(57)【要約】【課題】場の雰囲気を変化させることなく、色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する色覚支援方法、および該色覚支援方法を実行するための照明装置を提供する。【解決手段】本発明に係る色覚支援方法は、色が付された物体を照らす光源として、平均演色評価数Ｒａが６０未満の白色光を放つ白色光源を使用することを特徴とする。白色光は、例えば、米国規格協会のＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７規格において定められた白色光であり、その分光分布は、半値幅が４０ｎｍ未満のピークを３個以上含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する色覚支援方法であって、
前記物体を照らす光源として、平均演色評価数Ｒａが６０未満の白色光を放つ白色光源を使用することを特徴とする色覚支援方法。
【請求項２】
前記白色光が、米国規格協会のＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７規格において定められた白色光であることを特徴とする請求項１に記載の色覚支援方法。
【請求項３】
前記白色光の分光分布が、半値幅が４０ｎｍ未満のピークを３個以上含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色覚支援方法。
【請求項４】
前記光源が、ピーク発光波長が異なる複数種のＬＥＤ素子を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の色覚支援方法。
【請求項５】
前記ＬＥＤ素子が、赤色に発光する赤色ＬＥＤ素子、緑色に発光する緑色ＬＥＤ素子および青色に発光する青色ＬＥＤ素子を含み、前記赤色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子および青色ＬＥＤ素子の発光強度が、前記物体に付された色のうち、太陽光の下で同一の混同色線上に存在する２色が同一の混同色線上に存在しなくなるように調整されていることを特徴とする請求項４に記載の色覚支援方法。
【請求項６】
色覚異常者が物体に付された色を識別する際に使用する照明装置であって、
光源と、前記光源が前記物体の方を向くように該光源を支持する光源支持部とを備え、
前記光源が、平均演色評価数Ｒａが６０未満の白色光を放つ白色光源であることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
前記白色光が、米国規格協会のＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７規格において定められた白色光であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記白色光の分光分布が、半値幅が４０ｎｍ未満のピークを３個以上含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源が、ピーク発光波長が異なる複数種のＬＥＤ素子を備えることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ素子の発光強度を、個別に、またはピーク発光波長が等しい複数個の同種のＬＥＤ素子からなるグループ毎に調整する調整機構をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する色覚支援方法、および該色覚支援方法を実行する際に使用される照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間は、網膜上に分布した視細胞としての錐体の応答量に基づいて物体に付された色を識別する。図１に示すように、錐体には、短波長領域の光に応答するＳ錐体（「青錐体」ともいう）と、中波長領域の光に応答するＭ錐体（「緑錐体」ともいう）と、長波長領域の光に応答するＬ錐体（「赤錐体」ともいう）とがある。例えば、物体に付された色が波長４５０ｎｍの青色の場合は、実質的にＳ錐体のみが応答する。また、物体に付された色が波長６００ｎｍの橙色の場合は、Ｍ錐体およびＬ錐体の両方が応答するが、Ｌ錐体の応答量はＭ錐体の応答量を上回る。
【０００３】
上記３種類の錐体のうちの１種以上の感度が低い状態や、応答し得る波長領域がずれた状態を「色覚異常」という。色覚異常には、Ｌ錐体にのみ問題がある１型二色覚と、Ｍ錐体にのみ問題がある２型二色覚と、Ｓ錐体にのみ問題がある３型二色覚とが含まれる。これらのうち、２型二色覚は二色覚異常全体の７５％程度を占めると言われている。
【０００４】
２型二色覚の色覚異常者は、図２（Ａ１）〜（Ａ３）に示すように、色空間において混同色中心Ｐａ１（座標：１．０８０，−０．０８０）から延びる混同色線Ｌａ上の任意の２点Ｐａ２，Ｐａ３の色を異なった色と認識することが困難である。これら２点Ｐａ２，Ｐａ３の色は、Ｓ錐体の応答量とＬ錐体の応答量に差異がないからである。なお、色覚健常者には、点Ｐａ２の色は赤色に見え、点Ｐａ３の色は緑色に見える。
【０００５】
同様に、１型二色覚の色覚異常者は、混同色中心Ｐｂ１（座標：０．７４７，０．２５３）から延びる混同色線Ｌｂ上の任意の２点Ｐｂ２，Ｐｂ３の色を異なった色と認識すること困難であり、３型二色覚の色覚異常者は、混同色中心Ｐｃ１（座標：０．１７５，０．０００）から延びる混同色線Ｌｃ上の任意の２点Ｐｃ２，Ｐｃ３の色を異なった色と認識すること困難である（図２（Ｂ１）〜（Ｂ３）および図２（Ｃ１）〜（Ｃ３）参照）。
【０００６】
色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する方法として、従来から、特別な照明装置を使用することが検討されている。例えば、特許文献１には、青色に発光する青色ＬＥＤと、赤色に発光する赤色ＬＥＤと、各ＬＥＤの発光強度を個別に調節するための強度調節手段とを備えた照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−４７４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の照明装置を使用した色覚支援方法では、識別対象としての物体だけでなく、その背景までもが青色、赤色またはこれらの中間色に染まってしまうため、その場の雰囲気が大きく変化してしまうという問題があった。また、青色、赤色またはこれらの中間色に染まった物体は、色覚健常者の目には非常に奇妙なものに映る場合がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、その場の雰囲気を大きく変化させることなく、色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する色覚支援方法、および該色覚支援方法を実行するための照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明者は、一般的な照明器具が放つような演色性（平均演色評価数Ｒａ）の高い白色光ではなく、通常は使用しないような演色性の低い白色光をあえて使用すれば、雰囲気の変化を最小限に抑えつつ色覚異常者による色の識別を容易化できる場合があることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係る色覚支援方法は、色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する方法であって、物体を照らす光源として、平均演色評価数Ｒａが６０未満の白色光を放つ白色光源を使用することを特徴とする。
【００１２】
上記色覚支援方法において使用する白色光は、例えば、米国規格協会のＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７規格において定められた白色光である。白色光の分光分布は、半値幅が４０ｎｍ未満のピークを３個以上含むことが好ましい。
【００１３】
なお、このような白色光源は、例えば、ピーク発光波長が異なる複数種のＬＥＤ素子で構成することができる。この場合、ＬＥＤ素子は、赤色に発光する赤色ＬＥＤ素子、緑色に発光する緑色ＬＥＤ素子および青色に発光する青色ＬＥＤ素子を含み、赤色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子および青色ＬＥＤ素子の発光強度が、物体に付された色のうち、太陽光の下で同一の混同色線上に存在する２色が同一の混同色線上に存在しなくなるように調整されていることが好ましい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、色覚異常者が物体に付された色を識別する際に使用する装置であって、光源と、光源が物体の方を向くように該光源を支持する光源支持部とを備え、光源が、平均演色評価数Ｒａが６０未満の白色光を放つ白色光源であることを特徴とする。
【００１５】
上記照明装置に備えられた光源が放つ白色光は、例えば、米国規格協会のＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７規格において定められた白色光である。白色光の分光分布は、半値幅が４０ｎｍ未満のピークを３個以上含むことが好ましい。なお、このような白色光源は、例えば、ピーク発光波長が異なる複数種のＬＥＤ素子で構成することができる。この場合、上記照明装置は、ＬＥＤ素子の発光強度を、個別に、またはピーク発光波長が等しい複数個の同種のＬＥＤ素子からなるグループ毎に調整する調整機構をさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、その場の雰囲気を大きく変化させることなく、色覚異常者による物体に付された色の識別を支援する色覚支援方法、および該色覚支援方法を実行するための照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】人間の目のＳ錐体、Ｍ錐体およびＬ錐体の分光感度を示す図である。
【図２】１型、２型および３型の二色覚異常者による色の識別の困難性を説明するための図である。
【図３】本発明に係る照明装置の概略的な構成を示す図である。
【図４】Ｄ６５光源が放つ白色光の分光分布図である。
【図５】本発明における白色光の一例である白色光１の分光分布図である。
【図６】本発明における白色光の一例である白色光２の分光分布図である。
【図７】本発明における白色光の一例である白色光３の分光分布図である。
【図８】本発明における白色光の一例である白色光４の分光分布図である。
【図９】本発明における白色光の一例である白色光５の分光分布図である。
【図１０】本発明における白色光の一例である白色光６の分光分布図である。
【図１１】本発明における白色光の一例である白色光７の分光分布図である。
【図１２】本発明における白色光の一例である白色光８の分光分布図である。
【図１３】Ｄ６５光源が放つ白色光を使用して行った比較シミュレーション１の結果を示す図である。
【図１４】図１３に示した結果を模式的に表した図である。
【図１５】白色光１を使用して行った効果確認シミュレーション１−１の結果を示す図である。
【図１６】白色光２を使用して行った効果確認シミュレーション１−２の結果を示す図である。
【図１７】Ｄ６５光源が放つ白色光を使用して行った比較シミュレーション２の結果を示す図である。
【図１８】白色光３を使用して行った効果確認シミュレーション２−１の結果を示す図である。
【図１９】白色光４を使用して行った効果確認シミュレーション２−２の結果を示す図である。
【図２０】白色光５を使用して行った効果確認シミュレーション２−３の結果を示す図である。
【図２１】白色光６を使用して行った効果確認シミュレーション２−４の結果を示す図である。
【図２２】白色光７を使用して行った効果確認シミュレーション２−５の結果を示す図である。
【図２３】白色光８を使用して行った効果確認シミュレーション２−６の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る色覚支援方法および照明装置について説明する。
【００１９】
［色覚支援方法および照明装置の構成］
本発明に係る色覚支援方法では、まず、照明装置を準備する必要がある。図３に、本発明に係る色覚支援方法の実行において使用可能な照明装置１を示す。同図に示すように、照明装置１は、光源部２と、一端において光源部２に取り付けられるとともに他端において基台部４に取り付けられた光源支持部３とを備えている。光源支持部３は、光源部２が識別対象としての物体の方を向くように該光源部２を支持する役割を果たす。なお、本発明では、各部２，３，４の形状および基台４の有無は何ら限定されない。
【００２０】
光源部２は、格子状に配列された複数のＬＥＤ素子５を有している。このＬＥＤ素子５には、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内で様々なピーク発光波長を持った複数種のＬＥＤ素子が含まれている。より詳しくは、このＬＥＤ素子５には、赤色に発光する赤色ＬＥＤ素子、緑色に発光する緑色ＬＥＤ素子および青色に発光する青色ＬＥＤ素子が含まれている。
【００２１】
基台部４は、不図示の駆動部を内蔵している。駆動部が複数のＬＥＤ素子５の個々の発光強度を調整（駆動）することにより、光源部２は、平均演色評価数Ｒａが６０未満の白色光源として機能する。ただし、光源部２が放つ光の色は、完全な白色に限定されず、米国規格協会のＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７規格において定められた範囲内にある青みがかった白色や赤みがかった白色であってもよい。
【００２２】
なお、複数のＬＥＤ素子５がピーク発光波長によってグループ分けされている場合、駆動部は、グループ毎に発光強度を調整してもよい。例えば、駆動部は、赤色に発光する複数の赤色ＬＥＤ素子については同一の制御を行い、緑色に発光する複数の緑色ＬＥＤ素子については同一の制御を行い、さらに青色に発光する複数の青色ＬＥＤ素子についても同一の制御を行ってもよい。
【００２３】
基台部４は、光源部２をＯＮ／ＯＦＦさせるためのスイッチ類も有している。
【００２４】
本発明に係る色覚支援方法では、次に、照明装置１の光源部２が放つ白色光で識別対象としての物体を照らす。これにより、該物体に付された色の見え方が変わり、太陽光の下では同一の混同色線（例えば、図２（Ａ１）の混同色線Ｌａ）上に存在していた２色（例えば、図２（Ａ１）の点Ｐａ２，Ｐａ３の色）のうちの少なくとも一方が移動して両者が同一の混同色線上に存在しなくなり、該２色の識別が可能となる。このとき、光源部２が放つ光の色は白色なので、その場の雰囲気が大きく変化するほど該物体およびその背景が青色や赤色に染まることはない。
【００２５】
なお、問題となっている２色の移動の態様によっては、移動後においても該２色が同一の混同色線上に存在する場合がある。したがって、本発明では、そうならないように注意しながら白色光を設計することが重要である。言い換えると、本発明では、問題となっている２色が同一の混同色線上に存在しなくなるように白色光を設計する必要がある。
【００２６】
［効果確認シミュレーション］
続いて、本発明による上記の作用効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。
【００２７】
本シミュレーションでは、Ｄ６５光源と白色光１〜８を放つ光源部２とを使用した。Ｄ６５光源が放つ白色光の分光分布は図４に示す通りであり、白色光１〜８の分光分布は図５〜１２に示す通りである。図４に示すように、Ｄ６５光源が放つ白色光は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の全波長をほぼ万遍なく含んでいる。他方、白色光１〜８の分光分布は、特定の波長における３〜４個の鋭いピークを含んでいる。これらのピークの半値幅は、２０ｎｍ〜４０ｎｍである。
【００２８】
Ｄ６５光源が放つ白色光および白色光１〜８の平均演色評価数Ｒａは、下表の通りである。白色光１〜８の平均演色評価数Ｒａは、約４０よりも小さい。
【表１】
2017204427.tif 000002
なお、表１におけるＤ６５光源の平均演色評価数Ｒａは、３００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において算出したものであり、白色光１〜８の平均演色評価数Ｒａは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域において算出したものである。
【００２９】
また、本シミュレーションでは、識別対象としての物体として、Ｆａｒｎｓｗｏｒｔｈ−Ｍｕｎｓｅｌｌ  １００ｈｕｅ  ＴＥＳＴの色キャップ８〜２７および色キャップ５０〜６４を使用した。
【００３０】
（比較シミュレーション１）
比較シミュレーション１では、Ｄ６５光源が白色放つ光で色キャップ８〜２７を照らし、このときの各色キャップの色を色空間上にプロットし、これらと２型二色覚の混同色中心（座標：１．０８０，−０．０８０）とを直線で結び、図１３を得た。なお、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の一部を拡大したものである。図１５，図１６についても同様である。
【００３１】
図１３（Ｂ）を模式的に表した図１４に示すように、Ｄ６５光源によって照らされたときの色キャップ８〜２７の色は、弧を描くように並ぶ。このため、２型二色覚の色覚異常者にとって、プロットＣ１〜Ｃ３に対応する色キャップの色を識別すること、およびプロットＣ４，Ｃ５に対応する色キャップの色を識別することは、非常に困難である。
【００３２】
（効果確認シミュレーション１−１，１−２）
効果確認シミュレーション１−１では、白色光１で色キャップ８〜２７を照らし、比較シミュレーション１と同様の手法で図１５を得た。また、効果確認シミュレーション１−２では、白色光２で色キャップ８〜２７を照らし、比較シミュレーション１と同様の手法で図１６を得た。
【００３３】
図１５および図１６における色キャップ８〜２７の色は、図１３（図１４）における色キャップ８〜２７の色に比べ、直線状に並んでいる。このため、２型二色覚の色覚異常者は、比較的容易に色キャップ８〜２７の色を識別することができる。
【００３４】
（比較シミュレーション２）
比較シミュレーション２では、Ｄ６５光源が放つ光で白色色キャップ５０〜６４を照らし、このときの各色キャップの色を色空間上にプロットし、これらと２型二色覚の混同色中心（座標：１．０８０，−０．０８０）とを直線で結び、図１７を得た。なお、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）の一部を拡大したものである。図１８〜２３についても同様である。
【００３５】
図１７（Ｂ）に示すように、Ｄ６５光源によって照らされたときの色キャップ５０〜６４の色は、部分的に弧を描くように並ぶ。また、各色キャップに対応する直線同士の距離が近い。言い換えると、各色キャップに対応する直線の傾きが狭い範囲内で分布している。このため、２型二色覚の色覚異常者にとって、各色キャップの色を識別することは、非常に困難である。
【００３６】
（効果確認シミュレーション２−１〜２−６）
効果確認シミュレーション２−１では、白色光３で色キャップ５０〜６４を照らし、比較シミュレーション２と同様の手法で図１８を得た。効果確認シミュレーション２−２では、白色光４で色キャップ５０〜６４を照らし、比較シミュレーション２と同様の手法で図１９を得た。効果確認シミュレーション２−３では、白色光５で色キャップ５０〜６４を照らし、比較シミュレーション２と同様の手法で図２０を得た。効果確認シミュレーション２−４では、白色光６で色キャップ５０〜６４を照らし、比較シミュレーション２と同様の手法で図２１を得た。効果確認シミュレーション２−５では、白色光７で色キャップ５０〜６４を照らし、比較シミュレーション２と同様の手法で図２２を得た。また、効果確認シミュレーション２−６では、白色光８で色キャップ５０〜６４を照らし、比較シミュレーション２と同様の手法で図２３を得た。
【００３７】
図１８〜２３における色キャップ５０〜６４の色は、依然として部分的に弧を描くように並んでいる。しかしながら、図１８〜２３においては、各色キャップに対応する直線同士の距離が、図１７における直線同士よりも離れている。言い換えると、図１８〜２３においては、各色キャップに対応する直線の傾きが比較的広い範囲内で分布している。このため、２型二色覚の色覚異常者は、比較的容易に色キャップ５０〜６４の色を識別することができる。
【００３８】
以上、本発明に係る色覚支援方法および照明装置について説明してきたが、本発明の構成は上記の構成に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、上記効果確認シミュレーションでは、平均演色評価数Ｒａが−２０．８〜＋４０．７の範囲内にあり、かつ分光分布が３〜４個の鋭いピークを含んだ白色光を使用したが、ピークの数を５個以上に変更し、かつ平均演色評価数Ｒａを６０未満の範囲内で変更しても、ほぼ同様の作用効果が得られると考えられる。
【００４０】
また、光源部は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内で様々なピーク発光波長を持った複数種のＬＥＤ素子からなるものに限定されない。本発明では、上記の白色光を放つことが可能な任意の光源部を使用することができる。
【００４１】
また、光源支持部は、例えば、光源部に設けられた持ち手であってもよいし、天井に光源部を吊り下げるための部材であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１    照明装置
２    光源部
３    光源支持部
４    支持部
５    ＬＥＤ素子
【図１】
2017204427.tif 000003
【図２】
2017204427.tif 000004
【図３】
2017204427.tif 000005
【図４】
2017204427.tif 000006
【図５】
2017204427.tif 000007
【図６】
2017204427.tif 000008
【図７】
2017204427.tif 000009
【図８】
2017204427.tif 000010
【図９】
2017204427.tif 000011
【図１０】
2017204427.tif 000012
【図１１】
2017204427.tif 000013
【図１２】
2017204427.tif 000014
【図１３】
2017204427.tif 000015
【図１４】
2017204427.tif 000016
【図１５】
2017204427.tif 000017
【図１６】
2017204427.tif 000018
【図１７】
2017204427.tif 000019
【図１８】
2017204427.tif 000020
【図１９】
2017204427.tif 000021
【図２０】
2017204427.tif 000022
【図２１】
2017204427.tif 000023
【図２２】
2017204427.tif 000024
【図２３】
2017204427.tif 000025