KR100304799B1

KR100304799B1 - 색각을수정하거나개선하기위한광학수단및방법과상기광학수단을제조하는방법

Info

Publication number: KR100304799B1
Application number: KR1019960700816A
Authority: KR
Inventors: 조오지 아브라함; 제노스 스째파노스; 고트프리에드네 웬젤
Original assignee: 히드베기 가보르; 초로리테헝가리오프티커이쿠터토페예레스퇴에쉬짜르토레스베뉴타르사사그
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2013-08-18
Also published as: US5774202A; CA2169771A1; EP0716758A1; AU4980193A; TW222024B; WO1995005621A1; JPH09503402A; JP3246604B2; CA2169771C

Abstract

본 발명은 분광 투과 τ(λ)를 가지는 색필터를 적용하여, 분광 감지 수체 의 분광 감도 곡선의 최대값 부근의 3개의 파장 중 적어도 1개 이상에서, 눈의 색각을 수정하거나 개선하기 위한 광학 수단과 방법은 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 수체에 대응하는 분광 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)에 대하여, 파장을 따라 분광 감도 곡선 P*(λ), D*(λ), T*(λ)의 위치를 보상하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 광학 수단은 안경, 콘텍트 렌즈, 접안 렌즈, 눈과 시야의 대상물 사이 에 위치하는 다른 광학 기구로서 구현된다.

Description

[발명의 명칭]

색각을 수정하거나 개선하기 위한 광학 수단 및 방법과 상기 광학 수단을 제조하는 방법

[기술분야]

본 발명은 색각(color vision)을 수정하거나 개선하기 위한 수단 및 방법과 상기 광학 수단을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

[배경기술]

인간의 눈은 대략 380~780 nm에 달하는 가시 광선의 파장 영역에서 전자기방사를 감지할 수 있다. 파장에 의존하는 인간의 시각 광선 효율은 소위 가시도 곡선(visibility curve)에 의해 정의된다. 눈에는 색각을 확인하는 3개의 정색성 수체(색소)가 있는데, 제1 수체는 적색을 감지하고 제2 수체는 녹색을 감지하며 제3 수체는 보라색을 감지한다. 황색의 감각은 제1 수체 및 제2 수체의 동시적인 자극에 의해서 일어난다. 제2 수체 및 제3 수체의 동시적인 자극은 청록색을 감지하도록하며, 제1 수체 및 제3 수체의 동시적인 자극은 자주색을 감각하도록 한다. 다른 과도적 색조는 다른 농도를 가진 3개의 수체의 동시적인 자극에 의해 감지된다.

정상적인(평균) 색각을 가진 사람들의 제1, 제2, 제3 수체의 대한 분광 감도 선도들은 널리 알려져 있다. 제1도는 정상적인 눈의 가시도 곡선 V(λ)와, 정상적인 인간의 색각에 대한 제1 , 제2 와 제3 수체 각각의 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ) 를 나타내고 있다.

눈의 수체들의 분광 감도는 개인적인 척도(W. B. Marks, W. H. Dobbelle, E. F. Mac Nichol: Visual Pigments of Sing1e Primate Cones, Science, Vol. 143, March 1964)에 의해서 결정될 수 있다. 래쉬톤은 살아 있는 인간과 원숭이의 눈의 현미분광도표 측정을 수행하였다(Rushton: Visual Pigments and Color Blindness, Scientific America, March 1975). 현미분광도표(microspectrographic) 방법에 있어서, 얇은 단색광선은 시험되는 눈의 동공을 통해서 망막에 상을 미룬다. 광선의 크기는 망막에 도달할 때, 각 수체(제1 , 제2 , 제3 수체)의 크기를 초과하지 않는다. 광선의 강도는 발광 전에, 그리고 수체로부터 반사되어진 후에 연속적으로 측정된다. 그 둘의 차이는 주어진 수체에 의해 흡수되어진 빛의 강도에 상당하는데, 그것은 주어진 파장에 있어서 수체의 감도 특성이다. 시험용 광선의 파장을 변경함으로 써 주어진 수체의 분광 감도 곡선이 결정될 수 있다(Leo M. Hurvich: Color Vision, Sinauer Associates Inc., Sunderland, Massachusetts, U. S. A. 1981, pp.121-122). 색의 혼합 측정의 결과로부터 수학적인 방법으로 수체들의 분광 감도 곡선을 결정하는 또다른 방법이 있다(K. Wenzel and G. Szasz: Numerical method for determining simultaneous functions having been measured with an indirect, measuring method (Hungarian), Finommechanika-Mikrotechnika, 1985, Vol. 24, No. 8/9, pp. 250-252). 이러한 계산 방법에 의해서 얻어진 결과들은 상기 현미분광 도표 측정의 결과와 일치한다.

사람들이 정확하게 똑같은 색각을 가지지 못하는 것은 잘 알려져 있다. 그래서, 예를 들어 소위 색맹인 사람들은 3가지 대신에 단지 2가지 기본 색만을 본다. 만약 제1 수체가 결핍되면 그 색맹인은 적색맹자(protanop)라 하고, 제2 수체가 결핍되면 녹색맹자(deuteranop), 제3 수체가 결핍된다면 자색맹자(tritiHop)라 한다. 그 외에도, 비정상의 색각을 가지고 있는 사람들도 존재하는데, 그들은 비록 3가지 수체를 모두 가지고 있다 하더라도, 정상적인 사람과는 다르게 색을 본다. 대부분 의 비정상 색각의 형태는 적록색의 색각부전으로 나타난다. 적록색의 색각부전으로 고통받는 사람들은 위동색표(점모양의 입자로 알려진)를 인식하지 못하며, 교통 신호 제어에 사용되는 적색, 황색, 녹색 신호를 구별할 수가 없다. 색각부전의 다른 형태는 위에 언급된 레오 엠 허비쉬(Leo M. Hurvich)의 저서 222∼269쪽에 기술되어 있다.

비정상 색각은 유전성이며, 특정한 병에 기인하는 색맹을 제외하고, 예를 들어, 알코올과 같은 어떤 독극물에 의해 그 결과가 일시적으로 발생된 것이 아닌 한, 개인의 수명 동안 바뀌지 않는다. 전 인구의 대략 2.1% 정도는 색맹이다(적색맹자가 대략 1%, 녹색맹자가 대략 1.1%, 자색맹자가 대략 0.01%). 인구의 대략 6.3%는 비정상 색각을 가진다(적색약자(protanomaly)가 대략 1%, 녹색약자(deuteranomaly) 가 대략 5.3%, 자색약자(tritanomaly)가 대략 0.01%이다). 이것은 전 인구의 대략 8.4%가 정확히 색을 보지 못한다는 것을 의미한다. 위 자료는 코카서스인(유럽인) 집단의 남자에 대한 것인 반면, 다른 민족 집단과 여성에 관한 조사 보고에 있어서는 작은 값을 나타내었다.

일반적으로, 색맹자 또는 색각부전을 가진 사람들은 운전 면허증을 가질 수 없고, 인쇄공, 산업 디자이너 그리고 전기공으로서 종사할 수 없으며, 방직공장, 화장품 공장 그리고 도자기 공장에서 일할 수 없다. 색각부전으로 고통받는 사람들에게 추천되지 않는 직업에는 100가지 이상이 있다.

눈앞에 색필터를 위치시킴으로써 색각부전을 고치기 위한 시도들이 이미 행해져 왔다. 미국특허 제3,586,423호, 제3,701,590호 및 제4,300,819호에 기술된 해결법은 한쪽 눈에는 칼라 렌즈를, 다른 쪽에는 투명 렌즈를 사용함으로써 색맹자들에게 몇몇 색에 대한 대강의 구별 능력을 보장하지만, 색각부전으로 고통받는 사람들에게는 어떠한 개선도 제공하지 못한다.

미국특허 제3,877,797호에는, 색 구별 능력을 개선한 광학 필터 조합이 추천 퇴었고, 그것은 약 490nm 및 580nm인 두 대역에서 눈으로 도달하는 빛을 여과한다. WO 90/05321에는, 백내장의 영향을 받은 렌즈 또는 망막과 관련하여 손상된 시각을 개선하기 위한 광선 필터가 있다. 광선 필터는 450nm 이하에서는 낮은 투과성을 가지며 450nm 이상에서는 높은 투과성을 가진다. 실제로 필터는 황색 필터 이다. 450nm에서 투과 곡선의 증가율은 가능한 한 급격하게 될 것이다. 이 광선 필터는 색각부전을 보상하기에는 적합하지 않으며, 실제로 그것은 정밀 시각 및 대비 감을 각각 향상시키기 위해서 정상적인 색각을 저하시킨다.

미국특허 제5,218,386호에는, 색 인식을 바꾸기 위한 안경이 기술되어 있다. 제1 광학 필터는 왼쪽 눈에 착용되어 적색, 녹색, 청색에 대응하는 3개의 대역으로 광선을 선택적으로 통과시킨다. 제2 광학 필터는 오른쪽 눈에 착용되어 선택적으로 제1 광학 필터의 파장 대역의 보상부분에 광선을 보낸다. 이 방법에서, 두 눈은 같 은 대상을 다른 색깔로 보고, 수신된 색들은 인간의 뇌에서 통합되므로, 증가된 색 선명도를 가지는 인공의 색 인식을 얻을 수 있다. 이것은 예를 들어, 제품 검사나 서명 위조를 검사하는 데 사용된다. 그러나, 이 안경은 색각부전으로 고통받는 사람은 도울 수가 없다.

미국특허 제3,731,993호에서는 색각부전을 고치기 위해서 색필터가 제안되었다. 상기 필터는 기본적인 3가지 색인 적색, 녹색, 청색과 대응하는, 나란히 모자이크로 배열된 색필터 요소들을 포함한다. 각 색필터 요소들 집합의 분광 전송율은 비정상 색각을 가진 사람의 대응 색감도에 역으로 비례한다.

DE-OS 1,958,480은 시험용 눈의 인식 점에서의 적색, 녹색, 청색 각각의 포화도를 정함으로써, 측정되는 색각부전을 보상하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다. 여러 종류의 색 감지수체에서 발생하는 편차를 정상 시각에 대하여 보상하기 위하여 적색, 녹색, 청색의 적어도 한 개의 파장 범위에서 투과하는 광선을 감쇄시키는 광학 필터가 색각부전을 고치기 위하여 제안되었다. 예를 들어, 만약 적색 수체가 거의 없다면, 투과 광선은 녹색과 청색의 파장 범위에서 감쇄될 것이고, 녹색 수체가 너무 많다면, 비례 감쇄는 녹색 파장 범위에서 발생할 것이다. 이 해결법은 색각부전이 눈의 색감지 수체의 수에 비정상적인 관계가 있는 것에 기인한다는 가정에 근거를 둔 것이므로 만약, 적색과 녹색 또는 청색 파장 범위에서의 투과 광선의 강도를 감쇄시킴으로써 색감지 수체의 자극의 강도 사이에 적당한 관계가 보장된다면, 색각부전의 치유가 될 수 있는 것이다.

이러한 해결법들은, 여과를 통해 스펙트럼의 어떤 범위에서 광도를 감소시킴으로써, 어떤 색감지 수체의 분광 감도 곡선의 진폭을 실제로 감소시키는 결과를 달성할 뿐이고, 경험에 의하면, 비정상 색각을 가진 많은 사람의 색각부전을 고치는 데는 적합하지 않다. 지금까지는, 대부분의 색각부전을 고칠 수 있는 기구가 상용화된 적이 없었다.

[발명의 개시]

본 발명은 색각부전을 고치기 위한 해결법을 찾기 위하여 개발되었다. 따라 서 본 발명의 첫 번째 목적은 비정상 색각을 고칠 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 두 번째 목적은 색각을 개선하거나 수정하는 적당한 수단을 제공하는 것이다.

대부분의 경우에, 색각부전은 비정상 색각을 가진 눈의 수체의 분광 감도 곡 선이 정상 색각을 가진 눈의 대응 감도와는 다르다는 사실에 기인한다. 색각부전에 있어서는, 그러한 눈의 감도 곡선들이 정상적인 색각을 가진 눈의 대응하는 감도 곡선에 관하여 양방향으로 그리고 독립적으로 파장을 따라 변위되어 있다는 것이 발견되었으며, 추가로, 감도 곡선 형태에도 약간의 차이가 있다는 것이 발견되었다. 그러므로, 비정상 색각을 가진 눈의 제1, 제2, 제3 수체의 분광 감도 곡선은 그것을 개선하기 위하여 색각부전의 종류와 정도를 결정하기 위해서 분리하여 분석되어야 한다. 수체의 감도 곡선의 변위는, 색각부전의 대부분의 경우처럼, 적당하게 선택된 색필터에 의해 고쳐질 수 있는데, 왜냐하면, 파장에 따른 감도 곡선의 변위가 사용되는 색필터에 기인하는 광도의 부득이한 감소가 인간의 눈의 적응에 의해 각 종류의 수체에 대해 보상될 수 있는 범위 내에 있기 때문이다. 예를 들어, 10%의 투과율을 가지는 색필터의 적용은 눈의 논리적인 감각 특성 때문에 광선 인식에서 극소량의 감소만을 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 특정 색필터를 사용함으로써, 정상 또는 비정상 색각을 가진 어떠한 사람이라도 특별한 색각을 가질 수 있으며, 그런 방식으로 그의 색 구별 능력은 특별한 목적, 예를 들어 식물 기생충의 인지, 식품과 의약품의 처리, 위조 검출 등에 대하여 증가될 수 있다.

그래서, 한편으로 본 발명은 눈의 색각을 수정하고 개선하는 방법으로서, 눈의 색각을 결정하고 색필터를 적용하여 색각을 수정하는 구성을 포함한다. 본 발명의 방법은, 수정될 색각을 가진 눈의 색감지 수체의 상기 분광 감도 곡선 또는 그 최대값에 대한 파장값을 결정하고, 분광 투과성을 가지는 색필터를 적용함으로써, 색감지 수체의 분광 감도 곡선의 최대값 부근의 3개의 파장 범위 중 적어도 하나에 있어서, 정상이거나 바람직한 색각을 가진 수체의 대응 분광 감도 곡선에 대하여 이미 결정된 파장에 따른 분광 감도 곡선의 변위를 보상하는 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로, 본 발명은 눈의 색각을 수정하거나 개선하기 위한 광학 수단에 관한 것으로서 분광 투과성을 가진 색필터를 포함하며, 상기 색필터는 색감지 수체의 분광 감도 곡선의 최대값 부근의 3개의 파장 중 적어도 한 개에 있어서, 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 수체의 대응 분광 감도 곡선에 대하여 수정될 색각을 가진 눈의 이미 결정된 파장에 따른 분광 감도 곡선의 변위를 보상한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 이 명세서에 첨부된 종속 청구항에 기술된다.

본 발명의 이점은, 비교적 간단하고 광학 분야에서 자체로 알려진 기술로 생산될 수 있으며, 안과 시술에 적용하기에 적합한 광학수단에 의해 지금까지 불가능 하던 색각부전의 감소 또는 제거를 가능하게 했다는 것이다.

본 발명의 다른 이점은, 본 발명에 의해 색각부전이 제거될 뿐만 아니라, 정상적인 눈의 시각보다 어떤 면에서는 더 선택적인 색각이 또한 확보될 수 있다는 것이다.

[도면에 대한 간단한 설명]

제1도는 정상인의 눈의 가시도 곡선과 그 색감지 수체의 분광 감도 곡선을 나타낸 선도이다.

제2도는 정상인의 눈의 색감지 수체의 일반 분광 감도 곡선을 나타낸 선도이다.

제3도는 정상인의 눈과 비정상적인 색각을 나타내는 사람의 눈의 색감지 수체의 분광 감도 곡선을 나타내는 선도이다.

제4도는 제3도와 같이 비정상적인 눈의 색각을 개선하기 위한 본 발명에 따른 색필터의 분광 투과 특성을 나타낸 선도이다.

제5도는 본 발명에 따른 색필터를 포함하는 한 쌍의 렌즈의 파장 천이를 나타낸 선도이다.

제6도 내지 제8도는 또다른 비정상 색각의 경우에 적용하기 위한 본 발명에 따른 색필터의 분광 투과 특성을 나타내는 선도이다.

제9도는 정상인의 눈과 다른 형태의 비정상 색각을 나타내는 눈에서의 색감지 수체의 분광 감도 곡선을 나타내는 선도이다.

제10도는 제9도와 같이 비정상적인 눈의 색각을 개선하기 위한 본 발명에 따른 색필터의 분광 투과 특성을 나타내는 선도이다.

제11도 내지 제14도는 안경처럼 형성된 본 발명에 따른 광학 수단의 또다른 실시예의 개략적인 단면도이다.

제15도는 콘택트 렌즈처럼 형성된 본 발명에 따른 광학 수단의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.

제16도는 접안 렌즈처럼 형성된 본 발명에 따른 광학 수단의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.

제17도는 칼라 TV수상기용 필터판처럼 형성된 본 발명에 따른 광학 수단의 일 실시예의 개략적인 측면도이다.

[발명을 실행하기 위한 실시 양태]

도면에서 동일한 기능을 가진 동일한 구성요소에 대해서는 같은 부재번호를 사용하였다. 제1도는 정상인의 눈에 대한 분광 광선 효율을 보여주는 가시도 곡선 V(A)와, 광선 감지 수체의 분광 감도 곡선(sensitivity curve) P(λ), D(λ), T(λ)를 도시한 것인데, 상기에서 수직축은 상대 분광 감도 S(λ)를 (%)로 나타낸 것이며, 수평축은 파장 λ를 (nm)로 나타낸 것이다. 가시도 곡선 V(λ)는 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)의 결과로 생기는 것이다. 제1 감도 곡선 P(λ)는 대략 565nm에서 최대값을 가지고, 제2 감도 곡선 D(λ)는 대략 530nm에서 최대값을 가지며, 제3 감도 곡선 T(λ)는 대략 448nm에서 최대값을 가진다.

제2도는 정상인의 눈에 대한 광선 감지 수체의 일반화된 분광 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)를 나타낸 것으로, 수직축은 상대 분광 감도 S(λ)를 (%)로, 수평축은 파장 λ을 (nm)로 도시한 것이다. 제3도 및 제9도에 도시된 도표에는 일반화된 분광 감도 곡선이 도시되어 있다. 일반화된 분광 감도 곡선 T(λ)와 D(λ)의 교차점은 대략 480nm이고, 일반화된 감도 곡선 D(λ)와 P(λ)의 교차점은 대략 550nm이다. 최대값인 교차점 및 어느 정도의 감도 곡선의 형태는 각 집단마다 다를 수 있다.

시험의 과정에서, 가장 빈도가 높은 비정상 색각의 원인은 정상인의 눈의 수체에 대응하는 감도 곡선으로부터의 수체들의 감도 곡선의 편차에 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 시험용 눈의 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)와 정상인의 눈의 상대 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(A) 각각을 분리하여 비교하게 되었다. 비정상 색각을 가진 사람의 조사 과정에서, 수체의 감도 곡선이 파장 축을 따라 양방향으로 그리고 서로 독립적으로 변위된다는 것을 발견하였다. 또한, 각 곡선의 형태에 편차가 있는데, 예를 들어, 곡선이 정상의 눈에 대응하는 곡선보다 더 넓거나 또는 더 좁은 경우가 있다는 것을 경험하였다. 파장에 따른 변위와 형태의 불일치는 동시에 발생할 수 있다.

본 발명에서는 색각부전을 교정하거나 색각을 수정하기 위하여 다음에 설명되는 방법이 사용된다.

무엇보다도, 시험용 눈의 분광 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)는 예를 들어, 이미 알려진 현미 분광 도표 측정에 의해 결정될 것이다. 그 다음, 시험용 눈의 색각은 색필터를 적용함으로써 수정된다. 즉, 실질적으로 대응 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)가 교정됨으로써, 시험용 눈의 제1 , 제2 , 제3 수체의 색감지는 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 제1 , 제2 , 제3 수체의 분광 감도 곡선 P(λ), D (λ), T(λ)와 일치되게 된다. 상기 교정용 색필터의 분광 투과 특성 τ(λ)은 다음 수식으로부터 결정될 수 있다.

여기서 P(λ), D(λ), T(λ)는 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 제1 , 제2 , 제3 수체의 감도 곡선이다. P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)는 수정될 색각을 가진 눈의 제1, 제2, 제3 수체의 감도 곡선이다.

τ_P(λ), τ_D(λ), τ_T(A)는 제1 , 제2 , 제3 수체의 감도 교정용 색필터의 분 광 투과 특성이다.

상기 수식 (1) 내지 (3)으로부터, 투과 특성 τ_P(λ), τ_D(λ), τ_T(λ)는 다음의 지수 함수와 같이 얻어진다.

모든 수체의 오차를 교정하는 단색 색필터의 투과 특성 τ(A)은, 실질적으로 결과치에 해당하는 수식 (4) 내지 (6)에 따른 투과 특성 τ_P(λ), τ_D(λ), τ_T(λ)로부터 결정된다. 그 결과치를 결정함에 있어서, 제2도에 도시된 바와 같이, 정상인 눈의 수체의 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)는 기초로서 사용된다. 투과 특성 τ_P(λ)는 정상 색각을 가진 눈의 제1 분광 감도 곡선 P(λ)의 최대값 부근인 제1 파장 영역에서, 투과 특성 τ_P(λ)는 정상 색각을 가진 눈의 제2 분광 감도 곡선 D(λ)의 최대값 부근인 제2 파장 영역에서, 투과 특성 τ_T(λ)는 정상 색각을 가진 눈의 제3 분광 감도 곡선 T(λ)의 최대값 부근인 제3 파장 영역에서 각각 선택된다.

상기 3개의 파장 영역의 경계값은 정상인 눈의 일반화된 감도 곡선 P(λ), D (λ), T(λ)의 교차점에 따라 고정될 수 있다. 그래서 제1 파장 영역은 제1 파장값 즉, 감도 곡선 P(A), D(A)의 교차점에 대응하는 550nm로부터 780nm까지 팽창하고, 제2 파장 영역은 제2 파장값 즉, 감도 곡선 D(λ), T(λ)의 교차점에 대응하는 480nm로부터 상기 제1 파장값까지 팽창하고, 제3 파장 영역은 380nm부터 상기 제2 파장값까지 팽창한다. 또한, 상기 3개의 파장 영역의 경계값은 정상인 눈의 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)의 최대값에 따라 고정됨으로써 상기 경계값들은 상기 최대 값의 파장값들 사이의 중간에 있게 된다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 파장값은 각각 548nm과 489nm이다. 실제로, 제1 및 제2 파장값은 각각 550±30nm과 480± 20nm 범위 내에서 선택된다.

그러나, 일반적으로 얻어진 3개의 섹션으로 구성된 곡선은 연속 함수로 나타 나지 않고, 파장 영역의 경계에서 불연속이 발생한다. 본 발명에 따르면, 투과 특성 τ(λ)은 상기 곡선으로부터 상이한 방식으로 유도될 수 있다. 첫 번째 방법으로서, 기술적으로 가능한 한 연속 곡선은 상기 3개의 섹션에 일치된다. 그러므로, 섹션 사이의 불연속에서, 연속 곡선은 가능한 짧은 경로를 통해 하나의 섹션으로부터 근접한 섹션으로 지나간다. 다른 방법으로는, 섹션에 상수를 곱함으로써 불연속을 제거하여 연속곡선이 유도된다. 상수는 예를 들어, 각 불연속점에서 높은 값을 낮은 값으로 나누고 낮은 값에 관련된 섹션의 각 값에 상기 얻어진 상수를 곱하여서 결정된다. 연속 곡선에서 단절점은 파장 영역의 경계에서 발생하게 되는데, 실제 인식 과정에서는 완만하게 된다. 또다른 방법으로, 섹션에 상수를 곱함으로써 색필터에 의한 특수 파장 영역에서의 광도의 감소 - 이 감소는 눈의 순응 능력을 초과하는 데 - 가 줄어들도록 상수가 결정된다. 이 경우에, 연속 곡선은 상수를 곱한 3개의 섹션에 곡선을 접근시켜 얻게 된다.

상기와 같이 얻어진 연속 곡선은 색필터가 가능한 가장 적은 광선 흡수를 갖도록 일반화된다. 광학적 일반화를 위해서, 연속 곡선의 각각의 값은 최대값으로 나누어지고, 가시 광선의 파장 영역(380∼780nm)내에서 100으로 곱해진다. 일반화는 적어도 90%정도까지 이루어지는 것이 바람직하다. 일반화된 후에는 인식될 투과 특성 τ(λ)이 얻어진다.

투과 특성 τ(λ)의 색필터에 기인하는 광선 흡수는 눈의 순응 능력에 의해 어떤 범위 내에서 각 수체에 대해 보상된다. 순응으로 인한 눈의 고감도 때문에 눈 을 보호하기 위하여, 본 발명에 따른 광학 수단을 종래의 보호층으로 코팅하는 것이 좋다. 상기 보호층은 자외선 방사에 대해 눈을 보호한다.

제3도에는 정상인의 눈에서의 색감지 수체의 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)와 그에 대응되는 비정상의 색각을 가진 눈의 수체 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)가 도시되어 있다. 감도 곡선 P^*(λ)는 감도 곡선 P(λ)와 비교할 때 장파장의 방향으로 변위되어 있고, 그 형태는 또한 감도 곡선 P(λ)로부터 이탈되어 있다. 감도 곡선 D^*(λ)는 감도 곡선 D(λ)와 비교되어 단파장의 방향으로 변위되어 있고, 그 형태는 실제로 감도 곡선 D(λ)의 형태와 일치한다. 추가로, 감도 곡선 T^*(λ)는 감도 곡선 T(λ)와 비교할 때 장파장의 방향으로 변위되어 있고, 그 형태도 감도 곡선 T(λ)의 형태와 다르다. 그 변위의 정도는 다음과 같다 :

Δλ_P= 17.5nm, Δλ_D= -4nm, Δλ_T= 17.5nm.

제4도는 제3도와 마찬가지로, 색각부전을 교정하는 색필터의 파장 λ의 함수인 분광 투과 특성 τ(λ)을 나타낸다. 투과 특성 τ(λ)은 감도 곡선 T(λ)의 최대값 부근의 파장 영역에서 단조 감소하는 투과성을 가지고, 감도 곡선 D(λ)의 최대값 부근의 파장 영역에서는 그 투과가 단조 증가하며, 다시 감도 곡선 P(λ)의 최대값 부근의 파장 영역에서 단조 감소한다. 색각부전을 가진 눈의 색각은, 제3도에 도시된 감도 곡선 T^*(λ)가 Δλ_D만큼 사실상 왼쪽으로 이동되고, D^*(λ)가 Δλ_D만큼 오른쪽으로 이동하며, P^*(λ)가 Δτ_P만큼 왼쪽으로 이동하기만 한다면, 이 색필터에 영향을 받게 된다. 실용성을 위해서, 투과 특성 τ(λ)은 파장 영역의 경계에서 완만하게 된다.

만약 시험용 눈의 분광 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)가 실제로 정상 색 각을 가진 눈의 분광 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)와 같은 형태이고, 단지 한 개의 감도 곡선에서 장파 또는 단파 방향으로 변위되거나, 2개 혹은 3개의 감도 곡선 모두에서 각각 변위된다면 색필터가 적용될 수 있고, 이 색필터의 투과 특성 τ(λ)은, 정상 색각을 가진 눈의 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ)의 최대값 부근의 상기 각 3개의 파장 영역에 있어서, 단조 증가하여 장파장의 방향으로 감도 곡선의 실제 이동을 초래하거나, 단조 감소하여 단파장의 방향으로 감도 곡선의 실제 이동을 초래하거나, 실질적으로 상수값이 되어 파장에 따른 천이를 유발시키지 않는다. 그러한 경우에, 상기 3개의 각 파장 영역에서, 색필터의 투과 특성 τ(λ)을 정하기 위해서 시험용 눈의 감도 곡선 P'(λ), D'(λ), T'(λ)의 최대값의 변위량을 결정하는 것이 가능하다.

파장을 따라 상기 실제 이동을 제공하는 색필터의 투과 특성 τ(λ)은, 정상 혹은 바람직한 색각을 가진 분광 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ) 및, 이들 분광 감도 곡선의 최대값을 그에 대응하는 수정될 색각을 가진 눈의 분광 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(A)의 최대값으로 이동시킨 곡선으로부터 3개의 지수 곡선을 생성하고, 상기 3개의 각 파장 영역에서 실제로 각각의 지수 곡선을 따라 분광 투과를 선택함으로써 얻어질 수 있다.

비정상 색각을 가진 눈의 대다수는 상기와 같이 단지 파장에 따른 편차만을 보이며, 색각부전의 대부분의 경우에서는, 단지 P^*(λ), D^*(λ)에서만 편차가 존재한다. 상기 비정상 색각을 교정하기 위해서, 본 발명에 의하면, 미리 제조된 안경이나 콘택트 렌즈는 잘 알려진 굴절 렌즈에 유사하게 사용될 수 있다. 그러한 세트 구성원들은 제5도에 도시된 바와 같이 2차원 군집을 나타내고, 제5도의 좌표값 Δλ_P, Δλ_D각각에 따라, 정상 색각을 가진 눈의 분광 감도 곡선 P(λ), D(A)의 최대값 부근의 상기 파장 영역에서 파장을 따라 감도 곡선의 실제 이동을 보장하는 색필터를 구비한다. Δλ_P, Δλ_D좌표값은 바람직하게는 5mm씩 점진적으로 변화한다. 만약 제3 감도 곡선 T^*(λ)의 편차가 고려된다면, 이것은 색각부전에는 별로 중요하지 않으며, 상기 세트는 3차원 군집을 나타낸다.

제5도에 나타낸 것처럼, 수평축에 Δλ_D와 수직축에 Δλ_P는 0, ±7.5, ±12.5, ±17.5, ±22.5의 값을 가질 수 있다. 만약, 교정될 색각을 가진 눈의 감도 곡선 D^*(λ)가 예를 들어, 장파 방향으로 6nm 편차가 있고, 같은 눈의 감도 곡선 P^*(λ)가 예를 들어, 단파 방향으로 12nm 편차가 있다면, 제5도에서 아스테리스크(*)로 부호를 붙인 세트 멤버가 교정을 위해서 선택된다. 이 구성원은 제2 수체의 최대 감도 부근의 파장 영역에서 단파장 쪽으로 7.5nm의 실제 이동을 감도 곡선 D^*(λ)에 제공하고, 제1 수체의 최대 감도 부근의 파장 영역에서 장파장 쪽으로 12.5nm의 실제 이동을 감도 곡선 P^*(λ)에 제공하여 실제로, 이러한 색각부전의 적절한 교정을 보장한다.

본 발명에 따른 색각을 수정하거나 개선하는 광학 수단은 여러 방식으로 구현될 수 있다. 바람직한 투과 특성 τ(λ)을 가지는 색필터는, 광학 박층으로 군성된, 그 자체로 잘 알려진 간섭 필터에 의해 용이하게 실현될 수 있다. 간섭 필터의 수단에 의해 거의 모든 투과 특성 τ(λ)의 색필터가 만들어질 수 있다. 이런 기술 에서, 상이한 소재 및 ㎛의 범위로 구분되는 두께를 갖는 많은 박층이 유리 또는 플라스틱 캐리어에 도포된다. 그 층의 두께 및 재질은 상업적으로 유용한 컴퓨터 프로그램에 의해 설계될 수 있다. 설계를 위한 입력 데이터로, 실현될 색필터의 투과 특성 τ(λ)을 정하면 충분하다.

어떤 경우에, 색필터는 적절한 투과성의 색유리 또는 플라스틱, 그런 색유리 또는 플라스틱 층의 조합으로부터 만들어질 수 있다. 문헌이나 유리 목록 내에는, 다수의 색유리의 분광 투과성이 설명되어 있다(예: Van Fanderlik: Optical Properties of Glass, Elsevier, Amlsterdam, 1983, pp. 154-155).

본 발명에 따른 색필터는 또한 그것의 표면에 적절한 투과성을 갖는 한 개 또는 그 이상의 색소층을 포함하는 유리 또는 플라스틱 캐리어에 의해 실현된다. 일반적으로 광학 산업에서 사용되는 안경 착색 공정에 의하여, 다양한 분광 투과성을 가지는 아닐린 색소의 물 또는 알코올에 용해된 용액이 렌즈 표면에 도포될 수 있다. 적절한 투과 τ(λ)는 다양한 색소의 감소 혼합, 다시 말하면, 재료 조성 및 도포될 색소층의 두께를 적절하게 선택함으로써 보장될 수 있다. 착색은 산화 규소 (SiO₂) 보호 박층에 의해 보존될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 색필터는 위에서 언급된 기술의 조합에 의해서 실현될 수 있다. 예를 들어, 그것의 표면에 색유리와 색소의 사용을 조합하여 요구되는 투과성을 보장할 수도 있다. 간섭 필터가 색유리와 조합됨으로써 광학 박층이 색 캐리어에 도포된다.

이하, 본 발명에 따른 광학수단용 색필터에 대하여 몇 가지 실시예가 설명된다.

[실시예 1]

주어진 사람의 눈을 시험하여, 제1 , 제2 수체의 각 감도 곡선은 장파장 쪽으로 17.5nm 만큼 변위되는 반면, 제3 수체는 정상인 눈의 감도 곡선에 대응하는 감도 인 것이 결정되었다. 이것은, Δλ_P= 17.5nm, Δλ_D= 17.5nm, Δλ_T= 0임을 의미한다. 제1 수체의 교정을 위해서는 제6도에 도시된 투과 특성 τ_P(λ)의 색필터가 필요한 반면, 제2 수체의 교정을 위해서는 동일하게 도시된 투과 특성 τ_D(λ)의 색 필터가 필요하다. 제3 수체에는 교정이 필요 없고, 이것은 수평 투과 특성 τ_T(λ) 에 대응한다. 투과 특성 τ_P(λ), τ_D(λ), τ_T(λ)는 수식 (4) 및 (5) 각각으로부터 얻어진다 실현될 투과 특성 τ(λ)은 제6도에 점선으로 나타낸 바와 같이, 투과 특성 τ_P(λ), τ_D(λ), τ_T(λ)가 파장 영역 550∼780nm, 480∼550nm, 380∼480nm 각각에서 선택되어, 이들 3개의 섹션에 연속 곡선을 얻을 수 있도록 상수가 곱해짐으로써 산출된다. 색필터는 특성 재질 및 두께의 광학층을 일정한 박층 기술 수단, 예를 들어, 증착에 의해 캐리어에 도포함으로써 실현될 수 있다. 도시된 바와 같은 투과 특성 τ(λ)을 얻기 위해서, 다음 12개의 박층이 유리 캐리어 위에 순차적으로 도포 된다.

1층 0.12㎛ SiO₂

2층 0.75㎛ SiO₂

3층 0.25㎛ SiO₂

4층 0.25㎛ SiO₂

5층 0.25㎛ SiO₂

6층 0.25㎛ SiO₂

7층 0.25㎛ SiO₂

8층 0.25㎛ SiO₂

9층 0.25㎛ SiO₂

10층 0.25㎛ SiO₂

11층 0.30㎛ ZrO₂

12층 0.15㎛ SiO₂

제13층으로서는, 자체로 알려진 자외선 보호층이 도포될 수 있다. 캐리어로서는, 예를 들어, 만약 사람이 그의 시험될 눈에 이 안경을 사용한다면, +2D 안경이 사용된다. 만약 그가 안경을 착용하지 않는다면, 그 층은 +2D 안경에 도포된다.

[실시예 2]

시험된 눈의 제1 , 제2 수체의 감도 곡선은 단파장 쪽으로 27.5nm 및 17.5nm 각각 변위되는 반면, 제3 수체는 정상인 눈의 감도 곡선에 대응하는 감도를 갖는다. 이것은 Δλ_P= -27.5nm, Δλ_D= -17.5nm, Δλ_T= 0임을 의미한다. 제1수체의 교정을 위해서는 제7도에 도시된 바와 같은 투과 특성 τ_P(λ)의 색필터가 요구되는 반면, 제2 수체의 교정을 위해서는 동일하게 도시된 투과 특성 τ_D(λ)의 색 필터가 필요할 것이다. 투과 특성 τ_P(A), τ_D(λ)는 수식 (4) 및 (5) 각각으로부터 얻어진다. 제3 수체는 교정이 필요 없으므로, 이것은 수평 투과 특성 τ_T(λ)에 대응한다. 실현될 색필터의 투과 특성 τ(λ)은 제7도에 점선으로 도시된 바와 같이, 투과 특성 τ_P(λ), τ_D(λ), τ_T(λ)가 548∼780nm, 489∼548nm, 380∼489nm 파장 범위에서 각각 선택되어 연속곡선이 이 3개의 구간에서 근사화됨으로써 발생한다. 색필터는 특성 재질 및 두께의 광학층을 일정 박층기술의 수단에 의해 캐리어 위에 도포하여 실현될 수 있다. 도시된 바와 같은 투과 특성 곡선 τ(λ)을 얻기 위해서 다음 10개의 박층이 투명 플라스틱 캐리어에 순차적으로 도포된다.

1층 0.25㎛ MgF₂

2층 0.95㎛ ZrO₂+ TiO₂혼합물

3층 0.25㎛ MgF₂

4층 0.25㎛ ZrO₂+ TiO₂혼합물

5층 0.25㎛ MgF₂

6층 0.25㎛ ZrO₂+ TiO₂혼합물

7층 0.25㎛ SiO₂

8층 0.25㎛ ZrO₂

9층 0.40㎛ SiO₂

10층 0.50㎛ MgF₂

혼합물인 산화 지르코늄 + 산화 티타늄(ZrO₂+ TiO₂)은 MERCK 상사에 의해 코드 NO. 16413으로 제조된 생성물이다. 제11층으로는 그 자체로 알려진 자외선 보호층을 도포하는 것이 바람직하다. 만약 사람이 이러한 안경을 시험용 눈에 착용한다면, 캐리어로는 예를 들어, -2D 안경이 사용된다. 만약 안경을 착용하지 않는다면, 그 층은 OD 안경에 도포된다.

[실시예 3]

주어진 눈을 시험하여, 제2 수체의 감도 곡선은 단파장 쪽으로 12.5nm 만큼 변위되고, 제2 수체의 감도 곡선은 장파장 쪽으로 7.5nm 만큼 변위되며, 제3 수체는 정상인의 감도 곡선에 대응하는 감도를 가지는 것이 결정되었다. 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ)의 최대값은 정상인의 색각의 경우에서 보다 서로 20nm 더 가깝다. 이것은 Δλ_P= -12.5nm, Δλ_D= 7.5nm, Δλ_T= 0임을 의미한다. 제1 수체의 교정을 위해서는 제8도에 도시된 바와 같은 투과 특성 τ_P(λ)의 색괼터가 필요한 반면, 제2 수체의 교정을 위해서는 동일하게 도시된 투과 특성 τ_D(λ)의 색필터가 요구된다. 제 3 수체는 교정이 필요 없으므로, 이것은 수평 투과 특성 τ_T(λ)에 대응한다. 실시예 1에서 기술한 것처럼, 이들 3개의 투과 특성의 결과를 구하여, 제8도에 점선으로 나타낸 것처럼 실현될 색필터의 투과 특성 τ(λ)이 얻어진다. 색필터는 특성 재질 및 두께의 광학층을 일정 박층 기술의 수단에 의해 캐리어에 도포함으로써 실현될 수 있다. 도시된 바와 같은 투과 특성 τ(λ)을 얻기 위해서, 다음 8개의 박층이 유리 캐리어에 순차적으로 도포된다.

1층 0.46㎛ ZrO₂

2층 0.05㎛ SiO₂

3층 0.05㎛ ZrO₂

4층 0.18㎛ SiO₂

5층 0.26㎛ ZrO₂

6층 0.28㎛ SiO₂

7층 1.74㎛ ZrO₂

8층 0.25㎛ MgF₂

제9층으로서는, 그 자체로 잘 알려진 자외선 보호층이 도포된다. 캐리어로는 +5D 하드 콘택트 렌즈가 박층이 두 개의 플라스틱 반-렌즈 사이에 밀봉되는 방식으로 사용된다. 박층은 반-렌즈 중의 하나에 도포되고, 그 다음 두 개의 반-렌즈 는 합쳐져서 그 가장자리를 녹여 붙인다.

[실시예 4]

주어진 눈을 시험하여, 제1 수체 및 제2 수체의 감도 곡선은 각각 장파장 쪽으로 10nm로 변위되는 반면, 제3 수체는 정상인의 감도와 대응하는 감도를 갖는 것이 결정된다. 이것은 Δλ_P= 10nm, Δλ_D= 10nm, Δλ_T= 0임을 의미한다.

제9도는 정상인 눈의 수체의 감도 곡선 P(λ), D(λ), T(λ) 및 위와 같이 비정상으로 나타나는 눈의 수체의 감도 곡선 P^*(λ), D^*(λ), T^*(λ)를 나타낸다. 비정상을 교정하기 위해서는 제10도에 도시된 바와 같은 투과 특성 τ(λ)이 적절하며, 그것은 코드 NO. 8006T240으로 BALZERS 상사에 의해 색유리로부터 만들어진 2mm 의 두꺼운 유리 필터를 이용함으로써 실현될 수 있다.

투과 τ(λ)의 색필터를 포함하는 색각 수정 및 개선용 광학 수단은, 접안 렌즈나 콘택트 렌즈의 형태의 종래의 안경으로 또는 눈과 시야의 대상물 사이에 위치 되는 일정한 다른 광학수단으로 제작될 수 있다. 상기 안경은 간단한 선글라스와 유사할 수도 있지만, 어떤 식으로든지 굴절 오차를 교정하기 위해 안경을 착용하는 사람들을 위해서, 본 발명에 따른 색필터를 형성하도록 광학 박층을 코팅하거나, 착색하는 것이 굴절 안경에 적용될 수 있다. 이하, 본 발명에 따라 색각을 수정하거나 개선하기 위한 광학 수단의 몇몇 실시예가 도면에 기초하여 기술될 것이다.

제11도는 음의 디옵터 렌즈(11)와 제로-디옵터 색 렌즈(10)를 포함하는 안경(1) 으로서 실현될 광학 수단을 나타낸 것으로, 제로-디옵터 색 렌즈(10)는 본 발명에 따른 색필터를 형성한다. 굴절 렌즈(11)의 일반 굴절 표면에 상기 렌즈(10)를 일치시키는 것이 바람직하다. 상기 렌즈들(10, 11)의 소재는 유리 또는 플라스틱이 될 수치다.

제12도는 양의 디윱터 렌즈(12)와 제로-디옵터 색 렌즈(13)를 포함하는 안경(2) 으로서 실현될 광학 수단을 나타낸 것으로, 상기 색 렌즈(13)는 본 발명에 따른 색필터를 나타낸다. 다시 렌즈(13)는 굴절 렌즈(12)의 일반 굴절 표면에 일치된다. 렌즈들(12, 13)의 재질은 유리나 플라스틱이 될 수 있다.

제13도는 제로-디옵터 유리나 플라스틱 렌즈(14)와 그 오목 면에 도포된 광학 박층(15)을 포함하는 안경으로서 실현될 광학 수단을 나타낸다. 박층(15)은 본 발명에 따른 간섭 색필터를 나타낸다. 광학 박층(15)은 선명도를 위해서 그 실제 두께보다 훨씬 얇게 도면에 도시되었다.

제14는 제로-디옵터 색 렌즈들(16,17을 포함하는 안경으로서 실현될 광학수단을 나타내는데, 이 모두는 본 발명에 따른 색필터를 나타낸다. 렌즈들(16,17의 재질은 유리나 플라스틱이 될 수 있다.

제15도는 단단한 재질의 두 개의 반-렌즈(18, 19)를 포함하는 콘택트 렌즈로서 실현될 광학 수단을 나타낸 것으로, 필수 디옵터 및, 본 발명에 따른 간섭 색필터를 만들기 위하여 그들 사이에 광학 박층(20)이 존재하도록 보장한다. 박층(20)은 반-렌즈 중의 하나, 예를 들어, 반-렌즈(18)에 도포되고, 그 다음 두개의 반-렌즈(18, 19)는 합쳐지며, 그 가장자리(21)를 따라 녹여 붙인다. 생물학적 친화성 재질의 반-렌즈 (18, 19)가 박층(20)을 밀봉하여 끼움으로써, 콘택트 렌즈(5)를 착용찰 때, 어떠한 문제점도 일으키지 않는다. 어떤 경우에, 콘택트 렌즈(5)는 또한 적절한 투과 특성의 색 플라스틱 재질로 만들어질 수 있는데, 이들 콘택트 렌즈(5)는 부드러운 재질로 만 들어질 수 있다.

제16도는 접안 렌즈(6)로서 실현될 광학 수단을 나타낸 것으로 백내장수술 과 정에서 주로 눈의 자연적인 렌즈를 대신한다. 필수 디옵터를 보장하는 두 개의 반- 렌즈(22, 23) 사이에는, 븐 발명에 따른 색필터를 구성하는 광학 박층(24)이 있다. 박층(24)은 반-렌즈 중의 하나, 예를 들어, 반-렌즈(22)에 도포되는데, 그 다음 두 개 의 반-렌즈들이 합쳐지고 그 가장자리를 따라 녹여 붙인다. 생물학적 친화성 재질의 반-렌즈들(22, 23)은 박층(24)을 밀봉하여 끼움으로써, 조립된 접안 렌즈(6)를 착용 할 때, 어떠한 문제점도 일으키지 않는다. 접안 렌즈(6)는 접안 렌즈(6)를 고정하기 위하여 자체로 알려진 두개의 공막(26,27)을 갖는다.

제17도는 필터판(7)으로서 실현될 광학 수단을 나타낸 것으로, 지지대(33)를 가지는 칼라 TV 세트(28)나 칼라 디스플레이의 스크린(29)의 앞에 그 자체로 알려진 걸기 구조(30)의 수단으로 위치될 수 있다. 만약 비정상 색각을 가진 사람이 실제의 색으로 TV 스크린(29)을 보고자 한다면, 필터판(7)을 걸면 된다. 도시된 필터판(7)은 상이한 색을 가진 두 개의 유리 또는 투명 플라스틱 층(31, 32)을 포함하지만, 본 발명에 따른 색필터를 나타내는 간섭 필터가 도포되는 유리판 또는 투명 플라스틱의 판으로 만들어질 수도 있다. 그러나, 필터판(7)은 이미 언급된 일정한 다른 방식으로 실현될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 색필터를 나타내는 광학 박층 시스템을 예를 들어, 증착으로 스크린(29)에 도포하는 것이 가능하다.

본 발명에 따라, 비정상 색각이 교정될 수 있을 뿐만 아니라, 정상 색각 또한 수정될 수 있는 데, 예를 들어, 정상 색각을 가진 사람의 색 구별 능력이 특별한 임무를 더욱 쉽게 실행하도록 개선될 수 있다. 예를 들어, 적록색 구별 능력은 감도 곡선 P(λ)의 최대값 부근의 파장 영역에서 감도 곡선 P^*(λ)를 장파장 쪽으로 이동 시키고, 감도 곡선 P(λ)의 최대값 부근의 파장 영역에서 감도 곡선 D^*(λ)를 단파장 쪽으로 실제로 이동시킴으로써 개선될 수 있다. 이 가능성은 예를 들어, 피부과의 의학 진단과, 이미지 처리의 시각적인 업무와, 식품의 품질을 검사할 때와, 분류 작업과, 특수 군사 임무와, 은행권 위조 검사에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 광학 수단은, 정상 색각을 가진 사람에 대하여 특수 임무를 위해 색각의 수정이 그의 눈의 한쪽에서만 이루어지도록 실현될 수 있다. 바람직한 색각을 이루기 위해서, 본 발명에 따른 색필터의 투과 특성 τ(λ)은 정상인 눈의 수체의 감도 곡선 대신에 바람직한 색각에 대응하는 감도 곡선을 고려하여, 수식 (4) 및 (6)에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 색각을 수정하거나 개선하기 위한 광학 수단의 색필터는 주어진 눈의 색각 특성에 기초하여 결정된다. 일반적으로, 비정상 색각을 가진 사람의 양쪽 눈은 똑같은 비정상 색각을 나타낸다. 드물게는 양쪽 눈의 색각이 다른 사람도 있는데, 물론 각 눈은 색각부전을 교정하기 위하여 다른 눈의 색필터와는 다른 자체만의 색필터가 필요하다.

당해 분야 전문가에게는, 본 명세서의 개재 내용은 예시적인 것이며, 첨부된 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 범주 내에서 다양한 대체 실시예, 수정 및 변경이 가능한 것임이 명백할 것이다.

Claims

색필터를 적용하여 색각을 수정하고, 눈의 색각을 결정하도록 이루어진, 눈 의 색각을 수정하거나 개선하기 위한 방법에 있어서, 수정될 색각을 가진 눈의 색감지 수체의 분광 감도 곡선 또는 상기 분광 감도 곡선의 최대값에 대한 파장값을 결정하는 단계와, 분팡 투과를 갖는 색필터를 적용하여, 색감지 수체의 분광 감도 곡선의 최대 값 부근의 3개의 파장 영역 중 하나 이상의 영역에 있어서, 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 색감지 수체의 대응 분광 감도 곡선에 대하여, 이미 결정된 파장에 따른 분광 감도 곡선의 변위들을 보상하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 색필터의 분광 투과는, 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 제1, 제2, 제3 수체의 분광 감도 곡선 및 수정될 색각을 가진 눈의 수체의 이미 결정된 대응 분광 감도 곡선으로부터 3개의 지수 곡선을 도출하는 단계와, 각각의 지수 곡선에 따라 상기 3개의 각 파장 영역 내에서 분광 투과를 선택하는 단계에 의하여 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 색필터의 분광 투과는, 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 제1, 제2, 제3 수체의 분광 감도 곡선, 및 수정될 색각을 가진 눈의 수체의 대응 분광 감도 곡선의 이미 결정된 최대값을 향하여 이들 분광 감도 곡선의 최대값을 파장에 따라 이동시킴으로써 얻어진 곡선으로부터 3개의 지수 곡선을 도출하는 단계와, 각각의 지수 곡선에 따라 상기 3개의 각 파장 영역에서 분광 투과를 선택하는 단계에 의하여 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 색필터의 분광 투과 특성을 결정함에 있어서, 연속 곡선은 상기 3개의 지수 함수에 맞추어지고, 상기 연속 곡선에 상수를 곱하여 변형시킴으로써, 일반화된 최대값이 90%보다 크게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 색필터의 분광 투과 특성을 결정함에 있어서, 상기 3개의 지수 함수는 연속 곡선을 얻기 위하여 상기 지수 곡선에 상수를 곱하여 상기 3개의 파장영역의 경계에서 서로 이어지도록 하며, 상기 연속 곡선에 상수를 곱하여 변형시킴으로써, 일반화된 최대값이 90%보다 크게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 색필터 세트가 1개 내지 3개의 상기 파장 영역 내에서 분광 감도 곡선의 상이한 파장값의 변위를 보상하도록 2차원 또는 3차원 군집을 나타내는 색필터 세트를 제공하는 단계와, 상기 분광 감도 곡선의 이미 결정된 변위 값에 가장 가까운 변위를 보상하는 상기 색필터 세트를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
색필터를 구비하고 있으며 눈의 색각을 수정하거나 개선하기 위한 광학 수단에 있어서, 수정될 색각을 가진 눈의 색감지 수체의 분광 감도 곡선의 최대값 부근의 3 개의 파장영역 중 하나 이상에서 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 색감지 수체의 대응 분광 감도 곡선에 대하여 수정될 색각을 가진 눈의 이미 결정된 분광 감도 곡선의 변위를 파장을 따라 보상하는 분광 투과성을 갖는 색필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항에 있어서, 상기 3개의 파장영역 내에서, 정상이거나 바람직한 색각을 가진 눈의 제1, 제2, 제3 수체의 분광 감도 곡선 및 수정될 색각을 가진 눈의 수체의 이미 결정된 대응 분광 감도 곡선으로부터 지수로서 얻어진 3개의 곡선에 대응되는 분광 투과성을 갖는 색필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항에 있어서, 분광 투과가 단조증가 또는 단조감소 하는 상기 3개의 파장영역 중 하나 이상이 존재하고, 상기 3개의 각 파장영역 내에서 단조 증가하거나 또는 단조 감소하거나 또는 상수인 분광 투과값을 갖는 색필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 90% 보다 큰 일반화된 최대값을 갖는 분광 투과성을 갖는 색필터를 포함한는 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항에 있어서, 상기 광학 수단은, 자체 재질의 첨가물을 가지고 있거나, 또는 표면에 착색되어 있거나, 또는 두개 이상의 상이한 색층으로 구성되어 있거나, 또는 간섭필터를 형성하는 광학 박층(15) 세트를 표면에 가지고 있는 굴절 또는 제로-디옵터 안경(1,2,3,4)인 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항에 있어서, 상기 광학 수단은, 자체 재질의 첨가물을 가지고 있거나, 또는 표면에 착색되어 있거나, 또는 두개 이상의 상이한 색층으로 구성되어 있거나, 또는 간섭필터를 형성하는 광학 박층(20) 세트를 표면에 가지고 있는 굴절 또는 제로-디옵터 콘택트 렌즈(5)인 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항에 있어서, 상기 광학 수단은, 자체 재질의 첨가물을 가지고 있거나, 또는 표면에 착색되어 있거나, 또는 두개 이상의 상이한 색층으로 구성되어 있거나, 또는 간섭필터를 형성하는 광학 박 층(24) 세트를 표면에 가지고 있는 굴절 또는 제로-디옵터 접안 렌즈(6)인 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 광학 박층(20, 24) 세트는 그 렌즈(5, 7)의 재질에 밀봉하여 끼워지는 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제7항이 있어서, 상기 광학 수단은, 자체 재질의 첨가물을 가지고 있거나, 또는 표면에 착색되어 있거나, 또는 두개 이상의 상이한 색층(31, 32)으로 구성되어 있거나, 또는 간섭필터를 형성하는 광학 박층(24) 세트를 표면에 가지고 있는 유리 또는 투명 플라스틱의 필터판(7)인 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제11항 내지 제13항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 자외선을 방지하는 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 수단.
제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 3개의 파장 영역은, 550± 30 nm부터 780 nm까지의 제1 파장영역과, 480 ± 20 nm부터 550± 30 nm까지의 제2 파장영역과, 380 nm부터 480± 20 nm까지의 제3 파장영역인 것을 특징으로 하는 방법.