様々な空間的レイアウトを有する白色LED光源の不快グレア評価に関する研究

博 士 論 文

様 々 な 空 間 的 レ イ ア ウ ト を 有 す る

白 色

LED 光 源 の 不 快 グ レ ア 評 価 に 関 する 研 究

2014 年

宇 都 宮 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科

シ ス テ ム 創 成 工 学 専 攻

田 代

知 範

1.1 研 究 背 景 1.2 グ レ ア と は 1.3 グ レ ア 評 価 式 の 歴 史 1.4 先 行 研 究 1.5 本 研 究 の 目 的 1.6 論 文 構 成 お よ び 概 要 第 _{2 章 主 観 評 価 実 験 13} 2.1 装 備 品 の 影 響 2.2 LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 影 響 2.3 光 源 実 装 密 度 の 影 響 2.4 光 の 均 一 性 の 影 響 第 _{3 章 測 光 量 と の 関 係 107} 3.1 眼 前 照 度 と の 関 係 3.2 輝 度 分 布 測 定 3.3 光 源 領 域 で の 平 均 輝 度 と の 関 係 3.4 有 効 領 域 で の 平 均 輝 度 と の 関 係 3.5 背 景 輝 度 に 依 存 し な い 有 効 グ レ ア 輝 度 と の 関 係 3.6 背 景 輝 度 に 依 存 す る 有 効 グ レ ア 輝 度 と の 関 係 第 _{4 章 不 快 グ レ ア 評 価 式 の 提 案 125} 第 5 章 結 論 131 参 考 文 献 謝 辞

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第

1 章 序 論

近 年 に お け る 発 光 ダ イ オ ー ド（_{Light-emitting diode: LED）の 技 術 発 展} に は 目 を 見 張 る も の が あ る 。 そ れ に 伴 い_{, 様 々 な 場 面 で 従 来 光 源 の 代 替} 光 源 と し て _{LED 光 源 が 用 い ら れ る こ と が 多 く な っ た 。一 方 , 解 決 し な け} れ ば な ら な い 課 題 と し て グ レ ア の 問 題 が あ る 。LED 光 源 は , 従 来 光 源 に 比 べ 使 用 者 に グ レ ア を 与 え や す い と 言 わ れ て い る が そ の 程 度 や 要 因 に 関 し て あ ま り 明 ら か に さ れ て い な い 。 そ こ で 本 研 究 で は, LED 光 源 に 対 す る 不 快 グ レ ア の 程 度 を 探 求 す る こ と に し た 。

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1.1 研 究 背 景

LED の 急 速 な 技 術 発 展 に よ り , 明 る さ の 指 針 で あ る 発 光 効 率 が 100lm/W を 超 え る 白 色 LED を 製 造 す る こ と が 可 能 と な っ た 。表 1.1 に 示 す よ う に_{, こ の 数 字 は 現 在 一 般 照 明 の 分 野 で 主 流 で あ る 蛍 光 灯 や 高 圧} ナ ト リ ウ ム ラ ン プ に 匹 敵 す る も の で あ り_{, 日 々 さ ら な る 発 展 を 遂 げ て} い る 。 そ の た め, LED 光 源 は 標 識 や 装 飾 照 明 だ け で な く , 一 般 照 明 の 分 野 で も 他 の 光 源 と の 置 き 換 え が 開 始 さ れ て い る 。一 般 照 明 と は 多 少 曖 昧 で は あ る が, そ れ 無 し で は 明 る さ が 不 足 す る 空 間 に , 利 便 的 ま た は 機 能 的 な 空 間 を 作 り 出 す 照 明 の こ と を 指 す 。一 般 照 明 の 典 型 的 な 例 と し て は, 屋 内 ま た は 屋 外 建 築 照 明, 街 路 灯 や 道 路 照 明 , 商 店 等 の デ ィ ス プ レ イ 照 明, 自 動 車 の ヘ ッ ド ラ イ ト な ど が 挙 げ ら れ る 。 一 般 照 明 は_{, し ば し ば 相 反 す る 2 つ の 要 求 を 満 た さ な け れ ば な ら な い 。} 例 え ば 街 路 灯 の 場 合_{, 歩 行 者 や 運 転 者 に グ レ ア を 与 え る こ と な く , 視 界} 確 保 の た め に 十 分 な 明 る さ を 提 供 し な け れ ば な ら な い 。照 明 工 学 の 最 終 的 な 目 標 は_{, 使 用 者 に 良 好 な 視 認 性 を 提 供 す る グ レ ア レ ス な 照 明 の 開} 発 ま た は 設 計 の 方 法 を 確 立 す る こ と で あ る 。 表 1.1 主 な 光 源 の 発 光 効 率 光 源 発 光 効 率[lm/W] ロ ウ ソ ク 0.3 ガ ス 灯 1～ 2 100W 白 熱 電 球 16～ 18 蛍 光 灯 _{40～ 110} 水 銀 ラ ン プ 50 高 圧 ナ ト リ ウ ム ラ ン プ 110～ 130 LED 30～ 100

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1.2 グ レ ア と は

グ レ ア と は _{, 眩 し さ の こ と を 指 し , 北 米 照 明 学 会 （ Illuminating}

Engineer ing Societ y of North America: IESNA） で は , “苛 立 ち , 不 快 感 , 視 機 能 や 視 認 性 の 低 下 を 引 き 起 こ す 輝 度 よ り も 十 分 に 大 き い 視 野 内 の 輝 度 に よ っ て 作 り 出 さ れ る 感 覚 で あ る 。_{”と 定 義 さ れ て い る [1]。一 般 的 に ,} グ レ ア は 減 能 グ レ ア（Disability glare）と 不 快 グ レ ア（ Discomfort glar e） の 2 つ に 分 類 さ れ る 。 減 能 グ レ ア と は , 眼 球 内 に 入 射 し た 光 が 眼 球 光 学 系 で 散 乱 す る こ と で 作 ら れ る 光 幕 が 視 野 全 体 に 重 畳 す る こ と に よ っ て 視 認 性 や 視 機 能 の 低 下 を 引 き 起 こ す 眩 し さ の こ と を 指 し, “ 生 理 的 グ レ ア”と 呼 ば れ て い る 。一 方 不 快 グ レ ア と は , 必 ず し も 眩 し さ を 伴 う と は 限 ら な い が, 眼 の 疲 れ , 頭 痛 , ス ト レ ス な ど の 心 理 的 な 不 快 感 を 覚 え る 眩 し さ の こ と を 指 し_{, “心 理 的 グ レ ア ”と 呼 ば れ て い る 。} 不 快 グ レ ア と 減 能 グ レ ア は し ば し ば 同 時 に 発 生 し_{, 私 た ち に 様 々 な} 悪 影 響 を も た ら す 。 通 常_{, 不 快 グ レ ア が 生 じ る 光 源 輝 度 は , 減 能 グ レ ア} が 生 じ る 光 源 輝 度 よ り も 低 い 。 つ ま り 言 い 換 え る と_{, 光 源 輝 度 が 不 快 グ} レ ア の 閾 値 よ り 低 く 設 定 さ れ て い る 場 合_{, そ れ は 同 時 に 減 能 グ レ ア を} 防 ぐ こ と が 可 能 で あ る 。 減 能 グ レ ア は 定 量 化 が し や す く, そ の 主 な 原 因 は 物 理 的 な 効 果 で あ る こ と が 眼 球 内 の 光 散 乱 理 論 に よ っ て 説 明 さ れ て い る[2-4]。し か し , 心 理 量 で あ る 不 快 グ レ ア は 周 囲 の 環 境 や 条 件 に 非 常 に 大 き な 影 響 を 受 け, ま た 個 人 差 が 大 き い こ と が 知 ら れ て い る 。 一 例 と し て_{, 片 頭 痛 を 有 す る} 観 察 者 は_{, 正 常 対 照 よ り も 不 快 グ レ ア に 敏 感 で あ る と い う 報 告 が あ る [5,} 6]。 一 部 の 研 究 者 は_{, 上 記 の 2 つ の 分 類 に 不 能 グ レ ア （ Blinding glar e,} Dazzling glare） を 加 え た 3 つ の 分 類 を 採 用 し て い る [7, 8]。 不 能 グ レ ア と は, 極 端 な 高 輝 度 ま た は 極 端 に 高 い コ ン ト ラ ス ト に よ っ て 網 膜 が 順 応 不 能 と な る 眩 し さ の こ と を 指 す 。 一 般 的 に, 不 能 グ レ ア は 減 能 グ レ ア の 一 部 で あ る と み な さ れ て い る 。 そ の た め, 本 研 究 で は 不 能 グ レ ア を 扱 わ な い 2 つ の 分 類 を 採 用 し た 。

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1.3 グ レ ア 評 価 式 の 歴 史

グ レ ア 研 究 の 歴 史 は 古 く_{, そ の 始 ま り は 20 世 紀 の 初 め に ま で さ か の} ぼ る 。 一 世 紀 に 渡 る グ レ ア 研 究 の 中 で_{, 不 快 グ レ ア の 主 観 的 な 評 価 を 表} 現 す る 様 々 な 指 標 が 様 々 な 状 況 に お い て 提 案 さ れ て き た 。 そ こ で_{, 本 項} で は 主 要 な 研 究 お よ び 評 価 式 を 紹 介 す る こ と と す る 。 20 世 紀 の 初 め , Nutting は 網 膜 の 順 応 状 態 と グ レ ア 感 度 と の 定 量 的 関 係 を 検 討 し た[9]。 Nutting の 実 験 は , 被 験 者 に 順 応 用 に 明 る さ が 設 定 さ れ た 60cm 角 の 背 景 領 域 の 中 心 に 設 置 さ れ た 30mm 角 の 刺 激 を ち ょ う ど グ レ ア を 感 じ 始 め る 明 る さ に 調 整 さ せ る も の で あ っ た 。 結 果 は, 対 数 で 示 さ れ た 背 景 領 域 お よ び 刺 激 の 明 る さ の 間 に 直 線 的 な 関 係 が あ る こ と を 明 ら か に し た 。 そ の 後_{, Holladay は 視 野 内 に 重 畳 し た 光 幕 が グ レ ア 発 生 の 原 因 で あ る} と 定 め _{, 光 幕 の 強 さ と グ レ ア と の 定 量 的 関 係 を 検 討 し た [2, 10] 。} Holla day は , 反 射 型 , 透 過 型 , 拡 散 ま た は 分 散 型 の 3 種 類 の 光 幕 発 生 メ カ ニ ズ ム を 定 義 し_{, 光 幕 の 強 さ や 眼 球 へ の 光 の 入 射 角 を 変 更 し た 全 部} で _{9 通 り の 評 価 実 験 を 実 施 し た 。 彼 の 知 見 は , 特 に 道 路 照 明 に お け る グ} レ ア 評 価 の 基 礎 で あ る 等 価 光 幕 輝 度 の 概 念 を 構 築 し_{, 現 在 も な お グ レ} ア 評 価 指 標 の 一 つ と し て た び た び 使 用 さ れ て い る 。 20 世 紀 の 半 ば , Harrison は 不 快 グ レ ア 評 価 に 影 響 を 与 え る 要 因 と し て 5 つ の 要 素 を 定 め , 式 1 に 示 す そ の 関 係 式 （ Glare factor: GF） を 発 表 し た_{[11]。Harrison が 示 し た 5 つ の 要 素 と は , グ レ ア 源 の サ イ ズ（ Area）, グ} レ ア 源 の 輝 度 （_{Br ight ness ） , グ レ ア 源 と 観 察 者 の 距 離 （ Distance） , グ}

レ ア 源 か ら の 光 線 と 観 察 者 の 視 線 が 成 す 角 度 （_{Angle） , 周 囲 の 明 る さ}

（_{Surroundings） の こ と で あ り , Nutting[9], Holladay[2, 10]の 実 験 や 報 告} に 基 づ い て い る 。

6 6 . 0 2 2 _S D B A GF × ∠ × × = 式 ₁ こ こ で_, A: 光 源 の 見 か け の 面 積 [in] B: 1000 で 割 っ た 光 源 の 明 る さ [fl] D: 10 で 割 っ た 観 察 距 離 [ft] ∠: 10 で 割 っ た 水 平 面 上 の 角 度 [°] S: 10 で 割 っ た 周 囲 の 明 る さ [fl] GF は 不 快 グ レ ア 評 価 の 基 礎 と し て 有 名 で あ る 。GF の 確 立 を き っ か け に_{, 多 く の 研 究 者 が 不 快 グ レ ア 評 価 の 研 究 に 着 手 し , そ の 時 々 で 研 究 成} 果 が ま と め ら れ た[12, 13]。こ の 動 き は , 主 要 な 不 快 グ レ ア 評 価 式 の 確 立 に 繋 が っ て い く 。 不 快 グ レ ア 評 価 式 の 中 で 最 も 有 名 な 式 は , 国 際 照 明 委 員 会

（_{Commission Int er nationale de l'Éclairage: CIE） に よ る 統 一 グ レ ア 評 価} 式 （_{Unified glare rating: UGR） で あ る [14]。 UGR は , CIE グ レ ア イ ン デ} ッ ク ス （_{CIE Glare index: CGI） か ら 発 展 し [15], 式 2 に 示 す よ う に グ レ} ア 源 の 輝 度_{, サ イ ズ , 位 置 , 背 景 輝 度 の 複 合 効 果 で 表 さ れ て お り , 不 快} グ レ ア の 程 度 を 7（ 感 じ な い : ins ensit ive）か ら 31（ 耐 え が た い : unbearable） の ス ケ ー ル で 表 現 す る 。       ∑ × =8 log₁₀ 0.25 2 ₂ i i i B P L L UGR ω 式 ₂ こ こ で_, Li: 観 察 者 の 視 野 内 の 各 照 明 器 具 の 発 光 部 分 の 輝 度 [cd/ m2] LB: 背 景 輝 度 [cd/ m2] ωi: 観 察 者 の 目 に 対 す る 各 照 明 器 具 の 発 光 部 の 立 体 角 [sr] Pi: 各 照 明 器 具 に 対 す る Gut h の ポ ジ シ ョ ン イ ン デ ッ ク ス

7 UGR は , 室 内 照 明 に 有 効 な グ レ ア 評 価 式 と し て 認 識 さ れ て い る が , そ の 適 用 範 囲 は 立 体 角 が _{0.0003sr か ら 0.1sr の 光 源 に 限 定 さ れ る 。 こ の 制} 限 を 克 服 す る た め に_{, CIE は 大 小 様 々 な 光 源 か ら の 眩 し さ を 定 量 的 に 評} 価 す る た め に 追 加 の 提 案 を 公 開 し て い る[16]。 し か し な が ら , 窓 か ら 入 射 す る 日 光 の グ レ ア な ど UGR に よ り 正 確 に 評 価 す る こ と が 出 来 な い 多 く の 状 況 が 残 っ て い る の も 事 実 で あ る[13, 17]。 他 の グ レ ア 評 価 式 は_{, 様 々 な 状 況 の た め に 用 意 さ れ て い る 。 例 え ば ,} グ レ ア 比 （_{Glare rating: GR） は , 屋 外 ス ポ ー ツ 照 明 の 不 快 グ レ ア 評 価 の} た め に 用 い ら れ る_{[18]。 GR は , 式 3 で 表 さ れ , 不 快 グ レ ア の 程 度 を 10} （ 目 立 た な い_{: unnoticeable）か ら 90（ 耐 え が た い : unbearable）の ス ケ ー} ル で 表 現 す る 。       × + = log10 _0.9 ve vl L L 24 27 GR 式 3 こ こ で_, Lv l: 光 源 に よ る 等 価 光 幕 輝 度 [cd/ m2] Lv e: 環 境 に よ る 等 価 光 幕 輝 度 [cd/ m2] ま た, L_{v l} と L_{v e}は 次 の よ う に 表 す こ と が で き る 。

(

2

)

10 _ov θ vl E L = ×∑ 式 4 π ρ h ve E L ≈0.035× 式 5 こ こ で_, Eo v: 観 察 者 の 眼 の 位 置 で の 鉛 直 面 照 度 [lx] θ: 観 察 者 の 視 線 と グ レ ア 源 か ら の 光 線 が 成 す 角 度 [°] Eh: 平 均 水 平 面 照 度 [lx] ρ: 周 辺 領 域 の 平 均 反 射 率

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, 安 全 運 転 に 支 障 が な い レ ベ ル に お い て , 運 転 者

の 視 認 性 を 維 持 す る た め に_{, 減 能 グ レ ア の 制 御 が 重 要 で あ る と 考 え ら}

れ て い る 。減 能 グ レ ア は_{, 式 6 に 示 す 増 分 閾 値（ Thr eshold increment: TI）} に よ っ て 定 量 化 さ れ る[19]。       × = ave vl L L TI 65 式 6 こ こ で_, Lv l: 光 源 に よ る 等 価 光 幕 輝 度 [cd/ m2] La v e: 平 均 路 面 輝 度 [cd/ m2] GR お よ び TI の 両 方 で , グ レ ア 源 は 点 光 源 ま た は 均 一 な 輝 度 を 有 す る 光 源 の い ず れ か で あ る と 仮 定 さ れ て い る 。 ま た, L_{v l} は 式 4 に 示 す よ う に 容 易 に 測 定 す る こ と が 可 能 な 観 察 者 の 眼 の 位 置 で の 鉛 直 面 照 度 _{Eo v}か ら 算 出 す る こ と が で き る 。 そ れ 故 に_{, こ れ ら の 指 標 は 環 境 照 明 設 計 の 評 価} に お い て 長 い 間 使 用 さ れ て い る 。

1.4 先 行 研 究

近 年, 一 般 照 明 の 分 野 に お い て , ハ イ パ ワ ー LED を 利 用 し た 光 源 が 急 速 に 増 加_{, 拡 大 し て き た 。 視 覚 の 観 点 か ら す る と , LED 光 源 の 主 要 な 利} 点 は_{, 色 の 多 様 性 と 空 間 デ ザ イ ン の 自 由 度 の 高 さ の 2 つ で あ る 。し か し ,} 適 切 な 利 用 が 成 さ れ て い な い 場 合_{, こ れ ら の 利 点 は 欠 点 に も な り 得 る} 可 能 性 が あ る 。 そ の た め 多 く の 研 究 者 が_{, LED の 色 お よ び 空 間 的 不 均 一} 性 が 不 快 グ レ ア に 与 え る 影 響 に つ い て 調 査 ・ 検 討 を 行 っ て い る 。そ こ で 本 項 で は_{, 代 表 的 な い く つ か の 研 究 を 紹 介 す る こ と と す る 。} カ ラ ーLED の 不 快 グ レ ア に 関 し て , 木 村 ら は ,ピ ー ク 波 長 が 459nm か ら 628nm の 異 な る ス ペ ク ト ル 分 布 を 持 つ 6 色 の カ ラ ー LED 光 源 に 対 す る 不 快 グ レ ア を 色 覚 の 明 る さ 感 度 メ カ ニ ズ ム の 観 点 か ら 実 験 的 に 調 査 し た [20] 。 彼 ら は , 観 察 者 を 明 る さ 感 度 が 色 チ ャ ン ネ ル に 依 存 す る

Chromatic タ イ プ お よ び Bluis h chromat ic タ イ プ と 輝 度 チ ャ ン ネ ル の み に 依 存 す る Achromat ic タ イ プ の 3 種 類 に 分 類 し た 。 Chromat ic タ イ プ は 長

9 波 長 と 短 波 長 の 両 方 で_{, ま た Bluis h chromatic タ イ プ は 短 波 長 で 標 準 比} 視 感 度 曲 線 _{V(λ)よ り も 高 い 明 る さ 感 度 を も っ て お り , Achromatic タ イ プ} は_{, 全 て の 波 長 で V(λ)と 同 様 の 明 る さ 感 度 を 持 っ て い る 。 結 果 は , 各 被} 験 者 の 明 る さ 感 度 と 不 快 グ レ ア 感 度 と の 間 に 正 の 相 関 が あ る こ と を 明 ら か に し た 。 つ ま り, Achr omatic タ イ プ よ り も 高 い 明 る さ 感 度 を 持 つ

Chromatic お よ び Bluis h chromatic タ イ プ は よ り 色 光 の 不 快 グ レ ア に 敏 感 で あ る こ と が 明 ら か と な っ た 。 市 販 の _{LED チ ッ プ の 最 大 サ イ ズ は 数 平 方 セ ン チ メ ー ト ル 程 度 で あ り ,} 通 常 一 つ の _{LED 光 源 は , マ ト リ ク ス 状 , 線 形 状 , 千 鳥 格 子 状 な ど 様 々 な} 幾 何 学 的 配 置 に 並 べ ら れ た 複 数 個 の _{LED チ ッ プ に よ っ て 形 成 さ れ て い} る 。前 述 し た よ う に_{, こ れ は LED 光 源 の 利 点 で あ る と 同 時 に , 光 の 空 間} 的 な 不 均 一 性 を 生 成 し 不 快 グ レ ア 評 価 に 対 し て 悪 影 響 を 与 え る 可 能 性 が あ る 。_{Bullough ら は , LED 光 源 を 用 い て 不 快 グ レ ア 応 答 に 対 す る グ レ} ア 源 の 照 度, 輝 度 , サ イ ズ の 影 響 を 検 討 し た [21, 22]。 彼 ら は , LED 光 源 を 直 接 ま た は 拡 散 要 素 を 介 し て 観 察 者 に 提 示 し, 不 快 グ レ ア の 程 度 を 評 価 さ せ た 。 そ の 結 果, 周 辺 光 の 存 在 が 有 意 に 不 快 グ レ ア 知 覚 を 低 減 さ せ, 高 い 最 大 輝 度 を 有 す る 光 源 の 不 快 グ レ ア の 程 度 は 低 輝 度 の も の よ り も 大 き い こ と を 明 ら か に し た 。 こ こ で 彼 ら が 示 す 周 辺 光 と は, グ レ ア 源 の 下 部 に 設 置 さ れ た 白 い 紙 か ら の 反 射 光 で あ り, UGR 式 に お け る 背 景 輝 度 と は 異 な る も の で あ る 。 し か し_{, 観 察 者 の 眼 の 順 応 レ ベ ル を 変 化 さ} せ る 効 果 を 持 つ 点 で は 類 似 し て い る 。 彼 ら は ま た_{, グ レ ア 源 の 見 か け の} サ イ ズ が _{0.3°よ り 小 さ い 場 合 , グ レ ア 源 の 照 度 で 不 快 グ レ ア の 程 度 を 予} 測 す る こ と が 可 能 で あ る が_{, 大 き い 場 合 , グ レ ア 源 の 輝 度 の 影 響 を 考 慮} し な け れ ば な ら な い と い う 興 味 深 い 結 果 を 報 告 し て い る 。 不 快 グ レ ア 評 価 に 対 す る 光 の 空 間 的 不 均 一 性 の 影 響 を LED 光 源 を 用 い て 調 査 し た 研 究 は 少 な い 。 そ こ で, LED 以 外 の 光 源 が 使 用 さ れ た 2 つ の 研 究 を 紹 介 す る 。 こ れ ら の 結 果 は_{, 不 快 グ レ ア 評 価 と 光 の 空 間 的 不 均} 一 性 の 関 係 を 理 解 す る 上 で 非 常 に 有 用 で あ る 可 能 性 が あ る 。 笠 原 ら は_{, 小 さ な 光 要 素 の 配 置 の 影 響 だ け で な く , 要 素 の 数 , 光 源 面} の 輝 度 分 布 の 影 響 も 調 査 し た_{[23]。彼 ら は , LED 光 源 の 代 わ り に , メ タ ル} ハ ラ イ ド ラ ン プ の 前 方 に 小 さ な 穴 を 多 数 空 け た 光 拡 散 紙 で 覆 わ れ た ア

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, LED 素 子 で 作 ら れ た 光 源 を シ ミ ュ レ ー ト す る 代 替 光 源 を 作 成 し た 。ア ル ミ 板 の 穴 の 数 と 間 隔 を 変 更 し な が ら 不 快 グ レ ア の 評 価

を 行 い _{, 快 と 不 快 の 間 の 境 界 線 （ Borderline between comfort and}

discomfort: BCD）を 測 定 し た 。BCD 輝 度 と グ レ ア 源 の 光 要 素 の 数 と の 相 関 関 係 か ら, 不 快 グ レ ア 評 価 は グ レ ア 源 の 空 間 的 配 置 に 大 き く 依 存 す る こ と が 明 ら か と な っ た 。 Eble-Hankins ら は , 刺 激 の 空 間 周 波 数 と 提 示 位 置 が 不 快 グ レ ア 評 価 に 与 え る 影 響 に つ い て 調 べ た_{[24]。 彼 ら は , 様 々 な 正 弦 波 パ タ ー ン を 有 す} る プ レ ー ト を 舞 台 照 明 用 白 熱 ス ポ ッ ト ラ イ ト で 照 射 し_{, そ の 反 射 光 を} 疑 似 光 源 と 定 め_{, 一 対 比 較 実 験 や 不 快 グ レ ア に 関 す る 評 価 実 験 を 行 っ} た 。 そ の 結 果_{, 刺 激 の 空 間 周 波 数 と 提 示 位 置 の 両 方 が 不 快 グ レ ア の 有 効} な 予 測 因 子 で あ る と 結 論 付 け た 。 し か し な が ら_{, 一 対 比 較 実 験 で の 選 択} 頻 度 は_{, 空 間 周 波 数 の 偏 心 度 が 10°, 20°, 30°の 時 わ ず か に 増 加 し た の に} 対 し, 平 均 評 価 値 は 空 間 周 波 数 に よ っ て 大 き く 変 化 し な か っ た 。

1.5 本 研 究 の 目 的

上 述 し た よ う に, 笠 原 ら と Eble-Hankins ら に よ る 研 究 で は , 刺 激 の 空 間 パ タ ー ン が 不 快 グ レ ア の 程 度 に 影 響 を 与 え る こ と が 示 唆 さ れ て い る 。 し か し こ れ ら の 研 究 で は_{, 不 快 グ レ ア の 程 度 と 様 々 な 空 間 配 置 を 持 つ} 刺 激 の 測 光 量 と の 定 量 的 な 関 係 は 明 ら か に さ れ て お ら ず_{, LED 光 源 の グ} レ ア 評 価 に は ど の よ う な 指 標 が 適 切 な の か は 未 だ 十 分 に 検 討 さ れ て い な い 。様 々 な 環 境 に お け る グ レ ア 低 減 や _{LED 照 明 器 具 開 発 に は , 不 快 グ} レ ア 評 価 値 と 光 源 の 測 光 量 と の 定 量 的 関 係 を 検 討 す る 必 要 が あ る 。 そ こ で 本 研 究 で は_{, 様 々 な 空 間 輝 度 分 布 を 持 つ グ レ ア 源 の 各 種 測 光} 量 と 不 快 グ レ ア 評 価 と の 定 量 的 関 係 を 検 討 す る こ と を 目 的 と し て , 様 々 な 空 間 的 レ イ ア ウ ト を 有 す る 白 色 LED 光 源 を 用 い た 不 快 グ レ ア 評 価 に 関 す る 主 観 評 価 実 験 を 行 っ た 。ま た, 得 ら れ た 知 見 を 利 用 し て LED の よ う な 不 均 一 光 源 に も 対 応 可 能 な 不 快 グ レ ア 評 価 式 の 検 討 も 試 み た 。

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1.6 論 文 構 成 お よ び 概 要

本 論 文 は_{, 以 下 に 概 要 を 述 べ る 全 5 章 で 構 成 さ れ て い る 。} 第 1 章 で は , 本 研 究 の 背 景 お よ び 目 的 を 述 べ た 。 ま た , 本 研 究 を 理 解 す る 上 で 必 要 な 基 礎 知 識 お よ び 関 連 研 究 を 簡 単 に 説 明 し て い る 。 第 _{2 章 は , 本 研 究 で 実 施 し た 4 つ の 主 観 評 価 実 験 に 関 す る 章 で あ る 。} 各 実 験 は 様 々 な 空 間 的 レ イ ア ウ ト の 影 響 を 考 慮 し て_{, 「 装 備 品 の 影 響 」,} 「LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 影 響 」 , 「 実 装 密 度 の 影 響 」 , 「 光 の 均 一 性 の 影 響 」 を そ れ ぞ れ 検 討 し て い る 。 各 実 験 で 使 用 し た LED 光 源 の 詳 細 や 実 験 条 件 等 が こ の 章 で ま と め ら れ て い る 。 第 _{3 章 は , 結 果 と 各 種 測 光 量 と の 定 量 的 関 係 を 検 討 す る 章 で あ る 。 本} 論 文 で は_{, 眼 前 照 度 , 光 源 領 域 で の 平 均 輝 度 , 有 効 領 域 で の 平 均 輝 度 ,} 背 景 輝 度 に 依 存 し な い 重 み 付 け に よ る 有 効 グ レ ア 輝 度, 背 景 輝 度 に 依 存 す る 重 み 付 け に よ る 有 効 グ レ ア 輝 度 の 計 5 つ の 測 光 量 と 4 つ の 主 観 評 価 実 験 に よ り 得 ら れ た 結 果 と の 定 量 的 関 係 の 検 討 を 行 っ て い る 。 ま た, 各 種 測 光 量 を 算 出 す る た め の 光 学 的 測 定 の 詳 細 に つ い て も こ の 章 に ま と め て 記 載 す る こ と と す る 。 第 4 章 で は , 新 た な 不 快 グ レ ア 評 価 式 を 提 案 す る 。 本 研 究 で 得 ら れ た 知 見 を 利 用 し て, 様 々 な 空 間 的 レ イ ア ウ ト に 対 応 す る 不 快 グ レ ア 評 価 式 の 確 立 を 試 み た 。 第 _{5 章 は , 本 論 文 の ま と め で あ る 。 本 研 究 の 成 果 を 総 括 し , 今 後 の 課} 題 に つ い て 述 べ る 。

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第

2 章 主 観評価実 験

LED 光 源 の 空 間 的 レ イ ア ウ ト を 変 化 さ せ る 要 因 は 多 々 考 え ら れ る 。第 1 章 で も 述 べ た が LED チ ッ プ の 幾 何 学 的 配 置 の 違 い も そ の 要 因 の 一 つ で あ る 。そ の 他 に も_{, 装 備 品 の 影 響 や LED チ ッ プ 数 の 違 い な ど 様 々 な 要 因} が 考 え ら れ る 。 そ こ で 本 研 究 で は, LED チ ッ プ の 配 置 を マ ト リ ク ス 状 に 限 定 し, 4 つ の 主 観 評 価 実 験 を 実 施 し た 。

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2.1 装 備 品 の 影 響

2.1.1 目 的

LED 光 源 の 空 間 的 レ イ ア ウ ト を 変 化 さ せ る 1 つ 目 の 要 因 と し て , 装 備 品 の 影 響 が 挙 げ ら れ る 。 ひ と え に 装 備 品 と い っ て も_{, LED チ ッ プ に 被 せ} る レ ン ズ キ ャ ッ プ や 光 源 全 体 を 覆 う カ バ ー ガ ラ ス な ど 多 種 多 様 な パ タ ー ン が 存 在 し て い る 。 そ こ で 本 実 験 で は_{, こ れ ら 様 々 な 装 備 品 に よ る 発} 光 面 の 光 学 的 均 一 性 の 違 い が 不 快 グ レ ア 評 価 へ 与 え る 影 響 に 着 目 し, 不 快 グ レ ア 評 価 に 関 す る 主 観 評 価 実 験 を 実 施 し た 。 な お, 便 宜 上 こ の 実 験 の こ と を 実 験 1 ま た は Ex1 と 表 記 す る 。

2.1.2 評 価 刺 激

装 備 品 に よ る 光 源 発 光 面 の 光 学 的 均 一 性 の 違 い が 不 快 グ レ ア 評 価 に 与 え る 影 響 を 把 握 す る た め に_{, 図 2.1.1 に 示 す 3 種 の LED 光 源 を 作 成 し} た 。 図 _{2.1.1 中 の 各 光 源 を そ れ ぞ れ Type 1, Type 2, Type 3 と 名 付 け る}

（a） Type 1 （b） Type 2 （c） Type 3

図 _{2.1.1 LED 光 源 （ Ex1）}

各 LED 光 源 は , 色 温 度 が 5000K の ス タ ン レ ー 電 気 株 式 会 社 製 屋 外

LED ユ ニ ッ ト を 3 行 3 列 の マ ト リ ク ス 上 に 配 置 し て お り , 光 源 サ イ ズ が 18cm×13cm と な る 。 こ れ は 視 角 で 3.4°×2.5°に 相 当 す る 。

Type 1 は , む き 出 し の LED チ ッ プ で 構 成 さ れ て い る 。 Type 2 は , 各 LED チ ッ プ に 光 を 集 光 さ せ る レ ン ズ キ ャ ッ プ を 装 着 し て い る 。 Type 3

は_{, LED マ ト リ ク ス の 前 に 図 2.1.2 に 示 す ラ イ ト ボ ッ ク ス を 装 着 し て い}

16 , ほ ぼ 均 一 な 光 源 発 光 面 を 得 る た め に 作 成 さ れ た 。 ラ イ ト ボ ッ ク ス 内 側 は_{, 光 を 効 率 よ く 反 射 さ せ る た め に 艶 あ り} の 白 色 で_{, 外 側 は 露 光 を 防 ぐ た め に 艶 消 し の 黒 色 で そ れ ぞ れ 塗 装 さ れ} て い る 。 （a） （b） 図 2.1.2 ラ イ ト ボ ッ ク ス （ a: 概 略 , b: 実 物 ） 各 光 源 の 相 対 ス ペ ク ト ル 分 布 は 図 _{2.1.3 に 示 す 通 り で あ る 。} 図 2.1.3 光 源 ス ペ ク ト ル 分 布 10 cm 10 cm 20 cm 18 cm 13 cm 18 cm 22 cm 拡散板（内部） 拡散板 LEDユニット ライトボックス 400 450 500 550 600 650 700 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 波長 [nm] エネルギー Type 1 Type 2 Type 3

17 LED 光 源 は , 7 段 階 の 明 る さ レ ベ ル に 調 光 し て 被 験 者 に 提 示 さ れ る 。 実 験 中_{, 刺 激 前 面 に 伊 藤 洋 行 社 製 の 減 光 フ ィ ル タ ー （ Neutral dens it y} filt er: ND フ ィ ル タ ー ）を 挿 入 す る こ と で 各 々 の 明 る さ を 制 御 し て い る 。 挿 入 し た ND フ ィ ル タ ー の 光 学 濃 度 は 表 2.1.1 に 示 す 通 り で あ る 。 各 光 学 濃 度 は 複 数 枚 の ND フ ィ ル タ ー を 重 ね 合 わ せ て 実 現 し て お り , 不 快 グ レ ア が 「 目 立 た な い 」 か ら 「 耐 え が た い 」 ま で を 十 分 に カ バ ー で き る よ う に 著 者 お よ び 実 験 協 力 者 が 主 観 的 に 決 定 し た 。 以 後 の 便 宜 上_{, 各 光 源} に 対 す る 明 る さ レ ベ ル を _{F1（ 最 低 ） か ら F7（ 最 高 ）と 定 め , Type 1, 2, 3} を _{T1, T2, T3 と 略 記 す る 。} 表 _{2.1.1 ND フ ィ ル タ ー 光 学 濃 度 （ Ex1）} レ ベ ル T1 T2 T3 F1 4.19 3.86 2.05 F2 3.71 3.39 1.82 F3 3.39 2.83 1.34 F4 3.00 2.37 1.02 F5 2.53 1.82 0.63 F6 2.20 1.34 0.30 F7 1.82 0.86 0.00 各 光 源 の 輝 度 分 布 を 図 2.1.4 に 示 す 。 輝 度 分 布 画 像 は 後 の 解 析 で 取 得 し た コ ニ カ ミ ノ ル タ 社 製 二 次 元 色 彩 輝 度 計（_{CA-2500）の 結 果 を 元 に , 視} 覚 的 に 分 か り や す い よ う に 図 中 の 輝 度 ス ケ ー ル で 色 付 け し て い る 。結 果 の 取 得 法 等 は 第 _{3 章 で く わ し く 説 明 す る 。}

18

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.1.4（ a） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex1, T1） 106 102 104 100 10-2

19

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.1.4（ b） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex1, T2） 106 102 104 100 10-2

20

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.1.4（ c） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex1, T3） 106 102 104 100 10-2

21

2.1.3 実 験 装 置

実 験 装 置 を 図 _{2.1.5 に 示 す 。 実 験 装 置 は , 周 辺 か ら の 迷 光 を 防 ぐ た め} に_{, 黒 の 暗 幕 で 覆 わ れ た 実 験 ブ ー ス 内 に 設 置 し た 。 実 験 ブ ー ス 内 側 表 面} の 光 反 射 率 は 約 _{3%で あ っ た 。LED 光 源 を 1.7m の 高 さ に 設 置 し , 観 察 距} 離 を _{3m と し た 。 ま た 光 源 下 方 に 注 視 点 を 設 け る こ と で , 光 源 と 観 察 者} の 視 線 と の 仰 角 を _{8.5°と し た 。 こ れ は 20m 前 方 の 高 さ 4.5m に 設 置 さ れ} た 光 源 を 観 察 す る 状 況 を 想 定 し て い る 。 図 _{2.1.5（ a） 実 験 装 置 （ 側 面 概 略 ）} 図 2.1.5（ b） 実 験 装 置 （ 正 面 概 略 ） 1.7 m 3 m 1 m 8.5° LED光源 被験者 あご台 注視点 背景 蛍光灯 LED光源 背景 注視点 遮光板 蛍光灯

22 , dark, 0.1, 1, 10cd/ m 4 つ の 強 度 レ ベ ル を 採 用 し た 。 背 景 輝 度 の 各 レ ベ ル は_{, 黒 色 布 （ dark, 0.1, 1cd/ m}2 条 件 ） ま た は 灰 色 布 （_{10cd/ m}2 条 件 ） と _{ND フ ィ ル タ ー を 被 せ た 2 つ の} 蛍 光 灯 を 使 用 し て 達 成 さ れ て い る 。 図 _{2.1.5（ a） に 示 す よ う に , LED 光} 源 の 1m 後 方 に 黒 色 布 ま た は 灰 色 布 を 垂 ら し , 出 来 る だ け 布 を 均 一 に 照 ら す よ う に 両 側 に 2 つ の 蛍 光 灯 を 設 置 し た 。各 蛍 光 灯 は グ レ ア 評 価 に 影 響 を 与 え な い よ う に_{, 遮 光 板 に よ っ て 観 察 者 か ら 直 接 見 る こ と が で き} な い よ う に な っ て い る 。こ こ で _{dark と は , コ ニ カ ミ ノ ル タ 社 製 分 光 放 射} 輝 度 計（_{CS-2000）で 測 定 す る こ と が で き な か っ た 背 景 輝 度 条 件 で あ る 。} こ れ は_{, 背 景 輝 度 dark 条 件 が CS-2000 の 最 低 測 定 輝 度 で あ る 0.003cd/ m}2 以 下 で あ る こ と を 意 味 し て い る 。 他 の 背 景 輝 度 条 件 （_{0.1, 1, 10cd/ m}2） に つ い て は_{, 光 源 両 側 3 点 ず つ の 計 6 点 の 平 均 輝 度 値 が そ れ ぞ れ , 0.0097,} 1.206, 10.59cd/ m2 _{で あ っ た 。}

2.1.4 グ レ ア 評 価 ス ケ ー ル

評 価 尺 度 は_{, 表 2.1.2 に 示 す 松 田 ら の ス ケ ー ル を 採 用 し た [25]。松 田 ら} の ス ケ ー ル は_{, 評 価 値 1「 感 じ な い 」 か ら 9「 ひ ど 過 ぎ る 」 ま で の 9 段} 階 評 価 で_{, よ り 強 い グ レ ア 感 が よ り 大 き な 評 価 値 に 対 応 し て い る 。 不 快} グ レ ア の 研 究 で は_{, し ば し ば de Boer の ス ケ ー ル が 使 用 さ れ て い る [26]。} 松 田 ら の ス ケ ー ル と de Boer の ス ケ ー ル は 評 価 語 と 評 価 値 の 対 応 が 異 な る 。日 本 人 観 察 者 に と っ て 松 田 ら の ス ケ ー ル は よ り 直 観 的 で 好 ま し い た め, 本 実 験 で は 松 田 ら の ス ケ ー ル を 採 用 し た 。 表 2.1.2 不 快 グ レ ア 評 価 ス ケ ー ル 評 価 値 松 田 ら de Boer 1 感 じ な い Unbearable 3 感 じ ら れ る _Disturbing 5 気 に な る Thres hold 7 不 快 で あ る Acceptable

23

2.1.5 被 験 者

色 覚 正 常 な 男 性 _{6 名 , 女 性 2 名 の 計 8 名 が 被 験 者 と し て 実 験 1 に 参 加} し た 。 年 齢 は _{22～ 31 歳 で , 平 均 年 齢 は 23.6 歳 で あ っ た 。 各 被 験 者 の 年} 齢_{, 性 別 , 矯 正 の 有 無 を 表 2.1.3 に 示 す 。} 表 _{2.1.3 被 験 者 （ Ex1）} 被 験 者 年 齢 性 別 矯 正 T.A. 23 男 な し N.A. 22 男 な し T.K. 31 女 コ ン タ ク ト T.S. 23 男 眼 鏡 T.T. 22 男 眼 鏡 S.N. 23 男 眼 鏡 T.Y. 23 男 な し Y.Y. 22 女 な し

2.1.6 実 験 手 順

各 被 験 者 は_{, 光 源 3 種 類 , 明 る さ レ ベ ル 7 段 階 , 背 景 輝 度 4 水 準 , 繰 り} 返 し _{6 回 の 計 504 試 行 を 実 施 し た 。光 源 1 種 類 , 明 る さ レ ベ ル 7 段 階 , 背} 景 輝 度 _{1 水 準 , 繰 り 返 し 3 回 の 計 21 試 行 を 1 セ ッ シ ョ ン と し , 1 回 の 実} 験 で 計 _{4 セ ッ シ ョ ン 行 う 。実 施 す る 順 序 は 多 少 特 殊 で あ り , ま ず dark 背} 景 輝 度 条 件 を _{1 セ ッ シ ョ ン 行 っ た 後（ S1）, 0.1, 1, 10cd/ m}2 条 件 の ど れ か 1 つ で 3 セ ッ シ ョ ン 行 う （ S2-S4）。 こ れ を 1 ブ ロ ッ ク と し て 合 計 6 ブ ロ ッ ク 実 施 し た （B1-B6）。参 考 ま で に , あ る 被 験 者 の 実 験 ス ケ ジ ュ ー ル を 表 2.1.4 に 示 す 。

24

2.1.4 実 験 ス ケ ジ ュ ー ル

B1 B2 B3 B4 B5 B6

S1 dark _T1 dark _T3 dark _T1 dark _T2 dark _T3 dark _T2 S2 0.1cd/ m_T3 2 1cd/ m_T2 2 10cd/ m_T1 2 0.1cd/ m_T2 2 10cd/ m_T3 2 1cd/ m_T1 2 S3 0.1cd/ m_T2 2 1cd/ m_T3 2 10cd/ m_T2 2 0.1cd/ m_T1 2 10cd/ m_T1 2 1cd/ m_T2 2 S4 0.1cd/ m_T1 2 1cd/ m_T1 2 10cd/ m_T3 2 0.1cd/ m_T3 2 10cd/ m_T2 2 1cd/ m_T3 2 各 ブ ロ ッ ク で の 実 験 の 手 順 は 次 の 通 り で あ る 。 ま ず_{, 被 験 者 は 実 験 ブ} ー ス に 入 り, dark 背 景 条 件 の 下 で 5 分 間 の 暗 順 応 を 行 う 。暗 順 応 の 後 , 実 験 者 は 評 価 刺 激 を 約 3 秒 間 被 験 者 に 提 示 す る 。 提 示 の 後 , 被 験 者 は 松 田 ら の ス ケ ー ル に 従 い, 不 快 グ レ ア の 程 度 を 主 観 的 に 評 価 す る 。評 価 の 後 , 実 験 者 は 光 源 の 明 る さ レ ベ ル を 変 更 し 評 価 を 繰 り 返 す 。提 示 の イ ン タ ー バ ル は 被 験 者 の レ ス ポ ン ス に よ り 多 少 異 な る が 平 均 し て 約 30 秒 で あ っ た 。 そ の 後, 実 験 者 は 背 景 輝 度 条 件 を 変 更 し , 同 様 の 評 価 を 繰 り 返 す 。 明 る さ レ ベ ル や 光 源 タ イ プ 提 示 の 順 番 は_{, 順 序 効 果 を 考 慮 し て ラ ン ダ} ム に 設 定 し て お り_{, 被 験 者 に よ っ て 異 な る 。 最 終 的 に 全 504 試 行 を 実 施} す る た め に 計 _{6 ブ ロ ッ ク 実 施 し た 。 1 ブ ロ ッ ク の 所 要 時 間 は 被 験 者 の 疲} 労 を 考 慮 し て _{1 時 間 程 度 と し た 。}

2.1.7 実 験 結 果 お よ び 考 察

実 験 _{1 の 結 果 を 表 2.1.5-2.1.8 お よ び 図 2.1.6-2.1.9 に そ れ ぞ れ 示 す 。表} 中 の _{RS（ Rating scor e）は 全 被 験 者 の 評 価 平 均 値 を , SD（ Standard deviation）}

は _{RS の 標 準 偏 差 を 示 し て い る 。 ま た , 図 中 の プ ロ ッ ト 点 は 各 被 験 者 の}

25 表 _{2.1.5 評 価 集 計 （ Ex1, dark）} T1 T2 T3 レ ベ ル RS SD RS SD RS SD F1 1.44 0.570 2.57 0.877 3.06 0.963 F2 2.50 0.751 2.85 0.962 3.27 0.968 F3 3.23 0.817 3.77 0.882 4.73 0.746 F4 4.52 0.918 4.61 0.944 5.48 1.096 F5 5.79 0.785 6.04 0.671 6.77 1.132 F6 6.90 0.740 6.90 0.550 7.40 1.004 F7 8.00 0.934 7.94 0.684 8.13 0.705

図 2.1.6（ a） 個 人 結 果 （ Ex1, T1, dark）

1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T1, dark

26 図 2.1.6（ b） 個 人 結 果 （ Ex1, T2, dark） 図 _{2.1.6（ c） 個 人 結 果 （ Ex1, T3, dark）} 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T2, dark 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T3, dark

27 表 _{2.1.6 評 価 集 計 （ Ex1, 0.1cd/ m}2） T1 T2 T3 レ ベ ル RS SD RS SD RS SD F1 1.48 0.521 1.98 0.754 2.87 1.057 F2 2.31 0.625 2.98 0.974 3.69 1.158 F3 3.21 0.954 3.65 1.111 4.77 1.154 F4 4.29 0.904 4.75 1.332 5.77 1.331 F5 5.81 1.136 6.19 1.098 7.15 0.844 F6 6.96 0.890 7.00 1.038 8.00 0.840 F7 8.09 0.791 8.15 0.759 8.56 0.555 図 2.1.7（ a） 個 人 結 果 （ Ex1, T1, 0.1cd/ m2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T1, 0.1cd/m2

28 図 2.1.7（ b） 個 人 結 果 （ Ex1, T2, 0.1cd/ m2） 図 _{2.1.7（ c） 個 人 結 果 （ Ex1, T3, 0.1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T2, 0.1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T3, 0.1cd/m2

29 表 _{2.1.7 評 価 集 計 （ Ex1, 1cd/ m}2） T1 T2 T3 レ ベ ル RS SD RS SD RS SD F1 1.17 0.236 1.58 0.400 2.21 0.796 F2 1.90 0.398 2.37 0.633 2.79 0.623 F3 2.33 0.643 3.12 0.840 4.42 0.836 F4 3.54 0.739 4.27 1.133 5.25 0.563 F5 4.98 0.826 5.54 0.835 6.65 0.720 F6 6.44 0.759 6.65 0.898 7.58 0.906 F7 7.73 0.840 7.86 1.025 8.36 0.742 図 2.1.8（ a） 個 人 結 果 （ Ex1, T1, 1cd/ m2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T1, 1cd/m2

30 図 2.1.8（ b） 個 人 結 果 （ Ex1, T2, 1cd/ m2） 図 _{2.1.8（ c） 個 人 結 果 （ Ex1, T3, 1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T2, 1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T3, 1cd/m2

31 表 _{2.1.8 評 価 集 計 （ Ex1, 10cd/ m}2） T1 T2 T3 レ ベ ル RS SD RS SD RS SD F1 1.17 0.236 1.58 0.400 2.21 0.796 F2 1.90 0.398 2.37 0.633 2.79 0.623 F3 2.33 0.643 3.12 0.840 4.42 0.836 F4 3.54 0.739 4.27 1.133 5.25 0.563 F5 4.98 0.826 5.54 0.835 6.65 0.720 F6 6.44 0.759 6.65 0.898 7.58 0.906 F7 7.73 0.840 7.86 1.025 8.36 0.742 図 2.1.9（ a） 個 人 結 果 （ Ex1, T1, 10cd/ m2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T1, 10cd/m2

32 図 2.1.9（ b） 個 人 結 果 （ Ex1, T2, 10cd/m2） 図 _{2.1.9（ c） 個 人 結 果 （ Ex1, T3, 10cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T2, 10cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex1, T3, 10cd/m2

33 本 実 験 に お い て_{, 各 光 源 の 明 る さ レ ベ ル は 筆 者 お よ び 実 験 協 力 者 に} よ っ て 主 観 的 に 決 め ら れ た 。 そ の た め_{, 光 源 間 の 明 る さ レ ベ ル を 直 接 比} 較 す る こ と は で き な い 。も し 光 源 間 の 不 快 グ レ ア 感 を 比 較 し よ う と す る 場 合, 私 た ち は 基 準 と な る 測 光 量 で 検 討 を 行 う 必 要 が あ る 。 そ こ で こ の 章 で は, 眼 前 照 度 に 着 目 し , 各 光 源 に 対 す る 不 快 グ レ ア の 程 度 を 検 討 し た 。 眼 前 照 度 の 取 得 法 な ど は 次 の 章 で く わ し く 説 明 す る こ と と す る 。 不 快 グ レ ア 評 価 値 と 眼 前 照 度 と の 関 係 を 図 _{2.1.10 に 示 す 。縦 軸 は 被 験} 者 _{8 人 の 不 快 グ レ ア 評 価 平 均 値 , 横 軸 は 眼 前 照 度 の 対 数 表 示 で あ る 。 図} 2.1.10 に 示 す よ う に , Type 1 と Type 2 の 不 快 グ レ ア 評 価 カ ー ブ は 非 常 に よ く 一 致 し て い る の に 対 し_{, Type 3 の 評 価 カ ー ブ は 横 軸 に 沿 っ て よ り 大} き な 値 に シ フ ト し て い る こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ れ は_{, 同 じ 眼 前 照 度} 値 の 時_{, Type 1 お よ び Type 2 は Type 3 に 比 べ 不 快 グ レ ア を 与 え や す い こ} と を 意 味 し て い る 。 ま た_{, 背 景 輝 度 の 増 加 に 伴 い 不 快 グ レ ア 評 価 は 減 少} す る 。

図 _{2.1.10（ a） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex1, dark）}

101-2 10-1 100 101 102 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, dark Type 1 Type 2 Type 3

34 図 _{2.1.10（ b） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex1, 0.1cd/ m}2） 図 _{2.1.10（ c） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex1, 1cd/ m}2） 10-2 10-1 100 101 102 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, 0.1cd/m2 Type 1 Type 2 Type 3 10-2 10-1 100 101 102 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, 1cd/m2 Type 1 Type 2 Type 3

35

図 _{2.1.10（ d） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex1, 10cd/ m}2）

こ こ で 私 た ち は, 実 験 結 果 の 統 計 的 解 析 の た め に , 3 つ の 評 価 カ ー ブ に 対 し て 分 散 分 析 （Analysis of variance: ANOVA） を 実 施 し よ う と 試 み た 。 本 論 文 で は 便 宜 上_{, 背 景 輝 度 1cd/ m}2 条 件 （ 図 _{2.1.10（ c）） で の み} ANOVA を 行 う こ と と し た 。 ANOVA を 正 常 に 実 施 す る た め に は , 同 じ 独 立 し た 値 で 取 得 し た 各 光 源 に 対 す る 従 属 変 数 が 必 要 と な る 。 し か し な が ら_{, 本 実 験 で は 明 る さ レ} ベ ル の 制 御 に 各 光 源 に 対 し て 異 な る _{ND フ ィ ル タ ー を 使 用 し た た め , 各} 明 る さ レ ベ ル に お け る 眼 前 照 度 値 に 差 異 が 生 じ て い る 。 そ の た め_{, 各 評} 価 カ ー ブ の 測 定 点 の 横 軸 の 値 が 異 な っ て お り, ANOVA を 直 接 行 う こ と が 出 来 な か っ た 。 そ こ で 私 た ち は, 線 形 補 間 を 用 い て 眼 前 照 度 値 が 1lx, 2.5lx, 5lx, 7.5lx, 10lx の 時 の 各 被 験 者 の 不 快 グ レ ア 評 価 予 測 値 を 算 出 し た 。 こ れ ら の 眼 前 照 度 値 は_{, 全 評 価 カ ー ブ の 有 効 測 定 範 囲 内 か ら 著 者 が} 選 択 し た 。 そ の 結 果 を 図 _{2.1.11 に 示 す 。} 10-2 10-1 100 101 102 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, 10cd/m2 Type 1 Type 2 Type 3

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図 2.1.11（ a） ANOVA 計 算 用 個 人 結 果 （ Ex1, T1, 1cd/ m2）

図 2.1.11（ b） ANOVA 計 算 用 個 人 結 果 （ Ex1, T2, 1cd/ m2） 100 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, T1, 1cd/m2 100 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, T2, 1cd/m2

37 図 2.1.11（ c） ANOVA 計 算 用 個 人 結 果 （ Ex1, T3, 1cd/ m2） 図 _{2.1.11 に 示 す 結 果 を 使 用 し て , 統 計 的 解 析 を 実 施 す る 。本 研 究 で は ,} 株 式 会 社 社 会 情 報 サ ー ビ ス 製 統 計 解 析 ア ド イ ン ソ フ ト （ エ ク セ ル 統 計 2008）を 利 用 し た 。そ の 結 果 を 表 2.1.9 に 示 す 。表 2.1.9 よ り , 光 源 タ イ プ お よ び 眼 前 照 度 の 両 方 に 統 計 学 的 に 有 意 な 効 果 が 見 ら れ た 。後 者 は 明 ら か で あ る が, 前 者 の た め に 4 つ の 下 位 検 定 を 実 施 し た 。 そ の 結 果 を 表 2.1.10 に 示 す 。 表 2.1.10 よ り , 全 て の 検 定 に お い て Type 1 と Type 3 お よ び Type 2 と Type 3 の 間 に 有 意 差 が あ る こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ れ は_{, 不 均 一 な 光 源 （ Type 1, Type 2） は , 眼 前 照 度 値 が ほ ぼ 同 じ で あ る 時} 均 一 な 光 源 （_{Typ e 3） よ り も 眩 し さ を 与 え や す い こ と を 意 味 し て い る 。} 100 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex1, T3, 1cd/m2

38 表 2.1.9 分 散 分 析 結 果 （ Ex1, 1cd/ m2） 因 子 P 値 判 定 光 源 タ イ プ 5.64×10- 2 5 ** 眼 前 照 度 9.17×10- 2 7 ** ** 1%有 意 , * 5%有 意 表 _{2.1.10 下 位 検 定 結 果 （ Ex1, 1cd/ m}2） 手 法 因 子 1 因 子 2 P 値 判 定 Fisher の 最 小 有 意 差 法 T1 T2 0.07 T1 T3 1.27×10- 1 9 _** T2 T3 1.11×10- 2 3 _** Bonferroni T1 T2 0.21 T1 T3 3.80×10- 1 9 _** T2 T3 3.33×10- 2 3 _** Sceheffe T1 T2 0.19 T1 T3 1.21×10- 1 8 _** T2 T3 1.13×10- 2 2 _** Tukey T1 T2 0.16 T1 T3 1.28×10- 6 _** T2 T3 1.28×10- 6 _** ** 1%有 意 , * 5%有 意

39 こ こ で 言 及 す べ き 問 題 と し て 光 源 の 色 の 効 果 が あ る 。 実 際 の と こ ろ_, 各 種 装 備 品 の 影 響 で 各 光 源 間 に は 若 干 の 色 度 差 が あ る よ う に 思 え る 。そ の た め_{, 光 源 の 色 の 違 い が 実 験 1 の 結 果 に 大 き な 影 響 を 与 え て い る の で} は と い う 疑 問 が 残 る 。 そ こ で こ の 疑 問 に 答 え る た め に, 私 た ち は 各 光 源 の 色 度 を 測 定 し た 。測 定 に は CS-2000 を 使 用 し , 表 2.1.11 に 示 す 結 果 を 得 た 。T2-T3 間 の 色 度 差 （ Δx, Δy） は T1-T3 間 の 色 度 差 よ り も 若 干 大 き く _{0.05 程 度 で あ っ た 。 木 村 ら の 調 査 に よ る と , 2 つ の 異 な る カ ラ ー LED,} ア ン バ ー_{[（ x, y） =（ 0.55, 0.45） ]と 白 [（ x, y） =（ 0.30, 0.31） ]の 不 快 グ} レ ア 評 価 に 大 き な 差 は な か っ た_{[20]。 木 村 ら の 結 果 に 比 べ る と 本 実 験 の} 光 源 間 の 色 度 差 は 極 め て 小 さ か っ た 。 以 上 の こ と か ら_{, 光 源 間 の 色 度 差} が 結 果 の 差 を 作 り 出 す 主 な 原 因 で あ る 可 能 性 は 低 い 。 表 _{2.1.11 光 源 色 度} T1 T2 T3 レ ベ ル x y x y x y F1 0.328 0.384 0.329 0.382 0.375 0.433 F2 0.329 0.384 0.326 0.381 0.374 0.428 F3 0.328 0.381 0.326 0.378 0.374 0.422 F4 0.320 0.368 0.325 0.376 0.378 0.420 F5 0.331 0.374 0.325 0.371 0.379 0.413 F6 0.330 0.367 0.326 0.371 0.379 0.407 F7 0.330 0.362 0.330 0.369 0.378 0.402 Ave 0.328 0.374 0.327 0.376 0.377 0.418

40

2.2 LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 影 響

2.2.1 目 的

LED 光 源 の 空 間 的 レ イ ア ウ ト を 変 化 さ せ る 2 つ 目 の 要 因 と し て , LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 影 響 が 挙 げ ら れ る 。 第 _{1 章 で も 述 べ た が , 通 常 1 つ} の _{LED 光 源 は 多 数 の 小 さ な LED チ ッ プ を 幾 何 学 的 に 配 置 し て 構 成 さ れ} て い る 。そ の た め_{, 集 光 性 の 強 い LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 変 化 は , 有 意} に 光 源 の 空 間 的 レ イ ア ウ ト を 変 化 さ せ る 。 そ こ で 本 実 験 で は, 3×3 の マ ト リ ク ス 状 に 配 置 し た LED チ ッ プ の マ ト リ ク ス 長 を 変 化 さ せ 不 快 グ レ ア 評 価 に 対 す る 主 観 評 価 実 験 を 行 い, 配 置 間 隔 の 違 い が 不 快 グ レ ア 評 価 へ 与 え る 影 響 を 検 討 し た 。 な お, 便 宜 上 こ の 実 験 の こ と を 実 験 2 ま た は _{Ex2 と 表 記 す る 。}

2.2.2 評 価 刺 激

3×3 の マ ト リ ク ス 状 に 配 置 し た LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 違 い が 不 快 グ レ ア 評 価 へ 与 え る 影 響 を 把 握 す る た め に_{, 図 2.2.1 に 示 す LED 光 源 を} 用 意 し た 。 光 源 は ス タ ン レ ー 電 気 株 式 会 社 製 高 出 力 小 型 LED チ ッ プ を 放 射 上 に 並 べ て お り, ス イ ッ チ に よ っ て 3×3 の マ ト リ ク ス 長 を 自 由 に 変 更 す る こ と が 可 能 で あ る 。本 実 験 で は_{, 視 角 で 0.2°, 0.4°, 0.6°, 0.8°, 1.0°,} 1.4°, 1.9°, 2.5°の マ ト リ ク ス 長 が 採 用 さ れ た 。 図 _{2.2.1 LED 光 源 （ Ex2）}

41 LED 光 源 は , 実 験 1 と 同 様 に ND フ ィ ル タ ー を 使 い 著 者 お よ び 実 験 協 力 者 が 主 観 的 に 決 定 し た _{7 段 階 の 明 る さ レ ベ ル に 調 光 し て 被 験 者 に 提 示} し た 。_{ND フ ィ ル タ ー の 光 学 濃 度 は 表 2.2.1 に 示 す 通 り で あ る 。ま た , 各} 光 源 の 輝 度 分 布 は 図 2.2.2 に 示 す 。 表 2.2.1 ND フ ィ ル タ ー 光 学 濃 度 （ Ex2） レ ベ ル 光 学 濃 度 F1 3.00 F2 2.50 F3 2.05 F4 1.49 F5 1.02 F6 0.45 F7 0.00

42

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ a） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 0.2°） 106 102 104 100 10-2

43

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ b） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 0.4°） 106 102 104 100 10-2

44

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ c） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 0.6°） 106 102 104 100 10-2

45

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ d） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 0.8°） 106 102 104 100 10-2

46

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ e） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 1.0°） 106 102 104 100 10-2

47

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ f） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 1.4°） 106 102 104 100 10-2

48

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ g） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 1.9°） 106 102 104 100 10-2

49

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

図 2.2.2（ h） 光 源 輝 度 分 布 （ Ex2, 2.5°） 106 102 104 100 10-2

50

2.2.3 実 験 条 件

実 験 装 置 お よ び グ レ ア 評 価 ス ケ ー ル は 実 験 _{1 と 同 様 で あ る 。背 景 輝 度} は_{, 0.1, 1, 10cd/ m}2 の _{3 つ の 強 度 レ ベ ル を 採 用 し た 。 背 景 輝 度 dark に 関} し て は_{, 実 験 1 の 結 果 に お い て 0.1cd/ m}2 条 件 と 有 意 な 差 を 示 さ な か っ た た め 実 験 _{2 の 条 件 か ら 省 略 さ れ た 。}

2.2.4 被 験 者

色 覚 正 常 な 男 性 _{8 名 , 女 性 4 名 の 計 12 名 が 被 験 者 と し て 実 験 2 に 参} 加 し た 。 年 齢 は _{21～ 24 歳 で , 平 均 年 齢 は 21.7 歳 で あ っ た 。 各 被 験 者 の} 年 齢_{, 性 別 , 矯 正 の 有 無 を 表 2.2.2 に 示 す 。} 表 _{2.2.2 被 験 者 （ Ex2）} 被 験 者 年 齢 性 別 矯 正 H.K. 21 男 眼 鏡 Yu.K. 22 女 眼 鏡 S.K. 21 男 な し A.K. 22 男 な し Ya.K. 20 男 眼 鏡 K.S. 21 女 な し Y.S. 23 男 眼 鏡 S.S. 22 女 眼 鏡 K.T. 23 男 眼 鏡 M.T. 21 女 な し S.N. 24 男 眼 鏡 K.H. 20 男 眼 鏡

51

2.2.5 実 験 手 順

各 被 験 者 は_{, 光 源 8 種 類 , 明 る さ レ ベ ル 7 段 階 , 背 景 輝 度 3 水 準 , 繰 り} 返 し _{6 回 の 計 1008 試 行 を 実 施 し た 。1 回 の 実 験 で , 光 源 8 種 類 , 明 る さ} レ ベ ル _{7 段 階 , 背 景 輝 度 1 水 準 , 繰 り 返 し 3 回 の 計 168 試 行 を 行 う 。} 各 ブ ロ ッ ク で の 手 順 は 次 の 通 り で あ る 。 ま ず_{, 被 験 者 は 実 験 ブ ー ス に} 入 り_{, 任 意 に 選 択 さ れ た 背 景 輝 度 条 件（ 0.1, 1, 10cd/ m}2）の 下 で _{5 分 間 の} 暗 順 応 を 行 う 。1 回 の 実 験 終 了 ま で こ の 背 景 輝 度 は 保 持 さ れ る 。 暗 順 応 の 後, 実 験 者 は 評 価 刺 激 を 約 3 秒 間 被 験 者 に 提 示 す る 。 提 示 の 後 , 被 験 者 は 松 田 ら の ス ケ ー ル に 従 い 不 快 グ レ ア の 程 度 を 主 観 的 に 評 価 す る 。評 価 の 後_{, 実 験 者 は 光 源 の 明 る さ レ ベ ル を 変 更 し 評 価 を 繰 り 返 す 。 提 示 の} イ ン タ ー バ ル は 被 験 者 の レ ス ポ ン ス に よ り 多 少 異 な る が 平 均 し て 約 ₃₀ 秒 で あ っ た 。 背 景 輝 度_{, 明 る さ レ ベ ル , 光 源 タ イ プ の 提 示 順 は , 順 序 効} 果 を 考 慮 し て ラ ン ダ ム に 設 定 し て お り_{, 被 験 者 に よ っ て 異 な る 。 最 終 的} に 全 1008 試 行 を 実 施 す る た め に 計 6 ブ ロ ッ ク 実 施 し た 。1 ブ ロ ッ ク の 所 要 時 間 は 被 験 者 の 疲 労 を 考 慮 し て 1 時 間 程 度 と し , 56 施 行 ご と に 5 分 間 の ブ ー ス 内 休 憩 を 取 っ て い る 。

2.2.6 実 験 結 果 お よ び 考 察

実 験 _{2 の 結 果 を 表 2.2.3-2.2.5 お よ び 図 2.2.3-2.2.5 に そ れ ぞ れ 示 す 。表} 中 の _{RS は 全 被 験 者 の 評 価 平 均 値 を , SD は RS の 標 準 偏 差 を 示 し て い る 。} ま た_{, 図 中 の プ ロ ッ ト 点 は 各 被 験 者 の 個 人 結 果 を , 直 線 は 全 被 験 者 の 評} 価 平 均 値 を 示 し て い る 。

52 表 2.2.3 評 価 集 計 （ Ex2, 0.1cd/ m2） 0.2° 0.4° 0.6° 0.8° RS SD RS SD RS SD RS SD F1 1.87 0.720 1.90 0.647 1.83 0.687 1.97 0.687 F2 2.67 0.778 2.60 0.969 2.63 0.987 2.72 0.955 F3 3.47 1.314 3.32 1.107 3.10 1.036 3.28 1.063 F4 4.82 1.266 4.67 1.049 4.42 1.180 4.53 1.317 F5 6.02 1.107 5.90 1.366 5.65 1.294 5.55 1.218 F6 7.65 1.109 7.15 1.109 7.37 0.877 7.32 1.025 F7 8.50 0.760 8.33 0.769 8.42 0.674 8.40 0.758 1.0° 1.4° 1.9° 2.5° RS SD RS SD RS SD RS SD F1 1.85 0.672 1.88 0.562 1.88 0.765 1.85 0.639 F2 2.58 0.779 2.60 0.991 2.65 0.899 2.63 0.918 F3 3.15 1.062 3.30 1.084 3.33 1.113 3.33 1.161 F4 4.43 0.975 4.55 1.135 4.60 1.224 4.70 1.278 F5 5.42 1.210 5.57 1.005 5.50 1.183 5.93 1.192 F6 7.05 0.919 7.23 1.232 7.13 0.992 7.30 0.880 F7 8.48 0.600 8.28 0.685 8.50 0.588 8.37 0.626

53 図 2.2.3（ a） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.2°, 0.1cd/ m2） 図 _{2.2.3（ b） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.4°, 0.1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.2°, 0.1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.4°, 0.1cd/m2

54 図 2.2.3（ c） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.6°, 0.1cd/ m2） 図 _{2.2.3（ d） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.8°, 0.1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.6°, 0.1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.8°, 0.1cd/m2

55 図 2.2.3（ e） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.0°, 0.1cd/ m2） 図 _{2.2.3（ f） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.4°, 0.1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.0°, 0.1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.4°, 0.1cd/m2

56 図 2.2.3（ g） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.9°, 0.1cd/ m2） 図 _{2.2.3（ h） 個 人 結 果 （ Ex2, 2.5°, 0.1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.9°, 0.1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 2.5°, 0.1cd/m2

57 表 2.2.4 評 価 集 計 （ Ex2, 1cd/ m2） 0.2° 0.4° 0.6° 0.8° RS SD RS SD RS SD RS SD F1 1.75 0.622 1.48 0.581 1.60 0.559 1.65 0.604 F2 2.15 0.827 2.18 0.940 2.18 0.867 2.37 0.914 F3 3.23 1.398 2.83 0.918 2.97 1.051 2.83 0.934 F4 4.25 0.931 4.13 0.904 3.98 0.900 4.10 0.746 F5 5.42 1.139 5.25 1.125 5.17 1.206 5.37 1.082 F6 7.25 1.079 7.28 1.107 7.03 0.822 6.90 0.892 F7 8.47 0.646 8.38 0.765 8.15 0.866 8.02 0.779 1.0° 1.4° 1.9° 2.5° RS SD RS SD RS SD RS SD F1 1.57 0.692 1.57 0.584 1.52 0.600 1.52 0.536 F2 2.23 0.835 2.18 0.859 2.07 0.715 2.07 0.710 F3 2.97 1.044 2.80 1.072 2.90 0.944 2.72 0.948 F4 4.18 0.981 4.23 0.848 4.05 0.927 4.43 1.054 F5 5.18 0.863 5.12 1.018 5.28 1.050 5.42 0.951 F6 6.75 0.801 6.82 0.779 6.90 0.695 7.20 0.861 F7 8.20 0.688 8.05 0.714 8.03 0.771 8.28 0.731

58 図 2.2.4（ a） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.2°, 1cd/m2） 図 _{2.2.4（ b） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.4°, 1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.2°, 1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.4°, 1cd/m2

59 図 2.2.4（ c） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.6°, 1cd/m2） 図 _{2.2.4（ d） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.8°, 1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.6°, 1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.8°, 1cd/m2

60 図 2.2.4（ e） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.0°, 1cd/m2） 図 _{2.2.4（ f） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.4°, 1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.0°, 1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.4°, 1cd/m2

61 図 2.2.4（ g） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.9°, 1cd/ m2） 図 _{2.2.4（ h） 個 人 結 果 （ Ex2, 2.5°, 1cd/ m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.9°, 1cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 2.5°, 1cd/m2

62 表 2.2.5 評 価 集 計 （ Ex2, 10cd/ m2） 0.2° 0.4° 0.6° 0.8° RS SD RS SD RS SD RS SD F1 1.43 0.416 1.43 0.481 1.37 0.389 1.25 0.243 F2 1.75 0.656 1.72 0.629 1.78 0.635 1.73 0.617 F3 2.32 1.039 2.20 0.957 2.28 0.842 2.52 1.090 F4 3.32 1.222 3.28 1.303 3.17 1.054 3.37 1.153 F5 4.60 1.037 4.50 1.225 4.57 1.323 4.28 1.149 F6 6.30 1.352 6.23 1.095 6.22 1.225 6.13 1.173 F7 7.83 1.140 7.67 0.900 7.70 1.155 7.67 1.110 1.0° 1.4° 1.9° 2.5° RS SD RS SD RS SD RS SD F1 1.22 0.313 1.12 0.180 1.15 0.243 1.20 0.362 F2 1.63 0.538 1.58 0.690 1.58 0.471 1.57 0.518 F3 2.25 1.072 2.30 0.996 2.27 0.912 2.15 0.862 F4 3.45 1.157 3.27 1.106 3.37 1.356 3.43 1.321 F5 4.53 1.007 4.45 0.915 4.67 1.090 4.67 1.246 F6 6.13 1.186 6.07 0.912 6.25 1.102 6.32 1.249 F7 7.40 1.085 7.43 1.051 7.53 1.025 7.68 1.067

63 図 2.2.5（ a） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.2°, 10cd/m2） 図 _{2.2.5（ b） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.4°, 10cd/m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.2°, 10cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.4°, 10cd/m2

64 図 2.2.5（ c） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.6°, 10cd/m2） 図 _{2.2.5（ d） 個 人 結 果 （ Ex2, 0.8°, 10cd/m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.6°, 10cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 0.8°, 10cd/m2

65 図 2.2.5（ e） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.0°, 10cd/m2） 図 _{2.2.5（ f） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.4°, 10cd/m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.0°, 10cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.4°, 10cd/m2

66 図 2.2.5（ g） 個 人 結 果 （ Ex2, 1.9°, 10cd/m2） 図 _{2.2.5（ h） 個 人 結 果 （ Ex2, 2.5°, 10cd/m}2） 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 1.9°, 10cd/m2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 明るさレベル 不快グレア評価 Ex2, 2.5°, 10cd/m2

67 次 に_{, 不 快 グ レ ア 評 価 と LED マ ト リ ク ス 長 と の 関 係 を 図 2.2.6 に 示 す 。} 縦 軸 は 被 験 者 _{12 人 の 評 価 平 均 値 , 横 軸 は マ ト リ ク ス 長 の 視 角 表 記 で あ} る 。図 _{2.2.6 に 示 す よ う に , 不 快 グ レ ア 評 価 の 変 化 は , マ ト リ ク ス 長 の 変} 化 に 関 わ ら ず F1 か ら F7 の 全 て の 明 る さ レ ベ ル で ほ ぼ 一 定 に 推 移 す る こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ れ は, 本 実 験 で 採 用 し た マ ト リ ク ス 長 （ 視 角 で 0.2°か ら 2.5°）の 範 囲 に お い て 空 間 的 な LED チ ッ プ の 配 置 間 隔 の 変 動 は 不 快 グ レ ア の 主 観 的 な 評 価 に 影 響 を 与 え な い こ と を 意 味 し て い る 。こ の 傾 向 は_{, 全 て の 背 景 輝 度 条 件 で 同 様 で あ る が , 背 景 輝 度 が 大 き く な る ほ} ど 不 快 グ レ ア の 評 価 値 は 低 下 す る 。

図 _{2.2.6（ a） LED マ ト リ ク ス 長 と の 関 係 （ Ex2, 0.1cd/ m}2）

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 マトリクス長 [°] 不快グレア評価 Ex2, 0.1cd/m2 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

68 図 2.2.6（ b） LED マ ト リ ク ス 長 と の 関 係 （ Ex2, 1cd/ m2） 図 _{2.2.6（ c） LED マ ト リ ク ス 長 と の 関 係 （ Ex2, 10cd/ m}2） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 マトリクス長 [°] 不快グレア評価 Ex2, 1cd/m2 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 マトリクス長 [°] 不快グレア評価 Ex2, 10cd/m2 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

69 ま た_{, 実 験 1 と 同 様 に 不 快 グ レ ア 評 価 値 と 眼 前 照 度 と の 関 係 を 図 2.2.7} に 示 す 。 縦 軸 は 全 被 験 者 の 不 快 グ レ ア 評 価 平 均 値_{, 横 軸 は 眼 前 照 度 の 対} 数 表 示 で あ る 。 図 _{2.2.7 に 示 す よ う に , 結 果 は 全 て の 評 価 カ ー ブ は 非 常} に よ く 一 致 す る こ と を 明 ら か に し た 。 図 _{2.2.7（ a） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex2, 0.1cd/ m}2） 図 _{2.2.7（ b） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex2, 1cd/ m}2） 101-2 10-1 100 101 102 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex2, 0.1cd/m2 0.2° 0.4° 0.6° 0.8° 1.0° 1.4° 1.9° 2.5° 10-2 10-1 100 101 102 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex2, 1cd/m2 0.2° 0.4° 0.6° 0.8° 1.0° 1.4° 1.9° 2.5°

70 図 2.2.7（ c） 眼 前 照 度 と の 関 係 （ Ex2, 10cd/ m2） こ こ で 実 験 結 果 の 統 計 的 解 析 の た め に_{, 背 景 輝 度 1cd/ m}2条 件（ 図 _2.2.7 （_{b）） の 8 つ の 評 価 カ ー ブ に 対 し て ANOVA を 実 施 す る 。 実 験 2 で は 各} 光 源 パ タ ー ン の 調 光 に 同 じ _{ND フ ィ ル タ ー を 使 用 し た 。 そ の た め , 各 光} 源 パ タ ー ン 間 の 眼 前 照 度 値 は ほ ぼ 同 じ 値 で あ っ た 。 そ こ で_{, 各 被 験 者 の} 評 価 値 を 各 条 件 の 眼 前 照 度 平 均 値 （0.08lx, 0.12lx, 0.21lx, 0.64lx, 1.58lx, 5.91lx, 12.32lx）で の 評 価 値 と み な し ANOVA を 実 施 し た 。そ の 結 果 を 表 2.2.6 に 示 す 。 表 2.2.6 よ り , マ ト リ ク ス 長 に 対 し て 統 計 学 的 に 有 意 な 効 果 は 見 ら れ な か っ た 。 表 2.2.6 分 散 分 析 結 果 （ Ex2, 1cd/ m2） 因 子 P 値 判 定 マ ト リ ク ス 長 0.65 眼 前 照 度 5.23×10- 2 8 ** ** 1%有 意 , * 5%有 意 10-2 10-1 100 101 102 1 2 3 4 5 6 7 8 9 眼前照度 [lx] 不快グレア評価 Ex2, 10cd/m2 0.2° 0.4° 0.6° 0.8° 1.0° 1.4° 1.9° 2.5°