表示装置の光源明るさ決定方法及び光源発光方法、並びに、表示装置
【課題】高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることを課題とする。
【解決手段】（Ａ）光の波長をλ、該波長λの関数とされた光源３４の分光放射強度をＩ（λ）、波長λの関数とされた対象者の分光視感効率をＶo（λ）、波長λの関数とされた標準とする分光視感効率をＶ（λ）、該標準とする分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、可視放射の短波長側の波長をλS、可視放射の長波長側の波長をλLとするとき、標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比に対応した値を求め、（Ｂ）該求めた値に基づいて、標準の明るさを基準としてＩLu_oに対するＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさを表示装置２の光源３４の明るさとして決定する。
【解決手段】（Ａ）光の波長をλ、該波長λの関数とされた光源３４の分光放射強度をＩ（λ）、波長λの関数とされた対象者の分光視感効率をＶo（λ）、波長λの関数とされた標準とする分光視感効率をＶ（λ）、該標準とする分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、可視放射の短波長側の波長をλS、可視放射の長波長側の波長をλLとするとき、標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比に対応した値を求め、（Ｂ）該求めた値に基づいて、標準の明るさを基準としてＩLu_oに対するＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさを表示装置２の光源３４の明るさとして決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた表示装置、並びに、光源明るさ決定方法及び光源発光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
システムバス、システムキッチン、洗面化粧台などに設置されるリモコン（遠隔操作装置）や操作パネルには、表示のための光源が設けられることがある。
また、高齢者や色弱者の視感に合わせて表示を変える技術として、特許文献１〜４に記載された技術が知られている。
なお、色弱者は、色覚障害者等とも呼ばれている。
【０００３】
特許文献１には、互いに異なる色調で色付けられた各モード設定ボタンの中から選択されたモード設定ボタンに割り当てられた色調で操作画面を表示する画面表示方法が開示されている。従って、モード設定ボタン操作に応じて操作画面の色が変わることになる。
【０００４】
特許文献２に開示された技術は、色覚障害者に固有の２種類の色差を算出し、色認知特性データベースから色覚健常者の色認知に関する心理尺度値を参照し、３種類の色差と心理尺度値に関する一定の基準を満たす色を検索し、色覚障害者が識別できない色を検索された色で置き換えるものである。従って、色覚健常者用に設計された色が変わることになる。
なお、特許文献２には、輝度軸とθ軸とを非線形的に伸縮させることは記載されているが、具体的にどの程度輝度軸を伸縮させるのかは記載されていない。
【０００５】
特許文献３には、頭部又は顔面に取り付けられる画像表示装置を有する画像表示システムが開示されている。この画像表示システムは、色覚障害者が認識し難い色の領域を検出し、この領域のエッジ領域を検出し、このエッジ領域に白色ラインを重畳的に付加するとともに、緑の領域を青で表示する。従って、正常者用に設計された色やデザインが変わることになる。
なお、特許文献３には、画像の表示輝度を輝度変更ダイヤルの回転方向及び回転量に応じた輝度値に変更することが記載されている。従って、色覚障害者は画像の表示輝度を調整する操作を行う必要があり、色覚障害者の視感に応じて画像の表示輝度をどの程度変えるのか具体的な記載は無い。
【０００６】
特許文献４には、コンピュータのユーザーの眼の状態にあわせて画面表示をコントロールする画像表示装置が開示されている。この画像表示装置は、老眼の有無や色覚異常等のユーザーの状態情報に基づいて、色や輝度の変換規則を含む表示コントロール情報を生成し、この表示コントロール情報を用いて表示する。色覚異常のユーザーの場合は、赤あるいは緑を他の色に変更する等、特定の色を他の色に変換する色変換規則を抽出する。従って、画面表示の色が変わることになる。
なお、特許文献４には、輝度を変換することは記載されているが、具体的にどの程度輝度を変換させるのかは記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７７８２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９３８３２号公報
【特許文献３】特開２００７−１２２３４０号公報
【特許文献４】特開２００７−０１０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
色には、赤は熱い、青は冷たい、といった色自体の意味がある。従って、従来技術のように色を変えることは、色自体の意味が無くなることになり、色を用いた製品の使い易さが低下してしまうことに繋がる。製品のマニュアルを作る際にも、製品に表示される色が変わると、色を用いた説明をすることができなくなる。
なお、特許文献１，３記載の技術のように色覚障害者が認識し難い色の境界を抽出するためには抽出のための画像処理が必要となる。表示デバイスの解像度等の制限によっては、細かい部分について境界部分の強調ができなかったり、強調により逆に見え難くなったりすることがある。
一方で、従来技術には、高齢者や色弱者が視認し易くなる度合いで表示輝度を変える具体的な技術は無い。
【０００９】
以上を鑑み、本発明は、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、表示装置の光源について標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として対象者の視感に合わせた前記光源の明るさを決定する表示装置の光源明るさ決定方法であって、
（Ａ）光の波長をλ、該波長λの関数とされた前記光源の分光放射強度をＩ（λ）、前記波長λの関数とされた前記対象者の分光視感効率をＶo（λ）、前記波長λの関数とされた標準とする分光視感効率をＶ（λ）、該標準とする分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、前記対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、可視放射の短波長側の波長をλS、可視放射の長波長側の波長をλLとするとき、標準の視感光度
【数１】
と前記対象者の視感光度
【数２】
との比に対応した値を求めるステップと、
（Ｂ）前記ステップ（Ａ）で求めた値に基づいて、前記標準の明るさを基準として前記ＩLu_oに対する前記ＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさを前記光源の明るさとして決定するステップと
を備えることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明は、標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比という新規な概念が導入されている。各視感光度は、標準の使用者と対象者が感じる明るさを表す心理物理量ということができる。上記ステップ（Ｂ）により、光源の明るさは、標準の明るさを基準として対象者の視感光度ＩLu_oに対する標準の視感光度ＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさに決定される。比ＩLu／ＩLu_oは、標準の使用者の心理物理量と対象者の心理物理量との比ということができ、標準の使用者と対象者の明るさの感じ方の違いを表す比率ということができる。
以上より、決定される光源の明るさは、対象者が光源による表示を見たときに標準の使用者が標準の明るさの光源による表示を見たときに感じる明るさに近づいている。従って、色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は光源による表示を視認し易くなる。
【００１２】
なお、高齢者や色弱者であっても、文字等のオブジェクトと背景との明るさの差があれば、色が変わらなくてもオブジェクトを認識することができる。従って、上述した方法で光源の明るさを決定することにより、高齢者や色弱者は十分に光源による表示を視認することができる。
以上より、高齢者や色弱者等の幅広いユーザーの色覚特性を考慮したカラーユニバーサルデザインの実現が容易となる。
【００１３】
ところで、本発明にいう明るさを表す量には、光度、輝度、光束、照度、等が含まれる。
標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比には、ＩLu_o／ＩLuとＩLu／ＩLu_oの両方が含まれる。
ＩLuとＩLu_oとの比を表す値は、上記式（１），（２）の積分を厳密にして求められる値のみならず、上記式（１），（２）を数列の和に置き換えて求められる近似値、これらの値に所定値を加減乗除した値、等も含まれる。また、ステップ（Ａ）では、ＩLu自体やＩLu_o自体を求める必要は無く、ＩLuとＩLu_oとの比を表す値が最終的に求まればよい。
標準の明るさを基準として比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさは、標準の明るさを表す量に比ＩLu／ＩLu_oを乗じて厳密に求められる量で表される明るさのみならず、複数段階の明るさのうち前記厳密に求められる量で表される明るさに最も近い明るさ、等が含まれる。
【００１４】
また、前記光源に、ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有し各ピーク波長λpiに対応した半値全幅がλdiとされた光源を用い、
前記ステップ（Ａ）では、各ピーク波長λpiに対応した標準偏差σiを
【数３】
とし、各ピーク波長λpiに対応した放射強度の補正係数をＩiとして、前記分光放射強度Ｉ（λ）を
【数４】
と決定し、該決定した分光放射強度Ｉ（λ）を用いて前記ＩLuと前記ＩLu_oとの比に対応した値を求めてもよい。
ここで、ピーク波長λpiは、分光放射強度Ｉ（λ）が頂点となる波長をいう。理想的な単色光源の場合、ピーク波長pは、分光放射強度Ｉ（λ）が最大となる単一の波長となる。
【００１５】
さらに、本発明は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させる表示装置の光源発光方法であって、
前記表示装置に、入力に応じた明るさに変えて前記光源を発光させる光源明るさ可変手段を設け、
前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに対応した入力を前記光源明るさ可変手段に対して行うことにより、前記標準の明るさで発光する前記光源の明るさを前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに変えることを特徴とする。
ここで、光源明るさ可変手段には、光源に供給する電圧パルスの幅を変える手段、光源に供給する電流量を変える手段、光源に供給する電圧を変える手段、等が含まれる。
【００１６】
さらに、本発明の表示装置の光源発光方法は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさに最も近い明るさの光源を複数の光源の中から選択し、該選択した光源を前記表示装置に装着して発光させることを特徴とする。
さらに、本発明の表示装置は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることが可能な光源明るさ決定方法を提供することができる。
請求項２に係る発明では、光源の分光放射強度が分かっていなくても、光源のピーク波長及び半値全幅から光源の分光放射強度を推定して高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定することができる。
請求項３に係る発明では、光源を変えなくても高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた明るさで表示装置の光源を発光させることが可能な光源発光方法を提供することができる。
請求項４に係る発明では、光源の明るさを変える回路を設けなくても高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた明るさで表示装置の光源を発光させることが可能な光源発光方法を提供することができる。
請求項５に係る発明では、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示を視認させ易くする表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一の実施形態に係る表示装置２の外観を例示する図である。
【図２】表示装置２を有するリモートコントロールシステム１の電気回路の概略を例示するブロック図である。
【図３】パルス幅変調制御により光源３４の明るさを変える例を説明するための図である。
【図４】人の色覚特性の種類と呼称を示す図である。
【図５】明るさ知覚効率データベースＤＢ１の構造を例示する図である。
【図６】光源明るさ決定方法に用いるコンピュータ８０の構成の概略を例示するブロック図である。
【図７】表示装置２が行う処理を例示するフローチャートである。
【図８】ＬＥＤの分光放射強度Ｉ（λ）を例示する図である。
【図９】高齢者及び二色覚者の分光視感効率Ｖo（λ）を例示する図である。
【図１０】高齢者と一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly（λ），Ｖprotan（λ）を多項式フィッティングした場合の多項式の次数に対する決定係数Ｒ2を例示する図である。
【図１１】発光ダイオードの半値全幅の違いによる高齢者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyの違いを例示する図である。
【図１２】発光ダイオードの半値全幅の違いによる一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanの違いを例示する図である。
【図１３】コンピュータ８０が行う光源明るさ決定処理を例示するフローチャートである。
【図１４】コンピュータ８０が行う分光放射強度分布決定処理を例示するフローチャートである。
【図１５】第二の実施形態に係る表示装置が行う処理を例示するフローチャートである。
【図１６】第三の実施形態に係るリモートコントロールシステム１０１の電気回路の概略を例示するブロック図である。
【図１７】第三の実施形態に係る表示装置１０２の光源発光方法を模式的に例示する図である。
【図１８】第四の実施形態に係る表示装置２０２の外観を例示する図である。
【図１９】第四の実施形態に係るリモートコントロールシステム２０１の電気回路の概略を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、下記の順に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）第一の実施形態に係る表示装置の概略：
（２）表示装置の光源明るさ決定方法及び光源発光方法の概略：
（３）光源明るさ決定方法に用いるコンピュータの説明：
（４）表示装置の処理の説明：
（５）光源の分光放射強度Ｉ（λ）の決定方法：
（６）高齢者と二色覚者の分光視感効率Ｖo（λ）の説明：
（７）明るさ知覚効率ＢＰＥの説明：
（８）明るさ知覚効率ＢＰＥを用いた光源明るさ決定方法の説明：
（９）光源明るさ決定プログラムによる光源明るさ決定方法の説明：
（１０）光源明るさ決定方法及び光源発光方法の効果の説明：
（１１）各種変形例：
【００２０】
（１）第一の実施形態に係る表示装置の概略：
図１，２に示すように、リモートコントロールシステム１は、本発明の表示装置となるリモートコントロール装置（以下、リモコン装置）２で照明４４〜４６のオンオフ及びスポット照明４５，４６の明るさ変更を遠隔操作可能とされている。リモコン装置２の前面に設けられた操作パネル２１には、各種操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃや各種ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）３４が設けられている。ここで、照明操作ボタン２３ａ〜２３ｃは、照明４４〜４６をオンオフするための押しボタンスイッチとされている。照明操作ボタン２３ｄ，２３ｅは、スポット照明４５，４６の明るさを段階的に変更するための押しボタンスイッチとされている。ＬＥＤ３４ａは、どのスポット照明４５，４６が点灯しているかを示すための点光源とされている。ＬＥＤ３４ｂは、点灯しているスポット照明の明るさを示すための点光源とされている。これらのＬＥＤ３４ａ，３４ｂは、リモコン装置２を操作するときの位置（例えば５０cm離れた距離）から見て視野角が２°未満の狭い表示面積とされている。
本実施形態のリモコン装置２は、高齢者や色弱者の視感に合わせてＬＥＤ３４の明るさを変更するためのモード切替ボタン２４ａ〜２４ｃを備えている。モード切替ボタン２４ａ〜２４ｃは、それぞれ、通常モード、高齢者モード、一型二色覚者モードを選択操作するための押しボタンスイッチとされている。
【００２１】
図２に示すように、リモコン装置２は、コントロールユニット１０に操作部２０及び光源明るさ可変手段３１が接続されている。
コントロールユニット１０は、内部のバスにＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、不揮発性半導体メモリ１４、Ｉ／Ｏ（入出力）回路１５、等が接続されたマイコン（マイクロコンピュータ）とされている。ＲＯＭ１２には、照明４４〜４６のオンオフやスポット照明４５，４６の明るさ変更を制御するためのプログラムが書き込まれている。不揮発性メモリ１４には、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）制御によりＬＥＤ３４の明るさを変更するためのパルス幅に対応したパルス幅値１４ａ〜１４ｃが記憶されている。ＰＷＭ制御のパルス幅を指令するためのパルス幅指令値は、Ｉ／Ｏ回路１５から光源明るさ可変手段３１のパルス幅制御回路３２へ出力される。また、照明４４〜４６のオンオフやスポット照明４５，４６の明るさ変更を制御するための照明制御信号は、Ｉ／Ｏ回路１５から照明駆動回路４１〜４３へ出力される。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記録されたプログラムに基づいてリモコン装置２の各部を制御する。
操作部２０には、上述した各種操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃが設けられている。
【００２２】
光源明るさ可変手段３１は、パルス幅制御回路３２と光源駆動回路３３を備え、コントロールユニット１０からの入力に応じた明るさに変えてＬＥＤ３４を発光させる。
パルス幅制御回路３２は、コントロールユニット１０からパルス幅指令値を入力し、このパルス幅指令値に対応したパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。パルス幅制御回路３２は、公知の回路を用いることができ、例えば図２中に示した原理でＰＷＭ信号を生成することができる。ここで、図２中に示したグラフは、横軸が時間ｔ、縦軸がカウンタのカウント値である。図２に示すパルス幅制御回路３２は、クロックに同期したパルスをカウンタでカウントし、カウンタの値がクリア値に達するとカウンタを０に戻し、カウンタの値が０に戻った時点でＰＷＭ信号をオフからオンに切り替え、カウンタの値がパルス幅指令値に達した時点でＰＷＭ信号をオンからオフに切り替える。カウンタを０に戻す間隔は、ＬＥＤ発光のオンオフが人の目に判らない程度に短い間隔としている。図２に示す例の場合、総時間に対するＬＥＤ点灯時間の比を表すＰＷＭ信号のデューティ比は、パルス幅指令値が大きくなるほど大きくなる。むろん、図２で示したＰＷＭ信号とはオンオフが逆となるＰＷＭ信号を生成するパルス幅制御回路でも、ＰＷＭ制御によりＬＥＤ３４の明るさを変更することが可能である。
【００２３】
光源駆動回路３３は、パルス幅制御回路３２からＰＷＭ信号を入力し、このＰＷＭ信号に同期したパルス幅の定電流をＬＥＤ３４に供給する。光源駆動回路３３は、公知の回路を用いることができ、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、定電流レギュレータ、等でＬＥＤ３４を点灯させるのに十分な電圧の出力電流をＰＷＭ信号に従ってオンオフする。
ＬＥＤ３４ａ，３４ｂは、光源駆動回路３３からパルス状の電流を入力して発光する。この電流は、コントロールユニット１０からのパルス幅指令値に対応したパルス幅となる。ＬＥＤ発光のオンオフの周期が人の目で判らない程度に短ければ、見かけ上、ＬＥＤがデューティ比に比例した光度となる。
【００２４】
リモコン装置２に接続された照明駆動回路４１〜４３は、コントロールユニット１０から上記照明制御信号を入力し、この照明制御信号に従って照明４４〜４６を駆動（オンオフ）したりスポット照明４５，４６の明るさを制御したりする。
【００２５】
ところで、ＬＥＤを使用した操作・表示機器の最も基本的な機能要件は、ＬＥＤの点灯を容易に認識させることである。また、機器のインターフェイスデザインとして、高齢者や色弱者等の幅広いユーザーの色覚特性に考慮したデザイン（カラーユニバーサルデザイン）が要望されている。しかし、ＬＥＤの発光波長特性（ピーク波長、発光スペクトルの広がり等）が高齢者や色弱者の感じる明るさに与える影響について、定量的に推定する方法は検討されていなかった。そのため、機器のハードウエア設計者は、どのような光学特性を持つＬＥＤを製品に使用すれば高齢者や色弱者が見易くなるのか分からなかった。
一方、インターフェイスデザインの色を変えることは、色自体の意味が無くなることになり、色を用いた製品の使い易さが低下してしまうことに繋がる。
そこで、本実施形態のリモコン装置２は、色を変えずにＬＥＤ３４を視認させ易くした装置としている。
【００２６】
（２）表示装置の光源明るさ決定方法及び光源発光方法の概略：
リモコン装置２のＬＥＤ３４の明るさを決定するため、第一のステップ（Ａ）として、標準の視感光度ＩLuと高齢者や色弱者の視感光度ＩLu_oとの比に対応した値ＩLu_o／ＩLuを求めることにしている。この値ＩLu_o／ＩLuは、高齢者や色弱者が点灯状態のＬＥＤを見たときに標準の使用者の感じる明るさの何倍に感じられるのかを表わす。以後、値ＩLu_o／ＩLuを「明るさ知覚効率」（brightness perception efficiency）と呼ぶことにする。
ＬＥＤ３４の明るさを決定するための第二のステップ（Ｂ）として、明るさ知覚効率ＩLu_o／ＩLuに基づいて、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として明るさ知覚効率の逆数ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさをＬＥＤ３４の明るさとして決定する。
【００２７】
ＬＥＤ３４を発光させる際には、第二のステップ（Ｂ）で決定された明るさに対応した入力を光源明るさ可変手段３１に対して行うことにより、標準の明るさで発光するＬＥＤ３４の明るさを第二のステップ（Ｂ）で決定された明るさに変える。
【００２８】
ＰＷＭ制御によりＬＥＤ３４の明るさを変更する場合、標準の使用者に合わせて設定されたＰＷＭ信号のデューティ比を明るさ知覚効率の逆数倍にすればよい。
図３は、ある青色のＬＥＤ３４の明るさをＰＷＭ制御により変える例を示している。ここで、ＢＰＥは、明るさ知覚効率ＩLu_o／ＩLuを示している。図３の例では、若年三色覚者向けの通常モードでＰＷＭ信号のデューティ比が２０．０％であることが示されている。また、高齢者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyが０．２２であり、一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanが１．５１であることが示されている。
【００２９】
対象者が高齢者の場合、ＢＰＥelderly＝０．２２であるので、ＬＥＤ３４の明るさは標準の明るさの１／０．２２倍に決定される。そこで、ＰＷＭ信号のデューティ比を２０．０×（１／０．２２）＝９０．９％とすれば、高齢者が点灯状態のＬＥＤを見たときに標準の使用者と同等の明るさに感じることになる。
また、対象者が一型二色覚者の場合、ＢＰＥprotan＝１．５１であるので、ＬＥＤ３４の明るさは標準の明るさの１／１．５１倍に決定される。そこで、ＰＷＭ信号のデューティ比を２０．０×（１／１．５１）＝１３．２％とすれば、一型二色覚者が点灯状態のＬＥＤを見たときに標準の使用者と同等の明るさに感じることになる。
なお、対象者の明るさ知覚効率は、対象者の分光視感特性、及び、光源の分光放射強度分布によって変わる。従って、対象者の分光視感特性、及び、光源の分光放射強度分布に応じて光源の明るさを決定する必要がある。
【００３０】
多くの人間は、Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体の３種類の視細胞で色を認識している。これらの錐体のうち一つ以上の錐体が無い人や、錐体の機能が不十分である人を、色弱者と呼んでいる。図４は、人の色覚特性の種類と呼称を示している。図４に示すように、赤に近い波長の光を検出するＬ錐体のみ無い人を一型二色覚、Ｌ錐体の機能が不十分な人を一型三色覚、緑に近い波長の光を検出するＭ錐体のみ無い人を二型二色覚、Ｍ錐体の機能が不十分な人を二型三色覚、青に近い波長の光を検出するＳ錐体のみ無い人を三型二色覚、Ｓ錐体の機能が不十分な人を三型三色覚、と呼ぶ。日本人は、男性の５％、女性の０．２％が色弱者である。
【００３１】
以上より、色弱者用の光源の明るさを色弱者のタイプに応じてきめ細やかに決めることも考えられる。本実施形態では、図９に示す分光視感効率のデータに基づいて、光源の明るさを決定する対象者を高齢者と一型二色覚者としている。そして、図６に示すようなコンピュータ８０に対して、図５に示す明るさ知覚効率データベースＤＢ１を構築している。この明るさ知覚効率データベースＤＢ１には、高齢者と一型二色覚者とについて光源毎に明るさ知覚効率ＢＰＥが格納されている。
【００３２】
（３）光源明るさ決定方法に用いるコンピュータの説明：
図６に示すコンピュータ８０は、内部のバスにＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、不揮発性メモリ８４、入力装置８５、出力装置８６、記録装置８７、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）８８、等が接続されている。入力装置８５は、キーボードやマウス（ポインティングデバイス）といった操作入力装置等を用いることができる。出力装置８６は、ディスプレイといった画像出力装置等を用いることができる。記録装置８７は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に対してデータを読み書き可能である。Ｉ／Ｆ８８は、外部の装置に対してデータを送受信可能である。
【００３３】
不揮発性メモリ８４は、ハードディスク、不揮発性半導体メモリ、等を用いることができる。不揮発性メモリ８４には、光源の明るさを決定するために用いられるプログラムＰ１、標準分光視感効率Ｖ（λ）、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）、最大視感効果度ｋm、対象者の最大視感効果度ｋm_o、分光放射強度Ｉ（λ）、標準の視感光度ＩLu、対象者の視感光度ＩLu_o、明るさ知覚効率ＢＰＥ、等が記憶されている。
コンピュータ８０の使用者は、分光放射強度Ｉ（λ）と標準分光視感効率Ｖ（λ）と最大視感効果度ｋmを用いて標準の視感光度ＩLuを計算することができる。また、分光放射強度Ｉ（λ）と対象者の分光視感効率Ｖo（λ）と対象者の最大視感効果度ｋkm_oを用いて対象者の視感光度ＩLu_oを計算することができる。そして、視感光度Ｉ（λ），ＩLu_oを用いて表示装置の光源の明るさを決定することができる。
【００３４】
対象者用の明るさが決まると、ＬＥＤ３４を標準の使用者用の明るさとするパルス幅値１４ａと、ＬＥＤ３４を対象者用の明るさとするパルス幅値１４ｂ，１４ｃとを不揮発性メモリ１４に書き込む。図３に示した例では、ＰＷＭ信号のデューティ比をそれぞれ２０．０％、９０．９％、１３．２％にするパルス幅値１４ａ，１４ｂ，１４ｃを不揮発性メモリ１４に記憶させることになる。
【００３５】
（４）表示装置の処理の説明：
リモコン装置２のコントロールユニット１０は、図７に示す処理を行い、本実施形態の光源明るさ決定方法で決定された明るさでＬＥＤ３４を発光させる。図７に示す処理は、モード切替ボタン２４ａ〜２４ｃが押されたときに開始され、ＲＯＭ１２に書き込まれたプログラムに従ってＣＰＵ１１が実行する。
まず、コントロールユニット１０は、どのモードが選択操作されたかを判断する（ステップＳ１０２。以下、「ステップ」の記載を省略）。
【００３６】
モード切替ボタン２４ａが操作された場合、通常モードが選択されたことになり、Ｓ１０４で若年三色覚者用のパルス幅指令値を取得する。不揮発性メモリ１４に記憶されているパルス幅値１４ａ〜１４ｃがパルス幅指令値となる場合、若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを不揮発性メモリ１４から読み出せばよい。むろん、パルス幅値１４ａ〜１４ｃが直接パルス幅指令値とはならない場合、読み出したパルス幅値１４ａをパルス幅指令値に換算すればよい。
モード切替ボタン２４ｂが操作された場合、高齢者モードが選択されたことになり、Ｓ１０６で高齢者用のパルス幅指令値を取得する。Ｓ１０６では、不揮発性メモリ１４から高齢者用のパルス幅値１４ｂを読み出し、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
モード切替ボタン２４ｃが操作された場合、一型二色覚者モードが選択されたことになり、Ｓ１０８で一型二色覚者用のパルス幅指令値を取得する。Ｓ１０８では、不揮発性メモリ１４から一型二色覚者用のパルス幅値１４ｃを読み出し、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
【００３７】
Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８の後、コントロールユニット１０は、取得したパルス幅指令値をパルス幅制御回路３２へ出力する（Ｓ１１０）。また、コントロールユニット１０は、操作ボタン２３ａ〜２３ｅの操作に応じて、照明４４〜４６のオンオフやスポット照明４５，４６の明るさ変更を制御し、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂのオンオフを制御する（Ｓ１１２）。パルス幅指令値を入力したパルス幅制御回路３２は、パルス幅指令値に対応したパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。光源駆動回路３３は、オンとされたＬＥＤ３４ａ，３４ｂをＰＷＭ信号に対応した間隔で点灯させる。これにより、標準の明るさで発光するＬＥＤ３４ａ，３４ｂは、高齢者モードが選択されたときに高齢者用に決定された明るさに変えられ、一型二色覚者モードが選択されたときに一型二色覚者用に決定された明るさに変えられる。
【００３８】
（５）光源の分光放射強度Ｉ（λ）の決定方法：
ＬＥＤの明るさは，その分光放射強度分布が大きく影響する。このため、個人が感じる単色ＬＥＤの明るさを推定するためには、個々のＬＥＤの分光放射強度分布を知る必要がある。しかし、市販のＬＥＤに分光放射強度データが提供されている例はまれである。単色ＬＥＤの光学特性について提供されているデータは、一般に、ピーク波長、主波長、半値全幅（ＦＷＨＭ）、光度である。そこで、これらのデータから単色ＬＥＤの分光放射強度分布を推定することにする。
【００３９】
単色ＬＥＤの分光放射強度分布は、ＬＥＤ素子のエネルギーギャップの確率密度分布に影響されるため、ガウス分布に近い形をとることが多い。そこで、単色ＬＥＤの分光放射強度Ｉ（λ）がピーク波長λp（nm）と半値全幅λd（nm）をパラメータとした式（５）のガウス関数であると仮定する。
【数５】
ただし、式（５）のＩ（λ）は、光の波長λ（nm）がピーク波長λpであるときに１となる相対値である。明るさ知覚効率ＢＰＥ＝ＩLu_o／ＩLuを計算する際には、両方の視感光度ＩLu，ＩLu_oにＩ（λ）が含まれているため、Ｉ（λ）を相対値とすることができる。分光放射強度Ｉ（λ）をＷ／sr・nm単位にするためには、式（５）に放射強度の補正係数Ｉ（Ｗ／sr）を乗じればよい。この場合、視感光度ＩLu，ＩLu_oの単位はcdとなる。
【００４０】
また、ガウス関数の標準偏差σ（nm）は、半値全幅λdから求められる。
【数６】
図８（ａ）には、ピーク波長４６５nmの青色ＬＥＤについて、半値全幅が２５nmと６５nmとで推定した分光放射強度分布を示している。ただし、波長４６５nmでの分光放射強度を１（Ｗ／sr・nm）としている。
【００４１】
市販の可視光単色ＬＥＤ、９８種類（４メーカー、砲弾型）を調査したところ、ピーク波長は４３０〜７００nm，半値全幅は１２〜１００nmであった。
【表１】
そこで、おおよそ表１に示したピーク波長及び半値全幅の範囲について、対象者が感じる明るさを推定することとした。
【００４２】
単色でないＬＥＤでも、異なる色のＬＥＤチップを一つの発光源としたＬＥＤはそれぞれの色についてピーク波長を有する分光放射強度分布となる。例えば、液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる白色ＬＥＤには、赤色用チップと緑色用チップと青色用チップとが組み込まれたものがある。このような白色ＬＥＤは、赤色の波長と緑色の波長と青色の波長とにピーク波長を有する分光放射強度分布となる。
【００４３】
そこで、ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有する光源を表示装置に用いる場合を考える。各ピーク波長λpi（nm）に対応した半値全幅をλdi（nm）とすると、各ピーク波長λpiに対応した標準偏差σi（nm）は、上述した式（３）、すなわち、
【数７】
となる。各ピーク波長λpiに対応した放射強度の補正係数をＩi（Ｗ／sr）とすると、分光放射強度Ｉ（λ）（Ｗ／sr・nm）は、上述した式（４）、すなわち、
【数８】
となる。従って、式（４）を用いてＬＥＤの分光放射強度Ｉ（λ）を決定することができる。
むろん、ｎ＝１とすれば、実質的に上記式（５）となる。
【００４４】
決定した分光放射強度Ｉ（λ）は、標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比に対応した明るさ知覚効率ＢＰＥを求めるために用いることができる。
図８（ｂ）には、４６５nmと５８５nmとにピーク波長を有するＬＥＤについて、半値全幅３０nmで推定した分光放射強度分布を示している。ただし、両波長４６５nm，５８５nmでの分光放射強度を１（Ｗ／sr・nm）としている。むろん、ピーク波長の分光放射強度に強弱の差があれば、強弱に応じて補正係数Ｉiを設定すればよい。
【００４５】
以上説明した分光放射強度分布の決定方法によると、光源の分光放射強度が分かっていなくても、光源のピーク波長及び半値全幅から光源の分光放射強度を推定して対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定することができる。
【００４６】
（６）高齢者と二色覚者の分光視感効率Ｖo（λ）の説明：
光源の明るさの知覚は、個人の分光視感効率Ｖo（λ）が大きく影響する。
図９は、高齢者の分光視感効率Ｖelderly、一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotan、二型二色覚者の分光視感効率Ｖdeuteran、三型二色覚者の分光視感効率Ｖtritan、及び、ＣＩＥ（国際照明委員会）において合意されたＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）について、明所視の場合を例示している。ここで、横軸は波長λ（nm）、縦軸は分光視感効率である。これらの分光視感効率は、視野角の狭い（視野角２°未満の）表示を見るときの明るさを評価する場合に使用すると好適である。例えば、砲弾型など多くのＬＥＤは、通常見る位置において視野角２°未満となる点光源であり、明るさ知覚効率ＢＰＥを用いて明るさを評価するのに適している。
図中、「Elderly 70's」、「Protanopes」、「Deuteranopes」、「Tritanopes」、「CIE V(λ)」は、それぞれ、７０歳代の高齢者、一型二色覚者、二型二色覚者、三型二色覚者、ＣＩＥ標準分光視感効率を示している。
７０歳代の高齢者の分光視感効率は、K. Sagawa and Y. Takahashi: Spectral luminous efficiency as a function of age, J. Opt. Soc. Am(A), 18 pp. 2659-2667 (2001) で報告された分光視感効率を用いている。また、この文献には、ＣＩＥ標準分光視感効率が２５歳の分光視感効率に最もよく一致すると記載されている。そこで、若年三色覚者は、２５歳であって分光視感効率がＣＩＥ標準分光視感効率である者とする。本実施形態では、この若年三色覚者を標準の使用者としている。
二色覚者の分光視感効率は、以下の文献（ａ）〜（ｅ）で報告された分光視感効率を用いている。
（ａ）A. Stockman, N.I. MacLeod and N.E. Johnson: Spectral sensitivities of the human cones, J. Opt. Soc. Am(A), 10, pp. 2491-2521 (1993).
（ｂ）V.C. Smith and J. Pokorny: Spectral sensitivity of the foveal cone photopigments between 400 and 500 nm, Vision Res., 15, pp. 161-171 (1975).
（ｃ）Y. Hsia and C.H. Graham: Spectral luminosity curves for protanopic, deuteranopic, and normal subjects, in Proceedings of the National Academy of Sciences of U.S.A, 43, pp. 1011-1019 (1957).
（ｄ）G. Wyszecki and W. Stiles: Color Science 2nd Edition, John Wiley and sons (1982).
（ｅ）W. D. Wright: The characteristics of tritanopia,” J. Opt. Soc. Am., 42, pp. 509-521 (1952).
【００４７】
図９に示すように、５５０nmよりも短波長の領域では７０歳代の高齢者の分光視感効率Ｖelderlyが最も低く、５５０nmよりも長波長の領域では一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotanが最も低くなっている。このことは、特に高齢者と一型二色覚者の感度低下に注目して個人の分光視感効率の違いを考慮する必要があることを示している。そこで、本実施形態では、高齢者と一型二色覚者とを対象者として光源の明るさを決定することにしている。
【００４８】
対象者が感じる光源の明るさを推定するために、高齢者と一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly，Ｖprotanについて、図９に示した既存研究の結果を式（７），（８）の多項式でフィッティングした。
【数９】
【数１０】
図１０は、高齢者と一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly（λ），Ｖprotan（λ）を多項式フィッティングした場合の多項式の次数に対する決定係数Ｒ2を示している。ここで、横軸は多項式の次数、縦軸は決定係数Ｒ2である。図中、「Protanopia」、「Elderly 70yrs」は、それぞれ、一型二色覚者、７０歳代の高齢者を示している。
高齢者の場合、次数を９次から上げても決定係数はほとんど増加しなかった。また、一型二色覚者の場合、次数を７次から上げても決定係数はほとんど増加しなかった。そこで、高齢者の分光視感効率Ｖelderly（λ）を９次の多項式でフィッティングし、一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotanを７次の多項式でフィッティングした。
【００４９】
表２は、高齢者の場合の近似係数ａiを示している。
【表２】
表中、「＊．＊…＊Ｅ−＊＊」は＊．＊…＊×１０-**を意味し、「＊．＊…＊Ｅ＋＊＊」は＊．＊…＊×１０**を意味する。
表２の近似係数ａiを式（７）に適用することにより、高齢者の分光視感効率Ｖelderly（λ）を高齢者の視感光度ＩLu_elderlyの計算に用いることができる。
【００５０】
表３は、一型二色覚者の場合の近似係数ａiを示している。
【表３】
表３の近似係数ａiを式（８）に適用することにより、一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly（λ）を一型二色覚者の視感光度ＩLu_protanの計算に用いることができる。
【００５１】
（７）明るさ知覚効率ＢＰＥの説明：
波長λの関数とされた光源の分光放射強度Ｉ（λ）が求まると、明所視において標準とするＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）とＣＩＥで定められた最大視感効果度ｋm＝６８３lm／Ｗとを用いて標準の視感光度ＩLuを求めることができる。ここで、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）は、若年三色覚者の分光視感効率としている。最大視感効果度ｋmは、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における放射の視感効果度である。明所視の場合、ＣＩＥ標準分光視感効率が最大になるのは、波長が５５５nmのときである。
標準の視感光度ＩLuは、上述した式（１）、すなわち、
【数１１】
となる。ここで、λSは可視放射の短波長側の波長、λLは可視放射の長波長側の波長である。分光放射強度Ｉ（λ）に若年三色覚者の分光視感効率Ｖ（λ）が乗じられているので、標準の視感光度ＩLuは、若年三色覚者が感じる明るさを表す心理物理量ということができる。
【００５２】
また、波長λの関数とされた対象者の分光視感効率Ｖo（λ）、及び、光源の分光放射強度Ｉ（λ）が求まると、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度ｋm_oを用いて対象者の視感光度ＩLu_oを求めることができる。ここで、ｋm_oを対象者の最大視感効果度と呼ぶことにする。対象者の視感光度ＩLu_oは、上述した式（２）、すなわち、
【数１２】
となる。分光放射強度Ｉ（λ）に対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が乗じられているので、対象者の視感光度ＩLu_oは、対象者が感じる明るさを表す心理物理量ということができる。
なお、視感光度ＩLu，ＩLu_oの計算は、コンピュータ８０を用いた近似値を求める演算により行うことができる。
【００５３】
標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oが求まると、明るさ知覚効率ＢＰＥ＝ＩLu_o／ＩLuを求めることができる。式（１），（２）より、明るさ知覚効率ＢＰＥは、
【数１３】
となる。明るさ知覚効率ＢＰＥは、標準の使用者の心理物理量に対する対象者の心理物理量の比ということができ、標準の使用者に対する対象者の明るさの感じ方の違いを表す比率ということができる。明るさ知覚効率ＢＰＥは、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）を持つ若年三色覚者がある光源を見たときに、その光源の光度を何倍すれば高齢者や一型二色覚者が感じる明るさを体験できるのかを示す減光率（増倍率）と言い換えることもできる。従って、明るさ知覚効率ＢＰＥを用いることにより、高齢者や一型二色覚者といった対象者の視感に合わせた光源の明るさを定量的に決定することができる。
【００５４】
なお、明るさ知覚効率ＢＰＥを計算するための可視放射の範囲は、例えば、短波長側の波長λS＝４００nm、長波長側の波長λL＝７００nmとすることができる。JIS Z8113:1998（照明用語）に規定される可視放射の波長限界は、短波長側が３６０〜４００nm、長波長側が７６０〜８３０nmであるので、これらの範囲内となるように波長λS，λLを設定してもよい。
【００５５】
ところで、対象者の視感光度ＩLu_oを求めるためには、対象者の最大視感効果度ｋm_oを求める必要がある。
Wernerらは、560nmの波長の光に対する明所視での絶対閾値の加齢変化を調べ、絶対閾値が加齢によって0.008A＋7.68410（Ａは年齢、単位はlog quanta・sec-1・deg-2）の割合で上昇することを報告している（J.S. Werner, K.A. Schelble and M.L. Bieber: Age-related increases in photopic increment thresholds are not due to an elevation in intrinsic noise, Color Res. Appl., 26-S1, pp. S48-S52 (2001)）。この絶対閾値は光が見えるか否かの境界値を意味し、絶対閾値の逆数が目の感度に対応する。若年三色覚者を25歳、高齢者を70歳と仮定すると、若年三色覚者及び高齢者の絶対閾値は、それぞれ、7.884，8.244（log quanta・sec-1・deg-2）となる。このことは、560nmの光に対する高齢者の感度が若年三色覚者の0.437倍（＝107.884／108.244）に減少することを意味する。
また、560nmの光に対する高齢者の分光視感効率及びＣＩＥ標準分光視感効率は、ＪＩＳとＣＩＥによると、それぞれ0.999、0.995である。そこで、高齢者の最大視感効果度をｋm_e＝0.437・（0.995／0.999）ｋm＝0.435ｋmと決定した。
【００５６】
一型二色覚者については、Goldmann-Weekers 順応計を用いた実験で、白色光に対する一型二色覚者の絶対閾値が三色覚者とほぼ同じであるという報告がされている（A.E. Krill and E. Beutler: The red-light absolute threshold in heterozygote protan carriers; Possible genetic implications, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 3, pp.107-118 (1964).）。そこで、式（９）で定義した明るさ知覚効率の式に対して、一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotanを表す７次の近似多項式をＶoとして用い、ＣＩＥで規定された標準の光Ａ（白色光）の分光放射強度分布をＩ（λ）として用い、ＢＰＥ＝１と仮定し、λS＝400nm、λL＝700nmとしてｋm_oを算出した。その結果、ｋm_o＝1.380ｋmとなった。
以上より、一型二色覚者の最大視感効果度をｋm_p＝1.380ｋmと決定した。
【００５７】
λS＝４００nm、λL＝７００nmとして、高齢者の明るさ知覚効率
【数１４】
に高齢者の最大視感効果度ｋm_e、式（５），（７）を代入すると、単色ＬＥＤのピーク波長λpと半値全幅λdに対する高齢者の明るさ知覚効率を算出することができる。図１１は、このように算出した結果を示しており、単色ＬＥＤの半値全幅λdの違いによる高齢者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyの違いを示している。
【００５８】
図１１に示すように、高齢者の場合、ピーク波長475nmで半値全幅15nmのときに明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyが0.212と最も低かった。ＢＰＥelderly＝0.212ということは、ピーク波長475nmで半値全幅15nmの単色ＬＥＤを高齢者が見たときに感じる明るさが光度を約21％に低下させた同じＬＥＤを若年三色覚者が見たときに感じる明るさと等価であることを意味する。ピーク波長が475nmであっても半値全幅が100nmの単色ＬＥＤであれば、明るさ知覚効率が0.337となり、高齢者が感じるＬＥＤの明るさ低下は半値全幅15nmの場合と比較して低減される。
ピーク波長530〜610nmの範囲では、半値全幅が15〜100nmの範囲で変化しても明るさ知覚効率の変化は0.03以下であった。このことは、ピーク波長530〜610nmの範囲ではピーク波長が同じであれば半値全幅が異なっても高齢者が感じるＬＥＤの明るさがほとんど変化しないことを示している。
一方、ピーク波長610nm以上では、半値全幅の狭いＬＥＤの方が半値全幅の広いＬＥＤより明るさ知覚効率が大きいので、半値全幅の狭いＬＥＤの方がより明るく感じられると予想される。
【００５９】
また、一型二色覚者の明るさ知覚効率
【数１５】
に一型二色覚者の最大視感効果度ｋm_p、式（５），（８）を代入すると、単色ＬＥＤのピーク波長λpと半値全幅λdに対する一型二色覚者の明るさ知覚効率を算出することができる。図１２は、このように算出した結果を示しており、単色ＬＥＤの半値全幅λdの違いによる一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanの違いを示している。
【００６０】
図１２に示すように、一型二色覚の場合、ピーク波長700nmで半値全幅15nmのときに明るさ知覚効率ＢＰＥprotanが0.053と最も低かった。ＢＰＥprotan＝0.053ということは、ピーク波長700nmで半値全幅15nmの単色ＬＥＤを一型二色覚者が見たときに感じる明るさが光度を約５％に低下させた同じＬＥＤを若年三色覚者が見たときに感じる明るさと等価であることを意味する。
図１２を見ると、ピーク波長が535nmよりも長波長の場合、半値全幅が広がると一型二色覚者の明るさ知覚効率の低下を抑えられることが分かる。例えば、ピーク波長635nmのＬＥＤの場合、半値全幅が15nmのときには明るさ知覚効率が0.229であるが、半値全幅が100nmのときには明るさ知覚効率が0.663である。一方、ピーク波長が535nmよりも短い場合、半値全幅に関わらず一型二色覚者の明るさ知覚効率は１以上である。白色光に対する一型二色覚者の絶対閾値が三色覚者とほぼ同じということは、一型二色覚者の場合、長波長側の感度が低下している分だけ短波長の感度が高くなっていることが予想される。従って、一型二色覚者は、短波長側のＬＥＤの光を標準観測者より明るく感じている可能性がある。
【００６１】
以上説明したピーク波長と半値全幅に対する明るさ知覚効率の結果は、光源を製品の表示に採用する際にそのピーク波長だけでなく半値全幅を考慮することにより高齢者や一型二色覚者の視認性を向上させることができることを示している。
例えば、ピーク波長530nm以下の光源（青色ＬＥＤ等）は、高齢者にとってはピーク波長の半値全幅が15〜100nmの範囲内で広くなるほど明るく感じられ、一型二色覚者にとっては15〜100nmの範囲内でいずれの半値全幅でも若年三色覚者よりも明るく感じられる。そこで、表示装置にピーク波長530nm以下の分光放射強度分布を有する光源を使用する場合、前記ピーク波長の半値全幅が広い（例えば65nm）光源を採用すると、高齢者が感じる光源の明るさを若年三色覚者が感じる光源の明るさに近付けることができる。
【００６２】
また、ピーク波長610nm以上の光源（赤色ＬＥＤ等）は、高齢者にとってはピーク波長の半値全幅が15〜100nmの範囲内で狭くなるほど明るく感じられ、一型二色覚者にとってはピーク波長の半値全幅が15〜100nmの範囲内で広くなるほど明るく感じられる。そこで、表示装置にピーク波長610nm以上の分光放射強度分布を有する光源を使用する場合、ピーク波長610nm以上で第一の半値全幅λd1の分光放射強度分布を有する第一の光源と、同じピーク波長でλd1よりも大きい第二の半値全幅λd2の分光放射強度分布を有する第二の光源とを表示装置に設け、高齢者モードが選択されているときには第一の光源を発光させ、一型二色覚者モードが選択されているときには第二の光源を発光させてもよい。すると、高齢者や一型二色覚者が感じる光源の明るさを若年三色覚者が感じる光源の明るさに近付けることができる。
【００６３】
さらに、図１，２に示す光源３４ｂを530nm以下のピーク波長λp1を有する第一の光源（青色ＬＥＤ等）とし、光源３４ａを530nm以上のピーク波長λp2（λp2＞λp1）を有する光源（赤色ＬＥＤ等）とした高齢者向けの表示装置を考える。この場合、第一の光源におけるピーク波長の半値全幅λd1を第二の光源におけるピーク波長の半値全幅λd2よりも大きくしてもよい。これにより、高齢者に対して色を変えずに表示装置の光源を視認させ易くすることができる。
【００６４】
さらに、図１，２に示す光源３４ｂを570nm以下のピーク波長λp1を有する第一の光源（青色ＬＥＤ等）とし、光源３４ａを570nm以上のピーク波長λp2（λp2＞λp1）を有する光源（赤色ＬＥＤ等）とした一型二色覚者向けの表示装置を考える。この場合、第二の光源におけるピーク波長の半値全幅λd2を第一の光源におけるピーク波長の半値全幅λd1よりも大きくしてもよい。一型二色覚者の場合はピーク波長λp2が570nm以上のときに明るさ知覚効率ＢＰＥが１以下となるため、ピーク波長λp2が570nm以上の第二の光源についてピーク波長の半値全幅を大きくすることにより、一型二色覚者に対して色を変えずに表示装置の光源を視認させ易くすることができる。
【００６５】
さらに、同じピーク波長で半値全幅の異なる複数の光源を表示装置に設け、これらの光源のいずれを発光させるかのモードの選択操作を受け付け、受け付けたモードに対応した光源を発光させるようにしてもよい。これにより、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに表示装置の光源を視認させ易くすることができる。
【００６６】
今回の検討では単色ＬＥＤの分光放射強度分布を式（４），（５）のガウス関数で定義したが、光源の分光放射強度分布がガウス関数でない場合もその分光放射強度分布を波長λの関数で定義することができれば明るさ知覚効率を計算することが可能となる。
【００６７】
なお、標準の使用者に合わせて設計された光源の光度をＢＰＥ倍にする光源発光シミュレータを作製すると、高齢者や色弱者がどのくらい暗く感じているかを標準の使用者が実際に目で見て確認することができる。これにより、高齢者や色弱者が感じる明るさの低下に配慮した表示装置の設計が可能となる。
【００６８】
（８）明るさ知覚効率ＢＰＥを用いた光源明るさ決定方法の説明：
以上説明したようにして対象者の明るさ知覚効率ＢＰＥを求めると、この明るさ知覚効率ＢＰＥに基づいて、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥに応じて変えた明るさをＬＥＤ３４の明るさとして決定する。
例えば、各光源３４の標準の明るさを若年三色覚者に合わせて光度Ｉv（cd）と設定すると、対象者の視感に合わせた各光源３４の明るさは、光度Ｉv_o＝Ｉv／ＢＰＥ（cd）とすることができる。明るさ知覚効率ＢＰＥは若年三色覚者の心理物理量に対する対象者の心理物理量の比に相当するので、光源３４の標準の光度Ｉvに明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥを乗じることにより、対象者に若年三色覚者が感じる明るさを感じさせる明るさが決まる。
【００６９】
光源の明るさを決定するための明るさの指標は、光度以外にも、輝度、光束、照度、等を用いることができる。
例えば、光源の標準の明るさを輝度Ｌ（cd／m2）と設定すると、対象者の視感に合わせた光源の輝度Ｌo（cd／m2）は、Ｌ／ＢＰＥとすることができる。光源の標準の明るさを光束Φ（lm）と設定すると、対象者の視感に合わせた光源の光束Φo（lm）は、Φ／ＢＰＥとすることができる。光源の標準の明るさを照度Ｅ（lx）と設定すると、対象者の視感に合わせた光源の照度Ｅo（lx）は、Ｅ／ＢＰＥとすることができる。
【００７０】
ところで、標準の明るさを表す光度等の量に明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥを乗じて厳密に求められる量で表される明るさとなるように光源が発光することができないことも想定される。この場合、前記厳密に求められる量で表される明るさに最も近い明るさを対象者の視感に合わせた光源の明るさとして決定してもよい。例えば、光源の発光する明るさが段階的とされているとき、複数段階の明るさのうち前記厳密に求められる量で表される明るさに最も近い明るさを対象者の視感に合わせた光源の明るさとして決定することができる。このようにして決められる明るさも、標準の明るさを基準として視感光度の比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさに含まれる。
【００７１】
決定される光源３４の明るさは、対象者が光源３４を見たときに標準の使用者が標準の明るさの光源３４を見たときに感じる明るさに近づいている。従って、色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は光源３４を視認し易くなる。
【００７２】
（９）光源明るさ決定プログラムによる光源明るさ決定方法の説明：
上述した光源明るさ決定方法を実施するためのプログラムを用意してコンピュータ８０に実行させることも可能である。この場合、図６に示す不揮発性メモリ８４に光源明るさ決定方法を実施するための光源明るさ決定プログラムＰ１を記憶させると、コンピュータ８０が実行するのに好適である。
図１３は、光源明るさ決定プログラムＰ１がコンピュータ８０に実現させる処理を例示している。コンピュータ８０は、図１３に示す処理を開始すると、可視放射の波長の下限λSと上限λLとを設定する入力を受け付ける（Ｓ２０２）。ここで、λS＝４００nm、λL＝７００nm、等のデフォルト値があれば、これらのデフォルト値をλS，λLとして設定してもよい。
【００７３】
Ｓ２０４では、光源の分光放射強度Ｉ（λ）を表すデータを取得する。取得するデータは、上述した式（４），（５）等を表すデータである。コンピュータ８０で演算する便宜上、λS≦λ≦λLの範囲で波長λを所定刻み（例えば１nm刻み）とした各分光放射強度Ｉ（λ）の値を取得してもよい。
【００７４】
ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有し各ピーク波長λpiに対応した半値全幅がλdiとされた光源を用いる場合、図１４に示す分光放射強度分布決定処理をＳ２０４で行ってもよい。コンピュータ８０は、分光放射強度分布決定処理を開始すると、光源のピーク波長λpiの入力を受け付ける（Ｓ３０２）。Ｓ３０４では、光源の半値全幅λdiの入力を受け付ける。Ｓ３０６では、ピーク波長の分光放射強度の強弱に応じた補正係数Ｉiの入力を受け付ける。Ｓ３０２〜Ｓ３０６の処理は、例えば、コンピュータ８０の使用者からそれぞれ、ピーク波長の値、半値全幅の値、補正係数の値、の操作入力を受け付ける処理とすることができる。
Ｓ３０８では、上述した式（３）を用いて標準偏差σiを算出する。
【００７５】
Ｓ３１０では、光源の分光放射強度分布に現れる全てのピーク波長についてλpi，λdi，Ｉiの入力を受け付けたか否かを判断する。入力が完了していなければ、Ｓ３０２〜Ｓ３１０の処理を繰り返す。全てのピーク波長についての入力を受け付けた場合、上述した式（４）を用いて分光放射強度Ｉ（λ）を表すデータを取得する（Ｓ３１２）。
【００７６】
分光放射強度Ｉ（λ）を表すデータを取得した後、コンピュータ８０は、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）を表すデータを取得する（図１３のＳ２０６）。取得するデータは、上述した式（７），（８）等を表すデータである。コンピュータ８０で演算する便宜上、λS≦λ≦λLの範囲で波長λを所定刻み（例えば１nm刻み）とした各分光視感効率Ｖo（λ）の値を取得してもよい。
【００７７】
Ｓ２０８では、標準とする最大視感効果度ｋmを取得する。ｋmは、ＣＩＥ最大視感効果度６８３lm／Ｗ等を用いることができる。
Ｓ２１０では、対象者の最大視感効果度ｋm_oを取得する。ｋm_oは、上述したｋm_e＝0.435ｋm、ｋm_p＝1.380ｋm、等を用いることができる。
【００７８】
Ｓ２１２では、上述した式（１）を用いて標準の視感光度ＩLuを算出する。Ｓ２１４では、上述した式（２）を用いて対象者の視感光度Ｉlu_oを算出する。コンピュータ８０で演算する便宜上、λS≦λ≦λLの範囲で波長λを所定刻み（例えば１nm刻み）とした各視感光度ＩLu，Ｉlu_oの値を求めてもよい。
Ｓ２１６では、上述した式（９）〜（１１）を用いて明るさ知覚効率ＢＰＥ＝ＩLu_o／ＩLuを算出する。
【００７９】
Ｓ２１８では、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを表す値Ｂmを取得する。Ｂmは、若年三色覚者に合わせて設定された光度Ｉv（cd）等を用いることができる。
Ｓ２２０では、対象者の視感に合わせた光源の明るさＢm_oを決定する。Ｂm_oは、Ｂm／ＢＰＥ、Ｂm／ＢＰＥに近い値、等を用いることができる。
【００８０】
（１０）光源明るさ決定方法及び光源発光方法の効果の説明：
図１，２で示したＬＥＤ３４を発光させる際には、対象者の視感に合わせて決定された明るさとなるように各ＬＥＤ３４の発光量を図２で示した光源明るさ可変手段３１で制御する。図３で示したようにＬＥＤ３４の明るさをＰＷＭ制御により変える場合、図２で示した不揮発性メモリ１４に対して、通常モードのＰＷＭ信号のデューティ比に明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥを乗じたデューティ比とするパルス幅値１４ｂ，１４ｃを書き込んでおけばよい。リモコン装置２は、図７で示した処理を行って、対象者の視感に合わせて決定された明るさとなるようにＬＥＤ３４を発光させる。従って、リモコン装置２は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさで光源を発光させる表示装置といえる。
上述した光源明るさ可変手段３１がリモコン装置２にあることにより、ＬＥＤ３４を変えなくても対象者の視感に合わせた明るさでＬＥＤ３４を発光させることができる。
【００８１】
以上説明したように、本光源明るさ決定方法及び光源発光方法によると、明るさ知覚効率という新たな概念により、対象者の視感に合わせた光源の明るさを定量的に決定することができ、発光する光源を数値に基づいて制御することができる。従って、オブジェクトと背景との輝度コントラストを対象者の視感に応じて大きくすることができ、光源の色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は光源による表示を視認し易くなる。むろん、オブジェクトと背景との明るさの差があれば、色が変わらなくても高齢者や色弱者はオブジェクトを認識することができる。
以上より、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることが可能となり、幅広いユーザーの色覚特性を考慮したカラーユニバーサルデザインの実現が容易となる。
【００８２】
なお、コンピュータ８０に個人情報データベースを設け、この個人情報データベースにどの色覚者に相当するかの情報を入れておけば、指紋認証や網膜認証といった個人認証を行った後に認証された個人に対応した色覚者の情報を個人情報データベースから取得することができる。明るさ知覚データベースから対応する明るさ知覚効率を取得すれば、個人の視感に合わせた光源の明るさを決定することができ、個人に合わせた明るさで発光する光源を有する表示装置を提供することができる。
【００８３】
（１１）各種変形例：
ところで、本発明を適用可能な表示装置は、照明装置用のリモコン装置以外にも、給湯機器のリモコン装置、浴室設備機器のリモコン装置、等が考えられる。
本発明を適用可能な光源は、液晶ディスプレイのバックライト、プラズマディスプレイ用の光源、有機ＥＬ（エレクトルルミネッセンス）、白熱灯、等でもよい。
本発明にいう標準の使用者は、若年でない三色覚者等でもよい。
本発明にいう対象者は、二型二色覚者等でもよい。
表示装置を主に暗所で用いる場合、明るさ知覚効率ＢＰＥを求めるための関数や係数は、暗所視や薄明視に相当する関数や係数を用いてもよい。
明るさ知覚効率ＢＰＥを求める代わりに、対象者の視感光度に対する標準の視感光度の比ＩLu／ＩLu_oを求め、この比ＩLu／ＩLu_oに基づいて対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定してもよい。比ＩLu／ＩLu_oは、明るさ知覚効率ＢＰＥの逆数であり、光源の明るさを表す値に乗じられる増倍率といえる。また、ＢＰＥに所定値を加減乗除した値、ＩLu／ＩLu_oに所定値を加減乗除した値、等も明るさ知覚効率の代わりに用いることができる。
【００８４】
表示装置に記憶させるパルス幅値は、図２に示すＲＯＭ１２等に記憶させてもよい。
ＬＥＤの明るさを変える際、光源明るさ可変手段は、ＬＥＤに供給する電流量を変更してもよいし、ＬＥＤに印加する電圧を変更してもよい。
【００８５】
上述した明るさ知覚効率ＢＰＥは、表示装置に記憶させてもよい。
図１５は、第二の実施形態に係るリモコン装置（表示装置）が行う処理を示している。本リモコン装置は、図２に示す不揮発性メモリ１４に高齢者及び一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderly，ＢＰＥprotanが記憶されているものとする。高齢者用と一型二色覚者用のパルス幅値１４ｂ，１４ｃは、不揮発性メモリ１４に記憶されていなくてもよい。図１５に示す処理は、モード切替ボタン２４ａ〜２４ｃが押されたときに開始される。
【００８６】
まず、コントロールユニット１０は、通常モードのパルス幅指令値を取得する（Ｓ４０２）。Ｓ４０２では、不揮発性メモリ１４から若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを読み出し、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
Ｓ４０４では、どのモードが選択操作されたかを判断する。
【００８７】
モード切替ボタン２４ｂが操作された場合、高齢者モードが選択されたことになり、Ｓ４０６で高齢者用の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyを不揮発性メモリ１４から読み出す。Ｓ４０８では、通常モードのＰＷＭ信号のパルス幅を明るさ知覚効率の逆数倍１／ＢＰＥelderlyにするパルス幅指令値を取得する。例えば、若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを１／ＢＰＥelderly倍にし、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
モード切替ボタン２４ｃが操作された場合、一型二色覚者モードが選択されたことになり、Ｓ４１０で一型二色覚者用の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanを不揮発性メモリ１４から読み出す。Ｓ４１２では、通常モードのパルス幅を明るさ知覚効率の逆数倍１／ＢＰＥprotanにするパルス幅指令値を取得する。例えば、若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを１／ＢＰＥprotan倍にし、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
【００８８】
Ｓ４０４（通常モード時），Ｓ４０８，Ｓ４１２の後、コントロールユニット１０は、取得したパルス幅指令値をパルス幅制御回路３２へ出力し、図７のＳ１１２と同様の照明・表示処理を行う（Ｓ４１４〜Ｓ４１６）。すると、標準の明るさで発光するＬＥＤ３４は、高齢者モードが選択されたときに高齢者用に決定された明るさに変えられ、一型二色覚者モードが選択されたときに一型二色覚者用に決定された明るさに変えられる。
以上より、ＰＷＭ信号のパルス幅を明るさ知覚効率の逆数倍にする本リモコン装置は、対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定しているといえる。従って、本リモコン装置で行われる処理は、光源明るさ決定方法の一部を実施していることになる。
【００８９】
図１６は、第三の実施形態に係るリモートコントロールシステム１０１の電気回路の概略を例示するブロック図である。本実施形態のリモコン装置（表示装置）１０２は、パルス幅制御回路３２が無く、発光するＬＥＤ３４の明るさは変わらない。そこで、上述した光源明るさ決定方法で決定される対象者用の明るさに最も近い明るさのＬＥＤ３４を複数のＬＥＤの中から選択し、該選択したＬＥＤ３４をリモコン装置１０２に装着して発光させることにしている。
【００９０】
図１７は、第三の実施形態に係るリモコン装置１０２の光源発光方法を模式的に示している。
本光源発光方法を実施するために、まず、光源明るさデータベースＤＢ２をコンピュータ８０等に作成しておく。光源明るさデータベースＤＢ２には、光源毎にピーク波長、半値全幅、等の光学特性のデータを格納しておくとともに、リモコン装置１０２に装着したときの光源の明るさを表すデータＢi（例えば光度）を格納しておく。データＢiは、光源の光学特性データに含まれる光度から求められるデータでもよいし、リモコン装置１０２に設ける電気回路に光源を装着して得られる実測データでもよい。
【００９１】
上述した光源明るさ決定方法で対象者の明るさ知覚効率ＢＰＥが求められ、対象者の視感に合わせたＬＥＤの明るさＢm_o＝Ｂm／ＢＰＥが決まると、まず、光源明るさデータベースＤＢ２を検索する。ここで、Ｂmは、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを表す値である。検索の際には、標準の使用者用のＬＥＤと同系統の色のＬＥＤを検索する。従って、光源明るさデータベースＤＢ２にある同系統の色のＬＥＤの中から明るさＢm_oに最も近い明るさを選択する。次に、選択したＬＥＤをリモコン装置１０２に装着する。これにより、リモコン装置１０２が対象者用となる。
対象者用のリモコン装置１０２のＬＥＤ３４を発光させると、対象者がＬＥＤ３４を見たときに標準の使用者が標準の使用者用のリモコン装置に装着されたＬＥＤを見たときに感じる明るさに近づいている。
【００９２】
第三の実施形態によると、光源の明るさを変える回路を設けなくても、高齢者や色弱者といった対象者に視感に合わせた明るさで表示装置の光源を発光させることが可能となる。
【００９３】
図１８は、第四の実施形態に係るリモコン装置（表示装置）２０２の外観を示している。本リモコン装置２０２は、液晶パネル２２０に位置入力装置２２２を組み合わせたタッチパネルが前面に設けられている。液晶パネル２２０の液晶表示面２２１には、第一の実施形態と同様の機能を有する各種操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃや、第一の実施形態のＬＥＤ３４ｂに対応する複数の表示領域２２１ａが設けられている。各表示領域２２１ａは、リモコン装置２を操作するときの位置（例えば５０cm離れた距離）から見て視野角が２°未満の狭い表示面積とされている。操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃの機能は、液晶表示面２２１の対応する位置が押されたことを検出する位置入力装置２２２により実現される。
【００９４】
図１９に示すリモートコントロールシステム２０１のように、リモコン装置２０２は、コントロールユニット１０に液晶ドライバ２２８、位置入力装置２２２及び光源明るさ可変手段３１が接続されている。
液晶ドライバ２２８は、コントロールユニット１０の制御に従って液晶パネル２２０を駆動し、液晶表示面２２１に操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃや表示領域２２１ａを表示させる。液晶パネル２２０は、位置入力装置２２２が設けられるとともに、背後からバックライト（光源）２３４の光が照射されるようになっている。位置入力装置２２２は、タッチパッド等を用いることができる。
【００９５】
光源明るさ可変手段３１の光源駆動回路３３には、バックライト２３４が接続されている。バックライト２３４は、赤色用チップと緑色用チップと青色用チップとを組み込んだ白色ＬＥＤであるものとする。このバックライト２３４は、第一の実施形態のＬＥＤ３４と同様、光源駆動回路３３からパルス状の電流を入力して発光する。この電流は、コントロールユニット１０からのパルス幅指令値に対応したパルス幅となる。光源駆動回路３３にＰＷＭ信号を供給するパルス幅制御回路３２は、コントロールユニット１０からパルス幅指令値を入力し、このパルス幅指令値に対応したパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。従って、バックライト２３４からの光が照射される液晶表示面２２１は、ＰＷＭ信号のデューティ比が大きくなるほど明るくなり、ＰＷＭ信号のデューティ比が小さくなるほど暗くなる。液晶表示面２２１を透過する光の透過特性の影響が小さければ、液晶表示面２２１は、ＰＷＭ信号のデューティ比にほぼ比例した明るさになる。
【００９６】
そこで、第一の実施形態と同様にして対象者の明るさ知覚効率ＢＰＥに基づいて、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥに応じて変えた明るさをバックライト２３４の明るさとして決定してもよい。例えば、バックライト２３４の標準の明るさを若年三色覚者に合わせて輝度Ｌ（cd／m2）と設定すると、対象者の視感に合わせたバックライト２３４の明るさは、輝度Ｌo（cd／m2）＝Ｌ／ＢＰＥ（cd／m2）とすることができる。むろん、バックライトの光度、光束、照度、等を用いて対象者の視感に合わせたバックライトの明るさを決定してもよい。
決定されるバックライト２３４の明るさは、この明るさで照射される液晶表示面２２１を対象者が見たときに標準の使用者が標準の明るさのバックライト２３４で照射される液晶表示面２２１を見たときに感じる明るさに近づいている。従って、色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は液晶表示面２２１の表示領域２２１ａを視認し易くなる。
【００９７】
以上より、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずにバックライトによる表示装置の表示を視認させ易くすることが可能となり、幅広いユーザーの色覚特性を考慮したカラーユニバーサルデザインの実現が容易となる。
上述したバックライトは３色ＬＥＤ方式の光源であるものとして説明したが、青色用チップと蛍光体を用いた青黄色系疑似白色発光ダイオード等のバックライトを用いることも可能である。疑似白色発光ダイオード等のバックライトも、その分光放射強度の関数を用意すれば、明るさ知覚効率を求めることができ、対象者の視感に合わせたバックライトの明るさを定量的に決定することができる。
【００９８】
なお、広い面積の（視野角２°以上の）単色光源に対して明るさを評価する場合、JIS S0031:2004の附属書２（参考）に示されている明るさ分光視感効率Ｖb（λ）を用いることが提案されている。そこで、光源が単色光で広い視野角を持つ場合には、上述した分光視感効率Ｖo（λ）の代わりにJIS S0031:2004附属書２（参考）に準拠した明るさ分光視感効率Ｖb（λ）を用いてもよい。
【００９９】
ここで、単色光源のピーク波長をλp（nm）、このピーク波長に対応した半値全幅をΔｄ（nm）、波長λの関数とされた単色光源の分光放射強度をＩ（λ）、波長λの関数とされた標準とする明るさ分光視感効率をＶb（λ）、波長λの関数とされた対象者の明るさ分光視感効率をＶb_o（λ）、標準とする明るさ分光視感効率Ｖb（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、対象者の明るさ分光視感効率Ｖb_o（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、とすると、明るさ知覚効率ＢＰＥは、以下の式で表される。
【数１６】
従って、視野角が２度以上の広い面積の単色光源について対象者の視感に合わせた明るさを決定する場合には、上記式（１２）を用いて明るさ知覚効率ＢＰＥを求め、この明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥに応じて変えた明るさを単色光源の明るさとして決定してもよい。
上記式（１２）は、視感効率の比ＩLu_o／ＩLuを簡略化した式となる。従って、式（１２）に従って明るさ知覚効率ＢＰＦを求めることは、本発明にいう、標準の視感効率ＩLuと対象者の視感効率ＩLu_oとの比を求めることに含まれる。
【０１００】
むろん、明るさ分光視感効率Ｖb（λ）を用いて視野角の広い光源の明るさを決定するのは、明るさを非常に厳密に評価したい場合である。従って、ここまで厳密に明るさを評価する必要が無い場合には、第一の実施形態で示した分光視感効率を用いて視野角の広い光源の明るさを決定してもよい。
【０１０１】
なお、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる装置及び方法でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１０１，２０１…リモートコントロールシステム、
２，１０２，２０２…リモートコントロール装置（表示装置）、
１０…コントロールユニット、２４ａ〜２４ｃ…モード切替ボタン、
３１…光源明るさ可変手段、３２…パルス幅制御回路、３３…光源駆動回路、
３４…発光ダイオード（光源）、
２２０…液晶パネル、２３４…バックライト（光源）、
ＤＢ１…明るさ知覚効率データベース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた表示装置、並びに、光源明るさ決定方法及び光源発光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
システムバス、システムキッチン、洗面化粧台などに設置されるリモコン（遠隔操作装置）や操作パネルには、表示のための光源が設けられることがある。
また、高齢者や色弱者の視感に合わせて表示を変える技術として、特許文献１〜４に記載された技術が知られている。
なお、色弱者は、色覚障害者等とも呼ばれている。
【０００３】
特許文献１には、互いに異なる色調で色付けられた各モード設定ボタンの中から選択されたモード設定ボタンに割り当てられた色調で操作画面を表示する画面表示方法が開示されている。従って、モード設定ボタン操作に応じて操作画面の色が変わることになる。
【０００４】
特許文献２に開示された技術は、色覚障害者に固有の２種類の色差を算出し、色認知特性データベースから色覚健常者の色認知に関する心理尺度値を参照し、３種類の色差と心理尺度値に関する一定の基準を満たす色を検索し、色覚障害者が識別できない色を検索された色で置き換えるものである。従って、色覚健常者用に設計された色が変わることになる。
なお、特許文献２には、輝度軸とθ軸とを非線形的に伸縮させることは記載されているが、具体的にどの程度輝度軸を伸縮させるのかは記載されていない。
【０００５】
特許文献３には、頭部又は顔面に取り付けられる画像表示装置を有する画像表示システムが開示されている。この画像表示システムは、色覚障害者が認識し難い色の領域を検出し、この領域のエッジ領域を検出し、このエッジ領域に白色ラインを重畳的に付加するとともに、緑の領域を青で表示する。従って、正常者用に設計された色やデザインが変わることになる。
なお、特許文献３には、画像の表示輝度を輝度変更ダイヤルの回転方向及び回転量に応じた輝度値に変更することが記載されている。従って、色覚障害者は画像の表示輝度を調整する操作を行う必要があり、色覚障害者の視感に応じて画像の表示輝度をどの程度変えるのか具体的な記載は無い。
【０００６】
特許文献４には、コンピュータのユーザーの眼の状態にあわせて画面表示をコントロールする画像表示装置が開示されている。この画像表示装置は、老眼の有無や色覚異常等のユーザーの状態情報に基づいて、色や輝度の変換規則を含む表示コントロール情報を生成し、この表示コントロール情報を用いて表示する。色覚異常のユーザーの場合は、赤あるいは緑を他の色に変更する等、特定の色を他の色に変換する色変換規則を抽出する。従って、画面表示の色が変わることになる。
なお、特許文献４には、輝度を変換することは記載されているが、具体的にどの程度輝度を変換させるのかは記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７７８２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９３８３２号公報
【特許文献３】特開２００７−１２２３４０号公報
【特許文献４】特開２００７−０１０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
色には、赤は熱い、青は冷たい、といった色自体の意味がある。従って、従来技術のように色を変えることは、色自体の意味が無くなることになり、色を用いた製品の使い易さが低下してしまうことに繋がる。製品のマニュアルを作る際にも、製品に表示される色が変わると、色を用いた説明をすることができなくなる。
なお、特許文献１，３記載の技術のように色覚障害者が認識し難い色の境界を抽出するためには抽出のための画像処理が必要となる。表示デバイスの解像度等の制限によっては、細かい部分について境界部分の強調ができなかったり、強調により逆に見え難くなったりすることがある。
一方で、従来技術には、高齢者や色弱者が視認し易くなる度合いで表示輝度を変える具体的な技術は無い。
【０００９】
以上を鑑み、本発明は、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、表示装置の光源について標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として対象者の視感に合わせた前記光源の明るさを決定する表示装置の光源明るさ決定方法であって、
（Ａ）光の波長をλ、該波長λの関数とされた前記光源の分光放射強度をＩ（λ）、前記波長λの関数とされた前記対象者の分光視感効率をＶo（λ）、前記波長λの関数とされた標準とする分光視感効率をＶ（λ）、該標準とする分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、前記対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、可視放射の短波長側の波長をλS、可視放射の長波長側の波長をλLとするとき、標準の視感光度
【数１】
と前記対象者の視感光度
【数２】
との比に対応した値を求めるステップと、
（Ｂ）前記ステップ（Ａ）で求めた値に基づいて、前記標準の明るさを基準として前記ＩLu_oに対する前記ＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさを前記光源の明るさとして決定するステップと
を備えることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明は、標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比という新規な概念が導入されている。各視感光度は、標準の使用者と対象者が感じる明るさを表す心理物理量ということができる。上記ステップ（Ｂ）により、光源の明るさは、標準の明るさを基準として対象者の視感光度ＩLu_oに対する標準の視感光度ＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさに決定される。比ＩLu／ＩLu_oは、標準の使用者の心理物理量と対象者の心理物理量との比ということができ、標準の使用者と対象者の明るさの感じ方の違いを表す比率ということができる。
以上より、決定される光源の明るさは、対象者が光源による表示を見たときに標準の使用者が標準の明るさの光源による表示を見たときに感じる明るさに近づいている。従って、色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は光源による表示を視認し易くなる。
【００１２】
なお、高齢者や色弱者であっても、文字等のオブジェクトと背景との明るさの差があれば、色が変わらなくてもオブジェクトを認識することができる。従って、上述した方法で光源の明るさを決定することにより、高齢者や色弱者は十分に光源による表示を視認することができる。
以上より、高齢者や色弱者等の幅広いユーザーの色覚特性を考慮したカラーユニバーサルデザインの実現が容易となる。
【００１３】
ところで、本発明にいう明るさを表す量には、光度、輝度、光束、照度、等が含まれる。
標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比には、ＩLu_o／ＩLuとＩLu／ＩLu_oの両方が含まれる。
ＩLuとＩLu_oとの比を表す値は、上記式（１），（２）の積分を厳密にして求められる値のみならず、上記式（１），（２）を数列の和に置き換えて求められる近似値、これらの値に所定値を加減乗除した値、等も含まれる。また、ステップ（Ａ）では、ＩLu自体やＩLu_o自体を求める必要は無く、ＩLuとＩLu_oとの比を表す値が最終的に求まればよい。
標準の明るさを基準として比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさは、標準の明るさを表す量に比ＩLu／ＩLu_oを乗じて厳密に求められる量で表される明るさのみならず、複数段階の明るさのうち前記厳密に求められる量で表される明るさに最も近い明るさ、等が含まれる。
【００１４】
また、前記光源に、ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有し各ピーク波長λpiに対応した半値全幅がλdiとされた光源を用い、
前記ステップ（Ａ）では、各ピーク波長λpiに対応した標準偏差σiを
【数３】
とし、各ピーク波長λpiに対応した放射強度の補正係数をＩiとして、前記分光放射強度Ｉ（λ）を
【数４】
と決定し、該決定した分光放射強度Ｉ（λ）を用いて前記ＩLuと前記ＩLu_oとの比に対応した値を求めてもよい。
ここで、ピーク波長λpiは、分光放射強度Ｉ（λ）が頂点となる波長をいう。理想的な単色光源の場合、ピーク波長pは、分光放射強度Ｉ（λ）が最大となる単一の波長となる。
【００１５】
さらに、本発明は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させる表示装置の光源発光方法であって、
前記表示装置に、入力に応じた明るさに変えて前記光源を発光させる光源明るさ可変手段を設け、
前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに対応した入力を前記光源明るさ可変手段に対して行うことにより、前記標準の明るさで発光する前記光源の明るさを前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに変えることを特徴とする。
ここで、光源明るさ可変手段には、光源に供給する電圧パルスの幅を変える手段、光源に供給する電流量を変える手段、光源に供給する電圧を変える手段、等が含まれる。
【００１６】
さらに、本発明の表示装置の光源発光方法は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさに最も近い明るさの光源を複数の光源の中から選択し、該選択した光源を前記表示装置に装着して発光させることを特徴とする。
さらに、本発明の表示装置は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることが可能な光源明るさ決定方法を提供することができる。
請求項２に係る発明では、光源の分光放射強度が分かっていなくても、光源のピーク波長及び半値全幅から光源の分光放射強度を推定して高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定することができる。
請求項３に係る発明では、光源を変えなくても高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた明るさで表示装置の光源を発光させることが可能な光源発光方法を提供することができる。
請求項４に係る発明では、光源の明るさを変える回路を設けなくても高齢者や色弱者といった対象者の視感に合わせた明るさで表示装置の光源を発光させることが可能な光源発光方法を提供することができる。
請求項５に係る発明では、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示を視認させ易くする表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一の実施形態に係る表示装置２の外観を例示する図である。
【図２】表示装置２を有するリモートコントロールシステム１の電気回路の概略を例示するブロック図である。
【図３】パルス幅変調制御により光源３４の明るさを変える例を説明するための図である。
【図４】人の色覚特性の種類と呼称を示す図である。
【図５】明るさ知覚効率データベースＤＢ１の構造を例示する図である。
【図６】光源明るさ決定方法に用いるコンピュータ８０の構成の概略を例示するブロック図である。
【図７】表示装置２が行う処理を例示するフローチャートである。
【図８】ＬＥＤの分光放射強度Ｉ（λ）を例示する図である。
【図９】高齢者及び二色覚者の分光視感効率Ｖo（λ）を例示する図である。
【図１０】高齢者と一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly（λ），Ｖprotan（λ）を多項式フィッティングした場合の多項式の次数に対する決定係数Ｒ2を例示する図である。
【図１１】発光ダイオードの半値全幅の違いによる高齢者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyの違いを例示する図である。
【図１２】発光ダイオードの半値全幅の違いによる一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanの違いを例示する図である。
【図１３】コンピュータ８０が行う光源明るさ決定処理を例示するフローチャートである。
【図１４】コンピュータ８０が行う分光放射強度分布決定処理を例示するフローチャートである。
【図１５】第二の実施形態に係る表示装置が行う処理を例示するフローチャートである。
【図１６】第三の実施形態に係るリモートコントロールシステム１０１の電気回路の概略を例示するブロック図である。
【図１７】第三の実施形態に係る表示装置１０２の光源発光方法を模式的に例示する図である。
【図１８】第四の実施形態に係る表示装置２０２の外観を例示する図である。
【図１９】第四の実施形態に係るリモートコントロールシステム２０１の電気回路の概略を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、下記の順に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）第一の実施形態に係る表示装置の概略：
（２）表示装置の光源明るさ決定方法及び光源発光方法の概略：
（３）光源明るさ決定方法に用いるコンピュータの説明：
（４）表示装置の処理の説明：
（５）光源の分光放射強度Ｉ（λ）の決定方法：
（６）高齢者と二色覚者の分光視感効率Ｖo（λ）の説明：
（７）明るさ知覚効率ＢＰＥの説明：
（８）明るさ知覚効率ＢＰＥを用いた光源明るさ決定方法の説明：
（９）光源明るさ決定プログラムによる光源明るさ決定方法の説明：
（１０）光源明るさ決定方法及び光源発光方法の効果の説明：
（１１）各種変形例：
【００２０】
（１）第一の実施形態に係る表示装置の概略：
図１，２に示すように、リモートコントロールシステム１は、本発明の表示装置となるリモートコントロール装置（以下、リモコン装置）２で照明４４〜４６のオンオフ及びスポット照明４５，４６の明るさ変更を遠隔操作可能とされている。リモコン装置２の前面に設けられた操作パネル２１には、各種操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃや各種ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）３４が設けられている。ここで、照明操作ボタン２３ａ〜２３ｃは、照明４４〜４６をオンオフするための押しボタンスイッチとされている。照明操作ボタン２３ｄ，２３ｅは、スポット照明４５，４６の明るさを段階的に変更するための押しボタンスイッチとされている。ＬＥＤ３４ａは、どのスポット照明４５，４６が点灯しているかを示すための点光源とされている。ＬＥＤ３４ｂは、点灯しているスポット照明の明るさを示すための点光源とされている。これらのＬＥＤ３４ａ，３４ｂは、リモコン装置２を操作するときの位置（例えば５０cm離れた距離）から見て視野角が２°未満の狭い表示面積とされている。
本実施形態のリモコン装置２は、高齢者や色弱者の視感に合わせてＬＥＤ３４の明るさを変更するためのモード切替ボタン２４ａ〜２４ｃを備えている。モード切替ボタン２４ａ〜２４ｃは、それぞれ、通常モード、高齢者モード、一型二色覚者モードを選択操作するための押しボタンスイッチとされている。
【００２１】
図２に示すように、リモコン装置２は、コントロールユニット１０に操作部２０及び光源明るさ可変手段３１が接続されている。
コントロールユニット１０は、内部のバスにＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、不揮発性半導体メモリ１４、Ｉ／Ｏ（入出力）回路１５、等が接続されたマイコン（マイクロコンピュータ）とされている。ＲＯＭ１２には、照明４４〜４６のオンオフやスポット照明４５，４６の明るさ変更を制御するためのプログラムが書き込まれている。不揮発性メモリ１４には、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）制御によりＬＥＤ３４の明るさを変更するためのパルス幅に対応したパルス幅値１４ａ〜１４ｃが記憶されている。ＰＷＭ制御のパルス幅を指令するためのパルス幅指令値は、Ｉ／Ｏ回路１５から光源明るさ可変手段３１のパルス幅制御回路３２へ出力される。また、照明４４〜４６のオンオフやスポット照明４５，４６の明るさ変更を制御するための照明制御信号は、Ｉ／Ｏ回路１５から照明駆動回路４１〜４３へ出力される。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記録されたプログラムに基づいてリモコン装置２の各部を制御する。
操作部２０には、上述した各種操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃが設けられている。
【００２２】
光源明るさ可変手段３１は、パルス幅制御回路３２と光源駆動回路３３を備え、コントロールユニット１０からの入力に応じた明るさに変えてＬＥＤ３４を発光させる。
パルス幅制御回路３２は、コントロールユニット１０からパルス幅指令値を入力し、このパルス幅指令値に対応したパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。パルス幅制御回路３２は、公知の回路を用いることができ、例えば図２中に示した原理でＰＷＭ信号を生成することができる。ここで、図２中に示したグラフは、横軸が時間ｔ、縦軸がカウンタのカウント値である。図２に示すパルス幅制御回路３２は、クロックに同期したパルスをカウンタでカウントし、カウンタの値がクリア値に達するとカウンタを０に戻し、カウンタの値が０に戻った時点でＰＷＭ信号をオフからオンに切り替え、カウンタの値がパルス幅指令値に達した時点でＰＷＭ信号をオンからオフに切り替える。カウンタを０に戻す間隔は、ＬＥＤ発光のオンオフが人の目に判らない程度に短い間隔としている。図２に示す例の場合、総時間に対するＬＥＤ点灯時間の比を表すＰＷＭ信号のデューティ比は、パルス幅指令値が大きくなるほど大きくなる。むろん、図２で示したＰＷＭ信号とはオンオフが逆となるＰＷＭ信号を生成するパルス幅制御回路でも、ＰＷＭ制御によりＬＥＤ３４の明るさを変更することが可能である。
【００２３】
光源駆動回路３３は、パルス幅制御回路３２からＰＷＭ信号を入力し、このＰＷＭ信号に同期したパルス幅の定電流をＬＥＤ３４に供給する。光源駆動回路３３は、公知の回路を用いることができ、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、定電流レギュレータ、等でＬＥＤ３４を点灯させるのに十分な電圧の出力電流をＰＷＭ信号に従ってオンオフする。
ＬＥＤ３４ａ，３４ｂは、光源駆動回路３３からパルス状の電流を入力して発光する。この電流は、コントロールユニット１０からのパルス幅指令値に対応したパルス幅となる。ＬＥＤ発光のオンオフの周期が人の目で判らない程度に短ければ、見かけ上、ＬＥＤがデューティ比に比例した光度となる。
【００２４】
リモコン装置２に接続された照明駆動回路４１〜４３は、コントロールユニット１０から上記照明制御信号を入力し、この照明制御信号に従って照明４４〜４６を駆動（オンオフ）したりスポット照明４５，４６の明るさを制御したりする。
【００２５】
ところで、ＬＥＤを使用した操作・表示機器の最も基本的な機能要件は、ＬＥＤの点灯を容易に認識させることである。また、機器のインターフェイスデザインとして、高齢者や色弱者等の幅広いユーザーの色覚特性に考慮したデザイン（カラーユニバーサルデザイン）が要望されている。しかし、ＬＥＤの発光波長特性（ピーク波長、発光スペクトルの広がり等）が高齢者や色弱者の感じる明るさに与える影響について、定量的に推定する方法は検討されていなかった。そのため、機器のハードウエア設計者は、どのような光学特性を持つＬＥＤを製品に使用すれば高齢者や色弱者が見易くなるのか分からなかった。
一方、インターフェイスデザインの色を変えることは、色自体の意味が無くなることになり、色を用いた製品の使い易さが低下してしまうことに繋がる。
そこで、本実施形態のリモコン装置２は、色を変えずにＬＥＤ３４を視認させ易くした装置としている。
【００２６】
（２）表示装置の光源明るさ決定方法及び光源発光方法の概略：
リモコン装置２のＬＥＤ３４の明るさを決定するため、第一のステップ（Ａ）として、標準の視感光度ＩLuと高齢者や色弱者の視感光度ＩLu_oとの比に対応した値ＩLu_o／ＩLuを求めることにしている。この値ＩLu_o／ＩLuは、高齢者や色弱者が点灯状態のＬＥＤを見たときに標準の使用者の感じる明るさの何倍に感じられるのかを表わす。以後、値ＩLu_o／ＩLuを「明るさ知覚効率」（brightness perception efficiency）と呼ぶことにする。
ＬＥＤ３４の明るさを決定するための第二のステップ（Ｂ）として、明るさ知覚効率ＩLu_o／ＩLuに基づいて、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として明るさ知覚効率の逆数ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさをＬＥＤ３４の明るさとして決定する。
【００２７】
ＬＥＤ３４を発光させる際には、第二のステップ（Ｂ）で決定された明るさに対応した入力を光源明るさ可変手段３１に対して行うことにより、標準の明るさで発光するＬＥＤ３４の明るさを第二のステップ（Ｂ）で決定された明るさに変える。
【００２８】
ＰＷＭ制御によりＬＥＤ３４の明るさを変更する場合、標準の使用者に合わせて設定されたＰＷＭ信号のデューティ比を明るさ知覚効率の逆数倍にすればよい。
図３は、ある青色のＬＥＤ３４の明るさをＰＷＭ制御により変える例を示している。ここで、ＢＰＥは、明るさ知覚効率ＩLu_o／ＩLuを示している。図３の例では、若年三色覚者向けの通常モードでＰＷＭ信号のデューティ比が２０．０％であることが示されている。また、高齢者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyが０．２２であり、一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanが１．５１であることが示されている。
【００２９】
対象者が高齢者の場合、ＢＰＥelderly＝０．２２であるので、ＬＥＤ３４の明るさは標準の明るさの１／０．２２倍に決定される。そこで、ＰＷＭ信号のデューティ比を２０．０×（１／０．２２）＝９０．９％とすれば、高齢者が点灯状態のＬＥＤを見たときに標準の使用者と同等の明るさに感じることになる。
また、対象者が一型二色覚者の場合、ＢＰＥprotan＝１．５１であるので、ＬＥＤ３４の明るさは標準の明るさの１／１．５１倍に決定される。そこで、ＰＷＭ信号のデューティ比を２０．０×（１／１．５１）＝１３．２％とすれば、一型二色覚者が点灯状態のＬＥＤを見たときに標準の使用者と同等の明るさに感じることになる。
なお、対象者の明るさ知覚効率は、対象者の分光視感特性、及び、光源の分光放射強度分布によって変わる。従って、対象者の分光視感特性、及び、光源の分光放射強度分布に応じて光源の明るさを決定する必要がある。
【００３０】
多くの人間は、Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体の３種類の視細胞で色を認識している。これらの錐体のうち一つ以上の錐体が無い人や、錐体の機能が不十分である人を、色弱者と呼んでいる。図４は、人の色覚特性の種類と呼称を示している。図４に示すように、赤に近い波長の光を検出するＬ錐体のみ無い人を一型二色覚、Ｌ錐体の機能が不十分な人を一型三色覚、緑に近い波長の光を検出するＭ錐体のみ無い人を二型二色覚、Ｍ錐体の機能が不十分な人を二型三色覚、青に近い波長の光を検出するＳ錐体のみ無い人を三型二色覚、Ｓ錐体の機能が不十分な人を三型三色覚、と呼ぶ。日本人は、男性の５％、女性の０．２％が色弱者である。
【００３１】
以上より、色弱者用の光源の明るさを色弱者のタイプに応じてきめ細やかに決めることも考えられる。本実施形態では、図９に示す分光視感効率のデータに基づいて、光源の明るさを決定する対象者を高齢者と一型二色覚者としている。そして、図６に示すようなコンピュータ８０に対して、図５に示す明るさ知覚効率データベースＤＢ１を構築している。この明るさ知覚効率データベースＤＢ１には、高齢者と一型二色覚者とについて光源毎に明るさ知覚効率ＢＰＥが格納されている。
【００３２】
（３）光源明るさ決定方法に用いるコンピュータの説明：
図６に示すコンピュータ８０は、内部のバスにＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、不揮発性メモリ８４、入力装置８５、出力装置８６、記録装置８７、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）８８、等が接続されている。入力装置８５は、キーボードやマウス（ポインティングデバイス）といった操作入力装置等を用いることができる。出力装置８６は、ディスプレイといった画像出力装置等を用いることができる。記録装置８７は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に対してデータを読み書き可能である。Ｉ／Ｆ８８は、外部の装置に対してデータを送受信可能である。
【００３３】
不揮発性メモリ８４は、ハードディスク、不揮発性半導体メモリ、等を用いることができる。不揮発性メモリ８４には、光源の明るさを決定するために用いられるプログラムＰ１、標準分光視感効率Ｖ（λ）、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）、最大視感効果度ｋm、対象者の最大視感効果度ｋm_o、分光放射強度Ｉ（λ）、標準の視感光度ＩLu、対象者の視感光度ＩLu_o、明るさ知覚効率ＢＰＥ、等が記憶されている。
コンピュータ８０の使用者は、分光放射強度Ｉ（λ）と標準分光視感効率Ｖ（λ）と最大視感効果度ｋmを用いて標準の視感光度ＩLuを計算することができる。また、分光放射強度Ｉ（λ）と対象者の分光視感効率Ｖo（λ）と対象者の最大視感効果度ｋkm_oを用いて対象者の視感光度ＩLu_oを計算することができる。そして、視感光度Ｉ（λ），ＩLu_oを用いて表示装置の光源の明るさを決定することができる。
【００３４】
対象者用の明るさが決まると、ＬＥＤ３４を標準の使用者用の明るさとするパルス幅値１４ａと、ＬＥＤ３４を対象者用の明るさとするパルス幅値１４ｂ，１４ｃとを不揮発性メモリ１４に書き込む。図３に示した例では、ＰＷＭ信号のデューティ比をそれぞれ２０．０％、９０．９％、１３．２％にするパルス幅値１４ａ，１４ｂ，１４ｃを不揮発性メモリ１４に記憶させることになる。
【００３５】
（４）表示装置の処理の説明：
リモコン装置２のコントロールユニット１０は、図７に示す処理を行い、本実施形態の光源明るさ決定方法で決定された明るさでＬＥＤ３４を発光させる。図７に示す処理は、モード切替ボタン２４ａ〜２４ｃが押されたときに開始され、ＲＯＭ１２に書き込まれたプログラムに従ってＣＰＵ１１が実行する。
まず、コントロールユニット１０は、どのモードが選択操作されたかを判断する（ステップＳ１０２。以下、「ステップ」の記載を省略）。
【００３６】
モード切替ボタン２４ａが操作された場合、通常モードが選択されたことになり、Ｓ１０４で若年三色覚者用のパルス幅指令値を取得する。不揮発性メモリ１４に記憶されているパルス幅値１４ａ〜１４ｃがパルス幅指令値となる場合、若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを不揮発性メモリ１４から読み出せばよい。むろん、パルス幅値１４ａ〜１４ｃが直接パルス幅指令値とはならない場合、読み出したパルス幅値１４ａをパルス幅指令値に換算すればよい。
モード切替ボタン２４ｂが操作された場合、高齢者モードが選択されたことになり、Ｓ１０６で高齢者用のパルス幅指令値を取得する。Ｓ１０６では、不揮発性メモリ１４から高齢者用のパルス幅値１４ｂを読み出し、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
モード切替ボタン２４ｃが操作された場合、一型二色覚者モードが選択されたことになり、Ｓ１０８で一型二色覚者用のパルス幅指令値を取得する。Ｓ１０８では、不揮発性メモリ１４から一型二色覚者用のパルス幅値１４ｃを読み出し、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
【００３７】
Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８の後、コントロールユニット１０は、取得したパルス幅指令値をパルス幅制御回路３２へ出力する（Ｓ１１０）。また、コントロールユニット１０は、操作ボタン２３ａ〜２３ｅの操作に応じて、照明４４〜４６のオンオフやスポット照明４５，４６の明るさ変更を制御し、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂのオンオフを制御する（Ｓ１１２）。パルス幅指令値を入力したパルス幅制御回路３２は、パルス幅指令値に対応したパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。光源駆動回路３３は、オンとされたＬＥＤ３４ａ，３４ｂをＰＷＭ信号に対応した間隔で点灯させる。これにより、標準の明るさで発光するＬＥＤ３４ａ，３４ｂは、高齢者モードが選択されたときに高齢者用に決定された明るさに変えられ、一型二色覚者モードが選択されたときに一型二色覚者用に決定された明るさに変えられる。
【００３８】
（５）光源の分光放射強度Ｉ（λ）の決定方法：
ＬＥＤの明るさは，その分光放射強度分布が大きく影響する。このため、個人が感じる単色ＬＥＤの明るさを推定するためには、個々のＬＥＤの分光放射強度分布を知る必要がある。しかし、市販のＬＥＤに分光放射強度データが提供されている例はまれである。単色ＬＥＤの光学特性について提供されているデータは、一般に、ピーク波長、主波長、半値全幅（ＦＷＨＭ）、光度である。そこで、これらのデータから単色ＬＥＤの分光放射強度分布を推定することにする。
【００３９】
単色ＬＥＤの分光放射強度分布は、ＬＥＤ素子のエネルギーギャップの確率密度分布に影響されるため、ガウス分布に近い形をとることが多い。そこで、単色ＬＥＤの分光放射強度Ｉ（λ）がピーク波長λp（nm）と半値全幅λd（nm）をパラメータとした式（５）のガウス関数であると仮定する。
【数５】
ただし、式（５）のＩ（λ）は、光の波長λ（nm）がピーク波長λpであるときに１となる相対値である。明るさ知覚効率ＢＰＥ＝ＩLu_o／ＩLuを計算する際には、両方の視感光度ＩLu，ＩLu_oにＩ（λ）が含まれているため、Ｉ（λ）を相対値とすることができる。分光放射強度Ｉ（λ）をＷ／sr・nm単位にするためには、式（５）に放射強度の補正係数Ｉ（Ｗ／sr）を乗じればよい。この場合、視感光度ＩLu，ＩLu_oの単位はcdとなる。
【００４０】
また、ガウス関数の標準偏差σ（nm）は、半値全幅λdから求められる。
【数６】
図８（ａ）には、ピーク波長４６５nmの青色ＬＥＤについて、半値全幅が２５nmと６５nmとで推定した分光放射強度分布を示している。ただし、波長４６５nmでの分光放射強度を１（Ｗ／sr・nm）としている。
【００４１】
市販の可視光単色ＬＥＤ、９８種類（４メーカー、砲弾型）を調査したところ、ピーク波長は４３０〜７００nm，半値全幅は１２〜１００nmであった。
【表１】
そこで、おおよそ表１に示したピーク波長及び半値全幅の範囲について、対象者が感じる明るさを推定することとした。
【００４２】
単色でないＬＥＤでも、異なる色のＬＥＤチップを一つの発光源としたＬＥＤはそれぞれの色についてピーク波長を有する分光放射強度分布となる。例えば、液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる白色ＬＥＤには、赤色用チップと緑色用チップと青色用チップとが組み込まれたものがある。このような白色ＬＥＤは、赤色の波長と緑色の波長と青色の波長とにピーク波長を有する分光放射強度分布となる。
【００４３】
そこで、ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有する光源を表示装置に用いる場合を考える。各ピーク波長λpi（nm）に対応した半値全幅をλdi（nm）とすると、各ピーク波長λpiに対応した標準偏差σi（nm）は、上述した式（３）、すなわち、
【数７】
となる。各ピーク波長λpiに対応した放射強度の補正係数をＩi（Ｗ／sr）とすると、分光放射強度Ｉ（λ）（Ｗ／sr・nm）は、上述した式（４）、すなわち、
【数８】
となる。従って、式（４）を用いてＬＥＤの分光放射強度Ｉ（λ）を決定することができる。
むろん、ｎ＝１とすれば、実質的に上記式（５）となる。
【００４４】
決定した分光放射強度Ｉ（λ）は、標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oとの比に対応した明るさ知覚効率ＢＰＥを求めるために用いることができる。
図８（ｂ）には、４６５nmと５８５nmとにピーク波長を有するＬＥＤについて、半値全幅３０nmで推定した分光放射強度分布を示している。ただし、両波長４６５nm，５８５nmでの分光放射強度を１（Ｗ／sr・nm）としている。むろん、ピーク波長の分光放射強度に強弱の差があれば、強弱に応じて補正係数Ｉiを設定すればよい。
【００４５】
以上説明した分光放射強度分布の決定方法によると、光源の分光放射強度が分かっていなくても、光源のピーク波長及び半値全幅から光源の分光放射強度を推定して対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定することができる。
【００４６】
（６）高齢者と二色覚者の分光視感効率Ｖo（λ）の説明：
光源の明るさの知覚は、個人の分光視感効率Ｖo（λ）が大きく影響する。
図９は、高齢者の分光視感効率Ｖelderly、一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotan、二型二色覚者の分光視感効率Ｖdeuteran、三型二色覚者の分光視感効率Ｖtritan、及び、ＣＩＥ（国際照明委員会）において合意されたＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）について、明所視の場合を例示している。ここで、横軸は波長λ（nm）、縦軸は分光視感効率である。これらの分光視感効率は、視野角の狭い（視野角２°未満の）表示を見るときの明るさを評価する場合に使用すると好適である。例えば、砲弾型など多くのＬＥＤは、通常見る位置において視野角２°未満となる点光源であり、明るさ知覚効率ＢＰＥを用いて明るさを評価するのに適している。
図中、「Elderly 70's」、「Protanopes」、「Deuteranopes」、「Tritanopes」、「CIE V(λ)」は、それぞれ、７０歳代の高齢者、一型二色覚者、二型二色覚者、三型二色覚者、ＣＩＥ標準分光視感効率を示している。
７０歳代の高齢者の分光視感効率は、K. Sagawa and Y. Takahashi: Spectral luminous efficiency as a function of age, J. Opt. Soc. Am(A), 18 pp. 2659-2667 (2001) で報告された分光視感効率を用いている。また、この文献には、ＣＩＥ標準分光視感効率が２５歳の分光視感効率に最もよく一致すると記載されている。そこで、若年三色覚者は、２５歳であって分光視感効率がＣＩＥ標準分光視感効率である者とする。本実施形態では、この若年三色覚者を標準の使用者としている。
二色覚者の分光視感効率は、以下の文献（ａ）〜（ｅ）で報告された分光視感効率を用いている。
（ａ）A. Stockman, N.I. MacLeod and N.E. Johnson: Spectral sensitivities of the human cones, J. Opt. Soc. Am(A), 10, pp. 2491-2521 (1993).
（ｂ）V.C. Smith and J. Pokorny: Spectral sensitivity of the foveal cone photopigments between 400 and 500 nm, Vision Res., 15, pp. 161-171 (1975).
（ｃ）Y. Hsia and C.H. Graham: Spectral luminosity curves for protanopic, deuteranopic, and normal subjects, in Proceedings of the National Academy of Sciences of U.S.A, 43, pp. 1011-1019 (1957).
（ｄ）G. Wyszecki and W. Stiles: Color Science 2nd Edition, John Wiley and sons (1982).
（ｅ）W. D. Wright: The characteristics of tritanopia,” J. Opt. Soc. Am., 42, pp. 509-521 (1952).
【００４７】
図９に示すように、５５０nmよりも短波長の領域では７０歳代の高齢者の分光視感効率Ｖelderlyが最も低く、５５０nmよりも長波長の領域では一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotanが最も低くなっている。このことは、特に高齢者と一型二色覚者の感度低下に注目して個人の分光視感効率の違いを考慮する必要があることを示している。そこで、本実施形態では、高齢者と一型二色覚者とを対象者として光源の明るさを決定することにしている。
【００４８】
対象者が感じる光源の明るさを推定するために、高齢者と一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly，Ｖprotanについて、図９に示した既存研究の結果を式（７），（８）の多項式でフィッティングした。
【数９】
【数１０】
図１０は、高齢者と一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly（λ），Ｖprotan（λ）を多項式フィッティングした場合の多項式の次数に対する決定係数Ｒ2を示している。ここで、横軸は多項式の次数、縦軸は決定係数Ｒ2である。図中、「Protanopia」、「Elderly 70yrs」は、それぞれ、一型二色覚者、７０歳代の高齢者を示している。
高齢者の場合、次数を９次から上げても決定係数はほとんど増加しなかった。また、一型二色覚者の場合、次数を７次から上げても決定係数はほとんど増加しなかった。そこで、高齢者の分光視感効率Ｖelderly（λ）を９次の多項式でフィッティングし、一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotanを７次の多項式でフィッティングした。
【００４９】
表２は、高齢者の場合の近似係数ａiを示している。
【表２】
表中、「＊．＊…＊Ｅ−＊＊」は＊．＊…＊×１０-**を意味し、「＊．＊…＊Ｅ＋＊＊」は＊．＊…＊×１０**を意味する。
表２の近似係数ａiを式（７）に適用することにより、高齢者の分光視感効率Ｖelderly（λ）を高齢者の視感光度ＩLu_elderlyの計算に用いることができる。
【００５０】
表３は、一型二色覚者の場合の近似係数ａiを示している。
【表３】
表３の近似係数ａiを式（８）に適用することにより、一型二色覚者の分光視感効率Ｖelderly（λ）を一型二色覚者の視感光度ＩLu_protanの計算に用いることができる。
【００５１】
（７）明るさ知覚効率ＢＰＥの説明：
波長λの関数とされた光源の分光放射強度Ｉ（λ）が求まると、明所視において標準とするＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）とＣＩＥで定められた最大視感効果度ｋm＝６８３lm／Ｗとを用いて標準の視感光度ＩLuを求めることができる。ここで、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）は、若年三色覚者の分光視感効率としている。最大視感効果度ｋmは、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における放射の視感効果度である。明所視の場合、ＣＩＥ標準分光視感効率が最大になるのは、波長が５５５nmのときである。
標準の視感光度ＩLuは、上述した式（１）、すなわち、
【数１１】
となる。ここで、λSは可視放射の短波長側の波長、λLは可視放射の長波長側の波長である。分光放射強度Ｉ（λ）に若年三色覚者の分光視感効率Ｖ（λ）が乗じられているので、標準の視感光度ＩLuは、若年三色覚者が感じる明るさを表す心理物理量ということができる。
【００５２】
また、波長λの関数とされた対象者の分光視感効率Ｖo（λ）、及び、光源の分光放射強度Ｉ（λ）が求まると、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度ｋm_oを用いて対象者の視感光度ＩLu_oを求めることができる。ここで、ｋm_oを対象者の最大視感効果度と呼ぶことにする。対象者の視感光度ＩLu_oは、上述した式（２）、すなわち、
【数１２】
となる。分光放射強度Ｉ（λ）に対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が乗じられているので、対象者の視感光度ＩLu_oは、対象者が感じる明るさを表す心理物理量ということができる。
なお、視感光度ＩLu，ＩLu_oの計算は、コンピュータ８０を用いた近似値を求める演算により行うことができる。
【００５３】
標準の視感光度ＩLuと対象者の視感光度ＩLu_oが求まると、明るさ知覚効率ＢＰＥ＝ＩLu_o／ＩLuを求めることができる。式（１），（２）より、明るさ知覚効率ＢＰＥは、
【数１３】
となる。明るさ知覚効率ＢＰＥは、標準の使用者の心理物理量に対する対象者の心理物理量の比ということができ、標準の使用者に対する対象者の明るさの感じ方の違いを表す比率ということができる。明るさ知覚効率ＢＰＥは、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）を持つ若年三色覚者がある光源を見たときに、その光源の光度を何倍すれば高齢者や一型二色覚者が感じる明るさを体験できるのかを示す減光率（増倍率）と言い換えることもできる。従って、明るさ知覚効率ＢＰＥを用いることにより、高齢者や一型二色覚者といった対象者の視感に合わせた光源の明るさを定量的に決定することができる。
【００５４】
なお、明るさ知覚効率ＢＰＥを計算するための可視放射の範囲は、例えば、短波長側の波長λS＝４００nm、長波長側の波長λL＝７００nmとすることができる。JIS Z8113:1998（照明用語）に規定される可視放射の波長限界は、短波長側が３６０〜４００nm、長波長側が７６０〜８３０nmであるので、これらの範囲内となるように波長λS，λLを設定してもよい。
【００５５】
ところで、対象者の視感光度ＩLu_oを求めるためには、対象者の最大視感効果度ｋm_oを求める必要がある。
Wernerらは、560nmの波長の光に対する明所視での絶対閾値の加齢変化を調べ、絶対閾値が加齢によって0.008A＋7.68410（Ａは年齢、単位はlog quanta・sec-1・deg-2）の割合で上昇することを報告している（J.S. Werner, K.A. Schelble and M.L. Bieber: Age-related increases in photopic increment thresholds are not due to an elevation in intrinsic noise, Color Res. Appl., 26-S1, pp. S48-S52 (2001)）。この絶対閾値は光が見えるか否かの境界値を意味し、絶対閾値の逆数が目の感度に対応する。若年三色覚者を25歳、高齢者を70歳と仮定すると、若年三色覚者及び高齢者の絶対閾値は、それぞれ、7.884，8.244（log quanta・sec-1・deg-2）となる。このことは、560nmの光に対する高齢者の感度が若年三色覚者の0.437倍（＝107.884／108.244）に減少することを意味する。
また、560nmの光に対する高齢者の分光視感効率及びＣＩＥ標準分光視感効率は、ＪＩＳとＣＩＥによると、それぞれ0.999、0.995である。そこで、高齢者の最大視感効果度をｋm_e＝0.437・（0.995／0.999）ｋm＝0.435ｋmと決定した。
【００５６】
一型二色覚者については、Goldmann-Weekers 順応計を用いた実験で、白色光に対する一型二色覚者の絶対閾値が三色覚者とほぼ同じであるという報告がされている（A.E. Krill and E. Beutler: The red-light absolute threshold in heterozygote protan carriers; Possible genetic implications, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 3, pp.107-118 (1964).）。そこで、式（９）で定義した明るさ知覚効率の式に対して、一型二色覚者の分光視感効率Ｖprotanを表す７次の近似多項式をＶoとして用い、ＣＩＥで規定された標準の光Ａ（白色光）の分光放射強度分布をＩ（λ）として用い、ＢＰＥ＝１と仮定し、λS＝400nm、λL＝700nmとしてｋm_oを算出した。その結果、ｋm_o＝1.380ｋmとなった。
以上より、一型二色覚者の最大視感効果度をｋm_p＝1.380ｋmと決定した。
【００５７】
λS＝４００nm、λL＝７００nmとして、高齢者の明るさ知覚効率
【数１４】
に高齢者の最大視感効果度ｋm_e、式（５），（７）を代入すると、単色ＬＥＤのピーク波長λpと半値全幅λdに対する高齢者の明るさ知覚効率を算出することができる。図１１は、このように算出した結果を示しており、単色ＬＥＤの半値全幅λdの違いによる高齢者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyの違いを示している。
【００５８】
図１１に示すように、高齢者の場合、ピーク波長475nmで半値全幅15nmのときに明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyが0.212と最も低かった。ＢＰＥelderly＝0.212ということは、ピーク波長475nmで半値全幅15nmの単色ＬＥＤを高齢者が見たときに感じる明るさが光度を約21％に低下させた同じＬＥＤを若年三色覚者が見たときに感じる明るさと等価であることを意味する。ピーク波長が475nmであっても半値全幅が100nmの単色ＬＥＤであれば、明るさ知覚効率が0.337となり、高齢者が感じるＬＥＤの明るさ低下は半値全幅15nmの場合と比較して低減される。
ピーク波長530〜610nmの範囲では、半値全幅が15〜100nmの範囲で変化しても明るさ知覚効率の変化は0.03以下であった。このことは、ピーク波長530〜610nmの範囲ではピーク波長が同じであれば半値全幅が異なっても高齢者が感じるＬＥＤの明るさがほとんど変化しないことを示している。
一方、ピーク波長610nm以上では、半値全幅の狭いＬＥＤの方が半値全幅の広いＬＥＤより明るさ知覚効率が大きいので、半値全幅の狭いＬＥＤの方がより明るく感じられると予想される。
【００５９】
また、一型二色覚者の明るさ知覚効率
【数１５】
に一型二色覚者の最大視感効果度ｋm_p、式（５），（８）を代入すると、単色ＬＥＤのピーク波長λpと半値全幅λdに対する一型二色覚者の明るさ知覚効率を算出することができる。図１２は、このように算出した結果を示しており、単色ＬＥＤの半値全幅λdの違いによる一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanの違いを示している。
【００６０】
図１２に示すように、一型二色覚の場合、ピーク波長700nmで半値全幅15nmのときに明るさ知覚効率ＢＰＥprotanが0.053と最も低かった。ＢＰＥprotan＝0.053ということは、ピーク波長700nmで半値全幅15nmの単色ＬＥＤを一型二色覚者が見たときに感じる明るさが光度を約５％に低下させた同じＬＥＤを若年三色覚者が見たときに感じる明るさと等価であることを意味する。
図１２を見ると、ピーク波長が535nmよりも長波長の場合、半値全幅が広がると一型二色覚者の明るさ知覚効率の低下を抑えられることが分かる。例えば、ピーク波長635nmのＬＥＤの場合、半値全幅が15nmのときには明るさ知覚効率が0.229であるが、半値全幅が100nmのときには明るさ知覚効率が0.663である。一方、ピーク波長が535nmよりも短い場合、半値全幅に関わらず一型二色覚者の明るさ知覚効率は１以上である。白色光に対する一型二色覚者の絶対閾値が三色覚者とほぼ同じということは、一型二色覚者の場合、長波長側の感度が低下している分だけ短波長の感度が高くなっていることが予想される。従って、一型二色覚者は、短波長側のＬＥＤの光を標準観測者より明るく感じている可能性がある。
【００６１】
以上説明したピーク波長と半値全幅に対する明るさ知覚効率の結果は、光源を製品の表示に採用する際にそのピーク波長だけでなく半値全幅を考慮することにより高齢者や一型二色覚者の視認性を向上させることができることを示している。
例えば、ピーク波長530nm以下の光源（青色ＬＥＤ等）は、高齢者にとってはピーク波長の半値全幅が15〜100nmの範囲内で広くなるほど明るく感じられ、一型二色覚者にとっては15〜100nmの範囲内でいずれの半値全幅でも若年三色覚者よりも明るく感じられる。そこで、表示装置にピーク波長530nm以下の分光放射強度分布を有する光源を使用する場合、前記ピーク波長の半値全幅が広い（例えば65nm）光源を採用すると、高齢者が感じる光源の明るさを若年三色覚者が感じる光源の明るさに近付けることができる。
【００６２】
また、ピーク波長610nm以上の光源（赤色ＬＥＤ等）は、高齢者にとってはピーク波長の半値全幅が15〜100nmの範囲内で狭くなるほど明るく感じられ、一型二色覚者にとってはピーク波長の半値全幅が15〜100nmの範囲内で広くなるほど明るく感じられる。そこで、表示装置にピーク波長610nm以上の分光放射強度分布を有する光源を使用する場合、ピーク波長610nm以上で第一の半値全幅λd1の分光放射強度分布を有する第一の光源と、同じピーク波長でλd1よりも大きい第二の半値全幅λd2の分光放射強度分布を有する第二の光源とを表示装置に設け、高齢者モードが選択されているときには第一の光源を発光させ、一型二色覚者モードが選択されているときには第二の光源を発光させてもよい。すると、高齢者や一型二色覚者が感じる光源の明るさを若年三色覚者が感じる光源の明るさに近付けることができる。
【００６３】
さらに、図１，２に示す光源３４ｂを530nm以下のピーク波長λp1を有する第一の光源（青色ＬＥＤ等）とし、光源３４ａを530nm以上のピーク波長λp2（λp2＞λp1）を有する光源（赤色ＬＥＤ等）とした高齢者向けの表示装置を考える。この場合、第一の光源におけるピーク波長の半値全幅λd1を第二の光源におけるピーク波長の半値全幅λd2よりも大きくしてもよい。これにより、高齢者に対して色を変えずに表示装置の光源を視認させ易くすることができる。
【００６４】
さらに、図１，２に示す光源３４ｂを570nm以下のピーク波長λp1を有する第一の光源（青色ＬＥＤ等）とし、光源３４ａを570nm以上のピーク波長λp2（λp2＞λp1）を有する光源（赤色ＬＥＤ等）とした一型二色覚者向けの表示装置を考える。この場合、第二の光源におけるピーク波長の半値全幅λd2を第一の光源におけるピーク波長の半値全幅λd1よりも大きくしてもよい。一型二色覚者の場合はピーク波長λp2が570nm以上のときに明るさ知覚効率ＢＰＥが１以下となるため、ピーク波長λp2が570nm以上の第二の光源についてピーク波長の半値全幅を大きくすることにより、一型二色覚者に対して色を変えずに表示装置の光源を視認させ易くすることができる。
【００６５】
さらに、同じピーク波長で半値全幅の異なる複数の光源を表示装置に設け、これらの光源のいずれを発光させるかのモードの選択操作を受け付け、受け付けたモードに対応した光源を発光させるようにしてもよい。これにより、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに表示装置の光源を視認させ易くすることができる。
【００６６】
今回の検討では単色ＬＥＤの分光放射強度分布を式（４），（５）のガウス関数で定義したが、光源の分光放射強度分布がガウス関数でない場合もその分光放射強度分布を波長λの関数で定義することができれば明るさ知覚効率を計算することが可能となる。
【００６７】
なお、標準の使用者に合わせて設計された光源の光度をＢＰＥ倍にする光源発光シミュレータを作製すると、高齢者や色弱者がどのくらい暗く感じているかを標準の使用者が実際に目で見て確認することができる。これにより、高齢者や色弱者が感じる明るさの低下に配慮した表示装置の設計が可能となる。
【００６８】
（８）明るさ知覚効率ＢＰＥを用いた光源明るさ決定方法の説明：
以上説明したようにして対象者の明るさ知覚効率ＢＰＥを求めると、この明るさ知覚効率ＢＰＥに基づいて、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥに応じて変えた明るさをＬＥＤ３４の明るさとして決定する。
例えば、各光源３４の標準の明るさを若年三色覚者に合わせて光度Ｉv（cd）と設定すると、対象者の視感に合わせた各光源３４の明るさは、光度Ｉv_o＝Ｉv／ＢＰＥ（cd）とすることができる。明るさ知覚効率ＢＰＥは若年三色覚者の心理物理量に対する対象者の心理物理量の比に相当するので、光源３４の標準の光度Ｉvに明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥを乗じることにより、対象者に若年三色覚者が感じる明るさを感じさせる明るさが決まる。
【００６９】
光源の明るさを決定するための明るさの指標は、光度以外にも、輝度、光束、照度、等を用いることができる。
例えば、光源の標準の明るさを輝度Ｌ（cd／m2）と設定すると、対象者の視感に合わせた光源の輝度Ｌo（cd／m2）は、Ｌ／ＢＰＥとすることができる。光源の標準の明るさを光束Φ（lm）と設定すると、対象者の視感に合わせた光源の光束Φo（lm）は、Φ／ＢＰＥとすることができる。光源の標準の明るさを照度Ｅ（lx）と設定すると、対象者の視感に合わせた光源の照度Ｅo（lx）は、Ｅ／ＢＰＥとすることができる。
【００７０】
ところで、標準の明るさを表す光度等の量に明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥを乗じて厳密に求められる量で表される明るさとなるように光源が発光することができないことも想定される。この場合、前記厳密に求められる量で表される明るさに最も近い明るさを対象者の視感に合わせた光源の明るさとして決定してもよい。例えば、光源の発光する明るさが段階的とされているとき、複数段階の明るさのうち前記厳密に求められる量で表される明るさに最も近い明るさを対象者の視感に合わせた光源の明るさとして決定することができる。このようにして決められる明るさも、標準の明るさを基準として視感光度の比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさに含まれる。
【００７１】
決定される光源３４の明るさは、対象者が光源３４を見たときに標準の使用者が標準の明るさの光源３４を見たときに感じる明るさに近づいている。従って、色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は光源３４を視認し易くなる。
【００７２】
（９）光源明るさ決定プログラムによる光源明るさ決定方法の説明：
上述した光源明るさ決定方法を実施するためのプログラムを用意してコンピュータ８０に実行させることも可能である。この場合、図６に示す不揮発性メモリ８４に光源明るさ決定方法を実施するための光源明るさ決定プログラムＰ１を記憶させると、コンピュータ８０が実行するのに好適である。
図１３は、光源明るさ決定プログラムＰ１がコンピュータ８０に実現させる処理を例示している。コンピュータ８０は、図１３に示す処理を開始すると、可視放射の波長の下限λSと上限λLとを設定する入力を受け付ける（Ｓ２０２）。ここで、λS＝４００nm、λL＝７００nm、等のデフォルト値があれば、これらのデフォルト値をλS，λLとして設定してもよい。
【００７３】
Ｓ２０４では、光源の分光放射強度Ｉ（λ）を表すデータを取得する。取得するデータは、上述した式（４），（５）等を表すデータである。コンピュータ８０で演算する便宜上、λS≦λ≦λLの範囲で波長λを所定刻み（例えば１nm刻み）とした各分光放射強度Ｉ（λ）の値を取得してもよい。
【００７４】
ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有し各ピーク波長λpiに対応した半値全幅がλdiとされた光源を用いる場合、図１４に示す分光放射強度分布決定処理をＳ２０４で行ってもよい。コンピュータ８０は、分光放射強度分布決定処理を開始すると、光源のピーク波長λpiの入力を受け付ける（Ｓ３０２）。Ｓ３０４では、光源の半値全幅λdiの入力を受け付ける。Ｓ３０６では、ピーク波長の分光放射強度の強弱に応じた補正係数Ｉiの入力を受け付ける。Ｓ３０２〜Ｓ３０６の処理は、例えば、コンピュータ８０の使用者からそれぞれ、ピーク波長の値、半値全幅の値、補正係数の値、の操作入力を受け付ける処理とすることができる。
Ｓ３０８では、上述した式（３）を用いて標準偏差σiを算出する。
【００７５】
Ｓ３１０では、光源の分光放射強度分布に現れる全てのピーク波長についてλpi，λdi，Ｉiの入力を受け付けたか否かを判断する。入力が完了していなければ、Ｓ３０２〜Ｓ３１０の処理を繰り返す。全てのピーク波長についての入力を受け付けた場合、上述した式（４）を用いて分光放射強度Ｉ（λ）を表すデータを取得する（Ｓ３１２）。
【００７６】
分光放射強度Ｉ（λ）を表すデータを取得した後、コンピュータ８０は、対象者の分光視感効率Ｖo（λ）を表すデータを取得する（図１３のＳ２０６）。取得するデータは、上述した式（７），（８）等を表すデータである。コンピュータ８０で演算する便宜上、λS≦λ≦λLの範囲で波長λを所定刻み（例えば１nm刻み）とした各分光視感効率Ｖo（λ）の値を取得してもよい。
【００７７】
Ｓ２０８では、標準とする最大視感効果度ｋmを取得する。ｋmは、ＣＩＥ最大視感効果度６８３lm／Ｗ等を用いることができる。
Ｓ２１０では、対象者の最大視感効果度ｋm_oを取得する。ｋm_oは、上述したｋm_e＝0.435ｋm、ｋm_p＝1.380ｋm、等を用いることができる。
【００７８】
Ｓ２１２では、上述した式（１）を用いて標準の視感光度ＩLuを算出する。Ｓ２１４では、上述した式（２）を用いて対象者の視感光度Ｉlu_oを算出する。コンピュータ８０で演算する便宜上、λS≦λ≦λLの範囲で波長λを所定刻み（例えば１nm刻み）とした各視感光度ＩLu，Ｉlu_oの値を求めてもよい。
Ｓ２１６では、上述した式（９）〜（１１）を用いて明るさ知覚効率ＢＰＥ＝ＩLu_o／ＩLuを算出する。
【００７９】
Ｓ２１８では、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを表す値Ｂmを取得する。Ｂmは、若年三色覚者に合わせて設定された光度Ｉv（cd）等を用いることができる。
Ｓ２２０では、対象者の視感に合わせた光源の明るさＢm_oを決定する。Ｂm_oは、Ｂm／ＢＰＥ、Ｂm／ＢＰＥに近い値、等を用いることができる。
【００８０】
（１０）光源明るさ決定方法及び光源発光方法の効果の説明：
図１，２で示したＬＥＤ３４を発光させる際には、対象者の視感に合わせて決定された明るさとなるように各ＬＥＤ３４の発光量を図２で示した光源明るさ可変手段３１で制御する。図３で示したようにＬＥＤ３４の明るさをＰＷＭ制御により変える場合、図２で示した不揮発性メモリ１４に対して、通常モードのＰＷＭ信号のデューティ比に明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥを乗じたデューティ比とするパルス幅値１４ｂ，１４ｃを書き込んでおけばよい。リモコン装置２は、図７で示した処理を行って、対象者の視感に合わせて決定された明るさとなるようにＬＥＤ３４を発光させる。従って、リモコン装置２は、上述した光源明るさ決定方法で決定された明るさで光源を発光させる表示装置といえる。
上述した光源明るさ可変手段３１がリモコン装置２にあることにより、ＬＥＤ３４を変えなくても対象者の視感に合わせた明るさでＬＥＤ３４を発光させることができる。
【００８１】
以上説明したように、本光源明るさ決定方法及び光源発光方法によると、明るさ知覚効率という新たな概念により、対象者の視感に合わせた光源の明るさを定量的に決定することができ、発光する光源を数値に基づいて制御することができる。従って、オブジェクトと背景との輝度コントラストを対象者の視感に応じて大きくすることができ、光源の色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は光源による表示を視認し易くなる。むろん、オブジェクトと背景との明るさの差があれば、色が変わらなくても高齢者や色弱者はオブジェクトを認識することができる。
以上より、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずに光源による表示装置の表示を視認させ易くすることが可能となり、幅広いユーザーの色覚特性を考慮したカラーユニバーサルデザインの実現が容易となる。
【００８２】
なお、コンピュータ８０に個人情報データベースを設け、この個人情報データベースにどの色覚者に相当するかの情報を入れておけば、指紋認証や網膜認証といった個人認証を行った後に認証された個人に対応した色覚者の情報を個人情報データベースから取得することができる。明るさ知覚データベースから対応する明るさ知覚効率を取得すれば、個人の視感に合わせた光源の明るさを決定することができ、個人に合わせた明るさで発光する光源を有する表示装置を提供することができる。
【００８３】
（１１）各種変形例：
ところで、本発明を適用可能な表示装置は、照明装置用のリモコン装置以外にも、給湯機器のリモコン装置、浴室設備機器のリモコン装置、等が考えられる。
本発明を適用可能な光源は、液晶ディスプレイのバックライト、プラズマディスプレイ用の光源、有機ＥＬ（エレクトルルミネッセンス）、白熱灯、等でもよい。
本発明にいう標準の使用者は、若年でない三色覚者等でもよい。
本発明にいう対象者は、二型二色覚者等でもよい。
表示装置を主に暗所で用いる場合、明るさ知覚効率ＢＰＥを求めるための関数や係数は、暗所視や薄明視に相当する関数や係数を用いてもよい。
明るさ知覚効率ＢＰＥを求める代わりに、対象者の視感光度に対する標準の視感光度の比ＩLu／ＩLu_oを求め、この比ＩLu／ＩLu_oに基づいて対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定してもよい。比ＩLu／ＩLu_oは、明るさ知覚効率ＢＰＥの逆数であり、光源の明るさを表す値に乗じられる増倍率といえる。また、ＢＰＥに所定値を加減乗除した値、ＩLu／ＩLu_oに所定値を加減乗除した値、等も明るさ知覚効率の代わりに用いることができる。
【００８４】
表示装置に記憶させるパルス幅値は、図２に示すＲＯＭ１２等に記憶させてもよい。
ＬＥＤの明るさを変える際、光源明るさ可変手段は、ＬＥＤに供給する電流量を変更してもよいし、ＬＥＤに印加する電圧を変更してもよい。
【００８５】
上述した明るさ知覚効率ＢＰＥは、表示装置に記憶させてもよい。
図１５は、第二の実施形態に係るリモコン装置（表示装置）が行う処理を示している。本リモコン装置は、図２に示す不揮発性メモリ１４に高齢者及び一型二色覚者の明るさ知覚効率ＢＰＥelderly，ＢＰＥprotanが記憶されているものとする。高齢者用と一型二色覚者用のパルス幅値１４ｂ，１４ｃは、不揮発性メモリ１４に記憶されていなくてもよい。図１５に示す処理は、モード切替ボタン２４ａ〜２４ｃが押されたときに開始される。
【００８６】
まず、コントロールユニット１０は、通常モードのパルス幅指令値を取得する（Ｓ４０２）。Ｓ４０２では、不揮発性メモリ１４から若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを読み出し、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
Ｓ４０４では、どのモードが選択操作されたかを判断する。
【００８７】
モード切替ボタン２４ｂが操作された場合、高齢者モードが選択されたことになり、Ｓ４０６で高齢者用の明るさ知覚効率ＢＰＥelderlyを不揮発性メモリ１４から読み出す。Ｓ４０８では、通常モードのＰＷＭ信号のパルス幅を明るさ知覚効率の逆数倍１／ＢＰＥelderlyにするパルス幅指令値を取得する。例えば、若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを１／ＢＰＥelderly倍にし、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
モード切替ボタン２４ｃが操作された場合、一型二色覚者モードが選択されたことになり、Ｓ４１０で一型二色覚者用の明るさ知覚効率ＢＰＥprotanを不揮発性メモリ１４から読み出す。Ｓ４１２では、通常モードのパルス幅を明るさ知覚効率の逆数倍１／ＢＰＥprotanにするパルス幅指令値を取得する。例えば、若年三色覚者用のパルス幅値１４ａを１／ＢＰＥprotan倍にし、必要に応じてパルス幅指令値に換算すればよい。
【００８８】
Ｓ４０４（通常モード時），Ｓ４０８，Ｓ４１２の後、コントロールユニット１０は、取得したパルス幅指令値をパルス幅制御回路３２へ出力し、図７のＳ１１２と同様の照明・表示処理を行う（Ｓ４１４〜Ｓ４１６）。すると、標準の明るさで発光するＬＥＤ３４は、高齢者モードが選択されたときに高齢者用に決定された明るさに変えられ、一型二色覚者モードが選択されたときに一型二色覚者用に決定された明るさに変えられる。
以上より、ＰＷＭ信号のパルス幅を明るさ知覚効率の逆数倍にする本リモコン装置は、対象者の視感に合わせた光源の明るさを決定しているといえる。従って、本リモコン装置で行われる処理は、光源明るさ決定方法の一部を実施していることになる。
【００８９】
図１６は、第三の実施形態に係るリモートコントロールシステム１０１の電気回路の概略を例示するブロック図である。本実施形態のリモコン装置（表示装置）１０２は、パルス幅制御回路３２が無く、発光するＬＥＤ３４の明るさは変わらない。そこで、上述した光源明るさ決定方法で決定される対象者用の明るさに最も近い明るさのＬＥＤ３４を複数のＬＥＤの中から選択し、該選択したＬＥＤ３４をリモコン装置１０２に装着して発光させることにしている。
【００９０】
図１７は、第三の実施形態に係るリモコン装置１０２の光源発光方法を模式的に示している。
本光源発光方法を実施するために、まず、光源明るさデータベースＤＢ２をコンピュータ８０等に作成しておく。光源明るさデータベースＤＢ２には、光源毎にピーク波長、半値全幅、等の光学特性のデータを格納しておくとともに、リモコン装置１０２に装着したときの光源の明るさを表すデータＢi（例えば光度）を格納しておく。データＢiは、光源の光学特性データに含まれる光度から求められるデータでもよいし、リモコン装置１０２に設ける電気回路に光源を装着して得られる実測データでもよい。
【００９１】
上述した光源明るさ決定方法で対象者の明るさ知覚効率ＢＰＥが求められ、対象者の視感に合わせたＬＥＤの明るさＢm_o＝Ｂm／ＢＰＥが決まると、まず、光源明るさデータベースＤＢ２を検索する。ここで、Ｂmは、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを表す値である。検索の際には、標準の使用者用のＬＥＤと同系統の色のＬＥＤを検索する。従って、光源明るさデータベースＤＢ２にある同系統の色のＬＥＤの中から明るさＢm_oに最も近い明るさを選択する。次に、選択したＬＥＤをリモコン装置１０２に装着する。これにより、リモコン装置１０２が対象者用となる。
対象者用のリモコン装置１０２のＬＥＤ３４を発光させると、対象者がＬＥＤ３４を見たときに標準の使用者が標準の使用者用のリモコン装置に装着されたＬＥＤを見たときに感じる明るさに近づいている。
【００９２】
第三の実施形態によると、光源の明るさを変える回路を設けなくても、高齢者や色弱者といった対象者に視感に合わせた明るさで表示装置の光源を発光させることが可能となる。
【００９３】
図１８は、第四の実施形態に係るリモコン装置（表示装置）２０２の外観を示している。本リモコン装置２０２は、液晶パネル２２０に位置入力装置２２２を組み合わせたタッチパネルが前面に設けられている。液晶パネル２２０の液晶表示面２２１には、第一の実施形態と同様の機能を有する各種操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃや、第一の実施形態のＬＥＤ３４ｂに対応する複数の表示領域２２１ａが設けられている。各表示領域２２１ａは、リモコン装置２を操作するときの位置（例えば５０cm離れた距離）から見て視野角が２°未満の狭い表示面積とされている。操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃの機能は、液晶表示面２２１の対応する位置が押されたことを検出する位置入力装置２２２により実現される。
【００９４】
図１９に示すリモートコントロールシステム２０１のように、リモコン装置２０２は、コントロールユニット１０に液晶ドライバ２２８、位置入力装置２２２及び光源明るさ可変手段３１が接続されている。
液晶ドライバ２２８は、コントロールユニット１０の制御に従って液晶パネル２２０を駆動し、液晶表示面２２１に操作ボタン２３ａ〜２３ｅ，２４ａ〜２４ｃや表示領域２２１ａを表示させる。液晶パネル２２０は、位置入力装置２２２が設けられるとともに、背後からバックライト（光源）２３４の光が照射されるようになっている。位置入力装置２２２は、タッチパッド等を用いることができる。
【００９５】
光源明るさ可変手段３１の光源駆動回路３３には、バックライト２３４が接続されている。バックライト２３４は、赤色用チップと緑色用チップと青色用チップとを組み込んだ白色ＬＥＤであるものとする。このバックライト２３４は、第一の実施形態のＬＥＤ３４と同様、光源駆動回路３３からパルス状の電流を入力して発光する。この電流は、コントロールユニット１０からのパルス幅指令値に対応したパルス幅となる。光源駆動回路３３にＰＷＭ信号を供給するパルス幅制御回路３２は、コントロールユニット１０からパルス幅指令値を入力し、このパルス幅指令値に対応したパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。従って、バックライト２３４からの光が照射される液晶表示面２２１は、ＰＷＭ信号のデューティ比が大きくなるほど明るくなり、ＰＷＭ信号のデューティ比が小さくなるほど暗くなる。液晶表示面２２１を透過する光の透過特性の影響が小さければ、液晶表示面２２１は、ＰＷＭ信号のデューティ比にほぼ比例した明るさになる。
【００９６】
そこで、第一の実施形態と同様にして対象者の明るさ知覚効率ＢＰＥに基づいて、標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥに応じて変えた明るさをバックライト２３４の明るさとして決定してもよい。例えば、バックライト２３４の標準の明るさを若年三色覚者に合わせて輝度Ｌ（cd／m2）と設定すると、対象者の視感に合わせたバックライト２３４の明るさは、輝度Ｌo（cd／m2）＝Ｌ／ＢＰＥ（cd／m2）とすることができる。むろん、バックライトの光度、光束、照度、等を用いて対象者の視感に合わせたバックライトの明るさを決定してもよい。
決定されるバックライト２３４の明るさは、この明るさで照射される液晶表示面２２１を対象者が見たときに標準の使用者が標準の明るさのバックライト２３４で照射される液晶表示面２２１を見たときに感じる明るさに近づいている。従って、色が変わらなくても、高齢者や色弱者といった対象者は液晶表示面２２１の表示領域２２１ａを視認し易くなる。
【００９７】
以上より、高齢者や色弱者といった対象者に対して色を変えずにバックライトによる表示装置の表示を視認させ易くすることが可能となり、幅広いユーザーの色覚特性を考慮したカラーユニバーサルデザインの実現が容易となる。
上述したバックライトは３色ＬＥＤ方式の光源であるものとして説明したが、青色用チップと蛍光体を用いた青黄色系疑似白色発光ダイオード等のバックライトを用いることも可能である。疑似白色発光ダイオード等のバックライトも、その分光放射強度の関数を用意すれば、明るさ知覚効率を求めることができ、対象者の視感に合わせたバックライトの明るさを定量的に決定することができる。
【００９８】
なお、広い面積の（視野角２°以上の）単色光源に対して明るさを評価する場合、JIS S0031:2004の附属書２（参考）に示されている明るさ分光視感効率Ｖb（λ）を用いることが提案されている。そこで、光源が単色光で広い視野角を持つ場合には、上述した分光視感効率Ｖo（λ）の代わりにJIS S0031:2004附属書２（参考）に準拠した明るさ分光視感効率Ｖb（λ）を用いてもよい。
【００９９】
ここで、単色光源のピーク波長をλp（nm）、このピーク波長に対応した半値全幅をΔｄ（nm）、波長λの関数とされた単色光源の分光放射強度をＩ（λ）、波長λの関数とされた標準とする明るさ分光視感効率をＶb（λ）、波長λの関数とされた対象者の明るさ分光視感効率をＶb_o（λ）、標準とする明るさ分光視感効率Ｖb（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、対象者の明るさ分光視感効率Ｖb_o（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、とすると、明るさ知覚効率ＢＰＥは、以下の式で表される。
【数１６】
従って、視野角が２度以上の広い面積の単色光源について対象者の視感に合わせた明るさを決定する場合には、上記式（１２）を用いて明るさ知覚効率ＢＰＥを求め、この明るさ知覚効率の逆数１／ＢＰＥに応じて変えた明るさを単色光源の明るさとして決定してもよい。
上記式（１２）は、視感効率の比ＩLu_o／ＩLuを簡略化した式となる。従って、式（１２）に従って明るさ知覚効率ＢＰＦを求めることは、本発明にいう、標準の視感効率ＩLuと対象者の視感効率ＩLu_oとの比を求めることに含まれる。
【０１００】
むろん、明るさ分光視感効率Ｖb（λ）を用いて視野角の広い光源の明るさを決定するのは、明るさを非常に厳密に評価したい場合である。従って、ここまで厳密に明るさを評価する必要が無い場合には、第一の実施形態で示した分光視感効率を用いて視野角の広い光源の明るさを決定してもよい。
【０１０１】
なお、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる装置及び方法でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１０１，２０１…リモートコントロールシステム、
２，１０２，２０２…リモートコントロール装置（表示装置）、
１０…コントロールユニット、２４ａ〜２４ｃ…モード切替ボタン、
３１…光源明るさ可変手段、３２…パルス幅制御回路、３３…光源駆動回路、
３４…発光ダイオード（光源）、
２２０…液晶パネル、２３４…バックライト（光源）、
ＤＢ１…明るさ知覚効率データベース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の光源について標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として対象者の視感に合わせた前記光源の明るさを決定する表示装置の光源明るさ決定方法であって、
（Ａ）光の波長をλ、該波長λの関数とされた前記光源の分光放射強度をＩ（λ）、前記波長λの関数とされた前記対象者の分光視感効率をＶo（λ）、前記波長λの関数とされた標準とする分光視感効率をＶ（λ）、該標準とする分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、前記対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、可視放射の短波長側の波長をλS、可視放射の長波長側の波長をλLとするとき、標準の視感光度
【数１】
と前記対象者の視感光度
【数２】
との比に対応した値を求めるステップと、
（Ｂ）前記ステップ（Ａ）で求めた値に基づいて、前記標準の明るさを基準として前記ＩLu_oに対する前記ＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさを前記光源の明るさとして決定するステップと
を備えることを特徴とする表示装置の光源明るさ決定方法。
【請求項２】
前記光源に、ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有し各ピーク波長λpiに対応した半値全幅がλdiとされた光源を用い、
前記ステップ（Ａ）では、各ピーク波長λpiに対応した標準偏差σiを
【数３】
とし、各ピーク波長λpiに対応した放射強度の補正係数をＩiとして、前記分光放射強度Ｉ（λ）を
【数４】
と決定し、該決定した分光放射強度Ｉ（λ）を用いて前記ＩLuと前記ＩLu_oとの比に対応した値を求めることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の光源明るさ決定方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の表示装置の光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させる表示装置の光源発光方法であって、
前記表示装置に、入力に応じた明るさに変えて前記光源を発光させる光源明るさ可変手段を設け、
前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに対応した入力を前記光源明るさ可変手段に対して行うことにより、前記標準の明るさで発光する前記光源の明るさを前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに変えることを特徴とする表示装置の光源発光方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の表示装置の光源明るさ決定方法で決定された明るさに最も近い明るさの光源を複数の光源の中から選択し、該選択した光源を前記表示装置に装着して発光させることを特徴とする表示装置の光源発光方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の表示装置の光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
表示装置の光源について標準の使用者に合わせて設定された標準の明るさを基準として対象者の視感に合わせた前記光源の明るさを決定する表示装置の光源明るさ決定方法であって、
（Ａ）光の波長をλ、該波長λの関数とされた前記光源の分光放射強度をＩ（λ）、前記波長λの関数とされた前記対象者の分光視感効率をＶo（λ）、前記波長λの関数とされた標準とする分光視感効率をＶ（λ）、該標準とする分光視感効率Ｖ（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm、前記対象者の分光視感効率Ｖo（λ）が最大となる波長における視感効果度をｋm_o、可視放射の短波長側の波長をλS、可視放射の長波長側の波長をλLとするとき、標準の視感光度
【数１】
と前記対象者の視感光度
【数２】
との比に対応した値を求めるステップと、
（Ｂ）前記ステップ（Ａ）で求めた値に基づいて、前記標準の明るさを基準として前記ＩLu_oに対する前記ＩLuの比ＩLu／ＩLu_oに応じて変えた明るさを前記光源の明るさとして決定するステップと
を備えることを特徴とする表示装置の光源明るさ決定方法。
【請求項２】
前記光源に、ｎ個（ｎは１以上の整数）のピーク波長λpi（ｉは１からｎまでの整数）を有し各ピーク波長λpiに対応した半値全幅がλdiとされた光源を用い、
前記ステップ（Ａ）では、各ピーク波長λpiに対応した標準偏差σiを
【数３】
とし、各ピーク波長λpiに対応した放射強度の補正係数をＩiとして、前記分光放射強度Ｉ（λ）を
【数４】
と決定し、該決定した分光放射強度Ｉ（λ）を用いて前記ＩLuと前記ＩLu_oとの比に対応した値を求めることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の光源明るさ決定方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の表示装置の光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させる表示装置の光源発光方法であって、
前記表示装置に、入力に応じた明るさに変えて前記光源を発光させる光源明るさ可変手段を設け、
前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに対応した入力を前記光源明るさ可変手段に対して行うことにより、前記標準の明るさで発光する前記光源の明るさを前記ステップ（Ｂ）で決定された明るさに変えることを特徴とする表示装置の光源発光方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の表示装置の光源明るさ決定方法で決定された明るさに最も近い明るさの光源を複数の光源の中から選択し、該選択した光源を前記表示装置に装着して発光させることを特徴とする表示装置の光源発光方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の表示装置の光源明るさ決定方法で決定された明るさで前記光源を発光させることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−７０１１２（Ｐ２０１１−７０１１２Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２３０６３（Ｐ２００９−２２３０６３）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（５９０００２３８９）静岡県 (173)
【出願人】（３９２００８５２９）ヤマハリビングテック株式会社 (349)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（５９０００２３８９）静岡県 (173)
【出願人】（３９２００８５２９）ヤマハリビングテック株式会社 (349)
【Ｆターム（参考）】
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