(57)【要約】  少なくとも青色光を発生させる装置が、脊椎動物の光生物学的効果を制御するよう青色光のスペクトルの変化を定める制御信号（ＣＳ）を受け取る制御回路（４）を有する。したがって、第１の光生物学的効果を有する第１の主要な波長（ＰＷ１）を有する第１の青色光（ＢＬ１）を発生させると共に（又は）第１の主要な波長よりも短い第２の主要な波長（ＰＷ２）及び第１の主要な波長よりも長い第３の主要な波長（ＰＷ３）を有する第２の青色光（ＢＬ２）を発生させ、第２の青色光（ＢＬ２）は、第１の光生物学的効果とは異なる第２の光生物学的効果を有し、第１の青色光（ＢＬ１）及び第２の青色光（ＢＬ２）は、実質的に同一の色及び強度を有する。
2009533127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも青色光を発生させる装置であって、第１の光生物学的効果を有する第１の主要な波長（ＰＷ１）を有する第１の青色光（ＢＬ１）を発生させると共に（又は）前記第１の主要な波長（ＰＷ１）よりも短い第２の主要な波長（ＰＷ２）及び前記第１の主要な波長（ＰＷ１）よりも長い第３の主要な波長（ＰＷ３）を有する第２の青色光（ＢＬ２）を発生させることによって脊椎動物の光生物学的効果を制御するよう前記青色光のスペクトルの変化を定める制御信号（ＣＳ）を受け取る制御回路（４）を有し、
前記第２の青色光（ＢＬ２）は、前記第１の光生物学的効果よりも弱い第２の光生物学的効果を有し、前記第１の青色光（ＢＬ１）及び前記第２の青色光（ＢＬ２）は、実質的に同一の色及び強度を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の主要な波長（ＰＷ１）は、４６０〜４８０ｎｍに選択され、前記第２の主要な波長（ＰＷ２）は、４３０〜４５０ｎｍに選択され、前記第３の主要な波長（ＰＷ３）は、４８０〜５００ｎｍに選択されている、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１の青色光（ＢＬ１）を発生させる第１の光源（Ｂ１）と、前記第２の主要な波長（ＰＷ２）を有する青色光を発生させる第２の光源（Ｂ２）と、前記第３の主要な波長（ＰＷ３）を有する青色光を発生させる第３の光源（Ｂ３）とを更に有する、
請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記第１の光源（Ｂ１）は、第１のＬＥＤから成り、前記第２の光源（Ｂ２）は、第２のＬＥＤから成り、前記第３の光源（Ｂ３）は、第３のＬＥＤから成り、前記装置は、前記第１のＬＥＤを通って流れる第１の電流（Ｉ１）、前記第２のＬＥＤを通って流れる第２の電流（Ｉ２）及び前記第３のＬＥＤを通って流れる第３の電流（Ｉ３）を発生させる駆動回路（３）を更に有し、前記制御回路（４）は、前記駆動回路（３）を制御して前記第１の電流（Ｉ１）、前記第２の電流（Ｉ２）、及び前記第３の電流（Ｉ３）を発生させて所望の色、所望の強度及び所望の光生物学的効果を有する光を得るよう構成されている、
請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記第１の光源（Ｂ１）は、第１の形式の蛍光体であり、前記第２の光源（Ｂ２）は、第２の形式の蛍光体であり、前記第３の光源（Ｂ３）は、第３の形式の蛍光体であり、前記装置は、電子ビーム（３１）を偏向させて前記第１の形式の蛍光体か前記第２の形式の蛍光体と前記第３の形式の蛍光体の両方かのいずれかに当てる駆動回路（３０）を更に有する、
請求項３記載の装置。
【請求項６】
前記制御信号（ＣＳ）は、ワイヤード又はワイヤレスリンクによって得られるトリガ信号である、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記光生物学的効果を周期的に制御する周期的挙動を呈する前記制御信号（ＣＳ）を発生させる時刻発生回路（５）を更に有する、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記時刻発生回路（５）は、昼／夜サイクルに同期化された前記制御信号（ＣＳ）を発生させるよう構成されている、
請求項７記載の装置。
【請求項９】
感光素子（５）であって、この感光素子に当たった光の量に応答してトリガ信号（ＣＳ）を発生させる感光素子（５）を更に有する、
請求項６記載の装置。
【請求項１０】
各々が請求項３に記載された前記第１の光源（Ｂ１）、前記第２の光源（Ｂ２）、及び前記第３の光源（Ｂ３）を備えた画素を有するディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記画素は各々、前記画素が白色光を放出することができるようにするための第４の光源（Ｇ）及び第５の光源（Ｒ）を更に備えている、
請求項１０記載のディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記第４の光源（Ｇ）は、緑色光を放出し、前記第５の光源（Ｒ）は、赤色光を放出する、
請求項１１記載のディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記第１の光源（Ｂ１）は、第１のＬＥＤから成り、前記第２の光源（Ｂ２）は、第２のＬＥＤから成り、前記第３の光源（Ｂ３）は、第３のＬＥＤから成り、前記第４の光源（Ｂ４）は、第４のＬＥＤから成り、前記第５の光源（Ｂ５）は、第５のＬＥＤから成り、前記ディスプレイ装置は、駆動回路（３）を更に有し、前記制御回路（４）は、前記制御信号（ＣＳ）及び画像信号（ＩＳ）を受け取り、それにより前記駆動回路（３）を制御して前記第１のＬＥＤを通って流れる第１の電流（Ｉ１）、前記第２のＬＥＤを通って流れる第２の電流（Ｉ２）、前記第３のＬＥＤを通って流れる第３の電流（Ｉ３）、前記第４のＬＥＤを通って流れる第４の電流（ＩＧ）、及び前記第５のＬＥＤを通って流れる第５の電流（ＩＲ）を発生させて前記画像信号（ＩＳ）に従って所望の色及び所望の強度を有すると共に光生物学的効果を有する光を得るように構成されている、
請求項１１又は１２記載のディスプレイ装置。
【請求項１４】
ユーザからのバイオフィードバックに応じて前記制御信号を発生させる検出手段を更に有する、
請求項１０記載のディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記検出手段は、皮膚／直腸温度センサ、目のまばたきセンサ、眼球運動センサ、皮膚コンダクタンスセンサ、又はユーザ活動度検出器のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１４記載のディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記ユーザ活動度検出器は、毎分のキーストローク回数又はマウス使用強度を検出するよう構成されている、
請求項１５記載のディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記光生物学的効果は、メラトニン抑制効果又は警戒レベルである、
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１８】
請求項３記載の前記第１の光源（Ｂ１）、前記第２の光源（Ｂ２）、及び前記第３の光源（Ｂ３）を有するディスプレイ装置用のバックライトユニット。
【請求項１９】
第１のメラトニン抑制効果を有する第１の主要な波長（ＰＷ１）を有する第１の青色光（ＢＬ１）並びに（又は）前記第１の主要な波長（ＰＷ１）よりも短い第２の主要な波長（ＰＷ２）及び前記第１の主要な波長（ＰＷ１）よりも長い第３の主要な波長（ＰＷ３）を有する第２の青色光（ＢＬ２）を発生させることによって脊椎動物のメラトニン抑制効果を制御するよう前記青色光のスペクトルの変化を定める制御信号（ＣＳ）に応答して少なくとも青色光を発生させる方法であって、前記第２の青色光（ＢＬ２）は、前記第１のメラトニン抑制効果よりも弱い第２のメラトニン抑制効果を有し、前記第１の青色光（ＢＬ１）及び前記第２の青色光（ＢＬ２）は、実質的に同一の色及び強度を有する、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも青色光を発生させる装置、少なくとも青色光を発生させる画素を有するディスプレイ装置、ディスプレイ装置用のバックライトユニット及び少なくとも青色光を発生させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−０６３６８７号公報は、生物体がそのサーカディアンリズムを定めるタイマ（体内時計）を有することを開示している。眠気、警戒心及び体温は、サーカディアンリズムに従って変化する。バイオリズムは、メラトニン分泌量によって制御される。光は、メラトニン分泌に影響を及ぼすことが判明している。メラトニンの分泌は、波長が４７０ｎｍの光によって最大源に抑制される。特開２００５−０６３６８７号公報は、波長が４４５〜４８０ｎｍの青色光を放出することにより生物リズム制御を行う光放出（発光）装置及びディスプレイ装置を更に開示している。光放出装置は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、第１の青色ＬＥＤ及び第２の青色ＬＥＤを有する。第１の青色ＬＥＤは、ピークが４７７ｎｍの光を放出し、第２の青色ＬＥＤは、第１の青色ＬＥＤよりも短い波長のところにピークを持つ光を放出する。メラトニン抑制効果は、第１の青色ＬＥＤと第２の青色ＬＥＤを選択することにより制御される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０６３６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この光放出装置の欠点は、光の色及び（又は）強度が、メラトニン抑制効果の変化時に変わるということにある。
【０００５】
本発明の目的は、メラトニン抑制に対して異なる効果をもたらすが、実質的に同一の色及び強度が得られるように光を変化させる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、請求項１記載の少なくとも青色光を発生させる装置を提供する。本発明の第２の態様は、請求項１０記載の画素を有するディスプレイ装置を提供する。本発明の第３の態様は、請求項１８記載のディスプレイ装置用のバックライトユニットを提供する。本発明の第４の態様は、請求項１９記載の少なくとも青色光を発生させる方法を提供する。有利な実施形態は、従属形式の請求項に記載されている。
【０００７】
本発明の第１の態様による装置は、少なくとも青色光を発生させ、この装置は、脊椎動物の光生物学的効果を制御するよう青色光のスペクトルの変化を定める制御信号（ＣＳ）を受け取る制御回路を有する。光生物学的効果は、メラトニンレベルに対する測定可能な影響を及ぼさない状態での被検体に対するメラトニン抑制効果及び（又は）刺激／警戒効果であるのが良い。青色光のスペクトルを変化させるには、第１の光生物学的効果を有する第１の主要な波長（ＰＷ１）を有する第１の青色光（ＢＬ１）を発生させると共に（或いは）第１の主要な波長（ＰＷ１）よりも短い第２の主要な波長（ＰＷ２）及び第１の主要な波長（ＰＷ１）よりも長い第３の主要な波長（ＰＷ３）を有する第２の青色光（ＢＬ２）を発生させるのが良い。第２の青色光（ＢＬ２）は、第１の光生物学的効果よりも弱い第２の光生物学的効果を有し、第１の青色光（ＢＬ１）及び第２の青色光（ＢＬ２）は、実質的に同一の色及び実質的に同一の知覚強度を有する。第１の青色光と第２の青色光の選択は、瞬時であっても良いが、好ましくは、数時間を要する場合のあるゆっくりとした移行であり、その結果、光は、第１の光生物学的効果から第２の光生物学的効果にゆっくりと変化し又は逆の関係にゆっくりと変化するようになる。
【０００８】
第１の青色光は、第２の青色光の主要な第２の波長と主要な第３の波長との間の主要な第１の波長を有する。この単一の青色光源又は２つの青色光源を互いに組み合わせた状態で用いることにより、青色光の実質的に同一の色及び強度を得ることができ、しかも、互いに異なる光生物学的効果を得ることが可能である。
【０００９】
青色光の色及び強度は、青色光がカラーディスプレイの三原色のうちの１つとして用いられる用途では実質的に変化しないということが、特に重要である。これにより、同一の視覚画像を生じさせることができ、しかも、互いに異なる光生物学的効果を生じさせることができる。実質的に同一の色及び強度という表現は、見る人が、三原則のうちの青色について第１の青色光又は第２の青色光のいずれを用いるかとは無関係に、色及び（又は）強度の変化を観察することはないということを意味している。バックライトユニットでは、青色光を１つ又は２つ以上のランプ又はＬＥＤによって生じさせることができる。ＣＲＴ又はＰＤＰでは、青色光をドット状又はストライプ状の蛍光体によって生じさせることができる。当業者であれば容易に理解されるように、実質的に同一の色及び強度を生じさせるためには、第２の青色光の２つの主要な波長及びその強度を選択する上で多くの可能性が存在する。異なる光生物学的効果に達しなければならないということから、波長の関数として光生物学的曲線を知っている当業者が第１及び第２の青色光の波長並びにこれらの関連の強度を選択する上で多くの可能性を有することは、明らかである。
【００１０】
メラトニン抑制のための実施形態では、第１の青色光の主要な第１の波長は、４６０〜４８０ｎｍに選択され、この波長は、約４７０ｎｍで生じるメラトニン抑制曲線の最大値に近い。好ましくは、主要な第１の波長は、この最大値に一致するよう選択される。第２の青色光の第２の波長及び第３の波長は、主要な第１の波長のいずれかの側に選択され、メラトニン抑制が最大値よりも低い波長に選択される。好ましくは、第２の主要な波長は、４３０〜４５０ｎｍに選択され、第３の主要な波長は、４８０〜５００ｎｍに選択される。これらの範囲は、この範囲が異なるメラトニン抑制効果を有し、視覚的な目の感受性曲線のゼロではない部分内に収まるので、好ましい。
【００１１】
一実施形態では、第１の光源は、第１の青色光を発生させ、第２の光源は、第２の主要な波長を有する光を発生させ、第３の光源は、第３の主要な波長を有する光を発生させる。３つの別々の光源を制御することは、１つの光源のスペクトルを変化させることよりもたやすい。好ましくは、光源は、ＬＥＤである。変形例として、光源を例えばＣＲＴ又はＰＤＰディスプレイ装置において電子が当てられる適当に選択された蛍光体によって形成しても良い。
【００１２】
一実施形態では、第１の青色光又は第２の青色光のいずれを発生させるかを制御する制御信号は、例えばインターネット（Internet：登録商標）又は電話を介してワイヤード又はワイヤレスリンクによって受け取られる。これにより、中心点からのメラトニン抑制量の制御が可能である。制御信号を時刻発生回路にリンクさせてメラトニン抑制量を現実の昼／夜サイクルに同期化させるのが良い。変形例として、メラトニン抑制量を例えば夜勤をしなければならない人々に関して人工的な昼／夜サイクルに従って制御しても良い。
【００１３】
変形例として、光センサを用いてメラトニン抑制量を制御しても良い。好ましくは、この光センサは、外部光を受け取るよう位置決めされる。たとえ人が昼光が量的に全く入らず又はほんの僅かしか入らない環境で働いている場合であっても、青色光のスペクトル組成の選択を同期化させてメラトニン抑制を現実の昼／夜サイクルにリンクさせるようにすることが可能である。
【００１４】
一実施形態では、ディスプレイ装置は、ユーザからのバイオフィードバックに応じて制御信号を発生させる検出手段を更に有する。この場合、ユーザの実際の生物学的状態は、光生物学的効果を制御するために用いられる。検出手段は、皮膚／直腸温度センサ、目のまばたきセンサ、眼球運動センサ、皮膚コンダクタンスセンサ、又はユーザ活動度検出器のうちの少なくとも１つを含むのが良い。これらセンサは各々、ユーザの生物学的状態の特定の問題を検出し、これらセンサは、光生物学的効果を所望の仕方で制御するために別々に又は任意の組合せの状態で使用できる。ユーザ活動度検出器は、毎分のキーストロールの回数又はマウスの使用強度を検出するよう構成されるのが良い。
【００１５】
一用途では、全て青色光を発生させる第１、第２及び第３の光源は、ディスプレイ装置の画素中に組み込まれる。また、好ましくは、これら画素は、画素が白色光を生じさせることができるように赤色光源及び緑色光源を更に有する。本発明によれば、ディスプレイの三原色の１つとしての青色は、種々のメラトニン抑制効果が得られるが、依然として実質的に同一の青色及び強度が達成されるような種々のスペクトル組成を有するのが良い。その結果、ディスプレイの白色は、選択された実際のメラトニン抑制効果とは実質的に無関係である。好ましくは、光源は、狭帯域又は単色性であり、例えば、ＬＥＤ又はレーザである。
【００１６】
別の用途では、ディスプレイを照明するためのバックライトユニットでは、第１、第２及び第３の光源は、色点が動作状態になっている青色光源とは実質的に独立した白色光を得るよう赤色光源及び緑色光源と組み合わせられる。
【００１７】
本発明の上記態様及び他の態様は、以下において説明する実施形態から明らかであり、これら態様を実施形態を参照して説明する。
【００１８】
互いに異なる図において、同一の参照符号を有するアイテムは、同一の構造的特徴及び同一の機能を有し又は同一の信号を有することは注目されるべきである。このアイテムの機能及び（又は）構造を説明する場合、詳細な説明においてその説明の繰り返しは、不要であろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、赤色、緑色及び青色円錐体に関する人の目の感受性曲線を示している。光の波長は、水平軸に単位がｎｍで示されており、人の目の感受性ＥＳは、縦軸に沿って示されている。人の網膜は、３種類の円錐体、即ち、赤色光に敏感であり、赤色円錐体と呼ばれる円錐体、緑色光に敏感であり、緑色円錐体と呼ばれる円錐体及び青色光に敏感であり、青色円錐体と呼ばれる円錐体を有している。入射光の波長の関数としての赤色円錐体の応答は、Ｒによって示された曲線によって表されている。入射光の波長の関数としての緑色円錐体の応答は、Ｇによって示された曲線によって表されている。入射光の波長の関数としての青色円錐体の応答は、Ｂによって示された曲線によって表されている。赤色円錐体は、５８０ｎｍのところに最大感受性を有し、緑色円錐体は、５４５ｎｍのところに最大感受性を有し、青色円錐体は、４４０ｎｍのところに最大感受性を有する。
【００２０】
図２は、ＣＩＥ１９３１標準観察者によるｘ，ｙ，ｚ測色標準観察者ＸＹＺ関数を示している。図２は、ＣＩＥによって標準化された等色関数（ＩＳＯ／ＣＩＥ１０５２７：http://www.cie.co.at/publ/abst/10527.html、この等色関数は、間もなくＣＩＥ規格草案（CIE Draft Standard）ＤＳ０１４−１．２／Ｅ：２００４：http://www.cie.co.at/publ/abst/ds014＿1.pdfによって置き換えられることが予想される）。図２の曲線は、光スペクトルｘ，ｙ値を計算しての次の公式を用いてＣＩＥ１９３１色度図（図７参照）内の特定の色の存在場所を突き止めるために用いられる。
【数１】
2009533127.tif 000003
上式において、Ｉ（λ）は、光のスペクトル電力分布（分光分布）（ワット／ｎｍ）であり、λは、光の波長であり、ｘ（λ）、ｙ（λ）及びｚ（λ）は、ＣＩＥ１９３１測色標準観察者ＸＹＺ関数である。ＣＩＥ１９３１色度図の座標値（ｘ，ｙ）は、次のように、即ち、
〔数２〕
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）  およびｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
により計算される。
【００２１】
図３は、メラトニン感受性曲線のピークに対応した波長を有する光源の効果を示している。メラトニン抑制曲線ＭＳは、メラトニン抑制効果が４７０ｎｍのところに最大値を有することを示している。曲線ＶＥＳは、視覚的な目の感受性が、約５６０ｎｍのところに最大値を有することを示している。視覚的な目の感受性曲線は、図１に示す３つの応答曲線Ｒ，Ｇ，Ｂによって定められる。
【００２２】
一例を挙げると、青色光が波長４７０ｎｍ、強度１Ｗ／ｎｍで生じると仮定する。この青色光は、メラトニン抑制効果の最大値と一致した波長を有すると共に１００％の標準化されたメラトニン抑制刺激率を有する。この青色光の視覚的ＣＩＥ１９３１特性は、次によって定められる。
〔数３〕
ｘ＝０．１９５４／（０．１９５４＋０．９１０＋１．２８７６）＝０．１２４
ｙ＝０．０９１０／（０．１９５４＋０．９１０＋１．２８７６）＝０．０５８
Ｙ＝６８３×０．０９１０＝６２ルーメン
ＣＩＥ１９３１測色標準観察者ＸＹＺは、平均的な人の目に見える光の色の見え（カラーアピアランス）を説明するモデルである。ＣＩＥ１９３１色度図における同一のｘ，ｙ座標及び同一のＹ値を有する光のスポットは、これら光のスポットのスペクトル組成とは無関係に、色の同色スポットとして観察される。
【００２３】
図４は、メラトニン感受性曲線のピークに対応した波長の付近に選択された波長を有する２つの光源の組合せ効果を示している。図３の場合と同じメラトニン抑制曲線ＭＳ及び視覚的目感受性曲線ＶＥＳが、示されている。光源のうちの第１のものは、波長が４４０ｎｍ、強度が０．３６１Ｗ／ｎｍの青色光を発生させ、光源のうちの第２のものは、波長が４９０ｎｍ、強度が０．３９７Ｗ／ｎｍの青色光を発生させる。
【００２４】
その結果得られる組合せ状態の青色光は、５７％の全標準化メラトニアン刺激率を有し、視覚的特性は、次により、即ち、
〔数４〕
ｘ＝０．１３２
ｙ＝０．０８７
Ｙ＝６８３×０．０９１０＝６２ルーメン
によって定められる。
【００２５】
メラトニン抑制刺激率は、４４０ｎｍの青色光の寄与分（０．３６１×０．７５である）を４９０ｎｍの青色光の寄与分（０．３９７×０．７７である）に加えることにより計算される。
【００２６】
値ｘ，ｙ，Ｙは、次のように４４０ｎｍの青色光の寄与分及び４９０ｎｍの青色光の寄与分を互いに合わせることによって計算される。
〔数５〕
ｘ＝（０．３４８３×０．３６１＋０．０３２０×０．３９７）／Ｎ
ｙ＝（０．０２３０×０．３６１＋０．２０８０×０．３９７）／Ｎ
Ｙ＝６８３×ｙ×Ｎ
Ｎ＝（０．３４８３×０．３６１＋０．０３２０×０．３９７）
＋（０．０２３０×０．３６１＋０．２０８０×０．３９７）
＋（１．７４７１×０．３６１＋０．４６５２×０．３９７）
【００２７】
図３及び図４並びに対応の計算結果から推定されることとして、４７０ｎｍの波長を有する単一の源によって青色光を発生させることとそれぞれ４４０ｎｍ及び４９０ｎｍの波長を有する２つの源によって青色光を発生させることの切り替えは、メラトニン抑制刺激率を１００％から５７％に変化させ、視覚的刺激率は、実質的に同一の色（ｘ及びｙは、それぞれ、０．１２４及び０．０５８から０．１３２及び０．０８７に変化する）及び実質的に同一の輝度（両方の場合においてＹ＝６２ルーメン）を有する。
【００２８】
特許請求の範囲に用いている用語に関し、所定の第２の波長（この実施形態では、４４０ｎｍ）及び所定の第３の波長（この実施形態では、４９０ｎｍ）を有する波長の組合せは、所定の第１の波長（この実施形態では、４７０ｎｍ）を有する波長と実質的に同一の色及び強度を有する。好ましくは、第１の波長は、メラトニン抑制曲線ＭＳの最大値に又はその近くに選択される。例えば、第１の波長は、４６０〜４８０ｎｍに選択される。第２の波長は、第１の波長よりも短く選択される。好ましくは、第２の波長は、４３０〜４５０ｎｍに選択される。第２の波長は、視覚的目感受性曲線ＶＥＳのゼロではない部分内に選択される。第３の波長は、第１の波長よりも長く選択される。好ましくは、第３の波長は、４８０〜５００ｎｍに選択される。第１の波長に対する第２の波長と第３の波長との差は、メラトニン抑制効果における所望の差によって決定される。第２の波長及び第３の波長を有する光の強度は、組合せ強度が第１の波長の光の強度と実質的に同一であるように選択される。さらに、第２の波長及び第３の波長を有する光の強度は、第１の波長の光の色と第２の波長及び第３の波長の組合せ光の色が実質的に同一であるように選択されなければならない。色及び（又は）輝度の僅かな差は、許容しうる。好ましくは、観察者には、互いに異なる光相互間の目立つほどの差は見えない。視覚的な見えに影響を及ぼさないでメラトニン抑制効果を一段と増強させるためには、見えないが、メラトニン抑制曲線ＭＳのゼロではない部分内に依然として位置するような短い波長を有する光源を追加することが可能である。
【００２９】
図５は、ＬＣＤパネル及びＬＥＤ光源を備えたバックライトユニットを有する本発明のディスプレイ装置の一実施形態を示している。ディスプレイ装置は、ＬＣＤパネル２を照明するバックライトユニット１を有している。バックライトユニット１は、アレイ状に配置されたＬＥＤを有している。緑色ＬＥＤ・Ｇは、緑色光を放出し、赤色ＬＥＤ・Ｒは、赤色光を放出し、青色ＬＥＤ・Ｂ１は、主として４７０ｎｍの波長の青色光を放出し、青色ＬＥＤ・Ｂ２は、主として４４０ｎｍの波長の青色光を放出し、青色ＬＥＤ・Ｂ３は、主として４９０ｎｍの波長の青色光を放出する。主として特定のｎｍの波長は、ＬＥＤがこの波長だけの光又はこの波長を中心として僅かな範囲内の波長を放出すること又は光の強度がこの特定の波長で最大値を有することを意味している。図５に示すように、好ましくは、空間分解能を最適化するため、青色ＬＥＤ・Ｂ１は、青色ＬＥＤ・Ｂ２と青色ＬＥＤ・Ｂ３との間に位置決めされる。
【００３０】
駆動装置又は駆動回路３が、電流ＩＧ，ＩＲ，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ、緑色ＬＥＤ・Ｇ、赤色ＬＥＤ・Ｒ、青色ＬＥＤ・Ｂ１、青色ＬＥＤ・Ｂ２、青色ＬＥＤ・Ｂ３に供給する。コントローラ４は、駆動回路３を制御して所望のメラトニン抑制効果、所望の色及び所望の強度に対応した電流ＩＲ，ＩＧ，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を供給させる。
【００３１】
コントローラは、制御信号発生回路５から制御信号ＣＳを受け取り、この制御信号発生回路は、例えば、時刻発生器（タイムジェネレータ）、感光素子又はトリガ回路から成るのが良い。
【００３２】
時刻発生器は、所定の切り替え時点で、ＬＥＤ・Ｂ１かＬＥＤ・Ｂ２とＬＥＤ・Ｂ３の組合せかのいずれかによる青色光の発生を切り替えるための制御信号ＣＳを発生させる。これら切り替え時点は、現実の又は人工的な昼／夜サイクルに同期化させるのが良い。人工的昼／夜サイクリングは、例えば、夜間に働かなければならない人々又は現実の昼／夜サイクリングの作用を受けない状況において生活している人々にとって関心を惹く場合がある。切り替え時点においては、ＬＥＤ・Ｂ１を通って流れる電流を完全にオフに切り替えることは必要ではなく、ＬＥＤ・Ｂ１を次第に減光し、他方、ＬＥＤ・Ｂ２及びＬＥＤ・Ｂ３の明るさを次第に強めることが可能である。同じことは、ＬＥＤ・Ｂ２及びＬＥＤ・Ｂ３からＬＥＤ・Ｂ１への切り替えについて当てはまる。この緩やかな切り替えは、数時間以内に起こるのが良い。
【００３３】
感光素子を用いると、現実の昼光を受け入れて制御信号ＣＳを発生させることがで、この制御信号は、外部の光の条件に同期化して切り替えを制御する。これは、人が十分な昼光を受けず又は主としてディスプレイ装置によって放出された光を受ける状況において特に興味を惹く。
【００３４】
トリガ回路をワイヤード方式又はワイヤレス方式で（電話又はインターネット（Internet：登録商標）を介して）中央システム、通常はサーバに結合されるのが良く、この中央システムは、切り替えを制御し、それによりメラトニン抑制効果の変化を制御する。
【００３５】
制御信号は、生物物理学的入力、例えば体温、目のまばたき回数、コンピュータキーボード／マウス使用（例えば、マウスの移動強度及び（又は）速度）又は疲労を測定したり所望の警戒心／眠気設定値に合わせて光の色を調節したりするためにこれらの組合せにも依存する場合がある。
【００３６】
ディスプレイ装置では、コントローラ４は、ＬＣＤパネル上に表示されるべき画像を決定する画像信号ＩＳを更に受け取り、駆動信号ＤＲをＬＣＤパネルに送って画像信号をＩＳに従って画素の透過性を調整する。変形例として、ＬＣＤパネルが存在せず、ＬＥＤのマトリックスがディスプレイパネルを形成している場合、この画像信号ＩＳは、画像信号ＩＳに従ってＬＥＤ・Ｇ，Ｒ，Ｂ１又はＧ，Ｒ，Ｂ２，Ｂ３を通って流れる電流を制御して画像が表示されるようにする。別の変形例では、ＬＥＤパネルを備えたディスプレイ装置では、オプションとして、ＬＥＤパネルを画像信号ＩＳによってはもはや制御されない所定の透過性（好ましくは最大）にして表示装置を明るい光の発生器として用いることができるようにする。ソフトウェアは、ユーザに対して幾つかの質問をする場合があり、即ち、光への曝露持続時間、経時的な青色スペクトルの変化及び光の強度に関しての助言を提供し又はこれらを決定するようユーザに質問する場合がある。明るい光を用いて例えば飛行機による旅行に起因した昼／夜サイクルのタイムシフトに対応する場合、質問は、出発場所の現在における時刻及び直近の起床時刻に関する場合がある。ソフトウェアは、目的地のところの現在の時刻に関する入力を必要とする場合がある。
【００３７】
青色スペクトルの変化の一例を次に挙げる。早朝では、人が例えば８時に働き始める場合、生じる光は、高いメラトニン抑制効果を有し、このメラトニン抑制効果は、昼直前の最小値まで次第に弱くなる。昼食後、メラトニン抑制効果は、急激に増強し、次に、人が仕事場を出るまで再びゆっくりと弱くなる。オプションとして、人が帰宅する直前に、メラトニン抑制効果を高めるよう光を変えるのが良く、家を出ている間における人の警戒心を刺激し、事故に遭う恐れを減少させる。
【００３８】
図６は、蛍光体光源を備えたＣＲＴを示している。ＣＲＴ（陰極線管）のディスプレイスクリーン３３は、ストライプ状の蛍光体を有している。ユニット３２は、制御可能な強度で電子ビーム３１を発生させる電子銃及び電子ビーム３１をスクリーン３３上の所望の位置に偏向させる偏向ユニットを有する。蛍光体は、電子ビーム３１がこれに当たると、光を放出する。蛍光体により放出される光の色は、緑色についてはＧ、赤色についてはＲ、第１の青色についてはＢ１、第２の青色についてはＢ２、第３の青色についてはＢ３によって示されている。ストライプ状蛍光体に変えて、ドット状蛍光体を用いても良い。通常、３つの互いに異なる蛍光体を有するカラーＣＲＴでは、３つの電子ビーム、即ち、各色の蛍光体について１つずつが、生じ、これら電子ビームは、別々に制御可能である。本発明のディスプレイでは、５つの別々に制御可能な電子ビームを生じさせることができ、これらのうちの３つ（Ｒ，Ｇ，Ｂ１）は、最大メラトニン抑制が必要な場合アクティブであり、或いは、４つ（Ｒ，Ｇ，Ｂ２，Ｂ３）は、最小メラトニン抑制が必要な場合にアクティブである。これら２つの状態相互間の移行段階の間、５つの電子ビーム（Ｒ，Ｇ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）がアクティブである。ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）では、電子は、プラズマの点弧によって生じる。コントローラ３０は、ＣＲＴを有するディスプレイ装置から周知のように、１本又は複数本の電子ビーム３１の強度及びその偏向を制御する。
【００３９】
図７は、ＣＩＥ１９３１色度図を示している。この周知の図では、Ｘは、水平軸に沿って示され、Ｙは、垂直軸に沿って示されている。図は、白黒なので、領域は、これらの色の名称によって示されている。周知のように、色の特定の領域が示されているが、これらの色は、次第に変化する。
【００４０】
注目されるべきこととして、上述の実施形態は、本発明の例示であって本発明を限定するものではなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく多くの変形実施形態を想到できよう。
【００４１】
例えば、バックライトユニット１のＬＥＤは、ＯＬＥＤ、レーザ、放電ランプ若しくは蛍光灯又はこれら任意の組合せであって良い。放電ランプは、同一のバルブ中に種々の光源を有する場合がある。バックライトユニット１の前に位置するＬＥＤパネル２に代えて、局所的に制御可能な透過性を備えた任意他のディスプレイパネルを用いても良い。本発明は、ディスプレイ装置を備えた全ての装置、例えば、テレビ、コンピュータ用モニタ、ＰＤＡ、携帯電話、フォトカメラ及びフィルムカメラに具体化できる。
【００４２】
変形例として、ディスプレイユニットは、全く存在していなくても良く、この場合、バックライトユニットは、いわゆる「ブライトライトセラピー（bright light therapy）」をもたらす照明ユニットである。
【００４３】
互いに異なる青色スペクトルが正確なメタメリズムであることは必要ではなく、僅かなばらつきが許容される。光がディスプレイに用いられる場合、例えばＬＥＤを通って流れる電流を僅かに加減することによりこれらばらつきを電子的に是正することが可能である。
【００４４】
青色スペクトルの昼／夜同期化に代えて、特定の条件では、生物学的リズムを制御する他の同期化が可能である。このような特定の条件は、船舶、飛行機、宇宙船、潜水艦による移動、明るい状態／暗い状態のサイクルが年中激しく変化する北極又は南極の近くの地球上の場所又は夜勤で働く人々である場合がある。
【００４５】
特許請求の範囲（請求項）に関し、括弧に入れた符号は、請求項に記載された本発明の範囲を限定するものと解されてはならない。原文の特許請求の範囲に記載された“comprise”（翻訳文では、「〜を有する」と訳している場合が多い）及びその活用語は、請求項に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。複数形で記載されない要素は、このような要素が複数存在することを排除するものではない。幾つかの手段を列記したいわゆる装置クレームでは、これら手段のうちの幾つかは、ハードウェアの同一アイテムによって具体化できる。或る特定の手段が相互に異なる従属形式の請求項に記載されているということは、これら手段の組合せが有利に使用できないということを意味しているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】赤色、緑色及び青色円錐体に関する人の目の感受性曲線を示す図である。
【図２】ＣＩＥ１９３１標準型観察者によるｘ，ｙ，ｚ曲線を示す図である。
【図３】メラトニン感受性曲線のピークに対応した波長を有する光源の効果を示す図である。
【図４】メラトニン感受性曲線のピークに対応した波長の付近に選択された波長を有する２つの光源の組合せ効果を示す図である。
【図５】ＬＣＤパネル及びＬＥＤ光源を備えたバックライトユニットを有する本発明のディスプレイ装置の一実施形態を示す図である。
【図６】蛍光体光源を備えたＣＲＴを示す図である。
【図７】ＣＩＥ１９３１色度図を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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