nominal ＣＣＴ（Correlated Color Temperature））を合わせた範囲に対応している。

図１７において複数の矢印３０４はそれぞれ、算出されたＣＩＥ１９３１色度座標が反射層２０、１２０又は２２０によって変更される方向を示している。複数の矢印３０４は、算出されたＣＩＥ１９３１色度座標を起点として、白色領域３０３に向かう方向に延びている。矢印３０４の延長方向と、ＣＩＥ色空間１９３１色空間のスペクトル軌跡（単色軌跡）３０５との交点の波長が、反射ピークのピーク波長に相当する。なお、矢印３０４の長さが短い程、反射率が小さくなるので、外観上の煌めき（ギラギラ感）を少なくすることができる。

例えば、人肌の分光反射率と樹脂層１０の透過スペクトルとを掛け合わせることで得られるＣＩＥ１９３１色度座標を（ｘ１，ｙ１）とする。反射層２０、１２０又は２２０の反射ピークのピーク波長のＣＩＥ１９３１色度座標を（ｘ２，ｙ２）とする。この場合、（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）とを結ぶ線分（直線）が白色領域３０３を通過する。このように、白色領域３０３を通過する線分が得られるように、反射層２０、１２０又は２２０の反射ピークのピーク波長が決定される。つまり、人肌の分光反射率と樹脂層１０の分光吸収率とを掛け合わせた反射スペクトルから得られるＣＩＥ１９３１色度座標を、白色側に移動させるとは、ＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ１，ｙ１）を白色領域３０３側に移動させることである。

以下では、色覚補正レンズ１又は２０１のシミュレーション結果について説明する。

シミュレーションでは、人肌の色及び樹脂層１０の透過スペクトル（色材の吸収スペクトル）を固定値とし、反射層２０、１２０又は２２０のピーク波長及び反射率を変数として、色覚補正レンズ１又は２０１の外観色を算出した。なお、外観色とは、反射層側から見たときの色覚補正レンズ１又は２０１の色である。

以下に示される表２は、シミュレーション結果を示している。表２において、波長（単位：ｎｍ）は、反射層２０、１２０又は２２０のピーク波長である。反射率（単位：％）は、ピーク波長における反射層２０、１２０又は２２０の反射率である。なお、反射ピークの半値幅は、２０ｎｍとしている。ｘ及びｙは、色覚補正レンズ１又は２０１の外観色のＣＩＥ１９３１色度座標である。波長及び反射率が入力値であり、ｘ及びｙが出力値である。つまり、波長及び反射率の複数の組み合わせの各々に対して、ＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ，ｙ）を算出している。入力値である波長及び反射率によって、ＣＩＥ１９３１色空間内での色の変更量（具体的には、図１７で示される矢印３０４の方向及び長さ）が決定される。出力値であるＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ，ｙ）は、人肌の分光反射率と樹脂層１０の透過スペクトルとを掛け合わせることで得られる座標（ＣＩＥ１９３１色度座標を（ｘ１，ｙ１））を、決定した変更量に基づいて補正することで算出される。

表２に示される比較例は、反射層２０、１２０又は２２０を設けていない場合である。この場合、人肌の反射スペクトルと樹脂層１０の透過スペクトル（色材の吸収スペクトル）とを掛け合わせた結果そのものが得られている。ＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．４０１，０．２７９）になっており、ピンク色、すなわち、樹脂層１０の色の影響が強くなっている。なお、比較例に係るＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ，ｙ）が、人肌の分光反射率と樹脂層１０の透過スペクトルとを掛け合わせることで得られるＣＩＥ１９３１色度座標を（ｘ１，ｙ１）である。

実施例１～７はそれぞれ、比較例よりも、ＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ，ｙ）が肌色に近づいている。つまり、反射層を設けることで、外観色が肌色に近づき、色覚補正レンズ１又は２０１の外観を自然で違和感の少ない状態にすることができる。実施例１～７の中では、実施例７が最も肌色に近い色が得られた。

また、反射率が同じ２０％で、かつ、ピーク波長が異なる実施例１、４～６を比較すると、実施例４が最も比較例の色に近く、実施例１が最も肌色に近い色が得られた。つまり、ピーク波長が短波長側である程、肌色に近づける効果が高いことが分かる。

また、ピーク波長が同じ５５０ｎｍで、かつ、反射率が異なる実施例１～３を比較した場合、実施例１が最も比較例の色に近く、実施例３が最も肌色に近い色になった。つまり、反射率が高い程、肌色に近づける効果が高いことが分かる。なお、実施例６と実施例７とを比較した場合も同様に、反射率が高い実施例７が最も肌色に近い色であった。

以上のように、反射層２０、１２０又は２２０を設けることで、色覚補正レンズ１又は２０１の外観が改善されることが、シミュレーションによって判明した。また、反射層２０、１２０又は２２０が設けられることによるユーザ９０への影響、すなわち、色覚補正機能への影響の有無についても検討した。

図１８は、色覚補正レンズ１又は２０１の光学特性のシミュレーション結果を示す図である。図１８において、横軸は波長（単位：ｎｍ）を表し、縦軸は光の強度（任意単位）を表している。光の強度は、色覚補正レンズ１又は２０１の樹脂層１０側で受光できる光、すなわち、ユーザ９０の目に入る光の強度である。

図１８に示されるように、反射層２０、１２０又は２２０がある場合、反射層２０、１２０又は２２０がない場合に比べて、波長が５１０ｎｍ付近の光の強度が減少している。この減少以外の光の強度は、反射層２０、１２０又は２２０がある場合とない場合とで同じである。したがって、色覚補正レンズ１又は２０１によれば、反射層２０、１２０又は２２０の有無によらず、ユーザ９０の色覚補正を適切に行うことができる。

以上のように、色覚補正レンズ１又は２０１では、反射層２０、１２０又は２２０による光の反射帯域である第２波長帯域のピーク波長は、人肌の分光反射率と樹脂層１０の分光吸収率とを掛け合わせた反射スペクトルから得られるＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ１，ｙ１）を、白色（白色領域３０３）側に移動させることが可能な範囲に含まれる。

これにより、色覚補正機能を確保しつつ、外観の違和感の少ない色覚補正レンズ１又は２０１を実現することができる。

以上、本発明に係る色覚補正レンズ及び光学部品について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、樹脂層１０が吸収する光の第１波長帯域と、反射層２０が反射する光の第２波長帯域との包含関係は、特に限定されない。例えば、第１波長帯域が第２波長帯域に完全に含まれていてもよい。第１波長帯域の下限値は、第２波長帯域の下限値より小さくてもよく、第２波長帯域の下限値以上であってもよい。第１波長帯域の上限値は、第２波長帯域の上限値よりも大きくてもよく、第２波長帯域の上限値以下であってもよい。また、第１波長帯域と第２波長帯域とは完全に一致していてもよい。また、第１波長帯域の幅は、第２波長帯域の幅より短くてもよく、等しくてもよい。

また、例えば、反射層２０又は１２０のピーク反射率は、９９％より大きくてもよく、１００％であってもよい。また、反射層２０又は１２０のピーク反射率は、１０％未満であってもよい。

また、色覚補正レンズ１の樹脂層１０が吸収する光の第１波長帯域、及び、反射層２０又は１２０が反射する光の第２波長帯域は、緑色の波長帯域でなくてもよい。第１波長帯域及び第２波長帯域は、色覚補正レンズ１の色覚のバランスを取るために適した波長帯域であればよい。

また、例えば、色覚補正レンズ１の樹脂層１０は、平板であってもよい。具体的には、樹脂層１０のユーザ９０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、樹脂層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、２０１ 色覚補正レンズ
１０ 樹脂層
１１ 凸面（第２面）
１２ 凹面（第１面）
２０、１２０、２２０ 反射層
２２ コロイド粒子
３０、３８ メガネ（光学部品）
３２ コンタクトレンズ（光学部品）
３４ 眼内レンズ（光学部品）
３６ ゴーグル（光学部品）
９０ ユーザ
１２１、１２２ 誘電体膜

Claims (8)

1. ユーザの色覚を補正する色覚補正レンズであって、
   前記ユーザの目に対向する第１面、及び、当該第１面とは反対側の第２面を有する樹脂層と、
   前記樹脂層の前記第２面側に配置される反射層とを備え、
   前記樹脂層は、第１波長帯域の光を選択的に吸収する色材を含有し、
   前記反射層は、第２波長帯域の光を選択的に反射し、
   前記第１波長帯域と前記第２波長帯域とは、少なくとも一部が重なっており、
   前記反射層の位置は、前記第２面を平面視した場合に前記第２面を覆う位置と前記第２面を覆わない位置とで切り替え可能である
   色覚補正レンズ。
2. 前記反射層は、前記第２面に積層されている
   請求項１に記載の色覚補正レンズ。
3. 前記第２波長帯域は、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲に含まれる
   請求項１又は２に記載の色覚補正レンズ。
4. 前記反射層のピーク反射率は、１０％以上９９％以下である
   請求項１～３のいずれか１項に記載の色覚補正レンズ。
5. 前記第２波長帯域は、前記第１波長帯域より狭く、かつ、全域が前記第１波長帯域内に含まれる
   請求項１～４のいずれか１項に記載の色覚補正レンズ。
6. 前記反射層は、コロイド結晶構造体を含む
   請求項１～５のいずれか１項に記載の色覚補正レンズ。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の色覚補正レンズを備える光学部品。
8. 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に記載の光学部品。

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