照度計は何を測定するのか
照度計は照度 Ev を測定します。これは、ある面に入射する光束を表す量です。単位はルクスです。
1 lx = 1 lm/m²
照度は測光量です。明所視における人間の目の分光感度に従って光放射を重み付けします。
そのため、ルクス測定は W/m² による放射測定とは根本的に異なります。同じ放射パワーを持つ2つの光源でも、スペクトルが異なれば異なるルクス値を示すことがあります。
| 状況 | 照度 |
|---|---|
| 快晴、太陽が天頂にあるとき | 130,000 lx |
| 中央ヨーロッパの夏の正午、快晴 | 90,000 lx |
| 冬の正午、快晴 | 20,000 lx |
| 夏の正午、曇天 | 19,000 lx |
| 夏の日陰 | 10,000 lx |
| 曇りの冬の日 | 3,500 lx |
| 曇りの日（標準値） | 1,000 lx |
| 薄明（太陽が地平線のすぐ下） | 750 lx |
| 非常に暗い曇りの日 | 100 lx |
| 薄明（太陽が地平線下6°） | 3 lx |
| 満月の夜 | 0.05～0.36 lx |
| 半月（晴天） | 0.01 lx |
| 新月の星明かりの夜 | 0.001 lx |
| 月のない曇った夜 | 0.0001 lx |
| 状況 | 照度 |
|---|---|
| 最新の手術用照明 | 160,000 lx |
| ICH Q1Bに準拠した光安定性試験チャンバー（計算例） | 75,000 lx |
| 歯科用手術灯（最小） | 15,000 lx |
| オフィスまたは室内の照明 | 500 lx |
| 廊下 | 100 lx |
| 居間 | 50 lx |
| ISO 3059に準拠した蛍光探傷検査（環境光、最大） | 20 lx |
| street照明 | 10 lx |
| 約1 m先のろうそく | 1 lx |
| EN 1838に準拠した避難経路の非常照明（最小） | 1 lx |
規格：ISO 3059、EN 1838、ICH Q1B。
| 作業／室 | 維持照度 |
|---|---|
| 製図 | 750 lx |
| 事務室、画面作業、会議室 | 500 lx |
| CADワークステーション | 500 lx |
| 販売エリア、受付 | 300 lx |
| 廊下、階段室 | 100 lx |
| 駐車場 | 75 lx |
規格値は維持値です。すなわち、照明器具の経年劣化や汚れが生じた後でも、照度がこれを下回ってはなりません。保守率を0.8とすると、500 lx用の新設設備は約625 lxを供給する必要があります。画面作業については、規格はさらにUGR ≤ 19のグレア制限と、Ra ≥ 80の演色評価数を要求しています。
規格：EN 12464-1:2021。
照度を測定する場面
代表的な用途は次のとおりです。
- LED照明器具の試験
- 照明システムの開発
- 品質管理および生産時の検査
- ランプの比較測定
- 研究開発
- 光学系の特性評価
いくつかの用途では、規格が照度を直接規定しています。
- ISO 3059に基づく蛍光探傷試験：検査中、可視の周囲光は20 lxを超えてはならず、UV-A放射照度は少なくとも10 W/m²必要です。この用途向けに、365 nmとLUXに対応した複合センサをRMD用にご用意しています。
- ICH Q1Bに基づく光安定性：医薬品試料には、可視光で少なくとも120万ルクス時、近紫外線で200 Wh/m²を照射する必要があります。そのため、照度とUV放射照度は試料位置で測定します。
- EN 12464-1に基づく作業場照明：本規格は、駐車場の75 lxから製図作業の750 lxまで、作業場の維持照度値を規定しています。
- LEDおよびディスプレイ技術：照度は、周囲光およびLEDモジュールが面上に与える光出力を表します。
Opsytecの照度計：RM-12とRMD
測定システムの選択は、スペクトル、強度、測定ジオメトリ、および可視光に加えて紫外線放射を評価するかどうかによって決まります。迅速かつ再現性の高い照度（lux）測定には、LUXセンサを備えたRMDまたはRM-12が適しています。設備への常設監視用として、LUXセンサはアナログ出力付きPLCセンサとしても、またイーサネット接続を備えたPLC.netとしてもご用意しています。
コンパクトな照度計としてのRM-12
RM-12は、さまざまな測定ヘッドと組み合わせて使用できる、コンパクトな電池駆動式ハンドヘルド放射計です。LUXセンサと組み合わせることで、使いやすい照度測定器になります。
モジュール設計により、同じ基本ユニットを測光測定および放射測定の両方に使用できます。照度に加えて、適切なセンサを用いれば、例えばUVA、UVBまたはUVCの放射照度を測定できます。
これは、可視光と紫外線放射を併せて評価する必要がある用途において特に有利です。
RMD：最大500,000 lxのデジタル照度計
RMDは、2つのセンサ入力を備えた完全デジタル式のハンドヘルド放射計です。さまざまなセンサを用いた高ダイナミックレンジかつ高精度な測定に適しています。最大500,000 lxの測定範囲により、一般的な人工照明の状況はもちろん、非常に高い照度も測定できます。たとえば照射チャンバー内や、手術灯・治療用照明の下などです。
- 2つのデジタルセンサ入力（例：照度とUVA放射照度の同時測定）
- 24ビット変換、ダイナミックレンジ1 : 10,000,000
- 最大500,000 lxの照度
- 放射照度、照度、積算光量の表示
- センサの校正不確かさは代表値で4.5〜6.0 %（k = 2）
本システムは、研究所、開発、品質保証、工業試験に適しており、2つのセンサ入力によりさらに大きな余裕をもたらします。
RM-12
交換可能なセンサを備えた、放射照度と照度を測定するハンディ型測定器です。
放射計 RMD Pro
放射照度と積算光量を測定する全デジタル方式のハンディ放射計で、2つのセンサ入力と8 GBメモリを備えています。
アナログ出力信号付きPLCセンサ
PLCコントローラへの直接接続のために4～20 mA、0～10 V、または0～2 Vの出力を備えたUVおよび光センサです。
PLC.net – イーサネットUVセンサ
イーサネットとPoEに対応したUVセンサで、Modbus TCPおよびHTTP/JSON経由で測定値をネットワーク上に直接提供します。
LED照度の測定
LEDは非常に狭帯域のスペクトルを持つ場合や、複数のピークから構成されるスペクトルを持つ場合があります。そのため、照度計のV(λ)への分光応答度の一致は、LED測定において特に重要です。発光波長におけるセンサ感度がV(λ)曲線をわずかに上回ったり下回ったりすると、狭帯域光源ではその偏差が測定値にそのまま影響します。その影響がどの程度になるかについては、スペクトルミスマッチに関する記事で説明しています。
日常的な確認には、V(λ)整合センサを備えた校正済みの照度計が適しています。
FAQ：照度計
lux単位の測定とW/m²単位の測定の違いは何ですか。
W/m²による放射測定では、物理的に存在する放射パワーを重み付けなしで記録します。lux単位の測光測定では、同じ放射を人間の目の視感度関数V(λ)で重み付けし、およそ380〜780 nmの範囲外ではゼロになります。したがって、放射パワーが同じ2つの光源であっても、lux値は大きく異なることがあります。
ISO 3059に準拠した蛍光探傷検査において、なぜ照度を測定するのですか。
可視の周囲光は、蛍光指示模様と背景とのコントラストを低下させます。そのため規格では、検査中の照度を最大20 lx以下に制限し、UV-A放射照度を10 W/m²以上と定めています。いずれも検査面で測定します。
V(λ)重み付けとは何ですか。
V(λ)は、明所視における人間の目の視感度曲線として国際的に定義されたもので、最大値は555 nmにあります。照度計のセンサは、測定値が知覚される明るさに対応するよう、この曲線に分光的に一致している必要があります。LEDのような狭帯域光源では、広帯域光の場合よりも偏差の影響が大きくなります。
余弦補正は何のためにありますか。
面に斜めに入射する光は、入射角の余弦に応じた分だけしか照度に寄与しません。センサの受光面前方に配置したディフューザがこの特性を再現します。余弦補正がない場合、斜めから入射する光（たとえば複数の照明器具や大面積光源からの光）は誤って重み付けされてしまいます。
