《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。



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