JPH06502318A - 視覚での色合いを得るための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 視覚での色合いを得るための装置と方法本発明は視覚での色合いを得るための装 置と方法に関わる。 このような色合いは、数多くの情況下で視覚的不快感を軽減するために用いるこ とができる。たとえば、ちらつきは癲膚患者の最高４％に発作を引き起こすこと がある。このようなちらつきはテレビジョンによって発生することがある。なぜ なら、画像を構成している線は毎秒２５回走査されており、その上、画面全体が 電源に伴う周波数のために毎秒５０回明滅することがあるからである。両方のち らつき発生源とも１１ｍ患者に発作を引き起こし得る。ちらつきは毎秒約１００ 回およびそれ以上明滅する周波数では顕著でないが、それでも網膜と脳の諸部分 における細胞の興奮に影響を与える。こうした高速度の明滅は、視覚ディスプレ イ端末により与えられる画像に、また蛍光発光により発生する照明にも存在する 。これらの発生源の双方とも眼球の運動に影響を与える。特に蛍光照明は眼の緊 張と頭痛を引き起こすことがある。はとんどの蛍光灯では、高速度の明滅は白色 光の青と緑の成分について最も大きい。そこで、ローズブラウンの色つき眼鏡が ちらつきを減少させることが認められている。同様に、このようなＦｍ鏡は蛍光 照明の下で視覚ディスプレイ端末を用いる人、そして一種の偏頭痛である周期的 症候群を患う子供においても、頭痛の起こりやすさを減少させる。 ある種のパターンは見ると不快になることがある。 このようなパターンによって、ちらつきに敏感なｌ！ＩＩＪＩＩｌＩ患者のなか には発作を起こすものもある。このような不快なパターンは、包　形および動き の幻覚など、異常な知覚的影響を引き起こすこともある。しかしながら、これら の効果に対する敏感さは人によって差がある。パターンに起因する不快感と幻覚 は偏頭痛患者には普通に認められるもので、免疫系の機能不全に関係があるかも しれない。 この点でとりわけ悪いパターンは織　または縞を形作る要素を持つパターンであ る。印刷された文書の継起する行は縞に似ている（もっとも、このような「縞」 は連続的な縞はどは悪くないが）。パターンにあまりに敏感なたべ　文書を見て 異常な知覚的影響を覚える人もいる。文書の現に読んでいる行の上下の行を覆う と、こうした影響は減少する。 読書障害のある子供はある種の視覚の働きに欠陥があり、他には欠陥がない場合 か往々にしである。その欠陥はいわゆる「過渡（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）Ｊ系の機 能不全を示唆している。読書障害の子供のなかにｉＬ　文書を見て異常な知覚的 影響を覚えると報告する者がしばしばあるが、選択的な「過渡」欠陥との関係は また明らかになっていない。 人によっては、文書を色つきの光によって照明すると、上述のような歪みをもは や知覚しなくなることが認められている。ただしその色が、個人によって異なる 特定の範囲内にあることが条件である。色の範囲は非常に狭く、かつ安定してい ることもある。その色範囲に赤の色合いが含まれることは普通はない。飽和度の 異なる色を比較すると、類似の色相の色が好まれも歪みを助長する色範囲も存在 するのが普通である。この範囲内では不快感や苦痛が起こることがある。不快感 は主観的報告だけでなく行動の観察によっても評価できる。不快な色は、知覚の 歪みを減少させる色と補色関係にあるのか普通である。 以前から、適切な色のついた眼鏡を選択する手法が提案されている。色つきオー バレイを掛ければ効果があると見られるそのような子供には、適切な色合いを選 択するための１〜２時間の手続きを受けるよう勧められている。そのような子供 は多数の試用色合いを試してみて、子供にとって、その子供の知らない言語で書 かれた文書の頁を見るのか楽になると見られる色合いを選び出す。　（知らない 言語の文書を用いるのは、読書の意味的側面よりむしろ視覚的側面を強調するた めである）。検査者は子供に、見える視覚的歪みを自分の言葉を遣って説明する ようへ　それから、レン特表千６−５０２３１８　（４） ン゛　ズを比較する際にこの説明を利用するのである。長時間を要する消去プロ セスによって、最後には最善の色合いが選ばべ　その色を微調整するため他の色 合いが６　加えられる。結局到り着く選択は、３つまたはそれ以Ｃ上の色つき試 用レンズの組み合わせとなることもあり、（その組み合わせがひどく暗くなるこ ともしばしばある。 その理由は一つには、正しい色合いを得るために一つ【　の色がもう一つの色に 加えられることである。こうし１ｏ　た検査の結果、選び出されたレンズのコー ドが与えら患者が色つきレンズを選択するため、従来は、患者１　がさまざまな 数のカラーフィルターを通して見ること１　が必要であった　この方法の問題点 は、望みの色合いを得るのに長時間を要するいくつもの作業が必要なことである 。 本発明は救済方法を提供しようとするものである。 したがって、本発明の第一の観点は視覚での色合いを得るための装置を提供する ものであり、それは色域を提供する光源を用いる装置であり、所定の明るさを維 持しながら、その色合いの色相と飽和度を互いに実質的に独立に変えることがで きるような方法で、そのような光から色合いが得られるようにする制御手段を含 んでいる。 この発明の好ましい実施例では、制御手段はそれぞれ色の異なる複数の領域を含 んでおり、各領域がそれぞれの線に沿って他の２つの領域に隣接しており、複数 の境界線は共通点で出会う。 該領域は反射面または透過フィルターであってよ（、また円板の部分、たとえば 円板の半径扇形であってよ制御手段はさらに、光を被照射区域に方向づけるため の光方向づけ手段を含むことができる。その区域は、該領域のうちいずれか２つ 以上の領域の部分に入射するように、該領域に対して動くことができる。 色相の変化は、該被照射区域の該共通点を中心とする相対円運動によって実現す ることができ、飽和度の変化は、該被照射区域の該共通点に向かったり遠ざかっ たりする相対半径方向運動によって実現することができる。円運動を行わせるた め、該領域は、共通点を中心に回転し得るように取り付けてよく、また半径運動 を行わせるたべ　これらの領域は直線的に動き得るように取り付けてよい。 好ましい様態では、該領域は、少なくとも一部がこれらの領域を暴露するように 透明になっている交換式カートリッジに収納される。 有利な様態では、該色合いを作る光は、複数のオパールフィルターと装置の積分 棒によって混合される。 ただし、好ましい様態では、該色合いを作る光は多重反射によって混合される。 これは、装置の囲いの内側表面によって実現することができる。内側表面は白色 であってよい。 自然光を光源として用いることも考えられようが、装置が独自の光源、なるべく なら白色光源を内蔵する方が好ましい。 装置は色相と飽和度が測定できる測定手段を備えることができる。 本発明の第二の観点によれば、視覚での色合いを得るための装置は、内側表面が 白または一様な色である囲いを含へ　その囲いは、上記のような光源からの２色 以上の光を囲いのなかに方向づけることのできる第一の開口部と、囲いの内部を 見ることのできる第二の開口部を持っており、第二の開口部を通して観察される 光の色合いは、第一の開口部を通して入る光の色の混合であって、混合が多重反 射によって行われるように、第一および第二の開口部と囲いの内側表面か配列さ れている。 印刷物の紙葉を囲いのなかに挿入し、これが混合光によって照明されて、前記の 第二の開口部から観察できるようにする手段を備えることができる。 有利な様態では、装置は、囲いの内側を見るための覗き窓と、覗き窓の傍らに位 置するボートの形をした基準光源からなる比較手段を持っている。 囲いは、該開口部を別として、光が漏れないことがよる装置と組み合わせて、光 源からの光を前記第一の開口部を通して囲い内に向けるようにしてもよい。 本発明の第三の観点でＬ　カラーフィルターのセットの少なくとも第一のフィル ターは、セットの第二のフィルターよりも大きな着色力を持ち、セットの第三の フィルターはセットの上記の第一のフィルターよりも大きな着色力を持っていて 、次のようにセットから順次に選択することにより着色力の直線的または対数的 な増加が得られるようになっている。すなわち、第一に上記の第二のフィルター 、第二に上記の第一および第二のフィルターを一緒に、第三に上記の第三のフィ ルターのべ　それから第三および第一のフィルター、それから第三および第二の フィルター、それから第一、第二および第三のフィルター。このシリーズの利点 は、このような５つの加色フィルターのシリーズで、合計３１の着色力の組み合 わせが可能だということである。 本発明の第四の観点は、色域から視覚での色合いを得る方法であり、そこでは、 このような色域を提供するため光源が用いらべ　色合いは、このような光からの 色の組み合わせについて、所定の明るさを維持しながら、色相と飽和度を互いに 独立に変えることによって得られる。 色相と飽和度の変化はそれぞれの異なる色の複数の領域によ７て実現することが でき、各領域が直線に沿って他の２つの領域に隣接しており、複数の境界線は） 　共通点で出会う。光は該領域から反射するがまたは該領域を透過してよい。 かかる光源からの光は該領域上の区域に方向づける７　ことができ、また、該領 域のうちいずれか２つ以上の領域の部分に入射し、それによって該変化が起こり 得るよう（′、該領領域対して移動することができる。 該区域は、該領域に対して、該共通点を中心に円運動をして色の組み合わせの色 相を変えことができ、また半径方向に動いて飽和度を変えることができる。 このような運動は、該領域を動がすことによって実現することができる。これら の領域がらの光は多重反射によって混合されることが好ましい。 選択された色合いの色相と飽和度を測定するたべ測定手段を用いることができる 。 さらに先に進んで、色合いは、フィルターのセットから選んだフィルターの組み 合わせを変えることにより、その組み合わせのうち一枚以上のフィルターの除去 、追加または交換によって作り出し、選択された色合いに一致させることができ る。フィルターの初めの選択は色相と飽和度の測定値に基づいて行うことができ る。 色相と飽和度の測定値にしたがって、選択された色合いを有する光学レンズを調 製することができる。これは、上述のフィルター選択にしたがってレンズに色づ けすることによって行うことができる。 従って、本発明の更に別の観点ｉＬ　そのような方法により作られたレンズに関 する。 上記の複数の領域の数は三つが好ましい。 このようにして、本発明にしたがって作られた装置の実施倒置　観察者がホイー ルを回すことにより文書の頁に落ちる光の色を変えることができるように組み立 てることができる。観察者が白色の近くから強く着色された色まで色相の飽和度 を変えることのできるレバーを装着してよい。これらの変化のいずれも買上の光 の明るさに影響を与えない。光の明るさは、望むなら別個の制御を用いて変える ことができる。このような装置は直観的測色計と呼ぶことができる。それは色の 読書に対する影響を研究するための三つの重要な利点を有している。 １、観察者は一度に一つの変数だＩすを変えることができる。色、飽和度または 明るさは互いに実質的に独立に変えることができるので、それらの影響を分離す ることがより容易であり、子供にも特定の色合いを得る方法が分かり、あるいは すぐに覚えることができる。 ２、色は連続的に変化させられるので、装置が利用できる色の範囲または色域か ら無限数の色を得ることが可能である。この点で、観察者は多数の不連続な色に 制限されない。 ３、装置内の表面は、一つの色の光を他のどれがの色の光よりも余計に反射する ということがない。しだがって、明るさが一定に保たれていれば、二つの変数（ 照明光の色相と飽和度）だけが重要となる。これによって物事は著しく簡略化さ れる。 このような装置によって得られた色合いは、検査した９人の子供のうち約８人に ついて、アーレン（Ｉｒｌｅｎ）システムによって得られた色合いとほぼ一致し ている。得られた色合いにほぼ一致する色つき試用レンズの組み合わせは、日々 の環境の下で観察者が経験する視覚的不快感を減少させることができる。眼鏡士 が現在利用できる化粧用および眼鏡用の色合いの範囲では、望みの色合いを得る には広さが不十分である。 白い表面に色がついて見えるのを防ぐため、現実に処方する色合いの色の飽和度 は、この装置によって得られた色の飽和度に対して減少させることが時には必要 である。得られた色合いは普未　蛍光照明の下でも自然昼光の下でも満足できる ものであることが分かっている。適切な色合いのついた眼鏡を着用すると、眼の 緊張と頭痛は減少する。眼鏡を着用した子供の読書に対する態度が変わる可能性 がある。治療効果のための生理学的基礎は未知であるが、さまざまな要因が関わ っていそうである。皮質抑制機料も関わっているかもしれない。 今度は、本発明にしたがって作られた装置の実施例を、添付の図面を参照しなが ら説明しよう。添付の図面において、 図１旦は、かかる装置の部品の正面を、説明のため装置の他の部分から分離して 示す。 図１上から１４までは、図１１に図示した部品を、その異なる区域を照明した状 態で示す。 図２は、図１且に図示した部品を形を修正して組み込んだ、装置のカートリッジ の上面図を示す。 図２互は図２に図示したカートリッジの側面図を示す。 図３は装置の後方からの透視図を示す。なべ　分かりやすくするため装置のカー トリッジは取り外しである。 図４は図３に図示した装置の後方からの透視図を示す。なお、細部が見えるよう に、装置のカートリッジと光源をともに取り外しである。 図５は図３に図示した装置の、装置の前部から後部にわたる垂直面に沿った断面 図を示す。 図６は図３に図示した装置の前方からの透視図を示す。 図７は図３に図示した装置のための較正口の側面図を拡大して示す。　図８は図 ３に図示した装置のためのヒートシンク機構の透視図を示す。 図９はＣＩＥ　１９７６均一色度空間（ＵＣ３）図を示す。 図１０旦は、図３に図示した装置により得られる色のＵＣ３色度図を示す。 図１０ｂは、異なる円板を装置で用いた時に得られた、図１０旦に示したものと 類似のＵＣＳ色度図を示す。 図１１旦は図３に図示した装置の部品の正面を示す。 図１１支は図１１ａに示した部品によって作られるＰＸＹ、ＰＹＺおよびＰＸＺ の相対的区域の重心プロットを示す。 図１２１は図１１ａに図示した部品の修正した形の正面を示す。 図１２友は図１２互に示した部品によって作られた色の重心プロットを示す。 図１３１．１３支、１４旦、１４支、１５旦および１５上は、患者が選んだ好ま しい色合いの実験結果をＵＣ５色度図の形で示す。 図１６１から１６且までは、図３に示す装置と一緒に用いるフィルターのセット の透過関数のグラフをそれぞれ示す。 図１７は、これらのフィルターから得ることのできる色合いを更に示すＵＣ８色 度図である。 図１１に示す透明な円板１は、３枚のフィルター３が貼付けられていて、円板の 一つの扇形は本　もう一つの扇形は縁　そして三番目の扇形は青に着色されて見 えるようになっている。多層のフィルター素材を、扇形の透過率には影響するが 色には影響しないフィルターと一緒に用いて、各扇形によって放射される明所視 エネルギーが同じかほぼ同じになるようにしている。 円板１は中心軸５のまわりを自由に回転することができ、また軸５は自由に並進 運動しまたは左右に動くことができる。コリメータで平行にした白色光を光線に 沿って円板上に向け、直径が円板ｌの直径の半分未満である円形区域を照射し通 過するようにする。円板を通過した光はその後多重反射によって混合される。こ の点については後で詳細に説明する。透過する赤色光、緑色光および青色光の比 率は、円板１に対する光線の位置によって増減する。光線と円板１が同心である とき（図工上）は、扇形の区域は、三原色が適当な基準白色を作るのに適した比 率で（たとえば、標準昼光の色度を有するように）ａ合されるものであるはずで ある。光線が拡散しているとすれば、図示した区域を制御しながら円板を回転し ても効果がない。円板１は左右に自由に動くことができるので、光線が中心を外 れて円板１を通過するようにできる。光線と円板１が偏心である（たとえば図１ ｓおよび１（Ｉにおけるように）ときは、混合光の色度は白から逸れる。そこで 、ごく大まかな近似でも、混合光の色相は、円板１を回転させることによって変 えることができ、飽和度は、偏心率が増加するように円板１を並進させることに よって高めることができる。このように、色相と飽和度は互いに実質的に独立に 変えることができる。ただし、光線と円板１の中心の隔たりが大きい（図１４に おけるように）とき（瓢　色相と飽和度が一緒に変わることもある。混合光の輝 度は、標準的な方法のいずれかを用いて、たとえば、光源に給電する回路に取り 付けた加減抵抗器によって、あるいは光の通路に細かな金属メツシュを置いて光 の色温度を一定に保つようにして、変えることができる。 図２および２１は、等しい扇形を持つ円板１を収納するカートリッジｌＯを示す 。カートリッジ１０は二枚の長方形のパースペックスまたは他の透明素材の板１ ２を含む。円板ｌは二枚の板１２の間に主軸１４で保持されており、主軸１４は 円板１の軸５を通って延びている。板１２は、円板１の回転に干渉しないように 位置決めされている三個のスペーサ１６によって並行にがっ離れた状態に保たれ ている。 円板１は透明な上部Ｉ８と透明な底面駆動部２０を含も１三つの色つき扇形３は 円板１の二つの部分１８および２゜の間に保持さべ　その上部と下部は三本のネ ジ２３によって互いに固定されている。円板１の縁のまわりには目盛り２４が付 けられており、上板のつもりの板１２に線２４ａが記されていて、円板１の位置 の正確な読取りができるようになっている。円板１は、円板１と板１２との間で 主軸１４上に嵌められたワッシャ２５によって、二枚の板１２の表面との間にす きまを保っている。主軸１４はナツト２６によって二枚の板１２の外側に固定さ れている。 円板１は駆動ベルト２８によって回転させることができる。この駆動ベルトは円 板１の下部２２の周縁をまゎリ、また板１２の間に回転可能に載せられた調整つ まみ３２のプーリ３０をまわっている。調整つまみ３２はまたホイール３４を備 え、これはプーリ３０に載せられている。 つまみ３２は長方形のカートリッジ１０の一隅で板１２の間に取り付けられて、 ホイール３４が板１２の縁の外に出るようになっている。かくして、使用者はホ イール３４を回転させることによって円板１を回転させることができ、ベルト駆 動がつまみ３２と円板１とを連動させるので比較的微細な調整が実現できる。　 図３はカートリッジ１０を収容するための測色計４０を示す。測色計４０には二 つの平行な直立側壁４２および４４がある。一方の側壁４２には、上向きに傾斜 した細長い穴４６が切り込まれている。他方の壁４４には、測色計４０のここで は見えない背面に開いた類似のスロット４８が切り込まれている。 平行な側壁４２および４４の間には傾斜した後壁５０．測色計の底にアクセスハ ツチ壁５２、ランプ支持台５４、そして上部控え捧５６がある。アクセスハツチ 壁５２は、その前縁を軸として旋回し、後縁の上側が傾斜後壁５０の底縁に接す る閉位置と、文書の紙葉５８を壁５０および５２の間から挿入できる開位置との 間を動くように取り付けられている。傾斜後壁５０は、ピボット６２に取り付け たパドル６０を備えており、ピボット６２はパドル６０の中間部で後壁５０の背 に付いている。パドル６０の柄６４は側壁４２のスロット４６を通っている。ロ ーラ６６がパドル６０の他端に載っている。 ｒ；場用照明具６８か測色計４０の上方にあるランプ支持台５４に、ブラケット ７０によって保持されている。ブラケットは支持台５４を貫通し、蝶ナツト７２ によって固定１　されている。ランプ６８は、傾斜後壁５０に直角をなす角度に 置かべ　また傾斜後壁５０とランプ６８およびその支持台５４との間には、カー トリッジＩＱがはまるようにスペースが設けられている。断面が長方形の細長い 材からなるカートリッジガイド７４力（、傾斜後壁の側壁４４沿いに取り付けら れている（図３には示されていないが図４には示されている）。断面が長方形の 細長い材であるカートリッジスペーサ７６が、傾斜後壁５０に、ランプ支持台５ ４とほぼ同じ高さに取り付けられている。 カートリッジ１０を測色計４０に挿入すると、それは傾斜後壁５０のスペーサ７ ６の上面とパドル６０の上に載り、ガイド７４および７５、そしてバドル６０上 のローラ６６に接する。カートリッジＩＯに付いているホイール３２はスロット ４８に通る。カートリッジ１０は、パドル６０を用いて、照明具６８の前を上下 方向に動かすことができる。パドルの柄６４を押しさげると、パドル６０の他端 がピボット６２を中心にして上方に回転し、ローラ６６を介してカートリッジｌ Ｏを押し上げる。逆に、柄６４を押し上げるとカートリッジは下がる。カートリ ッジ１０のこうした直線運動により、測色計によって作られる光の飽和度を変え ることが可能である。ホイール３４は、円板１を回転させることにより、測色計 ４０によって作られる光の色相を変えることができる。 図４は、照明具６８が取り外されているので、測色計４０の背面の仕組みの詳し い様子をより明瞭に示している。傾斜後壁５０には円形の穴７８が空けられてお り、その穴は側壁４２および４４の中腓　そしてランプの位置と同じ高さにある 。穴７８のすぐ上方のガイド７４に直線の目盛り８０が付けられているが、これ は、測色計を使用しているとき、カートリッジ１０の垂直位置を測定するためで ある。カートリッジ１０の位置は、穴８１を用いて目盛り８０から読み取ること ができる。穴８１によって、カートリッジ１０か所定の位置にあるとき、目盛り ２４と線２４ａを用いて円板ｌの位置を漕Ｊ定することもできる。 したがって、測色計で得られた飽和度と色相が測定できるわけである。 図５は測色計４０の前部の構造を示している。ハツチ壁５２はラッチ８２によっ て所定の位置に保持されている。 ハツチ壁５２の底は測色計の前壁８４に接している。前壁８４は上に向かって前 方に傾いており、長さは後壁５０の長さのほぼ半分である。蛍光管８５が後壁５ ０に取り付けられているので、必要なら、用意された試用フィルターを用いると き比較のために、この光により測色計４０の内側の文書５８を照明することがで きる。 たわみ壁８６が後壁５０にある穴７８の直上の位置から、前壁８４の上縁の少し 上そして後方の位置まで、下向きに延びている。前壁８４とたわみ壁８６の間の スペースは、覗き窓８８によって橋渡しされている。覗き窓８８には、たわみ壁 ８６に蝶番で動くように取り付けられたシャッター９０がある。　前壁８４の前 には基準光箱９工がある。 この先箱９１には二つの壁９１ａおよび９１ｂがあり、これらの二つの壁は前壁 ８４とともに、三角形の囲いをなしている。基準光箱９１の壁の内側表面は白く 塗られている。先箱９１は三個の光源を収容しており、９１ｃは白色タングステ ン光灯、９１ｄは昼光灯、そして９１ｅは蛍光管である。 ランプ６８はその前側に液体ヒートシンク９２を備えている。これは、使用時に ランプ６８より発生する熱を吸収し、このような熱がカートリッジ１０に影響を 与えるのを防ぐためである。壁４２．４４．５０．５２．８４および８６が箱を 画定しており、その箱の内側は多重反射が起こるように白く塗られていて、穴７ ８を通って内側に入る光の混合を可能にしている。 図６は、シャッター９０がたわみ壁８６に接して窓８８から覗くことを可能にす る開位置から、前壁８４に接して窓８８を覆う閉位置まで動く様子を示している 。 側壁４２には、測色計の箱の内部で得られた色合いを独立に見ることのできる較 正口９３が切り込まれており、また同じよう−基準光箱９１を見ることのできる 基準口　１００がある。 図７は較正口９３を拡大した詳細図で示している。口９３は円形である。その傍 らに、口９３と同じ高さで同寸法の基準口　１００がある。口９３にはカバー９ ６が備えられており、このカバーは口９３の上方のネジ９８に回転可能なように 取り付けられていて、使用時以外は口９３を覆うことができるようになっている 。カバー９６はシャッター９０に機械的に取り付けて、一度にそれらの一方だけ しか開かないようにしてもよい。口９４と基準口　１００の双方の周囲は黒く塗 られている。 口９３によってカラーアナライザが、基準口　１００からの光を基準として用い て患者の好む色を解析することかでき、あるいは、昼光灯、蛍光灯またはタング ステン光灯の下で試用レンズを測色計によって作られた色と比較することができ る。 図８はランプのヒートシンク機構の詳細を示している。ランプ６８には、前面の 両側にＵ字形の断面を持つ２本の細長い装着用部品１０２かある。部品１０２は 液体ヒートシンク９２の背板１０４を受水　液体ヒートシンク９２はそれによっ てランプ６８の前の所定位置に滑りいる。 板１０４は直方体の箱１０６を担っており、その箱は、装着用部品１０２の邪魔 にならないように、側面が板１０４の縁よりやや内側に来るように搭載されてい る。箱１（１６には水などの熱吸収液体が入っている。シュラウド１０８がヒー トシンク９２の前に取り付けられていて、ランプ６８の光を円断面の明確に画定 された光線にする。 図９は色を表現する一つの方法を示している。これはＣｒＥ　１９７６均一色度 空間（ＵＯ３）図である。飽和度の高い色は三角形の空間の縁のあたりに位置し 、飽和度の低いパステル調の色合いは中心の方に位置する。 いずれか二点間の距離は色の違いに大体対応している。 虹のすべての色はいわゆる「スペクトル軌跡」（湾曲した周縁）上に表現さ札　 虹にない包　たとえばパープルなどは、スペクトルの両端を結ぶ直線によって示 される。 測色計内のフィルターはスペクトル透過の幅が広い。 ということは、そのスペクトル透過関数には極大と極小がほとんどないというこ とである。その透過帯は、次のように設計されている。 （ｉ）　三枚のフィルターによって透過された光が等しい比率で混合されるとき 、箱のなかの光のスペクトルパワー分布が可能な限り平坦になる。 （ｉｉ）各フィルターによって透過された光のＣｒＥ　１９７６均一色度空間（ ＵＯ３）座標が、ＵＣ８色度図における二等辺三角形の頂点の近くに来る。三角 形能　その中心が昼光の座標（Ｄ６５）を持つことを制約として、面積が可能な 限り大きくなるようにする。　（最大面積は、三角形の一辺が５”ｌＳｎｍ付近 のスペクトル位置の近くにある時に得られる。） フィルターは、容易に入手できる劇場用フィルターの重ね合わせによって作るこ とができる。 図１０ａおよび１０支Ｃ戴　測色計内で異なる円板を用いて実現し得る色域を、 ミノルタＴＶカラーアナライザー・モデルＴＶ２１３０を用いて測定したところ により図示したＵＣ８色度図を示している。円は円板を回転させる時に得られる 色度座標の軌跡を示し、輻は光源に対する円板の偏心率が変化する時に得られる 座標を示す。色域の中心は、着色された扇形の角サイズを変えることによって調 整することができ、図１０ａでは緑に最大の扇形か与えられている。その結果、 高い飽和度で得られる座標の軌跡は緑の近くで急な曲線を示す。 色域は、試験研究の段階で、色選好が最も頻繁に表明された色空間の領域の方に かたよっｆ−０図１０支に示された色域は、円板の色層形か等サイズの場合の結 果であり、それゆえより対称的である。これを、基準色の白を中心として一層対 称的なものに変えることは容易にできるか、ただしその場合は、色域は選好され る範囲における広がりか小さくなるだろう。同様にそれは、必要な場合は、光の 通路にさらにフィルターを加え、輝度の共変を可能にすることによって、拡大す ることができよう。 光源が安定していて、かつカラーフィルターが冷えたままで劣化していないとす れば、箱を較正して使用し、利用可能な色域内のいずれの色度座標の光でも供給 することかできる。Ｕ′およびＶ′の値を、図ＩＱａおよび１０上に示すグラフ に類似した較正グラフを介して、適切な円板角と垂直位置に変換する必要がある だけである。 配置の幾何学は複雑であり、色相と飽和度はある程度まで必然的に共変する。共 変の程度は飽和度とともに増加する。このことは、最も単純な配置の例を示した 図１１ａに図示されている。この例では、円板は頂点が各１２０°の三つの半径 扇形に分割されている。図示の扇形の面積は、光線の中心と円板の中心との距豚 Ｘの関数で表現される力（これは後にめることにする。図１１ｂのグラフは、扇 形ｐｘｙ、ｐｘｚおよびＰＹＺが占める小さな円の面積の比率を重心座標で描い た三角の面を示す。したがって、この三角形は、三原色の座標を頂点とした任意 の色空間を表現したものと考えることができる。たとえば、この三角形の頂点は 三枚のフィルターの座標をＵＣ５座標空間に表現したものと考えてもよい。この 空間の中心では、三原色が等しい比率で混合されている。中心の座標はある種の 基準色の白の座標となることもあり得るが、その場合には中心からの距離は特定 色相の飽和度とともに単調に変化するであろう。同心の輪郭は、円板の回転に伴 う色相の変り方を図示している。ＵＣＳ座標空間において三原色の座標が等エネ ルギーの白からほぼ等距離であれば、同心の輪郭は同様の色度のマンセル色票の 座標の軌跡に似せることができる。言い換えれば、飽和度をほぼ一定にしたまま 、色相を変えることができる。中心から発する輻は、円断面の光線の中心と円板 の中心との隔たりを変えることの影響を図示している。 隔たりが大きいときは、同心軌跡は円に近似せず、輻は直線に近似しない。この ことは、色相と飽和度の分離が近似的にし力＼　そして限られた色域サイズでし か達成されないという事実を反映している。示された最大の軌跡は、ＰＱが光線 の半径に等しい時に得られるものであり、このことは、三角形によって表現され ている金色域はＰＱが光線の半径を超えるまでは得られないということを示して いる。 色によっては強度に飽和し得るものもあれば、そうでないものもある。たとえば 飽和した赤はあるが、それに対し、同等の飽和度の黄色は存在しない。したがっ て、色相と飽和度をもしも独立に変えるとすれば、得られる色域のサイズには限 界がある。色相と飽和度の別個操作という要求と、広い色域サイズという要求と の折り合いが、時には必要であろう。 図１１ａに示す円板は折り合いの一つの可能な選択を図示したもので、ここでは 、扇形はＰにおいて２π／３　（１２０°）の等しい角に対している。図１１１ では、中心がＣで半径がＣＸの円断面の光線、そして、中心がＰで半径が光線の 直径よりも大きい円板がある。ＣＸ＝１でＣＰ＝ｘであれば、偏心扇形ＰＸＹの 面積は次の式によってめられる。 １／２　（２ｙｒ／３　＋　ａｒｃｓｉｎ　（ｘ　ｓｉｎα）　−ａｒｃｓｉｎ 　（ｘ　ｓｉｎθ）＋ ｘ　ｓｉｎ　［（１−ａｒｃｓｆｎ　（ｘ　５ｉｎａ　）コ〜ｘ　ｓｉｎ　［： θ＋　ａｒｃｓｉｎ　（ｘ　ｓｉｎθ）］ここでα＝２π／３＋θ。 面積ＰＸｚおよびＰＹＺも同様の式でめられる。 図１１上は、円板を回転させる（θを変える）ことにより、また円板を並進運動 させる（距離ＣＰを変える）ことによって、三つの同心扇形（ＰＸＹ、ＰＸＺお よびｐｙｚ）の比率がどのように影響を受けるかを図示する重心プロットを示し ている。閉じた曲線は定数Ｘの輪郭であり、中心においてはＸ＝Ｏである。一番 外側の曲線は、Ｐが光線の周上にある時、すなわちＸ＝半径ＣＸの時に得られる 輪郭を示す。中心から発する曲線は定数θのπ／１２（１５°）の間隔の線であ る。 図１２ａおよび１２上は、不等の扇形角を選ぶことによって図１１ａおよびｌｌ ｂの対称配置を歪ませる方法を図示している。図１２上に示すグラフは、円板を 回転または並進運動させることによって扇形の比率がどのように影響を受けるか 示す重心プロットである。角は図１１且に示さ札　また図２〜８に説明した装置 において用いられたものである。 当該技術に通じている読者には多数の修正と変形がすぐにも浮かぶであろうが、 それらは測色計を本発明の範囲の外に置くものではない。たとえば、原色の数（ そして扇形の数）を増やして、色相と飽和度の独立性を高めることができる。加 色の複雑性か正当化されるかどうかは、必要とされる色域と測色計の用い方によ って左右される。 色の知覚的歪みに対する影響を見出すため、この測色計を用いて、教啄　教育心 理学者、およびオプトメトリストから差し向けられた一連の人々を検査し九被験 者は全員読書に困難を覚え、また読書時に文書の頁が歪んで見えると訴え九　全 員がオプトメトリストの検査を受けており、近艮　遠艮　または乱視の矯正を必 要とする者は一人もいなかっ九　図１３１は１８歳の少女から得られたデータを 示す。彼女にはｉｆｆ色計０ホイール３４を回して色相を変えるようめて、文書 の頁の歪みが消えるセツティングを見つけることができたかどうかを調べへ　セ ツティングは記号゛＋°　で示されている。彼女には次に、歪みが再び現れるま でホイールをゆっくり回すようめ九　そのセツティングは記号′−°　で示され ている。彼女は飽和度の異なる色相でこれを繰り返し行っ九　彼女の歪みが消え る色空間の面積は非常に小さい。それはあまりに小さいので、範囲の限られた色 つきガラスまたはオーバレイによっては捉え損なう可能性がある。図１３〉は１ ５歳の少年から得られたデータを示す。光が不飽和の青または飽和した緑である 時にに歪みが消滅することが観察され九 これらのデータは、色の選択が個人の特異体質によるものであり、かつ非常に特 殊的であり得ることを裏付けている。色選択はまた安定的で文書が違っても信頼 性が高いこともある。図１４且および１４ｂは、−週間の間を隔てて行われた２ 回の検査で得られた１０歳の少女のデータを示す。 この手法によって必ずしも色空間内にバッチができるとは限らない。子供の場合 、首尾一貫しない歪みを報告することはおおいにあり得るし、疲れやその他の要 因に関係しているかもしれない。図６１および６支は、−人は９歳、もう−人は １０歳の、二人の少年のデータを提示している力（前の図で示したセツティング を得るのに用いたのと同じ手法を用いながら、色空間の一貫性のないばらつきを 示している。 上記の観察から、文書の歪みが生しやすい個人が多少おり、また、人によっては 文書が特定の色をしていると歪みが消えることがあると思われる。色は往々にに して（しかし常にではない）特異的で、−貫しており、しかも人によって互いに 違っている。 適切な眼鏡用色合いを持った眼鏡を得ることは非常に難しい。次のことを考慮に 入れる必要がある。（１）着色表面の影１　および（２）蛍光が昼光または両者 の組み合わせであれば、照明源のも 測色計によって選ばれた色合いに一致する眼鏡用色合いを持つ眼鏡を得ることを 目的に、選び出された七種の着色染料から調製したフィルターのセントを用いて 、色を付けた時の明所視透過率が５０％であるレンズが、はぼ５０度離れたＣＩ Ｅ　１９７６色相角色相角ようにすることができる。間隔は、患者が最も普通に 選ぶＵＣ５色度図の領域（ターコイス）ではやや狭く、補色の領域（赤）ではや や大きい。 七種の着色染料のほかに、セットは中性濃度の染料と紫外線吸収染料を含み、合 計で９種の染料となる。 各々七種の着色染料または中性濃度染料の−っで色づけした試用レンズが、染料 の沈着を段階的に増したセットで用意され總　それぞれの沈着レベルごとに、等 しいスペクトル透過率を持つレンズが二枚ずつある。 これらのレンズを重ね合わせると、その組み合わせのスペクトル透過率は、次の 染料沈着レベルにある単一レンズのスペクトル透過率とほぼ同じになる。したが って、試用レンズのセットは、色合いがほぼ対数関数的に増加する一連の対を含 むわけである。最大の染料沈着レベルのレンズは、各々Ｄ５６標準昼光の下で５ ０％の明所視透過率を持つ。ただし、黄色の色合いの場合だけは、可能な最大沈 着レベルで透過率が７４％である。 一対のレンズは紫外線染料で色づけされている。 こうして、同じ染料で色づけした数枚のレンズを組み合わせて、かなり広い範囲 にわたり精密な飽和度を実現することができる。段階的に色合いを増した試用レ ンズの組み合わせ系列の例を表１に示す。 表１．増加する染料沈着の系列を得る試用色合いの組み合わせを縦列に示す。　 （レンズは沈着の少ない方から順に番号を付している。） □ 鳳　このような組み合わせにより、二枚のフィルターで３１の染料沈着レベルが 得られる。 さらに、異なる着色染料で色づけしたレンズを組み合わせることによって、色相 角が七種の染料の色相角の中間にある色合いを得ることができる。ある色相角に 近似させるためには、望みの色相角に最も近い色相角を持つ二種の染料だけから 試用色合いを混合することが必要である。これによって試用色合いの選択は簡略 化される。こうして、測色計内で混合された色相に非常に迅速に一致させること ができる。 可能であれ（ｆｌ　選択する染料は混合物よりは、単一の化合物とする。そうす れば染料は時間が立っても安定である。一つの化学物質か他よりも先に使い尽く されるので、色合い浴の色が変わらない。 眼鏡用レンズは、症状を最も良く軽減させる試用レンズの組み合わせに一致する ように染められる。眼鏡用レンズにも、試用レンズに用いられるのと同じ染料が 用いられるので、各眼鏡用レンズのスペクトル透過率は試用レンズの組み合わせ のスペクトル透過率と同じになる。 選択した染料と染料の組み合わせで色づＩすされたレンズは、スペクトル透過関 数が滑らかである。すなわち、その関数には極大と極小がほとんどない。これは メタメリズムを減少させる。色の知覚は、表面のスペクトル反射率を比較し、照 明源のスペクトルパワー分布からの寄与分を差し引いて、さまざまな照明源の下 でも一定の色知覚に到達するようにする、脳メカニズムの結果である。スペクト ル透過関数が滑らかな色合いは、表面の相対反射率にごくわずかしか干渉しない 。 したがって色知覚の乱れは当然減少する。 測色計によって選択された色合いにしたがって眼鏡のレンズにつけるべき眼鏡用 色合いを一致させるのに用いる好ましいフィルター・セットは、図１６ａ　〜１ ６ｚに図示する特性を有する。このように、各フィルターに三段階のシェーディ ングを持つ七つの色があるので、フィルター・セットは３５枚のフィルターを各 二枚（両眼用に）を含む。たとえば、図１６１は、各々同じローズの色相である が、シェーディングの度が異なる五つのフィルターのスペクトル透過関数を示し ている。 なお、各シェードは一つ下の度のシェーディングよりもほぼ二倍強い。各プロッ トは透過率（全透過に対するパーセンテージ）をナノメートル単位の波長の関数 として示している。図１６互〜１６ｉは、パープル、オレンジ、青、緑、黄色お よびターコイスについて同様の関数を示している。図１７のＵＣＳ色度図は、フ ィルターの異なる組み合わせから得ることのできる色域を示しており、線Ｂによ って閉じられた領域はこのような六つのフィルターを用いて実現できる色域を示 している。総合透過率は中性の色合いを用いて記録することができる。選択され た色合いはこうしてフィルター・セットからのフィルターの組み合わせによって 維持して、同じ色合いが得られるようにする。そして、フィルターに用いられた 同じ染料を眼鏡レンズに塗布して、上記の組み合わせがら得られた同じ合成透過 関数を得ることができる。さもなければ、測色計がら得られた色相と飽和度の測 定から直接、望みの透過関数、そして染料の要求される混合率を得ることも可能 力１もしれない。 特表千６−５０２３１８　（１２） ０．０　０．７　０．２　０．３　０．４　０．５　０．６Ｕ′ 図９ び び 図１４°　Ｕ′ｂＵ・ ｄ−ズ ４００　波長（ｎｏ、１　７００ 図１６ａ オレンジ ４００　波長（ｎｍ）　７００ 図１６ｃ 青 ４１７０　波長（ｎｍ）　７００ 図１６ｅ 黄色 ターコイス 図［ｇ 国際調査報告　ｏｒｔｚ、、ａ　（Ｎ／ｎｌ！７６フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。 ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、ＪＰ 、　ＵＳ

Claims (43)

【特許請求の範囲】
1. １．色域を提供するために光源を用いる、視覚での色合いを得るための装置であ って、所定の明るさを維持しながら、その色合いの色相と飽和度を互いに実質的 に独立に変えることができるような方法で、かかる光から色合いが得られるよう にする制御手段を含む装置。
2. ２．制御手段がそれぞれ色の異なる複数の領域を含んでおり、各領域がそれぞれ の線に沿って他の２つの領域に隣接しており、複数の境界線が共通点で出会う、 請求の範囲１に記載の装置。
3. ３．前記領域が反射面である、請求の範囲２に記載の装置。
4. ４．該領域が透過フィルターである、請求の範囲２に記載の装置。
5. ５．該領域が円板の部分である、請求の範囲２または４に記載の装置。
6. ６．該領域が円板の半径扇形である、請求の範囲５に記載の装置。
7. ７．制御手段がさらに、該領域のうちいずれか２つ以上の領域の部分に入射する ように該領域に対して移動可能である被照射区域に光を方向づけるための光方向 づけ手段を含む、請求の範囲２〜６のいずれかに記載の装置。
8. ８．色相の変化が該区域の該共通点を中心とする相対円運動によって実現され、 また飽和度の変化が該区域の該共通点に向かったり遠ざかったりする相対半径方 向運動によって実現される、請求の範囲７に記載の装置。
9. ９．前記領域が、前記共通点を中心に回転し得るように取り付けられている、請 求の範囲８に記載の装置。
10. １０．前記領域が、前記区域に対して直線的に動き得るよう取り付けられており 、前記半径運動をもたらす、請求の範囲８または９に記載の装置。
11. １１．前記領域が、少なくとも一部がこれらの領域を暴露するように透明になっ ている交換式カートリッジに収納されている、請求の範囲２〜１０のいずれかに 記載の装置。
12. １２．前記複数の領域の数が３である、請求の範囲２〜１１のいずれかに記載の 装置。
13. １３．前記視覚での色合いを形成する光が、複数のオパールフィルターと装置の 積分棒により混合される請求の範囲１〜１２のいずれかに記載の装置。
14. １４．前記視覚での色合いを形成する光が多重反射によって混合される、請求の 範囲１〜１２のいずれかに記載の装置。
15. １５．前記多重反射が、装置の囲いの内側表面によっ実現される、請求の範囲１ ４に記載の装置。
16. １６．前記内側表面が白色である、請求の範囲１５に記載の装置。
17. １７．光源を有する、請求の範囲１〜１６のいずれかに記載の装置。
18. １８．前記光源が白色光源である、請求の範囲１７に記載の装置。
19. １９．色相と飽和度が測定できる想定装置を備える、請求の範囲１〜１８のいず れかに記載の装置。
20. ２０．実質的に記載されへ添付の図１〜８に示され、添付の図１〜１２に示され たものを変更して又は変更無しの、視覚での色合いを得るための装置。
21. ２１．さらに、内側表面が白または一様な色である囲いを含み、その囲いは、上 記のような光源からの２色以上の光を囲いのなかに方向づけることのできる第一 の開口部と、囲いの内部を見ることのできる第二の開口部を持っており、第二の 開口部を通して観察される光の色合いは、第一の開口部を通して入る光の色の混 合であって、混合が多重反射によって行われるように、第一および第二の開口部 と囲いの内側表面が配列されている、視覚での色合いを得るための装置。
22. ２２．印刷物の紙葉を囲いのなかに挿入し、これが混合光によって照明されて、 前記の第二の開口部から観察できるようにする手段を備える、請求項２１に記載 の装置。
23. ２３．囲いの内側を見るための覗き窓と、覗き窓の傍らに位置するポートの形を した基準光源からなる比較手段を有する、請求項２１又は２２に記載の装置。
24. ２４．囲いが、前記開口部を別として、光が漏れない、請求項２１〜２３のいず れかに記載の装置。
25. ２５．光源からの光が、前記第一の閉口部を通して囲いの内側に導かれる請求項 １〜１８のいずれかに記載の装置と組み合わせた、請求項２１〜２４のいずれか に記載の装置。
26. ２６．カラーフィルターのセットを含み、そのセットの少なくとも第一のフィル ターは、セットの第二のフィルターよりも大きな着色力を持ち、セットの第三の フィルターはセットの上記の第一のフィルターよりも大きな着色力を持っていて 、セットから次のように順次に選択する、すなわち、第一に上記の第二のフィル ター、第二に上記の第一および第二のフィルターを一緒に、第三に上記の第三の フィルターのみ、それから第三および第一のフィルター、それから第三および第 二のフィルター・それから第一、第二および第三のフィルターというように選択 することにより着色力の直線的または対数関数的な増加が得られるようになって いる、視覚的装置。
27. ２７．色域から視覚での色合いを得る方法であって、色域を提供するため光源が 用いられ、色合いは、このような光からの色の組み合わせについて、所定の明る さを維持しながら、色相と飽和度を互いに独立に変えることによって得られる方 法。
28. ２８．色相と飽和度の変化が、それぞれの異なる色の複数の領域によって実現さ れ、各領域が直線に沿って他の２つの領域に隣接しており、複数の境界線が共通 点で出会う、請求項２７に記載の方法。
29. ２９．光が、前記領域から反射される、請求項２８に記載の方法。
30. ３０．光が、前記領域を通過する、請求項２８に記載の方法。
31. ３１．光源からの光が前記領域上の区域に方向づけることができ、また、該領域 のうちいずれか２つ以上の領域の部分に入射し、それによって該変化が起こり得 るように、該領域に対して移動することができる、請求項２８〜３０のいずれか に記載の方法。
32. ３２．前記区域が、前記領域に対して、前記共通点を中心に円運動をして色の組 合せの色相を変えることができ、また半径方向に動いて飽和度を変えることがで きる、請求項３１に記載の方法。
33. ３３．前記運動が、前記領域を動かすことによって実現される、請求項３２に記 載の方法。
34. ３４．前記領域からの光が、多重反射によって混合される、請求項２８〜３３の いずれかに記載の方法。
35. ３５．選択された色合いの色相と飽和度を測定するための測定手段を用いる、請 求項２７〜３４のいずれかに記載の方法。
36. ３６．前記複数の領域の数が３である、請求項２８〜３４のいずれかに記載の方 法。
37. ３７．添付図面に示され、実質的に記載されている、色域から視覚での色合いを 得る方法。
38. ３８．色彩を、請求項２６に記載のフィルターのセットから選んだフィルターの 組合せを変えることにより、その組合せのうち１枚以上のフィルターの除去、追 加又は交換によって造りだし、選択された色合いに一致させる、請求項２７〜３ ５のいずれかに記載の方法。
39. ３９．フィルターの初めの選択を色相と飽和度の測定値に基づいて行う、請求項 ３５に係る請求項３８に記載の方法。
40. ４０．請求項３５の方法と、色相と飽和度の測定値に従ったレンズの色合いとよ りなる、光学レンズを調製する方法。
41. ４１．請求項３８又は３９に記載の方法と、フィルターの適合した組合せによる レンズの色づけと視覚での色合いとよりなる、視覚での色合いを有する光学レン ズを調製する方法。
42. ４２．請求項４０又は４１の方法により調製された光学レンズ。
43. ４３．視覚的不快感又は感光性てんかんの治療に用いる、請求項１〜４２のいず れかに記載された、装置、レンズ又は方法。