《機械》〈照明〉[H25:問7]光源の光性能の表し方に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

次の文章は，光源の光性能の表し方に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選びなさい。

光源の光に関する性能は，\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)，\( \ \fbox {　 （２） 　} \ \)，\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)，光源色，演色性などで表される。

\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)は，光源がすべての方向に放出する放射束のうち，人間の目の感度に基づいて評価した量の総和である。人の明るさ感覚に関係する光源の性能を表す場合に用いられる。

\( \ \fbox {　 （２） 　} \ \)は，光源が発する\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)を，その光源の消費電力で除した値である。光源の省エネルギー性の評価などに用いられる。

\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)は，光源から空間に放射される光度，すなわち，光の強さの分布である。

光源色は，光源から放射される光の色である。白色光源の光が，赤味を帯びているか，青味を帯びているかを表す指標であり，一般に\( \ \fbox {　 （４） 　} \ \)で区分される。

演色性は，光源で照明した種々の物体の色の見えに及ぼす光源の特性である。日本工業規格(JIS)に規定されている演色評価数は，評価しようとする光源で照明したときの色の見えが，\( \ \fbox {　 （５） 　} \ \)で照明したときの見えにどれだけ近いかで評価される。見えが同じ場合を\( \ 100 \ \)とし，差が大きくなるに従って小さな値をとる。

〔問7の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　照度分布　　　　　&（ロ）&　マンセル　　　　　&（ハ）&　基準の光 \\[ 5pt ] &（ニ）&　自然光　　　　　&（ホ）&　白色度　　　　　&（ヘ）&　視感効率 \\[ 5pt ] &（ト）&　全放射束　　　　　&（チ）&　光源効率　　　　　&（リ）&　照明効率 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　色温度　　　　　&（ル）&　配　光　　　　　&（ヲ）&　輝度分布 \\[ 5pt ] &（ワ）&　全光量　　　　　&（カ）&　全光束　　　　　&（ヨ）&　標準の光 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

照明の用語に関する問題です。このような問題の場合，知っているかどうかの問題となります。解答の選択肢のみでなく，他の選択肢の意味も一通り理解しておくようにしましょう。

【用語の解説】

（イ）照度分布
照度は光が照らされた面の明るさの度合いを示し，単位はルクス\( \ \mathrm {[lx]} \ \)となります。照度分布は面の照度がどのように分布しているかを示す指標です。

（ロ）マンセル
色の色合いや明るさ等を識別するために用いる記号です。機器や建物の塗装を行う際に，色の決定の為に使用します。

（ニ）自然光
日中の太陽の光や月の光のことを差します。電球等の光を人工光と呼び自然光と対比して使用されます。

（ホ）白色度
主に紙の性質の表すもので，光の反射率によって白色度合いを測るようです。

（ヘ）視感効率
人の目がどの程度明るく感じるかを示すもので，光の波長で最も明るさを感じる約\( \ 550 \ \mathrm {[nm]} \ \)を\( \ 1 \ \)として，どの程度光を感じるかを示すものです。

（ト）全放射束
放射束は，ある面を単位時間あたりに通過する光の放射エネルギーを表す指標で，単位は\( \ \mathrm {[W]} \ \)となります。また，全放射束は，光源から全ての方向に放射される光の放射エネルギーの総和となります。

（チ）光源効率
光源の効率を示す指標であり，光源の全光束を光源の消費電力で割ったもので，単位は\( \ \mathrm {[lm／W]} \ \)となります。人の感度を考慮した効率と言えると思います。

（リ）照明効率
光源効率の誤答誘導の選択肢であると思います。

（ヌ）色温度
黒体を絶対零度として，温度と色の変化の関係を利用し、光色の変化を温度で表したものを言い，単位は\( \ \mathrm {[K]} \ \)を用います。

（ル）配光
光源から出る光の光度の分布を言います。電験受験者では逆\( \ 2 \ \)乗の法則の方が分かりやすいかもしれません。

（ヲ）輝度分布
ある方向から見た光源のまぶしさを示した指標で，単位は\( \ \mathrm {[cd／m^{2}]} \ \)となります。計算式は\( \ \displaystyle L=\frac {I}{S} \ \)で光度を見かけの面積で割ったものとなります。

（ワ）全光量
光量はある物体に入った光の量で，光束を時間積分したものとなり，単位は\( \ \mathrm {[lm \cdot s]} \ \)となります。

（カ）全光束
光束は目に見える光の量で，単位は\( \ \mathrm {[lm ]} \ \)となります。電磁気でいう電束のようなもので，照明の問題では基準となる値です。

（ヨ）標準の光
国際照明委員会（CIE）が規定した人工光のことで３種類ありますが，覚える必要はないと思います。

【解答】

(1)解答：カ
題意より，解答候補は（ト）全放射束，（ワ）全光量，（カ）全光束，等になると思います。光源がすべての方向に放出する放射束のうち，人間の目の感度に基づいて評価した量の総和で，人の明るさ感覚に関係する光源の性能を表すとなっているので，全光束となります。

(2)解答：チ
題意より，解答候補は（ヘ）視感効率，（チ）光源効率，（リ）照明効率，等になると思います。光源が発する全光束を，その光源の消費電力で除した値となるので，光源効率となります。

(3)解答：ル
題意より，解答候補は（イ）照度分布，（ル）配光，（ヲ）輝度分布，等になると思います。光源から空間に放射される光度の分布なので，配光となります。

(4)解答：ヌ
題意より，解答候補は（ロ）マンセル，（ホ）白色度，（ヌ）色温度，になると思います。白色光源の光が，赤味を帯びているか，青味を帯びているかを表す指標なので，色温度となります。一般的に暖色→白→青白となっていくほど，色温度は高くなります。

(5)解答：ハ
題意より，解答候補は（ハ）基準の光，（ニ）自然光，（ヨ）標準の光，になると思います。演色性はどれだけ自然光に近いかを見る指標ですが，\( \ \mathrm {JIS} \ \)では基準の光と規定されています。