(57)【要約】【課題】色覚障害がある人にもない人にも認識しやすい表示器に適したランプを提供する。【解決手段】光源１と、波長選択透過膜４とを有するランプを提供する。この光源１の出射光は、少なくとも第１の波長光と第２の波長光とを含み、波長選択透過膜４は、入射角が大きくなるにつれ透過波長が第１の波長から第２の波長までシフトする性質を有する。これにより、視認する角度によって、第１の波長光から第２の波長光まで視認光が変化するため、第１の波長光が視認しにくい色であっても、第２の波長光で視認することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源の出射光が入射する位置に配置された波長選択透過膜とを有し、
前記光源の出射光は、少なくとも第１の波長光と第２の波長光とを含み、
前記波長選択透過膜は、入射角が大きくなるにつれ透過波長が第１の波長から第２の波長までシフトする性質を有することを特徴とするランプ。
【請求項２】
請求項１に記載のランプにおいて、前記波長選択透過膜の前記光源とは反対側の面には、前記波長選択透過膜を透過した前記第１および第２の波長光のうち、少なくとも前記第２の波長光の進行方向を立ち上げる光学部材が配置されていることを特徴とするランプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のランプにおいて、前記光源と前記波長選択透過膜との間には、光拡散部材が配置されていることを特徴とするランプ。
【請求項４】
第１の表示ランプと、前記第１の表示ランプとは異なる波長の光を発する第２の表示ランプとを備える表示器であって、
前記第１の表示ランプは、光源と、前記光源の出射光が入射する位置に配置された波長選択透過膜とを有し、
前記光源の出射光は、少なくとも第１の波長光と第２の波長光とを含み、前記波長選択透過膜は、入射角が大きくなるにつれ透過波長が第１の波長から第２の波長までシフトする性質を有し、前記第１の表示ランプを視認する角度によって、視認光の波長が前記第１の波長から第２の波長まで変化することを特徴とする表示器。
【請求項５】
請求項４に記載の表示器において、前記第１の表示ランプの前記第１の波長光は緑色光であり、第２の波長光は青色光であり、
前記第２の表示ランプは赤色光を発することを特徴とする表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色によって状態等を表示するランプに関し、特に、視認する角度によって発光色が変化するランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やカメラ等の電子装置には、特許文献１、２に記載されているように動作モードや充電状態等、装置の状態を表示するための表示器が備えられているものが多い。また、電車や自動車の運転席等に配置される操作パネルにも、異常の有無等を表示する表示器が備えられているものがある。また、ホテルのフロントや駐車場の入り口には、各部屋のチェックイン状況や、空き駐車スペースの有無を示す表示器が配置されている。これら表示器は、ランプの点灯と非点灯によって２つの状態を表すもの、点滅の種類により状態を表すもの、発光色の種類によって状態を表すもの等がある。
【０００３】
発光色の変化によって状態を表す表示器は、正常または安全な状態のときに緑色、異常または危険な状態のときに赤色に点灯するものが多い。これは、信号機の色表示にならっているものと思われる。正常や安全を示すもの以外でも、赤色と緑色の組み合わせで、２つの状態を表示する表示器は多いが、その理由は、赤色と緑色の組み合わせが視認者には見分けやすく好まれる傾向にあることや、表示器に好適な光源である発光ダイオードは、赤色と緑色が安価で入手しやすいことにあると思われる。
【０００４】
一方、色盲、色弱といわれる色覚障害をもつ人のほとんどは、赤色〜緑色波長域で色の差を識別しにくい赤緑色覚障害であり、赤色と緑色の組み合わせの表示器を認識しにくい。このことはあまり知られておらず、表示器等において、色覚障害がある人への配慮はほとんどなされていない。しかしながら、色覚障害は、極ありふれた障害であり、黄色人種で男性の５％、女性の０．２％程度、白色人種で男性の８％、女性の０．５％程度の人が先天性色覚障害をもつと言われている。このため、色覚障害をもつ人に配慮した表示器が望まれる。
【０００５】
特許文献３には、画像表示装置の赤色表示色や緑色表示色を、映像信号の変換によって他の表示色に代替させることにより、赤緑色覚障害者に判別しやすい画像を表示するシステムが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１４１９８６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８２７２２号公報
【特許文献３】特開平１１−１７５０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に記載の表示システムを用いることにより、パソコン等の表示画面については、映像信号の変換によって色覚障害者に認識しやすい画像に変換することが可能である。しかし、電子装置の表示器や、車両の操作パネルの表示器等は、色覚障害のある人もない人も視認するため、視認する人ごとに表示色を変換することは困難であり、色覚障害の有無にかかわらず常に見やすく、使いやすい表示器であることが望ましい。また、既存の表示器の赤色と緑色の組み合わせを、他の色の組み合わせに変更することは、赤と緑の組み合わせの表示器に慣れたユーザにとっては負担になることがある。また、表示器の構成上、他の色へ変更できないことも多い。
【０００７】
本発明の目的は、色覚障害がある人にもない人にも認識しやすい表示器に適したランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、光源と、前記光源の出射光が入射する位置に配置された波長選択透過膜とを有するランプを提供する。この光源の出射光は、少なくとも第１の波長光と第２の波長光とを含み、波長選択透過膜は、入射角が大きくなるにつれ透過波長が第１の波長から第２の波長までシフトする性質を有する。これにより、視認する角度によって、第１の波長光から第２の波長光まで視認光が変化するため、第１の波長光が視認しにくい色であっても、第２の波長光で視認することができる。
【０００９】
上述の波長選択透過膜の光源とは反対側の面には、波長選択透過膜を透過した第１および第２の波長光のうち、少なくとも第２の波長光の進行方向を立ち上げる光学部材を配置する構成にすることができる。これにより、極端に斜め方向から視認しなくても、第２の波長光を視認することができる。
【００１０】
また、上述の光源と波長選択透過膜との間には、光拡散部材を配置することができる。これにより、視認する角度による光量差を小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の実施の態様によれば、第１の表示ランプと、第１の表示ランプとは異なる波長の光を発する第２の表示ランプとを備える表示器を提供することができる。第１の表示ランプは、光源と、光源の出射光が入射する位置に配置された波長選択透過膜とを有する。光源の出射光は、少なくとも第１の波長光と第２の波長光とを含み、波長選択透過膜は、入射角が大きくなるにつれ透過波長が第１の波長から第２の波長までシフトする性質を有する。よって、視認する角度によって、第１の表示ランプの視認光の波長が第１の波長光から第２の波長まで変化する表示器を提供できる。
【００１２】
上記表示器において、第１の表示ランプの第１の波長光を緑色光、第２の波長光を青色光にし、第２の表示ランプは赤色光を発する構成にすることができる。これにより、正面から見た場合には、赤色と緑色の組み合わせの表示であるが、斜め方向から見た場合には赤色と青色の組み合わせになり、赤緑色覚障害の人にも認識しやすい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のランプは、見る角度によって色が変化するため、これを用いて表示器を構成することにより、色覚障害がある人にもない人にも認識しやすい表示器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施の形態のランプおよびそれを用いた表示器について、図面を用いて説明する。
【００１５】
まず、図１を用いて、本実施の形態のランプの構成を説明する。このランプは、正面から視認した場合と、斜め方向から視認した場合とで、異なる発光色が視認される。ここでは一例として、正面から見た場合に緑色、斜め方向から見た場合に青に見えるランプについて説明する。
【００１６】
図１のように、このランプは、内壁面に光反射フィルムが備えられた筐体２と、その底部２ａに配置された光源１とを有している。筐体２の上部２ｂは開口になっており、拡散フィルム３、干渉フィルム４、プリズムレンズ５が順に積層配置されている。
【００１７】
光源１は、青色の波長帯域光と緑色の波長帯域光とを出射するものであればどのような構成の光源でもよい。例えば、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光灯、電球等が好ましい。また、光源１は、一つの光源でなくてもよく、青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとを筐体２の底部に並べて配置することも可能である。複数の光源が２次元に配列された面光源を用いる光源１として用いることも可能である。
【００１８】
筐体２の側面は傾斜しており、光源１が発した光を反射して開口の拡散フィルム３に向かって反射するように構成されている。
【００１９】
拡散フィルム３は、光源１からの光を拡散して干渉フィルム４に入射させる光拡散部材である。これにより、干渉フィルム４には様々な入射角で光源１の出射光が入射する。
【００２０】
干渉フィルム４は、所定の波長帯域を選択的に透過する多層干渉透過膜（波長選択透過膜）であり、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とを交互に多層に積層した構成である。干渉フィルム４は、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の膜厚および屈折率を所定の値に設計することにより、垂直入射光に対して、所定波長の緑色光を高効率で透過するように構成されている。このような多層構成の干渉フィルム４は、干渉反射にあずからない領域を透過することにより、所定の波長帯域の選択的透過を実現するが、入射光の入射角が大きくなるにつれて光路長が変化し、干渉反射帯域が短波長にシフトするため、透過波長帯域も短波長側にシフトする性質を有する。
【００２１】
ここでは、干渉フィルム（緑色多層干渉透過膜）４として、入射角が大きくなるにつれて透過波長が、緑色（５５０ｎｍ付近）から青緑色（５００ｎｍ付近）、さらには青色（４５０ｎｍ付近）にシフトするものを用いる。例えば、樹脂製の多層干渉透過膜を干渉フィルムとして用いることにより、このような波長シフトを実現することができる。なお、入射角とシフト量との関係は、干渉フィルム４を構成する低屈折率樹脂層と高屈折率樹脂層の膜厚及び屈折率によって異なるので、緑色から青色までの波長シフトが得られるように予め設計したものを用いる。
【００２２】
プリズムレンズ５は、干渉フィルム４から斜めに入射した光を立ち上げて、上面（干渉フィルム４側とは逆側）から出射する構成である。干渉フィルム４側から入射する光はプリズムレンズの材質（屈折率）や頂角等にもよるが、プリズムレンズを使用しない場合に比べて、斜めに入射した光を正面方向で視認
させやすい効果がある。
【００２３】
このような図１の構成のランプにおいて、視認される色相（発光波長）について説明する。
図１のランプのプリズムレンズ５を外して、ほぼ正面からランプを視認した場合、視認者は干渉フィルム４をほぼ垂直に透過した光を視認する。すなわち、光源１から出射し、拡散フィルム３で拡散されて、様々な入射角で干渉フィルム４に入射した光のうち、干渉フィルム４にほぼ垂直に入射し、透過した光を視認する。干渉フィルム４は、垂直入射光に対する透過波長が緑色（５５０ｎｍ付近）に設定されているため、入射光のうち緑色光だけが干渉フィルム４を透過する。
【００２４】
一方、プリズムレンズ５を取り付けた図１のランプでは、プリズムレンズ５の屈折率や頂角にもよるが、一般的な頂角９０度のプリズムレンズを用いた場合、干渉フィルム４を透過し、垂直に出射された光は、プリズムレンズ５によって入射側（干渉フィルム４側）に反射され上面には出射しない。しかし、干渉フィルム４から所定の出射角（例えば出射角３０度前後）で出射された光が、プリズムレンズ５によって正面方向（出射角０°）に立ち上げられて出射される。干渉フィルム４を垂直に透過して出射される光と３０°傾斜して透過して出射される光とでは、光の透過波長のシフトは大きくないので、プリズムレンズ５を取り外した場合に視認される色と大きく変わらない緑色の光が視認される。また、プリズムレンズ５によって干渉フィルム４側に反射された光は、干渉フィルム４の下側にある筐体２の内側面に配置された反射材および拡散フィルム３等により再度反射（拡散）されて、干渉フィルム４に入射することにより再利用される。さらに、プリズムレンズ５には集光作用があるため正面方向の明るさは、プリズムレンズ５のない場合より明るくなる。
【００２５】
次に、図１のランプのプリズムレンズ５を外して、このランプを斜めから視認した場合には、視認者は、干渉フィルム４を斜め方向に透過した光を視認する。すなわち、光源１から出射し、拡散フィルム３で拡散されて、様々な入射角で干渉フィルム４に入射した光のうち、干渉フィルム４に斜めに入射し、透過した光を視認する。このとき、干渉フィルム４は斜め方向からの入射光に対して、透過波長が短波長にシフトしているため、入射角の大きさに応じて青緑色（５００ｎｍ付近）から青色（４５０ｎｍ付近）が干渉フィルム４を透過する。
【００２６】
一方、プリズムレンズ５を取り付けた図１のランプでは、プリズムレンズの屈折率や頂角にもよるが一般的な頂角９０度のプリズムレンズの場合、干渉フィルムを垂直方向から大きく傾いて透過した青緑色〜青色光が、プリズムレンズ５によって立ち上げられ、正面方向から４０度程度の範囲に出射される。
【００２７】
よって、ランプを斜め方向から視認した場合、視認者は、視認する角度が大きくなるにつれて、青緑色（５００ｎｍ付近）から青色（４５０ｎｍ付近）の発光色を視認する。特に、プリズムレンズからの出射角が４０度程度の範囲内においては、その出射角が大きいほど、干渉フィルム４から大きな出射角で出射された光に対応しているため、より透過波長の短波長側へのシフトが大きい。すなわち、プリズムレンズ５を積層した場合は、極端に斜め方向から視認しなくてもよりシフトした透過波長光（青緑色〜青色光）を視認できる。
【００２８】
このように、図１のランプは、正面から見た場合は緑色、斜め方向から見た場合は、青緑色から青色へと色相が変化するため、正面から見た色相が認識しにくい場合であっても、斜め方向から視認することにより、色相を認識することができる。
【００２９】
また、拡散フィルム３が配置されていることにより、光源１から出射された光のうち干渉フィルム４で反射される等により、一旦干渉フィルム４を透過できなかった光を、拡散フィルム３によって別の入射角に変えて再び干渉フィルム４に入射させることができるため、光を再利用することができる。これにより、ランプの出射光量を増加させることができる。
【００３０】
つぎに、図１の構成のランプを用いた表示器の構成例を図２を用いて説明する。
図２の表示器は、５階建ての立体駐車場の入り口に配置される表示器であり、各階の駐車スペースに空きがあるか、ないかを運転者に知らせるための表示器である。各階を示す文字表示２０３の横にはそれぞれ、空きがある場合に点灯するランプ２０１と、満車である場合に点灯するランプ２０２が備えられている。空きのある場合に点灯するランプ２０１としては、上述した図１に示した構成のランプが配置されている。満車の場合に点灯するランプ２０２としては、赤色ＬＥＤが配置されている。なお、表示器の内側には、各ランプ２０１，２０２の電源と、別途配置された操作盤の操作にしたがって、各階のランプ２０１，２０２のいずれかを点灯させる制御回路が内蔵されている。
【００３１】
運転者は、立体駐車場の入り口で図２の表示器を確認し、正面から見て緑のランプが点灯している階は、空きの駐車スペースがあり、赤のランプが点灯している階は、満車であることを直感的に容易に認識することができる。
【００３２】
しかしながら、赤緑色覚障害のある人は、赤色と緑色が見分けにくいため、表示を認識しにくい。例えば、下記文献によれば、第１色盲または第２色盲の人、ならびに、第１色弱または第２色弱の人は、赤色も緑色も黄色に見えるため、上部の文字「空」「満」の位置と点灯している箇所との対応関係を見なければ、空きのある階を認識できない。
文献：細胞工学  Vol.21 No.7〜9 2002  「色覚多様性と色覚バリアフリーなプレゼンテーション（全３回）」
【００３３】
しかしながら、本実施の形態の表示器は、ランプ２０１として図１の構成のランプを用いているため、正面から視認した場合には緑色であるが、斜め方向から視認した場合には、青緑色〜青色波長の光が視認される。よって、色覚障害のある運転者は、正面からは認識しにくい場合でも、頭の位置を少しずらして表示を斜め方向から視認することにより、ランプ２０１が青色であることが認識できる。これにより、空車を示すランプ２０１の青色光と、満車を示すランプ２０２の赤色光とを、青色と赤色の色分け表示として認識でき、容易に表示を認識できる。よって、色覚障害のある人もない人も、容易に表示内容を認識でき、色覚に関してバリアフリーの表示を実現できる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態の表示器は、赤色および緑色の色分け表示で状態を示す表示器であるが、緑色のランプ２０１として、図１の構成のランプを用いることにより、正面から視認した場合には赤色と緑色の色分け表示であっても、斜め方向から視認することにより、赤色と青色の色分け表示として視認される。これにより、赤緑色覚障害のある人もない人も、表示を認識しにくい場合には、頭の位置を少しずらすことにより、異なる組み合わせの色として容易に表示内容を認識することができる。よって、不特定多数の人が利用する表示器として適している。
【００３５】
また、図１のランプは、プリズムレンズ５を備えているため、干渉フィルム４の斜め方向に透過してきた光を立ち上げて認識できるため、極端に斜め方向から視認しなくても、シフトした色相の光を視認できるという効果も得られる。
【００３６】
また、従来の表示器の緑色のランプを、本実施の形態の図１のランプに交換するだけで、色覚に関してバリアフリーの表示器を実現でき、ランプ以外の既存の制御回路や操作パネルはそのまま継続して使用できる。よって、本実施の形態の図１のランプは、既存の表示器をバリアフリーの表示器に改造するための交換用のランプとして用いることができる。
【００３７】
上述の実施の形態では、垂直入射光に対する透過波長が緑色光の干渉フィルム４を用い、正面から見た場合に緑色、斜めから見た場合に青緑〜青色のランプを例に説明したが、本発明はこの色相に限定されるものではなく、干渉フィルム４として透過波長の異なるものを用いることにより、所望の色相のランプが提供できる。例えば、垂直入射光に対する透過波長が赤色の干渉フィルム４を用いることにより、正面から見て赤色、斜め方向から見て朱色〜緑色のランプを構成することができる。ただし、光源１としては、干渉フィルム４のシフトする前後の透過波長、例えば赤〜緑（６５０ｎｍ付近〜５５０ｎｍ付近）の光を発するものを用いる。
【実施例】
【００３８】
本発明の実施例として、上述の図１の構成のランプを作製した。
光源１には、冷陰極管を用いた。図３に、光源１の発光スペクトルを示す。拡散フィルム４は、ライトアップＬＳＥ（株式会社きもと）を用いた。プリズムレンズ５は、Vikuiti（ビキュイティ）BEF II（住友スリーエム株式会社）を用いた。
【００３９】
干渉フィルム４には、入射角が大きくなるにつれて透過帯域がシフトする緑色多層干渉透過膜を用いた。図４に、光源１に緑色多層干渉透過膜を積層した時の、視認する角度（出射角）０°、３０°、６０°における出射光スペクトルを示す。視認する角度が大きくなるにつれて４５０ｎｍ付近の青色波長領域の光の割合が高まっていくことがわかる。具体的には、０°における光源色の色度座標はｘ＝０．３４９、ｙ＝０．３５２で白（ＪＩＳ  Ｚ  ８１１０−１９９５：色の表示方法−光源色の色名  参考図表１による）である。３０°における光源色の色度座標はｘ＝０．２６７、ｙ＝０．３４３で緑みの白である。また、６０°における光源色の色度座標はｘ＝０．１７０、ｙ＝０．１１０で青である。
【００４０】
本実施例のランプの視認する角度（出射角）０°、３０°における出射光スペクトルを測定した。その結果を図５に示す。３０°では５００ｎｍ以上の長波長領域が低下し、４５０ｎｍ付近が増加し、プリズムレンズ５を積層しない場合と同様に青色波長領域の光の割合が高まっていることがわかる。具体的には、０°における光源色の色度座標はｘ＝０．２６６、ｙ＝０．３２４で緑みの白であるが、３０°における光源色の色度座標はｘ＝０．２２０、ｙ＝０．１９４でうすい青となっており、視認する角度によって透過波長がシフトし視認される色が変化することが確認された。また、プリズムレンズ５がない場合の視認する角度３０°が緑みの白であったのに対し、プリズムレンズがある場合は、同じ３０°でうすい青と視認されることから、プリズムレンズ５を用いることにより、視認する角度を大きくすることなく色変化を大きくすることが可能となることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態のランプの構成を示す説明図。
【図２】図１のランプを用いた表示器の一例の正面図。
【図３】実施例で用いた光源１の発光スペクトルを示すグラフ。
【図４】本実施例のランプにプリズムレンズを積層しない時の各出射角における出射光スペクトルを示すグラフ。
【図５】本実施例のランプの各出射角における出射光スペクトルを示すグラフ。
【符号の説明】
【００４２】
１…光源、２…筐体、３…拡散フィルム、４…干渉フィルム、５…プリズムレンズ、２０１…緑〜青色ランプ、２０２…赤色ランプ、２０３…階を示す文字表示。
【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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