JP2020130581A - グレア知覚検査装置及びグレア知覚検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】定量的にユーザのグレア知覚を検査できるグレア知覚検査装置を提供する。【解決手段】グレア知覚検査装置１は、所定の色を背景色とする表示パターンであって、背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに配置し、且つ、表示パターン内において第１パッチの合計面積と第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを用いて評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザのグレア知覚を検査するグレア知覚検査装置、及びユーザのグレア知覚を検査するグレア知覚検査方法に関する。

例えば同じものを見た場合であっても、人によって、夫々見え方や感じ方が異なることがある。このような人によって異なるものとして「眩しさ」がある。視野内に不適切な輝度分布や極端な輝度対比がある場合に催される「眩しさ」を示す用語として「グレア」が用いられている。グレアは、生理的に視覚機能が損なわれた不能グレア又は減能グレアと、心理的に不快感が引き起こされた不快グレアの２つに大別できるが、それらの間の境界は曖昧である。

ある光の状態がグレアとなり得るかは、光源とユーザの関係によって決まる。例えば、同じ照明環境下においても、高齢者では、若年者よりもグレアを感じやすいことが知られている。これは、高齢者の眼球にあっては、水晶体の白濁化等に応じて、光散乱度が増加することに起因している。グレアは、単にものを視認し辛いといっただけでなく、眼精疲労やストレス、頭痛等の二次的弊害をも起こし得る。また、重篤な場合には、文字や数字が読み難くなるため、読み書きや学習障害の原因にもなり得る。日常生活において、これらのリスクを低減するために、グレアを抑制できる照明や、グレアの評価方法が検討されてきた（例えば非特許文献１）。

非特許文献１には、国際照明委員会により提案された、照明や背景の輝度、サイズ、位置に基づいて、グレア評価値を算出できるＵＧＲ（Unified Glare Rating）法が開示されている。ＵＧＲ法は、人が室内照明から感じる不快グレアを数値化できる評価法であって、過去に提案されてきたグレア評価法の特徴を包含したものである。不快グレアの程度に影響をおよぼす光源の輝度、大きさ、位置、背景の輝度を変数とした計算式（下記（１）式）から、不快グレアを精度良く評価でき、室内照明による不快グレアの評価基準として広く利用されている。

ここで、Ｌ_ｂは背景の輝度（ｃｄ／ｍ^２）、Ｌは照明の輝度（ｃｄ／ｍ^２）、ωは照明の立体角（ｓｒ）、Ｐは照明の位置指数である。

上記ＵＧＲ法では、（１）式によるＵＧＲ値が２５を超える照明環境では、人は強い不快グレアを感じ、ＵＧＲ値が１６程度である場合では、不快グレアを感じるものの、さほど気にならない、また、ＵＧＲ値が７以下である場合では、不快グレアは感じないと判定される。

これまでに、このＵＧＲ法を用いてグレア知覚を評価する技術（例えば特許文献１及び２）や、ＵＧＲ方法に拘らず、ユーザのグレア知覚を評価する技術（例えば特許文献３−５）が検討されてきた。

特許文献１には、複雑な輝度分布を有する現実の光環境の不快グレアや眩しさを正確に評価できるグレア評価装置に関して開示されている。このグレア評価装置は、明るさ画像に視点を設定する設定手段と、明るさ画像のうち視点の周囲に位置する画素から視点への明るさの寄与に基づいて、視点におけるグレア評価値を算出する算出手段とを備えている。

また、特許文献２には、適切に不快グレアを評価できる不快グレア評価方法が開示されている。この不快グレア評価方法では、情報入手工程と算出工程とを含み、情報入手工程では、照明器具の発光部の平均輝度に関する平均輝度情報と、発光部の輝度均斉度に関する輝度均斉度情報と、発光部の大きさに関する発光部大きさ情報と、照明器具の背景輝度に関する背景輝度情報とを入手する。算出工程は、情報入手工程で入手した平均輝度と、輝度均斉度と、発光部大きさと、背景輝度に基づいて平均輝度に基づく値と、輝度均斉度に基づく値と、発行部大きさに基づく値との積を、背景輝度に基づく値で除した評価パラメータ値を算出する。

また、特許文献３には、グレア（眩しさ）の度合を直接的に測定することにより、被検者（患者）のグレア障害の発生状況やその改善度を数値化して把握するグレア検査装置が開示されている。このグレア検査装置は、主に運搬台に載置された箱状の本体部と、本体部から被検眼まで所定距離離れて椅子に座った被検者が着用するサングラスとから構成される。本体部は、箱体表面の中央部に固定して配置される単一の中央発光体と、中央発光体を被検眼で見たときの光の広がりを読み取るための複数の指標とを有する。

また、特許文献４には、グレアテスト時の電力消費の増大を招くことを防止することができ、且つ、新たな色が付された視標を検査装置全体の大型化を招くことなく容易に組み込むことができる検眼装置が開示されている。この検眼装置は、照明用光源により発光する液晶表示板の輝度よりも高い輝度を有するグレア光発生手段を備え、制御回路はグレア光発生手段を用いてグレア光を発生させる。また、照明用光源により照明された液晶表示板に対するコントラスト比の値がそれぞれ異なる色が付された複数の視標を示す視標データがメモリ部に記憶され、制御回路は指示内容に示されたコントラスト比に対応する色が付された視標に対応する視標データをメモリ部から抽出し、抽出した視標データが示す視標を液晶表示板に表示する旨の制御信号を視標呈示装置に出力する。

また、特許文献５には、複数の視標を同時に呈示しつつ、それぞれの視標によるグレア検査を同等の条件で行う視機能検査装置が開示されている。この視機能検査装置は、視標呈示部と、第１光源部と、第２光源部とを備えている。視標呈示部は、第１方向に沿って配列された視標群を呈示する。第１光源部は当該視標群のうち一端側に配置された第１視標から第１方向に沿って所定距離だけ離れた位置から被検眼に向けて第１グレア光を照射する。第２光源部は当該視標群のうち他端側に配置された第２視標から第１方向に沿って上記所定距離だけ離れた位置から被検眼に向けて第２グレア光を照射する。

特開２００７−２９２６６５号公報 特開２０１３−５１１８８号公報 特開２００７−６８９２５号公報 特開２００８−２８４２６４号公報 特開２０１５−２１１７１９号公報

ＣＩＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ １１７−１９９５：Ｄｉｓｃｏｍｆｏｒｔ Ｇｌａｒｅ Ｉｎ Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ

特許文献１及び２に記載の技術は、ユーザのグレア知覚を一切考慮しないため、特定のユーザに適合した環境を作る目的では有用であるとは言い難い。
また、特許文献３−５に記載の技術は、ユーザの視野中央部に、視標（ランドルト環、文字、縞模様、等）と一定光量／パターンの光とを同時に呈示した状態で、視力或いはコントラスト感度を調べる技術である。指標に重ねた光の影響による視力或いはコントラスト感度の変化から、観察者個人のグレア知覚を明らかにしようとしている。ユーザに視標の見え方を回答することを求めた場合、どの様に“眩しさ”を感じているかを尋ねることは無い。このため、これらの技術は、ユーザ個々のグレア知覚を、間接的・状況証拠的に類推するものに過ぎない。したがって、グレアを誘発しようとした光に対して、ユーザが主観的に強い不快グレアを感じた結果生じたものなのか、あるいは、弱いと感じた結果なのかを特定することはできない。

そこで、定量的にユーザのグレア知覚を検査することが可能なグレア知覚検査装置、及びそのようなグレア知覚検査方法が求められる。

本発明に係るグレア知覚検査装置の特徴構成は、所定の色を背景色とする表示パターンであって、前記背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、前記背景色の輝度よりも前記予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに配置し、且つ、前記表示パターン内において前記第１パッチの合計面積と前記第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを作成する表示パターン作成部と、前記表示パターンを表示画面に表示する表示制御部と、を備えている点にある。

このような特徴構成とすれば、ユーザに表示パターンを呈示し、惹起された脳波信号に基づきグレア知覚の検査を客観的、且つ、定量的に行うことが可能となる。

また、前記背景色は、グレースケールを構成する色の中から選択された色であると好適である。

脳の中には、色度情報を専ら処理する神経回路と、輝度情報を専ら処理する神経回路とが共存している。そこで本構成のように背景色をグレースケールを構成する色の中から選択された色とすると、脳の中で、輝度情報を処理する神経回路のみを選択的に賦活させることができることから、グレア知覚を検査するのに適している。

また、前記表示パターン作成部は、前記表示パターン毎に前記予め設定された輝度を変更すると好適である。

輝度の異なる表示パターンをユーザに呈示すると、ユーザのグレア知覚に応じて、脳波信号が異なることが本発明者により見出された。そこで、上記構成とすれば、輝度の異なる表示パターンを呈示して取得された脳波信号に基づき、ユーザのグレア知覚の検査を適切に行うことが可能となる。

また、前記グレア知覚検査装置は、更に、前記表示画面を見たユーザの脳波を、前記ユーザの頭部に付設した検出電極により電気信号として取得する脳波信号取得部と、前記脳波信号取得部により取得された電気信号を周波数解析により解析する解析部と、前記解析部による解析結果に基づいて前記ユーザのグレア知覚を評価する評価部と、を備えて構成すると好適である。

このような構成とすれば、表示パターンが呈示されたユーザから脳波信号を適切に取得し、取得された脳波信号に基づき、定量的にグレア知覚を検査することが可能となる。

また、前記解析部は、前記電気信号を解析して定常性視覚誘発電位信号を取得し、前記評価部は、前記第１色及び前記第２色の夫々の輝度から算定されるマイケルソンコントラストの値が０．１である前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、前記マイケルソンコントラストの値が０．０５である前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して３倍以上である場合に、当該電気信号が取得されたユーザが光感受性障害者であるとして評価すると好適である。

現在、不快なグレアを感じていないユーザにおけるマイケルソンコントラスト値が０．１である表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピーク値は、マイケルソンコントラスト値が０．０５である表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピークの３倍未満であるが、不快なグレアを日常的に感じるユーザにおけるマイケルソンコントラスト値が０．１である表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピーク値は、マイケルソンコントラスト値が０．０５である表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピークの３倍以上であることが、本発明者により見出された。そこで、上記構成とすれば、ユーザが、日常的に眩しいと感じやすい者であるか否かを適切に評価することが可能となる。

また、前記解析部は、前記電気信号を解析して定常性視覚誘発電位信号を取得し、前記評価部は、前記第１色及び前記第２色の夫々の輝度から算定されるマイケルソンコントラストの値が夫々０．１以上１以下の前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、前記マイケルソンコントラストの値が０．０５である前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して４倍以下である場合に、当該電気信号が取得されたユーザが光感受性障害者でないとして評価する好適である。

これまでに不快なグレアを感じていないユーザにおけるマイケルソンコントラスト値が０．１−１の範囲の表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピーク値は、マイケルソンコントラスト値が０．０５である表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピークの４倍以下であるが、これまでに不快なグレアを感じたことかある、或いは現在感じているユーザにおけるマイケルソンコントラスト値が０．１−１の範囲の表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピーク値は、マイケルソンコントラスト値が０．０５である表示パターンに対する定常性視覚誘発電位信号のピークの４倍より大きいものであることが本発明者により見出された。そこで、上記構成とすれば、ユーザが、眩しいと感じ易い者でないことや、これまでに眩しいと感じたことがある者でないことを適切に評価することが可能となる。

また、本発明に係るグレア知覚検査方法の特徴構成は、所定の色を背景色とする表示パターンであって、前記背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、前記背景色の輝度よりも前記予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに、且つ、前記表示パターン内において前記第１パッチの合計面積と前記第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを作成する表示パターン作成ステップと、前記表示パターンを表示画面に表示する表示制御ステップと、前記表示画面を見たユーザの脳波を、前記ユーザの頭部に付設した検出電極により電気信号として取得する脳波信号取得ステップと、前記脳波信号取得ステップにより取得された電気信号を周波数解析により解析する解析ステップと、前記解析ステップによる解析結果に基づいて前記ユーザのグレア知覚を評価する評価ステップと、を備える点にある。

このようなグレア知覚検査方法であっても、上述したグレア知覚検査装置と実質的に差異はなく、グレア知覚検査装置と同様の効果を奏することが可能である。

グレア知覚検査装置の構成を示すブロック図である。 グレア知覚の検査に用いる表示パターンの一例である。 表示制御部による表示のフローを示す図である。 表示制御部による表示のフローを示す図である。 取得された電気信号及び周波数解析結果の一例を示す図である。 グレア知覚の検査に用いる表示パターンを示す図である。 周波数解析結果の一例を示す図である。 グレア知覚の検査結果について示す図である。 遮光眼鏡を装着した場合のグレア知覚の検査結果の一例を示す図である。 複数の被験者から取得したグレア知覚の検査結果の分布を示す分布図である。

本発明に係るグレア知覚検査装置は、定量的にユーザのグレア知覚を検査することができるように構成される。以下、本実施形態のグレア知覚検査装置１について説明する。

図１は、本実施形態のグレア知覚検査装置１の構成を模式的に示した図である。図１に示されるように、グレア知覚検査装置１は、表示パターン作成部１０、表示制御部２０、脳波信号取得部３０、解析部４０、評価部５０の各機能部を備えて構成され、これらの機能部はグレア知覚の検査に係る処理を行うために、ＣＰＵを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。

表示パターン作成部１０は、グレア知覚の評価に用いる表示パターンを作成する。グレア知覚とは、ユーザ３が眩しいと感じる知覚である。表示パターンとは、ユーザ３の視覚を刺激するために呈示されることから視覚刺激と称される。

図２には、表示パターン（視覚刺激）の一例が示される。表示パターンは、所定の色（本実施形態ではグレースケールを構成する色の中から選択された所定の色）を背景色としている。グレースケールとは、白色と黒色との間を互いに濃淡が異なる灰色基調の色を並べて構成されたものである。本実施形態では、灰色基調の色とは、灰色（Ｇｒａｙ）を基準として作成された色をいう。したがって、色名称をＲＧＢ値で示した場合に（１２８,１２８，１２８）に限らず、例えば（２２０，２２０，２２０）や、（２１１，２１１，２１１）や、（１９２，１９２，１９２）や、（１６９，１６９，１６９）や、（１２８，１２８，１２８）や、（１０５，１０５，１０５）等の色が相当する。表示パターンの背景色は、このような灰色基調の色中から選択された色が用いられる。

図２に示されるように、視覚刺激は、中央部に後述する第１パッチ及び第２パッチが配置される中央領域Ｃと、当該中央領域Ｃの外側であって、上述した背景色が付された外側領域Ｓとから構成される。本実施形態では、表示パターン作成部１０は、表示パターン毎に予め設定された輝度を変更して複数の表示パターンを作成する。

視覚刺激は、大きさが見かけで１０度となるように設定され、形状はモザイクパッチ構造を有する円形で設定される。モザイクパッチ構造とは、円形状のパッチを複数配置して、一つの円形状を構成した構造である。各パッチの大きさは見かけで０．２度〜０．５度の範囲内でランダムに設定され、配置は互いのパッチが重ならないようにランダムに決定される。

パッチは、上述した中央領域Ｃに、第１パッチと第２パッチとして配置される。第１パッチは、グレースケールを構成する色のうち背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成される。また、第２パッチは、グレースケールを構成する色のうち背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成される。第１パッチは、中央領域Ｃに配置されたパッチのうちの半分のパッチであって、背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高い輝度の色を付して構成され、第２パッチは、中央領域Ｃに配置されたパッチのうちの残りの半分のパッチであって、背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ低い輝度の色を付して構成される。したがって、第１パッチの合計面積と第２パッチの合計面積とは、表示パターン内において互いに等しくなるように配置される。

各視覚刺激は固有の輝度コントラスト値を持つものように構成される。輝度コントラスト値は、例えば公知のマイケルソンコントラストの値（以下「ＭＣ値」とする）を用いることが可能である。ＭＣ値をＭＣＶとすると、次の（２）式で示される。

Ｌｍａｘは評価対象領域の最大輝度値であり、Ｌｍｉｎは評価対象領域の最小輝度値である。

図２の例では、（Ａ）はＭＣ値が０．１であり、（Ｂ）のＭＣ値は０．５、（Ｃ）のＭＣ値は１．０である。各視覚刺激のＭＣ値は互いに異なるが、視覚刺激全体を平均したとき、輝度は同じになるようにする。また、視覚刺激における全体の平均輝度は、背景の輝度と同じになるようにする。すなわち、グレアの評価過程における表示装置２の表示画面Ｇの全体の輝度は常に一定になるようにする。更に、視覚刺激を構成する各パッチの輝度は、一定時間間隔で、交互に入れ替わるようにし、その間隔はフリッカ周波数として４Ｈｚが適切である。

このような所定の色を背景色とする表示パターンであって、背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに、且つ、表示パターン内において第１パッチの合計面積と第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを作成する工程は、グレア知覚検査方法における表示パターン作成ステップと称される。

図１に戻り、表示制御部２０は、表示パターンを表示装置２の表示画面Ｇに表示する。表示パターンは、上述した表示パターン作成部１０から伝達される。

ここで、図３及び図４には、表示パターン（視覚刺激）の表示に係るフローが示される。図３はメインルーチンであり、図４はサブルーチンである。メインルーチンは図３に示されるように、２つのセッション（セッション１〜セッション２）で構成される。セッション１は、ＭＣ値が、０．０５、０．１、０．２５に設定され、セッション２は、ＭＣ値が、０．５、０．７５、１．０に設定される。

各セッションは、３０回の標準試行で構成される。３０回の標準試行は、夫々の視覚刺激を呈示する試行が１０回ずつとなるように行う。この時に表示画面Ｇを見たユーザ３の脳波が後述する脳波信号取得部３０により取得される。このような３０回の標準試行が実行される順序はランダムで設定される。

図４に示されるように、標準試行は、準備期間表示、固視期間表示、刺激期間表示から構成される。準備期間表示とは、表示画面Ｇには何も表示されず、ユーザ３の色覚を所定の色（例えば灰色）に順応させ、外乱の影響を打ち消すことを目的としたものである。この期間は２秒間設けられる。固視期間表示とは、表示画面Ｇに固視点（画面中央に表示される十字型のオブジェクト）を表示するものであり、ユーザ３に対して画面中央への注視を促すことを目的としたものである。この期間は１秒間設けられる。刺激期間表示とは、表示画面Ｇの中央部に、上述した視覚刺激を表示するものであり、この期間は５秒間設けられる。なお、このとき、ユーザ３には極力瞬きをさせないようにすると良い。

このような表示パターンを表示装置２の表示画面Ｇに表示する工程は、グレア知覚検査方法における表示制御ステップと称される。

図１に戻り、脳波信号取得部３０は、表示画面Ｇを見たユーザ３の脳波を、当該ユーザ３の頭部に付設した検出電極６０により電気信号として取得する。表示画面Ｇには、上述した視覚刺激が表示される。表示画面Ｇを見たユーザ３の脳波とは、表示制御部２０により表示画面Ｇに表示された一連の視覚刺激を見た際のユーザ３の脳波をいう。本実施形態では、このような脳波を検出するために、検出電極６０がユーザ３の後頭部に付設される。これにより、大脳の一次視覚野からの脳波を電気信号として取得する。一次視覚野は大脳の最尾側に分布する。一次視覚野は、網膜が感覚した光情報を、最初に受ける脳部位である。一次視覚野に内在する神経細胞は、視覚対象の輝度、色度や傾きといったパラメータに連関して活動を変化させることが知られている。そこで、検出電極６０は、一次視覚野の位置に相当する後頭部の頭皮上に設置される。本実施形態では、検出電極６０は、ユーザ３の後頭部における大脳の一次視覚野の位置に相当する２箇所（国際１０−２０法によるＰＯ_Ｚ、Ｏ_Ｚ）に付設される。検出電極６０は、ユーザ３が視覚刺激を見た際に視覚野から発せられる脳波を検出し易いように、後頭部に付設される。また、ユーザ３の耳朶にＧＮＤ電極６１とＲＥＦ電極６２も付設される。これらの検出電極６０は、ユーザ３の後頭部を後方から挟持する上面視がＵ字状のヘッドセットを用いると好適である。Ｕ字状の部分でユーザ３の頭部を挟み込むことにより、検出電極６０を容易にユーザ３の後頭部に付設することが可能となる。

ここで、脳波信号は信号の大きさが数μＶレベルである。そこで、信号処理を行い易くするために、脳波信号取得部３０により取得された脳波信号は生体アンプを用いて信号増幅される。増幅後の脳波信号は、所定のサンプリング周波数でアナログ−デジタル変換して記録される。このような脳波信号の取得及び処理は、表示制御部２０による表示と同期して行われる。

図５の（Ａ）には、所定の１つのセッションにおいて取得された電気信号の一例が示される。図５の（Ａ）に示される電気信号は、セッション毎に取得される。このような脳波信号取得部３０により取得された電気信号は解析部４０に伝達される。

このような表示画面Ｇを見たユーザ３の脳波を、ユーザ３の頭部に付設した検出電極６０により電気信号として取得する工程は、グレア知覚検査方法における脳波信号取得ステップと称される。

解析部４０は、脳波信号取得部３０により取得された電気信号を周波数解析により解析する。解析部４０は、脳波信号取得部３０から伝達された電気信号から、前処理部によって、信号中に含まれるアーチファクトが除去される。アーチファクトとは、ユーザ３の頭部の動きに起因する運動ノイズ、外来電波に起因する電気ノイズ、検出電極６０とユーザ３の頭皮との接触状態が変化したことに起因する電気ノイズ等である。解析部４０は、前処理が行われた電気信号から、視覚刺激呈示中の信号のみを抽出し、周波数解析を行う。

周波数解析としては、例えば公知のフーリエ変換を用いることが可能である。ここで窓関数は矩形窓を用いると好適である。これにより、図５の（Ｂ）に示されるような平均周波数−パワースペクトル密度波形が取得される。横軸は電気信号の周波数、縦軸はパワースペクトル密度（PSD：Power spectral density）である。図５の（Ｂ）に示されるような信号は、定常性視覚誘発電位（SSVEP： Steady State Visual Evoked Potential）信号と称される。

ここで、定常性視覚誘発電位信号は、各視覚刺激について取得される。定常性視覚誘発電位は、一次視覚野を主発生源とする脳波信号の一種である。定常性視覚誘発電位は、ユーザ３が、一定フリッカ周波数（１−９０Ｈｚ）で周期的に変化する視覚刺激を注視しているときに限って現れる事象関連電位である。これは、脳波信号中における、視覚刺激のフリッカ周波数と等しい基底周波数成分とハーモニクス周波数（基底周波数の整数倍）成分の増強として観察できる。図５の（Ａ）は、所定の被験者に対してＭＣ値が０．７５である視覚刺激(フリッカ周波数 ｆ＝４Ｈｚ)を呈示した前後の脳波信号の一例である。視覚刺激の呈示期間中においては、脳波信号の振幅増大と位相同期が起こっている。図５の（Ｂ）は、視覚刺激呈示期間中の脳波信号を周波数解析した結果である。パワースペクトル密度分布中の８Ｈｚと１６Ｈｚとに、鋭いピークが現れている。これらの結果は、視覚刺激への注視により、ユーザ３の一次視覚野に、そのフリッカ周波数に連関した神経興奮が惹起されたことを示している。一般に、パワースペクトル密度分布中の８Ｈｚと１６Ｈｚとに現れたピークは、それぞれ定常性視覚誘発電位の第２次ハーモニクス周波数成分（以下「２Ｆ成分」）、第４次ハーモニクス周波数成分と呼称される。本例が示す通り、上記の視覚刺激条件では、２Ｆ成分が特に大きくなる性質がある。そこで、本実施形態では、視覚刺激に応じた定常性視覚誘発電位の２Ｆ成分の振幅変化を、ユーザ３のグレア知覚の検査材料として利用することにした。

このような脳波信号取得ステップにより取得された電気信号を周波数解析により解析する工程は、グレア知覚検査方法における解析ステップと称される。

図１に戻り、評価部５０は、解析部４０による解析結果に基づいてユーザ３のグレア知覚を評価する。ここで、本実施形態では、図３及び図４で示したようにユーザ３に複数の視覚刺激が呈示される。図６には、図３において示したＭＣ値が、０．０５、０．１、０．２５、０．５、０．７５、１．０である視覚刺激が示される。図６の（Ａ）の視覚刺激における第１パッチは４２ｃｄ／ｍ^２とし、第２パッチは３８ｃｄ／ｍ^２とした。図６の（Ｂ）の視覚刺激における第１パッチは４４ｃｄ／ｍ^２とし、第２パッチは３６ｃｄ／ｍ^２とした。図６の（Ｃ）の視覚刺激における第１パッチは５０ｃｄ／ｍ^２とし、第２パッチは３０ｃｄ／ｍ^２とした。図６の（Ｄ）の視覚刺激における第１パッチは６０ｃｄ／ｍ^２とし、第２パッチは２０ｃｄ／ｍ^２とした。図６の（Ｅ）の視覚刺激における第１パッチは７０ｃｄ／ｍ^２とし、第２パッチは１０ｃｄ／ｍ^２とした。図６の（Ｆ）の視覚刺激における第１パッチは８０ｃｄ／ｍ^２とし、第２パッチは０ｃｄ／ｍ^２とした。また、各視覚刺激の全体の平均輝度は互いに等しく４０ｃｄ／ｍ^２とし、背景色は無彩色で、視覚刺激の平均輝度と等しい４０ｃｄ／ｍ^２とした。これら視覚刺激は、フリッカ周波数４Ｈｚで輝度が反転するようにした。

これらの視覚刺激は、図３及び図４のフローに沿って呈示した。なお、呈示順序はランダムとし、各視覚刺激を構成するパッチの並びも試行毎に変わるようにした。このように呈示した際の脳波に基づく電気信号を脳波信号取得部３０により取得し、定常性視覚誘発電位を解析部４０により取得した。

図７には、ある被験者が裸眼状態にて、図６の（Ａ）−（Ｆ）の視覚刺激が呈示された際に取得した電気信号に基づく定常性視覚誘発電位が示される。図７の（Ａ）−（Ｆ）は夫々、図６の（Ａ）−（Ｆ）の視覚刺激が呈示された際に取得した電気信号に基づく定常性視覚誘発電位である。図７の（Ａ）−（Ｆ）に示されるように、定常性視覚誘発電位の２Ｆ成分の振幅が大きく変化している。

図６の（Ａ）−（Ｆ）の視覚刺激を実験協力者に呈示し、定常性視覚誘発電位の２Ｆ成分の振幅変化を調べ、この振幅変化を実験協力者間で比較した。この比較結果が図８に示される。図８の縦軸は、ＭＣ値が５の時の定常性視覚誘発電位のピーク値を基準として正規化したもの（各定常性視覚誘発電位のピーク値を、ＭＣ値が０．０５の時の定常性視覚誘発電位のピーク値で除した値である）である。横軸は、呈示した視覚刺激のＭＣ値である。黒丸は定常性視覚誘発電位の振幅の平均値を示し、誤差棒は標準誤差を示している。なお、以下では、「定常性視覚誘発電位の振幅の平均値」を単に、「定常性視覚誘発電位の振幅」と称して説明する。

図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、不快なグレアを日常的に感じると予め判っている２名のユーザ３から取得されたデータである。図８の（Ｃ）及び（Ｄ）は、現在は不快なグレアを感じないが、これまでに不快なグレアを感じた経験があった２名のユーザ３から取得されたデータである。図８の（Ｅ）及び（Ｆ）は、これまで不快なグレアを感じたことがない２名のユーザ３から取得されたデータである。

図８の（Ａ）及び（Ｂ）と、図８の（Ｃ）−（Ｆ）とを比較すると、ＭＣ値が０．１である視覚刺激に対する振幅に関し、現在、不快なグレアを感じていないユーザ３のデータ（図８の（Ｃ）−（Ｆ））では正規化された定常性視覚誘発電位の振幅は１−３の範囲に収まるが、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３のデータ（図８の（Ａ）及び（Ｂ））では正規化された定常性視覚誘発電位の振幅は夫々３．５と４であった。すなわち、現在、不快なグレアを感じていないユーザ３におけるＭＣ値が０．１である視覚刺激に対するピーク値は、ＭＣ値が０．０５である視覚刺激に対するピークの３倍未満であるが、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３におけるＭＣ値が０．１である視覚刺激に対するピーク値は、ＭＣ値が０．０５である視覚刺激に対するピークの３倍以上であった。

そこで、本グレア知覚検査装置１では、評価部５０は第１色及び第２色の夫々の輝度から算定されるＭＣ値が０．１である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、ＭＣ値が０．０５である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して３倍以上である場合に、当該電気信号が取得されたユーザ３が光感受性障害者であるとして評価する。これにより、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３を定量的に検査することが可能となる。

また、図８の（Ａ）−（Ｄ）と、図８の（Ｅ）及び（Ｆ）とを比較すると、ＭＣ値が０．１−１．０の範囲の視覚刺激に対する振幅に関し、これまで不快なグレアを感じたことがない２名のユーザ３のデータ（図８の（Ｅ）及び（Ｆ））では正規化された定常性視覚誘発電位の振幅は１−４の範囲に収まるが、これまでに不快なグレアを感じた経験があった２名のユーザ３及び現在、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３のデータ（図８の（Ａ）−（Ｄ））では正規化された定常性視覚誘発電位の振幅は、ＭＣ値が０．１−１の範囲の何れかの時に４より大きくなる。すなわち、現在、これまでに不快なグレアを感じていないユーザ３におけるＭＣ値が０．１−１．０の範囲の視覚刺激に対するピーク値は、ＭＣ値が０．０５である視覚刺激に対するピークの４倍以下であるが、これまでに不快なグレアを感じたことかある、或いは現在感じているユーザ３におけるＭＣ値が０．１−１．０の範囲の視覚刺激に対するピーク値は、ＭＣ値が０．０５である視覚刺激に対するピークの４倍より大きいものであった。

そこで、本グレア知覚検査装置１では、評価部５０は第１色及び第２色の夫々の輝度から算定されるＭＣ値が夫々０．１以上１以下の表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、ＭＣ値が０．０５である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して４倍以下である場合に、当該電気信号が取得されたユーザ３が光感受性障害者でないとして評価する。これにより、不快なグレアをこれまでに感じたことがないユーザ３を定量的に検査することが可能となる。

このような解析ステップによる解析結果に基づいてユーザ３のグレア知覚を評価する工程は、グレア知覚検査方法における評価ステップと称される。

ここで、図８の（Ａ）及び（Ｂ）が取得された不快なグレアを日常的に感じるユーザ３に、遮光眼鏡を装着してもらい、改めて本グレア知覚検査装置１によってグレア知覚の検査を行った。図９には、遮光眼鏡装着条件下において、図８の（Ａ）及び（Ｂ）が取得された不快なグレアを日常的に感じるユーザ３から取得された定常性視覚誘発電位の２Ｆ成分の振幅変化が示される。図８の（Ａ）及び（Ｂ）のデータと比較して、ＭＣ値が０．１である視覚刺激に対する振幅が小さくなっていることが判る。裸眼条件（図８の（Ａ）及び（Ｂ）のデータ）では、夫々３．５及び４であった定常性視覚誘発電位の振幅が、夫々２．９及び１．５に低下している。また、視覚刺激に対する定常性視覚誘発電位のピーク値にも変化が見られた。図９の（Ａ）のデータが取得されたユーザ３では、ＭＣ値が０．２５以上の場合に定常性視覚誘発電位の振幅はプラトーを迎え、ＭＣ値が０．２５の時にピークとなった。また、図９の（Ｂ）のデータが取得されたユーザ３では、ＭＣ値が０．７５の時にピークとなった。裸眼条件と比べて、遮光眼鏡装着条件では定常性視覚誘発電位の振幅はより小さくなる傾向が見られた。

図１０は、複数のユーザ３の定常性視覚誘発電位の振幅変化の特徴をまとめた散布図である。図１０の横軸は、ＭＣ値が０．１である視覚刺激に対する定常性視覚誘発電位の振幅であり、縦軸は、視覚刺激群に対する定常性視覚誘発電位の振幅のピーク値である。図１０に示されるデータの内訳は、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３の裸眼状態におけるデータ、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３の遮光眼鏡装着状態におけるデータ、現在は不快なグレアを感じないが、これまでに不快なグレアを感じた経験があったユーザ３のデータ、これまで不快なグレアを感じたことがないユーザ３のデータである。

このような散布図を作成することで、ユーザ３のグレア知覚の評価に有効利用することができる。例えば、ＭＣ値が０．１である視覚刺激は、図６の（Ｂ）に示されるように、輝度変化に乏しく、明瞭に視認できるものではない。しかしながら、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３は、現在は不快なグレアを感じないが、これまでに不快なグレアを感じた経験があったユーザ３や、これまで不快なグレアを感じたことがないユーザ３の約２倍の定常性視覚誘発電位の振幅があった。また、視覚刺激群に対する定常性視覚誘発電位のピーク値が高い領域に、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３のデータが局在していた。

これらの結果から、例えば視覚刺激群に対する定常性視覚誘発電位のピーク値が高い領域（例えば４倍以上の領域）にデータが存在するユーザ３は、不快なグレアを日常的に感じるユーザ３であると評価することが可能である。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、グレア知覚検査装置１及びグレア知覚検査方法について説明したが、例えばグレア知覚検査を行うコンピュータに実行させるためのグレア知覚検査プログラムに適用することも可能である。

係る場合、グレア知覚検査を行うコンピュータに実行させるためのグレア知覚検査プログラムは、所定の色を背景色とする表示パターンであって、前記背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、前記背景色の輝度よりも前記予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに配置し、且つ、前記表示パターン内において前記第１パッチの合計面積と前記第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを作成する表示パターン作成処理と、前記表示パターンを表示画面に表示する表示制御処理と、前記表示画面を見たユーザの脳波を、前記ユーザの頭部に付設した検出電極により電気信号として取得する脳波信号取得処理と、前記脳波信号取得処理により取得された電気信号を周波数解析により解析する解析処理と、前記解析処理による解析結果に基づいて前記ユーザのグレア知覚を評価する評価処理と、を備えると良い。

このようなグレア知覚検査プログラムは、上述したグレア知覚検査装置１と実質的に差異はなく、グレア知覚検査装置１と同様の効果を奏することが可能である。

上記実施形態では、評価部５０は第１色及び第２色の夫々の輝度から算定されるＭＣ値が０．１である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、ＭＣ値が０．０５である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して３倍以上である場合に、当該電気信号が取得されたユーザ３が光感受性障害者であるとして評価するとして説明した。しかしながら、図８に示されるように、評価部５０は第１色及び第２色の夫々の輝度から算定されるＭＣ値が０．１である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、ＭＣ値が０．０５である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して２．５倍以上である場合に、当該電気信号が取得されたユーザ３が光感受性障害者であるとして評価することも可能であるし、更には、３倍に代えて、２．５〜３．５のうちのいずれかの値を用いることも可能である。

上記実施形態では、評価部５０は第１色及び第２色の夫々の輝度から算定されるＭＣ値が夫々０．１以上１以下の表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、ＭＣ値が０．０５である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して４倍以下である場合に、当該電気信号が取得されたユーザ３が光感受性障害者でないとして評価するとして説明した。しかしながら、図８に示されるように、評価部５０は第１色及び第２色の夫々の輝度から算定されるＭＣ値が夫々０．１以上１以下の表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、ＭＣ値が０．０５である表示パターンを表示画面Ｇに表示して取得された電気信号に基づく定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して３．５倍以下である場合に、当該電気信号が取得されたユーザ３が光感受性障害者でないとして評価することも可能であるし、更には、４倍に代えて、３．５〜４のうちのいずれかの値を用いることも可能である。

上記実施形態では、表示パターンの第１色と第２色と背景色がグレースケールを構成する色の中から選択された色であるとして説明したが、特定の色がついた光に対するグレア知覚を検査する目的では、表示パターンの第１色と第２色と背景色はグレースケールを構成する色以外の色を使っても良い。

上記実施形態では、グレア知覚検査装置１が、評価部５０を備えているとして説明したが、グレア知覚検査装置１は、評価部５０を備えずに構成することも可能である。

本発明は、ユーザのグレア知覚を検査するグレア知覚検査装置、及びユーザのグレア知覚を検査するグレア知覚検査方法に用いることが可能である。

１：グレア知覚検査装置
３：ユーザ
１０：表示パターン作成部
２０：表示制御部
３０：脳波信号取得部
４０：解析部
５０：評価部
６０：検出電極
Ｇ：表示画面

Claims (7)

1. 所定の色を背景色とする表示パターンであって、前記背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、前記背景色の輝度よりも前記予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに配置し、且つ、前記表示パターン内において前記第１パッチの合計面積と前記第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを作成する表示パターン作成部と、
   前記表示パターンを表示画面に表示する表示制御部と、
   を備えるグレア知覚検査装置。
2. 前記背景色は、グレースケールを構成する色の中から選択された色である請求項１に記載のグレア知覚検査装置。
3. 前記表示パターン作成部は、前記表示パターン毎に前記予め設定された輝度を変更する請求項１又は２に記載のグレア知覚検査装置。
4. 前記表示画面を見たユーザの脳波を、前記ユーザの頭部に付設した検出電極により電気信号として取得する脳波信号取得部と、
   前記脳波信号取得部により取得された電気信号を周波数解析により解析する解析部と、
   前記解析部による解析結果に基づいて前記ユーザのグレア知覚を評価する評価部と、
   を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のグレア知覚検査装置。
5. 前記解析部は、前記電気信号を解析して定常性視覚誘発電位信号を取得し、
   前記評価部は、前記第１色及び前記第２色の夫々の輝度から算定されるマイケルソンコントラストの値が０．１である前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、前記マイケルソンコントラストの値が０．０５である前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して３倍以上である場合に、当該電気信号が取得されたユーザが光感受性障害者であるとして評価する請求項４に記載のグレア知覚検査装置。
6. 前記解析部は、前記電気信号を解析して定常性視覚誘発電位信号を取得し、
   前記評価部は、前記第１色及び前記第２色の夫々の輝度から算定されるマイケルソンコントラストの値が夫々０．１以上１以下の前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値が、前記マイケルソンコントラストの値が０．０５である前記表示パターンを前記表示画面に表示して取得された電気信号に基づく前記定常性視覚誘発電位信号のピーク値に対して４倍以下である場合に、当該電気信号が取得されたユーザが光感受性障害者でないとして評価する請求項４又は５に記載のグレア知覚検査装置。
7. 所定の色を背景色とする表示パターンであって、前記背景色の輝度よりも予め設定された輝度だけ高くした第１色で形成された第１パッチと、前記背景色の輝度よりも前記予め設定された輝度だけ低くした第２色で形成された第２パッチと、をランダムに、且つ、前記表示パターン内において前記第１パッチの合計面積と前記第２パッチの合計面積とが互いに等しくなるように配置して構成される表示パターンを作成する表示パターン作成ステップと、
   前記表示パターンを表示画面に表示する表示制御ステップと、
   前記表示画面を見たユーザの脳波を、前記ユーザの頭部に付設した検出電極により電気信号として取得する脳波信号取得ステップと、
   前記脳波信号取得ステップにより取得された電気信号を周波数解析により解析する解析ステップと、
   前記解析ステップによる解析結果に基づいて前記ユーザのグレア知覚を評価する評価ステップと、
   を備えるグレア知覚検査方法。