(57)【要約】アイウェアーは、背景に対して物体を見るように選択したスペクトル透過率を有するレンズを含む。そのスペクトル透過率は、そのアイウェアーにより見える景色について自然な感覚を与えるように選択される。一つの例では、白いゴルフボールを見るためのレンズは、約４４０ｎｍの波長で放射を透過させる物体コントラスト窓、約５５０ｎｍで波長を透過させる背景窓、及び約６２０ｎｍと７００ｎｍとの間で波長を転送するスペクトル幅窓を含む。同様のアイウェアーが他の活動用に形成される。そのようなアイウェアーのフィルター及びレンズを選択する方法も提供される。
2004524558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を見るための光学フィルターであって、物体コントラストスペクトル窓及び背景スペクトル窓を含むスペクトル透過率を有するフィルター。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルターにおいて、当該フィルターのスペクトル透過率はスペクトル幅窓を含むフィルター。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルターにおいて、前記背景スペクトル窓を、ほぼ５４０ｎｍからほぼ５６０ｎｍまでの波長範囲としたフィルター。
【請求項４】
請求項１に記載のフィルターにおいて、前記背景スペクトル窓を、ほぼ５３０ｎｍからほぼ５７０ｎｍまでの波長範囲としたフィルター。
【請求項５】
請求項１に記載のフィルターにおいて、前記背景窓は、草木における反射スペクトルの少なくとも一部分に対応するフィルター。
【請求項６】
請求項１に記載のフィルターにおいて、前記物体コントラスト窓は物体によって生成される光の波長変換スペクトルに対応するフィルター。
【請求項７】
請求項６に記載のフィルターにおいて、前記背景スペクトル窓をほぼ５３０ｎｍからほぼ５７０ｎｍまでの波長範囲としたフィルター。
【請求項８】
請求項７に記載のフィルターにおいて、スペクトル幅窓を含むフィルター。
【請求項９】
請求項７に記載のフィルターにおいて、前記スペクトル幅窓はほぼ６１０ｎｍよりも長い波長を含むフィルター。
【請求項１０】
物体からの光を優先的に透過するように選択した第１のスペクトル窓と、背景からの光を優先的に透過するように選択した第２のスペクトル窓とを有する光学フィルター。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学フィルターにおいて、前記第１のスペクトル窓を、物体からの波長変換光を透過するように選択した光学フィルター。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光学フィルターにおいて、前記第１のスペクトル窓を、物体によって反射した光を透過するように選択した光学フィルター。
【請求項１３】
背景上の物体を見るためのアイウェアーであって、
フレームと、少なくとも１個のレンズを具え、
前記レンズは、アイウェアーの装着者が当該レンズを介して見えるように、その者の眼に装着されるように構成され、当該レンズは、物体コントラストスペクトル窓及び背景スペクトル窓を有するスペクトル透過率を規定するアイウェアー。
【請求項１４】
請求項１０に記載のアイウェアーにおいて、前記背景スペクトル窓は背景が反射性となる波長範囲に対応するアイウェアー。
【請求項１５】
請求項１０に記載のアイウェアーにおいて、前記背景スペクトル窓は草木の反射スペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項１６】
請求項１０に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラスト窓は物体によって生成された波長変換光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項１７】
請求項１０に記載のアイウェアーにおいて、前記レンズはスペクトル幅窓を規定するアイウェアー。
【請求項１８】
物体コントラストスペクトル窓及び背景スペクトル窓を含む光学フィルターを備えるアイウェアー。
【請求項１９】
請求項１８に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓は物体固有の反射スペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項２０】
請求項１８に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓は物体固有の波長変換スペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項２１】
背景スペクトル窓及び物体コントラストスペクトル窓を含むスペクトル透過率を有するレンズと、
装着した際、装着者が前記レンズを介して見えるように前記レンズを保持し当該レンズの位置を決めるように構成したフレームとを備える活動に固有のアイウェアー。
【請求項２２】
請求項２１に記載のアイウェアーにおいて、前記レンズを単一のレンズとし、当該レンズは、装着した際、装着者が前記レンズを介して両目で見えるように前記フレームによって位置が決められるアイウェアー。
【請求項２３】
請求項２１に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓は、ゴルフボールによって生成される波長変換光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項２４】
請求項２１に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓は活動固有の物体から受信した光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項２５】
請求項２１に記載のアイウェアーにおいて、前記背景スペクトル窓は活動固有の背景から受信した光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項２６】
観察フィルターのスペクトル窓に対応するスペクトル領域で蛍光作用を起こす蛍光材料を含むカバーを備えるゴルフボール。
【請求項２７】
背景上の物体を見るためのフィルターを選択する方法であって、
前記物体からの放射に対応する物体コントラストスペクトル窓を選択し、
前記背景からの放射に対応する背景スペクトル窓を選択し、
前記物体コントラストスペクトル窓及び背景スペクトル窓を含む光学フィルターを用意する方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、前記物体コントラストスペクトル窓及び背景スペクトル窓は透過窓である方法。
【請求項２９】
請求項２７に記載の方法において、さらに、
スペクトル幅窓を選択し、
当該スペクトル幅窓を含む光学フィルターを構成する方法。
【請求項３０】
請求項２７に記載の方法において、前記物体コントラスト窓は物体の反射スペクトルに対応する方法。
【請求項３１】
請求項２７に記載の方法において、前記物体コントラスト窓は物体からの放射線の波長変換スペクトルに対応する方法。
【請求項３２】
請求項２７に記載の方法において、前記背景スペクトル窓は背景の反射スペクトルに対応する方法。
【請求項３３】
請求項２７に記載の方法において、前記物体コントラストスペクトル窓、背景スペクトル窓及びスペクトル幅窓を、それぞれほぼ４４０ｎｍからほぼ４７０ｎｍまでの波長、ほぼ５１０ｎｍからほぼ５８０ｎｍまでの波長、及びほぼ６００ｎｍからほぼ６５０ｎｍまでの波長とした方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背景に対して選択された物体を見る光学フィルター、及び当該フィルターを含むアイウェアーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
肉体的な仕事を行う場合の個々の効果は、鋭敏さ、コントラストの感性及び距離知覚性のような個々の視覚能力によって決まるものである。例えば、溶接、家具作り及び宝石作りのような熟練技能には物体の正確な認識力が必要である。チームのスポーツや個人のスポーツのようなレクリエーション活動、及び山登りや狩猟のような野外レクリエーション趣味は、視覚能力をあてにする。ほとんどの人は、矯正用アイウェアー、コンタクトレンズまたは外科的技術により、前もって視界の鋭敏さを矯正することができる。不運にも、一般的にこの矯正によっては鋭敏さ以外の視覚能力は向上しない。多くの活動において、通常の視覚範囲を超えたカラーコントラスト感性や距離知覚性のような能力を向上させることが望ましい。
【０００３】
いくつかの活動において、保護用アイウェアーまたは他の視覚保護が必要である。一般に、この視覚保護により、活動固有の損傷、または反応物または強光束若しくは特に有害な波長範囲の光束にさらされる活動に固有の危険性が減少しまたは除外される。例えば、暗い色のレンズは溶接特有の強光束にさらされることを減少させるために使用され、またはゴーグルは肉体的接触の危険のあるバスケットボールのようなスポーツにおける損傷から目を保護するために使用される。このような保護用アイウェアーにより目の損傷を回避することができるが、時々アイウェアーは様々な視覚能力の妨げとなり、または様々な視覚能力を低下させる。
【０００４】
ステファン等の米国特許４９５２０４６号には、５１５ｎｍよりも短い波長の全ての入射光をほぼ取り除き、６３６ｎｍよりも長い波長の全ての入射光をほぼ透過させるシャープカットのスペクトルの透過率を示すレンズをベースにした保護用アイウェアーが開示されている。これらのレンズによって取り除かれる５１５ｎｍより短い波長の放射は、老年時の衰弱として表れる斑点や雪盲に影響を与えるため、これらのレンズはこれらの影響に対して保護を与える。
【０００５】
特に、カラー物体が光を反射しまたは放出する波長範囲に重なる波長で、多くの光を透過させるように適応した光学フィルターが提案されている。例えば、モア等のＰＣＴ国際出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ９６／１９７６１を参照する。一例として、モア等は青色染料を透明レンズに被着させ、光黄色テニスボールを見易くすることを提案している。
【０００６】
ステファン等及びモア等のアイウェアーは、眼の安全性を改善し物体の視認性を向上させることを目的としている。それにもかかわらず、そのアイウェアーには非常に多くの制限があるため、フィルター及びアイウェアーの改善が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術のアイウェアーは眼の保護を与え、カラーの物体の視認性を向上させるが、そのアイウェアーを介して見える景色が不自然だから、そのようなアイウェアーは一般に好ましくない。例えば、背景面から反射する波長の光がそのアイウェアーによって減衰するから、背景面は非常に暗く見える。極端な例では、背景は黒色に見える。さらに、そのようなアイウェアーではカラーの再現性が独自になり、そのアイウェアーの装着者は普通の景色が不自然に見えることがわかる。そのようなアイウェアーの装着者は、物体に正確に焦点を合わせることが困難であることも経験し、それによって距離知覚性とタイミングに影響を与えるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
物体コントラストスペクトル窓と背景スペクトル窓とを含むスペクトル透過率を有し、選択された物体を見るための光学フィルター及びレンズを提供する。物体コントラスト窓は、選択された物体によって反射されまたは放出される光のスペクトル分布に対応する。背景窓は、物体が見える反射性の背景または明るい背景から受けた放射光に対応する波長を含む。変形例では、フィルターはスペクトル幅窓を含むスペクトル透過率を有する。特定例では、背景窓は、約５４０ｎｍから約５６０ｎｍの波長範囲または約５３０ｎｍから約５７０ｎｍの波長範囲を含む。
【０００９】
別の実施例では、光学フィルターは、草木の反射スペクトル領域に対応する背景窓を有する。他のフィルター例では、物体コントラスト窓は、物体によって放出される光の蛍光スペクトルに対応する。別の実施例によれば、そのような物体コントラスト用光学フィルターはスペクトル幅窓を含み、そのスペクトル幅窓は、そのフィルターで見た場合よりも景色がより自然に見えるように形成され、装着者の眼に対してより以上に広いスペクトル幅を形成する。いくつかの例では、スペクトル幅窓は約６１０ｎｍよりも長い波長を含む。
【００１０】
背景に対する物体の視認性を向上させるアイウェアーは、装着者の眼に装着されるように構成したフレームと少なくとも１個のレンズを含み、アイウェアーを装着の際、レンズを通して見るように構成される。そのレンズは、物体コントラスト窓及び背景窓に対するスペクトル透過率を規定する。代表例では、背景窓は、草木が反射する波長範囲に対応する。他の例では、背景窓は、約５４０ｎｍから５６０ｎｍの間の波長または他の波長範囲を含む。
【００１１】
別の実施例によると、アイウェアーは物体コントラスト窓を有するレンズを含み、その物体コントラスト窓は、波長変換スペクトルパワー分布に対応する光を優先的に透過し、反射し、または装着者の眼に入射させている。他の例によると、アイウェアーはスペクトル幅窓を規定するレンズを含む。
【００１２】
物体コントラスト窓及び背景窓内で光を優先的に透過させる光学フィルターを含むアイウェアーを提供する。いくつかの実施例では、その物体コントラスト窓は、物体固有の反射窓または物体固有の波長変換窓に対応する。
【００１３】
自然コントラストの視認性が向上したアイウェアーは、背景窓及び視認性向上窓を規定するスペクトル透過率を有するレンズを含む。そのレンズは、当該レンズの位置を決めるフレームによって保持されるから、アイウェアーの装着者は、装着した際にレンズを介して見る。代表例では、レンズは単一のレンズでありフレームによって位置が決められるから、アイウェアーの装着者は、装着した際にレンズを介して両目で見る。
【００１４】
以下に、本発明におけるこれらの特徴及び他の特徴並びに観点について、添付した図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
見た場面について自然な外見を保ちながら物体の視認性を向上させる光学フィルターについて説明する。その光学フィルター（及びそのフィルターを含むアイウェアー）は、広範囲のレクリエーション活動、スポーツ活動、専門的活動及びその他の活動用に構成される。代表例として、ゴルフ用に構成したフィルター及びアイウェアーについて説明する。
【００１６】
ゴルフボールカバーが波長変換された光を発生するように構成され、アイウェアーが物体コントラストスペクトル窓を有するレンズを含み、当該窓がカバーの反射スペクトル及びカバーから放出された波長変換された光のスペクトルに対応するゴルフボール及び対応するアイウェアーを提供する。
【００１７】
波長変換光に合わせて形成されるカバーを有し、その波長変換光が第１の波長または第１の波長範囲で入射するゴルフボールを提供する。波長変換光は、吸収される入射光の波長よりも長い波長で放出される。波長変換光は、対応するアイウェアーにおける物体コントラスト窓に対応するスペクトル域の少なくとも一部を有する。代表例では、ゴルフボールは蛍光材料を含むカバーを有し、その蛍光材料は観察フィルターの透過スペクトルに対応するスペクトル領域の蛍光を発生する。別の実施例では、物体コントラストの一部の窓は、光がそのカバーによって優先的に反射するスペクトル領域に対応する。
【００１８】
背景に対する物体の視認性を向上させる方法には、見られる物体へコントラスト増強剤を与えるものがある。コントラスト増強剤によって発生する光のスペクトルは、物体コントラストスペクトル窓を規定する。物体コントラスト窓に対応するスペクトル窓と、背景の反射スペクトルに対応する背景窓とを含む光学フィルターを提供する。代表例では、コントラスト増強剤は、波長変換剤または着色剤若しくはその両方とする。変形例では、光学フィルターは、当該フィルターの透過スペクトルを広げるスペクトル幅窓を含む。いくつかの特定例では、物体視認窓、背景窓及びスペクトル幅窓は、約４４０ｎｍから約４７０ｎｍ、約５１０から約５８０ｎｍ及び約６００ｎｍから約６５０ｎｍの波長をそれぞれ含む。追加例では、それらの窓は、約４００ｎｍと約７００ｎｍとの間の波長を含む。
【００１９】
本発明におけるこれらの及び他の特徴及び観点について、ゴルフ及び他のスポーツの用途並びに他のスポーツ以外の用途を参照して、以下に説明する。便宜上ゴルフに関するいくつかの代表例について説明するが、これらの例が他のレジャー活動、レクリエーション活動、スポーツ活動、工業的活動、専門的活動または他の活動の組み合わせ及び詳細に適応できることは明らかである。
【００２０】
ゴルフボールの軌道を見ることやその位置を決めることは、あらゆる技能レベルのゴルファーにとって重要である。未経験のゴルファーによって打たれたゴルフボールの軌道は予測できるものではなく、時々そのボールは見つけ難い場所に行ってしまう。ゴルフボールを即座に見つける必要のあるそのような不出来によって、ラウンドをプレイするのに必要な時間が増え、１日でコースをプレイできるラウンド数を減らしてしまう。見失ったゴルフボールを見つける時間によってプレイを遅くするため、多くのコースやトーナメントでは、ゴルファーが見失ったゴルフボールの代わりに他のボールを使ってプレイに入る前のそのゴルフボールを探すのに許容される時間に関するルールがある。多くの経験のあるゴルファーや熟練ゴルファーがゴルフボールを見失うと、そのゴルファーのスコアーに打数を追加するペナルティが課せられる。特に、見にくい状況のためボールを見つけることができず、ボールを探すのに時間が制限されているためボールを見失ったときは、その打数を追加するペナルティが課せられる。
【００２１】
図１を参照して、直接の太陽光のような屋外の照明光または他の照明光の状態でゴルフボールから放出される放射のスペクトルパワー分布１００は、波長λＢ近くの波長領域に存在する青色光ピーク部１０２を含む。その青色光ピーク部１０２は、その部分１０２の波長よりも短い波長の範囲内の放射をその青色光ピーク部１０２内の波長の放射に変換することによって発生する。その波長変換は、蛍光プロセス、燐光プロセス及び他のプロセスに起因するものである。ここで、より短い波長の放射がより長い波長の放射に変換されるあらゆるプロセスを、波長変換プロセスと称する。上述したように、そのようなプロセスの典型例には、第１の波長の放射が吸収されてより長い波長の放射を発生する蛍光発光がある。人間の目は、青色光ピーク部１０２の放射に対するよりも、青色光ピーク部１０２の波長よりも短い波長の放射に対する方が敏感ではないから、より短い波長からより長い波長の放射へ変換することによりゴルフボールがより白く及びより明るく見える傾向がある。図１のスペクトルパワー分布は白色に見えるゴルフボールに対応し、白色でないゴルフボールのスペクトルパワー分布は、そのゴルフボールの色を特徴付ける別のスペクトルの特性を有する。
【００２２】
人間の目が反応する約４００ｎｍの通常にカットオフされた波長よりも短い波長のスペクトルパワーは図１には示されていない。このより短い波長の放射は、人間の目の可視応答を制限する。蛍光発光または他の波長変換プロセスによるこのより短い波長からより長い波長への変換によって、可視応答に十分に寄与する放射を発生させることができる。その波長変換光を発生するゴルフボールカバーの選択によりまたは蛍光剤、燐光剤または他の波長変換剤をゴルフカバーに含ませることにより、この変換プロセスを増強させることができる。一般的な波長変換剤により、一般に約４４０−４８０ｎｍの間の範囲に存在する波長λＢで青色光ピーク領域が生じるが、他の波長範囲で波長変換剤が用いられることがあり得る。そのゴルフボール（または関心のある他の物体）を白く見る必要がない場合は、カラー蛍光剤のようにカラーの波長変換剤が用いられることがあり得る。
【００２３】
図１に示したスペクトルのパワー分布１００は、屋外の照明光状態の下でゴルフボールから放出される光放射の代表例である。より正確なスペクトルのパワー分布の値は、正確な照明状態に依存する。一般的な照明状態は、直接の太陽光や曇り空からの照明並びに深い影の中で発生した照明を含む。これらの種々の照明状態下では、異なるスペクトルのパワー分布が生じる。例えば、一般に曇り空は、より短い（青色光の）波長で相対的に小さいエネルギーを有すると共に全体としても小さいエネルギーを有するスペクトルのパワー分布を発生する。それにもかかわらず、これらの変化する照明状態に関連するスペクトルのパワー分布は、波長変換プロセスによって発生した対応する青色光ピーク部を有している。
【００２４】
図１のスペクトルのパワー分布を生じさせるゴルフボールの視覚認識は、青色光ピーク部１０２（波長変換部分）を見る人の目に優先的に透過させることによって改善される。青色光ピーク部１０２は周辺照明光の青色光のスペクトルパワーを超えるから、青色光透過フィルターを形成することにより、ゴルフボールのトラッキングを改善し、その位置を認識することが可能になる。図１のスペクトルパワー分布における青色光ピーク部の光を優先的に透過させることにより、多くの状態の下でゴルフボールの視認性を向上させることができるが、その視認性を向上させる度合いはゴルフボールが見える背景に依存する。しかしながら、フェアフェーまたはパッティング面の草のようにゴルフにおいて見られる共通した背景では、青色光ピーク部の光を優先的に透過させることによりゴルフボールの視認性が向上する。従って、青色光ピーク部を優先的に透過させるレンズを含むアイウェアーを装着することによって、ゴルファーは、より以上に予めゴルフボールの軌道に追従することができ、ゴルフボールに目が止まった後はゴルフボールの位置を見つけて確認することができる。
【００２５】
そのアイウェアーによりゴルフボールの視認性を向上させることができ、より簡単にゴルフボールのトラッキングや位置の認識を可能にするが、ゴルファーの目に送られる光のスペクトルのパワー分布を変更することは、ゴルファーにとって不自然な状況または乱れた状況を与えるおそれがある。通常のラウンドプレイの間に、ゴルファーは、青空、曇り空、岩、砂、泥、草木を含み、路面、フェアウェイ、サンドトラップ及びラフを含む多くの異なる背景に遭遇する。青色光ピーク部を優先的に透過させるアイウェアーによって、あらゆるまたは一部のこれらの環境に対して不自然な状況または乱れた状況が作り出され、ゴルファーの集中や認識が損なわれる。このような不自然な状況により、ゴルフボールの向上した視認性に関する性能上の利点が相殺される。
【００２６】
図２Ａに示すスペクトル透過率２００を有する光学フィルターにより、より以上に自然な視界の状況を得ることができる。その光学フィルターにより、ゴルフボールの視認性が向上し、そのフィルターを介して見える自然な状況の景色を維持する。ここでは、光学フィルターが透過させるスペクトル領域をスペクトル窓と称する。スペクトル窓の幅は、そのスペクトル窓の最大透過率の約５０％、２５％、１０％または５％の全幅として定義される。そのスペクトル透過率２００は、緑色光透過スペクトル窓２０４及び赤色光透過スペクトル窓２０６と同様に青色光透過スペクトル窓２０２を含む。図２Ａに示したように、青色光窓２０２は約４６０ｎｍの波長で最大スペクトル透過率を有し、この波長は、ゴルフボールのカバーの材料における蛍光発光またはそのカバーの材料に加えられた波長変換剤によって生じた青色光のピークに対応している。青色光窓２０２のスペクトル位置は特定の蛍光剤に対応して選択されるから、アイウェアーは特定の蛍光剤に対してスペクトルが合致するように調和される。このように、アイウェアー及びゴルフボールは、ゴルフボールの視認性を向上させるためにスペクトルが合致するように調和される。約４４０ｎｍ以下の波長のスペクトル透過率は低いから、潜在的に有害な短い波長の放射は阻止される。この短い波長の放射の一部は、蛍光剤によって青色光窓２０２に対応する波長の放射に変換される。そのゴルフ用のフィルターの平均透過率は約２０％−３０％である。屋外使用のフィルターは、一般に約８％−８０％、１０％−６０％または１０％−４０％の平均透過率を有する。屋内使用（または通常の日光の照明よりも低いレベルの照明における使用）のフィルターは、一般に約２０％−９０％、２５％−８０％または４０％−６０％の間の平均透過率を有する。次表１に示す透過率を有する一実施例では、平均透過率は約２５％である。
【表１】
2004524558.tif 000003
【００２７】
図２Ａに示したように、緑色光窓２０４は約５５０ｎｍの波長に最大のスペクトル透過率を有する。草木は一般に緑色に見えるから、その緑色光窓は草木を含む景色の部分を明るくする。図３に、草木を見る場合に寄与するクロロフィルａ及びクロロフィルｂのスペクトル吸収度を示す。図３に示したように、両方のクロロフィルａ及びクロロフィルｂは約５００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長でそれぞれ反射性である。緑色光窓２０４が存在しない場合には、５００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長の光が阻止されまたは減衰し、草木は相対的に暗く見えてしまう。結果として、ゴルファーの周辺が不自然に見え、ゴルファーによる草木の認識が損なわれてしまう。一般にゴルファーは、パッティング面の草の高さや厚さ、パッティング面の草の葉の方向、及びその面の形態を含むパッティング面の様々なパラメータを正確に決めようとするため、この損失はパッティングに関して特に重大である。ゴルファーはストロークの約１．５倍をパッティング面でまたはその近くで必要とするから、パッティング面における視認性が害されることは重大な性能上の欠点であり、一般には受け容れられない。草木を認識しないことも、フェアウェイから外れてプレイするときまたはラフでプレイするときに重大な欠点になる。緑色光窓２０４は、青色光窓２０２と組み合わせてゴルフボールの視認性を向上させることができ、パッティング面または他の草木のような背景面の正確な評価が可能となる。
【００２８】
図２Ａの例では、赤色光窓２０６は約６１０ｎｍから約７２０ｎｍまでの波長範囲に渡って広がっているが、約７００ｎｍを超える波長では肉眼の視感度が低いため、その波長における放射の透過性は視野に対して小さな寄与しかしない。赤色光窓２０６は、図２Ａに対応するスペクトル透過率を有し草木によって反射する一部の赤色光を透過させる光学フィルターで見た自然な景色の状況を向上させ、より正確に焦点を合わせるゴルファーの能力を改善することによって更なる長所を引き出す。焦点を合わせるための人間の視覚系の能力は、目に受ける放射のスペクトル帯域幅に比例するから、赤色成分、緑色成分及び青色成分の光を透過させることによって生成されたより多くの多色光により、焦点能力を向上させることができる。さらに、収束性（目を共通点に向けること）と合焦性（遠近調節）は相互依存するから、焦点調節の改善により収束性及び距離知覚性を改善することができる。従って、緑色光部分及び赤色光部分の窓のスペクトルで透過させることによって、距離知覚性を改善すると共に焦点調節を改善することができる。このように、そのようなスペクトル窓を有するフィルターは、草木（特にパッティング面）の認識を改善すると共により以上に自然に見える景色を形成し、そして、青色光窓に関連してゴルフボールの視認性を向上させる。加えて、別のスペクトル成分を透過させることによって、ゴルファーの瞳孔の拡張が減り、さらに物体を正確に見るゴルファーの能力が改善される。
【００２９】
図２Ｂ乃至図２Ｅに、別の代表的な光学フィルターにおけるスペクトル透過率を示す。図２Ｂを参照して、スペクトル透過率２２０は、スペクトル窓２２２を透過する青色光及びスペクトル窓２２６を透過する赤色光を含む。そのスペクトル透過率２２０のスペクトル窓は、上述したスペクトル透過率と同じ形状のスペクトル端を有しないが、改善した視界を生成する。表２に、スペクトル透過率２２０におけるスペクトル透過率のデータを示す。
【表２】
2004524558.tif 000004
【００３０】
図２Ｃを参照して、他の代表的な光学フィルターに対応するスペクトル透過率２３０は、スペクトル窓２３２を透過する青色光及びスペクトル窓２３６を透過する赤色光を含む。別の光学フィルターにおけるそれぞれのスペクトル透過率２４０，２５０を、図２Ｄと図２Ｅにそれぞれ示す。そのスペクトル透過率２４０，２５０は、スペクトル窓２４２，２５２を透過する青色光及びスペクトル窓２４６，２５６を透過する赤色光をそれぞれ含む。表３乃至表５に、スペクトル透過率２４０，２５０に対応するスペクトル透過率のデータを示す。
【表３】
2004524558.tif 000005
【表４】
2004524558.tif 000006
【表５】
2004524558.tif 000007
【００３１】
図２Ｂ乃至図２Ｅに示す透過率に類似したスペクトル透過率を有する光学フィルターは、増強された視認性を形成する。このようなスペクトル透過率を有する光学フィルターは、製作の容易さ又は光学フィルターを無色にする必要性に応じて、個々の用途に対して選択することができる。表面的な理由として、他の物が色付けして見えるアイウェアーを使用しないことが望ましい。図２Ｂ乃至図２Ｅに示したように、様々なスペクトル窓が重なって表れることも可能である。
【００３２】
光学フィルターは、背景に対する物体のトラッキング及び観察が波長変換によって容易になる様々な活動に対して同様に形成することができる。そのようなフィルターは、波長変換窓、背景窓及びスペクトル幅窓を含むことができる。これらのスペクトル窓は、波長変換光、活動に固有の背景からの光及び別の波長の光を透過させるために選択され、透過された光の全スペクトル幅をさらに広げ、合焦性及び遠近調節を改善しまたはより以上の自然の視認性を形成する。上述した白いゴルフボールの用途では、光学フィルターは、波長変換スペクトル剤に対応する青色光窓、背景を見ることを容易にする緑色光窓、及び遠近調節と自然の場面の状況とを向上させる赤色光窓が形成される。そのような光学フィルターは実質的に無色になる。他の活動では、特定のスペクトル窓が、期待または測定される背景色、及び波長変換プロセスによって生成される波長に基づいて選択される。例えば、テニスは、黄色のボールを用いて緑色のプレイ面で時々プレイされる。一般にそのボールは、約４６０ｎｍと５４０ｎｍとの間の波長で波長変換光を生成する波長変換領域を有する。例えば、そのような用途のフィルターは、波長変換窓を４６０−５４０ｎｍの間に有し、背景窓を中央の約５５０ｎｍに有する。波長変換窓及び背景窓は一部の重なりを有する。より以上に自然なコントラスト及びより以上の合焦性を形成するために、追加の窓が約４４０−４６０ｎｍ、６２０−７００ｎｍの波長範囲にまたは他の範囲に形成される。
【００３３】
別の実施例においては、波長変換窓に加えてまたはそれに代えて物体固有のスペクトル窓を有する光学フィルターが形成される。例えば、赤色に見えるゴルフボールを見るために、光学フィルターは、赤色光を透過してゴルフボールの視認性を改善する赤色光のスペクトル窓を含むことができる。（パッティング面のような）背景を自然に正確に見るために、緑色光のスペクトル窓も形成される。ゴルフボールが波長変換光も放出する場合には、必要なときに追加の波長変換窓が形成される。そのフィルターもスペクトル幅窓を含む。
【００３４】
図４を参照して、アイウェアー４００はフレーム４０２及びレンズ４０４を含む。そのレンズ４０４は、波長変換窓、背景窓及びスペクトル幅窓を含むスペクトル透過率を有する。いくつかの用途では、スペクトル幅窓が省略される。他の用途では、物体固有の波長変換窓を含むことができる物体固有のスペクトル窓が形成される。そのレンズ４０４は、規定のレンズまたは規定されていないレンズであり、ガラスまたはアクリル樹脂またはポリカーボネートのようなプラスティックを含む様々な光学材料により作られる。そのレンズは様々な形状を有し、その形状は平面−平面形状及びメニスカス形状を含む。変形のアイウェアーにおいては、フレームは一体のレンズを維持するために形成され、そのレンズはアイウェアーを装着するときに両目の前方に設けられる。単一のレンズを含むゴーグルも形成され、そのレンズはゴーグルを装着するときに両目の前方に設けられる。
【００３５】
レンズ４０４のスペクトル透過率はいくつかの方法により得られる。そのレンズの一つのまたはそれ以上の表面にコーティングがなされる。そのコーティングは、選択されたスペクトル透過率を得るように構成した一つまたはそれ以上のコーティング材料層を含む。これらの層を吸収性として減衰させる予定のスペクトル領域からの放射をコーティング層中で吸収することができ、又はコーティング層を反射性としてこの波長域の放射を反射することができる。さらに他の例では、一つのまたはそれ以上の染料または他の発色団が、染色または他のプロセスによってそのレンズ材料内に含まれる。上記の方法のうち２つまたはそれ以上の方法が結合され、要求するスペクトル特性を生成する。
【００３６】
上記の実施例では、特定の活動（すなわちゴルフ）に関して説明したが、他の活動用の追加例を示す。例えば、自然のコントラスト、視認性が向上したフィルターが、野球、テニス、バドミントン、バスケットボール、ラケットボール、ハンドボール、アーチェリー、ターゲットシューティング、トラップシューティング、クリケット、ラクロス、フットボール、アイスホッケー、フィールドホッケー、ハンティング、サッカー、スクワッシュまたはバレーボールのようなスポーツ用に形成される。そのようなスポーツ用には、そのフィルターは、野球ボール、テニスボール、バドミントンシャトルまたはバレーボールで蛍光剤によって生成される波長変換光、またはこれらの物体によって優先的に反射する光を透過させるために選択された物体のコントラスト窓を含む。そして、背景窓及びスペクトル幅窓が形成されることにより、背景がはっきりと見え、景色が自然に見え、アイウェアー装着者の合焦性及び距離知覚性が改善される。様々な面でプレイし、またはテニスやバレーボールのような異なる環境でプレイするスポーツでは、異なる背景窓が異なる面でのプレイ用に形成される。例えば、テニスはグラス面またはクレイ面で共通にプレイされ、望ましくはフィルターはそれぞれの面用に構成される。他の例として、アイスホッケーはアイス面でプレイされ、そのアイス面は波長変換剤または着色剤により形成され、レンズはそのアイスに関してホッケーパックを見るために構成される。屋外のバレーボールでは、青空に対してバレーボールを正確に見ることが要求され、その背景フィルターは、背景を正確に見ることができるように選択され、屋外の光でコントラストを向上させる。異なる構成が屋内のバレーボール用に形成される。そのようなフィルターを含むアイウェアーは、活動に固有のもの、面に固有のものまたは環境に固有のものである。さらに、色の付いたアイウェアーは、活動に関連した背景に対して物体を明らかにし、位置決めしまたはトラックすることが望ましいスポーツ以外の活動用に形成される。いくつかの代表的な活動は、歯科、外科、バードウォッチング、フィッシング、または探索動作及び救出動作を含む。そのようなフィルターも、静止カメラ及びビデオカメラ用のフィルター、または傍観者または他の観察者が利用するために設置される画面を見るときのフィルターのように別の構成で形成される。フィルターは、レンズまたは一体のレンズとして若しくはフェースシールドとして形成される。例えば、ホッケー用のフィルターは、フェースシールドに含まれる。
【００３７】
上記の代表的な実施例をフィルターの透過率を参照して説明したが、反射フィルターにも適用される。さらに、濃度フィルターは上述したフィルターと結合して形成され、快適に見ることができるレベルに色彩度を減少させる。
【００３８】
上述したように、いくつかの特定の例を参照して実施例を説明した。これらの例が本発明の主旨から逸脱しない限りにおいて組み合わせ及び詳細を変更できることは当該技術分野の当業者にとって明らかである。添付した特許請求の範囲に包含される全てを特許請求の範囲とする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、波長の機能としてゴルフボールにより反射し放出するパワーのグラフである。
【図２Ａ】図２Ａは、ゴルフボールを見るために構成された光学フィルターにおける波長の機能としての透過率のグラフである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ゴルフボールを見るために構成された光学フィルターにおける波長の機能としての透過率のグラフである。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ゴルフボールを見るために構成された光学フィルターにおける波長の機能としての透過率のグラフである。
【図２Ｄ】図２Ｄは、ゴルフボールを見るために構成された光学フィルターにおける波長の機能としての透過率のグラフである。
【図２Ｅ】図２Ｅは、ゴルフボールを見るために構成された光学フィルターにおける波長の機能としての透過率のグラフである。
【図３】図３は、クロロフィルａ及びクロロフィルｂの反射スペクトルのグラフである。
【図４】図４は、図３のグラフに関するスペクトルの透過率を持つレンズを含むアイウェアーの透視図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月22日(2003.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背景上の物体を見るための物体の視認性を向上させるフィルターであって、
前記物体からの光を優先的に透過するように選択した物体コントラスト窓と、前記背景からの光を優先的に透過するように選択した背景スペクトル窓と、減衰させるスペクトル領域に対応する減衰領域とを含むスペクトル透過率を有するフィルター。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルターにおいて、当該フィルターの透過スペクトルはスペクトル幅窓を含むフィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフィルターにおいて、前記背景スペクトル窓を、ほぼ５４０ｎｍからほぼ５６０ｎｍまでの波長範囲としたフィルター。
【請求項４】
請求項１または２に記載のフィルターにおいて、前記背景スペクトル窓を、ほぼ５３０ｎｍからほぼ５７０ｎｍまでの波長範囲としたフィルター。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の光学フィルターにおいて、前記背景スペクトル窓は背景が反射性となる波長領域に対応する光学フィルター。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルターにおいて、前記背景は草木における反射スペクトルの少なくとも一部分のスペクトルに対応するフィルター。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルターにおいて、前記物体コントラスト窓は物体によって生成される光の波長変換スペクトルに対応するフィルター。
【請求項８】
請求項２に記載のフィルターにおいて、前記スペクトル幅窓はほぼ６１０ｎｍよりも長い波長を含むフィルター。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか一項または請求項８に記載の光学フィルターにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓は前記物体によって反射する光を透過するように選択した光学フィルター。
【請求項１０】
背景上の物体を見るためのアイウェアーであって、
フレームと、少なくとも１個のレンズとを具え、
前記レンズは、アイウェアーの装着者が当該レンズを介して見るように、その者の目に装着されるように構成され、前記レンズは、請求項１から９のいずれか一項に記載の光学フィルターを具えたアイウェアー。
【請求項１１】
請求項１０に記載のアイウェアーにおいて、前記レンズを単一のレンズとし、当該レンズは、装着した際に装着者が前記レンズを介して両目で見るように前記フレームによって位置が決められるアイウェアー。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓は活動固有の物体から受信した光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアイウェアーにおいて、前記物体コントラストスペクトル窓はゴルフボールによって生成される波長変換光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか一項に記載のアイウェアーにおいて、前記背景スペクトル窓は活動固有の背景から受信した光のスペクトルに対応するアイウェアー。
【請求項１５】
背景上の物体を見るためのフィルターを選択する方法であって、
前記物体から受信した放射を優先的に透過するように対応する物体コントラストスペクトル窓を選択し、
前記背景から受信した放射を優先的に透過するように対応する背景スペクトル窓を選択し、
前記物体コントラストスペクトル窓、背景スペクトル窓及び減衰させるスペクトル領域に対応する減衰領域を含む光学フィルターを用意する方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記物体コントラストスペクトル窓及び背景スペクトル窓を透過窓とする方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の方法において、さらに、
スペクトル幅窓を選択し、
当該スペクトル幅窓を含む光学フィルターを用意する方法。
【請求項１８】
請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法において、前記物体コントラスト窓は物体の反射スペクトルに対応する方法。
【請求項１９】
請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法において、前記物体コントラスト窓は物体からの放射の波長変換スペクトルに対応する方法。
【請求項２０】
請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法において、前記背景スペクトル窓は背景の反射スペクトルに対応する方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法において、前記物体コントラストスペクトル窓、背景スペクトル窓及びスペクトル幅窓を、それぞれほぼ４４０ｎｍからほぼ４７０ｎｍまでの波長、ほぼ５１０ｎｍからほぼ５８０ｎｍまでの波長、及びほぼ６００ｎｍからほぼ６５０ｎｍまでの波長とする方法。
【請求項２２】
優先的に光を透過するように選択した観察フィルターのスペクトル窓に対応するスペクトル領域で蛍光作用を起こす蛍光材料を含むカバーを具えたゴルフボール。
【国際調査報告】
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2004524558.tif 000045
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