JP2023130191A - 視野測定機 - Google Patents

Abstract

【課題】 頭部や目、呼吸用の保護具などを装着した際の視野範囲を容易に且つ正確に測定できる視野測定機を提供する。【解決手段】 人頭模型４と、前記人頭模型の正面に配置されて当該人頭模型に相対する面が半球状の視野範囲測定面３１となる測定用ドーム３とを具備し、前記視野範囲測定面には、半球の中心の測定位置に前記人頭模型を配置した際に正面を０°として上下左右方向に経緯線が配置され、少なくとも左右方向は１２０°までの経緯線を具備し、前記人頭模型の目の位置に魚眼レンズを備えたＣＣＤカメラ４１を配置し、前記視野範囲測定面の前記経緯線を撮影できるようにした、視野測定機１。【選択図】図１

Description

本発明は、視野測定機に関し、頭部や目、呼吸用の保護具などを着用した際の視野範囲を測定する視野測定機に関する。

作業時に発生する飛来物や薬液飛沫、粉塵が舞う環境などから目や呼吸を防護するために保護めがね・ゴーグルやマスクを装着する。環境が劣悪になればなるほど、保護めがねからゴーグル、マスクであれば半面形から全面形と目を覆う部分が多くなり、総じて視界（視野）が狭くなってしまう傾向がある。ゴーグルやマスクの機能を向上させる一方、できるだけ視野を確保したいという要望がある。

このようなゴーグルやマスクを装着した際の視野範囲を客観的に測定するのが好ましい。

従来の視野測定装置としては、視野全般に亘って分布する光点が灯る装置を用い、光点を対数関数的段差をとる強さで照明させて、診断される人間が見えたか、見えないかの判断をして視野を測定する装置が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、この視野測定装置では、被験者が視野を判断するため、手間がかかりすぎ、また、被験者によって測定結果がばらつくという問題がある。

一方、ＪＩＳ Ｔ８１５２－１９８１に準じ、成人男子の頭部と大きさが同程度の標準人頭の眼部に豆電球を装着し、電球から発生する光を半円球状の投影面に映し出し、光の当たった部分を視野とし、その視野角度を計測する方法が提案されている（非特許文献１参照）。

これによると、豆電球からの光が当たった範囲を視野範囲とするが、豆電球によって照らされた範囲が人の視野と同じになるとは言い難い。また、豆電球によって照らされた範囲の境目の判断がし難く、測定者の誤差が大きくなる問題がある。一般的には、人の視野は左右１００°程度あると言われているが、この測定方法では左右９０°までしか測定できない。

また、呼吸用保護具のＩＳＯ（国際規格）の第１１部には視野測定の項目があるが、測定原理はＪＩＳ Ｔ８１５２－１９８１とほぼ同じで人頭の眼部に豆電球をつけ、半円球状の投影面に映し出し、光の当たった部分を計測する（非特許文献２参照）。

上述した技術と異なる点は半円球状の投影面が左右１２０°まであること、視野のマッピングは測定する視野角度１０点が決まっているのでその値を「視野スコア（Ｖｉｓｕａｌ Ｆｉｅｌｄ Ｓｃｏｒｅ：ＶＦＳ）」として計算することである。

この場合も、人頭の目が豆電球となっており、豆電球によって照らされた範囲が人の視野と同じになるとは言い難いという問題がある。豆電球によって照らされた範囲の境目の判断がし難く、測定者の誤差が大きくなる問題がある。

特開平２－４３０７号公報

酒匂幸夫ら, "個人装備品における視野試験の実施結果について", 消防科学研究所報 32号, 1995 ISO 16900-11 Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment -Part 11: Determination of field of vision, 2013

非特許文献１や非特許文献２では、人頭の目が豆電球となっており、豆電球によって照らされた範囲が人の視野と同じになるとは言い難いという問題がある。また、豆電球によって照らされた範囲の境目の判断がし難く、測定者の誤差が大きくなるという問題がある。因みに、人の視野は左右１００°程度あると言われているが、非特許文献１の測定方法では左右９０°までしか測定できないという問題もある。

本発明はこのような事情に鑑み、頭部や目、呼吸用の保護具などを装着した際の視野範囲を容易に且つ正確に測定できる視野測定機を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、人頭模型と、前記人頭模型の正面に配置されて当該人頭模型に相対する面が半球状の視野範囲測定面となる測定用ドームとを具備し、前記視野範囲測定面には、半球の中心に前記人頭模型を配置した際に正面を０°として上下左右方向に経緯線が配置され、少なくとも左右方向は１２０°までの経緯線を具備し、前記人頭模型の目の位置に魚眼レンズを備えたＣＣＤカメラを配置し、前記視野範囲測定面の前記経緯線を撮影できるようにした、視野測定機にある。

本発明の第２の態様は、前記人頭模型の側方には前記視野範囲測定面の前記経緯線を照らす照明装置が設けられている、第１の態様の視野測定機にある。

本発明の第３の態様は、前記ＣＣＤカメラで撮影した画像をパソコン上で処理し、視野範囲を測定する視野測定装置を具備する、第１又は２の態様の視野測定機にある。

本発明の第４の態様は、前記視野測定装置は、コンピュータ上で動作するソフトウェアである、第３の態様の視野測定機にある。

本発明の第５の態様は、前記人頭模型は、他の人頭模型と交換可能に設けられている、第１～４の態様の視野測定機にある。

本発明の第６の態様は、前記人頭模型は、前記測定位置と、準備位置とを移動可能に設けられている、第１～５の態様の視野測定機にある。

本発明の視野測定機によれば、実際の視野に近似した視野を簡便且つ正確に想定できるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る視野測定機の斜視図である。 本発明の実施形態に係る視野測定機の側面図である。 本発明の実施形態に係る視野測定機の上面図である。 本発明の実施形態に係る視野測定機の正面図である。 本発明の実施形態に係る視野測定機の測定フローを示す図である。 本発明の実施形態に係る視野測定機の測定結果の一例を示す写真である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る視野測定機の概略構成を示す斜視図、図２は、側面状態を一部透視した側面図、図３はその上面図、図４は、その正面図である。

これらの図面に示すように、視野測定機１は、基台２上に配置された測定用ドーム３と、人頭模型４とを具備する。人頭模型４は、架台５上に配置され、架台５は、レール６上に配置され、図２において左右方向に移動可能となっている。各図において、人頭模型４は、測定用ドーム３の球面の中心に位置する、測定位置であるＡ位置と、球面から離間した、準備位置であるＢ位置とに配置された状態を図示しているが、実際には何れか一方に配置されるものであり、Ａ位置とＢ位置とを移動可能である。また、Ｂ位置では、人頭模型４にゴーグルなどの視野測定対象の装着品を着脱できるようになっており、人頭模型４は、作業者と正対できるように、９０°回転可能となっている。

測定用ドーム３の内面、人頭模型４と相対向する面は、左右側が半球より延設された球面となっており、球面内面は、経緯度線が配置された視野範囲測定面３１となっている。人頭模型４がＡ位置に配置された場合、目の位置が球面の半球断面の中心に位置するようになっており、経緯線は、正面を０°として上下左右に描画されており、上下側は９０°まで、左右側は延設されて１２０°までとなっている。

視野範囲測定面３１の経緯線は精度が求められるため、測定用ドーム３は、金属や硬質樹脂など硬質の材料で形成するのが好ましく、より好ましくは温度膨張率の小さな材料とするのがよく、本実施形態では、合成木材製とした。

人頭模型４は、標準的な男性の頭部を模して作成されたものと、標準的な女性の頭部を模して作成されたものとを、ネジ1本で交換できるようになっており、それぞれ、人間が装着するゴーグルやマスク、フェイスシールドなどが装着できるようになっている。人頭模型４の目も人間の目を模して作製されており、左右の眼球の代わりに、魚眼レンズを具備するＣＣＤカメラ４１が設けられている。

ＣＣＤカメラ４１は、図示しないコンピュータであるパソコンに接続されており、撮影した画像をパソコンに送信できるようになっている。なお、ＣＣＤカメラ４１は、パソコンに直接接続されている必要はなく、撮影後にパソコンに接続してもよく、又は、メモリカードなどを介して撮影した画像をパソコンに取り込むようにしてもよい。

パソコンには、ＣＣＤカメラ４１で撮影した画像を処理して視野範囲を測定するソフトウェアがインストールされており、画像を処理して視野範囲を測定することができ、これが本実施形態の視野測定装置となる。

なお、視野測定装置は、パソコンに導入可能なソフトウェアである必要はなく、人頭模型４のＣＣＤカメラ４１に接続される専用機器であってもよい。この場合の専用機器は、ＣＣＤカメラ４１が撮影した画像を映し出す画面と、画像を処理して視野範囲を測定するソフトウェアが動作する処理装置を具備するものである。

人頭模型４の側方には、図示は省略するが、視野範囲測定面３１を照らすためのＬＥＤからなる照明装置が設けられている。なお、測定用ドーム３の内面側だけ、透明樹脂などの透明部材で形成して当該透明部材に経緯線を描画し、透明部材の裏面側に照明装置を配置するようにしてもよい。

次に、このような視野測定機１を用いての視野測定手順を説明する。
まず、視野の測定前にキャリブレーションを行うため、人頭模型４を装着品を装着しない状態でＡ位置に移動して測定用ドーム３内に配置し、視野範囲測定面３１に描かれた経緯線と左右のＣＣＤカメラ４１の中心点、水平線、垂直線を合わせる。

次いで、人頭模型４をＢ位置に移動して人頭模型４にゴーグルなどの試験体を装着し、その後、Ａ位置に移動し、撮影する。視野範囲測定面３１を測定した画像は、装着した試験体によって狭まった視野の映像となり、この映像がソフトウェア上で確認できる。

次に、ソフトウェアの測定ボタンを押すと、ソフトウェアは視野範囲を測定する。
図５には、測定フローを示す。ステップＳ１で測定が開始されると、ステップＳ２でＣＣＤカメラ４１の生画像を取り込み、ステップＳ３で画像の二値化により境界を検出し、ステップＳ４で可視ラインが形成される。

図６は、測定結果の一例であり、白く見える視野の周囲のラインが可視ライン４５であり、可視ライン４５より大きなラインは、試験体を装着しない状態の視野範囲を示す標準視野ライン４６である。

この測定状態では、画面上で処理状態が確認でき、画面上では緑色の可視ライン４５が表示されて動き出し、可視ライン４５は、最終的に図５の測定フローに従ってフレームと視野の境界を検出して図６の最終位置に移動する。

この可視ライン４５が確定すると、ステップＳ５では、視野角の表示や視野面積の計算が行われ、同時に、ステップＳ６では、画像の描画と切取も行われる。

なお、画面上は、測定中は視野率が常時測定されている。視野率は、試験体を装着していない状態の視野を１００％としたときの、試験体を装着した状態で測定した視野の割合である。

この状態で測定を終了するかどうかを判断し（ステップＳ７）、再度測定する場合には（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、測定終了ボタンを押すと（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、可視ライン４５の位置が止まり、視野率が決定され、測定が終了する（ステップＳ８）。視野率は可視ライン４５の面積と視野１００％（標準視野ライン４６）の面積を比較することで算出される。また、パソコンの画面上ではマウスで指定した場所の視野角度を確認することができる。

以上の視野測定機１では、魚眼レンズを具備するＣＣＤカメラ４１で測定した画像を二値化処理することにより視野範囲を測定できるので、客観的に且つ正確に視野範囲を測定できる。また、従来のように豆電球ではなく魚眼レンズを具備するＣＣＤカメラ４１で撮影した画像を用いて視野範囲を測定するので、左右それぞれで１００°を超える視野範囲を測定でき、実際により近い視野範囲を測定できるものである。

なお、ＣＣＤカメラ４１の魚眼レンズは少なくとも１２０°までの範囲が撮影可能なものであれば、広角レンズであっても問題ない。

ゴーグルやマスク、フェイスシールドの他、水中めがね、水中マスク、フード、空気呼吸器、ヘルメットなど種々の装着品についての視野範囲を測定できるものである。

１…視野測定機、２…基台、３…測定用ドーム、４…人頭模型、５…架台、６…レール、３１…視野範囲測定面、４１…ＣＣＤカメラ、４５…可視ライン、４６…標準視野ライン

Claims (6)

1. 人頭模型と、前記人頭模型の正面に配置されて当該人頭模型に相対する面が半球状の視野範囲測定面となる測定用ドームとを具備し、前記視野範囲測定面には、半球の中心の測定位置に前記人頭模型を配置した際に正面を０°として上下左右方向に経緯線が配置され、少なくとも左右方向は１２０°までの経緯線を具備し、前記人頭模型の目の位置に魚眼レンズを備えたＣＣＤカメラを配置し、前記視野範囲測定面の前記経緯線を撮影できるようにした、視野測定機。
2. 前記人頭模型の側方には前記視野範囲測定面の前記経緯線を照らす照明装置が設けられている、請求項１記載の視野測定機。
3. 前記ＣＣＤカメラで撮影した画像をパソコン上で処理し、視野範囲を測定する視野測定装置を具備する、請求項１又は２記載の視野測定機。
4. 前記視野測定装置は、コンピュータ上で動作するソフトウェアである、請求項３記載の視野測定機。
5. 前記人頭模型は、他の人頭模型と交換可能に設けられている、請求項１～４の何れか一項記載の視野測定機。
6. 前記人頭模型は、前記測定位置と、準備位置とを移動可能に設けられている、請求項１～５の何れか一項記載の視野測定機。

Images