LED 照明ノーツ 11

照明系設計・シミュレーションソフトについて 2

そこで用いられる明るさの単位について

１． 放射量、視感度そして測光量

目が明るさを感じる波長域（可視域）は通常、３

８０から７８０nm であるとされ、視感度を考慮した

単位時間あたりに透過するエネルギー量（目が感じら

れるエネルギー量）、光束

は、変換の際の係数を

として、以下の如くになる。物理的な単位時間あたり

（1）

また、１９７９年に、波長５５５nm において、放射束 1ワットに対し光束が 683 ル

ーメンと定義されたので（明るさの単位については下の項をご参照ください）、変換係数

は、

（２）

となる。一般的に物理的なエネルギー量を基にした照明系の単位を放射量、視感度を考慮

した光束を基にした単位を測光量と呼ぶ。一般照明の様に人間が光を感じるための器具で

この様に、光源からの光に含まれるすべての波長域について物理量を元にし(1)式による積

を行い、測光量の光束が得られることになる。

現在の照明系設計ソフトにおいては、これらの 2 つの単位系の相互の変換は簡単に行

える。

２． 立体角

光の明るさを定量的に表す場合には、どうしても光の広がりの角度を３次元的に表す

と考えれば、球中心から（照明系設計では光源から、と考えても良い）の２次元的な広が

り角度θ（半角）と、立体角Ωとの関係は

ここで、放射量・測光量の単位について説明させて頂く。数式がある方が理解し易い

であれば微小な面積と理解して頂いて結構である。

物理的な放射量で記述すると、（測光量名称については[]内に示す。）

Q は放射エネルギーであって、電磁波（或いは粒子）として伝播されるエネルギー、

ｔは時間である。光源の周り総ての方向に放射されている単位時間当たりのエネルギーを

S は光源面上の面積。照度の裏返しで、単位面積あたりどのくらいの放射束が射出して

いるかを表す量である。

＊ 放射強度 [光度] (W/sr) [candela] （８）

源は必ず面積を持っている訳であるが、その光源を非常に遠方（光の放射角度分布のみが

のが放射強度[光度]である。これまでの光源カタログには殆どの場合、指向特性として記

載されている値である(図 3)。

と、放射[光速]発散度の分布を求められる場合が多い。

θは光源面法線と輝度方向の為す角度である。光源の単位面積あたりから放射し、測

えるのか？と言う事を知るためには輝度という概念が不可欠になる。この場合、微小面積

り像面積に反比例するので、見た目の面積がたいへん重要になる。また、人間は数ミリ程

度に制限された直径の絞り、虹彩によって立体角的に制限された放射束を受け取るわけで

あるから（立体角をむやみに大きくとれない）、人間の網膜上の像照度を上げるためには

輝度を上げる事が必要になる。

人間が見た方向においての等輝度光源とは、同じ照度の光源像が網膜に得られるもの、

或いはカメラで撮影した場合には同様な均一照度分布の光源像が得られるものと考えられ

よう。他の単位と比べると、少し理解しづらい、この輝度については次回以降でさらに詳

しく触れさせていただきたい。