JP2005028138A

JP2005028138A - 色盲補正メガネおよび色盲補正メガネの製造方法

Info

Publication number: JP2005028138A
Application number: JP2004200106A
Authority: JP
Inventors: Mou Chen; 謀陳; Xiaoguang Chen; 暁光陳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2024-07-07
Also published as: JP5110760B2; CN1567028A; WO2005003841A1; EP1744201A1; EP1744201A4; US20110090453A1

Abstract

【課題】色盲患者の眼の基本色、色調、飽和度、そして明度などを向上させる色盲補正メガネ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】色覚検査器を使って、その種別や段階、そして色盲補正スペクトクル特性曲線を決定した後、基片の着色を行い、スペクトクル特性曲線に基づいて膜系を設計する。基片を真空蒸着機の中で膜系設計工程に基づいて蒸着し、最後にクロム鍍金して補正三原色比率調整レンズを作成する。また、色覚検査器を使い明度を補正した後、三原色比率を変えず、スペクトクル特性曲線を決定した後、補正三原色比率調整レンズと同様な基片を選び、同じ色に染め、スペクトクル特性曲線に基づいて膜系を設計し、そして基片を真空蒸着機の中に入れ、膜系設計の設計工程によって最後の蒸着を実施し、最後にクロム鍍金して色覚明度向上レンズを作成する。これら二種のレンズをフレームに装着して色盲補正メガネを製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、色盲補正メガネおよび色盲補正メガネの製造方法に関する。

目下、全世界には約２億強の色盲患者がいると言われている。これらの人々は、色に対しての識別能力がなく、色とりどり無限の世界を感じることができない。彼らは一生涯、美術、捺染、化学工業、交通、地質、医薬、そして国防等に関する専門の仕事に就けないのである。こういう状況のもとで色盲補正メガネが誕生したのである。この種の色盲補正メガネの公知例には、例えば特許文献１乃至４などがある。

中国発明専利番号ＺＬ９０１１０２９７．０米国特許第５３６９４５３号明細書特許第２８１３７４３号公報中国実用新型専利番号ＺＬ９８２０１８８８．６

特許文献１に係る色盲補正メガネ及び色盲補正方法や、特許文献２の色盲補正メガネ、特許文献３の色盲補正メガネなどでは、レンズの透光率がいずれも３５％以下と低い。このため、患者の三原色比率を調整することはできるが、明度が大幅に低下することが避けられず、正常な色覚を得ることができないばかりか、光線が足りない時には視力に悪影響を及ぼす。特許文献４に係る特許品では、片方に色盲補正レンズを装着しているが、必然的に色相の差を造ることとなるため、視力と色盲補正に悪影響を与える。

本発明の目的は、上記の問題を解決するためになされたものであって、色盲患者の基本色、色調、飽和度、そして明度などの色覚識別能力の向上に貢献し得る色盲補正メガネ及びその製造方法を提供することにある。

本発明に係る色盲補正メガネは、一方のフレームに補正三原色比率調整レンズを装着し、他方のフレームに色覚明度向上調整レンズを装着してなるものである。

具体的には、補正三原色比率調整レンズは、色盲分類とその段階に従って、適当なスペクトクル特性曲線を持たせて製作されたものである。色覚明度向上調整レンズは、５００〜６００ｎｍの透過率向上程度によって、異なる段階に設定し、補正時に選ぶことができるものである。

また本発明は、一方のフレームに補正三原色比率調整レンズを装着し、他方のフレームに色覚明度向上調整レンズを装着してなる色盲補正メガネの製造方法であって、色覚検査器を使って、その種別や段階、そして色盲補正スペクトクル特性曲線を決定した後、基片の着色を行い、スペクトクル特性曲線に基づいて膜系を設計した上、基片を真空蒸着機の中で膜系設計工程に基づいて蒸着し、最後にクロム鍍金して前記補正三原色比率調整レンズを作成する工程と、色覚検査器を使い明度を補正した後、三原色比率を変えず、スペクトクル特性曲線を決定した後、補正三原色比率調整レンズと同様な基片を選び、同じ色に染め、スペクトクル特性曲線に基づいて膜系を設計し、そして基片を真空蒸着機の中に入れ、膜系設計の設計工程によって最後の蒸着を実施し、最後にクロム鍍金して前記色覚明度向上レンズを作成する工程とを含むことを特徴とする。

人の色覚理論に依ると、外からの光線が目に入ると、網膜角質で赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分かれ、赤、緑、青の三種錐体状視細胞に反射し、Ｒ、Ｇ、Ｂの光の刺激値を引き起こすのである。これは網膜階層のマトリックス変換を経て、輝度信号のＬと色収差信号のＵ、Ｖを解読する。すなわち、

Ｌ＝Ｌ_R Ｒ＋Ｌ_G Ｇ＋Ｌ_B Ｂ
Ｕ＝Ｋ_U （Ｒ−Ｌ）
Ｖ＝Ｋ_V （Ｂ−Ｌ）

その中で、Ｌ_R 、Ｌ_G 、Ｌ_B は、輝度係数がＬ_R ＋Ｌ_G ＋Ｌ_B ＝１となり、Ｕは赤色の色収差信号、Ｖ_R は青色の色収差信号、そしてＫ_U 、Ｋ_V はベクトル係数である。上述したＬ、Ｕ、Ｖの信号は、大きさの異なる三種の視神経繊維によって、視交叉を通り外側膝状体の細胞層に伝えられる。ここで、Ｌ、Ｕ、Ｖが解読され、再び三原色信号に調節される。すなわち、

Ｒ＝Ｕ／Ｋ_U ＋Ｌ
Ｇ＝Ｌ−（Ｌ_R ／Ｌ_G ）（Ｕ／Ｋ_U ）−（Ｌ_G ／Ｌ_B ）（Ｖ／Ｋ_V ）
Ｂ＝Ｖ／Ｋ_V ＋Ｌ

上述したＲ、Ｇ、Ｂは視輻射によって、大脳皮層１７区に伝送される。大脳皮層が固有の色彩立体座標に依って、三原色ベクトルと

の方向と大小によって色彩を定義し、色覚を発生するのである。人類の色覚過程が、ある段階において変異を起こして、大脳皮層視区が異常な三原色の値を受けても、大脳皮層はなおも固有の色彩定義によって色覚を生み出す。このように必ず色覚異常を作り出すものが、俗に言う色盲である。網膜の３種類の視錐細胞全部が、その効能を失っている、或いは大脳皮層が三原色の信号をどうしても受け取ることができない時、患者はすべての色感をなくす。このような色盲は全色盲と定義される。また、網膜３種類の錐体細胞のうち、２種類の性能が低下、または大脳皮層視区に受けた三原色中の２種が低下した場合、患者の目に映る赤色、緑色、もしくは青色を、それぞれＡ_R 類、Ａ_G 類、Ａ_B 類の色盲と定義する。網膜３種類の錐体細胞の中で、１種類の性能が低下、または大脳皮層視区に受けた三原色中の１種類が低下した場合、患者の目に映る赤色、緑色、もしくは青色を、それぞれＢ_R 類、Ｂ_G 類、Ｂ_B 類の色盲と定義する。全色盲以外の、６種類の色盲は、外部から眼に入射する三原色の比率を変えさえすれば、大脳皮層が受ける三原色比率を正常に向けることができ、色覚改善の目的を達成することができる。

この発明の補正原理は以下の通りである。正常な色覚網膜における三原色の光の刺激値をＲ、Ｇ、Ｂとし、読解した輝度Ｌ、色収差Ｕ、Ｖとする。外側膝状体が再び読解した三原色の信号を大脳皮層視区に伝える。すなわち、

で、大脳の生み出す色覚

となる。もし、色盲患者の三原色刺激値がｒ、ｇ、ｂであったならば、その輝度は

、色収差はｕ、ｖとなる。２枚の色盲補正レンズの、スペクトル特性曲線上の三原色透過率は、

と

に分けられ、片方のレンズに三原色比率調整レンズを装着すると、輝度信号は

で、色収差信号は

となる。すなわち、

また、一方のレンズに色明度向上レンズを装着すると、輝度信号は

で、色収差信号は

となる。すなわち、

外側膝状体は（４）、（２）、（３）に依って読解する。

とすると、（２）と（３）は以下の様に変化する。

（４）、（２′）、（３′）から読解できるのは、

の時、必然的に

となる。すなわち、大脳視覚である

が補正視覚を正常に向けるのである。

この発明によれば、人間の色盲補正メカニズムと、両眼視覚の最大選択、融合、整合等の生理的メカニズム、及び心理的な働きに基づいて、色盲患者に合わせて製造した、色覚の基本色、色調、飽和度と明度を正常に調整できる、本当の色盲補正の目的を達成する色盲メガネを提供できる。

色盲には６種類各６つの階層があるが、その配制方法が同じである為、１つのことから推して他を知ることが可能である。例えば色盲患者は色覚検査機によって、Ａ_G 類６つの階層に分けられる。そのステップとしては、図１と図２を参照されたい。図１はＡ_G6色盲補正レンズのスペクトル特性曲線である。そして図２は、Ａ_RG5 色盲補正レンズのスペクトル特性曲線である。

製作時、まず選択した光学レンズの原色として染色し、その後、Ａ_G6のスペクトル特性曲線に基づき膜系設計をする。そして真空蒸着機で凹面をメッキし、最後にクロム鋳金する。光の反射が視力に影響するのを防ぐ為、同じ工程でＡ_RG5 レンズを製作する。スペクトル特性曲線を持たせた三原色比率調整レンズＡ_G6を選び、フレームの一方に装着、もう一方には明度増強の補正レンズＡ_RG5 を装着する。このように患者には、フレームの両側にそれぞれＡ_G6とＡ_RG5 の補正レンズを装着したメガネをかけて、両目の色盲検査を行う。

１：色覚検査機スクリーンで上下半円とも、最も明るい赤色で明度段階の検査を行う。まず、下半円の明度を低下させ、下半分と上半分の明度が違うときに、上半分の明度を低下させ、上半分の赤色の明度と下半分の明度が異なる時、また下半分の明度を低下させる。このように明度の段階を測ることができる。上述した方法で、緑色と青色の段階も測る。段階が普通の人と同じになる時、補正後の原色明度が、普通の人と同じであることを検証できたのである。

２：色覚検査機を通して白平衡と色調の配比検査を行う。白平衡の必要かつ十分な条件は、網膜に発生する三原色刺激値が同じことである。すなわちＲ＝Ｇ＝Ｂである。輝度は最大値に達し、網膜が解読した２つの色収差信号はＵ＝０、Ｖ＝０で、外側膝状体が読解した三原色はＲ＝Ｌ、Ｇ＝Ｌ、Ｂ＝Ｌとなり、大脳皮層が信号を受けた後、白色であると定義される。補正後の

になり、かつ、明度が正常になると、網膜が解読した２つの色収差

、外側膝状体が解読した

、そして

、それらが

の時には、補正患者の目に映る白色は正常な白色に調整されている。検査方法は、スクリーンの上半円を正常の比率の白に、そして患者に下半円をＲ＋Ｇ＋Ｂ比率を使って上半分と同様の白色を見せ、その白色が同じ、比率が同じ時、補正指標が達成できた。そして同じ道理で色調比率の検査もできる。

３：最後に、補正患者に再度24色覚検査表で検査する。上述の検査を全部終え、眼鏡処方箋に基づいて色盲補正メガネを製作し、患者は自分にあった色盲メガネをかけることで、正常な色覚へと向かっていくのである。

本発明のＡ_G6色盲補正レンズのスペクトル特性曲線Ａ_RG5 色盲補正レンズのスペクトル特性曲線

Claims

一方のフレームに補正三原色比率調整レンズを装着し、他方のフレームに色覚明度向上調整レンズを装着してなることを特徴とする色盲補正メガネ。
前記補正三原色比率調整レンズが、色盲分類とその段階に従って、適当なスペクトクル特性曲線を持たせて製作されたものである請求項１記載の色盲補正メガネ。
前記色覚明度向上調整レンズが、５００〜６００ｎｍの範囲の透過率向上程度によって、異なる段階に設定し、補正時に選ぶことができるものである請求項１記載の色盲補正メガネ。
一方のフレームに補正三原色比率調整レンズを装着し、他方のフレームに色覚明度向上調整レンズを装着してなる色盲補正メガネの製造方法であって、
色覚検査器を使って、その種別や段階、そして色盲補正スペクトクル特性曲線を決定した後、基片の着色を行い、スペクトクル特性曲線に基づいて膜系を設計した上、基片を真空蒸着機の中で膜系設計工程に基づいて蒸着し、最後にクロム鍍金して前記補正三原色比率調整レンズを作成する工程と、
色覚検査器を使い明度を補正した後、三原色比率を変えず、スペクトクル特性曲線を決定した後、補正三原色比率調整レンズと同様な基片を選び、同じ色に染め、スペクトクル特性曲線に基づいて膜系を設計し、そして基片を真空蒸着機の中に入れ、膜系設計の設計工程によって最後の蒸着を実施し、最後にクロム鍍金して前記色覚明度向上レンズを作成する工程とを含むことを特徴とする色盲補正メガネの製造方法。