(57)【要約】【課題】通常の道路交通信号灯の形状を変えることなく、色覚異常者も正常な色覚を有する者も共に容易に弁別することができ、製造コストの増加を抑えることができると共に、第一色覚異常者ないし第三色覚異常者にとっても誤認を軽減することができる道路交通信号灯若しくは他の表示装置等又は基本色生成方法を提供する。【解決手段】基本色設定部２６が第一ないし第三色覚異常者の同一の混同色線上に存在する２つの基本色の一方若しくは両方について、当該基本色と波長が異なるか又は内側の色度座標を有すると共に、当該基本色に対応する所定の色度範囲外であって当該基本色と同種の色を混合させる制御を行なう。基本色の混合は、波長可変発光ダイオード３０にパルス電源２８から所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なう。【選択図】  図１（Ａ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本色が色度図上の所定の色度範囲に含まれると共に、色覚異常者の同一の混同色線上に該色覚異常者により色弁別不能な２つの基本色が存在しない状態を選択する選択制御、又は該２つの基本色の一方若しくは両方を該同一混同色線上にない色を用いて合成する合成制御によって基本色の設定を行なう基本色設定部を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、色覚異常者の種類を第一ないし第三色覚異常者のいずれか一つ又は複数設定する色覚異常者設定部をさらに備え、
前記基本色設定部は、前記色覚異常者設定部により設定された種類の色覚異常者に対して基本色の設定を行なうことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の表示装置において、前記基本色設定部の合成制御で用いられる色は、前記所定の色度範囲内外の色の任意の組合せであることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置において、前記基本色設定部の合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色と波長が異なると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置において、前記基本色設定部の合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色より内側の色度座標を有すると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の表示装置において、前記混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変発光ダイオードに、所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なうことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の表示装置において、該表示装置は道路交通の管制に用いる交通信号灯であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
基本色が色度図上の所定の色度範囲に含まれると共に、色覚異常者の同一の混同色線上に該色覚異常者により色弁別不能な２つの基本色が存在しない状態を選択する選択制御、又は該２つの基本色の一方若しくは両方を該同一混同色線上にない色を用いて合成する合成制御によって基本色の設定を行なうことを特徴とする基本色生成方法。
【請求項９】
請求項８記載の基本色生成方法において、前記色覚異常者の種類は第一ないし第三色覚異常者のいずれか一つ又は複数設定され、該設定された種類の色覚異常者に対して基本色の設定を行なうことを特徴とする基本色生成方法。
【請求項１０】
請求項８又９は記載の基本色生成方法において、前記合成制御で用いられる色は、前記所定の色度範囲内外の色の任意の組合せであることを特徴とする基本色生成方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかに記載の基本色生成方法において、前記合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色と波長が異なると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であることを特徴とする基本色生成方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれかに記載の基本色生成方法において、前記合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色より内側の色度座標を有すると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であることを特徴とする基本色生成方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の基本色生成方法において、前記混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変発光ダイオードに、所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なうことを特徴とする基本色生成方法。
【請求項１４】
請求項８ないし１３のいずれかに記載の基本色生成方法において、該表示装置は道路交通の管制に用いる交通信号灯であることを特徴とする基本色生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３つの基本色を有する表示装置および当該表示装置における基本色生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の網膜の最も奥には光受容器である錐体がある。この錐体には赤、緑、青の光に感度が高い３つの錐体（Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体）があり、正常眼の場合、この３つの錐体が各色の弁別のために機能している。しかし、この３つの錐体が正常に機能しない場合、色盲等の色覚異常となって現れる。色覚異常には、Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体を各々欠く２色型の第一色覚異常、第二色覚異常、第三色覚異常がある。非特許文献１および２に記載されているように、第一色覚異常および第二色覚異常の頻度は、男子４．５％、女子０．１５６％程度の発生率と言われている。これに対して第三色覚異常の頻度はごく希であり、１〜５万人に一人程の発生率（０．００２〜０．０１％）と言われている。
【０００３】
図８は第一色覚異常の場合の混同色線（confusion loci）を示し、図９は第二色覚異常の場合の混同色線を示し、図１０は第三色覚異常の場合の混同色線を示す（非特許文献３参照）。まず、図８ないし図１０の表示形式について簡単に説明する。図８ないし図１０は、赤、緑、青の光の配合率で種々の色を３次元座標として表した上で、これをｘｙ平面上に射影したＣＩＥ（Commission Internationale de l’Eclairage : 国際照明委員会）によるｘｙ色度図である。ｘｙ色度図上の曲線内の領域（色度座標ｘおよびｙの各所定の範囲により示される領域）が色名を現しており、例えば、左上の領域は緑、左下の領域は青、右横の領域は赤、右斜め上の領域（ｘ＝０．４５〜０．５でｙ＝０．４５〜０．５）は黄、中央の領域は白を表している。ｘｙ色度図上で色度座標（ｘ１、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）とにより示される２色を混合した場合、その結果の色は当該２色を結ぶ直線上にある。ｘｙ色度図上の曲線の周囲に付された数値は各色の波長をｎｍ単位で示している。
【０００４】
図８における曲線内に示される複数の直線は、第一色覚異常の場合に当該直線上の色を弁別できないことを示す混同色線を示す。例えば、第一色覚異常の場合、波長６５０ｎｍ近辺の赤と波長５００ｎｍ近辺の緑とを結ぶ混同色線Ｃ１上の色の弁別ができない。波長６５０ｎｍ近辺の赤と波長５８０ｎｍ近辺の黄とを結ぶ混同色線（不図示）上の色の弁別もできない。一方、波長５８０ｎｍ近辺の黄と波長５００ｎｍ近辺の緑とについては混同色線がないため、当該２色を混同することはない。
【０００５】
同様にして、図９における曲線内に示される複数の直線は、第二色覚異常の場合に当該直線上の色を弁別できないことを示す混同色線を示す。例えば、第二色覚異常の場合、波長６５０ｎｍ近辺の赤と波長５８０ｎｍ近辺の黄とを結ぶ混同色線Ｃ２上の色の弁別ができない。一方、波長５８０ｎｍ近辺の黄と波長５００ｎｍ近辺の緑とについては混同色線がないため、当該２色を混同することはない。
【０００６】
同様にして、図１０における曲線内に示される複数の直線は、第三色覚異常の場合に当該直線上の色を弁別できないことを示す混同色線を示す。例えば、第三色覚異常の場合、波長４５０ｎｍ近辺の青と波長５２０ｎｍ近辺の緑とを結ぶ混同色線Ｃ３上の色の弁別ができない。一方、波長５８０ｎｍ近辺の黄と波長５００ｎｍ近辺の緑とについては混同色線がないため、当該２色を混同することはない。
【０００７】
図１１は、道路交通信号灯の色度範囲を示す色度図である。例えば特許文献１にも記載されているように、道路交通信号灯の色度範囲は警察庁の仕様（警交仕規等。以下、単に「仕様」と略す。）により規定されている。図１１において、記号Ｂは青信号光の色度範囲（斜線で示す。）、Ｙは黄信号光の色度範囲（斜線で示す。）、Ｒは赤信号光の色度範囲（斜線で示す。）である。慣用的に青信号、青色の信号等と言うが、青信号光の色度範囲Ｂは実際には緑色の色度範囲である。以下、道路交通信号灯の場合は特に混乱のない限り慣用的に青色信号光または青色と言うこととする。道路交通信号灯の各信号光は、各々の仕様により規定された色度範囲Ｂ、Ｙ、Ｒ内の色であれば任意の色を組み合わせて作成することができる。ここで、例えば、第一色覚異常の場合を考えると、上述のように図８により示される混同色線上の色の弁別ができないため、赤信号光と青信号光との弁別および赤信号光と黄信号光との弁別ができなくなるという問題があった。同様に第二色覚異常の場合を考えると、上述のように図９により示される混同色線上の色の弁別ができないため、赤信号光と黄信号光との弁別ができなくなるという問題があった。第三色覚異常の場合は、図１０により示される混同色線からみて弁別ができなくなる信号光はない。しかし、道路交通信号灯以外の他の任意の表示装置において、混同色線上の２つの色度範囲の色を仕様等として用いる場合、当該２つの色度範囲の色を弁別できなくなる可能性があるという問題があった。
【０００８】
上述の問題を解決するため、従来から種々の道路交通信号灯が開発されてきた。特許文献１には、第一色覚異常者が赤信号と青信号とを誤認することを軽減する青色信号光を提供することを目的とし、主波長が異なる複数種類の小光源を複数個空間的に配置して２色を混光することにより青色信号光を得ることが記載されている。特許文献２には、色弱者にも信号の判別が可能な一灯式の道路交通信号機を提供することを目的とし、一定形状を有する通常の主表示部と共に、各々異なった形状または位置に表示される補助表示部を設けることが記載されている。特許文献３には、色覚異常者が認識しやすい信号灯を提供することを目的とし、通常の信号灯の周囲に色覚異常者でも識別しやすい色の波長を発光する補助表示灯を設けることが記載されている。
【０００９】
【非特許文献１】市川一夫著、「７．色覚異常の遺伝」、１６１頁、色覚異常、眼科ＭＯＯＫ、Ｎｏ．１６、１９８２年２月１８日初版発行、金原出版株式会社発行。
【非特許文献２】大庭紀雄著、「８．第三色覚異常」、１７１頁、色覚異常、眼科ＭＯＯＫ、Ｎｏ．１６、１９８２年２月１８日初版発行、金原出版株式会社発行。
【非特許文献３】内山惠二著、「色覚のメカニズム」、９１頁〜９２頁、１９９８年９月２５日初版発行、株式会社朝倉書店発行。
【特許文献１】特開平８−１３８１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−３９５９３号公報
【特許文献３】特開２００２−２３１００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献２および３に記載された先行技術では、色覚異常者にとって信号色を弁別することが容易となり得るものの、通常の道路交通信号灯に加えて補助表示部または補助表示灯などを設けている。このため、補助表示灯を備えた道路交通信号灯の存在が余程周知されない限り、正常な色覚を有する者にとっては却ってその通常の形状とは異なる形状等に注意をそがれてしまい、通常の表示の方の瞬間的な判断を行いにくくなる可能性があるという問題があった。特に、走行中のドライバーにとって、通常の形状とは異なる見慣れない形状等の道路交通信号灯では瞬間的な判断を行なうことが困難である。さらに、通常の道路交通信号灯に加えて補助表示部等を設けるため、製造コストが増加するという問題があった。
【００１１】
特許文献１に記載された先行技術では、青色信号光を提供するため第一色覚異常者が赤信号灯と青信号灯との誤認を軽減することは可能である。しかし、第一色覚異常者が赤信号灯と黄信号灯との誤認を軽減することはできず、第二色覚異常者が同様の道路交通信号灯の誤認を軽減することはできないという問題があった。特に、上述した第三色覚異常者における道路交通信号灯以外の他の任意の表示装置で、混同色線上の２つの色度範囲の色を仕様等として用いる場合、当該２つの色度範囲の色を弁別できなくなる可能性があるという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、通常の道路交通信号灯の形状を変えることなく、色覚異常者も正常な色覚を有する者も共に容易に弁別することができ、製造コストの増加を抑えることができる表示装置等を提供することにある。
【００１３】
本発明の第二の目的は、第一色覚異常者だけではなく他の第二および第三色覚異常者にとっても誤認を軽減することができる道路交通信号灯または他の表示装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の表示装置は、基本色が色度図上の所定の色度範囲に含まれると共に、色覚異常者の同一の混同色線上に該色覚異常者により色弁別不能な２つの基本色が存在しない状態を選択する選択制御、又は該２つの基本色の一方若しくは両方を該同一混同色線上にない色を用いて合成する合成制御によって基本色の設定を行なう基本色設定部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、この発明の表示装置において、色覚異常者の種類を第一ないし第三色覚異常者のいずれか一つ又は複数設定する色覚異常者設定部をさらに備え、前記基本色設定部は、前記色覚異常者設定部により設定された種類の色覚異常者に対して基本色の設定を行なうことができる。
【００１６】
ここで、この発明の表示装置において、前記基本色設定部の合成制御で用いられる色は、前記所定の色度範囲内外の色の任意の組合せであるものとすることができる。
【００１７】
ここで、この発明の表示装置において、前記基本色設定部の合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色と波長が異なると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であるものとすることができる。
【００１８】
ここで、この発明の表示装置において、前記基本色設定部の合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色より内側の色度座標を有すると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であるものとすることができる。
【００１９】
ここで、この発明の表示装置において、前記混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変発光ダイオードに、所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なうことができる。
【００２０】
ここで、この発明の表示装置において、該表示装置は道路交通の管制に用いる交通信号灯であるものとすることができる。
【００２１】
この発明の基本色生成方法は、基本色が色度図上の所定の色度範囲に含まれると共に、色覚異常者の同一の混同色線上に該色覚異常者により色弁別不能な２つの基本色が存在しない状態を選択する選択制御、又は該２つの基本色の一方若しくは両方を該同一混同色線上にない色を用いて合成する合成制御によって基本色の設定を行なうことを特徴とする。
【００２２】
ここで、この発明の基本色生成方法において、前記色覚異常者の種類は第一ないし第三色覚異常者のいずれか一つ又は複数設定され、該設定された種類の色覚異常者に対して基本色の設定を行なうことができる。
【００２３】
ここで、この発明の基本色生成方法において、前記合成制御で用いられる色は、前記所定の色度範囲内外の色の任意の組合せであるものとすることができる。
【００２４】
ここで、この発明の基本色生成方法において、前記合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色と波長が異なると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であるものとすることができる。
【００２５】
ここで、この発明の基本色生成方法において、前記合成制御は、前記２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色より内側の色度座標を有すると共に該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって該基本色と同種の色を混合させる制御であるものとすることができる。
【００２６】
ここで、この発明の基本色生成方法において、前記混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変発光ダイオードに、所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なうことができる。
【００２７】
ここで、この発明の基本色生成方法において、該表示装置は道路交通の管制に用いる交通信号灯であるものとすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の表示装置等によれば、基本色設定部の合成制御部が第一ないし第三色覚異常者の同一の混同色線上に存在する２つの基本色（例えば交通信号灯の場合の青色信号色と赤色信号色）の一方若しくは両方について、当該基本色と波長が異なると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内または外であって当該基本色と同種の色（例えば青色）を混合させる制御を行なう。あるいは、第一ないし第三色覚異常者の同一の混同色線上に存在する２つの基本色（例えば交通信号灯の場合の青色信号色と赤色信号色）の一方若しくは両方について、当該基本色より内側の色度座標を有すると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内または外であって当該基本色と同種の色を混合させる制御を行なう。この結果、第一色覚異常者にとって弁別しやすい青信号光と赤信号光とを得ることができる。他の色覚異常の場合についても同様である。基本色の混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変発光ダイオードに、パルス電源から所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を所定のパルス間隔で流すことにより行なう。
【００２９】
すなわち、本発明の表示装置は、その表示素子を波長可変発光ダイオードとし、本発明の表示装置の原理に基づき発光色を制御することにより基本色の混合を実現することができる。従って、例えば通常の道路交通信号灯の形状を変えることなく、色覚異常者も正常な色覚を有する者も共に容易に弁別することができ、製造コストの増加を抑えることができる表示装置等を提供することができる。さらに、本発明の表示装置の原理は第一ないし第三色覚異常の場合についても適用することができるため、第一色覚異常者だけではなく他の第二および第三色覚異常者にとっても誤認を軽減することができる道路交通信号灯または他の表示装置等を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
まず、本発明の表示装置等の原理について説明し、次に、具体的な表示装置等について説明する。説明の便宜上、３つの基本色を用いる三灯型の道路交通信号灯を例にして説明する。この場合、３つの基本色としては青色信号色、赤色信号色および黄色信号色となる。
【００３２】
第一色覚異常の場合．
図１（Ａ）は、第一色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための色度図である。図１（Ａ）により示される色度図は図８により示される色度図と同様であり、図１１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図１（Ａ）に示されるように、３つの基本色の１つである青信号光の色度範囲Ｂ内（仕様の範囲内）の青色Ｂ１は、３つの基本色の１つである赤信号光の色度範囲Ｒ内（仕様の範囲内）の赤色と同一の混同色線上にある。このため、第一色覚異常者は当該同一の混同色線上にある青色Ｂ１と赤色とを誤認しやすい。そこで、青色Ｂ１に青信号光の色度範囲Ｂ外であって波長のより短い青色Ｂ２を混合すると、直線Ｂ１Ｂ２上の青色を得ることができる。当該直線上であって且つ青信号光の色度範囲Ｂ内の青色を青信号光として選択することにより、上記赤信号光の色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にない青色を得ることができる。この結果、第一色覚異常者にとって弁別しやすい青信号光と赤信号光とを得ることができる。
【００３３】
青色Ｂ１を固定しておき、赤色の方を同様にして変えてもよいことは勿論である。すなわち、元の赤色に赤信号光の色度範囲Ｒ外であって波長のより短いまたは長い赤色を混合したり、元の赤色に赤信号光の色度範囲Ｒ外であってより内側の色度座標を有する赤色を混合したりしてもよい。この場合でも同様にして青信号光の色度範囲Ｂ内の青色と同一の混同色線上にない赤色を得ることができる。この結果、第一色覚異常者にとって弁別しやすい青信号光と赤信号光とを得ることができる。
【００３４】
図１（Ｂ）は、第一色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための他の色度図である。図１（Ｂ）により示される色度図は図８により示される色度図と同様であり、図１１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。
【００３５】
図１（Ｂ）に示されるように、３つの基本色の１つである黄信号光の色度範囲Ｙ内（仕様の範囲内）の黄色Ｙ１は、赤信号光の色度範囲Ｒ内（仕様の範囲内）の赤色と同一の混同色線上にある。このため、第一色覚異常者は当該同一の混同色線上にある黄色Ｙ１と赤色とを誤認しやすい。そこで、黄色Ｙ１に黄信号光の色度範囲Ｙ外であってより内側の色度座標を有する黄色Ｙ２を混合すると、直線Ｙ１Ｙ２上の黄色を得ることができる。当該直線上であって且つ黄信号光の色度範囲Ｙ内の黄色を黄信号光として選択することにより、上記赤信号光の色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にない黄色を得ることができる。この結果、第一色覚異常者にとって弁別しやすい黄信号光と赤信号光とを得ることができる。
【００３６】
黄色Ｙ１を固定しておき、赤色の方を同様にして変えてもよいことは勿論である。すなわち、元の赤色に赤信号光の色度範囲Ｒ外であって波長のより短いまたは長い赤色を混合したり、元の赤色に赤信号光の色度範囲Ｒ外であってより内側の色度座標を有する赤色を混合したりしてもよい。この場合でも同様にして黄信号光の色度範囲Ｙ内の黄色と同一の混同色線上にない赤色を得ることができる。この結果、第一色覚異常者にとって弁別しやすい黄信号光と赤信号光とを得ることができる。
【００３７】
以上、第一色覚異常の場合について赤色、青色および黄色の３色を用いる三灯型の道路交通信号灯を例に説明した。しかし、本発明の表示装置は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）の内から任意の２色を取り出した二灯型の道路交通信号灯とすることもできる。あるいは本発明の表示装置は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）の内から任意の１色を取り出した一灯型の道路交通信号灯とすることもできる。道路交通信号灯以外の所望の表示装置、例えばカラーディスプレイ装置等に対し本発明の表示装置等の原理を適用することができることは勿論である。この場合、３つの基本色は赤、緑および青とすればよい。
【００３８】
第二色覚異常の場合．
図２は、第二色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための色度図である。図２により示される色度図は図９により示される色度図と同様であり、図１１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。
【００３９】
図２に示されるように、黄信号光の色度範囲Ｙ内（仕様の範囲内）の黄色Ｙ１は赤信号光の色度範囲Ｒ内（仕様の範囲内）の赤色と同一の混同色線上にある。このため、第二色覚異常者は当該同一の混同色線上にある黄色Ｙ１と赤色とを誤認しやすい。そこで、黄色Ｙ１に黄信号光の色度範囲Ｙ外であってより内側の色度座標を有する黄色Ｙ２を混合すると、直線Ｙ１Ｙ２上の黄色を得ることができる。当該直線上であって且つ黄信号光の色度範囲Ｙ内の黄色を黄信号光として選択することにより、上記赤信号光の色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にない黄色を得ることができる。この結果、第二色覚異常者にとって弁別しやすい黄信号光と赤信号光とを得ることができる。
【００４０】
以上、第二色覚異常の場合について赤色、青色および黄色の３色を用いる三灯型の道路交通信号灯を例に説明した。しかし、本発明の表示装置は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）の内から任意の２色を取り出した二灯型の道路交通信号灯とすることもできる。あるいは本発明の表示装置は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）の内から任意の１色を取り出した一灯型の道路交通信号灯とすることもできる。道路交通信号灯以外の所望の表示装置、例えばカラーディスプレイ装置等に対し本発明の表示装置等の原理を適用することができることは勿論である。この場合、３つの基本色は赤、緑および青とすればよい。
【００４１】
第三色覚異常の場合．
図３は、第三色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための色度図である。図３により示される色度図は図１０により示される色度図と同様であるため、当該色度図自体についての説明は省略する。
【００４２】
図３に示されるように、道路交通信号灯以外の所望の表示装置（例えばカラーディスプレイ等）における３つの基本色の１つである青色（道路交通信号灯の場合の青色とは異なる実際の青色）の色度範囲ＢＬ内の青色ＢＬ１は、上記所望の表示装置の３つの基本色の１つである赤色の色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にある。このため、第三色覚異常者は当該同一の混同色線上にある青色ＢＬ１と赤色とを誤認しやすい。そこで、青色ＢＬ１に色度範囲ＢＬ外であってより内側の色度座標を有する青色ＢＬ２を混合する。この結果、直線ＢＬ１ＢＬ２上の青色を得ることができる。当該直線上であって且つ色度範囲ＢＬ内の青色を上記所望の表示装置の青色として選択することにより、上記色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にない青色を得ることができる。この結果、第三色覚異常者にとって弁別しやすい青色と赤色とを得ることができる。
【００４３】
青色ＢＬ１を固定しておき、赤色の方を同様にして変えてもよいことは勿論である。すなわち、元の赤色に色度範囲Ｒ外であってより内側の色度座標を有する赤色を混合してもよい。この場合でも同様にして色度範囲ＢＬ内の青色と同一の混同色線上にない赤色を得ることができる。この結果、第三色覚異常者にとって弁別しやすい青色と赤色とを得ることができる。
【００４４】
第一または第二色覚異常の場合と同様に、青色に色度範囲ＢＬ外であって波長のより短いまたは長い青色を混合したりしてもよい。この場合でも同様にして色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にない青色を得ることができる。あるいは、青色ＢＬ１を固定しておき、赤色の方を同様にして変えてもよいことは勿論である。すなわち、元の赤色に色度範囲Ｒ外であって波長のより短いまたは長い赤色を混合したりしてもよい。この場合でも同様にして色度範囲ＢＬ内の青色と同一の混同色線上にない赤色を得ることができる。この結果、第三色覚異常者にとって弁別しやすい青色と赤色とを得ることができる。
【００４５】
以上、第三色覚異常の場合について、青色と赤色とを例に説明した。３つの基本色の１つである緑色と青色、または赤色と緑色に関しても同様であるため、説明は省略する。第三色覚異常の場合、道路交通信号灯以外の所望の表示装置について説明した。しかし、本発明の表示装置等は、第三色覚異常者が、上述の三灯型、二灯型または一灯型の道路交通信号灯の赤色を正しく認識するために適用することができることは勿論である。即ち、本発明の表示装置等は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）を用いた三灯型の道路交通信号灯とすることもできる。本発明の表示装置等は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）内から任意の２色を取り出した二灯型の道路交通信号灯とすることもできる。あるいは本発明の表示装置は、上述のように設定された３色の基本色（赤色、青色および黄色）の内から任意の１色を取り出した一灯型の道路交通信号灯とすることもできる。
【００４６】
次に、具体的な表示装置等について説明する。図４は、本発明の実施例１における表示装置１０（三灯型の道路交通信号灯）を示す。図４において、符号１２は表示装置１０の第一基本色を表示する第一基本色表示部、１４は表示装置１０の第二基本色を表示する第二基本色表示部、１６は表示装置１０の第三基本色を表示する第三基本色表示部、１８は第一基本色表示部１２を構成する表示素子である。表示装置１０が道路交通の管制に用いる交通信号灯である場合、例えば、第一基本色を青色信号色、第二基本色を黄色信号色、第三基本色を赤色信号色とすることができる。表示素子１８としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることが好適である。第二基本色表示部１４および第三基本色表示部１６の表示素子も第一基本色表示部１２の表示素子１８と同様である。上述した二灯型の道路交通信号灯は、第一基本色表示部１２、第二基本色表示部１４、第三基本色表示部１６の中の任意の２つを用いることにより実現することができる。上述した一灯型の道路交通信号灯は、第一基本色表示部１２、第二基本色表示部１４、第三基本色表示部１６の中の任意の１つを用いることにより実現することができる。
【００４７】
図５は、本発明の実施例１における表示装置１０の内部構成２０をブロック図で示す。図５において、符号２２は入力端、２４は入力端２２に接続された、色覚異常者の種類を第一ないし第三色覚異常者のいずれか一つまたは複数設定する色覚異常者設定部、２６は色覚異常者設定部２４に接続された、基本色が色度図上の所定の色度範囲Ｂ、Ｙ、Ｒ等に含まれると共に、色覚異常者の同一の混同色線上に当該色覚異常者により色弁別不能な２つの基本色が存在しない状態を選択する選択制御、または当該２つの基本色の一方若しくは両方を該同一混同色線上にない色を用いて合成する合成制御によって基本色の設定を行なう基本色設定部、２８は基本色設定部２６に接続されたパルス電源、３０はパルス電源２８に接続された波長可変ＬＥＤ、３２は波長可変ＬＥＤ３０の出力端である。
【００４８】
色覚異常者設定部２４は入力端２２からの入力に基づき色覚異常者の種類を設定することができる。例えば、第一色覚異常者を指定する入力があった場合、色覚異常者の種類として第一色覚異常者を設定する。第一色覚異常者と第二色覚異常者とを指定する入力があった場合、色覚異常者の種類として第一色覚異常者および第二色覚異常者を設定することもできる。あるいは、予め設定された初期値（例えば、第一色覚異常者）に基づき、色覚異常者を設定してもよい。基本色設定部２６は、色覚異常者設定部２４により設定された種類の色覚異常者に対して基本色の設定を行なう。
【００４９】
基本色設定部２６の合成制御は、上述した第一ないし第三色覚異常の場合の混同色線に基づく本発明の表示装置等の原理を実現したものである。すなわち、各色覚異常者の同一の混同色線上に存在する２つの基本色（例えば交通信号灯の場合の青色信号色と赤色信号色）の一方若しくは両方について、当該基本色と波長が異なると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内または外であって当該基本色と同種の色（例えば青色）を混合させる制御である。あるいは、基本色設定部２６の合成制御は、色覚異常者の同一の混同色線上に存在する２つの基本色（例えば交通信号灯の場合の青色信号色と赤色信号色）の一方若しくは両方について、当該基本色より内側の色度座標を有すると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内または外であって当該基本色と同種の色（例えば青色）を混合させる制御である。合成制御で用いられる色は、上述した所定の色度範囲内外の色の任意の組合せとすることができる。
【００５０】
上述の基本色の混合は、図５に示されるように、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変ＬＥＤ３０に、パルス電源２８から所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流を所定のパルス周波数で流すことにより行なうことができる。波長可変ＬＥＤ３０は流れる電流値を変えることにより発光波長が変化する。そこで、波長可変ＬＥＤ３０に複数（所定の個数）のピーク電流値を有するパルス電流を流すことにより、複数のピーク電流値に応じた複数種類の色の発光をさせることができる。ここで、パルス周期を２５ｍｓ以上（あるいはパルス周波数を４０Ｈｚ以下）とすると、人の目には複数種類の色の発光が別々に点滅して見える。しかし、パルス周期を２５ｍｓ以下（あるいはパルス周波数を４０Ｈｚ以上）とすると、人の目には複数種類の色の発光が混合して見えるため、上述の基本色の混合を実現することができる。点滅している光が点灯しているように見えるようになる境界の周波数を臨界融合周波数（critical fusion frequency : ＣＦＦ）という。ＣＦＦは光の強さ、波長等によっても変化するが、標準刺激条件での正常者のＣＦＦは約４０Ｈｚと言われている（小林駿介著、「電子ディスプレイ」、１９９頁、平成４年３月１０日初版発行、（社）電子情報通信学会発行）。従って、パルス周期は２５ｍｓ以下（あるいはパルス周波数は４０Ｈｚ以上）とする必要がある。波長可変ＬＥＤ３０としては、合成後の基本色が緑色ないし青色の場合、日亜化学工業株式会社製のＮＳＰＧ型緑色ＬＥＤまたはＮＳＰＥ型青緑色ＬＥＤ等が好適である。
【００５１】
図６は、波長可変ＬＥＤ３０の発光色制御方法を説明するためのパルス波形図である。図６で横軸は時間（μｓ）であり、縦軸は波長可変ＬＥＤ３０に流れる電流（ｍＡ）である。横軸上のｔ０、ｔ１、．．．、ｔ９の間は等間隔である。図６に示されるように、ピーク電流値の所定の個数は、Ｉａ（ｍＡ）とＩｂ（ｍＡ）との２個（２段階）である。Ｔａはピーク電流値がＩａ（ｍＡ）の場合のパルス幅、Ｔｂはピーク電流値がＩｂ（ｍＡ）の場合のパルス幅である。Ｔは、異なるピーク電流値であるＩａ（ｍＡ）とＩｂ（ｍＡ）とを有する２個のパルスＰａおよびＰｂ（異なるピーク電流値のパルス）を含むパルス群Ｓ１と別の同様なパルス群Ｓ２との間の周期（パルス群間の周期。即ち、所定のパルス周期）である。ここで、パルス周期Ｔを２５ｍｓ以下（あるいはパルス群Ｓ１等の周波数を４０Ｈｚ以上）とすると、上述のように人の目にはＩａ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光とピーク電流値がＩｂ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光とが混合して見えるため、上述の基本色の混合を実現することができる。パルス幅ＴａとＴｂとの比を変化させることにより、Ｉａ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光の発光強度とＩｂ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光強度とを変化させて、両発光波長間の種々の色相の発光を得ることができる。パルス周期Ｔは２５ｍｓ以下であるため、人の目には２種類の色の発光が混合して見えることになり、上述の基本色の混合を実現することができる。図６では便宜上、パルス群は２つ（Ｓ１およびＳ２）のみ示しているが、パルス周期Ｔが２５ｍｓ以下であれば３個以上のパルス群とすることができる。
【００５２】
図７は、波長可変ＬＥＤ３０の発光色制御方法を説明するための他のパルス波形図である。図７で図６と同じ符号を付した箇所は同じ意味を有するため説明は省略する。横軸上のｔ９、ｔ１０、ｔ１１、．．．、ｔ１６の間も同様に等間隔である。ピーク電流値の所定の個数は、Ｉａ（ｍＡ）、Ｉｂ（ｍＡ）およびＩｃ（ｍＡ）の３個（３段階）である。Ｔｃはピーク電流値がＩｃ（ｍＡ）の場合のパルス幅である。周期Ｔは、異なるピーク電流値であるＩａ（ｍＡ）、Ｉｂ（ｍＡ）およびＩｃ（ｍＡ）を有する３個のパルスＰａ、ＰｂおよびＰｃ（異なるピーク電流値のパルス）を含むパルス群Ｓ３と別の同様なパルス群Ｓ４との間の周期（パルス群間の周期。即ち、所定のパルス周期）である。ここで、パルス周期Ｔを２５ｍｓ以下（あるいはパルス群Ｓ３等の周波数を４０Ｈｚ以上）とすると、上述のように人の目にはＩａ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光、ピーク電流値がＩｂ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光およびピーク電流値がＩｃ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光が混合して見えるため、上述の基本色の混合を実現することができる。パルス幅Ｔａ、ＴｂおよびＴｃ間の比を変化させることにより、Ｉａ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光の発光強度とＩｂ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光強度とＩｃ（ｍＡ）に応じた発光波長の発光の発光強度とを変化させて、３つの発光波長間の種々の色相の発光を得ることができる。パルス周期Ｔは２５ｍｓ以下であるため、人の目には３種類の色の発光が混合して見えることになり、上述の基本色の混合を実現することができる。以上のようにして、任意の数ｎ（＞１）のピーク電流値を設定することによりｎ段階の制御を行ない、ｎ種類の色の発光を混合させることができる。
【００５３】
基本色の混合は、上述のように時間的に混合するだけではなく、発光色の異なるＬＥＤを規則的に配列して空間的に混合することもできる。
【００５４】
以上より、本発明の実施例１によれば、基本色設定部２６の合成制御は、第一ないし第三色覚異常の同一の混同色線上に存在する２つの基本色（例えば交通信号灯の場合の青色信号色と赤色信号色）の一方若しくは両方について、当該基本色と波長が異なると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内または外であって当該基本色と同種の色（例えば青色）を混合させる制御である。あるいは、基本色設定部２６の合成制御は、色覚異常者の同一の混同色線上に存在する２つの基本色（例えば交通信号灯の場合の青色信号色と赤色信号色）の一方若しくは両方について、当該基本色より内側の色度座標を有すると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内または外であって当該基本色と同種の色（例えば青色）を混合させる制御である。例えば、図１において青色Ｂ１に青信号光の色度範囲Ｂ外であって波長のより短い青色Ｂ２を混合すると、直線Ｂ１Ｂ２上の青色を得ることができる。当該直線上であって且つ青信号光の色度範囲Ｂ内の青色を青信号光として選択することにより、赤信号光の色度範囲Ｒ内の赤色と同一の混同色線上にない青色を得ることができる。この結果、第一色覚異常者にとって弁別しやすい青信号光と赤信号光とを得ることができる。
【００５５】
上述の基本色の混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変ＬＥＤ３０に、パルス電源２８から所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なうことができる。波長可変ＬＥＤ３０は流れる電流値を変えることにより発光波長が変化する。そこで、波長可変ＬＥＤ３０に複数のピーク電流値を有するパルス電流を流すことにより、複数のピーク電流値に応じた複数種類の色の発光をさせることができる。ここで、パルス周期Ｔを２５ｍｓ以下（あるいはパルス群Ｓ１等の周波数を４０Ｈｚ以上）とすると、人の目には複数種類の色の発光が混合して見えるため、基本色の混合を実現することができる。
【００５６】
上述のように、本発明の表示装置１０は、その表示素子１８を波長可変ＬＥＤ３０とし、本発明の表示装置１０の原理に基づき発光色を制御することにより基本色の混合を実現することができる。従って、例えば通常の道路交通信号灯の形状を変えることなく、色覚異常者も正常な色覚を有する者も共に容易に弁別することができ、製造コストの増加を抑えることができる表示装置等を提供することができる。さらに、本発明の表示装置１０の原理は第一ないし第三色覚異常の場合についても適用することができるため、第一色覚異常者だけではなく他の第二および第三色覚異常者にとっても誤認を軽減することができる道路交通信号灯または他の表示装置等を提供することができる。
【実施例２】
【００５７】
実施例１記載の表示装置１０の原理は、所望の表示装置１０に表示される３つの基本色を生成する基本色生成方法として実現することもできる。すなわち、本発明の基本色生成方法は、基本色が色度図上の所定の色度範囲に含まれると共に、色覚異常者の同一の混同色線上に該色覚異常者により色弁別不能な２つの基本色が存在しない状態を選択する選択制御、又は該２つの基本色の一方若しくは両方を該同一混同色線上にない色を用いて合成する合成制御によって基本色の設定を行なうことができる。色覚異常者の種類としては第一ないし第三色覚異常者のいずれか一つ又は複数設定することができ、設定された種類の色覚異常者に対して基本色の生成を行なうことができる。
【００５８】
上述の合成制御は、２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色と波長が異なると共に当該基本色に対応する前記所定の色度範囲内又は外であって当該基本色と同種の色を混合させる制御であるものとすることができる。あるいは、上述の合成制御は、２つの基本色の一方若しくは両方について、基本色より内側の色度座標を有すると共に当該基本色に対応する所定の色度範囲内又は外であって当該基本色と同種の色を混合させる制御であるものとすることができる。合成制御で用いられる色は、上述した所定の色度範囲内外の色の任意の組合せとすることができる。
【００５９】
上述の混合は、電流値の変化により発光波長が変化する波長可変ＬＥＤ３０に所定の個数のピーク電流値を有するパルス電流であって、異なるピーク電流値のパルスを含むパルス群間の周期が所定のパルス周期以下であるパルス電流を流すことにより行なうことができる。実施例１で説明したように、パルス周期Ｔを２５ｍｓ以下（あるいはパルス群Ｓ１等の周波数を４０Ｈｚ以上）とすることが必要である。
【００６０】
本発明の基本色生成方法において、表示装置１０は、例えば道路交通の管制に用いる交通信号灯とすることができる。三灯型の交通信号灯の場合、３つの基本色は赤色信号色、黄色信号色および青色信号色とすることができる。
【００６１】
あるいは本発明の基本色生成方法において、表示装置１０は、道路交通信号灯以外の所望の表示装置、例えばカラーディスプレイ装置等とすることもできる。この場合、３つの基本色は赤、緑および青とすればよい。
【００６２】
以上より、本発明の実施例２によれば、実施例１記載の表示装置１０の原理は、所望の表示装置１０に表示される基本色を生成する基本色生成方法として実現することもできる。すなわち、表示装置１０の表示素子１８を波長可変ＬＥＤ３０とし、実施例１記載の本発明の表示装置１０の原理に基づき発光色を制御することにより基本色の混合を実現することができる。この結果、例えば通常の道路交通信号灯の形状を変えることなく、色覚異常者も正常な色覚を有する者も共に容易に弁別することができ、製造コストの増加を抑えることができる基本色生成方法を提供することができる。さらに、実施例１記載の表示装置１０の原理は第一ないし第三色覚異常の場合についても適用することができるため、第一色覚異常者だけではなく他の第二および第三色覚異常者にとっても誤認を軽減することができる基本色生成方法を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の活用例として、上述のように合成等された３つの基本色を用いる三灯型の道路交通信号灯、当該３つの基本色の中の任意の２つの基本色を用いる二灯型または任意の１つの基本色を用いる一灯型の道路交通信号等、または他の表示装置、例えばカラーディスプレイ等に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１（Ａ）】第一色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための色度図である。
【図１（Ｂ）】第一色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための他の色度図である。
【図２】第二色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための色度図である。
【図３】第三色覚異常の場合の混同色線に基づき本発明の表示装置等の原理について説明するための色度図である。
【図４】本発明の実施例１における表示装置を示す図である。
【図５】本発明の実施例１における表示装置１０の内部構成を示すブロック図である。
【図６】波長可変ＬＥＤ３０の発光色制御方法を説明するためのパルス波形図である。
【図７】波長可変ＬＥＤ３０の発光色制御方法を説明するための他のパルス波形図である。
【図８】第一色覚異常の場合の混同色線を示す図である。
【図９】第二色覚異常の場合の混同色線を示す図である。
【図１０】第三色覚異常の場合の混同色線を示す図である。
【図１１】道路交通信号灯の色度範囲を示す色度図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  表示装置、  １２  第一基本色表示部、  １４  第二基本色表示部、  １６  第三基本色表示部、  １８  表示素子、  ２０  内部構成、  ２２  入力端、  ２４  色覚異常者設定部、  ２６  基本色設定部、  ２８  パルス電源、  ３０  波長可変ＬＥＤ、  ３２  出力端。  
【図１（Ａ）】
2006350916.tif 000003
【図１（Ｂ）】
2006350916.tif 000004
【図２】
2006350916.tif 000005
【図３】
2006350916.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006350916.tif 000010
【図８】
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【図９】
2006350916.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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